JP2022180816A - 光触媒装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型でも高い光触媒反応による効果を得ることが可能な光触媒装置を提供する。【解決手段】 本発明の光触媒装置１０は、筐体１１と、光触媒機構１２と、送風機構１３を含み、筐体１１の内部に、光触媒機構１２、及び送風機構１３を収容し、筐体１１は、吸気口１１ａと排気口１１ｂとを含み、光触媒機構１２は、基体１２ａと、光源部１２ｂと、光触媒部１２ｃとを含み、基体１２ａは、吸気口１１ａから排気口１１ｂに向けて略渦巻形状で延設され、空気が略渦巻形状で流れる空気流路を形成し、光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃは、光源部１２ｂから放射される光が光触媒部１２ｃに入射するように基体１１ａの少なくとも一方の面に配置され、送風機構１３は、吸気口１１ａ及び排気口１１ｂの少なくとも一方の近傍に配置される。【選択図】 図１

Description

本発明は、光触媒装置に関する。

空気を除菌・消臭するために、光触媒が内蔵された光触媒装置に関する技術が報告されている（例えば、特許文献１）。

特開２０２０－４４５０６号公報

特許文献１の光触媒装置では、フレームの内側に配置されるＬＥＤが平面状の光触媒部材に光を提供することで光触媒反応を得ている。したがって、光触媒反応による効果を増大させるためには、光触媒部材の表面積を広くする必要があり、光触媒装置のサイズが大きくなるという問題がある。

そこで、本発明は、小型でも高い光触媒反応による効果を得ることが可能な光触媒装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の光触媒装置は、
筐体と、
光触媒機構と、
送風機構を含み、
前記筐体の内部に、前記光触媒機構、及び前記送風機構を収容し、
前記筐体は、吸気口と排気口とを含み、
前記光触媒機構は、基体と、光源部と、光触媒部とを含み、
前記基体は、前記吸気口から前記排気口に向けて略渦巻形状で延設され、空気が略渦巻形状で流れる空気流路を形成し、
前記光源部及び前記光触媒部は、前記光源部が放射する光が前記光触媒部に入射されるように前記基体の少なくとも一方の面に配置され、
前記送風機構は、前記吸気口及び前記排気口の少なくとも一方の近傍に配置される、装置である。

本発明によれば、小型でも高い光触媒反応による効果を得ることが可能な光触媒装置を提供することができる。

図１（Ａ）は、実施形態１における光触媒装置の構成の一例を示す横断面図であり、図１（Ｂ）は、実施形態１における光触媒装置の外観の一例を示す模式図である。 図２（Ａ）は、実施形態１における光触媒装置の外観の一例を示す模式図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）における光触媒装置の切断面Ａを排気口側からみた断面図（斜視図）である。図２（Ｃ）は、図２（Ａ）における光触媒装置の切断面Ｂを排気口側からみた断面図（斜視図）である。図２（Ｄ）は、図２（Ａ）における光触媒装置の切断面Ｃを吸気口側からみた断面図（斜視図）である。 図３（Ａ）は、実施形態２における光触媒装置の横断面図であり、図３（Ｂ）は、実施形態２における光触媒装置の外観の一例を示す模式図である。 図４Ａは、実施形態１における光触媒装置の光源部及び光触媒部の配置の一例を示す模式図である。 図４Ｂは、実施形態１における光触媒装置の光源部及び光触媒部の配置の一例を示す模式図である。 図４Ｃは、実施形態１における光触媒装置の光源部及び光触媒部の配置の一例を示す模式図である。 図５は、実施形態２における光触媒装置の外観のその他の一例を示す模式図である。 図６は、実施形態１における光触媒装置の外観のその他の一例を示す模式図である。

本発明において、「除菌」とは、微生物を取り除いて減らすことに限らず、殺菌、抗菌、消毒、滅菌、及び静菌等を含めて、最も広義に解釈されるべきであり、如何なる意味においても限定されない。殺菌とは、微生物を死滅させることを意味する。抗菌とは、微生物の増殖を抑制することを意味する。消毒とは、ヒト等の動植物に対して病原性のある微生物を死滅させたり、病原性のある微生物の能力を減退させたりすることで、無害化させることを意味する。滅菌とは、全ての微生物を死滅させることを意味する。静菌とは、微生物の増殖を阻害あるいは阻止することを意味する。

