JP2017148484A - 空気清浄機の光触媒による空気清浄化構造、該空気清浄化構造を備える空気清浄機、及び前記空気清浄化構造に用いる光触媒フィルタ - Google Patents

空気清浄機の光触媒による空気清浄化構造、該空気清浄化構造を備える空気清浄機、及び前記空気清浄化構造に用いる光触媒フィルタ Download PDF

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Abstract

【課題】効率よく紫外線を照射して光触媒による空気清浄化作用を向上させ、空気清浄機全体の厚みの厚みを抑え、薄型コンパクト化が可能となる光触媒による空気清浄化構造を提供せんとする。【解決手段】光触媒が担持した複数の板状部２０を隙間をあけて対向配置し、この隙間２１を空気の流通路４１とする光触媒フィルタ２を構成し、各板状部２０の端面のうち、隙間２１への空気の入口側の端面２２ａ及び空気の出口側の端面２２ｂの少なくとも一方の側の端面に対向する位置に、所定距離離して紫外線照射部３を配置し、該紫外線照射部３と各板状部端面２２ａ／２２ｂとの間に、該端面に略平行な側方より空気を取り込み、流通路４１に供給する空気供給路４０、又は流通路４１から出た空気を前記端面に略平行な側方に排出する空気排出路４２を形成した。【選択図】図６

Description

本発明は、空気清浄機の光触媒による空気清浄化構造、該構造を備える空気清浄機、及び前記空気清浄化構造に用いる光触媒ユニットに関する。
従来、光触媒を利用してウイルス等を分解する空気清浄化構造を有する空気清浄機が提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。これら従来の光触媒による空気清浄化構造は、厚み方向に貫通する多数の空気通過孔を有する板状基材の表裏面の一方の面に酸化チタンなどの光触媒を担持させ、当該担持面に対面する位置に紫外線ランプを複数本間隔をあけて配置した光触媒フィルタのユニットを設け、該ユニットに対し、表裏一方の側から厚み方向に空気を供給して板状基材の空気通過孔、光触媒の層及び複数本の紫外線ランプの間の隙間を流通させる構造である。そして、光触媒層を通過する過程で、紫外線で励起した光触媒により空気中の有害物を分解・除去するものである。
しかしながら、このような従来の光触媒フィルタは、板状基材と紫外線ランプを厚み方向に配置していることからユニットの厚みがもともと大きいうえに、さらにその表裏側に空気供給路及び空気排出路を設けることから、空気清浄機全体の厚みが必要で、薄型コンパクト化に限界がある。また、紫外線ランプの間を空気が流通するため、紫外線ランプの本数を増やすにも限界があり、板状基材の光触媒へ照射できる紫外線の照射量、効率化にも一定の限界がある。例えば、板状基材の空気通過孔の内面奥側まで光触媒を担持させたとしても、当該奥まで効率よく紫外線を照射させることが難しい。
実用新案登録第３１５０８９４号公報 特表２０１１−１１４８９４号公報
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、基材に担持させた光触媒に効率よく紫外線を照射して光触媒による空気清浄化作用をより向上させることができるとともに、空気清浄機全体の厚みの厚みを抑え、薄型コンパクト化が可能となる光触媒による空気清浄化構造、該構造を備える空気清浄機、及び前記空気清浄化構造に用いる光触媒ユニットを提供する点にある。
本発明は、前述の課題解決のために、表裏面に光触媒が担持される複数の板状部を、隣接する板状部の表裏面が隙間をあけて対向するように配置し、前記隙間を空気の流通路とする光触媒フィルタを構成し、前記光触媒フィルタの各板状部の端面のうち、前記隙間への空気の入口側の端面及び前記隙間からの空気の出口側の端面の少なくとも一方の側の端面に対向する位置であって、該端面から所定距離離れた位置に、前記隙間に向けて紫外線を照射する紫外線照射部を配置し、該紫外線照射部と各板状部の端面との間に、該端面に略平行な側方より空気を取り込み、前記板状部の間の隙間よりなる前記流通路に供給する空気供給路、又は前記流通路から出た空気を、前記端面に略平行な側方に排出する空気排出路を形成してなることを特徴とする、空気清浄機の光触媒による空気清浄化構造を提供する。
ここで、前記光触媒フィルタの各板状部を、対向する一対の短辺及び一対の長辺を有する板状部とし、前記空気の入口側の端面及び空気の出口側の端面を、それぞれ各板状部の前記対向する一対の長辺を為す各端面とし、これにより前記空気の流通路が前記板状部の短辺が延びる方向に空気を通し、前記紫外線照射部を、各板状部の前記一対の長辺を為す各端面の少なくとも一方の側の端面に対向する位置に配置してなるものが好ましい。
また、前記空気供給路又は前記空気排出路が、前記紫外線照射部と各板状部の端面との間に対して、該端面に略平行でかつ該端面が延びている方向である側方より空気を取り込み又は排出する流路であることが好ましい。
また、前記光触媒フィルタの各板状部を、前記空気の入口側の端面又は空気の出口側の端面が延びる方向に沿って、表裏方向に交互に屈曲した屈曲板としてなるものが好ましい。
さらに、前記紫外線照射部を、前記光触媒フィルタの各板状部の端面のうち、前記空気の出口側の端面に対向する位置に配置するとともに、前記光触媒フィルタの前記空気の入口側に、該入口を塞ぐように白色系の集塵フィルタを配置してなるものが好ましい。
特に、前記集塵フィルタに光触媒が担持されているものが好ましい。
また、前記紫外線照射部を、前記光触媒フィルタの前記空気の出口すべてに亘って、前記空気排出路となる隙間を介して対面する基板と、該基板の前記光触媒フィルタに対面する側の面に付設され、前記板状部の間の隙間に紫外線を照射する紫外線光源と、前記基板と光触媒フィルタとの間に介装される光透過性のカバー板とより構成し、前記板状部の間の隙間から出た空気を、前記カバー板と各板状部の前記空気の出口側の端面との間の隙間を通じて、前記カバー板の面に沿って側端の側へ排出するものが好ましい。
また、前記光触媒フィルタが、各板状部を連結する連結部を設け、すべての板状部を前記連結部を介して一体化し、ユニット構成してなるものが好ましい。
以上の本発明に係る空気清浄化構造において、前記板状部は金属板であることが好ましい。
また、本発明は、上記した空気清浄化構造を備える空気清浄機であって、筐体内に、前記光触媒フィルタ及びこれに対向する紫外線照射部を筐体前後方向に並べて配置し、筐体の前後壁を連結する上下左右の周壁の所定の位置に、空気の流入口及び排出口をそれぞれ設け、前記筐体内に、前記流入口から前記光触媒フィルタの空気の入口に至る前記空気供給路、及び該光触媒フィルタの空気の出口から前記排出口に至る空気排出路を設け、該空気供給路又は空気排出路の途中に、空気を強制的に流通させるファンを設けてなることを特徴とする空気清浄機をも提供する。
また、本発明は、上記した空気清浄化構造に用いる光触媒フィルタであって、列状の山部と谷部が交互に複数形成された金属板本体の前記山部と谷部の双方に、流体を通過させるための列方向に延びる貫通溝を設け、該貫通溝を臨む中間壁部を前記板状部としてなる金属フィルタ基体と、該金属フィルタ基体が嵌め込まれる合成樹脂製の筒状の枠体とを備え、ユニット構成された光触媒フィルタをも提供する。
