JP2000152982A

JP2000152982A - 消臭性フィルタ及び空気調和機

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Publication number: JP2000152982A
Application number: JP10329476A
Authority: JP
Inventors: Akio Miyata; 昭雄宮田; Hiroshi Kosaka; 宏高坂; Hideo Nojima; 秀雄野島; Nobushige Arai; 暢茂洗
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-11-19
Filing date: 1998-11-19
Publication date: 2000-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】コンパクトかつ長寿命で、たばこの臭気を効
率よく取り除くことができる消臭性フィルタを低コスト
で提供する。【解決手段】格子状の構造をした樹脂製のハニカム成
型品１の表面に消臭作用をもつオクタカルボキシ鉄（II
I）フタロシアニンと水系接着剤を含むエマルジョン溶
液をコーティングする。アパタイトと活性炭を含有する
不織布を重ね合わせて積層体を形成することによりアパ
タイトハニカムフィルタ２を作製する。これらのハニカ
ム成型品１及びアパタイトハニカムフィルタ２とをポリ
プロピレン製の外枠４に設けられた取り付け部にそれぞ
れ装着する。さらに、ネット状のナイロン繊維にオクタ
カルボキシ鉄（III）フタロシアニンを染色した複数の
バイオネット３を前記ハニカム成型品１及び前記アパタ
イトハニカムフィルタ２を取り囲むように配置し、外枠
４に熱圧着により固着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、消臭性フィルタ及
びそれを備えた空気調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の気密性の高い家屋では、特に室内
に臭いがこもりやすく、室内で発生するたばこ臭や生活
臭（汗、生ゴミ、調理、ペット等）を取り除きたいとい
う要望が強まっている。特に、たばこ臭はたばこを吸わ
ない回りの人に不快感を与え、迷惑となるだけでなく、
たばこ臭に含まれる有害成分は生理的にも悪影響を及ぼ
すことが問題となっている。

【０００３】この要望に応えるため、脱臭・消臭の機能
を取り入れた空気調和機が開発されている。消臭方式と
しては、活性炭フィルタによる悪臭の吸着、光触媒酸
化、オゾン酸化によるものが多い。

【０００４】また、近年人工酵素である遷移金属キレー
ト化合物をレーヨン遷移等に担持させて酸化触媒として
用い、臭気成分を分解する方法が「工業材料」１９９１
年１０月号等に提案されている。

【０００５】この方法は、悪臭物質に含まれる移動性水
素を遷移金属化合物を触媒として脱水素酸化し、二量
化、水溶性化、不揮発化させることにより消臭を可能と
している。遷移金属キレート化合物の中でも、オクタカ
ルボキシ鉄（III）フタロシアニンは、酸素と水の存在
下で硫化水素やメルカプタンを分解してジサルファイド
類に変化させる。また、分子内のカルボキシル基により
アンモニア等の塩基性ガスをイオン結合で化学吸着させ
て除去することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】活性炭は、１０〜２０
オングストロームの無数の穴のあいた無極性の多孔質体
で、ほとんどの臭気性ガスに対して極めて優れた吸着性
を有する材料である。しかしながら、硫黄化合物、アル
デヒド類、低級脂肪酸に対する吸着性が低い。たばこの
臭気には、アセトアルデヒド、低級脂肪酸、アンモニ
ア、低級アミン、炭化水素、硫化水素、等が含まれてい
るが、特に活性炭の吸着性が弱いアセトアルデヒドや低
級脂肪酸の割合が高い。このため、活性炭によってたば
この臭気を除去することが困難であった。

【０００７】また、活性炭の悪臭分子に対する吸着量に
は限界があり、そのため活性炭フィルタによる脱臭効果
はおのずと一時的なものとなる。しかも、活性炭に吸着
された悪臭分子は平衡によって脱離して放出されるとい
う問題がある。

【０００８】光触媒酸化による消臭は、消臭速度が遅い
だけでなく、励起光源を併設する必要があり、コスト
高、装置の大型化、消費電力が大きいなどの問題があ
る。

【０００９】オゾン酸化による消臭においては、消臭作
用を有するオゾンそのものが人体に有害であるため、過
剰なオゾンを分解する装置が必要不可欠であり、これも
やはりコスト高、消費電力が大きいなどの問題がある。

【００１０】本発明は、従来方法の上述した欠点を克服
し、コンパクトかつ長寿命で、たばこの臭気を小さい圧
力損失で効率よく取り除くことができる消臭性フィルタ
及びそれを備えた空気調和機を低コストで提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の消臭性フィルタは、遷移金属キレート化合
物を樹脂成型品の表面にコーティングしたことを特徴と
する。

