(57)【要約】【課題】三次元骨格構造を有する高価なセラミック触媒に代えて、小型軽量、かつ、低コストで製作可能な触媒反応装置を提供する。【解決手段】送風装置７の回転体の一部であるファンブレード７ｂの吐出側表面に光触媒９をコーティングすると共に、前記光触媒９に送風装置の吐出側から紫外線発光ＬＥＤ９により紫外線を照射する。これにより光触媒９と空気が効率よく接触するとともに紫外線により光触媒が励起されて、空気中に含まれる有機物等を分解することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線を発生させる光源と、紫外線により励起される触媒とを備え、前記触媒を送風装置に設けたことを特徴とする触媒反応装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外線により触媒を励起させ、これにより有機物を分解する触媒反応装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のいわゆる触媒反応装置は、放電装置を構成する一対または複数の電極間に三次元骨格構造を有する触媒を挟んで構成され、この対極を構成する電極間の放電により発生した紫外線で触媒を励起することで、空気中の臭いの元になっている有機物を分解するようにしている。また、触媒反応装置の中核構成部材である触媒には、特許文献１に示すように、スポンジ状の三次元骨格構造を有するセラミック部材に触媒反応を起こす酸化チタン等の触媒を担持させたものが用いられていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３８２１８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記従来技術による三次元骨格構造を有するセラミック部材を用いた触媒反応装置の構成と作用について、図５を参照しながら説明する。
【０００５】
図５は、触媒反応装置を分解した場合の主要部品の状態を示す斜視図である。光触媒５０は、その表裏両面に緩衝材５３を当接して、さらにプラス電極５１とマイナス電極５２によって挟持される。光触媒５０と両電極５１，５２間に緩衝材５３を用いる理由は光触媒５０と電極５１，５２が直接接するのを回避するためである。両電極５１，５２は、高電圧を発生するための高電圧発生電源５７と電気的に接続されなければならないが、そのために両電極の一隅にはリード板５１ｂ，５２ｂが設けられている。これらのリード板５１ｂ，５２ｂは、高電圧発生電源５７のリード端子５５，５６と断面が略Ｓ字形状を有する接続端子５４を用いて電気的接続がなされる。
【０００６】
高電圧発生電源５７は、リード線５８を介して例えば商用電源であるＡＣ１００Ｖに接続され、光触媒ユニットのプラス電極５１とマイナス電極５２との間に約８ＫＶの高電圧パルスを印加する役割を果たしている。そして、プラス電極５１とマイナス電極５２との間に高電圧パルスを印加すると、プラス電極５１やマイナス電極５２および光触媒５０を通過して流れる空気の絶縁が部分的に破れ、プラス電極５１とマイナス電極５２との間でコロナ放電が起きる。コロナ放電が起きると、紫外線とオゾンが発生し、その紫外線によって光触媒５０が励起され、空気中の臭いの元となっている有機物が分解され、脱臭を行なうことができる。
【０００７】
しかしながら、上記三次元骨格構造体からなる光触媒５０はセラミックで構成されるため、成形や焼成などの複雑な工程を経て製作される。そのため、光触媒５０の製作に際しては多くの時間と費用を要し、高価なものとなっていた。また、スポンジ状の三次元骨格構造体であることから、必然的に光触媒ユニットの寸法が大きくなり、ひいては光触媒反応装置全体の寸法が大きくなるという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、触媒による脱臭効果を高めつつも、小型軽量化および低コスト化を実現できる触媒反応装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明における請求項１の触媒反応装置では、空気を送出する送風装置に光触媒が設けられていることから、触媒と送風される空気が高頻度に接触し、空気中の有機物を効率よく分解することが可能となる。そのため、平面状の送風装置に触媒を設けた構造であっても、三次元骨格構造を有する触媒と同等の作用を果たすことができ、触媒による脱臭効果を高めつつも、触媒反応装置全体の小型軽量化と低コスト化を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明における好ましい触媒反応装置の実施例について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の１実施例を示す触媒反応装置の中央縦断面図である。触媒反応装置の筐体は、縦方向の略中央部で分割されたケース１と、ケース２とを組み合わせて構成される。このように筐体を二分割するのは、主として筐体の製作上の都合によるものであり、必ずしも二分割構造を要するものではない。なお、図示していないが、ケース１とケース２との結合は、ボルトやナット等のファスナーを用いて行なわれる。
