JP5204456B2 - 空気清浄機 - Google Patents
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Description
特許文献2においては、フィルターユニットの実際の汚れ具合に的確に対応したフィルター交換サインの出力が得られるようにする技術が開示されている。しかしこの技術はフィルター交換頻度を下げるためには役にたたない。
特許文献3においては、フィルターをロールツーロール方式にして、フィルターの交換回数を削減することが可能な空気清浄機が開示されている。
本発明は下記[1]〜[6]を提供するものである。
前記流路の側面にフィルター送り出し部1及びフィルター巻取り部1が配置され、
前記流路方向においてフィルター送り出し部1とフィルター巻取り部1との間に移動部が配置され、
前記移動部を移動する手段を備え、
フィルター送り出し部1とフィルター巻取り部1とに保持されているフィルターは、前記流路の側面に沿って配置される部位、前記流路を密閉する部位、前記移動部に保持される部位、前記流路を密閉する部位、及び前記流路の側面に沿って配置される部位を連続的に有する状態1と、前記流路の側面に沿って配置される部位、前記移動部に保持される部位、及び前記流路の側面に沿って配置される部位を連続的に有する状態2とを、前記移動部の移動により可逆的に有し、かつ
前記紫外線光源は、前記状態1において前記の2つの前記流路を密閉する部位と前記吸気部との間にある
空気清浄機。
[3]前記の別のフィルターが抗体フィルターである[2]に記載の空気清浄機。
[4]前記フィルターと前記排気部との間にある前記流路の側面にフィルター送り出し部2及びフィルター巻取り部2が互いに対向して配置され、
フィルター送り出し部2とフィルター巻取り部2とに保持されているフィルターと前記排気部との間に風量センサが配置され、
該センサ部の信号に基づいて前記移動手段の駆動を制御する駆動制御部を備え、
該センサ部の信号又は前記移動手段の駆動に基づいてフィルター巻取り部2の駆動を制御する駆動制御部を備えている[1]に記載の空気清浄機。
[5]前記のフィルター送り出し部2とフィルター巻取り部2とに保持されているフィルターが抗体フィルターである[4]に記載の空気清浄機。
[6]フィルター送り出し部1とフィルター巻取り部1とに保持されているフィルターが光触媒フィルターである[1]〜[5]のいずれか一項に記載の空気清浄機。
なお、本明細書において、流路に対して吸気部側を上流側、排気部側を下流側という場合がある。
移動部は1個でもよく、2個以上でもよい。
この別のフィルターの交換前に、前記移動手段を用いて前記状態2とすることによって、使用済みの別のフィルターの殺菌が可能である。
さらに前記センサ部の信号又は前記移動手段の駆動に基づいてフィルター巻取り部2の駆動を制御して一定時間紫外線による殺菌を行った使用済みフィルター部位を巻き取ることにより、フィルター送り出し部2とフィルター巻取り部2とに保持されているフィルターの流路上の部位を自動的に更新させることができる。
なお、本発明の空気清浄機は、フィルター送り出し部1とフィルター巻取り部1とに保持されているフィルター及び、前記の別のフィルター以外にさらに別の1又は2以上の別のフィルターを有していてもよい。
フィルター送り出し部とフィルター巻取り部とに保持されているフィルターは、通常、フィルター送り出し部においてロール状のフィルターとして取り付けられ、端部を引き出して、所定の位置を通過して、フィルター巻取り部で巻き取られるように空気清浄機本体に設置される。
光触媒としては、主に、酸化チタン(TiO2)を主体として使用すればよい。この他光触媒としては、酸化亜鉛(ZnO)、酸化セリウム(Ce2O3)、酸化テルビウム(Tb2O3)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化エルピウム(Er2O3)、タンタル酸カリウム(KTaO3)、硫化カドミウム(CdS)、セレン化カドミウム(CdSe)、および[Ru(bpy)3]2+やCo錯体等を使用することもできる。なお、活性酸化チタンとしては、アナターゼ結晶の微粒子を用いることが望ましい。
