JP2007134129A - 消臭及びアレルゲン低減機能を持つ照明装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 省スペースで室内の不快な臭いや、ホルムアルデヒド等の空気中の汚染物質を除去し、さらにアレルゲン量を効率よく低減化し、アレルギー疾患患者の方にも安心して生活できる居住空間を創り出す照明装置を提供することを目的とする。【解決手段】 消臭とアレルゲン低減を同時に効率よく機能を発揮する照明装置を提供すべく検討を行なった結果、金属フタロシアニン錯体を、活性炭混抄紙で構成したハニカム形状のフィルターに担持させた消臭フィルターと、アレルゲン低減化剤を活性炭混抄紙に固着させ、ハニカム状に加工したアレルゲン低減フィルターを作成し、これらを組み合わせ、照明装置の発光する熱により発生した空気対流が通過する照明装置のカバー部材の上層部に設けることによって、消臭とアレルゲン低減を同時に効率よく発揮できる照明装置を提供できることを見出し、本発明に至ったものである。【選択図】 図1
Description
本発明は、白熱電灯による熱対流を利用して消臭フィルター及びアレルゲン低減フィルターを用いて、室内の不快な臭いや、ホルムアルデヒド等の空気中の汚染物質を除去し、さらに室内における花粉やダニ等のアレルゲンを不活性化し、アレルギー疾患の症状を軽減化する快適で健康的な屋内空気を得るための照明装置に関するものである。
近年、住宅内部の密閉率が向上するに従い空調効率は向上している一方、換気効率が極端に悪化しているために、室内から発生する臭いやハウスダストといわれる塵をとる空気清浄機が要求され、据え置きや壁掛けの空気清浄機が実用化されている。しかし据え置きや壁掛けの空気清浄機は部屋の中で大きな設置スペースを占め、国内の住宅事情では快適な生活空間を損なうという問題が生じている。
そのために照明装置に空気清浄装置を付設したものが提案されている。この種の装置は、照明装置と空気清浄装置を別々に設置する場合に比べて設置スペースを削減することができるという利点を有している。特開平6−209987号公報にはその一例が開示されており、その装置は、印加電極と誘導電極とをそれぞれ誘電体で包み、前記印加電極に高電圧を印加して両電極間にストリーマ放電を発生させる水酸基イオン生成体またはオゾン生成体を、照明装置に隔壁を介して付設し、隔壁に設けたスリットから流入した空気がストリーマ放電に接触すると水酸基イオンやオゾンが発生し、空気の脱臭・殺菌が行われるように構成されている。しかしこのように構成した装置では、水酸基イオン生成体またはオゾン生成体の構造が複雑で、高価であるという問題点があった。
さらに特開平9−313846号公報には、熱源の熱により発生した空気対流が通過する場所に消臭及び脱煙の機能を有する空気清浄部が配置されている空気清浄器が開示されているが、室内環境のもう一つの大きな課題であるアレルゲンに対する対策はなされていない。
近年、アレルゲンに起因するアレルギー疾患が増加する傾向にあり、社会的問題となっている。アレルギーの原因となるアレルゲンとしては、花粉、黴の胞子、及びダニの死骸や糞を代表例として挙げることができるが、これらは数μm〜数十μm程度の非常に微細な物質であるため、人間が歩行する程度の簡単な活動でさえも容易に舞い上がり住居内空間を汚染する。このような空間に舞い上がり浮遊したアレルゲンは一般の掃除行動では全く除去することができないことから、簡単な清掃活動でアレルゲンの舞い散りを抑制し、アレルゲンを効果的に除去する方法が熱望されている。
特開平6−209987号公報
特開平9−313846号公報
本発明は、かかる背景技術に鑑みてなされたものであって、省スペースで室内の不快な臭いや、ホルムアルデヒド等の空気中の汚染物質を除去し、さらにアレルゲン量を効率よく低減化し、アレルギー疾患患者の方にも安心して生活できる居住空間を創り出す照明装置を提供することを目的とする。
本発明は、消臭とアレルゲン低減機能を同時に効率よく発揮する照明装置を提供すべく検討を行なった結果、金属フタロシアニン錯体を、活性炭混抄紙で構成したハニカム形状のフィルターに担持させた消臭フィルターと、アレルゲン低減化剤を活性炭混抄紙に固着させ、ハニカム状に加工したアレルゲン低減フィルターを作成し、これらを組み合わせ、照明装置の発光する熱により発生した空気対流が通過する照明装置のカバー部材の上層部に設けることによって、消臭とアレルゲン低減を同時に効率よく行う照明装置を提供できることを見出し、本発明に至ったものである。
