专利名称：半导体光催化剂担载纤维、空气过滤器、空调装置、热交换元件以及热交换部件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及担载有半导体光催化剂的纤维、空气过滤器、空调装置、热交换元件以及热交换部件。
背景技术：
以往，氧化钛等半导体光催化剂担载在纤维等中并应用于空气过滤器等中。但是，半导体光催化剂被具有能带隙或能带隙以上能量的光(例如，紫外线等)照射时，价电带中的电子被激发至传导带，从而在价电带产生带正电的空穴，在传导带产生电子。这样的结果，在价电带一侧易发生氧化反应，在传导带周围易发生还原反应。于是在这种状态下，空气或水等接触半导体光催化剂的表面时发生化学反应，生成OH-、O2、O2-以及H2O2等活性氧。从而，这种活性氧使存在于半导体光催化剂附近的种种有机物分解。总之，将这种半导体光催化剂直接载负于有机纤维的情况下，半导体光催化剂一旦被活化，将浸蚀担载自身的有机纤维(例如，参考专利文献1)。所以，半导体光催化剂载负于有机纤维的情况下，通常，为了使有机纤维不接触半导体光催化剂的表面，需要特殊的胶粘剂(例如，参考专利文献2)。
专利文献1特开2001-355119号公报专利文献2特开平11-319709号公报实用新型内容但是，这种特殊的胶粘剂是导致成本高的主要原因。
本实用新型的目的在于提供一种不使用价格昂贵的特殊胶粘剂，就能低成本地进行制造的担载有半导体光催化剂的纤维。
第一实用新型涉及的担载有半导体光催化剂的纤维，担载着具有光催化功能的磷灰石。另外，这里所说的“具有光催化功能的磷灰石”，可以列举例如钙羟基磷灰石的一部分钙原子通过离子交换等方法而被钛原子置换的磷灰石等。
其中，担载有半导体光催化剂的纤维担载着具有光催化功能的磷灰石。具有光催化功能的磷灰石对细菌或病毒等表现出比二氧化钛更高的分解能力，并且在活性状态时几乎不浸蚀树脂。因此，在以纤维担载具有光催化功能的磷灰石时，没有必要使用昂贵的特殊的胶粘剂。所以，能低成本地制造出这种担载有半导体光催化剂的纤维。
第二实用新型涉及的担载有半导体光催化剂的纤维具有芯部、被覆部以及具有光催化功能的磷灰石。被覆部覆盖芯部。具有光催化功能的磷灰石由被覆部担载，并在被覆部接触空气一侧露出。
一般，在以纤维担载半导体光催化剂的情况下，采用将半导体光催化剂的粉体等以在树脂分散的状态进行注射模塑等方法。但是如果在树脂中混入异物，则该物体变脆的可能性很大。
但是，这种纤维具有芯部，而仅由覆盖层担载具有光催化功能的磷灰石。因此，芯部的强度没有改变，也不必担心纤维整体上强度明显降低。所以，这种担载有半导体光催化剂的纤维能比现有的纤维持续使用更长时间。
第三实用新型涉及的空气过滤器由第一实用新型或第二实用新型涉及的担载有半导体光催化剂的纤维形成。而且，这种空气过滤器可以是编织物或非编织物。
其中，空气过滤器由与第一实用新型或第二实用新型涉及的担载有半导体光催化剂的纤维形成。因此，这种空气过滤器能表现出比现有的由担载有半导体光催化剂的纤维形成的空气过滤器更高的光催化剂活性。而且，这种空气过滤器能表现出比现有的由担载有半导体光催化剂的纤维形成的空气过滤器更高的耐久性。
第四实用新型涉及的空调装置具有第三实用新型涉及的空气过滤器。
这里的空调装置具有第三实用新型涉及的空气过滤器。因此，与以往相比，这种空调装置能表现出更高的净化空气的性能。而且，使用这种空调装置时，还能减少更换空气过滤器的次数。
第五实用新型涉及的热交换元件由第1实用新型或第2实用新型的担载有半导体光催化剂的纤维形成。而且，这种“热交换元件”是具有透湿性的固定式热交换元件。
其中，热交换元件由第一实用新型或第二实用新型涉及的担载有半导体光催化剂的纤维形成。因此，这种热交换元件能表现出比现有的由担载有半导体光催化剂的纤维形成的热交换元件更高的光催化剂活性。而且，这种热交换元件能表现出比现有的由担载有半导体光催化剂的纤维形成的热交换元件更高的耐久性。
第六实用新型涉及的热交换部件具有第五实用新型涉及的热交换元件。
其中，热交换部件具有第五实用新型涉及的热交换元件。因此，与以往相比，这种热交换部件表现出更高的净化空气的性能。而且，使用这种空调装置时，还能减少更换热交换元件的次数。
第一实用新型涉及的担载有半导体光催化剂的纤维能低成本地进行制造。
第二实用新型涉及的担载有半导体光催化剂的纤维能比现有的纤维持续使用更长时间。
