JP4635362B2 - 紫外線遮光フィルタカートリッジ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外線遮光フィルタカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、脱臭機能を併せ持つ空気清浄装置が提供されている。
【０００３】
該空気清浄装置においては、空気流路中に配設され、イオン化電極と集塵電極との間に高電圧を印加してコロナ放電を発生させることによって、空気中の塵埃（じんあい）を吸引して除去する電気式の除塵装置と、空気流路の前記集塵装置の下流側に配設され、光酸化触媒を含むフィルタカートリッジに紫外線照射器からの紫外線を照射して、脱臭、殺菌等を行う脱臭装置とを備えている。
【０００４】
この場合、前記イオン化電極、集電電極等は紫外線が照射されると劣化してしまうので、前記フィルタカートリッジが前記除塵装置と紫外線照射器との間に配設され、紫外線照射器が照射する紫外線を遮るようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のフィルタカートリッジにおいては、フィルタ本体は、通常、空気を通過させるためにハニカム状の孔が多数穿（せん）設された多孔質体から成っている。このため、紫外線照射器からの紫外線は、大部分が前記フィルタカートリッジによって遮られるが、一部分がハニカム状の孔を透過して、前記除塵装置のイオン化電極、集電電極等に照射されてしまう。
【０００６】
ここで、前記紫外線照射器、フィルタカートリッジ及び除塵装置の位置関係は不動であり、紫外線が照射される部分は固定的であるから、単位時間当たりの照射量が少なくても、長時間にわたり前記イオン化電極、集電電極等の特定箇所に照射し続けることになる。そのため、前記イオン化電極、集電電極等の特定箇所の劣化が進み、除塵装置の機能が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、前記従来のフィルタカートリッジの問題点を解決して、遮光部材を備えることによって、一面側に配設された紫外線照射器からの紫外線が他面側に配設された部材に照射されることのない紫外線遮光フィルタカートリッジを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、空気が流通する多数の孔を備えるハニカム状のフィルタ本体と該フィルタ本体を収納するためのカートリッジ枠体とを有し、空気が通過する対向面の一方の面が紫外線ランプに対向するように空気流路中に配設される紫外線遮光フィルタカートリッジであって、前記カートリッジ枠体は、前記紫外線ランプと反対側の面における該紫外線ランプの投影面に対応する位置に、前記紫外線ランプの形状に対応する形状の紫外線遮蔽部材を備える。
本発明の他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、空気が流通する多数の孔を備えるハニカム状のフィルタ本体と該フィルタ本体を収納するためのカートリッジ枠体とを有し、空気が通過する対向面の一方の面が紫外線ランプに対向するように空気流路中に配設される紫外線遮光フィルタカートリッジであって、前記カートリッジ枠体は、前記紫外線ランプと反対側の面における該紫外線ランプの投影面に対応する位置に、帯状の形状の紫外線遮蔽部材を備える。
【０００９】
本発明の他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、さらに、前記カートリッジ枠体は、１枚の板状部材を折り曲げて形成される。
【００１０】
本発明の更に他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、さらに、前記板状部材は、紙から成る。
【００１１】
本発明の更に他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、さらに、前記フィルタ本体は、紫外線吸収色の材質から成り、前記カートリッジ枠体は少なくとも外側が紫外線吸収色である。
【００１２】
本発明の更に他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、さらに、前記フィルタ本体は、紫外線が照射されると活性化する光酸化触媒を含む。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図２は本発明の実施の形態における複合換気ユニットの概略斜視図、図３は本発明の実施の形態における複合換気ユニットの概念図、図４は本発明の実施の形態における複合換気ユニットの断面図である。
【００１５】
図において、１１は複合換気ユニット、１２は室内１３と室外１４とを区画する壁体であり、該壁体１２に前記複合換気ユニット１１が埋設される。該複合換気ユニット１１は、熱交換機能、換気機能及び空気清浄機能を併せ持ち、正面から見て右半分の下部に配設された熱交換部１５、正面から見て右半分の上部に配設された換気部１６、及び正面から見て左半分に配設された空気清浄部１７を有する。
【００１６】
本実施の形態においては、紫外線遮光フィルタカートリッジが前記複合換気ユニット１１の空気清浄部１７の内部に配設された場合について説明するが、前記紫外線遮光フィルタカートリッジは、家庭用の空調機器、車両用の空調機器、その他いかなる装置に配設されてもよい。
【００１７】
前記複合換気ユニット１１は、該複合換気ユニット１１全体の制御を行う制御装置４３、及び、室内空気の臭い物質を検出する図示されない臭いセンサ、室内１３の温度を検出する図示されない温度センサ、室内空気中に含まれる塵埃の量を検出する図示されないダストセンサ等を備えるセンサ部４４を有する。
【００１８】
そして、前記熱交換部１５に交流式の熱交換器３１が配設されるとともに、換気部１６に排気用の換気ファン３２及び吸気用の換気ファン３３が並設して配設される。また、空気清浄部１７に、下方から順にイオン化電極３４、集塵電極３５、第１のフィルタカートリッジ３６、紫外線照射器３７、第２のフィルタカートリッジ３８及び空気吹出し用の清浄器ファン３９がそれぞれ配設され、前記イオン化電極３４及び集塵電極３５によって集塵装置４０が、前記第１のフィルタカートリッジ３６、紫外線照射器３７及び第２のフィルタカートリッジ３８によって脱臭装置４１がそれぞれ構成される。
【００１９】
そして、前記複合換気ユニット１１は、室内１３側に向けて形成された室内側パネル２１を有し、該室内側パネル２１における前記空気清浄部１７より下方に、室内空気を吸引するための第１の室内空気吸引口２２が、室内側パネル２１における前記熱交換部１５より下方に室内空気を吸引するための第２の室内空気吸引口２３が、室内側パネル２１における前記空気清浄部１７より上方に空気清浄が行われた後の清浄空気を室内１３に供給するための空気吹出口２４がそれぞれ形成される。また、複合換気ユニット１１は、室外１４側に向けて形成された室外側パネル２５を有し、該外側パネル２５における換気部１６より上方に換気口２６が形成される。なお、該換気口２６は、室内空気を室外１４に排出するための室内空気排出口２７、室外空気を吸引するための室外空気吸引口２８から成る。
【００２０】
そして、前記複合換気ユニット１１内には、図３に示されるように、第１の室内空気吸引口２２と空気清浄部１７の入口側との間に第１の室内空気吸引部Ｋ１が、第２の室内空気吸引口２３と熱交換部１５の入口側との間に第２の室内空気吸引部Ｋ２が、空気清浄部１７の出口側と空気吹出口２４との間に空気吹出部Ｋ３が、換気部１６の出口側と室内空気排出口２７との間に室内空気排出部Ｋ４が、室外空気吸引口２８と換気部１６の入口側との間に室外空気吸引部Ｋ５がそれぞれ形成される。また、熱交換部１５の出口側と空気清浄部１７の入口側との間に、第１の室内空気吸引口２２から吸引された室内空気と室外空気吸引口２８から吸引された室外空気とを混合させる混合部Ｋ６が形成される。なお、筒状体５１が換気部１６から室外側パネル２５を貫通して室外１４に向けて延び、前記筒状体５１内において長手方向に形成された区画板５２によって前記室内空気排出部Ｋ４及び室外空気吸引部Ｋ５が形成される。
