JP2010075418A - 空気清浄装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光触媒を用いて有機物質を分解する空気清浄装置10であって、内部に空気を取り込む吸気部21と、外部に空気を送り出すための排気部23とを有するケース本体11と、吸気部21から排気部23の間に形成された流路に空気を送風する送風部16と、フィルタ手段と、該フィルタ手段と送風部16との間に設けられ、流路を筒状に囲う導風部材60とが設けられている。
【選択図】図1
Description
内部に空気を取り込む吸気部と、外部に空気を送り出すための排気部とを有するケース本体と、前記吸気部から前記排気部の間に形成された流路に空気を送風する送風部と、
前記流路に配置されたフィルタ手段と、
前記フィルタ手段と前記送風部との間に設けられ、前記流路を筒状に囲う導風部材とが設けられている空気清浄装置である。
前記第1のフィルタに光を照射する光照射部と、
担体に抗体を担持してなる有害物質除去材を含み、前記第1のフィルタの下流側に配置された第2のフィルタと、を備えている構成とすることが好ましい。
図1は、空気清浄装置の全体の構成を示す平面図である。図2は、図1の空気清浄装置を吸気側からみた図である。図3は、図1の空気清浄装置を排気側からみた図である。図4は、図1の空気清浄装置の空気の流路と平行な断面で切断した断面図である。
光触媒としては、主に、酸化チタン(TiO2)を主体として使用するが、木の他に酸化亜鉛(ZnO)、酸化セリウム(Ce2O3)、酸化テルビウム(Tb2O3)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化エルピウム(Er2O3)、タンタル酸カリウム(KTaO3)、硫化カドミウム(CdS)、セレン化カドミウム(CdSe)、および[Ru(bpy)3]2+やCo錯体等が適用可能である。なお、活性酸化チタンとしては、アナターゼ結晶の微粒子を用いるのが望ましい。
繊維層としては、目付けが100g/m2〜300g/m2のものであって、圧力損失が標準風速2.5m/sでの初期圧力損失が、20〜90Paのものを用いることが好ましい。
本発明の有害物質除去材においては、抗体が気相に面しているドライな環境においても、抗体の活性が高く、かつ抗体の安定性が高い。
導風部材60は、4つの側板部62によって流路を筒状に囲う形状を有している。導風部材60は、上流側の開口64から流路に沿って空気が流れ込み、側板部62に囲まれた空洞内を空気が通過し、反対側(下流側)の開口が送風部16に近接又は連結するように構成されている。導風部材60の下流側の開口面積は、送風部16における空気を取り込む側の領域と略等しい大きさとする。
図6(a)において、図中の一点鎖線は、各送風部16の空気を取り込む領域の中心を通る線を示し、図6(b)のCは、各送風部16の空気を取り込む領域の中心を示している。この例では、それぞれの導風部材60の上流側の開口64が、送風部16の中心に対して左右対称となるように開口している。このように、複数の導風部材60それぞれの構成を流路に対して対称な形状となるように構成することで、流路に沿って流れる空気が乱れにくくなり、装置内で滞留してしまうことを防止して円滑に流れるようになるため、風量が低下してしまうことを回避できる。
図7は、本実施形態の空気清浄装置の制御系を示すブロック図である。なお、以下に説明する実施形態において、すでに説明した部材などと同等な構成・作用を有する部材等については、図中に同一符号又は相当符号を付すことにより、説明を簡略化或いは省略する。空気清浄装置10には、ケース本体11の内部には、光照射部14や送風部16に電気を供給する電源回路32と、モータ制御部33と、光照射部14の電圧を変換可能な変圧器34とが設けられている。空気清浄装置10の駆動時には、電源回路32を起動することで、所定の電圧がモータ制御部33、光照射部14と、変圧器34に供給される。変圧器34を所定の周波数(例えば、周波数50Hzと60Hz)に設定することで光照射部14の駆動にかかる電圧を切り替えることができる。モータ制御部33を駆動することで、送風部16が駆動し、ケース本体11の流路に沿って、空気が流動し始める。送風部16の駆動開始と同時、または、その駆動開始の前後で光照射部14を駆動して、光の照射を開始し、光触媒フィルタ12で活性酸素を発生させるとともに、送風部16によって流動する空気によって活性酸素を空気清浄装置10の周囲雰囲気に拡散させる。
次に、本実施形態の空気清浄装置に基づいて、下記のように実施例と比較例とを測定する試験を行った。なお、実施例及び比較例で用いる空気清浄装置は、特段説明しない限り、上記で説明した空気清浄装置と同じ構成であるとして、説明を省略或いは簡易化する。
ビニロン繊維を主体繊維とし、ポリエステル繊維を含み、アクリル系接着剤でレジンボンドしてなる坪量100g/m2の乾式不織布を基材として準備した。この不織布のSEMで平均繊維径を測定したところ、25μmであった。次に抗原を投与したダチョウが産んだ免疫卵を精製して作製したインフルエンザ抗体(IgY抗体)をリン酸緩衝生理食塩水(PBS)で希釈し、抗体濃度100ppmになるよう調液し、さらにサッカロースを10000ppmとなるよう添加撹拌後、0.45μmのフィルタによるろ過を経て担持液を調製した。本担持液に上記不織布を室温で5分浸漬して繊維表面に抗体を担持させ、フィルタ試料(N−1)を得た。
