(57)【要約】【課題】送風能力のロスなく、有機物質を高効率で分解することができる送風機を提供する。【解決手段】羽部（３０）の表面には、吸着材（３１）および光触媒（３２）が外気と接触するように形成されており、吸着材（３１）により吸着された有機物質を光触媒（３２）が分解する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口と排気口と複数の羽部とを有する遠心ファンを備えた送風機において、
前記羽部の表面には、吸着材および光触媒が外気と接触するように構成された構造体が形成されており、
前記光触媒に励起光を照射する光源をさらに備えたことを特徴とする送風機。
【請求項２】
前記構造体において、
前記吸着材は、前記羽部の表面にコーティングされており、
前記光触媒は、粉末状であり、前記吸着材の表面に付着していることを特徴とする請求項１に記載の送風機。
【請求項３】
前記構造体において、
前記吸着材は、前記羽部の表面にコーティングされており、
前記光触媒は繊維状であり、前記吸着材の表面にメッシュ状に付着していることを特徴とする請求項１に記載の送風機。
【請求項４】
前記吸着材および前記光触媒はどちらも粉末状であり、前記吸着材および前記光触媒がバインダーに練り込まれたバインダー部が、前記構造体として、前記羽部の表面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の送風機。
【請求項５】
前記吸着材および前記光触媒はどちらも繊維状であり、前記吸着材および前記光触媒が織り込まれた布部が、前記構造体として、前記羽部の表面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風機に関し、特に、光触媒を有する送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送風機において空気中の有機物質を除去する方法としては、吸着材により有機物質を吸着させる方法と、光触媒などの触媒により有機物質を分解する方法とが知られている。吸着材を用いた方法は、単位時間あたりに大量の有機物質を除去することができる。しかしながら、吸着材は、吸着した有機物質の量が一定量を超えると、それ以上は有機物質を吸着することができなくなり、その後は、送風機による有機物質の除去は不可能となる。一方、触媒などを用いた方法では、有機物質を分解する触媒の効果が続く限りにおいて、送風機により除去可能な有機物質の量は無限である。
【０００３】
触媒により有機物質を分解する装置の一例として、特許文献１には、送風ファンの全面に、光触媒として酸化チタンがコーティングされており、紫外線灯により送風ファンへ紫外線を照射して光触媒の触媒機能を励起する光触媒式空気清浄機が記載されている。上記光触媒式空気清浄機では、回転する送風ファンの全面にむらなく紫外線が照射されるので、光触媒の有機物分解効率が向上すると、同文献には記載されている。
【０００４】
また、特許文献２にも、光触媒が付設された空気清浄フィルターを備えた空気清浄装置が記載されている。その他、特許文献３には、ファンの表面に光触媒が担持された送風用ファンが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−８７３６１号公報（２００１年４月３日公開）
【特許文献２】特開２００４−２４２９７１号公報（２００４年９月２日公開）
【特許文献３】特開２０００−７３９９１号公報（２０００年３月７日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一般的に、光触媒の分解能力は高くないため、特許文献１の光触媒式空気清浄機、および特許文献３の送風用ファンでは、空気中の有機物質が分解されきらずに外部へ排出される可能性があるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２の空気清浄装置では、空気が空気清浄フィルターを通過するので、装置の送風能力が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、送風能力のロスなく、有機物質を高効率で分解することができる送風機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る送風機は、吸気口と排気口と複数の羽部とを有する遠心ファンを備えた送風機において、前記羽部の表面には、吸着材および光触媒が外気と接触するように構成された構造体が形成されており、前記光触媒に励起光を照射する光源をさらに備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、送風能力のロスなく、有機物質を高効率で分解することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る送風機が備えた羽部の構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す羽部を備えた送風機の概略図である。
