特開 2022-24454 紫外線浄化装置

(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】P2022024454

(43)【公開日】2022-02-09

(54)【発明の名称】紫外線浄化装置

(51)【国際特許分類】

   B01J 35/02 20060101AFI20220202BHJP

   A61L 9/00 20060101ALI20220202BHJP

   A61L 9/20 20060101ALI20220202BHJP

   A61L 2/10 20060101ALI20220202BHJP

【ＦＩ】

B01J35/02 J

A61L9/00 C

A61L9/20

A61L2/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020127069

(22)【出願日】2020-07-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003757

【氏名又は名称】東芝ライテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100157901

【弁理士】

【氏名又は名称】白井 達哲

(74)【代理人】

【識別番号】100176751

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 耕平

(72)【発明者】

【氏名】原 拓也

(72)【発明者】

【氏名】毛利 晋也

(72)【発明者】

【氏名】津崎 修

(72)【発明者】

【氏名】加藤 剛雄

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 純

(72)【発明者】

【氏名】堀内 正和

【テーマコード（参考）】

4C058

4C180

4G169

【Ｆターム（参考）】

4C058AA30

4C058BB06

4C058CC02

4C058CC04

4C058DD03

4C058DD20

4C058EE01

4C058EE22

4C058EE29

4C058JJ26

4C058KK02

4C058KK22

4C058KK44

4C180AA07

4C180AA16

4C180CC03

4C180DD03

4C180EA34X

4C180HH15

4C180HH19

4G169AA02

4G169BA48A

4G169HA01

4G169HB01

4G169HB06

4G169HD02

4G169HE01

4G169HE06

4G169HE07

4G169HF03

4G169HF05

(57)【要約】

【課題】小型化と多用途化を図ることができる紫外線浄化装置を提供することである。
【解決手段】実施形態に係る紫外線浄化装置は、筒状を呈し、側面の一部が開口した筐体と；前記筐体の内部であって、前記開口と対向する位置に設けられ、紫外線を照射可能な発光素子を少なくとも１つ有する光源と；前記筐体の内部であって、前記発光素子からの紫外線が入射可能な位置に設けられ、光触媒を含む光触媒部と；前記筐体の開口を塞ぐ第１の位置と、前記第１の位置から離隔し、前記筐体の開口が露出する第２の位置と、の間で移動可能な蓋と；を具備している。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状を呈し、側面の一部が開口した筐体と；
前記筐体の内部であって、前記開口と対向する位置に設けられ、紫外線を照射可能な発光素子を少なくとも１つ有する光源と；
前記筐体の内部であって、前記発光素子からの紫外線が入射可能な位置に設けられ、光触媒を含む光触媒部と；
前記筐体の開口を塞ぐ第１の位置と、前記第１の位置から離隔し、前記筐体の開口が露出する第２の位置と、の間で移動可能な蓋と；
を具備した紫外線浄化装置。

【請求項2】

前記筐体は、一方向に延びる形状を有し、
前記蓋は、前記筐体が延びる方向に移動可能な請求項１記載の紫外線浄化装置。

【請求項3】

前記筐体の一方の端部には吸気口が設けられ、
前記筐体の他方の端部には排気口が設けられている請求項１または２に記載の紫外線浄化装置。

【請求項4】

前記筐体の内部に設けられた排気装置をさらに備えた請求項１～３のいずれか１つに記載の紫外線浄化装置。

【請求項5】

前記光源は、
第１のピーク波長を有する紫外線を照射する第１の発光素子と、
第１のピーク波長よりも短い第２のピーク波長を有する紫外線を照射する第２の発光素子と、
を有する請求項１～４のいずれか１つに記載の紫外線浄化装置。

【請求項6】

前記第１のピーク波長は、３００ｎｍ以上、４５０ｎｍ以下である請求項５記載の紫外線浄化装置。

【請求項7】

前記第２のピーク波長は、２５０ｎｍ以上、３５０ｎｍ以下である請求項５または６に記載の紫外線浄化装置。

【請求項8】

前記筐体の内壁側の、少なくとも前記開口が設けられた部分の近傍は、前記筐体の外壁側よりも、前記紫外線に対する反射率が高い請求項１～７のいずれか１つに記載の紫外線浄化装置。

【請求項9】

前記蓋の、前記筐体側は、前記蓋の、前記筐体側とは反対側よりも、前記紫外線に対する反射率が高い請求項１～８のいずれか１つに記載の紫外線浄化装置。

【請求項10】

前記光源は、
前記発光素子が設けられる基板と；
前記基板の、前記発光素子が設けられた側を覆い、前記発光素子が露出する孔を有するカバーと；
を有し、
前記カバーの、前記基板側とは反対側は、前記カバーの、前記基板側よりも、前記紫外線に対する反射率が高い請求項１～９のいずれか１つに記載の紫外線浄化装置。

