(57)【要約】    【課題】  蛍光管をそのまま用い、簡便な構成によって、被処理空気と光触媒の接触機会を一層高めて高い空気浄化性能を得られる光空気浄化用構造を提供すること。    【解決手段】  光源器具用空気浄化ユニットは、光触媒がカバー状の支持体に担持されてなる光触媒担持流路体１と、光触媒担持流路体１上に被処理空気を流通させるための気流生成手段２とを備え、光触媒担持流路体１は光源９に対してその発光面を被覆して取り付け可能に形成され、気流生成手段２は光源９の一方電極部７から他方電極部８への気流を生成可能に電極部８の端部への取付け可能に形成される。【選択図】  図１
2007222523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒がカバー状の支持体に担持されてなる光触媒担持流路体と、該光触媒担持流路体上に被処理空気を流通させるための気流生成手段とを備えてなる光源器具用空気浄化ユニットであって、該光触媒担持流路体は光源に対してその発光面の少なくとも一部を被覆しての着脱自在の取り付けが可能であるように形成され、該気流生成手段は該光源の一方電極部から他方電極部への気流を生成可能なように該電極部端部への着脱自在の取付けが可能であるように形成されていることを特徴とする、光源器具用空気浄化ユニット。
【請求項２】
前記支持体は、前記光源の全周を着脱自在に被覆可能な筒状に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
【請求項３】
前記支持体は、前記光源の外周の一部を着脱自在に被覆可能なフード状に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
【請求項４】
前記気流生成手段は軸流ファンであることを特徴とする、請求項１に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
【請求項５】
前記気流生成手段は、前記光源器具に脱着可能なように取付け部を備えて形成され、かつ前記光触媒担持流路体と連続して気流の流通が可能なように気流通路が設けられた収容具に収容されていることを特徴とする、請求項４に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
【請求項６】
前記気流生成手段の電源は、前記光源器具の電源から供給されることを特徴とする、請求項４または５に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
【請求項７】
前記気流生成手段の電源は、前記光源からの光により発電する太陽電池であることを特徴とする、請求項４または５に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
【請求項８】
前記光源の一方電極部に取付け可能なプレフィルタを備えていることを特徴とする、請求項１に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
【請求項９】
前記プレフィルタは前記光源器具に脱着可能なように取付け部を備えて形成され、かつ前記光触媒担持流路体と連続して気流の流通が可能なように気流通路が設けられた収容具に設けられることを特徴とする、請求項８に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
【請求項１０】
前記プレフィルタにはロールペーパー状に準備されたフィルタのロールを用い、交換は使用済みフィルタを切除し、ロールから未使用部分を引き出して行えるように形成されていることを特徴とする、請求項９に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
【請求項１１】
前記気流生成手段と前記プレフィルタはそれぞれ前記収容具によって、前記光源の異なる電極部にそれぞれ取り付けられることを特徴とする、請求項８に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
【請求項１２】
前記光触媒は、角柱状酸化チタン光触媒であることを特徴とする、請求項１に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の光源器具用空気浄化ユニットが、光源器具に取り付けられてなる空気浄化装置。
【請求項１４】