【００２１】
したがって、清浄器ファン３９を作動させることによって第１の室内空気吸引口２２から吸引された室内空気は、第１の室内空気吸引部Ｋ１を通って混合部Ｋ６に送られ、該混合部Ｋ６において室外空気と混合されて混合体になり、更に空気清浄部１７において空気清浄が行われた後、清浄空気となって空気吹出部Ｋ３を通って空気吹出口２４から吹き出される。また、換気ファン３２を作動させることによって第２の室内空気吸引口２３から吸引された室内空気は、第２の室内空気吸引部Ｋ２を通って熱交換部１５に送られ、該熱交換部１５において室外空気と熱交換が行われた後、換気部１６によって室内空気排出部Ｋ４を通って室内空気排出口２７から排出される。
【００２２】
一方、換気ファン３３を作動させることによって室外空気吸引口２８から吸引された室外空気は、室外空気吸引部Ｋ５を通って換気部１６に送られ、該換気部１６によって熱交換部１５に送られ、該熱交換部１５において室内空気と熱交換が行われた後、混合部Ｋ６に送られる。そして、該混合部Ｋ６において室内空気と混合されて混合体になり、更に空気清浄部１７において空気清浄が行われた後、清浄空気となって空気吹出部Ｋ３を通って空気吹出口２４から吹き出される。
【００２３】
この場合、室外空気吸引口２８から吸引された室外空気と第１の室内空気吸引口２２から吸引された室内空気とが混合部Ｋ６において混合され、混合体となって空気清浄部１７に送られるようになっているので、室外空気は空気清浄部１７において空気清浄が行われた後に室内１３に吹き出されることになる。したがって、室外空気中に含まれる塵埃、臭い物質等が除去されることなく室外空気と共に室内１３に取り込まれてしまうことがないので、室外空気中に塵埃、臭い物質等が多く含まれる環境の下でも複合換気ユニット１１を使用することができる。
【００２４】
また、空気清浄が行われた後の混合体は、いずれも共通の流路、すなわち、空気吹出部Ｋ３を通って空気吹出口２４から吹き出されるので、空気吹出部Ｋ３を配設するだけでよい。したがって、複合換気ユニット１１を小型化することができるだけでなく、コストを低くすることができる。また、室内側パネル２１において空気吹出口２４が１箇所にだけ形成されることになるので、室内における複合換気ユニット１１の配設位置の制約がその分少なくなる。
【００２５】
さらに、室内側パネル２１において空気吹出口２４と第２の室内空気吸引口２３とが互いに最も離れた位置に形成されるので、空気清浄が行われた後の清浄空気が空気吹出口２４から吹き出された後、直ちに第２の室内空気吸引口２３から吸引されることがなくなる。したがって、清浄空気を室内１３に効率良く送ることができるので、室内１３の全体を清浄空気で満たすことができる。また、例えば、室内１３の図示されない床上に汚染空気発生源がある場合、該汚染空気発生源から発生した塵埃、臭い物質等を含む室内空気は、第１の室内空気吸引口２２及び第２の室内空気吸引口２３から吸引されるが、前記清浄空気を吹き出す空気吹出口２４は、相対的に第１の室内空気吸引口２２及び第２の室内空気吸引口２３から離れた位置に形成されるので、空気吹出口２４から吹き出された清浄空気によって塵埃、臭い物質等を含む室内空気が攪拌（かくはん）されることがない。したがって、塵埃、臭い物質等を含む室内空気を第１の室内空気吸引口２２及び第２の室内空気吸引口２３から効率良く吸引することができる。
【００２６】
ところで、前記熱交換器３１において相対的に温度が異なる室内空気と室外空気との熱交換が行われるので、熱交換器３１の高温側の熱交換面において室内空気又は室外空気に含まれる水分が結露することがある。ところが、換気部１６は熱交換部１５の上方に配設されるので、水滴が換気部１６に付着することはない。したがって、該換気部１６の金属部分が腐食したり劣化したりすることがなく、複合換気ユニット１１の寿命を長くすることができる。なお、３４ａは放電電極、３５ａはフィルム電極である。
【００２７】
次に、前記集塵装置４０及び脱臭装置４１について説明する。
【００２８】
該集塵装置４０は、高電圧電極、すなわち、陰極となるイオン化電極３４及び陽極となる集塵電極３５から成り、前記イオン化電極３４と集塵電極３５との間に高電圧が印加され、イオン化電極３４によってコロナ放電が生じて負イオンが発生させられる。その結果、混合部Ｋ６から供給された混合体中の塵埃が、帯電させられ、クーロン力によって集塵電極３５に向かって移動させられ、該集塵電極３５によって除去され、集塵が行われる。なお、前記イオン化電極３４は、コロナ放電が生じやすいように棒状の複数の放電電極３４ａを平行に並べることによって形成され、前記集塵電極３５は、ポリプロピレン等から成るフィルム電極３５ａを螺（ら）旋状に巻回させることによって形成される。
【００２９】
続いて、集塵が行われた後の混合体は、脱臭装置４１に供給される。該脱臭装置４１は、紫外線遮光フィルタカートリッジとしての第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８によって紫外線照射器３７を上下から挟むようにして構成される。前記第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８は、後述されるように光酸化触媒を含みハニカム状の孔を多数備えるフィルタ本体６１を有する。そして、紫外線照射器３７は、紫外線ランプ３７ａを平行に並べることによって形成され、紫外線を前記第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８に照射する。
【００３０】
そして、前記紫外線照射器３７によって、前記第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８に紫外線を照射すると、光触媒反応によって、混合体中のホルムアルデヒド等の揮発性有機化合物（ＶＯＣ：Ｖｏｌａｔｉｌｅ ＯｒｇａｎｉｃＣｏｍｐｏｕｎｄｓ）、及び、アンモニア等の臭い物質は分解されて除去され、また、混合体中の窒素酸化物（ＮＯX ）は酸化されて二酸化窒素になり、第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８において吸着され、さらに、酸化触媒によって、混合体中の一酸化炭素は二酸化炭素になり、前記第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８から排出される。そして、混合体中の細菌、ウィルス等は、前記光触媒上で殺菌される。
【００３１】
このようにして、集塵装置４０及び脱臭装置４１において、混合体中の塵埃、揮発性有機化合物、臭い物質、窒素酸化物、一酸化炭素等を除去するとともに、細菌、ウィルス等を殺菌して空気清浄を行うことができる。
【００３２】
そして、空気清浄が行われた後の清浄空気は、清浄器ファン３９を作動させることによって空気吹出口２４から吹き出される。前記清浄器ファン３９は、横流（クロスフロー）ファンによって構成され、円周方向に複数の羽根を並べることによって形成された円筒状の羽根車から成る。そして、図示されないモータを駆動して前記羽根車を回転させると、清浄空気は、羽根車の各羽根間を通って外側から内側に送られ、再び各羽根間を通って外側に吐出されるようになっている。
【００３３】
