JPH11300138A - 浄化フィルタおよび空気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】分子量の小さいガス状物質に対しても高い浄化
能力を有する可撓性を備えた薄い浄化フィルタを提供す
る。 【解決手段】浄化フィルタ１１は浄化シート１２および
被覆材１３から構成される。シート部材１２は、吸着剤
層１４ａ，シート基材層１５ａ，吸着剤層１４ｂ，シー
ト基材層１５ｂ，吸着剤層１４ｃが積層されて形成され
る。各シート基材層１５ａ，１５ｂは連続気泡を有する
発泡材により形成される。各吸着剤層１４ａ〜１４ｃ
は、各シート基材層１５ａ，１５ｂの表面に均一に散布
されて接着により貼着された吸着剤粒子により構成され
る。吸着剤粒子は物理吸着物質または物理・化学吸着物
質から成り、その表面に除去対象物質と化学反応する化
学吸着物質が添着されている。被覆材１３は、周囲部分
１３ａが接着されて袋状を成す通気性を備えた各被覆材
シート１３ｂ，１３ｃから構成され、浄化シート１２と
ほぼ密着するように覆設される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浄化フィルタおよ
び空気浄化装置に係り、詳しくは、例えば空気清浄，脱
臭，脱ガスなどに使用される浄化フィルタおよび、その
浄化フィルタを使用した空気浄化装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、空気浄化装置には、ハウスダスト
（チリ，塵埃など），ウィルス，タバコの煙中の煤煙物
質などの空気中に含まれる粒子状の物質を除去する機能
だけでなく、タバコの煙中の臭いの成分であるアセトア
ルデヒドガス，アンモニアガス，酢酸ガスなどや、住宅
建材の接着剤から放出されるホルムアルデヒドガスなど
の空気中に含まれるガス状の物質をも除去する機能が求
められている。

【０００３】そこで、従来、四角形状の枠部材の両開口
に不織布が接着されて構成されるフィルタケース内に活
性炭のペレットが充填された浄化フィルタを用いる空気
浄化装置が開発されている。この空気浄化装置では、吸
気口から吸い込んだ空気を浄化フィルタを通して排気口
から排出することにより、空気中に含まれる粒子状物質
およびガス状物質を除去するようになっている。

【０００４】しかし、活性炭はその表面に形成されてい
る細孔内にガスを補足するため、分子量の大きなガス分
子が細孔内に入ってくると、それ以前に細孔内に補足さ
れていた分子量の小さなガス分子が細孔外へ出ていって
しまうという欠点があった。そのため、揮発性有機化合
物（ＶＯＣ）などの分子量の大きいガス状物質について
は容易に除去できるものの、ホルムアルデヒドなどの分
子量の小さいガス状物質については十分に除去すること
ができなかった。

【０００５】そこで、活性炭にガスと反応する化学物質
を予め付けておく（添着という）ことにより、ガス分子
を活性炭表面の細孔内に補足すると同時に、添着された
化学物質とガスとを反応させて別の物質に変換すること
でガスを除去する技術が開発されている。この技術によ
れば、化学反応によってガス状物質を除去するため、活
性炭表面の細孔内に補足されていた分子量の小さなガス
分子が細孔外へ出ていくのを防ぐことができる。

【０００６】しかし、フィルタケース内に活性炭のペレ
ットを充填する工程を要することから、浄化フィルタの
製造工程が複雑になりコストアップを招くという欠点が
あった。また、フィルタケース内に充填された活性炭の
ペレット同士が密着しているため、浄化フィルタに空気
を通す際の圧力損失が増大して十分な流量の空気を通せ
ないことから、空気浄化能力が低くなるという欠点もあ
った。

【０００７】そして、枠部材を用いたフィルタケースは
可撓性が低く容易には変形しないため、浄化フィルタの
形状を空気浄化装置の取り付け部分の形状に対応させた
ものにする必要があり、空気浄化装置にデザイン上の制
約を与えることになる。また、フィルタケースを用いた
浄化フィルタは外形寸法が大きくなるため、空気浄化装
置が大型化する。さらに、浄化フィルタの外形寸法が大
きく可撓性が低いため、浄化フィルタの廃棄処理にも問
題を生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、特開昭６３−
２６４４号公報に開示されるように、三次元編目状弾褥
シートの対向する表面に接着剤を塗布し、該弾褥シート
間に活性炭などの吸着剤の粒子を均一に散布し、弾褥シ
ート同士を重ね合わせたのちに圧着接合して形成された
空気浄化用フィルタが提案されている。このような構成
の浄化フィルタによれば、上記したフィルタケースを用
いた浄化フィルタの欠点を解決することができる。

【０００９】しかし、同公報に記載の技術では、２枚の
弾褥シート間に吸着剤が１層のみしか設けられていない
ため、浄化フィルタに対する吸着剤の容量が小さく、空
気浄化能力に限界がある上に、空気浄化能力を維持可能
な期間が短いという問題がある。

【００１０】ところで、従来より、繊維状の活性炭を用
いた浄化フィルタや、繊維状担体に活性炭粒子を添着さ
せたものを用いる浄化フィルタも提案されているが、こ
れらについても、浄化フィルタに対する活性炭の容量が
小さく、空気浄化能力に限界がある上に、空気浄化能力
を維持可能な期間（フィルタ寿命）が短いという問題が
あった。

