特開 2022-62344 光触媒システム

(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】P2022062344

(43)【公開日】2022-04-20

(54)【発明の名称】光触媒システム

(51)【国際特許分類】

   A61L 9/00 20060101AFI20220413BHJP

   B01J 35/02 20060101ALI20220413BHJP

   A61L 9/18 20060101ALI20220413BHJP

   F24F 7/003 20210101ALI20220413BHJP

   F24F 7/007 20060101ALI20220413BHJP

   F24F 13/28 20060101ALI20220413BHJP

【ＦＩ】

A61L9/00 C

B01J35/02 J

A61L9/18

F24F7/00 A

F24F7/007 101

F24F13/28

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020170289

(22)【出願日】2020-10-08

(71)【出願人】

【識別番号】518199621

【氏名又は名称】カルテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100148275

【弁理士】

【氏名又は名称】山内 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100136319

【弁理士】

【氏名又は名称】北原 宏修

(74)【代理人】

【識別番号】100142745

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 世子

(74)【代理人】

【識別番号】100143498

【弁理士】

【氏名又は名称】中西 健

(72)【発明者】

【氏名】染井 潤一

【テーマコード（参考）】

3L056

4C180

4G169

【Ｆターム（参考）】

3L056BG06

3L056BG07

4C180AA07

4C180AA16

4C180AA19

4C180CC03

4C180EA30Y

4C180EA33Y

4C180EA34Y

4C180EA54X

4C180EA63Y

4C180HH05

4C180HH15

4C180HH19

4C180LL15

4G169AA03

4G169BA48A

4G169CA02

4G169CA03

4G169DA06

4G169HA01

4G169HE02

4G169HE03

4G169HF02

4G169HF05

(57)【要約】

【課題】天井に流れていく空気に含まれるカビや汚れなどを減らすための技術を提供する。あるいは、天井からの空気に含まれるカビや汚れなどを減らすための技術を提供する。
【解決手段】下方から上方に空気を送るファンと、ファンと天井との間に配置される光触媒フィルタと、光触媒フィルタに光を照射するためのライトと、を備える光触媒システムが提供される。あるいは、下方から上方に空気を送るファンと、ファンの下方に配置される光触媒フィルタと、光触媒フィルタに光を照射するためのライトと、を備える光触媒システムが提供される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下方から上方に空気を送るファンと、
前記ファンと天井との間に配置される光触媒フィルタと、
前記光触媒フィルタに光を照射するためのライトと、を備える光触媒システム。

【請求項2】

下方から上方に空気を送るファンと、
前記ファンの下方に配置される光触媒フィルタと、
前記光触媒フィルタに光を照射するためのライトと、を備える光触媒システム。

【請求項3】

前記ファンを上方から下方に空気を送るモードを有する、請求項１または２に記載の光触媒システム。

【請求項4】

前記ファンが下方から上方に空気を送るときに、前記ライトを点灯させる、請求項３に記載の光触媒システム。

【請求項5】

前記ファンの上方に配置され、前記ファンからの空気を天井に沿って流すための風向フレームをさらに備える、請求項に１から４のいずれか１項に記載の光触媒システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気を除菌するための光触媒システムの技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従前より、空気の脱臭や除菌を行うための光触媒システムが知られている。たとえば、特開２０１４－２１９１３０号公報（特許文献１）には、光触媒を利用した冷蔵庫が開示されている。特開２０１４－２１９１３０号公報（特許文献１）によると、冷気通路を構成する背面パネルの貯蔵室側に光触媒が露出するように光触媒を担持した触媒基台を取り付け、触媒基台に向けて光を照射するように冷気通路を構成する内箱内面に発光ダイオードを設けた。背面パネルの一部に触媒基台を設け、内箱に設けた発光ダイオードによって光触媒を励起するようにしたので、触媒基台の大きさが任意に設定でき十分な触媒面積を確保することができる。このため、容積の大きい貯蔵室の臭気成分を効果的に脱臭したり、除菌することが可能となる。更には、光触媒の触媒作用によって発生する二酸化炭素によって貯蔵室の酸素濃度を低減することができるので、野菜類の呼吸作用を抑制して野菜類を新鮮な状態で長く保管することができるという効果も奏するようになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－２１９１３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、天井に流れていく空気に含まれるカビや汚れなどを減らすための技術を提供することにある。あるいは、天井からの空気に含まれるカビや汚れなどを減らすための技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様に従うと、下方から上方に空気を送るファンと、ファンと天井との間に配置される光触媒フィルタと、光触媒フィルタに光を照射するためのライトと、を備える光触媒システムが提供される。

