JP7255772B2 - Porous member and air purifier - Google Patents
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Description
本発明は、多孔質部材および空気清浄機に関する。 The present invention relates to porous members and air cleaners.
ガラス発泡体に代表される多孔質部材による環境浄化作用が知られており、このような多孔質部材を利用した技術が、例えば特許文献1または特許文献2に開示されている。
Background Art Porous members typified by glass foams are known to have an environmental purification effect, and techniques using such porous members are disclosed in Patent Document 1 and
近年は、多孔質部材の更なる性能の向上が期待されている。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、更なる性能の向上を図ることができる多孔質部材および空気清浄機を提供することを目的とする。
In recent years, further improvement in the performance of porous members is expected.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a porous member and an air cleaner capable of further improving performance.
上記目的を達成するため、本発明の多孔質部材は、可視光応答型光触媒および/またはフルボ酸を担持した多孔質担体であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the porous member of the present invention is characterized by being a porous carrier supporting a visible light-responsive photocatalyst and/or fulvic acid.
本発明によれば、可視光応答型光触媒および/またはフルボ酸を担持した多孔質担体であることとしたので、光触媒および/またはフルボ酸と多孔質担体の相乗効果により環境浄化の更なる性能の向上を図ることができる。 According to the present invention, since it is a porous carrier supporting a visible light responsive photocatalyst and/or fulvic acid, the synergistic effect of the photocatalyst and/or fulvic acid and the porous carrier enhances the performance of environmental purification. can be improved.
前記可視光応答型光触媒は、生体融合型光触媒とすることが好ましい。
前記可視光応答型光触媒は、シルクを含有するアパタイトを被覆した酸化チタンとすることが好ましい。
The visible-light-responsive photocatalyst is preferably a biointegrative photocatalyst.
The visible-light-responsive photocatalyst is preferably titanium oxide coated with silk-containing apatite.
前記可視光応答型光触媒の平均粒径は、30nm以上500nm以下とすることが好ましい。
前記多孔質担体は、発泡ガラスとすることが好ましい。
The average particle size of the visible light responsive photocatalyst is preferably 30 nm or more and 500 nm or less.
The porous carrier is preferably foamed glass.
前記発泡ガラスは、アパタイトを含有することが好ましい。
前記発泡ガラスは、ガラスと貝殻の混合物を焼成して得ることが好ましい。
The foam glass preferably contains apatite.
The foam glass is preferably obtained by firing a mixture of glass and shells.
上記目的を達成するため、本発明に係る空気清浄機は、請求項1乃至請求項7のうちいずれか一項に記載の多孔質部材を充填した充填体と、前記充填体を囲う囲いと、前記充填体に送風する送風機と、を有する、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an air purifier according to the present invention comprises: a filling body filled with the porous member according to any one of claims 1 to 7; an enclosure surrounding the filling body; and an air blower for blowing air to the filling body.
本発明によれば、請求項1乃至請求項7のうちいずれか一項に記載の多孔質部材を充填した充填体と、前記充填体を内側に収納するように囲う囲いと、前記充填体に送風する送風機と、を有する、こととしたので、送風機からの空気を、囲いにより案内しながら、充填体に送風して空気の清浄を行うことができ、簡単な構造で一定の性能を確保することができる空気清浄機を提供することができる。 According to the present invention, a filling body filled with the porous member according to any one of claims 1 to 7, an enclosure enclosing the filling body so as to accommodate the filling body inside, and Since it has a blower for blowing air, it is possible to clean the air by blowing air from the blower to the filling body while guiding the air from the blower by the enclosure, and to secure a certain performance with a simple structure. It is possible to provide an air purifier that can
上記目的を達成するため、本発明に係る空気清浄機は、請求項1乃至請求項7のうちいずれか一項に記載の多孔質部材を充填した充填体と、前記充填体を内側に収納するように囲う囲いと、前記充填体に送風する送風機と、を有する空気清浄機であって、前記送風機から送風される空気の通気口を有して、前記通気口は、案内板を備え、前記案内板は、前記通気口の端縁部を囲うように備えられるとともに、前記空気の送風方向に沿って立設するように設けられ前記送風される空気を送風方向に案内することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an air cleaner according to the present invention comprises a filling body filled with the porous member according to any one of claims 1 to 7, and the filling body is housed inside. and a blower for blowing air to the filling body, the air cleaner having a vent for air blown from the blower, the vent having a guide plate, the The guide plate is provided so as to surround the edge of the vent, and is provided so as to stand along the direction of the blown air to guide the blown air in the direction of the blown air. .
本発明によれば、前記送風機から送風される空気の通気口を有して、前記通気口は、案内板を備え、前記案内板は、前記通気口の端縁部を囲うように備えられるとともに、前記空気の送風方向に沿って立設するように設けられ前記送風される空気を送風方向に案内することとしたので、送風機から送風される空気を、通気口を介して送風しつつ案内板により通風方向に沿って案内することができ、送風機からの空気を効率よく送風することができる。これにより、簡単な構造で一定の性能を確保することができる空気清浄機を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a vent for air blown from the blower, the vent is provided with a guide plate, and the guide plate is provided so as to surround the edge of the vent. Since the guide plate is provided to stand along the blowing direction of the air and guides the blown air in the blowing direction, the guide plate blows the air blown from the blower through the vent hole. can be guided along the ventilation direction by the air blower, and the air from the blower can be efficiently blown. As a result, it is possible to provide an air purifier that can ensure constant performance with a simple structure.
前記通気口は、所定の面に設けられ、前記面の面積よりも小さい面積に設定されることとすれば、送風機からの空気を、通気口を介して絞られるように送風することができ、送風される空気の圧力を高めて更に効率よく送風することができる。 The vent is provided on a predetermined surface, and if the area is set to be smaller than the area of the surface, the air from the blower can be blown through the vent so as to be squeezed, It is possible to increase the pressure of the air to be blown and to blow the air more efficiently.
