(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレルゲンを捕集する集塵フィルターにスラリーのＮＯ↓２除去剤を複数回に分けて担持し、アレルゲンとＮＯ↓２（二酸化窒素）を同時に除去することを特徴としたアレルギー対応フィルター。
【請求項２】
集塵フィルターの下流側面のみにＮＯ↓２除去剤を担持したことを特徴とする請求項１記載のアレルギー対応フィルター。
【請求項３】
スラリー状のＮＯ↓２除去剤を担持した請求項１または２記載のアレルギー対応フィルター。
【請求項４】
集塵フィルターを不織布とした請求項１または２または３記載のアレルギー対応フィルター。
【請求項５】
目付量の異なる集塵フィルターを積層した請求項１または２または３または４記載のアレルギー対応フィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スギ花粉やハウスダストなどのアレルゲンを捕集し、さらにアレルギー抗体の産生を増強させる二酸化窒素やＤＥＰを除去するアレルギー対応フィルターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アレルギーと大気汚染との関連については古くから着目されており、厚生省でも各地で大気汚染物質の測定とアレルギー発症率等の調査を行っている。特に大気中のＮＯ↓２濃度と健康状態の関連については注目されており、ＮＯ↓２濃度と喘息や鼻炎、また花粉アレルギー等との関連や、また、ＮＯ↓２濃度の高い地域で児童のアレルギー素因保有率が高いといった報告もある。特にＮＯ↓２と花粉症との関連については、ラットを用いた研究からその相関関係が明らかになりつつあり、花粉症のアレルギー抗体である特異ＩｇＥの体内での産生が、ＮＯ↓２の曝露により増大するという報告がある。また，近年の研究でディーゼルエンジンの排出物（ＤＥＰ）がアレルギーと深く関連しているということが明らかになりつつある。集塵フィルター、ガス吸着フィルターに関しては開発、実用化が進んでいるが、ＮＯ↓２やＤＥＰ等とアレルギーの関連に着目するなど、その誘因にも目を向けたアレルギー対策としてのフィルターは開発されていない。
【０００３】
ＮＯ↓２を除去する除去剤としては、ポリアミンを有効成分としたもの、ポリアミンを担体に含浸させた吸着剤もしくはイオン交換樹脂の形態をとる吸着剤、活性炭にポリアミンやアルカリ金属、アルカリ土類金属の塩または酸化物を添着したものなどがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の集塵フィルターでは、花粉症の直接の原因となるスギ花粉等のアレルゲンを除去することはできても、アレルギー抗体の産生を増強させるＮＯ↓２は除去することはできない。ＮＯ↓２は外気汚染ガスの室内流入により、また室内発生源（開放型燃焼機器等）により高濃度の状態で人が長時間暴露されることとなり、アレルギーに対応するためには両方を同時に除去することが要求されている。
【０００５】
また、アレルゲンを除去する集塵フィルターとＮＯ↓２除去フィルターとを２層で使用する従来の方法では、フィルターの厚みが増し大きなユニットとなり、かつ圧力損失が大きくなり空調機により多くの負荷がかかるため、フィルターの圧力損失を低減することが要求されている。
【０００６】
また、従来、粒状、粉末状のＮＯ↓２除去剤をポリウレタン等の多孔性基材に担持したフィルターがあるが、いずれもフィルタを手にしたり、空気清浄機や空調機に設置する際等に、担持したＮＯ↓２除去剤が基材から脱離しやすい。ＮＯ↓２除去剤が基材から脱離しにくいフィルターが要求されている。なお、多孔性基材に吸着剤を担持する場合、フィルターとしての集塵性能を持たなくなってしまうという問題があり、改善が要求されている。
【０００７】
また、ＮＯ↓２除去剤が空気中のほこり、粉塵で覆われてしまうと、ＮＯ↓２除去性能が急速に劣化されてしまうという問題があり、急速な劣化を防いだフィルターが要求されている。
【０００８】
また、通常の粒状、粉末状の活性炭を用いる場合、吸着容量に限界があり、吸着性能を向上させるためには活性炭の重量を増加させなくてはならず、フィルターの厚みが増し、圧力損失も高くなるという問題がある。また、集塵フィルターに直接粒状のＮＯ↓２除去剤を付着させる場合、集塵性能が低下するという問題があり、集塵フィルターと併用しなくてはならない。通常の活性炭繊維フィルターの場合、繊維が密な構造となっており、圧力損失が高く、空調機によっては使用できないものがあるといった問題があり、圧力損失が低く、かつフィルター単位容積当たりの吸着容量の大きく、かつ集塵性能を有するフィルターが要求されている。
【０００９】
