JPH11290656A - 中空管と浄化装置 - Google Patents
中空管と浄化装置Info
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- JPH11290656A JPH11290656A JP10099109A JP9910998A JPH11290656A JP H11290656 A JPH11290656 A JP H11290656A JP 10099109 A JP10099109 A JP 10099109A JP 9910998 A JP9910998 A JP 9910998A JP H11290656 A JPH11290656 A JP H11290656A
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 受光することにより空気、水等の流体中に含
まれる汚染物質を分解する中空管と、該中空管を備えた
浄化装置を提供する。 【解決手段】 一端側近傍に注入口を，他端側近傍に排
出口を備えた閉蓋容器１０内に、管壁に貫通微細孔と光
触媒とを配設した中空管１を複数配置した構成。
まれる汚染物質を分解する中空管と、該中空管を備えた
浄化装置を提供する。 【解決手段】 一端側近傍に注入口を，他端側近傍に排
出口を備えた閉蓋容器１０内に、管壁に貫通微細孔と光
触媒とを配設した中空管１を複数配置した構成。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、受光することによ
り空気、水等の流体中に含まれる汚染物質を分解する中
空管と、該中空管を複数備えた浄化装置に関する。
り空気、水等の流体中に含まれる汚染物質を分解する中
空管と、該中空管を複数備えた浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】汚染物質を光触媒作用により分解する浄
水器として例えば、特開平１０−５７４５号公報等が提
案されている。この場合は活性炭と中空糸膜と粒子部材
を用いるものである。また、実開平６−１９８９５号公
報では携帯用浄水器を目的とし、筒体に多数の小孔を先
行するとともに筒体の内面または外面に光触媒層が形成
され、内部に抗菌物質を収納してなる。
水器として例えば、特開平１０−５７４５号公報等が提
案されている。この場合は活性炭と中空糸膜と粒子部材
を用いるものである。また、実開平６−１９８９５号公
報では携帯用浄水器を目的とし、筒体に多数の小孔を先
行するとともに筒体の内面または外面に光触媒層が形成
され、内部に抗菌物質を収納してなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記実開平６
−１９８９５号公報はキャンプ等で井戸水、湧き水など
を浄水することを目的とするもので、筒体の外径寸法が
明記されていないが数ｃｍと推測される。また、小孔の
寸法についても明記されていないが数ｍｍと推測され
る。そして複数本の筒体を束ねて使用するものでもな
く、また、筒体を連繋使用するものでもない。特開平１
０−５７４５号公報はビーズ表面に付着させた光触媒に
紫外線が均一に、かつ十分照射されず汚染物質の分解効
率を上げにくい恐れがあった。
−１９８９５号公報はキャンプ等で井戸水、湧き水など
を浄水することを目的とするもので、筒体の外径寸法が
明記されていないが数ｃｍと推測される。また、小孔の
寸法についても明記されていないが数ｍｍと推測され
る。そして複数本の筒体を束ねて使用するものでもな
く、また、筒体を連繋使用するものでもない。特開平１
０−５７４５号公報はビーズ表面に付着させた光触媒に
紫外線が均一に、かつ十分照射されず汚染物質の分解効
率を上げにくい恐れがあった。
【０００４】本発明は前記課題を解決し、構成が簡単で
光触媒の分解機能を高めた中空管とこれを用いた浄化装
置を提供することを目的とする。
光触媒の分解機能を高めた中空管とこれを用いた浄化装
置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明における中空管は、汚染物質を分解するため
管壁に複数の貫通微細孔をマトリクス上に穿孔するとと
もに、管壁の内面や外面に光触媒を配設した構成とし
た。そして、必要に応じ中空管を構成する基材内に蓄光
部材を混入する構成とした。さらに、一端側近傍に注入
口を，他端側近傍に排出口を備えた閉蓋容器内に、上記
中空管を複数束ねて配置した浄化装置とした。さらに、
容器を閉蓋する蓋の少なくとも一方をレンズ形状とし
た。さらに、もう一つの浄化装置は上記中空管を締結糸
等で簾状に連繋した形態とした。
に、本発明における中空管は、汚染物質を分解するため
管壁に複数の貫通微細孔をマトリクス上に穿孔するとと
もに、管壁の内面や外面に光触媒を配設した構成とし
た。そして、必要に応じ中空管を構成する基材内に蓄光
部材を混入する構成とした。さらに、一端側近傍に注入
口を，他端側近傍に排出口を備えた閉蓋容器内に、上記
中空管を複数束ねて配置した浄化装置とした。さらに、
容器を閉蓋する蓋の少なくとも一方をレンズ形状とし
た。さらに、もう一つの浄化装置は上記中空管を締結糸
等で簾状に連繋した形態とした。
【０００６】上記構成において、中空管を構成する基体
は透光部材たとえばガラス、セラミックス、透明樹脂部
材等とした。前記中空管の管壁に穿孔する貫通微細孔の
直径寸法は大きく分けて２種類の範囲とした。一つの寸
法は、酸素や栄養分は通すが,免疫担当細胞、抗体、ウ
