JPH11169639A

JPH11169639A - 空気清浄装置

Info

Publication number: JPH11169639A
Application number: JP9337520A
Authority: JP
Inventors: Isao Tanaka; 勲田中; Tomoaki Kajima; 智明梶間
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 1999-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】アルカリ性ガス吸収フィルタの能力や寿命を
補うことができ、それにより、長期にわたり良好なアル
カリ性ガスの分解・除去能力を発揮することのできる空
気清浄装置を提供する。【解決手段】室内空気を強制循環させる循環流路の途
中にアルカリ性ガス吸収フィルタ２７を介在させてなる
空気清浄装置において、アルカリ性ガス吸収フィルタ２
７に、紫外線ランプ４２の照射に応じてアルカリ性ガス
を分解・除去する光触媒４０を担持させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、美術館や博物館等
の文化施設の空調用に用いて好適な空気清浄装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】鉄筋コンクリ−ト建築の美術館や博物館
等においては、打設されたコンクリ−トから絵画等の展
示物、収蔵物に対して好ましくない影響を及ぼすアルカ
リ性物質が発散されることから、竣工後すぐには使用で
きず、一年程のコンクリ−ト枯らし期間（コンクリ−ト
からの水分の放出やアルカリ成分の発散がほぼなくなる
までの期間）を設ける必要がある。この枯らし期間を減
らすために、特公平２−２２３０１号公報や特公平２−
２２３０２号公報に記載されているように、室内空気を
強制循環させる循環流路の途中に、アルカリ性ガス吸収
フィルタを介在させた構成の空気清浄装置が開発されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、アルカリ性ガ
ス吸収フィルタの能力や寿命を考えた場合、安全対策と
して、同フィルタの能力や寿命を補う別の手段を設けて
おくのが理想的であると言える。

【０００４】本発明は、上記事情を考慮し、アルカリ性
ガス吸収フィルタの能力や寿命を補うことができ、それ
により、長期にわたり良好なアルカリ性ガスの分解・除
去能力を発揮することのできる空気清浄装置を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、室内
空気を強制循環させる循環流路の途中にアルカリ性ガス
吸収フィルタを介在させてなる空気清浄装置において、
前記循環流路内に、特定光の照射に応答してアルカリ性
ガスを分解・除去する光触媒を配したことを特徴とす
る。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１において、前
記特定光を照射する光源として、紫外線ランプを循環流
路内に配したことを特徴とする。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１または２にお
いて、前記光触媒を、前記アルカリ性ガス吸収フィルタ
に担持させたことを特徴とする。

【０００８】請求項４の発明は、請求項２において、前
記光触媒を、前記紫外線ランプにコーティングしたこと
を特徴とする。

【０００９】請求項５の発明は、請求項１または２にお
いて、前記光触媒を、前記循環流路の内壁面に設置した
ことを特徴とする。

【００１０】請求項６の発明は、請求項５において、前
記光触媒を含むシートを張り付けることで、光触媒を循
環流路の内壁面に設置したことを特徴とする。

【００１１】請求項７の発明は、請求項５において、前
記光触媒を含む塗料を塗布することで、光触媒を循環流
路の内壁面に設置したことを特徴とする。

【００１２】請求項８の発明は、請求項５〜７のいずれ
かにおいて、前記循環流路内に、該循環流路内を流れる
空気を光触媒を配した内壁面に向けて導く導風手段を設
けたことを特徴とする。

【００１３】請求項９の発明は、請求項５〜８のいずれ
かにおいて、前記光触媒を、循環流路内のアルカリ性ガ
ス吸収フィルタの上流側に配したことを特徴とする。

【００１４】請求項１０の発明は、請求項５〜８のいず
れかにおいて、前記光触媒を、循環流路内のアルカリ性
ガス吸収フィルタの下流側に配したことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は実施形態の空気清浄装置の全
体構成を示す図である。図中Ａは躯体をなすコンクリ−
ト壁であり、このコンクリ−ト壁Ａによって囲まれる室
の中には、内壁Ｂによって囲まれる内室１１が設けられ
ている。この内室１１は展示室等に利用される。コンク
リ−ト壁Ａと内壁Ｂの間には比較的狭い間隙Ｃ（天井の
懐Ｃａも含む。天井の懐は通常の広さである）が形成さ
れており、内壁Ｂの下部には内室１１と間隙Ｃを連通す
る内室空気排出口１２が形成されている。この内室空気
排出口１２は内室１１の空気を間隙Ｃ内に流すためのも
ので、ガラリがついている。

