JPH1015351A5 - - Google Patents

Description

【０００５】
前記酸化触媒としては、白金、パラジウムを活性金属とした貴金属触媒が主流であり、この外に銅、マンガン、クロム、ニッケル、鉄等の酸化物を利用したものがある。これらの酸化触媒は、ペレット状、ハニカム状、金属発泡体の基材に担持され、高温（約２００゜Ｃ以上）で触媒活性が得られる。

【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光励起触媒を利用した空気浄化装置においては、板状基板や不織布などに光励起触媒を担持させて触媒体を形成し、この触媒体をハニカム状あるいは波板状に組み立て、これを空気流路内に設置するに際して、触媒体の表面を空気流路の軸方向に沿う姿勢に配しているので、光励起触媒と空気との接触効率が低く、光励起触媒に接触することなく換言すれば光励起触媒による酸化作用を受けることなく通過する空気が多く、浄化性能が低いという欠点があった。

【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
（１）本発明は、連続気孔によって通気性を付与された基材に光励起触媒を担持して構成されていることを特徴とする空気浄化用の触媒体である。基材には気孔が連続して形成されているので、空気はこの気孔を順次通過することにより基材を透過することができる。

【００１８】
この空気浄化装置においては、光源からの光が触媒体に照射され、触媒体に担持された光励起触媒が光励起されて触媒化する。この触媒体を空気が通過する時に、空気中のガス状不純物（有機ガス、酸性ガス、アルカリガス、及び、ＳＯｘやＮＯｘ等）は光励起触媒により酸化されるので、空気は浄化されて流路の下流に流れていく。

【００１９】
触媒体の基材の表面及び内部には光励起触媒が多量に担持されており、この触媒体の内部を空気が通過していき、さらに通過する際に空気の流れが適度に乱れるので、空気中のガス状不純物と光励起触媒との接触効率が高く、空気に対する浄化性能が極めて高い。しかも、装置を小型化できる。

【００２０】
（３）本発明は、前記（２）に記載の空気浄化装置における触媒体の替わりに、通気性を備えたシート状の基材に光励起触媒を担持して構成された空気浄化用の触媒体を用いた空気浄化装置である。

【００２１】
前記シート状の基材としては、ガラス繊維や石英繊維等をシート状に形成したものを例示することができる。表面に多量の光励起触媒が担持されたシート状の触媒体を空気が通過していくので、空気中のガス状不純物と光励起触媒との接触効率が高く、空気に対する浄化性能が極めて高い。

【００２４】
（４）本発明は、気体が通過する流路の内部に、板状の基材に光励起触媒を担持して構成された空気浄化用の多数の触媒体が互いに離間して且つ各触媒体の表面を流路の軸方向に対し傾斜する姿勢にして設置され、これら触媒体の近傍に光励起触媒を励起せしめる光源が設置されていることを特徴とする空気浄化装置である。

【００４０】
ケーシング３の前端は空気入口３ａとして開口し、後端は空気出口３ｂとして開口しており、ケーシング３の内面は光を反射する鏡面に形成されている。触媒体４は、三次元的な網目構造（三次元骨格構造）をなし図３に示すように多数の連続気孔を有する平板状の基材６に、多数の光励起触媒（図示せず）が担持されて構成されている。

【００４２】
尚、光励起触媒を基材６に担持する方法の一例としては、微粒子状の光励起触媒を液体溶媒に分散させた溶液に基材６全体を浸し、その後に引き上げて所定の温度条件下で乾燥させる方法を例示することができる。このような方法で基材６に光励起触媒を担持させると、光励起触媒は空気が基材６を流通する際に接触する部分（即ち、液体溶媒が入り込んでいける部分）に、つまり基材６のバルク表面（ここでいうバルク表面とは、基材６に形成されている全ての気孔の表面をも含む意味である）の全てに担持される。ただし、基材６のバルク内部（ここでいうバルク内部とは、基材６の肉の部分の内部という意味である）に光励起触媒が浸透し担持されることはない。

【００４８】
この時、触媒体４に担持された光励起触媒が励起されて触媒化されるので、触媒体４を空気が透過する時に空気中のガス状不純物は酸化されて清浄な空気になる。

【００５１】
この実施の形態における触媒体４の基材６は三次元的な網目構造（三次元骨格構造）をなしているため前述したように光を透過させにくいが、ランプ５から照射された光は基材６の気孔の内壁や担持された光励起触媒の表面で順次反射を繰り返すことにより基材６の内部に侵入することができるので、ランプ５から照射された光を有効に利用することができる。

【００５４】
図４に示すように、第２の実施の形態における触媒体４の基材６は、ガラス繊維や石英繊維等の細繊維６ａをシート状に形成して構成されており、通気性を有している。この基材６の表面に光励起触媒を担持させて触媒体４が構成されている。通常、基材６を構成する前記繊維６ａの繊維径は１μｍ程度である。前記繊維素材以外でも光励起触媒を担持することが可能な繊維であれば基材６として採用可能である。

【００５７】
また、このように触媒体４の表面積を大きくすると、触媒体４に担持される光励起触媒の量も多くすることができるとともに、ランプ５から照射された光を分散して効率的に光励起触媒に照射することができるので、空気浄化装置１の浄化性能をより高めることができる。

