JP2008142627A

JP2008142627A - 抗アレルゲンフィルタおよびそれを用いた空気清浄化システム

Info

Publication number: JP2008142627A
Application number: JP2006333027A
Authority: JP
Inventors: Tomohisa Kondo; 智久今藤
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2008-06-26
Also published as: EP1946815A1; CN101254377A

Abstract

【課題】アレルゲン物質の優れた捕捉性能と、捕捉されたアレルゲン物質の抗アレルゲン剤による高い不活性化率とを両立させ、優れた抗アレルゲン性能を発揮可能な抗アレルゲンフィルタ、およびそれを用い高い性能を常時安定して発揮できるように構成した空気清浄化システムを提供する。
【解決手段】空気流れ方向に対して２層以上のフィルタ層から構成され、かつ、空気流れ方向に対して下流側に位置する少なくとも１層が抗アレルゲン剤を含有する第１のフィルタ層からなり、それよりも上流側に位置する少なくとも１層が、予め設定された吸放湿量の範囲内の吸放湿性能を発揮可能に、吸放湿性を有する多孔材料を含有する第２のフィルタ層からなることを特徴とする抗アレルゲンフィルタ、およびそれを用いた空気清浄化システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、抗アレルゲンフィルタおよびそれを用いた空気清浄化システムに関し、とくに、車室内等の空気の清浄化に好適な抗アレルゲンフィルタ、およびそれを用い高い性能を発揮できるように構成した空気清浄化システムに関する。

例えば、近年の車室内空気質に対する関心の高まりやニーズの多様化に伴い、車両用空調装置等における車室内空気を清浄するためのフィルタは、従来の集塵機能や脱臭機能のみでなく花粉やダニ等のアレルゲン物質を捕捉、不活性化させる機能を有するものも多く上市されてきている。アレルゲン物質を不活性化するための抗アレルゲン剤をフィルタ基材へ添着、担持させている形態のものがほとんどであるが（例えば、特許文献１）、小スペース、高風量、低圧損が必要な車両用空調フィルタで、かつ、アレルゲン物質の良好な捕捉性能と高い抗アレルゲン性能（アレルゲン不活性化率）を確保できているものは少ない。
特開２００５−２１８９６７号公報

すなわち、従来技術では、アレルゲン物質の捕捉および捕捉したアレルゲン物質の不活性化が未だ不十分であるため、フィルタに捕捉されたアレルゲン物質が不活性化されない状態で再飛散してしまうという問題があった。

そこで本発明の課題は、アレルゲン物質の優れた捕捉性能と、捕捉されたアレルゲン物質の抗アレルゲン剤による高い不活性化率とを両立させ、優れた抗アレルゲン性能を発揮可能な抗アレルゲンフィルタ、およびそれを用い高い性能を常時安定して発揮できるように構成した空気清浄化システムを提供することにある。

本発明者は、抗アレルゲン剤を含有するフィルタ材に高い抗アレルゲン性能を発揮させるためには、とくに所定の範囲内の量の水分の存在が極めて有効であることを見出し、その優れた抗アレルゲン性能を安定して発揮させるためには、抗アレルゲン剤含有フィルタ層と所定の吸放湿性を有するフィルタ層とを組み合わせた形態が効果的であることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明に係る抗アレルゲンフィルタは、空気流れ方向に対して２層以上のフィルタ層から構成され、かつ、空気流れ方向に対して下流側に位置する少なくとも１層が抗アレルゲン剤を含有する第１のフィルタ層からなり、それよりも上流側に位置する少なくとも１層が、予め設定された吸放湿量の範囲内の吸放湿性能を発揮可能に、吸放湿性を有する多孔材料を含有する第２のフィルタ層からなることを特徴とするものからなる。

このような抗アレルゲンフィルタにおいては、抗アレルゲン剤を含有し、抗アレルゲン性能を発揮する第１のフィルタ層に対し、その上流側に、吸放湿性を有する多孔材料を含有する第２のフィルタ層が配置され、該第２のフィルタ層は、予め設定された最適な吸放湿量の範囲内の吸放湿性能を発揮できるように多孔材料を含有しているので、第１のフィルタ層は常に最適な水分量の環境下に保持されることが可能になり、アレルゲン物質の優れた捕捉性能が維持されつつ、抗アレルゲン剤による高い抗アレルゲン性能、つまり、高いアレルゲン物質の不活性化率の達成、維持が可能となる。