前記送風機から送風される空気の吸気口を有するとともに、前記空気の送風方向に沿って上流側から順に、前記吸気口、前記充填体、前記送風機、前記通気口が設けられることとすれば、吸気口を介して送風機により空気を吸い込みつつ、充填体に送風し、かつ、充填体を通過した清浄後の空気を通気口を介して外部に排気することができる。 If it has an intake port for air blown from the blower, and is provided with the intake port, the filling body, the blower, and the vent in order from the upstream side along the blowing direction of the air, It is possible to blow air to the filling body while sucking air with the blower through the opening, and exhaust the cleaned air that has passed through the filling body to the outside through the vent.
上記目的を達成するため、本発明に係る空気清浄機は、請求項1乃至請求項7のうちいずれか一項に記載の多孔質部材を充填した充填体と、前記充填体を内側に収納するように囲う囲いと、前記充填体に送風する送風機と、を有する空気清浄機であって、前記囲いは、前記充填体の側方を囲うとともに、角筒状に形成され、前記囲いの上面側に排気口と、前記囲いの下面側に吸気口と、を有し、前記排気口は、案内板を備え、前記案内板は、前記排気口の端縁部を囲うように備えられるとともに、前記空気の送風方向に沿って設けられ前記送風される空気を送風方向に案内し、前記排気口は、前記囲いの上面側に設けられる平板の中央部に開けられた円形の孔とし、前記上面側の面の面積よりも小さい面積に設定され、前記案内板は、前記円形に対応する円筒状とし、前記送風方向は、高さ方向に沿って設定され、前記空気の送風方向に沿って下方側から順に、前記吸気口、前記充填体、前記送風機、前記排気口が配置されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an air cleaner according to the present invention comprises a filling body filled with the porous member according to any one of claims 1 to 7, and the filling body is housed inside. and a blower for blowing air to the filler, wherein the enclosure encloses the sides of the filler and is formed in a rectangular tubular shape, and the upper surface side of the enclosure and an air inlet on the lower surface side of the enclosure, the air outlet is provided with a guide plate, the guide plate is provided so as to surround the edge of the air outlet, and the provided along the direction of air blowing to guide the blown air in the direction of blowing air; The guide plate has a cylindrical shape corresponding to the circular shape, and the blowing direction is set along the height direction and downward along the blowing direction of the air The intake port, the filling member, the blower, and the exhaust port are arranged in this order.
本発明によれば、前記囲いは、前記充填体の側方を囲うとともに、角筒状に形成され、前記囲いの上面側に排気口と、前記囲いの下面側に吸気口と、を有し、前記排気口は、案内板を備え、前記案内板は、前記排気口の端縁部を囲うように備えられるとともに、前記空気の送風方向に沿って設けられ前記送風される空気を送風方向に案内し、前記排気口は、前記囲いの上面側に設けられる平板の中央部に開けられた円形の孔とし、前記上面側の面の面積よりも小さい面積に設定され、前記案内板は、前記円形に対応する円筒状とし、前記送風方向は、高さ方向に沿って設定され、前記空気の送風方向に沿って下方側から順に、前記吸気口、前記充填体、前記送風機、前記排気口が配置されることとしたので、送風機からの空気を、囲いにより案内しながら、充填体に送風することができ、かつ、通気口を介して送風しつつ案内板により通風方向に沿って案内することができ、送風機からの空気を効率よく送風することができる。これにより、簡単な構造で一定の性能を確保することができる空気清浄機を提供することができる。 According to the present invention, the enclosure encloses the sides of the filling body, is formed in a rectangular tubular shape, and has an exhaust port on the upper surface side of the enclosure and an intake port on the lower surface side of the enclosure. The exhaust port has a guide plate, the guide plate is provided so as to surround the edge of the exhaust port, and is provided along the blowing direction of the air to guide the blown air in the blowing direction. The exhaust port is a circular hole opened in the center of a flat plate provided on the upper surface side of the enclosure, and the area is set to be smaller than the area of the surface on the upper surface side. The air blowing direction is set along the height direction, and the intake port, the filling body, the blower, and the exhaust port are arranged in order from the lower side along the air blowing direction. Since it is arranged, the air from the blower can be blown to the filling body while being guided by the enclosure, and can be guided along the ventilation direction by the guide plate while blowing through the ventilation port. and the air from the blower can be efficiently blown. As a result, it is possible to provide an air purifier that can ensure constant performance with a simple structure.
前記囲いの下面側には、下方側に延びる脚部が設けられて所定の空間が形成されるとともに、前記空間は、前記吸気口に空気を供給する吸気空間として機能することとすれば、吸気空間を介して効率よく空気を取り込むことができる。 A leg portion extending downward is provided on the lower surface side of the enclosure to form a predetermined space. Air can be efficiently taken in through the space.
前記囲いの外面側に角柱の棒材を設けることとすれば、デザイン的にも優れた空気清浄機を提供することができる。 If a prismatic bar is provided on the outer surface side of the enclosure, it is possible to provide an air purifier that is excellent in terms of design.
前記角柱の棒材は、三角柱または半円状とし、前記囲いの外面側において水平方向に延びるように、かつ、高さ方向に複数列並べて設けられることとすれば、更にデザイン的に優れた空気清浄機とすることができる。 If the rod material of the prism is a triangular prism or a semicircular shape, and is arranged so as to extend horizontally on the outer surface side of the enclosure and is arranged in a plurality of rows in the height direction, the air is further excellent in design. It can be a purifier.
前記囲いは、所定の面の一部を内側に屈曲または湾曲させて第1の開口を形成し、前記第1の開口を前記送風機により送風される空気が流通する第1の流通口とすることとすれば、空気が流通する流通口を簡単に形成することができる。 A part of a predetermined surface of the enclosure is bent or curved inward to form a first opening, and the first opening is used as a first flow port through which the air blown by the blower flows. Then, it is possible to easily form a flow port through which air flows.
前記所定の面の一部に切り込みを設けるとともに、前記所定の面の前記切り込みに囲まれた部分を切り込み片とし、前記切り込み片を前記箱形状の内側に屈曲または湾曲させて折り返すことにより、前記第1の開口を形成して設けることができる。 A cut is provided in a part of the predetermined surface, and a portion of the predetermined surface surrounded by the cut is used as a cut piece. A first opening may be formed and provided.
