JPS63258618A

JPS63258618A - 空気浄化装置

Info

Publication number: JPS63258618A
Application number: JP62093790A
Authority: JP
Inventors: Takeo Hanaoka; 花岡　威夫
Original assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Current assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Priority date: 1987-04-16
Filing date: 1987-04-16
Publication date: 1988-10-26
Anticipated expiration: 2009-10-26
Also published as: JPH0683770B2

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、中高性能フィルタによる海塩粒子や黴胞子の
捕集を行うと共に、海塩粒子や黴胞子の増量増殖と腐食
を防止するようにした再生機能を有する空気浄化装置に
関する。

〔従来の技術と問題点〕

従来、海塩粒子の捕集は高性能または超高性能フィルタ
によって対応しようと提案されてきた。

また塩害による腐食に対しては、フィルタフレーム、接
着剤、ガスケット等の材料に耐腐食性の材料を使用する
ことで対処してきた。

ところが、海塩粒子と真菌胞子との相互作用が大きな問
題としてクローズアンプされてきた。すなわち海浜地帯
の空調設備では黴の発生が異常に起こり１人体への伝染
経路となるのである。これは海塩粒子が潮解性を有する
ことから海塩粒子が集積した箇所で菌の着床と増殖に適
した温湿度条件が形成されるからであることがわかって
きた。

この現象は空気系統内の特に石化製品材料で構成されて
いる箇所において顕著である。この海塩粒子と黴発生の
相互作用を断つようにした空気浄化装置はこれまで見当
たらない。

防菌、防黴についてはフィルタ素材に殺菌処理済のグラ
スペーパーが使用された例があるが、海塩粒子に対する
対策が取られていない、また海塩粒子の捕集に対しては
前記のように高性能または超高性能フィルタ素材（粒子
径０．１〜０．３μ一対象）の使用が提案されているが
、当然のことながら処理風量が小さくなり１例えば中６
１０ｍｍ　Ｘ高さ６１０−麟×奥行き２９０ｍ曙のフィ
ルタユニットでの処理風量は２５ポ／ｓｉｎ程度となり
、圧損と耐用寿命に問題があると共に建物の外気取入れ
用の大風量用フィルタとしては適さない。また、海塩粒
子を完全に捕集したとしても、それを除去しなければ黴
の増殖場所を提供することにもなり、空気系統の下流側
への胞子の拡散と汚染をもたらすことになる。この場合
、新たにダクト系で黴の増殖が起こることが実証されて
いる。

これまでの研究成果によると、海塩粒子の状況は粒径は
１〜１５μ−の範囲にわたるが、海岸付近でも内陸部で
も粒径が４〜６μｍのものが最高頻度を示し、内陸部の
方がやや粒径が大きいものが増え、海岸地帯では粒径が
小さいものの頻度が高いことがわかってきた。一方、真
菌は胞子状で空中に浮遊し、最低０．７μ−程度から存
在するが。

１．０〜２．Ｏｐ　ｒｅのものが大半であり、一般には
季節により変動するが、沖縄などの亜熱帯地方ではその
変化が少なく、２５ｍ上空での糸状菌および花粉等の数
はｌｎｆ当りの２０００〜３０００個であるとされてい
る。一方、海塩粒子による腐食の問題については、気温
２０°Ｃ以上湿度７０％以上の気象条件の場合に激しく
、沖縄ではこの期間は４月から１１月までの８ケ月にわ
たっている。なお、沖縄では例えば銚子に比べて海塩粒
子は３倍であるとのデータもあり、沖縄では海塩粒子と
胞子との相関が如何に大きいかわかる。

黴の状況については、土壌菌、植物病源菌が主であり、
空中の胞子が空調器内各部へ定着繁殖するが、その繁殖
した状況を観測すると、　１００円硬貨１枚当りの面積
で２０億〜３０億個の胞子が生成するといわれ、それは
また、真菌症として顕在化しつつある。その繁殖は海塩
粒子による潮解作用が寄与することは先述のとおりであ
り、また飛び込んだ昆虫類の死骸の存在によって一層促
進されることになる。

