JP2003088571A

JP2003088571A - 空気清浄機

Info

Publication number: JP2003088571A
Application number: JP2001286849A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Suzuki; 紳一鈴木; Takao Wada; 岳雄和田; Iwao Takamura; 岩男高村
Original assignee: PARAMAUNT TRADING CO Ltd; Hitachi Metals Ltd
Current assignee: PARAMAUNT TRADING CO Ltd; Proterial Ltd
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2003-03-25

Abstract

(57)【要約】【課題】メンテナンスが容易でかつ消臭除菌機能を有
する薄型の光触媒を用いた空気清浄機を提供する。ま
た、被処理流体と光触媒との接触効率が高い空気清浄機
を提供する。【解決手段】被処理流体である空気の流路の上流から
下流へ向けて、順にフィルタ部、ブロア及び光触媒部を
備え、光触媒部は、多数の空孔を有する基体に光触媒機
能層を担持させてなる光触媒フィルタと、光触媒フィル
タを照射する紫外線照射手段とを空気の流れに対し交互
に直列配置したことを特徴とする空気清浄機。基体は多
数の空孔を有する基板に微粒子からなる多孔質層を形成
してなることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として光触媒機
能を利用して室内または屋外の環境浄化を行う光触媒装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】大気中の汚染物質の除去または室内の空
気を清浄化するために、二酸化チタンに代表される光触
媒半導体粒子による酸化触媒作用を利用した装置が提案
され、実用化されつつある。例えば、米国特許４，８９
２，７１２号には、光触媒を担持したメッシュ状支持体
を丸めて円筒状にして円筒ジャケット内に配置し、中心
部の空間に紫外線ランプを設けた光触媒装置が開示され
ている。特開２０００−８６４９７号には、処理対象物
質とより多くの接触機会を作ることを目的として、流体
透過性を有する複数の板状光触媒フィルタが立体的に組
み合わされ、その板状光触媒フィルタが流体の透過方向
に対して傾斜して配置されている立体光触媒フィルタが
開示されている。特開２００１−２９７４７号には、円
筒状ハニカム基材の表面に活性炭と光触媒を塗布し円筒
状の中心部に低圧水銀灯を配置した光化学酸化分解反応
器、及び被処理流体は円筒状ハニカム基材の長手方向に
沿って流れ、その途中で同基材を複数回透過することが
開示されている。特開２００１−２９９４６号には、光
触媒を塗布したリング状基材を同軸状に並べその中心部
に低圧水銀灯を配置した光触媒反応管、及び被処理流体
はリング状基材に沿って蛇行しながら流れることが開示
されている。特開平９−２０９３１９号には、標識や標
示体の基材である樹脂板の表面に光触媒粒子の薄膜を設
けることが開示されている。特開平１１−１５９０３４
号には、喫煙空間を仕切るパーテイションの内部に集塵
フィルタと光触媒エレメント（脱臭フィルタ）を収容す
ることが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】光触媒を担持したメッ
シュ状支持体を丸めて円筒状にして円筒ジャケット内に
配置した光触媒装置では、被処理流体は必ずしもメッシ
ュ状支持体を透過する構造ではなくその表面に沿って流
れやすい。また、十分な光が当たるのは最内層のメッシ
ュ状支持体のみである。これらのことからメッシュ状支
持体の面積に比較して高い脱臭効率を得難い。板状光触
媒フィルタが流体の透過方向に対して傾斜して配置され
ている立体光触媒フィルタは、板状光触媒フィルタ表面
と光源との距離が一定ではないためフィルタ表面での光
のエネルギー密度（Ｗ／ｃｍ^２）の均一性が不十分であ
る。円筒状ハニカム基材は表面積は大きいものの、形状
が立体的であるため一方向からの光の照射では隅々まで
光が届き難く、届いたとしても基材表面での光のエネル
ギー密度の均一性が不十分である。リング状基材を同軸
状に並べた光触媒反応管は、低圧水銀灯を中心にして放
射状に被処理流体が光触媒を塗布した基材と接触しなが
ら流れるという点において円筒状ハニカム基材を用いた
ものと基本的には同様であり同じ課題を有する。上記の
標示体は、昼間は太陽光が照射され、一方夜間は蛍光灯
などでライトアップされるが、光触媒のバンドギャップ
エネルギー以上の波長をもつ紫外線が効率良く光触媒粒
子の薄膜に照射される構造となっていないので、充分な
光触媒機能が発揮され難い。集塵フィルタや脱臭フィル
タを内臓したパーテイションは、薄型でしかも室内の汚
れた空気を清浄化することは可能であるが、メンテナン
ス費用がかさみ、実用的ではない。

