JP2001095902A - 空気清浄機 - Google Patents
空気清浄機Info
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Abstract
厚さを薄くするとともに通気抵抗を低減して風量の低下
を防止する。 【解決手段】光源は発光ダイオードであり、その発光表
面が基体の空気流路を構成する壁の壁面と略同一となる
ように構成した。光源が空気流路に突出しないので、通
気抵抗の増大が回避され風量の低下を防止することがで
きる。
Description
内空気中の汚れ物質を除去して清浄にする空気清浄機に
関し、さらに詳しくは光触媒により脱臭機能も付加した
空気清浄機に関する。本発明の空気清浄機は、自動車の
室内に設けて最適であるが、居室、実験室などの室内に
設けることもできる。
するための空気清浄機が備えられている。この空気清浄
機は、図6に示すように車体の天井に固定された基部 1
00と、基部 100に着脱可能に保持された本体部 200とか
らなり、本体部 200内には図7に示すようにファン 201
と集塵フィルタ 202及び脱臭材 203が配置されている。
形状に形成され、表面積を大きくすることで通過する空
気中の微粒子状物質を捕捉する。また脱臭材 203は、ハ
ニカム形状の基材に活性炭やゼオライトなどの吸着材を
担持したものが用いられ、基材を通過する空気中のにお
い物質を吸着することで脱臭する。
が設けられ、ファン 201の回転により吸気口 204から吸
引された空気は、先ず集塵フィルタ 202を通過すること
で花粉や埃などが除去される。次いで脱臭材 203を通過
すると、集塵フィルタ 202を通過したきわめて微細な煙
草の煙などのにおい物質が吸着材に吸着する。したがっ
て悪臭が除去され、清浄となった空気が吹出口 205から
吹き出す。
期的に交換する必要があるが、この手間を省くために脱
臭材 203の表面に光触媒体を付着させ、内部に殺菌灯、
ブラックライト、冷陰極管、紫外線ランプなど光触媒体
に短波長の光を照射する光源を配置した空気清浄機も知
られている。このような空気清浄機では、空気中の有機
物を主とするにおい物質を分解して除去することができ
る。また脱臭材に吸着したにおい物質が光触媒体の触媒
作用によって分解して脱臭材の吸着作用が回復するた
め、脱臭材の交換を不要とすることができる。
の空気清浄機では、本体部 200が車室内に突出するた
め、車室内がその分狭くなる。したがって本体部 200の
厚さをできるだけ薄くすることが求められ、できれば車
室の天井内に本体部を埋設して吸気口と吹出口のみが表
出するように構成することが望ましい。
をもつ空気清浄機において、脱臭機能を向上させるため
には脱臭材 203の空気と接触する面積を大きくする、す
なわちハニカム通路の数を多くする必要がある。また空
気清浄機の厚さを薄くするには、ファン 201からの風向
きは車体天井に沿う方向とすることが望ましい。しか
し、ファン 201からの風向きを車体天井に沿う方向と
し、ハニカム通路の伸びる方向をファン 201からの風向
きと一致させた場合において、ハニカム通路の数を多く
すると、脱臭材 203が厚くなり本体部 200の厚さが厚く
なるため好ましくない。そこで脱臭材 203を図8に示す
ようにハニカム通路の方向が車体天井と直交するように
配置することが考えられる。このようにすれば、ハニカ
ム通路の数を多くしても全体の厚さを薄くすることがで
きる。
であっても、光触媒装置を利用することで脱臭材の交換
を不要とした場合には、光源を光触媒体が付着した脱臭
材 203に対向するように配置しなければならず、光源に
必要とするスペースが大きくなり、これによっても厚さ
を薄くすることが困難となるという不具合があった。ま
た光源が空気流路内に突出するため、通気抵抗が大きく
風量が低下するという問題もある。
ものであり、光触媒を利用した空気清浄機において、全
体の厚さを薄くするとともに通気抵抗を低減して風量の
低下を防止することを目的とする。
請求項1に記載の空気清浄機の特徴は、吸気口と吹出口
をもつ箱状の基体と、基体内に配置されたファンと、基
体内に配置された集塵フィルタと、基体内に配置され空
気流通可能な光触媒装置と、基体内に配置され光触媒装
置に短波長の光を照射する光源と、よりなる空気清浄機
であって、光源は発光ダイオードでありその発光表面が
基体の空気流路を構成する壁の壁面と略同一となってい
ることにある。
の回転により空気が吸気口から基体内に導入され、集塵
フィルタで濾過された後、光触媒装置を通過して吹出口
から吹き出す。そして光触媒装置には光源から短波長の
光が照射されているため、空気が光触媒装置を通過する
際に空気中の煙草の煙などのにおい物質が光触媒装置の
光触媒体によって分解され、清浄な空気となって吹出口
から吹き出す。また脱臭材に光触媒体を付着させた光触
媒装置とすれば、脱臭材に吸着したにおい物質を光触媒
体によって分解することができ、脱臭材の交換を不要と
することができる。