次に、紫外線遮光フィルタカートリッジとしての第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８について、詳細に説明する。なお、第１のフィルタカートリッジ３６と第２のフィルタカートリッジ３８とは同一の構成を有しているので、ここでは、第１のフィルタカートリッジ３６についてのみ説明し、第２のフィルタカートリッジ３８についての説明は省略する。
【００３４】
図５は本発明の実施の形態におけるフィルタ本体の構成を示す図、図６は本発明の実施の形態におけるフィルタ本体のための緩衝材の構成を示す図、図７は本発明の実施の形態におけるフィルタ本体ユニットの構成を示す図、図８は本発明の実施の形態におけるカートリッジ枠体の展開図である。
【００３５】
図５において、６１は、正面図（ａ）及び側面図（ｂ）に示されるように、例えば、長さ９０［ｍｍ］、幅７０［ｍｍ］、厚さ７［ｍｍ］程度の直方体形状で、ハニカム状に形成された多数の孔６１ａを有するするフィルタ本体である。該フィルタ本体６１は、活性炭、常温酸化触媒及び光酸化触媒を混練した混練物を押出成形し、所定の厚さにスライスして得られる直方体形状のハニカム体を乾燥させたものであり、黒色である。
【００３６】
ここで、前記常温酸化触媒は、例えば、ＣｅＯ2 ・ＺｒＯ2 であり、また、光酸化触媒は、例えば、ＴｉＯ2 である。また、前記孔６１ａの形状は、正面から見て、図５の（ａ）に示されるような正方形であってもよいし、正六角形であってもよいし、円であってもよいし、正三角形であってもよいし、いかなる形状であってもよい。なお、前記孔６１ａは、フィルタ本体６１の厚さ方向に貫通するように形成されており、集塵が行われた後の混合体が該フィルタ本体６１を厚さ方向に通過することができるようになっている。
【００３７】
また、図６において、６２は、正面図（ａ）及び側面図（ｂ）に示されるような形状の弾力性を有する緩衝材であり、前記フィルタ本体６１の側面に巻き付けるようになっている。前記緩衝材６２は、例えば、発泡倍率３０倍の発泡ポリエチレンから成るが、発泡ポリウレタンから成るものであってもよいし、いかなる材質からなるものであってもよい。
【００３８】
そして、前記緩衝材６２をフィルタ本体６１の側面に巻き付けて、図７に示されるようなフィルタ本体ユニット６３が構成される。ここで、（ａ）はフィルタ本体ユニット６３の正面図であり、（ｂ）はフィルタ本体ユニット６３の側面図である。
【００３９】
そして、前記フィルタ本体ユニット６３をカートリッジ枠体６４に装填（てん）してフィルタカートリッジ３６を得ることができる。また、前記カートリッジ枠体６４の材質は、紙、樹脂、金属、その他いかなる材質であってもよいが、ここでは紙である場合について説明する。前記カートリッジ枠体６４は、内部に前記フィルタ本体ユニット６３が装填される直方体の箱であり、正面及び裏面に前記混合体を通過させるための大きな開口を有するものであり、複数の板状部材を接合して形成されてもよいが、展開された１枚の板状部材を折り曲げて組み立てることによって形成することが望ましい。
【００４０】
ここで、図８に示されるように展開された板状部材は、３つのフィルタ本体ユニット６３を内部に装填するカートリッジ枠体６４を形成するためのものであり、主枠部材６５におけるカートリッジ枠体６４の正面及び裏面に対応する部分に混合体を通過させるための大きな開口６６を有する。また、該開口６６内には支持梁（はり）部材６９が形成される。該支持梁部材６９は、装填されるフィルタ本体ユニット６３間の境界に対応する場所に形成され、該フィルタ本体ユニット６３を支持する機能、前記境界部分に前記混合体が流入しないように遮蔽（へい）する機能、前記境界部分に位置する前記フィルタ本体ユニット６３の緩衝材６２に紫外線照射器３７の紫外線ランプ３７ａからの紫外線が照射されないように遮蔽する機能、及び、開口６６によって低下したカートリッジ枠体６４の強度を補強する機能を有する。
【００４１】
さらに、裏面側、すなわち、紫外線ランプ３７ａと反対側の開口６６内には、前記紫外線ランプ３７ａと対応する位置に、紫外線ランプ３７ａの形状と対応する形状の紫外線遮蔽部材６８が形成される。本実施の形態においては、後述されるように、紫外線ランプ３７ａがフィルタカートリッジ３６の長手方向に延在するロッド状なので、前記紫外線遮蔽部材６８は、フィルタカートリッジ３６の長手方向（図８における左右方向）に延在する帯状に形成される。
【００４２】
そして、図８に示されるように展開された板状部材を点線に沿って折り曲げて箱を組み立てることによって、カートリッジ枠体６４が形成される。なお、図８における６７は、折り曲げて組み立てられた状態に前記板状部材を固定する止め金具を取り付ける金具止部である。
【００４３】
なお、カートリッジ枠体６４はそれ自体、紫外線ランプ３７ａからの紫外線が照射されるので、劣化したり変色したりする恐れがある。そのため、カートリッジ枠体６４の表面の色を紫外線吸収色にして、該カートリッジ枠体６４の内部にまで紫外線が届かないようにすることが必要である。これにより、紫外線ランプ３７ａからの紫外線がカートリッジ枠体６４の表面で反射して、フィルタカートリッジ３６周辺に存在する部材に当たることも防止される。
【００４４】
ここで、前記紫外線吸収色とは、少なくとも近紫外線より短波長の光を吸収する色であり、例えば、黒色である。そして、前記カートリッジ枠体６４の全面が紫外線吸収色であることが望ましいが、外側に該当する場所だけが紫外線吸収色であってもよい。また、紫外線吸収色とするには、表面を塗装した板状部材やそれ自体の色が紫外線吸収色である樹脂のような材質の板状部材を使用してカートリッジ枠体６４を形成してもよいし、箱状に形成されたカートリッジ枠体６４の表面を塗装してもよい。
【００４５】
次に、前記構成の紫外線遮光フィルタカートリッジの動作について説明する。
【００４６】
図１は本発明の実施の形態における紫外線遮光フィルタカートリッジの紫外線遮光機能を示す概念図である。
【００４７】
図１において、裏面側、すなわち、紫外線ランプ３７ａと反対側の主枠部材６５は、説明の都合上、カートリッジ枠体６４の図における下方に離して配設されているが、実際には、カートリッジ枠体６４の下面を形成するようになっている。また、５８は、集塵電極３５の上面における紫外線ランプ３７ａの投影面である。
【００４８】
前記紫外線ランプ３７ａからの紫外線はフィルタカートリッジ３６の表面、すなわち、紫外線ランプ３７ａ側の面（図における上面）に照射される。ここで、カートリッジ枠体６４の表面側の主枠部材６５及び支持梁部材６９に照射される紫外線は吸収されてしまうので、前記主枠部材６５及び支持梁部材６９の真下に位置するフィルタ本体ユニット６３の緩衝材６２に照射されることがない。そのため、緩衝材６２の紫外線による劣化を防止することができる。
【００４９】
一方、カートリッジ枠体６４の表面側の開口６６内のフィルタ本体６１の図における上面には紫外線が照射される。ここで、前記フィルタ本体６１には、厚さ方向（図における上下方向）に貫通するハニカム状の多数の孔６１ａが形成されているので、紫外線の大部分は前記孔６１ａに進入して内壁を照射する。すると、フィルタ本体６１に含まれる光酸化触媒が活性化して、前記孔６１ａ内を通過する混合体中のホルムアルデヒド等の揮発性有機化合物、及び、アンモニア等の臭い物質は分解されて除去され、また、混合体中の窒素酸化物は酸化されて二酸化窒素になって吸着され、混合体中の一酸化炭素は二酸化炭素になり、混合体中の細菌、ウィルス等は、前記光酸化触媒上で殺菌される。
【００５０】
