JP2007301117A - 空気浄化、気温及び湿度調整、害虫捕獲方法とその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
光触媒塗装済ファンと励起光源、水タンク、網体を組み合わせ空気浄化、気温及び湿度調整、害虫捕獲を行うことの出来る方法と装置の提供。
【解決手段】
プロペラ部に光触媒塗料を塗り、回転軸に垂直な面でプロペラの先端が描く最も外側の円周部外側に１つ以上の励起光源をプロペラに向け設置し、光触媒活性により空気中の有機物等の分解を行う。プロペラ上にブラシ体を付けプロペラ回転時は励起源に接し清掃を行う。送風側に給水タンクと組み合わされた蒸発促進体を対抗させ水の蒸発を促進する。その後の排気口には網体を張り、紫外光に誘因、ファンで吸引された害虫を保持する。
【選択図】図1

Description

本発明は光触媒と励起光源とを組み合わせた空気浄化装置の排気側に水（温水でも良い）または水分を吸収しやすい蒸発促進体とを組み合わせた空調方法であり、プロペラからの排気側に網体を取り付け、害虫を捕獲することが出来る組み合わせによる相乗効果を応用した空気環境改善法とその装置に関するものである。

光触媒と励起源を組み合わせたものの中で光り触媒をプロペラ部に用いて送風手段と励起部を一体化させた技術は幾つか有る。しかし、特許文献１に於いては励起手段としての光源をプロペラに対向し、風路に設置しており風圧損出が発生する構造となっていた。また、特許文献２に於いては風の中を流れる浄化対象物質の多くがプロペラの構造上、その送風側面に接するにも係わらず物質の接触が少ない吸気側面において、光触媒活性を引き起こす構造になっていた。何れの技術においても励起光源の配置位置が風路上にあるためその大きさ、数に制限が生じるものであった。
特願１０−８０６５５ 特願１１−２７２４９９

光触媒と励起光源を組み合わせ空気浄化、気温及び湿度調整、害虫捕獲等も行うことの出来る組み合わせ方法とその装置の提供。

プロペラ部に２酸化チタン（TiO2）、チタン酸ストロンチウム（SrTiO3）、ニオブ酸カリウム(K4NbO17)等の光触媒塗料を塗り、プロペラの回転軸に垂直な面であってプロペラ先端が描く円周部の外側に１つ以上の励起源（UV光等）をプロペラに向け設置し、この部分での光触媒活性により空気中の有機物等の分解を行う。

プロペラ部に光触媒塗料を塗った図４に示すようなパソコン等に用いられるファンの場合、フレームにLEDライト３を容易にはめ込む事ができ図１，図２のようにプロペラ送風側の面に向けて設置する事により空気中有機物の分解が効率的に行える。

プロペラ上に図１に示す様なブラシ体４を取り付けこれがプロペラと共に回し、励起光源上を接触しながら通過する事により励起光源の清掃を行い光触媒活性の低下を防ぐことが出来る。

送風側に図５に示すように給水タンク６と組み合わされた蒸発促進体５を対抗させ、水の蒸発を促進し、その際の気化熱により通過する空気の冷却と当時に加湿を行うことが出来る。

請求項４の排気口に網体７（網体の位置は害虫が逃げない構造で有れば蒸発促進体とプロペラの間でも良いが、網の目の大きさは害虫より小さい必要がある。）を付け、一般的に励起手段として用いる紫外光に誘引されて来る、ショウジョウバエ、蚊等の害虫を吸引捕獲する。

請求項１、２、３の何れかに於いて図６に示すようなケースに入った保持水１０の水面に向け送風（送風角度は斜めが良い）を行い空気中の粉塵等を水面で吸着し、同時に水温による排気風に温度変化をもたらす事が出来る。この場合、タンク内に加熱手段９を用い水温を高くすればヒーターとしての利用も可能となる。

前項の装置に於いて励起光としての紫外光に誘引されファンによりケース内部に吸引された害虫の一部は水面に吸着されるが、網体７を排気口に設けることにより吸着されなかった害虫の捕獲も確実に行うことが出来る。

図３に示すように請求項１、２、３の排気側に適当な害虫保持空間を設け網体７で害虫が出ないような構造とすることにより、空気浄化兼害虫捕獲器としても利用することが出来る。

本発明に於いてはプロペラに光触媒を塗るのであるが励起光の設置位置を風路上に置かないため風圧損出が生じることなく、多数（又は大型）の励起光源を設置することが可能となった。

一般的にパソコン等で用いられている角形ファンにおいてはLEDをそのフレームに組み込み、気体分子及び微小粒子とプロペラの接触機会が多いプロペラ送風側面に光照射を行い光触媒の活性化率を高めた。

