(57)【要約】【課題】空気中の有害有機物を吸着するだけでなく、有害微生物を殺菌や滅菌することができ衛生的であり、空気を効率的に浄化することができる空気浄化装置を提供する。【解決手段】空気を浄化する装置であって、光が当たると電子が発生する光触媒を含んだ光触媒層３４が表面に形成され、この光触媒層３４の裏面に多孔質素材を含んだ吸着層３３が形成された浄化材３０と、光触媒に光を当てる光源４１とから構成されている。このため、光源４１の光が光触媒層３４に当たると、光触媒層３４から電子が発生し、この電子が空気中の酸素と反応して活性酸素が作られ、この活性酸素によって、有害有機物を分解することができる。よって、空気中の有害有機物を吸着するだけでなく、有害微生物を殺菌や滅菌することができ、衛生的である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を浄化する装置であって、
光が当たると電子が発生する光触媒を含んだ光触媒層が形成された多孔質素材と、
前記光触媒に光を当てる光源とからなる
ことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項２】
空気を浄化する装置であって、
光が当たると電子が発生する光触媒を含んだ光触媒層が表面に形成され、該光触媒層の裏面に多孔質素材を含んだ吸着層が形成された浄化材と、
前記光触媒に光を当てる光源とからなる
ことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項３】
前記多孔質素材が、竹炭である
ことを特徴とする請求項１または２記載の空気浄化装置。
【請求項４】
前記光源が、発光ダイオードである
ことを特徴とする請求項１または２記載の空気浄化装置。
【請求項５】
前記多孔質素材が、竹炭であり、
前記光源が、発光ダイオードである
ことを特徴とする請求項１または２記載の空気浄化装置。
【請求項６】
前記浄化材が、波板状に形成された浄化板であり、
複数の浄化板が間隔をもって並設された
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の空気浄化装置。
【請求項７】
前記浄化材が、棒状に形成された浄化棒であり、
複数の浄化棒が間隔をもって並設された
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の空気浄化装置。
【請求項８】
前記浄化材が、テーパ筒状に形成された浄化筒と、浄化板とからなり、
前記浄化筒は、広い開口が空気の入口となり狭い開口が空気の出口となるように配設されており、
該浄化筒の出口後方に前記浄化板が配設された
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５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、空気浄化装置に関する。さらに詳しくは、空気中の有害有機物を分解して浄化する空気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、フィルター式の空気浄化装置はあり、空気中の有害有機物、例えば有害な菌やウイルス等の有害微生物、ホルムアルデヒド等の揮発性有害物質などをフィルターによって吸着して、空気を浄化させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来のフィルター式の空気浄化装置の場合、空気中の有害有機物を吸着するのみであり、有害微生物を殺菌や滅菌することができないので不衛生であるという問題がある。
【０００４】
本発明はかかる事情に鑑み、空気中の有害有機物を吸着するだけでなく、有害微生物を殺菌や滅菌することができ衛生的であり、空気を効率的に浄化することができる空気浄化装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の空気浄化装置は、空気を浄化する装置であって、光が当たると電子が発生する光触媒を含んだ光触媒層が形成された多孔質素材と、前記光触媒に光を当てる光源とからなることを特徴とする。
請求項２の空気浄化装置は、空気を浄化する装置であって、光が当たると電子が発生する光触媒を含んだ光触媒層が表面に形成され、該光触媒層の裏面に多孔質素材を含んだ吸着層が形成された浄化材と、前記光触媒に光を当てる光源とからなることを特徴とする。
