WO2022195898A1 - 室内用空気浄化具 - Google Patents

Abstract

本発明の室内用空気浄化具は、銅素材を旋盤やフライス盤で切削した際に発生する削り屑１０を通気性のあるネット１１の内部に収納したものである。銅素材は純銅であっても各種の銅合金であってもよい。ネット１１を球状として吊るしたり、ネットを容器状として机上などに置くこともできる。室内の空気中に浮遊する細菌やウイルスが削り屑１０の表面に接触すると、銅の抗菌・抗ウイルス作用により細菌やウイルスの活性を低下させることができる。

Description

室内用空気浄化具

　本発明は、銅の抗菌・抗ウイルス作用を利用した室内用空気浄化具に関するものである。

　銅が抗菌・抗ウイルス作用を持つことは従来から広く知られている。そのメカニズムは、銅イオンがウイルスのエンベローブ膜に穴を開けたり、銅イオンによって生成されたフリーラジカルが遺伝物質を分解するためであろうと考えられている。

　米国の国立衛生研究所の研究チームによれば、新型コロナウイルスの残存時間は、プラスチックやステンレスの表面では７２時間、段ボールの表面では２４時間であるのに対して、銅の表面では４時間であるとのことである。

　また一般社団法人日本銅センターによれば、銅は緑膿菌、大腸菌、レジオネラ菌などの菌類、クリプトスポリジウム原虫等のほか、インフルエンザウイルスやノロウイルスに対しても、優れた抗菌・抗ウイルス作用を持つことが確認されている。

　このような銅の抗菌・抗ウイルス作用を利用した抗菌材料は従来から提案されており、例えば特許文献１には粒径を１nmから１μｍとした非常に微細な銅合金粉末を物品の表面に分散させることが記載されている。また特許文献２には、銅合金糸を含む複合繊維を用いた抗菌性布帛が記載されている。また特許文献３には、ポルトランドセメントに銅粉末を混合した抗菌性セメントが記載されている。

　しかしこれらの先行特許文献に示された抗菌材料は、表面積を増大させるために銅を微細な粉末または微細な繊維に加工しており、そのために多額の製造コストがかかり、安価に提供できないという問題があった。さらに、銅粉末を樹脂やセメントの内部に練り込んだ材料においては、表面に露出した銅粉末だけが抗菌・抗ウイルス作用に寄与するだけであり、樹脂やセメントの内部に埋没した銅粉末は無駄になるという問題もあった。

　なお、室内の空気をファンで吸引して紫外線殺菌室に送り込み、細菌やウイルスの活性を低下させる空気清浄器も市販されている。しかしその運転のためには電力が必要であるうえ、強力な紫外線が人体やペットに対して悪影響を及ぼす可能性があるため、取扱いに注意が必要であるとされている。

特開２０１９－６５３７５号公報 特開２０１９－１４３２７２号公報 特開２００６－２４９０４１号公報

　従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、安価に製造することができ、しかも人体やペットに対して悪影響を及ぼすおそれのない安全性に優れた室内用空気浄化具を提供することである。

　本発明者は銅製品の加工を業とする者であり、銅素材を旋盤やフライス盤で切削する際に発生する大量の削り屑に着目した。これらの削り屑は従来は廃棄物として処分されていたものである。これらの削り屑は肉薄で螺旋状であるか、肉薄の細片であり大きい表面積を持つので、これらを利用すれば銅の抗菌・抗ウイルス作用を利用した室内用空気浄化具を安価に提供できることに思い至った。

　本発明の室内用空気浄化具は上記の知見に基づいて完成されたものであり、銅素材を切削した際に発生する削り屑を、通気性のあるネットの内部に収納したことを特徴とするものである。

　好ましい実施形態によれば、前記削り屑が銅素材を旋盤加工した際に発生する螺旋状の削り屑であり、圧縮成形された状態でネットの内部に収納されている。また他の好ましい実施形態によれば、前記削り屑が銅素材フライス加工した際に発生する削り屑である。

　さらに、前記ネットがステンレスネットであることが好ましく、前記ネットが球状であり、吊り紐を付けて室内に吊り下げ可能とすることができる。また、前記ネットが容器状であり、その上面に造花を配置して室内に置かれる装飾品とすることもできる。

　本発明の室内用空気浄化具は、従来は廃棄物として処分されていた、銅素材を旋盤やフライス盤で切削する際に発生する削り屑を利用しているため、極めて安価に製造することができる。この削り屑は軽量でありながら大きい表面積を持ち、通気性のあるネットの内部に収納したことにより、削り屑の飛散を避けながら空気を流通させることができる。このため、空気中に浮遊している細菌やウイルスを銅の表面に接触させ、その活性を低下させることができる。

