(57)【要約】【課題】メンテナスが容易で、コンパクトな脱臭装置を提供する。【解決手段】本実施形態に係る脱臭装置は、一端側に吸気口が設けられ、他端側に排気口が設けられた扁平形状のハウジングと、ハウジングの相互に対向する一対の第１面と第２面によって規定され、吸気口と排気口の間に形成される空気流路と、空気流路の内部に空気流路に平行に配置され、第１面及び第２面に直交する光触媒が添加された複数のシートと、複数のシートの間にそれぞれ配置され、シートに光を照射する複数の光源と、を備える。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に吸気口が設けられ、他端側に排気口が設けられた扁平形状のハウジングと、
前記ハウジングの相互に対向する一対の第１面と第２面によって規定され、前記吸気口と前記排気口の間に形成される空気流路と、
前記空気流路の内部に前記空気流路に平行に配置され、前記第１面及び前記第２面に直交する光触媒が添加された複数のシートと、
複数の前記シートの間にそれぞれ配置され、前記シートに光を照射する複数の光源と、
を備える脱臭装置。
【請求項２】
前記シートは、前記空気流路に直交する直交方向に等間隔に配置される請求項１に記載の脱臭装置。
【請求項３】
前記シートと前記光源は、前記直交方向へ交互に配置される請求項１又は２に記載の脱臭装置。
【請求項４】
前記排気口には、前記空気流路の空気を、前記シートの表裏面に沿って、吸気口から排気口へ送風する送風手段を備える請求項１乃至３のいずれか一項に記載の脱臭装置。
【請求項５】
前記光源は、前記シートに対向する基板と、前記基板の表裏面に実装される複数の発光素子を有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱臭装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光触媒は、光をあてることで臭気の元となる原因物質を分解する。また、原因物質を吸着する活性炭などとは異なり、光をあてるだけでその効果が永続する。そのため、光触媒は、脱臭装置や空気清浄器などによく用いられている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
従来の脱臭装置は、光触媒が添加された脱臭シートと、脱臭シートに光を照射する光源と、脱臭シートに送風するファンなどを備えている。この装置では、ファンによって脱臭シートに送られる空気が脱臭シートを通過するときに、空気に含まれる原因物質が分解される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２６３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の脱臭装置は、光触媒が添加されたガラス繊維などからなる脱臭シートを、脱臭対象となる空気が通過する構造となっている。そのため、脱臭装置を長時間使用すると、脱臭シートに目詰まりが発生し、空気の圧力損失が時間に伴って大きくなる。したがって、光触媒がほとんどメンテナンスを必要としないにもかかわらず、装置自体の定期的なメンテナンスが必要になる。
【０００６】
また、脱臭シートに目詰まりがなくても、脱臭シートを空気が通過する際には、ある程度大きな力を必要とする。そのため、この種の装置では、定格容量が大きなファンが必要となる。
【０００７】
本発明は、上述の事情の下になされたもので、メンテナスが容易で、コンパクトな脱臭装置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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本実施形態に係る脱臭装置は、一端側に吸気口が設けられ、他端側に排気口が設けられた扁平形状のハウジングと、ハウジングの相互に対向する一対の第１面と第２面によって規定され、吸気口と排気口の間に形成される空気流路と、空気流路の内部に空気流路に平行に配置され、第１面及び第２面に直交する光触媒が添加された複数のシートと、複数のシートの間にそれぞれ配置され、シートに光を照射する複数の光源と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る脱臭装置の斜視図である。
【図２】脱臭ユニットの展開斜視図である。
【図３】ケースの斜視図である。
【図４】ケースの内部を示す平面図である。