また、フィルタ本体６１は紫外線吸収色の一種である黒色なので、孔６１ａに進入して内壁を照射した紫外線は吸収されてしまう。そのため、カートリッジ枠体６４の表面側に照射された紫外線の内、前記孔６１ａの軸と平行な紫外線だけが前記孔６１ａを通過して、カートリッジ枠体６４の裏面側に到達することとなる。仮に、カートリッジ枠体６４の裏面側に主枠部材６５が無いとすると、紫外線ランプ３７ａからの紫外線は、カートリッジ枠体６４の図における下方に配設された集塵電極３５の上面を照射する。この場合、照射範囲は集塵電極３５の上面における紫外線ランプ３７ａの投影面５８となる。
【００５１】
本実施の形態においては、カートリッジ枠体６４の裏面側に主枠部材６５の開口６６内における紫外線ランプ３７ａの投影面と対応する位置に、前記紫外線ランプ３７ａの形状と対応する形状の紫外線遮蔽部材６８が形成されている。このため、孔６１ａの軸と平行な紫外線が前記孔６１ａを通過して、カートリッジ枠体６４の裏面側に到達しても、前記紫外線遮蔽部材６８に遮られて、集塵電極３５の上面を照射することがない。
【００５２】
ここでは、フィルタカートリッジ３６の長手方向に延在する直線状の２本の紫外線ランプ３７ａが平行に配設された場合について説明したが、紫外線ランプ３７ａの数や配列の仕方が変更された場合には、それに対応して紫外線遮蔽部材６８の位置や形状も変更される。
【００５３】
また、第１のフィルタカートリッジ３６についてのみ説明したが、第２のフィルタカートリッジ３８も同様に紫外線遮光フィルタカートリッジとして機能し、、第２のフィルタカートリッジ３８の紫外線ランプ３７ａと反対側に配設された部材、例えば、清浄器ファン３９等に紫外線が照射されることがない。
【００５４】
このように、本実施の形態においては、カートリッジ枠体６４の紫外線ランプ３７ａと反対側の面における前記紫外線ランプ３７ａの投影面と対応する位置に、前記紫外線ランプ３７ａの投影面と対応する大きさ及び形状を有する紫外線遮蔽部材６８が形成されている。
【００５５】
このため、前記紫外線ランプ３７ａからの紫外線がハニカム状の多数の孔６１ａが形成されたフィルタ本体６１を通過し、カートリッジ枠体６４の裏面側に到達しても、前記紫外線遮蔽部材６８に遮られるので、カートリッジ枠体６４の紫外線ランプ３７ａと反対側に配設された部材の面を照射することがない。
【００５６】
また、カートリッジ枠体６４の少なくとも外側の色は、黒色等の紫外線吸収色であるので、前記紫外線ランプ３７ａからの紫外線がカートリッジ枠体６４に反射して、周囲の部材を照射することもないし、カートリッジ枠体６４自体が劣化したり変色したりすることもない。
【００５７】
さらに、フィルタカートリッジ３６の製造工程において、作業者が黒色の活性炭を含むフィルタ本体６１を保持する時に手に付着した黒色の粉体がカートリッジ枠体６４に転写されてしまうが、該カートリッジ枠体６４の少なくとも外側の色が黒色等であるので、該カートリッジ枠体６４の商品価値が低下することがない。
【００５８】
さらに、前記カートリッジ枠体６４の材質が紙である場合は、廃棄処分が容易であり、廃棄の際のコストを低くすることができる。
【００５９】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、空気が流通する多数の孔を備えるハニカム状のフィルタ本体と該フィルタ本体を収納するためのカートリッジ枠体とを有し、空気が通過する対向面の一方の面が紫外線ランプに対向するように空気流路中に配設される紫外線遮光フィルタカートリッジであって、前記カートリッジ枠体は、前記紫外線ランプと反対側の面における該紫外線ランプの投影面に対応する位置に、前記紫外線ランプの形状に対応する形状の紫外線遮蔽部材を備える。また、他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、空気が流通する多数の孔を備えるハニカム状のフィルタ本体と該フィルタ本体を収納するためのカートリッジ枠体とを有し、空気が通過する対向面の一方の面が紫外線ランプに対向するように空気流路中に配設される紫外線遮光フィルタカートリッジであって、前記カートリッジ枠体は、前記紫外線ランプと反対側の面における該紫外線ランプの投影面に対応する位置に、帯状の形状の紫外線遮蔽部材を備える。
【００６１】
この場合、紫外線ランプからの紫外線がハニカム状の多数の孔が形成されたフィルタ本体を通過し、カートリッジ枠体の裏面側に到達しても、紫外線遮蔽部材によって遮られるので、カートリッジ枠体の紫外線ランプと反対側に配設された部材の面を照射することがない。
【００６２】
他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、さらに、前記カートリッジ枠体は、１枚の板状部材を折り曲げて形成される。
【００６３】
この場合、カートリッジ枠体を容易に短時間で製造することができ、また、カートリッジ枠体の内部にフィルタ本体を収納する作業も容易になる。
【００６４】
更に他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、さらに、前記板状部材は、紙から成る。
【００６５】
この場合、使用済みのカートリッジ枠体の廃棄処分が容易であり、廃棄の際のコストを低くすることができる。
【００６６】
更に他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、さらに、前記フィルタ本体は、紫外線が照射されると活性化する光酸化触媒を含む。
【００６７】
この場合、紫外線ランプからの紫外線は孔に進入して内壁を照射するので、フィルタ本体に含まれる光触媒が活性化して、前記孔内を通過する空気中のホルムアルデヒド等の揮発性有機化合物、及び、アンモニア等の臭い物質は分解されて除去され、また、空気体中の窒素酸化物は酸化されて二酸化窒素になって吸着され、空気中の一酸化炭素は二酸化炭素になり、空気中の細菌、ウィルス等は、光触媒上で殺菌される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における紫外線遮光フィルタカートリッジの紫外線遮光機能を示す概念図である。
【図２】本発明の実施の形態における複合換気ユニットの概略斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態における複合換気ユニットの概念図である。
【図４】本発明の実施の形態における複合換気ユニットの断面図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるフィルタ本体の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるフィルタ本体のための緩衝材の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるフィルタ本体ユニットの構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるカートリッジ枠体の展開図である。
【符号の説明】
３７ａ 紫外線ランプ
６１ フィルタ本体
６１ａ 孔
６４ カートリッジ枠体
６８ 紫外線遮蔽部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外線遮光フィルタカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、脱臭機能を併せ持つ空気清浄装置が提供されている。
【０００３】
該空気清浄装置においては、空気流路中に配設され、イオン化電極と集塵電極との間に高電圧を印加してコロナ放電を発生させることによって、空気中の塵埃（じんあい）を吸引して除去する電気式の除塵装置と、空気流路の前記集塵装置の下流側に配設され、光酸化触媒を含むフィルタカートリッジに紫外線照射器からの紫外線を照射して、脱臭、殺菌等を行う脱臭装置とを備えている。
【０００４】
