(57)【要約】【課題】ホルムアルデヒド等の化学物質を効果的に取り除き、長期安定的に効果を持続できるプリーツ化したフィルタろ材とそれを用いた空気清浄装置を提供する。【解決手段】フィルタ形状を支持する基材層と粒子を捕集する繊維層からなるシート状ろ材をプリーツ化しているエアフィルタであって、アミン系化合物を含んだ吸着剤と、吸湿性の繊維または添加剤と、塩基性を示す繊維または添加剤を含む基材層を備えていることを特徴とするフィルタろ材としたことで、長期間安定的にホルムアルデヒドを捕集できる。また、このフィルタろ材を備えた空気清浄装置を提供できる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタ形状を支持する基材層と粒子を捕集する繊維層からなるシート状ろ材をプリーツ化しているエアフィルタであって、
アミン系化合物を含んだ吸着剤と、吸湿性の繊維または添加剤と、塩基性を示す繊維または添加剤を含む基材層を備えていることを特徴とするエアフィルタ。
【請求項２】
前記吸着剤の粒径が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ。
【請求項３】
前記シート状ろ材の厚みが０．７４ｍｍ以下となることを特徴とする請求項１または２に記載のエアフィルタ。
【請求項４】
前記シート状ろ材を構成する前記繊維層と前記基材層が、通風方向上流側に前記繊維層を配置し、下流側に前記基材層を配置していることを特徴とする請求項１から３に記載のエアフィルタ。
【請求項５】
前記基材層に含有される吸湿性能を有する繊維が、キトサン繊維、アセテート繊維、レーヨン繊維、ポリアクリル繊維のいずれかまたは複数が組み合わされたことを特徴とする請求項１から４に記載のエアフィルタ。
【請求項６】
前記基材層に含有される吸湿性能を有する添加剤に、界面活性剤もしくはシリカもしくは水素結合が可能な官能基を有していることを特徴とする請求項１から５に記載のエアフィルタ。
【請求項７】
前記基材層に含有される塩基性を示す繊維の化学構造に、第一級アミン基を有することを特徴とする請求項１から６に記載のエアフィルタ。
【請求項８】
前記基材層に含有される塩基性を示す添加剤が、アンモニウム塩、水酸化物金属塩のいずれかまたは複数が組み合わされたことを特徴とする請求項１から７に記載のエアフィルタ。
【請求項９】
請求項１から８いずれかひとつに記載のエアフィルタを搭載した空気清浄装置。
【請求項１０】
請求項１から８いずれかひとつに記載のエアフィルタを製造する方法であって、
前記基材層は、前記吸湿性の繊維または添加剤および前記塩基性を示す繊維または添加剤を同時に混入させて製造した後、前記吸着剤を担持させることを特徴とするエアフィルタの製造方法。
【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空気浄化装置などに組み込まれるエアフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
臭気物質の代表とされるアルデヒド類の一つであるホルムアルデヒドは、住宅内の壁紙や家具等から放出され、低濃度であっても健康障害を起こすため、室内汚染物質として除去することが望まれている。
【０００３】
従来、この種のフィルタろ材１０１は、吸着剤１０２を担持層１０３である活性炭、シリカゲルなどに含有させ基材１０４とカバー層１０５に挟み込むことで、フィルタに保持させプリーツ状に成形することが開示されていた。（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１６／１９９７５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来のフィルタ濾材とそれを用いた空気清浄装置では、担時した吸着剤を担持体の表面部と深層部に塗り分けることが困難であった。そのため、吸着剤は、担持体内においてランダムに存在する構成となっている。表面部に存在する吸着剤は、ホルムアルデヒドとの接触性が高いため素早く反応し、基材深層部に存在する吸着剤は、ホルムアルデヒドとの接触性が低いために反応性が悪い。また、吸着剤は化学吸着を原理としているためにホルムアルデヒドと反応することで反応活性部位を消費する。つまり、反応性が高い担持体表面部の吸着剤は早期に消費され、フィルタはホルムアルデヒドとの高い反応性が一度下がり、その後に担持体深層部の吸着剤と反応する。これにより、初期の脱臭性能が維持できる期間が短期間の内に変化してしまうという課題を有していた。また、基材層とカバー層の間に吸着剤担時層があるためプリーツ形状にした際の構造圧損が増大する課題も有している。