【００１６】また、内室１１の天井部には清浄空気吹込
口１３が開口されている。この吹込口１３は、空気調和
機１４を介して空気清浄装置本体１５の吐出口１６に給
気ダクト１７により連絡されている。一方、天井の懐Ｃ
ａ内には、間隙内空気排出口１８が開口しており、ここ
から間隙Ｃ内空気が室外に排出されるようになってい
る。この間隙内空気排出口１８は、空気清浄装置本体１
５のリタ−ン空気取入口１９に還気ダクト２０により連
絡されている。これにより、還気ダクト２０、空気清浄
装置本体１５、空気調和機１４、吸気ダクト１７によっ
て室内空気の循環流路が構成されている。

【００１７】ここで用いる空気清浄装置本体１５は、次
のようなものである。即ち、ケーシング２１内にファン
２２を備えるとともに、ケーシング２１内の吸込側流路
を、空気の流れ方向に沿う仕切板２３で仕切って２つの
流路２４、２５に分け、それら流路２４、２５のうち一
方の流路２４を外気取入側、他方をリターン空気取入側
として、外気取入側の流路２４に酸性ガス吸収フイルタ
２６を配し、リターン空気取入側の流路２５にアルカリ
性ガス吸収フイルタ２７を配したものである。なお、こ
の空気清浄装置本体１５では、外気取入側の流路２４に
粗塵用フィルタ２８を設け、吸込側の２つの流路が合流
した位置に細塵用フィルタ２９を設けている。また、吸
入側流路２４には外気ダクト３０を接続している。

【００１８】前記アルカリ性ガス吸収フイルタ２７とし
ては、特にコンクリート壁Ａから発散されるアンモニア
ガスをよく吸収するものとして、次の吸収剤を用いたも
のが利用されている。Ａ造粒活性炭（またはヤシガラ活性炭を破砕した破砕
炭）をりん酸処理したものＢ過マンガン酸カリとりん酸とゼオライトとを混合し
たものＣ活性白土Ｄ活性炭を硫酸処理したものＥ活性アルミナに白金を担持させたもの

【００１９】しかも、そのアルカリ性ガス吸収フィルタ
２７には、同フィルタ２７の分解能力を増大するため
に、紫外線の照射に応答してアルカリ性ガスを分解・除
去する光触媒４０が担持されている。図２にアルカリ性
ガス吸収フィルタ２７の例を示す。

【００２０】このアルカリ性ガス吸収フィルタ２７は、
光触媒４０を担持した複数毎のフィルタエレメント２７
Ａ〜２７Ｃからなり、それらフィルタエレメント２７Ａ
〜２７Ｃの間に、光触媒４０に対して紫外線を照射する
紫外線ランプ４２が配されている。光触媒としては、例
えばアナターゼ型二酸化チタンが有効である。これは微
弱な紫外線の照射下で有機ガスやアンモニアを分解する
性質がある。照射する紫外線の強度は照射面で１ｍＷ程
度が必要であり、適当にランプの出力を選定すればよ
い。もちろん分解するアンモニアの量が多ければ、光量
も多くする必要がある。

【００２１】また、アルカリ性ガス吸収フィルタ２７の
負担を一層減らすために、図３に示すように、循環流路
を構成している還気ダクト２０や給気ダクト１７の内壁
面に光触媒４０を配している。この場合も、ダクト２
０、１７内に紫外線ランプ４２を併設している。しか
も、紫外線ランプ４２等に支持をとって、ダクト２０、
１７内に、ダクト２０、１７内を流れる空気を、光触媒
４０を配した内壁面に向けて導く円錐形状等の導風手段
４４を設けている。また、ダクト２０、１７の内壁面に
光触媒４０を配する代わりに、図４に示すように、ダク
ト２０、１７内に配した紫外線ランプ４２に光触媒４０
をコーティングしてもよい。