前記光源器具にはカバーが付属し、該カバーには、前記光源器具用空気浄化ユニットにおける被処理空気の導入と浄化された空気の排出のための吸気口および排気口が設けられていることを特徴とする、請求項１３に記載の光源器具に取り付けられてなる空気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光源器具用空気浄化ユニットおよび空気浄化装置に係り、特に、既存の光源器具に後付けが可能な光源器具用空気浄化ユニットと、それにより構成される空気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明器具を用いて、あるいは照明器具と併用した形で、光触媒による空気浄化機能を提供する装置・器具は、従来種々のものが提案されている。このうち特許文献１の技術は、照明用光源とは別途、光触媒用光源を設けて、照明の点灯・消灯とは独立した空気浄化機能を提供するものである。また特許文献２の技術は、一のガラス製管の一部には蛍光塗料を塗布して照明用とし、他の部分にはこれを塗布せず紫外線を外部に透過させて光触媒励起用とするものである。その他、照明器具の反射板に光触媒を塗布する構成、蛍光管自体に光触媒を塗布する構成等も提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１２５０「持続型光触媒光源装置」
【特許文献２】特開平８−１４１０６３「脱臭機能付照明装置及び脱臭装置」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、近年高まりを見せている健康志向により、業務分野・民生分野を問わず空気の質への要求は高くなってきているが、従来提供されているような専用の空気清浄機や空気浄化機は、たとえば壁掛け型や据え置き型のように、これを設置するための専用の場所が必要となり、限られた室内空間における省スペースの点で問題がある。
【０００５】
また、上述の特許文献等になされている提案はいずれも、既存の光源器具をそのまま利用して後から機能を簡単に付加できるというものではなく、高い空気浄化性能、空気浄化効率が得られるというものでもない。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を除き、照明目的のため室内において天井その他適宜の位置に必ず取り付けられる照明器具などの既存の光源器具の構造、機能をそのまま利用してこれに簡単に後付けすることができ、また既存の光源器具の設置スペースをそのまま利用することによって専用の設置スペースを特別に必要とすることがなく、しかも高い空気浄化性能、空気浄化効率を得ることのできる光源器具用空気浄化ユニットと、それにより構成される空気浄化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者は上記課題について検討した結果、光触媒を用いた被処理空気流路、被処理空気導入のための気流生成手段等の空気浄化装置の各機能を、光源器具に対して後付けできるように分解した構成とすることを基礎として上記課題の解決が可能であることを見出し、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。
【０００８】
（１）  光触媒がカバー状の支持体に担持されてなる光触媒担持流路体と、該光触媒担持流路体上に被処理空気を流通させるための気流生成手段とを備えてなる光源器具用空気浄化ユニットであって、該光触媒担持流路体は光源に対してその発光面の少なくとも一部を被覆しての着脱自在の取り付けが可能であるように形成され、該気流生成手段は該光源の一方電極部から他方電極部への気流を生成可能なように該電極部端部への着脱自在の取付けが可能であるように形成されていることを特徴とする、光源器具用空気浄化ユニット。
（２）  前記支持体は、前記光源の全周を着脱自在に被覆可能な筒状に形成されていることを特徴とする、（１）に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
（３）  前記支持体は、前記光源の外周の一部を着脱自在に被覆可能なフード状に形成されていることを特徴とする、（１）に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
（４）  前記気流生成手段は軸流ファンであることを特徴とする、（１）に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
（５）  前記気流生成手段は、前記光源器具に脱着可能なように取付け部を備えて形成され、かつ前記光触媒担持流路体と連続して気流の流通が可能なように気流通路が設けられた収容具に収容されていることを特徴とする、（４）に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
（６）  前記気流生成手段の電源は、前記光源器具の電源から供給されることを特徴とする、（４）または（５）に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
（７）  前記気流生成手段の電源は、前記光源からの光により発電する太陽電池であることを特徴とする、（４）または（５）に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
【０００９】
（８）  前記光源の一方電極部に取付け可能なプレフィルタを備えていることを特徴とする、（１）に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