即ち、本発明は以下の手段を提供する。
[1]白熱電灯と、この白熱電灯の一部又は全部を覆って設けられたカバー部材とを有する照明装置において、該白熱電灯の熱により発生した空気対流が通過する前記カバー部材の上部に消臭機能を有する消臭フィルターと、アレルゲン低減機能を有するアレルゲン低減フィルターの2層からなる空気清浄部が配置されていることを特徴とする照明装置。
[2]前記消臭フィルターは金属フタロシアニン錯体を活性炭混抄紙に担持させ、ハニカム状に加工した消臭フィルターであることを特徴とする前項[1]記載の照明装置。
[3]前記消臭フィルターに金属フタロシアニン錯体を200〜20000mg/g活性炭混抄紙に担持させることを特徴とする前項[1]または[2]に記載の照明装置。
[4]前記アレルゲン低減フィルターはアレルゲン低減化剤を活性炭混抄紙に固着させ、ハニカム状に加工したアレルゲン低減フィルターであることを特徴とする前項[1]〜[3]のいずれか一項に記載の照明装置。
[5]前記アレルゲン低減フィルターに固着されたアレルゲン低減化剤が10〜500mg/g担持された前項[1]〜[4]のいずれか一項に記載の照明装置。
[1]の発明によれば、照明器具内に空気清浄器を備えるので、別体の空気清浄器が不要で室内の無駄なスペースが省略できる、また照明器具を天井近くに設置した場合、特に暖かい空気などは集塵しやすく、床置きや壁掛け型の空気清浄機と比較して優れた空気清浄効果が得られる。さらに電灯から生じる熱によって照明器具内での空気の対流が促進され、対流用の動力,付加電力,の確保が不要で、速やかに、室内の不快な臭いや、ホルムアルデヒド等の空気中の汚染物質を除去し、さらにアレルゲン量を効率よく低減化し、アレルギー疾患患者の方にも安心して生活できる居住空間を創り出すことができる。
[2]の発明によれば、金属フタロシアニン錯体を活性炭混抄紙に担持させているので、活性炭の強力な吸着力によって吸着した臭気を、金属フタロシアニン錯体の酸化力によって消臭される。金属フタロシアニン錯体は、光触媒のように担持体を侵すことがなく、バインダー樹脂を介さなくても活性炭混抄紙に直接担持され、消臭剤として非常に有効である。
[3]の発明によれば、金属フタロシアニン錯体を200〜20000μg/g活性炭混抄紙に担持させてあるので、十分な消臭効果が得られる。
[4]の発明によれば、アレルゲン低減化剤を活性炭混抄紙に担持させているので、アレルゲン低減化剤の低減機能によって室内の空気中に浮遊するアレルギー疾患の原因物質のアレルゲンを効果的に不活性化及び除去できる。
[5]の発明によれば、アレルゲン低減化剤を10〜500mg/g活性炭混抄紙に担持させてあるので、アレルゲンを十分に取り除くことができる。
以下本発明に係る消臭及びアレルゲン低減機能を持つ照明装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の消臭及びアレルゲン低減機能を持つ照明装置の一実施形態を示す斜視図である。同図において、この実施形態消臭及びアレルゲン低減機能を持つ照明装置は、白熱電灯1と、この白熱電灯を覆って設けられ、該白熱電灯からの光を透過させるカバー部材2からなり、さらに前記カバー部材2の上部に消臭機能を有する消臭フィルター4が上側で、アレルゲン低減機能を有するアレルゲン低減フィルター3が下側で接着一体化された空気清浄部を構成している。
室内の汚れた空気はカバー部材2の下方から取り入れられ、白熱電灯1の発する熱により生じる熱対流によって上部に運ばれ、消臭機能を有する消臭フィルター4とアレルゲン低減機能を有するアレルゲン低減フィルター3で構成された空気清浄部を通過し、室内に戻される。本発明に係る消臭及びアレルゲン低減機能を持つ照明装置は、前記汚れた空気が空気清浄部を通過する際に、アレルゲン低減フィルター3によりアレルギー疾患の原因物質のアレルゲンを効果的に不活性化及び除去を行い、さらに消臭フィルター4により不快な臭いや、ホルムアルデヒド等の空気中の汚染物質を除去することができる。
