JPH0579665A - 空調器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 空気浄化機能、芳香機能、脱臭機能、加湿機能を付加し
た空調器であって、微多孔性中空糸を有する加湿部
（Ａ）、芳香発生部（Ｂ）、気体供給部（Ｃ）、フィル
ター部（Ｄ）、脱臭部（Ｅ）から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は快適な生活空間を形成す
るための空調器に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、快適な生活空間を形成するため
に、大きなごみ、埃をキャッチするプレフィルター、煙
草の煙やハウスダストなどの細かな粒子をキャッチする
静電フィルター、不快臭を強力消臭する消臭専用フィル
ター等の組みあわせにより色々な空気清浄器が開発され
ている。又、乾燥時には適度な湿度を得るために種々多
様の加湿器が用いられている。

【０００３】例えば超音波を用いた加湿器や水をヒータ
ーなどの加熱手段によって加熱し蒸発させ加湿状態を作
る方法などが従来より用いられている。又一方快適な生
活空間を形成するために、悪臭等をとるために色々な脱
臭剤や脱臭手段が用いられ、悪臭等を消す目的や、空間
をここちよい香りで充満させるために色々な芳香剤や芳
香手段が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の空
気清浄器においても、空気の加湿度機能や脱臭処理後の
芳香機能などが付加されておらずまだまだ完全な空気清
浄器とはいえない。従来の加熱手段を用いる加湿器は水
蒸気が勢いよく吹き出すため部屋の湿りすぎ（加湿オー
バーの状態）がある。

【０００５】超音波式では家具が白っぽくなることがあ
るという問題がある。また快適な生活空間の形成には部
屋の湿度調整を行う場合に利用する装置には、例えば小
型であること、ヒーター等を使用しない安全性が高いも
のであること、電気消費量を抑えた経済的なものである
ことなどの特性を有することが要求されている。更に最
近の一般的な消費者の思考としては、一つの機能や特性
だけでは満足できず、多種多様の機能が付加されている
ものが要求されてきている。

【０００６】本発明の目的は、上述したような加湿器に
おける問題点を解消でき、かつ快適な生活空間の形成に
用いる加湿器に対する要求特性を満足でき、更に快適な
生活空間を形成するのに必要な空気浄化機能、芳香機
能、脱臭機能、加湿機能を付加した空調器を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、貯水槽
と気体通路と微多孔性中空糸とで構成され、該気体通路
が該貯水槽内の水と該微多孔性中空糸の膜壁を介して仕
切られた部分を有する加湿部（Ａ） 芳香剤収納槽と気体通路と多層複合中空糸膜とで構成さ
れ、該気体通路が該芳香剤収納槽内の芳香剤と該多層複
合中空糸膜の膜壁を介して仕切られた部分を有する芳香
発生部（Ｂ） 前記気体通路に気体を供給するための気体供給部（Ｃ） 前記気体通路に供給される気体が濾過処理により浄化さ
れた状態となるように設けられたフィルター部（Ｄ） 前記気体通路に供給される気体が脱臭処理により脱臭さ
れた状態となるように設けられた脱臭部（Ｅ） から構成された空調器にある。

【０００８】本発明の空調器は、加熱手段を用いなくて
も、供給する気体の乾燥度合に応じて水が気化し、適度
な湿度を与えるため、部屋の湿度が上がっているとき
は、送り出される気体の湿度も自動的に少なくなり、ス
イッチを入れたら加湿しっ放しというタイプとは異な
る。また、供給気体はフィルター部で浄化されるため非
常にクリーンな気体となり、更に脱臭処理により悪臭を
除去したのちに、自分の好みやその時の雰囲気に応じて
芳香剤を選ぶことによって部屋の雰囲気を変えることが
できる。

【０００９】上記本発明の構成を取ることで、クリーン
で小型で安全性が高く、かつ電気消費量を抑えた経済的
な芳香機能、脱臭機能、空気浄化機能、加湿機能を付加
した空調器を提供できる。

【００１０】図１は、本発明の空調器の要部の構成を示
す概略図である。この空調器は、加湿部Ａと芳香発生部
Ｂとフィルター部Ｃと脱臭部Ｄと気体供給部Ｅとで構成
されている。