イルス、細菌などをシャットアウトできる数ｎｍ程度の
範囲とした。この場合、中空管の外径寸法は１００μｍ
〜数百μｍ程度、壁厚は数μｍ〜１０μｍ程度とした。
もう一つの貫通微細孔の寸法は数百μｍ程度とした。こ
の場合、中空管の外径寸法は数ｍｍ程度、壁厚は数百μ
ｍ程度とした。
は透光部材たとえばガラス、セラミックス、透明樹脂部
材等とした。前記中空管の管壁に穿孔する貫通微細孔の
直径寸法は大きく分けて２種類の範囲とした。一つの寸
法は、酸素や栄養分は通すが,免疫担当細胞、抗体、ウ
イルス、細菌などをシャットアウトできる数ｎｍ程度の
範囲とした。この場合、中空管の外径寸法は１００μｍ
〜数百μｍ程度、壁厚は数μｍ〜１０μｍ程度とした。
もう一つの貫通微細孔の寸法は数百μｍ程度とした。こ
の場合、中空管の外径寸法は数ｍｍ程度、壁厚は数百μ
ｍ程度とした。
【０００７】中空管の管壁表面（内面および外面）の少
なくとも内面側に光触媒を配設する手段の一つとして、
光触媒粒子を液状体に混合（混入）し塗布する構成とし
た。例えば、光触媒をアナターゼ結晶形の酸化チタン粒
子とし、該酸化チタン粒子を水および／または有機溶媒
に懸濁させたもの、あるいはスラリーとしたものを塗布
する構成とした。前記有機溶媒としてはプロパノール、
アルコール、エステル、エーテル、アミン、炭化水素、
またはそれらの混合物、または水に塩酸や硝酸などを加
えた部材等とした。チタニアゾル液にシランカップリン
グ剤、チタンカップリング剤を加えたり、溶媒に界面活
性剤を加えること等は任意に実施してよい。
なくとも内面側に光触媒を配設する手段の一つとして、
光触媒粒子を液状体に混合（混入）し塗布する構成とし
た。例えば、光触媒をアナターゼ結晶形の酸化チタン粒
子とし、該酸化チタン粒子を水および／または有機溶媒
に懸濁させたもの、あるいはスラリーとしたものを塗布
する構成とした。前記有機溶媒としてはプロパノール、
アルコール、エステル、エーテル、アミン、炭化水素、
またはそれらの混合物、または水に塩酸や硝酸などを加
えた部材等とした。チタニアゾル液にシランカップリン
グ剤、チタンカップリング剤を加えたり、溶媒に界面活
性剤を加えること等は任意に実施してよい。
【０００８】光触媒を混合するもうひとつの液状体とし
ては、アクリル系樹脂、アルキッドメラミン樹脂、酢酸
ビニール系樹脂、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂、エポ
キシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シロキサン樹脂、ＵＶ樹
脂（紫外線硬化樹脂）、天然ゴム、ブチルゴム、塩化ビ
ニール系樹脂、フェノール樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＳ樹
脂、スチレン系樹脂、ポリアミド樹脂、無機ガラス（釉
薬）、ＰＶＡ（ポリビニールアルコール／ポバール）等
の内いずれか一つとした。
ては、アクリル系樹脂、アルキッドメラミン樹脂、酢酸
ビニール系樹脂、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂、エポ
キシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シロキサン樹脂、ＵＶ樹
脂（紫外線硬化樹脂）、天然ゴム、ブチルゴム、塩化ビ
ニール系樹脂、フェノール樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＳ樹
脂、スチレン系樹脂、ポリアミド樹脂、無機ガラス（釉
薬）、ＰＶＡ（ポリビニールアルコール／ポバール）等
の内いずれか一つとした。
【０００９】なお、光触媒を混合する液状体は近紫外線
を受光するため透光性を有していることが望ましい。た
だし、光触媒が水またはアニリン等を含浸している場合
はこの限りでない。
を受光するため透光性を有していることが望ましい。た
だし、光触媒が水またはアニリン等を含浸している場合
はこの限りでない。
【００１０】光触媒を中空管の表面に配設する手段とし
て前記塗布方法の他に、チタニアゾルへディップする方
法、またはスパッタ、蒸着、ＣＶＤ、ＰＶＤ、電着等に
より皮膜状の光触媒層を構成する等、任意の手段を用い
てよいことは言うまでもない。
て前記塗布方法の他に、チタニアゾルへディップする方
法、またはスパッタ、蒸着、ＣＶＤ、ＰＶＤ、電着等に
より皮膜状の光触媒層を構成する等、任意の手段を用い
てよいことは言うまでもない。
【００１１】光触媒としても任意の部材を用いてよい。
例えば、二酸化チタン、または二酸化チタンと活性炭と
の混合物等からなる光触媒の微粉末粒子等を用いた。光
触媒の粉末粒子、または光触媒を含んだ液状体（溶媒、
ビヒクル、塗料、接着材等の形態の内のいずれか一
つ。）の薄膜、光触媒そのものの皮膜等を対象物表面に
配設することにより、流体中の菌を殺したり，汚染物質
を分解する。即ち、太陽光や蛍光灯など３００ｎｍ〜４
００ｎｍの近紫外線を受けた光触媒は活性化して有機物
（アセトアルデヒドやアンモニア等）、窒素酸化物、塩
素化合物等を酸化し分解する。
例えば、二酸化チタン、または二酸化チタンと活性炭と
の混合物等からなる光触媒の微粉末粒子等を用いた。光
触媒の粉末粒子、または光触媒を含んだ液状体（溶媒、
ビヒクル、塗料、接着材等の形態の内のいずれか一
つ。）の薄膜、光触媒そのものの皮膜等を対象物表面に
