JPH03123625A - エアコンディショナ用脱臭フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はエアコンディショナ用脱臭フィルタ及びこれを
具備するエアコンディショナに関し、より具体的には圧
力損失の低いこの種フィルタ及びこれを具備するエアコ
ンディショナに関する。

［従来の技術］ 従来のエアコンディショナには粗目の除塵フィルタしか
装着されていないのが一般的であり、同フィルタの圧力
損失はｏ、ｌ−ｏ、２　■Ａｑ　（エア流速１ｍ／ｓｅ
ｅにおける測定値、以下同じ）程度であった。これに対
して近年たばこの煙り、花粉等のサブミクロン粒子を除
去する要望が強くなったことから、圧力損失２−３　ｍ
ａＡｑ程度の高密度のフィルタがオプショナルに使用さ
れるようになった。

しかし上記高密度のフィルタの使用は、圧力損失が大き
いことから、これに起因して、風量が低下する、或いは
騒音が大きくなる等の問題が生じた。

そこでこの問題に対応する為、電気集塵機や、エレクト
レット繊維（半永久的に分極されたポリオレフィン系繊
維、特公昭５Ｂ−４７２９９等に開示される）を用いた
フィルタ等の、低圧力損失の除塵機構が用いられるよう
になった。

上記低圧力損失の除塵機構はしかし、本来的に脱臭を目
的とするものではない為、その脱臭能力は低い。

他方、活性炭が接着されたフィルタは従来より種々のタ
イプのものが提案されている。例えば、１）特公昭５９
−１９７２７、特開昭５３−６４８７５、実開昭５７−
１１９７２４等には、微粉状活性炭を抄紙段階で紙に混
抄させ、ハニカム或いは片段ボール積層状に成形したフ
ィルタが開示される。２）特開昭５８−１７５５８０　
、特開昭６３−８８０１４、実開昭８２−７９５２２等
には、繊維状活性炭をハニカム状に成形したフィルタが
開示される。３）特開昭５７−４８３２５、特開昭５９
−１４２８４３　、特開昭５９−２２７７０４等には、
粉末活性炭とバインダとの混合物を押出して格子状また
はハニカム状とし、これを焼成して活性化したフィルタ
が開示される。

［発明が解決しようとする課題］ 上記１のフィルタは、活性炭の使用量が上げられず、ま
た紙の表面で有効に脱臭に寄与している活性炭が少なく
、脱臭効果が低い。上記２のフィルタは、繊維状活性炭
が高価で大量に使えず、また繊維状活性炭は吸着速度は
高いが脱着も速く、直ぐにフィルタから判臭気が漏れて
くるという欠点がある。上記３のフィルタは、脱臭効果
は高いがフィルタ自体が高価であり、また成形時に歪み
が生じるので広い面積に使用できない。従って、エアコ
ンディショナに使用するのに適当な脱臭フィルタは見出
だすことができない。

本発明はかかる観点に基づいてなされたものであり、上
記除塵機構と併用若しくは単独で使用でき、且つ低圧力
損失（１，０ｍｍＡｑ以下、望ましくは０．５１ｓＡｑ
以下）で、煙草の臭い等の室内臭気を脱臭できるエアコ
ンディショナ用の脱臭フィルタを提供することを目的と
する。

［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成する為、本発明にあっては、格子状のフ
ィルタ基体と、フィルタ基体に接着されたガス吸着剤粒
子とからなるフィルタであって、上記基体の厚さ一約１
５ｍｍ以下、上記基体の格子の１セルの平面積−約０．
２０−約０．３５ｃｅ２、上記ガス約４００−約２００
０ｇ／′ｍ２、本フィルタの開口率−約５０−約８０％
、の上記各条件を全て満たすことを特徴とする。

［作用］ 上記構成により本発明に係る脱臭フィルタによれば、上
記エア流速条件において１．０　■Ａｑ以下の圧力損失
を達成することが可能となる。また本脱臭フィルタの脱
臭効果は脱臭フィルタとしての一般的条件に適うものと
なり、脱臭効果の継続性はエアコンディショナに対して
使用されるフィルタとしての条件に適うものとなる。

［実施例〕 構造及び材質 第１図は本発明に係る脱臭フィルタ１０の一実施例を示
す平面図である。このフィルタは、格子状のフィルタ基
体１２と、フィルタ基体１２に接着されたガス吸着剤粒
子１４とからなる。