【００１１】加湿部Ａの貯水槽２内にはその両端が開口
状態を保ったまま接着剤等からなる固定部材４によって
集束固定された多数本の微多孔質中空糸１が収納されて
いる。微多孔質中空糸１の一方の開口端部は空隙５に向
けて開口され、他方の開口端部は大気中に向け開口され
ており、貯水槽２内に充填された水と微多孔質中空糸の
膜壁によって仕切られた部分を有する気体通路が形成さ
れている。

【００１２】貯水槽２内に充填された水は貯水槽２と微
多孔質中空糸１の膜壁と固定部材４により気密状態が保
たれている。貯水槽２には水をその内部に注入するため
の開閉自在な蓋を有する注水口３が設けられており、注
水後は注入口３の蓋を閉めておく。微多孔質中空糸１と
しては、通常水は通さないが、水蒸気は通す性質を有す
るものが使用される。なかでも、水蒸気透過速度も早い
という点から疎水性微多孔質中空糸が好適に利用でき
る。

【００１３】この疎水性微多孔質中空糸としては、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ４−メチルペ
ンテン−１等のポリオレフィン中空糸、ポリフッ化ビニ
リデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系ポリ
マー中空糸など疎水性で微多孔質構造を有するものであ
れば特に限定されることなく使用できる。

【００１４】微多孔質中空糸の膜形態、膜性能は、それ
を組み込んだ装置の用途や湿度制御する空間の大きさ等
に応じた装置の所望とする特性に対応させて適宜選択す
れば良い。

【００１５】微多孔質中空糸の内径としては、例えば、
その中空部内での気体透過に対して大きな抵抗とならな
い２０μｍ以上が好ましい。また、装置の小型化を考慮
すれば、２０００μｍ程度以下が好ましい。微多孔質中
空糸１の膜壁における孔径は、貯水槽内の水圧で水が気
体通路側に侵入しない程度で適宜選択することができ
る。

【００１６】またその空孔率としては、水蒸気の透過の
大きな抵抗とならないようにするために３０％以上で、
強度を考慮すると９０％以下が好ましい。更に、空孔率
が３０〜９０％で、しかも表面積が２０〜８０ｍ² ／ｇ
と非常に大きな開孔空間を有するものは、中空糸膜壁を
介した水と気体の接触面積が大きく、効率良い水蒸気の
発生によって中空糸の中空部内における水蒸気の飽和状
態を効率良く得られる点から更に好ましい。

【００１７】また微多孔質中空糸１の膜圧は水蒸気の透
過に対して大きな抵抗とならないようにするために２０
０μｍ以下で、強度を考慮すると５μｍ以上が好まし
い。

【００１８】芳香発生部Ｂの芳香剤収納槽７内にはその
両端が開口状態を保ったまま接着剤等からなる固定部材
９によって集束固定された多数本の多層複合中空糸膜６
が収納されている。多層複合中空糸膜６の一方の開口端
部は空隙５に向けて開口され、他方の開口端部は空隙１
０に向け開口されており、芳香剤収納槽７内に充填され
た芳香剤と多層複合中空糸の膜壁によって仕切られた部
分を有する気体通路が形成されている。

【００１９】芳香剤収納槽７内に充填された芳香剤は、
芳香剤収納槽７と多層複合中空糸膜６の膜壁と固定部材
９により気密状態が保たれている。

【００２０】芳香剤収納槽７には芳香剤をその内部に注
入するための開閉自在な蓋を有する注入口８が設けられ
ており、注入後は注入口８の蓋を閉めておく。

【００２１】芳香発生部に用いる中空糸膜としては微多
孔質中空糸を用いることが考えられるが、気化性の成分
を含む物質を含有する液状の芳香剤を使用すると脱落し
易い点が問題となる。又微多孔質では多孔性であるが故
に気化性成分の蒸気速度が早く、長期にわたり安定した
徐放性能を維持できない問題があった。