【０００６】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、ホルムアルデヒド等の臭気物質を取り除く効果を長期安定的に持続できるフィルタろ材とそれを用いた空気清浄装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、この目的を達成するために、本発明は基材層にアミン系化合物を含んだ吸着剤を担時させ、また基材層に吸湿性を示す繊維または添加剤を保持させ、加えて塩基性を示す繊維または添加剤を保持させたことを特徴とするエアフィルタおよびそれを用いた空気清浄装置であり、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】
【０００８】
本発明によれば、空気中の水分を利用して基材中に担持させた吸着剤とホルムアルデヒドが効果的に反応し、吸着剤の反応性を制御することで脱臭性能を長期間維持させることができるフィルタろ材とそれを用いた空気清浄装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１の空気清浄装置の設置状態を示す斜視図
【図２】同空気清浄装置の断面図
【図３】同エアフィルタの斜視図
【図４】同エアフィルタに使用するフィルタろ材の構成図
【図５】同フィルタろ材の概略断面図
【図６】同フィルタろ材を拡大した概略断面図
【図７】従来の空気清浄装置を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の請求項１に係わるエアフィルタは、フィルタ形状を支持する基材層と粒子を捕集する繊維層からなるシート状ろ材をプリーツ化しているエアフィルタであって、
アミン系化合物を含んだ吸着剤と、吸湿性の繊維または添加剤と、塩基性を示す繊維または添加剤を含む基材層を備えていることを特徴とする。
【００１１】
これにより、空気中の水分を利用して基材層に担持させた吸着剤とホルムアルデヒドが効果的に反応し、吸着剤の反応性を制御することで高い初期脱臭性能を長期間維持できる。
【００１２】
また、請求項２に係わるエアフィルタは、前記吸着剤の粒径が１０μｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
これにより、基材層への担持による通気抵抗が少なく通気量の増大を抑制でき、エアフィルタとしての圧力損失を低減させることができる。また、基材層への担持後の吸着剤の脱落を抑制することができる。
【００１４】
また、請求項３に係わるエアフィルタは、前記シートろ材の厚みが０．７４ｍｍ以下となることを特徴とする。
【００１５】
これにより、エアフィルタのプリーツ構造による圧力損失増大を防ぐことができる。
【００１６】
また、請求項４に係わるエアフィルタは、前記シートろ材を構成する前記繊維層と前記基材層が、通風方向上流側に前記繊維層を配置し、下流側に前記基材層を配置していることを特徴とする。
【００１７】
これにより、酸性顆粒物を上流側にある繊維層で捕集することで吸着剤の劣化を抑制することができる。また、捕集した粉塵などにホルムアルデヒドが物理吸着していた場合でも、上流側にある繊維層で粉塵と共に捕集し、基材層と近接していた場合には化学吸着による脱臭がなされる、また万が一のホルムアルデヒド再放出の際にも、基材層で脱臭がなされ、排気口９からホルムアルデヒドが放出されることを防ぐことができる。
【００１８】