置に光を照射する光源は発光ダイオードでありその発光
表面が基体の空気流路を構成する壁の壁面と略同一とな
っている。したがって光源が空気流路に突出しないの
で、通気抵抗の増大が回避され風量の低下を防止するこ
とができる。
連泡発泡体からなる基材の空気通路の壁面に光触媒体を
付着させたものとすることができる。あるいは光触媒粒
子を金網から形成されたホルダに充填したものとしても
よい。また場合によっては、集塵フィルタに光触媒体を
付着させて集塵フィルタが光触媒装置を兼ねるように構
成することもできる。
SrTiO3 、MoS2 など公知のものを用いることができる
が、安全性や活性の程度を考慮すると、TiO2を用いるこ
とが特に望ましい。TiO2の結晶構造としては、ルチル型
及びアナターゼ型のいずれも用いることができるが、触
媒活性の大きいアナターゼ型の方が好ましい。この光触
媒体は、ハニカム基材などに付着させて用いてもよい
し、それ自体を粒子状として、あるいは粒子状の基体に
付着させて光触媒粒子とし、それをホルダに充填して用
いることも好ましい。
は粒子状の基体が多孔質状であることが望ましい。これ
により空気との接触面積が一層増大するので、脱臭効率
が一層向上する。また光触媒粒子は、活性炭やゼオライ
トなどの吸着材の表面にTiO2などの光触媒体を薄く形成
したものから構成することも好ましい。これによりにお
い物質を吸着することができ、かつ吸着したにおい物質
を光触媒体で分解することができるため、多量のにおい
物質が含まれる空気を浄化する場合に有効であり、かつ
吸着材の交換も不要となる。またシリカゲルなどの球状
ガラスの表面にTiO2などの光触媒体を薄く形成した光触
媒粒子を用いることも好ましい。このようにすれば光触
媒粒子を透過する光量が増大するので、光触媒体の利用
効率が向上する。
の照射の方向性の制限がほとんどないので、光触媒装置
及び光源の配置の自由度が高い。また脱臭すべき空気も
粒子どうしの間隙及び粒子自体を通過するので、空気流
れの方向性の制約が少ない。したがって光触媒装置の配
置形状を最適に選択することで、通気抵抗を小さく維持
しつつ脱臭部の厚さを薄くすることができる。
400nmにシャープな発光強度のピークをもつ発光ダイ
オードから構成することが望ましい。このような発光ダ
イオードを用いることにより、波長 300nm以下の有害
な紫外線が発光するのを回避することができ、光源から
の光を直接視認できるように構成することにより意匠性
が一層向上する。
半導体レーザの場合とは異なり、一般に少なくとも50n
mのスペクトル範囲を有する。したがって波長 360〜 4
00nmのみの光を放射する発光ダイオ−ドを得ることは
困難であり、一般には可視光も放射される。ただし、 4
00nm以下の波長の光(紫外線)であっても、 380nm
程度までの光はぼんやりとした背景(暗い紫色)を呈す
るため、発光ダイオ−ドが 400nm以下の波長の光のみ
放射する場合でも、その光は完全なブラック光ではな
く、一般に視認可能なものである。したがって光源の発
光を直接視認できるように配置を設計すれば、発光ダイ
オードの紫色発光を視認することができ、意匠性が一層
向上する。
素子であると共に、作動電圧が小さいため乾電池等によ
っても発光させることができる。そのため、発光ダイオ
−ド及びその点灯回路は設置のための空間を多く必要と
しないので、光源部をきわめてコンパクトな構造に形成
することができ、光触媒装置と空気との接触面積を充分
に確保しつつ通気抵抗を低くすることができる。このよ
うな発光ダイオ−ドとしては、pn接合された窒化ガリ
ウム( GaN)系光半導体の結晶体が最適である。
表面が空気流路を構成する壁の壁面と略同一となるよう
に構成しているので、光源が空気流路に突出せず通気抵
抗の増大が回避される。したがって集塵ファンの風量の
低下が防止されるため、集塵ファンの回転数を上げる必
要がなく騒音の増大が防止される。また空気流路は光源
に無関係に最適な形状に設計することができ、設計の自
由度が高い。さらに光源及び点灯回路などを薄型とする
ことができるので、車室天井などからの突出高さを低く
することができ車室内などの空間を狭めるのが防止され
る。
を吹出口近傍に配置して外部から視認できるように構成
することができる。このような場合には、空気清浄機を
例えば自動車のフロントガラス近傍、リヤウィンドウ下
部など太陽光を照射可能な位置に配置することも好まし
い。このようにすれば、光触媒装置に太陽光を照射して
光触媒体を活性化することが可能となり、発光ダイオー
ドを点灯するための電力を節約することができる。
る。
気清浄機を示す。この空気清浄機は、乗用車の天井に取
り付けられて用いられる。
1と、吹出口20をもつ脱臭部2とから構成され、集塵部
1と脱臭部2により吸気口10と吹出口20の間に一点鎖線
矢印で示す空気流路が形成されている。
遠心型のファン11が配置され、ファン11と吸気口10の間
で吸気口10に沿うようにプリーツ形状の集塵フィルタ12
