(57)【要約】【課題】空気浄化装置において、空気の浄化能力を維持したままで送風量の低下を防止しつつ、消費電力及び騒音の低減を図る。【解決手段】空気浄化装置１０は、ケーシング１２の内部に光源１４、光触媒部材１６及び送風機１８を収納し、前記ケーシング１２に形成された外気導入口４４と前記光触媒部材１６との間にはそれぞれ案内板４６ａ、４６ｂが設けられる。そして、送風機１８の駆動作用下に外気導入口４４からケーシング１２の内部へと空気が取り込まれた際、案内板４６ａ、４６ｂによって空気が前記ケーシング１２の周方向に沿って分流するように案内され、前記光触媒部材１６の周方向において均等に内周側へと流通することで浄化される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒を励起させる励起光を発する光源と、前記光源の周囲に配置され通気性を有した光触媒部材と、前記光触媒部材を通過する空気流を生じさせる送風機と、前記光源、前記光触媒部材及び前記送風機を内部に収納するケーシングとを有した空気浄化装置において、
前記送風機は遠心送風機であり、前記遠心送風機を前記光触媒部材の下流側に配置し、前記遠心送風機における空気の吸入口と、前記光触媒部材の軸方向端部の開口部とが軸方向から見て少なくとも一部が重複するように対向配置されることを特徴とする空気浄化装置。
【請求項２】
請求項１記載の空気浄化装置において、
前記ケーシングには、外部から内部へと前記空気を取り込む外気導入口を有し、前記外気導入口と前記光触媒部材との間に、前記空気を前記光触媒部材の周方向に沿って案内する案内板を備えることを特徴とする空気浄化装置。
【請求項３】
請求項２記載の空気浄化装置において、
前記案内板は、励起光である紫外線を透過させない材質によって形成されると共に、前記案内板は、前記外気導入口の開口面積より大きく形成されることを特徴とする空気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内に設置され、該室内における空気の浄化を行う空気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、住宅の室内や車両の車室内に設置して作動させることで、該室内における有機物の除去や脱臭を行うことが可能な空気浄化装置が知られている。このような空気浄化装置では、例えば、特許文献１に開示されるように、円筒状に形成された筐体内の中心に紫外線ランプが設けられ、該紫外線ランプの外周側を取り囲むように円筒状で通気性を有した光触媒部材が設けられると共に、前記紫外線ランプ及び前記光触媒部材の下方に送風機が設けられている。
【０００３】
そして、この空気浄化装置では、紫外線ランプから紫外線を光触媒部材に対して照射することで光触媒を活性化させ、送風機を作動させ筐体内へと取り込んだ空気を光触媒作用によって前記光触媒部材を通過させることで、空気中の臭いや有機物等を除去して浄化された空気を室内へと送出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０７２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した空気浄化装置では、送風機として軸流ファンが用いられ、該軸流ファンは回転軸方向に沿って空気を流通させる構造である。しかしながら、軸流ファンは、空気の送風量を大きくすることが可能である反面、静圧が低いため、通気抵抗が増加した場合に送風量が極端に低下してしまうという特性を有している。
【０００６】
一方、通気性を有した光触媒部材の内部に空気を通過させることで浄化を行うタイプの空気浄化装置では、光触媒部材を通過する空気との接触が増えるほど浄化作用が高くなるが、該浄化作用をさらに高める目的で、前記光触媒部材を厚くしたり、軸流ファンの回転数を増加させて流量を増加させた場合に、通気抵抗が増加し、それに伴って、送風量が低下してしまい、且つ、消費電力が増加してしまうこととなる。
【０００７】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、空気の浄化能力を維持したままで送風量の低下を防止しつつ、消費電力や騒音の低減を図ることが可能な空気浄化装置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】
前記の目的を達成するために、本発明は、光触媒を励起させる励起光を発する光源と、光源の周囲に配置され通気性を有した光触媒部材と、光触媒部材を通過する空気流を生じさせる送風機と、光源、光触媒部材及び送風機を内部に収納するケーシングとを有した空気浄化装置において、