これにより、室内のホルムアルデヒド等の化学物質を取除く効果を高め、また長期安定的に持続できる空気清浄装置を提供することができる。
【００１９】
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。
【００２０】
（実施の形態１）
通常建屋内においてホルムアルデヒドは、壁紙１あるいは家具２などから発生し、空気よりも比重が重いため、室内で床３付近に濃度が高い状態で存在している。
【００２１】
本実施の形態１に示す空気清浄装置４は、図１に示すように、室内の床３の上に設置され、空気清浄運転を行うものである。
【００２２】
図２に示すように、空気清浄装置４は、本体ケース５内に送風手段６とエアフィルタ７とを備えている。本体ケース５は略縦長箱形状で、この本体ケース５の前面には、縁部において中央部のパネルを包囲する略四角形状の吸気口８を設け、本体ケース５の天面部には、略四角形状の排気口９を備えている。
【００２３】
送風手段６は、本体ケース５の吸気口８と、排気口９との間の風路に設けられ、スクロール形状のケーシング１０と、このケーシング１０内に設けられた遠心送風ファンである羽根１１と、この羽根１１を回転させる電動機１２とから形成している。
【００２４】
エアフィルタ７は、本体ケース５の吸気口８の内側に位置している。送風手段６によって、吸気口８から本体ケース５内に吸気されたホルムアルデヒドを含む室内の空気は、エアフィルタ７を介して排気口９へと送風するものである。つまり、室内のホルムアルデヒドを含む空気をエアフィルタ７で清浄して、室内へ送風されるものである。
【００２５】
エアフィルタ７は、通風時の面風速を下げて集塵性能と脱臭性能を向上させるためと耐久性を向上させるためにプリーツ化して、使用するシート状ろ材の面積を広くした方が良い。そこで、エアフィルタ７は、図３、図４に示すように、プリーツ形状のフィルタろ材１３と、このフィルタろ材１３をプリーツ形状に保持すべくフィルタろ材１３の外周に設けた枠形状の形状保持部１４とから形成している。形状保持部１４は、ロの字形状の枠部１５と、この枠部１５とフィルタろ材１３との間に設けた接着部材１６とから構成している。つまり、枠部１５は、フィルタろ材１３の周縁に位置し、接着部材１６によって、プリーツ形状のフィルタろ材１３を枠部１５に固定している。
【００２６】
プリーツ化の方法については、特に限定は無いが、シート状のフィルタろ材１３を折り曲げ機（図示せず）によって、山折りと谷折りとを交互に折っていくことでプリーツ形状に成形すれば良い。そして最後に、プリーツ形状に成形したフィルタろ材１３を接着部材１６によって、枠部１５に固定するものである。
【００２７】
接着部材１６には、例えば、ホットメルト樹脂や各種の接着剤によって、プリーツの頂点のみをつなぎとめるなどの方法を用いれば、フィルタろ材１３の表面積を確保しつつ、形状を固定することができる。プリーツ化に際してピッチ１７の設定は、使用するフィルタろ材１３の面積に大きく影響し、ピッチ１７を多くしてフィルタろ材１３の面積を大きくすることで通過面風速を下げ、脱臭性能の向上ができる。また吸着剤の存在量も増えるので脱臭できる寿命も伸ばすことができる。一例として、エアフィルタ７の厚み５０ｍｍに対してピッチ１７間隔を３ｍｍから５ｍｍ（１０〜１５倍程度）とすると、ピッチ１７の数とエアフィルタ７の高さ寸法の積に近いシート状フィルタろ材１３の面積を使用することができる。
【００２８】
プリーツ加工する前のシート状のフィルタろ材１３は、図５、図６に示すように、エアフィルタ７を支持する基材層１８と、粒子状物質を捕集する繊維層１９からなり、接着剤で接着されている。接着剤の種類や方法については、特に限定されないが、ホットメルトやパウダーなどの樹脂接着剤や熱溶融性の樹脂繊維による接着方法が挙げられる。例えば、ホットメルトやパウダーなどの樹脂接着剤などを用いた場合は、基材層１８に熱溶融した接着剤を塗布し、固まる前に繊維層１９を貼り合わせて乾燥させることでシート状フィルタろ材１３を作製する。好ましくは溶融した接着剤での接着が良く、パウダー状よりも表面上の塗布濃度を薄く均一にでき、繊維層１９と基材層１８の剥がれを防止できる。さらに、溶融した接着剤によれば、接着剤の塗布時に基材層１８に浸み込む接着剤を薄くできるので吸着剤２０の成分を接着剤が包括して、脱臭性能を低下させることを抑制できる。
