DE112016005664T5

DE112016005664T5 - Fotokatalytische Luftreinigungsstruktur für Luftreiniger, Luftreiniger mit der Luftreinigungsstruktur und fotokatalytisches Filter zur Verwendung in der Luftreinigungsstruktur

Info

Publication number: DE112016005664T5
Application number: DE112016005664.8T
Authority: DE
Inventors: Teruo Watanabe; Hidemitsu Watanabe; Hiroyuki Watanabe; Takafumi Watanabe
Original assignee: APS JAPAN CO Ltd
Current assignee: APS JAPAN CO Ltd
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2018-09-06
Also published as: WO2017099231A1; SG11201808757VA; JP2017148484A; CN108367087B; JP6909479B2; US20180344890A1; CN108367087A; HK1257654A1; US11504445B2

Abstract

Es wird eine fotokatalytische Luftreinigungsstruktur bereitgestellt, in welcher die Luftreinigungswirkung eines Fotokatalysators verbessert wird, indem er effizient mit Ultraviolettlicht bestrahlt wird, und die zulässt, dass ein gesamter Luftreiniger eine verringerte Dicke hat, was eine Verringerung der Dicke oder Größe des Luftreinigers ergibt. Ein fotokatalytisches Filter 2 ist derart aufgebaut, dass mehrere plattenförmige Elemente 20, auf denen ein Fotokatalysator getragen wird, einander mit einer Lücke dazwischen zugewandt sind, und die Lücken 21 bilden einen Luftströmungsweg 41. Jedes plattenförmige Element 20 hat jeweils auf einer Lufteingangsseite und einer Luftausgangsseite der Lücke 21 Endoberflächen 22a und 22b. Eine UV-Bestrahlungseinheit 3 ist den Endoberflächen auf wenigstens einer der Lufteingangsseite und der Luftausgangsseite der plattenförmigen Elemente 20 zugewandt und ist einen vorgegebenen Abstand von diesen Endoberflächen entfernt. Ein Luftzuführungsweg 40 zum Ansaugen von Luft aus einer seitlichen Richtung im Wesentlichen parallel zu den Endoberflächen und Zuführen der Luft an den Strömungsweg 41 oder ein Luftabführungsweg 42 zum Abführen der Luft, die den Strömungsweg 41 verlässt, in einer seitlichen Richtung im Wesentlichen parallel zu den Endoberfläche ist zwischen der UV-Bestrahlungseinheit 41 und den Endoberflächen 22a/22b der plattenförmigen Elemente ausgebildet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine fotokatalytische Luftreinigungsstruktur für einen Luftreiniger, einen Luftreiniger mit der Struktur und eine fotokatalytische Einheit für die Verwendung in der Luftreinigungsstruktur.
Hintergrundtechnik
Luftreiniger mit einer Luftreinigungsstruktur, die Viren, etc. unter Verwendung eines Fotokatalysators zersetzt, wurden herkömmlicherweise vorgeschlagen (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1 und Patentliteratur 2). Eine derartige herkömmliche fotokatalytische Luftreinigungsstruktur ist mit einer fotokatalytischen Filtereinheit versehen, die umfasst: ein plattenförmiges Substrat, das mit einer großen Anzahl von Luftdurchgangsporen versehen ist, die das Substrat in der Dickendrichtung durchdringen, und das die vorderen und hinteren Oberflächen hat, von denen eine einen Fotokatalysator, wie etwa Titanoxid, trägt; und mehrere Ultraviolett- (UV-) Lampen, die derart positioniert sind, dass sie der Fotokatalysator tragenden Oberfläche zugewandt sind und voneinander beabstandet sind. Luft wird von einer der Vorder- und Rückseiten der Einheit an die Einheit in der Dickenrichtung zugeführt und wird dann durch die Luftdurchgangsporen des plattenförmigen Substrats, die Fotokatalysatorschicht und den Raum zwischen jeder UV-Lampe geleitet. Gefährliche Stoffe in Luft werden, wenn sie die Fotokatalysatorschicht durchlaufen, zersetzt und von dem Fotokatalysator, der mit dem Ultraviolettlicht angeregt ist, entfernt.
In einem derartigen herkömmlichen fotokatalytischen Filter sind das plattenförmige Substrat und die UV-Lampen jedoch in der Dickenrichtung angeordnet, und daher hat die Einheit selbst eine große Dicke. Außerdem sind ein Luftzuführungsweg und ein Luftabführungsweg auf den Vorder- und Rückseiten der Einheit bereitgestellt, und daher muss der Luftreiniger als Ganzes dick genug sein, um diese Wege aufzunehmen. Dies erlegt einer Verringerung der Dicke oder Größe eine Grenze auf. Es gibt auch eine Grenze für eine Vergrößerung der Anzahl von UV-Lampen, weil Luft durch die Lücken zwischen den UV-Lampen geführt wird. Es gibt auch eine gewisse Grenze für die maximale Menge an Ultraviolettlicht, mit welcher der Fotokatalysator des plattenförmigen Substrats bestrahlt wird, und die Verbesserung des Bestrahlungswirkungsgrads. Selbst wenn der Fotokatalysator erweitert und auf tiefen Abschnitten der inneren Oberflächen der Luftdurchgangsporen getragen wird, ist es schwierig, die tiefen Abschnitte effizient mit Ultraviolettlicht zu bestrahlen.
Referenzliste
Patentliteratur

PTL 1: Japanische Gebrauchsmusterregistrierung Nr. 3150894
PTL 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. 2011-114894

Zusammenfassung der Erfindung
Probleme, die von der Erfindung gelöst werden sollen
Angesichts der vorstehenden Gegebenheiten stellt die vorliegende Erfindung eine fotokatalytische Luftreinigungsstruktur bereit, die zulässt, dass ein auf einem Substrat getragener Fotokatalysator effizient mit Ultraviolettlicht bestrahlt wird und dadurch die Reinigungswirkung des Fotokatalysators weiter verbessert, und außerdem eine Zunahme der Dicke eines gesamten Luftreinigers verringert, was zu einer Verringerung der Dicke oder Größe beiträgt. Die vorliegende Erfindung stellt auch einen Luftreiniger mit der Luftreinigungsstruktur und eine Fotokatalysatoreinheit für die Verwendung in der Luftreinigungsstruktur bereit.
Lösung der Probleme
Um die vorstehenden Aufgaben zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine fotokatalytische Luftreinigungsstruktur für die Verwendung in einem Luftreiniger bereit, die umfasst: ein fotokatalytisches Filter, das mehrere plattenförmige Elemente umfasst, von denen jedes eine vordere und eine hintere Oberfläche hat, die einen Fotokatalysator trägt und derart angeordnet ist, dass die vordere Oberfläche eines plattenförmigen Elements der hinteren Oberfläche eines anderen dazu benachbarten plattenförmigen Elements zugewandt ist, wobei dazwischen eine Lücke eingefügt ist und die Lücke einen Luftströmungsweg definiert; und eine UV-Bestrahlungseinheit, die Ultraviolettlicht in Richtung der Lücke emittiert und einer der Endoberflächen jedes der plattenförmigen Elemente des fotokatalytischen Filters mit einer vorgegebenen Abstandanordnung von einer der Endoberflächen zugewandt ist, wobei die Endoberflächen eine Endoberfläche auf einer Lufteingangsseite zu der Lücke und eine Endoberfläche auf einer Luftausgangsseite aus der Lücke umfassen, wobei die UV-Bestrahlungseinheit und eine der Endoberflächen des plattenförmigen Elements derart angeordnet sind, dass sie dazwischen definieren: einen Luftzuführungsweg zum Einsaugen von Luft aus einer seitlichen Richtung im Wesentlichen parallel zu der einen der Endoberflächen und Zuführen der Luft an den Luftströmungsweg, der durch die Lücke zwischen den plattenförmigen Elementen definiert wird; oder einen Luftabführungsweg zum Abführen der Luft, die aus dem Strömungsweg austritt, in einer seitlichen Richtung im Wesentlichen parallel zu der einen der Endoberflächen.
Hier hat vorzugsweise jedes der plattenförmigen Elemente des fotokatalytischen Filters ein Paar kurzer Seiten, die einander zugewandt sind und ein Paar langer Seiten, die einander zugewandt sind. Die Endoberfläche auf der Lufteingangsseite und die Endoberfläche auf der Luftausgangsseite sind vorzugsweise die Endoberflächen, die dem Paar langer Seiten jedes der plattenförmigen Elemente entsprechen, wobei sie zulassen, dass Luft den Luftströmungsweg in einer Richtung durchläuft, in der sich die kurzen Seiten der plattenförmigen Elemente erstrecken. Die UV-Bestrahlungseinheit ist vorzugsweise derart positioniert, dass sie den Endoberflächen zugewandt ist, die wenigstens einem des Paars langer Seiten des plattenförmigen Elements entsprechen.
Außerdem ist der Luftzuführungsweg oder der Luftabführungsweg vorzugsweise ein Strömungsweg, der zwischen der UV-Bestrahlungseinheit und den Endoberflächen wenigstens einer der Lufteingangs- und Ausgangsseiten der plattenförmigen Elemente definiert ist, wobei der Strömungsweg zulässt, dass Luft von der seitlichen Richtung, die im Wesentlichen parallel zu den Endoberflächen auf der wenigsten einen der Lufteingangs- und Ausgangsseiten ist und einer Richtung entspricht, in welcher die Endoberflächen des wenigstens einen der Lufteingangs- und Ausgangsseiten sich erstrecken, eingesaugt oder zu dieser abgegeben wird.
Außerdem ist jedes der plattenförmigen Elemente des fotokatalytischen Filters vorzugsweise eine gewellte Platte, die sich in einer Richtung, entlang der die Endoberflächen auf der Lufteingangsseite oder die Endoberflächen auf der Luftausgangsseite sich erstrecken, abwechselnd in Richtung der Vorder- und Rückseite der Platte krümmt.
Außerdem wird die UV-Bestrahlungseinheit vorzugsweise derart positioniert, dass sie der Endoberfläche auf der Luftausgangsseite des plattenförmigen Elements des fotokatalytischen Filters zugewandt ist, und ein Staubsammelfilter mit einer weißen oder weißlichen Farbe ist vorzugsweise auf der Lufteingangsseite des fotokatalytischen Filters bereitgestellt, um einen Eingang der Luft zu verschließen.
Insbesondere wird ein Fotokatalysator vorzugsweise von dem Staubsammelfilter getragen.
Außerdem umfasst die UV-Bestrahlungseinheit vorzugsweise: ein Substrat, das einer Gesamtheit eines Luftausgangs des fotokatalytischen Filters zugewandt ist, wobei ein Raum zwischen ihnen eingefügt ist, wobei der Raum der Luftabführungsweg ist; eine UV-Lichtquelle, die auf einer Oberfläche des Substrats bereitgestellt und daran befestigt ist, welche dem fotokatalytischen Filter zugewandt ist und die zum Bestrahlen der Lücke zwischen den plattenförmigen Elementen mit ultraviolettem Licht dient; und eine lichtdurchlässige Abdeckplatte, die zwischen dem Substrat und dem fotokatalytischen Filter bereitgestellt ist. Die Luft, die aus der Lücke zwischen den plattenförmigen Elementen austritt, wird vorzugsweise durch den Raum zwischen der Abdeckplatte und der Endoberfläche auf der Luftausgangsseite jedes der plattenförmigen Elemente entlang einer Oberfläche der Abdeckplatte in Richtung eines seitlichen Rands abgeführt.
Außerdem umfasst der fotokatalytische Filter vorzugsweise ein Verbindungselement zum Miteinanderverbinden der plattenförmigen Elemente, und all die plattenförmigen Elemente werden durch das Verbindungselement vorzugsweise zu einer Einheitsanordnung integriert.
In der vorstehenden fotokatalytischen Luftreinigungsstruktur der vorliegenden Erfindung ist jedes der plattenförmigen Elemente vorzugsweise eine Metallplatte.
Die vorliegende Erfindung stellt auch einen Luftreiniger bereit, der die vorstehende fotokatalytische Luftreinigungsstruktur umfasst, in der das fotokatalytische Filter und die UV-Bestrahlungseinheit, die dem fotokatalytischen Filter zugewandt ist, in einem Gehäuse positioniert und in einer Vorn-Hintenrichtung des Gehäuses miteinander ausgerichtet sind. Eine Luftansaugöffnung und eine Luftabführungsöffnung sind jeweils in einer oberen, einer unteren, einer linken und einer rechten Umfangswand zum Verbinden einer Vorder- und einer Rückwand des Gehäuses an einer vorgegebenen Position bereitgestellt. In dem Gehäuse sind der Luftzuführungsweg, der sich von der Luftansaugöffnung zu dem Lufteingang des fotokatalytischen Filters erstreckt, und ein Luftabführungsweg, der sich von dem Luftausgang des fotokatalytischen Filters zu der Luftabführungsöffnung erstreckt, bereitgestellt. Ein Ventilator, um eine Luftströmung zu erzwingen, ist in einer Mitte des Luftzuführungswegs oder des Luftabführungswegs bereitgestellt.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein fotokatalytisches Filter für die Verwendung in der vorstehenden Luftreinigungsstruktur bereit, das umfasst: einen Metallfilterbasiskörper, der einen Metallplattenkörper mit mehreren reihenförmigen Scheitelabschnitten und mehreren reihenförmigen Muldenabschnitten abwechselnd ausgebildet hat, wobei eine Durchgangsnut, die sich in einer Reihenrichtung erstreckt, um zuzulassen, dass ein Fluid hindurch geht, in jedem der Scheitelabschnitte und jedem der Muldenabschnitte bereitgestellt ist; und einen Mittelwandabschnitt, welcher der Durchgangsnut zugewandt ist, welcher das plattenförmige Element ist, und einen rohrförmigen Rahmen, der aus Kunstharz ausgebildet ist, in welches der Metallfilterbasiskörper eingepasst ist, wobei der Metallfilterbasiskörper und der rohrförmige Rahmen eine Einheitsanordnung bilden.
