JP7584547B2 - 空気浄化装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気浄化装置に関する。

特許文献１には、室内の空気を紫外線照射によって浄化する紫外線照射ユニットが開示されている。特許文献１に記載の紫外線照射ユニットは、天井に吊り下げられるとともに室内の空気が流通可能な流通空間を区画する本体ケースと、本体ケース内の流通空間に紫外線を照射することで室内の空気を浄化する紫外線発光手段とを有する。

特開２０２２－１１７９４号公報

特許文献１に記載の紫外線照射ユニットにおいては、空気浄化性能を高める観点から改善の余地がある。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、空気浄化性能を高めることができる空気浄化装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記の目的を達成するため、内部に空気を導入する導入口及び前記内部の空気を排出する排出口が形成された筐体と、前記筐体内に配され、紫外光を反射可能な材料からなるブレードを有するファンと、前記筐体内に配され、前記ブレードに紫外光を照射可能な紫外光源と、を備え、前記ファンは、モータ部を用いて回転駆動されるものであり、前記紫外光源は、前記ファンに直接的に紫外光を照射する、空気浄化装置を提供する。

本発明によれば、空気浄化性能を高めることができる空気浄化装置を提供することが可能となる。

第１の実施の形態における、空気浄化装置の一部断面図である。 第２の実施の形態における、空気浄化装置の一部断面図である。 第３の実施の形態における、空気浄化装置の一部断面図である。 第４の実施の形態における、空気浄化装置の一部断面図である。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図１を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

（空気浄化装置１）
図１は、本形態における、空気浄化装置１の一部断面図である。

本形態の空気浄化装置１は、室内１０に設置され、室内１０の空気を浄化する。空気浄化装置１は、内部に空気を導入する導入口２１１及び内部の空気を排出する排出口２２１が形成された筐体２と、筐体２内に配され、紫外光を反射可能な材料からなるブレード３１を有するファン３と、筐体２内に配され、ファン３のブレード３１に紫外光を照射可能な紫外光源４とを備える。

空気浄化装置１は、ファン３が回転駆動されることで筐体２内を通して室内１０の空気を循環させつつ、紫外光源４にて筐体２内の空気に紫外光を照射することで、紫外光の殺菌性能によって室内１０の空気を浄化する。室内１０の空気が繰り返し筐体２内を通ることで、空気中のウイルス、細菌等が次第に殺菌される。そして、本形態の空気浄化装置１は、紫外光源４にて発される紫外光をブレード３１にて筐体２内に拡散することで、筐体２内のより広い領域にて空気を浄化可能としたものである。本形態の空気浄化装置１は、コネクタ部５、モータ部６、ファン３、筐体２及び紫外光源４を備える。

コネクタ部５は、室内１０の天井１０１に設けられた照明機器接続部１００に接続可能なコネクタである。照明機器接続部１００は、照明機器を接続するために室内１０に既設されているものである。本形態において、コネクタ部５は、照明機器接続部１００としての引掛シーリングボディに接続可能な引掛シーリングキャップである。コネクタ部５が照明機器接続部１００に接続されることで、空気浄化装置１の各部（本形態においてはモータ部６及び紫外光源４）が給電される。以後、空気浄化装置１が照明機器接続部１００に接続された状態において、鉛直方向となる方向を上下方向といい、空気浄化装置１の天井１０１側を上側とし、その反対側を下側とする。

モータ部６は、ファン３を回転させるための駆動源である。モータ部６は、ファン３を、上下方向に延在する中心軸を中心に回転させる。

ファン３は、その中心に位置するとともにモータ部６の回転力が入力されるハブ３２と、ハブ３２から外周側に延設された複数枚のブレード３１とを有する。ファン３は、モータ部６から回転力が入力されることで回転し、筐体２内に空気の流れＦを発生させる。

ブレード３１は、紫外光源４が発する紫外光を反射可能な材料からなる。これにより、紫外光源４からブレード３１へ向けて発される紫外光は、回転中のファン３のブレード３１にて筐体２内に拡散されるため、筐体２内の広い領域にて紫外光による殺菌効果が得られる。本形態においては、ハブ３２及び複数枚のブレード３１が、紫外光を反射可能な材料からなる。紫外光を反射可能な材料としては、例えばアルミニウム、ポリテトラフルオロエチレン（ｐｏｌｙ Ｔｅｔｒａ Ｆｌｕｏｒｏ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＰＴＦＥ）樹脂等のフッ素樹脂等がある。ファン３は、筐体２内に収容されている。

