JP3422397B2

JP3422397B2 - 空気清浄装置

Info

Publication number: JP3422397B2
Application number: JP31645395A
Authority: JP
Inventors: 和利滝本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-12-05
Filing date: 1995-12-05
Publication date: 2003-06-30
Anticipated expiration: 2015-12-05
Also published as: JPH09161537A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は照明機能を有する空
気清浄装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、照明装置に空気清浄装置を付設し
たものが提案され、普及し始めている。この種の装置
は、照明装置と空気清浄装置を別々に設置する場合に比
べて設置スペースを削減することができるという利点を
有している。特開平６−２０９９８７号公報にはその一
例が開示されており、その装置は、印加電極と誘導電極
とをそれぞれ誘電体で包み、前記印加電極に高電圧を印
加して両電極間にストリーマ放電を発生させる水酸基イ
オン生成体またはオゾン生成体を、照明装置に隔壁を介
して付設し、隔壁に設けたスリットから流入した空気が
ストリーマ放電に接触すると水酸基イオンやオゾンが発
生し、空気の脱臭・殺菌が行われるように構成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成した
装置では、水酸基イオン生成体またはオゾン生成体の構
造が複雑で、高価であるという問題点があった。

【０００４】本発明は、照明機能を有する空気清浄装置
であって、簡単な構造で、効果の高い室内空気清浄を行
うことができるものを提供することを目的としてなされ
たものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の解決手段は、紫外線を含む光を放射
する白色蛍光管と、この白色蛍光管の発光部の表面に塗
布され、前記光を透過させるとともに前記紫外線によっ
て光触媒反応を起こす光触媒と、この光触媒に向けて空
気を送る送風機とを備え、前記光触媒を断面波形で、か
つ波畝線が前記白色蛍光管の長手方向に延びるように前
記白色蛍光管の発光部の表面に塗布して形成し、前記白
色蛍光管の端に、空気を前記白色蛍光管の長手方向に沿
って前記光触媒の表面を流し、前記光触媒の波畝線が前
記白色蛍光管の長手方向に延びていることにより前記光
触媒全体に空気がゆきわたるように前記送風機を設置し
たことを特徴とする空気清浄装置。

【０００６】上記のように構成した空気清浄装置におい
て、白色蛍光管が点灯すると、白色蛍光管から放射され
る光が光触媒を透過し、照明として機能する。また、光
の中に含まれる紫外線によって光触媒が光触媒反応を起
こし、光源の近傍の空気中に含まれている臭気成分を分
解して脱臭を行う。そして、送風機によって室内空気が
強制的に循環させられるので、室内空気の脱臭を効率よ
く行うことができる。光触媒の空気との接触面積が大き
く、空気が光触媒全体にゆきわたるので脱臭効率がよ
い。本発明の空気清浄装置は、特別な装置を必要とせ
ず、構造が簡単で、安価に構成することができる。ま
た、既存の照明装置に適用することができ、照明装置を
取り替える必要がない。

【０００７】また、本発明の第２の解決手段は、前記送
風機は太陽電池又は熱電変換素子で駆動することを特徴
とするものである。

【０００８】このようにすると、光源の光エネルギーや
発光の際の熱エネルギーを電気エネルギーに変換して送
風機を駆動する。

【０００９】また、本発明の第３の解決手段は、第１の
解決手段において、空気中の臭気成分を吸着する吸着剤
を前記照明用光源の発光部の表面に塗布したことを特徴
とするものである。

【００１０】このようにすると、照明用光源が点灯して
いない場合でも光源の近傍の空気中に含まれている臭気
成分が吸着剤に吸着されるので、室内空気の脱臭を行う
ことができる。また、光源が点灯すると、光触媒が反応
を起こし、吸着剤に吸着されている臭気成分が分解され
るので、吸着剤の吸着効果が再生される。

