JP7229619B2 - 空気清浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、光触媒を用いて空気を浄化（脱臭等）する空気清浄装置に関する。

従来、特許文献１に開示された空気清浄機能を有する照明装置（空気清浄装置）が知られている。この照明装置では、筐体の側面に形成された吸気口から前記筐体の下方を向くべき端部に形成された吹出口に至る通風路が形成されており、前記吹出口に対向してファンが設けられている。このファンが動作すると、通風路中の空気が吹出口から吹き出され、それに伴って吸気口から空気が筐体内に引き込まれて、吸気口から吹出口に至る通風路中に空気流が形成される。通風路中には、空気流の方向における前記ファンの上流側に光触媒塗布体が設けられ、その光触媒塗布体の更に上流側に活性化光を照射する活性化光源が設けられている。光触媒塗布体は、空気流に向かって漸次細くなる円錐体の表面に光触媒が塗布されたもので、その円錐体の頂部に対向して前記活性化光源が配置されている。

また、筐体の下方を向くべき端部に形成された前記吹出口の周りには、複数の発光素子で構成される照明部が設けられている。前記筐体の前記吹出口と逆側の端部には口金が設けられており、この口金が、屋内配線に接続されたソケットに結合される。筐体内には、口金を介して導入される交流電気を所定の直流電気に変換し、その直流電気を前記照明部、活性化光源、ファンに供給するＡＣアダプタが設けられている。

このような照明装置は、例えば、室内の天井に設けられたソケットに口金を結合させて使用される。口金がソケットに結合した状態で、給電される照明部からの照明光によってその部屋内が照明されるとともに、給電されるファンが動作する。このファンの動作により、室内の空気が吸気口から筐体内に引き込まれつつ、筐体内の通風路を通る空気が吹出口から下方に向けて吹き出される。通風路中では、活性化光源からの活性化光の照射を受ける光触媒塗布体の光触媒が活性化されており、その活性化された光触媒に接触しながら流れる空気の脱臭、殺菌等が行われる。そして、その脱臭、殺菌がなされた空気が吹出口から下方に向けて吹き出される。その結果、室内の空気が徐々に浄化（脱臭、殺菌等）される。

特開２０１７－３３７９５号公報

上述したような空気清浄機能を有する照明装置では、吹出口に対向して設けられたファンがその吹出口から筐体内の空気を吹き出すことにより、その結果として、吸気口から筐体内に空気が引き込まれて通風路に空気流が生ずる。このため、吸気口から効率的に空気の引き込みができず、効率的な空気の清浄化が難しい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、筐体内に効率的に空気を引き込んで、効率的に空気の清浄化が可能な空気清浄装置を提供するものである。

本発明に係る空気清浄装置は、吸気口と吹出口とを有する筐体と、前記吸気口に対向して配置され、前記筐体内において前記吸気口から引き込まれて前記吹出口から吹き出される空気流を生成する軸流ファンと、前記空気流の方向の前記軸流ファンの下流側に配置され、活性化光を前記空気流の下流方向に照射する光源ユニットと、前記空気流の方向の前記光源ユニットの下流側に配置され、前記光源ユニットからの活性化光を受けて活性化する光触媒体と、を有する構成となる。

このような構成により、吸気口に対向して配置される軸流ファンの動作により前記吸気口から筐体内に積極的に空気が引き込まれる。そして、筐体内において、前記吸気口から引き込まれて吹出口から吹き出される空気流が形成される。空気流の方向の前記軸流ファンの下流側に配置された光源ユニットからその空気流の方向の更に下流方向に配置された光触媒体に活性化光が照射される。活性化光を受けることにより活性化される光触媒体に接触しながら流れる空気が、その活性化される光触媒によって脱臭等、清浄化され、その清浄化された空気が吹出口から吹き出される。

本発明に係る空気清浄装置において、前記吸気口は、前記筐体の下方を向くべき端部に形成され、前記吹出口は、前記筐体の側面に形成された、構成とすることができる。

このような構成により、空気清浄装置を室内の高い位置に設置すると、下方に向く吸気口から、室内のより広い範囲の空気を効率的に引き込むことができる。

本発明に係る空気清浄装置において、前記光触媒体は、平網状に形成され、前記空気流が通過するように配置された、構成とすることができる。

このような構成により、光触媒体の空気流にさらされる面積を大きくすることができるとともに、光触媒体の薄型化を図ることができる。

本発明に係る空気清浄装置において、前記光源ユニットは、前記軸流ファンに対向する平面上に分散配置された３以上の発光素子を有する、構成とすることができる。

このような構成により、軸流ファンに対向する平面上に分散配置された３以上の発光素子を有する光源ユニットを当該軸流ファンにより生ずる空気流によって効果的に冷却することができるとともに、その平面上に分散配置された３以上の発光素子からの活性化光を平網状の光触媒体に効果的にあてることができる。

