特開 2024-118133 気体浄化装置

(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】P2024118133

(43)【公開日】2024-08-30

(54)【発明の名称】気体浄化装置

(51)【国際特許分類】

   A61L 9/00 20060101AFI20240823BHJP

   B01J 35/39 20240101ALI20240823BHJP

   A61L 9/20 20060101ALI20240823BHJP

   A61L 2/10 20060101ALI20240823BHJP

【ＦＩ】

A61L9/00 C

B01J35/02 J ZAB

A61L9/20

A61L2/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023024394

(22)【出願日】2023-02-20

(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】

【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】加幡 寿人

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 純

(72)【発明者】

【氏名】白川 宰

(72)【発明者】

【氏名】中野 浩輝

(72)【発明者】

【氏名】松本 卓馬

(72)【発明者】

【氏名】津崎 修

(72)【発明者】

【氏名】川内 雄雅

(72)【発明者】

【氏名】岡村 和那

【テーマコード（参考）】

4C058

4C180

4G169

【Ｆターム（参考）】

4C058AA30

4C058BB06

4C058KK02

4C058KK22

4C058KK46

4C180AA02

4C180AA07

4C180AA16

4C180BB06

4C180BB08

4C180BB09

4C180CC03

4C180CC13

4C180DD03

4C180DD09

4C180EA28Y

4C180EA33X

4C180EA34X

4C180HH05

4C180HH11

4C180HH15

4C180HH19

4C180HH20

4G169BA48A

4G169CA02

4G169CA06

4G169CA10

4G169CA11

4G169CA17

4G169DA06

4G169HE03

4G169HF03

4G169HF05

(57)【要約】

【課題】紫外線を照射する発光素子の数を増やすことなく気体の浄化の効率を向上させることができる気体浄化装置を提供することである。
【解決手段】実施形態に係る気体浄化装置は、内部に、処理を行う気体が流れる空間を有する筐体と；前記筐体の内部に設けられ、光触媒を有する光触媒体と；前記筐体の内部に設けられ、前記光触媒体に、第１のピーク波長を有する第１の紫外線を照射する第１の発光素子と；前記筐体の内部に設けられ、前記筐体の内部を流れる前記気体に、前記第１のピーク波長よりも短い第２のピーク波長を有する第２の紫外線を照射する第２の発光素子と；を具備している。前記筐体の中心軸に直交する方向において、前記第１の発光素子の中心と前記筐体の内壁との間の距離は、前記第２の発光素子の中心と前記筐体の内壁との間の距離よりも長い。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に、処理を行う気体が流れる空間を有する筐体と；
前記筐体の内部に設けられ、光触媒を有する光触媒体と；
前記筐体の内部に設けられ、前記光触媒体に、第１のピーク波長を有する第１の紫外線を照射する第１の発光素子と；
前記筐体の内部に設けられ、前記筐体の内部を流れる前記気体に、前記第１のピーク波長よりも短い第２のピーク波長を有する第２の紫外線を照射する第２の発光素子と；
を具備し、
前記筐体の中心軸に直交する方向において、前記第１の発光素子の中心と前記筐体の内壁との間の距離は、前記第２の発光素子の中心と前記筐体の内壁との間の距離よりも長い気体浄化装置。

【請求項2】

前記第１の発光素子の配光角は、前記第２の発光素子の配光角よりも大きい請求項１記載の気体浄化装置。

【請求項3】

前記第２のピーク波長は、２７０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下であり、
前記筐体の中心軸に直交する方向において、前記第２の発光素子の中心と、前記筐体の内壁との間の距離は、１０ｍｍ以上、１００ｍｍ以下であり、
前記筐体の内壁の、前記第２の紫外線に対する反射率は、６０％以上である請求項１または２に記載の気体浄化装置。

【請求項4】

前記第１のピーク波長は、２８０ｎｍ以上、４２０ｎｍ以下であり、
前記筐体の中心軸に直交する方向において、前記第１の発光素子は複数設けられ、前記第１の発光素子の中心と、隣接する前記第１の発光素子の中心と、の間の距離は、５０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下である請求項１または２に記載の気体浄化装置。

【請求項5】

前記筐体の中心軸に沿った方向において、前記第１の発光素子の、前記第１の紫外線の出射面と、前記光触媒体との間の距離は、１００ｍｍ以上、１０００ｍｍ以下である請求項１または２に記載の気体浄化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、気体浄化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