前記内側に折り返した切り込み片の端部側を前記囲いの内側に収納された充填体に当接させることにより、前記充填体を保持することとすれば、充填体を安定して保持することができる。 If the end portion of the cut piece folded inward is brought into contact with the filling body stored inside the enclosure, the filling body can be held stably. can.
前記囲いに第2の開口を形成するとともに、前記上面に前記送風機を配置し、前記第2の開口を前記送風機により送風される空気が流通する第2の流通口とし、前記第1の流通口と前記第2の流通口との間に前記充填体を介して前記送風機により送風される空気が流通する流路を形成して設けることとすれば、第1の流通口と第2の流通口を介して充填体に空気を供給することができる。 A second opening is formed in the enclosure, the blower is arranged on the upper surface, the second opening is a second flow port through which the air blown by the blower flows, and the first flow port is formed. and the second flow port, a flow path through which the air blown by the blower via the filling body flows is formed and provided, the first flow port and the second flow port Air can be supplied to the filling body via the .
前記送風機は、扁平した形状とすることとすれば、空気清浄機のコンパクト化を図ることができる。 If the blower has a flat shape, the air cleaner can be made compact.
前記切り込み片は、下側から上側に折り返すことにより、前記第1の開口を形成するとともに、前記切り込み片により前記充填体を下側から上側に向かって保持することができる。 The cut piece can be folded back from the bottom to the top to form the first opening, and the cut piece can hold the filling body from the bottom to the top.
前記切り込みは、第1の切り込み、第2の切り込み、および第3の切り込みを含み、第1の切り込みは、上下方向に直線状に延びるように形成され、第2の切り込みは、一端側が前記第1の切り込みの下端と接続するとともに、水平方向に直線状に延びるように形成され、第3の切り込みは、前記第2の切り込みの他端から上方に延びるように形成され、前記開口および前記切り込み片を四角形状とすることができる。 The cut includes a first cut, a second cut, and a third cut. The first cut is formed to extend linearly in the vertical direction, and the second cut is formed such that one end side is the first cut. The third cut is formed to extend linearly in the horizontal direction while being connected to the lower end of the first cut, the third cut is formed to extend upward from the other end of the second cut, and the opening and the cut The piece can be square shaped.
前記切り込みは、下方に突出する円弧形状とするとともに、前記第1の開口および前記切り込み片を前記切り込みの円弧形状に対応する円弧形状とすることができる。 The notch may have an arcuate shape projecting downward, and the first opening and the cut piece may have an arcuate shape corresponding to the arcuate shape of the incision.
前記囲いに前記囲いの端部から外方に突出するように延びる耳片を設けることができる。 The enclosure may be provided with ears extending outwardly from the ends of the enclosure.
前記耳片に穴を設けることとすれば、穴にフック等を引っ掛けることにより、空気清浄機を吊るすことができる。
なお、空気清浄機は、組立可能とすることができる。
If a hole is provided in the ear piece, the air cleaner can be hung by hooking a hook or the like on the hole.
Note that the air purifier can be assembled.
本発明によれば、更なる性能の向上を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to further improve the performance.
[第1実施形態]
[多孔質部材]
以下、本発明の第1実施形態に係る多孔質部材20について図1および図2に基づいて説明する。
[First embodiment]
[Porous material]
A
多孔質部材20は、多孔質担体22に光触媒21より詳しくは可視光応答型光触媒21を担持して形成され、可視光応答型光触媒21は、生体融合型光触媒である。可視光応答型光触媒21は、シルクを含有するアパタイトを被覆した酸化チタンであり、可視光応答型光触媒21の平均粒径は、30nm以上500nm以下とされる。多孔質担体22は、発泡ガラス221とされ、発泡ガラス221は、アパタイトを含有する。発泡ガラス221は、ガラスと貝殻の混合物を焼成して得ることができる。本発明の多孔質部材20は、以下に詳述される空気清浄機1に利用され、多孔質部材20の詳細は、以下の空気清浄機1の説明においても示される。
The
[空気清浄機]
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態に係る空気清浄機1を詳細に説明する。
[Air cleaner]
Hereinafter, an air cleaner 1 according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図3は、本発明の第1実施形態に係る空気清浄機1の全体構成を示す斜視図、図4は、空気清浄機1の囲い10の構成を示す斜視図、図5は、空気清浄機1の囲い10の構成を示す他の斜視図、図6は、空気清浄機の棒材の構成を示す図、図7は、空気清浄機1の脚部の構成を示す斜視図、図8は、同空気清浄機1の各構成部材を分解した状態を示す分解斜視図、図9は、囲い10の構成を示す平面図、図10は、充填体の構成を示す模式図である。
3 is a perspective view showing the overall configuration of the air cleaner 1 according to the first embodiment of the present invention, FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the
