JP7337332B2

JP7337332B2 - Sterilization purification device

Info

Publication number: JP7337332B2
Application number: JP2022083745A
Authority: JP
Inventors: 修津崎
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2021-03-04
Filing date: 2022-05-23
Publication date: 2023-09-04
Anticipated expiration: 2041-03-04
Also published as: JP2022136070A

Description

本発明の実施形態は、除菌浄化装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a sterilizing and purifying device.

健康意識の高まりを反映して、電車や自動車などの車内、冷蔵庫内、居住空間などの所謂、閉鎖空間におけるガスの浄化（例えば、空気の浄化）の要望が高まっている。例えば、食物から発生するアンモニアやエチレンの除去、タバコ煙に含まれるアセトアルデヒドなどのＶＯＣ(Volatile Organic Compounds；揮発性有機化合物）の除去、脱臭などの要求が高まっている。
そのため、複数の発光ダイオードを有する光源と、光触媒が坦持された光触媒フィルタとを備えた光触媒装置が提案されている。 Reflecting the growing awareness of health, there is an increasing demand for gas purification (for example, air purification) in so-called closed spaces such as trains, automobiles, refrigerators, and living spaces. For example, there is an increasing demand for removal of ammonia and ethylene generated from food, removal of VOCs (Volatile Organic Compounds) such as acetaldehyde contained in cigarette smoke, and deodorization.
Therefore, a photocatalyst device has been proposed that includes a light source having a plurality of light-emitting diodes and a photocatalyst filter carrying a photocatalyst.

ここで、一般的には、光触媒フィルタには、いわゆる紫外光応答型の光触媒が用いられる。そのため、光源には、紫外光を照射する発光ダイオードが用いられる。紫外光には殺菌作用があるので、紫外光を照射する発光ダイオードを備えた光触媒装置とすれば、光触媒作用により生成された活性酸素種などによりガスの浄化を行うことができ、且つ、生成された活性酸素種などと、紫外光とにより、細菌やウィルスをある程度除菌したり、不活性化したりすることができる。 Here, generally, a so-called ultraviolet-light-responsive photocatalyst is used for the photocatalyst filter. Therefore, a light emitting diode that emits ultraviolet light is used as the light source. Since ultraviolet light has a bactericidal effect, if a photocatalyst device equipped with a light-emitting diode that irradiates ultraviolet light is used, it is possible to purify the gas by the active oxygen species generated by the photocatalytic action, and also to purify the gas. Bacteria and viruses can be sterilized or inactivated to some extent by the active oxygen species and the ultraviolet light.

しかしながら、近年においては、細菌やウィルスなどの除菌や不活性化をより効果的に行うことが求められている。この場合、脱臭などのガスの浄化を行う光触媒装置と、細菌やウィルスなどの除菌や不活性化を行う殺菌装置とを設けることもできるが、この様にすると、装置の大型化、高コスト化、設置スペースの増大などを招くことになる。
そこで、ガスの浄化、および、細菌やウィルスなどの効果的な除菌や不活性化を行うことができる技術の開発が望まれていた。 However, in recent years, there has been a demand for more effective sterilization and inactivation of bacteria and viruses. In this case, it is possible to provide a photocatalyst device for purifying gas such as deodorization and a sterilization device for removing and inactivating bacteria and viruses. This will lead to an increase in the size of the equipment and an increase in the installation space.
Therefore, it has been desired to develop a technique capable of purifying gas and effectively removing or inactivating bacteria, viruses, and the like.

特開２０１１－２１８０７３号公報JP 2011-218073 A 実用新案登録第３２２８２４０号公報Utility Model Registration No. 3228240

本発明が解決しようとする課題は、ガスの浄化、および、細菌やウィルスなどの効果的な除菌や不活性化を行うことができる除菌浄化装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a sterilization/purification device capable of purifying gas and effectively sterilizing or inactivating bacteria, viruses, and the like.

実施形態に係る除菌浄化装置は、シートと、前記シートに坦持された複数の光触媒と、を有する光触媒フィルタと；前記光触媒フィルタと対向する基板と、前記基板の、前記光触媒フィルタと対向する面に設けられた第１の発光素子および第２の発光素子と、を有する光源と；箱状を呈し、前記光源と前記光触媒フィルタとが収納されるフレームと；を具備している。前記第１の発光素子は、ピーク波長が３１５ｎｍ以上、４００ｎｍ以下の紫外光を照射し、前記第２の発光素子は、第１の封止材としてシリコーン樹脂を含み、ピーク波長が２８０ｎｍ以下の紫外光を照射し、処理の対象となるガスは、前記フレームの内部を、前記光触媒フィルタ側から、前記光触媒フィルタと対向する前記光源側に向けて流れ、前記光源は、前記光触媒フィルタの、前記ガスの流れの下流側に設けられ、前記第１の封止材は、前記ガスの流れに晒され、前記第１の発光素子から照射された紫外光、および、前記第２の発光素子から照射された紫外光の少なくともいずれかが、前記第１の封止材に照射された際に、前記第１の封止材の一部が分解されて発生した第１のガスは、前記ガスの流れにより、前記光触媒フィルタへの到達が抑制される。 A sterilizing and purifying device according to an embodiment includes: a photocatalyst filter having a sheet and a plurality of photocatalysts carried on the sheet; a substrate facing the photocatalyst filter; and a substrate facing the photocatalyst filter. A light source having a first light emitting element and a second light emitting element provided on a surface; and a box-shaped frame in which the light source and the photocatalytic filter are accommodated. The first light emitting element emits ultraviolet light having a peak wavelength of 315 nm or more and 400 nm or less, and the second light emitting element contains a silicone resin as a first sealing material and has a peak wavelength of 280 nm or less. A gas to be treated by light irradiation flows through the frame from the photocatalytic filter side toward the light source side facing the photocatalytic filter, and the light source is the photocatalytic filter. and the first sealing material is exposed to the flow of the gas , and the ultraviolet light emitted from the first light emitting element and the ultraviolet light emitted from the second light emitting element are exposed to the flow of the gas. When the first sealing material is irradiated with at least one of the ultraviolet light, the first gas generated by the partial decomposition of the first sealing material is generated by the flow of the gas. , reaching the photocatalyst filter is suppressed .

本発明の実施形態によれば、ガスの浄化、および、細菌やウィルスなどの効果的な除菌や不活性化を行うことができる除菌浄化装置を提供することができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a sterilization and purification device capable of purifying gas and effectively sterilizing and inactivating bacteria and viruses.

本実施の形態に係る除菌浄化装置を例示するための模式分解図である。1 is a schematic exploded view for illustrating a sterilization/purification device according to an embodiment; FIG. 図１における除菌浄化装置のＡ－Ａ線方向の模式断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the sterilization/purification device in FIG. 1 taken along line AA. （ａ）、（ｂ）は、他の実施形態に係る除菌浄化装置を例示するための模式断面図である。(a) and (b) are schematic cross-sectional views for illustrating a sterilization/purification device according to another embodiment. （ａ）、（ｂ）は、比較例に係る除菌浄化装置を例示するための模式断面図である。(a) and (b) are schematic cross-sectional views for illustrating a sterilization/purification device according to a comparative example. 閉鎖空間における浮遊菌の除菌効果を例示するためのグラフである。It is a graph for illustrating the sterilization effect of airborne bacteria in a closed space. 光源と光触媒フィルタの配置の効果について例示するためのグラフである。4 is a graph for illustrating the effect of arrangement of a light source and a photocatalyst filter;

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本実施の形態に係る除菌浄化装置１を例示するための模式分解図である。
図２は、図１における除菌浄化装置１のＡ－Ａ線方向の模式断面図である。
図１および図２に示すように、除菌浄化装置１は、例えば、フレーム２、蓋３、光源４、および光触媒フィルタ５を有する。 Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same reference numerals are given to the same constituent elements, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
FIG. 1 is a schematic exploded view for illustrating the sterilization/purification device 1 according to the present embodiment.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the sterilization/purification device 1 in FIG. 1 along line AA.
As shown in FIGS. 1 and 2, the sterilization/purification device 1 has, for example, a frame 2, a lid 3, a light source 4, and a photocatalytic filter 5. FIG.

フレーム２は、箱状を呈している。ガスＧの流入側から見た場合に、フレーム２の輪郭は、図１に例示をしたように略四角形とすることができる。この場合、フレーム２の輪郭は、例えば、略多角形とすることもできる。ただし、後述する光源４および光触媒フィルタ５の着脱やスペース効率を考慮すると、フレーム２の輪郭は、略四角形とすることが好ましい。 The frame 2 has a box shape. When viewed from the gas G inflow side, the outline of the frame 2 can be substantially rectangular as illustrated in FIG. In this case, the outline of the frame 2 can be, for example, substantially polygonal. However, considering the attachment and detachment of the light source 4 and the photocatalytic filter 5, which will be described later, and space efficiency, it is preferable that the outline of the frame 2 is substantially square.

