(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状の励起光源と光触媒を含む脱臭シートを間隔を空けて複数枚積層した脱臭フィルタと送風手段を備えた光触媒脱臭機であって、光触媒含有量を均一にした前記脱臭シートに開口部を備え、前記開口部は、前記励起光源からの紫外線受光量に対応して紫外線受光量の少ない部分では光触媒の含有量を多くして、紫外線受光量の多い部分では光触媒の含有量を少なくするように、前記励起光源からの距離に対応して開口面積を段階的に変化させて、前記脱臭シートの単位面積あたりの光触媒含有量に偏りを持たせたるとともに、積層して隣り合った前記脱臭シートは、前記励起光源から遠い側で互いに前記開口部を通過した紫外線を受光して受光量を増加することを特徴とする光触媒脱臭機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有害ガスの除去や悪臭成分の浄化に使用される光触媒脱臭機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の脱臭装置には、光触媒と吸着剤とを混合してなる脱臭剤を用いて、有害ガスや悪臭成分を浄化するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その脱臭装置について図１１を参照しながら説明する。
【０００４】
図１１に示すように、脱臭装置１０１は板状脱臭体１０２と紫外線ランプ１０３を備えている。板状脱臭体１０２は酸化チタン等の光触媒とゼオライト等の吸着剤とを混合してなる脱臭剤を板状に成形されており、紫外線ランプ１０３は長手方向を板状脱臭体の配列方向に沿わせて配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２８６４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の脱臭装置においては、送風機の働きにより脱臭装置内に空気を吸入し、複数の板状脱臭体の表面に空気を接触させる構造を有しているが、できるだけ少ないエネルギーで送風機を駆動させるために、複数の板状脱臭体はできるだけ圧力損失の低い状態で配置されることが求められる。したがって、従来の脱臭装置では、複数の板状脱臭体が脱臭装置内の気流をできるだけ乱さない配置で積層されている。そのためそれぞれの板状脱臭体の表面では、紫外線ランプに近い端面側と紫外線ランプから遠い端面側では紫外線の受光量に差があるので、板状脱臭体が均一な脱臭性能を示すことができないという課題を有していた。
【０００７】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、板状脱臭体である脱臭シート全面が均一な脱臭性能を示すことができる光触媒脱臭機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、この目的を達成するために、本発明は、励起光源からの受光量に対応して脱臭シートの単位面積あたりの光触媒含有量に偏りを持たせたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、脱臭シートの紫外線受光量に差がある場合において、脱臭シートの単位面積あたりの光触媒含有量に偏りを持たせた構成、すなわち、紫外線受光量の少ない部分では光触媒の含有量を多くして、紫外線受光量の多い部分では光触媒の含有量を少なくすることで、脱臭シート全面が均一な脱臭性能を示すことができるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の参考例１の光触媒脱臭機を示す概略断面図
【図２】同光触媒脱臭機の励起光源および脱臭フィルタ部の斜視拡大図
【図３】本発明の参考例２の光触媒脱臭機の励起光源および脱臭シート部の平面拡大図
【図４】本発明の参考例３の光触媒脱臭機の励起光源および脱臭シート部の平面拡大図
【図５】本発明の参考例４の光触媒脱臭機の励起光源および脱臭フィルタ部の斜視拡大図
【図６】本発明の参考例４の光触媒脱臭機の励起光源および脱臭フィルタ部の側面拡大図
【図７】本発明の参考例５の光触媒脱臭機の励起光源および脱臭フィルタ部の側面拡大図
【図８】本発明の参考例６の光触媒脱臭機の励起光源および脱臭フィルタ部の側面拡大図
【図９】本発明の実施の形態１の光触媒脱臭機の励起光源および脱臭シート部の平面拡大図
【図１０】本発明の参考例７の光触媒脱臭機の励起光源および脱臭フィルタ部の側面拡大図
