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JP5483077B2 - Air cleaning apparatus and air cleaning method - Google Patents
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JP5483077B2 JP2009261312A JP2009261312A JP5483077B2 JP 5483077 B2 JP5483077 B2 JP 5483077B2 JP 2009261312 A JP2009261312 A JP 2009261312A JP 2009261312 A JP2009261312 A JP 2009261312A JP 5483077 B2 JP5483077 B2 JP 5483077B2
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Description

本発明は、触媒物質により空気中の汚染物質を化学分解する空気清浄装置及び空気清浄方法に関する。   The present invention relates to an air cleaning device and an air cleaning method for chemically decomposing pollutants in air with a catalyst material.

青果品や果物の保管や長距離輸送において、青果品や果物からエチレンが発生することが知られている。このエチレンは、青果品や果物の成熟を促進させる食物ホルモンとしての作用があり、成熟の促進がすすむと、腐敗にいたる。このため、発生したエチレンを迅速に除去することは、青果品や果物の長時間の保存に有効である。特に、遠方からのコンテナ船輸送、航空機輸送、トラック輸送においては、鮮度を維持するために、エチレンの迅速な除去および分解が重要である。
上記のエチレンをはじめとする種々の汚染物質で汚染された空気を、迅速に清浄化する技術は、様々な分野で要望されている。
It is known that ethylene is generated from fruits and vegetables in the storage and long-distance transportation of fruits and vegetables. This ethylene acts as a food hormone that promotes the ripening of fruits and vegetables and fruits, and if the ripening is promoted, it will rot. For this reason, removing the generated ethylene quickly is effective for long-term preservation of fruits and vegetables. In particular, in container ship transportation, aircraft transportation, and truck transportation from a distance, rapid removal and decomposition of ethylene is important in order to maintain freshness.
Techniques for quickly cleaning air contaminated with various pollutants such as ethylene are demanded in various fields.

このような技術のひとつとして、光触媒を利用するもの(特許文献1参照)が提案されている。しかしながら、光触媒では分解速度が遅いことや、汚染物質の分解が完全でなく、有害な中間分解物が生成されること、分解生成物が光触媒の性能を劣化させることなどの問題があった。   As one of such techniques, a technique using a photocatalyst (see Patent Document 1) has been proposed. However, the photocatalyst has a problem that the decomposition rate is slow, the decomposition of pollutants is not complete, a harmful intermediate decomposition product is generated, and the decomposition product deteriorates the performance of the photocatalyst.

別の技術として、オゾンによって分解する方法が提案されている(特許文献2参照)。しかしながら、オゾンはそれ自体が有害であることや、分解後の物質の人体への影響が懸念されていることなどの問題がある。さらに、オゾンは漂白作用を有するため、例えば上記のような青果物や果実から発生するエチレンを分解させようとした場合、青果物や果物の色合いが変化し、商品価値が下がるという問題もあった。   As another technique, a method of decomposing with ozone has been proposed (see Patent Document 2). However, ozone has problems such as being harmful in itself and concern about the influence of substances after decomposition on the human body. Furthermore, since ozone has a bleaching action, for example, when ethylene generated from fruits and fruits as described above is to be decomposed, there is a problem that the color of fruits and fruits changes and the commercial value decreases.

さらにもうひとつの技術として、触媒による分解があるが、触媒が機能するためには高温にすることが必要である。例えば、青果品や果物の保管、輸送は冷凍や冷蔵状態で行われることが多いため、空気清浄に伴う空気温度の上昇は、冷凍・冷蔵に必要なエネルギーコスト増大につながってしまう。このような環境での空気清浄化としては、より低い温度で行える方法が望まれる。   Yet another technique is decomposition by a catalyst, but a high temperature is necessary for the catalyst to function. For example, since the storage and transportation of fruits and vegetables and fruits are often performed in a frozen or refrigerated state, an increase in air temperature associated with air purification leads to an increase in energy costs required for freezing and refrigeration. For air purification in such an environment, a method that can be performed at a lower temperature is desired.

特許文献3では、マイクロ波を利用した空気清浄器が提案されているが、この技術では触媒以外の不要部分も加熱してしまうため、空気温度の上昇を抑制するという点では課題がある。また、マイクロ波照射は加熱ムラが生じやすく、特許文献3に記載の空気清浄器では、このムラを抑えるために発熱体をモータで回転させている。   Patent Document 3 proposes an air purifier using microwaves, but this technique also heats unnecessary portions other than the catalyst, and thus has a problem in terms of suppressing an increase in air temperature. In addition, microwave irradiation is likely to cause uneven heating. In the air cleaner described in Patent Document 3, the heating element is rotated by a motor in order to suppress this unevenness.

特開2006−158313号公報JP 2006-158313 A 特開2005−261428号公報JP 2005-261428 A 特開2006−158947号公報JP 2006-158947 A

上記のように、空気清浄を行ううえでは、まず、分解速度が速いこと、低濃度汚染物質の分解が可能なこと、有害物質を用いないこと、分解生成物や中間物質の有害性がないこと、性能が劣化しないことが要求される。
本発明はこれらの要求を満たし、さらに、空気温度の上昇が少ない空気清浄装置及び空気清浄方法を提供することを目的とする。
As described above, when performing air cleaning, first, the decomposition rate must be fast, low-concentration pollutants can be decomposed, no harmful substances should be used, and no decomposition products or intermediate substances should be harmful. It is required that the performance does not deteriorate.
An object of the present invention is to provide an air cleaning device and an air cleaning method that satisfy these requirements and further reduce an increase in air temperature.