送風機は遠心送風機であり、遠心送風機を光触媒部材の下流側に配置し、遠心送風機における空気の吸入口と、光触媒部材の軸方向端部の開口部とが軸方向から見て少なくとも一部が重複するように対向配置されることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、光源、光触媒部材及び送風機を有した空気浄化装置において、送風機を遠心送風機として光触媒部材の下流側に配置し、遠心送風機における空気の吸入口と、光触媒部材の軸方向端部の開口部とが軸方向から見て少なくとも一部が重複するように対向させている。
【００１０】
従って、静圧の高い遠心送風機を用いることで、従来の空気浄化装置で用いられていた軸流ファンと比較し、通気抵抗が大きくなっても光触媒部材の内部を通過する空気の流量が低下しにくく所望の流量で流通させることができ、しかも、吸入口と開口部とを近接して配置することで送風機の圧力損失を低減させると共に送風機からの吸い込み力を開口部に対して効率的に作用させることができる。
【００１１】
その結果、光触媒部材の内部に空気を偏りなく通過させることで光触媒部材に対して空気を効率的に接触させ、空気の浄化能力を維持したままで送風量の低下を防止しつつ、送風機の小型化並びに消費電力及び騒音の低減を図ることができる。
【００１２】
また、ケーシングには、外部から内部へと空気を取り込む外気導入口を有し、外気導入口と光触媒部材との間に、空気を前記光触媒部材の周方向に沿って案内する案内板を備えるとよい。これにより、ケーシング内において空気を周方向へと分流させ流通させることができるため、空気が光触媒部材に対して外気導入口近傍に偏って流れることが防止され、該光触媒部材の周方向に沿って均等に流通させ内部へと通過させることで浄化させることができる。
【００１３】
さらに、案内板は、励起光である紫外線を透過させない材質によって形成されると共に、案内板を、外気導入口の開口面積より大きく形成するとよい。これにより、光源から発光される励起光である紫外線が、案内板によって外気導入口を通じてケーシングの外部へと漏れることを防止することができ、案内板を空気の整流のみでなく、光源から外部への紫外線の漏出を防止する遮蔽手段として利用することで、遮蔽手段を別に設ける必要がなく、部品点数及び製造コストの削減を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
すなわち、光源、光触媒部材及び送風機を有した空気浄化装置において、送風機を遠心送風機として光触媒部材の下流側に配置し、遠心送風機における空気の吸入口と、光触媒部材の軸方向端部の開口部とが軸方向から見て少なくとも一部が重複するように対向させることで、静圧の高い遠心送風機によって光触媒部材の内部を通過する空気の流量が低下しにくく、しかも、吸入口と開口部の近接配置によって送風機の圧力損失を低減させると共に送風機からの吸い込み力を開口部に対して効率的に作用させることができる。その結果、空気の浄化能力を維持したままで送風量の低下を防止し、しかも、送風機の小型化並びに消費電力及び騒音の低減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気浄化装置の全体断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る空気浄化装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る空気浄化装置を示す。
【００１８】
この空気浄化装置１０は、図１に示されるように、円筒状のケーシング１２と、前記ケーシング１２の内部に収納される光源１４と、該光源１４の外周側に配置される光触媒部材１６と、前記ケーシング１２の内部へ空気を取り込んで外部へと送出する送風機１８とを含む。
【００１９】
ケーシング１２は、例えば、樹脂製材料から形成され、一端部側（矢印Ａ方向）に形成される有底筒状の本体部２０と、他端部側（矢印Ｂ方向）に形成され前記本体部２０に対して拡径した拡径部２２とを有する。なお、ここでは、本体部２０を下方、拡径部２２を上方として用いる場合について説明する。
【００２０】
本体部２０は、略一定直径で軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って所定高さで形成され、その底部近傍には仕切壁２４で仕切られた第１収納室２６が形成されると共に、前記仕切壁２４に対して互いに所定間隔離間した一組の第１及び第２保持壁２８、３０が形成される。この仕切壁２４には、第１保持壁２８に臨む一端面側（矢印Ｂ方向）に光源１４の一端部を保持する第１接続部３２が形成される。第１収納室２６には、光源１４を駆動制御するインバータ回路を有した第１制御基板３４が収納され、第１接続部３２に対して電気的に接続されている。