【００１１】また、本発明の第４の解決手段は、第１の
解決手段において、前記送風機の空気吐出側に風向制御
用フィンを設けたことを特徴とするものである。

【００１２】このようにすると、光触媒により多くの空
気を当てることができるようになる。

【００１３】また、本発明の第５の解決手段は、第１の
解決手段において、前記送風機の空気吸込側に空気清浄
フィルターを設けたことを特徴とするものである。

【００１４】このようにすると、空気中に含まれる塵、
埃を空気清浄フィルターによって除去することができ
る。

【００１５】また、本発明の第６の解決手段は、第１の
解決手段において、前記送風機を前記照明用光源の一端
側に配置し、前記照明用光源の他端側で且つ前記送風機
の風下の位置に、芳香剤を発散する芳香装置を設けたこ
とを特徴とするものである。

【００１６】このようにすると、芳香剤の成分が光触媒
によって脱臭されることがなく、光触媒によって脱臭後
の空気に芳香剤を発散させることができるので、室内空
気の脱臭、芳香剤発散を効率良く行うことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実
施形態の正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ’線断面図
である。

【００１８】図１において、１は白色蛍光管からなる照
明装置用光源であり、その発光部１ａ（放射ガラス）の
表面には、光源１が放射する光に含まれる紫外線によっ
て光触媒反応を起こすほぼ透明な光触媒２が層状に塗布
されている。光触媒２は、例えばＴｉＯ₂、ＺｎＯ等か
らなり、バンドギャップ以上の光エネルギーが照射され
ると電子が価電子帯から伝導帯へ励起され、一方に電子
が生じ、他方に正孔が生じて光励起される。この励起状
態における光触媒２の表面は非常に強い酸化力を有し、
様々な有機物（臭気成分）を分解することができる。

【００１９】例えば、ＴｉＯ₂の場合のバンドギャップ
は約３ｅＶであり、波長に直すと約４００ｎｍ、即ち４
００ｎｍ以下の紫外線を照射することにより光触媒反応
が生じる。したがって、通常の白色蛍光管に含まれる紫
外線によって光触媒反応が可能である。なお、通常室内
で問題になる臭気は１０ｐｐｍ以下であり、この濃度領
域では白色蛍光管に含まれている紫外線量で十分な脱臭
効果を得ることができる。

【００２０】３は光源１の一端に設置され、光触媒２に
向けて空気を送る送風機で、プロペラファンからなり、
その羽根３ａの直径は３７ｍｍで、回転数が１００００
ｒｐｍのとき０．１８ｍ³／ｍｉｎの風量が得られる。
図２に示すように、送風機３の羽根３ａにおける光源１
の光が当たる面には、光源１に塗布されているものと同
等の光触媒２が層状に塗布されている。照明装置のスイ
ッチ（図示せず）をＯＮにすると送風機３が動作して矢
印で示すように風が光源１の長手方向に沿って流れるよ
うになっている。送風機３を光源１に取り付けたことに
より、光源１を取り替えるだけで照明装置に本発明の空
気清浄装置を取り付けることができるので、作業性が良
い。なお、送風機３の形式はプロペラファンに限定され
るものではなく、例えばシロッコファン、クロスフロー
ファン等でも良い。

【００２１】上記のように構成した空気清浄装置におい
て、光源１が点灯すると、光源１の光が光触媒２の層を
透過して室内が照らされるとともに送風機３が動作して
光触媒２に空気が送風される。光源１の光の中に含まれ
ている紫外線によって光触媒２が反応を起こし、送風機
３からの空気流中に含まれる臭気成分が分解され、これ
によって室内空気が脱臭される。また、送風機３の羽根
３ａに塗布されている光触媒２にも光源１の光が当たっ
てこの光触媒２が反応を起こすので、この光触媒２によ
っても室内空気が脱臭される。照明装置のスイッチをＯ
ＦＦにすると光源１が消灯するとともに送風機３が停止
する。

【００２２】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。なお、以下の各実施形態において上記第１実施形
態と名称が共通する部分には同一の符号を付してある。
図３は本発明の第２実施形態の横断面図である。この実
施形態のものでは、光源１の発光部１ａの表面が、断面
波形で、かつその波畝線１ｂが光源１の長手方向に延び
るように形成されており、発光部１ａの表面に光触媒２
が均一な厚さで断面波形の層状に塗布されている。

【００２３】このようにすると、光触媒２の空気接触面
の面積が大きくなるので、脱臭効率が向上する。また、
光触媒２の波畝線２ａが光源１の長手方向に延びている
ことにより、光源１の端に送風機３を設置した場合、空
気が光触媒２の表面をスムーズに流れ、光触媒２全体に
空気がゆきわたるので、脱臭効率が向上する。

