JP3838726B2 - Photocatalytic freshness maintenance device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば野菜、果物、花卉などの植物の鮮度を保持するための装置に係り、さらに詳しくは、光触媒を利用して植物の鮮度を保持するための鮮度保持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば野菜、果物、花卉などの植物を、保管、陳列あるいは輸送する際には、その鮮度保持が重要な問題となる。このような植物からは、植物成長ホルモンであるエチレンガスなどが発生し、このようなガスが植物の鮮度を低下させることが知られている。
【0003】
そこで、たとえば特公平4−30820号公報に示すように、光触媒を用いてエチレンガスを分解し、植物の鮮度を保持する方法が提案されている。この方法によれば、植物から生成されるエチレンガスが、光触媒の介在によって分解され、植物の鮮度を保持することが期待される。
【0004】
また、特開平6−327965号公報に示すように、紫外線照射ランプと光触媒との間に、鮮度保持を阻害するガスを含む空気を強制的に流し、この空気に含まれる鮮度保持阻害ガスを除去する装置も開発されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような公報に開示された従来の光触媒式鮮度保持装置では、送風による紫外線照射ランプの光線量の低下を防止する手段が装着されておらず、触媒作用の低下、ひいては鮮度保持に有害となるガスの除去効率の低下が問題となることが本発明者等により判明した。すなわち、強制送風手段の送風により、紫外線照射ランプ、特にランプの発熱部であるソケット部分が冷却されると、ランプからの紫外線の光量が低下し、そのため光触媒の機能が低下し、結果として、鮮度保持に有害となるガスの除去効率の低下が発生する。
【0006】
光触媒式鮮度保持装置は、植物の鮮度を維持するために、冷蔵庫などの低温雰囲気中に置かれることが多いため、ランプの冷却が発生しやすい状態である。
【0007】
本発明者等は、光触媒式鮮度保持装置において、植物の鮮度保持を阻害するガスの除去効率を、さらに向上させる手段について鋭意検討した結果、紫外線照射ランプに電力を供給するソケット部分の冷却を防止することで、鮮度保持阻害ガスの除去効率を、さらに向上させることができることを見い出し、本発明を完成させるに至った。
【0008】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、鮮度保持阻害ガスの除去効率を、さらに向上させることができる光触媒式鮮度保持装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る光触媒式鮮度保持装置は、紫外線照射ランプと、前記紫外線照射ランプからの光が照射される光触媒と、前記紫外線照射ランプと前記光触媒との間の隙間を通して、装置の外部から取り入れた空気を流し、前記隙間を流通し終えた空気を装置外部へ吹き出す強制送風手段とを有し、前記紫外線照射ランプに電力を供給する部分に、前記強制送風手段により送風される風で過度に冷却されないようにするための発熱部保護手段が装着してある。
【0010】
発熱部保護手段としては、防水ソケットであることが好ましい。防水ソケットであれば、冷風がソケット内に入り込まず、ソケット部分での冷却を極力防止することができ、紫外線照射ランプの光線量の低下を極力防止することができる。また、市販の防水ソケットを、紫外線照射ランプのための発熱部保護手段付きソケットとして用いることができ、経済的だからである。
【0011】
本発明において、前記紫外線ランプとしては、特に限定されないが、直管形状のものが好ましい。入手が容易でメンテナンスも容易であるからである。ランプから照射される紫外線は、特に波長400nm〜200nmの波長のものが、鮮度保持効率向上の観点からは好ましい。なお、ランプから照射される光には、紫外線以外の可視光線および赤外線を含んでいても良い。
【0012】
本発明において、強制送風手段は、特に限定されず、遠心ファン、軸流ファン、シロッコファンなどが用いられる。
【0013】
本発明において、前記ランプ点灯制御手段と送風制御手段とがリンクしており、紫外線照射ランプの点灯後、所定時間遅れて、強制送風手段による送風が開始するように構成してあることが、さらに好ましい。前記所定時間は、好ましくは10〜60秒、さらに好ましくは20〜40秒である。このような構成を採用すれば、仮に装置が低温雰囲気中に置かれたとしても、紫外線照射ランプが十分に暖まり、ランプ本来の紫外線強度が得られた状態で、送風が開始する。したがって、ランプが低温のまま発光することはなくなり、光触媒には、十分な強度の紫外線が照射され、結果として、光触媒に接触して流通する空気に含まれる鮮度保持阻害ガスの除去効率を、さらに向上させることができる。
【0014】
本発明に係る鮮度保持装置には、吸気口と、排気口とが形成してあり、強制送風手段により、吸気口から吸引された空気は、紫外線照射ランプと光触媒との間の隙間を通して流れ、前記隙間を流通し終えた空気は、排気口を通して、装置外部へ吹き出す。吸気口から取り入れて排気口から排出する空気の量は、装置内に配置されるランプの本数などに応じて適宜決定される。この強制送風手段により送風される空気の量は、可変にしても良い。
【0015】
本発明において、光触媒としては、その禁止帯幅が0.5〜5eVの半導体、好ましくは1〜3eVの半導体が好ましく用いられる。この半導体は、禁止帯幅以上のエネルギを持つ光を照射することにより、価電子帯から伝導帯へ電子励起が生じて、価電子帯に正孔が、伝導帯に電子が生成し、この正孔および電子が半導体表面に拡散などにより現れ、気層または液層において光触媒として反応を促進する。この半導体の具体例としては、二酸化スズ、酸化亜鉛、三酸化タングステン、酸化セリウム、二酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化第二鉄などの金属酸化物;硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化鉛、セレン化亜鉛、セレン化カドミウムなどの金属カルコゲナイド;シリコン、ゲルマニウムなどの第IV属元素;ガリウムリン、ガリウム砒素、インジウムリンなどの第III属元素と第V属元素との化合物;ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリビニルカルバゾールなどの有機半導体が例示される。本発明において、特に酸化亜鉛、三酸化タングステン、二酸化チタン、酸化セリウムなどの金属酸化物が好適に用いられる。このような半導体は、本発明では、たとえば次に示す手法により光触媒成形体に成形されることが好ましいが、必ずしも成形体にすることなく、半導体粉末のまま用いることも可能である。
