(57)【要約】【課題】ツーバイフォー工法による建築物の構造を利用してこれに自由に付加することができ、これによって住宅等建築物における設置に要する占有空間を少なくすることのできる空気清浄化装置を提供すること。【解決手段】空気清浄化機能を有する空気清浄化ユニット１と、該空気清浄化ユニット１を収納するための収納容器２とからなる空気清浄化装置１００であって、空気清浄化ユニット１は収納容器２内に少なくとも一台備えられ、収納容器２は建築物の壁に、壁の構造に合わせて施工段階または竣工後において埋込むことができるように略直方体の形状をとり、また収納容器２は、空気清浄化ユニット１を収納する収納部２３と、該収納部２３に設けられた蓋部２４から構成する。収納容器の寸法は、ツーバイフォー工法に適合したものとする。【選択図】  図１
2004219023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気清浄化機能を有する空気清浄化ユニットと、該空気清浄化ユニットを収納するための収納容器とからなる空気清浄化装置であって、該空気清浄化ユニットは該収納容器内に少なくとも一台備えられ、該収納容器は建築物の壁に、壁の構造に合わせて施工段階または竣工後において埋込むことができるように略直方体の形状をとり、また該収納容器は、該空気清浄化ユニットを収納する収納部と、該収納部に設けられた蓋部とからなることを特徴とする、空気清浄化装置。
【請求項２】
前記空気清浄化装置は建築物の壁に、壁の構造に合わせて垂直方向に埋込むことができるように、前記収納容器は、前記空気清浄化ユニットを複数台設置する場合にはこれを垂直方向上に設置し得る、垂直方向に縦長の形状であることを特徴とする、請求項１に記載の空気清浄化装置。
【請求項３】
空気清浄化機能を有する空気清浄化ユニットと、該空気清浄化ユニットを収納するための収納容器とからなる空気清浄化装置であって、該空気清浄化ユニットは該収納容器内に少なくとも一台備えられ、該収納容器は、枠組壁工法による建築物の壁に施工段階または竣工後において埋込むことができるよう垂直方向に縦長の略直方体の形状をとり、また該収納容器は、該空気清浄化ユニットを収納する収納部と該収納部に設けられた蓋部とからなり、また該収納容器は、壁の構造により形成される空間に収容することができるものであることを特徴とする、空気清浄化装置。
【請求項４】
前記収納容器の収納部には、収納される空気清浄化ユニットの電源を該収納容器外部からとるために、該空気清浄化ユニットの電源コードを通すことのできる孔構造が設けられていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の空気清浄化装置。
【請求項５】
前記空気清浄化ユニットにはその同一方向の面に吸気口および排気口が設けられ、前記蓋部にはこれらの配設位置に合わせて給気用窓と排気用窓が設けられていることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の空気清浄化装置。
【請求項６】
前記空気清浄化ユニットは二台以上が設けられ、前記蓋部の給気用窓および排気用窓には格子状のガラリを設けたことを特徴とする、請求項５に記載の空気清浄化装置。
【請求項７】
前記空気清浄化ユニットは、酸化チタン等の光触媒を備えた光触媒フィルタと、光触媒励起用光源と、給排気用のファンとを少なくとも備えていることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の空気清浄化装置。
【請求項８】
前記光触媒は、柱状の結晶構造を有する酸化チタン、またはこれに銅等の金属もしくは金属化合物を担持させたものであることを特徴とする、請求項７に記載の空気清浄化装置。
【請求項９】
前記光触媒は、触媒面積０．２１ｍ２の光触媒（触媒担持量３．２ｇ。）を用いてなる前記空気清浄化装置においてアセトアルデヒドガスを分解させた場合に、容積１ｍ３の塩化ビニル製容器中のアセトアルデヒドガス濃度を１０ｐｐｍから１ｐｐｍ以下にするための所要時間が１５分以上３５分以下であることを特徴とする、請求項８に記載の空気清浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気清浄化装置に関し、特に、住宅等建築物における設置に要する占有空間を少なくすることのできる空気清浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