【０００４】したがって本発明の目的は、高い消臭除菌
機能を有しかつメンテナンスが容易な薄型の空気清浄機
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の空気清浄機は、被処理流体である空気の流路
の上流から下流へ向けて、順にフィルタ部、ブロア及び
光触媒部を備え、光触媒部は、多数の空孔を有する基体
に光触媒機能層を担持させてなる光触媒フィルタと、光
触媒フィルタを照射する紫外線照射手段とを空気の流れ
に対し交互に直列配置したことを特徴とする。

【０００６】本発明の空気清浄機によれば、被処理流体
の全量が必ず光触媒フィルタの小さな空孔を通過するた
め、その際に被処理流体と光触媒機能層との接触が十分
に行われる。また、本発明では光触媒フィルタ表面と光
源（紫外線照射手段）との距離を一定範囲内とすること
が好ましい。そうすることにより一方向からの光の照射
でもフィルタ表面での光のエネルギー密度（Ｗ／ｃ
ｍ^２）が一定以上の強さとなり紫外線が照射される面の
全てが有効に酸化分解作用に寄与する。したがって、光
触媒フィルタ表面での光のエネルギー密度を適宜設定す
ることにより光源ランプのエネルギー効率と光触媒の面
積効率の高い且つ薄型の光触媒部を容易に得ることがで
きる。

【０００７】本発明では光触媒部の下流側に活性炭部を
備えることが望ましい。また、本発明ではフィルタ部と
光触媒部の間にオゾン発生部を設けてもよい。この場
合、光触媒による酸化分解作用に加えてオゾンによる酸
化分解作用も働くため、本発明の清浄機で分解できる汚
染物質の種類が増えるとともに分解速度を高くすること
ができる。更に前記の活性炭部を併用することにより、
オゾンまたは光触媒作用により分解されなかった汚染物
質や残存オゾンは活性炭部に吸着されるため外部にはほ
とんど排出されない。

【０００８】本発明では前記のフィルタ部、オゾン発生
部（任意構成）、光触媒部および活性炭部（任意構成）
を表面板を有するケーシングに収容することにより、薄
型平板状の空気清浄機を得ることが可能である。空気清
浄機をこのような外観形状とすることで表面板を掲示物
やポスター等を貼る掲示板として、或いは広告看板、間
仕切り、額、テーブル平板部等またはその一部として利
用することが出来る。この様な空気清浄機はその存在を
意識させることがない点が特徴である。

【０００９】前記の表面板の裏側に蛍光ランプ、平面蛍
光ランプ、ＬＥＤ等の発光体を設けてバックライトをあ
てることにより夜間での視認性を高めることができ、特
に掲示板や広告看板として好適である。表面板を一様に
照射できる点で平面蛍光ランプが特に好ましい。平面蛍
光ランプの前面板を空気清浄機の表面板として使用して
もよい。

