JP4948325B2 - Deodorizing filter and air cleaning device - Google Patents
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Description
本発明は、薄型・小型であるとともに、圧力損失が低くかつ高い脱臭性能を有する脱臭フィルタ、並びにこの脱臭フィルタを用いた空気清浄装置に関するものである。 The present invention relates to a deodorizing filter that is thin and small, has a low pressure loss and has a high deodorizing performance, and an air purifier using the deodorizing filter.
従来の脱臭フィルタは粒状の活性炭及び吸着材を板状に敷きつめて、これをポリエチレンやポリプロピレンなどの高分子有機材料で覆い、フィルタを通過する有害ガスや不快臭と接触する粒状の活性炭及び吸着材の表面積を増大させて、高い脱臭性能を得るようにしたものがある。 Conventional deodorizing filters are made by placing granular activated carbon and adsorbent in a plate shape, covering them with a polymer organic material such as polyethylene and polypropylene, and contacting the activated carbon and adsorbent with harmful gases and unpleasant odors that pass through the filter. The surface area of the resin is increased to obtain high deodorizing performance.
また、別の従来の脱臭フィルタは、ハニカム状に形成されたペーパやセラミックペーパーやコ−ジェライトに触媒及び吸着材を担持させ、広い表面積を確保し、さらに通気時のフィルタの圧力損失を低く抑えたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Another conventional deodorizing filter supports paper and ceramic paper or cordierite formed in a honeycomb shape to support the catalyst and adsorbent, ensuring a large surface area, and further reducing the pressure loss of the filter during ventilation. (See, for example, Patent Document 1).
粒状の活性炭及び吸着材を敷きつめた構造をもつ従来の脱臭フィルタでは、上述したように有害ガスや不快臭との接触表面積を増やすために粒状の活性炭及び吸着材を板状に敷きつめたものを高分子有機材料で覆うようにしているため、圧力損失が高くなってしまう。そして、圧力損失が高いまま所定の風量を得ようとするとフィルタを通過する風切り音による騒音が大きくなってしまう。 In the conventional deodorizing filter with a structure in which granular activated carbon and adsorbent are spread, as described above, in order to increase the contact surface area with harmful gases and unpleasant odors, a plate of granular activated carbon and adsorbent is increased. Since it is made to cover with molecular organic material, pressure loss will become high. If a predetermined air volume is obtained with a high pressure loss, noise due to wind noise passing through the filter increases.
また、特許文献1で示されているようなハニカム状に形成された従来のフィルタでは、触媒及び吸着材は有害ガスや不快臭の流入方向に対して平行な面に担持されているので、有害ガスや不快臭と触媒及び吸着材との接触確率が低く、脱臭に寄与する有効な触媒及び吸着材の担持面積が小さく、脱臭性能が悪くなる。
Further, in the conventional filter formed in the honeycomb shape as shown in
そして、圧力損失を抑えるためには、有害ガスや不快臭の流入面積つまりフィルタに形成される有害ガスや不快臭が通過可能な開口の面積を増大しなければならない。また、脱臭性能を向上させるためには、フィルタの厚みを厚くするまたはフィルタの開口の面積を増大し、フィルタの有害ガスとの接触表面積を大きくするようにしなければならない。このように、従来の脱臭フィルタでは、脱臭効率が高く且つ圧力損失が低い脱臭フィルタを得ようとすると脱臭フィルタが大型化してしまい、それに伴い空気清浄装置も大型化しなければならないという問題があった。 In order to suppress pressure loss, the inflow area of harmful gas and unpleasant odor, that is, the area of the opening through which harmful gas and unpleasant odor formed in the filter can pass must be increased. In order to improve the deodorizing performance, it is necessary to increase the thickness of the filter or increase the area of the filter opening to increase the surface area of contact with the harmful gas of the filter. As described above, the conventional deodorization filter has a problem that when the deodorization filter having high deodorization efficiency and low pressure loss is obtained, the deodorization filter is increased in size, and accordingly, the air cleaning device must be increased in size. .
さらにまた、従来のいずれの脱臭フィルタにおいても、一般的に不快と感じられる臭気が発生し易い相対湿度60%(温度25℃)以上の高湿度環境では、脱臭フィルタに吸着されていた有害ガスや不快臭がフィルタを通過する空気中に存在する水分と反応して、その水分とともに脱離してしまい再度外気中に放出されてしまうという問題があった。また、上記高湿度の環境下では、フィルタを通過する空気中に存在する水分が吸着表面を覆ってしまい、脱臭性能の経年劣化も促進されてしまうという問題もある。 Furthermore, in any of the conventional deodorizing filters, harmful gases adsorbed by the deodorizing filter or the like in a high humidity environment where the relative humidity is generally 60% (temperature: 25 ° C.) or more, in which an unpleasant odor is likely to occur. There was a problem that an unpleasant odor reacts with moisture present in the air passing through the filter, and is desorbed together with the moisture and released into the outside air again. In addition, in the high humidity environment, there is a problem that moisture present in the air passing through the filter covers the adsorption surface, and aging deterioration of the deodorizing performance is promoted.
