(57)【要約】【課題】  励起光源としてのランプから発せられる殆ど全ての光を、光透過性の光触媒層に到着させることができ、空気中の有機物を効果的に分解して清浄することができる空気清浄器を提供する。【解決手段】  本発明に係る空気清浄器は、収容ケース１と、この収容ケース１内に配置された励起光源としてのランプ２と、ランプ２の外側表面に形成された光透過性の光触媒層３と、収容ケース１に開口された吸気口４と、収容ケース１に開口された排気口５と、収容ケース１内に配置されて空気を吸排気するファン６とを少なくとも具備し、吸気口４から吸入された空気をランプ２表面の光触媒層３に接触させて有機物を光分解し、浄化された空気を排気口５から排気するように構成される。【選択図】  図２
2005143524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容ケースと、この収容ケース内に配置された励起光源としてのランプと、ランプの外側表面に形成された光透過性の光触媒層と、収容ケースに開口された吸気口と、収容ケースに開口された排気口と、収容ケース内に配置されて空気を吸排気するファンとを少なくとも具備し、吸気口から吸入された空気を前記ランプ表面の光触媒層に接触させて有機物を光分解し、浄化された空気を排気口から排気することを特徴とする空気清浄器。
【請求項２】
収容ケースと、この収容ケース内に配置された励起光源としてのランプと、ランプの外側表面に形成された光透過性の光触媒層と、収容ケースの下部に開口された吸気口と、収容ケースの上部に開口された排気口とを少なくとも具備し、ランプを熱源とする熱浮力により吸気口から空気を吸入し、前記ランプ表面の光触媒層に接触させて有機物を光分解し、浄化された空気を排気口から排気することを特徴とする空気清浄器。
【請求項３】
前記ランプは、前記収容ケース内に縦向きに１本もしくは複数本配置されたストレート管からなる請求項１又は２に記載の空気清浄器。
【請求項４】
前記ランプは、前記収容ケース内に下部から上部に向けて１段もしくは複数段配置された円輪形状のサークル管からなる請求項１又は２に記載の空気清浄器。
【請求項５】
前記ランプは、前記収容ケース内に内側と外側に配置された大小複数の円輪形状のサークル管が下部から上部に向けて１段もしくは複数段配置されたものである請求項１又は２に記載の空気清浄器。
【請求項６】
前記ランプは、前記収容ケース内に、横向きにして下部から上部に向けて一段もしくは複数段配置されたストレート管からなる請求項１又は２に記載の空気清浄器。
【請求項７】
前記吸気口の近くに防塵フィルター及び／又は吸着フィルターを配置した請求項１又は２に記載の空気清浄器。
【請求項８】
筒状の収容ケースと、この収容ケース内に縦向きに配置された励起光源としてのランプと、ランプの外側表面に形成された光透過性の光触媒層と、収容ケースに下部に開口された吸気口と、収容ケースの上部に開口された排気口と、収容ケース内の上部に配置されて空気を吸排気する排気ファンとを少なくとも具備し、吸気口から吸入された空気を前記ランプ表面の光触媒層に接触させて有機物を光分解し、浄化された空気を排気口から排気することを特徴とする空気清浄器。
【請求項９】
前記吸気口の近くに防塵フィルター及び／又は吸着フィルターを配置した請求項８に記載の空気清浄器。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の空気清浄器を複数台外側ケース内に立設し、外側ケースの下部に外側吸気口を設け、外側ケースの上部に外側排気口を設けたことを特徴とする空気清浄器。
【請求項１１】
前記光触媒層は、可視光に対して応答する可視光型光触媒層からなる請求項１乃至１０のいずれかに記載の空気清浄器。
【請求項１２】
前記光触媒層は、金属超微粒子を担持したルチル型二酸化チタン微粒子を分散して形成される請求項１乃至１０のいずれかに記載の空気清浄器。
【請求項１３】
前記光触媒層は、前記ランプの表面に形成されたルチル型二酸化チタンの表面に金属超微粒子を担持したものである請求項１乃至１０に記載の空気清浄器。
【請求項１４】