以上にしてなる本願発明に係る空気清浄化構造は、光触媒フィルタの各板状部の端面のうち空気の入口側又は出口側の端面から所定距離離れた位置に紫外線照射部を配置し、該紫外線照射部と各板状部の端面との間に、該端面に略平行な側方より空気を取り込む空気供給路、又は空気を前記端面に略平行な側方に排出する空気排出路を形成しており、従来のように紫外線ランプの隙間を通じて空気を供給又は排出するものではなく、紫外線照射部の設計の自由度が著しく向上し、各板状部の光触媒により効率よく紫外線を照射して光触媒による空気清浄化作用を著しく向上させることが容易となる。
また、光触媒フィルタが、表裏面に光触媒が担持される複数の板状部を、隣接する板状部の表裏面が隙間をあけて対向するように配置し、前記隙間を空気の流通路とするように構成したので、紫外線照射部から各隙間内の奥まで紫外線を効率よく照射することが可能であるとともに、紫外線照射部と各板状部の端面との間に側方から空気を取り込む、又は側方に空気を排出するようにしても、なんら空気が滞ることなく板状部の隙間を流通させることができ、その流通過程で板状部表裏面の光触媒により空気を効率よく清浄化することができる。
さらに、本発明は上記のとおり、空気が紫外線照射部を通過する構造ではなく、紫外線照射部と光触媒フィルタとの間の側方から空気を供給又は排出する構造であるため、従来のように紫外線照射部の光触媒を担持させた基材と反対側に空気の供給路又は排出路を設けることが不要となり、空気清浄機全体の厚みを抑えることができ、薄型コンパクト化が可能となる。
また、前記光触媒フィルタの各板状部を、対向する一対の短辺及び一対の長辺を有する板状部とし、前記空気の入口側の端面及び空気の出口側の端面を、それぞれ各板状部の前記対向する一対の長辺を為す各端面とし、これにより前記空気の流通路が前記板状部の短辺が延びる方向に空気を通し、前記紫外線照射部を、各板状部の前記一対の長辺を為す各端面の少なくとも一方の側の端面に対向する位置に配置してなるので、紫外線照射部の面積は自由に設定できるため長辺方向の全域にわたって紫外線を効率よく照射することができるとともに、板状部の隙間の空気の流通方向となる奥に向かう方向は短辺であるので、奥まで紫外線をより確実に照射し、光触媒による空気清浄化作用をより確実に効率よく作用させることができる。
また、前記空気供給路又は前記空気排出路が、前記紫外線照射部と各板状部の端面との間に対して、該端面に略平行でかつ該端面が延びている方向である側方より空気を取り込み又は排出する流路であるので、板状部の隙間が延びている方向に空気が取り込まれ、排出され、抵抗なく効率よく板状部の隙間全体に空気を流通させることができ、効率よく光触媒による空気清浄化を行うことができる。
また、前記光触媒フィルタの各板状部を、前記空気の入口側の端面又は空気の出口側の端面が延びる方向に沿って、表裏方向に交互に屈曲した屈曲板としてなるので、隙間を流通する空気の光触媒との接触面積を増大させることができ、空気清浄化作用を向上させることができるとともに、紫外線照射部から板状部間の隙間に入る紫外線は何ら阻害されず、かえって屈曲した部分で紫外線が散乱し、担持されている光触媒に対して多方向から効率よく紫外線を照射することができ、光触媒作用を高めることができる。
さらに、前記紫外線照射部を、前記光触媒フィルタの各板状部の端面のうち、前記空気の出口側の端面に対向する位置に配置するとともに、前記光触媒フィルタの前記空気の入口側に、該入口を塞ぐように白色系の集塵フィルタを配置してなるので、光触媒フィルタの表裏面と同等の面積の集塵フィルタを配置でき、さらに紫外線照射部から光触媒フィルタの板状部の隙間に照射された紫外線が白色系の当該集塵フィルタに反射して前記隙間内の光触媒に対してより効率良く照射される。
特に、前記集塵フィルタに光触媒が担持されているので、当該集塵フィルタに捕捉された埃等や通過する空気を光触媒作用により清浄化することができる。
また、本発明は上述のとおり紫外線照射部に空気を流通させるものではなく設計の自由度が確保され、例えば、前記光触媒フィルタの前記空気の出口すべてに亘って、前記空気排出路となる隙間を介して対面する基板と、該基板の前記光触媒フィルタに対面する側の面に付設され、前記板状部の間の隙間に紫外線を照射する紫外線光源と、前記基板と光触媒フィルタとの間に介装される光透過性のカバー板とより構成し、前記板状部の間の隙間から出た空気を、前記カバー板と各板状部の前記空気の出口側の端面との間の隙間を通じて、前記カバー板の面に沿って側端の側へ排出するように構成することもできる。これにより効率のよい紫外線ＬＥＤ素子を光源として備えた基板を用いて、光触媒フィルタの板状部間の隙間に効率よく大量の紫外線を照射することが可能となり、光触媒による空気清浄化機能をより高めることが容易となる。また、紫外線照射部に生じる熱についても、前記空気排出路を流れる空気により効率よく排熱される。さらに、カバー板により基板や紫外線光源に埃等が溜まることを防止されるとともに、カバー板の上に溜まる埃等は、光触媒フィルタのメンテナンスや交換の際にカバー板上を清掃するだけで容易に除去することができる。
また、前記光触媒フィルタが、各板状部を連結する連結部を設け、すべての板状部を前記連結部を介して一体化し、ユニット構成してなるので、光触媒フィルタの交換やメンテナンスが容易となり、利便性が向上する。このような一体化によるユニット構成は、板状部や連結部が金属材料や合成樹脂材料等で個別の部材として作成され、互いに組み付けたものでもよいし、特に合成樹脂製の場合は板状部と連結部を一体成形することも含まれる。
また、前記板状部が金属板であれば、薄くても必要な剛性を維持することができ、薄くすることで板状部の隙間の流通路も幅広に構成でき、これにより紫外線照射部からの紫外線を板状部の表裏面の光触媒に効率よく照射させ、光触媒による空気清浄化作用をより確実に効率よく作用させることができる。
また、本発明に係る空気清浄化構造を備える空気清浄機によれば、筐体内に、前記光触媒フィルタ及びこれに対向する紫外線照射部を筐体前後方向に並べて配置し、筐体の前後壁を連結する上下左右の周壁の所定の位置に、空気の流入口及び排出口をそれぞれ設け、前記筐体内に、前記流入口から前記光触媒フィルタの空気の入口に至る前記空気供給路、及び該光触媒フィルタの空気の出口から前記排出口に至る空気排出路を設け、該空気供給路又は空気排出路の途中に、空気を強制的に流通させるファンを設けてなるので、上下左右の周壁の所定位置の空気流入口から当該空気清浄機内に取り込んだ空気は、前後方向に空気の入口及び出口が配置される光触媒フィルタに対し、供給供給路に沿って効率よく供給され、板状部間の隙間を通過した空気は、空気排出路に沿って光触媒フィルタの側方へ効率よく排出され、上下左右の周壁の所定位置に設けた排出口から空気清浄機外へ空気を排出することができる。
したがって、空気清浄機は薄型でコンパクトに構成することができるとともに、前後壁側に空気の出入り口を設ける必要がないため、例えば壁掛けタイプとして、前面には絵画や写真、液晶画面表示などのディスプレイとして自由な用途に用いることが可能となる。
また、本発明に係る光触媒フィルタによれば、列状の山部と谷部が交互に複数形成された金属板本体の前記山部と谷部の双方に、流体を通過させるための列方向に延びる貫通溝を設け、該貫通溝を臨む中間壁部を前記板状部としてなる金属フィルタ基体と、該金属フィルタ基体が嵌め込まれる合成樹脂製の筒状の枠体とを備え、ユニット構成されているので、交換やメンテナンスが容易となり、利便性が向上するとともに、山部と谷部による凹凸表面によって空気に接触する大きな表面積を備え、中間壁部の表面に形成される触媒層に紫外線が効率よく照射され、効率よく光触媒作用が行われる。
