JP5123022B2 - 光触媒式空気浄化装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気流通路を流通する空気についての除菌や脱臭等の浄化を光触媒で行うための光触媒式空気浄化装置に係り、例えば、エアーハンドリングユニットを含む各種の空調装置等に利用することができるものである。

建物内のそれぞれの部屋の空気を集中して管理する中央ダクト方式の従来の空調装置は、すなわち、従来のエアーハンドリングユニットは、空気中の塵埃等に対応した各種性能の濾過方式のフィルターを用いたものとなっていたが、この濾過方式のフィルターによると、頻繁にフィルターを交換しなければならないなどの問題があり、このような問題を解消できるものとして、下記の特許文献１には、光触媒方式の空気浄化装置が示されている。この光触媒方式の空気浄化装置では、空気が流通する空気流通路に、光触媒を担持した光触媒担持部材と、光触媒を励起する発光源とが配置されている。発光源からの光が光触媒にあたることによって生ずる酸化作用により、空気中に存在する細菌及び臭気成分や有害成分となっている有機化合物が分解され、これにより、空気流通路を流通する空気についての除菌や脱臭等の浄化が行われる。
特開２００７−３０７２９７号公報（図１）

光触媒方式の空気浄化装置が配置されるべき空気流通路には、各種の開口面積を有するものがあり、エアーハンドリングユニットにおける空気流通路の開口面積は大きく、このエアーハンドリングユニットにおける空気流通路の開口面積にも、各種の大きさのものがある。開口面積が異なるこれらの空気流通路ごとに、これらの開口面積と対応する大きさを有する光触媒方式の空気浄化装置を用意することは、空気浄化装置の製造、管理が面倒で煩雑になるため、開口面積が異なっている各種の空気流通路に対して有効に対処できるようになる光触媒式空気浄化装置が求められる。

本発明の目的は、開口面積が異なっている各種の空気流通路に対して有効に対処できるようになる光触媒式空気浄化装置を提供するところにある。

本発明に係る光触媒式空気浄化装置は、空気が流通する空気流通路に、光触媒を担持した光触媒担持部材と、前記光触媒を励起する発光源とが配置された光触媒式空気浄化装置において、前記空気流通路に、外枠部材を有していて、この外枠部材の内部に前記光触媒担持部材と前記発光源とが組み込まれた光触媒ユニットが配置されているとともに、この光触媒ユニットが、前記空気流通路における空気流通方向と直交する方向に複数個並設されていることを特徴とするものである。

この光触媒式空気浄化装置では、空気流通路に、外枠部材を有していて、この外枠部材の内部に光触媒担持部材と発光源とが組み込まれた光触媒ユニットが配置されており、この光触媒ユニットは、空気流通路における空気流通方向と直交する方向に複数個並設されているため、開口面積が小さい空気流通路については、空気流通路における空気流通方向と直交する方向に並設される光触媒ユニットの個数を少なくし、開口面積が大きい空気流通路については、空気流通路における空気流通方向と直交する方向に並設される光触媒ユニットの個数を多くすることにより、開口面積が異なっている各種の空気流通路に対して有効に対処できるようになる。

本発明において、複数個の光触媒ユニットが並設される方向は、１つでもよく、あるいは、２つでもよい。２つである場合には、これらの並設方向は、例えば、上下方向と横方向のように、互いに直交する方向となる。

このように複数個の光触媒ユニットが並設される方向を２つとし、これらの並設方向を互いに直交する方向とした場合には、これらの方向の寸法が大きくなっている空気流通路に対しても、本発明に係る光触媒式空気浄化装置は有効に対処できるようになる。

１つの方向又は２つの方向に並設される複数個の光触媒ユニットは、それぞれを連結せずに空気流通路に配置してもよく、あるいは、これらの光触媒ユニットを連結して空気流通路に配置してもよい。

また、１つの方向又は２つの方向に並設される複数個の光触媒ユニットを連結して空気流通路に配置する場合には、これらの光触媒ユニットのうち、最外部の光触媒ユニットを、空気流通路の外壁を形成している空気流通路外壁部材にブラケット部材を介して連結してもよい。

このように１つの方向又は２つの方向に並設される複数個の光触媒ユニットのうち、最外部の光触媒ユニットを、空気流通路の外壁を形成している空気流通路外壁部材にブラケット部材を介して連結することは、最外部の光触媒ユニットと空気流通路外壁部材との間に間隔がない場合、すなわち、最外部の光触媒ユニットが空気流通路外壁部材に接触した状態で配置される場合でも実施することができ、あるいは、最外部の光触媒ユニットと空気流通路外壁部材との間に間隔がある場合でも実施することができる。

最外部の光触媒ユニットと空気流通路外壁部材との間には間隔がある場合には、この間隔を上記ブラケット部材によって塞いでもよい。

これによると、最外部の光触媒ユニットと空気流通路外壁部材との間を空気が通過してしまうことをブラケット部材によって阻止することができ、空気通過阻止部材を兼ねたブラケット部材により、光触媒ユニットを通過する空気量を増大させることができる。

また、ブラケット部材を最外部の光触媒ユニットに対して、複数個の光触媒ユニットの並設方向へ位置変更可能としてもよい。

これによると、複数個の光触媒ユニットの並設方向の寸法が異なる複数個の空気流通路に対して対処できるようになる。

そして、このようにブラケット部材を最外部の光触媒ユニットに対して、複数個の光触媒ユニットの並設方向へ位置変更可能とする場合には、ブラケット部材を、複数個の光触媒ユニットの並設方向における両側の最外部の光触媒ユニットごとに設け、これらのブラケット部材の位置変更可能の寸法の合計を、複数個の光触媒ユニットの並設方向における１個の光触媒ユニットの寸法と同じ又はこの寸法よりも大きい寸法とすることもできる。