【図５】脱臭パネルの斜視図である。
【図６】脱臭パネルの展開斜視図である。
【図７】照明ユニットの斜視図である。
【図８】脱臭ユニットの内部を＋Ｙ側からみた図である。
【図９】給気ユニットの展開斜視図である。
【図１０】脱臭装置のＡＡ断面を示す図である。
【図１１】脱臭装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本実施形態を、図面を用いて説明する。説明にあたっては、相互に直行するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなるＸＹＺ座標系を適宜用いる。
【００１１】
《第１の実施形態》
図１は、本実施形態に係る脱臭装置１０の斜視図である。脱臭装置１０は、光触媒を用いて、人体に有害な物質や、臭気の原因となる物質を分解する装置である。図１に示されるように、脱臭装置１０は、脱臭ユニット２０と、脱臭ユニット２０に固定される給気ユニット３０を有している。
【００１２】
図２は、脱臭ユニット２０の展開斜視図である。図２に示されるように、脱臭ユニット２０は、ケース２１、３つの送風ファン４０、複数の脱臭パネル５１、複数の照明ユニット５２、及び２つのカバー２２，２３を備えている。
【００１３】
図３は、ケース２１の斜視図である。図３に示されるように、ケース２１は、Ｘ軸方向の長さがおおよそ３０ｃｍ程度の扁平なケーシングである。ケース２１は、ＸＹ面に平行で長手方向をＸ軸方向とする主面２１ａと、主面２１ａの−Ｙ側端に隣接し、主面２１ａと角度をなす斜面２１ｂと、主面２１ａと斜面２１ｂのＸ軸方向両端の外縁に沿って形成される側面２１ｃ，２１ｄと、斜面２１ｂの−Ｙ側の外縁に沿って形成される側面２１ｅから構成される。
【００１４】
主面２１ａの−Ｚ側には、長手方向をＹ軸方向とする複数の溝２１ｇが、Ｘ軸に沿って等間隔に形成されている。また、斜面２１ｂには、Ｘ軸沿って配列する３つの排気口２１ｆが形成されている。排気口２１ｆそれぞれは、Ｘ軸に平行で斜面２１ｂを貫通する複数のスリットからなる。
【００１５】
上述のように構成されるケース２１は、プラスチックなどの樹脂を射出成型することにより形成することができる。
【００１６】
図２に示されるように、カバー２２，２３それぞれは、長手方向をＸ軸方向とする板状の部材である。カバー２２は、ケース２１の主面２１ａとほぼ同じ大きさの部材である。カバー２２は、ケース２１と同様に樹脂からなる。カバー２２の＋Ｚ側の面には、＋Ｙ側の外縁から−Ｙ側の外縁にわたって、長手方向をＹ軸方向とする複数の溝２２ｇが形成されている。カバー２２は、主面２１ａの−Ｚ側で、ケース２１の側面２１ｃ，２１ｄに固定される。カバー２３は、長手方向をＸ軸方向とする板状の部材である。このカバー２３は、斜面２１ｂの−Ｚ側で、ケース２１の側面２１ｃ，２１ｄに固定される。カバー２２，２３は、例えばネジ等を用いて、ケース２１に取り付けられる。
【００１７】
図１に示されるように、ケース２１と、ケース２１に取り付けられるカバー２２，２３によって、扁平形状をした脱臭ユニット２０のハウジング２００が構成される。
【００１８】
図４は、ケース２１の内部を示す平面図である。送風ファン４０は、斜面２１ｂに直交する軸回りに回転する複数の羽を備えるプロペラファンである。図４に示されるように、送風ファン４０は、斜面２１ｂに形成された３つの排気口２１ｆにそれぞれ重なるように、ケース２１に固定されている。送風ファン４０は、例えば外部の直流電源から供給されるパワーによって回転する。送風ファン４０が回転すると、ケース２１の内部の空気が、排気口２１ｆから排気される。
【００１９】
図５は、脱臭パネル５１の斜視図である。また、図６は、脱臭パネル５１の展開斜視図である。脱臭パネル５１は、長手方向をＹ軸方向とする部材である。脱臭パネル５１は、脱臭シート５１２と、脱臭シート５１２を両面から支持する１組のフレーム５１１を備える。
【００２０】
脱臭シート５１２は、例えば編みこまれたガラス繊維を素材とし、長手方向をＹ軸方向とする長方形のシートである。ガラス繊維には、光触媒としての酸化チタンが添加されている。光触媒としては、酸化チタンの他、例えば、酸化錫、酸化亜鉛、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化ビスマスなどの金属酸化物等を用いることができる。
【００２１】