第三实用新型涉及的空气过滤器能表现出比现有的由担载有半导体光催化剂的纤维形成的空气过滤器更高的光催化剂活性。而且，这种空气过滤器能表现出比现有的由担载有半导体光催化剂的纤维形成的空气过滤器更高的耐久性。
与以往相比，第四实用新型涉及的空调装置能表现出更高的净化空气的性能。而且，使用这种空调装置时，还能减少更换空气过滤器的次数。
第五实用新型涉及的热交换元件能表现出比现有的由担载有半导体光催化剂的纤维形成的热交换元件更高的光催化剂活性。而且，这种热交换元件能表现出比现有的由担载有半导体光催化剂的纤维形成的热交换元件更高的耐久性。
与以往相比，第六实用新型涉及的热交换部件能表现出更高的净化空气的性能。而且，使用这种空调装置时，还能减少更换热交换元件的次数。
图1为第1实施方式涉及的空气净化器的外观立体图。
图2为过滤器类装置以及送风机构的分解立体图。
图3(a)为表示放电部的空气流动方向的上游侧结构的立体图。
图3(b)为表示流光放电电极的形状的立体图。
图3(c)放电部的上面配置图。
图3(d)表示流光放电形态的图。
图4为控制部的示意框图。
图5为预过滤器的详细图。
图6为构成预过滤器网部的纤维的放大剖面图。
图7为滚筒过滤器的侧剖面图的一部分。
图8为表示与本实用新型涉及的空气过滤器以及纤维的图。
图9为本实用新型涉及的纤维的放大图。
图10为本实用新型涉及的纤维的制造装置的简图。
图11(a)为出料部的剖面图、图11(b)为表示出料口的形状图。
图12为二氧化钛与钛磷灰石的光催化活性的比较图。
图13为二氧化钛与钛磷灰石的树脂浸蚀性的比较图。
图14为变形例(B)涉及的纤维的放大图。
图15为变形例(C)涉及的空调装置的外观立体图。
图16为表示第2实施方式涉及的总热交换部件的内部结构的立体图。
图17为表示第2实施方式涉及的总热交换部件的内部结构的俯视图。
图18为表示第2实施方式涉及的总热交换部件的内部结构的侧视图。
图19为表示第2实施方式涉及的总热交换部件的内部结构的分解立体图。
图20为隔板的立体图图21为隔板的立体图。
图22为表示热交换元件的结构的立体图。
图23为流光放电器的外观立体图。
标号说明12热交换元件40空气净化器(空调装置)83光催化剂过滤器(空气过滤器)100 热交换部件832 芯(芯部)833 覆盖层(被覆部)834 PP纤维(担载有半导体光催化剂的纤维)835 钛磷灰石粒子(具有光催化功能的磷灰石)具体实施方式
[第1实施方式]空气净化器的整体结构图1是采用本实用新型一个实施方式的空气净化器40的外观图。
空气净化器40净化楼宇或住宅的室内空气并将净化后的空气送入室内，以保持室内舒适的环境。这种空气净化器40具有外壳60、送风机构70(参考图2)、控制部50(参考图4)、以及过滤器部件80(参考图2)。
(1)外壳外壳60构成空气净化器40的外表面，内置送风机构70、控制部50以及过滤器部件80。外壳60具有主体部61以及正面面板62。
A.主体部主体部61具有上进风口63、侧进风口64以及出风口65。上进风口63以及侧进风口64是大致矩形的开口，用于将室内空气吸入空气净化器40内，在空气净化器40中净化室内空气。与设置出风口65的面相同，上进风口63设置在主体部61上面的正面侧端部。侧进风口64是设置在主体部61的侧面左右各一个的一对开口。出风口65设置在主体部61上面的背面侧端部。出风口65是空气净化器40向室内吹出净化空气用的开口。
B.正面面板正面面板62设置在主体部61的正面，覆盖了设置在主体部61内部的过滤器部件80。正面面板62具有正面进风口66以及显示面板开口67。正面进风口66是大致矩形的开口，设置在正面面板62的大致中央部位，用于将室内空气吸入空气净化器40内。显示面板开口67设置成能从外壳60外部能看到下述的显示面板56的部位。
(2)送风机构送风机构70从各个进风口(上进风口63、侧进风口64以及正面进风口66)吸入室内空气，从出风口65吹出净化后的空气。这种送风机构70设置在外壳60的内部，并且结构上能使从各个进风口63、64、66吸入的室内空气通过过滤器部件80。而且，如图2所示，送风机构70具有风扇马达71以及送风扇72。这种送风扇72由风扇马达71驱动而转动。作为风扇马达71，采用通过倒相电路控制频率的变频调速马达。作为送风扇72，采用风扇离心式风扇。