【0016】
第1の方法としては、酸化チタン粉末などの半導体粉末を圧縮成形機などでタブレット状に成形し、そのまま光触媒成形体として用いる。または、この圧縮成形された光触媒層を板状物に接着剤などで貼り付けて光触媒成形体として用いる。板状物としては、金属、樹脂、セラミックなどが用いられる。
【0017】
第2の方法としては、酸化チタン粉末などの半導体粉末を、担持体としての不織布に、帯電またはバインダを利用して付着させて光触媒成形体とする。
【0018】
第3の方法としては、たとえば特開平6−327965号公報に示すように、酸化チタン粉末などの半導体粉末を、粘土または石膏に分散させてから硬化用水を入れ、スラリー状とし、これを型に入れて硬化させて、その触媒成形物をそのまま光触媒成形体として用いる。あるいは、そのようにして得られた触媒成形物から成る触媒層を板状物に貼り付けて光触媒成形体としても良い。触媒成形物には、補強剤として粒子や繊維などが含まれていても良い。また、その触媒成形物を成形する際には、水に予め半導体粉末を分散させておき、後で粘土または石膏を投入しても良い。
【0019】
第4の方法としては、酸化チタン粉末などの半導体粉末とラテックスとを混合した後、担持体に塗布し、その後常温または高温で乾燥して触媒成形物を得て、それをそのまま光触媒成形体として用いる。またはこの触媒生成物を基板などに担持させる。
【0020】
第5の方法としては、たとえば特開平4−215841号公報に示すように、チタンテトライソプロポキシドなどの金属アルコキシドを、金属、樹脂、セラミック、あるいは紙などの担持体に塗布し、乾燥させて得られる触媒成形物を光触媒成形体として用いる。
【0021】
【作用】
本発明に係る光触媒式鮮度保持装置では、紫外線照射ランプに電力を供給する部分に、強制送風手段により送風される風で過度に冷却されないようにするための発熱部保護手段(防水ソケット)が装着してある。このため、強制送風手段による冷風が、発熱部であるソケット内に入り込まず、ソケット部分での冷却を極力防止することができ、紫外線照射ランプの光線量の低下を極力防止することができる。紫外線照射ランプでの光線量の低下が防止できれば、光触媒には十分な強度の紫外線が照射され、光触媒の機能が十分に発揮され、光触媒に接触して流通する空気に含まれる鮮度保持阻害ガスの除去効率を、さらに向上させることができる。
【0022】
本発明に係る光触媒式鮮度保持装置は、倉庫、冷蔵庫、ショーケース、その他の略密閉された空間(必ずしも密閉されていなくても良いが)内に、単に置くだけで、その周囲に保管あるいは載置された植物の鮮度を長期にわたり保持することが可能になる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
【0024】
図1は本発明の1実施形態に係る光触媒式鮮度保持装置の分解斜視図、図2は図1に示す紫外線照射ランプが取り付けられた背面パネルの正面図、図3は図1に示す光触媒ホルダーの正面図、図4は光触媒ホルダーを構成するホルダーユニットの要部断面図、図5はホルダーユニットに対する光触媒成形体の取付構造を示す要部断面図、図6はホルダーユニットの正面図、図7は光触媒ホルダーの下部を背面パネルに取り付けるための器具の斜視図、図8は本発明の他の実施形態に係る光触媒式鮮度保持装置の制御回路の一例を示す回路図、図9は本発明のさらに他の実施形態に係る鮮度保持装置の要部斜視図、図10は本発明のさらに他の実施形態に係る鮮度保持装置の分解斜視図である。
【0025】
第1実施形態
図1,2に示すように、本実施形態に係る光触媒式鮮度保持装置2は、複数本の紫外線照射ランプ4が上下方向に沿って略平行に配置された背面パネル6を有する。背面パネル6は、装置のケーシング8の内側背面に取り外し自在に装着される。
【0026】
図1に示すように、ケーシング8の下端正面側には、吸気口10が形成してある吸気パネル11が装着してあり、上端正面側には、排気口12が形成してある排気パネル13が装着してある。排気パネル13の背面側に位置するケーシング8の上部には、強制送風手段としての送風ファン14が装着してあり、吸気口10から取り入れた空気をランプ4の軸方向に沿って流し、排気口12から排気させるようになっている。
【0027】
各ランプ4の軸方向に沿った流路を確保すると共に、各ランプ4の三方に光触媒成形体を配置するために、図1に示すように、光触媒ホルダー16が背面パネル6に対して取り外し自在に固定される。光触媒ホルダー16が取り付けられたケーシング8の前面には、前面パネル18が装着される。
【0028】
本実施形態では、図2に示すように、背面パネル6には、合計8本の直管形状の紫外線照射ランプ4が上下方向に沿って略平行に装着してある。各ランプ4から照射される紫外線は、特に波長400nm〜200nmの波長のものが、鮮度保持効率向上の観点からは好ましい。なお、ランプ4から照射される光には、紫外線以外の可視光線および赤外線を含んでいても良い。これらランプ4の長さやワット数は、市販の規格品のものの中から選択される。
【0029】
各ランプ4の両端は、背面パネル6に固定されたソケット20で保持してあり、ここからランプ4に電力を供給するようになっている。各ランプ4は、ソケット20から容易に取り外しおよび交換が可能である。本実施形態では、これらのソケット20を、全て市販の防水ソケット(発熱部保護手段)で構成してある。
【0030】
図2に示すように、上側のソケット20の上部に位置する背面パネル6の部分には、各ランプ4毎にグローソケット22および安定器24などの駆動装置が装着してあり、各ランプ4を各本毎または複数本毎に制御可能になっている。
【0031】
