JP2020028324A - 脱臭装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光触媒の洗浄を容易に行う。【解決手段】本実施形態に係る脱臭装置は、送風機の吹出し口又は吸込み口に設けられ、吹出し口からの空気又は吸込み口への空気が通過する通路が設けられたケーシングと、ケーシングの通路に配置され、光触媒が添加されたシートと、ケーシングに設けられ、シートを照明する光源と、吹出し口又は吸込み口に着脱自在に取り付けられ、ケーシング及びシートを相互に着脱自在に支持する支持部材と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、脱臭装置に関する。

住居の室内や車内に設置された空調装置の吹出し口に取り付けられる脱臭装置が知られている。この種の脱臭装置は、例えば、空調装置の吹出し口に設けられるフィンなどに取り付けられる。そして、空調装置から吹き出す空気が脱臭装置を通過することで、空気の脱臭や、空気への芳香剤の散布が行われる（例えば特許文献１参照）。

従来の脱臭装置による脱臭には、例えば、空気中に含まれる臭気成分を吸着する活性炭のような素材や、臭気成分と化学反応する成分を含むペースト状の素材などが用いられる。しかしながら、上述した素材は、一定量の臭気成分を吸着したり、一定量の臭気成分と化学反応した後は、空気中の臭気成分を除去することができなくなる。したがって、空気の脱臭を継続的に行うためには、定期的に脱臭装置を取り換える必要がある。

一方、光触媒は、光をあてることで空気中の臭気成分を分解する。また、原因物質を吸着する活性炭などとは異なり、光をあてるだけでその効果が永続する。そのため、脱臭装置に光触媒を用いることで、臭気成分の除去を継続的に行うことが可能となる。

特開２０１６−１３１９４６号公報

光触媒を用いた脱臭装置は、光触媒の表面に堆積するほこりを流水などで洗浄することで、永続的に空気の脱臭を行うことができる。しかしながら、光触媒を照明するための光源を備える脱臭装置では、光触媒を水道水などで洗浄する際に、脱臭装置自体を空調装置から取り外して、光触媒と光源とを分解する必要がある。

本発明は、上述の事情の下になされたもので、光触媒の洗浄を容易に行うことが可能な脱臭装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本実施形態に係る脱臭装置は、送風機の吹出し口又は吸込み口に設けられ、吹出し口からの空気又は吸込み口への空気が通過する通路が設けられたケーシングと、ケーシングの通路に配置され、光触媒が添加されたシートと、ケーシングに設けられ、シートを照明する光源と、吹出し口又は吸込み口に着脱自在に取り付けられ、ケーシング及びシートを相互に着脱自在に支持する支持部材と、を備える。

本実施形態に係る脱臭装置の斜視図である。 送風ユニット斜視図である。 脱臭ユニットの斜視図である。 脱臭ユニットの展開斜視図である。 図４におけるフレームのＡＡ断面を示す図である。 基板の斜視図である。 脱臭機構の展開斜視図である。 脱臭パネルの展開斜視図である。 図３における脱臭ユニットのＡＡ断面を示す図である。

以下、本実施形態を、図面を用いて説明する。説明にあたっては、相互に直行するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなるＸＹＺ座標系を適宜用いる。

図１は、本実施形態に係る脱臭装置１０の斜視図である。脱臭装置１０は、光触媒を用いて、人体に有害な物質や、臭気の原因となる物質を分解する装置である。図１に示されるように、脱臭装置１０は、送風ユニット２０と、送風ユニット２０に取り付けられる脱臭ユニット３０を有している。

図２は、送風ユニット２０の斜視図である。送風ユニット２０は例えばモータなどによって回転するファンを有するユニットである。図２に示されるように、送風ユニット２０は、空気の吹出し口２１ａが形成された筐体２１と、筐体２１の内部に配置されるモータやファンから構成される。

筐体２１は、ほぼ正方形の中空部材であり、表面（−Ｙ側の面）には内部空間に連絡する吹出し口２１ａが形成されている。吹出し口２１ａは、Ｘ軸方向を長手方向とする複数のスリットからなる。また、図２には示されていないが、筐体２１の裏面（＋Ｙ側の面）には、吹出し口２１ａと、ほぼ同様に構成される空気の吸込み口が設けられている。