【００２２】このような問題を解決するためには新しい
中空糸膜が必要である。そこで本発明の芳香発生部に用
いられる多層複合中空糸膜６は、その模式図を図２に示
すように、均質膜（Ａ）と補強機能を受け持つ多孔膜
（Ｂ）とから構成され、少なくとも三層構造を有してい
る。均質膜（Ａ）と多孔質膜（Ｂ）は交互に積層され、
多層複合中空糸膜の内表面と外表面とが多孔質膜（Ｂ）
からなる構造、すなわち、均質膜（Ａ）を多孔質膜
（Ｂ）で挟んだサンドイッチ構造を有している。この多
層複合中空糸膜においては、基本的には均質膜（Ａ）は
一層で十分であるが、二層以上の多層構造のものであっ
てもよい。

【００２３】均質膜（Ａ）の膜厚は１０μｍ以下とされ
る。一方、均質膜（Ａ）を挟む両多孔質膜（Ｂ）の膜厚
については多層複合中空糸膜の補強機能を果せる膜厚を
有せば特に制限されず、また内層および外層の両多孔質
膜（Ｂ）の膜厚は同じであっても異っていてもよい。

【００２４】均質膜（Ａ）を構成するポリマー素材とし
ては、ガス透過性の優れたシリコンゴム系ポリマーに限
定されず、ポリジメチルシロキサン、シリコンとポリカ
ーボネートの共重合体等のシリコンゴム系ポリマー，ポ
リ−４−メチルペンテン−１、線状低密度ポリエチレン
等のポリオレフィン系ポリマー，パーフルオロアルキル
系ポリマー等のフッ素含有ポリマー，エチルセルロース
等のセルロース系ポリマー，ポリフェニレンオキサイ
ド，ポリ−４−ビニルピリジンおよびこれらポリマー素
材の共重合体あるいはブレンド体等の各種ポリマーが挙
げられる。

【００２５】気化性の成分を有効にかつ長時間持続的に
徐放するためには均質膜の膜厚を１０μｍ以下にする必
要がある。ガスの透過性を指標とした場合、酸素ガス透
過速度を１×１０^-6〔cm³(STP)/cm²・ sec ・ cmHg〕以上
にすることが好ましい。

【００２６】多孔質膜（Ｂ）を構成するポリマー素材と
しては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−３−メ
チルブデン−１、ポリ−４−メチルペンテン−１等のポ
リオレフィン系ポリマー，ポリフッ化ビニリデン、ポリ
テトラフルオロエチレン等のフッ素系ポリマー，ポリス
チレン，ポリエーテルエーテルケトン等の疎水性ポリマ
ーが挙げられる。

【００２７】均質膜（Ａ）を構成するポリマー素材と、
多孔質膜（Ｂ）を構成するポリマー素材との組合せにつ
いては特に限定されず、異種のポリマーはもちろん同種
のポリマーであってもよい。均質膜（Ａ）が多孔質膜
（Ｂ）で物理的に挟まれたサンドイッチ構造を有してい
るので、両膜間の接着性が悪くとも、実用上の弊害は生
じない。

【００２８】多孔質膜（Ｂ）は、均質膜（Ａ）を補強す
る機能を主としているので、多層複合中空糸膜全体とし
てのガス透過能に大きな制約を加えない程度の細孔を有
するものであれば、その細孔の大きさ等については特に
制限されない。

【００２９】このような多層複合中空糸膜は、例えば多
重円筒型の紡糸ノズルを用いて、均質膜（Ａ）を形成す
るポリマーと、多孔質膜（Ｂ）を形成するポリマーとを
交互にかつ均質膜（Ａ）を形成するポリマーがサンドイ
ッチされるよう配置して溶融紡糸し、次いで均質膜
（Ａ）を多孔質化することなく、多孔質膜（Ｂ）だけが
多孔質化される条件で延伸する方法によって製造され
る。

【００３０】フィルター部Ｃの外筒１２内には多数本の
中空糸１１がループ状に収納されており、各中空糸の両
端は開口状態を保って接着剤等からなる固定部材１３に
集束固定されており、それぞれの開口端は、空隙１０に
向け開口されている。

