(57)【要約】【課題】  製造コストを抑えることができ、エアフィルタの単価を低くすることができるとともに、機能材の機能を十分に発揮させることができるエアフィルタおよびその加工方法を提供すること。【解決手段】  塵埃を捕集するフィルタ本体１８ａと、このフィルタ本体１８ａを構成する繊維に担持された機能材１８ｂとを備えたエアフィルタ１８であって、前記機能材１８ｂが、前記塵埃が有する特性に応じて前記フィルタ本体１８ａに局所的に配置されていることを特徴とする。【選択図】  図１
2006231180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塵埃を捕集するフィルタ本体と、このフィルタ本体を構成する繊維に担持された機能材とを備えたエアフィルタであって、
前記機能材が、前記塵埃が有する特性に応じて前記フィルタ本体に局所的に配置されていることを特徴とするエアフィルタ。
【請求項２】
塵埃を捕集するプリーツ型のフィルタ本体と、このフィルタ本体を構成する繊維に担持された機能材とを備えたエアフィルタであって、
前記機能材が、前記フィルタ本体の谷部側にのみ配置されていることを特徴とするエアフィルタ。
【請求項３】
前記機能材が、前記フィルタ本体の谷部頂点から山部側に向かって、その濃度が徐々に薄くなるように配置されていることを特徴とする請求項２に記載のエアフィルタ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のエアフィルタと、
室内の空気を取り入れるための吸込口と、
前記吸込口から取り入れられた空気を冷却または加熱するための室内熱交換器と、
前記室内熱交換器で熱交換された空気を室内に戻すための吹出口と、
前記吸込口から空気を取り入れるとともに、前記吹出口から室内に熱交換された空気を吹き出させるためのファンとを備えてなることを特徴とする空調用室内ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載の空調用室内ユニットと、
冷媒を圧縮するための圧縮機、および冷媒と室外の空気との熱交換を行わせるための室外熱交換器を有する空調用室外ユニットと、
これら空調用室内ユニットおよび空調用室外ユニットを連結するとともに、冷媒をこれら空調用室内ユニットおよび空調用室外ユニットの間で循環させるための冷媒配管とを備えてなることを特徴とする空気調和機。
【請求項６】
塵埃を捕集するフィルタ本体を予めプリーツ状となるようにプリーツ加工し、このフィルタ本体の谷部側のみを機能材溶液中に漬けてディッピング処理をした後、これを乾燥させて加工したことを特徴とするエアフィルタの加工方法。
【請求項７】
塵埃を捕集するフィルタ本体の表面のうち、フィルタ本体をプリーツ状にプリーツ加工したときに谷部にあたる部分にだけ機能材が配置されるように、機能材溶液をフィルタ本体の表面にプリント処理あるいはスプレー処理し、これを乾燥させて加工したことを特徴とするエアフィルタの加工方法。
【請求項８】
前記機能材が、前記フィルタ本体の谷部頂点から山部側に向かって、その濃度が徐々に薄くなるように処理されていることを特徴とする請求項７に記載のエアフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の空調用室内ユニットや換気装置、あるいは掃除機等に用いられるエアフィルタに関し、特に、室内空気中に浮遊するウイルスや、アレルギー症状の原因物質であるアレルゲン等を捕集するとともに、これらを不活性化させる機能を有するエアフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
