(57)【要約】【課題】本発明の目的は、室内からシックハウス症候群等の原因となる有害化学物質（ＶＯＣｓ）を効率よく除去することのできる空気浄化装置を提供することにある。【解決手段】ケース内に、送風機と、光触媒フィルタと、該光触媒を励起する光源とを少なくとも具備する空気浄化装置において、前記送風機によってケース内を通過する空気流方向に沿って光源、光触媒フィルタの順に少なくとも一組が配置されると共に、前記光源及び前記光触媒フィルタの間隔を、該光触媒フィルタの厚さと略等しくしたことにある。さらに、前記光触媒フィルタの厚さと、前記光源及び光触媒フィルタの間隔を、それぞれ５〜７ｃｍの範囲内に設定したことにある。【選択図】　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に、送風機と、光触媒フィルタと、該光触媒を励起する光源とを少なくとも具備する空気浄化装置において、
前記送風機によってケース内を通過する空気流方向に沿って光源、光触媒フィルタの順に少なくとも一組が配置されると共に、前記光源及び前記光触媒フィルタの間隔を、該光触媒フィルタの厚さと略等しくしたことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項２】
前記送風機は、前記空気流方向の最下流側に位置することを特徴とする請求項１記載の空気浄化装置。
【請求項３】
前記光触媒フィルタは、通風可能なケースと、該ケース内に所定の密度で配される多孔質光触媒とによって形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の空気浄化装置。
【請求項４】
前記光触媒フィルタの厚さは、５〜７ｃｍの範囲内であることを特徴とする請求項１，２又は３記載の空気浄化装置。
【請求項５】
前記光源は、前記光触媒フィルタに沿って所定の間隔で複数配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気浄化装置。
【請求項６】
前記光触媒フィルタは、前記ケースに対して着脱自在であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の空気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、空気中に含まれるＶＯＣｓ（揮発性有機化合物）、例えば化学物質過敏症やシックハウス症候群の原因となるホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼン等を効率よく分解除去することのできる空気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、安全で健康な生活を送る場であるはずの学校にも、ワックス、建材、トイレの芳香剤、ペンキ、教科書のインキ等、さまざまなＶＯＣｓが入り込み、健康に障害をきたすシックスクール症候群が増えている。このシックスクール症候群への対策として、接着剤を使わずにくぎで打ち付け、内装の床や壁にはホルムアルデヒドを含まない天然のヒノキとスギの間伐材、さらにはトルエンを含まない塗料を使って教室を作ることが検討された。
【０００３】
光触媒を使用した空気浄化装置の一例として、特開２２０２−２８２２７号は、光触媒を利用する空気等の流体浄化処置及び方法で、空気等の流体中の被分解物を効率よく光触媒と接触させ、浄化効率を向上させることを目的し、光触媒を担持した支持部材をフィン群で構成すると共にフィン群を流体の流れの上下位置に所定の間隔を持たせ、フィン群の出口や入口付近で乱流や滞留を生じさせるようにしたものである。
【０００４】
また、特開平１０−７１３２３号は、ＮＯｘ、ＣＯ，イオウ化合物、たばこの臭い等のすべての物質に対して有効な、しかもイオウ化合物の被毒を防止すると共に、異なる種類の触媒を一つの担持体に担持した空気浄化フィルタ及び自動車用空気浄化装置を提供することを目的とし、ＴｉＯ２等の光触媒上にＰｂ等の白金族触媒が担持されてなる複合触媒を用い、この複合触媒における白金族触媒の担持量を光源に近い側では相対的に少なく、遠くなるにつれて段階的に又は連続的に多くするようにしたものである。この引例の図４では、ハニカム形状の空気浄化フィルタの厚み方向に、白金族触媒の担持量が異なる３層（３０１，３０２，３０３）が積層された空気浄化フィルタを開示する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、シックハウス症候群等の原因となるＣＯＣｓは、上記引例に開示されるような空気浄化フィルタを用いることによって空気から除去することができるが、従来の空気浄化装置においては、空気との接触面に限界があることから、特に室内における化学物質の除去について、症状改善に至る十分な成果をあげることができなかった。