この抗アレルゲンフィルタにおける第２のフィルタ層は、吸放湿量が0.2〜20g/m²の範囲内の吸放湿性能を有することが好ましい。すなわち、このような好ましい吸放湿性能を発揮できるように、上記吸放湿性を有する多孔材料が含有される。吸放湿量が0.2g/m²未満では、第１のフィルタ層に常時安定して望ましい量の水分を与えることが困難となり、吸放湿量が20g/m²を超えると、水分過剰となって、後述の実施例に示すように、第１のフィルタ層によるアレルゲン物質の不活性化率が低下してしまう。

また、第１のフィルタ層の抗アレルゲン剤含有量としては、0.01〜20g/m²であることが好ましい。抗アレルゲン剤の含有量が0.01g/m²未満では、第１のフィルタ層が望ましい抗アレルゲン性能を発揮することが困難となり、抗アレルゲン剤を20g/m²を超える量含有させても、抗アレルゲン性能の大幅な増大は見込めず、コストのみが比例的に上昇してしまうので好ましくない。

第２のフィルタ層に含有される吸放湿性を有する多孔材料としては、代表的には活性炭を挙げることができる。このような多孔材料は、実質的に全体にわたって多孔質に構成されているので、その表面、例えば、粒体や粉体の表面から、良好に吸湿できる。放湿については、多孔材料の周囲の雰囲気との平衡により自然に放湿させることもでき、場合によってはヒータ等による加熱によって強制的に放湿させることもできる。

第１のフィルタ層の基材としては、例えば、面密度が10〜100g/m²のポリプロピレン製またはポリエチレンテレフタテート製の不織布を使用できる。面密度が低すぎると、抗アレルゲン剤を含有（例えば、担持）するための基材の形態の保持が困難になるおそれがあり、面密度が高すぎると、空気抵抗が大きくなりすぎて、フィルタとしての機能を損なうおそれがある。

第１のフィルタ層に含有される抗アレルゲン剤としては、例えば、タンニン酸、ガロタンニン、エピカテキンガレート、エピカテキン、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート、オリーブ葉抽出物、イチョウ葉抽出物からなる群から選ばれる少なくとも一種を用いることができる。このような抗アレルゲン剤は、高い抗アレルゲン性能、つまりアレルゲン物質の高い不活性化率を達成可能であることが知られている。なお、本発明で言うオリーブ葉とは、モクセイ科の学名Olea europaea の葉部であり、また、イチョウ葉とは、イチョウ科の学名Ginkgo biloba L.の葉部である。

また、本発明に係る抗アレルゲンフィルタは、単なる平面形態で使用することも可能であるが、車両用などに限られたスペースで、優れた性能を効率よく発揮させるためには、例えばひだ折りされている形態（いわゆる、プリーツ形態）で使用することが好ましい。ただし、この形態に限定されるものではなく、波形や円筒形等、他の形態も採用可能である。

また、本発明に係る抗アレルゲンフィルタは、とくに、車室内空気を清浄化するために用いられるものとして好適なものであり、例えば、車両用空調装置の車室内へと通じる通路のいずれかの箇所に配置すればよい。

本発明に係る空気清浄化システムは、上記のような抗アレルゲンフィルタが用いられ、水分供給量を調整可能な加湿手段を備えていることを特徴とするものからなる。この加湿手段により、第２のフィルタ層を上記の最適な吸放湿性能に安定して調整あるいは制御することが可能になる。

この加湿手段は、空気流れ方向に対して、少なくとも第１のフィルタ層よりも上流側に水分を供給するように接続されていることが好ましい。これによって、容易に第２のフィルタ層を上記の最適な吸放湿性能に安定して調整あるいは制御することが可能になる。

また、本発明に係る空気清浄化システムは、余剰水分を回収可能な水分回収手段を備えていることが好ましい。前述の如く、水分が過剰になると、かえって第１のフィルタ層によるアレルゲン物質の不活性化率が低下してしまうので、余剰水分については適切に回収することが好ましい。

