(57)【要約】【課題】本発明は、花粉症の原因となっているアレルゲン除去が確実に行える様アレルゲンがフィルタに吸着する構成を採用したアレルゲン吸着フィルタ装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、枠部材を方形状に枠組みして表裏面に貫通する開口部を有する枠体を形成し、シート状フィルタ材料を前記枠体の幅と同等の幅を有して、ジグザグ繰り返し折り構造に構成したフィルタ部材が取り付けられ、該シート状フィルタ材料は、μm単位の小さな孔が複数大量に設けられた部材で構成され、表裏面両面から液体状抗アレルゲン溶液が浸潤し、前記シート状フィルタ材料の孔内に、あるいは孔近傍位置に液体状抗アレルゲン溶液が付着してなり、抗アレルゲン溶液が付着したシート状フィルタ部材は乾燥後、山状谷状のジグザグ繰り返し折り構造の状態に折り曲げられて、フィルタ部材とされたことを特徴とする。【選択図】  図１
2019209008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の幅を有する枠部材を方形状に枠組みして表裏面に貫通する開口部を有する枠体を形成し、
前記枠体の開口部内には、シート状フィルタ材料を前記枠体の幅と同等の幅を有して、山状谷状のジグザグ繰り返し折り構造の状態に折り曲げ、ジグザグ繰り返し折り構造に構成したフィルタ部材が取り付けられ、
前記フィルタ部材は平面状態でのシート状フィルタ材料を用い、
該シート状フィルタ材料は、表裏面を貫通するよう、μｍ単位の小さな孔が複数大量に設けられた部材で構成され、表裏面両面から液体状抗アレルゲン溶液が浸潤し、前記シート状フィルタ材料の孔内に、あるいは孔近傍位置に液体状抗アレルゲン溶液が付着してなり、
前記液体状抗アレルゲン溶液は、粉末状のゼオライト、リン酸ジルコニウムあるいはリン酸アルミニウムを含み、場合によってはポリフェノール化合物を含み、水のりに混合されて形成され、
抗アレルゲン溶液が付着したシート状フィルタ部材は乾燥後、山状谷状のジグザグ繰り返し折り構造の状態に折り曲げられて、フィルタ部材とされた、
ことを特徴とするアレルゲン吸着フィルタ装置。
【請求項２】
表裏面を貫通するμｍ単位の孔が複数大量に設けられたシート状フィルタ材料の表裏面から液体状抗アレルゲン溶液を浸潤させ、前記孔内に、あるいは孔近傍位置に粉末状のゼオライト、リン酸ジルコニウムあるいはリン酸アルミニウムを含み、場合によってはポリフェノール化合物を含み、水のりに混合されて形成された液体状抗アレルゲン溶液を付着させ、
次いで、前記抗アレルゲン溶液が付着したシート状フィルタ部材を乾燥させ、
乾燥後のシート状フィルタ部材を山状谷状のジグザグ繰り返し折り構造の状態に折り曲げてフィルタ部材を形成し、
前記フィルタ部材を方形状に枠組みした枠体内に取り付けた、
ことを特徴とするアレルゲン吸着フィルタ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、オフィスビルやマンションさらには一般家庭など空調設備などにも取り付けることが出来、もって外気の塵や埃あるいは、特に花粉アレルゲンを有する花粉などを確実に、かつ短期間の取り替えを必要とせず、しかも短期間での洗浄メンテナンスをも必要とすることなく使用することが可能なフィルタ装置及びその製造方法に係り、特に、スギ花粉アレルゲンなど花粉症などの原因となるアレルゲンを確実に低減できるアレルゲン吸着フィルタ装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、オフィスビルやマンションなどに設置されるいわゆる大型をなす空調設備、さらには一般家庭で使用される空調設備などに、フィルタ装置は取り付けられており、このフィルタ装置により、外気の塵や埃あるいは花粉などが捕集され、前記空調設備の安全、快適な運用が企図されている。