Vorteilhafte Ergebnisse der Erfindung
In der vorstehenden Luftreinigungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung der vorliegenden Anmeldung wird eine UV-Bestrahlungseinheit in einem vorgegebenen Abstand von Endoberflächen auf einer Lufteingangs- oder Ausgangsseite von plattenförmigen Elementen eines fotokatalytischen Filters bereitgestellt. Ein Luftzuführungsweg zum Ansaugen von Luft aus einer seitlichen Richtung im Wesentlichen parallel zu den Endoberflächen oder ein Luftabführungsweg zum Abgeben der Luft in einer seitlichen Richtung im Wesentlichen parallel zu den Endoberflächen ist zwischen der UV-Bestrahlungseinheit und den Endoberflächen der plattenförmigen Elemente ausgebildet. Somit wird im Gegensatz zu der herkömmlichen Technik keine Luft durch Lücken zwischen UV-Lampen zugeführt oder abgeführt, und die Konstruktionsflexibilität der UV-Bestrahlungseinheit wird erheblich verbessert. Daher ist es leicht, einen Fotokatalysator auf den plattenförmigen Elementen effizient mit Ultraviolettlicht zu bestrahlen und dabei die Luftreinigungswirkung des Fotokatalysators erheblich zu verbessern.
Außerdem sind in dem fotokatalytischen Filter die mehreren plattenförmigen Elemente, auf denen die vorderen und hinteren Oberflächen des Katalysators getragen werden, derart angeordnet, dass die vordere Oberfläche eines plattenförmigen Elements der hinteren Oberfläche eines anderen dazu benachbarten plattenförmigen Elements zugewandt ist, wobei eine Lücke dazwischen eingefügt ist, und die Lücken bilden einen Luftströmungsweg. Daher kann Ultraviolettlicht, das von der UV-Bestrahlungseinheit emittiert wird, effizient tief ins Innere jeder Lücke reichen. Außerdem kann Luft selbst in dem Fall, in dem Luft aus einer seitlichen Richtung von einem Raum zwischen der UV-Bestrahlungseinheit und den Endoberflächen der plattenförmigen Elemente eingesaugt wird oder in ihn abgeführt wird, die Lücken zwischen den plattenförmigen Elementen durchlaufen, ohne zu stocken, und während des Durchgangs kann die Luft durch den Fotokatalysator, der auf den vorderen und hinteren Oberflächen der plattenförmigen Elemente bereitgestellt ist, effizient gereinigt werden.
Außerdem hat die vorliegende Erfindung, wie vorstehend beschrieben, die Struktur, in der Luft aus einer seitlichen Richtung der Lücke zwischen die UV-Bestrahlungseinheit und das fotokatalytische Filter zugeführt oder davon abgeführt wird, aber nicht die Struktur, in der Luft die UV-Bestrahlungseinheit durchläuft. Daher ist es im Gegensatz zu der herkömmlichen Technik nicht notwendig, einen Luftzuführungsweg oder einen Luftabführungsweg auf der entgegengesetzten Seite der UV-Bestrahlungseinheit von dem Basismaterial, das einen Fotokatalysator trägt, bereitzustellen, und daher kann die Dicke eines gesamten Luftreinigers verringert werden, was zu einer Verringerung der Dicke oder Größe des Luftreinigers führt.
Außerdem hat jedes plattenförmige Element des fotokatalytischen Filters ein Paar kurzer Seiten, die einander zugewandt sind, und ein Paar langer Seiten, die einander zugewandt sind. Die Endoberfläche auf der Lufteingangsseite und die Endoberfläche auf der Luftausgangsseite sind die Endoberflächen, die dem Paar einander zugewandter langer Seiten jedes der plattenförmigen Elemente entsprechen. Als ein Ergebnis bewirkt der Luftströmungsweg, dass Luft ihn in einer Richtung durchläuft, in der sich die kurzen Seiten der plattenförmigen Elemente erstrecken. Die UV-Bestrahlungseinheit ist derart positioniert, dass sie den Endoberflächen zugewandt ist, die wenigstens einem des Paars langer Seiten des plattenförmigen Elements entsprechen. Daher kann der Bereich der UV-Bestrahlungseinheit flexibel konstruiert werden, so dass der gesamte Bereich, der sich in der Richtung der langen Seite erstreckt, effizient mit Ultraviolettlicht bestrahlt werden kann. Außerdem ist die Tiefenrichtung der Lücke zwischen den plattenförmigen Elementen, in denen Luft strömt, entlang der kurzen Seiten. Daher reicht Ultraviolettlicht zuverlässiger tief ins Innere der Lücken, wodurch die Luftreinigungswirkung des Fotokatalysators zuverlässiger ausgeübt werden kann.
Außerdem ist der Luftzuführungsweg oder der Luftabführungsweg ein Strömungsweg, durch den Luft aus einem Raum zwischen der UV-Bestrahlungseinheit und den Endoberflächen der plattenförmigen Elemente in einer seitlichen Richtung, die im Wesentlichen parallel zu den Endoberflächen ist, eingesaugt oder in ihn abgeführt wird und in dem sich die Endoberflächen erstrecken. Daher wird Luft in einer Richtung eingesaugt und abgeführt, in der sich die Lücken zwischen den plattenförmigen Elementen erstrecken, und es wird zugelassen, dass sie ohne Widerstand in den gesamten Lücken zwischen den plattenförmigen Elementen effizient strömt. Als ein Ergebnis kann Luft durch den Fotokatalysator effizient gereinigt werden.
Außerdem ist jedes plattenförmige Element des fotokatalytischen Filters eine gewellte Platte, die sich in einer Richtung, entlang der die Endoberflächen auf der Lufteingangsseite oder die Endoberflächen auf der Luftausgangsseite sich erstrecken, abwechselnd in Richtung der Vorder- und Rückseite der Platte krümmt. Daher kann die Fläche, wo in die Lücke strömende Luft mit dem Fotokatalysator in Kontakt kommt, vergrößert werden, so dass die Luftreinigungswirkung verbessert werden kann. Außerdem wird Ultraviolettlicht, das von der Bestrahlungseinheit in die Lücken zwischen den plattenförmigen Elementen eintritt, nicht gestört und wird von den gekrümmten Abschnitten verteilt, so dass der getragene Fotokatalysator aus verschiedenen Richtungen effizient mit Ultraviolettlicht bestrahlt werden kann, was die fotokatalytische Wirkung verbessern kann.
Außerdem die die UV-Bestrahlungseinheit derart positioniert, dass sie den Endoberflächen auf der Luftausgangsseite der plattenförmigen Elemente des fotokatalytischen Filters zugewandt ist, und ein Staubsammelfilter mit einer weißen oder weißlichen Farbe ist vorzugsweise auf der Lufteingangsseite des fotokatalytischen Filters bereitgestellt und verschließt den Eingang. Daher kann ein Staubsammelfilter mit im Wesentlichen der gleichen Fläche wie der der vorderen und hinteren Oberflächen des fotokatalytischen Filters bereitgestellt werden. Außerdem wird Ultraviolettlicht, das von der UV-Bestrahlungseinheit in die Lücken zwischen den plattenförmigen Elementen des fotokatalytischen Filters emittiert wird, durch das weiße oder weißliche Staubsammelfilter reflektiert, so dass der Fotokatalysator in den Lücken effizienter bestrahlt wird.
Da ein Fotokatalysator insbesondere von dem Staubsammelfilter getragen wird, können Staub, etc. der von dem Staubsammelfilter eingefangen wird, und Luft, die das Staubsammelfilter durchläuft, durch die fotokatalytische Wirkung gereinigt werden.
Außerdem durchläuft Luft in der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben, nicht die UV-Bestrahlungseinheit und daher wird die Konstruktionsflexibilität sichergestellt. Zum Beispiel kann die UV-Bestrahlungseinheit umfassen: ein Substrat, das dem gesamten Luftausgang des fotokatalytischen Filters zugewandt ist, wobei eine Lücke zwischen ihnen eingefügt ist, wobei die Lücke der Luftabführungsweg ist; eine UV-Lichtquelle, die auf einer Oberfläche des Substrats bereitgestellt und daran befestigt ist, und welche dem fotokatalytischen Filter zugewandt ist und zum Bestrahlen der Lücken zwischen den plattenförmigen Elementen mit ultraviolettem Licht dient; und eine lichtdurchlässige Abdeckplatte, die zwischen dem Substrat und dem fotokatalytischen Filter bereitgestellt ist. Luft, die aus den Lücken zwischen den plattenförmigen Elementen austritt, kann durch eine Lücke zwischen der Abdeckplatte und den Endoberflächen auf der Luftausgangsseite der plattenförmigen Elemente entlang einer Oberfläche der Abdeckplatte in Richtung eines seitlichen Rands abgeführt werden. Als ein Ergebnis können die Lücken zwischen den plattenförmigen Elementen des fotokatalytischen Filters unter Verwendung des mit einer UV-LED-Vorrichtung versehenen Substrats als eine Lichtquelle mit einer großen Menge an Ultraviolettlicht effizient bestrahlt werden, wobei die Luftreinigungsfunktion des Fotokatalysators leicht weiter verbessert werden kann. Außerdem kann in der UV-Bestrahlungseinheit auftretende Wärme durch Luft, die in dem Luftabführungsweg strömt, effizient entfernt werden. Außerdem verhindert die Abdeckplatte eine Ansammlung von Staub, etc. auf dem Substrat und der UV-Lichtquelle. Außerdem kann Staub, etc. der sich auf dem Substrat und der UV-Lichtquelle ansammelt, leicht entfernt werden, indem lediglich die Abdeckplatte gereinigt wird, wenn das fotokatalytische Filter gewartet oder ausgetauscht wird.
Außerdem umfasst das fotokatalytische Filter ein Verbindungselement zum Miteinanderverbinden der plattenförmigen Elemente, und all die plattenförmigen Elemente werden durch das Verbindungselement zu einer Einheitsanordnung integriert. Daher kann das fotokatalytische Filter leicht ausgetaucht oder gewartet werden, was zu einer Verbesserung der Bequemlichkeit führt. Eine derartige integrierte Einheitsanordnung kann zum Beispiel wie folgt hergestellt werden. Die plattenförmigen Elemente und das Verbindungselement können unter Verwendung eines Metallmaterials, eines Kunstharzmaterials, etc. als getrennte Elemente hergestellt werden und können miteinander verbunden werden. Insbesondere, wenn die plattenförmigen Elemente und das Verbindungselement aus Kunstharz ausgebildet sind, können die plattenförmigen Elemente und das Verbindungselement durch Formen integral ausgebildet werden.
Wenn das plattenförmige Element außerdem aus einer Metallplatte ausgebildet ist, kann die Steifheit des plattenförmigen Elements auf einem erforderlichen Niveau gehalten werden, auch wenn das plattenförmige Element dünn ist. Die dünnen plattenförmigen Elemente lassen zu, dass die Lücke zwischen jedem plattenförmigen Element einen breiten Strömungsweg bildet. Als ein Ergebnis kann der Fotokatalysator auf den vorderen und hinteren Oberflächen der plattenförmigen Elemente von der UV-Bestrahlungseinheit effizient mit Ultraviolettlicht bestrahlt werden, wodurch die Luftreinigungswirkung des Fotokatalysators zuverlässiger effizient ausgeübt wird.
In dem Luftreiniger mit der fotokatalytischen Luftreinigungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung sind das fotokatalytische Filter und eine UV-Bestrahlungseinheit, die dem fotokatalytischen Filter zugewandt ist, in einem Gehäuse positioniert und in einer Vorn-Hintenrichtung des Gehäuses zueinander ausgerichtet. Eine Luftansaugöffnung und eine Luftabführungsöffnung sind jeweils in einer oberen, einer unteren, einer linken und einer rechten Umfangswand zum Verbinden einer Vorder- und einer Rückwand des Gehäuses an einer vorgegebenen Position bereitgestellt. In dem Gehäuse sind der Luftzuführungsweg, der sich von der Luftansaugöffnung zu dem Lufteingang des fotokatalytischen Filters erstreckt, und ein Luftabführungsweg, der sich von dem Luftausgang des fotokatalytischen Filters zu der Luftabführungsöffnung erstreckt, bereitgestellt. Ein Ventilator, um eine Luftströmung zu erzwingen, ist in einer Mitte des Luftzuführungswegs oder des Luftabführungswegs bereitgestellt. Daher kann Luft, die durch die Luftansaugöffnung, die in den oberen, unteren, linken und rechten Umfangswänden in einer vorgegebenen Position bereitgestellt ist, in den Luftreiniger eingesaugt wird, durch den Luftzuführungsweg effizient an das fotokatalytische Filter zugeführt werden, dessen Lufteingang und Luftausgang in der Vorn-Hintenrichtung angeordnet sind. Luft, die die Lücken zwischen den plattenförmigen Elementen durchläuft, kann in einer seitlichen Richtung des fotokatalytischen Filters durch den Luftabführungsweg effizient abgeführt werden und kann dann durch die Abführungsöffnung, die in den oberen, unteren, linken und rechten Umfangswänden in einer vorgegebenen Position bereitgestellt ist, aus dem Luftreiniger abgeführt werden.
Daher kann der Luftreiniger derart konfiguriert sein, dass er eine verringerte Dicke und Größe hat. Außerdem ist es nicht notwendig, eine Lufteingangs-/Ausgangsöffnung in der Vorder- oder Rückwand bereitzustellen. Daher kann der Luftreiniger zum Beispiel als ein wandmontierter Typ zum Anzeigen von Bildern, Fotos, Flüssigkristallbildschirmen, etc. auf der vorderen Oberfläche verwendet werden. Somit kann der Luftreiniger vielfältige Anwendungen haben.
