JP3129910B2

JP3129910B2 - 快適空気発生器とそれを用いた快適住居

Info

Publication number: JP3129910B2
Application number: JP06110209A
Authority: JP
Inventors: 敏昭藤井; 英臣原田; 晶子宮; 芳幸丸田; 伸治野路
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1994-04-27
Filing date: 1994-04-27
Publication date: 2001-01-31
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: JPH07293939A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、住居における快適空間
を創出するための快適空気発生器とそれを用いた快適住
居に関する。本発明の快適住居は、家庭、集合住宅、マ
ンション、病院、事務室における快適空間、快適ルー
ム、リフレッシュルームに用いる。

【０００２】

【従来の技術】従来の快適空間を得る技術として、家庭
用空気清浄器を例に説明する。該清浄器は、コロナ放電
によって微粒子を正に荷電し、負に帯電したフィルタを
用いて、該荷電微粒子を捕集し、また、活性炭を用いた
脱臭フィルタによって脱臭する装置で構成されていた。
この様な構成では次のような問題点があった。即ち、コ
ロナ放電によってオゾンが生成するが、このオゾンは極
微量でも人体に有害である。放電による荷電では、粒子
の粒径が細かくなると、荷電効率が低くなる。例えば、
ウィルスが付着した０．１μｍ以下の粒子やタバコ煙中
の０．１μｍ以下の粒子状物質の捕集性能は著しく低
く、捕集・除去はほとんど困難であった。

【０００３】放電では、微粒子が発生してしまうので、
後方のフィルタの負担が大きくなり、捕集容量の大きい
捕集材が必要になる。脱臭フィルタは、上述の発生オゾ
ンにより劣化が早いので（オゾンと脱臭フィルタが反応
する）、性能劣化が早い等の欠点が多くあった。このた
め、実用的に効果の高い方式の出現が期待されていた。
これらに対し、本発明者らは、光電子放出材に紫外線照
射することにより、発生する光電子を用いて微粒子を荷
電・捕集する方式を提案した。この方式は、特に半導
体、液晶、精密機械工業など、先端産業における作業空
間の超清浄化に効果的であったが、適用先によってはそ
の目的に合致させて使用できるように改善する余地があ
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したコロナ放電方
式による微粒子の荷電・捕集では、強電界を必要とする
ため、オゾン発生、微粒子発生、荷電効率が低い
（特に粒径が細かくなるにしたがって低くなるので、微
粒子除去性能が低い）、などの問題点があった。そこ
で、本発明では、上記問題点を解決し、住居において用
いるための除塵、負イオン放出、脱臭、芳香等を適宜に
組合せることにより、目的に合致した快適空間を得るこ
とができる快適空気発生器とそれを用いた快適住居を提
供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、住居における快適空間を創出するため
の快適空気発生器において、空気中の微粒子濃度（粒径
０．１μm以上）を１０００万個／ｆｔ³以下とするため
のフィルタ及び／又は光電子を用いる微粒子捕集装置
と、微粒子を除去した空気を通す負イオン発生装置とを
有し、該負イオン発生装置が、電場形成用の電極材の存
在又は不存在下に、気体通過性の光電子放出材と、該光
電子放出材の表面及び／又は裏面に、紫外線を照射する
照射源と、前記光電子放出材の裏面から前記微粒子を除
去した空気を通す手段とから構成されることとしたもの
である。前記快適空気発生器において、光電子放出材へ
の紫外線照射は、殺菌ランプにより行うのがよい。ま
た、快適空気発生器には、更に、脱臭フィルタ及び／又
は香り発生器を設けてもよいし、微粒子濃度を１０００
万個／ｆｔ³以下とするためのフィルタの前に粗フィル
タを設けてもよい。上記快適空気発生器を住居の一部に
設け、任意の快適用ルームと連通して快適住居とするこ
とができる。

【０００６】次に、本発明の構成を詳細に説明する。本
発明に用いるフィルタとしては、空気中の微粒子（粒径
０．１μｍ以上）濃度を１０００万個／ｆｔ³以下まで
捕集・除去できるものであれば何でも良く、例えば中性
能フィルタ、ＨＥＰＡフィルタ等の周知のフィルタを用
いることができる。光電子を用いる微粒子捕集装置とし
ては、電場形成用の電極材の存在又は不存在下に、紫外
線及び／又は放射線源と、該線源により光電子を放出す
る光電子放出材と、光電子により荷電された荷電微粒子
を捕集する荷電微粒子捕集材とを有する装置であり、電
場の存在又は不存在下で光電子放出材に紫外線及び／又
は放射線を照射することにより光電子を放出せしめ、該
光電子により微粒子を荷電させた後、荷電した微粒子を
捕集するものである。