【００３１】従って空隙１０に放出される濾過処理され
た気体と、外筒１２内の中空糸１１の外壁面が接する領
域側に供給された被濾過気体とは、中空糸１１と固定部
材１３とによって気密に仕切られていることになる。ま
た、中空糸１１の外壁面が接する領域は、脱臭部と接し
ている。

【００３２】このフィルター部Ｃに用いる中空糸１１と
しては、気体中の固形物や不純物を濾過できる機能を有
するものであれば制限なく利用でき、気体の透過抵抗が
小さい素材であれば、親水性素材及び疎水性素材のいず
れでも差し支えない。

【００３３】なお、図１に例示した装置におけるフィル
ター部Ｃには中空糸が用いられているが、これに限定さ
れるものではない。例えば、この気体濾過用のフィルタ
ーの形態としては、中空糸以外に、平膜状などの種々の
形態のものが利用できる。また、多孔質膜からなるもの
以外に、不織布、金属フィルターなど種々の材質からな
るものを利用することができる。

【００３４】脱臭部Ｄの外筒１５内には不快臭を強力脱
臭する脱臭専用フィルターが配置される。気体の脱臭に
用いられるものとしては、一般的に用いられているもの
を使用すればよく、例えば不快臭を吸着させるための活
性炭粒子や繊維状活性炭を用いればよい。なお脱臭部Ｄ
とフィルター部Ｃとの隔壁は気体の流れの抵抗にならな
いように多孔体を用いることが好ましい。

【００３５】気体供給部Ｅは、脱臭部Ｄ、フィルター部
Ｃを通して気体中に芳香剤の香りを付与させる芳香発生
部Ｂの多層複合中空糸６の中空部内に供給し、さらに気
体に加湿を付与させる加湿部Ａの微多孔質中空糸１の中
空部に供給し、そこで発生した加湿芳香気体を大気中に
放出させるために設けられたものであり、例えばエアコ
ンプレッサー、エアポンプ、ファンなどを利用して構成
することができる。

【００３６】つぎに、図１の装置を用いた芳香加湿空気
の発生操作について説明する。まず、注水口３から水を
貯水槽２内に充填し、注水口３の蓋を閉めておく。

【００３７】次に注入口８から自分の好みやその場所の
雰囲気に応じた芳香剤を芳香剤収納槽７内に充填し、注
入口８の蓋を閉めておく。次に気体供給部Ｅに用いたエ
アポンプ１６などを作動させ、適当な気体圧で脱臭部Ｄ
内の活性炭層に空気などの気体を供給する。

【００３８】そこに供給された気体は、活性炭層により
不快臭が脱臭され、脱臭された気体はフィルター部Ｃの
中空糸１１の外壁面が接する領域に供給される。

【００３９】そこで供給された気体は、中空糸１１の外
側から中空部へその膜壁を通って流れ、その際気体中の
固形物や不純物が中空糸によって濾過される。フィルタ
ー部Ｃにおいて清浄化された気体は、空隙１０を通って
芳香発生部Ｂの多層複合中空糸６の中空部領域を含む気
体通路に供給される。

【００４０】多層複合中空糸６の中空部領域に供給され
た気体は芳香剤収納槽７内に充填された芳香剤から発生
し、多層複合中空糸６の膜壁を通って該中空部領域に達
した香を含み、芳香気体として空隙５に放出される。

【００４１】芳香発生部Ｂにおいて芳香化された気体は
空隙５を通って加湿部Ａの微多孔質中空糸１の中空部領
域を含む気体通路に供給される。

【００４２】微多孔質中空糸１の中空部領域に供給され
た気体は、貯水槽２内に充填された水から発生し、微多
孔質中空糸１の膜壁を通って該中空部領域に達した水蒸
気を含み、加湿気体として大気中から放出される。

【００４３】本発明の装置では、適度な加湿，芳香を付
加したクリーンな気体を発生させることが可能である。
なお、気体供給部Ｅから供給する気体の圧力は大気中に
放出される気体の所望とする湿度，芳香等に応じて選択
することができる。

