WO2016175274A1 - 光触媒モジュール、それを備える冷蔵庫 - Google Patents

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WO2016175274A1
WO2016175274A1 PCT/JP2016/063325 JP2016063325W WO2016175274A1 WO 2016175274 A1 WO2016175274 A1 WO 2016175274A1 JP 2016063325 W JP2016063325 W JP 2016063325W WO 2016175274 A1 WO2016175274 A1 WO 2016175274A1
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WO
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photocatalyst
base
light
light source
module
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PCT/JP2016/063325
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English (en)
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Inventor
豊洋 原園
Original Assignee
シャープ株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/18—Radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D23/00—General constructional features

Definitions

  • the present invention relates to a photocatalyst module including a photocatalyst and a light source, a deodorizing apparatus including the photocatalyst module, and a refrigerator.
  • the photocatalyst photoreaction decomposes oxygen and moisture in the air to generate highly reactive superoxide anions (O 2 ⁇ ) and OH radicals (.OH).
  • the superoxide anion and OH radical can decompose odor components, remove various germs, and decompose ethylene gas to suppress a decrease in freshness of food.
  • Patent Document 1 for example, a catalyst base 120 carrying a photocatalyst is attached so that the photocatalyst layer 123 is exposed on the storage chamber 161 side of the back panel 163 constituting the cold air passage 154, and light is directed toward the catalyst base 120.
  • path 154 so that it may irradiate is disclosed (refer FIG. 15).
  • Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 2014-219130 (published on November 20, 2014)”
  • one side is the transparent layer 122 and the other side is the photocatalyst layer 123, and the light from the light emitting diode 113 passes through the transparent layer 122 and reaches the photocatalyst layer 123.
  • the light from the light emitting diode 113 is incident from the interface between the photocatalyst layer 123 and the transparent layer 122 where the substance to be decomposed does not contact, passes through the photocatalyst layer 123 while being attenuated, Then, the structure reaches the interface between the photocatalyst layer 123 and the storage chamber 161 side with which the substance to be decomposed contacts.
  • the substance to be decomposed does not come into contact with the interface between the transparent layer 122 and the photocatalyst layer 123 with high photocatalytic reaction efficiency.
  • the reaction efficiency of a photocatalyst is low by attenuation
  • a photocatalyst module of the present invention is a photocatalyst that causes a photocatalytic reaction by a light source that emits light in a predetermined wavelength region, a reflector that reflects the light in the predetermined wavelength region, and light in the predetermined wavelength region.
  • a photocatalyst base that is supported on one side and the other side, and the photocatalyst base has an opening through which light in the predetermined wavelength region passes. The part is incident on the photocatalyst carried on the one side, and another part of the light emitted from the light source passes through the opening, is reflected by the reflector, and is carried on the other side. It is characterized by being incident on the photocatalyst.
  • the light emitted from the light source from the direction in which the substance to be decomposed contacts comes into the photocatalyst carried on both sides of the photocatalyst base. For this reason, the light energy is not attenuated by passing through the base material of the photocatalyst base and the photocatalyst, so that the reaction efficiency of the photocatalyst can be increased.
  • the photocatalyst base supporting a photocatalyst only on one side it is possible to widen the area where the photocatalyst causes a photoreaction.
  • FIG. 1 It is sectional drawing which shows schematic structure of the deodorizing module concerning one Embodiment of this invention.
  • the deodorizing module shown in FIG. 1 it is a figure which shows schematically the updraft produced near a transparent plate.
  • FIG. 1 shows schematic structure of the photocatalyst base of the deodorizing module shown in FIG.
  • FIG. 1 shows roughly the direct light and reflected light in the deodorizing module shown in FIG.
  • FIG. 1 shows schematic structure of the supporting member with which the deodorizing module shown in FIG. 1 was equipped.
  • FIG. 1 It is sectional drawing which shows schematic structure of a refrigerator provided with the deodorizing module concerning another one Embodiment of this invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an air flow generated in the vicinity of the photocatalyst base in the deodorization module shown in FIG. 9. It is a front view which shows roughly the air flow inlet of the deodorizing module concerning another one Embodiment of this invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an air flow generated in the vicinity of the photocatalyst base in the deodorization module shown in FIG. 9. It is a front view which shows roughly the air flow inlet of the deodorizing module concerning another one Embodiment of this invention.
  • FIG. 11 it is sectional drawing which shows roughly the air flow produced near a photocatalyst base. It is the graph which compared the removal performance of the acetaldehyde of the deodorizing module shown in FIG. 9, and the deodorizing module shown in FIG. It is a figure which shows roughly the airflow produced near the photocatalyst base of the deodorizing module concerning another one Embodiment of this invention. It is sectional drawing which shows schematic structure of the photocatalyst apparatus currently disclosed by patent document 1. FIG.
  • FIGS. 1 to 14 Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 14 as follows.
  • the deodorization module 1 (photocatalyst module, deodorization apparatus) includes a light source unit 10 (light source), a photocatalyst base 20 that carries a photocatalyst, a reflector 30, and a support member 40.
  • the light source unit 10 includes a light source 13 and a transparent plate 14 through which light emitted from the light source 13 is transmitted.
  • the light source 13 has a configuration in which the LED lamp 12 is provided on the LED base 11.
  • the LED lamp 12 is selected according to the type of photocatalyst so that the photocatalyst carried by the photocatalyst base 20 emits light in a wavelength region that causes a photoreaction. Specifically, when the photocatalyst causes a photocatalytic reaction by ultraviolet light, an LED lamp that emits ultraviolet light is used. When the photocatalyst causes a photocatalytic reaction by visible light, an LED lamp that emits visible light is used.
  • the transparent plate 14 only needs to be highly transmissive to light in a wavelength region where the photocatalyst carried by the photocatalyst base 20 causes a photoreaction, and may not be highly transmissive to light in other wavelength regions. .
  • the transparent plate 14 may increase the temperature of the transparent plate 14 by absorbing light in other wavelength regions in order to generate a rising airflow described later.
  • the transparent plate 14 can be formed of glass, acrylic resin, methacrylic resin, or the like.
  • the transparent plate 14 has a role of protecting the light source 13 by covering the light source 13 and a role of generating a rising air current by the light source 13 as will be described later.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an updraft 51 generated in the vicinity of the transparent plate 14 in the deodorizing module 1 shown in FIG.
  • an upward air flow 51 is generated by the warmed transparent plate 14.
  • the outer surface of the transparent plate 14 is a surface exposed to the outside of the light source unit 10. Further, when the angle of attack or depression angle of the outer surface of the transparent plate 14 with respect to the horizontal plane is more than 0 degree and less than 90 degrees, a similar updraft is generated.
  • the semi-closed space 52 is formed by disposing the transparent plate 14 so as to face the reflecting plate 30.
  • the photocatalyst base 20 is sandwiched between the transparent plate 14 and the reflective plate 30 and is in the semi-closed space 52.
  • the updraft 51 rises along the photocatalyst base 20, so that the air inside the semi-closed space 52 can be exchanged, and the deodorization module 1 efficiently deodorizes with the updraft 51. be able to.
  • the angle between the horizontal surface and the outer surface of the transparent plate 14 is closer to 90 degrees, an upward air flow is generated more efficiently, and the deodorizing module 1 can be deodorized efficiently.
  • the light source 13 for example, another type of light source such as a fluorescent lamp may be used, or a more uniform planar light may be emitted using a light guide plate or the like. External light introduced by a light plate or the like may be used. When introducing external light, it is not necessary to connect the deodorizing module 1 to a power source. Therefore, the installation of the deodorizing module 1 becomes easy, and the place where it can be installed can be expanded. Further, the transparent plate 14 may be omitted when it is not necessary to protect the light source or generate an ascending air current.
  • the base material 22 is linear, and is formed so that a layer containing the photocatalyst 23 is covered on the surface thereof.
  • the base material 22 may be formed using a light transmissive material such as glass, ceramic, or a metal material such as stainless steel or aluminum.
  • the layer containing the photocatalyst 23 can be formed on the base material 22, the material of the base material 22, the surface processing method of the base material 22, etc. will not be specifically limited.
  • the photocatalyst 23 is, for example, zinc chloride (ZnO), cadmium sulfide (CdS), tungsten trioxide (WO 3 ), titanium dioxide (TiO 2 ), or the like.
  • the photocatalyst base 20 is formed in a flat rectangular net shape by knitting a base material 22 having a layer containing a photocatalyst 23 on its surface as shown in FIG. 3A, as shown in FIG. 3B. Therefore, the photocatalyst 23 is carried on the front side and the rear side (the other side, the side facing the reflection plate 30) of the photocatalyst base 20. At the same time, the opening 24 is formed as a mesh.
