JPWO2012117547A1 - 空気清浄装置 - Google Patents

Abstract

空気清浄装置による空気清浄能力の向上若しくは維持を図りつつも更なるコンパクト化、低コスト化を達成できるようにし、また、空気清浄装置に収納される光触媒フィルタが衝撃を受けた際に割れたり、光触媒フィルタの構成材料の粉塵が発生することがないようにすることを目的とする空気清浄装置である。基材の表面に光触媒層が形成されてなる光触媒フィルタであって、中空部と当該中空部を覆う肉厚部とからなり、当該肉厚部には肉厚方向に連通する孔が形成されている。紫外線ランプは、光触媒フィルタの中空部に挿通されることにより肉厚部の内周面に対して所定の大きさの隙間を以って配置されている。収納ケースは、紫外線ランプの挿通方向に対して垂直となる方向に、空気流入用の開口部と空気流出用の開口部が配置される態様で、紫外線ランプおよび光触媒フィルタを収納する。支持手段は、収納ケース内で光触媒フィルタの両端および紫外線ランプの両端を支持している。

Description

本発明は、光触媒フィルタを収納した空気清浄装置に関するものである。

従来より、光触媒を利用してウイルスなどの有害物を捕獲、分解除去する光触媒フィルタが開発され、製品化されている。

現在市販されている光触媒フィルタは、アルミナセラミック多孔質体を基材として、その基材表面に酸化チタン（二酸化チタン：ＴiＯ2）からなる紫外線応答型の光触媒層を形成したものが主流を占めている。なお、酸化チタンには、光触媒性能の高いアナターゼ型が主として使用される。酸化チタンは、光触媒活性層の比表面積を拡大させて分解除去能力を高めるために、粒径が小さい微粒子、とりわけ粒径数ナノオーダーのナノ粒子が用いられる。

光触媒フィルタは、空気清浄用、水（汚染排水）清浄用と様々な用途に用いられる。また空気清浄用としても、空気清浄機内に収容されるもの、室内への空気導入路あるいは室外への空気排気路に取り付けられるものなどがあり、様々な場所に設けることができる。

光触媒フィルタを、たとえば空気清浄機内に収容する場合には、空気清浄機の筐体内に、光触媒フィルタに加えて、紫外線ランプが収容される。紫外線ランプは、光触媒に紫外線を照射し光触媒を励起し空気中の有害物を酸化分解させるために用いられる。また同筐体内に、外気を取り込み光触媒フィルタに空気を通過させて外部に排出させるために吸入ファンが収納される。

これにより空気清浄機に外気が取り込まれて光触媒フィルタを外気が通過し、その際に有害物が光触媒フィルタで捕獲、分解除去され、清浄な空気となって外部に排出される。

本出願人は、下記特許文献１に掲げるように、光触媒を利用して空気中の汚染物質を分解除去する空気清浄機に関する考案であって、家庭用にコンパクト化し、かつメンテナンス性を高めた機構、構造に関する考案を、既に出願し、実用新案登録している。

光触媒の基材に、セラミックを用いているのは、表面に凹部が形成されており、それにより、吸水性があり、光触媒フィルタの製造の際に酸化チタンのスラリーを表面で吸水して保持できる利点があること、また紫外線を照射しても酸化しにくいこと、などの理由からである。また、アルミナセラミックを用いているのは、光の反射性がよく紫外線が光触媒に効率よく照射され酸化分解能力が高まるなどの理由からである。

また光触媒の基材を多孔質体としているのは、有害物除去対象となる空気を通過させるため、また光透過性を高めて光触媒に紫外光を効率よく照射して酸化分解能力を高めるためなどの理由による。

また、特許文献２には、円筒状の光触媒フィルタを紫外線透過性材料で形成された二重管状の反応管内に装着し、反応管の長手方向の一端に供給管を接続するとともに他端に排出管を接続し、供給管を介して汚染空気を反応管内に供給し、排出管から除汚空気を排出して、反応管の長手方向に空気の流れを形成して汚染物を除去するという発明が記載されている。
実用新案登録第３１５０８９４号公報（実願２００９-１５９５号） 特開２０１０−８８９６４号公報

特許文献１に示される従来の空気清浄機は、コンパクト化されているとはいえ、自動車などの車内に設置するには大きすぎるという問題がある。さらに家庭用に設置する際にも更なるコンパクト化、更なる低コスト化が求められている。

また、従来の空気清浄機に収納される光触媒フィルタは板状に形成されており空気清浄機に光触媒フィルタを直接挿入して収納するようにしているため、たとえば空気清浄機から光触媒フィルタを出し入れする際に、衝撃で割れたり、空気清浄機の収納ケースとの接触面で光触媒フィルタを構成する材料（セラミック）の粉塵が発生することがある。この結果、光触媒フィルタの酸化分解能力が低下したり、セラミックの粉塵が空気清浄機内部から外部に排出されて、室内を汚染するおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、空気清浄装置による空気清浄能力の向上若しくは維持を図りつつも更なるコンパクト化、低コスト化を達成できるようにすることを解決課題とするものである。また、本発明は、空気清浄装置に収納される光触媒フィルタが衝撃を受けた際に割れたり、光触媒フィルタの構成材料の粉塵が発生することがないようにすることを解決課題とするものである。

第１発明は、
基材の表面に光触媒層が形成されてなる光触媒フィルタであって、中空部と当該中空部を覆う肉厚部とからなり、当該肉厚部には肉厚方向に連通する孔が形成されている光触媒フィルタと、
前記光触媒フィルタの前記中空部に挿通されることにより前記肉厚部の内周面に対して所定の大きさの隙間を以って配置された紫外線ランプと、
前記紫外線ランプの挿通方向に対して垂直となる方向に、空気流入用の開口部と空気流出用の開口部が配置される態様で、前記紫外線ランプおよび前記光触媒フィルタが収納される収納ケースと、
前記収納ケース内で前記光触媒フィルタの両端および前記紫外線ランプの両端を支持する支持手段と
を備えた空気清浄装置であることを特徴とする。

第２発明は、第１発明において、
前記基材は、セラミック多孔質体であることを特徴とする。

第３発明は、第１発明において、
前記基材は、プラスチックまたは金属またはガラスであることを特徴とする。

第４発明は、第１発明において、
前記光触媒フィルタは円筒状に形成されていることを特徴とする。

第５発明は、第１発明において、
紫外線ランプの挿通方向に対して垂直となる光触媒フィルタの断面の形状は、四角形であることを特徴とする。

第６発明は、第１発明において、
前記所定の大きさの隙間は、２ｍｍ〜２０ｍｍであることを特徴とする。

第７発明は、第１発明において、
紫外線ランプの両端は、収納ケースの内部に設けられた各ソケット部に装着され、光触媒フィルタの両端はそれぞれ、弾性部材を介して紫外線ランプによって支持される構造であることを特徴とする。

第８発明は、
基材の表面に光触媒層が形成されてなる光触媒フィルタであって、中空部と当該中空部を覆う肉厚部とからなり、当該肉厚部には肉厚方向に連通する孔が形成されている光触媒フィルタと、
前記光触媒フィルタの前記中空部に挿通されることにより前記肉厚部の内周面に対して所定の大きさの隙間を以って配置された紫外線ランプと、
前記光触媒フィルタおよび前記紫外線ランプを収納する筐体と、
前記筐体内で前記光触媒フィルタの両端および前記紫外線ランプの両端を支持する支持手段と、
前記筐体に形成された空気吸入口および空気排出口と、
前記空気吸入口から吸入された空気を前記肉厚部を介して前記所定の大きさの隙間に供給し、当該所定の大きさの隙間を経由して前記空気排出口を介して前記筐体の外部に排出させる空気の流れを形成する空気流れ形成手段と
を備えた空気清浄装置であることを特徴とする。

第９発明は、第８発明において、
前記空気流れ形成手段は、
送風機を含んで構成されていることを特徴とする。

第１０発明は、第９発明において、
前記光触媒フィルタの長手方向の一端側に前記空気排出口が設けられ、前記光触媒フィルタの長手方向の他端側に、前記送風機の空気送り出し口が設けれ、
前記送風機と前記光触媒フィルタとは、当該光触媒フィルタの他端を閉塞し、かつ前記送風機の空気送り出し口と前記光触媒フィルタの肉厚部の外周面とを連通する仕切り板によって仕切られていること
を特徴とする。

