JP2022024454A - Ultraviolet ray cleaning apparatus - Google Patents
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- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、紫外線浄化装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to an ultraviolet purification device.
健康意識の高まりを反映して、自動車や電車などの車内、冷蔵庫内、居住空間などの所謂、準閉鎖空間における雰囲気の浄化を行う浄化装置が提案されている。例えば、紫外線を照射する発光ダイオードと、光触媒が坦持された光触媒シートとを有する浄化装置が提案されている。この様な浄化装置においては、発光ダイオードから光触媒シートに紫外線を照射して光触媒作用を発現させ、発現した光触媒作用により、雰囲気に含まれている有害物質の分解、細菌やウイルスの不活性化などを行っている。 Reflecting the heightened health consciousness, a purification device that purifies the atmosphere in a so-called semi-closed space such as a car such as an automobile or a train, a refrigerator, or a living space has been proposed. For example, a purification device having a light emitting diode that irradiates ultraviolet rays and a photocatalyst sheet carrying a photocatalyst has been proposed. In such a purification device, the photocatalytic sheet is irradiated with ultraviolet rays from a light emitting diode to exert a photocatalytic action, and the expressed photocatalytic action decomposes harmful substances contained in the atmosphere, inactivates bacteria and viruses, and the like. It is carried out.
また、対象物の表面に紫外線を照射して、対象物の表面に付着している細菌やウイルスの不活性化を行ったり、対象物の表面に付着している有機物を分解したりする浄化装置も提案されている。 In addition, a purification device that irradiates the surface of the object with ultraviolet rays to inactivate bacteria and viruses adhering to the surface of the object and decompose organic substances adhering to the surface of the object. Has also been proposed.
ここで、雰囲気の浄化と対象物の表面の浄化の両方が必要となったり、用途に応じていずれか一方が必要となったりする場合がある。例えば、対象物が収納された容器の雰囲気中に含まれている有害物質の除去やウイルスなどの不活性化と、容器の内部に収納された対象物の表面の浄化と、を順次行う場合がある。また、例えば、対象物が変わった場合などには、容器の雰囲気中に含まれている有害物質の除去やウイルスなどの不活性化のみが必要となったり、容器の内部に収納された対象物の表面の浄化のみが必要となったりする場合がある。 Here, it may be necessary to purify the atmosphere and the surface of the object, or one of them may be required depending on the application. For example, there are cases where the removal of harmful substances contained in the atmosphere of the container containing the object, the inactivation of viruses, etc., and the purification of the surface of the object stored inside the container are performed in sequence. be. In addition, for example, when the object changes, it is only necessary to remove harmful substances contained in the atmosphere of the container and inactivate the virus, etc., or the object stored inside the container. Sometimes it is only necessary to clean the surface of the virus.
この様な場合、雰囲気の浄化を行う浄化装置と、対象物の表面の浄化を行う浄化装置とを設け、必要に応じて切り替えを行うことができる。しかしながら、その様にすると、浄化装置の大型化や、高コスト化を招くことになる。
そこで、小型化と多用途化を図ることができる紫外線浄化装置の開発が望まれていた。
In such a case, a purification device for purifying the atmosphere and a purification device for purifying the surface of the object can be provided and switched as necessary. However, doing so leads to an increase in size and cost of the purification device.
Therefore, it has been desired to develop an ultraviolet purification device that can be miniaturized and versatile.
本発明が解決しようとする課題は、小型化と多用途化を図ることができる紫外線浄化装置を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide an ultraviolet purification device capable of miniaturization and versatility.
実施形態に係る紫外線浄化装置は、筒状を呈し、側面の一部が開口した筐体と;前記筐体の内部であって、前記開口と対向する位置に設けられ、紫外線を照射可能な発光素子を少なくとも1つ有する光源と;前記筐体の内部であって、前記発光素子からの紫外線が入射可能な位置に設けられ、光触媒を含む光触媒部と;前記筐体の開口を塞ぐ第1の位置と、前記第1の位置から離隔し、前記筐体の開口が露出する第2の位置と、の間で移動可能な蓋と;を具備している。 The ultraviolet purifying device according to the embodiment has a tubular shape and has a housing having a part of an opening on a side surface; A light source having at least one element; a photocatalyst portion inside the housing, which is provided at a position where ultraviolet rays from the light emitting element can be incident and contains a photocatalyst; It comprises a position and a lid that is movable between a position and a second position that is separated from the first position and the opening of the housing is exposed.
本発明の実施形態によれば、小型化と多用途化を図ることができる紫外線浄化装置を提供することができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide an ultraviolet purification device that can be miniaturized and versatile.
