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プラズマクラスターとウイルスウォッシャーの仕組み

2009 - 11/15 [Sun] - 06:55

最近、更新がなかなかはかどりません。
反省、反省(>_<)

新型インフルエンザ(H1N1)が流行っています。
しかし強毒性の鳥インフルエンザ(H5N1)も忘れちゃいけないわけで、
これが次の新型インフルエンザになったらもっと恐ろしいことになるでしょう。
そこで今注目を集めているのが、
室内に浮遊するウイルスを退治する機能を持った空気清浄機です。

  たった数分でウイルスを99%抑制!

誰だって感染して死にたくはないので、
こんな宣伝を目にしたら思わず欲しくなってしまう\(^o^)/
中でも業界トップを走るのがシャープのプラズマクラスターですが、
三洋電機が投入したウイルスウォッシャーもなかなか好調のようです。
でも、その仕組みをご存知ですか?

というわけで。
まずは【プラズマクラスター】から調べてみましょう。
気体中の電極に高電圧をかけると放電現象が起こり、
そのエネルギーで空気中に浮遊する分子の電子が自由になります。
これを【電離】といい、
電子が飛び出せば正イオン(カチオン)、取り込まれれば負イオン(アニオン)です。
空気全体としては ±0 で電気的に中性ですが、
その内部では電子の移動が生じており、
このような電離性気体をプラズマ(plasma)と呼びます。

空気清浄機-1

シャープの説明を見てみましょう。
放電によって水分子が分解・電離し、
正イオンとしてHが生成されます。
一方、酸素分子に1電子が飛び込んで還元されると、
O2という負イオンができます。
いわゆる、スーパーオキシドアニオンと呼ばれる活性酸素に変わるわけ。
そして、それぞれのイオンには水分子が結合しているそうです。
イメージはこんな感じらしい……

空気清浄機-2

このような物体をクラスター(cluster)といい、
このクラスターが電荷を帯びているのがクラスターイオンになります。
【cluster】とはもともと「房」を意味する英語で、
そういえば【プラズマクラスター】のマークもブドウみたいなイメージですね。

ちなみに、【図】の右側の「負クラスターイオン」が、
一頃ブームになったマイナスイオンの正体らしい。
ただし”マイナスイオン”というのは化学的用語ではなく、
その実態が明確に定義されているわけでもありません。
イメージ戦略として業界は好んで用いていますが、
その効用はです。

問題はここから。
この2つのクラスターイオンが空気中に浮遊するウイルスの表面で反応し、
OHラジカル(ヒドロキシラジカル)という活性酸素が生成されると考えられています。 
これがウイルス表面のタンパク質を変性させ、
結果的に不活性化させることになるようです。 あくまでもシャープの説明
OHラジカルは最終的にH2O(水)になります。

空気清浄機-3

以上が【プラズマクラスター】の仕組みですが、
パナソニックのナノイーもほとんんど同じみたいです。
こちらは空気中の H2O に高電圧をかけ、
OHラジカルを発生させます。
これが水分子にくるまれて放出される――つまりクラスターですね。
簡単にいえば、最初からOHラジカルを生成するのが【ナノイー】で、
現場で合体してOHラジカルになるのが【プラズマクラスター】という違いでしょうか?
ただし実際には、たいして差がないように思います。
あくまでも私の感想ですが……。

さて、次は【ウイルスウォッシャー】の番です。
こちらは三洋電機が得意とする電解水技術が応用されています。
塩素消毒された水道水には塩化物イオン(Cl)が含まれているので、
これを電気分解すると次亜塩素酸(HClO)を含む水が生成されます。
これが電解水(electrolyzed water)で、
いわゆる次亜塩素酸水と考えて良いのでしょう。
このため、ウィルスウォッシャーを使うとカルキ臭が漂うことになります。

ただし次亜塩素酸水は医療の現場でも利用されてます。
それもそのはず、殺菌力が高いからです。
次亜塩素酸のナトリウム塩が次亜塩素酸ナトリウムですが、
これは家庭用漂白剤やカビとり剤の主成分として有名です。
哺乳瓶の消毒に利用されている方も多いでしょう。