【0006】

あるいは、下方から上方に空気を送るファンと、ファンの下方に配置される光触媒フィルタと、光触媒フィルタに光を照射するためのライトと、を備える光触媒システムが提供される。

【発明の効果】

【0007】

以上のように、本発明によれば、天井に流れていく空気に含まれるカビや汚れなどを減らすことができる。あるいは、天井からの空気に含まれるカビや汚れなどを減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施の形態にかかる光触媒システムの正面断面図である。

【図2】第１の実施の形態にかかる光触媒システムの平面図である。

【図3】第１の実施の形態にかかる光触媒システムの構成を示すブロック図である。

【図4】第１の実施の形態にかかる光触媒システムの制御を示すフローチャートである。

【図5】第２の実施の形態にかかる光触媒システムの正面断面図である。

【図6】第２の実施の形態にかかる光触媒システムの平面図である。

【図7】第３の実施の形態にかかる光触媒システムの正面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。また以下では、説明のために、図１における紙面の右方向を右方向といい、左方向を左方向といい、手前方向を前方向または正面方向といい、奥方向を後方向または背面方向といい、上方向を上方向といい、下方向を下方向という。
［第１の実施の形態］
＜光触媒システム１００の全体構成＞

【0010】

本実施の形態にかかる光触媒システム１００の全体構成について説明する。図１および図２を参照して、本実施の形態にかかる光触媒システム１００は、全体が１つのユニットとして、天井などに取り付けられるように構成されている。光触媒システム１００は、ファンユニット１１０と、ＬＥＤライト１３０と、光触媒シート１２０と、風向き変更フレーム１４０と、取り付け部材１５０と、電力取得部１６０と、それらを内側に収容して固定する筐体１０１とを含む。

【0011】

筐体１０１は、略円柱状の外壁を有する。筐体１０１は、その底面と、側面の上部と、が開放されている。筐体１０１は、取り付け部材１５０を介して、天井などに形成される取り付け部や電源コネクタなどに着脱自在に構成されている。

【0012】

ファンユニット１１０は、軸流ファン１１５と、軸流ファン１１５を内包するケース１１１とを含む。ファンユニット１１０は、筐体１０１の底面の略中央部の開口部に設けられる。軸流ファン１１５は、下方から部屋の空気を吸い上げて、上方の光触媒シート１２０にむけて吹き出す。軸流ファン１１５からの風は、光触媒シート１２０を通過して、その上方の風向き変更フレーム１４０によって天井に沿う方向へと流れていく。

【0013】

光触媒シート１２０は、多数の孔やスリットなどが形成されている薄型の部材であって、水平に配置される。すなわち天井と平行に配置される。これによって、下方から流れてくる空気との光触媒との接触面積が大きくなるように構成されている。

【0014】

ここで、光触媒シート１２０の光触媒は、その表面に吸着した空気中の酸素と水分とを光反応によって分解し、反応性の高いスーパーオキサイドアニオン（Ｏ２－）とＯＨラジカル（・ＯＨ）とを生成する。そして、スーパーオキサイドアニオン（Ｏ２－）とＯＨラジカル（・ＯＨ）とは、臭気成分を分解したり、雑菌を除去したり、エチレンガスを分解して食品などの鮮度低下を抑制したりすることができる。なお、光触媒シート１２０としては、例として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、三酸化タングステン（ＷＯ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）等があげられるが、これらに限定されるものではない。