請求項３の空気浄化装置は、請求項１または２記載の発明において、前記多孔質素材が、竹炭であることを特徴とする。
請求項４の空気浄化装置は、請求項１または２記載の発明において、前記光源が、発光ダイオードであることを特徴とする。
請求項５の空気浄化装置は、請求項１または２記載の発明において、前記多孔質素材が、竹炭であり、前記光源が、発光ダイオードであることを特徴とする。請求項６の空気浄化装置は、請求項１、２、３、４または５記載の発明において、前記浄化材が、波板状に形成された浄化板であり、複数の浄化板が間隔をもって並設されたことを特徴とする。
請求項７の空気浄化装置は、請求項１、２、３、４または５記載の発明において、前記浄化材が、棒状に形成された浄化棒であり、複数の浄化棒が間隔をもって並設されたことを特徴とする
請求項８の空気浄化装置は、請求項１、２、３、４または５記載の発明において、前記浄化材が、テーパ筒状に形成された浄化筒と、浄化板とからなり、前記浄化筒は、広い開口が空気の入口となり狭い開口が空気の出口となるように配設されており、該浄化筒の出口後方に前記浄化板が配設されたことを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明によれば、光源の光が光触媒に当たると、光触媒から電子が発生し、この電子が空気中の酸素と反応して活性酸素が作られ、この活性酸素によって、有害有機物を分解することができる。また、多孔質素材によって、有害有機物を吸着することができるから、空気を効果的に浄化することができる。このため、空気中の有害有機物を吸着するだけでなく、有害微生物を殺菌や滅菌することができ、衛生的である。
請求項２の発明によれば、光源の光が光触媒に当たると、光触媒から電子が発生し、この電子が空気中の酸素と反応して活性酸素が作られ、この活性酸素によって、有害有機物を分解することができる。また、吸着層に含まれる多孔質素材によって、有害有機物を吸着することができるから、空気を効果的に浄化することができる。このため、空気中の有害有機物を吸着するだけでなく、有害微生物を殺菌や滅菌することができ、衛生的である。
請求項３の発明によれば、多孔質素材が竹炭であるから、セラミック等に比べて孔の径が小さいので、対表面積率が高いので有害有機物の吸着量が多くなる。また、竹炭の表面は負電荷に帯電しているので、イオン交換作用が加わることにより、有害有機物を積極的に吸着することができる。
請求項４の発明によれば、光源が発光ダイオードであるから、電力を光に変換する変換効率が高く、少ない電力でも一定レベルの光を発生することができ、電気代を節約することができる。
請求項５の発明によれば、多孔質素材が竹炭であるから、セラミック等に比べて孔の径が小さいので、対表面積率が高いので有害有機物の吸着量が多くなる。また、竹炭の表面は負電荷に帯電しているので、イオン交換作用が加わることにより、有害有機物を積極的に吸着することができる。しかも、光源が発光ダイオードであるから、電力を光に変換する変換効率が高く、少ない電力でも一定レベルの光を発生することができ、電気代を節約することができる。
請求項６の発明によれば、波板状に形成された複数の浄化板が間隔をもって並設されているので、空気が浄化板に接触する面積を広くし接触時間を長くすることができるから、空気を効果的に浄化することができる。
請求項７の発明によれば、棒状の浄化棒が間隔をもって並設されているので、浄化棒の間を通過する空気が浄化棒に接触する面積を広くし接触時間を長くすることができるから、空気を効果的に浄化することができる。
請求項８の発明によれば、浄化筒によってその内部を通過する空気を集風して浄化板に衝突させることができるので、有害有機物を含んだ空気あるいは有害有機物によって汚染された空気を拡散することなく効率的に浄化させることができる。しかも、浄化筒の内側および外側、浄化板の後方に光源を設置することができるから、光源の光が浄化筒および浄化板の表面の光触媒層に当たるように、光源を簡単に設置できるので浄化効率が高くなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の空気浄化装置１の縦断面図である。図５は本実施形態の空気浄化装置１の概略斜視図である。図１および図５に示すように、本実施形態の空気浄化装置１は、ケース１０の内部に空気浄化部２０が設けられた装置であり、ケース１０の吸気口１２から吸引された空気を、空気浄化部２０によって浄化させ、浄化された空気を排気口１３から排気するものである。
