JP7132563B2 - air purifier - Google Patents
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Description
本発明は、空気清浄器に関するものであり、詳しくは、紫外線を発する紫外LED光源と紫外LED光源からの紫外線を受けて光触媒反応を生じる光触媒シートを備えた空気清浄器に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air purifier, and more particularly to an air purifier provided with an ultraviolet LED light source that emits ultraviolet light and a photocatalyst sheet that receives ultraviolet light from the ultraviolet LED light source and causes a photocatalytic reaction.
従来、この種の空気清浄器としては、例えばマクセル株式会社からルミネオの商品名で販売されているものがある。 Conventionally, this type of air purifier is sold under the trade name of Lumineo by Maxell, Ltd., for example.
それは、細かい孔を不規則に設けたチタンプレートに触媒となる酸化チタンの微粒子を焼成し付着させてなる光触媒担持メッシュフィルターを筒状体の内部に軸方向に沿って配置し、紫外線を発する複数の紫外LED光源を光触媒担持メッシュフィルターに対して対向配置したものである。 A photocatalyst-supporting mesh filter made by burning and adhering fine particles of titanium oxide, which act as a catalyst, to a titanium plate with fine holes arranged irregularly is placed inside the cylindrical body along the axial direction, and a plurality of ultraviolet rays are emitted. is arranged opposite to the photocatalyst-carrying mesh filter.
これにより、紫外LED光源からの紫外線を光触媒担持メッシュフィルターに照射して光触媒反応を促進することにより、内蔵ファンで吸引した空気中の菌やウイルス、ニオイの元を分解・除去するものである。 As a result, the photocatalyst carrying mesh filter is irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet LED light source to promote the photocatalytic reaction, thereby decomposing and removing bacteria, viruses, and odor sources in the air sucked by the built-in fan.
ところで、上記構成からなる空気清浄器は、複数の紫外LED光源が、吸引した空気の流れ方向(気流方向)に沿って直線状に平行に複数列配列されており、光触媒担持メッシュフィルターの、紫外LED光源の配列間に対向する位置に紫外LED光源からの紫外線が届かない領域が生じてその領域を流れる空気中の菌やウイルス、ニオイの元が触媒反応を受けることなくそのまま通過してしまうことになる。 By the way, in the air purifier having the above configuration, a plurality of ultraviolet LED light sources are arranged in parallel in a linear manner along the flow direction of the sucked air (airflow direction). An area where the ultraviolet light from the ultraviolet LED light source does not reach is generated at a position facing between the arrays of the LED light sources, and bacteria, viruses, and odor sources in the air flowing through the area pass through without undergoing a catalytic reaction. become.
また、筒状体の内部を流れる空気は断面内において流速が一様ではなく、中心部において最大となり内壁面に近づくにつれて壁面での摩擦力が働いて徐々に小さくなる。そのため、筒状体の内部を流れる空気が光触媒担持メッシュフィルターによって均等に触媒反応を受けたとしても、流速によって触媒反応を受ける時間が異なるため受ける触媒反応にムラが生じることになる。 In addition, the flow speed of the air flowing inside the cylindrical body is not uniform within the cross section, and it becomes maximum at the central portion and gradually decreases as it approaches the inner wall surface due to the frictional force acting on the wall surface. Therefore, even if the air flowing inside the cylindrical body is evenly subjected to catalytic reaction by the photocatalyst-carrying mesh filter, the catalytic reaction time varies depending on the flow velocity, resulting in unevenness in the catalytic reaction.
そこで、本発明は上記問題に鑑みて創案なされたものであり、その目的とするところは、取り込んだ空気を紫外LED光源からの紫外線を照射した光触媒による光触媒反応によってムラなく均一に且つ効率的に清浄化することができる空気清浄器を提供することにある。 Therefore, the present invention was invented in view of the above problems, and the purpose thereof is to uniformly and efficiently irradiate the air taken in with a photocatalyst by irradiating ultraviolet rays from an ultraviolet LED light source by a photocatalytic reaction. To provide an air cleaner capable of cleaning.