【００２９】
また、シート状フィルタろ材１３の厚みは０．７４ｍｍ以下にすることでプリーツ化の際の構造圧損を下げることが出来る。例えば、エアフィルタ７の幅４５４ｍｍ、高さ２７３ｍｍ、厚みが４３．５ｍｍでピッチを３．５ｍｍでプリーツをした際、所定の風量における圧力損失を比較した。圧力損失は、フィルタろ材１３の厚み０．７４ｍｍでは７２Ｐａになるのに対して、同厚み０．９４ｍｍでは１５９Ｐａ、同厚み１．００ｍｍでは１６０Ｐａまで圧力損失が増大した。当然ながら厚みを小さくしていくと捕集効率が低下するので、できるだけ厚く、そして、フィルタろ材１３は、できるだけ厚く、かつ、圧力損失が急激に増大する厚みよりも薄く構成すると良い。すなわち、フィルタろ材１３の厚み０．７４ｍｍ近傍が最も効率がよくなる。
【００３０】
繊維層１９には、一般的な樹脂材料や天然繊維材料を用いることができる。例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリフェニルエーテル（ＰＰＥ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン（ＦＶＤＦ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、アラミド、ポリイミドベンザゾール、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）、セルロース化合物、ポリペプチド、ナイロンなど、あるいはこれらの混合物といったものが挙げられる。
【００３１】
繊維層１９を構成する繊維の平均繊維径は、原理的に低圧損化が可能となるため、より細いほど好ましい。一般的に好ましくは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より太くなると、繊維層１９の空孔を形成する際に樹脂繊維体積が占める割合が大きくなり、空気抵抗が増加する（圧力損失の上昇を招く）ため好ましくない。繊維径が１００ｎｍより細いと、繊維破損や毛羽立ちが起こりやすいため好ましくない。また、繊維層１９に後帯電処理を施すことで粉塵の捕集性能を向上させることが出来る。後帯電処理としては、コロナ放電を繊維層１９に当てるエレクトレットや溶剤を含浸させた後乾燥させる手法などがある（図示せず）。
【００３２】
基材層１８には、アミン系薬剤を含む吸着剤２０と、吸湿性の繊維２１または吸湿性の添加剤２２と、塩基性を示す繊維２３または塩基性を示す添加剤２４が担持されている。
【００３３】
基材層１８は、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。基材層１８の製法としては、スパンボンド法、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る。
【００３４】
基材層１８の目付量は、５０〜１００ｇ／ｍ２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１８の剛軟度が低下することにより、プリーツ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。１００ｇ／ｍ２を越えると、基材層１８の圧力損失が大きくなるため、エアフィルタ７の圧力損失が大きくなり好ましくない。
【００３５】
基材層１８を構成する繊維の平均繊維径は、１〜５０μｍであることが好ましい。平均繊維径が１μｍ未満であると、繊維の強度が低く、補強材としての強度が不十分となる。また、繊維径が細くなると吸着剤２０の添着が繊維上よりも繊維間の空隙に多く存在するようになり、圧力損失が高くなる、吸着剤の添着量が少なくなる、吸着剤が脱離しやすくなるといった問題が生じる。一方で５０μｍを越えると、基材層１８の厚みが厚くなり、プリーツ加工による構造的な圧力損失が大きくなるので、好ましくない。
