JP3790479B2 - アレルゲン不活性化フィルター及び空気処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアレルゲン不活性化フィルター及び空気処理装置に関し、特にアレルギーを引き起こす原因物質である生物由来のタンパク質を主成分としたアレルゲンをトラップし、アレルゲンを変性・分解させるアレルゲン不活性化フィルター及びこのフィルターを組み込んだ空調機，除湿機，加湿器，換気装置等の空気処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の如く、住宅の高気密化などの理由により、近年ではアレルギー問題がクローズアップされてきている。アレルギーとしてはスギ花粉が特に有名であるが、ダニやゴキブリ等の害虫の死骸やその排泄物が原因となるアレルギーも近年では深刻化しており、その対策として各種製品が世に送られている。しかし、アレルギーを引き起こす原因物質（アレルゲン）を特定して排除する技術は確立されたものは世の中には無く、ハウスダストとしてまとめて処理する掃除用具（掃除機やモップなど）が市販されているに過ぎない。
【０００３】
ところで、アレルギーはアレルゲンが直接皮膚に接触することによっても生じるが、その多くは空気中の浮遊アレルゲンを吸引することによって生じるため、空気中のアレルゲンを排除させることができればアレルギー症状を緩和できると考えられる。特に、ダニや花粉などの生物由来のアレルゲンはタンパク質を主成分としているため、アレルゲンタンパク質を変性させることでアレルゲンとしての活性を失わせることができると考えられる。
【０００４】
ここで、アレルゲンタンパク質の変性には酸・アルカリを使った化学的変性や、高温等による物理的変性が一般的に知られている。また、タンパク質分解酵素（プロテアーゼ）を用いることでタンパク質を分解できることも公知である。
【０００５】
従来、アレルゲンを排除する方法としては、以下のものが知られている。即ち、例えばスギに代表される花粉では、外出時に着用するマスクに花粉を通過させないような細かいメッシュを入れることで、体内に花粉が取り込まれないようにしている。しかし、居住空間内における花粉の積極的な排除は、集塵機に代表されるような空気中浮遊物質の一部として花粉が捕獲されるに過ぎず、積極的なアレルゲン除去方法とは言えない。
【０００６】
また、ダニ等に代表される害虫由来のアレルゲンでは、寝具のこまめな清掃や畳・床の清掃を行うことで、害虫の存在量を減少させ、アレルゲン量の軽減を行っているのが現状である。しかし、このような方法では一時的にアレルゲンの量が減少するが、害虫が繁殖することによりアレルゲンの量はそれに応じて増加するため、アレルゲン量を低い値で維持するためには、相当の人力を必要とする。また、害虫駆除等で薬品を使うこともあるが、薬品自体の人体への影響も十分に考える必要があり、十分な方策とは言えない。
【０００７】
ところで、空調関連機器においてはアレルゲン除去手段を施すことで、自動的にアレルゲン量を軽減できる。具体的にはダニ及び花粉アレルゲンは粒子状であり、フィルターを用いることでトラップ可能である。ここで、トラップ（ｔｒａｐ）とは、物を捕らえる、あるいは不要物を除去する、といった動作を示す用語である。また、トラップしたアレルゲンは再飛散する可能性があることから、フィルターでトラップしたアレルゲンを何らかの手段で不活性化を行う方法が重要となるが、このような機能を具備した例はない。
【０００８】
ところで、酵素を基材に担持する方法としては、バイオセンサー等で酵素を基材に担持する方法などが既に知られている。また、特開平６―９１１１７号公報には、粘液細菌が生産するよう菌酵素及び抗生物質を基材に固定したフィルターが開示されている。更に、国際公開番号ＷＯ９８／０４３３４号公報には、空気清浄フィルターの担体の表面に酵素を固定させることにより、従来の空気清浄フィルターでは困難であった浮遊する微生物を直接殺菌浄化でき、フィルター上に補集した微生物をも殺菌・滅菌除去する空気浄化フィルターが開示されている。
【０００９】
しかしながら、フィルターにアレルゲン不活性化機能を有する酵素を具備し、浮遊するアレルゲンを不活性化させるものの提案はこれまでになかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこうした事情を考慮してなされたもので、通過空気中に浮遊する花粉やダニアレルゲンを捕獲可能な１０μｍ未満のメッシュを有するフィルター本体に、捕獲した花粉やダニアレルゲンを不活性化する機能を有する，１００万Ｕ以上の分解能をもつ酸性・中性・塩基性の酵素を担持させ、この酵素によりフィルター本体で捕獲された花粉やダニアレルゲンを変性もしくは分解して不活性化する構成にすることにより、アレルゲン量を低減するアレルゲン不活性化フィルターを提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、前記アレルゲン不活性化フィルターを備えた構成にすることにより、上記と同様、アレルゲン量を低減できる空気処理装置を提供することを目的とする。
【００１２】
更に、本発明は、アレルゲン除去運転モードを備えた構成にすることにより、モードを切り替えることによって、上記目的を必要に応じて達成する空気処理装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本願第１の発明は、通過空気中に浮遊する花粉やダニアレルゲンを捕獲可能な１０μｍ未満のメッシュを有するフィルター本体と、該フィルター本体に担持され、捕獲した花粉やダニアレルゲンを不活性化する機能を有する，１００万Ｕ以上の分解能をもつ酸性・中性・塩基性の酵素とを具備し、該酵素によりフィルター本体で捕獲された花粉やダニアレルゲンを変性もしくは分解して不活性化することを特徴とするアレルゲン不活性化フィルターである。