室内空気中に浮遊するウイルスやアレルゲン等（以下、「粒子」という）を捕集し、この捕集した粒子を不活性化する機能を有するエアフィルタとしては、フィルタろ材の表面全体に満遍なく抗菌性ゼオライトを付着させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−９２１１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、細菌やカビ等の微生物の増殖を抑えるとともにこれらを殺滅する機能を有する抗菌性ゼオライトや、アレルゲンやウイルスを変性・分解させるとともにこれらを不活性化させる機能を有する酵素等（以下、「機能材」という）は高価なものであり、フィルタに付着させた場合，フィルタコストに占めるその割合が高く，上記特許文献１のようにフィルタろ材の表面全体に満遍なく付着させると製造コストが高くなり、エアフィルタの単価が跳ね上がってしまうといった問題点があった。
また、製造コストを抑え、エアフィルタの単価を低くするために機能材の量が減らされて、機能材の濃度が下がると機能材が十分にその機能を発揮することができないといった問題点もある。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、製造コストを抑えることができ、エアフィルタの単価を低くすることができるとともに、機能材の機能を十分に発揮させることができるエアフィルタおよびその加工方法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】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１に記載のエアフィルタは、塵埃を捕集するフィルタ本体と、このフィルタ本体を構成する繊維に担持された機能材とを備えたエアフィルタであって、前記機能材が、前記塵埃が有する特性に応じて前記フィルタ本体に局所的に配置されていることを特徴とする。
このようなエアフィルタによれば、フィルタ本体の塵埃がたまりやすい部分にのみ機能材が局所的に配置されており、その他の部分には機能材が配置されていないか、もしくは低濃度となっている。
【０００６】
請求項２に記載のエアフィルタは、塵埃を捕集するプリーツ型のフィルタ本体と、このフィルタ本体を構成する繊維に担持された機能材とを備えたエアフィルタであって、前記機能材が、前記フィルタ本体の谷部側にのみ配置されていることを特徴とする。
このようなエアフィルタによれば、例えば、花粉やダニ等といった比較的大きな粒子がたまりやすい谷部側にのみ、機能材が配置されている。
【０００７】
請求項３に記載のエアフィルタは、前記機能材が、前記フィルタ本体の谷部頂点から山部側に向かって、その濃度が徐々に薄くなるように配置されていることを特徴とする。
このようなエアフィルタによれば、例えば、花粉やダニ等といった比較的大きな粒子がたまりやすい谷部側のみならず、山部側にも機能材が配置されている。カビやウイルスといった比較的小さな粒子は，谷部側，山部側を問わずたまる傾向があるため，それらも対象とする場合に有効である。
【０００８】
請求項４に記載の空調用室内ユニットは、請求項１から３のいずれか一項に記載のエアフィルタと、室内の空気を取り入れるための吸込口と、前記吸込口から取り入れられた空気を冷却または加熱するための室内熱交換器と、前記室内熱交換器で熱交換された空気を室内に戻すための吹出口と、前記吸込口から空気を取り入れるとともに、前記吹出口から室内に熱交換された空気を吹き出させるためのファンとを備えてなることを特徴とする。
このような空調用室内ユニットによれば、エアフィルタによって捕集された花粉やダニ等といったアレルゲンやウイルスの不活化、あるいは細菌やカビ等の微生物の増殖を押さえるとともにこれらの殺滅が行われ、室内には常にクリーンな空気が戻されることとなる。
【０００９】
請求項５に記載の空気調和機は、請求項４に記載の空調用室内ユニットと、冷媒を圧縮するための圧縮機、および冷媒と室外の空気との熱交換を行わせるための室外熱交換器を有する空調用室外ユニットと、これら空調用室内ユニットおよび空調用室外ユニットを連結するとともに、冷媒をこれら空調用室内ユニットおよび空調用室外ユニットの間で循環させるための冷媒配管とを備えてなることを特徴とする。
このような空気調和機によれば、エアフィルタによって捕集された花粉やダニ等といったアレルゲンやウイルスの不活化、あるいは細菌やカビ等の微生物の増殖を押さえるとともにこれらの殺滅が行われ、室内には適宜温度調整されたクリーンな空気が戻されることとなる。
【００１０】
