JP5344461B2 - Photocatalyst purification device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光触媒フィルターに紫外線を照射することで光触媒反応を起こし、接触する流体を浄化する光触媒浄化装置に関するものである。 The present invention relates to a photocatalyst purification device that causes a photocatalytic reaction by irradiating a photocatalyst filter with ultraviolet rays and purifies a fluid that comes into contact therewith.
従来、低濃度の汚染物質を含む流体を浄化するために、酸化チタンなどの光触媒を用いた浄化装置が広く使われている。このような浄化装置では、酸化チタンなどの光触媒に光が照射することで酸化チタンの表面で電子および正孔が発生し、電子による還元反応および正孔による酸化反応が起こるという特性を用いて、有機物を分解している。 Conventionally, a purification device using a photocatalyst such as titanium oxide has been widely used to purify a fluid containing a low-concentration contaminant. In such a purification device, by irradiating light to a photocatalyst such as titanium oxide, electrons and holes are generated on the surface of titanium oxide, and using a characteristic that a reduction reaction by electrons and an oxidation reaction by holes occur, Decomposes organic matter.
一般的に光触媒は、太陽や紫外線ランプなどの光、特に約380nm以下の波長の紫外線(UV)の照射によって発生する強力な酸化作用を利用することで、有機物の除去に用いられている。しかしながら、酸化チタンのような光触媒は、通常粉末状であるために浄化装置内でどのように固定化するか問題になる。 In general, a photocatalyst is used to remove organic substances by utilizing a strong oxidizing action generated by irradiation of light from the sun or an ultraviolet lamp, particularly ultraviolet rays (UV) having a wavelength of about 380 nm or less. However, since a photocatalyst such as titanium oxide is usually in a powder form, it becomes a problem how to fix it in the purification apparatus.
上記の問題を解決するために、特許文献1では、表面に酸化チタン皮膜が形成されたスポンジ状多孔質構造体の光触媒フィルターを容器内に配置し、容器内の流路を変更することで流体滞留経路を長くする流体浄化装置について開示されている。 In order to solve the above problem, in Patent Document 1, a sponge-like porous structure photocatalyst filter having a titanium oxide film formed on the surface thereof is disposed in a container, and the flow path in the container is changed to change the fluid. A fluid purification device that lengthens a residence path is disclosed.
また、特許文献2では、光触媒体を加熱することで光触媒体の表面に蓄積されたデポジットを除去し、光触媒体と再生(再活性)する空気浄化装置が開示されている。特許文献2の空気浄化装置では、内管および外管からなる2重管構造の装置において、外管および内管の間に光触媒多孔質体を充填して空気浄化部を構成している。
Further,
また、特許文献3では、使用時間の経過と共に活性低下が起こりにくい光触媒、浄化装置などについて開示されている。特許文献3の流体浄化装置では、ブラックライトのランプ軸に沿って、小さな充填室に光触媒および吸着剤の複合体を充填している。 Further, Patent Document 3 discloses a photocatalyst, a purification device, and the like that are less likely to experience a decrease in activity with the passage of time of use. In the fluid purification device of Patent Document 3, a small filling chamber is filled with a composite of a photocatalyst and an adsorbent along the lamp axis of the black light.
また、特許文献4では、光触媒剤を用いた気体の光触媒浄化装置において、浄化気体を循環させてよりクリーンな浄化気体とする循環式光触媒光触媒浄化装置について開示されている。特許文献4の循環式光触媒光触媒浄化装置では、光触媒フィルターおよび発光管を交互に並べて、発光管の長手方向に対して垂直方向に気体が流れる構成となっている。 Patent Document 4 discloses a circulating photocatalyst photocatalyst purification device that circulates a purification gas to produce a cleaner purification gas in a gas photocatalyst purification device using a photocatalyst agent. In the circulation photocatalyst photocatalyst purification device of Patent Document 4, photocatalyst filters and arc tubes are alternately arranged so that gas flows in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arc tube.