【０００７】また、負イオン発生装置は、電場形成用の
電極材の存在又は不存在下に、気体通過性の光電子放出
材と、該光電子放出材の表面及び／又は裏面に紫外線を
照射する照射源と、前記光電子放出材の裏面から気体を
導入する手段とを有するものであり、電場の存在又は不
存在下で気体通過性の光電子放出材の表面及び／又は裏
面に、紫外線を照射しながら、該光電子放出材の裏面よ
り気体を導入して該光電子放出材の表面に負イオンを発
生させるものである。次に個々の構成について説明する
が、光電子放出材、電場、紫外線については負イオン発
生装置と微粒子捕集装置の両方に適用でき、荷電微粒子
捕集材は微粒子捕集装置に適用できる。

【０００８】光電子放出材は、紫外線照射により光電子
をその表面及びその近傍に放出するものであれば何れで
も良く、光電的な仕事関数が小さなもの程好ましい。効
果や経済性の面から、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｙ、Ｇｄ、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｔｈ、Ｐｒ、Ｂｅ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｎ
ｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｃ、
Ｍｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔａ、
Ｕ、Ｂ、Ｅｕ、Ｓｎ、Ｐ、Ｗのいずれか又はこれらの化
合物又は合金又は混合物が好ましく、これらは単独で又
は二種以上を複合して用いられる。複合材としては、ア
マルガムの如く物理的な複合材も用いうる。

【０００９】例えば、化合物としては酸化物、ほう化
物、炭化物があり、酸化物にはＢａＯ、ＳｒＯ、Ｃａ
Ｏ、Ｙ₂Ｏ₅、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｎｄ₂Ｏ₃、ＴｈＯ₂、Ｚ
ｒＯ₂、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＣｕＯ、Ａｇ₂Ｏ、Ｌａ
₂Ｏ₃、ＰｔＯ、ＰｂＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、Ｉｎ₂
Ｏ₃、ＢｉＯ、ＮｂＯ、ＢｅＯなどがあり、またほう化
物には、ＹＢ₆、ＧｄＢ₆、ＬａＢ₅、ＮｄＢ₆、Ｃｅ
Ｂ₆、ＥｕＢ₆、ＰｒＢ₆、ＺｒＢ₂などがあり、さら
に炭化物としてはＵＣ、ＺｒＣ、ＴａＣ、ＴｉＣ、Ｎｂ
Ｃ、ＷＣなどがある。

【００１０】また、合金としては黄銅、青銅、リン青
銅、ＡｇとＭｇとの合金（Ｍｇが２〜２０ｗｔ％）、Ｃ
ｕとＢｅとの合金（Ｂｅが１〜１０ｗｔ％）及びＢａと
Ａｌとの合金を用いることができ、上記ＡｇとＭｇとの
合金、ＣｕとＢｅとの合金及びＢａとＡｌとの合金が好
ましい。酸化物は金属表面のみを空気中で加熱したり、
或いは薬品で酸化することによっても得ることができ
る。さらに他の方法としては使用前に加熱し、表面に酸
化層を形成して長期にわたって安定な酸化層を得ること
もできる。この例としてはＭｇとＡｇとの合金を水蒸気
中で３００〜４００℃の温度の条件下でその表面に酸化
膜を形成させることができ、この酸化薄膜は長期間にわ
たって安定なものである。

【００１１】また、本発明者が、すでに提案したように
光電子放出材を多重構造としたものも好適に使用できる
（特願平１−１５５８５７号）。また、適宜の母材上に
薄膜状に光電子を放出し得る物質を付加し、使用するこ
ともできる。この例として、紫外線透過性物質（母
材）、例えば、石英ガラス上に光電子を放出し得る物質
としてＡｕを薄膜状に付加して用いることもできる（特
願平２−２９５４２３号）。これらの材料の使用形状
は、板状、プリーツ状、曲面状、網状等何れの形状でも
よいが、紫外線の照射面積及び処理空間との接触面積の
大きな形状のものが好ましい。

【００１２】特に、光電子放出材として、スクリーン状
の光電子放出材を用いる場合は、気体通気性でかつ紫外
線の照射面積が広いものであればいずれでもよく、使用
形状は、通常金網状、ハニカム状、線状、格子状、繊維
状のものが圧損が少なく、加工性がよいことから好まし
い。スクリーン状の光電子放出材は、該光電子放出材を
通り抜けるように空気を流すと、弱い電場において効果
的に光電子が放出されるので、適用先装置の形状・構
造、要求・性能によっては好ましい。弱い電場で光電子
放出効果を有する理由は、該気流が光電子放出を助ける
ためと考えられる。