これによると、２個のブラケット部材の位置変更可能の寸法の合計を、複数個の光触媒ユニットの並設方向における１個の光触媒ユニットの寸法と同じとしても、光触媒ユニットが配置される空気流通路の大きさに各種のものがあって、複数個の光触媒ユニットの並設方向における寸法の違いが、この並設方向についての光触媒ユニットの１個分の寸法と同じ又はこの寸法よりも小さくなっている複数個の空気流通路については、同じ個数の光触媒ユニットを同じブラケット部材を用いて並設配置することができる。言い換えると、これらの空気流通路について、同じブラケット部材を共通化して用いることができる。

また、２個のブラケット部材の位置変更可能の寸法の合計を、複数個の光触媒ユニットの並設方向における１個の光触媒ユニットの寸法と同じとしても、複数個の光触媒ユニットの並設方向における寸法の違いが、この並設方向についての光触媒ユニットの１個分の寸法よりも大きくなっている複数個の空気流通路については、複数個の光触媒ユニットの並設方向に並設させる光触媒ユニットの個数を１個以上相違させることにより、これらの光触媒ユニットを同じブラケット部材を用いて空気流通路に並設配置することができる。

すなわち、この場合にも、同じブラケット部材を共通化して用いることができる。

また、本発明において、ブラケット部材の形状は、任意である。その一例は、ブラケット部材を、空気流通方向が幅方向となっているベース部と、このベース部の両端から最外部の光触媒ユニットの側へ延出する一対の延出部とを有する断面コ字形状とすることである。

これによると、ブラケット部材は、最外部の光触媒ユニットを前述の空気流通路外壁部材に補強して連結するための補強連結部材となり、最外部の光触媒ユニットを空気流通路外壁部材に大きな強度で連結することができる。

また、前述したように同じ方向に並設されている複数個の光触媒ユニットを連結する場合には、互いに隣接している光触媒ユニットの前述の外枠部材同士を対面状態にして連結部材で連結し、この連結部材を、互いに隣接している光触媒ユニットの外枠部材同士における互いに隣接する枠部の端面を跨いでいる跨ぎ部を有しているものとすることが好ましい。

これによると、互いに隣接している光触媒ユニットの前述の外枠部材同士の間にたとえ隙間があっても、この隙間を連結部材の上記跨ぎ部によって塞ぐことができるため、光触媒ユニットを通過する空気量を増加させることができ、また、空気流通路を流通する空気の圧力損失の増加を防止することもできる。

なお、この場合における連結部材は、複数個の光触媒ユニットが並設される方向が１つの方向である場合には、この方向と直交する方向の長さを有する連結部材でもよく、複数個の光触媒ユニットが並設される方向が、互いに直交する２つの方向である場合には、これらの方向のうち、少なくとも一方の方向と直交する方向の長さを有する連結部材でもよく、さらに、複数個の光触媒ユニットが並設される方向が、互いに直交する２つの方向である場合には、これらの方向が交差する部分に配置される連結部材でもよい。

本発明において、光触媒は酸化チタンであるが、この酸化チタンの種類は任意であり、この酸化チタンには、結晶が柱状となっている柱状酸化チタンも含まれる。

また、本発明に係る光触媒式空気浄化装置は、光触媒ユニットだけによって構成されたものでもよく、あるいは、この光触媒ユニットに、他の機能を有する付設ユニット（例えば、フィルター機能を有するユニットや、電気集塵機能を有するユニット等）を空気流通方向に直列的に連結することによって構成されたものでもよい。

さらに、本発明に係る光触媒式空気浄化装置は、任意な空気流通路に適用することができ、本発明に係る光触媒式空気浄化装置の一般的な用途は、空調装置の空気流通路であり、この空調装置には、エアーハンドリングユニットが含まれる。

本発明によると、開口面積が異なっている各種の空気流通路に対して有効に対処できるという効果を得られる。

以下に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。本実施形態に係る光触媒式空気浄化装置は、建物内のそれぞれの部屋の空気を集中して管理する中央ダクト方式の空調装置となっているエアーハンドリングユニットに適用されている。

図１は、このエアーハンドリングユニット１の全体を示す正面図である。エアーハンドリングユニット１は、建物内のそれぞれの部屋からのリターン空気２が図示しないダクトを介して戻ってくるリターンフィルターセクション３と、除菌や脱臭等の空気浄化を光触媒によって行うための光触媒セクション４と、空気温度及び空気湿度を調整するための冷温水コイル５が配置されたコイルセクション６と、建物内のそれぞれの部屋へダクトを介して空気７を送り出すためのファン８が配置されたファンセクション９と、が空気流通方向の上流側から下流側へ順次配置されたものとなっており、さらに、リターンフィルターセクション３において、建物の外部の新鮮空気１０が上記リターン空気２と合流するようになっている。また、リターンフィルターセクション３には、メンテナンス作業を行えるようにするために、扉１１Ａ付きの窓孔１１が設けられている。

図２は、図１のＳ２−Ｓ２線断面図であり、この図２には、光触媒セクション４に配置されている光触媒ユニット２０が示されている。図２において、上下方向は第１方向であり、横方向（左右方向）は第２方向である。これらの第１方向及び第２方向は、光触媒セクション４の空気流通路５０における空気流通方向Ａ（図３〜図５及び図８を参照）と直交する方向になっており、また、第１方向と第２方向は、互いに直交する方向になっている。図２に示されているように、光触媒ユニット２０は、第１方向と第２方向の両方について、複数個並設されており、本実施形態では、第１方向における光触媒ユニット２０の並設個数は３個となっており、第２方向における光触媒ユニット２０の並設個数も３個となっている。したがって、第１方向に３個が並設されている光触媒ユニット２０の列は、第２方向に３列あり、第２方向に３個が並設されている光触媒ユニット２０の列は、第１方向に３列ある。

