JP2015062640A - 光触媒フィルターユニットおよびそれを備えた空気清浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光触媒に対し効率よく光を照射することのできる光触媒フィルターユニットおよびそれを備えた空気清浄装置を提供する。
【解決手段】光触媒フィルターユニット（２）は、光触媒フィルター部（２１）と、光触媒フィルター部（２１）の光触媒に光を照射する光源（２２ａ）を備えた光源部と、反射部材（２３）とを備える。反射部材（２３）は、光触媒フィルター部（２１）と光源部とによって形成される空間の周囲に設けられ、光源（２２ａ）から出射された光を光触媒フィルター部（２１）へ反射させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、光触媒フィルターユニットおよびそれを備えた空気清浄装置に関する。

光触媒反応を利用して空気清浄機能を発揮する光触媒式の空気清浄装置が従来から知られている。光触媒式の空気清浄装置は、内部に取り込まれた空気の流路中に設けられた光触媒に対し、光源の光を照射することによって、空気中の有害物質を分解する。光触媒反応を利用した空気清浄機能は、光触媒に照射される光の量に大きく左右される。したがって、光触媒に対していかに効率よく光を照射するかが、光触媒式の空気清浄装置には非常に重要となる。

例えば、特許文献１、２には、光触媒式の空気清浄装置が開示されている。

具体的には、特許文献１には、光触媒に対し効率よく光を照射する空気清浄装置の一例として、車載型の空気清浄装置が開示されている。特許文献１に記載の空気清浄装置は、汚染空気の流入口および清浄空気の排出口が形成された装置本体を備え、装置本体内部に、光触媒フィルターと光源と反射部材とを搭載している。より詳細には、光触媒フィルターは、装置本体の内壁面に、光触媒が塗布またはコーティングされた触媒面として形成されている。光源は、流入口または排出口の近傍に設けられており、触媒面に対して平行な平行光を出射する。反射部材は、光路中に複数設けられており、光源からの距離が近いほど細く、遠くなるほど太く形成された円柱体として形成されている。反射部材は、光源からの光を平行光として反射するか、または、光源からの光を反射して触媒面に照射する。これにより、流入口から装置本体内に取り込まれた汚染空気が、光触媒反応を利用して浄化され、清浄な空気が排出口から装置本体の外部に放出される。

特許文献１に記載の空気清浄装置は、平行光を出射する光源を採用することにより、光源の使用個数を少なくしつつ、より遠距離まで光を透過させている。しかも、光源からの出射光が反射部材で反射され、効率的に触媒面に照射されるようになっている。

また、特許文献２に記載の空気清浄装置は、空気を取入れる流入口および空気を排出する排出口が形成された筐体を備え、筐体内部に空気が流れるようになっている。筐体の内部には、光触媒フィルターと、光触媒フィルターの流入口側に配置された第１の照射手段と、光触媒フィルターの排出口側に配置された第２の照射手段と、送風機とが搭載されている。これにより、流入口から筐体内部に取り込まれた汚染空気が、光触媒フィルターを通って浄化され、清浄な空気が排出口から筐体外部に排出される。

特許文献２に記載の空気清浄装置では、光触媒フィルターにおける空気の流路の上流側または下流側の一方、あるいは、上流側および下流側の両側に、光源が配設される。すなわち、第１の照射手段および第２の照射手段の少なくとも一方に、光源が配設される。また、特許文献２には、第１の照射手段または第２の照射手段の一方に光源が配設され、他方に上記光源からの光を反射する反射体を設ける空気清浄装置も開示されている。

一方、特許文献３には、光触媒反応を利用して空気清浄能を発揮する照明装置が開示されている。特許文献３に記載の照明装置は、導光板と、導光板の側面に設けられたＬＥＤ光源部とを備えており、導光板から出射される光線の通過位置に光触媒が配設された構成である。特許文献３の照明装置において、ＬＥＤ光源部は、光触媒を励起し得る波長の光線を照射するように構成されている。

特開２００５−１９９８７４号公報（２００５年 ７月２８日公開） 特開２００８−１０４７３９号公報（２００８年 ５月 ８日公開） 特開２０１３−１１４８７５号公報（２０１３年 ６月１０日公開）

しかし、光触媒に対しより一層効率よく光を照射することのできる空気清浄装置が望まれている。

具体的には、特許文献１に記載の空気清浄装置は、光源の使用個数を少なくしつつ、触媒面に効率的に光を照射することを課題としている。このため、平行光を出射する光源が採用され、遠距離まで光を透過させている。さらに、反射部材は、光源からの距離が近いほど細く、遠くなるほど太く形成されており、この反射部材で光源の光を反射させて、反射させた光を触媒面に照射している。