（９）  前記プレフィルタは前記光源器具に脱着可能なように取付け部を備えて形成され、かつ前記光触媒担持流路体と連続して気流の流通が可能なように気流通路が設けられた収容具に設けられることを特徴とする、（８）に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
（１０）  前記プレフィルタにはロールペーパー状に準備されたフィルタのロールを用い、交換は使用済みフィルタを切除し、ロールから未使用部分を引き出して行えるように形成されていることを特徴とする、（９）に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
（１１）  前記気流生成手段と前記プレフィルタはそれぞれ前記収容具によって、前記光源の異なる電極部にそれぞれ取り付けられることを特徴とする、（８）に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
（１２）  前記光触媒は、角柱状酸化チタン光触媒であることを特徴とする、（１）に記載の光源器具用空気浄化ユニット。
【００１０】
（１３）  （１）ないし（１２）のいずれかに記載の光源器具用空気浄化ユニットが、光源器具に取り付けられてなる空気浄化装置。
（１４）  前記光源器具にはカバーが付属し、該カバーには、前記光源器具用空気浄化ユニットにおける被処理空気の導入と浄化された空気の排出のための吸気口および排気口が設けられていることを特徴とする、（１３）に記載の光源器具に取り付けられてなる空気浄化装置。
【００１１】
つまり本発明の光源器具用空気浄化ユニットの典型的な形態を説明すると、その取付けによって蛍光灯ランプと一体化した構成を呈し、筒状等に形成されている流路体の内部に設けられた光触媒にランプからの励起光が作用して光触媒反応（酸化分解反応）が生起し、流路内を通過する空気を浄化するものである。
【００１２】
また、光触媒担持流路体中の被処理空気流通は、軸流ファンをランプ電極部に取り付けて被処理空気を内部に導入、吸気することにより行われる。光触媒作用により浄化された空気は反対側電極部から排出される。
【００１３】
そして、吸気側の電極部には予備的なろ過のためプレフィルタが取り付けられる。プレフィルタは適宜の交換を必要とするものだが、たとえば空気浄化処理の要求度が高い場合、使用頻度が高い場合は、その交換を便利にするために、トイレットペーパーのようにロール状に準備されたフィルタのロールを用いた構成とすることもできる。
【００１４】
本願において「光源器具」とは、室内照明用途の照明器具の他、照明用と以外の殺菌その他の用途を有するものをも含み、特に光触媒反応に有効な励起光を含む光を発するための器具をいう。特に以下の詳細な説明においては、本発明の主たる使用態様に合わせて、蛍光灯を用いた照明器具を中心に説明する。
【００１５】
ここで、上記（１２）の「角柱状酸化チタン光触媒」について説明する。
本願発明者らはこれまで、独自開発による画期的な光触媒材料である「柱状結晶」構造の光触媒材料の発明について開示してきた（特開２００２−２５３９７５号、特開２００２−３７００２７号、特開２００２−３７００３４号、特開２００３−１９０８１０号、他）。当該光触媒材料によれば、極めて高活性の光触媒機能を達成することができ、また取り扱いも容易であり、製造コストも低減できる。
【００１６】
この柱状結晶構造の光触媒材料とは、結晶核から成長させた柱状構造、または柱状中空構造を有する光触媒材料であり、柱状中空の酸化チタン結晶がその典型である。すなわち、結晶核上に一つ以上の柱状結晶を成長させ、結晶核とその上に成長させる柱状結晶が同一方位に成長し、典型的なものでは柱状結晶の内部は中空構造を有していることを特徴とする。柱状結晶構造を有する光触媒は、従来の他の結晶形状を有するものに比べて分解対象物との接触効率が良く、分解性能が飛躍的に向上する。 
【００１７】
また、光触媒結晶の形状が柱状とは、角柱状、円柱状、棒状、その他柱状の立体構造をとるものをすべて含み、また該柱状結晶は鉛直方向に真っ直ぐに伸びるもの、傾斜状に伸びるもの、湾曲しながら伸びるもの、枝状に分岐して伸びるもの、柱状結晶が複数本成長し途中で融合したもの等を含む。また、結晶核はスパッタリング法、ＰＶＤ法、またはＣＶＤ法で作製した結晶核のみならず、その種類は単結晶、多結晶体、その他を広く用いることができる。また結晶核としては、通常の化学反応に見られる様に明らかに核と認められないようなもの、たとえば基板上の傷等を核の代替物とすることも可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光源器具用空気浄化ユニットおよび空気浄化装置は上述のように構成されるため、照明目的のため室内において天井その他適宜の位置に必ず取り付けられる照明器具などの既存の光源器具の構造、機能をそのまま利用してこれに簡単に後付けすることができ、また既存の光源器具の設置スペースをそのまま利用することによって専用の設置スペースを特別に必要とすることがなく、省スペースとなり、しかも高い空気浄化性能、空気浄化効率を得ることができる。つまり、光源器具本来の照明等の機能はそのままで、後付される本発明空気浄化ユニットによって空気浄化機能が付加される。
【００１９】
