JP2019165849A

JP2019165849A - 空気清浄器

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Publication number: JP2019165849A
Application number: JP2018054376A
Authority: JP
Inventors: 貞一郎高野; Teiichiro Takano; 近藤　俊幸; Toshiyuki Kondo; 俊幸近藤; 拓也松村; Takuya Matsumura
Original assignee: Osaka Lighting Corp; Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Osaka Lighting Corp; Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2019-10-03
Anticipated expiration: 2038-03-22
Also published as: JP7132563B2

Abstract

【課題】取り込んだ空気を紫外ＬＥＤ光源からの紫外線を照射した光触媒による光触媒反応によってムラなく均一に且つ効率的に清浄化することができる空気清浄器を提供することにある。【解決手段】複数のＬＥＤ光源１２を基板部材１１の一端部１１ａ側を底辺側とし他端部１１ｂ側を頂点側とする略三角形状に配置すると共に、縦方向に隣接する１個あるいは複数個のＬＥＤ光源１２同士をいずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように配置してＬＥＤ実装基板１０を形成し、このＬＥＤ実装基板１０とシート部材に光触媒が担持されてなる光触媒シート２０とを流路ケース２内に対向配置した。【選択図】図１

Description

本発明は、空気清浄器に関するものであり、詳しくは、紫外線を発する紫外ＬＥＤ光源と紫外ＬＥＤ光源からの紫外線を受けて光触媒反応を生じる光触媒シートを備えた空気清浄器に関する。

従来、この種の空気清浄器としては、例えばマクセル株式会社からルミネオの商品名で販売されているものがある。

それは、細かい孔を不規則に設けたチタンプレートに触媒となる酸化チタンの微粒子を焼成し付着させてなる光触媒担持メッシュフィルターを筒状体の内部に軸方向に沿って配置し、紫外線を発する複数の紫外ＬＥＤ光源を光触媒担持メッシュフィルターに対して対向配置したものである。

これにより、紫外ＬＥＤ光源からの紫外線を光触媒担持メッシュフィルターに照射して光触媒反応を促進することにより、内蔵ファンで吸引した空気中の菌やウイルス、ニオイの元を分解・除去するものである。

ところで、上記構成からなる空気清浄器は、複数の紫外ＬＥＤ光源が、吸引した空気の流れ方向（気流方向）に沿って直線状に平行に複数列配列されており、光触媒担持メッシュフィルターの、紫外ＬＥＤ光源の配列間に対向する位置に紫外ＬＥＤ光源からの紫外線が届かない領域が生じてその領域を流れる空気中の菌やウイルス、ニオイの元が触媒反応を受けることなくそのまま通過してしまうことになる。

また、筒状体の内部を流れる空気は断面内において流速が一様ではなく、中心部において最大となり内壁面に近づくにつれて壁面での摩擦力が働いて徐々に小さくなる。そのため、筒状体の内部を流れる空気が光触媒担持メッシュフィルターによって均等に触媒反応を受けたとしても、流速によって触媒反応を受ける時間が異なるため受ける触媒反応にムラが生じることになる。

そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたものであり、その目的とするところは、取り込んだ空気を紫外ＬＥＤ光源からの紫外線を照射した光触媒による光触媒反応によってムラなく均一に且つ効率的に清浄化することができる空気清浄器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された発明は、基板部材の片面に紫外線を発する複数個の紫外ＬＥＤ光源が実装されてなる１枚のＬＥＤ実装基板と、シート部材に光触媒を担持させてなる１枚の光触媒シートと、を備え、前記ＬＥＤ実装基板と前記光触媒シートとが、前記複数個の紫外ＬＥＤ光源の光照射方向を前記光触媒シート側に向けて、空気の流路を間に挟んだ両側に該流路に沿って互いに対向配置され、前記ＬＥＤ実装基板に配置された複数個の紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の方向及び前記流路と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記流路と直交する方向に位置する前記紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置していることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載された発明は、基板部材の両面に紫外線を発する複数個の紫外ＬＥＤ光源が実装されてなる１枚のＬＥＤ実装基板と、シート部材に光触媒を担持させてなる２枚の光触媒シートと、を備え、前記２枚の光触媒シートのそれぞれは、前記ＬＥＤ実装基板の両側に空気の流路を間に挟んで該流路に沿って対向配置され、前記ＬＥＤ実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の方向及び前記流路と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記流路と直交する方向に位置する前記紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置していることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載された発明は、基板部材の両面に紫外線を発する複数個の紫外ＬＥＤ光源が実装されてなる１枚のＬＥＤ実装基板と、シート部材に光触媒を担持させてなる２枚の光触媒シートと、を備え、前記２枚の光触媒シートのそれぞれは、前記ＬＥＤ実装基板の両側に空気の流路を間に挟んで該流路に沿って対向配置され、前記ＬＥＤ実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の方向及び前記流路と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記流路と直交する方向に位置する前記紫外ＬＥＤ光源は、前記ＬＥＤ実装基板の一方の面側は前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、他方の面側は前記流路の下流側よりも上流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置していることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載された発明は、基板部材の両面に紫外線を発する複数個の紫外ＬＥＤ光源が実装されてなる複数枚のＬＥＤ実装基板と、シート部材に光触媒を担持させてなる複数枚の光触媒シートと、を備え、前記複数枚のＬＥＤ実装基板と前記複数枚の光触媒シートは、空気の流路を挟んで該流路に沿って互いに交互に対向配置され、前記ＬＥＤ実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の方向及び前記流路と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記流路と直交する方向に位置する前記紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置していることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５に記載された発明は、基板部材の両面に紫外線を発する複数個の紫外ＬＥＤ光源が実装されてなる複数枚のＬＥＤ実装基板と、シート部材に光触媒を担持させてなる複数枚の光触媒シートと、を備え、前記複数枚のＬＥＤ実装基板と前記複数枚の光触媒シートは、空気の流路を挟んで該流路に沿って互いに交互に対向配置され、前記ＬＥＤ実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の方向及び前記流路と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記流路と直交する方向に位置する前記紫外ＬＥＤ光源は、前記ＬＥＤ実装基板の一方の面側は前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、他方の面側は前記流路の下流側よりも上流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置していることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項６に記載された発明は、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記流路と直交する方向に位置する前記紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の方向に隣接する前記紫外線ＬＥＤ光源同士がいずれも互いに前記流路の方向に直線状に並ばないように位置していることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項７に記載された発明は、請求項２〜６のいずれかにおいて、前記ＬＥＤ実装基板は、前記基板部材の一方の面に実装された前記複数個の紫外ＬＥＤ光源と他方の面に実装された前記複数個の紫外ＬＥＤ光源とが該基板部材を挟んで互いにずれた位置に位置することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項８に記載された発明は、請求項１〜７のいずれかにおいて、前記シート部材は、ガラス繊維基材又は金属メッシュ状基材からなることを特徴とするものである。

本発明によれば、ＬＥＤ実装基板と光触媒シートとを空気の流路を挟んで対向配置し、ＬＥＤ実装基板の光触媒シートと対向する側の紫外ＬＥＤ光源を、流路の方向及び流路と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置させるとともに、流路と直交する方向に位置する紫外ＬＥＤ光源を流路の上流側よりも下流側の方を個数を少なく且つ流路の中央側の領域に位置するように配置した。

これにより、取り込んだ空気を紫外ＬＥＤ光源からの紫外線を照射した光触媒による光触媒反応によってムラなく均一に且つ効率的に清浄化することができる空気清浄器の提供が可能になった。