Außerdem umfasst das fotokatalytische Filter der vorliegenden Erfindung eine Einheitsanordnung, die umfasst: einen Metallfilterbasiskörper, der einen Metallplattenkörper mit mehreren reihenförmigen Scheitelabschnitten und mehreren reihenförmigen Muldenabschnitten abwechselnd ausgebildet hat, mit einer Durchgangsnut sowohl in den Scheitelabschnitten als auch in den Muldenabschnitten, die sich in einer Reihenrichtung erstreckt, um zuzulassen, dass ein Fluid hindurch geht; und einen Mittelwandabschnitt, welcher der Durchgangsnut zugewandt ist, welcher das plattenförmige Element ist, und einen rohrförmigen Rahmen, der aus Kunstharz ausgebildet ist, in welchen der Metallfilterbasiskörper eingepasst ist. Daher wird der fotokatalytische Filter leicht ausgetauscht oder gewartet, was zu einer Verbesserung der Bequemlichkeit führt. Außerdem stellt eine gewellte Oberfläche, die durch die Scheitelabschnitte und die Muldenabschnitte ausgebildet wird, eine große Oberfläche bereit, in der das fotokatalytische Filter mit Luft in Kontakt kommt. Daher wird eine Katalysatorschicht, die auf einer Oberfläche eines Mittelwandabschnitts ausgebildet ist, effizient mit Ultraviolettlicht bestrahlt, wodurch die fotokatalytische Wirkung effizient ausgeübt wird.
Figurenliste

1 ist eine Perspektivansicht, die einen Luftreiniger gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Luftreinigers von 1.
3 ist eine vertikale Querschnittansicht des Luftreinigers von 1.
4 ist eine horizontale Querschnittansicht des Luftreinigers von 1.
5A und 5B sind erläuternde Diagramme, die die Luftströmung zeigen.
6 ist ein vergrößertes erläuterndes Diagramm, das die Luftströmung zeigt.
7 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein fotokatalytisches Filter zeigt.
8A und 8B sind jeweils eine Vorderansicht und eine Seitenansicht, die eine Luftreinigungsstruktur mit einem fotokatalytischen Filter zeigt.
9A ist eine Perspektivansicht, die einen Metallfilterbasiskörper zeigt, der in einem fotokatalytischen Filter enthalten ist, und 9B und 9C sind erläuternde Diagramme einer Einheitsstruktur daraus.
10A und 10B sind jeweils eine Vorderansicht und eine Seitenansicht, die den Metallfilterbasiskörper von 9 zeigen.
11 ist eine Perspektivansicht, die ein anderes Beispiel eines Metallfilterbasiskörpers zeigt.
12A und 12B sind jeweils eine Vorderansicht und eine Seitenansicht, die den Metallfilterbasiskörper von 11 zeigen.
13 ist ein erläuterndes Diagramm eines Hauptabschnitts einer Variation eines Staubsammelfilters.
14 ist ein erläuterndes Diagramm eines Hauptabschnitts einer anderen Variation eines Staubsammelfilters.
15 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Luftreiniger gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
16 ist eine vertikale Querschnittansicht, die den Luftreiniger von 15 zeigt, wobei Pfeile die Luftströmung zeigen.
17 ist eine horizontale Querschnittansicht, die den Luftreiniger von 15 zeigt.
18 ist ein erläuterndes Explosionsdiagramm, das die Luftströmung zeigt.
19 ist ein vergrößertes erläuterndes Diagramm, das die Luftströmung zeigt.
20 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines fotokatalytischen Filters, einer UV-Lichtquelle und einer Abdeckplatte.
21 ist eine perspektivische Explosionsansicht des fotokatalytischen Filters von 20.
22 ist eine Perspektivansicht einer UV-Lichtquelle und einer Abdeckplatte von hinten gesehen.
23 ist ein erläuterndes Diagramm von Hauptabschnitten einer UV-Lichtquelle und einer Abdeckplatte.
24 ist eine Perspektivansicht, die eine Variation eines Metallfilterkörpers zeigt.
25 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines fotokatalytischen Filters, einer UV-Lichtquelle und einer Abdeckplatte gemäß der Variation von 24.
26 ist eine Perspektivansicht eines Metallfilterbasiskörpers für die Verwendung in einem fotokatalytischen Filter gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
27 ist eine Vorderansicht des Metallfilterbasiskörpers von 26.
28 ist eine Seitenansicht des Metallfilterbasiskörpers von 26.
29 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptabschnitts des Metallfilterkörpers von 26.
30 ist eine vergrößerte Perspektivansicht eines Hauptabschnitts des Metallfilterkörpers von 26.
31 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines fotokatalytischen Filters in Verbindung mit dem Metallfilterkörper von 26.
32 ist eine Perspektivansicht des fotokatalytischen Filters von 31.
33 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Luftreinigers, der das fotokatalytische Filter von 31 verwendet.
34 ist ein vergrößertes erläuterndes Diagramm, das die Luftströmung in dem Luftreiniger von 33 zeigt.
35 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines fotokatalytischen Filters gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
36 ist eine Perspektivansicht, die eine Anordnung zeigt, in der ein Staubsammelfilter mit dem fotokatalytischen Filter von 35 kombiniert ist.
37 ist eine horizontale Querschnittansicht, die eine Anordnung zeigt, in der ein Staubsammelfilter mit dem fotokatalytischen Filter von 35 verbunden ist.

Beschreibung von Ausführungsformen
Als Nächstes werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zuerst unter Bezug auf 1 bis 12 beschrieben.
Wie in 1 bis 4 gezeigt, ist ein Luftreiniger 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen mit: einer Ansaugöffnung 11, durch die Luft in ein Gehäuse 10 angesaugt wird, und einer Abführungsöffnung 12, durch die Luft aus dem Gehäuse 10 abgeführt wird, in einer oberen, einer unteren, einer linken und einer rechten Umfangswand (einer oberen Wand 10c, einer unteren Wand 10d, einer rechten Wand 10e und einer linken Wand 10f), die eine Vorder- und eine Rückwand (eine Vorderwand 10a und eine Rückwand 10b) des Gehäuses 10 miteinander verbinden, in vorgegebenen Positionen. In dem Gehäuse 10 ist eine Luftreinigungsstruktur S bereitgestellt, die ein oder mehrere fotokatalytische Filter 2 und ein oder mehrere UV-Bestrahlungseinheiten 3, die den fotokatalytischen Filtern 2 zugewandt sind und die fotokatalytischen Filter 2 mit UV-Licht bestrahlen, umfasst. Das fotokatalytische Filter 2 ist in der Vorn-Hintenrichtung mit der UV-Bestrahlungseinheit 3 ausgerichtet, d.h. hintereinander angeordnet.
In diesem Beispiel sind zwei fotokatalytische Filter 2 jeweils auf den linken und rechten Seiten, d.h. insgesamt vier fotokatalytische Filter 2, bereitgestellt. Die zwei fotokatalytischen Filter 2 auf jeder der linken und rechten Seiten sind miteinander bündig und vertikal miteinander verbunden. Eine einzige UV-Bestrahlungseinheit 3, die ein UV-LED-Substrat umfasst, ist auf jeder der linken und rechten Seiten bereitgestellt, wobei sie den gesamten Oberflächen der zwei (oberen und unteren) fotokatalytischen Filter 2 zugewandt ist.
Wie in 5 und 6 gezeigt, sind in dem Gehäuse 10 ein Luftzuführungsweg 40, der sich von der Ansaugöffnung 11 zu einem Lufteingang des fotokatalytischen Filters 2 erstreckt, und ein Luftabführungsweg 42, der sich von einem Luftausgang des fotokatalytischen Filters 2 zu der Abführungsöffnung 12 erstreckt, bereitgestellt. Ein Ventilator 6, der eine Luftströmung erzwingt, ist in einer Mitte des Luftzuführungswegs 40 oder des Luftabführungswegs 42 bereitgestellt. Wie in 2 gezeigt, umfasst das Gehäuse 10: einen vorderen Abdeckungsteil 71, der ein Bestandteil der Vorderwand 10a ist und eine Anzeigeeinheit 13 hat; einen Basiskörperteil 70, der Rahmenteile 14 hat, an denen fotokatalytische Filter 2 und ein Staubsammelfilter 5 befestigt sind, und die auf den linken und rechten Seiten bereitgestellt sind, und auf deren Rückseite der Ventilator 6 befestigt ist; und einen hinteren Abdeckungsteil 72, der ein Bestandteil der Rückwand 10b ist und Befestigungsteile (Rahmenteile 27) zum Befestigen der jeweiligen UV-Bestrahlungseinheiten 3 hat, die an Positionen bereitgestellt sind, die den jeweiligen Rahmenteilen 14 auf einer vorderen Oberflächenseite, d.h. einer inneren Oberflächenseite, des hinteren Abdeckungsteils 72 entsprechen. In 2 ist eine Abdeckplatte 32, die ein Bestandteil der UV-Bestrahlungseinheit 3 ist, nicht gezeigt.
Der Lufteiniger 1 dieses Beispiels ist aus einem wandmontierten Typ aufgebaut, der die Anzeigeeinheit 13 auf seiner vorderen Oberfläche hat. Wie in 4 gezeigt, ist ein wandmontiertes Element 74 auf einer Außenoberfläche der Rückwand 10b (dem hinteren Abdeckungsteil 72) bereitgestellt. Die Rückwand 10b (der hintere Abdeckungsteil 72) hat eine derartige Form, dass sich ihre entgegengesetzten Seitenabschnitte 101 von ihrem Mittelabschnitt 100 vorwärts krümmen, d.h. die entgegengesetzten Seitenabschnitte 101 sind in Bezug auf den Mittelabschnitt 100 vorwärts geneigt. Eine derartige Form lässt den Reiniger 1 im Hinblick auf das äußere Erscheinungsbild dünn erscheinen. Außerdem stellt eine derartige Form, wie in 5B gezeigt, eine Struktur bereit, die eine große Lücke s1 zwischen jedem Seitenabschnitt 101 und einer Wandoberfläche W bildet, wenn der Luftreiniger 1 im Gebrauch auf einer Wand montiert ist, so dass die Haftung von Staub in Luft an der Wandoberfläche verhindert werden kann, wenn Luft durch die linken und rechten Ansaugöffnungen 11 des Gehäuses 10 in den Luftreiniger strömt.
Die Anzeigeeinheit 13 kann konfiguriert sein, um Bilder, Fotos, Flüssigkristallbildschirme, etc. anzuzeigen. Ein Spiegel kann an einer vorderen Oberfläche der Anzeigeeinheit 13 befestigt sein, um eine spiegelende Oberfläche bereitzustellen. Der Luftreiniger 1 kann als ein auf dem Boden stehender Typ konfiguriert sein oder kann konfiguriert sein, um eine zusätzliche Beleuchtung bereitzustellen, wenn er auf einer Decke montiert ist. In dem Fall, in dem der Luftreiniger 1 auf einer Decke montiert ist, ist die Anzeigeeinheit 13 vorzugsweise mit einer Lichtleiterplatte versehen, die auf ihrer vorderen Oberfläche bereitgestellt ist, so dass die Lichtleiterplatte LED-Beleuchtungslicht, das von ihrer seitlichen Richtung in sie eingeleitet wird, zerstreut und dadurch gleichmäßiges Licht an eine vordere Oberfläche ausgibt, und der Luftreiniger 1 ist vorzugsweise auf einer Decke montiert, wobei die Anzeigeeinheit 13 nach unten gewandt ist. Als ein Ergebnis kann die dünne Dicke aufrecht erhalten werden.
Die untere Wand 10d des Gehäuses hat eine Öffnung 73, durch die Außenluft in einen Geruchssensor 7 eingesaugt wird, der auf einer Innenoberflächenseite der unteren Wand 10d bereitgestellt ist. Der Betrieb des Ventilators 6, die Menge an Ultraviolettlicht, die von der UV-Bestrahlungseinheit 3 emittiert wird, etc. werden gemäß einem Signal von dem Sensor gesteuert. Ein Staubsensor ist vorzugsweise anstelle oder in Verbindung mit dem Geruchssensor bereitgestellt.
Wie aus 2 und 3 zu erkennen, ist der vordere Abdeckungsteil 71 durch (nicht gezeigte) Befestigungshaken, die auf einer Innenoberfläche eines oberen Abschnitts des vorderen Abdeckungsteils 71 bereitgestellt sind, die mit jeweiligen Befestigungsvertiefungsabschnitten 80, die an entsprechenden Positionen auf einer oberen Oberfläche des Basiskörperteils 70 bereitgestellt sind, in Eingriff sind, und (nicht gezeigte) Vorsprünge, die auf einer hinteren Oberfläche eines unteren Abschnitts des vorderen Abdeckungsteils 71, die in jeweils entsprechende Einsetzlöcher 81, die auf einer vorderen Oberfläche eines unteren Abschnitts des Basiskörperteils 70 bereitgestellt sind, eingepasst sind, lösbar an dem Basiskörperteil 70 befestigt. Wenn der vordere Abdeckungsteil 71 von dem Basiskörperteil 70 entfernt wird, erscheinen die Staubsammelfilter 5 und die fotokatalytischen Filter 2, die beide an den Rahmenteilen 14 befestigt sind, und werden zugänglich gemacht und können daher leicht gewartet oder ausgetauscht werden. 3 zeigt einen Zustand, in dem die Staubsammelfilter 5 von den Rahmenteilen 14 entfernt sind.
Trennwände 15, etc. welche den Luftzuführungsweg 40 zum Zuführen von Luft von den linken und rechten Ansaugöffnungen 11 an die vorderen Oberflächen der fotokatalytischen Filter 2 und die Staubsammelfilter 5, die beide an den Rahmenteilen 14 befestigt sind, bilden, sind geeigneterweise bereitgestellt und stehen auf einer hinteren Oberflächenseite, d.h. einer inneren Oberflächenseite des vorderen Abdeckungsteils 71, und auf einer vorderen Oberflächenseite des Basiskörperteils 70, vor. Trennwände 16 etc. welche den Luftabführungsweg 42 bilden, um Luft, die die Staubsammelfilter 5 und die fotokatalytischen Filter 2 und dann die Lücken zwischen den fotokatalytischen Filtern 2 und den UV-Bestrahlungseinheiten 3 durchlaufen hat und sich dann in einer seitlichen Richtung, d.h. zu einem weiter inneren Bereich bewegt hat, zu dem Ventilator 6 zu leiten und diese Luft ferner von dem Ventilator 6 zu der Abführungsöffnung 12 über dem Ventilator 6 zu leiten, sind bereitgestellt und stehen auf einer hinteren Oberflächenseite des Basiskörperteils 70 und auf der vorderen Oberflächenseite des hinteren Abdeckungsteils 72 vor.