  • the photocatalyst base 20 and the opening 24 are not limited to those described above.
  • the base material 22 which is a thin plate may be made into a net shape by opening a plurality of openings 24, and then a layer containing the photocatalyst 23 may be formed on both surfaces of the base material 22.
  • a flat plate having high transparency with respect to light having a wavelength at which the photocatalyst 23 causes a photoreaction may be prepared as the base material 22, and layers including the photocatalyst 23 may be formed on both surfaces of part of the base material 22. In this case, the portion where the layer containing the photocatalyst 23 is not formed corresponds to the opening 24.
  • the opening 24 only needs to allow light having a wavelength excited by the photocatalyst 23 to pass therethrough, and may not allow light in other wavelength regions to pass through.
  • the above-described mesh shape includes a honeycomb shape, a fence shape, and the like.
  • the photocatalyst base 20 does not have to be net-like, and the number of openings 24 may be one.
  • the reflection plate 30 includes a support plate 31 and a reflection sheet 32.
  • the reflector 30 is disposed so as to reflect the light passing through the opening 24 and exceeding the photocatalyst base 20 to the entire rear side of the photocatalyst base 20.
  • the reflector 30 only needs to reflect light having a wavelength that causes the photocatalyst 23 to undergo a photoreaction, and may not reflect light having other wavelengths.
  • the support plate 31 is a plate that supports the reflection sheet 32, the support plate 31 has a shape and an area covering the entire photocatalyst base 20, and the reflection sheet 32 is provided on the surface facing the photocatalyst base 20. Further, as the exterior of the deodorizing module 1, the light source unit 10 and the photocatalyst base 20 are mechanically protected to prevent dirt such as dust.
  • Part of the light emitted from the light source 13 by the reflector 30 passes through the transparent plate 14, passes through the opening 24 of the photocatalyst base 20, is reflected by the reflector 30, and is reflected as reflected light 55. 20 enters the layer including the photocatalyst 23 on the rear side. Further, another part of the light emitted from the light source 13 passes through the transparent plate 14 and then directly enters the layer including the photocatalyst 23 on the front surface of the photocatalyst base 20 as direct light 54.
  • the reflector 30 is not limited to the above.
  • surface processing for providing a reflection function may be performed on the surface of the support plate 31 on the light source 13 side.
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of the support member 40 provided in the deodorizing module 1 shown in FIG.
  • the support member 40 includes a first intermediate member 41 fixed to the light source unit 10, a second intermediate member 42, and a fixing screw 43 that passes through the first intermediate member 41 and the second intermediate member 42. Further, the photocatalyst base 20 and the reflector 30 are formed with screw through holes (not shown) through which the fixing screws 43 are passed.
  • the method for fixing the first intermediate member 41 to the light source unit 10 is not particularly limited. For example, you may adhere
  • the first intermediate member 41 also serves as a spacer for separating the light source unit 10 and the photocatalyst base 20 and maintaining a predetermined interval. In order to fasten the fixing screw 43, a screw groove is formed inside. Yes.
  • the second intermediate member 42 also serves as a spacer for separating the photocatalyst base 20 and the reflecting plate 30 and maintaining a predetermined interval, and a screw groove is formed inside to pass the fixing screw 43. Not.
  • the first and second intermediate members 41 and 42 and the fixing screw 43 are not particularly limited, but it is preferable to select one that is less likely to harden due to rust or the like in preparation for removing the fixing screw 43.
  • the deodorizing module 1 in order to assemble the deodorizing module 1, first, the upper two and the lower two and a total of four first intermediate members 41 are fixed at predetermined positions of the light source unit 10, and then The photocatalyst base 20 is arranged with respect to the light source unit 10 so that the screw holes of the photocatalyst base 20 are aligned with the first intermediate member 41. Then, the four second intermediate members 42 are arranged so that the second intermediate member 42 abuts the first intermediate member 41. Then, the reflecting plate 30 is disposed so that the screw holes of the reflecting plate 30 are aligned with the second intermediate member 42. As a result, the corresponding first intermediate member 41, the screw through hole of the photocatalyst base 20, the second intermediate member 42, and the screw through hole of the reflector 30 are aligned in this order.
  • the fixing screw 43 is fastened to the first intermediate member 41 through the screw through hole of the reflecting plate 30, the second intermediate member 42, and the screw through hole of the photocatalyst base 20.
  • the photocatalyst base 20 and the reflection plate 30 are fixed to the light source unit 10 in a state where the photocatalyst base 20 is sandwiched between the light source unit 10 and the reflection plate 30 with an interval.
  • the fixing screw 43 is removed, the photocatalyst base 20 and the reflection plate 30 are detached from the light source unit 10.
  • the photocatalyst base 20 can be easily removed and the photocatalyst base 20 can be easily cleaned or replaced. .
  • the support member 40 is not limited to the above, and may support the photocatalyst base 20 so as to be removable. Further, the number of the support members 40 is not particularly limited, and can be appropriately used according to the size and shape of the photocatalyst base 20 and the reflection plate 30.
  • the transparent plate 14 is rectangular like the photocatalyst base 20 and has almost the same size so that the light source 13 can irradiate the entire front surface of the photocatalyst base 20. is there.
  • the reflection plate 30 is rectangular like the photocatalyst base 20 and has almost the same size so that light can be reflected to the entire rear surface of the photocatalyst base 20.
  • the magnitude relationship between the transparent plate 14 and the photocatalyst base 20 is not limited to this.
  • the reflector 30 is slightly larger than the photocatalyst base 20 so as not to hinder the movement of air. The magnitude relationship with the photocatalyst base 20 is not limited to this.
  • the transparent plate 14, the photocatalyst base 20, and the reflection plate 30 are arranged in parallel with each other in this order so that light emitted from the light source 13 is efficiently used.
  • the distance between the photocatalyst base 20 and the reflection plate 30 is narrower than the distance between the transparent plate 14 and the photocatalyst base 20.
  • the reflection plate 30 can reflect light emitted from the light source 13 to the rear surface of the photocatalyst base 20.
  • the deodorizing module 1 can be made thin.
  • the shapes and relative positions of the transparent plate 14, the photocatalyst base 20, and the reflection plate 30 are not limited to those described above, and a part of the light emitted from the light source 13 is irradiated to the front side of the photocatalyst base 20, Another part of the emitted light may be reflected from the reflector 30 to the rear side of the photocatalyst base 20.
  • the light source 13 is a linear light source extending in the vertical direction
  • the transparent plate 14, the photocatalyst base 20, and the reflection plate 30 are semi-cylindrical, and the transparent plate 14 and the photocatalyst are arranged so that the light source 13 is the central axis.
  • the base 20 and the reflecting plate 30 may be disposed.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a refrigerator 60 as a storage provided with the deodorizing module 2 according to the present embodiment.
  • the light source unit 10 is disposed outside the storage chamber 61, that is, embedded in the storage chamber wall 62 so that the outer surface of the transparent plate 14 substantially coincides with the surface of the storage chamber wall 62 on the storage chamber 61 side. Therefore, the light source 13 is close to the control device and the wiring of the refrigerator 60, and it is easy to form a wiring that connects the light source 13 to the power source.
  • the storage room wall 62 is a substantially vertical surface that is substantially vertical when the refrigerator 60 is installed. Therefore, since the transparent plate 14 is also substantially vertical, an updraft is generated as shown in FIG. 2, and an airflow 53 shown in FIG. 6 is generated inside the storage chamber 61. Since the circulating airflow circulating inside the storage chamber 61 is generated by the airflow 53, the deodorizing module 2 can efficiently deodorize the inside of the storing chamber 61 without using a circulation fan for generating the circulating airflow.
  • the storage room wall 62 is a surface exposed in the storage room 61 when the refrigerator 60 is used. Therefore, since the photocatalyst base 20, the reflector 30 and the support member 40 are disposed inside the storage chamber 61, the photocatalyst base 20 and the reflector 30 can be easily detached from the light source unit 10.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of the deodorizing module 3 according to the present embodiment.
  • the photocatalyst base 20 is widened, and the reflector 30 is correspondingly widened. Further, the number of the light sources 13 is increased and the transparent plate 14 is expanded so that light can be irradiated over a wide area. Furthermore, in order to stabilize the photocatalyst base 20 and the reflecting plate 30 that have become wider, the number of support members 40 may be increased.
  • the deodorizing module 3 can be adapted for installation in a storage such as a shoe box having a large sealed space, a toilet, or the like.
  • a blower fan 70 is attached to the downstream side of the air flow 53 in order to increase the air circulation efficiency of the deodorizing module 4.