【００１１】空気中に含まれるガス状の物質のうち、特
にホルムアルデヒドについては、近年、発ガン性物質と
して、また、シックハウス症候群の原因として注目され
ており、ＷＨＯの基準では室内濃度を０．０８ｐｐｍ以
下にすることが求められている。それに対して、前記公
報に記載の技術や、繊維状の活性炭または繊維状担体に
活性炭粒子を添着させたものを用いる浄化フィルタで
は、ＷＨＯの基準を満たすレベルまでホルムアルデヒド
を除去することができなかった。

【００１２】本発明は、上記した諸問題を解決すること
が可能な浄化フィルタおよび、その浄化フィルタを用い
た空気浄化装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載の発明は、除去対象物質を
除去する作用を有する吸着剤層と、連続気泡を有する発
泡材から成るシート基材層とが積層形成された浄化シー
トと、当該浄化シート全体を覆設する通気性を有した被
覆材とを備え、前記吸着剤層は、前記シート基材層の表
面に均一に散布されて当該シート基材層と接着された吸
着剤粒子から成り、当該吸着剤粒子は除去対象物質を除
去する作用を有し、当該吸着剤層が複数層設けられた浄
化フィルタをその要旨とする。

【００１４】従って、本発明によれば、吸着剤層が複数
層設けられているため、浄化フィルタに対する吸着剤の
容量を大きくすることが可能になり、高い浄化能力を得
ることができる上に、その浄化能力を長期間に渡って維
持することができる。また、吸着剤層を構成する吸着剤
粒子の１つ１つがシート基材層に貼着されているため、
吸着剤粒子同士が密着するのを防止することが可能にな
り、浄化フィルタに空気を通す際の圧力損失を減少させ
て十分な流量の空気を通せることから、空気浄化能力を
高めることができる。そして、吸着剤粒子同士がこすれ
合ったり、吸着剤粒子がシート基材層から剥がれ落ちる
のを防止することができる。尚、吸着剤層を形成するに
は、シート基材層の表面に吸着剤粒子を均一に散布して
接着すればよく、製造工程が簡単であるためコストダウ
ンを図ることができる。

【００１５】ところで、請求項２に記載の発明のよう
に、請求項１に記載の浄化フィルタにおいて、前記シー
ト基材層の少なくとも両面に前記吸着剤層を設けてもよ
い。また、請求項３に記載の発明のように、請求項１ま
たは請求項２に記載の浄化フィルタにおいて、前記吸着
剤層を構成する吸着剤粒子は、物理吸着により除去対象
物質を除去する物理吸着物質、または、物理吸着に加え
て化学吸着により除去対象物質を除去する物理・化学吸
着物質から成る。

【００１６】また、請求項４に記載の発明のように、請
求項３に記載の浄化フィルタにおいて、前記吸着剤粒子
は、物理吸着物質としての活性炭，ゼオライト，シリカ
ゲル，各種粘土，アルミナや、物理・化学吸着物質とし
ての酸化鉄，二酸化マンガン，過マンガン酸カリウム，
酸化チタン，酸化チタンと酸化亜鉛を主成分とする白色
セラミックから成るグループから選択された少なくとも
１つの物質から成る。

【００１７】また、請求項５に記載の発明のように、請
求項３または請求項４に記載の浄化フィルタにおいて、
前記吸着剤粒子の表面に除去対象物質と化学反応する化
学吸着物質を添着してもよい。このようにすれば、吸着
剤粒子自体の物理吸着作用または物理・化学吸着作用に
加えて添着した化学吸着物質による化学吸着作用によ
り、揮発性有機物などの分子量の大きなガス状物質だけ
でなく、ホルムアルデヒドなどの分子量の小さなガス状
物質についても、確実に除去することができる。

【００１８】ところで、請求項６に記載の発明のよう
に、請求項５に記載の浄化フィルタにおいて、前記吸着
剤粒子と成る物理・化学吸着物質または前記吸着剤粒子
の表面に添着された化学吸着物質は、主にホルムアルデ
ヒドを吸着する物質である。また、請求項７に記載の発
明のように、請求項５に記載の浄化フィルタにおいて、
前記吸着剤粒子の表面に添着された化学吸着物質は、ア
スコルビン酸，アニリン，リンゴ酸，アミノエチルエタ
ノールアミン，ベンジルアミン，ポリエチレンイミン，
モルホリンを含むアミン類，ビタミン，塩素酸塩，亜塩
素酸塩，酸化鉄，酸化コバルト，硫酸第二銅，硫酸第一
鉄，塩化第一スズ，トリエチレンジアミン，ヨウ素，ヨ
ウ化カリウム，ヨウ化第一スズから成るグループから選
択された少なくとも１つの物質から成る。

【００１９】ここで、各種有機化合物（アスコルビン
酸，アニリン，リンゴ酸，アミノエチルエタノールアミ
ン，ベンジルアミン，ポリエチレンイミン，モルホリン
を含むアミン類，ビタミンなど）や、各種金属塩（塩素
酸塩，亜塩素酸塩，酸化鉄，酸化コバルト，硫酸第二
銅，硫酸第一鉄，塩化第一スズなど）を用いれば、硫化
水素，メチルメルカプタン，アンモニア，アセトアルデ
ヒド，ホルムアルデヒドなどを除去することができる。
また、放射性ヨウ化メチルを除去するには、これと直接
反応する物質（トリエチレンジアミン），同位体交換反
応が期待される物質（ヨウ素，ヨウ化カリウム），その
両者が期待される物質（ヨウ化第一スズ）を用いる。ま
た、アンモニアやトリメチルアミンなどの塩基性ガスを
除去するには、吸着剤粒子として活性炭粒子を用い、そ
の活性炭粒子を硫酸処理して活性炭表面を酸性にすれば
よい。また、化学吸着作用を有する吸着剤粒子として
は、酸化チタン光触媒を表面に担持させたセラミック多
孔質粒子や活性炭粒子，白金を担持させたセラミック担
持体の粒子などもある。