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、本実施の形態に係る紫外線浄化装置1を例示するための模式斜視図である。
図2は、紫外線浄化装置1の正面側の模式分解図である。
図3は、紫外線浄化装置1の背面側の模式分解図である。
図1~図3に示すように、紫外線浄化装置1には、筐体2、蓋3、光源4、光触媒部5、および電装部6が設けられている。
Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. In each drawing, similar components are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
FIG. 1 is a schematic perspective view for exemplifying the
FIG. 2 is a schematic exploded view of the front side of the
FIG. 3 is a schematic exploded view of the back side of the
As shown in FIGS. 1 to 3, the ultraviolet purifying
筐体2は、一方向に延びる形状を有することができる。
筐体2は、例えば、フレーム21、端部カバー22、端部カバー23、底部カバー24、および上部カバー25を有する。
The
The
フレーム21は、例えば、ベース21a、および側部21bを有する。ベース21aは、板状を呈している。ベース21aの平面形状は、例えば、長方形とすることができる。側部21bは、板状を呈し、ベース21aと交差している。側部21bは、ベース21aの長辺側の周縁に設けることができる。側部21bは、互いに対向させて一対設けることができる。筐体2が延びる方向における側部21bの長さは、ベース21aの長さと略同じとすることができる。図3に示すように、ベース21aには、電池を着脱するための孔21a1を設けることができる。
The
図2に示すように、端部カバー22は、フレーム21の一方の端部に設けることができる。端部カバー22は、例えば、フレーム21側の端部が開口した箱状を呈している。端部カバー22の側部22aは、例えば、フレーム21の側部21bにネジ止めすることができる。端部カバー22の端面22bには、吸気口22b1を設けることができる。吸気口22b1は、例えば、図2に例示をした様に複数の孔とすることができる。異物や操作者の指などが、筐体2の内部に侵入するのを抑制するために、孔の径は、例えば、1mm程度とすることができる。なお、孔の形状、寸法、数、配置などは、紫外線浄化装置1の大きさ、用途、後述する排気装置62の能力などに応じて適宜変更することができる。また、吸気口22b1は、例えば、端面22bの開口に設けられた網などであってもよい。
As shown in FIG. 2, the
端部カバー23は、フレーム21の他方の端部に設けることができる。端部カバー23は、例えば、フレーム21側の端部が開口した箱状を呈している。端部カバー23の側部23aは、例えば、フレーム21の側部21bにネジ止めすることができる。端部カバー23の端面23bには、排気口23b1を設けることができる。排気口23b1は、例えば、図2に例示をした様に複数の孔とすることができる。異物や操作者の指などが、筐体2の内部に侵入するのを抑制するために、孔の径は、例えば、1mm程度とすることができる。なお、孔の形状、寸法、数、配置などは、紫外線浄化装置1の大きさ、用途、排気装置62の能力などに応じて適宜変更することができる。また、排気口23b1は、例えば、端面23bの開口に設けられた網などであってもよい。
すなわち、筐体2の一方の端部には吸気口22b1が設けられ、筐体2の他方の端部には排気口23b1が設けられている。
The
That is, an intake port 22b1 is provided at one end of the
図3に示すように、底部カバー24は、ベース21aの孔21a1を塞ぐことができる。底部カバー24は、板状を呈し、ベース21aに着脱自在に設けることができる。底部カバー24は、例えば、ベース21aにネジ止めすることができる。底部カバー24が着脱自在となっていれば、電池の着脱が容易となるので、メンテナンス性の向上を図ることができる。
As shown in FIG. 3, the
図2に示すように、上部カバー25は、例えば、ベース25a、および側部25bを有する。ベース25aは、板状を呈している。ベース25aの平面形状は、例えば、長方形とすることができる。筐体2が延びる方向におけるベース25aの長さは、ベース21aの長さよりも短い。ベース25aは、ベース21aの、端部カバー23側の領域に対向させて設けることができる。ベース25aは、光源4の発光素子43の上方には設けられていない。
As shown in FIG. 2, the
側部25bは、板状を呈し、ベース25aと交差している。側部25bは、ベース25aの長辺側の周縁に設けることができる。側部25bは、互いに対向させて一対設けることができる。側部25bの平面形状は、例えば、長方形とすることができる。筐体2が延びる方向における側部25bの長さは、側部21bの長さと略同じとすることができる。上部カバー25は、フレーム21に着脱自在に設けることができる。例えば、上部カバー25は、フレーム21にネジ止めすることができる。
The
なお、フレーム21、端部カバー22、端部カバー23、および上部カバー25をネジなどで締結する場合を例示したが、これらを溶接により固定したり、一体に形成したりすることもできる。
Although the case where the
フレーム21、端部カバー22、端部カバー23、底部カバー24、および上部カバー25の材料には、特に限定はない。
ただし、後述する発光素子43の発熱量が多い場合には、放熱性の観点から熱伝導率の高い材料を用いて、これらを形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属を例示することができる。
The materials of the
However, when the amount of heat generated by the
また、フレーム21、端部カバー22、端部カバー23、および上部カバー25を一体化することや軽量化を考慮すると、樹脂を用いて、これらを形成することが好ましい。例えば、射出成形法を用いてこれらを一体に形成することもできる。
Further, in consideration of integrating the
この場合、アクリル樹脂(ポリメタクリル酸メチル樹脂)を用いれば、発光素子43から照射された紫外線に対する耐性と、雰囲気に含まれるVOC(Volatile Organic Compounds;揮発性有機化合物)に対する耐性を向上させることができる。また、アクリル樹脂の重合度を10000~15000程度とすれば、発臭を抑制することができる。
In this case, if an acrylic resin (polymethylmethacrylate resin) is used, it is possible to improve the resistance to ultraviolet rays emitted from the
また、ABS樹脂(アクリルニトリルーブタジエンースチレン共重合合成樹脂)を用いれば、成形性の向上と低コスト化を図ることができる。この場合、強化ABS樹脂を用いれば、強度を向上させることができる。なお、強化ABS樹脂は、ABS樹脂にガラス繊維などを混合させたものである。 Further, if an ABS resin (acrylic nitrile-butadiene-styrene copolymer synthetic resin) is used, the moldability can be improved and the cost can be reduced. In this case, the strength can be improved by using the reinforced ABS resin. The reinforced ABS resin is a mixture of ABS resin and glass fiber.
