エアフィルタ及びこのエアフィルタを備えた空気調和機

【課題】フィルタネットに付着した付着物は勿論、フィルタネットの網目を通過する空気に対しても抗菌機能、脱臭機能を発揮することのできるエアフィルタ及びこれを備えた空気調和機を提供すること。
【解決手段】枠体と、該枠体と一体に設けられたフィルタネット１４とからなり、フィルタネット１４を、ナノプラチナ粒子を含む合成樹脂繊維によって構成した。
また、上記フィルタネット１４を、複数の升状の凹凸により蜂の巣状に形成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗菌機能、脱臭機能を有するエアフィルタ及びこのエアフィルタを備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエアフィルタ（合成樹脂成型品）に、フィルタネットの繊維として、シリカ、ゼオライト、酸化チタンなどの担体に、白金、銀、銅などの金属を担持させた抗菌性複合粒子を、ポリプロピレンに練り込んで繊維化したものを使用したものがある（例えば、特許文献１参照）。
このようなエアフィルタを、例えば空気調和機の室内機の吸込み口と熱交換器との間に設置すれば、吸込み口から吸引された空気に含まれる塵埃等を捕集し、エアフィルタに付着した塵埃等に含まれる細菌や臭い分子に対して、抗菌効果、脱臭効果を発揮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ０３／３３５９６号公報（第３−４頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のエアフィルタを空気調和機の室内機のエアフィルタとして使用した場合、エアフィルタに付着した塵埃等に対して抗菌効果、脱臭効果を発揮することができるので、エアフィルタ自身が汚れたり悪臭を発したりすることはない。しかし、エアフィルタの網目の間を通過する空気中に含まれる塵埃、細菌、カビ、臭い分子などに対しては、抗菌機能や脱臭機能を作用させることができなかった。
【０００５】
そのため、エアフィルタの網目を通過したこれら塵埃などが、エアフィルタの下流側に設置された熱交換器や送風機あるいは風路などに付着、繁殖し、悪臭を発したり空気中に飛散されて、空気調和機の使用者の健康に悪影響を及ぼすおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、フィルタネットに付着した塵埃等は勿論、フィルタネットの網目を通過する空気に対しても抗菌機能、脱臭機能を発揮することのできるエアフィルタ及びこれを備えた空気調和機を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るエアフィルタは、枠体と、該枠体と一体に設けられたフィルタネットとからなり、前記フィルタネットを、ナノプラチナ粒子を含む合成樹脂繊維によって構成したものである。
【０００８】
また、前記のエアフィルタをナノプラチナ粒子を含む合成樹脂繊維によって構成し、該フィルタネットを形成する経糸及び緯糸のうち一番長く浮いているものが一番高く盛り上り、その他の経糸と緯糸は順次低くなって平織りを形成する部分が最低となる複数の升状の凹凸により蜂の巣状に形成したものである。
【０００９】
また、本発明に係る空気調和機は、上記のエアフィルタを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フィルタネットに付着した細菌等の有害物質は勿論、フィルタネットに接触せずに網目を連通する空気中の細菌等の有害物質に対しても抗菌機能、脱臭機能を発揮することのできるエアフィルタ及び空気調和機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係るエアフィルタを備えた空気調和機の室内機の断面説明図である。
【図２】図１のエアフィルタの斜視図である。
【図３】図２のエアフィルタの一部拡大図である。
【図４】エアフィルタのフィルタネットを構成する合成樹脂繊維の一例の断面説明図である。
【図５】図１のエアフィルタの作用説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係るエアフィルタを備えた空気調和機の室内機の断面説明図である。
図において、基台１の前面側のほぼ中央部には送風機２が設けられており、送風機２の上流側の前面側と背面側には例えばフィンチューブ型の熱交換器３が、送風機２を囲むように設置されている。４は前面側の下部に設けられた空気の吸込み口、５は上面に設けられた同じく空気の吸込み口、６は前面側に着脱可能に設けられた前面パネルである。
【００１３】
７は送風機２の下流側に設けられた風路で、下端部には調和空気の吹出し口８が設けられており、この吹出し口８には左右のベーン９と上下のベーン１０が設けられて、吹出される調和空気の吹出し方向を制御する。１１は熱交換器３と吸込み口４，５との間において、熱交換器３の上流側を覆うように、着脱可能に設置されたエアフィルタである。