本発明に係る空気清浄装置において、前記軸流ファンは、モータと、該モータを囲む外フレームと、該外フレームと前記モータとの間に配置され、前記モータによって回転されるファンブレードと、前記モータを前記外フレームに結合させる複数の連結フレームと、を有し、前記３以上の発光素子の半数以上は、前記軸流ファンの前記モータ、前記外フレーム及び前記複数の連結フレームのいずれかに対向して配置された、構成とすることができる。

このような構成により、軸流ファンに対向した平面上に配置される３以上の発光素子の半数以上が、軸流ファンの回転するファンブレードによって発生する空気流に対して隠れるようになる。このため、その発生する空気流の乱れを低減させることができる。

本発明に係る空気清浄装置において、前記３以上の発光素子のそれぞれは、基板に装着された発光ダイオードであって、前記基板は、前記モータに対向する環状の中央部と、前記外フレームに対向する環状の外周部と、前記中央部と前記外周部とを結合する複数の連結腕部とを含む、構成とすることができる。

このような構成により、平面上に配置される光源ユニットとしての３以上の発光ダイオードが装着された基板のうちの少なくとも中央部及び外周部が、軸流ファンの回転するファンブレードによって発生する空気流に対して、その軸流ファンのモータ及び外フレームに隠れるようになる。このため、その発生する空気流の乱れを低減させることができる。

本発明に係る空気清浄装置において、前記複数の連結腕部のぞれぞれは、前記軸流ファンの前記複数の連結フレームのいずれかに対向する、構成とすることができる。

このような構成により、平面上に配置される光源ユニットとしての３以上の発光ダイオードが装着された基板の中央部、外周部及び複数の連結腕部が、軸流ファンの回転するファンブレードによって発生する空気流に対して、その軸流ファンのモータ、外フレーム及び複数の連結フレームに隠れるようになる。このため、その発生する空気流の乱れを更に低減させることができる。

本発明に係る空気清浄装置において、前記光触媒体を通過する前記光源ユニットからの活性化光を受けて前記筐体から露出させた端面まで伝搬させる導光体を有する、構成とすることができる。

このような構成により、平網状の光触媒体の目詰まりの具合に応じて、光源ユニットからの活性化光の前記光触媒体（平網状）を通過する量が変化するので、筐体から露出する導光体の端面の明るさに基づいて、平網状の光触媒体の目詰まりの程度を判断することができる。

本発明に係る空気清浄装置において、前記光触媒体を通過する前記光源ユニットからの活性化光の受光量に応じた検出信号を出力する光センサを有する、構成とすることができる。

このような構成により、平網状の光触媒体の目詰まりに応じて、光源ユニットからの活性化光の前記光触媒体（平網状）を通過する量が変化するので、光センサからの出力信号に基づいて、平網状の光触媒体の目詰まりの程度を判断することができる。

本発明に係る空気清浄装置において、前記筐体の外方に照明光を照射する照明部を有し、前記光センサからの検出信号に基づいて照明光の照射態様を制御する照明制御部を有する、構成とすることができる。

このような構成により、照明部の照明態様に基づいて平網状の光触媒体の目詰まりの程度を判断することができる。

本発明に係る空気清浄装置において、前記空気流の方向の前記光触媒体の下流側に配置され、活性化光を前記光触媒体に照射する背後光源を有する、構成とすることができる。

このような構成により、光源ユニットが対向しない平網状の光触媒体の面に対して背後光源からの活性化光が照射されるので、平網状の光触媒体の活性化の促進を図ることができる。

本発明に係る空気清浄装置において、前記光源ユニットから照射される前記活性化光の波長と、前記背後光源から照射される活性化光の波長とは異なる、構成とすることができる。

このような構成により、背後光源から照射される活性化光により、光触媒体の活性化以外に、その波長に応じた空気の清浄作用を得ることができる。

本発明に係る空気清浄装置によれば、吸気口に対向して配置される軸流ファンの動作により前記吸気口から筐体内に積極的に空気が引き込まれ、空気流が光源ユニット、光触媒体を順次通過して吹出口から吹き出されるように形成されるので、筐体内に効率的に空気を引き込んで、光触媒体による効率的な空気の清浄化が可能になる。