【００１２】
前記筐体の内部には、最下段に直流電源装置５が設けられると共に、上段寄りには送風装置７が設けられ、さらに送風装置７より上方のケース２の内壁には、紫外線を発生させる光源としての紫外線発光ＬＥＤ６が配設される。なお、本実施例においては配線の容易さなどを考慮して、紫外線発光ＬＥＤ６を共通する基板１５上の一箇所に配設しているが、紫外線を他方向から発生させるために複数箇所に設けてもよい。
【００１３】
また、ケース１，２の上面には空気吐出口１ａ，２ａが複数個の孔により設けられる一方で、ケース２の略中央側面に形成した凹部１６には、同じく複数個の孔からなる空気吸込口２ｂが設けられている。さらに、この空気吸込口２ｂの外側に位置して、ケース２の前記凹部１６にはフィルターカバー３とフィルター４との組立体が装着され、このフィルターカバー３に空気吸込口３ｂが設けられている。図１に示すように、フィルターカバー３とフィルター４との組立体を装着した状態では、空気吸込口３ｂを形成したフィルターカバー３の側面が、ケース２の側面とほぼ同一面になっている。また、各空気吸込口２ｂ，３ｂは、フィルター４を挟んで対向した位置に設けられており、空気吸込口３ｂから吸込んだ空気をフィルター４により清浄して、別の空気吸込口２ｂから筐体内部に取り込むように構成している。
【００１４】
図２は、ファンモータとしての送風装置７を上方から見た平面図である。すなわち、空気吐出口１ａ，２ａ側から見た図であり、ファンブレード７ｂの表面には酸化チタン等からなる光触媒９がコーティングにより形成されている。なお、８は送風装置７の後述するファンモータ駆動部７ｃに電源を供給するリード線である。また、本実施例における送風装置７の回転方向は、図２の矢印Ｒで示すように、時計方向回転に設定されている。
【００１５】
図３は送風装置７の中央縦断面図であり、送風装置７は、カップ状のロータ部７ａの外周側面に複数のファンブレード７ｂを有するファンモータ回転部を、ファンモータ駆動部７ｃを支持する偏平箱状のケーシング７ｄの中央円筒部７ｅに回動自在に設けて構成され、ファンモータ駆動部７ｃからロータ部７ａに与えられる電磁回転力によって、ロータ部７ａを中心に、このロータ部７ａおよびファンブレード７ｂが時計方向Ｒに回転する。これにより本実施例においては、図３の矢印Ｆに示すように、送風装置７の下方から上方へ空気が送風される。なお本実施例では、ロータ部７ａの外周側面に５枚のファンブレード７ｂが設けられているが、その数は特に限定されない。また光触媒９は、送風装置７の空気吐出側に設けた紫外線発光ＬＥＤ６に対向するファンブレード７ｂの一側表面にのみコーティング形成されている。
【００１６】
図４は、送風装置７を下方から見た底面図である。この方向から見ると、送風装置７の空気吸込側に対向するファンブレード７ｂの他側表面は、光触媒９がコーティングされていない。図１に示すように、前記空気吸込口２ｂと送風装置７の空気吸込側との間の筐体内部中央には、フィルター４により清浄した空気を送風装置７に導く風路としての空間１１が形成される。
【００１７】
次に本実施例の作用について説明する。操作スイッチ（図示せず）を操作して紫外線発光ＬＥＤ６に直流電流を通電し、紫外線発光ＬＥＤ６を発光させる。それとともに送風装置７もリード線８からの電力供給を受けて通電し、ファンモータ駆動部７ｃからロータ部７ａに与えられる電磁回転力によって、ロータ部７ａおよびファンブレード７ｂが時計方向Ｒに回転する。紫外線発光ＬＥＤ６から発生する紫外線の照射は送風装置７の１ケ所に照射されるが、ロータ部７ａと共にファンブレード７ｂが回転することにより、各々のファンブレード７ｂに均等に紫外線が均等に照射され、このファンブレード７ｂの一側表面にコーティングされた光触媒９も均等に励起される。
【００１８】
