(57)【要約】【課題】二酸化チタンの光触媒機能を利用する空気清浄器として、高い浄化効率を発揮し、耐久性に優れ、安価に製作できるものを提供する。【解決手段】空気吸入口１１及び空気放出口１２を備えたボックス１内に、二酸化チタン光触媒粒子を保持させた複数枚の不織布２が所定間隔を置いて張設され、光触媒を励起させる光を放射する複数個のＬＥＤランプ３…と、空気吸入口１１から空気放出口１２への内部気流を発生させるファン４，４とが設置され、ボックス１の内壁面１９ａに二酸化チタン光触媒粒子を含有する塗膜５が形成されてなる。【選択図】図２
2007105649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気吸入口及び空気放出口を備えたボックス内に、二酸化チタン光触媒粒子を保持させた複数枚の通気性シート材が所定間隔を置いて張設されると共に、光触媒を励起させる光を放射する複数個のＬＥＤランプと、前記空気吸入口から前記空気放出口への内部気流を発生させるファンとが設置され、前記ボックスの内壁面に二酸化チタン光触媒粒子を含有する塗膜が形成されてなる空気清浄器。
【請求項２】
前記通気性シート材が不織布からなり、その繊維間に二酸化チタン光触媒粒子が保持されてなる請求項１記載の空気清浄器。
【請求項３】
前記通気性シート材が格子状の支持枠の少なくとも片面に張設されてなる請求項１又は２に記載の空気清浄器。
【請求項４】
前記ボックスに前記支持枠を直立状態に保持する嵌合部が設けられてなる請求項３記載の空気清浄器。
【請求項５】
前記複数枚の通気性シート材が所定間隔置きに平行配設されると共に、多数個の前記ＬＥＤランプが該通気性シート材の平行配設部の外側を囲むように配置してなる請求項１〜４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、吸入した外気を二酸化チタン光触媒による浄化作用を利用して清浄化して外部へ放出する空気清浄器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化チタンの光触媒機能による様々な浄化作用が注目されている。これは、二酸化チタンが光によって励起した際に、細菌やウィルス、バクテリア等の微生物に対する殺菌作用、タバコのヤニ等の汚れの分解作用、建材等に用いた防腐処理剤や塗料及び接着剤から発生するホルムアルデヒドやキシレンの如きＶＯＣガスの分解作用、悪臭成分の分解作用、ＮＯｘやＳＯｘの如き大気汚染物質の分解作用等を生じるものであり、既に屋内外の壁面塗装等に使用されており、また空気清浄器に利用することも種々提案されている（特許文献１〜５）。
【特許文献１】特開平８−１２１８２７号公報
【特許文献２】特開平１０−６１９８６号公報
【特許文献３】特開平１１−２０７１４９号公報
【特許文献４】特開２００１−９６１１４号公報
【特許文献５】特開２００３−３１０７２４号公報
【０００３】
しかしながら、これら従来の提案に係る光触媒利用の空気清浄器は、いずれも浄化効率の面で不充分である上、耐久性に乏しかったり、製作コストが高くつくといった難点があるため、現状では殆ど普及していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述の情況に鑑み、二酸化チタンの光触媒機能を利用する空気清浄器として、高い浄化効率を発揮する上、耐久性に優れて且つ安価に製作できるものを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る空気清浄器は、図面の参照符号を付して示せば、空気吸入口１１及び空気放出口１２を備えたボックス１内に、二酸化チタン光触媒粒子を保持させた複数枚の通気性シート材（不織布２）が所定間隔を置いて張設されると共に、光触媒を励起させる光を放射する複数個のＬＥＤランプ３…と、前記空気吸入口１１から前記空気放出口１２への内部気流を発生させるファン４，４とが設置され、前記ボックス１の内壁面１９ａに二酸化チタン光触媒粒子を含有する塗膜５が形成されてなる構成としている。
【０００６】
