JP3733679B2

JP3733679B2 - フィルタ

Info

Publication number: JP3733679B2
Application number: JP04125797A
Authority: JP
Inventors: 貞彦若葉; 健二奥山; 保夫芝
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2017-02-25
Also published as: JPH10235121A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋内や屋外に設置される空気清浄用機器などに組み込んで使用されるフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エアコンデショナー、ファンヒータ、空気消爽器、消臭器などの空気清浄用機器などに組み込んで使用される空気清浄用のフィルタとして、アルカリ添着活性炭等の活性炭を用いたものが従来から使用されている。すなわち、活性炭の粒子を不織布の間にサンドイッチしたり、あるいは不織布の繊維に活性炭の粒子を保持させたりしてフィルタを作製することができるものであり、このフィルタに空気を通過させる際に、空気中の不純ガスを活性炭に吸着させて除去することによって、空気を清浄化するようにしているのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、家庭内のトイレや台所、ペットのいる居間の空気中には硫化水素やメルカプタン類、硫化メチル類等の硫黄系ガス成分が発生し、生活を送る上で不快感を与える原因となっているが、従来の物理吸着活性炭では、ガスの再放出の問題があるため、この様な硫黄系ガス成分を吸着除去する効果が不十分であるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、硫黄系のガス成分を除去して空気を清浄化することができるフィルタを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は空気清浄用に用いられるフィルタに関するものであり、請求項１に係るフィルタは、不織布で形成されるスペーサの両面に不織布シートを接着し、この不織布シートの間に硫黄系物質除去用の薬剤を担持させた担体をサンドイッチすることによって作製して成ることを特徴とするものである。
また請求項２の発明は、上記の硫黄系物質除去用の薬剤として、グリオキザール、グルタルアルデヒドなどのアルデヒド基を有する化合物、ピロカテコール、ピロガロール、ガリック酸などのベンゼン環に水酸基を有する化合物、塩化亜鉛、塩化銅、塩化鉄などの金属化合物から選ばれるものを用いることを特徴とするものである。
【０００６】
また請求項３の発明は、上記の担体として、活性炭、ケイ酸カルシウム、ゼオライト、セルロース、シリカゲル、イオン交換樹脂から選ばれるものを用いることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明において、担体は硫化水素やメルカプタン類、硫化メチル類等の硫黄系物質を除去する薬剤を保持するために使用されるものであり、担体の種類は特に限定されないが、担体自体も硫黄系物質を吸着する性能を有するものが好ましく、例えば活性炭、ケイ酸カルシウム、ゼオライト、セルロース、シリカゲル、イオン交換樹脂などの無機、有機系のものから選ばれるものを用いることができる。
【０００８】
また担体の形態は、粒状（粉状）、繊維状、ハニカム状、シート状などに形
成することができる。粒状の場合は空気が通過できる容器内に充填したり、不織布の繊維、布の間にはさみこんだり、不織布の繊維に添着したりして使用することができる。繊維状やハニカム状の場合には空気を通過させることが容易であることから、そのままで使用できる。また、シート状の担体として不織布等を用いる場合は空気を通過させることができるが、空気を通過させないシート状の場合は空気がその表面に接することで空気浄化が可能となる。
【０００９】
上記の担体に硫黄系物質除去用の薬剤を担持させることによって、本発明に係るフィルタあるいはその構成材料を形成することができる。本発明は硫黄系化合物除去用の薬剤の選定にも特徴を有するものであり、この薬剤として、グリオキザールやグルタルアデヒドなどのアルデヒド基を有する化合物、ピロカテコール、ピロガロール、ガリック酸などのベンゼン環に水酸基を有する化合物、塩化亜鉛、塩化銅、塩化鉄などの金属化合物を用いるのが好ましい。これらは一種単独で用いる他に、二種以上を混合して用いることもできる。
【００１０】
担体に硫黄系物質除去用の薬剤を担持させるにあたっては、例えば薬剤を溶解する溶媒（水など）に薬剤を溶解し、この薬剤の溶液を担体に含浸させて乾燥することによって、担体に薬剤を付着させて行なうことができる。担体への硫黄系物質除去用薬剤の担持量（付着量）は、使用する薬剤の種類等によって異なり、特に制限されるものではないが、担体１００重量部に対して０．１〜９９重量部程度の範囲が一般的である。
【００１１】
上記のように硫黄系物質除去用の薬剤を担持させた担体で形成されるフィルタによる硫黄系物質の除去の機構は、以下のように推察される。例えば活性炭で形成される担体の表面にグリオキザール（ＯＨＣ−ＣＨＯ）などのアルデヒド基