【００１４】
本願第２の発明は、前記アレルゲン不活性化フィルターを備えたことを特徴とする空気処理装置である。ここで、空気処理装置としては、空調機、空気清浄機、除湿機、乾燥機，加湿器，換気装置のいずれか一つが挙げられる。
【００１５】
本願第３の発明は、アレルゲン除去運転モードを備えたことを特徴とする空気処理装置である。ここで、アレルゲン除去運転モードとは、運転モード選択手段を設け，必要に応じてアレルゲン除去運転を可能とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るアレルゲン不活性化フィルター及びこのフィルターを組み込んだ空調機等の空気処理装置について更に詳しく説明する。
本発明において、前記酵素としては、アレルゲンを構成するタンパク質を変成もしくは分解できるものであり、特に限定はないが、例えばプロテアーゼやペプチターゼが挙げられる。前記プロテアーゼは、タンパク質分子のペプチド結合を加水分解する酵素で、タンパク質はペプトン化される。また、ペプチアーゼは、ペプチド鎖のアミノ末端あるいはカルボキシ末端のペプシド結合を加水分解する働きがある。更に、適用する酵素は、酸性・中性・塩基性の酵素が利用可能であり、１００万Ｕ（１分間に１μｍｏｌのタンパク質を分解する酵素の単位）のものである。但し、これ以上でも何ら問題ない。
【００１７】
本発明において、前記フィルター本体の材質としては、例えば綿や羊毛などの天然繊維，レーヨンや酢酸セルロースなどの再生繊維，ポリエチレンやポリエチレンテレフタレートやポリアミドなどの合成繊維の不織布または編織物、ガラス繊維マット、金属繊維マット、さらにはアクリル酸系，アクリルアミド系，ポリビニルアルコール系などの合成樹脂，あるいはアルギン酸ナトリウム，マンナン，寒天などの天然・再生材料である吸水性／及びまたは吸湿性材料が使用され、前記フィルター本体に前記酵素が直接固定、または担持体を介して固定されている。
【００１８】
前記フィルター本体（フィルター）の形状としては、特に限定はないが、例えば下記のものが挙げられる。
１）アレルゲンを不活性化する機能を有する酵素を、不織布などからなる平坦なフィルター本体に担持させたフラット型（図１参照）。
２）前記酵素を担持した担持体をバインダーを用いて不織布に固定したフラット型（図２参照）。
【００１９】
３）前記酵素を担持した担持体を２つの基材（繊維シート）によりサンドイッチ状に挟んだフラット型（図３（Ａ）参照）や、一つの基材にオープンサンドイッチ状に載せたフラット型（図３（Ｂ）参照）。
４）前記フィルター本体をひだおりしたプリーツ型（図５（Ａ）参照）。プリーツ型の場合、フィルターの本体の面積を増やすことができる。
【００２０】
５）酵素を担持させた繊維を束ねて棒状部材にし、これらの棒状部材の両端で連結させた棒状型（図５（Ｂ）参照）。ここで、棒状部材の断面は特に限定されることなく、例えば三角形、四角形、円形、楕円形、中空体形状が挙げられる。
６）ウレタン等の多孔体の表面に酵素を担持させた海綿状型（図５（Ｃ）参照）。
７）薄板状にして、例えば空調機などのよろい板の開口部にルーバ機能を持たせたルーバ状型（図示せず）。
【００２１】
本発明において、フィルター本体にはアレルゲンを不活性化する機能を有する酵素を有する他、脱臭機能、除塵機能、耐微生物機能、芳香付加機能、マイナスイオン付加機能の少なくともいずれか１つの機能を付加させることが好ましい。
【００２２】
ところで、一般に酵素は絶乾状態においてはその活性を持たないものである。そのため、空気中の湿気、あるいは液体の補給水等、水分の補給が必要となる。本発明において、アレルゲン不活性化フィルターに給水するためには、水溜をフィルターの上部あるいは下部、又は通風路の邪魔にならない近傍に配置し、水溜とフィルターとを直接接続するか、毛細管作用を有する材料で作られる導水材と連結し、フィルターの酵素が効力を発揮するために必要な水分を水溜から常時補給できるようにすることが好ましい。
【００２３】
ここで、毛細管作用を有する材料としては、和紙、脱脂綿、羊毛のマットあるいは織物が使用でき、更にフィルターに使用する材料と同様の吸水性材料を単独、又は和紙、脱脂綿、羊毛のマットあるいは織物と混合したものが使用できる。水分の補給を液体の水で行う場合には吸水性を有する材料を、水分の補給を空気中の湿気から行う場合には吸湿性の材料を使用するのが好適である。もちろん、吸水性と吸湿性とを併せもつ材料も好適に使用できる。
【００２４】
前記水溜を構成する容器は、水分の損失を防ぐため水分を透過させない材料で構成することが好ましい。具体的な材料としては、例えばアルミニウム、鉄等の金属材料、あるいはポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチックが挙げられる。また、前記容器の形状は特に限定されないが、フィルターの端部に沿った細長い筒状でフィルターへの水の補給は長手方向にスリットあるいは小穴を設けた形状が好ましい。更に、容器には直接水を充填してもよいが、水の漏洩を防止するため吸水性材料を充填することが望ましい。ここで、容器に充填する吸水性材料としては、フィルターに使用する材料と同様のものを使用することができる。
【００２５】
本発明において、補給水として水道水、蒸留水等の水が使用でき、更に冷房時に熱交換器に発生する凝縮水や冷却された空気の相対湿度が高くなることを利用して吸湿した水も使用できる。いずれの水を使用しても、特殊な処理は全く必要ない。しかし、補給水に界面活性剤（０．１％程度）を共存させることで酵素とアレルゲンの濡れ性が向上し、更なる効果が期待できる。