【０００６】
よって、本発明の目的は、室内か化学物質過敏症やシックハウス症候群等の原因となる有害化学物質を効率よく除去することのできる空気浄化装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
したがって、この発明は、ケース内に、送風機と、光触媒フィルタと、該光触媒を励起する光源とを少なくとも具備する空気浄化装置において、前記送風機によってケース内を通過する空気流方向に沿って光源、光触媒フィルタの順に少なくとも一組が配置されると共に、前記光源及び前記光触媒フィルタの間隔を、該光触媒フィルタの厚さと略等しくしたことにある。さらに、送風機は、前記空気流方向の最下流側に位置することが望ましい。
【０００８】
また、前記光触媒フィルタは、通風可能なケースと、該ケース内に所定の密度で配される多孔質光触媒とによって形成されることが望ましい。前記多孔質光触媒としては、光触媒シリカゲルであることが望ましい。
【０００９】
さらに、前記光触媒フィルタの厚さは、５〜７ｃｍの範囲内であることが望ましい。したがって、光源と前記光触媒フィルタの間隔も、５〜７ｃｍの範囲内となることが望ましい。
【００１０】
さらにまた、前記光源は、前記光触媒フィルタに沿って所定の間隔で複数配置されることが望ましい。
【００１１】
また、前記光触媒フィルタは、前記ケースに対して着脱自在であることが望ましい。
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について、図面により説明する。
【００１３】
図１に示すように、本願発明に係る空気浄化装置１は、例えば、教室等のドア、窓等によって密閉された室内空間１０内に配され、この室内空間１０内の空気Ａを吸引し、その空気Ａ内に含有されるホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、ハラジクロロベンゼンなどの有害化学物質を除去して清浄な空気Ｂとし、室内空間１０２に送風して、前記室内空間１０内に発生若しくは侵入する有害物質を除去し、シックハウス症候群等の原因を排除するものである。
【００１４】
前記空気浄化装置１は、図２及び図３に示すように、ボックス型のケース２を有し、このケース２には、下方側に吸入口３が開口し、上方側に吹出口４が開口すると共に、前記吸入口３と前記吹出口４とを連通する空気通路５が画成される。
【００１５】
送風機６は、前記空気通路５上、特にこの実施の形態では、空気通路５の下流側であって前記吹出口４の近傍に配され、前記吸入口３から室内空間１０の空気Ａを吸引し、吹出口４から浄化された空気Ｂを室内空間１０内に吹出すようにするものである。送風機６は上流側に配置することもできるが、下記する塵埃フィルタ７及び光触媒フィルタ９を通過する空気は、大気圧に対して正圧で供給されるよりも負圧の状態で供給される方が塵埃フィルタ７及び光触媒フィルタ９に均一に供給されるので、光触媒フィルタ９における化学物質の除去効率を高くすることができる。
【００１６】
また、前記空気通路５には、前記吸入口３又は吸入口３の近傍に、塵埃フィルタ７が配され、下流側の光触媒フィルタ９の目詰まりを防止する。この塵埃フィルタ７には、所定の目の大きさを有する金網からなるケースと、該ケース内に収容された炭素繊維によって構成されることが望ましいが、この実施の形態では特に限定しない。また、この塵埃フィルタ７は、前記ケース２に対して着脱自在に構成される。
【００１７】
さらに、前記空気通路５には、前記塵埃フィルタ７の下流側には光触媒を励起する複数の光源８が空気流方向に対して垂直に配置され、その下流側には光触媒フィルタ９が配置される。前記光源８としては、可視光線は発する通常の蛍光灯でも良いが、紫外線を有効に発する紫外線ランプであることが望ましい。この選択は、コストと効率との対比によって通常は決定される。
【００１８】