また、ロータ部７ａおよびファンブレード７ｂが回転して、送風装置７が運転されることにより、送風装置７の下方から上方へ向けて空気の流れＦが形成されると、筐体の中央内部にある空間１１の圧力が負圧になることから、フィルターカバー３の空気吸込口３ｂから取り込まれた空気がフィルター４により清浄され、この清浄された空気が、ケース２に形成した別の空気吸込口２ｂを通過して空間１１内に吸入される。特に送風装置７の空気吸込側において、空間１１内の空気は、等速度の自然渦流となってロータ部７ａ上面の回転中心に接触し、そこからロータ部７ａの放射方向に放散して、光触媒９を形成したファンブレード７ｂ一側表面に接触しながら、送風装置７の空気吐出側に強制流として送り出される。
【００１９】
この過程において、脱臭される空気はファンブレード７ｂの一側表面に形成した光触媒９に接触付着する。その際、光触媒９は上方から紫外線発光ＬＥＤ６により紫外線が照射されていることから、光触媒９は十分励起されており、光触媒９の表面に接触付着した空気中の臭いの元となる有機物が分解される。抗して脱臭された空気は、送風装置７からケース１，２の上面に設けられた吐出口１ａ、２ａを通過して筐体外部に吐出される。
【００２０】
以上のように本実施例によれば、紫外線を発生させる光源としての紫外線発光ＬＥＤ６と、この紫外線発光ＬＥＤ６からの紫外線により励起される触媒すなわち光触媒９とを備え、光触媒９を送風装置７の回転部であるファンブレード７ｂに設けている。
【００２１】
このようにすると、空気を送出する送風装置７のファンブレード７ｂに光触媒９が設けられていることから、光触媒９と送風される空気が高頻度に接触し、空気中の有機物を効率よく分解することが可能となる。そのため、平面状の送風装置７のファンブレード７ｂに光触媒９を設けた構造であっても、三次元骨格構造を有する従来の光触媒と同等の作用を果たすことができ、光触媒９による脱臭効果を高めつつも、光触媒反応装置全体の小型軽量化と低コスト化を図ることができる。
【００２２】
また本実施例では、ファンブレード７ｂの表裏両面のうち、空気吐出側にのみ光触媒９をコーティングしている。その理由は、送風装置７の空気吸込側に対向するファンブレード７ｂの他側表面は、空気（ガス）が接触しない反面、送風装置７の空気吐出側に対向するファンブレード７ｂの一側表面は、空気（ガス）が接触して送風されるからであり、ここにのみ光触媒９をコーティング形成すれば、空気中の臭いの元になっている有機物を光触媒９により効果的に分解できる。
【００２３】
また、送風装置７の空気吸込側にも光触媒９をコーティングする場合は、送風装置７の空気吸込側に対向するロータ部７ａの上面にのみ、光触媒９を設ければよい。その場合、図示してはいないが、ロータ部７ａの回転中心部に紫外線が照射されるように、光源である紫外線発光ＬＥＤ６を、送風装置７の空気吸込側に向けて配置する。特に、送風装置７の空気吸込側では、ロータ部７ａ上面の回転中心に向けて等速度の自然流が発生し、回転部の中心に位置するロータ部７ａの上面に空気（ガス）が接触するので、ここに光触媒９をコーティング形成すれば、空気中の臭いの元になっている有機物を効果的に分解できる。
【００２４】
なお、本実施例では送風装置としてプロペラファンを用いているが、本発明はプロペラファン（軸流ファン）以外の各種ファンにも適用できる。したがって、送風装置はシロッコファンやターボファンであってもよい。また、本実施例では紫外線の発生源として紫外線発光ＬＥＤを用いたが、紫外線発光ＬＥＤ以外の紫外線発光電球，紫外線発光蛍光灯，放射型紫外線発生装置などの光源を用いてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の触媒反応装置によれば、触媒による脱臭効果を高めつつも、小型軽量化および低コスト化を実現できる触媒反応装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す触媒反応装置の中央縦断面図である。
【図２】送風装置を上方から見た平面図である。
【図３】送風装置の中央縦断面図である。
【図４】送風装置を下方から見た底面図である。
【図５】従来例による光触媒を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
６  光源（紫外線発光ＬＥＤ）
７  送風装置
９  光触媒（触媒）
【図１】
2004321879.tif 000003
【図２】
2004321879.tif 000004
【図３】
2004321879.tif 000005
【図４】
2004321879.tif 000006
【図５】
2004321879.tif 000007