特開 2022-40933 空気浄化装置

(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】P2022040933

(43)【公開日】2022-03-11

(54)【発明の名称】空気浄化装置

(51)【国際特許分類】

   A61L 9/00 20060101AFI20220304BHJP

   A61L 9/20 20060101ALI20220304BHJP

   F24F 1/0073 20190101ALI20220304BHJP

   F24F 7/007 20060101ALI20220304BHJP

【ＦＩ】

A61L9/00 C

A61L9/20

F24F1/0073

F24F7/007

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020145891

(22)【出願日】2020-08-31

(71)【出願人】

【識別番号】505282514

【氏名又は名称】株式会社ソウマ

(74)【代理人】

【識別番号】100081282

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 俊輔

(74)【代理人】

【識別番号】100085084

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 高英

(72)【発明者】

【氏名】相馬 武夫

(72)【発明者】

【氏名】高橋 仁

【テーマコード（参考）】

3L051

4C180

【Ｆターム（参考）】

3L051BA02

3L051BC03

3L051BC05

4C180AA02

4C180AA07

4C180BB09

4C180BB11

4C180CC03

4C180DD03

4C180HH05

4C180HH14

4C180HH15

4C180HH19

4C180LL11

4C180LL15

(57)【要約】

【課題】広い空間を有する建屋内の空気を浄化することができる空気浄化装置を提供すること。
【解決手段】空気浄化装置１では、空気を取り込んで、空気を浄化するために、筐体部２と、筐体部２内に配列されており、筐体部２内に取り込まれた空気を通すことで空気を浄化する複数の光触媒フィルタ３と、を備える。各光触媒フィルタ３は、互いに間隔をおいて配置されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気を取り込んで、前記空気を浄化する空気浄化装置であって、
筐体部と、
前記筐体部内に配列されており、前記筐体部内に取り込まれた前記空気を通すことで前記空気を浄化する複数の光触媒フィルタと、を備え、
前記各光触媒フィルタは、互いに間隔をおいて配置されていることを特徴とする空気浄化装置。

【請求項2】

前記光触媒フィルタは、
複数の通気孔を有し紫外線を発生する紫外線照射部と、
複数の通気孔を有し前記紫外線照射部から発生する紫外線を受けて、前記通気孔を通過する前記空気を浄化する光触媒板と、を有することを特徴とする請求項１に記載の空気浄化装置。

【請求項3】

前記筐体部は、複数の前記光触媒フィルタを収納する収納空間を有し、前記収納空間において前記光触媒フィルタを着脱可能に保持する保持枠部を有し、前記保持枠部には、前記光触媒フィルタの前記紫外線照射部に通電するための配線が収納されていることを特徴とする請求項２に記載の空気浄化装置。

【請求項4】

前記筐体部は、前記筐体部の下部に形成されて前記空気を前記収納空間内に取り入れるための空気取り入れ部と、前記筐体部の上部に形成されて前記収納空間内の前記光触媒フィルタにより浄化された前記空気を前記筐体部の外部に吹き出すための空気吹き出し部と、を有することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の空気浄化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工場、事業所、医療施設、あるいは宿泊施設のような建屋等に配置して空気を浄化する空気浄化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

精密機器を扱う工場や印刷工場内等の事業所、病院等の医療施設、あるいはホテル等の宿泊施設等の建屋は、その室内の空気を清浄な状態に保持する必要がある。この種の空気浄化装置は、特許文献１に開示されている。

【0003】

特許文献１に開示されている空気浄化装置では、居室内の清浄度を高めるために、紫外線ランプユニットが、居室の天井に設置された空気調和機のチャンバー内の吸込み口側開口に配置されている。そして、酸化チタン光触媒が担持された１つの光触媒基板が、１つの赤外線ランプユニットに対して配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－２９１６２０公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、このような構造の空気浄化装置では、天井に取り付けられた空気調和機の吹き出す空気の浄化を行うだけであり、広い空間を有する建屋内の空気を浄化することが難しい。

【0006】

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、広い空間を有する建屋内の空気を浄化することができる空気浄化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】

【0007】

前記課題を解消するために、本発明の第１の態様の空気浄化装置は、空気を取り込んで、前記空気を浄化する空気浄化装置であって、筐体部と、前記筐体部内に配列されており、前記筐体部内に取り込まれた前記空気を通すことで前記空気を浄化する複数の光触媒フィルタと、を備え、前記各光触媒フィルタは、互いに間隔をおいて配置されていることを特徴とする。