上側のソケット20と駆動装置との間に位置する背面パネル6の部分には、図1に示す二つの光触媒ホルダー16の上端部が取り付けられるストッパ板26が装着してある。ストッパ板26には、図3に示す光触媒ホルダーの上部角部に形成されたボルト孔28を通したボルトが取り付けられ、光触媒ホルダー16の上部がストッパ板26に対して取り外し自在に装着可能になっている。
【0032】
図2に示すランプ4の下端部ソケット20の下方に位置する背面パネルの表面には、ボールキャッチ止め30が、4本のランプについて二つ毎に固定してある。このボールキャッチ止め30は、図7に示すように、嵌合凹部31を有し、ここに凸金具32の凸部33が取り外し自在にワンタッチ式に嵌合するようになっている。凹部31の両側には、ボール34が弾性保持してあり、凹部31内に凸部33が入り込むことで、ボール34は、凸部33の両側に形成してあるボール受け溝36内に嵌合するようになっている。凸金具32は、図2に示すボールキャッチ止め30に対応する位置で、図3に示す光触媒ホルダー16の下端部背面に固定してある。すなわち、光触媒ホルダー16の下端部は、図7に示す凸金具32とボールキャッチ止め30により、図1,2に示す背面パネル6に対して着脱自在に固定される。
【0033】
図3〜6に示すように、本実施形態の光触媒ホルダー16は、4つのホルダーユニット40を溶接などで組み合わせて構成してある。なお、図3中の符号42は、光触媒ホルダー16を背面パネル6に対して取り付けおよび取り外し操作するための把手を示す。
【0034】
各ユニット40は、図4に示すように、背面パネル6以外のランプ4の三方を囲むように断面コ字形状の三方壁を有しており、三方壁の各角部には、爪部44および46が形成してある。両端角に位置する爪部44は、ホルダーユニット40を鋼板で折り曲げ成形する際に一体成形されることができ、中間角部の爪部46は、板材を溶接することなどで成形される。なお、各ユニット40または光触媒ホルダー16の全体を、合成樹脂の押出成形などで成形する際には、これら爪部44および46はユニット40または光触媒ホルダー16と一体に成形することができる。
【0035】
これら爪部44および46を形成することで、各ユニット40の三方壁の内側には、それぞれ触媒成形体48がスライド移動自在に装着される。触媒成形体48は、本実施形態では、断面形状が台形に近い形状を有し、その両端側部のテーパ面が爪部44,46に係合するようになっている。なお、爪部44,46の内側には、弾力性を有するシート状の緩衝部材54が装着してあり、爪部44,46が直接には触媒成形体48に接触しないようになっており、触媒成形体48の破損などを防止している。
【0036】
触媒成形体48は、図5に示すように、本実施形態では、光触媒の担持体としての素焼き製基板50と、その表面凹部に担持された光触媒層52とを有する。本実施形態では、光触媒層52は、その禁止帯幅が0.5〜5eVの半導体、好ましくは1〜3eVの半導体の粉末と、水硬化性化合物とを水で練り合わせた後、凝集させたものである。水硬化性化合物とは、水と反応して水和物を生成し、凝集する性質を有する無機化合物であり、土木建設分野などにおいて無機質接着剤として一般に用いられているものである。具体的には、硫酸カルシウム、珪酸カルシウム、アルミン酸カルシウム、鉄酸カルシウム、セリット、シーラント、ゲーレナイト、灰長石、ドロマイトなどが例示される。また、水硬化性化合物としては、前記の化合物を原料として得られる、焼石膏、ポルトランドセメント、ドロマイトプラスター、石灰火山灰セメント、アルミナセメント、マグネシアセメントなどが含まれる。本実施形態では、特に硫酸カルシウム、およびこれを主原料として得られる焼石膏が好適である。水硬化性化合物は通常粉末で使用する。粉末とすることで、半導体粉末を均一に分散することができる。
【0037】
半導体粉末と水硬化性化合物粉末とを水で練り合わせる方法としては、特に限定されず、これら粉末を混合し撹拌して混合物を得た後、水を添加して練り合わせても良いし、半導体の粉末に水を添加して混練した後、水硬化性化合物を添加して練り合わせても良い。
【0038】
半導体と水硬化性化合物との重量比率は、10:1〜1:10、好ましくは6:1〜1:6である。また、水の量は、半導体と水硬化性化合物との合計量を100重量部に対して、通常、25〜200重量部である。
【0039】
半導体と水硬化性化合物とを水で練り合わせた後、その混練物を、図5に示す基板50の凹部に直接流し込み、凝縮させても良いし、別の型内で凝縮させて所定形状に凝縮させた後、図5に示す基板50の凹部に貼り付けても良い。
【0040】
この光触媒層52の厚みは、特に限定されないが、30mm以下が好ましく、1〜10mmが特に好ましい。厚みが厚すぎると、光触媒としての機能が低下する傾向にある。
【0041】
この光触媒層52の表面には、凹凸を設けて、空気との接触面積を増大させても良い。このように構成することで、触媒として機能する部分の面積が増大すると共に、そこを通過する空気の流れを乱すので、鮮度保持に有害となるガスの除去効率が向上する。
【0042】
この触媒層52とランプ4との間の距離L(図4参照)は、好ましくは1〜500mm、さらに好ましくは、5〜100mmである。1mm未満では、その隙間を通過する空気の流通が困難になる傾向にあり、隙間が大きすぎる場合には、鮮度保持に有害となるガスの除去効率が低下する傾向にある。
【0043】
本実施形態では、図2および4に示すように、ランプ4の両側に位置する背面パネル6の表面には、光触媒ホルダー16と背面パネル6とが接触する部分で、弾力性のあるシール部材60が装着してある。このシール部材60と光触媒ホルダー16との接触により、光触媒ホルダー16と背面パネル6との間には、各ランプ4毎の軸方向に沿った空気流通路が形成される。各ランプ4に沿った空気流通路を、図1に示す吸気口10から取り入れた空気が流通し、最終的には、排気口12から排気されるようになっている。
【0044】
本実施形態では、図1,3,6に示すように、光触媒ホルダー16を構成する各ユニット40には、覗き孔62が形成してある。この覗き孔62は、図5に示す光触媒成形体48にも同様な位置に形成してある。また、図1に示すケーシング8の前面パネル18には、覗き孔62に対応する位置に覗き窓ガラス64が形成してある。したがって、装置の外部から、各ランプ4の点灯をそれぞれに観察可能になっている。
【0045】
