空気清浄装置及びフィルタユニット
【課題】雑菌の繁殖に起因して悪臭が発生するのを抑制可能とすることを目的とする。
【解決手段】本発明の空気清浄装置２０は、フィルタ基材と、前記フィルタ基材に担持され、マイエナイト構造を有する化合物とを含んだエアフィルタ２０７１と、前記エアフィルタ２０７１に水を供給する水供給機構２０５，２０６とを具備している。
【解決手段】本発明の空気清浄装置２０は、フィルタ基材と、前記フィルタ基材に担持され、マイエナイト構造を有する化合物とを含んだエアフィルタ２０７１と、前記エアフィルタ２０７１に水を供給する水供給機構２０５，２０６とを具備している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気清浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の空気調和装置は、冷房モードでの運転時には、エバポレータにおける冷媒との熱交換によって空気を冷却し、冷却した空気を吹き出し口から排出する。この際、エバポレータでは、空気中の水分の凝縮を生じる。
【０００３】
凝縮した水分は、エバポレータ上で水滴を形成する。これら水滴の多くは、重力によって下方へ移動し、最終的には排水口から装置外部へと排出されるが、一部の水滴は空気によって自動車室内へと運び出される。
【０００４】
エバポレータは、外気の温度及び湿度が高い気候条件では、雑菌の繁殖に適した環境を提供する。それ故、特許文献１に記載されているように、自動車用の空気調和装置は、このような気候条件のもとで悪臭を放つことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２２０９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、雑菌の繁殖に起因して悪臭が発生するのを抑制可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１側面によると、フィルタ基材と、前記フィルタ基材に担持され、マイエナイト構造を有する化合物とを含んだエアフィルタと、前記エアフィルタに水を供給する水供給機構とを具備した空気清浄装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２側面によると、フィルタ基材と、前記フィルタ基材に担持され、マイエナイト構造を有する化合物とを含んだエアフィルタと、一方の主面が前記エアフィルタの一方の主面と接触している吸水性フィルタとを備えたフィルタユニットが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、雑菌の繁殖に起因して悪臭が発生するのを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る空気清浄装置の一態様としての空気調和装置を搭載した自動車の一例を概略的に示す斜視図。
【図２】図１に示す空気調和装置の一部の断面を概略的に示す図。
【図３】図２に示す構造のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。
【図４】図１乃至図３に示す空気調和装置において使用可能なエアフィルタの一例を概略的に示す断面図。
【図５】図１乃至図３に示す空気調和装置において使用可能なエアフィルタの他の例を概略的に示す断面図。
【図６】マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネートの分子構造を示す図。
【図７】マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネートの量がフィルタの抗菌性に及ぼす影響の一例を示すグラフ。
【図８】マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネート及び他の抗菌剤の抗菌性の一例を示すグラフ。
【図９】マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネートの抗菌性に他の抗菌剤が及ぼす影響の一例を示すグラフ。
【図１０】マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネートの抗菌性に他の抗菌剤が及ぼす影響の他の例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１は、本発明に係る空気清浄装置の一態様としての空気調和装置を搭載した自動車の一例を概略的に示す斜視図である。図２は、図１に示す空気調和装置の一部の断面を概略的に示す図である。図３は、図２に示す構造のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【００１３】
図１乃至図３において、Ｘ方向は自動車１の幅方向であり、Ｙ方向は自動車１の長さ方向であり、Ｚ方向は自動車１の高さ方向である。図１乃至図３では、理解を容易にするために、一部の構成要素を省略している。
【００１４】
なお、以下の説明において、用語「前」及び「後」は、自動車１の進行方向を基準として使用することとする。また、用語「上流」及び「下流」は、空気調和装置２０における空気の流れを基準として使用することとする。
【００１５】
図１に示す自動車１は、ガソリンエンジンを乗員室の前方に搭載した後輪駆動車である。この自動車１は、車両本体１０と空気調和装置２０とを含んでいる。
【００１６】
車両本体１０は、フレームと車体とを含んでいる。フレーム及び車体は、一体化されていてもよい。即ち、車両本体１０には、モノコック構造を採用してもよい。
【００１７】
フレームには、駆動装置、足回り装置、加速装置、ブレーキ装置及びステアリング装置などが搭載されている。
【００１８】
駆動装置は、エンジン、給気装置、排気装置、燃料供給装置及び動力伝導装置などを含んでいる。
【００１９】
エンジンは、上記の通り、ガソリンエンジンである。エンジンは、ディーゼルエンジン又はハイブリッドエンジンであってもよい。
【００２０】
給気装置は、エアフィルタと給気管とを含んでいる。吸気装置は、車両の外部から空気を取り入れ、これを、エアフィルタによって塵などを除去した後に、給気管を介して後述するキャブレタへと供給する。
【００２１】
排気装置は、排気管と浄化装置とを含んでいる。排気装置は、エンジンにおける燃料の燃焼によって生じた排ガスを、排気管を介して浄化装置へと送り、浄化装置において浄化した後に車両外部へと排出する。
【００２２】
燃料供給装置は、燃料タンクと燃料管とキャブレタとを含んでいる。燃料供給装置は、燃料タンクに収容されているガソリンを、燃料管を介してキャブレタへと送る。キャブレタは、ガソリンを気化させるとともに、給気装置が供給する空気と混合し、この燃料−空気混合物をエンジンの燃焼室へと供給する。また、キャブレタは、その絞り弁によって、燃料−空気混合物の混合比及び／又は量を制御する。燃料供給装置は、キャブレタの代わりに燃料噴射装置を含んでいてもよい。
【００２３】
動力伝導装置は、変速機と駆動軸と差動装置と後輪用の車軸とを含んでいる。動力伝達装置は、例えば、エンジンの回転運動を、変速機、駆動軸及び差動装置を介して後輪用の車軸へと伝達する。
【００２４】
足回り装置は、懸架装置と前輪用の車軸と車輪とタイヤとを含んでいる。懸架装置は、フレームに固定されており、前輪用及び後輪用の車軸を回転可能に支持している。車輪は、車軸に接続されており、タイヤをそれらの内側から支持している。
【００２５】
加速装置は、アクセルペダルを含んでいる。加速装置は、例えば、アクセルペダルの変位に応じて絞り弁の開き具合を変化させる。
【００２６】
ブレーキ装置は、ブレーキペダルとブレーキ本体とを含んでいる。ブレーキ本体は、例えば、懸架装置に取り付けられたブレーキキャリパと車軸に取り付けられたブレーキディスクとを含んだディスクブレーキである。ブレーキ装置は、例えば、ブレーキペダルの変位に応じてブレーキ本体の制動力を変化させる。
【００２７】
ステアリング装置は、ステアリングホイールとステアリングアームとステアリングギアとピットマンアームとタイロッドとを含んでいる。ステアリング装置は、ステアリングの回転角に応じて前輪の向きを変化させる。
【００２８】
車両本体１０は、ダッシュボードと座席とを更に含んでいる。ダッシュボードは、エンジン及び給気装置などが配置されたエンジン室と、座席が配置された乗員室とを仕切っている。ダッシュボードには、速度計などの各種計器が取り付けられている。
【００２９】
空気調和装置２０は、図１に示すコンデンサ２０１、コンプレッサ２０２及びレシーバタンク２０３と、図２に示すエアフィルタ２０４と、図１乃至図３に示すブロワ２０５、クーラユニット２０６、フィルタユニット２０７及びヒータユニット２０８と、図２及び図３に示すエアダクト２１０及びダンパ２２０ａ乃至２２０ｅとを含んでいる。
【００３０】
コンデンサ２０１、コンプレッサ２０２及びレシーバタンク２０３は、エンジン室に配置されている。
【００３１】
コンプレッサ２０２は、例えば、エンジンからベルト及びマグネットクラッチを介して供給される動力によって動作する。空気調和装置２０の冷房モード又は除湿モードでの運転時には、コンプレッサ２０２は、低温低圧ガスとしての冷媒を圧縮して高温高圧ガスを生成し、これをコンデンサ２０１へと供給する。
【００３２】
コンデンサ２０１は、エンジンの前方に設置されている。コンデンサ２０１は、チューブと、これに接合されたフィンとを含んでいる。チューブの一端には、コンプレッサ２０２から高温高圧ガスとしての冷媒が供給される。
【００３３】
典型的には、コンデンサ２０１の前方には、外気をコンデンサ２０１へ向けて送風するファンが設置されている。コンデンサ２０１は、このファンが供給する空気との熱交換によって冷媒を冷却し、これを液化させる。
【００３４】
レシーバタンク２０３は、コンデンサ２０１によって液化された冷媒が供給されるタンク本体と、その内部空間を仕切るストレーナと、ストレーナによって仕切られた空間の１つの中に配置された乾燥剤とを含んでいる。レシーバタンク２０３は、冷媒を一時的に貯蔵するとともに、冷媒からガス及び水分を分離する。
【００３５】
図２及び図３に示すエアダクト２１０は、エンジンと乗員室との間に設置されている。エアダクト２１０には、吸い込み口２１０ａ及び２１０ｂと、吹き出し口２１０ｃ乃至２１０ｅと、排水口２１０ｆとが設けられている。
【００３６】
吸い込み口２１０ａは、乗員室内の空気をエアダクト２１０内へと導くために設けられている。他方、吸い込み口２１０ｂは、車両外部の空気をエアダクト２１０内へと導くために設けられている。ダンパ２２０ａは、吸い込み口２１０ａ及び２１０ｂの近傍に設置されている。ダンパ２２０ａは、吸い込み口２１０ａを塞ぐことなしに吸い込み口２１０ｂを塞ぐこと、及び、吸い込み口２１０ｂを塞ぐことなしに吸い込み口２１０ａを塞ぐことが可能である。
【００３７】
吹き出し口２１０ｃ乃至２１０ｅの近傍には、それぞれ、ダンパ２２０ｃ乃至２２０ｅが配置されている。ダンパ２２０ｃ乃至２２０ｅは、それぞれ、吹き出し口２１０ｃ乃至２１０ｅの開閉に利用する。具体的には、ダンパ２２０ｃは、通常は吹き出し口２１０ｃを塞いでおり、空気調和装置２０をデフロスタモードで運転する場合に吹き出し口２１０ｃを開く。そして、ダンパ２２０ｄ及び２２０ｅは、それぞれ、乗員の上半身及び足もとへの送風を制御する。
【００３８】
排水口２１０ｆは、吸い込み口２１０ａ及び２１０ｂの下流であり且つ吹き出し口２１０ｃ乃至２１０ｅの上流であって、ダクト２１０の底部に設けられている。排水口２１０ｆは、エアダクト２１０内で生じた余剰の水分を外部へと排出する。
【００３９】
エアダクト２１０内であって、吸い込み口２１０ａ及び２１０ｂの下流には、エアフィルタ２０４、ブロワ２０５、クーラユニット２０６及びフィルタユニット２０７が、この順に配置されている。
【００４０】
エアフィルタ２０４は、吸い込み口２１０ａ又は２１０ｂからエアダクト２１０ａ内へと供給された空気から塵などを除去する。送風機であるブロワ２０５は、エアダクト２１０内に、吸い込み口２１０ａ及び２１０ｂから吹き出し口２１０ｃ乃至２１０ｅへ向いた空気流を生じさせる。
【００４１】
クーラユニット２０６は、エキスパンションバルブとエバポレータとを含んでいる。
エキスパンションバルブは、空気調和装置２０の冷房モード又は除湿モードでの運転時において、レシーバタンク２０３から供給される高温高圧液体としての冷媒を膨張させる。これにより、エキスパンションバルブは、低温低圧の霧状の冷媒を生じさせる。
【００４２】
エバポレータは、熱交換器である。エバポレータは、チューブと、これに接合されたフィンとを含んでいる。エバポレータのチューブの一端には、エキスパンションバルブから低温低圧の霧状の冷媒が供給される。エバポレータは、ブロワ２０５が供給する空気を、この冷媒との熱交換によって冷却する。
【００４３】
なお、低温低圧の霧状の冷媒は、この熱交換によって、低温低圧ガスとしての冷媒へと変化する。この低温低圧ガスとしての冷媒は、図１を参照しながら説明したコンプレッサ２０２によって高温高圧ガスへと圧縮される。
【００４４】
また、エバポレータの表面では、空気中の水分が凝縮し、水滴を生成する。これら水滴の多くは、重力によって下方へ移動する。そして、一部の水滴は、ブロワ２０５が生成する空気流に乗ってフィルタユニット２０７へと供給される。
【００４５】
フィルタユニット２０７は、エアフィルタ２０７１と吸水性フィルタ２０７２とを含んでいる。
【００４６】
エアフィルタ２０７１は、フィルタ基材と、このフィルタ基材に担持された抗菌剤とを含んでいる。エアフィルタ２０７１の詳細については、後で説明する。
【００４７】
吸水性フィルタ２０７２は、一方の主面がエアフィルタ２０７１の一方の主面と接触している。吸水性フィルタと２０７２は、クーラユニット２０６とエアフィルタ２０７１との間に設置されている。