フレーム２の、一方の端部２ａは開口している。フレーム２の、端部２ａに対向する端部２ｂは塞がっている。フレーム２の、一方の側面２ｃには孔２ｃ１が設けられている。フレーム２の、側面２ｃに対向する側面２ｄには孔２ｄ１が設けられている。 One end 2a of the frame 2 is open. The end 2b of the frame 2 facing the end 2a is closed. One side surface 2c of the frame 2 is provided with a hole 2c1. A hole 2d1 is provided in a side surface 2d of the frame 2 that faces the side surface 2c.

側面２ｃの孔２ｃ１、および側面２ｄの孔２ｄ１は、処理の対象となるガスＧの流入口または流出口となる。この場合、図２に示すように、例えば、側面２ｃの孔２ｃ１をガスＧの流入口、側面２ｄの孔２ｄ１をガスＧの流出口とすることができる。なお、側面２ｃの孔２ｃ１をガスＧの流出口、側面２ｄの孔２ｄ１をガスＧの流入口としてもよい。すなわち、ガスＧの流れ方向には特に限定がない。 The hole 2c1 of the side surface 2c and the hole 2d1 of the side surface 2d serve as inlets or outlets for the gas G to be processed. In this case, as shown in FIG. 2, for example, the hole 2c1 in the side surface 2c can be used as an inlet for the gas G, and the hole 2d1 in the side surface 2d can be used as an outlet for the gas G. The hole 2c1 of the side surface 2c may be used as an outlet for the gas G, and the hole 2d1 of the side surface 2d may be used as an inlet for the gas G. In other words, the flow direction of the gas G is not particularly limited.

ガスＧは、例えば、空気を主成分とし、処理の対象となる物質、細菌、ウィルスなどを含む気体とすることができる。なお、処理の対象となる物質は、光触媒作用により浄化可能なものであればよい。処理の対象となる物質は、例えば、アンモニア、エチレン、アセトアルデヒドなどのＶＯＣなどとすることができる。 The gas G can be, for example, a gas whose main component is air and which contains substances to be treated, bacteria, viruses, and the like. The substance to be treated may be any substance that can be purified by photocatalytic action. Substances to be treated can be, for example, VOCs such as ammonia, ethylene, and acetaldehyde.

また、フレーム２の、側面２ｃおよび側面２ｄの少なくともいずれかにはフィルタや格子などを設けることもできる。フィルタが設けられていれば、フレーム２の内部にゴミなどが吸引されるのを抑制することができる。そのため、ゴミなどが光触媒や発光素子に付着して光触媒作用が低下するのを抑制することができる。格子が設けられていれば、指や異物がフレーム２の内部に侵入するのを抑制することができる。 In addition, at least one of the side surface 2c and the side surface 2d of the frame 2 may be provided with a filter, grid, or the like. If a filter is provided, it is possible to prevent dust from being sucked inside the frame 2 . Therefore, it is possible to suppress deterioration of the photocatalyst action due to adhesion of dust or the like to the photocatalyst or the light emitting element. If a grid is provided, it is possible to prevent fingers and foreign matter from entering the frame 2 .

フレーム２の、側面２ｃに交差する側面２ｅには複数の溝２ｅ１が設けられている。フレーム２の、側面２ｅに対向する側面２ｆには複数の溝２ｆ１が設けられている。複数の溝２ｅ１および複数の溝２ｆ１は、フレーム２の内部に開口している。複数の溝２ｅ１および複数の溝２ｆ１は、フレーム２の側面２ｃと側面２ｄとの間に並べて設けられている。複数の溝２ｅ１および複数の溝２ｆ１は、フレーム２の端部２ａと端部２ｂとの間を延びている。 A plurality of grooves 2e1 are provided on a side surface 2e of the frame 2 that intersects with the side surface 2c. A plurality of grooves 2f1 are provided on a side surface 2f of the frame 2 that faces the side surface 2e. The plurality of grooves 2e1 and the plurality of grooves 2f1 are opened inside the frame 2. As shown in FIG. The plurality of grooves 2e1 and the plurality of grooves 2f1 are arranged side by side between the side surface 2c and the side surface 2d of the frame 2. As shown in FIG. The plurality of grooves 2e1 and the plurality of grooves 2f1 extend between the ends 2a and 2b of the frame 2. As shown in FIG.

溝２ｅ１は、対向する溝２ｆ１と略平行に設けられている。互いに対向する一対の溝２ｅ１、２ｆ１は、いわゆるスロットとなる。光源４および光触媒フィルタ５のそれぞれは、一対の溝２ｅ１、２ｆ１（スロット）に挿入される。一対の溝２ｅ１、２ｆ１に挿入された光触媒フィルタ５は、他の一対の溝２ｅ１、２ｆ１に挿入された光源４と略平行となる。そのため、光源４から照射された光を光触媒フィルタ５に効率よく入射させることができる。 The groove 2e1 is provided substantially parallel to the opposing groove 2f1. A pair of grooves 2e1 and 2f1 facing each other are so-called slots. Each of the light source 4 and the photocatalyst filter 5 is inserted into a pair of grooves 2e1 and 2f1 (slots). The photocatalyst filter 5 inserted in the pair of grooves 2e1 and 2f1 is substantially parallel to the light source 4 inserted in the other pair of grooves 2e1 and 2f1. Therefore, the light emitted from the light source 4 can be efficiently incident on the photocatalyst filter 5 .

光源４および光触媒フィルタ５のそれぞれが挿入される一対の溝２ｅ１、２ｆ１が設けられていれば、光源４および光触媒フィルタ５を、フレーム２の内部に抜き差し自在に設けることができる。そのため、メンテナンス性の向上を図ることができる。 If a pair of grooves 2e1 and 2f1 into which the light source 4 and the photocatalyst filter 5 are inserted are provided, the light source 4 and the photocatalyst filter 5 can be inserted into and removed from the inside of the frame 2, respectively. Therefore, it is possible to improve maintainability.

フレーム２の材料には、特に限定はない。ただし、フレーム２の材料を熱可塑性樹脂とすれば、射出成形法を用いてフレーム２を形成することができる。そのため、製造コストの低減を図ることができる。 The material of the frame 2 is not particularly limited. However, if the material of the frame 2 is a thermoplastic resin, the frame 2 can be formed using an injection molding method. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.

例えば、フレーム２の材料は、ＡＢＳ樹脂（アクリルニトリルーブタジエンースチレン共重合合成樹脂）とすることができる。フレーム２の材料が、ＡＢＳ樹脂であれば、成形性の向上と低コスト化を図ることができる。この場合、フレーム２の材料を強化ＡＢＳ樹脂とすれば、フレーム２の強度を向上させることができる。なお、強化ＡＢＳ樹脂は、ＡＢＳ樹脂にガラス繊維などを混合させたものである。 For example, the material of the frame 2 can be ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer synthetic resin). If the material of the frame 2 is ABS resin, the moldability can be improved and the cost can be reduced. In this case, if the material of the frame 2 is reinforced ABS resin, the strength of the frame 2 can be improved. The reinforced ABS resin is a mixture of ABS resin and glass fiber.

また、フレーム２の材料は、例えば、ポリプロピレン樹脂やアクリル樹脂（ポリメタクリル酸メチル樹脂）などであってもよい。この場合、フレーム２の材料が、アクリル樹脂であれば、光源４から照射された紫外光に対する耐性と、ガスＧに含まれるＶＯＣに対する耐性が向上する。また、アクリル樹脂の重合度を１００００～１５０００程度とすれば、発臭を抑制することができる。 Also, the material of the frame 2 may be, for example, polypropylene resin or acrylic resin (polymethyl methacrylate resin). In this case, if the material of the frame 2 is an acrylic resin, resistance to ultraviolet light emitted from the light source 4 and resistance to VOCs contained in the gas G are improved. Also, if the degree of polymerization of the acrylic resin is about 10000 to 15000, odor generation can be suppressed.

また、フレーム２の材料は、金属とすることもできる。フレーム２の材料を金属とすれば、除菌浄化装置１の剛性を高めることができる。金属は、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム合金などとすることができる。 Also, the material of the frame 2 can be metal. If the frame 2 is made of metal, the rigidity of the sterilization/purification device 1 can be increased. Metals can be, for example, iron, stainless steel, aluminum alloys, and the like.

蓋３は、フレーム２の端部２ａに設けられている。蓋３は、端部２ａに設けられた開口を覆ってる。蓋３が設けられていれば、フレーム２の内部に設けられた光源４および光触媒フィルタ５が、脱離するのを抑制することができる。また、フレーム２の内部にゴミなどが侵入するのを抑制することができる。蓋３は、ネジなどを用いてフレーム２に取り付けることができる。また、蓋３にフックなどを設け、フレーム２に設けられた凹部や凸部にフックを保持させるようにしてもよい。蓋３がフレーム２に着脱自在に設けられていれば、メンテナンス性の向上を図ることができる。蓋３の材料には特に限定がない。例えば、蓋３の材料は、フレーム２の材料と同じとすることができる。 A lid 3 is provided at the end 2 a of the frame 2 . A lid 3 covers the opening provided at the end 2a. If the lid 3 is provided, it is possible to prevent the light source 4 and the photocatalyst filter 5 provided inside the frame 2 from detaching. In addition, it is possible to prevent dust and the like from entering the inside of the frame 2 . The lid 3 can be attached to the frame 2 using screws or the like. Alternatively, the lid 3 may be provided with a hook or the like, and the hook may be held by a concave portion or a convex portion provided on the frame 2 . If the lid 3 is detachably attached to the frame 2, it is possible to improve maintainability. The material of the lid 3 is not particularly limited. For example, the lid 3 material can be the same as the frame 2 material.