酸化チタン等の光触媒を用いた吸着・触媒・吸収式のものを始めとして、ろ過式、静電式など多数の空気清浄化装置が提供されている。そしてこれらは従来、卓上型、床置き型、壁掛け型といった、当然に相当のスペースを占有する形状をとって構成されている（非特許文献１、２、３、４）。
【０００３】
一方、住宅等建築物の設計・施工に際し、換気・空調などと併せて空気清浄化機能を含めたシステムを総合的に設備・設計することもなされている（非特許文献５、特許文献１）。このような自由な設計を可能とする工法として、枠組壁工法（いわゆる「ツーバイフォー工法」。）があるが、同工法は、設計の自由度の高さに加えて、耐震・耐火性、省エネルギー性、耐久性の高さなどの特長も備えるため、上記システムの設計とは関わらず、住宅棟建築物の設計・施工に、従来から多く用いられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３３２７２１号公報「集合住宅用換気システム」（松下精工（株））。
【非特許文献１】
意匠登録第１０８３４８９号。
【非特許文献２】
意匠登録第１１４０７２６号。
【非特許文献３】
意匠登録第１１６０６４７号。
【非特許文献４】
“象印  卓上空気清浄機”、［ｏｎｌｉｎｅ］、ヤフージャパンコーポレーション、［平成１５年１月１４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｓｔｏｒｅ．ｙａｈｏｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｄｉｇｉｃｏｎ／ｐａ−ｋｓ０３．ｈｔｍｌ＞
【非特許文献５】
“ナショナル  住宅気調システム”、［ｏｎｌｉｎｅ］、松下電器産業株式会社、［平成１５年１月１４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｎａｔｉｏｎａｌ．ｊｐ／ｋａｎｋｉ／ｋｏｄａｔｅｋｉｃｈｏ／０１＿ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍ＞
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の空気清浄化装置は上述のように、卓上型、床置き型、壁掛け型等の当然に相当のスペースを占有する形状をとって構成されているため、居住空間における省スペース化や、景観美化を充分に図ることができず、居住空間内に余計な影部分を生じさせるために、清掃を含む建物・動産管理上、さらには防災管理上も不便を生じる場合がある。
【０００６】
一方、上述の特許文献１や非特許文献５に例示するようなシステムは住宅等建築物全体を対象として当初から総合的に設計される大規模なものであり、たとえば通常の工法により住宅等建築物を設計・施工する際に、自由に装置を付加するような利用には、そもそも限界がある。
【０００７】
本発明の課題はこのような従来技術の問題点を解決し、一般的な工法による建築物の構造を利用してこれに自由に付加することができ、これによって住宅等建築物における設置に要する占有空間を少なくすることのできる空気清浄化装置を提供することである。さらにいえば、かかる特徴により、居住空間における省スペース化や、景観美化を図り、居住空間内に余計な影部分を生じさせず、清掃を含む建物・動産管理上、さらには防災管理上の不便を排することのできる空気清浄化装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明者らは上記課題について鋭意検討した結果、空気清浄化装置を住宅等建築物の壁に施工段階または竣工後において埋込むことができる構造とすることにより解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本願で特許請求される発明は以下のとおりである。
【０００９】