図３は、図２のＳ３−Ｓ３線断面図であり、図４は、図２のＳ４−Ｓ４線断面図である。これらの図３と図４から分かるように、それぞれの光触媒ユニット２０には付設ユニット４０が連結され、これらの付設ユニット４０は、光触媒ユニット２０に対して空気流通方向Ａの上流側に配置されている。

全部の光触媒ユニット２０の大きさ、形状及び構造は、同じになっており、また、それぞれの光触媒ユニット２０の外形状は、図５で示されている外枠部材２１によって形成され、全部の外枠部材２１の寸法は、同じになっている。これらの外枠部材２１は、空気流通方向Ａと直交する前面部と後面部とが開口した箱型であって、第１方向に互いに対向する第１枠部（上枠部）２１Ａ及び第２枠部（下枠部）２１Ｂと、第２方向に互いに対向する第３枠部（左枠部）２１Ｃ及び第４枠部（右枠部）２１Ｄとを有する。そして、外枠部材２１の第１方向についての寸法はＬ１であり、外枠部材２１の第２方向についての寸法はＬ２である。

また、外枠部材２１における空気流通方向Ａの下流側のそれぞれの角部には、後述する第１ブラケット部材や第２ブラケット部材、第２連結部材を受けるための小面積の受け部２２が設けられ、これらの受け部２２には、外枠部材２１と第１ブラケット部材や第２ブラケット部材、第２連結部材とを連結する連結具であるボルト・ナットのボルトを挿入するための孔２３が形成されている。また、外枠部材２１の第１枠部２１Ａと第２枠部２１Ｂにおける空気流通方向Ａの上流側の端部には、外枠部材２１の内側へ屈曲した屈曲部２４が形成されている（図８も参照）。

図３及び図４で示されているそれぞれの付設ユニット４０の外形状は、図５で示されている外枠部材４１によって形成されている。これらの外枠部材４１は、上述した光触媒ユニット２０の外枠部材２１と同じ形状及び構造で形成されているため、この外枠部材４１も、空気流通方向Ａと直交する前面部と後面部とが開口した箱型であって、第１方向に互いに対向する第１枠部（上枠部）４１Ａ及び第２枠部（下枠部）４１Ｂと、第２方向に互いに対向する第３枠部（左枠部）４１Ｃ及び第４枠部（右枠部）４１Ｄとを有する。しかし、図２のＳ８−Ｓ８線断面図である図８（この図８では、光触媒ユニット２０の外枠部材２１の内部に組み込まれている部材や、付設ユニット４０の外枠部材４１の内部に組み込まれている部材は省略されている。）に示されているように、外枠部材４１のそれぞれの角部に設けられ、それぞれに孔４３が形成されている受け部４２は、空気流通方向Ａの上流側に設けられている。また、外枠部材４１の第１枠部４１Ａと第２枠部４１Ｂにおいて、外枠部材４１の内側へ屈曲して形成されている屈曲部４４は、第１枠部４１Ａと第２枠部４１Ｂにおける空気流通方向Ａの下流側の端部に設けられている。

図５に示されているように、外枠部材４１の第１方向についての寸法はＬ１であり、外枠部材４１の第２方向についての寸法はＬ２である。なお、外枠部材４１の空気流通方向Ａについての寸法は、光触媒ユニット２０の外枠部材２１の空気流通方向Ａについての寸法と同じでもよく、異なっていてもよい。

図８に示されているとおり、光触媒ユニット２０と付設ユニット４０とが図２の光触媒セクション４の空気流通路５０に配置されたときには、光触媒ユニット２０の外枠部材２１の屈曲部２４と、付設ユニット４０の外枠部材４１の屈曲部４４とは、これらの屈曲部２４，４４に形成された孔に挿入されたボルトと、このボルトに螺締されたナットとによる連結具２５で連結されている。これにより、それぞれの光触媒ユニット２０の外枠部材２１とそれぞれの付設ユニット４０の外枠部材４１は、空気流通方向Ａに直列的に連結され、外枠部材２１は空気流通方向Ａの下流側に、外枠部材４１は空気流通方向Ａの上流側に、それぞれ配置されている。

図９は、図２のＳ９−Ｓ９断面図である。この図９で示されている第１連結部材６０により、第１方向に並設されている光触媒ユニット２０の外枠部材２１部材同士が連結されている。この第１連結部材６０は、第２方向への長さを有している基部６０Ａと、この基部６０Ａの第１方向の両端から空気流通方向Ａの上流側へ延出している一対の挟着部６０Ｂ，６０Ｃとを備えている。第１方向に並設される光触媒ユニット２０の外枠部材２１同士のうち、一方の外枠部材２１（上側の外枠部材２１）の第２枠部２１Ｂと、他方の外枠部材２１（下側の外枠部材２１）の第１枠部２１Ａとを接触状態にして対面させた後に、第２枠部２１Ｂにおける空気流通方向Ａの下流側の端面２１Ｅ及び第１枠部２１Ａにおける空気流通方向Ａの下流側の端面２１Ｆの側から、第１連結部材６０を一方の外枠部材２１と他方の外枠部材２１に向かって押し込み、これにより、第１連結部材６０の一対の挟着部６０Ｂ，６０Ｃによって一方の外枠部材２１の第２枠部２１Ｂと他方の外枠部材２１第１枠部２１Ａとを挟着する。そして次に、一対の挟着部６０Ｂ，６０Ｃに形成されている孔２６と、第２枠部２１Ｂと第１枠部２１Ａに形成されている孔２７（図５も参照）とに、ボルト２８Ａ・ナット２８Ｂによる連結具２８のうちのボルト２８Ａを挿入し、ボルト２８Ａの端部にナット２８Ｂを螺締する。

