抗菌フィルター及びそれを用いた空気清浄機
【課題】使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得ることが可能な抗菌フィルター及びそれを用いた空気清浄機を提供する。
【解決手段】本発明の抗菌フィルター１は、シート状の光源６と、光源６から発せられる所定の波長の光を吸収する光触媒を含む光触媒層７と、を有することを特徴とする。
【解決手段】本発明の抗菌フィルター１は、シート状の光源６と、光源６から発せられる所定の波長の光を吸収する光触媒を含む光触媒層７と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗菌フィルター及びそれを用いた空気清浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、生活水準の向上及び快適生活を目指した生活環境の多様化に伴い、衣類や生活資材において健康及び衛生に関する関心が非常に高まっている。このような状況において、特に衣類の分野、中でもマスク等の衛生製品は、殺菌、抗菌、脱臭、防汚性等のニーズが高く、光触媒機能を有する繊維構造物に関するものが求められている。
【０００３】
このような要求に応えるための技術が各種検討されており、例えば特許文献１では、光触媒機能を有する繊維にフォトクロミック加工を施すことで、紫外線照射量の変化で製品が変色するようにし、光触媒機能が発揮されている状態を認識できるインジケーター機能と光触媒機能とを兼ね備えた繊維製品を開示している。また、特許文献２及び３では、光触媒を含有するフィルムを用いてハニカム構造体を形成することで、集塵性と消臭等の機能性に優れ、圧力損失が低く、捕集効率の高いフィルターを開示している。また、特許文献４では、無縫製編物製品を、光触媒を含む処理液中に入れて加工処理し、脱水し、乾燥することで、製品全体にムラ無く均一に光触媒を付与し、抗菌性と消臭性に優れ、かつ、柔軟な風合いを保持できる無縫製編物製品の抗菌消臭加工方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２０４８２号公報
【特許文献２】特開２００２−１０２６２４号公報
【特許文献３】特開２０００−１１７０２１号公報
【特許文献４】特開２００７−１２６７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１〜４の技術にあっては、光触媒機能を用いて、抗菌性、消臭性に優れたフィルターを得ることができると考えられるが、以下のように問題点もある。
特許文献１〜４では、光源として太陽光や蛍光灯を用いているため、光触媒機能を活用するに当たり様々な制約がある。例えば、光源が太陽光の場合、夜間には光触媒の作用効果が見込めない（使用時間の制約）。また、光源が蛍光灯の場合、フィルターを蛍光灯の周囲に配置する際に適当なスペースが必要とされる（フィルターの形状の制約）。また、蛍光灯の大きさ（厚さ、長さ）に対応した大きさが必要とされる（フィルターの大きさの制約）。さらに、光源からの光がフィルターに効率よく当たるようにフィルターに対する光の照射面積を確保する必要がある（光の利用効率の制約）。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得ることが可能な抗菌フィルター及びそれを用いた空気清浄機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の抗菌フィルターは、シート状の光源と、前記光源から発せられる所定の波長の光を吸収する光触媒を含む光触媒層と、を有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、シート状の光源と該光源から発せられる所定の波長の光を吸収する光触媒を含む光触媒層とを有しており、特許文献１〜４のように光源として太陽光や蛍光灯を用いていないので、夜間や室内の光が届きにくい場合であっても光触媒機能を有効に活用することができる。また、本発明の抗菌フィルターは、フィルターの形状や大きさの制約を受けにくく携帯性に優れ、フィルターに対する光の照射面積を十分に確保することができるため光の利用効率に優れる。したがって、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得ることが可能となる。
【０００９】
また、上記抗菌フィルターにおいては、前記光触媒層が前記光触媒を含有する多孔質の層からなっていてもよい。
【００１０】
この構成によれば、シート状の光源と該光源から発せられる所定の波長の光を吸収する光触媒層（光触媒を含有する多孔質の層）とを有しており、特許文献１〜４のように光源として太陽光や蛍光灯を用いていないので、夜間や室内の光が届きにくい場合であっても光触媒機能を有効に活用することができる。また、本発明の抗菌フィルターは、フィルターの形状や大きさの制約を受けにくく携帯性に優れ、フィルターに対する光の照射面積を十分に確保することができるため光の利用効率に優れる。したがって、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得ることが可能となる。
【００１１】
また、上記抗菌フィルターにおいては、シート状の支持体と、前記光源と前記光触媒層とが積層されてなる積層体を複数回屈曲して形成された複数の山部と谷部を有する第１襞状部材と、が交互に積層されてなる第１ハニカム構造体を有していてもよい。
【００１２】
この構成によれば、シート状の支持体と第１襞状部材とが交互に積層されることによりハニカム構造となっているので、平坦なシート構造や襞状（プリーツ状）の構造に比べてフィルターの表面積が大きくなる。また、ハニカム構造における複数の空隙を通って空気が流れるようになり、その結果大量の空気がろ過されるようになる。したがって、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能となる。
【００１３】
また、上記抗菌フィルターにおいては、前記シート状の光源と、前記光触媒層を複数回屈曲して形成された複数の山部と谷部を有する第２襞状部材と、が交互に積層されてなる第２ハニカム構造体を有していてもよい。
【００１４】
この構成によれば、シート状の光源と第２襞状部材とが交互に積層されることによりハニカム構造となっているので、平坦なシート構造やプリーツ状の構造に比べてフィルターの表面積が大きくなる。また、ハニカム構造における複数の空隙を通って空気が流れるようになり、その結果大量の空気がろ過されるようになる。したがって、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能となる。
【００１５】
また、上記抗菌フィルターにおいては、前記光源が有機ＥＬパネルからなっていてもよい。
【００１６】
この構成によれば、抗菌フィルターの薄型化、軽量化を図ることができるので、抗菌フィルターの用途範囲が拡がる。具体的には、抗菌マスクの一方の側（前面）に抗菌フィルターを配置した場合、抗菌マスク全体としての厚さや重さに違和感なく好適に使用することができる。また、ハニカム構造体を構成する襞状部材に抗菌フィルターを用いた場合、ハニカム構造体全体として薄型化、軽量化を図ることが可能となる。
【００１７】
また、上記抗菌フィルターにおいては、前記光触媒が酸化タングステン微粒子に銅イオンを担持してなるものであってもよい。
【００１８】
この構成によれば、可視光（４００〜８００ｎｍ程度の波長領域の光）を用いた場合でも、空気浄化、防汚、抗菌、細菌、脱臭、抗ウイルスなどの光触媒機能を発揮させることが可能となる。ところで、有機ＥＬ素子は有機ＥＬ素子自身の光で発光層が劣化してしまうことから紫外光を発光することができないので、可視光でも光触媒作用を生じることが望まれていた。これにより、光源として有機ＥＬパネルを用いた場合でも光触媒作用を確実に生じることが可能となる。
【００１９】
また、上記抗菌フィルターにおいては、前記光源が可撓性を有していてもよい。
【００２０】
