JP4022920B2 - 空気浄化装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒作用を有する触媒を備えた空気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のものとして、両端を開口して一端を空気の吸込口となすと共に他端を空気の吹出口としたケースと、そのケースの内部に装備した蛍光灯等の発光体と、酸化チタン等の光触媒作用を有する物質を含んで上記の発光体の外周部を覆う発光体カバーと、ケースの内部に上記の吸込口から空気を吸入させてケースの内部を通過させることによりその空気を発光体カバーと接触させてから吹出口から再び室内へ戻すファンとを備えた空気浄化装置が公知である（例えば、特許文献１参照。）。そして、光触媒反応は、例えば酸化チタンをバインダーを用いて保持させるものが主であり、紫外線により酸化チタンの表面に発生する強い酸化分解力で有害物質等を分解するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−５２７９７公報（段落０００４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術においては、吸込口から空気を吸入させ発光体カバーと接触させてから吹出口から再び室内へ戻すというように空気の流れは一方向性のものであった。このような空気の流れが一方向性のものにおいては、空気と光触媒作用を有する物質との接触が限られたものとなり、空気浄化能力を高めることはできない。このため能力を高めるには、有害物質と酸化チタン等光触媒作用を有する物質を含む発光体カバー等の面積を大きくすること等が考えられるが、このような場合には、装置が大型化するなどの問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、空気中の有害物質と酸化チタン等光触媒作用を有する物質との接触面積を大きくすることができると共に、装置の小型化を図れる空気浄化装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、一端に空気の入口を設けると共に他端に空気の出口を設けた空気通路の途中に発光体と、前記発光体の下流側に設けられた光触媒部材と、前記光触媒部材の下流側に設けられ該光触媒部材に臨む光と空気の反射板とを備えた空気清浄機であって、
前記入口と前記光触媒部材との間に前記発光体を設け、
前記光触媒部材は、板状であって、発光体の光と空気とが通り抜けるための通気孔を形成し、
前記出口と該光触媒部材との間には、前記光触媒部材の通気孔を通り抜けた光と空気とを前記光触媒部材へと反射させるための反射板を設けると共に、
前記反射板の周辺部には、前記光触媒部材と前記出口を連通する連通路を設けたことを特徴とする空気浄化装置である。
【０００７】
この請求項１の構成によれば、空気は入口より空気通路に沿って発光体、光触媒部材、反射板を通って出口より出る。この際、発光体の光は反射板によって反射される共に、空気は反射板によって反射されて、光触媒部材を通過した空気は再び光触媒部材と接触することができる。
【０００８】
また、この構成によれば、反射板によって光と空気が反射されて、光触媒部材の下流側においても空気の浄化を行うことができる。
【０００９】
さらに、この構成によれば、空気は入口より空気通路に沿って発光体、光触媒部材の通気孔、反射板の連通路を通って出口より出る。
【００１０】
【発明の実施形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図を参照して説明する。箱型状ケース１は上面２、側面３及び底面４を有しており、内部は空洞状の浄化室５の一側に区画壁６を介して仕切り室７が形成されており、仕切り室７の上面２に空気の吸込口たる入口８を設けると共に、浄化室５の側面３の下部に空気の吹出口たる出口９を設ける。そして、ケース１内に入口８から出口９に至る空気通路１０が形成される。前記入口８の下方にファン型の吸引装置１１の１次側１２が接続しており、吸引装置１１の２次側１３は区画壁６の上部に横向きに開口して浄化室５に臨んでいる。尚、図中１４は入口８に設けた塵芥等を取り除くフィルター、１５はそのカバー、１６は仕切り室内に設けた電気制御装置である。
