(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状シートと波形シートを積層した構造体をなし、該平面状シート及び／又は該波形シートを化学吸着または触媒作用による消臭機能を有するものとするとともに、該平面状シートの平面と該波形シートの波面により形成される空間を流路とした消臭フィルタにおいて、
前記消臭機能を有するシートとして、化学添着活性炭を含有させた不織布と、遷移金属キレート化合物を含有させた不織布及び／又は化学添着セピオライト紙を用いることを特徴とする消臭フィルタ。
【請求項２】
平面状シートと波形シートを積層した構造体をなし、該平面状シート及び／又は該波形シートを化学吸着または触媒作用による消臭機能を有するものとするとともに、該平面状シートの平面と該波形シートの波面により形成される空間を流路とした消臭フィルタにおいて、
前記消臭機能を有するシートとして、活性炭繊維を含有させた不織布と、遷移金属キレート化合物を含有させた不織布及び／又は化学添着セピオライト紙を用いることを特徴とする消臭フィルタ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の消臭フィルタにおいて、
前記遷移金属キレート化合物を鉄フタロシアニン化合物としたことを特徴とする消臭フィルタ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１記載の消臭フィルタを製造する方法であって、前記平面状シートと波形シートをホットメルト方式により接着して前記構造体を形成することを特徴とする消臭フィルタの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１記載の消臭フィルタを製造する方法であって、前記平面状シートと波形シートを接着方式により接着して前記構造体を形成することを特徴とする消臭フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消臭フィルタ及びその製造方法に関し、室内その他の空間において発生するタバコ臭等の臭気ガスに含まれる悪臭分子を吸着或いは消臭分解する機能を持つ消臭フィルタ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の生活環境の質の高度化に伴い、住環境についてもより質の高い快適さが求められている。この結果得られた最近の気密性の高い家屋では快適さを向上させている反面、臭いがこもりやすく、タバコ臭、体臭、乳児の臭い、ペット臭等を取り除きたいという要望が強まってきている。
そのため、室温を調整するために加熱・冷却した空気を循環させる機能を持つエアコンや空気清浄機を中心に空調運転時に循環する空気に対し脱臭・消臭機能が働くような方式でこの機能を付加的に取り入れてきており、これらの多くは活性炭吸着による活性炭フィルタ，光触媒酸化，オゾン酸化の作用により働くものであった。
【０００３】
しかしながら、活性炭フィルタでは、臭気分子を吸着することによって脱臭するが、吸着量に限界があるため、吸着機能は一時的となり、吸着量が飽和すると活性炭に吸着した臭気分子は平衡によって脱離して再放出されるという問題が生じる。
また、光触媒酸化による消臭方法は、消臭速度が遅いだけでなく、励起光源（紫外線）を併設する必要がある。そして、この励起光源として紫外線ランプを使用すると、コスト高、かさばる、消費電力が大きくなるなどの問題が生じる。
さらに、オゾン酸化による消臭方法では、過剰オゾンを分解する装置が必要不可欠であり、コスト高、電力消費が大きいだけでなく、オゾンそのものが人体に有害なために、安全性上好ましくないなどの問題を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
タバコの臭気には、アセトアルデヒド、アンモニア、低級アミン、炭化水素、硫化水素等が含まれており、これらの臭気分子の中でもアンモニア、低級脂肪酸、アセトアルデヒドといった比率の高い分子に対し、活性炭の吸着法は脱臭性能が低く臭気分子の再放出を起こすという弱点を持つことから、従来技術において、硫化水素、アンモニア、低級脂肪酸、アセトアルデヒド等を含むタバコの臭気を通常の活性炭だけのフィルタでは十分に除去仕切れないという問題があった。更に、タバコの臭気を消臭する場合には、特に通常の生活の場で消臭フィルタを働かせる必要があることから、良好にその生活の場における環境を保つため空気循環用のファンの音は小さくすべきで、消臭フィルタとして著しく圧損失が低いフィルタを用意することが必要である。