このように、特許文献１に記載の空気清浄装置において、触媒面に照射される光のほぼ全てが、反射部材によって反射された光であり、光源から触媒面に直接照射される光ではない。このため、光源と反射部材との相対的な位置関係にずれが生じると、触媒面に照射される光の量が著しく低下すると共に、触媒面に照射されなかった光は無駄になる。さらに、光源から出射した光は、光源から触媒面までの距離が離れるほど、触媒面に到達する間に減衰してしまう。したがって、特許文献１に記載の空気清浄装置は、触媒面への光の照射効率が悪い。

また、特許文献３に記載の照明装置は、ＬＥＤ光源部と光触媒との間に導光板が介在している。このため、ＬＥＤ光源部から導光板の側面に入射し導光板内を伝搬する光のうち導光板の上面から出射した光しか光触媒に照射されない。つまり、導光板の側面から出射される光や導光板内を伝搬し続ける光は、光触媒に照射されない。したがって、特許文献３に記載の照明装置も、光触媒への光の照射効率が悪い。

一方、特許文献２の空気清浄装置は、第１の照射手段と第２の照射手段との間に、光触媒フィルターが配置された構成であるため、光源から光触媒フィルターに直接照射される光が多くなる。このため、特許文献２の空気清浄装置は、特許文献１に記載の空気清浄装置よりも、光触媒フィルターに対し効率よく光を照射することができるものの、照射効率のさらなる改善が望まれている。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光触媒に対し効率よく光を照射することのできる光触媒フィルターユニットおよびそれを備えた空気清浄装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光触媒フィルターユニットは、光触媒を有する光触媒フィルター部と、上記光触媒に光を照射する少なくとも１つの光源を備えた光源部と、上記光触媒フィルター部と光源部とによって形成される空間の周囲に設けられ、上記光源から出射された光を上記光触媒フィルター部へ反射させる反射部材とを備えることを特徴としている。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る空気清浄装置は、前記光触媒フィルターユニットを備えることを特徴としている。

本発明の一態様によれば、光触媒に対し効率よく光を照射することのできる光触媒フィルターユニットおよびそれを備えた空気清浄装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態１に係る空気清浄装置の構成を示す概略図である。 図１の空気清浄装置が備える光触媒フィルターユニットを示す分解斜視図である。 図２の光触媒フィルターユニットの側面図である。 本発明の実施形態１に係る別の光触媒フィルターユニットの構成を示す側面図である。 本発明の実施形態１に係るさらに別の光触媒フィルターユニットの構成を示す模式図である。 本発明の実施形態２に係る光触媒フィルターユニットの底面図である。 本発明の実施形態３に係る光触媒フィルターユニットの一部を示す断面図である。 本発明の実施形態４に係る光触媒フィルターユニットにおける光源部を示す図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

〔空気清浄装置の構成〕
まず、図１に基づいて、本実施形態に係る空気清浄装置１０の構成を説明する。図１は、空気清浄装置１０の構成を示す概略図である。同図に示すように、空気清浄装置１０は、筐体１、光触媒フィルターユニット２、ファン３、およびプラグ４を備えている。

筐体１には、外部の空気を空気清浄装置１０内に取り込む空気吸入口１ａと、清浄空気を空気清浄装置１０の外部に排出する空気排気口１ｂとが形成されている。空気清浄装置１０では、空気吸入口１ａは筐体１の前面に形成され、空気排気口１ｂは筐体１の上面に形成されている。つまり、空気清浄装置１０では、矢印５で示すように空気吸入口１ａから取り込まれた空気が、９０°方向転換して、矢印６で示すように空気排気口１ｂから排出される。しかし、空気吸入口１ａおよび空気排気口１ｂの設置位置は、特に限定されるものではない。

光触媒フィルターユニット２は、筐体１内に搭載されている。光触媒フィルターユニット２は、光触媒反応を利用して、空気清浄装置１０に取り込まれた空気中に含まれる汚染物質を分解または除去する。これにより、消臭、脱臭、抗菌などの空気清浄効果が発揮される。汚染物質には、例えば、臭気成分および有害成分としては、例えば、タバコに臭い、食品の臭い、体臭、ペット臭、建造物の臭い、塗装の臭い、塗料の臭い、自動車の排気ガスなどが挙げられる。

空気清浄装置１０では、光触媒フィルターユニット２が、筐体１に形成された空気吸入口１ａ内に設置されている。しかし、光触媒フィルターユニット２の設置位置は、これに限定されるものではなく、空気清浄装置１０における空気の流路上（空気の通過位置）に設置されていればよい。