  • a wind tunnel wall 58 is provided on the side surface of the space S between the reflecting plate 30 and the transparent plate 14 through which the airflow 53 flows, and the airflow inlet 57 and the air outlet 53 of the airflow 53 facing the airflow inlet 57 are provided.
  • the wind tunnel wall 58 is not provided. Due to the wind tunnel wall 58, the space S in which the air flow 53 between the transparent plate 14 and the reflecting plate 30 flows becomes a wind tunnel.
  • the wind tunnel wall 58 also serves as the support member 40 described above.
  • FIG. 11 is a front view schematically showing an air flow inlet 57a of the deodorizing module 5 according to the present embodiment.
  • the photocatalyst base 20 is sandwiched between the transparent plate 14 side (between the photocatalyst base 20 and the transparent plate 14).
  • An air flow control wall 71 is disposed in the wind tunnel on the photocatalyst base 20 on the side of the reflector 30 (between the photocatalyst base 20 and the reflector 30).
  • the airflow intake port 57 a is provided between the transparent plate 14 and the photocatalyst base 20, but the airflow intake port 57 a is not limited to this and is arranged depending on the arrangement of the airflow control wall 71. May be provided between the photocatalyst base 20 and the reflector 30. Further, the air flow control wall 71 allows the air flow 56 to pass through the photocatalyst base 20 and from the transparent plate 14 side of the photocatalyst base 20 to the reflection plate 30 side, or from the reflection plate 30 side of the photocatalyst base 20 to the transparent plate 14.
  • the airflow control wall 71 is not limited to three, but may be two or four or more.
  • the air flow control wall 71 is preferably one that completely blocks the flow of the air flow 56, but may be one that weakens the flow of the air flow 56.
  • the shape of the air flow control wall 71 may be a protrusion having an inclined surface or a trapezoid.
  • the air flow 56 since the air flow 56 is alternately blocked by the air flow control walls 71, the air flow 56 passes through the photocatalyst base 20 directly in a continuous manner (passes through the photocatalyst base 20). Therefore, the air flow 56 passes through the photocatalyst base 20 at least once, and the probability that a substance to be decomposed contained in the air flow 56 contacts the photocatalyst base 20 is increased. Therefore, the deodorization module 5 is more efficient. Deodorized.
  • FIG. 14 is a diagram schematically showing an air flow 56 generated near the photocatalyst base 20 in the space S between the light source 13 and the reflection plate 30 in the deodorizing module 6.
  • the point where the transparent plate 14 is not provided on the light source unit 10b and the air flow control wall 71 provided on the lower side of the photocatalyst base 20 are close to the position where the light source 13 is disposed in the light source unit 10b. Is different from the deodorizing module 5 according to the fifth embodiment described above.
  • the deodorizing module 6 can produce the same air flow 56 as the deodorizing module 5 without the transparent plate 14 and can obtain the same deodorizing performance.
  • the manufacturing cost of the deodorizing module 6 can be suppressed.
  • the photocatalyst module (deodorizing modules 1 to 6) according to aspect 1 of the present invention includes light sources (light source units 10, 10a, and 10b, LED lamps 12, and light sources 13) that emit light in a predetermined wavelength region, and light in the predetermined wavelength region.
  • a reflective plate (30) for reflecting, and a photocatalyst base (20) for supporting a photocatalyst (23) that causes a photocatalytic reaction by light in the predetermined wavelength region on one side and the other side, the photocatalyst base Has an opening (24) through which light in the predetermined wavelength region passes, and a part of the light (direct light 54) emitted from the light source is incident on the photocatalyst carried on the one side. Another part (reflected light 55) of the light emitted from the light source passes through the opening, is reflected by the reflecting plate, and is incident on the photocatalyst carried on the other side.
  • the light emitted from the light source from the direction in which the substance to be decomposed contacts comes into the photocatalyst carried on both sides of the photocatalyst base. For this reason, the light energy is not attenuated by passing through the substrate (22) and the photocatalyst (23) of the photocatalyst base, so that the reaction efficiency of the photocatalyst can be increased.
  • the photocatalyst base supporting a photocatalyst only on one side it is possible to widen the area where the photocatalyst causes a photoreaction.
  • the photocatalyst module (deodorizing modules 1 to 6) according to aspect 2 of the present invention is the photocatalyst module according to aspect 1, and the photocatalyst base (20) is preferably net-like.
  • the photocatalyst module (deodorizing modules 1 to 6) according to aspect 3 of the present invention is the photocatalyst module according to aspect 1 or 2, and includes a support member (40) that detachably supports the photocatalyst base (20). Is preferred.
  • the photocatalyst base can be removed from the photocatalyst module, so that the photocatalyst base can be easily replaced or cleaned.
  • the photocatalyst module (deodorizing modules 1 to 5) according to aspect 4 of the present invention is the photocatalyst module according to any one of aspects 1 to 3, and is a transparent plate (14) separated from the photocatalyst base (20). It is preferable that the part (direct light 54) and the other part (reflected light 55) of the light emitted from the light source (LED lamp 12, light source 13) pass through the transparent plate.
  • the transparent plate is warmed by the light emitted from the light source, it is possible to generate an updraft (51) between the transparent plate and the photocatalyst base. Ascending air current exchanges the air around the photocatalyst base, so that deodorization can be efficiently performed.
  • the photocatalyst module (deodorizing modules 1 to 3) according to Aspect 6 of the present invention is the photocatalyst module according to Aspect 4 or 5, wherein the transparent plate (14), the photocatalyst base (20), and the reflector (30). Are arranged in this order and are preferably parallel to each other.
  • the photocatalyst module (deodorizing modules 1 to 5) according to aspect 7 of the present invention is the photocatalyst module according to any one of aspects 4 to 6, wherein the transparent plate (14) and the photocatalyst base (20) It is preferable that the space
  • the photocatalyst module (deodorizing modules 5 to 6) according to Aspect 8 of the present invention is the photocatalyst module according to any one of Aspects 1 to 7, and the photocatalyst base (20) includes the reflector (30). Arranged in a space (S) formed by a plurality of walls (such as a wind tunnel wall (58)), an air flow (56) taken into the space (S) from the outside flows into the photocatalyst base ( 20) between the two air flow control walls (71) provided on the one side and the other side of 20), after passing through the photocatalyst base (20), it may be taken out of the space (S). .
  • a space (S) formed by a plurality of walls (such as a wind tunnel wall (58)
  • an air flow (56) taken into the space (S) from the outside flows into the photocatalyst base ( 20) between the two air flow control walls (71) provided on the one side and the other side of 20), after passing through the photocataly
  • the decomposition efficiency of the photocatalyst module can be increased.
  • the photocatalyst module (deodorizing module 4) according to aspect 9 of the present invention is the photocatalyst module according to any one of aspects 1 to 7, and the photocatalyst base (20) includes a plurality of reflectors (30).
  • the air flow (53) taken into the space (S) from the outside is arranged in the space (S) formed by the wall (wind tunnel wall (58), etc.) of the photocatalyst base (20) After passing through the one side and the other side, the space (S) may be taken out.
  • the amount of air passing near the photocatalyst base is increased, the efficiency of air circulation is increased, and the photocatalyst module can be downsized.
  • the photocatalyst module (deodorizing modules 4 to 6) according to Aspect 10 of the present invention is the photocatalyst module according to Aspect 8 or 9, wherein a blower fan (70) is provided on a side where the airflow is taken out of the space (S). Is preferably provided.
  • the airflow flowing through the space is strengthened by the blower fan, the amount of air passing near the photocatalyst base is increased, the efficiency of air circulation is increased, and the photocatalyst module can be downsized.
  • the airflow which flows through the said space can be made with a ventilation fan, the installation angle of a photocatalyst module can be made free.
  • the deodorizing apparatus includes the photocatalyst module (deodorizing modules 1 to 6) according to any one of aspects 1 to 10.
  • a deodorizing device with high deodorizing efficiency.
  • a deodorizing apparatus capable of improving the deodorizing function can be realized by increasing the size.
  • the refrigerator (60) preferably includes the photocatalyst module (deodorizing modules 1 to 6) according to any one of the first to eleventh aspects in the storage room (61).
  • a refrigerator (60) according to an embodiment 13 of the present invention includes the photocatalyst module according to any one of the embodiments 5 to 7 in a storage chamber (61), and the transparent plate (14) includes an inner wall (62) of the storage chamber. ) Is preferably arranged so as to substantially match.
  • the transparent plate 14 does not obstruct the storage of the object in the storage chamber, and the circulating airflow in the storage chamber can be prevented.