【００１３】光電子放出材からの光電子の放出は、本発
明者がすでに提案したように、反射面、曲面状の反射面
等を適宜用いることで効果的に実施することが出来る
（特開昭６３−１００９５５号公報）。光電子放出材の
種類やその形状は、目的（微粒子の荷電・捕集か、負イ
オンの放出か）装置の形状、電場のかけ方、構造あるい
は希望する効率等により異なり、適宜決めることができ
る。光電子放出材は、電場下で紫外線照射することによ
り光電子の放出が効果的となる。電場における光電子放
出については、本発明者等がすでに提案している（例、
特公平３−５８５９号、特開平２−３０３５５７号公
報）。電場は、光電子放出材（負極）と電極（正極）間
に電圧を印加することで形成できる。

【００１４】本発明における電場電圧は０．１Ｖ／ｃｍ
〜２ｋＶ／ｃｍである。すなわち、本発明では光電子放
出材として、スクリーン状光電子放出材を用いることが
でき、この場合は、電場電圧は微弱でよく、１００Ｖ／
ｃｍ以下、通常２０Ｖ／ｃｍ以下で効果的である。好適
な電場の強さは、適用先条件、装置形状、規模、効果、
経済性等で適宜予備試験や検討を行い決めることが出来
る。例えば、負イオンの放出を外部方向（後述、光電子
放出材と電極で挟まれた空間に対し、該空間の外側）へ
行う場合は、スクリーン状の光電子放出材を用いると、
電場の強さは２０Ｖ／ｃｍ以下で高い効果を得ることか
ら好ましい。

【００１５】荷電微粒子の捕集材（集じん材）は、荷電
微粒子が捕集できるものであればいずれでも使用でき
る。通常の荷電装置における集じん板、集じん電極各種
電極材や静電フィルタ方式が一般的であるが、スチール
ウール電極、タングステンウール電極のような捕集部自
体が電極を構成するウール状構造のものも有効である。
エレクトレック材も好適に使用できる。また、本発明者
がすでに提案したイオン交換フィルタ（又は繊維）を用
いて捕集する方法も有効である（特公平５−９１２３
号、特開昭６３−７７５５７号、同６３−８４６５６号
各公報）。

【００１６】イオン交換繊維は微粒子除去に加えて、住
居において通常発生がみられるアンモニアやアミンのよ
うなアルカリ性ガス、アルデヒドのような活性ガス、プ
ロピオン酸、吉草酸、酪酸のような極低濃度（ｐｐｂ以
下）でも悪臭を放す体臭の捕集・除去に効果があるので
適用先によっては好ましい。捕集は、これらの捕集方法
を単独で、又はこれらの方法を２種類以上組合せて適宜
用いることが出来る。電場用電極材は、通常の荷電装置
に使用されているものが好適に使用できる。すなわち、
周知のものが使用できる。電場用電極材は、荷電微粒子
捕集材（集じん材）と兼ねてあるいは一体化し、用いる
ことができる。

【００１７】紫外線の種類は、その照射により光電子放
出材が光電子を放出しうるものであれば何れでも良く、
適用先によっては、殺菌（滅菌）作用を併せてもつもの
が好ましい。紫外線の種類は、適用先、用途、装置構
造、経済性などにより適宜決めることができる。該紫外
線源としては、紫外線を発するものであれば何れも使用
でき、適用先、装置の形状、構造、効果、経済性等によ
り適宜選択し用いることができる。例えば、水銀灯、水
素放電管、キセノン放電管、ライマン放電管などを適宜
使用できる。通常は、殺菌（滅菌）波長２５４ｎｍを有
する紫外線を用いると、殺菌（滅菌）効果が併用でき好
ましい。

【００１８】次に、適宜要求（目的）に合せて用いるこ
とができる脱臭フィルタ及び香り（芳香）について説明
する。脱臭フィルタは周知の方式を適宜に用いることが
できる。例えば、上述のイオン交換フィルタや活性炭が
ある。イオン交換フィルタ（繊維）は、天然繊維や合成
繊維の糸状、織布あるいは紙状に抄いた基材（支持体）
にグラフト重合を施し、それらにカルボキシル基、スル
ホン酸基、リン酸基、フェノール性水酸基などの陽イオ
ン交換基を付加したカチオン交換繊維と、第一級〜第三
級アミノ基、第四アンモニウム基、スルホニウム基、ホ
スホニウム基などの陰イオン交換繊維を付加したアニオ
ン交換繊維、あるいは上記陽及び陰両者のイオン交換基
を付加した両性のものなどを適宜に用いることができ
る。