【０００３】
ここで、従来のオフィスビルやマンションなどで使用されるフィルタ装置としては、通常、塵や埃など比較的大きな粒子、例えば３０μｍ以上の粒子からなる塵や埃を捕集するフィルタ部材と、車の排気ガスやタバコの煙など比較的小さな粒子からなるもの、例えば０．３μｍ以上の粒子である塵や埃を捕集するフィルタ部材との２種類からなるフィルタ部材を用いたフィルタ装置が一般に知られている。
【０００４】
すなわち、通常、オフィス用のフィルタ装置としては、粗塵用のいわゆるプレフィルタとメインのフィルタ（メインフィルタ）とで構成し、前者のフィルタ部材は、例えば２ヶ月に一度洗浄・再使用し、後者のフィルタ部材は、洗浄・再使用することなく、例えば１年毎に新品に取り替えるのが一般的となっていた。
この様に、業界においては、フィルタ部材とは、短期間に使い捨てる部材としての認識で統一されていたのである。
【０００５】
しかるに、環境保護意識が近年急速に、かつ国際的に高まる中、いわゆる地球資源をどれだけ有効活用するかは、企業評価の有力な基準になりつつあり、特に、空調設備では、高効率設備の導入と共に、消耗品であるフィルタ部材の消費量抑制もニーズとして急速に要求されてきている。
【０００６】
そこで、特に、いわゆるプレフィルタと、いわゆるメインフィルタとを分離せずに一体化し、さらに係るフィルタ部材を簡単に使い捨てすることなく、洗浄して再利用することができれば、大幅な省資源化に繋がり、また、いわゆるフィルタ装置及びその製造方法のメンテナンスの手間・コストもきわめて効率的に抑えられるものとなる。しかも、今日のように、禁煙のエリアが広がり、空調設備のフィルタ装置及びその製造方法においても、必要以上にたばこの煙を捕集することを要しないとの事情もある。
【０００７】
さらには、近年、花粉症の発症率が急激に伸びており、花粉症の原因となっている例えばスギ花粉アレルゲンのアレルゲン除去が確実に行えるフィルタ装置及びその製造方法の開発が要望されていた。
【０００８】
ここで、アレルゲン（ドイツ語:Allergen）とは、アレルギー疾患を持っている人の抗体と特異的に反応する抗原のことを指標する。一般的には、そのアレルギー症状を引き起こす原因となるものをいうが、具体的な症状があるわけではない人においても、その抗体と反応する抗原をもアレルゲンと呼ぶ。さらに広義には、アレルギーの原因によくなり得る物質のことをアレルゲンという。
【０００９】
正確には抗体と反応してアレルギーを引き起こす物質（抗原）そのものを指すが、その抗原を含んだ物質（食品など）を指すことも多い。たとえばスギ花粉症におけるアレルゲンはCry j 1（クリジェイワン）などの花粉に含まれるタンパク質が同定されているが、一般にはスギ花粉症のアレルゲンはスギ花粉として認識されている。
【００１０】
また、アレルゲンは、アレルギー物質ともいう。特に、上記の「アレルギーの原因によくなり得る物質」のことや、「アレルゲンを含んだ物質」の意でそう呼ばれているのである。
【００１１】
免疫反応のひとつである抗原抗体反応における抗体をアンチボディ(antibody)、抗原をアンチゲン(antigen)というが、アレルゲンとはアンチゲンとアレルギーとを合成した造語であるとも言われている。アレルギーという疾患（メカニズム）の提唱者であるオーストリアの小児科医フォン・ピルケーが称呼したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−１７０４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