他のアレルギー反応を過敏にさせる物質として、大気汚染物質であるディーゼルエンジン排出物（ＤＥＰ）がさらに挙げられるが、従来の換気扇などに使用されている粗塵用のフィルターでは粒径の小さいＤＥＰはフィルターで除去されずに室内へ流入してしまい、高濃度で人が暴露されるという問題がある。アレルギーに対応させるためには、ＤＥＰも同時に捕集するフィルターが要求されている。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、スギ花粉などのアレルゲンとアレルギー発症の誘因となるＮＯ↓２を同時に除去することができるアレルギー対応フィルターを提供することを目的としている。
【００１１】
また、本発明は、集塵フィルターに直接スラリ−状のＮＯ↓２除去剤を担持することに
より１層でＮＯ↓２除去と同時に高い集塵性能を示し、圧力損失の低く、かつＮＯ↓２除去剤の基材からの脱離も防止したアレルギー対応フィルターを提供することを目的としている。
【００１２】
また、本発明は、集塵フィルターの下流側片面のみにスラリー状のＮＯ↓２除去剤を担持することにより除去性能の急速な劣化を防止し、さらに製造コストの低いアレルギー対応フィルターを提供することを目的としている。
【００１３】
また、本発明は、ＮＯ↓２除去剤自体を集塵フィルターにすることで、さらに圧力損失の低く、集塵性能の高いアレルギー対応フィルターを提供することを目的としている。
【００１４】
また、本発明は、捕集する目的の粉塵の粒径にあわせて目付量の異なる集塵フィルターをＮＯ↓２除去フィルターの上流側に積層することによりアレルギーと関連のあるＤＥＰも捕集するアレルギー対応フィルターを提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のアレルギー対応フィルタの一つの手段は、アレルゲンを捕集する集塵フィルターにスラリーのＮＯ↓２除去剤を複数回に分けて担持し、アレルゲンとＮＯ↓２を同時に除去する構造としたものである。
【００１６】
また、他の手段は、集塵フィルターの下流側面のみにＮＯ↓２除去剤を担持させたものである。
【００１７】
また、他の手段は、スラリー状のＮＯ↓２除去剤を担持したものである。
【００１８】
また、他の手段は、集塵フィルターを不織布としたものである。また、他の手段は、目付量の異なる集塵フィルターを積層したものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、スギ花粉などのアレルゲンを捕集するための集塵フィルターにアレルギー抗体の産生を増大させるといわれているＮＯ↓２を吸着するスラリーのＮＯ↓２除去剤を複数回に分けて担持し、前記スラリーが前記集塵フィルター中で粗密構造を発達させ、アレルゲンとＮＯ↓２を同時に除去する構造としたものである。スギ花粉などのアレルゲンを除去すると同時に、アレルギー抗体の産生を増強させるＮＯ↓２を吸着するという作用を有する。また、集塵フィルターにスラリー状にしたＮＯ↓２除去剤を担持したものであり、スラリーが粗密構造をとるように担持しているため、集塵性能も有し、フィルターの構造が１層ですむためフィルターの厚みが薄く、圧力損失が低くなるという作用を有する。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、アレルゲンを捕集する集塵フィルターの下流側面のみにＮＯ↓２除去剤を担持したものであり、上流側の集塵部分で処理ガス中のほこりや粉塵を先に除去することにより、ＮＯ↓２除去剤の急速な劣化を防止し、さらに製造時のコストを低減させるという作用を有する。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、スラリー状のＮＯ↓２除去剤を担持したものであり、スラリーの状態で担持する方が粒の状態で担持するよりはるかにフィルターの中まで除去剤が浸透し、集塵性能も有し、フィルターの構造が１層ですむためフィルターの圧力損失が低く、さらにＮＯ↓２除去剤の基材からの脱離が防止できるという作用を有する。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、集塵フィルターを不織布としたものであり、粗密構造を持った不織布構造のため集塵性能も高いという作用を有する。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、目付量の異なる集塵フィルター、中性能又は高性能フィルタ
ーをＮＯ↓２を除去するフィルターの上流側に積層したもので、アレルギーと関連があるというＤＥＰも同時に除去でき、アレルギーの直接の原因だけでなく、誘因にあたる代表的な大気汚染物質まで、この１枚のフィルターユニットで対応できるという作用を有する。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（参考例１）
