JP3399682B2 - 換気装置および光触媒分解方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭の台所用、あるい
は業務用の換気装置に関し、油煙等の油汚れにより、不
快な状態になるのを防止する、自己油浄化機能を有する
換気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、衛生、清潔感の高まり、および省
力化から、家庭の台所用、あるいは業務用の換気装置
は、油汚れが自己分解し、常に清潔でクリーンな状態に
維持されることが求められている。

【０００３】従来、この種の換気装置は、実開昭５９−
１５１０２９号公報に示すような構成が一般的であっ
た。以下、その構成について図１５を参照しながら説明
する。

【０００４】図に示すように、本体１０１の内部にファ
ンモータ１０２が設けられ、本体１０１の吸気口１０３
にフィルタ１０４が設けられている。本体１０１に排気
口１０５が設けられ、本体１０１内部に遠赤外線熱源１
０６が設けられている。フィルタ１０４には加熱触媒１
０７が塗布されている。

【０００５】上記構成において、遠赤外線熱源１０６を
通電加熱するとフィルタ１０４が熱せられ、加熱触媒１
０７の作用により、フィルタ１０４の表面に付着した調
理油が、触媒分解、気化することになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の換気
装置では、加熱触媒１０７を活性化させるために、フィ
ルタ１０４を３００℃ 以上の高温に上げる必要があ
り、火災および火傷等に対する安全上、およびエネルギ
ーロスが大きいという課題があった。

【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、常温
で自己浄化機能をはたすことができまた付着した調理油
を効率良く分解する換気装置を提供することを第１の目
的とする。

【０００８】第２の目的は、付着油を効率良く分解する
光触媒分解方法を提供することにある。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的を達
成するための第１の手段は、本体と、この本体の内部に
設けられたファンモータと、前記本体に設けられたこの
ファンモータにより室内空気を吸気する吸気口と、室外
に排気する排気口と、前記本体内部であって、前記ファ
ンモータの吸気側に設けられたフィルタと、このフィル
タ面より前記本体の吸気側をフロントフードとし、この
フロントフード内面と前記フィルタ表面に設けられた触
媒と、前記触媒に水噴霧、吸着させる霧化手段を設け
て、前記本体内部に設けられたこの触媒を励起活性化さ
せる励起手段との構成としたものである。

【００１６】また、第２の目的を達成するための第２の
手段は、光触媒と前記光触媒に水を噴霧、吸着させる霧
化手段を備えてなる光触媒分解方法の構成としたもので
ある。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【作用】本発明は上記した第１の手段の構成により、触
媒が常温で励起、活性化され、付着した調理油が分解、
気化し、自己浄化することができ、また触媒に直接噴霧
することにより、水分供給と、溶存酸素の供給ができ、
水分解によるラジカルが発生し、効率良く付着した調理
油を分解することができるものである。

【００２９】また、第２の手段の構成により、光触媒に
直接噴霧することにより、水分供給と、溶存酸素の供給
ができ、水分解によるラジカルが発生し、効率良く付着
した油を分解することができるものである。

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【実施例】以下、本発明の第１実施例について、図１を
参照しながら説明する。

【００４２】図に示すように、換気装置本体１０１の内
部にファンモータ１０２が設けられ、本体１０１に吸気
口１０３が設けられている。本体１０１の内部であっ
て、ファンモータ１０２の吸気側にフィルタ１０４が設
けられ、本体１０１に排気口１０５が設けられ、本体１
０１のフィルタ１０４の吸気側をフロントフード１と
し、フィルタ１０４の表面とフロントフード１の内面に
光触媒である二酸化チタン２が塗布され、フィルタ１０
４と対向するフロントフード１の内面に近紫外線を照射
する捕虫用蛍光灯３が設けられている。

【００４３】上記構成により、調理時の油ミストを含む
汚染された室内空気を、換気装置本体１０１の内部に設
けられたファンモータ１０２により、吸気口１０３から
吸い込み、排気口１０５から室外に排出し、室内が調理
時の油ミスト等で汚染されることなく、室内の清浄度を
維持する。油ミストが本体１０１を排出通過する際、フ
ィルタ１０４の表面およびフロントフード１の内面に油
ミストが付着する。フィルタ１０４の表面およびフロン
トフード１の内面には二酸化チタン２が塗布されてお
り、油ミストは二酸化チタン２の表面に付着することに
なる。二酸化チタン２を捕虫用蛍光灯３で近紫外線照射
を行うと、二酸化チタン２が励起され、ラジカルが発生
し、油ミストを低分子に分解、気化浄化し、フィルタ１
０４の表面およびフロントフード１の内面が油汚れを起
こすことなく、常に清潔な状態が維持されることとな
る。なお、二酸化チタン２以外にも、励起活性化される
触媒として、ＣｄＳ、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＳｉＣ、Ｃｄ
Ｓｅ、ＳｎＯ₂、フラーレン化合物（Ｃ６０、Ｃ７０）
等の光触媒が挙げられる。また、捕虫用蛍光灯３以外に
も、触媒を励起活性化させるものとして、ブラックライ
ト、紫外線蛍光灯、蛍光灯、近紫外線ランプ等が挙げら
れる。