ファン３は、筐体１内に搭載されており、空気吸入口１ａから空気排気口１ｂへの気流を発生させる。プラグ４は、例えば家屋に設けられた電源コンセントに接続され、空気清浄装置１０の各部に電力を供給する。なお、空気清浄装置１０は、図示しない駆動制御部を備えており、この駆動制御部によって、光触媒フィルターユニット２の光源の点灯状態、および、ファン３の運転状態が制御される。

このように、空気清浄装置１０は、光触媒フィルターユニット２を備えることにより、空気清浄機能を発揮する。すなわち、図１の矢印５で示すように空気吸入口１ａから取り込まれた汚染空気が、光触媒フィルターユニット２を通過することによって浄化され、清浄空気が矢印６で示すように空気排気口１ｂから排出される。より具体的には、プラグ４が電源コンセントに接続されると、プラグ４を介して、ファン３に電力が供給される。これにより、ファン３が駆動し、空気吸入口１ａから空気清浄装置１０内部に空気が取り込まれる。取り込まれた空気は、光触媒フィルターユニット２を通過すると、取り込まれた空気中に含まれる汚染物質が分解・除去される。これにより、光触媒フィルターユニット２で浄化された清浄空気（綺麗な空気）が、空気排気口１ｂから空気清浄装置１０の外部に排出される。

なお、「汚染空気」とは、汚染物質（例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエンなど）を含む気体を示す。一方、「清浄空気」とは、そのような汚染物質の濃度が日本工業規格（ＪＩＳ）以下である気体を示す。

また、空気清浄装置１０は、イオン発生部（図示せず）を備える構成であってもよい。例えば、陽イオンおよび陰イオンの少なくとも一方を発生させるイオン発生部が、空気排気口１ｂの近傍に設置されていてもよい。これにより、イオン発生部により発生した陽イオンまたは陰イオンが、ファン３により生じた気流に乗って、空気排気口１ｂから外部に放出される。その結果、空気中に浮遊する細菌やウィルスなどの増殖を抑制することができる。特に、イオン発生部により発生させたプラズマクラスターイオン（登録商標）を外部に放出させれば、空気中に浮遊する細菌などが効果的に除去できる。したがって、空気清浄装置１０の空気清浄効果がより一層高くなる。

〔光触媒フィルターユニット２の構成〕
次に、図２に基づいて、光触媒フィルターユニット２の構成を説明する。図２は、図１の空気清浄装置１０が備える光触媒フィルターユニット２を示す分解斜視図である。

図２に示すように、光触媒フィルターユニット２は、光触媒フィルター部２１、光源部２２、反射部材２３から構成されている。光触媒フィルター部２１と光源部２２とは互いに対向して配置されており、反射部材２３は、光触媒フィルター部２１と光源部２２とによって形成される空間の周囲に設けられている。反射部材２３は、光触媒フィルター部２１および光源部２２の外縁を包囲している。

光触媒フィルター部２１は、光が照射されることにより触媒作用を示す光触媒を有するフィルターである。光触媒は、例えば、光触媒フィルター部２１の表面に塗布またはコーティングされている。「光触媒」とは、光エネルギーによって活性化されることによって、強力な酸化作用を示し、汚染物質を分解および除去する物質である。具体的には、光触媒は、紫外線または可視光線などの光が照射されることにより励起され光触媒作用を示す物質である。例えば、光触媒は酸素を活性化、すなわち、活性酸素を発生し、発生した活性酸素は有機物に対し強力な酸化作用を示す。その酸化作用により、脱臭、消臭、有害物質の除去、汚れの分解などの効果が得られる。例えば、光触媒は、光触媒フィルター部２１のフィルターに吸着したアルデヒドなどの物質を酸化して分解する。光触媒としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化タングステン、およびこれらの物質を２種類以上含む混合物が挙げられる。

なお、光触媒フィルター部２１は、フィルターと光触媒とを少なくとも有していればよいが、それ以外に、バインダー、または、有機物などの汚染物質を吸着するための吸着材を有していてもよい。例えば、吸着材にはゼオライトや活性炭、それらの加工物などを使ってもよいし、バインダーには無機バインダーおよび有機バインダーが含まれる。このように、吸着材およびバインダーに汚染物質を吸着させれば、光触媒による酸化作用をより効果的に実現することができる。

