JP2016002085A

JP2016002085A - 空気清浄器

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Publication number: JP2016002085A
Application number: JP2014121935A
Authority: JP
Inventors: 巌菱田; Iwao Hishida
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-06-13
Filing date: 2014-06-13
Publication date: 2016-01-12

Abstract

【課題】簡易な装置構造で確実に空気の消臭及び殺菌の効果を得ることが可能な空気清浄器を提供する。
【解決手段】送風機３０に消臭及び殺菌機能を備えた空気清浄器１０であって、送風機３０の空気吸込口３１又は排出口３２のどちらか一方又は両方に殺菌剤含浸フィルタ３７を設け、送風機３０の空気吸込口３１又は排出口３２のどちらか一方に活性炭シート３８を設け、殺菌剤含浸フィルタ３７に、殺菌剤と、不揮発性の液体と、を含む殺菌液を含浸させるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、送風機に消臭及び殺菌機能を備えた空気清浄器に関する。

近年、地球上で環境悪化が大きな問題となっている。例えば、車の排気ガス、火力発電、家庭内加熱に使用する石炭による排気ガス、工場等からの有毒性ガス類、ＰＭ２．５（微小粒子状物質）、花粉、黄砂等の汚染物質が空気中に増大している。さらに、インフルエンザ、鳥インフルエンザ、結核菌、多剤耐性菌等の種々の浮遊菌による人体への悪影響も増大傾向にある。このため、空気中のこれら汚染物質或いは浮遊菌を除去するための空気清浄器の必要性が増大している。

空気中の上記汚染物質或いは浮遊菌を除去するための従来の空気清浄器としては、フィルタを複数重ねて空気中の汚染物質をろ過するもの、或いはマイナスイオン等を発生させて消臭及び殺菌を行うもの等が挙げられる（特許文献１参照）。

特開２００１−６２２２９号公報

しかしながら、フィルタを用いた従来の空気清浄器においては、フィルタに蓄積した汚染物質の上に付着して増殖したウィルス等が時間とともにフィルタを通過して部屋中に放散されるという問題がある。また、フィルタに汚染物質が蓄積し或いはウィルス等が増殖することでフィルタにおける空気の通過効率が低下するという問題がある。また、マイナスイオン等を発生させて消臭及び殺菌を行う従来の空気清浄器においては、マイナスイオン等による消臭及び殺菌の効果が充分に実証されていない。

そこで、本発明は、簡易な装置構造で確実に空気の消臭及び殺菌の効果を得ることが可能な空気清浄器を提供することを目的とする。

本発明の要旨は、
（１）送風機に消臭及び殺菌機能を備えた空気清浄器であって、前記送風機の空気吸込口又は排出口のどちらか一方又は両方に不織布を設け、前記送風機の空気吸込口又は排出口のどちらか一方に活性炭シートを設け、前記不織布に、殺菌剤と、不揮発性の液体と、を含む殺菌液を含浸させる空気清浄器、
（２）前記殺菌液は、不揮発性の液体を２０重量％から８０重量％含有する、前記（１）に記載の空気清浄器、
（３）前記殺菌液は、前記殺菌剤を０．０５重量％から５重量％含有する、前記（１）又は（２）に記載の空気清浄器、
（４）前記殺菌液は、可溶化剤を含有する、前記（１）から（３）のいずれかに記載の空気清浄器、に関する。

本発明によれば、前記送風機の空気吸込口又は排出口のどちらか一方又は両方に不織布及び活性炭シートを設けるのみで、装置内に吸い込まれる空気の消臭及び除菌が可能であることから、簡易な装置構造で確実に空気の消臭及び殺菌を行うことができる。

本発明に係る空気清浄器の側面図である。本発明に係る空気清浄器の送風機の前方を開放した際の空気清浄器の正面図である。本発明に係る空気清浄器の送風機の側面断面図である。（ａ）及び（ｂ）は、本発明に係る空気清浄器の別実施例に係る送風機の側面断面図である。本発明に係る空気清浄器の別実施例に係る送風機の平面断面概略図である。