【００４４】このように本発明の第１実施例の換気装置
によれば、調理時に発生する油ミストを、低分子に分
解、気化浄化するため、フィルタおよびフロントフード
の内面が油汚れを起こすことなく、常に清潔に維持する
ことができる。

【００４５】つぎに本発明の第２実施例について、図
２、図３を参照しながら説明する。図に示すように、寿
命表示４は、上層に、通常は透明であり近紫外線の照射
により発色、不透明化する高分子膜５が設けられ、高分
子膜５の下層に近紫外光照射ランプの取り替えを表示す
る文字６が設けられている。

【００４６】上記構成により、油汚れの分解、気化浄化
能力が低下する、すなわち、触媒を励起、活性化させ油
汚れを分解する捕虫用蛍光灯３の近紫外線照射量が弱ま
ると、高分子膜５が発色することなく、透明が維持さ
れ、捕虫用蛍光灯３の取り替えを表示する文字６が現
れ、捕虫用蛍光灯３の寿命表示をすることができる。な
お、発色性の高分子膜５の代わりに、透明膜の上に透明
な蛍光塗料を用いても良い。また、タイマあるいはマイ
コンにより、捕虫用蛍光灯３の作動時間を積算し、あら
かじめ設定する捕虫用蛍光灯３の寿命時間になれば、寿
命表示ランプが点灯し、捕虫用蛍光灯３の取り替えを表
示する機構でもさしつかえない。

【００４７】このように本発明の第２実施例の換気装置
によれば、触媒を励起活性化させる捕虫用蛍光灯３の励
起活性化力が衰え劣化すると、捕虫用蛍光灯３の寿命表
示がされ、すみやかに取り替えることができ、触媒の分
解能力を維持、すなわち油汚れの分解浄化能力を維持す
ることができる。

【００４８】つぎに本発明の第３実施例について、図４
を参照しながら説明する。図に示すように、制御部７は
ファンモータ１０２と連動して捕虫用蛍光灯３を作動開
始させる構成となっている。

【００４９】上記構成により、ファンモータ１０２が作
動開始し、すなわち調理が始まり油汚れが起き始める
と、制御部７により捕虫用蛍光灯３が作動開始し、ファ
ンモータ１０２の作動停止後も一定時間（２０分〜２時
間程度）作動し、油汚れ成分を分解浄化後、捕虫用蛍光
灯３が停止し、油汚れ成分を効率良く、省エネルギーに
分解気化浄化することができる。

【００５０】このように本発明の第３実施例の換気装置
によれば、効率良く、省エネルギーに油汚れ成分を分解
気化浄化しすることができる。

【００５１】つぎに本発明の第４実施例について、図５
を参照しながら説明する。図に示すように、制御機構８
はマイコンあるいはタイマーにより捕虫用蛍光灯３の作
動を制御する。すなわち、捕虫用蛍光灯３の毎日の動作
開始時刻、および動作時間を、１日当り３回以上、任意
に設定可能な構造としている。たとえば、マイコンある
いはタイマーにより、予想調理時間に合わせて、捕虫用
蛍光灯３を朝７時から３時間作動、昼１１時３０分から
２時間３０分作動、夜１８時から４時間作動というよう
に動作させる。

【００５２】上記構成により、予想調理時間にあわせ
て、制御機構８により、捕虫用蛍光灯３が自動的に作動
し、調理時に発生する油汚れを分解気化浄化することが
できる。

【００５３】このように本発明の第４実施例の換気装置
によれば、予想調理時刻に合わせて自動的に油汚れを分
解気化浄化し、常に清潔に保つことができる。

【００５４】つぎに本発明の第５実施例について、図６
を参照しながら説明する。図に示すように、近紫外光照
射ランプ９は分光分布の最大波長が３４０〜３８０ｎｍ
であり、３２０〜３４０ｎｍ以下の波長をカットする特
性を持っている。