【0015】

また、光触媒シート１２０は、前後方向または左右方向にスライドさせることによって、筐体１０１から取り外すことができることが好ましい。これによって、ユーザは、定期的に、光触媒シート１２０を筐体１０１から取り外して、光触媒に付着した不純物を水道などによって洗い流すことができるようになる。

【0016】

本実施の形態においては、光触媒シート１２０は、ファンユニット１１０の上方に位置する。なお、ファンユニット１１０の「上方」という文言について、光触媒シート１２０は、軸流ファン１１５を収納するケース１１１の直上だけでなく、平面視において、数ｍｍ～数十ｃｍ程度、ケース１１１から前後方向または左右方向に飛び出していてもよいものである。より詳細には、光触媒シート１２０は、軸流ファン１１５よりも上方にあって、軸流ファン１１５から天井または風向き変更フレーム１４０までの空気の通り道に配置されていればよい。

【0017】

ファンユニット１１０と光触媒シート１２０との間には、光触媒シート１２０に光を照射するためのＬＥＤライト１３０，１３０・・・が配置される。ＬＥＤライト１３０，１３０・・・は、光触媒シート１２０の全体に光を照射するために、複数個設けられることが好ましい。

【0018】

風向き変更フレーム１４０は、光触媒シート１２０の上方に形成されて、下方からの風を、水平方向へと、滑らかに方向転換させるためものである。風向き変更フレーム１４０は、軸流ファン１１５の軸心の上方を中心とした凸形状を有しており、たとえば、略円錐形状を逆にした形状、または略富士山形状を逆にした形状、または略ピラミッド形状を逆にした形状などであってもよい。これによって、光触媒シート１２０からの除菌された空気を、筐体１０１の周囲の天井に沿わせることができるようになる。

【0019】

筐体１０１の上端部、すなわち天井の風向き変更フレーム１４０の内部には、上記の部材を含む筐体１０１ごと、天井に取り付けるための取り付け部材１５０が設けられる。

【0020】

本実施の形態においては、上述したように、筐体１０１内に、ファンユニット１１０と、ＬＥＤライト１３０と、光触媒シート１２０と、風向き変更フレーム１４０と、取り付け部材１５０と、電力取得部１６０とが含まれる。換言すれば、筐体１０１によって、直接的または間接的に、ファンユニット１１０と、ＬＥＤライト１３０と、光触媒シート１２０と、風向き変更フレーム１４０と、取り付け部材１５０と、電力取得部１６０が支持される。本実施の形態においては、取り付け部材１５０を天井のコネクタに取り付けることによって、光触媒システム１００を１つのユニットとして、天井に取り付けることができる。

【0021】

取り付け部材１５０の内部には、天井に設けられる電源コネクタと接続することによって、電力を取得するための電力取得部１６０を備える。電力取得部１６０は、電力をＬＥＤライト１３０や軸流ファン１１５などに提供する。ただし、天井の電源コネクタから電力を取得する形態に限られず、光触媒システム１００は、電池やその他の電源ケーブルなどから電力を取得するものであってもよい。
＜光触媒システム１００の機能構成＞

【0022】

本実施の形態にかかる光触媒システム１００の機能構成について説明する。図３に示すように、光触媒システム１００は、主に、コントローラ１７０と、軸流ファン１１５と、ＬＥＤライト１３０と、電力取得部１６０と、受信部１８０とを含む。

【0023】

コントローラ１７０は、ＬＥＤライト１３０の基板や電力取得部１６０の近傍の基板上に設けられる。コントローラ１７０は、プロセッサやメモリを含み、光触媒システム１００の各部を制御するものである。

【0024】

受信部１８０は、筐体１０１の底面や側面などに設けられ、外部のリモコンなどからの各種の命令を受信する。受信部１８０は、赤外線信号を受信してもよいし、ＷｉＦｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などによる無線信号を受信してもよい。
＜コントローラ１７０による制御方法＞

【0025】

次に、本実施の形態にかかるコントローラ１７０による制御方法について説明する。コントローラ１７０においては、プロセッサが、メモリのプログラムを実行することによって、図４に示す処理を実行する。