(3)控制部空气净化器40还具有由微处理机构成的控制部50。如图4所示，在控制部50上连接有存储控制程序和各种参数的ROM 51，和暂时存储处理中的变量等的RAM 52等。
在控制部50上连接有温度传感器53、湿度传感器54以及粉尘传感器55等各种传感器，并且该控制部50输入各传感器测出的信号。对导入的空气照射光，检测出因空气中含有的烟、灰尘、花粉、其他的粒子而散射后到达受光元件的光量，从而粉尘传感器55能测定出灰尘等的粒子浓度。
在控制部50中连接着显示面板56。显示面板56显示运转模式，显示各种传感器得到的监控信息、时间信息、维护信息等，使用者等也能从外部通过显示面板开口67观察到这些信息。而且，这种显示面板56可以由液晶显示面板、LED、其他显示元件或这些的组合构成。
控制部分50连接在风扇马达71上，并且能根据使用者的操作或各种传感器的测定结果等控制这些装置的运转。
(4)过滤器部件过滤器部件80设置在外壳60的内部，并除去从各进风口63、64、66吸入的室内空气中含有的微粒子。如图2所示，过滤器部件80具有预过滤器81、放电部82、光催化剂过滤器83以及等离子体催化剂过滤器84。过滤器部件80构成为，从各进风口63、64、66吸入的室内空气以预过滤器81、放电部82、光催化剂过滤器83、等离子体催化剂过滤器84的顺序通过过滤器部件80的内部。
A.预过滤器预过滤器81是用来除去在通过送风机构70吸入至外壳60内的空气中比较大的尘埃等的过滤器。预过滤器81具有网部810和框架811(参考图5)。网部810是聚丙烯(以下称PP)制的线状树脂网，附着吸入至外壳60内的空气中所含有的比较大的尘埃等。而且，如图6所示，构成网部810的纤维由PP制的芯部810a和同样是PP制的覆盖层814构成。在覆盖层814中，担载可见光型的光催化剂812和儿茶酚813，使其在接触空气一侧露出。可见光型的光催化剂812含有氧化钛等光催化作用在可见光作用下活化的物质，并除去附着在网部810中尘埃等含有的霉菌或细菌等菌或病毒。儿茶酚是多酚的一种，也是表儿茶酚、表没食子儿茶酚、表儿茶酚没食子酸、表没食子儿茶酚没食子酸等的总称。该儿茶酚抑制附着于网部810的尘埃等中含有的霉菌或细菌等菌的繁殖，灭活附着于网部810的尘埃等中含有的病毒。
B.放电部如图3(a)、图3(b)、以及图3(c)所示，放电部82主要由反电极822、离子化线821以及流光放电电极823构成。反电极822是具有矩形波形状断面的金属板，由实际上发挥电极作用的实电极部822a和多个缝隙部822b构成。而且，缝隙部822b起着使空气流向后方的作用。离子化线821配置在反电极822的空气流动方向的上游侧。而且，这时，离子化线821在实电极部822a之间一个一个地配制。而且，这种离子化线821由微小直径的钨线材等形成，并用作放电电极。流光放电电极823由电极棒823a和针电极823b构成。针电极823b固定在电极棒823a上，并且与电极棒823a大致正交。如图3(c)所示，这种流光放电电极823配置在反电极822的空气流动方向的下游侧。而且，这时，流光放电电极823配置成使针电极823b与反电极822的实电极部822a对置。
而且，在这些电极821、822、823中，反电极822和离子化线821具有使得空气中浮游的通过了预过滤器81的比较小的尘埃耐电的作用。另外，反电极822和流光放电电极823具有向后面所述的担载有钛磷灰石的过滤器831供给活性种的作用。以下对各种电极的组合进行详细说明。
(反电极和离子化线)在放电部82中，向离子化线821和实电极部822a之间施加高电压时，在两电极821、822之间会放电。这样，通过两电极821、822之间的尘埃等带正电荷。然后，带电的尘埃通过缝隙部822b被供给到后方，并且被后面所述的静电过滤器830静电吸附。而且，这时，由于尘埃中含有的病毒或菌等也带电，因此后面所述的钛磷灰石对病毒或菌的吸附效率增高。
(反电极和流光放电电极)在放电部分82中，对流光放电电极823和反电极822的之间加直流、交流或脉冲的放电电压，则在两电极822、823之间会产生如图3(d)所示的流光放电。产生流光放电时，在放电场中生成低温等离子体。然后，在这种低温等离子体作用下，生成高速电子、离子、臭氧、羟基自由基等的自由基物质，或其他激发分子(激发氧分子、激发氮分子、激发水分子)等。从而，这些活性种随着空气流向担载有钛磷灰石的过滤器831供给。