【００４４】以上説明した例では各構成部が気体の流れ
の方向において、気体供給部Ｅ，脱臭部Ｄ，フィルター
部Ｃ，芳香発生部Ｂ，加湿部Ａの順に接続されている
が、フィルター部Ｃ，芳香発生部Ｂ，加湿部Ａを設ける
位置はこれに限定されない。

【００４５】例えば気体の流れの方向において、フィル
ター部Ｃの後に加湿部Ａ，芳香発生部Ｂの順に配列して
も良いし、また、脱臭部Ｄの後に芳香発生部Ｂ，フィル
ター部Ｃ，加湿部Ａの順に配列してもよい。さらに場合
によっては、加湿部Ａ，芳香発生部Ｂ，フィルター部Ｃ
は複数設けても良い。

【００４６】なお、加湿部Ａ，フィルター部Ｃの順にこ
れらを配置した場合、フィルター部Ｃの中空糸１１に水
蒸気が凝縮すると通気抵抗が増大する。このような通気
抵抗の増大を避ける必要がある場合には、フィルター部
Ｃの後に芳香発生部Ｂ，加湿部Ａを配列するのが好まし
い。

【００４７】更に、加湿部Ａにおいては微多孔質中空糸
１の中空部を気体が通過し、芳香発生部においても、多
層複合中空糸６の中空部を気体が通過する構成を有して
いるが、微多孔質中空糸の中空部に水を、多層複合中空
糸の中空部に芳香剤を配し、中空糸の外壁面と接触する
側に気体を通す構成としても良いが、中空糸の外壁面と
水、芳香剤を接触させる構成としたほうが気体の偏流が
なく効率が良いので好ましい。

【００４８】フィルター部Ｃも、気体の中空糸１１によ
る濾過方向が図示した例と逆の方向、すなわち中空糸の
中空部から中空糸の外側方向へ通気して濾過するような
構成としても良い。

【００４９】更に、フィルター部Ｃの中空糸１１として
は、一方の端のみを開口状態として固定部材で固定し、
他方の端を封止したものも利用できる。また、湿度，芳
香を制御する空間の温度上昇を避ける必要がない場合な
どは、本発明の装置の適当な位置にヒーターなどの加熱
手段を付設してもよい。

【００５０】

【発明の効果】本発明の空調器によれば、空気浄化機
能，脱臭機能，芳香機能，加湿機能を有しているため快
適な生活空間が形成できる。本発明の空調器においてヒ
ーターなどの加熱手段を用いない場合は、多機能が付加
された小型で、安全性が高く、かつ電力消費量の少ない
経済的な空調器が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空調器の要部の構成を示す概略図であ
る。

【図２】本発明の芳香発生部に用いられる多層複合中空
糸の膜構造を模式的に示した図である。

【符号の説明】

Ａ 加湿部 Ｂ 芳香発生部 Ｃ フィルター部 Ｄ 脱臭部 Ｅ 気体供給部 １ 微多孔質中空糸 ２ 貯水槽 ３ 注水口 ４ 固定部材 ５ 空隙 ６ 多層複合中空糸 ７ 芳香剤収納槽 ８ 注入口 ９ 固定部材 １０ 空隙 １１ 中空糸 １２ 外筒 １３ 固定部材 １４ 脱臭剤 １５ 外筒 １６ エアポンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯水槽と気体通路と微多孔性中空糸とで
   構成され、該気体通路が該貯水槽内の水と該微多孔性中
   空糸の膜壁を介して仕切られた部分を有する加湿部
   （Ａ） 芳香剤収納槽と気体通路と多層複合中空糸膜とで構成さ
   れ、該気体通路が該芳香剤収納槽内の芳香剤と該多層複
   合中空糸膜の膜壁を介して仕切られた部分を有する芳香
   発生部（Ｂ） 前記気体通路に気体を供給するための気体供給部（Ｃ） 前記気体通路に供給される気体が濾過処理により浄化さ
   れた状態となるように設けられたフィルター部（Ｄ） 前記気体通路に供給される気体が脱臭処理により脱臭さ
   れた状態となるように設けられた脱臭部（Ｅ） から構成された空調器。