【００１０】本発明において、光触媒機能とは、アナタ
ーゼ型酸化チタン（ＴｉＯ_２）をはじめとした光触媒半
導体金属を基板表面に造膜し、その造膜表面に光触媒半
導体金属のバンドギャップエネルギーより高い光エネル
ギーを有する励起波長が照射されることで活性ラジカル
種が発生し、有機化合物や無機ガスを酸化還元分解して
脱臭及び浄化機能を持つものである。アナターゼ型酸化
チタンの場合には、波長が４００ｎｍ以下の電磁波（紫
外線）が好ましい。これによって消臭・除菌機能を有す
る装置が可能となる。また、紫外線照射手段として冷陰
極線管を用いると、光触媒部の大幅な薄型化が可能とな
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の詳細を図面により説
明する。図１は本発明の一実施例に係る空気清浄機１を
示し、（ａ）はその内部平面図である。ブロア３で吸引
された空気は入口（流入口）から流入してフィルタ部２
でパーティクルが除去される。次いでフィルタ部を通過
した空気には汚染物質が未だ含まれているので光触媒フ
ィルタ４と紫外線ランプ６とからなる光触媒部１０にて
それらの分解を行う。光触媒部で汚染物質が分解除去さ
れるが、更に活性炭部８を通して、光触媒部で分解され
難い汚染物質の除去をおこなう。（ｂ）は入口側から見
た本発明の空気清浄機１の側面図である。

【００１２】図２は図１の光触媒部を詳細に示す断面図
である。光触媒部に、多数の空孔を有する基体の両側に
光触媒機能層を担持させてなる平板状の光触媒フィルタ
４と紫外線照射手段である紫外線ランプ６を交互に複数
配置する。１枚の光触媒フィルタはケーシング中の被処
理流体の流路の断面全体をカバーしているので、被処理
流体の全量は必ずこの光触媒フィルタ４を透過する。光
触媒フィルタ４と紫外線ランプ６とは平行に交互に配置
されているので、紫外線ランプ６からの紫外線照射は両
側の光触媒フィルタを励起させるので、紫外線を有効に
使える。光触媒フィルタ４と紫外線ランプ６の距離を一
定距離内に配置することにより、光触媒フィルタ表面は
紫外線強度が一定以上の強度となる。

【００１３】図３は光触媒部の平面図の一部を示す。光
触媒フィルタ４及び紫外線ランプ６はそれぞれフィルタ
固定板５、ランプ固定具７に差し込むことにより固定し
ている。そのため、これらはハウジングの蓋を開けるこ
とにより、手で簡単に取り外せるので、メンテナンスや
交換が容易である。

【００１４】紫外線ランプ６としては、例えば３６０〜
３８０ｎｍ程度或いは２５４ｎｍの波長の紫外線を放射
するランプを用いることができる。光触媒における分解
効率は紫外線強度が強い程大きいことが知られている
が、一定以上の強度では増加率が減少することから、実
用的に好ましい紫外線強度は１ｍＷ／ｃｍ^２程度であ
る。また、光触媒効率を高めるには、紫外線照射手段と
光触媒との距離が離れすぎると紫外線強度が低下する点
および近づきすぎると光触媒の面積が低減する点を考慮
する必要がある。３６０〜３８０ｎｍ程度或いは２５４
ｎｍの波長の紫外線ランプを用いると、光触媒効率を考
えると厚さＴが６０〜１００ｍｍの装置を形成すること
ができる。特にケースの厚さＴを６５ｍｍ以下とする場
合には、直径が１０ｍｍ以下（例えば６〜８ｍｍ）の冷
陰極管を用いることが好ましい。ランプが細いため、ラ
ンプにより、被処理流体の流れを阻害することが無い。
又、光触媒フィルタ間の間隔が６０ｍｍ以内とすれば、
光触媒フィルタ表面の紫外線強度は１ｍＷ／ｃｍ^２を保
つことができる。冷陰極管は電極にフィラメントを用い
ないので、１５ｍｍ以上の直径を有する通常のブラック
ライトや熱陰極管式殺菌ランプよりも小口径である。ま
た通常のブラックライトや熱陰極管式殺菌ランプの寿命
は６千時間程度であるが、電極にフィラメントを用いな
い冷陰極管は２万時間以上の使用が可能で、メンテナン
スの手間を少なくできる。なお冷陰極管を使用すると、
その周囲の温度を、光触媒作用を効率よく発揮できる３
０〜４０℃の温度にすることができる。