【０００５】
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、圧損失が低い消臭フィルタを提供し、また、種々の臭気成分、例えば煙草の煙に含まれるアセトアルデヒド類ガス等に対して効果的に安定した消臭性能を発揮する消臭剤、すなわち活性炭では十分に除去できない硫化水素やアンモニア、アセトアルデヒドを分解・吸着する消臭剤を含有する当該消臭フィルタを提供することをその解決すべき課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、平面状シートと波形シートを積層した構造体をなし、該平面状シート及び／又は該波形シートを化学吸着または触媒作用による消臭機能を有するものとするとともに、該平面状シートの平面と該波形シートの波面により形成される空間を流路とした消臭フィルタにおいて、前記消臭機能を有するシートとして、化学添着活性炭を含有させた不織布と、遷移金属キレート化合物を含有させた不織布及び／又は化学添着セピオライト紙を用いることを特徴としたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の消臭フィルタにおいて、前記消臭機能を有するシートとして、活性炭繊維を含有させた不織布と、遷移金属キレート化合物を含有させた不織布及び／又は化学添着セピオライト紙を用いることを特徴としたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の消臭フィルタにおいて、前記遷移金属キレート化合物を鉄フタロシアニン化合物としたことを特徴としたものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１記載の消臭フィルタを製造する方法であって、前記平面状シートと波形シートをホットメルト方式により接着して前記構造体を形成することを特徴としたものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１乃至３のいずれか１記載の消臭フィルタを製造する方法であって、前記平面状シートと波形シートを接着方式により接着して前記構造体を形成することを特徴としたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の消臭フィルタは平面状及び波形のシートを積層した構造体を成す。これは、いわゆるダンボール構造と言われる構造をその形態とするものである。このようなダンボールで典型的な平行な波形のシートを使った場合、ダンボールのセグメントである平行な波形が作る筒状体中に消臭すべき空気を通過させるようにすれば、極めて圧損失が少ないフィルタとなる。ここに、波形として用いる波形の断面は、滑らかな曲線をなすものに限らず、３角形、４角形あるいはその他の形に変形したものも含み、広義のハニカム状の場合も含まれる。
【００１３】
本発明の平面状と波形のシートを積層して成る構造体に用いるシートの少なくもその１枚は、活性炭を含有し、他のシートは化学反応または吸着反応、触媒作用による消臭機能を有するものとする。シートに活性炭を含有させるには、活性炭微粒子或いは活性炭繊維をシートの中へすき込むか、又は活性炭微粒子をインクのような形態としてシート表面に塗布することによる。
活性炭は、無極性吸着剤として極めて優れた吸着性を有する材質で、殆ど全てのガスに対して高い吸着性を示すが、例外的に、硫黄化合物、アルデヒド類に対する吸着性は低い。
【００１４】
ところで、タバコの臭気には、アセトアルデヒド、アンモニア、低級アミン、炭化水素、硫化水素等が含まれており、特に、活性炭の吸着性の弱点であるアンモニア、低級脂肪酸、アセトアルデヒドの比率が高い。
したがって、通常の活性炭だけで、これらの臭気を除去することは困難であることから、この臭気分子に働く触媒が研究され、臭気成分に作用しこれを分解するものとして、遷移金属キレート化合物が有効であることが分かった。なお、遷移金属キレート化合物を用いた酸化触媒法については、例えば、「工業材料  １９９１年１０月号（Ｖｏｌ．３９  Ｎｏ．１３）」第５８〜６５頁  白井汪芳著．“高分子錯体による悪臭除去”、「工業材料  １９９１年１０月号（Ｖｏｌ．３９  Ｎｏ．１３）」第４５〜５０頁  戸嶋直樹著“高分子錯体による有毒ガスの除去”にその方法が記載されている。
【００１５】