これにより、第１方向に並設されている光触媒ユニット２０の外枠部材２１部材同士が第１連結部材６０で連結されることになる。この連結作業を、それぞれの第１方向において互いに隣接配置される全部の光触媒ユニット２０の外枠部材２１同士について行う。

なお、図９で示されているように、第１連結部材６０の一対の挟着部６０Ｂ、６０Ｃの先端は末広がり状の傾斜部６０Ｄ，６０Ｅとなっており、これにより、一対の挟着部６０Ｂ，６０Ｃの間に、一方の外枠部材２１の第２枠部２１Ｂと他方の外枠部材２１の第１枠部２１Ａとを挿入しやすくなっている。

また、図２に示されているように、第１方向と第２方向とに隣接配置された合計４個の外枠部材２１の角部が集まる箇所には、第２連結部材６１が配置され、この第２連結部材６１により、合計４個の外枠部材２１における空気流通方向Ａの下流側のそれぞれの角部が連結されている。図１０には第２連結部材６１が示されており、この第２連結部材６１は四角形の板材である。第２連結部材６１には、４個の外枠部材２１に形成されている前述の孔２３と対応する孔６２が４個設けられている。これらの孔６２に、ボルト６３Ａ・ナット６３Ｂによる連結具６３のうちのボルト６３Ａを挿入し、ボルト６３Ａの端部にナット６３Ｂを螺締することにより、４個の外枠部材２１は第２連結部材６１を介して連結されることになる（図８も参照）。

以上説明した第１連結部材６０と第２連結部材６１は、光触媒ユニット２０の外枠部材２１同士を連結するためのものであったが、前述の付設ユニット４０の外枠部材４１同士も第１連結部材６０と第２連結部材６１により連結され、これらの外枠部材４１同士を連結する第１連結部材６０と第２連結部材６１は、図８で示されているように、空気流通方向Ａの上流側において、光触媒ユニット２０の外枠部材２１同士の連結構造と同一の構造により、付設ユニット４０の外枠部材４１同士を連結している。

図２及び図４に示されているとおり、第２方向に並設されている複数個の光触媒ユニット２０の外枠部材２１のうち、両側の最外部の外枠部材２１は、２個の第１ブラケット部材７０により、空気流通路５０の外壁を形成している空気流通路外壁部材５１に連結されている。図６は、この第１ブラケット部材７０を示している。第１方向を長さ方向とする第１ブラケット部材７０は、図４で分かるように、空気流通方向Ａが幅方向となっているベース部７０Ａと、このベース部７０Ａの両端から最外部の光触媒ユニット２０の外枠部材２１の側へ延出する一対の延出部７０Ｂ，７０Ｃとを有する断面コ字形状となっている。

これらの延出部７０Ｂ，７０Ｃの間隔は、光触媒ユニット２０の外枠部材２１と付設ユニット４０の外枠部材４１との空気流通方向Ａについての合計寸法と対応する大きさになっている。また、これらの延出部７０Ｂ，７０Ｃのうち、空気流通方向Ａの下流側の延出部７０Ｂには、第１方向に並設される複数個の光触媒ユニット２０の外枠部材２１に形成されている前述のそれぞれの孔２３と対応する長孔７１が形成されており、空気流通方向Ａの上流側の延出部７０Ｃには、第１方向に並設される複数個の付設ユニット４０の外枠部材４１に形成されている前述のそれぞれの孔４３と対応する長孔７２が形成されている。これらの長孔７１，７２は第２方向へ長くなっているとともに、それぞれの長孔７１，７２の有効寸法Ｌ３は同じであり、この有効寸法Ｌ３は、図５で示した光触媒ユニット２０の外枠部材２１と付設ユニット４０の外枠部材４１とについての第２方向の寸法Ｌ２の半分と同じか、この寸法Ｌ２の半分よりも大きくなっている。

そして、第２方向に並設されている複数個の光触媒ユニット２０の外枠部材２１のうち、両側の最外部の外枠部材２１は、上述したように２個の第１ブラケット部材７０により、空気流通路５０の外壁を形成している空気流通路外壁部材５１に連結されているため、２個の第１ブラケット部材７０ごとに設けられている長孔７１，７２の有効寸法Ｌ３の２倍は、光触媒ユニット２０の外枠部材２１と付設ユニット４０の外枠部材４１とについての第２方向の寸法Ｌ２と同じか、この寸法Ｌ２よりも大きくなっている。すなわち、２Ｌ３≧Ｌ２である。また、それぞれの第１ブラケット部材７０は、第２方向に複数個並設されている外枠部材２１や外枠部材４１のうち、最外部の外枠部材２１や外枠部材４１に対して第２方向へ寸法Ｌ３分だけ位置変更可能となっている。

また、図２及び図３に示されているとおり、第１方向に並設されている複数個の光触媒ユニット２０の外枠部材２１のうち、両側の最外部の外枠部材２１は、２個の第２ブラケット部材７５により、空気流通路５０の外壁を形成している空気流通路外壁部材５１に連結されている。図７は、この第２ブラケット部材７５を示している。第２方向を長さ方向とする第２ブラケット部材７５も、図３で分かるように、空気流通方向Ａが幅方向となっているベース部７５Ａと、このベース部７５Ａの両端から最外部の光触媒ユニット２０の外枠部材２１の側へ延出する一対の延出部７５Ｂ，７５Ｃとを有する断面コ字形状となっている。