光源４は、少なくとも１つ設けることができる。光源４は、フレーム２の内部に設けられる。光源４は、光触媒フィルタ５と対向している。ガスＧの流れ方向において、光源４は、光触媒フィルタ５の上流側に設けられていてもよいし、下流側に設けられていてもよいし、両側に設けられていてもよい。 At least one light source 4 can be provided. A light source 4 is provided inside the frame 2 . The light source 4 faces the photocatalytic filter 5 . In the flow direction of the gas G, the light source 4 may be provided on the upstream side of the photocatalyst filter 5, may be provided on the downstream side, or may be provided on both sides.

光源４は、例えば、基板４ａ、発光素子４ｂ（第１の発光素子の一例に相当する）、および発光素子４ｃ（第２の発光素子の一例に相当する）を有する。
基板４ａは、板状を呈している。基板４ａはガスＧの流路に設けられる。そのため、基板４ａが設けられていると、ガスＧの流通が妨げられるおそれがある。この場合、厚み方向を貫通する複数の孔を基板４ａに設けることができる。しかしながら、孔の大きさが小さければ圧力損失が大きくなるのでガスＧの流通が妨げられる。孔の大きさを大きくすると、発光素子４ｂ、４ｃと配線パターンの配置や数などに制約が生じる。 The light source 4 has, for example, a substrate 4a, a light emitting element 4b (corresponding to an example of a first light emitting element), and a light emitting element 4c (corresponding to an example of a second light emitting element).
The substrate 4a has a plate shape. The substrate 4a is provided in the gas G flow path. Therefore, if the board|substrate 4a is provided, there exists a possibility that the distribution|circulation of the gas G may be obstructed. In this case, a plurality of holes penetrating in the thickness direction can be provided in the substrate 4a. However, if the size of the hole is small, the pressure loss becomes large, so the flow of the gas G is hindered. If the size of the hole is increased, the arrangement and number of the light emitting elements 4b and 4c and the wiring pattern are restricted.

そこで、図１に示すように、基板４ａの幅寸法Ｗ１は、光触媒フィルタ５の幅寸法Ｗ２よりも小さくしている。なお、幅寸法は、一対の溝２ｅ１、２ｆ１（スロット）が延びる方向における寸法である。この様にすれば、適切なガスＧの流通を確保することができるとともに、発光素子４ｂ、４ｃと配線パターンの配置や数などに制約が生じるのを抑制することができる。
本発明者の得た知見によれば、「Ｗ１（ｍｍ）／Ｗ２（ｍｍ）」が、０．５より小さければ、適切なガスＧの流通を確保するのが容易となる。 Therefore, as shown in FIG. 1, the width dimension W1 of the substrate 4a is made smaller than the width dimension W2 of the photocatalyst filter 5. As shown in FIG. The width dimension is the dimension in the direction in which the pair of grooves 2e1 and 2f1 (slots) extend. By doing so, it is possible to ensure the appropriate circulation of the gas G, and to suppress the occurrence of restrictions on the arrangement and number of the light emitting elements 4b and 4c and the wiring patterns.
According to the knowledge obtained by the present inventors, if "W1 (mm)/W2 (mm)" is smaller than 0.5, it becomes easy to ensure proper circulation of the gas G.

基板４ａの材料や構造には特に限定はない。例えば、基板４ａは、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどの無機材料（セラミックス）、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料などから形成することができる。また、基板４ａは、金属板の表面を絶縁材料で被覆したメタルコア基板などであってもよい。 The material and structure of the substrate 4a are not particularly limited. For example, the substrate 4a can be made of an inorganic material (ceramics) such as aluminum oxide or aluminum nitride, or an organic material such as paper phenol or glass epoxy. Also, the substrate 4a may be a metal core substrate or the like in which the surface of a metal plate is coated with an insulating material.

発光素子４ｂ、４ｃの発熱量が多い場合には、放熱性の観点から熱伝導率の高い材料を用いて基板４ａを形成することが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス、高熱伝導性樹脂、メタルコア基板などを例示することができる。高熱伝導性樹脂は、例えば、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）やナイロン等の樹脂に、酸化アルミニウムや炭素（カーボン）などからなるフィラーを混合させたものである。
また、基板４ａは、単層構造を有するものであってもよいし、多層構造を有するものであってもよい。 When the amount of heat generated by the light emitting elements 4b and 4c is large, it is preferable to form the substrate 4a using a material with high thermal conductivity from the viewpoint of heat dissipation. Examples of materials with high thermal conductivity include ceramics such as aluminum oxide and aluminum nitride, high thermal conductive resins, and metal core substrates. The high thermal conductive resin is, for example, a resin such as PET (polyethylene terephthalate) or nylon mixed with a filler made of aluminum oxide, carbon, or the like.
Further, the substrate 4a may have a single-layer structure or may have a multi-layer structure.

発光素子４ｂは、基板４ａの、光触媒フィルタ５と対向する側の面に設けることができる。光触媒フィルタ５が光源４の一方の側に設けられている場合には、発光素子４ｂは、基板４ａの一方の面に設けることができる。光触媒フィルタ５が光源４の両側に設けられている場合には、発光素子４ｂは、基板４ａの両側の面に設けることができる。 The light-emitting element 4b can be provided on the surface of the substrate 4a facing the photocatalytic filter 5 . When the photocatalyst filter 5 is provided on one side of the light source 4, the light emitting element 4b can be provided on one side of the substrate 4a. When the photocatalytic filters 5 are provided on both sides of the light source 4, the light emitting elements 4b can be provided on both sides of the substrate 4a.

発光素子４ｂは、例えば、基板４ａの面に設けられた配線パターンと電気的に接続される。発光素子４ｂの形式には特に限定はない。発光素子４ｂは、例えば、ＰＬＣＣ（Plastic Leaded Chip Carrier）型などの表面実装型の発光素子とすることができる。発光素子４ｂは、例えば、砲弾型などのリード線を有する発光素子とすることもできる。 The light emitting element 4b is electrically connected to, for example, a wiring pattern provided on the surface of the substrate 4a. The type of the light emitting element 4b is not particularly limited. The light-emitting element 4b can be, for example, a surface-mounted light-emitting element such as a PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) type. The light-emitting element 4b may be, for example, a bullet-shaped light-emitting element having a lead wire.

また、発光素子４ｂは、ＣＯＢ（Chip On Board）により実装されるものとしてもよい。ＣＯＢにより実装される発光素子４ｂとする場合には、チップ状の発光素子と、発光素子と配線パターンを電気的に接続する配線と、チップ状の発光素子と配線を覆う封止部などと、を基板４ａの上に設けることができる。 Also, the light emitting element 4b may be mounted by a COB (Chip On Board). When the light-emitting element 4b is mounted by COB, a chip-shaped light-emitting element, wiring that electrically connects the light-emitting element and the wiring pattern, a sealing portion that covers the chip-shaped light-emitting element and the wiring, and the like, can be provided on the substrate 4a.

発光素子４ｂは、少なくとも１つ設けることができる。ただし、複数の発光素子４ｂが設けられていれば、光触媒フィルタ５の広い領域に光を照射することができる。複数の発光素子４ｂは、直列接続することができる。複数の発光素子４ｂの配置には特に限定はないが、基板４ａの面にほぼ均等に設けることが好ましい。複数の発光素子４ｂが、基板４ａの面にほぼ均等に設けられていれば、光触媒フィルタ５の表面に均等に光を照射するのが容易となる。 At least one light emitting element 4b can be provided. However, if a plurality of light emitting elements 4b are provided, a wide area of the photocatalytic filter 5 can be irradiated with light. A plurality of light emitting elements 4b can be connected in series. Although there is no particular limitation on the arrangement of the plurality of light emitting elements 4b, it is preferable to provide them substantially evenly on the surface of the substrate 4a. If the plurality of light emitting elements 4b are provided substantially evenly on the surface of the substrate 4a, it becomes easy to evenly irradiate the surface of the photocatalytic filter 5 with light.

ここで、光触媒５ｂの反応の速度は、光触媒５ｂの吸収波長領域と光強度（光量）によって変化する。そのため、複数の発光素子４ｂの配置や数は、１つの発光素子４ｂが照射する光の光量と、光触媒５ｂを坦持しているシート５ａの面積と、発光素子４ｂの発光面とシート５ａとの間の距離と、に基づいて決定することができる。
例えば、光源４に最も近い光触媒フィルタ５（シート５ａ）の、全面積の６０％以上で、光照射強度が１ｍＷ／ｃｍ^２以上となるように、複数の発光素子４ｂの配置や数などを設定することが好ましい。 Here, the reaction speed of the photocatalyst 5b changes depending on the absorption wavelength range and light intensity (light amount) of the photocatalyst 5b. Therefore, the arrangement and number of the plurality of light emitting elements 4b are determined by the amount of light emitted by one light emitting element 4b, the area of the sheet 5a supporting the photocatalyst 5b, the light emitting surface of the light emitting element 4b and the sheet 5a. can be determined based on the distance between
For example, the arrangement and number of the plurality of light emitting elements 4b are set so that the light irradiation intensity is 1 mW/cm ² or more in 60% or more of the total area of the photocatalytic filter 5 (sheet 5a) closest to the light source 4. preferably.