【図３】図２に示す送風機の一部を詳細に示す拡大図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る送風機が備えた羽部の構成を示す模式図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態に係る送風機が備えた羽部の構成を示す模式図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態に係る送風機が備えた羽部の構成を示す模式図である。
【図７】図１に示す送風機を備えた空気清浄機の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１３】
［送風機１の構成］
まず、図２を用いて、本実施形態に係る送風機１の構成を説明する。図２は、送風機１の構成を示す概略図である。同図に示すように、送風機１は、遠心ファン１０および光源２０を備えている。
【００１４】
遠心ファン１０は、送風機１内への吸気および送風機１外への排気を行う。遠心ファン１０の中央部には、吸気口Ｉｎが設けられており、遠心ファン１０の外縁の一部には、排気口Ｏｕｔが設けられている。遠心ファン１０は、複数の羽部３０を備えている。複数の羽部３０は、遠心ファン１０の上記中央部を取り囲むように配置されており、紙面に垂直な方向に延びた回転軸Ｘの周りで回転することによって、吸気口Ｉｎより外気を吸引する。吸気口Ｉｎより吸引された空気は、送風機１内を通って排気口Ｏｕｔより排気される。遠心ファン１０の具体例としては、シロッコファン、ターボファンなどが挙げられる。
【００１５】
光源２０は、遠心ファン１０の羽部３０に向けて光を照射する。後述するように、この光は、羽部３０の表面に形成された光触媒３２（図１参照）を励起するための励起光である。複数の羽部３０は、回転軸Ｘ周りで回転するため、光源２０は、各羽部３０に対し、光を均等に照射することができる。光源２０は遠心ファン１０の排気口Ｏｕｔ付近に設置されている。これにより、光源２０は、送風機１内の流路を流れる空気の流れを妨げ難い。
【００１６】
［羽部３０の詳細な構成］
次に、図１を用いて、遠心ファン１０が備えた羽部３０の詳細な構成を説明する。図１は、羽部３０の構成を示す模式図である。同図に示すように、羽部３０の表面には、吸着材３１および光触媒３２からなる構造体が形成されている。より詳細には、羽部３０の表面には、吸着材３１がコーティングされており、さらに、該吸着材３１には、粉末状の光触媒３２が付着している。すなわち、光触媒３２は、吸着材３１上に点在している。吸着材３１および光触媒３２は、どちらも外気と接触するように形成されている。なお、図１では、吸着材３１および光触媒３２からなる構造体が、羽部３０の片面上のみに形成されているが、羽部３０の両面上に形成されていてもよい。
【００１７】
吸着材３１としては、シート状の活性炭またはゼオライト（活性炭シートまたはゼオライトシート）などが挙げられる。吸着材３１が活性炭シートまたはゼオライトシートである場合、このシートが羽部３０を覆い、コーティングする。あるいは、吸着材３１は、活性炭またはゼオライトを材料とする不織布であってもよい。また、光触媒３２としては、酸化チタンまたは酸化タングステンなどが挙げられる。光触媒３２が紫外光で動作する酸化チタンである場合、光源２０には、紫外線を発する紫外ランプまたは紫外ＬＥＤが用いられる。または、光触媒３２が可視光で動作する酸化タングステンである場合、光源２０には、可視光を発する可視光ランプまたは可視光ＬＥＤが用いられる。
【００１８】
