特開 2022-100126 除菌装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022100126

(43)【公開日】2022-07-05

(54)【発明の名称】除菌装置

(51)【国際特許分類】

   A61L 9/00 20060101AFI20220628BHJP

   B01J 21/06 20060101ALI20220628BHJP

   B01J 35/06 20060101ALI20220628BHJP

   B01J 35/02 20060101ALI20220628BHJP

【ＦＩ】

A61L9/00 C

B01J21/06 A

B01J35/06 A

B01J35/02 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020214299

(22)【出願日】2020-12-23

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ２０２０年１２月４日 ウェブサイトでの公開、販売開始２０２０年１２月１６日 包装容器印刷発注原稿を頒布

(71)【出願人】

【識別番号】514293008

【氏名又は名称】株式会社東亜産業

(74)【代理人】

【識別番号】100141829

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 牧人

(74)【代理人】

【識別番号】100123663

【弁理士】

【氏名又は名称】広川 浩司

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 龍志

【テーマコード（参考）】

4C180

4G169

【Ｆターム（参考）】

4C180AA02

4C180AA07

4C180AA16

4C180CA10

4C180CC03

4C180EA34X

4C180EA39X

4C180EA40X

4C180EA54X

4C180HH05

4C180HH15

4G169AA03

4G169BA04A

4G169BA48A

4G169CA02

4G169CA06

4G169CA11

4G169DA06

4G169EA10

4G169HA01

4G169HB01

4G169HE07

4G169HF02

(57)【要約】

【課題】効率よく光触媒反応を生じさせつつ、気流の流動性も良好な除菌装置を提供する。
【解決手段】空気の取込口２５と空気の排出口２７とを有する本体部２０を備え、本体部２０は、空気を取込口２５から取り込んで排出口２７から排出する気流を生じさせる送風部４０と、気流を通す光触媒部４３と、光触媒部４３に対して光を照射する光源４５と、を有し、光触媒部４３は、気流の方向に沿う気流通過孔５２を格子状に多数有するフィルタ５１を備え、フィルタ５１は、少なくとも光触媒層５５を有し、光触媒層５５は、気流が接する壁面に二酸化チタンを含む繊維が設けられる。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気の取込口と空気の排出口とを有する本体部を備え、
前記本体部は、空気を前記取込口から取り込んで前記排出口から排出する気流を生じさせる送風部と、
前記気流を通す光触媒部と、
前記光触媒部に対して光を照射する光源と、
前記光源と前記光触媒部との間に設けられた空間部と、を備え、
前記光触媒部は、前記気流の方向に沿う気流通過孔を有するフィルタを備え、
前記フィルタは、前記光源から照射された光を受けて光触媒反応を生じる光触媒層を有し、
前記光触媒層は、前記空間部と接する面に二酸化チタンを含むように構成された除菌装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、首に掛けるなどして携帯可能な除菌装置であって、光触媒の効果により空気の除菌、脱臭を行う除菌装置に関する。
に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、光触媒の効果により空気の除菌、脱臭を行う除菌装置が知られている。このような除菌装置は、基本的に室内などに設置して使用する据置型であるが、持ち運び可能として外出時等にも使用できるようにした除菌装置も存在する。このような除菌装置として、例えば特許文献１に挙げるものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１７１４０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

携帯できるようにした除菌装置は、筐体をコンパクトにするため、光触媒を繊維からなるシート状にして筐体内に収納している。光触媒を薄いシート状にすると、気流に対して光触媒反応を行うための長さが十分に確保しにくい。また、光触媒のシートが繊維状であるため、気流の流動抵抗が大きく、気流を生じさせるためのファンを大きくする必要がある。

【0005】

本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、効率よく光触媒反応を生じさせつつ、気流の流動性も良好な除菌装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するため、本発明に係る除菌装置は、空気の取込口と空気の排出口とを有する本体部を備え、
前記本体部は、空気を前記取込口から取り込んで前記排出口から排出する気流を生じさせる送風部と、
前記気流を通す光触媒部と、
前記光触媒部に対して光を照射する光源と、
前記光源と前記光触媒部との間に設けられた空間部と、を備え、
前記光触媒部は、前記気流の方向に沿う気流通過孔を有するフィルタを備え、
前記フィルタは、前記光源から照射された光を受けて光触媒反応を生じる光触媒層を有し、
前記光触媒層は、前記空間部と接する面に二酸化チタンを含むように構成されている。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る除菌装置によれば、光触媒層を含むフィルタが、気流の方向に沿う気流通過孔を有し、空間部と接する面に二酸化チタンを含む繊維が設けられていることにより、気流が光触媒である二酸化チタンに接する面積が大きく、効率的に光触媒反応を生じさせることができると共に、気流の流動性も良好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態における除菌装置の正面図である。