筐体２は、箱状に形成されている。筐体２は、互いに上下方向に対向する天壁部２１及び底壁部２２と、天壁部２１及び底壁部２２をつなぐ側壁部２３とを備える。側壁部２３の内面は、円筒状に形成されることが好ましい。この場合、筐体２内における空気の滞留を抑制でき、また、筐体２内の各位置における紫外光の強度分布を均一にしやすく、より効率的に空気殺菌が可能になる。また、筐体２には、内部に空気を導入する導入口２１１及び内部の空気を排出する排出口２２１が形成されている。本形態においては、天壁部２１に導入口２１１が形成されており、底壁部２２に排出口２２１が形成されている例を説明するが、導入口２１１及び排出口２２１の形成箇所はこれに限られない。例えば、ファン３の回転方向を逆転させることで、底壁部２２側の開口を導入口２１１とし、天壁部２１側の開口を排出口２２１としてもよい。また、導入口２１１及び排出口２２１の少なくとも一方は、側壁部２３に形成されてもよい。

筐体２の内面の少なくとも一部は、紫外光源４が発する紫外光を反射可能な材料からなる。これにより、筐体２内にて一層紫外光の照射範囲が広がる。また、筐体２の内面のうち、少なくとも紫外光源４が取り付けられている面が、紫外光を反射可能な材料からなることが好ましい。これにより、紫外光源４にて発された光のうち、ファン３にて紫外光源４側に戻された光を、再度筐体２内に反射させることができる。本形態においては、筐体２の側壁部２３に、紫外光源４が設置されており、少なくとも側壁部２３の内面が紫外光を反射可能な材料からなる。筐体２全体を、紫外光源４が発する紫外光を反射可能な材料にて構成してもよい。

紫外光源４は、回転状態のブレード３１に紫外光を照射可能に構成されている。図１において、紫外光源４が発する紫外光の照射領域の境界の一例を一点鎖線にて表している。本形態において、紫外光源４は、ファン３の外周側に配置されており、ファン３の内周側に向けて紫外光を発する。すなわち、紫外光源４とファン３とは、少なくとも一部同士が、上下方向の同位置にある。これにより、紫外光源４から発される紫外光が回転中のブレード３１によって上下方向の両側に反射されやすくなり、筐体２内のより広い領域に紫外光が拡散される。なお、紫外光源４の配置は前述の位置に限られず、ブレード３１に紫外光を照射可能であれば、例えば天壁部２１又は底壁部２２等に取り付けてもよい。

紫外光源４の数が多い程、空気浄化装置１による空気の殺菌性能が向上するところ、紫外光源４は４つ以上配置することが好ましい。複数の紫外光源４は、周方向（すなわちファン３の回転方向）に等間隔に配置することが好ましい。なお、紫外光源４の数はこれに限られず、３つ以下であってもよい。例えば、筐体２内の空間が比較的狭く、少ない紫外光源４でも十分な空気の殺菌効果が得られる場合や、コスト低減を重要視する場合等は、紫外光源４を３つ以下としてもよい。

紫外光源４は、例えば発光ダイオードとすることができる。紫外光源４は、例えば、中心波長が２００ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の紫外光を発する紫外ＬＥＤであり、特に本形態においては、中心波長が２９０ｎｍ以下となる深紫外光を発する深紫外ＬＥＤである。深紫外光は、紫外光の中でもウイルス、細菌等の殺菌性能が高い。

（第１の実施の形態の作用及び効果）
本形態の空気浄化装置１は、内部に空気を導入する導入口２１１及び内部の空気を排出する排出口２２１が形成された筐体２と、筐体２内に配され、紫外光を反射可能な材質からなるブレード３１を有するファン３と、筐体２内に配され、ブレード３１に紫外光を照射可能な紫外光源４と、を備える。それゆえ、紫外光源４から発される紫外光がブレード３１によって筐体２内に拡散され、筐体２内の広い領域にて空気浄化効果が得られる。その結果、空気浄化装置１の空気浄化性能が高まる。

また、紫外光源４は、筐体２におけるファン３の外周側の位置に配されている。それゆえ、紫外光源４から発される紫外光が回転中のブレード３１によって上下方向の両側に反射されやすくなり、筐体２内のより広い領域に紫外光を拡散可能となる。

また、紫外光源４は、深紫外光を発する深紫外ＬＥＤである。それゆえ、空気浄化装置１の空気浄化性能が一層高まる。

また、筐体２の内面の少なくとも一部は、紫外光を反射可能な材料からなる。それゆえ、筐体２内における紫外光の照射範囲を広げやすく、空気浄化装置１の空気浄化性能を一層高めることができる。

また、空気浄化装置１は、室内１０の天井１０１に設けられた照明機器接続部１００に接続可能なコネクタ部５をさらに有する。室内１０の天井１０１には照明機器接続部１００が既設されていることが多いため、本形態においては室内１０への設置が容易な空気浄化装置１を提供することができる。

