(57)【要約】【課題】格子形状を有する保持体と、保持体の格子内に封入された多孔質担体と、保持体を被覆するネット状のカバー材とで構成される脱臭フィルタが吸込み口と吹出し口との間に略垂直に配置されていた従来脱臭装置では、多孔質担体が均一に配置されず、多孔質担体同士又は多孔質担体と保持体との接触があり、脱臭性能が低下する課題があった。【解決手段】下方部に外気を吸い込む１個以上の吸込み口と、上方部にフィルタを通過した清浄空気を吹き出す１個以上の吹出し口と、吸込み口と吹出し口との間に配置される脱臭フィルタとを備えた脱臭装置において、脱臭フィルタが、格子形状を有する保持体と、保持体の格子内に封入された多孔質担体と、保持体を被覆するネット状のカバー材とで構成され、吸込み口と吹出し口との間において略水平に配置されていることを特徴とする脱臭装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方部に外気を吸い込む１個以上の吸込み口と、上方部にフィルタを通過した清浄空気を吹き出す１個以上の吹出し口と、吸込み口と吹出し口との間に配置される脱臭フィルタとを備えた脱臭装置において、脱臭フィルタが、格子形状を有する保持体と、保持体の格子内に封入された多孔質担体と、保持体を被覆するネット状のカバー材とで構成され、吸込み口と吹出し口との間において略水平に配置されていることを特徴とする脱臭装置。
【請求項２】
多孔質担体の大きさが、保持体を被覆するネット状のカバー材のメッシュサイズより大きく、保持体の格子開口部よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の脱臭装置。
【請求項３】
保持体の格子内への多孔質担体充填量が、格子内の体積に対し１０〜８０％の範囲内であることを特徴とする請求項１又は２記載の脱臭装置。
【請求項４】
保持体の格子内への多孔質担体充填量が、格子内の体積に対し２０〜８０％の範囲内であることを特徴とする請求項１又は２記載の脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の臭気成分を脱臭する脱臭フィルタを備えた脱臭装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸込み口から吸い込んだ空気を、脱臭フィルタを通過させて脱臭する脱臭装置が知られている。身近な分野では、空調用、エアコン用、自動車用等で設置されており、普及が進んでいる。近年、脱臭装置の小型、高性能、低コストの傾向が強まっており、効率良く脱臭することが求められている。
【０００３】
一般に脱臭装置は、内部のファンによって、吸込み口から対象の空気を脱臭フィルタに通した後、吹出し口から筐体外に送り出す構成となっている。脱臭装置の吸込み口の位置は様々で、多くのタイプが販売されている。例えば、筐体前部、筐体裏面、左右両側面などがある。脱臭フィルタは、前記吸込み口と前記吹出し口との間において、基本的に、略垂直（例えば、特許文献１又は２参照）、略水平のどちらかで配置されている（例えば、特許文献３及び４参照）。
【０００４】
脱臭フィルタには、臭気成分を除去するために、活性炭に代表される多孔質担体である吸着剤が用いられている。多孔質担体を封入した脱臭フィルタとして、図１のように、格子形状を有する保持体１に多孔質担体３を封入し、ネット状のカバー材２で被覆した脱臭フィルタがある。このタイプの脱臭フィルタは、従来の脱臭装置では、吸込み口と吹出し口との間において略垂直に配置されている（例えば、特許文献５参照）。
【０００５】