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に記載された発明は、基板部材の両面に紫外線を発する複数個の紫外LED光源が実装されてなる1枚のLED実装基板と、シート部材に光触媒を担持させてなる2枚の光触媒シートと、前記LED実装基板と前記光触媒シートを収容すると共に、内部に空気の流路が形成される筒状の流路ケースと、を備え、前記空気は、前記流路の長手方向に流通し、前記2枚の光触媒シートのそれぞれは、前記LED実装基板の両側に空気の流路を間に挟んで該流路に沿って対向配置され、前記LED実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外LED光源は、前記流路の長手方向及び前記長手方向と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記長手方向と直交する方向に位置する前記紫外LED光源は、前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、前記光触媒シートの前記中央側を照射する前記紫外LED光源の個数が、前記光触媒シートの流路内壁側を照射する前記紫外LED光源の個数より多いことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the invention described in
また、本発明の請求項2に記載された発明は、基板部材の両面に紫外線を発する複数個の紫外LED光源が実装されてなる1枚のLED実装基板と、シート部材に光触媒を担持させてなる2枚の光触媒シートと、前記LED実装基板と前記光触媒シートを収容すると共に、内部に空気の流路が形成される筒状の流路ケースと、を備え、前記空気は、前記流路の長手方向に流通し、前記2枚の光触媒シートのそれぞれは、前記LED実装基板の両側に空気の流路を間に挟んで該流路に沿って対向配置され、前記LED実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外LED光源は、前記流路の長手方向及び前記長手方向と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記長手方向と直交する方向に位置する前記紫外LED光源は、前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、前記光触媒シートの前記中央側を照射する前記紫外LED光源の個数が、前記光触媒シートの流路内壁側を照射する前記紫外LED光源の個数より多いことを特徴とするものである。
In addition, the invention described in
また、本発明の請求項3に記載された発明は、基板部材の両面に紫外線を発する複数個の紫外LED光源が実装されてなる1枚のLED実装基板と、シート部材に光触媒を担持させてなる2枚の光触媒シートと、前記LED実装基板と前記光触媒シートを収容すると共に、内部に空気の流路が形成される筒状の流路ケースと、を備え、前記空気は、前記流路の長手方向に流通し、前記2枚の光触媒シートのそれぞれは、前記LED実装基板の両側に空気の流路を間に挟んで該流路に沿って対向配置され、前記LED実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外LED光源は、前記流路の長手方向及び前記流路と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記長手方向と直交する方向に位置する前記紫外LED光源は、前記LED実装基板の一方の面側は前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、他方の面側は前記流路の下流側よりも上流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、前記光触媒シートの前記中央側を照射する前記紫外LED光源の個数が、前記光触媒シートの流路内壁側を照射する前記紫外LED光源の個数より多いことを特徴とするものである。
In addition, the invention described in
また、本発明の請求項4に記載された発明は、基板部材の両面に紫外線を発する複数個の紫外LED光源が実装されてなる複数枚のLED実装基板と、シート部材に光触媒を担持させてなる複数枚の光触媒シートと、前記LED実装基板と前記光触媒シートを収容すると共に、内部に空気の流路が形成される筒状の流路ケースと、を備え、前記空気は、前記流路の長手方向に流通し、前記複数枚のLED実装基板と前記複数枚の光触媒シートは、空気の流路を挟んで該流路に沿って互いに交互に対向配置され、前記LED実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外LED光源は、前記流路の長手方向及び前記長手方向と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記長手方向と直交する方向に位置する前記紫外LED光源は、前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、前記光触媒シートの前記中央側を照射する前記紫外LED光源の個数が、前記光触媒シートの流路内壁側を照射する前記紫外LED光源の個数より多いことを特徴とするものである。
Further, the invention described in
また、本発明の請求項5に記載された発明は、基板部材の両面に紫外線を発する複数個の紫外LED光源が実装されてなる複数枚のLED実装基板と、シート部材に光触媒を担持させてなる複数枚の光触媒シートと、前記LED実装基板と前記光触媒シートを収容すると共に、内部に空気の流路が形成される筒状の流路ケースと、を備え、前記空気は、前記流路の長手方向に流通し、前記複数枚のLED実装基板と前記複数枚の光触媒シートは、空気の流路を挟んで該流路に沿って互いに交互に対向配置され、前記LED実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外LED光源は、前記流路の長手方向及び前記長手方向と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記長手方向と直交する方向に位置する前記紫外LED光源は、前記LED実装基板の一方の面側は前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、他方の面側は前記流路の下流側よりも上流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、前記光触媒シートの前記中央側を照射する前記紫外LED光源の個数が、前記光触媒シートの流路内壁側を照射する前記紫外LED光源の個数より多いことを特徴とするものである。
Further, the invention described in
また、本発明の請求項6に記載された発明は、請求項1~5のいずれかにおいて、前記流路と直交する方向に位置する前記紫外LED光源は、前記流路の方向に隣接する前記紫外線LED光源同士がいずれも互いに前記流路の方向に直線状に並ばないように位置していることを特徴とするものである。
Further, according to the invention recited in claim 6 of the present invention, in any one of
また、本発明の請求項7に記載された発明は、請求項2~6のいずれかにおいて、前記LED実装基板は、前記基板部材の一方の面に実装された前記複数個の紫外LED光源と他方の面に実装された前記複数個の紫外LED光源とが該基板部材を挟んで互いにずれた位置に位置することを特徴とするものである。
Further, according to the invention recited in claim 7 of the present invention, in any one of
また、本発明の請求項8に記載された発明は、請求項1~7のいずれかにおいて、前記シート部材は、ガラス繊維基材又は金属メッシュ状基材からなることを特徴とするものである。
Further, the invention recited in claim 8 of the present invention is the one according to any one of
本発明によれば、LED実装基板と光触媒シートとを空気の流路を挟んで対向配置し、LED実装基板の光触媒シートと対向する側の紫外LED光源を、流路の方向及び流路と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置させるとともに、流路と直交する方向に位置する紫外LED光源を流路の上流側よりも下流側の方を個数を少なく且つ流路の中央側の領域に位置するように配置した。 According to the present invention, the LED mounting substrate and the photocatalyst sheet are arranged to face each other across the air flow path, and the ultraviolet LED light source on the side of the LED mounting substrate facing the photocatalyst sheet is arranged in the direction of the flow path and perpendicular to the flow path. Positioned at predetermined intervals in each direction, and the number of ultraviolet LED light sources located in the direction perpendicular to the flow channel is smaller on the downstream side than on the upstream side of the flow channel, and positioned in the region on the central side of the flow channel arranged to do so.