【図１１】従来の脱臭装置の概略斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の請求項１記載の光触媒脱臭機は、棒状の励起光源と光触媒を含む脱臭シートを間隔を空けて複数枚積層した脱臭フィルタと送風手段を備えた光触媒脱臭機であって、光触媒含有量を均一にした前記脱臭シートに開口部を備え、前記開口部は、前記励起光源からの紫外線受光量に対応して紫外線受光量の少ない部分では光触媒の含有量を多くして、紫外線受光量の多い部分では光触媒の含有量を少なくするように、前記励起光源からの距離に対応して開口面積を段階的に変化させて、前記脱臭シートの単位面積あたりの光触媒含有量に偏りを持たせるとともに、積層して隣り合った前記脱臭シートは、前記励起光源から遠い側で互いに前記開口部を通過した紫外線を受光して受光量を増加することを特徴とする構成を有する。
【００１２】
これにより、脱臭シートの紫外線受光量に差がある場合において、紫外線受光量の多い部分では脱臭シートに開口部を備えることにより単位面積あたりの光触媒含有量が同じでも、開口部の面積分、光触媒の含有量を少なくすることができ、脱臭シート全面が均一な脱臭性能を示すことができるという効果を奏する。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（参考例１）
図１に示すように、光触媒脱臭機１は励起光源２と脱臭シート３が積層された脱臭フィルタ４と送風手段５を備えている。矢印で示すように送風手段５により吸引された空気は脱臭フィルタ４を通過することで有害ガスや悪臭成分を除去または浄化されるものである。脱臭シート３は酸化チタンなどの光触媒を含んでおり、励起光源２から照射される紫外線の働きにより、脱臭シート３上でＯＨラジカルなどの活性種が生成され、有害ガスや悪臭成分を分解することができる。
【００１５】
図２に、参考例１の励起光源２と脱臭フィルタ４の拡大図を示す。複数の励起光源２が脱臭シート３の長手方向に沿って配置されている。また、脱臭シート３の長手方向に関して中央部分に光触媒低含有部６と両端部に光触媒高含有部７を備えており、脱臭シート上において単位面積当たりの光触媒含有量に偏りを持たせている。
【００１６】
脱臭シート３の製造方法については特に限定するものではないが、酸化チタンとバインダー成分をスラリー状に均質化したものを、基材に塗布した後に加熱乾燥する方法で製造することができる。したがって、塗布工程において、酸化チタンの含有量の異なるスラリーを塗り分けることで光触媒含有量に偏りを有する脱臭シートを製造することができる。
【００１７】
このような構成によれば、脱臭シート３の中央部分は励起光源からの紫外線受光量が多く、脱臭シート３の両端部は紫外線受光量が少ないので、励起光源からの紫外線受光量に対応して光触媒の含有量に偏りを持たせたものである。したがって、脱臭シート全面が均一な脱臭性能を示すことができる。
【００１８】
なお、参考例１では光触媒は酸化チタンなどを用いるとしたが、これに限定されるものではなく、酸化スズ、酸化亜鉛などの光触媒としての特性を有する物質であれば同様の効果を得ることができる。
【００１９】
また、参考例１では脱臭シートの構造について特に限定しなかったが、励起光源２からの紫外線が照射させること、光触媒で生成される活性種の影響を受けることから、光触媒を担持する基材としては無機材料であることが望ましい。具体的にはガラス繊維やセラミック繊維などが挙げられる。また有機材料を基材として用いる場合には基材の表面にフッ素樹脂などを被覆してから光触媒を担持するほうが望ましい。
【００２０】
また、本参考例では棒状の励起光源２から紫外線が照射されるものとしたが、具体的には冷陰極管を用いることができる。なお、励起光源２は冷陰極管に限ったものではなく、光触媒を活性化させるための励起光を照射できるものであれば殺菌灯や紫外線ＬＥＤを用いても同様の効果を得ることができる。
【００２１】
また、本参考例では、光触媒低含有部６と光触媒高含有部７の境界を直線で明示したが、この形状に限ったものではなく、脱臭シート３の全面が均一な脱臭性能を示すことができるように光触媒含有量を最適化すればよく、光触媒含有量を連続的に変化させても同様の効果を得ることができる。
【００２２】
また、本参考例では、励起光源２は３本配置されている形状を明示したが、この形状に限ったものではなく、励起光源２と脱臭シート３の位置関係において、励起光源２からの受光量が脱臭シート３の表面において不均一な場合に光触媒含有量を最適化すれば同様の効果を得ることができる。したがって、励起光源２は１本または２本または４本以上であってもよく、脱臭シート３表面での受光量に応じて光触媒含有量を最適化すればよい。
【００２３】
（参考例２）
図３において、図２と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２４】
図３に、参考例２の励起光源２と脱臭シート３の平面拡大図を示す。脱臭シート３は励起光源２からの距離に対応して光触媒の含有量に偏りを持たせており、光触媒低含有部６と光触媒高含有部７を備えている。
