JP2000073991A - 脱臭可能な送風用ファン及び脱臭空調装置 - Google Patents
脱臭可能な送風用ファン及び脱臭空調装置Info
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Abstract
共に、ファン表面に担持された光触媒の効果により空気
中の臭気成分を吸着し、又近紫外線の照射を受けこの吸
着成分を分解することにより恒久的な脱臭機能を維持す
ることが可能なファンを提供する。 【解決手段】 ファンの少なくとも空気等が接触する表
面の全部又は一部に酸化チタン含有物質を担持させ、フ
ァンそのものに光触媒としての機能を付与したことを特
徴とする送風用ファン。
Description
機、エアコン、サーキュレータなどの空調機等に使用さ
れる脱臭機能を備えた送風用ファンに関するものであ
る。また、本発明は、かかる脱臭機能を備えた送風用フ
ァンを備えた空調機に関するものである。
閉された居住空間が増加する一方、空気中に浮遊する臭
気や細菌等を除去したいという環境衛生に関する意識が
向上してきている。こうした背景で現在空気清浄機、脱
臭機又はエアコンそのものに脱臭機能を付与した機器な
どが普及しつつある。
性能に加えて脱臭性能が要求され、イオン化部と脱臭抗
菌フィルタにより構成される空気清浄機がその多くを占
めている。それらの機器の脱臭手段、抗菌の手段として
は、一般に脱臭については活性炭等の多孔質吸着物質を
用い、抗菌については抗菌剤を不織布や網体へ付与する
ことにより作製した脱臭抗菌フィルタが実用されてい
る。
臭気吸着物質が比較的短時間で飽和した状態となり、脱
臭性能を維持する為には定期的に交換する必要がある。
めに光触媒を空気清浄機に搭載した機器が普及しつつあ
る。使用する光触媒としては、パルプや熱可塑性樹脂、
セラミックなどを使用したハニカム体や熱可塑性樹脂等
を主原料とした不織布を基材として用い、これらの基材
に少なくとも酸化チタンを担持させたものが多く用いら
れでいる。
して、室内空間を効果的に脱臭するとともにその性能を
維持するためには、近紫外線(λ=400nm以下)を
連続的または断続的に照射する必要がある。そのため機
器には光触媒担持基材に加えて、近紫外線光源と、臭気
成分を含んだ空気を光触媒に流入させ、また室内空気を
循環させるための送風機が必要である。
シロッコファン型空気清浄機の構造の概要を示し、図1
2はハニカム状の積層物から成る光触媒フィルタと紫外
線光源との配置の概要を、図13は平面状の不織布等か
ら成る光触媒フィルタと紫外線光源との配置の概要を示
す。図中、51はプレフィルタ、52は集塵フィルタ、
53は光触媒フィルタであり、空気清浄機の外側から内
部に向かって所定の距離を離して上記順番にて配置され
ている。光触媒フィルタ53の下流には光触媒フィルタ
に補足された臭気成分を分解するための近紫外線( λ=
400nm以下) の光線を照射する光源54が離間して
設けられ、光触媒フィルタ53及び光源54の下流には
シロッコファン55が設けられている。臭気を含む空気
はプレフィルタ51、集塵フィルタ52、光触媒フィル
タ53、光源54及びシロッコファン55へと流れ、そ
の間に塵及び臭気が除去され、清浄な空気がシロッコフ
ァン55の半径方向外側に排出されるようになってい
る。
の空間スペースの制約上と光触媒フィルタヘの効果的な
紫外線エネルギーを照射する必要があるために、紫外線
光源は光触媒フィルタの近傍に配置する必要がある。
状の場合は、各孔の内表面で受ける紫外線エネルギー量
が隣接する各壁に遮られて均一とならず、特に光源から
の距離が増すにつれて極端に低下する。直接光を受けて
いる表面と比較して、これらの領域では酸化分解の進行
が遅れ吸着臭気成分の分解を効率的に出来なくなる可能