これらの延出部７５Ｂ，７５Ｃの間隔も、光触媒ユニット２０の外枠部材２１と付設ユニット４０の外枠部材４１との空気流通方向Ａについての合計寸法と対応する大きさになっている。また、これらの延出部７５Ｂ，７５Ｃのうち、空気流通方向Ａの下流側の延出部７５Ｂには、第２方向に並設される複数個の光触媒ユニット２０の外枠部材２１に形成されている前述のそれぞれの孔２３と対応する長孔７６が形成されており、空気流通方向Ａの上流側の延出部７５Ｃには、第２方向に並設される複数個の付設ユニット４０の外枠部材４１に形成されている前述のそれぞれの孔４３と対応する長孔７７が形成されている。これらの長孔７６，７７は第１方向へ長くなっているとともに、それぞれの長孔７６，７７の有効寸法Ｌ４は同じであり、この有効寸法Ｌ４は、図５で示した光触媒ユニット２０の外枠部材２１と付設ユニット４０の外枠部材４１とについての第１方向の寸法Ｌ１の半分と同じか、この寸法Ｌ１の半分よりも大きくなっている。

そして、第１方向に並設されている複数個の光触媒ユニット２０の外枠部材２１のうち、両側の最外部の外枠部材２１は、２個の第２ブラケット部材７５により、空気流通路５０の外壁を形成している空気流通路外壁部材５１に連結されているため、２個の第２ブラケット部材７５ごとに設けられている長孔７６，７７の有効寸法Ｌ４の２倍は、光触媒ユニット２０の外枠部材２１と付設ユニット４０の外枠部材４１についての第２方向の寸法Ｌ１と同じか、この寸法Ｌ１よりも大きくなっている。すなわち、２Ｌ４≧Ｌ１である。また、それぞれの第２ブラケット部材７５は、第１方向に複数個並設されている外枠部材２１や外枠部材４１のうち、最外部の外枠部材２１や外枠部材４１に対して第１方向へ寸法Ｌ４分だけ位置変更可能となっている。

図３及び図４で示されているように、空気流通路外壁部材５１は、図１で説明した光触媒セクション４において分断された分断部材５１Ａ，５１Ｂによって形成されており、これらの分断部材５１Ａ，５１Ｂの間に、図３及び図４に示されているように、第１及び第２ブラケット部材７０，７５が、それぞれのベース部７０Ａ，７５Ａの幅方向を空気流通方向Ａにして配置され、分断部材５１Ａ，５１Ｂと第１及び第２ブラケット部材７０，７５とはボルト・ナットによる締結具又は溶接等で結合されている。

なお、第１ブラケット部材７０は、空気流通路５０における第１方向の両側の端部まで達する長さを有しており、第２ブラケット部材７５は、空気流通路５０における第２方向の両側の端部まで達する長さを有しているが、図６に示すように、第１ブラケット部材７０の一対の延出部７０Ｂ，７０Ｃにおける第１方向の端部側の近辺部は、これらの延出部７０Ｂ，７０Ｃの厚さ方向外側へ少し折り曲げ変形された変形部７０Ｄとなっており、これらの変形部７０Ｄの内側に、図３に示されているように、第２ブラケット部材７５の一対の延出部７５Ｂ，７５Ｃにおける第２方向の端部側の近辺部が配置されているため、第１及び第２ブラケット部材７０，７５を、上述のようにして分断部材５１Ａ，５１Ｂの間に介入して空気流通路外壁部材５１に配置した場合に、第１ブラケット部材７０の一対の延出部７０Ｂ，７０Ｃにおける第１方向の端部側の近辺部と、第２ブラケット部材７５の一対の延出部７５Ｂ，７５Ｃにおける第２方向の端部側の近辺部とが互いに干渉することはない。

前述の第１及び第２連結部材６０，６１でそれぞれが空気流通方向Ａに連結された光触媒ユニット２０の外枠部材２１と付設ユニット４０の外枠部材４１とが空気流通路５０に配置されたときには、図８に示されているとおり、これらの外枠部材２１，４１は、第１ブラケット部材７０の一対の延出部７０Ｂ、７０Ｃの間及び第２ブラケット部材７５の一対の延出部７５Ｂ，７５Ｃの間に配置されている。そして、前述したように第２方向に３列あって、それぞれが第１方向に並設されている複数個の光触媒ユニット２０の外枠部材２１のうち、それぞれの列における第１方向の両側の最外部の外枠部材２１における孔２３と、第２ブラケット部材７５の延出部７５Ｂの長孔７６とに、ボルト・ナットによる連結具７８のうちのボルトが挿入され、このボルトに連結具７８のうちのナットが螺締されることにより、それぞれの列における第１方向の両側の最外部の外枠部材２１は、２個の第２ブラケット部材７５を介して空気流通路外壁部材５１に連結される。また、第２方向に３列あって、それぞれが第１方向に並設されている複数個の付設ユニット４０の外枠部材４１のうち、それぞれの列における第１方向の両側の最外部の外枠部材４１における孔４３と、第２ブラケット部材７５の延出部７５Ｃの長孔７７とに、ボルト・ナットによる連結具７９のうちのボルトが挿入され、このボルトに連結具７９のうちのナットが螺締されることにより、それぞれの列における第１方向の両側の最外部の外枠部材４１は、２個の第２ブラケット部材７５を介して空気流通路外壁部材５１に連結される。

さらに、以上と同様の連結構造により、それぞれの光触媒ユニット２０の外枠部材２１とそれぞれの付設ユニット４０の外枠部材４１は、２個の第１ブラケット部材７０によって空気流通路外壁部材５１に連結される。

