JPS63315126A - 空気清浄用吸着ユニット - 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］ 本発明は空気清浄用吸着ユニットに関する。さらに詳し
くは、人体に不快感を与える悪臭成分や健康上好ましく
ないイオン性物質、微粒子状の塵芥などを低圧力損失で
効率よく素早く物理的、化学的に吸着除去し、かつ吸着
寿命が永く、吸着性能の優れた空気清浄用吸着ユニット
に関する。

［従来の技術］ 従来、天然繊維、合成繊維のフェル１〜状、網目状シー
ト状物あるいは、これらに予め電荷を埋め込んだり、装
置内で高電圧下エレクトロンをチャージさせるなどした
エレクトレット繊維シート状物、あるいは素焼板のよう
な多孔質無機成型品シート状物から成るフィルターがあ
り、さらに二酸化マンガン系化合物のような化学物質や
、粒状、繊維状活性炭フィルターが単独、あるいは前記
シート状物と組み合わせた状態で、フィルターユニット
として用いられ、数多く商品化されてきた。これらユニ
ットは居室、病室、動物舎などの空気清浄化に利用され
、それなりの効果を挙げてきた。

しかしながら、これらのフィルターユニットは十分満足
すべき性能が得られるものではなかった。

それというのも第１にこれらシート状物は、吸着面か空
気流に対して直角面に配位構成されたものであり、通気
抵抗即ち、圧力損失が大きいという欠点を有している。

圧力損失を低く抑えるためには網目構造を大きくすると
か、シートの厚みを薄くするなどの方法が一般に採用さ
れるが、これは空気中の非吸着物質との接触チャンスを
少なくすることであり、リークが生じてしまい、吸着性
能を著しく低下させるという欠点を有していた。

さらにまた、これらフィルターユニットは有効表面積が
十分大きくないために、表面吸着活性がすぐに失活して
しまい、効果の持続性という点でも問題であり、実用上
長期間フィルター寿命を保持するものではなかった。

さらにまた第２の欠点として、悪臭成分の除去性能が乏
しいことでおった。ずなわち、電荷をチャージさせたフ
ィルターの場合、微粒子状塵芥の吸着にある程度の効果
が認められるものの、悪臭ガスの除去性能がなく、活性
炭素フィルターの場合、低分子量の極性ガスとりわけ悪
臭成分の代表であるアンモニアの除去性能が極めて小さ
い。

また、活性炭素フィルターや粒状二酸化マンカン系吸着
剤の場合は、これら自体から微粒子を発生するので空気
清浄用としては好ましくないなどの欠点を有していた。

一方、人間の居住空間の清浄化、無臭化については益々
高級化が求められるし、産業の高度化に伴って、ファイ
ン産業、ハイテク産業においても益々空気の高度の清浄
化が必要とされるようになり、高性能吸着ユニットの出
現が強く望まれている。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は圧力損失が少なく、かつ被吸着物質のリークが
なく、なおかつ吸着寿命の永い吸着ユニットであり、空
気中の微粒子状塵芥は勿論、悪臭カスとりわけ悪臭の代
表であるアンモニアの除去性能に優れ、さらに空気中に
浮遊するイオン性成分まで除去する空気清浄用吸着ユニ
ットを安価に提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は次の構成を有する。

（１）　　吸着シートが空間を介して多層積層され、か
つ両端が開口されていることを特徴とする空気清浄用吸
着ユニット。

（２）両端が開口された吸着ユニットにおいて、その両
開口端間の長さ（Ｌ）と吸着シートが空間を介する間隔
（Ｄ＞との関係がＬ／Ｄ≧２である特許請求の範囲第１
項に記載の空気清浄用吸着ユニット。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の吸着ユニットは、次のシート状物から構成され
る。シート状物とは木綿、レーヨン、麻など天然繊維、
ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリレタンなどの
合成繊維およびこれらの混合、組合せの編織物、不織布
、ペーパー、フェルトなどであり、さらにセルロースス
ポンジ、濾紙、ダンボール、木製品などのシート状物で
あり、素焼板のような無機質多孔シート状物などを挙げ
ることができる。

本発明の吸着ユニットはかかるシート状物に消臭剤を含
浸、噴霧などの方法で付与することにより、吸着シート
が構成される。

消臭剤としては植物から抽出された本精油、第一鉄塩系
、第二鉄フタロシアニンオクタカルボン酸系などの化学
的消臭剤を挙げることができるか、とりわけ酒石酸、ク
エン酸、リンゴ酸などの分子内にカルボキシル基を２個
以上有するオキシカルボン酸化合物と第一鉄塩および第
三成分として硫酸塩または亜硫酸塩を配合させた消臭剤
が本発明の目的を達成する上で最も好ましい。

