JP2000254452A

JP2000254452A - 空気清浄機

Info

Publication number: JP2000254452A
Application number: JP11067681A
Authority: JP
Inventors: Akio Miyata; 昭雄宮田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2000-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、ハニカム形状等の光透過性フィル
タにおいて、フィルタの一部に臭気成分が残らずフィル
タ全体の臭気成分を十分除去できると共に、集塵をも兼
ね備えた空気清浄機を提供することを目的とする。【解決手段】送風ファン、粒子除去フィルタ、吸着剤
と光触媒が存在する光透過性フィルタ及び光触媒を励起
するための光源を有し、該光透過性フィルタの空気通過
面の両側に光源からの光を反射する光反射板を配置して
なる空気清浄機である。この場合、臭い成分についてい
えば、光線が光反射板により多重反射され、全ての光線
が光触媒層の全域に亘って吸収されるため、臭いの除去
率を高めると共に、フィルタの再生スピードを加速する
ことできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、空気中の塵埃等を捕集
し浄化を行う空気清浄機に係わり、特に、室内の臭気成
分を効率的に吸着し分解する脱臭手段を有する空気清浄
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】生活の質の高度化に伴って、住環境の快
適さが求められている。最近、家庭やオフィスの気密性
が高くなり、特に臭いがこもりやすいため、タバコ臭、
汗による臭い、乳児のオムツの臭い、ペット及びトイレ
の臭い等の悪臭を取り除きたい要望が強まっている。こ
れらの臭いの成分は窒素化合物（アンモニア、アミン類
等）、硫黄化合物（硫化水素、メチルメルカプタン
等）、アルデヒド類等多種多様であり、空調装置を中心
に、主に活性炭等吸着、光触媒酸化、オゾン酸化による
脱臭・消臭機能が取り入れられてきたが、最近、光触媒
酸化と吸着剤を組み合わせたものが、吸着剤に吸着され
た臭気成分を光触媒の作用により分解するので、脱臭・
消臭性能がよく着目されている。

【０００３】このような光触媒と吸着剤を用いて脱臭・
消臭作用を行う空気清浄機としては、例えば、ハニカム
状に形成された光触媒付吸着体が開示されている（特許
第２５７４８４０号公報、特開平７−２４２５６号公報
等）。

【０００４】しかし、この場合、ハニカム状に形成され
た光触媒付吸着体等の一方の側から光触媒の励起光源と
なる紫外線ランプにより紫外線を照射しているため、光
源から最も離れた光触媒付吸着体の裏面は必ずしも光の
照射が十分ではなく、特に裏面の周縁部は吸着した臭気
成分が十分に分解されず、光触媒付吸着体の再生がなさ
れないまま残ることになる。そのため、このような未分
解の臭気分子は、空気清浄機の運転開始時において、吹
き出しグリルから放出され、不快な臭いがするという問
題があった。また、紫外線照射量が不足するため、光触
媒付吸着体の再生スピードが遅いという問題もあった。

【０００５】また、室内の気密性が高く自然換気率が極
端に低下したために、室内にダスト（ハウスダスト）が
停滞しがちになっている。特に、ダストの中でも、花粉
やダニ等はアレルギーを発現させる原因のーつになつて
いる。さらに、換気率の低下は、ウィルス、バクテリア
等が室内に長く停滞するため、室内での感染の原因のー
つと考えられている。このため、脱臭と集塵を同時に行
う空気清浄機が望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、ハ
ニカム形状等の光透過性フィルタにおいて、フィルタの
一部に臭気成分が残らずフィルタ全体の臭気成分を十分
除去できると共に、集塵をも兼ね備えた空気清浄機を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め鋭意研究した結果、ハニカム形状等の光透過性フィル
タの両側に光反射板を配置すれば、紫外線が光反射板に
より多重反射され、紫外線が光触媒層の全域に吸収され
て、触媒作用が有効に働くことを見出し、本発明を完成
させた。