【００２６】
なお、空気の温度が低く、酵素が十分な活性を発揮しない場合がある。例えば、夏季で連続して空調機を冷房運転している場合がこれに該当する。このような場合、本発明において、本発明のアレルゲン不活性化フィルターにヒータを備え、このヒータによる加熱によりアレルゲンを失活させるようにすることが好ましい。具体的には、前記フィルターを例えば空調機に適用した場合について述べれば、空調機がＯＦＦの時に、ヒータをＯＮにして前記フィルターを加熱し、これにより、アレルゲンタンパク質の変性が起こり、アレルゲンとしての活性が失われ、フィルターからはアレルゲン軽減空気が通過することになる。あるいは、ヒータを備える代わりに、空調機の運転を一時的に暖房運転とすることでも、酵素の温度を高めることが可能である。
【００２７】
また、冬季の暖房運転を開始した直後も空気の温度が低い。特に、フィルターを空調機の空気吸い込み側に設けた場合は、暖房運転を開始してからフィルター周辺の空気が暖まるまでに時間がかかる。前記したヒータを設けると、このような場合であっても、運転開始直後からフィルター周辺の空気の温度を高め、酵素のアレルゲン不活性化活性を早くから発揮することができる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の各実施例について図面を参照して説明する。
（実施例１）
図１（Ａ），（Ｂ）を参照する。ここで、図１（Ａ）はアレルゲン不活性化フィルターの全体図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の部分拡大図を示す。
図中の符番１は、アレルゲンを不活性化するアレルゲン不活性化フィルターを示す。この不活性化フィルター１は、不織布からなるフィルター本体２と、このフィルター本体２を構成する繊維３に直接担持された酵素４とを備えている。ここで、前記繊維３としては、例えば、ガラス、レーヨン、セルロース、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリル酸系、ポリアクリルアミド系統の等の繊維が挙げられる。
【００２９】
ここで、酵素４を繊維３に担持させる場合、物理的に担持する形態には限らず、化学的に担持する形態も利用できる。例えば、基材のカルボキシル基をアジト化し、アミド結合により酵素と化学結合させることで、酵素を基材に担持させることができる。なお、カルボキシル基に限らず、水酸基やアミノ基等の官能基であっても、化学結合に利用することができる。このように、化学的に担持する方法は、従来から知られている（新実験化学講座 生物化学（Ｉ），ｐ．３６３〜４０９，丸善（１９７８））。
【００３０】
実施例１に係るフラット型のアレルゲン不活性化フィルターによれば、フィルター本体２に、アレルゲンを不活性化する機能を有する酵素４を担持した構成となっているため、従来と比べ、アレルゲン量を低減することができる。
【００３１】
（実施例２）
図２を参照する。図２は、本発明の実施例２に係るフラット型のアレルゲン不活性化フィルターの要部を示す。実施例２は、図２に示すように、吸水性及び／または吸湿性を有する担持体５に酵素４を担持させ、更に前記担持体５をバインダー（図示せず）を用いて繊維６に固定させた構成であることを特徴とする。ここで、前記担持体５の材質としては、例えばポリアクリル酸系，ポリアクリルアミド系，ポリビニルアルコール系などの合成材料、あるいは綿，羊毛，アルギン酸ナトリウム，マンナン，寒天などの天然材料、あるいはレーヨンなどの再生材料等が挙げられる。また、繊維６の材質としては、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）が挙げられる。
【００３２】
実施例２に係るフラット型のアレルゲン不活性化フィルターによれば、吸水性及び／または吸湿性を有する担持体５に酵素４を担持させ、更に前記担持体５をバインダーを用いて繊維６に固定させた構成となっているので、実施例１と同様な効果を有する。
【００３３】
（実施例３）
図３（Ａ）を参照する。図３（Ａ）は、本発明の実施例３に係るフラット型のアレルゲン不活性化フィルターを示す。ここで、不活性化フィルター１は、複数の酵素４を担持させた担持体５と、これらを上下からサンドイッチ状に挟む基材７，８とから構成されている。ここで、前記担持体５の材質としては、例えばポリアクリル酸系、ポリアクリルアミド系、ポリビニルアルコール系、綿、羊毛、レーヨン、アルギン酸ナトリウム、マンナン、寒天が挙げられる。前記基材は７，８は、繊維６からなる不織布からなる。ここで、担持体５の下側に位置する基材８としては、花粉粒子（粒径：２０〜３０μｍ）やダニ（特に糞の粒径：１０〜４０μｍ）の径より小さいメッシュを有した不織布にすることが担持体５を保持する意味で好ましい。
【００３４】
実施例３に係るフラット型のアレルゲン不活性化フィルターによれば、酵素４を担持した担持体５を上下の２つの基材７，８によりサンドイッチ状に挟んだ構成となっているので、実施例１と同様な効果を有する。
【００３５】
また、図３（Ｂ）に示すオープンサンドイッチ式のフラット型のアレルゲン不活性化フィルターであっても、同様の効果を発揮する。
【００３６】
なお、上記実施例１〜３にフラット型のアレルゲン不活性化フィルター１は、図４に示すように、ケース９に入れて空調機などの空気流路等に配置されて使用される。
【００３７】
（実施例４）
図５（Ａ）を参照する。図５（Ａ）は、本発明の実施例４に係るプリーツ型のアレルゲン不活性化フィルターを示す。この不活性化フィルター１は、酵素を直接担持させた繊維によりフィルター本体２を構成し、このフィルター本体２をひだ折りすることにより構成している。
