(57)【要約】【課題】空気の浄化率が非常に高く、フィルタを簡単に交換でき、装置を薄型化・コンパクト化できる空気浄化装置を提供する。【解決手段】端部が開口した筒状であり通気性を有するフィルタ４２の表裏両面に、光触媒層４３が付着された浄化フィルタ４１と、浄化フィルタ４１の開口に向けて紫外線を照射する光源５１と、浄化フィルタ４１に対し、横切る方向に浄化すべき空気を流すファン６１とからなり、浄化フィルタ４１の両側開口に向けて、光源５１が配設されている。空気は浄化フィルタ４１の外側から内側に入り、内側から外側に抜ける度に光触媒作用を受け、浄化される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を浄化する空気浄化装置であって、
端部が開口した筒状であり、通気性を有するフィルタの表面に、光触媒層が付着された浄化フィルタと、
該浄化フィルタの端部開口に向けて紫外線を照射する光源と、
前記浄化フィルタに対し、筒を横切る方向に浄化すべき空気を流す送風手段とからなる
ことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項２】
前記浄化フィルタが、その両端に開口を有し、一対の光源が前記両端の開口に向けて配設された
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】
前記浄化フィルタが、
前記通気性フィルタの表裏両面に、光触媒層が付着されたものである
ことを特徴とする請求項１記載の空気浄化装置。
【請求項４】
前記浄化フィルタが収納されるフィルタ室が、前記一対の光源同士の間に設けられ、
該フィルタ室において前記光源に対向する両側壁が、紫外線を透過する光透過板で構成された
ことを特徴とする請求項２記載の空気浄化装置。
【請求項５】
前記フィルタ室に複数の前記浄化フィルタが収納され、各浄化フィルタの長手方向同士が平行するように積み重ねられた
ことを特徴とする請求項４記載の空気浄化装置。
【請求項６】
前記フィルタ室に、
径の大きな大径の浄化フィルタと、
径の小さな小径の浄化フィルタとが組み合わして収納されている
ことを特徴とする請求項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、空気を浄化する空気浄化装置に関する。
二酸化チタン等の光触媒に紫外線を照射すると、非常に酸化力の強いヒドロキシラジカルが生成され、このヒドロキシラジカルにより有害物の分子結合を切断し分解していくが、これを光触媒作用という。本発明は光触媒作用を利用して、空気に含まれる有機物を分解して、空気を浄化する空気浄化装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
従来より、表面に光触媒が付着された筒状フィルタと光源を組合わせ、筒状フィルタに紫外線を照射して、光触媒作用により空気に含まれる有害な有機物質を分解し、空気を浄化させる空気浄化装置がある（例えば、特許文献１〜３参照）。
特許文献１は、筒状のフィルターを使い、光源がフィルターの中に入っており、空気を筒状フィルターの軸方向に流すというものである。
特許文献２は、筒状のフィルターの内部に光源が入っており、空気を筒状フィルターの軸方向に流すというものである。
特許文献３は、光源がフィルターの内部に入っているものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１−１３９１３９号
【特許文献２】
特開平１１−１１４０４８号
【特許文献３】
特開２００２−２６３１７５号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来の空気浄化装置には、以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）に示す問題がある。
（ｉ）光の照射できる範囲が、いずれも筒状フィルターの内部に限られるため、フィルターの外部を空気浄化に活用できない。
（ｉｉ）空気を筒状フィルターの軸方向に流すと、フィルター表面と接触できない空気の方が、接触できる空気よりも量的に多いので、空気浄化効率を上げることができない。
（ｉｉｉ）筒状フィルターの内側に紫外線管が配設されているので、筒状フィルターを交換しようとすると、紫外線管を割ってしまう危険がある。このため、ユーザ自身によるフィルター交換ができない。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑み、空気の浄化率が非常に高く、フィルタを簡単に交換でき、装置を薄型化・コンパクト化できる空気浄化装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の空気浄化装置は、空気を浄化する空気浄化装置であって、端部が開口した筒状であり、通気性を有するフィルタの表面に、光触媒層が付着された浄化フィルタと、該浄化フィルタの端部開口に向けて紫外線を照射する光源と、前記浄化フィルタに対し、筒を横切る方向に浄化すべき空気を流す送風手段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、請求項１の発明において、前記浄化フィルタが、その両端に開口を有し、一対の光源が前記両端の開口に向けて配設されたことを特徴とする。