本発明の空気清浄器に係る第１の実施形態を構成する空気清浄部の概略を示す模式図の上面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図１のＢ−Ｂ断面図である。光触媒シートの構成を示す説明図である。ＬＥＤ光源からの照射光と光触媒シートとの関係を示す説明図である。従来例の空気清浄器の空気清浄部を構成するＬＥＤ実装基板（比較例）の説明図である。本発明の空気清浄器に係る第１の実施形態と従来例の空気清浄器との浄化性能を比較したグラフである。本発明の空気清浄器に係る第２の実施形態を構成する空気清浄部の概略を示す模式図の上面図である。第２の実施形態の空気清浄部を構成するＬＥＤ実装基板の概略図である。ＬＥＤ光源の異なる配置を有するＬＥＤ実装基板の概略図である。同じく、ＬＥＤ光源の異なる配置を有するＬＥＤ実装基板の概略図である。本発明の空気清浄器に係る第３の実施形態を構成する空気清浄部の概略を示す模式図の上面図である。

以下、この発明の好適な実施形態を図１〜図１２を参照しながら、詳細に説明する（同一部分については同じ符号を付す）。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。

図１は、本発明の空気清浄器に係る第１の実施形態を構成する空気清浄部の概略を示す模式図の上面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図、図４は光触媒シートの構成図である。本実施形態は本発明の空気清浄器の基本構成を備えている。

本発明の空気清浄器に係る第１の実施形態において、取り込んだ空気を浄化する空気清浄部１は、基板部材１１に複数のＬＥＤ光源１２が実装されてなるＬＥＤ実装基板１０と、図４にあるように、シート部材２１に光触媒２２が担持されてなる光触媒シート２０とが流路ケース２の内部に収容されている。

ＬＥＤ実装基板１０を構成する基板部材１１は、例えば、紙基材をフェノール樹脂で固めた紙フェノール基板、ガラスファイバで織った布をエポキシ樹脂で固めたガラスエポキシ基板、紙とガラス基材を混合して固めたガラスコンポジット基板、アルミニウム等の金属材料で形成された金属基板及びセラミック材料で形成されたセラミック基板等の中から適宜選択して用いられる。

ＬＥＤ光源１２は、紫外線を発する紫外ＬＥＤ光源（以下、「ＬＥＤ光源」と略称する）が用いられ、例えばピーク発光波長が３６５ｎｍ〜４０５ｎｍの範囲のものの中から選択使用される。

そして、図２にあるように、複数個(本実施形態では６個)のＬＥＤ光源１２が基板部材１１の片面に適宜な配置で実装されている。

なお、以下の説明において、基板部材１１に対する６個のＬＥＤ光源１２の実装位置を特定するために、矩形状の基板部材１１の４つの端部のうち一端部１１ａの側から該一端部１１ａに対向する他端部１１ｂの側に向かう方向を縦方向とし、縦方向に直交する方向、換言すると、一端部１１ａ及び他端部１１ｂの夫々の延長方向を横方向とする。

基板部材１１に対する６個のＬＥＤ光源１２の具体的な実装位置は、基板部材１１の一端部１１ａの近傍の位置に横方向に直線状に３個のＬＥＤ光源１２ａが実装され、基板部材１１の他端部１１ｂの近傍の横方向中央部の位置に１個のＬＥＤ光源１２ｃが実装され、基板部材１１の一端部１１ａと他端部１１ｂとの中間位置、換言すると、基板部材１１の縦方向の中間位置に横方向に直線状に２個のＬＥＤ光源１２ｂが実装されている。

そのため、基板部材１１に実装された６個のＬＥＤ光源１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）は、基板部材１１の一端部１１ａ側を底辺側とし他端部１１ｂ側を頂点側とする略三角形状に実装されている。

この場合、縦方向に隣接する１個あるいは複数個のＬＥＤ光源１２同士は、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されている。具体的には、３個のＬＥＤ光源１２ａとそれらに縦方向に隣接する２個のＬＥＤ光源１２ｂとは、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されており、同様に、２個のＬＥＤ光源１２ｂとそれらに縦方向に隣接する１個のＬＥＤ光源１２ｃとは、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されている。

光触媒シート２０を構成するシート部材２１は、例えばガラス繊維をシート状に形成したガラス繊維基材、又は金属材料をメッシュのシート状に形成した金属メッシュ状基材からなっている。

