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技術 空気清浄装置

出願人 鳥羽曙
発明者 鳥羽曙
出願日 2001年10月31日 (18年2ヶ月経過) 出願番号 2001-335607
公開日 2003年5月14日 (16年7ヶ月経過) 公開番号 2003-139360
状態 未査定
技術分野 換気1 空気の消毒,殺菌または脱臭 吸着による気体の分離 空気流制御部材
主要キーワード 気相環境 各容器毎 後半領域 両案内レール 各連通口 療養所 密閉ハウジング内 密閉ハウジング
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年5月14日)のものです。
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図面 (8)

課題

炭片の有効利用を図る一方、循環駆動に要する負荷を可及的に低減しつつ浄化効率の良い空気清浄装置を提供する。

解決手段

底壁24に流入口243と、頂壁27に流出口271とが形成された密閉ハウジング2内に上下方向に5つの容器3,3,…を積層する。各容器は前面壁23を外せば前方に引き出し可能に案内レール251により支持させる。各容器内を櫛歯状に互い違いに配置した隔壁35,35,…により区画し、下部に所定層厚の炭片4を充填して残余空間である上部にジグザグ状に折れ曲がり前端側又は後端側の連通口311から延びる流路38を形成する。太陽電池パネル6によりファン手段5を駆動することにより、流入口から取り込んだ空気を下から上にかけて各容器毎に流路に通過させ、炭片との接触により臭気成分吸着除去させた後に流出口から放出させる。

概要

背景

従来より、この種の空気清浄装置として、例えば図7に示すように種々の消臭材担持させたフィルタ材層を用いるものが知られている。このものではフィルタ材層を流路に対しその流路を遮るように1段又は複数段に配設し、浄化対象気体を流路の一端側から取り込んで上記フィルタ材層に強制的に通過させた後に上記流路の他端側に吐き出すようにされている。

概要

炭片の有効利用を図る一方、循環駆動に要する負荷を可及的に低減しつつ浄化効率の良い空気清浄装置を提供する。

底壁24に流入口243と、頂壁27に流出口271とが形成された密閉ハウジング2内に上下方向に5つの容器3,3,…を積層する。各容器は前面壁23を外せば前方に引き出し可能に案内レール251により支持させる。各容器内を櫛歯状に互い違いに配置した隔壁35,35,…により区画し、下部に所定層厚の炭片4を充填して残余空間である上部にジグザグ状に折れ曲がり前端側又は後端側の連通口311から延びる流路38を形成する。太陽電池パネル6によりファン手段5を駆動することにより、流入口から取り込んだ空気を下から上にかけて各容器毎に流路に通過させ、炭片との接触により臭気成分吸着除去させた後に流出口から放出させる。

目的

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記の炭片の有効利用を図る一方、循環式空気清浄機において循環駆動に要する負荷を可及的に低減しつつ浄化効率の良い空気清浄装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

少なくとも一部の特定構成壁が着脱可能に開閉され、その一端及び他端の一方に流入口が形成され他方に流出口が形成された密閉ハウジングと、この密閉ハウジングの上記流入口から流出口までの内部空間に対し実質的に全空間を占めるように積層状態に重ねられた状態で収容される2以上の容器と、各容器の内部空間の一端側から他端側までにかけて流路のための空間が連続して残るように配設された炭片と、上記密閉ハウジングに装着されて上記流入口から取り込んだ外気を流入口から流出口に向けて流すファン手段とを備え、上記密閉ハウジングの内部空間は上記各容器により各容器の積層方向区画され、かつ、上記各容器の一端側と他端側との一方の位置で上記積層方向に対し交互に連通されていることを特徴とする空気清浄装置

請求項2

請求項1に記載の空気清浄装置であって、各容器には、その底部に炭片が敷き均された状態に充填される一方、その敷き均された炭片の上側に流路のための空間が形成されている、空気清浄装置。

請求項3

請求項1又は請求項2に記載の空気清浄装置であって、2以上の容器は引き出し式出し入れ可能に密閉ハウジング内に保持され、各容器は密閉ハウジングの特定構成壁を開放することにより外部に取り出し可能とされている、空気清浄装置。

請求項4

請求項1〜請求項3のいずれかに記載の空気清浄装置であって、各容器は底壁と、この底壁の周囲から立ち上がる周壁と、これら底壁及び周壁に連設されて上記各容器の内部空間を区画する1又は2以上の隔壁とを備え、上記各容器の一端側又は他端側のいずれか一方の位置の底壁には連通口が貫通形成されると共に、上記隔壁により流路が上記一端側と他端側との間に延びて連通口に連通するよう形成されている、空気清浄装置。