図１は、本発明の実施の形態に係る空気清浄装置が適用される照明装置を示す断面図である。 図２は、前記照明装置の内部の構造を示す一部切り欠き斜視断面図である。 図３は、軸流ファンの構造を示す斜視図である。 図４Ａは、活性化光を照射する光源ユニットの構造を示す斜視図である。 図４Ｂは、光源ユニットを構成する複数のＬＥＤそれぞれの照明範囲を示す斜視図である。 図５は、下筐体に設けられた状態の光源ユニットを示す斜視図である。 図６は、光触媒ユニットを示す斜視図である。 図７は、光触媒ユニットを筐体（下筐体）に装着する直前の状態を示す断面図である。 図８は、光触媒ユニットの筐体（下部筐体）への装着を開始した直後の状態を示す断面図である。 図９は、光触媒ユニットの筐体（下部筐体）への装着を開始した直後の状態を示す斜視図である。 図１０は、筐体（下筐体）内における光源ユニットからの活性化光の光触媒ユニットへの照射状態を示す断面図である。 図１１は、筐体内における光源ユニットからの活性化光の光触媒ユニットへの照射状態を示す斜視図である。 図１２は、筐体（下筐体、中筐体）内における背後ＵＶ－ＬＥＤ（背後光源）からの活性化光の光触媒ユニットへの照射状態を、光源ユニットからの活性化光の照射状態とともに示す断面図である。 図１３は、筐体内における背後ＵＶ－ＬＥＤ（背後光源）からの活性化光の光触媒ユニットへの照射状態を示す斜視図である。 図１４は、光源ユニットの筐体（下筐体）内での他の配置例を示す斜視図である。

本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

本発明の実施の一形態に係る空気清浄装置が適用される照明装置は、図１及び図２に示すように構成される。図１は照明装置を示す断面図であり、図２は前記照明装置の内部の構造を示す一部切り欠き斜視断面図である。

図１及び図２において、照明装置１００（空気清浄装置）の筐体１０は、上筐体１０ａ、中筐体１０ｂ、及び下筐体１０ｃが縦方向に連結した構造となっている。上筐体１０ａの上方を向くべき端部には、屋内配線に接続されるソケットに装着可能な口金２０が設けられている。相互に連結する下筐体１０ｃ及び中筐体１０ｂのそれぞれは、八角の角筒形状であり、上筐体１０ａは、中筐体１０ｂに連結する八角の角筒形状部分から口金２０に向けて徐々に縮径する形状となっている（図２とともに後述する図１１、図１３参照）。口金２０を屋内配線に接続されるソケットに装着することにより、この照明装置１００（空気清浄装置）は電力供給を受けることができる。下筐体１０ｃ（筐体１０）の下方を向くべき端部には吸気口１２が形成されている。また、中筐体１０ｂの側周面は多くのスリットの形成されたパネルで覆われており、そのパネルの多くのスリットが吹出口１３として機能する。

下筐体１０ｃには、吸気口１２を囲むように環状の照明カバー１１が設けられている。吸気口１２の中央部に位置するように、物体（人）の接近の度合いに応じた検出信号を出力する近接センサ３０が設けられている。また、下筐体１０ｃの吸気口１２が形成される端部には、回路基板２８が設けられている。回路基板２８は、環状の照明カバー１１に覆われる環状部分と、その環状部分の内側を横断する横断部分とを有する。回路基板２８の環状部分には、照明用の光源（照明部）として分散配置される複数のＬＥＤ（発光ダイオード）２９が装着されている。回路基板２８の横断部分には近接センサ３０が装着されている。また、吸気口１２を覆うようにプレフィルタ１８が設けられている。このプレフィルタ１８は、後述するように吸気口１２から吸引される空気の流れを大きく妨げることのない比較的目の粗い平網体で形成される。このプレフィルタ１８によって埃や虫等が下筐体１０ｃ（筐体１０）内に進入することが防止される。

下筐体１０ｃには、軸流ファン２３が吹出口１２（プレフィルタ１８）に対向して配置されるように設けられている。軸流ファン２３は、図３に示すように構成される。この軸流ファン２３は、モータ２３０と、モータ２３０を囲む外フレーム２３１と、外フレーム２３１とモータ２３０との間に配置され、モータ２３０によって回転されるファンブレード２３２と、モータ２３０を外フレーム２３１に連結させる４つ（複数）の連結フレーム２３３ａ、２３３ｂ、２３３ｃ、２３３ｄとを有している。モータ２３０により回転されるファンブレード２３２のその回転により空気が吸気口１２から下筐体１０ｃ（筐体１０）内に引き込まれる。筐体１０においては、下筐体１０ｃの吸気口１２から引き込まれて、下筐体１０ｃから中筐体１０ｂを通り、中筐体１０ｂの吹出口１３から吹き出される空気流（図１における破線太矢印参照）が形成される。

下筐体１０ｃ内には、更に、光源ユニット２４及び光触媒ユニット２５が設けられている。光源ユニット２４は、空気流の方向（図１における破線太矢印参照）の軸流ファン２３の下流側に、その軸流ファン２３に対向するように配置され、空気流の下流方向に向けて光触媒（光触媒ユニット２５）の活性化光を照射する。光源ユニット２４は、図４Ａに示すように、それぞれ紫外線域の所定波長（例えば、３６５ｎｍ）の活性化光を照射する１２個（３以上）のＵＶ－ＬＥＤ（紫外線発光ダイオード）２４４ａ～２４４ｄ、２４５ａ～２４５ｄ、２４６ａ～２４６ｄを有する。これらのＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４４ｄ、２４５ａ～２４５ｄ、２４６ａ～２４６ｄは、１つの平面ＳＦ上に分散配置されるように、回路基板２４０上に装着される。