請求項６に記載のエアフィルタの加工方法は、塵埃を捕集するフィルタ本体を予めプリーツ状となるようにプリーツ加工し、このフィルタ本体の谷部側のみを機能材溶液中に漬けてディッピング処理をした後、これを乾燥させて加工したことを特徴とする。
このようなエアフィルタの加工方法によれば、フィルタ本体の谷部側のみに機能材が配置されたエアフィルタが得られることとなる。
【００１１】
請求項７に記載のエアフィルタの加工方法は、塵埃を捕集するフィルタ本体の表面のうち、フィルタ本体をプリーツ状にプリーツ加工したときに谷部にあたる部分にだけ機能材が配置されるように、機能材溶液をフィルタ本体の表面にプリント処理あるいはスプレー処理し、これを乾燥させて加工したことを特徴とする。
このようなエアフィルタの加工方法によれば、フィルタ本体の谷部側のみに機能材が配置されたエアフィルタが得られることとなる。
【００１２】
請求項８に記載のエアフィルタの加工方法は、前記機能材が、前記フィルタ本体の谷部頂点から山部側に向かって、その濃度が徐々に薄くなるように処理されていることを特徴とする。
このようなエアフィルタの加工方法によれば、フィルタ本体の谷部頂点から山部側に向かって、機能材の濃度が徐々に薄くなるエアフィルタが得られることとなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、製造コストを抑えることができ、エアフィルタの単価を低くすることができるとともに、機能材の機能を十分に発揮させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明によるエアフィルタの一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図４は、本発明によるエアフィルタを空気調和機の空調用室内ユニットに適用した場合の一具体例を示す図である。図４に示す空気調和機１００は、空調用室内ユニット１０、および空調用室外ユニット３０を主たる要素として構成されたものである。
【００１５】
空調用室外ユニット３０は、冷媒を圧縮するための圧縮機３１、冷媒と室外の空気との熱交換を行わせるための室外熱交換器３２、および室外熱交換器３２における冷媒と室外の空気との熱交換を促進させる室外ファン３３を有するものである。
なお、符号５０は、これら空調用室内ユニット１０および空調用室外ユニット３０を連結するとともに、冷媒をこれら空調用室内ユニット１０および空調用室外ユニット３０の間で循環させるための冷媒配管である。
また、符号６０は、リモコン（リモートコントローラ）であり、これにより空気調和機１００の運転状態が設定され得るようになっている。
そして、符号７０は、ドレンパイプであり、これにより空調用室内ユニット１０内で発生したドレン（凝縮水）が室外に導かれて、空調用室内ユニット１０内からドレンが排水されるようになっている。
【００１６】
空調用室内ユニット１０は、室内の空気を取り入れるための吸込グリル（吸込口）１１，１２と、この吸込グリル１１，１２から取り入れられた室内の空気を冷却または加熱するための室内熱交換器１３，１４，１５と、この室内熱交換器１３，１４，１５で熱交換された空気を室内に戻すための吹出口１６と、吸込グリル１１，１２から空気を取り入れるとともに、吹出口１６から室内に熱交換された空気を吹き出させるためのクロスフローファン（ファン）１７と、室内熱交換器１３の空気流路上流側の近傍に配置された、機能材を具備したエアフィルタ１８と、空調用室内ユニット１０の内部前面から内部上面にかけて配置されるとともに、吸込グリル１１，１２を通過して室内熱交換器１３，１４，１５に導かれる空気中から塵・ゴミ等の不純物を取り除くプレフィルタ１９とを主たる要素として構成されたものである。
【００１７】
吸込グリル１１，１２、室内熱交換器１３，１４，１５、吹出口１６、クロスフローファン１７、およびプレフィルタ１９については従来周知のものであるので、ここではその説明は省略する。
【００１８】
エアフィルタ１８は、図１および図２に示すような形態を有する、いわゆるプリーツ型のエアフィルタであり、不織布からなるフィルタ本体１８ａと、このフィルタ本体１８ａを構成する繊維に直接担持された機能材１８ｂとを備えてなるものである。