性が高い。また、光触媒フィルタを平面状にした場合に
は、光源側の面にしか紫外線を受けることが出来ず、ま
た光源側も光源との距離が増すにつれて紫外線強度は低
下し同様のことが予測される。
ンにおいて、光触媒機能を有しつつ機器の制約された空
間スペースの有効利用を可能とし、さらに光触媒表面に
均一に近紫外線を照射することにより吸着成分の分解を
より効率的に行うこと可能とすることを目的とする。ま
た、本発明は、送風用ファンを用いた空調装置におい
て、ファン自体に光触媒を担持させることによって別途
光触媒層を設ける必要をなくし、光触媒による脱臭作用
を高く維持しつつ、従来の構成部品を用いて制約された
空間スペースをより有効に利用可能とすることを目的と
する。
に、本発明の脱臭可能な送風用ファンは、ファンの少な
くとも流通空気等が接触する表面の全部又は一部に酸化
チタン含有物質を担持させ、ファンそのものに光触媒と
しての機能を付与することを特徴とする。
に流通される流通路を有する本体と、流通路に配置され
酸化チタン含有物質が担持された上記脱臭可能な送風用
ファンと、該送風用ファンに担持された酸化チタン含有
物質に対し紫外線を放射可能に本体に配置された光触媒
用の蛍光ランプとからなる。
を行う場合、臭気成分を含む流通空気等がクロスフロー
ファンの表面に担持された該酸化チタン含有物質に接触
し、臭気成分が酸化チタン含有物質に吸着され、酸化チ
タン含有物質に吸着された臭気成分は別に設けた近紫外
線ランプから均一に放射された紫外線によって効果的に
酸化分解、除去される。
タイプなど等に担持した光触媒に効率的に紫外線エネル
ギーを均一に照射する為には、光源として複数本の紫外
線ランプを必要とするが、ファン表面に光触媒機能を付
与する場合には、固定された光源に対してファンが回
転、移動するため最低数の光源を使用することで同様の
効果が得られる。
いて以下に詳細に説明する。本発明の好ましい実施の形
態としては、送風用ファンが、クロスフローファンであ
って、クロスフローファンが軸芯の回りに同心円状にか
つ軸方向に離間して設けた複数の円板状プレートと、そ
の外周部にそれぞれ連結された翼部とからなり、少なく
とも該円板状プレートと翼部との少なくとも一方の表面
の少なくとも一部の表面に酸化チタン含有層とを担持さ
せファンそのものに光触媒による脱臭機能を付与した送
風用ファンが挙げられる。
いては、送風用のみに用いられている同一形式の従来の
クロスフローファンに比較して、クロスフローファンを
構成する円板状プレートの配列ピッチをD/2以下(D
=円板状プレートの直径)とすることが好ましく, また
下限は送風に支障をきたさない範囲に設定する。一般の
クロスフローファンでは、ファンの全長lとファンの使
用温度条件によって円板プレートの配列ピッチは異なる
が、樹脂製クロスフォーファンの場合、その通風性能、
高度等の信頼性, 製造コスト等の関係で円板状プレート
の配列ピッチは0.6D乃至1Dの範囲に設定されるの
で、上記D/2以下の範囲は円板状プレートがより密に
配列されることを意味する。
軸芯部に対応して各翼部の中央に穴部を設け軸部を全長
に渡って軸芯部で該中央部を通して実際に軸を円板状プ
レートを貫通するようにしても良い。この場合には、軸
芯部には、実際に一体の軸部を円板状プレートの各中央
部に貫通させても良いし、あるいは各円板状プレートの
中央部に短い軸部を設け, 溶着等の適当な手段によって
軸部を連結固定して全体として一本の軸部を形成しても
良い。あるいは両端部の翼部の外側中央部のみに回転軸
部を設け、他の各円板プレートの中央部には上記穴部を
設けずにしその外周部に翼部を溶着等の適当な手段によ
って連結しこれらの円板プレートを軸芯の回りに同心円
状にかつ軸方向に離間して固定しても良い。後者の場合
には、酸化チタン含有層表面積を十分に確保し、臭気成