本発明は、上記の問題を解決するために為されたものであり、薄型かつ小型のフィルタであって、さらに圧力損失が低くかつ高い脱臭性能を有する脱臭フィルタ並びにこのフィルタを用いた空気清浄装置を得ることを目的とする。さらに、脱臭フィルタに一旦吸着された有害ガスが脱臭フィルタから脱離することがない薄型かつ小型の脱臭フィルタ並びにこのフィルタを用いた空気清浄装置を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above problems, and is a thin and small filter having a low pressure loss and a high deodorizing performance, and an air cleaning device using this filter. The purpose is to obtain. Another object of the present invention is to obtain a thin and small deodorizing filter in which harmful gas once adsorbed on the deodorizing filter is not desorbed from the deodorizing filter, and an air cleaning device using the filter.
本発明に係わる脱臭フィルタは、繊維径5〜30μm且つ目付け量40〜400g/m2 の繊維で構成された、無秩序な網目構造を持つフィルタに、細孔容積が0.2〜0.4cc/g、BET窒素吸着による比表面積が100〜150m2 /g、平均細孔直径が50〜100オングストロームの範囲にあるマンガン酸化物と、SiO2 とAl2 O3 とのモル比が40以上500以下であり、且つ、アンモニウムイオン置換型、Na金属置換型、Fe金属置換型、又はCu金属置換型であり、且つ、MFI型、ベータ型、又はモルデナイト型であるゼオライトと、前記ゼオライトの細孔径より大きい細孔を有する活性炭とを、47:10:23の重量比で含有してなる脱臭剤を、前記3成分の合計量として100〜900g/m2 担持してなる空気清浄装置用脱臭フィルタである。 The deodorizing filter according to the present invention is a filter having a random network structure composed of fibers having a fiber diameter of 5 to 30 μm and a basis weight of 40 to 400 g / m 2 , and has a pore volume of 0.2 to 0.4 cc / g, the specific surface area by BET nitrogen adsorption is 100-150 m 2 / g, the average pore diameter is 50-100 Å, and the molar ratio of SiO 2 and Al 2 O 3 is 40 or more and 500 or less. , and the and ammonium ions substituted, Na metal substituted, Fe metal substituted, or a Cu metal substituted, and, M FI-type, beta-type, or zeolite is mordenite, the pore size of the zeolite comprising a deodorizing agent comprising a weight ratio of 23, and 100~900g / m 2 carrying the total amount of the three components: the active carbon having larger pores, 47: 10 A deodorizing filter for the air-cleaning apparatus.
本発明によれば、脱臭フィルタに担持する脱臭剤の成分としてマンガン酸化物及びゼオライトに加えて、活性炭を混合することで、脱臭性能の経年劣化、および高湿度環境において一旦吸着した有害ガスが脱離して再度外気中に放出される量を抑制できる。活性炭単体ではこのような現象は起こらないため、マンガン酸化物と活性炭を組み合わせることで前述した効果が得られることを見出した。活性炭混合比率が増加するに従って臭気の脱離量は減少するが、マンガン酸化物と活性炭とゼオライトの比率(重量比)を47:23:10とすることで、一旦フィルタ上で吸着した有害ガスが脱離する量が最も少ない。 According to the present invention, in addition to manganese oxide and zeolite as a component of the deodorizer supported on the deodorization filter, activated carbon is mixed, so that the deodorization performance deteriorates over time and harmful gases once adsorbed in a high humidity environment are removed. The amount released into the outside air again can be suppressed. Since such a phenomenon does not occur with activated carbon alone, it has been found that the above-described effects can be obtained by combining manganese oxide and activated carbon. The amount of odor desorption decreases as the activated carbon mixing ratio increases, but by setting the ratio (weight ratio) of manganese oxide, activated carbon and zeolite to 47:23:10, harmful gases once adsorbed on the filter The least amount of desorption.