本発明に係る脱臭フィルタ１０は開口率（第１図の紙面
に対して手行な平面における）が約５０＝約８０％で、
この値は後述する種々の条件に従う結果として得られる
。またフィルタ１０の厚さ（第１図の紙面に対して垂直
な方向）は１５１以下で望ましくは約３Ｉ１ｍ以上とな
っている。本フィルタ１０は、第１図図示の如くガス吸
着剤粒子１４の寸法が比較的大きく、またフィルタ１０
の厚さが小さい点で、従来のフィルタと異なる。これら
の特徴は、エアコンディショナ用の脱臭フィルタとして
、低圧力損失、適当な脱臭能力、長寿命等の条件を満た
す為の鍵となる。

基体１２は、紙、アルミ、プラスチック等の薄肉の材料
からなる。紙を材料として用いる場合は、フェノール樹
脂等を含浸させて強度を補強するこ桓 ともできる。また基体１２には本撚化処理を施すことも
できる。基体１２の厚さは実質的に本フィルター０の厚
さとなるから、約１５ｍｍ以下で望まし７くは３ｆｆｌ
ｌ１以上となる。この厚さは、本フィルター０が最終的
に第２図図示の如くエアコンディショナの筐体内に収納
されることから決定される。

図示実施例において、基体１２の格子のパターン形状は
６角形のいわゆるハニカム状となっているが、このパタ
ーン形状は、例えば矩形、３角形等いかなる形状とする
こともできる。但し、格子の１つのセル１６の平面積（
第１図の紙面に対して平行な平面における）は約０．２
０−約０．３５ｃｍ２となる。

この数値は、ガス吸着剤粒子１４を支持する為の区画壁
１８の密度を実質的に意味することとなる。この数値の
選択理由は後述する。

ガス吸着剤粒子１４は活性炭からなるが、添着活性炭等
地のタイプのものを使用することも可能である。また石
油ストーブ等室内のＣＯ発生源に対処する為、ＣＯを接
触酸化処理できる触媒を脱臭剤と併用することができる
。この触媒としては、水分があっても死活しない金／酸
化物触媒（特開昭８０−２３８１４８等で開示される）
が望ましい。

ガス吸着剤粒子１４の寸法は約２０−約６０メツシユ、
基体１２の平面単位面積当りのガス吸着剤粒子１４の使
用量は約４００−約２０００　ｇ　／　ｍ　２である。

この数値の選択理由は後述する。

ガス吸着剤粒子１４を基体１２に接着する為のバインダ
は、粒子の脱落を防止する為に粘着剤が使用されること
が望ましい。上記バインダは、フィルタ製造時に、ブラ
ンク基体に供された後に乾燥され、粘性が高められる。

上記乾燥作業により溶媒の匂いが飛び、活性炭が溶媒の
匂いを吸着しなくなる。

望ましくは本フィルタｌＯは、ガス吸着剤粒子１４の粒
径よりも目の細かな不織布、紙等で形成された通気性カ
バー（図示せず）により覆って使用するようにする。こ
の通気性カバーにはまた不燃化処理、防黴、防菌処理を
施すことが望ましい。

使用態様 第２図は本フィルタｌＯをエアコンディショナの室内機
３０の筐体３２内に組込んだ状態を示す側面図である。

図中矢印はエアの流れ方向を示す。本フィルタ■０は、
通常用いられている除塵フィルタ３４に続いて、エアの
導入通路に配設される。本フィルタｌＯを通過して脱臭
されたエアは、熱交換器３Ｇで加熱若しくは冷却され、
送風機４０の作用により室内に供給される。本フィルタ
ｌＯはまた、エアの導入通路の代わりに、熱交換器３６
後のエアの排出通路に配設することも可能である。なお
図中符号３８は露受は皿である。

製造方法 第３図は本フィルタｌＯの製造工程の一例を示す図であ
る。先ず基体供給機５２から所定の厚さのブランク基体
が供給され、バインダ浸漬部５４において、粘着剤が全
体に塗布される。次にブランク基体は１０分間程度乾燥
機５６に掛けられ、バインダに所定の粘性が付与される
と共に、バインダの溶剤の匂いが飛ばされる。乾燥後、
ブランク基体は吸着剤添着部６２に送込・まれる。

他方、吸着剤添着部６２に対しては、吸着剤供給機５８
から所定サイズの吸着剤が供給され、ブランク基体表面
にバインダを介して接着される。次に、基体や吸着剤に
不完全に付着している余分な吸着剤は払落とし部６４で
除去される。そして上記吸着剤が十分に基体に接着した
後、切断機６Ｇにより１次製品の基体が所望の寸法に切
断され、最終製品フィルタ１０が完成となる。またその
後必要に応じ、包装部Ｂ８でフィルタｌＯの両面或いは
片面に通気性カバーを積層させてもよい。