【００２２】なお、光触媒４０をダクト２０、１７の内
壁面等に配する方法としては、光触媒を含むシートを張
り付ける方法や、光触媒を含む塗料を塗布し、塗膜の形
で設置する方法等を採用することができる。シートを張
り付ける場合は、特開平８−２２９３５１号公報、特開
平８−２６６９０２号公報、特開平８−１１７５５６号
公報等で公知のシートを利用することができる。

【００２３】また、光触媒である二酸化チタンを、その
ままではなく、微小なマイクロカプセルとして、フィル
タやダクト内壁面に配することができる。その場合は、
フィルタやシートあるいは塗膜自体の素材が、二酸化チ
タンで分解されることを防止することができる。その場
合のマイクロカプセルの壁材としては、シリカやケイ酸
カルシウムのような、薄膜で光の透過性のよいものを採
用する。

【００２４】調製方法としては、例えば界面反応法（材
料技術協会編「複合材料と界面・総合技術出版」２０９
頁、１９８６年）が適当である。この方法によって調製
されたマイクロカプセルの壁材は、多孔質となり、ガス
の吸収や透過に有効である。その他の調製方法として
は、高速気流中衝撃法（小石真純「微粒子設計」工業調
査会１９８７年）が有効である。これは、数種類の粉体
粒子を高速の気流中で撹拌混合することによって、比較
的大きな母粒子の表面に微小な粒子を付着固定する方法
である。母粒子として光触媒粒子を用い、表面に付着さ
せる微小粒子として、例えばゼオライト微粒子を用いて
マイクロカプセルとする。これによって、カプセル壁材
（ゼオライト）に吸着されたアンモニアガス等のアウト
ガスが母粒子の光触媒によって効率よく分解される。

【００２５】次に、上記の構成において、室内空気がど
のように清浄化されるのかを説明する。まず、清浄空気
が天井の吹込口１３から内室１１内に送り込まれる。内
室１１内の空気は、内壁Ｂの下部に設けた内室空気排出
口１２から間隙Ｃ内に吸込まれる。そして、壁Ａと壁Ｂ
の間を通って天井懐Ｃａ内に設置された間隙内空気は排
出口１８から吸込まれ、還気ダクト２０を通って空気清
浄装置１５に導かれる。空気清浄装置１５内では、室内
からのリタ−ン空気は、流路２５を通りアルカリ性ガス
吸収フイルタ２７でアンモニアが除去される。また、外
気ダクト３０から導入される外気は、流路２４を通り、
粗塵フイルタ２８で比較的大きい粉塵が除去され、次に
酸性ガス吸収フイルタ２６で外気中の酸性ガスが除去さ
れる。

【００２６】そして、これら外気とリタ−ン空気が混合
されて細塵用フイルタ２９で細かい粉塵が除去された
後、ファン２２で空気調和機１４に導かれ、給気ダクト
１７を通って内室１１内へ供給される。従って、室内１
１内は常に清浄な空気環境に維持される。一方、コンク
リ−ト壁Ａから発生したアルカリ分は一定方向の空気流
により効率良く空気清浄装置１５に導かれ、ここで除去
される。このため間隙Ｃ内にアルカリ性ガスが滞留する
ようなことはなく、間隙Ｃ内のアルカリ性ガスが内室１
１側へ漏出するおそれは全くない。従って、内室１１内
の空気環境が常に良好な状態に保たれることにより、コ
ンク−トの枯らし期間を減らすことができる。

【００２７】また、上記のように内室１１内の空気が循
環される間に、アルカリ性ガス吸収フィルタ２７やダク
ト２０、１７に配した光触媒４０の作用で、アンモニア
等のアルカリ性ガスが分解されるので、一層、アルカリ
分の少ない内室環境を作り出すことができる。しかも、
光触媒４０がアルカリ性ガスを分解する分だけ、アルカ
リ性ガス吸収フィルタ２７の負担を減らすことができる
ので、アルカリ性ガス吸収フィルタ２７の性能や寿命を
光触媒４０によって補うことができる。

