図解 空気清浄機の正しい選び方、使い方、メンテ、修理、買取、処分

空気清浄機とは? 英語:Air cleaner

 空気清浄機は、空気中に浮遊する目に見えない細かい粒子やニオイ(花粉、ハウスダストなどの粒子、ペットや料理のニオイなど)を集じん、脱臭する装置である。住宅の高気密化、健康志向の高まりに伴い、室内空気の浄化ニーズが拡大し、需要が伸びている。最近では、粒子やニオイを捕集するだけでなくイオンを発生拡散させて脱臭やアレル物質の除去、抗菌・抗ウイルス効果を備えたものもある。また、加湿器との複合機も販売されている。さらに加湿、除湿、空気清浄の機能を備えた複合機もある。

 

 

 空気清浄機の歴史

空気清浄機の開発はイギリスの産業革命の時代です。石炭がメインのエネルギーだったので空気が汚染されて大きな社会問題になり、その対策として空気清浄機は、作られたといいます。

空気清浄機が日本で始めて世の中に出たのは、昭和35年ごろです。このころは日本も産業革命と同様、高度成長期の真只中であり、大気汚染がおおきな問題としてクローズアップされてきていました、東京オリンピックも控え色々な空気清浄機が製造、販売されるようになりました。

その後は、空気清浄機は空気をコントロールする機械として、加湿器、除湿機などに発展していきました。最近ではその空気清浄、除湿、加湿機能がひとつになった機種も発売され、新型インフルエンザや花粉対策に対する需要も増え、ますます身近な電化製品になってきており、一家に一台から一部屋一台の時代に突入しつつあります。

 

一方、集じん・脱臭のみに注力した空気清浄機・単機能タイプも次々に登場。さらに、フィルター交換不要タイプと、定期的に交換するタイプもあるなど、ますます選択肢が増えつつあります。

 

 

空気清浄機の原理、構造、種類、しくみ

 空気清浄機の構造は、パネル・集じんフィルター・脱臭フィルター・ファンで構成されているものが一般的で、本体内に設けたファンにより強制的に空気を吸い込み、各フィルターで空気の汚れを取る。また、高圧放電によりチリやホコリを帯電させ集じん極に捕集するものや、帯電したチリやホコリを集じんフィルターで捕集するものもある。

空気清浄機 機機械式(ファン式)

図に示すように、ファンで室内の空気を循環させ、数層のフィルターにより、大きいチリから粒子の小さなホコリまで除去し清浄する。構造は簡単で、ファンにより汚れた空気が幾層かのフィルターを通過し、空気が循環することにより、清浄、脱臭する。現在販売されている家庭用空気清浄機は、ほとんどこの方式である。 


1)
空気清浄機各部の機能

①プレフィルター

 比較的大きなごみを除去するフィルター。

②抗菌フィルター

 カテキンなど菌やウイルスの繁殖を抑える処理を施したフィルターで集じんも行う。

③集じんフィルター

 静電気を帯電させた繊維材により捕集する静電フィルターや、細い繊維層で物理的に捕集するガラス繊維フィルターなどがあり、微細粒子が捕集できる集塵効率の高いフィルターである。クリーンルームのメインフィルターとして使用されているHEPA ※1 フィルターを採用した製品もある。

④脱臭フィルター

一般的には、活性炭により、ニオイを吸着させる。活性炭は化学処理を施し、さまざまなニオイに対応させている。光触媒(酸化チタン)に紫外線を当て水分を反応させてOHラジカル※2を発生させニオイにおい成分を分解したり、菌、ウイルス、アレルギー物質などを分解抑制する方式などある。

⑤イオン発生装置

 イオン※3や水に包まれたイオンを発生させて、空気中に拡散させ、浮遊している汚れを浄化する。発生方式や、イオンや水に包まれたイオンなどの呼称は各社さまざまである。イオンや水に包まれたイオンなどに含まれるOHラジカルは、酸化力が非常に強く、空気中に浮遊している菌、ウイルス、アレルギー物質などの分解抑制や、ニオイにおい成分を分解し脱臭するなどの特長かおる。発生方式は、高電圧の電極に、供給した水や空気中の水分を反応させる。

 各種フィルターは使用時間経過とともに汚れて効果が低下するが、交換時期は集じんフィルターで2~10年のものもある、集塵じんフィルターや脱臭フィルターは水洗いによって長く使える製品もあり、取扱説明書に従い洗うと効果が回復する。

※1: HEPA (ヘパ):HighEfficiency Particulate Airfilter の略で、JISでは0.3μmの微細粒子捕集率99.97%以上99.999%未満のフィルターを指す。

