JP5008454B2

JP5008454B2 - 壁面浄化装置

Info

Publication number: JP5008454B2
Application number: JP2007124014A
Authority: JP
Inventors: 淳夫野崎; 浩嗣浅田
Original assignee: 淳夫野崎
Priority date: 2007-05-08
Filing date: 2007-05-08
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2027-05-08
Also published as: JP2008279328A

Description

本発明は、室内の壁面に付着した花粉等を除去することが出来る壁面浄化装置に関するものである。

近年、花粉症患者は年々増加傾向にあり、厚生労働省は１９９８年に花粉症の有症者数を国民の１６％と推計しており、現在はさらに増加しているものと考えられる。

花粉症は、花粉を原因とするアレルギー反応により引き起こされるものであるが、花粉は一年を通して大気中を浮遊しており、大気中を浮遊する花粉は、衣服への付着、洗濯物への付着、建物の換気等により室内へ持ち込まれるものであった。したがって、花粉症の対策として、室内に持ち込まれた花粉を出来るだけ除去することが必要であった。

従来、室内に持ち込まれた花粉に対応するために、空気清浄器で除去することが行われているが、その他、室内の空気を吸引することにより除塵フィルターで花粉を捕捉し、この捕捉した花粉に特定波長の紫外線を照射することにより不活性化するスギ花粉症抗原の不活性化装置が提案されており（特許文献１参照）、また、水蒸気及び温風を吹付けることにより花粉等のアレルゲンを不活性化するアレルゲン不活性化装置が提案されている（特許文献２参照）。

また、静電粉体塗装用ブースの内壁面に付着したオーバースプレー粉を除去するために、ブースの内壁面に向けてエアーを噴出させるエアーブローノズルと、吸引ダクトを連結した吸引フードとを有する静電粉体塗装用ブースの壁面清掃装置が提案されている（特許文献３参照）。

特開平６−１５４２９８号公報特開平７−２５０６０４号公報特開２０００−１７６３３６号公報

しかしながら、上述した空気清浄器を用いる方法並びに特許文献１及び２で提案された技術は、空気中に浮遊する花粉を除去したり、花粉を不活性化することが出来るが、壁面に付着した花粉を除去できないものであった。特に、壁面に多孔質壁装材を使用している場合は、花粉が壁面の細孔に入り込んでいるため困難であった。

また、特許文献３で提案された壁面清掃装置は壁面を清掃するものであるが、その除去する対象が、静電粉体塗装におけるオーバースプレー粉であり、清掃装置と壁面とを密着できない等、花粉の除去には適用できないものであった。

本発明は、以上の問題点を解決し、壁面に付着した花粉、ハウスダスト等の微細アレルゲンを効率よく除去することが出来る壁面浄化装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る壁面浄化装置は、壁面に当接する枠体と、該枠体内に設けられ壁面に空気を吹きつける吹出し部と、前記枠体内に設けられ枠体内の空気を吸引する吸引部と、前記吹出し部から空気を吹出させる送風手段と、前記吸引部から枠体内の空気を吸引する吸引手段と、前記吸引部で吸引された空気内の微細アレルゲンを捕捉する集塵部と、を有し、前記吹出し部は多数の吹出しノズルを結束した吹出しノズル群からなり、該吹出しノズル群は、前記枠体の略中央に配置されると共に、前記枠体を壁面に当接した際に壁面に対して２０°以上８０°以下の予め決められた角度で傾斜配置され、かつ、各吹出し口端面と壁面との間隔が５ｍｍ以上７０ｍｍ以下に設定される一方、前記吸引部は前記枠体内の吹出し部を取り囲む領域に設けられることを特徴として構成されている。

請求項２に係る壁面浄化装置は、請求項１に係る壁面浄化装置において、前記壁面に略密着状態で当接するよう枠体の周縁端部が柔軟に形成されていることを特徴として構成されている。

請求項３に係る壁面浄化装置は、請求項１又は２に係る壁面浄化装置において、前記吹出しノズルの吹出し口の径が０．１〜１．５ｍｍであることを特徴として構成されている。

請求項４に係る壁面浄化装置は、請求項１ないし３いずれかに係る壁面浄化装置において、前記吸引部が、壁面に対して傾斜配置された吹出しノズル群の鋭角側に比べて鈍角側を大きくすることを特徴として構成されている。