【００１４】
図２はエアフィルタ１１の全体構成を示す斜視図、図３はその一部拡大図である。
エアフィルタ１１は、例えばポリプロピレンなどの合成樹脂繊維からなる経糸１２と緯糸１３とによって網目状に織られたフィルタネット１４と、樹脂材料などで成形された格子状の枠体１５とを一体成形したもので、矢印Ａ方向から吸込み空気が流入する。
【００１５】
このフィルタネット１４は、図３に示すように、格子状の枠体１５の各枠１６内が、経糸１２のうち一番長く浮いている経糸１２ａが一番高く盛り上り、緯糸１３も一番長く浮いている緯糸１３ａが一番高く盛り上っていて、その他の経糸１２と緯糸１３は順次低くなり、平織りを形成する部分が最も低い谷の部分１２ｂとなって蜂の巣状に織られている。
このようにして蜂の巣状に織られたフィルタネット１４は、表の山は裏では谷、表の谷は裏では山になるように、複数の升形の凹凸で構成されている。
【００１６】
このように、各枠１６内が複数の升状の凹凸で形成されたフィルタネット１４は、例えば、直径が０．２２ｍｍ以下のポリプロピレン繊維（合成樹脂繊維）からなる経糸１２と緯糸１３とによって織られており、１つの升形の大きさが、縦Ｌ、横Ｗがそれぞれ１３ｍｍ程度になるように形成し、かつ１インチ（２５．４ｍｍ）あたり経糸１２と緯糸１３をそれぞれ３０本以上用いることにより、凹凸部の深さｄを４．０ｍｍ以上としてフィルタネット１４の表面積を大きくし、多くの塵埃などを捕集して保持できるようになっている。
【００１７】
このような経糸１２と緯糸１３を構成する合成樹脂繊維には、ナノメートル程度の大きさに加工された白金粒子１７（以下、ナノプラチナ粒子という）を担持させた多孔質シリカが練り込まれ（含有）ている。なお、図４に示すように、ナノプラチナ粒子１７を含有していない合成樹脂繊維の１０μｍ程度の表層部１８のみにナノプラチナ粒子１７を添加してもよい。
【００１８】
次に、上記のように構成したエアフィルタ１１の作用について説明する。
フィルタネット１４の経糸１２及び緯糸１３を構成する合成樹脂繊維に含有され、又は表層部１８に添加されたナノプラチナ粒子１７は、電位が負となるため、図５（ａ）に示すように、空気中の水分子などから電子１９を奪い、マイナスの電荷を帯びるようになる。
【００１９】
そして、図５（ｂ）に示すように、マイナスに帯電したナノプラチナ粒子１７に空気中の酸素分子２０が接触すると、酸素分子２０がマイナスに帯電したナノプラチナ粒子１７から電子１９を受け取り、酸素分子２０は活性種である酸化力の強いスーパーオキサイドラジカル２１に変化する。この場合、ナノプラチナ粒子１７は空気中に無数ある水分子などから電子１９を奪い、絶えずマイナスの電荷を帯びているため、電子１９が尽きてしまうことがなく、常にスーパーオキサイドラジカル２１を発生させることができる。
【００２０】
このようなエアフィルタ１１が設置された空気調和機の室内機において、運転が開始されると、送風機２の回転によって風路７に空気の流れが生じ、吸込み口４，５から室内の空気が吸込まれる。そして、吸込み口４，５から吸込まれた空気中に存在する細菌やバクテリア、花粉、アレル物質などのタンパク質、カビ、アンモニアなどの悪臭の元となる成分（以下、これらを一括して有害物質２２という）が、吸込み口４，５と熱交換器３との間を通過する。
【００２１】
その際、図５（ｃ）に示すように、ナノプラチナ粒子１７から離れてエアフィルタ１１の近傍に浮遊しているスーパーオキサイドラジカル２１が、有害物質２２に含まれる水素原子と化学反応を起こし、水分子となる。
【００２２】
そして、水素原子を奪われた有害物質２２は、図５（ｄ）に示すように、無害なタンパク質２３へと変化し、熱交換器３、送風機２、風路７を経て、除菌、除臭された無害な調和空気として、吹出し口８から室内へ吹出される。また、フィルタネット１４の網目に捕集された塵埃等に存在する有害物質２２も、同様の化学反応により無害化される。
【００２３】
上記のように構成したエアフィルタ１１によれば、フィルタネット１４を構成する合成樹脂繊維にナノプラチナ粒子１７を含有させ、又は合成樹脂繊維の表層部１８にナノプラチナ粒子１７を添加させたので、これらナノプラチナ粒子１７の還元反応によって生じた酸化力の強いスーパーオキサイドラジカル２１が、ナノプラチナ粒子１７から離れてフィルタネット１４の近傍に浮遊しているため、エアフィルタ１１に直接接触した有害物質２２は勿論、エアフィルタ１１の網目を通過する空気中に存在する有害物質２２に対しても、抗菌機能、脱臭機能を発揮することができ、これにより、次のような効果を得ることができる。
【００２４】
本発明に係るエアフィルタ１１は、エアフィルタ１１自体に付着したカビや細菌の繁殖を抑制することができるので、このエアフィルタ１１を空気調和機の室内機に使用した場合、悪臭を発生させたり、繁殖したカビや細菌を室内に撒き散らしたりして、使用者の健康を損ねたりするおそれがなく、また、エアフィルタ１１への付着物が少ないため、清掃が容易である。