  • the refrigerator (60) according to the fourteenth aspect of the present invention is the refrigerator according to the thirteenth aspect, and the inner wall (62) of the storage chamber is preferably a substantially vertical surface.
  • the surface of the transparent plate on the storage chamber side is substantially vertical, it is possible to efficiently generate an updraft by the warmed transparent plate. For this reason, since a circulating airflow is generated in the refrigerator compartment, it is possible to efficiently deodorize.
  • a refrigerator (60) according to an aspect 15 of the present invention is the refrigerator according to any one of aspects 12 to 14, wherein the photocatalyst base (20) and the reflector (30) include the storage chamber (61). ) Is preferably disposed inside.
  • the photocatalyst base and the reflector can be removed from the storage chamber. For this reason, it becomes possible to easily replace or clean the photocatalyst base.
  • a refrigerator (60) according to an aspect 16 of the present invention is the refrigerator according to any one of the aspects 12 to 15, wherein the light source (13) is disposed outside the storage chamber (61). preferable.
  • the light source of the photocatalyst module can be disposed near the wiring of the refrigerator main body. For this reason, the wiring to the photocatalyst module may be short and easy.
  • the present invention can be suitably used for a deodorizing apparatus and a refrigerator.
  • Deodorizing module (photocatalyst module, deodorizing device) 10, 10a, 10b Light source unit (light source) 11 LED base 12 LED lamp (light source) DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Light source 14 Transparent plate 20 Photocatalyst base 22 Base material 23 Photocatalyst 24 Opening 30 Reflection plate 31 Support plate 32 Reflection sheet 40 Support member 41 First intermediate member 42 Second intermediate member 43 Fixing screw 51 Ascending air current 52 Semi-closed space 53 Air current 54 Direct Light 55 Reflected Light 56 Airflow 57, 57a Airflow Intake 58 Wind Tunnel Wall 60 Refrigerator 61, 161 Storage Room 62 Storage Room Wall 70 Blower Fan 71 Airflow Control Wall 101 Photocatalytic Device 113 Light Emitting Diode 120 Catalyst Base 122 Transparent Layer 123 Photocatalyst Layer 154 Cold air passage 162 Inner box inner surface 163 Rear panel S space

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Abstract

光触媒の反応効率が高く、光反応を起こす面積が広い脱臭モジュールを実現する。脱臭モジュール（光触媒モジュール）（１）は、光源ユニット（１０）、光触媒（２３）を両側に担持する光触媒基台（２０）、及び反射板（３０）を備える。光触媒基台（２０）には、開口（２４）が形成されており、光源（１３）から発せられる光の一部（直接光５４）が、一方側に担持される光触媒（２３）に入射し、別の一部（反射光５５）が、開口（２４）を通過し、反射板（３０）により反射され、他方側に担持される光触媒（２３）に入射する。

Description

光触媒モジュール、それを備える冷蔵庫
　本発明は、光触媒および光源を備える光触媒モジュール、それを備える脱臭装置、及び冷蔵庫に関するものである。
　近年、空間の脱臭を行うために、光触媒を利用した脱臭装置が知られている。
　光触媒の光反応は、空気中の酸素と水分とを分解することで、反応性の高いスーパーオキサイドアニオン(Ｏ２－)とＯＨラジカル（・ＯＨ）とを生成する。スーパーオキサイドアニオンとＯＨラジカルとは、臭気成分を分解したり、雑菌を除去したり、エチレンガスを分解して食品の鮮度低下を抑制したりすることができる。
　特許文献１は、例えば、冷気通路１５４を構成する背面パネル１６３の貯蔵室１６１側に光触媒層１２３が露出するように光触媒を担持した触媒基台１２０を取り付け、触媒基台１２０に向けて光を照射するように冷気通路１５４を構成する内箱内面１６２に発光ダイオード１１３を設ける構成を開示している（図１５参照）。
日本国公開特許公報「特開２０１４－２１９１３０号公報（２０１４年１１月２０日公開）」
　しかしながら、上記特許文献１に記載されている光触媒装置１０１の構成においては、下記の課題がある。
　触媒基台１２０においては、一方側が透明層１２２であり、他方側が光触媒層１２３であり、発光ダイオード１１３からの光は、透明層１２２を透過して光触媒層１２３に到達する。このため、発光ダイオード１１３からの光は、透明層１２２を透過した後、分解対象の物質が接触しない光触媒層１２３と透明層１２２との界面から入射し、光触媒層１２３を減衰しながら通過し、それから、分解対象の物質が接触する光触媒層１２３と貯蔵室１６１側との界面へ到達する構成となっている。このような構成であるため、光触媒の反応効率が高い透明層１２２と光触媒層１２３との界面には分解対象の物質が接触することがなく、分解対象の物質が接触する光触媒層１２３と貯蔵室１６１との界面では、光エネルギーの減衰により光触媒の反応効率が低いという課題がある。
　本発明の光触媒モジュールは、上記課題を解決するために、所定波長領域の光を発する光源と、該所定波長領域の光を反射する反射板と、該所定波長領域の光により光触媒反応を起こす光触媒を、一方側と他方側とに担持する 光触媒基台と、を備え、前記光触媒基台には、該所定波長領域の光が通過する開口が形成されており、前記光源から発せられる光の一部が、前記一方側に担持される前記光触媒に入射し、前記光源から発せられる光の別の一部が、前記開口を通過し、前記反射板により反射され、前記他方側に担持される前記光触媒に入射することを特徴としている。
　上記構成によれば、分解対象の物質が接触する方向から、光源から発せられる光は、光触媒基台の両側に担持されている光触媒に入射する。このため、光触媒基台の基材と光触媒とを通過することによる光エネルギーの減衰が起きないので、光触媒の反応効率を高くすることが可能になる。また、片側のみに光触媒を担持する光触媒基台と比較して、光触媒が光反応を起こす面積を広くすることが可能となる。