【００４８】
吸水性フィルタ２０７２は、空気流によって運ばれた水滴を受け止め、これを一時的に保持する。具体的には、吸水性フィルタ２０７２は、まず、ブロワ２０５が生じさせた空気流によってエバポレータから吹き飛ばされた水滴を受け止め、次いで、毛管現象によって、この水分を吸水性フィルタ２０７２の主面に平行な方向へ拡散させるとともに、エアフィルタ２０７１へと供給する。吸水性フィルタ２０７２は、これにより、エアフィルタ２０７１の全体へ水分が均等に行き渡るのを確実にする。
【００４９】
また、吸水性フィルタ２０７２の下端は、排水口２１０ｆへと続く排水路内に位置している。吸水性フィルタ２０７２は、その上側部分、即ち、エアフィルタ２０７１に対応した部分において水が不足している場合には排水路内の水を吸い上げ、この上側部分において水が余剰している場合には余剰の水を排水路へと排出する。これにより、吸水性フィルタ２０７２は、空気調和装置２０を冷房モード又は除湿モードで運転している間、その上側部分の水分量を適正量に維持する。即ち、吸水性フィルタ２０７２は、これにより、エアフィルタ２０７１の全体に水分が行き渡るのを更に確実にする。
【００５０】
吸水性フィルタ２０７２は、エアフィルタ２０７１と比較して親水性がより高い。吸水性フィルタ２０７２は、例えば、セルロースを主成分とした織布、不織布又はそれらの組み合わせである。吸水性フィルタ２０７２としては、例えば、リネン及び綿布などの植物性繊維又はレーヨンなどの再生繊維を使用することができる。
【００５１】
吸水性フィルタ２０７２は、空気流の圧力損失を考慮して、ガーゼのように目の粗い織布であることが好ましい。また、吸水性フィルタ２０７２は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。
【００５２】
フィルタユニット２０７の下流には、ダンパ２２０ｂ及びヒータユニット２０８が配置されている。ダンパ２２０ｂは、フィルタユニット２０７を通過した空気の流れを制限する。例えば、空気調和装置２０を冷房モード又は送風モードで運転しているときには、図２及び図３に示すように、ダンパ２２０ｂは、ヒータユニット２０８の吸気口を塞ぐ。これにより、フィルタユニット２０７を通過した空気の流れのほぼ全てを、ヒータユニット２０８へ供給することなしに、例えば吹き出し口２１０ｅへと供給する。また、空気調和装置２０を除湿モード又は暖房モードで運転しているときには、ダンパ２２０ｂは、フィルタユニット２０７を通過した空気の流れの少なくとも一部を、ヒータユニット２０８へ供給する。
【００５３】
ヒータユニット２０８は、ラジエータを含んでいる。ラジエータは、チューブと、これに接合されたフィンとを含んでいる。ラジエータのチューブには熱媒が供給される。ラジエータは、熱媒との熱交換によって、ブロワ２０５が供給する空気を加熱する。
【００５４】
次に、エアフィルタ２０７１の構造及びそれに使用する材料について説明する。
図４は、図１乃至図３に示す空気調和装置において使用可能なエアフィルタの一例を概略的に示す断面図である。
【００５５】
このエアフィルタ２０７１は、層状のフィルタ材２０７１ａを含んでいる。エアフィルタ２０７１は、フィルタ材２０７１ａからなる単層構造を有していてもよい。或いは、エアフィルタ２０７１は、フィルタ材２０７１ａを含んだ多層構造を有していてもよい。後者の場合、フィルタ材２０７１ａと他の層とを積層してもよく、フィルタ材２０７１ａを重ね合わせてもよい。
【００５６】
フィルタ材２０７１ａは、フィルタ基材２０７１ａ１と抗菌剤２０７１ａ２とを含んでいる。
【００５７】
フィルタ基材２０７１ａ１は、例えば、不織布である。図４に示すエアフィルタ２０７１では、フィルタ基材２０７１ａ１は二層構造を有している。フィルタ基材２０７１ａ１として、織布、紙又は多孔質フィルムを使用してもよい。
【００５８】
抗菌剤２０７１ａ２は、フィルタ基材２０７１ａ１を構成している２つの層に担持されている。ここでは、抗菌剤２０７１ａ２は、フィルタ基材２０７１ａ１の層間に分布している。このような構造は、例えば、フィルタ基材２０７１ａ１を構成する一方の層の上に抗菌剤２０７１ａ２を散布し、その上に、フィルタ基材２０７１ａ１を構成する他方の層を設け、それら層を一体化することにより得られる。抗菌剤２０７１ａ２をフィルタ基材２０７１ａ１の層間に配置すると、抗菌剤２０７１ａ２の脱落を防止できる。
【００５９】
図４に示す構造から、フィルタ基材２０７１ａ１を構成する一方の層を省略してもよい。この場合、例えば、エアフィルタ２０７１と吸水性フィルタ２０７２とを、抗菌剤２０７１ａ２側の面が吸水性フィルタ２０７２と接触するように一体化すれば、抗菌剤２０７１ａ２の脱落を防止できる。
【００６０】
図５は、図１乃至図３に示す空気調和装置において使用可能なエアフィルタの他の例を概略的に示す断面図である。
【００６１】
このエアフィルタ２０７１では、抗菌剤２０７１ａ２は、フィルタ基材２０７１ａ１の全体に亘って分布している。この構造を採用した場合、抗菌剤２０７１ａ２は、フィルタ基材２０７１ａ１から脱落する可能性がある。そこで、このエアフィルタ２０７１では、層状のフィルタ材２０７１ａに加え、一対の表層材２０７１ｂを更に設けている。
【００６２】
このエアフィルタ２０７１のフィルタ基材２０７１ａ１は、例えば、以下の方法により得られる。まず、フィルタ基材２０７１ａ１として、芯鞘型の繊維からなる不織布又は織布を準備する。次いで、このフィルタ基材２０７１ａ１に、熱風を利用して抗菌剤２０７１ａ２を送り込む。これにより、芯部を構成している樹脂を軟化させることなしに、鞘部を構成している熱可塑性樹脂を軟化させ、そこに抗菌剤２０７１ａ２を付着させる。抗菌剤２０７１ａ２の粒径が繊維の隙間と比較して十分に小さければ、フィルタ基材２０７１ａ１の全体に抗菌剤２０７１ａ２を分布させることができる。
【００６３】
表層材２０７１ｂは、それぞれ、フィルタ材２０７１ａの表面と裏面とに接合されている。表層材２０７１ｂは、例えば、不織布である。
【００６４】
表層材２０７１ｂのフィルタ材２０７１ａへの接合には、例えば熱融着を利用することができる。表層材２０７１ｂは、接着剤を利用してフィルタ材２０７１ａに接合してもよく、ニードルパンチを利用してフィルタ材２０７１ａに接合してもよい。
【００６５】
表層材２０７１ｂとして、織布、紙又は多孔質フィルムを使用してもよい。また、表層材２０７１ｂの一方又は双方を省略してもよい。
【００６６】
これらエアフィルタ２０７１において、フィルタ基材２０７１ａ１は、例えば、織布、不織布、又はそれらの組み合わせである。この場合、フィルタ基材２０７１ａ１を構成する繊維としては、例えば、合成繊維、無機繊維又はそれらの組み合わせを使用することができる。合成繊維としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリエチレンなどのポリオレフィン、ナイロン、ポリエステル又はポリウレタンなどの樹脂からなる繊維を使用することができる。無機繊維としては、例えば、ガラス繊維などのセラミック繊維又は炭素繊維を使用することができる。或いは、鞘部が芯部と比較して軟化点がより低い芯鞘型の繊維を使用してもよい。芯部の材料としては、例えば、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレンなどの軟化点が高いポリオレフィン、又は無機繊維を使用することができる。鞘部の材料としては、例えば、ポリエチレンなどの軟化点が高いポリオレフィン又はポリウレタンを使用することができる。
【００６７】
抗菌剤２０７１ａ２は、例えば、粒子の形態でフィルタ基材２０７１ａ１に担持させる。例えば、フィルタ基材２０７１ａ１に接着剤を噴霧し、その上にマイエナイト構造を有する化合物を散布する。或いは、上記の通り、フィルタ基材２０７１ａ１として芯鞘型の繊維からなる不織布又は織布を準備し、このフィルタ基材２０７１ａ１に、熱風を利用してマイエナイト構造を有する化合物を送り込む。これにより、芯部を構成している樹脂を軟化させることなしに、鞘部を構成している熱可塑性樹脂を軟化させ、そこに抗菌剤２０７１ａ２を付着させる。
【００６８】
図４及び図５に示すエアフィルタ２０７１は、抗菌剤２０７１ａ２の少なくとも一部として、マイエナイト構造を有している化合物、例えば、マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネートを使用している。この化合物について、図６を参照しながら説明する。
【００６９】
図６は、マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネートの分子構造を示す図である。
【００７０】
マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネートは、化学式１２ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3で表される化合物である。以下、この化合物を「Ｃ１２Ａ７」と略記する。
【００７１】
Ｃ１２Ａ７の構成原子は、図６に示すように、三次元的に連結された複数の籠（ケージ）構造を形成している。これらケージは、直径が約０．４ｎｍの内部空間を有しており、Ｏ-、Ｏ2-及びＯ2-などの活性酸素種を包接することが可能である。これら活性酸素種は、Ｃ１２Ａ７の骨格を構成している酸素原子とは異なり、高い酸化力を示す。また、Ｃ１２Ａ７は、銀及び銀化合物などの抗菌剤と比較して遥かに安価である。従って、先の酸化力を殺菌に利用することができれば、安価であり且つ抗菌性に優れた空気調和装置を実現できる可能性がある。
【００７２】
Ｃ１２Ａ７は、水分の不存在下では、高い酸化力を発現することはなく、それ故、高い殺菌力を示さない。しかしながら、Ｃ１２Ａ７は、十分な量の水分を供給することにより、極めて高い殺菌力を示す。なお、水分が殺菌力に影響を及ぼす理由は必ずしも明らかになっている訳ではないが、本発明者らは、酸素活性種と水との反応によってＯＨ-イオンが発生し、このＯＨ-イオンが殺菌に寄与しているためであると考えている。
【００７３】
図１乃至図３を参照しながら説明した空気調和装置２０には、冷房モード又は除湿モードでの運転時に、エバポレータ上で凝縮した水分がエアフィルタ２０７１に供給される構成を採用している。即ち、この空気調和装置２０は、外気の温度及び湿度が高い気候条件、換言すれば、エバポレータが雑菌の繁殖に適した環境を提供する条件下において、Ｃ１２Ａ７に水分を供給する。それ故、このエアフィルタ２０７１は、そのような条件下で優れた抗菌性を発現する。
【００７４】
なお、この空気調和装置２０を送風モード、暖房モード又はデフロスタモードで運転している間、Ｃ１２Ａ７には、水分が供給されないか、又は、冷房モード若しくは除湿モードでの運転時と比較してより少量の水分が供給される。それ故、Ｃ１２Ａ７は、送風モード、暖房モード又はデフロスタモードでの運転時には、冷房モード又は除湿モードでの運転時ほど優れた抗菌性を示さない。
【００７５】
しかしながら、空気調和装置２０を送風モード、暖房モード又はデフロスタモードで運転する季節は、通常、外気の温度及び／又は湿度が低い。それ故、Ｃ１２Ａ７に高い抗菌性が要求されることはない。しかも、暖房モード又はデフロスタモードでの運転時には、エバポレータを通過した空気が雑菌を同伴していたとしても、ヒータユニット２０８の熱によって、雑菌を死滅させることができる。
【００７６】
それ故、この空気調和装置２０では、季節に拘らず、雑菌の繁殖に起因して悪臭が発生することは殆どない。
【００７７】
また、この空気調和装置２０では、エアフィルタ２０７１に水を供給する水供給機構として、一般的な空気調和装置において必須の構成要素であるブロワ２０５及びエバポレータを利用している。ブロワ２０５及びエバポレータとは別に水供給機構を設けてもよいが、ブロワ２０５及びエバポレータを水供給機構として利用すると、装置を簡略化することができる。
【００７８】
しかも、この空気調和装置２０では、空気中の水分をエバポレータ上で凝縮させ、これをＣ１２Ａ７へ供給する水として利用する。それ故、この空気調和装置２０は、水供給機構へ水を補給する作業が不要である。
【００７９】
フィルタユニット２０７とエバポレータとの距離は、例えば５ｍｍ乃至４００ｍｍの範囲内とし、典型的には３０ｍｍ乃至２００ｍｍの範囲内とする。この距離が短い場合、フィルタユニット２０７とエバポレータとが部分的に接触し、フィルタユニット２０７における水分量の分布が不均一になる可能性がある。また、この距離が長い場合、空気流が同伴している水分の多くが、フィルタユニット２０７へと到達せずに、エアダクト２１０の内壁に付着する可能性がある。
【００８０】
エアフィルタ２０７１の面積に対するＣ１２Ａ７の量は、例えば５ｇ／ｍ2以上とし、典型的には２７ｇ／ｍ2以上とする。また、先の面積に対するＣ１２Ａ７の量は、例えば１００ｇ／ｍ2以下とし、典型的には３０ｇ／ｍ2以下とする。Ｃ１２Ａ７の量が少ない場合、高い抗菌性を発現させることが難しい。また、Ｃ１２Ａ７が過剰量である場合、それらの全てに高い抗菌性を発現させるためにはエアフィルタ２０７１に多量の水分を供給しなければならず、その結果、エアフィルタ２０７１による空気流の圧力損失が大きくなる。
【００８１】
Ｃ１２Ａ７としては、例えば、レーザ回折散乱法によって測定した平均粒径が０．５μｍ乃至５０μｍの範囲内にあるものを使用する。平均粒径が小さなＣ１２Ａ７を使用すると、Ｃ１２Ａ７と細菌との接触確率が高くなる。但し、平均粒径が著しく小さなＣ１２Ａ７は、取扱いが難しく、また、フィルタ基材２０７１ａ１に担持させることが難しい。
【００８２】
Ｃ１２Ａ７のカルシウム原子は、ストロンチウム原子によって少なくとも部分的に置換されていてもよい。即ち、抗菌剤２０７１ａ２は、マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネートを含んでいてもよく、マイエナイト構造を有しているストロンチウムアルミネートを含んでいてもよく、それらの双方を含んでいてもよい。