光触媒３２は、吸着材３１に付着することにより、吸着材３１表面の一部を覆う。光触媒３２により、吸着材３１表面の全体が覆われていなければ、吸着材３１表面全体のうち、光触媒３２に覆われた領域の割合は、特に限定されない。ただし、光触媒３２により覆われている吸着材３１表面の面積が大きすぎる場合、吸着材３１による有機物質の吸着量が減少する。そのため、光触媒３２に覆われていない吸着材３１表面の面積が、光触媒３２に覆われた吸着材３１の面積よりも小さいことが望ましい。特に、前者の面積と、後者の面積との比率が、１：９であることが望ましい。また、吸着材３１表面において、光触媒３２は、偏りを持たず満遍なく分布することが望ましい。この構成の場合、光触媒３２による有機物質の分解効率が最も高くなる。
【００１９】
［送風機１の動作］
続いて、図３を用いて、送風機１の動作を説明する。図３は、図２にＲｘで示す領域の拡大図であり、送風機１の一部の詳細な構成を示す図である。同図では、仮想的に、光源２０からの励起光Ｌが照射されている羽部３０の部位を太線で示し、励起光Ｌが照射されていない羽部３０の部位を細線で示している。図３では、反りを有する羽部３０の凸状となっている側の面に、吸着材３１および光触媒３２からなる構造体が形成されている。
【００２０】
図３からわかるように、回転軸Ｘ周りの角度αによって定まる各羽部３０の位置によっては、ある羽部３０の一部または全部が他の羽部３０の陰に入ることにより、該羽部３０の一部または全部に励起光Ｌが当たらなくなる。しかしながら、遠心ファン１０が羽３０を回転軸Ｘ周りに一回転させる間に、羽部３０は、該羽部３０の全体に励起光Ｌが当たる角度範囲Δαを必ず通過する。ある羽部３０がこの角度範囲Δαを通過する間、光源２０は、該羽部３０の全体に励起光Ｌを照射することができる。
【００２１】
羽部３０が角度範囲Δαを通過する間、該羽部３０の全体に励起光Ｌが照射されるという条件を満たすためには、光源２０は、遠心ファン１０の回転軸Ｘ上から外れた位置に設置されることが望ましい。なぜならば、回転軸Ｘ上に光源２０が存在する場合、光源２０から見た羽部３０の向きが変化しないので、角度αによらず、常に羽部３０の同じ部分に励起光Ｌが照射されることになるためである。
【００２２】
なお、吸着材３１は白色であってよい。吸着材３１が白色であり、かつ励起光Ｌが可視光成分を含む場合、励起光Ｌが直接的には照射されない羽部３０の部位にも、吸着材３１からの反射光を照射することができる。このような白色の吸着材３１としては、例えばゼオライトが挙げられる。
【００２３】
上述した送風機１の構成によれば、吸着材３１および光触媒３２からなる構造体が形成されているため、吸着材３１が単位時間あたりに大量の有機物質を吸着し、吸着材３１に吸着された有機物質を光触媒３２が分解する。光触媒３２による分解の効率は、有機物質の濃度が高くなるほど高くなるので、光触媒３２は、吸着により濃度が高くなった吸着材３１中の有機物質を効率よく分解することができる。
【００２４】
また、吸着材３１および光触媒３２は、遠心ファン１０に取り付けられていることにより、流路を構成する壁面に取り付けられた場合よりも、有機物質との接触機会が多くなる。これにより、光触媒３２は、有機物質を効率よく分解することができる。さらに、送風機１は、流路の途中にフィルターが設けられた構成よりも圧損が少ないため、多い送風量を確保することができる。
【００２５】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００２６】
本実施形態の送風機２は、前記実施形態の送風機１の構成において、羽部３０、吸着材３１、および光触媒３２の代わりに、羽部３０Ａ、吸着材３１Ａ、および光触媒３２Ａを備えている。送風機２のその他の構成は、送風機１のそれと同じである。
【００２７】
図４に、羽部３０Ａ、吸着材３１Ａ、および光触媒３２Ａの模式図を示す。図４に示すように、羽部３０Ａの表面には、吸着材３１Ａがコーティングされており、その吸着材３１Ａには、繊維状の光触媒３２Ａがメッシュ状に付着している。なお、図４では、吸着材３１Ａおよび光触媒３２Ａからなる構造体が、羽部３０Ａの片面上のみに形成されているが、羽部３０Ａの両面上に形成されていてもよい。
【００２８】
上記のように、本実施形態では、光触媒３２Ａが、前記実施形態の光触媒３２のようには粉末状ではなく、繊維状である。そのため、光触媒３２Ａは、吸着材３１Ａから剥がれた場合に、粉末状の光触媒３２のようには飛散することがない。
【００２９】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００３０】
本実施形態の送風機３は、前記実施形態の送風機１の構成において、羽部３０、吸着材３１、および光触媒３２の代わりに、羽部３０Ｂおよびバインダー部３３（構造体）を備えている。送風機３のその他の構成は、送風機１のそれと同じである。