健康意識の高まりを反映して、電車や自動車などの車内、冷蔵庫内、居住空間などの所謂、閉鎖空間における気体の浄化（例えば、空気の浄化）の要望が高まっている。例えば、雰囲気に含まれているアンモニア、エチレン、および、アセトアルデヒドなどのＶＯＣ(Volatile Organic Compounds；揮発性有機化合物）の除去、雰囲気の脱臭、雰囲気に含まれている細菌やウイルスの殺菌や不活性化の要求が高まっている。

【0003】

そのため、発光素子を有する光源と、光触媒を有する光触媒体とを備えた気体浄化装置が提案されている。また、細菌やウイルスの殺菌や不活性化をより効果的に行うために、光触媒作用を発現させるための紫外線を照射する発光素子と、細菌やウイルスの殺菌や不活性化を行うための紫外線を照射する発光素子と、を備えた気体浄化装置も提案されている。

【0004】

ここで、近年においては、気体の浄化の効率を向上させることが望まれている。例えば、雰囲気に含まれているＶＯＣの除去、雰囲気の脱臭、雰囲気に含まれている細菌やウイルスの殺菌や不活性化などをより迅速、かつ効果的に行うことが望まれている。
この場合、光触媒作用を発現させるための紫外線を照射する発光素子の数と、細菌やウイルスの殺菌や不活性化を行うための紫外線を照射する発光素子の数と、を増やせば、気体の浄化の効率を向上させることができる。しかしながら、これらの紫外線を照射する発光素子の価格は、可視光を照射する発光素子に比べて高くなる。そのため、これらの紫外線を照射する発光素子の数を増やせば、気体浄化装置の製造コストが増大することになる。また、これらの紫外線を照射する発光素子の数を増やせば、気体浄化装置の大型化を招くことになる。

【0005】

そこで、紫外線を照射する発光素子の数を増やすことなく気体の浄化の効率を向上させることができる気体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】特許第７０２５７３１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、紫外線を照射する発光素子の数を増やすことなく気体の浄化の効率を向上させることができる気体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】

実施形態に係る気体浄化装置は、内部に、処理を行う気体が流れる空間を有する筐体と；前記筐体の内部に設けられ、光触媒を有する光触媒体と；前記筐体の内部に設けられ、前記光触媒体に、第１のピーク波長を有する第１の紫外線を照射する第１の発光素子と；前記筐体の内部に設けられ、前記筐体の内部を流れる前記気体に、前記第１のピーク波長よりも短い第２のピーク波長を有する第２の紫外線を照射する第２の発光素子と；を具備している。前記筐体の中心軸に直交する方向において、前記第１の発光素子の中心と前記筐体の内壁との間の距離は、前記第２の発光素子の中心と前記筐体の内壁との間の距離よりも長い。

【発明の効果】

【0009】

本発明の実施形態によれば、紫外線を照射する発光素子の数を増やすことなく気体の浄化の効率を向上させることができる気体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気体浄化装置を例示するための模式斜視図である。

【図2】図１における気体浄化装置の、Ａ－Ａ線方向の模式断面図である。

【図3】光源の模式平面図である。

【図4】他の実施形態に係る光源の模式斜視図である。

【図5】本実施の形態に係る気体浄化装置による気体の浄化効果を例示するための表である。

【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。

【0012】

本実施の形態に係る気体浄化装置１は、気体浄化装置１が設けられる雰囲気にある気体Ｇを浄化する。気体Ｇは、例えば、空気を主成分とし、浄化の対象となるものを含んでいる。浄化の対象となるものは、光触媒作用、および紫外線の少なくともいずれかにより浄化できるものであればよい。浄化の対象となるものは、例えば、化学物質、細菌、ウイルスなどである。化学物質は、例えば、アンモニア、エチレン、および、アセトアルデヒドなどのＶＯＣである。

【0013】

図１は、本実施の形態に係る気体浄化装置１を例示するための模式斜視図である。
図２は、図１における気体浄化装置１の、Ａ－Ａ線方向の模式断面図である。
図１、および図２に示すように、気体浄化装置１は、例えば、筐体２、フィルタ３、送風部４、光触媒体５、および光源６を有する。

【0014】

筐体２は、箱状を呈している。筐体２は、内部に、処理を行う気体Ｇが流れる空間を有する。気体Ｇの流入側から見た場合に、筐体２の輪郭は、例えば、多角形とすることができる。図１、および図２に例示をした筐体２の輪郭は、四角形である。筐体２の輪郭が四角形であれば、光触媒体５の着脱を容易としたり、気体浄化装置１のスペース効率を向上させたりすることができる。