【００３６】
基材層１８に担持させた吸着剤２０は、少なくとも成分の一部にアミン系化合物を含んだものである。アミン化合物とホルムアルデヒドは、次のような不可逆な化学反応を生じることが知られている。
【００３７】
例えば、
Ｒ−ΝＨ２＋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）＋２ＨＣΗＯ
→ＣΗ２＝Ｎ−Ｎ＝ＣΗ２
などのように反応する。
【００３８】
これらの反応は、アルデヒド基をもつガス成分では同様に起こるため、ホルムアルデヒド以外に、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドなどのアルデヒド類化合物とも反応性を持つ。一般的に、アルデヒド類は不快な臭気物質であり、本発明のフィルタろ材１３は、アルデヒド類を対象とした脱臭の用途に適用可能である。上記の反応は化学反応を伴うため化学吸着と呼ばれ、活性炭などの物理吸着とは区別される。化学吸着の場合、吸着したアルデヒド類が再放出されることがないため、安定的にアルデヒド類の除去を行える利点がある。
【００３９】
アミン系化合物を含有する吸着剤２０を、基材層１８に含ませる手段としては、基材層１８の繊維紡糸時や基材繊維への樹脂等のコーティング時に吸着剤２０を紡糸液やコーティング液に含有させておく方法や、吸着剤２０を溶液に溶解・分散させ、少量の界面活性剤およびバインダーを加えた後、この液体に基材層１８を浸漬する方法、薬液をスプレーする方法、溶体を刷毛やローラーで塗布する方法等が挙げられる。上記方法に中で好ましくは、基材層１８の繊維形成後に吸着剤２０を含浸または塗布させる手法を用いることで、吸着剤２０は基材層の表面部２５に広範囲にわたって多量に含有される状態となる。このため、吸着剤２０を基材層の表面部２５の広範囲に存在させることでき、ホルムアルデヒドとの接触確率が上がることで脱臭性能を向上させることができる。
【００４０】
吸着剤２０の粒子径は１０μｍ以下であることが重要である。
【００４１】
なぜなら、粒子径が１０μｍ以下にすることで表面積が大きくなりホルムアルデヒドとの接触確率を上げ反応性を向上させることができる、また粒子径が１０μｍを超えると基材層１８の繊維に付着しづらくなり粉落ちの原因となることで脱臭性能が低下してしまうことを防ぐ。さらに、粒子径が１０μｍを超えると基材層１８を形成する繊維径での平面状の空隙を埋め、さらにプリーツ化した際の剛性が上がってしまうため、エアフィルタ７の圧力損失も招くからである。
【００４２】
基材層１８への吸着剤２０の添着量は、１０ｇ／ｍ２から３０ｇ／ｍ２である。
【００４３】
なぜなら、添着量が１０ｇ／ｍ２よりも少ないと脱臭性能が低くなり、３０ｇ／ｍ２よりも多くなると粉落ちによる性能低下や基材層１８の空隙を埋めることによる圧力損失増大を招くためである。
【００４４】
基材層１８に担持させた吸湿性の繊維２１とは、例えばキトサン繊維、アセテート繊維、レーヨン繊維、ポリアクリル繊維である。繊維の化学構造に水素結合が可能である極性の強い官能基を有していれば良い。吸湿性の繊維２１を基材層１８に担持させる手段としては、基材層１８を製造する際に吸湿性の繊維２１を基材層繊維原料に混ぜておく手法と、基材層１８の形成後に吸湿性の繊維２１を溶解または分散させた液をスプレー噴霧や含浸により添着させる手法がある。吸湿性の繊維２１の繊維径は特に限定しないが、より細い繊維径で構成したほうが好ましく、１００ｎｍから１０００ｎｍが好ましい。これにより通風時の抵抗が抑えられ、基材層１８の圧力損失を低減させることができる。また細い繊維径の方が基材層１８の繊維と混在しやすく、ホルムアルデヒドが通過した際の反応性を高めることができる。吸湿性の繊維２１の添加量は特に限定しないが、吸着剤２０の同量以上が好ましい。
【００４５】