本発明において、「抗ウイルス」とは、ウイルスの感染力の低下、ウイルスの感染予防、ウイルスの不活性化、及びウイルスの増殖阻止等を含めて、最も広義に解釈されるべきであり、如何なる意味においても限定されない。

本発明において、「消臭」とは、臭気の原因となる物質を分解することに限らず、脱臭、防臭等を含めて、最も広義に解釈されるべきであり、如何なる意味においても限定されない。脱臭とは、臭気の原因となる物質を物理的に取り除くことを意味する。防臭とは、臭気の原因となる物質の発生や発散を防ぐことを意味する。

つぎに、本発明の実施形態について、図を用いて説明する。本発明は、下記の実施形態によって何ら限定および制限されない。なお、以下の図面において、同一部分には、同一符号を付している。各実施形態における説明は、それぞれ、互いを援用できる。さらに、各実施形態の構成は、特に言及がない限り、組合せ可能である。また、図面においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す部分があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。

［実施形態１］
図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態における光触媒装置１０の構成の一例を示す模式図である。図１（Ａ）は、本実施形態における光触媒装置１０の横断面図であり、図１（Ｂ）は、本実施形態における光触媒装置１０の外観の一例を示す模式図である。本実施形態の光触媒装置１０は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、筐体１１と、光触媒機構１２と、送風機構１３とを含む。本装置１０は、例えば、後述するように、任意の構成として、さらに、制御回路１４、電源回路１５、バッテリー部（図示せず）、操作子（図示せず）、等を含んでもよい。なお、図１に示す光触媒装置１０の各部の形状、大きさ、数、重さ等は、一例であって、これらは任意に変更可能である。また、光触媒装置１０の各部の材質も、特に制限されず、例えば、金属、樹脂、鉱物（雲母（マイカシート）等）等が挙げられるが、任意に変更可能である。

本装置１０は、例えば、図１に示すように、長手方向を縦にして設置されてもよい。一方で、本装置１０は、例えば、後述の吸気口１１ａ及び排気口１１ｂの位置を適宜変更することで、図６に示すように、長手方向を横にして設置されてもよい。図示しないが、図６の形態の場合、本装置１０の内部構造は、図１（Ａ）に示す各部の位置を適宜変更すればよい。本装置１０の設置場所は、特に制限されず、例えば、机上に据え置くことが可能である。

筐体１１は、その内部に、光触媒機構１２及び送風機構１３を収容する。また、筐体１１は、例えば、その内部に、各種回路（例えば、電力供給に関する電源回路１５、後述の制御回路１４等）、バッテリー部、電流線、各種センサ（例えば、ガスセンサ等）等を内蔵していてもよい。前記バッテリー部は、例えば、本装置１０の各部（例えば、光源部１２ｂや送風機構１３等）に供給する電力を蓄える。前記バッテリー部は、例えば、放電及び充電を繰り返し可能である。本装置１０は、例えば、筐体１１内のバッテリー部に代えて、または加えて、電源コードを介して外部電源から電力の供給を受けてもよい。前記電源コードは、特に制限されず、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子がついたコードであってもよい。

筐体１１の形状は、特に制限されないが、例えば、略円筒状、略四角柱状、略かまぼこ状（山形状、半月形状ともいう）等である。また、筐体１１の両端は、例えば、図１に示すように、略平面状であってもよいが、例示であって、これに限定されない。筐体１１の両端は、例えば、略円弧状、略円錐状等であってもよい。筐体１１の大きさは、光触媒機構１２及び送風機構１３を収容可能であれば、特に制限されず、適宜設計可能である。本装置１０が机上に据え置き可能である場合、筐体１１の大きさは、例えば、350ml缶や500mlペットボトルサイズ相当である。具体的には、図１のＸ方向の長さ（横）が３ｃｍ～１０ｃｍ、３．５ｃｍ～８ｃｍ、４ｃｍ～７ｃｍ、図１のＹ方向の長さ（縦）が３ｃｍ～１０ｃｍ、３．５ｃｍ～８ｃｍ、４ｃｍ～７ｃｍ、図１のＺ方向の長さ（幅）が４ｃｍ～２５ｃｍ、４．５～２３ｃｍ、５ｃｍ～２０ｃｍである。なお、これらの長さは例示であって、これらに限定されるものではない。