図3乃至図10に示すように、空気清浄機1は、囲い10と、囲い10の内側に収納され空気の清浄を行う媒体となる多孔質部材20を充填した充填体30(以下単に充填体30とする場合がある)と、同じく囲い10の内側に収納され充填体30に空気を送風する送風機40と、を有するとともに、囲い10の上面10a側に通気口50と、囲い10の下面10b´側に吸気口60と、を有している。通気口50は、送風機40から送風される空気の排気口50として機能する。すなわち、空気清浄機1は、送風方向を高さ方向に設定され、空気の送風方向に沿って上流側から順に、より詳しくは、下方側から順に、吸気口60、充填体30、送風機40、排気口50を設けている。空気清浄機1は、組立可能となっている。
As shown in FIGS. 3 to 10, the air purifier 1 includes an
囲い10は、空気の清浄を行う充填体30および送風機40等を収納する機能を有しており、木製となっている。囲い10は、4枚の平板を用いて平面視四角形の角筒状に形成され、4つの側面10cを有し、充填体30および送風機40等の側方を閉塞するようにすなわち充填体30および送風機40等を内側に収納するように構成されている。
The
この囲い10の側面10cの外面側には、角柱の棒材11が設けられている。角柱の棒材11は、三角柱より詳しくは頂角を直角とする側面視直角三角形としている。棒材11は、囲い10の側面10cの外面側に水平方向に延びるように、かつ、高さ方向に複数列並べて設けられている。
A
送風機40は、回転軸41と、回転軸41に連結する旋回羽根42と、を備え、囲い10内に収納されている。送風機40は、回転軸41を中心として旋回羽根42を回転させることにより吸気口60から空気を吸い込むとともに、吸い込んだ空気を充填体30に供給し、清浄後の空気を排気口50から排気することができる。送風機40の回転軸41および旋回羽根42は、枠体43に収納されるとともに、排気側となる送風機40の上面には格子状の部材44が設けられている。
The
排気口50は、囲い10の所定の面より詳しくは上面10a側に設けられており、上面10a側の面の面積よりも小さい面積に設定されている。すなわち、排気口50は、囲い10の上面10a側を閉塞するように設けられる蓋状の木製の平板10b´の中央部に開けられた円形の孔としている。この排気口50は、送風機40から送風される空気の通気口50として機能し、排気口50には、案内板70が備えられている。なお、平板10b´の裏面の端縁側には、端縁に沿って延びるように形成される半円柱状の木製の材料10b1が、排気口50を介して2本対称な位置に設けられている。この材料10b1により木製の平板10b´が補強されている。
The
案内板70は、排気口50の端縁部50aに嵌め込まれて排気口50を囲うように備えられており、木製としている。案内板70は、空気の送風方向に沿って立設するように設けられ、送風される空気を送風方向に案内する機能を有している。案内板70は、排気口50の円形に対応する筒状に形成されており、筒状は、円筒状としている。
The
なお、案内板70の内側空間には、一枚の可動羽根71を有する木製のダンパー73が設けられている。すなわち、可動羽根71は、案内板70の内径と略同寸法の長さに設定されるとともに、可動羽根71には、上端の左右端に、外側の側方に突出する突出部72が設けられている。ダンパー73は、突出部72を、案内板70の上端に引っ掛けるように設け、突出部72を回動中心として、可動羽根71の側端を案内板70の内周面に摺動させながら回動させることができる。これにより、ダンパー73の角度が調整され、排気口50から排気される空気の排気方向や排気量が調節可能となっている。
A
吸気口60は、囲い10の下面10b側に設けられている。すなわち、囲い10の下面10b側は、閉塞されておらず開放された構成となっており、送風機40から送風される空気は、吸気口60を介して吸気される。なお、吸気口60と空気の清浄を行う充填体30との間には、格子状の部材80が設けられており、吸気口60に効率よく空気を取り込みながら、空気の清浄を行う充填体30も格子状の部材80により支持することができる。格子状の部材80は、囲い10の下端の内面側に設けられた支持板81により支持されている。支持板81は、内面側の各面に水平方向に延びるように設けられている。
The
また、囲い10の4つの隅部には、下方側に延びる脚部90が設けられ、脚部90の下端90´から囲い10の下面10bに至る範囲には、所定の空間90aが形成されている。すなわち、所定の空間90aは、吸気口60に空気を供給する吸気空間90aとして機能する。なお、脚部90は、図から明らかなように、平面視三角形状をなす角柱としており、囲い10の上端から下端に至り、更に下方側に延びて囲い10の下端から露出している。脚部90は、中間部に段差90a´が形成されており、この段差90a´によって送風機40の枠体43の端部を引っ掛けるように支持することができる。脚部90は、囲い10の隅部に接着材等により接着されて設けられる。
ここで、囲い10に収納される空気の清浄を行う充填体30の詳細を説明すると次のようになる。
すなわち、充填体30は、可視光応答型光触媒21を担持した多孔質担体22である多孔質部材20を充填した充填体30としている。
Here, the details of the
That is, the filling
充填体30は、第1の充填体31と第2の充填体32を有しており、第1の充填体31は、通風方向の上流側(下方側)、第2の充填体32は、通風方向の下流側(上方側)に備えられている。第1の充填体31および第2の充填体32は、相互に粒子径の異なる多孔質部材20を充填して得られる。
The filling
すなわち、図10に示すように、第1の充填体31は、袋31´に相対的に粒子径の小さい多孔質部材20を充填して得られ、第2の充填体32は、袋32´に相対的に粒子径の大きい多孔質部材20を充填して得られる。袋31´,32´は、網状に形成されており網形状に対応する形状の多数の開口31´´,32´´が設けられている。袋31´,32´は、開口31´´,32´´を介して通気可能となっており、充填される多孔質部材20に開口31´´,32´´を介して空気を供給することができる。袋31´,32´は、例えば、市販の洗濯用ネットが用いられる。
That is, as shown in FIG. 10, the
本発明の空気清浄機1では、送風機40を起動させることにより、回転軸41を中心に旋回羽根42が回転し充填体30に送風することができる。つまり、送風機40を起動させることにより、吸気口60側の空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気は、多孔質部材20が充填されている充填体30を通過して清浄され、排気口50から案内板70を介して排出される。
In the air cleaner 1 of the present invention, by activating the
吸気口60から吸い込まれた空気が充填体30を通過するとき、充填体30に充填された多孔質担体22に担持された光触媒21と接触する。ここで、本発明の光触媒21は、可視光応答型光触媒21であるため、外部の光が多孔質担体22に担持された光触媒21に到達することにより、紫外線照射手段を用いることなく、光触媒21の表面が光励起し、強い酸化力が生じる。このため、光触媒21と接触した空気中に含まれる汚染物質である有機物は、光触媒21上で水や二酸化炭素に分解し、充填体30の通過後に空気は浄化される。なお、充填体30は、埃や塵等により汚れた場合にあっても、袋31´,32´ごと囲い10から取り出し、簡単に洗浄することができる。洗浄は、水洗の他、掃除機等を用いて埃や塵等を吸い込むこととしてもよい。第2の充填体32と送風機40との間には格子状の部材33が備えられている。