上記課題は以下の発明により達成された。
(1)空気中の汚染物質を化学分解する空気清浄装置であって、該化学反応を促進する、電磁波を発生する電磁波発生手段と、汚染空気を透過する支持体上に、該電磁波によって発熱する粒径1μm以下の触媒物質を有し、
該電磁波が、波長0.8〜28GHzのマイクロ波であって、
該支持体が、電磁波の吸収が少ない支持体であって、該触媒物質が、該支持体より電磁波を吸収しやすい物質による厚み10nm〜1mmの薄膜の表面もしくは内部に担持されていることを特徴とする空気清浄装置。
(2)前記触媒物質が、パラジウム、白金、ニッケル、銅、バナジウム、ルテニウム、チタン、タングステン、金、銀、及びそれらの酸化物からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする(1)に記載の空気清浄装置。
(3)前記支持体が、多孔質のガラス、アルミナ、シリカ、ゼオライト、石英、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素樹脂、テフロン(登録商標)もしくはその複合物であることを特徴とする(1)または(2)に記載の空気清浄装置。
(4)前記触媒物質を担持する薄膜の物質が、酸化物粒子、1μm以下の粒子径を有する金属粒子またはSiCであることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の空気清浄装置。
(5)前記触媒物質を担持する薄膜の物質が、酸化物粒子または1μm以下の粒子径を有する金属粒子であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の空気清浄装置。
(6)前記支持体が中空の円筒状支持体であり、前記触媒物質を担持する前記薄膜が、該支持体の外側表面または内側表面に形成されていることを特徴とする(1)〜(5)のいずれか1項に記載の空気清浄装置。
(7)前記円筒状支持体の内側から汚染空気が供給され、前記触媒物質が担持された前記薄膜と接触して汚染物質が分解された清浄空気が該支持体の外側へ透過することを特徴とする(6)に記載の空気清浄装置。
(8)前記円筒状支持体の外側から汚染空気が供給され、前記触媒物質が担持された前記薄膜と接触して汚染物質が分解された清浄空気が該支持体の内側へ透過することを特徴とする(6)に記載の空気清浄装置。
(9)前記電磁波照射手段が、電磁波を前記触媒物質表面に集中して照射できることを特徴とする(1)〜(8)のいずれか1項に記載の空気清浄装置。
(10)前記電磁波照射手段が、シングルモードによる定在波を形成することができる電磁波照射空間を有しており、電界もしくは磁界が集中する部分に前記触媒物質が配置されていることを特徴とする(9)に記載の空気清浄装置。
(11)前記電磁波照射空間として中空の円筒型の構造をもち、内部にTMmn0モード定在波(mは0以上、nは1以上の整数)を形成させることができ、電界もしくは磁界が集中する部分に、前記触媒物質の薄膜がその外側表面または内側表面に形成されている中空の円筒状支持体を配置した構造を有することを特徴とする(10)に記載の空気清浄装置。
(12)前記汚染物質が、Cx1y1、Cx2y2z2、Cx3y3z3M及びCx4y4M(x1、y1、x2、y2、z2、x3、y3、z3、x4、y4はそれぞれ1以上の整数を表わし、Mは、N、S、Cl及びFからなる群から選ばれる少なくとも一種を表わす)から選ばれる少なくとも一種の有機化合物であることを特徴とする(1)〜(11)のいずれか1項に記載の空気清浄装置。
(13)空気中の汚染物質を、電磁波照射することで発熱した触媒物質により化学分解する空気清浄方法であって、汚染空気を透過する支持体上に、粒径1μm以下の該触媒物質を有し、該電磁波が、波長0.8〜28GHzのマイクロ波であって、該支持体が、電磁波の吸収が少ない支持体であって、該触媒物質が、該支持体より電磁波を吸収しやすい物質による厚み10nm〜1mmの薄膜の表面もしくは内部に担持されていることを特徴とする空気清浄方法。
(14)前記支持体が、多孔質のガラス、アルミナ、シリカ、ゼオライト、石英、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素樹脂、テフロン(登録商標)もしくはその複合物であり、前記触媒物質を担持する薄膜の物質が、酸化物粒子、1μm以下の粒子径を有する金属粒子またはSiCであることを特徴とする(13)に記載の空気清浄方法。
(15)前記汚染物質が、Cx1y1、Cx2y2z2、Cx3y3z3M及びCx4y4M(x1、y1、x2、y2、z2、x3、y3、z3、x4、y4はそれぞれ1以上の整数を表わし、Mは、N、S、Cl及びFからなる群から選ばれる少なくとも一種を表わす)から選ばれる少なくとも一種の有機化合物であることを特徴とする(13)または(14)に記載の空気清浄方法。
The above object has been achieved by the following invention.
(1) An air cleaning apparatus for chemically decomposing pollutants in the air, which generates heat by electromagnetic waves generating means for generating electromagnetic waves that promote the chemical reaction and a support that transmits contaminated air. Having a catalytic material with a particle size of 1 μm or less,
The electromagnetic wave is a microwave having a wavelength of 0.8 to 28 GHz,
The support is an absorbs less support of the electromagnetic waves, that said catalytic material is supported on the inside or on the surface of the thin film having a thickness 10nm~1mm by easily absorbing material the electromagnetic wave from the support An air purifier characterized by.
(2) The catalyst material is at least one selected from the group consisting of palladium, platinum, nickel, copper, vanadium, ruthenium, titanium, tungsten, gold, silver, and oxides thereof ( The air purifier according to 1).
(3) The support is porous glass, alumina, silica, zeolite, quartz, polyetheretherketone resin, fluororesin, Teflon (registered trademark) or a composite thereof (1) or The air purifier according to (2).
(4) The thin film material carrying the catalyst material is oxide particles, metal particles having a particle diameter of 1 μm or less, or SiC, wherein any one of (1) to (3) Air purification equipment.
(5) The air according to any one of (1) to (3), wherein the material of the thin film supporting the catalyst material is oxide particles or metal particles having a particle diameter of 1 μm or less. Cleaning device.
(6) The support is a hollow cylindrical support, and the thin film carrying the catalyst substance is formed on the outer surface or the inner surface of the support (1) to ( The air purifier according to any one of 5).
(7) Contaminated air is supplied from the inside of the cylindrical support, and clean air in which contaminants are decomposed by contact with the thin film on which the catalyst material is supported is transmitted to the outside of the support. The air purifier according to (6).
(8) Contaminated air is supplied from the outside of the cylindrical support, and clean air in which the contaminant is decomposed by contact with the thin film carrying the catalyst material is transmitted to the inside of the support. The air purifier according to (6).
(9) The air cleaning device according to any one of (1) to (8), wherein the electromagnetic wave irradiation means can concentrate and irradiate electromagnetic waves on the surface of the catalyst material.
(10) The electromagnetic wave irradiation means has an electromagnetic wave irradiation space capable of forming a standing wave in a single mode, and the catalytic substance is disposed in a portion where an electric field or a magnetic field is concentrated. The air purifier according to (9).
(11) The electromagnetic wave irradiation space has a hollow cylindrical structure, and a TM mn0 mode standing wave (m is an integer of 0 or more and n is an integer of 1 or more) can be formed therein, and an electric field or a magnetic field is concentrated. The air purifier according to (10), wherein a hollow cylindrical support body in which the thin film of the catalyst material is formed on an outer surface or an inner surface of the thin film is disposed in a portion to be formed.
(12) the contaminants, C x1 H y1, C x2 H y2 O z2, C x3 H y3 O z3 M and C x4 H y4 M (x1, y1, x2, y2, z2, x3, y3, z3, x4 and y4 each represents an integer of 1 or more, and M represents at least one organic compound selected from the group consisting of N, S, Cl and F) (1 The air purifier according to any one of (11) to (11).
(13) An air cleaning method in which contaminants in the air are chemically decomposed by a catalyst substance that generates heat by irradiating electromagnetic waves, and the catalyst substance having a particle size of 1 μm or less is present on a support that is permeable to contaminated air. and, said electromagnetic wave, a microwave wavelength 0.8~28GHz, the support is a absorbs less support of the electromagnetic wave, the catalyst material to absorb the electromagnetic wave from the support An air cleaning method characterized by being supported on the surface or inside of a thin film having a thickness of 10 nm to 1 mm made of an easy substance.
(14) The support is porous glass, alumina, silica, zeolite, quartz, polyetheretherketone resin, fluororesin, Teflon (registered trademark) or a composite thereof, and a thin film carrying the catalyst substance The air cleaning method according to (13), wherein the substance is oxide particles, metal particles having a particle diameter of 1 μm or less, or SiC.
(15) The contaminants are C x1 H y1 , C x2 H y2 O z2 , C x3 H y3 O z3 M and C x4 H y4 M (x1, y1, x2, y2, z2, x3, y3, z3, x4 and y4 each represents an integer of 1 or more, and M represents at least one organic compound selected from the group consisting of N, S, Cl and F) (13 ) Or (14).