また、筐体１１は、吸気口１１ａと排気口１１ｂとを含む。吸気口１１ａは、本装置１０外の空気を吸い込む開口部であり、排気口１１ｂは、前記空気を本装置１０外に吹き出す開口部である。すなわち、筐体１１は、その内部に、吸気口１１ａ及び排気口１１ｂにより、吸気口１１ａから後述の光触媒機構１２を通過して排気口１１ｂへ空気が流れる空気流路が形成される。吸気口１１ａ及び排気口１１ｂは、例えば、フィルターを含んでもよい。前記フィルターとしては、従来公知のフィルターが使用でき、例えば、不織布、ガラス繊維、合成繊維等があげられる。前記フィルターにより、例えば、空気中の塵や花粉等を吸着可能であり、空気を清浄することができる。吸気口１１ａ及び排気口１１ｂの数は、特に制限されず、例えば、１つでもよいし、複数あってもよい。

図１では、筐体１１の一方の端部側の側面に吸気口１１ａが周方向に配置され、他方の端部側の側面に排気口１１ｂが周方向に配置されている一例を示すが、これは例示であって、吸気口１１ａ及び排気口１１ｂの配置は、特に制限されない。なお、吸気口１１ａと排気口１１ｂとの位置関係は、例えば、逆であってもよい。より具体的に、設置面側ではない端部に配置される吸気口１１ａ又は排気口１１ｂは、例えば、前記端部から０ｃｍ～５ｃｍの位置に配置されてもよい。同様に、設置面側の端部に配置される吸気口１１ａ又は排気口１１ｂは、例えば、前記端部から１０ｃｍ～１５ｃｍの位置に配置されてもよい。設置面側の端部に配置される吸気口１１ａ又は排気口１１ｂの位置を、設置面側の端部から離せば離すほど、例えば、設置場所に堆肥している塵や埃を吸い込むことを抑制することができる。また、吸気口１１ａと排気口１１ｂとの間隔は、特に制限されず、例えば、図１に示すように、吸気口１１ａと排気口１１ｂとの間に光触媒機構１２が配置される構造の場合、光触媒機構１２の大きさに依存する。具体的に、筐体１１が350ml缶や500mlペットボトルサイズ相当である場合、吸気口１１ａと排気口１１ｂとの間隔は、例えば、２ｃｍ～８ｃｍ、３ｃｍ～７ｃｍ、５ｃｍ～６ｃｍが挙げられるが、これに限定されない。一方で、例えば、後述の図３に示すように、本装置１０の断面図において、吸気口１１ａと光触媒機構１２とが並んで配置されている場合、吸気口１１ａと排気口１１ｂとは隣接（接触してもよいし、接触していなくともよい）して配置されていてもよい。なお、これらの長さは例示であって、これらに限定されるものではない。吸気口１１ａと排気口１１ｂとが離れていることで、例えば、排気した直後の空気が再度吸い込まれるのを抑制することができる。吸気口１１ａ及び排気口１１ｂのその他の配置については、後述する。

吸気口１１ａのサイズ（筐体１１の周方向を占める面積）は、例えば、図１に示すように、排気口１１ｂよりも小さくともよい。なお、これに限定されず、吸気口１１ａのサイズ（筐体１１の周方向を占める面積）は、例えば、排気口１１ｂよりも大きくともよいし、排気口１１ｂと同じ大きさであってもよい。吸気口１１ａ及び排気口１１ｂの大きさは、特に制限されず、例えば、送風機構１３の大きさに依存する。

筐体１１の外面には、例えば、本装置１０の各部を電気的に操作するための操作子（図示せず）が、露出して設けられていてもよい。具体的に、本装置１０が図１に示すように長手方向を縦にして設置されている場合、操作した際の安定性の観点から、設置面ではない筐体１１の端部の面（上面）に配置されていてもよい。前記操作子の形態は、特に制限されず、例えば、ボタン、スイッチ、近接センサ等がある。前記操作子は、例えば、タッチパネルであってもよい。前記操作子は、例えば、本装置１０のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える際に使用者により操作される。なお、「ＯＮ状態」とは、例えば、本装置１０の各部への電力供給を開始し、後述の光源部１２ｂが点灯し、送風機構１３が稼働する状態を指す。また、「ＯＦＦ状態」とは、例えば、本装置１０の各部への電力供給を停止し、光源部１２ｂが消灯し、送風機構１３が停止する状態を指す。