まず、本発明に係る空気清浄器１０の概略を説明する。なお、本発明は、以下の実施例である空気清浄器１０に限定されるものではない。

図１に示すように、空気清浄器１０は、送風機に消臭及び殺菌機能を備えた空気清浄器であり、例えば、扇風機の一部を利用して形成される。空気清浄器１０は、装置本体２０と、送風機３０と、から構成される。

装置本体２０は、空気清浄器１０の本体を形成する部分である。装置本体２０には、空気清浄器１０を操作するための各種の操作部２１が設けられている。また、装置本体２０の上部には送風機３０が取り付けられる。

送風機３０は、空気清浄器１０の後方（送風機３０の後方）の空気吸込口３１から空気を吸い込み、吸い込んだ空気の消臭及び殺菌を行って空気清浄器１０の前方（送風機３０の前方）の排出口３２から排出する装置である。送風機３０は、外蓋３３と、内蓋３４と、ファン３５と、モータ３６と、殺菌剤含浸フィルタ３７（「不織布」の一例）と、活性炭シート３８と、から構成される。

外蓋３３は、主に、ファン３５と、殺菌剤含浸フィルタ３７と、活性炭シート３８と、を収納する部材であり、送風機３０の前方側からファン３５等を覆う前外蓋３３Ｆと、送風機３０の後方側からファン３５等を覆う後外蓋３３Ｂと、から構成される。図２に示すように、外蓋３３は、前外蓋３３Ｆと、後外蓋３３Ｂとを分離（前外蓋３３Ｆを後外蓋３３Ｂに対して開閉）することで、殺菌剤含浸フィルタ３７及び活性炭シート３８を容易に収納することが可能となっている。外蓋３３（前外蓋３３Ｆ及び後外蓋３３Ｂ）は、空気が通過可能な程度に網状に形成されている。後外蓋３３Ｂには、空気を吸い込むための空気吸込口３１が形成されている。また、前外蓋３３Ｆには、空気を排出するための排出口３２が形成されている。

図１及び図３に示すように、内蓋３４は、外蓋３３の内部に設けられ、ファン３５と、殺菌剤含浸フィルタ３７と、活性炭シート３８と、をそれぞれ区画する部材である。内蓋３４は、空気が通過可能な程度に網状に形成されている。

ファン３５及びモータ３６は、送風機３０内において空気吸込口３１から排出口３２へと向かう空気の流れを発生させるものである。ファン３５はモータ３６の駆動により回転する。

図１及び図３に示すように、殺菌剤含浸フィルタ３７は、空気吸込口３１から吸い込んだ空気中の汚染物質のろ過除去（除塵）及び殺菌を行う部分である。殺菌剤含浸フィルタ３７は、不織布（繊維を織らずに絡み合せたシート状のもの）により形成される。

殺菌剤含浸フィルタ３７を形成する不織布は、空気中の埃等の大粒子の汚染物質をろ過除去することはできるが、ＰＭ２．５或いは黄砂等の微粒子の汚染物質をろ過除去することはできない。さらに、不織布自体には空気中の浮遊菌を殺菌する効果もない。

そこで、殺菌剤含浸フィルタ３７は、殺菌剤及び不揮発性の液体を含む殺菌液を噴霧して不織布自体を濡らし、不織布の濡れと、殺菌液に含まれる不揮発性の液体の粘度（粘り性）と、を利用して大粒子の汚染物質から微粒子の汚染物質までをろ過吸着し、さらに、殺菌液に含まれる殺菌剤の殺菌効果を利用して浮遊菌を殺菌する。

殺菌剤含浸フィルタ３７に含浸させる殺菌液に含まれる殺菌剤としては、塩化ベンザルコニウム等の陽イオン界面活性剤等が挙げられる。また、当該殺菌液に後述する可溶化剤を併用する場合には、パラオキシ安息香酸メチル、パラオキシ安息香酸エチル等のパラオキシ安息香酸エステル類、フマル酸、ソルビン酸、非イオン界面活性剤等の水に難溶或いは不溶な殺菌剤を用いることができる。そして、これらの殺菌剤を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用する。また、当該殺菌液に含まれる殺菌剤は、当該殺菌液に対して０．０５重量％から５重量％の割合で含有する。

殺菌剤含浸フィルタ３７に含浸させる殺菌液に含まれる不揮発性の液体は、空気が殺菌剤含浸フィルタ３７を通過することによって乾燥しない液体であり、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ブテン等が挙げられる。当該殺菌液に含まれる不揮発性の液体は、当該殺菌液に対して２０重量％から８０重量％の割合で含有し、好ましくは４０重量％の割合で含有する。当該不揮発性の液体の割合が２０重量％より少ない場合には、不揮発性が不足して不揮発性の液体の粘り性が低下し（殺菌剤含浸フィルタ３７のろ過吸着性が低下し）、８０重量％より多い場合には、不揮発性の液体の粘り性が増加し過ぎて、殺菌剤含浸フィルタ３７における空気の通気性が低下する（空気が殺菌剤含浸フィルタ３７を通過し難くなる）。

また、上述のように、殺菌剤含浸フィルタ３７に含浸させる殺菌液に可溶化剤を併用することで、水に難溶或いは不溶な殺菌剤を用いることができる。当該可溶化剤は、水に難溶或いは不溶である殺菌剤を水に均一に分散、溶解できるものであればよく、例えば、エタノール、プロピレングリコール、イソプレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、乳酸エチル、乳酸ブチル、３−メトキシ−１−ブタノール、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール、テトラヒドロフルフリルアルコース、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。

殺菌剤含浸フィルタ３７は、所定の噴霧液量（７．５ｇ／ｍｉｎが好ましい）の上記殺菌液が不織布に噴射され、濡れた状態で送風機３０の外蓋３３内に収納される。殺菌剤含浸フィルタ３７は、定期的に不織布の汚れ程度及び不揮発性の液体の粘度（粘り性）が確認され、その確認結果に応じて、殺菌液の噴霧が追加され、或いは殺菌剤含浸フィルタ３７自体が交換される。なお、殺菌剤含浸フィルタ３７は、上記確認時以外でも、所定期間（好ましくは３日程度）毎に不織布への殺菌液の噴霧を行い、所定期間（好ましくは1か月程度）経過後に殺菌剤含浸フィルタ３７自体を交換する。また、汚れた殺菌剤含浸フィルタ３７は、洗浄することにより再利用が可能である。

このように、殺菌剤含浸フィルタ３７の保守作業は、定期的に不織布の汚れ程度及び不揮発性の液体の粘度（粘り性）を確認して、殺菌液の噴霧或いは殺菌剤含浸フィルタ３７自体の交換を行うのみであるため、至って容易である。

図１及び図３に示すように、活性炭シート３８は、空気吸込口３１から吸い込んだ空気の消臭を行う部分である。活性炭シート３８は、粉末状或いは粒状の活性炭をシート状に成形したものである。活性炭シート３８に用いられる活性炭は、木材、おがくず、木炭等の既知の活性炭原料から生成されるものである。

活性炭シート３８に用いられる活性炭は、その表面に、光吸収によって触媒反応が生じ、活性炭に吸着された微粒子成分を分解し得る光触媒材料を担持してなるものが好ましく、特に、アナターゼ型の酸化チタンを担持したものが好ましい。さらに、活性炭シート３８に用いられる活性炭は、アンモニア対応、シンナー溶剤用、ホルマリン用等の目的に合わせて、匂いの吸着性能を有する薬剤でその表面を処理したものを用いても構わない。

さらにまた、活性炭シート３８は、空気清浄器１０において使用することにより消臭機能が徐々に低下するが、空気清浄器１０から取り外して屋外に放置しておくことで消臭機能が回復し再利用できる。