また、筐体２の側壁部２３は、円筒状の内面を有する。これにより、筐体２内における空気の滞留を抑制でき、また、筐体２内の各位置における紫外光の強度分布を均一にしやすく、より効率的に空気殺菌が可能になる。

以上のごとく、本形態によれば、空気浄化性能を高めることができる空気浄化装置を提供することができる。

［第２の実施の形態］
図２は、本形態における、空気浄化装置１の一部断面図である。

本形態は、第１の実施の形態に対し、コネクタ部５を変更した形態である。すなわち、本形態のコネクタ部５は、室内１０の天井１０１に既設されていることが多い電球ソケット（図示略）に接続可能な口金５１を有するコネクタである。すなわち、コネクタ部５は、図示しない電球ソケットに螺合可能な雄ねじが形成された口金５１を有するものであり、口金５１を電球ソケットに螺合することで電球ソケットに接続される。

その他は、第１の実施の形態と同様である。
なお、第２の実施の形態以降において用いた符号のうち、既出の形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

（第２の実施の形態の作用及び効果）
本形態においても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果を有する。

［第３の実施の形態］
図３は、本形態における、空気浄化装置１の一部断面図である。

本形態は、第１の実施の形態に対し、筐体２内にフィルタ７をさらに設けた形態である。フィルタ７は、筐体２内の導入口２１１と排出口２２１との間の空気流路中に配されている。本形態において、フィルタ７は、ファン３及び紫外光源４の下流側（すなわち本形態においては下側）に配されている。これにより、ウイルス、細菌等が捕集されやすいフィルタ７の上流側の面が効率的に殺菌される。なお、フィルタ７は、ファン３及び紫外光源４の上流側に配されてもよい。例えば、空気の流れを図３に示す流れＦとは反対とした場合は、フィルタ７がファン３及び紫外光源４の上流側に配されることとなる。

フィルタ７は、例えば金属製又は合金製とすることができる。これにより、フィルタ７が紫外光の照射を受けても劣化し難くなる。なお、フィルタ７としては不織布を採用することも可能である。

フィルタ７は、例えばメッシュ状、スポンジ状、多孔質状等のものを用いることができる。フィルタ７は、ウイルス、細菌等を捕集できるよう目の細かいものが用いられる。本形態において、フィルタ７には、光触媒が担持されている。光触媒は、紫外光源４が照射する紫外光によって活性化する触媒であり、例えばアパタイト、酸化チタン等からなるものを用いることができる。なお、フィルタ７に触媒が担持されていなくてもよい。

筐体２は、フィルタ７の交換が可能となるよう構成されてもよい。特に、フィルタ７が紫外光によって劣化する材質の不織布等で構成されている場合、フィルタ７の交換が必要になる。また、筐体２がフィルタ７を交換できないよう構成されている場合は、フィルタ７を清掃しやすいよう筐体２の構造を工夫することが好ましい。例えば、フィルタ７を筐体２から引き出せるよう構成することで、ユーザがフィルタ７を清掃しやすくなるようにしてもよい。
その他は、第１の実施の形態と同様である。

（第３の実施の形態の作用及び効果）
本形態の空気浄化装置１は、フィルタ７をさらに有する。それゆえ、室内１０中のウイルス、細菌等が筐体２内のフィルタ７に捕集され、捕集されたウイルス、細菌等が、紫外光源４にて発された紫外光及びファン３にて反射された紫外光にて効率的に殺菌される。

また、フィルタ７には光触媒が担持されている。それゆえ、フィルタ７に捕集されたウイルス、細菌等は、光触媒によって酸化が促進され、短時間にて不活性化される。また、光触媒によって、フィルタ７に捕集された異臭の原因物質の分解が促進され、異臭の発生を抑制することができる。また、光触媒による効果だけでなく、紫外光が、空気中のウイルス、細菌等に直接作用して不活性化することも可能である。
その他、第１の実施の形態と同様の作用及び効果を有する。

［第４の実施の形態］
図４は、本形態における、空気浄化装置１の一部断面図である。

本形態は、第１の実施の形態に対し、室内１０を照らす照明部８をさらに設けた形態である。照明部８は、特に限定されないが、例えば、白色、電球色等の可視光を発するＬＥＤ素子等とすることができる。本形態において、照明部８は、底壁部２２に取り付けられ、下側を照らすように構成されている。照明部８は、例えばコネクタ部５から給電を受ける。なお、照明部８の構成、配置等は、前述のものに限られず、室内１０を照らすことが可能であればよい。
その他は、第１の実施の形態と同様である。

