(57)【要約】  本発明は、自動車のキャビン用のエアをフィルタするためのフィルタ媒体に関し、汚染物質が保持される第１のフィルタ層と、前記第１のフィルタ層の流入側に取り付けられ、抗菌物質を含む第２のフィルタ層とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のキャビン用のエアをフィルタするためのフィルタ媒体であって、
汚染物質が保持される第１のフィルタ層と、
前記第１のフィルタ層の流入側に取り付けられ、抗菌物質を含む第２のフィルタ層と
を備えることを特徴とするフィルタ媒体。
【請求項２】
前記第２のフィルタ層は中間層を有することなく、前記第１のフィルタ層に隣接することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ媒体。
【請求項３】
前記抗菌物質はジンクピリチオン及び／又はオクタ−イソチアゾリノンであることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルタ媒体。
【請求項４】
前記第２のフィルタ層はナノシルバーの基体上に更なる抗菌物質を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のフィルタ媒体。
【請求項５】
前記第２のフィルタ層は、抗菌金属及び金属合成物、特に銀、銅及びアルミニウム合成物からなる群から選択される更なる抗菌物質を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のフィルタ媒体。
【請求項６】
前記第２のフィルタ層は、２−ブロモ−２−ニトロプロペイン−１，３−ディオル、イソチアゾリン成分、安息香酸及びその誘導体、ベンズアルコニウムハロゲン化物、水溶性コエンザイム、油溶性コエンザイム、植物抽出物、抗生物質、殺生物剤、脂肪族及び芳香族脂肪酸、並びに、４基界面活性剤からなる群から選択される更なる物質を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルタ媒体。
【請求項７】
前記抗菌物質及び／又は更なる殺菌物質は、スプレー塗装、スロップパディング、又はフーラード機器によって塗布されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のフィルタ媒体。
【請求項８】
２層構造であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のフィルタ媒体。
【請求項９】
３層構造であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のフィルタ媒体。
【請求項１０】
前記抗菌物質又は前記更なる殺菌物質は前記第２のフィルタ層の製造中に直接的に付加されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のフィルタ媒体。
【請求項１１】
前記抗菌物質又は前記更なる殺菌物質は、前記第２のフィルタ層に続いて付加されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のフィルタ媒体。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のフィルタ媒体を備えることを特徴とする自動車キャビンフィルタ。
【請求項１３】
前記フィルタ媒体が折り重なっている、又、波打っていることを特徴とする請求項１２に記載の自動車キャビンフィルタ。
【請求項１４】
前記フィルタ媒体は、非波状の側面帯の少なくとも一方に設けられ、又は、プラスチックフレームに射出成形によって組み込まれていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の自動車キャビンフィルタ。  
【請求項１５】
前記折り重なっている、又は、波打っているフィルタ媒体は、側面帯、特に非波状の側面帯と共にその端子エッジの少なくとも一つに設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の自動車キャビンフィルタ。
【請求項１６】
フィルタレセプタクル又はフィルタハウジングを備える自動車キャビン空調デバイスのフィルタモジュールであって、
請求項１２から１５のいずれか一項に記載された自動車キャビンフィルタを備えることを特徴とするフィルタモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は広くフィルタ媒体に関する。特に、抗菌作用を有するフィルタ媒体に関する。特に、フィルタ媒体、及び、自動車のキャビン用の空気フィルタリング用のフィルタ媒体を備えるフィルタエレメント、自動車キャビンフィルタに関する。更に、本発明はフィルタモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルタエレメントは、流体フロー又はガス媒体のフィルタ、例えば、自動車の車両キャビンに供給されるエアフローのフィルタとして作用するフィルタ媒体から作られている。それは任意のタイプのフィルタに適用可能ではあるが、本発明及びそれによって解決される問題点は、自動車のキャビン用の空気をフィルタするためのフィルタ媒体又はフィルタエレメントに結びつけて以下述べられる。以下では、そのようなフィルタは単に自動車キャビンフィルタとして言及される。