請求項２の発明は、前記請求項１の空気清浄器において、前記通気性シート材が不織布２からなり、その繊維間に二酸化チタン光触媒粒子が保持されてなる構成としている。
【０００７】
請求項３の発明は、前記請求項１又は２の空気清浄器において、前記通気性シート材２が格子状の支持枠６の少なくとも片面に張設されてなるものとしている。
【０００８】
請求項４の発明は、前記請求項３の空気清浄器において、前記ボックス１に前記支持枠６…を直立状態に保持する嵌合部（嵌合溝７…）が設けられてなるものとしている。
【０００９】
請求項５の発明は、前記複数枚の通気性シート材２…が所定間隔置きに平行配設されると共に、多数個の前記ＬＥＤランプ３…が該通気性シート材２…の平行配設部の外側を囲むように配置してなる構成としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、空気清浄器として、ボックス内に張設された複数枚の通気性シート材に保持された二酸化チタン光触媒粒子と、該ボックスの内壁面に形成された塗膜に含まれる二酸化チタン光触媒粒子との協働により、非常に高い浄化効率が発揮される上、光触媒の励起光源としてＬＥＤランプを用いていることから、通常の放電管型の紫外線ランプや蛍光灯等を用いる場合に比較して励起光源が格段に長寿命となり、それだけ全体としての耐久性に優れ、また構成的に簡素で安価に製作できるものが提供される。
【００１１】
請求項２の発明によれば、前記の空気清浄器において、前記通気性シート材が不織布の繊維間に二酸化チタン光触媒粒子を保持させたものであるから、該粒子表面に対する空気の接触機会が大きく、より高い浄化効率が得られると共に、二酸化チタン分散液のスプレーによって当該不織布に光触媒粒子を容易に保持させることができる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、前記通気性シート材を格子状の支持枠に張設するから、ボックス内の通気圧力による該通気性シート材の膨出変形の如き歪みや破損を防止できる上、該通気性シート材の張設操作を容易に行える。
【００１３】
請求項４の発明によれば、前記の通気性シート材を格子状の支持枠に張設する構成の空気清浄器において、ボックスの嵌合部に該支持枠を嵌合するだけで直立状態に保持できるから、空気清浄器を組立製作する際の作業性が大幅に向上する。
【００１４】
請求項５の発明によれば、通気性シート材の平行配設部の外側を囲むように多数個のＬＥＤランプ３…を配置することから、これら通気性シート材に対する励起光の照射効率がよい上に、二酸化チタン光触媒粒子の含有塗膜を設けたボックス内壁面に対する励起光の照射性もよく、もって光触媒による浄化作用がより効率よく発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る空気清浄器の一実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は該空気清浄器全体の外観、図２は該空気清浄器の横断面及び縦断面を示す。
【００１６】
この空気清浄器は、図１に示すように、前後方向に薄い矩形のボックス１の左右両側上部に、複数の平行な縦スリットからなる空気吸入口１１を備えると共に、同じく左右両側上部に、同様の縦スリットからなる空気放出口１２を備え、前面のやや上部に液晶タッチパネル８が取り付けられている。そして、ボックス１は、下方に開放したボックス本体１ａと、その下方開口部に嵌合してねじ止めされる底蓋１ｂとで構成されている。
【００１７】
また、ボックス１の内部１０には、主面を前後方向に沿わせた縦長矩形の複数枚（図では５枚）のステンレス鋼又はアルミ材からなる保持枠６…が左右方向一定間隔置きに配設されると共に、これら保持枠６…の配設部を取り囲むように、下向き開放コ字形のランプ取付枠３０が左右下端部を底蓋１ｂにねじ止めして配設され、更に該ランプ取付枠３０の上側に送風方向を下向きとする左右一対のファン４，４が設けられている。そして、各保持枠６の片面側には繊維間に二酸化チタン光触媒粒子を保持した不織布２が張設され、またランプ取付枠３０の内面側には多数の光触媒励起用ＬＥＤランプ３…が所定間隔置きに取り付けられている。