ここで、前記設置面とは、床や机上等の設置対象に対向する面である。前記設置面には、例えば、前記設置対象に接する緩衝部材が配置されてもよい。前記緩衝部材は、特に制限されず、例えば、ゴム、シリコン、スポンジ等があげられる。このような形態によれば、本装置１０を設置対象に設置した際、本装置１０と前記設置対象との間に前記緩衝部材が存在するため、例えば、前記設置対象への本装置１０の固定化をより安定にすることができる。

光触媒機構１２は、基体１２ａ、光源部１２ｂ、及び光触媒部１２ｃを含む。基体１２ａは、吸気口１１ａから排気口１１ｂに向けて略渦巻形状で延設され、空気が略渦巻形状で流れる空気流路を形成する。光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃは、光源部１２ｂから放射される光が光触媒部１２ｃに入射するように基体１２ａの少なくとも一方の面（外向きの面及び内向きの面）に配置される。

光触媒機構１２は、例えば、図１に示すように、基体１２ａにおける吸気口１１ａ及び排気口１１ｂ側の端部を覆う被覆部材１２１を含んでもよい。被覆部材１２１は、図１及び図２に示すように、光触媒機構１２内外へ前記空気を通す開口部を有する。これにより、前記空気が光触媒機構１２内を回るように誘導可能であり、前記空気に対して光触媒機構１２による処理（除菌・抗ウイルス・消臭等の処理）を効率よく施すことができる。

具体的に、基体１２ａは、例えば、略円筒状の筐体１１の形状に沿って、略渦巻形状に配置される。基体１２ａは、例えば、少なくとも１周以上、２周以上、又は３周以上旋回する略渦巻形状であってもよい。これにより、より効果的に、光触媒機構１２による処理（除菌・抗ウイルス・消臭等の処理）を施すことができる。

前記空気経路について、図２を用いて説明する。図２（Ａ）は、本装置１０の外観の一例を示す模式図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）における本装置１０の切断面Ａを排気口１１ｂ側からみた断面図（斜視図）である。図２（Ｃ）は、図２（Ａ）における本装置１０の切断面Ｂを排気口１１ｂ側からみた断面図（斜視図）である。図２（Ｄ）は、図２（Ａ）における本装置１０の切断面Ｃを吸気口１１ａ側からみた断面図（斜視図）である。図２（Ａ）において、各切断面Ａ～Ｃを破線にて示す。図２（Ｂ）～（Ｄ）における矢印は、空気の流れを示す。具体的に、図２（Ｂ）は、光触媒機構１２から排気口１１ｂに向けて流れる空気の一例を示し、図２（Ｃ）は、光触媒機構１２内を流れる空気の一例を示し、図２（Ｄ）は、吸気口１１ａから光触媒機構１２に向けて流れる空気の一例を示す。なお、図２（Ｃ）において、見やすさのため、光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃを省略している。まず、図２（Ｄ）に示すように、吸気口１１ａから吸い込まれた空気が、光触媒機構１２内に流入する。次に、図２（Ｃ）に示すように、前記空気が基体１２ａによって形成される略渦巻形状の空気流路を通る。図２（Ｃ）では、前記空気が光触媒機構１２の外側から内側に向かうように流れる一例を示すが、これに限定されず、例えば、内側から外側に向かうように前記空気が流れてもよい。そして、図２（Ｂ）に示すように、前記空気が光触媒機構１２外、すなわち、排気口１１ｂ側に排気される。

基体１２ａによって形成される前記空気経路の幅は、例えば、０．２ｃｍ～０．３ｃｍ～２ｃｍ、０．３ｃｍ～１．５ｃｍ、０．７ｃｍ～１ｃｍである。これにより、光源部１２による照射効率を上げ、光触媒部１２ｃへ入射される光のエネルギーを上げることができる。

