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空気清浄機とプラズマクラスターイオンの関係

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空気清浄機 - コンテンツ

空気清浄機とは

空気清浄機（くうきせいじょうき、英語 home air cleaner）とは、空気中に浮遊する目に見えない細かい粒子（花粉やハウスダスト等）や臭い（ペットや調理時等の臭い等）を取り除くことを目的としている空調家電製品である。空気清浄器と表記することもある。
空気中の微粒子や粉塵を除去することを主な目的とするのものは集塵機、においの除去を主な目的とするものは脱臭機と呼び分けることが多い。一般にいわれる空気清浄機は、微粒子とにおいの両方をバランスよくきれいにすることを目的としたものといえる。

空気清浄機の歴史と概説

空気清浄機の歴史は19世紀はじめの産業革命当時のイギリスから始まったという。当時のエネルギー源は主に石炭であり、それを燃やすことによって出る煤煙の除去を目的として作られたと伝えられる。
それまで、空気を清浄にすることは換気によっていたが、清浄な空気を取り入れるべき場所も汚染されはじめたため、能動的に空中の汚染物質を取り除く必要に迫られたということである。
一方、日本における初の空気清浄機（フィルターを備えたもの）は1962年ごろに出始めたと伝えられている。ときあたかも高度経済成長期の真っ只中であり、四日市喘息などの大気汚染による公害が社会問題となる前夜である。これはイギリスにおけるロンドンスモッグ事件の前夜ともいえる時期に空気清浄機が出てきたことと符合する。
もちろん現在でもそうしたいわゆる大気汚染物質の除去のために用いられることも多いが、1980年ごろからは、これもやはり社会問題化した花粉症のために使われることが多くなった（高気密化した住宅における喫煙等の問題もある）。しかし、近年のように多くの人が使うようになってきたのは、1990年ごろからである。
これは、花粉症のさらなる社会問題化や、そうしたことにより企業が積極的に宣伝を行いはじめたこととも無関係ではない。実際に過去の製品よりも優良なものが市場に投入されてはきたが、そのいっぽうで、現在ではほとんど効果がないとされるイオン式（後述）の空気清浄機も多く出まわり、コンパクトであることなどさまざまな理由と、その誇大な宣伝に踊らされて多くの市民がそれらを購入し、押入れの肥やしを増やした。
当時はその方式の呼び名も統一されておらず、電気工業会では「空気清浄機にはファン式とイオン式がある」などというように、わかりやすく説明するように広報などを行った。さらに、この装置を使用すると自宅の部屋がクリーンルームのようになる、あるいはシックハウスの原因物質もすべて除去できるなどという、現在では誇大広告としか言えない宣伝もやり放題の時期ではあった。空気清浄機バブルといってよいであろう。
しかし、混乱期の幕は思うより早く閉じた。誇大広告の疑いが濃い宣伝は当局による指導や自粛のためにほとんど姿を消し、ほぼ「誇大広告合戦」といってよいほどの宣伝を繰り返していた企業2社にも、公正取引委員会より不当表示として排除命令が出された（うち、1社は審判を行ったが、結局訴えは棄却した）。これをきっかけとして、事実上イオン式は市場から消えることになる。
タイミングを合わせるかのように、現在でも主流となっているHEPAフィルターを用いた高性能なファン式清浄機が一般化し始め、さらに高性能化をねらったULPAフィルターのものも出てきはじめた（ただ、これは過剰性能であり、近年ではあまりない）。風量も豊富で、花粉やハウスダスト等の比較的落下しやすいサイズの微粒子の集塵に対しても、実用になるものが増え出した。
さらに2000年代に入ると、煙草の煙や花粉などだけではなく、カビや雑菌の除菌を目的とした需要が増え出した。「抗菌」のキーワードで語られる衛生ブームに、空気清浄機も乗ることに成功したのである（その少し前からのマイナスイオンブームの影響もある）。
2003年の空気清浄機の普及率はおよそ23%とされ、これは10年前の2倍以上となっている。ただ、毎年のように前年出荷を上回る成長を続けてきたが、スギ花粉飛散量が著しく少なかった2004年（2003年度）は前年を下回った。さまざまな需要があるとはいえ、やはり花粉症対策としての需要が大きい証拠といえる。
ここ数年の家庭用空気清浄機の動きとしては、従来の業務用を凌駕するほどの大風量タイプが出始めているのが特筆できる。また、抗菌だけではなく、各種アレルゲンの分解・除去などを行うと称するものも増えており、空調家電というより、さながら健康家電と呼んだほうがいいほどの状況になりつつある。だが、ある関連企業2社が販売を一本化してモデル数を縮小するなどもあり、一時期のような店頭に並びきれないほどの豊富な機種数は整理統合されていく傾向がみられる。

空気清浄機 - 方式

家電の業界においては、ファン式とイオン式というように分類されてきたが、現在ではその性能の低さゆえ大手家電企業はイオン式から撤退している。原理の単純さと製作の容易さから、一時はオーディオメーカーも作っていたが、国民生活センターによるテスト等で性能の低さが明らかになり、また、イオン式を販売していた企業の広告が不当表示として排除命令を受けたことが決定打となって、さらなる消費者の買い控えの後押しをしたとみられる。
現在でも残るイオン式空気清浄機は、通信販売やインターネット上での販売など、限られた販売方法によって売られていることが多い。家電店ではほとんど見かけない。
現在ではこうした実状に合わない分類はほとんど行われておらず、家電店で販売されるものもほぼ100%がファン式のため、そのフィルターの違いや各種の付加機能を表示して説明を行うことが多い。現状にそくし、かつ一般市民にわかりやすい分類や呼称、また性能表示が求められる。

