(57)【要約】【課題】広い範囲に光触媒による防臭・吸着・殺菌効果を発揮することができ、さらにその光触媒に光を照射する光源を光触媒以外にも有効利用することができる空気浄化器の提供を目的とする。【解決手段】空気浄化器１を、光触媒励起光源７とこの光触媒励起光源を囲繞する透光性を有し光触媒を担持するガラス体５とから構成し、光触媒励起光源７は光触媒を励起し活性化させる波長域の光を照射する。ガラス体５は、細孔による通気性を有するとともに、紫外線域から可視光域にかけての波長域に対する透光性を有し、さらにこの細孔に酸化・還元作用を発揮する酸化チタン（TiO2）等の光触媒を担持させ、光触媒に空気中の臭い成分・細菌・汚染物質を接触させて分解・殺菌する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光により励起されて酸化・還元作用を発揮する酸化チタン（TiO2）等の光触媒を担持する紫外線域から可視光域にかけての波長域に対する透光性を有する透光体と、該透光体に囲繞され上記光触媒を励起し活性化させる波長域の光を照射する光触媒励起光源と、該光触媒励起光源を点灯駆動させるための電源若しくは電源接続端子とを備え、上記光触媒励起光源を点灯して照射する光が上記透光体の光触媒を励起して空気中の臭い成分・細菌・汚染物質を分解・殺菌するとともに、上記光触媒励起光源から照射される光が透光体を透過して常夜灯等の照明として機能することを特徴とする空気浄化器。
【請求項２】
透光体には細孔を形成することで通気性を有し、この細孔表面に光触媒を担持させたことを特徴とする請求項１記載の空気浄化器。
【請求項３】
透光体の細孔は４０ｎｍ程度の径とするとともに、透光体の少なくとも一方側に通気用ファン部材を備えることを特徴とする請求項２記載の空気浄化器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化チタン等の光触媒を励起して空気中の汚染物質を好適に分解・殺菌する空気浄化器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光により励起されたホールと電子が酸化・還元作用を発揮する光触媒を利用して防臭・殺菌を行う空気浄化器としては、ポリエステルフィルムに繊維状の酸化チタン等の光触媒を固定した殺菌シート体と、この光触媒を励起すべく殺菌シート体に紫外線等の光を照射する発光ダイオード又は冷陰極放電管をケースに備え、外部に露出した殺菌シート体に対し内部から光を照射するものが案出されている。そして、殺菌シート体に光を照射することで酸化チタンや酸化アルミニウムの光触媒作用を活性化させ、これにより空気中の臭い成分、細菌、汚染物質に対して防臭・殺菌・分解効果を発揮している。
【特許文献１】特開平１１−１５５９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の空気浄化器にあっては、殺菌シート体表面に固定された光触媒は光を照射されて光触媒作用を発揮するものの、その光触媒に新たな空気が次々と接触しないことには、防臭・殺菌・分解することができるのは光触媒表面に存在する極めて微量な空気に限られ、それゆえこの空気浄化器を空間に載置しただけでは広範囲に防臭・殺菌・分解効果を発揮することはできなかった。
【０００４】
そこで本発明にあっては、上述した課題を解決すべく、広い範囲にわたって充分に光触媒による防臭・殺菌・分解効果を発揮することができ、さらにその光触媒に光を照射する光源を光触媒以外にも有効利用することができる空気浄化器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の空気浄化器は、光により励起されて酸化・還元作用を発揮する酸化チタン（TiO2）等の光触媒を担持する紫外線域から可視光域にかけての波長域に対する透光性を有する透光体と、該透光体に囲繞され上記光触媒を励起し活性化させる波長域の光を照射する光触媒励起光源と、該光触媒励起光源を点灯駆動させるための電源若しくは電源接続端子とを備え、上記光触媒励起光源を点灯して照射する光が上記透光体の光触媒を励起して空気中の臭い成分・細菌・汚染物質を分解・殺菌するとともに、上記光触媒励起光源から照射される光が透光体を透過して常夜灯等の照明として機能することを特徴とする。
【０００６】
また、透光体には細孔を形成することで通気性を有し、この細孔表面に光触媒を担持させたことを特徴とする。
【０００７】
また、透光体の細孔は４０ｎｍ程度の径とするとともに、透光体の少なくとも一方側に通気用ファン部材を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の空気浄化器によれば、光により励起されて酸化・還元作用を発揮する酸化チタン（TiO2）等の光触媒を担持する紫外線域から可視光域にかけての波長域に対する透光性を有する透光体と、該透光体に囲繞され上記光触媒を励起し活性化させる波長域の光を照射する光触媒励起光源と、該光触媒励起光源を点灯駆動させるための電源若しくは電源接続端子とを備えることで、光触媒励起光源から照射される光が透光体に担持する光触媒を励起して、空気中の汚染物質を好適に分解・殺菌することができるとともに、光触媒励起光源から照射される光が透光体を透過して常夜灯等の照明として機能することができる。
【０００９】
また、透光体には細孔を形成することで通気性を有し、この細孔表面に光触媒を担持させることで、光触媒の表面積が増大して空気中の臭い成分、細菌、汚染物質に対して好適な防臭・殺菌・分解効果を発揮することができる。
【００１０】