第１１発明は、第９発明において、
前記筐体の上方から下方に向けて、前記空気排出口、前記光触媒フィルタ、前記仕切り板、前記送風機が順次配置される構造であること
を特徴とする。

第１２発明は、第９発明において、
前記仕切り板は、前記筐体の内周面に接続されて前記光触媒フィルタ端部を支持する請求項１記載の支持手段であること
を特徴とする。

第１３発明は、第８発明において、
前記筐体は、円筒形状であることを特徴とする。

第１４発明は、第８発明において、
前記基材は、セラミック多孔質体であることを特徴とする。

第１５発明は、第８発明において、
前記基材は、プラスチックまたは金属またはガラスであることを特徴とする。

第１６発明は、第８発明において、
前記光触媒フィルタは円筒状に形成されていることを特徴とする。

第１７発明は、第８発明において、
紫外線ランプの挿通方向に対して垂直となる光触媒フィルタの断面の形状は、四角形であることを特徴とする。

第１８発明は、第８発明において、
前記所定の大きさの隙間は、２ｍｍ〜２０ｍｍであることを特徴とする。

第１９発明は、第１２発明において、
紫外線ランプの両端はそれぞれ、前記筐体の上板および前記仕切板に設けられた各ソケット部に装着され、光触媒フィルタの両端はそれぞれ、前記筐体の上板および前記仕切板によって支持される構造であることを特徴とする。

第２０発明は、第１発明において、
前記収納ケースは、空気清浄機の装置本体内に設けられることを特徴とする。

第２１発明は、第１発明において、
前記収納ケースは、ダクト内あるいは配管内に配置されることを特徴とする。

第２２発明は、
基材の表面に光触媒層が形成されてなる光触媒フィルタであって、中空部と当該中空部を覆う肉厚部とからなり、当該肉厚部には肉厚方向に連通する孔が形成されている光触媒フィルタと、
前記光触媒フィルタの前記中空部に挿通されることにより前記肉厚部の内周面に対して所定の大きさの隙間を以って配置された紫外線ランプと、
前記光触媒フィルタおよび前記紫外線ランプを収納する筐体と、
前記筐体内で前記光触媒フィルタの両端および前記紫外線ランプの両端を支持する支持手段と、
前記光触媒フィルタの長手方向の一端側にあって前記筐体に設けられた空気吸入口と、
前記光触媒フィルタの長手方向の他端側にあって前記筐体に設けられた空気排出口と、
前記空気吸入口から吸入された空気を前記肉厚部を介して前記所定の大きさの隙間に供給し、当該所定の大きさの隙間を経由して前記空気排出口を介して前記筐体の外部に排出させる空気の流れを形成する空気流れ形成手段と
を備えた空気清浄装置であることを特徴とする。

第２３発明は、第２２発明において、
前記筐体は、前記空気吸入口および前記空気排出口が、ダクトの長手方向または配管の長手方向に沿って配置されるように当該ダクト内または配管内に設けられ、
前記空気流れ形成手段は、
送風機または吸入ファンを含んで構成され、ダクトまたは配管の長手方向に沿った空気の流れを形成することを特徴とする。

第２４発明は、第１発明において、
前記基材の表面に複数の凹部が形成され、前記基材の表面に前記凹部よりも細かい複数の微細凹凸が形成されており、当該基材の表面に光触媒層が形成されていること
を特徴とする。

第２５発明は、第１発明または第２４発明において、
前記光触媒フィルタは、ルーバ構造であること
を特徴とする。

第２６発明は、第８発明において、
前記基材の表面に複数の凹部が形成され、前記基材の表面に前記凹部よりも細かい複数の微細凹凸が形成されており、当該基材の表面に光触媒層が形成されていること
を特徴とする。

第２７発明は、第８発明または第２６発明において、
前記光触媒フィルタは、ルーバ構造であること
を特徴とする。

第２８発明は、第２２発明において、
前記基材の表面に複数の凹部が形成され、前記基材の表面に前記凹部よりも細かい複数の微細凹凸が形成されており、当該基材の表面に光触媒層が形成されていること
を特徴とする。

第２９発明は、第２２発明または第２８発明において、
前記光触媒フィルタは、ルーバ構造であること
を特徴とする。

第３０発明は、第２４発明または第２６発明または第２８発明において、
前記複数の凹部を横断する溝であって、光触媒層による有害物の酸化分解生成物が導かれる溝が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、紫外線ランプが光触媒フィルタの中空部に挿通されて肉厚部の内周面に対して所定の大きさの隙間を以って配置されているため、紫外線ランプの断面（紫外線ランプの挿通方向に垂直となる断面）中心から半径方向の全方位、所定距離内に、紫外線が照射され得る隙間（空気）、光触媒フィルタ（肉厚部）が存在する。この結果、光触媒層に紫外線が極めて効率よく照射され、空気が光触媒フィルタを通過する際に、極めて効率よく空気中の有害物が酸化分解される。このため有害物が光触媒フィルタにて極めて効率よく捕獲、分解除去される。したがって、特許文献１に示される従来の空気清浄装置に用いられる光触媒フィルタに比して小さいサイズの光触媒フィルタでありながら、従来以上あるいは従来と同等の空気清浄能力を発揮する。よって空気清浄装置の小型化を図ることができる。

また、本発明は、中空状の光触媒フィルタの両端が支持されて空気清浄装置内に配置される構造であり、従来のように収納ケース内に光触媒フィルタを直接挿入、収納するものでないため、光触媒フィルタが空気清浄装置に収納される際に光触媒フィルタが衝撃を受けて割れたり、光触媒フィルタの構成材料の粉塵が発生することがない。

なお、特許文献２に記載された発明は、二重管内に紫外線ランプを隙間なく配置する構造であって、二重管の長手方向の一端から他端に向う空気の流れを形成するというものであり、本発明のように光触媒フィルタの肉厚部の外側から肉厚部を通過して中空部（所定の隙間）を介して外部に空気を排出するという空気を流れを形成するものではないので、本発明と本質的に異なるものである。

図１は、第１実施例の空気清浄機の外観を示す斜視図で、空気清浄機の前面を示した図である。 図２は、第１実施例の空気清浄機の外観を示す斜視図で、空気清浄機の後面を示した図である。 図３は、第１実施例の空気清浄機の各構成要素を示す斜視図である 図４は、空気清浄機を側面からみた断面図であり空気の流れを説明する図である。 図５は、収納ケースの斜視図である。 図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、第１実施例の光触媒フィルタの構造および光触媒フィルタと紫外線ランプの位置関係について示す図である。 図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図６（ｂ）、図４に相当する他の構成例を示す図である。 図８（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図６（ｂ）、図４に相当する他の構成例を示す図である。 図９は、第２実施例を説明する図で、収納ケースを室内用エアコンあるいは自動車用エアコンのダクト内に配置する使用例を例示する図である。 図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第１実施例、第２実施例で説明した空気清浄機のレイアウトとは異なるレイアウトの構成例の第３実施例の空気清浄機を示す図である。 図１１（ａ）、（ｂ）は、第３実施例の空気清浄機の断面斜視図である。 図１２は、第３実施例の空気清浄機の構成要素の外観斜視図である。 図１３は、図６（ａ）に対応する他の材料を用いた光触媒フィルタを例示する図である。 図１４は、図６（ａ）に対応する光触媒フィルタを例示する図で、複数の粒状の光触媒担持体を、中空状に形成した収容体に収納することで構成した光触媒フィルタを示す図である。 図１５は、第４実施例を示す図で、断面円形の配管内に筐体を配置する例を示した図である。 図１６は、第５実施例の光触媒フィルタを展開図として示した図で、図１６（ａ）は、第５実施例の光触媒フィルタを展開したものの正面図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図１７（ａ）は、第５実施例の光触媒フィルタの表層部を示す図で、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の凹部を拡大して示す図である。 図１８は、第５実施例の光触媒フィルタを示す図で、図１８（ａ）は斜視図で、図１８（ｂ）は断面図である。 図１９は、第６実施例に用いられる基材を例示した図であり、ルーバ構造の光触媒フィルタを構成する基材を示した図であり、図３１（ａ）は、基材のうち羽板の部分を上面からみた図で、図３１（ｂ）は、羽板の断面図で、図３１（ｃ）は、羽板の表面を一部拡大して示す斜視図である。 図２０（ａ）は、第６実施例に示される空気清浄装置に使用される光触媒フィルタの作用を概念的に示す断面図で、図２０（ｂ）は、第５実施例に示される空気清浄装置に使用される光触媒フィルタの作用を概念的に示す断面図である。 図２１（ａ）、（ｂ）は、溝の形成態様を例示する図である。