本発明では触媒によって空気汚染物質の酸化分解を行うため、分解速度が速く、有害な生成物質の発生がない。さらに、電磁波照射によって触媒部分を選択的に発熱させるため、空気の温度上昇を低減して、清浄化を行うことができる。   In the present invention, since air pollutants are oxidatively decomposed with a catalyst, the decomposition rate is high and no harmful product substances are generated. Furthermore, since the catalyst portion is selectively heated by electromagnetic wave irradiation, the temperature rise of the air can be reduced and cleaning can be performed.

発明の装置の一実施形態を模式的に断面図で示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically one Embodiment of the apparatus of invention with sectional drawing. 実施例及び比較例として、マイクロ波とヒーターとで加熱した場合の、温度に対するエチレン(5ppm,総流量 50ml/min)の転化率を示すグラフである。As an Example and a comparative example, it is a graph which shows the conversion rate of ethylene (5ppm, total flow rate 50ml / min) with respect to temperature at the time of heating with a microwave and a heater. エチレン5ppmを総流量50〜1000ml/minにしたとき、各総流量に対して転化率50%となる温度を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature which becomes 50% of conversion with respect to each total flow rate when ethylene 5ppm is made into the total flow rate 50-1000 ml / min. 各濃度のパラジウム溶液で調製した触媒でエチレンを分解し、転化率が50%となる温度を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature which decomposes | disassembles ethylene with the catalyst prepared with the palladium solution of each concentration, and a conversion rate becomes 50%. 円筒型の空胴共振器内の電界強度分布を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows electric field strength distribution in a cylindrical cavity resonator.

本発明の空気清浄装置は、電磁波照射手段と、電磁波によって発熱する触媒物質を有する。   The air cleaning device of the present invention has an electromagnetic wave irradiation means and a catalyst substance that generates heat by electromagnetic waves.

電磁波以外による加熱方法として、外部からの熱源によるもの、抵抗発熱体を用いるもの、赤外線ヒータによるものなどがあるが、本発明で行う電磁波照射による加熱には、以下に示す利点がある。
まず、触媒物質そのものが電磁波を吸収して発熱するため、発熱にかかる時間が短時間であり、空気清浄装置の起動時間を短縮することができる。また、支持体や支持体を保持する部材、配管部材の発熱が抑えられるため、エネルギー効率が良い。さらには、触媒物質以外の発熱が少ないため、空気の温度上昇が抑制できる。もうひとつの利点として、高温部を少なくできるため、空気清浄装置の耐熱設計が容易になる。
Heating methods other than electromagnetic waves include those using an external heat source, using a resistance heating element, and using an infrared heater. The heating by electromagnetic wave irradiation performed in the present invention has the following advantages.
First, since the catalyst substance itself absorbs electromagnetic waves and generates heat, the time required for heat generation is short, and the start-up time of the air cleaning device can be shortened. Moreover, since heat generation of the support, the member holding the support, and the piping member is suppressed, energy efficiency is good. Furthermore, since there is little heat_generation | fever other than a catalyst substance, the temperature rise of air can be suppressed. Another advantage is that the heat-resistant design of the air cleaning device is facilitated because the high temperature part can be reduced.

また、電磁波照射による利点として、反応温度の低温化がある。電磁波照射により、反応温度の低温化が可能になる化学反応が多く報告されており、本発明の空気清浄装置においても、この効果を得ることができる。反応温度の低温化は、空気の温度上昇を抑えられるだけでなく、必要な電磁波エネルギーが少なくなるため、省エネルギー効果がある。さらには、空気清浄装置の耐熱設計が容易になるなどの効果がある。   Another advantage of electromagnetic wave irradiation is a reduction in reaction temperature. Many chemical reactions that can lower the reaction temperature by electromagnetic wave irradiation have been reported, and this effect can also be obtained in the air cleaning apparatus of the present invention. Lowering the reaction temperature not only suppresses the temperature rise of the air, but also has an energy saving effect because it requires less electromagnetic energy. Furthermore, there is an effect that the heat resistance design of the air purifier becomes easy.

電磁波照射のさらなる利点として、化学物質の吸着の促進作用がある。小林 悟,金 潤甲,検見崎千浩,櫛山 暁,水野 光一著、「Control of adsorption by Microwave Irradiation」. Chemistry Letters 1996, 第8巻 8号 769〜770頁では、電磁波の照射により、気相中の物質の、固体物質の表面への吸着や脱離の促進や抑制の効果が報告されている。この文献には、ゼオライトへの電磁波の照射により、表面に吸着している水分の脱離が進み、これに代わり、空気中に存在していた有機物質の吸着が促進されることが記載されている。触媒反応では、対象物質が触媒表面上に吸着し、分解生成物がすみやかに触媒から脱離することが、化学反応の進行の重要なプロセスである。空気中の有機物質の分解では、電磁波照射により、有機物質の触媒への吸着が促進され、触媒上で分解した分解生成物の主成分である、水分(HO)や二酸化炭素(CO)の脱離が促進できることは、速やかな汚染物質の分解に有利に働く。
以上のように、電磁波による触媒物質の加熱は、他の加熱技術と比較して有利な点が多い。
A further advantage of electromagnetic wave irradiation is that it promotes the adsorption of chemical substances. Satoru Kobayashi, Junko Kin, Chihiro Kemizaki, Atsushi Kushiyama, Koichi Mizuno, “Control of adsorption by Microwave Irradiation”. Chemistry Letters 1996, Vol. 8, No. 8, pp. 769-770. The effect of promoting and suppressing the adsorption and desorption of these substances on the surface of solid substances has been reported. In this document, it is described that the adsorption of the organic substance existing in the air is promoted instead of the desorption of moisture adsorbed on the surface by the irradiation of the electromagnetic wave to the zeolite. Yes. In the catalytic reaction, the target substance is adsorbed on the surface of the catalyst, and the decomposition product is promptly desorbed from the catalyst. In the decomposition of an organic substance in the air, the adsorption of the organic substance to the catalyst is promoted by electromagnetic wave irradiation, and water (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2 ), which are the main components of the decomposition product decomposed on the catalyst. ) Can facilitate the decomposing of pollutants.
As described above, heating of the catalyst material by electromagnetic waves has many advantages compared to other heating techniques.