【００１８】
図３及び図４に示すように、各保持枠６は、縦横の針金を交叉部で溶接した格子６ａと、その四周を取り囲むステンレス鋼又はアルミ材からなる横断面コ字形の縁枠材６ｂとで構成されており、格子６ａの片面に不織布２を重ねた状態で、その周辺部を縁枠材６ｂの内側に挟み込み、該挟着材６ｂの両側片６１，６２間で挟圧固定している。
【００１９】
ボックス本体１ａの周壁は、図５に拡大して示すように、外板１８と内板１９との二重壁構造になっており、その内壁面１９ａには内壁面１９ａに二酸化チタン光触媒粒子を含有する塗膜５が全周にわたって形成されている。
【００２０】
図６に示すように、ボックス１の底蓋１ｂは、上面側にボックス本体１ａの下部を外嵌させる矩形環状の堰壁１３が突設され、該堰壁１３の前後壁部１３ａ，１３ｂに、その構成金属板材の切欠により、上端から内面側にわたる上下方向の嵌合溝７…が左右方向一定間隔置きに形成されている。しかして、各保持枠６は、前後に対向する嵌合溝７，７に上方から前後縁部を挿嵌することにより、ボックス１内で直立状態に保持されるようになっている。なお、各保持枠６は、不織布２の張設側がボックス１の中央側に臨む向きに設定される（ただし、本実施形態のように保持枠６が奇数個では、中央部の一つはどちらの向きでもよい）。
【００２１】
また、該底蓋１ｂには、堰壁１３の左右壁部１３ｃ，１３ｃの中央部内面側に、ランプ取付枠３０の左右下端部をねじ止めするためのねじ孔１５，１５を有すると共に、堰壁１３の下縁から外側へ張出するフランジ部１６に、当該フランジ部１６をボックス本体１ａの下端面にねじ止めするためのねじ挿通孔１７…を備えている。
【００２２】
ここで、不織布２の繊維間に二酸化チタン光触媒粒子を保持させる手段としては、特に制約はないが、無バインダー型で１０％以上の高濃度二酸化チタン分散液を不織布２の表面にスプレーする方法によれば、高い浄化能力を発揮できるものが作業性よく得られる。また、塗膜５の形成手段としては、特に制約されないが、５％前後の比較的低濃度の二酸化チタンと無機系バインダーを含む塗料を内壁面１９ａにスプレーや刷毛塗りによって塗装する方法が好適である。なお、前者の高濃度二酸化チタン分散液の好適な市販品としては、エコバイス社製の商品名ブルーアクティブＥＸ−０１（二酸化チタン濃度１５％、イソプロピルアルコール溶媒で分散剤を含む）、後者の無機系バインダーを含む塗料の好適な市販品としては、エコバイス社製の商品名ブルーアクティブＥＸ−１（二酸化チタン濃度５％、イソプロピルアルコール−エタノール溶媒でシロキサン樹脂と分散剤を含む）、がそれぞれ挙げられる。
【００２３】
また、上記の不織布２及び塗膜５に保持させる二酸化チタン光触媒粒子としては、従来より光触媒活性を有することが知られるアナターゼ型を主成分としたものを使用できるが、特に近年開発された可視光応答型二酸化チタン（特許文献６，７）が好適である。
【特許文献６】特許第３２５２１３６号公報
【特許文献７】特許第３４５４８１７号公報
【００２４】
一方、光触媒励起用ＬＥＤランプ３としては、該光触媒を励起させ得る波長域の発光を生じるものであればよく、不織布２及び塗膜５の二酸化チタン光触媒粒子の光応答特性に応じて、紫外線ＬＥＤ、白色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ等より適宜選択すればよい。
【００２５】
上記構成の空気清浄器では、液晶タッチパネル８の画面に設定されたスタートボタンに触れることにより、ＬＥＤランプ３…が点灯すると共にファン４，４が駆動し、これに伴って外気が上部の空気吸入口１１，１１から吸入され、ボックス１の内部１０を通過して下部の空気放出口１２，１２から外部へ放出される。しかして、ボックス１の内部１０では、ＬＥＤランプ３…の光により、各支持枠６の不織布２に保持された二酸化チタン光触媒粒子と、該ボックス１の内壁面１９ａの塗膜５に含まれる二酸化チタン光触媒粒子とが共に励起して活性化されているから、該ボックス１内を通過する空気は、不織布２側からと内壁面１９ａ側から隈なく光触媒活性による強力な浄化作用を受ける。従って、空気放出口１２，１２から放出される空気は、元の外気に含有されていた臭気成分や有害ガス成分が完全に分解されると共に、細菌やウイルス、黴等の微生物も確実に死滅させられた無臭無害の浄化空気になる。