【0008】

このように本発明は構成されるので、筐体部内に配列されており、筐体部内に取り込まれた空気を通すことで空気を浄化する複数の光触媒フィルタを備え、各光触媒フィルタは、互いに間隔をおいて配置されているので、汚れている空気の浄化を効率よく行うことができる。従って、空気浄化装置は、広い空間を有する建屋内の空気を浄化することができる

【0009】

また、本発明の第２の態様の空気浄化装置は、前記光触媒フィルタは、複数の通気孔を有し紫外線を発生する紫外線照射部と、複数の通気孔を有し前記紫外線照射部から発生する紫外線を受けて、前記通過孔を通過する前記空気を浄化する光触媒板と、を有することを特徴とする。

【0010】

このように本発明は構成されるので、光触媒フィルタの紫外線照射部と光触媒板は、ともに通気孔を用いて空気をスムーズに通しながら、光触媒板に紫外線を照射することで、光触媒板は汚れた空気の浄化を効率よく行うことができる。

【0011】

また、本発明の第３の態様の空気浄化装置は、前記筐体部は、複数の前記光触媒フィルタを収納する収納空間を有し、前記収納空間において前記光触媒フィルタを着脱可能に保持する保持枠部を有し、前記保持枠部には、前記光触媒フィルタの前記紫外線照射部に通電するための配線が収納されていることを特徴とする。

【0012】

このように本発明は構成されるので、複数の光触媒フィルタは、保持枠部に対して着脱可能に保持することができ、各光触媒フィルタの紫外線照射部へ通電する複数の配線は保持枠部に収納されている。これにより、複数の配線は、収納空間内にあふれ出ることがないので、配線が収納空間内の空気の流れを阻害することがない。従って、収納空間内に取り込まれた空気は、スムーズに流れるので、空気の浄化効率を向上できる。

【0013】

また、本発明の第４の態様の空気浄化装置は、前記筐体部は、前記筐体部の下部に形成されて前記空気を前記収納空間内に取り入れるための空気取り入れ部と、前記筐体部の上部に形成されて前記収納空間内の前記光触媒フィルタにより浄化された前記空気を前記筐体部の外部に吹き出すための空気吹き出し部と、を有することを特徴とする。

【0014】

このように本発明は構成されるので、例えば建屋内の空気は、筐体部の下部の空気取り入れ部より取り入れ、取り入れた空気は収納空間内で送ることで光触媒フィルタにより浄化される。浄化された空気は、筐体部の上部の空気吹き出し部から吹き出すことができる。従って、浄化された空気は、筐体部の上部から建屋内にまんべんなく送風できる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、広い空間を有する建屋内の空気を浄化することができる空気浄化装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の空気浄化装置の１実施形態を示す正面図

【図2】図１に示す空気浄化装置の内部構造例を示す斜視図

【図3】各光触媒フィルタの構造例と、各動作部の接続例を示す構成図

【図4】図３に示す光触媒フィルタのＵＶ照射部の構造例を示す斜視図

【図5】（ａ）（ｂ）はそれぞれＵＶ照射部の他の構造例を示す斜視図

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。

【0018】

図１は、本発明の空気浄化装置の実施形態を示す正面図である。図２は、図１に示す空気浄化装置１の内部構造例を示す斜視図である。図１と図２に示す空気浄化装置は、建屋内の空気、例えば精密機器を扱う工場や印刷工場内等の事業所、病院等の医療施設、喫煙所、あるいはホテル等の宿泊施設等の建屋内の空気を浄化する高性能な装置である。

【0019】

（空気浄化装置１の全体構成）
図１と図２に示す空気浄化装置１は、筐体部２と、筐体部２内に配置された複数の光触媒フィルタ３とを有する。筐体部２は、金属製の直方体形状を有するケーシングであり、建屋の床面Ｈに設置されている。図１に示すように、筐体部２の正面には、空気取り入れ部４と、空気吹き出し部５が形成されている。

【0020】

図１と図２に示すように、空気取り入れ部４は、筐体部２の下部の領域に設けられ、空気吹き出し部５は、筐体部２の上部の領域に設けられている。筐体部２は、空気吹き出し部５の周囲には、各種の数値を表示する計器６や、電源スイッチ７や、点灯ランプ８等が設けられている。図１に示すように、筐体部２は、前面扉９を有しており、使用者が取っ手９Ｔを把持して、前面扉９を、図１の左側のヒンジ部の回転中心軸９Ｍを中心にして開くことができる。前面扉９が開くと、図２に示すように、筐体部２の前面開口部９Ｒが現れる。複数の光触媒フィルタ３は、この開口部９Ｒを通じて、出し入れを行うことができる。