※2: OHラジカル:通常は対になっている電子が1個足りない原子や分子の状態をラジカルという。非常に酸化する力が強くほかの分子と結合して安定しようとする。OHラジカルはいわゆる活性酸素と呼ばれる分子で、最も反応性が強く酸化力が強い。接触した物質から水素原子を奪って水になる。

※3:イオン:分子または、原子で電荷を持ったものをイオンという。

 

 

空気清浄機 電気式

電気式は、高圧放電によりチリやホコリを帯電させて集じん極で捕集したり、帯電しイオン化したチリ、ホコリなどを、集じんフィルター(帯電処理したフィルター、あるいはティッシュペーパーなどの集じん紙)で捕集する。

 また、チリ、ホコリを帯電させる方式にはプラス帯電させるものとマイナス帯電させるものなどがある。 下図は、チリ、ホコリをプラス帯電させて集じんする構造図である。


1)電気式空気清浄機の集じんプロセス

  ①集じん(プレフィルター)

  大きなテリ、ホコリはプレフィルターで取り除く。

  ②イオン化

  高圧放電させることにより、目に見えない小さな煙粒子やホコリなどは、イオン化部でプラスに帯電する。

  ③集じん

 プラスに帯電した煙粒子やホコリは、マイナス極性を持たせた集じんフィルターに吸着す   る。

  ④脱臭

 ニオイは脱臭フィルターで吸着する。

 

センサーによる自動運転

 空気清浄機には各種センサーが搭載されているものがある。ニオイを検知する「ニオイセンサー」、ホコリなどの粒子を検知する[ホコリセンサー]などである。

 自動運転に設定するとこれらのセンサーが検知しか情報を元に、運転を開始したりファンの回転数を制御したり運転を停止したりする。

表センサーの検知物質(例)

 

臭いセンサー

ホコリセンサー

検知できるもの(反応するもの)

・臭い・たばこの煙、化粧品 ・アルコール・スプレー類・無臭ガスや温度 (湿度の変化に反応する場合もある)

・煙(たばこ、線香)・加湿器の蒸気・ホコリ・花粉 ・ハウスダストなどの粉じん (花粉やハウスダストなどは、たばこの煙に比べて粉じん量が非常に少ないため、反応しない場合がある)

検知できないもの(反応しないもの)

・ホコリ ・花粉・ハウスダストなど・菌やウイルスなど

・臭い・アルコール・ガス類・菌やウイルスなど

 

ホコリセンサーの動作原理

 検出領域に、ホコリやたばこの煙が入ると、発光素子からのパルス点灯の光が当たり、その反射光を受光素子で受光する。これを増幅回路で増幅し、積分回路を通して出力する。

1)センサーの動作原理

 発光ダイオードからの光(パルス点灯)は、受光素子で検出光を効率よく受光するために、レンズにより絞られている。

 ホコリの無い状態では、センサー内壁から微小の反射光を検出するが、ゼロに補正する。ホコリやたばこの煙が入った場合には、ホコリや煙粒子により発生する反射光(検出光)を受光素子で受光する。

(2)センサーの構造

 検査穴からホコリを含んだ空気がセンサー内部に入る。センサー内部は、発光用のLEDと受光用の受光素子およびレンズで構成されている。

(3)ホコリセンサーの電気回路ブロック図

 

 

ニオイセンサーの動作原理

 洗浄された「きれいな空気中」では、感ガス材料である酸化錫(Sn02)の表面に酸素が吸着する。酸素は電子親和力があるため酸化錫中の自由電子の流れを妨げ、電気抵抗が増大する。還元性ガスにセンサーがさらされると、酸化錫の表面でこれらのガスと吸着した酸素との酸化反応が起きる。その結果、酸化錫の表面に吸着していた酸素は減少して電子が動きやすくなり、電気抵抗値が減少する。この抵抗値変化を負荷抵抗を通して電圧変化として出力する。

 センサーの電気抵抗値の変化(電圧)をマイコンが判断し、自動運転の強・弱・静・停止の制御を行う。汚れが少なくなるとセンサーに付着した還元性ガスはヒーター熱(高温にすることで、ニオイ分の吸着・脱着を活性化する)により飛ばされ、元の高い抵抗値に戻る。

1)ニオイセンサーの特性

2)ニオイセンサーの構造

 外側をステンレスの金属キャップで覆い、天面の穴より、還元註ガスなどを内部に取り入れる。

表 還元性ガスー覧表

 

ガスの種類

具体例

 