【００１９】使用するアニオン交換フィルタ及び／又は
カチオン交換フィルタの種類、充填量及びその比率は、
空気中に同伴する酸性ガス、アルカリ性ガス、臭気性ガ
スの種類、濃度等に応じて適宜決めることができる。例
えば、アニオン交換フィルタは酸性ガス（例、体臭の代
表である吉草酸などの各種有機酸）、カチオン交換フィ
ルタはアルカリ性ガス（例、体臭の代表であるアンモニ
アなどのアルカリ性ガス）の捕集に効果的である。活性
炭としては、繊維状活性炭等周知のものを適宜に用いる
ことができる。これらの充填量やその比率は、上述の捕
集すべき物質の濃度や濃度比率に対応して、これらに見
合う量を、装置の形状、構造、圧損等を考慮して適宜決
めれば良い。

【００２０】実用においては、これらの吸着材を組合せ
て用いることができる。即ち、イオン交換フィルタは酸
性ガスやアルカリ性ガスのような極性ガス状物質の捕集
に効果的であり、一方活性炭はメルカプタン類やサルフ
ァイド類のような中性ガスに効果的であるためである。
イオン交換繊維は本発明者らが先に提案したように、放
射線グラフト重合で製造したものを用いると、特に効果
が高いので好ましく、適宜用いることができる。（特公
平５−４３４２２号、特公平５−６７３２５号各公
報）。

【００２１】放射線グラスト重合により製造されたイオ
ン交換フィルタ（繊維）は、前記支持体への照射が奥部
まで均一になされるため、イオン交換体（アニオン又は
／及びカチオン交換体）が広い面積（高密度に付加）
に、しっかり（強固）と付加されるので、交換容量が大
きくなり、かつ低濃度粒子や低濃度汚染ガスなどの汚染
物が、早い速度で高効率に除去できる効果があり、実用
的に有効である。また、放射線グラフト重合による製造
は、製品に近い形状でできること、室温でできること、
気相でできること、グラフト率大にできること、また薬
品を使用しないで気相でグラフトを行うので不純物を含
まず純粋吸着フィルタができることなどから効果的であ
る。

【００２２】このため、次のような特徴を有する。放射線照射によるグラフト重合で製造したイオン交
換繊維には、イオン交換体（吸着機能の部分）が均一に
多く付加（付加密度が高い）するので吸着速度が早く、
かつ吸着量が多い。特に、アンモニア、アミン、有機酸（脂肪酸）系の
成分の捕集に優れている。これらの成分は人や家畜（ペ
ット）から発生し、極低濃度でも臭気があるが、本フィ
ルタはこれらのガスを臭気が感じなくなるまで捕集でき
実用上有効である。乾燥しても劣化しない。（微粒子等のそれ自身から
の発生物質がない）流動抵抗が少ない。

【００２３】次に、イオン交換フィルタの製造例を示
す。アニオン交換フィルタ：繊維状のポリプロピレンを
窒素中で電子線２０Ｍｒａｄを照射し、次いでヒドロキ
シスチレンモノマーとイソプレンを含む溶液に浸漬し、
グラフト重合反応を行った。反応後、四級アミノ化を行
い、アニオン交換フィルタを得た。カチオン交換フィルタ：繊維状のポリプロピレンを
窒素中で電子線２０Ｍｒａｄを照射し、次いでアクリル
酸水溶液に浸漬し、グラフト重合反応を行った。反応
後、水酸化ナトリウム溶液で処理を行い、カチオン交換
フィルタを得た。

【００２４】更に、除塵された負イオンリッチの空気
に、適宜に下記の香りを加えると、リラックスした、そ
う快感が増すことを見い出した。香りは、周知の方式を
用い適宜に本発明で製造した清浄空気に加えることによ
り実施できる。例えば、液体香料の噴霧、香料成分を含
んだ珪酸カルシウムなどの多孔体ペレットからの芳香揮
発成分の利用がある。芳香成分としては、人が良い香り
に感ずるものであればいずれでも使用でき、適宜モニタ
を行い選択し使用することができる。

【００２５】通常、ジャスミン香は鎮静に、レモン香は
覚醒に、ラベンダー香は精神安定に効果があることが知
られているためこれらの香りを、適宜に加えて用いるこ
とができる。すなわち、人の健康状態や、雰囲気、時間
帯などにより、例えば、リラックス、そう快感、眠気ざ
ましのなどの要求により上記芳香を１種類、又は２種類
以上を組合せて用いることができる。