光源部１２ｂは、光を放射する。光源部１２ｂが放射する光の種類は、特に制限されず、光触媒部１２ｃによって適宜設計可能である。具体的には、可視光であってもよいし、紫外線であってもよい。前記紫外線としては、例えば、波長３８０～２００ｎｍの近紫外線、波長２００～１０ｎｍの遠紫外線もしくは真空紫外線、波長１２１～１０ｎｍの極紫外線もしくは極端紫外線等がある。前記近紫外線は、例えば、ＵＶＡ（４００～３１５ｎｍ）、ＵＶＢ（３１５～２８０ｎｍ）、ＵＶＣ（２８０ｎｍ未満）等であってもよい。

光源部１２ｂは、例えば、基板に搭載された発光素子を有していてもよい。具体的には、例えば、ＬＥＤ（light emitting diode）、光ファイバ（側面発光型光ファイバ等）等を用いることができる。複数の光源部１２ｂは、例えば、複数の列を成し、基体１２ａの周方向及び中心軸方向の少なくとも一方に沿って取り付けられてもよい。

光触媒部１２ｃは、特に制限されず、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とＯＨラジカルとを生成するものであればよい。前記スーパーオキサイドアニオン及び前記ＯＨラジカルは、臭気の原因となる物質を分解したり、殺菌やウイルスを不活性化したりできる。具体的に、光触媒部１２ｃは、例えば、編みこまれたガラス繊維を素材とするシート等がある。前記ガラス繊維には、例えば、光触媒としての酸化チタンが添加されている。前記光触媒としては、酸化チタンの他、例えば、二酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛、酸化カドニウム、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化ビスマスなどの金属酸化物等を用いることができる。光触媒部１２ｃは、例えば、塗布、噴霧、積層、圧着等の手法により基体１２ａに配置されていてもよい。光触媒部１２ｃは、複数あってもよい。

光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃの具体的な配置について、説明する。図４Ａ～Ｃに、光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃの配置の一例を示す。光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃは、例えば、下記（１）～（４）のいずれか一つのパターンにて基体１２ａの外向きの面及び内向きの面の少なくとも一方に配置される。ここで、内向きとは、中心軸に対向する向きであり、外向きとは、前記内向きの逆向きである。
（１）基体１２ａの一方の面に光源部１２ｂが配置され、基体１２ａの他方の面に光触媒部１２ｃが配置される。
（２）光触媒機構１２は、さらに、リフレクタ１２ｄを含み、基体１２ａの一方の面において、光源部１２ｂと光触媒部１２ｃとが周方向に対して交互に配置され、基体１２ａの他方の面にリフレクタ１２ｄが配置される。
（３）光触媒機構１２は、さらに、リフレクタ１２ｄを含み、基体１２ａの一方の面において、光源部１２ｂと光触媒部１２ｃとが中心軸方向に対して交互に配置され、基体１２ａの他方の面にリフレクタ１２ｄが配置される。
（４）基体１２ａの一方の面に光源部１２ｂと光触媒部１２ｃとが交互に配置され、基体１２ａの他方の面に前記一方の面と互い違いになるように光源部１２ｂと光触媒部１２ｃとが交互に配置される。

上記（１）～（４）において、「一方の面」は、外向きの面であってもよいし、内向きの面であってもよい。「他方の面」は、「一方の面」以外の外向きの面又は内向きの面のいずれか一方の面である。上記（１）～（４）によれば、光触媒反応が増大し、より効果的に、光触媒機構１２による処理（除菌・抗ウイルス・消臭等の処理）を施すことができる。

図４Ａは、上記（１）の場合における光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃの配置の一例を示す模式図であり、図４Ａ（Ａ）は、光触媒機構１２の上面図（排気口１１ｂからみた模式図）、図４Ａ（Ｂ）及び（Ｃ）は、光触媒機構１２の斜視図である。なお、図４Ａ（Ｃ）では、見易さのため、基体１２ａの一部を透過させている。上記（１）の場合、例えば、光触媒部１２ｃの表面積を増やす観点から、図４Ａに示すように、光触媒部１２ｃを基体１２ａの内向きの面に配置し、光源部１２ｂを基体１２ａの外向きの面に配置してもよい。しかし、これに限定されない。光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃは、例えば、図４Ａに示すように、それぞれが中心軸方向及び周方向に対して連続して配置されてもよい。一方で、光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃは、例えば、間欠的に配置されてもよい。間欠的に配置する場合は、例えば、一定間隔にて配置されてもよい。前記一定間隔は、特に制限されず、任意に設計可能である。