【０００８】
まず、ケース１０を説明する。
ケース１０は、ケース本体１１に吸気口１２および排気口１３が形成され、内部にファン１４を備えたものである。
ケース本体１１は、合成樹脂製であるが、素材や形状については特に限定はない。
吸気口１２および排気口１３は、ケース本体１１の前面および上面に形成されているが、形成位置については特に制限はない。
ファン１４は、通常のものでよく、空気を吸気口１２から吸引して、空気浄化部２０を通過させ、排気口１３に排気させることができればよい。
【０００９】
つぎに、本発明で特に重要な空気浄化部２０を説明する。
空気浄化部２０は、照明部４０および浄化材３０から構成されたものである。
まず、浄化材３０を説明する。
図２（Ａ）は浄化材３０の概略斜視図、図２（Ｂ）は（Ａ）のＢ線断面図である。図１〜図２に示すように、ケース本体１１の内部における吸気口１２とファン１４との間に浄化材３０が設けられており、浄化材３０に空気が触れて通過するようになっている。この浄化材３０は、複数の浄化板３１から構成されたものであり、複数の浄化板３１は空気が通過する方向に沿って、ケース本体１１の底部に間隔をもって並んで立設されている。
【００１０】
図２（Ｂ）に示すように、浄化板３１は、光触媒層３４、吸着層３３、基材３２、吸着層３３および光触媒層３４が、その順に５層構造で積層された平面視で波形状の板である。つまり、浄化板３１は、裏表の表面に光触媒層３４が形成され、各光触媒層３４の裏面に吸着層３３が形成されたものである。
なお、光触媒層３４は、浄化板３１の表面に必ずしも形成されていなくてもよい。また、吸着層３３は、光触媒層３４の裏面に必ずしも形成されていなくてもよい。
【００１１】
基材３２は、プラスチック等の合成樹脂製や金属製等の波形状の板である。
吸着層３３は、多孔質素材、例えば竹炭等の活性炭を含んだ層である。この吸着層３３は、活性炭に水を混合した混合液を、基材３２に塗布接着することによって形成することができる。
光触媒層３４は、二酸化チタン等の光触媒を含んだ層であり、光が当たると電子が発生するものである。この光触媒層３４は、二酸化チタンの微細粉末に接着剤および水を混合した混合液を、吸着層３３に噴射することによって形成することができる。
【００１２】
つぎに、照明部４０を説明する。
図１に示す照明部４０は、複数の光源４１から構成されたものであり、各光源４１は前記浄化材３０の上方であってケース本体１１の内壁上面に取り付けられている。この光源４１としては、発光ダイオード、蛍光灯、白熱灯、紫外線ランプ等が好適であり、発生した光を前記光触媒層３４に当てるものであれば、特に制限はない。
なお、光源４１の配設位置は、光源４１から発生した光を前記光触媒層３４に当てることができる位置であればよく、特に限定はない。
【００１３】
本発明において、前記吸着層３３における多孔質素材は、竹炭にするのが好ましい。竹炭は、セラミック等に比べて孔の径が小さいので、対表面積率が高いので有害有機物の吸着量が多くなる。また、竹炭の表面は負電荷に帯電しているので、イオン交換作用が加わることにより、有害有機物を積極的に吸着することができる。
【００１４】
本発明において、前記光源４１は、発光ダイオードにするのが好ましい。発光ダイオードは、電力を光に変換する変換効率が高く、少ない電力でも一定レベルの光を発生することができ、電気代を節約することができる。
【００１５】
本発明において、前記吸着層３３における多孔質素材を竹炭にし、かつ、前記光源４１を発光ダイオードにするのが好ましい。この場合、有害有機物の吸着量が多くなり、イオン交換作用が加わることにより、有害有機物を積極的に吸着することができる。しかも、電気代を節約することができる。
【００１６】
つぎに、本発明の他の実施形態を説明する。
本発明において、図２に示す浄化材３０の替わりに、図３に示す浄化材５０を用いてもよい。この浄化材５０は、複数の浄化棒５１が間隔をもって並んで立設されたものである。この浄化棒５１は、基材５２の周囲に吸着層５３および光触媒層５４がその順に積層された棒である。
この場合、棒状の浄化棒５１が間隔をもって並設されているので、浄化棒５１の間を通過する空気が浄化棒５１に接触する面積を広くし接触時間を長くすることができるから、空気を効果的に浄化することができるので好適である。
【００１７】