【０００３】
昨今の空調システムの使用に伴う大気汚染の増加によって、特に大都市において、そのようなフィルタが望まれており、また、外部から自動車のキャビンに供給されると共に処理及び空調されるエアを、適切なフィルタ手段によってフィルタする必要がある。本目的のために、例えば、粒子フィルタ又は臭気フィルタもしくはこれらの一方又は組み合わせは、空気に含まれる粒子をフィルタ除去すると同様に本来の臭気を外気からフィルタ除去し、外気の物質を吸収することが想定される。自動車のキャビン用エアフィルタのようなフィルタは、それらの構成や機能が下記に簡潔に述べられるように、多数の実施例や変形例として一般的に知られている。
【０００４】
フィルタ効率は特に空気が流れるフィルタの表面領域のサイズに依存するので、自動車キャビンフィルタでは、主にジグザグ形状に折り重ねられた、ひだフィルタ媒体（pleated filter media）とよく言われるフィルタ媒体が使用されている。このように、フィルタ媒体に折り曲げを用いることで、折り重なりの高さや、フィルタ媒体の様々な折り重なりセクションの折り重なりスペースによって、エアフローが流れるフィルタ表面領域の効果的な拡大が行われている。
【０００５】
既に言及したように、大気汚染の増加によって、より多くの汚染物質が自動車の環境に存在しているので、自動車キャビンフィルタは負荷の増大に曝されている。これらの汚染物質は、例えばダストやススと同様に、花粉、細菌胞子及び菌胞子、バクテリア及び菌類であってもよい。微生物のいくつかの代謝産物は、人間の呼吸器にとってアレルギー物質を構成することが知られている。ある個人では、それらは喘息の発作を引き起こす場合があり、それらが免疫学の防衛反応を引き起こす場合があることが証明されている。
【０００６】
ＵＳ２００３／０１１６２０２２Ａ１は、オフィス、アパート、及び、病院や老人ホームのような医療サービス用建物において使用される空調システム用のエアフィルタについて記載している。このフィルタは、フィルタ表面に接合されないが、汚染物質粒子がバイオサイド（biocide）で覆われるように、フィルタに収集する微細なダストを移動させるように適したバイオサイドを含む構成を備えている。適切なバイオサイドは、例えば、２−ブロモ−２−ニトロプロペイン−１，３−ディオル、イソチアゾリン合成物、安息香酸、ベンザルコニウム・ハロゲン化物などがある。
【０００７】
ＵＳ２００６／００２１３０２Ａ１は、そのフィルタ媒体が微生物の数を減少させるために使用される「予防薬（prophylactic）」合成物を含むフィルタ媒体の抗菌性エアフィルタを開示している。「予防薬」合成物は、ひだがつけられたフィルタ媒体（pleated filter medium）に隣接する隔離層として導入されている。「予防薬」合成物は水溶性コエンザイム、油溶性コエンザイム、植物抽出物、抗生物質、バイオサイド金属（biocidal metals）、脂肪族及び芳香族脂肪酸などであってもよい。
【０００８】
ＷＯ２００６／００３５１５Ａ１は、自動車の空調デバイスの粒子フィルタ用の空気処理デバイスを開示している。該デバイスは、揮発性処理剤を含む浸透式コンテナを備える。該コンテナは粒子フィルタに取り付けられている。
【０００９】
ＵＳ２００５／００７９３７９Ａ１は、ファイバの表面エネルギーを減少させて浸透を最小化すると共に油霧によって湿らせ、ファイバに伝えられる静電チャージ効果を維持するために、弱いカチオン乳化剤（weak cationic emulsifying agent）と共にフッ素化学（fluorine chemical）と共に扱われる静電チャージされたメルトブラウンファイバ非波状ナップ（electrostatically charged meltblown fiber nonwoven nap）を備える少なくとも1つのファブリックウェブを有するカバーファブリックを開示している。該ファイバはポリビニル−Ｎ−ピリジニウム臭化物を含んでもよい。ファブリックはフェイスマスク及び保護服として使用される。乗物キャビンフィルタにおける使用は、提案されていない。
【００１０】
最後に、ＥＰ１８８２５１１Ａ１は、特に、自動車のキャビン用の空気をフィルタするために殺菌効果を有するフィルタ媒体を開示しており、汚染物質を保持可能な少なくとも一つのフィルタ層と、該フィルタ層の下流側にあり、前記少なくとも一つのフィルタ層のクリーンエア側に設けられると共に前記少なくとも一つのフィルタ層からスペーサ層によって隔てられた殺菌フィルタ層とを備えている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
先行技術に開示された解決策の問題点は、自動車キャビンフィルタに容易に適用することができず、一方で、フィルタ媒体上の微生物の成長を効果的に防ぐことができない場合があり、特に成長侵食（penetration of growth）を防ぐことができない。更に、特に菌類又は菌胞子の成長は防がれず、開示された解決策によって最小程度に防がれるだけである。開示された殺生剤のいくつかは、特定の微生物、例えばバクテリアに対してのみ有効性を示すが、カビに対しては示さない。他に対しては、微生物増殖の効果的な抑制は、抗菌剤の適用及びフィルタ媒体の構築によって確保されない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