回路基板２４０は、円環状の外周環部２４１（外周部）と、外周環部２４１の内側に配置される円環状の中央環部２４２（中央部）と、中央環部２４２と外周環部２４１とを結合する４つ（複数）の連結腕部２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃ、２４３ｄとを有している。外周環部２４１に４つのＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ、２４４ｂ、２４４ｃ、２４４ｄが装着され、中央環部２４２に４つのＵＶ－ＬＥＤ２４５ａ、２４５ｂ、２４５ｃ、２４５ｄが装着されている。また、連結腕部２４３ａにＵＶ－ＬＥＤ２４６ａが、連結腕部２４３ｂにＵＶ－ＬＥＤ２４６ｂが、連結腕部２４３ｃにＵＶ－ＬＥＤ２４６ｃが、連結腕部２４３ｄにＵＶ－ＬＥＤ２４６ｄが、それぞれ装着されている。図４Ｂに示すように、前述したように平面ＳＦ（回路基板２４０）上に分散配置される１２個のＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４４ｄ、２４５ａ～２４５ｄ、２４６ａ～２４６ｄそれぞれからの活性化光（紫外線）の照射範囲Ｌ４ａ～Ｌ４ｄ、Ｌ５ａ～Ｌ５ｄ、Ｌ６ａ～Ｌ６ｄにより、この光源ユニット２４に対向するより広い面に対して活性化光（紫外線）を照射することができる。

前述した構造の光源ユニット２４は、図５に示すように、下筐体１０ｃ内において軸流ファン２３に対向して配置される。具体的には、回路基板２４０の外周環部２４１が軸流ファン２３の外フレーム２３１に対向し、回路基板２４０の中央環部２４２が軸流ファン２３のモータ２３０に対向する。また、回路基板２４０の連結腕部２４３ａが軸流ファン２３の連結フレーム２３３ａに、回路基板２４０の連結腕部２４３ｂが軸流ファン２３の連結フレーム２３３ｂに、回路基板２４０の連結腕部２４３ｃが軸流ファン２３の連結フレーム２３３ｃに、回路基板２４０の連結腕部２４３ｄが軸流ファン２３の連結フレーム２３３ｄに、それぞれ対向する。光源ユニット２４（回路基板２４０、ＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄ）がこのように軸流ファン２３に対向配置されることにより、回路基板２４０の外周環部２４１、中央環部２４２及び４つの連結腕部２４３ａ～２４３ｄが、軸流ファン２３によって発生する空気流に対して、軸流ファン２３のモータ２３０、外フレーム２３１及び４つの連結フレーム２３３ａ～２３３ｄに隠れるようになる。

光源ユニット２４（回路基板２４０、ＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄ）に対向して空気流の方向の下流側に配置される光触媒ユニット２５は、図６に示すように構成される。この光触媒ユニット２５は、例えば金属製の平網体に光触媒（例えば、二酸化チタン）が担持されてなる光触媒体２５ａが支持フレーム２５ｂによって平面状に支持された構造となっている。この光触媒体２５ａに用いられる金属製の平網体は、薄く、例えば、１ｍｍ以下の所定の厚さとなり、プレフィルタ１８より細かい網目を有する。

下筐体１０ｃの側面の中筐体１０ｂ寄りの部分には、図５に示すように、光触媒ユニット２５の挿入口として、横方向（光源ユニット２４の回路基板２４０の面に平行）に延びるスリット孔１６が形成されている。平板状の光触媒ユニット２５は、図７、図８及び図９に示すように、スリット孔１６から下筐体１０ｃ（筐体１０）内に挿入され、図１０に示すように、光源ユニット２４（回路基板２４０、ＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄ）に対向するようにセットされる。なお、光触媒ユニット２５は、スリット孔１６を通して下筐体１０ｃ（筐体１０）内から取り出し可能である。光触媒ユニット２５が図１０に示すように下筐体１０ｃ（筐体１０）内にセットされた状態で、光源ユニット２４の各ＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄから活性化光が光触媒ユニット２５の平網状の光触媒体２５ａに照射される。１２個のＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄからの活性化光（紫外線）の照射範囲Ｌ４ａ～Ｌ６ｄ（図４Ｂ参照）は、例えば、図１０において、ＵＶ－ＬＥＤ２４４ａの照射範囲Ｌ４ａ、ＵＶ－ＬＥＤ２４５ａの照射範囲Ｌ５ａ、ＵＶ－ＬＥＤ２４５ｂの照射範囲Ｌ５ｂ、ＵＶ－ＬＥＤ２４５ｃの照射範囲Ｌ５ｃ、ＵＶ－ＬＥＤ２４４ｃの照射範囲Ｌ４ｃのように、また、図１１に示すように、平網状の光触媒体２５ａを略満遍なくカバーする。