本発明の第１実施形態に係る空気清浄機を示す斜視図。 同じく空気清浄機の分解斜視図。 同じく縦断面図。 同じく横断面図。 （ａ），（ｂ）は空気の流れを示す説明図。 同じく空気の流れを示す拡大説明図。 光触媒フィルタを示す分解斜視図。 （ａ）は光触媒フィルタを備える空気清浄化構造を示す正面図、（ｂ）は側面図。 （ａ）は光触媒フィルタを構成する金属フィルタ基体を示す斜視図、（ｂ）、（ｃ）はそのユニット構造の説明図。 （ａ）は同じく金属フィルタ基体を示す正面図、（ｂ）は側面図。 金属フィルタ基体の他の例を示す斜視図。 （ａ）は同じく正面図、（ｂ）は側面図。 集塵フィルタの変形例を示す要部の説明図。 集塵フィルタの他の変形例を示す要部の説明図。 本発明の第２実施形態に係る空気清浄機を示す分解斜視図。 同じく縦断面図であり、図中矢印は空気の流れを示す。 同じく横断面図。 空気の流れを示す拡大説明図。 同じく空気の流れを示す拡大説明図。 光触媒フィルタと紫外線光源とカバー板の分解斜視図。 同じく光触媒フィルタの分解斜視図。 紫外線光源及びカバー板を後ろ側から見た斜視図。 紫外線光源及びカバー板の要部の説明図。 金属フィルタ基体の変形例を示す斜視図。 同じく変形例に係る光触媒フィルタと紫外線光源とカバー板の分解斜視図。 本発明の第３実施形態に係る光触媒フィルタに用いられる金属フィルタ基体を示す斜視図。 同じく金属フィルタ基体の正面図。 同じく金属フィルタ基体の側面図。 同じく金属フィルタ基体の要部の拡大断面図。 同じく金属フィルタ基体の要部の拡大斜視図。 同じく光触媒フィルタの分解斜視図。 同じく光触媒フィルタの斜視図。 同じく光触媒フィルタを用いた空気清浄機の分解斜視図。 同じく空気清浄機の空気の流れを示す拡大説明図。 本発明の第４実施形態に係る光触媒フィルタの分解斜視図。 同じく光触媒フィルタに集塵フィルタを組み付けた状態を示す斜視図。 同じく光触媒フィルタに集塵フィルタを組み付けた状態を示す横断面図。
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。まず、図１〜図１２に基づき、本発明の第１実施形態を説明する。
本発明の第１実施形態に係る空気清浄機１は、図１〜図４に示すように、筐体１０の前後壁（前壁１０ａ、後壁１０ｂ）を連結する上下左右の周壁（上壁１０ｃ、下壁１０ｄ、右壁１０ｅ、左壁１０ｆ）の所定の位置に、筐体１０の内部に空気を取り入れる流入口１１、及び筐体１０外部に空気を排出する排出口１２がそれぞれ設けられ、筐体１０内部には、単又は複数の光触媒フィルタ２と、これに対向して該光触媒フィルタ２に紫外線を照射する単又は複数の紫外線照射部３とが、前後に並設された空気清浄化構造Ｓを備えている。
本例では、光触媒フィルタ２が左右に二つずつ、合計４つ設けられており、左右それぞれの２つの光触媒フィルタ２は互いに同一平面上に上下に連設されている。また、紫外線照射部３は、左右それぞれに、上下２つの光触媒フィルタ２の全面にわたって対面する紫外線ＬＥＤ基板が一つ設けられている。
筐体１０の内部には、図５及び図６に示すように、流入口１１から光触媒フィルタ２の空気の入口に至る空気供給路４０、及び該光触媒フィルタ２の空気の出口から排出口１２に至る空気排出路４２が設けられ、空気供給路４０又は空気排出路４２の途中に、空気を強制的に流通させるファン６が設けられている。筐体１０は、図２に示すように、前壁１０ａを構成するディスプレイ部１３を有する前側カバー部７１と、左右に光触媒フィルタ２と集塵フィルタ５を取り付ける枠部１４を有し、後面側にファン６が取り付けられる基体部７０と、内面側である前面側の前記枠部１４に対応する位置に、紫外線照射部３を固定するための固定部（枠部２７）を有する、後壁１０ｂを構成する後側カバー部７２とより構成されている。なお、図２では紫外線照射部３を構成するカバー板３２は省略している。
本例の空気清浄機１は、前面にディスプレイ部１３を備えた壁掛けタイプとして構成されている。後壁１０ｂ（後側カバー部７２）の外面には図４に示すように壁掛け用部材７４が設けられている。また、後壁１０ｂ（後側カバー部７２）は、中央部１００に比べて両側方部１０１が前方に傾斜した形状であり、本空気清浄機１の外観上、薄く見せることができるとともに、図５（ｂ）に示すように壁掛けの使用状態において当該側方部１０１と壁面Ｗとの間に大きく隙間ｓ１が形成され、筐体１０左右の流入口１１から空気が流入する際に空気中の埃が壁面に付着してしまうことを防止できる構造とされている。
ディスプレイ部１３は、絵画や写真、液晶画面表示など種々の構成が可能である。前面に鏡を取り付けて鏡面とすることもできる。ただし、床置きタイプとしたり、天井に取り付けて照明兼用のものとして構成することもできる。天井に取り付ける場合、前面に導光板を設けて内部側方から入れたＬＥＤ照明光を拡散させ、表面に均一の光を出すように構成し、これを下方に向けて天井に取り付けることが好ましい。これにより薄型を維持できる。
筐体下壁１０ｄには、該下壁１０ｄの内面側に設けられた臭いセンサ７に筐体外部の空気を取り込む開口７３が設けられ、このセンサの信号に応じてファン６の動作や紫外線照射部３による紫外線の照射量などが制御される。臭いセンサに代えて、或いは臭いセンサとともに粉塵センサを設けることも好ましい。
図２及び図３から分かるように、前側カバー部７１は、上部内面に設けられた図示しない係止爪を、基体部７０の対応する上面の位置に設けられた係止凹部８０に係合するとともに、下部後面に設けられた図示しない突起を、基体部７０の対応する下部前面に設けられた嵌合孔８１に嵌合させることにより、基体部７０に対して着脱自在に装着される。前側カバー部７１を基体部７０から外すと、上記枠部１４に装着されている集塵フィルタ５及び光触媒フィルタ２が現れ、これらのメンテナンスや交換作業を容易に行うことができる。図３は枠部１４から集塵フィルタ５を取り外した状態を示している。
前側カバー部７１の内面側である後面側、及び基体部７０の前面側には、左右の流入口１１から枠部１４に取り付けられる光触媒フィルタ２及び集塵フィルタ５の前面に空気を供給する空気供給路４０を構成する隔壁１５等が適宜突設されている。また、基体部７０の後面側、及び後側カバー部７２の前面側にも、集塵フィルタ５及び光触媒フィルタ２を通過して紫外線照射部３との隙間から側方、すなわち内側へ抜けた空気をファン６まで導くとともに、さらにファン６から上側の排出口１２まで導く空気排出路４２を構成するための隔壁１６等が適宜突設されている。
本例では、このように左右から空気を導入して光触媒フィルタ２の前面側から後面側に向けて空気を通し、さらに後面側の光触媒フィルタ２と紫外線照射部３との間の隙間を中央側へ空気が流れ、中央部のファンで上方に向け、筐体外へ排出するものである。ただし、本発明に係る空気清浄機１はこのような空気の流通形態に何ら限定されず、左右壁とともに下壁にも流入口を設けたものや、上壁の代わりに下壁に排出口を設けたもの、下壁に流入口を設け、左右壁又は上壁に排出口を設けたもの、流入口、排出口をそれぞれ左右壁に設けたものなど、上下左右の周壁に流入口及び排出口を設けるものであれば、その他種々の構成が可能である。