　本発明の一態様によれば、光触媒の反応効率が高く、光反応を起こす面積が広い光触媒モジュールを実現できる。
本発明の一実施形態にかかる脱臭モジュールの概略構成を示す断面図である。 図１に示す脱臭モジュールにおいて、透明板の近くで生じる上昇気流を概略的に示す図である。 図１に示す脱臭モジュールの光触媒基台の概略構成を示す図である。 図１に示す脱臭モジュールにおける直接光と反射光とを概略的に示す図である。 図１に示す脱臭モジュールに備えられた支持部材の概略構成を示す図である。 本発明の別の一実施形態にかかる脱臭モジュールを備える冷蔵庫の概略構成を示す断面図である。 本発明のさらに別の一実施形態にかかる脱臭モジュールの概略構成を示す斜視図である。 図７に示す脱臭モジュールにおいて、透明板の近くで生じる上昇気流を概略的に示す図である。 本発明のさらに別の一実施形態にかかる脱臭モジュールの気流取り入れ口を概略的に示す正面図である。 図９に示す脱臭モジュールにおいて、光触媒基台近くで生じる気流を概略的に示す断面図である。 本発明のさらに別の一実施形態にかかる脱臭モジュールの気流取り入れ口を概略的に示す正面図である。 図１１に示す脱臭モジュールにおいて、光触媒基台近くで生じる気流を概略的に示す断面図である。 図９に示す脱臭モジュールと図１１に示す脱臭モジュールとのアセトアルデヒドの除去性能を比較したグラフである。 本発明のさらに別の一実施形態にかかる脱臭モジュールの光触媒基台近くで生じる気流を概略的に示す図である。 特許文献１に開示されている光触媒装置の概略構成を示す断面図である。
　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などはあくまで一実施形態に過ぎず、これらによってこの発明の範囲が限定解釈されるべきではない。
　本発明の実施の形態を図１～図１４に基づいて説明すれば以下のとおりである。
　〔実施形態１〕
　以下、本発明の一実施形態について、図１～図５に基づいて説明する。
　（脱臭モジュールの概要）
　図１は、本実施形態にかかる脱臭モジュール１の概略構成を示す断面図である。
　脱臭モジュール１（光触媒モジュール、脱臭装置）は、光源ユニット１０（光源）、光触媒を担持する光触媒基台２０、反射板３０、及び支持部材４０を備える。
　（光源ユニット）
　光源ユニット１０は、光源１３と、光源１３から発せられた光が透過する透明板１４とを備える。なお、光源１３はＬＥＤ基台１１上にＬＥＤランプ１２が設けられた構成となっている。
　ＬＥＤランプ１２は、ＬＥＤ基台１１の上に、光触媒基台２０の前側（一方側、光源ユニット１０と対向する側）全体を照射するように、配置されている。本実施の形態において用いているＬＥＤランプ１２は、その出射光が図面の上下方向に十分な拡がりを有する複数のＬＥＤ素子であり、図面の奥行き方向に長いＬＥＤ基台１１上の上記奥行き方向に所定間隔で整列されている。なお、光触媒基台２０の前側全体を照射できるのであれば、ＬＥＤ基台１１の形状、ＬＥＤ基台１１上のＬＥＤランプ１２の配置、ＬＥＤランプ１２から発せられる光の配光分布は限定されない。言い換えると、光触媒基台２０の形状及び大きさとＬＥＤランプ１２の配光分布とに応じて、ＬＥＤ基台１１の形状及びＬＥＤ基台１１上のＬＥＤランプ１２の配置が決定される。
　また、ＬＥＤランプ１２は、光触媒基台２０の担持する光触媒が光反応を起こす波長領域の光を発するように、光触媒の種類に応じて選択される。具体的には、光触媒が紫外線により光触媒反応を起こす場合は、紫外線を発するＬＥＤランプを用い、光触媒が可視光により光触媒反応を起こす場合は、可視光を発するＬＥＤランプを用いる。
　透明板１４は、光触媒基台２０の担持する光触媒が光反応を起こす波長領域の光に対して透過性が高ければよく、その他の波長領域の光に対しては透過性が高くなくてもよい。また、透明板１４は、後述する上昇気流を発生させるために、その他の波長領域の光が吸収し、透明板１４の温度を上昇させてもよい。例えば、透明板１４は、ガラス、アクリル樹脂、又はメタクリル樹脂等で形成することができる。透明板１４は、光源１３を覆うことにより、光源１３を保護する役割と、後述するように、光源１３により温められ、上昇気流を発生させる役割とを兼ねている。
　図２は、図１に示す脱臭モジュール１において、透明板１４の近くで発生する上昇気流５１を概略的に示す図である。図示されているように、透明板１４の外面が鉛直になるように、脱臭モジュール１を設置した場合、温められた透明板１４により上昇気流５１が発生する。なお、透明板１４の外面とは、光源ユニット１０の外側に露出している面である。また、水平面に対する透明板１４の外面の迎角または俯角が０度超９０度未満の場合も、類似の上昇気流が発生する。
　また、本実施の形態においては、透明板１４を反射板３０に対向するように配置することにより、半閉鎖空間５２を形成している。そして、光触媒基台２０は、透明板１４と反射板３０とに挟まれて、半閉鎖空間５２にある。このような構成により、上昇気流５１は、光触媒基台２０に沿って上昇するため、半閉鎖空間５２内部の空気を交換することができ、上昇気流５１により脱臭モジュール１は効率的に脱臭を行うことができる。なお、本実施の形態のように、水平面と透明板１４の外面との角が９０度に近いほど、効率的に上昇気流が発生し、効率的に脱臭モジュール１は脱臭できる。
　なお、光源１３は、例えば、蛍光灯等の別の種類の発光源を用いてもよく、導光板等を用いてより均一な面状の光を出射するようにしてもよい、さらには、導光板等により導入された外光を用いてもよい。外光を導入する場合、脱臭モジュール１を電源に接続しなくて良いため、脱臭モジュール１の設置が容易になり、設置可能な場所を広げることができる。また、透明板１４は、光源の保護又は上昇気流の発生を必要としない場合などには、なくてもよい。
　（光触媒基台）
　図３は、図１に示す脱臭モジュール１の光触媒基台２０の概略構成を示す図である。図３（ａ）は光触媒基台２０の部分断面図であり、図３（ｂ）は光触媒基台２０の部分平面図である。
　光触媒基台２０は、基材２２と光触媒２３とを含む。さらに、光源ユニット１０から発せられた光の一部が通過する開口２４が、光触媒基台２０に形成されている。この構成により、光触媒基台２０へ照射された光の一部は、開口２４を通過し、その他は、光触媒基台２０の前側にある光触媒２３に達する。
　基材２２は線状であり、その表面に光触媒２３を含む層が覆うように形成されている。例えば、基材２２はガラス等の光透過性材料、セラミック、又はステンレス鋼やアルミニウム等の金属材料を用いて形成してもよい。なお、光触媒２３を含む層を基材２２上に形成できるのであれば、基材２２の材質や基材２２の表面加工方法などは特に限定されない。
　光触媒２３は、例えば、化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、三酸化タングステン（ＷＯ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）等である。
　光触媒基台２０は、図３（ａ）のように光触媒２３を含む層をその表面に形成した基材２２を、図３（ｂ）のように編んで平坦な矩形の網状に形成される。したがって、光触媒２３は、光触媒基台２０の前側と後側（他方側、反射板３０と対向する側）とに担持されている。同時に、開口２４が、網目として形成される。
　なお、光触媒基台２０と開口２４とは上述に限らない。例えば、複数の開口２４を開けることにより、薄板である基材２２を網状にし、それから基材２２の両面に光触媒２３を含む層を形成してもよい。また、例えば、基材２２として光触媒２３が光反応を起こす波長の光に対する透過性が高い平板を用意し、基材２２の一部の両面に光触媒２３を含む層を形成してもよい。この場合、光触媒２３を含む層が形成されなかった部分が、開口２４に相当する。
　さらに、開口２４は、光触媒２３の励起する波長の光が通過できればよく、その他の波長領域の光が通過できなくてもよい。また、上述の網状は、図３（ｂ）に示す格子状の他に、蜂の巣状、柵状などを含む。また、光触媒基台２０は網状でなくてもよく、開口２４は１つであってもよい。
　（反射板）
　図４は、図１に示す脱臭モジュール１における直接光５４と反射光５５とを概略的に示す図である。
　反射板３０は、支持板３１と反射シート３２とを含む。また、反射板３０は、開口２４を通過して光触媒基台２０を超えた光を、光触媒基台２０の後側全体へ反射するように、配置される。なお、反射板３０は、光触媒２３が光反応を起こす波長の光を反射すればよく、その他の波長の光は反射しなくてもよい。
　支持板３１は、反射シート３２を支持する板なので、光触媒基台２０全体を覆う形状と面積とを有し、光触媒基台２０と対向する面には反射シート３２が備えられている。また、脱臭モジュール１の外装として、光源ユニット１０と光触媒基台２０とを機械的に保護し、埃などの汚れを防ぐ。
　反射シート３２は、光触媒２３が光反応を起こす波長の光を反射する光学機能シートである。なお、本実施の形態においては、接着剤により反射シート３２を支持板３１上に接着したが、これに限定されない。