【００２５】
また、空気調和機の冷房運転中の熱交換器３は、空気中の水分が凝縮して表面が濡れた状態になるため、熱交換器３や送風機２、さらには風路７や左右ベーン９、上下ベーン１０が、湿潤な空気環境下に晒されることになる。そのため、これら構造体にカビや悪臭が発生し易い状態になるが、本発明は、フィルタネット１４を構成する合成樹脂繊維にナノプラチナ粒子１７を含有させ、又は表層部１８に添加させたので、エアフィルタ１１の網目を通過する空気に対しても抗菌、脱臭機能を発揮することができるため、エアフィルタ１１の下流側に設けられたこれら構造体に発生するカビや悪臭を抑制することができる。
【００２６】
さらに、本発明によれば、上記のように熱交換器３に発生するカビや付着する塵埃等を抑制することができるため、フィンチューブ型の熱交換器３のフィン間の目詰りを防止することができる。このため、熱交換器３における圧力損失が減少し、吸込み口４，５から吸込まれた空気と、熱交換器３の内部を循環する冷媒との熱交換を促進することができ、熱交換効率の低下を抑制することができる。
【００２７】
また、本発明に係るエアフィルタ１１のフィルタネット１４は、図３に示すように、蜂の巣状に織られているため、エアフィルタ１１による塵埃等の捕集効率を向上することができ、さらに、フィルタネット１４の表面積が増加するため、ナノプラチナ粒子１７の含有量又は添加量が増加し、これに伴ってフィルタネット１４の近傍に発生するスーパーオキサイドラジカル２１の発生量が増加するので、吸込み空気中に含まれるより多くの有害物質２２に対して抗菌、脱臭作用を発揮することができる。
【００２８】
また、図４に示すように、エアフィルタ１１のフィルタネット１４を構成する合成樹脂繊維の表層部１８のみにナノプラチナ粒子１７を添加するようにすれば、合成樹脂繊維の全体にナノプラチナ粒子１７を含有させた場合と同様の抗菌、脱臭機能を維持したまま製造コストを低減することができ、その上、合成樹脂繊維に対して異物であるナノプラチナ粒子１７の量を減らすことができるため、フィルタネット１４の強度を高めることができる。
【００２９】
［実施の形態２］
実施の形態１では、エアフィルタ１１を、ナノプラチナ粒子１７を含有させ、又は表層部１８にナノプラチナ粒子１７を添加した合成樹脂繊維からなる経糸１２と緯糸１３により、凹凸を有する蜂の巣状のフィルタネット１４で構成したが、本実施の形態においては、ナノプラチナ粒子１７を含有し、又は表層部１８にナノプラチナ粒子１７を添加した合成樹脂繊維からなる経糸と緯糸を平織りに織ってフィルタネット１４を構成したものである。
【００３０】
本実施の形態に係るエアフィルタ１１においても、実施の形態１のエアフィルタ１１とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００３１】
上記の説明では、本発明に係るエアフィルタ１１を、少なくとも冷房運転が可能である空気調和機の室内機に用いた場合を示したが、空気調和機としては、このような冷房運転を行う室内機に限定されるものではなく、例えば、エアフィルタを必要とする他の空気調和機である空気清浄器や除湿機、さらには加湿器などにも本発明に係るエアフィルタ１１を使用することで同様な効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１基台、２送風機、３熱交換器、４，５吸込み口、６前面パネル、７風路、８吹出し口、９左右ベーン、１０上下ベーン、１１エアフィルタ、１２経糸、１３緯糸、１４フィルタネット、１５枠体、１６枠、１７ナノプラチナ粒子、１８表層部、１９電子、２０酸素分子、２１スーパーオキサイドラジカル、２２有害物質、２３タンパク質。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体と、該枠体と一体に設けられたフィルタネットとからなり、
前記フィルタネットを、ナノプラチナ粒子を含む合成樹脂繊維によって構成したことを特徴とするエアフィルタ。
【請求項２】
前記フィルタネットを、ナノプラチナ粒子を含む合成樹脂繊維によって構成し、該フィルタネットを形成する経糸及び緯糸のうち一番長く浮いているものが一番高く盛り上り、その他の経糸と緯糸は順次低くなって平織りを形成する部分が最低となる複数の升状の凹凸により蜂の巣状に形成したことを特徴とする請求項１記載のエアフィルタ。
【請求項３】
前記フィルタネットを構成する合成樹脂繊維を、ナノプラチナ粒子を含まない合成樹脂繊維の表層部にナノプラチナ粒子を添加して構成したことを特徴とする請求項１又は２記載のエアフィルタ。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれかのエアフィルタを備えたことを特徴とする空気調和機。

【図１】