前記光触媒層は、前記ランプの表面に形成されたアナターゼ型二酸化チタンの層からなる請求項１乃至１０のいずれかに記載の空気清浄器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気清浄器に関し、特に、励起光源としてのランプの外側表面に光透過性の光触媒層を形成した空気清浄器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００３−２４０２８５により開示される従来技術を図１４に示す。この従来技術は、空気清浄器１１０の内部において、空気通路１０８が吸込口１１１から吹出口１１２まで延びている。空気通路１０８の内部には、上流から、送風ファン１０７と、除塵フィルタ１０３、水銀ランプ１０１、光触媒担持脱臭フィルタ１０２が配置されている。除塵フィルタ１０３、水銀ランプ１０１及び光触媒担持脱臭フィルタ１０２は金属ケース１０５に収納されている。
【０００３】
金属ケース１０５の内部には、水銀ランプ１０１の光を効率的にフィルタ１０２に照射させるために、水銀ランプ１０１と光触媒担持脱臭フィルタ１０２が隣接して互いに平行に配置されている。また、空気通路１０８に隣接して筐体１０４が配置されており、この筐体１０４には、水銀ランプ１０１を駆動するための光源駆動回路１０６が収納されている。さらに、空気清浄器外部から水銀ランプ１０１に電気が送られるように、駆動回路１０６に接続されている電源コネクタ（図示略）が筐体１０４に設けられた穴を通って外部に突出している。尚、図１５は、図１４に示す水銀ランプ１０１より短い水銀ランプ１０１を使用した例を示している。
【０００４】
このような構成により、光源と光触媒担持脱臭フィルタ１０２の間には何もないので、光源から発せられる光は、遮られることなく光触媒担持脱臭フィルタ１０２に照射されるため、光触媒を活性化させることができる。また、光源からの電磁波ノイズを金属ケース１０５内に閉じ込めるため、電磁波ノイズが空気清浄器１１０の外部に漏れるのを防止することができるものである。
【特許文献１】特開２００３−２４０２８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この従来の空気清浄器１１０においては、水銀ランプ１０１と光触媒担持脱臭フィルタ１０２とが別置きになっており、水銀ランプ１０１から発せられる光が四方に向かって発せられる。このために、光触媒担持脱臭フィルタ１０２には一部の光だけ届くだけであって、他方向に散逸した光は無駄な光となり、光の照射効率が悪いという問題があった。
【０００６】
また、光触媒担持脱臭フィルタ１０２に到達した光であっても、フィルタの内部に塗着された光触媒にはほとんど到達せず、光触媒反応が生起しないという弱点がある。例えば、細孔の内面にある光触媒は、光が当たらない影の領域にあるため、活性化されることは殆どない。つまり、光は直進するから、光軸が細孔の軸からずれると、光は細孔内に進入することは不可能になる。この欠点は、光触媒フィルタと光源が別置きの空気清浄器に共通する弱点である。結論として、光触媒担持脱臭フィルタ１０２内の光触媒に十分な光が届かないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記した従来の問題に鑑みてなされたものであって、励起光源としてのランプから発せられる殆ど全ての光を、光触媒層に到着させることができ、空気中の有機物を効果的に分解して清浄することができる空気清浄器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであって、本発明の第１の形態は、収容ケースと、この収容ケース内に配置された励起光源としてのランプと、ランプの外側表面に形成された光透過性の光触媒層と、収容ケースに開口された吸気口と、収容ケースに開口された排気口と、収容ケース内に配置されて空気を吸排気するファンとを少なくとも具備し、吸気口から吸入された空気を前記ランプ表面の光触媒層に接触させて有機物を光分解し、浄化された空気を排気口から排気する空気清浄器である。
【０００９】
本発明の第２の形態は、収容ケースと、この収容ケース内に配置された励起光源としてのランプと、ランプの外側表面に形成された光透過性の光触媒層と、収容ケースの下部に開口された吸気口と、収容ケースの上部に開口された排気口とを少なくとも具備し、ランプを熱源とする熱浮力により吸気口から空気を吸入し、前記ランプ表面の光触媒層に接触させて有機物を光分解し、浄化された空気を排気口から排気する空気清浄器である。
【００１０】
本発明の第３の形態は、前記ランプは、前記収容ケース内に縦向きに１本もしくは複数本配置されたストレート管からなる空気清浄器である。
【００１１】