本脱臭フィルタの機能試験の方法 脱臭フィルタの圧力損失の測定は、内寸ｔｏｘ　ｉ。

ｃＩｌ１１長さ２２０ｃｍの角形透明アクリル製風胴を
用い、この中央部に脱臭フィルタを装着して行った。フ
ィルタの通過風速は１．０　ｍ／ｓｅｅとし、フィルタ
前後の静圧差を測定した。

また脱臭効果を確認する為の官能試験に関しては次の通
りである。先ず容積が１７ｍ３のステンレス鋼製チャン
バ内において、２本の市販の煙草を自然燃焼させた。１
５分後にチャンバ内の扇風機を作動させ、内部を均一な
状態にした後、市販の空気清浄機のフィルタ装着部に本
脱臭フィルタを取付けて運転を行った。フィルタの開口
部は０．０６５ｍ２、処理風量はＬ９　ｍ’　／ｍＩｎ
である。空気清浄機運転開始３０分後に、チャンバ内の
空気を無臭の１０リツトル容量プラスチツクバツグに捕
集し、官能試験に供した。官能試験は予め嗅覚異常者を
除外した１５名により行われた。

またＣＯ濃度の低減効果に関しては次の通りである。先
ず上記官能試験と同一のチャンバ内を、ＣＯ’ｔＨ度が
１００　ｐｐｍとなるように調整した。次に上記官能試
験と同一の空気清浄機及び条件下において本脱臭フィル
タを使用し、ＣＯａ度の減衰を測定した。使用１１１１
Ｊ定器は、ガスチック製ＣＭ　２５１０である。

本脱臭フィルタの条件の検討 基体１２の格子のセルサイズ、ガス吸着剤粒子１４の寸
法及びその使用量等の条件は以下の通りに検討した。

ａ、格子のセルサイズ 第５図は格子のセルサイズの変化に基づく活性炭担持量
と圧力損失との関係を示すグラフである。

実験に使用されたフィルタは第３図図示の本発明に係る
工程により製造された。基体１２は全て第４図に示すよ
うなハニカム状の格子構造をなし、厚さは５ａ＋ｍであ
る。格子のセルサイズという用語はここでは第４図中の
「ｇ」を指示する。またガス吸着剤として活性炭が使用
された。

第５図のグラフ中、曲線ａは活性炭粒子寸法が３２−８
０メツシユのフィルタ、曲線すは活性炭粒子寸法が２０
−４２メツシユのフィルタに関する結果を示す。また直
線りは圧力損失−次限界（０，５ｍｍＡｑ）線、直線り
は圧力損失の二次限界線（１，０ｍｍＡｑ）を示す。

第５図のグラフ中、各プロット記号が指示するところは
下記の通りである。

「×」・・・セルサイズ３７８１ｎ（セル平面積的０．
８　ｃｔａ２）・ 「Δ」・・・セルサイズ１／４　Ｉｎ　（セル平面積的
０．３５ｃ＋Ｉｌ”　　） ｒＯＪ・・・セルサイズ３／１Ｂ　ｉｎ　　＜セル平面
積的０．２　ｃｍ２） 「口」・・・セルサイズ１７８１ｎ（セル平面積的０．
０９ｃ＋ａ２） 同図から分かるように、「口」で示されるセルサイズｌ
／８　Ｉｎの基板では、圧力損失が二次限界線りをも越
えてしまう。他方「×」で示されるセルサイズ８７８　
ｉｎの基板では、十分な活性炭担持量が得られない。従
って、基板格子のセルサイズは約１／４−約３／１６１
ｎの範囲が適当となる。前述の如く格子の形状はハニカ
ム状に限定される必要はない為、上記サイズをセル平面
積で表すと、この範囲は約０．２−約０．３５ｃｍ２と
なる。

ｂ、ガス吸着剤の粒子寸法と使用量 第６図は活性炭の粒子寸法の変化に基づく活性炭担持量
と圧力損失との関係を示すグラフである。

実験に使用されたフィルタは第３図図示の本発明に係る
工程により製造された。基体１２は全て第４図に示すよ
うなハニカム状の格子構造をなす。

第６図のグラフ中、曲線Ｃはセルサイズ３７１Ｂｉｎ（
セル平面積的０．２０ｍ２）で厚さ５ｍ＋＋の基板のフ
ィルタ、曲線ｄはセルサイズｌ／４　ｉｎ　（セル平面
積的０．３５ｃｍ２）で厚さらｆｆ１Ｉ１１の基板のフ
ィルタ、曲線ｅはセルサイズ３７１Ｂ　Ｉｎ　　（セル
平面積的０．２　ｃｍ２）で厚さｌＯ■の基板のフィル
タ、曲線ｆはセルサイズｌ／４　ｉｎ　（セル平面積的
０．３５ｃｍ２）で厚さ１０ｍｍの基板のフィルタに関
する結果を示す。また直線りは圧力損失−次限界（０，
５ｍｍＡｑ）線、直線りは圧力損失の二次限界線（１，
Ｏｎ＋ｎＡＱ）を示す。