【００５８】
尚、図５では触媒体４を尖った形態に折り返してあるが、丸みを帯びた弧状に折り返してもよいことは勿論である。また、第２の実施の形態の触媒体４は、通気性を有する薄板状の基材に光励起触媒を担持させて構成することも可能である。その場合の基材の原材料としては、金属やセラミックを素材としたパンチングプレートやメタルラス金網を例示することができる。

【００６０】
第３の実施の形態における触媒体４（図６においては４ａ，４ｂで表示する）は、通気性を有さない薄板状の基材に光励起触媒を担持させて構成されている。基材の素材としては、アルミ板、金属板、セラミック板を例示することができる。

【００８２】
空気浄化装置１を外気導入系に設置する場合には、１パスでガス状不純物を除去する必要があるため、光励起触媒を担持した触媒体４と光源（ランプ５）を交互に連続して設置する数を多くし、可能な限り除去効率を高くする必要がある。

【００８４】
空気浄化装置１を空気循環系に設置する場合には、循環空気とともにガス状不純物を繰り返し除去処理することができるので、光励起触媒を担持した触媒体４と光源（ランプ５）を交互に連続して設置する数は必ずしも多くする必要はない。

【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気浄化用の触媒体は、連続気孔によって通気性を付与された基材に光励起触媒を担持して構成したことにより、触媒体の内部に空気を通過させることができ、その結果、空気中のガス状不純物と光励起触媒との接触効率を高め、空気に対する浄化性能を高めることができるという優れた効果が奏される。

【００９０】
また、本発明の空気浄化装置は、連続気孔によって通気性を付与された基材に光励起触媒を担持して構成した触媒体、あるいは、通気性を備えたシート状の基材に光励起触媒を担持して構成した触媒体が、流路を塞ぐように設置され、この触媒体の前後の少なくとも一方に光励起触媒を励起せしめる光源が設置されていることにより、光源の光により触媒化された光励起触媒と空気が効率的に接触することができ、空気に対する浄化性能が極めて高いという優れた効果が奏される。しかも、空気が触媒体の内部を通過するので、装置を小型にできる。

【００９１】
通気性を備えたシート状の基材に光励起触媒を担持して構成した空気浄化用の触媒体を用いた空気浄化装置においては、触媒体を流路の上流方向と下流方向へ交互に折り返して鋸刃状に設置すると、浄化性能の向上と装置の小型化を図ることができるとともに、圧力損失を小さくすることができるという優れた効果が奏される。

【００９３】
また、本発明の空気浄化装置は、気体が通過する流路の内部に、板状の基材に光励起触媒を担持して構成された空気浄化用の多数の触媒体を互いに離間して且つ各触媒体の表面を流路の軸方向に対し傾斜する姿勢にして設置し、これら触媒体の近傍に光源を設置して構成したことにより、流路を流れる空気は触媒体によって撹拌されるので、空気中のガス状不純物と光励起触媒との接触効率を高めることができ、空気に対する浄化性能を高めることができるという優れた効果が奏される。

Claims (11)

1. 連続気孔によって通気性を付与された基材に光励起触媒を担持して構成されていることを特徴とする空気浄化用の触媒体。
2. 気体が通過する流路の内部に、この流路を塞ぐように請求項１記載の触媒体が設置され、この触媒体の前後の少なくとも一方に光励起触媒を励起せしめる光源が設置されていることを特徴とする空気浄化装置。
3. 気体が通過する流路の内部に、通気性を備えたシート状の基材に光励起触媒を担持して構成された空気浄化用の触媒体が、前記流路を塞ぐように設置され、この触媒体の前後の少なくとも一方に光励起触媒を励起せしめる光源が設置されていることを特徴とする空気浄化装置。
4. 前記触媒体は、前記流路の上流方向と下流方向へ交互に折り返して鋸刃状に設置されていることを特徴とする請求項３に記載の空気浄化装置。
5. 前記触媒体を複数備え、隣り合う触媒体の間に前記光源を少なくとも一つ備えていることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の空気浄化装置。
6. 気体が通過する流路の内部に、板状の基材に光励起触媒を担持して構成された空気浄化用の多数の触媒体が互いに離間して且つ各触媒体の表面を流路の軸方向に対し傾斜する姿勢にして設置され、これら触媒体の近傍に光励起触媒を励起せしめる光源が設置されていることを特徴とする空気浄化装置。
7. 少なくとも前記光源が設置された部位の周辺における前記流路の内面が、光を反射する鏡面に形成されていることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載の空気浄化装置。
8. 前記流路内において最も下流側に設置された前記触媒体あるいは前記光源よりも更に下流側に、光励起触媒により酸化されて生じた酸化生成物を除去する除去手段が設置されていることを特徴とする請求項２から７のいずれかに記載の空気浄化装置。
9. 前記光源は、前記流路の外に設置された外部光源に光ファイバを介して接続されている光照射装置で構成されていることを特徴とする請求項２から７のいずれかに記載の空気浄化装置。
10. 前記流路を通過した空気中の除去対象ガス濃度を検出するガス濃度検出手段と、このガス濃度検出手段のモニター値に基づいて前記光源の出力を制御する出力制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項２から７のいずれかに記載の空気浄化装置。
11. クリーンルーム内の空気浄化に用いられることを特徴とする請求項２から７のいずれかに記載の空気浄化装置。