以上に説明した様に、筐体2は、筒状を呈し、側面の一部が開口している。
As described above, the
蓋3は、例えば、ベース3a、および側部3bを有する。ベース3aは、板状を呈している。ベース3aの平面形状は、例えば、長方形とすることができる。筐体2が延びる方向におけるベース3aの長さは、光源4の発光素子43が設けられた領域の長さと略同じか長くすることができる。ベース3aは、光源4のカバー45と対向させることができる。
The
側部3bは、板状を呈し、ベース3aと交差している。側部3bは、ベース3aの長辺側の周縁に設けることができる。側部3bは、互いに対向させて一対設けることができる。側部3bの平面形状は、例えば、長方形とすることができる。筐体2が延びる方向における側部3bの長さは、ベース3aの長さと略同じとすることができる。
The
蓋3は、光源4の上方の位置と、当該位置と離隔した位置との間で、移動可能となっている。例えば、蓋3は、筐体2が延びる方向に移動可能に設けることができる。例えば、図1~図3に示すように、筐体2が延びる方向に延びる孔3b1を側部3bに設け、孔3b1の内部に挿入され、一方の端部が上部カバー25の側部25bに固定されたピン25cを設けることができる。この様にすれば、筐体2が延びる方向に蓋3をスライドさせることができる。
The
また、図1~図3に示すように、上部カバー25の側部25bには、外部に向けて突出する凸部25b1を設けることができる。凸部25b1は、蓋3の側部3bの端部に接触させることができる。図1~図3に示すように、複数の凸部25b1を、筐体2が延びる方向に並べて設けることができる。また、筐体2が延びる方向に延びる1つの凸部25b1を設けることもできる。凸部25b1が設けられていれば、蓋3を移動させる際に、蓋3の姿勢を安定させることができる。
Further, as shown in FIGS. 1 to 3, the
なお、1つの蓋3を設ける場合を例示したが、複数の蓋3を設けることもできる、例えば、2つの蓋3を設け、一方の蓋は端部カバー22側にスライドし、他方の蓋は端部カバー23側にスライドするようにしてもよい、ただし、1つの蓋3を設けるようにすれば、構造の簡易化と製造コストの低減を図ることができる。
Although the case where one
なお、筐体2が延びる方向に移動可能な蓋3を例示したが、蓋3は、筐体2の開口を塞ぐ第1の位置と、第1の位置から離隔し、筐体2の開口が露出する第2の位置と、の間で移動可能であればよい。
例えば、蓋を光源4の上方に開く扉としたり、蓋をフレーム21の側方に旋回する板状体としたりすることもできる。ただし、この様にすると、フレーム21の上方や側方に蓋を移動させるためのスペースが必要となる。これに対し、筐体2が延びる方向に移動可能な蓋3とすれば、蓋3の移動のためのスペースを設ける必要がないか、あるいは小さくてすむので、省スペース化を図ることができる。
Although the
For example, the lid may be a door that opens above the
また、蓋をフレーム21に着脱自在に設けることもできる。ただし、この様にすると、蓋の取り付けや取り外しの作業が必要となるので、用途の切り替えに要する時間が長くなったり、切り替え作業が煩雑となったりする。これに対し、筐体2が延びる方向に移動可能な蓋3とすれば、用途の切り替えの際に蓋3をスライドさせるだけで良いので、切り替え時間の短縮や、切り替え作業の簡略化を図ることができる。
Further, the lid can be detachably provided on the
蓋3の材料は、前述した筐体2の材料と同様とすることができる。
The material of the
図2に示すように、光源4は、筐体2の内部であって、筐体2の側面に設けられた開口と対向する位置に設けられている。
図4は、光源4の構成を例示するための模式分解図である。
図4に示すように、光源4は、例えば、ブラケット41、基板42、発光素子43、コネクタ44、およびカバー45を有する。
As shown in FIG. 2, the
FIG. 4 is a schematic exploded view for illustrating the configuration of the
As shown in FIG. 4, the
ブラケット41は、ベース21aに着脱自在に設けることができる。ブラケット41は、例えば、ベース21aにネジ止めすることができる。ブラケット41は、例えば、ベース21a側の端部が開口した箱状を呈している。ブラケット41の内部には、電装部6を収納することができる。
The
基板42は、板状を呈し、筐体2が延びる方向に伸びている。基板42は、ブラケット41の、ベース21aに対向する面41aに着脱自在に設けることができる。例えば、基板42は、面41aに設けられた複数の爪41bによりブラケット41に保持させることができる。例えば、爪41bを基板42側に折り曲げて、複数の爪41bと面41aとにより、基板42を挟むことができる。
The
基板42の、ブラケット41側とは反対側の面には配線パターンを設けることができる。