【００２０】また、請求項８に記載の発明のように、請
求項１〜７のいずれか１項に記載の浄化フィルタにおい
て、前記被覆材は、不織布，織布，ネット，ハニカム材
から成るグループから選択された少なくとも１つの材料
から成る。特に、被覆材として不織布，織布，ネットを
用いれば、浄化フィルタの厚みを薄くすることができ
る。

【００２１】また、請求項９に記載の発明のように、請
求項１〜８のいずれか１項に記載の浄化フィルタにおい
て、前記浄化シートのシート基材層に可撓性を持たせて
もよい。このようにすれば、浄化シートを空気浄化装置
に取り付ける際に、空気浄化装置の取付箇所の形状に浄
化シートを沿わせることが可能になることから、空気浄
化装置のデザインに対する制約を少なくすることができ
る。そして、薄い被覆材を用いることで浄化フィルタを
薄くした上で可撓性を持たせることにより、浄化フィル
タの廃棄処理が容易になる。

【００２２】また、請求項１０に記載の発明のように、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の浄化フィルタにお
いて、前記浄化シートのシート基材層は、ポリウレタ
ン，クロロプレン，ネオプレン，サンプトプレンから成
るグループから選択された少なくとも１つの高分子材料
をスポンジ状に発泡させて形成される。

【００２３】ところで、請求項１１に記載の発明のよう
に、請求項５に記載の浄化フィルタにおいて、前記被覆
材は不織布から成り、前記シート基材層は、三次元骨格
組織内の空隙の大きさが９個／２５ｍｍ幅〜３１個／２
５ｍｍ幅で、１層当たりの厚さが３〜１０ｍｍのポリウ
レタンスポンジから成り、前記吸着剤粒子は活性炭粒子
から成り、当該活性炭粒子の形状は円柱状で、ＢＥＴ比
表面積は１１８０ｇ／ｇで、粒度は４メッシュ〜８メッ
シュで、充填密度は４５０〜５５０ｇであり、当該活性
炭粒子の表面に添着された化学吸着物質はモルホリンか
ら成るようにしてもよい。

【００２４】このようにすれば、圧力損失を小さくし、
吸着効率および吸着能力を高め、大きな吸着容量を確保
することが可能になるため、室内空気中のホルムアルデ
ヒドの吸着除去に対して特に有効となる。尚、前記粒度
のメッシュについては、タイラー標準ふるいを用いた場
合の値である。

【００２５】次に、請求項１２に記載の発明は、空気の
流通路と、前記流通路内に配置された、請求項１〜１１
のいずれか１項に記載の浄化フィルタと、前記流通路内
で前記浄化フィルタを通過する空気流を発生させる空気
流動機構とを備えた空気浄化装置をその要旨とする。

【００２６】従って、本発明によれば、請求項１〜１１
のいずれか１項に記載の浄化フィルタの優れた特徴を備
えた空気浄化装置を得ることができる。ところで、請求
項１３に記載の発明のように、請求項１２に記載の空気
浄化装置において、前記流通路内で前記浄化フィルタよ
りも吸気側に配置された集塵フィルタを備えてもよい。

【００２７】また、請求項１４に記載の発明のように、
請求項１２に記載の空気浄化装置において、前記流通路
内で前記集塵フィルタよりも吸気側に配置されたプレフ
ィルタを備えてもよい。また、請求項１５に記載の発明
のように、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の空
気浄化装置において、前記流通路の開口部に取り外し可
能に設けられたカバーと、当該カバー内に設けられた、
前記フィルタを支持する複数の第１の支持部材と、前記
流通路内で前記フィルタを収容する部分に設けられた外
側の枠部材と内側の枠部材とから成る２重枠構造と、当
該内側の枠部材内に設けられた、前記フィルタを支持す
る複数の第２の支持部材とを備え、前記フィルタを前記
外側の枠部材内に取り付けた状態で、前記カバーを前記
流通路の開口部に取り付けると、前記内側の枠部材およ
び第１の支持部材と第２の支持部材との間で、前記フィ
ルタが押圧されて挟持固定されるようにしてもよい。

【００２８】このようにすれば、浄化フィルタに可撓性
を持たせた場合、浄化フィルタの寸法形状をラフに設定
したとしても、外側の枠部材の周壁と浄化フィルタの外
縁部との間に隙間を生じないようにすることが可能にな
り、吸い込んだ空気を浄化フィルタに漏れなく通過させ
て確実に浄化することができる。

【００２９】また、前記フィルタを空気浄化装置に取り
付けるには、前記フィルタを外側の枠部材内に納めた状
態で、カバーを流通路の開口部に取り付けるだけでよ
く、取付操作が簡単である。そして、前記内側の枠部材
および第１の支持部材と第２の支持部材との間で前記フ
ィルタが押圧されて挟持固定されるため、浄化フィルタ
に可撓性を持たせた場合でも、浄化フィルタが空気清浄
装置内で片寄ったりズレ落ちたりするのを確実に防止す
ることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面と共に説明する。図１は、本実施形態の浄化
フィルタ１１の構造を表す概略断面図である。浄化フィ
ルタ１１は、浄化シート１２および被覆材１３から構成
されている。