【００２６】

【作用】次に、個々の構成の作用について説明する。ま
ず、微粒子濃度を１０００万個／ｆｔ³以下とする作用
を、光電子を用いる微粒子捕集装置について説明する。
光電子を用いる微粒子捕集装置に空気を通すことによ
り、該空気中の微粒子濃度は、１０００万個／ｆｔ
³（粒径０．１μｍ以上の微粒子濃度での値）以下まで
除去される。即ち、通常外気や室内の微粒子濃度は、粒
径０．１μｍ以上の微粒子濃度で１億〜１０億個／ｆｔ
³存在する。本発明ではこれを１０００万個／ｆｔ³以
下、好ましくは１００万個／ｆｔ³以下、特に好ましく
は１０万個／ｆｔ³以下にすると、空気が新鮮となり、
また負イオンの発生が効果的に起こることを見い出し
た。

【００２７】この微粒子濃度を１０００万個／ｆｔ³に
すると、負イオンの生成が効果的になる理由の詳細は不
明であるが、１つの理由として共存する微粒子濃度が多
いと光電子が該微粒子に消費されるためと考えられる。
負イオン発生装置は、空気微粒子濃度が１０００万個／
ｆｔ³以下となった空気を、負イオン濃度３０００個／
ｍｌ〜１０万個／ｍｌとするところである。ここで、負
イオンの生成は、光電子が電子親和性の大きい水分子や
酸素分子との電子付着やクラスタリングにより、Ｏ₂ ^-
（Ｈ₂Ｏ）_n、Ｏ^-（Ｈ₂Ｏ）_n、ＯＨ^-（Ｈ₂Ｏ）_n
などの負イオンクラスターを作るためと考えられる。こ
れらの反応を次に示す。Ｏ₂＋ｅ → Ｏ₂ ^- Ｏ₂ ^-＋Ｈ₂Ｏ → Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）・・・Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n-1 ＋Ｈ₂Ｏ → Ｏ
₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n

【００２８】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を用いて説明す
るが、本発明はこれに何ら限定されるものではない。実施例１図１は快適住居であり、該住居１には、台所２、廊下
３、勉強部屋４、在宅介護室５があり、台所２の冷蔵庫
６、勉強部屋４の机７の近傍の壁面８、介護室５の天井
部９には夫々快適空気発生器１０から快適空気が供給さ
れている。該発生器１０から得られる快適空気は、殺菌
（滅菌）、除塵された負イオンリッチな空気である。

【００２９】次に快適空気が効果的に作用している夫々
の部屋について説明する。台所２では、冷蔵庫６内に該
空気を満たすことにより、野菜、果実、魚、肉類の鮮度
が長時間維持される。これは、殺菌された負イオンによ
り、食品表面の付着微生物の増殖が減少できるためと考
えられる。従来ではオゾンにより腐敗防止のための処理
を行う例があるが、オゾンは酸化作用が強いため、食品
を変色、変質させたり冷蔵庫内を腐食させたりする問題
があった。これに対して、本発明では後述のごとく、紫
外線源として、殺菌ランプ（主波長：２５４ｎｍ）を用
いているため（２５４ｎｍはオゾン分解波長であるた
め）、オゾンレスであり、オゾンレスで鮮度維持できる
ことが本発明の特徴の１つである。

【００３０】勉強部屋４では、机７の近傍の壁面８に、
快適空気供給口が設置され、適宜室内に導入することに
より眠気防止、そう快感が得られる。これは、快適空気
により、自律神経の調整作用が高まり、細胞を賦活させ
新陳代謝を旺盛にするためと考えられる。介護室５で
は、天井部９より快適空気が供給され、ベッド１１の被
介護人及び介護人はリラックスでそう快感が得られる。
これは、快適空気により、自律神経の調整作用が高ま
り、細胞を賦活させ新陳代謝を旺盛にするため、全身の
抵抗力が強化されるためと考えられる。

【００３１】被介護人は、ほとんど寝たきりのため、特
有な体臭を放つが、該体臭は床面の脱臭フィルタ１２に
より捕集・除去される。該脱臭フィルタ１２は、イオン
交換フィルタ（アニオン型とカチオン型が夫々１：１の
体積比で充填）と活性炭素繊維とが体積比で１：１の割
合で充填されたもので、これにより体臭が効果的に捕集
・除去される。

