JP2007209725A

JP2007209725A - 空気浄化モジュール

Info

Publication number: JP2007209725A
Application number: JP2006063334A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kawakami; 利男川上
Original assignee: KWK GIJUTSU KENKYUSHO KK
Current assignee: KWK GIJUTSU KENKYUSHO KK
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2007-08-23

Abstract

【課題】光触媒を利用した空気浄化装置、脱臭装置では、一般に面状のフィルターが用いられ、面状のフィルターに紫外線を照射しながら空気を通して空気の浄化が行なわれる。この場合、１パスで汚れた空気を処理することは非常に難しく、また一体型の空気浄化装置ではＬＥＤ、光触媒媒体等の交換に際しメンテナンスに困難さを伴い、改良が望まれていた。
【解決手段】空気浄化モジュールは各ユニットを上下に嵌合部を備えた金属製のリングで構成され、それぞれ（ａ）光触媒媒体を収納した光触媒媒体ユニット、（ｂ）光触媒媒体に紫外線を照射する複数の紫外線ＬＥＤを配線したＬＥＤユニット、（ｃ）光触媒媒体に送風するファンを固定した送風ユニット、（ｄ）下部送風ユニットの前に置かれた光触媒フィルターユニットを構成し、光触媒媒体ユニット、ＬＥＤユニットは交互に連結して構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、光触媒媒体、紫外線発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）、ファン、防塵フィルター等を収納した金属製のリングを適宜連結して構成した空気浄化モジュールで構成され、光触媒媒体、紫外線ＬＥＤを交互に配列する事により、二次生成物を分解し、光触媒効果を高めた空気を浄化する空気清浄器に関する。

光触媒を利用した空気浄化装置、脱臭装置では、一般に面状のフィルターが用いられ、面状のフィルターに紫外線を照射しながら空気を通して空気の浄化が行なわれる。この場合、１パスで汚れた空気を処理することは非常に難しい。
すなわち、光触媒効果は光触媒表面と臭い成分が接触して初めて反応が起きるため、紫外線が照射された光触媒フィルターに汚れた空気が満遍なく接触することができず、さらには２次生成物が発生する場合もあり、２次生成物の分解にさらに処理時間をかけなければならなかった。
これらの問題点を解決するため、本発明者はキャビティに収納した光触媒発泡粒をファンで浮上させながら空気浄化する方式の空気浄化装置を先に提案している。
しかしながら、浄化能力を高めるため、光触媒発泡粒を多くすると、光触媒発泡粒の自重により浮上する力が少な過ぎ対流が十分行われず、さらに光量が不足するため光触媒効果を十分に発揮できなかった。また、一体型の空気浄化装置ではＬＥＤ、光触媒媒体等の交換に際しメンテナンスに困難さを伴い、改良が望まれていた。
先願の特許出願には、特開２０００−２０２０１５、特開２０００−２６２６０３、特開２００５−３４７７６があるが、いずれもユニット化されていないものである。

本発明の目的は、従来の技術課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、光触媒発泡粒を収納するユニット化することにより、組立てを容易にし、性能向上を図り、ＬＥＤの交換、フィルターの交換などのメンテナンスが簡単に行なうことにある。
光触媒フィン、紫外線ＬＥＤ、ファン、防塵フィルターを収納した金属製のリングを適宜連結して構成した空気浄化モジュールで構成され、紫外線ＬＥＤを利用して空気を浄化する空気清浄器ユニット化することにより、臭気の強弱、部屋の大きさに応じて自由にユニットを選択して構成する。また、設計、生産のコストを最小限とし、多種多様な用途に対応することが出来る。さらに、前記モジュールを並列に複数配列し大型化を図ることができる。
したがって、光触媒発泡粒の量を分割してネットユニットに充填することにより、臭いの強さに応じた量の光触媒発泡粒をユニットに充填することが可能となる。

課題を解決するための手段

空気浄化モジュールは各ユニットを上下に嵌合部を備えた金属製のリングで構成され、それぞれ（ａ）光触媒媒体を収納した光触媒媒体ユニット、（ｂ）光触媒媒体に紫外線を照射する複数の紫外線ＬＥＤを配線したＬＥＤユニット、（ｃ）光触媒媒体に送風するファンを固定した送風ユニット、（ｄ）下部送風ユニットの前に置かれた光触媒フィルターユニットを構成し、光触媒媒体ユニット、ＬＥＤユニットは交互に連結して構成した。上記送風ユニットは上端側、下端側、場合によっては中間位置に設けられ、シロッコファン、プロペラファンが用途に応じて用いられる。