図４Ｂは、上記（２）の場合における光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃの配置の一例を示す模式図であり、図４Ｂ（Ａ）は、光触媒機構１２の上面図（排気口１１ｂからみた模式図）、図４Ｂ（Ｂ）及び（Ｃ）は、光触媒機構１２の斜視図である。なお、図４Ｂ（Ｃ）では、見易さのため、基体１２ａの一部を透過させている。上記（２）の場合、例えば、光源部１２ｂから放射された光がリフレクタ１２ｄにより反射され、前記光が光触媒部１２ｃに入射する。リフレクタ１２ｄは、例えば、図４Ｂに示すように、基体１２ａの他方の面の一部分又は全体に積層されている。上記（２）の場合、図４Ｂに示すように、光源部１２ｂと光触媒部１２ｃとは、周方向に対して交互に配置される。一方で、中心軸方向に対しては、例えば、図４Ｂに示すように、光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃのそれぞれが連続して配置されてもよい。また、光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃは、例えば、中心軸方向に対して間欠的に配置されてもよい。間欠的に配置する場合は、例えば、一定間隔にて配置されてもよい。前記一定間隔は、特に制限されず、任意に設計可能である。

なお、リフレクタ１２ｄは、上記（２）及び上記（３）のパターンに限らず、本装置１０に含まれていてもよい。具体的には、例えば、被覆部材１２１の基体１２ａ側の面の一部分又は全体に、リフレクタ１２ｄが積層されていてもよい。リフレクタ１２ｄの形状は、特に制限されない。リフレクタ１２ｄの形成材料は、特に制限されず、例えば、アルミニウム、マグネシウム、およびそれらの合金等の金属；ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂等があげられる。リフレクタ１２ｄは、例えば、その反射面に高反射加工を施すことで、反射効率をより向上させたものを用いてもよい。前記高反射加工は、例えば、メッキ、高反射塗料の塗布等である。これにより、光触媒反応を促進することができる。

図４Ｃは、上記（３）の場合における光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃの配置の一例を示す模式図であり、図４Ｃ（Ａ）及び（Ｂ）は、光触媒機構１２の斜視図である。なお、図４Ｃ（Ｂ）では、見易さのため、基体１２ａの一部を透過させている。上記（３）の場合、例えば、上記（２）の場合と同様に、光源部１２ｂから放射された光がリフレクタ１２ｄにより反射され、前記光が光触媒部１２ｃに入射する。リフレクタ１２ｄは、例えば、図４Ｃに示すように、基体１２ａの他方の面の一部分又は全体に積層されている。上記（３）の場合、図４Ｃに示すように、光源部１２ｂと光触媒部１２ｃとは、中心軸方向に対して交互に配置される。一方で、周方向に対しては、例えば、図４Ｃに示すように、光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃのそれぞれが連続して配置されてもよい。また、光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃは、例えば、周方向に対して間欠的に配置されてもよい。間欠的に配置する場合は、例えば、一定間隔にて配置されてもよい。前記一定間隔は、特に制限されず、任意に設計可能である。

図示しないが、上記（４）の場合、具体的には、例えば、基体１２ａの外向きの面に配置された光源部１２ｂと、周違いの基体１２ａの内向きの面に配置された光触媒部１２ｃとが対向し、且つ基体１２ａの外向きの面に配置された光触媒部１２ｃと、周違いの基体１２ａの内向きの面に配置された光源部１２ｂとが対向する。前記外向きの面及び前記内向きの面において、光源部１２ｂと光触媒部１２ｃとは、例えば、周方向に対して交互に配置されてもよいし、中心軸方向に対して交互に配置されてもよい。周方向に対して交互に配置される場合、中心軸方向に対しては、例えば、光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃのそれぞれが連続して配置されてもよいし、間欠的（例えば、一定間隔）に配置されてもよい。一方で、中心軸方向に対して交互に配置される場合、周方向に対しては、例えば、光源部１２ｂ及び光触媒部１２ｃのそれぞれが連続して配置されてもよいし、間欠的（例えば、一定間隔）に配置されてもよい。前記一定間隔は、特に制限されず、任意に設計可能である。