フレーム５１１は、脱臭シート５１２よりもサイズがやや大きい長方形の部材である。フレーム５１１は、厚みが０．５ｍｍ程度であり、例えばプラスチックなどの樹脂からなる。フレーム５１１には、２行３列のマトリクス状に配置される６つの開口５１１ａが形成されている。開口５１１ａは、長手方向をＹ軸方向とする長方形の開口である。フレーム５１１では、大部分の領域が開口５１１ａとなっている。
【００２２】
上述した脱臭シート５１２及び１組のフレーム５１１は、脱臭シート５１２をフレーム５１１で挟んだ状態で、フレーム５１１同士を固定することで一体化される。脱臭シート５１２及び１組のフレーム５１１からなる脱臭パネル５１では、脱臭シート５１２の大部分が、フレーム５１１の開口５１１ａから露出した状態になっている。
【００２３】
図７は、照明ユニット５２の斜視図である。照明ユニット５２は、基板５２１と基板５２１に実装される発光素子５２２から構成される。
【００２４】
基板５２１は、長手方向をＹ軸方向とする長方形の基板である。基板５２１は、例えばガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させることにより形成されたリジット配線基板である。基板５２１の表裏面には、電気回路が形成されるとともに、発光素子５２２が実装されている。基板５２１は、発光素子５２２からの光に対する透過率が高いことが好ましい。
【００２５】
発光素子５２２は、基板５２１の表裏面にＹ軸に沿って等間隔に配列されている。発光素子５２２は、正方形板状のＬＥＤチップであり、基板５２１に直交する方向へ光を射出する。照明ユニット５２は、例えば外部の直流電源から供給されるパワーによって発光する。発光素子５２２からは、紫外光を含む光が射出される。
【００２６】
上述した脱臭パネル５１、及び照明ユニット５２は、図２に示されるように、ケース２１の内部に、Ｘ軸に沿って交互に配置される。脱臭パネル５１、及び照明ユニット５２をケース２１に配置するときには、脱臭パネル５１及び照明ユニット５２の＋Ｚ側の外縁部を、ケース２１の溝２１ｇに挿入する。そして、脱臭パネル５１、及び照明ユニット５２の−Ｚ側の外縁部を、カバー２２の溝２２ｇに挿入した状態で、カバー２２を、ケース２１の側面２１ｃ，２１ｄに固定する。
【００２７】
図８は、脱臭ユニット２０の内部を＋Ｙ側からみた図である。図８に示されるように、脱臭パネル５１、及び照明ユニット５２は、Ｘ軸方向に等間隔に配列された状態で、ケース２１とカバー２２によって支持される。この状態のときには、脱臭パネル５１、及び照明ユニット５２は、ケース２１の底壁面と、カバー２２の下面に直交する。脱臭ユニット２０では、ケース２１の主面２１ａとカバー２２で規定される空間が、Ｙ軸に平行な空気流路が形成される空間となる。具体的には、ケース２１の側面２１ｃ，２１ｄと、脱臭パネル５１の間の空間と、脱臭パネル５１と照明ユニット５２の間の空間とが、Ｙ軸方向へ流れる空気の流路６０となる。
【００２８】
また、図８及び図４に示されるように、脱臭ユニット２０では、ケース２１の側面２１ｃ，２１ｄそれぞれにも、８個の発光素子５２２が配置される。
【００２９】
図９は、給気ユニット３０の展開斜視図である。給気ユニット３０は、給気ダクト３１と、給気ダクト３１に取り付けられるフィルタ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ、及びフレーム３３ａ，３３ｂ，３３ｃを備えている。
【００３０】
給気ダクト３１は、Ｘ軸方向両端の側面が中心角９０度の扇形状に整形された長手方向をＸ軸方向とする中空部材である。給気ダクト３１の−Ｙ側には、長手方向をＸ軸方向とする開口３１ｅが形成されている。また、＋Ｚ側の面には、−Ｚ方向へ窪む凹部３１ａ，３１ｂ，３１ｃが形成されている。凹部３１ａの大きさと凹部３１ｃの大きさは等しい。凹部３１ｂは、隣接する凹部３１ａ，３１ｃと比較して、Ｘ軸方向に長い。
【００３１】
凹部３１ａ，３１ｃの底面には、３行３列のマトリクス状に配置される長方形の開口３１ｄが形成されている。また、凹部３１ｂの底面には、３行５列のマトリクス状に配置される長方形の開口３１ｄが形成されている。
【００３２】
フィルタ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、長手方向をＸ軸方向とする長方形の部材である。フィルタ３２ａ〜３２ｃは、例えばガラス繊維などからなる。各フィルタ３２ａ〜３２ｃは、凹部３１ａ〜３１ｃと同等の大きさに整形され、それぞれ凹部３１ａ〜３１ｃに配置される。
【００３３】