ファン式空気清浄機

ファン式は現在の主流となっている方式で、扇風機やエアコンと同じようにファンによって強制的に空気を吸い込んで、フィルターで濾過し、きれいになった空気を吹き出す方式である。使われるファンは、空気の押し出しに向くプロペラファン（扇風機などのファン）ではなく、吸い込みに適するシロッコファン（天井据付式の換気扇などに使われる）である。クロスフローファンを採用した機種もある。一昔前なら業務用として使われるような風量の豊富なものが多く出てくるようになった。
多くのファン式空気清浄機は、HEPA（ヘパ）と呼ばれる目の細かい不織布のフィルターで微粒子を集塵・濾過し、においについては活性炭で吸着する方法をとる。なかには、イオン式と同様な原理の電気集塵（多くはプラズマと呼ばれる）を併用しているものがある。放電部分で発生するプラズマ（低温プラズマ。実体は各種のラジカルである）を消臭やバクテリア・アレルゲンの分解に用いている機種もある。活性炭ではなく二酸化チタンなどの光触媒による消臭を採用している機種や、HEPAよりも目の細かいフィルターであるULPA（ウルパ）を採用したものもある。
なお、HEPA、ULPAともに、クリーンルーム用の清浄機に使われるような高性能フィルターである。HEPAよりランクが落ちるものは一般に高性能フィルターと呼ばれ、フィルターの繊維そのものが静電気を帯び、効率的に粉塵等を集塵できる静電フィルターなどがよく使われる。さらにグレードが下がると、ファイバーフィルターと呼ばれる高密度不織布等のフィルターが使われる。特殊な用途でなければ、一般に多く使われているHEPAで十分な性能が得られる。家庭用空気清浄機においてはULPAは過剰性能であり、それよりも風量を大きくしたほうが実効が高いため、近年は採用する機種はあまりない（その、風量を大きくする面においても、ULPAは空気抵抗が大きいため不利である）。
イオン式に比べて本体サイズおよび消費電力が大きく、騒音の点でも不利である。フィルターが汚れると交換しなくてはならない（ただし、交換不要の集塵フィルターを採用したモデルも出始めてきた）ため、ランニングコストもかかる。しかし、大風量運転時の騒音はしかたのないことであり、逆に微弱・静音運転のときの消費電力と騒音は、モーターにインバータ制御を採用した高級モデルであれば、イオン式と同等かそれ以下である。多くのものは風量のコントロールが可能であり、ほこりやにおいのセンサー、タイマー、リモコンなどを備えたものもある。マイコンを内蔵し、プログラムにしたがって各種の自動運転が可能なものも多い。
なお、家庭用清浄機で表示されている集塵効率などはフィルター単体の理論値・規格値であり、清浄機の性能を必ずしも表してはいない。クリーンルーム・クリーンブースなどに用いられる業務用や医療向けなどの特殊用途のものは、清浄機を使用したときの実際の性能を表示しているものがある（実際のクリーンルームは部屋の設計に清浄機が組み込まれており、単体の清浄機を使うことはあまりない）。

電機集塵式空気清浄機

業務用（とくに工業用）向けとしては、「汚れたフィルター」という産業廃棄物が発生しない電気集塵の空気清浄機（集塵機）が多く使われる。放電を利用するという点ではイオン式と同様だが、多くは電極の正負が逆であり、集塵効率を高めるため電極の数も多く、粉塵を帯電させる部分と集塵する部分が分かれている多段式となっている。イオン式とは異なり、通常はファンを用いている（よって、ファン式ではある）。放電に伴ってプラズマが発生することから、家庭向けではプラズマ式と呼ばれることが多い。基本的に電極を洗って再生使用するため、ランニングコストは低い。
イオン式と同様、これだけでは集塵のみの効果しかないが、脱臭フィルターを備えたものが家庭用としても販売されていた。現在はない。フィルターを用いたファン式の清浄機に、簡単な構造の電気集塵が併用されている場合がある（この併用タイプを現在では電気集塵と呼ぶことが多い）。エアコンに使われていることもある。
原理的にはフィルターを用いた清浄機よりも細かな粒子を集塵することができるが、すべてを集塵できるわけではない。すなわち、素通りしてしまうものもある。風量や粒子径によっても異なるが、一般に集塵効率はHEPAなどのフィルターを用いるものよりもよくない。よって、ファンなど本体内部も汚れやすい。ランニングコストが低くとも、手入れには手間がかかることは承知しておくべきである。
ちなみに、こうした集塵のみの方式に着目して分類すると、上記のファン式の清浄機（HEPAなどのフィルターを用いるもの）は、電気集塵に対して機械集塵と呼ばれる。フィルター式、またはフィルター集塵式ともいわれる。前述のプラズマなどを含め、こうした呼び分けが消費者の混乱を招いている。
そのほか、さまざまな特殊な仕組み・性能・付加機能を持たせたものがある。加湿器、除湿乾燥機、ファンヒーター、エアコンなどに空気清浄機能をもたせたものも多い。珍しいものでは、パソコンのベイに内蔵するものもある。
なお、加湿器の仕組みによっては、もともとある程度の空気清浄効果が期待できるものもある。

空気清浄機とプラズマクラスターイオンの関係

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電機集塵式空気清浄機

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