基板42の材料や構造には特に限定はない。例えば、基板42は、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどの無機材料(セラミックス)、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料などから形成することができる。また、基板42は、金属板の表面を絶縁材料で被覆したものであってもよい。
A wiring pattern can be provided on the surface of the
The material and structure of the
発光素子43の発熱量が多い場合には、放熱性の観点から熱伝導率の高い材料を用いて基板42を形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、高熱伝導性樹脂、金属板の表面を絶縁材料で被覆したものなどを例示することができる。高熱伝導性樹脂は、例えば、PET(polyethylene terephthalate)やナイロン等の樹脂に、熱伝導率の高い酸化アルミニウム等からなるフィラーを混合させたものである。
また、基板42は、単層構造を有するものであってもよいし、多層構造を有するものであってもよい。
When the heat generation amount of the
Further, the
発光素子43は、基板42の、ブラケット41側とは反対側の面に設けることができる。発光素子43は、少なくとも1つ設けることができる。発光素子43は、基板42に設けられた配線パターンと電気的に接続されている。複数の発光素子43を設ける場合には、複数の発光素子43を直列接続することができる。
The
複数の発光素子43の配設形態には、特に限定はない。例えば、図2に示すように、複数の発光素子43は、筐体2が延びる方向に並べて設けることができる。また、複数の発光素子43は、例えば、マトリクス状に並べて設けることもできる。複数の発光素子43を並べて設ける場合には、複数の発光素子43を等ピッチ間隔で並べることもできるし、複数の発光素子43を異なるピッチ寸法で並べることもできる。
The arrangement of the plurality of
発光素子43の形式には特に限定はない。発光素子43は、例えば、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)型などの表面実装型の発光素子とすることができる。発光素子43は、例えば、砲弾型などのリード線を有する発光素子とすることもできる。
The type of the
また、発光素子43は、COB(Chip On Board)により実装されるものとすることもできる。COBにより実装される発光素子43とする場合には、チップ状の発光素子と、発光素子と配線パターンを電気的に接続する配線と、チップ状の発光素子や配線などを覆う封止部などと、を基板42の上に設けることができる。
Further, the
発光素子43は、紫外線を照射する。発光素子43は、例えば、紫外線を照射可能な発光ダイオードやレーザダイオードとすることができる。
ここで、紫外線の波長が短くなれば、対象物の表面に付着したり、対象物が設けられた雰囲気や紫外線浄化装置1の内部空間に浮遊したりしている細菌やウイルスの不活性化や、有機物の分解が容易となる。そのため、対象物の表面の浄化を行う場合や、空間浄化を行う際には、ピーク波長が250nm以上、350nm以下の紫外線を照射する発光素子43とすることが好ましい。
The
Here, if the wavelength of ultraviolet rays is shortened, bacteria and viruses that adhere to the surface of the object or float in the atmosphere provided with the object or in the internal space of the
また、光触媒の反応速度は、光触媒の吸収波長領域と光強度(光量)によって変化する。そして、光触媒の吸収波長領域は、光触媒の材料や組成によって変化する。そのため、雰囲気の浄化を行う場合には、光触媒の材料や組成と、適切な波長の紫外線を照射する発光素子と、の組み合わせを考慮することが好ましい。 Further, the reaction rate of the photocatalyst changes depending on the absorption wavelength region of the photocatalyst and the light intensity (light intensity). The absorption wavelength region of the photocatalyst changes depending on the material and composition of the photocatalyst. Therefore, when purifying the atmosphere, it is preferable to consider the combination of the material and composition of the photocatalyst and the light emitting element that irradiates ultraviolet rays having an appropriate wavelength.