　反射板３０により、光源１３から発せられた光の一部は、透明板１４を透過したあと、光触媒基台２０の開口２４を通過し、反射板３０で反射され、反射光５５として光触媒基台２０の後側の光触媒２３を含む層へ入射する。また、光源１３から発せられた光の別の一部は、透明板１４を透過したあと、直接光５４として光触媒基台２０の前面の光触媒２３を含む層へ直接に入射する。なお、光源１３から発せられた光のうち、直接光５４および反射光５５として光触媒２３を含む層へ入射する光の割合が高いほど、脱臭モジュール１の光の利用効率を向上させることができる。
　なお、反射板３０は上述に限らない。例えば、反射シート３２の代わりに、支持板３１の光源１３側の面に、反射機能を付与する表面加工を施してもよい。
　（支持部材）
　図５は、図１に示す脱臭モジュール１に備えられた支持部材４０の概略構成を示す図である。
　支持部材４０は、光源ユニット１０に固定されている第１中間部材４１と、第２中間部材４２と、第１中間部材４１および第２中間部材４２に通す固定ネジ４３とを含む。また、光触媒基台２０と反射板３０には、固定ネジ４３を通すためのネジ通し穴（図示せず）が形成されている。なお、第１中間部材４１の光源ユニット１０への固定方法は、特に限定しない。例えば、接着剤により接着してもよく、光源ユニット１０の外装と第１中間部材４１とを一体に形成してもよい。また、第１中間部材４１が光源ユニット１０に固定されなくてもよく、第２中間部材４２が反射板３０に固定されてもよい。
　第１中間部材４１は、光源ユニット１０と光触媒基台２０とを離し所定間隔を維持するためのスペーサーとしての役割も兼ねており、固定ネジ４３を留めるために、内部にネジ溝が形成されている。また、第２中間部材４２は、光触媒基台２０と反射板３０を離し所定間隔を維持するためのスペーサーとしての役割も兼ねており、固定ネジ４３を通すために、内部にネジ溝が形成されていない。
　固定ネジ４３は、第１中間部材４１及び第２中間部材４２の太さと長さに合うネジを用いる。
　第１及び第２中間部材４１、４２、並びに固定ネジ４３は特に限定されないが、固定ネジ４３を外すときに備えて、錆などにより固まることが少ないものを選択することが好ましい。
　図５に図示されているように、脱臭モジュール１を組立てるためには、先ず、上側の２つと下側の２つと合計４つの第１中間部材４１を光源ユニット１０の所定位置に固定し、その後、第１中間部材４１に光触媒基台２０のネジ通し穴を揃えるように、光源ユニット１０に対して光触媒基台２０を配置する。そして、第１中間部材４１に第２中間部材４２を突き合わすように、４つの第２中間部材４２を配置する。それから、第２中間部材４２に反射板３０のネジ通し穴を揃えるように、反射板３０を配置する。これにより、対応する第１中間部材４１、光触媒基台２０のネジ通し穴、第２中間部材４２、および反射板３０のネジ通し穴が、この順序で、一直線上に揃う。
　最後に、固定ネジ４３を、反射板３０のネジ通し穴、第２中間部材４２、および光触媒基台２０のネジ通し穴を通して、第１中間部材４１に留める。これにより、間隔をおいて、光源ユニット１０と反射板３０との間に光触媒基台２０が挟まれた状態で、光源ユニット１０に対し光触媒基台２０と反射板３０とが固定される。また、固定ネジ４３を外すと、光触媒基台２０と反射板３０とが、光源ユニット１０から外れる。
　したがって、使用を継続する間に埃などの汚れおよび過吸着により、光触媒２３の性能が劣化した場合に、光触媒基台２０を取り外して、光触媒基台２０の清掃又は交換をすることが容易にできる。
　これに対し、従来技術（図１５参照）では、触媒基台１２０が背面パネル１６３の背後、すなわち、貯蔵室１６１の内壁の外側に収納されているため、触媒基台１２０を取り外すのが困難である。そのため、光触媒層１２３の性能が劣化した場合に、触媒基台１２０を取り外して、触媒基台１２０を清掃または交換することが困難である課題がある。
　なお、支持部材４０は、上述に限らず、光触媒基台２０を脱着可能に支持すればよい。また、支持部材４０の数も特に限定されず、光触媒基台２０や反射板３０のサイズおよび形状に応じて、適宜用いることができる。
　（透明板と光触媒基台と反射板の形状と相対位置）
　図１を参照して、透明板１４と光触媒基台２０と反射板３０との形状と相対位置とについて、以下に説明する。なお、透明板１４がない場合は、光源１３から発せられた光が通る光源ユニット１０の開口の形状と位置とが、透明板１４の形状と位置とに準ずる。
　光触媒基台２０が平坦な矩形であるので、光源１３が光触媒基台２０の前面全体へ光を照射できるように、透明板１４は光触媒基台２０と同様に矩形であり、ほぼ同じ大きさである。また、光触媒基台２０の後面全体へ光を反射できるように、反射板３０は光触媒基台２０と同様に矩形であり、ほぼ同じ大きさである。
　支持部材４０により固定するために、透明板１４は光触媒基台２０より少し小さいが、透明板１４と光触媒基台２０との大小関係はこれに限定しない。また、本実施の形態においては、光源ユニット１０と光触媒基台２０とを保護しながら、空気の動きを妨げないように、反射板３０は光触媒基台２０より少し大きくしたが、反射板３０と光触媒基台２０との大小関係はこれに限定しない。
　本実施の形態においては、光源１３から発せられる光の透過率が高くなるように、透明板１４は光源１３に対して正対するように配置している。言い換えると、透明板１４の中心を通る法線と、光源１３から発せられる光の中心の光軸とが、一致するように光源１３と透明板１４とを配置しているが、これに限定されることはない。
　また、本実施の形態においては、光源１３から発せられる光が効率的に利用されるように、透明板１４と光触媒基台２０と反射板３０とは、この順番に互いに平行に配列している。また、光の減衰を考慮して、本実施の形態においては、透明板１４と光触媒基台２０との間の間隔より、光触媒基台２０と反射板３０との間の間隔は狭くなっている。透明板１４と光触媒基台２０と反射板３０とが互いに平行に配置された構造であるので、反射板３０は光触媒基台２０の後面へ、光源１３から発せられる光を反射することができるとともに、脱臭モジュール１の薄型化を実現することができる。
　なお、透明板１４と光触媒基台２０と反射板３０の形状と相対位置とは上述に限らず、光源１３から発せられる光の一部が、光触媒基台２０の前側へ照射され、光源１３から発せられる光の別の一部が、反射板３０から光触媒基台２０の後側へ反射されればよい。
　例えば、光源１３が鉛直方向に延伸する線状光源であり、透明板１４と光触媒基台２０と反射板３０とが半円筒形状であり、光源１３を中心軸とするように透明板１４と光触媒基台２０と反射板３０とが配置されてもよい。
　〔実施形態２〕
　以下、本発明の別の一実施形態について、図６に基づいて説明する。
　なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
　図６は、本実施形態にかかる脱臭モジュール２を備えた収納庫としての冷蔵庫６０の概略構成を示す断面図である。
　脱臭モジュール２は、光源ユニット１０と光触媒基台２０と反射板３０と支持部材４０とを含み、冷蔵庫６０への設置に適合するように、大きさと形状とを調整した他は、上述の実施形態１にかかる脱臭モジュール１と同様である。
　冷蔵庫６０は、貯蔵室６１の貯蔵室内壁６２に脱臭モジュール２を備える冷蔵庫である。冷蔵庫６０は、脱臭モジュール２が設置されている他は一般的な冷蔵庫であり、当業者に周知であるので、本明細書において特に説明をしない。また、冷蔵庫６０の外観を図６に図示していない。
　透明板１４の外面が貯蔵室内壁６２の貯蔵室６１側の面と略一致するように、光源ユニット１０は貯蔵室６１の外側に配置、すなわち貯蔵室内壁６２内部に埋設されている。したがって、光源１３は、冷蔵庫６０の制御装置及び配線に近く、光源１３を電源に接続する配線を形成しやすい。
　また、貯蔵室内壁６２は、冷蔵庫６０を設置するとき、略鉛直になる略鉛直面である。したがって、透明板１４も略鉛直になるので、図２のように上昇気流が発生し、貯蔵室６１内部においては、図６に図示する気流５３が発生する。気流５３により、貯蔵室６１内部を循環する循環気流が発生するので、循環気流を発生させるための循環用のファンを用いずに、脱臭モジュール２は効率的に貯蔵室６１内部を脱臭できる。
　また、透明板１４の外面が貯蔵室内壁６２の貯蔵室６１側の面と略一致するので、透明板１４は気流５３を妨げない。
　また、貯蔵室内壁６２は、冷蔵庫６０を使用している状況で、貯蔵室６１の中に露出している面である。したがって、光触媒基台２０と反射板３０と支持部材４０とが貯蔵室６１内側に配置されるので、容易に光触媒基台２０と反射板３０とを光源ユニット１０から取り外すことができる。
　〔実施形態３〕
　以下、本発明の別の一実施形態について、図７～図８に基づいて説明する。
　なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
　図７は、本実施形態にかかる脱臭モジュール３の概略構成を示す斜視図である。
　図８は、図７に示す脱臭モジュール３において、透明板１４の近くで生じる上昇気流５１を概略的に示す図である。
　脱臭モジュール３は、光源ユニット１０と光触媒基台２０と反射板３０と支持部材４０とを含み、大きな密閉空間の脱臭に適合するように、大型化した他は、上述の実施形態１にかかる脱臭モジュール１と同様である。