図1に示すファン14を駆動することにより、吸気口10から取り入れた空気は、図4に示す各ランプ4と光触媒成形体48との隙間に形成された流通路を上方向に流通し、その後、図1に示す排気口12から吐出される。各ランプ4と光触媒成形体48との間の隙間を流通する間に、空気は、ランプ4からの紫外線が照射された図5に示す光触媒層52の表面と接触し、触媒作用により、空気に含まれる鮮度保持にとっての有害ガス(たとえばエチレン)が分解されて除去される。そして、有害物質が除去された清浄な空気が排気口から吐出される。
【0046】
したがって、本実施形態に係る光触媒式鮮度保持装置2は、たとえば野菜、果物、花卉などの植物が保管された倉庫、冷蔵庫、ショーケース、その他の略密閉された空間(必ずしも密閉されていなくても良いが)内に、単に置くだけで、その周囲に保管あるいは載置された植物の鮮度を長期にわたり保持することが可能になる。
【0047】
また、本実施形態では、図1に示すように、紫外線照射ランプ4が取り付けられた背面パネル6から、光触媒ホルダー16を容易に取り外すことができる。光触媒ホルダー16を取り外すことで、紫外線照射ランプ4の取付および交換を容易に行うことができる。また、光触媒ホルダー16を取り外すことで、この光触媒ホルダー16から光触媒成形体48を容易に取り外しおよび交換することができる。
【0048】
しかも、本実施形態では、光触媒ホルダー16が、図4に示すように、背面パネル6以外の各紫外線照射ランプ4の周囲を囲むように成形してあり、その部分に光触媒成形体48が装着してあることから、ランプ4からの光は、光触媒成形体48の光触媒層52に直接照射され、光触媒としての機能が十分に発揮される。また、これらの隙間に空気が軸方向に沿って強制的に流通することから、空気と触媒層52との間の接触面積が増大し、鮮度保持に有害となるエチレンなどのガスを効率的に分解することが可能となる。
【0049】
特に本実施形態では、図2に示すように、全ての紫外線照射ランプ4の両端に装着してあるソケット20が、防水ソケットであるため、ファン14による冷風が、発熱部であるソケット20内に入り込まず、ソケット20部分での冷却を極力防止することができ、紫外線照射ランプ4の光線量の低下を極力防止することができる。紫外線照射ランプ4での光線量の低下が防止できれば、光触媒層52には十分な強度の紫外線が照射され、光触媒層52の機能が十分に発揮され、光触媒層52に接触して流通する空気に含まれる鮮度保持阻害ガスの除去効率を、さらに向上させることができる。
【0050】
第2実施形態
本実施形態では、図8に示す制御回路を用いて、紫外線照射ランプ4とファン14とを駆動した以外は、前記第1実施形態と同様にして、光触媒式鮮度保持装置を組み立てた。
【0051】
図8に示すように、本実施形態では、図1に示す光触媒式鮮度保持装置2が複数あることを前提とし、各鮮度保持装置2には、二つのファン14および8つのランプ4の駆動を制御するための個別制御回路70が装着してあり、各個別制御回路70に、メイン制御ユニット72が接続してある。
【0052】
メイン制御ユニット72は、たとえば100Vおよび60Hzの電源に接続するコンセント74を有する。このコンセント74は、ランプ4への電力供給をオンオフするためのランプスイッチ76(ランプ点灯制御手段)を介して、各装置2の個別制御回路70に接続されたランプ4に接続してある。ランプスイッチ76がオンオフ制御されることで、ランプ4の点灯が制御される。
【0053】
ランプスイッチ76は、メインスイッチ77がオンされてスイッチ駆動回路79が動作することでオン状態となる。スイッチ駆動回路79は、同時にリレースイッチ78も駆動し、タイマー80を起動させる。タイマー80は、所定時間を計測し、所定時間後に、リレースイッチ82をオンさせる。このスイッチ82のオンによりスイッチ駆動回路84が駆動され、この駆動回路84により、ファンスイッチ86(強制送風手段)がオンされる。このため、ファンスイッチ86は、ランプスイッチ76のオンから所定時間遅れてオンされることになる。
【0054】
タイマー80に設定される所定時間とは、好ましくは10〜60秒、さらに好ましくは20〜40秒である。
【0055】
なお、メイン制御ユニット72には、電源に接続されていることを示す警告ランプ86と、メインスイッチ77がオンされると点灯する警告ランプ88と、紫外線照射ランプ4が点灯すると点灯する警告ランプ90と、ファン14が駆動されると点灯する警告ランプ92とを有する。
【0056】
本実施形態に係る光触媒式鮮度保持装置2では、図8に示すメイン制御ユニット72のメインスイッチ77を入れると、まず、スイッチ駆動回路79に電流が流れ、これが駆動されることにより、ランプスイッチ76がオンし、各鮮度保持装置2に装着された紫外線照射ランプ4に電力が供給され、ランプ4が点灯する。図8に示すタイマー80は、メインスイッチ77がオンしてからの時間を計測しており、所定時間経過後に、リレースイッチ82をオンする。その結果、スイッチ駆動回路84がファンスイッチ86を、ランプスイッチ76のオンから所定時間遅らせてオンさせ、各鮮度保持装置の2のファン14を駆動する。
【0057】
本実施形態に係る鮮度保持装置2では、前記第1実施形態に係る鮮度保持装置と同様な作用効果を奏する上に、次に示す作用効果が重畳される。
【0058】
すなわち、本実施形態では、紫外線照射ランプ4が十分に暖まり、ランプ4本来の紫外線強度が得られた状態で、送風が開始する。したがって、ランプ4が低温のまま発光することはなくなり、光触媒ホルダー16に保持された光触媒成形体48(図4,5参照)には、十分な強度の紫外線が照射され、結果として、光触媒成形体48に接触して流通する空気に含まれる鮮度保持阻害ガスの除去効率を、さらに向上させることができる。
【0059】
第3実施形態
本実施形態では、図9に示すように、光触媒ホルダー16aの構成を、図1〜7に示す第1実施形態と異ならせた以外は、前記第1実施形態と同様にして、光触媒式鮮度保持装置を組み立てた。すなわち、ソケット20としては、防水ソケットを用いている。
【0060】
図9に示すように、本実施形態では、光触媒ホルダー16aの背面全体に、光触媒層52aを担持させ、この光触媒層52aを、紫外線照射ランプ4に向き合わせてある。また、光触媒ホルダー16aに覗き孔62aを、前記第1実施形態と同様にして形成してある。
【0061】