請求項5

請求項1〜請求項4のいずれかに記載の空気清浄装置であって、密閉ハウジングの外面には太陽電池パネルが設置され、この太陽電池パネルはファン手段に対し駆動電源を付与するようにファン手段と接続されている、空気清浄装置。

技術分野

0001

本発明は、室内等の気相環境における主として臭気成分吸着除去して消臭・浄化するために用いられる空気清浄装置に関する。

背景技術

0002

従来より、この種の空気清浄装置として、例えば図7に示すように種々の消臭材担持させたフィルタ材層を用いるものが知られている。このものではフィルタ材層を流路に対しその流路を遮るように1段又は複数段に配設し、浄化対象気体を流路の一端側から取り込んで上記フィルタ材層に強制的に通過させた後に上記流路の他端側に吐き出すようにされている。

発明が解決しようとする課題

0003

ところが、上記従来の空気清浄装置においては、上記フィルタ材層が流通抵抗となり、例えば室内の内気を取り込んで上記フィルタ材層との間で強制循環させるためのファン駆動抵抗になったり、浄化効率の低下を招いたりするという不都合がある。

0004

すなわち、浄化性能を上げるために上記フィルタ材層の段数を増やすと、それに応じて流通抵抗はますます増大し、強制循環のためのファン駆動力を増大させる必要が生じ、ファンの高性能化に伴うコスト増、ファンの大型化及びファン駆動に伴う騒音増大を招くことになる。この場合、ファン能力をフィルタ材層の増加に比して低いものにすると、浄化効率の低下を招くことになる。上記とは逆に、上記フィルタ材層の段数を少なくすると(例えば1段にすると)、ファンの駆動負担は軽減されるものの、消臭材との接触が低減して浄化性能も低いものとなってしまう。

0005

一方、木炭竹炭製造現場においては、炭化させた木炭や竹炭を炭化炉等から取り出して所定サイズに切り揃えて商品化する過程で、商品にはならない微細破片状の炭が大量に発生し未利用のまま廃棄されている。このような炭片はサイズの点でそのままでは商品価値はないものの、臭気成分の吸着除去機能は有しており、何らかの有効利用の途の開発が切望されている。

0006

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記の炭片の有効利用を図る一方、循環式空気清浄機において循環駆動に要する負荷を可及的に低減しつつ浄化効率の良い空気清浄装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記目的を達成するために、本発明の空気清浄装置では、少なくとも一部の特定構成壁が着脱可能に開閉され、その一端及び他端の一方に流入口が形成され他方に流出口が形成された密閉ハウジングと、この密閉ハウジングの上記流入口から流出口までの内部空間に対し実質的に全空間を占めるように積層状態に重ねられた状態で収容される2以上の容器と、各容器の内部空間の一端側から他端側までにかけて流路のための空間が連続して残るように充填された炭片と、上記密閉ハウジングに装着されて上記流入口から取り込んだ外気を流入口から流出口に向けて流すファン手段とを備えたものとし、上記密閉ハウジングの内部空間を上記各容器により各容器の積層方向区画し、かつ、上記各容器の一端側と他端側との一方の位置で上記積層方向に対し交互に連通させることとした(請求項1)。

0008

本発明によれば、ファン手段を作動させると、外気が流入口から密閉ハウジングの内部に取り込まれ、取り込まれた外気が流入口側の1段目の容器の例えば一端側からその容器内に流入することになる。そして、その容器内の流路を通過して他端側に至り、ここで隣接する2段目の容器内にその他端側から流入しその流路を一端側まで通過し、さらに次に隣接する3段目の容器内に一端側から流入するというように、流入口から取り込まれた外気が2以上の容器内の流路に対し積層方向に順次通過され、最終的には流出口から外部に放出されることになる。この際に取り込まれた外気は、各容器内の炭片と常時接触しながら流路を通過し、その接触により外気に含まれる特に臭気成分等が炭片に吸着されて除去されることになる。これが繰り返されて空気清浄装置が設置された室内空間等の気相環境が浄化されることになる。