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1における脱臭フィルタを示す構成図であり、図1(a)は脱臭フィルタの外観図、図1(b)は図1(a)におけるフィルタ枠内の脱臭フィルタの拡大図である。本発明の脱臭フィルタは、脱臭剤Aを担持した繊維状の脱臭フィルタBであり、脱臭剤Aは、図1(b)に示すように、空気中の有害ガスや不快臭であるアセトアルデヒド、アンモニア、硫化水素、トリメチルアミンの四大悪臭成分、及び酢酸、二硫化メチル、イソ吉草酸、及び建築溶剤などから揮発するホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、ベンゼンなどの揮発性有機化合物(以下、有害ガスや不快臭という)を分解するマンガン酸化物2と、空気中の有害ガスや不快臭を吸着する活性炭1とゼオライト3とが混合され、これらマンガン酸化物2およびゼオライト3および活性炭1をフィルタ枠5内に繊維4により担持させて脱臭フィルタBを構成している。
まず、ゼオライト3は、吸着作用により空気中の有害ガスや不快臭をマンガン酸化物2より高速で除去するとともにマンガン酸化物2では除去できない有害ガスや不快臭を除去することができるものである。本発明において好ましく使用されるゼオライトは、SiO2/Al2O3モル比が高い、すなわち疎水性ゼオライトであり、具体的にはSiO2/Al2O3モル比が40以上、好ましくは50以上、より好ましくは70以上、500以下のゼオライトであり、MFI型、ベータ型ゼオライト、モルデナイトが例示され、そのタイプはプロトン型のほか、アンモニウムイオン置換型、Na金属、Fe金属、Cu金属置換型のいずれでも好ましく使用される。これら疎水性ゼオライトを成分として含む脱臭剤を担持した脱臭フィルタは、とりわけ高湿度下において、優れた脱臭率を長期間維持できる。
一方マンガン酸化物2は、化学反応によりゼオライト3が除去できない有害ガスや不快臭を分解することで除去することができるものである。本発明において好ましく使用されるマンガン酸化物は、細孔容積が0.2〜0.4cc/g、BET窒素吸着による比表面積が100〜150m2/g、平均細孔直径が50〜100オングストロームの範囲にある、多孔質酸化マンガンである。このマンガン酸化物を前記ゼオライトと併用してなる脱臭剤は、高湿度下において特に優れた脱臭率を長期間維持できる。
活性炭1は、ゼオライトより細孔径の大きい細孔を多数持っているので広い表面積を有することができるため、ゼオライトでは吸着できない比較的分子量の大きい有害ガスや不快臭を吸着することができる。
1 is a configuration diagram showing a deodorizing filter according to
First, the
On the other hand, the
Since the activated
上記したような脱臭剤Aは、担持工程において、スラリーの粘性が最適に調製され、フィルタ繊維4に対して均一に担持されている。このため、目詰まりなどの不均一化によるフィルタの圧力損失の増大を抑制でき、さらに脱臭剤の有効な表面積が増大して高い脱臭性能が得られる。そのため、単位体積当たりの繊維表面に担持できる脱臭剤量は増えるので、単位面積あたりの繊維の重量(以下目付け量という)が非常に少ないフィルタにおいても十分な脱臭性能を得ることができる。
In the supporting step, the deodorizing agent A as described above is optimally prepared for the viscosity of the slurry and is uniformly supported on the
図2は本発明の脱臭フィルタにおける脱臭剤担持量と脱臭率の関係を示すグラフである。ここで、脱臭剤担持量とは、脱臭剤Aが単位面積当たり繊維またはハニカムなどの基材に担持されている量を指す。そして、脱臭率は以下のようにして算出している。1m3箱内においてたばこ5本を完全燃焼させ、箱内に配置した脱臭フィルタに対して30分間通気した後のたばこ臭気の除去率を測定し、検知管を用いて、たばこ臭気の主成分であるアセトアルデヒド、酢酸、アンモニアの3臭気に対する除去率を測定し、以下に示す式に基づいて脱臭率(以下ηという)を算出する。
η={(酢酸除去率)+(アンモニア除去率)+(アセトアルデヒド除去率)×2}/4
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of deodorant carried and the deodorization rate in the deodorization filter of the present invention. Here, the amount of the deodorant supported refers to the amount of the deodorizer A supported on a substrate such as a fiber or a honeycomb per unit area. And the deodorization rate is computed as follows. To complete combustion of five cigarettes in 1m 3 boxes to measure the removal ratio of tobacco odor after aeration for 30 minutes against deodorizing filter disposed within a box, using a detector tube, in the main component of tobacco odor The removal rate of a certain acetaldehyde, acetic acid, and ammonia for three odors is measured, and the deodorization rate (hereinafter referred to as η) is calculated based on the following formula.
η = {(acetic acid removal rate) + (ammonia removal rate) + (acetaldehyde removal rate) × 2} / 4
図2に示すように、従来の脱臭フィルタとして用いられるハニカムフィルタでは、脱臭率80%以上を達成するためには、250g/m2以上の脱臭剤担持量を必要とするが、本発明の脱臭剤を担持してなる脱臭フィルタを用いることにより、100g/m2の脱臭剤担持量で脱臭率80%を達成することができる。このように、本発明の脱臭フィルタは従来のハニカムフィルタよりも必要な脱臭剤担持量が少なく、また基材自体のコストも安価なため、低コストで高い脱臭性能を有するフィルタを提供することができる。 As shown in FIG. 2, a honeycomb filter used as a conventional deodorizing filter requires a deodorant carrying amount of 250 g / m 2 or more in order to achieve a deodorization rate of 80% or more. By using a deodorizing filter carrying an agent, a deodorization rate of 80% can be achieved with a deodorant carrying amount of 100 g / m 2 . Thus, since the deodorizing filter of the present invention requires a smaller amount of deodorant than the conventional honeycomb filter and the cost of the substrate itself is low, it is possible to provide a filter having high deodorizing performance at low cost. it can.
