(57)【要約】【課題】高度の殺菌効果を有するばかりでなく、小型で且つ安価に製造することができる自己発熱型無機多孔質膜を用いた気体又は液体の殺菌方法及びこれを用いた殺菌フィルターを搭載した空調機器を提供する。【解決手段】無機多孔質膜として、細孔径が均一で、０．０５μｍ乃至２０μｍの範囲で細孔径が選定できる円筒状のシラス多孔質ガラス（ＳＰＧ）２にニッケル合金めっき１を施して殺菌フィルター９とした。この殺菌フィルター（自己発熱型無機多孔質膜）９に通電し１５０℃乃至２５０℃で発熱させながら、大気を透過させて大気中の細菌やウィルスを殺菌する。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電することにより発熱する自己発熱型無機多孔質膜の細孔に気体又は液体を通過させて当該気体又は液体を殺菌することを特徴とする自己発熱型無機多孔質膜を用いた気体又は液体の殺菌方法。
【請求項２】
細孔に詰まった汚物を焼却除去することを特徴とする請求項１記載の自己発熱型無機多孔質膜を用いた気体又は液体の殺菌方法。
【請求項３】
請求項１記載の自己発熱型無機多孔質膜を用いた殺菌フィルターを搭載したことを特徴とする空調機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体又は液体の殺菌方法、例えば大気中に浮遊する細菌やウィルス等を殺菌するための方法に関し、とくに導電性のある無機質の多孔質膜に直接導電するか、又は導電性の無い無機質の多孔質膜にその細孔を閉塞しないように発熱抵抗体となる金属めっき等の表面処理を施して導電することにより発熱する自己発熱型無機多孔質膜を用いた気体又は液体の殺菌方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、アジア各国、さらには世界中を震撼させているＳＡＲＳ感染ウィルスが由々しき社会問題となっている。従来から除塵や脱臭等を目的としたフィルターが搭載された空調機器等はあるが、フィルター内に捕捉された細菌やウィルスがフィルター内で生息し続けている可能性があることは避けられない。このような除塵効果が低減して交換が必須である従来のフィルターでは、その交換時に、フィルターに捕捉され濃縮された細菌やウィルスが再び大気中に浮遊してしまうという危険性がある。特に新種の細菌やウィルスに対する抗生物質などの薬剤の開発がなされていない場合、感染の拡大を最小限に止めるには、高機能を有し簡便で安価な空気清浄手段が必要なことは明らかである。
【０００３】
空気清浄手段の機能として最も重要な部分がフィルターであり、感染確率の高い宿泊施設や病院等の環境保全の見地から、細菌やウィルスの殺菌が可能で且つ長寿命のフィルターが求められている。そこで、例えば、大気中の塵埃、細菌、煙、悪臭等を除去するために、エアコン、除湿器、換気扇、ファンヒーター、除塵機及び冷却ファンなどの大気を吸排気して循環させる装置に用いられる殺菌フィルターとして、抗菌作用を有する物質、例えば酸化亜鉛膜付きの網体を用いたもの（特許文献１参照。）や、銅又は銀の極細繊維で織り込まれた金属メッシュに電圧を印加して殺菌するようにしたもの（特許文献２参照。）等がある。このように、現在、上記のような大気の給排気を行なう各種機器に高度な空気清浄機能を付加する例が増加している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２４３３２２号公報（２頁−３頁）
【特許文献２】
特開平９−３０９３２７号公報（２頁−３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記文献所載のフィルターは、通気孔となる網目や織目が細菌やウィルスの大きさに比して極度に大きく、細菌やウィルスを確実に捕捉し殺菌し得るものとは言い難い。また、捕捉性を上げるためにはフィルターを幾重にも積層させたりする必要がありフィルターの大型化は免れない。
本発明は、上記課題に鑑み、高度の殺菌効果を有するばかりでなく、小型で且つ安価に製造することができる自己発熱型無機多孔質膜を用いた気体又は液体の殺菌方法及びこれを用いた殺菌フィルターを搭載した空調機器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、導電することにより発熱する自己発熱型無機多孔質膜の細孔に気体又は液体を通過させて当該気体又は液体を殺菌することを第１の特徴とする。また、細孔に詰まった汚物を焼却除去することを第２の特徴とする。
【０００７】