（Ｒ’−ＣＨＯ）を有する薬剤を担持させた場合、硫黄系物質としてメルカプタン類を作用させると、先ず活性炭の物理的吸着能力による除去作用を受けると共に、次の反応式に示すようにメルカプタン類（Ｒ−ＳＨ）は薬剤と反応して分解される。
【００１２】
２Ｒ−ＳＨ＋Ｒ’−ＣＨＯ → Ｒ’−ＣＨ（Ｓ−Ｒ）₂＋Ｈ₂Ｏ
この反応で生成するＲ’−ＣＨ（Ｓ−Ｒ）₂は担体内に保持され、フィルタの下流の空気中には放出されない。このようにして薬剤を担持する担体でメルカプタン類（Ｒ−ＳＨ）を除去することができるものである。
【００１３】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。尚、以下、特に断わらない限り、％、部はそれぞれ重量％、重量部である。
（実施例１）
平均粒径２ｍｍの造粒活性炭（クラレケミカル社製「２ＧＳ」）にグリオキザール３２％水溶液を含浸させて乾燥することによって、造粒活性炭に対して１６重量％の付着量でグリオキザールを担持させた。そしてこの薬剤を担持した造粒活性炭によってフィルタを作製した。すなわち、厚み１５ｍｍの不織布で形成されるスペーサ３の両面に厚み１．５ｍｍの不織布シート２，２を接着し、この不織布シート２，２の間に上記の薬剤を担持した造粒活性炭からなる担体１をサンドイッチすることによって、８ｃｍ×８ｃｍの大きさの図１のようなフィルタを作製した。
【００１４】
（実施例２〜８）
グルタルアデヒド水溶液（２５％濃度）、ピロカテコール水溶液（２８％濃度）、ピロガロール水溶液（１５％濃度）、ガリック酸水溶液（２４％濃度）、塩化亜鉛水溶液（１５％濃度）、塩化銅水溶液（１６％濃度）、塩化鉄水溶液（１２％濃度）を用い、これらの水溶液を各々、実施例１と同じ造粒活性炭に含浸させて乾燥することによって、表１の付着量で各薬剤を造粒活性炭に添着担持させた。そしてこれらの薬剤を担持した造粒活性炭を用い、実施例１と同様にして図１のようなフィルタを作製した。
【００１５】
（実施例９）
グリオキザールを２６％濃度、ピロカテコールを１５％濃度で混合した混合水溶液を実施例１と同じ造粒活性炭に含浸させて乾燥することによって、表１の付着量（２種の薬剤の合計量）で薬剤を造粒活性炭に添着担持させた。そしてこの薬剤を担持した造粒活性炭を用い、実施例１と同様にして図１のようなフィルタを作製した。
【００１６】
（実施例１０）
グリオキザールを２４％濃度、塩化亜鉛を１７％濃度で混合した混合水溶液を実施例１と同じ造粒活性炭に含浸させて乾燥することによって、表１の付着量（２種の薬剤の合計量）で薬剤を造粒活性炭に添着担持させた。そしてこの薬剤を担持した造粒活性炭を用い、実施例１と同様にして図１のようなフィルタを作製した。
【００１７】
（実施例１１）
グリオキザールを２６％濃度、ピロカテコールを１５％濃度、塩化亜鉛を１７％濃度で混合した混合水溶液を実施例１と同じ造粒活性炭に含浸させて乾燥することによって、表１の付着量（３種の薬剤の合計量）で薬剤を造粒活性炭に添着担持させた。そしてこの薬剤を担持した造粒活性炭を用い、実施例１と同様にして図１のようなフィルタを作製した。
【００１８】
（実施例１２）
担体として平均粒径２ｍｍの粒状ケイ酸カルシウムを用い、これにピロカテコール水溶液（２８％濃度）を含浸させて乾燥することによって、表１の付着量で薬剤を粒状ケイ酸カルシウムに添着担持させた。そしてこの薬剤を担持した粒状ケイ酸カルシウムを用い、実施例１と同様にして図１のようなフィルタを作製した。
【００１９】
（実施例１３）
担体として平均粒径３ｍｍの粒状ゼオライトを用い、これにピロカテコール水溶液（２８％濃度）を含浸させて乾燥することによって、表１の付着量で薬剤を粒状ゼオライトに添着担持させた。そしてこの薬剤を担持した粒状ゼオライトを用い、実施例１と同様にして図１のようなフィルタを作製した。
【００２０】
（実施例１４）
担体として平均粒径５ｍｍの粒状セルロースを用い、これにピロカテコール水溶液（２８％濃度）を含浸させて乾燥することによって、表１の付着量で薬剤を粒状セルロースに添着担持させた。そしてこの薬剤を担持した粒状セルロースを用い、実施例１と同様にして図１のようなフィルタを作製した。
【００２１】
（比較例１〜４）
上記の各実施例で用いた造粒活性炭（比較例１）、粒状ケイ酸カルシウム（比較例２）、粒状ゼオライト（比較例３）、粒状セルロース（比較例４）を、薬剤を添着させずにそのまま用い、実施例１と同様にして図１のようなフィルタを作製した。
【００２２】
上記の実施例１〜１４及び比較例１〜４で作製したフィルタについて、家庭内の硫黄系ガスの代表であるメチルメルカプタンの１パス除去性能を測定評価した。性能試験は図２に示すような通風管６の流入口４を両端に設けて形成した１パス評価装置Ａを用いて行った。すなわち、フィルタＦを通風管６にセットし、メチルメルカプタン（ＣＨ₃ＳＨ）の濃度が１０ｐｐｍの空気を流入口４から通風管６に空間速度ＳＶ＝８５０００（ｈ−１）（風量／フィルタ容量）で供給するとともに、この空気をフィルタＦを通過させた後に流出口５から排出する操作を行い、１０分経過後の時点で流入口４、流出口５のメチルメルカプタン濃度を測定し、次式からメチルメルカプタンの除去率を算出した。
【００２３】
メチルメルカプタンの除去率＝（供給口でのCH₃SH濃度−流出口でのCH₃SH濃度）×１００／（供給口でのCH₃SH濃度）
測定結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】