請求項１に係る壁面浄化装置によれば、吹出し部は、壁面に空気を吹き付けることにより壁面に付着した花粉、ハウスダスト等の微細アレルゲンを剥ぎ取るとともに枠体内に飛散、浮遊させる。吸引部は、枠体内の空気を吸引することにより、吹出し部により飛散、浮遊させられた微細アレルゲンを吸引除去する。吸引部で吸引された空気中に含まれた微細アレルゲンは、集塵部により捕捉されて外部に流出することが無い。
更に、請求項１に係る壁面浄化装置によれば、吹出し部が多数の吹出しノズルを結束した吹出しノズル群から構成されているので、吹出しノズルから吹き出す空気流の断面積が小さくなり、壁面の細孔に付着した微細アレルゲンを効果的に剥離させることができる。また、吹出しノズル群が枠体の略中央に配置されているので、集中的に空気を吹き付けることができ、微細アレルゲンを効果的に剥離させることができる。更に、吸引部は枠体内の吹出し部を取り囲む領域に設けられているので、吹出し部により飛散、浮遊させられた微細アレルゲンを周囲の領域で吸引除去することができる。
そしてまた、請求項１に係る壁面浄化装置によれば、吹出しノズル群が、枠体を壁面に当接した際、壁面に対して予め決められた角度で傾斜配置され、壁面に対して斜めに空気を吹き付けることができるように配置されているので、吹き付けた空気流が微細アレルゲンに対して斜めに当り、効果的に剥離させることができることに加え、吹出しノズル群の吹出し口端面と壁面とを予め決められた近接した間隔に保つようにしたので、壁面に対し風力を維持しながら空気流を安定的に吹き付けることができ、壁面の微細アレルゲンを確実に剥離することができる。

請求項２に係る壁面浄化装置によれば、枠体の周縁端部が柔軟に形成されているので、枠体を壁面に押圧することにより、周縁端部は壁面の形状に追随して変形して略全面が壁面に略密着状態となる。したがって、壁面から剥離して浮遊している微細アレルゲンが枠体外へ出ることが無く、また、外部から枠体に空気が流入することも殆ど無いので、吸引部による吸引を効果的に行うことが出来る。

請求項３に係る壁面浄化装置によれば、吹出しノズルの吹出し口の径が０．１〜１．５ｍｍであるので、壁面の細孔内に付着した微細アレルゲンを効果的に剥離させることができる。

請求項４に係る壁面浄化装置によれば、吸引部が、壁面に対して傾斜配置された吹出しノズル群の鋭角側に比べて鈍角側を大きくするので、吹き付けた空気流が微細アレルゲンに対して斜めに当り、剥離された微細アレルゲンを吸引部にて効果的に吸引させることができる。

本発明の壁面浄化装置においては、枠体内に、吹出し部と吸引部とが設けられている。枠体は壁面を略気密に覆って外部と遮断することにより、効果的に吸引できるとともに、枠体内に浮遊した微細アレルゲンを枠体外へ飛散しないようにするものである。

枠体の周縁端部（壁面に当接する部位）は略密着状態で壁面に当接するように柔軟に形成されている。また、使用時においては、周縁端部を圧接させた状態で壁面上を移動させて行くので、滑りやすく、耐摩耗性に優れ且つ壁面を傷めない材質であることが好ましい。このような周縁端部を形成するには、例えば、発泡ウレタンゴム、シリコンゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム等の樹脂材料の他、周縁端部に植毛を施したブラシ状の形態とすることができる。

吹出し部は壁面に空気を吹き付けるもので、吸引部は枠体内の空気を吸引するもので、これら吹出し部と吸引部とは、枠体内において、吹出し部を中心に設けるとともに、吸引部をその周囲に設けても、逆に吸引部を中心に設けるとともに、吹出し部をその周囲に設けても、また吹出し部と吸引部とを交互に設けても、さらに混在するように設けてもよいが、本発明では、枠体内において、吹出し部を中心に設けるとともに、吸引部をその周囲に設ける態様が採用されている。