従って、本発明は、先行技術の上述した問題点を回避する抗菌作用を有するフィルタ媒体を提供することを目的とする。更に、本発明は、既存のフィルタ媒体がフィルタ効率を変えることなく更なる抗菌層を備える可能性を提供する。
【００１３】
これら及び更なる目的は、汚染物質が保持されることのできる第１のフィルタ層と、抗菌物質を含み、前記第１のフィルタ層の流入側において前記第１のフィルタ層に隣接する第２のフィルタ層を伴う抗菌作用を備えるフィルタ媒体によって解決される。
【００１４】
前記第１のフィルタ層は非波状メルトブラウン（meltblown nonwaven）であってもよい。
【００１５】
そのようなフィルタ媒体は、特に、自動車のキャビン用の空気をフィルタするために使用されてもよい。しかしながら、他の使用分野、例えばビルディングサービス用の空調デバイスや一般的なフィルタシステムもまた想定することができ、特に、菌類や菌胞子、特にカビ又はカビ胞子、バクテリア又は藻のような微生物、特に生きており、再生産的又は伝播的な形式のものに対して、粒子フィルタ層又は第２のフィルタ層が保護されている。
【００１６】
抗生物質として、特に、ジンクピリチオンを使用してもよい。これに代えて又は加えて、オクタ−イソチアゾリノンを抗生物質として使用してもよい。前記第２のフィルタ層はナノシルバーの基体上に更なる抗菌物質を含んでもよい。前記第２のフィルタ層は抗菌性の金属及び金属化合物、特に銀、銅及びアルミニウム化合物、及び／又は、２−ブロモ−２−ニトロプロペイン−１，３−ディオル、更にイソチアゾリン合成物、安息香酸及びその誘導体、ベンズアルコニウムハロゲン化物、水溶性コエンザイム、油溶性コエンザイム、植物抽出物、抗生物質、殺生物剤、脂肪族及び／又は芳香族脂肪酸、及び／又は、４基界面活性剤を抗菌物質として更に含んでいてもよい。
【００１７】
前記抗菌物質及び／又は更なる殺菌物質は、好ましくは、スプレー塗布、スロップパンディング（slop padding）又はフーラード機器（foulard machine）によって適用されるとよい。
【００１８】
前記フィルタ媒体自体は、２層構造又は３層構造であってもよい。一連のスルーフローでは、例えば、粒子フィルタ層及び臭気フィルタ層は、活性炭を備えており、抗菌層の後に続いてもよい。これに変えて、臭気フィルタ層そして粒子フィルタ層は抗菌層の後に続いてもよい。
【００１９】
前記抗菌物質又は前記更なる殺菌物質は、前記第２のフィルタ層を生産するときに、直接的に添加されてもよい。それに代えて又は加えて、前記抗菌物質又は前記殺菌物質は前記第２のフィルタ層に続いて導入されてもよい。
【００２０】
そのようなフィルタ媒体は、自動車キャビンフィルタに特に適している。この組み合わせでは、前記フィルタ媒体は好ましくは、表面領域を増加させるために折り重ねたり（folded）、波打って（undulated）いるとよい。異なる実施形態では、折り重ねられたり、波打っているフィルタ媒体は、波打っていない箇所の側面帯（lateral band）の少なくとも一側に設けられていてもよいし、射出形成によってプラスチックフレームに組み込まれていてもよい。この折り重なれた又は波打ったフィルタ媒体は、少なくともその端子エッジの一つに有すとよく、これらは、ジグザグ又は波打ち形状、側面バンド、特に非波打ち箇所の側面帯を有する折り重なれ又は波打ったフィルタ媒体の側方である。
【００２１】
記載された媒体を備える自動車キャビンフィルタは、フィルタモジュール、特に自動車空調デバイスのフィルタモジュールにおける交換可能なフィルタエレメントとして使用されてもよく、フィルタレセプタクル又はフィルタハウジングを備える。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明は図面を用いて以下に詳細に説明される。
【図１】本発明に係るフィルタ媒体の２層構造を模式的に示す図である。
【図２】本発明に係るフィルタ媒体の３層構造を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る媒体は、例えば自動車用のキャビンフィルタに使用されることができる。更に応用分野は、バキュームクリーナフのィルタ、建物及び静的な空調デバイス用のフィルタエレメント、空気浄化装置用フィルタエレメント、呼吸フィルタなどがある。
【００２４】
以下では、本発明は自動車用のキャビンエアフィルタエレメントの例に基づいて説明される。しかしながら、本発明がこれに限定されないことは当業者にとって容易に自明であり、すでに上述したように、他の分野において使用されてもよい。
【００２５】
本発明に係るフィルタ媒体は微生物、特に菌類、菌胞子及びその他の微生物を殺すことができ、同時に、バクテリア、菌類及び他の微生物の効果的な成長を妨げると共に特に効果的な成長侵食（penetration of growth）を妨げることができる。成長侵食との用語は、バリア層、例えば殺菌層を通じた菌糸形成微生物の増殖を意味する。これもまた、この層を通じて増殖するバクテリアに関連して生じてもよい。