【００２５】
表１にみられるように、造粒活性炭、粒状ケイ酸カルシウム、粒状ゼオライト、粒状セルロースをそのまま用いを用いた比較例１〜４に比べて、硫黄系物質除去用薬剤を添着した実施例１〜１４のものはメチルメルカプタン除去率が高くなっており、硫黄系物質除去薬剤を担持、添着したことによる効果が確認された。
【００２６】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１に係るフィルタは、不織布で形成されるスペーサの両面に不織布シートを接着し、この不織布シートの間に硫黄系物質除去用の薬剤を担持させた担体をサンドイッチすることによって作製するようにしたので、空気中の硫黄系物質が担体に接触すると、担体に担持されている硫黄系物質除去用の薬剤と反応して硫黄系物質を担体にトラップさせることができ、空気を清浄化することができるものである。
【００２７】
また請求項２の発明は、硫黄系物質除去用の薬剤として、グリオキザール、グルタルアルデヒドなどのアルデヒド基を有する化合物、ピロカテコール、ピロガロール、ガリック酸などのベンゼン環に水酸基を有する化合物、塩化亜鉛、塩化銅、塩化鉄などの金属化合物から選ばれるものを用いるようにしたので、これらは硫黄系物質と容易に反応して硫黄系物質を分解することができ、高い性能で硫黄系物質を除去することができるものである。
【００２８】
また請求項３の発明は、担体として、活性炭、ケイ酸カルシウム、ゼオライト、セルロース、シリカゲル、イオン交換樹脂から選ばれるものを用いるようにしたので、担体自体が硫黄系物質を吸着する性能を有しており、硫黄系物質の除去の効率を高めることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィルタの一例を示す一部切欠斜視図である。
【図２】硫黄系物質の除去性能の計測に用いる１パス評価装置の概略図である。
【符号の説明】
１担体

Claims

空気清浄用に用いられるフィルタにおいて、不織布で形成されるスペーサの両面に不織布シートを接着し、この不織布シートの間に硫黄系物質除去用の薬剤を担持させた担体をサンドイッチすることによって作製して成ることを特徴とするフィルタ。
硫黄系物質除去用の薬剤として、グリオキザール、グルタルアルデヒドなどのアルデヒド基を有する化合物、ピロカテコール、ピロガロール、ガリック酸などのベンゼン環に水酸基を有する化合物、塩化亜鉛、塩化銅、塩化鉄などの金属化合物から選ばれるものを用いることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ。
担体として、活性炭、ケイ酸カルシウム、ゼオライト、セルロース、シリカゲル、イオン交換樹脂から選ばれるものを用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルタ。