(57)【要約】【課題】オゾンの発生を極力抑え、フィルタの脱臭性能を向上することができるエアフィルタユニットを提供する。【解決手段】上流側からコロナ放電をさせずにイオンを放出するイオン放出部１１と、シート状濾材をプリーツ化したエアフィルタ１２で構成され、イオン放出部１１の放電電極を１もしくは複数個の電極とし、電極の周囲にコロナ放電を生じさせないよう絶縁体または半導体を設け、電極１個当たりの放電電流が１μＡ以下であり、エアフィルタ１２は上流側から粒子を捕集する帯電繊維層１３と、フィルタ形状を支持する基材層１４と、導電繊維層１５の３層が貼り合わさった構造であり、基材層１４はアミン系化合物であり、イオン放出部１１と導電繊維層１５で荷電部を形成し、導電繊維層１５は素材として活性炭素繊維を用い、前記活性炭素繊維の厚みが前記帯電繊維層と基材層１４を合わせた厚み以上であり、活性炭素繊維の最下流面をアースに接続した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側からコロナ放電をさせずにイオンを放出するイオン放出部と、シート状濾材をプリーツ化したエアフィルタで構成され、前記イオン放出部の放電電極を１もしくは複数個の電極とし、電極の周囲にコロナ放電を生じさせないよう絶縁体または半導体を設け、電極１個当たりの放電電流が１μＡ以下であり、前記エアフィルタは上流側から粒子を捕集する帯電繊維層と、フィルタ形状を支持する基材層と、導電繊維層の３層が貼り合わさった構造であり、前記基材層は化学吸着成分を含み、前記化学吸着成分はアミン系化合物であり、前記導電繊維層は素材として活性炭素繊維を用い、前記活性炭素繊維の厚みが前記帯電繊維層と基材層を合わせた厚み以上であり、活性炭素繊維の最下流表面をアースに接続することを特徴とするエアフィルタユニット。
【請求項２】
筐体に空気の吸気口と吹出口を備え、前記吸気口に請求項１記載のエアフィルタを配置し、前記筐体の内部に備えた送風機で前記吸気口から吸い込んだ空気を吹出口から吹き出す空気清浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気浄化を目的としたエアフィルタユニットおよびそれを用いた空気清浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅内の壁紙や建材などから発生する化学物質によるシックハウス症候群が問題である。その原因物質は、トルエンやキシレンなどに代表される揮発性有機化合物であるＶＯＣ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）であり、その中でも特にホルムアルデヒドは建築基準法で規制の対象にもなっている。また、ＶＯＣは臭気を放つ物質が多いことも問題である。
【０００３】
これら空間汚染物質の集塵手段の一種に、荷電部に電圧をかけてコロナ放電を起こし、空気中の粉塵を帯電させて電気的作用によって集塵をする電気集塵装置が知られている。この種の電気集塵装置は、電極の数や面積を大きくすることで集塵効率を上げることが出来るが、装置の大型化を招いていた。
【０００４】
また一方で、集塵フィルタを用いたろ過作用によって集塵をするフィルタ式集塵装置が知られている。
【０００５】
そのためこの両方の集塵方法を組み合わせて、集塵効率をさらに上昇させて集塵装置を小型化させた、ハイブリッド式のガス処理装置が知られている（例えば、特許文献１参考）。
【０００６】
この種のハイブリッド式の集塵装置は、図６に示す放電電極１０１と対向電極１０２の間にコロナ放電を起こして粉塵を帯電させ、下流側に配置した集塵フィルタ１０３によって集塵するものである。また、ゼオライトなどの吸着材を用いたフィルタ１０４を集塵フィルタ１０３の下流側に搭載してもよいことが開示されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２９６９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このようなコロナ放電を利用した集塵装置では、オゾンが多量に発生するため、多量の活性炭を使用したフィルタが必要である。
【０００９】
活性炭は臭気物質も物理吸着することで脱臭の役割も果たすが、特にホルムアルデヒドの吸着性能は低く、再放出することが知られている。そのため、活性炭を使用した脱臭フィルタと集塵フィルタのみを用いた電気集塵装置が知られているが、オゾンによって活性炭が劣化するため、脱臭フィルタの吸着能力の寿命が短く、ホルムアルデヒドの吸着性能のさらなる低下と再放出が課題であった。
【００１０】
そして、空気清浄装置において、ホルムアルデヒドの吸着性能を上げるために粉塵を除去するエアフィルタに加えて脱臭フィルタを搭載するなどの対策を考えたが、フィルタを複数枚使用することとなり、装置の大型化を招くなど、新たな問題が生じた。
【００１１】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、オゾンの発生を極力抑え、オゾンやＶＯＣを含む臭気物質の脱臭性能を向上し、臭気物質を再放出させないエアフィルタユニットおよびそれを用いた空気清浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そして、この目的を達成するために、本発明に係るエアフィルタユニットおよびそれを用いた空気清浄装置は、上流側からコロナ放電をさせずにイオンを放出するイオン放出部と、シート状濾材をプリーツ化したエアフィルタで構成され、前記イオン放出部の放電電極を１もしくは複数個の電極とし、電極の周囲にコロナ放電を生じさせないよう絶縁体または半導体を設け、電極１個当たりの放電電流が１μＡ以下であり、前記エアフィルタは上流側から粒子を捕集する帯電繊維層と、フィルタ形状を支持する基材層と、導電繊維層の３層が貼り合わさった構造であり、前記基材層は化学吸着成分を含み、前記化学吸着成分はアミン系化合物であり、前記導電繊維層は素材として活性炭素繊維を用い、前記活性炭素繊維の厚みが前記帯電繊維層と基材層を合わせた厚み以上であり、活性炭素繊維の最下流表面をアースに接続することを特徴とすることを特徴とし、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上流側からコロナ放電をさせずにイオンを放出するイオン放出部と、シート状濾材をプリーツ化したエアフィルタで構成され、前記イオン放出部の放電電極を１もしくは複数個の電極とし、電極の周囲にコロナ放電を生じさせないよう絶縁体または半導体を設け、電極１個当たりの放電電流が１μＡ以下であり、前記エアフィルタは上流側から粒子を捕集する帯電繊維層と、フィルタ形状を支持する基材層と、導電繊維層の３層が貼り合わさった構造であり、前記基材層は化学吸着成分を含み、前記化学吸着成分はアミン系化合物であり、前記イオン放出部と前記導電繊維層で荷電部を形成し、前記導電繊維層は素材として活性炭素繊維を用い、前記活性炭素繊維の厚みが前記帯電繊維層と基材層を合わせた厚み以上であり、活性炭素繊維の最下流面をアースに接続するという構成にしたことにより、前記基材層が、前記イオン放出部と前記導電繊維層間で形成される電場環境下で、前記イオン放出部の電気的な極性と逆極性をもつ官能基（活性部）が、化学吸着成分の表層部に一様に配列することになるため、ホルムアルデヒドを代表とする極性官能基を有する臭気物質の高い脱臭効果が実現可能となる。
【００１４】
さらに、通常、活性炭を用いたフィルタで臭気物質を脱臭する際、十分に物理吸着されずに通過することあるが、前記基材層で吸着されなかった臭気物質は、電場環境下における誘電分極と誘起効果によって電荷の偏りが生じている。このため、誘電分極を起こした活性炭素繊維において、臭気物質との間に働く静電気力によって臭気物質を引きつけ、臭気物質の吸着性能がさらに向上する。
【００１５】
また、前記活性炭素繊維に物理吸着した臭気物質は、電場環境下におけるクーロン力によって活性炭素繊維に留まり、再放出を起こしにくくなる。このため、臭気物質の高い脱臭効果を実現し、長期間の脱臭も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１の空気清浄装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態１のエアフィルタユニットの模式図
【図３】本発明の実施の形態１のエアフィルタの概略図
【図４】化学吸着成分の添着模式図（（ａ）化学吸着剤が繊維構造に添着されている状態の断面図、（ｂ）化学吸着剤が繊維自体に内包されている状態の断面図）
【図５】化学吸着成分の配向分極を説明する模式図（（ａ）電場が形成されていない時の化学吸着剤と繊維の断面図、（ｂ）イオン放出部がプラス極性の時の化学吸着剤と繊維の断面図、（ｃ）イオン放出部がマイナス極性の時の化学吸着剤と繊維の断面図）
【図６】従来のエアフィルタユニットの概略図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の請求項１に係わるエアフィルタユニットは、上流側からコロナ放電をさせずにイオンを放出するイオン放出部と、シート状濾材をプリーツ化したエアフィルタで構成され、前記イオン放出部の放電電極を１もしくは複数個の電極とし、電極の周囲にコロナ放電を生じさせないよう絶縁体または半導体を設け、電極１個当たりの放電電流が１μＡ以下であり、前記エアフィルタは上流側から粒子を捕集する帯電繊維層と、フィルタ形状を支持する基材層と、導電繊維層の３層が貼り合わさった構造であり、前記基材層は化学吸着成分を含み、前記化学吸着成分はアミン系化合物であり、前記イオン放出部と前記導電繊維層で荷電部を形成し、前記導電繊維層は素材として活性炭素繊維を用い、前記活性炭素繊維の厚みが前記帯電繊維層と基材層を合わせた厚み以上であり、活性炭素繊維の最下流面をアースに接続するという構成にしたものである。
【００１８】
これにより、前記基材層が、前記イオン放出部と前記導電繊維層間で形成される電場環境下で、前記化学吸着成分内の極性を有する官能基（活性部）が、化学吸着成分の表層部に一様に配列することになるため、ホルムアルデヒドを代表とする極性官能基を有する臭気物質の高い脱臭効果が実現可能となる。
【００１９】
さらに、通常、活性炭を用いたフィルタで臭気物質を脱臭する際、十分に物理吸着されずに通過することあるが、前記基材層で吸着されなかった臭気物質は、電場環境下における誘電分極と誘起効果によって電荷の偏りが生じている。このため、誘電分極を起こした活性炭素繊維において、臭気物質との間に働く静電気力によって臭気物質を引きつけ、臭気物質の吸着性能がさらに向上する。
【００２０】
また、前記活性炭素繊維に物理吸着した臭気物質は、電場環境下におけるクーロン力によって活性炭素繊維に留まり、再放出を起こしにくくなる。このため、臭気物質の高い脱臭効果を実現し、長期間の脱臭も可能となる。
【００２１】
また、本発明の請求項２に係わる空気清浄装置は、筐体に空気の吸気口と吹出口を備え、前記吸気口に請求項１記載のエアフィルタを配置し、前記筐体の内部に備えた送風機で前記吸気口から吸い込んだ空気を吹出口から吹き出すものである。
【００２２】
これにより、空気清浄装置は、電気的な作用による粒子の集塵と、臭気物質の化学的、物理的吸着による脱臭の両方を行うことができる。そのため集塵効率の向上に繋がる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
本実施の形態に示すエアフィルタユニット１は、例えば、図１に示す空気清浄装置２に使用するものである。
【００２５】
空気清浄装置２は、本体ケーシング３内にエアフィルタユニット１と送風手段４を備えている。
【００２６】
筐体である本体ケーシング３は、例えば、縦長の箱型形状をしており、本体ケーシング３の前面側に吸気口５を備え、本体ケーシング３の天面部には、四角形状の吹出口６を備え、空気の流れを整流するルーバー７を設けている。吹出口６は送風手段４の上部において送風手段４の吐出口に連通している。エアフィルタユニット１は、吸気口５に配置している。特に、気流の漏れを生じさせないように吸気口５の開口にはめ込むことが望ましい。
【００２７】
送風手段４は、吸気口５と吹出口６との間の風路に設けられている。送風手段４は、スクロール形状のケーシング８と、このケーシング８内に備えられた遠心送風ファンである羽根９と、この羽根９を回転させるモーター１０とから構成されている。
【００２８】
モーター１０が回転することにより、遠心送風ファンの羽根９が回転し、吸気口５から本体ケーシング３内に、室内の大気塵や臭気物質を吸引し、エアフィルタユニット１、本体ケーシング３内の風路、送風手段４を介して吹出口６へと送風する構成となっている。
【００２９】
すなわち、空気清浄装置２は、室内の汚染空気をエアフィルタユニット１で浄化し、清浄な空気を室内へと送風するものである。
【００３０】
図２に示すように、エアフィルタユニット１は、最上流側にイオン放出部１１、その下流側にエアフィルタ１２が配置されている。
【００３１】
エアフィルタ１２は、図２に図示すように、上流側から順番に帯電繊維層１３、基材層１４、導電繊維層１５が配置されている。導電繊維層１５は、イオン放出部１１の対向電極に相当するものであり、エアフィルタユニット１の最下流側に配置して、さらに最下流面をアース接続している。
【００３２】
これら帯電繊維層１３、基材層１４、導電繊維層１５の３層は、接着成分（図示しない）によって貼り合わされている。
【００３３】
エアフィルタ１２は、図２に示すように、シート状濾材を山部１６と谷部１７を有するプリーツ形状に加工し、集塵あるいは脱臭に寄与する濾材面積を広くことで、空気清浄装置２の運転時に面風速を下げて集塵性能と脱臭性能を向上することができる。
【００３４】
図３に示すように、エアフィルタ１２は、山部１６と谷部１７を有するプリーツ形状をしており、その外周には、プリーツ形状を保持するための形状保持材１８が設けられている。プリーツ形状の固定のためには、プリーツの山部１６間のピッチ間隔が均一になるように、接着成分１９で形状固定している。プリーツ化の方法に関しては、特に制限はなく、山部１６と谷部１７によるプリーツ形状が成形できればよい。
【００３５】
イオン放出部１１と導電繊維層１５の間は、コロナ放電を発生させないために空気絶縁が必要であり、電極の形状によって異なるが、少なくとも１０ｍｍ／ｋＶ以上、好ましくは、２０ｍｍ／ｋＶ以上の絶縁距離を設けることが必要である。
【００３６】
イオン放出部１１は、導電繊維層１５に対して電界を形成することができればよく、イオン放出部１１に設置した電極の形状は電荷を集中させやすい針状であればよい。電極の例として、線電極、針状電極、トゲ状電極等が挙げられる。イオン放出部１１と導電繊維層１５間の電流制御に関しては、コロナ放電を引き起こさない１μＡ以下であればよく、ほとんど電流の流れない暗電流の領域付近でも空気分子のイオン化が可能であれば制限はない。コロナ放電を引き起こさせない構造として、針状電極の先端部分周囲に絶縁体または半導体を設けることが有効である。
【００３７】
図４（ａ）に示すように、基材層１４には、臭気物質を吸着する化学吸着成分２０が繊維２１に添着、あるいは図４（ｂ）に示すように、繊維２１内に内包されている。
【００３８】
図５に示すように、化学吸着成分２０は、有機系化合物や、無機系化合物と有機系化合物のハイブリッド化合物を使用し、特にホルムアルデヒドと化学反応によって結合するアミノ基（ＮＨ２）を有するアミン系化合物を含まれていれば制限はない。
【００３９】
化学吸着の一例として、アミン系化合物を用いたホルムアルデヒドの脱臭メカニズムを以下に記す。
Ｒ−ＮＨ２＋ＨＣＨＯ
→Ｒ−Ｎ＝ＣＨ２＋Ｈ２Ｏ（ｓｈｉｆｆ塩基）
２Ｈ２ＮＣＯＮＨ２（尿素）＋ＨＣＨＯ
→ＮＮ２ＣＯＮＨＣＨ２ＮＨＣＯＮＨ２（ジメチロール尿素）
ＮＨ２−ＮＨ２（ヒドラジン）＋２ＨＣＨＯ
→ＣＨ２＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ２
これらの反応は、不可逆的な化学反応として知られており、アルデヒド基をもつガス成分に対して有効な反応である。そのため、ホルムアルデヒド以外のアルデヒド類化合物との反応性にも適応できる。また、これらの反応は化学吸着によるものであり、活性炭などの物理吸着の機構とは区別され、臭気物質の再放出がない。
【００４０】
また、例として、基材層１４の繊維２１上に添着された化学吸着成分２０、すなわちアミン系化合物は双極子の構成を有している。そのため、電場環境下において、双極子が電気的な力を受けて、電子の配向が変わる。
【００４１】
図５（ａ）に示すように電場が形成していない環境では、双極子は化学吸着成分２０内で無秩序な方向を向いている。
【００４２】
図５（ｂ）に示すように、気流の上流側のイオン放出部１１がプラス極性の場合、化学吸着成分２０の反応に寄与するアミノ基（ＮＨ２）は、窒素原子の非共有電子対が負電荷の役割を果たし、化学吸着成分２０の中でイオン放出部１１により近い上流側表層部に回転移動させることが可能である。
【００４３】
また、図５（ｃ）に示す気流の上流側のイオン放出部１１がマイナス極性の場合、化学吸着成分２０の反応に寄与するアミノ基（ＮＨ２）は、化学吸着成分２０の中でイオン放出部１１からより遠い下流側表層部に回転移動する。この場合でも活性部であるアミノ基（ＮＨ２）が下流側であるが化学吸着成分２０の表層部に移動するため、反応性や吸着性能の低下は無いと考えられる。これらは、図４（ｂ）に示すように、化学吸着成分２０が繊維２１内に内包されている場合においても、上記と同様にアミノ基（ＮＨ２）が繊維２１の表面側に移動した状態にできる。
【００４４】
帯電繊維層１３を形成する材料は、例えば、ポリオレフィン系高分子、スチレン系高分子、ポリエーテル系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、ポリエステル系高分子、ポリイミド系高分子、ポリイミド系高分子、ポリアミドイミド系高分子、ウレタン系高分子、エポキシ系高分子、フッ素系高分子、セルロース系高分子、アクリル系高分子、塩化ビニル系高分子、フェノール系高分子、テフロン（登録商標）、シリコン、ガラス繊維などが挙げられ、この中から一つ、あるいは複数を混合した材料でも良い。
【００４５】
帯電繊維層１３の製造方法としては、例えば、メルトブローン法、エレクトロスピニング法、スパンボンド法、サーマルボンド法、ケミカルボンド法、湿式法などであり、多くの場合、繊維形成後にエレクトレット加工をする必要がある。特にエレクトロスピニング法を用いた場合、製造工程の中で、高電圧を印加する製造方法であるため、エレクトレット加工が不要である。
【００４６】
帯電繊維層１３を構成する繊維の平均繊維径は、より細い繊維を用いた方が低圧損化を見込める。一般的には１００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の繊維で構成することが好ましい。繊維径が３０００ｎｍより太くすると、粒子物質を集塵する際に繊維の空孔が大きくなり粒子物質が帯電繊維層１３を抜けやすくなるので、集塵性能が低下し、好ましくない。一方、繊維径が１００ｎｍより細くすると、繊維破損や毛羽立ちが起こりやすくなるため、好ましくない。
【００４７】
帯電繊維層１３の目付量は、１０ｇ／ｍ２以上１００ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。目付量が１０ｇ／ｍ２未満であると、帯電繊維層１３の自立性が低下し、不織布を膜状で維持することが困難になる。１００ｇ／ｍ２を越えると、帯電繊維層１３の圧力損失が大きくなることに加え、プリーツ化した際のエアフィルタ１２の構造的な圧力損失が大きくなり好ましくない。
【００４８】
基材層１４を形成する材料は、例えば、ガラス繊維、パルプ繊維、樹脂繊維、炭素繊維および無機繊維の少なくとも１つを含む繊維によって形成されている。
【００４９】
基材層１４の製造製法としては、乾式または湿式抄紙法、メルトブローン法、スパンボンド法、エアレイド法、サーマルボンド法などが挙げられ、特に制限はない。
【００５０】