When the air sucked from the
以下に、本発明の光触媒21と光触媒21を担持する多孔質担体22である多孔質部材20について詳細に説明する。
The
(1)光触媒21
本発明では、光触媒21は、可視光応答型光触媒21を用いる。可視光応答型光触媒21としては、特に限定されないが、生体融合型光触媒、より詳しくはシルクを含有するアパタイトを被覆した二酸化チタン、更に詳しくはシルク粉末含有アパタイト被覆二酸化チタンを用いることが好ましい。
(1)
In the present invention, the visible light
図1に、本発明の第1実施形態において可視光応答型光触媒21として用いられるシルク粉末含有アパタイト被覆二酸化チタンの模式図を示すように、表面にシルク粉末211が分散したリン酸カルシウム(アパタイト)粉末212が、二酸化チタン(酸化チタン)より詳しくは二酸化チタン(酸化チタン)粉末213の表面に分散している。すなわち、二酸化チタン粉末213の表面は、リン酸カルシウム粉末212で被覆され、さらに、リン酸カルシウム粉末212の表面は、シルク粉末211で被覆されている。
Calcium phosphate (apatite)
上記シルク粉末含有アパタイト被覆二酸化チタンは、以下のようにして製造することができる。繭を塩水で煮込んだ後、不純物を取り除いて、高分子のシルク成分を抽出する。得られた粉末をシルク粉末211として、リン酸カルシウム(アパタイト)に対して、0.1~5質量%の割合で添加して混合することにより、シルク粉末含有アパタイト粉末を得る。二酸化チタン粉末213にシルク粉末含有アパタイト粉末を被覆することにより、シルク粉末含有アパタイト被覆二酸化チタンを得る。
The silk powder-containing apatite-coated titanium dioxide can be produced as follows. After the cocoons are boiled in salt water, impurities are removed and the high-molecular-weight silk components are extracted. The obtained powder is used as
なお、シルク粉末含有アパタイト被覆二酸化チタンの市販品としては、トリニティZ、トリニティ01(いずれも株式会社環境保全研究所製)等が挙げられる。トリニティZは、シルク粉末含有アパタイト被覆二酸化チタンを液中に分散させており、霧吹き等を用いて多孔質担体22に容易に吹き付けることができる。シルク粉末含有アパタイト被覆二酸化チタンは、防腐剤としても使用されており仮に体内に吸収された場合にあっても人体への影響は少ない。
Commercially available products of apatite-coated titanium dioxide containing silk powder include Trinity Z and Trinity 01 (both manufactured by Environmental Conservation Laboratory Co., Ltd.). Trinity Z has silk powder-containing apatite-coated titanium dioxide dispersed in a liquid, and can be easily sprayed onto the
シルク粉末含有アパタイト被覆二酸化チタンでは、二酸化チタン表面がアパタイトで被覆されているが、アパタイト内部での光の屈折等の影響により、二酸化チタン単体の場合に比べ、光触媒活性が上昇することが確認されている。また、二酸化チタンに被覆されたアパタイトにより、空気中の汚染物である有機物が吸着されやすくなり、アパタイトで吸着した有機物を二酸化チタンにより効率的に分解することができると考えられる。 In the apatite-coated titanium dioxide containing silk powder, the surface of the titanium dioxide is coated with apatite, but due to the effects of light refraction inside the apatite, it has been confirmed that the photocatalytic activity is higher than in the case of titanium dioxide alone. ing. In addition, it is believed that the apatite coated titanium dioxide facilitates the adsorption of organic substances, which are contaminants in the air, and the organic substances adsorbed by the apatite can be efficiently decomposed by the titanium dioxide.
さらに、シルク粉末含有アパタイト被覆二酸化チタンでは、シルク粉末211の添加により、アパタイト粉末212および二酸化チタン粉末213の凝集を抑制することができるため、アパタイト粉末212および二酸化チタン粉末213表面での吸着および分解反応が効率的に進行するため、より優れた空気浄化効果を得ることができる。
Furthermore, in the silk powder-containing apatite-coated titanium dioxide, the addition of the
本第1実施形態では、金属酸化物としては、酸化チタン(二酸化チタン)を用いたが、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化タングステン、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化ゲルマニウム、酸化鉛、酸化カドミウム、酸化銅、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マンガン、酸化コバルト、酸化ロジウム、酸化レニウム、酸化ビスマス、チタン酸ストロンチウムから選ばれる少なくとも1種類の酸化物を用いることもできる。ただし、空気浄化性能、取り扱いやすさ等の観点からは、酸化チタンを用いるのが好ましい。 In the first embodiment, titanium oxide (titanium dioxide) was used as the metal oxide, but zinc oxide, tin oxide, iron oxide, zirconium oxide, tungsten oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, germanium oxide. , lead oxide, cadmium oxide, copper oxide, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, manganese oxide, cobalt oxide, rhodium oxide, rhenium oxide, bismuth oxide, and strontium titanate. can. However, from the viewpoint of air purification performance, ease of handling, etc., it is preferable to use titanium oxide.