フレーム３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、フィルタ３２ａ，３２ｂ，３２ｃそれぞれとサイズがほぼ等しい長方形の部材である。フレーム３３ａ〜３３ｃは、厚みが０．５ｍｍ程度であり、例えばプラスチックなどの樹脂からなる。フレーム３３ａ，３３ｃには、３行３列のマトリクス状に配置される長方形の開口３１ｄが形成されている。また、フレーム３３ｂには、３行５列のマトリクス状に配置される長方形の開口３１ｄが形成されている。
【００３４】
図９を参照するとわかるように、給気ダクト３１、フィルタ３２ａ〜３２ｃ、及びフレーム３３ａ〜３３ｃは、給気ダクト３１の凹部３１ａ〜３１ｃにフィルタ３２ａ〜３２ｃを配置して、次に、凹部３１ａ〜３１ｃにフレーム３３ａ〜３３ｃを嵌め込むことで一体化される。凹部３１ａ〜３１ｃに取り付けられたフレーム３３ａ〜３３ｃの開口３３ｄは、給気ダクト３１の開口３１ｄと一致した状態になっている。
【００３５】
上述のように構成される給気ユニット３０は、図１に示されるように、−Ｙ側端が、脱臭ユニット２０の＋Ｙ側端に固定される。脱臭ユニット２０への給気ユニット３０の固定は、例えばネジなどにより行われる。
【００３６】
図１０は、脱臭装置１０の図１におけるＡＡ断面を示す図である。図１０に示されるように、脱臭装置１０では、脱臭ユニット２０の内部空間と、給気ユニット３０の内部空間とが、給気ユニット３０を構成する給気ダクト３１の開口３１ｄを介して連絡する。
【００３７】
上述のように構成される脱臭装置１０は、例えば、カバー２２の−Ｚ側の面に、フック７０を取り付けて、当該フック７０によって壁等に掛けた状態で使用することができる。
【００３８】
次に、上述のように構成される脱臭装置１０の動作について説明する。脱臭装置１０は、不図示のスイッチがオンになると、送風ファン４０が回転する。また、照明ユニット５２の発光素子５２２、及び脱臭ユニット２０のケース２１に設けられた発光素子５２２が発光する。
【００３９】
送風ファン４０が回転すると、図１０の矢印に示されるように、空気が給気ユニット３０から吸気され、ケース２１の内部に流れ込む。ケース２１の内部へ空気が給気されるときには、空気が、給気ユニット３０の開口３１ｄに設けられたフィルタ３２ａ，３２ｂ，３２ｃを通過する。このときに、フィルタ３２ａ，３２ｂ，３２ｃによって、空気に含まれる粉塵等が除去される。
【００４０】
流路６０を流れる空気に含まれる人体に有害な物質や、臭気の原因となる物質は、図１０に示されるように、空気が脱臭パネル５１を構成する脱臭シート５１２に沿って流れる間に、脱臭シート５１２との間の光化学反応によって分解される。また、空気に含まれる病原菌やウイルスも、光化学反応によって発生する活性酸素によって不活性化される。これにより、空気に対する脱臭及び除菌が行われる。
【００４１】
以上のように脱臭装置１０が運転されているときには、脱臭装置１０が配置された空間において、連続的に空気の脱臭及び除菌が行われる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態に係る脱臭装置１０では、図４に示されるように、脱臭パネル５１と照明ユニット５２が交互に配置される。これにより、照明ユニット５２を構成する基板５２１と脱臭パネル５１とが対向するように配置される。このため、照明ユニット５２の発光素子５２２が発光することにより、照明ユニット５２から射出される光は、大部分が脱臭パネル５１に入射し、脱臭パネル５１が効率よく照明される。また、図４におけるＸ軸方向両端の脱臭パネル５１の一方の面は、ケース２１の側面２１ｃ，２１ｄに対向する。このため、側面２１ｃ，２２ｄに設けられた発光素子５２２が発光することにより、側面２１ｃ，２２ｄの発光素子５２２から射出される光は、大部分が脱臭パネル５１に入射し、脱臭パネル５１が効率よく照明される。したがって、空気が流路６０を流れるときに、脱臭パネル５１によって、空気に対する脱臭及び除菌が効率よく行われる。
【００４３】
また、脱臭パネル５１及び照明ユニット５２は、空気の流れる方向に平行になるように配置される。このため、流路６０を流れる空気の圧力損失が発生しない。このため、送風ファン４０として定格容量が小さいものを用いることができる。
【００４４】
具体的には、空気がフィルタを透過することによって、空気に含まれる原因物質を除去する場合には、フィルタを空気が透過することにより生じる圧力損失が大きくなる。しかしながら、本実施形態に係る脱臭装置１０は、フィルタに空気を透過させることなく、空気を脱臭パネル５１に平行に流しながら、脱臭及び除菌を行う。このため、脱臭ユニット２０を空気が流れるときの圧力損失がほとんどなく、容量の小さい送風ファン４０を用いることができる。