本実施形態に係る光触媒式鮮度保持装置では、前記第1実施形態に係る鮮度保持装置に比較し、単一のランプ4により紫外線が照射される触媒層52aの面積が小さい以外は、前記第1実施形態に係る鮮度保持装置と同様な作用効果が期待できる。
【0062】
第4実施形態
本実施形態では、図10に示すように、光触媒ホルダー16bの構成を、図1〜7に示す第1実施形態と異ならせた以外は、前記第1実施形態と同様にして、光触媒式鮮度保持装置を組み立てた。すなわち、ソケット20として、防水ソケットを用いている。
【0063】
図10に示すように、本実施形態では、各光触媒ホルダー16b毎に、単一の紫外線照射ランプ4が配置されるように、各ホルダー16bは、筒状のホルダーユニット17と、単一の紫外線ランプ4が保持される取り外し自在な取付パネル19とを有する。
【0064】
ホルダーユニット17の内面には、円筒状の触媒層52bが担持してある。この円筒状触媒層52bの中心軸に沿って、ランプ4の中心軸が配置され、ランプ4と触媒層52bとの間には、空気流通路となる所定の隙間が形成されるように、取付パネル19がユニット17に対して取り外し自在に装着される。なお、覗き孔に関しては、ユニット17側に覗き孔62bを形成しても良いし、パネル19側に覗き孔62cを形成しても良い。
【0065】
本実施形態に係る光触媒式鮮度保持装置では、前記第1実施形態に係る鮮度保持装置に比較し、単一の紫外線照射ランプ4毎にホルダー16bを装着する必要性が生じる以外は、前記第1実施形態に係る鮮度保持装置と同様な作用効果が期待できる。
【0066】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【0067】
たとえば、光触媒層52,52a,52bの製造方法は、上述した実施形態には特に限定されない。
【0068】
【実施例】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
【0069】
実施例1
図1〜7に示す光触媒式鮮度保持装置を、実際に作成した。紫外線照射ランプ4としては、主波長が352nm、長さ630mm、ワット数30Wの東芝ライテック社製のケミカルランプを8本用いた。
【0070】
ソケット20としては、東芝ライテック社製の品番DSF−WT−21Nの防水ソケットを用いた。
【0071】
図5に示す光触媒層52は、次のようにして製造した。二酸化チタン(アナターゼ型)10重量部、焼石膏(吉野石膏製、B級)10重量部およびガラス繊維6重量部とを混合し、これに水20重量部を徐々に添加しながら、ヘンシェルミキサーまたはボールミルなどのミキサーを用いて練り合わせて混練物を得た。次に、この混練物を素焼き製基板50(図5参照)の凹部に流し込み、20°Cの雰囲気中で12時間放置して乾燥させた後、120°Cのオーブン内に5時間放置して、光触媒層52を得た。
【0072】
図4に示す紫外線照射ランプ4と光触媒成形体48との最小隙間Lは、11.5mmであった。
【0073】
図1に示すファン14を紫外線照射ランプ4の点灯と同時に駆動し、装置2の吸気口10から、エチレンを5ppm含有する、温度5°Cの空気を、流量300m3 /時間で送り込んだ。排気口12におけるエチレン濃度は、1.3ppmであった。
【0074】
参考例1
図2に示すソケットとして、東芝ライテック社製の品番DSF−3202UWの通常ソケットを用いた以外は、前記実施例1と同様にして鮮度保持装置を組み立て、同様な実験を行った。
【0075】
排気口12におけるエチレン濃度は、4ppmであった。
【0076】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、強制送風手段による冷風が、発熱部であるソケット内に入り込まず、ソケット部分での冷却を極力防止することができ、紫外線照射ランプの光線量の低下を極力防止することができる。紫外線照射ランプでの光線量の低下が防止できれば、光触媒には十分な強度の紫外線が照射され、光触媒の機能が十分に発揮され、光触媒に接触して流通する空気に含まれる鮮度保持阻害ガスの除去効率を、さらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の1実施形態に係る光触媒式鮮度保持装置の分解斜視図である。
【図2】図2は図1に示す紫外線照射ランプが取り付けられた背面パネルの正面図である。
【図3】図3は図1に示す光触媒ホルダーの正面図である。
【図4】図4は光触媒ホルダーを構成するホルダーユニットの要部断面図である。
【図5】図5はホルダーユニットに対する光触媒成形体の取付構造を示す要部断面図である。
【図6】図6はホルダーユニットの正面図である。
【図7】図7は光触媒ホルダーの下部を背面パネルに取り付けるための器具の斜視図である。
【図8】図8は本発明の他の実施形態に係る光触媒式鮮度保持装置の制御回路の一例を示す回路図である。
【図9】図9は本発明のさらに他の実施形態に係る鮮度保持装置の要部斜視図である。
【図10】図10は本発明のさらに他の実施形態に係る鮮度保持装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
2… 光触媒式鮮度保持装置
4… 紫外線照射ランプ
6… 背面パネル
8… ケーシング
10… 吸気口
12… 排気口
14… ファン
16,16a,16b… 光触媒ホルダー
18… 前面パネル
20… ソケット(防水ソケット;発熱部保護手段)
40… ホルダーユニット
44,46… 爪部
48… 光触媒ブロック
50… 基板
52… 光触媒層
54… 緩衝部材
60… シール材
70… 個別制御回路
72… メイン制御ユニット
76… ファンスイッチ
77… メインスイッチ
80… タイマー
86… ファンスイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for maintaining the freshness of plants such as vegetables, fruits, and florets, and more particularly to a freshness maintaining device for maintaining the freshness of plants using a photocatalyst.