この構成によれば、抗菌フィルターが可撓性を有するようになるので、抗菌フィルターの用途範囲が拡がる。具体的には、抗菌マスクの一方の側（前面）に抗菌フィルターを配置した場合、抗菌マスク全体として柔軟性を有するので違和感なく好適に使用することができる。また、ハニカム構造体を構成する襞状部材に抗菌フィルターを用いた場合、襞状部材全体として柔軟性を有するので形成しやすい。
【００２１】
本発明の空気清浄機は、前述の第１ハニカム構造体と前記第１ハニカム構造体を収容する筐体と、前記筐体に隣り合う位置に設けられて空気を送る送風ファンと、を有し、前記筐体には前記支持体と前記第１襞状部材とにより形成された空隙が露出するように、前記筐体の一端に前記送風ファンから送られた前記空気が流入する第１開口部が設けられ、かつ、前記筐体の他端に前記空気が流出する第２開口部が設けられていることを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、上記のハニカム構造体と、空気を送る送風ファンと、を備えているため、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能な空気清浄機が提供できる。
【００２３】
本発明の空気清浄機は、前述の第２ハニカム構造体と前記第２ハニカム構造体を収容する筐体と、前記筐体に隣り合う位置に設けられて空気を送る送風ファンと、を有し、前記筐体には前記シート状の光源と前記第２襞状部材とにより形成された空隙が露出するように、前記筐体の一端に前記送風ファンから送られた前記空気が流入する第１開口部が設けられ、かつ、前記筐体の他端に前記空気が流出する第２開口部が設けられていることを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、上記のハニカム構造体と、空気を送る送風ファンと、を備えているため、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能な空気清浄機が提供できる。
【００２５】
また、上述の空気清浄機は、前記第２ハニカム構造体の前記第２開口部の側において、連続して複数形成された前記空隙のうちの少なくとも一部の空隙を塞ぐように配置された閉塞部材を有していてもよい。
【００２６】
この構成によれば、第２開口部の側における複数の空隙のうち少なくとも一部の空隙を塞ぐように配置された閉塞部材によって、第２開口部から流出しようとする空気が塞き止められる。すると、塞き止められた空気が側面に位置する光触媒層からなる第２襞状部材を通過し、閉塞部材の配置されていない空隙から流出するようになる。したがって、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を確実に得ることが可能な空気清浄機が提供できる。
【００２７】
また、上述の空気清浄機は、前記筐体の前記第１ハニカム構造体または前記第２ハニカム構造体の収容された側の面が鏡面であってもよい。
【００２８】
この構成によれば、筐体の第１ハニカム構造体または第２ハニカム構造体の収容された側の面において光が吸収されずに反射されるようになる。したがって、光の利用効率の向上を図り、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能な空気清浄機が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の抗菌フィルターを具備した抗菌マスクを示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る抗菌フィルターを示す模式図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る抗菌フィルターを示す模式図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る抗菌フィルターを示す模式図である。
【図５】本発明の抗菌フィルターを具備した空気清浄機を示す模式図である。
【図６】本発明の空気清浄機の他の形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００３１】
（抗菌マスク）
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る抗菌フィルター１を備えた抗菌マスク１０の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、抗菌マスク１０は、マスク本体１１と、耳掛け紐１２と、ポケット１３と、抗菌フィルター１と、配線１４と、電池１５と、を具備して構成されている。
【００３２】
マスク本体１１は、抗菌防臭不織布からなり、例えば口元側不織布と外側不織布、及びこれら不織布の間に挿入された防塵フィルターからなる中間不織布の三層構造からなっている。また、マスク本体１１は、襞状に複数折り返されたプリーツ加工が施されており、鼻や口の形状に対応して顔面にフィットするように形成されている。なお、鼻の形状にすきまなくフィットするように、マスク本体１１の上辺に沿ってワイヤーが設けられていてもよい。
【００３３】
耳掛け紐１２は、マスク本体１１の両側上下に固定されている。また、耳掛け紐１２は、例えばゴム等の弾性部材からなり、顔の大きさに対応して伸びるようになっている。
【００３４】
ポケット１３は、矩形形状であり、マスク本体１１の一方の側（顔面にフィットする側と反対の側）に設けられている。また、ポケット１３はその上側が開いており、抗菌フィルター１を入れられるようになっている。つまり、ポケット１３は抗菌フィルター１が取り外し可能に開口されている。
【００３５】
抗菌フィルター１は、シート状の光源６に光触媒がコーティングされたフィルターである（図２参照）。抗菌フィルター１を構成するシート状の光源６には配線１４を介して電池１５が接続されており、電源スイッチ（図示略）により適宜光源６を発光させることが可能となっている。
【００３６】
なお、本発明にかかる光触媒とは、光（例えば可視光、４００〜８００ｎｍ程度の波長領域の光）を照射することにより光触媒反応を示す物質であり、空気浄化、防汚、抗菌、細菌、脱臭、抗ウイルスなどの機能を発現するものである。
【００３７】
図２は、本発明の第１実施形態に係る抗菌フィルター１を示す模式図である。図２に示すように、本実施形態の抗菌フィルター１は、シート状の光源６と、光源６から発せられる所定の波長の光を吸収する光触媒を含む光触媒層７と、を有している。つまり、抗菌フィルター１は、光源６の一方の面に光触媒がコーティングされてシート状になっている。
【００３８】
シート状の光源６としては、例えばＬＥＤや有機ＥＬパネルを用いることができる。本実施形態では、光源６として有機ＥＬパネルを用いる。これにより、抗菌フィルター１の薄型化、軽量化を図ることができ、抗菌フィルター１の用途範囲が拡がる。具体的には、マスク本体１１の一方の側（前面）のポケット１３に抗菌フィルター１を入れた場合、抗菌マスク１０全体としての厚さや重さに違和感なく好適に使用することができる。
【００３９】
光源６から発せられる所定の波長の光を吸収する光触媒としては、例えば、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化チタン、及び酸化セリウム等の金属酸化物粒子や酸化タングステン微粒子に銅イオンを担持してなるものを用いることができる。本実施形態では、光触媒として酸化タングステン微粒子に銅イオンを担持してなるものを用いる。これにより、可視光を用いた場合でも、空気浄化、防汚、抗菌、細菌、脱臭、抗ウイルスなどの光触媒機能を発揮させることが可能となる。ところで、有機ＥＬ素子は有機ＥＬ素子自身の光で発光層が劣化してしまうことから紫外光を発光することができないので、可視光でも光触媒作用を生じることが望まれていた。これにより、光源６として有機ＥＬパネルを用いた場合でも光触媒作用を確実に生じることが可能となる。
【００４０】
また、シート状の光源６は可撓性を有している。これにより、抗菌フィルター１が可撓性を有するようになり、抗菌フィルター１の用途範囲が拡がる。具体的には、マスク本体１１の一方の側（前面）のポケット１３に抗菌フィルター１を入れた場合、抗菌マスク１０全体として柔軟性を有するので違和感なく好適に使用することができる。
【００４１】