0009

上記の浄化の際に外気が通過される流路は流入口から流出口まで全て連続して連通され、臭気成分等の吸着材として機能する炭片は上記流路に臨んで配設されているため、通路を遮るようにフィルタ材層を配設する場合に比して流通抵抗を大幅に低減させることが可能になり、ファン手段の駆動負担も大幅に軽減させることが可能になる。これにより、ファン手段の小型化、低能力化、低回転駆動による低騒音化及び低消費電力化が図られる。さらに、密閉ハウジングの内部空間が2以上の容器により区画され、かつ、各容器内の流路が積層方向に交互に連通しているため、流入口から流出口に至るまで外気の通過する流路長飛躍的に長大化することが可能になり、しかも、外気がその長大化された流路を通過する期間中は上記の吸着材として機能する炭片と常時接触させることが可能になる。これにより、特別な吸着材を用いなくても、炭片を用いて空気の浄化機能又はこれに加えて調湿機能を十分に発揮させることが可能になり、炭片の有効利用を図ることが可能になる。

0010

本発明においては、各容器に対し、その底部に炭片を敷き均された状態に充填する一方、その敷き均された炭片の上側に流路のための空間を形成するようにしてもよい(請求項2)。これにより、上記本発明の作用をより具体的に発揮させ得る構成を提供し得る。

0011

また、本発明においては、2以上の容器を引き出し式出し入れ可能に密閉ハウジング内に保持させるようにし、各容器を密閉ハウジングの特定構成壁を開放することにより外部に取り出し可能にするようにすることもできる(請求項3)。このようにすることにより、各容器に収容した炭片を交換したり、予め炭片を充填した新たな容器と容器ごと交換したりすることが容易に可能となる。

0012

さらに、本発明においては、各容器として、底壁と、この底壁の周囲から立ち上がる周壁と、これら底壁及び周壁に連設されて上記各容器の内部空間を区画する1又は2以上の隔壁とを備え、上記各容器の一端側又は他端側のいずれか一方の位置の底壁に連通口を貫通形成すると共に、上記隔壁により流路空間が上記一端側と他端側との間に連続して延びて連通口に連通するよう形成するようにすることもできる(請求項4)。このようにすることにより、上記底壁により密閉ハウジングの内部空間が積層方向に区画され、区画された各容器が上記連通口を通して積層方向に交互に連通されることになり、本発明で用いる容器の一構成例を具体的に提供することが可能となる。しかも、外気が通過する流路を上記隔壁の形成により各容器毎に飛躍的に長大化させることが可能になり、外気と炭片との接触時間をより一層長くすることが可能になる。これにより、本発明における浄化機能のより一層の向上が図られる。

0013

加えて、本発明においては、密閉ハウジングの外面に太陽電池パネルを設置し、この太陽電池パネルをファン手段に接続してファン手段に対し駆動電力を付与するようにしてもよい(請求項5)。このようにした場合には、ファン手段を太陽電池パネルによる起電力によって駆動させることが可能になる。これにより、空気清浄装置を電源コンセントが配設されていない室内や工場等に設置しても、ファン手段を駆動させて浄化機能を発揮させることが可能になる。

発明の効果

0014

以上、説明したように、請求項1〜請求項4のいずれかの空気清浄装置によれば、流路を遮るようにフィルタ材層を配設する従来の場合に比して流通抵抗を大幅に低減させることができ、ファン手段の駆動負担も大幅に軽減させることができる。これにより、ファン手段の小型化、低能力化、低回転駆動による低騒音化及び低消費電力化を図ることができる。また、流入口から流出口に至るまでの外気が通過する流路長を飛躍的に長大化することができ、しかも、その長大化された流路を通過する期間中は吸着材として機能する炭片と外気を常時接触させることができる。これにより、特別な吸着材を用いなくても、炭片を用いて外気の浄化機能や調湿機能を十分に発揮させることができ、製炭業において大量に輩出される炭片の有効利用を図ることができる。特に、老人ホーム療養所等の室内環境における臭気、有害微粒子水蒸気を上記炭片に吸着・除去させて室内環境を清浄に維持する用途に好適な空気清浄装置を提供することができる。

0015

特に、請求項3によれば、各容器に収容した炭片を交換したり、予め炭片を充填した新たな容器と容器ごと交換したりするメンテナンスを容易に行うことができ、上記の浄化機能を継続的に得ることができる。

0016

また、請求項4によれば、隔壁の形成により外気が通過する流路を各容器毎に飛躍的に長大化させることができ、外気と炭片との接触時間をより一層長く維持させることができる。これにより、上記の浄化機能をより一層向上させることができる。

0017

さらに、請求項5によれば、駆動電力の供給源として電源コンセント等の存在を不要とすることができ、設置場所として制限を受けることなく空気清浄装置を任意の位置に設置することができる。電源コンセント等の有無とは無関係に、あるいは、電源コンセントの位置とは無関係に空気清浄装置を配置することができ、その位置でファン手段を駆動させて浄化機能を発揮させることができる。