【００２４】なお、図４に示すように、発光部１ａの表
面が平坦な光源１の発光部１ａの表面に、光触媒２を、
断面波形で、かつ波畝線２ａが光源１の長手方向に延び
るように層状に塗布してもよい。また、光触媒３の断面
形状は波形に限るものではなく、凹凸形状であれば同様
の効果を得ることができる。

【００２５】次に、本発明の第３実施形態について説明
する。図５は本発明の第３実施形態の横断面の一部拡大
図である。この実施形態のものでは、光源１の発光部１
ａの表面に、光触媒２と、空気中の臭気成分を吸着する
吸着剤４と、バインダー５とを混合してなる脱臭コート
６が塗布されている。なお、吸着剤４の材質は特に限定
されないが、例えば、活性炭、ゼオライト、活性アルミ
ナ等を使用することができる。また、バインダー６の材
質も特に限定されないが、例えば、フッ素樹脂、シリカ
系バインダー等を使用することができる。

【００２６】この照明装置では、光源１の消灯時には脱
臭コート６の吸着剤４が臭気成分を吸着して空気の脱臭
を行い、光源１の点灯時には脱臭コート６の光触媒２が
紫外線を受けて励起され、空気中の臭気成分を分解する
とともに、吸着剤４が吸着した臭気成分を常温域で酸化
分解して吸着剤４から離脱させ、吸着剤４の吸着効果を
再生する。したがって、光源１の点灯、消灯に関わらず
常時室内空気の脱臭が行われるので、効率良く室内空気
の脱臭を行うことができる。また、吸着剤４が再生され
るため、脱臭剤の取り替えの必要がないメンテナンスフ
リーの空気清浄装置を実現することができる。

【００２７】次に、本発明の第４実施形態について説明
する。図６は本発明の第４実施形態の正面図であり、図
７は図５のＢ−Ｂ’線断面図である。この照明装置で
は、送風機３の空気吐出側に送風機３の風向を変えるこ
とができる風向制御用フィン７が設けられており、空気
吸込側に空気中に含まれる塵、埃を除去する空気清浄フ
ィルター８が設けられている。なお、空気清浄フィルタ
ー８は、フィルター式、電気集塵式等、どのような形式
のものでも良い。

【００２８】このようにすると、照明装置の取り付けス
ペースを考慮して送風機３を光源１の下部または側部に
配置した場合でも、送風機３の風向を風向制御用フィン
７により光源１の光触媒２の全体に風が当たるように変
えることができる。また、空気清浄フィルター８によっ
て空気中の塵、埃が除去され、さらに光触媒２によって
空気の脱臭が行われるので、優れた空気清浄機能を実現
できる。また、空気清浄フィルター８により大きな粒径
の塵、埃が除去されるので、光触媒２表面にこれらの
塵、埃が付着することにより空気との接触面積が小さく
なって脱臭効果が低下するのを防止することができる。

【００２９】次に、本発明の第５実施形態について説明
する。図８は本発明の第５実施形態の横断面図である。
この実施形態のものでは、送風機３における光源１の発
光部１ａ側の側面に、光源１の光エネルギーを電気エネ
ルギーに変換して送風機３を駆動する太陽電池９が取り
付けられている。このようにすると、送風機３を駆動す
る電源が不要となり、省エネルギーを図ることができ
る。なお、太陽電池９の取り付け位置は上記実施形態の
位置に限られず、光源１の光エネルギーを受けることが
できる位置であれば何処でも良い。

【００３０】次に、本発明の第６実施形態について説明
する。図９は本発明の第６実施形態の横断面図である。
この実施形態では、送風機３の取り付け部である光源１
の電極部の外周に、光源１が発光する際の熱エネルギー
を電気エネルギーに変換して送風機３を駆動する熱電変
換素子１０が取り付けられている。このようにすると、
送風機３を駆動する電源が不要となり、省エネルギーを
図ることができる。なお、熱電変換素子１０の取り付け
位置は上記実施形態の位置に限られず、光源１の熱エネ
ルギーを受け入れることができる位置であれば何処でも
良い。