本実施形態の抗菌フィルター１によれば、シート状の光源６の一方の面に光触媒を含む光触媒層７が形成されており、特許文献１〜４のように光源として太陽光や蛍光灯を用いていないので、夜間や室内の光が届きにくい場合であっても光触媒機能を有効に活用することができる。また、本実施形態の抗菌フィルター１は、フィルターの形状や大きさの制約を受けにくく携帯性に優れ、フィルターに対する光の照射面積を十分に確保することができるため光の利用効率に優れる。したがって、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得ることが可能となる。
【００４２】
また、この構成によれば、光源６が有機ＥＬパネルからなり、抗菌フィルター１の薄型化、軽量化を図ることができるので、抗菌フィルター１の用途範囲が拡がる。具体的には、マスク本体１１の一方の側（前面）に抗菌フィルター１を配置した場合、抗菌マスク１０全体としての厚さや重さに違和感なく好適に使用することができる。
【００４３】
また、この構成によれば、光触媒が酸化タングステン微粒子に銅イオンを担持してなるものであるので、可視光を用いた場合でも、空気浄化、防汚、抗菌、細菌、脱臭、抗ウイルスなどの光触媒機能を発揮させることが可能となる。ところで、有機ＥＬ素子は有機ＥＬ素子自身の光で発光層が劣化してしまうことから紫外光を発光することができないので、可視光でも光触媒作用を生じることが望まれていた。これにより、光源６として有機ＥＬパネルを用いた場合でも光触媒作用を確実に生じることが可能となる。
【００４４】
また、この構成によれば、光源６が可撓性を有しており、これに伴って抗菌フィルター１が可撓性を有するようになるので、抗菌フィルター１の用途範囲が拡がる。具体的には、マスク本体１１の一方の側（前面）に抗菌フィルター１を配置した場合、抗菌マスク１０全体として柔軟性を有するので違和感なく好適に使用することができる。
【００４５】
なお、上記抗菌マスク１０においては、マスク本体１１のポケット１３に１つの抗菌フィルター１が入っているが、これに限らない。例えば、マスク本体１１のポケット１３に所定の間隔を空けて複数の抗菌フィルター１が入っていてもよい。これにより、複数の抗菌フィルター１間の所定の間隔から空気が流入するようになる。つまり、抗菌マスク１０のポケット１３が配置された側から好適に空気を取り入れることが可能となる。
【００４６】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る抗菌フィルター２を示す模式図である。図３は、図２に対応した、第２実施形態における抗菌フィルター２の概略構成を示した断面図である。図３に示すように、本実施形態の抗菌フィルター２は、光触媒層が光触媒を含有する多孔質の層からなる点で、上述の第１実施形態で説明した抗菌フィルター１と異なっている。その他の点は第１実施形態と同様であるので、図２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４７】
図３に示すように、本実施形態の抗菌フィルター２は、シート状の光源６と、光源６から発せられる所定の波長の光を吸収する光触媒を含有する多孔質の層（光触媒層）９と、を有している。つまり、抗菌フィルター２は、光源６の一方の面に接着剤８を介して光触媒層９が貼り合わされてシート状になっている。
【００４８】
光触媒層９は、多孔質の繊維状の母材（通気性基材）に光触媒をコーティングあるいは浸透させたものである。通気性基材としては、例えば、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアルキレンパラオキシベンゾエート系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリオレフィン系繊維、フェノール系繊維などの合成繊維、ガラス繊維、金属繊維、アルミナ繊維、活性炭素繊維などの無機繊維、木材パルプ、麻パルプなどの天然繊維を用いることができる。
【００４９】
このような材料から形成される光触媒層９は、可撓性を有している。そして、可撓性を有する光源６と一体化されることにより、抗菌フィルター２全体として柔軟性を有するようになる。
【００５０】
本実施形態の抗菌フィルター２によれば、シート状の光源６の一方の面に接着剤８を介して光触媒層９が貼り合わされており、特許文献１〜４のように光源として太陽光や蛍光灯を用いていないので、夜間や室内の光が届きにくい場合であっても光触媒機能を有効に活用することができる。また、本実施形態の抗菌フィルター２は、フィルターの形状や大きさの制約を受けにくく携帯性に優れ、フィルターに対する光の照射面積を十分に確保することができるため光の利用効率に優れる。したがって、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得ることが可能となる。
【００５１】
（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態に係る抗菌フィルター３を示す模式図である。図４に示すように、本実施形態の抗菌フィルター（第１ハニカム構造体）３は、シート状の支持体３１と、光源６と光触媒層７とが積層されてなる積層体を複数回屈曲して形成された複数の山部と谷部を有する第１襞状部材３２と、が交互に積層されてなる構造となっている。つまり、抗菌フィルター３は、平坦な支持体３１と襞状の積層体（第１襞状部材３２）とが複数交互に重ね合わせられてハニカム状に形成されている点で、上述の第１実施形態で説明した抗菌フィルター１と異なっている。その他の点は第１実施形態と同様であるので、図２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５２】
なお、本発明に係るハニカム状とは、開口を有するセル壁からなる構造体の形状である。ハニカムの具体例としては、コルゲートハニカム、六角形セルからなるヘキサゴンハニカム、菱形セルからなるハニカム、正方形セルからなるハニカム、三角形セルからなるハニカム、及び中空円筒状セルを集合してなるハニカムが挙げられる。本実施形態では、抗菌フィルター３の形状がコルゲートハニカム状になっている。
【００５３】
第１ハニカム構造体３には、支持体３１と第１襞状部材３２とにより連続した複数の空隙１７が形成されている。空隙１７は、第１ハニカム構造体３の両端において開口されている。このような空隙１７を通って、空気が流れたり、光が入射したりするようになっている。
【００５４】
本実施形態の抗菌フィルター３によれば、シート状の支持体３１と第１襞状部材３２とが交互に積層されることによりハニカム構造となっているので、平坦なシート構造や襞状（プリーツ状）の構造に比べてフィルターの表面積が大きくなる。また、ハニカム構造における連続した複数の空隙１７を通って空気が流れるようになり、その結果大量の空気がろ過されるようになる。したがって、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能となる。
【００５５】
なお、本実施形態の抗菌フィルター３においては、シート状の支持体３１と、光源６と光触媒層７とが積層されてなる積層体と、が交互に積層されることによりハニカム構造となっているが、これに限らない。例えば、シート状の支持体３１に替えてシート状の光源６を、第１襞状部材３２に替えて光触媒層９を複数回屈曲して形成された第２襞状部材３３を、用い、シート状の光源６と第２襞状部材３３が交互に積層されることによりハニカム構造となっていてもよい。以下、抗菌フィルター（第２ハニカム構造体）４とする。
【００５６】
（空気清浄機）
図５は本発明の第３実施形態に係る抗菌フィルター（第１ハニカム構造体）３を備えた空気清浄機２０の概略構成を示す模式図である。図５（ａ）は空気清浄機２０の概略構成を示す斜視図、図５（ｂ）は空気清浄機２０における空気の流れを示す模式図である。図５に示すように、空気清浄機２０は、第１ハニカム構造体３と、筐体２１と、送風ファン２２と、を具備して構成されている。なお、図５（ａ）においては、送風ファン２２の図示を省略している。
【００５７】
筐体２１は、第１ハニカム構造体３を収容するものである。筐体２１には、第１ハニカム構造体３の空隙１７が露出するように、その一端において第１開口部２１ａが設けられ、かつ、他端において第２開口部２１ｂが設けられている。
