(57)【要約】【課題】空気の流れを均一にさせると共に、光触媒に光をまんべんなく当てることのできる空気浄化装置を提供する。【解決手段】筒状の空気通路１ａを持つ筐体１と、担体表面に光および光を与えることにより生成するエネルギーを利用する触媒（光触媒）を担持させて空気通路１ａ中に充填したセラミック発泡体３ａと、空気通路１ａの通風方向と平行にセラミック発泡体３ａの略中央部に挿通した紫外線ランプ２とを備える。これにより、通風空気はセラミック発泡体３ａの中を通過してゆくことから空気の流れを均一にできると共に、中央部に設置した紫外線ランプ２からセラミック発泡体３ａの三次元網目間を通して光触媒に光をまんべんなく当てることができる。そして、効率的に脱臭が行なえると共に、装置を小型に構成することができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の空気通路（１ａ）を持つ筐体（１）と、
担体表面に光および光を与えることにより生成するエネルギーを利用する触媒（光触媒）を担持させて前記空気通路（１ａ）中に充填した無機繊維体もしくは無機構造体（３ａ）と、
前記空気通路（１ａ）の通風方向と平行に前記無機繊維体もしくは無機構造体（３ａ）の略中央部に挿通した発光手段（２）とを備えることを特徴とする空気浄化装置。
【請求項２】
前記無機繊維体もしくは無機構造体（３ａ）は、形状が三次元網目構造であ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】
前記無機構造体（３ａ）は、シリカ・アルミナ・マグネシア等の無機酸化物を主成分としたセラミック発泡体（構造体）であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気浄化装置。
【請求項４】
筒状の空気通路（１ａ）を持つ筐体（１）と、
表面に光触媒を担持させると共に通風方向に対する断面を星型のプリーツ状に形成して前記空気通路（１ａ）中に挿入したプリーツ（３ｂ）と、
前記空気通路（１ａ）の通風方向と平行に前記プリーツ（３ｂ）の略中央部に挿通した発光手段（２）とを備えることを特徴とする空気浄化装置。
【請求項５】
前記プリーツ（３ｂ）は、セラミックペーパもしくは折り曲げ加工が可能な板状無機化合物で形成されていることを特徴とする請求項４に記載の空気浄化装置。
【請求項６】
前記プリーツ（３ｂ）において、一方の端面では前記星型の外側空気通路の端面を閉塞し、他方の端面では前記星型の内側空気通路の端面を閉塞していることを特徴とする請求項４に記載の空気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒方式の空気浄化装置に関するものであり、特に、空気の流れを均一にさせると共に、光触媒に光をまんべんなく当てるための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、悪臭を脱臭する方法として、光触媒とランプとを用いて、脱臭機能を果たすようにした技術が開発されている。光触媒は光エネルギーを化学エネルギーに変える物質であり、この脱臭技術では、ランプから紫外線を光触媒に照射してその光エネルギーにて光触媒を活性化させ、酸化反応を促進させて悪臭物質を無臭物質に変換している。
【０００３】
このような脱臭に用いられる光触媒フィルタは、ハニカム状に形成することが多く行なわれている。ハニカム状の光触媒フィルタは通気性に優れ、空気の通過面積当たりまたは単位体積当たりの光触媒担持面積が大きいという特徴を有し、脱臭速度が速くなる効果がある。市販されている光触媒方式の空気浄化装置等においても、ハニカム状の光触媒フィルタを採用している場合が多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図４は、従来の空気浄化装置での問題点を示す説明図である。図４において、１は内部に筒状の空気通路を持つ筐体、２は紫外線ランプ等の光源、３はハニカム状の光触媒フィルタである。図中に光源２から光を照射した場合の光の到達領域を示す。
【０００５】
ハニカム状の光触媒フィルタでは、セルの奥側において光の当たらない領域が大きく発生し、その部分が活性化されないため、空気を浄化する性能が充分に発揮されないという問題点がある。図４に示す従来例では、その問題対策として光源２を３つに増やして光の到達領域を広げているが、それでもセルの奥側に光の当たらない領域が発生している。
【０００６】