光源部２２は、光触媒フィルター部２１に光を照射する。光源部２２は、ＬＥＤ光源２２ａ、光源固定部２２ｂ、光源設置側フィルター２２ｃから構成されている。

ＬＥＤ光源２２ａは、光触媒フィルターユニット２における光源であり、ＬＥＤ（発光ダイオード：light-emitting diode）から構成されている。ＬＥＤ光源２２ａは、光触媒フィルター部２１に光を照射することにより、光触媒を励起する。光触媒フィルターユニット２では、ＬＥＤ光源２２ａとして可視光を出射する複数のＬＥＤを用いている。例えば、ＬＥＤ光源２２ａとして、順電圧３７Ｖ、順電流７００ｍＡの青色ＬＥＤを複数使用することができる。ただし、ＬＥＤ光源２２ａは、光触媒を励起することのできる光を照射するものであれば特に限定されるものではない。つまり、光源部２２における光源の種類は、ＬＥＤに限定されるものではなく、蛍光灯、ブラックライト、光化学ランプ、冷陰極蛍光ランプなどであってもよい。

光源固定部２２ｂは、ＬＥＤ光源２２ａを光源設置側フィルター２２ｃに固定する。光触媒フィルターユニット２では、光源固定部２２ｂは、光源設置側フィルター２２ｃ上に格子状に設けられており、ＬＥＤ光源２２ａは、格子状の光源固定部２２ｂの各交点に設けられている。光源固定部２２ｂは、光触媒からの影響を受けないように、無機材料からなることが好ましい。例えば、光源固定部２２ｂは、セラミック、アルミ合金などから構成されていることが好ましい。

光源設置側フィルター２２ｃは、光触媒フィルター部２１では分解または除去できない物質に対するフィルターである。光源設置側フィルター２２ｃは、例えば、集塵対応のＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate）フィルターを適用することができる。

反射部材２３は、ＬＥＤ光源２２ａから出射された光を光触媒フィルター部２１へ反射させる。反射部材２３は、光触媒フィルター部２１と光源部２２との間に設けられた枠状体である。すなわち、反射部材２３は、光触媒フィルター部２１と光源部２２とによって形成される空間の周囲に設けられている。

反射部材２３は、光触媒フィルター部２１と光源部２２とによって形成される空間の周囲の少なくとも一部に設けられていればよいが、図２に示すように、上記空間の周囲をすべて包囲するように設けられていることが好ましい。すなわち、図２に示す光触媒フィルターユニット２を組み立てると、光触媒フィルターユニット２は、見かけ上、直方体となる。光触媒フィルター部２１および光源設置側フィルター２２ｃが直方体の前面または背面（後面）に相当し、反射部材２３が直方体の側面に相当するようになっていることが好ましい。これにより、反射部材２３が、ＬＥＤ光源２２ａと光触媒フィルター部２１との距離を一定に保つ。この距離は、特に限定されるものではないが、例えば１０ｃｍ〜２５ｃｍとなるように設定されていることが好ましい。

反射部材２３は、ＬＥＤ光源２２ａから出射される光を反射することのできる材料から形成されていればよい。反射部材２３は、例えば、アルミニウムなどの金属や光反射性の樹脂などから形成することができる。

〔光触媒フィルターユニット２の作用〕
次に、図３に基づいて、光触媒フィルターユニット２の作用（実際の光触媒作用）について説明する。図３は、図２の光触媒フィルターユニット２の側面図である。なお、図３では、光源設置側フィルター２２ｃが省略されている。

図３に示すように、ＬＥＤ光源２２ａからの出射光のうち、光路Ｌａで示される光は、直接、光触媒フィルター部２１へ照射される。さらに、光触媒フィルターユニット２は、反射部材２３を備えているため、ＬＥＤ光源２２ａからの出射光のうち、光路Ｌｂで示す光も、反射部材２３で反射された後、光触媒フィルター部２１へ照射される。光路Ｌｂで示す光は、反射部材２３が存在しない場合、外部に漏れる光である。つまり、光路Ｌｂで示す光は、反射部材２３が存在しない場合、光触媒の励起には寄与しないため、無駄になる光といえる。

このように、光触媒フィルターユニット２の最大の特徴は、従来は外部に漏れ、無駄になっていた光を、光触媒フィルター部２１に反射させる反射部材２３を備えることである。これにより、ＬＥＤ光源２２ａから出射された光（光路Ｌａの光）が直接光触媒フィルター部２１に照射されるだけでなく、ＬＥＤ光源２２ａから出射された後、反射部材２３で反射した光（光路Ｌｂの光）も、光触媒フィルター部２１に照射される。このため、ＬＥＤ光源２２ａからの出射される光の利用効率が向上する。従って、光触媒に対し効率よく光を照射することのできる光触媒フィルターユニット２を提供することができる。