略垂直に配置された脱臭フィルタでは、図２に示したように、多孔質担体３は保持体１の格子内において、下方側に積もり、格子の上方側には空間ができる。該脱臭フィルタを通過する空気は略水平方向へ流れるが、その際、通過する空気は、抵抗が少ない格子の上方側の空間を流れやすいため、多孔質担体３と効率良く接触しない。また、隣接する多孔質担体３同士が接触している部分、又は脱臭フィルタの保持体１と多孔質担体３が接触している部分は、通過する空気と接触しにくい。そのため、略垂直に配置された脱臭フィルタでは、通過する空気を効率良く脱臭できないという課題がある。また、脱臭フィルタの小型化や低コスト化に対応するためには、吸着剤の使用量の低下が求められており、多孔質担体３と脱臭装置内を通過する空気の接触を阻害しないようにする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−２１７７０６号公報
【特許文献２】特開２０１６−１４８４９２号公報
【特許文献３】特開２０１４−４１８６号公報
【特許文献４】特開２０１６−１６３４０号公報
【特許文献５】特開２０１１−０６７２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、脱臭フィルタに封入された多孔質担体が効率良く脱臭性能を発揮することができる脱臭装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題は、下記発明によって解決された。
【０００９】
（１）下方部に外気を吸い込む１個以上の吸込み口と、上方部にフィルタを通過した清浄空気を吹き出す１個以上の吹出し口と、吸込み口と吹出し口との間に配置される脱臭フィルタとを備えた脱臭装置において、脱臭フィルタが、格子形状を有する保持体と、保持体の格子内に封入された多孔質担体と、保持体を被覆するネット状のカバー材とで構成され、吸込み口と吹出し口との間において略水平に配置されていることを特徴とする脱臭装置。
（２）多孔質担体の大きさが、保持体を被覆するネット状のカバー材のメッシュサイズより大きく、保持体の格子開口部よりも小さいことを特徴とする上記（１）記載の脱臭装置。
（３）保持体の格子内への多孔質担体充填量が、格子内の体積に対し１０〜８０％の範囲内であることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の脱臭装置。
（４）保持体の格子内への多孔質担体充填量が、格子内の体積に対し２０〜８０％の範囲内であることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の脱臭装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、下方部に外気を吸い込む１個以上の吸込み口と、上方部にフィルタを通過した清浄空気を吹き出す１個以上の吹出し口と、吸込み口と吹出し口との間に配置される脱臭フィルタとを備えた脱臭装置において、脱臭フィルタが、格子形状を有する保持体と、保持体の格子内に封入された多孔質担体と、保持体を被覆するネット状のカバー材とで構成され、吸込み口と吹出し口との間において略水平に配置されていることを特徴とする脱臭装置を採用することにより、脱臭フィルタのネット状のカバー材面（以下、「開口面」と記す場合がある）に対して、多孔質担体が均一に配置され、隣接する多孔質担体同士が接触すること及び脱臭フィルタの保持体と多孔質担体とが接触することを防ぎ、効率的な脱臭が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】脱臭フィルタの外観図である。
【図２】略垂直に配置された脱臭フィルタの断面拡大概略図である。
【図３】略水平に配置された脱臭フィルタの断面拡大概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の脱臭装置に係わる構成要素を詳細に説明する。
【００１３】