本発明の第４の形態は、前記ランプは、前記収容ケース内に下部から上部に向けて１段もしくは複数段配置された円輪形状のサークル管からなる空気清浄器である。
【００１２】
本発明の第５の形態は、前記ランプは、前記収容ケース内に内側と外側に配置された大小複数の円輪形状のサークル管が下部から上部に向けて１段もしくは複数段配置されたものである空気清浄器である。
【００１３】
本発明の第６の形態は、前記ランプは、前記収容ケース内に、横向きにして下部から上部に向けて一段もしくは複数段配置されたストレート管からなる空気清浄器である。
【００１４】
本発明の第７の形態は、前記吸気口の近くに防塵フィルター及び／又は吸着フィルターを配置した空気清浄器である。
【００１５】
本発明の第８の形態は、筒状の収容ケースと、この収容ケース内に縦向きに配置された励起光源としてのランプと、ランプの外側表面に形成された光透過性の光触媒層と、収容ケースに下部に開口された吸気口と、収容ケースの上部に開口された排気口と、収容ケース内の上部に配置されて空気を吸排気する排気ファンとを少なくとも具備し、吸気口から吸入された空気を前記ランプ表面の光触媒層に接触させて有機物を光分解し、浄化された空気を排気口から排気する空気清浄器である。
【００１６】
本発明の第９の形態は、前記吸気口の近くに防塵フィルター及び／又は吸着フィルターを配置した空気清浄器である。
【００１７】
本発明の第１０の形態は、第８又は第９の形態の空気清浄器を複数台外側ケース内に立設し、外側ケースの下部に外側吸気口を設け、外側ケースの上部に外側排気口を設けた空気清浄器である。
【００１８】
本発明の第１１の形態は、前記光触媒層は、可視光に対して応答する可視光型光触媒層からなる空気清浄器である。
【００１９】
本発明の第１２の形態は、前記光触媒層は、金属超微粒子を担持したルチル型二酸化チタン微粒子を分散して形成される空気清浄器である。
【００２０】
本発明の第１３の形態は、前記光触媒層は、前記ランプの表面に形成されたルチル型二酸化チタンの表面に金属超微粒子を担持した空気清浄器である。
【００２１】
本発明の第１４の形態は、前記光触媒層は、前記ランプの表面に形成されたアナターゼ型二酸化チタンの層からなる空気清浄器である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の第１の形態によれば、ファンによって吸気口から吸入された空気がランプ表面の光触媒層と効率的に接触し、空気内の有機物が光分解され、排気口から浄化済み空気が強制排気される。この過程で空気の流れがランプの全表面と接触するから、有機物の光触媒との接触効率が向上する。
【００２３】
また、ランプから照射される光の殆ど全てが、ランプの外側表面に到達し、しかも光触媒層が光透過性であるから、光が光透過性の光触媒層に確実に届く。従って、照射光の殆ど全てが光触媒層に到達し、空気中の有機物に対し光触媒分解を生起する。有機物と光が効率的に光触媒層で会合するから、有機物の分解効率が激増することが明らかである。
【００２４】
従って、この空気清浄器によれば、空気中の有機物を効果的に分解して清浄化することが可能である。また、ファンにより室内の空気を強制的に吸排気できるから、吸気口を下部に設けて排気口を上部に設けてもよいし、吸気口を上部に設けて排気口を下部に設けてもよい。勿論、左右に吸気口と排気口を設けてもよい。床置式、壁掛式、天井吊式等、各々の設置が可能である。更に、ランプの形状にストレート管、サークル管、電球、Ｕ型管、Ｓ型管のような異形管など種々のものが利用できる。
【００２５】
第２の形態によれば、収容ケース内の送風ファンを必要とすることなく、ランプからの発熱による熱浮力で収容ケース内の空気を自然に上昇させることができ、下部から室内空気を吸入して上部から排気する構成が採用できる。ファン電力を不要とする省エネルギー性に効果があり、ファンの雑音発生がない。しかも、第１形態と同様に、光触媒層における光分解の高効率化が可能である。
【００２６】
第３の形態によれば、直管状のストレート管が縦向きに配置されているので、下側から上側に上昇する空気中の有機物を、ランプの外側表面の光触媒層に効率よく接触させ、また光触媒層に存在する微小な孔に吸着できる。この接触又は吸着された有機物に光が直射されるから、光触媒分解が効率よく生じる。ストレート管を多数立設させれば、光触媒分解が一層促進できることは明らかである。
【００２７】