水分回収手段は、空気流れ方向に対して、第１のフィルタ層よりも下流側に配置されていることが好ましい。第１のフィルタ層よりも上流側に配置すると、必要な水分まで除去してしまうおそれがあるので、余った水分を、第１のフィルタ層よりも下流側で回収することにより、第１のフィルタ層部位では確実に必要な水分量を確保できるようになる。

このような空気清浄化システムも、とくに車室内に対して設けられるものとして好適なものであり、例えば、車両用空調装置の車室内へと通じる通路のいずれかの箇所に構成、配置すればよい。

本発明に係る抗アレルゲンフィルタおよびそれを用いた空気清浄化システムによれば、抗アレルゲン性能を有する第１のフィルタ層と、それに対し最適な吸放湿性能を有する第２のフィルタ層とを最適な形態で組み合わせたので、アレルゲン物質の優れた捕捉性能を維持しつつ、捕捉したアレルゲン物質の高い不活性化率の確保を図ることができる。

以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る抗アレルゲンフィルタを示しており、本実施態様ではひだ折りされた抗アレルゲンフィルタ１に構成されている。この抗アレルゲンフィルタ１に対し、上流側から汚れた空気２が供給され、フィルタ１を通過した空気は、下流側から、清浄空気３として、車室内等に送られる。抗アレルゲンフィルタ１は、本実施態様では、空気流れ方向に対して下流側に位置する第１のフィルタ層４と上流側に位置する第２のフィルタ層５との２層形態に構成されている。本実施態様では説明の簡略化のために２層形態を例示しているが、３層以上の形態、例えば、第１のフィルタ層４、第２のフィルタ層５の少なくともいずれかが複数層の形態、あるいは、他の層（例えば、中間の他の層）等が配置された構成であってもよい。

第１のフィルタ層４は、抗アレルゲン剤を含有する層からなり、抗アレルゲン剤の含有は、例えばフィルタ基材に抗アレルゲン剤を担持させたり、内部に保有させたり、練り込んだりすることによって行われる。抗アレルゲン剤の種類としては、例えば前述したような材質のものを少なくとも１種用いればよい。抗アレルゲン剤含有量としては、0.01〜20g/m²の範囲に調整されている。また、フィルタの基材としては、前述の如く、面密度が10〜100g/m²のポリプロピレン製またはポリエチレンテレフタテート製の不織布を使用できる。

第２のフィルタ層５は、予め設定された吸放湿量の範囲内の吸放湿性能を発揮可能な、吸放湿性を有する多孔材料を含有するフィルタ層からなる。予め設定される吸放湿量としては、0.2〜20g/m²の範囲内に設定されている。このような吸放湿性を有する多孔材料としては、粒体状または粉体状の活性炭を用いることができる。

図２は、上記の抗アレルゲンフィルタ１を用いた空気清浄化システム１１を示している。この空気清浄化システム１１においては、第２のフィルタ層５に直接水分を供給できるように加湿手段１２が接続されており、第１のフィルタ層４の直下流側に、余剰水分を回収可能な水分回収手段１３が配置されている。加湿手段１２としては、例えば、ガーゼや吸湿繊維等、あるいは、毛細管現象やスプレー噴霧、超音波、ヒータ等を利用した加湿手段から構成することができ、供給する水分は空調システムで発生する湿度や別置きの水タンク等からの供給水を利用してもよい。また、水分回収手段１３は、抗アレルゲン剤を含有する第１のフィルタ層４に供給した水分の余剰分を吸湿回収するために、例えば、吸湿剤等を使用したものから構成することができる。

上記のように構成される抗アレルゲンフィルタ１の性能確認、および本発明で好ましい範囲として規定したフィルター材の吸放湿量（第２のフィルタ層５の吸放湿量）の範囲の妥当性を確認するために、以下のような試験を行った。

