JP2004024461A - Air cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒方式の空気浄化装置に関するものであり、特に、空気の流れを均一にさせると共に、光触媒に光をまんべんなく当てるための改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、悪臭を脱臭する方法として、光触媒とランプとを用いて、脱臭機能を果たすようにした技術が開発されている。光触媒は光エネルギーを化学エネルギーに変える物質であり、この脱臭技術では、ランプから紫外線を光触媒に照射してその光エネルギーにて光触媒を活性化させ、酸化反応を促進させて悪臭物質を無臭物質に変換している。
【0003】
このような脱臭に用いられる光触媒フィルタは、ハニカム状に形成することが多く行なわれている。ハニカム状の光触媒フィルタは通気性に優れ、空気の通過面積当たりまたは単位体積当たりの光触媒担持面積が大きいという特徴を有し、脱臭速度が速くなる効果がある。市販されている光触媒方式の空気浄化装置等においても、ハニカム状の光触媒フィルタを採用している場合が多い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図4は、従来の空気浄化装置での問題点を示す説明図である。図4において、1は内部に筒状の空気通路を持つ筐体、2は紫外線ランプ等の光源、3はハニカム状の光触媒フィルタである。図中に光源2から光を照射した場合の光の到達領域を示す。
【0005】
ハニカム状の光触媒フィルタでは、セルの奥側において光の当たらない領域が大きく発生し、その部分が活性化されないため、空気を浄化する性能が充分に発揮されないという問題点がある。図4に示す従来例では、その問題対策として光源2を3つに増やして光の到達領域を広げているが、それでもセルの奥側に光の当たらない領域が発生している。
【0006】
これを空気の流れと併せて見てみると、空気流れ上流に光源2が設置されている下流部分のセルでは光は充分に当たるが光源2に阻害されて空気流れが悪く、光源2から外れた部分のセルでは空気流れは良いが光が充分に当たらないという背反する問題が生じている。
【0007】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、空気の流れを均一にさせると共に、光触媒に光をまんべんなく当てることのできる空気浄化装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1ないし請求項6に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、筒状の空気通路(1a)を持つ筐体(1)と、担体表面に光および光を与えることにより生成するエネルギーを利用する触媒(光触媒)を担持させて空気通路(1a)中に充填した無機繊維体もしくは無機構造体(3a)と、空気通路(1a)の通風方向と平行に無機繊維体もしくは無機構造体(3a)の略中央部に挿通した発光手段(2)とを備えることを特徴とする。
【0009】
これにより、通風空気は無機繊維体もしくは無機構造体(3a)の中を通過してゆくことから空気の流れを均一にできると共に、中央部に設置した発光手段(2)から無機繊維体もしくは無機構造体(3a)の担体間を通して光触媒に光をまんべんなく当てることができる。そして、効率的に脱臭が行なえると共に、装置を小型に構成することができる。
【0010】
請求項2に記載の発明では、無機繊維体もしくは無機構造体(3a)は、形状が三次元網目構造であることを特徴とする。これにより、上記した無機繊維体もしくは無機構造体(3a)の中を通過してゆく均一な空気流れと、無機繊維体(3a)の網目間を通して光触媒に光をまんべんなく当てることが確実容易となる。
【0011】
請求項3に記載の発明では、無機構造体(3a)は、シリカ・アルミナ・マグネシア等の無機酸化物を主成分としたセラミック発泡体(構造体)であることを特徴とする。これにより、上記三次元網目構造とすることができる。
【0012】
請求項4に記載の発明では、筒状の空気通路(1a)を持つ筐体(1)と、表面に光触媒を担持させると共に通風方向に対する断面を星型のプリーツ状に形成して空気通路(1a)中に挿入したプリーツ(3b)と、空気通路(1a)の通風方向と平行にプリーツ(3b)の略中央部に挿通した発光手段(2)とを備えることを特徴とする。
【0013】
これにより、通風空気はプリーツ(3b)の中を通過してゆくことから空気の流れを均一にできると共に、中央部に設置した発光手段(2)からプリーツ(3b)の内表面に担持させた光触媒に光をまんべんなく当てることができる。そして、効率的に脱臭が行なえると共に、装置を小型に構成することができる。
【0014】
請求項5に記載の発明では、プリーツ(3b)は、セラミックペーパもしくは折り曲げ加工が可能な板状無機化合物で形成されていることを特徴とする。これにより、通風方向に対する断面を星型のプリーツ状に形成することができる。
【0015】
請求項6に記載の発明では、プリーツ(3b)において、一方の端面では星型の外側空気通路の端面を閉塞し、他方の端面では星型の内側空気通路の端面を閉塞していることを特徴とする。このような構造とすることにより、通風空気は星型の内側から外側、もしくはその逆にプリーツ(3b)を通過して流れることとなり、脱臭効果を更に向上させることができる。ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【0016】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明の実施形態を、図面に基づき説明する。図1は本発明の第1実施形態における空気浄化装置の浄化装置本体の基本構造を示す説明図である。図1において1は、内部に筒状の空気通路1aを持つ筐体である。
【0017】
また3aは、無機繊維体もしくは無機構造体として、シリカ・アルミナ・マグネシア等の無機酸化物を主成分としたセラミック発泡体であり、三次元網目構造をしている。そして、その網目の表面に光触媒を担持させ、先の空気通路1aの中に充填してある。また、2は、空気通路1aでの通風方向と平行にセラミック発泡体3aの略中央部に挿通した光源としての紫外線ランプである。
【0018】
本発明に係わる光触媒2としては、▲1▼:マンガン・鉄・アルミニウムの酸化物や複合化した酸化物、▲2▼:▲1▼に対しコバルト・銅・ニッケルを複合化した酸化物、▲3▼:アルミニウム・マグネシウムの酸化物、▲4▼:▲2▼とマグネシウム・ジルコニウム・亜鉛・セリウム・カルシウム・リチウムを複合化した酸化物、▲5▼:セピオライトおよび▲1▼〜▲4▼の触媒をこれに担持したもの、▲6▼:アルミニウム・マグネシウム・ジルコニウム・亜鉛・セリウム・カルシウム・リチウムの酸化物をあらかじめ担持したものに▲1▼▲2▼を担持したもの(但し担持体物質については特に限定する必要はない)、▲7▼:酸化チタン、▲8▼:▲1▼〜▲7▼に白金粒子触媒を混合したもの等の金属酸化物粒子が挙げられる。