【００３８】
実施例４に係るフラット型のアレルゲン不活性化フィルターによれば、酵素を直接担持した繊維によりフィルター本体２を構成し、このフィルター本体２をひだ折りした構成になっているため、実施例１と比べ、低圧損であるとともに、アレルゲンとの接触機会が増えるので捕集率を高めることができ、更に水分の蒸発を抑制することができる。
【００３９】
（実施例５）
図５（Ｂ）を参照する。図５（Ｂ）は、本発明の実施例５に係るプリーツ型のアレルゲン不活性化フィルターを示す。この不活性化フィルター１は、酵素４を担持させた繊維を束ねた断面形状が円形の棒状部材１１であり、これらの棒状部材１１の両端で夫々支持部材１２，１３に連結させた構成となっている。
【００４０】
実施例５に係る棒状型のアレルゲン不活性化フィルターによれば、酵素を担持した繊維により棒状部材１１を構成し、この棒状部材１１の両端を夫々支持部材１２，１３に連結させた構成になっているため、実施例１と比べ、低圧損であるとともに、酵素担持量が増大するので不活化能力が大きく、更に長寿命にすることができる。
【００４１】
なお、上記実施例５では、棒状部材の断面形状は円形であったが、特に限定されることなく、例えば三角形、四角形、楕円形、あるいは中空体形状でもよい。また、棒状部材の方向性は特に限定されず、縦方向、横方向、あるいは斜め方向等に向きを統一してもよいし、交差させてもよい。更に、実施例５のフィルターを空調機等に実装する場合は、例えば吹出口、あるいは吸込口と吹出口の両方等、空気の流れが速い所等に取り付けるときに好ましく適用できる。
【００４２】
（実施例６）
図５（Ｃ）を参照する。図５（Ｃ）は、本発明の実施例６に係る海綿状型のアレルゲン不活性化フィルターを示す。この不活性化フィルター１は、ウレタン等の多孔体１４の表面に酵素４を担持させた構成となっている。
【００４３】
実施例６によれば、実施例１と同様な効果を有する。
【００４４】
（実施例７）
図６（Ａ），（Ｂ）を参照する。ここで、図６（Ａ）は本発の実施例７に係るアレルゲン不活性化フィルターへの給水方法の説明図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図を示す。
【００４５】
本実施例７の場合、毛細管型のアレルゲン不活性化フィルター２１を用いる。このフィルター２１は、横方向に延びる複数の棒状部材２２からなり、両端で電極端子である支持部材２３、２４により支持されている。各棒状部材２２は、図７（Ｂ）に示すように、ヒータ（鉄心）２５の外周に絶縁材２６を介して吸水性高分子２７を設けた構成になっている。棒状部材２２のヒータ２５は両端で支持部材２３，２４に電気的に接続されている。前記フィルター２１の下端は、上部に長手方向（図中左右方向）に沿ってスリット（図示せず）を有した金属製の水タンク２８中の水に浸漬しており、毛細管作用により水タンク２８内の水がスリット部分からフィルター２１に染み出すようになっている。前記支持部材２３，２４にはヒータ用電源２９が接続されている。なお、図中の符番２１’は棒状部材２２間の隙間を示す。
【００４６】
実施例７によれば、アレルゲン不活性化フィルター２１の下端が水タンク２８中の水に浸漬しているので、毛細管作用により水タンク２８中の水がスリット部分からフィルター２１に染み出し、フィルター２１の酵素が効力を発揮するために必要な水分を水タンク２８から常時補給することができる。
【００４７】
（実施例８）
図７を参照する。ここで、図７は本発明の実施例８に係るアレルゲン不活性化フィルターへの給水方法の説明図を示し、図６と同部材は同符番を付して説明を省略する。
本実施例８は、図７と比べ、水タンク２８をフィルター２１の上部側に配置したことを除いて、実施例７と同様な構成となっている。
実施例８によれば、水タンク２８がフィルター２１の上部側に配置されているので、実施例７と比べ、水タンク２８中の水が自重によりフィルター２１に染み込みやすく、フィルター２１への水の補給をより一層確実に行うことができる。
【００４８】
なお、上記実施例７、８においては、フィルターを構成する棒状部材をヒータの周囲に絶縁材を介して吸水性高分子を設けた場合について述べたが、これに限らない。例えば、図８（Ａ）に示すように吸水性高分子２７の外周に、空気の通る側（図中左側）が開口したカバー２９を設けた棒状部材２２ａ、あるいは図８Ｂ）に示すように吸水性高分子２７に多数の孔３０を設けた棒状部材２２ｂが挙げられる。前記カバー２９を設けるのは、フィルター２１から余分な水分の蒸発を防ぎ、長期保水性を維持するためである。また、図示しないが、別な棒状部材として、吸水性高分子の周囲に親水性高分子を配置し、さらにこの外周に空気の通る側が開口したカバーを配置した構成でもよい。
【００４９】
なお、吸水性材料は一般に高分子であるが、特に高分子でなくても吸水性材料であれば本発明に使用できることは言うまでもない。
【００５０】
（実施例９）
図９（Ａ）〜（Ｃ）を参照する。ここで、図９（Ａ）は本発明の実施例９に係るアレルゲン不活性化フィルターへの給水方法の説明図を示し、図９（Ｂ）は図９（Ａ）のＸ矢視図、図９（Ｃ）は図９（Ｂ）の部分拡大図を示す。但し、図１、図６と同部材は同符番を付して説明を省略する。
【００５１】
図中の符番３１は、水を収容した水タンク２８の開口部（図示せず）から水部分まで達した透湿性チューブを示す。これら透湿性チューブ３１が複数個適宜な間隔で配置されてアレルゲン不活性高分子フィルター３２が構成されている。前記透湿性チューブ３１の材質は、例えば酢酸セルロースや再生セルロースからなる中空繊維である。またポリテトラフロロエチレン（商品名：ゴアテックス、Ｗ．Ｌ．ゴア・アンド・アソシエーツ社製）も利用可能である。前記透湿性チューブ３１には、図９（Ｂ）に示すように酵素３が担持されているとともに、水タンク２８内の水を滲み出させるためのミクロンオーダーの穴３３が多数設けられている。前記水タンク２８には、水タンク２８内を加圧する加圧手段としてのポンプ３４が接続されている。
