JPH0347506A - 空気フィルタ装置 - 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、民間及び工業用として特に構成された空気フ
ィルタ装置に関する。

（従来の技術） 良く知られているように、環境汚染は、大気中への汚染
物質の放出に直接原因がある。

有毒ガス、粉体、重金属、炭素含有物、石綿の粒子等、
化学反応の副産物、燃料や機械的及び工業的処理から生
ずる物理的変形物が、しばしば大気中に放出され、更に
、淀んだ微気候が換気の障害となるために、これらの物
質は放出された大気中に沈滞する。

これにより、人体にとって大変危険なレベルにまで汚染
物質の集中が起こる。

又、人間がその生活時間の８０ないし９０％を過ごすオ
フィスや家等の建物の内部においては、上述したような
汚染物質に加えて、通常、壁のコーティング剤や家具等
から他の有害汚染物質が放出されている。

従って、これらの建物の内部環境は、その外部環境より
も更に汚染がひどい。

良く知られているように、大気は、通常、様々な気体の
混合物であって、それには、酸素が約２１％と、窒素が
７８％と、アルゴンが１％と、二酸化炭素が０．０３％
、そしてその池数種類の気体がそれぞれ少量ずつ含まれ
ている。

大気圧下において、酸素濃度が１２％以下、そして二酸
化炭素濃度が５％以上になると、たとえ短時間にせよ、
人間にとって危険である。

大気中には、上述した汚染物質のほかに、その他の種類
の汚染物質が含まれている。即ち、工場、アスファルト
道路の表面更にタイヤから放出される酸化硫黄物や酸化
硫黄粉体、自動車のブレーキや建材から放出される石綿
の粒子、工業的工程から放出される気化水銀、更に、化
学的及び燃焼工程から放出される有機化合物等である。

これらの混合気体に、空中粉体が加わる。これらの粉体
は、固体物質が研磨され熱膨張することによって様々な
大きさ及び形状のものが発生する。そして、その性質と
しては、岩、金属、砂等の鉱物類や、胞子、種子、材木
、綿材等の植物類、更に、羊毛やパイル地等の動物類が
ある。

これらの粒子は、粉体としてみなすためには、その直径
は１００マイクロメータ以下でなければならない。

又、燃焼、蒸留、又は昇華工程及び化学反応からは煙が
発生するが、これらは酸化炭素及び酸化金属の粒体から
なり、その粒径は、０．１マイクロメータから１マイク
ロメータ以下である。

その他、大気中によく含有されている物質としては、主
として鉱油やコークスの燃焼工程から発生するＳ０２や
、主として内燃エンジンから発生するＮＯ□、−酸化炭
素、そしてその他の不完全燃焼炭化水素等がある。

前述したように、外部環境から発生する汚染物質のみな
らず、室内において直接発生し、例えば、壁のコーティ
ング剤、家具、更に、室内の人間の新陳代謝をその発生
源とする汚染物質をも考慮する必要がある。

更に、室内における汚染源としては、タバコの煙がある
。このタバコの煙は、通常、０．１ないし０．３マイク
ロメータの非常に小さな粒径の粒体から成っている。

更に別の汚染源は、オゾンである。このオゾンはかつて
は健康のために良いものであると考えられていたが、現
在においては有毒物質と考えられている。

特に、空気フィルタ装置においては、その静電フィルタ
によってオゾンが発生される可能性がある。このオゾン
は、人間の肺気機能を低下させ、これによって呼吸器か
らの感染に対する抵抗力を低下させる。

いくつかの公的機関によって定められた、空気中におけ
るオゾンの最大許容濃度は、Ｏ，ｌｐｐｍであるが、こ
の値は、交通が激しい都市地域においては容易に越えら
れてしまうものである。

以上の他にも、大気汚染物質としては、以上のものとそ
の性質が大変異なったものもあり、従ってこれら物質を
それぞれ適切に処理するためには複数のフィルタ装置が
必要であった。