吹出し部の吹出し口端面は、枠体の周縁端部から内側方向に僅かな間隙を持って位置するように配置されており、すなわち壁面浄化装置の使用時において、吹出し口端面が壁面から僅かの間隔を持って位置するようになっている。この吹出し口端面と壁面との間隔は、通常、５〜７０ｍｍが好ましく、１０〜５０ｍｍがより好ましい。間隔が５ｍｍ未満であると、壁面に近すぎて空気流が発生せず、付着物を効果的に剥離させることができない。また、７０ｍｍを超えると、風力を維持することが困難になり、付着物を効果的に剥離させることができず、枠体の大型化を招く。

吹出し部から吹付ける空気の温度は、８０〜１００℃にすべきである。８０〜１００℃の範囲であれば、剥離できなかった微細アレルゲンを不活化する作用が期待でき、壁面の浄化を効果的に実施することができる。

吹出し部から吹付ける空気の速度は、１０〜３０ｍ／ｓが好ましい。１０ｍ／ｓ未満であれば、壁面から微細アレルゲンを剥離することができず、３０ｍ／ｓを越えると風圧により壁面と枠体の周縁端部の密着性が低下すると共に、装置の大型化を招く。

吹付け部は、比較的大きな吹出し口（数ｃｍ〜数十ｃｍ）を持つものであってもよいが、微細な吹出し口を持つ吹出しノズルを多数設けることにより形成することが好ましい。多数の吹出しノズルで形成することにより、微細アレルゲンを効果的に剥離することができる。吹出しノズルの吹出し口の径は、０．１〜１.５ｍｍが好ましく、０．５〜１．０ｍｍがより好ましい。吹出し口の径が０．１ｍｍ未満であると、風量を十分に保つことができず、また、１．５ｍｍを超えると、風力を維持することが困難になり、壁面の細孔に空気を送り込むことが出来ない。

吹出しノズル群は、枠体の略中央部に配置しても、枠体の周縁に配置しても、所定間隔で点在した状態で配置してもよく、また、枠体の略全面において、多数の吸引ノズルと混在した状態で配置してもよいが、本発明では、枠体の略中央部に配置する態様が採用されている。ここで、枠体の略中央部に配置した場合は、集中的に空気を吹き付けることができるので効果的に微細アレルゲンを剥離することができ、枠体の周縁及び点在した状態で配置した場合は、広い面積を一度に浄化することができ、吸引ノズルと混在させた場合は、装置の小型化を図ることができる。吸引ノズルの吸引口は、吹出しノズルの吹出し口と同じ大きさであってもよいが、大きいほうが好ましく、また、吸引ノズルの数を吹出しノズルの数より多くするほうが好ましい。

吹出しノズル群を枠体の略中央部に配置した場合、吹出しノズルから壁面に吹付ける空気の角度は、特に限定されないが、壁面に対し斜めに吹付けることが好ましい。斜めに吹付けることにより微細アレルゲンを効果的に剥離することができる。この角度としては、壁面に対し、２０〜８０度が好ましく、３０〜６０度がより好ましい。角度が２０度未満であると、壁面の細孔内に空気を送り込むことができず、付着した微細アレルゲンを剥離することが困難となる。また、８０度を超えると細孔内に微細アレルゲンを押し付ける作用が働き、同様に剥離することが困難となる。吹出しノズルを斜めに形成した場合、吹出しノズルの鋭角側に位置する吸引部を小さくするとともに、鈍角側に位置する吸引部を大きくすることが好ましい。

また、吹出しノズル群を枠体の略中央部に配置した場合であって、吹出しノズルの吹出し口の径が０．１〜１．５ｍｍのとき、吹出しノズルの吹出し口端面と壁面との間隔は、５〜７０ｍｍが好ましく、１０〜５０ｍｍがより好ましい。

本発明による壁面浄化装置の第１実施形態を図１〜図４を参照して説明する。図１は壁面浄化装置の全体を示す概略図、図２は同上枠体部分の斜め下方から見た斜視図、図３は同上枠体部分の底面図、図４は同上枠体部分を壁面に圧接した状態の側面図である。