筐体２１の−Ｙ側の面には、吹出し口２１ａを挟むように、−Ｙ側に突出する１対の突出部２１ｂが形成されている。また、筐体２１の下端には、＋Ｙ方向に延びる延設部２１ｃが形成されている。延設部２１ｃは、下面がＸＹ面に平行な平坦面になっている。筐体２１は、延設部２１ｃによって、ＸＺ面に対して２０度ほど傾いた状態で自立する。

上述のように構成される送風ユニット２０では、筐体２１に収容されたモータに外部から電力が供給されると、筐体２１の内部に収容された送風ファンが回転する。これにより、筐体２１の吹出し口２１ａから空気が吹き出す。

図３は、脱臭ユニット３０の斜視図である。脱臭ユニット３０は、送風ユニット２０から吹き出す空気に含まれる臭気成分を除去するユニットである。図４は、脱臭ユニット３０の展開斜視図である。図４に示されるように、脱臭ユニット３０は、長手方向をＸ軸方向とする長方形のフレーム４０と、フレーム４０に装着される脱臭機構５０を有している。

フレーム４０は、例えばプラスチックなどの樹脂からなり、３つの開口４０ａが形成されている。開口４０ａは、長手方向をＸ軸方向とし、フレーム４０をＹ軸方向へ貫通する開口である。開口４０ａは、空気の通路として機能する。フレーム４０のＸ軸方向両端部には、長手方向をＺ軸方向とする１対の凹部４０ｂが形成されている。１対の凹部４０ｂは、長手方向をＹ軸方向とする矩形のスリット４０ｄを介して、３つの開口４０ａに連絡している。また、フレーム４０のＸ軸方向の側面それぞれには、凹部４０ｂに連絡する矩形の切欠き４０ｃが形成されている。

図５は、図４におけるフレーム４０のＡＡ断面を示す図である。図５に示されるように、凹部４０ｂ及びスリット４０ｄは、フレーム４０の−Ｙ側の面から＋Ｙ側の面近傍にわたって形成されている。凹部４０ｂ及びスリット４０ｄのＹ軸方向の大きさは等しい。また、切欠き４０ｃは、フレーム４０の−Ｙ側の面から＋Ｙ側の面に向かって形成されている。切欠き４０ｃのＹ軸方向の大きさは、凹部４０ｂ及びスリット４０ｄのＹ軸方向の大きさの半分程度である。

フレーム４０では、開口４０ａの＋Ｚ側及び−Ｚ側の外周部４０ｅと、開口４０ａの間に位置する隔壁部４０ｆの内部が中空になっている。そして、２つの外周部４０ｅと、２つの隔壁部４０ｆの内部には、基板４２が収容されている。

図６は、基板４２の斜視図である。図６に示されるように、長手方向をＸ軸方向とする長方形に整形されている。基板４２は、例えばガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させることにより形成されたリジット配線基板である。基板４２の表面には回路パターンが形成されるとともに、発光ダイオード４２ａが実装されている。基板４２では、１つの面に３つの発光ダイオード４２ａがＸ軸方向に等間隔に配置される。発光ダイオード４２ａは、正方形板状のＬＥＤチップであり、基板４２に直交する方向へ紫外光を含む青色の光を射出する。

図５に示されるように、フレーム４０の外周部４０ｅに収容される基板４２では、一側の面にのみ発光ダイオード４２ａが実装される。そして、隔壁部４０ｆに収容される基板４２では、両面に発光ダイオード４２ａが実装される。

図４に示されるように、フレーム４０の外周部４０ｅ及び隔壁部４０ｆには、長手方向をＸ軸方向とする長方形の開口部４０ｇが形成されている。図５に示されるように、外周部４０ｅ及び隔壁部４０ｆの開口部４０ｇからは、外周部４０ｅ及び隔壁部４０ｆの内部に収容される基板４２の発光ダイオード４２ａが露出する。