【０００８】すなわち、本発明のうち請求項１記載の発
明は、送風ファン、粒子除去フィルタ、吸着剤と光触媒
が存在する光透過性フィルタ及び光触媒を励起するため
の光源を有し、該光透過性フィルタの空気通過面の両側
に光源からの光を反射する光反射板を配置してなる空気
清浄機である。

【０００９】ここで、光透過性フィルタとしては、ハニ
カム形状、金網形状等の物理的な貫通孔を有するものの
他、透明性のもの等が例示される。これらのフィルタは
吸着剤と光触媒が存在すればよく、例えば、吸着剤と光
触媒が他の媒体（フィルタ）に担持されたもの、吸着材
と光触媒とで構成されるもの（光触媒担持吸着材、光触
媒練り込み吸着材）等が例示される。光源は、光触媒を
励起するものであれば、特に限定されないが、近紫外光
を照射するものが好ましく、一般的には４００ｎｍ以下
の波長を含むものであればよい。したがって、自然光を
利用することも可能である。光源からの光が、フィルタ
の空気通過面を照射するように構成されていれば、光源
の位置は、特に限定されない。しかし、光源は、反射板
とフィルタの間、特に、空気の入口側のフィルタ面と反
射板との間に、フィルタ面に対抗して置くのが、光の強
度を低下させず、光を効率よく利用する観点から、好ま
しい。なお、粒子除去フィルタとしては、高効率粒子除
去フィルタを用いるのが好ましい。

【００１０】以上のように構成すると、紫外線等の光触
媒励起光線が光反射板により多重反射され、該光線が光
触媒層の全域に亘り吸収されて、触媒作用が有効に働く
ので、フィルタの一部に臭気成分が残らずフィルタ全体
の臭気成分を十分除去できる一方、粒子除去フィルタを
備えているので、集塵をも行うことができる結果、同時
に効率よく、脱臭・消臭と集塵が達成できる。集塵を伴
うと、ダストが光触媒や吸着剤を覆い、触媒作用を妨害
するのを防止できる効果がある。

【００１１】請求項１記載の発明において、光透過性フ
ィルタの形状は、請求項２記載の発明のように、ハニカ
ム形状であることが好ましい。表面積が大きく、脱臭・
消臭性能の改善となるからである。また、ハニカム形状
等の厚みのあるフィルタの場合に、従来の一方向からの
光照射のみではフィルタの一部に臭気成分が残ることが
多く、本発明による上記作用効果が十分発揮されるから
である。

【００１２】請求項１又は２記載の発明において、前記
光反射板は、請求項３記載の発明のように、アルミコー
ト金属板、アルミコート樹脂板とするのが、光反射効率
が高く好ましい。

【００１３】請求項４記載の発明は、請求項１、２又は
３記載の発明において、前記光反射板の表面が凹凸にな
るように表面処理を施したことを特徴とする空気清浄機
である。このように構成すると、光源からの光を反射板
凹凸表面が乱反射するので、ハニカム形状等のフィルタ
のハニカム孔等の隅々まで光を照射できる。

【００１４】講求項１〜４のいずれか１つに記載の発明
において、前記吸着剤は、請求項５記載の発明のよう
に、ゼオライト、ミズカナイト、モルデナイト、多孔質
シリカ、多孔質アルミナ、セピオライト、モレキュラー
シーブ、コージュライト、活性炭又は金属イオン交換ゼ
オライトの１種又は２種以上とするのが、前記悪臭の吸
着性がよく、好ましい。