発光素子４ｂは、光触媒５ｂが坦持されたシート５ａに向けて所定の波長を有する光を照射する。この場合、光触媒５ｂの材料や組成が変われば、光触媒５ｂの吸収波長領域が変化する。そのため、光触媒５ｂの吸収波長領域に応じて、適切な波長の光を照射する発光素子４ｂを選択する。 The light emitting element 4b emits light having a predetermined wavelength toward the sheet 5a supporting the photocatalyst 5b. In this case, if the material or composition of the photocatalyst 5b changes, the absorption wavelength range of the photocatalyst 5b will change. Therefore, the light-emitting element 4b that emits light of an appropriate wavelength is selected according to the absorption wavelength region of the photocatalyst 5b.

例えば、光触媒５ｂが、酸化チタンなどを含む紫外光応答型の光触媒であれば、発光素子４ｂは、ピーク波長が、例えば、３１５ｎｍ以上、４００ｎｍ以下の紫外光を照射する発光ダイオードやレーザダイオードなどとすることができる。
また、光触媒５ｂが、酸化タングステンなどの可視光応答型の光触媒であれば、発光素子４ｂは、ピーク波長が、例えば、４０５ｎｍ以上、６００ｎｍ以下の可視光を照射する発光ダイオード、レーザダイオード、有機発光ダイオードなどとすることができる。
この場合、発光素子４ｂはピーク波長が同じものを複数設けることもできるし、ピーク波長が異なるものを複数種類設けることもできる。 For example, if the photocatalyst 5b is an ultraviolet-light-responsive photocatalyst containing titanium oxide or the like, the light-emitting element 4b may be a light-emitting diode or laser diode that emits ultraviolet light having a peak wavelength of, for example, 315 nm or more and 400 nm or less. can do.
In addition, if the photocatalyst 5b is a visible light responsive photocatalyst such as tungsten oxide, the light emitting element 4b has a peak wavelength of, for example, a light emitting diode, a laser diode, or an organic light emitting diode that emits visible light having a peak wavelength of 405 nm or more and 600 nm or less. It can be a diode or the like.
In this case, a plurality of light emitting elements 4b having the same peak wavelength can be provided, or a plurality of types of light emitting elements 4b having different peak wavelengths can be provided.

発光素子４ｃは、基板４ａの、発光素子４ｂが設けられる面に設けることができる。
前述した発光素子４ｂと同様に、発光素子４ｃは、ＰＬＣＣ型などの表面実装型の発光素子、砲弾型などのリード線を有する発光素子、ＣＯＢにより実装されるチップ状の発光素子のいずれであってもよい。 The light emitting element 4c can be provided on the surface of the substrate 4a on which the light emitting element 4b is provided.
As with the light-emitting element 4b described above, the light-emitting element 4c may be a surface-mounted light-emitting element such as a PLCC type, a bullet-type light-emitting element having lead wires, or a chip-shaped light-emitting element mounted by COB. may

発光素子４ｃは、少なくとも１つ設けることができる。ただし、複数の発光素子４ｃが設けられていれば、光触媒フィルタ５の広い領域に紫外光を照射することができる。
発光素子４ｃは、例えば、基板４ａの面に設けられた配線パターンと電気的に接続される。この場合、例えば、発光素子４ｃと発光素子４ｂとを直列接続することもできるし、発光素子４ｃと発光素子４ｂとを並列接続することもできる。また、例えば、複数の発光素子４ｃと複数の発光素子４ｂとを直列接続することもできるし、複数の発光素子４ｃと複数の発光素子４ｂとを並列接続することもできる。 At least one light emitting element 4c can be provided. However, if a plurality of light emitting elements 4c are provided, a wide area of the photocatalytic filter 5 can be irradiated with ultraviolet light.
The light emitting element 4c is electrically connected to, for example, a wiring pattern provided on the surface of the substrate 4a. In this case, for example, the light emitting elements 4c and 4b can be connected in series, or the light emitting elements 4c and 4b can be connected in parallel. Further, for example, the plurality of light emitting elements 4c and the plurality of light emitting elements 4b can be connected in series, or the plurality of light emitting elements 4c and the plurality of light emitting elements 4b can be connected in parallel.

複数の発光素子４ｃの配置には特に限定はないが、基板４ａの面にほぼ均等に設けることが好ましい。複数の発光素子４ｃが、基板４ａの面にほぼ均等に設けられていれば、光触媒フィルタ５の表面に均等に光を照射するのが容易となる。例えば、発光素子４ｃと発光素子４ｂとを交互に設けたり、複数の発光素子４ｃからなる列と、複数の発光素子４ｂからなる列とを基板４ａの面の幅方向に並べて設けることができる。なお、図１に例示をした光源４の場合には、１つの発光素子４ｃが基板４ａの略中央に設けられ、発光素子４ｃを挟んで２つの発光素子４ｃが設けられている。 Although there is no particular limitation on the arrangement of the plurality of light emitting elements 4c, it is preferable to provide them substantially evenly on the surface of the substrate 4a. If the plurality of light emitting elements 4c are provided substantially evenly on the surface of the substrate 4a, it becomes easy to evenly irradiate the surface of the photocatalytic filter 5 with light. For example, the light-emitting elements 4c and the light-emitting elements 4b can be provided alternately, or a row of a plurality of light-emitting elements 4c and a row of a plurality of light-emitting elements 4b can be arranged side by side in the width direction of the surface of the substrate 4a. In the case of the light source 4 illustrated in FIG. 1, one light emitting element 4c is provided substantially in the center of the substrate 4a, and two light emitting elements 4c are provided with the light emitting element 4c interposed therebetween.

発光素子４ｃの数は、発光素子４ｂの数と同じとすることもできるし、異なるものとすることもできる。
例えば、前述した発光素子４ｂと同様に、光源４に最も近い光触媒フィルタ５（シート５ａ）の、全面積の６０％以上で、光照射強度が１ｍＷ／ｃｍ^２以上となるように、複数の発光素子４ｃの配置や数などを設定することができる。 The number of light emitting elements 4c can be the same as the number of light emitting elements 4b, or can be different.
For example, similar to the light emitting element 4b described above, the photocatalyst filter 5 (sheet 5a) closest to the light source 4 is 60% or more of the total area, and the light irradiation intensity is 1 mW / cm ^{2 or} more. The arrangement and number of the elements 4c can be set.

ここで、ガスＧが、フレーム２の内部を流れた際に、ガスＧに含まれていた細菌やウィルスなどが光触媒フィルタ５（シート５ａ）の表面に付着する場合がある。紫外光には殺菌作用があるので、発光素子４ｂから、例えば、ピーク波長が３１５ｎｍ以上、４００ｎｍ以下の紫外光が照射されれば、細菌やウィルスをある程度除菌したり、不活性化したりすることができる。 Here, when the gas G flows inside the frame 2, bacteria and viruses contained in the gas G may adhere to the surface of the photocatalyst filter 5 (sheet 5a). Ultraviolet light has a bactericidal effect, so if ultraviolet light with a peak wavelength of 315 nm or more and 400 nm or less is irradiated from the light emitting element 4b, bacteria and viruses can be sterilized or inactivated to some extent. can be done.

しかしながら、近年においては、閉鎖空間におけるガスの浄化とともに、細菌やウィルスなどの効果的な除菌や不活性化を行うことが求められている。この場合、紫外光のピーク波長が短くなれば殺菌作用が強くなる。
そこで、発光素子４ｃは、発光素子４ｂから照射される紫外光よりもピーク波長が短い紫外光を照射するものとしている。 However, in recent years, there is a demand for effective sterilization and inactivation of bacteria and viruses as well as gas purification in closed spaces. In this case, the shorter the peak wavelength of the ultraviolet light, the stronger the bactericidal action.
Therefore, the light emitting element 4c emits ultraviolet light having a shorter peak wavelength than the ultraviolet light emitted from the light emitting element 4b.

例えば、発光素子４ｃは、ピーク波長が２８０ｎｍ以下の紫外光を照射する発光ダイオードやレーザダイオードなどとすることができる。この場合、ピーク波長が短くなるほど殺菌作用が強くなるが、発光素子４ｃの価格が高くなる。そのため、発光素子４ｃは、ピーク波長が２７０ｎｍ以上、２８０ｎｍ以下の紫外光を照射する発光ダイオードやレーザダイオードなどとすることが好ましい。 For example, the light emitting element 4c can be a light emitting diode or a laser diode that emits ultraviolet light with a peak wavelength of 280 nm or less. In this case, the shorter the peak wavelength, the stronger the bactericidal action, but the price of the light emitting element 4c increases. Therefore, the light-emitting element 4c is preferably a light-emitting diode or a laser diode that emits ultraviolet light with a peak wavelength of 270 nm or more and 280 nm or less.