【００２５】
このような構成によれば、脱臭シート３の光触媒低含有部６は励起光源２に近いので、紫外線受光量が多く、光触媒高含有部７は紫外線受光量が少ないので、脱臭シート３の全面が均一な脱臭性能を示すことができる。
【００２６】
なお、本参考例では、光触媒低含有部６と光触媒高含有部７の境界を円弧状の線で明示したが、この形状に限ったものではなく、脱臭シート３の全面が均一な脱臭性能を示すことができるように励起光源２と脱臭シート３の位置関係に応じて光触媒含有量を最適化すればよく、光触媒含有量を連続的に変化させても同様の効果を得ることができる。
【００２７】
（参考例３）
図４に参考例３の励起光源２と脱臭シート３の平面拡大図を示す。脱臭シート３は光触媒低含有脱臭シート８と光触媒高含有脱臭シート９を組み合わせて構成されている。さらに脱臭シート３が励起光源２の軸方向に沿って複数枚積層されることにより、実施の形態１と同様に脱臭フィルタ４（図示せず）が構成されている。
【００２８】
このような構成によれば、脱臭シート３の光触媒低含有脱臭シート８は励起光源に近いので、紫外線受光量が多く、光触媒高含有脱臭シート９は励起光源から遠いので紫外線受光量が少なくなり、脱臭シート３の全面が均一な脱臭性能を示すことができる。
【００２９】
なお、本参考例では、光触媒低含有脱臭シート８と光触媒高含有脱臭シート９の２種類の脱臭シートを同等の幅を有する形状として明示したが、この形状に限ったものではなく、双方の脱臭シートを組み合わせることで、脱臭シート３が均一な脱臭性能を示すように光触媒低含有脱臭シート８と光触媒高含有脱臭シート９を配置すればよく、３種類以上の異なる光触媒含有量の脱臭シートを配置しても同様の効果を得ることができる。
【００３０】
また、光触媒低含有脱臭シート８と光触媒高含有脱臭シート９の、各シート内で単位面積当たりの光触媒含有量を実施の形態１、２のように変えるとシート内でも均一な脱臭性能を示すことができ、好ましい。
【００３１】
また、本参考例では平面方向で光触媒低含有脱臭シート８と光触媒高含有シートを平行に配置することで脱臭シート３を構成するとしたが、この配置に限ったものではない。つまり、励起光源２の軸方向に紫外線照射量の分布がある場合は、複数の光触媒低含有脱臭シート８と複数の光触媒高含有脱臭シート９を、紫外線照射量の分布に対応して積層して脱臭フィルタ４を構成すれば、脱臭フィルタ４の全体で均一な脱臭性能を示すことができる。
【００３２】
（参考例４）
図５に参考例４の励起光源２と脱臭フィルタ４の斜視拡大図を示す。さらに図６に励起光源２と脱臭フィルタ４の側面拡大図を示す。図６に示すように脱臭シート３は棒状の励起光源２の長手方向に対して傾斜角を有した状態で積層されている。図５に示すように、脱臭シート３の長手方向に関して中央部分に光触媒低含有部６と両端部に光触媒高含有部７を備えており、脱臭シート上において単位面積当たりの光触媒含有量に偏りを持たせている。
【００３３】
励起光源２の長手方向に対して傾斜角を有した状態で脱臭シート３を積層することで、脱臭シート３の表面において励起光源からの紫外線の受光効率が向上することが期待できる。ただし、傾斜角を大きくすると、通過する空気の抵抗が増加するので、最適な傾斜角は適宜設定されることとなる。
【００３４】
参考例１と同様に、脱臭シート３の長手方向に関して中央部分に光触媒低含有部６と両端部に光触媒高含有部７を備えており、脱臭シート上において単位面積当たりの光触媒含有量に偏りを持たせている。
【００３５】
このような構成によれば、脱臭シート３の中央部分は励起光源からの紫外線受光量が多く、脱臭シート３の両端部は紫外線受光量が少ないので、紫外線受光量に応じて光触媒の含有量に偏りを持たせたものである。したがって、脱臭シート全面が均一な脱臭性能を示すことができる。
【００３６】
（参考例５）
図７に参考例５の励起光源２と脱臭フィルタ４の側面拡大図を示す。脱臭シート３は光触媒低含有脱臭シート８と光触媒高含有脱臭シート９が貼り合わされて構成されている。
【００３７】
このような構成によれば、脱臭シート３の上面部分である光触媒低含有脱臭シート８は励起光源からの紫外線受光量が多く、脱臭シート３の下面部分である光触媒高含有脱臭シート９は紫外線受光量が少ないので、紫外線受光量に応じて光触媒の含有量に偏りを持たせたものである。したがって、脱臭シート全面が均一な脱臭性能を示すことができる。
【００３８】
また、光触媒低含有脱臭シート８と光触媒高含有脱臭シート９の、各シート内で単位面積当たりの光触媒含有量を実施の形態１、２のように変えるとシート内でも均一な脱臭性能を示すことができ、好ましい。
【００３９】
（参考例６）