本発明の可視光応答型光触媒の平均粒子径は、30nm~500nmであることが好ましく、50nm~200nmであることがより好ましい。従来の光触媒の平均粒子径は、3~6nm程度と微細であるため、空気中に飛散した場合、毛細血管や皮膚を通して体内に入る可能性があることが指摘されていた。光触媒21の平均粒子径を上記範囲とすることにより、例え、光触媒21が空気中に飛散した場合でも、粒子径が大きく、体内に吸収されないため、安全である。なお、光触媒21の平均粒子径は、透過型顕微鏡観察写真から算出することができる。
The average particle size of the visible-light-responsive photocatalyst of the present invention is preferably 30 nm to 500 nm, more preferably 50 nm to 200 nm. Since the average particle size of conventional photocatalysts is as small as about 3 to 6 nm, it has been pointed out that if they are scattered in the air, they may enter the body through capillaries or skin. By setting the average particle diameter of the
(2)多孔質担体22
多孔質担体22の材料は、上述した光触媒21を担持し、かつ、外部からの光が光触媒21に好適に到達することを妨げない材料であれば、特に限定されない。ただし、光触媒21への光の到達、有機物の吸着特性及びコスト等を考慮すると発泡ガラス221を用いることが好ましい。
(2)
The material of the
発泡ガラス221としては、特に限定されないが、ガラス瓶又は、ガラス瓶と貝殻の混合物を、1000℃程度で焼成して得られる発泡ガラス221等を用いることができる。ガラス瓶と貝殻の混合物から得られる発泡ガラス221の市販品としては、ポーラスアルファ(株式会社鳥取再資源化研究所製)等が挙げられる。
The
図2に、本発明の第1実施形態において多孔質担体22として用いられる発泡ガラス221の模式図を示すように、1cm~5cm程度の塊状の発泡ガラス221の表面には、数μm~数mm程度の大小さまざまな細孔222が形成されている。この細孔222により流入する空気にマイクロメータオーダーの渦が発生し空気と多孔質担体22の表面との接触効率を向上させることができる。
As shown in FIG. 2, which is a schematic diagram of the
上記ガラス瓶と貝殻の混合物から得られる発泡ガラス221に、シルク粉末含有アパタイト被覆二酸化チタンに担持した場合、発泡ガラス221には、貝殻に由来するアパタイトが含有されているため、光触媒21および多孔質担体22のいずれもアパタイトを含有した構成となる。これにより、多孔質担体22と光触媒21の密着性が向上するため、光触媒21の飛散が抑制され、より長期にわたって、優れた空気浄化効果を得ることができる。また、光触媒21および多孔質担体22の双方のアパタイトにより、空気中の汚染物である有機物が吸着され、光触媒21中の二酸化チタン上での有機物の分解が効果的に進行するため、より優れた空気浄化作用を奏する。さらに、光触媒21中のアパタイト及び多孔質担体22中のアパタイトの双方での光の屈折の相乗効果により、より優れた光触媒活性が得られる。
When the
(3)光触媒21を担持した多孔質担体22である多孔質部材20
本発明では、発泡ガラス221等の多孔質担体22に、シルク粉末含有アパタイト被覆二酸化チタンを吹き付けるのみで光触媒21を担持した多孔質部材20を形成することができる。そのため、光触媒21の飛散等により、空気清浄機1の性能が低下した場合には、光触媒21を再度吹き付けるのみで、手軽に再生することができる。
(3)
In the present invention, the
また、発泡ガラス221およびシルク粉末含有アパタイト被覆二酸化チタンを用いる本発明では、いずれの材料も環境負荷が小さく、人体等への安全性にも優れている。そのため、使用済みの光触媒21を担持した多孔質担体22である多孔質部材20は、道路等の舗装材料や溶鉱炉の壁用材料として用いることもでき、この場合も、空気の浄化作用が得られる。また、使用済みの光触媒21を担持した多孔質担体22である多孔質部材20は、安全なため、海、河川等水中に投入したり、土壌に埋めることもでき、この場合は、水や土壌の浄化にも役立つ。
Moreover, in the present invention using the
以上説明したように本発明の多孔質部材20は、可視光応答型光触媒21を担持した多孔質担体22とすることとしたので、光触媒21と多孔質担体22の相乗効果により環境浄化の更なる性能の向上を図ることができる。
As described above, the
また、本発明によれば、空気清浄機1は、囲い10と、囲い10に収納され空気の清浄を行う充填体30と、充填体30に空気を送風する送風機40と、を有することとしたので、より詳しくは、囲い10と、囲い10に収納され空気の清浄を行う充填体30と、充填体30に空気を送風する送風機40と、を有するとともに、送風機40から送風される空気の通気口50を有して、通気口50は、案内板70を備え、案内板70は、通気口50の端縁部50aを囲うように備えられるとともに、空気の送風方向に沿って立設するように設けられ送風される空気を送風方向に案内することとしたので、更に詳しくは、囲い10は、充填体30の側方を囲うとともに、角筒状に形成され、囲い10の上面10a側に排気口50と、囲い10の下面10b側に吸気口60と、を有し、排気口50は、案内板70を備え、案内板70は、排気口50の端縁部50aを囲うように備えられるとともに、空気の送風方向に沿って設けられ送風される空気を送風方向に案内し、排気口50は、囲い10の上面10a側に設けられる平板10b´の中央部に開けられた円形の孔とし、上面10a側の面の面積よりも小さい面積に設定され、案内板70は、円形に対応する円筒状とし、送風方向は、高さ方向に沿って設定され、空気の送風方向に沿って下方側から順に、吸気口60、充填体30、送風機40、排気口50が配置されることとしたので、送風機40から送風される空気を、通気口50を介して送風しつつ案内板70により通風方向に沿って案内することができ、送風機40からの空気を効率よく送風することができる。これにより、簡単な構造で一定の性能を確保することができる空気清浄機1を提供することができる。
Further, according to the present invention, the air purifier 1 has an
また、通気口50は、囲い10の上面10a側の面に設けられ、上面10a側の面の面積よりも小さい面積に設定されることとしたので、送風機40からの空気を、通気口50を介して絞られるように送風することができ、送風される空気の圧力を高めて更に効率よく送風することができる。
In addition, the
更に、送風機40から送風される空気の吸気口60を有するとともに、空気の送風方向に沿って上流側から順に、吸気口60、空気の清浄を行う充填体30、送風機40、通気口50が設けられることとしたので、吸気口60を介して送風機40により空気を吸い込みつつ、該吸い込んだ空気を空気の清浄を行う充填体30に送風し、かつ、充填体30を通過した清浄後の空気を通気口50を介して外部に排気することができる。
In addition to having an
更にまた、囲い10の下面10b側には、下方側に延びる脚部90が設けられ所定の空間90aが形成されるとともに、空間90aは、吸気口60に空気を供給する吸気空間90aとして機能することとしたので、吸気空間80aを介して効率よく空気を取り込むことができる。
Further, on the
また、囲い10の外面側に角柱の棒材11を設けることとしたので、デザイン的にも優れた空気清浄機1を提供することができる。
Moreover, since the
なお、本発明は特許請求の範囲に記載した発明の範囲内において種々の変形実施、応用実施が可能であることは勿論である。 It goes without saying that the present invention can be modified and applied in various ways within the scope of the invention described in the claims.