【請求項11】

前記光触媒部は、前記基板の、前記発光素子が設けられた面に対して傾いている請求項１０記載の紫外線浄化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、紫外線浄化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

健康意識の高まりを反映して、自動車や電車などの車内、冷蔵庫内、居住空間などの所謂、準閉鎖空間における雰囲気の浄化を行う浄化装置が提案されている。例えば、紫外線を照射する発光ダイオードと、光触媒が坦持された光触媒シートとを有する浄化装置が提案されている。この様な浄化装置においては、発光ダイオードから光触媒シートに紫外線を照射して光触媒作用を発現させ、発現した光触媒作用により、雰囲気に含まれている有害物質の分解、細菌やウイルスの不活性化などを行っている。

【0003】

また、対象物の表面に紫外線を照射して、対象物の表面に付着している細菌やウイルスの不活性化を行ったり、対象物の表面に付着している有機物を分解したりする浄化装置も提案されている。

【0004】

ここで、雰囲気の浄化と対象物の表面の浄化の両方が必要となったり、用途に応じていずれか一方が必要となったりする場合がある。例えば、対象物が収納された容器の雰囲気中に含まれている有害物質の除去やウイルスなどの不活性化と、容器の内部に収納された対象物の表面の浄化と、を順次行う場合がある。また、例えば、対象物が変わった場合などには、容器の雰囲気中に含まれている有害物質の除去やウイルスなどの不活性化のみが必要となったり、容器の内部に収納された対象物の表面の浄化のみが必要となったりする場合がある。

【0005】

この様な場合、雰囲気の浄化を行う浄化装置と、対象物の表面の浄化を行う浄化装置とを設け、必要に応じて切り替えを行うことができる。しかしながら、その様にすると、浄化装置の大型化や、高コスト化を招くことになる。
そこで、小型化と多用途化を図ることができる紫外線浄化装置の開発が望まれていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１９－１３０４７６号公報

【特許文献2】特開２０２０－０８１３０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする課題は、小型化と多用途化を図ることができる紫外線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】

【0008】

実施形態に係る紫外線浄化装置は、筒状を呈し、側面の一部が開口した筐体と；前記筐体の内部であって、前記開口と対向する位置に設けられ、紫外線を照射可能な発光素子を少なくとも１つ有する光源と；前記筐体の内部であって、前記発光素子からの紫外線が入射可能な位置に設けられ、光触媒を含む光触媒部と；前記筐体の開口を塞ぐ第１の位置と、前記第１の位置から離隔し、前記筐体の開口が露出する第２の位置と、の間で移動可能な蓋と；を具備している。

【発明の効果】

【0009】

本発明の実施形態によれば、小型化と多用途化を図ることができる紫外線浄化装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施の形態に係る紫外線浄化装置を例示するための模式斜視図である。

【図2】紫外線浄化装置の正面側の模式分解図である。

【図3】紫外線浄化装置の背面側の模式分解図である。

【図4】光源の構成を例示するための模式分解図である。

【図5】光触媒部の配置を例示するための模式斜視図である。

【図6】光触媒部の構成を例示するための模式分解図である。

【図7】他の実施形態に係る光触媒部の取り付けを例示するための模式断面図である。

【図8】他の実施形態に係る光触媒部の取り付けを例示するための模式断面図である。

【図9】他の実施形態に係る光触媒部の取り付けを例示するための模式断面図である。

【図10】他の実施形態に係る光触媒部の取り付けを例示するための模式断面図である。

【図11】蓋を開けた状態を例示するための模式斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本実施の形態に係る紫外線浄化装置１を例示するための模式斜視図である。
図２は、紫外線浄化装置１の正面側の模式分解図である。
図３は、紫外線浄化装置１の背面側の模式分解図である。
図１～図３に示すように、紫外線浄化装置１には、筐体２、蓋３、光源４、光触媒部５、および電装部６が設けられている。

【0012】

筐体２は、一方向に延びる形状を有することができる。
筐体２は、例えば、フレーム２１、端部カバー２２、端部カバー２３、底部カバー２４、および上部カバー２５を有する。

【0013】

フレーム２１は、例えば、ベース２１ａ、および側部２１ｂを有する。ベース２１ａは、板状を呈している。ベース２１ａの平面形状は、例えば、長方形とすることができる。側部２１ｂは、板状を呈し、ベース２１ａと交差している。側部２１ｂは、ベース２１ａの長辺側の周縁に設けることができる。側部２１ｂは、互いに対向させて一対設けることができる。筐体２が延びる方向における側部２１ｂの長さは、ベース２１ａの長さと略同じとすることができる。図３に示すように、ベース２１ａには、電池を着脱するための孔２１ａ１を設けることができる。