【００５８】
また、筐体２１の内面（第１ハニカム構造体３の収容された側の面）は、鏡面となっている。これにより、筐体２１の内面において光が吸収されずに反射されるようになる。したがって、光の利用効率の向上を図り、光触媒機能を有効に活用することが可能となる。
【００５９】
図５（ｂ）に示すように、送風ファン２２は筐体２１に隣り合う位置に設けられている。送風ファン２２は、モーター（図示略）の駆動によりファンが回転することで、所定の量の空気を所定の風速で筐体２１内部に送り出す機能を有するものである。送風ファン２２から送り出される空気は、第１開口部２１ａに流入し、筐体２１内部に設けられた第１ハニカム構造体３の空隙１７を通って第２開口部２１ｂから流出するようになっている。
【００６０】
本実施形態の空気清浄機２０によれば、第１ハニカム構造体３と、空気を送る送風ファン２２と、を備えているため、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能な空気清浄機２０が提供できる。
【００６１】
また、この構成によれば、筐体２１の内面において光が吸収されずに反射されるようになる。したがって、光の利用効率の向上を図り、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能な空気清浄機２０が提供できる。
【００６２】
なお、本実施形態の空気清浄機２０においては、筐体２１内部に第１ハニカム構造体３が収容されて構成されているが、これに限らない。例えば、筐体２１内部に第２ハニカム構造体４が収容されて構成されていてもよい。
【００６３】
この構成によれば、第２ハニカム構造体４と、空気を送る送風ファン２２と、を備えているため、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能な空気清浄機２０Ａが提供できる。
【００６４】
また、図６に示すように、空気清浄機２０Ａにおける筐体２１内部の第２ハニカム構造体４に形成された複数の空隙１７のうちの少なくとも一部の空隙１７が塞がれていてもよい。
【００６５】
図６は、上述の空気清浄機２０Ａと異なる形態の空気清浄機２０Ｂの概略構成を示す模式図である。図６（ａ）は空気清浄機２０Ｂの概略構成を示す斜視図、図６（ｂ）は空気清浄機２０Ｂにおける空気の流れを示す模式図（図６（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図）である。図６（ａ）は、図５（ａ）に対応した、空気清浄機２０Ｂの概略構成を示した斜視図である。図６に示すように、本実施形態の空気清浄機２０Ｂは、筐体２１内部の第２ハニカム構造体４に形成された複数の空隙１７のうちの少なくとも一部の空隙１７が塞がれている点で、上述の空気清浄機２０Ａと異なっている。その他の点は空気清浄機２０Ａと同様であるので、図５と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６６】
図６（ａ）に示すように、空気清浄機２０Ｂは、第２ハニカム構造体４と、筐体２１と、送風ファン２２と、空隙１７を塞ぐ閉塞部材２３と、を具備して構成されている。この閉塞部材２３は、第２ハニカム構造体４の第２開口部２１ｂの側において、連続して複数形成された空隙１７のうち少なくとも一部の空隙１７を塞ぐように配置されている。本実施形態では、閉塞部材２３は隣り合う空隙１７が連続して塞がれないように交互に配置されている。
【００６７】
図６（ｂ）に示すように、送風ファン２２から送り出される空気は、第１開口部２１ａに流入する。そして、一部の空気が筐体２１内部に設けられた第１ハニカム構造体３の空隙１７を通って第２開口部２１ｂの側における複数の空隙１７のうち一部の空隙１７を塞ぐように交互に配置された閉塞部材２３で塞き止められる。すると、塞き止められた空気が進路を変えて光触媒層９からなる第２襞状部材３３を通り抜ける。そして、通り抜けた空気が第２開口部２１ｂの側における空隙１７（閉塞部材２３の配置されていない空隙１７）から流出するようになっている。
【００６８】
この構成によれば、第２開口部２１ｂの側における複数の空隙１７のうち少なくとも一部の空隙１７を塞ぐように配置された閉塞部材２３によって、第２開口部２１ｂから流出しようとする空気が塞き止められる。すると、塞き止められた空気が側面に位置する光触媒層９からなる第２襞状部材３３を通過し、閉塞部材２３の配置されていない空隙１７から流出するようになる。したがって、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を確実に得ることが可能な空気清浄機２０Ｂが提供できる。
【符号の説明】
【００６９】
１，２…抗菌フィルター、３…第１ハニカム構造体（抗菌フィルター）、４…第２ハニカム構造体（抗菌フィルター）、６…光源、７，９…光触媒層、８…接着剤、１７…空隙、２０，２０Ａ，２０Ｂ…空気清浄機、２１ａ…第１開口部、２１ｂ…第２開口部、２２…送風ファン、２３…閉塞部材、３１…支持体、３２…第１襞状部材、３３…第２襞状部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗菌フィルター及びそれを用いた空気清浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、生活水準の向上及び快適生活を目指した生活環境の多様化に伴い、衣類や生活資材において健康及び衛生に関する関心が非常に高まっている。このような状況において、特に衣類の分野、中でもマスク等の衛生製品は、殺菌、抗菌、脱臭、防汚性等のニーズが高く、光触媒機能を有する繊維構造物に関するものが求められている。
【０００３】
このような要求に応えるための技術が各種検討されており、例えば特許文献１では、光触媒機能を有する繊維にフォトクロミック加工を施すことで、紫外線照射量の変化で製品が変色するようにし、光触媒機能が発揮されている状態を認識できるインジケーター機能と光触媒機能とを兼ね備えた繊維製品を開示している。また、特許文献２及び３では、光触媒を含有するフィルムを用いてハニカム構造体を形成することで、集塵性と消臭等の機能性に優れ、圧力損失が低く、捕集効率の高いフィルターを開示している。また、特許文献４では、無縫製編物製品を、光触媒を含む処理液中に入れて加工処理し、脱水し、乾燥することで、製品全体にムラ無く均一に光触媒を付与し、抗菌性と消臭性に優れ、かつ、柔軟な風合いを保持できる無縫製編物製品の抗菌消臭加工方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２０４８２号公報
【特許文献２】特開２００２−１０２６２４号公報
【特許文献３】特開２０００−１１７０２１号公報
【特許文献４】特開２００７−１２６７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１〜４の技術にあっては、光触媒機能を用いて、抗菌性、消臭性に優れたフィルターを得ることができると考えられるが、以下のように問題点もある。
特許文献１〜４では、光源として太陽光や蛍光灯を用いているため、光触媒機能を活用するに当たり様々な制約がある。例えば、光源が太陽光の場合、夜間には光触媒の作用効果が見込めない（使用時間の制約）。また、光源が蛍光灯の場合、フィルターを蛍光灯の周囲に配置する際に適当なスペースが必要とされる（フィルターの形状の制約）。また、蛍光灯の大きさ（厚さ、長さ）に対応した大きさが必要とされる（フィルターの大きさの制約）。さらに、光源からの光がフィルターに効率よく当たるようにフィルターに対する光の照射面積を確保する必要がある（光の利用効率の制約）。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得ることが可能な抗菌フィルター及びそれを用いた空気清浄機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の抗菌フィルターは、シート状の光源と、前記光源から発せられる所定の波長の光を吸収する光触媒を含む光触媒層と、を有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、シート状の光源と該光源から発せられる所定の波長の光を吸収する光触媒を含む光触媒層とを有しており、特許文献１〜４のように光源として太陽光や蛍光灯を用いていないので、夜間や室内の光が届きにくい場合であっても光触媒機能を有効に活用することができる。また、本発明の抗菌フィルターは、フィルターの形状や大きさの制約を受けにくく携帯性に優れ、フィルターに対する光の照射面積を十分に確保することができるため光の利用効率に優れる。したがって、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得ることが可能となる。