配設することにより、流体中の菌を殺したり，汚染物質
を分解する。即ち、太陽光や蛍光灯など３００ｎｍ〜４
００ｎｍの近紫外線を受けた光触媒は活性化して有機物
（アセトアルデヒドやアンモニア等）、窒素酸化物、塩
素化合物等を酸化し分解する。
【００１２】二酸化チタンまたは二酸化チタンと活性炭
との混合物等からなる光触媒の微粉末粒子は数ｎｍ〜数
十μｍの外形を有する。また、液状体に含ませる割合は
数重量％〜５０重量％程度とした。塗布膜厚についても
任意に実施してよい。例えば０．１μｍ〜数μｍの膜厚
に塗布すればよい。中空管内壁面への光触媒塗布手段も
ディップ、スプレー、注入、スピンコーティングなど任
意に実施してよい。
との混合物等からなる光触媒の微粉末粒子は数ｎｍ〜数
十μｍの外形を有する。また、液状体に含ませる割合は
数重量％〜５０重量％程度とした。塗布膜厚についても
任意に実施してよい。例えば０．１μｍ〜数μｍの膜厚
に塗布すればよい。中空管内壁面への光触媒塗布手段も
ディップ、スプレー、注入、スピンコーティングなど任
意に実施してよい。
【００１３】なお、二酸化チタンはアナターゼ型のもの
が好ましいが、銅、銀、白金、その他の金属でメタライ
ズされたルチル型二酸化チタンとしてもよい。また、Ｗ
Ｏ↓２，Ｃｄｓ，ＳｒＴｉＯ↓２，ＭｏＳ↓２のような
半導体で光触媒を形成するようにしてもよい。
が好ましいが、銅、銀、白金、その他の金属でメタライ
ズされたルチル型二酸化チタンとしてもよい。また、Ｗ
Ｏ↓２，Ｃｄｓ，ＳｒＴｉＯ↓２，ＭｏＳ↓２のような
半導体で光触媒を形成するようにしてもよい。
【００１４】さらに、光触媒に水または有機溶剤（アニ
リン等）を含浸させてもよいことも同様である。水また
は有機溶剤を含浸した光触媒を無機、有機の任意のバイ
ンダ、ビヒクル、塗料、接着材等の液状体に混合し、対
象部材の表面に塗布するようにしてもよい。液状体の加
熱、乾燥過程で水または有機溶剤が蒸発し、光触媒の保
持膜に気孔を形成し、光触媒に近紫外線を直接照射可能
にする。
リン等）を含浸させてもよいことも同様である。水また
は有機溶剤を含浸した光触媒を無機、有機の任意のバイ
ンダ、ビヒクル、塗料、接着材等の液状体に混合し、対
象部材の表面に塗布するようにしてもよい。液状体の加
熱、乾燥過程で水または有機溶剤が蒸発し、光触媒の保
持膜に気孔を形成し、光触媒に近紫外線を直接照射可能
にする。
【００１５】さらに、光不活性物質で酸化チタン粒子表
面を覆う構成、または光不活性物質からなる多孔質壁で
二酸化チタン粒子の表面を覆う構成、またはセラミック
スのアパタイトで二酸化チタン粒子の表面を１μｍ厚さ
程度に覆う構成等、いずれか一つの構成としてよい。前
記光不活性物質としては、シリコン、アルミニウム、ジ
ルコニウム、カルシウム、バリウム、スチロンチウム、
マグネシウム、亜鉛、ニオブ等の内、いずれか一つまた
はその組み合わせとした。光不活性物質、光不活性物質
からなる多孔質壁、アパタイト等で二酸化チタンの表面
を被覆することにより、光触媒の担体（保持部材）たと
えば紙、樹脂、繊維等の劣化を軽減できる。
面を覆う構成、または光不活性物質からなる多孔質壁で
二酸化チタン粒子の表面を覆う構成、またはセラミック
スのアパタイトで二酸化チタン粒子の表面を１μｍ厚さ
程度に覆う構成等、いずれか一つの構成としてよい。前
記光不活性物質としては、シリコン、アルミニウム、ジ
ルコニウム、カルシウム、バリウム、スチロンチウム、
マグネシウム、亜鉛、ニオブ等の内、いずれか一つまた
はその組み合わせとした。光不活性物質、光不活性物質
からなる多孔質壁、アパタイト等で二酸化チタンの表面
を被覆することにより、光触媒の担体（保持部材）たと
えば紙、樹脂、繊維等の劣化を軽減できる。
【００１６】中空管の基体中に混合（混入）する蓄光物
質としては、例えば根本特殊化学／Ｎ夜光、またはＳｒ
Ａｌ↓２Ｏ↓４：Ｅｕ（発光ピーク波長５２０ｎｍ、残
光輝度３００ｍｃｄ／ｍ↑２（２００ＬＸで４分照射し
た２０分後の輝度）、残光時間２０００分以上（０．３
２ｍｃｄ／ｍ↑２に減衰するまで要する時間））、また
はＺＮｓ：Ｃｕ、またはＺｎＳ，ＣｄＳ，ＣａＳ，（Ｚ
ｎＣｄ）Ｓ等の一種または二種類の硫化物系蓄光物質な
ど任意の部材としてよい。基材中に配合する蓄光物質の
配合比は０．１重量％〜３０重量程度とした。
質としては、例えば根本特殊化学／Ｎ夜光、またはＳｒ
Ａｌ↓２Ｏ↓４：Ｅｕ（発光ピーク波長５２０ｎｍ、残
光輝度３００ｍｃｄ／ｍ↑２（２００ＬＸで４分照射し
た２０分後の輝度）、残光時間２０００分以上（０．３
２ｍｃｄ／ｍ↑２に減衰するまで要する時間））、また
はＺＮｓ：Ｃｕ、またはＺｎＳ，ＣｄＳ，ＣａＳ，（Ｚ
ｎＣｄ）Ｓ等の一種または二種類の硫化物系蓄光物質な
ど任意の部材としてよい。基材中に配合する蓄光物質の
配合比は０．１重量％〜３０重量程度とした。
【００１７】中空管の基材を樹脂で構成する場合、アク
リル樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、スチロール、ポリアセタール、ウレタン、シリコン
樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ、ＰＳ、ＰＰ、Ｐ
Ｅ，ＰＥＴ、ＰＩ等としてよい。セラミックスの場合は
例えば、アルミナ、フォルステライト、炭化珪素、窒化
珪素等とした。ガラスの場合は例えば、シリカガラス、
ホウケイサ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス等とした。