本発明の脱臭装置は、下方部に外気を吸い込む１個以上の吸込み口と、上方部にフィルタを通過した清浄空気を吹き出す１個以上の吹出し口と、吸込み口と吹出し口との間に配置される脱臭フィルタとを備えており、脱臭フィルタが、格子形状を有する保持体と、保持体の格子内に封入された多孔質担体と、保持体を被覆するネット状のカバー材とで構成され、吸込み口と吹出し口との間において略水平に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の脱臭装置において、吸込み口及び吹出し口の数と位置は、吸込み口が吹出し口の位置より下方にあり、吸込み口と吹出し口との間において略水平に配置される脱臭フィルタを通過する空気が下方から上方へ流れるものであれば、特に限定されない。
【００１５】
本発明において、脱臭フィルタは、図１のように、格子形状を有する保持体１に、多孔質担体３を封入し、保持体１を通気性のよいネット状のカバー材２で覆った構成である。図１（Ａ）は、脱臭フィルタの全体外観図であり、図１（Ｂ）は、脱臭フィルタの拡大概略図である。この脱臭フィルタにより、多孔質担体３に人が直接触れることを防ぐことができ、多孔質担体３の外部への飛び出しを防止できる。
【００１６】
格子形状を有する保持体１と、保持体１の格子内に封入された多孔質担体３と、保持体を被覆するネット状のカバー材２とで構成される脱臭フィルタは、従来の脱臭装置において、吸込み口と吹出し口との間において略垂直に配置されていた。「略垂直に配置される」とは、ネット状のカバー材面（開口面）が略水平方向を向き、空気が略水平方向に流れるように配置されることを言う。図２は、略垂直に配置された脱臭フィルタの断面拡大概略図である。略垂直に配置された脱臭フィルタでは、図２のように、多孔質担体３は保持体１の格子内の下方側に積もり、格子の上方側には空間ができる。略垂直に配置された脱臭フィルタを通過する空気（Ａｉｒ）は略水平方向へ流れるが、その際、通過する空気は、抵抗が少ない格子の上方側の空間を流れやすいため、多孔質担体３と接触しにくい。また、隣接する多孔質担体３同士が接触している部分、又は脱臭フィルタの保持体１と多孔質担体３が接触している部分は、通過する空気と接触しにくい。そのため、略垂直に配置された脱臭フィルタでは、通過する空気は、保持体１の開口面に対して均一に流れにくく、効率良く脱臭できないという課題があった。
【００１７】
本発明の脱臭装置において、脱臭フィルタは、脱臭装置の吸込み口と吹出し口との間において略水平に配置される。「略水平に配置される」とは、開口面が略垂直方向を向き、空気が略垂直方向に流れるように配置されることを言う。図３は、略水平に配置された脱臭フィルタの断面拡大概略図である。図３（Ａ）は、通風していない状態の脱臭フィルタの断面拡大概略図である。略水平に配置された脱臭フィルタでは、図３（Ａ）のように、多孔質担体３は保持体１の格子内において下方側に積もるが、開口面に対しては均一に配置される。図３（Ｂ）は、通風状態の脱臭フィルタ断面の拡大概略図である。脱臭フィルタを通過する空気（Ａｉｒ）は、略垂直方向に、下方から上方へ流れる。その際、保持体１中の多孔質担体３は固定されていないため、空気流によって、図３（Ｂ）のように、多孔質担体３が保持体１の格子中を舞い、多孔質担体３の表面全体が通過する空気と接触しやすくなる。略水平に配置された脱臭フィルタでは、通過する空気は、保持体１の開口面に対して均一に流れやすく、且つ多孔質担体３と均一に接触しやすいため、効率良く脱臭できる。
【００１８】
本発明において、多孔質担体は、多数の細孔を有するものであれば特に限定されない。例を挙げると、多孔質担体として、活性炭、セピオライト、パリゴルスカイト、ゼオライト、活性炭素繊維、活性アルミナ、セピオライト混合紙、シリカゲル、活性白土、パーミキュライト、珪藻土などの無機質多孔質担体；パルプ、繊維、高分子多孔質担体などの有機質多孔質担体が使用できる。これらの多孔質担体の中でも、活性炭は種々の臭気成分に対する吸着能に優れており好ましい。