筐体の右壁１０ｅ及び左壁１０ｆに各々設けられる流入口１１には、取り込む空気を光触媒フィルタ２が取り付けられる枠部１４の前側に導くために、流入口１１の開口縁の後側の縁部から筐体内側斜め前方に向けて延び、枠部１４に前端に連続する導入壁８２が設けられている。流入口１１から取り込まれた空気は、この導入壁８２と前壁１０ａの間の空間よりなる空気供給路４０を通じて枠部１４前側から集塵フィルタ５及び光触媒フィルタ２の流通路４１を通過し、空気排出路４２を通じてファン６の側へ導かれることになる。
このような導入壁８２は、上記のとおり光触媒フィルタ２が取り付けられる枠部１４の前側に空気を導く空気供給路４０を構成するととともに、筐体１０内において枠部１４よりも後ろ側に配置される紫外線照射部３の発する紫外線が流入口１１を通じて外部に漏れないようにするための遮断壁としての作用も奏している。
その他、筐体１０には、図示省略するが、好ましくは紫外線照射部３の紫外線照射、ファン６などの動作を制御するための内部の制御部に接続された操作ボタンや、紫外線照射部３やファン６の動作状況（強／弱など）、臭いセンサ７又は埃センサなどに基づく空気の状態などを発光態様や数字等の指標で表示する発光表示部、リモコン信号の受信部などが設けられる。
光触媒フィルタ２は、図７〜図１０に示すように、表裏面に光触媒を担持した複数の板状部２０、…が、隣接する板状部２０、２０の表裏面が隙間２１をあけて対向するように配置され、前記隙間２１を空気の流通路４１となすものである。本例では板状部２０は金属板であるが、合成樹脂板や厚紙など、その素材は適宜選択できる。
より詳しくは、各板状部２０は対向する一対の短辺及び一対の長辺を有する板状部であり、本例ではすべて同一形状、同一寸法とされ、同じ向きに平行に等間隔に配置され、これら板状部２０が集合した光触媒フィルタ２全体の輪郭は、均等厚の平板状とされている。
ただし、このような平板状に限定されるものではなく、各板状部２０の形状は種々の形状が可能であり、例えばテーパー状に厚みが変化した台形形状など種々設定できる。また、本例では各板状部２０の短辺の方向が前記平板状の輪郭の厚み方向に一致しているが、一部又は全体を斜めに傾けてもよい。また、各板状部２０が互いに異なる形状のものであってもよいし、平行に配置せず、例えば放射状に配置したものでもよい。間隔が異なってもよい。
光触媒フィルタ２は、図９（ａ）〜（ｃ）にも示すように、各板状部２０を連結する連結部２３を介してすべての板状部２０が連結一体化され、ユニット構成された金属フィルタ基体１７より構成されている。本例では、連結部２３を同じく金属製の連結部材としているが、これに限らず、合成樹脂製など材料は種々選択できる。
具体的には、図９（ｂ）に示すように、各板状部２０の長辺をなす各端面２２ａ，２２ｂの隅部、すなわち四隅にそれぞれ凹溝２２ｃが形成され、前記長辺の延びる方向に直交する方向、すなわち板状部２０の並び方向に沿って各板状部２０の対応する隅部の凹溝２２ｃが直線状に並んでおり、これら４つの凹溝２２ｃの並びに対して、４本の長尺な連結部２３がそれぞれ嵌め込まれた状態に配設されたものである。
また、各連結部２３には、各板状部２０の対応する凹溝２２ｃに嵌合する凹部２３ａが長手方向に沿って櫛歯状に連設されている。本例では、より板状部２０の数の多い場合にも対応できるように必要な数の２倍の数の凹部２３ａが形成され、当該連結部２３を共通部品として対応できるようにしている。例えば、図１１及び図１２に示すように、すべての凹部２３ａに板状部２０を取り付けることで、隙間２１は狭くなるが、板状部２０の数を２倍に増やして光触媒作用をより高めることが可能となる。
そして、図９（ｃ）に示すように、各凹部２３ａを各板状部２０の対応する凹溝２２ｃに嵌合した状態で各々カシメ固定されている。本例では、数の多い凹部２３ａを一つ飛ばしで凹溝２２ｃに嵌合させ、カシメ固定している。このように、本例の金属フィルタ基体１７は４本の連結部２３を介して板状部２０が一体的にユニット化されている。カシメ止め以外にろう付けや接着剤など種々の接合手段を適宜用いることができる。
金属フィルタ基体１７は、図７及び図８に示すように、さらに合成樹脂製の筒状の枠体１８内に嵌め込まれて光触媒フィルタ２を構成する。枠体１８は、平板状の前記金属フィルタ基体１７の厚み方向一方の面（本例では各板状部２０の端面２２ｂ側の面）の周端部を掛止する掛止片２４ａが内周面に突設された枠本体２４と、枠本体２４の内周側において前記掛止片２４ａに掛止された状態に内装される金属フィルタ基体１７の他方の面（本例では各板状部２０の端面２２ａ側の面）の周端部を掛止する環状の枠板２５とより構成されている。
枠板２５の周端面の所定の位置には複数の突起２５ａが設けられ、枠本体２４の内周面の各突起２５ａに対応する位置には凹溝２４ｂが設けられ、各突起２５ａが凹溝２４ｂに係合することで枠板２５が枠本体２４に着脱自在に取り付けられる。金属フィルタ基体１７をメンテナンス又は交換する際には、この枠板２５を着脱することで金属フィルタ基体１７を容易に取り出し／取り付けすることができる。
本例では板状部２０が金属板であり、同じく金属製の連結部材を連結部２３として金属フィルタ基体１７を構成し、これを枠体１８に取り付けて光触媒フィルタ２を構成しているが、例えば板状部２０を合成樹脂材料で構成する場合、連結部を枠体で代用し、板状部と枠体を一体成形したものも好ましい実施形態である。
枠体１８の外周部には軟質材料よりなる環状のシール材１９が設けられている。具体的には、枠本体２４の外周面に環状の凹条２４ｃが設けられ、該凹条２４ｃに前記シール材１９が装着されている。このシール材１９は、好ましくはシリコーンゴムより構成される。このようなシール材１９を設けることで、当該光触媒フィルタ２が筐体１０の枠部１４に密着して安定保持され、この密着のみで光触媒フィルタ２を着脱できるので作業性がよく、また密封性を高めて空気が光触媒フィルタ２の隙間２１である流通路４１を確実に流通するようにでき、さらに光触媒フィルタ２が枠部１４内で振動して騒音が生じることを未然に防止する効果を奏する。
光触媒フィルタ２は、各板状部２０の前記対向する一対の長辺を為す各端面２２ａ，２２ｂをそれぞれ空気の入口側、空気の出口側となるように前後に向けて筐体１０（枠部１４）内に配設され、板状部間の隙間２１である空気の流通路４１には、各板状部２０の短辺方向に空気が通過する。
また本例では、各板状部２０は長辺方向である端面２２ａ、端面２２ｂが延びる方向に沿って、表裏方向に交互に屈曲する屈曲板とされ、光触媒を担持する表裏面の面積を増やし、隙間２１を流通する空気の光触媒との接触面積を増大させて空気清浄化作用の向上が図られている。このような屈曲板形状は、平らな板状部をプレス加工して効率よく形成できる。本例は緩やかな波型であるが、屈曲角をさらに大きくしてもよい。板状部の短辺方向については紫外線を照射する関係上、ストレート状に構成することが好ましい。その他、板状部には孔や切り起し片などを設けることも好ましい。
光触媒としては、二酸化チタンの皮膜が板状部２０の表裏面に被覆形成されている。二酸化チタンの皮膜の形成は、公知の方法を採用できるが、サンドブラストやエッチング、プレス加工時のジボ加工、化研処理、又はこれらの組み合わせにより板状部２０の表裏面を荒らしたうえで被覆形成することが好ましい。この光触媒に紫外線照射部３からの紫外線が照射されることでＯＨラジカルが発生し、空気中の有害成分や臭い成分が分解される。