例えば、光触媒が酸化チタンなどの紫外線応答型の光触媒である場合には、発光素子43は、ピーク波長が380nm以下の紫外線を照射するものとすることが好ましい。例えば、光触媒が酸化タングステンなどの可視光応答型の光触媒である場合には、発光素子43は、ピーク波長が380nm以上(例えば、400nm~600nm程度)の光を照射するものとすることが好ましい。
For example, when the photocatalyst is an ultraviolet responsive photocatalyst such as titanium oxide, it is preferable that the
この場合、光触媒を酸化チタンなどの紫外線応答型の光触媒とし、ピーク波長が380nm以下の紫外線を照射する発光素子43とすれば、1種類の発光素子43で、対象物の表面の浄化と雰囲気の浄化を行うことができる。
In this case, if the photocatalyst is an ultraviolet responsive photocatalyst such as titanium oxide and the
ただし、前述したように、紫外線の波長が短くなれば、対象物の表面の浄化が容易となる。そのため、第1のピーク波長を有する紫外線を照射する第1の発光素子43aと、第1のピーク波長よりも短い第2のピーク波長を有する紫外線を照射する第2の発光素子43bとを設けることが好ましい。第1のピーク波長は、光触媒の吸収波長領域にあるか、あるいはその近傍にあることが好ましい。例えば、第1のピーク波長は、300nm以上、450nm以下とすることが好ましい。第2のピーク波長は、例えば、250nm以上、350nm以下とすることが好ましい。
However, as described above, the shorter the wavelength of ultraviolet rays, the easier it is to purify the surface of the object. Therefore, a first
コネクタ44は、基板42の、ブラケット41側とは反対側の面に設けることができる。コネクタ44は、例えば、基板42の、端部カバー23側の端部の近傍に設けることができる。コネクタ44が設けられていれば、電装部6の配線と基板42とを分離させるのが容易となるので、組み立てやメンテナンスなどの作業が容易となる。
The
図2および図4に示すように、カバー45は、基板42の、発光素子43が設けられた側を覆うことができる。カバー45には、孔45aが設けられ、孔45aの内部には、発光素子43を露出させることができる。カバー45は、ブラケット41に着脱自在に設けることができる。例えば、カバー45は、ブラケット41にネジ止めすることができる。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
図5は、光触媒部5の配置を例示するための模式斜視図である。
図6は、光触媒部5の構成を例示するための模式分解図である。
光触媒部5は、筐体2の内部であって、発光素子43からの紫外線が入射可能な位置に設けることができる。
図5に示すように、光触媒部5は、上部カバー25の内部に設けることができる。例えば、光触媒部5は、上部カバー25の内部にネジ止めすることができる。後述する図8に示すように、端部カバー22と光触媒部5との間の空間には、光源4の発光素子43が設けられた領域が露出している。そのため、発光素子43から照射された紫外線の一部を光触媒部5に入射させることができる。
FIG. 5 is a schematic perspective view for exemplifying the arrangement of the
FIG. 6 is a schematic exploded view for illustrating the configuration of the
The
As shown in FIG. 5, the
この場合、蓋3の内壁、上部カバー25の側部25bの内壁、およびカバー45の、基板42側とは反対側の面、の紫外線に対する反射率を高くすることが好ましい。例えば、これらの内壁や面を鏡面仕上げしたり、これらの内壁や面に反射膜を成膜したり、これらの内壁や面を白色に塗装したり、これらの内壁や面に反射シートを貼り付けたり、蓋3、上部カバー25、およびカバー45を鏡面仕上げした板材や白色の板材から形成したりすることができる。この様にすれば、発光素子43から照射され、蓋3の内壁などで反射した紫外線を光触媒部5に入射させることができるので、紫外線の利用効率を向上させることができる。
In this case, it is preferable to increase the reflectance of the inner wall of the
例えば、筐体2の内壁側の、少なくとも開口が設けられた部分の近傍は、筐体2の外壁側よりも、紫外線に対する反射率が高くなるようにすることができる。
例えば、蓋3の、筐体2側は、蓋3の、筐体2側とは反対側よりも、紫外線に対する反射率が高くなるようにすることができる。
例えば、カバー45の、基板42側とは反対側は、カバー45の、基板42側よりも、紫外線に対する反射率が高くなるようにすることができる。
For example, on the inner wall side of the
For example, the
For example, the side of the
光触媒部5は、光触媒を含んでいる。
図6に示すように、光触媒部5は、光触媒シート51、およびブラケット52を有することができる。
光触媒シート51は、少なくとも1つ設けることができる。例えば、ブラケット52の一方の面に光触媒シート51を設けることもできるし、図6に示すように、ブラケット52の両側の面に光触媒シート51を設けることもできる。
The
As shown in FIG. 6, the
At least one
光触媒シート51は、例えば、ガラス繊維や金属繊維などを用いた繊維織物と、光触媒粒子を有する。
繊維織物は、例えば、透明なガラス繊維や金属繊維を束ねた横糸群と縦糸群とからなる織物とすることができる。多数の光触媒粒子は、繊維同士の間に坦持されている。
The
The textile woven fabric can be, for example, a woven fabric consisting of a group of weft threads and a group of warp threads in which transparent glass fibers or metal fibers are bundled. A large number of photocatalytic particles are carried between the fibers.