【0014】

図２に示すように、端部カバー２２は、フレーム２１の一方の端部に設けることができる。端部カバー２２は、例えば、フレーム２１側の端部が開口した箱状を呈している。端部カバー２２の側部２２ａは、例えば、フレーム２１の側部２１ｂにネジ止めすることができる。端部カバー２２の端面２２ｂには、吸気口２２ｂ１を設けることができる。吸気口２２ｂ１は、例えば、図２に例示をした様に複数の孔とすることができる。異物や操作者の指などが、筐体２の内部に侵入するのを抑制するために、孔の径は、例えば、１ｍｍ程度とすることができる。なお、孔の形状、寸法、数、配置などは、紫外線浄化装置１の大きさ、用途、後述する排気装置６２の能力などに応じて適宜変更することができる。また、吸気口２２ｂ１は、例えば、端面２２ｂの開口に設けられた網などであってもよい。

【0015】

端部カバー２３は、フレーム２１の他方の端部に設けることができる。端部カバー２３は、例えば、フレーム２１側の端部が開口した箱状を呈している。端部カバー２３の側部２３ａは、例えば、フレーム２１の側部２１ｂにネジ止めすることができる。端部カバー２３の端面２３ｂには、排気口２３ｂ１を設けることができる。排気口２３ｂ１は、例えば、図２に例示をした様に複数の孔とすることができる。異物や操作者の指などが、筐体２の内部に侵入するのを抑制するために、孔の径は、例えば、１ｍｍ程度とすることができる。なお、孔の形状、寸法、数、配置などは、紫外線浄化装置１の大きさ、用途、排気装置６２の能力などに応じて適宜変更することができる。また、排気口２３ｂ１は、例えば、端面２３ｂの開口に設けられた網などであってもよい。
すなわち、筐体２の一方の端部には吸気口２２ｂ１が設けられ、筐体２の他方の端部には排気口２３ｂ１が設けられている。

【0016】

図３に示すように、底部カバー２４は、ベース２１ａの孔２１ａ１を塞ぐことができる。底部カバー２４は、板状を呈し、ベース２１ａに着脱自在に設けることができる。底部カバー２４は、例えば、ベース２１ａにネジ止めすることができる。底部カバー２４が着脱自在となっていれば、電池の着脱が容易となるので、メンテナンス性の向上を図ることができる。

【0017】

図２に示すように、上部カバー２５は、例えば、ベース２５ａ、および側部２５ｂを有する。ベース２５ａは、板状を呈している。ベース２５ａの平面形状は、例えば、長方形とすることができる。筐体２が延びる方向におけるベース２５ａの長さは、ベース２１ａの長さよりも短い。ベース２５ａは、ベース２１ａの、端部カバー２３側の領域に対向させて設けることができる。ベース２５ａは、光源４の発光素子４３の上方には設けられていない。

【0018】

側部２５ｂは、板状を呈し、ベース２５ａと交差している。側部２５ｂは、ベース２５ａの長辺側の周縁に設けることができる。側部２５ｂは、互いに対向させて一対設けることができる。側部２５ｂの平面形状は、例えば、長方形とすることができる。筐体２が延びる方向における側部２５ｂの長さは、側部２１ｂの長さと略同じとすることができる。上部カバー２５は、フレーム２１に着脱自在に設けることができる。例えば、上部カバー２５は、フレーム２１にネジ止めすることができる。

【0019】

なお、フレーム２１、端部カバー２２、端部カバー２３、および上部カバー２５をネジなどで締結する場合を例示したが、これらを溶接により固定したり、一体に形成したりすることもできる。

【0020】

フレーム２１、端部カバー２２、端部カバー２３、底部カバー２４、および上部カバー２５の材料には、特に限定はない。
ただし、後述する発光素子４３の発熱量が多い場合には、放熱性の観点から熱伝導率の高い材料を用いて、これらを形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属を例示することができる。

【0021】

また、フレーム２１、端部カバー２２、端部カバー２３、および上部カバー２５を一体化することや軽量化を考慮すると、樹脂を用いて、これらを形成することが好ましい。例えば、射出成形法を用いてこれらを一体に形成することもできる。

【0022】

この場合、アクリル樹脂（ポリメタクリル酸メチル樹脂）を用いれば、発光素子４３から照射された紫外線に対する耐性と、雰囲気に含まれるＶＯＣ（Volatile Organic Compounds；揮発性有機化合物）に対する耐性を向上させることができる。また、アクリル樹脂の重合度を１００００～１５０００程度とすれば、発臭を抑制することができる。

【0023】

また、ＡＢＳ樹脂（アクリルニトリルーブタジエンースチレン共重合合成樹脂）を用いれば、成形性の向上と低コスト化を図ることができる。この場合、強化ＡＢＳ樹脂を用いれば、強度を向上させることができる。なお、強化ＡＢＳ樹脂は、ＡＢＳ樹脂にガラス繊維などを混合させたものである。