また、特許文献5では、水洗等で触媒被毒成分を除去できる再生可能な光触媒フィルターを搭載した大風量処理かつメンテナンス性を向上させた空気浄化システムについて開示されている。特許文献5の空気浄化システムでは、光触媒フィルターとして三次元セラミックス多孔質材が用いられ、光源ランプの上下方向の位置に光触媒フィルターが多層で配置されている。 Further, Patent Document 5 discloses an air purification system that is equipped with a reproducible photocatalyst filter that can remove catalyst poisoning components by washing with water and the like, and has improved air volume processing and maintainability. In the air purification system of Patent Document 5, a three-dimensional ceramic porous material is used as a photocatalytic filter, and the photocatalytic filters are arranged in multiple layers at positions in the vertical direction of the light source lamp.
また、特許文献6では、スポンジ状の多孔質構造体の形状を保った炭化ケイ素系耐熱性超軽量多孔質材について開示されている。
しかしながら、上記従来の構成では、光源となるランプと光触媒フィルターとの位置関係から光源となるランプから発する紫外線などの光を有効に利用できず、光触媒反応による浄化効率が低いという問題を生じる。上記従来の構成であれば、光源体ランプの左右または上下のいずれかに板状の光触媒フィルターを配置する構成となっているので、光触媒フィルターが配置されていない上下または左右に対して照射される光が無駄になっていた。具体的な例について、以下に説明する。 However, in the above conventional configuration, light such as ultraviolet rays emitted from the lamp serving as the light source cannot be effectively used due to the positional relationship between the lamp serving as the light source and the photocatalytic filter, resulting in a problem that the purification efficiency due to the photocatalytic reaction is low. If it is the said conventional structure, since it becomes the structure which arrange | positions a plate-shaped photocatalyst filter in either the right and left or upper and lower sides of a light source body lamp, it irradiates with respect to the upper and lower sides or right and left which are not arrange | positioned. The light was wasted. A specific example will be described below.
図3は、従来の光触媒浄化装置の構成を示す概略図である。図3の光触媒浄化装置は、光触媒フィルター110、紫外線ランプ120、プレフィルター16、殺菌フィルター18、およびファン60を備えている。これらの各部材は、ガラスや金属製のケースに収められて、気体や液体などの流体が通過するための通風口内に各フィルターやランプが配置されている。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional photocatalytic purification device. 3 includes a
浄化の対象となる流体は、図3の左側に設けられた図に示されていない取込口から吸入され、プレフィルター16、複数の光触媒フィルター110、そして殺菌フィルター18の順に通過して、浄化された状態で浄化装置の排出口から排出される。
The fluid to be purified is sucked from an intake port not shown in the drawing provided on the left side of FIG. 3, and passes through the
ところが、図3に示したような浄化装置では、光触媒フィルター110の左右の方向から紫外線が照射されるものの、光源となるランプと光触媒フィルターとの位置関係から紫外線ランプ120から照射される紫外線の多くが有効に光触媒の反応に利用されていない。
However, in the purification apparatus as shown in FIG. 3, although ultraviolet rays are irradiated from the left and right directions of the
具体的には、図3の上側に配置された紫外線ランプ120と、図3の下側に配置された紫外線ランプ120との間のスペースには、上側の紫外線ランプ120からの照射光と、下側の紫外線ランプ120からの照射光とが重なることにより、紫外線の照射量が増大するが、この部分の紫外線はフィルターを照射していないので有効利用されていない。これに対して、光触媒フィルター110の上端部側及び下端部側では、一本の紫外線ランプ120からの紫外線照射になるので、照射される紫外線の照射量は、上記の光触媒フィルタ−110の中央部に比べて減少する。また、光の強度は距離の二乗に反比例するので、できるだけ光源近くにフィルターを設置することが望ましい。
Specifically, the space between the
一般的に、光触媒反応による有機物の分解効率はそれほど高くない為、有効に浄化作用を機能させるためには、紫外線を有効に光触媒フィルター110に照射する必要がある。
In general, since the decomposition efficiency of organic substances by the photocatalytic reaction is not so high, it is necessary to effectively irradiate the
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光触媒反応による浄化効率が高い光触媒浄化装置を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to realize a photocatalytic purification device having high purification efficiency by a photocatalytic reaction.