分を含んだ流入空気との接触面積を増大することを可能
とし、それによって効果的な光触媒機能を維持できる脱
臭ファンが形成される。
ーファンを転用して本発明に係る光触媒機能を付与する
場合には、近接する円板状プレートの間でかつファンを
構成する各円板状プレート間の翼よりも中心側の空間に
別部品からなる複数枚の連結積層されたプレートを挿入
固定することが好ましい。この積層プレートの表面に同
様に酸化チタン含有物質を担持させることにより光触楳
機能を付与することができる。
は、送風用ファンがシロッコファンであって、該シロッ
コファンが円筒部と、該円筒部の軸部と、円筒部の内部
で該軸部の外周に設けられた複数の翼部とからなり、少
なくとも該円筒部と翼部との少なくとも一方の表面の少
なくとも一部の表面に酸化チタン含有層とを担持させフ
ァンそのものに光触媒による脱臭機能を付与している。
複数の翼部密度は、一般の送風用の複数の翼部に加えて
追加の翼部を隣接する翼部の間に設置することによって
増大することが出来る。その場合、追加翼部に対しても
同様に酸化チタン含有物質を担持させることによりより
大きな光触楳機能を付与することができる。
チタニウム)を含有したコーティング材より成り、ファ
ンの羽根間を流通する空気中の臭気成分が光触媒層に接
触し、さらに光源より発せられた紫外線エネルギーの照
射を受け、光触媒の表面で発生する酸化還元反応により
空気中の臭気成分が分解される。光触媒としては、以下
のものが挙げられる。 比較的光触媒分解に強いフッ素系樹脂系の材料に酸
化チタンを混ぜたもの 酸化チタンの接着剤として, シリカの微細なゾル粒
子を使用したもの、または酸化チタンの接着剤として微
細なシリカゾル及び有機シリコン化合物( メチルトリメ
トキシシランやテトラメトキシシラン及びそれらの加水
分解生成物) を併用したもの 酸化チタンの表面をシリカなどの多孔性材料で覆っ
て、外部との空気の流通を確保した上で, 近傍の有機物
基材との接触を妨げてその光分解を防いだもの、あるい
は多孔性の担体の孔中に酸化チタンを担持して樹脂へ混
ぜたもの 基材の上に保護層や接着層(無機物系、複合物系
等)を設けて基材を保護し、その上に酸化チタン光触媒
を設けたもの
せる方法としては、吹きつけ法(スプレー法、パイロゾ
ル法、CVD 法)、塗布法(ディップ法、スピンコート
法、ロールコート法、スクリーン印刷法)等が適宜選択
して用いられるが、ディップ法が望ましい。本発明で
は、例えば石原産業株式会社製のST-Kシリーズ(ST-K0
1、ST-K03、固形分濃度10%のTiO 2・バインダー比
=80:20あるいは50:50のアルコール・水溶
媒)を用いることができる。
構成する各項税部品を接合・組立後に光触媒を担持指せ
ることが好ましい。その理由は、(1)クロスファンの
構成部品の数は多く、各構成部品に担持後に接合・組立
を行うと超音波溶着時等に光触媒の担持成膜が剥離しや
すく、また(2)超音波溶着部の成膜は樹脂同士の溶着
に支障をきたすこと、並びに(3)組立後に担持させる
場合にはクロスファンを浸漬させた後回転させながら乾
燥する方法を取ることができ、全周に比較的均一な成膜
を得られるからである。
ァン以外については従来のものが用いられる。紫外線ラ
ンプは、送風用ファンが回転中に担持された酸化チタン
含有物質を均一でかつ所望の強度で照射できる位置に配
置する。光源としては、光触媒の酸化還元反応の励起に
必要な約400nm以下の波長を有した近紫外線、また
は紫外線であれば特に限定せず、既存の光線を与える蛍
光灯、ブラックライト、殺菌灯、水銀灯、ハロゲンラン
プ、白熱ランプ、及び冷陰極型蛍光灯などの中から選定
して用いる。
施例のクロスフローファンの概略縦断面図であり、軸部
1の回りに軸方向に離間した多数の円板状プレート2,