シート状物に付与する消臭剤の割合は、特に限定されな
いが通常、消臭剤の固形分または有効成分として、シー
ト状物の重量に対して、０．５〜２００％付与される。

このようにして得られた吸着シート１は、第１図〜第４
図に示すように空間を介して多層積層され、かつ両端が
開口された構造に成型し、本発明の吸着ユニットに成型
する。そして該吸着ユニットは第５図に示すように、収
納ケース２内に吸着シート１面が空気流に対して並行と
なるよう配位セットしなければならない。これにより開
口された一端から空気は、矢印六方向から吸入され、吸
着シート１面に対して並行流で流れ、開口された他端に
達し、矢印Ｂ方向に排気される。すなわち空気は吸着シ
ート１と直交貫流しないので圧力損失を生じない。

かかる本発明の吸着ユニットにおいて、両開口端間の長
さ（Ｌ）と吸着シートが空間を介する間隔（Ｄ＞との関
係は、Ｌ／Ｄ≧２であることが本発明の目的達成のため
に好ましい。

１／Ｄか２より小さいと、悪臭成分を完全に除去すると
いう本発明の目的を達成できないし、ざらに、吸着シー
トの表面積即ち吸着活性点が減少するので効果の長期持
続性の点で本発明を達成できない。通常、Ｌ／Ｄは２〜
２００のものが使用されるが、上限は特に限定されない
。上限値は、吸着シートを収納するケースや設置場所な
どの外的条件によって設定される。

本発明を構成する吸着シート間の空間形成は、螺旋状の
針金など金属成型品、プラスチック成型品、ガラス成型
品や金属、プラスチック製の網状、波状成型品などをス
ペーサとして吸着シート間に部分的または全面に挿入す
ることにより形成される。また、かかるスペーサを挿入
することなく、吸着シートを加圧成型、加熱成型などの
加工により空間を形成させてもよい。また、横断面が山
／谷構造を有するダンボール波板の吸着シートまたはダ
ンボール波板を吸着シート間の１部または全面に使用し
てもよい。さらに、ダンボール波板自体に消臭剤を付与
するのも好ましい実施態様である。　本発明の吸着ユニ
ットにおいて、空気流は吸着ユニットの吸入口から排気
口まで並行流となり圧力損失を生じないにもかかわらず
、該吸着シートには前述の特殊な消臭剤を選択し付与さ
せているので、流速の速い空気流に対しても空気中のア
ンモニア、トリメチルアミン、メチルメルカプタンなど
の悪臭成分をほぼ完全に吸着除去することができる。

また本発明の吸着ユニットは、前述のＬ／Ｄ≧２を採用
することにより、消臭活性の比表面積が非常に大きく、
悪臭成分吸着除去効果の持続性が極めて永いという特徴
を有する。

さらに、本発明の吸着ユニットは前）ホの吸着シート構
造と特定の消臭剤を組み合わせたことにより破過点か極
めてシャープである特徴を有する。

特に消臭剤は、分子内にカルボキシル基を２個以上有す
るオキシカルホン酸化合物と第一鉄塩、および第三成分
として硫酸塩または亜硫酸塩を含有してなる脱臭剤であ
る場合に限定されるのであるか、初め白色ないしは淡青
色であった吸着シートが、悪臭成分吸着により化学的に
活性が破過すると茶褐色に変色するので吸着ユニット取
換え時期が明確にわかるという利点を有する。さらに驚
くべきことに茶褐色を示す破過点は空気流に沿ってピス
トンフロー的に進行し、吸着シート全体か破過するまで
悪臭成分のリークがほとんどなく、吸着活性は余すこと
なく十分に活用される。

本発明は、ざらに必要に応じて、イオン交換体、活性炭
、エレクトレット繊維などを併用ユニットとして組合わ
せ使用することも効果を高める上で好ましい実施態様で
ある。第６図は各々第５図に示した吸着ユニットの上に
さらに併用ユニットを組合わせた状態を示す。イオン交
換体３、活性炭４、エレクトレット繊維５などの種類お
よび配置−〇　− 順序は使用環境に応じて定め、収納ケースごと適宜取捨
選択される。

併用ユニットの形状はシート状物から一例として第１〜
４図に示した吸着ユニット形状に成型するのが特に好ま
しいが、特に限定されない。なお、２は吸着ユニットの
収納ケース、６．　７．８ハ４１１用ユニット３，４．
５のそれぞれ収納ケースである。

以下実施例により詳しく説明する。

［実施例］ 実施例１ ナイロン不織布（目付１００ｇ／Ｔｒ１２）を硫酸第一
鉄１３９ｇ、クエン酸１０５ｇ、硫安９９ｇ各々溶解し
た１ａの消臭剤水溶液に浸漬し、ローラーを通して絞っ
たあと１２０’Ｃの熱風乾燥機により乾燥し、消臭剤３
０重量％付与の白色〜淡青色の吸着シートを得た。

該吸着シートを幅’１５ｃｍ、長さ４７ｃｍに切り、一
部分にダンボール波板を重ね、渦巻き状に巻いて両端が
開口されている多層積層構造とし、吸着シートが空間を
介する間隔Ｑ、　２ｃｍ両開口端間の長さ１５ｃｍの吸
着ユニットを得た。外径は４７ｍｍであった（実施例１
の吸着ユニット）。