【００１２】この構成によると、消臭性フィルタを通過
する空気は、遷移金属キレート化合物を触媒として臭気
成分が分解される。

【００１３】また、請求項２の消臭性フィルタは、請求
項１に記載の消臭性フィルタにおいて、前記遷移金属キ
レート化合物の水溶液と、バインダ樹脂を含むエマルジ
ョン液との混合液を前記樹脂成型品に塗布後乾燥させた
ことを特徴とする。

【００１４】この構成によると、遷移金属キレート化合
物の樹脂成型品へのコーティングが容易となる。

【００１５】また、請求項３の消臭性フィルタは、請求
項１又は請求項２に記載の消臭性フィルタにおいて、前
記遷移金属キレート化合物を金属ポリカルボキシフタロ
シアニンにしたことを特徴とするものである。

【００１６】この構成によると、消臭性フィルタを通過
する空気は、金属ポリカルボキシフタロシアニンを触媒
として臭気成分が分解される。そして、消臭フィルタを
水洗いすることにより消臭性能の再生が行える。

【００１７】また、請求項４の消臭性フィルタは、請求
項１乃至請求項３のいずれかに記載の消臭性フィルタに
おいて、前記樹脂成型品をハニカム形状又は格子形状に
したことを特徴とする。

【００１８】この構成によると、消臭性フィルタを通過
する空気は、ハニカム形状又は格子形状の通路を通り、
通路壁面にコーティングされた遷移金属キレート化合物
と接触することにより遷移金属キレート化合物を触媒と
して臭気成分が分解される。

【００１９】また、請求項５の消臭性フィルタは、請求
項１乃至請求項４のいずれかに記載の消臭性フィルタに
おいて、アパタイトを含有した不織布と活性炭を含有し
た不織布とを重ねあわせて形成したアパタイトハニカム
フィルタと、不織布または織布に遷移金属キレート化合
物を含浸したバイオネットを備えたことを特徴とする。

【００２０】この構成によると、消臭性フィルタを通過
する臭気成分は、アパタイトハニカムフィルタに含有さ
せた活性炭に吸着されて除去されるとともに、バイオネ
ットに含浸した遷移金属キレート化合物に接触すること
により遷移金属キレート化合物を触媒として分解され
る。

【００２１】また、請求項６の空気調和機は、請求項１
乃至請求項５のいずれかに記載の消臭性フィルタを備え
たことを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明に係る消臭性フィル
タの平面図であり、該消臭性フィルタはハニカム成型品
１、アパタイトハニカムフィルタ２及びバイオネット３
を組み合わせて形成されている。以下にそれぞれの構成
を具体的に説明する。尚、図１において、４はポリプロ
ピレン製の外枠であり、ハニカム成型品１及びアパタイ
トハニカムフィルタ３を装着するための取り付け部（図
示せず）を有している。

【００２３】ハニカム成型品１は、厚さ（紙面に垂直な
方向）約５ｍｍの格子状もしくはハニカム状の構造体で
ある。図１は格子状の場合を示しているが、通気性を有
する構造であればよい。格子の各セルの開口部面積は約
０．５ｃｍ²である。このような筒状体の中に空気を通
過させるようにすれば、極めて圧損失の少ないフィルタ
を提供できる。

【００２４】このハニカム成型品１の表面には遷移金属
キレート化合物をコーティングしているが、その手順を
以下に説明する。まず、オクタカルボキシ鉄（III）フ
タロシアニンを水溶液とし、アクリル酸エステル系エマ
ルジョン液もしくはポリビニルアルコール等のバインダ
樹脂が分散しているエマルジョン液と混合する。混合比
は、水溶性エマルジョン液１００ｍｌに対してオクタカ
ルボキシ鉄（III）フタロシアニン１ｇとする。尚、エ
マルジョン液はオクタカルボキシ鉄（III）フタロシア
ニンを安定に溶解させるため、アルカリ性に調製する。
その調製に際しては、水酸化ナトリウムまたは水酸化カ
リウムを用いるのが好ましい。

【００２５】次に、この溶解液をハニカム成型品１の表
面に吹き付け塗布し、水分を蒸発させて塗膜層を形成さ
せた後、オーブンにより６０℃で２時間熱処理して硬化
させる。さらに、この塗装膜を中和するため、０．１規
定の希塩酸で洗浄してから、繰り返し水洗して塩化ナト
リウムと過剰の塩酸を洗い流し、水洗後に温風を当てて
表面を乾燥させた。こうして作製したハニカム成型品１
を外枠４に一体的に組み込む。