In diesem Beispiel wird somit Luft von links und rechts eingeleitet, wird von einer vorderen Oberflächenseite zu einer hinteren Oberflächenseite der fotokatalytischen Filter 2 geleitet, strömt in den Lücken zwischen den hinteren Oberflächenseiten der fotokatalytischen Filter 2 und der UV-Bestrahlungseinheit 3 weiter in Richtung eines Mittelabschnitts und wird von dem in einem Mittelabschnitt bereitgestellten Ventilator nach oben gerichtet und dann aus dem Gehäuse abgeführt. Der Luftreiniger 1 der vorliegenden Erfindung ist in keiner Weise auf eine derartige Strömungsform beschränkt. Alternativ können eine Ansaugöffnung und eine Abführungsöffnung in den oberen, unteren, linken und rechten Umfangswänden in verschiedenen Anordnungen bereitgestellt werden, wie etwa: eine Ansaugöffnung wird zusätzlich zu den linken und rechten Wänden in der unteren Wand bereitgestellt; eine Abführungsöffnung wird in der unteren Wand anstelle der oberen Wand bereitgestellt; eine Ansaugöffnung wird in der unteren Wand bereitgestellt und eine Abführungsöffnung wird in den linken und rechten Wänden oder der oberen Wand bereitgestellt; und eine Ansaugöffnung und eine Abgabeöffnung werden jeweils in der einen und der anderen der linken und der rechten Wände bereitgestellt.
Die Ansaugöffnung 11, die in jeder der rechten Wand 10e und der linken Wand 10f des Gehäuses bereitgestellt ist, ist mit einer Leitwand 82 zum Leiten von Ansaugluft zu der Vorderseite des Rahmenteils 14 versehen, an dem die fotokatalytischen Filter 2 befestigt sind. Die Leitwand 82 erstreckt sich von einem hinteren Abschnitt eines Öffnungsrands der Ansaugöffnung 11 schräg nach vorn und in Richtung des Inneren des Gehäuses und ist fortlaufend mit einem vorderen Ende des Rahmenteils 14 verbunden. Luft, die durch die Ansaugöffnung 11 eingesaugt wird, wird durch den Luftzuführungsweg 40, der ein Raum zwischen der Leitwand 82 und der vorderen Wand 10a ist, dann durch einen Strömungsweg 41, der sich von der Vorderseite des Rahmenteils 14 durch das Staubsammelfilter 5 und die fotokatalytischen Filters 2 erstreckt, und dann durch den Luftabführungsweg 42 zu dem Ventilator 6 geleitet.
Die auf diese Weise aufgebaute Leitwand 82 ist ein Bestandteil des vorstehend beschriebenen Luftzuführungswegs 40, der Luft zu der Vorderseite des Rahmenteils 14 leitet, an dem die fotokatalytischen Filter 2 befestigt sind, und wirkt auch als eine Sperrwand, die eine Streuung von Ultraviolettlicht, das von der UV-Bestrahlungseinheit 3 emittiert wird, die hinter dem Rahmenteil 14 in dem Gehäuse 10 positioniert ist, durch die Ansaugöffnung 11 nach außen verhindert.
Wenngleich nicht gezeigt, ist das Gehäuse 10 vorzugsweise versehen mit: einem Bedienknopf, der mit einer internen Steuereinheit gekoppelt ist, um die Ultraviolettlichtemission der UV-Bestrahlungseinheit 3 und den Betrieb des Ventilators 6, etc. zu steuern; eine Lichtemissionsanzeigeeinheit, die Betriebszustände (stark/schwach) der UV-Bestrahlungseinheit 3 und des Ventilators 6, einen Zustand von Luft basierend auf dem Geruchssensor 7 oder einem Staubsensor, etc. in der Form einer Lichtemission, einer Kennzahl, wie etwa Ziffern, anzeigt; eine Empfängereinheit für ein Fernsteuerungssignal; etc.
Wie in 7 bis 10 gezeigt, umfasst das fotokatalytische Filter 2 mehrere plattenförmige Elemente 20, ... auf deren vorderer und hinterer Oberfläche jeweils ein Fotokatalysator getragen wird und die derart angeordnet sind, dass die vordere Oberfläche eines plattenförmigen Elements 20 und die hintere Oberfläche eines anderen dazu benachbarten plattenförmigen Elements 20 einander mit einer dazwischen eingefügten Lücke 21 zugewandt sind. Die Lücken 21 bilden den Luftströmungsweg 41. In diesem Beispiel ist das plattenförmige Element 20 eine Metallplatte. Das Material für das plattenförmige Element 20 kann entsprechend, wie etwa als eine Kunstharzplatte oder ein Karton, ausgewählt werden.
Insbesondere hat jedes plattenförmige Element 20 ein Paar kurzer Seiten, die einander zugewandt sind, und ein Paar langer Seiten, die einander zugewandt sind. In diesem Beispiel wird angenommen, dass alle die plattenförmigen Elemente 20 die gleiche Form und die gleichen Abmessungen haben und gleichmäßig beabstandet sind, wobei sie in die gleiche Richtung gewandt und parallel zueinander sind. Der Umriss des gesamten fotokatalytischen Filters 2 einschließlich des Satzes plattenförmiger Elemente 20 hat die Form einer flachen Platte mit einer gleichmäßigen Dicke.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine derartige flache Plattenform beschränkt. Die plattenförmigen Elemente 20 können verschiedene Formen, wie etwa eine trapezförmige Form mit einer Dicke, die sich trapezförmig ändert, haben. In diesem Beispiel ist die Richtung der kurzen Seite jedes plattenförmigen Elements 20 die Dickenrichtung des flachen plattenförmigen Umrisses. Alternativ können alle oder ein Teil der kurzen Seiten der plattenförmige Elemente 20 angeschrägt sein. Alternativ können die plattenförmigen Elemente 20 voneinander verschiedene Formen haben. Die plattenförmigen Elemente 20 können nicht parallel zueinander angeordnet sein und können zum Beispiel in einem radialen Muster angeordnet werden. Die plattenförmigen Elemente 20 können ungleichmäßig beabstandet sein.
Wie in 9A bis 9C gezeigt, sind alle die plattenförmigen Elemente 20 durch Verbindungselemente 23 verbunden und miteinander integriert. Diese Elemente bilden eine Einheitsanordnung, d.h. einen Metallfilterbasiskörper 17. In diesem Beispiel wird angenommen, dass das Verbindungselement 23 wie die plattenförmigen Elemente 20 aus einem Metall ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Das Verbindungselement 23 kann aus verschiedenen Materialien, wie etwa Kunstharz, ausgebildet sein.
Insbesondere ist, wie in 9B gezeigte, eine vertiefte Kerbe 22c in jedem der Eckabschnitte, d.h. vier Ecken, von Endoberflächen 22a und 22b, welche die langen Seiten jedes plattenförmigen Elements 20 sind, ausgebildet. Die vertieften Kerben 22c, die in den entsprechenden Eckabschnitten der plattenförmigen Elemente 20 bereitgestellt sind, sind in einer geraden Linie in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung, in der sich die lange Seite erstreckt, d.h. in einer Richtung, in der die plattenförmigen Elemente 20 nebeneinander angeordnet sind, bereitgestellt. Vier lange Verbindungselemente 23 sind in die vier jeweiligen Linien vertiefter Kerben 22c eingepasst.
Jedes Verbindungselement 23 hat vertiefte Abschnitte 23a, die mit jeweiligen entsprechenden vertieften Kerben 22c der plattenförmigen Elemente 20 verzahnt sind. Die vertieften Abschnitte 23a sind nacheinander in der Längsrichtung jedes Verbindungselements 23 in einem kammartigen Muster bereitgestellt. In diesem Beispiel sind doppelt so viele vertiefte Abschnitte 23a wie notwendig ausgebildet, so dass eine große Anzahl plattenförmiger Elemente 20 aufgenommen werden kann. Daher kann das Verbindungselement 23 als ein allgemeiner Teil verwendet werden. Wenn die plattenförmigen Elemente 20 zum Beispiel, wie in 11 und 12 gezeigt, an allen vertieften Abschnitten 23a befestigt werden, verdoppelt sich die Anzahl der plattenförmigen Elemente 20. Folglich kann die fotokatalytische Wirkung verbessert werden, wenngleich die Lücken 21 verschmälert werden.
Wie in 9C gezeigt, sind die vertieften Abschnitte 23a jeweils gefalzt und fixiert, wobei sie mit jeweiligen entsprechenden vertieften Kerben 22c der plattenförmigen Elemente 20 verzahnt sind. In diesem Beispiel ist jeder zweite der vertieften Abschnitte 23a, deren Anzahl mehr als die der vertieften Kerben 22c ist, mit der entsprechenden vertieften Kerbe 22c verzahnt und fixiert, indem er gefalzt ist. Somit werden in dem Metallfilterbasiskörper 17 dieses Beispiels die plattenförmigen Elemente 20 unter Verwendung der vier Verbindungselemente 23 miteinander zu einer Einheit integriert. Neben dem Falzen können, soweit erforderlich, verschiedene Verbindungsmittel, wie etwa Hartlöten und ein Klebstoff, verwendet werden.
Wie in 7 und 8 gezeigt, ist der Metallfilterbasiskörper 17 in einen rohrförmigen Rahmen 18, der aus Kunstharz ausgebildet ist, eingepasst, um das fotokatalytische Filter 2 zu bilden. Der Rahmen 18 umfasst: einen Rahmenkörper 24 mit einem Hakenstück 24a, auf dem ein Umfangsendabschnitt einer (in diesem Beispiel eine Oberfläche auf der Seite, wo die Endoberfläche 22b jedes plattenförmigen Elements 20 positioniert ist) der Oberflächen in der Dickenrichtung des flachen plattenförmigen Metallfilterbasiskörpers 17 verhakt ist, und der auf einer Innenumfangsoberfläche des Rahmenkörpers 24 bereitgestellt ist und vorsteht; und eine ringförmige Rahmenplatte 25, auf der ein Umfangsabschnitt der anderen Oberfläche (in diesem Beispiel eine Oberfläche auf der Seite, wo die Endoberfläche 22a jedes plattenförmigen Elements 20 positioniert ist) des Metallfilterbasiskörpers 17 verhakt ist, wobei der Metallfilterbasiskörper 17 durch das Hakenstück 24a auf einer Innenumfangsseite des Rahmenkörpers 24 verhakt ist, so dass er in dessen Innerem angeordnet ist.
Mehrere Vorsprünge 25a sind in vorgegebenen Positionen auf einer Umfangsendoberfläche der Rahmenplatte 25 bereitgestellt. Vertiefte Kerben 24b sind in Positionen, die den jeweiligen Vorsprüngen 25a entsprechen, auf der Innenumfangsoberfläche des Rahmenkörpers 24 bereitgestellt. Die Rahmenplatte 25 ist durch die Vorsprünge 25a, die mit den jeweiligen entsprechenden vertieften Kerben 24b in Eingriff sind, abnehmbar an dem Rahmenkörper 24 befestigt. Wenn der Metallfilterbasiskörper 17 gewartet oder ausgetauscht wird, kann der Metallfilterbasiskörper 17 leicht entfernt oder befestigt werden, wobei die Rahmenplatte 25 entfernt oder befestigt wird.
In diesem Beispiel bilden die plattenförmigen Elemente 20, die eine Metallplatte sind, und die Verbindungselemente 23, die ein Verbindungselement sind, das ebenfalls aus einem Metall ausgebildet ist, den Metallfilterbasiskörper 17, der an dem Rahmen 18 befestigt ist, um das fotokatalytische Filter 2 aufzubauen. Alternativ kann zum Beispiel in dem Fall, in dem das plattenformige Element 20 aus einem Kunstharzmaterial ausgebildet ist, der Rahmen als ein Ersatz für die Verbindungselemente verwendet werden, und die plattenförmigen Elemente und der Rahmen können durch Formen integral ausgebildet werden. Dies ist ebenfalls eine bevorzugte Ausführungsform.
Ein ringförmiges Dichtungselement 19, das aus einem weichen Material ausgebildet ist, ist auf einem Außenumfangsabschnitt des Rahmens 18 bereitgestellt. Insbesondere ist eine ringförmige vertiefte Nut 24c in der Außenumfangsoberfläche des Rahmenkörpers 24 bereitgestellt, und das Dichtungselement 19 ist an der vertieften Nut 24c befestigt. Das Dichtungselement 19 ist vorzugsweise aus Silikongummi ausgebildet. Durch Bereitstellen des Dichtungselements 19 wird das fotokatalytische Filter 2 fest an dem Rahmenteil 14 des Gehäuses 10 befestigt und daher stabil gehalten. Diese feste Befestigung allein ermöglicht das Befestigen und Entfernen des fotokatalytischen Filters 2, was zu einer guten Bearbeitbarkeit führt. Außerdem erhöht die feste Befestigung die Dichtheit, so dass Luft zuverlässig in dem Strömungsweg 41, das heißt, den Lücken 21 des fotokatalytischen Filters 2, strömen kann. Außerdem hat die feste Befestigung die Wirkung, das Auftreten von Geräuschen, die durch das fotokatalytische Filter 2, das in dem Rahmenteil 14 wackelt, verursacht werden, zu verhindern.
Das fotokatalytische Filter 2 ist in dem Gehäuse 10 (dem Rahmenteil 14) angeordnet, wobei die Endoberflächen 22a und 22b, die das Paar langer Seiten sind, die einander zugewandt sind, jedes plattenförmigen Elements 20 in der Vorn-Hintenrichtung ausgerichtet sind, so dass die Endoberfläche 22a auf einer Seite positioniert ist, wo Luft eintritt (auf die hier nachstehend als eine „Lufteingangsseite“ Bezug genommen wird), und die Endoberfläche 22b auf einer Seite positioniert ist, wo die Luft austritt (auf die hier nachstehend als „Luftausgangsseite“ Bezug genommen wird). In dem Luftströmungsweg 41, das heißt, den Lücken 21 zwischen den plattenförmigen Elementen, läuft Luft in einer Richtung entlang der kurzen Seiten der plattenförmigen Elemente 20.