光触媒フィルターの繊維層としては、目付けが100g/m2〜300g/m2のものであって、圧力損失が標準風速2.5m/sでの初期圧力損失が、20〜90Paのものを用いることが好ましい。
ポリアミドの中でも、エチレンジアミン、1−メチルエチレンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどの脂肪族ジアミンと、マロン酸、コハク酸、アジピン酸などの脂肪族ジカルボン酸との結合体である直鎖型脂肪族ポリアミドが好ましい。特に、ナイロン66が好ましい。
SEM等の方法で観察することができる。繊維同士の接着点の密度は、該有害物質除去材の投影表面積に対して1mm角辺り10箇所以上存在することが好ましく、100箇所以上であることがより好ましい。
リンカーを導入する方法としては、抗体にリンカーを結合させておき、それを更に抗体に結合する方法、担体にリンカーを結合させておき、担体上のリンカーに抗体を結合させる方法のいずれも可能である。
また、本発明にかかる空気清浄機は、有機物質の消臭などの機能とともに、マイナスイオンや除菌イオン、オゾンを発生、供給する機能を兼ね備えていてもよい。
<空気清浄装置例>
図1、図2に示す概略図で表される空気清浄装置を使用した。フィルター送り出し部1には、光触媒フィルターを設置し、フィルター送り出し部2には、抗体フィルターを設置した。移動部5の両端には、ガイド用のゴムローラーが設置してあり、移動部とガイドローラー部がともに電動式の多関節アームを使用して、図1から図2へ移動可能な機構とした。図2の状態になった際は、アームは伸びきり、空気の流れには、影響のないように設置した。
(N−1)
セルロースアセテート(アルドリッチ製、全置換度2.4、数平均分子量3万)のアセトン:水(97:3)溶液(25質量%)を60℃に加温し、直径0.1mmのノズルから、紡速500m/mの速度で空気とともに噴出させ不織布を形成し膜厚1mmの不織布N−1を得た。紡糸筒はヒーターで100℃に加温した。SEMで平均繊維径を測定したところ、8μmであった。
抗原を投与したニワトリが産んだ免疫卵を精製して作製したインフルエンザウイルス抗体(IgY抗体)をリン酸緩衝生理食塩水(PBS)に溶解させ、抗体濃度100ppmになるように調製した。調製した液に前記N−1のサンプルを室温で16〜24時間浸漬させ、繊維表面に抗体を付与させた。得られた試料を25℃20%RHの環境下で24時間静置し、次に25℃90%RHの環境下で24時間静置した。この操作を交互に3回ずつ、合計6条件の間で繰返した。
ポリエステル/アクリル系からなる線径20μ、膜厚7mmの不織布に光触媒コーティング剤(TKC−304:テイカ製)を1m2あたり7.5gとなるよう担持させ、100℃で3分乾燥させ光触媒フィルターを作製した。
光触媒および抗体フィルターに枠を作製し、下記に示すとおりフィルターを装着し、抗体フィルターN−1を空気の流れの最下流に配置し、上流側に光触媒、最上流の光触媒フィルターの下流に254nmに発光ピークを有する紫外線を効率よく放射する冷陰極管を配置した。送風部として最下流に軸流ファン3機配置した。
<フィルター条件2> 抗体フィルターN−1 および 冷陰極管をはさんで光触媒フィルター1対、下流側の光触媒フィルター側にさらにもう一枚の光触媒フィルターを配置した空気清浄機
<フィルター条件3> 抗体フィルターN−1 および 冷陰極管をはさんで光触媒フィルター1対、下流側の光触媒フィルター側にさらに3枚の光触媒フィルターを配置した空気清浄機
空気清浄機の、消臭効果をアンモニア濃度で評価した。試験を行う閉ざされた空間(0.2m3)初期アンモニア(NH3)濃度を10ppmに調節した後、空気清浄機を駆動し、15分後のアンモニア濃度を検知管にて測定した。
(抗体フィルターでのUV強度評価)