而且这些活性种的能量水平高，即使在到达担载有钛磷灰石的过滤器831之前，也具有对空气中含有的氨类、醛类、氮氧化物等小分子有机物的分解和除味的能力。
C.光催化剂过滤器图7表示光催化剂过滤器83的剖面图的一部分。光催化剂过滤器83呈卷状，具有多个一次使用长度，使用过程中其表面被污染的情况下，可以拉出并剪去被污染的部分。这种光催化剂过滤器83通过将静电过滤器830以及担载有钛磷灰石的过滤器831粘合而成。而且，在这种光催化剂过滤器83中，静电过滤器830面向通过送风机构70的空气流体的上游侧，而钛磷灰石担载过滤器831面向空气流体的下游侧。静电过滤器830吸附在放电部分82中带电的尘埃等。担载有钛磷灰石的过滤器831附着通过静电过滤器830的尘埃等。而且，如图8以及图9所示，这种担载有钛磷灰石的过滤器831由担载了钛磷灰石粒子835的PP纤维834构成。而且，与上述同样，这种纤维834具有芯部832和覆盖层833，在覆盖层833中担载了钛磷灰石粒子835。而且，钛磷灰石是钙羟基磷灰石的一部分的钙原子通过离子交换等方法被钛原子置换的磷灰石。这种钛磷灰石具有吸附尘埃等中含有的病毒或霉菌、细菌等的特异性。然后，在从放电部分82供给的活性种作用下，这种钛磷灰石的光催化机能被活化，从而灭活或杀灭病毒或霉菌、细菌等。
D.等离子体催化剂过滤器在等离子体催化剂过滤器84中，与钛磷灰石担载过滤器831一样，由担载了锐钛矿型的二氧化钛的PP纤维构成。等离子体催化剂过滤器84吸附在光催化剂过滤器83没有吸附的空气中的病毒或菌等。在这种等离子体催化剂过滤器84中，通过在活性种作用下活化了的二氧化钛，杀灭或灭活吸附的菌或病毒等。
形成过滤器的纤维的制造装置以及制造方法图10表示制造构成上述过滤器81、82、83的纤维的熔融纤维纺丝装置90。如图10所示，这种熔融纤维纺丝装置90主要是由第1干燥装置91a、第2干燥装置91b、第1出料装置92a、第2出料装置92b、注射喷嘴93、冷却装置94、纺出装置95、牵引装置96、管道加热器97、热处理装置98以及卷收装置99构成。
向第1干燥装置91a中供给高熔点的聚丙烯树脂的颗粒。然后，在第1干燥装置91a中，该颗粒被加热干燥至含水率在一定值以下。另外，在第2干燥装置91b中，供给预先分散钛磷灰石粒子835(参照图9)的低熔点聚丙烯树脂的颗粒。然后，在第2干燥装置91b中，该颗粒被加热干燥至含水率在一定值以下。
向第1出料装置92a中供给在第1干燥装置91a中充分干燥的颗粒。第1出料装置92a主要是由加热器(没有图示)、螺杆921以及圆筒922构成。在第1出料装置92a中，通过加热器使颗粒熔化，熔化的聚丙烯(以下，称为熔化PP)通过螺杆921在圆筒922内向注射喷嘴93移动。另外，向第2出料装置92b中供给在第2干燥装置91b中经过充分干燥的颗粒。第1出料装置92b与第1出料装置92a一样，主要是由加热器(没有图示)、螺杆921以及圆筒922构成。在第2出料装置92b中，通过加热器使颗粒熔化，熔化的含有钛磷灰石的聚丙烯(以下，称为含有TA的熔化PP)通过螺杆921在圆筒922内向注射喷嘴93移动。
向注射喷嘴93供给由第1出料装置92a以及第2出料装置92b供给的熔化PP以及含有TA的熔化PP。注射喷嘴93具有如图11(a)所示的侧剖面结构以及如图11(b)所示形状的出料口。在这种注射喷嘴93中，熔化PP流经第1路径(参照图11(a)的实线箭头)。另外，含有TA的熔化PP流经第2路径(参照图11(a)的虚线箭头)。然后，将熔化PP和含有TA的熔化PP从这种注射喷嘴93排出后，以含有TA的熔化PP覆盖熔化PP的形式使两者一体化(以下，将这样形成了一体化的熔化PP和含有TA的熔化PP称为复合熔化物)，输送到冷却装置94。
冷却装置94将复合熔化物利用冷却液体冷却、固化、纤维化(以下，将这样形成的纤维称为复合纤维)。然后，通过设置在冷却液槽内部的浸渍滚筒94a以及排出滚筒94b，输送到纺出装置95。
纺出装置95具有纺出滚筒95a，以一定速度在加热管道97纺出复合纤维。另外，牵引装置96具有牵引滚筒96a，以比纺出装置95的纺出速度更快的速度拉伸从加热管道97出来的复合纤维。这样，复合纤维在纺出装置95和牵引装置96之间被加热拉伸。在加热拉伸时，复合纤维的外层(含有钛磷灰石粒子835的聚丙烯树脂层)形成薄膜，内置的钛磷灰石粒子835一部分在其表面露出(以下，将处在这种状态下的纤维称为钛磷灰石露出纤维834(参照图9))。然后将钛磷灰石露出纤维834导入热处理装置98。热处理装置98具有加热器(没有图示)，将其内部加热至规定的温度。在这种热处理装置98中，将钛磷灰石露出纤维834沿着导向辊98a移动的同时进行热处理。通过热处理，加快了钛磷灰石露出纤维834的芯部832的结晶，使其强度保持在一定值以上。然后从热处理装置98出来的钛磷灰石露出纤维834通过卷收装置99的卷线筒99a卷收。