図７は、脱臭機構５０の展開斜視図である。図７に示されるように、脱臭機構５０は、１対の接続機構６０と、３枚の脱臭パネル７０を有している。

一対の接続機構６０それぞれは、長手方向をＺ軸方向とする長方形板状の支持部材６１と、クランパ６２を備えている。支持部材６１は、例えばプラスチックなどの樹脂からなる部材である。支持部材６１の一側の面にはＸ軸方向に突出する凸部６１ａが形成され、他側の面にはＹ軸方向を長手方向とする３つの溝６１ｂが形成されている。溝６１ｂは、Ｚ軸方向に等間隔に配列され、支持部材６１の＋Ｙ側の外縁から−Ｙ側の外縁近傍にわたって形成されている。

クランパ６２は、アーム６３と、アーム６３に対してＸ軸に平行な軸Ｓ１を中心に回動する把持部材６４を有している。

アーム６３は、プラスチックなどの樹脂からなり、長手方向をＹ軸方向とする直方体状の部材である。アーム６３の上面には、把持部材６４に向かって突出する１対のヒンジ部６３ａが設けられている。アーム６３の−Ｙ側端部は、支持部材６１に形成された凸部６１ａに固定されている。

把持部材６４は、アーム６３と同様にプラスチックなどの樹脂からなり、アーム６３よりも少し長さが短い部材である。把持部材６４の中央部には、アーム６３に向かって突出するヒンジ部６４ａが設けられている。把持部材６４のヒンジ部６４ａは、アーム６３の１対のヒンジ部６３ａの間に配置された状態で、ヒンジ部６３ａに対して軸Ｓ１を中心に回動可能に取り付けられている。把持部材６４は、不図示のバネによって、把持部材６４の＋Ｙ側端が、アーム６３の＋Ｙ側端に接するように付勢されている。このため、クランパ６２の把持部材６４とアーム６３の端部で、送風ユニット２０に設けられた突出部２１ｂを挟持することができる。

クランパ６２の操作は、例えば把持部材６４の−Ｙ側端部をアーム６３に押し付けて近づけることでクランパ６２を開き、押し付けた把持部材６４を開放することでクランパ６２を閉じることができる。

図８は、脱臭パネル７０の展開斜視図である。脱臭パネル７０は、長手方向をＸ軸方向とする部材である。脱臭パネル７０は、脱臭シート７２と、脱臭シート７２を両面から支持する１組のフレーム７１を備えている。

脱臭シート７２は、例えば編みこまれたガラス繊維を素材とし、長手方向をＸ軸方向とする長方形のシートである。ガラス繊維には、光触媒としての酸化チタンが添加されている。光触媒としては、酸化チタンの他、例えば、酸化錫、酸化亜鉛、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化ビスマスなどの金属酸化物等を用いることができる。

フレーム７１は、脱臭シート７２よりもサイズがやや大きい長方形の部材である。フレーム７１は、厚みが０．５ｍｍ程度であり、例えばプラスチックなどの樹脂からなる。フレーム７１には、Ｘ軸方向に配列する３つの矩形の開口部が形成されている。フレーム７１では、大部分の領域が開口部となっている。

上述した脱臭シート７２及び１組のフレーム７１は、脱臭シート７２をフレーム７１で挟んだ状態で、フレーム７１同士を固定することで一体化される。脱臭シート７２及び１組のフレーム７１からなる脱臭パネル７０では、脱臭シート７２の大部分が、フレーム７１の開口部から露出した状態になっている。

図７を参照するとわかるように、上述のように構成される１対の接続機構６０と３枚の脱臭パネル７０は、脱臭パネル７０のＸ軸方向両端が、接続機構６０の支持部材６１に設けられた溝６１ｂに嵌合することによって組み合わされる。支持部材６１に嵌合した脱臭パネル７０の端部は例えば接着剤などによって、支持部材６１に接着される。これにより、１対の接続機構６０と３枚の脱臭パネル７０とが一体化し、図４に示される脱臭機構５０が組み立てられる。この脱臭機構５０は、フレーム４０に着脱可能に装着される。

