(57)【要約】【課題】昼夜を問わず、光の強度にも左右されず、１日２４時間に亘り、空気浄化、消臭性、抗菌性、防カビ性と防汚性を奏する扇風機を提供する。【解決手段】本発明の扇風機は、複数の羽根を有する羽根部と、羽根部の周囲に配置するガード部とを備え、羽根部とガード部の少なくとも一方は、表面に無光触媒層を備える。無光触媒層は、平均粒径が５ｎｍ〜２００ｎｍの無光触媒と、平均粒径が０．５μｍ〜５μｍであり、シリカとタルクと炭酸カルシウムとからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する無機填料とを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の羽根を有する羽根部と、該羽根部の周囲に配置するガード部とを備える扇風機であって、
前記羽根部と前記ガード部の少なくとも一方は、表面に、
平均粒径が５ｎｍ〜２００ｎｍの無光触媒と、
平均粒径が０．５μｍ〜５μｍであり、シリカとタルクと炭酸カルシウムとからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する無機填料と、
を含む無光触媒層を備える扇風機。
【請求項２】
前記無光触媒層は、アルカリシリケート系バインダを含む請求項１に記載の扇風機。
【請求項３】
前記無光触媒層を形成する基材と、前記無光触媒層との間に、カチオン型水性アクリルシリコン樹脂エマルジョンから形成する中間層を備える請求項１又は２に記載の扇風機。
【請求項４】
前記羽根は、圧力面にディンプルを備える請求項１〜３のいずれかに記載の扇風機。
【請求項５】
前記ガード部は、前記無光触媒層を表面に備え、
前記羽根部は、平均粒径５ｎｍ〜５０ｎｍのＴｉＯ2系光触媒と、金属アルコキシド系バインダとを含む光触媒層を表面に備える請求項１〜４のいずれかに記載の扇風機。
【請求項６】
前記光触媒層を形成する基材と、前記光触媒層との間に、アクリルシリコン樹脂を含む中間層を備える請求項５に記載の扇風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気浄化、消臭性、抗菌性、防カビ性と防汚性に優れる扇風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
扇風機は、専ら屋内において使用し、使用により空気に流れを作り、屋内の空気を撹拌する。一方、健康及び衛生に関する意識の向上に伴い、家屋や家具中の接着剤や塗料から発生するホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン、キシレン等の有機溶媒の除去が求められている。また、家屋や家具をシロアリ等の害虫から守るために使用する防腐剤からは揮発性有機化合物が発生する。さらに、化学物質以外にも屋内空間中に漂う細菌、カビ等の微生物の除去が必要である。また、扇風機を使用すると、空気中の汚れ成分により、特に羽根部やガード部が次第に汚れていく。このため、扇風機には、空気浄化、消臭性、抗菌性、防カビ性と防汚性に関するニーズが高い。
【０００３】
扇風機に、空気浄化、消臭性、抗菌性、防カビ性と防汚性を付与するために、扇風機の羽根部やガード部に光触媒を形成する技術が知られている。光触媒は、太陽光や蛍光灯等の光により励起し、光触媒の表面に電子と正孔が生じる。発生した電子は、空気中の酸素と結合し、Ｏ2-(スーパーオキシドイオン)となり、一方、正孔は、空気中の水分子と結合し、ＯＨラジカルを生じる。生じたＯ2-(スーパーオキシドイオン)とＯＨラジカルは活性酸素種であり、強い酸化力を発揮し、光触媒の表面の有機化合物や細菌を分解するため、空気浄化、消臭性、抗菌性、防カビ性と防汚性を奏する。
【０００４】
図３は、光触媒を備える従来の扇風機の羽根部の構造を表す斜視図である（特許文献１参照）。この扇風機は、図３に示すように、羽根部３０が、ブレード３２の外枠であるブレードフレーム３３と、ブレードフレーム３３の内側に配置し、翼面を形成する空気濾過部３１とを備える。また、空気濾過部３１は、光触媒を添加した不織布により形成する。特許文献１によれば、扇風機を運転することにより、空気がブレード３２の翼面を通過し、空気濾過部３１により汚れを取り、空気を清浄化することができると記載されている。
【０００５】