【図2】除菌装置の平面図である。

【図3】除菌装置の側面図である。

【図4】除菌装置の斜視図である。

【図5】除菌装置の内部構造を示す正面図である。

【図6】光触媒部の斜視図である。

【図7】除菌装置の内部に設けられるファンと排出孔との関係を示す図２のＡ－Ａ部分端面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。本実施形態の除菌装置１０は、首に掛けるなどして携帯可能であり、本体部２０の両側部に設けられた取込口２５から空気を取り込み、その空気を光触媒の作用により除菌、脱臭して、本体部２０の上部に設けられた排出口２７から排出することができる。

【0010】

図１～４に示すように、除菌装置１０は、取込口２５と排出口２７とを有する本体部２０を有している。本体部２０は、全体が概ね円筒状に形成されており、周面部３０と上面部３２および下面部３４を有している。周面部３０は、背面側が平面状となっている他は、周方向に沿う曲面で形成されている。本体部２０の周面部３０には、電源ボタン２４が配置されている。

【0011】

本体部２０の両側部に配置される取込口２５は、周面部３０の曲面に沿う多数の丸孔２６によって形成される。取込口２５は、本体部２０において中央やや上方位置に配置されている。

【0012】

本体部２０の上面部３２には、使用者の首に掛けるためのストラップを固定するフック２２が形成されている。また、上面部３２には、中央部に向かって凹状の凹面部３３が形成されている。凹面部３３には、その曲面形状に沿って横長のスリット孔２８が複数形成され、これらのスリット孔２８によって排出口２７が形成されている。

【0013】

図５に示すように、本体部２０は、取込口２５から排出口２７への気流を生じさせる送風部４０と、気流を通す光触媒部４３と、光触媒部４３に対して紫外線を照射する光源４５と、を内部に有している。光源４５と光触媒部４３との間には空間部が形成される。また、本体部２０には、送風部４０および光源４５に電源を供給するバッテリー４７が設けられている。

【0014】

本体部２０の電源ボタン２４を操作して、除菌装置１０をオンにすることで、除菌装置１０の動作が開始される。バッテリー４７からの電極供給により、送風部４０が気流を生じさせ、取込口２５から本体部３０に取り込まれた空気が、本体部３０内を流動し、排出口２７から排出される。この際に、光源４５からの紫外線により、光触媒部４３において気流が除菌、脱臭される。

【0015】

光触媒部４３について詳細に説明する。光触媒部４３は、図６に示すように、外枠部５０の内側に、気流の方向に沿う気流通過孔５２を格子状に多数有するフィルタ５１が設けられて形成されている。気流通過孔５２は、概ね四角形状を有し、光触媒部４３を厚み方向に貫通している。気流通過孔５２は、四角形状以外にも六角形状など他の形状を有していてもよい。また、外枠部５０により、光触媒部４３の強度が確保される。

【0016】

フィルタ５１は、気流の方向に沿って複数が積層されている。図５に示されているように、フィルタ５１は、光触媒部４３のうち光源４５に最も近い光触媒層５５を有している。光触媒層５５より光源４５から遠い側、すなわち下部には、第１金属イオン層５６と第２金属イオン層５７とが積層されている。

【0017】

光触媒層５５は、気流が接する壁面が二酸化チタンを含む繊維で覆われている。二酸化チタンは、繊維の表面を被覆している。これにより、二酸化チタンは、光源４５からの紫外線が照射されると共に、光触媒層５５を通過する気流に直接触れることができる。また、二酸化チタンを含む光触媒層５５は、少なくとも光源４５と光触媒層５５との間の空間部に接する面を有しており、光源４５からの光を確実に受けることができる。