具体的には、図４を参照するとわかるように、脱臭機構５０は、フレーム４０の−Ｙ側から、接続機構６０の支持部材６１をフレーム４０の凹部４０ｂに挿入することで、フレーム４０に装着することができる。フレーム４０の凹部４０ｂに支持部材６１が挿入されると、支持部材６１の凸部６１ａがフレーム４０の切欠き４２ｃ嵌合し、脱臭パネル７０それぞれがスリット４０ｄに挿入される。これによって、図３に示されるように、フレーム４０に脱臭機構５０が装着される。フレーム４０に装着された脱臭機構５０は、−Ｙ軸方向へ引き出すことにより、フレーム４０から取り外すことができる。

図９は、図３における脱臭ユニット３０のＡＡ断面を示す図である。フレーム４０に脱臭機構５０が装着されたときには、脱臭パネル７０がフレーム４０の開口４０ａに収容される。この状態のとき、脱臭パネル７０は、基板４２に実装された発光ダイオード４２ａと対抗する。そのため、基板４２に実装された発光ダイオード４２ａに外部から電力が供給されると、発光ダイオード４２ａが発光し脱臭パネル７０が、発光ダイオード４２ａによって照明される。

上述のように構成される脱臭ユニット３０は、図１に示されるように、送風ユニット２０に設けられた突出部２１ｂを、脱臭ユニット３０のクランパ６２に挟持させることで、送風ユニット２０に装着することができる。また、脱臭ユニット３０のクランパ６２を開くことで、脱臭ユニット３０を送風ユニット２０から取り外すことができる。

次に、上述のように構成される脱臭装置１０の動作について説明する。脱臭装置１０では、送風ユニット２０及び脱臭ユニット３０に電源が供給されると、送風ユニット２０が起動し送風ユニット２０から脱臭ユニット３０へ向かって空気が供給される。脱臭ユニット３０へ供給される空気は、脱臭ユニット３０の開口４０ａを通過して外部へ放出される。また、脱臭ユニット３０の発光ダイオード４２ａから脱臭パネル７０へ向かって光が照射される。

脱臭ユニット３０の開口４０ａを流れる空気に含まれる人体に有害な物質や、臭気の原因となる物質は、空気が脱臭パネル７０を構成する脱臭シート７２に沿って流れる間に、脱臭シート７２との間の光化学反応によって分解される。また、空気に含まれる病原菌やウイルスも、光化学反応によって発生する活性酸素によって不活性化される。これにより、空気に対する脱臭及び除菌が行われる。

脱臭装置１０が長時間稼働すると、脱臭パネル７０を構成する脱臭シート７２の表面に粉塵などの異物が付着する。脱臭シート７２の表面に異物が付着すると、脱臭シート７２と空気との十分な接触が阻害され、脱臭シート７２による脱臭効果が低下する。このような場合には、脱臭ユニット３０を構成するフレーム４０から、脱臭パネル７０を有する脱臭機構５０を取り外して、脱臭機構５０を流水などで洗浄する。これにより、脱臭シート７２の表面から異物などが除去され、脱臭シート７２による脱臭効果が回復する。

以上説明したように、本実施形態に係る脱臭装置１０では、発光ダイオード４２ａが実装されるとともに、表面に電気回路が形成される基板４２など、水分などに弱い部品を収容するフレーム４０と、脱臭シート７２などの水分の影響を受けない部品から構成される脱臭機構５０を容易に分離することができる。したがって、水分の影響などを受けない部品のみを、水道水などの流水を用いて容易に洗浄することができる。

また、本実施形態に係る脱臭装置１０では、送風ユニット２０と脱臭ユニット３０とを分離することができる。そのため、脱臭ユニット３０を構成するフレーム４０から脱臭機構５０を取り外すための作業を容易に行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、図１に示されるように、脱臭装置１０が、卓上型の送風ユニット２０と脱臭ユニット３０から構成されている場合について説明した。これに限らず、脱臭装置１０は、例えば脱臭ユニット３０を、室内を空調する空調装置や車両に搭載された空調装置の吹出し口に取り付けることでも実現することができる。

一般に、空調装置の吹出し口には、風向を調整するためのフィンが設けられている。本実施形態に係る脱臭ユニット３０は、クランパ６２に空調装置のフィンを把持させることで、空調装置の吹出し口に、容易に取り付けることができる。