[0002]
[Prior art]
For example, when storing, displaying, or transporting plants such as vegetables, fruits, and flowers, maintaining the freshness becomes an important issue. From such plants, it is known that ethylene gas, which is a plant growth hormone, is generated, and such gas reduces the freshness of the plant.
[0003]
In view of this, for example, as shown in Japanese Patent Publication No. 4-30820, a method of decomposing ethylene gas using a photocatalyst and maintaining the freshness of a plant has been proposed. According to this method, ethylene gas generated from a plant is expected to be decomposed by the intervention of a photocatalyst and maintain the freshness of the plant.
[0004]
Further, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 6-327965, air containing a gas that impedes freshness maintenance is forced to flow between the ultraviolet irradiation lamp and the photocatalyst, and the freshness maintenance inhibiting gas contained in this air is removed. A device has also been developed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional photocatalytic freshness maintaining device disclosed in such a publication is not equipped with means for preventing a decrease in the amount of light of the ultraviolet irradiation lamp due to air blowing, which is detrimental to a decrease in the catalytic action and thus to a freshness maintenance. It has been found by the present inventors that a decrease in the removal efficiency of the gas becomes a problem. That is, when the ultraviolet irradiation lamp, particularly the socket part, which is the heat generating part of the lamp, is cooled by the blowing of the forced air blowing means, the amount of ultraviolet light from the lamp is reduced, so that the function of the photocatalyst is lowered, resulting in freshness. A reduction in the efficiency of removing gases that are harmful to retention occurs.
[0006]
The photocatalytic freshness maintaining device is often placed in a low-temperature atmosphere such as a refrigerator in order to maintain the freshness of the plant, so that the lamp is likely to be cooled.
[0007]
As a result of earnestly examining means for further improving the removal efficiency of the gas that hinders the maintenance of plant freshness in the photocatalytic freshness holding device, the present inventors have prevented cooling of the socket portion that supplies power to the ultraviolet irradiation lamp. As a result, it has been found that the removal efficiency of the freshness maintenance inhibiting gas can be further improved, and the present invention has been completed.
[0008]
This invention is made | formed in view of such an actual condition, and it aims at providing the photocatalyst type freshness holding | maintenance apparatus which can further improve the removal efficiency of freshness maintenance inhibitory gas.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a photocatalytic freshness maintaining device according to the present invention includes an ultraviolet irradiation lamp, a photocatalyst irradiated with light from the ultraviolet irradiation lamp, and a gap between the ultraviolet irradiation lamp and the photocatalyst. Through which the air taken from the outside of the apparatus flows and forced air blowing means for blowing out the air that has passed through the gap to the outside of the apparatus, and the forced air blowing means supplies the power to the ultraviolet irradiation lamp by the forced air blowing means. A heat generating part protection means for preventing the air from being excessively cooled by the blown air is attached.
[0010]
The heat generating part protecting means is preferably a waterproof socket. If it is a waterproof socket, cold air does not enter the socket, cooling at the socket portion can be prevented as much as possible, and a decrease in the amount of light of the ultraviolet irradiation lamp can be prevented as much as possible. Moreover, it is economical because a commercially available waterproof socket can be used as a socket with a heating part protection means for an ultraviolet irradiation lamp.
[0011]
In the present invention, the ultraviolet lamp is not particularly limited, but a straight tube shape is preferable. This is because it is easy to obtain and easy to maintain. The ultraviolet rays emitted from the lamp are particularly preferably those having a wavelength of 400 nm to 200 nm from the viewpoint of improving the freshness keeping efficiency. Note that the light emitted from the lamp may include visible light and infrared light other than ultraviolet light.
[0012]
In the present invention, the forced air blowing means is not particularly limited, and a centrifugal fan, an axial fan, a sirocco fan, or the like is used.
[0013]
In the present invention, the lamp lighting control means and the air blowing control means are linked, and after the ultraviolet irradiation lamp is turned on, the air blowing by the forced air blowing means is started after a predetermined time delay. preferable. The predetermined time is preferably 10 to 60 seconds, more preferably 20 to 40 seconds. If such a configuration is adopted, even if the apparatus is placed in a low-temperature atmosphere, the ultraviolet irradiation lamp is sufficiently warmed and air blowing starts in a state where the original ultraviolet intensity of the lamp is obtained. Accordingly, the lamp does not emit light at a low temperature, and the photocatalyst is irradiated with sufficiently strong ultraviolet rays. As a result, the removal efficiency of the freshness-preventing inhibitory gas contained in the air flowing in contact with the photocatalyst is further improved. Can be improved.
[0014]
In the freshness maintaining device according to the present invention, an air inlet and an air outlet are formed, and the air sucked from the air inlet by the forced air blowing means flows through a gap between the ultraviolet irradiation lamp and the photocatalyst, The air that has circulated through the gap is blown out of the apparatus through the exhaust port. The amount of air taken in from the intake port and discharged from the exhaust port is appropriately determined according to the number of lamps arranged in the apparatus. The amount of air blown by the forced blower may be variable.