【００８３】
また、カルシウム原子及び／又はストロンチウム原子の一部は、マグネシウム原子及びバリウム原子の少なくとも一方によって置換されていてもよい。
【００８４】
Ｃ１２Ａ７のアルミニウム原子は、珪素原子、ゲルマニウム原子及びガリウム原子の少なくとも１つによって部分的に置換されていてもよい。
【００８５】
抗菌剤２０７１ａ２として、マイエナイト構造を有している化合物と他の抗菌剤とを併用してもよい。マイエナイト構造を有している化合物は、水分の不存在下でも抗菌性を示す可能性があるが、十分な量の水分が供給されないと高い抗菌性を示さない。他の抗菌剤として、水分量がその性能に大きな影響を及ぼさないものを使用すれば、マイエナイト構造を有している化合物が高い抗菌性を発現しない条件下であっても、優れた抗菌効果を達成することができる。
【００８６】
そのような抗菌剤としては、例えば、銀、銀化合物、酸化チタン、酸化マグネシウム、ドロマイト、ゼオライト、又は、それらの２つ以上を含んだ混合物を使用することができる。特に、マイエナイト構造を有している化合物と、銀、銀化合物、酸化マグネシウム及びドロマイトの少なくとも１つとを併用すると、マイエナイト構造を有している化合物が高い抗菌性を示す期間における抗菌性能も向上する。なお、酸化マグネシウムを使用する場合、Ｃ１２Ａ７に対するその質量比は、約１以下とすることが好ましく、０．５乃至１の範囲内とすることがより好ましい。
【００８７】
上記の通り、マイエナイト構造を有している化合物と併用する抗菌剤は、抗菌性に関して補助的な役割を果たす。従って、マイエナイト構造を有している化合物に対する追加の抗菌剤の質量比は、例えば０．１乃至１の範囲内とする。
【００８８】
この空気調和装置２０には、様々な変形が可能である。
例えば、吸水性フィルタ２０７２は、下端が排水路内に位置していなくてもよい。吸水性フィルタ２０７２の下端が排水路内に位置していない場合、排水路内の水分をエアフィルタ２０７１へ供給することはできない。但し、この場合であっても、空気流が同伴する水分は、吸水性フィルタ２０７２を介してエアフィルタ２０７１へと供給される。従って、この場合、吸水性フィルタ２０７２の下端を排水路内に位置させた場合と比較して、エアフィルタ２０７１への水分供給の安定性に劣る可能性はあるが、上述したのとほぼ同様の効果を得ることができる。
【００８９】
また、吸水性フィルタ２０７２は省略してもよい。吸水性フィルタ２０７２を省略すると、エアフィルタ２０７１へ水分を均等に供給することが難しくなる可能性がある。それ故、この場合、吸水性フィルタ２０７２を使用した場合と比較して、Ｃ１２Ａ７の抗菌性を最大限に引き出すことは難しくなる可能性はあるが、上述したのとほぼ同様の効果を得ることができる。
【００９０】
図２及び図３に示す構成では、吸水性フィルタ２０７２はエバポレータとエアフィルタ２０７１との間に配置しているが、エアフィルタ２０７１をエバポレータと吸水性フィルタ２０７２との間に配置してもよい。この場合も、吸水性フィルタ２０７２をエバポレータとエアフィルタ２０７１との間に配置した場合ほどではないが、エアフィルタ２０７１へ水分をほぼ均等に供給することができる。
【００９１】
ここでは、自動車として、エンジンを乗員室の前方に搭載した後輪駆動車を例示したが、エンジンの搭載位置は、フレームの中央又は後方であってもよく、床下であってもよい。また、自動車は、前輪駆動車であってもよく、四輪駆動車であってもよい。空気調和装置２０の配置は、例えば、これら構成の相違に応じて適宜変更することができる。
【００９２】
上記の通り、自動車のエンジンは、ディーゼルエンジン又はハイブリッドエンジンであってもよい。或いは、自動車は、モータの動力を推進力として利用する電気自動車であってもよい。
【００９３】
ここでは、自動車用の空気調和装置２０について説明したが、空気調和装置２０は、鉄道車両、船舶及び航空機などの他の自動推進車両に搭載してもよい。或いは、上述した技術を適用した空気調和装置は、固定設備において使用してもよい。
【００９４】
また、ここでは、空気清浄装置の一例として空気調和装置２０を例示したが、上述した技術は、空気清浄を行う他の装置に適用してもよい。例えば、上述した技術は、冷房装置又は除湿装置に適用してもよい。この場合、ブロワ２０５及びエバポレータを水供給機構として利用してもよく、ブロワ２０５及びエバポレータとは別に水供給機構を設けてもよい。或いは、上述した技術は、冷房機能及び除湿機能を有していない空気清浄装置又は加湿装置に適用してもよい。この場合、フィルタユニット２０７への水の供給には、例えば、噴霧、吸い上げ、又はそれらの組み合わせを利用することができる。
【００９５】
なお、ここで説明したフィルタユニット２０７は、外部から十分な量の水分が供給される環境において使用されるのであれば、水供給機構を含んでいない空気清浄装置において使用してもよい。
【実施例】
【００９６】
以下に、上述したエアフィルタ２０７１に関して行った試験の結果を示す。
【００９７】
＜抗菌剤Ａ１の製造＞
炭酸カルシウム粉末とアルミナ粉末とを、炭酸カルシウムとアルミナとのモル比が１２：７となるように十分に混合した。この混合物を、酸素雰囲気中、１３５０℃で６時間に亘って焼成した。次いで、ボールミルを用いて焼成品を粉砕して、平均粒径が約１０μｍの粉末を得た。この粉末についてＸ線回折解析を行ったところ、化学式１２ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3で表されるマイエナイト構造のカルシウムアルミネートであることが確認された。以下、このカルシウムアルミネートを「抗菌剤Ａ１」と呼ぶ。
【００９８】
＜フィルタＦＡ１の作成＞
繊維の芯部及び鞘部がそれぞれポリプロピレン及びポリエチレンからなる不織布を裁断し、面積が５０ｃｍ2の不織布片を２枚準備した。次に、０．１５ｇの抗菌剤Ａ１を、一方の不織布片の上に均一に散布した。次いで、この不織布片上に他方の不織布片を重ね、この積層体に、アイロンを用いて熱と圧力とを加えた。これにより、不織布片同士を熱融着させた。以上のようにして、フィルタを得た。以下、このフィルタを「フィルタＦＡ１」と呼ぶ。
【００９９】
＜フィルタの抗菌性試験１＞
１ｍＬ当たり約１０5個の大腸菌（ＮＢＲＣ３９７２）を含んだ菌液を準備し、その０．１ｍＬをフィルタＦＡ１上に噴霧した。室温で５分間に亘って放置した後、フィルタＦＡ１に付着している大腸菌を１０ｍＬの緩衝液で洗い流した。ここでは、ｐＨ値が４の緩衝液を使用した。次いで、緩衝液によって洗い流した大腸菌をＳＣＤ寒天培地に塗沫した。そして、３０℃で２４時間に亘って培養し、形成されたコロニーの数から大腸菌の数を求めた。
【０１００】
また、抗菌剤Ａ１を省略したこと以外はフィルタＦＡ１と同様の方法によりフィルタを作成した。以下、このフィルタを「フィルタＦＢ１」と呼ぶ。このフィルタＦＢ１をフィルタＦＡ１の代わりに用いたこと以外は、上述したのと同様の抗菌性試験を行った。
これらの結果を下記表１に纏める。
【０１０１】
【表１】
【０１０２】
表１において、「E.coli生存率」は、フィルタＦＢ１を用いた場合に得られた結果を基準とした大腸菌数の相対値である。
【０１０３】
表１に示すように、Ｃ１２Ａ７を含んだフィルタＦＡ１は、フィルタＦＢ１と比較して遥かに優れた抗菌性を示した。
【０１０４】
＜市販の抗菌フィルタの抗菌性試験＞
抗菌剤Ａ１の代わりに下記表２に示す抗菌剤をそれぞれ含んだ市販のフィルタＦＢ２乃至ＦＢ６を用いたこと以外は、フィルタＦＡ１について上述したのと同様の抗菌性試験を行った。
これらの結果を下記表２に纏める。
【０１０５】
【表２】
【０１０６】
表１及び表２に示すデータの比較から明らかなように、Ｃ１２Ａ７を含んだフィルタＦＡ１は、市販のフィルタと比較して優れた抗菌性を示した。
【０１０７】
＜Ｃ１２Ａ７の量がフィルタの抗菌性に及ぼす影響１＞
抗菌剤Ａ１の散布量を０．０５ｇとしたこと以外は、フィルタＦＡ１について上述したのと同様の方法によりフィルタを作成した。以下、このフィルタを「フィルタＦＡ２」と呼ぶ。このフィルタＦＡ２をフィルタＦＡ１の代わりに用いたこと以外は、フィルタＦＡ１について上述したのと同様の抗菌性試験を行った。
【０１０８】
また、抗菌剤Ａ１の散布量を０．３ｇとしたこと以外は、フィルタＦＡ１について上述したのと同様の方法によりフィルタを作成した。以下、このフィルタを「フィルタＦＡ３」と呼ぶ。このフィルタＦＡ３をフィルタＦＡ１の代わりに用いたこと以外は、フィルタＦＡ１について上述したのと同様の抗菌性試験を行った。
これらの結果を下記表３に纏める。
【０１０９】
【表３】
【０１１０】
表３に示すように、Ｃ１２Ａ７の担持量を１０ｇ／ｍ2乃至６０ｇ／ｍ2の範囲内とした場合、優れた抗菌性を達成することができた。
【０１１１】
＜活性酸素量がフィルタの抗菌性に及ぼす影響＞
焼成を酸素雰囲気中で行う代わりに大気雰囲気中で行ったこと以外は、抗菌剤Ａ１について上述したのと同様の方法により、平均粒径が約１０μｍの粉末を得た。この粉末についてＸ線回折解析を行ったところ、化学式１２ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3で表されるマイエナイト構造のカルシウムアルミネートであることが確認された。以下、このカルシウムアルミネートを「抗菌剤Ａ２」と呼ぶ。
【０１１２】
次いで、抗菌剤Ａ１及びＡ２の各々について、活性酸素量を測定した。具体的には、抗菌剤Ａ１及びＡ２の各々について、７７Ｋで電子スピン共鳴スペクトルを測定し、このスペクトルからＯ2-イオンラジカル及びＯ-イオンラジカルの濃度を求めた。
【０１１３】
次に、抗菌剤Ａ１の代わりに抗菌剤Ａ２を用いたこと以外は、フィルタＦＡ１について上述したのと同様の方法によりフィルタを作成した。以下、このフィルタを「フィルタＦＡ４」と呼ぶ。このフィルタＦＡ４をフィルタＦＡ１の代わりに用いたこと以外は、上述したのと同様の抗菌性試験を行った。
これらの結果を下記表４に纏める。
【０１１４】
【表４】
【０１１５】
上記表４において、「抗菌剤」の欄には、使用したＣ１２Ａ７の活性酸素量、即ち、抗菌剤Ａ１及びＡ２のＯ2-イオンラジカル濃度又はＯ-イオンラジカル濃度を括弧書きしている。
表４に示すように、活性酸素量がより多い抗菌剤Ａ１を使用した場合、特に優れた抗菌性を達成することができた。そして、活性酸素量がより少ない抗菌剤Ａ２を使用した場合でも、十分な抗菌性を達成することができた。
【０１１６】
＜フィルタの抗菌性試験２＞
１ｍＬ当たり約１０5個の黄色ブドウ球菌（ＮＢＲＣ１３２７６）を含んだ菌液を準備し、その０．１ｍＬをフィルタＦＡ１上に噴霧した。室温で５分間に亘って放置した後、フィルタＦＡ１に付着している大腸菌を１０ｍＬの緩衝液で洗い流した。ここでは、ｐＨ値が４の緩衝液を使用した。次いで、緩衝液によって洗い流した大腸菌をＳＣＤ寒天培地に塗沫した。そして、３０℃で２４時間に亘って培養し、形成されたコロニーの数から黄色ブドウ球菌の数を求めた。
【０１１７】
また、フィルタＦＡ１の代わりにフィルタＦＢ１を用いたこと以外は、上述したのと同様の抗菌性試験を行った。
これらの結果を下記表５に纏める。
【０１１８】
【表５】
【０１１９】
表５において、「S.aureus生存率」は、フィルタＦＢ１を用いた場合に得られた結果を基準とした黄色ブドウ球菌数の相対値である。
【０１２０】
表５に示すように、Ｃ１２Ａ７を含んだフィルタＦＡ１は、フィルタＦＢ１と比較して遥かに優れた抗菌性を示した。
【０１２１】
＜水分が抗菌性に及ぼす影響＞
抗菌剤Ａ１を十分に乾燥させ、その０．５ｇに約１０4個の大腸菌を接触させた。室温で５分間に亘って放置した後、これを緩衝液中に懸濁させた。ここでは、ｐＨ値が４の緩衝液を使用した。次いで、抗菌剤を沈降させ、この液の上澄みの一部を、ＳＣＤ寒天培地に塗布した。続いて、３０℃で２４時間に亘る培養を行い、形成されたコロニーの数から大腸菌の数を求めた。
【０１２２】
また、大腸菌に接触させる前に抗菌剤Ａ１を含水させたこと以外は、これと同様の試験を行った。ここでは、抗菌剤Ａ１の含水量は、抗菌剤Ａ１に対して０．２、１．０、５．０及び１０．０質量％とした。
これらの結果を下記表６に纏める。
【０１２３】
【表６】
【０１２４】
表６において、「Ｎ．Ｄ．」は、大腸菌を検出できなかったこと、即ち、大腸菌の数が２００個以下であったことを表している。
【０１２５】
表６に示すように、Ｃ１２Ａ７は、水分の存在下では、水分の不存在下と比較して、遥かに優れた抗菌性を示した。具体的には、Ｃ１２Ａ７の含水量が０．２質量％と少ない場合であっても、含水量を０質量％とした場合と比較して、Ｃ１２Ａ７の抗菌性は向上した。そして、Ｃ１２Ａ７の含水量を１．０質量％以上としたＣ１２Ａ７は、極めて優れた抗菌性を示した。
【０１２６】
＜フィルタＦＡ５乃至ＦＡ８及びＦＢ７の作成＞
フィルタＦＡ１の製造において使用したのと同様の不織布上に抗菌剤Ａ１を均一に散布した。ここでは、抗菌剤Ａ１は、不織布の単位面積当たりの量が０．４１ｍｇ／ｃｍ2となるように散布した。次いで、これに１００℃乃至１５０℃の熱処理を施して、抗菌剤Ａ１を不織布に接着させることにより、フィルタを得た。以下、このフィルタを「フィルタＦＡ５」と呼ぶ。
【０１２７】
抗菌剤Ａ１を不織布の単位面積当たりの量が０．８０ｍｇ／ｃｍ2、１．６０ｍｇ／ｃｍ2、及び２．７２ｍｇ／ｃｍ2となるように散布したこと以外は、フィルタＦＡ５について上述したのと同様の方法により、フィルタを作成した。以下、抗菌剤Ａ１の散布量を０．８０ｍｇ／ｃｍ2としたフィルタを「フィルタＦＡ６」と呼び、抗菌剤Ａ１の散布量を１．６０ｍｇ／ｃｍ2としたフィルタを「フィルタＦＡ７」と呼び、抗菌剤Ａ１の散布量を２．７２ｍｇ／ｃｍ2としたフィルタを「フィルタＦＡ８」と呼ぶ。
【０１２８】