【００２６】抗菌効果のあるアパタイトハニカムフィル
タ２は、アパタイトを含有させた不織布シートと活性炭
を含有させた不織布シートにより構成されている。不織
布シートにコルゲート加工を施して作製した波形板と仕
切板を交互に重ね合わせ、その重ね合わせた部分を接着
剤で接着して積層体を形成した。あらかじめ不織布シー
トに付着させたアパタイトは、ウイルスを不活化して繁
殖力を抑える抗菌作用をもっている。こうして作製した
アパタイトハニカムフィルタ３を外枠４の取り付け部に
装着することで、抗菌効果とたばこ臭気以外の臭気成分
も吸着により除去できる。

【００２７】次に、バイオネット３は以下の手順によっ
てナイロンネットにオクタカルボキシ鉄（III）フタロ
シアニンを含浸して作製した。

【００２８】水酸化カリウムを溶かしたアルカリ水溶液
に、消臭性材料であるオクタカルボキシ鉄（III）フタ
ロシアニンを加えて溶解させた。この溶液を６０℃に保
ち、これに複数枚の多孔質性ナイロンネットを一晩浸漬
して充分膨潤させた後、該ナイロンネットを取り出し、
濡れた状態で８０〜１５０℃、好ましくは１００℃の熱
風を約１０分送風して乾燥する。

【００２９】ナイロンネットに染み込んだ水酸化カリウ
ムを中和するため、該ナイロンネットを希塩酸に浸漬す
る。さらに、このナイロンネットを取り出し、過剰の塩
酸を水洗して十分に洗い流した後、再度乾燥してオクタ
カルボキシ鉄（III）フタロシアニンを含浸させたバイ
オネット３を作製した。これらのバイオネット３を図１
に示すように圧力損失を大きくしない程度の厚みで外枠
４に取り付けたハニカム成型品１及びアパタイトハニカ
ムフィルタ２の周囲に配置し、熱圧着法により外枠４に
固着させることによって、よりたばこ臭の除去効率を向
上させるように消臭性フィルタ（３５ｃｍ×３０ｃｍ）
を作製した。

【００３０】以上のようにして作製した２枚の消臭性フ
ィルタ１５を図２に示すように空気調和機の室内機の空
気吸込み口１４と熱交換器１６との間に装着した。この
状態で空気調和機を例えば、冷房モードで運転させる
と、送風ファン１１が作動して室内の空気は空気吸込み
口１４から吸い込まれる。吸い込まれた空気は熱交換器
１６で冷却されて冷気となり、送風ファン１１によって
吹出し口１２から吹き出される。空気とともに空気吸込
み口１４から吸い込まれた臭気は、消臭性フィルタ１５
を通過する際に除去されるようになっている。この空気
調和機を用いて行った特性試験の結果を従来技術による
比較例とともに説明する。

【００３１】この空気調和機の室内機を容積１ｍ³のア
クリル製ボックス内に設置してたばこ臭の消臭試験を次
のように行った。尚、ボックス内は一般的な家屋の室内
に近い雰囲気になるように温度２５℃、湿度６０％に調
整した。ボックス内でたばこ（マイルドセブン）５本を
機械喫煙させ、室内機の送風ファン１１を流速３ｍ³／
分で運転してボックス内部の空気を循環させた。送風フ
ァン１１の運転の前後で、アンモニア、アセトアルデヒ
ド、酢酸の各臭気性ガスの濃度をガス検知管で測定し、
各ガスの除去率を算出した。トータル除去率は、ＪＥＭ
１４６７に準拠した計算式［（アンモニア除去率＋２×
アセトアルデヒド除去率＋酢酸除去率）÷４］によって
求めた。

【００３２】さらに、たばこを５本ずつ連続して機械喫
煙させ、その都度上述した方法で各ガスの除去率を測定
し、トータル除去率を算出した。この操作をたばこの累
積本数が２５本になるまで繰り返す。

【００３３】比較例として、外枠４の全体にアパタイト
ハニカムフィルタ２を装着した本実施形態と同じ大きさ
の消臭フィルタを２枚重ねて、空気吸込み口１４に臨ま
せて設置した空気調和機について消臭試験を行った。試
験方法は上記と同様である。得られた試験結果を表１に
示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１より明らかなように、アンモニア、ア
セトアルデヒド、酢酸の各臭気性ガスのすべてにおい
て、本発明に係る実施形態の方が従来品である比較例よ
り著しく高い除去率を与えている。たばこの累積本数が
増えるに従い、本実施形態及び比較例ともに各ガスの除
去率は低下するが、本実施形態ではたばこの累積本数が
２５本になっても、特に強い刺激臭のアンモニアに対し
ては、７０％以上の除去率が得られている。トータル除
去率については、比較例では初期でも４０％に満たない
不十分な結果しか得られていないのに対し、本実施形態
では、たばこの累積本数が２５本になっても、約５８％
のトータル除去率が得られ、依然として消臭性能の基準
値である５０％を超えている。