さらに、浄化材は、図４に示す浄化材６０を用いてもよい。この浄化材６０は、テーパ筒状に形成された浄化筒６１と、円板状の浄化板６２とから構成されたものである。浄化筒６１は、広い開口が空気の入口となり狭い開口が空気の出口となるように配設されており、浄化筒６１の出口後方に浄化板６２が垂直に立てて設けられている。前記浄化筒６１および浄化板６２は、いずれも前記浄化板３１と実質同様に、光触媒層３４、吸着層３３、基材３２、吸着層３３および光触媒層３４が、その順に５層構造で積層されたものである。
この場合、ファン１４で送った空気を浄化筒６１で集風して、浄化板６２に衝突させることができるので有害有機物を含んだ空気あるいは有害有機物によって汚染された空気を拡散することなく空気を効率的に浄化させることができる。しかも、浄化筒６１の内側、浄化筒６１の外側、浄化板６２の後方などに光源４１Ｂ  を設置することができるから、光源４１の光が浄化筒６１および浄化板６２の表面の光触媒層３４に当たるように、光源４１を簡単に設置できるので好適である。
【００１８】
さらに、浄化材は、図５に示す浄化材６０Ｃを用いてもよい。この浄化材６０Ｃは、浄化筒６１Ｃ、浄化板６２Ｃおよび光源４１Ｃから構成されたものである。前記浄化筒６１Ｃおよび浄化板６２Ｃは、いずれも前記浄化板３１と実質同様に、光触媒層３４、吸着層３３、基材３２、吸着層３３および光触媒層３４が、その順に５層構造で積層されたものである。
浄化筒６１Ｃの中空部分には、複数の浄化板６２Ｃが設けられ、浄化板６２Ｃにより浄化筒６１Ｃの中空部分が複数の区画に分けられており、各区画には光源４１Ｃがそれぞれ設けられている。浄化筒６１Ｃには、空気が排出される窓６３Ｃが形成されている。この浄化筒６１Ｃは、収容ケース７１に収容し、この収容ケース７１の下部にファン１４を設け、上部に窓７２を形成しておくとよい。
この場合、ファン１４で送った空気を浄化筒６１Ｃで集風して、浄化板６２Ｃに衝突させることができるので有害有機物を含んだ空気あるいは有害有機物によって汚染された空気を拡散することなく空気を効率的に浄化させることができる。しかも、浄化筒６１Ｃおよび浄化板６２Ｃで囲まれた区画に光源４１Ｃが設置されているから、光源４１Ｃの光が浄化筒６１Ｃおよび浄化板６２Ｃの表面の光触媒層３４Ｃに当たるように、光源４１Ｃを簡単に設置できるので好適である。
【００１９】
さらに、浄化材は、図６に示す浄化材６０Ｄを用いてもよい。この浄化材６０Ｄは、浄化筒６１Ｄ、浄化材６２Ｄ、フィルター６４Ｄおよび光源４１Ｄから構成されたものである。前記浄化筒６１Ｄおよび浄化材６２Ｄは、いずれも前記浄化板３１と実質同様に、光触媒層３４、吸着層３３、基材３２、吸着層３３および光触媒層３４が、その順に５層構造で積層されたものである。
浄化筒６１Ｄの上端面および下端面には、一対の網状のフィルター６４Ｄ，６４Ｄが設けられ、浄化筒６１Ｄの内部には、多数の粒状の浄化材６２Ｄが収容されている。そして、浄化筒６１Ｄの内部には光源４１Ｄが設けられている。
この浄化筒６１Ｄは、収容ケース７１に収容し、この収容ケース７１の下部にファン１４を設け、上部に窓７２を形成しておくとよい。
この場合、ファン１４で送った空気を浄化筒６１Ｄで集風して、浄化板６２Ｄに衝突させることができるので有害有機物を含んだ空気あるいは有害有機物によって汚染された空気を拡散することなく空気を効率的に浄化させることができる。しかも、多数の粒状の浄化材６２Ｄに空気が通過すると、浄化材６２Ｄが拡散し空気と浄化材６２Ｄとの接触面積を広くすることができ、浄化作用を高めることができるので好適である。
【００２０】
つぎに、上記各実施形態の空気浄化装置１の作用効果を説明する。
第１に、光源４１の光が光触媒層３４に当たると、光触媒層３４から電子が発生し、この電子が空気中の酸素と反応して活性酸素が作られ、この活性酸素によって、有害有機物を分解することができる。また、吸着層に含まれる多孔質素材によって、有害有機物を吸着することができるから、空気を効果的に浄化することができる。このため、空気中の有害有機物を吸着するだけでなく、有害微生物を殺菌や滅菌することができ、衛生的である。しかも、多孔質素材が竹炭であるから、セラミック等に比べて孔の径が小さいので、対表面積率が高いので有害有機物の吸着量が多くなる。また、竹炭の表面は負電荷に帯電しているので、イオン交換作用が加わることにより、有害有機物を積極的に吸着することができる。第２に、光源が発光ダイオードであるから、電力を光に変換する変換効率が高く、少ない電力でも一定レベルの光を発生することができ、電気代を節約することができる。