発明が解決しようとする課題

以下、本発明の実施の形態について図面を基に説明する。本実施例において、図１は空気浄化モジュール１０の全体構成を示す斜視図で、空気浄化モジュール１０を構成するユニットは、それぞれ（ａ）光触媒媒体（光触媒発泡粒、フィン、多孔質フィルターなど）を収納した光触媒媒体ユニット、（ｂ）光触媒媒体に紫外線を照射する複数の紫外線ＬＥＤを配線したＬＥＤユニット、（ｃ）光触媒媒体に送風するファンを固定した送風ユニット１４、（ｄ）下部送風ユニットの前に置かれたフィルターユニットを構成して連結して構成する。
必要に応じて光触媒媒体ユニットとＬＥＤユニットをセットとして複数送風ユニット、ネットユニット、ＬＥＤユニットなど各ユニットはそれぞれ嵌合部を備えた金属製のリングが嵌め合わされて構成され、下部フランジ１１ａと上部フランジ１６ａを固定ロッド２で４角締結して固定されている。
また、図２に示すように、部屋の大きさにより、前記モジュールを並列に配列して空気浄化装置１００を構成することができる。

以下、空気浄化モジュールについて実施例に基づいて説明する。
（第１実施例）
本実施例は図３に示すように、光触媒媒体として、光触媒をコーティグした光触媒発泡粒を介して空気を浄化するように構成した空気浄化モジュールＡである。空気浄化モジュールＡは上下に上嵌合部１１ａ、下嵌合部１１ｂを備えた複数の金属製のリング１１を機能ユニットとして構成している。
具体的には図５に示すように、１１は大気中の麈、埃を吸着するフィルター（図示省略）を装着し、下部フランジ１１ａを張り出した下部固定ユニットで、１２は下部固定ユニット１１の上に搭載され、空気を送風するファン１２ａを固定した送風ユニットである。１３は光触媒発泡粒１３ａを収納するネット１３ｂを固定したネットユニット、１４は光触媒発泡粒１３ａに紫外線を照射する複数の紫外線ＬＥＤ１４ａを上下に配列したＬＥＤユニット、１５は光触媒発泡粒１３ａを収納する上部ネット１５ａを固定したネットユニットで、ネットユニット１３，１５で光触媒発泡粒１３ａを収納した発泡粒収納ユニット１６を構成する。
空気浄化モジュールＡは送風ユニット１１、ネットユニット１３，１５、ＬＥＤユニット１４はそれぞれ嵌合部を備えた金属製のリングが嵌め合わせ、上部フランジ１７ａを備えた上部固定ユニット１７と下部フランジ１１ａを固定ロッドで四角締結して固定して構成されている。
さらに、上部固定ユニット１７を１単位として、第一層に二価鉄系の光触媒発泡粒、第二層に酸化チタン系の光触媒発泡粒、第三層に酸化亜鉛系の光触媒発泡粒を収納すれば各種有機臭に対応することが可能である。
このように空気浄化モジュールＡを図示省略したフレームに装備し、室内に設置し、ファンを回転し、ＬＥＤを点灯するとすると、光触媒発泡粒１３ａが対流しながら紫外線は光触媒発泡粒に照射し、有機物を分解し、汚れた空気を洗濯するように浄化することができる。
さらに、空気浄化モジュールＡは別の態様として、光触媒媒体として、光触媒をコーティングした竹炭、木炭、珪藻土粒（２ｍｍ〜６ｍｍ）を介して空気を浄化するように構成することができる。光触媒粒は金平糖形状にして表面積を多くすると光触媒効果および通気性を向上することができる。
なお、光触媒粒は金平糖形状にして表面積を多くすると光触媒効果および通気性を向上することができる。さらに光触媒発泡粒ユニットと紫外線ＬＥＤを交互に組み合わせて空気浄化モジュールを構成すれば、汚れた空気が光触媒フィルターに接触時間を長くでき、２次生成物の臭いの発生を解消し、効率の高い消臭効果が得られる。この実施例場合、光触媒発泡粒の重力を利用しているため、モジュールの姿勢は縦置きに限定される。