【００３６】以上の結果からも分かるように、従来品で
ある活性炭による悪臭物質の吸着によって消臭を行うア
パタイトハニカムフィルタに比べて、遷移金属キレート
化合物をコーティングしたハニカム成型品、アパタイト
ハニカムフィルタ及びバイオネットを組み合わせ複合化
した本発明に係る消臭性フィルタは消臭性能が極めて優
れている。

【００３７】本発明は空気調和機の室内機に消臭性フィ
ルタを取り付ける場合について説明したが、これに限ら
れず、室内に設置して空気を循環させる他の装置、例え
ば空気清浄機や除湿機にこの消臭性フィルタを搭載して
もよい。

【００３８】

【発明の効果】本発明は以上の構成であるので、請求項
１、請求項２の発明によると樹脂成型品に遷移金属キレ
ート化合物をコーティングしているので、圧力損失が少
なく短時間で大量の空気を通過させて効率良く消臭でき
る消臭性フィルタを低コストで得ることができる。

【００３９】また、請求項３の発明によると、消臭作用
を持つ材料として金属ポリカルボキシフタロシアニンを
採用しているので、たばこ臭に含まれるほとんどの臭気
性ガスを効果的に消臭することができるとともに、水洗
いにより簡単に消臭性能を再生することができる。

【００４０】また、請求項４の発明によると、消臭性フ
ィルタをハニカム形状または格子形状にしているので圧
力損失が小さくかつ空気との接触面積を大きくすること
ができ、より消臭効率を向上させることができる。

【００４１】また、請求項５の発明によると、遷移金属
キレート化合物をコーティングした樹脂成型品から成る
フィルタと、アパタイト及び活性炭を含むアパタイトフ
ィルタと、遷移金属キレート化合物を含浸したバイオネ
ットとを複合することによって、よりたばこ臭気の除去
量を増加させることができるとともに、他の臭気成分の
除去及び抗菌効果を得ることができる。

【００４２】また、請求項６の発明によると、樹脂成型
品に遷移金属キレート化合物をコーティングして消臭性
フィルタを形成しているので、圧力損失が少なく短時間
で大量の空気を通過させて効率良く消臭できる空気調和
機を低コストで得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る消臭性フィルタの平面図であ
る。

【図２】本発明に係る消臭性フィルタを搭載した空
気調和機の構成を示す背面からの概略斜視図である。

【符号の説明】

１ハニカム成型品２アパタイトハニカムフィルタ３バイオネット４外枠１１送風ファン１２空気吹出し口１４空気吸込み口１５消臭性フィルタ１６熱交換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野島秀雄大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者洗暢茂大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 3L053 BD03 4C080 AA03 AA05 AA07 BB02 BB05 CC02 CC08 HH05 HH09 JJ03 JJ05 MM01 MM05 MM19 NN22 NN28 QQ03 QQ11 QQ17 QQ20 4D019 AA01 AA10 BA13 BB02 BB03 BB10 BC05 BC06 BC07 BC20 CA01 CA02 CB01 CB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】遷移金属キレート化合物をコーティング
した樹脂成型品を備えたことを特徴とする消臭性フィル
タ。
【請求項２】前記遷移金属キレート化合物の水溶液
と、バインダ樹脂を含むエマルジョン液との混合液を前
記樹脂成型品に塗布後乾燥させたことを特徴とする請求
項１に記載の消臭性フィルタ。
【請求項３】前記遷移金属キレート化合物を金属ポリ
カルボキシフタロシアニンにしたことを特徴とする請求
項１又は請求項２に記載の消臭性フィルタ。
【請求項４】前記樹脂成型品をハニカム形状又は格子
形状にしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のい
ずれかに記載の消臭性フィルタ。
【請求項５】アパタイトを含有した不織布と活性炭を
含有した不織布とを重ね合わせて形成したアパタイトハ
ニカムフィルタと、不織布又は織布に遷移金属キレート
化合物を含浸したバイオネットとを備えたことを特徴と
する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の消臭性フ
ィルタ。
【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
の消臭性フィルタを備えたことを特徴とする空気調和
機。