３０ 光触媒フィルタ、１４０ 紫外線ランプ、２００ 空気清浄機、２０１ 収納ケース、３００ 筐体

以下、図面を参照して、本発明に係る空気清浄装置の実施の形態について説明する。

（第１実施例）
図１および図２は、第１実施例の空気清浄機２００の外観を斜視図にて示したものである。

図１は、空気清浄機２００の前面を示し、図２は、空気清浄機２００の後面を示している。

空気清浄機２００は、フロントパネル８が装置本体１に装着された状態で、室内等に置かれ、作動する。

空気清浄機２００の左右側面には、外部より空気を吸気する吸気口２０３が形成されているとともに、空気清浄機２００の後面には、外部に空気を排気する排気口２０４が形成されている。

図３は、第１実施例の空気清浄機２００の各構成要素を斜視図にて示している。また図４は、空気清浄機２００を側面からみた断面図であり空気の流れを説明する図である。

図３、図４の図中左側を空気清浄機２００の前側、図中右側を空気清浄機２００の後ろ側と定義する。

同図３、４に示すように、空気清浄機２００は、大きくは、装置本体１と、収納ケース２０１と、プレフィルタ７と、フロントパネル８と、制御回路機構部９とから構成されている。

装置本体１は、後述するモータ内蔵の吸引ファン２０２を後部内側に備え、前面が開放されて収容凹所３が形成されている。

空気清浄機２００には、収納ケース２０１が収容されている。なお収納ケース２０１の材料には、耐紫外線のプラスチック、たとえばＡＢＳを用いることができる。

収納ケース２０１は、装置本体１の収容凹所３内に脱着可能に収容され、内部に後述する紫外線ランプ１４０および後述する光触媒フィルタ３０が脱着可能に収納されている。なお紫外線ランプ１４０は、熱陰極管、冷陰極管、ＬＥＤなどを用いることができる。

空気清浄機２００の後部にあって収納ケース２０１よりも後方には、吸引ファン２０２が設けられる。なお、吸引ファン２０２は、モータ、制御回路等で構成される制御回路機構部９によって駆動制御される。

プレフィルタ７は、ネット状に形成されており、収納ケース２０１の前面を覆うように配置されている。

フロントパネル８は、プレフィルタ７の前面に離間した状態で被せられるよう、装置本体１の収容凹所３側に対し脱着可能に取り付けられている。フロントパネル８と装置本体１とが互いに離間した状態で装着されることで、左右両側面に、プレフィルタ７、収納ケース２０１の前面の開口部２０５、後面の開口部２０６を経て排気口２０４に通じる吸気口２０３（図１、図２）が形成される。すなわち、空気清浄機２００の前部にあって収納ケース２０１の前方には、吸気口２０３が形成されている。空気清浄機２００の後部にあって吸引ファン２０２よりも後方には、排気口２０４が設けられる
収納ケース２０１には、空気流入用の開口部２０５と空気流出用の開口部２０６が形成されている。収納ケース２０１は、空気流入用の開口部２０５が空気清浄機２００の前側に位置し空気流出用の開口部２０６が空気清浄機２００の後ろ側に位置するように、配置されている。

制御回路機構部９は、装置本体１の収容凹所３内の所定箇所に配され、後述する紫外線ランプ１４０および前述の吸引ファン２０２等を駆動制御する。

図５は、収納ケース２０１を斜視図にて示している。

収納ケース２０１は、前面、後面それぞれに開口部２０５、２０６を有する矩形箱状に形成されている。

収納ケース２０１の内部には、中空状の光触媒フィルタ３０の中空部１３１内に紫外線ランプ１４０が配置された状態で、これら光触媒フィルタ３０および紫外線ランプ１４０が収納されている。

ここで、本第１実施例の光触媒フィルタ３０の構造および光触媒フィルタ３０と紫外線ランプ１４０の位置関係について図６を参照して説明する。

図６（ａ）に示すように、光触媒フィルタ３０は、円筒形状に形成されており、中空部１３１と、当該中空部１３１を覆う肉厚部１３２とからなる。肉厚部１３２は、たとえばアルミナセラミック多孔質体を基材とし、その表面に光触媒層としての酸化チタン層が形成されてなるものである。肉厚部１３２には、一部を拡大して示すように、肉厚方向に連通する孔、つまりセラミック多孔質体として構造上有する孔１３３が形成されている。したがって、肉厚部１３２を介して空気が中空部１３１に流入することが可能な構造あるいは中空部１３１から空気が肉厚部１３２を介して外部に流出することが可能な構造となっている。

図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、光触媒フィルタ３０は、中空部１３１に、紫外線ランプ１４０を挿通でき配置することができる内径、長さになるように製造されている。光触媒フィルタ３０の内径は、紫外線ランプ１４０が中空部１３１に挿通された際に肉厚部１３２の内周面に対して所定の大きさの隙間ｄ、望ましくは２ｍｍ〜２０ｍｍの隙間ｄを以って配置することができる大きさに設定される。なお、光触媒フィルタ３０の内径Ｄは、上記隙間ｄと紫外線ランプ１４０の直径Ｘとを合計した値D＝Ｘ+２ｄとして設定される。

図５に戻り、収納ケース２０１の内部には、中空部１３１に紫外線ランプ１４０が配置された状態で光触媒フィルタ３０が収納される。この場合、紫外線ランプ１４０の挿通方向に対して垂直となる方向に、空気流入用の開口部２０５と空気流出用の開口部２０６が配置される態様で、紫外線ランプ１４０の両端が支持されて光触媒フィルタ３０が収納される。

収納ケース２０１の内部中央には、３本の紫外線ランプ１４０、１４０、１４０が所定の間隔を置いて横向き並列となって取り付けられている。各紫外線ランプ１４０は、収納ケース２０１内部の左右内壁に設けられている上段、中段、下段それぞれ左右一対のソケット部１７、１７、１７に各装着されている。これにより前面の開口部２０５、後面の開口部２０６のいずれかの開口部を通しての各紫外線ランプ１４０および光触媒フィルタ３０の脱着を可能としている。

このように紫外線ランプ１４０の両端は、上記のごとく収納ケース２０１の内部に設けられた各ソケット部１７に装着されているとともに、光触媒フィルタ３０の両端はそれぞれ、弾性部材（たとえば耐紫外線のゴム）１３９を介して紫外線ランプ１４０によって支持される構造となっている。すなわち弾性部材１３９は、紫外線ランプ１４０の端部に装着される孔１３９ａを有しているとともに光触媒フィルタ３０の肉厚部１３２の端面１３２ａおよび内周面１３２ｂに当接する段差を有している。このため弾性部材１３９の装着により光触媒フィルタ３０の両端が封止されるとともに、紫外線ランプ１４０を介して光触媒フィルタ３０を支持することができる。これにより光触媒フィルタ３０の中空部１３１から光触媒フィルタ３０の両端部を介して外部へ空気が流出することを阻止することができるとともに、上述した隙間ｄを保持できる位置に紫外線ランプ１４０と光触媒フィルタ３０の相対位置を位置決めすることができる。