In diesem Beispiel ist jedes plattenförmige Element 20 eine gewellte Platte, die sich wellt, d.h. sich in einer Richtung (lange Seitenrichtung), in der sich die Endoberflächen 22a und 22b erstrecken, abwechselnd in Richtung der Vorderseite und der Rückseite krümmt. Dies vergrößert die Fläche der vorderen und hinteren Oberflächen des Fotokatalysators, so dass die Kontaktfläche zwischen Luft, welche die Lücke 21 durchläuft, und dem Fotokatalysator vergrößert wird, wodurch die Reinigungswirkung verbessert wird. Eine derartige gewellte Plattenform kann effizient ausgebildet werden, indem ein flaches plattenförmiges Element gepresst wird. In diesem Beispiel hat die gewellte Blechform eine sanfte Wellenform. Alternativ kann der Krümmungswinkel vergrößert werden. Wenn man die Bestrahlung mit Ultraviolettlicht berücksichtigt, wird bevorzugt, dass das plattenförmige Element sich in der kurzen Seitenrichtung gerade erstreckt. Außerdem hat das plattenförmige Element vorzugsweise in Loch oder ein ausgeschnittenes und erhöhtes Stück.
Der Fotokatalysator ist in der Form einer Titandioxidbeschichtung bereitgestellt, die auf den vorderen und hinteren Oberflächen des plattenförmigen Elements 20 ausgebildet ist und diese bedeckt. Die Titandioxidbeschichtung kann unter Verwendung eines bekannten Verfahrens ausgebildet werden. Die vorderen und hinteren Oberflächen des plattenförmigen Elements 20 werden vorzugsweise durch Sandstrahlen, Ätzen, Körnen während des Pressens, chemisches Polieren oder eine Kombination davon aufgeraut, bevor die Titandioxidschicht ausgebildet wird. Wenn der Fotokatalysator von der UV-Bestrahlungseinheit 3 mit Ultraviolettlicht bestrahlt wird, werden OH-Radikale erzeugt, die gefährliche Komponenten und Geruchskomponenten in Luft zersetzen.
Wie in 6 und 8 gezeigt, ist die UV-Bestrahlungseinheit 3 derart positioniert, dass sie wenigstens einer der Endoberflächen 22a und 22b, die lange Seiten jedes plattenförmigen Elements 20 sind (in diesem Beispiel die Endoberfläche 22b, die auf der Luftausgangsseite positioniert ist, die die hintere Oberflächenseite des fotokatalytischen Filters 2 ist), zugewandt ist und einen vorgegebenen Abstand von der Endoberfläche 22b entfernt ist. Die UV-Bestrahlungseinheit 3 ist auch derart positioniert, dass sie die Lücken 21 aus dieser Position mit Ultraviolettlicht bestrahlt. Als ein Ergebnis wird der vorstehende Luftabführungsweg 42, durch den Luft, die den Strömungsweg 41 des fotokatalytischen Filters 2 verlässt, in einer seitlichen Richtung im Wesentlichen parallel zu den Endoberflächen 22b abgeführt wird, zwischen der UV-Bestrahlungseinheit 3 und den Endoberflächen 22b der plattenförmigen Elemente 20 des fotokatalytischen Filters 2 ausgebildet.
Insbesondere umfasst die UV-Bestrahlungseinheit 3: ein Substrat 30; eine UV-Lichtquelle 31, die an einer Oberfläche 30a des Substrats 30, die den fotokatalytische Filtern 2 zugewandt ist, befestigt ist und die Lücken 21 (den Strömungsweg 41) zwischen den plattenförmigen Elementen mit Ultraviolettlicht bestrahlt; und eine lichtdurchlässige Abdeckplatte 32, die zwischen dem Substrat 30 und den fotokatalytischen Filtern 2 eingefügt ist und das Substrat 30 und die UV-Lichtquelle 31 bedeckt. Das Substrat 30 und die Abdeckplatte 32 sind in einer Weise an einem Fixierungsteil (Rahmenteil 27) in dem Gehäuse 10 befestigt, dass sie den fotokatalytischen Filtern 2 zugewandt sind, wobei eine Lücke, die den Abführungsweg 42 bildet, zwischen ihnen eingefügt ist, und sie sich über alle Luftausgänge der fotokatalytischen Filter 2 erstreckt.
In diesem Beispiel ist die UV-Lichtquelle 31, die eine UV-LED-Vorrichtung ist, auf dem Substrat 30 montiert, auf das ein Schaltungsmuster gedruckt ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Das Substrat 30 ist vorzugsweise ein Glasepoxidsubstrat, das eine hervorragende Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Hitzebeständigkeit und elektrische Charakteristiken hat. Ein Metallblech aus Aluminium, etc. ist vorzugsweise wenigstens an einer hinteren Oberflächenseite des Substrats 30 befestigt, um eine Wärmeabführungswirkung bereitzustellen.
Wie in 6 gezeigt, wird hauptsächlich Luft, die sich von der vorderen Oberflächenseite des fotokatalytischen Filters 2 durch die Lücken 21 (Strömungsweg 41) zwischen den plattenförmigen Elementen zu der hinteren Oberflächenseite des fotokatalytischen Filters 2 bewegt, durch die Lücke (den Luftabführungsweg 42) zwischen der Abdeckplatte 32 der UV-Bestrahlungseinheit 3 und den Endoberflächen 22b auf der Luftausgangsseite der plattenförmigen Elemente 20 entlang einer vorderen Oberfläche der Abdeckplatte 32 in Richtung eines Seitenendes der Abdeckplatte 32 (in Richtung der Mitte des Gehäuses) abgeführt. Ein Teil der Luft läuft zwischen einer hinteren Oberfläche der Abdeckplatte 32 und dem Substrat 30. Die Abdeckplatte 32 verhindert die Ansammlung von Staub, etc. auf dem Substrat 30 und der UV-Lichtquelle 31. Staub, etc. der sich auf der Abdeckplatte 32 ansammelt, kann entfernt werden, indem lediglich die Abdeckplatte 32 entfernt wird, wenn die fotokatalytischen Filter 2 gewartet oder ausgetauscht werden.
Wärme, die in der UV-Bestrahlungseinheit 3 aufgrund von Wärmeerzeugung von der UV-Lichtquelle 31 erzeugt wird, wird durch Luft, die in dem Luftabführungsweg 42 strömt, effizient entfernt. Insbesondere erzeugt die UV-LED-Vorrichtung Wärme, die eine Verschlechterung der Vorrichtung selbst bewirkt. In der vorliegenden Erfindung wird Luft in der Lücke zwischen den fotokatalytischen Filtern 2 und der UV-Bestrahlungseinheit 3 in einer seitlichen Richtung abgeführt, und daher kann Wärme, wie vorstehend beschrieben, effizient abgeführt werden, wodurch die Haltbarkeit der UV-LED-Vorrichtung erhöht werden kann.
Somit ist die UV-Bestrahlungseinheit 3 in diesem Beispiel derart positioniert, dass sie der Luftausgangsseite (in diesem Beispiel der hinteren Oberflächenseite) der fotokatalytischen Filter 2 zugewandt ist. Alternativ kann die UV-Bestrahlungseinheit 3 derart positioniert sein, dass sie den Endoberflächen 22a auf der Lufteingangsseite zugewandt ist und einen vorgegebenen Abstand von den Endoberflächen 22a beabstandet ist, so dass die UV-Bestrahlungseinheit 3 Ultraviolettlicht in Richtung der Lücken 21 emittiert. Somit kann ein Luftströmungsweg 40 ausgebildet werden, durch den Luft aus einer seitlichen Richtung im Wesentlichen parallel zu den Endoberflächen 22a in einen Raum zwischen der UV-Bestrahlungseinheit 3 und den Endoberflächen 22a der plattenförmigen Elemente 20 der fotokatalytischen Filter 2 eingesaugt wird, und die Luft wird an den Strömungsweg 41 der fotokatalytischen Filter 2 zugeführt. Alternativ kann eine UV-Bestrahlungseinheit in einer ähnlichen Weise sowohl auf der Lufteingangsseite als auch der Luftausgangsseite der fotokatalytischen Filter 2 bereitgestellt werden, und ein ähnlicher Luftabführungsweg 42 und ein Luftzuführungsweg 40 können ausgebildet werden.
In dem Luftreiniger 1 der vorliegenden Erfindung sind die plattenförmigen Elemente 20, auf deren vorderen und hinteren Oberflächen ein Fotokatalysator getragen wird, derart angeordnet, dass die vordere Oberfläche eines plattenförmigen Elements und die hintere Oberfläche eines anderen dazu Benachbarten einander zugewandt sind, wobei ein Lücke zwischen ihnen eingefügt ist, um das fotokatalytische Filter 2 zu bilden, in dem die Lücken 21 den Luftströmungsweg 41 bilden. Außerdem ist die UV-Bestrahlungseinheit 3 weg von den Endoberflächen 22a/22b auf der Lufteingangsseite oder Luftausgangsseite der plattenförmigen Elemente 20 der fotokatalytischen Filter 2 positioniert. Außerdem ist zwischen der UV-Bestrahlungseinheit 3 und den Endoberflächen 22a/22b der plattenförmige Elemente die Luftreinigungsstruktur S bereitgestellt, die den Luftzuführungsweg 40 zum Einsaugen von Luft aus einer seitlichen Richtung im Wesentlichen parallel zu den Endoberflächen oder den Luftabführungsweg 42 zum Abführen von Luft in einer seitlichen Richtung im Wesentlichen parallel zu den Endoberflächen bildet.
Die auf diese Weise aufgebaute Reinigungsstruktur S, die verschieden von der herkömmlichen Struktur ist, in der Luft durch eine Lücke zwischen jeder UV-Lampe zugeführt oder abgeführt wird, hat eine erheblich verbesserte Konstruktionsflexibilität der UV-Bestrahlungseinheit 3. Daher wird die UV-Bestrahlungseinheit 3 leicht derart konstruiert, dass Ultraviolettlicht von der UV-Bestrahlungseinheit 3 auch effizient tief ins Innere jeder Lücke 21 reicht. In einem bevorzugten Beispiel kann eine Streuplatte oder ein Prisma zwischen den fotokatalytischen Filtern 2 und der UV-Bestrahlungseinheit 3 bereitgestellt werden, um das Innere der Lücken 21 effizienter zu bestrahlen.
Außerdem kann Luft selbst in dem Fall, in dem Luft aus einem Raum zwischen der UV-Bestrahlungseinheit und den Endoberflächen der plattenförmigen Elemente aus einer seitlichen Richtung eingesaugt oder in diesen in einer seitlichen Richtung abgeführt wird, die Lücken 21 (Strömungsweg 41) zwischen den plattenförmigen Elementen durchlaufen, ohne sich zu stauen. Während des Durchgangs kann die Luft durch den Fotokatalysator, der auf den vorderen und hinteren Oberflächen der plattenförmigen Elemente bereitgestellt ist, effizient gereinigt werden. Außerdem wird Luft an die fotokatalytischen Filter aus einer seitlichen Richtung der Lücke zwischen den fotokatalytischen Filtern 2 und der UV-Bestrahlungseinheit 3 zugeführt oder in dieser Richtung von diesen abgeführt. Daher ist es im Gegensatz zu der herkömmlichen Technik nicht notwendig, einen Luftzuführungsweg oder einen Luftabführungsweg auf der entgegengesetzten Seite der UV-Bestrahlungseinheit bereitzustellen, und daher kann die Dicke des gesamten Luftreinigers verringert werden, was eine Verringerung der Dicke oder Größe des Luftreinigers ergibt.
Wie in 6 gezeigt, sind der Luftzuführungsweg 40 und der Luftabführungsweg 42 derart aufgebaut, dass Luft im Wesentlichen in einer seitlichen Richtung parallel zu den Endoberflächen 22a/22b der plattenförmigen Elemente 20 und entlang der Richtung, in der sich die Endoberflächen erstrecken, an das fotokatalytische Filter 2 zugeführt und von diesem abgeführt wird. Als ein Ergebnis kann Luft gleichmäßig und effizient an alle Lücken zwischen den plattenförmigen Elementen zugeführt werden und von diesen abgeführt werden. In diesem Beispiel wird Luft aus einer seitlichen Richtung eingesaugt, der Luftzuführungsweg erstreckt sich entlang der seitlichen Richtung und der Luftabführungsweg 42 erstreckt sich von dem fotokatalytischen Filter 2 in Richtung einer Mitte, wo der Ventilator 6 bereitgestellt ist. Daher kann das fotokatalytische Filter 2 derart eingerichtet werden, dass die Richtung, in die sich die Endoberflächen 22a und 22b jedes plattenförmigen Elements erstrecken, die seitliche Richtung ist.
Das Staubsammelfilter 5 mit einer weißen oder weißlichen Farbe ist auf der Lufteingangsseite der fotokatalytischen Filter 2 positioniert, um die Eingänge der fotokatalytischen Filter 2 zu verschließen, so dass Staub, etc. in Luft nicht in den Lücken 21 zwischen den plattenförmigen Elementen der fotokatalytischen Filter 2 angesammelt wird. Das Staubsammelfilter 5, das gewellt ist, ist in den Rahmenteil 14, der die fotokatalytischen Filter 2 hält, eingepasst und dadurch an dem Rahmenteil 14 befestigt. Das Staubsammelfilter 5 ist derart bemessen, dass es den gesamten Eingang der zwei fotokatalytischen Filter 2, die nebeneinander angeordnet sind, bedeckt. Alternativ können die zwei Staubsammelfilter 5 einzeln für jedes fotokatalytische Filter 2 bereitgestellt werden.