【００１５】本発明で用いる光触媒フィルタ４は、図４
に示すように、多数の空孔２１を有する基板２０に微粒
子２２からなる多孔質層２３を形成して、透過接触性能
を有しかつ多表面積の基体２４の表面に光触媒機能層
（図４では省略）が造膜された構造を有するものが好ま
しい。この微粒子はセラミック、ガラス、金属、プラス
チック等材質は問わないが、基板の材質と同一であるこ
とが好ましい。基板は、金網、エクスパンドメタル、パ
ンチングメタル等の網状体またはそれと類似のものが好
適である。また樹脂製の網状体も使用可能である。この
場合基板と微粒子との位置関係が重要であって、微粒子
は、処理対象物質を含有する気体や液体が透過する空孔
２１の周辺に効果的に接触し、且つ励起波長を受光する
位置に配されている必要がある。図４において、処理対
象物質を含有する気体Ｆ又は液体Ｆが多表面積多孔質積
層体｛平面投影面積（Ａ）｝を透過する時の単位時間当
りの透過量をａ、多表面積多孔質積層体の内光触媒半導
体金属が造膜された領域の平面投影面積（ｂ）と上記平
面投影面積（Ａ）との比率（表面積比）をｂ／Ａ、多表
面積多孔質積層体の側面の表面積（ｃ）と上記平面投影
面積（Ａ）との比率（側面表面積比）をＣ／Ａとする
と、励起波長が図面の上または下から発生しているとし
て、透過量（ａ）及び表面積比（ｂ／Ａ）ができるだけ
多く、かつ、側面表面積比（Ｃ／Ａ）ができるだけ小さ
いといった条件を満足させることが好ましい。したがっ
て本発明では、図４（ｂ）よりも図４（ａ）の構成が好
適である。

【００１６】本発明では、以下のようにして基体の表面
に微粒子から等なる多孔質層を形成することによって、
凹凸を与えることができ表面積を増大することができ、
光触媒機能層と悪臭との接触性を一層向上できる。平均
粒径１０〜４００μｍの金属粉末を水等の溶媒に混合し
たスラリー（固形分６０〜８０質量％）を基板の表面に
塗布し、乾燥焼結することによって得られる。基板もし
くは微粉末を形成する金属材料としては、ＳＵＳ３０
４，ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３１６等のオーステナイト系
ステンレス鋼、Ｔｉまたはその合金（Ｔｉ−Ｍｎ系、Ｔ
ｉ−Ｃｒ系等）、Ｃｕまたはその合金あるいは、Ａｌま
たはその合金（Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系）、Ｆｅまたはその
合金を用いうる。但し、Ｆｅ系材料の場合は表面の耐酸
化性皮膜（酸化鉄）を形成することが望ましい。金属粉
末はその粒径が小さすぎるとコストが高くなり、大きす
ぎると微細な空孔が得られなくなるため、平均粒径１０
〜４００μｍのものが好ましい。焼結温度は金属粉末の
材質に応じて定めればよいが、低すぎると十分な焼結密
度が得られず、強度の低下を招く。一方、金属の融点近
くなると各粒子が融着してしまい、粗大な空孔が形成さ
れる。このため、ＳＵＳ、Ｔｉ、Ｃｕの場合は８００〜
１０００℃の範囲が、また、Ａｌの場合は３００〜４０
０℃の範囲が好ましい。

【００１７】このようにして得られた基体は、５〜１０
００μｍの空孔径を有することが好ましい。空孔径が大
きすぎると、被処理流体と光触媒機能層との接触が不十
分となり汚染物質や悪臭成分の分解除去率が低下する。
また被処理流体が空孔を通過する際の線流速が低下する
ので境膜拡散抵抗が増大する。その結果、光子により光
触媒機能層表面に発生した活性酸素種と被処理流体との
接触が不十分となる。一方、空孔径が小さすぎると、圧
力損失が大きくなり消費電力の増大や処理能力の低下を
招く。また、多孔質層の厚さは、薄いと強度が低下し、
厚いと透過抵抗が大きくなるので、１０〜３００μｍの
範囲がよい。