【0019】
本発明のセラミック発泡体3aには浄化しようとする流体を通過させることができる。該流体が気体の場合には、通気手段は特に限定されるものではなく、シロッコ型・軸流型・プロペラ型・ターボ型・ラジアル型・クロスフロー型などの各種ファンモータなどの送風機を用いる方法、自然風または換気扇等の排気ファンやエアコン等の空調機などが発する風を利用する方法、熱対流による方法、乗用車などの移動に伴って生じる気流を利用する方法などが挙げられる。尚、これらの図示しない通風手段は、セラミック発泡体3aの上流・下流のどちらに存在していても良い。
【0020】
本発明のセラミック発泡体3aに励起光を照射する方法としては、ブラックライト・捕虫灯・健康ランプ・殺菌灯・一般照明用の蛍光灯・高圧水銀ランプ・メタルハライドランプ・高圧ナトリウムランプ・紫外線LEDなど専用の光源を設けて照射することが好ましい。光触媒励起光の照射は連続または断続のいずれを採ることも可能である。
【0021】
次に、本実施形態での特徴を述べる。セラミック発泡体3aの三次元網目の表面に光触媒を担持させ、先の空気通路1aの中に充填してある。そして、空気通路1aでの通風方向と平行にセラミック発泡体3aの略中央部に光源としての紫外線ランプ2を挿通している。
【0022】
これにより、通風空気はセラミック発泡体3aの中を通過してゆくことから空気の流れを均一にできると共に、中央部に設置した紫外線ランプ2からセラミック発泡体3aの三次元網目の間を通して光触媒に光をまんべんなく当てることができる。そして、効率的に脱臭が行なえると共に、装置を小型に構成することができる。
【0023】
(第2実施形態)
図2は、本発明の第2実施形態における空気浄化装置の浄化装置本体の基本構造を示す説明図である。上述の第1実施形態と異なるのは、セラミック発泡体3aの替わりに、表面に光触媒を担持させると共に通風方向に対する断面を星型のプリーツ状に形成して空気通路1a中に挿入したプリーツ3bとしている。
【0024】
そして、このプリーツ3bは、セラミックペーパもしくは折り曲げ加工が可能な板状無機化合物で形成している。これにより、通風方向に対する断面を星型のプリーツ状に形成することができる。
【0025】
そのうえ、空気通路1aの通風方向と平行に、そのプリーツ3bの略中央部に光源としての紫外線ランプ2を挿通しているのは同じである。これにより、通風空気は金属プリーツ3bの中を通過してゆくことから空気の流れを均一にできると共に、中央部に設置した紫外線ランプ2から金属プリーツ3bの内表面に担持させた光触媒に光をまんべんなく当てることができる。そして、効率的に脱臭が行なえると共に、装置を小型に構成することができる。
【0026】
(第3実施形態)
図3は、本発明の第3実施形態における空気浄化装置の浄化装置本体の基本構造を示す説明図である。上述の第2実施形態と異なるのは、プリーツ3bにおいて、一方の端面では星型の外側空気通路の端面を閉塞し、他方の端面では星型の内側空気通路の端面を閉塞している。このような構造とすることにより、通風空気は星型の内側から外側、もしくはその逆にプリーツ3bを通過して流れることとなり、脱臭効果を更に向上させることができる。
【0027】
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、セラミック発泡体3aやプリーツ3bに担持させる触媒は光触媒で示したが、これに限るものではなく、放電により作用する触媒等であっても良い。また、筐体1は略円筒形で示したが、例えば略角筒形等であっても良い。また、紫外線ランプ2は、セラミック発泡体3aやプリーツ3bの通風方向両端まで、必ずしも貫通していなくとも良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態における空気浄化装置の浄化装置本体の基本構造を示す説明図である。
【図2】本発明の第2実施形態における空気浄化装置の浄化装置本体の基本構造を示す説明図である。
【図3】本発明の第3実施形態における空気浄化装置の浄化装置本体の基本構造を示す説明図である。
【図4】従来の空気浄化装置での問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
1 筐体
1a 空気通路
2 紫外線ランプ(発光手段)
3a セラミック発泡体、無機繊維体、無機構造体
3b プリーツ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a photocatalyst type air purification device, and more particularly to an improvement for making the flow of air uniform and for evenly applying light to the photocatalyst.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of deodorizing a bad odor, a technique of performing a deodorizing function using a photocatalyst and a lamp has been developed. A photocatalyst is a substance that converts light energy into chemical energy.In this deodorization technology, a photocatalyst is irradiated with ultraviolet rays from a lamp to activate the photocatalyst with the light energy, thereby promoting an oxidation reaction and converting malodorous substances into odorless substances. Converting.
[0003]
Photocatalytic filters used for such deodorization are often formed in a honeycomb shape. The honeycomb-shaped photocatalyst filter is excellent in air permeability, has a feature that the photocatalyst carrying area per air passage area or per unit volume is large, and has an effect of increasing the deodorizing speed. In many cases, a commercially available photocatalytic air purification device also employs a honeycomb-shaped photocatalytic filter.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a problem in the conventional air purification device. In FIG. 4,