（１）空気清浄化機能を有する空気清浄化ユニットと、該空気清浄化ユニットを収納するための収納容器とからなる空気清浄化装置であって、該空気清浄化ユニットは該収納容器内に少なくとも一台備えられ、該収納容器は建築物の壁に、壁の構造に合わせて施工段階または竣工後において埋込むことができるように略直方体の形状をとり、また該収納容器は、該空気清浄化ユニットを収納する収納部と、該収納部に設けられた蓋部とからなることを特徴とする、空気清浄化装置。
【００１０】
（２）前記空気清浄化装置は建築物の壁に、壁の構造に合わせて垂直方向に埋込むことができるように、前記収納容器は、前記空気清浄化ユニットを複数台設置する場合にはこれを垂直方向上に設置し得る、垂直方向に縦長の形状であることを特徴とする、（１）の空気清浄化装置。
【００１１】
（３）空気清浄化機能を有する空気清浄化ユニットと、該空気清浄化ユニットを収納するための収納容器とからなる空気清浄化装置であって、該空気清浄化ユニットは該収納容器内に少なくとも一台備えられ、該収納容器は、枠組壁工法による建築物の壁に施工段階または竣工後において埋込むことができるよう垂直方向に縦長の略直方体の形状をとり、また該収納容器は、該空気清浄化ユニットを収納する収納部と該収納部に設けられた蓋部とからなり、また該収納容器は、壁の構造により形成される空間に収容することができるものであることを特徴とする、空気清浄化装置。
【００１２】
（４）前記収納容器の収納部には、収納される空気清浄化ユニットの電源を該収納容器外部からとるために、該空気清浄化ユニットの電源コードを通すことのできる孔構造が設けられていることを特徴とする、（１）ないし（３）のいずれかの空気清浄化装置。
【００１３】
（５）前記空気清浄化ユニットにはその同一方向の面に吸気口および排気口が設けられ、前記蓋部にはこれらの配設位置に合わせて給気用窓と排気用窓が設けられていることを特徴とする、（１）ないし（４）のいずれかの空気清浄化装置。
【００１４】
（６）前記空気清浄化ユニットは二台以上が設けられ、前記蓋部の給気用窓および排気用窓には格子状のガラリを設けたことを特徴とする、（５）の空気清浄化装置。
【００１５】
（７）前記空気清浄化ユニットは、酸化チタン等の光触媒を備えた光触媒フィルタと、光触媒励起用光源と、給排気用のファンとを少なくとも備えていることを特徴とする、（１）ないし（６）のいずれかの空気清浄化装置。
【００１６】
（８）前記光触媒は、柱状の結晶構造を有する酸化チタン、またはこれに銅等の金属もしくは金属化合物を担持させたものであることを特徴とする、（７）の空気清浄化装置。
【００１７】
（９）前記光触媒は、触媒面積０．２１ｍ２の光触媒（触媒担持量３．２ｇ。）を用いてなる前記空気清浄化装置においてアセトアルデヒドガスを分解させた場合に、容積１ｍ３の塩化ビニル製容器中のアセトアルデヒドガス濃度を１０ｐｐｍから１ｐｐｍ以下にするための所要時間が１５分以上３５分以下であることを特徴とする、（８）の空気清浄化装置。
【００１８】
すなわち本発明の空気清浄化装置は、空気清浄化機能を有する空気清浄化ユニットと、該空気清浄化ユニットを収納するための収納容器とからなるものであり、枠組壁工法を始めとする建築物工法において壁構造に埋込むことができる形状を有するものとして構成される。さらに該空気清浄化ユニットには光触媒を用いることができ、光触媒としては本願発明者らにより開示された発明に係る「柱状結晶」酸化チタン（特開２００２−２５３９７５号、特開２００２−３７００２７号、特開２００２−３７００３４号の各公報。）を用いることができるものである。
【００１９】
本発明における柱状結晶構造の光触媒材料は、結晶核から成長させた柱状構造、または柱状中空構造を有する光触媒材料であり、柱状中空の酸化チタン結晶がその典型である。すなわち、結晶核上に一つ以上の柱状結晶を成長させ、結晶核とその上に成長させる柱状結晶が同一方位に成長し、典型的なものでは柱状結晶の内部は中空構造を有していることを特徴とする。柱状結晶構造を有する光触媒は、従来の他の結晶形状を有するものに比べて分解対象物との接触効率が良く、分解性能が飛躍的に向上する。
【００２０】