Das Staubsammelfilter 5 ist vorzugsweise ein hocheffizientes Teilchenluft-(HEPA-) Filter, das aus einem Filtrierungsmaterial, wie etwa Glasfasern oder Kunstfasern, ausgebildet ist, oder kann alternativ ein anderes Staubsammelfilter sein. Ultraviolettlicht, das von der UV-Bestrahlungseinheit 3, die auf der Luftausgangsseite (hintere Oberflächenseite) der fotokatalytischen Filter 2 bereitgestellt ist, zu den Lücken 21 zwischen den plattenförmigen Elementen emittiert wird, wird von dem Staubsammelfilter 5, das auf der Lufteingangsseite (vordere Oberflächenseite) der fotokatalytischen Filter 2 angeordnet ist, reflektiert, und daher wird der Fotokatalysator in den Lücken 21 effizienter mit dem Ultraviolettlicht bestrahlt. Bezüglich der Farbe des Staubsammelfilters 5 hat eine Filterbasis vorzugsweise eine weiße oder weißliche Farbe, und eine dünne Sicht, die im Wesentlichen kein Ultraviolettlicht durchlässt, ist vorzugsweise auf einer vorderen Oberflächenseite der Filterbasis ausgebildet, die entgegengesetzt zu einer hinteren Oberflächenseite ist, die der UV-Bestrahlungseinheit 3 zugewandt ist. Wenn wenigstens die hintere Oberflächenseite eine weiße oder weißliche Farbe hat, wird Ultraviolettlicht reflektiert, so dass der Fotokatalysator in den Lücken 21 der fotokatalytischen Filter 2 effizient mit Ultraviolettlicht bestrahlt wird. Daher kann die Filterbasis eine nicht weiße oder nicht weißliche Farbe haben, und eine weiße oder weißliche dünne Schicht kann nur auf der hinteren Oberflächenseite oder allen Oberflächen der Filterbasis ausgebildet werden.
13 zeigt eine Variation des Staubsammelfilters 5, das eine Zweischichtstruktur hat, die eine erste Filterschicht 51, die auf der hinteren Oberflächenseite, die dem fotokatalytischen Filter 2 zugewandt ist, angeordnet ist, und eine zweite Filterschicht 52, die auf der vorderen Oberflächenseite angeordnet ist, umfasst. Die erste Filterschicht 51 umfasst wenigstens auf einer hinteren Oberflächenseite, auf der durch Einreiben etc. ein Fotokatalysator getragen wird, eine weiße oder weißliche Basis. Die zweite Filterschicht 52 ist aus elektrischem Vliesstoff ausgebildet und hat vorzugsweise wie die erste Filterschicht 51 eine weiße oder weißliche Farbe oder kann alternativ andere Farben haben.
Zuallererst fängt das Staubsammelfilter 5, das eine Zweischichtstruktur hat, Staub, etc. in Luft unter Verwendung der zweiten Filterschicht 52 effizient ein. Außerdem wird Ultraviolettlicht, das von der UV-Bestrahlungseinheit 3, die auf der Luftausgangsseite (hintere Oberflächenseite) der fotokatalytischen Filter 2 angeordnet ist, zu den Lücken 21 zwischen den plattenförmigen Elementen emittiert wird, von der ersten Filterschicht 51 reflektiert und dann an die Lücken 21 rückgeführt, so dass der Fotokatalysator im Inneren der Lücken 21 effizienter mit Ultraviolettlicht bestrahlt werden kann. Außerdem trägt die erste Filterschicht 51 selbst ebenfalls einen Fotokatalysator und daher können Staub etc. der von der ersten Filterschicht 51 eingefangen wird, und Luft, die die erste Filterschicht 51 durchläuft, durch die fotokatalytische Wirkung gereinigt werden. Die fotokatalytische Wirkung der ersten Filterschicht 51 kann auch Viren etc. die von der zweiten Filterschicht 52 eingefangen werden, zersetzen und dann zu der ersten Filterschicht 51 bewegen.
Die erste Filterschicht 51 und die zweite Filterschicht 52 sind beide vorzugsweise aus einem Filtrierungsmaterial aus Glasfasern, Kunstfasern, etc. ausgebildet. Die Zweischichtstruktur dieses Beispiels kann eine integrierte Form haben. Alternativ können die erste Filterschicht 51 und die zweite Filterschicht 52 zwei getrennte Filter sein, die nur aufeinander gelegt werden, oder können miteinander verbunden sein.
14 zeigt eine Variation des Staubsammelfilters 5, in dem neben der ersten Filterschicht 51 und der zweiten Filterschicht 52, die in 13 gezeigt sind, eine dritte Filterschicht 53 auf einer vorderen Oberflächenseite der zweiten Filterschicht 52 bereitgestellt ist. Die dritte Filterschicht 53 ist auf einer Schicht ausgebildet, auf der Aktivkohle durch Einreiben, etc. getragen wird, und hat daher eine dunkle Farbe.
Die auf diese Weise aufgebaute dritte Filterschicht 53 fängt effizient Staub und Geruchskomponenten in Luft ein. Selbst wenn Ultraviolettlicht, das aus den Lücken 21 des fotokatalytischen Filters 2 zu der vorderen Oberflächenseite streut, die erste Filterschicht 51 und die zweite Filterschicht 52 durchläuft, kann die dritte Filterschicht 53 dieses Ultraviolettlicht adsorbieren, so dass kein Ultraviolettlicht zu der vorderen Oberfläche des Staubsammelfilters 5 streut. Daher kann die Streuung aus dem Gehäuse zuverlässiger verhindert werden. Außerdem können wie bei dem Beispiel von 13 Viren, etc. die von der ersten Filterschicht 53 eingefangen werden und sich dann zu der zweiten Filterschicht 52 und dann zu der ersten Filterschicht 51 bewegen, durch die fotokatalytische Wirkung der ersten Filterschicht 51 zersetzt werden.
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf 15 bis 25 beschrieben.
Wie in 15 bis 19 gezeigt, ist ein Luftreiniger 1A dieser Ausführungsform zusätzlich zu den Ansaugöffnungen 11 in den linken und rechten Wänden des Gehäuses 10, mit Ansaugöffnungen 11A, durch die Luft in das Gehäuses 10 eingesaugt wird, in Seitenabschnitten der unteren Wand 10d versehen. Als ein Ergebnis ist, wie in 18 und 19 gezeigt, in dem Gehäuse 10 neben dem Luftzuführungsweg 40, der sich von der Ansaugöffnung 11 zu dem Lufteingang des fotokatalytischen Filters 2 erstreckt, ein Luftzuführungsweg 40A, der sich von der Ansaugöffnung 11A zu dem Lufteingang des fotokatalytischen Filters 2 erstreckt, ausgebildet.
Die Ansaugöffnungen 11A sind in den jeweiligen Seitenabschnitten der unteren Wand 10d, die den entgegengesetzten Seitenabschnitten 101 der Rückwand 10b (der hintere Abdeckungsteil 72) entsprechen, bereitgestellt. Daher wird eine Struktur bereitgestellt, die das Haften von Staub in Luft, die durch die Ansaugöffnungen 11A strömt, wie in dem Fall der Ansaugöffnungen 11, verhindern kann. Indem die Ansaugöffnungen 11A auf diese Weise bereitgestellt werden, kann der Luftansaugwirkungsgrad des Luftreinigers verbessert werden, und Luft unterhalb des Luftreinigers 1A kann ebenfalls angesaugt werden, und es wird zugelassen, dass sie ohne zu stocken, strömt, so dass der Geruchssensor 7 oder ein Staubsensor, der auf der inneren Oberflächenseite der unteren Wand 10d bereitgestellt ist, ebenfalls eine gute Empfindlichkeit haben kann.
Wie in der ersten Ausführungsform sind Trennwände 15, etc. bereitgestellt und stehen, soweit erforderlich, auf der hinteren Oberflächenseite, d.h. der inneren Oberflächenseite, des vorderen Abdeckungsteils 71 und auf der vorderen Oberflächenseite des Basiskörperteils 70 vor. Die Trennwände 15 etc. bilden die Luftzuführungswege 40 und 40A, durch welche Luft von den linken und rechten Luftansaugöffnungen 11 an die vorderen Oberflächen der fotokatalytischen Filter 2 und die Staubsammelfilter 5, die an den Rahmenteilen 14 befestigt sind, zugeführt wird.
In diesem Beispiel läuft Luft, die auf diese Weise von links, rechts und unten eingeleitet wird, von der vorderen Oberflächenseite zu der hinteren Oberflächenseite der fotokatalytischen Filter 2, strömt ferner in den Lücken zwischen den hinteren Oberflächen der fotokatalytischen Filter 2 und den UV-Bestrahlungseinheiten 3 in Richtung eines mittleren Bereichs und wird von dem Ventilator, der in einem Mittelabschnitt bereitgestellt ist, aufwärts geleitet und aus dem Gehäuse abgeführt. Verschiedene andere Anordnungen können bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann eine Ansaugöffnung nur in der unteren Wand bereitgestellt werden, und eine Abführungsöffnung kann in den linken und rechten Wänden oder der oberen Wand bereitgestellt werden. Alternativ können eine Ansaugöffnung und eine Abführungsöffnung beide in der unteren Wand bereitgestellt werden.
Wie in 19 gezeigt, ist die Ansaugöffnung 11A wie die Ansaugöffnung 11 mit einer Leitwand 82A zum Leiten von Ansaugluft zu der Vorderseite des Rahmenteils 14, an der die fotokatalytischen Filter 2 befestigt sind, versehen. Die Leitwand 82A erstreckt sich von einem hinteren Abschnitt eines Öffnungsrandabschnitts der Ansaugöffnung 11A schräg nach vorn und in Richtung des Inneren des Gehäuses und ist fortlaufend mit einem vorderen Ende des Rahmenteils 14 verbunden. Luft, die durch die Ansaugöffnung 11A eingesaugt wird, wird durch den Luftzuführungsweg 40A, der ein Raum zwischen der Leitwand 82A und der vorderen Wand 10a ist, dann durch den Strömungsweg 41, der sich von der Vorderseite des Rahmenteils 14 durch das Staubsammelfilter 5 und die fotokatalytischen Filter 2 erstreckt, und dann durch den Luftabführungsweg 42 zu dem Ventilator geleitet. Außerdem wirkt die Leitwand 82A wie die Leitwand 82 als eine Sperrwand, um Streuen von Ultraviolettlicht, das von der UV-Bestrahlungseinheit 3 emittiert wird, durch die Ansaugöffnung 11A nach außen zu verhindern.
Außerdem ist in diesem Beispiel, wie auch aus 17 und 18 zu erkennen, der Rahmenteil 14, an dem die fotokatalytischen Filter 2A und das Staubsammelfilter 5 befestigt sind, in einer schrägen Position, so dass ein Abschnitt von ihm näher an der Mitte näher an der Vorderseite ist. Als ein Ergebnis wird die Lücke zwischen dem fotokatalytischen Filter 2A und der UV-Bestrahlungseinheit 3 in Richtung des Mittelabschnitts breiter, ein Druckverlust von Luft wird verringert, was zu einer Zunahme des Strömungswirkungsgrads führt. Der Rahmenteil für die Befestigung der UV-Bestrahlungseinheit 3 kann in einer schrägen Position sein, so dass sein Abschnitt näher an der Mitte näher an der Rückseite ist, was eine ähnliche Wirkung bereitstellt. Diese Anordnungen können kombiniert werden.
In diesem Beispiel wird ein einzelnes fotokatalytisches Filter 2 auf jeder der linken und rechten Seiten bereitgestellt, d.h. insgesamt werden zwei fotokatalytische Filter 2 bereitgestellt. Wie in der ersten Ausführungsform umfasst jedes fotokatalytische Filter 2A mehrere plattenförmige Elemente 20, ... auf einer vorderen und einer hinteren Oberfläche, auf denen ein Fotokatalysator getragen wird und die derart angeordnet sind, dass die vordere Oberfläche eines plattenförmigen Elements 20 und die hintere Oberfläche eines anderen dazu benachbarten plattenförmigen Elements 20 einander mit einer dazwischen eingefügten Lücke 21 zugewandt sind. Die Lücken 21 bilden den Luftströmungsweg 41.
In diesem Beispiel ist, wie in 20 und 21 gezeigt, jedes plattenförmige Element 20 aus einer flachen Platte anstelle einer gewellten Platte ausgebildet. Wie in der ersten Ausführungsform sind die plattenförmigen Elemente 20 durch vier Verbindungselemente 23 miteinander zu einer Einheitsanordnung integriert. Eine derartige Einheitsanordnung ist ein Metallfilterbasiskörper 17. Der Metallfilterbasiskörper 17 ist in einen aus Kunstharz ausgebildeten rohrförmigen Rahmen 18A eingepasst, um das fotokatalytische Filter 2A auszubilden.
Wie ebenfalls in 18 gezeigt, umfasst der Rahmen 18A dieses Beispiels einen flachen rohrförmigen Rahmenkörper 24A mit einem Hakenstück 24a, auf dem ein Umfangsendabschnitt einer (in diesem Beispiel eine Oberfläche auf einer Seite, wo die Endoberfläche 22b jedes plattenförmigen Elements 20 positioniert ist) der Oberflächen in der Dickenrichtung des flachen plattenförmigen Metallfilterbasiskörpers 17 verhakt ist, wobei das Hakenstück 24a an einem Ende in der Axialrichtung des flachen rohrförmigen Rahmenkörpers 24A bereitgestellt ist; und ein flaches rohrförmiges Rahmenelement 25A, das mit dem anderen Ende des Rahmenkörpers 24A über ein Dichtungselement 19 verbunden ist, wobei das Dichtungselement 19 zwischen ihnen eingefügt ist, und das ein Hakenstück 25b hat, auf dem ein Umfangsendabschnitt der anderen Oberfläche (in diesem Beispiel eine Oberfläche auf einer Seite, wo die Endoberfläche 22a jedes plattenförmigen Elements 20 positioniert ist) des Metallfilterbasiskörpers 17, der im Inneren des Rahmenkörpers 24A angeordnet ist, verhakt ist.
Das Rahmenelement 25A ist mit einem Ansatz 26 versehen, der auf der entgegengesetzten Seite von dem Metallfilterbasiskörper 17 bereitgestellt ist und sich in der Axialrichtung des flachen rohrförmigen Rahmenkörpers 24A erstreckt. Wie in 15, 16 und 19 gezeigt, ist eine Eingreifnut 14b, mit der der Ansatz 26 in Eingriff ist, an einer entsprechenden Position in einer Innenoberfläche des Rahmenteils 14, an dem das fotokatalytische Filter 2A befestigt ist, ausgebildet. Das fotokatalytische Filter 2A kann leicht von dem Rahmenteil 14 entfernt oder daran befestigt werden, wobei der Ansatz 26 mit einer Hand gehalten wird. Daher kann die Wartbarkeit verbessert werden und das Staubsammelfilter 5 kann durch den Ansatz 26 stabil gehalten werden. Jedes plattenförmige Element 20 kann sich in der kurzen Seitenrichtung wellen. Alternativ kann zum Beispiel, wie in 24 und 25 gezeigt, jedes plattenförmige Element 20 vorzugsweise eine konvexe Außenform haben, in der ein Abschnitt davon um die Mitte herum, abgesehen von beiden Endabschnitten, die durch die Verbindungselemente 23 miteinander verbunden sind, auf einer Endoberflächenseite, die der UV-Bestrahlungseinheit 3 zugewandt ist, vorsteht.