この次亜塩素酸ナトリウムの殺菌作用は、
主に次亜塩素酸イオン(ClO-)に拠っています。
一方、次亜塩素酸水の主成分は名前の通り次亜塩素酸で、
次亜塩素酸ナトリウムの数十倍も殺菌力が高いので、
低濃度でも十分な効力を発揮するのです。
食品添加物としても認められており、安全性も問題ありません。
その上、次亜塩素酸水中にはOHラジカルも含まれ、
ダブル効果でウイルスを不活性化するのが【ウイルスウォッシャー】の強みです。

空気清浄機-4

このように、
【プラズマクラスター】と【ウイルスウォッシャー】の仕組みは全く違います。
しかしウイルスを直接撃退するメカニズムは同じようなもので、
要はOHラジカルや次亜塩素酸のような活性酸素が鍵となるのです。
興味深いことに、
このような殺菌作用は人間の体内でも行われています。

体内に細菌やウイルスが侵入すると炎症反応が生じ、
そこに好中球が遊走してきます。
好中球とは白血球の一種で、
細菌やウイルスを細胞内に取り込んでしまいます。
これを貪食作用といい、
食べた後でじっくり消化してしまうのです。
その際に武器として使用しているのがやっぱり活性酸素――
とにかく好中球は大量の活性酸素を発生することで有名で、
体内のトータル量は空気清浄機の出すOHラジカルとは比較になりません。

空気清浄機-5

NADHオキシダーゼという酵素を使って、
好中球は O2 から O2- (スーパーオキシドアニオン)を合成します。
こうして大量の活性酸素を自ら発生させるわけで、
これを出発点として H2O2 (過酸化水素)やOHラジカル(・OH)が生じ、
これによって細菌やウイルスのタンパク質が酸化されてしまうわけですね。
【酸化】といえば鉄が赤く錆びてしまう現象が有名ですが、
まさに細胞が錆びついてしまうようなものとご理解下さい。

意外に知られていませんが、
好中球はミエロパーオキシダーゼという酵素を使って、
次亜塩素酸( HClO )も合成しています。
この次亜塩素酸はヘムなどの鉄含有タンパク質を攻撃して Fe2+ の遊離を促し、
Fe2+ は H2O2 に電子を渡して Fe3+ となる。
一方、電子を貰った H2O2 は還元され、
OHラジカルの産生が促進されることになります。

数ある活性酸素の中でOHラジカルは最も強力で、
体内に侵入した細菌やウイルスをたちどころに消去する必殺仕事人。
まさに免疫の”迎撃ミサイル”として利用されているわけですが、
人間自身の細胞まで破壊してしまうのが玉にキズです。
こうした事態を防ぐために活躍するのが抗酸化物質で、
中でもビタミンC・ビタミンE・グルタチオンなどは有名でしょ?

ところが病気やストレスで活性酸素が増加すると、
備蓄された抗酸化物質が不足し始めます。
すると……、OHラジカルの暴走が始まるわけ。
お肌の劣化やアトピー性皮膚炎も活性酸素が原因と考えられており、
そればかりか癌の原因ともなります。
活性酸素は生体を防御するばかりでなく、
過剰になれば老化や病気の原因となってしまう危険を秘めているのです。
それなのに……

  部屋中にOHラジカルを撒き散らして危険はないの? 