本発明に係る光触媒浄化装置は、上記課題を解決するために、光を照射する棒状の光源体ランプと、浄化対象となる流体を透過させると共に、前記光源体ランプからの光の照射を受けることによる光触媒反応によって該流体の浄化を行う光触媒フィルターとを備えた光触媒浄化装置であって、前記光源体ランプは、長手方向が上記流体の流れる方向と直交するように配置され、前記光触媒フィルターは、前記光源体ランプの長手方向に沿って、該光源体ランプの周囲を取り囲むように形成されていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a photocatalyst purification device according to the present invention transmits a rod-shaped light source body lamp that irradiates light, a fluid to be purified, and is irradiated with light from the light source body lamp. A photocatalytic purification device comprising a photocatalytic filter that purifies the fluid by a photocatalytic reaction according to the above, wherein the light source body lamp is arranged so that a longitudinal direction thereof is orthogonal to a direction in which the fluid flows, The light source body lamp is formed so as to surround the periphery of the light source body lamp along the longitudinal direction of the light source body lamp.
上記の構成によれば、流体が通過する方向に対して長手方向が直交するように配置された光源体ランプの発光面の周囲を長手方向に沿って取り囲むように光触媒フィルターが配置されているため、光源体ランプの発光面から照射される光を無駄なく光触媒フィルターに照射できる。これにより、光源体ランプから照射される光をより効率的に光触媒フィルターにおいて利用することができるので、当該光触媒フィルターに対する光の照射量が増加し、この結果、光触媒フィルターの光触媒反応による流体の浄化効率を高めることができる。 According to said structure, since the photocatalyst filter is arrange | positioned so that the circumference | surroundings of the light emission surface of the light source body lamp arrange | positioned so that a longitudinal direction may orthogonally cross with respect to the direction through which a fluid passes may be enclosed along a longitudinal direction. The light emitted from the light emitting surface of the light source body lamp can be irradiated to the photocatalytic filter without waste. As a result, the light emitted from the light source body lamp can be used more efficiently in the photocatalytic filter, so that the amount of light irradiated to the photocatalytic filter increases, and as a result, the fluid is purified by the photocatalytic reaction of the photocatalytic filter. Efficiency can be increased.
本発明に係る光触媒浄化装置は、上記課題を解決するために、光を照射する棒状の光源体ランプと、浄化対象となる流体を透過させると共に、前記光源体ランプからの光の照射を受けることによる光触媒反応によって流体の浄化を行う光触媒フィルターとを備えた光触媒浄化装置であって、前記光触媒フィルターは、上記流体の流れる方向と直交する方向に延設され、前記光源体ランプが長手方向に挿入されるランプ用開口部が形成され、上記ランプ用開口部に前記光源体ランプが挿入されていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a photocatalyst purification device according to the present invention transmits a rod-shaped light source body lamp that irradiates light, a fluid to be purified, and is irradiated with light from the light source body lamp. A photocatalytic purification device comprising a photocatalytic filter that purifies a fluid by a photocatalytic reaction by the photocatalytic filter, wherein the photocatalytic filter extends in a direction orthogonal to the fluid flow direction, and the light source body lamp is inserted in a longitudinal direction The lamp opening is formed, and the light source body lamp is inserted into the lamp opening.
上記の構成によれば、光源体ランプから照射される光はランプ用開口部内で無駄なく光触媒フィルターに照射されることなる。これにより、光触媒フィルターに対する光の照射量が多くなるので、光触媒フィルターの光触媒反応による浄化効率を高めることができる。 According to said structure, the light irradiated from a light source body lamp will be irradiated to a photocatalyst filter without waste in the opening part for lamps. Thereby, since the irradiation amount of the light with respect to a photocatalyst filter increases, the purification efficiency by the photocatalytic reaction of a photocatalyst filter can be improved.
上記光触媒浄化装置では、前記光源体ランプの発光面から光触媒フィルターへの照射光量が略同量になる位置に複数の前記光源体ランプが配置されていることが好ましい。 In the said photocatalyst purification apparatus, it is preferable that the said several light source body lamp is arrange | positioned in the position where the irradiation light quantity to the photocatalyst filter from the light emission surface of the said light source body lamp becomes substantially the same amount.