さらに具体的には、下記の効果を得ることもできる。
（ａ）市販の蛍光灯をそのまま使用でき、かつ光触媒担持流路体を容易に脱着でき、便利である。
（ｂ）光触媒担持流路体は、筒状のもの、フード状のものといったバリエーションがあり、用途に応じて適当なものを選択できる。ここで、筒状のものとしては円筒状のものを好適に用いることができるが、本発明はそれに限定されるわけではない。たとえば角筒状であってもよい。
（ｃ）気流生成手段たるファンは照明器具に容易に着脱でき、便利である。
（ｄ）プレフィルタにより、光触媒への塵埃付着を防止できるが、上記ロール状のフィルタとすれば、殊に交換利便性がよい。
【００２０】
（ｅ）ファンへの電源供給が、照明器具本体の電源からなされる場合は、特別に電源装置を備えなくてもよい。
（ｆ）しかしながら、ファンへの電源供給手段として太陽電池等の独立した給電機能を備えてもよく、特に太陽電池の使用は、本ユニットを照明器具に取り付ける場合、便利である。
（ｇ）蛍光灯カバーを装着するタイプの、主として一般家庭用の照明器具では、蛍光灯カバーに空気の吸引／排出口を設けることで、浄化機の性能を確保できるとともに、意匠性も損なわない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。
図１は、本発明の光源器具用空気浄化ユニットの第１実施例の構成を示す斜視の部品構成図である。また、
図１−２は、第１実施例についての光源端部からの端面図である。これらに図示されるように本発明光源器具用空気浄化ユニットは、光触媒がカバー状の支持体に担持されてなる光触媒担持流路体１と、光触媒担持流路体１上に被処理空気を流通させるための気流生成手段２とを備えてなり、光触媒担持流路体１は光源９に対してその発光面の少なくとも一部を被覆しての着脱自在の取り付けが可能であるように形成され、気流生成手段２は光源９の一方電極部７から他方電極部８への気流を生成可能なように電極部８の端部への着脱自在の取付けが可能であるように形成されていることを、基本的な構成とする。
【００２２】
図１−２に示すように、光触媒担持流路体１への光触媒担持は、酸化チタン等の光触媒を直接担持した光触媒シート１５を、支持体上に取り付けることによって行うことができるが、本発明はこれに限定されず、金属製、セラミックス製その他適宜の材質によって形成された支持体上に直接光触媒を塗布等して担持することもできる。
【００２３】
光触媒担持流路体１の支持体は、特に第１実施例に示すように、光源９の全周を着脱自在に被覆可能な筒状に形成することができる。ここでの被覆とは、光源表面と光触媒担持流路体１との間で被処理空気が流通できる空間が確保されている状態での被覆である。かかる構成により、光源から発する励起光を、光源の全周に亘って無駄なく光触媒反応に利用することができる。
【００２４】
図２は、本発明の光源器具用空気浄化ユニットの第２実施例の構成を示す斜視の部品構成図である。図示されるように光触媒担持流路体２１の支持体は、前記光源の外周の一部を着脱自在に被覆可能なフード状に形成してもよい。かかる構造によれば、光源への流路体２１の着脱は一層容易になり、便利である。
【００２５】
図２に示されるように光触媒担持流路体２１の光源への取付けは、たとえば、流路体２１に板バネ式の嵌め込み部２１４を複数設けることによって行うことができる。この点は、図示しないが第１実施例でも同様である。
【００２６】
図１、２に示す気流生成手段２等としては、軸流ファンを用いることができる。  図１により、以上述べた基本的な構成により本発明光源器具用空気浄化ユニットが奏する作用を説明する。まずユニットの取付けについて、光源器具の光源９に対して本ユニットを構成する光触媒担持流路体１が取り付けられる。また、気流生成手段２は光源９の一電極部８の端部に取り付けられる。気流生成手段２を機能させると、光触媒担持流路体１内には気流が生成され、被処理空気が内部に導入、吸気される。
【００２７】
導入された被処理空気は、光触媒担持流路体１上を移動する過程で、光源９からの照射により光触媒反応が生起している光触媒担持流路体１上にて光触媒と接触し、酸化分解反応を受ける。すなわち、被処理空気中に存在する悪臭物質、細菌その他の室内環境汚染物質・生物等が光触媒の作用によって分解され、空気は浄化される。浄化された空気は、生成している気流により、流路体１外へと排気される。これにより被処理空気は、光源器具への本ユニットの取付けによって形成された空気浄化装置の内部を通過することによって、浄化空気となって環境に提供される。
【００２８】
図１に示すように、気流生成手段２は、光源器具１０に脱着可能なように取付け部を備えて形成され、かつ光触媒担持流路体１と連続して気流の流通が可能なように気流通路が設けられた収容具３Ａに収容するものとすることができる。ファン等の気流生成手段を収容支持し、加えて光触媒担持流路体１への被処理空気の導入、浄化空気の排気を円滑になさしめることができる。
【００２９】
ここで取付け部は、図１−２に示した３Ｂ７と同様の簡便な構造を用いることができる。つまり、光源器具に係止可能な構造であるが、本発明はこれに限定されず、適宜の取付け手段を用いることができる。