【００１９】
多孔質担体の形状は、臭気成分が接触可能であれば、特に限定されない。多孔質担体の大きさは、保持体を被覆するネット状のカバー材のメッシュサイズより大きく、保持体の格子開口部よりも小さいことが好ましい。多孔質担体の形状としては、例えば、ペレット状、球粒状、ハニカム状、繊維状等の多孔質担体が使用できる。しかしながら、本発明で使用する多孔質担体の種類や形状は、除去すべき臭気成分の種類に応じて、又は脱臭装置の設置場所に依存して選択される。
【００２０】
多孔質担体の比表面積は、５００〜２０００ｍ２／ｇであることが好ましく、より好ましくは１０００〜１９００ｍ２／ｇであり、さらに好ましくは１２００〜１５００ｍ２／ｇである。賦活度の高い多孔質担体が様々な臭気成分に対して幅広い吸着能を有する点で好ましいが、賦活度が高くなると、ポア径が大きくなり、吸着した臭気成分が脱離しやすくなるため、注意も必要となる。
【００２１】
多孔質担体の粒度は、４〜４０メッシュであることが好ましく、より好ましくは５〜８メッシュである。４メッシュ未満になると、保持体のセルに効率的に多孔質担体を入れることが難しくなる場合があり、反対に４０メッシュ超になると、カバー材の網目からこぼれ落ちる多孔質担体が多くなり、脱臭フィルタ表面のカバー材に付着する多孔質担体による汚れが多くなる場合がある。
【００２２】
保持体の格子への多孔質担体充填量は、格子内の体積に対し、１０〜８０％の範囲内であることが好ましく、２０〜８０％の範囲内であることがより好ましい。１０％未満の場合、格子内の空隙率が高くなり、外観が悪くなる場合がある。反対に、８０％超では、通風しづらくなって、脱臭フィルタの圧損が高くなる場合がある。
【００２３】
本発明において、脱臭フィルタに用いられる保持体及びカバー材は熱溶着可能な材質が好ましい。両者全体を熱溶着して多孔質担体を閉じ込めた構成とする。保持体の材質はアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン−共重合合成樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリプロピレン（ＰＰ）が好ましく、カバー材の材質はＰＰやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましい。
【００２４】
また、保持体の材質は、樹脂以外にも、紙や金属でも問題がない。紙や金属の場合、ホットメルトなどの接着剤を保持体に塗布し、カバー材と溶着した構成とすることが可能である。
【００２５】
また、他の手段として、脱臭フィルタの周囲４辺を紙枠又はＰＰなどの樹脂枠で溶着して、多孔質担体を閉じ込めた構成とすることも可能である。
【００２６】
保持体は格子形状を有しており、開口部の格子形状は、円形、三角形以上の多角形、コルゲート形状、ひし形、歪形状など、通気可能な形状であれば、どのような形状でもよい。また、格子の密度を変えることによって、多孔質担体の充填質量や脱臭フィルタの圧力損失を調整できる。
【００２７】
多孔質担体を保持体に封入する際には、均一になるように留意することが好ましい。均一に多孔質担体を分布させないと、多孔質担体と臭気成分の接触頻度に偏りが生じ、目指す脱臭性能に到達しないことがある。
【００２８】
保持体の格子寸法は、多角形の場合、１辺が５〜５０ｍｍ、円形の場合、直径５〜２０ｍｍが好ましい。好ましい範囲における最小寸法未満となると、多孔質担体を充填しづらく、圧損が高くなる傾向にある。反対に、好ましい範囲における最大寸法を超えると、効果的に多孔質担体を分布させることが難しくなり、多孔質担体と臭気成分の接触頻度に偏りが生じ、目指す脱臭性能に到達しないことがある。格子間の保持体の厚さは、０．５〜２ｍｍが適している。
【００２９】