上記光触媒フィルターの被照射面が、光源体ランプの発光面からの照射光線量が略同量になる位置に配置されていることにより、光触媒反応による浄化能力が光触媒フィルター上で略均等となり、光触媒フィルター上で浄化対象の流体が接触する位置に関わらず平均的に流体を浄化することができる。これによって、全体として効率が高い流体の浄化を行うことができるというさらなる効果を奏する。 Since the irradiated surface of the photocatalyst filter is disposed at a position where the amount of light irradiated from the light emitting surface of the light source body lamp is substantially the same, the purification capability by the photocatalytic reaction becomes substantially equal on the photocatalytic filter, and the photocatalyst The fluid can be purified on average regardless of the position where the fluid to be purified contacts on the filter. As a result, there is a further effect that the fluid can be purified with high efficiency as a whole.
前記ランプ用開口部は、縦および横方向に複数設けられ、横方向を行方向とし、縦方向を列方向としたとき、これらランプ用開口部は、隣接する行間で列方向に重ならないように配置されていることが好ましい。 A plurality of the lamp openings are provided in the vertical and horizontal directions. When the horizontal direction is the row direction and the vertical direction is the column direction, the lamp openings do not overlap in the column direction between adjacent rows. It is preferable that they are arranged.
これにより、各ランプ用開口部が縦方向に重ならない、言い換えれば、互い違いに配置されていることにより、隣接する光源体ランプの間に存在する光触媒フィルターに対して、照射光の重なる領域を低減し、照射光の量を略均等にすることが可能なる。これにより、1つの光源体ランプが上下左右の全方向に存在する光触媒フィルターに対して光をほぼ均等に照射できるので、少ない本数の光源体ランプにより光触媒フィルターに光触媒反応を起こさせるのに十分な光を照射することができる。 As a result, the openings for the lamps do not overlap in the vertical direction, in other words, they are arranged in a staggered manner, thereby reducing the region where the irradiation light overlaps the photocatalytic filter existing between adjacent light source body lamps. In addition, the amount of irradiation light can be made substantially uniform. Thereby, since one light source body lamp can irradiate light almost uniformly with respect to the photocatalytic filter existing in all directions of up, down, left and right, it is sufficient to cause the photocatalytic reaction to occur in the photocatalytic filter with a small number of light source body lamps. Light can be irradiated.
上記光触媒浄化装置では、前記光触媒フィルターは、Siおよび/またはSiCからなるスポンジ状多孔質構造体からなることが好ましい。 In the photocatalyst purification apparatus, the photocatalytic filter is preferably made of a sponge-like porous structure made of Si and / or SiC.
上記の構成によれば、光触媒フィルターは、Siおよび/またはSiCからなるスポンジ状多孔質構造体からなることで、一般的に用いられる、スポンジの骨格にセラミックススラリーを付着させて焼成する焼結フィルターと同等以上の強度を有し、上記焼結フィルターよりも軽量であり、加工が容易で、かつ、骨格が細く光の透過性も良く、目詰まりが発生しにくいという効果を奏する。 According to the above configuration, the photocatalytic filter is made of a sponge-like porous structure made of Si and / or SiC, and is generally used as a sintered filter for attaching a ceramic slurry to a sponge skeleton and firing it. It is lighter than the sintered filter, is easy to process, has a thin skeleton, good light transmission, and is less susceptible to clogging.
上記光源体ランプは、光触媒フィルターと接触などにより損傷する虞があるので、光源体ランプの発光面の周囲を長手方向に沿って取り囲み、当該光源体ランプおよび前記光触媒フィルターの接触を防ぐ接触防止部材が形成されていることが好ましい。 Since the light source body lamp may be damaged by contact with the photocatalyst filter, the contact preventing member that surrounds the light emitting surface of the light source body lamp along the longitudinal direction and prevents the light source body lamp and the photocatalyst filter from contacting each other. Is preferably formed.
なお、上記接触防止部材としては、金属網、透明シート、透明板、透明チューブを挙げることができ、また透明性は良いが有機溶剤に弱いポリカーボネート等を用いる場合は、透明な有機溶剤に犯されない透明な保護フィルム等で覆えばよい。 In addition, examples of the contact preventing member include a metal net, a transparent sheet, a transparent plate, and a transparent tube. In addition, when a polycarbonate having a good transparency but weak against an organic solvent is used, the transparent organic solvent is not violated. What is necessary is just to cover with a transparent protective film etc.