【００３２】次に、快適空気発生器１０を、図２を用い
て説明する。該発生器１０は、空気の吸引と吐出を行う
ファン１３、粗フィルタ１４と、光電子放出材１５、紫
外線ランプ（殺菌ランプ）１６、電極１７、静電フィル
タ１８より成る光電子による微粒子の荷電・捕集部
（Ａ）、網状光電子放出材１９、紫外線ランプ（殺菌ラ
ンプ）２０、電極２１より成る負イオン発生部（Ｂ）よ
り構成される。夫々の作用について説明する。粗フィル
タ１４は、空気中の粗い粒子状物質の捕集を行うもので
あり、ガラス繊維や天然繊維、合成繊維を適宜の形状で
充填したり、あるいは紙状に抄いたもの、又はこれらの
織布や紙状のものを用いることができる。

【００３３】微粒子の荷電・捕集部（Ａ）は、電場下
（１００Ｖ／ｃｍ）で光電子放出材１５に紫外線ランプ
１６からの紫外線を照射することにより光電子を発生さ
せ、該光電子により微粒子を荷電し、荷電微粒子を静電
フィルタ１８で捕集・除去するものである。電極１７は
光電子放出材（負）１５と電極（正）１７間に電場を形
成するためのものである。また、負イオン発生部（Ｂ）
は、電場下で網状光電子放出材１９に紫外線ランプ２０
からの紫外線を照射することにより光電子を発生させ、
該光電子により負イオンを生成させるものである。

【００３４】負イオン発生部（Ｂ）は、網状の光電子放
出材１９を通り抜けるよう空気が流れるため、電場は低
くて良く本例では２０Ｖ／ｃｍである。負イオン濃度
は、通常の空気では、３０００個／ｍｌ以下と少ない。
これは、負イオンは正イオンに比べて移動が速いため、
早く消耗してしまうためであり、また現代社会の生活活
動では、正イオンが多く発生してしまうためである。例
えば、エアコンでは金属製のダクト内を送風することに
より空気流体の摩擦が起こり正イオンが発生する。ワー
プロなどの機械では摩擦が生じ、正イオンが発生する。
テレビやオーディオ器具では振動により正イオンが発生
する。

【００３５】また、更に近年花粉症が問題になっている
が、これは空気中の花粉やほこりは負イオンを消耗して
しまうため、花粉が多い季節は負イオンが欠乏し、花粉
症の人は、苦痛が一層増すことになる。負イオン濃度
は、３０００〜１０万個／ｍｌにすることにより、前述
のような効能をもたらす。最適な濃度は、適用先によ
り、予備試験を行い適宜に選択して用いることができ
る。２４は外気取入れ、２５は粗フィルタ、２６は空気
の排出口、図１中矢印は空気の流れ方向を示す。

【００３６】実施例２図３は、リラックスルーム（快適ルーム）２を備えた住
宅１であり、リラックスルーム２には快適空気発生器１
０から快適空気２３が人３２のいる雰囲気に供給されて
いる。該発生器１０から得られる快適空気２３は、殺菌
（滅菌）、除塵された負イオンリッチの空気で、これに
気分により適宜の芳香を加えることができる。これによ
り、リラックスルーム２の人３２は、森林浴のようなリ
ラックスしたそう快感が得られる。

【００３７】快適空気発生器１０を、図４を用いて説明
する。該発生器１０は、空気の吸引と吐出を行うファン
１３、粗フィルタ１４、脱臭フィルタ１２と、光電子放
出材１５、紫外線ランプ（殺菌ランプ）１６、電極１
７、静電フィルタ１８より成る光電子による微粒子の荷
電・捕集部（Ａ）、網状光電子放出材１９、紫外線ラン
プ（殺菌ランプ）２０、電極２１より成る負イオン発生
部（Ｂ）、ジャスミン香２７_-1、レモン香２７_-2、ラベ
ンダー香２７_-3のいずれかを適宜の時間に任意に発生さ
せることができる芳香の発生器（ｃ）より構成される。
記号１３〜２３の作用は、実施例１と同一記号のものは
同じ意味を示す。リラックスルーム２では、喫煙するこ
ともできる。すなわち、喫煙により発生するタバコ臭成
分は、脱臭フィルタ１２により捕集・除去される。これ
により、喫煙しながら、森林浴の中で、リラッスクスし
たそう快感が得られる。

【００３８】実施例３図５は、快適住宅であり、該住宅１には、リフレッシュ
ルーム（快適ルーム）２、勉強部屋４があり、フレッシ
ュ空気発生器２８、勉強部屋の机７の近傍の壁面８に
は、夫々快適空気発生器１０から、殺菌、除塵された負
イオンリッチな空気２３が送られている。本実施例の特
徴は、該負イオンリッチな空気２３をリフレッシュ空気
発生器２８に導入し、リフレッシュルーム２における微
粒子を荷電し、該微粒子を捕集・除去し、リフレッシュ
ルームに清浄空気３１を供給するものである。殺菌・除
塵された負イオンリッチな空気の供給を行う快適空気発
生器１０を図６を用いて説明する。