【0026】

図４を参照して、コントローラ１７０は、受信部１８０を介して電源ＯＮ命令を受け付ける（ステップＳ１０２）。

【0027】

コントローラ１７０は、軸流ファン１１５の駆動をＯＮする（ステップＳ１０４）。このとき、軸流ファン１１５は、下から上に空気が流れるように回転する。

【0028】

コントローラ１７０は、ＬＥＤライト１３０をＯＮする（ステップＳ１０６）。これによって、光触媒シート１２０に光が照射される。つまり、この状態においては、筐体１０１の下方から空気が吸い込まれて、当該空気が光触媒によって除菌・脱臭されて、当該空気が風向き変更フレーム１４０によって筐体１０１の周囲の天井に沿う方向へと流れていく。

【0029】

コントローラ１７０は、受信部１８０を介して、風向きの変更命令を待ち受ける（ステップＳ１０８）。

【0030】

コントローラ１７０は、受信部１８０を介して風向きの変更命令を受信すると（ステップＳ１０８にてＹＥＳである場合）、ＬＥＤライト１３０をＯＦＦして（ステップＳ１１０）、軸流ファン１１５の回転方向を変更する（ステップＳ１１２）。これによって、筐体１０１の周囲から空気が吸い込まれて、当該空気が筐体１０１の下方に吹き出されていく。

【0031】

コントローラ１７０は、受信部１８０を介して、風向きの変更命令を待ち受ける（ステップＳ１１４）。

【0032】

コントローラ１７０は、受信部１８０を介して風向きの変更命令を受信すると（ステップＳ１０８にてＹＥＳである場合）、ステップＳ１０４からの処理を繰り返す。

【0033】

なお、上記のいずれかのタイミングにおいて、コントローラ１７０は、受信部１８０を介して電源ＯＦＦ命令を受け付けると、軸流ファン１１５の駆動をＯＦＦして、ＬＥＤライト１３０をＯＦＦするものである。
［第２の実施の形態］

【0034】

上記の実施の形態においては、受信部１８０を介して、電源のＯＮ／ＯＦＦ命令や空気の流れの方向の切り替え命令などを受け付けるものであったが、このようなものには限られない。たとえば、筐体１０１の外周面や底面などに、電源のＯＮ／ＯＦＦ命令を受け付けるためのスイッチや、空気の流れの方向の切り替え命令を受け付けるためのスイッチが設けられてもよい。

【0035】

あるいは、電力供給部から電力が供給され始めると、コントローラ１７０が自動的に、軸流ファン１１５やＬＥＤライト１３０をＯＮしたり、電力供給部から電力が供給されなくなると、コントローラ１７０が自動的に、軸流ファン１１５やＬＥＤライト１３０をＯＦＦしたりしてもよい。あるいは、軸流ファン１１５の駆動中に、電力供給部から電力が供給されなくなって、所定時間（たとえば１秒から２秒など）以内に電力が再度供給され始めると、軸流ファン１１５の風向きを切り替えたりＬＥＤライト１３０のＯＮ／ＯＦＦを切り替えたりしてもよい。
［第３の実施の形態］

【0036】

上記の実施の形態においては、下向きに風を送るときには、ＬＥＤライト１３０をＯＦＦするものであったが、下向きに風を送るときにもＬＥＤライト１３０をＯＮしたままでもよい。

【0037】

あるいは、軸流ファン１１５の風向きの制御命令と、ＬＥＤライト１３０のＯＮ／ＯＦＦ命令と、をユーザが別々に制御できてもよい。
［第４の実施の形態］

【0038】

上記の実施の形態においては、光触媒シート１２０が、水平に配置されるものであったが、図５および図６に示すように、光触媒フィルタは、垂直に立てられてもよい。より詳細には、ファンユニット１１０の上方に、軸流ファン１１５の上方の空間を囲むように１または複数の光触媒フィルタ１２０Ｆ，１２０Ｒ，１２０Ｂ，１２０Ｌが配置される。光触媒フィルタ１２０Ｆ，１２０Ｒ，１２０Ｂ，１２０Ｌの各々には、多数の孔やスリットが形成されている。本実施の形態においては、軸流ファン１１５の上方の空間の、前方と右方と後方と左方のそれぞれに光触媒フィルタ１２０Ｆ，１２０Ｒ，１２０Ｂ，１２０Ｌが配置される。

