JP4480092B2 - 光触媒散布機能付きエアーカーテン装置 - Google Patents

Description

本発明は、建物の出入口などに設置されるエアーカーテン装置に光触媒散布機能を付与した光触媒散布機能付きエアーカーテン装置に関するものである。

エアーカーテン装置は、家庭、事務所、商店、工場の出入口等に設置されてエアーカーテンを形成し、ドアの開閉時にも外気と室内空気とを遮断し、室内へのダストの侵入や冷気の遮断等を行う装置である。この装置はエアーカーテン形成用の送風ファンが内蔵された筺体に、空気取り入れ口と空気吐出口とを形成した構造のものである。

従来のエアーカーテン装置は、室内の空気を吸引して再び室内に吐出しているため、それ自体には空気浄化機能はないのが普通である。しかし近年における環境意識の向上に応じて、特許文献１に記載されているように、エアーカーテン装置と光触媒とを組み合せ、室内空気を光触媒の持つ酸化分解能力を利用して浄化することが提案されている。

この特許文献１には、臭気を発生する調理コーナーや喫煙コーナー等にエアーカーテン装置を設置して室内空間を遮断するとともに、エアーカーテン装置の近傍に光触媒をコーティングした清浄化装置と紫外線ランプとを設置し、臭気を分解する方法が開示されている。しかし、光触媒は清浄化装置の表面に固定されており、かつ光触媒の酸化分解能力は光触媒と接触した空気に対してのみ発揮されるので、清浄化装置を大型化してその面積を拡大しなければ、室内空気の全体を清浄化する効果は得られなかった。

なお、特許文献２に示されるように、冷蔵庫の開口部にエアーカーテンを形成するとともに、内部の冷気循環経路に光触媒と紫外線ランプとを設置し、冷蔵庫内に侵入した菌体を死滅させたり悪臭を分解させたりする方法も提案されている。しかしこの方法は密閉された冷蔵庫内の少量の空気を浄化する方法であり、家庭、事務所、商店、工場の出入口等に設置されたエアーカーテン装置に適用することはできなかった。

このように、エアーカーテン装置と光触媒とを組み合せ、空気浄化を行うという着想は知られている。しかし従来提案されている方法では、室内空気の全体を浄化するには壁面全体に光触媒を固定する等の非現実的な手段が必要となり、一般家庭等に普及させることはできなかった。また、室内に紫外線ランプを設置することも健康上の不安があり、一般家庭等に普及させるうえでの障害となっていた。
特開２００４−１８８１０５号公報 特開２００２−２５７４６１号公報

本発明は上記した従来の問題点を解決して、装置を大型化することなく、光触媒によって室内空気の全体を浄化することができるエアーカーテン装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するためになされた本発明は、エアーカーテン形成用の送風ファンが内蔵された筺体に、その空気吐出口から吐出される空気流に向けて、ドア開閉センサーまたは人感知センサーまたはタイマーと連動して光触媒微粒子含有液を室内に散布する光触媒散布装置を取り付けたことを特徴とするものである。

なお、光触媒微粒子含有液が二酸化チタンの表面にアパタイトを付着させた光触媒微粒子の分散液であることが好ましく、光触媒散布装置が、光触媒微粒子含有液の収納容器に接続された散布用ハンドルを、モータにより間欠的に駆動する機構を備えたものであることが好ましい。

本発明の光触媒散布機能付きエアーカーテン装置は、空気吐出口から吐出される空気流に向けて光触媒微粒子含有液を散布するので、光触媒微粒子を室内の広範囲に散布することができる。しかも光触媒微粒子をナノミクロンオーダーとしておけば、床面に落下するまでに長時間を要し、多量の室内空気と接触して浄化機能を発揮する。このため従来のように固定型の光触媒とは異なり、装置自体を大型化する必要はなく、既存のエアーカーテン装置に光触媒散布装置を付加するだけでよい。またドア開閉センサーまたは人感知センサーまたはタイマーと連動して光触媒微粒子含有液を散布するので、光触媒微粒子含有液及びエネルギーの無駄な消費を避けることができる。

また請求項２のように、二酸化チタンの表面にアパタイトを付着させた光触媒微粒子を用いれば、アパタイトが細菌や有害化学物質を吸着して二酸化チタンの表面に固定するので、より優れた浄化効果を得ることができる。またこの光触媒微粒子は、室内光によっても触媒効果を発揮できるので、紫外線ランプを設置する必要もない。

以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１は本発明の光触媒散布機能付きエアーカーテン装置の一例を示す斜視図、図２はその垂直断面図である。これらの図において、１はエアーカーテン装置の筺体、２はその下部に取り付けられた光触媒散布装置である。筺体１の内部には、エアーカーテン形成用の送風ファン３、その駆動用モータ４、マイコン等を利用した制御装置５、その安定化電源装置６等が内蔵されている。また筺体１の正面には空気取り入れ口７が形成され、筺体１の下面にはスリット状の空気吐出口８が形成されており、下向きにエアーカーテンを形成している。この送風ファン３としては例えばシロッコファンを用いることができ、駆動用モータ４は正転と逆転を可能とし、また回転速度を高速と低速とに切替え可能なものとすることができる。

