JPH10235202A - 光触媒体および空気清浄装置 - Google Patents
光触媒体および空気清浄装置Info
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- JPH10235202A JPH10235202A JP9045006A JP4500697A JPH10235202A JP H10235202 A JPH10235202 A JP H10235202A JP 9045006 A JP9045006 A JP 9045006A JP 4500697 A JP4500697 A JP 4500697A JP H10235202 A JPH10235202 A JP H10235202A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な構造で流通気体の圧力損失を上昇させる
ことなく効率よく光触媒活性が得られる光触媒体および
空気清浄装置に関する。 【解決手段】端部に入光面３ａを有する直線形状をなす
複数の導光体３をその入光面３ａが同一方向に向くよう
に所定間隔を置いて面状配設されるとともに、面状配設
された複数の導光体３の入光面３ａ方向が互いに異なる
ように複数段積み重なって構成されている導光構造体２
を有し、この導光構造体２の表面には光触媒作用を有す
る金属酸化物が形成されている。導光体は、ガラス、ア
クリル、透光性セラミックスでもよいが、少なくとも波
長４００ｎｍ以下の紫外線をある程度透過する必要があ
る。光触媒作用を有する金属酸化物としては、特にアナ
ターゼ結晶形の酸化チタンを用いるのが好ましい。
ことなく効率よく光触媒活性が得られる光触媒体および
空気清浄装置に関する。 【解決手段】端部に入光面３ａを有する直線形状をなす
複数の導光体３をその入光面３ａが同一方向に向くよう
に所定間隔を置いて面状配設されるとともに、面状配設
された複数の導光体３の入光面３ａ方向が互いに異なる
ように複数段積み重なって構成されている導光構造体２
を有し、この導光構造体２の表面には光触媒作用を有す
る金属酸化物が形成されている。導光体は、ガラス、ア
クリル、透光性セラミックスでもよいが、少なくとも波
長４００ｎｍ以下の紫外線をある程度透過する必要があ
る。光触媒作用を有する金属酸化物としては、特にアナ
ターゼ結晶形の酸化チタンを用いるのが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は光触媒作用を利用
した光触媒体および空気清浄装置に関する。
した光触媒体および空気清浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光触媒作用を利用して空気中の悪臭、有
害物質を分解・除去する技術は、例えば特開平２−１０
７３３９号公報に記載されている。
害物質を分解・除去する技術は、例えば特開平２−１０
７３３９号公報に記載されている。
【０００３】この従来技術は、反応ガスおよび光が流通
可能な三次元網目構造体に光触媒活性を有する金属酸化
物が担持されたものである。この三次元網目構造体は表
面積が大きいので、金属酸化物の担持量を多くすること
ができるとともに、流通気体の圧力損失を低減し、効率
よく光を構造体表面に照射させることができるものであ
る。
可能な三次元網目構造体に光触媒活性を有する金属酸化
物が担持されたものである。この三次元網目構造体は表
面積が大きいので、金属酸化物の担持量を多くすること
ができるとともに、流通気体の圧力損失を低減し、効率
よく光を構造体表面に照射させることができるものであ
る。
【０００４】また、三次元構造体の材質は、鉄、ニッケ
ルなどの金属、またはセラミックスやカーボンなどが好
ましいとされている。
ルなどの金属、またはセラミックスやカーボンなどが好
ましいとされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の三次元網目構造
体による光触媒体は、その材質がいずれも光透過性のも
のではないため、照射された紫外線が内部まで到達しに
くく、全体に亘って十分な光触媒作用が得られないとい
うおそれがあった。
体による光触媒体は、その材質がいずれも光透過性のも
のではないため、照射された紫外線が内部まで到達しに
くく、全体に亘って十分な光触媒作用が得られないとい
うおそれがあった。
【０００６】紫外線の照射量および金属酸化物の表面積
と光触媒の活性度とは比例関係にあるため、空気中の悪
臭、有害物質の濃度が高いときにも十分に浄化できるよ