これを空気の流れと併せて見てみると、空気流れ上流に光源２が設置されている下流部分のセルでは光は充分に当たるが光源２に阻害されて空気流れが悪く、光源２から外れた部分のセルでは空気流れは良いが光が充分に当たらないという背反する問題が生じている。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、空気の流れを均一にさせると共に、光触媒に光をまんべんなく当てることのできる空気浄化装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項６に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、筒状の空気通路（１ａ）を持つ筐体（１）と、担体表面に光および光を与えることにより生成するエネルギーを利用する触媒（光触媒）を担持させて空気通路（１ａ）中に充填した無機繊維体もしくは無機構造体（３ａ）と、空気通路（１ａ）の通風方向と平行に無機繊維体もしくは無機構造体（３ａ）の略中央部に挿通した発光手段（２）とを備えることを特徴とする。
【０００９】
これにより、通風空気は無機繊維体もしくは無機構造体（３ａ）の中を通過してゆくことから空気の流れを均一にできると共に、中央部に設置した発光手段（２）から無機繊維体もしくは無機構造体（３ａ）の担体間を通して光触媒に光をまんべんなく当てることができる。そして、効率的に脱臭が行なえると共に、装置を小型に構成することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、無機繊維体もしくは無機構造体（３ａ）は、形状が三次元網目構造であることを特徴とする。これにより、上記した無機繊維体もしくは無機構造体（３ａ）の中を通過してゆく均一な空気流れと、無機繊維体（３ａ）の網目間を通して光触媒に光をまんべんなく当てることが確実容易となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、無機構造体（３ａ）は、シリカ・アルミナ・マグネシア等の無機酸化物を主成分としたセラミック発泡体（構造体）であることを特徴とする。これにより、上記三次元網目構造とすることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、筒状の空気通路（１ａ）を持つ筐体（１）と、表面に光触媒を担持させると共に通風方向に対する断面を星型のプリーツ状に形成して空気通路（１ａ）中に挿入したプリーツ（３ｂ）と、空気通路（１ａ）の通風方向と平行にプリーツ（３ｂ）の略中央部に挿通した発光手段（２）とを備えることを特徴とする。
【００１３】
これにより、通風空気はプリーツ（３ｂ）の中を通過してゆくことから空気の流れを均一にできると共に、中央部に設置した発光手段（２）からプリーツ（３ｂ）の内表面に担持させた光触媒に光をまんべんなく当てることができる。そして、効率的に脱臭が行なえると共に、装置を小型に構成することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、プリーツ（３ｂ）は、セラミックペーパもしくは折り曲げ加工が可能な板状無機化合物で形成されていることを特徴とする。これにより、通風方向に対する断面を星型のプリーツ状に形成することができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、プリーツ（３ｂ）において、一方の端面では星型の外側空気通路の端面を閉塞し、他方の端面では星型の内側空気通路の端面を閉塞していることを特徴とする。このような構造とすることにより、通風空気は星型の内側から外側、もしくはその逆にプリーツ（３ｂ）を通過して流れることとなり、脱臭効果を更に向上させることができる。ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を、図面に基づき説明する。図１は本発明の第１実施形態における空気浄化装置の浄化装置本体の基本構造を示す説明図である。図１において１は、内部に筒状の空気通路１ａを持つ筐体である。
【００１７】
また３ａは、無機繊維体もしくは無機構造体として、シリカ・アルミナ・マグネシア等の無機酸化物を主成分としたセラミック発泡体であり、三次元網目構造をしている。そして、その網目の表面に光触媒を担持させ、先の空気通路１ａの中に充填してある。また、２は、空気通路１ａでの通風方向と平行にセラミック発泡体３ａの略中央部に挿通した光源としての紫外線ランプである。
【００１８】
本発明に係わる光触媒２としては、▲１▼：マンガン・鉄・アルミニウムの酸化物や複合化した酸化物、▲２▼：▲１▼に対しコバルト・銅・ニッケルを複合化した酸化物、▲３▼：アルミニウム・マグネシウムの酸化物、▲４▼：▲２▼とマグネシウム・ジルコニウム・亜鉛・セリウム・カルシウム・リチウムを複合化した酸化物、▲５▼：セピオライトおよび▲１▼〜▲４▼の触媒をこれに担持したもの、▲６▼：アルミニウム・マグネシウム・ジルコニウム・亜鉛・セリウム・カルシウム・リチウムの酸化物をあらかじめ担持したものに▲１▼▲２▼を担持したもの（但し担持体物質については特に限定する必要はない）、▲７▼：酸化チタン、▲８▼：▲１▼〜▲７▼に白金粒子触媒を混合したもの等の金属酸化物粒子が挙げられる。
