(57)【要約】【課題】タバコ煙から発生する様々な有害ガス成分、特に、ガス相の大半を占める一酸化炭素や、酢酸、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド等の酸性系及びアルデヒド系有害ガスや、ニコチン、アンモニア等の塩基系有害ガスの大幅な除去を可能にする空気清浄機を提供する。【解決手段】空気中の酸性系及びアルデヒド系有害ガス成分を吸着・除去するフィルターと、塩基系有害ガス成分を吸着・除去するフィルターとを備え、前記フィルターを通過する空気の一部を吸い込んで一酸化炭素ガス成分を分解・除去する浄化ユニットを備え、前記浄化ユニットを通過した空気を、前記フィルターを通過した空気と合流し循環させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気吸込口と空気吐出口を有する筐体と、筐体内において空気吸込口から吸い込んだ室内空気を循環させてこれを浄化する主流路と、主流路から分岐してこれを通過する空気をさらに浄化する副流路とを設け、主流路には、筐体内を循環する空気中の酸性系及びアルデヒド系有害ガス成分を吸着・除去する第一のフィルターと、塩基系有害ガス成分を吸着・除去する第二のフィルターと、主流路に室内空気を循環させる第一送風機とを備え、副流路には一酸化炭素ガス成分を分解・除去する浄化ユニットと、副流路に室内空気を循環させる第二送風機とを備え、前記主流路と副流路とを空気吐出口の上流側で合流させるよう形成して成ることを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】
前記浄化ユニットは、パラジウムを担持したアルミナペレットとその加熱手段とを備えて成ることを特徴とする請求項１記載の空気清浄機。
【請求項３】
前記第一のフィルターは、酸及びアルデヒド吸着用の薬液処理をした粒状活性炭層を備えるとともに、前記粒状活性炭層の下流側に、グラフト重合法による酸及びアルデヒド吸着用の処理をした繊維状吸着材を備えて成ることを特徴とする請求項１記載の空気清浄機。
【請求項４】
前記第二のフィルターは、塩基吸着用の薬液処理をした粒状活性炭層を備えるとともに、前記粒状活性炭層の下流側に、グラフト重合法による塩基吸着用の処理をした繊維状吸着材を備えて成ることを特徴とする請求項１記載の空気清浄機。
【請求項５】
前記主流路において、空気吸込口と第一のフィルターとの間に集塵手段を配置して成ることを特徴とする請求項１記載の空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、タバコ等の空気浄化を行う空気清浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】  タバコ煙の有害ガス成分は大きく分類すると、酸性の成分と塩基性の成分と、酸でも塩基でもない成分との３つに分類される。
割合としては、酸でも塩基でもない成分が最も多くて、その殆どは一酸化炭素である。
酸性の成分としては、酢酸のほか、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドなどのアルデヒド類が挙げられ、塩基性の成分としては、ニコチンやアンモニアなどが挙げられる。
これらの成分は、人体の健康に有害なだけでなく、アセトアルデヒドのように、タバコ特有のいやなニオイをもたらす悪臭の発生源にもなっている。
【非特許文献】「喫煙の科学−職場の分煙テキストブック」労働調査会出版、平成１２年
【０００３】  従来の空気清浄機は、有害ガスの吸着・除去手段としては、図７に示すように、活性炭を吸着剤とするものが殆どであった。
【特許文献１】特開２０００−３４３９３６
【０００４】  また、従来の空気清浄機は、図８に示すように、空気浄化性能を上げるためにオゾン発生手段を取り付ける事例があった。
【特許文献２】特許第２８１５８３５
【０００５】  さらに、従来の空気清浄機は、図９に示すように、悪臭成分の除去性能を上げるために光触媒を取り付ける事例もあった。
【特許文献３】特許第３４６３５３３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、以上に示したような従来の空気清浄機の持つ技術によれば、空気清浄機が最も多く使われる喫煙場所において、タバコ煙から発生する様々な有害ガス成分に対して除去効果が十分に得られないものであった。
すなわち、いずれの技術も、ガス相の大半を占める一酸化炭素には全く除去効果がなく、また、オゾンも光触媒も酸化反応を主体としているので、酸化できないガスに対しては効果の無いものであった。