リル樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、スチロール、ポリアセタール、ウレタン、シリコン
樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ、ＰＳ、ＰＰ、Ｐ
Ｅ，ＰＥＴ、ＰＩ等としてよい。セラミックスの場合は
例えば、アルミナ、フォルステライト、炭化珪素、窒化
珪素等とした。ガラスの場合は例えば、シリカガラス、
ホウケイサ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス等とした。
【００１８】本発明の中空管は上記した構成によって、
光触媒は水、空気等の流体に含まれる汚染物質を分解す
る。また、蓄光物質は太陽光や蛍光灯、キセノンラン
プ、ハロゲンランプ等の光を吸収・蓄積し、照明が途切
れ暗くなっても一定時間、明るさを維持でき、光触媒を
活性化し機能させる。また、管壁に貫通微細孔をマトリ
クス状に穿孔することにより流体（水、空気等）と光触
媒との接触機械を増し汚染物質の分解効率が向上する。
光触媒は水、空気等の流体に含まれる汚染物質を分解す
る。また、蓄光物質は太陽光や蛍光灯、キセノンラン
プ、ハロゲンランプ等の光を吸収・蓄積し、照明が途切
れ暗くなっても一定時間、明るさを維持でき、光触媒を
活性化し機能させる。また、管壁に貫通微細孔をマトリ
クス状に穿孔することにより流体（水、空気等）と光触
媒との接触機械を増し汚染物質の分解効率が向上する。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明における第１の発明は、中
空管の基材内に蓄光部材を混合するとともに、管壁に複
数の貫通微細孔と光触媒とを配設したことを特徴とする
中空管としたもので、微細孔を通って流体が中空管を通
過した場合、前記流体と光触媒との接触機会が増し分解
効率が向上する。また、中空管の端面側より光線（紫外
線）を照射した場合、あたかも光ファイバー内を進行す
るかのごとく管壁に反射しながら進行し、管壁に配設し
た光触媒を次々と活性化させ、流体に含まれる汚染物質
の分解効率が向上する。
空管の基材内に蓄光部材を混合するとともに、管壁に複
数の貫通微細孔と光触媒とを配設したことを特徴とする
中空管としたもので、微細孔を通って流体が中空管を通
過した場合、前記流体と光触媒との接触機会が増し分解
効率が向上する。また、中空管の端面側より光線（紫外
線）を照射した場合、あたかも光ファイバー内を進行す
るかのごとく管壁に反射しながら進行し、管壁に配設し
た光触媒を次々と活性化させ、流体に含まれる汚染物質
の分解効率が向上する。
【００２０】さらに、第２の発明は、貫通微細孔の直径
を数ｎｍとしたことを特徴とする第１の発明に記載の中
空管としたもので、免疫担当細胞、抗体、ウイルス、細
菌などをシャットアウトでき超清浄な流体を得る。
を数ｎｍとしたことを特徴とする第１の発明に記載の中
空管としたもので、免疫担当細胞、抗体、ウイルス、細
菌などをシャットアウトでき超清浄な流体を得る。
【００２１】さらに、第３の発明は、一端側近傍に注入
口を，他端側近傍に排出口を備えた閉蓋容器内に、第１
の発明に記載の中空管を複数束ねて配置したことを特徴
とする浄化装置としたもので、流体に含まれる汚染物質
の分解効率が向上する。また、簡単な構成で装置コスト
が低い。
口を，他端側近傍に排出口を備えた閉蓋容器内に、第１
の発明に記載の中空管を複数束ねて配置したことを特徴
とする浄化装置としたもので、流体に含まれる汚染物質
の分解効率が向上する。また、簡単な構成で装置コスト
が低い。
【００２２】さらに、第４の発明は、容器を閉蓋する蓋
の少なくとも一方をレンズ形状としたことを特徴とする
第３の発明に記載の浄化装置としたもので、外光を平行
光にし効率よく中空管のタンメンより照射できる。
の少なくとも一方をレンズ形状としたことを特徴とする
第３の発明に記載の浄化装置としたもので、外光を平行
光にし効率よく中空管のタンメンより照射できる。
【００２３】以下、本発明の実施の形態について図１か
ら図６を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
浄化装置１００の概念を示す要部断面図、図２は本発明
の浄化装置を構成する中空管の概念の要部断面図、図３
は図２の外観図を示す。図１〜図３において、符号１は
中空管、２は中空管の管壁を貫通した微細孔、３は光触
媒たとえばＴｉＯ↓２粒子、２５は中空管を構成する基
体、１０は中空管を収納するとともに流体の出入口を備
えた閉蓋容器、２１，２３は光源（紫外線照射源）、２
２，２４は反射板または反射鏡、５０は凸レンズ形状を
なす蓋を示す。
ら図６を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
浄化装置１００の概念を示す要部断面図、図２は本発明
の浄化装置を構成する中空管の概念の要部断面図、図３
は図２の外観図を示す。図１〜図３において、符号１は
中空管、２は中空管の管壁を貫通した微細孔、３は光触
媒たとえばＴｉＯ↓２粒子、２５は中空管を構成する基
体、１０は中空管を収納するとともに流体の出入口を備
えた閉蓋容器、２１，２３は光源（紫外線照射源）、２
２，２４は反射板または反射鏡、５０は凸レンズ形状を
なす蓋を示す。
【００２４】本発明における浄化装置は一端側近傍に注
入口を，他端側近傍に排出口を備えた閉蓋容器１０内に