図１は参考例１による集塵フィルターとＮＯ↓２除去フィルタから成るアレルギー対応フィルタを示した。例えば図のようにＮＯ↓２除去剤を用いたＮＯ↓２除去フィルター１を花粉などの粉塵を除去する集塵フィルター２でカバーするが、ＮＯ↓２除去剤を目の荒いネット３に包み、さらにその外側を集塵フィルターで包む。集塵フィルター２とネット３をマジックテープ４で固定し、集塵フィルター２を簡単に定期的に洗浄できるようにする。また、集塵フィルターとＮＯ↓２除去フィルタをバインダーで接着したり、また熱溶着性シートで溶着させたり、また目の荒く、薄いネットで包んでもよい。集塵フィルターは、集塵性能を有する不織布、帯電した不織布などでよく、上記構成において、集塵フィルター２とＮＯ↓２を吸着するＮＯ↓２除去フィルター１を一体とすることにより、スギ花粉などのアレルゲンを除去するだけでなく、花粉症を引き起こす誘因となるＮＯ↓２も除去することにより、潜在的な花粉症の原因を根絶するものである。なお、ＮＯ↓２除去フィルターに用いるＮＯ↓２除去剤としては、ポリアミンを有効成分としたものもしくはポリアミンを担体に含浸させた吸着剤もしくはイオン交換樹脂の形態をとる吸着剤（特開平 6-296824）、活性炭と二酸化チタンの混合物、アルカリ金属塩とセメント材と活性炭の結合した吸着剤（特公昭 58-5699）、活性炭に１級アミンを有したアミノ化合物または２級アミンを有したアミノ化合物やアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩または水酸化物等を添着した吸着剤（特開平 7-299326）、その他活性炭、アルミナ等の担体に反応性を高める添着処理を施したもの等、ＮＯ↓２を吸着するものであればよい。
【００２６】
（実施の形態１）
図２は実施の形態１による集塵フィルターに直接スラリー状にしたＮＯ↓２除去剤を担持したアレルギー対応フィルターを示し、図において集塵フィルターである基材５に直接スラリー状にしたＮＯ↓２除去剤６が担持されている。吸着剤を担持した基材の例としてポリウレタンフォームなど様々な多孔性基材があるが、その中でも特に目の荒く、集塵性能の低い基材でなく、集塵性能のある粗密構造の不織布等に担持する場合、フィルターの目付量が大きいため、スラリーの状態で担持する方が粒の状態で担持するよりはるかにフィルターの中まで除去剤が浸透する。担持方法としては、まず、基材となる不織布等の集塵フィルターをローラーで送りながら先にバインダー漕中に含浸させ、過剰のバインダーをロールで絞る。次に、少量のバインダーを水に分散させたものにＮＯ↓２除去剤を混合したものを、基材とロールの間に流し込みながら、ロールで圧をかけて基材中に含浸させ、その後乾燥させる。フィルターが厚みのある場合は中まで均一に含浸させるために、この工程を両面から行なう。この方法によると、直接ＮＯ↓２除去剤を覆うバインダーの量が少量で済むため、除去剤表面がバインダーで覆われてしまい、吸着性能が劣化してしまうという問題がない。また、スラリー中だけでなくバインダーをあらかじめ基材に含浸させておくことにより基材中への分散性がよく、また基材に強固に担持されるため除去剤の基材からの脱離を防止することができる。さらに、スラリーがフィルター中で粗密構造をとるため、吸着剤を担持したことによる粉塵の捕集性能の低下はほとんどみられない。粗密構造を発達させるために少量を複数回に分けて担持する。ＮＯ↓２除去剤は例えば、ＮＯ↓２を吸着させるために添着等の表面処理を施した活性炭ベースのものを使用する場合、添着の工程としては、ＮＯ↓２除去剤を調製する際に微粉末炭に添着処理を施してからバインダーと混合する方法と、直接微粉末炭と添着剤とバインダーとを混合し、担持する方法とがある。前者後者ともＮＯ↓２吸着性能に大きな差はない。後者の場合、例えば、活性炭に１級アミンを有したアミノ化合物または２級アミンを有したアミノ化合物やアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩または水酸化物等を添着したものについては、添着剤が水溶性でアルカリを呈しているため、バインダーは水分散型のものが適しており、塩化ビニル系やアクリル系などがある。除去剤の粒径は、１００メッシュより小さいものが望ましく、特に分散性、加工性を考慮すると、２００から３００メッシュ程度が最も適している。基材となる集塵フィルターは、集塵性能を有する不織布、集塵効率を向上させるために帯電加工を施した不織布、ポリウレタンフォーム等、多孔質構造を有する基材なら何でもよいが、スギ花粉等のアレルゲン捕集用として、また、ＮＯ↓２除去のため、ある程度除去剤の量が必要であることから、粗塵用の不織布フィルターが最も適しており、その材質としては、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、アクリル系、ポリエチレン等ざまざまなものが適用される。上記構成において、ＮＯ↓２除去剤の粒の脱離を防止することができ、集塵性能の高く、さらに圧力損失が低い、簡便な装置でアレルゲン、ＮＯ↓２を除去できるという作用を行うこととなる。