図３〜図６は光触媒散布装置２の内部構造図であり、９は光触媒微粒子含有液の収納容器、１０はその口部に接続された散布用ハンドルである。収納容器９は図５のように固定台１１に嵌め込んで固定するカセット式のものである。また光触媒散布装置２の内部側壁には、モータ１２により駆動される偏心カム１３が設けられており、図６に示すようにこの偏心カム１３が回転したときに水平面内で左右に移動するアーム１４の先端が、散布用ハンドル１０の外側に位置している。

このため、偏心カム１３を回転させるとアーム１４が図６のように左右に移動し、収納容器９の散布用ハンドル１０を間欠的に動かして、収納容器９の内部の光触媒微粒子含有液を吐出口１５から散布する。この散布用ハンドル１０には、アーム１４との接触抵抗を軽減するためのローラ等を設けておくことができる。図２に示されているように、光触媒散布装置２の吐出口１５は筺体１の下面に形成された空気吐出口８の直下側方に位置しているため、散布された光触媒微粒子含有液はエアーカーテンの空気流に乗って室内全体に散布される。

このように本発明の光触媒散布機能付きエアーカーテン装置は、従来品とは異なり固定した光触媒を用いるのではなく、光触媒微粒子をエアーカーテンに載せて散布する。この光触媒は二酸化チタンの微粒子であり、その粒径は例えば５〜１００ナノメートル程度のものが好ましい。このような微粒子は床面に落下するまでに長時間を要し、多量の室内空気と接触して浄化機能を発揮する。また、二酸化チタン微粒子の表面にアパタイトを析出させた複合光触媒を用いることにより、従来の１/１０〜１/１００の光量でも分解能力を発揮させることができるため、室内光のような微弱な光線によっても悪臭を分解することができ、紫外線ランプを設置する必要がない。またこのような光触媒微粒子は表面のアパタイトが細菌や有害化学物質を光触媒の表面に吸着固定するため、夜間に散布した場合にもそのまま保持して昼間に分解することができる。

なおこのようなアパタイトと酸化チタンとの複合体は、「ナノトロン」（登録商標）の名称で市販されているものを使用することができる。二酸化チタンもアパタイトも人体に無害であることが確認されており、このような光触媒を室内に散布しても問題のないことは、日本食品分析センターなどの公的機関による試験で証明されている。また食品衛生法にも対応している。

光触媒微粒子は液中に分散させた状態で収納容器９に充填され、散布される。分散用の液体は人体に悪影響がなく、かつ光触媒の機能を低下させるものでなければ特に限定されるものではなく、例えば水を使用することができる。光触媒微粒子含有液を非常に微細なミスト状として散布することにより、床面に落下するまでに液体を蒸発させることができ、床面を濡らすこともない。

本発明の光触媒散布機能付きエアーカーテン装置は、図１に示すように建築物の入口上部に設置されるのが普通である。そこで、ドア開閉センサーまたは人感知センサーからの検出信号を制御装置５に入力し、ドアが開いたときには直ちに送風ファン３を駆動してエアーカーテンを形成するとともに、その直後に光触媒微粒子の散布を行わせることが好ましい。その様子を図７に示す。

また図８に示すように、タイマー制御によって、始業前にドアを閉じた無人状態のままで、送風ファン３と光触媒散布装置２とを駆動し、除菌消臭を行わせることもできる。この場合には一時的に送風ファン３を逆回転して室内に空気の流れを変えて空気吐出口８から光触媒を吸引し、エアーカーテン装置の内部や天井付近をも除菌消臭することが好ましい。

上記したように、本発明の光触媒散布機能付きエアーカーテン装置によれば、エアーカーテンに載せて光触媒を室内全体に広く散布し、室内全体を浄化することができる。しかも従来のエアーカーテン装置とサイズはほとんど変わらず、消費した光触媒の補充も簡単に行うことができるので、一般家庭、床屋、食堂、事務所、工場等の室内空気の消臭や浄化に適したものである。

本発明の光触媒散布機能付きエアーカーテン装置の実施形態を示す斜視図である。 本発明の光触媒散布機能付きエアーカーテン装置の垂直断面図である。 光触媒散布装置の内部構造を示す正面図である。 光触媒散布装置の内部構造を示す側面図である。 光触媒散布装置の内部構造を示す底面図である。 アームとハンドルとの関係を示す作動説明図である。 センサーによる作動説明図である。 タイマーによる作動説明図である。

符号の説明

１ エアーカーテン装置の筺体
２ 光触媒散布装置
３ 送風ファン
４ 駆動用モータ
５ 制御装置
６ 安定化電源装置
７ 空気取り入れ口
８ 空気吐出口
９ 光触媒微粒子含有液の収納容器
１０ 散布用ハンドル
１１ 固定台
１２ モータ
１３ 偏心カム
１４ アーム
１５ 散布装置の吐出口

Claims (3)

1. エアーカーテン形成用の送風ファンが内蔵された筺体に、その空気吐出口から吐出される空気流に向けて、ドア開閉センサーまたは人感知センサーまたはタイマーと連動して光触媒微粒子含有液を室内に散布する光触媒散布装置を取り付けたことを特徴とする光触媒散布機能付きエアーカーテン装置。
2. 光触媒微粒子含有液が、二酸化チタンの表面にアパタイトを付着させた光触媒微粒子の分散液であることを特徴とする請求項１記載の光触媒散布機能付きエアーカーテン装置。
3. 光触媒散布装置が、光触媒微粒子含有液の収納容器に接続された散布用ハンドルを、モータにより間欠的に駆動する機構を備えたものであることを特徴とする請求項１記載の光触媒散布機能付きエアーカーテン装置。

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