JPH09137955A - 脱臭装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】脱臭能力の効率を向上させること、設置スペー
スの縮小を行うこと、そして紫外線の放射量を少なく
し、周囲に洩れるのを防止する。 【解決手段】空気中の臭気成分を吸着する吸着剤と、そ
の吸着剤の表面に、光により励起されて吸着剤に吸着さ
れた臭気成分を分解する光触媒層と、その光触媒層を励
起させる励起光を放射する光源２を設けた脱臭装置にお
いて、光源２又は光触媒層が移動することにより、光源
２からの励起光の光触媒層への照射位置が変化するよう
にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気清浄機、エアコ
ン等における脱臭装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気清浄機やエアコンに設けられる従来
の脱臭装置は、特開平１−２３４７２９号公報に記載の
ように空気の臭気成分を吸着する吸着剤と、その吸着剤
の表面に、光により励起されて吸着剤に吸着された臭気
成分を分解する光触媒層と、その光触媒層を励起させる
励起光を放射する光源を設けたものである。吸着剤に空
気を通すことにより空気中の臭気成分は吸着され、光源
からの励起光を光触媒層へ照射することにより吸着され
た臭気成分を分解して吸着剤より取り除かれることで脱
臭能力が回復する。

【０００３】以下、図１１〜図１６を使って説明する。
２１はエアコンの室内ユニットである。室内ユニット２
１の横断面図である図１２に示すように、室内ユニット
２１の内部に、熱交換器２２、送風機２３、風向板２
４、ハニカム状フィルタ２５、光源２が設けられる。光
源２には励起光として紫外線を放射する電球タイプの紫
外線ランプが使用される。

【０００４】室内の空気は室内ユニット２１上部により
吸引され、熱交換器２２を通過するときに温度が調節さ
れ、ハニカム状フィルタ２５にて脱臭され、送風機２３
によって室内ユニット１１下部により吐出される。ハニ
カム状フィルタ２５は図１３と図１４に示すように例え
ば吸着剤２５ｂにはハニカム状活性炭を使用し、その表
面にアナターゼ型の二酸化チタン系の光触媒層２５ａを
形成し、衝撃に対する破損を防止するため、スポンジ状
緩衝材２５ｃで周囲を包んだものである。

【０００５】光触媒層２５ａの形成は例えばゾル状の二
酸化チタン系の溶液中にハニカム状活性炭の吸着剤２５
ｂを侵漬し、ついで乾燥させることにより可能である。
図１５はフィルタ２５表面付近の断面を拡大したもので
ある。アナターゼ型二酸化チタン系の光触媒層２５ａ
は、吸着剤２５ｂの表面にある光触媒粒子２５ｄより成
っており、この光触媒粒子２５ｄは図１６のように多く
の隙間を持っている。これにより光触媒層２５ａは吸着
剤２５ｂの臭気成分を吸着する妨げにはならない。

【０００６】尚、フィルタ２５はハニカム状である必要
がなく、スポンジ状、網状、板状、粒状等であってもよ
く、光触媒層２５ａに、光触媒層２５ａを励起するため
の紫外線が照射できる形状であれば、どのような形状で
もよい。臭気成分を吸着したフィルタ２５に紫外線を照
射することにより、光触媒層２５ａが励起して光触媒反
応により臭気成分は分解される。尚、光触媒層２５ａの
材料としてはアナターゼ型二酸化チタンの他に、酸化亜
鉛、三酸化タングステン等を使用してもよい。

【０００７】また吸着剤２５ｂには、活性炭の他に、ゼ
オライト、多孔質セラミック等も使用可能である。紫外
線照射は連続照射でも、あるいは間欠照射でもよい。吸
着された臭気成分は分解され、無臭になって吸着剤２５
ｂより分離することにより、再び吸着剤２５ｂの空気中
の臭気成分を吸着する能力が回復する。このように脱臭
能力は長期間にわたって保持される。また紫外線には殺
菌作用もあるので、空気中のカビ、菌類の繁殖を防止す
る効果もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の脱臭装置で
は光源２とフィルタ２５は互いに固定的であり、光源２
とフィルタ２５の距離はフィルタ全体に紫外線を吸収す
るために大きくとられていた。しかしながら、このよう
な構成では紫外線量をフィルタ２５全体に均等にして照
射することが難しく、且つ光源２から発した紫外光がフ
ィルタ２５に到達したとき弱まってしまう。そのために
吸着された臭気を分解するのに長時間照射を行う必要が
あり、脱臭の効率が悪かった。