また、透光体の細孔は４０ｎｍ程度の径とするとともに、透光体の少なくとも一方側に通気用ファン部材を備えることで、透光体の透光性を保持しつつも通気性を発揮させることができ、また透光体の細孔に連続して多くの空気を通じることにより、本発明の空気浄化器を空間内に載置しておくだけで光触媒は空気中の臭い成分・細菌・汚染物質を分解・殺菌することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１〜図３は、本発明の空気浄化器１を示すものであり、合成樹脂製のケース２には、電源コンセントに差し込む電源プラグ３と、空気浄化器１を起動させるスイッチ４と、上部に取り付けられた断面が逆Ｕ字形状の透光性を有するガラス体５と、底部に形成された通気孔６を備えている。そして、ケース２の内部には、４００ｎｍ（近紫外光）を中心として紫外線域から可視光域にかけての波長域の光を照射する冷陰極放電管やＬＥＤからなる光触媒励起光源７がガラス体５に被覆されて位置するとともに、この光触媒励起光源７を駆動する適宜な電源回路と、通気孔６内側に通気用ファン部材８が配設されている。
【００１２】
光触媒励起光源７の上方を囲繞しているガラス体５は、SiO2 96wt%, B2O3 4wt%の組成を有し、分相法により４ｎｍ〜１０μｍの細孔を備える多孔質ガラスとして形成される。この細孔の径が大きいほど、空気や水の透過速度が速くなる一方、透明度が薄れて透光性が減少するものであり、図４は、細孔径を２０，４０，６５ｎｍとした場合の光透過率を示し、図５は細孔径を２０，４０，６５ｎｍとした場合の細孔を通過する流体の透過抵抗を示しており、これらの結果と、光触媒励起光源７が４００ｎｍを中心とする波長域の光を用いることを考慮すると、細孔の径としては４０ｎｍ程度が好適であることがわかる。
【００１３】
そして、図３に示すごとく、このガラス体５の細孔９表面に、光により励起されたホールと電子が酸化・還元作用を発揮する酸化チタン（TiO2）等の光触媒１０を、含浸担持法やＣＶＤ法（化学蒸着法）により担持させるものである。含浸担持法では、例えばチタニウムイソプロポキシドのメタノール溶液中にガラス体５を浸漬してその成分を含浸させ、その後０．１ＮＨＣｌ水溶液中で３時間加水分解を行い、その後１２０℃で１時間乾燥させる。この操作を１〜３回繰り返し、さらに５５０℃で１５時間焼成することでガラス体５に光触媒を担持させる。ＣＶＤ法では、四塩化チタン中で酸素もしくは乾燥空気をバブリングして得た四塩化チタンを含有した蒸気を、ガラス体５を載置した１００〜４００℃に保持した電気炉中に導入することでガラス体５に光触媒を担持させるものである。このガラス体５の細孔９表面に担持された光触媒１０は、３６０ｎｍ前後の紫外線や、４００ｎｍ前後の近紫外光の照射によって励起されることにより強力な酸化作用を発揮し、これにより空気中の汚染物質を酸化分解するものである。
【００１４】
光触媒励起光源７は、４００ｎｍ（近紫外光）を中心として紫外線域から可視光域にかけて分布する波長域の光を照射し、このうち可視光はガラス体５を透過してその周囲を紫系の光で照射することで常夜灯等の照明部材として機能するとともに、３６０ｎｍの紫外線や４００ｎｍの近紫外光はガラス体５を透過しつつその細孔表面の光触媒を励起して酸化作用を発揮させ、細孔内を流通する空気中の汚染物質を酸化分解するものである。さらに、この細孔９内を常に空気を流通させるべく、通気用ファン部材８を回転させることで通気孔６から取り込んだ空気を、ケース２内を通過させガラス体５の細孔９を通過させ汚染物質を酸化分解してクリーンになった空気を排気するものである。
【００１５】
このような構成からなる空気浄化器１にあっては、従来の常夜灯と比較して、同等の小ささでかつ小型の通気用ファン部材を追加した程度で消費電力も少ない構造で、空気中の汚染物質を好適に分解・殺菌する空気浄化器としても機能する。例えば、本実施例の空気浄化器１を台所等に設置して、夜間に常夜灯として点灯駆動させることで、上記小型の通気用ファン部材が連続して積極的に空気を吸引するので設置場所内の空気を充分に浄化することができるものである。
【００１６】
尚、上述した実施例にあっては、光触媒を担持させる透光体として細孔を備える多孔質ガラスについて説明したが、もちろんこれに限定されることはなく、通常の通気性を有しない透明なガラスや透明なプラスチックとしてもよいものである。この場合には、細孔が存在しないので透光体の外表面に光触媒を被着形成するものであり、また通気用ファン部材も不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の空気浄化器を示す斜視図である。
【図２】本発明の空気浄化器を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の空気浄化器におけるガラス体の細孔表面の光触媒を示す説明図である。
【図４】ガラス体の細孔径を変えた場合の光波長と光透過率の関係を示すグラフ図である。
【図５】ガラス体の細孔径を変えた場合の圧力と透水量の関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  空気浄化器
２  ケース
３  電源プラグ
４  スイッチ
５  ガラス体
６  通気孔
７  光触媒励起光源
８  通気用ファン部材
９  細孔
１０  光触媒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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