【００２１】
第１保持壁２８は、仕切壁２４と略平行に設けられ、その中心に開口した第１孔部３６に光源１４が挿通されると共に、該第１孔部３６の外周側には所定半径で仕切壁２４側（矢印Ａ方向）に窪んだ凹部３８が形成される。
【００２２】
第２保持壁３０は、第１保持壁２８に対してケーシング１２の他端部側（矢印Ｂ方向）に所定間隔離間して略平行に形成され、その中心部には第２孔部４０が開口すると共に、該第２孔部４０の外周側には他端部側（矢印Ｂ方向）に向かって窪んだ凹部４２が形成される。第２孔部４０は、第１保持壁２８の第１孔部３６より大きな直径で形成され光源１４の他端部側が挿通されると共に、本体部２０内に取り込まれた空気が拡径部２２側（矢印Ｂ方向）へと流通する際の通路としても機能する。
【００２３】
一方、本体部２０の外周面には、複数の外気導入口４４が開口し、該本体部２０の外部と内部とを連通している。この外気導入口４４は、例えば、略長方形状に形成され、本体部２０の周方向に沿って所定間隔離間して一組設けられ、該本体部２０の内部に収納された光触媒部材１６に臨むように配置される。
【００２４】
この外気導入口４４の内周側には、図３に示されるように、例えば、略長方形状に形成された案内板４６ａ、４６ｂがそれぞれ設けられ、該案内板４６ａ、４６ｂは、前記外気導入口４４の開口面積より大きな面積を有した板状に形成され、前記外気導入口４４に臨むように所定間隔離間して設けられている。また、案内板４６ａ、４６ｂは、例えば、紫外線が透過しない材質（例えば、金属製材料や樹脂製材料）から本体部２０の内周面に対応した所定半径で形成され、その下端部がアーム４８を介して本体部２０の内壁面に接続され保持されている。
【００２５】
拡径部２２は、例えば、本体部２０に対して半径外方向に拡径した略一定径の周壁５０と、該周壁５０の上部を覆う天井部５２とからなり、前記周壁５０の下端部が前記本体部２０に対して徐々に縮径するように接合されている。この周壁５０の下端部には、拡径部２２の中心に向かって延在する第２接続部５４が形成され、光源１４の他端部が接続され保持される。
【００２６】
この天井部５２には、図１及び図２に示されるように、周壁５０近傍となる位置に略半円状となる吹出口５６が形成され、該吹出口５６には複数の格子５８が設けられている。すなわち、吹出口５６は複数の格子５８によって所定幅で開口したスリット状に形成される。なお、天井部５２の上面には、図示しない電源スイッチや表示灯が設けられている。一方、天井部５２の内側には、例えば、電源スイッチや表示灯の駆動制御を行うための第２制御基板６４が装着され、前記電源スイッチ等に接続されている。
【００２７】
一方、拡径部２２の内部には、送風機１８の収納される第２収納室６６と、該第２収納室６６に対して分離された導出室６８とが形成される。この第２収納室６６には、周壁５０の内周面から半径内方向に突出した一組の取付フランジ７０が形成され、ボルト７２を介して送風機１８が固定される。これにより、送風機１８は、第２収納室６６内においてケーシング１２の軸線と直交するように略水平状態に設置されると共に、前記ケーシング１２における空気の流れ方向において、光触媒部材１６の下流側に配置されている。
【００２８】
導出室６８は、吹出口５６に臨んで周壁５０に沿うように断面略半円状に形成され、ケーシング１２の軸線と略平行な第１隔壁７４と、該第１隔壁７４の下端部と前記周壁５０の内周面とを接続する第２隔壁７６とによって第２収納室６６と分離されている。また、導出室６８は吹出口５６と連通している。すなわち、第１及び第２隔壁７４、７６は断面略Ｌ字状に形成され、拡径部２２の内部において導出室６８を分離している。
【００２９】
この第１隔壁７４は、第２収納室６６に臨むように形成され、送風機１８の送風口９０が前記第１隔壁７４を貫通するように接続される。これにより、送風機１８が第２収納室６６内で吸い込んだ空気が送風口９０を通じて導出室６８へと導出されることとなる。
【００３０】
光源１４は、例えば、ガラス管７８内にガスの封入された冷陰極蛍光ランプが用いられ、ケーシング１２の本体部２０に軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って、且つ、軸線上に配置される。そして、光源１４の一端部が、第１接続部３２に接続され保持されると共に、他端部が第２接続部５４に対して接続され保持される。
【００３１】
そして、この光源１４は、ガラス管７８の内部に設けられた電極（図示せず）に通電することで、その内部で電子同士が衝突して紫外線（励起光）を発する。なお、電極は、ガラス管７８の両端部が接続された第１及び第２接続部３２、５４を通じて通電される。