これにより、取り込んだ空気を紫外LED光源からの紫外線を照射した光触媒による光触媒反応によってムラなく均一に且つ効率的に清浄化することができる空気清浄器の提供が可能になった。 As a result, it has become possible to provide an air purifier that can uniformly and efficiently purify the air taken in by a photocatalytic reaction caused by a photocatalyst irradiated with ultraviolet rays from an ultraviolet LED light source.
以下、この発明の好適な実施形態を図1~図12を参照しながら、詳細に説明する(同一部分については同じ符号を付す)。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。 Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to FIGS. 1 to 12 (same parts are denoted by the same reference numerals). Since the embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, various technically preferable limitations are applied, but the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these embodiments.
図1は、本発明の空気清浄器に係る第1の実施形態を構成する空気清浄部の概略を示す模式図の上面図、図2は図1のA-A断面図、図3は図1のB-B断面図、図4は光触媒シートの構成図である。本実施形態は本発明の空気清浄器の基本構成を備えている。 FIG. 1 is a top view of a schematic diagram showing an outline of an air purifying unit constituting a first embodiment of the air purifier of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view along AA in FIG. 1, and FIG. 3 is FIG. BB cross-sectional view of FIG. 4 is a configuration diagram of the photocatalyst sheet. This embodiment has the basic configuration of the air purifier of the present invention.
本発明の空気清浄器に係る第1の実施形態において、取り込んだ空気を浄化する空気清浄部1は、基板部材11に複数のLED光源12が実装されてなるLED実装基板10と、図4にあるように、シート部材21に光触媒22が担持されてなる光触媒シート20とが流路ケース2の内部に収容されている。
In the first embodiment of the air purifier of the present invention, the
LED実装基板10を構成する基板部材11は、例えば、紙基材をフェノール樹脂で固めた紙フェノール基板、ガラスファイバで織った布をエポキシ樹脂で固めたガラスエポキシ基板、紙とガラス基材を混合して固めたガラスコンポジット基板、アルミニウム等の金属材料で形成された金属基板及びセラミック材料で形成されたセラミック基板等の中から適宜選択して用いられる。
The
LED光源12は、紫外線を発する紫外LED光源(以下、「LED光源」と略称する)が用いられ、例えばピーク発光波長が365nm~405nmの範囲のものの中から選択使用される。
As the
そして、図2にあるように、複数個(本実施形態では6個)のLED光源12が基板部材11の片面に適宜な配置で実装されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of (six in this embodiment)
なお、以下の説明において、基板部材11に対する6個のLED光源12の実装位置を特定するために、矩形状の基板部材11の4つの端部のうち一端部11aの側から該一端部11aに対向する他端部11bの側に向かう方向を縦方向とし、縦方向に直交する方向、換言すると、一端部11a及び他端部11bの夫々の延長方向を横方向とする。
In the following description, in order to specify the mounting positions of the six
基板部材11に対する6個のLED光源12の具体的な実装位置は、基板部材11の一端部11aの近傍の位置に横方向に直線状に3個のLED光源12aが実装され、基板部材11の他端部11bの近傍の横方向中央部の位置に1個のLED光源12cが実装され、基板部材11の一端部11aと他端部11bとの中間位置、換言すると、基板部材11の縦方向の中間位置に横方向に直線状に2個のLED光源12bが実装されている。
The specific mounting position of the six
そのため、基板部材11に実装された6個のLED光源12(12a、12b、12c)は、基板部材11の一端部11a側を底辺側とし他端部11b側を頂点側とする略三角形状に実装されている。
Therefore, the six LED light sources 12 (12a, 12b, 12c) mounted on the
この場合、縦方向に隣接する1個あるいは複数個のLED光源12同士は、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されている。具体的には、3個のLED光源12aとそれらに縦方向に隣接する2個のLED光源12bとは、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されており、同様に、2個のLED光源12bとそれらに縦方向に隣接する1個のLED光源12cとは、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されている。
In this case, one or a plurality of
光触媒シート20を構成するシート部材21は、例えばガラス繊維をシート状に形成したガラス繊維基材、又は金属材料をメッシュのシート状に形成した金属メッシュ状基材からなっている。
The
光触媒22は、例えば、LED光源12からの紫外線によって効率良く光触媒反応が促進される酸化チタンが用いられる。
As the
そして、シート部材21に光触媒22が担持されて光触媒シート20が形成されている。
A
LED実装基板10と光触媒シート20とは図1及び図3にあるように、空気清浄器内に取り込んだ空気の流路3を形成する矩形筒状の流路ケース2内に収容されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
このとき、光触媒シート20は、流路ケース2内の4面の内壁4のうちの一面の内壁4aの近傍に該内壁4aに沿って配置され、LED実装基板10は、6個のLED光源12の光照射方向を光触媒シート20側に向けて、流路ケース2内の内壁4aに対向する側の内壁4bの近傍に該内壁4bに沿って配置されている。
At this time, the
また、流路ケース2内に収容されたLED実装基板10は、流路ケース2内を流れる気流(空気の流れ)に対して、横方向に実装したLED光源12(12a)の数の多い方の端部(一端部11a)側を気流の上流側に位置させて配置されている。換言すると、流路ケース2内に収容されたLED実装基板10は、流路ケース2内を流れる気流に対して、略三角形状に実装したLED光源12の底辺側を気流の上流側に位置させ、頂点側を気流の下流側に位置させている。