が配置されている。そしてファン11の回転により、空気
流は吸気口10から集塵ファン12を通過して脱臭部2へ向
かうように構成されている。
置3が配置され、吹出口20に対向する曲面状の壁面21に
は複数の貫通孔22が形成されている。この貫通孔22には
それぞれ短波長の光を発光するキャンタイプのLED23
が係合して、LED23の先端表面が壁面21と一致してい
る。そしてそれぞれのLED23は、壁面21の外側に配置
された配線基板24上に搭載されている。この配線基板24
には図示しない電気配線が接続され、自動車のバッテリ
ーを電源とする直流電流によりLED23が発光するよう
に構成されている。
ュの金網から薄い箱状に形成されたホルダ31に充填され
て厚さの薄い箱状に形成されている。このように金網状
のホルダ31に充填した構造とすれば、ホルダ形状の自由
度が高く種々の形状にして用いることができる。そして
本実施例のように、厚さの薄い光触媒装置4とすれば、
光源からの光を面として受光することができるので、単
位受光面積当たりの光触媒体量をきわめて多くすること
ができ脱臭効率がきわめて高い。また厚さを薄くするこ
とができるので、空気清浄機の薄型化に貢献している。
ゼ型TiO2粉末4重量部と、粒径 0.5μmの活性炭粉末1
重量部、及び少量のバインダからなり、粒径4±1mmの
多孔質のものである。そしてこの光触媒粒子30の形状は
不定形に形成され、空気は光触媒粒子30どうしの間隙を
通って光触媒装置3内を自由に通過可能となっている。
またLED23からの光も、光触媒粒子30どうしの間隙を
通って光触媒装置3内をある程度透過可能に構成されて
いる。さらに光触媒粒子30自体が多孔質であるので、空
気及び光が光触媒粒子30の内部を通過する量も多い。し
たがって通過する空気が接触する光触媒粒子30の表面積
はきわめて大きく、透過する光によって活性化される光
触媒粒子30の面積もきわめて大きいものとなっている。
格子部25から格子状に形成され、格子部25どうしの間か
ら光触媒装置3が視認され、光触媒装置3の光触媒粒子
30どうしの隙間からLED23も視認できるように構成さ
れている。
浄機では、ファン11の回転により車室内の空気は吸気口
10から集塵部1内に吸引され、集塵フィルタ12を通過す
ることで花粉や埃などの粒子状の汚れが捕捉される。そ
して粒子状の汚れが捕捉され集塵フィルタ12を通過した
空気は脱臭部2に入り、光触媒装置3の光触媒粒子30ど
うしの間隙及び光触媒粒子30の内部を通過して吹出口20
から再び車室内へ吹き出す。
〜 400nmの短波長の光が光触媒装置3に均一な光量分布
で照射され、光触媒粒子30中の光触媒体であるTiO2が活
性化されている。したがって空気中の煙草の煙などのに
おい物質は、光触媒装置3を通過する間に光触媒粒子30
によって分解されて脱臭される。またにおい物質の量が
多い場合にも、におい物質の所定量が光触媒粒子30中の
活性炭に吸着され、それがTiO2によって分解されるた
め、におい物質がそのまま吹出口20から排出されるのが
抑制されている。
ED23は壁面21から突出していないので通気抵抗が低減
され、吹出口20から大きな風量で吹き出す。したがって
ファン11の回転数を大きくする必要がないので、電力を
節約でき騒音も小さい。
媒装置3の光触媒粒子30どうしの隙間を通過したLED
23からの直接光を吹出口20から視認することができる。
LED23からの光は紫色の神秘的な光であり、光触媒粒
子30どうしの間から視認すると見る角度に応じて見えた
り見えなかったりするため、キラキラと点滅しているか
のように見える。したがって特有の意匠発光を構成する
ことができる。
の空気清浄機を示す。この空気清浄機は基体に吸気口10
と吹出口20をもち、吸気口10の内部にファン11が設けら
れている。そして吹出口20の内部には、プリーツ加工さ
れた通気性の不織布にTiO2が付着されてなる光触媒装置
4が配置され、光触媒装置4は集塵フィルタを兼ねてい
る。
が設けられ、開口26には箱状の光源部5が配置されてい
る。この光源部5は、プリント基板50と、プリント基板
50に搭載された複数の短波長を発光するLED51と、プ
リント基板50に固着されたケース52と、ケース52の開口
を覆うガラス板53とからなり、LED51からの光はガラ
ス板53を通過して光触媒装置4に照射される。またガラ
ス板53の表面は、基体の内壁面と同一平面上にある。
ントガラス 300近傍の車両天井部に揺動可能に保持さ
れ、サンバイザとして用いられる。そしてサンバイザと
して使用しない状態では、車両天井に沿うように位置し
て吸気口10及び吹出口20が車室内に対向している。その
状態でファン11が駆動されるとともにLED51が点灯さ
れると、ファン11の駆動により吸気口10から入った空気
は、光触媒装置4を通過して吹出口20から吹き出され
る。そして光触媒装置4を通過する際に埃などが濾過さ
れ、煙草の煙などのにおい物質はLED51の発光により
活性化されたTiO2によって分解除去されるので、吹出口