試験方法としては、図３に示すように、ダストサンプラー２１に直径６ｃｍの試料保持材２２をはめ込み、その上に直径６ｃｍの円状に切り取った評価試料２３としての上記フィルタをはめ込んで、吸引ファン２４を備えた吸引試験装置にセットした。その状態で装置のファン２４の調整を行い、風速０．１ｍ／ｓとした。ダニアレルゲンに対してはダニアレルゲン含有ゴミを約１０ｍｇ、スギ花粉アレルゲンに対してはスギ花粉約３ｍｇを評価面に供試した。評価試料２３をチャックつきポリ袋に入れ、スキムミルク１０％を含むＰＢＳ（リン酸緩衝液：Phosphate Buffer Saline ）１０ｍＬにて、ダニおよびスギ花粉アレルゲンを抽出し、評価液とした。評価液はＥＬＩＳＡ法（酸素免疫測定法：Enzyme-Linked Immunosorbent Assey ）により、ダニおよびスギ花粉アレルゲン量を測定し、アレルゲン低減化率（アレルゲン不活性化率）を求めた。アレルゲン物質の不活性化率としては８０％以上を目標値とし、試験結果の評価においてはこの目標値を達成できたものを○、達成できなかったものを×とした。結果を表１、図４に示す。

表１、図４から明らかなように、本発明に係る抗アレルゲンフィルタにより、８０％以上の高いアレルゲン物質の不活性化率の達成が可能になり、とくにフィルター材の吸放湿量を0.2〜20g/m²の範囲内とすることにより、この高い不活性化率が確実に達成できることが分かった。

本発明に係る抗アレルゲンフィルタおよびそれを用いた空気清浄化システムはあらゆる分野に適用可能であり、とくに設置スペースの限られる車室内空気の清浄化に好適なものである。

本発明の一実施態様に係る抗アレルゲンフィルタの概略構成図である。本発明の一実施態様に係る空気清浄化システムの概略構成図である。性能評価試験のための試験装置の概略透視斜視図である。試験結果を示す特性図である。

符号の説明

１抗アレルゲンフィルタ
２汚れた空気
３清浄空気
４第１のフィルタ層
５第２のフィルタ層
１１空気清浄化システム
１２加湿手段
１３水分回収手段
２１ダストサンプラー
２２試料保持材
２３評価試料
２４吸引ファン

Claims

空気流れ方向に対して２層以上のフィルタ層から構成され、かつ、空気流れ方向に対して下流側に位置する少なくとも１層が抗アレルゲン剤を含有する第１のフィルタ層からなり、それよりも上流側に位置する少なくとも１層が、予め設定された吸放湿量の範囲内の吸放湿性能を発揮可能に、吸放湿性を有する多孔材料を含有する第２のフィルタ層からなることを特徴とする抗アレルゲンフィルタ。
第２のフィルタ層は、吸放湿量が0.2〜20g/m²の吸放湿性能を有する、請求項１に記載の抗アレルゲンフィルタ。
第１のフィルタ層の抗アレルゲン剤含有量が0.01〜20g/m²である、請求項１または２に記載の抗アレルゲンフィルタ。
第２のフィルタ層に含有される吸放湿性を有する多孔材料が活性炭からなる、請求項１〜３のいずれかに記載の抗アレルゲンフィルタ。
第１のフィルタ層の基材が、面密度が10〜100g/m²のポリプロピレン製またはポリエチレンテレフタテート製の不織布からなる、請求項１〜４のいずれかに記載の抗アレルゲンフィルタ。
第１のフィルタ層に含有される抗アレルゲン剤が、タンニン酸、ガロタンニン、エピカテキンガレート、エピカテキン、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート、オリーブ葉抽出物、イチョウ葉抽出物からなる群から選ばれる少なくとも一種からなる、請求項１〜５のいずれかに記載の抗アレルゲンフィルタ。
ひだ折りされている、請求項１〜６のいずれかに記載の抗アレルゲンフィルタ。
車室内空気を清浄化するために用いられるものからなる、請求項１〜７のいずれかに記載の抗アレルゲンフィルタ。
請求項１〜８のいずれかに記載の抗アレルゲンフィルタが用いられ、水分供給量を調整可能な加湿手段を備えていることを特徴とする、空気清浄化システム。
加湿手段は、空気流れ方向に対して、少なくとも第１のフィルタ層よりも上流側に水分を供給するように接続されている、請求項９に記載の空気清浄化システム。
余剰水分を回収可能な水分回収手段を備えている、請求項９または１０に記載の空気清浄化システム。
水分回収手段は、空気流れ方向に対して、第１のフィルタ層よりも下流側に配置されている、請求項１１に記載の空気清浄化システム。
車室内に対して設けられるものからなる、請求項９〜１２のいずれかに記載の空気清浄化システム。