Moreover, the
そこで、上記構成の空気清浄部1において、LED実装基板10に配置されたLED光源12が点灯すると、図5に示すように、LED光源12から発せられた紫外線が対向配置された光触媒シート20に担持された光触媒に照射され、光照射領域5の光触媒反応によって光触媒の表面に強力な酸化力を有する活性酸素が発生する。
Therefore, when the
この状態で、図示しない吸気ファン等の吸気手段によって流路ケース2内に空気を取り込むと、取り込まれた空気がLED実装基板10と光触媒シート20とに挟まれた間に形成された流路3を上流から下流に向けて流れ、その途中で光触媒シート20の、LED光源12から発せられた紫外線の照射領域に接触した部分及びその近傍を通過した部分の空気中の菌やウイルス、ニオイの元等が、光触媒シート20に担持された光触媒の光触媒反応で発生した活性酸素による酸化還元作用によって分解・除去されて清浄化される。
In this state, when air is taken into the
ところで、光触媒シート20による光触媒反応は、流路ケース2内を流れる空気が流れの途中で一度その作用を受けるとその一度の光触媒反応によって流路中における浄化作用のほとんどの効果が得られ、その下流で再度光触媒反応を受けても一度目の光触媒反応ほどの浄化作用が得られないことが実験的に確認されている。つまり、流路ケース2内の一つの流路に2個所以上の光触媒反応領域を設けても、流路ケース2内における光触媒反応の効果の多くは上流に位置する光触媒反応領域による光触媒反応によって得られることになる。
By the way, the photocatalytic reaction by the
そこで、この観点から本実施形態を見てみると、流路ケース2内に取り込まれた空気は流路3の上流部分において、LED実装基板10の横方向に密に配置されたLED光源12aの照射光を受けた光触媒シート20の光触媒反応によって全体的に浄化作用が施され、この気流の流れの上流部分において流路ケース2内を流れる空気の浄化作用の多くが行われる。
Therefore, looking at this embodiment from this point of view, the air taken into the
同時に、流路ケース2内を流れる空気は、流路ケース2内の内壁側よりも中央側の方が流速が速い。そのため、流路ケース2内の上流部分の光触媒反応によって浄化された空気は、内壁側を流れた空気の方が中央側を流れた空気よりも光触媒反応を受ける時間が長いために浄化作用が効率的に促進され、空気中の菌やウイルス、ニオイの元等に対する分解・除去の効果が高くなる。
At the same time, the flow velocity of the air flowing inside the
そこで、6個のLED光源12を基板部材11に対して略三角形状に実装してLED実装基板10を形成することにより、略三角形状に配置されたLED光源12の中央部に位置するLED光源12b及び先端部に位置するLED光源12cによる光触媒反応によって、流路ケース2内の中央側を流れる流速の速い空気に対して浄化作用が促進される。
Therefore, by mounting the six
これにより、流路ケース2内を流れる空気中の菌やウイルス、ニオイの元等に対する分解・除去効果を均一に得ることができる。
As a result, it is possible to uniformly obtain the effect of decomposing and removing bacteria, viruses, sources of odors, etc. in the air flowing through the
本発明者等は、上記構成の空気清浄部1を有する空気清浄器において、LED実装基板10に配置されたLED光源12の上記配置位置により得られる光触媒反応による浄化効果を検証するため、LED光源50が図6に示すような配置で実装されたLED実装基板51を用いた空気清浄部(図示せず)を有する空気清浄器の浄化効果との比較実験を行った。
In order to verify the purification effect by the photocatalytic reaction obtained by the above arrangement position of the
比較実験は、6個のLED光源12を空気の流れ方向に対して略三角形状に配置したLED実装基板10を用いた上記構成からなる空気清浄部1を有する本実施形態の空気清浄器を実施例とし、6個のLED光源50を空気の流れ方向に対して3個ずつ平行に配置したLED実装基板51(図6参照)を用いた空気清浄部を有する従来の空気清浄器を比較例とした。
In the comparative experiment, the air purifier of this embodiment having the
そして、実施例と比較例の夫々を、6.5ppmの濃度のアセトアルデヒドが封入された100リットルの容積の気密空間内に設置し、作動開始(LED光源の点灯開始)からの経過時間(分)に対する気密空間内のアセトアルデヒドの濃度の変化を調べた。 Then, each of the example and the comparative example was placed in an airtight space of 100 liters in which acetaldehyde with a concentration of 6.5 ppm was enclosed, and the elapsed time (minutes) from the start of operation (start of lighting of the LED light source) We investigated the change in the concentration of acetaldehyde in an airtight space against
その結果が図7のグラフに示されている。 The results are shown in the graph of FIG.
図7より、比較例の空気清浄器は、気密空間内のアセトアルデヒド濃度が作動開始から10分後に2.5ppm濃度に減少し、作動開始から30分後に濃度がほぼ0になった。それに対し実施例の空気清浄器は、気密空間内のアセトアルデヒド濃度が作動開始から10分後に1.5ppm濃度に減少し、作動開始から20分後に濃度がほぼ0になった。
From FIG. 7, in the air cleaner of the comparative example, the acetaldehyde concentration in the airtight space decreased to 2.5
このことより、気密空間内のアセトアルデヒド濃度がほぼ0になるには比較例が30分かかるのに対し実施例はその約66%の20分で達成し、気密空間内のアセトアルデヒド濃度が0になるまでの途中経緯においても、時間軸に対するアセトアルデヒド濃度が比較例よりも実施例の方が低くなっている。 From this, it took 30 minutes for the acetaldehyde concentration in the airtight space to become almost 0, whereas the example achieved about 66% in 20 minutes. Even in the middle of the process, the acetaldehyde concentration with respect to the time axis is lower in the example than in the comparative example.