図3は、フィルタ容積V(cm3)と脱臭率η(%)との関係について、フィルタ容積当たりの脱臭剤の担持量が同一のときの本発明の脱臭フィルタと従来の活性炭フィルタを比較したグラフである。
図3に示すように、従来の活性炭フィルタでは、フィルタの脱臭率η(%)は、η<0.15×Vとなっている。これに対し、本発明の脱臭フィルタでは、η(%)はη≧0.15×V(ただしηは100以下)となり、したがって上記のη≧0.15×Vを満たす本発明の脱臭フィルタはフィルタ容積当たりの脱臭性能が極めて高いことを示している。以上のことより、従来の脱臭フィルタと同一の高い脱臭性能を維持しながら本発明の脱臭フィルタの容積を小さくすることができ、それに伴って空気清浄装置も小型化することができる。
FIG. 3 shows a comparison between the deodorizing filter of the present invention and the conventional activated carbon filter when the amount of the deodorizing agent supported per filter volume is the same regarding the relationship between the filter volume V (cm 3 ) and the deodorizing rate η (%). It is a graph.
As shown in FIG. 3, in the conventional activated carbon filter, the deodorization rate η (%) of the filter is η <0.15 × V. On the other hand, in the deodorizing filter of the present invention, η (%) is η ≧ 0.15 × V (where η is 100 or less), and therefore the deodorizing filter of the present invention satisfying the above η ≧ 0.15 × V is It shows that the deodorizing performance per filter volume is extremely high. As described above, the volume of the deodorizing filter of the present invention can be reduced while maintaining the same high deodorizing performance as that of the conventional deodorizing filter, and the air purifier can be downsized accordingly.
さらに、従来のフィルタでは、フィルタの圧力損失により生じる騒音を一般的にうるさいと感じられる50dB以下に抑制することができる値である35Pa以下で上記の脱臭性能を得るためには1000cm3以上の容積を必要とし、また、容積600cm3以下で前記の脱臭性能を得るためには50Pa以上の圧力損失となっていたが、本発明の脱臭フィルタを用いることにより、圧力損失が35Pa以下、且つフィルタ容積が600cm3以下となる相対的に低い圧力損失の脱臭フィルタを実現できるので、空気清浄装置の動力である送風ファンの直径または厚みを最小限に抑制することができる。このため、空気清浄装置の薄型化が可能である。従って、上記3つの条件を満たす脱臭フィルタを空気清浄装置に設置することにより、空気清浄装置本体の薄型化及び小型化が可能となる。このときにフィルタ容積を600cm3以下とすることで、ファン径と同等面積のフィルタとすることができるため、ファンとフィルタとの距離を離すことなくフィルタ全体に均一に通風させることができる。
即ち、本発明の脱臭フィルタを空気清浄装置に設置することにより、空気清浄装置本体の薄型化及び小型化が可能となる。
Furthermore, in the conventional filter, in order to obtain the above deodorizing performance at 35 Pa or less, which is a value capable of suppressing noise caused by the pressure loss of the filter to 50 dB or less, which is generally felt noisy, a volume of 1000 cm 3 or more is obtained. In order to obtain the above deodorizing performance at a volume of 600 cm 3 or less, the pressure loss was 50 Pa or more. By using the deodorizing filter of the present invention, the pressure loss was 35 Pa or less and the filter volume was Since a deodorizing filter with a relatively low pressure loss can be realized at 600 cm 3 or less, the diameter or thickness of the blower fan that is the power of the air cleaning device can be minimized. For this reason, the air purifier can be thinned. Therefore, by installing a deodorizing filter that satisfies the above three conditions in the air purifier, the air purifier main body can be made thinner and smaller. At this time, by setting the filter volume to 600 cm 3 or less, a filter having an area equivalent to the fan diameter can be obtained, so that the entire filter can be uniformly ventilated without increasing the distance between the fan and the filter.
That is, by installing the deodorizing filter of the present invention in the air purifier, the air purifier main body can be made thinner and smaller.
