JP2015075239A

JP2015075239A - 空気清浄機

Info

Publication number: JP2015075239A
Application number: JP2013209332A
Authority: JP
Inventors: 岡本　正行; Masayuki Okamoto; 正行岡本; 裕之吉武; Hiroyuki Yoshitake
Original assignee: Shinwa Corp
Current assignee: Shinwa Corp
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2015-04-20

Abstract

【課題】美術品を展示する閉め切られた空間内において、内装材などから発生した有害ガスを空間内から除去する際、広範囲に渡って継続的に室内の微生物や有害ガスを除去しつつ、吸引風、排気風によって美術品を傷つけるリスクを抑えた空気清浄機を提案する。
【解決手段】除塵フィルタ、ガス除去フィルタ、抗菌フィルタを積層７し、一体化することによって、空気清浄機本体４のコンパクト化を実現し、さらに、送風量を一定量に抑えることで、室内環境条件を一定に保って美術品を傷つけてしまうことを防ぐ。また、該空気清浄機によって、密閉空間内の空気循環を行うことによって、美術品への微生物、粒子状物質、有害ガスの滞留を抑制することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、美術館や博物館における、閲覧室内、美術品の収蔵庫、展示ケースなど、空気の清浄度が求められ、且つ循環頻度が少なく閉め切られた空間において、空間内の内装材や館内への入場者などから発生した有害ガスなどの室内滞留を防止し、粒子汚染、微生物、有害ガスなどを除去するための空気清浄機に関するものである。

美術品の保管を行う収蔵庫において、美術品の品質を保つために温湿度や照明の管理、気流速度、粒子状物質や有害ガス、微生物の除去など、一般の空気調和に比べてより厳重な室内環境管理が必要になる。特に、美術品を収蔵する上で、内装材やコンクリート、接着剤、材料素材などからアンモニア、酢酸、ギ酸、ホルムアルデヒド類のガスが発生し、化学反応を起こすことによって美術品の変質や劣化を招いてしまうことは、改善すべき課題の一つである。そのため、微量であるとしても、カビ、微生物類、有害ガスを除去し、収蔵庫、展示ケース内の空気質を一定に保ち続ける必要がある。

展示室内の有害ガスを除去する方法として、例えば、展示室内へのガス吸着シートを設置することによる有害ガスの除去や、有害ガスが室内に滞留しないように空調設備などを用いて空気を循環除去させることが一般的である。

しかしながら、空調設備を利用した、展示ケースなどでの温湿度維持は難しく、ガス吸着シートを収蔵庫内に設置する場合、吸着シートがすぐに吸着容量破過をむかえ、吸着シートの取替え頻度が高くなってしまい、接触除去率に課題がある。このガス除去の課題を解決するために、ガス吸着シートを収蔵庫の床や壁一面に張り巡らせる手法もあるが、シートの設置、及び収蔵庫内の室内環境を一定に保つために、寿命を迎える前に吸着シートを取替えられる必要があるため、環境維持費、及びその作業は大きな手間を要することとなる。

特許文献１では、収納棚の開口部内に、空気を循環させ浄化するための吸気、排気経路と、収納棚内に花粉や粉塵などの微粒子が侵入しないように収納棚の開口部にエアーカーテンを構成する空気を流すための排気口を有する空気浄化機能付き収納体について記載されている。

特許文献２では、プリーツ形状の静電フィルタと、抗菌機能を有した平面的な不織布と、活性炭粒子を用いた脱臭フィルタが内蔵された空気清浄機についての発明が記載されている。

特許文献３では、抗菌材が配置され、破砕添着炭を挟み込んだ不織布を備えた空気清浄機についての発明が記載されている。

特許文献４では、粒状吸着材を通気性シートで挟持した、吊り下げ可能なケミカル除去シートについての発明が記載されている。

美術品を収納する展示ケースなどのガス除去に関して、空調設備や空気清浄機を用いる場合、空調設備や空気清浄機から発生する吸排気風が美術品に直撃することなく、継続的に空気の清浄化を行い、室内環境を一定に保つことが求められる。また、展示ケース内では限られたスペースに美術品が収納されている点、美術館などの室内環境は、温湿度、風速などは、一定に維持される必要がある点を踏まえると、ガス除去装置設置の容易性とメンテナンス容易性の追及は、改善すべき課題といえる。