したがって、LED実装基板10における複数のLED光源12の配置を、略三角形状に配置すると共に底辺側を空気の流れの上流側に位置させ、更に空気の流れる方向に隣接するLED光源12同士が空気の流れる方向に並ばないように配置することにより、流れる空気中の菌やウイルス、ニオイの元等に対する光触媒反応が効率的に行われて高い分解・除去効果が得られ、高い浄化性能を有する空気清浄器が実現する。
Therefore, the plurality of
次に、本発明の空気清浄器に係る第2の実施形態について以下に説明する。 Next, a second embodiment of the air purifier of the present invention will be described below.
第2の実施形態の空気清浄器を構成する空気清浄部30は、上記第1の実施形態を構成する空気清浄部1の構成が、1枚のLED実装基板10と1枚の光触媒シート20とを対向配置してその間に1つの空気の流路を形成したのに対し、図8(本発明の空気清浄器に係る第2の実施形態を構成する空気清浄部の概略を示す模式図の上面図)に示すように、1枚のLED実装基板31に対して該LED実装基板31を挟んだ両側に2枚の光触媒シート20を対向配置して夫々の間に1つずつ(合計2つ)の空気の流路35a、35bを並設したものである。
The
第2の実施形態を構成するために、図9に示すように、基板部材32の両面の夫々に複数個(本実施形態では6個)のLED光源33、34を実装してLED実装基板31を形成している。 In order to configure the second embodiment, as shown in FIG. forming
LED実装基板31の一方の面側に配置されたLED光源33の配置は、上記第1の実施形態の空気清浄部1で用いられたLED実装基板10におけるLED光源12の配置と同様の配置がなされている。
The arrangement of the
つまり、6個のLED光源33(33a、33b、33c)が基板部材32の一端部32a側を底辺側とし他端部32b側を頂点側とする略三角形状に実装されると共に、縦方向に隣接する1個あるいは複数個のLED光源33同士は、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されている。具体的には、3個のLED光源33aとそれらに縦方向に隣接する2個のLED光源33bとは、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されており、同様に、2個のLED光源33bとそれらに縦方向に隣接する1個のLED光源33cとは、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されている。
That is, the six LED light sources 33 (33a, 33b, 33c) are mounted in a substantially triangular shape with one
また、LED実装基板31の他方の面に配置されたLED光源34の配置は、上記LED実装基板31の一方の面側に配置されたLED光源33の配置を180°回転した配置となっている。
The arrangement of the
つまり、6個のLED光源34(34a、34b、34c)が基板部材32の一端部32a側を頂点側とし他端部32b側を底辺側とする略三角形状に実装されると共に、縦方向に隣接する1個あるいは複数個のLED光源34同士は、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されている。具体的には、3個のLED光源34aとそれらに縦方向に隣接する2個のLED光源34bとは、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されており、同様に、2個のLED光源34bとそれらに縦方向に隣接する1個のLED光源34cとは、いずれも互いに縦方向に直線状に並ばないように実装されている。
That is, six LED light sources 34 (34a, 34b, 34c) are mounted in a substantially triangular shape with one
このように、両面の夫々に6個ずつのLED光源33、34が実装されてなるLED実装基板31は、LED実装基板31の一方の面側に配置されたLED光源33と他方の面側に配置されたLED光源34とは、全てが基板部材32を挟んだ同一位置に配置されているわけではなく、4個のLED光源(33a:2個、34a:2個)はいずれも互いにずれた位置に配置されている。
In this way, the
そのため、夫々のLED光源33、34の点灯時の発熱が全てのLED光源33、34において局部的に集中するわけではなく基板部材32に対して部分的に分散される。その結果、LED光源33、34の発熱が適宜に放散されてLED光源33、34の自己発熱による温度上昇が抑制され、LED光源33、34の温度上昇に起因する発光効率の低減による発光光量の減少が抑えられると共に同様にLED光源33、34の温度上昇に起因するLED光源33、34の素子劣化による発光寿命(素子寿命)の短縮を抑制することができ、それにより、適切な照射光量を長期に亘って確実に確保できると共に長期に亘って高い信頼性を維持することができる。
Therefore, the heat generated when each of the
また、LED実装基板31とLED実装基板31のLED光源33が実装された側に対向配置された光触媒シート20とで挟まれた間に形成された空気の流路35aを流れた空気と、LED実装基板31とLED実装基板31のLED光源34が実装された側に対向配置された光触媒シート20とで挟まれた間に形成された空気の流路35bを流れた空気とは、互いにほぼ同一の効率で光触媒作用を受ける。
In addition, the air flowing through the
このように、第2の実施形態の空気清浄器は、上記第1の実施形態の空気清浄器において浄化作用を行う1つの流路を、2つの流路に分けて夫々の流路を流れる空気に対して浄化作用が行われるようにした。これにより、2つの流路に分かれて流れる空気中の菌やウイルス、ニオイの元等に対する光触媒反応が上記第1の実施形態に対して2倍近い効率で行われて高い分解・除去効果が得られ、高い浄化性能を有する空気清浄器の実現が可能となる。 Thus, in the air purifier of the second embodiment, one flow path that performs the purification action in the air purifier of the first embodiment is divided into two flow paths, and the air flowing through each flow path is divided into two flow paths. Purification action is performed against As a result, the photocatalytic reaction against bacteria, viruses, odor sources, etc. in the air flowing in the two flow paths is performed at nearly twice the efficiency of the first embodiment, resulting in a high decomposition and removal effect. Therefore, it is possible to realize an air purifier with high purification performance.