収納ケース２０１内に光触媒フィルタ３０および紫外線ランプ１４０を装着するには、同図５に一点鎖線にて示すように、まず、光触媒フィルタ３０の中空部１３１に紫外線ランプ１４０を挿通して紫外線ランプ１４０の両端面１３２ａ、１３２ａそれぞれから、紫外線ランプ１４０の両端それぞれの電極１４０ａ、１４０ａを露出させた状態にして、光触媒フィルタ３０両端および紫外線ランプ１４０の両端それぞれに、弾性部材１３９、１３９を装着する。ついで収納ケース２０１の前面の開口部２０５、後面の開口部２０６のいずれかの開口部（たとえば前面開口部２０５）より、弾性部材１３９を介して光触媒フィルタ３０が支持されている紫外線ランプ１４０を挿入して、各電極１４０、１４０を、それぞれ左右に位置させて、収納ケース２０１内の左右の一対のソケット部１７、１７にそれぞれ装着する。なお、この装着方法は一例であり、紫外線ランプ１４０の両端のうち一方の電極１４０ａを一方のソケット部１７に装着してから、他方に弾性部材１３９を装着して、他方の電極１４０ａを他方のソケット部１７に装着する方法も可能である。

図６（ｃ）は、紫外線ランプ１４０の両端の各電極１４０ａ、１４０ａが左右一対のソケット部１７、１７に装着された状態を断面図にて示している。

このようにして、図３あるいは図４に示すごとく、紫外線ランプ１４０および光触媒フィルタ３０からなる組が複数組（たとえば３組）、収納ケース２０１の上下方向に沿って一列に配置される。

この場合、図４に示すように、上下方向に隣り合う光触媒フィルタ３０、３０、３０は、それらの外周が互いに接触する程度に隙間なく配置する構造とすることが望ましい。なお、紫外線ランプ１４０は、電源、制御回路等からなる制御回路機構部９によってその点灯および消灯が制御される。

図４に矢印にて空気の流れを示すように、吸引ファン２０２が回転すると、空気清浄機２００の吸気口２０３から外気が吸込まれ、収納ケース２０１の空気流入用の開口部２０５を介して、空気が光触媒フィルタ３０に達する。さらに空気は肉厚部１３２を通過して中空部１３１に入り込み、中空部１３１を介して反対側の肉厚部１３２を通過する。さらに空気は、収納ケース２０１の空気流出用の開口部２０６を介して空気清浄機２００の排気口２０４から外部に排出される。このとき紫外線ランプ１４０は点灯状態にあるものとする。

前述したごとく紫外線ランプ１４０は光触媒フィルタ３０の中空部１３１に挿通されて肉厚部１３２の内周面に対して所定の大きさの隙間ｄを以って配置されている。このため、紫外線ランプ１４０の断面（紫外線ランプ１４０の挿通方向に垂直となる断面）中心から半径方向の全方位、所定距離内に、紫外線が照射され得る隙間（空気）、光触媒フィルタ３０（肉厚部１３２）が存在する。この結果、光触媒層としての酸化チタン層に紫外線が極めて効率よく照射され、空気が光触媒フィルタ３０を通過する際に、極めて効率よく空気中の有害物が酸化分解される。このため有害物が光触媒フィルタ３０にて極めて効率よく捕獲、分解除去される。したがって、特許文献１に示される従来の空気清浄装置に用いられる光触媒フィルタに比して小さいサイズの光触媒フィルタ３０でありながら、従来以上あるいは従来と同等の空気清浄能力を発揮する。よって空気清浄機の小型化を図ることができる。

また、中空状の光触媒フィルタ３０の両端が支持されて空気清浄機２００内に配置される構造であり、従来のように収納ケース内に光触媒フィルタを直接挿入、収納するものでない。すなわち光触媒フィルタ３０の両端に弾性部材１３９が装着されることで支持されており、光触媒フィルタ３０を収納する際に光触媒フィルタ３０の外周面が収納ケース２０１に直接接触したり光触媒フィルタ３０の外周面が収納ケース２０１に直接接触した状態で保持されるわけではない。このため、光触媒フィルタ３０が空気清浄機２００に収納される際に光触媒フィルタ３０が衝撃を受けて割れたり、光触媒フィルタ３０の構成材料の粉塵が発生することがない。

上述した構成例では、紫外線ランプ１４０および光触媒フィルタ３０からなる組が複数組（たとえば３組）、収納ケース２０１の上下方向に沿って一列に配置、収納されるものとして説明したが、当然１組のみを配置、収納する実施も可能であり、また２組ないしは４組以上を配置、収納する実施も可能である。

上述した構成例では、光触媒フィルタ３０を円筒形状にする場合を例示したが、中空状であれば任意の形状とすることができる。また、独立分離した１つの光触媒フィルタ３０当たり、１本の紫外線ランプ１４０を配置する場合を例示したが、独立分離した１つの光触媒フィルタ３０当たり、複数本の紫外線ランプ１４０を配置するように構成してもよい。

図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図６（ｂ）、図４に相当する他の構成例を示す。

図７（ａ）に示すように、紫外線ランプ１４０の挿通方向に対して垂直となる光触媒フィルタ３０の断面の形状は、四角形（たとえば正方形）に形成されている。また、図７（ｂ）に示すように、独立分離した１つの光触媒フィルタ３０当たり、１本の紫外線ランプ１４０が配置され、複数組の光触媒フィルタ３０および紫外線ランプ１４０を収納することで空気清浄機２００が構成される。

図８（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図６（ｂ）、図４に相当する他の構成例を示す。

図８（ａ）に示すように、紫外線ランプ１４０の挿通方向に対して垂直となる光触媒フィルタ３０の断面の形状は、四角形（たとえば長方形）に形成されている。また、図８（ｂ）に示すように、独立分離した１つの光触媒フィルタ３０当たり、複数本（たとえば３本）の紫外線ランプ１４０、１４０、１４０が配置され、１組の光触媒フィルタ３０および紫外線ランプ１４０を収納することで空気清浄機２００が構成される。

（第２実施例）
図１〜図８で説明した第１実施例では、光触媒フィルタ３０が空気清浄機２００に用いられる場合を例示したが、これは一例であり、任意の用途に用いることができる。

図９は、収納ケース２０１を室内用エアコンあるいは自動車用エアコンのダクト内に配置することで構成した空気清浄装置を例示する。

同図９に示すように、ダクト２１０内に収納ケース２０１が設けられ、図示しない軸流ファンなどによって、矢印にて示すようにダクト２１０の長手方向に空気の流れが形成されて、エアコンのダクト内を通過する空気中の有害物が捕獲、分解除去される。なお、ダクトは一例であり、他の任意の配管内に収納ケース２０１を設けて配管内を通過する空気中の有害物を捕獲、分解除去するようにしてもよい。

（第３実施例）
第１実施例で説明した空気清浄機２００のレイアウトは、一例であり、これ以外の任意のレイアウトにすることができる。

図１０は、第１実施例で説明した空気清浄機２００のレイアウトとは異なるレイアウトの構成例を示す。図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第３実施例の空気清浄機２００の各断面図、図１１（ａ）、（ｂ）は、第３実施例の空気清浄機２００の断面斜視図、図１２は、第３実施例の空気清浄機２００の構成要素の外観斜視図である。

図１０、図１１、図１２において、図中上側を空気清浄機２００の上側、図中下側を空気清浄機２００の下側と定義する。図１０（ａ）は、空気清浄機２００の縦断面図を示し、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ−Ａ断面を示し、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）のＢ−Ｂ断面を示している。図１１（ａ）は、空気清浄機２００に紫外線ランプ１４０のみが装着された状態を示し、図１１（ｂ）は、空気清浄機２００に紫外線ランプ１４０および光触媒フィルタ３０の両方が装着された状態を示している。

これら図１０、１１、１２に示すように、図６（ａ）、（ｂ）に示されるのと同様の中空状の光触媒フィルタ３０と紫外線ランプ１４０が、筐体３００内に設けられて、空気清浄機２００が構成される。筐体３００は、略円筒形状であり、光触媒フィルタ３０も同様の円筒形状に形成されている。円筒形状の筐体３００は、長手方向が鉛直上下方向となるように設置される。