【０００９】また不均等な照射を是正するために、ある
程度距離をとって光源２を設けたり、反射板を使用した
り、多数の光源２を使用したりするなど設置スペースが
大きくなった。フィルタ２５の設置位置は空気流路にあ
たるので、この付近に反射板等が設けられると、空気の
送風に対して負担にもなっていた。

【００１０】しかも光源２から発生られる紫外線は、脱
臭装置周辺の樹脂形成品に損傷を与えていた。紫外線が
室内ユニット２１より外部に洩れて人体へ悪影響を及ぼ
す危惧もあった。

【００１１】本発明はこれらの課題を解決するもので、
脱臭能力の効率を向上させること、設置スペースの縮小
を行うこと、そして紫外線の放射量を少なくし、周囲に
洩れるのを防止することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明では、空気中の臭気成分を吸着する吸着剤と、
その吸着剤の表面に、光により励起されて吸着剤に吸着
された臭気成分を分解する光触媒層と、その光触媒層を
励起させる励起光を放射する光源を設けた脱臭装置にお
いて、光源又は光触媒層が移動することにより、光源か
らの励起光の光触媒層への照射位置が変化するようにし
ている。

【００１３】このような構成によると、吸着剤と光触媒
層からなるフィルタに空気を通すことにより、空気中の
臭気成分が吸着剤に吸着される。フィルタの臭気を吸着
した部分に光源より励起光が照射されると、フィルタ表
面の光触媒層が励起して光触媒反応を行い、臭気成分は
分解される。臭気成分は分解して無臭になり、フィルタ
より分離する、こうしてフィルタには臭気成分がなくな
るので、再び脱臭能力が回復する。

【００１４】また励起光の照射位置を変えることによ
り、臭気成分の分解が必要な部分に必要な量だけ照射す
ることが可能となり、分解の効率が向上する。光源とフ
ィルタを接近して設置することで、脱臭装置の設置に必
要とするスペースは従来の脱臭装置よりも小さくなる。

【００１５】また、本発明では上記構成において、更に
前記吸着剤と光触媒層からなるフィルタを帯状に形成
し、そのフィルタの端部を回転体に取り付けて巻き取り
式にフィルタを移動させるようにする。このような構成
によると、帯状フィルタに空気を通すことにより空気中
の臭気成分は帯状フィルタの吸着剤に吸着される。

【００１６】臭気成分を吸着した帯状フィルタは回転体
に巻き取られ、光源からの励起光の照射により、光触媒
層が励起して臭気成分は分解される。こうして脱臭能力
が回復する。また帯状フィルタを移動させないで使用し
ても吸着された臭気成分は帯状フィルタの吸着剤に保持
され続けるので、吸着量が飽和してきた時点で回転体に
巻き取り励起光の照射を行ってもよい。

【００１７】帯状フィルタの両端に回転体を取り付けた
場合、吸着量が飽和してきた帯状フィルタの部分を回転
体に巻き取るときに同時に帯状フィルタの新しい部分が
取り出される。励起光を照射することにより吸着された
臭気成分は分解され、一方新しく取り出された部分で臭
気成分の吸着を行う。また、本発明では上記構成におい
て、更に前記吸着剤と光触媒層からなる帯状フィルタを
環状に形成し、その環状フィルタを一対の回転体に懸架
して、エンドレスに移動自在とする。

【００１８】このような構成によると、環状フィルタを
ゆっくりと一方向にエンドレスに移動させながら環状フ
ィルタによってできた平面に対して、垂直の向きに空気
を通すことにより、空気中の臭気成分は環状フィルタの
吸着剤に吸着する。光源の付近では励起光を照射するこ
とにより、吸着された臭気成分は光触媒層が励起して分
解される。このように、臭気成分の吸着と分解を同時に
行うことができる。