光触媒２２は、例えば、ＬＥＤ光源１２からの紫外線によって効率良く光触媒反応が促進される酸化チタンが用いられる。

そして、シート部材２１に光触媒２２が担持されて光触媒シート２０が形成されている。

ＬＥＤ実装基板１０と光触媒シート２０とは図１及び図３にあるように、空気清浄器内に取り込んだ空気の流路３を形成する矩形筒状の流路ケース２内に収容されている。

このとき、光触媒シート２０は、流路ケース２内の４面の内壁４のうちの一面の内壁４ａの近傍に該内壁４ａに沿って配置され、ＬＥＤ実装基板１０は、６個のＬＥＤ光源１２の光照射方向を光触媒シート２０側に向けて、流路ケース２内の内壁４ａに対向する側の内壁４ｂの近傍に該内壁４ｂに沿って配置されている。

また、流路ケース２内に収容されたＬＥＤ実装基板１０は、流路ケース２内を流れる気流（空気の流れ）に対して、横方向に実装したＬＥＤ光源１２（１２ａ）の数の多い方の端部（一端部１１ａ）側を気流の上流側に位置させて配置されている。換言すると、流路ケース２内に収容されたＬＥＤ実装基板１０は、流路ケース２内を流れる気流に対して、略三角形状に実装したＬＥＤ光源１２の底辺側を気流の上流側に位置させ、頂点側を気流の下流側に位置させている。

そこで、上記構成の空気清浄部１において、ＬＥＤ実装基板１０に配置されたＬＥＤ光源１２が点灯すると、図５に示すように、ＬＥＤ光源１２から発せられた紫外線が対向配置された光触媒シート２０に担持された光触媒に照射され、光照射領域５の光触媒反応によって光触媒の表面に強力な酸化力を有する活性酸素が発生する。

この状態で、図示しない吸気ファン等の吸気手段によって流路ケース２内に空気を取り込むと、取り込まれた空気がＬＥＤ実装基板１０と光触媒シート２０とに挟まれた間に形成された流路３を上流から下流に向けて流れ、その途中で光触媒シート２０の、ＬＥＤ光源１２から発せられた紫外線の照射領域に接触した部分及びその近傍を通過した部分の空気中の菌やウイルス、ニオイの元等が、光触媒シート２０に担持された光触媒の光触媒反応で発生した活性酸素による酸化還元作用によって分解・除去されて清浄化される。

ところで、光触媒シート２０による光触媒反応は、流路ケース２内を流れる空気が流れの途中で一度その作用を受けるとその一度の光触媒反応によって流路中における浄化作用のほとんどの効果が得られ、その下流で再度光触媒反応を受けても一度目の光触媒反応ほどの浄化作用が得られないことが実験的に確認されている。つまり、流路ケース２内の一つの流路に２個所以上の光触媒反応領域を設けても、流路ケース２内における光触媒反応の効果の多くは上流に位置する光触媒反応領域による光触媒反応によって得られることになる。

そこで、この観点から本実施形態を見てみると、流路ケース２内に取り込まれた空気は流路３の上流部分において、ＬＥＤ実装基板１０の横方向に密に配置されたＬＥＤ光源１２ａの照射光を受けた光触媒シート２０の光触媒反応によって全体的に浄化作用が施され、この気流の流れの上流部分において流路ケース２内を流れる空気の浄化作用の多くが行われる。

同時に、流路ケース２内を流れる空気は、流路ケース２内の内壁側よりも中央側の方が流速が速い。そのため、流路ケース２内の上流部分の光触媒反応によって浄化された空気は、内壁側を流れた空気の方が中央側を流れた空気よりも光触媒反応を受ける時間が長いために浄化作用が効率的に促進され、空気中の菌やウイルス、ニオイの元等に対する分解・除去の効果が高くなる。

そこで、６個のＬＥＤ光源１２を基板部材１１に対して略三角形状に実装してＬＥＤ実装基板１０を形成することにより、略三角形状に配置されたＬＥＤ光源１２の中央部に位置するＬＥＤ光源１２ｂ及び先端部に位置するＬＥＤ光源１２ｃによる光触媒反応によって、流路ケース２内の中央側を流れる流速の速い空気に対して浄化作用が促進される。