この場合、前記イオン化電極、集電電極等は紫外線が照射されると劣化してしまうので、前記フィルタカートリッジが前記除塵装置と紫外線照射器との間に配設され、紫外線照射器が照射する紫外線を遮るようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のフィルタカートリッジにおいては、フィルタ本体は、通常、空気を通過させるためにハニカム状の孔が多数穿（せん）設された多孔質体から成っている。このため、紫外線照射器からの紫外線は、大部分が前記フィルタカートリッジによって遮られるが、一部分がハニカム状の孔を透過して、前記除塵装置のイオン化電極、集電電極等に照射されてしまう。
【０００６】
ここで、前記紫外線照射器、フィルタカートリッジ及び除塵装置の位置関係は不動であり、紫外線が照射される部分は固定的であるから、単位時間当たりの照射量が少なくても、長時間にわたり前記イオン化電極、集電電極等の特定箇所に照射し続けることになる。そのため、前記イオン化電極、集電電極等の特定箇所の劣化が進み、除塵装置の機能が低下してしまう。
【０００７】
本発明は、前記従来のフィルタカートリッジの問題点を解決して、遮光部材を備えることによって、一面側に配設された紫外線照射器からの紫外線が他面側に配設された部材に照射されることのない紫外線遮光フィルタカートリッジを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、空気が流通する多数の孔を備えるハニカム状のフィルタ本体と該フィルタ本体を収納するためのカートリッジ枠体とを有し、空気が通過する対向面の一方の面が紫外線ランプに対向するように空気流路中に配設される紫外線遮光フィルタカートリッジであって、前記カートリッジ枠体は、前記紫外線ランプと反対側の面における該紫外線ランプの投影面に対応する位置に、前記紫外線ランプの形状に対応する形状の紫外線遮蔽部材を備える。
本発明の他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、空気が流通する多数の孔を備えるハニカム状のフィルタ本体と該フィルタ本体を収納するためのカートリッジ枠体とを有し、空気が通過する対向面の一方の面が紫外線ランプに対向するように空気流路中に配設される紫外線遮光フィルタカートリッジであって、前記カートリッジ枠体は、前記紫外線ランプと反対側の面における該紫外線ランプの投影面に対応する位置に、帯状の形状の紫外線遮蔽部材を備える。
【０００９】
本発明の他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、さらに、前記カートリッジ枠体は、１枚の板状部材を折り曲げて形成される。
【００１０】
本発明の更に他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、さらに、前記板状部材は、紙から成る。
【００１１】
本発明の更に他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、さらに、前記フィルタ本体は、紫外線吸収色の材質から成り、前記カートリッジ枠体は少なくとも外側が紫外線吸収色である。
【００１２】
本発明の更に他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、さらに、前記フィルタ本体は、紫外線が照射されると活性化する光酸化触媒を含む。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図２は本発明の実施の形態における複合換気ユニットの概略斜視図、図３は本発明の実施の形態における複合換気ユニットの概念図、図４は本発明の実施の形態における複合換気ユニットの断面図である。
【００１５】
図において、１１は複合換気ユニット、１２は室内１３と室外１４とを区画する壁体であり、該壁体１２に前記複合換気ユニット１１が埋設される。該複合換気ユニット１１は、熱交換機能、換気機能及び空気清浄機能を併せ持ち、正面から見て右半分の下部に配設された熱交換部１５、正面から見て右半分の上部に配設された換気部１６、及び正面から見て左半分に配設された空気清浄部１７を有する。
【００１６】
本実施の形態においては、紫外線遮光フィルタカートリッジが前記複合換気ユニット１１の空気清浄部１７の内部に配設された場合について説明するが、前記紫外線遮光フィルタカートリッジは、家庭用の空調機器、車両用の空調機器、その他いかなる装置に配設されてもよい。
【００１７】
前記複合換気ユニット１１は、該複合換気ユニット１１全体の制御を行う制御装置４３、及び、室内空気の臭い物質を検出する図示されない臭いセンサ、室内１３の温度を検出する図示されない温度センサ、室内空気中に含まれる塵埃の量を検出する図示されないダストセンサ等を備えるセンサ部４４を有する。
【００１８】
そして、前記熱交換部１５に交流式の熱交換器３１が配設されるとともに、換気部１６に排気用の換気ファン３２及び吸気用の換気ファン３３が並設して配設される。また、空気清浄部１７に、下方から順にイオン化電極３４、集塵電極３５、第１のフィルタカートリッジ３６、紫外線照射器３７、第２のフィルタカートリッジ３８及び空気吹出し用の清浄器ファン３９がそれぞれ配設され、前記イオン化電極３４及び集塵電極３５によって集塵装置４０が、前記第１のフィルタカートリッジ３６、紫外線照射器３７及び第２のフィルタカートリッジ３８によって脱臭装置４１がそれぞれ構成される。
【００１９】
そして、前記複合換気ユニット１１は、室内１３側に向けて形成された室内側パネル２１を有し、該室内側パネル２１における前記空気清浄部１７より下方に、室内空気を吸引するための第１の室内空気吸引口２２が、室内側パネル２１における前記熱交換部１５より下方に室内空気を吸引するための第２の室内空気吸引口２３が、室内側パネル２１における前記空気清浄部１７より上方に空気清浄が行われた後の清浄空気を室内１３に供給するための空気吹出口２４がそれぞれ形成される。また、複合換気ユニット１１は、室外１４側に向けて形成された室外側パネル２５を有し、該外側パネル２５における換気部１６より上方に換気口２６が形成される。なお、該換気口２６は、室内空気を室外１４に排出するための室内空気排出口２７、室外空気を吸引するための室外空気吸引口２８から成る。
【００２０】
そして、前記複合換気ユニット１１内には、図３に示されるように、第１の室内空気吸引口２２と空気清浄部１７の入口側との間に第１の室内空気吸引部Ｋ１が、第２の室内空気吸引口２３と熱交換部１５の入口側との間に第２の室内空気吸引部Ｋ２が、空気清浄部１７の出口側と空気吹出口２４との間に空気吹出部Ｋ３が、換気部１６の出口側と室内空気排出口２７との間に室内空気排出部Ｋ４が、室外空気吸引口２８と換気部１６の入口側との間に室外空気吸引部Ｋ５がそれぞれ形成される。また、熱交換部１５の出口側と空気清浄部１７の入口側との間に、第１の室内空気吸引口２２から吸引された室内空気と室外空気吸引口２８から吸引された室外空気とを混合させる混合部Ｋ６が形成される。なお、筒状体５１が換気部１６から室外側パネル２５を貫通して室外１４に向けて延び、前記筒状体５１内において長手方向に形成された区画板５２によって前記室内空気排出部Ｋ４及び室外空気吸引部Ｋ５が形成される。
【００２１】
したがって、清浄器ファン３９を作動させることによって第１の室内空気吸引口２２から吸引された室内空気は、第１の室内空気吸引部Ｋ１を通って混合部Ｋ６に送られ、該混合部Ｋ６において室外空気と混合されて混合体になり、更に空気清浄部１７において空気清浄が行われた後、清浄空気となって空気吹出部Ｋ３を通って空気吹出口２４から吹き出される。また、換気ファン３２を作動させることによって第２の室内空気吸引口２３から吸引された室内空気は、第２の室内空気吸引部Ｋ２を通って熱交換部１５に送られ、該熱交換部１５において室外空気と熱交換が行われた後、換気部１６によって室内空気排出部Ｋ４を通って室内空気排出口２７から排出される。