2、・・・が設けられ、各円板状プレート2の外周部の
一方の面には空気等を吸引・送風するための複数の所定
形状の翼部3,3、・・・が等間隔で配置されている。
各翼部3は隣接する円板状プレート2,2の対向する面
に超音波溶着によって固定されている。図1(b)は円
板状プレート2の平面図であり、図1(b)は円板状プ
レート2の側面図であり、図1(c)は円板状プレート
2の側面図であり、図1(d)はその底面図である。本
実施例では、酸化チタン触媒層は円板状プレート及び翼
部の表面に担持されている。該軸部には図示しないモー
タが連結され、モータによってクロスフローファンが回
転可能となっている。
らに別の実施例のクロスフローファンの平面図であり、
軸部1とその外周部に粗密度で軸方向に離間して配列さ
れた円筒状プレート2,2、・・・を有する従来のクロ
スフローファンの隣接する円筒状プレート2,2の間に
複数の脱臭円筒プレートからなる脱臭ユニット4(図2
(b))を介装した実施例である。該脱臭ユニット4の
表面には酸化チタン物質が担持されている。本実施例で
は、簡略のため各円板状プレート2の外周部の一方の面
には空気等を吸引・送風するためにもうけた翼部の図示
を省略してある。本実施例の送風用ファンの組み立てに
当たっては、端部円板状プレート、中間円板状プレート
及び脱臭ユニットを所定の位置に配置し位置決めした
後、高周波溶着等によって相互に連結をする。
のシロッコファンの平面図であり、該シロッコファンが
円筒部11と、円筒部の内部で円筒部紙面裏面側円板状
部の外周部に設けられた複数の所定の湾曲形状の翼部1
2とからなり、少なくとも該円筒部と翼部との少なくと
も一方の表面の少なくとも一部の表面に酸化チタン含有
層を担持させファンそのものに光触媒による脱臭機能を
付与している。中央部には図示しない軸部が設けられ、
円筒部の紙面前には空気の取り入れ孔を備えた端部蓋が
固定されている(図示せず)。また、モータが該軸部に
連結されシロッコファンを回転するようになっている。
ローファンを適用した空調機の断面図を示す。本実施例
では、該クロスフローファンを縦方向に離間して平行に
配置している。空調機本体内部21の前面上流位置から
比較的大きな埃を除去するためのプレフィルタ22、よ
り大きな埃等を除去する静電フィルタ等の集塵部23、
複数のクロスフローファン部24とが順次設けられ、各
クロスフローファン25は下面がクロスフローファン2
5の外形状に沿った湾曲ガイド面26aを有し後方に排
出口26bを有するするチェンバ26に収納されてい
る。それぞれの排出口26bは後方の排出通路27に開
口している。空気中の臭気成分は光触媒層に接触、吸着
され、吸着された臭気成分は光源から放射された紫外線
エネルギーにより光触媒の表面で発生する酸化還元反応
によって分解され、また清浄化された空気等は排出通路
の吹出口27aから排出されるようになっている。本実
施例では、2つの紫外線光源28が集塵部の下流でかつ
クロスフローファンの上流でかつ下方近傍に配置されて
いる。
は、それぞれ図1あるいは図2に示すクロスフローファ
ンを一本適用した空調機の側面図、平面図及び立面図を
示す。28は紫外線光源であり、Mはクロスフローファ
ンを回転させるモータである。図6は、図3に示すシロ
ッコフローファン30を適用した空調機の断面図を示
す。図1と図2に示す空調機と同一あるいは類似の構成
部分については同一の参照番号を付し、その説明を省略
する。シロッコファン30は隔壁31の中央開口部下流
にシロッコファン30の蓋部32を介して気密に取り付
けられており、シロッコファン30の軸部33は蓋部3
2に取り付けたモータ34に連結されている。臭気を含
む空気が矢印の方向から空調機内にシロッコファンの作
動により吸引され、プレフィルタ22、集塵部23、シ