【００５２】
実施例９によれば、水タンク２８にポンプ３４を接続した構成となっているため、水タンク２８内の圧力を調整することにより、透湿性チューブ３１に送る水の量を制御することができる。
【００５３】
なお、実施例９では、加圧手段としてポンプを用いた場合について述べたが、これに限らず、水タンクの周辺等に水タンク内の水を加熱するためのヒータを設け、水を加熱することにより透湿性チューブの穴から水蒸気として蒸発させ、透湿性チューブにおける水分量を調節してもよい。
【００５４】
（実施例１０）
図１０を参照する。ここで、図１０は、本発明の実施例１０に係るアレルゲン不活性化フィルターへの給水方法の概略的な説明図を示す。但し、図１、図６と同部材は同符番を付して説明を省略する。
本実施例１０は、水タンク２８をアレルゲン不活性化フィルター３５の上部側に配置したことを特徴とする。ここで、前記フィルター３５は、酵素３を担持した複数の中空繊維３６から構成され、中空繊維３６が水タンク２８に連結されている。
【００５５】
実施例１０によれば、水タンク２８中の水が自重により水タンク２８、中空繊維３６を経て繊維表面に移行し、酵素３を活性化させることができる。また、水の蒸発を最小限に抑え、長寿命なフィルター３５が得られる。
【００５６】
（実施例１１）
図１１（Ａ）〜（Ｃ）を参照する。ここで、図１１は、本発明の実施例１１に係るフラット型アレルゲン不活性化フィルターへの給水方法の概略的な説明図を示す。但し、図１、図６と同部材は同符番を付して説明を省略する。
【００５７】
上記実施例６〜１０では、棒状部材あるいは中空状部材からなるフィルターへの給水方法について述べたが、本実施例１１はフラット状のフィルターへの給水方法を示す。具体的には、下記（１）〜（３）のとおりである。
【００５８】
（１）．図１１（Ａ）に示すように、下部側に長手方向に沿ってスリット（図示せず）を有した水タンク２８を用いて、該水タンク２８のスリットにフィルター１の上端が挿入されるように配置し、上部の水タンク２８から自重により水をフィルター１に給水する方法。
【００５９】
（２）．図１１（Ｂ）に示すように、水タンク２８のスリット部から不織布３７を介してフィルター１と連結させ、毛細管作用により水タンク２８中の水を不織布３７を経てフィルター１に給水する方法。
【００６０】
（３）．図１１（Ｃ）に示すように、フィルター１の下部側に水タンク２８を配置するとともに、水タンク２８中の水に不織布３７を介してエバポレータ（又はドレンポット）３８を接続させ、エバポレータ３８からの水を不織布３７、水タンク２８を経てフィルター１に給水する方法。
【００６１】
なお、図１１（Ａ），（Ｂ）では不織布３７を用いたが、これに限らず、毛細管作用を発揮する材料であればよい。
【００６２】
上記（１）の場合、水タンク２８中の水が自重により水タンク２８からフィルター１に移行し、フィルター１に担持された酵素を活性化させることができる。上記（２）の場合、水タンク２８中の水が水タンク２８から不織布３７を経てフィルター１に移行し、フィルター１に担持された酵素を活性化させることができる。上記（３）の場合、エバポレータ又はドレンポットに蓄積された水をフィルター１に担持された酵素の活性化のために有効に活用できる。
【００６３】
（実施例１２）
図１２を参照する。本実施例１２は、本発明に係るアレルゲン不活性化フィルターへの加熱方法の説明図を示す。図１２は、混織型のアレルゲン不活性化フィルター４１に対する加熱方法を示すもので、フィルター４１の上部、下部には夫々電極となる支持部材４２，４３が配置されている。ここで、フィルター４１は、導電性繊維４４と不導体ポリマー４５と図示しない酵素とから構成されている。なお、導電性繊維４４に代えて、導電性粒子を用いることもできる。
【００６４】
こうした状態で交流電源２９を用いて前記フィルター４１を加熱するには、支持部材４２，４３間の導電性繊維４４に電圧を印加することにより行う。これにより、混織型のアレルゲン不活性化フィルター４１の加熱を行うことができる。ここで、フィルターの加熱を行う理由は、粒子状のダニ及びアレルゲンをフィルターにより捕捉（トラップ）しても、使用時間の経過とともに捕捉されたアレルゲンがフィルターを通過して、再度空気中に飛散する傾向があるので、フィルターの加熱によりアレルゲンの不活性化を行うためである。
【００６５】
（実施例１３）
図１３（Ａ）〜（Ｃ）を参照する。ここで、図１３（Ａ）はフィルター使用時の説明図、図１３（Ｂ）はフィルター不使用時の説明図、図１３（Ｃ）は図１３（Ｂ）のＸ矢視図を示す。図１３は、ロールケーキ（ｒｏｌｌ ｃａｋｅ）型（断面が渦巻き状）のアレルゲン不活性化フィルターに対する加熱方法を示す。
【００６６】
図１３（Ａ）に示すように、例えば空調機等でフィルター１を使用している時は、フィルター１にはアレルゲンのみ捕捉される。一方、空調機の作動を停止した時は、図１３（Ｂ），（Ｃ）に示すようにフィルター１をヒータ４６に巻取り、ヒータをＯＮすることによりフィルターを加熱する。これにより、フィルター１に捕捉したアレルゲンの不活性化を効果的に行うことができる。ロールケーキ（ｒｏｌｌ ｃａｋｅ）型のフィルターの場合、フィルターがヒータ４６に巻かれるため、フィルター１を効果的に加熱することができる。
【００６７】