【００３１】
図５に、羽部３０Ｂおよびバインダー部３３の模式図を示す。図５に示すように、羽部３０Ｂの表面には、粉末状の吸着材および光触媒がバインダーに練り込まれてなるバインダー部３３が、構造体として、形成されている。なお、図５では、吸着材および光触媒が練りこまれたバインダー部３３が、羽部３０Ｂの片面上のみに形成されているが、羽部３０Ｂの両面上に形成されていてもよい。バインダー部３３を構成するバインダーは限定されないが、光触媒の有機物質分解機能を考慮すると、セラミック系の無機バインダーであることが望ましい。
【００３２】
本実施形態の構成によれば、吸着材と光触媒とを含むバインダー部３３を羽部３０Ｂの表面に塗布するだけで、送風機３が備えた羽部３０Ｂを簡便に作製することができる。
【００３３】
〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００３４】
本実施形態の送風機４は、前記実施形態の送風機１の構成において、羽部３０、吸着材３１、および光触媒３２の代わりに、羽部３０Ｃおよび布部３４（構造体）を備えている。送風機４のその他の構成は、送風機１のそれと同じである。
【００３５】
図６に、羽部３０Ｃおよび布部３４の模式図を示す。図６に示すように、羽部３０Ｃの表面には、繊維状の吸着材および光触媒が織り込まれてなる布部３４が形成されている。なお、図６では、吸着材および光触媒が織り込まれてなる布部３４が、構造体として、羽部３０Ｃの片面上のみに形成されているが、羽部３０Ｃの両面上に形成されていてもよい。
【００３６】
羽部３０Ｃに布部３４を付着させる方法は問わないが、例えば、前記実施形態のバインダー部３３を用いて、布部３４を羽部３０Ｃ上に固定する方法がある。本実施形態のバインダー部３３を構成するバインダーは限定されないが、光触媒の有機物質分解機能を考慮すると、セラミック系の無機バインダーであることが望ましい。
【００３７】
本実施形態の構成によれば、吸着材と光触媒が一体となった布部３４を羽部３０Ｃの表面に固定するだけで、送風機４が備えた羽部３０Ｃを簡便に作製することができる。さらに、布部３４は、羽部３０Ｃの表面から剥がれた場合に、粉末の光触媒３２のようには飛散することがない。
【００３８】
〔実施形態５〕
本実施形態は、前記実施形態１の送風機１を備えた空気清浄機１００である。図７に、空気清浄機１００の概略図を示す。空気清浄機１００では、送風機１内に吸入された空気に含まれる有機物質が、吸着材３１および光触媒３２によって除去される。そのため、空気清浄機１００は、特許文献２に記載の空気清浄装置のようには、空気中の有機物質を除去するための特別なフィルターを追加的に備えている必要がない。なお、空気清浄機１００は、送風機１の代わりに、前記実施形態２〜４の送風機２〜４のいずれかを備えていてもよい。
【００３９】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る送風機（１、２、３、４）は、吸気口（Ｉｎ）と排気口（Ｏｕｔ）と複数の羽部（３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ）とを有する遠心ファン（１０）を備えた送風機において、前記羽部の表面には、吸着材（３１、３１Ａ）および光触媒（３２、３２Ａ）が外気と接触するように構成された構造体が形成されており、前記光触媒に励起光を照射する光源をさらに備えている。
【００４０】
上記の構成によれば、吸着材が有機物質を吸着して逃さない。光触媒は、光源からの励起光により、吸着材により吸着された有機物質を分解する。また、特許文献２に記載の空気清浄装置とは異なり、フィルターを用いずに有機物質を処理するので、空気が羽部を抜けることがなく、また送風能力が落ちることもない。したがって、送風能力のロスなく、有機物質を高効率で分解することができる。なお、光源は、遠心ファンが一回転する間に、どの羽部に対しても均等に励起光を照射することができるように配置されることが望ましい。例えば、遠心ファンが均一な速度で回転する場合、光源は、各羽部に対して各瞬間に照射される励起光の強度を、遠心ファンの一回転周期に亘って積分した積分値が、全ての羽部の間で互いに等しくなるように配置される。
【００４１】
本発明の態様２に係る送風機（１）は、上記態様１において、前記構造体において、前記吸着材（３１）は、前記羽部（３０）の表面にコーティングされており、前記光触媒（３２）は、粉末状であり、前記吸着材の表面に付着していてもよい。
【００４２】