【０００９】
また、上記抗菌フィルターにおいては、前記光触媒層が前記光触媒を含有する多孔質の層からなっていてもよい。
【００１０】
この構成によれば、シート状の光源と該光源から発せられる所定の波長の光を吸収する光触媒層（光触媒を含有する多孔質の層）とを有しており、特許文献１〜４のように光源として太陽光や蛍光灯を用いていないので、夜間や室内の光が届きにくい場合であっても光触媒機能を有効に活用することができる。また、本発明の抗菌フィルターは、フィルターの形状や大きさの制約を受けにくく携帯性に優れ、フィルターに対する光の照射面積を十分に確保することができるため光の利用効率に優れる。したがって、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得ることが可能となる。
【００１１】
また、上記抗菌フィルターにおいては、シート状の支持体と、前記光源と前記光触媒層とが積層されてなる積層体を複数回屈曲して形成された複数の山部と谷部を有する第１襞状部材と、が交互に積層されてなる第１ハニカム構造体を有していてもよい。
【００１２】
この構成によれば、シート状の支持体と第１襞状部材とが交互に積層されることによりハニカム構造となっているので、平坦なシート構造や襞状（プリーツ状）の構造に比べてフィルターの表面積が大きくなる。また、ハニカム構造における複数の空隙を通って空気が流れるようになり、その結果大量の空気がろ過されるようになる。したがって、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能となる。
【００１３】
また、上記抗菌フィルターにおいては、前記シート状の光源と、前記光触媒層を複数回屈曲して形成された複数の山部と谷部を有する第２襞状部材と、が交互に積層されてなる第２ハニカム構造体を有していてもよい。
【００１４】
この構成によれば、シート状の光源と第２襞状部材とが交互に積層されることによりハニカム構造となっているので、平坦なシート構造やプリーツ状の構造に比べてフィルターの表面積が大きくなる。また、ハニカム構造における複数の空隙を通って空気が流れるようになり、その結果大量の空気がろ過されるようになる。したがって、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能となる。
【００１５】
また、上記抗菌フィルターにおいては、前記光源が有機ＥＬパネルからなっていてもよい。
【００１６】
この構成によれば、抗菌フィルターの薄型化、軽量化を図ることができるので、抗菌フィルターの用途範囲が拡がる。具体的には、抗菌マスクの一方の側（前面）に抗菌フィルターを配置した場合、抗菌マスク全体としての厚さや重さに違和感なく好適に使用することができる。また、ハニカム構造体を構成する襞状部材に抗菌フィルターを用いた場合、ハニカム構造体全体として薄型化、軽量化を図ることが可能となる。
【００１７】
また、上記抗菌フィルターにおいては、前記光触媒が酸化タングステン微粒子に銅イオンを担持してなるものであってもよい。
【００１８】
この構成によれば、可視光（４００〜８００ｎｍ程度の波長領域の光）を用いた場合でも、空気浄化、防汚、抗菌、細菌、脱臭、抗ウイルスなどの光触媒機能を発揮させることが可能となる。ところで、有機ＥＬ素子は有機ＥＬ素子自身の光で発光層が劣化してしまうことから紫外光を発光することができないので、可視光でも光触媒作用を生じることが望まれていた。これにより、光源として有機ＥＬパネルを用いた場合でも光触媒作用を確実に生じることが可能となる。
【００１９】
また、上記抗菌フィルターにおいては、前記光源が可撓性を有していてもよい。
【００２０】
この構成によれば、抗菌フィルターが可撓性を有するようになるので、抗菌フィルターの用途範囲が拡がる。具体的には、抗菌マスクの一方の側（前面）に抗菌フィルターを配置した場合、抗菌マスク全体として柔軟性を有するので違和感なく好適に使用することができる。また、ハニカム構造体を構成する襞状部材に抗菌フィルターを用いた場合、襞状部材全体として柔軟性を有するので形成しやすい。
【００２１】
本発明の空気清浄機は、前述の第１ハニカム構造体と前記第１ハニカム構造体を収容する筐体と、前記筐体に隣り合う位置に設けられて空気を送る送風ファンと、を有し、前記筐体には前記支持体と前記第１襞状部材とにより形成された空隙が露出するように、前記筐体の一端に前記送風ファンから送られた前記空気が流入する第１開口部が設けられ、かつ、前記筐体の他端に前記空気が流出する第２開口部が設けられていることを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、上記のハニカム構造体と、空気を送る送風ファンと、を備えているため、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能な空気清浄機が提供できる。
【００２３】
本発明の空気清浄機は、前述の第２ハニカム構造体と前記第２ハニカム構造体を収容する筐体と、前記筐体に隣り合う位置に設けられて空気を送る送風ファンと、を有し、前記筐体には前記シート状の光源と前記第２襞状部材とにより形成された空隙が露出するように、前記筐体の一端に前記送風ファンから送られた前記空気が流入する第１開口部が設けられ、かつ、前記筐体の他端に前記空気が流出する第２開口部が設けられていることを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、上記のハニカム構造体と、空気を送る送風ファンと、を備えているため、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能な空気清浄機が提供できる。
【００２５】
また、上述の空気清浄機は、前記第２ハニカム構造体の前記第２開口部の側において、連続して複数形成された前記空隙のうちの少なくとも一部の空隙を塞ぐように配置された閉塞部材を有していてもよい。
【００２６】
この構成によれば、第２開口部の側における複数の空隙のうち少なくとも一部の空隙を塞ぐように配置された閉塞部材によって、第２開口部から流出しようとする空気が塞き止められる。すると、塞き止められた空気が側面に位置する光触媒層からなる第２襞状部材を通過し、閉塞部材の配置されていない空隙から流出するようになる。したがって、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を確実に得ることが可能な空気清浄機が提供できる。
【００２７】
また、上述の空気清浄機は、前記筐体の前記第１ハニカム構造体または前記第２ハニカム構造体の収容された側の面が鏡面であってもよい。
【００２８】
この構成によれば、筐体の第１ハニカム構造体または第２ハニカム構造体の収容された側の面において光が吸収されずに反射されるようになる。したがって、光の利用効率の向上を図り、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能な空気清浄機が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の抗菌フィルターを具備した抗菌マスクを示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る抗菌フィルターを示す模式図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る抗菌フィルターを示す模式図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る抗菌フィルターを示す模式図である。