なお、フィルターの加熱方法としては、図１２、図１３で述べた方法に限定されない。例えば、図８（Ａ）に示すようにフィルターを構成する棒状の吸水性ポリマーの中央にヒータを配置するとともに、吸水性材料の外側に一部が開口したカバーを取り付けた状態でヒータによりフィルターを加熱する方法（コア型加熱）が挙げられる。また、図示しないが、例えば棒状の吸水性材料の周囲に親水性材料を配置するとともに、この親水性材料の周囲の一部にヒータを配置した状態でヒータによりフィルターを加熱する方法（外型加熱）が挙げられる。この他、赤外線やマイクロ波による加熱方法でもよい。
【００６８】
（実施例１４）
図１４（Ａ），（Ｂ）を参照する。図１４は付加機能を有したアレルゲン不活性化フィルターの説明図であり、図１４（Ａ）は吸着剤を複合した場合、図１４（Ｂ）は吸着剤を混合した場合を示す。但し、図１と同部材は同符番を付して説明を省略する。
【００６９】
図１４（Ａ）において、符番４７は、酵素４を担持した吸着剤粒子を示す。ここで、吸着剤粒子４７の材質としては特に限定はなく、例えば活性炭、ゼオライト、あるいはセピオライト，カオリナイト，モンモリロナイト等の無機系の多孔質体が挙げられる。前記吸着剤粒子４７は、例えばフィルター本体である不織布４８に担持されてアレルゲン不活性化フィルター４９を構成している。
【００７０】
図１４（Ｂ）の場合、酵素４を担持した担持体５０及び吸着剤粒子４７を不織布４８に固定してアレルゲン不活性化フィルター４９を構成している。
【００７１】
このように実施例１４によれば、アレルゲン不活性化のための酵素４以外に吸着剤粒子４７も担持させているので、アレルゲン不活性化とともに脱臭効果を得ることができる。
【００７２】
なお、上記実施例１４では、アレルゲン不活化のための酵素以外に吸着剤粒子を用いる場合について述べたが、これに限らず、抗菌、防カビ用の光触媒（例えばＴｉＯ_２，ＺｎＯ，ＣｄＳ等）粒子、芳香剤粒子、マイナスイオン発生粒子等を用いてもよい。
【００７３】
（実施例１５）
図１５（Ａ），（Ｂ）を参照する。図１５は、電圧印加によりアレルゲン不活性化フィルターに除塵機能を付加する場合を示す。
図１５（Ａ）は、酵素を担持したフィルター１にワイヤ電極５４を用いてコロナ放電を行い、ワイヤ電極５４近傍の粒子を荷電させるものである。
【００７４】
図１５（Ｂ）は、フィルター１を支持体５５により枠状の絶縁体５６を介して支持するとともに、フィルター１の上下に該フィルター１と離間して金網５７を配置した状態で、金網５７を通過する粒子を荷電させるものである。
【００７５】
実施例１５によれば、フィルターを荷電させることにより、逆電位のフィルターで粒子を捕集することができる。
【００７６】
（実施例１６）
図１６を参照する。ここで、図１６はアレルゲン不活性化フィルターの寿命をモニタリングするための装置の概略説明図を示す。
【００７７】
フィルター１の真上には、発光体６２が配置されている。また、フィルター１の真下には、受光体６３が配置されている。前記発光体６２及び受光体６３は、夫々コントローラ６４に電気的に接続されている。前記コントローラ６４は、フィルターの取換時期の状態を出力する出力手段６５、ランプ等の表示手段６６が順次電気的に接続されている。前記コントローラ６４は、下記の保持、測定、比較、認識及び指令を行うものである。例えば、発光体６２の出力を特定の値に保持しておき、受光体６３の入力を測定する。前記出力と入力とを比較し、入力が一定以上になったところを以って「繊維が細くなった」と認識し、交換時期を表示手段６６に指令する。
【００７８】
図１６の装置では、フィルター１を構成する所定の繊維３の実際の幅を検出し、この幅と交換の目安となる幅とをコントローラ６４により比較し、その結果により出力手段６５により表示手段６６に信号を送り、フィルター１の交換を促すようになっている。
【００７９】
実施例１６の装置によれば、アレルゲン不活性化フィルター１を例えば空調機に使用した場合でも、実際の繊維の幅と交換時期となる目安の幅との比較により交換時期を表示する表示手段６６を備えることにより、フィルター１の寿命を確実に把握することができる。
【００８０】
なお、図１６の代わりに、図１７（Ａ），（Ｂ）に示すような手法を用いてもよい。なお、図１７（Ａ）はレンズ６１のフィルター１に対する配置状態を、図１７（Ｂ）はフィルター１の交換時期の目安を示す場合の例を示す。この手法は、単にレンズ６１があるだけで、例えば目視で以って繊維の太さを認識させ易くさせるものである。通常、フィルター１に水が供給されている場合は、例えば図１７（Ｂ）に示すように幅広の繊維３が写し出される。これに対し、水タンクなどに補給された水が少なくなると、繊維３の幅が狭くなるので、例えば図１７（Ｂ）に示すように破線の状態になったら、フィルター１の交換を行う。
【００８１】
また、上記実施例１６では、繊維の幅をモニタリングすることによりフィルターの寿命を確認する場合について述べたが、これに限らない。例えば、濡れた場合に色が変化する部材をフィルターに貼り付けたり、あるいは湿度計を設けたり、抗体キットを用いることにより、フィルターの寿命を確認してもよい。
【００８２】
更に、例えば、図１８に示すように、フィルター１にランプ６７及び交流電源２９による閉回路を作り、フィルター１に含まれる水分の量の変化に応じてランプ６７が点灯するように構成してもよい。なお、ランプの代わりに、フィルターに含まれる水分の量に応じてフィルターの導電率が変化するので、電流値を表示するような目盛を設けてもよい。
【００８３】
更に、図１９に示すような装置によりフィルターの寿命を確認してもよい。図１９において、符番７１，７２は夫々フィルター１の入口側、出口側に配置された入口側センサー、出口側センサーを示す。入口側センサー７１には該センサー７１の出力をアレルゲン濃度（効力）に変換する変換手段７３が接続され、出口側センサー７２には該センサー７２の出力をアレルゲン濃度（効力）に変換する変換手段７４が接続されている。