送風機構１３は、吸気口１１ａ及び排気口１１ｂの少なくとも一方の近傍に配置される。図１では、排気口１１ｂの近傍に送風機構１３が配置されている例を示すが、これに限定されず、吸気口１１ａに代えて排気口１１ｂに送風機構１３が配置されていてもよい。また、吸気口１１ａ及び排気口１１ｂの双方に送風機構１３が配置されていてもよい。送風機構１３は、吸気及び排気の少なくとも一方を行う。具体的には、例えば、送風機構１３により前記空気が本装置１０内に吸気され、送風機構１３により前記空気が本装置１０外に排気される。送風機構１３は、例えば、筐体１１内の各種回路（制御回路１４、電源回路１５等）、及び前記バッテリー部を介して、動作してもよい。送風機構１３は、例えば、シロッコファン、プロペラファン、ターボファン等の従来公知のファンを用いることができる。送風機構１３は、例えば、２種類以上のファンを併用してもよい。

また、少なくとも一つの送風機構１３は、例えば、フィルターを含んでもよい。前記フィルターとしては、従来公知のフィルターが使用でき、例えば、不織布、ガラス繊維、合成繊維等があげられる。送風機構１３が前記フィルターを含むことで、例えば、空気中の塵や花粉等を吸着可能であり、空気を清浄することができる。

本装置１０は、例えば、さらに、光源部１２ｂの点灯及び送風機構１３の送風速度の少なくとも一方の制御に関する制御回路１４を含んでもよい。制御回路１４は、前述のように、筐体１１の内部に収容される。具体的に、制御回路１４は、点灯させる光源部１２ｂの数、及び前記送風速度の少なくとも一方を制御可能である。制御回路１４は、例えば、前記列毎に光源部１２ｂを点灯させるように制御してもよい。前記送風速度は、特に制限されず、制御回路１４により、例えば、５００～１１０００ｍｉｎ^－１、１７００～１００００ｍｉｎ^－１、１２０００～９２００ｍｉｎ^－１の範囲内のうちの任意の速度に制御される。これらの制御により、本装置１０内への前記空気の取り込み量や照射効率を調整できるため、光触媒機構１２による処理（除菌・抗ウイルス・消臭等の処理）の強度を調整することができる。制御回路１４は、例えば、使用者の前記操作子の操作等に基づき、前記制御を行う。

本装置１０によれば、略渦巻形状の空気流路を形成することで、装置自体のサイズを大型にすることなく、光触媒部１２ｃの表面積を広くすることができる。また、本装置１０内に取り込まれた空気が前記空気流路を流れる距離を長くすることができる。これにより、装置のサイズを大型にせずとも、光触媒反応を増大でき、除菌・抗ウイルス・消臭等の効果を得ることができる。

［実施形態２］
吸気口１１ａ及び排気口１１ｂのその他の配置の一例について、図３を用いて説明する。本実施形態において、特段説明しない限り、前記実施形態１の吸気口１１ａ及び排気口１１ｂの記載を援用できる。

図３（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態における光触媒装置１０の構成の一例を示す模式図である。図３（Ａ）は、本実施形態における光触媒装置１０の横断面図であり、図３（Ｂ）は、本実施形態における光触媒装置１０の外観の一例を示す模式図である。図３において、吸気口１１ａ及び排気口１１ｂは、ともに、周方向に沿って筐体１１の側面に配置されている。

図３に示すように、吸気口１１ａと排気口１１ｂとが筐体１１の一方の端部側に隣接して配置されている。このような配置とすることで、例えば、前述したように、設置場所に堆肥している塵や埃を吸い込むことを抑制することができる。

図５に、本実施形態における光触媒装置１０の外観のその他の一例を示す模式図である。図示しないが、図５の本装置１０の内部構造は、吸気口１１ａ及び排気口１１ｂの配置場所が異なること以外、図３（Ａ）に示す内部構造と同様である。図５に示すように、吸気口１１ａ及び排気口１１ｂは、吸気及び排気の方向が重複しないように、周方向に沿って筐体１１の側面に配置されてもよい。具体的に、吸気口１１ａ及び排気口１１ｂは、図５に示すように、それぞれが正反対の方向に吸気又は排気するように配置されてもよい。これにより、例えば、排気した直後の空気が再度吸い込まれるのを抑制すること、及び、設置場所に堆肥している塵や埃を吸い込むことを抑制することの両立が可能である。