なお、LED実装基板31は、例えば図10に示すように、基板部材32の両面の互いに180°回転した位置に略三角形状に配置されたLED光源33、34を、略三角形状の配置を保ったまま互いに相対的に縦方向に移動実装することにより、基板部材32の一方の面に実装されたLED光源33と他方の面に実装されたLED光源34とを基板部材32を挟んで全て互いにずれた位置に位置させることができる。
As shown in FIG. 10, for example, the
あるいは、例えば図11に示すように、基板部材32の両面の同じ位置に略三角形状に配置されたLED光源33、34を、略三角形状の配置を保ったまま互いに相対的に縦方向に移動実装することにより、基板部材32の一方の面に実装されたLED光源33と他方の面に実装されたLED光源34とを基板部材32を挟んで全て互いにずれた位置に位置させることができる。
Alternatively, for example, as shown in FIG. 11, the
これにより、夫々のLED光源33、34の点灯時の発熱が局部的に集中することが全くなく、LED光源33、34の点灯時の発熱が基板部材32に対して効率的に分散されてLED光源33、34の自己発熱による温度上昇が更に良好に抑制され、それによって、LED光源33、34の更なる高信頼性化及び浄化作用の高効率化が実現する。
As a result, the heat generated when the
第3の実施形態の空気清浄器を構成する空気清浄部40は、図12に示すように、流路ケース2内に、複数枚のLED実装基板(本実施形態では3枚)41と複数枚の光触媒シート(本実施形態では4枚)20が所定の間隔で交互に平行に並設された構成を有している。
As shown in FIG. 12, the
この場合、光触媒シート20が両最外側に位置すると共に、3枚のLED実装基板41はいずれも両面の夫々にLED光源42、43が配置されている。
In this case, the
これにより、対向配置されたLED実装基板41と光触媒シート20とによって6つの空気の流路44a~44fが形成され、夫々の流路44a~44fを流れる空気に対する光触媒反応によって、空気中の菌やウイルス、ニオイの元等に対する分解・除去が行われ、小型で浄化性能の極めて高い空気清浄器が実現する。
As a result, six
なお、この場合、LED実装基板41の両面の夫々に配置された複数のLED光源42、43は、上記第2の実施形態を構成するLED実装基板31に配置されたLED光源33、34と同様の配置位置を有している。
In this case, the plurality of
なお、LED光源による発熱が浄化性能に悪影響を及ぼさない場合は、基板部材の両面に実装するLED光源を基板部材を挟んだ同一位置に配置することも考えられる。これにより、複数の流路を流れた空気が互いにほぼ同一の効率で光触媒作用を受けることができる。 If the heat generated by the LED light sources does not adversely affect the purification performance, it is conceivable to dispose the LED light sources mounted on both sides of the substrate member at the same position across the substrate member. As a result, the air that has flowed through the plurality of flow paths can receive photocatalytic action with substantially the same efficiency.
基板部材の一方の面あるいは両方の面の夫々に実装される複数のLED光源は、上述の配置に限られるものではなく、LED光源から発せられる紫外線のパワー、発熱、浄化空気の流量、流速及び光触媒反応の効率等の諸条件を考慮して適宜な配置が考えられる。 The plurality of LED light sources mounted on one side or both sides of the substrate member are not limited to the arrangement described above, and the power of ultraviolet rays emitted from the LED light sources, heat generation, flow rate of purified air, flow velocity and An appropriate arrangement can be considered in consideration of various conditions such as the efficiency of the photocatalytic reaction.
ところで、上述の発明は空気清浄器に関するものであったが、上記LED実装基板と光触媒シートを対向配置した間に空気に替えて水(汚れた水)を流すことにより水浄化装置としての機能を果たすことができる。 By the way, the above-mentioned invention relates to an air purifier, but the function as a water purifier can be improved by flowing water (dirty water) instead of air between the LED mounting substrate and the photocatalyst sheet facing each other. can be fulfilled.