また、抗菌剤Ａ１を省略したこと以外は、フィルタＦＡ５について上述したのと同様の方法により、フィルタを作成した。以下、このフィルタを「フィルタＦＢ７」と呼ぶ。
【０１２９】
＜Ｃ１２Ａ７の量がフィルタの抗菌性に及ぼす影響２＞
フィルタＦＡ５を約５ｍｍ×５ｍｍの寸法へと断片化した。これら断片化したフィルタＦＡ５を、不織布の質量が３ｇとなるように量り取り、直系が１４．２ｃｍの円盤上に広げた。そして、大腸菌（ＮＢＲＣ３９７２）を含んだ菌液を準備し、フィルタＦＡ５の断片上に２５μＬの菌液を噴霧した。室温で２分間に亘って放置した後、フィルタＦＡ５の断片に付着している大腸菌を５０ｍＬの緩衝液で洗い流した。ここでは、５０ｍＭのクエン酸緩衝液を使用した。次いで、緩衝液によって洗い流した大腸菌をＳＣＤ寒天培地に塗沫した。そして、３０℃で２４時間に亘って培養し、形成されたコロニーの数から大腸菌の数を求めた。
【０１３０】
次に、菌液の噴霧量を３０μＬ及び３５μＬとしたこと以外は、上述したのと同様の抗菌性試験を行った。そして、菌液の噴霧量を２５μＬ、３０μＬ及び３５μＬとした場合に得られた大腸菌の数を相加平均し、これを用いて大腸菌の生存率を算出した。なお、噴霧量を２５μＬ乃至３５μＬとすることは、不織布に対して０．８３質量％乃至１．１７質量％の水分を大腸菌とともに供給していることに相当している。
【０１３１】
また、フィルタＦＡ５の代わりにフィルタＦＡ６乃至ＦＡ８及びＦＢ７を使用したこと以外は、上述したのと同様の抗菌性試験を行った。そして、フィルタＦＡ６乃至ＦＡ８及びＦＢ７の各々について、菌液の噴霧量を２５μＬ、３０μＬ及び３５μＬとした場合に得られた大腸菌の数を相加平均し、これを用いて大腸菌の生存率を算出した。
【０１３２】
下記表７に、使用した菌液の量と、その菌液が含んでいた大腸菌の数とを纏める。また、フィルタＦＡ５乃至ＦＡ８及びＦＢ７の各々について得られた試験結果を、下記表８と図７とに纏める。
【０１３３】
【表７】
【０１３４】
【表８】
【０１３５】
表８において、「E.coli生存率」は、上記の相加平均によって得られた大腸菌数と、３０μＬの菌液が含んでいた大腸菌の数との比である。
【０１３６】
表８及び図７に示すように、フィルタ基材にＣ１２Ａ７を担持させた場合、フィルタ基材にＣ１２Ａ７を担持させなかった場合と比較して、大腸菌の生存率を低くすることができた。特に、Ｃ１２Ａ７の担持量を約２．７ｍｇ／ｃｍ2とした場合、フィルタ基材にＣ１２Ａ７を担持させなかった場合と比較して、大腸菌の生存率を著しく低くすることができた。
【０１３７】
＜Ｃ１２Ａ７と他の抗菌剤との性能の比較＞
まず、比較のために、以下の試験を行った。
５ｍＬの生理食塩水に２０μＬの菌液を添加して、それらを混和させた。ここでは、大腸菌（ＮＢＲＣ３９７２）を含んだ菌液を使用した。３０℃の温度で２０分間に亘って静置した後、この混和物の１００μＬをＳＣＤ寒天培地に塗沫した。そして、３６±１℃で２０時間に亘って培養し、形成されたコロニーの数から大腸菌の数を求めた。その結果、大腸菌の数は、約１×１０3個であった。
【０１３８】
次に、以下に記載するように、各種抗菌剤を用いて同様の試験を行った。
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１３９】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの銀粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１４０】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの酸化マグネシウム粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１４１】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの二酸化チタン粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１４２】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇのゼオライト粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
上記試験の結果を、下記表９と図８とに纏める。
【０１４３】
【表９】
【０１４４】
表９において、「E.coli生存率」は、生理食塩水を用いた場合に得られた結果を基準とした大腸菌数の相対値である。
【０１４５】
表９及び図８に示すように、Ｃ１２Ａ７を使用した場合、酸化マグネシウム、二酸化チタン及びゼオライトを使用した場合と比較して、優れた性能を達成することができた。また、Ｃ１２Ａ７を使用した場合、銀を使用した場合とほぼ同等の性能を達成することができた。
【０１４６】
＜Ｃ１２Ａ７の性能に他の抗菌剤が及ぼす影響１＞
比較のために、以下の試験を行った。
５ｍＬの生理食塩水に２０μＬの菌液を添加して、それらを混和させた。ここでは、大腸菌（ＮＢＲＣ３９７２）を含んだ菌液を使用した。３０℃の温度で２０分間に亘って静置した後、この混和物の１００μＬをＳＣＤ寒天培地に塗沫した。そして、３６±１℃で２０時間に亘って培養し、形成されたコロニーの数から大腸菌の数を求めた。
【０１４７】
また、以下に記載するように、各種抗菌剤を用いて同様の試験を行った。
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１４８】
５０ｍＬのイオン交換水に、２．５ｍｇの銀粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１４９】
５０ｍＬのイオン交換水に、２．５ｍｇの酸化マグネシウム粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１５０】
５０ｍＬのイオン交換水に、２．５ｍｇの二酸化チタン粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１５１】
５０ｍＬのイオン交換水に、２．５ｍｇのゼオライト粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１５２】
更に、以下に記載するように、Ｃ１２Ａ７と他の抗菌剤とを組み合わせて同様の試験を行った。
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と２．５ｍｇの銀粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１５３】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と２．５ｍｇの酸化マグネシウム粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１５４】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と２．５ｍｇの二酸化チタン粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１５５】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と２．５ｍｇのゼオライト粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
上記試験の結果を、下記表１０と図９とに纏める。
【０１５６】
【表１０】
【０１５７】
表１０において、「E.coli生存率」は、生理食塩水を用いた場合に得られた結果を基準とした大腸菌数の相対値である。
【０１５８】
表１０及び図９に示すように、抗菌剤の少なくとも一部としてＣ１２Ａ７を使用した場合、抗菌剤として、銀、酸化マグネシウム、二酸化チタン及びゼオライトの何れかを使用した場合と比較して、優れた性能を達成することができた。また、抗菌剤としてＣ１２Ａ７と銀又は酸化マグネシウムとを組み合わせて使用した場合、抗菌剤としてＣ１２Ａ７のみを使用した場合と比較して、優れた性能を達成することができた。
【０１５９】
＜Ｃ１２Ａ７の性能に他の抗菌剤が及ぼす影響２＞
比較のために、以下の試験を行った。
５ｍＬの生理食塩水に２０μＬの菌液を添加して、それらを混和させた。ここでは、大腸菌（ＮＢＲＣ３９７２）を含んだ菌液を使用した。３０℃の温度で２０分間に亘って静置した後、この混和物の１００μＬをＳＣＤ寒天培地に塗沫した。そして、３６±１℃で２０時間に亘って培養し、形成されたコロニーの数から大腸菌の数を求めた。
【０１６０】
また、以下に記載するように、各種抗菌剤を用いて同様の試験を行った。
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６１】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの銀粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６２】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの酸化マグネシウム粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６３】
更に、以下に記載するように、Ｃ１２Ａ７と他の抗菌剤とを組み合わせて同様の試験を行った。
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と２．５ｍｇの銀粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６４】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と１２．５ｍｇの銀粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６５】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と２５ｍｇの銀粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６６】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と２．５ｍｇの酸化マグネシウム粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６７】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と１２．５ｍｇの酸化マグネシウム粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６８】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と２５ｍｇの酸化マグネシウム粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６９】
上記試験の結果を、下記表１１と図１０とに纏める。
【表１１】
【０１７０】
表１１において、「E.coli生存率」は、生理食塩水を用いた場合に得られた結果を基準とした大腸菌数の相対値である。
【０１７１】
表１１及び図１０に示すように、Ｃ１２Ａ７と銀とを組み合わせた場合、銀の添加量を多くすると、抗菌性が向上した。他方、Ｃ１２Ａ７と酸化マグネシウムとを組み合わせた場合、酸化マグネシウムの添加量が少ない場合には、抗菌性は殆ど向上せず、酸化マグネシウムの添加量を２５０ｐｐｍ及び５００ｐｐｍとした場合に、抗菌剤としてＣ１２Ａ７のみを使用した場合と比較して優れた抗菌性を達成できた。
【符号の説明】
【０１７２】
１…自動車、１０…車両本体、２０…空気調和装置、２０１…コンデンサ、２０２…コンプレッサ、２０３…レシーバタンク、２０４…エアフィルタ、２０５…ブロワ、２０６…クーラユニット、２０７…フィルタユニット、２０８…ヒータユニット、２１０…エアダクト、２１０ａ…吸い込み口、２１０ｂ…吸い込み口、２１０ｃ…吹き出し口、２１０ｄ…吹き出し口、２１０ｅ…吹き出し口、２１０ｆ…排水口、２２０ａ…ダンパ、２２０ｂ…ダンパ、２２０ｃ…ダンパ、２２０ｄ…ダンパ、２２０ｅ…ダンパ、２０７１…エアフィルタ、２０７１ａ…フィルタ材、２０７１ａ１…フィルタ基材、２０７１ａ２…抗菌剤、２０７１ｂ…表層材、２０７２…吸水性フィルタ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気清浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の空気調和装置は、冷房モードでの運転時には、エバポレータにおける冷媒との熱交換によって空気を冷却し、冷却した空気を吹き出し口から排出する。この際、エバポレータでは、空気中の水分の凝縮を生じる。
【０００３】
凝縮した水分は、エバポレータ上で水滴を形成する。これら水滴の多くは、重力によって下方へ移動し、最終的には排水口から装置外部へと排出されるが、一部の水滴は空気によって自動車室内へと運び出される。
【０００４】