そして、タバコに含まれる上記臭気分子に対しては、遷移金属キレート化合物の中でも、オクタカルボン酸鉄フタロシアニンが有効である。鉄フタロシアニンは酸素と水を用いて硫化水素やメルカプタンを分解する。したがって、活性炭が水分に弱く湿度が高くなると脱臭効果は低下するのに対し、水分がある環境、即ち湿度の高いところでは消臭効果を発揮する。また、鉄フタロシアニン誘導体にあるカルボニル基がアンモニア等の窒素系ガスをイオン結合で化学吸着する。
【００１６】
更に、化学反応により、アセトアルデヒドを除去する機能を有する物質として、化学添着セピオライト紙が有効である。これは、多孔質鉱物（層状粘土鉱物）の一種であるセピオライトにアミン化合物を添着させたものである。
上記に示した物質以外の化学吸着或いは触媒作用を有する物質を多数使用することも可能であり、同一シートに添着する場合のほか、多数のシートに分けて添着することもできる。その場合、それらのシートは必ずしも交互に使用する必要はなく、タバコ臭に含まれる悪臭物質の含有量により適宜組み合わせて使用することが可能であり、これは本発明の特徴でもある。
【００１７】
また、平面状シートと波形シートが臭気分子を含む空気に接触する有効面積の比率も、波形の形状或いは平面状シートの変形により適宜設定することができる。
そして、ハニカムフィルタを構成する平面状シート及び波形シートに用いるペーパーとしては、パルプやポリエステル繊維のような有機繊維を用いたもの、セラミック繊維やガラス繊維のような無機繊維を用いたもの、或いは有機無機混合繊維を用いたものを任意に選択使用できる。
平面状シート及び波形シートを交互に重ね合わせ、その重ね合わせ部分を接着剤で接着する一般的な作製方法が適用可能である。この場合に、接着剤としてポリアミド系、ポリエチレン系、ポリオレフィン系の熱可塑性樹脂の使用が好ましく、軟化点、溶融後の粘度、硬化後の硬度や強度など、それぞれのもつ特性を使用条件に合わせて任意に選択する。
上記以外の具体的な方法として、平面状シート及び波形シートの接着には、ホットメルト法や熱硬化接着法を採用することが出来る。この方法によると、安価にフィルタを製造することができる。
【００１８】
上記実施形態を具体化した以下の実施例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明する。
ここに開示する実施例は、発明を実施する場合の具体化構成を例示するに過ぎず、本発明をこの開示の実施例に限定する趣旨ではない。
【００１９】
（実施例１）
消臭剤であるオクタカルボニル鉄フタロシアニンを溶かしたアルカリ水溶液にシート状の不織布を浸漬した後、これを酸で中和し、十分に水洗いして乾燥を行い、フタロシアニン染色紙を作製する。
作製したフタロシアニン染色紙をダンボール加工機によりコルゲート加工して波状シートを作製し、用意する。一方、あらかじめ化学添着セピオライト紙と化学添着活性炭含有紙を張合わせ、平面状シートを用意する。
図１は、この実施例における消臭フィルタの概略構成を示す図である。図１において１は外枠、２は波状シート、３は平面状シートである。
上記の様にして用意した波状シート２（フタロシアニン染色紙）と平面状シート３（化学添着セピオライト紙と化学添着活性炭含有紙を張合わせたもの）を交互に重ねて接着し、ダンボール構造体を形成した。図１に示した外枠１は、厚めの活性炭含有紙を巻き付けて補強した。
シートの接着には、ポリアミド系接着剤を用いて強固に接着させた。このダンボール構造体を厚さ５ｍｍにスライスして、消臭フィルタを作成した。セル１ヶの開口部面積は０．３ｃｍ２とした。
【００２０】
この消臭フィルタ（サイズ：１５ｃｍ×６ｃｍ）２枚を装着したエアコン室内機を１ｍ３アクリル製ボックス内にセットし、消臭性能を試験した。試験の条件は、評価用ボックス内を温度２５℃、湿度６０％とし、一般的な家屋の雰囲気に調整した。
ボックス内でタバコ５本を機械喫煙させ、室内機より風量１ｍ３／分で内部循環し、脱臭させた。その前後のガス濃度をガス検知管で測定し、除去率を算出した。トータル除去率は、ＪＥＭ１４６７に準拠した計算式〔（アンモニア除去率＋２×アセトアルデヒド除去率＋酢酸除去率）÷４〕によって求めた。更に、５本づつ連続して機械燃焼させた時の除去率についても測定した。
図２は、実施例１及び実施例２の消臭フィルタについてタバコ臭の消臭効果を確認するために行った試験の測定データを示す表である。実施例１の消臭フィルタの試験結果は図２の表に示す通りであった。
【００２１】
（実施例２）