【0024】

以上に説明した様に、筐体２は、筒状を呈し、側面の一部が開口している。

【0025】

蓋３は、例えば、ベース３ａ、および側部３ｂを有する。ベース３ａは、板状を呈している。ベース３ａの平面形状は、例えば、長方形とすることができる。筐体２が延びる方向におけるベース３ａの長さは、光源４の発光素子４３が設けられた領域の長さと略同じか長くすることができる。ベース３ａは、光源４のカバー４５と対向させることができる。

【0026】

側部３ｂは、板状を呈し、ベース３ａと交差している。側部３ｂは、ベース３ａの長辺側の周縁に設けることができる。側部３ｂは、互いに対向させて一対設けることができる。側部３ｂの平面形状は、例えば、長方形とすることができる。筐体２が延びる方向における側部３ｂの長さは、ベース３ａの長さと略同じとすることができる。

【0027】

蓋３は、光源４の上方の位置と、当該位置と離隔した位置との間で、移動可能となっている。例えば、蓋３は、筐体２が延びる方向に移動可能に設けることができる。例えば、図１～図３に示すように、筐体２が延びる方向に延びる孔３ｂ１を側部３ｂに設け、孔３ｂ１の内部に挿入され、一方の端部が上部カバー２５の側部２５ｂに固定されたピン２５ｃを設けることができる。この様にすれば、筐体２が延びる方向に蓋３をスライドさせることができる。

【0028】

また、図１～図３に示すように、上部カバー２５の側部２５ｂには、外部に向けて突出する凸部２５ｂ１を設けることができる。凸部２５ｂ１は、蓋３の側部３ｂの端部に接触させることができる。図１～図３に示すように、複数の凸部２５ｂ１を、筐体２が延びる方向に並べて設けることができる。また、筐体２が延びる方向に延びる１つの凸部２５ｂ１を設けることもできる。凸部２５ｂ１が設けられていれば、蓋３を移動させる際に、蓋３の姿勢を安定させることができる。

【0029】

なお、１つの蓋３を設ける場合を例示したが、複数の蓋３を設けることもできる、例えば、２つの蓋３を設け、一方の蓋は端部カバー２２側にスライドし、他方の蓋は端部カバー２３側にスライドするようにしてもよい、ただし、１つの蓋３を設けるようにすれば、構造の簡易化と製造コストの低減を図ることができる。

【0030】

なお、筐体２が延びる方向に移動可能な蓋３を例示したが、蓋３は、筐体２の開口を塞ぐ第１の位置と、第１の位置から離隔し、筐体２の開口が露出する第２の位置と、の間で移動可能であればよい。
例えば、蓋を光源４の上方に開く扉としたり、蓋をフレーム２１の側方に旋回する板状体としたりすることもできる。ただし、この様にすると、フレーム２１の上方や側方に蓋を移動させるためのスペースが必要となる。これに対し、筐体２が延びる方向に移動可能な蓋３とすれば、蓋３の移動のためのスペースを設ける必要がないか、あるいは小さくてすむので、省スペース化を図ることができる。

【0031】

また、蓋をフレーム２１に着脱自在に設けることもできる。ただし、この様にすると、蓋の取り付けや取り外しの作業が必要となるので、用途の切り替えに要する時間が長くなったり、切り替え作業が煩雑となったりする。これに対し、筐体２が延びる方向に移動可能な蓋３とすれば、用途の切り替えの際に蓋３をスライドさせるだけで良いので、切り替え時間の短縮や、切り替え作業の簡略化を図ることができる。

【0032】

蓋３の材料は、前述した筐体２の材料と同様とすることができる。

【0033】

図２に示すように、光源４は、筐体２の内部であって、筐体２の側面に設けられた開口と対向する位置に設けられている。
図４は、光源４の構成を例示するための模式分解図である。
図４に示すように、光源４は、例えば、ブラケット４１、基板４２、発光素子４３、コネクタ４４、およびカバー４５を有する。

【0034】

ブラケット４１は、ベース２１ａに着脱自在に設けることができる。ブラケット４１は、例えば、ベース２１ａにネジ止めすることができる。ブラケット４１は、例えば、ベース２１ａ側の端部が開口した箱状を呈している。ブラケット４１の内部には、電装部６を収納することができる。

【0035】

基板４２は、板状を呈し、筐体２が延びる方向に伸びている。基板４２は、ブラケット４１の、ベース２１ａに対向する面４１ａに着脱自在に設けることができる。例えば、基板４２は、面４１ａに設けられた複数の爪４１ｂによりブラケット４１に保持させることができる。例えば、爪４１ｂを基板４２側に折り曲げて、複数の爪４１ｂと面４１ａとにより、基板４２を挟むことができる。