[0015]
In the present invention, as the photocatalyst, a semiconductor having a band gap of 0.5 to 5 eV, preferably a semiconductor having 1 to 3 eV is preferably used. When this semiconductor is irradiated with light having energy greater than the forbidden band width, electron excitation occurs from the valence band to the conduction band, holes are generated in the valence band, and electrons are generated in the conduction band. Holes and electrons appear on the semiconductor surface by diffusion or the like, and promote the reaction as a photocatalyst in the gas layer or liquid layer. Specific examples of the semiconductor include metal oxides such as tin dioxide, zinc oxide, tungsten trioxide, cerium oxide, titanium dioxide, barium titanate, and ferric oxide; zinc sulfide, cadmium sulfide, lead sulfide, zinc selenide. Metal chalcogenides such as cadmium selenide; group IV elements such as silicon and germanium; compounds of group III and group V elements such as gallium phosphide, gallium arsenide and indium phosphide; polyacetylene, polypyrrole, polythiophene, polyaniline, An organic semiconductor such as polyvinyl carbazole is exemplified. In the present invention, metal oxides such as zinc oxide, tungsten trioxide, titanium dioxide, and cerium oxide are particularly preferably used. In the present invention, such a semiconductor is preferably formed into a photocatalyst molded body by the following method, for example, but it is also possible to use the semiconductor powder as it is without necessarily forming the molded body.
[0016]
As a first method, a semiconductor powder such as titanium oxide powder is formed into a tablet shape using a compression molding machine or the like and used as a photocatalyst molded body as it is. Alternatively, the compression-molded photocatalyst layer is attached to a plate with an adhesive or the like and used as a photocatalyst molded body. As the plate-like material, metal, resin, ceramic, or the like is used.
[0017]
As a second method, a semiconductor powder such as titanium oxide powder is adhered to a nonwoven fabric as a carrier using charging or a binder to obtain a photocatalyst molded body.
[0018]
As a third method, for example, as disclosed in JP-A-6-327965, semiconductor powder such as titanium oxide powder is dispersed in clay or gypsum, and then water for curing is added to form a slurry, which is used as a mold. The catalyst molded product is used as it is as a photocatalyst molded product. Or it is good also as a photocatalyst molded object by sticking the catalyst layer which consists of the catalyst molded product obtained in that way on a plate-shaped object. The catalyst molded product may contain particles, fibers, and the like as a reinforcing agent. Further, when molding the catalyst molding, the semiconductor powder may be dispersed in water in advance, and clay or gypsum may be added later.
[0019]
As a fourth method, a semiconductor powder such as titanium oxide powder and latex are mixed and then applied to a support, and then dried at room temperature or high temperature to obtain a catalyst molded product, which is used as a photocatalyst molded product as it is. Use. Alternatively, this catalyst product is supported on a substrate or the like.
[0020]
As a fifth method, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-215841, a metal alkoxide such as titanium tetraisopropoxide is applied to a carrier such as metal, resin, ceramic, or paper and dried. The obtained catalyst molding is used as a photocatalyst molding.
[0021]
[Action]
In the photocatalytic freshness maintaining apparatus according to the present invention, a heating part protection means (waterproof socket) for preventing excessive cooling by the air blown by the forced air blowing means is attached to the portion that supplies power to the ultraviolet irradiation lamp. It is. For this reason, the cool air by the forced air blowing means does not enter the socket which is the heat generating part, the cooling at the socket part can be prevented as much as possible, and the decrease in the light amount of the ultraviolet irradiation lamp can be prevented as much as possible. If the decrease in the amount of light in the ultraviolet irradiation lamp can be prevented, the photocatalyst is irradiated with sufficiently strong ultraviolet rays, the photocatalyst function is fully exerted, and the freshness maintenance inhibitor gas contained in the air flowing in contact with the photocatalyst The removal efficiency can be further improved.
[0022]
The photocatalytic freshness maintaining apparatus according to the present invention is simply placed in a warehouse, refrigerator, showcase, or other substantially sealed space (although not necessarily sealed), and is stored or mounted around it. It becomes possible to maintain the freshness of the placed plant over a long period of time.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
[0024]
1 is an exploded perspective view of a photocatalytic freshness maintaining apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of a rear panel to which the ultraviolet irradiation lamp shown in FIG. 1 is attached, and FIG. 3 is a photocatalyst holder shown in FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part of the holder unit constituting the photocatalyst holder, FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part showing a structure for mounting the photocatalyst molded body to the holder unit, and FIG. 6 is a front view of the holder unit. Is a perspective view of an instrument for attaching the lower part of the photocatalyst holder to the back panel, FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a control circuit of a photocatalytic freshness maintaining device according to another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 10 is a perspective view of a main part of a freshness holding device according to still another embodiment, and FIG. 10 is an exploded perspective view of the freshness holding device according to still another embodiment of the present invention.
[0025]
First embodiment
As shown in FIGS. 1 and 2, the photocatalytic
[0026]
As shown in FIG. 1, an
[0027]
As shown in FIG. 1, the
[0028]
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a total of eight straight tube-shaped
[0029]
Both ends of each
[0030]
As shown in FIG. 2, a driving device such as a
[0031]
A
[0032]
On the surface of the rear panel located below the
[0033]
As shown in FIGS. 3 to 6, the
[0034]
As shown in FIG. 4, each
[0035]
By forming the
[0036]
As shown in FIG. 5, the catalyst molded
[0037]
The method of kneading the semiconductor powder and the water-curable compound powder with water is not particularly limited, and after mixing and stirring these powders to obtain a mixture, water may be added and kneaded. After adding water to the powder and kneading, a water-curable compound may be added and kneaded.
[0038]
The weight ratio of the semiconductor to the water curable compound is 10: 1 to 1:10, preferably 6: 1 to 1: 6. The amount of water is usually 25 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the semiconductor and the water curable compound.