【００１８】本発明において、光触媒機能層は、例えば
ペルオキソ基を有するアナターゼ型ＴｉＯ_２などの光触
媒半導体金属微粒子を混入しているゾル液を、基板の表
面にスプレーやディッピングで付着させ、乾燥させたの
ち、常温〜５００℃未満の温度で焼き付けて形成するこ
とができる。上記ゾル液の塗布量は、薄すぎると十分な
防汚効果が得られず、厚すぎると剥離し易くなるので、
１．５〜２．５ｇ／１００ｃｍ2（ｗｅｔ状態）の範囲
が好ましい。常温で乾燥する場合は、光触媒機能層の硬
度（鉛筆硬度）は、２Ｈ程度であるが、２〜３カ月放置
すると９Ｈにもなる。また２００〜３００℃で加熱する
と、９Ｈの硬度が得られる。光触媒半導体金属微粒子
は、通常、２〜６０ｎｍの粒度分布を有するが、実用的
には１０〜２０ｎｍの粒度分布を有するものが好まし
い。なお、光触媒半導体の代りにアモルファス型過酸化
チタンまたはそれとアナターゼ型酸化チタンを使用して
も比較的低い温度で光触媒半導体の粒子を基板の表面に
強固に担持させることができる。

【００１９】また、基板の表面にアモルファス型過酸化
チタン水溶液などの保護材をスプレーして保護被膜を形
成する下地処理を施してから光触媒機能層を形成するこ
とができる。いずれの場合もアモルファス型過酸化チタ
ン水溶液で事前に被膜を形成しておくとＴｉＯ_２ゾル液
の付着、展延性が改善されて濡れ易く、基板の表面に光
触機能層を均一に、かつ、広く形成することができる。
この過酸化チタン水溶液は基体の材質によらず展延性に
優れＴｉＯ_２ゾル液を広く均一に塗布するのに有効であ
る。アモルファス型過酸化チタンはバインダーとしても
又金属表面を光触媒機能による酸化分解からのブロック
材としても機能するが、組成的にセラミック系統のもの
を含まず、金属との相性が良いので金属の表面に形成し
た光触媒機能層が、基板が撓んだり振動しても剥離する
ことが少ない。樹脂製の基板の表面に光触媒機能層を形
成する場合は、密着性の点からアモルファス型過酸化チ
タンを薄く（１μｍ以下）塗布しておくことが好まし
い。

【００２０】光触媒半導体としてはＴｉＯ_２の他にＺｎ
Ｏ、ＳｒＴｉＯ_３、ＣｄＳ、ＣｄＯ、ＣａＰ、ＩｎＰ、
Ｉｎ_２Ｏ_３、ＣａＡｓ、ＢａＴｉＯ_３、Ｋ_２ＮｂＯ_３、
Ｆｅ _２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、ＳｎＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ
_３、ＮｉＯ、Ｃｕ_２Ｏ、ＳｉＣ、ＳｉＯ_２、ＭｏＳ_２、
ＭｏＳ_３、ＩｎＰｂ、ＲｕＯ_２、ＣｅＯ_２などがある。
この中で酸化チタンＴｉＯ_２（アナターゼ型）が安価で
特性が安定しており、かつ、人体に無害であり、光触媒
として最も優れている。

【００２１】本発明において使用されるアモルファス型
過酸化チタンゾルは、例えば次のようにして調整するこ
とができる。四塩化チタンＴｉＣｌ_４の５０％溶液（住
友シチィックス株式会社）を蒸留水で７０倍に希釈した
ものと、水酸化アンモニウムＮＨ_４ＯＨの２５％溶液
（高杉製薬株式会社）蒸留水で１０倍に希釈したものと
を、容量比７：１に混合し、中和反応を行う。中和反応
後ｐＨを６．５〜６．８に調整し、しばらく放置後上澄
液を捨てる。残ったＴｉ（ＯＨ）_４のゲル量の約４倍の
蒸留水を加え十分に攪拌し放置する。硝酸銀でチェック
し上澄液中の塩素イオンが検出され無くなるまで水洗を
繰り返し、最後に上澄液を捨ててゲルのみを残す。場合
によっては遠心分離により脱水処理を行うことができ
る。この淡青味白色のＴｉ（ＯＨ）_４３，６００ｍｌ
に、３５％過酸化水素水２１０ｍｌを３０分毎２回に分
けて添加し、約５℃で一晩攪拌すると黄色透明のアモル
ファス型過酸化チタンゾル約２，５００ｍｌが得られ
る。なお、上記の工程において、発熱を抑えないとメタ
チタン酸等の水に不溶な物質物質が析出する可能性があ
るので、全ての工程は発熱を抑えて行うのが望ましい。