基材層１４に含まれる化学吸着成分２０を含有させる手段は、基材層１４の繊維の表層部に一様に分布していれば制限はない。例えば、基材層１４を吸着剤の溶液中に含浸または塗布する方法や、基材層１４を形成する繊維の原料溶液に吸着剤を混合し、電界紡糸法で繊維化させる方法を用いることで、化学吸着成分２０が繊維表面全体に広範囲にわたって含有される状態となる。そのため、基材層１４を通過する臭気物質は、吸着剤との接触分布が均一となり、脱臭効果の向上が見込める。
【００５１】
基材層１４を構成する繊維の平均繊維径は、１０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。平均繊維径が１０μｍ未満であると、基材層１４の強度が低く、補強材としての強度が不十分となる。また、平均繊維径が小さくなると、化学吸着成分２０の添着量が低下し、脱臭性能が低下する。加えて、繊維の表面よりも繊維間の空隙に化学吸着成分２０が多く存在するようになるので、化学吸着成分２０が脱離しやすくなることや、基材層１４の圧力損失が大きくなるなどの問題が生じる。一方、５０μｍを越えると、化学吸着成分２０を有した基材層１４の剛性が高くなることや厚みが増すことから、エアフィルタ１２の構造的な圧力損失が大きくなるので、好ましくない。
【００５２】
化学吸着成分２０を有した基材層１４の目付量は、５０ｇ／ｍ２以上２００ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。目付量が５０ｇ／ｍ２未満であると、基材層１４の剛軟度が低下し、エアフィルタ１２の加工の生産性の低下やフィルタ形状の維持が困難になる。２００ｇ／ｍ２を越えると、基材層１４の圧力損失が大きくなるので、エアフィルタ１２の圧力損失が大きくなるという点で好ましくない。
【００５３】
導電繊維層１５に用いる活性炭素繊維の材料は、ポリアクリロニトリル系、セルロース系、フェノール系、ピッチ系などの繊維が挙げられ、この中から一つ、あるいは複数を混合した材料でも良い。
【００５４】
導電繊維層１５の製造方法としては、活性炭素繊維を製造できる手法であれば特に制限は無い。一般的に、材料を選定した後、製糸、炭化、賦活、表面処理の順に加工する方法が知られている。
【００５５】
導電繊維層１５の厚みは、帯電繊維層１３と基材層１４の両方の厚みを足し合わせた厚み以上であることが好ましい。具体的には、厚みが０．８ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。厚みが０．８ｍｍよりも小さくなると、電場環境下に置かれた際に活性炭素繊維の上流面と下流面における電位差が小さくなり、クーロン力の効果が小さくなる。また、臭気物質の吸着性能が低下し、吸着容量も小さくなるため好ましくない。厚みが２．０ｍｍよりも大きくなると、圧力損失が大きくなるという点で好ましくない。
【００５６】
導電繊維層１５の目付量は、６０ｇ／ｍ２以上７０ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。目付量が６０ｇ／ｍよりも小さくなると、吸着性能が低下し、吸着容量も小さくなるために好ましくない。目付量が７０ｇ／ｍ２よりも大きくなると、導電繊維層１５の圧力損失が大きくなるので、エアフィルタ１２の圧力損失が大きくなるという点で好ましくない。
【００５７】
上記構成によれば、空気清浄装置２を作動させると、送風手段４により吸気口５から吹出口６に通風される。この時、ＶＯＣなどのガス成分や、大気塵を含んだ空気が送風手段４手前にあるエアフィルタユニット１を通過する。エアフィルタユニット１では、イオン放出部１１と導電繊維層１５間に電圧を印加することで電場を形成しており、イオン放出部１１と導電繊維層１５間を通過する空気がイオン化される。イオン化された大気塵は主に、エアフィルタ１２を構成している帯電繊維層１３で集塵され、ホルムアルデヒドは主に、エアフィルタ１２を構成している基材層１４で吸着される。イオン放出部１１でイオン化する際に発生したオゾンや、ＶＯＣなどのその他臭気物質は主に、エアフィルタ１２を構成している導電繊維層１５で脱臭される。これにより、集塵装置の小型化しつつ、脱臭性能と寿命の向上を満たし、汚染空気を浄化することが出来る。