汚れが付着しやすい励起光の清掃においてブラシ体をプロペラに取り付けることにより効率的に問題を解消した。また、ブラシ体と送風ファンのフレームの接触によって生ずる静電気により粉塵を帯電させクーロン力による除去力が生み出された。

送請求項４から請求項７までの各項に於いて、冷却や温度調整、加湿、害虫捕獲等の効果がある。また、請求項８に於いては送風ファンの送風側を網体で覆うことにより簡易な空気浄化兼害虫捕獲と装置となる。

本発明は様々な大気汚染場所に用いることが出来る。トンネル内の送風ファンに光触媒塗料を塗り、ファンを囲むハウジングケース内側に励起光を多数取り付けることにより、有効な排ガス対策となる。同様に一般の扇風機の外部ケースに取り付け、扇風機に空気浄化機能を持たせる事も可能である。この際、扇風機の安全ケース（ファンを被う骨組み）を蚊帳のようなネットで囲むことにより、物理的な害虫捕獲機を兼ねた扇風機ともなる。

パソコン用冷却ファンでは本発明を用いることにより、パソコンを使用している間、臭気等を分解出来る。また、外付けに図４のような水の蒸発促進体５を組み合わせ排気風を冷却し、パソコン廃熱対策とする事となる。また、インフルエンザ等が流行する冬季などは加湿と光触媒によるウイルス対策ともなる。

また、励起光源は汚れやすく定期的に汚れを除去する必要があったが本発明に於いては僅かな毛皮辺（ムートン）をプロペラ先端に接着剤で張り付ける事により励起光の清掃を行えると同時に粉塵の静電捕集効果も生じる。

送風側の蒸発促進体には園芸用給水布を用いる。給水布の形状を保つためステンレスメッシュを裏面に張り合わせ該布を支持した。また、この蒸発促進体にも光触媒を塗布し汚れ付着による菌の発生等を押さえることとした。この際の励起光はプロペラからの反射光を用いた。

紫外線によるショウジョバエ、蚊、蛾等の誘因効果は公知となっている。更に本発明のようにプロペラに当たった紫外線反射光が強弱を持って外部に反射し、より高い誘因効果が生じる。この様に誘引された害虫をそのまま外部に放出してしまうのではなくネット等で簡単に捕獲出来る。

水の表面には物質吸着力（水素結合由来のクーロン力とファンデルワールス力による）がある。また、蒸発の際には大量の気化熱を奪う。一方、水は熱容量が高く一度温まったら冷めにくい特徴がある。請求項６にあるようなケースに水を溜め、その水面に斜めに請求項１から３の何れかの手段を用いて送風し、水面にぶつかった気流は反対側の排気口より排気される。排気口に網体７を設けた場合、害虫捕獲手段となる。水面にぶつかった微小粉塵等は慣性の法則により水面に吸着される。水温を外部気温より十分高い状態にすれば温風を排気させる事も出来る。水温が外気温と同じかそれ以下の場合は気化熱分を引いた冷風を排気する。

請求項８に於ける実施の形態としては航空機、海上コンテナ輸送に於ける残留農薬や臭い、防虫対策があげられる。電力消費の少ない前記パソコン用ブラシレス・ファンの外枠フレームに紫外線LEDを組み込み込んだ図４のファンの排気側に害虫捕獲の為のステンレス製のメッシュを取り付け、これを図３のように冷蔵庫、コンテナ等の壁面との間に吸引の為の隙間を設けて取り付ける。

本発明は各種プロペラ型ファンに光触媒塗料を塗布する事から始まるのであるが、塗布する方法は筆、刷毛によるものであってもスプレー、蒸着等であっても良い。励起光としてはブラックライトでも良いが、その配置はプロペラに対向して設置するのではなくプロペラの外郭先端が描く円の円周の外側であり、プロペラの送風側面及び図２のDに示すようにプロペラの軸部側面にもあてる様にする。

前記組み合わせに於いて、ファンにはパソコンなどで使われる角形DCファンを用い、その外枠の部分に穴を開け励起光となるLED（紫外光発生型）を組み込んだ。図１，図２の様にLEDの取り付け位置と光照射方向をプロペラ送風側面とするが、光の拡散を考慮し、プロペラの両面に光触媒塗料としての２酸化チタンを塗布した。電源はDCファン（１２V）より取ることが出来た。

励起源となる励起光源への汚れ対策としてムートンの毛皮を小さく切り取ったものをブラシ体としプロペラの先端であり励起光源の発光面上を通過する位置に取り付けた。プロペラと励起光源の間隔は非常に小さく５mm程度の毛皮辺で十分である。