第４の形態によれば、外側表面積が大きな円輪形状のサークル管を用いるから、光触媒層の表面積を増大でき、収容ケース内の広い範囲で空気中の有機物を確実に接触吸着し、この有機物をサークル管からの直射光により分解して浄化することができる。
【００２８】
第５の形態によれば、直径の異なるサークル管が収容ケース内で内側と外側に複数配置されているので、ランプ表面積が格段に増大し、これら複数のサークル管表面に形成された光触媒層の表面積も急増する。従って、広大な面積の光触媒層により接触吸着した有機物を直射光で光分解でき、光分解効率を格段に向上できる。同様に、サークル管の積層段数の増大により画期的な空気清浄器を提供できる。また、収容ケースを円筒型にすれば、サークル管を高密度に装填でき、無駄な空間のない空気清浄器を提供できる。
【００２９】
第６の形態によれば、ストレート管が横向きに下部から上部に向けて配置されているので、このストレート管の外側表面の光触媒層で収容ケース内を上昇する空気中の有機物を広い範囲で分解できて浄化することができる。特に、このストレート管は、横向きに配置されているので、収容ケース内において殆ど全ての空間にストレート管が配置され、無駄な空間が無くなる。このため、収容ケース内に吸入された空気の殆ど全てがこのストレート管の外側表面の光触媒層に接触して、収容ケース内の空気を効率良く光分解して浄化することができる。
【００３０】
第７の形態によれば、外側から吸入される空気中の塵や埃を防塵フィルターで除去でき、空気中の臭気を吸着フィルターで吸着できる。この吸着フィルターは、例えば活性炭やゼオライト、合成吸着剤等で形成されている。また、これらの防塵フィルターと吸着フィルターを、収容ケースの下部に水平方向に向けて全域に渡るように配置すれば、収容ケース内に吸入される空気の全てがこれらの防塵フィルターと吸着フィルター内を上部に向けて通過することとなり、収容ケース内に吸引される空気中の塵や埃を防塵フィルターで効率よく除去でき、また、空気中の臭気を吸着フィルターで吸着することができる。高濃度の臭気が存在しても、これらのフィルター作用の助勢により、除塵、吸着しながら有機物の光分解を行うことができる。
【００３１】
第８の形態によれば、筒状の収容ケース内に排気ファンの吸引作用で下部の吸気口から吸入された空気が縦向きのランプの外側表面の光触媒層に接触し、この光触媒層の光分解作用によって浄化される。特に、筒状の収容ケースとランプとが共に縦置きとなっているので、筒状の収容ケース内の空気がランプの外側表面の光触媒層に接触しやすい構造となっている。このため、収容ケース内の殆ど全ての空気がこの光触媒層に接触することとなり、光触媒層による有機物の光分解を効率よく行うことができる。
【００３２】
第９の形態によれば、第８形態の作用効果に加えて、外側から吸入される空気中の塵や埃を防塵フィルターで除去でき、しかも、空気中の臭気を吸着フィルターで吸着できる。また、これらの防塵フィルターと吸着フィルターを、筒状の収容ケースの下部に水平方向に向けて全域に渡るように配置すれば、収容ケース内に吸入される空気の全てがこれらの防塵フィルターと吸着フィルター内を上部に向けて通過することとなり、吸引空気中の塵や埃を防塵フィルターで除去でき、しかも空気中の臭気を吸着フィルターで吸着することができる。従って、光触媒分解作用に加えて効果的な空気清浄器が提供できる。
【００３３】
第１０の形態によれば、外側ケース内に複数台の空気清浄器を立設しているから、外側ケースの外側吸気口から吸入された空気を複数台の空気清浄器で同時に空気中の有機物を分解して浄化することができる。したがって、外側ケース内に吸入された空気を、複数台の筒状ケース内に吸引し、それぞれのランプの外側表面の光触媒層で光分解することができる。この空気清浄器によれば、特に広い室内で使用しても、この広い室内の空気を効率よく清浄することができる。外側ケース内に配置する空気清浄器の台数は任意に変更でき、浄化すべき室内空間の大きさに応じて自在に調整できる利点がある。
【００３４】
第１１の形態によれば、ランプから発せられる可視光でも可視光型光触媒層で空気中の有機物を分解して浄化することができる。従来の光触媒は紫外線応答性    が高いため、ランプとして発外線灯が多用されていた。可視光でも光触媒作用が生起する可視光型光触媒を用いることにより、紫外線と共に可視光も励起光として利用でき、活性のある光照射密度を格段に増大できる。この可視光型光触媒層としては、アナターゼ型二酸化チタンの中に窒素原子等を拡散したものや、金属担持ルチル型二酸化チタンの中に窒素原子等を拡散したものがある。このように、可視型光触媒層を用いたことによって、紫外線と共に目で識別できる広い範囲の可視光で有機物を効率よく光分解することができる。