そこで、この発明は、タバコ煙から発生する様々な有害ガス成分、特に、ガス相の大半を占める一酸化炭素や、酢酸、アルデヒド等の酸性系及びアルデヒド系有害ガスや、ニコチン、アンモニア等の塩基系有害ガスの大幅な除去を可能にする空気清浄機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  以上の課題を解決するために、本発明は、空気吸込口と空気吐出口を有する筐体と、筐体内において空気吸込口から吸い込んだ室内空気を循環させてこれを浄化する主流路と、主流路から分岐してこれを通過する空気をさらに浄化する副流路とを設け、主流路には、筐体内を循環する空気中の酸性系及びアルデヒド系有害ガス成分を吸着・除去する第一のフィルターと、塩基系有害ガス成分を吸着・除去する第二のフィルターと、主流路に室内空気を循環させる第一送風機とを備え、副流路には一酸化炭素ガス成分を分解・除去する浄化ユニットと、副流路に室内空気を循環させる第二送風機とを備え、前記主流路と副流路とを空気吐出口の上流側で合流させるよう形成して成ることを特徴とする空気清浄機である。【０００８】  また、前記浄化ユニットは、パラジウムを担持したアルミナペレットとその加熱手段とを備えて成ることを特徴とする空気清浄機である。【０００９】  また、前記第一のフィルターは、酸及びアルデヒド吸着用の薬液処理をした粒状活性炭層を備えるとともに、前記粒状活性炭層の下流側に、グラフト重合法による酸及びアルデヒド吸着用の処理をした繊維状吸着材を備えて成ることを特徴とする空気清浄機である。【００１０】  また、前記第二のフィルターは、塩基吸着用の薬液処理をした粒状活性炭層を備えるとともに、前記粒状活性炭層の下流側に、グラフト重合法による塩基吸着用の処理をした繊維状吸着材を備えて成ることを特徴とする空気清浄機である。【００１１】  さらに、前記主流路において、空気吸込口と第一のフィルターとの間に集塵手段を配置して成ることを特徴とする空気清浄機である。
【発明の効果】
【００１２】  本発明によれば、主流路に、空気中の酸性系及びアルデヒド系有害ガス成分を吸着・除去する第一のフィルターを備えているので、タバコ煙中の酢酸、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド等の、人体の健康に悪影響を与えたりいやなニオイを発生させるガスを除去できる。また、塩基系有害ガス成分を吸着・除去する第二のフィルターを備えているので、ニコチンやアンモニア等の健康に悪影響を与えるガスを除去できる。【００１３】  さらに、副流路に、一酸化炭素ガス成分を分解・除去する浄化ユニットを備えているので、タバコ煙の大半を占め且つ健康に甚大な悪影響を与える一酸化炭素を除去することができる。【００１４】  また、前記浄化ユニットは、パラジウムを担持したアルミナペレットと加熱手段とを備えているので、有害ガスとしての一酸化炭素を、安定かつ継続して無害な二酸化炭素に化学変化させることができる。
この場合、パラジウムは触媒として働き、次のような化学式で示される「一酸化炭素の酸化」の反応が行われる。【００１５】
【化１】
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【００１６】  また、前記第一のフィルターは、酸及びアルデヒド吸着用の薬液処理をした粒状活性炭層を備えるとともに、前記粒状活性炭層の下流側に、グラフト重合法による酸及びアルデヒド吸着用の処理をした繊維状吸着材を備えているので、高濃度且つ多量に発生する酸及びアルデヒドガスに対しても、十分な吸着・除去効果を発揮できる。【００１７】  また、前記第二のフィルターは、塩基吸着用の薬液処理をした粒状活性炭層を備えるとともに、前記粒状活性炭層に連結して、グラフト重合法による塩基吸着用の処理をした繊維状吸着材を備えているので、高濃度且つ多量に発生する塩基ガスに対しても、十分な吸着・除去効果を発揮できる。【００１８】  さらに、前記主流路において、空気吸込口と第一のフィルターとの間に集塵手段を配置しているので、有害ガスやニオイを除去するだけでなくて、空気中のチリやホコリ等も除去することが可能な集塵機能付の空気清浄機とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】  この発明の実施形態を、実施例によって図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の空気清浄機を天井側から見た斜視図であり、説明を分かりやすくするために、筐体に取り付ける天井側の板（金属製）を取り除いて示してある。