【図５】本発明の抗菌フィルターを具備した空気清浄機を示す模式図である。
【図６】本発明の空気清浄機の他の形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００３１】
（抗菌マスク）
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る抗菌フィルター１を備えた抗菌マスク１０の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、抗菌マスク１０は、マスク本体１１と、耳掛け紐１２と、ポケット１３と、抗菌フィルター１と、配線１４と、電池１５と、を具備して構成されている。
【００３２】
マスク本体１１は、抗菌防臭不織布からなり、例えば口元側不織布と外側不織布、及びこれら不織布の間に挿入された防塵フィルターからなる中間不織布の三層構造からなっている。また、マスク本体１１は、襞状に複数折り返されたプリーツ加工が施されており、鼻や口の形状に対応して顔面にフィットするように形成されている。なお、鼻の形状にすきまなくフィットするように、マスク本体１１の上辺に沿ってワイヤーが設けられていてもよい。
【００３３】
耳掛け紐１２は、マスク本体１１の両側上下に固定されている。また、耳掛け紐１２は、例えばゴム等の弾性部材からなり、顔の大きさに対応して伸びるようになっている。
【００３４】
ポケット１３は、矩形形状であり、マスク本体１１の一方の側（顔面にフィットする側と反対の側）に設けられている。また、ポケット１３はその上側が開いており、抗菌フィルター１を入れられるようになっている。つまり、ポケット１３は抗菌フィルター１が取り外し可能に開口されている。
【００３５】
抗菌フィルター１は、シート状の光源６に光触媒がコーティングされたフィルターである（図２参照）。抗菌フィルター１を構成するシート状の光源６には配線１４を介して電池１５が接続されており、電源スイッチ（図示略）により適宜光源６を発光させることが可能となっている。
【００３６】
なお、本発明にかかる光触媒とは、光（例えば可視光、４００〜８００ｎｍ程度の波長領域の光）を照射することにより光触媒反応を示す物質であり、空気浄化、防汚、抗菌、細菌、脱臭、抗ウイルスなどの機能を発現するものである。
【００３７】
図２は、本発明の第１実施形態に係る抗菌フィルター１を示す模式図である。図２に示すように、本実施形態の抗菌フィルター１は、シート状の光源６と、光源６から発せられる所定の波長の光を吸収する光触媒を含む光触媒層７と、を有している。つまり、抗菌フィルター１は、光源６の一方の面に光触媒がコーティングされてシート状になっている。
【００３８】
シート状の光源６としては、例えばＬＥＤや有機ＥＬパネルを用いることができる。本実施形態では、光源６として有機ＥＬパネルを用いる。これにより、抗菌フィルター１の薄型化、軽量化を図ることができ、抗菌フィルター１の用途範囲が拡がる。具体的には、マスク本体１１の一方の側（前面）のポケット１３に抗菌フィルター１を入れた場合、抗菌マスク１０全体としての厚さや重さに違和感なく好適に使用することができる。
【００３９】
光源６から発せられる所定の波長の光を吸収する光触媒としては、例えば、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化チタン、及び酸化セリウム等の金属酸化物粒子や酸化タングステン微粒子に銅イオンを担持してなるものを用いることができる。本実施形態では、光触媒として酸化タングステン微粒子に銅イオンを担持してなるものを用いる。これにより、可視光を用いた場合でも、空気浄化、防汚、抗菌、細菌、脱臭、抗ウイルスなどの光触媒機能を発揮させることが可能となる。ところで、有機ＥＬ素子は有機ＥＬ素子自身の光で発光層が劣化してしまうことから紫外光を発光することができないので、可視光でも光触媒作用を生じることが望まれていた。これにより、光源６として有機ＥＬパネルを用いた場合でも光触媒作用を確実に生じることが可能となる。
【００４０】
また、シート状の光源６は可撓性を有している。これにより、抗菌フィルター１が可撓性を有するようになり、抗菌フィルター１の用途範囲が拡がる。具体的には、マスク本体１１の一方の側（前面）のポケット１３に抗菌フィルター１を入れた場合、抗菌マスク１０全体として柔軟性を有するので違和感なく好適に使用することができる。
【００４１】
本実施形態の抗菌フィルター１によれば、シート状の光源６の一方の面に光触媒を含む光触媒層７が形成されており、特許文献１〜４のように光源として太陽光や蛍光灯を用いていないので、夜間や室内の光が届きにくい場合であっても光触媒機能を有効に活用することができる。また、本実施形態の抗菌フィルター１は、フィルターの形状や大きさの制約を受けにくく携帯性に優れ、フィルターに対する光の照射面積を十分に確保することができるため光の利用効率に優れる。したがって、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得ることが可能となる。
【００４２】
また、この構成によれば、光源６が有機ＥＬパネルからなり、抗菌フィルター１の薄型化、軽量化を図ることができるので、抗菌フィルター１の用途範囲が拡がる。具体的には、マスク本体１１の一方の側（前面）に抗菌フィルター１を配置した場合、抗菌マスク１０全体としての厚さや重さに違和感なく好適に使用することができる。
【００４３】
また、この構成によれば、光触媒が酸化タングステン微粒子に銅イオンを担持してなるものであるので、可視光を用いた場合でも、空気浄化、防汚、抗菌、細菌、脱臭、抗ウイルスなどの光触媒機能を発揮させることが可能となる。ところで、有機ＥＬ素子は有機ＥＬ素子自身の光で発光層が劣化してしまうことから紫外光を発光することができないので、可視光でも光触媒作用を生じることが望まれていた。これにより、光源６として有機ＥＬパネルを用いた場合でも光触媒作用を確実に生じることが可能となる。
【００４４】
また、この構成によれば、光源６が可撓性を有しており、これに伴って抗菌フィルター１が可撓性を有するようになるので、抗菌フィルター１の用途範囲が拡がる。具体的には、マスク本体１１の一方の側（前面）に抗菌フィルター１を配置した場合、抗菌マスク１０全体として柔軟性を有するので違和感なく好適に使用することができる。
【００４５】
なお、上記抗菌マスク１０においては、マスク本体１１のポケット１３に１つの抗菌フィルター１が入っているが、これに限らない。例えば、マスク本体１１のポケット１３に所定の間隔を空けて複数の抗菌フィルター１が入っていてもよい。これにより、複数の抗菌フィルター１間の所定の間隔から空気が流入するようになる。つまり、抗菌マスク１０のポケット１３が配置された側から好適に空気を取り入れることが可能となる。
【００４６】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る抗菌フィルター２を示す模式図である。図３は、図２に対応した、第２実施形態における抗菌フィルター２の概略構成を示した断面図である。図３に示すように、本実施形態の抗菌フィルター２は、光触媒層が光触媒を含有する多孔質の層からなる点で、上述の第１実施形態で説明した抗菌フィルター１と異なっている。その他の点は第１実施形態と同様であるので、図２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４７】
図３に示すように、本実施形態の抗菌フィルター２は、シート状の光源６と、光源６から発せられる所定の波長の光を吸収する光触媒を含有する多孔質の層（光触媒層）９と、を有している。つまり、抗菌フィルター２は、光源６の一方の面に接着剤８を介して光触媒層９が貼り合わされてシート状になっている。
【００４８】
光触媒層９は、多孔質の繊維状の母材（通気性基材）に光触媒をコーティングあるいは浸透させたものである。通気性基材としては、例えば、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアルキレンパラオキシベンゾエート系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリオレフィン系繊維、フェノール系繊維などの合成繊維、ガラス繊維、金属繊維、アルミナ繊維、活性炭素繊維などの無機繊維、木材パルプ、麻パルプなどの天然繊維を用いることができる。