特に、光触媒フィルターユニット２では、光源固定部２２ｂに固定されたＬＥＤ光源２２ａが、光触媒フィルターユニット２内（光触媒フィルター部２１と光源部２２との間に形成される空間内）に、設けられている。このため、ＬＥＤ光源２２ａと光触媒フィルター部２１とが対向して配置され、互いに接近している。さらに、光触媒フィルター部２１と光源部２２とによって形成される空間の周囲が、反射部材２３によって包囲されている。このため、ＬＥＤ光源２２ａから出射される光が減衰することなく、確実に光触媒フィルター部２１まで到達させることができるので、光触媒フィルター部２１に対して無駄なく光を照射することができる。従って、ＬＥＤ光源２２ａから光触媒フィルター部２１へ、強い光を照射することができる。

〔光触媒フィルターユニット２の変形例〕
次に、図４および図５に基づいて、光触媒フィルターユニット２の異なる形態について説明する。図４は、図２および図３の光触媒フィルターユニット２とは異なる光触媒フィルターユニット２ａの構成を示す側面図である。図５は、図２および図３の光触媒フィルターユニット２とは異なる光触媒フィルターユニット２ｂの構成を示す模式図である。

（変形例１）
図２および図３のように、光触媒フィルターユニット２は、矢印５で示すように空気吸入口１ａ（図１参照）側、つまり、汚染空気の流れの上流側に、光触媒フィルター部２１が配置された構成である。しかし、光触媒フィルター部２１の配置状態は、この構成に限定されるものではない。つまり、光触媒フィルターユニット２において、汚染空気が流れる方向および各部の配置状態（設置順序）は、図２および図３の構成に限定されるものではない。

例えば、図４に示す光触媒フィルターユニット２ａのように、矢印５で示す汚染空気の流れの上流側に、光源部２２が配置された構成であってもよい。言い換えれば、図４に示す光触媒フィルターユニット２ａは、図２および図３に示す光触媒フィルターユニット２において、光触媒フィルター部２１と光源部２２とが逆になった構成であるといえる。なお、図４では、ＬＥＤ光源２２ａおよび光源固定部２２ｂのみが示されており、光源設置側フィルター２２ｃが省略されている。

図４に示す光触媒フィルターユニット２ａは、矢印５で示すように汚染空気が光源部２２側（図示しない光源設置側フィルター部２２ｃ側）から内部に取り込まれた後、光触媒フィルター部２１から排出される構成である。このような構成であっても、光触媒フィルターユニット２ａは、光触媒フィルターユニット２と同様の効果を奏する。

（変形例２）
一方、図２および図３のように、光触媒フィルターユニット２は、光触媒フィルター部２１および光源設置側フィルター２２ｃの２種類のフィルターを備える構成である。しかし、その他のフィルターを備える構成であってもよい。

例えば、図５に示すように、光触媒フィルターユニット２ｂは、光触媒フィルターユニット２の構成に加えて、さらに脱臭フィルター部２４および集塵フィルター部２５を備える構成であってもよい。具体的には、光触媒フィルターユニット２ｂは、光触媒フィルター部２１における矢印５で示す汚染空気の流れの上流側に、脱臭フィルター部２４および集塵フィルター部２５を備えた積層構造となっている。もちろん、脱臭フィルター部２４および集塵フィルター部２５の配置状態が逆の構成であってもよい。このような構成であっても、光触媒フィルターユニット２ａは、光触媒フィルターユニット２と同様の効果を奏する。さらに、光触媒フィルターユニット２ｂは、脱臭フィルター部２４および集塵フィルター部２５を備えているため、光触媒フィルターユニット２よりも、脱臭効果および集塵効果を高めることができる。また、脱臭フィルター部２４および集塵フィルター部２５以外にも用途に応じた各種フィルターを備えることにより、光触媒フィルター部２１では分解または除去できない物質を各種フィルターで捕獲することができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。図６は、本発明の実施形態２に係る光触媒フィルターユニット２ｃの底面図である。なお、図６では、光源部２２として、光源固定部２２ｂおよび電極２２ｄのみが示されており、ＬＥＤ光源２２ａおよび光源設置側フィルター２２ｃが省略されている。また、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

光触媒フィルターユニット２ｃは、光触媒フィルター部２１を始めとして、空気清浄化を目的としたフィルターを備えている。このようなフィルターは、汚れ、老朽化などの理由により、長期的に継続使用すると、濾過機能や分解機能などの各種機能が低下する。このため、通常、光触媒フィルター部２１は、定期的に交換することが望ましい。