[0005]
The honeycomb-shaped photocatalyst filter has a problem that a region that is not exposed to light is largely generated on the back side of the cell, and that portion is not activated, so that the performance of purifying air is not sufficiently exhibited. In the conventional example shown in FIG. 4, as a countermeasure against the problem, the number of the
[0006]
Looking at this in conjunction with the flow of air, the cells in the downstream portion where the
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and an object of the present invention is to provide an air purification device that can make the flow of air uniform and can evenly apply light to a photocatalyst. is there.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the technical means described in
[0009]
Thereby, the ventilation air passes through the inorganic fiber body or the inorganic structure (3a), so that the air flow can be made uniform, and the light emitting means (2) installed at the central portion can emit the inorganic fiber body or the inorganic fiber. Light can be evenly applied to the photocatalyst through the carriers of the structure (3a). In addition, deodorization can be performed efficiently, and the apparatus can be configured to be small.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, the inorganic fiber body or the inorganic structure (3a) has a three-dimensional network structure. This makes it easier and more reliable to uniformly illuminate the photocatalyst with a uniform air flow passing through the inorganic fiber or inorganic structure (3a) and the mesh of the inorganic fiber (3a). .
[0011]
According to a third aspect of the present invention, the inorganic structure (3a) is a ceramic foam (structure) mainly containing an inorganic oxide such as silica, alumina, and magnesia. Thereby, the three-dimensional network structure can be obtained.
[0012]
In the invention described in claim 4, the housing (1) having the cylindrical air passage (1a), the photocatalyst is supported on the surface, and the cross section in the ventilation direction is formed in a star-shaped pleated cross section. It is characterized by comprising a pleat (3b) inserted into the pleat (1a) and a light emitting means (2) inserted substantially in the center of the pleat (3b) in a direction parallel to the ventilation direction of the air passage (1a).
[0013]
This allows the ventilation air to pass through the pleat (3b), thereby making the flow of air uniform and allowing the light emitting means (2) installed at the center to carry the air on the inner surface of the pleat (3b). Light can be evenly applied to the photocatalyst. In addition, deodorization can be performed efficiently, and the apparatus can be configured to be small.