1… 空気清浄部
2・・・ 流路ケース
3… 流路
4… 内壁
4a… 内壁
4b… 内壁
5… 光照射領域
10… LED実装基板
11… 基板部材
11a… 一端部
11b… 他端部
12… LED光源
12a… LED光源
12b… LED光源
12c… LED光源
20… 光触媒シート
21… シート部材
22… 光触媒
30… 空気清浄部
31… LED実装基板
32… 基板部材
32a… 一端部
32b… 他端部
33… LED光源
33a… LED光源
33b… LED光源
33c… LED光源
34… LED光源
34a… LED光源
34b… LED光源
34c… LED光源
35… 流路
35a… 流路
35b… 流路
40… 空気清浄部
41… LED実装基板
42… LED光源
43… LED光源
44… 流路
44a~44f… 流路
50… LED光源
51… LED実装基板
DESCRIPTION OF
Claims (8)
シート部材に光触媒を担持させてなる1枚の光触媒シートと、
前記LED実装基板と前記光触媒シートを収容すると共に、内部に空気の流路が形成される筒状の流路ケースと、を備え、
前記空気は、前記流路の長手方向に流通し、
前記LED実装基板と前記光触媒シートとが、前記複数個の紫外LED光源の光照射方向を前記光触媒シート側に向けて、空気の流路を間に挟んだ両側に該流路に沿って互いに対向配置され、
前記LED実装基板に配置された複数個の紫外LED光源は、前記流路の前記長手方向及び前記長手方向と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記長手方向と直交する方向に位置する前記紫外LED光源は、前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、
前記光触媒シートの前記中央側を照射する前記紫外LED光源の個数が、前記光触媒シートの流路内壁側を照射する前記紫外LED光源の個数より多いことを特徴とする空気清浄器。 a single LED mounting substrate in which a plurality of ultraviolet LED light sources that emit ultraviolet rays are mounted on one side of the substrate member;
one photocatalyst sheet formed by supporting a photocatalyst on a sheet member;
A cylindrical flow path case containing the LED mounting substrate and the photocatalyst sheet and having an air flow path formed therein ,
the air circulates in the longitudinal direction of the flow path,
The LED mounting substrate and the photocatalyst sheet face each other along the air flow path on both sides with the light irradiation direction of the plurality of ultraviolet LED light sources facing the photocatalyst sheet side. placed and
A plurality of ultraviolet LED light sources arranged on the LED mounting substrate are positioned at predetermined intervals in the longitudinal direction of the flow channel and in a direction perpendicular to the longitudinal direction, and are positioned in a direction perpendicular to the longitudinal direction . The number of the ultraviolet LED light sources is smaller on the downstream side than on the upstream side of the flow path and is located in a region on the central side of the flow path ,
The air purifier , wherein the number of the ultraviolet LED light sources that irradiate the center side of the photocatalyst sheet is larger than the number of the ultraviolet LED light sources that irradiate the flow path inner wall side of the photocatalyst sheet .
シート部材に光触媒を担持させてなる2枚の光触媒シートと、
前記LED実装基板と前記光触媒シートを収容すると共に、内部に空気の流路が形成される筒状の流路ケースと、を備え、
前記空気は、前記流路の長手方向に流通し、
前記2枚の光触媒シートのそれぞれは、前記LED実装基板の両側に空気の流路を間に挟んで該流路に沿って対向配置され、
前記LED実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外LED光源は、前記流路の長手方向及び前記長手方向と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記長手方向と直交する方向に位置する前記紫外LED光源は、前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、
前記光触媒シートの前記中央側を照射する前記紫外LED光源の個数が、前記光触媒シートの流路内壁側を照射する前記紫外LED光源の個数より多いことを特徴とする空気清浄器。 a single LED mounting board in which a plurality of ultraviolet LED light sources that emit ultraviolet light are mounted on both sides of the board member;
two photocatalyst sheets formed by supporting a photocatalyst on a sheet member;
A cylindrical flow path case containing the LED mounting substrate and the photocatalyst sheet and having an air flow path formed therein ,
the air circulates in the longitudinal direction of the flow path,
The two photocatalyst sheets are arranged on both sides of the LED mounting substrate so as to face each other along the flow path with an air flow path interposed therebetween,
The plurality of ultraviolet LED light sources arranged on each of both surfaces of the LED mounting substrate are positioned at predetermined intervals in the longitudinal direction of the flow channel and in a direction orthogonal to the longitudinal direction, and are orthogonal to the longitudinal direction . The ultraviolet LED light sources located in the direction are fewer in number on the downstream side than on the upstream side of the flow path and are located in a region on the central side of the flow path ,
The air purifier , wherein the number of the ultraviolet LED light sources that irradiate the center side of the photocatalyst sheet is larger than the number of the ultraviolet LED light sources that irradiate the flow path inner wall side of the photocatalyst sheet .
シート部材に光触媒を担持させてなる2枚の光触媒シートと、
前記LED実装基板と前記光触媒シートを収容すると共に、内部に空気の流路が形成される筒状の流路ケースと、を備え、
前記空気は、前記流路の長手方向に流通し、
前記2枚の光触媒シートのそれぞれは、前記LED実装基板の両側に空気の流路を間に挟んで該流路に沿って対向配置され、
前記LED実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外LED光源は、前記流路の長手方向及び前記流路と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記長手方向と直交する方向に位置する前記紫外LED光源は、前記LED実装基板の一方の面側は前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、他方の面側は前記流路の下流側よりも上流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、
前記光触媒シートの前記中央側を照射する前記紫外LED光源の個数が、前記光触媒シートの流路内壁側を照射する前記紫外LED光源の個数より多いことを特徴とする空気清浄器。 a single LED mounting board in which a plurality of ultraviolet LED light sources that emit ultraviolet light are mounted on both sides of the board member;
two photocatalyst sheets formed by supporting a photocatalyst on a sheet member;
A cylindrical flow path case containing the LED mounting substrate and the photocatalyst sheet and having an air flow path formed therein ,
the air circulates in the longitudinal direction of the flow path,
The two photocatalyst sheets are arranged on both sides of the LED mounting substrate so as to face each other along the flow path with an air flow path interposed therebetween,
The plurality of ultraviolet LED light sources arranged on each of both surfaces of the LED mounting substrate are positioned at predetermined intervals in the longitudinal direction of the flow path and in a direction perpendicular to the flow path, and are perpendicular to the longitudinal direction . The ultraviolet LED light sources located in the direction are located in a region on the central side of the flow channel, and the number of the ultraviolet LED light sources on the one surface side of the LED mounting substrate is smaller on the downstream side than on the upstream side of the flow channel, and on the other side is located in a region on the central side of the flow channel, the number of which is smaller on the upstream side than on the downstream side of the flow channel ,
The air purifier , wherein the number of the ultraviolet LED light sources that irradiate the center side of the photocatalyst sheet is larger than the number of the ultraviolet LED light sources that irradiate the flow path inner wall side of the photocatalyst sheet .