【００１１】
前記浄化室５の少なくとも上半分は空洞部１７となって、２次側１３から押し出され大気圧よりやや高圧な空洞部１７内の空気圧Ｐ１は、２次側１３における空気の空気圧Ｐ２よりも減少している（Ｐ１＜Ｐ２）。そして、浄化室５における上下方向の中間のやや下方に左右一対の紫外線ランプ等の紫外線の発光体１８を電極ホルダー１９を介して横向きに設ける。さらにこの発光体１８の下方、すなわち前記発光体１８の下流側に、酸化チタン等の光触媒作用を有する光触媒部材２０を横向きに設ける。光を放つ紫外線ランプは光触媒作用の利用目的に応じて、熱陰極型、冷陰極型或いは低温特性に優れたキセノン型といずれのタイプを使用してもよく、取扱い上の安全性から波長が３００ｎｍ以上の紫外線を使用することが好ましい。光触媒部材２０は、金網のように通気孔２１を複数形成した金属板に小さい孔を多数形成した板状本体２２に光触媒部たる酸化チタン２３等をバインダー２４を用いて保持させたものであり、表面に酸化チタン２３が表れて空気と接触できるようになっている。尚、この光触媒部材２０の周縁部２５は浄化室５の内壁に近接するか、接するようになっている。さらに、光触媒部材２０の下方、すなわち前記光触媒部材２０の下流側に反射板２６を前記光触媒部材２０と対峙するように設ける。この反射板２６の上流側の表面は鏡面又はほぼ鏡面或いは光沢を有するものであって、通気孔２１を通り抜けた空気を反射して再び前記光触媒部材２０に反射しており返す空気反射作用と、通気孔２１を通り抜けた紫外線を反射して光触媒部材２０の下面を照射する光反射作用をなすものであり、空気を反射するために反射板２６の上面のほぼ全面は平板状であって、特に前記発光体１８に対向する部位には孔等が形成されず、空気と光の反射を行うことができるようになっている。また紫外線を反射するために反射板２６の上面は鏡面状或いはほぼ鏡面状に形成されている。この反射板２６の両側は下方へ折曲してケース１の底面４に接する支持脚２７を形成して、反射板２６，２７と底面４との間に空間を形成するように反射板２６は底面４よりやや上方に配置している。また、反射板２６の四隅に支持柱２８を形成して、この支持柱２８により光触媒部材２０を間隔をおいてほぼ横向きに保持している。さらに、この反射板２６の周縁部２９は浄化室５の内壁に接するか、近接するようになっており、その周縁部２９のやや内側に該周縁部２９に沿って上下を連通する連通孔によって連通路３０が形成されている。尚、この連通路３０は支持柱２８よりも外側に配置されている。そして、ケース１の側面３の下部に前記出口９を設ける。この出口９の上流側は反射板２６と底面４との間に接続している。
【００１２】
次に前記構成についてその作用を説明する。予め吸引装置１１が作動していると共に、通電している発光体１８は発光して紫外線を出して、光触媒部材２０の上面における酸化チタン２３の表面に酸化分解作用をなしていると共に、発光体１８の紫外線の一部は通気孔２１を通り抜けて反射板２６に至り、そして反射板２６で反射された紫外線は光触媒部材２０の下面を照射することにより、光触媒部材２０の下面における酸化チタン２３の表面に酸化分解作用をなすようになっている。そしてフィルター１４により塵芥等を取り除かれた外気は入口８より吸引されて２次側１３より空洞部１７に他側側面３の内壁に向かって排出される。そして、空気は空気通路１０に沿うように浄化室５を通って大気状態の出口９より大気に放出される。このように浄化室５を通過するとき、空洞部１７において空気は他側の側面３に衝突したり、或いは大気圧よりやや高い空気圧となっている空洞部１７において空気は乱流状態となる。このように空洞部１７において乱流状態となった空気は発光体１８、光触媒部材２０の通気孔２１を通過し、紫外線が照射され紫外線により酸化チタン２３の表面に発生する強い酸化分解力により、空気中の有害物質等を分解する。酸化チタン２３に触れずに通気孔２１を通過した空気は、反射板２６の上面に衝突して光触媒部材２０と反射板２６との間に滞留すると共に、その一部は滞留中に光触媒部材２０の酸化チタン２４に接することにより、光触媒部材２０の下面側においても空気中の有害物質等を分解する。そして、光触媒部材２０と反射板２６との間に滞留する空気の一部は、連通路３０を通って底面４上の出口９より有害物質等を分解した浄化された空気が排出されるものである。