発明を実施するための最良の形態

0018

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

0019

図1図3は、本発明の実施形態に係る空気清浄装置を示し、2は密閉ハウジング、3,3,…は容器、4,4,…は炭片、5はファン手段、6は太陽電池パネルである。

0020

上記密閉ハウジング2は、前面開口21を有する箱形ハウジング本体22と、その前面開口21を開閉可能に閉止する特定構成壁としての前面壁23とから内部が密閉可能とされたものである。上記ハウジング本体22(図2及び図3参照)は、底壁24と、両側壁25,25と、後面壁26と、頂壁27とから形成されたものであり、その前面開口21に対し上記前面壁23がネジ231,231,…を用いたネジ止め等の手段により着脱可能とされている。なお、上記前面壁23を開閉扉式に開閉可能に構成してもよい。

0021

上記底壁24にはキャスターもしくは上下位置が調整可能な脚部材241,241,…が取り付けられ、その後半領域には多数の小孔からなる流入口243が貫通して形成されている。

0022

上記両側壁25,25の内面には、2以上(図例では5つ)の上記容器3,3,…を上下方向に積層した状態に保持して上記前面開口21から前後方向に引き出し可能に支持する5組の案内レール251,251,251が固定されている。そして、この各組の案内レール251と、これに載置された各容器3の後述の底壁31と、各容器3の後述の前後壁32,33の外面側に配設されたシール部材71,72(図3参照)とにより上記密閉ハウジング2の内部が上下方向(積層方向)に区画されて、仕切られるようになっている。

0023

上記頂壁27の後端部であって左右方向(図2の左右方向)一側位置にはメッシュ部材73が張られた流出口271が貫通形成され、ファン手段5がこの流出口271に臨む内面側位置に設置されている。また、上記頂壁27の上面には太陽電池パネル6が接着等の手段により配設され、この太陽電池パネル6は上記ファン手段5と配線61により接続されてファン手段5に対し駆動電力を供給するようになっている。

0024

上記各容器3は底壁31と、前壁32、後壁33及び両側壁34,34よりなる周壁とにより上方に開放された箱状トレー形状に構成されている。加えて、図4に示すように上記両側壁34,34のそれぞれから前壁32や後壁33に平行な隔壁35,35,…が櫛歯状に突出されかつ互い違いに配置された状態に固定されている。上記前壁32、後壁33、両側壁34,34及び隔壁35,35,…は、共に同じ高さに設定され、その高さは上下に隣接する両案内レール251の間隔にほぼ同等の寸法に設定されている。また、上記底壁31の前端側又は後端側のいずれか一方(図4は前端側を図示)には連通口311が貫通形成されている。そして、上下方向に積層される各容器3において、上記連通口311が前端側に形成されたものと、後端側に形成されたものとが交互に積み重ねられるように配置されている(図5参照)。以上の構造を有する各容器3においては、上記各隔壁35により各容器3の内部空間が区画されて連通口311から前後一端側までジグザグ状に折れ曲がって連続する通路36が形成されている。

0025

なお、各連通口311の一側位置には底壁31から所定高さまで突出する堤防部材37が固定されており、この堤防部材37により後述の炭片4が連通口311から落下しないようにされている。また、上記前壁32の前面側には各容器3を密閉ハウジング2の前面開口21から引き出す際の把持部321が形成されている。

0026

そして、上記の各容器3の通路36の下部に対し、流路38のための空間が上部に残るように炭片4(図2及び図3参照)が所定高さまで充填されている。すなわち、底壁31に対し各容器3の内高さの1/5〜1/2程度まで炭片4が充填され、残余上方空間により流路38が形成されるようになっている。上記炭片4は製炭した木炭や竹炭を裁断等する際に生じる破片状の炭を用いればよい。もちろん、臭気成分等の吸着に適した炭化温度で炭化させた木炭や竹炭の炭片を用いるのが吸着性能をより高く発揮させる上で好ましいが、それ以外の炭化温度で炭化させたものであっても適用することができる。サイズとしては例えば10mm程度以下の炭片を用いればよい。

0027

なお、上記の炭片4の充填の際に底壁31の上面に接着剤を薄く塗布しておき、この接着剤の上に炭片4を充填し炭片4の移動を少しでも防止するようにしてもよい。

0028

また、ファン手段5は例えば回転羽根を備え比較的低回転で作動されるものにより構成され、図示省略のスイッチをON操作することにより太陽電池パネル6から駆動電力の供給を受けて回転作動するようになっている。そして、このファン手段5の作動により、空気清浄装置が設置された室内の空気を流入口243から内部に取り込んで流出口271まで比較的緩やかな流れ(微流速)で流動させて流出口271から室内に放出するようになっている。