【0036】

基板４２の、ブラケット４１側とは反対側の面には配線パターンを設けることができる。
基板４２の材料や構造には特に限定はない。例えば、基板４２は、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどの無機材料（セラミックス）、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料などから形成することができる。また、基板４２は、金属板の表面を絶縁材料で被覆したものであってもよい。

【0037】

発光素子４３の発熱量が多い場合には、放熱性の観点から熱伝導率の高い材料を用いて基板４２を形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、高熱伝導性樹脂、金属板の表面を絶縁材料で被覆したものなどを例示することができる。高熱伝導性樹脂は、例えば、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）やナイロン等の樹脂に、熱伝導率の高い酸化アルミニウム等からなるフィラーを混合させたものである。
また、基板４２は、単層構造を有するものであってもよいし、多層構造を有するものであってもよい。

【0038】

発光素子４３は、基板４２の、ブラケット４１側とは反対側の面に設けることができる。発光素子４３は、少なくとも１つ設けることができる。発光素子４３は、基板４２に設けられた配線パターンと電気的に接続されている。複数の発光素子４３を設ける場合には、複数の発光素子４３を直列接続することができる。

【0039】

複数の発光素子４３の配設形態には、特に限定はない。例えば、図２に示すように、複数の発光素子４３は、筐体２が延びる方向に並べて設けることができる。また、複数の発光素子４３は、例えば、マトリクス状に並べて設けることもできる。複数の発光素子４３を並べて設ける場合には、複数の発光素子４３を等ピッチ間隔で並べることもできるし、複数の発光素子４３を異なるピッチ寸法で並べることもできる。

【0040】

発光素子４３の形式には特に限定はない。発光素子４３は、例えば、ＰＬＣＣ（Plastic Leaded Chip Carrier）型などの表面実装型の発光素子とすることができる。発光素子４３は、例えば、砲弾型などのリード線を有する発光素子とすることもできる。

【0041】

また、発光素子４３は、ＣＯＢ（Chip On Board）により実装されるものとすることもできる。ＣＯＢにより実装される発光素子４３とする場合には、チップ状の発光素子と、発光素子と配線パターンを電気的に接続する配線と、チップ状の発光素子や配線などを覆う封止部などと、を基板４２の上に設けることができる。

【0042】

発光素子４３は、紫外線を照射する。発光素子４３は、例えば、紫外線を照射可能な発光ダイオードやレーザダイオードとすることができる。
ここで、紫外線の波長が短くなれば、対象物の表面に付着したり、対象物が設けられた雰囲気や紫外線浄化装置１の内部空間に浮遊したりしている細菌やウイルスの不活性化や、有機物の分解が容易となる。そのため、対象物の表面の浄化を行う場合や、空間浄化を行う際には、ピーク波長が２５０ｎｍ以上、３５０ｎｍ以下の紫外線を照射する発光素子４３とすることが好ましい。

【0043】

また、光触媒の反応速度は、光触媒の吸収波長領域と光強度（光量）によって変化する。そして、光触媒の吸収波長領域は、光触媒の材料や組成によって変化する。そのため、雰囲気の浄化を行う場合には、光触媒の材料や組成と、適切な波長の紫外線を照射する発光素子と、の組み合わせを考慮することが好ましい。

【0044】

例えば、光触媒が酸化チタンなどの紫外線応答型の光触媒である場合には、発光素子４３は、ピーク波長が３８０ｎｍ以下の紫外線を照射するものとすることが好ましい。例えば、光触媒が酸化タングステンなどの可視光応答型の光触媒である場合には、発光素子４３は、ピーク波長が３８０ｎｍ以上（例えば、４００ｎｍ～６００ｎｍ程度）の光を照射するものとすることが好ましい。

【0045】

この場合、光触媒を酸化チタンなどの紫外線応答型の光触媒とし、ピーク波長が３８０ｎｍ以下の紫外線を照射する発光素子４３とすれば、１種類の発光素子４３で、対象物の表面の浄化と雰囲気の浄化を行うことができる。

【0046】

ただし、前述したように、紫外線の波長が短くなれば、対象物の表面の浄化が容易となる。そのため、第１のピーク波長を有する紫外線を照射する第１の発光素子４３ａと、第１のピーク波長よりも短い第２のピーク波長を有する紫外線を照射する第２の発光素子４３ｂとを設けることが好ましい。第１のピーク波長は、光触媒の吸収波長領域にあるか、あるいはその近傍にあることが好ましい。例えば、第１のピーク波長は、３００ｎｍ以上、４５０ｎｍ以下とすることが好ましい。第２のピーク波長は、例えば、２５０ｎｍ以上、３５０ｎｍ以下とすることが好ましい。

【0047】

コネクタ４４は、基板４２の、ブラケット４１側とは反対側の面に設けることができる。コネクタ４４は、例えば、基板４２の、端部カバー２３側の端部の近傍に設けることができる。コネクタ４４が設けられていれば、電装部６の配線と基板４２とを分離させるのが容易となるので、組み立てやメンテナンスなどの作業が容易となる。