図２は、本発明の空気清浄機内の空気の流れを説明する概念図である。
図１と図２において、空気清浄機の筐体１は金属製であり、空気吸込口２と空気吐出口３を有する。
筐体１内には、空気吸込口２から吸い込んだ室内空気を循環させてこれを浄化する主流路と、主流路から分岐してこれを通過する空気をさらに浄化する副流路とが設けられている。筐体１内には、本体筐体１の吸込み側と吐出し側とを仕切る仕切り板７が設けられている。【００２０】  主流路には、筐体１内を循環する空気中の酸性系及びアルデヒド系有害ガス成分を吸着・除去する第一のフィルター５と、塩基系有害ガス成分を吸着・除去する第二のフィルター６と、主流路に室内空気を循環させる第一送風機４とが備えられている。
副流路には、一酸化炭素ガス成分を分解・除去する浄化ユニット９と、副流路に室内空気を循環させる第二送風機１０とが備えられ、前記主流路と副流路とを空気吐出口３の上流側で合流させるよう形成されている。
なお、筐体１の上部に一点鎖線で示されているのは、天井８である。【００２１】  前記第一送風機４には送風モーター４１が直結され、第一送風機４の風速を「強」、「中」、「弱」の３段階に切り替えられるよう、制御手段（図示せず）とともに形成されている。
前記仕切り板７には第一送風機４の吹出し穴部４２が設けられている。
仕切り板７の吐出し側には、前記第一のフィルター５、第二のフィルター６を通過する空気の一部を吸い込んで一酸化炭素ガス成分を分解・除去する浄化ユニット９が備えられている。
仕切り板７と前記浄化ユニット９の間には、第二送風機１０が備えられている。
前記第二送風機１０は、第一のフィルター５、第二のフィルター６を通過した空気の一部を浄化ユニット９内に導くと同時に、浄化ユニット９を通過した空気を、前記第一のフィルター５、第二のフィルター６を通過した空気と合流して循環させるよう、形成されている。図１、図２において、矢印は、室内空気の流れを模式的に示したものである。【００２２】  図３は、浄化ユニット９の実施形態を示すものである。
前記浄化ユニット９は、金属製の筐体９１中に、触媒としてのパラジウムを例えば金属溶着や鍍金などの方法により担持したアルミナペレット９２と、その加熱手段９３とを備えている。前記筐体９１の前段には第二送風機１０が設けられている。
９４は筐体９１に設けられた吹出し側の細孔であり、９５は同じく吸込み側の細孔である。細孔９４、９５の近傍には、アルミナペレット９２の筐体外への漏出を防止する金網９６が設けられている。【００２３】  アルミナペレット９２の粒の間には温度センサー９７が備えられており、アルミナペレット９２の温度を検知して、制御手段（図示せず）を通じて、アルミナペレット上に担持したパラジウムが所定の触媒効果を発揮できる温度範囲内に入るように、加熱手段９３を制御するよう形成されている。
図５においては、第二送風機１０は筐体９１の前段に設けられ、加熱手段９３の熱が第二送風機のモーター１０１に及ばないようにしているが、前記第二送風機のモーター１０１の耐熱性に余裕があれば、筐体９１の後段に設けるよう形成してもよい。【００２４】  図４は、第一のフィルター５の実施形態を示すものである。
前記第一のフィルター５は、通風方向に細孔５２を有する枠体５１中に、酸及びアルデヒド吸着用の薬液処理をした粒状活性炭層５３を備えている。
前記粒状活性炭層５３の下流側には、グラフト重合法による酸及びアルデヒド吸着用の処理をしたプリーツ折りの繊維状吸着材５４が備えられている。
５５は、粒状活性炭層５３内に設けられたスペーサーであり、粒状活性炭の重みを分散して支えている。図中、矢印は、空気の流れを模式的に示したものである。【００２５】  図５は、第二のフィルター６の実施形態を示すものである。
前記第二のフィルター６は、通風方向に細孔６２を有する枠体６１中に、塩基吸着用の薬液処理をした粒状活性炭層６３を備えている。
前記粒状活性炭層６３下流側には、グラフト重合法による塩基吸着用の処理をしたプリーツ折りの繊維状吸着材６４が備えられている。
６５は、粒状活性炭層６３内に設けられたスペーサーである。【００２６】  図６は、集塵機能を付加した場合の、本発明の実施形態を示すものである。
主流路において、空気吸込口２と第一のフィルター５との間には、集塵手段１１が配置されている。
【実施形態の効果】