【００４９】
このような材料から形成される光触媒層９は、可撓性を有している。そして、可撓性を有する光源６と一体化されることにより、抗菌フィルター２全体として柔軟性を有するようになる。
【００５０】
本実施形態の抗菌フィルター２によれば、シート状の光源６の一方の面に接着剤８を介して光触媒層９が貼り合わされており、特許文献１〜４のように光源として太陽光や蛍光灯を用いていないので、夜間や室内の光が届きにくい場合であっても光触媒機能を有効に活用することができる。また、本実施形態の抗菌フィルター２は、フィルターの形状や大きさの制約を受けにくく携帯性に優れ、フィルターに対する光の照射面積を十分に確保することができるため光の利用効率に優れる。したがって、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得ることが可能となる。
【００５１】
（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態に係る抗菌フィルター３を示す模式図である。図４に示すように、本実施形態の抗菌フィルター（第１ハニカム構造体）３は、シート状の支持体３１と、光源６と光触媒層７とが積層されてなる積層体を複数回屈曲して形成された複数の山部と谷部を有する第１襞状部材３２と、が交互に積層されてなる構造となっている。つまり、抗菌フィルター３は、平坦な支持体３１と襞状の積層体（第１襞状部材３２）とが複数交互に重ね合わせられてハニカム状に形成されている点で、上述の第１実施形態で説明した抗菌フィルター１と異なっている。その他の点は第１実施形態と同様であるので、図２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５２】
なお、本発明に係るハニカム状とは、開口を有するセル壁からなる構造体の形状である。ハニカムの具体例としては、コルゲートハニカム、六角形セルからなるヘキサゴンハニカム、菱形セルからなるハニカム、正方形セルからなるハニカム、三角形セルからなるハニカム、及び中空円筒状セルを集合してなるハニカムが挙げられる。本実施形態では、抗菌フィルター３の形状がコルゲートハニカム状になっている。
【００５３】
第１ハニカム構造体３には、支持体３１と第１襞状部材３２とにより連続した複数の空隙１７が形成されている。空隙１７は、第１ハニカム構造体３の両端において開口されている。このような空隙１７を通って、空気が流れたり、光が入射したりするようになっている。
【００５４】
本実施形態の抗菌フィルター３によれば、シート状の支持体３１と第１襞状部材３２とが交互に積層されることによりハニカム構造となっているので、平坦なシート構造や襞状（プリーツ状）の構造に比べてフィルターの表面積が大きくなる。また、ハニカム構造における連続した複数の空隙１７を通って空気が流れるようになり、その結果大量の空気がろ過されるようになる。したがって、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能となる。
【００５５】
なお、本実施形態の抗菌フィルター３においては、シート状の支持体３１と、光源６と光触媒層７とが積層されてなる積層体と、が交互に積層されることによりハニカム構造となっているが、これに限らない。例えば、シート状の支持体３１に替えてシート状の光源６を、第１襞状部材３２に替えて光触媒層９を複数回屈曲して形成された第２襞状部材３３を、用い、シート状の光源６と第２襞状部材３３が交互に積層されることによりハニカム構造となっていてもよい。以下、抗菌フィルター（第２ハニカム構造体）４とする。
【００５６】
（空気清浄機）
図５は本発明の第３実施形態に係る抗菌フィルター（第１ハニカム構造体）３を備えた空気清浄機２０の概略構成を示す模式図である。図５（ａ）は空気清浄機２０の概略構成を示す斜視図、図５（ｂ）は空気清浄機２０における空気の流れを示す模式図である。図５に示すように、空気清浄機２０は、第１ハニカム構造体３と、筐体２１と、送風ファン２２と、を具備して構成されている。なお、図５（ａ）においては、送風ファン２２の図示を省略している。
【００５７】
筐体２１は、第１ハニカム構造体３を収容するものである。筐体２１には、第１ハニカム構造体３の空隙１７が露出するように、その一端において第１開口部２１ａが設けられ、かつ、他端において第２開口部２１ｂが設けられている。
【００５８】
また、筐体２１の内面（第１ハニカム構造体３の収容された側の面）は、鏡面となっている。これにより、筐体２１の内面において光が吸収されずに反射されるようになる。したがって、光の利用効率の向上を図り、光触媒機能を有効に活用することが可能となる。
【００５９】
図５（ｂ）に示すように、送風ファン２２は筐体２１に隣り合う位置に設けられている。送風ファン２２は、モーター（図示略）の駆動によりファンが回転することで、所定の量の空気を所定の風速で筐体２１内部に送り出す機能を有するものである。送風ファン２２から送り出される空気は、第１開口部２１ａに流入し、筐体２１内部に設けられた第１ハニカム構造体３の空隙１７を通って第２開口部２１ｂから流出するようになっている。
【００６０】
本実施形態の空気清浄機２０によれば、第１ハニカム構造体３と、空気を送る送風ファン２２と、を備えているため、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能な空気清浄機２０が提供できる。
【００６１】
また、この構成によれば、筐体２１の内面において光が吸収されずに反射されるようになる。したがって、光の利用効率の向上を図り、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能な空気清浄機２０が提供できる。
【００６２】
なお、本実施形態の空気清浄機２０においては、筐体２１内部に第１ハニカム構造体３が収容されて構成されているが、これに限らない。例えば、筐体２１内部に第２ハニカム構造体４が収容されて構成されていてもよい。
【００６３】
この構成によれば、第２ハニカム構造体４と、空気を送る送風ファン２２と、を備えているため、使用時間、フィルターの形状や大きさ、光の利用効率などの制約を解消し、光触媒機能を有効に活用して優れた抗菌性、消臭性を得るとともに、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を得ることが可能な空気清浄機２０Ａが提供できる。
【００６４】
また、図６に示すように、空気清浄機２０Ａにおける筐体２１内部の第２ハニカム構造体４に形成された複数の空隙１７のうちの少なくとも一部の空隙１７が塞がれていてもよい。
【００６５】
図６は、上述の空気清浄機２０Ａと異なる形態の空気清浄機２０Ｂの概略構成を示す模式図である。図６（ａ）は空気清浄機２０Ｂの概略構成を示す斜視図、図６（ｂ）は空気清浄機２０Ｂにおける空気の流れを示す模式図（図６（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図）である。図６（ａ）は、図５（ａ）に対応した、空気清浄機２０Ｂの概略構成を示した斜視図である。図６に示すように、本実施形態の空気清浄機２０Ｂは、筐体２１内部の第２ハニカム構造体４に形成された複数の空隙１７のうちの少なくとも一部の空隙１７が塞がれている点で、上述の空気清浄機２０Ａと異なっている。その他の点は空気清浄機２０Ａと同様であるので、図５と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６６】
図６（ａ）に示すように、空気清浄機２０Ｂは、第２ハニカム構造体４と、筐体２１と、送風ファン２２と、空隙１７を塞ぐ閉塞部材２３と、を具備して構成されている。この閉塞部材２３は、第２ハニカム構造体４の第２開口部２１ｂの側において、連続して複数形成された空隙１７のうち少なくとも一部の空隙１７を塞ぐように配置されている。本実施形態では、閉塞部材２３は隣り合う空隙１７が連続して塞がれないように交互に配置されている。