【0048】

図２および図４に示すように、カバー４５は、基板４２の、発光素子４３が設けられた側を覆うことができる。カバー４５には、孔４５ａが設けられ、孔４５ａの内部には、発光素子４３を露出させることができる。カバー４５は、ブラケット４１に着脱自在に設けることができる。例えば、カバー４５は、ブラケット４１にネジ止めすることができる。

【0049】

図５は、光触媒部５の配置を例示するための模式斜視図である。
図６は、光触媒部５の構成を例示するための模式分解図である。
光触媒部５は、筐体２の内部であって、発光素子４３からの紫外線が入射可能な位置に設けることができる。
図５に示すように、光触媒部５は、上部カバー２５の内部に設けることができる。例えば、光触媒部５は、上部カバー２５の内部にネジ止めすることができる。後述する図８に示すように、端部カバー２２と光触媒部５との間の空間には、光源４の発光素子４３が設けられた領域が露出している。そのため、発光素子４３から照射された紫外線の一部を光触媒部５に入射させることができる。

【0050】

この場合、蓋３の内壁、上部カバー２５の側部２５ｂの内壁、およびカバー４５の、基板４２側とは反対側の面、の紫外線に対する反射率を高くすることが好ましい。例えば、これらの内壁や面を鏡面仕上げしたり、これらの内壁や面に反射膜を成膜したり、これらの内壁や面を白色に塗装したり、これらの内壁や面に反射シートを貼り付けたり、蓋３、上部カバー２５、およびカバー４５を鏡面仕上げした板材や白色の板材から形成したりすることができる。この様にすれば、発光素子４３から照射され、蓋３の内壁などで反射した紫外線を光触媒部５に入射させることができるので、紫外線の利用効率を向上させることができる。

【0051】

例えば、筐体２の内壁側の、少なくとも開口が設けられた部分の近傍は、筐体２の外壁側よりも、紫外線に対する反射率が高くなるようにすることができる。
例えば、蓋３の、筐体２側は、蓋３の、筐体２側とは反対側よりも、紫外線に対する反射率が高くなるようにすることができる。
例えば、カバー４５の、基板４２側とは反対側は、カバー４５の、基板４２側よりも、紫外線に対する反射率が高くなるようにすることができる。

【0052】

光触媒部５は、光触媒を含んでいる。
図６に示すように、光触媒部５は、光触媒シート５１、およびブラケット５２を有することができる。
光触媒シート５１は、少なくとも１つ設けることができる。例えば、ブラケット５２の一方の面に光触媒シート５１を設けることもできるし、図６に示すように、ブラケット５２の両側の面に光触媒シート５１を設けることもできる。

【0053】

光触媒シート５１は、例えば、ガラス繊維や金属繊維などを用いた繊維織物と、光触媒粒子を有する。
繊維織物は、例えば、透明なガラス繊維や金属繊維を束ねた横糸群と縦糸群とからなる織物とすることができる。多数の光触媒粒子は、繊維同士の間に坦持されている。

【0054】

この場合、光触媒シート５１は、例えば、以下の様にして作成することができる。
まず、純水に燐酸を加えて、ｐＨ（水素イオン濃度）を２～７に調整した水溶液を生成し、光触媒粒子を加えてエマルジョン溶液を生成する。
次に、ガラス繊維織物をエマルジョン溶液に所定の時間浸漬させる。
次に、エマルジョン溶液からガラス繊維織物を引き上げて乾燥させる。
この様にして、ガラス繊維同士の間に多数の光触媒粒子が坦持された光触媒シート５１を作成することができる。

【0055】

前述したように、光触媒粒子は、紫外線応答型の光触媒を含むものとすることが好ましい。紫外線応答型の光触媒は、例えば、酸化チタンなどとすることができる。

【0056】

ブラケット５２は、例えば、上部カバー２５の内部にネジ止めすることができる。ブラケット５２には、複数の孔５２ａが設けられている。複数の孔５２ａは、筐体２の内部を流れるガスの流路となる。複数の孔５２ａの大きさを小さくしたり、数を少なくしたりすると、筐体２の内部を流れるガスの流路抵抗が大きくなり過ぎて、処理能力が低下するおそれがある。複数の孔５２ａの大きさを大きくしたり、数を多くしたりすると、光触媒シート５１が変形するおそれがある。そのため、複数の孔５２ａの大きさ、数、配置などは、必要となるガスの流量や、流速などに応じて、予め実験やシミュレーションを行うことで適宜決定することが好ましい。
なお、光触媒シート５１を保持することができるのであれば、ブラケットは枠状部材などであってもよい。ブラケットが枠状部材の場合には、例えば、ブラケットとブラケットの間に光触媒シート５１を挟み込むことができる。