【００２７】  この実施形態によれば、前記第一のフィルター５、第二のフィルター６に室内空気を循環させるための第一送風機４とは別に、一酸化炭素ガス成分の分解・除去用の浄化ユニット９に、前記室内空気の一部を流す第二送風機１０が設けられているため、前記第一送風機４の風速を「強」、「中」、「弱」の３段階に適宜変えられても、常に、前記浄化ユニット９を流れる風速を一定に保つことができる。
このため、前記第一送風機４の風速にかかわり無く、アルミナペレット９２上に担持したパラジウムを、触媒効果を発揮できる一定の温度範囲内に常に保つことができる。
【００２８】  また、浄化ユニット９を通過した空気を、空気吐出口３の上流側で前記主流路の空気と合流させるよう形成しているので、加熱手段９３によって加熱された高温の空気を直接筐体１から吹き出すことがなくなる。したがって、室内空気は温度の低い状態で空気吐出口３から吐き出されるので、高温の吹き出し風が使用者に当たることにより快適感を損ねたり、室内建材を過熱させるといった問題がない。
【００２９】  また、この実施形態によれば、第一のフィルター５、第二のフィルター６は、薬液処理をした粒状活性炭層５３、６３を備えるとともに、前記粒状活性炭層の下流側に、グラフト重合法による吸着用の処理をした繊維状吸着材５４、６４を備えているので、次の効果がある。
すなわち、タバコ煙の問題として、例えばニコチンをはじめとする有害ガスは粒子径が直径１ミクロン以下と小さく、いつまでも室内空間を漂っていて減衰しない。
上流側に粒状活性炭層５３、６３を備えた効果として、有害ガスに対して吸着面積が格段に大きい上、直径１ミクロン以下の粒子に対応した微小空間を形成しているので、粒子径が小さい多種類の有害ガスに対して、十分な吸着・除去効果を発揮できる。
【００３０】  さらに、下流側にグラフト重合法による吸着用の処理をした繊維状吸着材５４、６４を備えている効果として、有害物質と化合しやすい分子を接ぎ木の要領で繊維上に立体構造的に形成しているので、反応を起こす表面（官能基）を増大できる。また、繊維状吸着材をプリーツ折りして成形しているので、多大な表面積を得ることができる。
しかし、反応を起こす官能基を増大しさらに繊維状吸着材をプリーツ折りして表面積を増大しているとはいえ、多種、多量かつ高濃度に発生する有害ガスに対して、繊維状吸着材がすぐに飽和してしまう恐れがある。
本発明の実施形態による効果として、上流側に前記粒状活性炭層５３、６３を設けて、あらかたの有害ガス成分を除去し、除去しきれなかった残りの有害ガス成分を、下流側のグラフト重合法による吸着用の処理をした繊維状吸着材５４、６４によって、効率的に分解・除去するので、高濃度且つ多量に発生する有害ガスに対して、長期間にわたり十分な除去効果を発揮できるという効果がある。
【他の実施形態】
【００３１】  図１の実施形態では、天井取り付け型の形態で示したが、筐体を図１から９０度回転した状態で用い、床置型、壁掛型の形態としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】この発明の一実施形態を示す概念図である。
【図３】この発明の一実施形態を示す縦断面図である。
【図４】この発明の一実施形態を示す概念図である。
【図５】この発明の一実施形態を示す概念図である。
【図６】この発明の一実施形態を示す概念図である。
【図７】従来技術を示す斜視図である。
【図８】従来技術を示す斜視図である。
【図９】従来技術を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】      １  筐体
２  空気吸込口
３  空気吐出口
４  第一送風機
４１  送風モーター
４２  吹出し穴部
５  第一のフィルター
５１  枠体
５２  細孔
５３  粒状活性炭層
５４  繊維状吸着材
５５  スペーサー
６  第二のフィルター
６１  枠体
６２  細孔
６３  粒状活性炭層
６４  繊維状吸着材
６５  スペーサー
７  仕切り板
８  天井
９  浄化ユニット
９１  筐体
９２  アルミナペレット
９３  加熱手段
９４、９５  細孔
９６  金網
９７  温度センサー
１０  第二送風機
１０１  モーター
１１  集塵手段
【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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【図８】
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【図９】
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