前記変換手段７３、７４は、入口側センサー出力と出口側センサー出力を比較してその時のアレルゲン除去効率、フィルター寿命を判別する判定手段７５が接続されている。この判定手段７５は、ランプや液晶パネル等による光学的な手段による表示を行う表示回路７６に接続されている。なお、光学的な手段に代えてブザーやスピーカー等による音響的な手段を用いることができるのは言うまでもない。前記入口側センサー７１、出口側センサー７２は空調機の運転モード制御手段７７に接続され、この制御手段７７は前記判定手段７５に接続されている。
【００８４】
図１９の装置によれば、フィルター１の入口側、出口側に入口側センサー７１、出口側センサー７２を配置し、これらセンサーの出力を比較することにより、その時のアレルゲン除去効率、フィルター寿命を判別するように構成されているので、フィルター１の寿命を確実に把握することができる。
【００８５】
（実施例１７）
図２０を参照する。実施例１７は、例えば実施例１に係るアレルゲン不活性化フィルター１を空調機（エアコン）に組み込んだ例を示す。
図２０において、符番８１は筐体を示す。この筐体８１の内部には複数のエアコン用冷却ユニット等の熱交換器８２やファン８３等の構成部品が配置され、筐体８１の内部から外部にかけてはドレン８４等の構成部品が配置され、更に空気排出口にはルーバ８５が配置されている。本実施例１７の場合、アレルゲン不活性化フィルターが空調機の空気流路８６に配置されている。ここで、空気流路８６としては、熱交換器前面、ケース内壁、ファンブレード、ルーバ等がある。
【００８６】
上記実施例１７によれば、アレルゲン不活性化フィルターが空調機の空気流路８６に配置されているので、花粉粒子やダニ等を確実に捕獲することができる。従って、従来の空調機と比べて、アレルゲン量を低減することができる。
【００８７】
（実施例１８）
上記実施例１７では、ヒータ等による加熱機構を有しないフィルターを用いた場合について述べた。本実施例１８は、例えば図６に示すようにヒータ等を備えた加熱機構を有したアレルゲン不活性化フィルターを空調機に適用したことを特徴とする。ここで、加熱機構はアレルゲン除去運転モードの機能をもち、具体的には、ヒータとこのヒータを支持する電極としての支持部材と電源とを具備している。
【００８８】
アレルゲン除去運転モードを効果的に作用させるためには、フィルターを巻き取り可能な構造としておき、通常はフィルターを展開して空気との接触面積を増やし、アレルゲンを積極的に捕捉する。ある程度のアレルゲンを捕捉したならばフィルターを巻き取って嵩を小さくしてヒータの熱を効率的に伝導されるようにして酵素によるアレルゲン不活性化反応を促進させ、再びフィルターを展開してアレルゲンを捕捉する周期を設定するとよい。但し、ヒータが熱伝導式ではなく、熱放射式の場合は、フィルターは展開したままであってもよい。
【００８９】
本実施例１８の場合、空調機がＯＦＦの時に、ヒータをＯＮにして前記フィルターを例えば約７０℃で加熱する。これにより、アレルゲン含有空気がフィルターを通過するが、フィルターで花粉粒子やダニ由来のアレルゲンが捕獲され、ヒータによって活性を高められて酵素によりアレルゲンタンパク質の変性が効果的に起こり、アレルゲンとしての活性が失われ、フィルターからはアレルゲン低減空気が通過することになる。つまり、アレルゲン由来の粒子がフィルターから再放出されることがあっても、その粒子はアレルゲンとしての活性を既に失っており、無害である。
【００９０】
また、アレルゲンの発生量は季節によって変動するのが普通であるから、アレルゲン除去運転モードは必要に応じて選択するものであり、アレルゲンの発生しにくい季節には通常の運転モードで使用することができるのは言うまでもない。
【００９１】
なお、上記実施例１７，１８では、アレルゲン不活性化フィルターを空調機に適用した場合について述べたが、これに限らず、空気清浄機、除湿機、乾燥機、加湿器、換気装置等に適用しても上記実施例と同様な効果を得ることができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、通過空気中に浮遊する花粉やダニアレルゲンを捕獲可能な１０μｍ未満のメッシュを有するフィルター本体に、捕獲した花粉やダニアレルゲンを不活性化する機能を有する，１００万Ｕ以上の分解能をもつ酸性・中性・塩基性の酵素を担持させ、この酵素によりフィルター本体で捕獲された花粉やダニアレルゲンを変性もしくは分解して不活性化する構成にすることにより、アレルゲン量を低減しえるアレルゲン不活性化フィルターを提供できる。
【００９３】
また、本発明によれば、前記アレルゲン不活性化フィルターを備えた構成にすることにより、上記と同様、アレルゲン量の低減をなしえる空気処理装置を提供できる。
【００９４】
更に、本発明によれば、アレルゲン除去運転モードを備えた構成にすることにより、モードを切り替えることによって、上記と同様、アレルゲン量の低減をなしえるアレルゲン不活性化フィルターを提供できる。
【００９５】
本発明の空気処理装置によれば、アレルゲン運転除去モードを備えることにより、抗アレルゲン薬剤を使用する必要がなくなるので、前記薬剤による生体への悪影響もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係るアレルゲン不活性化フィルターの説明図。
【図２】本発明の実施例２に係るアレルゲン不活性化フィルターの要部の説明図。
【図３】本発明の実施例３に係るアレルゲン不活性化フィルターの説明図。