【００１３】
以上のように、前記実施形態では空気通路１０の途中に発光体１８と、該発光体１８の下流側に設けられた酸化チタン２３を有する光触媒部材２０と、光触媒部材２０の下流側に該光触媒部材２０に臨む光反射と空気反射をなす反射板２６とを備え、光触媒部材２０を通過した紫外線を反射板２６の光反射作用により光触媒部材２０の下面（下流側）に照射すると共に、光触媒部材２０を通過した空気を反射板２６による空気反射作用により光触媒部材の下面（下流側）に逆流することにより、光触媒部材２０をいったん通過した空気を再び光触媒部材２０の下面側で浄化することができるので、空気と紫外線が照射された酸化チタンとの接触面積を大きくでき、空気浄化の効率を向上することができる。
【００１４】
また、光の反射と空気の反射を上流側の表面を鏡面又はほぼ鏡面とした反射板２６により一体に形成したことにより、反射板２６によって光と空気が反射されて装置を小型化できる。
【００１５】
さらに、前記入口８と前記発光体１８との間に空洞部１７を設けると共に、前記入口８側に吸引装置１１を設け、前記光触媒部材２０は通気孔２１を形成した板状であって、該光触媒部材２１に対峙するように前記反射板２６を設けると共に、該反射板２６の周辺部２９に前記光触媒部材２０側と前記出口９側を連通する連通路３０を設けたことにより、空洞部１７内が加圧されて空気は空洞部で乱流状態となり、そして反射板２６によって反射された空気の逆流を阻害しにくくなり、反射した空気を再び光触媒部材２０と接触しやすくなる。
【００１６】
しかも、入口８からの空気は間隔をおいて重ね合わせるように配置した発光体１８と光触媒部材２０と反射板２６とを通過して浄化され、空気通路１０の全体の流れは途中で乱流状態などがあったにしても全体としては迂回などすることなく直流的となって損失を可及的に少なくすることができる。
【００１７】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において、種々の変形実施が可能である。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、一端に空気の入口を設けると共に他端に空気の出口を設けた空気通路の途中に発光体と、前記発光体の下流側に設けられた光触媒部材と、前記光触媒部材の下流側に設けられ該光触媒部材に臨む光と空気の反射板とを備えた空気清浄機であって、
前記入口と前記光触媒部材との間に前記発光体を設け、
前記光触媒部材は、板状であって、発光体の光と空気とが通り抜けるための通気孔を形成し、
前記出口と該光触媒部材との間には、前記光触媒部材の通気孔を通り抜けた光と空気とを前記光触媒部材へと反射させるための反射板を設けると共に、
前記反射板の周辺部には、前記光触媒部材と前記出口を連通する連通路を設けたことを特徴とする空気浄化装置であり、光触媒部材を通過した空気が反射されて再び光触媒部材に接触することにより、空気の光触媒部材への接触面積を大きくして浄化効率を向上することができると共に、装置の小型化を図ることもできる。また、光と空気の反射を反射板で一体化することで、装置の小型化をいっそう図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態を示す断面図である。
【図２】 本発明の一実施形態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
８ 入口
９ 出口
１０ 空気通路
１８ 発光体
２０ 光触媒部材
２１ 通気孔
２６ 反射板
３０ 連通路