この様な発光素子４ｃが設けられていれば、発光素子４ｂから照射される紫外光よりも殺菌作用の強い紫外光を光触媒フィルタ５（シート５ａ）の表面に照射することができるので、細菌やウィルスなどの効果的な除菌や不活性化を行うことができる。また、フレーム２の内部を流れるガスＧに含まれている細菌やウィルスなどの効果的な除菌や不活性化も可能となる。
なお、発光素子４ｃの効果に関する詳細は後述する。 If such a light-emitting element 4c is provided, it is possible to irradiate the surface of the photocatalyst filter 5 (sheet 5a) with ultraviolet light having a stronger bactericidal action than the ultraviolet light emitted from the light-emitting element 4b. Effective sterilization and inactivation of viruses and the like can be performed. In addition, it is possible to effectively eliminate and inactivate bacteria and viruses contained in the gas G flowing inside the frame 2 .
Details of the effect of the light emitting element 4c will be described later.

光触媒フィルタ５は、例えば、シート５ａ、および、複数の光触媒５ｂを有する。
シート５ａは、例えば、複数の線状体を織り込んだものである。すなわち、シート５ａは、複数の線状体を含む織物である。
ここで、一般的には、光触媒を坦持するシートは、複数のガラス繊維を用いて形成される。複数のガラス繊維から形成されたシートは剛性が低いので、シートの周縁を保持する枠状部材が必要となる。また、近年においては、処理能力の向上が求められており、シートを透過するガスＧの流量や流速が増加する傾向にある。 The photocatalyst filter 5 has, for example, a sheet 5a and a plurality of photocatalysts 5b.
The sheet 5a is, for example, woven with a plurality of linear bodies. That is, the sheet 5a is a woven fabric containing a plurality of linear bodies.
Here, generally, the sheet carrying the photocatalyst is formed using a plurality of glass fibers. Since the sheet formed from a plurality of glass fibers has low rigidity, a frame-shaped member is required to hold the periphery of the sheet. Further, in recent years, there is a demand for improved processing capability, and there is a tendency for the flow rate and flow velocity of the gas G that permeates the sheet to increase.

そのため、シートの中央領域の変形を抑制するために、枠状部材に桟などが設けられる場合がある。枠状部材や桟などが設けられると、発光素子４ｂ、４ｃから照射された光が入射せず、ガスＧも流通することができない領域が生じるので、処理能力の向上を図れなくなる。 Therefore, in order to suppress the deformation of the central region of the seat, the frame-shaped member may be provided with crosspieces or the like. If a frame-like member or a crosspiece is provided, there will be a region where the light emitted from the light emitting elements 4b and 4c cannot enter and the gas G cannot flow, making it impossible to improve the processing capacity.

そこで、本実施の形態に係るシート５ａは、金属を含む複数の線状体から形成されている。線状体の材料は、例えば、ステンレス、ニッケル、モネル、リン青銅、チタン、銅、銅合金、銀、銀合金などである。
線状体の線径（太さ）は、例えば、０．０１６ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下とすることができる。 Therefore, the sheet 5a according to the present embodiment is formed from a plurality of linear bodies containing metal. Materials for the filamentous body include, for example, stainless steel, nickel, monel, phosphor bronze, titanium, copper, copper alloys, silver, and silver alloys.
The wire diameter (thickness) of the linear body can be, for example, 0.016 mm or more and 2.0 mm or less.

この様な線状体を用いてシート５ａを形成すれば、シート５ａの剛性を高めることができるので、シート５ａを透過するガスＧの流量や流速を増加させることができる。また、補強のための枠状部材や桟などを設ける必要もない。そのため、除菌浄化装置１の処理能力の向上を図ることができる。 If the sheet 5a is formed using such a linear body, the rigidity of the sheet 5a can be increased, so that the flow rate and flow velocity of the gas G passing through the sheet 5a can be increased. In addition, there is no need to provide a frame-like member or crosspiece for reinforcement. Therefore, it is possible to improve the processing capacity of the sterilization/purification device 1 .

ここで、線状体が金属を含んでいると、線状体の表面に付着したウィルスなどの感染力がある程度の間維持される。しかしながら、前述したように、発光素子４ｃから照射される紫外光は、殺菌作用が強いので、線状体の表面に付着したウィルスなどの除菌や不活性化を容易に行うことができる。
また、線状体の材料が、銅や銅合金などの銅イオンを発生させる金属であれば、銅イオンにより、線状体の表面に付着したウィルスなどの除菌や不活性化を行うこともできる。
線状体の材料が、銀や銀合金などの銀イオンを発生させる金属であれば、銀イオンにより、線状体の表面に付着したウィルスなどの除菌や不活性化を行うこともできる。 Here, if the filamentous body contains a metal, the infectivity of a virus or the like adhering to the surface of the filamentous body is maintained for a certain period of time. However, as described above, the ultraviolet light emitted from the light-emitting element 4c has a strong bactericidal action, so viruses and the like adhering to the surface of the linear body can be easily removed and inactivated.
In addition, if the material of the linear body is a metal that generates copper ions, such as copper or a copper alloy, the copper ions can be used to sterilize or inactivate viruses attached to the surface of the linear body. can.
If the material of the filaments is a metal that generates silver ions, such as silver or a silver alloy, the silver ions can also eliminate or inactivate viruses and the like adhering to the surface of the filaments.

複数の線状体を織り込むと、隣接する線状体により画された領域に隙間が生ずる。すなわち、シート５ａには、厚み方向を貫通する複数の隙間が設けられる。厚み方向を貫通する複数の隙間が設けられていれば、複数の隙間がガスＧの流路となる。 When a plurality of filamentous bodies are woven, gaps are generated in areas defined by adjacent filamentous bodies. That is, the sheet 5a is provided with a plurality of gaps penetrating in the thickness direction. If a plurality of gaps penetrating in the thickness direction are provided, the plurality of gaps serve as gas G flow paths.

複数の線状体の織り方には特に限定はない。この場合、綾畳折とすれば、シート５ａの厚み方向に曲がりくねった隙間が形成される。綾畳折とすれば、シート５ａの剛性を向上させることができ、圧力損失も低減させることができる。平畳折とすれば、シート５ａの剛性を向上させることができ、圧力損失も低減させることができる。 There is no particular limitation on the weaving method of the plurality of linear bodies. In this case, if the twill folding is used, a meandering gap is formed in the thickness direction of the sheet 5a. By twill folding, the rigidity of the sheet 5a can be improved and the pressure loss can be reduced. By flat folding, the rigidity of the sheet 5a can be improved and the pressure loss can be reduced.

ここで、１インチ（２５．４ｍｍ）の間にある隙間の数、すなわち、メッシュ数が大きくなると、断面積の小さな隙間が設けられることになる。隙間の断面積が小さくなると、隙間を流通するガスＧの圧力損失が大きくなる。この場合、圧力損失が５０Ｐａを越えると、シート５ａを通り抜けるガスＧの流量が少なくなり、所望の処理能力が得られなくなるおそれがある。本発明者の得た知見によれば、メッシュ数を５００以下にすれば、圧力損失を５０Ｐａ以下とすることができる。そのため、メッシュ数は、５００以下とすることが好ましい。 Here, when the number of gaps between 1 inch (25.4 mm), that is, the number of meshes increases, gaps with small cross-sectional areas are provided. As the cross-sectional area of the gap becomes smaller, the pressure loss of the gas G flowing through the gap becomes larger. In this case, if the pressure loss exceeds 50 Pa, the flow rate of the gas G passing through the sheet 5a is reduced, and there is a possibility that desired processing capacity cannot be obtained. According to knowledge obtained by the present inventors, the pressure loss can be reduced to 50 Pa or less by reducing the number of meshes to 500 or less. Therefore, the number of meshes is preferably 500 or less.

複数の光触媒５ｂは、シート５ａに坦持されている。複数の光触媒５ｂは、例えば、粒状体である。光触媒５ｂの種類は、除菌浄化装置１の用途や、ガスＧに含まれる物質などに応じて適宜選択することができる。例えば、光触媒５ｂは、紫外光応答型の光触媒や可視光応答型の光触媒などとすることができる。紫外光応答型の光触媒は、例えば、酸化チタンなどを含んでいる。可視光応答型の光触媒は、例えば、酸化タングステン、窒素などをドープした酸化チタン、異種金属をイオン注入した酸化チタンなどを含んでいる。 A plurality of photocatalysts 5b are carried on the sheet 5a. The plurality of photocatalysts 5b are, for example, granules. The type of the photocatalyst 5b can be appropriately selected according to the use of the sterilization/purification device 1, substances contained in the gas G, and the like. For example, the photocatalyst 5b can be an ultraviolet-light-responsive photocatalyst, a visible-light-responsive photocatalyst, or the like. The ultraviolet light-responsive photocatalyst contains, for example, titanium oxide. Visible-light-responsive photocatalysts include, for example, tungsten oxide, nitrogen-doped titanium oxide, and titanium oxide implanted with different metal ions.