本発明における脱臭フィルタの厚みは、脱臭装置内に配置可能で、且つ脱臭装置内部のファンの能力で通風が可能であればよく、特に限定されないが、５〜５０ｍｍが好ましい。５ｍｍ未満となると、成型しにくく、多孔質担体を充填しづらくなる傾向にある。５０ｍｍを超えると、圧損が高くなる傾向にある。
【実施例】
【００３０】
以下に、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでない。以下の実施例、比較例において、「％」は特記しない限り、「質量％」である。
【００３１】
なお、以下の実施例及び比較例で使用した脱臭フィルタを下記のように調製した。
【００３２】
＜脱臭フィルタ１＞
図１に示したように、脱臭フィルタ１は、射出成型した六角ハニカムの保持体１（ＰＰ）に、多孔質担体３として活性炭（５〜８メッシュ）を均一になるように１５ｇ封入した後、カバー材２であるＰＰのネットで熱溶着したものである。射出成型した六角ハニカムの保持体１の大きさは、縦２５０ｍｍ、横２５０ｍｍ、厚み１０ｍｍである。六角ハニカムの１辺は８ｍｍである。
【００３３】
＜脱臭フィルタ２＞
脱臭フィルタ２は、脱臭フィルタ１と同様の方法で、調製した。ただし、多孔質担体３の封入量は３０ｇとした。
【００３４】
＜脱臭フィルタ３＞
脱臭フィルタ３は、脱臭フィルタ１と同様の方法で調製した。ただし、多孔質担体３の封入量は７５ｇとした。
【００３５】
＜脱臭フィルタ４＞
脱臭フィルタ４は、脱臭フィルタ１と同様の方法で調製した。ただし、多孔質担体３の封入量は１０５ｇとした。
【００３６】
＜脱臭フィルタ５＞
脱臭フィルタ５は、脱臭フィルタ１と同様の方法で調製した。ただし、多孔質担体３の封入量は１２０ｇとした。
【００３７】
＜脱臭フィルタ６＞
脱臭フィルタ６は、脱臭フィルタ１と同様の方法で成型した。ただし、多孔質担体３の封入量は１３５ｇとした。
【００３８】
＜実施例１〜６＞
下方部に外気を吸い込む１個以上の吸込み口と、上方部にフィルタを通過した清浄空気を吹き出す１個以上の吹出し口とを備えた脱臭装置において、脱臭フィルタ１〜６を吸込み口と吹出し口との間に略水平に配置し、実施例１〜６の脱臭装置を作製した。実施例１〜６の脱臭装置では、空気は、脱臭フィルタの下側から上側へ流れる。
【００３９】
＜比較例１〜３＞
下方部に外気を吸い込む１個以上の吸込み口と、上方部にフィルタを通過した清浄空気を吹き出す１個以上の吹出し口とを備えた脱臭装置において、脱臭フィルタ２、５及び６を吸込み口と吹出し口との間に略垂直に配置し、比較例１〜３の脱臭装置を作製した。比較例１〜３の脱臭装置では、空気は、略水平方向に流れる。
【００４０】
＜比較例４＞
上方部に外気を吸い込む１個以上の吸込み口と、下方部にフィルタを通過した清浄空気を吹き出す１個以上の吹出し口とを備えた脱臭装置において、脱臭フィルタ３を吸込み口と吹出し口との間に略水平に配置し、比較例４の脱臭装置を作製した。比較例４の脱臭装置では、空気は、脱臭フィルタの上側から下側へ流れる。
【００４１】
実施例及び比較例の脱臭装置並びに実施例及び比較例で使用した脱臭フィルタを、下記の性能試験に従って評価し、その結果を表１に示した。
【００４２】
［脱臭試験］
ＪＥＭ  １４６７脱臭性能試験に準拠して、風速１．０ｍ／秒における実施例及び比較例の脱臭装置の脱臭効率を把握するために、ガス除去率（％）を測定した。測定対象ガス（臭気成分）は、酢酸、アンモニア、アセトアルデヒドであり、濃度（ｐｐｍ）はガス検知管で測定した。ここで、各ガスの除去率は、脱臭装置の運転を開始する前の臭気成分の濃度をＡｂ、運転開始後の濃度をＡａとすると、「ガス除去率＝（Ａｂ−Ａａ）／Ａｂ×１００」で表される。ガス除去率から、次のように判定した。
【００４３】
◎：ガス除去率が１００〜８０％である。
○：ガス除去率が７９〜５０％である。
△：ガス除去率が４９〜２０％である。