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒作用を有する触媒を備えた空気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のものとして、両端を開口して一端を空気の吸込口となすと共に他端を空気の吹出口としたケースと、そのケースの内部に装備した蛍光灯等の発光体と、酸化チタン等の光触媒作用を有する物質を含んで上記の発光体の外周部を覆う発光体カバーと、ケースの内部に上記の吸込口から空気を吸入させてケースの内部を通過させることによりその空気を発光体カバーと接触させてから吹出口から再び室内へ戻すファンとを備えた空気浄化装置が公知である（例えば、特許文献１参照。）。そして、光触媒反応は、例えば酸化チタンをバインダーを用いて保持させるものが主であり、紫外線により酸化チタンの表面に発生する強い酸化分解力で有害物質等を分解するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−５２７９７公報（段落０００４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術においては、吸込口から空気を吸入させ発光体カバーと接触させてから吹出口から再び室内へ戻すというように空気の流れは一方向性のものであった。このような空気の流れが一方向性のものにおいては、空気と光触媒作用を有する物質との接触が限られたものとなり、空気浄化能力を高めることはできない。このため能力を高めるには、有害物質と酸化チタン等光触媒作用を有する物質を含む発光体カバー等の面積を大きくすること等が考えられるが、このような場合には、装置が大型化するなどの問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、空気中の有害物質と酸化チタン等光触媒作用を有する物質との接触面積を大きくすることができると共に、装置の小型化を図れる空気浄化装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、一端に空気の入口を設けると共に他端に空気の出口を設けた空気通路の途中に発光体と、前記発光体の下流側に設けられた光触媒部材と、前記光触媒部材の下流側に設けられ該光触媒部材に臨む光と空気の反射板とを備えた空気清浄機であって、
前記入口と前記光触媒部材との間に前記発光体を設け、
前記光触媒部材は、板状であって、発光体の光と空気とが通り抜けるための通気孔を形成し、
前記出口と該光触媒部材との間には、前記光触媒部材の通気孔を通り抜けた光と空気とを前記光触媒部材へと反射させるための反射板を設けると共に、
前記反射板の周辺部には、前記光触媒部材と前記出口を連通する連通路を設けたことを特徴とする空気浄化装置である。
【０００７】
この請求項１の構成によれば、空気は入口より空気通路に沿って発光体、光触媒部材、反射板を通って出口より出る。この際、発光体の光は反射板によって反射される共に、空気は反射板によって反射されて、光触媒部材を通過した空気は再び光触媒部材と接触することができる。
【０００８】
また、この構成によれば、反射板によって光と空気が反射されて、光触媒部材の下流側においても空気の浄化を行うことができる。
【０００９】
さらに、この構成によれば、空気は入口より空気通路に沿って発光体、光触媒部材の通気孔、反射板の連通路を通って出口より出る。
【００１０】
【発明の実施形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図を参照して説明する。箱型状ケース１は上面２、側面３及び底面４を有しており、内部は空洞状の浄化室５の一側に区画壁６を介して仕切り室７が形成されており、仕切り室７の上面２に空気の吸込口たる入口８を設けると共に、浄化室５の側面３の下部に空気の吹出口たる出口９を設ける。そして、ケース１内に入口８から出口９に至る空気通路１０が形成される。前記入口８の下方にファン型の吸引装置１１の１次側１２が接続しており、吸引装置１１の２次側１３は区画壁６の上部に横向きに開口して浄化室５に臨んでいる。尚、図中１４は入口８に設けた塵芥等を取り除くフィルター、１５はそのカバー、１６は仕切り室内に設けた電気制御装置である。
【００１１】