光触媒結晶の形状が柱状とは、角柱状、円柱状、棒状、その他柱状の立体構造をとるものをすべて含み、また該柱状結晶は鉛直方向に真っ直ぐに伸びるもの、傾斜状に伸びるもの、湾曲しながら伸びるもの、枝状に分岐して伸びるもの、柱状結晶が複数本成長し途中で融合したもの等を含む。また、結晶核はスパッタリング法、ＰＶＤ法、またはＣＶＤ法で作製した結晶核のみならず、その種類は単結晶、多結晶体、その他を広く用いることができる。また結晶核としては、通常の化学反応に見られる様に明らかに核と認められないようなもの、たとえば基板上の傷等を核の代替物とすることも可能である。
【００２１】
柱状結晶等の光触媒材料表面への金属または金属化合物の担持は、光触媒材料に、光析出法、湿式法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、噴霧熱分解法（以下、「ＳＰＤ法」ともいう。）等の方法を施すことにより行う。担持する金属は、プラチナ（Ｐｔ）等の貴金属、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）等の卑金属など、さらにはこれらの化合物をも含め、特に限定せずに用いることができるものである。また、担持する種類は単一か複数かも、特に限定されない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面によりさらに詳細に説明する。
図１は本発明の空気清浄化装置の構成を示す説明図である。図において本装置１００は、空気清浄化機能を有する空気清浄化ユニット１と、該空気清浄化ユニット１を収納するための収納容器２とからなる空気清浄化装置１００であって、該空気清浄化ユニット１は該収納容器２内に少なくとも一台備えられ、該収納容器２は建築物の壁に、壁の構造に合わせて施工段階または竣工後において埋込むことができるように略直方体の形状をとり、また該収納容器２は、該空気清浄化ユニット１を収納する収納部２３と、該収納部２３に設けられた蓋部２４とからなることを、主たる構成とする（請求項１）。
【００２３】
【作用】
図において本発明の空気清浄化装置１００は上述のように構成されるため、空気清浄化ユニット１は略直方体の形状をとる収納容器２内に少なくとも一台が収納され（備えられ）、該収納容器２は建築物の壁に、壁の構造に合わせて、施工段階、または竣工後においても埋込むことができる。すなわち、該空気清浄化ユニット１が該収納容器２に収納されてなる本発明の空気清浄化装置１００は、住宅等建築物の壁に、壁の構造に合わせて、施工段階または竣工後において埋込むことができる。これにより、本発明の空気清浄化装置は建築物の構造を利用してこれに自由に付加することができ、したがって住宅等建築物における設置に要する占有空間を少なくすることができる。さらに本装置はかかる特徴により、居住空間における省スペース化や、景観美化を図り、居住空間内に余計な影部分を生じさせず、清掃を含む建物・動産管理上、さらには防災管理上の不便を排することができる。
【００２４】
前記収納容器２は、該空気清浄化ユニット１を収納部２３に収納し、その上に蓋部２４が備えられるため、壁に埋め込まれた本空気清浄化装置１００は通常、収納された該空気清浄化ユニット１が表面に露出せず、外装部分としての該蓋部２４が表面に露出する状態となる。
【００２５】
図において本空気清浄化装置１００の前記収納容器２は、建築物の壁に、壁の構造に合わせて垂直方向に埋込むことができるように、前記空気清浄化ユニット１を複数台設置して構成する場合にはこれを垂直方向上に設置し得るよう、垂直方向に縦長の形状とすることができる（請求項２）。つまり本空気清浄化装置は、後述する枠組壁工法（ツーバイフォー工法。）の場合でも、また柱・桁等による軸組工法の場合でも、建築物の壁構造において確保しやすい垂直方向の空間を利用して、設計段階、施工段階においても、また竣工後においても、容易に設置することができる。図においては収納容器２の収納部２３の内部は上下２段に仕切られ、２台の空気清浄化ユニット１を収納できるように示されているが、本発明はかかる記載に限定されず、仕切をさらに設けること、あるいは仕切を設けないこと、また該空気清浄化ユニット１を３台以上設けることもできる。
【００２６】