【００２７】
（実施の形態２）
図３において基材５の片面半分のみに上記実施の形態１で述べたような方法でスラリー状にしたＮＯ↓２除去剤６が担持されている。この場合、スラリーの担持工程が片面のみで済むため、製造時のコストが低減できる。上記構成において、１層の集塵フィルターの下流側にＮＯ↓２除去剤の担持層を配置することで、上流側の集塵部分で処理ガス中のほこりや粉塵を先に除去することにより性能の急激な低下を防止し、かつ圧力損失の低く、厚みの薄い、製造時のコストを低減したフィルターが得られるという作用を行うこととなる。
【００２８】
（実施の形態３）
図４において実施の形態３におけるＮＯ↓２除去フィルターを不織布状に加工したアレルギー対応フィルターを示した。不織布状のＮＯ↓２除去フィルター７の製造方法は炭素繊維をまず厚さ２ｍｍ程度の薄い不織布状に加工し、それを積層したものを微細孔構造を持たせるために水蒸気賦活化する。賦活化後の活性炭繊維の比表面積は、７００〜２０００ｍ２／ｇで調節できるが、コスト、薬品の添着性、フィルターとしての強度、性能を考慮すると１０００〜１５００ｍ２／ｇ付近が最も適している。さらに、ＮＯ↓２吸着性能をもたせるために、賦活化したものにスプレーにてフィルター容積の約３０〜４０％の容積の添着液（1級アミンを有したアミノ化合物または２級アミンを有したアミノ化合物やアルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩または水酸化物等）をふりかけ、含浸させ、表面処理を行なう。従来の活性炭繊維によるフェルトやシートと異なり、粗密構造を持っており、また、圧力損失が低いため２ｍｍ程度の薄い不織布の層を重ねることができるため、高い集塵性能が得られる。上記構造において、ＮＯ↓２除去フィルター７自体が不織布状に粗密構造をとっているため、集塵性能が高く、単位容積当たりの吸着容量も増すという作用を行うこととなる。
【００２９】
（実施の形態４）
図には示していないが、アレルゲン捕集のための集塵フィルター、もしくは実施の形態２または３または４で述べたアレルギー対応フィルターとＤＥＰを捕集するための中性能フィルターもしくは高性能フィルターを積層したものである。スギ花粉は粒径が大きく、多量に保持するために、粗塵用の５〜１０ｍｍ程度の厚みを持った不織布が適しており、上記構造により、集塵フィルターでアレルゲンや大気中の埃などを捕集し、中性能フィルターもしくは高性能フィルターによりアレルギーと関連のあるといわれているＤＥＰを捕集し、さらにＮＯ↓２を除去するという、アレルギー対策のフィルターを得る。特に外気取入型換気扇等の空調機器の空気浄化フィルターとして適している。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、アレルゲンを除去するだけでなく、アレルギーとの関連が注目されているＮＯ↓２も除去することにより、潜在的なアレルギーの原因も除去できるという有利な効果が得られる。スラリーが粗密構造をとるように担持しているため、集塵性能も有し、スラリーのＮＯ↓２除去剤を集塵フィルターに複数回に分けて担持することで、スラリーが集塵フィルター中で粗密構造を発達させることとなる。
【００３１】
また、フィルタの厚みが薄く、圧力損失が低く、集塵性能の高い、簡便な装置でアレルゲン、ＮＯ↓２を除去できるという有利な効果が得られる。
【００３２】
また、ほこりや粉塵でＮＯ↓２除去フィルタのＮＯ↓２除去剤の表面や細孔が覆われてしまうことによる性能の急激な劣化を防止し、製造コストを低減させるという有利な効果が得られる。
【００３３】
また、さらに圧力損失が低く、厚みが薄く、１枚のフィルターで高い集塵性能とＮＯ↓２除去性能を有するという有利な効果が得られる。
【００３４】
また、さらにアレルギーと関連のあるといわれるＤＥＰを捕集することができ、外気汚染ガスとして住環境に流入してくるアレルゲンとアレルギー抗体の産生を増大し、アレルギー反応を過敏にする物質まで除去するという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例１によるアレルギー対応フィルターの斜視図
【図２】  本発明の実施の形態１によるアレルギー対応フィルターの断面図
【図３】  本発明の実施の形態２によるアレルギー対応フィルターの断面図
【図４】  本発明の実施の形態３によるアレルギー対応フィルターの断面図
【符号の説明】
１ ＮＯ↓２除去フィルター
２ 集塵フィルター
３ ネット
４ マジックテープ
５ 基材
６ スラリー状のＮＯ↓２除去剤
７ 不織布状のＮＯ↓２除去フィルター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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