【００３１】次に、本発明の第７実施形態について説明
する。図１０は本発明の第７実施形の横断面図である。
この実施形態では、送風機３が光源１の外面に係合する
フック状の取付部１１ａを有する取付具１１を備えてお
り、この取付具１１によって送風機３を光源１に吊り下
げるようになっている。なお、取付部１１ａを弾性有る
材質によって構成し、取付部１１ａを弾性変形させて光
源１へ取り付け、取付部１１ａが光源１を締め付けるよ
うにすると、取付具１１の光源１への取り付けが確実に
なるので好ましい。

【００３２】この実施形態では、送風機３を光源１に自
由に着脱できるため、寿命等で光源１を取り替えなけれ
ばならない場合に送風機３を光源１から外して新しい光
源１にセットすることができる。なお、送風機３を太陽
電池等で駆動するようにして光源１と送風機３の間の配
線を無くすと送風機３の光源１への着脱が容易になる。

【００３３】次に、本発明の第８実施形態について説明
する。図１１は本発明の第８実施形態の横断面図であ
る。この実施形態では、送風機３がクリップ状の取付具
１４を備えている。この取付具１４は互いに対向する開
閉可能な上板片１２と下板片１３とからなり、上板片１
２の円弧状の取付部１２ａと下板片１３の円弧状の取付
部１３ａとで光源１を挟み込むことにより送風機３を光
源１に取り付けるようになっている。このようにする
と、送風機３を白色蛍光管３の下方に吊り下げるだけで
なく、光源１の側方に配置することもできるので、照明
装置の天井、壁等への取り付けが容易となる。

【００３４】次に、本発明の第９実施形態について説明
する。図１２は本発明の第９実施形態の斜視図である。
この実施形態では、送風機３は、基端部が送風機３に取
り付けられ、先端部に吸盤１５ａが取り付けられた取付
具１５を備えている。このようにすると、図示例のよう
に光源１が球状のものである場合でも送風機３を光源１
に取り付けることができる。また送風機３を光源１に取
り付けることができない場合には天井や照明装置のケー
シング等に取り付けることができる。

【００３５】次に、本発明の第１０実施形態について説
明する。図１３は本発明の第１０実施形態の斜視図であ
る。この実施形態では、送風機３が光源１をその長手方
向に挿入可能な取付孔３ｂを有しており、この取付孔３
ｂを介して光源１に取り付けるようになっている。この
ようにすると、送風機３を光源１に取り付けたときにコ
ンパクトになる。また、送風機３を直管状の光源だけで
なく、球状の光源の端部に取り付けることができる。

【００３６】次に、本発明の第１１実施形態について説
明する。図１４は本発明の第１１実施形態の正面図であ
る。この実施形態では、送風機３が光源１の一端側に配
置され、光源１の他端側で且つ送風機３の風下の位置
に、芳香剤であるフェトンチットを発散する芳香装置１
４が設けられている。フェトンチットは植物が大気中に
発散する抗微生物阻害物質で、カビ、ダニの発生を抑制
する効果や森林浴効果がある。

【００３７】このようにすると、芳香剤の成分が光触媒
２によって脱臭されることがなく、光触媒２によって脱
臭後の空気に芳香剤を発散させることができるので、効
率良く脱臭と芳香を行うことができる。なお、芳香剤は
フェトンチットに限らず、その他のものでもよい。例え
ば、柑橘系、ラベンダーの香りのもの等を使用すること
ができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明の空気清浄装置は、紫外線を含む
光を放射する白色蛍光管と、この白色蛍光管の発光部の
表面に塗布され、前記光を透過させるとともに前記紫外
線によって光触媒反応を起こす光触媒と、この光触媒に
向けて空気を送る送風機とからなるので、特別な装置を
必要とせず、構造が簡単で、安価である。また、既存の
照明装置に適用することができ、照明装置を取り替える
必要がないので、照明装置の取り替え作業や費用が不要
である。また、送風機によって室内空気を強制的に循環
させ、光触媒の空気との接触面積は大きく、空気が光触
媒全体にゆきわたるため、効率良く室内空気の脱臭を行
うことができ、効果の高い室内空気清浄を行うことがで
きる。