図において本空気清浄化装置１００は、空気清浄化機能を有する空気清浄化ユニット１と、該空気清浄化ユニット１を収納するための収納容器２とからなり、該空気清浄化ユニット１は該収納容器２内に少なくとも一台備えられ、該収納容器２は、枠組壁工法による建築物の壁に施工段階または竣工後において埋込むことができるよう垂直方向に縦長の略直方体の形状をとり、また該収納容器２は、該空気清浄化ユニット１を収納する収納部２３と該収納部２３に設けられた蓋部２４とからなり、また該収納容器２は、壁の構造により形成される空間に収容し得る構成とすることができる（請求項３）。該空間には、壁表面に開放した空間を含む。すなわち本発明装置を、ツーバイフォー工法による住宅等建築物の設計段階あるいは施工段階において、壁に埋込むように設計し、あるいは設置することができる。また、ツーバイフォー工法建築物における改築が簡便・容易であることを利用して、建築物竣工後においても容易に設置することができる。
【００２７】
我が国のツーバイフォー工法の規格では、立て枠間隔が５００ｍｍ以下であることとなっているが、実際は４５０ｍｍ間隔が一般的であり、さらに狭いものでは４０９ｍｍの例もある。したがってこれらすべての施工例に竣工後においても充分に対応するためには、本発明の空気清浄化装置１００の収納容器２の幅は、少なくとも一般的な立て枠間隔内に充分収まるサイズであることが望ましく、さらには、最も狭い例の間隔内に収まるサイズであることが望ましい。もっとも本発明がこれに限定されることはない。
【００２８】
図において、前記収納容器２の収納部２３には、収納される空気清浄化ユニット１の電源を該収納容器２外部からとるために、該空気清浄化ユニット１の電源コードを通すことのできる孔構造（図示せず。）を設けることができる（請求項４）。本空気清浄化装置１００は壁に埋込まれることにより、電源コードを室内側に出さないようにすることができ、コードという障害物を室内からなくすことによる安全性、および室内の美観維持を図ることができる。該孔構造により該空気清浄化ユニット１の電源コードが通され、壁内部に設けられた電源に接続することができる。該孔構造はまた、該空気清浄化ユニット１の動作制御パネルを室内に設ける場合その他必要な配線を行うためにも用いることができる。
【００２９】
図示するように本空気清浄化装置１００には、その同一方向の面に吸気口１５および排気口１６が設けられ、また前記蓋部２４には、該吸気口１５および排気口１６の配設位置に合わせて給気用窓２５と排気用窓２６が設けられる構成とすることができる（請求項５）。すなわち本空気清浄化装置１００は、給排気をともに室内において行うために、該給気用窓２５を通して該吸気口１５から室内の空気を空気清浄化ユニット１内に導入し、ここで空気清浄化処理された浄化空気を該排気口１６、該排気用窓２６を通して室内に戻すことができる。
【００３０】
図において本空気清浄化装置１００の空気清浄化ユニット１は二台以上を設け、前記蓋部２４の給気用窓２５および排気用窓２６には格子状のガラリを設ける構成とすることができる（請求項６）。空気清浄化ユニット１を二台以上を並べて設置した場合、一方の吸気用窓と他方の排気用窓の隣接により、風のショートサーキットの効果が生じ、処理されるべき汚染空気が処理されず浄化空気が循環処理される無駄が生じる可能性がある。給気用窓２５、排気用窓２６に格子状のガラリを設けることにより、このような現象を防止することができる。
【００３１】
図２は、本発明の空気清浄化装置の空気清浄化ユニットの断面構成を示す説明図である。図において本ユニット１は、酸化チタン等の光触媒を備えた光触媒フィルタ１１と、光触媒励起用光源１３と、給排気用のファン１７とを少なくとも備えた構成をとる（請求項７）。本空気清浄化ユニット１はさらに、前記吸気口１５、前記排気口１６を備えた筐体１８を備えてなる。
【００３２】
本空気清浄化ユニット１に用いる前記光触媒としては、柱状の結晶構造を有する酸化チタン、またはこれに銅（Ｃｕ）等の金属もしくは金属化合物を担持させたものを用いることができる（請求項８）。これは、本願発明者らにより開示された発明に係る、極めて高活性の光触媒である、「柱状結晶」酸化チタン（特開２００２−２５３９７５号、特開２００２−３７００２７号、特開２００２−３７００３４号の各公報。）を用いるものである。
【００３３】
前記光触媒は、触媒面積０．２１ｍ２の光触媒（触媒担持量３．２ｇ。）を用いてなる前記空気清浄化装置においてアセトアルデヒドガスを分解させた場合に、容積１ｍ３の塩化ビニル製容器中のアセトアルデヒドガス濃度を１０ｐｐｍから１ｐｐｍ以下にするための所要時間が３５分以下であるという、極めて高い空気浄化性能を有するものである（請求項９）。