うに、その活性度を更に向上させるための改良が必要で
ある。
と光触媒の活性度とは比例関係にあるため、空気中の悪
臭、有害物質の濃度が高いときにも十分に浄化できるよ
うに、その活性度を更に向上させるための改良が必要で
ある。
【０００７】そこで、網目構造体の内部に光が到達しや
すいように、構造体に直線状の通気孔を穿孔形成するこ
とが考えられるが、金属、セラミックスまたはカーボン
といった材質にこのような加工を施すのは困難である。
すいように、構造体に直線状の通気孔を穿孔形成するこ
とが考えられるが、金属、セラミックスまたはカーボン
といった材質にこのような加工を施すのは困難である。
【０００８】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、簡単な構造で流通気体の圧力損失を上昇させること
なく効率よく光触媒活性が得られる光触媒体および空気
清浄装置に関する。
り、簡単な構造で流通気体の圧力損失を上昇させること
なく効率よく光触媒活性が得られる光触媒体および空気
清浄装置に関する。
【０００９】
【課題を達成するための手段】請求項１の光触媒体は、
端部に入光面を有する直線形状をなす複数の導光体をそ
の入光面が同一方向に向くように所定間隔を置いて面状
配設されるとともに、面状配設された複数の導光体の入
光面方向が互いに異なるように複数段積み重なって構成
されている導光構造体を有し、この導光構造体の表面に
は光触媒作用を有する金属酸化物が形成されていること
を特徴とする。
端部に入光面を有する直線形状をなす複数の導光体をそ
の入光面が同一方向に向くように所定間隔を置いて面状
配設されるとともに、面状配設された複数の導光体の入
光面方向が互いに異なるように複数段積み重なって構成
されている導光構造体を有し、この導光構造体の表面に
は光触媒作用を有する金属酸化物が形成されていること
を特徴とする。
【００１０】導光体は、ソーダライムガラス、鉛ガラス
などの軟質ガラスや、ホウ珪酸ガラスや石英ガラスなど
の硬質ガラスなどが適用可能であるが、アクリルなどの
樹脂または透光性セラミックスでもよい。しかし、いず
れの材質でも少なくとも波長４００ｎｍ以下の紫外線を
ある程度透過する必要がある。特に、波長３００ないし
４００ｎｍの範囲内の紫外線が６０％以上透過するもの
が好ましい。
などの軟質ガラスや、ホウ珪酸ガラスや石英ガラスなど
の硬質ガラスなどが適用可能であるが、アクリルなどの
樹脂または透光性セラミックスでもよい。しかし、いず
れの材質でも少なくとも波長４００ｎｍ以下の紫外線を
ある程度透過する必要がある。特に、波長３００ないし
４００ｎｍの範囲内の紫外線が６０％以上透過するもの
が好ましい。
【００１１】導光体は棒状であって、その断面はかなら
ずしも円形でなくてもよく、例えば表面積を大きくする
ために多角形であってもよい。また、入光面から入射さ
れた紫外線が表面に拡散透過するように、導光体の表面
をフロスト処理してもよい。さらに、導光体は中空であ
ってもよい。
ずしも円形でなくてもよく、例えば表面積を大きくする
ために多角形であってもよい。また、入光面から入射さ
れた紫外線が表面に拡散透過するように、導光体の表面
をフロスト処理してもよい。さらに、導光体は中空であ
ってもよい。
【００１２】面状方向に隣り合う導光体の所定間隔は、
特に制限はないが、面状方向に直交する方向から流通す
る空気の圧力損失を大きくしない程度であればよい。ま
た、導光体の入光面は、紫外線放射光源に向くように配
置するのが望ましい。
特に制限はないが、面状方向に直交する方向から流通す
る空気の圧力損失を大きくしない程度であればよい。ま
た、導光体の入光面は、紫外線放射光源に向くように配
置するのが望ましい。
【００１３】光触媒作用を有する金属酸化物としては、
酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化鉄
（Ｆｅ2Ｏ3）などが挙げられる。本発明は、光触媒作用
を有する金属酸化物であればこれらに限定されないが、
特にアナターゼ結晶形の酸化チタンを用いるのが好まし
い。
酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化鉄
（Ｆｅ2Ｏ3）などが挙げられる。本発明は、光触媒作用
を有する金属酸化物であればこれらに限定されないが、
特にアナターゼ結晶形の酸化チタンを用いるのが好まし
い。
【００１４】この金属酸化物を導光構造体の表面に形成
する手段は、金属酸化物の微粉末をバインダーなどで担
持させることが挙げられるが、有機金属（アルコキシ