第６図のグラフ中、各プロット記号が指示するところは
下記の通りである。

「×」・・・粒子寸法６０−１００メツシユ「Δ」・・
・粒子寸法３２−６０メツシユｒＯＪ・・・粒子寸法２
０−４２メツシユ「口」・・・粒子寸法　６−１０メツ
シュ同図から分かるように、「口」で示される６−１Ｏ
メツシユの活性炭では、圧力損失が二次限界線りをも遥
かに越えてしまう。他方「×」で示されるＧＯ−１００
メツシユの活性炭では、十分な活性炭担持量が得られな
い。従って、活性炭の粒子寸法は約２０−６０メツシユ
の範囲が適当となる。

また第６図は、基板の全面に活性炭が接着された状態に
おける、各条件での基体平面単位面積当りの活性炭の担
持Ｑ（即ち使用量）が示される。

この使用量の範囲を、フィルタの厚さ１５＋＋ａ＋まで
考慮した場合、上記活性炭の粒子寸法の範囲における使
用量は約２０００　ｇ　／　ｍ　２以下と考えられる。

また同使用量は、脱臭効果を考慮した場合、少なくとも
約４００ｇ／ｍ２必要となる。この値は約３ｆｆｌＩＩ
ｌの厚さの基板における使用量に対応する。

また第６図から、上記本発明に係る活性炭の粒子寸法の
範囲において、基板の厚さの変化により圧力損失は大き
な影響を受けないことが分かる。

活性炭の寸法とセルサイズとの関係による脱臭フィルタ
の機能評価は第７図に示される通りである。同図中斜線
で示される部分が本発明に係るフィルタの条件範囲とな
る。

例及び機能試験結果 空気清浄機を設置しなかった場合と、本発明の条件範囲
内のフィルタＡＳＢ、Ｃ５ＤＳＥを取付けた空気清浄機
を用いた場合とについて、脱臭効果の比較を前記官能試
験により行った結果を第２表に示す。同表中の数値は、
６段階臭気強度法（第１表参照）に基づく。下記比較結
果から、１％の危険率で有意差が認められ、本発明に係
るフィルタＡ−Ｈの脱臭に対する有効性が証明された。

またフィルタＥについては、上記ＣＯｉＱ度低減試験も
合わせて行われた。その結果、第８図に示されるように
、フィルタＥのＣＯ濃度低減に対する有効性が証明され
た。第８図中、曲線りはフィルタＥを取付けた場合、曲
線りはフィルタを取付けなかった場合の結果を示す。

使用したフィルタの製造条件は次の通りである。

ａ、フィルタＡ、　Ｂ セルサイズ３／ＬＢＩｎ　（セル平面積約０．２　ｃ＋
ｎ２）、厚さ５Ｈの紙製ハニカムコアを手で展張後、市
販ス６ のエマルジョン系着若剤（綜研化学製ＳＫダインＥ　−
３００８Ｂ　）の槽中に入れて−ｉｔ剤を塗布した。

乾燥機に入れて１００℃で２時間かけて乾燥し、重も 量を測定したところ、槙着剤の塗布量は１３００ｇ／ｍ
２であった。これに市販の活性炭（クラレケミカル製Ｇ
Ｇ）の、２種類の粒度（２０−４２メツシユ、３２−１
３０メツシユ）のものを添着させた。粒度２０−４２メ
ツシユの活性炭を添着したものをフィルタＡ、粒度３２
−６０メツシユの活性炭を添着したものをフィルタＢと
した。フィルタＡＳＢの活性炭使用量は夫々７９０　、
［ｉｏｏ　ｇ／ｍ２、圧力損失は夫々０．４３．０．２
３ｎｍＡｑであった。

ｂ、フィルタＣ％Ｄ セルサイズ１／４１ｎ　　（セル平面積約０．３５ｃｍ
２）、厚さ１０１１１［１の展張済みのアルミニウム製
ハニカムコ如 アを、市販の溶剤系接着剤（綜研化学製ＳＫダイ６ ンＥ　−１２００）の槽中に入れて接着剤を塗布した。