そこで、図６の光触媒フィルターユニット２ｃは、ＬＥＤ光源２２ａ（図６には示さず）に電力を供給するための電極２２ｄを備えている。電極２２ｄは、各ＬＥＤ光源２２ａの光源固定部２２ｂの底面に設けられており、光源固定部２２ｂから露出するように設けられている。この構成により、電極２２ｄを介して、ＬＥＤ光源２２ａに電力が供給される。これにより、光触媒フィルターユニット２ｃの交換時に、配線作業をする必要がない。従って、光触媒フィルターユニット２ｃの交換が容易になる。そのため、より効率のよい光触媒フィルターユニット２ｃが販売された際や、使用環境の変化に伴い、光触媒フィルターユニット２ｃを交換する事で、最適な空間を提供できる。すなわち、光触媒フィルターユニット２ｃは、光源部２２から露出した電極２２ｄを備えているため、いちいち専門的な配線を接続しなくても、光源部２２への電力供給が可能となる。このため、光触媒フィルターユニット２ｃの交換が容易である。その結果、光触媒フィルターユニット２ｃの新製品が販売されても、光触媒フィルターユニット２ｃの置き換えや、使用者の使用環境を鑑みたチューニング（用途に応じた光触媒フィルター２ｃの選択）を、使用者が容易に行うことができる。つまり、使用者は、自身が必要とする最適な光触媒フィルターユニット２ｃを選択して利用することができるため、総じて、使用者は最適な空間（環境）をつくりだすことができる。

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本発明の実施形態３に係る光触媒フィルターユニット２ｄの一部を示す断面図であり、光触媒フィルターユニット２ｄの底部における反射部材２３付近を拡大した図である。なお、図７では、光源設置側フィルター２２ｃが省略されている。また、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

ＬＥＤ光源２２ａから出射される光は、一般的に指向性が高く、光触媒フィルター部２１の中央部と外枠部で同じ強さの光を当てることが困難である。

そこで、図７の光触媒フィルターユニット２ｄでは、反射部材２３の内面の反射面を構成する領域が、乱反射面２３ｂとなっている。具体的には、反射部材２３は、無機材２３ａと、無機材２３ａの表面（反射部材２３における内面）に形成された乱反射面２３ｂとから構成されている。乱反射面２３ｂの反射率は、高ければ高いほど好ましい。例えば、乱反射面２３ｂは、銀メッキ（反射率９３％）やアルミニウム（反射率７０〜７５％）から形成されていることが好ましい。なお、乱反射面２３ｂは、このような反射率の高い無機材料（金属など）から形成されていてもよいし、表面加工によって形成されたものであってもよい。

乱反射面２３ｂは、その全体にわたって、凸凹な表面となっている。これにより、光路Ｌｂで示すように、ＬＥＤ光源２２ａから出射された光が、反射部材２３の反射面（乱反射面２３ｂ）に到達すると、ＬＥＤ光源２２ａから出射された光が、乱反射面２３ｂで乱反射する。光触媒フィルターユニット２ｄは、このような乱反射を利用することにより、ＬＥＤ光源２２ａの光を、比較的光が照射されにくい光触媒フィルター部２１の外縁部にも照射することができる。従って、光触媒フィルター部２１を、均一に照射することができる。

一方、ＬＥＤ光源２２ａは、点灯時に若干の熱を発生する。このため、光触媒フィルターユニット２ｄにおいて、乱反射面２３ｂの裏面（光触媒フィルターユニット２ｄの外面）に形成される無機材２３ａは、熱伝導率の高い材料から構成されていることが好ましい。例えば、無機材２３ａの熱伝導率は、１００［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であることが好ましく、２００［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であることがより好ましい。具体的には、無機材２３ａを構成する材料は、銀（４２８［Ｗ／ｍ・Ｋ］）、銅（４０３［Ｗ／ｍ・Ｋ］）、またはアルミニウム（２３６［Ｗ／ｍ・Ｋ］）であることが好ましい。

このような構成により、無機材２３ａは、乱反射面２３ｂの強度的補強を行うだけでなく、光触媒フィルターユニット２ｄ内部に生じる熱を外部に放熱する効果も発揮する。すなわち、無機材２３ａは、ＬＥＤ光源２２ａから発生した熱を、光触媒フィルターユニット２ｄ内部の温度上昇を防ぐ機能を果たす。

〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。図８は、本発明の実施形態４に係る光触媒フィルターユニットにおける光源部２２Ａを示す図である。なお、図８では、光源設置側フィルター２２ｃが省略されている。また、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

上述のように、ＬＥＤ光源２２ａの光は、光触媒フィルター部２１（図８には示さず）の外縁部に照射されにくい。そこで、本実施形態の光源部２２Ａでは、光触媒フィルター部２１に均一に光を照射するために、ＬＥＤ光源２２ａの傾き（光出射方向）が調整されて、ＬＥＤ光源２２ａが光源固定部２２ｂに固定されている。