【００３５】
第１２の形態によれば、金属超微粒子を担持したルチル型二酸化チタン微粒子で、ランプから発射される紫外線及び紫色や青色の可視光により、空気中の有機物を光分解して浄化することができる。また、元来、光触媒能が小さいルチル型二酸化チタン微粒子であっても、このルチル型チタン微粒子に白金や金やパラジウム等の金属超微粒子を担持させることによって、光触媒能を大きくすることができる。
【００３６】
更に、紫外線だけでなく、紫色や青色の可視光でも、この金属超微粒子を担持したルチル型チタン微粒子で空気中の有機物を光分解できるので、広い範囲の光で光分解作用を発揮することができる。しかも、ランプの表面にルチル型二酸化チタン微粒子が分散されているので、互いのルチル型二酸化チタン微粒子の間に無数の隙間ができるので、これらの隙間に有機物を効率的に吸着し、これらの有機物を効率よく光分解することができる。
【００３７】
第１３の形態によれば、ルチル型二酸化チタンからなる光触媒層の表面に金属超微粒子を無段に担持しているから、ランプから発せられる紫外線及び紫色や青色の可視光により、空気中の有機物を光分解して浄化することができる。しかも、元来、光触媒能が小さいルチル型二酸化チタンであっても、このルチル型二酸化チタンに白金や金や銀等の金属超微粒子を担持させることによって、その光触媒能を大きくすることができる。このことにより、空気中の有機物を効率良く光分解することができる。
【００３８】
第１４の形態によれば、ランプの表面のアナターゼ型二酸化チタンの層で、ランプから発せられる紫外線で空気中の有機物を光分解して浄化することができる。このアナターゼ型二酸化チタンは、元来、光触媒能が大きいために、紫外線を照射することにより、空気中の有機物を効率よく光分解して浄化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明に係る空気清浄器の実施の形態を、添付する図１〜図１３に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る空気清浄器の第１実施形態の外観を示す斜視図である。
【００４０】
図１に示すように、この第１実施形態の空気清浄器では、円筒状の収容ケース１内にストレート管からなるランプ２が縦向きに配置されている。このランプ２の外側表面には、光透過性の光触媒層３（図４参照）が形成されている。収容ケース１の下部には、その下壁１ａに複数の吸気口４（図２参照）が開口され、収容ケース１の上壁１ｂに複数の排気口５が開口されている。収容ケース１内の上部には、空気を吸排気するためのファン６（図２参照）が配置されている。
【００４１】
円筒状の収容ケース１の下部の吸気口４の近くには、下側から防塵フィルター７と活性炭・ゼオライト等の吸着材が入った吸着フィルター８が配置されている。これらの防塵フィルター７と吸着フィルター８は、その外径が円筒状収容ケース１とほぼ同径の平面視円形のものである。尚、図１において、符号９はランプ２を固定起動するための電極装置を示している。
【００４２】
また、円筒状の収容ケース１は本体部１Ａとファン６が配置された蓋状上部１Ｂと下部の基台部１Ｃとからなり、これらは取りつけ取り外し可能に設けられている。そして、本体部１Ａの下端と基台部１Ｃとの間に、防塵フィルター７と吸着フィルター８とが配置されている。したがって、メンテナンス時に各部分を分解することができて、メンテナンスを行い易くなっている。
【００４３】
図２は第１実施形態の空気清浄器の拡大縦断面図である。
上記構成の第１実施形態の空気清浄器で空気を浄化するには、図２に示すように、排気ファン６の吸排気作用で、円筒状の収容ケース１の下部の吸気口４から空気が収容ケース１内に吸入される。そして、この空気は、防塵フィルター７で塵や埃等が取り除かれ、吸着フィルター８で空気中の臭気成分の多くが吸着される。これらの臭気成分は主に有機物からなり、吸着フィルター８で吸着されなかった有機物は空気流に乗って上昇する。
【００４４】
その後に、収容ケース１内を空気は上昇し、殆どの空気がランプ２の表面に矢印の様に接触し、有機物は光触媒層３の表面に吸着される。励起光源としてのランプ２の光で、ランプ２の外側表面の光触媒層３が励起され、この光触媒層３の光触媒作用で吸着されたメタンやアンモニア、メルカプタン、ホルムアルデヒド等の有機物が分解されて空気が浄化される。この浄化された空気は、収容ケース１の上部の排気口５から外部に排気されることになる。