【００２２】本発明の空気清浄機に掲示板や広告看板と
しての機能を与えた一例を図５に示す。図５は図１のＡ
−Ａ断面矢視図に空気清浄機に掲示板広告看板の機能を
与えたものである。空気清浄機１の一面は平面発光ラン
プ９で構成されている。電極９ａの表面を誘電体９ｂで
覆った外部電極型の放電ランプでありキセノン放電が放
電空間９ｃで放出する真空紫外線で蛍光体９ｄを発光さ
せる。発光した光は透光性の前面板９ｅの外表面に担持
された掲示物や広告看板等を裏面から均一に照射する。
また、ランプを設けず、前面板９ｅ自体を掲示物や広告
看板等とすることもできる。

【００２３】本発明の空気清浄機の薄型化は、光触媒フ
ィルタと紫外線照射手段とを空気の流れに対し交互に直
列配置したこと及び紫外線照射手段として冷陰極線管を
用いたことにより光触媒部を薄型化できたことにより達
成されたことは既に述べた通りである。本発明の空気清
浄機の薄型化にはブロア３の薄型化も寄与しているので
図６を用いて説明する。図６は本発明に用いることので
きるブロアの平面図（ａ）とたて断面図（ｂ）である。
図５で説明したように空気清浄機の前面全体を掲示板や
広告看板として使用する場合は、空気の吸込み口は側面
に設けざるを得ない。ブロア３の吸入口と排出口とは９
０°ねじれた位置にあるので、吸込み部材３ａをブロア
３の吸入口に取り付けることで、厚さの大きな増大を招
くことなくブロア３の吸入口を側面に移動させることが
できる。

【００２４】図５に示す掲示板や広告看板としての機能
を与えた本発明の空気清浄機は、図７に示すように壁面
に掛けて使用するのに特に好適である。

【００２５】また、本発明の空気清浄機は薄型化できる
ので、例えば図８に示すように間仕切りに組み込んで空
気の入口と出口を一方の空間に向けて開口させる使い方
も可能である。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下本発明を実施例によって更に
詳細に説明するが、本発明はこれによって限定されるも
のではない。

【００２７】本発明の空気清浄機は、表面板を有するケ
ースに収容し、被処理流体である空気の流路の上流から
下流へ向けて順に、以下に説明するフィルタ部、ブロ
ア、光触媒部、および活性炭部を備えている。

【００２８】［実験装置１］ハウジング（アクリル樹脂
製ケース）内（高さＨ＝７２８ｍｍ、幅Ｗ＝５１５ｍ
ｍ、奥行Ｄ＝６５ｍｍ）にフィルタ部、ブロア、光触媒
部および活性炭部を収納し、外気取り入れ口を４カ所、
排気口を２カ所設け、取り入れた外気は各部を順番に通
し、浄化を行った。フィルタ部フィルタは厚さ８ｍｍの平均捕集効率６３％のプレフィ
ルターと厚さ５ｍｍ比色法効率６０％の中性能フィルタ
により構成する。光触媒部オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製線材
で形成後圧延された平織金網（＃３０メッシュ、厚さ３
００μｍ、目開き５４７μｍ）を基板とし、その表面に
少量の水と混合したＳＵＳ３１６粉末（平均粒径３０μ
ｍ）を塗布後燒結して多孔質層を形成した基体を準備し
た。この基体をアモルファス型過酸化チタン水溶液とア
ナターゼ型酸化チタン水溶液とを２：８の比率で混合し
た溶液（固形分１．７質量％）を基体の表面に片面０．
２５ｍｇ／ｃｍ2（ｄｒｙ状態）の吹付け後常温乾燥、
加熱乾燥（４００℃×０．５ｈｒ）して光触媒フィルタ
を作成した。処理流体がこの光触媒フィルタ（表面積：
２２８ｃｍ2）を必ず透過するように、ケース断面に各
々配置された光触媒フィルタ７枚と、８Ｗの冷陰極管式
紫外線ランプ［紫外線強度８５μＷ／ｃｍ2（３０ｃｍ
離れて）、波長２５６ｎｍの紫外線を放射］６本を交互
に並べることにより光触媒部とした。活性炭部ハニカム状に形成された厚さ１ｃｍの薬剤添加活性炭を
処理空気がその中を必ず通るようにケースの断面に配置
した。上記の各部材を用いて図１乃至３に示す空気清浄
機と同様の構造の空気清浄機を組立てた。