この場合、前述したように、光触媒５ｂが紫外光応答型の光触媒であれば、発光素子４ｂを、紫外光を照射する発光素子とすることができる。発光素子４ｂから照射される紫外光の波長は、発光素子４ｃから照射される紫外光の波長よりも長いので、発光素子４ｂから照射される紫外光に比べて殺菌作用が弱くなる。しかしながら、発光素子４ｂから紫外光が照射されれば、発光素子４ｃから照射される紫外光による殺菌作用を増強することができる。 In this case, as described above, if the photocatalyst 5b is an ultraviolet-light-responsive photocatalyst, the light-emitting element 4b can be a light-emitting element that emits ultraviolet light. Since the wavelength of the ultraviolet light emitted from the light emitting element 4b is longer than the wavelength of the ultraviolet light emitted from the light emitting element 4c, the bactericidal action is weaker than the ultraviolet light emitted from the light emitting element 4b. However, if the ultraviolet light is emitted from the light emitting element 4b, the sterilization effect of the ultraviolet light emitted from the light emitting element 4c can be enhanced.

そのため、光触媒５ｂを、酸化チタンなどの紫外光応答型の光触媒とし、発光素子４ｂを、紫外光を照射する発光ダイオードやレーザダイオードなどとすることが好ましい。 Therefore, it is preferable that the photocatalyst 5b is an ultraviolet-light-responsive photocatalyst such as titanium oxide, and the light-emitting element 4b is a light-emitting diode or laser diode that emits ultraviolet light.

光触媒フィルタ５は、少なくとも１つ設けることができる。複数の光触媒フィルタ５を設ける場合には、複数の光触媒フィルタ５を、フレーム２の側面２ｃと側面２ｄの間に並べて設けることができる。光触媒フィルタ５は、光源４と並べて設けることができる。光触媒フィルタ５は、基板４ａの発光素子４ｂ、４ｃが設けられる側に、光源４と並べて設けることができる。 At least one photocatalyst filter 5 can be provided. When a plurality of photocatalyst filters 5 are provided, the plurality of photocatalyst filters 5 can be arranged side by side between the side surface 2c and the side surface 2d of the frame 2. FIG. The photocatalytic filter 5 can be arranged side by side with the light source 4 . The photocatalytic filter 5 can be provided side by side with the light source 4 on the side of the substrate 4a on which the light emitting elements 4b and 4c are provided.

光触媒フィルタ５の数には特に限定はない。光触媒フィルタ５の数は、ガスＧの流量、ガスＧに含まれている物質の量、光源４から照射される光の光強度（光量）などに応じて適宜変更することができる。この場合、光触媒フィルタ５の数は、光源４の数と同じとすることもできるし、光源４の数よりも多くすることもできる。 The number of photocatalyst filters 5 is not particularly limited. The number of photocatalyst filters 5 can be appropriately changed according to the flow rate of the gas G, the amount of substances contained in the gas G, the light intensity (light amount) of the light emitted from the light source 4, and the like. In this case, the number of photocatalyst filters 5 can be the same as the number of light sources 4 or can be greater than the number of light sources 4 .

ここで、基板４ａの両側の面に発光素子４ｂ、４ｃを設ければ、光触媒フィルタ５と光触媒フィルタ５との間に光源４を設けることができる。光源４と光触媒フィルタ５との間の距離が長くなるほど、または、光源４と光触媒フィルタ５との間に設けられる他の光触媒フィルタ５の数が多くなるほど、光触媒反応の速度が遅くなったり、除菌効果などが低くなったりする。基板４ａの両側の面に発光素子４ｂ、４ｃを設ければ、光触媒フィルタ５と光触媒フィルタ５との間に光源４を設けることができるので、光源４と、光源４から最も遠い光触媒フィルタ５との間の距離を短くすることができる。また、光源４と光触媒フィルタ５との間に設けられる他の光触媒フィルタ５の数を少なくすることができる。そのため、光触媒反応の速度を速くすることができ、且つ、除菌効果などを向上させることができる。 Here, the light source 4 can be provided between the photocatalyst filters 5 by providing the light emitting elements 4b and 4c on both sides of the substrate 4a. The longer the distance between the light source 4 and the photocatalyst filter 5, or the greater the number of other photocatalyst filters 5 provided between the light source 4 and the photocatalyst filter 5, the slower the speed of the photocatalytic reaction. The bactericidal effect may be reduced. If the light emitting elements 4b and 4c are provided on both sides of the substrate 4a, the light source 4 can be provided between the photocatalyst filters 5, so that the light source 4 and the photocatalyst filter 5 farthest from the light source 4 can be arranged. can shorten the distance between Also, the number of other photocatalyst filters 5 provided between the light source 4 and the photocatalyst filter 5 can be reduced. Therefore, the speed of the photocatalytic reaction can be increased, and the sterilization effect and the like can be improved.

光触媒フィルタ５は、例えば、以下のようにして形成することができる。
まず、複数の線状体を織り込んでシート５ａを形成する。
次に、エマルジョン溶液を生成する。
例えば、純水に燐酸などを加えて、ｐＨ（水素イオン濃度）を２～７に調整した水溶液を生成する。
続いて、水溶液に、複数の光触媒５ｂを加える。
以上の様にして、エマルジョン溶液を生成することができる。 The photocatalyst filter 5 can be formed, for example, as follows.
First, a sheet 5a is formed by weaving a plurality of linear bodies.
Next, an emulsion solution is produced.
For example, phosphoric acid or the like is added to pure water to generate an aqueous solution with a pH (hydrogen ion concentration) adjusted to 2-7.
Subsequently, a plurality of photocatalysts 5b are added to the aqueous solution.
An emulsion solution can be produced in the manner described above.

次に、シート５ａをエマルジョン溶液に１０分間程度浸漬させる。
次に、エマルジョン溶液からシート５ａを引き上げて乾燥させる。
乾燥は、加熱乾燥とすることができる。
以上の様にして、光触媒フィルタ５を形成することができる。 Next, the sheet 5a is immersed in the emulsion solution for about 10 minutes.
Next, the sheet 5a is pulled out from the emulsion solution and dried.
Drying can be heat drying.
The photocatalyst filter 5 can be formed in the manner described above.

図３（ａ）、（ｂ）は、他の実施形態に係る除菌浄化装置１ａを例示するための模式断面図である。
なお、図３（ｂ）は、図３（ａ）における除菌浄化装置１ａのＢ－Ｂ線方向の模式断面図である。
図４（ａ）、（ｂ）は、比較例に係る除菌浄化装置１００を例示するための模式断面図である。
なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）における除菌浄化装置１００のＣ－Ｃ線方向の模式断面図である。 FIGS. 3(a) and 3(b) are schematic cross-sectional views for illustrating a sterilization/purification device 1a according to another embodiment.
FIG. 3(b) is a schematic cross-sectional view of the sterilization/purification device 1a in FIG. 3(a) taken along line BB.
FIGS. 4A and 4B are schematic cross-sectional views for illustrating a sterilization/purification device 100 according to a comparative example.
4(b) is a schematic cross-sectional view of the sterilization/purification device 100 in FIG. 4(a) taken along line CC.

まず、比較例に係る除菌浄化装置１００について説明する。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、除菌浄化装置１００は、フレーム２、蓋３、光源４、光触媒フィルタ５、フィルタ６、およびファン７を有する。
フィルタ６は、例えば、フレーム２の、側面２ｄに設けられている。
ファン７は、例えば、フレーム２の、側面２ｃに設けられている。 First, a sterilization/purification device 100 according to a comparative example will be described.
As shown in FIGS. 4(a) and 4(b), the sterilization/purification device 100 has a frame 2, a lid 3, a light source 4, a photocatalyst filter 5, a filter 6, and a fan .
The filter 6 is provided on the side surface 2d of the frame 2, for example.
The fan 7 is provided on the side surface 2c of the frame 2, for example.

ファン７により、フレーム２の内部にあるガスＧが排気されることで、フレーム２の外部にあるガスＧがフィルタ６を介して、フレーム２の内部に導入される。
そのため、図４（ｂ）に示すように、フレーム２の内部に、フィルタ６側からファン７側に向けて流れるガスＧの流れが形成される。 The fan 7 exhausts the gas G inside the frame 2 , so that the gas G outside the frame 2 is introduced into the frame 2 via the filter 6 .
Therefore, as shown in FIG. 4B, a flow of gas G is formed inside the frame 2 from the filter 6 side toward the fan 7 side.

ここで、発光素子４ｂ、４ｃには、封止材としてシリコーン樹脂が用いられている。シリコーン樹脂は紫外線に対する耐性が高いが、発光素子４ｂ、４ｃが紫外線を照射した際にシリコーン樹脂の一部が分解する場合がある。この場合、照射される紫外線のピーク波長が短くなるほどシリコーン樹脂の分解が生じ易くなる。そのため、発光素子４ｃに用いられているシリコーン樹脂の分解がさらに生じ易くなる。 Here, silicone resin is used as a sealing material for the light emitting elements 4b and 4c. Although the silicone resin has high resistance to ultraviolet rays, part of the silicone resin may be decomposed when the light emitting elements 4b and 4c are irradiated with ultraviolet rays. In this case, the shorter the peak wavelength of the irradiated ultraviolet rays, the easier it is for the silicone resin to decompose. Therefore, the decomposition of the silicone resin used in the light emitting element 4c is more likely to occur.