中空管１を複数、例えば数百本〜１万本程度を円筒形に
束ねて配置した構成とした。図１に示す容器１０は円筒
形をなすが、別段矩形、六角形等任意形状としてよい。
勿論、容器内に中空管を収納する際、中空管を束ねる形
状も容器に対応させた形状としてよい。前記容器１０は
円筒形をなし両端に凸レンズ形状の蓋２５を機密状態に
取り付けてなる。図１に示す容器の外径寸法を５ｃｍ以
上、円筒の長さ寸法を５ｃｍ以上とした。本発明の実施
例における浄化装置では例えば直径１０ｃｍ、長さ５０
ｃｍ程度とした。
入口を，他端側近傍に排出口を備えた閉蓋容器１０内に
中空管１を複数、例えば数百本〜１万本程度を円筒形に
束ねて配置した構成とした。図１に示す容器１０は円筒
形をなすが、別段矩形、六角形等任意形状としてよい。
勿論、容器内に中空管を収納する際、中空管を束ねる形
状も容器に対応させた形状としてよい。前記容器１０は
円筒形をなし両端に凸レンズ形状の蓋２５を機密状態に
取り付けてなる。図１に示す容器の外径寸法を５ｃｍ以
上、円筒の長さ寸法を５ｃｍ以上とした。本発明の実施
例における浄化装置では例えば直径１０ｃｍ、長さ５０
ｃｍ程度とした。
【００２５】凸レンズ形状の蓋２５は側部に配設した光
源（紫外線照射源）２３や外光を平行光にし中空管１の
端面側より照射することを目的とする。勿論、光源２３
の後部に反射鏡２４を配置して平行光を照射するように
してもよい。さらに、光触媒の分解機能を増すため円筒
容器１０の周囲に蛍光灯やキセノンランブなどの光源２
１を環状に配置してもよい。
源（紫外線照射源）２３や外光を平行光にし中空管１の
端面側より照射することを目的とする。勿論、光源２３
の後部に反射鏡２４を配置して平行光を照射するように
してもよい。さらに、光触媒の分解機能を増すため円筒
容器１０の周囲に蛍光灯やキセノンランブなどの光源２
１を環状に配置してもよい。
【００２６】中空管１は図２、図３に示すように、管壁
の少なくとも内面側に光触媒粒子３を所定に配設すると
ともに、管壁に貫通微細孔２をマトリクス状に複数穿孔
してなる。光触媒粒子はチタニアゾルを中空管内に強制
注入したり、チタニアゾルにディップして配設した。チ
タニアゾルにディップした場合、中空管の内面だけでな
く管の外面や微細孔２の内面にも、即ち、中空管の表面
全体に光触媒が付着する。
の少なくとも内面側に光触媒粒子３を所定に配設すると
ともに、管壁に貫通微細孔２をマトリクス状に複数穿孔
してなる。光触媒粒子はチタニアゾルを中空管内に強制
注入したり、チタニアゾルにディップして配設した。チ
タニアゾルにディップした場合、中空管の内面だけでな
く管の外面や微細孔２の内面にも、即ち、中空管の表面
全体に光触媒が付着する。
【００２７】微細孔や中空管の外径寸法は用途に応じて
任意に設定してよく、本実施例では微細孔の直径を約１
００μｍ、ストロー状の管径を約１〜２ｍｍ程度とし
た。材質は透明なＰＥＴ樹脂とした。また、超精密な浄
化を目的とする別の実施例では微細孔の直径を数ｎｍ、
ストロー状の管径を約２００μｍ程度とした。いずれも
容器１０を充満するごとく円筒状に束ねて配置した。
任意に設定してよく、本実施例では微細孔の直径を約１
００μｍ、ストロー状の管径を約１〜２ｍｍ程度とし
た。材質は透明なＰＥＴ樹脂とした。また、超精密な浄
化を目的とする別の実施例では微細孔の直径を数ｎｍ、
ストロー状の管径を約２００μｍ程度とした。いずれも
容器１０を充満するごとく円筒状に束ねて配置した。
【００２８】なお、光触媒は粒子状に限るものでないこ
とは言うまでもない。例えば、スパッタ、蒸着等の手段
により膜状、層状に配設してよい。図５、図６にその例
を示す。また、光触媒を分散する溶媒は、水または／お
よび有機溶媒たとえばアルコール等に懸濁させたもの，
あるいはスラリーとしたものであってもよい。または、
光触媒粒子は結晶形アナターゼとし、０．００１μｍ〜
数μｍの範囲の粒子を水または／および有機溶媒に懸濁
させたもの，あるいはスラリーとしたものを厚さ０．０
１μｍ〜数μｍの範囲に塗布する場合と、粒子径を数μ
ｍ〜数十μｍの範囲としプロピレングリコールに懸濁さ
せたものを塗布する場合等、任意に実施してよい。
とは言うまでもない。例えば、スパッタ、蒸着等の手段
により膜状、層状に配設してよい。図５、図６にその例
を示す。また、光触媒を分散する溶媒は、水または／お
よび有機溶媒たとえばアルコール等に懸濁させたもの，
あるいはスラリーとしたものであってもよい。または、
光触媒粒子は結晶形アナターゼとし、０．００１μｍ〜
数μｍの範囲の粒子を水または／および有機溶媒に懸濁
させたもの，あるいはスラリーとしたものを厚さ０．０
１μｍ〜数μｍの範囲に塗布する場合と、粒子径を数μ
ｍ〜数十μｍの範囲としプロピレングリコールに懸濁さ
せたものを塗布する場合等、任意に実施してよい。
【００２９】さらに、基体５０内に蓄光物質を数重量％
〜３０重量程度の範囲で予め混入しておくことにより、
光源や自然光が照射されなくなった状態でも所定時間の
間、周囲を照明し光触媒を活性化（機能）させ汚染物質
を分解する。
〜３０重量程度の範囲で予め混入しておくことにより、
光源や自然光が照射されなくなった状態でも所定時間の
間、周囲を照明し光触媒を活性化（機能）させ汚染物質
を分解する。
【００３０】実施の形態１における浄化装置は、図１に
示すごとく注入口よりポンプ等により強制的に流体を流
入させ、各中空管の管壁に設けた微細孔を順次通って光