すなわち、例えば、上述した第1実施形態にあっては、案内板70を円筒状としてその内部空間に一枚の可動羽根71を有するダンパー73を設け、排気口50を囲うように備えることとしているが、図11および図12に示す空気清浄機2のように、案内板70´を平面視四角形状の枠体として、その内部空間に複数枚の可動羽根71´を有するダンパー73´を設け、排気口50を囲うように備えることとしてもよい。なお、可動羽根71´は、案内板70´の上端に設けられた軸体72´を介して回動可能となっており、排気口50から排気される空気の排気方向や排気量を調節することができる。また、図11および図12における案内板70´およびダンパー73´は、図から明らかなように、通気口50に嵌め込むものではなく、囲い10の上面10aの平板10b´に単に載せて配置されており、その位置を適宜変更することができる。
That is, for example, in the above-described first embodiment, the
更に、上述した第1実施形態にあっては、囲い10の側面10cの外面側に設けられる棒材11を、三角柱としているが、図13に示す空気清浄機3のように、棒材11´を半円柱とすることもできる。かかる場合にあってもデザイン的に優れた空気清浄機3を提供することができるので好ましい。
Furthermore, in the above-described first embodiment, the
また更に、上述した第1実施形態にあっては、多孔質部材20に可視光応答型光触媒21を担持して充填体30を形成することとしているが、フルボ酸を多孔質部材20に担持することとしたり、可視光応答型光触媒21およびフルボ酸のいずれも多孔質部材20に担持することとしても所要の効果を奏する。
Furthermore, in the first embodiment described above, the visible light
[第2実施形態]
次に本発明の第2実施形態について、図14乃至図16に基づいて詳細に説明する。本発明の第2実施形態の空気清浄機100は、上述した第1実施形態の空気清浄機1に対し、主に囲い10および送風機40を変更した構成を示している。なお、第2実施形態の空気清浄機100においては、多孔質部材20、光触媒21、フルボ酸、および空気の清浄を行う充填体30(31)は、第1実施形態の空気清浄機1と同様の構成であり、その説明を省略することがあるものとする。また、各方向は図中に明示された方向を基準とする。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the invention will be described in detail with reference to FIGS. 14 to 16. FIG. The
図14および図15に示すように、空気清浄機100は、囲い110と、充填体30(31)と、充填体30に空気を送風する送風機120と、を有している。
As shown in FIGS. 14 and 15, the
囲い110は、箱形状となっており、紙または樹脂で形成されている。囲い110は、空気の清浄を行う媒体となる多孔質部材20を充填した充填体30(31)を内側に収納する構成となっている。
The
囲い110は、箱形状の所定の面の一部に切り込み111が設けられており、切り込み111に囲まれた部分を切り込み片112としている。
The
すなわち、切り込み片112を箱形状の内側に屈曲または湾曲させて折り返すことにより、第1の開口113を形成して設けることができる。つまり、囲い110は、内側に折り返した切り込み片112の端部側112aを、囲い110の内側に収納された充填体30(31)に当接させることにより、充填体30(31)を保持することができる。囲い110は、第1の開口113を囲い110の相互に対向する対称な位置に設けることとしており、送風機120からの空気を対称な方向から流通させることができる。なお、第1の開口113は、複数設けられている。
That is, the
より詳しくは、囲い110は、直方体形状または立方体形状とするとともに、上面110a、下面110b、前面110c、後面110d、左側面110e、および右側面110fを有しており、第1の開口113は、前面110c、後面110d、左側面110e、および右側面110fのうち相互に対向する少なくとも2つの面に設けることとしている。本第2実施形態にあっては、第1の開口113は、左側面110eおよび右側面110fの下側領域に水平方向に沿って並ぶようにそれぞれ3箇所に設けられている。
More specifically, the
囲い110の上面110aには、第2の開口114が形成されている。また、囲い110の上面110aには、送風機120が配置されており、第2の開口114は、送風機120により送風される空気が流通する第2の流通口114として機能する。すなわち、第1の流通口113と第2の流通口114との間には、充填体30(31)を介して、送風機120により送風される空気が流通する流路が形成されている。これにより、第1の流通口と第2の流通口を介して充填体に空気を供給することができる。なお、囲い110の上面110aは、開閉可能となっている。
A
送風機120は、扁平した形状となっており、回転軸121と、回転軸121に連結する旋回羽根122と、送風部123と、を備えている。送風機120は、回転軸121を中心として旋回羽根122を回転させることにより第1の開口113(吸気口、流通口)から空気を吸い込むとともに、吸い込んだ空気を充填体30(31)に供給し、清浄後の空気を第2の開口114(排気口、流通口)を介して送風部123から排気することができる。この送風機120の回転軸121および旋回羽根122は、扁平形状の枠体124に収納されている。
The
ここで、切り込み片112は、折り返しラインLを介して、下側から上側に折り返すことにより、第1の開口113を形成する。そして、切り込み片112により充填体30(31)を下側から上側に向かって保持することができる。
Here, the
この切り込み片112を形成する切り込み111は、第1の切り込み111a、第2の切り込み111b、および第3の切り込み111cを含んでいる。
The
第1の切り込み111aは、上下方向に直線状に延びるように形成され、第2の切り込み111bは、一端側111b1が第1の切り込み111aの上端111a1と接続するとともに、水平方向に直線状に延びるように形成され、第3の切り込み111cは、第2の切り込み111bの他端側111b2から下方に延びるように形成されている。切り込み111により形成される第1の開口113および切り込み片112は、四角形状とすることとしており、四角形状は、長方形状または正方形状とすることができる。
The
また、囲い110には、囲い110の上端部110a´から外方に突出するように延びる耳片116が設けられている。
耳片116は、箱形状の上面110a(下面110bであってもよい)に沿ってかつ上面110aの幅寸法と同寸法をもって囲い110の上端部110aから外方にかつ水平方向に突出するように延びている。耳片116には、中央部に穴117が設けられている。
Further, the
The
このように構成された空気清浄機100は、組立可能となっており、以下のように組み立てることができる。
The
すなわち、まず図17に示すように、箱形状の囲い110を用意する。
続いて、図18に示すように、囲い110の左側面110eおよび右側面110fに切り込み111を設けて切り込み片112を形成するとともに、囲い110の上面110aの中央部および耳片116の中央部にも切り込みを設ける。
そして、図19に示すように、囲い110の上面110aの中央部から切り込み片を抜いて第2の開口114を設けるとともに、耳片116の中央部からも切り込み片を抜いて穴117を設ける。耳片116に穴117を設けることにより、穴117にフック等を引っ掛けることができ、空気清浄機100を吊るすことができる。これにより、空気清浄機100を吊るして用いたり、または店頭等で空気清浄機100を吊るして販売することができる。