本発明の消臭フィルター4を構成する活性炭混抄紙は通常の湿式抄紙法により製造できる。例えば活性炭と天然パルプを水に添加し、水スラリーを作成する。そのスラリーを攪拌しながら所定の固形分濃度に調整し、その後カチオン系ポリマー又はアニオン系ポリマーを添加し、得られた凝集体水分散液を抄紙機を使い湿式抄紙法によりシート化し、乾燥処理を行ない活性炭混抄紙を得る。この活性炭混抄紙をコルゲート加工機を用いハニカム形状に加工しフィルターの形状にする。
この活性炭混抄紙によるハニカムフィルターは活性炭の強い吸着力によって悪臭ガスの吸着体の役割をなすものである。本発明に使用する活性炭としては、椰子殻活性炭、石油ピッチ系球状活性炭、活性炭素繊維、木質系活性炭等の活性炭系炭素多孔質体が、吸着比表面積が非常に高いことから好ましく用いられる。中でも、椰子殻活性炭が好ましい。また、この活性炭混抄紙に使用する繊維は天然パルプ、ポリオレフィン及びアクリル繊維などのフィブリル化繊維を用いればよいが、金属フタロシアニン錯体の担持のし易さからも天然パルプが好ましい。
本発明の消臭フィルターに使われる金属フタロシアニン錯体は、特に限定されるものではないが、例えば鉄フタロシアニン錯体、コバルトフタロシアニン錯体が挙げられる。これらの中でもコバルトフタロシアニン錯体を用いるのが好ましく、この場合には、特にメチルメルカプタン、酢酸に対する消臭性能をさらに向上させることができる利点がある。前記コバルトフタロシアニン錯体としては、特に限定されるものではないが、例えばコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウム、コバルトフタロシアニンオクタカルボン酸、コバルトフタロシアニンテ
トラカルボン酸等が挙げられる。
トラカルボン酸等が挙げられる。
金属フタロシアニン錯体を活性炭混抄紙に担持する前に、活性炭混抄紙をカチオン化処理することが望ましい。これは、金属フタロシアニン錯体の担持量を増大するための処理で、カチオン化処理は活性炭混抄紙の化学構造中にカチオン基を導入付与し得るものであればどのような処理であっても良いが、中でも4級アンモニウム塩によりカチオン化処理が行われるのが好ましい。この場合には、金属フタロシアニン錯体の担持量をより増大させることができる利点がある。前記4級アンモニウム塩としては、例えば3―クロロ―2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、グリシジルトリメチルアンモニウムクロライド、3―クロロ―2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドの縮合ポリマー等が挙げられる。
前記カチオン化処理された活性炭混抄紙によるハニカムフィルターを水洗し乾燥したあと、金属フタロシアニン錯体のアルカリ水溶液に含浸させ、水洗し乾燥して消臭フィルター4を得る。
金属フタロシアニン錯体をフィルターに担持する量としては、200〜20000μg/gが好ましく、金属フタロシアニン錯体の担持量が200μg/gより少ないと、分解速度が著しく低下し好ましくない。また、金属フタロシアニン錯体が20000μg/gより多いと、分解反応に寄与していない金属フタロシアニン錯体が数多く存在する状態となり好ましくない。より好ましくは300〜3000μg/gがよい。
つぎに本発明のアレルゲン低減フィルター3を構成する活性炭混抄紙は通常の湿式抄紙法により製造できる。例えば活性炭と天然パルプを水に添加し、水スラリーを作成する。そのスラリーを攪拌しながら所定の固形分濃度に調整し、その後カチオン系ポリマー又はアニオン系ポリマーを添加し、得られた凝集体水分散液を抄紙機を使い湿式抄紙法によりシート化し、乾燥処理を行ない活性炭混抄紙を得る。この活性炭混抄紙をコルゲート加工機を用いハニカム形状に加工しフィルターの形状にする。
前記アレルゲン低減フィルター3は前記消臭フィルター4と同様に、活性炭混抄紙で構成されているため、活性炭の強い吸着力によって悪臭ガスの吸着体の役割をもなすものである。