【００１９】
本発明のセラミック発泡体３ａには浄化しようとする流体を通過させることができる。該流体が気体の場合には、通気手段は特に限定されるものではなく、シロッコ型・軸流型・プロペラ型・ターボ型・ラジアル型・クロスフロー型などの各種ファンモータなどの送風機を用いる方法、自然風または換気扇等の排気ファンやエアコン等の空調機などが発する風を利用する方法、熱対流による方法、乗用車などの移動に伴って生じる気流を利用する方法などが挙げられる。尚、これらの図示しない通風手段は、セラミック発泡体３ａの上流・下流のどちらに存在していても良い。
【００２０】
本発明のセラミック発泡体３ａに励起光を照射する方法としては、ブラックライト・捕虫灯・健康ランプ・殺菌灯・一般照明用の蛍光灯・高圧水銀ランプ・メタルハライドランプ・高圧ナトリウムランプ・紫外線ＬＥＤなど専用の光源を設けて照射することが好ましい。光触媒励起光の照射は連続または断続のいずれを採ることも可能である。
【００２１】
次に、本実施形態での特徴を述べる。セラミック発泡体３ａの三次元網目の表面に光触媒を担持させ、先の空気通路１ａの中に充填してある。そして、空気通路１ａでの通風方向と平行にセラミック発泡体３ａの略中央部に光源としての紫外線ランプ２を挿通している。
【００２２】
これにより、通風空気はセラミック発泡体３ａの中を通過してゆくことから空気の流れを均一にできると共に、中央部に設置した紫外線ランプ２からセラミック発泡体３ａの三次元網目の間を通して光触媒に光をまんべんなく当てることができる。そして、効率的に脱臭が行なえると共に、装置を小型に構成することができる。
【００２３】
（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態における空気浄化装置の浄化装置本体の基本構造を示す説明図である。上述の第１実施形態と異なるのは、セラミック発泡体３ａの替わりに、表面に光触媒を担持させると共に通風方向に対する断面を星型のプリーツ状に形成して空気通路１ａ中に挿入したプリーツ３ｂとしている。
【００２４】
そして、このプリーツ３ｂは、セラミックペーパもしくは折り曲げ加工が可能な板状無機化合物で形成している。これにより、通風方向に対する断面を星型のプリーツ状に形成することができる。
【００２５】
そのうえ、空気通路１ａの通風方向と平行に、そのプリーツ３ｂの略中央部に光源としての紫外線ランプ２を挿通しているのは同じである。これにより、通風空気は金属プリーツ３ｂの中を通過してゆくことから空気の流れを均一にできると共に、中央部に設置した紫外線ランプ２から金属プリーツ３ｂの内表面に担持させた光触媒に光をまんべんなく当てることができる。そして、効率的に脱臭が行なえると共に、装置を小型に構成することができる。
【００２６】
（第３実施形態）
図３は、本発明の第３実施形態における空気浄化装置の浄化装置本体の基本構造を示す説明図である。上述の第２実施形態と異なるのは、プリーツ３ｂにおいて、一方の端面では星型の外側空気通路の端面を閉塞し、他方の端面では星型の内側空気通路の端面を閉塞している。このような構造とすることにより、通風空気は星型の内側から外側、もしくはその逆にプリーツ３ｂを通過して流れることとなり、脱臭効果を更に向上させることができる。
【００２７】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、セラミック発泡体３ａやプリーツ３ｂに担持させる触媒は光触媒で示したが、これに限るものではなく、放電により作用する触媒等であっても良い。また、筐体１は略円筒形で示したが、例えば略角筒形等であっても良い。また、紫外線ランプ２は、セラミック発泡体３ａやプリーツ３ｂの通風方向両端まで、必ずしも貫通していなくとも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における空気浄化装置の浄化装置本体の基本構造を示す説明図である。
【図２】本発明の第２実施形態における空気浄化装置の浄化装置本体の基本構造を示す説明図である。
【図３】本発明の第３実施形態における空気浄化装置の浄化装置本体の基本構造を示す説明図である。
【図４】従来の空気浄化装置での問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
１　筐体
１ａ　空気通路
２　紫外線ランプ（発光手段）
３ａ　セラミック発泡体、無機繊維体、無機構造体
３ｂ　プリーツ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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