【0015】

筐体２は、一方向に延びる形状を呈している。例えば、筐体２の外観は、直方体である。 筐体２の中心軸２ｅに沿った方向における、筐体２の両側の端部は開口している。筐体２の一方の開口２ａは、処理の対象となる気体Ｇの流入口となる。筐体２の他方の開口２ｂは、処理済みの気体Ｇの流出口となる。そのため、筐体２の内部に、一方の端部側（開口２ａ側）から他方の端部側（開口２ｂ側）に向かって流れる気流を形成することができる。

【0016】

また、筐体２の側部に開口２ｃを設け、開口２ｃを介して、光触媒体５、および光源６の着脱を行うことができる。開口２ｃには、蓋２ｄを着脱自在に設けることができる。また、筐体２の側部などには、筐体２の外部に設けられた点灯回路や電源などと、筐体２の内部に設けられた光源６との電気的な接続を行うためのコネクタを設けることができる。

【0017】

筐体２、および蓋２ｄの材料は、光源６から照射される紫外線や、気体Ｇに含まれている化学物質に対する耐性があれば特に限定はない。筐体２、および蓋２ｄの材料は、例えば、金属や樹脂とすることができる。

【0018】

金属は、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム合金などとすることができる。筐体２、および蓋２ｄの材料が金属の場合には、例えば、板金加工などにより、筐体２、および蓋２ｄを形成することができる。

【0019】

樹脂は、例えば、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）、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂（ポリメタクリル酸メチル樹脂）などの熱可塑性樹脂とすることができる。筐体２、および蓋２ｄの材料が樹脂の場合には、例えば、射出成形などにより、筐体２、および蓋２ｄを形成することができる。

【0020】

光源６から照射された紫外線の一部は、筐体２の内壁に入射する。そのため、筐体２の内壁の、光源６から照射された紫外線に対する反射率は、筐体２の外壁の反射率よりも高くすることが好ましい。例えば、筐体２の内壁に、紫外線に対する反射率が高い金属を含む膜を設けることができる。膜は、メッキやスパッタリングなどにより形成することができる。また、例えば、筐体２の内壁に、紫外線に対する反射率が高い金属を含む箔や板材を設けることもできる。紫外線に対する反射率が高い金属は、例えば、アルミニウム合金などである。

【0021】

また、筐体２が、アルミニウム合金などの紫外線に対する反射率が高い金属から形成される場合には、筐体２の内壁を平滑な面とすることができる。例えば、筐体２の内壁を研磨などすれば、筐体２の内壁を平滑な面とすることができる。筐体２の内壁が平滑な面であれば、紫外線に対する反射率を向上させることができる。

【0022】

フィルタ３は、筐体２の、気体Ｇの流入側の端部に設けられている。フィルタ３は、筐体２の開口２ａを覆っている。フィルタ３は、例えば、筐体２の端部に設けられたブラケットに着脱自在に取り付けることができる。

【0023】

フィルタ３は、筐体２の外部にあるゴミなどが、筐体２の内部に吸引されるのを抑制する。フィルタ３は、例えば、目視にて確認できる程度の大きさのゴミを除去する。フィルタ３は、例えば、ステンレス製の平織金網（線径φ０．１ｍｍ、１００メッシュ）とすることができる。なお、フィルタ３は、例えば、ステンレス製の畳織金網、綾織金網などであってもよい。

【0024】

送風部４は、筐体２の、気体Ｇの流出側の端部に設けられている。送風部４は、筐体２の開口２ｂに接続されている。送風部４は、開口２ｂを介して、筐体２の内部の気体Ｇを筐体２の外部に排出する。そのため、筐体２の内部に、フィルタ３側から送風部４側に向かう気体Ｇの流れが形成される。

【0025】

図２に例示をした送風部４はプロペラファンであるが、送風部４は気体Ｇを流動可能なものであればよい。例えば、送風部４は、シロッコファンなどであってもよい。また、送風部４は、ダクトなどの配管を介して筐体２に接続することもできる。この場合、ダクトなどの配管を介して、複数の筐体２に対して１つの送風部４を設けることもできる。