本発明の空気清浄装置における電磁波照射手段は、触媒物質を発熱させることができるもので、触媒物質以外の部材の発熱が小さいものであればよい。
この電磁波照射手段は、電磁波を触媒物質表面に集中して照射できるものが好ましい。
例えば、電界を集中できる構造の電磁波照射空間の一つとして、空胴共振器とよばれる空間を利用した、特定の定在波を安定に形成できる容器を用いる方法がある。図5は円筒型の空胴共振器内の電界強度分布の一例を示したものである。図中、11は空洞共振器、12はマイクロ波照射口であり、下のグラフは空洞共振器11の半径方向に対する電界強度を示す(横軸が空洞共振器11の半径と対応している)。空洞共振器11の、グラフで電界の強くなっている位置に対応する部分に、触媒物質を担持した支持体を配置することにより、触媒物質の選択的な加熱が可能になる。図5では電界で説明したが、電磁波は磁界による加熱作用もあるため、磁界が強くなる部分を利用しても同様な効果を得ることができる。
The electromagnetic wave irradiation means in the air cleaning device of the present invention may be anything that can cause the catalyst material to generate heat, and the members other than the catalyst material generate little heat.
The electromagnetic wave irradiation means is preferably one that can irradiate electromagnetic waves concentrated on the surface of the catalyst material.
For example, as one of electromagnetic wave irradiation spaces having a structure capable of concentrating an electric field, there is a method of using a container that can stably form a specific standing wave using a space called a cavity resonator. FIG. 5 shows an example of the electric field strength distribution in the cylindrical cavity resonator. In the figure, 11 is a cavity resonator, 12 is a microwave irradiation port, and the lower graph shows the electric field strength in the radial direction of the cavity resonator 11 (the horizontal axis corresponds to the radius of the cavity resonator 11). . By disposing a support body supporting the catalyst material at a portion of the cavity resonator 11 corresponding to the position where the electric field is strong in the graph, the catalyst material can be selectively heated. Although described with reference to the electric field in FIG. 5, since the electromagnetic wave also has a heating action by the magnetic field, the same effect can be obtained even if a portion where the magnetic field becomes strong is used.

もうひとつの電界集中方法として、電磁波を反射させるミラーを用いる方法もある。特開2006−173069号及び同2006−286588号の各公報に記載されているような、楕円型の電磁波反射空間を用いた方法を用いることができる。楕円の一つの焦点から電磁波を供給させれば、もうひとつの焦点に電磁波を集中させることができる。この焦点の部分に触媒物質を担持した支持体を配置することで同様の効果を得ることができる。   As another electric field concentration method, there is a method using a mirror that reflects electromagnetic waves. A method using an elliptical electromagnetic wave reflection space as described in JP-A Nos. 2006-173069 and 2006-286588 can be used. If electromagnetic waves are supplied from one focal point of the ellipse, the electromagnetic waves can be concentrated on the other focal point. A similar effect can be obtained by arranging a support carrying a catalyst substance at the focal portion.

本発明において電磁波照射手段は、シングルモードによる定在波を形成することができる電磁波照射空間を有するものが好ましい。この電磁波照射空間が中空の円筒型であることがより好ましく、後述するように、触媒物質を担持した中空の円筒状の支持体をこの空間内に同軸的に配置することで、電界もしくは磁界を触媒物質に集中させることができる。本発明における電磁波照射手段は、上記円筒型電磁波照射空間内部に、Mmn0モード(mは0以上の整数、nは1以上の整数で、好ましくはm=0、n=1である)定在波を形成させることができるものが特に好ましい。
電磁波の照射量は、触媒物質の温度に合わせて自動的に調整されることが好ましい。触媒物質の温度は、触媒の種類や分解する汚染物質により異なるが、例えばエチレンを分解する場合、50〜300℃が好ましい。波長0.8〜28GHzが好ましく、本発明においては、電磁波として、波長0.8〜28GHzのマイクロ波を使用する。
本発明の装置においては、触媒物質の温度検知を行い、これをもとに電磁波照射手段の出力を調整して、加熱制御することが好ましい。
In the present invention, the electromagnetic wave irradiation means preferably has an electromagnetic wave irradiation space capable of forming a standing wave in a single mode. It is more preferable that the electromagnetic wave irradiation space is a hollow cylindrical type. As will be described later, an electric field or a magnetic field is generated by coaxially arranging a hollow cylindrical support carrying a catalytic substance in the space. It can be concentrated on the catalytic material. The electromagnetic wave irradiation means in the present invention is in the M mn0 mode (m is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, preferably m = 0, n = 1) in the cylindrical electromagnetic wave irradiation space. Those capable of forming waves are particularly preferred.
It is preferable that the irradiation amount of the electromagnetic wave is automatically adjusted according to the temperature of the catalyst substance. The temperature of the catalyst material varies depending on the type of catalyst and the contaminant to be decomposed, but for example, when ethylene is decomposed, 50 to 300 ° C. is preferable. Wavelength 0.8~28GHz is rather preferable in the present invention, as an electromagnetic wave, using a microwave of wavelength 0.8~28GHz.
In the apparatus of the present invention, it is preferable to control the heating by detecting the temperature of the catalyst substance and adjusting the output of the electromagnetic wave irradiation means based on this.