本発明は、このような海塩粒子と真菌胞子による深刻な
問題点の解決を目的としたものである。

〔問題点を解決する手段〕

本発明は１粒子径０．５〜１．０μｍの粒子に対する捕
集効率が９２〜９３％以上の中高性能フィルタ素材を用
いることによって海塩粒子と黴胞子を十分に捕集できる
との知見により、かような中高性能フィルタ素材を用い
ると共に洗浄と水分除去を繰り返し行えるようにした空
気浄化装置を提供するものであり、その要旨とするとこ
ろは、前面開口と後面開口をもつ方形のフィルタ枠内に
、枠内面積より大きな面積をもつシート状の中高性能フ
ィルタ素材をジグザグ状に折り返して張り渡してなるエ
アフィルタを５被処理空気の流れが下方から上方に向け
て通過するように該前面開口を下方に向けて設置し、こ
のエアフィルタの下面に向けて洗浄水を上向きに供給す
る手段を設け、そして。

ジグザグ状の折り返しによって生じたフィルタ内窪みに
超音波振動子を設置してなる空気浄化装置である。ここ
で、洗浄水を上向きに供給する手段はスプレーノズルま
たは超音波霧化器である。そして本発明はまた該装置に
おける空気吸込側および／または空気吹出側のフィルタ
面に紫外線が照射されるように紫外線ランプを設置する
ことを付加してなる空気浄化装置を提供するものである
。

本発明で使用できる中高性能フィルタ素材としてはポリ
オレフィン系またはグラスペーパー系極細繊維のシート
がある。このフィルタ素材は０．１〜０．３μ畑の粒子
に対する捕集効率が９２〜９３％以上高性能フィルタ或
いは超高性能フィルタとして高い清浄度を必要とする空
気処理に使用されているが８通常は空気の流入面を密面
とし、流出面にウォータプルーフ加工した状態で使用さ
れている。

本発明ではかような市場に入手できる高性能或いは超高
性能フィルタ素材よりも、その材０質は同じであっても
一段低いグレードの０．５〜１．０μ霧の粒子に対する
捕集効率が９２〜９３％以上のものを採用し１通常の使
用態様とは逆に、ウォータブルーフ加工したｊ發水面を
空気の流入面にして使用する。

そして、この空気流入面を下に向け、空気流が下から上
に流れるような使用の仕方をし１下向きの空気流入面に
上向きに洗浄水を供給して間歇的に洗浄する共に、水分
除去と殺菌を行うようにしたものである。このような中
高性能フィルタ素材の使用によって黴胞子と海塩粒子を
ほぼ１００％の捕集効率で捕集することができることは
先に述べた粒子径に関する調査結果からも明らかである
。そして本発明では該フィルタ素材をジグザグ状にフィ
ルタ枠内に収めて濾過面積の増大と圧ｍを低下せしめる
と共に、そのフィルタ素材の窪みを水分除去と超音波洗
浄並びに殺菌のための空間に有効に利用し得るようにし
たものである。

以下に図面に従って本発明の内容を具体的に説明する。

第１図は本発明の空気浄化装置の好ましいＢ様を示した
全体斜視図である。１はフィルタユニット、２は洗浄水
受は仮、３はスプレーノズルを示す０図示の装置ではフ
ィルタユニットｌを上下方向に３段にケーシング４内に
設置した例を示しており、各段のものはいずれも実質上
同じ配置構成を有している。そして各段のフィルタは同
形のフィルタユニットｌを２個並設することにより構成
されている０図例のほか、フィルタユニットは処理風量
に基づき何個でも組合せて使用でき、またその段数も図
例のものに限られるものではない。

第１図において図面の手前から奥の方向に向けて被処理
空気を流すような使用の仕方をする。各フィルタユニッ
ト１はその空気取入れ面５が下向きになるようにしてや
や奥下がりに傾斜をもって設置されている。各フィルタ
ユニット１の下方にはそれぞれ洗浄水受は板２が取付け
られるが、これは、フィルタユニット１とは逆の勾配を
もって手前下がりの傾斜を存し、その上縁はフィルタユ
ニット１の奥の下縁と接続され、その手前の下縁は水平
方向に設置された側溝６の一方の縁に接続されている。

スプレーノズル３はフィルタユニット１の下向きの空気
取入れ面５の全面に向けて上向きの散水ができるように
取付けられる。第１図の例では給水ヘッダー７を側溝６
の上方にこれとほぼ平行に配置し、この給水ヘッダー７
から多数のノズル分岐管８を取付けることによって互い
に等間隔に多数のスプレーノズル３を設けである。