第３実施例の空気清浄機２００は、たとえば自動車の車内に設置される。この場合、たとえば自動車内のドリンクホルダに設置できる大きさ、形状に設計することが望ましい。また、自動車のバッテリから供給される直流電力で駆動できるように設計することが望ましい。たとえばプラグを自動車内のシガーライタ用ソケットに差し込むことにより空気清浄機２００を駆動できるように構成することが望ましい。

なお筐体３００および筐体３００の内部の材料には、耐紫外線のプラスチック、たとえばＡＢＳを用いることができる。

筐体３００には、空気吸入口３０２および空気排出口３０３が形成されている。空気吸入口３０２は、筐体３００の下側側面に設けられ、空気排出口３０３は、筐体３００の上板３００Ｔに設けられている。

図１０に示すように、筐体３００の上方から下方に向けて、空気排出口３０３、紫外線ランプ１４０が挿通、配置された光触媒フィルタ３０、仕切り板３０１、空気流れ形成手段を構成する送風機３１０が順次配置される構造となっている。空気吸入口３０２は、送風機３１０の側方に形成されている。送風機３１０は、遠心型の送風機であり、空気吸込み口３１１から軸方向に空気を吸込み、空気送り出し口３１２から周方向に空気を送り出す。

光触媒フィルタ３０の長手方向の一端側（上側）に空気排出口３０３が設けられ、光触媒フィルタ３０の長手方向の他端側（下側）に、送風機３１０の空気送り出し口３１２が設けられている。

送風機３１０と光触媒フィルタ３０とは、仕切り板３０１によって仕切られている。仕切り板３０１は、光触媒フィルタ３０の下側端面を閉塞し、かつ送風機３１０の空気送り出し口３１２と光触媒フィルタ３０の肉厚部１３２の外周面とを開口部３０４を介して連通させるように構成されている。

光触媒フィルタ３０は、筐体３００内で、支持手段としての仕切り板３０１により支持されている。仕切り板３０１は、筐体３００の内周面に接続されており、光触媒フィルタ３０および紫外線ランプ１４０の下側端部を支持している。

すなわち、仕切り板３０１の上面には、下側保持部材３０５が設けられている。下側保持部材３０５内には、ソケット部１７が設けられている。下側保持部材３０５は、紫外線ランプ１４０が挿通し得る孔３０５ｃを有し、光触媒フィルタ３０（肉厚部１３２）の内周面に当接し得る径を有する円環部３０５ａと、光触媒フィルタ３０の端面１３２ａに当接し得る座面３０５ｂを備えている。

筐体３００の上板３００Ｔは、図１２に示すごとく筐体３００の本体に対して脱着自在であり、上板３００Ｔが筐体３００の本体に装着されることで、光触媒フィルタ３０および紫外線ランプ１４０の上側端部を支持している。

すなわち、筐体３００の上板３００Ｔの内側面（下面）には、ソケット部１７が設けられている。上板３００Ｔの内側面（下面）にあってソケット部１７の外周には、空気排出口３０３が、光触媒フィルタ３０の肉厚部１３２と紫外線ランプ１４０との間の隙間ｄ（図６（ｂ））の断面形状（円環状）に沿って配置されている。空気排出口３０３は、中空部１３１に連通する位置に形成されている。なお、本実施例では、空気排出口３０３の径は、隙間ｄよりも大きくなっている。上板３００Ｔの内側面には、上側保持部材３００Ｓが設けられている。上側保持部材３００Ｓは、空気排出口３０３の外周にあって光触媒フィルタ３０の外周面（肉厚部１３２の外周面）に当接し得る径を有する円環状に形成されている。なお、本実施例では、光触媒フィルタ３０が装着された際に、光触媒フィルタ３０の上側端面１３２ａが上板３００Ｔの内側面（下面）から離間した位置に配置されるように設計されている。

図１２に一点鎖線にて示すように、光触媒フィルタ３０および紫外線ランプ１４０を装着するには、まず、上板３００Ｔを外し、この状態で、筐体３００内に紫外線ランプ１４０を挿入して紫外線ランプ１４０の下側の電極１４０ａを仕切り板３０１に設けられたソケット部１７に装着し、ついで光触媒フィルタ３０を同様に挿入して光触媒フィルタ３０の下側端面１３２ａが下側保持部材３０５の座面３０５ｂに当接し、かつ光触媒フィルタ３０の下側内周面（肉厚部１３２の下側内周面）が下側保持部材３０５の円環部３０５ａに当接し得る位置に位置決めし、ついで光触媒フィルタ３０の上側外周面（肉厚部１３２の上側外周面）が上側保持部材３００Ｓに当接し、かつ紫外線ランプ１４０の上側の電極１４０ａが上板３００Ｔに設けられたソケット部１７に装着できる位置に位置決めして上板３００Ｔを筐体３００の本体に装着する。

図１１（ａ）は、紫外線ランプ１４０の両端の電極１４０ａ、１４０ａが、筐体３００の内部に設けられたこれら各ソケット部１７、１７に装着されて支持された状態を示し、図１１（ｂ）は、更に光触媒フィルタ３０の両端がそれぞれ、下側保持部材３０５、上側保持部材３００Ｓを介して仕切り板３０１、上板３００Ｔによって支持された状態を示している。

このため光触媒フィルタ３０の下側端部が封止されるとともに、光触媒フィルタ３０の上側端部から外方への空気の漏れがないように中空部１３１を空気排出口３０３に連通させることができる。また隙間ｄを保持できる位置に紫外線ランプ１４０と光触媒フィルタ３０の相対位置を位置決めすることができる。

なお、かかる光触媒フィルタ３０の支持構造は一例であり、たとえば、光触媒フィルタ３０の端面１３２ａに応じた溝をそれぞれ上板３００Ｔ、仕切り位１３１に形成することで光触媒フィルタ３０を支持するようにしてもよい。

図１０に示すように、制御回路機構部９は、筐体３００内の所定箇所に配され、紫外ランプ１４０の点灯および消灯を制御するとともに送風機３１０を駆動制御する。

図１０に矢印にて空気の流れを示すように、送風機３１０が回転すると、送風機３１０は、空気吸入口３０２から吸入された空気を、空気吸込み口３１１より吸込んで空気送り出し口３１２から送り出し、仕切り板３０１の開口部３０４、光触媒フィルタ３０の肉厚部１３２を介して中空部１３１に供給し、当該中空部１３１を経由して空気排出口３０３を介して筐体３００の外部に排出させる。このとき紫外線ランプ１４０は点灯状態にあるものとする。

前述したごとく紫外線ランプ１４０は光触媒フィルタ３０の中空部１３１に挿通されて肉厚部１３２の内周面に対して所定の大きさの隙間ｄを以って配置されている。このため、紫外線ランプ１４０の断面（紫外線ランプ１４０の挿通方向に垂直となる断面）中心から半径方向の全方位、所定距離内に、紫外線が照射され得る隙間（空気）、光触媒フィルタ３０（肉厚部１３２）が存在する。この結果、光触媒層としての酸化チタン層に紫外線が極めて効率よく照射され、空気が光触媒フィルタ３０を通過する際に、極めて効率よく空気中の有害物が酸化分解される。このため有害物が光触媒フィルタ３０にて極めて効率よく捕獲、分解除去される。また、筐体３００が光触媒フィルタ３０の形状に応じた円筒形状に構成されていることも相まって、第１実施例の空気清浄機２００よりも更なる小型化が図られ、自動車内など設置スペースの小さい場所における空気清浄の用途に好適である。

また、中空状の光触媒フィルタ３０の両端が支持されて空気清浄機２００内に配置される構造であり、従来のように収納ケース内に光触媒フィルタを直接挿入、収納するものでないため、光触媒フィルタ３０が空気清浄機２００に収納される際に光触媒フィルタ３０が衝撃を受けて割れたり、光触媒フィルタ３０の構成材料の粉塵が発生することがない。

なお、図１０に示す構成例の空気清浄機２００においても図７（ａ）、図８（ａ）に示すように光触媒フィルタ３０の断面を四角形に形成してもよい。

なお、また、上述した各第１実施例、第２実施例、第３実施例では、基材をセラミック多孔質体とする光触媒フィルタ３０を用いる例を挙げたが、基材の表面に光触媒層を形成でき基材上で光触媒層を保持（担時）できるものであれば、プラスチックまたは金属またはガラスなどの任意の材料を基材とする光触媒フィルタ３０を用いる実施も可能である。