具体的には、図８に示す例では、光源固定部２２ｂに固定されたＬＥＤ光源２２ａは、互いに区別された３つのＬＥＤ光源２２ａ１、２２ａ２、２２ａ３から構成されている。各ＬＥＤ光源２２ａ１、２２ａ２、２２ａ３の出射方向は異なっている。すなわち、光源固定部２２ｂの中央部に配置されたＬＥＤ光源２２ａ１の光軸Ｌａ１は、図中の水平方向に（図示しない光触媒フィルター部２１に対して垂直方向に）、設定されている。一方、ＬＥＤ光源２２ａ２、２２ａ３の光軸Ｌａ２、Ｌａ３は、ＬＥＤ光源２２ａ１から離れるほど、ＬＥＤ光源２２ａ１の光軸Ｌａ１に対して、若干外側に傾斜している。

言い換えれば、光源固定部２２ｂの中央部に配置されたＬＥＤ光源２２ａ１の光軸Ｌａ１と、ＬＥＤ光源２２ａ２、２２ａ３の各光軸Ｌａ２、Ｌａ３とのなす角θ１、θ２が、ＬＥＤ光源２２ａ１から離れるにしたがい、大きくなっている。つまり、図８の例では、ＬＥＤ光源２２ａ１の光軸Ｌａ１とＬＥＤ光源２２ａ３の光軸Ｌａ３とのなす角θ２が、ＬＥＤ光源２２ａ１の光軸Ｌａ１とＬＥＤ光源２２ａ２の光軸Ｌａ２とのなす角θ１よりも大きくなっている。

このように、各ＬＥＤ光源２２ａ１、２２ａ２、２２ａ３の出射方向が設定されていることにより、ＬＥＤ光源２２ａの光を、比較的光が照射されにくい光触媒フィルター部２１の外縁部にも照射することができる。従って、光触媒フィルター部２１を、均一に照射することができる。それゆえ、図８に示す構成であれば、同数のＬＥＤ光源２２ａを使用した場合、すべてのＬＥＤ光源２２ａの光軸が同じ場合よりも、光触媒フィルター部２１を、均一に照射することができる。

なお、光源固定部２２ｂは、実施の形態３の無機材２３ａと同様の材料から形成されていることが好ましい。すなわち、光源固定部２２ｂの熱伝導率は、１００［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であることが好ましく、２００［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であることがより好ましい。具体的には、光源固定部２２ｂを構成する材料は、銀（４２８［Ｗ／ｍ・Ｋ］）、銅（４０３［Ｗ／ｍ・Ｋ］）、またはアルミニウム（２３６［Ｗ／ｍ・Ｋ］）であることが好ましい。これにより、ＬＥＤ光源２２ａに生じる熱を、光源固定部２２ｂを介して外部に放熱する効果を発揮する。すなわち、光源固定部２２ｂは、ＬＥＤ光源２２ａから発生した熱によって、光触媒フィルターユニット内部の温度上昇を防ぐ機能を果たす。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る光触媒フィルターユニット（２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）は、光触媒を有する光触媒フィルター部（２１）と、上記光触媒に光を照射する少なくとも１つの光源（ＬＥＤ光源２２ａ）を備えた光源部（２２、２２Ａ）と、上記光触媒フィルター部（２１）と光源部（２２、２２Ａ）とによって形成される空間の周囲に設けられ、上記光源（ＬＥＤ光源２２ａ）から出射された光を上記光触媒フィルター部（２１）へ反射させる反射部材（２３）とを備えることを特徴としている。

上記の構成によれば、反射部材が、光触媒フィルター部と光源部とによって形成される空間の周囲を包囲している。このため、光源から出射された光が、この空間の周囲に出射されたとしても、その光は外部に漏れることなく、反射部材によって反射され、光触媒フィルター部に照射される。これにより、光源から出射された光が直接光触媒フィルター部に照射されるだけでなく、光源から出射された後、反射部材で反射した光も、光触媒フィルター部に照射される。このため、光源から出射される光の利用効率が向上する。従って、光触媒に対し効率よく光を照射することのできる光触媒フィルターユニットを提供することができる。

本発明の態様２に係る光触媒フィルターユニットは、上記態様１において、上記光源部（２２Ａ）は、複数の光源（ＬＥＤ光源２２ａ１、２２ａ２、２２ａ３）を備えており、上記複数の光源（ＬＥＤ光源２２ａ２、２２ａ３）の各光軸（Ｌａ２、Ｌａ３）と、上記光源部（２２Ａ）の中央部に配置された光源（ＬＥＤ光源２２ａ１）の光軸とのなす角（θ１、θ２）が、上記光源部（２２）の中央部から離れるにしたがい、大きくなっている構成（θ２＞θ１）であってもよい。