これにより、流路ケース２内を流れる空気中の菌やウイルス、ニオイの元等に対する分解・除去効果を均一に得ることができる。

本発明者等は、上記構成の空気清浄部１を有する空気清浄器において、ＬＥＤ実装基板１０に配置されたＬＥＤ光源１２の上記配置位置により得られる光触媒反応による浄化効果を検証するため、ＬＥＤ光源５０が図６に示すような配置で実装されたＬＥＤ実装基板５１を用いた空気清浄部（図示せず）を有する空気清浄器の浄化効果との比較実験を行った。

比較実験は、６個のＬＥＤ光源１２を空気の流れ方向に対して略三角形状に配置したＬＥＤ実装基板１０を用いた上記構成からなる空気清浄部１を有する本実施形態の空気清浄器を実施例とし、６個のＬＥＤ光源５０を空気の流れ方向に対して３個ずつ平行に配置したＬＥＤ実装基板５１（図６参照）を用いた空気清浄部を有する従来の空気清浄器を比較例とした。

そして、実施例と比較例の夫々を、６．５ｐｐｍの濃度のアセトアルデヒドが封入された１００リットルの容積の気密空間内に設置し、作動開始（ＬＥＤ光源の点灯開始）からの経過時間（分）に対する気密空間内のアセトアルデヒドの濃度の変化を調べた。

その結果が図７のグラフに示されている。

図７より、比較例の空気清浄器は、気密空間内のアセトアルデヒド濃度が作動開始から１０分後に２．５ｐｐｍ濃度に減少し、作動開始から３０分後に濃度がほぼ０になった。それに対し実施例の空気清浄器は、気密空間内のアセトアルデヒド濃度が作動開始から１０分後に１．５ｐｐｍ濃度に減少し、作動開始から２０分後に濃度がほぼ０になった。

このことより、気密空間内のアセトアルデヒド濃度がほぼ０になるには比較例が３０分かかるのに対し実施例はその約６６％の２０分で達成し、気密空間内のアセトアルデヒド濃度が０になるまでの途中経緯においても、時間軸に対するアセトアルデヒド濃度が比較例よりも実施例の方が低くなっている。

したがって、ＬＥＤ実装基板１０における複数のＬＥＤ光源１２の配置を、略三角形状に配置すると共に底辺側を空気の流れの上流側に位置させ、更に空気の流れる方向に隣接するＬＥＤ光源１２同士が空気の流れる方向に並ばないように配置することにより、流れる空気中の菌やウイルス、ニオイの元等に対する光触媒反応が効率的に行われて高い分解・除去効果が得られ、高い浄化性能を有する空気清浄器が実現する。

次に、本発明の空気清浄器に係る第２の実施形態について以下に説明する。

第２の実施形態の空気清浄器を構成する空気清浄部３０は、上記第１の実施形態を構成する空気清浄部１の構成が、１枚のＬＥＤ実装基板１０と１枚の光触媒シート２０とを対向配置してその間に１つの空気の流路を形成したのに対し、図８（本発明の空気清浄器に係る第２の実施形態を構成する空気清浄部の概略を示す模式図の上面図）に示すように、１枚のＬＥＤ実装基板３１に対して該ＬＥＤ実装基板３１を挟んだ両側に２枚の光触媒シート２０を対向配置して夫々の間に１つずつ（合計２つ）の空気の流路３５ａ、３５ｂを並設したものである。

第２の実施形態を構成するために、図９に示すように、基板部材３２の両面の夫々に複数個（本実施形態では６個）のＬＥＤ光源３３、３４を実装してＬＥＤ実装基板３１を形成している。

ＬＥＤ実装基板３１の一方の面側に配置されたＬＥＤ光源３３の配置は、上記第１の実施形態の空気清浄部１で用いられたＬＥＤ実装基板１０におけるＬＥＤ光源１２の配置と同様の配置がなされている。