本発明の空気清浄装置が有する触媒物質は、上記の電磁波照射手段による電磁波の照射によって発熱し、空気中の汚染物質の分解に活性を示すものである。例えば、パラジウム、白金、ニッケル、バナジウム、銅、ルテニウム、タングステン、チタン、金、銀、それらの酸化物、それらの複合物などをあげることができるが、これらに限定されるものではない。好ましくは、パラジウム、白金、ニッケル、バナジウム、銅、金、銀、並びにそれらの酸化物及び酸化チタンからなる群から選ばれる少なくとも1種を用いる。   The catalytic substance included in the air cleaning device of the present invention generates heat when irradiated with electromagnetic waves by the electromagnetic wave irradiation means, and exhibits activity in decomposing pollutants in the air. Examples thereof include palladium, platinum, nickel, vanadium, copper, ruthenium, tungsten, titanium, gold, silver, oxides thereof, and composites thereof, but are not limited thereto. Preferably, at least one selected from the group consisting of palladium, platinum, nickel, vanadium, copper, gold, silver, oxides thereof, and titanium oxide is used.

触媒物質は電磁波を吸収できるものが好ましい。触媒物質を微粒子として用いることは、この目的に最適な方法の一つである。微粒子の粒径は触媒物質の種類により異なるが、本発明では1μm以下であり、好ましくは5〜200nmである。このような微粒子とすることにより、触媒物質自体が電磁波を吸収し発熱するため、発熱体などを別途設けなくとも触媒物質を必要な温度にすることができる。なお、触媒物質の電磁波の吸収が十分でない場合は、電磁波の吸収の大きな物質と混合した触媒層を形成してもよいし、電磁波を吸収しやすい薄膜の表面もしくは、内部に触媒物質を担持させてもよく、本発明においては、支持体より電磁波吸収しやすい物質の薄膜の表面もしくは内部に触媒物質を担持させる
触媒物質を本発明の装置の部材として用いる具体的な構造としては、シート状としたり、以下に述べる支持体に担持させたりしたものがげられ、本発明においては上記のように支持体上の薄膜に担持させる
The catalyst material is preferably one that can absorb electromagnetic waves. The use of catalyst material as fine particles is one of the most suitable methods for this purpose. The particle size of the fine particles varies depending on the type of catalytic material, in the present invention has at 1μm or less, good Mashiku is 5 to 200 nm. By using such fine particles, the catalyst substance itself absorbs electromagnetic waves and generates heat, so that the catalyst substance can be brought to a necessary temperature without separately providing a heating element or the like. If the electromagnetic wave of the catalytic substance is not sufficiently absorbed, a catalyst layer mixed with a substance that absorbs a large amount of electromagnetic wave may be formed, or the catalytic substance may be supported on the surface or inside of a thin film that easily absorbs electromagnetic waves. and rather it may also, in the present invention, the catalytic material is supported on the inside or the surface of the thin film of the electromagnetic wave absorbing material susceptible than support.
Specific structures using catalytic materials as the members of the apparatus of the present invention, a sheet-like or, that or is supported on a support described below elevation Gerare, support on as described above in the present invention Is supported on a thin film .

支持体を用いる場合、気体(空気)を透過する多孔質の材料であることが好ましい。また、電磁波の吸収が少ないものであることが好ましい。
具体的には例えば、多孔質のガラス、アルミナ、シリカ、ゼオライト、石英、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素樹脂、テフロン(登録商標)もしくはその複合物などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
When using a support body, it is preferable that it is a porous material which permeate | transmits gas (air). Moreover, it is preferable that there is little absorption of electromagnetic waves.
Specific examples include, but are not limited to, porous glass, alumina, silica, zeolite, quartz, polyetheretherketone resin, fluororesin, Teflon (registered trademark) or a composite thereof. It is not a thing.

触媒物質は支持体の表層部のみに、薄膜を形成して担持させ。薄膜の厚み方向と、空気が支持体を透過する方向が同じ向きになるようにする。このようにすることで、汚染空気が発熱した触媒物質層と接触する時間を短くすることができ、空気の温度上昇を抑えることができる。触媒物質の薄膜は、触媒物質のみで形成してもよい本発明では、上記のように電磁波を吸収しやすい物質の薄膜の表面もしくは内部に触媒物質を担持させることなどによっても作製す。電磁波を吸収しやすい物質としては、酸化物粒子、1μm以下の粒子径を有する金属粒子、SiCなどがげられる。薄膜の厚みは10nm〜1mmであり、10nm〜50μmが好ましい。
Catalytic material only in the surface layer of the support, Ru was supported to form a thin film. The thickness direction of the thin film and the direction in which air permeates the support are set to the same direction. By doing in this way, the time which contaminated air contacts with the heat-generated catalyst substance layer can be shortened, and the temperature rise of air can be suppressed. A thin film of catalytic material may be formed only on the catalytic material, but in the present invention, you also produced, such as by supporting the catalyst material on the surface of or inside of the thin film of absorbent material susceptible to electromagnetic waves as described above . The absorbing material susceptible to electromagnetic waves, oxide particles, metal particles having a particle diameter 1 [mu] m, such as SiC can be mentioned up. The thickness of the thin film is 10nm~1mm, 10nm~50μm virtuous preferable.

本発明においては、支持体が中空の円筒状の形状を有し、その外表面あるいは内表面に触媒物質の薄膜を有することがさらに好ましい。
この円筒状の支持体の内部に汚染空気を供給し、触媒物質の薄膜と接触させて汚染物質を分解させ、清浄化された空気が支持体の外側に透過してくるように構成されていることが好ましい。あるいは逆に、円筒状支持体の外部に汚染空気を供給し、触媒物質と接触させて汚染物質を分解させ、清浄空気を支持体内部へ透過させて集めるという構成をとることもできる。
電磁波によって加熱される触媒物質は、その熱や、電磁波の作用により空気中の汚染物質の分解反応を活性化する。空気中の汚染物質が、薄膜状の触媒物質層を通過する間に触媒に接触することにより、分解され、無害な物質に変換され、空気は清浄化される。
先に述べたように、触媒物質を担持した円筒状の支持体は、円筒状の電磁波照射空間を有する電磁波照射手段とともに用い、電磁波照射空間に同軸的に配置して電界もしくは磁界を集中させ、触媒物質を発熱させることが好ましい。
本発明の装置においては、被加熱部材を回転させなくとも触媒物質が均一に加熱され、汚染物質の分解が十分に行える。
In the present invention, it is more preferable that the support has a hollow cylindrical shape and has a thin film of a catalytic substance on the outer surface or the inner surface thereof.
Contaminated air is supplied to the inside of the cylindrical support, and is brought into contact with a thin film of the catalyst material to decompose the pollutant, so that the purified air permeates outside the support. It is preferable. Or conversely, the configuration may be such that contaminated air is supplied to the outside of the cylindrical support, brought into contact with the catalyst substance to decompose the pollutant, and the clean air permeates into the support to be collected.
The catalytic material heated by electromagnetic waves activates the decomposition reaction of pollutants in the air by the action of heat and electromagnetic waves. The pollutants in the air are decomposed by contacting the catalyst while passing through the thin film catalyst material layer, are converted into harmless substances, and the air is cleaned.
As described above, the cylindrical support carrying the catalyst substance is used together with the electromagnetic wave irradiation means having the cylindrical electromagnetic wave irradiation space, and is arranged coaxially in the electromagnetic wave irradiation space to concentrate the electric field or the magnetic field, It is preferable to exotherm the catalyst material.
In the apparatus of the present invention, the catalytic substance is heated uniformly without rotating the member to be heated, and the pollutant can be sufficiently decomposed.