【００５８】
本実施の形態のエアフィルタ１２は、帯電繊維層１３と基材層１４と導電繊維層１５の３層を備えている。気流の上流側から帯電繊維層１３、基材層１４、導電繊維層１５の順番になるようにエアフィルタ１２を作製したことで以下効果を有する。
【００５９】
イオン放出部１１で帯電した空気は、まず帯電繊維層１３で粒子状物質や、タバコ煙や調理煙などの油分を吸着する。この際、イオン放出部１１と導電繊維層１５間に電場が生じることで、帯電繊維層１３上の電気的な作用によって高い集塵性能を実現できる。この際に、本実施の形態とは違えて、基材層１４や導電繊維層１５を上流側にし、粒子状物質や油分を吸着すると、化学吸着成分２０や活性炭素繊維の細孔が覆われ、除去性能が著しく低下する。そのため、本実施の形態のように帯電繊維層１３を上流側にすることで、基材層１４と導電繊維層１５の脱臭性能を、長期間に渡り維持することができる。
【００６０】
また、帯電繊維層１３を通過した帯電空気は基材層１４を通過し、主にホルムアルデヒドを代表とするアルデヒド類の臭気物質を吸着する。吸着されなかったガス成分とイオン放出部１１で発生したオゾンは、後段の導電繊維層１５で吸着される。この際、本実施の形態とは違えて、導電繊維層１５を上流側にし、ホルムアルデヒド含む臭気物質を吸着すると、導電繊維層１５の吸着寿命が短くなり、後段の基材層１４でアルデヒド類以外の臭気物質を吸着することが出来ないために、長期間に渡る脱臭が実現することが出来ない。また、導電繊維層１５は物理吸着のため、吸着したホルムアルデヒドを再放出する懸念がある。そのため、本実施の形態のように基材層１４を導電繊維層１５よりも上流側にすることで、導電繊維層１５の脱臭性能を、長期間に渡り維持することができる。したがって、エアフィルタ１２は長期間に渡り、高いガス成分除去性能を有することができる。
【００６１】
上記説明のように、イオン放出部１１と導電繊維層１５との間を空気が通過する際、空気分子はイオン化され、粒子にイオン化した空気分子を付着させることで粒子は帯電した状態となる。帯電した粒子の内、粉塵やタバコの煙などの粒子径が０．１μｍ以上の粒子を帯電繊維層１３で集塵することが出来る。そして、イオン放出部１１と導電繊維層１５との間の電場が作用するクーロン力と、帯電繊維層１３の帯電電位に起因する吸引力によって、帯電した粒子は集塵されやすくなる。また、帯電繊維層１３で捕集できなかったガス分子などの２ｎｍ以下の粒子は、イオン放出部１１と導電繊維層１５との間の電場が作用するクーロン力によって、基材層１４と導電繊維層１５で捕集することが出来る。すなわち、粒子の高い集塵性能と吸着性能を発揮することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明に係わるエアフィルタユニットおよびそれを用いた空気清浄装置は、電気的な力を利用したフィルタの脱臭性能の向上や、集塵装置を小型化することができるため、ＶＯＣやアルデヒド類などの臭気物質や、大気塵を除去し浄化するエアフィルタユニットおよびそれを用いた空気清浄装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１    エアフィルタユニット
２    空気清浄装置
３    本体ケーシング
４    送風手段
５    吸気口
６    吹出口
７    ルーバー
８    ケーシング
９    羽根
１０    モーター
１１    イオン放出部
１２    エアフィルタ
１３    帯電繊維層
１４    基材層
１５    導電繊維層
１６    山部
１７    谷部
１８    形状保持材
１９    接着成分
２０    化学吸着成分
２１    繊維
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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