【００２６】
また、この空気清浄器においては、光触媒の励起光源にＬＥＤランプ３…を用いることから、通常の放電管型の紫外線ランプや蛍光灯等を用いる場合に比較して励起光源が格段に長寿命となり、それだけ全体としての耐久性に優れる上、励起光源の取付部や電気配線を含めて構成的に簡素になるから、安価に製作できるという利点がある。特に、本実施形態では、支持枠６…の平行配設部の外側を囲むように多数個のＬＥＤランプ３…を配置しているから、各支持枠６の不織布２に対する励起光の照射効率がよい上に、ボックス内壁面１９ａの二酸化チタン光触媒粒子を含有する塗膜５に対する励起光の照射性もよくなり、もって光触媒による上記浄化作用がより効率よく発揮される。
【００２７】
更に、この実施形態では、不織布２を格子状の支持枠６に張設しているから、ボックス１内の通気圧力によって該不織布２に膨出変形等の歪みを生じたり破損したりするのを防止でき、且つ該不織布２の張設操作を容易に行える上、該支持枠６…をボックス１の底蓋１ｂの嵌合溝７…に嵌合するだけで簡単に直立状態に保持できるから、空気清浄器を組立製作する際の作業性が大幅に向上する。
【００２８】
なお、本発明の空気清浄器では、上記のように支持枠６…を直立状態に保持させる嵌合部として、実施形態のような嵌合溝７…に代えて、ボックス１の底蓋１ｂ上又は内壁面１９ａにチャンネル状の金具を溝側で対向するように一定間隔置きに対設する等、種々の嵌合構造を採用できる。
【００２９】
また、上記実施形態では不織布２に二酸化チタン光触媒粒子を保持させているが、本発明では織布を始めとする他の種々の通気性シート材に該光触媒粒子を保持させてもよい。ただし、不織布の繊維間に該光触媒粒子を保持させた構成では、該光触媒粒子表面に対する空気の接触機会が大きく、それだけ高い浄化効率が得られると共に、二酸化チタン分散液のスプレーによって光触媒粒子を繊維間に容易に保持させることができるという利点がある。しかして、この光触媒粒子を保持させた不織布２の如き通気性シート材は、各支持枠６の両面に張設しても差し支えない。
【００３０】
その他、本発明においては、通気性シート材（不織布２）の配設枚数及び配置構成、ＬＥＤランプ３…の配置構成、ファン４の設置位置と向き、ボックス１の形状及び組立構造、空気吸入口１１及び空気放出口１２の形状と位置、液晶タッチパネル８の如き操作パネルの形態と取付位置等、細部構成については実施形態以外に種々設計変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気清浄器の外観を示す斜視図である。
【図２】同空気清浄器の内部構造を示し、（Ａ）は横断平面図、（Ｂ）は縦断正面図である。
【図３】同空気清浄器に用いる不織布を張設した保持枠の正面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線の断面矢視図である。
【図５】図２の仮想線円Ｃ内の拡大図である。
【図６】同空気清浄器におけるボックスの底蓋に対する保持枠の取付操作を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１      ボックス
１０    内部
１１    空気吸入口
１２    空気放出口
１９ａ  内壁面
２      不織布（通気性シート材）
３      ＬＥＤランプ
４      ファン
５      塗膜
６      保持枠
７      嵌合溝（嵌合部）
【図１】
2007105649.tif 000003
【図２】
2007105649.tif 000004
【図３】
2007105649.tif 000005
【図４】
2007105649.tif 000006
【図５】
2007105649.tif 000007
【図６】
2007105649.tif 000008