基材層１８に担持させた吸湿性の添加剤２２とは、例えば界面活性剤（テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキルベンジルアンモニウム塩、脂肪酸塩、アルキルスルホン酸塩、など）、塩化カルシウム、シリカ、メラミン系添加剤、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などである。吸湿性の添加剤２２の化学構造には一般に水素結合が可能である極性の強い官能基を有していれば良い。吸湿性の添加剤２２を基材層１８に担持させる手段としては、基材層１８を製造する際に吸湿性の添加剤２２を基材層繊維原料に混ぜておく手法と、基材層１８の形成後に吸湿性の添加剤２２を溶解または分散させた液をスプレー噴霧や含浸により添着させる手法がある。吸湿性の添加剤２２の添加量は特に限定しないが、吸着剤２０の同モル量以上が好ましい。
【００４６】
基材層１８に担持させた塩基性を示す繊維２３とは、繊維の化学構造に水素結合が可能である極性の強い官能基を有していれば良い。塩基性を示す繊維２３を基材層１８に担持させる手段としては、基材層１８を製造する際に塩基性を示す繊維２３を基材層繊維原料に混ぜておく手法と、基材層１８の形成後に塩基性を示す繊維２３を溶解または分散させた液をスプレー噴霧や含浸により添着させる手法がある。また、塩基性を示す繊維２３の繊維径は特に限定しないが、より細い繊維径で構成したほうが好ましく、１００ｎｍから１０００ｎｍが好ましい。これにより通風時の抵抗が抑えられ、基材層１８の圧力損失を低減させることができる。また細い繊維径の方が基材層１８の繊維と混在しやすく、ホルムアルデヒドが通過した際の反応性を高めることができる。塩基性を示す繊維２３の添加量は特に限定しないが、吸着剤２０の同量以上が好ましい。
【００４７】
基材層１８に担持させた塩基性を示す添加剤２４とは、アンモニウム塩、水酸化物金属塩のいずれかまたは複数が組み合わされたものである。塩基性を示す添加剤２４を基材層１８に担持させる手段としては、基材層１８を製造する際に塩基性を示す添加剤２４を基材層繊維原料に混ぜておく手法と、基材層１８の形成後に塩基性を示す添加剤２４を溶解または分散させた液をスプレー噴霧や含浸により添着させる手法がある。塩基性を示す添加剤２４の添加量は特に限定しないが、吸着剤２０の同モル量以上が好ましい。
【００４８】
なお、基材層１８製造時に、吸湿性の繊維２１または吸湿性の添加剤２２と、塩基性を示す繊維２３または塩基性を示す添加剤２４を基材層１８繊維原料に混入させて形成させた後、基材層１８にアミン系化合物を含む吸着剤２０を含浸または塗布させる手法を用いることがより好ましい。基材層の表面部２５に吸着剤２０を多く存在させ、基材層の深層部２６には吸湿性の繊維２１または吸湿性の添加剤２２と、塩基性を示す繊維２３または塩基性を示す添加剤２４を吸着剤２０より充分に多く存在比率を分けさせることが出来る。そのため、基材層の深層部２６をホルムアルデヒドが通過した際には、吸湿性の繊維２１または吸湿性の添加剤２２と、塩基性を示す繊維２３または塩基性を示す添加剤２４によるホルムアルデヒドの水分への物理吸着と、水中への溶け込みと、毛細管現象による基材層の深層部２６へのさらなる移動が起き易く、基材層の深層部２６に存在している吸着剤２０とホルムアルデヒドの反応が促進されるためである。
【００４９】
上記構成によれば、空気清浄装置４を動作させると、送風手段６により吸気口８から排気口９に通風され、室内の粒子状物質やホルムアルデヒドなどのニオイ成分が送風手段６手前にあるエアフィルタ７を通過する。エアフィルタ７は、粒子状物質を主に捕集する繊維層１９と、吸着剤２０成分を含んだ基材層１８がプリーツ化された構成をしているので、通風時の面風速が下がることで粒子状物質やホルムアルデヒドの脱臭性能が向上する。
【００５０】
一般的にはホルムアルデヒドが吸着剤２０と反応する際、まず基材層の表面部２５に存在する吸着剤２０が高い反応性を示し高い脱臭性能を示す。これは通過するホルムアルデヒドと基材層の表面部２５に存在する吸着剤２０とが接触する確率が高いためである。一方で基材層の深層部２６の繊維に入り込んだ吸着剤２０は反応性が低い。結果としてフィルタとしての初期の高い脱臭性能は、基材層の表面部２５に存在している吸着剤２０による一時的なもので、その後は初期性能に比べて脱臭性能が低下してしまう。