紫外線照射部３は、図６及び図８に示すように、各板状部２０の長辺を為す各端面２２ａ，２２ｂの少なくとも一方の側の端面、本例では光触媒フィルタ２の空気の出口側（後面側）の端面２２ｂに対向する位置であって該端面２２ｂから所定距離離れた位置に設けられ、該位置から隙間２１に向けて紫外線を照射するように配置されている。これにより紫外線照射部３と光触媒フィルタ２の各板状部２０の端面２２ｂとの間に、光触媒フィルタ２の流通路４１から出た空気を端面２２ｂに略平行な側方に排出する上述の空気排出路４２が形成される。
より具体的には、紫外線照射部３は、基板３０と、該基板３０の光触媒フィルタ２に対面する側の面３０ａに付設され、板状部間の隙間２１（流通路４１）に紫外線を照射する紫外線光源３１と、基板３０と光触媒フィルタ２の間に介装され、基板３０及び紫外線光源３１を覆う光透過性のカバー板３２とより構成されている。基板３０及びカバー板３２は、光触媒フィルタ２の空気の出口すべてに亘って、空気排出路４２となる隙間を介して対面するように筐体１０内の固定部（枠部２７）に取り付けられている。
紫外線光源３１は、本例では、紫外線ＬＥＤ素子であり、回路がパターン印刷された基板３０上に実装されているが、これに限定されない。基板３０には、強度、熱伝導率、耐熱温度、電気特性に優れたガラスエポキシ基板を用いることが好ましい。また、基板３０の少なくとも裏面側にアルミニウム等の金属シートを重着し、放熱効果を奏するように構成したものが好ましい。
図６に示すように、光触媒フィルタ２の前面側から板状部間の隙間２１（流通路４１）を抜けて後面側に出た空気は、基本的に紫外線照射部３のカバー板３２と各板状部２０の空気の出口側の端面２２ｂとの間の隙間（空気排出路４２）を通じ、カバー板３２の表面に沿って側端の側（筐体中央側）へ排出されることになる。一部の空気はカバー板３２の裏面と基板３０の間を流通する。カバー板３２は、基板３０や紫外線光源３１に埃等が溜まることを防止する。カバー板３２の上に溜まる埃等は、光触媒フィルタ２のメンテナンスや交換の際にカバー板３２上を清掃するだけで容易に除去できる。
紫外線光源３１の発熱によって紫外線照射部３に生じる熱は、この空気排出路４２を流れる空気によって効率よく排熱される。特に、紫外線ＬＥＤ素子は熱を少じ、この熱が素子自体を劣化させる原因となるが、本発明のように光触媒フィルタ２と紫外線照射部３の隙間を側方へ空気を排出する形態とすることで上記のとおり熱を効率よく排出し、紫外線ＬＥＤ素子の耐久性を高めることができる。
このように本例では光触媒フィルタ２の空気の出口側（本例では後面側）に紫外線照射部３が対面配置されているが、入口側の端面２２ａに対向する位置であって該端面２２ａから所定距離離れた位置に、該位置から隙間２１に向けて紫外線を照射するように配置し、これにより紫外線照射部３と光触媒フィルタ２の各板状部２０の端面２２ａとの間に、端面２２ａに略平行な側方から空気を取り込み、光触媒フィルタ２の流通路４１に空気を供給する空気供給路４０が形成されるものでもよい。また、光触媒フィルタ２の空気の出口側と入口側の双方にそれぞれ紫外線照射部を同様に設け、同様の空気排出路４２及び空気供給路４０を形成するものでもよい。
本発明の空気清浄機１は、このように表裏面に光触媒が担持された複数の板状部２０を隣接する板状部の表裏面が隙間をあけて対向するように配置し、隙間２１を空気の流通路４１とする光触媒フィルタ２を構成するとともに、該光触媒フィルタ２の各板状部２０の端面のうち空気の入口側又は出口側の端面２２ａ／２２ｂから所定距離離れた位置に紫外線照射部３を配置し、該紫外線照射部３と各板状部の端面２２ａ／２２ｂとの間に、該端面に略平行な側方より空気を取り込む空気供給路４０、又は空気を前記端面に略平行な側方に排出する空気排出路４２を形成する空気清浄化構造Ｓを備えていることを特徴としている。
そして、このような空気清浄化構造Ｓによれば、従来のように紫外線ランプの隙間を通じて空気を供給又は排出するものではないため紫外線照射部３の設計の自由度が著しく向上し、紫外線照射部３から各隙間２１内の奥まで紫外線を効率よく照射することが設計上容易になる。光触媒フィルタ２と紫外線照射部３の間に隙間２１内により効率よく紫外線を照射するための散乱板やプリズムを設けることも好ましい実施例である。
また、紫外線照射部と各板状部の端面との間に側方から空気を取り込む、又は側方に空気を排出するようにしても、なんら空気が滞ることなく板状部の隙間２１（流通路４１）を流通させることができ、その流通過程で板状部表裏面の光触媒により空気を効率よく清浄化することができる。さらに、光触媒フィルタ２と紫外線照射部３との間の隙間の側方から光触媒フィルタに対し空気を供給又は排出するので、従来のように紫外線照射部の反対側に空気の供給路又は排出路を設ける必要がなく、空気清浄機全体の厚みを抑えることができ、薄型コンパクト化が可能となるのである。
図６に示すように、空気供給路４０や空気排出路４２は、光触媒フィルタ２に対し、各板状部２０の端面２２ａ／２２ｂに略平行な側方であって且つ該端面が延びている方向から空気を供給／排出するように構成されている。これにより板状部間のすべての隙間２１に対して均等に効率よく空気を供給／排出できる。本例では、左右の方向から空気を取り込み、空気供給路４０は当該左右の方向に沿って形成され、また、空気排出路４２は、光触媒フィルタ２からファン６のある中央に向けて形成されている。したがって、光触媒フィルタ２を各板状部の端面２２ａ，２２ｂが延びている方向が左右横方向になるように設定すればよい。
光触媒フィルタ２の空気の入口側には、該入口を塞ぐように白色系の集塵フィルタ５が配置されており、光触媒フィルタ２の板状部間の隙間２１に空気中の塵埃などがたまらないようにされている。集塵フィルタ５はコルゲート型であり、光触媒フィルタ２を保持する枠部１４に嵌め込んで装着されている。大きさは二つ並んだ光触媒フィルタ２の入口全体を覆う大きさとされているが、各光触媒フィルタ２ごとに設けても勿論よい。
集塵フィルタ５は、ガラス繊維や合成繊維等のろ材からなるＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタが好適であるが、他の集塵フィルタでもよい。光触媒フィルタ２の空気の出口側（後面側）の紫外線照射部３から板状部間の隙間２１に照射された紫外線は、入口側（前面側）に配置されている当該集塵フィルタ５に反射するため、隙間２１内の光触媒に対してより効率良く照射される。集塵フィルタ５の色は、フィルタ基材が白色系で、紫外線照射部３に対向する後面側と反対の前面側に、紫外線が透過しにくい膜が形成されていることが好ましい。また、少なくとも後面側が白色系の色であれば紫外線を反射して光触媒フィルタ２の隙間２１内の光触媒に効率よく照射できるのであり、フィルタ基材は非白色系とし、該フィルタ基材の後面側のみ又は表面全体に白色系の膜を形成してもよい。
図１３は、集塵フィルタ５の変形例であり、光触媒フィルタ２に対面する側である後面側に配される第１のフィルタ層５１と、前面側に配される第２のフィルタ層５２とより二層構造の集塵フィルタ５を設けたものである。第１のフィルタ層５１は、基材が白色系で且つ少なくとも後面側に光触媒を塗り込み等で担持させた層より構成され、また、第２のフィルタ層５２は、エレクトリック不織布よりなる層であり、同じく白色系であることが好ましいが、他の色系でもよい。