【００１９】また、本発明では上記構成において、更に
励起光のフィルタへの照射部分を光遮蔽ボックスで囲む
ようにする。このような構成によると、励起光が光遮蔽
ボックスに閉じこめられ、脱臭装置周辺の樹脂形成品や
人体への励起光照射が防止される。

【００２０】また、本発明では上記構成において、更に
光遮蔽ボックス内壁に励起光の反射率が高くなるコーテ
ィングを設ける。このような構成によると、フィルタに
照射されなかった励起光やフィルタを通過した励起光は
コーティングで反射してフィルタに照射するようにな
り、脱臭能力が向上する。

【００２１】

【発明の実施の形態】

＜第１の実施形態＞第１実施形態を図１に示す。固定式
フィルタ１は従来例で説明した光触媒層２５ａと吸着剤
２５ｂからなるフィルタ２５を空気が通るように網目状
又はハニカム状に形成したものである。光源２は励起光
として紫外線を放射する直管タイプのブラックライト又
は白色蛍光燈である。

【００２２】光源２の一端に光源駆動部４が設けられ、
光源２はガイドレール３に沿って移動することができ
る。光源駆動部４は例えば内部に小型モータを入れ、通
電することによりガイドレール３上の移動を行うもので
ある。固定式フィルタ１を通過する空気の臭気成分は吸
着剤２５ｂに吸着される。

【００２３】このときに光源駆動部４を動作させて光源
２をゆっくりと移動させながら紫外線の照射を行うこと
により、固定式フィルタ１全体に均等に紫外線が照射さ
れ、吸着された臭気成分は光触媒層の光触媒反応によっ
て均等に分解される。臭気成分は分解され無臭になり固
定式フィルタ１より分離する。

【００２４】これにより脱臭能力が回復するが、臭気成
分が吸着剤２５ｂに吸着された時点で、紫外線が固定式
フィルタ１に照射されていなくても、吸着剤２５ｂは臭
気成分を保持し続けるので、適当な時期に紫外線を照射
することによって同様に脱臭能力が回復する。その紫外
線照射の時期を決める方法には、エアコンの運転時間が
ある特定時間を経過した後に一定時間照射を行う方法
や、エアコンの除霜運転時に同期して照射を行う方法な
ど様々な方法が可能である。

【００２５】＜第２の実施形態＞第２実施形態を図２に
示す。帯状フィルタ５は光触媒層２５ａと吸着剤２５ｂ
からなるフィルタ２５を帯状に形成したものである。帯
状フィルタ５には空気が通るように網目が設けられる。
回転体６には円周上に等間隔に複数リブを設け、一方帯
状フィルタ５の両側端にそれに合う穴を設ける。

【００２６】回転体６にはそれぞれフィルタ駆動部７と
台座１４が設けられ、フィルタ駆動部７が動作すること
により、帯状フィルタ５は回転体６に巻き取り式に移動
する。フィルタ駆動部７は例えば内部に小型モータを入
れ通電することにより、帯状フィルタ５を巻き取るもの
である。

【００２７】光源２は回転体に隣接して平行に並べら
れ、光源固定具１５によって固定される。光源２は励起
光として紫外線を放射する直管タイプのブラックライト
又は白色蛍光燈である。帯状フィルタ５を通過する空気
中の臭気成分は吸着剤２５ｂに吸着される。ある程度吸
着量が飽和した時点で帯状フィルタ５は回転体６に巻き
取られ、光源２から紫外線を照射することにより臭気成
分は分解される。

【００２８】このとき同時に帯状フィルタ５の新しい部
分が取り出されて、臭気成分の吸着が行え、臭気成分の
分解と吸着が同時に実行できる。また光源２と回転体６
は空気流路外に設けられるので空気の送風に対して負担
にならない。

【００２９】＜第３の実施形態＞第３実施形態を図３、
図４に示す。図３に示すように第２実施形態と同様に帯
状フィルタ５の両端を回転体６に取り付けて巻き取り式
に帯状フィルタ５を移動させるようにしているが、回転
体６には図４に示すように紫外線通過口８が設けられ、
その回転体６内部にＵ字タイプの光源２が設けられる。
これにより第２実施形態と同様の働きをするが、脱臭装
置の全体のスペースは第２実施形態に比べて小さくな
る。図３、図４において図２と同一の部分には同一の符
号を付し、説明を省略する。