乾燥機に入れて１２０℃で３時間かけて乾燥し、単結 量を測定したところ、接着剤の塗布量は５００ｇ／ｍ２
であった。これに市販の活性炭（クラレケミカル製ＧＧ
）の、２種類の粒度（２０−４２メツシユ、３２−８０
メツシユ）のものを添着させた。粒度２０−４２メツシ
ユの活性炭を添着したものをフィルタ０１粒度３２−６
０メツシユの活性炭を添着したものをフィルタＤとした
。フィルタＣ，Ｄの活性炭使用量は夫々１３００．１０
００ｇ　／　ｍ　２、圧力損失は夫々ｏ、３２．０、Ｉ
３ｎｍＡｑであツタ。

Ｃ，フィルタＥ セルサイズ３／１６１ｎ　（セル平面積約０．２　ｃｍ
２）、厚さ１０ＩａＩ１１の展張済みのアルミニウム製
ハニヵムコ（６ アを、市販の溶剤系接着剤（綜研化学製ＳＫダイ妬 ンＥ　−１２００）の槽中に入れて二着剤を塗布した。

ｍ２であった。これに夫々粒度２０−４２メツシユの市
販の活性炭（クラレケミカル製ＧＧ）と、金／酸化物触
媒（東洋ＣＣＩ製）とを体積比で８：２の割合で添着さ
せた。活性炭の使用量は約１２００ｇ／ｍ２、圧力損失
は０．５９ｍｍＡｑであった。

第 １ 表 ６段階臭気強度 〇−感じない １−微かに感じる ２−明らかに感じる ３−強く感じる ４−非常に強く感じる ５−極端に強く感じる 第　　　　２　　　　表 条件 空気清浄機なし フィルタＡ フィルタＢ フィルタＣ フィルタＤ フィルタＥ 平均 平均 平均 平均 平均 平均 臭気強度 ２．５０　　変動 １．５３　　変動 １．５２　　変動 １．７０　　変動 １．７５　　変動 １．４５　　変動 ０．３７ ０．４４ ０．２７ ０．４４ ０．４８ ０．４１ ［発明の効果］ 本発明によれば、脱臭フィルタとしての一般的な脱臭効
果と、エアコンディショナに対して使用されるフィルタ
としての低圧力損失及び脱臭効果の継続性とを適当に備
えたエアコンディショナ用の脱臭フィルタを提供す・る
ことか可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る脱臭フィルタの一実施例を示す平
面図である。 第２図は本発明に係るフィルタをエア、コンディショナ
の室内機の筐体内に組込んだ状態を示す側面図である。 第３図は本発明に係るフィルタの製造工程の一例を示す
図である。 第４図はハニカム状格子の構造を示す斜視図である。 第５図は格子のセルサイズの変化に基づく活性炭担持量
と圧力損失との関係を示すグラフである。 第６図は活性炭の粒子寸法の変化に基づく活性炭担持量
と圧力損失との関係を示すグラフである。 第７図は活性炭の寸法とセルサイズとの関係による脱臭
フィルタの機能評価を示す図である。 第８図はフィルタのＣＯ濃度低減に関する実験結果を示
すグラフである。 １０・・・脱臭フィルタ、１２・・・基板、１４・・・
ガス吸着剤、１６・・・セル、３０・・・エアコンディ
ショナの室内機、３４・・・除塵フィルタ、３Ｂ・・・
熱交換器弔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）格子状のフィルタ基体と、フィルタ基体に接着さ
   れたガス吸着剤粒子とからなるフィルタであって、 上記基体の厚さ＝約１５ｍｍ以下、 上記基体の格子の１セルの平面積＝約０．２０−約０．
   ３５ｃｍ＾２、 上記ガス吸着剤粒子の寸法＝約２０−約６０メッシュ、 上記基体平面単位面積当りのガス吸着剤粒子の使用量＝
   約４００−約２０００ｇ／ｍ＾２、本フィルタの開口率
   ＝約５０−約８０％、 の上記各条件を全て満たすことを特徴とするエアコンデ
   ィショナ用脱臭フィルタ。
2. （２）上記ガス吸着剤にＣＯ接触酸化処理用の金／酸化
   物触媒が含まれる請求項（１）に記載の脱臭フィルタ。
3. （３）通気性カバーにより覆われて使用される請求項（
   １）に記載の脱臭フィルタ。
4. （４）請求項（１）記載のフィルタがエア導入通路に配
   設されたエアコンディショナ。