このように本発明では、細菌やウィルスが浮遊する気体が高温に発熱しているフィルターを通過する際に、細菌やウィルスを死滅させることが可能な自己発熱型無機多孔質膜を用いる。導電性発熱抵抗体となり得る無機多孔質膜に通電することにより、無機多孔質膜自体がヒーターの役割を果たす。導電性のない無機多孔質膜であれば、金属めっきを施すことにより導電発熱抵抗体とすることかできる。めっき厚については無機多孔質膜の発熱抵抗の値に合わせて調整が可能である。無機多孔質膜の形状自体は特に限定されないが、平板形、円柱形など使用目的に応じた形状に成形できる。また、めっきの方法としては、無機多孔質膜の細孔表面全てにめっきすることや、無機多孔質膜の細孔表面でのめっき積層時間を制御したり、めっき液の細孔内への圧入力をコントロールすることにより、細孔内へのめっきの深度をコントロールして、無機多孔質膜の膜厚方向に、細孔の一定の深さまでめっきすることが可能である。このように本発明は、導電性のない無機多孔質膜においては、細孔を塞がない程度に細孔表面にめっきを、全面若しくは部分的にめっきを施し、めっき層に通電させることにより無機多孔質膜自体を５００℃程度まで昇温することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。本発明における無機多孔質膜としては、例えば、金属性多孔質膜、ガラス性多孔質膜、木性多孔質膜などが挙げられる。とくに、１００℃乃至５００℃に昇温したフィルターで、細菌やウィルスを捕捉あるいは通過させる間に死滅させるということを考慮すれば、無機多孔質膜で、均一な細孔径を有し、気孔率の高い無機多孔質膜が適当である。また、導電発熱抵抗体とならない無機多孔質膜を用いて自己発熱無機多孔質膜とする場合のめっきについては、ニッケル合金めっきが好適である。本発明の実施例としては、図１に示すように、無機多孔質膜として円筒状の多孔質ガラス膜２を用いた。この多孔質ガラス膜２の外表層及び内表層部分にニッケル合金めっきを施した。図９は、本発明の殺菌効果を判定する試験装置を示している。
【０００９】
【実施例】
本実施例の殺菌フィルター９では、無機多孔質膜として、細孔径が均一で、０．０５μｍ乃至２０μｍの範囲で細孔径が選定できるシラス多孔質ガラス（以下、ＳＰＧと言う）２を用いた。殺菌フィルター９の形状は、外径１０ｍｍ、内径８．５ｍｍ、肉厚０．７５ｍｍ、長さ２５０ｍｍの円筒状である。ＳＰＧは約５００℃までの耐熱性を有しており、本発明で使用する無機多孔質膜として適当な一つである。このＳＰＧにニッケル合金めっき１を施し、めっき部分に通電することにより殺菌フィルター９としての自己発熱型ＳＰＧを得ることができた。ニッケル合金めっきについては、ニッケル−リン合金めっき、ニッケル−ボロン合金めっきなどがあるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００１０】
図９に示すように、この殺菌フィルター（自己発熱型無機多孔質膜）９に通電し１５０℃乃至２５０℃で発熱させながら、大気を透過させ、透過させた大気を、寒天培地１０の入った密閉された清浄な室（デシケーター）１１に送り込んだ場合と、室外に曝して大気中の落下菌を採取した寒天培地のものを数日培養して殺菌性能試験を行った。
【００１１】
殺菌フィルター９の下端の内腔を密閉し、上端の内腔には導気チューブ１４の一端を接続し、導気チューブ１４の他端をデシケーター１１に接続した。デシケーター１１には吸引ポンプ１２からの吸引チューブ１３を接続する。ここで、殺菌フィルター９の両端部分には通電させるのため電極（図示せず）が取付けられ、電線１５が接続されており、スライダック抵抗器（５Ａ、０Ｖ〜１３０Ｖ）８を介して商用電源７に接続されている。このときの殺菌フィルター９のサイズとめっき条件を表１に示す。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
表１から分かるように、ＳＰＧ２の外表層及び内表層に厚さ約０．７μｍのニッケル合金めっきを施して殺菌フィルター９を作成した。この殺菌フィルター９の断面は、図２に示すように無機多孔質膜層２を内外のニッケル合金めっき層１で挟んだ３層構造になっていることを電子顕微鏡下で確認することができる。また、図８に示すように、膜厚７５０μｍに対して、ニッケル合金めっき層１が多孔質ガラス表面６より約１２５μｍ程度の深さまで入り込んでおり、細孔５の表面に約０．７μｍのめっき厚でめっきされていることが確認できた。このようにＳＰＧ２の細孔５は層内部で複雑に屈曲しているので、層厚に比して道程が長大で、また屈曲面が障壁となり透過する細菌やウィルスの高い捕捉性を有するものとなっていることが判った。これらの条件のもとに行なった落下菌試験結果を表２乃至表４に示し、このときの寒天培地１０の写真を各々図１０から図１３に示す。
【００１４】
【表２】
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【００１５】
【表３】
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【００１６】
【表４】
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【００１７】