【００３９】該発生器１０は、空気の吸引と吐出を行う
ファン１３、粗フィルタ１４、光電子放出材から光電子
放出を行うにあたり、空気中微粒子濃度を１０００万個
／ｆｔ³（粒径０．１μｍ以上の微粒子の濃度）以下ま
で除去を行うフィルタ２９と、網状光電子放出材１９、
紫外線ランプ（殺菌ランプ）２０、電極２１より成る負
イオン発生部（Ｂ）より構成されている。フィルタ２９
は、住居に導入される大気中微粒子及び室内から発生す
る微粒子を１０００万個／ｆｔ³以下まで捕集・除去で
きるものであれば何れでも良く周知のフィルタを用いる
ことができる。この例として、中性能フィルタ、ＨＥＰ
Ａフィルタがある。

【００４０】リフレッシュ空気発生器２８を、図７を用
いて説明する。リフレッシュ空気発生器２８は、快適空
気発生器１０からの負イオンリッチな空気２３と、リフ
レッシュルーム２における微粒子を含んだ空気３０を混
合し、該微粒子を荷電する混合荷電部（ｃ）、空気を吸
引、吐出するファン１３、荷電微粒子捕集材としての静
電フィルタ１８より成る。リフレッシュルーム２で発生
した微粒子は供給される負イオンにより荷電され、該荷
電微粒子は静電フィルタ１８で捕集され、殺菌・除塵さ
れた清浄空気３１がリフレッシュルーム２に供給され
る。記号７〜２６において、実施例１と同一記号のもの
は同じ意味を示す。本例において、室内で喫煙を行う場
合は上述脱臭フィルタの付加を、また芳香が欲しい場合
は香りの付加を適宜に行うことができる。

【００４１】実施例４図２に示した快適空気発生器１０を用い、光電子による
微粒子の荷電・捕集部（Ａ）により、微粒子の除去を行
い、負イオン発生部（Ｂ）入口の微粒子濃度に対する負
イオン発生部（Ｂ）による発生負イオン濃度について調
べた。また、発生負イオンの効能としていちご（果実）
に５℃で負イオンリッチな空気を暴露し、鮮度維持につ
いて調べた。また、負イオンリッチな殺菌処理空気の効
能として、該空気を寒天培地に吹きつけ、殺菌を培養し
調べた。

【００４２】（１）微粒子の荷電・捕集部（Ａ）の条件装置大きさ：１０リットル光電子放出材：Ｃｕ−Ｚｎ（板状）にＡｕメッキ
（負極）紫外線ランプ：殺菌ランプ１０Ｗ電場用電極材：Ｃｕ−ＺｎにＡｕメッキした格子状
電極（正極）電場用電圧：１０〜１５０Ｖ／ｃｍ荷電微粒子捕集材：静電フィルタ

【００４３】（２）負イオン発生部（Ｂ）の条件装置大きさ：３リットル光電子放出材：Ｚｎ−Ｐｂ−Ｓｎ（網状）（負極）紫外線ランプ：殺菌ランプ１０Ｗ電場用電極材：Ｃｕ−ＺｎにＡｕメッキした格子状
電極（正極）電場用電圧：２０Ｖ／ｃｍ（３）測定器微粒子濃度測定器：パーティクルカウンタ（光散
乱、＞０．１μｍ）負イオン濃度測定器：イオンテスタにより負のイオ
ンを計測

【００４４】結果（１）微粒子の荷電・捕集部（Ａ）における電場用電圧
を変えて、荷電・捕集部（Ａ）における微粒子除去性能
を変化させ、負イオン発生部（Ｂ）への入口微粒子濃度
に対する負イオン発生濃度を調べた。図８に、負イオン
発生部（Ｂ）への入口微粒子濃度（個／ｆｔ³）に対す
る発生負イオン濃度を示す。測定値は、バラツキが大き
いので、範囲を示す。（２）負イオンの効能を調べるため、３０００、１万、
５万個／ｍｌの負イオン（いずれも平均値）にいちごを
暴露し、鮮度について調べた。（濃度：５℃）表１に鮮
度の指標として、カビの発生が認められた日数を比較し
た。