図８に参考例６の励起光源２と脱臭フィルタ４の側面拡大図を示す。脱臭フィルタ４は異形断面脱臭シート１０が積層されている。異形断面脱臭シート１０は励起光源に近い側が薄く、励起光源から遠い側が厚くなっている。
【００４０】
このような構成によれば、異形断面脱臭シート１０の励起光源に近い側は励起光源からの紫外線受光量が多いが、シート内の単位体積あたりの光触媒含有量を均一にしても厚さが薄いことで単位面積あたりの光触媒含有量が少なく、励起光源から遠い側は励起光源からの紫外線受光量が少ないが、厚さが厚いことで単位面積あたりの光触媒含有量が多いので、紫外線受光量に応じて光触媒の含有量に偏りを持たせたものである。したがって、異形断面脱臭シート１０の全面が均一な脱臭性能を示すことができる。
【００４１】
なお、本参考例では異形断面脱臭シート１０の厚さが連続的に変化するものとしたが、この形状に限ったものではなく、励起光源からの受光量に対応して段階的に厚さを変化させても同様の効果を得ることができる。
【００４２】
（実施の形態１）
図９に実施の形態１の励起光源２と脱臭シート３の平面拡大図を示す。脱臭シート３には励起光源に近い側を中心に開口部１１が複数設けられている。
【００４３】
このような構成によれば、脱臭シート３の励起光源に近い側は励起光源からの紫外線受光量が多いが、シート内の光触媒含有量を均一にしても開口部１１を有することで単位面積あたりの受光量が低下するが、励起光源から遠い側は開口部を通過した紫外線も受光するので単位面積あたりの受光量が増加する。したがって、脱臭シート３の全面が均一な脱臭性能を示すことができる。
【００４４】
なお、本実施の形態では開口部１１の形状を四角形として明示したが、この形状に限ったものではなく、脱臭シート３の単位面積あたりの受光量を調整するための形状であれば円形状の開口部であってもよく、製造上の条件などに応じて任意の形状を採用しても同様の効果を得ることができる。
【００４５】
また、本実施の形態では励起光源からの距離に対応して開口部１１の開口面積を３段階に変化しているが、この形状に限ったものではなく、脱臭シート３の単位面積あたりの受光量を調整するための形状であれば、開口部１１の形状は１種類でもよく、または３段階以上に変化させても同様の効果を得ることができる。
【００４６】
（参考例７）
図１０に参考例７の励起光源２と脱臭フィルタ４の側面拡大図を示す。脱臭シート３は厚さ方向において中心部分に吸着剤１２を含んでいる。吸着剤１２はゼオライトやシリカゲルまたは活性炭などを用いることができる。脱臭シート３の内部に吸着剤１２を備えることで、当初の想定よりも高濃度の有害ガスや悪臭成分を処理する必要がある場合に、一旦吸着剤に有害ガスや悪臭成分を吸着してから、その後で光触媒の働きにより分解除去することができる。
【００４７】
吸着剤１２の含有量には偏りを有する必要はないが、脱臭シート３に含まれる光触媒の含有量については、これまでに述べた実施の形態で示したように、紫外線受光量に応じて偏りを持たせることで、脱臭シート３の全面が均一な脱臭性能を示すことができる。
【００４８】
なお、本参考例では光触媒の含有量に偏りを持たせる方法について明示しなかったが、励起光源からの受光量に対応して光触媒の含有量の低い部分と高い部分を配置すれば脱臭シート３の全面が均一な脱臭性能を示すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明にかかる光触媒脱臭機は、脱臭シート全面が均一な脱臭性能を示すことを可能とするものであるので、有害ガスの除去や悪臭成分の浄化に使用される光触媒脱臭機等として有用である。
【符号の説明】
【００５０】
１      光触媒脱臭機
２      励起光源
３      脱臭シート
４      脱臭フィルタ
５      送風手段
６      光触媒低含有部
７      光触媒高含有部
８      光触媒低含有脱臭シート
９      光触媒高含有脱臭シート
１０    異形断面脱臭シート
１１    開口部
１２    吸着剤
１０１  脱臭装置
１０２  板状脱臭体
１０３  紫外線ランプ
【図１】
0005625308.tif 000002
【図２】
0005625308.tif 000003
【図３】
0005625308.tif 000004
【図４】
0005625308.tif 000005
【図５】
0005625308.tif 000006
【図６】
0005625308.tif 000007
【図７】
0005625308.tif 000008
【図８】
0005625308.tif 000009
【図９】
0005625308.tif 000010
【図１０】
0005625308.tif 000011
【図１１】
0005625308.tif 000012