特開2002−80106 特開2001−29444 特開2000−233111 特開2011−120759

本発明では、美術品を展示する閉め切られた空間内において、内装材などから発生した有害ガスを空間内から除去する際、広範囲に渡って継続的に室内の微生物や有害ガスを除去しつつ、吸引風、排気風によって美術品を傷つけるリスクを抑えた空気清浄機を提案する。

上記課題を解決するために、除塵フィルタ、脱臭フィルタ、抗菌フィルタを重ね合わせた積層フィルタを用いて、美術品の展示ケース内で発生する微生物、有害ガスを除去する。そして、空気の循環量、及び吸排気風速を調整することによって、空気清浄機による吸排気風によって美術品を傷つけずに、継続的な空気循環を行い、展示ケース内の室内環境の清浄度を一定に保つ。

展示ケース内の有害ガスは、空気清浄機内に内蔵されたケミカルフィルタによって除去される。該ケミカルフィルタは、反応薬添着や、放射性グラフト重合処理を施した粒状活性炭を不織布ろ材によって挟み込んだものやケミカル不織布材を用いる。展示ケース内の内装材や美術品などから発生したアンモニア、酢酸、ギ酸、ホルムアルデヒド、アルデヒドなどの有害ガスに対して、除去に最適な該ケミカルフィルタを選定する。例えば、ホルムアルデヒド類などに対しては、アルデヒド基の吸着に適したケミカルフィルタを、酢酸やギ酸などに対しては、酸性ガスの吸着に適したケミカルフィルタを用いる。空気清浄機内に吸引された有害ガスは、該ケミカルフィルタに接触することによって、化学反応、イオン交換反応が起こり、吸着除去されることとなる。

また、該ケミカルフィルタに積層された除塵フィルタは、空気清浄機内に吸引されたじん埃などを捕集し、室内清浄度向上とケミカルフィルタへの粉塵の目詰まりを防止する。そして、該ケミカルフィルタに積層された抗菌フィルタは、ろ材面でじん埃とともに細菌やカビ胞子などを捕集し、空気清浄機内での細菌やカビ胞子などの繁殖、及び展示ケース内への再飛散を防ぐ。

空気清浄機の吸気風、及び排気風は美術品を傷つけないためにそれぞれ1.0m/s以下に設定し、排気風は空気清浄機の排気口の真上から45°に排出されるようにする。そして、展示ケース内に有害ガスを滞留させないために、本発明における空気清浄機は、1時間あたりの処理風量は0.1〜10m3/minにすることが好ましい。また、空気が滞留する場所を作らないために、展示ケース内の隅に本空気清浄機を設置することが望ましい。

ケミカルフィルタによって展示ケースの有害ガスを除去でき、抗菌除塵フィルタによって空気中を浮遊するカビ胞子などの捕集繁殖を抑制でき、粒子状物質を捕集できるため、除塵フィルタによってケミカルフィルタの早期目詰まりを防止して性能を維持でき、メンテナンス頻度を抑えることが可能となる。

また、各種フィルタを積層して空気清浄機内に設置することにより、空気清浄機自体のコンパクト化を可能として、スペースが限られた展示ケース内への設置が可能である。

加えて、空気清浄機の空気吸引口と空気排出口面積、風向きを限定することで、展示ケースに保管した美術品に直接風が当たることなく、室内の空気循環を行うことができる。

本発明における空気清浄機に内蔵されたフィルタ図本発明における空気清浄機の全体図

本発明は、除塵フィルタ１、ケミカルフィルタ２、抗菌除塵フィルタ３の3種類のフィルタを重ね合わせた積層フィルタ７を内蔵し、美術品などを展示するための展示ケース内に設置するための空気清浄機に関するものである。

該空気清浄機は、美術品を収納する展示ケースでの使用を想定しているため、美術品を該空気清浄機の吸気風、及び排気風が直接接触することによって損傷しないように、それぞれ1.0m/s以下であることが望ましい。また、展示ケースという空気の循環がなく、スペースが制限された空間のなかに有害ガスを滞留させないために、0.1〜10m3/minの空気循環を行うことが望ましい。