　また銅は古くから鍋や食器に用いられているように人体に対して安全な金属であるから、幼児が触ったり舐めたりした場合にも人体への悪影響はない。更に本発明の室内用空気浄化具は、銅イオンによる抗菌・抗ウイルス作用を利用するものであるから、その効果は半永久的に持続するうえ、単に室内に設置するだけでよいため、電力も必要としない利点がある。

旋盤加工した際に発生する削り屑の外観図である。 削り屑の圧縮成形体の外観図である。 第１の実施形態の室内用空気浄化具を示す外観斜視図である。 第２の実施形態の室内用空気浄化具を示す外観斜視図である。 第２の実施形態の室内用空気浄化具を示す外観斜視図である。 クロスバーを移動させた状態を示す平面図である。 注水状態を示す外観図である。

　以下に本発明の第１の実施形態を説明する。
　図１に示すように、銅素材を旋盤で切削加工する際に発生する削り屑１０は細かい螺旋状であり、切削状態および銅素材の種類によって異なるがその幅は１～１０ｍｍ程度、その厚さは数μｍ～数１０μｍ程度である。このような削り屑１０は軽量でありながら大きい表面積を持ち、しかも内部空間は複雑に入り組んでいるため、空気中に浮遊している細菌やウイルスを銅表面に接触させ、その活性を低下させることができる。

　本発明で用いる銅素材は純銅であっても、銅合金であってもよい。銅合金としては例えば、アルミナ分散強化銅、銀含有銅、ベリリウム含有銅、クロムジルコニウム銅、コバルト含有銅などの様々な銅合金を挙げることができる。これらの銅合金は工業材料として広く用いられているため、その削り屑１０の発生量も多く、容易かつ安価に入手できるものである。抗菌・抗ウイルス作用は銅イオンによるものであり、銀以外の合金成分には抗菌・抗ウイルス作用を期待できない。しかしこれらの合金成分が銅の抗菌・抗ウイルス作用を阻害することはない。

　銅素材を旋盤加工した際に発生する螺旋状の削り屑１０は螺旋状で弾性を持ち、纏まりにくいため、図２に示すように圧縮成形体１１に加工することが好ましい。この加工は金型の内部に削り屑１０を入れ、プレス加工することにより容易に行うことができる。図２では球状の圧縮成形体１１としたが、その形状は直方体、板状体など任意である。このように圧縮することにより削り屑１０は相互に絡まり合うとともに塑性変形し、一定形状を維持できるようになる。なおプレス圧を高くし過ぎると削り屑１０同士が密着して表面積が減少するとともに通気性が損なわれるので、完全に押し潰さない程度に圧縮する必要がある。

　図３に示すように、第１の実施形態ではこの圧縮成形体１１をネット１２に収納した。ネット１２は通気性と強度を備えたものであればその材質は特に限定されるものではないが、この実施形態では耐久性に優れたステンレスネットを用いた。ネット１２の目開きは、削り屑１０の先端が外部に飛び出す危険がないように設定する。

　図３に示す第１の実施形態ではネット１２に吊り紐１３を取り付け、室内に吊るせるようにした。この室内用空気浄化具を窓際や通気口付近などの空気流路に吊り下げれば、空気中に浮遊する細菌やウイルスを削り屑１０の銅表面に捕捉し、それらの活性を低下させることができる。

　この室内用空気浄化具は従来は廃棄物として処分されていた削り屑を利用しているため、極めて安価に製造することができ、しかも優れた抗菌・抗ウイルス効果や、消臭効果を得ることができる。また人体に対して安全であるうえ、抗菌・抗ウイルス効果を半永久的に持続させることができる利点がある。

　次に本発明の第２の実施形態を説明する。
　図４は第２の実施形態を示す外観斜視図であり、２０は強度と通気性を持つネット２１により形成された容器である。このネット２１の材質は特に限定されるものではないが、強度や剛性の観点から、金属製であることが好ましく、実施形態では錆びるおそれのないステンレスネットである。実施形態では平板状のステンレスネットを用いて側面と底面を形成し、一辺が１０～１５ｃｍの立方体状の容器２０とした。なお、容器２０の上面は開放されており、底面は必ずしもネットとする必要はない。このような容器２０の内部に、銅の削り屑２２が充填されている。