上記の構成によれば、構造体が、羽部の表面にコーティングされた吸着材と、吸着材の表面に付着した粉末状の光触媒とから構成されている。これにより、光触媒は吸着材の表面上に位置しており、また吸着材の表面全体が光触媒に覆われることがないので、吸着材と光触媒の両方が外気と接触する上記の構成を簡単に実現することができる。
【００４３】
本発明の態様３に係る送風機（２）は、上記態様１において、前記構造体において、前記吸着材（３１Ａ）は、前記羽部（３０Ａ）の表面にコーティングされており、前記光触媒（３２Ａ）は繊維状であり、前記吸着材の表面にメッシュ状に付着していてもよい。
【００４４】
上記の構成によれば、構造体が、羽部の表面にコーティングされた吸着材と、吸着材の表面にメッシュ状に付着した繊維状の光触媒とから構成されている。これにより、光触媒は、繊維状であるので、吸着材から剥がれた場合に、粉末のようには飛び散ることがない。
【００４５】
本発明の態様４に係る送風機（３）は、上記態様１において、前記吸着材および前記光触媒はどちらも粉末状であり、前記吸着材および前記光触媒がバインダーに練り込まれたバインダー部（３３）が、前記構造体として、前記羽部の表面に形成されていてもよい。
【００４６】
上記の構成によれば、構造体が、粉末状の吸着材と粉末状の光触媒とがバインダーに練りこまれたバインダー部から構成されている。これにより、送風機の羽部の作製時に、羽部の表面に構造体を一挙に形成することができる。従って、送風機の羽部を容易に作製することができる。
【００４７】
本発明の態様５に係る送風機（４）は、上記態様１において、前記吸着材および前記光触媒はどちらも繊維状であり、前記吸着材および前記光触媒が織り込まれた布部（３４）が、前記構造体として、前記羽部の表面に形成されていてもよい。
【００４８】
上記の構成によれば、構造体が、繊維状の吸着材と繊維状の光触媒とからなる布部から構成されている。これにより、送風機の羽部の作製時に、羽部の表面に構造体を一挙に形成することができる。従って、送風機の羽部を容易に作製することができる。さらに、布部は、羽部の表面から剥がれた場合に、粉末のようには飛び散ることがない。
【００４９】
本発明の態様６に係る送風機（１、２、３、４）では、上記態様１において、前記光源（２０）が前記遠心ファン（１０）の回転軸上から外れた位置に設置されていてもよい。
【００５０】
光源が遠心ファンの回転軸上にある場合、遠心ファンが回転したときに、光源から見た羽部の向きが変化しない。そのため、羽部の全体に均一に励起光を照射することができない。一方、上記の構成によれば、光源が回転軸上ではない位置に設置されているので、光源から見た羽部の向きがさまざまに変化する。これにより、遠心ファンが一回転する間に、羽部の全体に均一に励起光を照射することができる。
【００５１】
本発明の態様７に係る送風機（１、２、３、４）では、上記態様１〜５において、前記吸着材（３１、３１Ａ）が白色を有していてもよい。
【００５２】
上記の構成によれば、ある羽部の吸着材によって反射された励起光（またはその可視光成分）が、他の羽部の光触媒に照射される。これにより、光触媒に照射される励起光の量が増大するので、光触媒による有機物質の分解能力を向上させることができる。
【００５３】
本発明の態様８に係る空気清浄機は、態様１〜態様７のいずれか１つに記載の送風機を備えている。したがって、送風能力のロスなく、有機物質を高効率で分解することのできる空気清浄機を提供することができる。
【００５４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、送風機およびそれを備えた空気清浄機に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１、２、３、４  送風機
１０  遠心ファン
２０  光源
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ  羽部
３１、３１Ａ  粘着材
３２、３２Ａ  光触媒
３３  バインダー部（構造体）
３４  布部（構造体）
【図１】
2015025430.tif 000003
【図２】
2015025430.tif 000004
【図３】
2015025430.tif 000005
【図４】
2015025430.tif 000006
【図５】
2015025430.tif 000007
【図６】
2015025430.tif 000008
【図７】
2015025430.tif 000009