×：ガス除去率が２０％未満である。
【００４４】
総除去率（％）は、アンモニアの除去率がη１（％）、アセトアルデヒドの除去率がη２（％）、酢酸の除去率がη３（％）であるとき、「総除去率η＝（η１＋２η２＋η３）／４」で表される。
【００４５】
［風量測定試験］
脱臭装置の吹出し口の風量（ｍ３／分）を評価した。脱臭装置運転中の吹出し口の風速（ｍ／秒）を風速計で測定し、吹出し口の開口面積（ｍ２）と、風速の関係から風量（ｍ３／分）を求めた。
【００４６】
風量（ｍ３／分）＝開口面積ｍ２×風速ｍ／秒×６０
【００４７】
脱臭装置に活性炭を封入していない脱臭フィルタを配置した状態で運転中の吹出し口の風量をＢｂとし、実施例又は比較例の脱臭装置を運転中の吹出し口の風量をＢａとして、風量比率（％）を算出した。
【００４８】
風量比率（％）＝Ｂａ／Ｂｂ×１００
【００４９】
得られた風量比率から、脱臭装置の通気性を次のように判定した。
【００５０】
◎：風量比率が１００〜８０％である。
○：風量比率が７９〜５０％である。
△：風量比率が４９〜２０％である。
×：風量比率が２０％未満である。
【００５１】
［脱臭フィルタ外観判定］
実施例及び比較例で使用した脱臭フィルタの外観を目視で判定した。判定は、脱臭フィルタ調製後、脱臭装置に組み込む前に実施した。多孔質担体充填量が少ないと、保持体の空隙が大きくなり、外観が悪くなる場合があることから、次のように判定した。
【００５２】
◎：良好。
○：許容範囲である。
×：不可。
【００５３】
【表１】
2018139635.tif 000003
【００５４】
下方部に外気を吸い込む１個以上の吸込み口と、上方部にフィルタを通過した清浄空気を吹き出す１個以上の吹出し口とを備えた脱臭装置であり、脱臭フィルタが吸込み口と吹出し口との間に略水平に配置されていて、空気が脱臭フィルタの下側から上側へと略垂直に流れる、実施例１〜５の脱臭装置では、高い脱臭性能と通気性を有することが確認できた。脱臭フィルタ２を使用している実施例２と比較例１の脱臭装置を比較すると、脱臭フィルタ２が略垂直に配置されて、空気が略水平方向に流れる比較例１の脱臭装置よりも、実施例２の脱臭装置の方が高い脱臭性能を示した。また、脱臭フィルタ５を使用している実施例５と比較例２の脱臭装置を比較すると、空気が略水平方向に流れる比較例２の脱臭装置よりも、実施例５の脱臭装置の方が高い脱臭性能と通気性を示した。さらに、脱臭フィルタ６を使用している実施例６と比較例３の脱臭装置を比較すると、空気が略水平方向に流れる比較例３の脱臭装置よりも、実施例６の脱臭装置の方が高い通気性を示した。
【００５５】
実施例１〜６の脱臭装置を比べると、格子内の体積に対する多孔質担体充填量が９０％である実施例６の脱臭装置よりも、該充填量が１０〜８０％である実施例１〜５の脱臭装置の方が高い通気性を示した。また、該充填量が８０％以上である実施例５と６の脱臭装置の脱臭性能を比較すると同等であった。また、実施例１〜５の脱臭装置を比べると、該充填量が１０質量％である実施例１の脱臭装置よりも、該充填量が２０〜８０％である実施例２〜５の脱臭装置の方が高い脱臭性能を示した。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、小型、高性能、低コストが要求される脱臭装置用途において広く利用され得るものである。空調機、空気清浄機、掃除機、除湿機、乾燥機、加湿機、換気扇、熱交換装置等の各種空気処理装置などに有用に使用されると考えられる。
【符号の説明】
【００５７】
１  保持体
２  カバー材
３  多孔質担体
【図１】
2018139635.tif 000004
【図２】
2018139635.tif 000005
【図３】
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