　具体的には、光触媒基台２０が広げられ、対応して反射板３０が広げられている。また、広い面積に光を照射できるように、光源１３の数が増やされ、透明板１４が広げられている。さらに、広くなった光触媒基台２０と反射板３０とを安定させるために、支持部材４０の数を増やしてもよい。
　透明板１４により、図８のように、光触媒基台２０に沿って上昇気流５１が発生するので、光触媒基台２０の周りの空気を入れ替えるための循環用ファンを用いずに、大型化された脱臭モジュール３は、効率的に脱臭できる。
　これに対し、従来の循環用ファンを用いない脱臭モジュールにおいては、自然にある微弱な対流に依存している。したがって、大型化すると、空気の循環が不十分になり、脱臭効率が下がる課題があった。
　したがって、脱臭モジュール３は、大きな密閉空間を有する靴箱等の収納庫、及びトイレ等への設置にも適合できる。
　〔実施形態４〕
　以下、本発明の別の一実施形態について、図９～１０に基づいて説明する。
　なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
　図９は、本実施形態にかかる脱臭モジュール４の気流取り入れ口５７を概略的に示す正面図である。
　図１０は、脱臭モジュール４において光触媒基台２０の近くで生じる気流５３を概略的に示す断面図である。
　脱臭モジュール４は、上述の実施形態１にかかる脱臭モジュール１と同様に、光源ユニット１０ａ（実施形態１における光源ユニット１０とは光源１３の数が異なるがこれに限定されることはない）と透明板１４と光触媒基台２０と反射板３０とを含む。脱臭モジュール４には、上述の実施形態１にかかる脱臭モジュール１と異なり、脱臭効率を上げるために送風ファン７０が設けられ、気流取り入れ口５７から取り込まれた気流５３が通過する透明板１４と反射板３０との間の空間Ｓを風洞化するために風洞壁５８が設けられている。
　具体的には、脱臭モジュール４の空気の循環効率を上げるために送風ファン７０を、気流５３の下流側に取り付ける。更に気流５３が流れる反射板３０と透明板１４との間の空間Ｓの側面には風洞壁５８を設けており、気流取り入れ口５７と気流取り入れ口５７と対向する気流５３の排気口とには、風洞壁５８を設けていない。風洞壁５８により、透明板１４と反射板３０との間の気流５３が流れる空間Ｓが風洞になる。ここにおいては、風洞壁５８が、上述の支持部材４０を兼ねている。
　これにより、気流５３が強まり、光触媒基台２０の近傍を通過する空気の量が増え、空気循環の効率が上がり、脱臭モジュールの小型化ができる。また、送風ファン７０を設けることにより脱臭モジュール４の設置角度に制限がなくなる。
　〔実施形態５〕
　以下、本発明の別の一実施形態について、図１１～１２に基づいて説明する。
　なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
　図１１は、本実施形態にかかる脱臭モジュール５の気流取り入れ口５７ａを概略的に示す正面図である。
　図１２は、脱臭モジュール５において透明板１４と反射板３０との間の空間Ｓの光触媒基台２０の近くで生じる気流５６を概略的に示す断面図である。図１２の気流５６は光触媒基台２０を貫通し、上下に往復することで波状に通過する。
　脱臭モジュール５は、上述の実施形態４にかかる脱臭モジュール４と同様に、光源ユニット１０ａと光触媒基台２０と反射板３０と透明板１４と送風ファン７０と風洞壁５８を含む。脱臭モジュール５には、上述の実施形態４にかかる脱臭モジュール４と異なり、気流取り入れ口５７ａから取り込まれた気流５６を図１２に図示するように、波状に通過させるための気流制御壁７１が設けられている。
　具体的には、脱臭モジュール５の空気の脱臭効率を上げるために、光触媒基台２０を挟み込むように、光触媒基台２０の透明板１４側（光触媒基台２０と透明板１４との間）と光触媒基台２０の反射板３０側（光触媒基台２０と反射板３０との間）とに気流制御壁７１を風洞内に配置する。
　図１２に示される配置においては、気流取り入れ口５７ａは、透明板１４と光触媒基台２０の間に設けられているが、これに限らず、気流取り入れ口５７ａは、気流制御壁７１の配置によっては、光触媒基台２０と反射板３０の間に設けられてもよい。また、気流制御壁７１は、気流５６が光触媒基台２０を通過して、光触媒基台２０の透明板１４側から反射板３０側へ、または光触媒基台２０の反射板３０側から透明板１４側へ流れるように、光触媒基台２０の透明板１４側と反射板３０とに交互に配置されればよい。また、気流制御壁７１は、３枚に限らず、２枚であってもよく、４枚以上であってもよい。また、気流制御壁７１は、気流５６の流れを完全に遮るものが好ましいが、気流５６の流れを弱める程度のものであってもよい。また、気流制御壁７１の形状は、傾斜面を有する突起であってもよく、台形であってもよい。
　これにより、気流５６は、気流制御壁７１に交互に遮られるために、波状に連続して、光触媒基台２０を直接通過する（光触媒基台２０を通り抜ける）。したがって、気流５６は、光触媒基台２０を少なくとも１度通過するようになり、気流５６に含まれる分解対象の物質が光触媒基台２０に接触する確率が高まるため、脱臭モジュール５は、更に効率よく脱臭できる。
　図１３は、アセトアルデヒドの除去性能を上述の実施形態４に係る脱臭モジュール４と、本実施形態に係る脱臭モジュール５とを比較したグラフである。横軸は、脱臭を開始してからの時間を示し、縦軸は、脱臭している閉鎖空間内におけるアセトアルデヒドの除去率を示す。図１３を参照して、気流制御壁７１を追加することにより、脱臭開始から４分時点の除去率が約２０％高くなっているため、除去性能は約２０％向上することが解る。
　〔実施形態６〕
　以下、本発明の別の一実施形態について、図１４に基づいて説明する。
　なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
　図１４は、脱臭モジュール６において光源１３と反射板３０との間の空間Ｓの光触媒基台２０の近くで生じる気流５６を概略的に示す図である。
　脱臭モジュール６においては、光源ユニット１０ｂ上に透明板１４が備えられていない点及び光触媒基台２０の下側に設けられる気流制御壁７１が光源ユニット１０ｂにおける光源１３が配置されている位置近方に設けられている点において、上述の実施形態５にかかる脱臭モジュール５とは異なる。
　これにより、脱臭モジュール６は、透明板１４無しでも脱臭モジュール５と同じ気流５６を作ることができ、同等の脱臭性能を得られる。脱臭モジュール６の製造コストを抑制することが可能となる。
　なお、図１４に示す気流制御壁７１の配置位置は一例であり、上述の実施形態５に係る脱臭モジュール５の場合と同様に、気流５６が光触媒基台２０を波状に通過できるのであれば、その配置位置は特に限定されない。
　〔まとめ〕
　本発明の態様１における光触媒モジュール（脱臭モジュール１～６）は、所定波長領域の光を発する光源（光源ユニット１０・１０ａ・１０ｂ、ＬＥＤランプ１２、光源１３）と、該所定波長領域の光を反射する反射板（３０）と、該所定波長領域の光により光触媒反応を起こす光触媒（２３）を、一方側と他方側とに担持する光触媒基台（２０）と、を備え、前記光触媒基台には、該所定波長領域の光が通過する開口（２４）が形成されており、前記光源から発せられる光の一部（直接光５４）が、前記一方側に担持される前記光触媒に入射し、前記光源から発せられる光の別の一部（反射光５５）が、前記開口を通過し、前記反射板により反射され、前記他方側に担持される前記光触媒に入射することを特徴としている。
　上記構成によれば、分解対象の物質が接触する方向から、光源から発せられる光は、光触媒基台の両側に担持されている光触媒に入射する。このため、光触媒基台の基材（２２）と光触媒（２３）とを通過することによる光エネルギーの減衰が起きないので、光触媒の反応効率を高くすることが可能になる。また、片側のみに光触媒を担持する光触媒基台と比較して、光触媒が光反応を起こす面積を広くすることが可能となる。
　本発明の態様２における光触媒モジュール（脱臭モジュール１～６）は、態様１に記載の光触媒モジュールであり、前記光触媒基台（２０）が網状であることが好ましい。
　上記構成によれば、光触媒基台全体に対して、多数の第１開口を均一に形成することが可能となる。このため、第１開口を通過する光源から発せられる光の別の一部を、光触媒基台の他方側に均一に照射することが可能となる。
　本発明の態様３における光触媒モジュール（脱臭モジュール１～６）は、態様１又は２に記載の光触媒モジュールであり、前記光触媒基台（２０）を脱着可能に支持する支持部材（４０）を備えることが好ましい。
　上記構成によれば、光触媒モジュールから光触媒基台を取り外せるので、容易に、光触媒基台の交換又は清掃することが可能となる。
　本発明の態様４における光触媒モジュール（脱臭モジュール１～５）は、態様１～３の何れか１態様に記載の光触媒モジュールであり、前記光触媒基台（２０）から離れている透明板（１４）を備え、前記光源（ＬＥＤランプ１２、光源１３）から発せられる光の前記一部（直接光５４）と前記別の一部（反射光５５）とは、前記透明板を通過することが好ましい。