[0014]
In the invention described in claim 5, the pleats (3b) are made of ceramic paper or a plate-like inorganic compound that can be bent. Thereby, the cross section with respect to the ventilation direction can be formed in a star-shaped pleat shape.
[0015]
According to the invention described in claim 6, in the pleat (3b), one end face closes the end face of the star-shaped outer air passage, and the other end face closes the end face of the star-shaped inner air passage. Features. With such a structure, the ventilation air flows from the inside to the outside of the star, or vice versa, through the pleats (3b), and the deodorizing effect can be further improved. Incidentally, the reference numerals in the parentheses of the above-described units are examples showing the correspondence with specific units described in the embodiments described later.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a basic structure of a purification device main body of an air purification device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1,
[0017]
Further, reference numeral 3a denotes a ceramic foam mainly containing an inorganic oxide such as silica, alumina or magnesia as an inorganic fiber or an inorganic structure, and has a three-dimensional network structure. The photocatalyst is carried on the surface of the mesh, and is filled in the
[0018]
Examples of the
[0019]
The fluid to be purified can pass through the ceramic foam 3a of the present invention. When the fluid is a gas, the ventilation means is not particularly limited, and a method using a fan such as a sirocco type, an axial flow type, a propeller type, a turbo type, a radial type, a cross flow type, etc. A method using natural wind or a wind generated by an exhaust fan such as a ventilation fan or an air conditioner such as an air conditioner, a method using thermal convection, a method using an air current generated by movement of a passenger car or the like can be given. Note that these ventilation means (not shown) may be present either upstream or downstream of the ceramic foam 3a.
[0020]
The method of irradiating the ceramic foam 3a of the present invention with excitation light includes black light, insect trap, health lamp, germicidal lamp, fluorescent lamp for general lighting, high-pressure mercury lamp, metal halide lamp, high-pressure sodium lamp, ultraviolet LED, and the like. It is preferable to provide a dedicated light source for irradiation. Irradiation with the photocatalytic excitation light can be continuous or intermittent.
[0021]
Next, features of the present embodiment will be described. A photocatalyst is carried on the surface of the three-dimensional mesh of the ceramic foam 3a, and is filled in the
[0022]
This allows the ventilation air to pass through the ceramic foam 3a so that the air flow can be uniform, and also allows the photocatalyst to pass from the
[0023]
(2nd Embodiment)
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a basic structure of a purification device main body of an air purification device according to a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that, instead of the ceramic foam 3a, a
[0024]
The
[0025]
In addition, it is the same that the
[0026]
(Third embodiment)
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a basic structure of a purification device main body of an air purification device according to a third embodiment of the present invention. The difference from the above-described second embodiment is that in the
[0027]
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the catalyst supported on the ceramic foam 3a or the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a basic structure of a purification device main body of an air purification device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a basic structure of a purification device main body of an air purification device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a basic structure of a purifying device main body of an air purifying device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a problem in a conventional air purification device.
[Explanation of symbols]
3a ceramic foam, inorganic fiber,
Claims (6)
担体表面に光および光を与えることにより生成するエネルギーを利用する触媒(光触媒)を担持させて前記空気通路(1a)中に充填した無機繊維体もしくは無機構造体(3a)と、
前記空気通路(1a)の通風方向と平行に前記無機繊維体もしくは無機構造体(3a)の略中央部に挿通した発光手段(2)とを備えることを特徴とする空気浄化装置。A housing (1) having a cylindrical air passage (1a);
An inorganic fiber or an inorganic structure (3a) loaded in the air passage (1a) by supporting a catalyst (photocatalyst) utilizing light and energy generated by applying light to the surface of the carrier;
An air purification device comprising: a light emitting means (2) inserted in a substantially central portion of the inorganic fiber body or the inorganic structure (3a) in parallel with a ventilation direction of the air passage (1a).
表面に光触媒を担持させると共に通風方向に対する断面を星型のプリーツ状に形成して前記空気通路(1a)中に挿入したプリーツ(3b)と、
前記空気通路(1a)の通風方向と平行に前記プリーツ(3b)の略中央部に挿通した発光手段(2)とを備えることを特徴とする空気浄化装置。A housing (1) having a cylindrical air passage (1a);
A pleat (3b) having a photocatalyst carried on its surface and having a cross section with respect to the ventilation direction formed in a star-shaped pleat and inserted into the air passage (1a);
An air purification device comprising: a light emitting means (2) inserted substantially in the center of the pleat (3b) in a direction parallel to the direction of air flow in the air passage (1a).
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- 2002-06-25 JP JP2002183929A patent/JP2004024461A/en active Pending
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