本発明に係る光触媒浄化装置は、光源体ランプは、長手方向が上記流体の流れる方向と直交するように配置され、光触媒フィルターは、前記光源体ランプの長手方向に沿って、該光源体ランプの周囲を取り囲むように形成されている。 In the photocatalyst purification device according to the present invention, the light source body lamp is disposed so that a longitudinal direction thereof is orthogonal to a direction in which the fluid flows, and a photocatalytic filter is disposed along the longitudinal direction of the light source body lamp. It is formed so as to surround the periphery.
上記の構成によれば、光触媒フィルターの光触媒反応による流体の浄化効率を高めることができるという効果を奏する。 According to said structure, there exists an effect that the purification efficiency of the fluid by the photocatalytic reaction of a photocatalyst filter can be improved.
また、本発明に係る光触媒浄化装置は、光触媒フィルターは、上記流体の流れる方向と直交する方向に延設され、光源体ランプが長手方向に挿入されるランプ用開口部が形成され、上記ランプ用開口部に前記光源体ランプが挿入されている。 In the photocatalyst purification device according to the present invention, the photocatalytic filter extends in a direction orthogonal to the fluid flow direction, and has a lamp opening into which the light source body lamp is inserted in the longitudinal direction. The light source body lamp is inserted into the opening.
上記の構成によれば、光触媒フィルターの光触媒反応による浄化効率を高めることができるという効果を奏する。 According to said structure, there exists an effect that the purification efficiency by the photocatalytic reaction of a photocatalyst filter can be improved.
本発明の一実施形態について図1および図2に基づいて説明すると以下の通りである。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.
図1は、本実施形態で説明する浄化装置(光触媒浄化装置)1の断面図である。図2は、図1で示した浄化装置1の斜視図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a purification device (photocatalyst purification device) 1 described in the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the purification device 1 shown in FIG.
浄化装置1では、筐体50の内部に浄化する流体を通過させる流体通過用開口部が設けられ、図1の左側から流体を取り込んで、右側から流体を噴出する構成となっている。
The purification device 1 is provided with a fluid passage opening for allowing the fluid to be purified to pass through the inside of the
筐体50の左側には、流体取込口として通風口54が形成され、金属製のネット56が嵌め込まれている。また、筐体50の右側には、流体取込口から流体を吸入するため通風口54のファン60が配置されている。筐体50は、金属、または、耐熱および耐紫外線の特性を持つ樹脂などで構成する。
On the left side of the
筐体50内には、通風口54内にプレフィルター16、光触媒フィルター10、金属網22、UVランプ20が設置されており、更に殺菌フィルター18が配置されていてもよい。
In the
金属網22は、軽量なフィルター20が風力によって接触して破損することを防止するために、フィルター20同士の間に縦方向に挟みこむように設置されている。金属網22には、光を透過しやすく腐食に強い、目の粗い金属製の網を使用する。また、金属網の代わりに光触媒反応に耐える柔軟な樹脂或いは繊維製の網状のものでもよい。
The
プレフィルター16および殺菌フィルター18は、HEPA(High Efficiency Particulate Air)フィルターなどで構成されている。また、光触媒フィルター10には、UVランプ20を配置するためのランプ用開口部12が設けられている。この開口部は四角でも円形でもよい。
The pre-filter 16 and the
光触媒フィルター10は、Si/SiC多孔質体に光触媒をコーティングしたフィルターであり、ポリウレタンスポンジの骨格部分にフェノール樹脂溶液およびシリコン粉末、あるいは、更に炭化ケイ素粉末を含浸させた後に、炭素化、反応焼結、さらにSi溶融含浸処理を行ったSi/SiCフィルターで構成している。これは、従来の、スポンジの骨格にセラミックススラリーを付着させて焼結する方法で作製した焼結フィルターと比較して、同じ太さで同等の強度を保ちつつ、密度も約0.1g/cm3程度と軽量であり、加工も容易であるという特徴を持っている。
工も容易であるという特徴を持っている。
The
It has the feature that it is easy to work.