シート部材に光触媒を担持させてなる複数枚の光触媒シートと、
前記LED実装基板と前記光触媒シートを収容すると共に、内部に空気の流路が形成される筒状の流路ケースと、を備え、
前記空気は、前記流路の長手方向に流通し、
前記複数枚のLED実装基板と前記複数枚の光触媒シートは、空気の流路を挟んで該流路に沿って互いに交互に対向配置され、前記LED実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外LED光源は、前記流路の長手方向及び前記長手方向と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記長手方向と直交する方向に位置する前記紫外LED光源は、前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、
前記光触媒シートの前記中央側を照射する前記紫外LED光源の個数が、前記光触媒シートの流路内壁側を照射する前記紫外LED光源の個数より多いことを特徴とする空気清浄器。 a plurality of LED mounting substrates each having a plurality of ultraviolet LED light sources mounted on both sides of the substrate member;
a plurality of photocatalyst sheets formed by supporting a photocatalyst on a sheet member;
A cylindrical flow path case containing the LED mounting substrate and the photocatalyst sheet and having an air flow path formed therein ,
the air circulates in the longitudinal direction of the flow path,
The plurality of LED mounting substrates and the plurality of photocatalyst sheets are alternately arranged to face each other along the flow path with an air flow path interposed therebetween, and the plurality of photocatalyst sheets are arranged on both sides of the LED mounting substrate. The ultraviolet LED light sources are positioned at predetermined intervals in the longitudinal direction of the flow channel and in a direction perpendicular to the longitudinal direction, and the ultraviolet LED light sources positioned in the direction perpendicular to the longitudinal direction are located in the flow channel. The downstream side is smaller in number than the upstream side and is located in the region on the central side of the flow path ,
The air purifier , wherein the number of the ultraviolet LED light sources that irradiate the center side of the photocatalyst sheet is larger than the number of the ultraviolet LED light sources that irradiate the flow path inner wall side of the photocatalyst sheet .
シート部材に光触媒を担持させてなる複数枚の光触媒シートと、
前記LED実装基板と前記光触媒シートを収容すると共に、内部に空気の流路が形成される筒状の流路ケースと、を備え、
前記空気は、前記流路の長手方向に流通し、
前記複数枚のLED実装基板と前記複数枚の光触媒シートは、空気の流路を挟んで該流路に沿って互いに交互に対向配置され、前記LED実装基板の両面の夫々に配置された前記複数個の紫外LED光源は、前記流路の長手方向及び前記長手方向と直交する方向にそれぞれ所定の間隔で位置し、前記長手方向と直交する方向に位置する前記紫外LED光源は、前記LED実装基板の一方の面側は前記流路の上流側よりも下流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、他方の面側は前記流路の下流側よりも上流側の方が個数が少なく且つ前記流路の中央側の領域に位置し、
前記光触媒シートの前記中央側を照射する前記紫外LED光源の個数が、前記光触媒シートの流路内壁側を照射する前記紫外LED光源の個数より多いことを特徴とする空気清浄器。 a plurality of LED mounting substrates each having a plurality of ultraviolet LED light sources mounted on both sides of the substrate member;
a plurality of photocatalyst sheets formed by supporting a photocatalyst on a sheet member;
A cylindrical flow path case containing the LED mounting substrate and the photocatalyst sheet and having an air flow path formed therein ,
the air circulates in the longitudinal direction of the flow path,
The plurality of LED mounting substrates and the plurality of photocatalyst sheets are alternately arranged to face each other along the flow path with an air flow path interposed therebetween, and the plurality of photocatalyst sheets are arranged on both sides of the LED mounting substrate. The ultraviolet LED light sources are positioned at predetermined intervals in the longitudinal direction of the flow channel and in the direction perpendicular to the longitudinal direction , respectively, and the ultraviolet LED light sources positioned in the direction perpendicular to the longitudinal direction are arranged on the LED mounting substrate One surface side of the downstream side of the flow path is smaller in number than the upstream side of the flow path and is located in the central side region of the flow path, and the other surface side is upstream of the downstream side of the flow path is smaller in number and located in the region on the central side of the flow channel ,
The air purifier , wherein the number of the ultraviolet LED light sources that irradiate the center side of the photocatalyst sheet is larger than the number of the ultraviolet LED light sources that irradiate the flow path inner wall side of the photocatalyst sheet .
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