触媒と接触させることにより水、空気等の流体に含まれ
た汚染物質（有機物、窒素酸化物、トリハロメタン、塩
素化合物等）を分解する。
示すごとく注入口よりポンプ等により強制的に流体を流
入させ、各中空管の管壁に設けた微細孔を順次通って光
触媒と接触させることにより水、空気等の流体に含まれ
た汚染物質（有機物、窒素酸化物、トリハロメタン、塩
素化合物等）を分解する。
【００３１】なお、流体の注入は中空管の側面から行う
ことの他に、中空管の端面側から注入するようにしてよ
いことは言うまでもない。
ことの他に、中空管の端面側から注入するようにしてよ
いことは言うまでもない。
【００３２】（実施の形態２）図４は本発明の実施の形
態２における浄化装置２００の概念を示す要部断面図、
図５、図６は本発明の浄化装置を構成する中空管の概念
の要部断面図を示す。図４〜図６において、符号１１、
１５は中空管、１６は中空管の管壁を貫通した微細孔、
１３は光触媒たとえばＴｉＯ↓２粒子、５１は中空管を
構成する基体、１４は中空管を収納するとともに流体の
出入口を備えた閉蓋容器、１２は発光ダイオードやハロ
ゲンランプ、メタルハライドランプ等の光源（紫外線照
射源）を示す。
態２における浄化装置２００の概念を示す要部断面図、
図５、図６は本発明の浄化装置を構成する中空管の概念
の要部断面図を示す。図４〜図６において、符号１１、
１５は中空管、１６は中空管の管壁を貫通した微細孔、
１３は光触媒たとえばＴｉＯ↓２粒子、５１は中空管を
構成する基体、１４は中空管を収納するとともに流体の
出入口を備えた閉蓋容器、１２は発光ダイオードやハロ
ゲンランプ、メタルハライドランプ等の光源（紫外線照
射源）を示す。
【００３３】本発明における浄化装置は一端側近傍に注
入口を，他端側近傍に排出口を備えた閉蓋容器１０内に
図５または図６に示す中空管を複数、例えば数百本〜１
万本程度束ねて配置した構成とした。
入口を，他端側近傍に排出口を備えた閉蓋容器１０内に
図５または図６に示す中空管を複数、例えば数百本〜１
万本程度束ねて配置した構成とした。
【００３４】実施の形態１と異なる点は、流体を中空管
の側面から、即ち、微細孔を通過させることに代え、中
空管の一方の端面側から注入し、もう一方の端面側から
排出する構成とした点である。また、光源１２を容器１
４に内蔵する形とした。さらに、光触媒はスパッタ、蒸
着等の手段により管壁表面に皮膜状に配設した。上記構
成により流体を強制注入するポンプ負荷が小さくなる。
（図示せず。）その結果、上水道の水圧程度でも注入が
可能となり、浄水器として使用できる。浄水器を目的と
する場合、容器１４の外径は約５ｃｍ、容器の長さを１
０〜１５ｃｍ程度とした。中空部の外径を数百μｍ〜１
ｍｍ程度とした。
の側面から、即ち、微細孔を通過させることに代え、中
空管の一方の端面側から注入し、もう一方の端面側から
排出する構成とした点である。また、光源１２を容器１
４に内蔵する形とした。さらに、光触媒はスパッタ、蒸
着等の手段により管壁表面に皮膜状に配設した。上記構
成により流体を強制注入するポンプ負荷が小さくなる。
（図示せず。）その結果、上水道の水圧程度でも注入が
可能となり、浄水器として使用できる。浄水器を目的と
する場合、容器１４の外径は約５ｃｍ、容器の長さを１
０〜１５ｃｍ程度とした。中空部の外径を数百μｍ〜１
ｍｍ程度とした。
【００３５】（実施の形態３）図７は本発明の実施の形
態３における簾状浄化装置３００の概念を示す要部斜視
図を示す。図７において、符号３１は中空管、３２は中
空管の管壁を貫通した微細孔を示す。この場合の浄化装
置は、管壁に微細孔３２を複数マトリクス状に穿孔する
とともに、管壁の内外表面に光触媒を配設してなる中空
管を簾状に締結糸で連繋してなる。
態３における簾状浄化装置３００の概念を示す要部斜視
図を示す。図７において、符号３１は中空管、３２は中
空管の管壁を貫通した微細孔を示す。この場合の浄化装
置は、管壁に微細孔３２を複数マトリクス状に穿孔する
とともに、管壁の内外表面に光触媒を配設してなる中空
管を簾状に締結糸で連繋してなる。
【００３６】中空管３１は塩化ビニール等の樹脂部材を
ストロー状に押し出し成形してなり、管壁に穿孔した微
細孔は数μｍ〜数百μｍの直径を有し、外径は１ｍｍ〜
４ｍｍ程度とした。勿論、中空管の長さや外径、微細孔
直径、材質などは目的に応じ任意に設定してよいことは
言うまでもない。中空管３１へ光触媒を配設する手段は
実施の形態１または実施の形態２と同様に実施すればよ
い。
ストロー状に押し出し成形してなり、管壁に穿孔した微
細孔は数μｍ〜数百μｍの直径を有し、外径は１ｍｍ〜
４ｍｍ程度とした。勿論、中空管の長さや外径、微細孔
直径、材質などは目的に応じ任意に設定してよいことは
言うまでもない。中空管３１へ光触媒を配設する手段は
実施の形態１または実施の形態２と同様に実施すればよ
い。
【００３７】上記簾状浄化装置は換気装置、除湿装置、
石油ファンヒータ等のフィルタ装置として使用できる。
また、窓や玄関に吊り下げられ、太陽光を受け空気中に
含まれる窒素酸化物等を分解する。さらに、中空管３１
の表面に付着した汚れを分解し常にきれいな表面を呈す
る。太陽光は中空管の表面を照射するだけでなく微細孔
を介し中空管の内面の光触媒をも活性化させる。なお、
実施の形態３においても図２、図５、図６で示した中空
管を簾状に連繋するようにしてよいことは言うまでもな
い。
石油ファンヒータ等のフィルタ装置として使用できる。
また、窓や玄関に吊り下げられ、太陽光を受け空気中に