ビニロン繊維を主体繊維とし、ポリエステル繊維を含み、アクリル系接着剤でレジンボンドしてなる坪量100g/m2の乾式不織布を基材として準備した。この不織布のSEMで平均繊維径を測定したところ、25μmであった。次にベヘン酸銀懸濁液をベヘン酸銀濃度200ppmになるように調整した液に上記不織布を室温で5分浸漬して繊維表面にベヘン酸銀を担持させ、フィルタ試料(N−2)を得た。
ポリエステル系からなる線径20μ、膜厚8mm、目付量170g/m2の不織布に光触媒コーティング剤(TKC−304:テイカ製)を1m2あたり10gとなるよう担持させ、120℃で3分乾燥させ光触媒フィルタを作成した。
目付を減らした低圧損の不織布を使用し、活性炭不織布フィルタを作成した。ポリエステル/ビニロン系からなる線形30〜50μ、膜厚0.5mm、目付量50g/m2の不織布にアクリル樹脂を塗布し活性炭(クラレコールGG)40g/m2を担持した活性炭フィルタを作成した。
消臭フィルタ枠を作成し、光触媒と活性炭を一緒に枠内に収めた。抗菌・抗ウイルスフィルタ枠を作成し、有機銀フィルタと抗体フィルタを枠内に収めた。この枠は、着脱可能に保持するフィルタ保持部が設けられており、実施形態の構成で上記作成の抗体フィルタを空気の流れの最下流に配置し、上流側に光触媒を一対で配置し、その間に近紫外線を効率よく放射する冷陰極管を配置した。活性炭フィルタの設置は、UV光を有効にチタン面に放射すべく冷陰極管に面する光触媒面とは逆の面に重ね合わせて設置した。送風部として最下流に軸流ファン2機を図11(a)のように、矢印で示す流路に対して垂直方向に配置した状態を比較例1とした。
比較例1と同様のフィルタ構成とした。また、図11(b)に示すように、軸流ファン2機を矢印で示す流路に対して垂直方向に配置した状態を比較例2とした。軸流ファン同士の間隔は図11(a)よりも大きくした。なお、測定時のファンの回転数は、比較例1と同じである。
比較例1及び2と同様のフィルタ構成とした。また、図11(c)に示すように、軸流ファン2機のそれぞれの上流側に、筒状に流路を囲う導風部材を備えた。導風部材は、それぞれの上流側の開口がケース本体の側面側に偏るように形成されている。軸流ファン2機の配置は、図11(a)に示す比較例1に示すものと同じである。なお、測定時のファンの回転数は、比較例1及び2と同じである。
比較例1及び2と同様のフィルタ構成とした。また、図11(d)に示すとおり軸流ファン2機のそれぞれの上流側に、筒状に流路を囲う導風部材を備えた。導風部材はそれぞれ、流路に対して左右対称な形状である。軸流ファン2機の配置は、図11(c)に示す比較例2に示すものと同じである。なお、測定時のファンの回転数は、比較例1及び2と同じである。
空気清浄装置の、消臭効果をアンモニア濃度で評価した。試験を行う閉ざされた空間(1m3)初期アンモニア(NH3)濃度を10ppmに調節した後、空気清浄装置を駆動し、15分後のアンモニア濃度を検知管にて測定した。
風量は、縦26cm,横7cm,長さ30cmの筒を作成し、吹き出し口につけ、10点の風速(m/s)を測定し、平均値から風量(m3/min)を求めた。実施例及び比較例の各装置を半無響室にて、JIS C1502に規定された騒音計で音量を測定したところ、いずれも18dBであり、差はみられなかった。本測定の結果を下記表に示す。
11 ケース本体
12(12a,12b) 光触媒フィルタ
14 光照射部
15 抗体フィルタ
16 送風部
42,44 遮光部材
60 導風部材
Claims (9)
- 光触媒を用いて有機物質を分解する空気清浄装置であって、
内部に空気を取り込む吸気部と、外部に空気を送り出すための排気部とを有するケース本体と、
前記吸気部から前記排気部の間に形成された流路に空気を送風する送風部と
前記流路に配置されたフィルタ手段と、
前記フィルタ手段と前記送風部との間に設けられ、前記流路を筒状に囲う導風部材とが設けられた空気清浄装置。 - 請求項1に記載の空気清浄装置であって、
前記導風部材が、前記フィルタ手段から前記送風部に向かって、前記空気を流通させる開口の面積が小さくなる空気清浄装置。 - 請求項1又は2に記載の空気清浄装置であって、
前記送風部が複数設けられ、各送風部の前記流路の上流側に前記導風部材が配置され、前記導風部材それぞれが前記流路に対して対称な形状である空気清浄装置。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の空気清浄装置であって、
前記光触媒を含む層を有する第1のフィルタと、
前記第1のフィルタに光を照射する光照射部と、
担体に抗体を担持してなる有害物質除去材を含み、前記第1のフィルタの下流側に配置された第2のフィルタと、を備えている空気清浄装置。 - 請求項4に記載の空気清浄装置であって、
前記第1のフィルタが、光触媒フィルタと、活性炭フィルタとを含む空気清浄装置。 - 請求項5に記載の空気清浄装置であって、
前記光触媒フィルタが、流路に沿って間隔をおいて配置された一対に設けられ、前記光触媒フィルタ同士の間に前記光照射部が配置されている空気清浄装置。 - 請求項6に記載の空気清浄装置であって、
前記一対の光触媒フィルタそれぞれの、前記光照射部とは反対側に前記活性炭フィルタが設けられている空気清浄装置。 - 請求項4から7のいずれか1つに記載の空気清浄装置であって、
前記第2のフィルタが、有機銀を担持する抗菌フィルタと、抗体を担持する抗ウイルスフィルタとを有する空気清浄装置。 - 請求項8に記載の空気清浄装置であって、
前記抗体がダチョウの卵由来の抗体である空気清浄装置。
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