本発明において分解処理することのできる汚染物質としては、Cx1y1、Cx2y2z2、Cx3y3z3M及びCx4y4M(x1、y1、x2、y2、z2、x3、y3、z3、x4、y4はそれぞれ1以上の整数を表わす。Mは、N、S、Cl及びFからなる群から選ばれる少なくとも一種を表わし、複数種を含む化合物であってもよい。)があげられ、エチレン及びホルムアルデヒドが好ましく、エチレンが特に好ましい。 The contaminants that can be decomposed in the present invention, C x1 H y1, C x2 H y2 O z2, C x3 H y3 O z3 M and C x4 H y4 M (x1, y1, x2, y2, z2, x3, y3, z3, x4, and y4 each represents an integer of 1 or more, and M represents at least one selected from the group consisting of N, S, Cl, and F, and may be a compound containing a plurality of types. Ethylene and formaldehyde are preferred, and ethylene is particularly preferred.

次に図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。
図1は本発明の装置の一実施形態を模式的に断面図で示した説明図である。空気清浄装置1は、電磁波照射手段としてマイクロ波キャビティー2を有し、装置1の上部よりマイクロ波を照射することができる。マイクロ波キャビティー2の内部中央に、触媒物質薄膜4が形成された中空円筒状支持体3が配置されている。この装置1は電解集中型になっており、石英管5の中に入れた支持体3が担持する触媒物質薄膜4を選択的に加熱することができる。
汚染空気はマイクロ波キャビティー2の外部から円筒状の支持体3の内部に導入され、支持体3を透過する際に触媒物質薄膜4と接触して、汚染物質が分解される。これによって汚染空気と清浄化空気とが分離され、清浄化された空気のみを装置の外部に取り出すことができる。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a cross-sectional view of an embodiment of the apparatus of the present invention. The air cleaning device 1 has a microwave cavity 2 as electromagnetic wave irradiation means, and can irradiate microwaves from the upper part of the device 1. A hollow cylindrical support 3 on which a catalyst material thin film 4 is formed is disposed in the center of the inside of the microwave cavity 2. This apparatus 1 is of an electrolytic concentration type, and can selectively heat the catalyst material thin film 4 carried by the support 3 placed in the quartz tube 5.
The contaminated air is introduced from the outside of the microwave cavity 2 into the cylindrical support 3 and contacts with the catalyst material thin film 4 when passing through the support 3 to decompose the contaminant. As a result, the contaminated air and the purified air are separated, and only the cleaned air can be taken out of the apparatus.

以下実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。
なお、以下の記載において「%」は特に断らない限り「モル%」を意味する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples.
In the following description, “%” means “mol%” unless otherwise specified.

図1に示した空気清浄装置を用いて汚染空気中のエチレンを分解させた。
電磁波照射手段として、円筒型空胴共振器を用い、TM010の定在波を形成できるよう、空洞共振器のサイズを調整した。このとき、円筒の中心軸が最も電界が強い。
この中心軸に沿うように、この部分に外径10mm内径6mmの円筒状の多孔質支持体3を設置した。多孔質支持体3の材質はαアルミナであり、電磁波の吸収は小さいものである。この多孔質支持体の外表面に、厚さ5μmになるよう多孔質γアルミナを塗布し、そのγアルミナ層内部に粒径約0.01μmのパラジウム微粒子を担持させて触媒物質薄膜4を形成した。パラジウムの担持には、酢酸パラジウム溶液に、支持体を浸した後、乾燥させ、空気雰囲気で550℃で加熱焼成したのち、水素気流下で還元処理した。このときパラジウムの粒子径はTEM観察により10nm程度であった。
このマイクロ波加熱装置は電解集中型になっており、石英管の中に入れたパラジウム触媒を選択的に加熱することができる。エチレンを触媒薄膜の内側から流し、外側に透過させる。透過する時、エチレンが加熱されたパラジウムによって分解される。
Ethylene in the contaminated air was decomposed using the air purifier shown in FIG.
As the electromagnetic wave irradiating means, using the cylindrical cavity resonator, so that it can form a standing wave of TM 010, to adjust the size of the cavity resonator. At this time, the central axis of the cylinder has the strongest electric field.
A cylindrical porous support 3 having an outer diameter of 10 mm and an inner diameter of 6 mm was installed along this central axis. The material of the porous support 3 is α-alumina, and the absorption of electromagnetic waves is small. Porous γ-alumina was applied to the outer surface of this porous support so as to have a thickness of 5 μm, and palladium fine particles having a particle diameter of about 0.01 μm were supported inside the γ-alumina layer to form a catalyst material thin film 4. . For supporting palladium, the support was immersed in a palladium acetate solution, dried, heated and fired at 550 ° C. in an air atmosphere, and then reduced in a hydrogen stream. At this time, the particle diameter of palladium was about 10 nm by TEM observation.
This microwave heating apparatus is of an electrolytic concentration type, and can selectively heat a palladium catalyst placed in a quartz tube. Ethylene flows from the inside of the catalyst thin film and permeates the outside. As it permeates, ethylene is decomposed by the heated palladium.

パラジウム触媒はパラジウムを薄膜にして、支持体である多孔質αアルミナチューブに担持させている。パラジウムを担持させるため、パラジウム溶液(Pd(CH3COO)2溶質, CCl4溶媒)に多孔質アルミナチューブを浸した後、水素雰囲気において550℃で1時間還元処理を行った。 The palladium catalyst is a thin film of palladium supported on a porous α-alumina tube as a support. In order to support palladium, the porous alumina tube was immersed in a palladium solution (Pd (CH 3 COO) 2 solute, CCl 4 solvent), and then reduced at 550 ° C. for 1 hour in a hydrogen atmosphere.