集塵フィルタ５をこのような二層構造とすることで、まず、第２のフィルタ層５２で空気中に埃等が効率よく捕捉される。また、光触媒フィルタ２の空気の出口側（後面側）の紫外線照射部３から板状部間の隙間２１に照射された紫外線が第１のフィルタ層５１で反射し、隙間２１に戻ることで隙間２１内の光触媒に対してより効率良く紫外線を照射できるとともに、第１のフィルタ層５１自体も光触媒を担持していることから当該第１のフィルタ層５１に捕捉された埃等や通過する空気を光触媒作用で清浄化することができる。この第１のフィルタ層５１の光触媒作用は、第２のフィルタ層５２に捕捉されて第１のフィルタ層５１に移行するウイルス等も分解することができる。
第１のフィルタ層５１及び第２のフィルタ層５２は、いずれもガラス繊維や合成繊維等のろ材層で構成されることが好ましい。本例の二層構造は、一体で構成されてもよいし、別体構成された二枚のフィルタをそれぞれ上記第１のフィルタ層５１、第２のフィルタ層５２とし、互いに重ねて配置しただけのものでもよい。また、これら二枚を互いに接合したものでもよい。
図１４は、図１３で説明した第１のフィルタ層５１、第２のフィルタ層５２に加え、さらに第３のフィルタ層５３を、第２のフィルタ層５２の前面側に設けた集塵フィルタ５の変形例である。第３のフィルタ層５３は、活性炭粒子を塗り込み等で担持させた層より構成され、これにより暗色系の層となっている。
このような第３のフィルタ層５３は、空気中の埃や臭い成分を効率よく捕捉するとともに、上記光触媒フィルタ２の隙間２１から前面側に洩れ出た紫外線が、第１のフィルタ層５１、第２のフィルタ層５２を通過しても、当該第３のフィルタ層５３で吸収し、集塵フィルタ５の前面に紫外線が洩れださないように構成でき、筐体からの洩れもより確実に防止できる。また、第３のフィルタ層５３に捕捉されて第２のフィルタ層５２、第１のフィルタ層５１に移行するウイルス等を該第１のフィルタ層５１の光触媒作業で分解できることは上記図１３の例と同様である。
次に、図１５〜図２５に基づき、本発明の第２実施形態を説明する。
本実施形態の空気清浄機１Ａは、図１５〜図１９に示すように、筐体１０の左右壁の流入口１１に加え、下壁１０ｄの側方部にも筐体１０内部に空気を取り入れる流入口１１Ａが設けられている。これにより筐体１０の内部には、図１８及び図１９に示すように、流入口１１から光触媒フィルタ２の空気の入口に至る空気供給路４０に加え、流入口１１Ａから光触媒フィルタ２の空気の入口に至る空気供給路４０Ａが形成されている。
流入口１１Ａは、後壁１０ｂ（後側カバー部７２）の両側方部１０１に対応した下壁１０ｄの同じく側方部の位置に設けられている。したがって、流入口１１と同様、流入口１１Ａから空気が流入する際に空気中の埃が壁面に付着してしまうことを防止できる構造とされている。このように流入口１１Ａを設けると、空気清浄機の空気取り込み効率が向上するとともに、空気清浄機１Ａの下方の空気も滞りなく取り込むことで流通させ、同じく筐体下壁１０ｄの内面側に設けられている臭いセンサ７や粉塵センサの感度を良好とすることができる。
前側カバー部７１の内面側である後面側、及び基体部７０の前面側には、第１実施形態と同様、左右の流入口１１から枠部１４に取り付けられる光触媒フィルタ２及び集塵フィルタ５の前面に空気を供給する空気供給路４０、４０Ａを構成する隔壁１５等が適宜突設されている。
本例では、このように左右及び下側から空気を導入して光触媒フィルタ２の前面側から後面側に向けて空気を通し、さらに後面側の光触媒フィルタ２と紫外線照射部３との間の隙間を中央側へ空気が流れ、中央部のファンで上方に向け、筐体外へ排出する。ただし、下壁にのみ流入口を設け、左右壁又は上壁に排出口を設けたもの、流入口、排出口をそれぞれ下壁に設けたものなど、その他種々の構成が可能である。
図１９に示すように、流入口１１Ａには、流入口１１と同様、取り込んだ空気を光触媒フィルタ２Ａが取り付けられる枠部１４の前側に導くべく、流入口１１Ａ開口縁の後側の縁部から筐体内側斜め前方に向けて延び、枠部１４に前端に連続する導入壁８２Ａが設けられている。流入口１１Ａから取り込まれた空気は、この導入壁８２Ａと前壁１０ａの間の空間よりなる空気供給路４０Ａを通じて枠部１４前側から集塵フィルタ５及び光触媒フィルタ２の流通路４１を通過し、空気排出路４２を通じてファンへ導かれることになる。また、この導入壁８２Ａは、導入壁８２と同様、紫外線照射部３の発する紫外線が流入口１１Ａを通じて外部に漏れないようにするための遮断壁としての作用も奏している。
また、本例では、図１７及び図１８からも分かるように、光触媒フィルタ２Ａと集塵フィルタ５を取り付ける枠部１４が、中央側ほど前寄りに位置する斜め形態に構成されている。これにより、光触媒フィルタ２Ａと紫外線照射部３との間の隙間が中央部側ほど広くなり、空気の圧損を低減させ、流通の効率をより高められている。紫外線照射部３の取り付け用枠部を中央側ほど後ろ寄りに位置する斜め形態に構成することでも同様の効果が得られ、これらの形態を組み合わせても良い。
光触媒フィルタ２は、本例では左右に一つずつ、合計２つ設けられている。各光触媒フィルタ２Ａは、第１実施形態と同様、表裏面に光触媒を担持した複数の板状部２０、…が、隣接する板状部２０、２０の表裏面が隙間２１をあけて対向するように配置され、前記隙間２１を空気の流通路４１となすものである。
ただし本例では、図２０及び図２１に示すように、各板状部２０が屈曲板ではなく平らなままのフラットな板で構成されている。各板状部２０は、第１実施形態と同様、４本の連結部２３を介して複数の板状部２０が一体化され、ユニット構成された金属フィルタ基体１７より構成されている。金属フィルタ基体１７は、さらに合成樹脂製の筒状の枠体１８Ａ内に嵌め込まれて光触媒フィルタ２Ａを構成する。
本例の枠体１８Ａは、図１８にも示すように、平板状の前記金属フィルタ基体１７の厚み方向一方の面（各板状部２０の端面２２ｂ側の面）の周端部を掛止する掛止片２４ａが軸方向一端側に設けられた偏平筒状の枠本体２４Ａと、枠本体２４Ａの他端側にシール材１９を介して組み付けられ、枠本体２４Ａに内装される金属フィルタ基体１７の他方の面（本例では各板状部２０の端面２２ａ側の面）の周端部を掛止する掛止片２５ｂを有する同じく偏平筒状の枠部材２５Ａとより構成されている。
枠部材２５Ａには、金属フィルタ基体１７と反対側に軸方向に延びる把持片２６が設けられており、図１５、図１６及び図１９に示すように当該光触媒フィルタ２Ａを取り付ける枠部１４の内面にはこの把持片２６を係止する係止溝１４ｂが対応する位置に形成されている。光触媒フィルタ２Ａは、この把持片２６を手でつまんで枠部１４から容易に取り外したり取り付けることができ、メンテナンス性が向上するとともに該把持片２６により集塵フィルタ５を安定保持することができる。各板状部２０は、短辺方向に屈曲させてもよい。また、図２４及び図２５に示すように、連結部２３で連結される両端部を除く中央寄りの部位を紫外線照射部３に対向する端面側に突出させ、面積を稼いだ外形凸形状の板とすることも好ましい例である。
紫外線照射部３を構成する基板３０には、図２０及び図２２に示すように複数の貫通孔３００が設けられている。さらに、基板３０の紫外線光源３１が付設される面３０ａと反対側の面３０ｂには、放熱用の金属板３３が一部側方に延出した状態に固定されており、図１８及び図２３に示すように、基板３０を取り付ける枠部２７に、前記金属板３３の延出部３３ａが貫通して空気排出路４２に突出するように構成されている。したがって、紫外線光源３１に生じてカバー板３２との間に籠ってしまいがちな熱を、基板３０の面３０ｂから金属板３３に伝達し、その延出部３３ａから空気排出路４２を流通する空気中に効率よく放熱させることができる。