【００５５】上記構成により、光触媒材である二酸化チ
タンを省エネルギー的に、効率良く励起活性化させるこ
とができる波長帯は３５０〜３６０ｎｍであり、そのた
め分光分布の最大波長を３４０〜３８０ｎｍとすること
により、光触媒材である二酸化チタンを効率良く励起活
性化させることができ、油汚れの分解浄化が進むことと
なる。また、３２０ｎｍ以下の波長をカットすることに
より、より安全に油汚れを分解浄化することができる。

【００５６】このように本発明の第５実施例の換気装置
によれば、省エネルギー的に、効率良く、安全に油汚れ
を分解浄化することができる。

【００５７】つぎに本発明の第６実施例について、図７
を参照しながら説明する。本発明の第１実施例と同一部
分に対しては同一番号を付し、詳細な説明は省略する。
図に示すように、近紫外光照射ランプ９に、近紫外光照
射ランプ９からの近紫外光の５０％以上がフィルタ１０
４に照射されるように反射板１０が設けられている。

【００５８】上記構成により、調理時の油汚れ負荷の高
いフィルタ１０４面に近紫外光の大半を照射することに
より、効率良く油汚れを分解浄化することができ、フィ
ルタ１０４面以外の換気装置１０１のフロントフード１
の内面は油汚れの負荷は、排気の気流の関係からフィル
タ１０４面よりはるかに小さく、その分近紫外光の照射
量を少なくしても、油汚れを分解浄化することができ
る。なお、近紫外光照射ランプ９の代わりに、光触媒材
によっては光触媒材を励起させる蛍光灯、捕虫用蛍光灯
でもさしつかえない。

【００５９】このように本発明の第６実施例の換気装置
によれば、油汚れの負荷が高い部分には近紫外光の照射
量を多くすることにより、効率的に油汚れを分解浄化す
ることができる。

【００６０】つぎに本発明の第７実施例について、図８
を参照しながら説明する。図に示すように、フィルタ１
０４に凹凸が設けられている。

【００６１】上記構成により、フィルタ１０４の表面積
が大きくなり、フィルタ１０４の単位面積当りの負荷が
小さくなる。すなわち、油汚れの分解負荷が小さくな
り、短時間で油汚れを分解浄化することができる。

【００６２】このように本発明の第７実施例の換気装置
によれば、短時間で効率良く、油汚れを分解浄化するこ
とができる。

【００６３】つぎに本発明の第８実施例について、図９
を参照しながら説明する。図に示すように、光触媒であ
る二酸化チタン２と吸湿材であるシリカゲル１１とを混
合して吸湿材混合触媒１２が構成されている。

【００６４】上記構成により、吸湿材であるシリカゲル
１１の働きにより、空気中の湿気成分が積極的に吸湿さ
れ、吸湿された湿気成分である水分が、光触媒である二
酸化チタン２により、分解され、・ＯＨ、Ｏ・、ＨＯ₂
・といったラジカルが発生し、付着油の分解が促進さ
れ、短時間での分解浄化が可能となる。

【００６５】このように本発明の第８実施例の換気装置
によれば、吸湿によりラジカルの発生が促進され、短時
間での付着油の分解浄化が可能となる。

【００６６】なお、吸湿手段は吸湿、吸水できれば良
く、吸湿材を用いる方法としてシリカゲルを用いたが、
他にゼオライト、セピオライト等がある。発生するラジ
カルで分解、劣化されにくい無機系のものが望ましい。
また、触媒と混合する都合上、微粉末のものが良い。

【００６７】つぎに本発明の第９実施例について、図１
０を参照しながら説明する。本発明の第１実施例と同一
部分に対しては同一番号を付し、詳細な説明は省略す
る。図に示すように、フロントフード１の下面をＬ字状
１３にし、Ｌ字状１３の上部に励起手段である近紫外光
照射ランプ９が設けられている。

【００６８】上記構成により、近紫外光照射ランプ９か
らの近紫外光が直接換気装置本体１０１の外に漏れるこ
となく、全量をフィルタ１０４およびフロントフード１
の内面の、光触媒である二酸化チタン２にを照射、励起
でき、効率良くより安全に油汚れを分解浄化することが
できる。

【００６９】このように本発明の第９実施例の換気装置
によれば、近紫外光を外に直接漏らすことなく、全量を
フィルタ１０４およびフロントフード１の内面の二酸化
チタン２に照射することができ、より安全に効率良く油
汚れを分解浄化することができる。

【００７０】つぎに本発明の第１０実施例について、図
１１を参照しながら説明する。図に示すように、励起手
段である捕虫用蛍光灯３を断続作動させる制御装置１４
が設けられている。断続作動は０．５〜３時間作動し、
５〜３０分休止の繰り返し断続作動である。