この問題を解決するために、従来、複数の塵挨収集フィ
ルタを使用して、いわゆる絶対フィルタ処理により空気
中に含有される固体粒子を取り除くことが行われてきた
。

これらのフィルタの作動原理は、繊維材から成るフィル
タ・ベツドによって空気中に散らばった粒体を捕集する
ものである。そして、前記繊維材中には、除去すべき粒
体の直径よりも小さな径のギャップが存在している。

そして、それに基づいて前記繊維材製フィルタ・ベツド
が作動するフィルタ装置全体の作動原理は、複数のフィ
ルタ装置の作動の組合せから構成されている。

上記の他に、その他の空気中から気体の粒子を除去する
ための従来のフィルタ装置としては、炭素物質を吸着す
る原理を利用したものがある。

良く知られているように、すべての固体物質は、気体又
は液体の分子に接触すると、誘引力が弱まり、その結果
、捕らえられた分子が該固体物質の表面に−ないし数個
の分子の厚さの薄膜を形成する。そして、温度又は相対
湿度が変化すると、これら分子は再び空気中に放出され
る。

即ち、これらのフィルタ装置は、吸着と吸収という二つ
の主原理に基づいて作動するものである。

しかしながら、これらの従来装置は、ある種の汚染物質
に対しては存効であるものの、その他の種類の汚染物質
には適さないために、オフィスや家屋等の閉鎖された環
境においては、適切に空気清浄作用が出来ないことが指
摘されている。

（発明が解決しようとする課題） 従って、本発明の主たる課題は、民間及び工業用として
特に構成された空気フィルタ装置において、空気中から
直径０．４マイクロメ一タ以上の固体粒子を除去するこ
とが出来るとともに、都市地域の外部及び内部環境に通
常存在する有毒気体をも除去することが可能な空気フィ
ルタ装置を提供することによって上述した問題を解決す
ることにある。

本発明のその他の課題は、粉体、バクテリア、ビールス
、黴の胞子、こなダニ、石綿の粒子、グラス・ウール・
ファイバ等の固体、そして、スモッグ、ＳＯ□、硫化水
素、アンモニア、塩素、ラドン、シアン化水素酸、ガソ
リン、オゾン、家庭内における汚臭等の気体、及び腐敗
物を除去するためのフィルタを提供することにある。

本発明のさらに他の課題は、作動が確実で、しかも容易
に入手可能な材料や部品から構成することができ、更に
市場競争力のあるフィルタ装置を提供することにある。

（課題を達成するための手段） 上記の主たる課題を達成するために、本発明に係る民間
及び工業用として特に構成された空気フィルタ装置は、
少なくとも一つの吸着フィルタ層と、少なくとも一つの
物理的フィルタ層と、更に、除去すべき気体と酸塩基反
応と塩基酸反応とを起こすように構成された１つまたは
２つの化学フィルタ層とを有している。

（実施例） 次に本発明に係る空気フィルタ装置の実施例について図
面を参照しながら詳述する。

空気フィルタ装置の全体は参照番号１０によって示され
ており、該装置１０は、はぼ従来タイプの支持フレーム
を有し、このフレームの内部には複数のフィルタ層が支
持されている。

第１図に示すように、前記フィルタ装ＷＩＯは、吸着フ
ィルタ層１を有し、これは活性炭粒子を圧縮して形成さ
れたものである。

前記フィルタ装置の下流側の、フィルタ作用を受ける空
気流の方向において、発泡材又はスポンジ材から成る前
フィルタ部材２が配設され、これは比較的荒い粉体粒子
を補集するためのものである。

前記前フィルタ部材２の下流側には、第１化学フィルタ
層３が設けられている。これは、好ましくは、塩基性成
分として作用するＮａ　ＯＨ（苛性ソーダ）とＫＯＨ（
炭酸カリウム）によって活性化（又は含浸）されたもの
であり、この第１化学フィルタ層３は、絶対タイプ又は
物理的フィルタ４との協働で比較的細かい粒体を補集す
るように構成されている。