光触媒フィルター10では、前記光源体ランプの発光面からの照射光量が略同量になる位置に光触媒フィルター10被照射面が配置されている。具体的には、光触媒フィルター10の平面または曲面が、光源体ランプ20の発光面からの照射光量が略同量になる位置に配置されていることにより、光触媒反応に浄化能力が光触媒フィルター上で略均等に行われるため、光触媒フィルター上の位置に関わらず平均的に流体の浄化作用を行うことができるので、全体として効率が高い流体の浄化を行うことができる。
In the
また、光触媒フィルター10に形成されたUVランプ20を配置するためのランプ用開口部12は、図1および図2の例では、上から1行目には5箇所、上から2行目には6箇所、上から3行目には5箇所、形成されており、奇数行および偶数行で縦方向に重ならないように、言い換えれば、ランプ用開口部12が奇数行および偶数行で互い違いになるように配置されている。これは、光触媒フィルター10を透過するUV光線の距離を均等にするための配置である。
Further, in the example of FIGS. 1 and 2, the
図1および図2の例ではランプ用開口部12は3行しかないが、適宜行の数を増やしてもよい。また、図1および図2で横方向に隣接する光触媒フィルター10が直接接しないように、縦方向に光りを遮りにくい編み目の粗い金属等の網を設置するのが望ましい。この金属網は縦方向のランプ用開口部12で固定化できるので、光触媒フィルター10の固定にも用いることができる。
In the example of FIGS. 1 and 2, the
具体的には、#8のフィルターでは(1インチあたり8セル)のスポンジで作製した光触媒フィルターでは、25〜35mm程度のUV光線距離となるように、#13のフィルターでは、20〜25mm程度の距離になるように、#20(1インチあたり20セル)のスポンジで作製した光触媒フィルターでは、10〜15mm程度の距離になるように構成する。 Specifically, with a # 8 filter (8 cells per inch), a photocatalytic filter made with a sponge has a UV light distance of about 25-35 mm, and with a # 13 filter, about 20-25 mm. The photocatalytic filter made of # 20 (20 cells per inch) sponge is configured to have a distance of about 10 to 15 mm.
本実施形態では、ポリカーボネートの薄板で四角い筒状の容器を作り、この容器が浄化装置1の筐体50の側面に固定され、その中のランプ用開口部12にUVランプ20を入れる構成となっている。より詳細には、ポリカーボネートの容器の間に長方体の光触媒フィルター10を順に配置し、ポリカーボネード容器の間の縦方向に金属網を設置していく。
In the present embodiment, a rectangular cylindrical container is made of a polycarbonate thin plate, this container is fixed to the side surface of the
なお、ポリカーボネートは、耐熱性および透光性を備えているものの、有機溶剤に弱いという欠点があるため、ポリカーボネートの外側には有機溶剤に強いプラスチック透明フィルムを巻くことが好ましい。上記透明フィルムの材質としては、デュラシール、テフロン(登録商標)(PFA)、アクリル、ポリエチレン等の各種プラスチックフィルムを用いることができる。 Although polycarbonate has heat resistance and translucency, it has a disadvantage that it is weak against organic solvents. Therefore, it is preferable to wind a plastic transparent film resistant to organic solvents on the outside of the polycarbonate. As a material of the transparent film, various plastic films such as Dura seal, Teflon (registered trademark) (PFA), acrylic, polyethylene and the like can be used.