【0018】

二酸化チタンは、光触媒として作用し、気流の除菌、脱臭を行うことができる。金属が紫外線を受けると、金属内の自由電子が励起して金属表面に現れる。この電子は近くの酸素分子（Ｏ_２）と結びついて活性酸素（Ｏ_２ ^－）となる。活性酸素は近くの菌やウィルスのタンパク質やＤＮＡを攻撃して、その活動を抑制する効果がある。このとき金属内部では、電子ホール（正孔）ができている。この電子ホールは、金属表面の水分と反応して強い酸化力を有するヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）を生成する。この酸化力は大部分の有機物を炭酸ガスと水分までに分解でき、更に菌やウィルスのタンパク質も分解可能である。これらの効果が光触媒と呼ばれている金属の効果である。二酸化チタンは金属の種類の中では比較的容易に光触媒となる性質を有している。

【0019】

光触媒層５５は、気流の方向に沿う気流通過孔５２を格子状に多数有するので、気流の流動抵抗が低く、かつ、気流通過孔５２内において気流との接触面積を十分に確保できるので、光触媒による除菌、脱臭を効果的に行うことができる。また、複数層が積層されたフィルタ５５において、光触媒層５５は光源４５に最も近い位置に配置されているので、光源４５からの紫外線を確実に照射することができる。

【0020】

第１金属イオン層５６は、気流が接する壁面が銅を含む繊維で覆われている。また、第２金属イオン層５７は、気流が接する壁面が銀を含む繊維で覆われている。いずれも金属が繊維を被覆しており、気流が金属に接することができる。

【0021】

第１金属イオン層５６と第２金属イオン層５７は、銅または銀で被覆した繊維を使用しているので、気流が接する金属の表面積が大きい。その結果、第１金属イオン層５６と第２金属イオン層５７を通過する気流の水蒸気が金属に付着すると、水分中にプラスイオン化した金属分子が放出される。この水蒸気は、排出口２７から外部へ放出される。例えば、排出口２７から外部へ放出された水分中において、銀イオンは不安定な状況（プラスに帯電したＡｇ^＋）であるため、マイナスに帯電した水分中の微生物菌の酸素と結びつこうとして、微生物（ウイルス・細菌・真菌・藻類等）の細胞内に取り込まれ、抗菌性を発揮する。取り込まれた銀イオンはタンパク質等に結合し、その機能を阻害し細胞分裂などができなくなり、タンパク質の機能障害によって活性酸素種が発生し、微生物細胞が死滅する。

【0022】

このように、複数層が積層されて厚みを有する光触媒部４３を気流が通過することで、光触媒層５５と第１金属イオン層５６および第２金属イオン層５７で、それぞれ気流に対する除菌作用が発揮されるので、排出口２７から排出される空気に対する除菌効果を高くすることができる。

【0023】

次に、排出口２７について説明する。前述のように、排出口２７は上面部３２の凹面部３３に沿って形成されている。図７に示すように、排出口２７に気流を送る送風部４０は、回転軸４１を中心にファン４２が回転する。各排出口２７は、送風部４０の回転軸４１の軸方向とは異なる方向に面するように形成されている。各排出口２７の向かう方向を図中矢印で示している。このため、それぞれの排出口２７から排出される空気が混ざり合い、攪拌されながら上昇するので、使用者が除菌装置１０を首に掛けた際に、効果的に使用者の顔の方向に向かって除菌された空気を送ることができる。

【0024】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態には限られず、その技術的範囲において様々に適用され得る。例えば、本実施形態において本体部２０は円筒状であるが、それ以外の形態を有していてもよい。また、取込口や排出口の形状、大きさ、配置等も、必要に応じて任意に設定することができる。

【符号の説明】

【0025】

１０ 除菌装置
２０ 本体部
２２ フック
２４ 電源ボタン
２５ 取込口
２６ 丸孔
２７ 排出口
２８ スリット孔
３０ 周面部
３２ 上面部
３３ 凹面部
３４ 下面部
４０ 送風部
４１ 回転軸
４２ ファン
４３ 光触媒部
４５ 光源
４７ バッテリー
５０ 外枠部
５１ フィルタ
５２ 気流通過孔
５５ 光触媒層
５６ 第１金属イオン層
５７ 第２金属イオン層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】