また、貫通孔３００が形成されることで、基板３０の３０ａ面側の熱を反対側の３０ｂ側に導くことができる。特に、金属板３３が一部又は全部の貫通孔３００を塞ぐように固定されると、面３０側の熱を貫通孔３００を通じて金属板３３に直接的に熱を伝え、放熱させることができる。本例では基板３０の少なくとも３０ｂ面側にアルミニウム等の金属シート３４が重着されており、該金属シート３４上に金属板３３が固定されることで、熱をより伝達しやすくなる。この場合、貫通孔３００は金属シート３４も貫通していることが好ましい。
本実施形態に係る光触媒フィルタ２Ａを用いた空気清浄機１Ａのその他の構成、変形例については、基本的に上記第１実施形態と同じであるため、同一構造については同一符号を付し、それらの説明は省略する。
次に、図２６〜図３４に基づき、本発明の第３実施形態を説明する。
本実施形態は、図２６〜図３０に示すように、列状の山部と谷部が交互に複数形成された金属板本体の前記山部と谷部の双方に、流体を通過させるための列方向に延びる貫通溝２８を設け、該貫通溝２８を臨む中間壁部９１を前記板状部２０とした金属フィルタ基体１７Ｂより光触媒フィルタ２Ｂを構成したものである。互いに隣接する中間壁部９１、９１（板状部２０、２０）間の隙間２１は、貫通溝２８を通じて空気が出入りする空気の流通路４１となる。
少なくともこの中間壁部９１の表裏面には光触媒が担持される。本例では、金属フィルタ基体１７Ｂの全面に光触媒が担持されている。金属フィルタ基体１７Ｂの山部及び谷部の各貫通溝２８の開口縁部には、当該山部又は谷部の凸面側に起立する起立片２９が設けられており、該起立片２９も中間壁部９１とともに板状部２０を構成している。
そして、金属フィルタ基体１７Ｂは、図３１及び図３２に示すように、第２実施形態と同一構造の合成樹脂製の筒状の枠体１８Ａ内に嵌め込まれることで、光触媒フィルタ２Ｂを構成している。空気は、各貫通溝２８を通過して一方の面から他方の面に移動するように流通する。
このような金属フィルタ基体１７Ｂは、山部と谷部による凹凸表面によって、流体に接触する大きな表面積を備えると同時に、その山部又は谷部に形成される貫通溝２８の内面、開口縁部の起立片２９の分も、流体との接触面積が増えている。したがって、光触媒の触媒作用が効率よく行われることになる。起立片２９は紫外線の進入を邪魔することなく、中間壁部９１及び起立片２９の表面に形成される触媒層に紫外線が効率よく照射される。
山部及び谷部よりなる凹凸形状、及び起立片２９は、プレス加工により低コストに形成することができる。特に起立片２９は、凹凸形状のプレス加工と同時、または直後に、打ち抜きによる切り起こし加工により、効率よく形成することができる。勿論、このような加工方法、加工手順に限定されるものではないが、本実施形態の金属フィルタ基体１７Ｂによれば、第１、第２実施形態の金属フィルタ基体１７のように連結部２３を介して複数の板状部２０をカシメ固定等で連結一体化する作業がなくなり、より薄板でも強度を維持できることから製造コスト、材料コストを著しく低減できる。
本例では、山部及び谷部を角張った方形状に曲げ加工して全体として凹凸形状が構成されているが、山部及び谷部がなだらかな連続した曲面形状に曲げ加工して構成したものでもよい。なお、「山部」及び「谷部」は、凹凸形状の凹凸面の一方の面を前面、他方の面を後面として、前面側に突出した部位を「山部」とした場合、後面側に突出した部位を「谷部」とする。
本例では、一つの山部又は谷部に対して、列方向に長い貫通溝２８を二つ、間隔をあけて連設し、間に形成される橋渡し部９０（当該山部又は谷部における貫通溝２８間の残部）によって全体として保形性を維持できる構造としている。ただし、板厚やその他の寸法、求められる保形性の程度に応じて、貫通溝２８の長さや間隔を適宜決めることができ、例えば、列方向に貫通溝２８を三つ以上連設してもよいし、一つのみ構成したものでもよい。
起立片２９は、貫通溝２８を臨んで互いに対向して列方向に延びる一対の開口縁部の双方にそれぞれ設けられ、貫通溝２８を通過する流体に対して開口縁部の双方から効率よく接触することができるように構成されている。ただし、一方の開口縁部にのみ設けることも勿論できる。切り起こしの場合、当該一方の開口縁部に形成する起立片２９の突出長さを長くすることができる。
また、開口縁部の双方に設けられる起立片２９は、各開口縁部のほぼ全長にわたって延びる長片とされているが、間隔をあけて複数の起立片を設けることも勿論できる。この場合、両開口縁部に交互に（千鳥状に）突出長さの長い起立片を切り起こしにより形成することができる。
起立片２９は、上記のとおり切り起こし片である。別途形成した片をろう付け等することもできるが、切り起こし片とすることで機械加工により効率良く低コストに形成できる。具体的には、山部及び谷部の中央に沿って両側に切り裂くように起立片２９を切り起こし形成し、これにより貫通溝２８を形成するものである。
このように起立片２９を切り起こし加工により形成することで母材を無駄なく用いて形成することができ、接触面積を最大限に高めることが可能となる。起立片２９は、山部と谷部とを連結している中間壁部９１に対して略面一に突出している。すなわち、起立片２９及び貫通溝２８は、山部（谷部）の頂面（底面）の幅すべてを使って切り起こして形成され、貫通溝２８と中間壁部９１との段差が存在しないように構成されている。したがって、空気が通過する際の通過抵抗は最小限に抑えられ、空気の圧損を抑え、清浄化を効率よく行うことが可能である。
本実施形態に係る光触媒フィルタ２Ｂを用いた空気清浄機１Ｂのその他の構成、変形例については、基本的に上記第１実施形態又は第２実施形態と同じであるため、同一構造については同一符号を付し、それらの説明は省略する。
次に、図３５〜図３７に基づき、本発明の第４実施形態を説明する。
本実施形態は、図３５に示すように、光触媒フィルタ２Ｃの枠体１８Ｃが、金属フィルタ基体１７Ｂを収納する収納空間ｓ１、ｓ２を有する扁平筒状の枠本体２４Ｃと、該枠本体２４Ｃに対してシール材１９Ｃを介して組み付けられ、集塵フィルタ５を収納する収納空間ｓ３を有する同じく偏平筒状の枠部材２５Ｃとより構成されている。これにより、集塵フィルタ５は、図３６及び図３７に示すように枠部材２５Ｃの内部に安定的に保持され、枠部１４に対し、光触媒フィルタ２Ｃとともに一体的に取り付け／取り外しされる際、途中で脱落してしまうことなく安定した姿勢を維持し、良好な作業性が実現される。
枠本体２４Ｃは、本例では仕切り板２４ｄで内部が縦方向に２分され、上記２つの収納空間ｓ１、ｓ２が形成されている。この各収納空間ｓ１、ｓ２には、第３実施形態で例示した金属フィルタ基体１７Ｂを２分割構成したものが、それぞれ嵌め込んだ状態に組み付けられる。枠部材２５Ｃに対面する側と反対側の端部内面には、金属フィルタ基体１７Ｂを掛止する掛止片２４ａが突設されている。仕切り板２４ｄにより枠本体２４Ｃの強度が向上されている。