【００３２】
なお、この光源１４としては、冷陰極蛍光ランプに限定されるものではなく、例えば、紫外線ＬＥＤ等の紫外線を発光可能なものであればよい。
【００３３】
光触媒部材１６は、例えば、光源１４の外周側を取り囲むように設けられ、複数の孔を有した多孔質体からなり、その外周側と内周側との間で空気が通過可能に形成される。この光触媒部材１６は、その一端部及び他端部の中心が開口した円筒状に形成され、一端部が第１保持壁２８の凹部３８にスペーサ８０を介して保持され、他端部が第２保持壁３０の凹部４２にスペーサ８０を介して保持されることで、ケーシング１２の内部に収納保持される。また、光触媒部材１６は、断面円形状に開口した開口部８２の中心が本体部２０の軸線上となるように配置される（図２参照）。すなわち、光触媒部材１６は、光源１４と共に本体部２０と同軸上に配置されている。
【００３４】
そして、光源１４から照射された紫外線が光触媒部材１６へと当たることで、光触媒が活性化して付近の空気中に含まれる有機物や臭いが分解される。
【００３５】
送風機１８は、図１及び図２に示されるように、例えば、シロッコファン等の遠心送風機からなり、ケーシング１２に固定されるハウジング８４と、該ハウジング８４の内部に回転自在に設けられ複数の羽根を有したファン８６と、前記ファン８６を回転駆動させる駆動源（図示せず）とを含み、前記ハウジング８４が拡径部２２の取付フランジ７０に対して固定される。
【００３６】
このハウジング８４は、図２に示されるように、例えば、駆動源及びファン８６を囲繞するように円筒状に形成され、その内部に形成された流路の断面積が中心から外周端に向かって徐々に大きくなるように形成される。そして、図２に示されるように、ケーシング１２の本体部２０側（矢印Ａ方向）となる下面及び天井部５２側（矢印Ｂ方向）となる上面には、空気を内部へと吸入するための吸入口８８がそれぞれ形成され、一方、外周端には略長方形状に開口した送風口９０が形成される。すなわち、ハウジング８４において、吸入口８８と送風口９０とが互いに直交する方向に開口している。
【００３７】
吸入口８８は、例えば、ハウジング８４の中心に対して所定半径で半径外方向に設けられ、周方向に沿って複数（例えば、３個）に分割されて開口している。
【００３８】
そして、送風機１８は、図２に示されるように、その吸入口８８の少なくとも一部が、下方に配置された光触媒部材１６の開口部８２と軸方向から見て重複するように配置されている。なお、送風機１８は、ハウジング８４の上面及び下面にそれぞれ吸入口８８を有した両吸込型の遠心送風機に限定されるものではなく、例えば、前記ハウジング８４の下面のみに吸入口８８を有した片吸込式の遠心送風機を用いるようにしてもよい。
【００３９】
一方、送風口９０は第１隔壁７４を貫通するように接続され、ファン８６の駆動作用下に送風機１８が吸入口８８を通じて吸い込んだ第２収納室６６内の空気が送風口９０を通じて導出室６８へと導出される。
【００４０】
また、図１に示されるように、送風機１８の吸入口８８と開口部８２を有した光触媒部材１６の他端部（上端部）とが完全に平行となるように配置される場合に限定されるものではなく、前記吸入口８８の一部と前記開口部８２とが軸方向から見て重複していれば、互いに平行ではなく傾斜するように配置されていてもよい。
【００４１】
本発明の実施の形態に係る空気浄化装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、ここでは、この空気浄化装置１０が車両の車室内に設置される場合について説明する。
【００４２】
先ず、乗員が空気浄化装置１０の電源スイッチ（図示せず）を操作して電源を入れることで、送風機１８のファン８６が回転し始めると共に、第２制御基板６４から光源１４へ通電されることで紫外線を照射し始める。これにより、送風機１８の駆動作用下に車室内の空気が一組の外気導入口４４を通じて本体部２０の内部へと吸い込まれると共に、光触媒部材１６に対して内周側から紫外線が照射され光触媒が活性化し始める。
【００４３】
この際、一組の外気導入口４４から本体部２０の内部へと吸い込まれた空気は、図３に示されるように、一組の案内板４６ａ、４６ｂによってそれぞれ分流して前記本体部２０の周方向に沿って流れた後、空気が光触媒部材１６の外側から内側へと通過することで、前記光触媒部材１６の周方向において略均等に分散させて内周側へと流通させることが可能となる。そのため、光触媒部材１６に開口した複数の孔に対して空気を効率的に接触させることができ、それに伴って、前記空気に含まれる臭いや有機物が好適に分解され除去される。
【００４４】