通过以上工艺而制造出的钛磷灰石露出纤维834呈现出如图9所示的形状。
不是通过编织上述磷灰石露出纤维834，而是通过对其进行热熔化，以非编织物(无纺布)的方式制造上述的过滤器81、83、84。
(1)在第一实施方式涉及的空气净化器40中，以形成光催化剂过滤器83的纤维担载钛磷灰石粒子835。如图12所示，钛磷灰石对于乙醛能发挥比公知的锐钛矿型的二氧化钛更好的分解处理性能。而且，在图12的图表中，纵轴是二氧化碳的浓度，横轴是时间。总之，通过测定因乙醛的分解而产生的二氧化碳的浓度，间接地测定分解处理性能。而且，使钛磷灰石的表面积和二氧化钛的表面积一致，然后进行这种测定。另外，由图12的图表可知，钛磷灰石显示出比二氧化钛更高的分解处理性能。而且钛磷灰石在经过3小时以后，仍以一定的反应速度持续分解乙醛，而二氧化钛经过3小时以后其分解能力大致饱和，两者的分解处理性能差异明显。因此，这种空气净化器40对于菌或病毒等，能实现比公知的利用锐钛矿型的二氧化钛的空气净化器更好的分解处理能力。
而且，如图13所示，锐钛矿型的二氧化钛不仅作用于菌或病毒，而且还浸蚀担载自身的基质(尿烷树脂)，而钛磷灰石几乎不浸蚀基质。因此，钛磷灰石没有必要使用昂贵的特殊胶粘剂，而这种公知的特殊胶粘剂在以有机物担载锐钛矿型的二氧化钛时使用。所以，只要利用这种钛磷灰石，不仅能提供对菌或病毒等进行的优良的分解处理能力，而且能低成本地制造具有光催化功能的纤维。
(2)在第一实施方式涉及的空气净化器40中，构成光催化剂过滤器83的纤维834由芯部832和覆盖层833组成，在这种覆盖层833中担载钛磷灰石粒子835，钛磷灰石粒子835在接触空气的一侧露出。一般，若在树脂中充填粒子装填物等，则这种树脂变脆的可能性很大。但是，由于这种纤维834具有芯部832，因此几乎没有这种可能性。而且，由于钛磷灰石粒子835在接触空气的一侧露出，钛磷灰石便能充分发挥其光催化功能。
(A)在第一实施方式涉及的空气净化器40中，是通过活性种的作用来活化钛磷灰石的光催化功能，代替这种方法，也可通过采用紫外线灯来活化钛磷灰石的光催化功能。
(B)在第一实施方式涉及的空气净化器40中，作为形成光催化剂过滤器83的纤维，采用了具有芯部832的纤维834，但也可采用如图14所示的一部分钛磷灰石粒子835在内部大致均匀分散的纤维。而且，在这种情况下，一部分钛磷灰石也在纤维834的表面露出。
(C)在第一实施方式中，本实用新型在空气净化器40使用，本实用新型也可适用于如图15所示的进行制冷和取暖的空调装置200。
这种空气调节200装置是为了将调节后的空气向室内供给的装置，有安装在室内的壁面等的室内机201和设置在室外的室外机202。在室内机201中，设置了用于将室内的空气吸入空调机200内部的进风口205，这种进风口205的内侧装备了过滤器部件(没有图示)。在这种过滤器部件中使用了本实用新型的情况下，由于除去了在过滤器部件附着以及吸附的病毒或霉菌、细菌等，从而抑制了恶臭的产生或空气污染。
(D)在第一实施方式涉及的空气净化器40中，与钛磷灰石担载过滤器831一样，等离子体催化剂过滤器84由担载锐钛矿型的二氧化钛的PP纤维构成，代替这种方法，也可在等离子体过滤器84的一面或两面涂布二氧化钛。
图16是表示与本实用新型的一个实施方式涉及的总热交换部件的内部结构的立体图、图17表示俯视图、图18表示侧视图、图19表示分解立体图。而且，如图16所示，这种总热交换部件100是在从室外的进气SA(实线空心箭头)和从室内排气EA(实心箭头)之间通过热交换元件12进行热交换且换气的装置。
如图16、图17、图18以及图19所示，该总热交换部件100主要由外壳1、热交换元件12、空气过滤器12b、风扇10、风扇11、挡板(damper)34以及电子元件盒EB构成。
