JP2020044506A - 光触媒装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】より効果的な光触媒装置を提供する。【解決手段】互いに向かい合う２枚の光触媒部材１１１Ｆ，１１１Ｂと、前記２枚の光触媒部材１１１Ｆ，１１１Ｂに光を提供するためのライト１１２Ｌ，１１２Ｒと、前記２枚の光触媒部材１１１Ｆ，１１１Ｂの間に空気を流すためのファン１２０とを備える、光触媒装置１００が提供される。【選択図】図７
Description
本発明は、光触媒を利用して空気の脱臭や除菌などを行うための光触媒装置の技術に関する。
従前より、空気の脱臭や除菌を行うための光触媒装置が知られている。たとえば、特開２０１４−２１９１３０号公報（特許文献１）には、光触媒を利用した冷蔵庫が開示されている。特開２０１４−２１９１３０号公報（特許文献１）によると、冷気通路を構成する背面パネルの貯蔵室側に光触媒が露出するように光触媒を担持した触媒基台を取り付け、触媒基台に向けて光を照射するように冷気通路を構成する内箱内面に発光ダイオードを設けた。背面パネルの一部に触媒基台を設け、内箱に設けた発光ダイオードによって光触媒を励起するようにしたので、触媒基台の大きさが任意に設定でき十分な触媒面積を確保することができる。このため、容積の大きい貯蔵室の臭気成分を効果的に脱臭したり、除菌することが可能となる。更には、光触媒の触媒作用によって発生する二酸化炭素によって貯蔵室の酸素濃度を低減することができるので、野菜類の呼吸作用を抑制して野菜類を新鮮な状態で長く保管することができるという効果も奏するようになる。
本発明の目的は、より効果的な光触媒装置を提供することにある。
本発明の一態様に従うと、互いに向かい合う２枚の光触媒部材と、２枚の光触媒部材に光を提供するためのライトと、２枚の光触媒部材の間に空気を流すためのファンとを備える、光触媒装置が提供される。
以上のように、本発明によれば、より効果的な光触媒装置が提供される。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。また以下では、光触媒装置１００の説明においても、光触媒装置１００に含まれる光触媒ユニット１１０などの説明においても、図１〜図３に示すように光触媒装置１００が起立された状態における方向、すなわち前方・後方・左方・右方・上方・下方など、を用いて説明を行う。
［第１の実施の形態］
＜光触媒装置１００の全体構成＞
［第１の実施の形態］
＜光触媒装置１００の全体構成＞
まず、本実施の形態にかかる光触媒装置１００の全体構成について説明する。図１から図３を参照して、本実施の形態にかかる光触媒装置１００は、主な構成部品として、光触媒ユニット１１０と、ファン１２０と、それらを収納する筐体１０１とを含む。
本実施の形態においては、筐体１０１の上部に、引っ掛け部１０８が設けられ、当該引っ掛け部１０８に紐やロープなどを通すことによって、ユーザの首やカバンや機械や壁などに光触媒装置１００を容易にぶら下げることができる。また、本実施の形態においては、筐体１０１の上部に吹き出し口１０２が形成され、筐体１０１の下部に吸い込み口１０３が形成される。そして、吸い込み口１０３の上方にファン１２０が配置され、ファン１２０の上部に光触媒ユニット１１０が配置され、光触媒ユニット１１０の上方に吹き出し口１０２が形成される。
本実施の形態にかかる光触媒装置１００はこのように構成されているため、ファン１２０によって筐体１０１の下部から空気を吸い込んで、当該空気を光触媒ユニット１１０において除菌および脱臭し、当該除菌および脱臭した空気を吹き出し口１０２から噴き出す。これによって、たとえば、光触媒装置１００を首から掛けているユーザの顔には、下方から除菌や脱臭が成されたきれいな空気が吹き付けられるようになる。
筐体１０１の側面には、光触媒装置１００のファンやライトなどをＯＮ／ＯＦＦするための操作部１０９が設けられている。
＜光触媒ユニット１１０の構成＞
＜光触媒ユニット１１０の構成＞
次に、本実施の形態にかかる光触媒ユニット１１０について説明する。図３から図８に示すように、光触媒ユニット１１０は、主に、平面視において略長方形の主フレーム１１８と、主フレーム１１８の内側に配置される前光触媒１１１Ｆおよび後光触媒１１１Ｂと、主フレーム１１８の内側に配置される左ＬＥＤライト１１２Ｌおよび右ＬＥＤライト１１２Ｒとを含む。