ここで、前記繊維としては、例えば、ガラス、レーヨン、セルロース、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリル酸系、ポリアクリルアミド系統等の繊維が挙げられる。
また、機能材１８ｂとしては、例えば、抗菌剤、抗カビ剤、触媒、酵素、カテキン、ポリフェノール等が挙げられる。
【００１９】
本発明において使用できる酵素は、それ自身公知の酸性、中性および塩基性の何れのプロテアーゼであってよい。例えば、トリプシンなどのセリンプロテアーゼ、パパイン、カルパイン、カテプシンＢおよびカテプシンＬなどのシステインプロテアーゼ、ペプシン、レニンおよびカテプシンＤなどのアスパラギン酸プロテアーゼおよびメタロプロテアーゼなどのプロテアーゼであってよい。また、プロテアーゼによりアレルゲンを不活性化する場合、使用されるプロテアーゼの至適条件を考慮して、温度および補酵素などの条件を実施者が任意に選択してよい。
さらに、プロテアーゼによってアレルゲンを不活性化する場合には、使用されるプロテアーゼに加えて尿素を存在させれば、より効率的に不活性化を行うことが可能である。
なお、ここで使用される「プロテアーゼ」の語は、蛋白質およびペプチドを分解する性質を有する酵素を総括的に示す。
【００２０】
機能材１８ｂは、エアフィルタ１８の谷部（エアの流れに対して下流側に位置する折り曲げ部）側に、少なくとも機能材１８ｂがその機能を十分に発揮させることのできる濃度で均一に付着させられており、エアフィルタ１８の山部（エアの流れに対して上流側に位置する折り曲げ部）側には全く付着させられていない。
すなわち、本実施形態によるエアフィルタ１８では、花粉やダニ等といった比較的大きな粒子がたまりやすい部分にのみ、機能材１８ｂが配置されていることとなる。
【００２１】
つぎに、酵素１８ｂを繊維に担持させる方法、すなわち、エアフィルタ１８の加工方法について説明する。
まず一つ目の加工方法としては、フラットな状態であったフィルタ本体１８ａを、予めプリーツ状となるようにプリーツ加工した後、図１に示すような機能材溶液Ｌ中に漬けてディッピング処理をし、これを乾燥させて形成させる方法がある。
また、二つ目の加工方法としては、図２に示すように、フラットな状態のフィルタ本体１８ａの表面のうち、フィルタ本体１８ａをプリーツ加工したときに谷部にあたる部分にだけ機能材１８ｂが配置されるように、機能材溶液をフィルタ本体１８ａの表面にプリント処理（あるいはスプレー処理）し、これを乾燥させて形成させる方法もある。
【００２２】
本実施形態によるエアフィルタ１８によれば、フィルタ本体１８ａの谷部のみに、高価な機能材１８ｂを担持させた構成となっているため、エアフィルタ１８の製造コストを抑えることができ、エアフィルタの単価を低くすることができる。
また、機能材１８ｂをフィルタ本体１８ａの谷部のみに局所的に（集中的に）担持させているので、機能材１８ｂの濃度を高めることができ、機能材１８ｂの機能を十分に発揮させることができる。
【００２３】
さらに、機能材１８ｂとしてアレルゲンを構成するタンパク質を変成もしくは分解できる酵素（例えば、プロテアーゼやペプチターゼ等）が用いられている場合には、この酵素と、捕集時に自身の慣性力が大きいために自然と谷部に集まってきた花粉やダニ等といったアレルゲンとの接触がより確実になされることとなり、これらアレルゲンを不活性化させることができる。また、機能材溶液が有色の場合，もしくは着色された場合には，酵素が付着している部分は変色するため、これによりエアフィルタ１８の山部と谷部、すなわち、風上側と風下側を容易に識別することができて、エアフィルタ１８を容易かつ簡単に交換することができる。
さらにまた、アレルゲンの不活性化をより効率的に行わせるために、使用される酵素に加えて常温で固体となる尿素や糖類が用いられている場合には、それらによりエアフィルタ１８の剛性が増し、エアフィルタ１８の形状を長期間にわたって維持させることができるとともに、エアフィルタ１８の集塵効果を長期間にわたって維持させることができる。