また、発光素子４ｂ、４ｃが紫外線を照射した際に熱が発生する。発生した熱により、シリコーン樹脂が加熱されると、シリコーン樹脂の分解がさらに生じ易くなる。
シリコーン樹脂が分解されると、シリコーン樹脂の成分を含むガスが、発光素子４ｂ、４ｃから放出される。発光素子４ｂ、４ｃから放出されたガスは、フレーム２の内部を流れるガスＧの流れに乗ってフレーム２の外部に排出される。 Further, heat is generated when the light emitting elements 4b and 4c are irradiated with ultraviolet rays. When the generated heat heats the silicone resin, the decomposition of the silicone resin is more likely to occur.
When the silicone resin is decomposed, gas containing components of the silicone resin is emitted from the light emitting elements 4b and 4c. The gas emitted from the light emitting elements 4b and 4c is discharged to the outside of the frame 2 along with the flow of the gas G flowing inside the frame 2. As shown in FIG.

この際、図４（ｂ）に示すように、フレーム２の内部を流れるガスＧの流れの上流側に光源４（発光素子４ｂ、４ｃ）が設けられ、光源４よりも下流側に光触媒フィルタ５が設けられていると、ガスＧに含まれているシリコーン樹脂の成分が、光触媒フィルタ５の光触媒５ｂに付着しやすくなる。シリコーン樹脂の成分が光触媒５ｂに付着すると、紫外線が光触媒５ｂに入射し難くなったり、処理の対象となるガスＧが光触媒５ｂに接触しにくくなったりする。そのため、除菌浄化装置１００の機能（ガスの浄化、細菌やウィルスなどの除菌や不活性化など）が経時的に低下するおそれがある。 At this time, as shown in FIG. 4B, the light source 4 (light emitting elements 4b and 4c) is provided upstream of the flow of the gas G flowing inside the frame 2, and the photocatalyst filter 5 is provided downstream of the light source 4. is provided, the silicone resin component contained in the gas G easily adheres to the photocatalyst 5 b of the photocatalyst filter 5 . When the silicone resin component adheres to the photocatalyst 5b, it becomes difficult for ultraviolet rays to enter the photocatalyst 5b, and it becomes difficult for the gas G to be processed to come into contact with the photocatalyst 5b. Therefore, the functions of the sterilization/purification device 100 (purification of gas, sterilization and inactivation of bacteria and viruses, etc.) may deteriorate over time.

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、他の実施形態に係る除菌浄化装置１ａは、フレーム２、蓋３、光源４、光触媒フィルタ５、フィルタ６、およびファン７を有する。
除菌浄化装置１ａにおいては、フィルタ６は、例えば、フレーム２の、側面２ｃに設けられている。フィルタ６は、光触媒フィルタ５と対向し、光源４側とは反対側に設けられている。フィルタ６は、フレーム２の内部にゴミなどが吸引されるのを抑制するために設けられている。 As shown in FIGS. 3(a) and 3(b), a sterilization/purification device 1a according to another embodiment has a frame 2, a lid 3, a light source 4, a photocatalyst filter 5, a filter 6, and a fan 7. FIG.
In the sterilization/purification device 1a, the filter 6 is provided on the side surface 2c of the frame 2, for example. The filter 6 faces the photocatalyst filter 5 and is provided on the side opposite to the light source 4 side. The filter 6 is provided to prevent dust from being sucked inside the frame 2 .

ファン７は、例えば、フレーム２の、側面２ｄに設けられている。ファン７は、光源４の、光触媒フィルタ５側とは反対側に設けられている。ファン７は、フレーム２の内部にあるガスＧを排気する。ファン７は、光触媒フィルタ５側から、光触媒フィルタ５と対向する光源４側に向けて流れるガスＧの流れを形成する。 The fan 7 is provided on the side surface 2d of the frame 2, for example. The fan 7 is provided on the side of the light source 4 opposite to the photocatalyst filter 5 side. A fan 7 exhausts the gas G inside the frame 2 . The fan 7 forms a flow of the gas G from the side of the photocatalyst filter 5 toward the side of the light source 4 facing the photocatalyst filter 5 .

ファン７により、フレーム２の内部にあるガスＧが排気されることで、フレーム２の外部にあるガスＧがフィルタ６を介して、フレーム２の内部に導入される。
そのため、図３（ｂ）に示すように、フレーム２の内部に、フィルタ６側からファン７側に向けて流れるガスＧの流れが形成される。
すなわち、処理の対象となるガスＧは、光触媒フィルタ５側から、光触媒フィルタ５と対向する光源４側に向けて流れる。 The fan 7 exhausts the gas G inside the frame 2 , so that the gas G outside the frame 2 is introduced into the frame 2 via the filter 6 .
Therefore, as shown in FIG. 3B, a flow of gas G is formed inside the frame 2 from the filter 6 side toward the fan 7 side.
That is, the gas G to be processed flows from the photocatalyst filter 5 side toward the light source 4 side facing the photocatalyst filter 5 .

図３（ｂ）に示すように、除菌浄化装置１ａにおいては、フレーム２の内部を流れるガスＧの流れの上流側に光触媒フィルタ５が設けられ、光触媒フィルタ５よりも下流側に光源４（発光素子４ｂ、４ｃ）が設けられている。なお、図２に示すように、除菌浄化装置１においても、ガスＧの流れの上流側に光触媒フィルタ５が設けられ、光触媒フィルタ５よりも下流側に光源４が設けられている。
そのため、シリコーン樹脂の成分を含むガスが、発光素子４ｂ、４ｃから放出されたとしても、ガスＧの流れにより、放出されたガスが光触媒フィルタ５に到達するのが阻害される。
その結果、除菌浄化装置１ａの機能（ガスの浄化、細菌やウィルスなどの除菌や不活性化など）が経時的に低下するのを抑制することができる。
なお、光源４と光触媒フィルタ５の配置の効果に関する詳細は後述する。 As shown in FIG. 3B, in the sterilization purification device 1a, the photocatalytic filter 5 is provided upstream of the flow of the gas G flowing inside the frame 2, and the light source 4 ( Light emitting elements 4b, 4c) are provided. As shown in FIG. 2 , in the sterilization purification device 1 as well, the photocatalyst filter 5 is provided upstream of the flow of the gas G, and the light source 4 is provided downstream of the photocatalyst filter 5 .
Therefore, even if the gas containing the silicone resin component is released from the light emitting elements 4b and 4c, the flow of the gas G prevents the released gas from reaching the photocatalyst filter 5. FIG.
As a result, it is possible to suppress deterioration of the functions of the sterilization/purification device 1a (purification of gas, sterilization and inactivation of bacteria, viruses, etc.) over time.
Details regarding the effect of the arrangement of the light source 4 and the photocatalyst filter 5 will be described later.

次に、発光素子４ｃの効果についてさらに説明する。
図５は、閉鎖空間における浮遊菌の除菌効果を例示するためのグラフである。
図５中のＤ１は、発光素子４ｂのみが設けられた場合である。
図５中のＤ２は、発光素子４ｂと発光素子４ｃが設けられた場合である。すなわち、Ｄ２は、除菌浄化装置１の場合である。
浮遊菌の除菌効果の確認は、チャンバの内部で行った。閉鎖空間の体積は、１ｍ^３とした。閉鎖空間に含まれるガスは、浮遊菌を含む空気とした。 Next, the effect of the light emitting element 4c will be further described.
FIG. 5 is a graph for illustrating the sterilization effect of airborne bacteria in a closed space.
D1 in FIG. 5 is the case where only the light emitting element 4b is provided.
D2 in FIG. 5 is the case where the light emitting element 4b and the light emitting element 4c are provided. That is, D2 is the case of the sterilization/purification device 1 .
Confirmation of the sterilization effect of airborne bacteria was performed inside the chamber. The volume of the closed space was 1 ^m3 . The gas contained in the closed space was air containing airborne bacteria.

発光素子４ｂは、ピーク波長が４００ｎｍ、光量が３５００ｍＷ（順方向電流３５０ｍＡ）の紫外光を照射する発光ダイオードとした。
発光素子４ｃは、ピーク波長が２８０ｎｍ、光量が１４０ｍＷ（順方向電流３５０ｍＡ）の紫外光を照射する発光ダイオードとした。
光触媒フィルタ５の光触媒５ｂは、酸化チタンを含み、平均粒度が約２００μｍの粒子とした。
光触媒フィルタ５のシート５ａは、ステンレスの線状体を織り込んだものとし、メッシュ数は２００とした。 The light-emitting element 4b was a light-emitting diode that emits ultraviolet light having a peak wavelength of 400 nm and a light intensity of 3500 mW (forward current of 350 mA).
The light-emitting element 4c was a light-emitting diode that emits ultraviolet light having a peak wavelength of 280 nm and a light intensity of 140 mW (forward current of 350 mA).
The photocatalyst 5b of the photocatalyst filter 5 contains particles of titanium oxide and has an average particle size of about 200 μm.
The sheet 5a of the photocatalyst filter 5 was woven with stainless steel filaments and had 200 meshes.