また、空気清浄機の外観形状は特に限定されるものではないが、収蔵庫の床面に有害ガスが滞留することを防ぐために、該空気清浄機の吸気口９は、展示ケースの床面から50cm以下の範囲内に設けられることが好ましい。加えて、該空気清浄機の排気口１０に関して、排気風が排気口１０から真上から45°に排気させる構造とする。

空気清浄機に内蔵する積層フィルタ７に関して、第一層目の除塵フィルタ１は、質量法にて粉塵の捕集効率が30〜98％であり、厚み寸法が50mm以下の不織布ろ材を用いる。該除塵フィルタ１の形状は、粉塵捕集効率と厚み寸法の前記条件を満たしていれば、形状に関しては特に限定されるものではないが、圧力損失の上昇を抑えるために、平面形状であることが望ましい。また、該除塵フィルタ１を構成する原材料や製造方法は、特に限定されるものではない。

空気清浄機に内蔵する積層フィルタ７に関して、第二層目のケミカルフィルタ２は、反応薬剤添着、もしくはグラフト重合処理を施した粒状活性炭を使用する。活性炭は破砕し、該ケミカルフィルタ２の下流側に流出することを防ぐために、不織布ろ材によって活性炭を上流側と下流側から挟み込んで平面状のフィルタを構成する。又、不織布にケミカル反応剤を付与したものでもよい。

空気清浄機に内蔵する積層フィルタ７に関して、第三層目の抗菌除塵フィルタ３は、不織布ろ材繊維に抗菌剤を添着させたものを用いる。抗菌剤の添着方法は特に限定されるものではない。用いる抗菌材も特に限定されるものではないが、抗菌効果の継続性やカビ胞子への抗菌性などから銀ゼオライト抗菌剤を用いることが好ましい。そして、該抗菌剤を添着させる不織布ろ材繊維は、本発明における除塵フィルタ1と同等以上の捕集効率を有するろ材繊維を用いる。

また、積層フィルタ７において、除塵フィルタ１、ケミカルフィルタ２、抗菌除塵フィルタ３の積層される順番が変更されたとしても本発明の趣旨が変更されるものではない。

空気吸引口９から空気清浄機吸い込まれた空気は、フィルタ取り外し枠５を通り、粉塵粗取り用の網目状のプレフィルタ６層に到る。その後、除塵フィルタ１、ケミカルフィルタ２、抗菌除塵フィルタ３の三層フィルタが重ね合わされた積層フィルタ７を通る。空気清浄機内に吸い込まれた空気は、最後に吸引ファンを経て排気口１０から空気清浄機外へと排出される。

室内で発生する有害ガスを除去し、室内環境を一定に保つことが可能であるため、美術品の展示ケースだけでなく、処理風量の条件が整えることで、美術品の展示ケースや展示室、また、住宅施設や商業ビルなどでのガス除去用空気清浄機としての活用も見込めるため、産業上の利用可能性は高いものである。

１・・・除塵フィルタ２・・・ケミカルフィルタ
３・・・抗菌除塵フィルタ４・・・空気清浄機本体
５・・・フィルタ取り外し枠６・・・プレフィルタ
７・・・積層フィルタ８・・・吸引ファン
９・・・吸気口１０・・・排気口

Claims

美術館の展示ケース内、収蔵庫に設置し、空気吸い込み口から空気を吸引し、該空間の上方へ空気を送風することで 0.1〜10m3/minの空気循環が可能であり、該空間内で発生した有害ガスを除去することを特徴とした空気清浄機。
請求項１のガス除去用空気清浄機において、プレフィルタと、除塵フィルタ、ケミカルフィルタ、抗菌除塵フィルタの順に積層された一体型フィルタが設置されたことを特徴とした空気清浄機。
請求項２のガス除去用空気清浄機の不織布フィルタにおいて、質量法30〜98％の粉塵捕集効率を有するフィルタを用いたことを特徴とした空気清浄機。
請求項２のガス除去用空気清浄機のケミカルフィルタにおいて、反応薬剤添着、もしくはグラフト重合処理を施した粒状活性炭、あるいはケミカル不織布を用いたことを特徴とした空気清浄機。
請求項２のガス除去用空気清浄機の抗菌フィルタにおいて、銀ゼオライトを該フィルタのろ材繊維に添着させたことを特徴とした空気清浄機。