この場合、光触媒シート51は、例えば、以下の様にして作成することができる。
まず、純水に燐酸を加えて、pH(水素イオン濃度)を2~7に調整した水溶液を生成し、光触媒粒子を加えてエマルジョン溶液を生成する。
次に、ガラス繊維織物をエマルジョン溶液に所定の時間浸漬させる。
次に、エマルジョン溶液からガラス繊維織物を引き上げて乾燥させる。
この様にして、ガラス繊維同士の間に多数の光触媒粒子が坦持された光触媒シート51を作成することができる。
In this case, the
First, phosphoric acid is added to pure water to generate an aqueous solution having a pH (hydrogen ion concentration) adjusted to 2 to 7, and photocatalytic particles are added to generate an emulsion solution.
Next, the glass fiber woven fabric is immersed in the emulsion solution for a predetermined time.
Next, the glass fiber fabric is pulled up from the emulsion solution and dried.
In this way, the
前述したように、光触媒粒子は、紫外線応答型の光触媒を含むものとすることが好ましい。紫外線応答型の光触媒は、例えば、酸化チタンなどとすることができる。 As described above, it is preferable that the photocatalyst particles include an ultraviolet responsive photocatalyst. The ultraviolet responsive photocatalyst can be, for example, titanium oxide.
ブラケット52は、例えば、上部カバー25の内部にネジ止めすることができる。ブラケット52には、複数の孔52aが設けられている。複数の孔52aは、筐体2の内部を流れるガスの流路となる。複数の孔52aの大きさを小さくしたり、数を少なくしたりすると、筐体2の内部を流れるガスの流路抵抗が大きくなり過ぎて、処理能力が低下するおそれがある。複数の孔52aの大きさを大きくしたり、数を多くしたりすると、光触媒シート51が変形するおそれがある。そのため、複数の孔52aの大きさ、数、配置などは、必要となるガスの流量や、流速などに応じて、予め実験やシミュレーションを行うことで適宜決定することが好ましい。
なお、光触媒シート51を保持することができるのであれば、ブラケットは枠状部材などであってもよい。ブラケットが枠状部材の場合には、例えば、ブラケットとブラケットの間に光触媒シート51を挟み込むことができる。
The
The bracket may be a frame-shaped member or the like as long as it can hold the
図7は、他の実施形態に係る光触媒部5の取り付けを例示するための模式断面図である。
図7に示すように、光触媒部5の、排気口23b1側の近傍に、第1のピーク波長を有する紫外線を照射する第1の発光素子43aを設け、光触媒部5の、吸気口22b1側の近傍に、第1のピーク波長よりも短い第2のピーク波長を有する紫外線を照射する第2の発光素子43bを設けることができる。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for illustrating the attachment of the
As shown in FIG. 7, a first
後述するように、紫外線による対象物の表面の浄化や、紫外線による対象物が設けられた雰囲気の浄化を行う際には、蓋3を端部カバー23側にスライドさせて、紫外線を紫外線浄化装置1の外部に照射する。そのため、光触媒部5の、吸気口22b1側の近傍に第2のピーク波長を有する紫外線を照射する第2の発光素子43bを設ければ、外部に照射する紫外線の強度を向上させることができる。そのため、紫外線による対象物の表面の浄化や、紫外線による対象物が設けられた雰囲気の浄化が容易となる。
As will be described later, when purifying the surface of an object by ultraviolet rays or purifying the atmosphere in which the object is provided by ultraviolet rays, the
また、紫外線による紫外線浄化装置1の内部空間の浄化を行う際には、蓋3を端部カバー22側に側にスライドさせて、紫外線が紫外線浄化装置1の外部に照射されるのを抑制する。この場合、発光素子43から照射された紫外線は、筐体2と上部カバー3とにより画された内部空間に照射される。そのため、光触媒部5の、吸気口22b1側の近傍に第2のピーク波長を有する紫外線を照射する第2の発光素子43bを設ければ、紫外線浄化装置1の内部空間の浄化が容易となる。
Further, when purifying the internal space of the
図8は、他の実施形態に係る光触媒部5の取り付けを例示するための模式断面図である。
図8に示すように、光触媒部5の排気口23b1側の近傍、および吸気口22b1側の近傍のそれぞれに、第1のピーク波長を有する紫外線を照射する第1の発光素子43aを設け、光触媒部5と吸気口22b1との間に設けられるその他の発光素子を第1のピーク波長よりも短い第2のピーク波長を有する紫外線を照射する第2の発光素子43bとすることができる。
この様にすれば、光触媒作用の発現に適した第1のピーク波長を有する紫外線を光触媒シート51により多く入射させることができる。そのため、光触媒作用の発現が容易となる。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for illustrating the attachment of the
As shown in FIG. 8, a first
By doing so, a large amount of ultraviolet rays having a first peak wavelength suitable for manifesting the photocatalytic action can be incident on the
図9は、他の実施形態に係る光触媒部5の取り付けを例示するための模式断面図である。
図9に示すように、光触媒部5は、光源4側とは反対側の端部5aが、端部カバー22に近づく方向に傾けて設けることができる。この様にすれば、発光素子43から照射された紫外線が、光触媒シート51に直接入射しやすくなる。この場合、図9に示すように、光触媒部5の近傍の両側に、第1のピーク波長を有する紫外線を照射する第1の発光素子43aを設け、その他の発光素子を第1のピーク波長よりも短い第2のピーク波長を有する紫外線を照射する第2の発光素子43bとすることができる。この様にすれば、光触媒作用の発現に適した波長を有する紫外線を光触媒シート51に直接入射させ易くなる。そのため、光触媒作用の発現が容易となる。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for illustrating the attachment of the