実施例１と同様にフタロシアニン染色紙をダンボール加工機によりコルゲート加工して波状シートを作製した。この波状シートと、化学添着セピオライト紙からなる平面状シートを交互に重ねて接着し、ダンボール構造を形成した。外枠の部材に活性炭含有紙を用い、これを巻き付けダンボール構造体を補強した。
シート間の接着には、ポリアミド系接着剤を用い、この構造体を厚さ５ｍｍにスライスして消臭フィルタを作製した。セル１ヶの開口部面積は０．３ｃｍ２とした。上記実施例１と同じ試験条件で行った実施例２の消臭フィルタの試験結果は図２の表に示す通りであった。
【００２２】
（実施例３）
実施例１と同様にフタロシアニン染色紙をダンボール加工機によりコルゲート加工して波状シートを作製した。実施例２と同様にこの波状シートと未加工の化学添着セピオライト紙からなる平板状シートと交互に重ねて接着し、ダンボール構造を形成した。外枠の部材に活性炭繊維含有紙を用いてこれを巻き付けダンボール構造体を補強した。
シート間の接着には、ポリアミド系接着剤を用い、この構造体を厚さ５ｍｍにスライスして消臭フィルタを作製した。セル１ヶの開口部面積は０．３ｃｍ２とした。
上記実施例１と同じ試験条件で行った実施例３の消臭フィルタの試験結果は図３（なお、図３は、実施例３及び比較例１の消臭フィルタについてタバコ臭の消臭効果を確認するために行った試験の測定データを示す表である）の表に示す通りであった。
【００２３】
（比較例１）
試験結果を比較するために活性炭繊維含有紙のみを消臭材料として用いたフィルタを比較例として用意した。これは、ポリエステル不織布をダンボール加工機によりコルゲート加工して波状シートを作製し、この波状シートと未加工の活性炭繊維含有紙からなる平板状シートを交互に重ねて接着し、ダンボール構造としたものである。外枠には厚めのポリエステル不織布を用いてこれを巻き付けダンボール構造体を補強した。
シート間の接着には、ポリアミド系接着剤を用い、この構造体を厚さ５ｍｍにスライスして消臭フィルタを作製した。セル１ヶの開口部面積は０．３ｃｍ２とした。
上記実施例１と同じ試験条件で行った比較例１の消臭フィルタの試験結果は図３の表に示す通りであった。
図２及び図３の試験結果は、比較例に比して本発明の実施例による消臭効果が極めて高いことを示している。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、極めて圧損失が低い、いわゆるダンボール型の構造をもつ消臭フィルタとしたために、ここを短時間に大量の空気が通過することが可能になり、かつこのフィルタに消臭速度が速い消臭材料を用いたことにより、空気が流動したり乾燥した環境でも優れた消臭効果を有する消臭フィルタを提供することができる。
また、エアコン等の空調装置、空気清浄機、除湿器などにおいて、そこを循環させる空気に対し脱臭・消臭機能が働くような方式で本発明によるフィルタを搭載することにより、装置本体に対し大きな負担をかけることなく室内の効果的な消臭が可能となる。
さらに、本発明による消臭フィルタは、効果的な消臭能力を有している上に、消臭寿命が長いために煩雑にフィルタ交換する必要はないことから、ユーザにとって快適な住居環境を提供することができる。
【００２５】
また、本発明の消臭フィルタの製造方法では、いわゆるダンボール型の構造体を作る過程で用いる平面状シート及び波形シートの接着法としてホットメルト法や熱硬化接着法を採用したことにより、フィルタを安価に製造することができる。
さらに、熱硬化接着法を採用した場合に、接着剤としてポリアミド系、ポリエチレン系、ポリオレフィン系等、軟化点、溶融後の粘度、硬化後の硬度や強度など、それぞれのもつ特性を使用条件に合わせて任意に選択することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による消臭フィルタの実施例の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１及び実施例２の消臭フィルタについてタバコ臭の消臭効果を確認するために行った試験の測定データを示す表である。
【図３】実施例３及び比較例１の消臭フィルタについてタバコ臭の消臭効果を確認するために行った試験の測定データを示す表である。
【符号の説明】
１…外枠、２…波状シート、３…平面状シート。
【図１】
0003558890.tif 000002
【図２】
0003558890.tif 000003
【図３】
0003558890.tif 000004