[0039]
After the semiconductor and the water-curable compound are kneaded with water, the kneaded product may be directly poured into the concave portion of the
[0040]
Although the thickness of this
[0041]
The surface of the
[0042]
The distance L (see FIG. 4) between the
[0043]
In this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 4, an
[0044]
In this embodiment, as shown in FIGS. 1, 3, and 6, a
[0045]
By driving the
[0046]
Therefore, the photocatalytic
[0047]
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the
[0048]
Moreover, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
[0049]
In particular, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, since the
[0050]
Second embodiment
In the present embodiment, a photocatalytic freshness maintaining apparatus was assembled in the same manner as in the first embodiment except that the
[0051]
As shown in FIG. 8, in this embodiment, it is assumed that there are a plurality of photocatalytic
[0052]
The
[0053]
The
[0054]
The predetermined time set in the
[0055]
The
[0056]
In the photocatalytic
[0057]
In the
[0058]
In other words, in the present embodiment, the blowing is started in a state where the
[0059]
Third embodiment
In this embodiment, as shown in FIG. 9, the
[0060]
As shown in FIG. 9, in this embodiment, the
[0061]
The photocatalytic freshness maintaining apparatus according to this embodiment is different from the freshness maintaining apparatus according to the first embodiment except that the area of the
[0062]
Fourth embodiment
In this embodiment, as shown in FIG. 10, the
[0063]
As shown in FIG. 10, in this embodiment, each
[0064]
A
[0065]
The photocatalytic freshness holding device according to the present embodiment is different from the freshness holding device according to the first embodiment, except that it is necessary to attach a
[0066]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention.
[0067]
For example, the manufacturing method of the photocatalyst layers 52, 52a, and 52b is not particularly limited to the above-described embodiment.
[0068]
【Example】
Hereinafter, although this invention is demonstrated based on a more detailed Example, this invention is not limited to these Examples.
[0069]
Example 1
The photocatalytic freshness maintaining apparatus shown in FIGS. As the
[0070]
As the
[0071]
The
[0072]
The minimum gap L between the
[0073]
The
[0074]
Reference example 1
A freshness maintaining apparatus was assembled in the same manner as in Example 1 except that a normal socket of product number DSF-3202UW manufactured by Toshiba Lighting & Technology was used as the socket shown in FIG.
[0075]
The ethylene concentration at the
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the cool air generated by the forced air blowing means does not enter the socket as the heat generating part, and cooling at the socket part can be prevented as much as possible, and the light amount of the ultraviolet irradiation lamp can be reduced. Reduction can be prevented as much as possible. If the decrease in the amount of light in the ultraviolet irradiation lamp can be prevented, the photocatalyst is irradiated with sufficiently strong ultraviolet rays, the photocatalyst function is fully exerted, and the freshness maintenance inhibitor gas contained in the air flowing in contact with the photocatalyst The removal efficiency can be further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a photocatalytic freshness holding device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a rear panel to which the ultraviolet irradiation lamp shown in FIG. 1 is attached.
FIG. 3 is a front view of the photocatalyst holder shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of a holder unit constituting a photocatalyst holder.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a principal part showing a structure for attaching a photocatalyst molded body to a holder unit.
FIG. 6 is a front view of the holder unit.
FIG. 7 is a perspective view of an instrument for attaching the lower part of the photocatalyst holder to the back panel.
FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a control circuit of a photocatalytic freshness maintaining device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view of a main part of a freshness keeping device according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an exploded perspective view of a freshness holding device according to still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 ... Photocatalytic freshness maintaining device
4 ... UV irradiation lamp
6 ... Back panel
8 ... Casing
10 ... Inlet
12 ... Exhaust vent
14 ... Fan
16, 16a, 16b ... Photocatalyst holder
18 ... Front panel
20 ... Socket (Waterproof socket; Heating part protection means)
40 ... Holder unit
44, 46 ... Nail
48 ... Photocatalyst block
50 ... Board
52 ... Photocatalyst layer
54 ... Buffer member
60 ... Sealing material
70 ... Individual control circuit
72 ... Main control unit
76 ... Fan switch
77 ... Main switch
80 ... Timer
86 ... Fan switch
Claims (2)
前記紫外線照射ランプからの光が照射される光触媒と、
前記紫外線照射ランプと前記光触媒との間の隙間を通して、装置の外部から取り入れた空気を流し、前記隙間を流通し終えた空気を装置外部へ吹き出す強制送風手段と、
スイッチがオンされてスイッチ駆動回路が動作することでランプ点灯制御手段がオン状態となり紫外線照射ランプが点灯される回路と、前記スイッチ駆動回路の前記動作と同時にタイマーを起動させて10〜60秒の間で設定される所定時間を計測し、前記所定時間後に強制送風手段をオンする回路とを有する制御ユニットとを有し、
前記紫外線照射ランプに電力を供給する部分に、前記強制送風手段により送風される風で過度に冷却されないようにするための発熱部保護手段が装着してあり、
前記強制送風手段は、前記制御ユニットの動作により、前記紫外線照射ランプの点灯後、前記所定時間遅れてオンされて、前記送風を開始する光触媒式鮮度保持装置。An ultraviolet irradiation lamp,
A photocatalyst irradiated with light from the ultraviolet irradiation lamp;
Forced air blowing means for flowing air taken from the outside of the apparatus through the gap between the ultraviolet irradiation lamp and the photocatalyst, and blowing out the air that has circulated through the gap to the outside of the apparatus ,
When the switch is turned on and the switch driving circuit is operated, the lamp lighting control means is turned on to turn on the ultraviolet irradiation lamp, and the timer is started simultaneously with the operation of the switch driving circuit for 10 to 60 seconds. A control unit having a circuit for measuring a predetermined time set between them and turning on the forced air blowing means after the predetermined time ,
The part for supplying electric power to the ultraviolet irradiation lamp is equipped with a heat generating part protection means for preventing excessive cooling with the air blown by the forced air blowing means,
The forced air means, by the operation of the control unit, after the lighting of the ultraviolet irradiation lamp, is turned on with a delay predetermined time, photocatalytic freshness retaining device for starting the blower.
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