エバポレータは、外気の温度及び湿度が高い気候条件では、雑菌の繁殖に適した環境を提供する。それ故、特許文献１に記載されているように、自動車用の空気調和装置は、このような気候条件のもとで悪臭を放つことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２２０９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、雑菌の繁殖に起因して悪臭が発生するのを抑制可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１側面によると、フィルタ基材と、前記フィルタ基材に担持され、マイエナイト構造を有する化合物とを含んだエアフィルタと、前記エアフィルタに水を供給する水供給機構とを具備した空気清浄装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２側面によると、フィルタ基材と、前記フィルタ基材に担持され、マイエナイト構造を有する化合物とを含んだエアフィルタと、一方の主面が前記エアフィルタの一方の主面と接触している吸水性フィルタとを備えたフィルタユニットが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、雑菌の繁殖に起因して悪臭が発生するのを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る空気清浄装置の一態様としての空気調和装置を搭載した自動車の一例を概略的に示す斜視図。
【図２】図１に示す空気調和装置の一部の断面を概略的に示す図。
【図３】図２に示す構造のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。
【図４】図１乃至図３に示す空気調和装置において使用可能なエアフィルタの一例を概略的に示す断面図。
【図５】図１乃至図３に示す空気調和装置において使用可能なエアフィルタの他の例を概略的に示す断面図。
【図６】マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネートの分子構造を示す図。
【図７】マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネートの量がフィルタの抗菌性に及ぼす影響の一例を示すグラフ。
【図８】マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネート及び他の抗菌剤の抗菌性の一例を示すグラフ。
【図９】マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネートの抗菌性に他の抗菌剤が及ぼす影響の一例を示すグラフ。
【図１０】マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネートの抗菌性に他の抗菌剤が及ぼす影響の他の例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１は、本発明に係る空気清浄装置の一態様としての空気調和装置を搭載した自動車の一例を概略的に示す斜視図である。図２は、図１に示す空気調和装置の一部の断面を概略的に示す図である。図３は、図２に示す構造のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【００１３】
図１乃至図３において、Ｘ方向は自動車１の幅方向であり、Ｙ方向は自動車１の長さ方向であり、Ｚ方向は自動車１の高さ方向である。図１乃至図３では、理解を容易にするために、一部の構成要素を省略している。
【００１４】
なお、以下の説明において、用語「前」及び「後」は、自動車１の進行方向を基準として使用することとする。また、用語「上流」及び「下流」は、空気調和装置２０における空気の流れを基準として使用することとする。
【００１５】
図１に示す自動車１は、ガソリンエンジンを乗員室の前方に搭載した後輪駆動車である。この自動車１は、車両本体１０と空気調和装置２０とを含んでいる。
【００１６】
車両本体１０は、フレームと車体とを含んでいる。フレーム及び車体は、一体化されていてもよい。即ち、車両本体１０には、モノコック構造を採用してもよい。
【００１７】
フレームには、駆動装置、足回り装置、加速装置、ブレーキ装置及びステアリング装置などが搭載されている。
【００１８】
駆動装置は、エンジン、給気装置、排気装置、燃料供給装置及び動力伝導装置などを含んでいる。
【００１９】
エンジンは、上記の通り、ガソリンエンジンである。エンジンは、ディーゼルエンジン又はハイブリッドエンジンであってもよい。
【００２０】
給気装置は、エアフィルタと給気管とを含んでいる。吸気装置は、車両の外部から空気を取り入れ、これを、エアフィルタによって塵などを除去した後に、給気管を介して後述するキャブレタへと供給する。
【００２１】
排気装置は、排気管と浄化装置とを含んでいる。排気装置は、エンジンにおける燃料の燃焼によって生じた排ガスを、排気管を介して浄化装置へと送り、浄化装置において浄化した後に車両外部へと排出する。
【００２２】
燃料供給装置は、燃料タンクと燃料管とキャブレタとを含んでいる。燃料供給装置は、燃料タンクに収容されているガソリンを、燃料管を介してキャブレタへと送る。キャブレタは、ガソリンを気化させるとともに、給気装置が供給する空気と混合し、この燃料−空気混合物をエンジンの燃焼室へと供給する。また、キャブレタは、その絞り弁によって、燃料−空気混合物の混合比及び／又は量を制御する。燃料供給装置は、キャブレタの代わりに燃料噴射装置を含んでいてもよい。
【００２３】
動力伝導装置は、変速機と駆動軸と差動装置と後輪用の車軸とを含んでいる。動力伝達装置は、例えば、エンジンの回転運動を、変速機、駆動軸及び差動装置を介して後輪用の車軸へと伝達する。
【００２４】
足回り装置は、懸架装置と前輪用の車軸と車輪とタイヤとを含んでいる。懸架装置は、フレームに固定されており、前輪用及び後輪用の車軸を回転可能に支持している。車輪は、車軸に接続されており、タイヤをそれらの内側から支持している。
【００２５】
加速装置は、アクセルペダルを含んでいる。加速装置は、例えば、アクセルペダルの変位に応じて絞り弁の開き具合を変化させる。
【００２６】
ブレーキ装置は、ブレーキペダルとブレーキ本体とを含んでいる。ブレーキ本体は、例えば、懸架装置に取り付けられたブレーキキャリパと車軸に取り付けられたブレーキディスクとを含んだディスクブレーキである。ブレーキ装置は、例えば、ブレーキペダルの変位に応じてブレーキ本体の制動力を変化させる。
【００２７】
ステアリング装置は、ステアリングホイールとステアリングアームとステアリングギアとピットマンアームとタイロッドとを含んでいる。ステアリング装置は、ステアリングの回転角に応じて前輪の向きを変化させる。
【００２８】
車両本体１０は、ダッシュボードと座席とを更に含んでいる。ダッシュボードは、エンジン及び給気装置などが配置されたエンジン室と、座席が配置された乗員室とを仕切っている。ダッシュボードには、速度計などの各種計器が取り付けられている。
【００２９】
空気調和装置２０は、図１に示すコンデンサ２０１、コンプレッサ２０２及びレシーバタンク２０３と、図２に示すエアフィルタ２０４と、図１乃至図３に示すブロワ２０５、クーラユニット２０６、フィルタユニット２０７及びヒータユニット２０８と、図２及び図３に示すエアダクト２１０及びダンパ２２０ａ乃至２２０ｅとを含んでいる。
【００３０】
コンデンサ２０１、コンプレッサ２０２及びレシーバタンク２０３は、エンジン室に配置されている。
【００３１】
コンプレッサ２０２は、例えば、エンジンからベルト及びマグネットクラッチを介して供給される動力によって動作する。空気調和装置２０の冷房モード又は除湿モードでの運転時には、コンプレッサ２０２は、低温低圧ガスとしての冷媒を圧縮して高温高圧ガスを生成し、これをコンデンサ２０１へと供給する。
【００３２】
コンデンサ２０１は、エンジンの前方に設置されている。コンデンサ２０１は、チューブと、これに接合されたフィンとを含んでいる。チューブの一端には、コンプレッサ２０２から高温高圧ガスとしての冷媒が供給される。
【００３３】
典型的には、コンデンサ２０１の前方には、外気をコンデンサ２０１へ向けて送風するファンが設置されている。コンデンサ２０１は、このファンが供給する空気との熱交換によって冷媒を冷却し、これを液化させる。
【００３４】
レシーバタンク２０３は、コンデンサ２０１によって液化された冷媒が供給されるタンク本体と、その内部空間を仕切るストレーナと、ストレーナによって仕切られた空間の１つの中に配置された乾燥剤とを含んでいる。レシーバタンク２０３は、冷媒を一時的に貯蔵するとともに、冷媒からガス及び水分を分離する。
【００３５】
図２及び図３に示すエアダクト２１０は、エンジンと乗員室との間に設置されている。エアダクト２１０には、吸い込み口２１０ａ及び２１０ｂと、吹き出し口２１０ｃ乃至２１０ｅと、排水口２１０ｆとが設けられている。
【００３６】
吸い込み口２１０ａは、乗員室内の空気をエアダクト２１０内へと導くために設けられている。他方、吸い込み口２１０ｂは、車両外部の空気をエアダクト２１０内へと導くために設けられている。ダンパ２２０ａは、吸い込み口２１０ａ及び２１０ｂの近傍に設置されている。ダンパ２２０ａは、吸い込み口２１０ａを塞ぐことなしに吸い込み口２１０ｂを塞ぐこと、及び、吸い込み口２１０ｂを塞ぐことなしに吸い込み口２１０ａを塞ぐことが可能である。
【００３７】
吹き出し口２１０ｃ乃至２１０ｅの近傍には、それぞれ、ダンパ２２０ｃ乃至２２０ｅが配置されている。ダンパ２２０ｃ乃至２２０ｅは、それぞれ、吹き出し口２１０ｃ乃至２１０ｅの開閉に利用する。具体的には、ダンパ２２０ｃは、通常は吹き出し口２１０ｃを塞いでおり、空気調和装置２０をデフロスタモードで運転する場合に吹き出し口２１０ｃを開く。そして、ダンパ２２０ｄ及び２２０ｅは、それぞれ、乗員の上半身及び足もとへの送風を制御する。
【００３８】
排水口２１０ｆは、吸い込み口２１０ａ及び２１０ｂの下流であり且つ吹き出し口２１０ｃ乃至２１０ｅの上流であって、ダクト２１０の底部に設けられている。排水口２１０ｆは、エアダクト２１０内で生じた余剰の水分を外部へと排出する。
【００３９】
エアダクト２１０内であって、吸い込み口２１０ａ及び２１０ｂの下流には、エアフィルタ２０４、ブロワ２０５、クーラユニット２０６及びフィルタユニット２０７が、この順に配置されている。
【００４０】
エアフィルタ２０４は、吸い込み口２１０ａ又は２１０ｂからエアダクト２１０ａ内へと供給された空気から塵などを除去する。送風機であるブロワ２０５は、エアダクト２１０内に、吸い込み口２１０ａ及び２１０ｂから吹き出し口２１０ｃ乃至２１０ｅへ向いた空気流を生じさせる。
【００４１】
クーラユニット２０６は、エキスパンションバルブとエバポレータとを含んでいる。
エキスパンションバルブは、空気調和装置２０の冷房モード又は除湿モードでの運転時において、レシーバタンク２０３から供給される高温高圧液体としての冷媒を膨張させる。これにより、エキスパンションバルブは、低温低圧の霧状の冷媒を生じさせる。
【００４２】
エバポレータは、熱交換器である。エバポレータは、チューブと、これに接合されたフィンとを含んでいる。エバポレータのチューブの一端には、エキスパンションバルブから低温低圧の霧状の冷媒が供給される。エバポレータは、ブロワ２０５が供給する空気を、この冷媒との熱交換によって冷却する。
【００４３】
なお、低温低圧の霧状の冷媒は、この熱交換によって、低温低圧ガスとしての冷媒へと変化する。この低温低圧ガスとしての冷媒は、図１を参照しながら説明したコンプレッサ２０２によって高温高圧ガスへと圧縮される。
【００４４】
また、エバポレータの表面では、空気中の水分が凝縮し、水滴を生成する。これら水滴の多くは、重力によって下方へ移動する。そして、一部の水滴は、ブロワ２０５が生成する空気流に乗ってフィルタユニット２０７へと供給される。
【００４５】
フィルタユニット２０７は、エアフィルタ２０７１と吸水性フィルタ２０７２とを含んでいる。
【００４６】
エアフィルタ２０７１は、フィルタ基材と、このフィルタ基材に担持された抗菌剤とを含んでいる。エアフィルタ２０７１の詳細については、後で説明する。
【００４７】
吸水性フィルタ２０７２は、一方の主面がエアフィルタ２０７１の一方の主面と接触している。吸水性フィルタと２０７２は、クーラユニット２０６とエアフィルタ２０７１との間に設置されている。
【００４８】
吸水性フィルタ２０７２は、空気流によって運ばれた水滴を受け止め、これを一時的に保持する。具体的には、吸水性フィルタ２０７２は、まず、ブロワ２０５が生じさせた空気流によってエバポレータから吹き飛ばされた水滴を受け止め、次いで、毛管現象によって、この水分を吸水性フィルタ２０７２の主面に平行な方向へ拡散させるとともに、エアフィルタ２０７１へと供給する。吸水性フィルタ２０７２は、これにより、エアフィルタ２０７１の全体へ水分が均等に行き渡るのを確実にする。
【００４９】
また、吸水性フィルタ２０７２の下端は、排水口２１０ｆへと続く排水路内に位置している。吸水性フィルタ２０７２は、その上側部分、即ち、エアフィルタ２０７１に対応した部分において水が不足している場合には排水路内の水を吸い上げ、この上側部分において水が余剰している場合には余剰の水を排水路へと排出する。これにより、吸水性フィルタ２０７２は、空気調和装置２０を冷房モード又は除湿モードで運転している間、その上側部分の水分量を適正量に維持する。即ち、吸水性フィルタ２０７２は、これにより、エアフィルタ２０７１の全体に水分が行き渡るのを更に確実にする。
【００５０】
吸水性フィルタ２０７２は、エアフィルタ２０７１と比較して親水性がより高い。吸水性フィルタ２０７２は、例えば、セルロースを主成分とした織布、不織布又はそれらの組み合わせである。吸水性フィルタ２０７２としては、例えば、リネン及び綿布などの植物性繊維又はレーヨンなどの再生繊維を使用することができる。
【００５１】
吸水性フィルタ２０７２は、空気流の圧力損失を考慮して、ガーゼのように目の粗い織布であることが好ましい。また、吸水性フィルタ２０７２は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。
【００５２】