本発明のアレルゲン低減フィルター3に使われるアレルゲン低減化剤は、アレルゲンを変成させるなどして不活性化し、抗原抗体反応を抑制する成分であれば特に限定されるものではなく、例えばタンニン酸、カテキンのような植物抽出物、2,5−ジヒドロキシ安息香酸のようなヒドロキシ安息香酸等が挙げられる。本発明においてはフェノール性OH[3]をもつ高分子が加工性、耐洗濯性や着色性から好適で、例えばビニルフェノール、チロシン、1,2−ジ(4_ヒドロキシフェニル)エテン等が挙げられる。
アレルゲン低減化剤をフィルターに担持する量としては、10〜500mg/gが好ましく、10mg/gを下回る場合はアレルゲン低減化効果が発揮されないので好ましくなく、500mg/gを越えるとアレルゲン低減化効果が経済的に得られない。より好ましくは100〜300mg/gがよい。
ハニカム形状に加工しフィルターにアレルゲン低減化剤を付与する方法は、バインダー樹脂溶液にアレルゲン低減化剤を均一に分散させ、スプレー法やディッピング法などの従来からある方法でハニカム形状に加工しフィルターの表面に塗布し、乾燥処理、固着を行いアレルゲン低減フィルター3を得る。バインダー樹脂の乾燥手段は、特に限定されず、風乾あるいは加熱処理のいずれでもよいが、乾燥処理の効率を考慮すると、加熱処理により乾燥させる方が望ましい。
この加熱処理温度はフィルターの素材にもよるが、100〜180℃とするのが好ましい。この温度での加熱処理によりフィルターへの固着性がより高まり、アレルゲン低減化性能の持続耐久性が一段と向上する。
バインダー樹脂としては、アレルゲン低減化剤をハニカム形状に加工しフィルター表面に固着できるものであれば、特に限定されないが、例えばウレタン樹脂、自己架橋型アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、シリコン樹脂、グリオキザール樹脂、ポリエステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ブタジエン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル−シリコン共重合体樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)、イソブチレン無水マレイン酸共重合体樹脂、エチレン−スチレン−アクリレート−メタアクリレート共重合体樹脂等を挙げることができる。また、これら樹脂を2種類以上混合してバインダー樹脂としてもよい。
また、前記アレルゲン低減化剤とバインダー樹脂とは、水に分散した水分散液として使用することができる。バインダー樹脂については水との間でエマルジョン状態を形成させるのがより好ましい。なお、分散液としては、水以外にアルコール等も使用し得るが、水が好適である。水に分散させる順序としては、アレルゲン低減化剤を水に分散させておいてから、バインダー樹脂を分散せしめるのが、アレルゲン低減化剤とバインダー樹脂をより均一に分散させる観点から好ましい。また、この水分散液に、分散剤、増粘剤などの各種添加剤を配合してもよい。
前記2種類のフィルター材を接着材で貼りあわすことによって、本発明の消臭機能を有する消臭フィルターと、アレルゲン低減機能を有するアレルゲン低減フィルターの2層からなる空気清浄部を得ることができる。また室内環境により消臭フィルターと、アレルゲン低減フィルターの組み合わせ順を変更することは可能である。
本発明の白熱電灯1は空気対流を起こす熱が発っせられれば特に限定されず、市販品を用いることができる。
また、この白熱電灯の一部又は全部を覆って設けられたカバー部材2は形状、サイズは特に限定されず、材料としてプラスチック、紙等が使用できるが、消臭及びアレルゲン低減機能を十分に発揮させるためには、通気性の無いプラスチック製が好ましい。
以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
本発明の消臭及びアレルゲン低減機能を持つ照明装置の諸特性は、下記の方法により測定したものである。
(アンモニア消臭性能)本発明に係わる照明装置を内容量250リットルのアクリルボックス内に入れ、上部に固定した後、ボックス内において濃度が100ppmとなるようにアンモニアガスを注入し、アクリルボックス内を0.4m3/minの風量のファンモーターにて攪拌させ濃度を一定にする。次に照明装置を点灯し1時間経過後にアンモニアガスの残存濃度を測定し、この測定値よりアンモニアガスを除去した総量を算出し、これよりアンモニアガスの除去率(%)を算出した。