【0026】

光触媒体５は、筐体２の内部に設けられている。光触媒体５は、例えば、筐体２の、気体Ｇの流入側の端部の近傍（開口２ａの近傍）に設けられている。光触媒体５は、例えば、筐体２の内壁に設けられたブラケットに着脱自在に取り付けられる。

【0027】

光触媒体５は、例えば、基材、および光触媒を有する。
例えば、基材は、ハニカム構造を有し、直径が３ｍｍ程度の孔を複数有するセラミック板とすることができる。また、基材は、シート状を呈し、複数のガラス繊維を織り込むことで形成されたものとすることもできる。また、基材は、シート状を呈し、金属を含む複数の線状体を織り込むことで形成されたものとすることもできる。線状体に含まれる金属は、例えば、ステンレス、ニッケル、モネル、リン青銅、チタン、銅、銅合金、銀、銀合金などである。

【0028】

基材が、ハニカム構造を有するセラミック板や、金属を含む複数の線状体を織り込むことで形成されたものであれば、基材の剛性を高めることができる。そのため、基材を透過する気体Ｇの流量や流速を増加させることができるので、処理能力の向上を図ることができる。

【0029】

光触媒は、例えば、粒状を呈し、基材に坦持されている。光触媒は、所定の波長を有する光が入射した際に光触媒作用を発現する。光触媒の種類は、気体浄化装置１の用途や、気体Ｇに含まれている処理の対象となるものなどに応じて適宜選択することができる。例えば、光触媒は、紫外線応答型の光触媒や可視光応答型の光触媒などとすることができる。紫外線応答型の光触媒は、例えば、酸化チタンなどを含んでいる。可視光応答型の光触媒は、例えば、酸化タングステン、窒素などをドープした酸化チタン、異種金属をイオン注入した酸化チタンなどを含んでいる。

【0030】

ここで、光触媒の表面に有機物などの異物が付着すると、光触媒に光が入射し難くなるので光触媒作用が発現し難くなる。そのため、光触媒体５は、防着部をさらに有することができる。防着部は、光触媒とともに基材に坦持させることができる。防着部は、例えば、ケイ素化合物を含む。ケイ素化合物は、例えば、ケイ素の酸化物（例えば、二酸化ケイ素）、ケイ素の窒化物、ケイ素の酸窒化物、ケイ素の炭化物、ケイ素の硫化物などである。ケイ素化合物を含む防着部が坦持されていれば、有機物などの異物が光触媒に付着するのを抑制することができる。また、ケイ素化合物を含む防着部が坦持されていれば、光触媒と基材との間の接合強度を高めることもできる。

【0031】

光源６は、筐体２の内部に設けられている。光源６は、例えば、筐体２の、気体Ｇの流出側の端部の近傍（開口２ｂの近傍）に設けられている。光源６は、例えば、筐体２の内壁に設けられたブラケットに着脱自在に取り付けられる。光源６は、例えば、筐体２に設けられたコネクタなどを介して、筐体２の外部に設けられた点灯回路や電源などと電気的に接続される。

【0032】

光源６は、光触媒体５と対向している。そのため、光源６から照射された光を、光触媒体５に効率良く入射させることができる。また、気体Ｇの流れ方向において、光源６が光触媒体５の下流側に設けられることになる。ここで、発光素子６ｂ（第２の発光素子の一例に相当する）、および発光素子６ｃ（第１の発光素子の一例に相当する）から紫外線が照射された際に、発光素子６ｂ、６ｃに設けられた封止材が紫外線により分解されて、発光素子６ｂ、６ｃからガスが放出される場合がある。この場合、光源６が光触媒体５の下流側に設けられていれば、発光素子６ｂ、６ｃからガスが放出されたとしても、放出されたガスを気体Ｇの流れに載せて筐体２の外部に排出することができる。そのため、放出されたガスの成分が、光触媒体５の光触媒の表面に付着するのを抑制することができるので、光触媒作用が経時的に発現し難くなるのを抑制することができる。

【0033】

図３は、光源６の模式平面図である。
なお、図３は、筐体２の中心軸２ｅに沿った方向から光源６を見た場合の模式平面図である。
図２、および図３に示すように、光源６は、例えば、基板６ａ、発光素子６ｂ、および発光素子６ｃを有する。
基板６ａは、板状を呈している。基板６ａは、光触媒体５と対向させて、気体Ｇの流路に設けられる。そのため、基板６ａが設けられていると、気体Ｇの流通が妨げられるおそれがある。この場合、厚み方向を貫通する複数の孔を基板６ａに設けることができる。しかしながら、孔の大きさが小さければ圧力損失が大きくなるので気体Ｇの流通が妨げられる。孔の大きさを大きくすると、発光素子６ｂ、６ｃ、および配線パターンの配置や数などに制約が生じる。そこで、図２に示すように、基板６ａの幅寸法Ｗ１は、光触媒体５の幅寸法Ｗ２よりも小さくなっている。