(1)外壳如图16以及图19所示，外壳1由箱体2和覆盖这个箱体2上面的盖体3构成。而且，在这个外壳1中，设有热交换元件室21，排气用风扇马达容置室41、排气用风扇容置室22、供气用风扇马达容置室43、供气用风扇容置室24、供气连通室45、排气连通室46、室外进气室26、室内进气室27以及旁通室31。以下对上述各室进行详细说明。
A.热交换元件室如图16以及图18所示，热交换元件室21是长方体形状的空间，容置热交换元件12。而且，这种热交换元件室21由箱体2的底板、隔板16A～16E(参照图16、图20以及图21)、以及盖体3等隔开而构成。另外，在箱体2的底板、隔板16A～16E以及盖体3上，分别安装有导引部G1、G2、G3。在箱体2的底板上安装的导引部G1具有第1导引部G11和第2导引部G12。在热交换元件12进行插拔时，第1导引部G11引导热交换元件12的下部的棱角线。另外，第2导引部G12夹着第1导引部G11而构成一对，分别引导一对空气过滤器12b的边沿。在隔板16A～16E安装的导引部G2具有第1导引部G21和第2导引部G22。在热交换元件12进行插拔时，第1导引部G21引导热交换元件12的侧部的棱角线。另外，第2导引部G22引导空气过滤器12b的边沿。在热交换元件12进行插拔时，在盖体3安装的导引部G3引导热交换元件12的上部的棱角线。
而且，当这个热交换元件室21容置热交换元件12时，在其周围生成近三角形状的4个空间17、18、19、20。以下，如图16以及图18中，将图17所示的空间称为第1空间、将图18所示的空间称为第2空间、将图19所示的空间称为第3空间、将图20所示的空间称为第4空间。
B.排气用风扇容置室如图16以及图19所示，排气用风扇容置室22容置排气用风扇10。而且，如图16所示，这种排气用风扇容置室22通过形成于隔板16b的开口42，与排气用风扇马达容置室41连通。另外，如图16所示，这种排气用风扇容置室22的侧壁上具有排气用的室外出风口7。
C.排气用风扇马达容置室如图16以及图19所示，排气用风扇马达容置室41容置排气用风扇马达10M。而且，如图16所示，这种排气用风扇马达容置室41通过由盖体3和热交换元件12的一个棱隔开的开口23，与第1空间17连通。
D.供气用风扇容置室如图16以及图19所示，供气用风扇容置室24容置供气用风扇11。而且，如图16所示，供气用风扇容置室24通过形成于隔板16D的开口44，与供气用风扇马达容置室43连通。另外，如图16所示，在这种供气用风扇容置室24的侧壁上具有供气用室内出风口6。
E.供气用风扇马达容置室如图16以及图19所示，供气用风扇马达容置室43容置供气用风扇马达11M。而且，这种供气用风扇马达容置室43通过由盖体3和热交换元件12的一个棱隔开的开口25，与第2空间18连通。
F.室外进气室如图16所示，在室外进气室26的侧壁上具有供气用的室外进气口5。而且，如图16以及图20所示，这种室外进气室26通过隔板16C的开口29与供气连通室45连通。
G.室内进气室如图16所示，在室内进气室27的侧壁上具有排气用室内进气口4。而且，如图16所示，这种室内进气室27通过隔板16E的开口30与排气连通室46连通。
H.供气连通室供气连通室45由隔板16F隔开，位于排气用风扇马达容置室41的下方。而且，如图16所示，这种供气连通室45与第3空间19连通。
I.排气连通室排气连通室46由隔板16G隔开，并位于供气用风扇马达容置室43的下方。而且，如图16所示，这种排气连通室46与第4空间20连通。
J.旁通(by-pass)室旁通室31位于热交换元件室21的抽取方向的相反一侧。而且，这种旁通室31通过开口32与第1空间17连通。另外，这种旁通室31通过开口33连通着室内进气室27。这样，排气用风扇容置室22和室内进气室27通过排气用风扇马达容置室41、第1空间17以及旁通室31连通。
(2)热交换元件如图16以及17所示，热交换元件12是呈大致长方体的形状，并设置在排气通道8和供气通道9的交叉部。如图22所示，这种热交换元件12具有褶状的特殊牛皮纸(以下，称间隔(spacer)纸)122和平膜状的特殊牛皮纸(以下，称隔离纸(仕切纸))121层叠的结构，层叠的同时两者交替改变方向。由于这种热交换元件12采用了这种结构，因此在该热交换元件12中，排气EA的流路和供气SA流路成为每一段交替配置的形状。而且，在该热交换元件12中，供气SA以及排气EA的显热以及潜热通过隔离纸121而得到交换。另外，与第1实施方式的光催化剂过滤器一样，在该间隔纸122和隔离纸121中担载着钛磷灰石粒子。这种钛磷灰石是钙羟基磷灰石的一部分钙原子通过离子交换等方法被钛原子置换的磷灰石，显示出对有机物(特别是菌或病毒等)优异的吸附性能的同时，也表现出作为半导体光催化剂的性质，当照射或供给能量水平高的波长的光(例如紫外线等)或活性种等时，显示出比作为半导体光催化剂代表性的锐钛矿型的二氧化钛更好的污物分解处理性能。