枠部材２５Ｃの枠本体２４Ｃ側の端部内面には、金属フィルタ基体１７Ｂを掛止する掛止片２５ｂが全周にわたって突設されている。この掛止片２５ｂと前記枠本体２４Ｃの掛止片２４ａにより金属フィルタ基体１７Ｂが挟み込まれる形で枠本体２４Ｃ内に保持される。また、この枠部材２５Ｃの掛止片２５ｂは、他方の面、すなわち枠部材２５Ｃ内の収納空間ｓ３を臨む内面により、該収納空間ｓ３に収納保持される集塵フィルタ５を掛止する機能を兼ねている。
枠部材２５Ｃの枠本体２４Ｃに対面する側と反対側の端部には、収納された集塵フィルタ５を係止する係止片６０と把持片２６が突設されており、集塵フィルタ５を安定した姿勢で保持する。また、掛止片２５ｂの集塵フィルタ５に当接する側の面には、コルゲート型の集塵フィルタ５の凹面に嵌まりこんで集塵フィルタ５を広がった状態に係止する係止爪６１、６２が突設されている。
このように集塵フィルタ５が収納空間ｓ３内において縮むことなく広がった状態に保持されることで集塵フィルタ５としての機能が維持されている。特に光触媒が担持されたものでは光も効率よく照射され、光触媒機能も維持される。枠部材２５Ｃの枠本体２４Ｃに対面する側の端部内面には、枠本体２４Ｃの前記仕切り板２４ｄに対応する位置には、補強杆６３が渡設され、枠部材２５Ｃの強度が向上されている。
本実施形態に係る光触媒フィルタ２Ｃを用いた空気清浄機のその他の構成、変形例については、基本的に上記第１実施形態、第２実施形態又は第３実施形態と同じであるため、同一構造については同一符号を付し、それらの説明は省略する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
１、１Ａ，１Ｂ 空気清浄機
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 光触媒フィルタ
３ 紫外線照射部
５ 集塵フィルタ
６ ファン
７ 臭いセンサ
１０ 筐体
１０ａ 前壁
１０ｂ 後壁
１０ｃ 上壁
１０ｄ 下壁
１０ｅ 右壁
１０ｆ 左壁
１１，１１Ａ 流入口
１２ 排出口
１３ ディスプレイ部
１４ 枠部
１４ｂ 係止溝
１５ 隔壁
１６ 隔壁
１７，１７Ｂ 金属フィルタ基体
１８，１８Ｃ 枠体
１９，１９Ｃ シール材
２０ 板状部
２１ 隙間
２１ 板状部
２２ａ 端面
２２ａ，２２ｂ 端面
２２ｃ 凹溝
２３ 連結部
２３ａ 凹部
２４，２４Ｃ 枠本体
２４ａ 掛止片
２４ｂ 凹溝
２４ｃ 凹条
２４ｄ 仕切り板
２５，２５Ｃ 枠板
２５ａ 突起
２５ｂ 掛止片
２６ 把持片
２７ 枠部
２８ 貫通溝
２９ 起立片
３０ 基板
３０ａ、３０ｂ 面
３１ 紫外線光源
３２ カバー板
３３ 金属板
３３ａ 延出部
３４ 金属シート
４０，４０Ａ 空気供給路
４１ 流通路
４２ 空気排出路
５１ 第１のフィルタ層
５２ 第２のフィルタ層
６０ 係止片
６１，６２ 係止爪
６３ 補強杆
７０ 基体部
７１ 前側カバー部
７２ 後側カバー部
７３ 開口
７４ 壁掛け用部材
８０ 係止凹部
８１ 嵌合孔
８２，８２Ａ 導入壁
９０ 橋渡し部
９１ 中間壁部
１００ 中央部
１０１ 側方部
３００ 貫通孔
Ｓ 空気清浄化構造
Ｗ 壁面
ｓ１ 隙間
ｓ２−ｓ４ 収納空間

Claims (11)

  1. 表裏面に光触媒が担持される複数の板状部を、隣接する板状部の表裏面が隙間をあけて対向するように配置し、前記隙間を空気の流通路とする光触媒フィルタを構成し、
    前記光触媒フィルタの各板状部の端面のうち、前記隙間への空気の入口側の端面及び前記隙間からの空気の出口側の端面の少なくとも一方の側の端面に対向する位置であって、該端面から所定距離離れた位置に、前記隙間に向けて紫外線を照射する紫外線照射部を配置し、
    該紫外線照射部と各板状部の端面との間に、該端面に略平行な側方より空気を取り込み、前記板状部の間の隙間よりなる前記流通路に供給する空気供給路、又は前記流通路から出た空気を、前記端面に略平行な側方に排出する空気排出路を形成してなることを特徴とする、
    空気清浄機の光触媒による空気清浄化構造。
  2. 前記光触媒フィルタの各板状部を、対向する一対の短辺及び一対の長辺を有する板状部とし、
    前記空気の入口側の端面及び空気の出口側の端面を、それぞれ各板状部の前記対向する一対の長辺を為す各端面とし、これにより前記空気の流通路が前記板状部の短辺が延びる方向に空気を通し、
    前記紫外線照射部を、各板状部の前記一対の長辺を為す各端面の少なくとも一方の側の端面に対向する位置に配置してなる、
    請求項１記載の光触媒による空気清浄化構造。
  3. 前記空気供給路又は前記空気排出路が、前記紫外線照射部と各板状部の端面との間に対して、該端面に略平行でかつ該端面が延びている方向である側方より空気を取り込み又は排出する流路である請求項１又は２記載の光触媒による空気清浄化構造。
  4. 前記光触媒フィルタの各板状部を、前記空気の入口側の端面又は空気の出口側の端面が延びる方向に沿って、表裏方向に交互に屈曲した屈曲板としてなる請求項１〜３の何れか１項に記載の光触媒による空気清浄化構造。
  5. 前記紫外線照射部を、前記光触媒フィルタの各板状部の端面のうち、前記空気の出口側の端面に対向する位置に配置するとともに、
    前記光触媒フィルタの前記空気の入口側に、該入口を塞ぐように白色系の集塵フィルタを配置してなる請求項１〜４の何れか１項に記載の光触媒による空気清浄化構造。
  6. 前記集塵フィルタに光触媒が担持されている請求項５記載の空気清浄化構造。
  7. 前記紫外線照射部を、前記光触媒フィルタの前記空気の出口すべてに亘って、前記空気排出路となる隙間を介して対面する基板と、該基板の前記光触媒フィルタに対面する側の面に付設され、前記板状部の間の隙間に紫外線を照射する紫外線光源と、前記基板と光触媒フィルタとの間に介装される光透過性のカバー板とより構成し、前記板状部の間の隙間から出た空気を、前記カバー板と各板状部の前記空気の出口側の端面との間の隙間を通じて、前記カバー板の面に沿って側端の側へ排出する請求項１〜６の何れか１項に記載の光触媒による空気清浄化構造。
  8. 前記光触媒フィルタが、各板状部を連結する連結部を設け、すべての板状部を前記連結部を介して一体化し、ユニット構成してなる請求項１〜７の何れか１項に記載の光触媒による空気清浄化構造。
  9. 前記板状部が、金属板である請求項１〜８の何れか１項に記載の空気清浄化構造。
  10. 請求項１〜９の何れか１項に記載の空気清浄化構造を備える空気清浄機であって、
    筐体内に、前記光触媒フィルタ及びこれに対向する紫外線照射部を筐体前後方向に並べて配置し、
    筐体の前後壁を連結する上下左右の周壁の所定の位置に、空気の流入口及び排出口をそれぞれ設け、
    前記筐体内に、前記流入口から前記光触媒フィルタの空気の入口に至る前記空気供給路、及び該光触媒フィルタの空気の出口から前記排出口に至る空気排出路を設け、
    該空気供給路又は空気排出路の途中に、空気を強制的に流通させるファンを設けてなることを特徴とする空気清浄機。
  11. 請求項１〜９の何れか１項に記載の空気清浄化構造に用いる光触媒フィルタであって、
    列状の山部と谷部が交互に複数形成された金属板本体の前記山部と谷部の双方に、流体を通過させるための列方向に延びる貫通溝を設け、該貫通溝を臨む中間壁部を前記板状部としてなる金属フィルタ基体と、該金属フィルタ基体が嵌め込まれる合成樹脂製の筒状の枠体とを備え、ユニット構成された光触媒フィルタ。
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