ロッコファン30を通って矢印で示す方向に清浄空気が
排出される。
形状のルーバー型のケーシング40の内部に回転可能に
クロスフローファンFが設置されている空調装置の頭部
を除去した状態の平面図及びケーシングを一部切り欠い
た空調装置の立面図である。23はクロスフローファン
Fの上流に設置したプレフィルタであり、41及び42
はそれぞれクロスフローファンFの外周に沿って配置さ
れた透明なガイド壁及びスタビライザー壁を示す。
験について述べる。図8に示すように、1m3 (1mx
1mx1m)の密閉測定ボックス51(アクリル樹脂
製)内に空気清浄機52(クロスフローファン、直径3
0mm、円板状プレートを4mmピッチで配置した。長
さは約200mmであった。臭気分布を一定にするため
吸煙機53と攪拌ファン54とを設置し、脱臭性能測定
の規格:JEM1467(日本電機工業会規格)に準
じ、以下に示す脱臭性能試験を実施した。
した。
て同時に吸引燃焼させた。但し、もっとも速く燃焼した
タバコがタバコのフィルタに達した時点で吸煙機の運転
を停止し、残りのタバコは自然発煙に委ねた。攪拌ファ
ン44を運転させ、空気清浄機42の運転は停止させて
置いた。
に、初期ガス濃度を測定した。測定順序は、アンモニア
とアセトアルデヒドを最初に測定し、次に酢酸を測定し
た。 空気清浄機を30分間運転した。
法で濃度を測定した。除去率の算出は、以下の式によっ
た。 各成分除去率 η(%)= (1−C/Co)x 10
0 Co:初期ガス濃度、C:30分後の残存ガス濃度(p
pm) また、初期除去率(%)=η1 + 2η2 + η3
/4 η1:アンモニア除去率(%)、η2:アセトアルデヒ
ド除去率(%)、η3:酢酸除去率(%)
試験方法−を繰り返した。タバコの燃焼によってア
ンモニア、アセトアルデヒド、酢酸が発生した。
結果を表す。本試験は図9及び図10のグラフの横軸は
タバコ本数を、縦軸は各臭気成分の除去率を示す。図9
は試験時間中に上記乃至を刳り返して光触媒励起用
紫外線ランプを点灯した結果であり、図10は同紫外線
ランプを消灯して試験を実施した結果である。これらの
結果のから分かるように、各成分毎で除去率の差はある
ものの本脱臭ファンのみで臭気成分が除去されることが
認められる。また、タバコ吸引試験終了後、臭気成分の
比較的少ない通常の室内環境において光源を点灯状態で
ファンを12時間運転し、その後除去率を測定したとこ
ろ、ほぼ初期の除去率まで脱臭性能が回復されることも
認められた。また、タバコ吸引試験終了後、臭気成分の
比較的少ない通常の室内環境において光源を点灯しない
状態で12時間ファンを運転しその後の除去率を測定し
たところ、この場合には脱臭性能が回復しなかった。
くとも空気等が接触する表面の全部又は一部に酸化チタ
ン含有物質を担持させ、ファンそのものに光触媒として
の機能を付与したので、光触媒機能を維持しつつ機器の
空間スペースを有効利用することを可能とし、また紫外
線光源に対し回転するので光触媒表面に均一に紫外線の
照射を受け吸着された成分を効率的に分解することが可
能となる。また、本発明に係る送風用ファンを用いた空
調装置では、別途光触媒層を設ける必要がないので、従
来の空調装置に大幅な設計変更をすることなく使用が可
能となり、また脱臭機能を備えた空調装置をより小型化
することが可能となる。また、ファンが回転中に均一に
光触媒層に紫外線が照射されるので、吸着成分の分解・
脱着効果が大きく、また必要とする光源の数も最小限に
抑えることが出来る。
であるクロスフローファンの断面図であり、(b)、
(c)及び(d)はそれぞれ該クロスフローファンを構
成する円板状プレートの平面図、側面図及び底面図であ
る。
であるクロスフローファンの断面図であり、(b)は該
クロスフローファンに用いる脱臭ユニットの側面図であ