炭化水素

メタン、エタン、プロパン、ブクン、ガソリンなど

ハロゲン化炭化水素

塩化メチル、塩化メチレン、塩化ビニールなど

アルコール

メタノール、エタノール、ブタノールなど

エーテル

メチルエーテル、エチルエーテルなど

ケトン

アセトン、エチルメチルケトンなど

エステル

酢酸メチル、ジメチルラミンなど

無機ガス

アンモニア、一酸化炭素、水素など

その他

水蒸気、温度変化など

 

 

集じん性能と脱臭性能

1.除去できる粉塵じん

 集じんできる粉じんは、カビ、ウィルス、菌、ダニの死がい、ホコリ、花粉、たばこの煙などで、機種により集じんできない粉じんもある。たばこの煙に含まれる一酸化炭素は除去できないので、換気が必要である。建材から発生する化学物質や、飼っているペットのニオイなどは常に発生しており、すべて除去できるわけではない。

 除去できないものに対して、業界ではカタログに統一表示として、下記の文章を表示している。

 <カタログの統一表示>

 「たばこの有害物質(一酸化炭素など)は除去できません。常時発生し続けるニオイ成分

(建材臭・ペット臭など)はすべて除去できるわけではありません」。

2.集じん性能と脱臭性能

 集じん性能と脱臭性能は、社団法人日本電機工業会(JEMA)規格JEM1467により、次

のように決められている。

(1)集じん性能

 図はたばこの煙、花粉などの粒子径と、空気清浄機で捕集可能な範囲を示したものである。集じん効率の測定には、たばこの煙が平均0.3μmと粒子径が小さいので、試験粉じんとして採用しており、その初期の集じん効率を70%以上と規定している。


2)脱臭性能

 また、脱臭については、ペット臭、生ごみ臭、たばこ臭や有害物質といわれている窒素酸化物、ホルムアルデヒドなどの脱臭ができるが、これも機種により一部脱臭できないものがある。脱臭性能測定は、ニオイの発生量が多いたばこを試験臭として用い、初期の除去率を50%以上と規定している。

(3)適用床面積の目安

 空気清浄機を選ぶ目安の1つは部屋の床面積である。これは、たばこ5本を吸ったときに相当する空気の汚れを、30分できれいにできる広さを表している。適用床面積は自然換気回数0回/時間)の条件下において、粉じん濃度1.25mg/m3の空気の汚れを、30分でビル衛生管理法に定める0.15mg/m3まで清浄できる部屋の大きさを基準に算出している。

 ・例:18畳以下…18畳の部屋を30分で上記条件を満たす機種

 

 

空気清浄機 カタログ用語

公益社団法人全国家庭電気製品公正取引協議会では、「菌」などの抑制に関する用語について、定義およびイ吏用基準を定めている。

用語

定義

使用基準

滅菌

微生物を完全に死滅させること。

使用禁止

消毒

微生物のうち、病原性のあるものをすべて殺滅、除去してしまうこと。

殺菌

微生物を死滅させること。

殺菌された状態の確認を公的機関で行い、カタログなどに根拠を付記すること。製品の全てが殺菌処理されていないものに関し、製品名、愛称などのものには冠を使用しない。

除菌

ある物質または限られたより微生物を除去すること。

効果の確認を公的機関で行い、カタログなどに根拠を付記すること。製品の全てが抗菌処理されていないものに関し、製品名、愛称などのものには冠を使用しない。

抗菌

微生物の発生、生育、増殖を抑制することをいい、細菌のみを対象とする。機器の抗菌加工における抗菌の定義は、JIS Z 2801による.

防カビ

カビの発生、生育、増殖を抑制することをいい、カビのみを対象とする。

抗ウイルス

ウイルスの活動を抑制することをいい、ウイルスのみを対象とする。

効果の確認を公的機関で行い、カタログなどに根拠を付記すること。製品名、愛称などのものには冠を使用しない。

 

 

 

日本工業規格 JIS C 9615 -1995 空気清浄機

解説概要:英語:Air cleaners

この規格は,主に一般家庭,事務所などに設置して空気中に浮遊する粉じんを捕集し,又は粉じん捕集と併せてガス除去を行うために用いる定格電圧 300V 以下で,定格周波数50Hz 又は 60Hz 及び 50/60Hz 共用の送風機内蔵の空気清浄機について規定する。

その他の詳細は下記のサイトを参考にして下さい。

JISC日本工業標準調査会サイト

空気清浄機の日本工業規格は JIS C 9615 -1995です。JISC日本工業標準調査会サイト内のJIS検索から内容が閲覧可能です。(但し印刷不可)

*現在はIEインターネット エクスプローラーのみ閲覧可。

kikakurui.com |JIS規格票をHTML化したサイト

空気清浄機の日本工業規格 JIS C 9615 -1995 が全文、閲覧、印刷可能です。(但し図、イラスト含まず)