図４は、光触媒を備える従来の扇風機の部分側面図である（特許文献２参照）。図４に示すように、この扇風機４４を構成する羽根部４０の表面と裏面には光触媒が塗布されているため、光を照射すると、光触媒に強い酸化力が生じる。したがって、その酸化力により、羽根部４０が回転するときに接触する空気中の有害な病原菌等を殺菌し、同時に空気中のアンモニアやニコチン等の不快臭を分解することができる。さらに、ほこりや油汚れ等が羽根４０の表面と裏面に付着しなくなり、防汚作用を発揮すると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１３２３４８号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０６７１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、我が国における日照時間は、夏場でも６０％程度であり、冬場では約４０％に低下し、日照が有っても、午前中は西側側面に太陽光が当たらず、午後は東側側面に太陽光が当たらず、北側側面にはいつも太陽光は当たらない。さらに、冬季の東北や北海道では曇天の日が多く、太陽光強度が低い。また、扇風機は、専ら屋内で使用し、屋内では、窓ガラスを通過し、減衰した太陽光と蛍光灯の光しか得られず、夜間には蛍光灯の光に限られる。このため、触媒機能を活性化するために光の存在を必須要件とし、光の強度により効果が変動する光触媒のみでは効果に限界がある。
【０００８】
本発明の課題は、昼夜を問わず、光の強度にも左右されず、１日２４時間に亘り、空気浄化、消臭性、抗菌性、防カビ性と防汚性を奏する扇風機を提供することにある。また、これらの機能を効率的に発揮する態様の扇風機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の扇風機は、複数の羽根を有する羽根部と、羽根部の周囲に配置するガード部とを備え、羽根部とガード部の少なくとも一方は、表面に無光触媒層を備える。無光触媒層は、平均粒径が５ｎｍ〜２００ｎｍの無光触媒と、平均粒径が０．５μｍ〜５μｍであり、シリカとタルクと炭酸カルシウムとからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する無機填料とを含む。無光触媒層は、アルカリシリケート系バインダを含む態様が好ましい。また、無光触媒層を形成する基材と、無光触媒層との間に、カチオン型水性アクリルシリコン樹脂エマルジョンから形成する中間層を備える態様が好適である。一方、羽根は、圧力面にディンプルを備える態様が好ましい。
【００１０】
本発明の扇風機は、ガード部が、無光触媒層を表面に備え、一方、羽根部が、光触媒層を表面に備える構成が好適であり、光触媒層は、平均粒径５ｎｍ〜５０ｎｍのＴｉＯ2系光触媒と、金属アルコキシド系バインダとを含む態様が好ましい。また、光触媒層を形成する基材と、光触媒層との間に、アクリルシリコン樹脂を含む中間層を備える態様が好適である。
【発明の効果】
【００１１】
空気浄化、消臭性、抗菌性、防カビ性と防汚性に優れる扇風機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の扇風機を構成する羽根部の斜視図である。
【図２】アルコキシシランを原料とするゾル−ゲル反応を示す図である。
【図３】光触媒を備える従来の扇風機の羽根部の構造を示す斜視図である。
【図４】光触媒を備える従来の扇風機の部分側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の扇風機は、複数の羽根を有する羽根部と、羽根部の周囲に配置し、羽根の破損を防止し、回転する羽根による事故を防止するガード部を備える。また、羽根部とガード部の少なくとも一方の表面に、無光触媒と無機填料を含む無光触媒層を有する。扇風機を構成する要素のうち、羽根部は、回転により屋内の空気を後方から前方へ押し出し、これにより生じる空気の流れがガード部に当たる。したがって、羽根部とガード部は、空気との接触頻度が大きく、新しい空気が常に供給され、触媒反応による生成物が表面で飽和しないため、羽根部とガード部の表面に無光触媒層を配置することにより、空気の浄化、消臭性、抗菌性、防カビ性と防汚性を効果的に高めることができる。
【００１４】