【００２４】
本発明によるエアフィルタの他の実施形態について、図３を参照しながら説明する。
本実施形態におけるエアフィルタ２８は、前述した実施形態と同様、プリーツ型のエアフィルタであり、その谷部（エアの流れに対して下流側に位置する折り曲げ部）から、山部（エアの流れに対して上流側に位置する折り曲げ部）にかけて、前述した機能材１８ｂの濃度が徐々に薄くなるように、機能材１８ｂの濃度にグラデーションがかけられているという点で前述した実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２５】
図３に示すように、エアフィルタ２８は、その谷部の頂点近傍において機能材１８ｂの濃度が最も濃くなるとともに、その山部の頂点近傍において機能材１８ｂが極力少なく存在するように、かつ谷部から山部にかけてその濃度が徐々に薄くなるように機能材１８ｂが付着させられている。
すなわち、本実施形態によるエアフィルタ２８では、花粉やダニ等といった比較的大きな粒子がたまりやすい谷部側のみならず、山部側にも機能材１８ｂが配置されていることとなる。カビやウイルスといった比較的小さな粒子は、谷部側、山部側を問わずたまる傾向があり、それらを捕集対象とする場合には本実施形態が有効である。
【００２６】
つぎに、機能材１８ｂを繊維に担持させる方法、すなわち、エアフィルタ２８の加工方法について説明する。
エアフィルタ２８の加工方法としては、例えば、図３に示すように、フラットな状態のフィルタ本体１８ａの表面のうち、フィルタ本体１８ａをプリーツ加工したときに、谷部の頂点近傍において機能材１８ｂの濃度が最も濃くなるとともに、その山部の頂点近傍において機能材１８ｂが極力少なく存在するように、かつ谷部から山部にかけてその濃度が徐々に薄くなるように機能材１８ｂが配置されるよう、機能材溶液をフィルタ本体１８ａの表面にプリント処理（あるいはスプレー処理）し、これをプリーツ状にプリーツ加工する方法がある。
【００２７】
本実施形態によるエアフィルタ２８によれば、フィルタ本体１８ａの谷部から山部にかけてその濃度が徐々に薄くなるように機能材１８ｂを担持させた構成となっているため、エアフィルタ２８の製造コストを抑えることができ、エアフィルタの単価を下げることができる。
また、機能材１８ｂをフィルタ本体１８ａに対して局所的に担持させているので、機能材１８ｂの濃度を高めることができ、機能材１８ｂの機能を十分に発揮させることができる。
【００２８】
さらに、谷部側の機能材１８ｂとしてアレルゲンを構成するタンパク質を変成もしくは分解できる酵素（例えば、プロテアーゼやペプチターゼ等）が用いられている場合には、この酵素と、捕集時に自身の慣性力が大きいために自然と谷部に集まってきた花粉やダニ等といったアレルゲンとの接触がより確実になされることとなり、これらアレルゲンを不活性化させることができる。また、山部側の機能材１８ｂとして細菌やカビ等の微生物の増殖を抑えるとともにこれらを殺滅する機能を有する抗菌剤（例えば、抗菌性ゼオライト等）が用いられている場合には、この抗菌剤と、捕集時に自身の慣性力が小さいために山部に付着した細菌やカビ等といった微生物やウイルスとの接触がより確実になされることとなり、これら微生物を殺滅させることができる。また、機能材溶液が有色の場合、もしくは着色された場合には、酵素が付着している部分は変色するため、これによりエアフィルタ２８の山部と谷部、すなわち、風上側と風下側を容易に識別することができて、エアフィルタ２８を容易かつ簡単に交換することができる。
さらにまた、アレルゲンの不活性化をより効率的に行わせるために、使用される酵素に加えて常温で固体となる尿素や糖類等が用いられている場合には、それらによりエアフィルタ２８の剛性が増し、エアフィルタ２８の形状を長期間にわたって維持させることができるとともに、エアフィルタ２８の集塵効果を長期間にわたって維持させることができる。
【００２９】
なお、本発明は上述した実施形態のものに限定されるものではなく、適宜必要に応じて変更実施することが可能である。