【００６７】
図６（ｂ）に示すように、送風ファン２２から送り出される空気は、第１開口部２１ａに流入する。そして、一部の空気が筐体２１内部に設けられた第１ハニカム構造体３の空隙１７を通って第２開口部２１ｂの側における複数の空隙１７のうち一部の空隙１７を塞ぐように交互に配置された閉塞部材２３で塞き止められる。すると、塞き止められた空気が進路を変えて光触媒層９からなる第２襞状部材３３を通り抜ける。そして、通り抜けた空気が第２開口部２１ｂの側における空隙１７（閉塞部材２３の配置されていない空隙１７）から流出するようになっている。
【００６８】
この構成によれば、第２開口部２１ｂの側における複数の空隙１７のうち少なくとも一部の空隙１７を塞ぐように配置された閉塞部材２３によって、第２開口部２１ｂから流出しようとする空気が塞き止められる。すると、塞き止められた空気が側面に位置する光触媒層９からなる第２襞状部材３３を通過し、閉塞部材２３の配置されていない空隙１７から流出するようになる。したがって、優れた集塵性、低圧力損失、高い捕集効率を確実に得ることが可能な空気清浄機２０Ｂが提供できる。
【符号の説明】
【００６９】
１，２…抗菌フィルター、３…第１ハニカム構造体（抗菌フィルター）、４…第２ハニカム構造体（抗菌フィルター）、６…光源、７，９…光触媒層、８…接着剤、１７…空隙、２０，２０Ａ，２０Ｂ…空気清浄機、２１ａ…第１開口部、２１ｂ…第２開口部、２２…送風ファン、２３…閉塞部材、３１…支持体、３２…第１襞状部材、３３…第２襞状部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の光源と、
前記光源から発せられる所定の波長の光を吸収する光触媒を含む光触媒層と、
を有することを特徴とする抗菌フィルター。
【請求項２】
前記光触媒層が前記光触媒を含有する多孔質の層からなることを特徴とする請求項１に記載の抗菌フィルター。
【請求項３】
シート状の支持体と、
前記光源と前記光触媒層とが積層されてなる積層体を複数回屈曲して形成された複数の山部と谷部を有する第１襞状部材と、
が交互に積層されてなる第１ハニカム構造体を有することを特徴とする請求項１または２に記載の抗菌フィルター。
【請求項４】
前記シート状の光源と、
前記光触媒層を複数回屈曲して形成された複数の山部と谷部を有する第２襞状部材と、
が交互に積層されてなる第２ハニカム構造体を有することを特徴とする請求項１または２に記載の抗菌フィルター。
【請求項５】
前記光源が有機ＥＬパネルからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の抗菌フィルター。
【請求項６】
前記光触媒が酸化タングステン微粒子に銅イオンを担持してなるものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の抗菌フィルター。
【請求項７】
前記光源が可撓性を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の抗菌フィルター。
【請求項８】
請求項３に記載の第１ハニカム構造体と
前記第１ハニカム構造体を収容する筐体と、
前記筐体に隣り合う位置に設けられて空気を送る送風ファンと、を有し、
前記筐体には前記支持体と前記第１襞状部材とにより形成された空隙が露出するように、前記筐体の一端に前記送風ファンから送られた前記空気が流入する第１開口部が設けられ、かつ、前記筐体の他端に前記空気が流出する第２開口部が設けられていることを特徴とする空気清浄機。
【請求項９】
請求項４に記載の第２ハニカム構造体と
前記第２ハニカム構造体を収容する筐体と、
前記筐体に隣り合う位置に設けられて空気を送る送風ファンと、を有し、
前記筐体には前記シート状の光源と前記第２襞状部材とにより形成された空隙が露出するように、前記筐体の一端に前記送風ファンから送られた前記空気が流入する第１開口部が設けられ、かつ、前記筐体の他端に前記空気が流出する第２開口部が設けられていることを特徴とする空気清浄機。
【請求項１０】
前記第２ハニカム構造体の前記第２開口部の側において、連続して複数形成された前記空隙のうちの少なくとも一部の空隙を塞ぐように配置された閉塞部材を有することを特徴とする請求項９に記載の空気清浄機。
【請求項１１】
前記筐体の前記第１ハニカム構造体または前記第２ハニカム構造体の収容された側の面が鏡面であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の空気清浄機。
【請求項１】
シート状の光源と、
前記光源から発せられる所定の波長の光を吸収する光触媒を含む光触媒層と、
を有することを特徴とする抗菌フィルター。
【請求項２】
前記光触媒層が前記光触媒を含有する多孔質の層からなることを特徴とする請求項１に記載の抗菌フィルター。
【請求項３】
シート状の支持体と、
前記光源と前記光触媒層とが積層されてなる積層体を複数回屈曲して形成された複数の山部と谷部を有する第１襞状部材と、
が交互に積層されてなる第１ハニカム構造体を有することを特徴とする請求項１または２に記載の抗菌フィルター。
【請求項４】
前記シート状の光源と、
前記光触媒層を複数回屈曲して形成された複数の山部と谷部を有する第２襞状部材と、
が交互に積層されてなる第２ハニカム構造体を有することを特徴とする請求項１または２に記載の抗菌フィルター。
【請求項５】
前記光源が有機ＥＬパネルからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の抗菌フィルター。
【請求項６】
前記光触媒が酸化タングステン微粒子に銅イオンを担持してなるものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の抗菌フィルター。
【請求項７】
前記光源が可撓性を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の抗菌フィルター。
【請求項８】
請求項３に記載の第１ハニカム構造体と
前記第１ハニカム構造体を収容する筐体と、
前記筐体に隣り合う位置に設けられて空気を送る送風ファンと、を有し、
前記筐体には前記支持体と前記第１襞状部材とにより形成された空隙が露出するように、前記筐体の一端に前記送風ファンから送られた前記空気が流入する第１開口部が設けられ、かつ、前記筐体の他端に前記空気が流出する第２開口部が設けられていることを特徴とする空気清浄機。
【請求項９】
請求項４に記載の第２ハニカム構造体と
前記第２ハニカム構造体を収容する筐体と、
前記筐体に隣り合う位置に設けられて空気を送る送風ファンと、を有し、
前記筐体には前記シート状の光源と前記第２襞状部材とにより形成された空隙が露出するように、前記筐体の一端に前記送風ファンから送られた前記空気が流入する第１開口部が設けられ、かつ、前記筐体の他端に前記空気が流出する第２開口部が設けられていることを特徴とする空気清浄機。
【請求項１０】
前記第２ハニカム構造体の前記第２開口部の側において、連続して複数形成された前記空隙のうちの少なくとも一部の空隙を塞ぐように配置された閉塞部材を有することを特徴とする請求項９に記載の空気清浄機。
【請求項１１】
前記筐体の前記第１ハニカム構造体または前記第２ハニカム構造体の収容された側の面が鏡面であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の空気清浄機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２６９２８０（Ｐ２０１０−２６９２８０Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２４９９９（Ｐ２００９−１２４９９９）
【出願日】平成２１年５月２５日（２００９．５．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２５日（２００９．５．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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