ここで、光触媒１１１Ｆ，１１１Ｂは、表面に吸着した空気中の酸素と水分とを光反応によって分解し、反応性の高いスーパーオキサイドアニオン（Ｏ２−）とＯＨラジカル（・ＯＨ）とを生成する。そして、スーパーオキサイドアニオン（Ｏ２−）とＯＨラジカル（・ＯＨ）とは、臭気成分を分解したり、雑菌を除去したり、エチレンガスを分解して食品などの鮮度低下を抑制したりすることができる。なお、光触媒１１１Ｆ，１１１Ｂとしては、例として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、三酸化タングステン（ＷＯ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）等があげられるが、これらに限定されるものではない。
本実施の形態においては、図９に示すように、光触媒１１１Ｆ，１１１Ｂがメッシュ状に形成されており、光触媒１１１Ｆ，１１１Ｂの表面積が大きくなっている。
図３から図８に戻って、より詳細には、前光触媒１１１Ｆは主フレーム１１８の内側の前面に取り付けられる。後光触媒１１１Ｂは主フレーム１１８の内側の後面に取り付けられる。すなわち、前光触媒１１１Ｆと後光触媒１１１Ｂとは、互いに向かい合って配置される。なお、前光触媒１１１Ｆおよび後光触媒１１１Ｂは１枚に限らず、複数毎で構成されてもよい。
左ＬＥＤライト１１２Ｌは、主フレーム１１８の内側の左面に、基板１１３Ｌを介して取り付けられる。右ＬＥＤライト１１２Ｒは、主フレーム１１８の内側の右面に、基板１１３Ｒを介して取り付けられる。基板１１３Ｌ，１１３Ｒには、左右のＬＥＤライト１１２Ｌ，１１２Ｒに電源からの電力を供給するための配線１１９，１１９が取り付けられている。
より詳細には、本実施の形態においては、前光触媒１１１Ｆと後光触媒１１１Ｂとの前後方向の距離Ｘと、前光触媒１１１Ｆおよび後光触媒１１１Ｂの左右方向の幅Ｙとの比は、１：１０程度が好ましい。換言すれば、Ｘ：Ｙは１：７〜１：１３が好ましく、１：８〜１：１２がより好ましい。
なお、前光触媒１１１Ｆおよび後光触媒１１１Ｂの上下方向の長さＺは、ファン１２０の強度にもよるが、前光触媒１１１Ｆおよび後光触媒１１１Ｂの左右方向の幅Ｙの０．８倍程度から１．２倍程度の間ぐらいが好ましい。
これによって、前光触媒１１１Ｆおよび後光触媒１１１Ｂの中央部分にもＬＥＤライト１１２Ｌ，１１２Ｒからの光が届きやすく、かつ光触媒ユニット１１０内を通過する空気が前光触媒１１１Ｆおよび後光触媒１１１Ｂと接触しやすくなる。
このように、本実施の形態にかかる光触媒ユニット１１０は、その内側において、左右のＬＥＤライト１１２Ｌ，１１２Ｒからの光が、互いに向かい合う光触媒１１１Ｆ，１１１Ｆに照射される。これによって、光触媒１１１Ｆ，１１１Ｆが活性化され、ファン１２０によって送られてくる空気の除菌および脱臭を効率的に行うことができる。
＜光触媒装置１００の機能構成＞
＜光触媒装置１００の機能構成＞
最後に、本実施の形態にかかる光触媒装置１００の機能構成について説明する。図１０に示すように、光触媒装置１００は、主に、制御部１３０と、操作部１０９と、ＬＥＤライト１１２Ｌ，１１２Ｒと、ファン１２０と、電源部１５０とを含む。
制御部１３０は、操作部１０９を介して電源がＯＮされると、電源部１５０の電力を利用して、ファン１２０を駆動するとともに、左右のＬＥＤライト１１２Ｌ，１１２Ｒを点灯させる。これにより、ファンに１２０によって吸い込み口１０３から吸い込まれた空気が、光触媒ユニット１１０で除菌および脱臭され、除菌および脱臭後の空気が吹き出し口１０２から噴き出される。
［第２の実施の形態］
［第２の実施の形態］
第１の実施の形態の光触媒装置１００に加えて、さらに、光触媒ユニット１１０内の光触媒反応を増進するための構成を追加してもよい。
本実施の形態においては、図１１および図１２に示すように、前光触媒１１１Ｆおよび後光触媒１１１Ｂの間に、導光部材１１５を配置する。導光部材１１５によって、ＬＥＤ１１２Ｌ，１１２Ｒからの光を、光触媒ユニット１１０の中央に達しやすくすることができる。換言すれば、前光触媒１１１Ｆおよび後光触媒１１１Ｂの左右方向の幅Ｙが長くなっても、導光部材１１５によってＬＥＤ１１２Ｌ，１１２Ｒの光を前光触媒１１１Ｆおよび後光触媒１１１Ｂの左右略中央部分にまで届かせることができる。
なお、導光部材１１５は、前光触媒１１１Ｆおよび後光触媒１１１Ｂに向かい合うように配置される平面形状の部材であってもよいし、メッシュ形状の部材であってもよいし、１または複数の棒状部材であってもよい。
［第３の実施の形態］
［第３の実施の形態］
第２の実施の形態の光触媒装置１００に加えて、さらに光触媒ユニット１１０内の光触媒反応を効率的に行うための構成を追加してもよい。
本実施の形態においては、図１３に示すように、光触媒ユニット１１０のファン１２０側に風向き変更部材１２１を設ける。そして、光触媒ユニット１１０のファン１２０とは反対側に、導光部材１１５の前方部分と後方部分とに、風量センサ１２２Ｆ，１２２Ｂを設ける。