例えば、上述した実施形態において、機能材１８ｂは、フィルタ本体１８ａを構成する繊維に直接担持されているが、本発明はこのようなものに限定されるものではなく、吸水性および／または吸湿性を有する担持体に機能材１８ｂを担持させ、更に前記担持体をバインダを用いてフィルタ本体１８ａを構成する繊維に固定させた構成とすることもできる。
ここで、担持体の材質としては、例えば、ポリアクリル酸系，ポリアクリルアミド系，ポリビニルアルコール系などの合成材料、あるいは綿，羊毛，アルギン酸ナトリウム，マンナン，寒天などの天然材料、あるいはレーヨンなどの再生材料等が挙げられる。
また、繊維の材質としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）が挙げられる。
さらに、バインダとしては、例えば、ポリアミド、ポリオレフィン、エチレン酢酸ビニル共重合体、合成ゴム系、ウレタン系またはアクリル系のホットメルト、あるいはこれらの非溶剤系エマルジョン等が挙げられ、機能材１８ｂとして酵素が選択された場合には、エチレン酢酸ビニル共重合体がバインダとして最も好適である。
なお、機能材１８ｂとして酵素が選択された場合、酵素の機能を考慮すると、まずはじめに吸水性および／または吸湿性を有する担持体をバインダ（酢酸ビニル共重合体）を用いてフィルタ本体１８ａを構成する繊維に固定させ、更に前記担持体に酵素を担持させた方が望ましい。
また、バインダは前述した尿素や糖類等と同様の性質を有しているので、このバインダによりエアフィルタ１８，２８の剛性が増し、エアフィルタ１８，２８の形状を長期間にわたって維持させることができるとともに、エアフィルタ１８，２８の集塵効果を長期間にわたって維持させることができる。
【００３０】
図３を用いて説明したエアフィルタ２８は、必ずしも機能材溶液をフィルタ本体１８ａの表面にプリント処理（あるいはスプレー処理）し、これをプリーツ状に加工する必要はなく、図１のようにフィルタ本体１８ａを予めプリーツ状にプリーツ加工し、エアフィルタ２８の裏側（風下側：図３において下側）からスプレー処理した後にこれを乾燥させて形成させることも可能である。
【００３１】
以上説明してきた本発明によるエアフィルタは、空気調和機の空調用室内ユニットにのみ適用され得るものではなく、例えば、換気装置等にも適用することができる。
【００３２】
また、本発明は上述したようなプリーツ型のフィルタのみに適され得るものではなく、図５に示すような掃除機等に用いられるバグフィルタ（袋型のフィルタ）３８にも適用することができる。
なお、図中において前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。また、図中の白抜き矢印はエアの流れを示している。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明によるエアフィルタの一実施形態を示す概略全体斜視図である。
【図２】本発明によるエアフィルタの他の実施形態を示す概略全体斜視図である。
【図３】本発明によるエアフィルタの別の実施形態を示す概略全体斜視図である。
【図４】本発明によるエアフィルタを具備した空調用室内ユニット、およびこの空調用室内ユニットを具備した空気調和機の概略構成図である。
【図５】本発明によるエアフィルタのさらに別の実施形態を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０    空調用室内ユニット
１１    吸込グリル（吸込口）
１２    吸込グリル（吸込口）
１３    室内熱交換器
１４    室内熱交換器
１５    室内熱交換器
１６    吹出口
１７    クロスフローファン（ファン）
１８    エアフィルタ
１８ａ  フィルタ本体
１８ｂ  機能材
２８    エアフィルタ
３０    空調用室外ユニット
３８    エアフィルタ
１００    空気調和機
【図１】
2006231180.tif 000003
【図２】
2006231180.tif 000004
【図３】
2006231180.tif 000005
【図４】
2006231180.tif 000006
【図５】
2006231180.tif 000007