汚染空気として、エチレン標準ガスを用いた。エチレン濃度が5ppmおよび50ppmとなるように、かつ酸素濃度が20%になるように窒素ガスで希釈した模擬汚染ガスを、上記支持体の内側から供給し、外側に排出されたガスを、フーリエ変換赤外分光法(FTIR)およびガスクロマトグラフィによって分析を行った。   Ethylene standard gas was used as contaminated air. A simulated pollutant gas diluted with nitrogen gas so that the ethylene concentration becomes 5 ppm and 50 ppm and the oxygen concentration becomes 20% is supplied from the inside of the support, and the gas discharged to the outside is Fourier transformed. Analysis was performed by infrared spectroscopy (FTIR) and gas chromatography.

空胴共振器に2.45GHzの電磁波を供給すると、パラジウム触媒層のみが加熱される。このときの触媒表面温度を、放射温度計で測定した。また、触媒層を通過したガスの温度は熱電対で計測している。電磁波の強度を調整することで、触媒層表面の温度を制御している。   When an electromagnetic wave of 2.45 GHz is supplied to the cavity resonator, only the palladium catalyst layer is heated. The catalyst surface temperature at this time was measured with a radiation thermometer. The temperature of the gas that has passed through the catalyst layer is measured with a thermocouple. The temperature of the catalyst layer surface is controlled by adjusting the intensity of the electromagnetic wave.

比較のため、電磁波照射のかわりに、外側にリボンヒータを巻きつけ、外部からの熱供給ンによる熱伝導で加熱した場合の実験も行った。   For comparison, an experiment was also conducted in the case where a ribbon heater was wound around the outside instead of electromagnetic wave irradiation, and heating was performed by heat conduction by an external heat supply.

マイクロ波によるエチレン分解の促進が認められるか検討を行った。マイクロ波及びヒーターで加熱した場合の、温度に対するエチレン(5ppm,総流量 50ml/min)の転化率を示すグラフを図2に示す。図2よりヒーター加熱よりマイクロ波加熱のほうが、転化率が上昇することがわかった。これは、マイクロ波による化学反応の促進が行われたと思われる。また、5ppm(総流量50ml/min)のエチレンなら230℃で完全に分解できることがわかった。エチレンを分解して生成されるのは全て二酸化炭素のみであった。これにより、マイクロ波を用いたエチレン分解の生成物が無害であることが分かった。   We examined whether or not the promotion of ethylene decomposition by microwaves was observed. FIG. 2 is a graph showing the conversion rate of ethylene (5 ppm, total flow rate 50 ml / min) with respect to temperature when heated by a microwave and a heater. From FIG. 2, it was found that the conversion rate increased with microwave heating rather than with heater heating. This seems to have been promoted chemical reaction by microwave. It was also found that ethylene at 5 ppm (total flow rate 50 ml / min) could be completely decomposed at 230 ° C. Only carbon dioxide was produced by decomposing ethylene. Thereby, it turned out that the product of the ethylene decomposition | disassembly using a microwave is harmless.

空気清浄装置としては、大流量でもエチレン分解が可能であることが望まれる。そこで、エチレン5ppmを総流量50〜1000ml/minにして転化率の変化を調べた。各総流量に対して転化率50%となる温度を図3に示す。ヒーター加熱では総流量が多くなるにつれて転化率50%となる温度が上昇している。それに対して、マイクロ波加熱では総流量が変化しても転化率が50%となる温度は150〜170℃までしか変化しなかった。   As an air cleaning device, it is desired that ethylene can be decomposed even at a large flow rate. Therefore, the change in the conversion rate was examined by setting 5 ppm of ethylene to a total flow rate of 50 to 1000 ml / min. The temperature at which the conversion rate is 50% for each total flow rate is shown in FIG. In heater heating, the temperature at which the conversion rate becomes 50% increases as the total flow rate increases. On the other hand, in microwave heating, even when the total flow rate was changed, the temperature at which the conversion was 50% changed only to 150 to 170 ° C.

エチレンをより多く分解するためには、支持体に担持させる触媒量を増やすことが求められる。そこで、表1のようにパラジウム溶液濃度を0.1%,0.2%,1.0%にして調製したパラジウム触媒でエチレン分解を行った。
図4は各濃度のパラジウム溶液で調製した触媒でエチレンを分解し、転化率が50%となる温度を示している。図4より、パラジウム溶液濃度を高くすることにより、転化率が50%となる温度を低くすることができることがわかる。
In order to decompose more ethylene, it is required to increase the amount of catalyst supported on the support. Therefore, ethylene decomposition was carried out with a palladium catalyst prepared as shown in Table 1 with palladium solution concentrations of 0.1%, 0.2% and 1.0%.
FIG. 4 shows the temperatures at which ethylene is decomposed with catalysts prepared with palladium solutions of various concentrations and the conversion is 50%. FIG. 4 shows that the temperature at which the conversion rate becomes 50% can be lowered by increasing the palladium solution concentration.

Figure 0005483077
Figure 0005483077

1 空気清浄装置
2 マイクロ波キャビティー
3 円筒状支持体
4 触媒物質薄膜
5 石英管
11 空胴共振器
12 マイクロ波照射口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air cleaning apparatus 2 Microwave cavity 3 Cylindrical support body 4 Catalyst material thin film 5 Quartz tube 11 Cavity resonator 12 Microwave irradiation port

Claims (15)