【００５１】
本実施の形態のエアフィルタ７は、シート状フィルタろ材１３を形成している基材層１８に、吸着剤２０と、吸湿性の繊維２１もしくは吸湿性の添加剤２２と、塩基性を示す繊維２３もしくは塩基性を示す添加剤２４を担持させている。これにより、まず吸湿性の繊維２１または吸湿性の添加剤２２が空気中の水分を保持する。また、保持された水分は近接している塩基性を示す繊維２３または塩基性を示す添加剤２４により、塩基性となる。塩基性の水分中にある強力な求核剤である水酸化物イオンはホルムアルデヒドのカルボニル基に付加し水和を進行させるため溶解性が増す。この状態でホルムアルデヒドが基材層１８を通過することで、ホルムアルデヒドは水分に一時的に物理吸着し、溶解する。次に溶解したホルムアルデヒドは、水分の毛細管現象により基材層の深層部２６まで移動し、基材層の深層部２６に存在する吸着剤２０と反応する。塩基性の水分中でのアミン系官能基の求核反応は進行しやすく、ホルムアルデヒド脱臭性能が向上する。上記反応機構を経て、基材層の表面部２５に存在する吸着剤２０が即座に反応する以外に、通常では基材層の表面部２５に比べて反応性が低く消費しにくい基材層の深層部２６に存在する吸着剤２０とホルムアルデヒドの反応を促進させることで初期の脱臭性能を高い状態で維持させることができる。
【００５２】
また、繊維層１９と基材層１８は、吸気口８から見て上流側に繊維層１９を、下流側に基材層１８として接着をすることが好ましい。これにより、酸性顆粒物による吸着剤２０の劣化を繊維層１９で捕集することで防止できる。また粉塵などに予め物理吸着しているホルムアルデヒドは吸着剤２０と反応しにくいという問題に対し、以下作用により対応ができる。すなわち、シート状フィルタろ材１３で繊維層１９と基材層１８が接着剤により接着されているので、粉塵などにホルムアルデヒドが物理吸着していた場合でも、上流側にある繊維層１９で粉塵と共に捕集し、基材層１８で保持した水分や吸着剤２０が近接している場合には化学吸着による脱臭がなされる。また万が一捕集した粉塵からホルムアルデヒドが再放出した際には、下流側に基材層１８が存在しているため脱臭がなさるので排気口９からホルムアルデヒドが放出されることを防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明にかかるフィルタろ材とそれを用いた空気清浄装置は、フィルタを支持する基材層と、粒子を捕集可能な繊維層とを有するフィルタろ材において、前記基材層はアミン化合物を含む吸着剤と、吸湿性の繊維もしくは添加剤と、塩基性を示す繊維もしくは添加剤を含んだものとし、ホルムアルデヒド等の臭気物質を効果的に除去し長期安定的に持続できるものであり、同様の機能が必要な換気装置等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１    壁紙
２    家具
３    床
４    空気清浄装置
５    本体ケース
６    送風手段
７    エアフィルタ
８    吸気口
９    排気口
１０    ケーシング
１１    羽根
１２    電動機
１３    フィルタろ材
１４    形状保持部
１５    枠部
１６    接着部材
１７    ピッチ
１８    基材層
１９    繊維層
２０    吸着剤
２１    吸湿性の繊維
２２    吸湿性の添加剤
２３    塩基性を示す繊維
２４    塩基性を示す添加剤
２５    基材層の表面部
２６    基材層の深層部
１０１    フィルタろ材
１０２    吸着剤
１０３    担持層
１０４    基材
１０５    カバー層
【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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【図７】
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