(硫化水素消臭性能) アンモニアガスに代えて硫化水素ガスを用いてアクリルボックス内において濃度が10ppmとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にして硫化水素の除去率(%)を算出した。
(メチルメルカプタン消臭性能) アンモニアガスに代えてメチルメルカプタンガスを用いてアクリルボックス内において濃度が10ppmとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にしてメチルメルカプタンガスの除去率(%)を算出した。
(酢酸消臭性能) アンモニアガスに代えて酢酸ガスを用いてアクリルボックス内において濃度が10ppmとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にして酢酸ガスの除去率(%)を算出した。
(アセトアルデヒド消臭性能) アンモニアガスに代えてアセトアルデヒドガスを用いてアクリルボックス内において濃度が10ppmとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にしてアセトアルデヒドの除去率(%)を算出した。
(ホルムアルデヒド消臭性能) アンモニアガスに代えてホルムアルデヒドガスを用いてアクリルボックス内において濃度が10ppmとなるように注入した以外は、上記アンモニア消臭性能測定と同様にしてホルムアルデヒドの除去率(%)を算出した。
そして、除去率が95%以上であるものを「◎」、除去率が90%以上95%未満であるものを「○」、除去率が85%以上90%未満であるものを「△」、除去率が85%未満であるものを「×」と評価した。
<アレルゲン性能測定試験> 本発明に係わる照明装置を内容量250リットルのアクリルボックス内に入れ、上部に固定した後、ボックス内に掃除機ごみから採取したダニアレルゲンを含む塵ごみを10g散布し、濃度が一定になるようにアクリルボックス内を0.44m3/minの風量のファンモーターにて攪拌させ濃度を一定にする。次に照明装置を点灯し24時間後、アレルゲン低減フィルターを取り出し、アレルゲン測定キット(アサヒビール薬品株式会社製商品名「ダニスキャン」)を用いアレルゲン性を測定する。試料に現像液をたらし、現われる赤い線の濃淡と位置で汚染状況を判定する。ダニスキャンの判定基準は以下の通りで2以下を合格とした。1…ダニアレルゲンの汚染はない。2…ややダニアレルゲンに汚染されているが、あまり影響はない。3…ダニアレルゲンの汚染が進んでいる。4…非常にダニアレルゲンに汚染されている。
<実施例1>椰子殻活性炭70重量部と天然パルプ30重量部を水200重量部に添加し、水スラリーを作成する。得られた凝集体水分散液を抄紙機を使い湿式抄紙法によりシート化し、乾燥処理を行ない活性炭混抄紙を得る。その後得られた活性炭混抄紙を3―クロロ―2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド水溶液にてカチオン化処理をし乾燥した。次に、この活性炭混抄紙をコルゲート加工機を用いハニカム形状に加工しフィルターの形状にした。次に0.5重量%のコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムと5g/lの水酸化ナトリウムのアルカリ水溶液に含浸させ、水洗し乾燥して消臭フィルターを得た。コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は400μg/gである。さらに水100重量部にアレルゲン低減化剤(商品名:チロシン 和光純薬工業株式会社製)を50重量部分散させておいてから、バインダー樹脂を20重量部分散した水溶液をスプレーにて、前記ハニカム形状に加工したフィルター表面に塗布し、110℃、3分間乾燥処理して表面にアレルゲン低減化剤を100mg/m2固着したアレルゲン低減フィルターを得た。つぎに前記消臭フィルターと前記アレルゲン低減フィルターをエチレンー酢酸ビニル共重合体で接着して空気清浄部を作成し、白熱電灯(商品名:LW100V90W 松下電器製 100V、90W)を覆うプラスチック製カバー部材の上部に設置した照明装置を得た。上記の各種ガスの消臭試験及びアレルゲン性能測定試験をおこない結果を表1に記載した。