ド）溶液をディップ法などでコーティングする手段によ
って金属酸化物の薄膜を形成してもよい。
する手段は、金属酸化物の微粉末をバインダーなどで担
持させることが挙げられるが、有機金属（アルコキシ
ド）溶液をディップ法などでコーティングする手段によ
って金属酸化物の薄膜を形成してもよい。
【００１５】金属酸化物は、導光構造体に対して形成し
てもよいが、複数の導光体個々に形成した後構造体を構
成するようにしてもよい。
てもよいが、複数の導光体個々に形成した後構造体を構
成するようにしてもよい。
【００１６】請求項１の光触媒体によれば、簡単な構成
で、流通気体の圧力損失を上昇させることなく紫外線を
構造体表面に効率的に導光させることができる。
で、流通気体の圧力損失を上昇させることなく紫外線を
構造体表面に効率的に導光させることができる。
【００１７】請求項２は、請求項１の光触媒体におい
て、積み重ねられた導光体同士の入光面方向は互いに直
交していることを特徴とする。
て、積み重ねられた導光体同士の入光面方向は互いに直
交していることを特徴とする。
【００１８】請求項２のように構成することによって、
導光体の入光面が両端に形成されていれば、入光面を４
方向に配設することができるので、入射される紫外線量
を多くすることができるとともに、流通気体の通気孔を
最大限に大きくすることができる。
導光体の入光面が両端に形成されていれば、入光面を４
方向に配設することができるので、入射される紫外線量
を多くすることができるとともに、流通気体の通気孔を
最大限に大きくすることができる。
【００１９】請求項３は、請求項１または２の光触媒体
において、導光体はガラスであって、積み重ねられた導
光体同士が溶着されていることを特徴とする。
において、導光体はガラスであって、積み重ねられた導
光体同士が溶着されていることを特徴とする。
【００２０】請求項３の光触媒体によれば、加熱加工な
どによって簡単に導光体同士を溶着することができる。
どによって簡単に導光体同士を溶着することができる。
【００２１】請求項４は、請求項１ないし３いずれか一
記載の光触媒体において、入光面に対向するように少な
くとも紫外線を放射する光源が配置されていることを特
徴とする。
記載の光触媒体において、入光面に対向するように少な
くとも紫外線を放射する光源が配置されていることを特
徴とする。
【００２２】紫外線を放射する光源は、水銀ランプ、蛍
光ランプ、希ガス放電ランプまたは電球などが考えられ
るが、これらに限定されない。
光ランプ、希ガス放電ランプまたは電球などが考えられ
るが、これらに限定されない。
【００２３】請求項５の空気清浄装置は、請求項４記載
の光触媒体と；この光触媒体を収容し、光触媒体に強制
通気させる通気手段を有する本体と；を具備しているこ
とを特徴とする。
の光触媒体と；この光触媒体を収容し、光触媒体に強制
通気させる通気手段を有する本体と；を具備しているこ
とを特徴とする。
【００２４】空気清浄装置は、オフィス、病院などの施
設用、家庭用または車載用など用途は限定されない。ま
た、熱交換装置と組合わせてエアコンとして構成されて
いてもよい。
設用、家庭用または車載用など用途は限定されない。ま
た、熱交換装置と組合わせてエアコンとして構成されて
いてもよい。
【００２５】なお、本発明は、流通気体を分解・浄化す
る以外に、水などの流体を浄化する目的にも適用可能で
あることはいうまでもない。
る以外に、水などの流体を浄化する目的にも適用可能で
あることはいうまでもない。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１ないし
図３によって説明する。
図３によって説明する。
【００２７】１は光触媒体で、２は導光構造体である。
３は、φ５ｍｍ程度のガラス棒からなる両端に入光面３
ａを有する導光体である。導光構造体２は、８本の導光
体３を５ｍｍ程度の間隔を空けて面状配設し、互い違い
に（横方向に複数連続した井桁状に）８層積み重ねて加
熱、形成したものである。この構造体２は、高さ方向に
隣接する導光体３の入光面３ａは直交するように形成さ
れており、各導光体３に直交する方向に直線状に連通し
た通気孔４が多数形成される。
３は、φ５ｍｍ程度のガラス棒からなる両端に入光面３
ａを有する導光体である。導光構造体２は、８本の導光
体３を５ｍｍ程度の間隔を空けて面状配設し、互い違い
に（横方向に複数連続した井桁状に）８層積み重ねて加
熱、形成したものである。この構造体２は、高さ方向に
隣接する導光体３の入光面３ａは直交するように形成さ
れており、各導光体３に直交する方向に直線状に連通し