また、図５及び図９に示すように、下筐体１０ｃの上面（吸気口１２と逆側の端面）には、中筐体１０ｂへの空気流を形成するための矩形状の開口１７が形成されている。そして、中筐体１０ｂには、更に、図１１に示すように、開口１７の周囲部分と上筐体１０ａとの間に、中筐体１０ｂとしての空間を確保するための４つの支柱１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ（支柱１４ａについては図１及び図２参照）が設けられている。そして、これら４つの支柱１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの周りを前述したように多くのスリットの形成されたパネルで覆うことにより、吹出口１３が側周面に形成された中筐体１０ｂが構成される（図１及び図２参照）。

中筐体１０ｂには、図１に断面として、また、図２に一部切り欠き斜視断面として示されるように、両端が支柱１４ａと支柱１４ｃとに固定された回路基板１５が設けられている。回路基板１５には、光源ユニット２４とは逆側から、すなわち、空気流の方向の光触媒ユニット２５の下流側から、光触媒体２５ａ（光触媒ユニット２５）に活性化光を照射する背後ＵＶ－ＬＥＤ２６（背後光源）が装着されている。この背後ＵＶ－ＬＥＤ２６からの活性化光の照射範囲Ｌは、図１２及び図１３に示すように、光触媒体２５ａをより広く覆うように設定される。また、背後ＵＶ－ＬＥＤ２６からの活性化光は、光源ユニット２４の各ＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄからの活性化光（紫外線）の波長とは異なる波長に設定される。具体的には、各ＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄからの活性化光（例えば、３６５ｎｍ）の波長より短い波長（例えば、２７５ｎｍ：深紫外線域）に設定される。

下筐体１０ｃの中筐体１０ｂ寄りの所定部分には、図５、図９、図１１及び図１３に示すように、アクリル樹脂等で形成された導光板３１（導光体）が前述した矩形状の開口１７を通して光触媒体２５ａ（光触媒ユニット２５）に臨むように設けられている。導光板３１の一方の端面３１ａは、下筐体１０ｃ（筐体１０）の側面から露出している。導光板３１は、平網状の光触媒体２５ａを通過する光源ユニット２４からの活性化光を受けて端面３１ａまで伝搬させる。導光板３１の端面３１ａの明るさは、伝搬される光の量に応じて変化し得る。

また、図１、図２及び図１２に示すように、前述した背後ＵＶ－ＬＥＤ２６が装着された回路基板１５には、更に、光センサ２７が取り付けられている。この光センサ２７は、平網状の光触媒体２５ａを通過する光源ユニット２４からの活性化光を受けることができる位置に配置され、その受光量に応じた検出信号を出力する。

図１に示すように、上筐体１０ａには、口金２０を介して導入される交流電気を所定の直流電気に変換する電源回路２１が設けられている。また、中筐体１０ｂの上筐体１０ａに結合する部分には、制御用回路基板２２が設けられている。電源回路２１からの直流電気は、制御用回路基板２２を介して、回路基板２８に装着された照明用の複数のＬＥＤ２９、軸流ファン２３、回路基板２４０に装着された１２個のＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄ（光源ユニット２４）、及び回基板１５に装着された背後ＵＶ－ＬＥＤ２６に供給される。また、回路基板２８に装着された近接センサ３０及び回路基板１５に装着された光センサ２７それぞれからの検出信号は、制御用回路基板２２に構成される制御回路に供給される。この制御回路は、近接センサ３０からの検出信号に基づいて照明用の複数のＬＥＤ２９の点灯制御を行う部分、また、光センサ２７からの検出信号に基づいて複数のＬＥＤ２９（照明部）の点灯態様（照明光の照射態様）を制御する部分（照明制御部）を含む。

上述したような照明装置１００は、室内（例えば、トイレ）の天井に設置されたソケットに口金２０を装着することにより、その天井に取り付けられる。この状態で、照明用のスイッチのオン操作がなされると、各部への給電が行われるとともに、制御用回路基板２２に構成される制御回路による制御のもと、照明装置１００（空気清浄装置）は次のように動作する。

軸流ファン２３が作動するとともに、光源ユニット２４の各ＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄから活性化光（紫外線）が、背後ＵＶ－ＬＥＤ２６から活性化光（深紫外線）がそれぞれ照射される。以後、前記スイッチがオン状態である間、軸流ファン２３の作動状態、光源ユニット２４の各ＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄ及び背後ＵＶ－ＬＥＤ２６からの活性化光の照射状態が維持される。これにより、後述するように前記室内の空気が清浄化される。このようにして空気が清浄化される前記室内に人が進入すると、その人を感知する近接センサ３０からの検出信号に基づいて、照明用の複数のＬＥＤ２９が点灯し、前記室内が照明なされる。