【0021】

（筐体部２と光触媒フィルタ３）
図２に示すように、複数の光触媒フィルタ３が、筐体部２の内部の収納空間Ｓにおいて、相互に間隔をおいて並べて配置されている。収納空間Ｓには、光触媒フィルタ３を着脱可能に保持するために、４個の保持枠部１０，１１，１２，１３が、Ｚ方向（筐体部２の鉛直方向）に向けて配設されるとともにＸ方向（筐体部２の水平方向）沿って平行に取り付けられている。保持枠部１０，１１，１２，１３は、収納空間Ｓにおいて取り込んだ空気を通し易くして空気の浄化効果を上げるために、収納空間Ｓにおいて間隔をおいて配置されている。

【0022】

保持枠部１０，１１，１２，１３は、光触媒フィルタ３の両端部を着脱可能に保持していて、各光触媒フィルタ３は、好ましくは互いに鉛直方向に所定の間隔Ｄをおいて平行に配列されている。図２に示す例では、保持枠部１０，１１は、複数の光触媒フィルタ３を間に保持しており、保持枠部１１，１２は、別の複数の光触媒フィルタ３を間に保持しており、そして保持枠部１２，１３は、さらに別の複数の光触媒フィルタ３を間に保持している。

【0023】

図１と図２に示す空気取り入れ部４は、矢印Ｗ１で示すように、例えば建屋内の空気を筐体部２内に取り込むようになっている。取り込まれようとする空気は、後で説明する空気取り込みファンの動作により、矢印Ｗ１で示すように、傾斜案内部４Ｒに沿って取り入れ口４Ｇから筐体部２内に取り込むことができる。取り込まれた空気は、筐体部２内において矢印Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４で示す鉛直方向に２回折り返すジグザグ状の経路を経て、例えば２１枚の光触媒フィルタ３を通過して清浄化され、清浄化された空気が、空気吹き出し部５から、矢印Ｗ５で示すように吹き出されるようになっている。

【0024】

（光触媒フィルタ３の構造例）
図３は、各光触媒フィルタ３の構造例と、各動作部の接続例を示している。図４は、図３に示す光触媒フィルタ３のＵＶ（紫外線）照射部２０の構造例を示している。

【0025】

図３に示すように、光触媒フィルタ３は、ＵＶ照射部２０と、光触媒板３０を有する。ＵＶ照射部２０は、例えば図４に示すように、ＵＶ（紫外線）を発生するＵＶランプとしての複数本の棒状のＬＥＤ(発光ダイオード）２１と、これらのＬＥＤ２１を保持している例えば多孔質のセラミックの平板である保持板２２を有する。ＬＥＤ２１としては、高輝度の発光ダイオードを用いている。保持板２２は、光触媒板３０に対向して配置されており、保持板２２は、空気を通すための多数の通気孔２３を有するセラミックスの平板である。

【0026】

図３に示すように、光触媒板３０は、例えば多孔質のセラミックスの平板であり、空気を通すための多数の通気孔３３を有する。光触媒板３０は、その表面側に光触媒層３４が形成されている。光触媒層３４と各ＬＥＤ２１は、対面している。保持板２２の各ＬＥＤ２１は、紫外線を、光触媒板３０の光触媒層３４に対して照射することで、通過する空気を清浄化するようになっている。光触媒層３４は、ＬＥＤ２１からの紫外線の光が当たると、その表面で強力な酸化力が生まれ、接触してくる空気中の有機化合物や細菌などの有害物質を除去することができる環境浄化材料である。

【0027】

図３に示すように、光触媒フィルタ３の各ＬＥＤ２１は、配線４０により、制御部１００に対して電気的に接続されており、各ＬＥＤ２１は、制御部１００から駆動電力を受けて、高輝度の紫外線を発生する。各配線４０は、図３と図２に示す保持枠部１０，１１，１２，１３内にまとめて収められている。これにより、配線４０は、図２に示す筐体部２の内部の収納空間Ｓ内に突出することがないので、多数の配線４０が収納空間Ｓ内の空気の流れを阻害することがない。従って、収納空間Ｓ内に取り込まれた空気は、スムーズに流れるので、空気の浄化効率を向上できる。

【0028】

（制御部１００）
図３に示す制御部１００は、アクチュエータ１０１に電気的に接続されている。アクチュエータ１０１が制御部１００から駆動信号を受けると、空気吹き出し部５のルーバー５Ｒを水平軸回りのＦ方向に回動させることができる。これにより、空気吹き出し部５から吹き出される清浄化済みの空気の吹き出し方向を、一時的に変更するか、あるいは連続して変更することができる。これにより、清浄化された空気は、建屋内の広い範囲に供給できる。