この浄化された空気は、光触媒部材１６の中央から上昇して開口部８２を通じて送風機１８側（矢印Ｂ方向）へと吸い上げられ、第２保持壁３０の第２孔部４０を通じて第２収納室６６へと流れた後、前記送風機１８の吸入口８８からハウジング８４の内部へと吸い込まれる。
【００４５】
このハウジング８４内へと吸い込まれた空気は、ファン８６の回転作用下に送風口９０からケーシング１２の導出室６８へと略水平方向に向かって送出されることで、導出室６８の周壁５０へ衝突し、該導出室６８内で様々な方向へと分流して拡散した後に吹出口５６から車室内へと吹き出される。
【００４６】
これにより、吹出口５６から車室内へと送風される空気は、分流することで風速が低下するため送出される際の風切音が低減すると共に、送出速度の低下によって緩やかな風となり、浄化された空気が緩やかに車室内へと送出される。
【００４７】
なお、上述した空気浄化装置１０は、上述したように車両の車室内に設置して使用される場合に限定されるものではなく、例えば、住宅の室内等に設置して使用するようにしてもよい。
【００４８】
以上のように、本実施の形態では、空気浄化装置１０において、送風機１８をシロッコファン等の遠心送風機とすることで、該遠心送風機は静圧が高いため、従来の空気浄化装置で用いられていた軸流ファンと比較し、通気抵抗が大きくなっても光触媒部材１６の内部を通過する空気の流量が低下しにくく所望の流量で流通させることができる。
【００４９】
また、送風機１８の吸入口８８と光触媒部材１６の開口部８２とがケーシング１２の軸方向に沿って見た場合に少なくとも一部が重複するように対向させることで、前記吸入口８８と前記開口部８２との距離をより近づけて配置することが可能となり、同一の空気量を流す際の送風機１８の圧力損失を低減させることができる。その結果、送風機１８の出力が少なくて済むため小型化を図ることができると共に、低回転で駆動させることで作動音に起因した騒音の低減が可能となる。なお、送風機１８と光触媒部材１６とを同軸上に配置すると、送風機１８の圧力損失をさらに低減させることができ好適である。
【００５０】
さらに、送風機１８の吸入口８８の少なくとも一部と光触媒部材１６の開口部８２とが軸方向から見て重複するように対向させているため、前記送風機１８からの吸い込み力を前記開口部８２に対して効率的に作用させることが可能となり、光触媒部材１６の内部に空気を偏りなく通過させることができる。その結果、ケーシング１２内に取り込まれた空気を光触媒部材１６の孔に対して効率よく接触させ、光触媒による空気の浄化をより一層高めることができる。
【００５１】
さらにまた、ケーシング１２の本体部２０において、外気導入口４４と光触媒部材１６との間に案内板４６ａ、４６ｂを設け、前記外気導入口４４から本体部２０の内部へと取り込まれた空気を周方向に沿って案内することで、前記空気を前記本体部２０の周方向へと分流させることが可能となるため、前記空気が前記光触媒部材１６に対して外気導入口４４近傍に偏って流れることが防止され、該光触媒部材１６の周方向に沿って均等に流通させ内部へと通過させ浄化することができる。
【００５２】
またさらに、案内板４６ａ、４６ｂを紫外線の透過しない材質から形成し、しかも、ケーシング１２の外気導入口４４の開口面積より大きな面積で形成することで、光源１４から発光される紫外線が前記外気導入口４４を通じて外部へと漏れることを防止することができる。そのため、案内板４６ａ、４６ｂを空気の整流のみでなく、光源１４から外部への紫外線の漏出を防止する遮蔽手段として利用することで、遮蔽手段を別に設ける必要がなく、部品点数及び製造コストの削減を図ることができる。
【００５３】
なお、本発明に係る空気浄化装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５４】
１０…空気浄化装置                  １２…ケーシング
１４…光源                          １６…光触媒部材
１８…送風機                        ２０…本体部
２２…拡径部                        ４６ａ、４６ｂ…案内板
４８…アーム                        ５６…吹出口
６８…導出室                        ８２…開口部
８４…ハウジング                    ８６…ファン
８８…吸入口                        ９０…送風口
【図１】
2015109911.tif 000003
【図２】
2015109911.tif 000004
【図３】
2015109911.tif 000005