【００３１】浄化シート１２は、第１の吸着剤層１４
ａ，第１のシート基材層１５ａ，第２の吸着剤層１４
ｂ，第２のシート基材層１５ｂ，第３の吸着剤層１４ｃ
がこの順番で積層されて形成されている。各シート基材
層１５ａ，１５ｂは、連続気泡を有する発泡材によって
形成されている。各吸着剤層１４ａ〜１４ｃは、各シー
ト基材層１５ａ，１５ｂの表面に均一に散布されると共
に接着剤によってシート基材層１５ａ，１５ｂの表面に
貼着された吸着剤粒子によって構成されている。つま
り、第１の吸着剤層１４ａを構成する吸着剤粒子は第１
のシート基材層１５ａの外面に貼着され、第２の吸着剤
層１４ｂを構成する吸着剤粒子は第１および第２のシー
ト基材層１５ａ，１５ｂの内面にそれぞれ貼着され、第
３の吸着剤層１４ｃを構成する吸着剤粒子は第２のシー
ト基材層１５ｂの外面に貼着されている。そのため、浄
化シート１２の各層１４ａ，１５ａ，１４ｂ，１５ｂ，
１４ｃは互いに剥がれることなく貼着され、浄化シート
１２の平板状の形状を確実に保持することができる。

【００３２】被覆材１３は周囲部分１３ａが接着されて
袋状を成す２枚の被覆材シート１３ｂ，１３ｃから構成
され、各被覆材シート１３ａ，１３ｂが浄化シート１２
とほぼ密着するように覆設されている。尚、被覆材１３
は、不織布，織布，ネット，ハニカム材（一般に、ＰＰ
（ポリプロピレン）ハニカム，サラン樹脂ハニカムなど
と呼ばれるもの）などの通気性の高い材料によって形成
され、その材質としては、各種高分子材料（ポリプロピ
レンなど）の繊維，ガラス繊維，各種金属（アルミニウ
ム，ステンレスなど）の繊維などが使用されている。

【００３３】また、各シート基材層１５ａ，１５ｂは連
続気泡を有する通気性の高い発泡材によって形成されて
おり、その発泡材としては、各種高分子材料（ポリウレ
タン，クロロプレン，ネオプレン，サンプトプレンな
ど）をスポンジ状に発泡させた発泡材料などがある。そ
して、各シート基材層１５ａ，１５ｂは適宜な厚み（例
えば、数ｍｍ程度）に形成されている。

【００３４】また、各吸着剤層１４ａ〜１４ｃを構成す
る吸着剤粒子としては、物理吸着により除去対象物質を
除去する物理吸着物質（活性炭，ゼオライト，シリカゲ
ル，各種粘土，アルミナなど）の粒子、または、物理吸
着に加えて化学吸着により除去対象物質を除去する物理
・化学吸着物質（酸化鉄，二酸化マンガン，過マンガン
酸カリウム，酸化チタン，酸化チタンと酸化亜鉛を主成
分とする白色セラミックなど）の粒子がある。ここで、
物理吸着とは、吸着剤の表面に形成されている細孔内に
除去対象物質を補足して除去することである。また、化
学吸着とは、除去対象物質を化学反応により別の物質に
変換して除去することである。

【００３５】そして、各吸着剤層１４ａ〜１４ｃを構成
する吸着剤粒子の表面には、除去対象物質と化学反応す
る化学吸着物質が予め添着されている。尚、吸着剤粒子
に添着する化学吸着物質（添着薬剤）としては、各種有
機化合物（アスコルビン酸，アニリン，リンゴ酸，アミ
ノエチルエタノールアミン，ベンジルアミン，ポリエチ
レンイミン，モルホリンを含むアミン類，ビタミンな
ど）や、各種金属塩（塩素酸塩，亜塩素酸塩，酸化鉄，
酸化コバルト，硫酸第二銅，硫酸第一鉄，塩化第一スズ
など）があり、これらを用いれば、硫化水素，メチルメ
ルカプタン，アンモニア，アセトアルデヒド，ホルムア
ルデヒドなどを除去することができる。また、放射性ヨ
ウ化メチルを除去するには、これと直接反応する物質
（トリエチレンジアミン），同位体交換反応が期待され
る物質（ヨウ素，ヨウ化カリウム），その両者が期待さ
れる物質（ヨウ化第一スズ）を添着薬剤として用いる。
また、アンモニアやトリメチルアミンなどの塩基性ガス
を除去するには、吸着剤粒子として活性炭粒子を用い、
その活性炭粒子を硫酸処理して活性炭表面を酸性にすれ
ばよい。また、化学吸着作用を有する吸着剤粒子として
は、酸化チタン光触媒を表面に担持させたセラミック多
孔質粒子や活性炭粒子，白金を担持させたセラミック担
持体の粒子などもある。

【００３６】ところで、吸着剤粒子の材質および添着薬
剤は一種類に限らず、複数種類の吸着剤粒子および添着
薬剤を混用してもよい。例えば、それぞれ別種の添着薬
剤を添着した活性炭粒子と、過マンガン酸カリウムの粒
子とを適宜な比率で混合し、それを各シート基材層１５
ａ，１５ｂの表面に均一に散布して各吸着剤層１４ａ〜
１４ｃを形成してもよい。また、各吸着剤層１４ａ〜１
４ｃ毎に吸着剤粒子および添着薬剤の種類を変えるよう
にしてもよい。ここで、使用する吸着剤粒子および添着
薬剤の種類については、除去対象物質の種類や濃度など
を勘案して適宜設定すればよい。