　上記構成によれば、透明板は光源から発せられる光により温められるので、透明板と光触媒基台との間に上昇気流（５１）が発生することが可能となる。上昇気流が光触媒基台の周りの空気を交換することにより、効率的に脱臭することが可能となる。
　本発明の態様５における光触媒モジュール（脱臭モジュール１～５）は、態様４に記載の光触媒モジュールであり、前記光触媒基台（２０）を脱着可能に支持する支持部材（４０）を備え、前記支持部材は、前記透明板（１４）と前記光触媒基台との間を所定間隔に維持することが好ましい。
　上記構成によれば、透明板と光触媒基台との間に空間（半閉鎖空間５２）が確保されるので、透明板と光触媒基台との間に空気を流れやすくすることが可能となる。
　本発明の態様６における光触媒モジュール（脱臭モジュール１～３）は、態様４又は５に記載の光触媒モジュールであり、前記透明板（１４）と前記光触媒基台（２０）と前記反射板（３０）とが、この順番に配列されており、かつ、互いに平行であることが好ましい。
　上記構成によれば、単純な構成であるため、製造費用を抑制することが可能となる。また、平行であるため、薄型化が可能となる。
　本発明の態様７における光触媒モジュール（脱臭モジュール１～５）は、態様４～６の何れか１態様に記載の光触媒モジュールであり、前記透明板（１４）と前記光触媒基台（２０）との間の間隔が、前記光触媒基台（２０）と前記反射板（３０）との間の間隔より大きいことが好ましい。
　上記構成によれば、直接光である光源から発せられる光の一部と、間接光（反射光）である光源から発せられる光の別の一部と、の光路長の差を低減することが可能になる。これにより、間接光の減衰が抑制されるので、光触媒基台の他方側に担持される光触媒の光反応の効率の低下を抑制することが可能となる。
　本発明の態様８における光触媒モジュール（脱臭モジュール５～６）は、態様１～７の何れか１態様に記載の光触媒モジュールであり、前記光触媒基台（２０）は、前記反射板（３０）を含む複数の壁（風洞壁（５８）など）によって形成される空間（Ｓ）内に配置されており、外部から前記空間（Ｓ）内に取り入れられた気流（５６）は、前記光触媒基台（２０）の前記一方側と前記他方側に設けられた２つの気流制御壁（７１）の間において、前記光触媒基台（２０）を通り抜けてから、前記空間（Ｓ）外に取り出されてもよい。
　上記構成によれば、気流が光触媒基台を直接通過するので、気流に含まれる分解対象の物質が光触媒基台に接触する確率が高まるため、光触媒モジュールの分解効率を高めることができる。
　本発明の態様９における光触媒モジュール（脱臭モジュール４）は、態様１～７の何れか１態様に記載の光触媒モジュールであり、前記光触媒基台（２０）は、前記反射板（３０）を含む複数の壁（風洞壁（５８）など）によって形成される空間（Ｓ）内に配置されており、外部から前記空間（Ｓ）内に取り入れられた気流（５３）は、前記光触媒基台（２０）の前記一方側と前記他方側を通過してから、前記空間（Ｓ）外に取り出されてもよい。
　上記構成によれば、光触媒基台の近傍を通過する空気の量が増え、空気循環の効率が上がり、光触媒モジュールの小型化ができる。
　本発明の態様１０における光触媒モジュール（脱臭モジュール４～６）は、態様８または９に記載の光触媒モジュールであり、前記気流が前記空間（Ｓ）外に取り出される側には、送風ファン（７０）が備えられていることが好ましい。
　上記構成によれば、送風ファンにより、前記空間を流れる気流が強まるため、光触媒基台の近傍を通過する空気の量が増え、空気循環の効率が上がり、光触媒モジュールの小型化ができる。また、送風ファンにより、前記空間を流れる気流を作ることができるので、光触媒モジュールの設置角度を自由にすることができる。
　本発明の態様１１における脱臭装置は、態様１～１０の何れか一態様に記載の光触媒モジュール（脱臭モジュール１～６）を備えることが好ましい。
　上記構成によれば、脱臭効率の高い脱臭装置を実現することが可能となる。また、特に態様５～７の何れか１態様に記載の光触媒モジュールを備える場合、大型化により、脱臭機能の向上が可能な脱臭装置を実現することができる。
　本発明の態様１２における冷蔵庫（６０）は、態様１～１１の何れか一態様に記載の光触媒モジュール（脱臭モジュール１～６）を貯蔵室（６１）に備えることが好ましい。
　上記構成によれば、冷蔵庫の貯蔵室の中の空気を脱臭及び除菌することが可能になる。さらに、光触媒反応により酸素濃度が低下するため、貯蔵室の中の野菜等の鮮度を保持することが可能になる。
　本発明の態様１３における冷蔵庫（６０）は、態様５～７の何れか一態様に記載の光触媒モジュールを貯蔵室（６１）に備え、前記透明板（１４）が、前記貯蔵室の内壁（６２）と略一致するように配置されていることが好ましい。
　上記構成によれば、透明板１４が貯蔵室の中に物を収納する邪魔にならず、また貯蔵室の中の循環気流を妨げないことが可能となる。
　本発明の態様１４における冷蔵庫（６０）は、態様１３に記載の冷蔵庫であり、前記貯蔵室の前記内壁（６２）が、略鉛直面であることが好ましい。
　上記構成によれば、透明板の貯蔵室側の面が略鉛直になるので、温められた透明板により効率的に上昇気流が生じることが可能になる。このため、冷蔵室の中に循環気流が生じるので、効率的に脱臭することが可能となる。
　本発明の態様１５における冷蔵庫（６０）は、態様１２～１４の何れか１態様に記載の冷蔵庫であり、前記光触媒基台（２０）と前記反射板（３０）とが、前記貯蔵室（６１）の内側に配置されていることが好ましい。
　上記構成によれば、貯蔵室の中から光触媒基台と反射板とを取り外すことが可能になる。このため、容易に光触媒基台の交換又は清掃することが可能となる。
　本発明の態様１６における冷蔵庫（６０）は、態様１２～１５の何れか１態様に記載の冷蔵庫であり、前記光源（１３）が、前記貯蔵室（６１）の外側に配置されていることが好ましい。
　上記構成によれば、冷蔵庫本体の配線の近くに、光触媒モジュールの光源を配置することが可能となる。このため、光触媒モジュールへの配線が短くてよく、容易となる。
　尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　本発明は、脱臭装置及び冷蔵庫に好適に用いることができる。
　１～６　脱臭モジュール（光触媒モジュール、脱臭装置）
　１０、１０ａ、１０ｂ　光源ユニット（光源）
　１１　ＬＥＤ基台
　１２　ＬＥＤランプ（光源）
　１３　光源
　１４　透明板
　２０　光触媒基台
　２２　基材
　２３　光触媒
　２４　開口
　３０　反射板
　３１　支持板
　３２　反射シート
　４０　支持部材
　４１　第１中間部材
　４２　第２中間部材
　４３　固定ネジ
　５１　上昇気流
　５２　半閉鎖空間
　５３　気流
　５４　直接光
　５５　反射光
　５６　気流
　５７、５７ａ　気流取り入れ口
　５８　風洞壁
　６０　冷蔵庫
　６１、１６１　貯蔵室
　６２　貯蔵室内壁
　７０　送風ファン
　７１　気流制御壁
　１０１　光触媒装置
　１１３　発光ダイオード
　１２０　触媒基台
　１２２　透明層
　１２３　光触媒層
　１５４　冷気通路
　１６２　内箱内面
　１６３　背面パネル
　Ｓ　　　空間

Claims (6)

  1. 　所定波長領域の光を発する光源と、該所定波長領域の光を反射する反射板と、該所定波長領域の光により光触媒反応を起こす光触媒を一方側と他方側とに担持する光触媒基台と、を備え、
    　前記光触媒基台には、該所定波長領域の光が通過する開口が形成されており、
    　前記光源から発せられる光の一部が、前記一方側に担持される前記光触媒に入射し、
    　前記光源から発せられる光の別の一部が、前記開口を通過し、前記反射板により反射され、前記他方側に担持される前記光触媒に入射することを特徴とする光触媒モジュール。
  2. 　前記光触媒基台が網状であることを特徴とする請求項１に記載の光触媒モジュール。
  3. 　前記光触媒基台を脱着可能に支持する支持部材を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光触媒モジュール。
  4. 　前記光触媒基台から離れている透明板を備え、
    　前記光源から発せられる光の前記一部と前記別の一部とは、前記透明板を通過することを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の光触媒モジュール。
  5. 　前記光触媒基台は、前記反射板を含む複数の壁によって形成される空間内に配置されており、
    　外部から前記空間内に取り入れられた気流は、前記光触媒基台の前記一方側と前記他方側に設けられた２つの気流制御壁の間において、前記光触媒基台を通り抜けてから、前記空間外に取り出されることを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の光触媒モジュール。
  6. 　請求項１～５の何れか１項に記載の光触媒モジュールを貯蔵室に備える冷蔵庫。
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