【００７１】上記構成により、捕虫用蛍光灯３が作動
し、油分解が進むと、触媒である二酸化チタン２に吸着
していた水分が分解しつくし、水分分解によるラジカル
の発生がとまり、またその中の溶存酸素が消費され、油
分解反応が進まなくなる。従って、一定時間毎に、捕虫
用蛍光灯３からの光照射を停止し、反応を止め、十分な
湿気、水分が吸着補給されるまで待ち、その後捕虫用蛍
光灯３を再作動させ、効率良く、省エネルギー的に、油
汚れの分解反応を進めることができる。触媒である二酸
化チタン２の空気中の湿気成分吸着は１０〜２０分程度
である。

【００７２】このように本発明の第１０実施例の換気装
置によれば、捕虫用蛍光灯３を断続作動させることによ
り、油分解反応に寄与する水分、溶存酸素がなくなった
ころ、水分、溶存酸素の十分な補給ができ、効率良く省
エネルギー的に、油汚れの分解反応を進めることができ
る。

【００７３】つぎに本発明の第１１実施例について、図
１２を参照しながら説明する。本発明の第９実施例と同
一部分に対しては同一番号を付し、詳細な説明は省略す
る。図に示すように、超音波振動子１５により水を噴
霧、霧化する噴霧装置１６のダクト１７により、発生し
た霧が換気装置本体１０１内に噴霧されるように設けら
れている。

【００７４】上記構成により、噴霧された霧はフィルタ
１０４およびフロントフード１の内面、すなわち触媒で
ある二酸化チタン２に付着し、水分、溶存酸素が補給さ
れ、油汚れの分解反応が進むこととなる。なお、積極的
に噴霧させるために、噴霧装置１６にファンを設け、ダ
クト１７を通して霧を送風、噴霧させても良い。また、
噴霧を断続作動させても良い。なお、図示はしていない
が、ダクト１７の噴霧口を吸気口１０３付近に設ける
と、換気装置１０１が作動中では、吸い込み気流によ
り、二酸化チタン２が塗布されたフィルタ１０４面、お
よびフロントフード１の内面一面に噴霧された水が供給
され、溶存酸素がいきわたり、全面にわたって、水分解
によるラジカルが発生し、付着油の分解が進むこととな
る。

【００７５】このように本発明の第１１実施例の換気装
置によれば、油分解反応に寄与する溶存酸素を積極的に
補給でき、効率良く、油汚れの分解浄化を進めることが
できる。また、本発明実施例の光触媒分解方法によれ
ば、光触媒に直接噴霧することにより、水分供給と、溶
存酸素の供給ができ、水分解によるラジカルが発生し、
効率良く付着した油を分解することができるものであ
る。

【００７６】つぎに本発明の第１２実施例について、図
１３を参照しながら説明する。本発明の第５実施例と同
一部分に対しては同一番号を付し、詳細な説明は省略す
る。図に示すように、フロントフード１のフィルタ１０
４の対向面１８の下部に、捕虫用蛍光灯３、および反射
板１０が設けられている。反射板１０の角度１９は、捕
虫用蛍光灯３、および反射板１０からの照射光のフィル
タ１０４での反射光が、換気装置本体１０１の内部に反
射するように設けられている。

【００７７】上記構成により、フィルタ１０４面での反
射光が、換気装置本体１０１の外に漏れることなく、フ
ロントフード１の内面に反射、照射し、そこでの油汚れ
分解、浄化を促進することができ、無駄なく、効率良
く、油汚れの分解浄化を進めることができる。

【００７８】このように本発明の第１２実施例の換気装
置によれば、フィルタ１０４面からの反射光の有効利用
を図ることができ、効率良く、油汚れの分解浄化を進め
ることができる。

【００７９】つぎに本発明の第１３実施例について、図
１４を参照しながら説明する。本発明の第１実施例と同
一部分に対しては同一番号を付し、詳細な説明は省略す
る。図に示すように、フィルタ１０４の後方に炭酸ガス
を検知する炭酸ガスセンサ２０、および炭酸ガスセンサ
２０により、捕虫用蛍光灯３の作動を制御する作動制御
装置２１が設けられている。

【００８０】上記構成により、油汚れが分解浄化すると
炭酸ガスが発生し、その濃度を炭酸ガスセンサ２０によ
り検知し、炭酸ガスがある一定濃度以下になった時点
で、油汚れの分解浄化が終了したと判断し、作動制御装
置２１により、捕虫用蛍光灯３の作動を停止する。これ
により、油汚れの分解浄化の終了とともに、捕虫用蛍光
灯３の作動を停止することができる。なお、炭酸ガスセ
ンサ２０の変わりに、油分解時に発生するアルデヒド類
検知センサでも良い。油汚れの分解浄化の終了を示すラ
ンプ等を点灯することはさしつかえない。炭酸ガスセン
サ２０の位置を換気装置本体１０１の排気側に設けるこ
とはさしつかえない。