図３に示すように、殺菌剤含浸フィルタ３７及び活性炭シート３８は、送風機３０の排出口３２（送風機３０の前側）に設けられる。また、活性炭シート３８は、殺菌剤含浸フィルタ３７より外側（送風機３０の前側）に配置される。すなわち、送風機３０の空気吸込口３１から吸い込まれた空気が、殺菌剤含浸フィルタ３７、活性炭シート３８の順で通過して、送風機３０の排出口３２から排出されるように配置される。このように殺菌剤含浸フィルタ３７及び活性炭シート３８を配置することで、空気中の汚染物質のろ過除去（除塵）及び浮遊菌の殺菌を先に殺菌剤含浸フィルタ３７で行い、その後、空気の消臭を活性炭シート３８で行うこととなるため、空気中の汚染物質及び浮遊菌が活性炭シート３８の細孔に詰まり或いは汚染することがなく、活性炭シート３８の消臭機能を充分に発揮させることができる。

また、図４（ａ）に示すように、殺菌剤含浸フィルタ３７及び活性炭シート３８を送風機３０の空気吸込口３１（送風機３０の後側）に設けても構わない。この場合、活性炭シート３８は、殺菌剤含浸フィルタ３７より内側（ファン３５側）に配置する。

さらに、図４（ｂ）に示すように、殺菌剤含浸フィルタ３７を送風機３０の空気吸込口３１（送風機３０の後側）に設け、活性炭シート３８を送風機３０の排出口３２（送風機３０の前側）に設けても構わない。すなわち、送風機３０の空気吸込口３１において空気中の汚染物質のろ過除去及び浮遊菌の殺菌を行い、送風機３０の排出口３２において空気の消臭を行う構成としても構わない。

さらにまた、図示はしていないが、殺菌剤含浸フィルタ３７及び活性炭シート３８を送風機３０の空気吸込口３１及び排出口３２の両方に配置しても構わない。すなわち、空気中の汚染物質のろ過除去（除塵）及び浮遊菌の殺菌と、空気の消臭と、を送風機３０の空気吸込口３１及び排出口３２の両方で行う構成としても構わない。

なお、送風機３０の空気吸込口３１から吸い込まれた空気が、活性炭シート３８、殺菌剤含浸フィルタ３７の順で通過するように、殺菌剤含浸フィルタ３７及び活性炭シート３８を配置した場合であっても、活性炭シート３８を頻繁に再生処理（交換）することで、活性炭シート３８における空気の消臭機能を維持することは可能である。

また、図５に示すように、空気清浄器１０における送風機３０をシロッコファン４０（多翼送風機）に代えても構わない。シロッコファン４０は、その中央部側方に配置されるモータ４１によって回転駆動される。そして、シロッコファン４０の円筒状の羽根の両側方に、殺菌剤含浸フィルタ３７及び活性炭シート３８が配置される。この場合には、活性炭シート３８を殺菌剤含浸フィルタ３７より内側（シロッコファン４０側）に配置することが好ましい。

次に、空気清浄器１０の空気清浄方法について説明する。なお、以下においては、殺菌剤含浸フィルタ３７及び活性炭シート３８を送風機３０の排出口３２に配置した空気清浄器１０について説明する。

図１及び図３に示すように、装置本体２０の操作部２１を操作してファン３５を作動させることにより、送風機３０の空気吸込口３１から空気が吸い込まれる。そして、吸い込まれた空気が殺菌剤含浸フィルタ３７を通過することにより、空気中の汚染物質がろ過除去されるとともに、空気中の浮遊菌が殺菌される。すなわち、殺菌剤含浸フィルタ３７が空気中の汚染物質の吸着ろ過機構、及び空気の殺菌機構として作用する。この時、殺菌剤含浸フィルタ３７の濡れと、殺菌剤含浸フィルタ３７に噴霧される殺菌液に含まれる不揮発性の液体の粘度と、により空気中の汚染物質が殺菌剤含浸フィルタ３７にろ過吸着される。また、殺菌剤含浸フィルタ３７に噴霧される殺菌液に含まれる殺菌剤により、空気中の浮遊菌が殺菌される。さらにまた、殺菌剤含浸フィルタ３７を通過した空気は、殺菌剤含浸フィルタ３７に含浸される殺菌液と接触することにより多量の水分（殺菌液）を含み、加湿された状態となる。すなわち、殺菌剤含浸フィルタ３７が空気を加湿する加湿機構として作用する。