無光触媒は、太陽光や蛍光灯等の光がなくても空気中の酸素と水により活性化し、触媒機能を発揮する。このため、日照時間が短い環境でも、光量の少ない屋内でも、また夜間でも、１日２４時間に亘り有効である。無光触媒は、空気中に存在する酸素や水分により、Ｏ2-（スーパーオキサイドイオン）やＯＨラジカルの活性基が表面に発生し、活性基により、空気中に漂う揮発性有機化合物、臭気成分、細菌、カビ、汚染物質等の有機化合物を酸化分解し、除去する。したがって、空気浄化、消臭性、抗菌性、防カビ性と防汚性を奏する扇風機を提供することができる。
【００１５】
無光触媒は、リン酸チタニウム系化合物、ケイ酸チタニウム系化合物もしくはホウ酸チタニウム系化合物又はこれらの縮合物、酸化チタン・アルカリケイ酸塩化合物等である。リン酸チタニウム系化合物は、次式で表される。
Ｔｉ（ＯＨ）x（ＰＯ4）y（ＨＰＯ4）z（Ｈ2ＰＯ4）m（ＯＲ）n
［ＲはＣ数１〜４のアルキル基であり、Ｃ数が大きいと触媒機能が大きく、Ｃ数が小さいと分散しやすいため、エチル基又はイソプロピル基が好ましい。また、ｘ、ｙ、ｚ、ｍとｎは０以上の整数で、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｍ＋ｎ＝３又は４である。］
【００１６】
リン酸チタニウム系化合物は、たとえば、Ｔｉ（ＯＨ）（Ｈ2ＰＯ4）2（ＯＲ）、Ｔｉ（ＯＨ）2（Ｈ2ＰＯ4）（ＯＲ）、Ｔｉ（ＯＨ）（ＨＰＯ4）（ＯＲ）、Ｔｉ（ＯＨ）（ＨＰＯ4）（Ｈ2ＰＯ4）、Ｔｉ（ＯＨ）2（Ｈ2ＰＯ4）2、Ｔｉ（ＯＨ）3（Ｈ2ＰＯ4）、Ｔｉ（ＯＨ）3（ＯＲ）等を使用することができる。無光触媒層における無光触媒の含有量は、触媒機能を高める点で、１５質量％以上が好ましく、２０質量％以上がより好ましく、２５質量％以上が特に好ましい。一方、無光触媒層における無光触媒の含有量は、無光触媒層の耐水性を高める点で、７５質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましく、３５質量％以下が特に好ましい。
【００１７】
リン酸チタニウム系化合物は、有限会社オガワテクノ製エコキメラ（登録商標）ＲＳＷ−５０、ＲＣＷ−３０等を使用することができる。ＲＳＷ−５０は、建材からの有害な有機物質の吸着性に優れ、ペットやタバコの消臭性や抗菌性も良好である。また、ＲＣＷ−３０は、防汚性に優れる。
【００１８】
無光触媒層は、平均粒径５ｎｍ〜２００ｎｍの無光触媒と、平均粒径０．５μｍ〜５μｍの無機填料とを含む。無光触媒層において、平均粒径０．５μｍ〜５μｍの比較的大径の無機填料粒子が基材上で表面積の大きい細孔構造を形成し、無機填料の大径粒子の表面に、平均粒径５ｎｍ〜２００ｎｍの小径の無光触媒粒子が配置する構造を有する。大径の無機填料を配合することなく、小径の無光触媒を単独で基材表面に塗布する態様では、同一サイズの無光触媒粒子が基材上に層状に形成する。しかし、塗膜の内部に位置する無光触媒は触媒機能に寄与せず、塗膜の表層に位置する無光触媒のみが触媒機能を発揮するため、無光触媒機能は塗膜の表層の２次元的な平面に限られ、塗膜全体としての触媒機能が低い。
【００１９】
これに対して、本発明の無光触媒層は、大径の無機填料粒子が表面積の大きい細孔構造を形成し、無機填料粒子の表面に小径の無光触媒粒子が配置する。このため、塗膜の表層に位置する無光触媒が機能を発揮するとともに、無機填料粒子が形成する細孔の内部に位置する無光触媒も機能を発揮する。したがって、塗膜全体の３次元空間で無光触媒機能を発揮するため、触媒機能を高い。また、扇風機の運転により、羽根部とガード部へ新しい空気が勢い良く流入するため、空気中に漂う揮発性有機化合物、細菌、汚れ成分等が、無光触媒層の表面と細孔内に大量に送り込まれ、無光触媒により分解する。一方、これらの汚れた空気が流入することにより、反応後の清浄な空気を押し出すため、触媒機能の低下を抑えることができる。
【００２０】
また、ナノサイズの無光触媒粒子を単独で基材上に形成しようとすると、無光触媒粒子が凝集しやすいため、塗液が増粘化しやすい。しかし、ナノサイズの無光触媒粒子をミクロンサイズの無機填料粒子の表面に担持することにより、無光触媒粒子の凝集を抑えて、塗液の増粘化を防止し、塗膜の形成を容易にすることができる。
【００２１】