空気清浄機

 

空気清浄機の選び方 ポイント

空気清浄機 床面積容量、サイズ

最も重要な選択ポイント、部屋のおおきさ別に、大きさを選択する。小さいサイズでは効果が少ないですが、逆に大きすぎても問題があります。

空気清浄機は空気を吸い込む風量によって効果の得られる広さが変わります。スペックに書かれている「適用床面積」は、30分かけて空気をきれいにできる能力で、実際に使用する部屋の面積の2~3倍のものを選ぶと、より早く空気の汚れを取り除くことができます。使用する部屋の面積によっては、2台設置したほうがよい場合もあります。

 

空気清浄機の多機能

空気清浄機には、室内の空気を集めてきれいにする基本的な製品のほか、加湿機能を備えた製品やニオイの除去に特化した脱臭機、イオンを発生させて室内の除菌・消臭が可能なイオン発生機などがあります。

加湿空気清浄機

水分を空気中に放出し湿度を上げる機能を搭載しています。乾燥する冬期には風邪やインフルエンザ予防効果が期待されています。


 

 

脱臭空気清浄機

活性炭などを使用した脱臭フィルターやアンモニアに強い触媒を装備し、脱臭性能を強化しています。フィルターの交換が不要の製品もあります。


 

 

イオン発生 空気清浄機

イオンを放出させて、除菌・消臭することができる製品。トイレの照明器具にプラズマクラスターイオンを搭載したシャープの製品が話題となっています。


 

 

空気清浄機のランニングコスト

空気清浄機などフィルターを搭載している家電は、電気代の他にもランニングコストがかなりな価格でかかります。

電気代は約700円/月

空気清浄機だけの運転なら1時間1円以下と、かなり省エネです。加湿機能付きの場合でも気化式を採用しているので、1時間1円前後と電気代に大きな差はありません。

フィルター交換費用が高額

空気清浄機のフィルターの交換が必要な機種では、買い替えのコストが必要となります。機種によりフィルターの価格は違いますが5000~1万円超えと比較的高価です。

特に、加湿機能付きの場合、フィルターは「集じん・脱臭・加湿」3つのフィルターが内臓されています。最近はランニングコストが抑えられるフィルター交換不要タイプは人気を集めています。

 

 

空気清浄機のメーカー別 比較 カカクコム トレンドサーチから引用

シャープ、ダイキン、パナソニックの3社が主力のメーカーです。

順位

  1. メーカー

シェア率

平均販売価格

1

  1. シャープ

28.98%

21,858円

2

  1. ダイキン

28.81%

40,047円

3

  1. パナソニック

17.58%

23,007円

 

 

空気清浄機の上手な使い方 

 空気清浄機 設置場所

夏場はエアコンの下、冬は逆にエアコンと対面する壁側に置くのがベストです。

空気清浄機で大切なのは循環する空気の流れ、気流を作り、その中に花粉やカビ菌、ハウスダスト、微細な塵やホコリなどを乗せることです。スムーズかつ効率的な循環気流をつくるためには他の空調機器=エアコン、扇風機、サキュレーターを利用します。

■冬場の空気清浄機 使い方

冬は冷たい空気は床に溜まっているのでエアコンの風は下に向かって排出されます。暖房機器としてエアコンを使っている場合なら、エアコンの向かい側に空気清浄機を置くのが効果的です、なぜなら、暖房時の気流はなるべく足元を暖めることができるように、グッと下のほうにむけて吹き出しているからです。

逆にエアコンの真下に空気清浄機が置かれていると、エアコンから吹き出される温風と空気清浄機からの風がぶつかり合い、循環気流が発生しません。

■夏場の空気清浄機 使い方

夏場に空気清浄機を効果的に使う場合はエアコンの真下のほうが循環がよいことになります。夏場のエアコンの風の向きは暑い空気は天井側に漂っている為、エアコンの風は天井と平行に排出されます。


 

 

空気清浄機 使い方 ポイント

① お部屋の空気を効率よく循環させるために、吸気口や吹出口をふさがないよう、本体の左右と上方を壁や家具、カーテンなどから約60cm以上離して設置してください。後方の壁からは、約3cm以上離せば効率よくご使用いただけます。


画像出典先:シャープ

②映像の乱れや雑音の原因をつくらないために、テレビやラジオから1メートル以上離してください。 また、テレビやラジオなどと一緒のコンセントに電源プラグを差し込まないでください。


 