図１３に、図６（ａ）に対応する光触媒フィルタ３０を例示する。たとえば基材としてプラスチックまたは金属またはガラスが用いられ、それを材料とする肉厚部１３２には、一部を拡大して示すように、肉厚方向に連通する複数の貫通孔１２、１２…が形成される。貫通孔１２は、前述したセラミック多孔質体として構造上有する孔１３３に対応する孔であり、肉厚部１３２を介して空気が中空部１３１に流入すること、あるいは中空部１３１から空気が肉厚部１３２を介して外部に流出することを可能ならしめる人工的に形成した孔のことである。貫通孔１２は、プラスチック、金属の加工技術を用いて容易に形成することができる。

また、図１４に示すように、複数の粒状の光触媒担持体２１、２１…を、中空状に形成した収容体３１に収納することで光触媒フィルタ３０を構成したものを用いて第１実施例、第２実施例、第３実施例の空気清浄装置を構成する実施も可能である。この場合、粒状の光触媒担持体２１は、たとえば人工ゼオライトで構成された粒状の基材の表面に酸化チタン層が形成されてなるものである。図１４は、図６（ａ）に対応する光触媒フィルタ３０を示しており、収容体３１が円筒形状に形成され、光触媒フィルタ３０が円筒形状に形成されている。収容体３１の内部には、一部を拡大して示すように、複数の粒状の光触媒担持体２１、２１…が収容される。図６（ｂ）と同様に紫外線ランプ１４０を中空部１３１に所定の大きさの隙間をもって配置させるには、収容体３１としては、その形状を保持するために、金属などを材料とする変形しにくく強度の高い収容ケースであることが望ましい。なお、ある程度の形状を保持することができるのであれば収容体３１をネット、メッシュ状の袋などで構成してもよい。

また、図１３、図１４に示す構成の光触媒フィルタ３０についても、図７（ａ）、図８（ａ）と同様に断面を四角形に形成してもよい。

（第４実施例）
第３実施例では、光触媒フィルタ３０が空気清浄機２００として自動車内などに設置される場合を例示したが、これは一例であり、任意の用途に用いることができる。

図１５は、筐体３００を配管２１１内に配置する使用例を例示する。ただし、別途、送風機３１０と同機能の送風機あるいは吸入ファンが筐体３００の外部に設置される場合には、図１０（ａ）において示した送風機３１０および筐体３００の空気吸入口３０２を省略することができる。この場合、仕切り板３０１が筐体３００の外板を構成し開口部３０４が「空気吸入口」として機能する。

図１５に示すように、配管２１１内に筐体３００が設けられ、図示しない軸流ファンなどによって、矢印に示すように配管３１１の長手方向に沿って空気の流れが形成される。これにより配管２１１を流れる空気は、仕切り板３０１の開口部３０４を筐体３００の空気吸入口としてこれに流入し、光触媒フィルタ３０の肉厚部１３２を介して中空部１３１に供給され、当該中空部１３１を経由して空気排出口３０３から筐体３００の排出され、配管２１１の後方へ導かれる。このため光触媒層としての酸化チタン層２０に紫外線が照射され、空気が光触媒フィルタ３０を通過する際に、空気中の有害物が酸化分解される等して当該有害物が光触媒フィルタ３０にて捕獲、分解除去される。

なお、図１５では、断面円形の配管２１１内に筐体３００を配置する例を示しているが配管２１１の形状は任意である。また配管に限定されるわけではなくダクト内に筐体３００を配置する実施も可能である。たとえば図９に示すダクト２１０のように断面が四角形状である場合には、その形状に応じて、筐体３００の断面形状を四角形とすることができる。

この第４実施例においても、図７（ａ）、図８（ａ）と同様に光触媒フィルタ３０の断面を四角形に形成してもよく、また図１３と同様に光触媒フィルタ３０をプラスチック、金属、ガラスなどで構成してもよく、また図１４と同様に収容体３１内に複数の粒状の光触媒担持体２１、２１…を収容することで光触媒フィルタ３０を構成してもよい。

（第５実施例）
図１３では、プラスチックなどを材料とする基材の表面に、酸化チタンなどの光触媒層を形成してなるものを光触媒フィルタ３０とする例を説明した。

つぎに、同じくプラスチックからなる材料を基材とする光触媒フィルタ３０の別の構成例について説明する。

図１６は、第５実施例の光触媒フィルタ３０を展開図として示したものである。図１６（ａ）は、第５実施例の光触媒フィルタ３０を展開したものの正面図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。後述するように図１６に展開図として示される平板状の光触媒フィルタ３０（基材１０）をロール状に形成することで、円筒形状の光触媒フィルタ３０を製造することができる。

光触媒フィルタ３０は、プラスチック、望ましくは耐紫外線のプラスチック、たとえばＡＢＳを材料とする基材１０の表面に酸化チタン層などの光触媒層２０を形成してなるものである。

基材１０は、ルーバ構造となっている。すなわち、基材１０は、枠板３７内が仕切り板３８によって仕切られ、枠板３７と仕切り板３８とによって仕切られた枠内に、複数の羽板３９、３９…が図中上下方向に一定間隔で配置された構造となっている。羽板３９は、基材１０の断面でみたとき、オモテ面３０ａ側が下がり裏面３０ｂ側が上がるように板厚方向に対して所定の傾斜角度αをもって配置されている。かかるルーバ構造の光触媒フィルタ３０は、傾斜角度α、羽板３９の長さ、幅、羽板３９の図中上下方向の配置間隔の大きさによって、オモテ面３０ａ、裏面３０ｂ間における光の遮蔽効率、空気の通過量を調整することができる。

図１７（ａ）は、光触媒フィルタ３０の表層部を示す図で、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の凹部１１を拡大して示す図である。

同図１７に示すように、プラスチックからなる材料を基材１０として、その基材１０の表面に、人工的に複数の凹部１１が形成され、かつ基材１０の表面に、凹部１１よりも細かい複数の微細凹凸１１ｂが形成される。したがって、凹部１１内にも微細凹凸１１ｂが形成されることになる。

かかる基材１０を製造するには、たとえば、まず、金型の原板に、ルーバ構造の型（仕枠板３７、切り板３８、羽板３９に応じた型）を形成する。つぎに複数の凹部１１、１１、…に応じた型を形成する。つぎに、金型にサンドブラスト処理を施して複数の微細凹凸１１ｂ、１１ｂ…に応じた型を形成する。こうして基材１０を成形するための金型が形成されると、金型に、溶融したプラスチック材料を投入して、たとえば射出成形により、表面に複数の凹部１１、１１…が形成され、さらに表面に複数の微細凹凸１１ｂ、１１ｂ…が形成された基材１０を成形する。

こうして基材１０が製造されると、基材１０の表面に酸化チタン層２０を形成する。なお、光触媒層２０の厚さは、凹部１１の深さに応じて調整することができる。

こうして製造された光触媒フィルタ３０は、凹部１１と凹部１１内の微細凹凸１１ｂによる酸化チタン粒子のアンカー効果が極めて高く、表面に酸化チタンからなる光触媒層２０が強固に密着して、極めて剥離し難いものとなる。このように耐久性が高く酸化分解能力の高い光触媒フィルタ３０を製造することができる。

図１８は、第５実施例の光触媒フィルタ３０を示す図で、図１８（ａ）は斜視図で、図１８（ｂ）は断面図である。

同図１８に示すように、ルーバ構造の光触媒フィルタ３０は、図１３に示す中空状の光触媒フィルタ３０と同様に、中空部１３１と肉厚部１３２とからなり、中空部１３１に紫外線ランプ１４０が挿入、配置される。肉厚部１３２は、図１６（ａ）を展開図として同図１６（ａ）に示される板状の光触媒フィルタ３０を同図１６（ａ）の上下方向が周方向となるようにロール状に形成してなるものであり、オモテ面３０ａが外周側、裏面３０ｂが内周側となるように形成することが望ましい。このように配置することで紫外線ランプ１４０によって発生した紫外線が効率よく光触媒層に照射されるとともに、紫外線の遮蔽効率を向上させることができる。