而且，在这种热交换元件12的端面上，设置了便于抽出的把手12a，如图19所示，只要拿开盖14，就可以从在外壳1的保持面M上开口的插拔用开口13开始，沿着其长边在长度方向上进行插拔。
(3)空气过滤器如图19所示，空气过滤器12b安装在热交换元件12上，并且覆盖热交换元件12的邻近第3空间19的面和邻近第4空间20的面。这种空气过滤器12b是由聚四氟乙烯纤维制成的非编织物。而且这种空气过滤器12b是用于主要捕集比较大的尘埃的过滤器，不能捕捉菌或病毒等微小的生物体粒子。
(4)流光放电器在第3空间19以及第4空间20分别设有流光放电器15，通过向热交换元件12内部供给高速电子、离子、臭氧、羟基自由基等自由基或其他激发分子(激发氧分子、激发氮分子、激发水分子)等活性种，活化在热交换元件12内部担载的钛磷灰石的光催化功能。这种流光放电器15由放电电极15a和反电极15b构成。如图23所示，放电电极15a由电极棒151和多个针电极152构成。另外，针电极152以与电极棒151大致正交的状态固定在其上。反电极15b是板状电极，在垂直于其表面的方向上具有空气通过的多个开口。而且，将放电电极15a的电极棒151和反电极15b设置成大致平行。这样，放电电极15a的针电极152与反电极15b成大致直角。而且，放电电极15a和反电极15b连接在直流、交流、或脉冲的高压电源(没有图示)上。然后，在放电电极15a和反电极15b上施加放电电压时，在放电电极15a的针电极152和反电极之间生成流光放电。这样，如果产生流光放电，在放电场中就生成低温等离子体。于是，在这种低温等离子体作用下，生成高速电子、离子、臭氧、羟基自由基等自由基，或其他激发分子(激发氧分子、激发氮分子、激发水分子)等。从而，这些活性种随空气流通过反电极15b的开口，被供给到热交换元件12内部。
而且，流光放电器15仅在以下所述的热交换元件净化模式被通电。
(5)风扇如图17以及图18所示，排气用风扇10以及供气用风扇11分别由西洛克风扇(转子)构成，并容置在由发泡树脂(例如，发泡苯乙烯)制的涡流状风扇壳体(没有图示)中。而且，各风扇10、11的转动轴线L与热交换元件12的抽出方向K平行。
(6)挡板挡板34设置在室内进气室27内。该挡板34在例如马达(没有图示)等的作用下转动，使开口30和开口33中的任一方开放，而使得另一个闭塞。
(7)电子元件盒电子元件盒EB设置在与保持面M的排气用风扇10对置部分M1上。在这种电子元件盒EB中容置有作为电子元件的未图示的控制基板等。而且，这种控制基板与未图示的有线遥控装置通信连接，根据这种从有线遥控装置送来的信号，控制风扇10、11以及挡板34的动作。
在这种总热交换部件100中，设置了总热交换换气模式、普通换气模式以及热交换元件净化模式这三种运转模式。下面对各自的运转模式进行详细说明。
(1)总热交换换气模式在这种总热交换部件100中，在利用热交换元件12进行总热交换换气的情况下，通过挡板34的作用打开开口30。而且，如上所述，这时开口33被关闭。另外，在这种状态下，如果各风扇10、11运转，则室内空气经风道从室内进风口14被吸入至室内进气室27，经由开口30排气连通室46第4空间20空气过滤器12b热交换元件12第1空间17开口23排气用风扇马达容置室41排气用风扇容置室22的排气通道8，从室外出风口7排出，并通过风道向室外排出，与此同时，室外空气通过风道从室外进风口5吸入至室外进风室26，经由供气连通室45第3空间19空气过滤器12b热交换元件12第2空间18开口25供气用风扇马达容置室43开口44供气用风扇容置室24的供气通道9，由室内出风口6排出，并通过风道向室内供气。