かくして、本発明は、上記従来の課題に対処すべく創案されたものであり、特に、花粉症の原因となっている例えばスギ花粉アレルゲンなどのアレルゲン除去が確実に行える様アレルゲンがフィルタに吸着する構成を採用したアレルゲン吸着フィルタ装置及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のフィルタ装置及びその製造方法は、
所定の幅を有する枠部材を方形状に枠組みして表裏面に貫通する開口部を有する枠体を形成し、
前記枠体の開口部内には、シート状フィルタ材料を前記枠体の幅と同等の幅を有して、山状谷状のジグザグ繰り返し折り構造の状態に折り曲げ、ジグザグ繰り返し折り構造に構成したフィルタ部材が取り付けられ、
前記フィルタ部材は平面状態でのシート状フィルタ材料を用い、
該シート状フィルタ材料は、表裏面を貫通するよう、μｍ単位の小さな孔が複数大量に設けられた部材で構成され、表裏面両面から液体状抗アレルゲン溶液が浸潤し、前記シート状フィルタ材料の孔内に、あるいは孔近傍位置に液体状抗アレルゲン溶液が付着してなり、
前記液体状抗アレルゲン溶液は、粉末状のゼオライト、リン酸ジルコニウムあるいはリン酸アルミニウムを含み、場合によってはポリフェノール化合物を含み、水のりに混合されて形成され、
抗アレルゲン溶液が付着したシート状フィルタ部材は乾燥後、山状谷状のジグザグ繰り返し折り構造の状態に折り曲げられて、フィルタ部材とされた、
ことを特徴とし、
または、
表裏面を貫通するμｍ単位の孔が複数大量に設けられたシート状フィルタ材料の表裏面から液体状抗アレルゲン溶液を浸潤させ、前記孔内に、あるいは孔近傍位置に粉末状のゼオライト、リン酸ジルコニウムあるいはリン酸アルミニウムを含み、場合によってはポリフェノール化合物を含み、水のりに混合されて形成された液体状抗アレルゲン溶液を付着させ、
次いで、前記抗アレルゲン溶液が付着したシート状フィルタ部材を乾燥させ、
乾燥後のシート状フィルタ部材を山状谷状のジグザグ繰り返し折り構造の状態に折り曲げてフィルタ部材を形成し、
前記フィルタ部材を方形状に枠組みした枠体内に取り付けた、
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によるフィルタ装置及びその製造方法であれば、特に、花粉症の原因となっている例えばスギ花粉アレルゲンなどのアレルゲン除去が確実に行える様アレルゲンがフィルタに吸着する構成を採用したアレルゲン吸着フィルタ装置及びその製造方法を提供できるとの優れた効果を奏することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るフィルタ装置の概略構成を説明する構成説明図（１）である。
【図２】本発明に係るフィルタ装置の概略構成を説明する構成説明図（２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るフィルタ装置及びその製造方法につき図を参照して説明する。
該フィルタ装置１は、まず、枠体３を有する。枠体３は、所定の幅を有する枠部材２を略方形状に枠組みして表裏面に貫通する開口部を有するよう形成されている。
該枠部材２の材質は、何ら限定されるものではないが、アルミ部材などの金属部材で構成して構わない。
【００１８】
そして、該枠体３の開口部内には、シート状フィルタ材料を前記枠体３の幅と略同等の幅を有して、山状谷状のジグザグ繰り返し折り構造の状態に折り曲げ、もってジグザグ繰り返し折り構造に構成したフィルタ部材４が取り付けられる。
【００１９】
ここで、前記山状谷状のジグザグ繰り返し折り構造の状態に折り曲げ、もってジグザグ繰り返し折り構造に構成したフィルタ部材４を形成する前の平面状態でのシート状フィルタ材料について述べる。
【００２０】