【００８１】このように本発明の第１３実施例の換気装
置によれば、油汚れの分解浄化の終了を検知することが
でき、油汚れの分解浄化の終了表示、あるいは捕虫用蛍
光灯３の自動停止をすることができ、省エネルギーで効
率良く、油汚れの分解浄化を進めることができる。

【００８２】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、調理時に発生する油ミストを、低分子に分
解、気化浄化するため、フィルタおよびフロントフード
の内面が油汚れを起こすことなく、常に清潔に維持する
ことができ、また油分解反応に寄与する水分、および溶
存酸素を積極的に補給でき、効率良く、油汚れの分解浄
化を進めることができる効果のある換気装置が提供でき
る。

【００８３】

【００８４】さらに、効率良く、省エネルギーに油汚れ
成分を分解気化浄化することができる効果のある換気装
置が提供できる。

【００８５】

【００８６】さらに、省エネルギー的に、効率良く、安
全に油汚れを分解浄化することができる効果のある換気
装置が提供できる。

【００８７】

【００８８】さらに、短時間で効率良く、油汚れを分解
浄化することができる効果のある換気装置が提供でき
る。

【００８９】また、吸湿、吸水により、水が分解されラ
ジカルの供給が促進され、より短時間での付着油分解浄
化が可能となる効果のある換気装置が提供できる。

【００９０】

【００９１】

【００９２】さらに、油分解反応に寄与する水分、およ
び溶存酸素を積極的に補給でき、効率良く、油汚れの分
解浄化を進めることができる効果のある換気装置が提供
できる。また、油分解反応に寄与する水分、および溶存
酸素を積極的に補給でき、効率良く、油汚れの分解浄化
を進めることができる効果のある光触媒分解方法が提供
できる。

【００９３】

【００９４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の換気装置の断面図

【図２】同第２実施例の寿命表示の断面図

【図３】同平面図

【図４】同第３実施例の制御のブロック図

【図５】同第４実施例の制御のブロック図

【図６】同第５実施例の近紫外光照射ランプの矢視図

【図７】同第６実施例の換気装置の部分断面図

【図８】同第７実施例のフィルタの断面図

【図９】同第８実施例の吸湿材混合触媒の矢視図

【図１０】同第９実施例の換気装置の部分断面図

【図１１】同第１０実施例の制御のブロック図

【図１２】同第１０実施例の換気装置の部分断面図

【図１３】同第１２実施例の換気装置の部分断面図

【図１４】同第１３実施例の換気装置の部分断面図

【図１５】従来の換気装置の断面図

【符号の説明】

１ フロントフード ２ 光触媒 ３ 捕虫用蛍光灯 ４ 寿命表示 ５ 高分子膜 ６ 文字 ７ 制御部 ８ 制御機構 ９ 近紫外光照射ランプ １０ 反射板 １１ シリカゲル １２ 吸湿材混合触媒 １３ Ｌ字状 １４ 制御装置 １５ 超音波振動子 １６ 噴霧装置 １７ ダクト １８ フィルタの対向面 １９ 角度 ２０ 炭酸ガスセンサ ２１ 作動制御装置 １０１ 換気装置本体 １０２ ファンモータ １０３ 吸気口 １０４ フィルタ １０５ 排気口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 進藤 博文 大阪府大阪市城東区今福西６丁目２番61 号 松下精工株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−306440（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−50793（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−277156（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−233100（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−189322（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−103588（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−140037（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−117644（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−48129（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−151029（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−118126（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−187238（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 7/00 - 7/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体と、この本体の内部に設けられたフ
   ァンモータと、前記本体に設けられたこのファンモータ
   により室内空気を吸気する吸気口と、室外に排気する排
   気口と、前記本体内部であって、前記ファンモータの吸
   気側に設けられたフィルタと、このフィルタ面より前記
   本体の吸気側をフロントフードとし、このフロントフー
   ド内面と前記フィルタ表面に設けられた触媒と、前記触
   媒に水噴霧、吸着させる霧化手段を設けて、前記本体内
   部に設けられたこの触媒を励起活性化させる励起手段と
   からなる換気装置。
2. 【請求項２】 光触媒と前記光触媒に水噴霧、吸着させ
   る霧化手段を備えてなる光触媒分解方法。