【００３４】
また、柱状の結晶構造を有する酸化チタンに銅等の金属もしくは金属化合物を担持させたものは、光触媒としての分解性能の高さに加え、光触媒への紫外線照射による特有の臭い発生を効果的に防止することもできる。
【００３５】
光触媒に金属等を担持した光触媒材料を製造する方法には、以下の各方法（（ａ）〜（ｇ））がある（本願発明者らによる発明の記載された、本願出願時非公知の特許出願、特願２００２−２７６４１３号参照。）。
（ａ）金属またはその化合物が担持されていない光触媒材料（以下、金属等の担持方法の説明において、「原光触媒材料」という。）を得る原光触媒材料作製工程と、得られた原光触媒材料の表面に金属またはその化合物微粒子を担持するための金属担持工程とからなる光触媒材料製造方法であって、該金属担持工程は、原光触媒材料に金属化合物溶液を用いた浸漬または塗布等の処理を施す溶液処理工程と、該溶液処理工程で処理された光触媒材料に紫外光を照射することにより金属またはその化合物を原光触媒材料の表面に還元析出させて担持する紫外線処理工程と、を備えてなる光触媒材料製造方法。
【００３６】
（ｂ）金属またはその化合物が担持されていない光触媒材料を得る原光触媒材料作製工程と、得られた原光触媒材料の表面に金属またはその化合物微粒子を担持するための金属担持工程とからなる光触媒材料製造方法であって、該金属担持工程は、原光触媒材料に金属化合物溶液を用いた浸漬または塗布等の処理を施す溶液処理工程と、該溶液処理工程で処理された光触媒材料を乾燥する乾燥工程と、該乾燥工程で処理された光触媒材料を熱処理する熱処理工程と、を備えてなる光触媒材料製造方法。
【００３７】
（ｃ）前記熱処理工程の後に、前記光触媒材料表面に担持された酸化状態の金属微粒子を還元するための還元工程を設ける、（ｂ）の光触媒材料製造方法。
【００３８】
（ｄ）金属またはその化合物が担持されていない光触媒材料を得る原光触媒材料作製工程と、得られた原光触媒材料の表面に金属またはその化合物微粒子を担持するための金属担持工程とからなる光触媒材料製造方法であって、該金属担持工程は、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法またはその他の化学的蒸着法により原光触媒材料の表面に金属またはその化合物微粒子を担持させる化学的蒸着工程である、光触媒材料製造方法。
【００３９】
（ｅ）金属またはその化合物が担持されていない光触媒材料を得る原光触媒材料作製工程と、得られた原光触媒材料の表面に金属またはその化合物微粒子を担持するための金属担持工程とからなる光触媒材料製造方法であって、該金属担持工程は、金属化合物溶液を熱した原光触媒材料表面に噴霧することによって熱分解し、これにより金属またはその化合物を原光触媒材料の表面に担持する噴霧熱分解工程である、光触媒材料製造方法。
【００４０】
（ｆ）金属またはその化合物が担持されていない光触媒材料を得る原光触媒材料作製工程と、得られた原光触媒材料の表面に金属またはその化合物微粒子を担持するための金属担持工程とからなる光触媒材料製造方法であって、該金属担持工程は、原光触媒材料に金属化合物溶液を用いた浸漬または塗布等の処理を施す溶液処理工程と、該溶液処理工程で処理された光触媒材料に還元剤を加えることにより金属またはその化合物を原光触媒材料の表面に析出させる還元剤添加工程を備えてなる、光触媒材料製造方法。
【００４１】
（ｇ）金属またはその化合物が担持されていない光触媒材料を得る原光触媒材料作製工程と、得られた原光触媒材料の表面に金属またはその化合物微粒子を担持するための金属担持工程とからなる光触媒材料製造方法であって、該金属担持工程は、スパッタリング法、真空蒸着法、またはその他の物理的蒸着法により原光触媒材料の表面に金属またはその化合物微粒子を原光触媒材料の表面に担持させる物理的蒸着工程である、光触媒材料製造方法。
【００４２】