（第２実施例）
本実施例は光触媒媒体として、光触媒をコーテイグした無数の開口部を備えたアルミニューム製フィン（以下、フィンという）を介して空気を浄化するように構成した空気浄化モジュールＢである。
具体的には図４に示すように、１１は大気中の塵、埃を吸着するフィルター（図示省略）を装着し下部フランジ１１ａを張り出した固定ユニットで、１２は防塵ユニットの上に搭載され、空気を送風するファンを固定した送風ユニットである。１８ａは表面に光触媒をコーティングした光触媒フィンで、山型に屈折し扇形に展開した。光触媒フィン１８ａには空気を通過できる開口部１８ｂを多数有する。１８は光触媒フィン１８ａを水平に固定したフィンユニット１８である。１４は光触媒発泡粒１４ａに紫外線を照射する複数の紫外線ＬＥＤ１４ａを配線したＬＥＤユニットであり、上下方向の光触媒フィン１８ａに紫外線を照射し、脱臭をおこなう。
空気浄化モジュールＢは送風ユニット１１、ＬＥＤユニット１４、フィンユニット、１８、１８はそれぞれ嵌合部１ａ、１ｂを備えた金属製のリングを嵌め合わせ、上部フランジ１７ａを備えた上部固定ユニット１７と下部フランジ１１ａを固定ロッドで四角締結して構成する。光触媒フィンモジュールＢの別の態様として、第一層に二価鉄系の光触媒フィン、第二層に酸化チタン系の光触媒フィン、第三層に酸化亜鉛系のフィンという具合に構成し各種臭いに対応することも可能である。
さらに光触媒フィンユニットと紫外線ＬＥＤを交互に組み合わせて空気浄化モジュールを構成すれば、汚れた空気が光触媒フィルターに接触時間を長くでき、２次生成物の臭いの発生を解消し、効率の高い消臭効果が得られる。さらに、モジュールの姿勢を縦置き、横置きの姿勢を自由に選択できるので、利用範囲広げることが出来る。
さらに不織布ユニットと紫外線ＬＥＤを交互に組み合わせて空気浄化モジュールを構成すれば、汚れた空気が光触媒フィルターに接触時間を長くでき、２次生成物の臭いの発生を解消し、効率の高い消臭効果が得られる。さらに、モジュールの姿勢を縦置き、横置きの姿勢を自由に選択できるので、鉄道用車両、車、飛行機等、利用範囲を広げることができる。光触媒不織布はアルミニューム繊維、植物性繊維、化学繊維などが用いられる。
以上のべたように、光触媒発泡粒を収納するユニット化することにより、ＬＥＤの交換、フィルターの交換などのメンテナンスが簡単に行なえる。なお、ユニットの連結方法は本方式のように支柱でクランプする方法以外に、ユニットどうしを直接ネジで連結する方法、カップリングによる方法など一般的な技術で連結する方法が選択できる。脱臭対象となる室内の環境により、ＬＥＤのの照射方向も上向き、下向き、または上下方向から当てる方法が選択できる。
実施例１では、光触媒発泡粒を収納するユニット化することにより、臭気の弱、部屋の大きさに応じて自由にユニットを選択して構成することができ、省スペースで効率のよい空気浄化が行なえる。したがって、光触媒発泡粒の量を分割してネットユニットに充填することにより、臭いの強さに応じた量の光触媒発泡粒をユニットに充填することが可能となる。実施例２では、光触媒フィンを収納するユニット化することにより、横置きの姿勢でも設置でき、天井にも配置することが可能となり、鉄道用車両、車、飛行機等に利用範囲を広げることができる。
したがって、光触媒フィンユニット１７を多段にすることで、臭いの強さに応じた量の光触媒効果を大きくすることがが可能となる。

発明の効果

本発明の空気浄化モジュールによれば、空気浄化モジュールは各ユニットを上下に嵌合部を備えた金属製のリングで構成され、それぞれ（ａ）光触媒媒体を収納した光触媒媒体ユニット、（ｂ）光触媒媒体に紫外線を照射する複数の紫外線ＬＥＤを配線したＬＥＤユニット、（ｃ）光触媒媒体に送風するファンを固定した送風ユニット、（ｄ）下部送風ユニットの前に置かれた光触媒フィルターユニットを構成し、光触媒媒体ユニット、ＬＥＤユニットを連結して構成したので、臭気の弱、部屋の大きさに応じて自由にユニットを選択して構成することができる。さらに、設計、生産のコストを最小限とし、多種多様な用途に対応することが出来る。さらに、空気浄化モジュールＡまたは空気浄化モジュールＢモジュールを並列に複数配列し大型化を図り、空気浄化モジュールＣとして大容量の脱臭処理ができる。

空気浄化モジュール１の全体構成を示す斜視図を示す。空気浄化モジュールを並列に配列した空気浄化装置を示す。第一実施例の空気浄化モジュールの斜視図を示す。第二実施例の空気浄化モジュールの斜視図を示す。第三実施例の空気浄化モジュールの斜視図を示す。

符号の説明

１メネジ
２支柱
３ネジ
１０空気浄化モジュールＡ
１１固定ユニット
１１ａ下部フランジ
１２送風ユニット
１３下部ネットユニット
１４ＬＥＤユニット
１４ａ紫外線ＬＥＤ
１５上部ネットユニット
１６発泡粒収納ユニット
１７上部固定ユニット
１８フィンユニット
１８ａフィン
２０空気浄化モジュールＢ
１００空気浄化モジュールＣ

Claims

各ユニットは上下に嵌合部を備えた金属製のリングで構成され、それぞれ、
（ａ）光触媒媒体を収納した光触媒媒体ユニット、
（ｂ）光触媒媒体に紫外線を照射する複数の紫外線発光ダイオードを配線した発光ダイオードユニット
（ｃ）光触媒媒体に送風するファンを固定した送風ユニット、
（ｄ）下部送風ユニットの前に置かれた光触媒フィルターユニット
前記各ユニットを単独または複数組み合わせて交互に連結して構成したことを特徴とした空気浄化モジュール。