図１８に示されるルーバ構造の光触媒フィルタ３０は、前述の各実施例で説明した光触媒フィルタ３０と同様にして、室内用空気清浄機、自動車内用空気清浄機、ダクト内空気清浄装置、配管内空気清浄装置などの各種用途に用いることができる。この場合、光触媒フィルタ３０における周方向に隣り合う羽板３９、３９間の隙間は、前述した図１３に示される貫通孔１２と同様に肉厚部１３２の肉厚方向における空気通過用の孔として機能する。

この図１８に示されるルーバ構造の光触媒フィルタ３０を、前述した各実施例と同様の構成の空気清浄装置に用いた場合にも、同様にして、光触媒層としての酸化チタン層２０に紫外線が極めて効率よく照射され、空気が光触媒フィルタ３０を通過する際に、空気中の有害物が極めて効率よく酸化分解される等して当該有害物が光触媒フィルタ３０にて極めて効率よく捕獲、分解除去されることになる。また、この第５実施例の光触媒フィルタ３０は、酸化チタン層２０が極めて剥離し難く、紫外線の遮蔽効率が高く外部への紫外線の影響を極力抑制することができるため、空気清浄装置およびその周囲の機器の耐久性が極めて高いものとなる。

なお、この第５実施例においても、図７（ａ）、図８（ａ）と同様に光触媒フィルタ３０の断面を四角形に形成してもよい。

（第６実施例）
図２０（ｂ）は、第５実施例の空気清浄装置に使用される光触媒フィルタ３０の作用を概念的に示す断面図である。

図示しない紫外線ランプの紫外線Ｌが光触媒層である酸化チタン層２０に照射されると、励起され活性化された光触媒と空気中の有害物とが反応して、有害物が酸化分解され、二酸化炭素等の酸化分解生成物１１ｄ（反応生成物）が生成され、光触媒フィルタ３０の表面に堆積する。とりわけ二酸化炭素ガスの比重は空気より重く、凹部１１に堆積され易く、凹部１１に堆積された二酸化炭素等の酸化分解生成物１１ｄは、容易に除去することができない。かかる光触媒フィルタ３０の表面に堆積された酸化分解生成物１１ｄは、紫外線Ｌの酸化チタン層２０への照射を阻害する。したがって、光触媒フィルタ３０を長期使用すると、有害物を酸化分解する能力が低下するおそれがある。

この第６実施例の目的は、紫外線Ｌの酸化チタン層２０への照射を阻害することのないように酸化分解生成物１１ｄを除去することにある。

以下では、図１６、図１８で説明したルーバ構造の光触媒フィルタ３０を想定して説明する。

図１９は、第６実施例に用いられる基材１０を例示した図であり、ルーバ構造の光触媒フィルタ３０を構成する基材１０を示した図である。図１９（ａ）は、基材１０のうち羽板３９の部分を上面からみた図で、図１９（ｂ）は、羽板３９の断面図で、図１９（ｃ）は、羽板３９の表面を一部拡大して示す斜視図である。

同図１９（ａ）に示すように、羽板３９の表面には、上面からみて、所定の直径ｄ１（たとえば１．５ｍｍ）を有する円形状の凹部１１、１１…が複数、羽板３９の幅方向、長さ方向、つまり図中上下方向および図中左右方向に所定のピッチＰＴ１（たとえば２ｍｍ）で形成されている。さらに、羽板３９の表面には、図中破線にて示すように、複数の凹部１１、１１…を横断する溝であって、光触媒層による有害物の酸化分解生成物１１ｄが導かれる溝１１ｃが形成されている。溝１１ｃは、図中上下方向および図中左右方向に、凹部１１のピッチＰＴ１と同ピッチにて、凹部１１の中心で互いに垂直に交差するように形成されている。図１９（ｂ）に示すように、凹部１１は、所定の深さｄｐ１（たとえば０．３ｍｍ）を有しており、図中破線にて示すように溝１１ｃについても同じ深さｄｐ１を有している。溝１１ｃの深さｄｐ１および幅は、酸化分解生成物１１ｄを当該溝１１ｃに導き、紫外線Ｌの酸化チタン層２０への照射を阻害することのないように酸化分解生成物１１ｄを除去することができる程度の値に定められる。

図１９（ｃ）に拡大して示すように、羽板３９たる基材１０の表面には、第５実施例と同様に、複数の微細凹凸１１ｂが形成されている。

さらに、図２０（ａ）に断面図にて示すように、基材１０の表面に酸化チタン層２０が形成されて、光触媒フィルタ３０が製造されることになる。基材１０は、プラスチックで構成することができる。

本実施例の空気清浄装置に使用される光触媒フィルタ３０は、酸化分解生成物１１ｄを溝１１ｃに導くことで酸化分解生成物１１ｄを除去して、紫外線Ｌの酸化チタン層２０への照射を阻害することのないようにすることができる。

図２０（ａ）は、第６実施例の空気清浄装置に使用される光触媒フィルタ３０の作用を概念的に示す断面図である。

図示しない紫外線ランプの紫外線Ｌが光触媒層である酸化チタン層２０に照射されると、励起され活性化された光触媒と空気中の有害物とが反応して、有害物が酸化分解され、二酸化炭素等の酸化分解生成物１１ｄ（反応生成物）が生成される。生成された酸化分解生成物１１ｄは、図中矢印に示すごとく、溝１１ｃに集中的に導かれ、光触媒フィルタ３０の表面、とりわけ凹部１１から除去される。このため光触媒フィルタ３０を長期使用したとしても、酸化分解生成物１１ｄが、光触媒フィルタ１０の表面のとりわけ凹部１１に堆積することを抑制でき、有害物を酸化分解する能力の低下を抑制することができる。これにより光触媒フィルタ３０の耐久性が飛躍的に向上する。

なお、図１９では、溝１１ｃが羽板３９の幅方向、長さ方向に所定のピッチＰＴ１で凹部１１の中心で垂直に交差するように形成される場合を例にとり説明したが、溝１１ｃの形成態様は任意であり、図２１（ａ）に示すように、羽板３９の斜め方向に形成してもよく、図２１（ｂ）に示すように、凹部１１に１本の溝１１ｃのみが横断するように形成してもよい。

なお、以上の説明では、中空状の光触媒フィルタ３０が空気清浄機内に収納される場合や中空状の光触媒フィルタ３０がダクト内あるいは配管内に設けられる場合を想定して説明したが、これは一例であり、工場、ビルディング等の建屋の空気取り入れ口、換気扇、室内用あるいは自動車用エアコンデショナの排気ダクトなど任意の場所に、その場所に応じた形状、大きさに光触媒フィルタ３０を形成して、設置することができる。

【００１０】
［図１４］
図１４は、図６（ａ）に対応する光触媒フィルタを例示する図で、複数の粒状の光触媒担持体を、中空状に形成した収容体に収納することで構成した光触媒フィルタを示す図である。
［図１５］
図１５は、第４実施例を示す図で、断面円形の配管内に筐体を配置する例を示した図である。
［図１６］
図１６は、第５実施例の光触媒フィルタを展開図として示した図で、図１６（ａ）は、第５実施例の光触媒フィルタを展開したものの正面図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
［図１７］
図１７（ａ）は、第５実施例の光触媒フィルタの表層部を示す図で、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の凹部を拡大して示す図である。
［図１８］
図１８は、第５実施例の光触媒フィルタを示す図で、図１８（ａ）は斜視図で、図１８（ｂ）は断面図である。
［図１９］
図１９は、第６実施例に用いられる基材を例示した図であり、ルーバ構造の光触媒フィルタを構成する基材を示した図であり、図１９（ａ）は、基材のうち羽板の部分を上面からみた図で、図１９（ｂ）は、羽板の断面図で、図１９（ｃ）は、羽板の表面を一部拡大して示す斜視図である。
［図２０］
図２０（ａ）は、第６実施例に示される空気清浄装置に使用される光触媒フィルタの作用を概念的に示す断面図で、図２０（ｂ）は、第５実施例に示される空気清浄装置に使用される光触媒フィルタの作用を概念的に示す断面図である。
［図２１］
図２１（ａ）、（ｂ）は、溝の形成態様を例示する図である。
［符号の説明］
［００４８］
３０ 光触媒フィルタ、１４０ 紫外線ランプ、２００ 空気清浄機、２０１ 収納ケース、３００ 筐体
［発明を実施するための最良の形態］
［００４９］
以下、図面を参照して、本発明に係る空気清浄装置の実施の形態について説明する。
［００５０］
（第１実施例）