担持する金属等として卑金属等を用いる場合、Ｃｕ、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、コバルト（Ｃｏ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、マンガン（Ｍｎ）、すず（Ｓｎ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）またはこれらの化合物のうちの少なくとも１種を用いることができる。したがってたとえば、Ｃｕ、およびその酸化物であるＣｕＯの双方が混在して担持される構成をとることができる。またたとえば、ＮｉおよびＶ２Ｏ５のように、異なる元素の単体および化合物を任意に組み合わせて担持させることも可能である。
【００４３】
【実施例】
以下、実施例と比較例による試験結果について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。以下の実施例および比較例において、「既開発光触媒」とは、本願発明者らによる柱状構造を有する酸化チタン光触媒をいう。
【００４４】
＜実施例１  空気清浄化ユニットの作製＞
既開発のＣｕ担持光触媒フィルタ０．２１ｍ２と、光触媒励起用ランプ２本と、送風用ファンを搭載した空気清浄化ユニットを作製した。既開発光触媒の作製方法は後述する。
【００４５】
＜実施例２  収納容器の作製＞
ツーバイフォー工法で施工された壁に埋め込むことができる、空気清浄化装置用の収納容器を作製した。サイズは、Ｈ：２０００ｍｍ  ×  Ｗ：４０７ｍｍ  ×  Ｄ：１０５ｍｍである。これに、実施例１で作製した空気清浄化ユニットを収納し、空気清浄化装置とした。
【００４６】
＜光触媒作製方法：既開発光触媒の作製＞
本願発明者らによる発明の記載された、本願出願時非公知の特許出願、特願２００１−３９２８０４号に開示された方法と同様に行った。すなわち；
中性洗剤、イソプロピルアルコール、純水で洗浄処理を施したシリカ繊維フィルタ（アドバンテック製  ＱＲ−１００）を基板として用い、その基板表面において、有機金属化合物から成るゾル溶液中に結晶核を入れ、または結晶核にゾル溶液を塗布し、固化、熱処理を施すことにより、結晶核上に柱状中空構造を有する酸化チタン結晶を形成し、酸化チタンフィルタとした。触媒担持密度は、７５ｍｍ×７５ｍｍの基板面積当たりの原料酸化チタン担持量を約０．１ｇとした。なお以下においても、同様の触媒担持密度とした。
【００４７】
有機金属化合物からなるゾル溶液の調整方法例としては、ブタンジオール：３５ｇ、Ｈ２Ｏ：０．４ｇ、硝酸：０．５ｇを混合して溶液とし、この溶液にチタニウムテトライソプロポキシド（以下、「ＴＴＩＰ」と記す。）５ｇを攪拌しながら滴下し、その後４時間常温にて攪拌しゾル溶液を得た。
【００４８】
このようにして得られたゾル溶液中に、各種作製法により作製した結晶核を浸漬し、または各種作製法により酸化チタンフィルタ上に作製した結晶核に前記のようにして得られるゾル溶液を塗布し、乾燥固化、熱処理を施すことにより、結晶核上に酸化チタン結晶を形成した。固化は乾燥機中で到達温度１５０℃〜２００℃、保持時間２時間の条件で行った。熱処理は電気炉中で昇温速度１０℃／ｍｉｎ、到達温度５００℃〜６００℃、保持時間２時間の条件で行った。
【００４９】
各種作製法による結晶核の作製のうち、噴霧熱分解法（ＳＰＤ法）による酸化チタン結晶膜の作製方法は、本願発明者らによる非公知の特許出願（特願２００１−１８１９６９等）に示されている方法に従い、次のように調製した。すなわち、原料液は、ＴＴＩＰにアセチルアセトン（以下、「Ｈａｃａｃ」と記す。）をｍｏｌ比（Ｈａｃａｃ／ＴＴＩＰ）１．０で添加し、これをイソプロピルアルコールで希釈し、攪拌することによって調製した。噴霧熱分解（ＳＰＤ）装置（（株）メイク製  ＹＫＩＩ）による成膜条件は、噴霧圧力０．３ＭＰａ、噴霧量１．０ｍｌ／ｓｅｃ、噴霧時間０．５ｍｌ／回、基板温度４５０℃、噴霧回数２００回、で行った。ＳＰＤ法により作製した酸化チタン結晶膜は、走査型電子顕微鏡（以下、「ＳＥＭ」と記す。）による表面観察により、大きさ３０ｎｍ〜１００ｎｍの結晶から構成される酸化チタン結晶膜を得ることができた。
【００５０】
このようにして得られた既開発光触媒は、柱状中空構造の酸化チタン結晶光触媒材料であって、ＳＥＭ観察によれば高さ３０００〜５０００ｎｍ、巾３００〜５００ｎｍの柱状中空結晶である光触媒結晶体からなる集合体を形成していた。
【００５１】