【0034】

基板６ａの材料や構造には特に限定はない。例えば、基板６ａ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から形成することができる。また、基板６ａは、金属板の表面を絶縁材料で被覆したメタルコア基板などであってもよい。

【0035】

発光素子６ｂ、６ｃ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６ａ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、メタルコア基板などを例示することができる。また、基板６ａ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。

【0036】

発光素子６ｂ、６ｃは、基板６ａの、光触媒体５と対向する面に並べて設けられている。発光素子６ｂ、６ｃは、例えば、基板６ａの面に設けられた配線パターンと電気的に接続される。発光素子６ｂ、６ｃの数は、気体浄化装置１の用途や、筐体２の大きさなどに応じて適宜変更することができる。例えば、発光素子６ｃの数は、光触媒体５の大部分(面積比で６０％以上)において、光照射強度が１ｍＷ／ｃｍ^２以上となるようにすればよい。発光素子６ｂの数は、要求される殺菌や不活性化の能力や、筐体２の大きさなどに応じて適宜決定することができる。発光素子６ｂの数は、発光素子６ｃの数と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0037】

また、図２、および図３に示すように、筐体２の中心軸２ｅに直交する方向において、発光素子６ｃの中心と筐体２の内壁との間の距離は、発光素子６ｂの中心と筐体２の内壁との間の距離よりも長くなっている。なお、発光素子６ｂ、６ｃの配置に関する詳細は後述する。

【0038】

発光素子６ｂ、６ｃの形式には特に限定はない。発光素子６ｂ、６ｃ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６ｂ、６ｃ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。発光素子６ｂ、６ｃは、例えば、チップ状の発光体（ベアチップ）とすることもできる。チップ状の発光体は、例えば、ＣＯＢ（Chip On Board）により配線パターンに実装することができる。チップ状の発光体は封止部により覆われている。図２、および図３に例示をした発光素子６ｂ、６ｃは、表面実装型の発光素子である。

【0039】

発光素子６ｃは、光触媒体５に対して、光触媒を励起させるための光を照射する。この場合、光触媒の材料や組成が変われば、光触媒の吸収波長領域が変化する。そのため、光触媒の吸収波長領域に応じて、適切な波長の光を照射する発光素子６ｃを選択する。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れば、発光素子６ｃは、例えば、ピーク波長が２８０ｎｍ以上、４２０ｎｍ以下の第１の紫外線を照射する発光ダイオードやレーザダイオードなどとすることができる。この場合、光触媒の吸収波長領域に応じて、ＵＶ－Ｂ（例えば、波長が２８０ｎｍ以上、３１５ｎｍ以下の紫外線）を照射する発光素子６ｃを用いたり、ＵＶ－Ａ（例えば、波長が３１５ｎｍ以上、４２０ｎｍ以下の紫外線）を照射する発光素子６ｃを用いたり、ＵＶ－Ｂ～ＵＶ－Ａの波長領域における紫外線を照射する発光素子６ｃを用いたりすることができる。
また、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れば、発光素子６ｃは、例えば、ピーク波長が、４２０ｎｍ以上、６００ｎｍ以下の可視光を照射する発光ダイオード、レーザダイオード、有機発光ダイオードなどとすることができる。

【0040】

発光素子６ｂは、筐体２の内部を流れる気体Ｇに対して、細菌やウイルスの殺菌や不活性化を行うための紫外線を照射する。この場合、細菌やウイルスのＤＮＡやＲＮＡは、波長が３００ｎｍ以下の紫外線を吸収し易い。そのため、発光素子６ｂが、ピーク波長が２７０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下の第２の紫外線（ＵＶ－Ｃ～ＵＶ－Ｂの波長領域における紫外線）を照射する発光ダイオードやレーザダイオードなどであれば、細菌やウイルスの殺菌や不活性化を行うのが容易となる。なお、ＵＶ－Ｃは、例えば、波長が１００ｎｍ以上、２８０ｎｍ以下の紫外線である。