　図４に示された削り屑２２は銅素材をフライス盤で切削する際に発生した削り屑であり、切削条件および銅素材の種類によって様々であるがほぼ細片状のものである。必要に応じて篩分けを行い、ほぼ一定サイズのものを容器２０に充填することが好ましい。この削り屑２２はそのまま容器２０内に入れてもよいが、第１の実施形態と同様に一定形状に圧縮しておき、容器２０への収まりを良くしておくこともできる。

　容器２０内に充填された削り屑２２は相互間に無数の空隙を持つため、銅表面と空気との接触面積は非常に大きくなる。しかも削り屑２２の内部に形成される空隙の形状は複雑に入り組んでいるので、マスクと同様に空気中に浮遊する細菌やウイルスを確実に削り屑２２の銅表面で捕捉することができる。このため、空気中に浮遊する細菌やウイルスの活性を低下させる効果も大きくなる。しかもこのような削り屑２２は銅粉末や銅繊維のように空中に飛散することがなく、誤って吸い込むこともない。なお銅は鍋やフライパンなどにも使用されている安全な金属であるから、誤って幼児が触ったり舐めたりしても、人体への悪影響はない。

　容器２０の内部に銅の削り屑２２を充填しただけであっても室内の空気を浄化する効果は発揮されるが、本発明ではこの容器２０の上面に装飾体３０を配置して室内装飾品としている。この実施形態では、四角形の容器２０の対向する２辺の間にクロスバー２３を掛け渡している。このクロスバー２３はステンレスなどの金属板の端部２４を下方に屈曲させたものであり、容器２０の変形を防止する機能もある。

　図示のように、クロスバー２３には装飾体３０を挿入するための多数の取付孔２５が形成されている。クロスバー２３の位置は図４のように容器２０の中心位置としてもよく、あるいは図６のように任意に位置をスライドさせてもよい。

　図４では装飾体３０として造花を用い、造花の中心軸３１をクロスバー２３の取付孔２５に挿入した。しかし図５に示すように、造花の中心軸３１をクロスバー２３のない部位から削り屑２２のすきまに差し込むこともできる。このように容器２０の上面に造花を配置すれば、植木鉢に花を植えたような外観とすることができる。しかし装飾体３０は必ずしも造花に限定されるものではなく、人形、万国旗など、適宜変更が可能である。なお容器２０の形状は上記の実施形態のように角型とするほか、円筒形とすることもできる。

　この第２の実施形態の室内用空気浄化具は、机上などに単に置いておくだけでも室内の空気を浄化することができるが、図７に示すように植木鉢のように少量の水を注ぐこともできる。銅の削り屑２２には吸水性はないが、水の一部は削り屑２２の表面に付着し、残部は削り屑２２のすきまを通過して流下する。このため容器２０の下部には吸水パッド３２か、受け皿を敷いておくことが望ましい。

　銅イオンは水中の微生物に対しても抗菌効果を発揮するため、削り屑２２と接触した水は雑菌やカビが発生することなく清浄な状態に保たれる。注がれた水は徐々に蒸発して室内を加湿する効果がある。また、削り屑２２は乾燥状態にあるよりも表面に水が付着した状態の方が空中の細菌やウイルスを捕捉する効果が高まるものと期待される。このため植木鉢に水を注ぐように、毎朝、少量の水を注ぐことが好ましい。

　以上に説明したとおり、本発明によれば、安価に製造することができ、しかも安全性と抗菌・抗ウイルス効果の持続性に優れた室内用空気浄化具を提供することができる。

１０　削り屑
１１　圧縮成形体
１２　ネット
１３　吊り紐
２０　容器
２１　ネット
２２　削り屑
２３　クロスバー
２４　端部
２５　取付孔
３０　装飾体
３１　造花の中心軸
３２　吸水パッド

Claims (6)

1. 　銅素材を切削した際に発生する削り屑を、通気性のあるネットの内部に収納したことを特徴とする室内用空気浄化具。
2. 　前記削り屑が銅素材を旋盤加工した際に発生する螺旋状の削り屑であり、圧縮成形された状態でネットの内部に収納されていることを特徴とする請求項１に記載の室内用空気浄化具。
3. 　前記削り屑が銅素材をフライス加工した際に発生する削り屑であることを特徴とする請求項１に記載の室内用空気浄化具。
4. 　前記ネットがステンレスネットであることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の室内用空気浄化具。
5. 　前記ネットが球状であり、吊り紐を付けて室内に吊り下げ可能としたことを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の室内用空気浄化具。
6. 　前記ネットが容器状であり、その上面に造花を配置して室内に置かれる装飾品としたことを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の室内用空気浄化具。
    

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