る。
るシロッコファンの平面図である。
配置した空調装置の断面図である。
を配置した空調装置の側断面図であり、(b)はその平
面図であり、(c)はその立面図である。
置の断面図である。
ロッコファンを配置した空調装置の断面図であり、
(b)はケーシングの一部を切り欠いて示す平面図であ
る。
を示す。
を示す。
果を示す。
面図をである。
媒層の断面図である。
層の断面図である。
部、4・・・脱臭ユニット、11・・・シロッコファン
円筒部、12・・・翼部、21・・・空調機本体、22
・・・プレフィルタ、23・・・集塵部、24・・・ク
ロスフローファン部、25・・・クロスフローファン、
26・・・チェンバ、26a・・・湾曲ガイド面、26
b・・・排出口、27・・・排出通路、27a・・・吹
出口、28・・・紫外線光源、30・・・シロッコファ
ン、31・・・隔壁、32・・・蓋部、33・・・軸
部、34・・・モータ、40・・・ケーシング、クロス
フローファンF,41・・・ガイド壁、42・・・スタ
ビライザー壁、51・・・密閉測定ボックス、52・・
・空気清浄機、53・・・吸煙機、54・・・攪拌ファ
ン
Claims (6)
- 【請求項1】 ファンの少なくとも空気等が接触する表
面の全部又は一部に酸化チタン含有物質を担持させ、フ
ァンそのものに光触媒としての機能を付与したことを特
徴とする送風用ファン。 - 【請求項2】 送風用ファンが、クロスフローファンで
あって、クロスフローファンは軸芯の回りに同心円状に
かつ軸方向に離間して設けた複数の円板状プレートと、
円板状プレート外周部にそれぞれ連結された翼部とから
なり、少なくとも該円板状プレートと翼部との一方の表
面の少なくとも一部の表面に酸化チタン含有層とを担持
させた請求項1に記載した送風用ファン。 - 【請求項3】 円板状プレートの配列ピッチをD/2以
下(D=円板状プレートの外径)とした請求項2に記載
した送風用ファン。 - 【請求項4】 隣接する円板状プレート間で翼部よりも
半径中心側の空間に円板状プレートの表面に少なくとも
酸化チタン含有層を担持させた複数枚の連結された追加
プレートを挿入固定してなる請求項2または3の送風用
ファン。 - 【請求項5】 送風用ファンがシロッコファンであっ
て、該シロッコファンは円筒部と、該円筒部の軸部と、
円筒部の内部で該軸部の外周に設けられた複数の翼部と
からなり、少なくとも該円筒部と翼部との少なくとも一
方の表面の少なくとも一部の表面に酸化チタン含有層と
を担持させたことを特徴とする請求項1に記載した送風
用ファン。 - 【請求項6】 流体が強制的に流通される流通路を有す
る本体と、流通路に配置された請求項1乃至5のいずれ
かに記載した送風用ファンと、該送風用ファンに担持さ
れた酸化チタン含有物質に対し紫外線を放射可能に本体
に配置された光触媒用の蛍光ランプとからなる空調装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10246424A JP2000073991A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 脱臭可能な送風用ファン及び脱臭空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10246424A JP2000073991A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 脱臭可能な送風用ファン及び脱臭空調装置 |
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ID=17148284
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