【0029】

制御部１００は、タイマ１０２と、空気取り込みファン１０３に電気的に接続されている。空気取り込みファン１０３が、制御部１００からの駆動電力により動作すると、取り込まれようとする空気は、空気取り込みファン１０３の動作により、図１と図２に示す矢印Ｗ１で示すように、傾斜案内部４Ｒに沿って取り入れ口４Ｇから筐体部２内に取り込まれる。取り込まれた空気は、筐体部２内において矢印Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４で示すジグザグ状の経路を経て、例えば２１枚の光触媒フィルタ３を通過して清浄化され、清浄化された空気が、空気吹き出し部５から、矢印Ｗ５で示すように建屋内に吹き出される。

【0030】

また、タイマ１０２により動作時間を設定することで、制御部１００は、空気取り込みファン１０３を、その設定された動作時間だけ駆動電力を供給することで動作させて、空気の清浄化を行うことができる。

【0031】

（空気浄化装置１の動作例）
次に、上述した構成を有する空気浄化装置１の動作例を説明する。

【0032】

図２に示すように、筐体部２内の収納空間Ｓ内には、複数の光触媒フィルタ３が互いに間隔をおいて平行に装着されている。すなわち、複数の光触媒フィルタ３は、保持枠部１０，１１を使用して筐体部２の奥行方向にスライドして装着され、別の複数の光触媒フィルタ３は、保持枠部１１，１２を使用して筐体部２の奥行方向にスライドして装着され，そしてさらに別の複数の光触媒フィルタ３は、保持枠部１２,１３を使用して筐体部２の奥行方向にスライドして装着される。使用者は、図１に示す前面扉９を閉めて前面開口部９Ｒを閉じる。

【0033】

図３に示す空気取り込みファン１０３が、制御部１００からの駆動電力により動作すると、取り込まれようとする空気は、空気取り込みファン１０３の吸引力により、図１と図２に示す矢印Ｗ１で示すように、傾斜案内部４Ｒに沿って取り入れ口４Ｇから筐体部２内に取り込まれる。この取り込まれた空気は、筐体部２内において矢印Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４で示すジグザグ状の経路を経て、例えば２１枚の光触媒フィルタ３を通過して清浄化され、清浄化された空気が、空気吹き出し部５から、矢印Ｗ５で示すように吹き出される。

【0034】

ところで、光触媒フィルタ３を取り換えたり、光触媒フィルタ３を清掃する場合には、使用者は、図１に示す前面扉９を開けて前面開口部９Ｒを開放する。そして、該当する光触媒フィルタ３を手前に引き出すことで筐体部２内から簡単に取り出すことができる。

【0035】

上述した本発明の実施形態の空気浄化装置１では、空気を取り込んで、空気を浄化するために、筐体部２と、筐体部２内に配列されており、筐体部２内に取り込まれた空気を通すことで空気を浄化する複数の光触媒フィルタ３を備える。各光触媒フィルタ３は、互いに間隔をおいて配置されている。

【0036】

これにより、筐体部２内には複数の光触媒フィルタ３が配列され、複数の光触媒フィルタ３は、互いに間隔をおいて配置されているので、汚れている空気の浄化を効率よく行うことができる。従って、空気浄化装置は、広い空間を有する建屋内の空気を浄化することができる

【0037】

光触媒フィルタ３は、複数の通気孔２３を有し紫外線を発生する紫外線照射部２０と、複数の通気孔３３を有し紫外線照射部２０から発生する紫外線を受けて、通過する空気を清浄化する光触媒板３０を有する。これにより、光触媒フィルタ３の紫外線照射部２０と光触媒板３０は、ともに通気孔２３，３３を用いて空気をスムーズに通しながら、光触媒板３０に紫外線を照射することで、光触媒板３０は汚れた空気の清浄化を効率よく行うことができる。

【0038】

筐体部２は、複数の光触媒フィルタ３を収納する収納空間Ｓを有し、収納空間Ｓにおいて光触媒フィルタ３を着脱可能に保持する保持枠部１０，１１，１２，１３を有する。保持枠部１０，１１，１２，１３には、光触媒フィルタ３の紫外線照射部２０に通電するための配線４０が収納されている。これにより、複数の配線４０は、収納空間Ｓ内に突出することがないので、配線４０が収納空間Ｓ内の空気の流れを阻害することがない。従って、収納空間Ｓ内に取り込まれた空気は、スムーズに流れるので、空気の浄化効率を向上できる。