【００４５】
図３は第２実施形態の空気清浄器の縦断面図である。
図３に示すように、第２実施形態の空気清浄器では、円筒状の収容ケース１内の上部にファン６が設けられていない点に特徴を有する。
【００４６】
この空気清浄器では、収容ケース１の下部の吸気口４から吸入された空気は、ランプ２の発熱作用による浮力で自然に上昇し、防塵フィルター７と吸着フィルター８を通過して更に上昇する。この上昇過程で、ランプ２の外側表面に形成された光触媒層３の触媒作用で空気中の有機物が光分解されて空気が清浄され、収容ケース１の上部の排気口５から外部に排気されることとなる。ファンを無用としたので省エネルギーに貢献できる。
【００４７】
図４は、本発明に係る空気清浄器において、外側表面に光透過性の光触媒層を形成した励起光源としてのランプの斜視図である。
この光透過性の光触媒層３としては、可視光に対して応答する可視光型光触媒層で形成されたものや、紫外線、紫色や青色に対して応答する金属超微粒子を担持したルチル型二酸化チタン微粒子で形成されたものがある。金属超微粒子としては、白金、金、銀、パラジウム、オスミウム、ルテニウム、イソジウム、ロジウム等が上げられる。
【００４８】
更に、光触媒層３として、ルチル型二酸化チタンの薄膜層の表面に金属超微粒子を分散担持したものがある。この構成でも、上述したルチル型二酸化チタン微粒子を用いたものと同様の触媒効果を有する。また、ランプ２の表面にアナターゼ型二酸化チタンで形成されたものがある。尚、上記した可視光型光触媒層としては、アナターゼ型二酸化チタンの中に窒素原子等を拡散したものや、金属担持ルチル型二酸化チタンの中に窒素原子等を拡散したものがある。
【００４９】
図５はランプの外側表面に光触媒層を形成した状態を示し、（ａ）はその第１例の部分縦断面図、（ｂ）はその第２例の部分拡大断面図である。
図５（ａ）に示す第１例は、ランプ２の表面に形成されたルチル型二酸化チタン９内からなる薄膜の表面に直径が１ｎｍ〜１０ｎｍの多数の金属超微粒子１０を担持したものである。これは、紫外線と、紫色や青色の可視光に応答するものである。
【００５０】
図５（ｂ）に示す第２例は、ランプ２の表面に金属超微粒子を担持したルチル型二酸化チタン微粒子を分散したものである。ルチル型二酸化チタン微粒子の直径は１０ｎｍ〜２００ｎｍでこれらのルチル型二酸化チタン微粒子９の各微粒子に直径が１ｎｍ〜１０ｎｍの金属超微粒子１０を担持したものである。これも、紫外線と、紫色や藍色の可視光に応答するものである。
【００５１】
光透過性の光触媒層を形成するには、アナターゼ型又はルチル型の二酸化チタンをゾルゲル法によりランプ表面に成膜すればよい。また、金属担持ルチル型微粒子をシリカゲルゲル液に分散し、ランプ状面に成膜すると、透明シリカ膜中に一様にルチル微粒子が分散する。ゾルゲル膜では無散の微粒子が形成されるので、この微細孔に空気中の有機物が吸着され、ランプからの光直射により光触媒分解される吸着してから分散するので、光触媒による分解作用が高効率的に働く。
【００５２】
図６は第３実施形態の空気清浄器を示す斜視図である。
図６に示すように、この第３実施形態の空気清浄器は、図１に示す空気清浄器単体１１を３台、筐体からなる外側ケース１２内に立設したものである。更に、この外側ケース１２の下部に複数の外側吸気口１３が設けられ、外側ケース１２の上部に外側排気口１４が設けられている。
【００５３】
その空気の清浄過程について説明すると、外側ケース１２の下部の複数の外側吸気口１３から吸入された空気は、３台の空気清浄器単体１１内のそれぞれに吸入される。そして、これら３本の空気清浄器単体１１内でランプ２の外側表面に形成された光触媒層３に空気が接触して、この空気中の有機物が光分解されそれぞれ清浄されて、外側ケース１２の外側排気口１４から外部に排気される。尚、この第３実施形態では、外側ケース１２内に３本の空気清浄器単体１１を立設したものについて説明したが、２本の空気清浄器単体１１や４本以上の複数本の空気清浄器単体１１を立設してもよいことは勿論である。
【００５４】
図７は第４実施形態の空気清浄器を示す縦断面図である。
図７に示すように、この第４実施形態の空気清浄器は、筐体状の収容ケース１５内に３本の励起光源としてのランプ２が立設され、これらのランプ２の外側表面に光透過性の光触媒層３が形成されている。