平面状をなすシート状フィルタ材料には、一般に、表裏面を貫通するよう、μm単位の小さな孔が複数大量に設けられた、いわゆるメッシュ状をなす合成繊維シートが使用される。そして、かかる合成繊維シートの材質としては、一般的にポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド（ナイロン）がある。また、その他にビニロン、綿なども使われることがある。
【００２１】
これらについては、それぞれに材質上の特徴があり、その特性に応じて各方面に使用される。そして、その用途を誤るとフィルタ材料としての性能を損なうのみでなく、フィルタ材料の寿命やフィルタ性能に大きな影響を与えるものとなる。
【００２２】
また、本発明で使用する平面状をなすシート状フィルタ材料は、例えばスギ花粉アレルゲン、ダニアレルゲンなど各種のアレルゲンを捕集するタイプのものとして使用される。
【００２３】
ここで、前記シート状フィルタ材料には、前記合成繊維シートの両面から液体状の抗アレルゲン溶液を浸潤させ、合成樹脂シートの内部、特に前述したシート状フィルタ材料の小さな孔内に、あるいは該孔の近傍位置に液体状の抗アレルゲン溶液が付着させる。
【００２４】
ここで、液体状の抗アレルゲン溶液に含有されている固体状の抗アレルゲン剤につき説明する。まず固体状の抗アレルゲン剤には、粉末状のゼオライトが含有されている。ゼオライトは多孔質の吸着剤であり、このゼオライト自身が複数の孔を有しており、この孔内にアレルゲンを吸着するものとなる。
【００２５】
前記スギ花粉アレルゲンあるいはダニアレルゲンなどのアレルゲンの粒径は約２０μｍから５０μｍ程度であるため、前記ゼオライトは約２０μｍ以上の粒径の粉末が抗アレルゲン剤を構成する成分物質として有効である。尚、ゼオライトの粒径は、約２０μｍ以上の粒径であるが、前記合成繊維シートの孔に付着する程度の大きさの粒径であり、しかも前記合成繊維シートの孔を塞がない程度の大きさの粒径であることが好ましい。
【００２６】
さらに、無機固体酸であるリン酸ジルコニウムあるいは接着剤にもなるリン酸アルミニウム等が抗アレルゲン剤を構成する成分物質として挙げられる。これらも約２０μｍ以上の粒径の粉末のものが好ましい。
【００２７】
これら粉末の固体をなす抗アレルゲン剤は液体の水のりに添加される。ここで、粉末の固体をなす抗アレルゲン剤は４％乃至１０％程度、液体の水のりは９６％乃至９０％程度の割合が好ましい。この割合で抗アレルゲン溶液は形成される。
尚、水のりは、例えば、ポリビニールアルコール、合成樹脂の粉末を、水と混ぜ、高温溶解などして作られる。
【００２８】
さらに、ポリフェノール化合物も添加される場合がある。ポリフェノール化合物は抗アレルゲン性に優れているが水に流されやすく、前記シート状フィルタ材料を洗浄するなどにより剥がれてしまう恐れがある。しかし、ゼオライトやリン酸ジルコニウム、リン酸アルミニウムは吸湿性に優れており、多湿によるポリフェノール化合物の剥がれが防止できるからである。
【００２９】
しかして、前述した様に、これら多孔質物質からなる抗アレルゲン剤と水のりなどにより抗アレルゲン溶液が形成される。そして、形成された抗アレルゲン溶液は、所定の大きさからなる貯留タンクに貯留される。貯留された抗アレルゲン溶液は、攪拌部材により所定時間攪拌される。
前記抗アレルゲン溶液を攪拌することにより多孔質物質の抗アレルゲン剤を抗アレルゲン溶液内において均一に拡散させることが出来る。
【００３０】
ここで、攪拌部材の種類については何ら限定されないが、例えば、プロペラ状をなす攪拌部を回転させることにより液体状の抗アレルゲン溶液を確実、迅速に攪拌することが考えられる。この攪拌により多孔質の物質である無機固体酸などの抗アレルゲン剤は溶液中に均等に分散される。尚、攪拌の所要時間については何ら限定されないが少なくとも１０分程度の攪拌作業が必要と考えられる。さらに攪拌する回数も１回のみではなく複数回行われる。