【００３９】請求項２によるときは、光源の光エネルギ
ーや発光の際の熱エネルギーを電気エネルギーに変換し
て送風機を駆動するので、送風機を駆動する電源が不要
になり、省エネルギー化を図ることができる。

【００４０】請求項３によるときは、空気中の臭気成分
を吸着する吸着剤を照明用光源の発光部の表面に塗布し
たことにより、照明用光源の点灯、消灯に関わらず常時
室内空気の脱臭を行うことができるので、より効率良く
室内空気の脱臭を行うことができる。したがって、より
効果の高い空気清浄を行うことができる。また、光源が
点灯すると、光触媒が反応を起こし、吸着剤に吸着され
た臭気成分が分解され、吸着剤の吸着効果が再生される
ので、脱臭剤の交換が不要のメンテナンスフリーの空気
清浄装置を実現することができる。

【００４１】請求項４によるときは、送風機の空気吐出
側に風向制御用フィンを設けたことにより、光触媒によ
り多くの空気を当てることができるようになるので、よ
り効率良く室内空気の脱臭を行うことができる。したが
って、より効果の高い空気清浄を行うことができる。

【００４２】請求項５によるときは、送風機の空気吸込
側に空気清浄フィルターを設けたことにより、空気中に
含まれる塵、埃を空気清浄フィルターによって除去する
ことができるので、より効果の高い空気清浄を行うこと
ができる。

【００４３】請求項６によるときは、送風機を照明用光
源の一端側に配置し、照明用光源の他端側で且つ前記送
風機の風下の位置に芳香剤を発散する芳香装置を設けた
ことにより、芳香剤の成分が光触媒によって脱臭される
ことがなく、光触媒によって脱臭後の空気に芳香剤を発
散させることができるので、効率良く脱臭と芳香剤発散
を行うことができる。したがって、より効果の高い空気
清浄を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ’線断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態の横断面図である。

【図４】本発明の第２実施形態の変形例の横断面図で
ある。

【図５】本発明の第３実施形態の横断面の一部拡大図
である。

【図６】本発明の第４実施形態の正面図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ’線断面図である。

【図８】本発明の第５実施形態の横断面図である。

【図９】本発明の第６実施形態の横断面図である。

【図１０】本発明の第７実施形態の横断面図である。

【図１１】本発明の第８実施形態の横断面図である。

【図１２】本発明の第９実施形態の斜視図である。

【図１３】本発明の第１０実施形態の斜視図である。

【図１４】本発明の第１１実施形態の正面図である。

【符号の説明】

１照明装置用光源１ａ発光部２光触媒３送風機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61L 9/20 F21V 33/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】紫外線を含む光を放射する白色蛍光管
と、この白色蛍光管の発光部の表面に塗布され、前記光
を透過させるとともに前記紫外線によって光触媒反応を
起こす光触媒と、この光触媒に向けて空気を送る送風機
とを備え、前記光触媒を断面波形で、かつ波畝線が前記白色蛍光管
の長手方向に延びるように前記白色蛍光管の発光部の表
面に塗布して形成し、前記照明装置用光源の端に、空気を前記白色蛍光管の長
手方向に沿って前記光触媒の表面を流し、前記光触媒の
波畝線が前記白色蛍光管の長手方向に延びていることに
より前記光触媒全体に空気がゆきわたるように前記送風
機を設置したことを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２】前記送風機は太陽電池又は熱電変換素子
で駆動することを特徴とする請求項１に記載の空気清浄
装置。
【請求項３】空気中の臭気成分を吸着する吸着剤を前
記白色蛍光管の発光部の表面に塗布したことを特徴とす
る請求項１に記載の空気清浄装置。
【請求項４】前記送風機の空気吐出側に風向制御用フ
ィンに設けたことを特徴とする請求項１に記載の空気清
浄装置。
【請求項５】前記送風機の空気吸込側に空気清浄フィ
ルターを設けたことを特徴とする請求項１に記載の空気
清浄装置。
【請求項６】前記送風機を前記白色蛍光管の一端側に
配置し、前記白色蛍光管の他端側で且つ前記送風機の風
下の位置に、芳香剤を発散する芳香装置を設けたことを
特徴とする請求項１に記載の空気清浄装置。