図１において、１０は壁面浄化装置の装置本体で、この装置本体１０の下部には連結管２０を介して枠体３０が連結されており、また上部には取っ手４０が設けられている。装置本体１０内には内箱体１１が設けられており、この内箱体１１の上部には開口部１２が形成されるとともに、開口部１２に集塵部としての袋状の集塵フィルター１３が取付けられている。また、集塵フィルター１３の下方には送風手段及び吸引手段としてのモータ１４及びファン１５が設けられている。

内箱体１１の下部には、連結管２０を通って枠体３０内まで達する送風管１６が設けられており、この送風管１６の先端部分が壁面に空気を吹き付ける吹出し部５０となっている。そして、この吹出し部５０の周囲の空間が枠体３０内の空気を吸引する吸引部６０となっている。また、内箱体１１と装置本体１０との間の空間、及び送風管１６と連結管２０との空間が、吸引部６０より吸引した空気を集塵フィルター１３へ送るための吸引路１７となっている。したがって、モータ１４を駆動してファン１５を回転させることにより、送風管１６を介して吹出し部５０より壁面に空気を拭き付けるとともに、吹き付けられた空気は吸引部６０から吸引路１７を介して集塵フィルター１３へ送られ、これを繰り返すものである。

図２〜図３に示すように、吹出し部５０は、多数の吹出しノズル５１を集合させた状態で形成されており、枠体３０の略中央に配置されている。吹出しノズル５１の径は０．１ｍｍに形成されている。したがって、吹出し部５０から空気を吹き付けた際、各吹出しノズル５１から小さい断面積を有する空気流が吹き付けられるものである。また、枠体３０の周縁端部３１は、柔軟な材質で形成されており、この周縁端部３１が壁面に略密着状態で当接できるようになっている。

以上のような壁面浄化装置においては、取っ手４０を握り枠体３０を壁面に押し付けつつ移動させる。すると、図４に示すように、枠体３０の周縁端部３１は変形しつつ壁面７０に押し付けられるので、壁面７０がウェーブ加工により緩やかな凹凸があったとしても、周縁端部３１は凹凸７１に追随して壁面７０に略密着するので、枠体３０内は略気密状態となる。このような状態でモータ１４を駆動してファン１５を回転させると、吹出しノズル５１から空気の吹き付けを行うと同時に、吸引部５０から枠体３０内の空気を吸引する。したがって、吹出しノズル５１から壁面７０に吹き付けられた空気は、壁面７０の細孔奥まで十分な風速で入り込むので、細孔の奥に付着している花粉を剥離することができ、剥離した花粉は同時に枠体３０内の吸引部６０に飛散していく。そして、吸引部６０から吸引路１７を介して集塵フィルター１３へ送られて捕捉保持される。

本発明に関連する関連発明による壁面浄化装置の第２実施形態を図５を参照して説明する。図５は壁面浄化装置の枠体部分の底面図である。図５に示す第２実施形態は、吹出しノズルの配置を枠体の周縁部に設けたもので、その他の構成は第１実施形態と略同様である。すなわち、枠体３０の周縁部に吹出しノズル５１が所定間隔で配置され、これらの環状の吹出しノズル５１群の内部が吸引部６０となっている。なお、吹出しノズル５１は、枠体３０の中央に集められ、連結管に連結されている（図示せず）。

本発明に関連する関連発明による壁面浄化装置の第３実施形態を図６を参照して説明する。図６は壁面浄化装置の枠体部分の底面図である。図６に示す第３実施形態は、吹出しノズルと吸引ノズルを混在させたもので、その他の構成は第１実施形態と略同様である。すなわち、枠体３０の内部の全面に、吹出しノズル５１と吸引ノズル５２とが混在して配置されている。

次に、本発明による壁面浄化装置の吹出し部を用いて花粉除去の効率について調べた実験について説明する。
＜実験装置＞
図７に示す実験装置を用いた。図７において、８０は空気を吹きつける吹出し部材、９０は吹出し部材により空気が吹き付けられる検体であり、吹出し部材８０と検体９０との間は５ｃｍとした。なお、この実験装置は、温湿度が制御可能なチェンバー内（温度２８±１℃、相対湿度５０±１％、換気回数０．５±０．０１回／ｈ）に設置されている。