また、一般的に快適と言われる相対湿度40〜60%(温度25℃)の環境の中では脱臭フィルタに吸着した臭気が再放出することがなくても、相対湿度60%より高湿度の環境内では、再放出しやすくなる。そこで、マンガン酸化物と活性炭とゼオライトとの混合比率(重量)を47:23:10に設定することで、前述した高湿度の環境の中でも、また、フィルタの脱臭性能が経時的に劣化していく中でも、一旦吸着した有害ガスのうち脱離して再度外気へ放出される量を1%以下に抑えることができる。図4に、脱臭剤における活性炭混合比率と不快臭成分であるアセトアルデヒドの再放出率との関係を示す。マンガン酸化物及び活性炭及びゼオライトを混合した脱臭剤24mgに対してアセトアルデヒドを0.08mg吸着させた後、相対湿度80%(室温25℃)の高純度な空気を通気したときに脱離して外気へ放出されるアセトアルデヒド量は、混合する活性炭の比率を増加させると減少し、23%含有したときには再放出率が1%以下に抑制できる。これは、従来の脱臭フィルタである活性炭のみフィルタでは脱離するアセトアルデヒド量は31%あることから、マンガン酸化物と活性炭の混合により有害ガスの吸着力が増大することが考えられる。このとき、ゼオライトは疎水性の高い材料を用いることで高湿度の空気の流入に対しても脱離するアセトアルデヒド量を抑制できる。
Further, in an environment where the relative humidity is generally 40 to 60% (
本発明に係わる脱臭フィルタでは、繊維径を5〜30μmとし、繊維の目付け量を40〜400g/m2とし、この繊維へ担持される脱臭剤の担持量を100〜900g/m2とした。また、繊維4を、ケイ素酸化物、あるいはニッケル、銅、鉄、コバルトなどの遷移金属あるいは炭素のうち1種類以上を主成分とする無機材料、あるいはポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン、アクリル、アラミド、ポリアミドのうち1種類以上の高分子有機材料で構成した。
上記の数値範囲に限定した理由は以下の通りである。
フィルタ容積V(cm3)に対する脱臭率をη(%)としたとき、本発明の脱臭フィルタを用いてη≧80%を満たすために、図2に示すように全ての繊維の目付け量に対して脱臭剤の担持量を100g/m2以上とする必要があるが、脱臭剤の担持量が900g/m2を超えると、担持量の増加に伴い繊維上に脱臭剤を保持する付着強度が急激に弱くなる。図5に脱臭フィルタ表面を手など人為的にこすることにより脱落する脱臭剤の総量を示す。脱臭フィルタに担持する脱臭剤量を増加させると脱臭剤の脱落量(粉落ち量)も急激に増大し、脱臭性能が低下する。また、繊維径が30μm以上では繊維が折れやすくなってしまい、繊維上に担持されている脱臭剤も同時に脱落し、脱臭性能の劣化につながる。さらに繊維径が5μm未満では繊維が軟化するため、フィルタを形成するために使用するバインダ量が多くなってしまい、繊維径も結果として5μm以上のものを選ぶ必要がある。また、繊維の目付け量は40g/m2未満であると、上記条件を満たすために必要な脱臭剤の担持量100g/m2以上を担持することができず、一方、400g/m2を超えると脱臭剤が繊維上に均一に担持することができなくなり、脱臭剤のむら発生に伴うフィルタの目詰まりが発生する。
In the deodorizing filter according to the present invention, the fiber diameter was 5 to 30 μm, the basis weight of the fiber was 40 to 400 g / m 2, and the amount of the deodorizer supported on the fiber was 100 to 900 g / m 2 . Further, the
The reason for limiting to the above numerical range is as follows.
When the deodorization rate with respect to the filter volume V (cm 3 ) is η (%), in order to satisfy η ≧ 80% using the deodorization filter of the present invention, as shown in FIG. The deodorant carrying amount needs to be 100 g / m 2 or more. However, if the deodorizing agent carrying amount exceeds 900 g / m 2 , the adhesion strength for holding the deodorizing agent on the fiber increases with the carrying amount. It becomes weak suddenly. FIG. 5 shows the total amount of deodorizing agent that is removed by manually rubbing the surface of the deodorizing filter. When the amount of the deodorizing agent carried on the deodorizing filter is increased, the amount of deodorizing agent falling off (powder falling amount) is also rapidly increased, and the deodorizing performance is lowered. In addition, when the fiber diameter is 30 μm or more, the fiber is easily broken, and the deodorizing agent supported on the fiber also falls off at the same time, leading to deterioration of the deodorizing performance. Furthermore, if the fiber diameter is less than 5 μm, the fiber softens, so the amount of binder used to form the filter increases, and it is necessary to select a fiber diameter of 5 μm or more as a result. Further, if the fiber areal weight is less than 40 g / m 2 , it is not possible to carry a deodorant carrying amount of 100 g / m 2 or more necessary to satisfy the above conditions, while it exceeds 400 g / m 2 . The deodorant cannot be uniformly supported on the fiber, and the filter is clogged due to the occurrence of unevenness of the deodorant.
また、上記繊維4には、例えばアクリル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂のうち1種類以上を主成分とする有機化合物、またはシリカ、アルミナのうち1種類以上を主成分とする無機化合物からなるバインダにより保持されたマンガン酸化物ゼオライト及び活性炭が担持されている。
The
また、上記マンガン酸化物2および活性炭1を担持することでアセトアルデヒド、アンモニア、硫化水素、トリメチルアミンの四大悪臭成分だけでなく、酢酸、二硫化メチル、イソ吉草酸、及び建築溶剤などから揮発するホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、ベンゼンなどの揮発性有機化合物を有害レベル以下まで低減する。
Formaldehyde volatilized from acetic acid, methyl disulfide, isovaleric acid, and building solvents as well as the four major malodorous components of acetaldehyde, ammonia, hydrogen sulfide, and trimethylamine by supporting the
以上のことから、上記脱臭フィルタは繊維で形成されるため、同一フィルタ容積に対して従来のハニカムフィルタより大きい表面積を得ることができ、また、繊維と繊維が交差して重なって形成される網目構造となることによりフィルタ内で乱流が生じるため、粒子との接触確率も増大する。 From the above, since the deodorizing filter is formed of fibers, a surface area larger than that of the conventional honeycomb filter can be obtained with respect to the same filter volume, and a mesh formed by overlapping the fibers and the fibers is overlapped. Since the structure causes turbulent flow in the filter, the probability of contact with particles also increases.