【００３１】
ところで、シート状フィルタ材料である合成繊維シートは、あらかじめロール状巻き取られてある。そして、このロール状に巻き取られた合成繊維シートは作業場内で吊り上げられてセットされる。すなわち、ロール状に巻き取られた合成繊維シートの軸心部には、円筒状をなす空間部が設けられており、この空間部に棒状の支持部材を貫挿させ、ロール状に巻き取られた合成繊維シートを水平に保持すると共に、前記支持部材を回転軸にして回転できるように構成してある。
【００３２】
そして、巻き取られてある合成繊維シートの先端部を引っ張るとロール状に巻き取られた合成繊維シートは回転し、前記合成繊維シートが引っ張り方向に取り出せる様構成されている。
取り出された合成繊維シートはその先端部側から前記液体状の抗アレルゲン溶液が貯留された貯留タンク内に移動して、貯留タンク内の抗アレルゲン溶液内に浸される。
【００３３】
貯留タンク内には、合成繊維シートの進行方向に向かう前後の両端側に保持バーが各々設けられている。そして、この保持バーは貯留されている抗アレルゲン溶液内に沈められるよう上下方向に移動する移動式にして設けられており、前記合成繊維シートはこの一対の保持バーの下を通過するよう構成されている。従って、合成繊維シートは抗アレルゲン溶液内に所定時間沈められた状態とされ、合成繊維シートが浮力により浮かび上がらない様に構成されている。これにより、合成繊維シート内にアレルゲン溶液が確実に浸潤する。
【００３４】
尚、攪拌部材による攪拌は、合成繊維シートが貯留タンク内に沈められている間においても行うのがよい。すると抗アレルゲン剤がアレルゲン溶液内において広く拡散され、前記合成繊維シートに広く拡散して付着することになる。
【００３５】
合成繊維シートが抗アレルゲン溶液に浸されている時間は約５分乃至１０分程度である。この時間内に合成繊維シート内において確実に抗アレルゲン溶液が浸潤していく。
所定時間経過後、次の箇所の合成繊維シートが貯留タンク内の抗アレルゲン溶液に浸される。さらに順次同様の浸潤作業が行われる。
【００３６】
上記の浸潤作業によって、合成繊維シート内には、該合成繊維シートの表裏面の両面から抗アレルゲン溶液が浸潤し、多孔質物質の抗アレルゲン剤及び水のりなどが合成繊維シート内部に付着する。そして、所定時間経過後、抗アレルゲン溶液が内部に充分浸潤して濡れた合成繊維シートは乾燥工程に移行される。
【００３７】
ここで、前記の浸潤工程が行われた区画と乾燥を行う区画とは仕切り壁により仕切られており、抗アレルゲン溶液が浸潤して濡れた合成繊維シートは該仕切り壁を通って乾燥区画に移行する。
【００３８】
乾燥区画では、ドライヤーなどを使用して強制的に濡れた合成繊維シートを乾燥しても構わないし、太陽光を取り入れるようにして、自然乾燥出来るように構成しても構わない。ここで、強制乾燥の時間は５分乃至３０分程度であり、自然乾燥の場合はそれより長時間とされる。
乾燥後の乾いた状態の合成繊維シートは再びロール状に巻き取られ、山谷状のジグザグ波状に折曲される折曲工程に移行される。
【００３９】
すなわち、前記抗アレルゲン剤と水のりが付着された合成繊維シート、すなわち、シート状フィルタ材料は、山状谷状のジグザグ繰り返し折り構造の状態に折り畳まれ、略方形状の形状に構成される。そして、該略方形状をなすフィルタ部材は水平方向（左右方向）に向かいジグザグ繰り返し折り構造が連続するよう、かつ若干延び縮み出来るようにあらかじめ配置される。
【００４０】
次に、その状態から、あるいは平面シート状にのばした状態から、上下方向に対し、所定の間隔をあけて接着剤を水平方向、すなわちジグザグ繰り返し折り構造の連続する方向に向けて塗布される。
【００４１】
この接着剤の塗布操作は、上下方向に向かい所定の間隔をあけて複数箇所で行われる。そして、この塗布は、前記フィルタ部材の表面側及び裏面側の双方で行われる。