【００３７】尚、各吸着剤層１４ａ〜１４ｃを構成する
吸着剤粒子は、適宜な形状（例えば、円柱状，破砕状，
粒状，顆粒状，球状，角柱状など）で適宜な寸法（例え
ば、数ｍｍ程度）に成形されたペレットから成る。この
ように構成された浄化フィルタ１１を製造するには、ま
ず、各シート基材層１５ａ，１５ｂの両面に接着剤を塗
布し、次に、その各シート基材層１５ａ，１５ｂに対し
て吸着剤粒子を均一に散布して各吸着剤層１４ａ〜１４
ｃを形成し、その吸着剤粒子を接着剤にて各シート基材
層１５ａ，１５ｂに貼着することにより浄化シート１２
を形成する。そして、浄化シート１２を各被覆材シート
１３ｂ，１３ｃによって挟み、各被覆材シート１３ｂ，
１３ｃの周囲部分１３ａを接着することにより被覆材１
３を形成する。

【００３８】尚、各シート基材層１５ａ，１５ｂに塗布
する接着剤としては、吸着剤粒子を各シート基材層１５
ａ，１５ｂに接着できるものであればどのような接着剤
（溶剤接着剤，圧感接着剤，熱感接着剤，反応接着剤な
ど）を用いてもよい。また、各シート基材層１５ａ，１
５ｂに接着剤を塗布するのではなく、圧感接着剤や熱感
接着剤から成る網目状の接着剤シートを各シート基材層
１５ａ，１５ｂと各吸着剤層１４ａ〜１４ｃとの間に挟
み、加圧または加熱することにより当該接着剤シートを
溶かして各シート基材層１５ａ，１５ｂと各吸着剤層１
４ａ〜１４ｃとを接着するようにしてもよい。

【００３９】ここで、各シート基材層１５ａ，１５ｂと
各吸着剤層１４ａ〜１４ｃとを接着する接着剤の使用量
は必要最小限に抑える必要がある。すなわち、当該接着
剤が多すぎると、各シート基材層１５ａ，１５ｂの表面
が接着剤で被覆されてしまい、浄化フィルタ１１に空気
を通す際の圧力損失が増大して十分な流量の空気を通せ
ないことから、空気浄化能力が低くなる。但し、当該接
着剤が少なすぎると、各シート基材層１５ａ，１５ｂと
各吸着剤層１４ａ〜１４ｃとを確実に貼着することがで
きなくなり、浄化フィルタ１１の形状が保持できなくな
る。

【００４０】図２は、浄化フィルタ１１を用いた空気浄
化装置２１の構造を説明するための概略断面図である。
空気浄化装置２１の本体ケース２２内には流通路２３が
形成されており、流通路２３の開口部には吸気口２４が
形成されたフロントカバー２５が取り付けられている。
流通路２３内には、吸気口２４側から順に、プレフィル
タ２６，集塵フィルタ２７，浄化フィルタ１１，排出室
２８が配置されている。そして、排出室２８には空気流
動機構としての排気装置２９の吸入口３０が開口し、モ
ータ３１により回転されるシロッコファン３２により、
排出室２８内の空気が排気装置２９の排気口３３から外
部に排出される。

【００４１】従って、排出室２８は負圧となるので、外
部の空気は吸気口２４から吸い込まれ、プレフィルタ２
６，集塵フィルタ２７，浄化フィルタ１１を経て、排出
室２８に至る流通路２３を流れる。プレフィルタ２６
は、空気中の比較的大きなゴミやチリを除去するために
設けられており、通常、ハニカム材が用いられる。

【００４２】集塵フィルタ２７は、空気中のハウスダス
ト（チリ，塵埃など），タバコの煙中の煤煙物質などの
比較的大きな粒子状の物質を除去するために設けられて
おり、通常の濾過用フィルタあるいは静電フィルタが用
いられる。尚、集塵フィルタ２７としては、抗菌処理や
除菌処理したものや、ＨＥＰＡフィルタなどを用いても
よい。

【００４３】このように構成された空気浄化装置２１の
電源スイッチ（図示略）がオンされることにより、排気
装置２９のモータ３１が駆動されると、シロッコファン
３２が回転して、流通路２３内に空気の流動を生じさせ
る。この流動により吸気口２４から流通路２３に吸入さ
れた空気は、プレフィルタ２６で比較的大きなゴミやチ
リが取り除かれ、次に、集塵フィルタ２７でハウスダス
トやタバコの煙中の煤煙物質などの比較的大きな粒子状
の物質が取り除かれ、次に、浄化フィルタ１１で小さな
粒子状の物質およびガス状の物質が取り除かれ、極めて
清浄な空気となって排出室２８から排気口３３を介して
外部に排出される。

【００４４】図３は、空気浄化装置２１の本体ケース２
２からプレフィルタ２６，集塵フィルタ２７，浄化フィ
ルタ１１，フロントカバー２５を取り外した状態の分解
斜視図である。本体ケース２２は、排出室２８を各枠部
材４１，４２が取り囲む２重枠構造を備えている。そし
て、内側の枠部材４１から排出室２８のほぼ中央部に設
置されたモータ３１の取り付け枠４３に向かって放射状
に第２の支持部材としての複数本のリブ４４が配置され
ており、各リブ４４および取り付け枠４３を介して排出
室２８内でモータ３１が固定されるようになっている。
そして、外側の枠部材４２内に各フィルタ２６，２７，
１１を納めた状態において、外側の枠部材４２の周壁と
各フィルタ２６，２７，１１の外縁部との間に隙間が生
じないように、外側の枠部材４２および各フィルタ２
６，２７，１１の寸法形状が設定されている。尚、内側
の枠部材４１の高さはモータ３１の取り付け枠４３より
高く形成されており、浄化フィルタ１１とモータ３１と
の間に隙間が確保されるようになっている。また、外側
の枠部材４２は内側の枠部材４１より高く形成されてい
る。