【0039】

筐体部２は、筐体部２の下部に形成されて空気を収納空間Ｓ内に取り入れるための空気取り入れ部４と、筐体部２の上部に形成されて収納空間Ｓ内の光触媒フィルタ３により浄化された空気を筐体部２の外部に吹き出すための空気吹き出し部５を有する。これにより、例えば建屋内の空気は、筐体部３の下部の空気取り入れ部４より取り入れ、取り入れた空気は収納空間Ｓ内で送ることで複数の光触媒フィルタ３により浄化される。浄化された空気は、筐体部２の上部の空気吹き出し部５から吹き出すことができる。従って、浄化された空気は、筐体部２の上部から建屋内にまんべんなく送風できる。

【0040】

図５（ａ）（ｂ）は、他の実施形態のＵＶ照射部２０ａを示している。図５（ａ）（ｂ）にそれぞれ示されているこのＵＶ照射部２０ａは、同一構成であるとともに、設置方法を変えることにより２種類の配置パターンを実現させるものである。

【0041】

一方の配置パターンを示す図５（ａ）により更に説明すると、光触媒板３０とほぼ同一大の金属製もしくは樹脂製の保持板２２ａに対して、保持板２２ａの長手方向に長い５本の通気孔２３ａが等間隔かつ平行に開設されている。これらの５本の通気孔２３ａのうちの中央の通気孔２３ａの長手方向の中心線２３Ｌは、５本の通気孔２３ａの線対称の中心線となる。この中心線２３Ｌは、保持板２２ａの同様の長手方向の線対称の中心線２２Ｌに対して右側へ平行に偏芯距離Ｐだけ偏芯させられてた配置パターンとなる。両中心線２２Ｌおよび２３Ｌが偏芯していることにより、保持板２２ａを、図５（ａ）の設置位置から紙面垂直線周りに１８０度回転させると、図５（ｂ）に示すように、５本の通気孔２３ａの中心線２３Ｌが、保持板２２ａの中心線２２Ｌに対して左側へ平行に偏芯距離Ｐだけ偏芯させられた配置パターンとなる。保持板２２ａには、５本の通気孔２３ａと平行な細長い６本のＬＥＤ設置部２１ｂが形成されており、各ＬＥＤ設置部２１ｂにはそれぞれ６個のＬＥＤ２１ａが長手方向に等間隔に設置されているとともに、隣接するＬＥＤ設置部２１ｂにおいては６個のＬＥＤ２１ａの設置位置のピッチが半ピッチずつ異なる位置とされている。これにより各ＬＥＤ２１ａによるＵＶ照射量を全域に均一とされている。各ＬＥＤ２１ａは図示しないが制御部１００より通電されてＵＶ照射されるように形成されている。

【0042】

本実施形態のＵＶ照射部２０ａを用いる場合には、光触媒板３０の光触媒層３４にＬＥＤ２１ａを対面させる場合に、図５（ａ）（ｂ）のいずれの配置パターンとするかを選択して用いるとよい。更に、隣接するＵＶ照射部２０ａについて配置パターンを図５（ａ）（ｂ）を交互に設定するとよい。また、光触媒板３０の両面に光触媒層３４を設けた場合には、両面の光触媒層３４に対面する１対のＵＶ照射部２０ａの配置パターンを図５（ａ）（ｂ）を交互に設定するとよい。

【0043】

このように本実施形態のＵＶ照射部２０ａによれば、開口面積の広い通気孔２３ａをもって空気の送風圧損を小さく抑えつつ、光触媒層３４に対して均一にＵＶ照射を行って、効率的な光触媒効果を発揮させて空気の浄化を施すことができる。また、偏芯距離Ｐの大きさは設計コンセプトにより調整するとよい。

【0044】

本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば、図２に例示するように、各光触媒フィルタ３は、収納空間Ｓ内において、Ｘ方向に沿って水平に保持されているが、これに限らず、例えば、各光触媒フィルタ３は、収納空間Ｓ内において、Ｚ方向に沿って鉛直方向に保持するか、あるいは斜め方向に保持するようにしても良い。

【符号の説明】

【0045】

１ 空気浄化装置
２ 筐体部
３ 光触媒フィルタ
４ 空気取り入れ部
５ 空気吹き出し部
１０、１１、１２、１３ 保持枠部
２０、２０ａ 紫外線照射部
２１、２１ａ ＬＥＤ
２２、２２ａ 保持板
２３、２３ａ 通気孔
３０ 光触媒板
３３ 通気孔
３４ 光触媒層
１００ 制御部
１０１ アクチュエータ
１０２ タイマ
１０３ 空気取り込みファン
Ｓ 収納空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】