無光触媒は、塗膜の物理的強度を高める点で、平均粒径は５ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ以上がより好ましい。また、無光触媒は、触媒機能を高める点で、平均粒径は２００ｎｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下がより好ましく、５０ｎｍ以下が特に好ましい。無光触媒層における無光触媒の配合量は、触媒活性を高める点で、１５質量％以上が好ましく、２０質量％以上がより好ましく、２５質量％以上が特に好ましい。一方、無光触媒層における無光触媒の配合量は、無光触媒層の耐水性等を高める点で、７５質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましく、３５質量％以下が特に好ましい。
【００２２】
無機填料は、無機填料粒子の表面に無光触媒粒子を担持する点で、無光触媒粒子より大径であり、塗膜の耐水性等の強度を高める点で、平均粒径は０．５μｍ以上が好ましく、１μｍ以上がより好ましい。また、形成後の塗膜の平滑性を維持する点で、無機填料粒子の平均粒径は５μｍ以下が好ましく、３μｍ以下がより好ましい。また、無機填料の無光触媒層における配合量は、無光触媒の触媒活性を高める点で、１５質量％以上が好ましく、２０質量％以上がより好ましく、２５質量％以上が特に好ましい。一方、無機填料の無光触媒層における配合量は、無光触媒層の耐水性等を高める点で、７５質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましく、３５質量％以下が特に好ましい。
【００２３】
無光触媒層を構成する無機填料は、シリカとタルクと炭酸カルシウムとからなる群より選ばれる少なくとも１種を含有する。シリカとタルクと炭酸カルシウムは、いずれも填料粒子の表面に小径の無光触媒粒子を吸着し、担持する点で好ましい。また、これらの填料は、塗布液の物性と製造する扇風機の仕様に合わせて併用することができる。また、必要に応じて、カオリン、クレー、二酸化チタン、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の無機填料や着色顔料等を配合することができる。
【００２４】
シリカ（ＳｉＯ2）は、合成非晶質シリカを好ましく使用することができる。合成非晶質シリカには、湿式法で製造したシリカと、乾式法で製造したシリカがあるが、シリカ粒子表面のシラノール結合が大きいため、粒子表面に無光触媒粒子を担持する力が大きい点で、湿式法で製造したシリカが好適である。
【００２５】
湿式法シリカには、沈降法によるものと、ゲル法によるものがあり、沈降法によるものは、粒径１０ｎｍ〜１５ｎｍの一次粒子がフロック状に柔らかく凝集し、粒径１μｍ〜４０μｍの２次粒子（２次凝集体）を形成したシリカである。沈降法によるシリカは、弱い剪断力により、数百ｎｍ〜数μｍの小径の２次粒子（１次凝集体）に分散する点で、ゲル法によるシリカより好ましく使用することができる。沈降法によるシリカは、ＢＥＴ比表面積２０ｍ2／ｇ〜４００ｍ2／ｇ、吸油量１００ｍＬ／１００ｇ〜４００ｍＬ／１００ｇ、窒素細孔容積０．３ｍＬ／ｇ〜２．５ｍＬ／ｇ等の物性を有する。ここに、吸油量はＪＩＳＫ５１０１による測定値であり、窒素細孔容積は島津製作所製ＡＳＡＰ２４００による測定値である。
【００２６】
合成シリカのうち、球状シリカは、多数の細孔を有し、粒子表面における担持機能が大きい。また、凝集しにくく、流動性がよい点で、取り扱い性に優れている。球状シリカとしては、たとえば、ＡＧＣエスアイテック株式会社製サンスフェア（登録商標）Ｈ−３２（平均粒径３μｍ）、Ｈ−５２（平均粒径５μｍ）、Ｌ−３１（平均粒径３μｍ）とＬ−５１（平均粒径５μｍ）等を使用することができる。Ｈ−３２とＨ−５２は、比表面積７００ｍ2／ｇ、吸油量３００ｍＬ／１００ｇ、細孔容積２ｍＬ／ｇ等の物性を有する。また、Ｌ−３１とＬ−５１は、比表面積３００ｍ2／ｇ、吸油量１５０ｍＬ／１００ｇ、細孔容積１ｍＬ／ｇ等の物性を有する。
【００２７】
タルク（３ＭｇＯ・４ＳｉＯ2・Ｈ2Ｏ）は、ブルーサイト［Ｍｇ（ＯＨ）2］をシリカ（ＳｉＯ2）で挟んだ結晶構造を有し、このような扁平な層が幾層にも重なり合い、各層が強い親油性表面を有しているため、各層の表面で多くの微粒子を吸着することができる。タルクは、たとえば、林化成株式会社製ミセルトン（登録商標）（平均粒径１．４μｍ）、ミクロンホワイト（登録商標）５０００Ｓ（平均粒子径２．８μｍ）、ミクロンホワイト５０００ＳＤ（平均粒径２．６μｍ）、ミクロンホワイト５０００Ａ（平均粒径４．１μｍ）、日本タルク株式会社製ナノエース（登録商標）Ｄ−１０００（平均粒径１μｍ）、Ｄ−８００（平均粒径０．８μｍ）、Ｄ−６００（平均粒径０．６μｍ）を好ましく使用することができる。