つまり、６個のＬＥＤ光源３３（３３ａ、３３ｂ、３３ｃ）が基板部材３２の一端部３２ａ側を底辺側とし他端部３２ｂ側を頂点側とする略三角形状に実装されると共に、縦方向に隣接する１個あるいは複数個のＬＥＤ光源３３同士は、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されている。具体的には、３個のＬＥＤ光源３３ａとそれらに縦方向に隣接する２個のＬＥＤ光源３３ｂとは、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されており、同様に、２個のＬＥＤ光源３３ｂとそれらに縦方向に隣接する１個のＬＥＤ光源３３ｃとは、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されている。

また、ＬＥＤ実装基板３１の他方の面に配置されたＬＥＤ光源３４の配置は、上記ＬＥＤ実装基板３１の一方の面側に配置されたＬＥＤ光源３３の配置を１８０°回転した配置となっている。

つまり、６個のＬＥＤ光源３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ）が基板部材３２の一端部３２ａ側を頂点側とし他端部３２ｂ側を底辺側とする略三角形状に実装されると共に、縦方向に隣接する１個あるいは複数個のＬＥＤ光源３４同士は、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されている。具体的には、３個のＬＥＤ光源３４ａとそれらに縦方向に隣接する２個のＬＥＤ光源３４ｂとは、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されており、同様に、２個のＬＥＤ光源３４ｂとそれらに縦方向に隣接する１個のＬＥＤ光源３４ｃとは、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されている。

このように、両面の夫々に６個ずつのＬＥＤ光源３３、３４が実装されてなるＬＥＤ実装基板３１は、ＬＥＤ実装基板３１の一方の面側に配置されたＬＥＤ光源３３と他方の面側に配置されたＬＥＤ光源３４とは、全てが基板部材３２を挟んだ同一位置に配置されているわけではなく、４個のＬＥＤ光源（３３ａ：２個、３４ａ：２個）はいずれも互いにずれた位置に配置されている。

そのため、夫々のＬＥＤ光源３３、３４の点灯時の発熱が全てのＬＥＤ光源３３、３４において局部的に集中するわけではなく基板部材３２に対して部分的に分散される。その結果、ＬＥＤ光源３３、３４の発熱が適宜に放散されてＬＥＤ光源３３、３４の自己発熱による温度上昇が抑制され、ＬＥＤ光源３３、３４の温度上昇に起因する発光効率の低減による発光光量の減少が抑えられると共に同様にＬＥＤ光源３３、３４の温度上昇に起因するＬＥＤ光源３３、３４の素子劣化による発光寿命（素子寿命）の短縮を抑制することができ、それにより、適切な照射光量を長期に亘って確実に確保できると共に長期に亘って高い信頼性を維持することができる。

また、ＬＥＤ実装基板３１とＬＥＤ実装基板３１のＬＥＤ光源３３が実装された側に対向配置された光触媒シート２０とで挟まれた間に形成された空気の流路３５ａを流れた空気と、ＬＥＤ実装基板３１とＬＥＤ実装基板３１のＬＥＤ光源３４が実装された側に対向配置された光触媒シート２０とで挟まれた間に形成された空気の流路３５ｂを流れた空気とは、互いにほぼ同一の効率で光触媒作用を受ける。

このように、第２の実施形態の空気清浄器は、上記第１の実施形態の空気清浄器において浄化作用を行う１つの流路を、２つの流路に分けて夫々の流路を流れる空気に対して浄化作用が行われるようにした。これにより、２つの流路に分かれて流れる空気中の菌やウイルス、ニオイの元等に対する光触媒反応が上記第１の実施形態に対して２倍近い効率で行われて高い分解・除去効果が得られ、高い浄化性能を有する空気清浄器の実現が可能となる。

なお、ＬＥＤ実装基板３１は、例えば図１０に示すように、基板部材３２の両面の互いに１８０°回転した位置に略三角形状に配置されたＬＥＤ光源３３、３４を、略三角形状の配置を保ったまま互いに相対的に縦方向に移動実装することにより、基板部材３２の一方の面に実装されたＬＥＤ光源３３と他方の面に実装されたＬＥＤ光源３４とを基板部材３２を挟んで全て互いにずれた位置に位置させることができる。