【００２６】
本発明によれば、抗菌物質を含む第２のフィルタ層が該第２のフィルタ層に隣接すると共に汚染物質を保持可能な第１のフィルタ層の内流側に搭載されることで抗菌性作用を有するフィルタ媒体を設計することが提案されている。その結果、菌糸形成微生物の成長侵食でさえ効果的に妨げられる。菌胞子のサイズ（２−１００μｍ、典型的には２−１０μｍ）によって、菌胞子は抗菌層によって部分的に保持され、又は、抗菌物質で仕上げられたフィルタ層上に作用し、その結果、それらの成長が非活性化又は禁止される。この場合、外気からの胞子が主に上流粒子層に保持されその中で成長するので、これは下流抗菌フィルタ層に対する大きな利点である。
【００２７】
本発明に係るフィルタ媒体は、典型的には、抗菌層、例えば、抗菌物質を備える第２のフィルタ層が更なる層（媒体層）として媒体上に設けられるように構成される。抗菌層もまた、フィルタ作用を有すると共に、選択的に単一層変異（single layer variant）としても使用されてもよい。本文では、媒体は２層又は３層構造のいずれで設計されてもよい。図１は粒子フィルタ媒体２（第１のフィルタ層）とその中に抗菌物質を含む第２のフィルタ層４との２層構造を示している。第２のフィルタ層２は選択的に段階的構造を有していてもよく、例えば流れ方向の断面においてファイバ径が減少又は増加してもよいし、及び／又は、主に微粒子に関する隔離性能を改善するナノファイバを含んでもよい。図２は、例えばメルトブラウン工程（meltblown process）に基づいて製造された微ファイバ層６、サポートとして機械力を作用させる更なるファイバ層８、及び、第２の抗菌ファイバ層４が積層された３層構造を示している。
【００２８】
抗菌サポートは異なる抗菌物質、例えば銀、銅、アルミニウム合成物で与えられてもよい。大きな菌類抑止効果及び水中での極わずかな可溶性を有するので、特に有利な微生物物質は、ジンクピリチオン（Zn pyrithione）である。更に好ましい物質はオクタ−イソチアゾリノンである。また、ナノシルバー及び酵素のベース上の仕上げは、科学的に作用する物質であればよく、例えば、２−ブロモ−２−ニトロプロペイン−１，３−ディオル、イソチアゾリン合成物、安息香酸及びその誘導体、ベンズアルコニウムハロゲン化物、水溶性コエンザイム及び油溶性コエンザイム、植物抽出物、更なるバイオサイド金属、脂肪族及び芳香族脂肪酸と同様に４基界面活性剤であり、これらの物質はジンクピリチオン（Zn pyrithione）との組み合わせと同様に更なる選択しとして使用されてもよい。異なる秤量（grammages）は前記第２のフィルタ層に使用されてもよい。
【００２９】
第２のフィルタ層への抗菌物質又は抗生物質の取り付けは、異なるプロセス、例えばスプレー塗布（spray application）、スロップパディング（slop padding）又はフーラード機器（foulard machine）などの手段によって実施されてもよい。抗菌層は流入側に有利に適用される。前述された３層構造によって、作用物質と機能粒子ファイバ層との間のネガティブな相互作用は、このように回避される。特別な３層サンドイッチ構造のために、実際の粒子フィルタ層を保護すると共に、このように高いフィルタ効率を保証することが可能となる。また、サンドイッチ構造は、このように、自動車のキャビンフィルタで使用される異なるフィルタ媒体が存在しているフィルタにとって付加的なオプションとして提供されても良いという利点を有している（自動車キャビンフィルタの場合、複数の異なるフィルタ媒体は製造スペック要求と同様に、局所に適合されるように用いられる）。更に、付加的な抗菌層によって、異なる応用分野に適合されたソリューションが達成されてもよい。また例えば、異なる気候条件において、第２のフィルタ層に適用された抗菌物質が適切に選択され、加えて、秤量（grammages）が変化されるように、異なる微生物が濾過剤上の成長に関して役割を果たす。
【００３０】
加えて、フィルタ効率を決定する層（meltblown）は、抗菌物質をマスタバッチの中で修了されてもよいし、媒体はマスタバッチによって生産された抗菌性ファイバの追加導入によって増加された抗菌作用を示してもよい。
【００３１】
ファイバ製造（マスタバッチ）の間に直接的に追加することに比べて前期物質の後の用途は、その物質がファイバ上に恒久的に存在し、微生物と直接的に接触するので、減少された物質の集中が十分であるという利点を有している。マスタバッチ生産あるいはマスタバッチプロセスによって生産されたファイバの追加の利点は、抗菌物質がファイバ上で特に強力に停められることにある。
【００３２】
本発明に係るフィルタ媒体、特に粒子及び／又は臭気フィルタは、フィルタハウジングと共にフィルタモジュールを製造するために使用されてもよく、この場合、フィルタ媒体はフィルタハウジング内に挿入される。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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