【００４５】フロントカバー２５は一面が開口した浅い
箱状を成しており、その内側には第１の支持部材として
の複数本の押さえリブ４５が配置されている。外側の枠
部材４２の外周には凹部４６が設けられており、フロン
トカバー２５を本体ケース２２に取り付けた状態におい
て、フロントカバー２５の外周壁が凹部４６内に嵌合さ
れる。また、フロントカバー２５の両側壁には係合爪４
７が設けられており、フロントカバー２５の両側壁が凹
部４６内に嵌合されると、凹部４６内に設けられた係合
凹部（図示略）に係合爪４７が係合し、本体ケース２２
に対してフロントカバー２５が脱落不能に固定される。

【００４６】そして、各フィルタ２６，２７，１１を外
側の枠部材４２内に納めた状態で、フロントカバー２５
を本体ケース２２に取り付けると、内側の枠部材４１お
よび各リブ４３と各押さえリブ４５との間で、各フィル
タ２６，２７，１１が押圧されて挟持固定される。

【００４７】尚、本体ケース２２を構成する各部材４１
〜４４，４６は合成樹脂の射出成型によって一体形成さ
れている。また、フロントカバー２５を構成する各部材
２４，４５，４７も合成樹脂の射出成型によって一体形
成されている。以上詳述したように、本実施形態によれ
ば以下の効果を得ることができる。

【００４８】（１）各吸着剤層１４ａ〜１４ｃを構成す
る吸着剤粒子の１つ１つが各シート基材層１５ａ，１４
ｂに確実に貼着されている。そのため、吸着剤粒子同士
が密着するのを防止することが可能になり、浄化フィル
タ１１に空気を通す際の圧力損失を減少させて十分な流
量の空気を通せることから、空気浄化能力を高めること
ができる。

【００４９】また、吸着剤粒子同士がこすれ合ったり、
吸着剤粒子が各シート基材層１５ａ，１４ｂから剥がれ
落ちるのを防止することができる。前記したフィルタケ
ース内に吸着剤粒子（活性炭のペレット）を充填した構
造の浄化フィルタでは、吸着剤粒子同士がこすれて壊
れ、吸着剤の粉末が発生し、その粉末が空気浄化装置２
１の排気口３３から排出されて部屋の空気を汚染すると
いう問題があった。本実施形態の浄化フィルタ１１によ
れば、そのような問題を回避することができる。

【００５０】そして、各吸着剤層１４ａ〜１４ｃを形成
するには、各シート基材層１５ａ，１５ｂの表面に吸着
剤粒子を均一に散布して接着すればよく、フィルタケー
ス内に吸着剤粒子を充填する場合に比べて、製造工程を
簡略化することが可能になることからコストダウンを図
ることができる。

【００５１】（２）３層の吸着剤層１４ａ〜１４ｃを備
えているため、空気浄化フィルタ１１に対する吸着剤の
容量を大きくすることが可能になり、高い空気浄化能力
を得ることができる上に、その空気浄化能力を長期間に
渡って維持することができる（フィルタ寿命を長くする
ことができる）。

【００５２】（３）各吸着剤層１４ａ〜１４ｃを構成す
る物理吸着物質または物理・化学吸着物質の吸着剤粒子
の表面に、除去対象物質と化学反応する化学吸着物質
（添着薬剤）が添着されている。そのため、吸着剤粒子
自体の物理吸着作用または物理・化学吸着作用に加えて
添着薬剤による化学吸着作用により、揮発性有機物など
の分子量の大きなガス状物質だけでなく、ホルムアルデ
ヒドなどの分子量の小さなガス状物質についても、確実
に除去することができる。

【００５３】例えば、前記したようなホルムアルデヒド
を除去可能な添着薬剤を用いれば、ＷＨＯの基準（室内
濃度で０．０８ｐｐｍ以下）を十分に満たすことが可能
な空気浄化装置２１を実現することができる。 （４）被覆材１３として前記材料（不織布，織布，ネッ
ト，ハニカム材）を用いることにより、被覆材１３の厚
みを薄くして、浄化フィルタ１１全体の厚みをも薄くす
ることができる。そして、浄化フィルタ１１を薄くする
ことにより、空気浄化装置２１の外形寸法を小さくする
ことができる。

【００５４】（５）各シート基材層１５ａ，１５ｂを形
成するための発泡材として可撓性を有する材料を用いる
ことにより、浄化フィルタ１１に可撓性を持たせて容易
に変形可能にすることができる。そして、浄化フィルタ
１１に可撓性を持たせることにより、空気浄化装置２１
の枠部材４１，４２の形状を例えば湾曲させた場合で
も、浄化フィルタ１１を撓めて枠部材４１，４２の形状
に沿わせることが可能になることから、空気浄化装置２
１のデザインに対する制約を少なくすることができる。

【００５５】（６）上記したように浄化フィルタ１１を
薄くして可撓性を持たせることにより、前記した枠部材
を用いたフィルタケース内に吸着剤粒子を充填した構造
の浄化フィルタに比べて、浄化フィルタ１１の廃棄処理
が容易になる。 （７）本体ケース２２が各枠部材４１，４２から成る２
重枠構造を備えている。