【００５５】
筐体状の収容ケース１５の下部側壁１５ａに複数の吸気口４が形成され、上部の上壁１５ｂに複数の排気口５が形成され、上部側に排気用のシロッコファン１６が配置されている。また、筐体状の収容ケース１５の下部には、防塵フィルター７と吸着フィルター８とが配置されている。これらの防塵フィルター７と吸着フィルター８の外周寸法は、筐体状の収容ケース１５の外周寸法とほぼ同じ寸法となっている。
【００５６】
複数の吸気口４から吸入された空気は、防塵フィルター７で塵や埃等が取り除かれ、吸着フィルター８で臭気が吸着されてから、ランプ２の外側表面の光触媒層３で有機物が光分解され清浄された後に複数の排気口５から外部に排気される。
【００５７】
また、収容ケース１５は本体部１５Ａとシロッコファン１６が配置された蓋状上部１５Ｂと下部の基台部１５Ｃとからなり、これらは取りつけ取り外し可能に設けられている。そして、本体部１５Ａの下端と基台部１５Ｃとの間に、防塵フィルター７と吸着フィルター８とが配置されている。したがって、メンテナンス時に各部分を分解することができて、メンテナンスを行い易くなっている。
【００５８】
この第４実施形態では、一つの収容ケース１５内に３本のランプ２が立設されているので、それぞれのランプ２の外側表面の光触媒層３で有機物が分解されるので、清浄作用が一層効果的に発揮される。
尚、この第４実施形態では、ランプ２が３本立設されたものについて説明したが、このランプ２は２本もしくは４本以上の複数本立設してもよいことは勿論である。ランプ２の本数は、業務用広域空間用では多数化し、個人用・家庭用では少数化し、自在に設計される。
【００５９】
図８は第５実施形態の空気清浄器を示す斜視図である。尚、上記した第１実施形態と同一部材、同一箇所には同一符号を付して、その説明を省略する。
図８に示すように、この第５実施形態の空気清浄器では、円筒状の収容ケース１内に３本のランプ２が立設されていて、この３本のランプ２の外側表面の光透過性の光触媒層３によって空気中の有機物が光分解されて清浄されるようになっている。
【００６０】
この第５実施形態では、円筒状の収容ケース１内に３本のランプ２が立設されているので、この３本のランプ２のそれぞれの外側表面の光触媒層３で空気中の有機物が分解され、空気が清浄される。尚、ランプ２は２本もしくは４本以上の複数本設けてもよいことは勿論である。
【００６１】
図９は第６実施形態の空気清浄器を示す斜視図である。尚、上記した第１実施形態と同一部材、同一箇所には同一符号を付して、その説明を省略する。
図９に示すように、この第６実施形態の空気清浄器は、円筒状の収容ケース１内に、ランプ２として、円輪形状のサークル管１７が下部から上部に向けて複数段配置されている。これらのサークル管１７の外側表面には、光透過性の光触媒層３が形成されている。
【００６２】
この第６実施形態では、ランプ２としてサークル管１７を用いているので、その表面積が大きくなって、それぞれの光触媒層３で空気中の有機物がより一層効果的に分解されて清浄化される。
【００６３】
図１０は第７実施形態の空気清浄器を示す斜視図である。尚、上記した第１実施形態と同一部材、同一箇所には同一符号を付して、その説明を省略する。
図１０に示すように、この第７実施形態の空気清浄器は、円筒状の収容ケース１内に、内側と外側にランプ２としての大小複数の円輪形状のサークル管１７Ａ、１７Ｂが配置され、これらの組み合わされたサークル管１７が下部から上部に向けて複数段配置されている。
【００６４】
この第７実施形態では、大小のサークル管１７Ａ、１７Ｂを複数段配置しているので、その表面積が大きくなり、それぞれの光触媒層３で空気中の有機物が効果的に分解されて清浄される。
【００６５】
図１１は第８実施形態の空気清浄器を示す縦断面図である。尚、上記した第４実施形態と同一部材、同一箇所には同一符号を付して、その説明を省略する。
図１１に示すように、この第８実施形態の空気清浄器は、筐体状の収容ケース１５内に、ランプ２としてのストレート管１８が横向きにして下部から上部に向けて複数段配置されている。
【００６６】
したがって、この第８実施形態では、横向きのストレート管１８が複数段配置されているので、ストレート管１８の総表面積が大きくなり、その外側表面の光触媒層３で空気中の有機物を分解して清浄する作用が高められる。
【００６７】