As shown in FIG. 9, the
図10は、他の実施形態に係る光触媒部5の取り付けを例示するための模式断面図である。
図10に示すように、光触媒部5は、光源4側とは反対側の端部5aが、端部カバー23に近づく方向に傾けて設けることができる。また、光触媒部5よりも端部カバー23側にも前述した第1の発光素子43aを設けることができる。この様にすれば、光触媒作用の発現に適した波長を有する紫外線を光触媒シート51に直接入射させ易くなる。そのため、光触媒作用の発現が容易となる。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for illustrating the attachment of the
As shown in FIG. 10, the
図5、図7、および図8に例示をした様に、光触媒部5は、基板42の、発光素子43が設けられた面に対して略垂直となるように設けることができる。
また、図9および図10に例示をした様に、光触媒部5は、基板42の、発光素子43が設けられた面に対して傾けて設けることもできる。
As illustrated in FIGS. 5, 7, and 8, the
Further, as illustrated in FIGS. 9 and 10, the
図1~図3に示すように、電装部6は、例えば、スイッチ61、排気装置62、電池63、および回路基板64を有することができる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
スイッチ61は、筐体2に設けることができる。例えば、スイッチ61は、図1~図3に示すように、端部カバー23に設けることができる。例えば、スイッチ61をONにすると電池63と発光素子43とが電気的に接続されて、発光素子43から紫外線が照射される。また、電池63と排気装置62とが電気的に接続されて、筐体2の内部に強制的なガスの流れが生じる。
The
例えば、スイッチ61をOFFにすると電池63と発光素子43との電気的な接続が遮断されて、発光素子43からの紫外線の照射が停止される。また、電池63と排気装置62との電気的な接続が遮断されて、強制的なガスの流れが停止する。
For example, when the
なお、発光素子43を制御するスイッチと、排気装置62を制御するスイッチを別々に設けるようにしてもよい。ただし、紫外線浄化装置1の用途の切り替えは、蓋3の移動により行うことができる。そのため、図1~図3に示すように、発光素子43および排気装置62を制御するスイッチ61を1つ設けるようにすれば、用途の切り替えを行うことができ、且つ、製造コストの低減を図ることができる。
A switch for controlling the
排気装置62は、筐体2の内部に設けることができる。例えば、排気装置62は、図1~図3に示すように、端部カバー23の排気口23b1が設けられた部分に設けることができる。排気装置62は、例えば、いわゆるプロペラファンとすることができる。排気装置62がプロペラファンであれば、ガスの流量を多くすることができる。
The
電池63は、筐体2の内部に設けることができる。例えば、電池63は、ブラケット41の内部に設けることができる。この場合、図3に示すように、ベース21aの孔21a1に電池63が露出するようにすることができる。電池63は、アルカリマンガン乾電池などの一次電池であってもよいし、リチウムイオン電池などの二次電池などであってもよい。また、電池63に代えて交流直流変換器などを設けることもできる。ただし、電池63を設けるようにすれば、外部電源との電気的な接続を行う必要がないので、紫外線浄化装置1の小型化、携帯性の向上、低コスト化などを図ることができる。
The
回路基板64は、筐体2の内部に設けることができる。例えば、回路基板64は、ブラケット41の内部に設けることができる。回路基板64には、例えば、発光素子43を保護するための抵抗やダイオードなどの電気部品を設けることができる。なお、回路基板64は、必要に応じて設ければよい。例えば、抵抗やダイオードなどの電気部品が基板42に設けられる場合には、回路基板64を省くことができる。
The
また、操作者がスイッチ61を操作して発光素子43と排気装置62を制御する場合を例示したが、無線や有線により発光素子43と排気装置62をリモート制御することもできる。この様な場合には、回路基板64に、受信回路やスイッチング素子などを設けることができる。
Further, although the case where the operator operates the
次に、紫外線浄化装置1の用途の切り替えについて説明する。
図11は、蓋3を開けた状態を例示するための模式斜視図である。
紫外線浄化装置1を、対象物の表面の浄化を行う浄化装置として用いる場合には、図11に示すように、蓋3を端部カバー23側にスライドさせる。すると、光源4(発光素子43)の上方が解放されるので、紫外線が紫外線浄化装置1の外部に照射される。そのため、紫外線浄化装置1から対象物の表面に紫外線を照射することができる。
Next, switching of uses of the
FIG. 11 is a schematic perspective view for exemplifying a state in which the
When the
紫外線浄化装置1を、雰囲気の浄化を行う浄化装置として用いる場合には、図1に示すように、蓋3を端部カバー22側にスライドさせる。すると、筐体2と上部カバー3とにより画された空間が、吸気口22b1から排気口23b1に向かって流れるガスの流路となる。筐体2と上部カバー3とにより画された空間には、光源4と光触媒部5が収納されるので、吸気口22b1から排気口23b1に向かって流れるガスを光触媒作用により浄化することができる。
また、筐体2と上部カバー3とにより画された空間に、第2の発光素子43bから、ピーク波長が250nm以上、350nm以下の紫外線が照射されるので、紫外線浄化装置1の内部空間に浮遊している細菌やウイルスを不活性化したり、殺菌したりすることができる。
When the
Further, since the space defined by the
以上に説明した様に、本実施の形態に係る紫外線浄化装置1とすれば、蓋3を移動させることで、光触媒作用による雰囲気の浄化および紫外線による紫外線浄化装置1の内部空間の浄化と、紫外線による対象物の表面および雰囲気の浄化と、を切り替えることができる。また、紫外線浄化装置1を雰囲気の浄化のみに用いたり、紫外線浄化装置1の内部空間の浄化のみに用いたり、対象物の表面の浄化のみに用いたりする用途にも対応が可能となる。
そのため、小型化と多用途化を図ることができる紫外線浄化装置1とすることができる。
As described above, in the case of the
Therefore, the
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although some embodiments of the present invention have been exemplified above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof. In addition, each of the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.