そして、図１４に示すように、本実施の形態においては、光触媒装置１００は、主に、制御部１３０と、操作部１０９と、ＬＥＤライト１１２Ｌ，１１２Ｒと、ファン１２０と、電源部１５０と、風向き変更部材１２１と、風量センサ１２２Ｆ，１２２Ｂとを含む。
制御部１３０は、操作部１０９を介して電源がＯＮされると、電源部１５０の電力を利用して、ファン１２０を駆動するとともに、左右のＬＥＤライト１１２Ｌ，１１２Ｒを点灯させる。本実施の形態においては、制御部１３０は、ファン１２０の駆動中において、風量センサ１２２Ｆ，１２２Ｂから取得する風量に基づいて、両者の風量が同程度になるように、風向き変更部材１２１の角度を制御する。これにより、ファン１２０によって吸い込み口１０３から吸い込まれた空気が、略均等に、導光部材１１５の前光触媒１１１Ｆ側と後光触媒１１１Ｂ側に割り振られるようになり、その結果、光触媒ユニット１１０内で効率的に除菌および脱臭され、除菌および脱臭後の空気が吹き出し口１０２から噴き出される。
［第４の実施の形態］
［第４の実施の形態］
あるいは、図１５に示すように、光触媒ユニット１１０内に衝立１１６を設けることによって、ファン１２０によって光触媒ユニット１１０内を流れる空気が前光触媒１１１Ｆや後光触媒１１１Ｂに接触しやすくなり、除菌および脱臭がより効率的に行えるようになる。衝立１１６は、１つであってもよいし、複数であってもよい。また、衝立１１６は、ファン１２０からの空気の流れの方向と垂直な平面であってもよいし、曲面であってもよい。
［まとめ］
［まとめ］
上記の実施の形態においては、互いに向かい合う２枚の光触媒部材と、２枚の光触媒部材に光を提供するためのライトと、２枚の光触媒部材の間に空気を流すためのファンとを備える、光触媒装置が提供される。
好ましくは、光触媒装置は、２枚の光触媒の間に配置される導光部材をさらに備える。
好ましくは、光触媒装置は、導光部材の両側に空気を送るための風向き変更部材をさらに備える。
好ましくは、光触媒装置は、導光部材の両側を流れる空気の量を測定するためのセンサと、センサの測定結果に基づいて、導光部材の両側を同量の空気が流れるように風向き変更部材を制御するための制御部とをさらに備える。
好ましくは、２枚の光触媒部材の間隔に対する２枚の光触媒部材の幅方向の長さの割合が７〜１３倍である。
好ましくは、少なくとも一方の光触媒部材のから他方の光触媒部材に向けて衝立が形成される。
好ましくは、２枚の光触媒部材は、メッシュ状に形成される。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１００ ：光触媒装置
１０１ ：筐体
１０２ ：吹き出し口
１０３ ：吸い込み口
１０８ ：引っ掛け部
１０９ ：操作部
１１０ ：光触媒ユニット
１１１Ｂ ：後光触媒
１１１Ｆ ：前光触媒
１１２Ｌ ：左ＬＥＤライト
１１２Ｒ ：右ＬＥＤライト
１１３Ｌ ：基板
１１３Ｒ ：基板
１１５ ：導光板
１１６ ：衝立
１１８ ：主フレーム
１１９ ：配線
１２０ ：ファン
１２１ ：風向き変更部材
１２２Ｂ ：風量センサ
１２２Ｆ ：風量センサ
１３０ ：制御部
１５０ ：電源部
１０１ ：筐体
１０２ ：吹き出し口
１０３ ：吸い込み口
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１０９ ：操作部
１１０ ：光触媒ユニット
１１１Ｂ ：後光触媒
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Claims (7)
- 互いに向かい合う２枚の光触媒部材と、
前記２枚の光触媒部材に光を提供するためのライトと、
前記２枚の光触媒部材の間に空気を流すためのファンとを備える、光触媒装置。 - 前記２枚の光触媒の間に配置される導光部材をさらに備える、請求項１に記載の光触媒装置。
- 前記導光部材の両側に空気を送るための風向き変更部材をさらに備える、請求項２に記載の光触媒装置。
- 前記導光部材の両側を流れる空気の量を測定するためのセンサと、
前記センサの測定結果に基づいて、前記導光部材の両側を同量の空気が流れるように前記風向き変更部材を制御するための制御部とをさらに備える、請求項３に記載の光触媒装置。 - 前記２枚の光触媒部材の間隔に対する前記２枚の光触媒部材の幅方向の長さの割合が７〜１３倍である、請求項１から４のいずれか１項に記載の光触媒装置。
- 少なくとも一方の光触媒部材のから他方の光触媒部材に向けて衝立が形成される、請求項１から５のいずれか１項に記載の光触媒装置。
- 前記２枚の光触媒部材は、メッシュ状に形成される、請求項１から６のいずれか１項に記載の光触媒装置。
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