含まれる窒素酸化物等を分解する。さらに、中空管３１
の表面に付着した汚れを分解し常にきれいな表面を呈す
る。太陽光は中空管の表面を照射するだけでなく微細孔
を介し中空管の内面の光触媒をも活性化させる。なお、
実施の形態３においても図２、図５、図６で示した中空
管を簾状に連繋するようにしてよいことは言うまでもな
い。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明は、中空管の内外表
面に配設した光触媒が流体中に含まれる汚染物質を効率
よく分解し、また、抗菌作用も発揮する。蓄光物質は太
陽光や照明が途切れてからも一定時間、自己発光し周囲
を照らして光触媒を機能させる。その結果、コンパクト
で安価な浄化装置を構成できる。
面に配設した光触媒が流体中に含まれる汚染物質を効率
よく分解し、また、抗菌作用も発揮する。蓄光物質は太
陽光や照明が途切れてからも一定時間、自己発光し周囲
を照らして光触媒を機能させる。その結果、コンパクト
で安価な浄化装置を構成できる。
【図１】本発明の実施の形態１における浄化装置の概念
の要部断面図
の要部断面図
【図２】図１の浄化装置を構成する中空管の概念の要部
断面図
断面図
【図３】図２の外観図
【図４】本発明の実施の形態２における浄化装置の概念
の要部断面図
の要部断面図
【図５】本発明の浄化装置を構成する中空管の概念の要
部断面図
部断面図
【図６】本発明の浄化装置を構成する中空管の概念の要
部断面図
部断面図
【図７】本発明の実施の形態３における簾状浄化装置の
概念の要部斜視図
概念の要部斜視図
１，１１，３１ 中空管 ２，３２ 微細孔（数ｎｍ〜数百μｍ） ３ 光触媒粒子 １０，１４ 容器 １２，２１，２３ 光源（紫外線照射源） ２２，２４ 反射板（反射鏡） ２５ 蓋 ５０，５１ 基体 １００，２００，３００ 浄化装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/72 １０１ Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｊ
Claims (22)
- 【請求項１】 管壁に複数の貫通微細孔と光触媒とを配
設したことを特徴とする中空管。 - 【請求項２】 管壁に複数の貫通微細孔と光触媒とを配
設してなり、前記管の外径を数ｍｍ以下で,前記貫通微
細孔の直径を数百μｍとしたことを特徴とする中空管。 - 【請求項３】 管壁に複数の貫通微細孔と光触媒とを配
設してなり、前記管の外径を数百μｍ以下で,前記貫通
微細孔の直径を数ｎｍとしたことを特徴とする請求項１
記載の中空管。 - 【請求項４】 管を透光部材で形成したことを特徴とす
る請求項１〜３のいずれか１項に記載の中空管。 - 【請求項５】 中空管の基材内に蓄光部材を混合すると
ともに、管壁表面に複数の貫通微細孔と光触媒を配設し
たことを特徴とする中空管。 - 【請求項６】 貫通微細孔の直径を数百μｍとしたこと
を特徴とする請求項５記載の中空管。 - 【請求項７】 貫通微細孔の直径を数ｎｍとしたことを
特徴とする請求項５記載の中空管。 - 【請求項８】 管を透光部材で形成したことを特徴とす
る請求項５〜７のいずれか１項に記載の中空管。 - 【請求項９】 光触媒を酸化チタン粒子としたことを特
徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の中空管 - 【請求項１０】 光不活性物質で酸化チタン粒子表面を
覆う構成、または光不活性物質からなる多孔質壁で酸化
チタン粒子表面を覆う構成、またはセラミックスのアパ
タイトで酸化チタン粒子表面を覆う構成の内、いずれか
一つとしたことを特徴とする請求項９記載の中空管。 - 【請求項１１】 一端側近傍に注入口を，他端側近傍に
排出口を備えた閉蓋容器内に、請求項１〜１０のいずれ
か１項に記載の中空管を複数束ねて配置したことを特徴
とする流体の浄化装置。 - 【請求項１２】 閉蓋容器の少なくとも一方の端面側に
紫外線照射手段を備えたことを特徴とする請求項１１記
載の流体の浄化装置。 - 【請求項１３】 閉蓋容器の周囲に紫外線照射手段を備
えたことを特徴とする請求項１１記載の流体の浄化装
置。 - 【請求項１４】 容器を閉蓋する蓋の少なくとも一方を
レンズ形状としたことを特徴とする請求項１１〜１３の
いずれか１項に記載の流体の浄化装置。 - 【請求項１５】 一端側近傍に注入口を，他端側近傍に
排出口を備えた閉蓋容器内に、管壁表面に光触媒を配設
した中空管を複数配置したことを特徴とする流体の浄化
装置。 - 【請求項１６】 光触媒を酸化チタン粒子または酸化チ
タン薄膜の内いずれか一方としたことを特徴とする請求
項１５項に記載の流体の浄化装置。 - 【請求項１７】 中空管の基材内に蓄光部材を混入した
ことを特徴とする請求項１６に記載の流体の浄化装置。 - 【請求項１８】 閉蓋容器の少なくとも一方の端面側に
紫外線照射手段を備えたことを特徴とする請求項１５〜
１７のいずれか１項に記載の浄化装置。 - 【請求項１９】 閉蓋容器の周囲に紫外線照射手段を備
えたことを特徴とする請求項１８記載の流体の浄化装
置。 - 【請求項２０】 容器を閉蓋する蓋の少なくとも一方を
レンズ形状としたことを特徴とする請求項１５〜１９の
いずれか１項に記載の流体の浄化装置。 - 【請求項２１】 管壁表面に光触媒を配設した中空管を
簾状に連繋したことを特徴とする流体の浄化装置。 - 【請求項２２】 管壁表面に複数の貫通微細孔と光触媒