図6に本発明の実施の形態1における従来のハニカム状の脱臭フィルタと本発明の脱臭フィルタとのアセトアルデヒドの除去性能を比較した図を示す。100cm2の脱臭フィルタを設置した風洞をアセトアルデヒド1ppmで満たした1m3箱内に設置し、風速1m/sで通気したときの30分間の1m3箱内におけるアセトアルデヒド濃度の減衰を測定した結果、本発明の脱臭フィルタは従来のハニカム状の脱臭フィルタと比較して2/5倍の脱臭剤量で同等の脱臭性能が得られた。
FIG. 6 shows a comparison of the acetaldehyde removal performance between the conventional honeycomb-shaped deodorizing filter of
図7は上述した本発明の脱臭フィルタを適用した空気清浄装置の実施の形態1を示す側面断面図である。図7の空気清浄装置6は、吸い込み口側から順に吸い込み口7と集塵フィルタ8と脱臭フィルタ9と送風ファン10と吹き出し口11で構成される。この脱臭フィルタ9は図1で示す脱臭フィルタと同じものである。
FIG. 7 is a side cross-sectional
以下、実施の形態1における空気清浄装置の動作について図7を用いて説明する。塵埃や有害ガスや不快臭を含む空気は吸い込み口7より矢印で示される風向き12の方向に吸引され、集塵フィルタ8を通過して塵埃を除去されたのち、脱臭フィルタ9上で有害ガスや不快臭が除去されて、送風ファン10を通過して吹き出し口11から風向き12の方向に清浄な空気が排出される。
Hereinafter, the operation of the air cleaning apparatus according to
図7に示す空気清浄装置6に用いる脱臭フィルタ9は、繊維が網目構造に成形されており、高密度に編んだ網目構造の脱臭フィルタよりも有害ガスが流入する開口の面積が広くなるため、脱臭フィルタの圧力損失もより低くなる。このため、開口面積が広い脱臭フィルタ9は、有害ガスや不快臭がフィルタ面に対してどの方位からも流入することが可能となる。これにより、本発明の脱臭フィルタ9を実際に空気清浄装置に組み込むときには、送風ファン10に脱臭フィルタ9を近接してもフィルタ全面を通風することができるため、送風ファン10の吸い込み面積よりも大きい面積をもつ脱臭フィルタ9を配置したときにもフィルタ全面積に相当する脱臭性能を得ることができ、さらに、空気清浄装置6の奥行きを薄くすることができる。
Since the
実施の形態2.
図8は本発明の実施の形態2における空気清浄装置の構成を示す側面断面図であり、実施の形態1における脱臭フィルタはこの実施の形態2でも用いられる。図8の空気清浄装置は、吸い込み口側から順に、空気を吸い込むための吸い込み口7、本発明の脱臭フィルタ9、空気中の花粉及び粉塵及び埃等の微粒子の少なくともいずれかを捕捉する集塵フィルタ8、吸い込み口7に吸引力を与える送風ファン10、吹出し口11、送風ファン10の下部に設けられた気化エレメント13、貯水タンク14、気化エレメント13及び貯水タンク14の下部に設けられた貯水トレイ15より構成される。
FIG. 8 is a side cross-sectional view showing the configuration of the air cleaning device in the second embodiment of the present invention, and the deodorizing filter in the first embodiment is also used in the second embodiment. The air purifying apparatus of FIG. 8 collects dust from at least one of the
以下、実施の形態2における空気清浄装置の動作について図8を用いて説明する。有害ガスや不快臭は吸い込み口7より風向き12の方向に吸引され、脱臭フィルタ9上で除去されて無害化されたガスが、集塵フィルタ8を通り塵埃を除去された後、送風ファン10を通過するガスと気化エレメント13を通過してから送風ファン10を通過するガスとに分かれて、吹き出し口11の手前で乾燥空気と加湿空気が混合された状態で清浄な空気が排出される。送風ファン10は、気化エレメント13の上部に配置され、脱臭フィルタ9から直接流入するガスと、気化エレメント13より流入するガスについてそれぞれ片側から吸い込む、両吸いファンで構成される。貯水トレイ15は気化エレメント13及び貯水タンク14の下に配置され、貯水タンク14から流れ出した水が貯水トレイ15に貯まり、気化エレメント13の下部が浸漬する。
Hereinafter, the operation of the air cleaning apparatus in the second embodiment will be described with reference to FIG. Toxic gases and unpleasant odors are sucked in the direction of the wind 12 from the
このとき、貯水タンク14は空気清浄装置6内部の通風路外に設置される。気化エレメント13は吸湿性を有するゼオライトまたはシリカを含む有機または無機で形成される不織布からなるフィルタで構成され、貯水トレイ15に貯まっている水を、浸漬している気化エレメント13の下部からエレメント上面まで吸い上げる吸水力を有するフィルタである。また、気化エレメント13は、吸湿性を有するゼオライトまたはシリカが有機または無機で形成される樹脂表面に担持され、貯水トレイ15に貯まっている水と接触して気化エレメント表面に水膜を形成するものであってもよい。
At this time, the
上記構造において、脱臭フィルタ9に担持するマンガン酸化物及び活性炭及びゼオライトの混合比率を上記実施の形態1で示したように47:23:10とすることで、吸脱臭フィルタ9を気化エレメント13に近接したときにも脱臭性能の劣化を抑制することができる。