【００５６】そのため、浄化フィルタ１１に可撓性を持
たせることにより、浄化フィルタ１１の寸法形状をラフ
に設定した場合でも、外側の枠部材４２の周壁と浄化フ
ィルタ１１の外縁部との間に隙間を生じないようにする
ことが可能になり、吸気口２４から吸い込んだ空気を浄
化フィルタ１１に漏れなく通過させて確実に浄化するこ
とができる。

【００５７】また、各フィルタ２６，２７，１１を本体
ケース２２に取り付けるには、各フィルタ２６，２７，
１１を外側の枠部材４２内に納めた状態で、フロントカ
バー２５を本体ケース２２に取り付けるだけでよく、取
付操作が簡単である。そして、各フィルタ２６，２７，
１１を本体ケース２２に取り付けた状態において、本体
ケース２２側に設けられている枠部材４１および各リブ
４３と、フロントカバー２５側に設けられている各押さ
えリブ４５との間で、各フィルタ２６，２７，１１が押
圧されて挟持固定される。そのため、浄化フィルタ１１
に可撓性を持たせた場合でも、浄化フィルタ１１が本体
ケース２２内で片寄ったりズレ落ちたりするのを確実に
防止することができる。

【００５８】（８）上記実施形態をより具体化した一実
施例として、被覆材１３に不織布を用いる。また、各シ
ート基材層１５ａ，１５ｂとして、三次元骨格組織内の
空隙（セル）の大きさ：９個／２５ｍｍ幅〜３１個／２
５ｍｍ幅，１層当たりの厚さ：３〜１０ｍｍのポリウレ
タンスポンジを用いる。そして、各吸着剤層１４ａ〜１
４ｃを構成する吸着剤粒子として活性炭粒子を用い、そ
の活性炭粒子について、形状：円柱状，ＢＥＴ比表面
積：１１８０ｇ／ｇ，粒度：４メッシュ（４．７ｍｍ）
〜６メッシュ（３．３３ｍｍ），充填密度：４５０〜５
５０ｇに設定し、添着薬剤としてモルホリンを使用すれ
ば、圧力損失を小さくし、吸着効率および吸着能力を高
め、大きな吸着容量を確保することが可能になるため、
室内空気中のホルムアルデヒドの吸着除去に対して特に
有効となる。尚、前記粒度のメッシュについては、タイ
ラー標準ふるいを用いた場合の値である。また、活性炭
粒子の粒度を６メッシュ〜８メッシュ（２．３６ｍｍ）
としても、ほぼ同等の効果が得られる。

【００５９】ところで、本発明は上記実施形態に限定さ
れるものではなく、以下のように変更してもよく、その
場合でも、上記実施形態と同様の作用および効果を得る
ことができる。 ［１］第２のシート基材層１５ｂおよび第３の吸着剤層
１４ｃを省き、２層の吸着剤層１４ａ，１４ｂのみとし
てもよい。また、吸着剤層を４層以上にして実施しても
よく、吸着剤層が多くなるほど空気浄化能力を高めるこ
とができる。

【００６０】［２］各シート基材層１５ａ，１５ｂの周
縁部を接着剤により接着するか又はヒートシールしても
よい。このようにすれば、各シート基材層１５ａ，１５
ｂ間から第２の吸着剤層ｂが外部へ脱落するのをより確
実に防止することができる。 ［３］プレフィルタ２６および集塵フィルタ２７の形状
は平面状でもよいが、プリーツ状にして空気流通の圧力
損失を低くしてもよく、プリーツ状にすれば目詰まりし
にくくなるため、機能を維持可能な期間（フィルタ寿
命）を長くすることができる。

【００６１】［４］浄化フィルタ１１の被覆材１３とし
て集塵機能を有する濾過用フィルタまたは静電フィルタ
を用いるようにして、集塵フィルタ２７を省いてもよ
い。すなわち、浄化フィルタ１１と集塵フィルタ２７と
を複合一体化してもよい。このようにすれば、フィルタ
の取り付け構造を簡略化することが可能になるため、コ
ストダウンを図ることができる。

【００６２】［５］集塵フィルタ２７を電気集塵ユニッ
トに置き換えてもよい。 ［６］シロッコファン３２をクロスフローファンや軸流
ファンなどに置き換えてもよい。 ［７］排気装置２９を流通路２３の下流端部に配置した
が、流通路２３の吸気口２４側に配置して、外部の空気
を流通路２３の内部に圧送するようにしてもよい。

【００６３】［８］浄化フィルタ１１を空気の浄化に用
いるだけでなく、浄化フィルタ１１に汚水，廃液，ガス
などの流体を通過させてその流体中に含まれる除去対象
物質を除去する用途に使用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施形態の浄化フィルタ
の構造を表す概略断面図。