【００２８】なお、光触媒４０は任意の場所に配置可能
であるから、空気調和機１４にも配置することができ
る。また、全体のアルカリ性ガス分解能を考えて、コス
トとの兼ね合いで適当な場所に光触媒を配置すればよ
く、アルカリ性ガス吸収フィルタ２７の上流側の還気ダ
クト２０のみ、あるいは、給気ダクト１７のみに配置し
たり、アルカリ性ガス吸収フィルタ２７のみに配置して
もよい。また、適用する室は、美術館等の室に限らず、
半導体製造用のクリーンルーム等でもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
室内空気の循環流路中にアルカリ性ガスを分解する光触
媒を配したので、空気中のアルカリ分をいっそう分解・
除去することができ、室内空気の清浄度を高めることが
できる。また、光触媒による分解能力分だけ、アルカリ
性ガス吸収フィルタの負担を減らせるので、フィルタの
寿命を延ばすことができ、長期間にわたって空気中のア
ンモニア濃度を低減することができる。さらに、光触媒
の有する防汚性や抗菌性によって、流路やその中を流れ
る空気を清浄に保つことができ、メンテナンスが簡単に
なり、ランニングコストの低減も図れる。

【００３０】特に、アルカリ性ガス吸収フィルタに光触
媒を担持させた場合は、それだけでフィルタの寿命を延
ばすことができて、コストの低減につながる。また、ア
ルカリ性ガス吸収フィルタの上流側の流路に光触媒を設
置した場合は、フィルタへ供給される空気中のアンモニ
ア濃度を低下させることができるので、フィルタに直接
光触媒を担持させなくても、フィルタの寿命を長くする
ことができる。また、アルカリ性ガス吸収フィルタの下
流側の流路に光触媒を設置した場合は、フィルタで除去
しきれなかったアルカリ性ガスをさらに分解・除去でき
るので、室内への供給空気の清浄度を一層高めることが
できる等の利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の空気清浄装置の全体構成
図である。

【図２】同空気清浄装置におけるアルカリ性ガス吸収
フィルタ２７の構成を示す斜視図である。

【図３】同空気清浄装置におけるダクトの内壁面に光
触媒を配した例を示す図である。

【図４】同ダクトの内壁面に光触媒を配する代わり
に、ダクト内に配した紫外線ランプに光触媒をコーティ
ングした例を示す図である。

【符号の説明】

２７アルカリ性ガス吸収フィルタ２７Ａ〜２７Ｃフィルタエレメント４０光触媒４２紫外線ランプ４４導風手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】室内空気を強制循環させる循環流路の途
中にアルカリ性ガス吸収フィルタを介在させてなる空気
清浄装置において、前記循環流路内に、特定光の照射に応答してアルカリ性
ガスを分解・除去する光触媒を配したことを特徴とする
空気清浄装置。
【請求項２】前記特定光を照射する光源として、紫外
線ランプを循環流路内に配したことを特徴とする請求項
１記載の空気清浄装置。
【請求項３】前記光触媒を、前記アルカリ性ガス吸収
フィルタに担持させたことを特徴とする請求項１または
２記載の空気清浄装置。
【請求項４】前記光触媒を、前記紫外線ランプにコー
ティングしたことを特徴とする請求項２記載の空気清浄
装置。
【請求項５】前記光触媒を、前記循環流路の内壁面に
設置したことを特徴とする請求項１または２記載の空気
清浄装置。
【請求項６】前記光触媒を含むシートを張り付けるこ
とで、光触媒を循環流路の内壁面に設置したことを特徴
とする請求項５記載の空気清浄装置。
【請求項７】前記光触媒を含む塗料を塗布すること
で、光触媒を循環流路の内壁面に設置したことを特徴と
する請求項５記載の空気清浄装置。
【請求項８】前記循環流路内に、該循環流路内を流れ
る空気を光触媒を配した内壁面に向けて導く導風手段を
設けたことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載
の空気清浄装置。
【請求項９】前記光触媒を、前記循環流路内のアルカ
リ性ガス吸収フィルタの上流側に配したことを特徴とす
る請求項５〜８のいずれかに記載の空気清浄装置。
【請求項１０】前記光触媒を、前記循環流路内のアル
カリ性ガス吸収フィルタの下流側に配したことを特徴と
する請求項５〜８のいずれかに記載の空気清浄装置。