0029

以上の構成の空気清浄装置においては、上記のファン手段5が作動されると、上記室内の空気が流入口243から内部に取り込まれ、この空気が1段目(最下段)の容器3の前端側の連通口311から容器3内に流入し(図5参照)、流路38に沿って後端側に移動する。次に、その空気が上側の2段目の容器3の後端側の連通口311からその容器3内に流入し、流路38に沿って前端側に移動する。そして、移動した空気がさらに上側の3段目の容器3の前端側の連通口311からその容器3内に流入してというように4段目及び5段目の各容器3の流路38を通過して流出口271に至り、この流出口271から外部に流出することになる。

0030

そして、上記の各流路38を通過している間は炭片4と常時接触することになるため、取り込まれた空気中の臭気成分や、有害微粒子が炭片4の微細孔に吸着されて除去される。この際、炭片4との接触による吸着除去が積層状態の個々の容器3,3,…毎に行われる上に、各容器3毎に内部のジグザグ状に折れ曲がる流路38の全長にわたり継続して行われるため、空気中の臭気成分の消臭機能や微粒子の除去機能等の浄化機能を確実に発揮させて空気を清浄化させることができる。また、上記の浄化機能に加えて、室内の湿度を調整する調湿機能をも発揮させることができる。

0031

また、このような浄化機能を発揮させる上で、各連通口311により連通された各流路38が空間として連続し、この各流路38に対し浄化対象の空気を障害物のない状態で流通させることができ、上記空気の流通の際の流通抵抗を可及的に低減させることができる。加えて、各流路38に対し空気を微速で流動させるようにしていることと相俟って、ファン手段5として極めて簡易なものを用いることができ、最大限の小型化及び低騒音化(静音駆動化)を図ることができるようになる。

0032

さらに、太陽電池パネル6は室内の蛍光灯や、室内に差し込む太陽光を受けて起電し、この起電力をファン手段5の駆動電力として供給するようになっているため、電源コンセントの有無や位置による制約を一切受けずに、空気清浄装置を任意の場所に設置することができ、その任意の場所で空気を清浄化させることができる。

0033

<他の実施形態>なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、流路38を形成するための隔壁35として3枚+2枚の計5枚を配設した場合を示したが、少なくとも1枚を側壁34から突出するように配設するだけでもよい。たとえ1枚であっても、配設しない場合に比べ流路の長さをほぼ倍増させることができる。

0034

上記実施形態では隔壁35を配設した場合を示したが、このような隔壁35を一切配設せずに空気清浄装置を構成してもよい。例えば図6に示すように一端側に連通口311を形成した細長い容器3aと、他端側に連通口311を形成した細長い容器3aとを交互に積層し、各容器3a内の下部に炭片を充填して上部を流路とするようにしてもよい。この場合でも、流路が各容器3a毎に折り返されて長大化させることができ、炭片との接触時間を長く継続させることができる。

0035

上記実施形態では複数の容器3,3aが上下方向に積層された場合を示したが、これに限らず、2以上の容器を水平方向に積層するようにしてもよい。例えば、図1図3に示す空気清浄装置を横倒しにさせて使用するようにしてもよい。この場合には、炭片4の層厚を比較的薄く設定し、その炭片4を各容器3の底壁31に対し接着もしくは粘着等の手段により保持させるようにすればよい。なお、図6に示す構成を横倒しにした場合には、炭片を側壁側に充填することも可能である。

0036

また、上記実施形態ではファン手段5の駆動電力の供給源として太陽電池パネル6を密閉ハウジング2に一体に設置した場合を示したが、これに限らず、上記の太陽電池パネル6を省略してもよい。この場合にはファン手段5の駆動電力を室内の電源コンセントから得るようにすればよい。

図面の簡単な説明

0037

図1本発明の実施形態を示す分解斜視図である。
図2図1のA−A線における組立状態の拡大断面説明図である。
図3図1のB−B線における組立状態の拡大断面説明図である。
図4容器の斜視図である。
図5積層状態の2以上の容器内の空気の流れを説明するための分解斜視図である。
図6他の実施形態を示す図5対応図である。
図7従来の空気清浄装置の例を示す縦断説明図である。

--

0038

2密閉ハウジング
3,3a容器
4炭片
5ファン手段
6太陽電池パネル
23 前面壁(特定構成壁)
31 容器の底壁
32前壁(周壁)
33後壁(周壁)
34側壁(周壁)
35隔壁
38流路
243 流入口
271 流出口
311 連通口

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