【００１５】講求項１〜５のいずれか１つに記載の発明
において、前記光触媒は酸化チタン、酸化タングステ
ン、酸化亜鉛、酸化銅又は金属微粒子担持光触媒の１種
又は２種以上とするのが好ましい。光励起による脱臭・
消臭作用が大きいからである。ここで、金属微粒子担持
光触媒としては、特に限定されないが、光触媒粉体の表
面にＰｔ、Ｒｈ、Ｎｉ等の金属微粒子を担持したものが
例示される。なお、酸化チタンは、特にアナターゼ型結
晶系が望ましい。また、講求項１〜６のいずれか１つに
記載の発明において、前記除去フィルタは、請求項７記
載の発明のように、へパ（ＨＥＰＡ）フィルタ及び／又
はウルパ（ＵＬＰＡ）フィルタを用いるのが好ましい。
ダスト粒子（花粉、ダニ、ウイルス、バクテリア等）の
除去効率が高いからである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態１
を、図面に基づいて更に詳しく説明する。図１は、本発
明による空気清浄機の一例の要部を示す縦断面の概略図
である。図中、１は空気吹き出し口、２はハニカムフィ
ルタ、３は光反射板、４は光源、５は送風ファン、６は
高効率粒子除去フィルタ、７は空気取り入れ口、８はプ
レフィルタである．

【００１７】ハニカムフィルタ２には、光触媒として酸
化チタン、吸着剤としてゼオライトが担持されており、
これは以下の手順で作成した。すなわち、まず、酸化チ
タン（石原産業（株）製ＳＴ−０１）、無機バインダ
（テルニツ工業（株）製）、銅イオン交換ゼオライト、
イオン交換水を、アルミナボールを入れたボールミルで
２時間混合し、次に、この混合液にアルミ製のハニカム
フィルタ（２００セル／ｉｎｃｈ²）を浸析させ、引き
上げてから１００℃で乾燥した後、高温炉（２００℃〜
４００℃）で、１時間加熱焼結させて作成した。光源に
はブラックライト（東芝ライテック製ＦＬ６ＢＬ）を用
い、高効率粒子除去フィルタとしては、ヘパ（ＨＥＰ
Ａ）またはウルパ（ＵＬＰＡ）タイプを用いた。

【００１８】以上の構成の空気清浄機において、空気は
送風ファン５により、空気取り入れ口７から装置内に入
り、プレフィルタ８及び高効率粒子除去フィルタ６にて
ダストが十分除去された後、ハニカムフィルタ２に導か
れる。ハニカムフィルタには、ゼオライトと酸化チタン
が担持され、臭い成分を吸着しつつ酸化分解するが、酸
化チタンは光源４から出て２枚の反射板（３、３）によ
り多重反射する近紫外光により、ハニカムの表側、裏側
に関係なく、励起されるので、ハニカムフィルタ２の厚
み方向の全域に亘り、均一な臭気成分の酸化分解が生
じ、臭気成分は従来のようにハニカムの一部に残ること
なく除去される。その結果、フィルタ中の吸着剤の再生
スピ−ドも早い。以上のようにして清浄化された空気は
空気吹き出し口１から排出される。また、空気清浄機本
体の内側のプラスチック樹脂表面に光触媒塗料をコ−テ
ィングすることにより、装置内部に付着した臭いを完全
に分解して取り除くことができる。具体的には、ＴＡＯ
製低温焼成型光触媒ゾルをスプレ−式で塗布した後４０
度で加熱して光触媒層を形成させる。

【００１９】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明を説明する。（実施例１）実施の形態１の空気清浄機を用い、これを
評価用ボックス内（１メートル立方のアクリル樹脂製ボ
ックス内）に設置した。空気清浄機の運転条件は、風量
３（ｍ³/min) に設定した。評価用ボックス内を温度２
５℃、湿度６０％の一般的な家屋の雰囲気に調整した。
ＪＥＭ１４６７に基づき、タバコ（マイルドセブン）５
本を燃焼させ、３０分後の残存濃度を測定した。この評
価ボックス内のガス濃度は、ＪＥＭ１４６７に基づきガ
ス検知管を用いて、アンモニア、酢酸、アセトアルデヒ
ドの濃度を測定した。トータル除去率は、ＪＥＭ１４６
７に準拠した計算式［（アンモニア除去率＋２×アセト
アルデヒド除去率＋酢酸除去率）／４］によって求め
た。同じ条件で、上記空気清浄器の構成から反射板３を
省いた従来型についても、同様に測定を行った。本実施
例の構成によるトータル除去率は９８％と高く、従来型
よりも優れていた。また、再生スピードが大幅に改善さ
れ、従来の光反射板を用いない空気清浄機に比較して半
分の時間で再生することを確認した。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、光透過性フィルタの空
気通過面の両側に光源からの光を反射する光反射板を配
置する構造にしたことにより、紫外線等が光反射板によ
り多重反射され、全ての紫外線等が光触媒層の全域に亘
って吸収されるため、臭いの除去率を高めると共に、フ
ィルタの再生スピードを加速することできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による空気清浄機の一例の要
部を示す縦断面の概略図である。