更に、前記物理的フィルタ４の下流側には、第２化学フ
ィルタ層５が配設されている。これは、実際に酸性フィ
ルタ層を形成するＨＮＯ。

（硝酸）又はＨＣＩ　（塩酸）によって活性化又は含浸
されたものである。

このフィルタ層１の下流側には、塩基性剤によって含浸
された第１前フィルタ１１と、これに隣接する、酸性剤
によって含浸された第２前フィルタ１２とが設けられて
いる。前記二つの前フィルタ１１及び１２の下流側には
、参照番号４によって示すところの絶対フィルタが設け
られている。

このように、複数の化学フィルタ部材を設けることによ
り、化学反応によって、前記絶対フィルタの上流側に設
けられた活性炭パネルを通過する有毒気体を完全に除去
すことが出来るのである。

上記した本発明に係るフィルタ装置は、従来、空気中に
含まれる固体及び気体物質を除去するために３つ必要で
あったフィルタ装置を一体化することが出来たのである
。即ち、本発明のフィルタ装置においては、前記絶対フ
ィルタが物理的フィルタとして作用し、前記活性炭が吸
着フィルタの作用をし、更に、前記酸塩基部材及び塩基
酸部材が化学反応フィルタの作用を行うのである。

（作用および効果） 以上の説明から明らかなように、本発明のフィルタ装置
は４種類の作用を有する。即ち、有毒気体及び汚臭の分
子吸着作用と、塩基成分を有する第１部分において行わ
れる、酸塩基化学反応による酸性気体物質の化学的除去
作用と、微細固体粒子を補集する絶対フィルタによる絶
対フィルタ作用と、更に、酸性成分を有する部分におい
て行われる塩基酸反応によるアルカリ性気体物質の化学
的除去作用とを行うのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る空気フィルタ装置の第１の実施
例を示す概略図、そして第２図は、本発明に係る空気フ
ィルタ装置の第２の実施例を示す概略図である。 １・・・・・・吸着フィルタ層、３，５・・・・・・化
学フィルタ層、４・・・・・・物理的フィルタ層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、民間及び工業用として特に構成された空気フィルタ
   装置において、前記フィルタ装置が、少なくとも一つの
   吸着フィルタ層と、少なくとも一つの物理的フィルタ層
   と、更に、除去すべき気体と酸塩基反応と塩基酸反応と
   を起こすように構成された１つまたは２つの化学フィル
   タ層とを有している空気フィルタ装置。 ２、前記吸着フィルタ層が活性炭であることを特徴とす
   る請求項１に記載の空気フィルタ装置。 ３、前記物理的フィルタ層が、絶対フィルタであること
   を特徴とする請求項１に記載の空気フィルタ装置。 ４、前記化学的フィルタ層が、塩基フィルタと少なくと
   も一つの酸性層とを有することを特徴とする請求項１に
   記載の空気フィルタ装置。 ５、前記空気フィルタ装置が、前記絶対フィルタの上流
   側に、酸性又は塩基物によって活性化された前フィルタ
   を有することを特徴とする請求項１に記載の空気フィル
   タ装置。 ６、前記塩基層及び前記酸性層が、それぞれ前記絶対フ
   ィルタの両側面に取り付けられていることを特徴とする
   請求項４に記載の空気フィルタ装置。 ７、前記空気フィルタ装置が、吸着フィルタ層と、第１
   塩基前フィルタと、第２前フィルタとを有し、前記第１
   及び第２前フィルタが、前記吸着フィルタ層の下流側又
   は上流側に配設され、更に、前記装置が、前記絶対フィ
   ルタ層の下流側に絶対フィルタを有することを特徴とす
   る請求項１に記載の空気フィルタ装置。