【００３０】＜第４の実施形態＞第４実施形態を図５に
示す。帯状フィルタ５の上端は回転体６に取り付けら
れ、下端は横木１３に取り付けられる。横木１３は断面
が凹字状になった一対のフィルタガイドレール９の間に
挟まれて、フィルタガイドレール９に沿って上下に移動
する。光源２は回転体６に隣接して平行に並べられ、光
源固定具１５によって固定される。

【００３１】帯状フィルタ５を通る空気中の臭気成分は
吸着剤２５ｂに吸着される。吸着量が飽和してきた時点
で帯状フィルタ５を回転体６に巻き取り、光源２からの
紫外線の照射により吸着された臭気成分は分解される。
帯状フィルタ５を降ろして再び臭気成分の吸着を行う。
尚、図５において図２と同一の部分には同一の符号を付
し、説明を省略する。

【００３２】＜第５の実施形態＞第５実施形態を図６に
示す。第４実施形態とほぼ同様の構造であるが、光源２
が回転体６の内部に設けられる。図６において、図５と
同一の部分には同一の符号を付し説明を省略する。

【００３３】＜第６の実施形態＞第６実施形態を図７に
示す。環状フィルタ１０は吸着剤と光触媒層から成る帯
状フィルタ５を環状に形成したものである。環状フィル
タ１０は一対の回転体６に懸架されてエンドレスに移動
自在となっている。光源２は片方の回転体６に隣接して
並べられる。環状フィルタ１０の平面に対し垂直向きに
空気を通すことにより空気中の臭気成分は吸着剤２５ｂ
に吸着される。

【００３４】フィルタ駆動部７が一方の回転体６に設け
られてあり、フィルタ駆動部７が動作することにより、
回転体６が回転し、環状フィルタ１０が移動する。吸着
された臭気成分は光源２の近くを通過するときに、紫外
線の照射により分解される。尚、図７において図２と同
一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。

【００３５】＜第７の実施形態＞第７実施形態を図８に
示す。第６実施形態とほぼ同様の構造であるが、光源２
が回転体６の内部に設けられる。この回転体６を支える
台座１４には差込口１８が設けられ、光源２には直管タ
イプのものが使用される。図８において図７と同一の部
分には同一の符号を付し、説明を省略する。

【００３６】＜第８の実施形態＞第８実施形態を図９に
示す。第２実施形態における光源２と回転体６を光遮蔽
ボックス１１で囲む。臭気成分を吸着した帯状フィルタ
５を回転体６に巻き取り、紫外線照射により臭気成分の
分解を行うときに、光源２からの紫外線は光遮蔽ボック
ス１１によって遮蔽され、紫外線の照射部分以外には洩
れないようになっている。これにより、脱臭装置周辺に
ある樹脂形成品に損傷を与えなくなる。また人体への紫
外線の照射も防止される。尚、図９について図２と同一
の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。

【００３７】＜第９の実施形態＞第９実施形態を図１０
に示す。光遮蔽ボックス１１の内壁には紫外線の反射率
を大きくするコーティング１２が設けられる。光源２よ
り放射された紫外線は、その一部分が帯状フィルタ５に
照射されるが、それ以外の紫外線もコーティング１２に
よって反射され、帯状フィルタ５への照射が図られる。
図１０において図９と同一の部分には同一の符号を付
し、説明を省略する。

【００３８】

【発明の効果】

＜請求項１の効果＞光源と光触媒層との距離を短くして
も、光触媒層全体に励起光が均等に照射されるので、臭
気成分の分解の効率が向上し、励起光の照射時間が短縮
できる。また脱臭装置をコンパクトにまとめられ、空気
清浄機やエアコンの小型化を図ることができる。