<実施例2> 次に、実施例1において、コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は200μg/gになるように、0.01重量%コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムと5g/lの水酸化ナトリウムのアルカリ水溶液に含浸させて消臭フィルターを得、さらにアレルゲン低減化剤を10mg/g固着した以外は実施例1と同様にして、照明装置を得た。
<実施例3> 次に、実施例1において、コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は20000μg/gになるように、1.0重量%コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムと5g/lの水酸化ナトリウムのアルカリ水溶液に含浸させて消臭フィルターを得、さらにアレルゲン低減化剤を500mg/g固着した以外は実施例1と同様にして、照明装置を得た。
<比較例1> コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持していない消臭未処理フィルター及びアレルゲン低減化剤を固着していな
いアレルゲン低減未処理フィルターを使用した以外は、実施例1と同様にして照明装置を得た。
いアレルゲン低減未処理フィルターを使用した以外は、実施例1と同様にして照明装置を得た。
<比較例2> 次に、実施例1において、コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムの活性炭混抄紙への担持量は200μg/gになるように、0.01重量%コバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウムと5g/lの水酸化ナトリウムのアルカリ水溶液に含浸させて消臭フィルターを得、さらにアレルゲン低減化剤を5mg/g固着した以外は実施例1と同様にして、照明装置を得た。
1・・・白熱電灯 2・・・カバー部材 3・・・アレルゲン低減フィルター4・・・消臭フィルター
Claims (5)
- 白熱電灯と、この白熱電灯の一部又は全部を覆って設けられたカバー部材とを有する照明装置において、該白熱電灯の熱により発生した空気対流が通過する前記カバー部材の上部に消臭機能を有する消臭フィルターと、アレルゲン低減機能を有するアレルゲン低減フィルターの2層からなる空気清浄部が配置されていることを特徴とする照明装置。
- 前記消臭フィルターは金属フタロシアニン錯体を活性炭混抄紙に担持させ、ハニカム状に加工した消臭フィルターであることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
- 前記消臭フィルターに金属フタロシアニン錯体を200〜20000μg/g活性炭混抄紙に担持させることを特徴とする請求項1または2に記載の照明装置。
- 前記アレルゲン低減フィルターはアレルゲン低減化剤を活性炭混抄紙に固着させ、ハニカム状に加工したアレルゲン低減フィルターであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記アレルゲン低減フィルターに固着されたアレルゲン低減化剤が10〜500mg/g担持された請求項1〜4のいずれかに記載の照明装置。
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CN106016101A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-10-12 | 湖南城市学院 | 利用雨滴清洁路灯的系统 |
JP2017088697A (ja) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | 真庭バイオケミカル株式会社 | 変性セルロース繊維及びその製造方法 |
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