上記実施形態では、フレーム４０が空気の通路として開口４０ａを有していることとした。これに限らず、フレーム４０に形成される通路は、開口でなくてもよい。例えば、スリットや切欠きなどであってもよい。

上記実施形態では、基板４２の１つの面に１列に並ぶ３つの発光ダイオード４２ａが実装されている場合について説明した。これに限らず、発光ダイオード４２ａの個数や配置は特に限定されるものではない。

上記実施形態では、図１に示されるように、脱臭装置１０が送風ユニット２０の吹出し口２１ａの下流側に取り付けられる場合について説明した。これに限らず、脱臭装置１０は、送風ユニット２０や空調装置の空気の吸込み口の上流に取り付けられていてもよい。この場合には、送風ユニット２０の吸込み口の近傍に突出部２１ｂを設ければよい。

上記実施形態では、脱臭装置１０が、例えば外部の電源から供給されるパワーによって駆動することとした。これに限らず、脱臭装置１０は、バッテリで駆動されることとしてもよい。また、バッテリとＡＣ電源を併用して、脱臭装置１０を駆動することとしてもよい。この場合には、バッテリを充電可能な二次電池とするのがよい。

上記実施形態では、脱臭装置１０を構成する脱臭ユニット３０がクランパ６２を用いて、送風ユニット２０に着脱可能に取り付けられることとした。これに限らず、脱臭ユニット３０は、クランパ６２に代わる機構を用いて送風ユニット２０などに取り付けられることとしてもよい。

本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施しうるものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ 脱臭装置
２０ 送風ユニット
２１ 筐体
２１ａ 吹出し口
２１ｂ 突出部
２１ｃ 延設部
３０ 脱臭ユニット
４０ フレーム
４０ａ 開口
４０ｂ 凹部
４０ｃ 切欠き
４０ｄ スリット
４０ｅ 外周部
４０ｆ 隔壁部
４０ｇ 開口部
４２ 基板
４２ａ 発光ダイオード
５０ 脱臭機構
６０ 接続機構
６１ 支持部材
６１ａ 凸部
６１ｂ 溝
６２ クランパ
６３ アーム
６３ａ ヒンジ部
６４ 把持部材
６４ａ ヒンジ部
７０ 脱臭パネル
７１ フレーム
７２ 脱臭シート
Ｓ１ 軸

Claims (6)

1. 送風機の吹出し口又は吸込み口に設けられ、前記吹出し口からの空気又は前記吸込み口への空気が通過する通路が設けられたケーシングと、
   前記ケーシングの前記通路に配置され、光触媒が添加されたシートと、
   前記ケーシングに設けられ、前記シートを照明する光源と、
   前記吹出し口又は前記吸込み口に着脱自在に取り付けられ、前記ケーシング及び前記シートを相互に着脱自在に支持する支持部材と、
   を備える脱臭装置。
2. 前記支持部材は、前記シートを前記ケーシングの前記通路を流れる空気の流路と平行に支持する請求項１に記載の脱臭装置。
3. 前記ケーシングには複数の前記通路が形成され、
   前記シートは、複数の前記通路それぞれに設けられる請求項１又は２に記載の脱臭装置。
4. 前記支持部材は、前記吹出し口又は前記吸込み口のフィンを挟持するクリップを備える請求項１乃至３のいずれか一項に記載の脱臭装置。
5. 空気を吹き出す前記吹出し口又は前記吸込み口と、突出部とを有する送風機を更に備え、
   前記支持部材は、前記突出部を挟持するクリップを備える請求項１乃至３のいずれか一項に記載の脱臭装置。
6. ケーシング内に送風機を内蔵し、前記送風機からの空気が通過する風路を形成する吹出し口及び吸込み口を有する送風機本体と、
   ケーシング内に光触媒が添加されたシート及び前記シートを照明する光源を内蔵し、前記シート及び前記光源に対して空気が通過する風路を形成する吹出し口及び吸込み口を有する脱臭機本体と、
   前記送風機本体及び前記脱臭機本体それぞれの風路を空気が通過可能に、前記脱臭機本体に対して前記送風機本体を着脱自在に支持する支持部材と、
   を備える脱臭装置。

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