請求項１から３のいずれかの装置を図５のようにパソコン用のファンとして用いれば事務所に於ける空調機となる。コンピューター基板から発生した熱風は蒸発促進体５で気化熱を奪われ冷却され夏場であればオフィスの熱対策となる。

排気側にネット等を張り、パソコンに組み込んであるファンの吸引力の及ぶ適当な場所に害虫吸引孔８を設けることも出来る。

蒸発推進体には光触媒を塗布し、プロペラからの反射光を照射する事により、空気中の雑菌、ウイルスの除去、分解を行うことも出来る。

図６の様に水を保持したケースに紫外線LEDを組み込んだ前記パソコン用ファンを組み込み、水面に対し斜めに送風し、排気側にネットを張り粉塵除去と害虫捕獲の両方の機能を得た。

本利用法においては通常の空調機器と異なりフィルターの清掃、交換の必要はない、保持水を足したり、必要に応じて交換することも出来る。

前項の保持水はファンの出力、気候にもよるが１リットル／日程度が蒸散するので水位センサーと電磁弁を組み合わせ水道水を自動給水する事も出来る。

図５，図６の保持水の水質の悪化対策として銅板（銀板でも良い）を入れておくと簡単に雑菌の繁殖を押さえる事が出来る。

保持水用タンクに加熱手段９を入れることにより、水温を高め温風発生装置として使うことも出来る。

請求項８では紫外線LEDライトを組み込んだパソコン用ファンの排気側に図３の様なステンレスメッシュを張り、海上コンテナでの野菜、青果物等の輸送時に発生し、青果の劣化原因となるエチレンガスや残留農薬の分解、混入害虫捕獲装置として用いる事が出来る。

本発明は広範囲な生活や職場空間にて利用可能である一方、航空機、海上コンテナでの生鮮品輸送の品質保持、冷蔵庫内の脱臭と加湿、病院等に於けるウイルス対策等として利用可能である。

本発明の実施形態を説明する構成図 励起光のプロペラ上の照射位置及び方向を説明する構成図 本発明の冷蔵庫、輸送用コンテナでの利用状況を説明する構成図 パソコン用ファンにLEDライトを組み込んだ状況を説明する概念図 本発明のパソコン廃熱対策としての使用状況を説明する構成図 本発明の空調兼害虫保護装置として構成図

符号の説明

１ ファン
２ プロペラ部（光触媒を塗布）
３ 励起光源（ブラックライト、紫外線発生LED等）
４ ブラシ体
５ 蒸発促進体（セラミックス、不織布等）
６ 水タンク
７ 網体（ステンレスメッシュ、プラスティックネット等）
８ 害虫吸引孔
９ 加熱手段
１０ 保持水
A ファンの回転方向を示す矢印
B 光照射を示す矢印
C 中心的光活性部位
D ファン軸部側面
E コンテナ、冷蔵庫の壁面

Claims (8)

1. 送風ファンのプロペラの全部又は一部に光触媒を塗布し、励起源となる励起光をプロペラに対向して置くのではなく、プロペラの回転軸と垂直な面であってプロペラの描く最も外側の円周部の外に置くことを特徴とするファンと励起光源による空気浄化法とその装置。
2. 請求項１に於いて励起光としてLEDライト（紫外線域発生を含む）を用いる事を特徴とする空気浄化法とその装置。
3. 請求項１及び２において、プロペラ上に図１に示す様なブラシ体４をプロペラの回転時に励起光源発光面上を通過するように取り付け、励起光源の清掃手段とすることを特徴とする空気浄化法とその装置。
4. 前記請求項１、２、３のいずれかにの送風ファンの送風側に図５に示すように給水タンク６から水を吸い上げる蒸発促進体５を対抗させることを特徴とする加湿、冷却を兼ねた空気浄化法とその装置。
5. 請求項４の排気口に網体７（網体の位置は害虫が逃げない構造で有れば蒸発促進体とプロペラの間でも良い）及び害虫吸引孔８を設け害虫捕獲することを特徴とする空気浄化装置。
6. 前記請求項１、２，３のいずれかに於いて図６に示すようにケースに溜められた水温調整可能な水に対して送風を行う事を特徴とする空調器を兼ねた空気浄化装置。
7. 前記請求項１、２，３のいずれかに於いて図５に示すように送風をケースに溜められた水面に対して行いケースの排気口に網体７（網体の位置は水面の手前でも良い）を付けることを特徴とする空気浄化装置。
8. 請求項１、２、３のいずれかに於いて排気側に網体７を害虫保持空間を設け取り付ける事を特徴とする図３に示すような空気浄化兼害虫捕獲装置。
   

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