すなわち、前述したように第１方向に３列あって、それぞれが第２方向に並設されている複数個の光触媒ユニット２０の外枠部材２１のうち、それぞれの列における第２方向の両側の最外部の外枠部材２１における孔２３と、第１ブラケット部材７０の延出部７０Ｂの長孔７１とに、ボルト・ナットによる連結具８０（図２を参照）のうちのボルトが挿入され、このボルトに連結具８０のうちのナットが螺締されることにより、それぞれの列における第２方向の両側の最外部の外枠部材２１は、２個の第１ブラケット部材７０を介して空気流通路外壁部材５１に連結される。また、第１方向に３列あって、それぞれが第２方向に並設されている複数個の付設ユニット４０の外枠部材４１のうち、それぞれの列における第２方向の両側の最外部の外枠部材４１における孔４３と、第１ブラケット部材７０の延出部７０Ｃの長孔７２とに、ボルト・ナットによる連結具のうちのボルトが挿入され、このボルトに連結具のうちのナットが螺締されることにより、それぞれの列における第２方向の両側の最外部の外枠部材４１は、２個の第１ブラケット部材７０を介して空気流通路外壁部材５１に連結される。

なお、第１ブラケット部材７０のそれぞれの長孔７１と第２ブラケット部材７５のそれぞれの長孔７６とのうちには、互いに重なるものがあり、また、第１ブラケット部材７０のそれぞれの長孔７２と第２ブラケット部材７５のそれぞれの長孔７７とのうちにも、互いに重なるものがあるが、このように重なる長孔には、これらの長孔に共通となったボルト・ナットによる連結具のボルトが挿入される。

図５に示されているように、それぞれの光触媒ユニット２０の外枠部材２１の内部は、仕切り部材８５により、第２方向に主室８６と副室８７とに仕切られている。副室８７よりも第２方向の寸法が大きい主室８６には、図２で示すように、発光源である紫外線ランプ８８と、この紫外線ランプ８８の光で励起される光触媒を担持している光触媒担持部材となっている光触媒シート８９とが組み込まれている。これらの紫外線ランプ８８と光触媒シート８９は、第１方向に交互に配置されている。光触媒は酸化チタンであり、光触媒シート８９は、酸化チタンをシートに被覆等することによって固定化したものである。なお、図２では、紫外線ランプ８８の本数が２本となっているが、この本数は任意である。

副室８７は、それぞれの紫外線ランプ８８のため電線ケーブルを収納配線するためのスペースであり、これらの電線ケーブルを、前述の第１及び第２連結部材６０，６１で第１方向に並設連結されている複数個の外枠部材２１を越えて延出配線できるようにするために、図５に示されているとおり、外枠部材２１の第１枠部２１Ａと第２枠部２１Ｂには、開口部９０が形成されている。

なお、空気が副室８７を通過することを阻止するために、空気流通方向Ａと直交する副室８７の前面及び／又は後面に遮断壁を設けてもよい。

また、本実施形態では、空気流通方向Ａの上流側において光触媒ユニット２０の外枠部材２１に連結されている前述の付設ユニット４０の外枠部材４１の内部には、中性能フィルターや電気集塵装置が組み込まれている。

このため、本実施形態によると、図１で示されているリターンフィルターセクション３から光触媒セクション４へ流入する空気は、光触媒ユニット２０に達する前において、付設ユニット４０において、空気中の塵埃が除去され、この後に、光触媒ユニット２０に空気が達する。そして、光触媒セクション４では、紫外線ランプ８８からの光が光触媒シート８９の酸化チタンあたることによって生ずる酸化作用により、空気中に存在する細菌及び臭気成分や有害成分となっている有機化合物が分解され、このように除菌や脱臭等の浄化が行われた空気が、コイルセクション６とファンセクション９に送られることになる。

以上説明した本実施形態の光触媒空気浄化装置は、光触媒ユニット２０を、空気流通路５０を流通する空気の流通方向と直交する方向になっている第１方向（図３の寸法Ｌ５の方向）に複数個並設したものとなっているため、第１方向の寸法が小さいために開口面積が小さい空気流通路５０については、第１方向に並設される光触媒ユニット２０の個数を少なくし、第１方向の寸法が大きいために開口面積が大きい空気流通路５０については、第１方向に並設される光触媒ユニット２０の個数を多くすることにより、第１方向の寸法が相違しているために開口面積が異なっている各種の空気流通路５０に対して有効に対処できるようになる。

また、光触媒ユニット２０は、空気流通路５０を流通する空気の流通方向と直交する方向であって、第１方向とも直交する方向になっている第２方向（図４の寸法Ｌ６の方向）にも複数個並設されるため、第２方向の寸法が小さいために開口面積が小さい空気流通路５０については、第２方向に並設される光触媒ユニット２０の個数を少なくし、第２方向の寸法が大きいために開口面積が大きい空気流通路５０については、第２方向に並設される光触媒ユニット２０の個数を多くすることにより、第２方向の寸法が相違しているために開口面積が異なっている各種の空気流通路５０に対しても有効に対処できるようになる。

さらに、本実施形態によると、それぞれの光触媒ユニット２０は、第１及び第２連結部材６０，６１で連結されて空気流通路５０に配置されるため、これらの光触媒ユニット２０を、全体で１個の光触媒装置が構成されているようにして空気流通路５０に配置することができ、このため、光触媒ユニット２０の取り扱いが容易となる。

また、第１方向と第２方向のそれぞれに並設された複数個の光触媒ユニット２０のうち、最外部の光触媒ユニット２０は、第１及び第２ブラケット部材７０，７５を介して空気流通路５０の外壁を形成している空気流通路外壁部材５１に連結され、また、第１方向と第２方向に並設されているそれぞれの光触媒ユニット２０は、第１及び第２連結部材６０，６１で連結されているため、全部の光触媒ユニット２０を空気流通路外壁部材５１に固定して配置することができる。