【００３０】
図３は、第１実施例の使用例を下方から見た斜視図である。図示するように、気流生成手段の電源としては、照明用光源９９あるいは光触媒励起用光源（図では、光触媒担持流路体１に被覆されて見えず）からの光により発電する太陽電池５を用いることができる。しかしこれに関わらず、光源器具の電源から給電されるものとしてもよい。
【００３１】
図１他に示すように本発明光源器具用空気浄化ユニットは、光源９の一方電極部７に取付け可能なプレフィルタ６を備えたものとすることができる。かかる構成により、予備的に塵埃等を捕捉し、光触媒の汚損を防止してその作用を充分に発揮させることができる。
【００３２】
プレフィルタ６も、前述の気流生成手段２と同様に、光源器具１０に脱着可能なように取付け部を備えて形成され、かつ光触媒担持流路体１と連続して気流の流通が可能なように気流通路が設けられた収容具３Ｂに設けるものとすることができる。
【００３３】
図示するように本光源器具用空気浄化ユニットでは、気流生成手段２とプレフィルタ６はそれぞれ収容具３Ａ、３Ｂによって、光源９の異なる電極部８、７に取り付ける構成とすることができる。つまり、気流生成手段２の運転によりプレフィルタ６側の電極部７から被処理空気は吸気、導入され、内部で浄化処理された空気は気流生成手段２側の電極部８から排気される。もちろんかかる構成に関わらず、プレフィルタと気流形成手段（ファン）をともに前流側に配置する構成としてもよい。
【００３４】
図４は、ロール状に準備されたプレフィルタの構成例を示す斜視図である。図示するように、ロールペーパー状に準備されたフィルタのロール６６をプレフィルタとして用いてもよい。フィルタの交換は、使用済み部分を切除し、ロールから未使用部分を引き出して行える機構とすればよい。
【００３５】
以上説明したように本発明の光源器具用空気浄化ユニットは、空気浄化装置の構成要素である光触媒担持部、空気流路、気流生成手段を、それぞれ別個に構成したものであり、取付け対象である光源器具にそれぞれの要素を取り付けて、空気浄化装置の機能をそこにおいて初めて構成するものである。したがって、独立して組み上げられた空気浄化装置のような容量、重量を要せずに製造、販売、流通、保管等ができるため、便宜である。
【００３６】
図５は、既存の３灯タイプの照明器具に対して本発明ユニットの第２実施例を取り付けて空気浄化装置を構成する例を示す斜視の部品構成図である。図示するように、照明器具２１０にはカバーＣが付属し、カバーＣには、光源器具用空気浄化ユニットにおける被処理空気の導入と浄化された空気の排出のための吸気口Ｃ１および排気口Ｃ２が設けられたものとすることができる。本例は、たとえば家庭用照明など照明器具としての意匠性が重視される場合に、本発明光源器具用空気浄化ユニットを適用する場合に便利である。
【００３７】
本発明に係る光触媒としては、前述の通り、本願発明者らの開発による角柱状酸化チタン光触媒を好適に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の光源器具用空気浄化ユニットおよび空気浄化装置によれば、照明器具など既存の光源器具をそのまま利用してこれに簡単に後付けすることができ、またその設置スペースをそのまま利用できる。しかも簡便な構成によって優れた空気浄化性能を発揮できる。特に屋内環境における空気浄化を速やかに実施できるため、簡易に導入できる環境改善・維持手段として幅広く用いることができ、産業上利用価値が高い発明である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の光源器具用空気浄化ユニットの第１実施例の構成を示す斜視の部品構成図である。
【図１−２】第１実施例の光源端部からの端面図である。
【図２】本発明の光源器具用空気浄化ユニットの第２実施例の構成を示す斜視の部品構成図である。
【図３】第１実施例の使用例を下方から見た斜視図である。
【図４】ロール状に準備されたプレフィルタの構成例を示す斜視図である。
【図５】既存の３灯タイプの照明器具に対して本発明ユニットの第２実施例を取り付けて空気浄化装置を構成する例を示す斜視の部品構成図である。
【符号の説明】
【００４０】
１、２１…光触媒担持流路体
２１４…嵌め込み部
２、２２…気流生成手段
３Ａ、３Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ…収容具
３Ｂ７…取付け部
５…太陽電池
６、２６…プレフィルタ
６６…フィルタのロール（ロール状に準備されたフィルタ）
７、８…電極部
９…光源
１０、２１０…光源器具
１５…光触媒シート
９９…照明用光源
Ｃ…カバー
Ｃ１…吸気口
Ｃ２…排気口
【図１−２】
2007222523.tif 000003
【図１】
2007222523.tif 000004
【図２】
2007222523.tif 000005
【図３】
2007222523.tif 000006
【図４】
2007222523.tif 000007
【図５】
2007222523.tif 000008