メーカーは安全性は確認済みだといっています。
恐らく、そうなのでしょう。
空気清浄機が発生させる程度のOHラジカルで、
重大な健康障害が生じる心配はまずないと思います。

ただし、油断はしない方が良い。
かつて殺菌・脱臭でもてはやされたオゾン(O3も活性酸素の一つで、
やっぱり濃度が高くなると人体に有害な作用を及ぼします。
そこで国民生活センターは、
2009年8月、オゾン発生器について次のような情報を流しています。

使用方法によっては危険なオゾン濃度となるものがあり、また、オゾン発生量等の表示を見ても専門知識のない消費者が安全に使用することは難しいと考えられた。このような現状のもとでは、購入等は避けた方がよい。

だからといって、
【プラズマクラスター】や【ウイルスウォッシャー】も危険だという積もりはありません。
ただし活性酸素は諸刃の剣――この点を忘れないで下さい。

特に、抵抗力の弱い乳幼児にどのような影響を与えるのか?
この点が気がかりです。
ウイルス感染のリスクと天秤にかけながら、
使用に当っては冷静に判断すべきでしょう。
差し迫った脅威がない場合には、私なら使用は控えます。
また【ウイルスウォッシャー】はカルキ臭を放つので、
匂いに敏感な方は使用を控えた方が良いかもしれません。
化学物質過敏症の家内は、「耐えられない臭さ」といっておりました。

しかし、もっと重要な疑念がある。
本当にウイルスは不活性化されるんでしょうか?
もっと正確にいいましょう。
お部屋の隅々まで、あるいは家中に漂うウイルスを、
全てひっくるめて退治することができるんでしょうか?

ウイルスを撃退するなら活性酸素が高濃度になるほど良いのですが、
高濃度になり過ぎると人間もやられます。
さらに【プラズマクラスター】の場合には、
放電電圧を上げるとオゾン(O3)も発生するでしょう。
そうなるとオゾン発生器の二の舞になってしまうので、
現在の空気清浄機では「安全性」を優先して、
活性酸素の発生量はごく少なく抑えられているのかもしれません。
そこで、次の【資料】をご覧下さい。

空気清浄機-6

これは【プラズマクラスター】のウイルス抑制効果ですが、
10分で99%抑制――と説明されています。
これだけ聞くとなるほど効果ありそうと期待しちゃいますが、
それでは実験方法をご確認下さい。

  1㎥ボックスにウイルスを浮遊させ、空気中のウイルス除去率を測定

って、たった「1㎥」のミニサイズでの実験です。
【ウイルスウォッシャー】や【ナノイー】でも同じ実験方法ですが、
別にこれがJIS規格というわけではありません。
そうであるなら、実物大の部屋を使った実験をした上で、
ウイルス抑制効果を公表して欲しいと思うのは私だけでしょうか?
1㎥では効果大だとしても、
家の中全体でどの程度の効果があるのかわかりません。
だからといって、空気清浄機を置いた部屋の中だけで生活する――
そんなの不可能です!

さて。
そろそろ結論を出しましょう。
医療機関のような特殊な場は別として、
一般家庭で活性酸素を使ってまで除菌する必要があるのでしょうか?
いくら安全性を確認したといっても、
化学的方法にはリスクが付きまとう――この点を自覚する必要があります。
汚染された家を【シックハウス】と呼んで危険視する一方で、
細胞障害性のあるOHラジカルを自らの手で部屋中にばら撒くのは、
どう考えても一貫性があるようには思えません。

今回のお話は「お気に入りの日用品」というカテに分類しましたが、
実は個人的に「あまりおススメしない日用品」なのです。

そうはいっても、
他にウイルス対策がないならそれも仕方ないでしょう。
しかしもっと安全な方法があるなら、
そちらを選択する方が賢いのではないでしょうか?
それは、加湿換気です。

ウイルス抑制効果が狭い範囲に限られるかもしれない空気清浄機に比べ、
家全体の湿度をコントロールできれば、
その効果は広く家中に及びます。
もちろん、加湿によって結露が生じるような家は論外です。 
見落とされていますが、換気もウイルス対策に効果的です。
家全体の空気を計画的に入れ替えていれば、
ウイルスそのものが家の中に留まりません。
ただし寒い冬に窓なんか開けたくないのが人情ですから、
窓を閉めていても空気の入れ替わる家でないといけません。

こちらの方がbetterな解決策だと思うのですが、
みなさんはどうお考えになりますか?
しかも、加湿や換気にリスクはいっさいございません。
正真正銘、100%安全です。
ということで、次回は加湿の効果のご紹介。




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