20からは清浄な空気が吹き出される。また空気流路に光
源部5が突出しないので、通気抵抗が増大するような不
具合がない。
気清浄機を揺動させて吹出口20をフロントガラス 300に
対向させる。これにより直射日光を遮蔽することができ
る。そして太陽光がフロントガラスを透過して吹出口20
から光触媒装置4に照射されるので、光触媒装置4のTi
O2が活性化され、光触媒装置4に吸着又は付着している
におい物質などを電力を不要として分解することができ
る。
には、光触媒装置4に吸着又は付着しているにおい物質
などは、LED51の発光により活性化されたTiO2によっ
て分解除去される。すなわちサンバイザとして使用して
いる場合には、光触媒装置4には吹出口20側の表面から
太陽光が照射され、サンバイザとして使用していない場
合には吹出口20と反対側の表面からLED51の光が照射
されるので、光触媒装置4は表裏両面から活性化される
ことになり、吸着又は付着しているにおい物質を効率よ
く分解除去することができる。
様の空気清浄機を図4に示すようにリヤウインドウ 400
の下部に設置している。このようにしても太陽光の照射
により光触媒装置4を活性化することができ、LED51
の点灯のための電力を節約することができる。
D51はそれぞれ独立してオン−オフできるように構成す
ることが好ましい。このようにすれば、太陽光がリヤウ
インドウに照射されている間はLED51を点灯せずにフ
ァン11のみを駆動することで車室内の空気を清浄化する
ことができ、電力を一層節約することができる。
すようにリヤウインドウ 400に光触媒体を付着したサン
シェード6を設けることも好ましい。このようなサンシ
ェード6を設けることにより、直射日光を遮蔽するとと
もに光触媒体の太陽光による活性化により車室内の空気
をある程度清浄化することが可能となる。またこのサン
シェード6の下部に短波長型LED60を設置しておけ
ば、太陽光が照射されないときに光触媒体を活性化する
ことで空気の清浄化を行うことができ、夜間にはその発
光による照明も可能となる。
る。
ある。
を示す説明図である。
方法を示す説明図である。
で示す斜視図である。
4:光触媒装置 10:吸気口 11:ファン 1
2:集塵フィルタ 20:吹出口 21:壁面 23,5
1:LED 30:光触媒粒子 31:ホルダ 5
3:ガラス板
Claims (1)
- 【請求項1】 吸気口と吹出口をもつ箱状の基体と、該
基体内に配置されたファンと、該基体内に配置された集
塵フィルタと、該基体内に配置され空気流通可能な光触
媒装置と、該基体内に配置され該光触媒装置に短波長の
光を照射する光源と、よりなる空気清浄機であって、該
光源は発光ダイオードでありその発光表面が該基体の空
気流路を構成する壁の壁面と略同一となっていることを
特徴とする空気清浄機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27795799A JP4300653B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 空気清浄機 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP27795799A JP4300653B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 空気清浄機 |
Publications (2)
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JP2001095902A true JP2001095902A (ja) | 2001-04-10 |
JP4300653B2 JP4300653B2 (ja) | 2009-07-22 |
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ID=17590641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27795799A Expired - Fee Related JP4300653B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 空気清浄機 |
Country Status (1)
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---|---|
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- 1999-09-30 JP JP27795799A patent/JP4300653B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP4300653B2 (ja) | 2009-07-22 |
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