前記光触媒フィルタ９は、樹脂等から形成された方形の枠と、この枠の両面に配され、所定の目の大きさを有するグラス繊維等の光を透過する性質を有する網部と、この網部と前記枠によって画成された空間内に所定の密度で収容された多孔質光触媒とによって構成される。尚、この多孔質光触媒は、活性炭、活性アルミナ、シリカゲルを酸化チタンで被覆することによって形成されるものであるが、光の浸透性からシリカゲルに酸化チタンを被覆した光触媒シリカゲルが最も適当である。
【００１９】
また、前記光触媒フィルタ９は、前記ケース２に対して着脱自在であることが望ましい。さらに、この実施の形態では、前記光源８及び光触媒フィルタ９の組み合わせが、空気通路５上に２組配置される。これにより、上流側にある光触媒フィルタ９は、両面から光の照射を浴びることとなるため、収容された光触媒の作用が特に励起され、ここでの有害化学物質の分解除去が高い割合で行われ、さらに下流側の光触媒フィルタ９の上流側の光触媒が十分に励起されるので、確実に有害化学物質を捕捉、分解除去できるものである。
【００２０】
また、本願発明では、図３で示すように、光源８と前記光触媒フィルタ９との間の間隔Ｄ１と、前記光触媒フィルタ９の厚さＤ２とを略等しく形成すると共に、Ｄ１及びＤ２を５〜６ｃｍの範囲内とした。これは、いろいろな厚さＤ２の光触媒フィルタ７に対して光源８との距離Ｄ１を変化させ、吸入口３における有害化学物質の濃度ＣＩと、吹出口４における有害化学物質の濃度ＣＯから除去効率αを、例えば演算式｛α＝（ＣＩ−ＣＯ）／ＣＩ｝等によって演算した結果から求めたものである。
【００２１】
この実験及び演算結果が図４に示される。この図４において、Ｅは光触媒フィルタ９の厚さＤ２を４ｃｍとした場合の評価であり、Ｌ１は略３〜５ｃｍの範囲内であった。また、Ｆは光触媒フィルタ９の厚さＤ２を６ｃｍとした場合の評価であり、Ｌ２は略５〜７ｃｍの範囲内であった。Ｇは光触媒フィルタ９の厚さＤ２を８ｃｍとした場合の評価であり、Ｌ３は略７〜９ｃｍであった。このように、光触媒フィルタ９の厚さＤ２と、光源８と光触媒フィルタ９との間の間隔Ｄ１が略等しい場合に最も高い除去効率αが得られることが判った。また、光触媒フィルタ９の厚さＤ２が６ｃｍの場合であって、光源８と光触媒フィルタ９との間隔Ｄ１が５〜７ｃｍの時に最も高い除去効率αが得られることが判った。これにより、光源８と光触媒フィルタ９との間隔Ｄ１が５〜７ｃｍの範囲内にある場合であって、光触媒フィルタ９の厚さＤ２がこれと略等しい厚さ５〜７ｃｍの場合に、最も高い除去効率αが得られることが判明した。したがって、前記Ｄ１及びＤ２をこの範囲内に設定することが望ましいものである。
【００２２】
さらに、光源８を、前記光触媒フィルタ９の上流側に設けたことによって、光触媒フィルタ９の上流側に位置する光触媒シリカゲルの反応を励起できるため、有毒化学物質の分解を促進できるものである。また、上記間隔に光源８を設定することによって光触媒フィルタ７への光の浸透を確保できるものである。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、送風機によってケース内を通過する空気流方向に沿って光源、光触媒フィルタの順に少なくとも一組が配置されると共に、前記光源及び前記光触媒フィルタの間隔を、該光触媒フィルタの厚さと略等しくしたことによって、光触媒フィルタ内の光触媒を十分に励起できると共に、上流側面に光源を配したことから、最初に有害化学物質の分解除去を効率良く行うことができるものである。
【００２４】
また、光触媒フィルタの厚さを５〜７ｃｍとし、光源と光触媒フィルタの間隔を５〜７ｃｍとしたことによって、光触媒フィルタ内の光触媒の励起を最も効率良く行うことができるようになり、簡単な構成でシックスクール症候群の原因となる化学物質の除去を可能にするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態に係る空気浄化装置の配置の状態を示した説明図である。
【図２】本願発明の実施の形態に係る空気浄化装置の断面図である。
【図３】本願発明の実施の形態に係る空気浄化装置の別の断面図である。
【図４】化学物質の除去効率を示した特性線図である。
【符号の説明】
１　空気浄化装置
２　ケース
３　吸入口
４　吹出口
５　空気通路
６　送風機
７　塵埃フィルタ
８　光源
９　光触媒フィルタ
１０　室内空間
【図１】
2004016705.tif 000003
【図２】
2004016705.tif 000004
【図３】
2004016705.tif 000005
【図４】
2004016705.tif 000006