下筐体１０ｃにおいて吸気口１２に対向して配置される軸流ファン２３の動作により、その吸気口１２から筐体１０（下筐体１０ｃ）内に積極的に空気が引き込まれる。そして、筐体１０（下筐体１０ｃ、中筐体１０ｂ）内において、吸気口１２から引き込まれて吹出口１３から吹き出していく空気流が形成される（図１に示す破線太矢印参照）。このような空気流が形成される状態で、光源ユニット２４の１２個のＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄからの活性化光（紫外線）が光触媒ユニット２５の平網状の光触媒体２５ａに照射される（図１０、図１１参照）。この活性化光（紫外線）を受けることにより光触媒体２５ａ表面の光触媒（例えば、二酸化チタン）が活性化して強力な酸化力を発現し、その光触媒に接触しながら流れる空気中の有機物が分解される。それにより、光触媒に接触しながら平網状の光触媒体２５ａを通過する空気が、脱臭、除菌等、清浄化され、その清浄化された空気が、中筐体１０ｂを通って吹出口１３から吹き出される。このような室内の空気の筐体１０内への引き込み、その空気の清浄化、そして、その清浄化された空気の吹き出しが継続的に行われることにより、室内の空気が徐々に清浄化されていき、その清浄な空気の状態が維持される。

また、同時に、背後ＵＶ－ＬＥＤ２６から、前述した光源ユニット２４の各ＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄからの活性化光の波長（例えば、３６５ｎｍ）より短い波長（例えば、２７５ｎｍ）の活性化光（深紫外線）が、光触媒体２５ａの逆側の面に照射される。これにより、光触媒体２５ａの逆側の面の活性化に起因した空気の清浄化とともに、その短い波長の活性化光特有の作用により空気の更なる清浄化が行われる。例えば、平網状の光触媒体２５ａを通過した空気中に含まれる細菌やウィルスについての浄化がなされる。このように背後ＵＶ－ＬＥＤ２６からの活性化光による追加的な清浄化作用を受けつつ空気が吹出口１３から室内に吹き出され、その室内の空気の更なる清浄化が図られる。

上述したような照明装置１００（空気清浄装置）によれば、吸気口１２に対向して配置される軸流ファン２３の動作により吸気口１２から筐体１０（下筐体１０ｃ）内に積極的に空気が引き込まれ、空気流が、光源ユニット２４、光触媒ユニット２５（光触媒体２５ａ）を順次通過して吹出口１３から吹き出されるように形成される。これにより、筐体１０内に効率的に空気を引き込んで、光触媒体２５ａによる効率的な空気の清浄化が可能になる。特に、吸気口１２が下筐体１０ｃの下方を向くべき端部に形成されているので、照明装置１００（空気清浄装置）を室内の天井等に取り付けた場合に、その下方を向く吸気口１２から室内のより広い範囲の空気を効率的に引き込むことができる。

また、光触媒ユニット２５の光触媒体２５ａが平網状に形成されているので（図６参照）、その光触媒体２５ａの空気にさらされる面積を大きくすることができ、空気を効率的に浄化することができる。また、光触媒体２５ａの薄型化を図ることができる。

光源ユニット２４の１２個のＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄが軸流ファン２３に対向する平面ＳＦ上に分散配置されているので、それら１２個のＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄを軸流ファン２３により生ずる空気流によって効率的に冷却することができる。その結果、各ＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４４ｄの発熱による劣化を防止してその寿命を延ばすことができる。また、平面ＳＦ上に分散配置された１２個のＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄからの活性化光の照射範囲ＬＡ４ａ～Ｌ６ｄが、その光源ユニット２４に対向配置された平網状の光触媒体２５ａを略満遍なくカバーする（図１１参照）ので、その活性化光を、光触媒体２５ａに効果的にあてることができる。

更に、光源ユニット２４の回路基板２４０の外周環部２４１、中央環部２４２及び４つの連結腕部２４３ａ～２４３ｄが、それらに装着された１２個のＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４４ｄ（光源ユニット２４）と共に、軸流ファン２３によって発生する空気流に対して、軸流ファン２３のモータ２３０、外フレーム２３１及び４つの連結フレーム２３３ａ～２３３ｄに隠れるようになっている。このため、その発生する空気流の乱れを低減させることができる。その結果、軸流モータ２３に対向して配置される回路基板２４０（光源ユニット２４：１２個のＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄ）に起因した風圧低下（圧損）の防止、及び風切り音の低減を図ることができる。

ところで、上述したように吸気口１２から引き込まれた空気を光触媒の作用により清浄化して吹出口１３から吹き出すことが継続的に行われる過程で、空気に含まれ、プレフィルタ１８を通過した埃等が平網状の光触媒体２５ａに付着する。そして、平網状の光触媒体２５ａに付着する埃の量が徐々に増加して、その光触媒体２５ａの目詰まりの程度が徐々に増える。このように光触媒体２５ａの目詰まりの程度が徐々に増えていくと、その光触媒体２５ａを通過する空気の量が減って、空気清浄化の効率が低下する。また、その埃等によって光触媒体２５ａが実質的に受ける活性化光の量が低下して光触媒の空気清浄化の機能も低下する。それにより、更に、空気清浄化の効率が低下してしまう。