【００２２】
一方、換気ファン３３を作動させることによって室外空気吸引口２８から吸引された室外空気は、室外空気吸引部Ｋ５を通って換気部１６に送られ、該換気部１６によって熱交換部１５に送られ、該熱交換部１５において室内空気と熱交換が行われた後、混合部Ｋ６に送られる。そして、該混合部Ｋ６において室内空気と混合されて混合体になり、更に空気清浄部１７において空気清浄が行われた後、清浄空気となって空気吹出部Ｋ３を通って空気吹出口２４から吹き出される。
【００２３】
この場合、室外空気吸引口２８から吸引された室外空気と第１の室内空気吸引口２２から吸引された室内空気とが混合部Ｋ６において混合され、混合体となって空気清浄部１７に送られるようになっているので、室外空気は空気清浄部１７において空気清浄が行われた後に室内１３に吹き出されることになる。したがって、室外空気中に含まれる塵埃、臭い物質等が除去されることなく室外空気と共に室内１３に取り込まれてしまうことがないので、室外空気中に塵埃、臭い物質等が多く含まれる環境の下でも複合換気ユニット１１を使用することができる。
【００２４】
また、空気清浄が行われた後の混合体は、いずれも共通の流路、すなわち、空気吹出部Ｋ３を通って空気吹出口２４から吹き出されるので、空気吹出部Ｋ３を配設するだけでよい。したがって、複合換気ユニット１１を小型化することができるだけでなく、コストを低くすることができる。また、室内側パネル２１において空気吹出口２４が１箇所にだけ形成されることになるので、室内における複合換気ユニット１１の配設位置の制約がその分少なくなる。
【００２５】
さらに、室内側パネル２１において空気吹出口２４と第２の室内空気吸引口２３とが互いに最も離れた位置に形成されるので、空気清浄が行われた後の清浄空気が空気吹出口２４から吹き出された後、直ちに第２の室内空気吸引口２３から吸引されることがなくなる。したがって、清浄空気を室内１３に効率良く送ることができるので、室内１３の全体を清浄空気で満たすことができる。また、例えば、室内１３の図示されない床上に汚染空気発生源がある場合、該汚染空気発生源から発生した塵埃、臭い物質等を含む室内空気は、第１の室内空気吸引口２２及び第２の室内空気吸引口２３から吸引されるが、前記清浄空気を吹き出す空気吹出口２４は、相対的に第１の室内空気吸引口２２及び第２の室内空気吸引口２３から離れた位置に形成されるので、空気吹出口２４から吹き出された清浄空気によって塵埃、臭い物質等を含む室内空気が攪拌（かくはん）されることがない。したがって、塵埃、臭い物質等を含む室内空気を第１の室内空気吸引口２２及び第２の室内空気吸引口２３から効率良く吸引することができる。
【００２６】
ところで、前記熱交換器３１において相対的に温度が異なる室内空気と室外空気との熱交換が行われるので、熱交換器３１の高温側の熱交換面において室内空気又は室外空気に含まれる水分が結露することがある。ところが、換気部１６は熱交換部１５の上方に配設されるので、水滴が換気部１６に付着することはない。したがって、該換気部１６の金属部分が腐食したり劣化したりすることがなく、複合換気ユニット１１の寿命を長くすることができる。なお、３４ａは放電電極、３５ａはフィルム電極である。
【００２７】
次に、前記集塵装置４０及び脱臭装置４１について説明する。
【００２８】
該集塵装置４０は、高電圧電極、すなわち、陰極となるイオン化電極３４及び陽極となる集塵電極３５から成り、前記イオン化電極３４と集塵電極３５との間に高電圧が印加され、イオン化電極３４によってコロナ放電が生じて負イオンが発生させられる。その結果、混合部Ｋ６から供給された混合体中の塵埃が、帯電させられ、クーロン力によって集塵電極３５に向かって移動させられ、該集塵電極３５によって除去され、集塵が行われる。なお、前記イオン化電極３４は、コロナ放電が生じやすいように棒状の複数の放電電極３４ａを平行に並べることによって形成され、前記集塵電極３５は、ポリプロピレン等から成るフィルム電極３５ａを螺（ら）旋状に巻回させることによって形成される。
【００２９】
続いて、集塵が行われた後の混合体は、脱臭装置４１に供給される。該脱臭装置４１は、紫外線遮光フィルタカートリッジとしての第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８によって紫外線照射器３７を上下から挟むようにして構成される。前記第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８は、後述されるように光酸化触媒を含みハニカム状の孔を多数備えるフィルタ本体６１を有する。そして、紫外線照射器３７は、紫外線ランプ３７ａを平行に並べることによって形成され、紫外線を前記第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８に照射する。
【００３０】
そして、前記紫外線照射器３７によって、前記第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８に紫外線を照射すると、光触媒反応によって、混合体中のホルムアルデヒド等の揮発性有機化合物（ＶＯＣ：Ｖｏｌａｔｉｌｅ ＯｒｇａｎｉｃＣｏｍｐｏｕｎｄｓ）、及び、アンモニア等の臭い物質は分解されて除去され、また、混合体中の窒素酸化物（ＮＯX ）は酸化されて二酸化窒素になり、第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８において吸着され、さらに、酸化触媒によって、混合体中の一酸化炭素は二酸化炭素になり、前記第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８から排出される。そして、混合体中の細菌、ウィルス等は、前記光触媒上で殺菌される。
【００３１】
このようにして、集塵装置４０及び脱臭装置４１において、混合体中の塵埃、揮発性有機化合物、臭い物質、窒素酸化物、一酸化炭素等を除去するとともに、細菌、ウィルス等を殺菌して空気清浄を行うことができる。
【００３２】
そして、空気清浄が行われた後の清浄空気は、清浄器ファン３９を作動させることによって空気吹出口２４から吹き出される。前記清浄器ファン３９は、横流（クロスフロー）ファンによって構成され、円周方向に複数の羽根を並べることによって形成された円筒状の羽根車から成る。そして、図示されないモータを駆動して前記羽根車を回転させると、清浄空気は、羽根車の各羽根間を通って外側から内側に送られ、再び各羽根間を通って外側に吐出されるようになっている。
【００３３】
次に、紫外線遮光フィルタカートリッジとしての第１、第２のフィルタカートリッジ３６、３８について、詳細に説明する。なお、第１のフィルタカートリッジ３６と第２のフィルタカートリッジ３８とは同一の構成を有しているので、ここでは、第１のフィルタカートリッジ３６についてのみ説明し、第２のフィルタカートリッジ３８についての説明は省略する。
【００３４】
図５は本発明の実施の形態におけるフィルタ本体の構成を示す図、図６は本発明の実施の形態におけるフィルタ本体のための緩衝材の構成を示す図、図７は本発明の実施の形態におけるフィルタ本体ユニットの構成を示す図、図８は本発明の実施の形態におけるカートリッジ枠体の展開図である。
【００３５】
図５において、６１は、正面図（ａ）及び側面図（ｂ）に示されるように、例えば、長さ９０［ｍｍ］、幅７０［ｍｍ］、厚さ７［ｍｍ］程度の直方体形状で、ハニカム状に形成された多数の孔６１ａを有するするフィルタ本体である。該フィルタ本体６１は、活性炭、常温酸化触媒及び光酸化触媒を混練した混練物を押出成形し、所定の厚さにスライスして得られる直方体形状のハニカム体を乾燥させたものであり、黒色である。