【００３９】＜請求項２の効果＞回転体に帯状フィルタ
を巻き取ることにより、励起光の照射をフィルタ全面に
行うことができる。これにより臭気成分の分解の効率が
向上し、励起光の照射時間の短縮を図ることができる。
臭気成分の吸着量が飽和してきた帯状フィルタの部分を
回転体に巻き取り、同時に新しい部分を取り出すことに
より、常時臭気成分の吸着と分解を行うことができる。

【００４０】＜請求項３の効果＞環状フィルタがエンド
レスに移動することにより、常時臭気成分の吸着と分解
を行うことができる。また、１個のフィルタ駆動部と１
個の光源を別々の回転体に設けることにより、構造が簡
単になる。

【００４１】＜請求項４の効果＞励起光が光遮蔽ボック
スに閉じこめられて、外部に洩れなくなり、周辺の樹脂
形成品の劣化を防ぐ。人体への照射も防止し、安全性が
高くなる。

【００４２】＜請求項５の効果＞光遮蔽ボックス内壁に
励起光の反射率が高くなるコーティングを設けることに
より、励起光の光触媒層への照射量が増加し、臭気成分
の分解効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態の脱臭装置の斜視図。

【図２】 本発明の第２実施形態の脱臭装置の斜視図。

【図３】 本発明の第３実施形態の脱臭装置の斜視図。

【図４】 その回転体と光源の斜視図。

【図５】 本発明の第４実施形態の脱臭装置の斜視図。

【図６】 本発明の第５実施形態の脱臭装置の斜視図。

【図７】 本発明の第６実施形態の脱臭装置の斜視図。

【図８】 本発明の第７実施形態の脱臭装置の斜視図。

【図９】 本発明の第８実施形態の脱臭装置の破断図。

【図１０】 本発明の第９実施形態の脱臭装置の断面
図。

【図１１】 従来の脱臭装置付エアコンの正面図。

【図１２】 その脱臭装置付エアコンの横断面図。

【図１３】 そのフィルタの斜視図。

【図１４】 そのフィルタの縦断面図。

【図１５】 そのフィルタの表面の拡大断面図。

【図１６】 その光触媒粒子の拡大断面図。

【符号の説明】

１ 固定式フィルタ ２ 光源 ３ ガイドレール ４ 光源駆動部 ５ 帯状フィルタ ６ 回転体 ７ フィルタ駆動部 ８ 紫外線通過口 ９ フィルタガイドレール １０ 環状フィルタ １１ 光遮蔽ボックス １２ コーティング １３ 横木 １４ 台座 １５ 光源固定具 １６ リブ １７ 穴 １８ 差込口 ２１ 室内ユニット ２２ 熱交換器 ２３ 送風器 ２４ 風向板 ２５ ハニカム状フィルタ ２５ａ 光触媒層 ２５ｂ 吸着剤 ２５ｃ スポンジ状緩衝材 ２５ｄ 光触媒粒子 ２５ｅ 吸着剤細孔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気中の臭気成分を吸着する吸着剤と、
   その吸着剤の表面に、光により励起されて吸着剤に吸着
   された臭気成分を分解する光触媒層と、その光触媒層を
   励起させる励起光を放射する光源を設けた脱臭装置にお
   いて、光源又は光触媒層が移動することにより、光源か
   らの励起光の光触媒層への照射位置が変化することを特
   徴とする脱臭装置。
2. 【請求項２】 前記吸着剤と光触媒層から成るフィルタ
   を帯状に形成し、そのフィルタの端部を回転体に取り付
   けて巻き取り式にフィルタを移動させるようにしたこと
   を特徴とする請求項１に記載の脱臭装置。
3. 【請求項３】 前記吸着剤と光触媒層から成る帯状フィ
   ルタを環状に形成し、その環状フィルタを一対の回転体
   に懸架して、エンドレスに移動自在としたことを特徴と
   する請求項１に記載の脱臭装置。
4. 【請求項４】 励起光のフィルタへの照射部分を光遮蔽
   ボックスで囲ったことを特徴とする請求項２又は請求項
   ３に記載の脱臭装置。
5. 【請求項５】 光遮蔽ボックスの内壁に励起光の反射率
   が高くなるコーティングを設けたことを特徴とする請求
   項４に記載の脱臭装置。