フィルタユニット２０７の下流には、ダンパ２２０ｂ及びヒータユニット２０８が配置されている。ダンパ２２０ｂは、フィルタユニット２０７を通過した空気の流れを制限する。例えば、空気調和装置２０を冷房モード又は送風モードで運転しているときには、図２及び図３に示すように、ダンパ２２０ｂは、ヒータユニット２０８の吸気口を塞ぐ。これにより、フィルタユニット２０７を通過した空気の流れのほぼ全てを、ヒータユニット２０８へ供給することなしに、例えば吹き出し口２１０ｅへと供給する。また、空気調和装置２０を除湿モード又は暖房モードで運転しているときには、ダンパ２２０ｂは、フィルタユニット２０７を通過した空気の流れの少なくとも一部を、ヒータユニット２０８へ供給する。
【００５３】
ヒータユニット２０８は、ラジエータを含んでいる。ラジエータは、チューブと、これに接合されたフィンとを含んでいる。ラジエータのチューブには熱媒が供給される。ラジエータは、熱媒との熱交換によって、ブロワ２０５が供給する空気を加熱する。
【００５４】
次に、エアフィルタ２０７１の構造及びそれに使用する材料について説明する。
図４は、図１乃至図３に示す空気調和装置において使用可能なエアフィルタの一例を概略的に示す断面図である。
【００５５】
このエアフィルタ２０７１は、層状のフィルタ材２０７１ａを含んでいる。エアフィルタ２０７１は、フィルタ材２０７１ａからなる単層構造を有していてもよい。或いは、エアフィルタ２０７１は、フィルタ材２０７１ａを含んだ多層構造を有していてもよい。後者の場合、フィルタ材２０７１ａと他の層とを積層してもよく、フィルタ材２０７１ａを重ね合わせてもよい。
【００５６】
フィルタ材２０７１ａは、フィルタ基材２０７１ａ１と抗菌剤２０７１ａ２とを含んでいる。
【００５７】
フィルタ基材２０７１ａ１は、例えば、不織布である。図４に示すエアフィルタ２０７１では、フィルタ基材２０７１ａ１は二層構造を有している。フィルタ基材２０７１ａ１として、織布、紙又は多孔質フィルムを使用してもよい。
【００５８】
抗菌剤２０７１ａ２は、フィルタ基材２０７１ａ１を構成している２つの層に担持されている。ここでは、抗菌剤２０７１ａ２は、フィルタ基材２０７１ａ１の層間に分布している。このような構造は、例えば、フィルタ基材２０７１ａ１を構成する一方の層の上に抗菌剤２０７１ａ２を散布し、その上に、フィルタ基材２０７１ａ１を構成する他方の層を設け、それら層を一体化することにより得られる。抗菌剤２０７１ａ２をフィルタ基材２０７１ａ１の層間に配置すると、抗菌剤２０７１ａ２の脱落を防止できる。
【００５９】
図４に示す構造から、フィルタ基材２０７１ａ１を構成する一方の層を省略してもよい。この場合、例えば、エアフィルタ２０７１と吸水性フィルタ２０７２とを、抗菌剤２０７１ａ２側の面が吸水性フィルタ２０７２と接触するように一体化すれば、抗菌剤２０７１ａ２の脱落を防止できる。
【００６０】
図５は、図１乃至図３に示す空気調和装置において使用可能なエアフィルタの他の例を概略的に示す断面図である。
【００６１】
このエアフィルタ２０７１では、抗菌剤２０７１ａ２は、フィルタ基材２０７１ａ１の全体に亘って分布している。この構造を採用した場合、抗菌剤２０７１ａ２は、フィルタ基材２０７１ａ１から脱落する可能性がある。そこで、このエアフィルタ２０７１では、層状のフィルタ材２０７１ａに加え、一対の表層材２０７１ｂを更に設けている。
【００６２】
このエアフィルタ２０７１のフィルタ基材２０７１ａ１は、例えば、以下の方法により得られる。まず、フィルタ基材２０７１ａ１として、芯鞘型の繊維からなる不織布又は織布を準備する。次いで、このフィルタ基材２０７１ａ１に、熱風を利用して抗菌剤２０７１ａ２を送り込む。これにより、芯部を構成している樹脂を軟化させることなしに、鞘部を構成している熱可塑性樹脂を軟化させ、そこに抗菌剤２０７１ａ２を付着させる。抗菌剤２０７１ａ２の粒径が繊維の隙間と比較して十分に小さければ、フィルタ基材２０７１ａ１の全体に抗菌剤２０７１ａ２を分布させることができる。
【００６３】
表層材２０７１ｂは、それぞれ、フィルタ材２０７１ａの表面と裏面とに接合されている。表層材２０７１ｂは、例えば、不織布である。
【００６４】
表層材２０７１ｂのフィルタ材２０７１ａへの接合には、例えば熱融着を利用することができる。表層材２０７１ｂは、接着剤を利用してフィルタ材２０７１ａに接合してもよく、ニードルパンチを利用してフィルタ材２０７１ａに接合してもよい。
【００６５】
表層材２０７１ｂとして、織布、紙又は多孔質フィルムを使用してもよい。また、表層材２０７１ｂの一方又は双方を省略してもよい。
【００６６】
これらエアフィルタ２０７１において、フィルタ基材２０７１ａ１は、例えば、織布、不織布、又はそれらの組み合わせである。この場合、フィルタ基材２０７１ａ１を構成する繊維としては、例えば、合成繊維、無機繊維又はそれらの組み合わせを使用することができる。合成繊維としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリエチレンなどのポリオレフィン、ナイロン、ポリエステル又はポリウレタンなどの樹脂からなる繊維を使用することができる。無機繊維としては、例えば、ガラス繊維などのセラミック繊維又は炭素繊維を使用することができる。或いは、鞘部が芯部と比較して軟化点がより低い芯鞘型の繊維を使用してもよい。芯部の材料としては、例えば、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレンなどの軟化点が高いポリオレフィン、又は無機繊維を使用することができる。鞘部の材料としては、例えば、ポリエチレンなどの軟化点が高いポリオレフィン又はポリウレタンを使用することができる。
【００６７】
抗菌剤２０７１ａ２は、例えば、粒子の形態でフィルタ基材２０７１ａ１に担持させる。例えば、フィルタ基材２０７１ａ１に接着剤を噴霧し、その上にマイエナイト構造を有する化合物を散布する。或いは、上記の通り、フィルタ基材２０７１ａ１として芯鞘型の繊維からなる不織布又は織布を準備し、このフィルタ基材２０７１ａ１に、熱風を利用してマイエナイト構造を有する化合物を送り込む。これにより、芯部を構成している樹脂を軟化させることなしに、鞘部を構成している熱可塑性樹脂を軟化させ、そこに抗菌剤２０７１ａ２を付着させる。
【００６８】
図４及び図５に示すエアフィルタ２０７１は、抗菌剤２０７１ａ２の少なくとも一部として、マイエナイト構造を有している化合物、例えば、マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネートを使用している。この化合物について、図６を参照しながら説明する。
【００６９】
図６は、マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネートの分子構造を示す図である。
【００７０】
マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネートは、化学式１２ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3で表される化合物である。以下、この化合物を「Ｃ１２Ａ７」と略記する。
【００７１】
Ｃ１２Ａ７の構成原子は、図６に示すように、三次元的に連結された複数の籠（ケージ）構造を形成している。これらケージは、直径が約０．４ｎｍの内部空間を有しており、Ｏ-、Ｏ2-及びＯ2-などの活性酸素種を包接することが可能である。これら活性酸素種は、Ｃ１２Ａ７の骨格を構成している酸素原子とは異なり、高い酸化力を示す。また、Ｃ１２Ａ７は、銀及び銀化合物などの抗菌剤と比較して遥かに安価である。従って、先の酸化力を殺菌に利用することができれば、安価であり且つ抗菌性に優れた空気調和装置を実現できる可能性がある。
【００７２】
Ｃ１２Ａ７は、水分の不存在下では、高い酸化力を発現することはなく、それ故、高い殺菌力を示さない。しかしながら、Ｃ１２Ａ７は、十分な量の水分を供給することにより、極めて高い殺菌力を示す。なお、水分が殺菌力に影響を及ぼす理由は必ずしも明らかになっている訳ではないが、本発明者らは、酸素活性種と水との反応によってＯＨ-イオンが発生し、このＯＨ-イオンが殺菌に寄与しているためであると考えている。
【００７３】
図１乃至図３を参照しながら説明した空気調和装置２０には、冷房モード又は除湿モードでの運転時に、エバポレータ上で凝縮した水分がエアフィルタ２０７１に供給される構成を採用している。即ち、この空気調和装置２０は、外気の温度及び湿度が高い気候条件、換言すれば、エバポレータが雑菌の繁殖に適した環境を提供する条件下において、Ｃ１２Ａ７に水分を供給する。それ故、このエアフィルタ２０７１は、そのような条件下で優れた抗菌性を発現する。
【００７４】
なお、この空気調和装置２０を送風モード、暖房モード又はデフロスタモードで運転している間、Ｃ１２Ａ７には、水分が供給されないか、又は、冷房モード若しくは除湿モードでの運転時と比較してより少量の水分が供給される。それ故、Ｃ１２Ａ７は、送風モード、暖房モード又はデフロスタモードでの運転時には、冷房モード又は除湿モードでの運転時ほど優れた抗菌性を示さない。
【００７５】
しかしながら、空気調和装置２０を送風モード、暖房モード又はデフロスタモードで運転する季節は、通常、外気の温度及び／又は湿度が低い。それ故、Ｃ１２Ａ７に高い抗菌性が要求されることはない。しかも、暖房モード又はデフロスタモードでの運転時には、エバポレータを通過した空気が雑菌を同伴していたとしても、ヒータユニット２０８の熱によって、雑菌を死滅させることができる。
【００７６】
それ故、この空気調和装置２０では、季節に拘らず、雑菌の繁殖に起因して悪臭が発生することは殆どない。
【００７７】
また、この空気調和装置２０では、エアフィルタ２０７１に水を供給する水供給機構として、一般的な空気調和装置において必須の構成要素であるブロワ２０５及びエバポレータを利用している。ブロワ２０５及びエバポレータとは別に水供給機構を設けてもよいが、ブロワ２０５及びエバポレータを水供給機構として利用すると、装置を簡略化することができる。
【００７８】
しかも、この空気調和装置２０では、空気中の水分をエバポレータ上で凝縮させ、これをＣ１２Ａ７へ供給する水として利用する。それ故、この空気調和装置２０は、水供給機構へ水を補給する作業が不要である。
【００７９】
フィルタユニット２０７とエバポレータとの距離は、例えば５ｍｍ乃至４００ｍｍの範囲内とし、典型的には３０ｍｍ乃至２００ｍｍの範囲内とする。この距離が短い場合、フィルタユニット２０７とエバポレータとが部分的に接触し、フィルタユニット２０７における水分量の分布が不均一になる可能性がある。また、この距離が長い場合、空気流が同伴している水分の多くが、フィルタユニット２０７へと到達せずに、エアダクト２１０の内壁に付着する可能性がある。
【００８０】
エアフィルタ２０７１の面積に対するＣ１２Ａ７の量は、例えば５ｇ／ｍ2以上とし、典型的には２７ｇ／ｍ2以上とする。また、先の面積に対するＣ１２Ａ７の量は、例えば１００ｇ／ｍ2以下とし、典型的には３０ｇ／ｍ2以下とする。Ｃ１２Ａ７の量が少ない場合、高い抗菌性を発現させることが難しい。また、Ｃ１２Ａ７が過剰量である場合、それらの全てに高い抗菌性を発現させるためにはエアフィルタ２０７１に多量の水分を供給しなければならず、その結果、エアフィルタ２０７１による空気流の圧力損失が大きくなる。
【００８１】
Ｃ１２Ａ７としては、例えば、レーザ回折散乱法によって測定した平均粒径が０．５μｍ乃至５０μｍの範囲内にあるものを使用する。平均粒径が小さなＣ１２Ａ７を使用すると、Ｃ１２Ａ７と細菌との接触確率が高くなる。但し、平均粒径が著しく小さなＣ１２Ａ７は、取扱いが難しく、また、フィルタ基材２０７１ａ１に担持させることが難しい。
【００８２】
Ｃ１２Ａ７のカルシウム原子は、ストロンチウム原子によって少なくとも部分的に置換されていてもよい。即ち、抗菌剤２０７１ａ２は、マイエナイト構造を有しているカルシウムアルミネートを含んでいてもよく、マイエナイト構造を有しているストロンチウムアルミネートを含んでいてもよく、それらの双方を含んでいてもよい。
【００８３】
また、カルシウム原子及び／又はストロンチウム原子の一部は、マグネシウム原子及びバリウム原子の少なくとも一方によって置換されていてもよい。
【００８４】
Ｃ１２Ａ７のアルミニウム原子は、珪素原子、ゲルマニウム原子及びガリウム原子の少なくとも１つによって部分的に置換されていてもよい。
【００８５】
抗菌剤２０７１ａ２として、マイエナイト構造を有している化合物と他の抗菌剤とを併用してもよい。マイエナイト構造を有している化合物は、水分の不存在下でも抗菌性を示す可能性があるが、十分な量の水分が供給されないと高い抗菌性を示さない。他の抗菌剤として、水分量がその性能に大きな影響を及ぼさないものを使用すれば、マイエナイト構造を有している化合物が高い抗菌性を発現しない条件下であっても、優れた抗菌効果を達成することができる。
【００８６】
そのような抗菌剤としては、例えば、銀、銀化合物、酸化チタン、酸化マグネシウム、ドロマイト、ゼオライト、又は、それらの２つ以上を含んだ混合物を使用することができる。特に、マイエナイト構造を有している化合物と、銀、銀化合物、酸化マグネシウム及びドロマイトの少なくとも１つとを併用すると、マイエナイト構造を有している化合物が高い抗菌性を示す期間における抗菌性能も向上する。なお、酸化マグネシウムを使用する場合、Ｃ１２Ａ７に対するその質量比は、約１以下とすることが好ましく、０．５乃至１の範囲内とすることがより好ましい。
【００８７】
上記の通り、マイエナイト構造を有している化合物と併用する抗菌剤は、抗菌性に関して補助的な役割を果たす。従って、マイエナイト構造を有している化合物に対する追加の抗菌剤の質量比は、例えば０．１乃至１の範囲内とする。
【００８８】
この空気調和装置２０には、様々な変形が可能である。