【0057】

図７は、他の実施形態に係る光触媒部５の取り付けを例示するための模式断面図である。
図７に示すように、光触媒部５の、排気口２３ｂ１側の近傍に、第１のピーク波長を有する紫外線を照射する第１の発光素子４３ａを設け、光触媒部５の、吸気口２２ｂ１側の近傍に、第１のピーク波長よりも短い第２のピーク波長を有する紫外線を照射する第２の発光素子４３ｂを設けることができる。

【0058】

後述するように、紫外線による対象物の表面の浄化や、紫外線による対象物が設けられた雰囲気の浄化を行う際には、蓋３を端部カバー２３側にスライドさせて、紫外線を紫外線浄化装置１の外部に照射する。そのため、光触媒部５の、吸気口２２ｂ１側の近傍に第２のピーク波長を有する紫外線を照射する第２の発光素子４３ｂを設ければ、外部に照射する紫外線の強度を向上させることができる。そのため、紫外線による対象物の表面の浄化や、紫外線による対象物が設けられた雰囲気の浄化が容易となる。

【0059】

また、紫外線による紫外線浄化装置１の内部空間の浄化を行う際には、蓋３を端部カバー２２側に側にスライドさせて、紫外線が紫外線浄化装置１の外部に照射されるのを抑制する。この場合、発光素子４３から照射された紫外線は、筐体２と上部カバー３とにより画された内部空間に照射される。そのため、光触媒部５の、吸気口２２ｂ１側の近傍に第２のピーク波長を有する紫外線を照射する第２の発光素子４３ｂを設ければ、紫外線浄化装置１の内部空間の浄化が容易となる。

【0060】

図８は、他の実施形態に係る光触媒部５の取り付けを例示するための模式断面図である。
図８に示すように、光触媒部５の排気口２３ｂ１側の近傍、および吸気口２２ｂ１側の近傍のそれぞれに、第１のピーク波長を有する紫外線を照射する第１の発光素子４３ａを設け、光触媒部５と吸気口２２ｂ１との間に設けられるその他の発光素子を第１のピーク波長よりも短い第２のピーク波長を有する紫外線を照射する第２の発光素子４３ｂとすることができる。
この様にすれば、光触媒作用の発現に適した第１のピーク波長を有する紫外線を光触媒シート５１により多く入射させることができる。そのため、光触媒作用の発現が容易となる。

【0061】

図９は、他の実施形態に係る光触媒部５の取り付けを例示するための模式断面図である。
図９に示すように、光触媒部５は、光源４側とは反対側の端部５ａが、端部カバー２２に近づく方向に傾けて設けることができる。この様にすれば、発光素子４３から照射された紫外線が、光触媒シート５１に直接入射しやすくなる。この場合、図９に示すように、光触媒部５の近傍の両側に、第１のピーク波長を有する紫外線を照射する第１の発光素子４３ａを設け、その他の発光素子を第１のピーク波長よりも短い第２のピーク波長を有する紫外線を照射する第２の発光素子４３ｂとすることができる。この様にすれば、光触媒作用の発現に適した波長を有する紫外線を光触媒シート５１に直接入射させ易くなる。そのため、光触媒作用の発現が容易となる。

【0062】

図１０は、他の実施形態に係る光触媒部５の取り付けを例示するための模式断面図である。
図１０に示すように、光触媒部５は、光源４側とは反対側の端部５ａが、端部カバー２３に近づく方向に傾けて設けることができる。また、光触媒部５よりも端部カバー２３側にも前述した第１の発光素子４３ａを設けることができる。この様にすれば、光触媒作用の発現に適した波長を有する紫外線を光触媒シート５１に直接入射させ易くなる。そのため、光触媒作用の発現が容易となる。

【0063】

図５、図７、および図８に例示をした様に、光触媒部５は、基板４２の、発光素子４３が設けられた面に対して略垂直となるように設けることができる。
また、図９および図１０に例示をした様に、光触媒部５は、基板４２の、発光素子４３が設けられた面に対して傾けて設けることもできる。

【0064】

図１～図３に示すように、電装部６は、例えば、スイッチ６１、排気装置６２、電池６３、および回路基板６４を有することができる。

【0065】

スイッチ６１は、筐体２に設けることができる。例えば、スイッチ６１は、図１～図３に示すように、端部カバー２３に設けることができる。例えば、スイッチ６１をＯＮにすると電池６３と発光素子４３とが電気的に接続されて、発光素子４３から紫外線が照射される。また、電池６３と排気装置６２とが電気的に接続されて、筐体２の内部に強制的なガスの流れが生じる。

【0066】

例えば、スイッチ６１をＯＦＦにすると電池６３と発光素子４３との電気的な接続が遮断されて、発光素子４３からの紫外線の照射が停止される。また、電池６３と排気装置６２との電気的な接続が遮断されて、強制的なガスの流れが停止する。