【００３６】
ここで、前記常温酸化触媒は、例えば、ＣｅＯ2 ・ＺｒＯ2 であり、また、光酸化触媒は、例えば、ＴｉＯ2 である。また、前記孔６１ａの形状は、正面から見て、図５の（ａ）に示されるような正方形であってもよいし、正六角形であってもよいし、円であってもよいし、正三角形であってもよいし、いかなる形状であってもよい。なお、前記孔６１ａは、フィルタ本体６１の厚さ方向に貫通するように形成されており、集塵が行われた後の混合体が該フィルタ本体６１を厚さ方向に通過することができるようになっている。
【００３７】
また、図６において、６２は、正面図（ａ）及び側面図（ｂ）に示されるような形状の弾力性を有する緩衝材であり、前記フィルタ本体６１の側面に巻き付けるようになっている。前記緩衝材６２は、例えば、発泡倍率３０倍の発泡ポリエチレンから成るが、発泡ポリウレタンから成るものであってもよいし、いかなる材質からなるものであってもよい。
【００３８】
そして、前記緩衝材６２をフィルタ本体６１の側面に巻き付けて、図７に示されるようなフィルタ本体ユニット６３が構成される。ここで、（ａ）はフィルタ本体ユニット６３の正面図であり、（ｂ）はフィルタ本体ユニット６３の側面図である。
【００３９】
そして、前記フィルタ本体ユニット６３をカートリッジ枠体６４に装填（てん）してフィルタカートリッジ３６を得ることができる。また、前記カートリッジ枠体６４の材質は、紙、樹脂、金属、その他いかなる材質であってもよいが、ここでは紙である場合について説明する。前記カートリッジ枠体６４は、内部に前記フィルタ本体ユニット６３が装填される直方体の箱であり、正面及び裏面に前記混合体を通過させるための大きな開口を有するものであり、複数の板状部材を接合して形成されてもよいが、展開された１枚の板状部材を折り曲げて組み立てることによって形成することが望ましい。
【００４０】
ここで、図８に示されるように展開された板状部材は、３つのフィルタ本体ユニット６３を内部に装填するカートリッジ枠体６４を形成するためのものであり、主枠部材６５におけるカートリッジ枠体６４の正面及び裏面に対応する部分に混合体を通過させるための大きな開口６６を有する。また、該開口６６内には支持梁（はり）部材６９が形成される。該支持梁部材６９は、装填されるフィルタ本体ユニット６３間の境界に対応する場所に形成され、該フィルタ本体ユニット６３を支持する機能、前記境界部分に前記混合体が流入しないように遮蔽（へい）する機能、前記境界部分に位置する前記フィルタ本体ユニット６３の緩衝材６２に紫外線照射器３７の紫外線ランプ３７ａからの紫外線が照射されないように遮蔽する機能、及び、開口６６によって低下したカートリッジ枠体６４の強度を補強する機能を有する。
【００４１】
さらに、裏面側、すなわち、紫外線ランプ３７ａと反対側の開口６６内には、前記紫外線ランプ３７ａと対応する位置に、紫外線ランプ３７ａの形状と対応する形状の紫外線遮蔽部材６８が形成される。本実施の形態においては、後述されるように、紫外線ランプ３７ａがフィルタカートリッジ３６の長手方向に延在するロッド状なので、前記紫外線遮蔽部材６８は、フィルタカートリッジ３６の長手方向（図８における左右方向）に延在する帯状に形成される。
【００４２】
そして、図８に示されるように展開された板状部材を点線に沿って折り曲げて箱を組み立てることによって、カートリッジ枠体６４が形成される。なお、図８における６７は、折り曲げて組み立てられた状態に前記板状部材を固定する止め金具を取り付ける金具止部である。
【００４３】
なお、カートリッジ枠体６４はそれ自体、紫外線ランプ３７ａからの紫外線が照射されるので、劣化したり変色したりする恐れがある。そのため、カートリッジ枠体６４の表面の色を紫外線吸収色にして、該カートリッジ枠体６４の内部にまで紫外線が届かないようにすることが必要である。これにより、紫外線ランプ３７ａからの紫外線がカートリッジ枠体６４の表面で反射して、フィルタカートリッジ３６周辺に存在する部材に当たることも防止される。
【００４４】
ここで、前記紫外線吸収色とは、少なくとも近紫外線より短波長の光を吸収する色であり、例えば、黒色である。そして、前記カートリッジ枠体６４の全面が紫外線吸収色であることが望ましいが、外側に該当する場所だけが紫外線吸収色であってもよい。また、紫外線吸収色とするには、表面を塗装した板状部材やそれ自体の色が紫外線吸収色である樹脂のような材質の板状部材を使用してカートリッジ枠体６４を形成してもよいし、箱状に形成されたカートリッジ枠体６４の表面を塗装してもよい。
【００４５】
次に、前記構成の紫外線遮光フィルタカートリッジの動作について説明する。
【００４６】
図１は本発明の実施の形態における紫外線遮光フィルタカートリッジの紫外線遮光機能を示す概念図である。
【００４７】
図１において、裏面側、すなわち、紫外線ランプ３７ａと反対側の主枠部材６５は、説明の都合上、カートリッジ枠体６４の図における下方に離して配設されているが、実際には、カートリッジ枠体６４の下面を形成するようになっている。また、５８は、集塵電極３５の上面における紫外線ランプ３７ａの投影面である。
【００４８】
前記紫外線ランプ３７ａからの紫外線はフィルタカートリッジ３６の表面、すなわち、紫外線ランプ３７ａ側の面（図における上面）に照射される。ここで、カートリッジ枠体６４の表面側の主枠部材６５及び支持梁部材６９に照射される紫外線は吸収されてしまうので、前記主枠部材６５及び支持梁部材６９の真下に位置するフィルタ本体ユニット６３の緩衝材６２に照射されることがない。そのため、緩衝材６２の紫外線による劣化を防止することができる。
【００４９】
一方、カートリッジ枠体６４の表面側の開口６６内のフィルタ本体６１の図における上面には紫外線が照射される。ここで、前記フィルタ本体６１には、厚さ方向（図における上下方向）に貫通するハニカム状の多数の孔６１ａが形成されているので、紫外線の大部分は前記孔６１ａに進入して内壁を照射する。すると、フィルタ本体６１に含まれる光酸化触媒が活性化して、前記孔６１ａ内を通過する混合体中のホルムアルデヒド等の揮発性有機化合物、及び、アンモニア等の臭い物質は分解されて除去され、また、混合体中の窒素酸化物は酸化されて二酸化窒素になって吸着され、混合体中の一酸化炭素は二酸化炭素になり、混合体中の細菌、ウィルス等は、前記光酸化触媒上で殺菌される。
【００５０】
また、フィルタ本体６１は紫外線吸収色の一種である黒色なので、孔６１ａに進入して内壁を照射した紫外線は吸収されてしまう。そのため、カートリッジ枠体６４の表面側に照射された紫外線の内、前記孔６１ａの軸と平行な紫外線だけが前記孔６１ａを通過して、カートリッジ枠体６４の裏面側に到達することとなる。仮に、カートリッジ枠体６４の裏面側に主枠部材６５が無いとすると、紫外線ランプ３７ａからの紫外線は、カートリッジ枠体６４の図における下方に配設された集塵電極３５の上面を照射する。この場合、照射範囲は集塵電極３５の上面における紫外線ランプ３７ａの投影面５８となる。
【００５１】
本実施の形態においては、カートリッジ枠体６４の裏面側に主枠部材６５の開口６６内における紫外線ランプ３７ａの投影面と対応する位置に、前記紫外線ランプ３７ａの形状と対応する形状の紫外線遮蔽部材６８が形成されている。このため、孔６１ａの軸と平行な紫外線が前記孔６１ａを通過して、カートリッジ枠体６４の裏面側に到達しても、前記紫外線遮蔽部材６８に遮られて、集塵電極３５の上面を照射することがない。
【００５２】