浜松フォトニクス社製のUV−パワーメーター(C8026/H8025−254)により測定した。
同一環境下で、前記条件の空気清浄機を2週間運転した後、それぞれの抗体フィルターのウイルス不活性化評価を実施した。
供試ウイルス液は精製インフルエンザウイルスをPBSで10倍希釈したものを使用した。前記各サンプルを5cm角に切り、ウイルス噴霧試験装置の中央に取り付け固定した。上流側に設置したネブライザーに供試ウイルス液を入れ、下流側にウイルス回収用装置を取り付けた。エアーコンプレッサーから圧縮空気を送り、ネブライザーの噴霧口から供試ウイルスを噴霧した。マスク下流側には、ゼラチンフィルターを設置し、10L/分の吸引流量で5分間試験装置内空気を吸引し、通過ウイルスミストを捕集した。
試験後、ウイルスを捕集したゼラチンフィルターを回収し、MDCK細胞を用いたTCID50法(50%細胞感染量測定法)により、サンプル通過後のウイルス感染価を求めた。サンプル有り無しでのゼラチンフィルターのウイルス感染価の比較から、各サンプルのウイルスの一過性除去率を算出した。
2.フィルター巻取り部1
3.フィルター送り出し部2
4.フィルター巻取り部2
5.移動部
6.送風部(排気ファン)
7.ガイド
8.紫外線光源
9.空気の流れ
Claims (6)
- 吸気部、排気部、及び前記吸気部から前記排気部の間に形成される流路内に紫外線光源を備え、
前記流路の側面にロールツーロールでフィルターを取り付けることができるフィルター送り出し部1(1)及びフィルター巻取り部1(2)が配置され、
前記流路方向においてフィルター送り出し部1(1)とフィルター巻取り部1(2)との間に移動部(5)が配置され、前記移動部(5)は、フィルター送り出し部1(1)とフィルター巻取り部1(2)とに保持されるフィルターの一部位を保持しながら、前記流路を横切って対向する前記流路側面の間を移動でき、
前記移動部の移動のための移動手段を備え、
フィルター送り出し部1(1)とフィルター巻取り部1(2)とに保持されるフィルターは、前記流路の一側面に沿って配置される部位1、前記流路を密閉する部位1、前記一側面に対向する前記流路側面に沿って前記移動部に保持される部位、前記流路を密閉する部位2、及び前記一側面に沿って配置される部位2を連続的に有する状態1と、前記一側面に沿って配置される部位1´、前記一側面に沿って前記移動部に保持される部位、及び前記一側面に沿って配置される部位2´を連続的に有する状態2とを、前記移動部の前記移動により可逆的に有することができ、かつ
前記紫外線光源は、前記状態1において前記の2つの前記流路を密閉する部位と前記吸気部との間にある
空気清浄機。 - 前記流路上においてフィルター送り出し部1(1)及びフィルター巻取り部1(2)と前記排気部との間に、別のフィルターを配置することができる請求項1に記載の空気清浄機。
- 前記の別のフィルターとして抗体フィルターが配置されている請求項2に記載の空気清浄機。
- フィルター送り出し部1(1)及びフィルター巻取り部1(2)と前記排気部との間にある前記流路の側面にフィルター送り出し部2(3)及びフィルター巻取り部2(4)が互いに対向して配置され、
フィルター送り出し部2(3)とフィルター巻取り部2(4)とに保持されるフィルターと前記排気部との間に風量センサが配置され、
該センサ部の信号に基づいて前記移動手段の駆動を制御する駆動制御部を備え、
該センサ部の信号又は前記移動手段の駆動に基づいてフィルター巻取り部2(4)の駆動を制御する駆動制御部を備えている請求項1に記載の空気清浄機。 - 前記のフィルター送り出し部2(3)とフィルター巻取り部2(4)とに抗体フィルターが保持されている請求項4に記載の空気清浄機。
- フィルター送り出し部1(1)とフィルター巻取り部1(2)とに光触媒フィルターが保持されている請求項1〜5のいずれか一項に記載の空気清浄機。
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