を配設した中空管を簾状に連繋したことを特徴とする流
体の浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10099109A JPH11290656A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 中空管と浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10099109A JPH11290656A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 中空管と浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11290656A true JPH11290656A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=14238670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10099109A Pending JPH11290656A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 中空管と浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11290656A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003260134A (ja) * | 2002-03-11 | 2003-09-16 | Yukiyasu Okumura | 院内感染防止輸液システム |
| JP2004034025A (ja) * | 2002-06-21 | 2004-02-05 | Bayer Ag | 分離モジュール並びにその製造方法及び使用方法 |
| WO2006006340A1 (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-19 | Kureha Corporation | フッ化ビニリデン系樹脂多孔水処理膜およびその製造方法 |
| JP2006224017A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Suetomi Engineering:Kk | 水処理用光触媒チューブ |
| JP2016531746A (ja) * | 2013-08-29 | 2016-10-13 | クリスタル アイエス, インコーポレーテッドCrystal Is, Inc. | 紫外線の均一分散の液体処理の装置及び方法 |
| CN108348625A (zh) * | 2015-11-04 | 2018-07-31 | 日机装株式会社 | 流体杀菌装置 |
| JP2023080453A (ja) * | 2021-11-30 | 2023-06-09 | 東レ株式会社 | 気相反応用反応器、及びメタン又はメタノールの製造方法 |
-
1998
- 1998-04-10 JP JP10099109A patent/JPH11290656A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003260134A (ja) * | 2002-03-11 | 2003-09-16 | Yukiyasu Okumura | 院内感染防止輸液システム |
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| JPWO2006006340A1 (ja) * | 2004-07-07 | 2008-04-24 | 株式会社クレハ | フッ化ビニリデン系樹脂多孔水処理膜およびその製造方法 |
| JP4864707B2 (ja) * | 2004-07-07 | 2012-02-01 | 株式会社クレハ | フッ化ビニリデン系樹脂多孔水処理膜の製造方法 |
| JP2006224017A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Suetomi Engineering:Kk | 水処理用光触媒チューブ |
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| US10370267B2 (en) | 2013-08-29 | 2019-08-06 | Crystal Is, Inc. | Systems and methods for fluid treatment with homogeneous distribution of ultraviolet light |
| CN108348625A (zh) * | 2015-11-04 | 2018-07-31 | 日机装株式会社 | 流体杀菌装置 |
| EP3372252A4 (en) * | 2015-11-04 | 2019-07-17 | Nikkiso Co., Ltd. | FLUID STERILIZATION DEVICE |
| JP2023080453A (ja) * | 2021-11-30 | 2023-06-09 | 東レ株式会社 | 気相反応用反応器、及びメタン又はメタノールの製造方法 |
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