た通気孔４が多数形成される。
【００２８】この構造体２をチタンアルコキシド溶液に
ディッピング、乾燥させて導光体３の表面に酸化チタン
膜を形成して光触媒用体１とする。
ディッピング、乾燥させて導光体３の表面に酸化チタン
膜を形成して光触媒用体１とする。
【００２９】図２は本実施形態の光触媒体に光源を配設
した応用例を模式的に表す正面図である。
した応用例を模式的に表す正面図である。
【００３０】光源５は、外径φ４ｍｍ、コの字型の冷陰
極蛍光ランプであり、３６８ｎｍにピークを持つＵＶ蛍
光体を内面に塗布してある。コの字の一辺は約１０ｃｍ
（全長は約３０ｃｍ）、ランプ電流８ｍＡで約３Ｗのラ
ンプ電力である。
極蛍光ランプであり、３６８ｎｍにピークを持つＵＶ蛍
光体を内面に塗布してある。コの字の一辺は約１０ｃｍ
（全長は約３０ｃｍ）、ランプ電流８ｍＡで約３Ｗのラ
ンプ電力である。
【００３１】本実施形態の作用について説明する。
【００３２】光源５は、光触媒体１の入光面３ａが形成
されている３辺を包囲するように配置され、流通気体は
この光触媒体１の通気孔４に対し通気される。光源５か
ら放射された紫外線は入光面３ａより入射され、導光体
３によって酸化チタン膜に導光される。この紫外線によ
って酸化チタン膜に光触媒活性が生起され、流通気体中
の有害または悪臭物質を分解・除去する。このとき、通
気孔４は、直線状に連通しているため流通気体の圧力損
失がほとんど生じることがない。また、３方向から紫外
線が効率的に入射・導光されるので、酸化チタン膜に照
射される紫外線量が多く、極めて活性度の高い光触媒作
用を得ることができる。
されている３辺を包囲するように配置され、流通気体は
この光触媒体１の通気孔４に対し通気される。光源５か
ら放射された紫外線は入光面３ａより入射され、導光体
３によって酸化チタン膜に導光される。この紫外線によ
って酸化チタン膜に光触媒活性が生起され、流通気体中
の有害または悪臭物質を分解・除去する。このとき、通
気孔４は、直線状に連通しているため流通気体の圧力損
失がほとんど生じることがない。また、３方向から紫外
線が効率的に入射・導光されるので、酸化チタン膜に照
射される紫外線量が多く、極めて活性度の高い光触媒作
用を得ることができる。
【００３３】なお、本実施形態では光源５の形状をコの
字形としたが、更に光源を１本追加して光触媒体１の４
方向から紫外線を入射させるようにしてもよく、Ｌ字状
の光源を２本組み合わせて４方向から入射させるように
してもよい。
字形としたが、更に光源を１本追加して光触媒体１の４
方向から紫外線を入射させるようにしてもよく、Ｌ字状
の光源を２本組み合わせて４方向から入射させるように
してもよい。
【００３４】図３は、上記実施形態の光触媒体１を用い
た空気清浄装置Ａの実施形態を示す概略断面図である。
た空気清浄装置Ａの実施形態を示す概略断面図である。
【００３５】１０は装置本体で、前面には吸気口１１、
吹出し口１２が形成されている。吸気口１１の内側には
防塵フィルター１３が取付けられており、吸熱器１４お
よび通気手段としてのシロッコファン１５が本体１０内
に収納されて吸気した気体の熱交換を行う。吹出し口１
２には風向板１６および風向調節器１７が設けられてい
る。
吹出し口１２が形成されている。吸気口１１の内側には
防塵フィルター１３が取付けられており、吸熱器１４お
よび通気手段としてのシロッコファン１５が本体１０内
に収納されて吸気した気体の熱交換を行う。吹出し口１
２には風向板１６および風向調節器１７が設けられてい
る。
【００３６】ファン１５の上部には空気流入路１８が形
成されており、この空気流入路１８に対して通気孔４が
対向するように光触媒体１および光源５が本体１０に取
付けられている。
成されており、この空気流入路１８に対して通気孔４が
対向するように光触媒体１および光源５が本体１０に取
付けられている。
【００３７】この空気清浄装置Ａによれば、吸気された
空気が吸熱器１４によって冷却されるとともに、光触媒
体１によって強制通気された気体の有害・悪臭物質が分
解・除去されて吹き出されるので、室内の温度制御を行
うとともに、室内雰囲気を清浄に保つことが可能とな
る。
空気が吸熱器１４によって冷却されるとともに、光触媒
体１によって強制通気された気体の有害・悪臭物質が分
解・除去されて吹き出されるので、室内の温度制御を行
うとともに、室内雰囲気を清浄に保つことが可能とな
る。
【００３８】
【発明の効果】本発明の光触媒体によれば、簡単な構造
で流通気体の圧力損失を上昇させることなく効率よく光