【符号の説明】

１…空気吹き出し口、２…ハニカムフィルタ、３…
光反射板、４…光源、５…送風ファン、６…高効率
粒子除去フィルタ、７…空気取り入れ口、８…プレフ
ィルタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｄ 46/00 ３０２Ｂ０１Ｄ 46/00 ３０２ 53/04 53/04 Ａ 53/86 Ｂ０１Ｊ 35/02 ＪＢ０１Ｊ 35/02 Ｆ２４Ｆ 7/00 ＡＦ２４Ｆ 7/00 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＣＪＨＦターム(参考） 4C080 AA05 AA07 AA09 AA10 BB02 CC01 CC02 CC04 CC05 CC08 CC09 CC12 CC13 HH05 JJ03 KK08 LL10 MM02 MM04 MM05 MM06 QQ11 QQ17 4D012 CA09 CA10 CB02 CG01 CG03 CH01 4D048 AA19 AA22 AB01 AB03 BA03X BA05Y BA06Y BA07X BA11X BA27Y BA35X BA39X BA41X BB02 CD01 CD05 EA01 EA04 4D058 JA12 JA32 JB03 KB05 KB11 SA01 TA02 TA03 TA06 TA07 4G069 AA01 AA04 AA08 AA09 AA11 BA01A BA02A BA04A BA04B BA04C BA07A BA07B BA08A BA10A BA13A BA17 BA48A BA48C BB02A BB02B BB02C BB04A BB04B BB04C BC16A BC16B BC16C BC31A BC31B BC31C BC35A BC50A BC50B BC50C BC60A BD02A BD02B BD02C CA01 CA07 CA10 CA15 CA17 DA06 EA19 FA02 FA04 FA06 FB15 FB16 FC05 ZA00 ZA06A

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送風ファン、粒子除去フィルタ、吸着剤
と光触媒が存在する光透過性フィルタ及び光触媒を励起
するための光源を有し、該光透過性フィルタの空気通過
面の両側に光源からの光を反射する光反射板を配置する
ことを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】前記光透過性フィルタがハニカムフィル
タであることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄
機。
【請求項３】前記光反射板が、アルミコート金属板、
アルミコート樹脂板であることを特徴とする請求項１又
は２記載の空気清浄機。
【請求項４】前記光反射板の表面が凹凸になるように
表面処理を施したことを特徴とする請求項１、２又は３
記載の空気清浄機。
【請求項５】前記吸着剤がゼオライト、ミズカナイ
ト、モルデナイト、多孔質シリカ、多孔質アルミナ、セ
ピオライト、モレキュラーシーブ、コージュライト、活
性炭又は金属イオン交換ゼオライトの１種若しくは２種
以上であることを特徴とする講求項１〜４のいずれか１
つに記載の空気清浄機。
【請求項６】前記光触媒は、酸化チタン、酸化タング
ステン、酸化亜鉛、酸化銅又は金属微粒子担持光触媒の
１種又は２種以上であることを特徴とする講求項１〜５
のいずれか１つに記載の空気清浄機。
【請求項７】前記除去フィルタが、へパ（ＨＥＰＡ）
フィルタ及び／又はウルパ（ＵＬＰＡ）フィルタである
ことを特徴とする講求項１〜６のいずれか１つに記載の
空気清浄機。