上記の構成によれば、光触媒フィルターユニットに搭載される光源の傾きが、調整されている。これにより、光源の光を、比較的光が照射されにくい光触媒フィルター部の外縁部にも照射することができる。従って、光触媒フィルター部を、均一に照射することができる。

本発明の態様３に係る光触媒フィルターユニット（２ｃ）は、上記態様１または２において、上記光源部（２２）は、上記光源（ＬＥＤ光源２２ａ）に電力を供給するための電極（２２ｄ）を備えており、上記電極（２２ｄ）は、上記光源部（２２）から露出して設けられている構成であってもよい。

上記の構成によれば、光源部から露出した電極を介して、光源に電力が供給される。これにより、光触媒フィルターユニットを空気清浄装置に搭載する際に、配線作業をする必要がない。従って、光触媒フィルターユニットの交換が容易になる。

すなわち、上記の構成によれば、光触媒フィルターユニットから電極が露出しているため、光触媒フィルターユニットの交換の際に、光源への電力供給の配線を再度実施する必要のない構成を簡単に実現することができる。

本発明の態様４に係る光触媒フィルターユニットは、上記態様１〜態様３のいずれかにおいて、上記反射部材（２３）は、上記光源（ＬＥＤ光源２２ａ）から出射された光を上記光触媒フィルター部（２１）へ反射させる反射面が乱反射面（２３ｂ）となっていることが好ましい。

上記の構成によれば、反射部材の反射面が、乱反射面となっている。これにより、光源から出射された光が、反射部材の反射面に到達すると、光源から出射された光が、反射面で乱反射する。これにより、光源から出射された光が、比較的光を照射しにくい光触媒フィルター部の外枠部にも照射される。従って、光触媒フィルター部を、均一に照射することができる。

なお、乱反射面は、反射部材の表面に凹凸がある形状としてもよいし、反射率の高い部材で反射部材の表面をメッキしたものであってもよい。

本発明の態様５に係る空気清浄装置（１０）は、上記態様１〜態様４のいずれかの光触媒フィルターユニット（２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）を備えることを特徴としている。

上記の構成によれば、本発明の光触媒フィルターユニットを備えるため、光触媒に対し効率よく光を照射することのできる空気清浄装置を提供することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明は、優れた空気清浄機能を発揮するため、家庭、会議室、店舗、工場、医療機関、自動車、電車、船舶、航空機などにおいて好適に利用することができる。

１ 筐体
１ａ 空気吸入口
１ｂ 空気排気口
２ 光触媒フィルターユニット
２ａ 光触媒フィルターユニット
２ｂ 光触媒フィルターユニット
２ｃ 光触媒フィルターユニット
２ｄ 光触媒フィルターユニット
３ ファン
４ プラグ
１０ 空気清浄装置
２１ 光触媒フィルター部
２２ 光源部
２２Ａ 光源部
２２ａ ＬＥＤ光源（光源）
２２ａ１ ＬＥＤ光源（光源）
２２ａ２ ＬＥＤ光源（光源）
２２ａ３ ＬＥＤ光源（光源）
２２ｂ 光源固定部
２２ｃ 光源設置側フィルター
２２ｄ 電極
２３ 反射部材
２３ａ 無機材
２３ｂ 乱反射面
Ｌａ１ 光軸
Ｌａ２ 光軸
Ｌａ３ 光軸

Claims (5)

1. 光触媒を有する光触媒フィルター部と、
   上記光触媒に光を照射する少なくとも１つの光源を備えた光源部と、
   上記光触媒フィルター部と光源部とによって形成される空間の周囲に設けられ、上記光源から出射された光を上記光触媒フィルター部へ反射させる反射部材とを備えることを特徴とする光触媒フィルターユニット。
2. 上記光源部は、複数の光源を備えており、
   上記複数の光源の各光軸と、上記光源部の中央部に配置された光源の光軸とのなす角が、上記光源部の中央部から離れるにしたがい、大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載の光触媒フィルターユニット。
3. 上記光源部は、上記光源に電力を供給するための電極を備えており、
   上記電極は、上記光源部から露出して設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の光触媒フィルターユニット。
4. 上記反射部材は、上記光源から出射された光を上記光触媒フィルター部へ反射させる反射面が乱反射面となっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光触媒フィルターユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の光触媒フィルターユニットを備えることを特徴とする空気清浄装置。

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