UVランプ20は、蛍光灯タイプのブラックライト(波長:約350nm)、ケミカルランプ(波長:約350nm)、および、殺菌灯(波長:約254nm)などで構成され、光触媒フィルター10に設けられたランプ用開口部12内に配置される。なお、殺菌灯の短い波長を透過する素材は少ないため、ブラックライトまたはケミカルランプを用いることが好ましい。
The
ネット56は、剛性の高いステンレスなどの金属製の金網であり、浄化対象の流体を図1および図2の左側から取り込みながら、プレフィルター16などを筐体50内に固定する役割を果たす。筐体50は、金属板等で構成され、光触媒フィルター10やUVランプ20を浄化装置1内に固定すると共に、浄化対象の流体を通す通風口54を確保している。
The net 56 is a metal mesh made of metal such as stainless steel having high rigidity, and plays a role of fixing the
浄化対象の流体は、ファン60によって吸入されることで図1および図2の左側から取り込まれ、ネット56およびプレフィルター16を通過し、光触媒フィルター10と接触しながら、殺菌フィルター18を通過し、図1および図2の右側から噴出される。浄化対象の流体は、光触媒フィルター10と接触する際に、UVランプ20から照射されたUV光線と、光触媒フィルター10とが反応して発生する光触媒反応の有機物分解作用によって浄化される。
The fluid to be purified is taken in from the left side of FIG. 1 and FIG. 2 by being sucked by the
基本的に光触媒による有機物の分解は、紫外線(UV)が光触媒に当たり、その光触媒に有機物が接触する必要があるので、この接触回数に分解効率は依存する。光の強度も距離の二乗に反比例するため、光源近くの光(UV)を利用するのが一番効率がよい。このため、光が最も集まるUVランプ間の空間にはフィルターが配置されていない従来の方式と比較した場合、光が照射されているフィルターの面積(体積)から、少なくとも2〜3倍以上の効率が期待できる。 Basically, decomposition of an organic substance by a photocatalyst is caused by ultraviolet light (UV) hitting the photocatalyst, and the organic substance needs to come into contact with the photocatalyst. Since the light intensity is also inversely proportional to the square of the distance, it is most efficient to use light (UV) near the light source. For this reason, when compared with the conventional method in which no filter is arranged in the space between the UV lamps where light is most collected, the efficiency (at least 2 to 3 times or more) from the area (volume) of the filter irradiated with light Can be expected.
以上のように、本実施形態の浄化装置1は、光を照射する棒状のUVランプ20と、浄化対象となる流体を透過させると共に、UVランプ20からの光の照射を受けることによる光触媒反応によって該流体の浄化を行う光触媒フィルター10とを備えた浄化装置1であって、UVランプ20は、長手方向が上記流体の流れる方向と直交するように配置され、光触媒フィルター10は、UVランプ20の長手方向に沿って、Vランプ20の周囲を取り囲むように形成されている。
As described above, the purification apparatus 1 according to the present embodiment transmits the rod-shaped
上記の構成によれば、流体が通過する方向に対して長手方向が直交するように配置されたUVランプ20の発光面の周囲を長手方向に沿って取り囲むように光触媒フィルター10が配置されているため、UVランプ20の発光面から照射される光を無駄なく光触媒フィルター10に照射できる。これにより、UVランプ20から照射される光をより効率的に光触媒フィルター10において利用することができるので、当該光触媒フィルター10に対する光の照射量が増加し、この結果、光触媒フィルター10の光触媒反応による流体の浄化効率を高めることができる。また、ランプ用開口部が形成されているので、ランプが切れた場合での交換が容易に行える。
According to said structure, the
本実施形態の浄化装置1は、光を照射する棒状のUVランプ20と、浄化対象となる流体を透過させると共に、UVランプ20からの光の照射を受けることによる光触媒反応によって流体の浄化を行う光触媒フィルター10とを備えた浄化装置1であって、光触媒フィルター10は、上記流体の流れる方向と直交する方向に延設され、UVランプ20が長手方向に挿入されるランプ用開口部12が形成され、上記ランプ用開口部にUVランプ20が挿入されていることを特徴としている。
The purification apparatus 1 according to the present embodiment transmits a rod-shaped
上記の構成によれば、UVランプ20から照射される光はランプ用開口部12内で無駄なく光触媒フィルター10に照射されることなる。これにより、光触媒フィルター10に対する光の照射量が多くなるので、光触媒フィルター10の光触媒反応による浄化効率を高めることができる。
According to the above configuration, the light irradiated from the
本実施形態の浄化装置1では、UVランプ20の発光面からの照射光量が略同量になる位置に光触媒フィルター10の被照射面が配置されている。
In the purification device 1 of the present embodiment, the irradiated surface of the
光触媒フィルター10の被照射面が、UVランプ20の発光面からの照射光線量が略同量になる位置に配置されていることにより、光触媒反応による浄化能力が光触媒フィルター10上で略均等となり、光触媒フィルター10上で浄化対象の流体が接触する位置に関わらず平均的に流体を浄化することができる。これによって、全体として効率が高い流体の浄化を行うことができる。