【0039】

本実施の形態においても、図５および図６に示すように、光触媒フィルタ１２０Ｆ，１２０Ｒ，１２０Ｂ，１２０Ｌは、ファンユニット１１０の上方に位置するものである。ここで、ファンユニット１１０の「上方」という文言について、光触媒フィルタ１２０Ｆ，１２０Ｒ，１２０Ｂ，１２０Ｌは、軸流ファン１１５を収納するケース１１１の直上だけでなく、平面視において、数ｍｍ～数十ｃｍ程度、ケース１１１から前後方向または左右方向に飛び出していてもよいものである。より詳細には、光触媒フィルタ１２０Ｆ，１２０Ｒ，１２０Ｂ，１２０Ｌは、軸流ファン１１５よりも上方にあって、軸流ファン１１５からの風の通り道に配置されていればよい。

【0040】

なお、本実施の形態においても、光触媒フィルタ１２０Ｆ，１２０Ｒ，１２０Ｂ，１２０Ｌが筐体１０１から着脱自在に構成されていることが好ましい。
［第５の実施の形態］

【0041】

上記の実施の形態においては、光触媒シート１２０が、ファンユニット１１０の上方に配置されるものであったが、図７に示すように、光触媒シート１２０は、ファンユニット１１０の下方に配置されてもよい。より詳細には、筐体１０１内に、下方からＬＥＤライト１３０、光触媒シート１２０、ファンユニット１１０、風向き変更フレーム１４０などが収容されて固定される。

【0042】

本実施の形態においては、光触媒シート１２０は、ファンユニット１１０の下方に位置する。ここで、ファンユニット１１０の「下方」という文言について、光触媒シート１２０は、軸流ファン１１５を収納するケース１１１の直下だけでなく、平面視において、数ｍｍ～数十ｃｍ程度、ケース１１１から前後方向または左右方向に飛び出していてもよいものである。より詳細には、光触媒シート１２０は、軸流ファン１１５よりも下方にあって、軸流ファン１１５によって生じる風の通り道に配置されていればよい。

【0043】

なお、本実施の形態においても、光触媒シート１２０が筐体１０１から着脱自在に構成されていることが好ましい。
［まとめ］

【0044】

上記の実施の形態においては、下方から上方に空気を送るファンと、ファンと天井との間に配置される光触媒フィルタと、光触媒フィルタに光を照射するためのライトと、を備える光触媒システムが提供される。

【0045】

あるいは、下方から上方に空気を送るファンと、ファンの下方に配置される光触媒フィルタと、光触媒フィルタに光を照射するためのライトと、を備える光触媒システムが提供される。

【0046】

好ましくは、制御部は、ファンを上方から下方に空気を送るモードに切り替える。

【0047】

好ましくは、制御部は、ファンが下方から上方に空気を送るときに、ライトを点灯させる。

【0048】

好ましくは、光触媒システムは、ファンの上方に配置され、ファンからの空気を天井に沿って流すための風向フレームをさらに備える。

【0049】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0050】

１００ ：光触媒システム
１０１ ：筐体
１１０ ：ファンユニット
１１１ ：ケース
１１５ ：軸流ファン
１２０ ：光触媒シート
１２０Ｂ ：光触媒フィルタ
１２０Ｆ ：光触媒フィルタ
１２０Ｌ ：光触媒フィルタ
１２０Ｒ ：光触媒フィルタ
１３０ ：ＬＥＤライト
１４０ ：風向き変更フレーム
１５０ ：取り付け部材
１６０ ：電力取得部
１７０ ：コントローラ
１８０ ：受信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】