【0041】

発光素子６ｂが設けられていれば、筐体２の内部を流れる気体Ｇに含まれている細菌やウイルスの殺菌や不活性化、および光触媒体５や筐体２の内壁などに付着している細菌やウイルスの殺菌や不活性化を行うことができる。

【0042】

また、前述した様に、光触媒体５に設けられる光触媒を紫外線応答型の光触媒とすれば、第１の紫外線を照射する発光素子６ｃを用いることができる。第１の紫外線は、第２の紫外線に比べて、殺菌や不活性化の能力は低いものの殺菌や不活性化を行うことができる。そのため、第１の紫外線を照射する発光素子６ｃを用いれば、発光素子６ｂから照射される第２の紫外線による殺菌や不活性化を増強することができる。

【0043】

例えば、雰囲気の脱臭なととともに、雰囲気に含まれている細菌やウイルスの殺菌や不活性化を行う場合には、紫外線応答型の光触媒を有する光触媒体５とし、主に光触媒を励起させる第１の紫外線を照射する発光素子６ｃと、主に殺菌や不活性化を行う第２の紫外線を照射する発光素子６ｂとを設けることが好ましい。この様にすれば、発光素子６ｂ、６ｃから照射された紫外線により、筐体２の内部を流れる気体Ｇに含まれている細菌やウイルスの殺菌や不活性化を効果的に行うことができる。また、筐体２の内壁などに付着している細菌やウイルスの殺菌や不活性化を効果的に行うこともできる。

【0044】

ここで、第１の紫外線を照射する発光素子６ｃの配光角は、第２の紫外線を照射する発光素子６ｂの配光角よりも大きい。例えば、第１の紫外線を照射する発光素子６ｃの配光角は、１２０°程度とすることができる。例えば、第２の紫外線を照射する発光素子６ｂの配光角は、１１０°程度とすることができる。

【0045】

この場合、発光素子６ｂの配光角は発光素子６ｃの配光角よりも小さいので、筐体２の中心軸２ｅに沿った方向において、筐体２の内部空間の発光素子６ｂの近傍に、第２の紫外線が照射され難い領域が生じ易くなる。しかしながら、筐体２の内部空間の発光素子６ｂから離れた位置においては、広い領域に第２の紫外線が照射される。そのため、発光素子６ｂの近傍において、気体Ｇに第２の紫外線が照射され難い領域があっても、当該領域の上流の領域においては、気体Ｇに第２の紫外線が照射される。すなわち、第２の紫外線の照射対象である気体Ｇには流れがあるので、発光素子６ｂの配光角が発光素子６ｃの配光角よりも小さい場合であっても、細菌やウイルスの殺菌や不活性化の効果が低下するのを抑制することができる。

【0046】

また、前述した様に、筐体２の内壁の紫外線に対する反射率は、筐体２の外壁の紫外線に対する反射率よりも高くすることができる。そのため、筐体２の内壁を発光素子６ｂから照射された第２の紫外線のリフレクタとすることができる。そのため、発光素子６ｂの配光角が、発光素子６ｃの配光角よりも小さくなっていても、発光素子６ｂから照射された第２の紫外線を筐体２の内壁により反射させて、筐体２の内部空間のより広い領域に第２の紫外線を照射することができる。

【0047】

また、図２に示すように、筐体２の中心軸２ｅに直交する方向において、発光素子６ｂの中心と、筐体２の内壁との間の距離Ｌ１が小さくなれば、発光素子６ｂから照射された第２の紫外線が、筐体２の内壁のより広い領域に入射し易くなる。第２の紫外線が、筐体２の内壁のより広い領域に入射し易くなれば、筐体２の内壁で反射された第２の紫外線が、筐体２の内部空間のより広い領域に照射されやすくなる。ただし、距離Ｌ１が小さくなり過ぎると、発光素子６ｂから照射された第２の紫外線が、筐体２の内部空間に直接照射される領域が小さくなる。

【0048】

この場合、筐体２の内壁の、発光素子６ｂから照射された第２の紫外線に対する反射率は、６０％以上とすることが好ましい。また、筐体２の中心軸２ｅに直交する方向において、発光素子６ｂの中心と、筐体２の内壁との間の距離Ｌ１は、１０ｍｍ以上、１００ｍｍ以下とすることが好ましい。この様にすれば、筐体２の内壁で反射された第２の紫外線、および発光素子６ｂから照射された第２の紫外線が、筐体２の内部空間に照射される領域を大きくすることができる。