【００４２】
すると、シート状フィルタ材料からなるフィルタ部材は、山状谷状のジグザグ繰り返し折りが各々密着した構造の状態に折り畳まれ、略方形状の形状に形成されるものとなる。
【００４３】
ところで、接着剤の塗布は、谷状底部の箇所については行われず、非接着部分とされ、非接着空間部が形成される。
そして、該谷状底部の非接着空間部は、後述する洗浄メンテナンスの際の洗浄水通過路として機能することになる。
これにより洗浄メンテナンスの効率も向上し、またフィルタ部材の必要以上の損傷を押さえることが出来るからである。
【００４４】
尚、前記抗アレルゲン溶液のフィルタ材料への塗布であるが、山状谷状のジグザグ繰り返し折り構造の状態に折り畳んだ工程の後、噴霧スプレイなどにより抗アレルゲン溶液をフィルタ材料に浸潤させても良い。
【００４５】
ここで、本発明により構成されたフィルタ装置のアレルゲン除去効果につき説明する。
前記抗アレルゲン剤を付着させたフィルタ部材を切り取ってチップ状の検体を形成した。そして、この検体にアレルゲン溶液（スギアレルゲンを液体に含有したもの）を所定量添加し、４℃で１時間反応させた。反応後前記アレルゲン溶液を回収し、そのアレルゲン濃度をELISAにて測定した。対照は、検体を用いず、前記アレルゲン溶液を所定量滴下し、４℃で１時間経過させ、アレルゲンを自然減衰させ、その後、そのアレルゲン溶液を回収し、そのアレルゲン濃度をELISAにて測定したものである。
【００４６】
以下に試験の概要を述べる。
１．試験名
本発明によるフィルタ部材によるスギ花粉アレルゲン低減効果
【００４７】
２．検体（本発明のフィルタ部材をチップ状にカットしたもの）
（１）検体
ａ）初期（未洗浄）
ｂ）洗浄１回
ｃ）洗浄２回
ｄ）洗浄３回
（２）対照（検体なし）
スギ花粉アレルゲンの自然減衰
【００４８】
３．試験方法
検体にアレルゲン溶液を所定量添加し、４℃で１時間反応させた。反応後アレルゲン溶液を回収し、そのアレルゲン濃度をELISAにて測定した。対照は、検体を入れないこと以外は同様に処理した。
【００４９】
４．試験条件
（１）対象アレルゲン
スギ花粉アレルゲン  Cry j 1
（２）対象アレルゲン形態
スギ花粉抽出物（製品No.10103、ITEA製）
（３）アレルゲン初期量
１００ｎｇ
（４）反応温度
４℃
（５）反応時間
１ｈ
（６）サンプル数
ｎ＝３
（７）アレルゲンの測定
サンドウィッチELISA*１
*１ 反応後のアレルゲン溶液をELISA測定用希釈液で適切な倍率*２に希釈したものを測定サンプルとした。
*２ 検体由来成分がELISA測定系に干渉しない希釈倍率。（添加回収試験により決定）
（８）評価方法
対照と、検体と反応後のアレルゲン量を比較することにより、検体によるアレルゲン低減率を算出した。
アレルゲン低減率（％）＝（Ｙ−Ｘ）/Ｙ×１００
Ｘ：検体と反応後のアレルゲン量平均値（ｎｇ）
Ｙ：対照のアレルゲン量平均値（ｎｇ）
【００５０】
５．結果
反応後のアレルゲン（Cry j 1）量およびアレルゲン低減率
初期量実測値：９２．５２ｎｇ
2019209008.tif 000003
※  イタリック表記の数値は検出限界未満だったもの。
Cry j 1検出限界  ０．７８ｎｇ
※  アレルゲン量が検出限界未満であった場合は、検出限界値とみなして平均値、標準偏差、アレルゲン低減率を算出。
【００５１】
以上のように本発明のフィルタ部材に前記の様な試験結果のスギ花粉アレルゲンの低減効果が得られた。
【符号の説明】
【００５２】
１    フィルタ装置
２    枠部材
３    枠体
４    フィルタ部材
【図１】
2019209008.tif 000004
【図２】
2019209008.tif 000005