(2)普通换气模式在春季和秋季等不需要冷却和加热的中间期，进行不进行热交换的普通换气。在这种总热交换部件100中进行普通换气的情况下，开口33通过挡板34的作用而打开。而且，如上所述，这时开口30被关闭。于是，在这种状态下，如果各风扇10、11运转，则室内空气通过风道从室内进风口4被吸入至室内进气室27，经由开口30旁通室31开口32第1空间17开口23排气用风扇马达容置室41排气用风扇容置室22的旁通通风路，从室外出风口7排出，并通过风道向室外排出，与此同时，室外空气通过风道从室外进风口5吸入至室外进风室26，经由供气连通室45第3空间19空气过滤器12b热交换元件12第2空间18开口25供气用风扇马达容置室43开口44供气用风扇容置室24的供气通道9，从室内出风口6排出，并通过风道向室内供气(供气的流动与总热交换换气的情况相同)。
(3)热交换元件净化模式在空气过滤器净化模式中，将风扇10、11的转速控制成尽可能抑制送风量的状态，与此同时流光放电器15被通电。
(1)在第2实施方式涉及的总热交换部件100中，以形成热交换元件12的纤维来担载钛磷灰石。因此，对于菌或病毒等，这种总热交换部件100比公知的利用锐钛矿型的二氧化钛的总热交换部件具有更好的分解处理能力。
钛磷灰石没有必要使用昂贵的特殊胶粘剂，而这种特殊胶粘剂是在有机物担载公知的锐钛矿型二氧化钛时使用的。所以，只要利用这种钛磷灰石，不仅能提供对菌或病毒等优异的分解处理能力，而且能够低成本地制造有光催化功能的纤维。
(2)第1实施方式涉及的总热交换部件100中，构成热交换元件12的纤维由芯部和覆盖层组成，在这种覆盖层中担载钛磷灰石，而且钛磷灰石在接触空气的一侧露出。一般，若在树脂中充填粒子装填物等，这种树脂极有可能就会变脆。但是，由于这种纤维具有芯部，因此几乎没有这种可能性。而且，由于钛磷灰石在接触空气的一侧露出，所以钛磷灰石能充分发挥其光催化功能。
第1实施方式涉及的总热交换部件100中，构成热交换元件12的纤维由芯部和覆盖层组成，在这种覆盖层中担载钛磷灰石，而且钛磷灰石在接触空气的一侧露出，在此基础上，还可以用构成空气过滤器12b的纤维以同样的形式担载钛磷灰石。
本实用新型涉及的担载有半导体光催化剂的纤维与公知的担载有半导体光催化剂的纤维相比，能够低成本地进行制造，而且不仅是在空气的净化方面，在净化水等液体等的情况下也能使用。
权利要求1.一种半导体光催化剂担载纤维，其特征在于，担载着具有光催化功能的磷灰石。
2.如权利要求1所述的半导体光催化剂担载纤维，其特征在于，具有芯部、被覆部和具有光催化功能的磷灰石；所述被覆部覆盖所述芯部，所述磷灰石由所述被覆部担载，并在所述被覆部接触空气一侧露出。
3.一种空气过滤器，其特征在于，由半导体光催化剂担载纤维形成，所述半导体光催化剂担载纤维担载着具有光催化功能的磷灰石。
4.如权利要求3所述的空气过滤器，其特征在于，所述半导体光催化剂担载纤维具有芯部、被覆部和具有光催化功能的磷灰石；所述被覆部覆盖所述芯部，所述磷灰石由所述被覆部担载，并在所述被覆部接触空气一侧露出。
5.一种空调装置，其特征在于，配有空气过滤器，所述空气过滤器由半导体光催化剂担载纤维形成，半导体光催化剂担载纤维担载着具有光催化功能的磷灰石。
6.如权利要求5所述的空调装置，其特征在于，所述半导体光催化剂担载纤维具有芯部、被覆部和具有光催化功能的磷灰石；所述被覆部覆盖所述芯部，所述磷灰石由所述被覆部担载，并在所述被覆部接触空气一侧露出。
7.一种热交换元件，其特征在于，由半导体光催化剂担载纤维形成，所述半导体光催化剂担载纤维担载着具有光催化功能的磷灰石。
8.如权利要求7所述的热交换元件，其特征在于，所述半导体光催化剂担载纤维具有芯部、被覆部和具有光催化功能的磷灰石；所述被覆部覆盖所述芯部，所述磷灰石由所述被覆部担载，并在所述被覆部接触空气一侧露出。
9.一种热交换单元，其特征在于，配有热交换元件，所述热交换元件由半导体光催化剂担载纤维形成，所述半导体光催化剂担载纤维担载着具有光催化功能的磷灰石。
10.如权利要求9所述的热交换单元，其特征在于，所述半导体光催化剂担载纤维具有芯部、被覆部和具有光催化功能的磷灰石；所述被覆部覆盖所述芯部，所述磷灰石由所述被覆部担载，并在所述被覆部接触空气一侧露出。
专利摘要本实用新型提供一种不使用价格昂贵的胶粘剂，就能够低成本地进行制造的担载有半导体光催化剂的纤维。担载有半导体光催化剂的纤维(834)担载具有光催化功能的磷灰石(835)。
文档编号F24F1/00GK2841143SQ20052001182
公开日2006年11月29日 申请日期2005年4月15日 优先权日2004年4月15日
发明者冈本誉士夫, 平良繁治, 黑田太郎 申请人:大金工业株式会社