前記浄化室５の少なくとも上半分は空洞部１７となって、２次側１３から押し出され大気圧よりやや高圧な空洞部１７内の空気圧Ｐ１は、２次側１３における空気の空気圧Ｐ２よりも減少している（Ｐ１＜Ｐ２）。そして、浄化室５における上下方向の中間のやや下方に左右一対の紫外線ランプ等の紫外線の発光体１８を電極ホルダー１９を介して横向きに設ける。さらにこの発光体１８の下方、すなわち前記発光体１８の下流側に、酸化チタン等の光触媒作用を有する光触媒部材２０を横向きに設ける。光を放つ紫外線ランプは光触媒作用の利用目的に応じて、熱陰極型、冷陰極型或いは低温特性に優れたキセノン型といずれのタイプを使用してもよく、取扱い上の安全性から波長が３００ｎｍ以上の紫外線を使用することが好ましい。光触媒部材２０は、金網のように通気孔２１を複数形成した金属板に小さい孔を多数形成した板状本体２２に光触媒部たる酸化チタン２３等をバインダー２４を用いて保持させたものであり、表面に酸化チタン２３が表れて空気と接触できるようになっている。尚、この光触媒部材２０の周縁部２５は浄化室５の内壁に近接するか、接するようになっている。さらに、光触媒部材２０の下方、すなわち前記光触媒部材２０の下流側に反射板２６を前記光触媒部材２０と対峙するように設ける。この反射板２６の上流側の表面は鏡面又はほぼ鏡面或いは光沢を有するものであって、通気孔２１を通り抜けた空気を反射して再び前記光触媒部材２０に反射しており返す空気反射作用と、通気孔２１を通り抜けた紫外線を反射して光触媒部材２０の下面を照射する光反射作用をなすものであり、空気を反射するために反射板２６の上面のほぼ全面は平板状であって、特に前記発光体１８に対向する部位には孔等が形成されず、空気と光の反射を行うことができるようになっている。また紫外線を反射するために反射板２６の上面は鏡面状或いはほぼ鏡面状に形成されている。この反射板２６の両側は下方へ折曲してケース１の底面４に接する支持脚２７を形成して、反射板２６，２７と底面４との間に空間を形成するように反射板２６は底面４よりやや上方に配置している。また、反射板２６の四隅に支持柱２８を形成して、この支持柱２８により光触媒部材２０を間隔をおいてほぼ横向きに保持している。さらに、この反射板２６の周縁部２９は浄化室５の内壁に接するか、近接するようになっており、その周縁部２９のやや内側に該周縁部２９に沿って上下を連通する連通孔によって連通路３０が形成されている。尚、この連通路３０は支持柱２８よりも外側に配置されている。そして、ケース１の側面３の下部に前記出口９を設ける。この出口９の上流側は反射板２６と底面４との間に接続している。
【００１２】
次に前記構成についてその作用を説明する。予め吸引装置１１が作動していると共に、通電している発光体１８は発光して紫外線を出して、光触媒部材２０の上面における酸化チタン２３の表面に酸化分解作用をなしていると共に、発光体１８の紫外線の一部は通気孔２１を通り抜けて反射板２６に至り、そして反射板２６で反射された紫外線は光触媒部材２０の下面を照射することにより、光触媒部材２０の下面における酸化チタン２３の表面に酸化分解作用をなすようになっている。そしてフィルター１４により塵芥等を取り除かれた外気は入口８より吸引されて２次側１３より空洞部１７に他側側面３の内壁に向かって排出される。そして、空気は空気通路１０に沿うように浄化室５を通って大気状態の出口９より大気に放出される。このように浄化室５を通過するとき、空洞部１７において空気は他側の側面３に衝突したり、或いは大気圧よりやや高い空気圧となっている空洞部１７において空気は乱流状態となる。このように空洞部１７において乱流状態となった空気は発光体１８、光触媒部材２０の通気孔２１を通過し、紫外線が照射され紫外線により酸化チタン２３の表面に発生する強い酸化分解力により、空気中の有害物質等を分解する。酸化チタン２３に触れずに通気孔２１を通過した空気は、反射板２６の上面に衝突して光触媒部材２０と反射板２６との間に滞留すると共に、その一部は滞留中に光触媒部材２０の酸化チタン２４に接することにより、光触媒部材２０の下面側においても空気中の有害物質等を分解する。そして、光触媒部材２０と反射板２６との間に滞留する空気の一部は、連通路３０を通って底面４上の出口９より有害物質等を分解した浄化された空気が排出されるものである。
【００１３】