ここでは、フィルタカートリッジ３６の長手方向に延在する直線状の２本の紫外線ランプ３７ａが平行に配設された場合について説明したが、紫外線ランプ３７ａの数や配列の仕方が変更された場合には、それに対応して紫外線遮蔽部材６８の位置や形状も変更される。
【００５３】
また、第１のフィルタカートリッジ３６についてのみ説明したが、第２のフィルタカートリッジ３８も同様に紫外線遮光フィルタカートリッジとして機能し、、第２のフィルタカートリッジ３８の紫外線ランプ３７ａと反対側に配設された部材、例えば、清浄器ファン３９等に紫外線が照射されることがない。
【００５４】
このように、本実施の形態においては、カートリッジ枠体６４の紫外線ランプ３７ａと反対側の面における前記紫外線ランプ３７ａの投影面と対応する位置に、前記紫外線ランプ３７ａの投影面と対応する大きさ及び形状を有する紫外線遮蔽部材６８が形成されている。
【００５５】
このため、前記紫外線ランプ３７ａからの紫外線がハニカム状の多数の孔６１ａが形成されたフィルタ本体６１を通過し、カートリッジ枠体６４の裏面側に到達しても、前記紫外線遮蔽部材６８に遮られるので、カートリッジ枠体６４の紫外線ランプ３７ａと反対側に配設された部材の面を照射することがない。
【００５６】
また、カートリッジ枠体６４の少なくとも外側の色は、黒色等の紫外線吸収色であるので、前記紫外線ランプ３７ａからの紫外線がカートリッジ枠体６４に反射して、周囲の部材を照射することもないし、カートリッジ枠体６４自体が劣化したり変色したりすることもない。
【００５７】
さらに、フィルタカートリッジ３６の製造工程において、作業者が黒色の活性炭を含むフィルタ本体６１を保持する時に手に付着した黒色の粉体がカートリッジ枠体６４に転写されてしまうが、該カートリッジ枠体６４の少なくとも外側の色が黒色等であるので、該カートリッジ枠体６４の商品価値が低下することがない。
【００５８】
さらに、前記カートリッジ枠体６４の材質が紙である場合は、廃棄処分が容易であり、廃棄の際のコストを低くすることができる。
【００５９】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、空気が流通する多数の孔を備えるハニカム状のフィルタ本体と該フィルタ本体を収納するためのカートリッジ枠体とを有し、空気が通過する対向面の一方の面が紫外線ランプに対向するように空気流路中に配設される紫外線遮光フィルタカートリッジであって、前記カートリッジ枠体は、前記紫外線ランプと反対側の面における該紫外線ランプの投影面に対応する位置に、前記紫外線ランプの形状に対応する形状の紫外線遮蔽部材を備える。また、他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、空気が流通する多数の孔を備えるハニカム状のフィルタ本体と該フィルタ本体を収納するためのカートリッジ枠体とを有し、空気が通過する対向面の一方の面が紫外線ランプに対向するように空気流路中に配設される紫外線遮光フィルタカートリッジであって、前記カートリッジ枠体は、前記紫外線ランプと反対側の面における該紫外線ランプの投影面に対応する位置に、帯状の形状の紫外線遮蔽部材を備える。
【００６１】
この場合、紫外線ランプからの紫外線がハニカム状の多数の孔が形成されたフィルタ本体を通過し、カートリッジ枠体の裏面側に到達しても、紫外線遮蔽部材によって遮られるので、カートリッジ枠体の紫外線ランプと反対側に配設された部材の面を照射することがない。
【００６２】
他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、さらに、前記カートリッジ枠体は、１枚の板状部材を折り曲げて形成される。
【００６３】
この場合、カートリッジ枠体を容易に短時間で製造することができ、また、カートリッジ枠体の内部にフィルタ本体を収納する作業も容易になる。
【００６４】
更に他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、さらに、前記板状部材は、紙から成る。
【００６５】
この場合、使用済みのカートリッジ枠体の廃棄処分が容易であり、廃棄の際のコストを低くすることができる。
【００６６】
更に他の紫外線遮光フィルタカートリッジにおいては、さらに、前記フィルタ本体は、紫外線が照射されると活性化する光酸化触媒を含む。
【００６７】
この場合、紫外線ランプからの紫外線は孔に進入して内壁を照射するので、フィルタ本体に含まれる光触媒が活性化して、前記孔内を通過する空気中のホルムアルデヒド等の揮発性有機化合物、及び、アンモニア等の臭い物質は分解されて除去され、また、空気体中の窒素酸化物は酸化されて二酸化窒素になって吸着され、空気中の一酸化炭素は二酸化炭素になり、空気中の細菌、ウィルス等は、光触媒上で殺菌される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における紫外線遮光フィルタカートリッジの紫外線遮光機能を示す概念図である。
【図２】本発明の実施の形態における複合換気ユニットの概略斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態における複合換気ユニットの概念図である。
【図４】本発明の実施の形態における複合換気ユニットの断面図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるフィルタ本体の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるフィルタ本体のための緩衝材の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるフィルタ本体ユニットの構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるカートリッジ枠体の展開図である。
【符号の説明】
３７ａ 紫外線ランプ
６１ フィルタ本体
６１ａ 孔
６４ カートリッジ枠体
６８ 紫外線遮蔽部材
Claims (6)
- （ａ）空気が流通する多数の孔を備えるハニカム状のフィルタ本体と該フィルタ本体を収納するためのカートリッジ枠体とを有し、空気が通過する対向面の一方の面が紫外線ランプに対向するように空気流路中に配設される紫外線遮光フィルタカートリッジであって、
（ｂ）前記カートリッジ枠体は、前記紫外線ランプと反対側の面における該紫外線ランプの投影面に対応する位置に、前記紫外線ランプの形状に対応する形状の紫外線遮蔽部材を備えることを特徴とする紫外線遮光フィルタカートリッジ。 - （ａ）空気が流通する多数の孔を備えるハニカム状のフィルタ本体と該フィルタ本体を収納するためのカートリッジ枠体とを有し、空気が通過する対向面の一方の面が紫外線ランプに対向するように空気流路中に配設される紫外線遮光フィルタカートリッジであって、
（ｂ）前記カートリッジ枠体は、前記紫外線ランプと反対側の面における該紫外線ランプの投影面に対応する位置に、帯状の形状の紫外線遮蔽部材を備えることを特徴とする紫外線遮光フィルタカートリッジ。 - 前記カートリッジ枠体は、１枚の板状部材を折り曲げて形成される請求項１又は２に記載の紫外線遮光フィルタカートリッジ。
- 前記板状部材は、紙から成る請求項３に記載の紫外線遮光フィルタカートリッジ。
- 前記フィルタ本体は、紫外線吸収色の材質から成り、前記カートリッジ枠体は、少なくとも外側が紫外線吸収色である請求項１〜４のいずれか１項に記載の紫外線遮光フィルタカートリッジ。
- 前記フィルタ本体は、紫外線が照射されると活性化する光酸化触媒を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の紫外線遮光フィルタカートリッジ。
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