【0049】

一方、第１の紫外線を照射する発光素子６ｃと、第１の紫外線の照射対象である光触媒体５との位置関係は変化しない。そのため、発光素子６ｃに配光角があると、光触媒体５において、第１の紫外線が照射され難い領域が生じるおそれがある。光触媒体５の、第１の紫外線が照射され難い領域においては、光触媒作用が発現しにくくなる。そのため、気体Ｇの浄化の効率が低下するおそれがある。

【0050】

この場合、第１の紫外線を照射する発光素子６ｃの数を増やせば、第１の紫外線が照射され難い領域が生じるのを抑制することができる。しかしながら、第１の紫外線を照射する発光素子６ｃの価格は、可視光を照射する発光素子に比べて高くなる。そのため、第１の紫外線を照射する発光素子６ｃの数を増やせば、気体浄化装置１の製造コストが増大することになる。また、第１の紫外線を照射する発光素子６ｃの数を増やせば、気体浄化装置１の大型化を招くことになる。

【0051】

そのため、前述した様に、第１の紫外線を照射する発光素子６ｃの配光角は、第２の紫外線を照射する発光素子６ｂの配光角よりも大きくなっている。この様にすれば、発光素子６ｃの数を増やすことなく、光触媒体５のより広い領域に第１の紫外線を照射することができる。

【0052】

またさらに、図２に示すように、筐体２の中心軸２ｅに直交する方向において、発光素子６ｃが複数設けられる場合には、発光素子６ｃの中心と、隣接する発光素子６ｃの中心との間の距離Ｌ３は、５０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下とすることが好ましい。この様にすれば、光触媒体５において、第１の紫外線が照射され難い領域が生じるのを抑制することができる。

【0053】

また、図２に示すように、筐体２の中心軸２ｅに沿った方向において、発光素子６ｃの第１の紫外線の出射面と、光触媒体５との間の距離Ｌ２が長くなり過ぎると、光触媒体５における、第１の紫外線の光照射強度が小さくなり過ぎて、光触媒作用による気体Ｇの浄化の効率が低下するおそれがある。また、距離Ｌ２が短くなり過ぎると、光触媒体５において、第１の紫外線が照射され難くなる領域が生じ易くなる。そのため、距離Ｌ２は、１００ｍｍ以上、１０００ｍｍ以下とすることが好ましい。

【0054】

なお、前述した様に、発光素子６ｂから照射される第２の紫外線は、筐体２の内部空間に照射されればよい。そのため、筐体２の中心軸２ｅに沿った方向において、発光素子６ｂの第２の紫外線の出射面と、光触媒体５との間の距離は、距離Ｌ２と同様とすることができる。この様にすれば、図３に示すように、発光素子６ｂ、および発光素子６ｃを、基板６ａの、光触媒体５と対向する面に並べて設けることができる。

【0055】

また、図１～図３においては、発光素子６ｂ、および発光素子６ｃが設けられる１つの基板６ａを例示したが、発光素子６ｂが設けられる基板と、発光素子６ｃが設けられる基板とが設けられていてもよい。この様にすれば、筐体２の中心軸２ｅに直交する方向において、発光素子６ｂが設けられる基板と、発光素子６ｃが設けられる基板との間に気体Ｇの流路を設けることができる。そのため、気体Ｇの流路抵抗を低減させることができる。

【0056】

また、図３に示すように、複数の発光素子６ｂは、筐体２の内壁に平行な方向に並べて設けられている。複数の発光素子６ｃも、筐体２の内壁に平行な方向に並べて設けられている。そして、複数の発光素子６ｂが並ぶ方向において、発光素子６ｂと、隣接する発光素子６ｂとの間に、発光素子６ｃが位置する様にしている。すなわち、発光素子６ｂと発光素子６ｃとが、千鳥状に配置されている。この様にすれば、複数の発光素子６ｂが並ぶ列と、複数の発光素子６ｃが並ぶ列との間の距離を短くすることができる。
そのため、基板６ａの幅寸法Ｗ１を小さくすることができるので、気体Ｇの流路抵抗を低減させることができる。