第３に、吸着層３３に含まれる多孔質素材によって、有害有機物を吸着することができるから、空気を効果的に浄化することができる。
第４に、いずれの実施形態の浄化材３０，５０，６０も、空気と接触する面積を広くし接触時間を長くしているので、空気を効果的に浄化することができる。
【００２１】
本発明の空気浄化装置によって、分解される有害有機物としては、ＭＲＳＡ、結核菌、炭疽菌等の有害バクテリア、インフルエンザウイルス、ライノウイルス等の有害ウイルス、ホルムアルデヒド等の有害有機化合物を挙げることができるが、これらは単なる例示列挙にすぎず、種々の有害有機物を分解できる。
本発明の空気浄化装置の用途としては、家庭の部屋だけでなく、病院、福祉施設、学校、車輌、軍用など種々の分野に適用できる。
また、冷暖房機器、冷蔵庫、電機掃除機、洗濯機、建具等の内部あるいは外部に装着したり併設して使用することができる。
【００２２】
上記のごとく、本発明の空気浄化装置１によれば、空気中の有害有機物を吸着するだけでなく、有害微生物を殺菌や滅菌することができ衛生的であり、空気を効率的に浄化することができるという効果を奏する。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、空気中の有害有機物を吸着するだけでなく、有害微生物を殺菌や滅菌することができ、衛生的である。
請求項２の発明によれば、空気中の有害有機物を吸着するだけでなく、有害微生物を殺菌や滅菌することができ、衛生的である。
請求項３の発明によれば、多孔質素材が竹炭であるから、セラミック等に比べて孔の径が小さいので、対表面積率が高いので有害有機物の吸着量が多くなる。また、竹炭の表面は負電荷に帯電しているので、イオン交換作用が加わることにより、有害有機物を積極的に吸着することができる。
請求項４の発明によれば、光源が発光ダイオードであるから、電力を光に変換する変換効率が高く、少ない電力でも一定レベルの光を発生することができ、電気代を節約することができる。
請求項５の発明によれば、多孔質素材が竹炭であるから、セラミック等に比べて孔の径が小さいので、対表面積率が高いので有害有機物の吸着量が多くなる。また、竹炭の表面は負電荷に帯電しているので、イオン交換作用が加わることにより、有害有機物を積極的に吸着することができる。しかも、光源が発光ダイオードであるから、電力を光に変換する変換効率が高く、少ない電力でも一定レベルの光を発生することができ、電気代を節約することができる。
請求項６の発明によれば、波板状の浄化板により、空気が接触する面積を広くすることができるから、空気を効果的に浄化することができる。
請求項７の発明によれば、棒状の浄化棒により空気が接触する面積を広くすることができるから、空気を効果的に浄化することができる。
請求項８の発明によれば、有害有機物を含んだ空気あるいは有害有機物によって汚染された空気を拡散することなく効率的に浄化させることができる。しかも、光源の光が浄化筒および浄化板の表面の光触媒層に当たるように、光源を簡単に設置できるので浄化効率が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の空気浄化装置１の縦断面図である。
【図２】（Ａ）は浄化材３０の概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ線断面図である。
【図３】（Ａ）は浄化棒４０の概略斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ線断面図である。
【図４】第二実施形態の空気浄化装置１の斜視断面図である。
【図５】浄化材６０Ｃの概略斜視図である。
【図６】浄化材６０Ｄの概略斜視図である。
【図７】本実施形態の空気浄化装置１の概略斜視図である。
【符号の説明】
１      空気浄化装置
２０    空気浄化部
３０    浄化材
３１    浄化板
３３    吸着層
３４    光触媒層
４０    照明部
４１    光源
５０    浄化材
６０Ｃ  浄化材
６０Ｄ  浄化材
【図１】
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【図２】
2004180895.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004180895.tif 000008
【図７】
2004180895.tif 000009