第２図は、給水ヘッダー７をケーシング４の前方外側に
出し、ノズル分岐管８をフィルタ下面の方向に向けて長
く延ばした以外は、第１図の装置と同様の構造を示す縦
断面図であり、第１図と同じ引用数字で示したものは第
１図のものと同じ要素を示す、第２図に見られるように
、ケーシング４の前面には空気取入用開口９が、そして
ケーシング４の背面には空気取出用開口１０が、各段毎
に設けられる。より具体的には、空気取入用間口９はフ
ィルタユニット１の下面に向けて空気が流入するように
フィルタユニット１の下方に、また空気取出用開口１０
はフィルタユニット１から出た空気が取り出せるように
フィルタユニット１の上方に設けられ、そのさい、洗浄
水受は板２が各段のフィルタユニット１の空気通路を互
いに区分する仕切り板の役割を果たすように５その上縁
は上段のフィルタユニット１の奥の下縁に、また下縁は
下段のフィルタユニットｌの前方の上縁に側溝６を介し
て気密に接続される。したがって、ケーシング４の空気
取入用開口９から機内に取入れられた被処理空気は、各
段の洗浄水受は板２によって上向きに方向を変えてフィ
ルタユニット１内を下から上に向けて流れて浄化された
あと、２段目および３段目のものではその上の段の洗浄
水受は仮２によって、また１段目のものではケーシング
４の天井面によって５水平方向に向きを変えて空気取出
用開口１０から取り出される。

第３図は、スプレーノズルに代えて超音波霧化器１７を
使用した以外は第２図と同様の構成の本発明装置を示す
、すなわち、フィルタの空気取入れ面５に対して上向き
に洗浄水を供給する手段として、超音波を水中から水面
に放射することによって霧を生成させる通常の超音波加
湿器と同様の構造の超音波霧化器１７をケーシング４の
各々の空気取入用開口９の近傍に設置したものである。

各超音波霧化器１７には市水供給管１８から水を供給す
るがこれは液面検出器（図示しない）によって自動給水
する。この超音波霧化器１７を使用する場合には霧の噴
射方向と気流を適切に調整することによって霧がフィル
タ素材の全面に付着するようにすることができる。

本発明装置ではこのように空気取入面５を下方にしてフ
ィルタユニット１を設置する点に一つの特徴があり、フ
ィルタユニットｌ内を下から上に向けて被処理空気を通
過させるのである。そしてこの下向きの空気取入面５に
向けて上向きに洗浄水をスプレーノズル３から噴射する
か超音波霧化器１７によって噴霧し２空気取入面５に捕
集された海塩粒子並びに菌や胞子類をその洗浄水によっ
て洗い出し、この洗い出した水は、後述のように超音波
振動子の作用によってフィルタ素材から強制的に放出さ
せて洗浄水受は板２上に落下させ、側溝６に集水して装
置外に排出する。この洗浄操作は、タイマー管理並びに
フィルタの圧…の検出により自動制御化できる０例えば
、フィルタ前後の差圧測定からフィルタの圧損の程度を
検出し、その値が域値を超えたときに洗浄水をフィルタ
面に供給するようにすればよい。

第４図は、第１〜第３図のフィルタユニットｌの部分を
拡大して示した一部切り欠き図である。

図示のように２本発明では、空気の流入口となる前面開
口と流出口となる後面開口をもつ方形のフィルタ枠１１
内に、枠内面積より大きな面積をもつシート状の中高性
能フィルタ素材１２をジグザグ状に折り返して張り渡す
ことによってフィルタユニットｌを構成する。空気の流
入口となる枠１１の前面開口は、既述のように、被処理
空気の流れが下方から上方に向けて通過するように、下
方に向けて設置される。中高性能フィルタ素材１２は、
ポリオレフィン系またはグラスペーパー系の捲絹繊維の
シートからなり、０．５〜１．０μ鋼の粒子に対する捕
集効率が９２〜９３％以上のものである。すなわち。

従来の海塩粒子の捕集に提案されたような０．１〜０．
３μｍのものを捕集対象としたような高性能または超高
性能のものは使用しない、そして１通常の使用の仕方と
は逆に空気の流入面（第１図の空気取入面５）をウォー
タブルーフ加工した面とし密面を空気の流出面として使
用する。なお、第４図においてフィルタ素材１２はまっ
直ぐな線を用いて描かれているが、実際には表面が粗面
であり若干のギザギザがある０図面が複雑になるのでこ
の第４図を含め以後の図面もフィルタ素材は直線を用い
て描かれている。