【００２８】
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）は、粒径と粒子形状が均一である点で、沈降性炭酸カルシウムが好ましい。沈降性炭酸カルシウムとしては、平均粒径が１μｍ以上で紡錘状又は柱状の軽微性炭酸カルシウムと、平均粒径が１μｍ以下で斜方晶型の立方体結晶からなる半膠質炭酸カルシウムを好ましく使用することができる。これらの炭酸カルシウムは、粒子表面において、他の物質と複合体を形成し、担持することができる。炭酸カルシウムは、たとえば、林化成株式会社製ＫＦＷ−２００（平均粒径１．０μｍ〜２．５μｍ）、スターブランド（商標名）（平均粒径１．３μｍ）、白石カルシウム株式会社製ＰＣ（平均粒径１．５μｍ）、ＰＣ−７００（平均粒径１．２μｍ）、ＰＣＸ-８５０（平均粒径１μｍ）を使用することができる。
【００２９】
無光触媒層は、アルカリシリケート系バインダを含む態様が好ましい。アルカリシリケート系バインダ等の無機系バインダを使用することにより、無光触媒によるバインダの酸化分解を抑えて、無光触媒層の保存性を高めることができる。また、無機系バインダは、金属に対しても強い結着力を示すため、ガード部の基材が金属製である場合にも強い結着力を発揮する。無機系バインダの中でも、アルカリシリケート系バインダは、常温硬化が可能であるため、無光触媒層を形成する基材が有機物質であり、加熱することができない場合にも使用することができる。また、アルカリシリケート系バインダのｐＨは塩基性であるため、無機填料として炭酸カルシウムを配合することができる点で好ましい。
【００３０】
アルカリシリケート系バインダは、アルカリ金属ケイ酸塩（ｍＳｉＯ2・ｎＭ2Ｏ）から形成する。Ｍは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋであるものを使用することができる。また、耐水性は、Ｌｉ＞Ｋ＞Ｎａであり、結着力は、Ｎａ＞Ｋ＞Ｌｉである。モル比ｍ／ｎは、Ｍ＝Ｌｉのときはｍ／ｎ＝３．５〜７．５であり、Ｍ＝Ｎａのときはｍ／ｎ＝２〜４であり、Ｍ＝Ｋのときはｍ／ｎ＝２〜３．８である。ｍ／ｎ値が小さくなると耐水性が低下しやすく、ｍ／ｎ値が大きくなると塗膜の硬化が速くなって、塗膜に亀裂が発生しやすくなる。アルカリシリケート系バインダの無光触媒層における配合量は、無光触媒の触媒活性を高める点で、７０質量％以下が好ましく、６０質量％以下がより好ましい。一方、アルカリシリケート系バインダの無光触媒層における配合量は、塗膜強度を高める点で、１０質量％以上が好ましく、１５質量％以上がより好ましい。
【００３１】
アルカリシリケート系バインダを形成するときは、耐水性を高める点で、硬化剤を使用する態様が好ましい。硬化剤は、Ｚｎ、ＭｇもしくはＣａの酸化物又は水酸化物、Ｎａ、ＫもしくはＣａのケイ化物又はケイフッ化物、ＡｌもしくはＺｎのリン酸塩、Ｃａ、ＢａもしくはＭｇのホウ酸塩、金属Ｚｎが好ましく、重リン酸アルミニウムがより好ましい。硬化剤の配合量は、たとえば３号ケイ酸ナトリウム（ＪＩＳＫ１４０８、モル比ｍ／ｎ＝３）を使用する場合、塗膜の耐水性と結着力を高める点で、硬化剤がＺｎＯであるときは、バインダに対して１０質量％〜３０質量％程度配合する態様が好ましく、硬化剤がＭｇＯであるときは、バインダに対して１０質量％〜１５質量％程度配合する態様が好ましい。
【００３２】
無光触媒層の厚さは、触媒機能を高める点で、０．８μｍ以上が好ましく、１μｍ以上がより好ましい。また、無光触媒層の厚さは、塗膜強度を高める点で、１０μｍ以下が好ましく、６μｍ以下がより好ましい。無光触媒層は、ローラ、刷毛、エアスプレ等により形成する。無光触媒層を形成する塗布液には、必要に応じて公知の界面活性剤、消泡剤、増粘剤等を配合する。
【００３３】