【図４】図１〜図３のフィルターの空調機に取り付ける場合の説明図。
【図５】本発明の他の実施例に係るアレルゲン不活性化フィルターの他の形態の説明図。
【図６】本発明の実施例７に係るアレルゲン不活性化フィルターへの給水方法の説明図。
【図７】本発明の実施例８に係るアレルゲン不活性化フィルターへの給水方法の説明図。
【図８】図６の給水方法で使用された棒状部材とは異なる態様を示す棒状部材の説明図。
【図９】本発明の実施例９に係るアレルゲン不活性化フィルターへの給水方法の説明図。
【図１０】本発明の実施例１０に係るアレルゲン不活性化フィルターへの給水方法の説明図。
【図１１】本発明の実施例１１に係るフラット型アレルゲン不活性化フィルターへの給水方法の概略的な説明図
【図１２】本発明の実施例１２に係るアレルゲン不活性化フィルターへの加熱方法の説明図。
【図１３】本発明の実施例１３に係るアレルゲン不活性化フィルターへの加熱方法の説明図。
【図１４】本発明の実施例１４に係る付加機能を備えたアレルゲン不活性化フィルターの説明図。
【図１５】本発明の実施例１５に係る付加機能を備えたアレルゲン不活性化フィルターの説明図。
【図１６】本発明に係るアレルゲン不活性化フィルターの寿命を確認する装置の説明図。
【図１７】本発明に係るアレルゲン不活性化フィルターの寿命を確認する手段の説明図。
【図１８】本発明に係るアレルゲン不活性化フィルターの寿命を確認するその他の装置の説明図。
【図１９】本発明に係るアレルゲン不活性化フィルターの寿命を確認する更に他の装置の説明図。
【図２０】本発明に係るアレルゲン不活性化フィルターを実装した空調機の説明図。
【符号の説明】
１，２１、３２，４１，７１，８５…アレルゲン不活性化フィルター、
２…フィルター本体、 ３，６…繊維、 ４…酵素、
５…担持体、 ７，８…基材、 ９…ケース、
１２，１３，２３，２４，４２，４３…支持部材、
１４…多孔体、 １５…カバー、 ２２…棒状部材、
２５、４６…ヒータ、 ２６…絶縁材、 ２７…吸水性ポリマー、
２８…水タンク、 ２９…交流電源、 ３０…孔、
３１…透湿性ポリマー、 ３３…穴、 ３６…中空繊維、
３７…不織布、 ３８…エバポレータ、 ４４…導電性繊維、
４５…不導体ポリマー、 ６１…凸レンズ、 ６２…発光体、
６３…受光体、 ６４…コントローラ、 ６５…出力手段、
６６…表示手段、 ６７…ランプ、 ７１…入力側センサー、
７２…出力側センサー、 ７３，７４…変換手段、 ７５…判定手段、
７６…表示回路、 ７７…制御手段、 ８１…筐体、 ８２…熱交換器、
８３…ファン、 ８４…ドレン、 ８５…ルーバ、 ８６…空気流路。

Claims (14)

1. 通過空気中に浮遊する花粉やダニアレルゲンを捕獲可能な１０μｍ未満のメッシュを有するフィルター本体と、該フィルター本体に担持され、捕獲した花粉やダニアレルゲンを不活性化する機能を有する，１００万Ｕ以上の分解能をもつ酸性・中性・塩基性の酵素とを具備し、該酵素によりフィルター本体で捕獲された花粉やダニアレルゲンを変性もしくは分解して不活性化することを特徴とするアレルゲン不活性化フィルター。
2. 前記フィルター本体は、吸水性及び吸湿性の一方または両方の性質を有する材料からなることを特徴とする請求項１に記載のアレルゲン不活性化フィルター。
3. 前記フィルター本体及び前記酵素の間に担持体を具備することを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載のアレルゲン不活性化フィルター。
4. 前記担持体は、吸水性及び吸湿性の一方または両方の性質を有する材料からなることを特徴とする請求項３に記載のアレルゲン不活性化フィルター。
5. 前記フィルター本体の形状が、平板状、海綿状、プリーツ状、棒状、ルーバ状のいずれかであることを特徴とする請求項１記載のアレルゲン不活性化フィルター。
6. 加熱手段を更に含んでなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のアレルゲン不活性化フィルター。
7. 前記加熱手段は、ヒータ及び暖房の熱の一方または両方であることを特徴とする請求項６に記載のアレルゲン不活性化フィルター。
8. アレルゲンを不活性化する機能を有する他、脱臭機能、除塵機能、耐微生物機能、芳香付加機能、マイナスイオン付加機能の少なくともいずれか１つの機能を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５いずれか１項記載のアレルゲン不活性化フィルター。
9. 前記フィルター本体に水を供給する手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項８いずれか１項記載のアレルゲン不活性化フィルター。
10. 水を供給する手段は、フィルター本体の一側辺に接触して毛細管現象によりフィルター本体に水を供給する水タンクであることを特徴とする請求項９記載のアレルゲン不活性化フィルター。
11. 水を供給する手段は、フィルター本体の一側辺に接触して加圧手段によりフィルター本体に水を供給する水タンクであることを特徴とする請求項９記載のアレルゲン不活性化フィルター。
12. 請求項１乃至請求項１１いずれか１項のアレルゲン不活性化フィルターを備えたことを特徴とする空気処理装置。
13. 前記空気処理装置は、空調機、空気清浄機、除湿機、乾燥機のいずれか一つであることを特徴とする請求項１２記載の空気処理装置。
14. 前記空気処理装置は、アレルゲン除去運転モードを備えたことを特徴とする請求項１２もしくは請求項１３に記載の空気処理装置。

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