かような中高性能フィルタ素材１２をフィルタ枠１１内
にジグザグ状に設置するのであるが、そのさい、従来の
ように折り返し目を線状もしくは半円状にするのではな
く、９０’の折り返し角をもって箱型に折り返す、この
状態を第５図に示す。

第５図は、破線で示すフィルタ枠ｌｌ内に中高性能フィ
ルタ素材１２を角型にジグザグ状に折り返しながらセッ
トした状態を、枠１１の前面開口１３を下に、そして後
面開口１４を上にして示した断面図であり、被処理空気
の流れを矢印で示す。本例では角型にジグザグ状に折り
返す態様が前面開口１３の側も後面開口１４も同じピッ
チ中とした例を示しており、これによって、以下に説明
する′超音波による水分除去処理並びに超音波洗浄処理
と、殺菌または滅菌処理のための放射線の照射を行い易
くすることができ、′ｐ材の再生機能回復のための諸設
備の配置を簡易化できると共にその効率を向上させるこ
とができる。ここでジグザグ状に角型に折り返すことに
よりて形成された空気の吸込側の角溝状の窪みを吸込側
溝１５．空気の吹出側の角溝状の窪みを吹出側溝１６と
名付ける。図示の例では。

両側端のものを除いて吸込側溝１５と吹出側溝１６は互
いに対称形の形状を有している。

第６図とその■−■線矢視断面図である第７図は、吹出
側溝１６のそれぞれに三本の超音波振動子ユニッ）２０
を挿入した構成を示す、第７図に見られにように、超音
波振動子ユニット２０は、吹出側溝１６の溝の長手方向
に沿った線状のユニットである。これは第８図の拡大図
に示すように、多数の超音波振動子２１を管路２２内に
所定間隔で配置すると共に各超音波振動子２１が位置す
るところでその両面側に先細りのホーン２３を取付け、
このホーン２３の先端開口を炉材１２に接触させるかま
たはその近傍に位置させたものである。各超音波振動子
２１は管路２２内に配置したリード線によって本発明の
装置本体に付設した発信回路（図示しない）に接続され
る。このように構成した線状の超音波振動子ユニット２
０は１図示の例では、吹出側溝１６内にその深さ方向に
三本互いに並行にして収容されている。この収容にあた
っては、第７図に示したように、三本のユニットの端を
共通のフレーム２４で支持し、このフレーム２４を枠体
１１の内面に予め取付けたレール１９に挿入することに
よって簡単に行い得る。このようにして超音波振動子２
１がら超音波を発信させ、これをホーン２３を介して炉
材の面に伝播させることにより、炉材が濡れ面であれば
その濡れ面の水分を霧状として蒸発させることができ、
また超音波の凝集作用によって炉材の中に滞留していた
微細粒子を炉材表面に収集させ、いわゆる超音波洗浄を
行い得る。したがって、既述のスプレーノズル３による
清浄操作成いは超音波霧化器１７による噴霧清浄操作を
終えたあと、この超音波振動子２１による操作を短時間
続行することにより、フィルタ素材１２の再生を簡単に
行なうことができる。

第９図と第１Ｏ図は、フィルタ素材１２の吸込側溝１５
に紫外線を照射するようにした以外は第６〜７図で説明
した態様と同じ構成を示す、すなわち。

吸込側溝１５の片側の枠体１１にスリット２５を設け。

このスリット２５の外側に紫外線ランプ２６を設置する
と共に、吸込側溝１５の反対側の枠体１１には反射鏡２
７を設置した構造を示す、紫外線ランプ２６の取付けの
詳細は第１１図の部分斜視図に示すように。

スリット２５の外側に透明板２８を張り付けてスリット
２５を気密に閉塞し、この透明板２８の外側に反射鏡２
９を取付けると共にこの透明板２８と反射鏡２９との間
に紫外線ランプ２６を設置する。これによって紫外線ラ
ンプ２６を点灯すると紫外線が透明板２８を介してスリ
ット２５から吹出側溝１６内に照射され。

対面の反射鏡２７で反射して吹出側溝１６を構成してい
るフィルタ素材１２の全体に紫外線□が照射されること
になり、フィルタ素材１２に生息する菌類を死滅させる
ことができる。なお、この紫外線ランプ２６の外側には
９図示しないが、枠体１１と接合するように配電ボック
スが設けられ、各々の紫外線ランプ２６に通電するよう
になっている。また、紫外線ランプ２６とは反対側の対
向面に取付ける反射鏡２７も、枠体にスリット３０を設
け、このスリット３゜の外側に設けることによってその
取り換えや清掃を簡単に行うことができる。