触媒活性を得ることができ、また、この光触媒体によっ
て優れた浄化作用を有する空気清浄装置を提供すること
ができる。
で流通気体の圧力損失を上昇させることなく効率よく光
触媒活性を得ることができ、また、この光触媒体によっ
て優れた浄化作用を有する空気清浄装置を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の光触媒体を示す斜視図。
【図２】同上光触媒体に光源を配設した応用例を示す正
面図。
面図。
【図３】同上光触媒体を用いた空気清浄装置の実施形態
を示す概略断面図。
を示す概略断面図。
１…光触媒体、２…導光構造体、３…導光体、３ａ…入
光面、５…光源、１５…通気手段としてのファン、Ａ…
空気清浄装置。
光面、５…光源、１５…通気手段としてのファン、Ａ…
空気清浄装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｈ
Claims (5)
- 【請求項１】端部に入光面を有する直線形状をなす複数
の導光体をその入光面が同一方向に向くように所定間隔
を置いて面状配設されるとともに、面状配設された複数
の導光体の入光面方向が互いに異なるように複数段積み
重なって構成されている導光構造体を有し、この導光構
造体の表面には光触媒作用を有する金属酸化物が形成さ
れていることを特徴とする光触媒体。 - 【請求項２】積み重ねられた導光体同士の入光面方向は
互いに直交していることを特徴とする請求項１記載の光
触媒体。 - 【請求項３】導光体はガラスであって、積み重ねられた
導光体同士が溶着されていることを特徴とする請求項１
または２記載の光触媒体。 - 【請求項４】入光面に対向するように少なくとも紫外線
を放射する光源が配置されていることを特徴とする請求
項１ないし３いずれか一記載の光触媒体。 - 【請求項５】請求項４記載の光触媒体と；この光触媒体
を収容し、光触媒体に強制通気させる通気手段を有する
本体と；を具備していることを特徴とする空気清浄装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9045006A JPH10235202A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 光触媒体および空気清浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9045006A JPH10235202A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 光触媒体および空気清浄装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10235202A true JPH10235202A (ja) | 1998-09-08 |
Family
ID=12707303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9045006A Pending JPH10235202A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 光触媒体および空気清浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10235202A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6558639B1 (en) | 1999-06-24 | 2003-05-06 | Fujitsu Limited | Apparatus and method for purifying fluids including contaminants |
| US6687449B2 (en) | 1999-09-03 | 2004-02-03 | Nagoya University | Optical waveguide element, a three-dimensional optical waveguide circuit and optical system |
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-
1997
- 1997-02-28 JP JP9045006A patent/JPH10235202A/ja active Pending
Cited By (10)
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