さらに、図３で示されている空気流通路５０の第１方向の寸法Ｌ５が、図５で示されている光触媒ユニット２０の第１方向の寸法Ｌ１の整数倍となっておらず、また、図４で示されている空気流通路５０の第２方向の寸法Ｌ６が、図５で示されている光触媒ユニット２０の第２方向の寸法Ｌ２の整数倍となっていないために、第１方向や第２方向に複数個並設された光触媒ユニット２０のうち、最外部の光触媒ユニット２０と、空気流通路外壁部材５１との間に間隔が生じていても、第１及び第２ブラケット部材７０，７５は、前述の延出部７０Ｂ，７０Ｃ，７５Ｂ，７５Ｃによってこの間隔を塞ぐための塞ぎ部材ともなっているため、前述の長孔７１，７２，７６，７７を通過する空気を除き、この間隔を空気が通過してしまうことを阻止できる。

また、光触媒ユニット２０の第１方向についての寸法Ｌ１と、第２ブラケット部材７５の長孔７６，７７の有効寸法Ｌ４は、前述したとおり、２Ｌ４≧Ｌ１の関係になっているため、たとえ、２Ｌ４＝Ｌ１であっても、第１方向の寸法Ｌ５が異なっている各種の空気流通路５０があり、これらの空気流通路５０のうち、第１方向の寸法の違いが寸法Ｌ１よりも小さくなっている複数個の空気流通路５０については、同じ第２ブラケット部材７５を用いて同じ個数の光触媒ユニット２０を空気流通路５０に配置することができる。

そして、この場合には、第１方向の寸法と対応した長さを有する第１ブラケット部材が用意される。

なお、本実施形態の図３の寸法Ｌ５は、光触媒ユニット２０を第２ブラケット部材７５に連結するために、長孔７６，７７における光触媒ユニット２０側の端部に前述のボルト・ナットによる連結具のボルトが挿入された場合の寸法になっているため、同じ第２ブラケット部材７５を用いて同じ個数の光触媒ユニット２０を配置することができる空気流通路５０は、第１方向の寸法が、図３の寸法Ｌ５と比較して、Ｌ１よりも小さい寸法分だけ短くなっているものとなる。

また、本実施形態によると、第１方向の寸法の違いが寸法Ｌ１も大きくなっている複数個の空気流通路５０については、たとえ、２Ｌ４＝Ｌ１であっても、第１方向に並設させる光触媒ユニット２０の個数を１個以上相違させることにより、これらの光触媒ユニット２０を同じ第２ブラケット部材７５を用いて空気流通路５０に並設配置することができる。

すなわち、この場合も、第２ブラケット部材７５を共通化して用いることができる。なお、この場合には、第１方向における光触媒ユニット２０の並設個数が変更されるため、この並設個数と対応した長さとなった新たな第１ブラケット部材が用意される。

以上の説明は、第１方向の寸法が異なっている複数個の空気流通路５０についてであったが、本実施形態では、前述したように、光触媒ユニット２０の第２方向についての寸法Ｌ２と、第１ブラケット部材７０の長孔７１，７２の有効寸法Ｌ３は、２Ｌ３≧Ｌ２の関係になっているため、第２方向の寸法Ｌ６が異なっている各種の空気流通路５０については、第１ブラケット部材７０を共通して用いることができる。

また、第１方向及び第２方向における最外部の光触媒ユニット２０を空気流通路外壁部材５１に連結する第１及び第２ブラケット部材７０，７５は、空気流通方向Ａが幅方向となっているベース部７０Ａ，７５Ａと、ベース部７０Ａ，７５Ａの両端から光触媒ユニット２０の側へ延出する一対の延出部７０Ｂ，７０Ｃ，７５Ｂ，７５Ｃとを有する断面コ字形状となっているため、これらの第１及び第２ブラケット部材７０，７５は大きな強度を有している。このため、これらのブラケット部材７０，７５は、最外部の光触媒ユニット２０を空気流通路外壁部材５１に補強して連結するための補強連結部材ともなり、最外部の光触媒ユニット２０を空気流通路外壁部材２１に大きな強度で連結することができる。

さらに、第１方向に並設される光触媒ユニット２０は図９で示された第１連結部材６０で連結され、この第１連結部材６０は、互いに第１方向に並設される２個の光触媒ユニット２０のうち、一方の光触媒ユニット２０の外枠部材２１の第２枠部２１Ｂにおける端面２１Ｅと、他方の光触媒ユニット２０の外枠部材２１の第１枠部２１Ａにおける端面２１Ｆとに跨る基部６０Ａを有するものとなっているため、第２枠部２１Ｂと第１枠部２１Ａとが対面状態となって上記２個の光触媒ユニット２０が並設されていて、これらの第２枠部２１Ｂと第１枠部２１Ａとの間にたとえ隙間が生じていても、端面２１Ｅと端面２１Ｆとを跨いでいる跨ぎ部となっている基部６０Ａにより、この隙間を塞ぐことができる。このため、光触媒ユニット２０を通過する空気量を増加させることができ、また、空気流通路５０を流通する空気の圧力損失の増加を防止することもできる。

また、４個の光触媒ユニット２０を連結している第２連結部材６１も、これらの光触媒ユニット２０の外枠部材２１の角部同士が集まる箇所において、これらの外枠部材２１の端面を跨いで配置されているため、第２連結部材６１は外枠部材２１同士の間の隙間を塞いでいる。したがって、この第２連結部材６１によっても、光触媒ユニット２０を通過する空気量を増加させることができ、また、空気流通路５０を流通する空気の圧力損失の増加を防止することもできる。