In the above structure, the mixing ratio of manganese oxide, activated carbon and zeolite supported on the
また、上記構造により、流入する臭気ガスは脱臭フィルタ9にて除去されるため、脱臭化されたガスが気化エレメント13を通過することとなり、吹き出し口11から清浄な加湿空気が排出される。
Moreover, since the odor gas which flows in is removed by the
また、清浄な空気が気化エレメント13を通過するので、気化エレメント13上で細菌やカビが繁殖することを抑制でき、また、気化エレメント13上に繁殖した細菌が機外に放出される懸念もなくなり、さらに、気化エレメント13の保水性の悪化も軽減できる。 Further, since clean air passes through the vaporizing element 13, it is possible to suppress the growth of bacteria and mold on the vaporizing element 13, and there is no concern that the bacteria propagated on the vaporizing element 13 are released to the outside of the aircraft. Furthermore, the deterioration of water retention of the vaporizing element 13 can be reduced.
また、送風ファン10は気化エレメント13の上部に配置されることで、空気清浄装置6全体を薄くすることができる。
Moreover, the
以上の通り、本実施の形態2によれば、加湿用の気化エレメントをさらに備え、脱臭フィルタに担持する吸着材を疎水性としたので、脱臭性能の劣化を抑制しつつ実施の形態1の効果を奏することができる。 As described above, according to the second embodiment, since the vaporizing element for humidification is further provided and the adsorbent carried on the deodorizing filter is made hydrophobic, the effect of the first embodiment while suppressing the deterioration of the deodorizing performance. Can be played.
実施の形態3.
図9は本発明の実施の形態3における空気清浄装置の構成を示す側面断面図であり、実施の形態1における脱臭フィルタはこの実施の形態3でも用いられる。空気清浄装置6は吸い込み口側から順に吸い込み口7、集塵フィルタ8、気化エレメント13、脱臭フィルタ9、送風ファン10で構成される。
次に、動作を説明する。図9に示すように吸い込み口7より左向き(風向き12)の方向に流入したガスは、集塵フィルタ8と気化エレメント13を通過したのち、脱臭フィルタ9を通過して、吹き出し口11から加湿された空気として上方(風向き12)の方向に排出される。気化エレメント13は吸湿性を有するゼオライトまたはシリカを含む有機または無機で形成される不織布からなるフィルタで構成され、底部に溶媒を保持する手段を有し、その溶媒を気化エレメント13の上面まで吸い上げる給水力を有するフィルタである。また、気化エレメント13は、吸湿性を有するゼオライトまたはシリカが有機または無機で形成される樹脂表面に担持され、貯水トレイ15に貯まっている水と接触して気化エレメント表面に水膜を形成するものであってもよい。気化エレメントに保持する溶媒を水、または過酸化水素水または電解水とする。気化フィルタに保持する溶媒を過酸化水素水または電解水とすることで、殺菌能力を高めることができる。
FIG. 9 is a side cross-sectional view showing the configuration of the air cleaning device in the third embodiment of the present invention, and the deodorizing filter in the first embodiment is also used in the third embodiment. The
Next, the operation will be described. As shown in FIG. 9, the gas flowing in the left direction (wind direction 12) from the
上記構造において、脱臭フィルタ9にマンガン酸化物及び活性炭及びゼオライトの混合比率が47:23:10である脱臭剤を担持することで、脱臭フィルタ9を気化エレメント13に近接したときにもゼオライトの吸湿能力により脱臭性能の劣化を抑制することができる。
In the above structure, the
上記構造により、気化エレメント上に保持されている溶媒が脱臭フィルタに噴霧され、脱臭フィルタの洗浄を行なうことができ、脱臭性能を回復することができる。 With the structure described above, the solvent held on the vaporizing element is sprayed on the deodorizing filter, and the deodorizing filter can be cleaned and the deodorizing performance can be recovered.