該吸着ユニットを内径４．７ｍｍのアルミ管から成る空
気清浄機ユニットに前記吸着ユニットを挿入充填し、空
気吸入口からアンモニア４００ｐｐｍを含有する空気を
毎分１０１００Ｏ送風した。圧力損失はなく、排気口の
アンモニア濃度は○ｐｐｍで、１０時間運転後もこの性
能をキープした。ここで吸着ユニットを取り出してみる
と、空気吸入口から５ｃｍのところまで茶褐色に変色し
、アンモニアを吸着し破過していることが認められ、５
ｃｍから１５吐までの残りの部分は最初の白〜淡青色の
ままであり吸着余力がまだまだ健在であることを示した
。

比較例１ 一方、前記の実施例１の消臭剤付与の吸着シートを径４
７哩の丸型に切り、これを３枚重ねてフィルターとした
く比較例１のフィルター〉。該フィルターについて実施
例１と同じ方法で空気清浄＝　１１− 機としての性能を評価した。送風初期からアンモニアの
リークが認められ、５時間後には吸着能がほとんど破過
してしまった。

実施例１、比較例１の圧力損失とアンモニア除去率につ
いて第１表に示す。

実施例２ 第６図の如くして試作した。実施例１の吸着ユニットを
収納ケースに充填し、ざらにイオン交換繊維（ポリスチ
レン系多芯海島構造のスルホン酸型カチオンタイプ）の
フェルトシート（目付１００ｇ／Ｔｎ２）から実施例１
の吸着ユニットと同じ構造でイオン交換繊維からなる併
用ユニツ１〜３を作リ、これを収納ケース６に充填した
。ざらに、市販のエレクトレット繊維（目付５０ｑ／Ｔ
１２）からイオン交換繊維と同様にして、エレクトレッ
ト繊維からなる併用ユニット４を作り、収納ケース７に
充填した。

該収納ケースを有する空気清浄機をアンモニア濃度１〜
２１）ｌ）ｍ、タバコ煙の充満する部屋におき、３ケ月
間運転した。３ケ月間を通してアンモニア濃度はｏ　ｐ
ｐｍてあり、タバコの煙および刺激臭は感じられなかっ
た。

比較例２ 一方、ポリエステル不織布、エレクトレット不織布、活
性炭素繊維を組合わせたシートからなるフィルターを空
気流に対して直角面に配置した市販の室内用空気清浄機
について、実施例２と同様に３月間の運転を行なった。

アンモニア濃度は運転開始初期に１１）ｐｍ検出され、
１ケ月後には全く効果が認められなかった。タバコ煙お
よび刺激臭も除去が不十分で不快感が残った。

［発明の効果］ 　１３一 本発明の空気清浄用吸着ユニットは空気の送風による圧
力損失が極めて少なく、悪臭成分とりわけアンモニア、
トリメチルアミン、メチルメルカプタンの消臭性能に優
れている。これら悪臭カスのリークがほとんどなく、か
つその性能保持寿命が永いユニットであり、手軽に持ち
運びの出来る卓上型から動物舎のように大型の清浄用装
置に適したユニットである。

さらに、微粒子状塵芥、イオン性物質を吸着除去できる
ほか、ざらにイオン交換体、活性炭、エレクトレット繊
維など併用ユニットを設けたことにより、万一人体に有
害な重金属イオンがあっても除去できるし、タバコ煙の
ような最近とみに嫌悪感の高いものの除去にも優れた効
果が得られる。

本発明の空気清浄用吸着ユニットは居室、トイレなど家
庭用、会議室、休憩室など事務所、工場や病院、老人ホ
ームなどへルスケアー関連用途、電車、航空機、船舶な
ど交通機関、娯楽施設、公共施設、動物舎、ファイン、
ハイテク産業の室内清浄化に優れた効果を発揮する。

＝　１４−

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明に係る空気清浄用吸着ユニット
の一例をあられす斜視図である。 第５図は空気清浄機の一部を示すものであり、本発明に
係る吸着ユニットが収納ケースに充填された状態をあら
れす斜視図である。 第６図は本発明に係る第５図に示した吸着ユニットの上
に併用ユニットを組合わせた空気清浄機の状態をあられ
す側面図である。 ］：吸着シート　　２：収納ケース ３：イオン交換体併用ユニット ４活性炭併用　ユニット ５：エレクトレット繊維併用ユニッ　トロ、７，８：各
併用ユニットの収納ケース９ニブレフイルター Ａ：空気の吸入方向　日：空気の排気方向Ｄ：吸肴シー
トが空間を介する間隔 Ｌ：両開ロ端間の長さ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸着シートが空間を介して多層積層され、かつ両
   端が開口されていることを特徴とする空気清浄用吸着ユ
   ニット。
2. （２）両端が開口された吸着ユニットにおいて、その両
   開口端間の長さ（Ｌ）と吸着シートが空間を介する間隔
   （Ｄ）との関係がＬ／Ｄ≧２である特許請求の範囲第１
   項に記載の空気清浄用吸着ユニット。