このような状況において、光源ユニット２４から照射されて平網状の光触媒体２５ａを通過する活性化光の光量が光触媒体２５ａの目詰まりの程度に応じて変化し、それとともに、導光板３１に入射する光の量も変化する。このように導光板３１に入射する光の量が変化すると、導光板３１の筐体１０（下筐体１０ｃ）から露出する端面３１ａの明るさが変化する。具体的には、光触媒体２５ａの目詰まりの程度が大きくなると、導光板３１の端面３１ａの明るさが低下する。従って、この照明装置１００（空気清浄装置）の利用者は、その端面３１ａの明るさに基づいて平網状の光触媒体２５ａの目詰まりの程度（光触媒体２５ａに付着する埃等の量の程度も含めて）を判断することができる。その目詰まりの程度が大きいと判断される場合、光触媒ユニット２５を筐体１０（下筐体１０ｃ）から引き出して清掃することにより、再度、光触媒ユニット２５（光触媒体２５ａ）を正常に使用することができるようになる。

また、上述した導光板３１に加えて、上述したように光源ユニット２４から照射されて平網状の光触媒体２５ａを通過する活性化光の光量が光触媒体２５ａの目詰まりの程度に応じて変化すると、光センサ２７での受光量が変化し、それにともなってその光センサ２７の検出信号が変化する。制御回路（制御用回路基板２２）は、近接センサ３０からの検出信号に基づいた照明用の複数のＬＥＤ２９の点灯時に、光センサ２７からの検出信号が受光量の低下を表していると、通常の即時点灯の態様と異なる態様（照明光の照明態様）にて点灯させる。例えば、ある時間（例えば、数秒）をかけて徐々に輝度を上昇させる、あるいは、ある時間点滅を繰り返した後に点灯させることができる。利用者は、照明用の複数のＬＥＤ２９の点灯態様に基づいて平網状の光触媒体２５ａの目詰まりの程度（光触媒体２５ａに付着する埃等の量の程度も含めて）を判断することができる。

なお、光センサ２７からの検出信号に基づいた制御回路の処理は、前述したものに限定されない。その検出信号が受光量の低下を表しているとき、別に設けられた警報ランプを点灯させるようにすることもできる。また、その検出信号に基づいて、外部機器（例えば、利用者のスマートフォン）に警報信号を送信することもできる。

前述した実施の形態では、光源ユニット２４の回路基板２４０の外周環部２４１、中央環部２４２及び４つの連結腕部２４３ａ～２４３ｄが、それらに装着された１２個のＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４４ｄ（光源ユニット２４）と共に、軸流ファン２３によって発生する空気流に対して、軸流ファン２３のモータ２３０、外フレーム２３１及び４つの連結フレーム２３３ａ～２３３ｄに隠れるようになっている。しかし、これに限定されない。回路基板２４０は、例えば、図１４に示すように、配置することもできる。この場合、回路基板２４０の外周環部２４１が軸流ファン２３の外フレーム２３１に対向し、回路基板２４０の中央環部２４２が軸流ファン２３のモータ２３０に対向する。一方、回路基板２４０の連結腕部２４３ａ～２４３ｄのいずれもが軸流ファン２３の連結フレーム２３３ａ～２３３ｄのいずれにも対向しない。この場合であっても、１２個全てのＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６ｄを軸流ファン２３により生ずる空気流によって効率的に冷却することができる。また、回路基板２４０の外周環部２４１及び中央環部２４２は、それに装着されるＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４４ｄ、２４５ａ－２４５ｄとともに、軸流ファン２３によって発生する空気流に対して、軸流ファン２３のモータ２３０及び外フレーム２３１に隠れるようになる。これにより、軸流ファン２３により発生する空気流の乱れをある程度低減させることができる。

なお、図１４に示すような配置の場合、１２個のＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４６のうち、その３分の２となる８個のＵＶ－ＬＥＤ２４４ａ～２４４ｄ、２４５ａ～２４５ｄが、軸流ファン２３のモータ２３０及び外フレーム２３１に対応して配置されるものであった。軸流モータファン２３にて発生する空気流の乱れを低減させるという観点からは、光源ユニット２４を構成する複数（３以上）の発光素子（ＵＶ－ＬＥＤ）のうち、半数以上（上記の例の場合、６個以上）の発光素子（ＵＶ－ＬＥＤ）が軸流ファン２３のモータ２３０、外フレーム２３１及び複数の連結フレーム２３３ａ～２３３ｄのいずれかに対向して配置されることが好ましい。

また、光触媒体２５ａは、平網体に光触媒（例えば、二酸化チタン）を担持させた構造であったが、空気の通過を可能にする構造としては、平網体を用いることに限定されない。例えば、パンチングメタル、エキスパンドメタル、他の多孔質構造の板に、光触媒を担持させることにより光触媒体２５ａを構成することができる。更に、光触媒体２５ａは、吸気口１２から軸流ファン２３によって吸引される空気にさらされる構造であれば、特に限定されない。