扇風機を構成する羽根部は、涼感をもたらすため、アクリロニトリル-スチレン樹脂（ＡＳ）、エチレン-酢酸ビニル樹脂（ＥＶＡ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）等の透明なプラスチックにより形成する態様が好ましい。しかし、羽根部等の基材がプラスチック等の有機物質である場合、無光触媒層を基材表面に形成すると、無光触媒の酸化分解機能により、基材の有機物質が劣化しやすくなる。このため、無光触媒層を形成する基材と無光触媒層との間に、無光触媒層の触媒機能を遮断するための中間層を形成する態様が好ましい。かかる中間層は、アクリルシリコン樹脂を含有する態様が好ましい。アクリルシリコン樹脂は、密着性が高いため、無光触媒層の触媒機能を遮断し、無光触媒層を強固に保持することができる。また、中間層を、カチオン型水性アクリルシリコン樹脂エマルジョンから形成すると、エマルジョン中のカチオンにより、無光触媒層のアルカリシリケート系バインダを経時的に硬化し、耐久性を高めることができる。
【００３４】
カチオン型水性アクリルシリコン樹脂エマルジョンは、たとえばロックペイント株式会社製ロックカチオンシーラーマルチ（商標名）を好ましく使用することができる。ロックカチオンシーラーマルチは、水性エマルジョンであるため、取り扱い性に優れ、形成する中間層が透明である。また、常温硬化型であり、自己架橋型であり、接着力が大きい点で好適である。中間層の厚さは、無光触媒層の触媒機能を遮断する点で、０．１μｍ以上が好ましく、０．２μｍ以上がより好ましい。また、中間層の厚さは、無光触媒層の触媒機能の遮断性が飽和になるため、経済性を考慮して１μｍ以下とする態様が好ましい。中間層は、ローラ、刷毛、エアスプレ等により形成する。
【００３５】
図１は、本発明の扇風機を構成する羽根部の斜視図である。図１に示すように、羽根部１に配置する各羽根は、運転時に空気を押し出す面である圧力面にディンプル２を有する態様が好ましい。扇風機の運転時に、各羽根に配置するディンプル２に小さな渦流が発生し、この渦流により、羽根の圧力面における空気の剥離流の発生を抑制するため、運転時の騒音を低減することができる。一方、羽根にディンプルを形成することにより、羽根部の表面積を大きくすることができる。また、扇風機の運転時にディンプルで発生する渦流により、羽根表面で触媒に接する空気の交換効率を高めることができる。したがって、ディンプルを形成していない態様と比べて、触媒機能を高めることができる。
【００３６】
騒音を軽減するためのディンプルの効果的な態様は、羽根の形状と回転数により異なるが、家庭用の扇風機に使用する羽根の場合には、各ディンプルは平面視円形状が好ましく、かかる円の直径は８ｍｍ〜１１ｍｍが好ましく、９ｍｍ〜１０ｍｍがより好ましい。また、各ディンプルの内部形状は球冠状が好ましく、球冠部のＲは１３０ｍｍ〜１７０ｍｍが好ましく、１４０ｍｍ〜１６０ｍｍがより好ましい。ディンプルは、羽根部の中心軸から見て同心円状に配置する態様が好ましく、ディンプル間の距離は、１１．５ｍｍ〜１４．５ｍｍが好ましく、１２．５ｍｍ〜１３．５ｍｍがより好ましい。
【００３７】
本発明の扇風機においては、ガード部が表面に無光触媒層を備え、羽根部が、平均粒径５ｎｍ〜５０ｎｍのＴｉＯ2系光触媒と、金属アルコキシド系バインダとを含む光触媒層を表面に備える態様が好ましい。かかる態様は、羽根部の透明性が高く、涼感に優れた外観を有する。また、羽根部が光触媒層を備え、光触媒は無光触媒より酸化分解機能が強力であるため、光の豊富な環境下において、空気浄化、消臭性、抗菌性、防カビ性と防汚性を発揮することができる。
【００３８】
ＴｉＯ2系光触媒の平均粒径は、光触媒層の塗膜強度を高める点で、５ｎｍ以上が好ましい。一方、ＴｉＯ2系光触媒の平均粒径は、光触媒機能が高い点及び光触媒層の透明度を高める点で、５０ｎｍ以下が好ましく、３０ｎｍ以下がより好ましい。光触媒層における光触媒の含有量は、光触媒活性を高める点及び金属アルコキシド系バインダにより形成する塗膜の亀裂を抑える点で、３０質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましく、５０質量％以上が特に好ましい。一方、光触媒層における光触媒の含有量は、光触媒層の強度を高める点で、８０質量％以下が好ましく、７５質量％以下がより好ましく、７０質量％以下が特に好ましい。
【００３９】