殺菌剤含浸フィルタ３７において汚染物質のろ過除去（除塵）及び浮遊菌の殺菌がなされた空気は、活性炭シート３８を通過することにより、空気の消臭が行われる。すなわち、活性炭シート３８が空気の消臭機構として作用する。消臭された空気は、送風機３０の排出口３２から装置外部へ排出される。

このように、空気清浄器１０の空気清浄方法においては、第一段階で空気中の汚染物質のろ過除去（除塵）及び浮遊菌の殺菌（除塵工程及び殺菌工程）を行い、その後、第二段階で空気の消臭（消臭工程）を行うことで、汚染空気の浄化を行う。また、空気清浄器１０の空気清浄方法においては、殺菌剤含浸フィルタ３７において殺菌液を通過させた空気を装置外部に排出するため、湿気を多量に含んだ清浄空気を供給することとなる。すなわち、空気清浄器１０は、空気の除塵、殺菌、消臭の機能を有するとともに、加湿の機能も有する。さらに、装置外部に排出される空気は殺菌剤溶融水分を含むため、部屋等の外部に浮遊する浮遊菌を殺菌する機能も有する。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

１．殺菌剤含浸フィルタ３７における不織布の湿り具合の評価
図１及び図３に示すように、殺菌液で湿らせた殺菌剤含浸フィルタ３７を送風機３０の排出口３２に取り付けて空気清浄器１０を稼働させた際の殺菌剤含浸フィルタ３７における不織布の湿り具合を観察した。殺菌剤含浸フィルタ３７に含浸させる殺菌液は、ポリエチレングリコール（不揮発性の液体）４０重量％、塩化ベンザルコニウム（殺菌剤）０．２重量％、パラオキシ安息香酸メチル（殺菌剤）０．１重量％、エタノール（可溶化剤）０．５重量％を含有する水溶液として調製した。調製した当該殺菌液は、噴霧液量７．５ｇ／ｍｉｎで不織布（直径２４ｃｍ、面積４５２ｃｍ^２、厚み１ｍｍ）に噴霧して殺菌剤含浸フィルタ３７を湿らせた。当該不織布の湿り具合については、上記殺菌液の噴霧１時間後、８時間後、２４時間後、４８時間後、７２時間後の殺菌剤含浸フィルタ３７の湿り感の有無を確認した。結果を表１に示す。

２．殺菌剤含浸フィルタ３７に噴射する殺菌液の殺菌力の評価
殺菌剤含浸フィルタ３７に噴射する殺菌液についてその細菌に対する殺菌力を観察した。評価する殺菌液としては、上記不織布の湿り具合の評価で調製した殺菌液と同一のものを用いた。供試菌としては、大腸菌、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）を用いた。当該殺菌力については、上記殺菌液に大腸菌及びＭＲＳＡが接触してから３０秒経過後、及び上記殺菌剤と接触した５分後、２０分後、１８０分後に大腸菌及びＭＲＳＡをさらに滴下した場合について確認した。結果を表２に示す。なお、表２中、「−」は、細菌の発育なしを、「＋」は、細菌がわずかに発育したことを、「＋＋」は、細菌が中程度に発育したことを、「＋＋＋」は、培地一面に細菌が発育したことをそれぞれ示す。