③花粉やホコリを除去したい時、花粉やホコリは床近くに舞い落ちやすいため、本体をお部屋の平らな床に設置することをおすすめします。


④燃焼器具から発生する一酸化炭素や二酸化炭素は、除去できないので換気が必要である。

⑤フィルターは、定期的に清掃、交換する。清掃や交換時期は、フィルターの種類により異なるので、取扱説明書に従う。取扱説明書に記載されているフィルターの交換時期は標準的な条件でのものなので、交換時期になっていなくても臭気が取れなくなったり、集じんフィルターが基準以上に汚れたら交換する。

⑥電気式は、放電部を定期的に清掃する。

 特に電気式は、高圧放電を行っているが、方式により清掃方法が異なるので取扱説明書に従い清掃する。

⑦機械油など油成分が浮遊している場所では使用しない。

⑧浴室など湿気の多い場所で使用しない。

 

 

空気清浄機の簡単な手入れ、清掃

定期的にやればそれほど汚れがたまらないので、簡単にでき、電気代の節約にもなります。お手入れする際は、かならずコンセントからプラグを抜いてください。

集塵フィルターの掃除

集塵フィルターが目詰まりしていると乾燥効率が悪くなり、電気代もムダにかかります。フィルターの掃除はこまめに行いましょう。

また、定期的に分解掃除もしくは掃除機にホースを取り付けて内部のゴミを吸い取りましょう。

掃除してもゴミがとれなくなったら新しいフィルターと交換しましょう。


 

 

 

脱臭フィィルターの掃除

・ニオイがとれにくいときや、吹出口よりニオイがするときに脱臭フィルターの表面に付着しているホコリ等をフィルターを傷付けないように、軽く掃除機で吸い取ってください。

・ニオイがとれにくい場合は、ウーロン茶に10分程度つけ置き洗いし、十分にすすいでください。


空気乾燥機  放電部 清掃

ユニットの電極部に付いたホコリを付属のユニット清掃ブラシや、市販の綿棒で取り除くきましょう。注意としては電極部に指で触れない、電極を変形させないことです。

Figure 1 放電ユニット部の清掃

ホコリセンサー、脱臭センサーの掃除

ホコリセンサー、脱臭センサーの表面に汚れを定期的に清掃しましょう、もしそれでも効果がないときはセンサーを外して取扱説明書に記載しているとおりに掃除をしまよう。


 

 

 空気清浄機の故障診断、トラブル修理

修理上の注意

  1. 電子回路を使ったもの修理時は、必ず電源プラグをコンセントから抜いて行うこと。
  2. 性能、安全維持のため、必ずメーカー指定の部品を使用すること。
  3. 温度ヒューズや温度センサーなどの感熱部品を取り付ける場合、位置関係がずれたり、表と裏を違えたりすると正しい温度が検知できなくなる場合があるので、取り付け方はサービスマニュアルなどでよく確認する。
  4. 基板などを交換した場合、サービスマニュアルを参照して、必ず入力調整を行うこと。

⑤リード線の引き回し不具合によって、リード線のかみ込みやコネクタの接触不良が起きないようにする。

⑥修理完了後の点検

 ・部品の取り付け忘れがないか、ねじの緩み、配線の確認、引き回しを点検する。

 ・絶縁性能は、コンセントから電源プラグを抜き、電源スイッチを入れた状態で、直流500V絶縁抵抗計を用いて、電源プラグの両端子を短絡し、この両端子と外部露出金属部との開で測定し絶縁抵抗値が1MΩ以上であることを確認する。

 

 

  空気清浄機の故障事例

 故障事例1 吸い込みが弱くなった、異音。

原因:シロッコファンのモーター軸受 摩耗。

修理:。モーター軸受の交換。


 

 

故障事例2   空気清浄機 臭いがとれなくなった

原因:臭いセンサー部にゴミが付着、センサーの感度が低下、もしくはセンサーの経年変化による劣化が推定される。 

修理&対策:内部を分解して掃除機等でゴミを除去もしくは臭いセンサーの交換。


 

 

故障事例3 空気清浄機 電源が入らず

原因: ファンモーターに異常電流が流れ、ヒューズが断線。

修理&対策:ファンモーターの異常原因(粉塵、軸受焼付等)を取り除いたあとにヒューズの交換を実施。


 

 

 

空気清浄機のリサイクル料金 中古、処分

ご自宅に壊れてしまって使えない空気清浄機、あるいはもう使わない空気清浄機があったりしませんか?空気清浄機は家電リサイクル法の対象品ではありません。

一番、安くて確実なのは市のゴミ収集時に廃棄する方法です。その際は「不燃ゴミなのか粗大ゴミなのか」自治体によってルールが異なっていまのであらかじめ自治体に確認しておきましょう。

 


 

 

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