更に、軸流ファン２３に対向する平面ＳＦに分散配置された３以上のＵＶ－ＬＥＤを有する光源ユニット２４の態様は、好ましい態様であって、本発明ではこれに限定されない。

上述した実施の形態に係る空気清浄装置は、照明装置１００に適用されたものであったが、これに限定されない。照明部（複数のＬＥＤ２９）を有しない空気清浄装置単独のものであっても、他の機器に適用されるものであってもよい。

また、筐体１０の構成も、前述したもの（図１参照）に限定されない。筐体１０の３つの部分（上筐体１０ａ、中筐体１０ｂ、下筐体１０ｄ）の縦方向の比率が前述したもの（図１参照）と異なるようにしてもよい。更に、筐体１０が２つまたは４つ以上の部分で構成されるものであっても、単一のものであってもよい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、この実施の形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明に含まれる。

１０ 筐体
１０ａ 上筐体
１０ｂ 中筐体
１０ｃ 下筐体
１１ 照明カバー
１２ 吸気口
１３ 吹出口
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ 支柱
１５ 回路基板
１６ スリット孔
１７ 開口
１８ プレフィルタ
２０ 口金
２１ 電源回路
２２ 制御用回路基板
２３ 軸流ファン
２３０ モータ
２３１ 外フレーム
２３２ ファンブレード
２３３ａ～２３３ｄ 連結フレーム
２４ 光源ユニット
２４０ 回路基板
２４１ 外周環部
２４２ 中央環部
２４３ａ～２４３ｄ 連結腕部
２４４ａ～２４６ｄ ＵＶ－ＬＥＤ（紫外線発光ダイオード）
２５ 光触媒ユニット
２５ａ 光触媒体
２５ｂ 支持フレーム
２６ 背後ＵＶ－ＬＥＤ
２７ 光センサ
２８ 回路基板
２９ ＬＥＤ（発光ダイオード）
３０ 近接センサ
３１ 導光板
３１ａ 端面

Claims (10)

1. 吸気口と吹出口とを有する筐体と、
   前記吸気口に対向して配置され、前記筐体内において前記吸気口から引き込まれて前記吹出口から吹き出される空気流を生成する軸流ファンと、
   前記空気流の方向の前記軸流ファンの下流側に配置され、活性化光を前記空気流の下流方向に照射する光源ユニットと、
   前記空気流の方向の前記光源ユニットの下流側に配置され、前記光源ユニットからの活性化光を受けて活性化する光触媒体と、
   前記空気流の方向の前記光触媒体の下流側に配置され、活性化光を前記光触媒体に照射する背後光源とを有し、
   前記光源ユニットから照射される前記活性化光の波長と、前記背後光源から照射される活性化光の波長とは異なり、
   前記光源ユニットと前記光触媒体との間隔より前記背後光源と前記光触媒体との間隔が大きく、
   前記背後光源と前記光触媒体とは、前記背後光源からの前記活性化光が当該背後光源と当該光触媒体との間の空間を伝搬して前記光触媒体に直接的に照射されるように配置された、
   空気清浄装置。
2. 前記吸気口は、前記筐体の下方を向くべき端部に形成され、
   前記吹出口は、前記筐体の側面に形成された、請求項１記載の空気清浄装置。
3. 前記光触媒体は、平網状に形成され、前記空気流が通過するように配置された、請求項１または２記載の空気清浄装置。
4. 前記光源ユニットは、前記軸流ファンに対向する平面上に分散配置された３以上の発光素子を有する、請求項３記載の空気清浄装置。
5. 前記軸流ファンは、モータと、該モータを囲む外フレームと、該外フレームと前記モータとの間に配置され、前記モータによって回転されるファンブレードと、前記モータを前
   記外フレームに結合させる複数の連結フレームと、を有し、
   前記３以上の発光素子の半数以上は、前記軸流ファンの前記モータ、前記外フレーム及び前記複数の連結フレームのいずれかに対向して配置された、請求項４記載の空気清浄装置。
6. 前記３以上の発光素子のそれぞれは、基板に装着された発光ダイオードであって、
   前記基板は、前記モータに対向する環状の中央部と、前記外フレームに対向する環状の外周部と、前記中央部と前記外周部とを結合する複数の連結腕部とを含む、請求項５記載の空気清浄装置。
7. 前記複数の連結腕部のそれぞれは、前記軸流ファンの前記複数の連結フレームのいずれかに対向する、請求項６記載の空気清浄装置。
8. 前記光触媒体を通過する前記光源ユニットからの活性化光を受けて前記筐体から露出させた端面まで伝搬させる導光体を有する、請求項３に記載の空気清浄装置。
9. 前記光触媒体を通過する前記光源ユニットからの活性化光の受光量に応じた検出信号を出力する光センサを有する、請求項８に記載の空気清浄装置。
10. 前記筐体の外方に照明光を照射する照明部を有し、
    前記光センサからの検出信号に基づいて照明光の照射態様を制御する照明制御部を有する、請求項９記載の空気清浄装置。
    

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