あるいは、例えば図１１に示すように、基板部材３２の両面の同じ位置に略三角形状に配置されたＬＥＤ光源３３、３４を、略三角形状の配置を保ったまま互いに相対的に縦方向に移動実装することにより、基板部材３２の一方の面に実装されたＬＥＤ光源３３と他方の面に実装されたＬＥＤ光源３４とを基板部材３２を挟んで全て互いにずれた位置に位置させることができる。

これにより、夫々のＬＥＤ光源３３、３４の点灯時の発熱が局部的に集中することが全くなく、ＬＥＤ光源３３、３４の点灯時の発熱が基板部材３２に対して効率的に分散されてＬＥＤ光源３３、３４の自己発熱による温度上昇が更に良好に抑制され、それによって、ＬＥＤ光源３３、３４の更なる高信頼性化及び浄化作用の高効率化が実現する。

第３の実施形態の空気清浄器を構成する空気清浄部４０は、図１２に示すように、流路ケース２内に、複数枚のＬＥＤ実装基板（本実施形態では３枚）４１と複数枚の光触媒シート（本実施形態では４枚）２０が所定の間隔で交互に平行に並設された構成を有している。

この場合、光触媒シート２０が両最外側に位置すると共に、３枚のＬＥＤ実装基板４１はいずれも両面の夫々にＬＥＤ光源４２、４３が配置されている。

これにより、対向配置されたＬＥＤ実装基板４１と光触媒シート２０とによって６つの空気の流路４４ａ〜４４ｆが形成され、夫々の流路４４ａ〜４４ｆを流れる空気に対する光触媒反応によって、空気中の菌やウイルス、ニオイの元等に対する分解・除去が行われ、小型で浄化性能の極めて高い空気清浄器が実現する。

なお、この場合、ＬＥＤ実装基板４１の両面の夫々に配置された複数のＬＥＤ光源４２、４３は、上記第２の実施形態を構成するＬＥＤ実装基板３１に配置されたＬＥＤ光源３３、３４と同様の配置位置を有している。

なお、ＬＥＤ光源による発熱が浄化性能に悪影響を及ぼさない場合は、基板部材の両面に実装するＬＥＤ光源を基板部材を挟んだ同一位置に配置することも考えられる。これにより、複数の流路を流れた空気が互いにほぼ同一の効率で光触媒作用を受けることができる。

基板部材の一方の面あるいは両方の面の夫々に実装される複数のＬＥＤ光源は、上述の配置に限られるものではなく、ＬＥＤ光源から発せられる紫外線のパワー、発熱、浄化空気の流量、流速及び光触媒反応の効率等の諸条件を考慮して適宜な配置が考えられる。

ところで、上述の発明は空気清浄器に関するものであったが、上記ＬＥＤ実装基板と光触媒シートを対向配置した間に空気に替えて水（汚れた水）を流すことにより水浄化装置としての機能を果たすことができる。

１… 空気清浄部
２・・・流路ケース
３… 流路
４… 内壁
４ａ… 内壁
４ｂ… 内壁
５… 光照射領域
１０… ＬＥＤ実装基板
１１… 基板部材
１１ａ… 一端部
１１ｂ… 他端部
１２… ＬＥＤ光源
１２ａ… ＬＥＤ光源
１２ｂ… ＬＥＤ光源
１２ｃ… ＬＥＤ光源
２０… 光触媒シート
２１… シート部材
２２… 光触媒
３０… 空気清浄部
３１… ＬＥＤ実装基板
３２… 基板部材
３２ａ… 一端部
３２ｂ… 他端部
３３… ＬＥＤ光源
３３ａ… ＬＥＤ光源
３３ｂ… ＬＥＤ光源
３３ｃ… ＬＥＤ光源
３４… ＬＥＤ光源
３４ａ… ＬＥＤ光源
３４ｂ… ＬＥＤ光源
３４ｃ… ＬＥＤ光源
３５… 流路
３５ａ… 流路
３５ｂ… 流路
４０… 空気清浄部
４１… ＬＥＤ実装基板
４２… ＬＥＤ光源
４３… ＬＥＤ光源
４４… 流路
４４ａ〜４４ｆ… 流路
５０… ＬＥＤ光源
５１… ＬＥＤ実装基板