紫外線の照射時期は洗浄後の乾燥操作と並行して行って
もよいが洗浄前あるいは空気浄化操作を行っている装置
稼動中に洗浄や超音波操作とは独立して行ってもよい。

以上のように構成した本発明の空気浄化装置は中高性能
フィルタ素材の使用によって海塩粒子と黴胞子の捕集が
効果的になされ、その捕集量が一定量を超えた場合に洗
浄して再生することができるものであり、またその再生
を迅速にするための乾燥処理並びに殺菌処理も併せて行
い得るものである。したがって、海塩粒子と黴胞子等の
相互作用による既述の問題を効果的に解決することがで
きる。とくに本発明装置は圧損の低下や処理風量の低下
といった問題からも解放され、且つ装置構成が単純であ
るし、超音波の物理的作用を利用するから制御が筒易化
する等の利点を有し、建物への外気取入れのさいの外気
処理用空気浄化装置として大きな威力を発渾する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空気浄化装置の全体を示す斜視図、第
２図は本発明の空気浄化装置の要部構成を示す離断面図
、第３図は本発明の空気浄化装置の他の例の要部構成を
示す離断面図、第４図は本発明に従うフィルタユニット
部分の一部切り欠き斜視図、第５図は本発明に従うフィ
ルタ素材のジグザグ状の折り返し状態を説明するための
略断面図、第６図はフィルタ素材の吹出側溝に超音波振
動子を挿入した状態を示す略断面図、第７図は第５図の
■−■線矢視断面図、第８図は超音波振動子の配置！３
様を示す切り雌牛面図５第９図はフィルタ素材の吹出側
溝に超音波振動子を挿入すると共に吸込側溝に紫外線が
照射するようにした構造を示す略断面図、第１０図は第
９図のＸ　−Ｘ　４！矢視断面図、第１１図は第１０図
の紫外線ランプ部分を示す斜視図である。１・・フィルタユニット、　　２・・洗浄水受は板。３・・スプレーノズル、　　４・・装置ケーシング。５・・フィルタユニットの空気吸込面。６・・洗浄水集水用の側溝、　　７・・給水へンダ。９・・空気取入口２１０・・空気取出口。１１・・フィルタ枠（枠体）、１２・・中高性能フィル
タ素材、１５・・吸込側溝、１６・・吹出側溝。１７・・超音波霧化器、２０・・超音波振動子ユニット
、２１・・超音波振動子、２２・・超音波振動子を配置
する管路、２３・・ホーン、２６・・紫外線ランプ、２
７・・反射鏡　　２８・・透明板。２９・・反射鏡。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）前面開口と後面開口をもつ方形のフィルタ枠内に
、枠内面積より大きな面積をもつシート状の中高性能フ
ィルタ素材をジグザグ状に折り返して張り渡してなるエ
アフィルタを、被処理空気の流れが下方から上方に向け
て通過するように該前面開口を下方に向けて設置し、こ
のエアフィルタの下面に向けて洗浄水を上向きに供給す
る手段を設け、そして、ジグザグ状の折り返しによって
生じたフィルタ内窪みに超音波振動子を設置してなる空
気浄化装置。
（２）洗浄水を上向きに供給する手段はスプレーノズル
である特許請求の範囲第１項記載の空気浄化装置。
（３）洗浄水を上向きに供給する手段は超音波霧化器で
ある特許請求の範囲第１項記載の空気浄化装置。
（４）前面開口と後面開口をもつ方形のフィルタ枠内に
、枠内面積より大きな面積をもつシート状の中高性能フ
ィルタ素材をジグザグ状に折り返して張り渡してなるエ
アフィルタを、被処理空気の流れが下方から上方に向け
て通過するように該前面開口を下方に向けて設置し、こ
のエアフィルタの下面に向けて洗浄水を上向きに供給す
る手段を設けると共に、ジグザグ状の折り返しによって
生じたフィルタ内窪みに超音波振動子を設置し、そして
該ジグザグ状の折り返しによって生じた空気吹出側のフ
ィルタ内窪みおよび／または空気吸込側のフィルタ内窪
みに紫外線が照射されるように紫外線ランプを設置して
なる空気浄化装置。