First, as shown in FIG. 17, a box-shaped
Subsequently, as shown in FIG. 18,
Then, as shown in FIG. 19, a cut piece is removed from the central portion of the
次いで、図20に示すように、囲い110の上面110aを適宜開放する等して囲い110の内側に充填体30(31)を収納する。
Next, as shown in FIG. 20, the filler 30 (31) is accommodated inside the
次に、図21に示すように、囲い100の左側面110eおよび右側面110fの切り込み片112を折り返しラインLを介して、下側から上側に折り返すことにより、第1の開口113を形成する。これにより、切り込み片112により充填体30(31)を下側から上側に向かって保持する。
Next, as shown in FIG. 21, the
続いて、図14に示すように、囲い110の上面110aに送風機120を載置する。送風機120を扁平した形状とすることにより、空気清浄機100のコンパクト化を図ることができる。
Subsequently, as shown in FIG. 14, the
以上説明したように、本第2実施形態にあっては、囲い110は、箱形状とするとともに、箱形状の所定の面の一部を内側に屈曲または湾曲させて第1の開口113を形成し、第1の開口113を送風機120により送風される空気が流通する第1の流通口113とすることとしたので、空気が流通する流通口を簡単に形成することができる。
As described above, in the second embodiment, the
なお、上述した第2実施形態にあっては、切り込み片112を四角形状とすることとしているが、図22に示す空気清浄機100´のように、切り込み111´を、下方に突出する円弧形状とするとともに、第1の開口113´(第1の流通口113´)および切り込み片112´を切り込み111´の円弧形状に対応する円弧形状として、その端部112a´で充填体30(31)を保持することとしても所要の効果を奏する。
In the above-described second embodiment, the
また、図23に示すように、第1の開口113および切り込み片112を左側面110eおよび右側面110fに各1箇所設け、水平方向に長尺な構成とすることとしても所要の効果を奏する。
Further, as shown in FIG. 23, the
更に、上述した第2実施形態にあっては、第1の開口113を左側面110eおよび右側面110fに設けることとしているが、更に前面110cおよび後面110dに設けることとしても所要の効果を奏する。
Furthermore, in the above-described second embodiment, the
すなわち、第1の開口113は、上面110a、下面110b、前面110c、後面110d、左側面110e、および右側面110fを有しており、第1の開口113は、前面110c、後面110d、左側面110e、および右側面110fのうち相互に対向する少なくとも2つの面に設けることとすればよい。
That is, the
1:空気清浄機
10:囲い
10a:上面
10b:下面
10b´:平板
10c:側面
11:角柱の棒材
20:多孔質部材
21:光触媒
211:シルク粉末
212:リン酸カルシウム(アパタイト)粉末
213:二酸化チタン粉末
22:多孔質担体
221:発泡ガラス
222:細孔
30:空気の清浄を行う充填体
31:第1の充填体
31´:袋
31´´:開口
32:第2の充填体
31´:袋
32´´:開口
33:格子状の部材
40:送風機
41:回転軸
42:旋回羽根
43:枠体
44:格子状の部材
50:通気口(排気口)
50a:端縁部
70,70´:案内板
71,71´:可動羽根
72:突出部
72´:軸体
73:ダンパー
73´:ダンパー
60:吸気口
80:格子状の材料
81:支持板
90:脚部
90´:下端
90a:吸気空間
90a´:段差
100:空気清浄機
100´:空気清浄機
110:囲い
110a:上面
110a´:上端部
110b:下面
110c:前面
110d:後面
110e:左側面
110f:右側面
111:切り込み
111a:第1の切り込み
111b:第2の切り込み
111b1:一端側
111b2:他端側
111c:第3の切り込み
112:切り込み片
112´:切り込み
112a´:切り込み片
112a:端部側
113:第1の開口(第1の流通口)
113´:第1の開口(第1の流通口)
114:第2の開口(第2の流通口)
116:耳片
117:穴
120:送風機
121:回転軸
122:旋回羽根
123:送風部
124:枠体
1: Air cleaner 10:
50a: Edges 70, 70':
113': first opening (first flow port)
114: Second opening (second flow port)
116: ear piece 117: hole 120: blower 121: rotary shaft 122: swirl vane 123: blower part 124: frame
Claims (15)
前記充填体を内側に収納するように囲う囲いと、
前記充填体に送風する送風機と、を有し、
前記囲いは、所定の面の一部を内側に屈曲または湾曲させて第1の開口を形成し、前記第1の開口を前記送風機により送風される空気が流通する第1の流通口とし、
前記所定の面の一部に切り込みを設けるとともに、前記所定の面の前記切り込みに囲まれた部分を切り込み片とし、前記切り込み片を内側に屈曲または湾曲させて折り返すことにより、前記第1の開口を形成し、
前記内側に折り返した切り込み片の端部側を前記囲いの内側に収納された充填体に当接させることにより、前記充填体を保持することを特徴とする空気清浄機。 a filling body filled with a porous member supporting a visible-light-responsive photocatalyst;
an enclosure that encloses the filling body so as to accommodate it inside;
a blower that blows air to the filling body,
The enclosure bends or curves a part of a predetermined surface inward to form a first opening, and the first opening is a first flow port through which the air blown by the blower flows,
A cut is provided in a part of the predetermined surface, and a portion of the predetermined surface surrounded by the cut is used as a cut piece, and the cut piece is bent or curved inward and folded back to form the first opening. to form
An air purifier, wherein the filling body is held by bringing the ends of the inwardly folded cut pieces into contact with the filling body stored inside the enclosure.
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