1 活性炭、2 マンガン酸化物、3 ゼオライト、4 繊維、5 フィルタ枠、6 空気清浄装置、7 吸い込み口、8 集塵フィルタ、9 脱臭フィルタ、10 送風ファン、11 吹き出し口、12 風向、13 気化エレメント、14 貯水タンク、15 貯水トレイ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
細孔容積が0.2〜0.4cc/g、BET窒素吸着による比表面積が100〜150m2 /g、平均細孔直径が50〜100オングストロームの範囲にあるマンガン酸化物と、
SiO2 とAl2 O3 とのモル比が40以上500以下であり、且つ、アンモニウムイオン置換型、Na金属置換型、Fe金属置換型、又はCu金属置換型であり、且つ、MFI型、ベータ型、又はモルデナイト型であるゼオライトと、
前記ゼオライトの細孔径より大きい細孔を有する活性炭とを、47:10:23の重量比で含有してなる脱臭剤を、前記3成分の合計量として100〜900g/m2 担持してなる
ことを特徴とする脱臭フィルタ。 For a filter having a random network structure composed of fibers having a fiber diameter of 5 to 30 μm and a basis weight of 40 to 400 g / m 2 ,
A manganese oxide having a pore volume of 0.2 to 0.4 cc / g, a specific surface area of BET nitrogen adsorption of 100 to 150 m 2 / g, and an average pore diameter of 50 to 100 angstroms;
The molar ratio of SiO 2 to Al 2 O 3 is 40 or more and 500 or less, and is an ammonium ion substitution type, Na metal substitution type, Fe metal substitution type, or Cu metal substitution type, and MFI type. Zeolite that is beta or mordenite,
A deodorizer containing activated carbon having pores larger than the pore diameter of the zeolite in a weight ratio of 47:10:23 is supported in a total amount of the three components of 100 to 900 g / m 2. Deodorizing filter characterized by.
前記枠内の容積(以下、フィルタ容積という)をVcm3 とし、フィルタ脱臭率をη(%)としたとき、たばこ臭気の主成分であるアセトアルデヒド、酢酸、アンモニアの3臭気に対する除去率を測定し、(1)式に基づいて前記脱臭率ηを算出したとき、(2)式が成り立ち、
前記枠を通過する空気の風速が1m/sの時の圧力損失が35Pa以下であり、フィルタ容積が600cm3 以下である
ことを特徴とする請求項1記載の脱臭フィルタ。
η={(酢酸除去率)+(アンモニア除去率)+(アセトアルデヒド除去率)×2}/4…(1)
η≧0.15×V ……(2) A frame surrounding the filter;
Volume (hereinafter, referred to as filter volume) in the frame of the Vcm 3, when the filter deodorization rate was eta (%), acetaldehyde is if come main component odor was, acetate, the rejection for 3 Odor ammonia When measuring and calculating the deodorization rate η based on equation (1), equation (2) holds:
The deodorization filter according to claim 1, wherein a pressure loss is 35 Pa or less and a filter volume is 600 cm 3 or less when a wind speed of air passing through the frame is 1 m / s.
η = {(acetic acid removal rate) + (ammonia removal rate) + (acetaldehyde removal rate) × 2} / 4 (1)
η ≧ 0.15 × V (2)
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の脱臭フィルタ。 The deodorizing filter according to claim 1, wherein the fiber is made of any one of silicon oxide, transition metal, an inorganic material mainly composed of carbon, or a polymer organic material.
ことを特徴とする請求項1に記載の脱臭フィルタ。 The deodorizing filter according to claim 1, wherein the deodorizing filter is for an air purifier having a humidifying function.
花粉及び粉塵及び埃の微粒子の少なくともいずれかを捕捉する集塵フィルタと、
空気を吸引して外部へ排気するファンと、を備えた
ことを特徴とする空気清浄装置。 The deodorizing filter according to any one of claims 1 to 4 ,
A dust collection filter that captures at least one of pollen, dust, and dust particles;
An air cleaning device comprising: a fan that sucks air and exhausts the air to the outside.
この貯水タンクの水を貯水するトレイと、
このトレイに貯水された水を保持し、保持した水を上記ファンが吸引した空気により気化させる気化エレメントと、を備え、
この気化エレメントは、前記脱臭フィルタの後段に配置された
ことを特徴とする請求項5記載の空気清浄装置。 A water storage tank,
A tray for storing water in this water storage tank,
A vaporizing element that retains water stored in the tray and vaporizes the retained water by the air sucked by the fan, and
The air purifier according to claim 5 , wherein the vaporizing element is disposed at a subsequent stage of the deodorizing filter.
この貯水タンクの水を受けて貯水する貯水トレイと、
このトレイに貯水された水を保持し、保持した水を上記ファンが吸引した空気により気化させる気化エレメントと、を備え、
この気化エレメントは、前記集塵フィルタと上記脱臭フィルタとの間に配置され、前記脱臭フィルタに加湿した空気を噴霧する
ことを特徴とする請求項5記載の空気清浄装置。 A water storage tank,
A water storage tray that receives and stores water from the water storage tank;
A vaporizing element that retains water stored in the tray and vaporizes the retained water by the air sucked by the fan, and
The air purifier according to claim 5 , wherein the vaporizing element is disposed between the dust collection filter and the deodorizing filter, and sprays humidified air onto the deodorizing filter.
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