また、図示しないが、筐体１１の設置面側の端部の側面に吸気口１１ａが周方向に配置され、筐体１１の設置面側でない端部の面（上面）に排気口１１ｂが配置されてもよい。前記上面に排気口１１ｂが配置される場合、送風機構１３は、例えば、プロペラファンである。

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

本発明によれば、小型でも高い光触媒反応による効果を得ることが可能な光触媒装置を提供することができる。本発明は、例えば、所定の空間に対して除菌・抗ウイルス・消臭等の処理を施す場合において有用である。

１０ 光触媒装置
１１ 筐体
１１ａ 吸気口
１１ｂ 排気口
１２ 光触媒機構
１２ａ 基体
１２ｂ 光源部
１２ｃ 光触媒部
１２ｄ リフレクタ
１２１ 被覆部材
１３ 送風機構
１４ 制御回路
１５ 電源回路

Claims (9)

1. 筐体と、
   光触媒機構と、
   送風機構を含み、
   前記筐体の内部に、前記光触媒機構、及び前記送風機構を収容し、
   前記筐体は、吸気口と排気口とを含み、
   前記光触媒機構は、基体と、光源部と、光触媒部とを含み、
   前記基体は、前記吸気口から前記排気口に向けて略渦巻形状で延設され、空気が略渦巻形状で流れる空気流路を形成し、
   前記光源部及び前記光触媒部は、前記光源部から放射される光が前記光触媒部に入射するように前記基体の少なくとも一方の面に配置され、
   前記送風機構は、前記吸気口及び前記排気口の少なくとも一方の近傍に配置される、光触媒装置。
2. 前記光源部及び前記光触媒部は、下記（１）～（４）のいずれか一つのパターンにて前記基体に配置される、請求項１記載の光触媒装置。
   （１）前記基体の一方の面に前記光源部が配置され、前記基体の他方の面に前記光触媒部が配置される。
   （２）前記光触媒機構は、さらに、リフレクタを含み、前記基体の一方の面において、前記光源部と前記光触媒部とが周方向に対して交互に配置され、前記基体の他方の面に前記リフレクタが配置される。
   （３）前記光触媒機構は、さらに、リフレクタを含み、前記基体の一方の面において、前記光源部と前記光触媒部とが中心軸方向に対して交互に配置され、前記基体の他方の面に前記リフレクタが配置される。
   （４）前記基体の一方の面に前記光源部と前記光触媒部とが交互に配置され、前記基体の他方の面に前記一方の面と互い違いになるように前記光源部と前記光触媒部とが交互に配置される。
3. 前記基体によって形成される前記空気流路の幅は、０．３ｃｍ～２ｃｍである、請求項１又は２記載の光触媒装置。
4. 前記基体は、少なくとも１周以上旋回する略渦巻形状である、請求項１から３のいずれか一項に記載の光触媒装置。
5. 前記光触媒機構は、さらに、開口部を有する被覆部材を含み、
   前記被覆部材は、前記基体の前記吸気口側及び前記排気口側の端部を覆う、請求項１から４のいずれか一項に記載の光触媒装置。
6. さらに、前記光源部の点灯及び前記送風機構の送風速度の少なくとも一方の制御に関する制御回路を含み、
   前記筐体の内部に、前記制御回路を収容し、
   前記制御回路は、点灯させる前記光源部の数、及び前記送風速度の少なくとも一方を制御可能である、請求項１から５のいずれか一項に記載の光触媒装置。
7. 前記送風機構は、シロッコファンである、請求項１から６のいずれか一項に記載の光触媒装置。
8. さらに、バッテリー部を含み、
   前記バッテリー部は、前記光源及び前記送風機構に供給する電力を蓄える、請求項１から７のいずれか一項に記載の光触媒装置。
9. さらに、前記光触媒装置を操作するための操作子が前記筐体の外面に設けられている、請求項１から８のいずれか一項に記載の光触媒装置。

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