Claims (30)

1. 基材の表面に光触媒層が形成されてなる光触媒フィルタであって、中空部と当該中空部を覆う肉厚部とからなり、当該肉厚部には肉厚方向に連通する孔が形成されている光触媒フィルタと、
   前記光触媒フィルタの前記中空部に挿通されることにより前記肉厚部の内周面に対して所定の大きさの隙間を以って配置された紫外線ランプと、
   前記紫外線ランプの挿通方向に対して垂直となる方向に、空気流入用の開口部と空気流出用の開口部が配置される態様で、前記紫外線ランプおよび前記光触媒フィルタが収納される収納ケースと、
   前記収納ケース内で前記光触媒フィルタの両端および前記紫外線ランプの両端を支持する支持手段と
   を備えたことを特徴とする空気清浄装置。
2. 前記基材は、セラミック多孔質体であることを特徴とする請求項１記載の空気清浄装置。
3. 前記基材は、プラスチックまたは金属またはガラスであることを特徴とする請求項１記載の空気清浄装置。
4. 前記光触媒フィルタは円筒状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の空気清浄装置。
5. 紫外線ランプの挿通方向に対して垂直となる光触媒フィルタの断面の形状は、四角形であることを特徴とする請求項１記載の空気清浄装置。
6. 前記所定の大きさの隙間は、２ｍｍ〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の空気清浄装置。
7. 紫外線ランプの両端は、収納ケースの内部に設けられた各ソケット部に装着され、光触媒フィルタの両端はそれぞれ、弾性部材を介して紫外線ランプによって支持される構造であることを特徴とする請求項１記載の空気清浄装置。
8. 基材の表面に光触媒層が形成されてなる光触媒フィルタであって、中空部と当該中空部を覆う肉厚部とからなり、当該肉厚部には肉厚方向に連通する孔が形成されている光触媒フィルタと、
   前記光触媒フィルタの前記中空部に挿通されることにより前記肉厚部の内周面に対して所定の大きさの隙間を以って配置された紫外線ランプと、
   前記光触媒フィルタおよび前記紫外線ランプを収納する筐体と、
   前記筐体内で前記光触媒フィルタの両端および前記紫外線ランプの両端を支持する支持手段と、
   前記筐体に形成された空気吸入口および空気排出口と、
   前記空気吸入口から吸入された空気を前記肉厚部を介して前記所定の大きさの隙間に供給し、当該所定の大きさの隙間を経由して前記空気排出口を介して前記筐体の外部に排出させる空気の流れを形成する空気流れ形成手段と
   を備えたことを特徴とする空気清浄装置。
9. 前記空気流れ形成手段は、
   送風機を含んで構成されていることを特徴とする請求項８記載の空気清浄装置。
10. 前記光触媒フィルタの長手方向の一端側に前記空気排出口が設けられ、前記光触媒フィルタの長手方向の他端側に、前記送風機の空気送り出し口が設けれ、
    前記送風機と前記光触媒フィルタとは、当該光触媒フィルタの他端を閉塞し、かつ前記送風機の空気送り出し口と前記光触媒フィルタの肉厚部の外周面とを連通する仕切り板によって仕切られていること
    を特徴とする請求項９記載の空気清浄装置。
11. 前記筐体の上方から下方に向けて、前記空気排出口、前記光触媒フィルタ、前記仕切り板、前記送風機が順次配置される構造であること
    を特徴とする請求項９記載の空気清浄装置。
12. 前記仕切り板は、前記筐体の内周面に接続されて前記光触媒フィルタを支持する請求項１記載の支持手段であること
    を特徴とする請求項９記載の空気清浄装置。
13. 前記筐体は、円筒形状であることを特徴とする請求項８記載の空気清浄装置。
14. 前記基材は、セラミック多孔質体であることを特徴とする請求項８記載の空気清浄装置。
15. 前記基材は、プラスチックまたは金属またはガラスであることを特徴とする請求項８記載の空気清浄装置。
16. 前記光触媒フィルタは円筒状に形成されていることを特徴とする請求項８記載の空気清浄装置。
17. 紫外線ランプの挿通方向に対して垂直となる光触媒フィルタの断面の形状は、四角形であることを特徴とする請求項８記載の空気清浄装置。
18. 前記所定の大きさの隙間は、２ｍｍ〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項８記載の空気清浄装置。
19. 紫外線ランプの両端はそれぞれ、前記筐体の上板および前記仕切板に設けられた各ソケット部に装着され、光触媒フィルタの両端はそれぞれ、前記筐体の上板および前記仕切板によって支持される構造であることを特徴とする請求項１２記載の空気清浄装置。
20. 前記収納ケースは、空気清浄機の装置本体内に設けられることを特徴とする請求項１記載の空気清浄装置。
21. 前記収納ケースは、ダクト内あるいは配管内に配置されることを特徴とする請求項１記載の空気清浄装置。
22. 基材の表面に光触媒層が形成されてなる光触媒フィルタであって、中空部と当該中空部を覆う肉厚部とからなり、当該肉厚部には肉厚方向に連通する孔が形成されている光触媒フィルタと、
    前記光触媒フィルタの前記中空部に挿通されることにより前記肉厚部の内周面に対して所定の大きさの隙間を以って配置された紫外線ランプと、
    前記光触媒フィルタおよび前記紫外線ランプを収納する筐体と、
    前記筐体内で前記光触媒フィルタの両端および前記紫外線ランプの両端を支持する支持手段と、
    前記光触媒フィルタの長手方向の一端側にあって前記筐体に設けられた空気吸入口と、
    前記光触媒フィルタの長手方向の他端側にあって前記筐体に設けられた空気排出口と、
    前記空気吸入口から吸入された空気を前記肉厚部を介して前記所定の大きさの隙間に供給し、当該所定の大きさの隙間を経由して前記空気排出口を介して前記筐体の外部に排出させる空気の流れを形成する空気流れ形成手段と
    を備えたことを特徴とする空気清浄装置。
23. 前記筐体は、前記空気吸入口および前記空気排出口が、ダクトの長手方向または配管の長手方向に沿って配置されるように当該ダクト内または配管内に設けられ、
    前記空気流れ形成手段は、
    送風機または吸入ファンを含んで構成され、ダクトまたは配管の長手方向に沿った空気の流れを形成することを特徴とする請求項２２記載の空気清浄装置。
24. 前記基材の表面に複数の凹部が形成され、前記基材の表面に前記凹部よりも細かい複数の微細凹凸が形成されており、当該基材の表面に光触媒層が形成されていること
    を特徴とする請求項１記載の空気清浄装置。
25. 前記光触媒フィルタは、ルーバ構造であること
    を特徴とする請求項１または２４記載の空気清浄装置。
26. 前記基材の表面に複数の凹部が形成され、前記基材の表面に前記凹部よりも細かい複数の微細凹凸が形成されており、当該基材の表面に光触媒層が形成されていること
    を特徴とする請求項８記載の空気清浄装置。
27. 前記光触媒フィルタは、ルーバ構造であること
    を特徴とする請求項８または２６記載の空気清浄装置。
28. 前記基材の表面に複数の凹部が形成され、前記基材の表面に前記凹部よりも細かい複数の微細凹凸が形成されており、当該基材の表面に光触媒層が形成されていること
    を特徴とする請求項２２記載の空気清浄装置。
29. 前記光触媒フィルタは、ルーバ構造であること
    を特徴とする請求項２２または２８記載の空気清浄装置。
30. 前記複数の凹部を横断する溝であって、光触媒層による有害物の酸化分解生成物が導かれる溝が形成されていることを特徴とする請求項２４または２６または２８記載の空気清浄装置。

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