【００４５】

【表１】

【００４６】（３）負イオンリッチな殺菌処理空気の効
能を、負イオン空気（１万個／ｍｌ）を寒天培地上に吹
きつけることにより、雑菌の培養を行い、吹きつけない
場合と比較して調べた。吹きつけた寒天培地上にはコロ
ニーは生成しなかったが、吹きつけない寒天培地上には
コロニーが２５個／１０ｃｍ²生成していた。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば次のような効果を奏する
ことができる。１）住居における快適空間創出において、空気中の微粒
子濃度を予め１０００万個／ｆｔ³以下にすることによ
り、該空気から、光電子放出材への紫外線照射により発
生させた光電子による負イオンの生成を効果的に行うこ
とができた。による負イオンを空間へ放出すると、人はそう快
感が得られた。による負イオンを含む空気を食品や植物に暴露す
ると、食品や植物の鮮度が長時間維持できた。による負イオンを微粒子を含む空気に混合する
と、該微粒子は荷電される。これより、該荷電微粒子は
周知の荷電微粒子捕集材で容易に捕集されるので、除塵
された清浄空気が容易に得られた。

【００４８】２）１）において紫外線源として殺菌ラン
プを用いることにより、殺菌、除塵された負イオンリッチな空気が得られ
た。空気は殺菌（滅菌）されるので１）の、の人へ
のそう快感、食品や植物の鮮度への効能が一層増した。３）上記１）、２）において得られた空気に芳香を加え
ることにより、香りにより、更に鎮静、覚醒、精神安定作用を適宜
に加えることができるので、リラックスできるそう快感
（例、森林浴のような気分）を一層効果的に得ることが
できた。より適用範囲が広くなり、実用性が高まった。４）上記１）、２）において脱臭フィルタを加えること
により、臭気のある所にも適用できるので、適用範囲が広が
り、実用性が高まった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の快適空気発生器を設置した快適住宅の
一例を示す断面構成図。

【図２】図１で用いた快適空気発生器の断面構成図。

【図３】本発明の快適空気発生器を設置した快適住宅の
他の例を示す断面構成図。

【図４】図３で用いた快適空気発生器の断面構成図。

【図５】本発明の快適空気発生器を設置した快適住宅の
もう一つの例を示す断面構成図。

【図６】図５で用いた快適空気発生器の断面構成図。

【図７】図５で用いたリフレッシュ空気発生器の断面構
成図。

【図８】微粒子濃度と負イオン濃度との関係を示すグラ
フ。

【符号の説明】

１：快適住居、２：台所、３：廊下、４：勉強部屋、
５：在宅介護室、６：冷蔵庫、７：机、８：壁面、９：
天井、１０：快適空気発生器、１１：ベッド、１２：脱
臭フィルタ、１３：ファン、１４：粗フィルタ、１５：
光電子放出材、１６、２６：紫外線ランプ（殺菌ラン
プ）、１７、２１：電極、１８：静電フィルタ、１９：
網状光電子放出材、２２、２３：空気の流れ、２４：外
気取入れ口、２５：粗フィルタ、２６：排出口、２７：
香り発生器、２８：リフレッシュ空気発生器、２９：フ
ィルタ、Ａ：微粒子荷電捕集部、Ｂ：負イオン発生部、
Ｃ：混合荷電部

フロントページの続き (72)発明者丸田芳幸神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号株式会社荏原総合研究所内 (72)発明者野路伸治神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号株式会社荏原総合研究所内 (56)参考文献特開平４−171062（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−98526（ＪＰ，Ｕ) 特公昭40−21303（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 7/00 F24F 3/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】住居における快適空間を創出するための
快適空気発生器において、空気中の微粒子濃度（粒径
０．１μm以上）を１０００万個／ｆｔ³以下とするため
のフィルタ及び／又は光電子を用いる微粒子捕集装置
と、微粒子を除去した空気を通す負イオン発生装置とを
有し、該負イオン発生装置が、電場形成用の電極材の存
在又は不存在下に、気体通過性の光電子放出材と、該光
電子放出材の表面及び／又は裏面に紫外線を照射する照
射源と、前記光電子放出材の裏面から前記微粒子を除去
した空気を通す手段とから構成されることを特徴とする
快適空気発生器。
【請求項２】前記光電子放出材への紫外線照射は、殺菌
ランプにより行うことを特徴とする請求項１記載の快適
空気発生器。
【請求項３】前記快適空気発生器には、更に、脱臭フ
ィルタ及び／又は香り発生器を有することを特徴とする
請求項１又は２記載の快適空気発生器。
【請求項４】前記快適空気発生器には、微粒子濃度を
１０００万個／ｆｔ³以下とするためのフィルタの前に
粗フィルタを配備したことを特徴とする請求項１、２又
は３記載の快適空気発生器。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項記載の快適
空気発生器を住居の一部に設け、任意の快適用ルームと
連通したことを特徴とする快適住居。