Since the irradiated surface of the
本実施形態の浄化装置1では、ランプ用開口部12は、縦および横方向に複数設けられ、横方向を行方向とし、縦方向を列方向としたとき、これらランプ用開口部12は、隣接する行間で列方向に重ならないように配置されている。
In the purification device 1 of the present embodiment, a plurality of
これにより、各ランプ用開口部12が縦方向に重ならない、言い換えれば、互い違いに配置されていることにより、隣接するUVランプ20の間に存在する光触媒フィルター10に対して、照射光の重なる領域を低減し、照射光の量を略均等にすることが可能なる。これにより、1つのUVランプ20が上下左右の全方向に存在する光触媒フィルター10に対して光をほぼ均等に照射できるので、少ない本数のUVランプ20により光触媒フィルター10に光触媒反応を起こさせるのに十分な光を照射することができる。また、流体の流れも攪拌されて均一になりやすい。
Thereby, the area | region with which irradiation light overlaps with respect to the
上記浄化装置1では、光触媒フィルター10は、Siおよび/またはSiCからなるスポンジ状多孔質構造体からなる。
In the purification device 1, the
上記の構成によれば、光触媒フィルター10は、Siおよび/またはSiCからなるスポンジ状多孔質構造体からなことで、一般的に用いられる、スポンジの骨格にセラミックススラリーを付着させて焼成する焼結フィルターと同等の強度を有し、上記焼結フィルターよりも軽量であり、加工が容易で、かつ、目詰まりが発生しにくいという効果を奏する。
According to the above configuration, the
上記浄化装置1では、上記UVランプ20は、光触媒フィルター10と接触などにより損傷する虞があるので、UVランプ20の発光面の周囲を長手方向に沿って取り囲み、当該UVランプ20および前記光触媒フィルター10の接触を防ぐ接触防止部材が形成されている。
In the purification apparatus 1, the
なお、上記接触防止部材としては、金属網、透明シート、透明板、透明チューブなどを用いることができる。または、透明なポリカーボネート製の接触防止部材を用いた場合は、その表面に有機溶剤保護フィルムを付けたものであってもよい。 In addition, as the contact preventing member, a metal net, a transparent sheet, a transparent plate, a transparent tube, or the like can be used. Or when the contact prevention member made from a transparent polycarbonate is used, what attached the organic solvent protective film to the surface may be used.
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
本発明によれば、光触媒反応による浄化効率が高い光触媒浄化装置、および浄化装置を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the photocatalyst purification apparatus and purification apparatus with high purification efficiency by photocatalytic reaction are realizable.
1 浄化装置(光触媒浄化装置)
10 光触媒フィルター(光触媒フィルター)
12 ランプ用開口部
16 プレフィルター
18 殺菌フィルター
20 UVランプ(光源体ランプ)
50 筐体
54 通風口
56 ネット
60 ファン
1 Purification device (photocatalytic purification device)
10 Photocatalytic filter (photocatalytic filter)
12
50
Claims (3)
浄化対象となる流体を透過させると共に、前記光源体ランプからの光の照射を受けることによる光触媒反応によって該流体の浄化を行う光触媒フィルターとを備えた光触媒浄化装置であって、
前記光源体ランプは、長手方向が上記流体の流れる方向と直交するように配置され、
前記光触媒フィルターは、前記光源体ランプの長手方向に沿って、該光源体ランプの周囲を取り囲むように形成され、
前記光源体ランプの発光面の周囲を長手方向に沿って取り囲み、当該光源体ランプおよび前記光触媒フィルターの接触を防ぐ接触防止部材が形成されていることを特徴とする光触媒浄化装置。 A rod-shaped light source body lamp that emits light;
A photocatalytic purification device comprising a photocatalytic filter that transmits a fluid to be purified and that purifies the fluid by a photocatalytic reaction by receiving light from the light source body lamp,
The light source body lamp is arranged so that a longitudinal direction thereof is orthogonal to a direction in which the fluid flows,
The photocatalytic filter is formed so as to surround the periphery of the light source body lamp along the longitudinal direction of the light source body lamp ,
A photocatalytic purification device, wherein a contact preventing member is formed to surround a light emitting surface of the light source body lamp along a longitudinal direction and prevent contact between the light source body lamp and the photocatalytic filter .
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