Wie in 20 und 22 gezeigt, ist das Substrat 30, das in der UV-Bestrahlungseinheit 3 enthalten ist, mit mehreren Durchgangslöchern 300 versehen. Außerdem ist eine Wärmeabführungsmetallplatte 33 an der Oberfläche 30b des Substrats 30 entgegengesetzt zu der Oberfläche 30a, auf der die UV-Lichtquelle 31 befestigt ist, fixiert, wobei ein Abschnitt der Metallplatte 33 sich seitlich nach außen erstreckt. Wie in 18 und 23 gezeigt, ist die Metallplatte 33 derart aufgebaut, dass ein Erweiterungsabschnitt 33a der Metallplatte 33 den Rahmenteil 27 durchdringt, an dem das Substrat 30 befestigt ist, und in den Luftabführungsweg 42 vorsteht. Daher tritt in der UV-Lichtquelle 31 Wärme auf und neigt dazu, zwischen der UV-Lichtquelle 31 und der Abdeckplatte 32 zu verweilen, von der Oberfläche 30b des Substrats 30 zur Metallplatte 33 übertragen zu werden, welche die Wärme wiederum effizient von dem Erweiterungsabschnitt 33a in Luft abführt, die in dem Luftabführungsweg 42 strömt.
Die auf diese Weise ausgebildeten Durchgangslöcher 300 können Wärme von einer Seite, auf der die Oberfläche 30a des Substrats 30 positioniert ist, zu einer Seite, wo die entgegengesetzte Oberfläche 30b positioniert ist, leiten. Insbesondere, wenn die Metallplatte 33 derart fixiert ist, dass alle oder ein Teil der Durchgangslöcher 300 verschlossen sind, kann Wärme, die auf der Seite auftritt, wo die Oberfläche 30 positioniert ist, direkt durch die Durchgangslöcher 300 an die Metallplatte 33 überführt werden, die wiederum die Wärme abführt. In diesem Beispiel ist ein Metallblech 34 aus Aluminium, etc. wenigstens an der Oberfläche 30b des Substrats 30 befestigt, und die Metallplatte 33 ist an dem Metallblech 34 fixiert, und daher wird Wärme leichter übertragen. In diesem Fall durchdringen die Durchgangslöcher 300 vorzugsweise auch das Metallblech 34.
Die anderen Aufbauten und Variationen des Luftreinigers 1A, der das fotokatalytische Filter 2A gemäß dieser Ausführungsform verwendet, sind im Wesentlichen die Gleichen wie die der ersten Ausführungsform, und daher werden die gleichen Teile durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt und werden nicht beschrieben.
Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf 26 bis 34 beschrieben.
In dieser Ausführungsform umfasst, wie in 26 bis 30 beschrieben, ein fotokatalytisches Filter 2B einen Metallfilterbasiskörper 17B mit einem Metallplattenkörper, in dem reihenförmige Scheitelabschnitte (Grate) und Muldenabschnitte (Furchen) abwechselnd ausgebildet sind. Eine Durchgangsnut 28, die sich in der Reihenrichtung erstreckt, um Fluid durchzulassen, ist sowohl in dem Scheitelabschnitt als auch dem Muldenabschnitt bereitgestellt. Ein Mittelwandabschnitt 91, der der Durchgangsnut 28 zugewandt ist, ist äquivalent zu dem vorstehenden plattenförmigen Element 20. Eine Lücke 21 zwischen benachbarten Mittelwandabschnitten 91 und 91 (plattenförmige Elemente 20 und 20) dient als ein Luftströmungsweg 41, durch den und aus dem Luft durch die Durchgangsnut 28 eintritt und austritt.
Ein Fotokatalysator wird wenigstens auf einer vorderen und einer hinteren Oberfläche des Mittelwandabschnitts 91 getragen. In diesem Beispiel wird ein Fotokatalysator auf den gesamten Oberflächen des Metallfilterbasiskörpers 17 getragen. Ein erhöhter Streifen 29, der auf einer konvexen Oberflächenseite des Scheitelabschnitts oder des Muldenabschnitts erhöht ist, ist an einem Öffnungsrandabschnitt jeder der Durchgangsnuten 28 der Scheitelabschnitte und Muldenabschnitte des Metallfilterbasiskörpers 17B bereitgestellt. Der erhöhte Streifen 29 und der Mittelwandabschnitt 91 bilden das plattenförmige Element 20.
Wie in 31 und 32 gezeigt, ist der Metallfilterbasiskörper 17B in einen rohrförmigen Rahmen 18A eingepasst, der aus Kunstharz ausgebildet ist und die gleiche Struktur wie die der zweiten Ausführungsform hat, um das fotokatalytische Filter 2B auszubilden. Luft durchläuft jede Durchgangsnut 28 und bewegt sich von einer Seite zu der anderen Seite.
Der auf diese Weise aufgebaute Metallfilterbasiskörper 17B hat aufgrund einer Scheitel-und-Muldenoberfläche, die durch die Scheitelabschnitte und Muldenabschnitte gebildet wird, eine große Oberfläche, wo der Metallfilterbasiskörper 17B mit einem Fluid in Kontakt kommt. Außerdem tragen eine innere Oberfläche der Durchgangsnut 28, die in dem Scheitelabschnitt oder Muldenabschnitt ausgebildet ist, und der erhöhte Streifen 29, der an ihrem Öffnungsabschnitt bereitgestellt ist, zu einer Vergrößerung der Oberfläche bei, wo der Metallfilterbasiskörper 17B mit einem Fluid in Kontakt kommt. Daher kann die katalytische Wirkung des Fotokatalysators effizient ausgeübt werden. Der erhöhte Streifen 29 stört den Durchgang von Ultraviolettlicht nicht, und daher wird eine Katalysatorschicht 29, die auf Oberflächen des Mittelwandabschnitts 91 und dem erhöhten Streifen 29 ausgebildet ist, effizient mit Ultraviolettlicht bestrahlt.
Die Scheitel-und-Muldenform, die durch die Scheitelabschnitte und Muldenabschnitte gebildet wird, und die erhöhten Streifen 29 können zu geringen Kosten durch Pressen ausgebildet werden. Insbesondere können die erhöhten Streifen 29 durch ein Schneid- und Erhöhungsverfahren, das gleichzeitig mit oder unmittelbar nach dem Pressen zum Ausbilden der Scheitel-und-Muldenform Stanzen verwendet, effizient ausgebildet werden. Es wäre offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Verarbeitungsmethoden und Verfahren beschränkt ist. In dem Fall des Metallfilterbasiskörpers 17B dieser Ausführungsform ist es im Gegensatz zu dem Metallfilterbasiskörper 17 der ersten und zweiten Ausführungsform nicht notwendig, den Schritt des Fixierens mehrerer plattenförmiger Elemente 20 an dem Verbindungselement 23 durch Falzen etc. durchzuführen, so dass die plattenförmigen Elemente 20 und das Verbindungselement 23 miteinander integriert werden. Selbst wenn der Metallfilterbasiskörper 17B daher aus einer dünneren Platte ausgebildet ist, kann die Festigkeit aufrecht erhalten werden, was zu einer erheblichen Verringerung der Herstellungskosten und Materialkosten führt.
In diesem Beispiel werden die Scheitelabschnitte und die Muldenabschnitte durch Biegen zu einer quadratischen Form ausgebildet, so dass die Scheitelabschnitte und die Muldenabschnitte als ein Ganzes eine Scheitel-und-Muldenform bilden. Alternativ können die Scheitelabschnitte und die Muldenabschnitte durch Biegen zu einer fortlaufenden sanft gekrümmten Form ausgebildet werden. Bezüglich des „Scheitelabschnitts“ und des „Muldenabschnitts“ ist der „Scheitelabschnitt“ in dem Fall, in dem auf eine der Scheitel- und Muldenoberflächen einer Scheitel-und-Muldenform als eine Vorderseite Bezug genommen wird und auf die Andere als eine hintere Oberfläche Bezug genommen wird, als ein Abschnitt der Scheitel-und-Muldenform definiert, der auf die vordere Oberflächenseite vorsteht, und der „Muldenabschnitt“ ist als ein Abschnitt der Scheitel-und-Muldenform definiert, der auf der hinteren Oberflächenseite vorsteht.
In diesem Beispiel sind in jedem Scheitelabschnitt oder Muldenabschnitt zwei längliche Durchgangsnuten 28, die sich in der Reihenrichtung erstrecken, mit einem dazwischen eingefügten Raum in einer Reihe angeordnet. Ein Brückenabschnitt 90 ist zwischen den Durchgangsnuten 28 (einem Restabschnitt zwischen den Durchgangsnuten 28 in dem Scheitelabschnitt oder dem Muldenabschnitt) ausgebildet. Diese Struktur als Ganzes kann eine Formmerkfähigkeit aufrecht erhalten. Die Längen und der Raum der Durchgangsnuten 28 können, soweit erforderlich, gemäß der Dicke der Platte, anderen Abmessungen und dem Grad der erforderlichen Formmerkfähigkeit bestimmt werden. Zum Beispiel können drei oder mehr Durchgangsnuten 28 in einer Reihe in der Reihenrichtung bereitgestellt werden, oder nur eine einzige Durchgangsnut 28 kann bereitgestellt werden.
Der erhöhte Streifen 29 ist aufgebaut, um an jedem des Paars von Öffnungsabschnitten, die einander über die Durchgangsnut 28 zugewandt sind und sich in der Reihenrichtung erstrecken, bereitgestellt zu werden, und um an beiden Öffnungsrandabschnitten effizient in Kontakt mit einem Fluid zu kommen, das die Durchgangsnut 28 durchläuft. Alternativ wäre es offensichtlich, dass der erhöhte Streifen 29 nur an einem der Öffnungsrandabschnitte bereitgestellt werden kann. In dem Fall des Schneidens und Erhöhens kann der erhöhte Streifen 29, der nur an einem der Öffnungsrandabschnitte ausgebildet ist, eine lange Vorsprunglänge haben.
Wenngleich vorstehend angenommen wird, dass die erhöhten Streifen 29, die einzeln an jedem der Öffnungsrandabschnitte bereitgestellt sind, ein länglicher Streifen sind, der sich im Wesentlichen entlang der vollen Länge jedes Öffnungsrandabschnitts erstreckt, können mehrere erhöhte Streifen mit einem zwischen jedem erhöhten Streifen bereitgestellten Raum bereitgestellt werden. In diesem Fall können an beiden der Öffnungsrandabschnitte abwechselnd (in einem versetzten Muster) durch Schneiden und Erhöhen erhöhte Streifen mit einem langen Vorsprung ausgebildet werden.
Der erhöhte Streifen 29 ist ein geschnittener und erhöhter Streifen wie vorstehend beschrieben. Ein Streifen, der getrennt ausgebildet ist, kann durch Hartlöten etc. befestigt werden. Der geschnittene und erhöhte Streifen kann durch eine mechanische Verarbeitung effizient zu geringen Kosten ausgebildet werden. Insbesondere wird in dem Scheitelabschnitt oder dem Muldenabschnitt entlang dessen Mitte ein Schlitz hergestellt, und Streifen auf beiden Seiten des Schlitzes werden erhöht, um den erhöhten Streifen 29 zu bilden. Als ein Ergebnis wird die Durchgangsnut 28 ausgebildet.
Wenn der erhöhte Streifen 29 auf diese Weise durch Schneiden und Erhöhen ausgebildet wird, kann das Basismaterial verwendet werden, während Abfall minimiert wird, und die Kontaktfläche kann maximiert werden. Der erhöhte Streifen 29 steht vor und ist im Wesentlichen bündig mit dem Mittelwandabschnitt 91, der den Scheitelabschnitt und den Muldenabschnitt verbindet. Insbesondere werden der erhöhte Streifen 29 und die Durchgangsnut 28 durch Schneiden und Erhöhen der oberen Oberfläche (unteren Oberfläche) des Scheitelabschnitts (Muldenabschnitts) über die gesamte Breite ausgebildet, so dass es zwischen der Durchgangsnut 28 und dem Mittelwandabschnitt 91 keine Stufe oder eine Höhendifferenz gibt. Daher wird der Durchgangswiderstand für durchgehende Luft minimiert, so dass der Druckverlust der Luft verringert wird, und daher kann die Luft effizient gereinigt werden.
Die anderen Konfigurationen und Variationen des Luftreinigers 1B, der das fotokatalytische Filter 1B gemäß dieser Ausführungsform verwendet, sind im Wesentlichen die Gleichen wie die der ersten oder zweiten Ausführungsform, und daher werden die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen angezeigt und werden nicht beschrieben.
Als Nächstes wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf 35 bis 37 beschrieben.
Wie in 35 gezeigt, umfasst in dieser Ausführungsform ein Rahmen 18C für ein fotokatalytisches Filter 2C einen flachen rohrförmigen Rahmenkörper 24C mit einem Aufnahmeraum s1 und einem Aufnahmeraum s2, die jeweils zum Aufnehmen des Metallfilterbasiskörpers 17B dienen, und ein flaches rohrförmiges Rahmenelement 25C, das mit einem dazwischen eingefügten Dichtungselement 19C an dem Rahmenkörper 24C befestigt ist und das einen Aufnahmeraum s3 zum Aufnehmen des Staubsammelfilters 5 hat. Als ein Ergebnis wird das Staubsammelfilter 5, wie in 36 und 37 gezeigt, stabil in dem Rahmenelement 25C gehalten. Wenn das Staubfilter 5 daher zusammen mit dem fotokatalytischen Filter 2C integral an dem Rahmenteil 14 befestigt oder davon entfernt wird, wird das Staubsammelfilter 5 in einer stabilen Position gehalten, ohne während des Befestigungs- oder Entfernungsarbeitsgangs abzufallen, was zu einer guten Bearbeitbarkeit führt.