請求項３の空気浄化装置は、請求項１の発明において、前記浄化フィルタが、前記通気性フィルタの表裏両面に、光触媒層が付着されたもの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２の発明において、前記浄化フィルタが収納されるフィルタ室が、前記一対の光源同士の間に設けられ、該フィルタ室において前記光源に対向する両側壁が、紫外線を透過する光透過板で構成されたことを特徴とする。
請求項５の空気浄化装置は、請求項４の発明において、前記フィルタ室に複数の前記浄化フィルタが収納され、各浄化フィルタの長手方向同士が平行するように積み重ねられたことを特徴とする。
請求項６の空気浄化装置は、請求項５の発明において、前記フィルタ室に、径の大きな大径の浄化フィルタと、径の小さな小径の浄化フィルタとが組み合わして収納されていることを特徴とする。
【発明の実施の形態】
【０００７】
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２は図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。図１〜図２に示すように、空気浄化装置１は立方体状の箱物に組み込まれており、下方から上方に向けて前処理区画１０、浄化区画２０、送風区画６０が設けられている。また浄化区画２０は中央のフィルタ室４０と両サイドの光源室５０，５０から構成されている。
【０００８】
前記前処理区画１０の底面には、空気を取り入れる空気取入口１２が形成されており、前処理区画１０と浄化区画２０の間には空気送込口１３が形成されている。このため、後述する送風区画６０で空気を吸引すると、下方の空気取入口１２から空気を取り込み空気送込口１３から浄化区画２０に送り込むことができる。また、前処理区画１０の内部にはプレフィルタ１４が設けられている。
このプレフィルタ１４を設けておくと、大きなホコリやチリ、ペットの毛などのハウスダストを吸着すると、空気からハウスダスト等を除去できるので、後工程の浄化区画２０に負荷をかけず、浄化効率を向上させることができる。
【０００９】
浄化区画２０の箱組構造は、ケース本体３１に背面板３２が取付けられたものである。そして、ケース本体３１の内部には、左右一対の光透過板５３，５３がケース本体３１の側面と平行に配設されている。この一対の光透過板５３，５３、ケース本体３１および背面板３２で囲まれた部分がフィルタ室４０を構成しており、その両側は左右一対の光源室５０，５０となっている。
【００１０】
フィルタ室４０の内部には、複数の浄化フィルタ４１が収容されている。すなわち、径の大きな浄化フィルタ４１と径の小さな浄化フィルタ４１が組み合わされて収容されている。また、各浄化フィルタ４１は水平に配設されている。
既述のごとく、空気を下から吸引し上方へ流すと、水平に配置された筒状のフィルタに対し横切るように通過しようとする。この場合、空気の全量が必ずフィルタを通過することになるので、未浄化の空気が通り抜けることを防止できる。また、直径の異なる浄化フィルタを通過させる場合、空気の流れを変化させることができるので、空気が浄化フィルタ４１に接触する回数を増加させ、接触時間を長くすることができる。よって、空気の浄化効率を高めることができる。
【００１１】
さらに、背面板３２を取付けたり取外したりするだけで、フィルタ室４０の内部に、浄化フィルタ４１を入れることができ、浄化フィルタ４１を抜き取ることもできるから、フィルタの除去作業を簡単に行うことができる。よって、ユーザ自身でもフィルタ交換できる。
【００１２】
前記浄化フィルタ４１は、図４に示すように、筒状の通気性を有するフィルタ４２の外周面と内周面に、光触媒層４３が形成されたものである。光触媒層４３は、これに紫外線を当てることにより、非常に酸化力の強いヒドロキシラジカル（・０Ｈ）を生成する。このドロキシラジカルによって、空気中に含まれる有害な有機物の分子結合を切断し、有機物を無害な水と二酸化炭素に分解できる。
フィルタ４２は、例えば紙製のフィルタが用いられるが、空気が通気するものであればよい。フィルタ４２の両端は開口しており、その開口端は垂直に形成されている。このため、フィルタ室４０の内部で浄化フィルタ４１を、特別な支持材なしで、自立させることができる。なお、浄化フィルタ４１の形状は、円筒だけでなく、四角筒や三角筒など多角筒であってもよい。
【００１３】
前記光触媒層４３は、二酸化チタン等の光触媒材料を、塗布することによってフィルタ４２の内・外周面に層状に形成したものである。
なお、光触媒層４３は、通気性フィルタ４２において内側のみ、あるいは外側のみに形成されてもよい。
光触媒層４３が通気性フィルタ４２の内外両面に形成されている場合には、空気がフィルタ外側から内側に入るときに、光触媒層４３に２度接触し、内側から外側に出るときに光触媒層４３に２度接触させることができるので、１個のフィルタ当り４度光触媒作用を発現させることができ、空気を効率よく浄化できる。
【００１４】
前記フィルタ室４０の左右両側の光源室５０，５０には、光源５１が配置されている。
光源５１は、細長い紫外線ランプが用いられ、垂直に配設されている。なお、光源５１は複数の紫外線ランプを列状に配設したものであってもよい。このように垂直に配置した光源５１であれば、水平に配置した筒状のフィルタに対し、開口端からその内部にも外部にも光を照射することができるので、光触媒作用を充分に発揮することができる。
光源５１の外側には断面Ｕ字状の反射板５２が設置されている。この反射板５２により光源５１の光が効率よくフィルタ４２側に照射されることになる。