なお、第２方向に並設される光触媒ユニット２０の外枠部材２１同士を連結するために、第１連結部材６０と同様の連結部材を用いてもよい。

本発明は、例えば、エアーハンドリングユニットを含む各種の空調装置等の空気流通路に利用することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る光触媒式空気浄化装置が適用されている空調装置であるエアーハンドリングユニットの全体を示す正面図である。 図２は、図１のＳ２−Ｓ２線断面図である。 図３は、図２のＳ３−Ｓ３線断面図である。 図４は、図２のＳ４−Ｓ４線断面図である。 図５は、光触媒ユニットの外枠部材と、光触媒ユニットに連結された付設ユニットの外枠部材とを示す斜視図である。 図６は、図２で示されている第１ブラケット部材を示す斜視図である。 図７は、図２で示されている第２ブラケット部材を示す斜視図である。 図８は、図２のＳ８−Ｓ８線断面であって、光触媒ユニットの外枠部材の内部に組み込まれている部材や、付設ユニットの外枠部材の内部に組み込まれている部材を省略して示した図である。 図９は、図２のＳ９−Ｓ９断面図であって、第１連結部材による光触媒ユニットの外枠部材同士の連結構造を示す図である。 図１０は、図２で示されている第２連結部材を示す斜視図である。

符号の説明

１ 空調装置であるエアーハンドリングユニット
２０ 光触媒ユニット
２１ 光触媒ユニットの外枠部材
２１Ａ〜２１Ｄ 枠部
２１Ｅ，２１Ｆ 端面
５０ 空気流通路
６０ 第１連結部材
６０Ａ 跨ぎ部である基部
６１ 第２連結部材
７０ 第１ブラケット部材
７０Ａ ベース部
７０Ｂ，７０Ｃ 一対の延出部
７５ 第２ブラケット部材
７５Ａ ベース部
７５Ｂ，７５Ｃ 一対の延出部
８８ 発光源である紫外線ランプ
８９ 光触媒担持部材である光触媒シート
Ａ 空気流通方向

Claims (7)

1. 空気が流通する空気流通路に、光触媒を担持した光触媒担持部材と、前記光触媒を励起する発光源とが配置された光触媒式空気浄化装置において、
   前記空気流通路に、この空気流通路における空気流通方向と直交する前面部と後面部とが開口した箱型の外枠部材を有していて、この外枠部材の内部に前記光触媒担持部材と前記発光源とが組み込まれた光触媒ユニットが配置されているとともに、この光触媒ユニットが、前記空気流通路における空気流通方向と直交する方向に複数個並設され、
   前記複数個の光触媒ユニットが並設されている方向は２つあり、これらの並設方向は互いに直交する方向になっており、
   同じ方向に並設されている前記複数個の光触媒ユニットは連結され、
   同じ方向に並設されている前記複数個の光触媒ユニットのうち、最外部の光触媒ユニットは、前記空気流通路の外壁を形成している空気流通路外壁部材にブラケット部材を介して連結され、
   前記最外部の光触媒ユニットに対して前記ブラケット部材は、前記複数個の光触媒ユニットの並設方向へ位置変更可能となっていることを特徴とする光触媒式空気浄化装置。
2. 請求項１に記載の光触媒式空気浄化装置において、前記最外部の光触媒ユニットと前記空気流通路外壁部材との間には間隔があり、この間隔が前記ブラケット部材によって塞がれていることを特徴とする光触媒式空気浄化装置。
3. 請求項１又は２に記載の光触媒式空気浄化装置において、前記ブラケット部材は、前記複数個の光触媒ユニットの並設方向における両側の最外部の光触媒ユニットごとにあり、これらのブラケット部材の前記位置変更可能の寸法の合計は、前記複数個の光触媒ユニットの並設方向における１個の光触媒ユニットの寸法と同じ又はこの寸法よりも大きい寸法となっていることを特徴とする光触媒式空気浄化装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の光触媒式空気浄化装置において、前記ブラケット部材は、ベース部と、このベース部における前記空気流通方向の両端から前記最外部の光触媒ユニットの側へ延出する一対の延出部とを有する断面コ字形状となっていることを特徴とする光触媒式空気浄化装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の光触媒式空気浄化装置において、同じ方向に並設されている前記複数個の光触媒ユニットは、互いに隣接している光触媒ユニットの前記外枠部材同士が対面状態となって連結部材で連結されており、この連結部材は、互いに隣接している光触媒ユニットの前記外枠部材同士における互いに隣接する枠部の端面を跨いでいる跨ぎ部を有していることを特徴とする光触媒式空気浄化装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の光触媒式空気浄化装置において、前記ブラケット部材には長孔が形成され、このブラケット部材と前記最外部の光触媒ユニットとを連結する連結具が挿入される前記長孔が前記複数個の光触媒ユニットの並設方向へ長くなっていることにより、前記最外部の光触媒ユニットに対して前記ブラケット部材が前記複数個の光触媒ユニットの並設方向へ位置変更可能となっていることを特徴とする光触媒式空気浄化装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の光触媒式空気浄化装置において、それぞれの前記光触媒ユニットには、前記空気流通路における空気流通方向の上流側において付設ユニットが連結されており、内部にフィルターが組み込まれているそれぞれの前記付設ユニットの外枠部材は、前記空気流通路における空気流通方向と直交する前面部と後面部とが開口した箱型になっているとともに、これらの付設ユニットの外枠部材は、前記複数個の光触媒ユニットの並設方向の寸法について、前記光触媒ユニットの外枠部材と同じ寸法を有していることを特徴とする光触媒式空気浄化装置。

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