以上のように、前記実施形態では空気通路１０の途中に発光体１８と、該発光体１８の下流側に設けられた酸化チタン２３を有する光触媒部材２０と、光触媒部材２０の下流側に該光触媒部材２０に臨む光反射と空気反射をなす反射板２６とを備え、光触媒部材２０を通過した紫外線を反射板２６の光反射作用により光触媒部材２０の下面（下流側）に照射すると共に、光触媒部材２０を通過した空気を反射板２６による空気反射作用により光触媒部材の下面（下流側）に逆流することにより、光触媒部材２０をいったん通過した空気を再び光触媒部材２０の下面側で浄化することができるので、空気と紫外線が照射された酸化チタンとの接触面積を大きくでき、空気浄化の効率を向上することができる。
【００１４】
また、光の反射と空気の反射を上流側の表面を鏡面又はほぼ鏡面とした反射板２６により一体に形成したことにより、反射板２６によって光と空気が反射されて装置を小型化できる。
【００１５】
さらに、前記入口８と前記発光体１８との間に空洞部１７を設けると共に、前記入口８側に吸引装置１１を設け、前記光触媒部材２０は通気孔２１を形成した板状であって、該光触媒部材２１に対峙するように前記反射板２６を設けると共に、該反射板２６の周辺部２９に前記光触媒部材２０側と前記出口９側を連通する連通路３０を設けたことにより、空洞部１７内が加圧されて空気は空洞部で乱流状態となり、そして反射板２６によって反射された空気の逆流を阻害しにくくなり、反射した空気を再び光触媒部材２０と接触しやすくなる。
【００１６】
しかも、入口８からの空気は間隔をおいて重ね合わせるように配置した発光体１８と光触媒部材２０と反射板２６とを通過して浄化され、空気通路１０の全体の流れは途中で乱流状態などがあったにしても全体としては迂回などすることなく直流的となって損失を可及的に少なくすることができる。
【００１７】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において、種々の変形実施が可能である。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、一端に空気の入口を設けると共に他端に空気の出口を設けた空気通路の途中に発光体と、前記発光体の下流側に設けられた光触媒部材と、前記光触媒部材の下流側に設けられ該光触媒部材に臨む光と空気の反射板とを備えた空気清浄機であって、
前記入口と前記光触媒部材との間に前記発光体を設け、
前記光触媒部材は、板状であって、発光体の光と空気とが通り抜けるための通気孔を形成し、
前記出口と該光触媒部材との間には、前記光触媒部材の通気孔を通り抜けた光と空気とを前記光触媒部材へと反射させるための反射板を設けると共に、
前記反射板の周辺部には、前記光触媒部材と前記出口を連通する連通路を設けたことを特徴とする空気浄化装置であり、光触媒部材を通過した空気が反射されて再び光触媒部材に接触することにより、空気の光触媒部材への接触面積を大きくして浄化効率を向上することができると共に、装置の小型化を図ることもできる。また、光と空気の反射を反射板で一体化することで、装置の小型化をいっそう図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態を示す断面図である。
【図２】 本発明の一実施形態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
８ 入口
９ 出口
１０ 空気通路
１８ 発光体
２０ 光触媒部材
２１ 通気孔
２６ 反射板
３０ 連通路
Claims (1)
- 一端に空気の入口を設けると共に他端に空気の出口を設けた空気通路の途中に発光体と、前記発光体の下流側に設けられた光触媒部材と、前記光触媒部材の下流側に設けられ該光触媒部材に臨む光と空気の反射板とを備えた空気清浄機であって、
前記入口と前記光触媒部材との間に前記発光体を設け、
前記光触媒部材は、板状であって、発光体の光と空気とが通り抜けるための通気孔を形成し、
前記出口と該光触媒部材との間には、前記光触媒部材の通気孔を通り抜けた光と空気とを前記光触媒部材へと反射させるための反射板を設けると共に、
前記反射板の周辺部には、前記光触媒部材と前記出口を連通する連通路を設けたことを特徴とする空気浄化装置。
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