＜実験方法＞
検体の表面に沿って３秒間、５秒間、７秒間の時間をかけて吹出し部材を移動する。また弱風（１０ｍ／ｓ）、強風（２０ｍ／ｓ）の２種類の風速で、検体９０に空気を吹き付け、その後の検体の重量を電子天秤（ＭＥＴＴＬＥＲＴＯＬＥＤＯ社製「ＡＧ２０４」）で測定して、拭き付け前の検体の重量から引くことにより除去された花粉の重量を算出した（移動時間３種類、風速２種類で、計６態様）。なお、風速は、熱線風速計（ＫＡＮＯＭＡＸ社製「６５２１」）で測定した。
また、この上述した測定を、吹出し部材Ａ、Ｂ２種類、検体Ａ、Ｂ２種類でそれぞれ繰り返し行った。したがって、計２４（６×２×２）態様の測定結果を得た。

＜吹出し部材＞
吹出し部材Ａ：直径６０ｍｍの円筒体である。
吹出し部材Ｂ：直径０．１ｍｍの吹出しノズルを３２本結束したものである。
＜検体＞
検体Ａ：アルミニウム板（８５ｍｍ×１５０ｍｍ）の片面に漆喰（０．１３ｇ／ｃｍ^２）を塗工し、その漆喰に花粉を付着させたものである。
検体Ｂ：アルミニウム板（８５ｍｍ×１５０ｍｍ）の片面に珪藻土（０．１６ｇ／ｃｍ^２）を塗工（通常加工）し、その珪藻土に花粉を付着させたものである。

検体を作製するには、まず、雰囲気中の湿度変化による検体の重量変化を防ぐために、温湿度が制御可能なチェンバー内（温度２８±１℃、相対湿度５０±１％、換気回数０．５±０．０１回／ｈ）に、花粉及びアルミニウム板に漆喰又は珪藻土を塗工したものを収納して調湿し、その後花粉を漆喰及び珪藻土に付着させた。

なお、花粉付着前、及び付着後の重量を電子天秤（ＭＥＴＴＬＥＲＴＯＬＥＤＯ社製「ＡＧ２０４」）で測定し、付着した花粉の重量を算出した。

＜結果＞
花粉付着重量の変化を図８〜図１１に示す。
これらの図表において、左側の白抜きの線が空気を吹き付ける前の花粉の重量を示し、右側の黒べたの線が空気を吹き付けた後の花粉の重量を示す。したがって、白抜きの線が示す重量から、黒抜きの線が示す重量を引いた差分が、除去された花粉の重量となる。

図８は、吹出し部材Ａを用い、検体Ａに、３秒間、５秒間、７秒間、風速弱と風速強でそれぞれ空気を吹き付けた時の花粉付着重量の変化を示す。
図９は、吹出し部材Ｂを用い、検体Ａに、３秒間、５秒間、７秒間、風速弱と風速強でそれぞれ空気を吹き付けた時の花粉付着重量の変化を示す。
図１０は、吹出し部材Ａを用い、検体Ｂに、３秒間、５秒間、７秒間、風速弱と風速強でそれぞれ空気を吹き付けた時の花粉付着重量の変化を示す。
図１１は、吹出し部材Ｂを用い、検体Ｂに、３秒間、５秒間、７秒間、風速弱と風速強でそれぞれ空気を吹き付けた時の花粉付着重量の変化を示す。

次に、以上の結果から導かれた、花粉の除去率を図１２〜図１５に示す。
これらの図表において、左側の白抜きの線が吹出し部材Ａによる除去率、右側の黒べたの線が吹出し部材Ｂによる除去率を示す。

図１２は、検体Ａに、風速弱で吹き付けた時の花粉の除去率を示す。
図１３は、検体Ａに、風速強で吹き付けた時の花粉の除去率を示す。
図１４は、検体Ｂに、風速弱で吹き付けた時の花粉の除去率を示す。
図１５は、検体Ｂに、風速強で吹き付けた時の花粉の除去率を示す。