【0067】

なお、発光素子４３を制御するスイッチと、排気装置６２を制御するスイッチを別々に設けるようにしてもよい。ただし、紫外線浄化装置１の用途の切り替えは、蓋３の移動により行うことができる。そのため、図１～図３に示すように、発光素子４３および排気装置６２を制御するスイッチ６１を１つ設けるようにすれば、用途の切り替えを行うことができ、且つ、製造コストの低減を図ることができる。

【0068】

排気装置６２は、筐体２の内部に設けることができる。例えば、排気装置６２は、図１～図３に示すように、端部カバー２３の排気口２３ｂ１が設けられた部分に設けることができる。排気装置６２は、例えば、いわゆるプロペラファンとすることができる。排気装置６２がプロペラファンであれば、ガスの流量を多くすることができる。

【0069】

電池６３は、筐体２の内部に設けることができる。例えば、電池６３は、ブラケット４１の内部に設けることができる。この場合、図３に示すように、ベース２１ａの孔２１ａ１に電池６３が露出するようにすることができる。電池６３は、アルカリマンガン乾電池などの一次電池であってもよいし、リチウムイオン電池などの二次電池などであってもよい。また、電池６３に代えて交流直流変換器などを設けることもできる。ただし、電池６３を設けるようにすれば、外部電源との電気的な接続を行う必要がないので、紫外線浄化装置１の小型化、携帯性の向上、低コスト化などを図ることができる。

【0070】

回路基板６４は、筐体２の内部に設けることができる。例えば、回路基板６４は、ブラケット４１の内部に設けることができる。回路基板６４には、例えば、発光素子４３を保護するための抵抗やダイオードなどの電気部品を設けることができる。なお、回路基板６４は、必要に応じて設ければよい。例えば、抵抗やダイオードなどの電気部品が基板４２に設けられる場合には、回路基板６４を省くことができる。

【0071】

また、操作者がスイッチ６１を操作して発光素子４３と排気装置６２を制御する場合を例示したが、無線や有線により発光素子４３と排気装置６２をリモート制御することもできる。この様な場合には、回路基板６４に、受信回路やスイッチング素子などを設けることができる。

【0072】

次に、紫外線浄化装置１の用途の切り替えについて説明する。
図１１は、蓋３を開けた状態を例示するための模式斜視図である。
紫外線浄化装置１を、対象物の表面の浄化を行う浄化装置として用いる場合には、図１１に示すように、蓋３を端部カバー２３側にスライドさせる。すると、光源４（発光素子４３）の上方が解放されるので、紫外線が紫外線浄化装置１の外部に照射される。そのため、紫外線浄化装置１から対象物の表面に紫外線を照射することができる。

【0073】

紫外線浄化装置１を、雰囲気の浄化を行う浄化装置として用いる場合には、図１に示すように、蓋３を端部カバー２２側にスライドさせる。すると、筐体２と上部カバー３とにより画された空間が、吸気口２２ｂ１から排気口２３ｂ１に向かって流れるガスの流路となる。筐体２と上部カバー３とにより画された空間には、光源４と光触媒部５が収納されるので、吸気口２２ｂ１から排気口２３ｂ１に向かって流れるガスを光触媒作用により浄化することができる。
また、筐体２と上部カバー３とにより画された空間に、第２の発光素子４３ｂから、ピーク波長が２５０ｎｍ以上、３５０ｎｍ以下の紫外線が照射されるので、紫外線浄化装置１の内部空間に浮遊している細菌やウイルスを不活性化したり、殺菌したりすることができる。

【0074】

以上に説明した様に、本実施の形態に係る紫外線浄化装置１とすれば、蓋３を移動させることで、光触媒作用による雰囲気の浄化および紫外線による紫外線浄化装置１の内部空間の浄化と、紫外線による対象物の表面および雰囲気の浄化と、を切り替えることができる。また、紫外線浄化装置１を雰囲気の浄化のみに用いたり、紫外線浄化装置１の内部空間の浄化のみに用いたり、対象物の表面の浄化のみに用いたりする用途にも対応が可能となる。
そのため、小型化と多用途化を図ることができる紫外線浄化装置１とすることができる。

【0075】

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

【符号の説明】

【0076】

１ 紫外線浄化装置、２ 筐体、３ 蓋、４ 光源、５ 光触媒部、６ 電装部、２１ フレーム、２２ 端部カバー、２２ｂ１ 吸気口、２３ 端部カバー、２３ｂ１ 排気口、２５ 上部カバー、４２ 基板、４３ 発光素子、４３ａ 発光素子、４３ｂ 発光素子、４５ カバー、５１ 光触媒シート、５２ ブラケット、６１ スイッチ、６２ 排気装置、６３ 電池

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】