1 紫外線浄化装置、2 筐体、3 蓋、4 光源、5 光触媒部、6 電装部、21 フレーム、22 端部カバー、22b1 吸気口、23 端部カバー、23b1 排気口、25 上部カバー、42 基板、43 発光素子、43a 発光素子、43b 発光素子、45 カバー、51 光触媒シート、52 ブラケット、61 スイッチ、62 排気装置、63 電池 1 UV purifier, 2 chassis, 3 lids, 4 light sources, 5 photocatalysts, 6 electrical components, 21 frames, 22 end covers, 22b1 intake ports, 23 end covers, 23b1 exhaust ports, 25 top covers, 42 boards , 43 light source element, 43a light source element, 43b light source element, 45 cover, 51 photocatalyst sheet, 52 bracket, 61 switch, 62 exhaust device, 63 battery
Claims (11)
前記筐体の内部であって、前記開口と対向する位置に設けられ、紫外線を照射可能な発光素子を少なくとも1つ有する光源と;
前記筐体の内部であって、前記発光素子からの紫外線が入射可能な位置に設けられ、光触媒を含む光触媒部と;
前記筐体の開口を塞ぐ第1の位置と、前記第1の位置から離隔し、前記筐体の開口が露出する第2の位置と、の間で移動可能な蓋と;
を具備した紫外線浄化装置。 With a cylindrical housing with a part of the side opening;
A light source inside the housing, which is provided at a position facing the opening and has at least one light emitting element capable of irradiating ultraviolet rays;
A photocatalyst unit including a photocatalyst, which is provided inside the housing at a position where ultraviolet rays from the light emitting element can be incident.
A lid that is movable between a first position that closes the opening of the housing and a second position that is separated from the first position and the opening of the housing is exposed;
UV purification device equipped with.
前記蓋は、前記筐体が延びる方向に移動可能な請求項1記載の紫外線浄化装置。 The housing has a shape extending in one direction and has a shape extending in one direction.
The ultraviolet purification device according to claim 1, wherein the lid is movable in a direction in which the housing extends.
前記筐体の他方の端部には排気口が設けられている請求項1または2に記載の紫外線浄化装置。 An air intake is provided at one end of the housing.
The ultraviolet purification device according to claim 1 or 2, wherein an exhaust port is provided at the other end of the housing.
第1のピーク波長を有する紫外線を照射する第1の発光素子と、
第1のピーク波長よりも短い第2のピーク波長を有する紫外線を照射する第2の発光素子と、
を有する請求項1~4のいずれか1つに記載の紫外線浄化装置。 The light source is
A first light emitting element that irradiates ultraviolet rays having a first peak wavelength, and
A second light emitting device that irradiates ultraviolet rays having a second peak wavelength shorter than the first peak wavelength, and
The ultraviolet purification device according to any one of claims 1 to 4.
前記発光素子が設けられる基板と;
前記基板の、前記発光素子が設けられた側を覆い、前記発光素子が露出する孔を有するカバーと;
を有し、
前記カバーの、前記基板側とは反対側は、前記カバーの、前記基板側よりも、前記紫外線に対する反射率が高い請求項1~9のいずれか1つに記載の紫外線浄化装置。 The light source is
With the substrate on which the light emitting element is provided;
With a cover that covers the side of the substrate on which the light emitting element is provided and has a hole through which the light emitting element is exposed;
Have,
The ultraviolet purification device according to any one of claims 1 to 9, wherein the side of the cover opposite to the substrate side has a higher reflectance to the ultraviolet rays than the substrate side of the cover.
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