例えば、吸水性フィルタ２０７２は、下端が排水路内に位置していなくてもよい。吸水性フィルタ２０７２の下端が排水路内に位置していない場合、排水路内の水分をエアフィルタ２０７１へ供給することはできない。但し、この場合であっても、空気流が同伴する水分は、吸水性フィルタ２０７２を介してエアフィルタ２０７１へと供給される。従って、この場合、吸水性フィルタ２０７２の下端を排水路内に位置させた場合と比較して、エアフィルタ２０７１への水分供給の安定性に劣る可能性はあるが、上述したのとほぼ同様の効果を得ることができる。
【００８９】
また、吸水性フィルタ２０７２は省略してもよい。吸水性フィルタ２０７２を省略すると、エアフィルタ２０７１へ水分を均等に供給することが難しくなる可能性がある。それ故、この場合、吸水性フィルタ２０７２を使用した場合と比較して、Ｃ１２Ａ７の抗菌性を最大限に引き出すことは難しくなる可能性はあるが、上述したのとほぼ同様の効果を得ることができる。
【００９０】
図２及び図３に示す構成では、吸水性フィルタ２０７２はエバポレータとエアフィルタ２０７１との間に配置しているが、エアフィルタ２０７１をエバポレータと吸水性フィルタ２０７２との間に配置してもよい。この場合も、吸水性フィルタ２０７２をエバポレータとエアフィルタ２０７１との間に配置した場合ほどではないが、エアフィルタ２０７１へ水分をほぼ均等に供給することができる。
【００９１】
ここでは、自動車として、エンジンを乗員室の前方に搭載した後輪駆動車を例示したが、エンジンの搭載位置は、フレームの中央又は後方であってもよく、床下であってもよい。また、自動車は、前輪駆動車であってもよく、四輪駆動車であってもよい。空気調和装置２０の配置は、例えば、これら構成の相違に応じて適宜変更することができる。
【００９２】
上記の通り、自動車のエンジンは、ディーゼルエンジン又はハイブリッドエンジンであってもよい。或いは、自動車は、モータの動力を推進力として利用する電気自動車であってもよい。
【００９３】
ここでは、自動車用の空気調和装置２０について説明したが、空気調和装置２０は、鉄道車両、船舶及び航空機などの他の自動推進車両に搭載してもよい。或いは、上述した技術を適用した空気調和装置は、固定設備において使用してもよい。
【００９４】
また、ここでは、空気清浄装置の一例として空気調和装置２０を例示したが、上述した技術は、空気清浄を行う他の装置に適用してもよい。例えば、上述した技術は、冷房装置又は除湿装置に適用してもよい。この場合、ブロワ２０５及びエバポレータを水供給機構として利用してもよく、ブロワ２０５及びエバポレータとは別に水供給機構を設けてもよい。或いは、上述した技術は、冷房機能及び除湿機能を有していない空気清浄装置又は加湿装置に適用してもよい。この場合、フィルタユニット２０７への水の供給には、例えば、噴霧、吸い上げ、又はそれらの組み合わせを利用することができる。
【００９５】
なお、ここで説明したフィルタユニット２０７は、外部から十分な量の水分が供給される環境において使用されるのであれば、水供給機構を含んでいない空気清浄装置において使用してもよい。
【実施例】
【００９６】
以下に、上述したエアフィルタ２０７１に関して行った試験の結果を示す。
【００９７】
＜抗菌剤Ａ１の製造＞
炭酸カルシウム粉末とアルミナ粉末とを、炭酸カルシウムとアルミナとのモル比が１２：７となるように十分に混合した。この混合物を、酸素雰囲気中、１３５０℃で６時間に亘って焼成した。次いで、ボールミルを用いて焼成品を粉砕して、平均粒径が約１０μｍの粉末を得た。この粉末についてＸ線回折解析を行ったところ、化学式１２ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3で表されるマイエナイト構造のカルシウムアルミネートであることが確認された。以下、このカルシウムアルミネートを「抗菌剤Ａ１」と呼ぶ。
【００９８】
＜フィルタＦＡ１の作成＞
繊維の芯部及び鞘部がそれぞれポリプロピレン及びポリエチレンからなる不織布を裁断し、面積が５０ｃｍ2の不織布片を２枚準備した。次に、０．１５ｇの抗菌剤Ａ１を、一方の不織布片の上に均一に散布した。次いで、この不織布片上に他方の不織布片を重ね、この積層体に、アイロンを用いて熱と圧力とを加えた。これにより、不織布片同士を熱融着させた。以上のようにして、フィルタを得た。以下、このフィルタを「フィルタＦＡ１」と呼ぶ。
【００９９】
＜フィルタの抗菌性試験１＞
１ｍＬ当たり約１０5個の大腸菌（ＮＢＲＣ３９７２）を含んだ菌液を準備し、その０．１ｍＬをフィルタＦＡ１上に噴霧した。室温で５分間に亘って放置した後、フィルタＦＡ１に付着している大腸菌を１０ｍＬの緩衝液で洗い流した。ここでは、ｐＨ値が４の緩衝液を使用した。次いで、緩衝液によって洗い流した大腸菌をＳＣＤ寒天培地に塗沫した。そして、３０℃で２４時間に亘って培養し、形成されたコロニーの数から大腸菌の数を求めた。
【０１００】
また、抗菌剤Ａ１を省略したこと以外はフィルタＦＡ１と同様の方法によりフィルタを作成した。以下、このフィルタを「フィルタＦＢ１」と呼ぶ。このフィルタＦＢ１をフィルタＦＡ１の代わりに用いたこと以外は、上述したのと同様の抗菌性試験を行った。
これらの結果を下記表１に纏める。
【０１０１】
【表１】
【０１０２】
表１において、「E.coli生存率」は、フィルタＦＢ１を用いた場合に得られた結果を基準とした大腸菌数の相対値である。
【０１０３】
表１に示すように、Ｃ１２Ａ７を含んだフィルタＦＡ１は、フィルタＦＢ１と比較して遥かに優れた抗菌性を示した。
【０１０４】
＜市販の抗菌フィルタの抗菌性試験＞
抗菌剤Ａ１の代わりに下記表２に示す抗菌剤をそれぞれ含んだ市販のフィルタＦＢ２乃至ＦＢ６を用いたこと以外は、フィルタＦＡ１について上述したのと同様の抗菌性試験を行った。
これらの結果を下記表２に纏める。
【０１０５】
【表２】
【０１０６】
表１及び表２に示すデータの比較から明らかなように、Ｃ１２Ａ７を含んだフィルタＦＡ１は、市販のフィルタと比較して優れた抗菌性を示した。
【０１０７】
＜Ｃ１２Ａ７の量がフィルタの抗菌性に及ぼす影響１＞
抗菌剤Ａ１の散布量を０．０５ｇとしたこと以外は、フィルタＦＡ１について上述したのと同様の方法によりフィルタを作成した。以下、このフィルタを「フィルタＦＡ２」と呼ぶ。このフィルタＦＡ２をフィルタＦＡ１の代わりに用いたこと以外は、フィルタＦＡ１について上述したのと同様の抗菌性試験を行った。
【０１０８】
また、抗菌剤Ａ１の散布量を０．３ｇとしたこと以外は、フィルタＦＡ１について上述したのと同様の方法によりフィルタを作成した。以下、このフィルタを「フィルタＦＡ３」と呼ぶ。このフィルタＦＡ３をフィルタＦＡ１の代わりに用いたこと以外は、フィルタＦＡ１について上述したのと同様の抗菌性試験を行った。
これらの結果を下記表３に纏める。
【０１０９】
【表３】
【０１１０】
表３に示すように、Ｃ１２Ａ７の担持量を１０ｇ／ｍ2乃至６０ｇ／ｍ2の範囲内とした場合、優れた抗菌性を達成することができた。
【０１１１】
＜活性酸素量がフィルタの抗菌性に及ぼす影響＞
焼成を酸素雰囲気中で行う代わりに大気雰囲気中で行ったこと以外は、抗菌剤Ａ１について上述したのと同様の方法により、平均粒径が約１０μｍの粉末を得た。この粉末についてＸ線回折解析を行ったところ、化学式１２ＣａＯ・７Ａｌ2Ｏ3で表されるマイエナイト構造のカルシウムアルミネートであることが確認された。以下、このカルシウムアルミネートを「抗菌剤Ａ２」と呼ぶ。
【０１１２】
次いで、抗菌剤Ａ１及びＡ２の各々について、活性酸素量を測定した。具体的には、抗菌剤Ａ１及びＡ２の各々について、７７Ｋで電子スピン共鳴スペクトルを測定し、このスペクトルからＯ2-イオンラジカル及びＯ-イオンラジカルの濃度を求めた。
【０１１３】
次に、抗菌剤Ａ１の代わりに抗菌剤Ａ２を用いたこと以外は、フィルタＦＡ１について上述したのと同様の方法によりフィルタを作成した。以下、このフィルタを「フィルタＦＡ４」と呼ぶ。このフィルタＦＡ４をフィルタＦＡ１の代わりに用いたこと以外は、上述したのと同様の抗菌性試験を行った。
これらの結果を下記表４に纏める。
【０１１４】
【表４】
【０１１５】
上記表４において、「抗菌剤」の欄には、使用したＣ１２Ａ７の活性酸素量、即ち、抗菌剤Ａ１及びＡ２のＯ2-イオンラジカル濃度又はＯ-イオンラジカル濃度を括弧書きしている。
表４に示すように、活性酸素量がより多い抗菌剤Ａ１を使用した場合、特に優れた抗菌性を達成することができた。そして、活性酸素量がより少ない抗菌剤Ａ２を使用した場合でも、十分な抗菌性を達成することができた。
【０１１６】
＜フィルタの抗菌性試験２＞
１ｍＬ当たり約１０5個の黄色ブドウ球菌（ＮＢＲＣ１３２７６）を含んだ菌液を準備し、その０．１ｍＬをフィルタＦＡ１上に噴霧した。室温で５分間に亘って放置した後、フィルタＦＡ１に付着している大腸菌を１０ｍＬの緩衝液で洗い流した。ここでは、ｐＨ値が４の緩衝液を使用した。次いで、緩衝液によって洗い流した大腸菌をＳＣＤ寒天培地に塗沫した。そして、３０℃で２４時間に亘って培養し、形成されたコロニーの数から黄色ブドウ球菌の数を求めた。
【０１１７】
また、フィルタＦＡ１の代わりにフィルタＦＢ１を用いたこと以外は、上述したのと同様の抗菌性試験を行った。
これらの結果を下記表５に纏める。
【０１１８】
【表５】
【０１１９】
表５において、「S.aureus生存率」は、フィルタＦＢ１を用いた場合に得られた結果を基準とした黄色ブドウ球菌数の相対値である。
【０１２０】
表５に示すように、Ｃ１２Ａ７を含んだフィルタＦＡ１は、フィルタＦＢ１と比較して遥かに優れた抗菌性を示した。
【０１２１】
＜水分が抗菌性に及ぼす影響＞
抗菌剤Ａ１を十分に乾燥させ、その０．５ｇに約１０4個の大腸菌を接触させた。室温で５分間に亘って放置した後、これを緩衝液中に懸濁させた。ここでは、ｐＨ値が４の緩衝液を使用した。次いで、抗菌剤を沈降させ、この液の上澄みの一部を、ＳＣＤ寒天培地に塗布した。続いて、３０℃で２４時間に亘る培養を行い、形成されたコロニーの数から大腸菌の数を求めた。
【０１２２】
また、大腸菌に接触させる前に抗菌剤Ａ１を含水させたこと以外は、これと同様の試験を行った。ここでは、抗菌剤Ａ１の含水量は、抗菌剤Ａ１に対して０．２、１．０、５．０及び１０．０質量％とした。
これらの結果を下記表６に纏める。
【０１２３】
【表６】
【０１２４】
表６において、「Ｎ．Ｄ．」は、大腸菌を検出できなかったこと、即ち、大腸菌の数が２００個以下であったことを表している。
【０１２５】
表６に示すように、Ｃ１２Ａ７は、水分の存在下では、水分の不存在下と比較して、遥かに優れた抗菌性を示した。具体的には、Ｃ１２Ａ７の含水量が０．２質量％と少ない場合であっても、含水量を０質量％とした場合と比較して、Ｃ１２Ａ７の抗菌性は向上した。そして、Ｃ１２Ａ７の含水量を１．０質量％以上としたＣ１２Ａ７は、極めて優れた抗菌性を示した。
【０１２６】
＜フィルタＦＡ５乃至ＦＡ８及びＦＢ７の作成＞
フィルタＦＡ１の製造において使用したのと同様の不織布上に抗菌剤Ａ１を均一に散布した。ここでは、抗菌剤Ａ１は、不織布の単位面積当たりの量が０．４１ｍｇ／ｃｍ2となるように散布した。次いで、これに１００℃乃至１５０℃の熱処理を施して、抗菌剤Ａ１を不織布に接着させることにより、フィルタを得た。以下、このフィルタを「フィルタＦＡ５」と呼ぶ。
【０１２７】
抗菌剤Ａ１を不織布の単位面積当たりの量が０．８０ｍｇ／ｃｍ2、１．６０ｍｇ／ｃｍ2、及び２．７２ｍｇ／ｃｍ2となるように散布したこと以外は、フィルタＦＡ５について上述したのと同様の方法により、フィルタを作成した。以下、抗菌剤Ａ１の散布量を０．８０ｍｇ／ｃｍ2としたフィルタを「フィルタＦＡ６」と呼び、抗菌剤Ａ１の散布量を１．６０ｍｇ／ｃｍ2としたフィルタを「フィルタＦＡ７」と呼び、抗菌剤Ａ１の散布量を２．７２ｍｇ／ｃｍ2としたフィルタを「フィルタＦＡ８」と呼ぶ。
【０１２８】
また、抗菌剤Ａ１を省略したこと以外は、フィルタＦＡ５について上述したのと同様の方法により、フィルタを作成した。以下、このフィルタを「フィルタＦＢ７」と呼ぶ。
【０１２９】
＜Ｃ１２Ａ７の量がフィルタの抗菌性に及ぼす影響２＞
フィルタＦＡ５を約５ｍｍ×５ｍｍの寸法へと断片化した。これら断片化したフィルタＦＡ５を、不織布の質量が３ｇとなるように量り取り、直系が１４．２ｃｍの円盤上に広げた。そして、大腸菌（ＮＢＲＣ３９７２）を含んだ菌液を準備し、フィルタＦＡ５の断片上に２５μＬの菌液を噴霧した。室温で２分間に亘って放置した後、フィルタＦＡ５の断片に付着している大腸菌を５０ｍＬの緩衝液で洗い流した。ここでは、５０ｍＭのクエン酸緩衝液を使用した。次いで、緩衝液によって洗い流した大腸菌をＳＣＤ寒天培地に塗沫した。そして、３０℃で２４時間に亘って培養し、形成されたコロニーの数から大腸菌の数を求めた。
【０１３０】
次に、菌液の噴霧量を３０μＬ及び３５μＬとしたこと以外は、上述したのと同様の抗菌性試験を行った。そして、菌液の噴霧量を２５μＬ、３０μＬ及び３５μＬとした場合に得られた大腸菌の数を相加平均し、これを用いて大腸菌の生存率を算出した。なお、噴霧量を２５μＬ乃至３５μＬとすることは、不織布に対して０．８３質量％乃至１．１７質量％の水分を大腸菌とともに供給していることに相当している。
【０１３１】
また、フィルタＦＡ５の代わりにフィルタＦＡ６乃至ＦＡ８及びＦＢ７を使用したこと以外は、上述したのと同様の抗菌性試験を行った。そして、フィルタＦＡ６乃至ＦＡ８及びＦＢ７の各々について、菌液の噴霧量を２５μＬ、３０μＬ及び３５μＬとした場合に得られた大腸菌の数を相加平均し、これを用いて大腸菌の生存率を算出した。
【０１３２】
下記表７に、使用した菌液の量と、その菌液が含んでいた大腸菌の数とを纏める。また、フィルタＦＡ５乃至ＦＡ８及びＦＢ７の各々について得られた試験結果を、下記表８と図７とに纏める。
【０１３３】
【表７】
【０１３４】
【表８】
【０１３５】
表８において、「E.coli生存率」は、上記の相加平均によって得られた大腸菌数と、３０μＬの菌液が含んでいた大腸菌の数との比である。
【０１３６】