（第４の実施の形態の作用及び効果）
本形態の空気浄化装置１は、室内１０の天井１０１に設けられた照明機器接続部１００に接続されるとともに、室内１０を照らす照明部８を有する。これにより、空気浄化装置１にて、室内１０の空気浄化とともに、室内１０を照らすことが可能となる。
その他、第１の実施の形態と同様の作用及び効果を有する。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］本発明の第１の実施態様は、内部に空気を導入する導入口２１１及び前記内部の空気を排出する排出口２２１が形成された筐体２と、前記筐体２内に配され、紫外光を反射可能な材料からなるブレード３１を有するファン３と、前記筐体２内に配され、前記ブレード３１に紫外光を照射可能な紫外光源４と、を備える空気浄化装置１である。
これにより、空気浄化装置１の空気浄化性能を高めることができる。

［２］本発明の第２の実施態様は、第１の実施態様において、前記紫外光源４が、前記筐体２における前記ファン３の外周側の位置に配されていることである。
これにより、空気浄化装置１の空気浄化性能を高めることができる。

［３］本発明の第３の実施態様は、第１又は２の実施態様において、前記紫外光源４が、深紫外光を発する深紫外ＬＥＤであることである。
これにより、空気浄化装置１の空気浄化性能を高めることができる。

［４］本発明の第４の実施態様は、第１乃至第３のいずれか１つの実施態様において、前記筐体２の内面の少なくとも一部が、紫外光を反射可能な材料からなることである。
これにより、空気浄化装置１の空気浄化性能を高めることができる。

［５］本発明の第５の実施態様は、第１乃至第４のいずれか１つの実施態様において、室内１０の天井１０１に設けられた照明機器接続部１００に接続可能なコネクタ部５をさらに有することである。
これにより、室内１０への設置が容易な空気浄化装置１を提供することができる。

［６］本発明の第６の実施態様は、第５の実施態様において、前記室内１０を照らす照明部８をさらに有することである。
これにより、空気浄化装置１にて、室内１０の空気浄化とともに、室内１０を照らすことが可能となる。

［７］本発明の第７の実施態様は、第１乃至第６のいずれか１つの実施態様において、前記筐体２内における前記導入口２１１と前記排出口２２１との間の空気流路中に配されたフィルタ７をさらに有することである。
これにより、空気浄化装置１の空気浄化性能を高めることができる。

［８］本発明の第８の実施態様は、第７の実施態様において、前記フィルタ７に、光触媒が担持されていることである。
これにより、空気浄化装置１の空気浄化性能を高めることができる。

［９］本発明の第７の実施態様は、第１乃至第８のいずれか１つの実施態様において、前記筐体２の側壁部２３が、円筒状の内面を有することである。
これにより、空気浄化装置１の空気浄化性能を高めることができる。

（付記）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、前述した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、前記各実施の形態の構成を適宜組み合わせた構成を採用してもよい。

１…空気浄化装置
１０…室内
１００…照明機器接続部
１０１…天井
２…筐体
２１１…導入口
２２１…排出口
２３…側壁部
３…ファン
３１…ブレード
４…紫外光源
５…コネクタ部
７…フィルタ
８…照明部

Claims (9)

1. 内部に空気を導入する導入口及び前記内部の空気を排出する排出口が形成された筐体と、
   前記筐体内に配され、紫外光を反射可能な材料からなるブレードを有するファンと、
   前記筐体内に配され、前記ブレードに紫外光を照射可能な紫外光源と、を備え、
   前記ファンは、モータ部を用いて回転駆動されるものであり、
   前記紫外光源は、前記ファンに直接的に紫外光を照射する、
   空気浄化装置。
2. 前記紫外光源は、前記筐体における前記ファンの外周側の位置に配されている、
   請求項１に記載の空気浄化装置。
3. 前記紫外光源は、深紫外光を発する深紫外ＬＥＤである、
   請求項１又は２に記載の空気浄化装置。
4. 前記筐体の内面の少なくとも一部は、紫外光を反射可能な材料からなる、
   請求項１又は２に記載の空気浄化装置。
5. 室内の天井に設けられた照明機器接続部に接続可能なコネクタ部をさらに有する、
   請求項１又は２に記載の空気浄化装置。
6. 前記室内を照らす照明部をさらに有する、
   請求項５に記載の空気浄化装置。
7. 前記筐体内における前記導入口と前記排出口との間の空気流路中に配されたフィルタをさらに有する、
   請求項１又は２に記載の空気浄化装置。
8. 前記フィルタには、光触媒が担持されている、
   請求項７に記載の空気浄化装置。
9. 前記筐体の側壁部は、円筒状の内面を有する、
   請求項１又は２に記載の空気浄化装置。

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