３．殺菌剤含浸フィルタ３７のバクテリアバリア性（ＢＦＥ）の評価
殺菌液を噴霧した殺菌剤含浸フィルタ３７についてバクテリアバリア性（ＢＦＥ）の評価を行った。なお、評価試験は、医療用不織布試験方法ＪＩＳＬ１９１２法に基づいて行った。また、噴霧する殺菌液としては、上記不織布の湿り具合の評価で調製した殺菌液と同一のものを用いた。供試菌としては、黄色ブドウ球菌（ＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓＡＴＣＣ６５３８）を用いた。評価の結果、バクテリアバリア性（ＢＦＥ）は９１．２％であった。

４．殺菌剤含浸フィルタ３７の通気性の評価
殺菌液を噴霧した殺菌剤含浸フィルタ３７について通気性の評価を行った。なお、評価試験は、ＪＩＳＬ１０９６Ａ法に基づいて行った。また、噴霧する殺菌液としては、上記不織布の湿り具合の評価で調製した殺菌液と同一のものを用いた。評価の結果、通気性は１．０ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓであった。

５．殺菌剤含浸フィルタ３７の塵捕集効率の評価
殺菌液を噴霧した殺菌剤含浸フィルタ３７について塵捕集効率の評価を行った。評価試験においては、粒子計測器としてパーティクルカウンタ（ＭｅｔＯｎｅＡ２４００Ｂ）を使用し、試料面風速を５２．０ｃｍ／ｓ、殺菌剤含浸フィルタ３７（測定試料）の面積を９．０８ｃｍ^２、測定面を殺菌剤含浸フィルタ３７の表側（上流側）、吸引量を１ｆｔ^３／ｍｉｎとした。また、噴霧する殺菌液としては、上記不織布の湿り具合の評価で調製した殺菌液と同一のものを用いた。結果を表３に示す。

以上のように、本発明に係る空気清浄器１０によれば、送風機３０の空気吸込口３１又は排出口３２のどちらか一方又は両方に殺菌剤含浸フィルタ３７及び活性炭シート３８を設けるのみで、装置内に吸い込まれる空気の消臭及び除菌が可能であることから、簡易な装置構造で確実に空気の消臭及び殺菌を行うことができる。

１０空気清浄器
３０送風機
３１空気吸込口
３２排出口
３７殺菌剤含浸フィルタ（不織布）
３８活性炭シート

空気吸込口から吸い込んだ空気を消臭及び殺菌する空気清浄器に関する。

本発明の要旨は、
（１）空気吸込口から吸い込んだ空気を消臭及び殺菌する空気清浄器であって、前記空気吸込口又は、空気吸込口から吸い込んだ空気を排出する排出口のどちらか一方又は両方に不織布を設け、前記空気吸込口又は前記排出口のどちらか一方に活性炭シートを設け、前記不織布に、殺菌剤を０．０５重量％から５重量％、不揮発性の液体を２０重量％から８０重量％含有する殺菌液を含浸させる空気清浄器、
（２）前記殺菌液は、可溶化剤を含有する、前記（１）に記載の空気清浄器、に関する。

Claims

送風機に消臭及び殺菌機能を備えた空気清浄器であって、
前記送風機の空気吸込口又は排出口のどちらか一方又は両方に不織布を設け、
前記送風機の空気吸込口又は排出口のどちらか一方に活性炭シートを設け、
前記不織布に、殺菌剤と、不揮発性の液体と、を含む殺菌液を含浸させること
を特徴とする送風機に消臭及び殺菌機能を備えた空気清浄器。
前記殺菌液は、不揮発性の液体を２０重量％から８０重量％含有すること
を特徴とする請求項１に記載の送風機に消臭及び殺菌機能を備えた空気清浄器。
前記殺菌液は、前記殺菌剤を０．０５重量％から５重量％含有すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の送風機に消臭及び殺菌機能を備えた空気清浄器。
前記殺菌液は、可溶化剤を含有すること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の送風機に消臭及び殺菌機能を備えた空気清浄器。