表８及び図７に示すように、フィルタ基材にＣ１２Ａ７を担持させた場合、フィルタ基材にＣ１２Ａ７を担持させなかった場合と比較して、大腸菌の生存率を低くすることができた。特に、Ｃ１２Ａ７の担持量を約２．７ｍｇ／ｃｍ2とした場合、フィルタ基材にＣ１２Ａ７を担持させなかった場合と比較して、大腸菌の生存率を著しく低くすることができた。
【０１３７】
＜Ｃ１２Ａ７と他の抗菌剤との性能の比較＞
まず、比較のために、以下の試験を行った。
５ｍＬの生理食塩水に２０μＬの菌液を添加して、それらを混和させた。ここでは、大腸菌（ＮＢＲＣ３９７２）を含んだ菌液を使用した。３０℃の温度で２０分間に亘って静置した後、この混和物の１００μＬをＳＣＤ寒天培地に塗沫した。そして、３６±１℃で２０時間に亘って培養し、形成されたコロニーの数から大腸菌の数を求めた。その結果、大腸菌の数は、約１×１０3個であった。
【０１３８】
次に、以下に記載するように、各種抗菌剤を用いて同様の試験を行った。
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１３９】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの銀粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１４０】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの酸化マグネシウム粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１４１】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの二酸化チタン粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１４２】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇのゼオライト粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
上記試験の結果を、下記表９と図８とに纏める。
【０１４３】
【表９】
【０１４４】
表９において、「E.coli生存率」は、生理食塩水を用いた場合に得られた結果を基準とした大腸菌数の相対値である。
【０１４５】
表９及び図８に示すように、Ｃ１２Ａ７を使用した場合、酸化マグネシウム、二酸化チタン及びゼオライトを使用した場合と比較して、優れた性能を達成することができた。また、Ｃ１２Ａ７を使用した場合、銀を使用した場合とほぼ同等の性能を達成することができた。
【０１４６】
＜Ｃ１２Ａ７の性能に他の抗菌剤が及ぼす影響１＞
比較のために、以下の試験を行った。
５ｍＬの生理食塩水に２０μＬの菌液を添加して、それらを混和させた。ここでは、大腸菌（ＮＢＲＣ３９７２）を含んだ菌液を使用した。３０℃の温度で２０分間に亘って静置した後、この混和物の１００μＬをＳＣＤ寒天培地に塗沫した。そして、３６±１℃で２０時間に亘って培養し、形成されたコロニーの数から大腸菌の数を求めた。
【０１４７】
また、以下に記載するように、各種抗菌剤を用いて同様の試験を行った。
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１４８】
５０ｍＬのイオン交換水に、２．５ｍｇの銀粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１４９】
５０ｍＬのイオン交換水に、２．５ｍｇの酸化マグネシウム粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１５０】
５０ｍＬのイオン交換水に、２．５ｍｇの二酸化チタン粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１５１】
５０ｍＬのイオン交換水に、２．５ｍｇのゼオライト粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１５２】
更に、以下に記載するように、Ｃ１２Ａ７と他の抗菌剤とを組み合わせて同様の試験を行った。
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と２．５ｍｇの銀粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１５３】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と２．５ｍｇの酸化マグネシウム粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１５４】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と２．５ｍｇの二酸化チタン粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１５５】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と２．５ｍｇのゼオライト粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
上記試験の結果を、下記表１０と図９とに纏める。
【０１５６】
【表１０】
【０１５７】
表１０において、「E.coli生存率」は、生理食塩水を用いた場合に得られた結果を基準とした大腸菌数の相対値である。
【０１５８】
表１０及び図９に示すように、抗菌剤の少なくとも一部としてＣ１２Ａ７を使用した場合、抗菌剤として、銀、酸化マグネシウム、二酸化チタン及びゼオライトの何れかを使用した場合と比較して、優れた性能を達成することができた。また、抗菌剤としてＣ１２Ａ７と銀又は酸化マグネシウムとを組み合わせて使用した場合、抗菌剤としてＣ１２Ａ７のみを使用した場合と比較して、優れた性能を達成することができた。
【０１５９】
＜Ｃ１２Ａ７の性能に他の抗菌剤が及ぼす影響２＞
比較のために、以下の試験を行った。
５ｍＬの生理食塩水に２０μＬの菌液を添加して、それらを混和させた。ここでは、大腸菌（ＮＢＲＣ３９７２）を含んだ菌液を使用した。３０℃の温度で２０分間に亘って静置した後、この混和物の１００μＬをＳＣＤ寒天培地に塗沫した。そして、３６±１℃で２０時間に亘って培養し、形成されたコロニーの数から大腸菌の数を求めた。
【０１６０】
また、以下に記載するように、各種抗菌剤を用いて同様の試験を行った。
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６１】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの銀粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６２】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの酸化マグネシウム粉末を加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６３】
更に、以下に記載するように、Ｃ１２Ａ７と他の抗菌剤とを組み合わせて同様の試験を行った。
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と２．５ｍｇの銀粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６４】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と１２．５ｍｇの銀粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６５】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と２５ｍｇの銀粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６６】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と２．５ｍｇの酸化マグネシウム粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６７】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と１２．５ｍｇの酸化マグネシウム粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６８】
５０ｍＬのイオン交換水に、２５ｍｇの抗菌剤Ａ１と２５ｍｇの酸化マグネシウム粉末とを加えた。これを十分に攪拌した後、２時間に亘って静置した。これによって得られた上澄み液の５ｍＬを生理食塩水の代わりに使用したこと以外は、上述した比較試験と同様の試験を行った。
【０１６９】
上記試験の結果を、下記表１１と図１０とに纏める。
【表１１】
【０１７０】
表１１において、「E.coli生存率」は、生理食塩水を用いた場合に得られた結果を基準とした大腸菌数の相対値である。
【０１７１】
表１１及び図１０に示すように、Ｃ１２Ａ７と銀とを組み合わせた場合、銀の添加量を多くすると、抗菌性が向上した。他方、Ｃ１２Ａ７と酸化マグネシウムとを組み合わせた場合、酸化マグネシウムの添加量が少ない場合には、抗菌性は殆ど向上せず、酸化マグネシウムの添加量を２５０ｐｐｍ及び５００ｐｐｍとした場合に、抗菌剤としてＣ１２Ａ７のみを使用した場合と比較して優れた抗菌性を達成できた。
【符号の説明】
【０１７２】
１…自動車、１０…車両本体、２０…空気調和装置、２０１…コンデンサ、２０２…コンプレッサ、２０３…レシーバタンク、２０４…エアフィルタ、２０５…ブロワ、２０６…クーラユニット、２０７…フィルタユニット、２０８…ヒータユニット、２１０…エアダクト、２１０ａ…吸い込み口、２１０ｂ…吸い込み口、２１０ｃ…吹き出し口、２１０ｄ…吹き出し口、２１０ｅ…吹き出し口、２１０ｆ…排水口、２２０ａ…ダンパ、２２０ｂ…ダンパ、２２０ｃ…ダンパ、２２０ｄ…ダンパ、２２０ｅ…ダンパ、２０７１…エアフィルタ、２０７１ａ…フィルタ材、２０７１ａ１…フィルタ基材、２０７１ａ２…抗菌剤、２０７１ｂ…表層材、２０７２…吸水性フィルタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタ基材と、前記フィルタ基材に担持され、マイエナイト構造を有する化合物とを含んだエアフィルタと、
前記エアフィルタに水を供給する水供給機構と
を具備した空気清浄装置。
【請求項２】
前記水供給機構は、冷媒と空気との間で熱交換させて、前記空気が含んでいる水蒸気を液体としての水へと凝縮させる熱交換器を含み、凝縮した前記水を前記フィルタに供給する請求項１に記載の空気清浄装置。
【請求項３】
前記水供給機構は、前記空気を前記熱交換器及び前記フィルタへとこの順に供給する送風機を更に含み、凝縮した前記水を前記空気の流れに同伴させることによって前記フィルタに水を供給する請求項２に記載の空気清浄装置。
【請求項４】
前記エアフィルタと比較してより高い親水性を示し、一方の主面が前記エアフィルタの前記空気が供給される主面と接触している吸水性フィルタを更に具備した請求項３に記載の空気清浄装置。
【請求項５】
自動推進車両用である請求項１乃至４の何れか１項に記載の空気清浄装置。
【請求項６】
フィルタ基材と、前記フィルタ基材に担持され、マイエナイト構造を有する化合物とを含んだエアフィルタと、
一方の主面が前記エアフィルタの一方の主面と接触している吸水性フィルタと
を備えたフィルタユニット。
【請求項１】
フィルタ基材と、前記フィルタ基材に担持され、マイエナイト構造を有する化合物とを含んだエアフィルタと、
前記エアフィルタに水を供給する水供給機構と
を具備した空気清浄装置。
【請求項２】
前記水供給機構は、冷媒と空気との間で熱交換させて、前記空気が含んでいる水蒸気を液体としての水へと凝縮させる熱交換器を含み、凝縮した前記水を前記フィルタに供給する請求項１に記載の空気清浄装置。
【請求項３】
前記水供給機構は、前記空気を前記熱交換器及び前記フィルタへとこの順に供給する送風機を更に含み、凝縮した前記水を前記空気の流れに同伴させることによって前記フィルタに水を供給する請求項２に記載の空気清浄装置。
【請求項４】
前記エアフィルタと比較してより高い親水性を示し、一方の主面が前記エアフィルタの前記空気が供給される主面と接触している吸水性フィルタを更に具備した請求項３に記載の空気清浄装置。
【請求項５】
自動推進車両用である請求項１乃至４の何れか１項に記載の空気清浄装置。
【請求項６】
フィルタ基材と、前記フィルタ基材に担持され、マイエナイト構造を有する化合物とを含んだエアフィルタと、
一方の主面が前記エアフィルタの一方の主面と接触している吸水性フィルタと
を備えたフィルタユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２５２７９（Ｐ２０１２−２５２７９Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６６２３９（Ｐ２０１０−１６６２３９）
【出願日】平成２２年７月２３日（２０１０．７．２３）
【出願人】（５０３２１０７４０）株式会社Ｏｘｙ Ｊａｐａｎ (12)
【出願人】（５１０１９５５８２）雙寶有限公司 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２３日（２０１０．７．２３）
【出願人】（５０３２１０７４０）株式会社Ｏｘｙ Ｊａｐａｎ (12)
【出願人】（５１０１９５５８２）雙寶有限公司 (2)
【Ｆターム（参考）】
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