Claims

基板部材の片面に紫外線を発する複数個の紫外ＬＥＤ光源が実装されてなる１枚のＬＥＤ実装基板と、
シート部材に光触媒を担持させてなる１枚の光触媒シートと、を備え、
前記ＬＥＤ実装基板と前記光触媒シートとが、前記複数個の紫外ＬＥＤ光源の光照射方向を前記光触媒シート側に向けて、空気の流路を間に挟んだ両側に該流路に沿って互いに対向配置され、
前記ＬＥＤ実装基板に配置された複数個の紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の方向及び前記流路と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記流路と直交する方向に位置する前記紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置していることを特徴とする空気清浄器。
基板部材の両面に紫外線を発する複数個の紫外ＬＥＤ光源が実装されてなる１枚のＬＥＤ実装基板と、
シート部材に光触媒を担持させてなる２枚の光触媒シートと、を備え、
前記２枚の光触媒シートのそれぞれは、前記ＬＥＤ実装基板の両側に空気の流路を間に挟んで該流路に沿って対向配置され、
前記ＬＥＤ実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の方向及び前記流路と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記流路と直交する方向に位置する前記紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置していることを特徴とする空気清浄器。
基板部材の両面に紫外線を発する複数個の紫外ＬＥＤ光源が実装されてなる１枚のＬＥＤ実装基板と、
シート部材に光触媒を担持させてなる２枚の光触媒シートと、を備え、
前記２枚の光触媒シートのそれぞれは、前記ＬＥＤ実装基板の両側に空気の流路を間に挟んで該流路に沿って対向配置され、
前記ＬＥＤ実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の方向及び前記流路と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記流路と直交する方向に位置する前記紫外ＬＥＤ光源は、前記ＬＥＤ実装基板の一方の面側は前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、他方の面側は前記流路の下流側よりも上流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置していることを特徴とする空気清浄器。
基板部材の両面に紫外線を発する複数個の紫外ＬＥＤ光源が実装されてなる複数枚のＬＥＤ実装基板と、
シート部材に光触媒を担持させてなる複数枚の光触媒シートと、を備え、
前記複数枚のＬＥＤ実装基板と前記複数枚の光触媒シートは、空気の流路を挟んで該流路に沿って互いに交互に対向配置され、前記ＬＥＤ実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の方向及び前記流路と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記流路と直交する方向に位置する前記紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置していることを特徴とする空気清浄器。
基板部材の両面に紫外線を発する複数個の紫外ＬＥＤ光源が実装されてなる複数枚のＬＥＤ実装基板と、
シート部材に光触媒を担持させてなる複数枚の光触媒シートと、を備え、
前記複数枚のＬＥＤ実装基板と前記複数枚の光触媒シートは、空気の流路を挟んで該流路に沿って互いに交互に対向配置され、前記ＬＥＤ実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の方向及び前記流路と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記流路と直交する方向に位置する前記紫外ＬＥＤ光源は、前記ＬＥＤ実装基板の一方の面側は前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、他方の面側は前記流路の下流側よりも上流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置していることを特徴とする空気清浄器。
前記流路と直交する方向に位置する前記紫外ＬＥＤ光源は、前記流路の方向に隣接する前記紫外線ＬＥＤ光源同士がいずれも互いに前記流路の方向に直線状に並ばないように位置していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気清浄器。
前記ＬＥＤ実装基板は、前記基板部材の一方の面に実装された前記複数個の紫外ＬＥＤ光源と他方の面に実装された前記複数個の紫外ＬＥＤ光源とが該基板部材を挟んで互いにずれた位置に位置することを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の空気清浄器。
前記シート部材は、ガラス繊維基材又は金属メッシュ状基材からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気清浄器。