【００２９】（実施例１）実験装置１を密閉容器（容積
４ｍ3）内にセットし、臭気源（ホルムアルデヒドまた
はアセトアルデヒドまたはアンモニアまたは酢酸）を容
器内に導入した後、装置を作動させ密閉容器内のガス濃
度（ｐｐｍ）を一定時間毎に検知管で測定した。その結
果を図９〜１２にそれぞれ示す。各図から臭気が導入さ
れた上記密閉容器は、装置を稼働してから４時間後には
ホルムアルデヒドは９６％、アセトアルデヒドは９０
％、アンモニアは９１％、酢酸は９２％分解されること
が分かる。

【００３０】［実験装置２］実験装置１と同様に作られ
た基体を波形状に成形し、光触媒フィルタ（表面積：１
５８６ｃｍ^２）とし、アクリル樹脂製ケース内（高さＨ
＝６００ｍｍ、幅Ｗ＝７００ｍｍ、奥行Ｄ＝５０ｍｍ）
の内部に設置し、紫外線ランプとして８Ｗの冷陰極管
［紫外線照射強度８５μＷ／ｃｍ２（３０ｃｍ離れ
て）、波長２５３．７ｎｍの紫外線を放射］４本（内１
本は波長１８５ｎｍの紫外線も放射し、オゾンを１６ｍ
ｇ／ｈ発生する。）を用いて図１３に示す空気清浄機を
組立てた。（ａ）は本比較例１に係る空気清浄機の一部
破断正面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ線矢視図である。
両図において、空気清浄機１は、上下が開放した直方体
状のケース部材３０と、ケース部材３０の内部に配置さ
れた一対の平板状の反射板３１ａ，３１ｂと、反射板対
の間に設置された複数の紫外線ランプ３２と、各ランプ
に対向して配置され、かつ、表面に光触媒機能層（不図
示）が形成された波形状の光触媒フィルタ３３を有す
る。反射板３１ａ、３１ｂは、例えばＡｌ又はその合金
又は、オーステナイト系ステンレス鋼で形成されるとと
もに、紫外線の拡散を容易ならしめる（乱反射させる）
ために、紫外線ランプ３２と対向する側の表面に規則的
又はアトランダムに微小凹凸が形成されている。この反
射板は、鏡面仕上を施された通常の反射版の反射率（数
％）と比べ、極めて大なる（８０％程度）反射率を有す
る。ケース部材３０は、一対のコ字型ケース片３０ａ、
３０ｂを結合部材３０ｃを介して開閉自在に組合せたも
ので、例えば照明看板においてはアクリル系樹脂のよう
な透明又は半透明の材料で形成される。