ＴｉＯ2系光触媒は、たとえば石原産業株式会社製ＳＴ−０１（平均粒径７ｎｍ）、ＳＴ−２１（平均粒径２０ｎｍ）、ＳＴ−３１（平均粒径７ｎｍ）、ＳＴ−３０Ｌ（平均粒径７ｎｍ）を好ましく使用することができる。これらのＴｉＯ2系光触媒は、波長３８８ｎｍ以下の紫外線により励起する光触媒であり、紫外線の照射により電子と正孔が生じ、活性酸素種となって、有機物を酸化分解する。ＴｉＯ2系光触媒の水分散液は、分散性に優れ、光触媒層を形成するときの作業性が良好である点で好ましい。光触媒の水分散液は、たとえば石原産業株式会社製ＳＴＳ−０１（平均粒径７ｎｍ：ｐＨ１．５硝酸酸性）、ＳＴＳ−０２（平均粒径７ｎｍ：ｐＨ１．５塩酸酸性）を好ましく使用することができる。
【００４０】
また、たとえばＴｉＯ2にＰｔ化合物を担持した構造のもの（石原産業株式会社製ＭＰＴ−６２１、ＭＰＴ−６２３）、ＮでドーピングしたＴｉＯ2（豊田中央研究所製ＴｉＯ−Ｎ等）、Ｓイオンを導入したＦｅ-ＴｉＯ2、ＮとＣでドーピングしたＴｉＯ2等を使用することができる。これらのＴｉＯ2系光触媒は、可視光線により励起する光触媒であり、紫外線強度が低く、蛍光灯を使用している屋内環境でも可視光線を効率良く利用し、触媒機能を発揮する点で好ましい。
【００４１】
金属アルコキシド系バインダは、金属アルコキシドを原料とし、ゾル−ゲル法によって製造することができ、基材上に強固なセラミック薄膜又はガラス薄膜を形成し、光触媒に対しても堅牢である。図２は、アルコキシシランを原料とするゾル−ゲル反応を示す図であるが、他の種類の金属アルコキシドを原料とする場合においても同様の反応が進行する。ゾル−ゲル反応は、まず図２（ａ）に示すように、アルコキシシランが加水分解し、シラノールとアルコールを生成する。生成したシラノールは、図２（ｂ）に示すように、縮合してシロキサンと水を生成する。または、図２（ｃ）に示すように、生成したシラノールが、他のアルコキシシランと縮合してシロキサンとアルコールを生成する。このように、ゾル−ゲル反応は、アルコキシシランの加水分解反応と縮合反応により構成され、常温で硬化し、シラノール結合を有する強固な薄膜を形成する。アルコキシシランには、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等がある。
【００４２】
金属アルコキシドを構成する金属は、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ等を使用することができるが、多くの金属アルコキシドでは反応性が大きいため、反応を遅らせるために、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド等の乾燥制御剤を使用する。これらの乾燥制御剤は、反応中間体と水素結合を形成することにより反応を制御する。一方、アルコキシシランの場合には加水分解速度が遅いため、通常、酸性触媒とアルコールの共存下で反応を行う。金属アルコキシドを構成するアルコキシには、メトキシ、エトキシ、ブトキシ等を例示できるが、本発明では基材が扇風機の羽根であり、ＡＳ等の合成樹脂からなるため、強制乾燥する場合には、乾燥温度を低く抑える必要がある。ゾル−ゲル反応によりアルコールが生成し、アルコールの沸点は、メタノール６５℃、エタノール７８℃、１−プロパノール９７℃、２−プロパノール８２℃、１−ブタノール１１７℃、２−ブタノール９８℃である。したがって、乾燥温度を低く抑えるために、生成するアルコールをメタノール又はエタノールとする点で、アルコキシは、メトキシ又はエトキシが好ましい。
【００４３】
金属アルコキシド系バインダは、金属アルコキシドに水を混合することにより形成するほか、金属アルコキシドの加水分解反応生成物、その縮合反応生成物からも形成することができる。光触媒層における金属アルコキシド系バインダの含有量は、塗膜強度を高める点で、２０質量％以上が好ましく、２５質量％以上がより好ましく、３０質量％以上が特に好ましい。また、光触媒層における金属アルコキシド系バインダの含有量は、光触媒の機能を高く維持する点及び金属アルコキシド系バインダにより形成する塗膜の亀裂を抑える点で、７０質量％以下が好ましく、６０質量％以下がより好ましく、５０質量％以下が特に好ましい。
【００４４】
光触媒層の厚さは、触媒機能を高める点で、０．１μｍ以上が好ましく、０．２μｍ以上が好ましい。また、光触媒層の厚さは、基材の透明性を確保する点及び塗膜の亀裂を抑える点で、１μｍ以下が好ましく、０．８μｍ以下がより好ましい。光触媒層は、ローラ、刷毛、エアスプレ等により形成する。光触媒層を形成する塗布液には、必要に応じて公知の界面活性剤、消泡剤、増粘剤等を配合する。