In diesem Beispiel wird der Rahmenkörper 24C durch eine Trennplatte 24d in der Vertikalrichtung in zwei Abschnitte unterteilt, um die vorstehenden zwei Aufnahmeräume s1 und s2 zu bilden. Zwei der Metallfilterbasiskörper 17B, die in der dritten Ausführungsform dargestellt sind, die getrennt sind, sind an den jeweiligen Aufnahmeräumen s1 und s2 befestigt, d.h. daran montiert. Ein Hakenstück 24a, auf dem der Metallfilterbasiskörper 17B verhakt ist, ist bereitgestellt und steht auf einer inneren Oberfläche eines Endabschnitts des Rahmenkörpers 24C, die entgegengesetzt zu einer Oberfläche des Endabschnitts ist, die dem Rahmenelement 25C zugewandt ist, vor. Die Trennplatte 24d verbessert die Festigkeit des Rahmenkörpers 24C.
Ein Hakenstück 25b, auf dem die Metallfilterbasiskörper 17B verhakt sind, ist bereitgestellt und steht auf einer Innenoberfläche eines Endabschnitts des Rahmenelements 25C, das dem Rahmenkörper 24C zugewandt ist, in einer Weise vor, in der es sich vollkommen um das Rahmenelement 25C herum erstreckt. Die Metallfilterbasiskörper 17B werden in dem Rahmenkörper 24C gehalten, wobei die Metallfilterbasiskörper 17B zwischen dem Hakenstück 25b und dem Hakenstück 24a des Rahmenkörpers 24C eingeschoben sind. Das Hakenstück 25b des Rahmenelements 25C hat auch die Funktion, das Staubsammelfilter 5, das in dem Aufnahmeraum s3 aufgenommen und gehalten wird, durch die andere Oberfläche, d.h. eine Innenoberfläche des Hakenstücks 25b, die dem Aufnahmeraum s3 des Rahmenelements 25C zugewandt ist, zu verhaken.
Befestigungsstücke 60 zum Befestigen des Staubsammelfilters 5 und Ansätze 26 sind bereitgestellt und stehen auf einem Endabschnitt des Rahmenelements 25C auf einer Seite davon, die entgegengesetzt zu seiner Seite ist, die dem Rahmenkörper 24C zugewandt ist, vor, um das Staubsammelfilter 5 in einer stabilen Position zu halten. Befestigungshaken 61 und 62, die in eine vertiefte Oberfläche des gewellten Staubsammelfilters 5 eingepasst sind, um das Staubsammelfilter 5 in einem expandierten Zustand zu befestigen, sind bereitgestellt und stehen auf einer Oberfläche des Hakenstücks 25b vor, die mit dem Staubsammelfilter 5 bündig ist.
Somit wird das Staubsammelfilter 5 in dem Aufnahmeraum s3 ohne Schrumpfen gehalten, wobei das Staubsammelfilter 5 expandiert ist, und daher wird die Funktion des Staubsammelfilters 5 aufrecht erhalten. Insbesondere, wenn von dem Staubsammelfilter 5 ein Fotokatalysator getragen wird, wird der Fotokatalysator effizient mit Licht bestrahlt, und daher wird die fotokatalytische Funktion aufrecht erhalten. Eine Verstärkungsstange 63 ist auf der Innenoberfläche des Endabschnitts des Rahmenelements 25C, die dem Rahmenkörper 24C zugewandt ist, an einer Position, die der Trennplatte 24d des Rahmenkörpers 24C entspricht, in einer Weise bereitgestellt, in der sie den Aufnahmeraum s4 überspannt, wodurch die Festigkeit des Rahmenelements 25C verbessert wird.
Die anderen Aufbauten und Variationen des Luftreinigers, der das fotokatalytische Filter 2C gemäß dieser Ausführungsform verwendet, sind im Wesentlichen die Gleichen wie die der ersten, zweiten oder dritten Ausführungsform, und daher werden die gleichen Teile durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht beschrieben.
Während Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, wäre offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die Ausführungsformen beschränkt ist und die vorliegende Erfindung in vielfältigen Ausführungsformen ausgeführt werden kann, ohne von dem Geist und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1, 1A, 1B: Luftreiniger
2, 2A, 2B, 2C: fotokatalytisches Filter
3: UV-Bestrahlungseinheit
5: Staubsammelfilter
6: Ventilator
7: Geruchssensor
10: Gehäuse
10a: Vorderwand
10b: Rückwand
10c: obere Wand
10d: untere Wand
10e: rechte Wand
10f: linke Wand
11, 11A: Ansaugöffnung
12: Abführungsöffnung
13: Anzeigeeinheit
14: Rahmenteil
14b: Eingreifnut
15: Trennwand
16: Trennwand
17, 17B: Metallfilterbasiskörper
18, 18C: Rahmen
19, 19C: Dichtungselement
20: plattenförmiges Element
21: Lücke
21: plattenförmiges Element
22a: Endoberfläche
22a, 22b: Endoberfläche
22c: vertiefte Kerbe
23: Verbindungselement
23a: vertiefter Abschnitt
24, 24C: Rahmenkörper
24a: Hakenstück
24b: vertiefte Kerbe
24c: vertiefte Nut
24d: Trennplatte
25, 25C: Rahmenplatte
25a: Vorsprung
25b: Hakenstück
26: Ansatz
27: Rahmenteil
28: Durchgangsnut
29: erhöhter Streifen
30: Substrat
30a, 30b: Oberfläche
31: UV-Lichtquelle
32: Abdeckplatte
33: Metallplatte
33a: Erweiterungsabschnitt
34: Metallblech
40, 40A: Luftzuführungsweg
41: Strömungsweg
42: Luftabführungsweg
51: erste Filterschicht
52: zweite Filterschicht
60: Befestigungsstück
61, 62: Befestigungshaken
63: Verstärkungsstange
70: Basiskörperteil
71: vorderer Abdeckteil
72: hinterer Abdeckteil
73: Öffnung
74: wandmontiertes Element
80: vertiefter Befestigungsabschnitt
81: Einsetzloch
82, 82A: Leitwand
90: Brückenabschnitt
91: Mittelwandabschnitt
100: Mittelabschnitt
101: Seitenabschnitt
300: Durchgangsloch
S: Luftreinigungsstruktur
W: Wandoberfläche
s1: Lücke
s2 bis s4: Aufnahmeraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011114894 [0003]

Claims

Fotokatalytische Luftreinigungsstruktur für die Verwendung in einem Luftreiniger, die aufweist: ein fotokatalytisches Filter, das mehrere plattenförmige Elemente umfasst, von denen jedes eine vordere und eine hintere Oberfläche hat, die einen Fotokatalysator trägt und derart angeordnet ist, dass die vordere Oberfläche eines plattenförmigen Elements der hinteren Oberfläche eines anderen dazu benachbarten plattenförmigen Elements zugewandt ist, wobei dazwischen eine Lücke eingefügt ist und die Lücke einen Luftströmungsweg definiert; und eine UV-Bestrahlungseinheit, die Ultraviolettlicht in Richtung der Lücke emittiert und einer der Endoberflächen jedes der plattenförmigen Elemente des fotokatalytischen Filters mit einer vorgegebenen Abstandanordnung von einer der Endoberflächen zugewandt ist, wobei die Endoberflächen eine Endoberfläche auf einer Lufteingangsseite zu der Lücke und eine Endoberfläche auf einer Luftausgangsseite aus der Lücke umfassen, wobei die UV-Bestrahlungseinheit und eine der Endoberflächen des plattenförmigen Elements derart angeordnet sind, dass sie dazwischen definieren: einen Luftzuführungsweg zum Einsaugen von Luft aus einer seitlichen Richtung im Wesentlichen parallel zu der einen der Endoberflächen und Zuführen der Luft an den Luftströmungsweg, der durch die Lücke zwischen den plattenförmigen Elementen definiert ist; oder einen Luftabführungsweg zum Abführen der Luft, die aus dem Strömungsweg austritt, in einer seitlichen Richtung im Wesentlichen parallel zu der einen der Endoberflächen.
Fotokatalytische Luftreinigungsstruktur nach Anspruch 1, wobei jedes der plattenförmigen Elemente des fotokatalytischen Filters ein Paar kurzer Seiten, die einander zugewandt sind und ein Paar langer Seiten, die einander zugewandt sind, hat, die Endoberfläche auf der Lufteingangsseite und die Endoberfläche auf der Luftausgangsseite die Endoberflächen sind, die dem Paar langer Seiten jedes der plattenförmigen Elemente entsprechen, wobei sie zulassen, dass Luft den Luftströmungsweg in einer Richtung durchläuft, in der sich die kurzen Seiten der plattenförmigen Elemente erstrecken, und die UV-Bestrahlungseinheit derart positioniert ist, dass sie den Endoberflächen zugewandt ist, die wenigstens einem des Paars langer Seiten des plattenförmigen Elements entsprechen.
Fotokatalytische Luftreinigungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Luftzuführungsweg oder der Luftabführungsweg ein Strömungsweg ist, der zwischen der UV-Bestrahlungseinheit und den Endoberflächen wenigstens einer der Lufteingangs- und Ausgangsseiten der plattenförmigen Elemente definiert ist, wobei der Strömungsweg zulässt, dass Luft von der seitlichen Richtung, die im Wesentlichen parallel zu den Endoberflächen auf der wenigsten einen der Lufteingangs- und Ausgangsseiten ist und einer Richtung entspricht, in welcher die Endoberflächen des wenigstens einen der Lufteingangs- und Ausgangsseiten sich erstrecken, eingesaugt oder zu dieser abgegeben wird.
Fotokatalytische Luftreinigungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jedes der plattenförmigen Elemente des fotokatalytischen Filters eine gewellte Platte ist, die sich in einer Richtung, entlang der die Endoberflächen auf der Lufteingangsseite oder die Endoberflächen auf der Luftausgangsseite sich erstrecken, abwechselnd in Richtung der Vorder- und Rückseite der Platte krümmt.
Fotokatalytische Luftreinigungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die UV-Bestrahlungseinheit derart positioniert ist, dass sie der Endoberfläche auf der Luftausgangsseite des plattenförmigen Elements des fotokatalytischen Filters zugewandt ist, und ein Staubsammelfilter mit einer weißen oder weißlichen Farbe auf der Lufteingangsseite des fotokatalytischen Filters bereitgestellt ist, um einen Eingang der Luft zu verschließen.
Fotokatalytische Luftreinigungsstruktur nach Anspruch 5, wobei ein Fotokatalysator von dem Staubsammelfilter getragen ist.
Fotokatalytische Luftreinigungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die UV-Bestrahlungseinheit umfasst: ein Substrat, das einer Gesamtheit eines Luftausgangs des fotokatalytischen Filters zugewandt ist, wobei ein Raum zwischen ihnen eingefügt ist, wobei der Raum der Luftabführungsweg ist; eine UV-Lichtquelle, die auf einer Oberfläche des Substrats bereitgestellt und daran befestigt ist, welche dem fotokatalytischen Filter zugewandt ist und die zum Bestrahlen der Lücke zwischen den plattenförmigen Elementen mit ultraviolettem Licht dient; und eine lichtdurchlässige Abdeckplatte, die zwischen dem Substrat und dem fotokatalytischen Filter bereitgestellt ist, und wobei die Luft, die aus der Lücke zwischen den plattenförmigen Elementen austritt, durch den Raum zwischen der Abdeckplatte und der Endoberfläche auf der Luftausgangsseite jedes der plattenförmigen Elemente entlang einer Oberfläche der Abdeckplatte in Richtung eines seitlichen Rands abgeführt wird.
Fotokatalytische Luftreinigungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das fotokatalytische Filter ein Verbindungselement zum Miteinanderverbinden der plattenförmigen Elemente umfasst, und all die plattenförmigen Elemente durch das Verbindungselement zu einer Einheitsanordnung integriert sind.
Fotokatalytische Luftreinigungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei jedes der plattenförmigen Elemente eine Metallplatte ist.
Luftreiniger, der aufweist: die fotokatalytische Luftreinigungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das fotokatalytische Filter und die UV-Bestrahlungseinheit, die dem fotokatalytischen Filter zugewandt ist, in einem Gehäuse positioniert und in einer Vorn-Hintenrichtung des Gehäuses miteinander ausgerichtet sind, eine Luftansaugöffnung und eine Luftabführungsöffnung jeweils in einer oberen, einer unteren, einer linken und einer rechten Umfangswand zum Verbinden einer Vorder- und einer Rückwand des Gehäuses an einer vorgegebene Position bereitgestellt sind, in dem Gehäuse der Luftzuführungsweg, der sich von der Luftansaugöffnung zu dem Lufteingang des fotokatalytischen Filters erstreckt, und ein Luftabführungsweg, der sich von dem Luftausgang des fotokatalytischen Filters zu der Luftabführungsöffnung erstreckt, bereitgestellt sind, und ein Ventilator, um eine Luftströmung zu erzwingen, in einer Mitte des Luftzuführungswegs oder des Luftabführungswegs bereitgestellt ist.
Fotokatalytisches Filter für die Verwendung in der Luftreinigungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das aufweist: einen Metallfilterbasiskörper, der einen Metallplattenkörper mit mehreren reihenförmigen Scheitelabschnitten und mehreren reihenförmigen Muldenabschnitten abwechselnd ausgebildet hat, wobei eine Durchgangsnut, die sich in einer Reihenrichtung erstreckt, um zuzulassen, dass ein Fluid hindurch geht, in jedem der Scheitelabschnitte und jedem der Muldenabschnitte bereitgestellt ist; und einen Mittelwandabschnitt, welcher der Durchgangsnut zugewandt ist, welcher das plattenförmige Element ist, und einen rohrförmigen Rahmen, der aus Kunstharz ausgebildet ist, in welches der Metallfilterbasiskörper eingepasst ist, wobei der Metallfilterbasiskörper und der rohrförmige Rahmen eine Einheitsanordnung bilden.