図１２は第９実施形態の空気清浄器を示す斜視図である。尚、上記した第４実施形態と同一部材、同一箇所には同一符号を付して、その説明を省略する。
図１２に示すように、この第９実施形態の空気清浄器は、筐体状の収容ケース１５内に、下部から上部に向けてランプ２としてのストレート管１８が斜め横向きに複数段配置されている。
【００６８】
この第９実施形態の空気清浄器では、筐体状の収容ケース１５内に吸入された空気中の有機物が、斜め横方向に複数段配置されたストレート管１８のそれぞれの外側表面に形成された光触媒層３で光分解され清浄される。
【００６９】
図１３は第１０実施形態の空気清浄器を示す斜視図である。尚、上記した第４実施形態と同一部材、同一箇所には同一符号を付して、その説明を省略する。
図１３に示すように、この第１０実施形態の空気清浄器は、筐体状の収容ケース１５内に、下部から上部に向けてランプ２としてのストレート管１８が互い違いに斜め横向きに複数本配置されている。
【００７０】
この第１０実施形態の空気清浄器では、筐体状の収容ケース１５内に吸入された空気中の有機物が、互い違いに斜め横向きに配置された複数本のストレート管１８の外側表面の光触媒層３で光分解され清浄される。
【００７１】
尚、上記各実施形態におけるランプ２としては、蛍光ランプや紫外線ランプが好適に用いられ、その他に電球型のものや、Ｕ字型等の異形管も適用できることは勿論である。
【００７２】
本考案は、上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、本考案の技術的思想を逸脱しない範囲における種々変形例、設計変更などをその技術的範囲内に包含するものであることは云うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
この発明に係る空気清浄器は、家庭用又は業務用に使用できる。例えば、家庭用としては、ランプ２を１本から数本設けた小型空気清浄器が好ましく、建物の室内や居間等に置いて使用できる。また、ランプを数本から数１０本設けた大型空気清浄器は、工場内や広い店内等の広いスペース内に設置して使用することができる。設置する場所によって、容量の小さいものや大きいものをそのスペースの広さに応じて使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る空気清浄器の第１実施形態の外観を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の空気清浄器の拡大縦断面図である。
【図３】第２実施形態の空気清浄器の縦断面図である。
【図４】本発明に係る空気清浄器における外側表面に光透過性の光触媒層を形成した励起光源としてのランプの斜視図である。
【図５】ランプの外側表面に光触媒層を形成した状態を示し、（ａ）はその第１例の部分縦断面図、（ｂ）はその第２例の部分拡大断面図である。
【図６】第３実施形態の空気清浄器を示す斜視図である。
【図７】第４実施形態の空気清浄器を示す縦断面図である。
【図８】第５実施形態の空気清浄器を示す斜視図である。
【図９】第６実施形態の空気清浄器を示す斜視図である。
【図１０】第７実施形態の空気清浄器を示す斜視図である。
【図１１】第８実施形態の空気清浄器を示す縦断面図である。
【図１２】第９実施形態の空気清浄器を示す斜視図である。
【図１３】第１０実施形態の空気清浄器を示す斜視図である。
【図１４】従来の第１例の空気清浄器を示す縦断面図である。
【図１５】従来の第２例の空気清浄器を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１は円筒状の収容ケース、１Ａは本体部、１Ｂは蓋状上部、１Ｃは基台部、１ａは下壁、１ｂは上壁２はランプ、３は光透過性の光触媒層、４は吸気口、５は排気口、６は排気ファン、７は防塵フィルター、８は吸着フィルター、９は符号、１０は金属超微粒子、１１は空気清浄器単体、１２は外側ケース、１３は外側吸気口、１４は外側排気口、１５は筐体状の収容ケース、１５Ａは本体部、１５Ｂは蓋状上部、１５Ｃは基台部、１５ａは下部側壁、１５ｂは上壁、１６はシロッコファン、１７は円輪形状のサークル管、１７Ａは小サークル管、１７Ｂは大サークル管、１８はストレート管。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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