なお、光触媒作用を充分に発揮することができるならば、光源室５０あるいは光源５１は、左右両側だけでなく、左右いずれか一方のみに配設したものであってもよい。この場合は、浄化フィルター４０の開口も片側のみでよい。
なお、光源室５０とフィルタ室４０を区画する光透過板５３は、これを平滑に仕上げておくと、光透過板５３と浄化フィルタ４１の垂直な端面との間に隙間をなくすことができる。この場合、空気洩れが生じないので、浄化効率をよくすることができる。
【００１５】
前記浄化区画２０の上部に設けられている送風区画６０には、ファン６１，６１が左右に設けられている。このファン６１を駆動すると、最下端の空気取入口１２から空気を取り込み、この空気をフィルタ室４０の内部を通して、上部の送出口６２に送り出すことができる。つまり、ファン６１によって、下方から上方に向けて空気を流し、空気を浄化することができる。
【００１６】
つぎに、本実施形態の空気浄化装置１の効果を説明する。
本実施形態では、筒状の浄化フィルタ４１に対し、筒を横切る方向から空気を流すことにより、空気の全量をフィルタ４２の内外表面の光触媒層４３に接触させることができる。このため、光触媒層４３に接触しないで通り抜ける空気量は全空気量のうちのごくわずかとなるので、空気の浄化率を非常に高めることができる。
また、筒状のフィルタ４２の両側開口から紫外線を照射できるので紫外線の照射投入量を増やし、光触媒作用を強めることができ、しかもフィルタ４２の表裏両面に光触媒層４３を設けた場合であっても、紫外線照射が可能であるから浄化フィルタの光触媒効率を高めることができる。
さらに、空気が浄化フィルタ４１の外部から内部に入るときフィルタ外面の光触媒層４３を利用でき、内部から外部に出るときフィルタ内面の光触媒層４３を利用できるので、空気を４回も光触媒層４３に接触させることができる。このため、空気を効率よく浄化できる。
【００１７】
つぎに、本発明の他の実施形態を説明する。
前記実施形態では、空気を浄化フィルタ４１の筒に対し横切る方向に流したが、この横切る方向は、筒に対し直行する方向に限る必要はなく、斜めに当っても通過することができる方向を含むものである。
また、前記実施形態において、送風区画６０を上段に置いたが、これを前処理区画１０の下段に置き、浄化すべき空気を上方に向けて送風するようにしてもよい。さらに、上下だけでなく水平や斜めに空気を流して浄化する装置も本発明に含まれる。
【００１８】
本発明は、空気を浄化するためであれば、家庭用でも事業用でも利用でき、かつどのような場所あるいは産業分野においても利用することができる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、光源が浄化フィルタの端部開口に向けて照射するので、フィルタの内部だけでなく外側表面において光触媒作用を発現させることができ、空気の浄化効率が高くなる。また、筒状のフィルタ筒を横切る方向に空気を流すことにより、空気の全量をフィルタ表面の光触媒層に接触させることができるから、空気の浄化率を高めることができる。
請求項２の発明によれば、筒状のフィルタの両端の開口から紫外線を照射できるので紫外線の照射投入量を増やし、光触媒作用を強めることができ、しかもフィルタの表裏両面に光触媒層を設けた場合にあっては、フィルタの内外両面で光触媒作用を発現できるから空気を効率的に浄化できる。
請求項３の発明によれば、空気が浄化フィルタの外部から内部に入るときフィルタ外面の光触媒層を利用でき、内部から外部に出るときフィルタ内面の光触媒層を利用できるので、空気を何度も光触媒層に接触させることができる。このため、空気を効率よく浄化できる。
請求項４の発明によれば、光透過板で浄化フィルタの開口部を密閉して、浄化フィルタをフィルタ室に収容でき、しかも、光源から照射した紫外線を浄化フィルタの光触媒層に照射することができる。このため、空気を漏らさず浄化フィルタに通過させることができ、空気を効率よく浄化できる。
請求項５の発明によれば、複数の浄化フィルタが通気方向に対して垂直方向に多段に重ねられているから、空気がフィルタ部分を通過する通過回数を増やすことができ、空気の浄化率を高めることができる。
請求項６の発明によれば、径が異なる大径の浄化フィルタと小径の浄化フィルタを組み合わせてフィルタ室に収容することにより、一定の空間に可能な限り多数の浄化フィルタを収容することができ、しかも通過する空気の流れを変化させることができるので、空気の接触回数を増やすことができ、浄化効率を高めることができる。
【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】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】図１の  ＩＩＩ−ＩＩＩ  線矢視断面図である。
【図４】浄化フィルタ４１の拡大断面図である。
【符号の説明】
１    空気浄化装置
１０    前処理区画
２０    浄化区画
４０    フィルタ室
４１    浄化フィルタ
４２    通気性フィルタ
４３    光触媒層
５１    光源
５３    光透過板
６０    送風区画
【図１】
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【図２】
2005027709.tif 000004
【図３】
2005027709.tif 000005
【図４】
2005027709.tif 000006