【図２】本発明を具体化した一実施形態の空気浄化装置
の構造を説明するための概略断面図。

【図３】一実施形態の空気浄化装置の分解斜視図。

【符号の説明】

１１…浄化フィルタ １２…浄化シート １３…被
覆材 １４ａ〜１４ｃ…吸着剤層 １５ａ，１５ｂ…シート
基材層 ２１…空気浄化装置 ２２…本体ケース ２３…流
通路 ２４…吸気口 ２５…フロントカバー ２６…プレ
フィルタ ２７…集塵フィルタ ２８…排出室 ２９…排気装
置 ３２…シロッコファン ３３…排気口 ４１，４２
…枠部材 ４４…第２の支持部材としてのリブ ４５…第１の支持部材としての押さえリブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 晴一 静岡県浜松市寺島町200番地 株式会社河 合楽器製作所内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 除去対象物質を除去する作用を有する吸
   着剤層と、連続気泡を有する発泡材から成るシート基材
   層とが積層形成された浄化シートと、 当該浄化シート全体を覆設する通気性を有した被覆材と
   を備え、 前記吸着剤層は、前記シート基材層の表面に均一に散布
   されて当該シート基材層と接着された吸着剤粒子から成
   り、 当該吸着剤粒子は除去対象物質を除去する作用を有し、 当該吸着剤層が複数層設けられたことを特徴とする浄化
   フィルタ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の浄化フィルタにおい
   て、 前記シート基材層の少なくとも両面に前記吸着剤層が設
   けられたことを特徴とする浄化フィルタ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の浄化フ
   ィルタにおいて、 前記吸着剤層を構成する吸着剤粒子は、物理吸着により
   除去対象物質を除去する物理吸着物質、または、物理吸
   着に加えて化学吸着により除去対象物質を除去する物理
   ・化学吸着物質から成ることを特徴とする浄化フィル
   タ。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の浄化フィルタにおい
   て、 前記吸着剤粒子は、活性炭，ゼオライト，シリカゲル，
   各種粘土，アルミナ，酸化鉄，二酸化マンガン，過マン
   ガン酸カリウム，酸化チタン，酸化チタンと酸化亜鉛を
   主成分とする白色セラミックから成るグループから選択
   された少なくとも１つの物質から成ることを特徴とする
   浄化フィルタ。
5. 【請求項５】 請求項３または請求項４に記載の浄化フ
   ィルタにおいて、 前記吸着剤粒子の表面に、除去対象物質と化学反応する
   化学吸着物質が添着されていることを特徴とする浄化フ
   ィルタ。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の浄化フィルタにおい
   て、 前記吸着剤粒子と成る物理・化学吸着物質または前記吸
   着剤粒子の表面に添着された化学吸着物質は、主にホル
   ムアルデヒドを吸着する物質であることを特徴とする浄
   化フィルタ。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の浄化フィルタにおい
   て、 前記吸着剤粒子の表面に添着された化学吸着物質は、ア
   スコルビン酸，アニリン，リンゴ酸，アミノエチルエタ
   ノールアミン，ベンジルアミン，ポリエチレンイミン，
   モルホリンを含むアミン類，ビタミン，塩素酸塩，亜塩
   素酸塩，酸化鉄，酸化コバルト，硫酸第二銅，硫酸第一
   鉄，塩化第一スズ，トリエチレンジアミン，ヨウ素，ヨ
   ウ化カリウム，ヨウ化第一スズから成るグループから選
   択された少なくとも１つの物質から成ることを特徴とす
   る浄化フィルタ。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項に記載の浄
   化フィルタにおいて、 前記被覆材は、不織布，織布，ネット，ハニカム材から
   成るグループから選択された少なくとも１つの材料から
   成ることを特徴とする浄化フィルタ。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか１項に記載の浄
   化フィルタにおいて、 前記浄化シートのシート基材層が可撓性を備えたことを
   特徴とする浄化フィルタ。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の
    浄化フィルタにおいて、 前記浄化シートのシート基材層は、ポリウレタン，クロ
    ロプレン，ネオプレン，サンプトプレンから成るグルー
    プから選択された少なくとも１つの高分子材料をスポン
    ジ状に発泡させて形成されることを特徴とする浄化フィ
    ルタ。
11. 【請求項１１】 請求項５に記載の浄化フィルタにおい
    て、 前記被覆材は不織布から成り、 前記シート基材層は、三次元骨格組織内の空隙の大きさ
    が９個／２５ｍｍ幅〜３１個／２５ｍｍ幅で、１層当た
    りの厚さが３〜１０ｍｍのポリウレタンスポンジから成
    り、 前記吸着剤粒子は活性炭粒子から成り、当該活性炭粒子
    の形状は円柱状で、ＢＥＴ比表面積は１１８０ｇ／ｇ
    で、粒度は４メッシュ〜８メッシュで、充填密度は４５
    ０〜５５０ｇであり、当該活性炭粒子の表面に添着され
    た化学吸着物質はモルホリンから成ることを特徴とする
    浄化フィルタ。
12. 【請求項１２】 空気の流通路と、 前記流通路内に配置された、請求項１〜１１のいずれか
    １項に記載の浄化フィルタと、 前記流通路内で前記浄化フィルタを通過する空気流を発
    生させる空気流動機構とを備えたことを特徴とする空気
    浄化装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の空気浄化装置にお
    いて、 前記流通路内で前記浄化フィルタよりも吸気側に配置さ
    れた集塵フィルタを備えたことを特徴とする空気浄化装
    置。
14. 【請求項１４】 請求項１２に記載の空気浄化装置にお
    いて、 前記流通路内で前記集塵フィルタよりも吸気側に配置さ
    れたプレフィルタを備えたことを特徴とする空気浄化装
    置。
15. 【請求項１５】 請求項１２〜１４のいずれか１項に記
    載の空気浄化装置において、 前記流通路の開口部に取り外し可能に設けられたカバー
    と、 当該カバー内に設けられた、前記フィルタを支持する複
    数の第１の支持部材と、 前記流通路内で前記フィルタを収容する部分に設けられ
    た外側の枠部材と内側の枠部材とから成る２重枠構造
    と、 当該内側の枠部材内に設けられた、前記フィルタを支持
    する複数の第２の支持部材とを備え、 前記フィルタを前記外側の枠部材内に取り付けた状態
    で、前記カバーを前記流通路の開口部に取り付けると、
    前記内側の枠部材および第１の支持部材と第２の支持部
    材との間で、前記フィルタが押圧されて挟持固定される
    ことを特徴とする空気浄化装置。