【0057】

図４は、他の実施形態に係る光源１６の模式斜視図である。
図４に示すように、光源１６は、例えば、基板６ａ、発光素子６ｂ、および発光素子６ｃを有する。
複数の発光素子６ｂは、筐体２の内壁に平行な方向に並べて設けられている。複数の発光素子６ｃも、筐体２の内壁に平行な方向に並べて設けられている。そして、複数の発光素子６ｂが並ぶ方向において、発光素子６ｂと発光素子６ｃとが同じ位置に設けられている。すなわち、発光素子６ｂと発光素子６ｃとが、マトリクス状に配置されている。この様にすれば、発光素子６ｂと、隣接する発光素子６ｂとの間の距離、および、発光素子６ｃと、隣接する発光素子６ｃとの間の距離を任意に設定するのが容易となる。

【0058】

図５は、本実施の形態に係る気体浄化装置１による気体Ｇの浄化効果を例示するための表である。
前述した様に、本実施の形態に係る気体浄化装置１においては、筐体２の中心軸２ｅに直交する方向において、発光素子６ｂが、発光素子６ｃと筐体２の内壁との間に設けられている。

【0059】

これに対して、比較例に係る気体浄化装置においては、筐体２の中心軸２ｅに直交する方向において、発光素子６ｃが、発光素子６ｂと筐体２の内壁との間に設けられている。すなわち、比較例に係る気体浄化装置においては、筐体２の内壁に対する発光素子６ｂと発光素子６ｃの位置関係が、気体浄化装置１における発光素子６ｂと発光素子６ｃの位置関係とは逆となっている。

【0060】

また、脱臭効果は、主に、発光素子６ｂから、光触媒体５に照射された第１の紫外線による効果であり、アセドアルデヒドの残存率が５０％になるまでの時間で評価している。 除菌効果は、主に、発光素子６ｃから、筐体２の内部空間に照射された第２の紫外線による効果であり、黄色ブドウ球菌の除去率が９０％になるまでの時間で評価している。

【0061】

図５から分かるように、本実施の形態に係る気体浄化装置１とすれば、脱臭効果、および除菌効果を向上させることができる。すなわち、本実施の形態に係る気体浄化装置１とすれば、紫外線を照射する発光素子の数を増やすことなく気体の浄化の効率を向上させることができる。

【0062】

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。

【0063】

以下、前述した実施形態に関する付記を示す。

【0064】

（付記１）
内部に、処理を行う気体が流れる空間を有する筐体と；
前記筐体の内部に設けられ、光触媒を有する光触媒体と；
前記筐体の内部に設けられ、前記光触媒体に、第１のピーク波長を有する第１の紫外線を照射する第１の発光素子と；
前記筐体の内部に設けられ、前記筐体の内部を流れる前記気体に、前記第１のピーク波長よりも短い第２のピーク波長を有する第２の紫外線を照射する第２の発光素子と；
を具備し、
前記筐体の中心軸に直交する方向において、前記第１の発光素子の中心と前記筐体の内壁との間の距離は、前記第２の発光素子の中心と前記筐体の内壁との間の距離よりも長い気体浄化装置。

【0065】

（付記２）
前記第１の発光素子の配光角は、前記第２の発光素子の配光角よりも大きい付記１記載の気体浄化装置。

【0066】

（付記３）
前記第２のピーク波長は、２７０ｎｍ以上、３００ｎｍ以下であり、
前記筐体の中心軸に直交する方向において、前記第２の発光素子の中心と、前記筐体の内壁との間の距離は、１０ｍｍ以上、１００ｍｍ以下であり、
前記筐体の内壁の、前記第２の紫外線に対する反射率は、６０％以上である付記１または２に記載の気体浄化装置。

【0067】

（付記４）
前記第１のピーク波長は、２８０ｎｍ以上、４２０ｎｍ以下であり、
前記筐体の中心軸に直交する方向において、前記第１の発光素子は複数設けられ、前記第１の発光素子の中心と、隣接する前記第１の発光素子の中心と、の間の距離は、５０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下である付記１～３のいずれか１つに記載の気体浄化装置。

【0068】

（付記５）
前記筐体の中心軸に沿った方向において、前記第１の発光素子の、前記第１の紫外線の出射面と、前記光触媒体との間の距離は、１００ｍｍ以上、１０００ｍｍ以下である付記１～４のいずれか１つに記載の気体浄化装置。

【符号の説明】

【0069】

１ 気体浄化装置、２ 筐体、４ 送風部、５ 光触媒体、６ 光源、６ａ 基板、６ｂ 発光素子、６ｃ 発光素子、１６ 光源、Ｇ 気体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】