【００４５】
光触媒層は、羽根部に形成し、羽根部が、ＡＳ、ＥＶＡ等の有機物質である場合には、光触媒の酸化分解作用により羽根部が劣化しやすくなる。このため、光触媒層を形成する基材と光触媒層との間に、光触媒層の触媒機能を遮断するための中間層を有する態様が好ましい。かかる中間層は、アクリルシリコン樹脂を含む態様が好適である。アクリルシリコン樹脂は、密着性が高いため、光触媒層の触媒機能を遮断する効果が大きく、光触媒層を強固に保持することができる。また、光触媒層の亀裂を抑制する機能が大きい。
【００４６】
アクリルシリコン樹脂は、たとえばロックペイント株式会社製ロックカチオンシーラーマルチ（商標名）、エスケー化研株式会社製ＳＫシリコンクリヤーＷ（商標名）を使用することができる。ロックカチオンシーラーマルチは、取り扱い性に優れ、透明な中間層を形成し、常温硬化型であり、自己架橋型であり、接着力が大きい点で好ましい。中間層の厚さは、光触媒層の触媒機能を遮断する点で、０．１μｍ以上が好ましく、０．２μｍ以上がより好ましい。また、中間層の厚さは、光触媒層の触媒機能の遮断性が飽和になるため、経済性を考慮して１μｍ以下とする態様が好ましい。中間層は、ローラ、刷毛、エアスプレ等により形成する。
【００４７】
（実施例１）
扇風機の羽根部とガード部の表面に無光触媒層を形成する態様を想定して、アクリル板上に、無光触媒層を形成した。表１は、無光触媒層における各成分の固形分含有量（質量％）である。表２は、各成分の明細である。各成分を配合し、混合し、粘度を調整した後、３０ｃｍ×３０ｃｍのアクリル板上にローラで塗布し、常温で乾燥した。
【００４８】
【表１】
2014206099.tif 000002
【００４９】
【表２】
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【００５０】
（実施例２）
アクリル板上に、ロックペイント株式会社製ロックカチオンシーラーマルチ（商標名）をローラで塗布し、常温で乾燥し、中間層を形成した後、中間層上に、実施例１と同様に無光触媒層を形成した。
【００５１】
つぎに、実施例１と実施例２で無光触媒層を形成したアクリル板と、無光触媒層を形成しなかったアクリル板を比較例として、消臭性と防汚性について評価した。
【００５２】
消臭性は、１８０ｃｍ×１８０ｃｍ×７０ｃｍの透明アクリル板製密閉容器に、試料を入れた後、密閉容器内で５本のタバコに火を付け、５分間放置し、タバコを取り出した。その後、８時間経過してから、１０人の被験者が密閉容器内の臭いを嗅ぎ、タバコの臭い（アセトアルデヒド臭等）が残っているかどうかを評価した。官能評価は、１０人全員が臭いを感じなかったときは「Ａ」とし、臭いを感じた人数が１人〜３人のときは「Ｂ」とし、臭いを感じた人数が４人以上のときは「Ｃ」と評価した。また、評価は、蛍光灯を付けた部屋に透明アクリル板製密閉容器を設置した場合と、暗室に設置した場合の２通りで実施した。
【００５３】
防汚性は、試料を屋外に１ヶ月間放置した後、表面の汚れを目視により観察し、汚れが多少認められても透明度が維持されているときは「Ｄ」と評価し、汚れが多くて透明性がほとんどないときは「Ｅ」と評価した。
【００５４】
消臭性と防汚性についての評価の結果を表３に示す。表３に示すように、実施例１と実施例２の試料は、蛍光灯を付けた部屋でも、暗室でも、比較例に比べて、消臭性に優れているため、空気浄化機能が大きく、また防汚性が良好であった。
【００５５】
【表３】
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【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明によれば、空気浄化、消臭性、抗菌性、防カビ性と防汚性に優れる扇風機を提供することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  羽根部
２  ディンプル
３０  羽根部
３１  空気濾過部
３２  ブレード
３３  ブレードフレーム
４０  羽根部
４４  扇風機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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