【００４５】
したがって、装置を小型化することができ、ひいては装置の製造コストを削減することができる。また、送風ファン４０の容量が小さい場合には、バッテリなどで、脱臭装置１０を長時間運転することが可能となる。このため、可搬性に優れた脱臭装置１０を提供することが可能となる。
【００４６】
また、本実施形態では、図４に示されるように、複数の脱臭パネル５１と複数の照明ユニット５２が、Ｘ軸に沿って交互に配置される。このため、発光素子５２２が実装される基板５２１として、光に対する透過率が高いものを用いると、ある脱臭パネル５１を透過した光を、基板５２１を透過させて別の脱臭パネル５１に入射させることができる。これにより、脱臭ユニット２０の脱臭効率を向上させることが可能となる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、脱臭装置１０が、３つの送風ファン４０を備えている場合について説明した。これに限らず、脱臭装置１０は２つ以下、或いは４つ以上の送風ファン４０を備えていてもよい。
【００４８】
上記実施形態では、送風ファン４０がプロペラファンである場合について説明した。これに限らず、送風ファン４０は、プロペラファン以外の、例えばシロッコファン等であってもよい。
【００４９】
上記実施形態では、脱臭装置１０が、複数の脱臭パネル５１を備える場合について説明した。脱臭パネル５１の枚数は特に限定されるものではない。
【００５０】
上記実施形態では、図９に示されるように、給気ユニット３０にフィルタ３２ａ〜３２ｃが設けられる場合について説明した。これに限らず、給気ユニット３０には、フィルタ３２ａ〜３２ｃが設けられていなくてもよい。フィルタ３２ａ〜３２ｃが設けられていない場合であっても、空気が流路６０を流れるときに、脱臭パネル５１によって、空気に対する脱臭及び除菌が効率よく行われる。
【００５１】
上記実施形態では、照明ユニット５２の発光素子５２２がＬＥＤチップであることとした。これに限らず、発光素子５２２は、発光ダイオード等の光源であってもよい。
【００５２】
上記実施形態では、基板５２１の表面に８個の発光素子５２２が一列に配置されている場合について説明した。発光素子５２２の個数や配置は特に限定されるものではない。
【００５３】
上記実施形態では、脱臭装置１０が、例えば外部の直流電源から供給されるパワーによって駆動することとした。これに限らず、脱臭装置１０は、バッテリで駆動されることとしてもよい。また、バッテリとＡＣ電源を併用して、脱臭装置１０を駆動することとしてもよい。この場合には、バッテリを充電可能な二次電池とするのがよい。
【００５４】
上記実施形態では、脱臭装置１０が壁などに掛けられた状態で使用される場合について説明した。これに限らず、図１１に示されるように、脱臭装置１０にアーム７１等を設けて、フロアＦに自立させて使用することとしてもよい。
【００５５】
本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施しうるものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５６】
１０  脱臭装置
２０  脱臭ユニット
２１  ケース
２１ａ  主面
２１ｂ  斜面
２１ｃ  側面
２１ｄ，２１ｅ  側面
２１ｆ  排気口
２１ｇ  溝
２２  カバー
２２ｄ  側面
２２ｇ  溝
２３  カバー
３０  給気ユニット
３１  給気ダクト
３１ａ〜３１ｃ  凹部
３２ａ〜３２ｃ  フィルタ
３３ａ〜３３ｃ  フレーム
３３ｄ  開口
４０  送風ファン
５１  脱臭パネル
５２  照明ユニット
６０  流路
７０  フック
７１  アーム
２００  ハウジング
５１１  フレーム
５１１ａ  開口
５１２  脱臭シート
５２１  基板
５２２  発光素子
Ｆ  フロア
【図１】
2019017855.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2019017855.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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