【００３１】（比較例１）この実験装置２（空気清浄
機）を実施例１と同様に密閉容器（容積４ｍ3）内にセ
ットし、臭気源（ホルムアルデヒドまたはアンモニア）
を容器内に導入した後、装置を作動させて密閉容器内の
ガス濃度（ｐｐｍ）を一定時間毎検知管で測定した。そ
の結果を図１４，１５にそれぞれ示す。各図から臭気が
導入された上記密閉容器は、装置を稼働してから４時間
後にはホルムアルデヒドは６５％、アンモニアは５６％
分解されるが明らかに実験装置１より分解性能が劣るこ
とが分かる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、反応効率の良い光触媒
体とそれを補足する活性炭の効果により、薄型でかつ脱
臭・除菌性能が優れた空気清浄機を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る空気清浄機の平面図
（ａ）と側面図（ｂ）である。

【図２】本発明の空気清浄機のたて断面図である。

【図３】本発明の空気清浄機に用いる光触媒部の一部の
平面図である。

【図４】光触媒部に用いる光触媒フィルタの拡大図であ
る。

【図５】平面発光ランプを備えた本発明の空気清浄機の
断面図である。

【図６】本発明に用いることのできるブロアの平面図
（ａ）とたて断面図（ｂ）である。

【図７】本発明の空気清浄機の実施の形態。

【図８】本発明の空気清浄機の別の実施の形態。

【図９】本発明の空気清浄機によるホルムアルデヒドの
除去結果である。

【図１０】本発明の空気清浄機によるアセトアルデヒド
の除去結果である。

【図１１】本発明の空気清浄機によるアンモニアの除去
結果である。

【図１２】本発明の空気清浄機による酢酸の除去結果で
ある。

【図１３】比較例に係る空気清浄機の平面図（ａ）と側
面図（ｂ）である。

【図１４】比較例に係る空気清浄機によるホルムアルデ
ヒドの除去結果である。

【図１５】比較例に係る空気清浄機によるアンモニアの
除去結果である。

【符号の説明】

１空気清浄機２フィルタ部３ブロア４光触媒フィルタ５フィルタ固定板６紫外線ランプ（紫外線照射手段）７ランプ固定具８活性炭ハニカム９平面発光ランプ１０光触媒部２０基板２１空孔２２微粒子２３多孔質層２４基体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｄ 53/86 Ｂ０１Ｊ 35/02 ＪＢ０１Ｊ 35/02 Ｆ２４Ｆ 7/00 ＡＦ２４Ｆ 7/00 Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｊ (72)発明者高村岩男東京都中央区日本橋馬喰町２丁目７番12号株式会社パラマウントトレーディング内Ｆターム(参考） 4C080 AA05 AA07 AA10 BB02 BB05 CC02 CC08 HH05 KK08 LL10 MM02 MM05 MM08 NN01 QQ03 QQ17 4D048 AA22 AB03 BA07X BA39X BA41X BB07 BB09 CD01 CD05 EA01 4D058 JA12 QA03 QA21 TA03 TA06 TA07 TA08 UA25 4G069 AA03 AA08 BA04B BA17 BA48A CA10 CA17 DA06 EA02Y EA12 FB24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理流体である空気の流路の上流から
下流へ向けて、順にフィルタ部、ブロア及び光触媒部を
備え、光触媒部は、多数の空孔を有する基体に光触媒機
能層を担持させてなる光触媒フィルタと、光触媒フィル
タを照射する紫外線照射手段とを空気の流れに対し交互
に直列配置したことを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】前記のフィルタ部、ブロアと光触媒部と
を表面板を有するハウジングに収容してなることを特徴
とする請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項３】表面板を裏側から照射する発光体を備え
る請求項２に記載の空気清浄機
【請求項４】光触媒部の下流側に活性炭部を備えた請
求項１乃至３の何れかに記載の空気清浄機。
【請求項５】フィルタ部と光触媒部の間にオゾン発生
部を備えた請求項１乃至４の何れかに記載の空気清浄
機。
【請求項６】前記基体は多数の空孔を有する基板に微
粒子からなる多孔質層を形成してなる請求項１乃至５の
何れかに記載の空気清浄機。
【請求項７】前記基板が網状体である請求項６に記載
の空気清浄機。
【請求項８】前記空孔の平均孔径は５〜１０００μｍ
である請求項１乃至７の何れかに記載の空気清浄機。