以上の結果より、吹出しノズルで構成された吹き出し部材Ｂが、吹出し部材Ａより、花粉を除去する効果が大きいことが確認された。また、風速が大きいほど、時間が長いほど花粉を除去する効果が大きいことが確認された。

なお図１６は、約６０μｍ壁面の細孔に微細アレルゲンである約２０〜３０μｍの花粉粒子が止まっている状態を表わすイメージ図、図１７は空気を吹き付けた後に、花粉粒子が剥離する状態を表わしたイメージ図である。

本発明による壁面浄化装置の第１実施形態の概略図本発明による壁面浄化装置の第１実施形態の枠体部分の斜め下方から見た概略斜視図本発明による壁面浄化装置の第１実施形態の枠体部分の概略底面図本発明による壁面浄化装置の第１実施形態の枠体部分を壁面に圧接した状態の概略側面図本発明に関連する関連発明による壁面浄化装置の第２実施形態の枠体部分の概略底面図本発明に関連する関連発明による壁面浄化装置の第３実施形態の枠体部分の概略底面図花粉除去の効率を試す実験に用いる装置の概略図吹出し部材Ａを用い、検体Ａに、３秒間、５秒間、７秒間、風速弱と風速強でそれぞれ空気を吹き付けた時の花粉付着重量の変化を示す図表吹出し部材Ｂを用い、検体Ａに、３秒間、５秒間、７秒間、風速弱と風速強でそれぞれ空気を吹き付けた時の花粉付着重量の変化を示す図表吹出し部材Ａを用い、検体Ｂに、３秒間、５秒間、７秒間、風速弱と風速強でそれぞれ空気を吹き付けた時の花粉付着重量の変化を示す図表吹出し部材Ｂを用い、検体Ｂに、３秒間、５秒間、７秒間、風速弱と風速強でそれぞれ空気を吹き付けた時の花粉付着重量の変化を示す図表検体Ａに、風速弱で吹き付けた時の花粉の除去率を示す図表検体Ａに、風速強で吹き付けた時の花粉の除去率を示す図表検体Ｂに、風速弱で吹き付けた時の花粉の除去率を示す図表検体Ｂに、風速強で吹き付けた時の花粉の除去率を示す図表壁面の細孔に微細アレルゲンが止まっている状態を表わすイメージ図壁面の細孔から微細アレルゲンが剥離する状態を表わすイメージ図

符号の説明

１０装置本体
１１内箱体
１３集塵フィルター
１４モータ
１５ファン
１６送風管
１７吸引路
２０連結管
３０枠体
３１周縁端部
４０取っ手
５０吹出し部
５１吹出しノズル
５２吸引ノズル
６０吸引部
７０壁面

Claims

壁面に当接する枠体と、該枠体内に設けられ壁面に空気を吹き付ける吹出し部と、前記枠体内に設けられ枠体内の空気を吸引する吸引部と、前記吹出し部から空気を吹出させる送風手段と、前記吸引部から枠体内の空気を吸引する吸引手段と、前記吸引部で吸引された空気内の微細アレルゲンを捕捉する集塵部と、を有し、
前記吹出し部は多数の吹出しノズルを結束した吹出しノズル群からなり、該吹出しノズル群は、前記枠体の略中央に配置されると共に、前記枠体を壁面に当接した際に壁面に対して２０°以上８０°以下の予め決められた角度で傾斜配置され、かつ、各吹出し口端面と壁面との間隔が５ｍｍ以上７０ｍｍ以下に設定される一方、
前記吸引部は前記枠体内の吹出し部を取り囲む領域に設けられることを特徴とした壁面浄化装置。
前記壁面に略密着状態で当接するよう枠体の周縁端部が柔軟に形成されていることを特徴とする請求項１記載の壁面浄化装置。
前記吹出しノズルの吹出し口の径が０．１〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の壁面浄化装置。
前記吸引部は、壁面に対して傾斜配置された吹出しノズル群の鋭角側に比べて鈍角側を大きくすることを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の壁面浄化装置。