＜光触媒作製方法：金属担持方法＞
本願発明者らによる発明の記載された、本願出願時非公知の特許出願、特願２００２−２７６４１３号に開示された方法と同様に行った。すなわち；
＜ｉ＞  金属の担持＜その１＞担持する金属の原料溶液
Ｃｕ化合物として硝酸銅三水和物を用いる場合、これを水で希釈し、濃度を２×１０−５ｍｏｌ／Ｌ（リットル）に調製し硝酸銅水溶液とした。さらにこれに還元剤としてエタノールを１０ｗｔ％添加し、Ｃｕ原料溶液とした。硝酸銅水溶液濃度は２×１０−６ｍｏｌ／Ｌ程度以上のものを用いた。なお、溶液濃度が低いほど、光触媒材料の表面に担持させる金属の粒子径を微粒子化することができ、光触媒性能の向上が期待できる。
【００５２】
＜ｉｉ＞  金属の担持＜その２＞光析出工程
Ｃｕ原料溶液中に酸化チタンフィルタを浸漬し、その上から紫外線を照射した。この操作でＣｕ原料溶液中のＣｕイオンは光触媒の還元作用により還元されてＣｕとなり、酸化チタン表面に析出する。浸漬処理ではなく、スプレー法などで酸化チタン表面にＣｕ原料溶液を塗布した後、紫外線を照射しＣｕを担持させてもよい。
【００５３】
＜ｉｉｉ＞  金属の担持＜その３＞乾燥工程
酸化チタンフィルタにＣｕを担持した後、純水で洗浄し、光触媒材料を１５０℃で１時間乾燥した。以上の工程によりＣｕ微粒子が既開発光触媒に担持され、Ｃｕ担持柱状酸化チタン光触媒が作製された。
【００５４】
＜特性評価方法（１）分解性能評価＞
光触媒機能の評価として、有害物質であるアセトアルデヒドの分解試験を実施した。試験方法は、まず、作製した空気清浄化ユニットを容積１ｍ３の塩化ビニル製容器に入れ、容器内を人工空気で置換したのち、アセトアルデヒドガスを１０ｐｐｍとなるように容器内に注入した。ついで空気清浄化装置を運転し、容器内のアセトアルデヒド濃度が１ｐｐｍ以下になるまでに要する時間をガスモニターにて測定した。用いた人工空気（日本酸素（株）製）のガス組成は、窒素７８％、酸素２１％、アルゴン０．９％、炭酸ガス（ＣＯ、ＣＯ２、ＣＨ４）０．０３％、残りは水分である。
【００５５】
＜結果＞
＜分解性能評価結果＞
図３は、実施例１において作製した空気清浄化ユニットの内部構造を示す写真図である。この空気清浄化ユニットの分解性能を測定したところ、アセトアルデヒド濃度を１０ｐｐｍから１ｐｐｍにするまでの所要時間は２６分であり、空気清浄化装置に搭載するユニットとして良好な性能を示した。
【００５６】
＜装置作製結果＞
図４は、実施例２において作製した収納容器の、蓋部を開けた状態の写真図である。このようにして作製した収納容器に実施例１の空気清浄化ユニットを１台、または２台収納し、ツーバイフォー工法で施工された壁に埋込むことのできる空気清浄化装置を構成することができた。
【００５７】
【発明の効果】
本発明に係る空気清浄化装置は以上のように構成されているため、ツーバイフォー工法等による建築物の構造を利用してこれに自由に付加することができ、これによって住宅等建築物における設置に要する占有空間を少なくすることができる。またこれにより、居住空間における省スペース化や、景観美化を図り、居住空間内に余計な影部分を生じさせず、清掃を含む建物・動産管理上、さらには防災管理上の不便を排することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気清浄化装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の空気清浄化装置の空気清浄化ユニットの断面構成を示す説明図である。
【図３】実施例１において作製した空気清浄化ユニットの内部構造を示す写真図である。
【図４】実施例２において作製した収納容器の、蓋部を開けた状態の写真図である。
【符号の説明】
１…空気清浄化ユニット、  ２…収納容器、  １１…光触媒フィルタ、  １３…光触媒励起用光源、  １５…給気口、  １６…排気口、  １７…ファン、  １８…筐体、  ２３…収納部、  ２４…蓋部、  ２５…給気用窓、  ２６…排気用窓、１００…空気清浄化装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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