図５中のＤ１から分かるように、発光素子４ｂのみが設けられた場合には、通電開始から３０分経過後の浮遊菌の除去率は４５％程度であった。
これに対し、図５中のＤ２から分かるように、発光素子４ｂと発光素子４ｃが設けられた場合には、通電開始から３０分経過後の浮遊菌の除去率は９９％以上とすることができた。
ちなみに、発光素子４ｂのみが設けられた場合には、浮遊菌の除去率が９９％となる時間は１３１分であった。
発光素子４ｂと発光素子４ｃが設けられた場合には、浮遊菌の除去率が９９％となる時間は２６分であった。 As can be seen from D1 in FIG. 5, when only the light-emitting element 4b was provided, the removal rate of airborne bacteria was about 45% after 30 minutes from the start of energization.
On the other hand, as can be seen from D2 in FIG. 5, when the light emitting element 4b and the light emitting element 4c are provided, the removal rate of airborne bacteria after 30 minutes from the start of energization can be 99% or more. did it.
Incidentally, when only the light emitting element 4b was provided, it took 131 minutes for the removal rate of airborne bacteria to reach 99%.
When the light-emitting element 4b and the light-emitting element 4c were provided, it took 26 minutes for the removal rate of airborne bacteria to reach 99%.

なお、発光素子４ｂが設けられていれば、発光素子４ｂから照射された光が、触媒フィルタ５のシート５ａに坦持された光触媒５ｂに入射するので、活性酸素種などを生成することができる。活性酸素種などが生成されれば、ガスＧに含まれている物質を活性酸素種などより処理することができる。すなわち、ガスＧの浄化も併せて行うことができる。 If the light-emitting element 4b is provided, the light emitted from the light-emitting element 4b is incident on the photocatalyst 5b carried on the sheet 5a of the catalyst filter 5, so that active oxygen species and the like can be generated. . If the active oxygen species and the like are generated, the substances contained in the gas G can be treated with the active oxygen species and the like. That is, purification of the gas G can also be performed at the same time.

次に、光源４と光触媒フィルタ５の配置の効果についてさらに説明する。
図６は、光源４と光触媒フィルタ５の配置の効果について例示するためのグラフである。
図６は、アセトアルデヒドに対する脱臭性能の時間変化を表したものである。また、縦軸の脱臭性能維持率は、「（所定の時間経過後の脱臭性能／初期の脱臭性能）×１００」である。
なお、図６中のＥ１は、前述した比較例に係る除菌浄化装置１００の場合である。すなわち、ガスＧの流れの上流側に光源４が設けられ、光源４よりも下流側に光触媒フィルタ５が設けられた場合である。
図６中のＥ２は、前述した除菌浄化装置１、１ａの場合である。すなわち、ガスＧの流れの上流側に光触媒フィルタ５が設けられ、光触媒フィルタ５よりも下流側に光源４が設けられた場合である。 Next, the effect of arrangement of the light source 4 and the photocatalyst filter 5 will be further described.
FIG. 6 is a graph for illustrating the effects of the arrangement of the light source 4 and the photocatalyst filter 5. In FIG.
FIG. 6 shows changes in deodorizing performance against acetaldehyde over time. The deodorizing performance maintenance rate on the vertical axis is "(deodorizing performance after a predetermined time has elapsed/initial deodorizing performance) x 100".
Note that E1 in FIG. 6 is the case of the sterilization/purification device 100 according to the comparative example described above. That is, this is the case where the light source 4 is provided on the upstream side of the flow of the gas G, and the photocatalyst filter 5 is provided on the downstream side of the light source 4 .
E2 in FIG. 6 is the case of the sterilization/purification devices 1 and 1a described above. That is, this is the case where the photocatalyst filter 5 is provided on the upstream side of the flow of the gas G, and the light source 4 is provided on the downstream side of the photocatalyst filter 5 .

比較例に係る除菌浄化装置１００のように、ガスＧの流れの上流側に光源４が設けられ、光源４よりも下流側に光触媒フィルタ５が設けられた場合には、図６中のＥ１から分かるように、動作開始から１６００時間経過後の脱臭性能維持率は１９％となった。
これに対して、除菌浄化装置１、１ａの場合のように、ガスＧの流れの上流側に光触媒フィルタ５が設けられ、光触媒フィルタ５よりも下流側に光源４が設けられた場合には、図６中のＥ２から分かるように、動作開始から１６００時間経過後の脱臭性能維持率は８４％となった。
すなわち、ガスＧの流れの上流側に光触媒フィルタ５が設けられ、光触媒フィルタ５よりも下流側に光源４が設けられた場合には、脱臭性能維持率を大幅に向上させることができた。 When the light source 4 is provided on the upstream side of the flow of the gas G and the photocatalytic filter 5 is provided on the downstream side of the light source 4 as in the sterilization purification device 100 according to the comparative example, E1 in FIG. , the deodorizing performance retention rate was 19% after 1600 hours from the start of operation.
On the other hand, when the photocatalyst filter 5 is provided on the upstream side of the flow of the gas G and the light source 4 is provided on the downstream side of the photocatalyst filter 5 as in the case of the sterilization purification devices 1 and 1a, , E2 in FIG. 6, the deodorizing performance retention rate after 1600 hours from the start of operation was 84%.
That is, when the photocatalyst filter 5 was provided upstream of the flow of the gas G, and the light source 4 was provided downstream of the photocatalyst filter 5, the deodorizing performance maintenance rate could be significantly improved.

以上に説明した様に、本実施の形態に係る除菌浄化装置１とすれば、ガスの浄化、および、細菌やウィルスなどの効果的な除菌や不活性化を行うことができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 As described above, the sterilization and purification device 1 according to the present embodiment can purify gas and effectively sterilize and inactivate bacteria and viruses.
Although some embodiments of the present invention have been illustrated above, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, etc. can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof. Moreover, each of the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

１除菌浄化装置、１ａ除菌浄化装置、２フレーム、３蓋、４光源、４ａ基板、４ｂ発光素子、４ｃ発光素子、５光触媒フィルタ、５ａシート、５ｂ光触媒、６フィルタ、７ファン、Ｇガス 1 sterilization purification device 1a sterilization purification device 2 frame 3 lid 4 light source 4a substrate 4b light emitting element 4c light emitting element 5 photocatalyst filter 5a sheet 5b photocatalyst 6 filter 7 fan G gas

Claims

a photocatalyst filter comprising a sheet and a plurality of photocatalysts carried on the sheet;
a light source having a substrate facing the photocatalytic filter, and a first light emitting element and a second light emitting element provided on a surface of the substrate facing the photocatalytic filter;
a box-shaped frame housing the light source and the photocatalyst filter;
and
The first light emitting element emits ultraviolet light having a peak wavelength of 315 nm or more and 400 nm or less,
The second light emitting element contains a silicone resin as a first encapsulant and irradiates ultraviolet light with a peak wavelength of 280 nm or less,
The gas to be treated flows through the frame from the photocatalyst filter side toward the light source side facing the photocatalyst filter,
The light source is provided on the downstream side of the gas flow of the photocatalytic filter,
the first encapsulant is exposed to the gas flow ;
When at least one of the ultraviolet light emitted from the first light emitting element and the ultraviolet light emitted from the second light emitting element is applied to the first sealing material, the first The sterilizing and purifying device in which the first gas generated by decomposing a part of the sealing material is prevented from reaching the photocatalyst filter by the flow of the gas.

a photocatalyst filter comprising a sheet and a plurality of photocatalysts carried on the sheet;
a light source having a substrate facing the photocatalytic filter, and a first light emitting element and a second light emitting element provided on a surface of the substrate facing the photocatalytic filter;
a box-shaped frame housing the light source and the photocatalyst filter;
and
The first light emitting element contains a silicone resin as a second encapsulant and irradiates ultraviolet light with a peak wavelength of 315 nm or more and 400 nm or less,
The second light emitting element emits ultraviolet light having a peak wavelength of 280 nm or less,
The gas to be treated flows through the frame from the photocatalyst filter side toward the light source side facing the photocatalyst filter,
The light source is provided on the downstream side of the gas flow of the photocatalytic filter,
the second encapsulant is exposed to the gas flow ;
When the second sealing material is irradiated with at least one of the ultraviolet light emitted from the first light emitting element and the ultraviolet light emitted from the second light emitting element, the second The sterilizing and purifying device in which the flow of the gas prevents the second gas generated by the partial decomposition of the sealing material from reaching the photocatalyst filter.

3. The sterilizing and purifying device according to claim 1, further comprising a filter facing the photocatalyst filter and provided on the side opposite to the light source.

The sterilization and purification device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a fan that forms a flow of the gas that flows from the photocatalyst filter side toward the light source side facing the photocatalyst filter.

5. The sterilizing and purifying device according to claim 4, wherein the fan is provided on the side of the light source opposite to the photocatalyst filter side.