表２、表３及び表４並びに図１０乃至図１３から明らかなように、本発明に係る殺菌フィルター９の透過空気中の細菌やウィルスは死滅していることが判った。また、本発明は、透過空気量から計算すると、０．３秒乃至１秒の極めて短い時間で細菌やウィルスを死滅させてしまうことができる画期的な殺菌方法であると言える。
【００１８】
また、殺菌フィルター９の細孔５に大気中の塵埃や細菌の死骸等による目詰まりが発生し汚れた場合、これを５００℃程度まで昇温することにより焼却して灰化することで、フィルターを簡単に再生させることができる。すなわち、殺菌フィルター９の温度を、細菌などが十分死滅する程度の温度で稼動させて、通風の圧力損失が見られたら、５００℃程度まで昇温すればよく、同一フィルターの長期間の使用が可能で、頻繁なフィルター交換が不要になる。
【００１９】
尚、本発明は上記実施例に限定されず、種々の応用変形が可能である。例えば、上記実施例では無機多孔質膜形状を円筒状に形成したものを使用し、めっき層を円筒の内外の細孔表面に施したが、基材となる無機多孔質膜を円筒状に形成したものの場合、図３に示すように外面のみにめっき層を施したり、図４に示すように円筒の内面のみにめっき層を施したものも使用できる。また、図５に示すように、内部が詰った柱状の無機多孔質膜の外面にめっき層を施すものでもよく、図６及び図７に示すように、無機多孔質膜形状を平板状や他の形状に形成したものも使用できる。
【００２０】
本発明に係る殺菌フィルターは、例えば、エアコン、除湿器、換気扇、ファンヒーター、除塵機及び冷却ファンなどの大気を吸排気して循環させる装置（以下、空調機器という）に搭載することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の自己発熱型無機多孔質膜を用いた殺菌方法を用いることにより、細菌やウィルスの浮遊する大気（気体）あるいは液体中の細菌やウィルスを殺菌することができ、小型で高性能な殺菌フィルターを安価に提供することができるというすぐれた効果がある。また、フィルターが塵埃や細菌の死骸等により目詰りを起こし汚れた場合、５００℃程度まで昇温することが可能なので、簡単に再生させることができる。また、膜内の細菌やウィルスは死滅してしまっているので、フィルター交換に際しても再び細菌やウィルスが浮遊したり人体などに感染するというおそれは全くない。その結果、高機能で長寿命の殺菌フィルターを有する空調機器等を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る殺菌フィルターを示す斜視図である。
【図２】めっき層を多孔質ガラスの内外面に施した場合を示す図１のＡ矢視断面図である。
【図３】めっき層を多孔質ガラスの外面のみに施した場合を示す図１のＡ矢視断面図である。
【図４】めっき層を多孔質ガラスの内面のみに施した場合を示す図１のＡ矢視断面図である。
【図５】殺菌フィルターの他の実施例を示し、多孔質ガラス形状を円柱状に形成してめっき層を外表面に施した場合を示す断面図である。
【図６】殺菌フィルターの他の実施例を示し、多孔質ガラス形状を板状に形成してめっき層を外表全面にわたって施した場合を示す断面図である。
【図７】殺菌フィルターの他の実施例を示し、多孔質ガラス形状を板状に形成してめっき層を外表面の一部に施した場合を示す断面図である。
【図８】図７のＢ部分の一部拡大断面図である。
【図９】本発明フィルターの殺菌効果を判定する試験装置の一例を示す構成図である。
【図１０】自己発熱型ＳＰＧ６０分間空気透過落下菌試験結果（ＳＰＧ１５０℃加温、透過空気量約１０Ｌ／ｍｉｎ）を示す寒天培地の写真である。
【図１１】自己発熱型ＳＰＧ６０分間空気透過落下菌試験結果（ＳＰＧ２００℃加温、透過空気量約１０Ｌ／ｍｉｎ）を示す寒天培地の写真である。
【図１２】自己発熱型ＳＰＧ６０分間空気透過落下菌試験結果（ＳＰＧ２５０℃加温、透過空気量約１０Ｌ／ｍｉｎ）を示す寒天培地の写真である。
【図１３】自己発熱型ＳＰＧ１５分間空気透過落下菌試験結果（ＳＰＧ２５０℃加温、透過空気量約１０Ｌ／ｍｉｎ）を示す寒天培地の写真である。
【符号の説明】
１    ニッケル合金めっき層（発熱抵抗体）
２    多孔質ガラス層（無機質多孔膜）
３    ニッケル合金めっき被膜
４    多孔質ガラス（ＳＰＧ）
５    細孔
６    多孔質ガラス表面
７    電源
８    スライダック抵抗器
９    殺菌フィルター（自己発熱型無機多孔質膜）
１０  寒天培地
１１  密閉された清浄な室（デシケーター）
１２  吸引ポンプ
１３  吸引チューブ
１４  導気チューブ
１５  電線
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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