空気中の汚染物質を化学分解する空気清浄装置であって、該化学反応を促進する、電磁波を発生する電磁波発生手段と、汚染空気を透過する支持体上に、該電磁波によって発熱する粒径1μm以下の触媒物質を有し、
該電磁波が、波長0.8〜28GHzのマイクロ波であって、
該支持体が、電磁波の吸収が少ない支持体であって、該触媒物質が、該支持体より電磁波を吸収しやすい物質による厚み10nm〜1mmの薄膜の表面もしくは内部に担持されていることを特徴とする空気清浄装置。
An air cleaning apparatus for chemically decomposing pollutants in the air, an electromagnetic wave generating means for generating an electromagnetic wave that promotes the chemical reaction, and a particle size of 1 μm that generates heat by the electromagnetic wave on a support that transmits the contaminated air. Having the following catalytic materials:
The electromagnetic wave is a microwave having a wavelength of 0.8 to 28 GHz,
The support is an absorbs less support of the electromagnetic waves, that said catalytic material is supported on the inside or on the surface of the thin film having a thickness 10nm~1mm by easily absorbing material the electromagnetic wave from the support An air purifier characterized by.
前記触媒物質が、パラジウム、白金、ニッケル、銅、バナジウム、ルテニウム、チタン、タングステン、金、銀、及びそれらの酸化物からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載の空気清浄装置。   The catalyst material is at least one selected from the group consisting of palladium, platinum, nickel, copper, vanadium, ruthenium, titanium, tungsten, gold, silver, and oxides thereof. The air cleaning apparatus as described. 前記支持体が、多孔質のガラス、アルミナ、シリカ、ゼオライト、石英、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素樹脂、テフロン(登録商標)もしくはその複合物であることを特徴とする請求項1または2に記載の空気清浄装置。   3. The support according to claim 1, wherein the support is porous glass, alumina, silica, zeolite, quartz, polyetheretherketone resin, fluororesin, Teflon (registered trademark) or a composite thereof. Air purification equipment. 前記触媒物質を担持する薄膜の物質が、酸化物粒子、1μm以下の粒子径を有する金属粒子またはSiCであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気清浄装置。   The air cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the thin film material carrying the catalyst material is oxide particles, metal particles having a particle diameter of 1 µm or less, or SiC. 前記触媒物質を担持する薄膜の物質が、酸化物粒子または1μm以下の粒子径を有する金属粒子であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気清浄装置。   The air cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the material of the thin film supporting the catalyst material is oxide particles or metal particles having a particle diameter of 1 µm or less. 前記支持体が中空の円筒状支持体であり、前記触媒物質を担持する前記薄膜が、該支持体の外側表面または内側表面に形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の空気清浄装置。   6. The support according to claim 1, wherein the support is a hollow cylindrical support, and the thin film carrying the catalyst substance is formed on an outer surface or an inner surface of the support. The air purifier according to claim 1. 前記円筒状支持体の内側から汚染空気が供給され、前記触媒物質が担持された前記薄膜と接触して汚染物質が分解された清浄空気が該支持体の外側へ透過することを特徴とする請求項6に記載の空気清浄装置。   The contaminated air is supplied from the inside of the cylindrical support, and clean air in which the contaminants are decomposed by contacting with the thin film on which the catalyst material is supported is transmitted to the outside of the support. Item 7. The air cleaning device according to Item 6. 前記円筒状支持体の外側から汚染空気が供給され、前記触媒物質が担持された前記薄膜と接触して汚染物質が分解された清浄空気が該支持体の内側へ透過することを特徴とする請求項6に記載の空気清浄装置。   The contaminated air is supplied from the outside of the cylindrical support, and the clean air in which the contaminant is decomposed by contacting with the thin film on which the catalyst material is supported permeates the inside of the support. Item 7. The air cleaning device according to Item 6. 前記電磁波照射手段が、電磁波を前記触媒物質表面に集中して照射できることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の空気清浄装置。   The air cleaner according to any one of claims 1 to 8, wherein the electromagnetic wave irradiation means can irradiate the electromagnetic wave in a concentrated manner on the surface of the catalyst material. 前記電磁波照射手段が、シングルモードによる定在波を形成することができる電磁波照射空間を有しており、電界もしくは磁界が集中する部分に前記触媒物質が配置されていることを特徴とする請求項9に記載の空気清浄装置。   The electromagnetic wave irradiation means has an electromagnetic wave irradiation space capable of forming a standing wave in a single mode, and the catalytic substance is disposed in a portion where an electric field or a magnetic field is concentrated. The air purifier according to claim 9. 前記電磁波照射空間として中空の円筒型の構造をもち、内部にTMmn0モード定在波(mは0以上、nは1以上の整数)を形成させることができ、電界もしくは磁界が集中する部分に、前記触媒物質の薄膜がその外側表面または内側表面に形成されている中空の円筒状支持体を配置した構造を有することを特徴とする請求項10に記載の空気清浄装置。 The electromagnetic wave irradiation space has a hollow cylindrical structure, and a TM mn0 mode standing wave (m is an integer greater than or equal to 0 and n is an integer greater than or equal to 1) can be formed inside the area where the electric field or magnetic field is concentrated. 11. The air cleaning apparatus according to claim 10, wherein the catalyst material thin film has a structure in which a hollow cylindrical support is formed on an outer surface or an inner surface thereof. 前記汚染物質が、Cx1y1、Cx2y2z2、Cx3y3z3M及びCx4y4M(x1、y1、x2、y2、z2、x3、y3、z3、x4、y4はそれぞれ1以上の整数を表わし、Mは、N、S、Cl及びFからなる群から選ばれる少なくとも一種を表わす)から選ばれる少なくとも一種の有機化合物であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の空気清浄装置。 The contaminants, C x1 H y1, C x2 H y2 O z2, C x3 H y3 O z3 M and C x4 H y4 M (x1, y1, x2, y2, z2, x3, y3, z3, x4, y4 12 represents an integer of 1 or more, and M represents at least one organic compound selected from the group consisting of N, S, Cl and F). The air purifier of any one of these. 空気中の汚染物質を、電磁波照射することで発熱した触媒物質により化学分解する空気清浄方法であって、汚染空気を透過する支持体上に、粒径1μm以下の該触媒物質を有し、該電磁波が、波長0.8〜28GHzのマイクロ波であって、該支持体が、電磁波の吸収が少ない支持体であって、該触媒物質が、該支持体より電磁波を吸収しやすい物質による厚み10nm〜1mmの薄膜の表面もしくは内部に担持されていることを特徴とする空気清浄方法。 The contaminants in the air, a chemical decomposing air cleaning method by heating the catalyst material by electromagnetic radiation, on a support that transmits contaminated air has less of the catalyst material particle size 1 [mu] m, the electromagnetic waves, a microwave wavelength 0.8~28GHz, the support is a absorbs less support of the electromagnetic wave, the catalyst material, due to absorption material susceptible to the electromagnetic waves from the support An air cleaning method which is carried on the surface or inside of a thin film having a thickness of 10 nm to 1 mm. 前記支持体が、多孔質のガラス、アルミナ、シリカ、ゼオライト、石英、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素樹脂、テフロン(登録商標)もしくはその複合物であり、前記触媒物質を担持する薄膜の物質が、酸化物粒子、1μm以下の粒子径を有する金属粒子またはSiCであることを特徴とする請求項13に記載の空気清浄方法。   The support is porous glass, alumina, silica, zeolite, quartz, polyetheretherketone resin, fluororesin, Teflon (registered trademark) or a composite thereof, and the thin film material supporting the catalyst material is: The air cleaning method according to claim 13, which is oxide particles, metal particles having a particle diameter of 1 μm or less, or SiC. 前記汚染物質が、Cx1y1、Cx2y2z2、Cx3y3z3M及びCx4y4M(x1、y1、x2、y2、z2、x3、y3、z3、x4、y4はそれぞれ1以上の整数を表わし、Mは、N、S、Cl及びFからなる群から選ばれる少なくとも一種を表わす)から選ばれる少なくとも一種の有機化合物であることを特徴とする請求項13または14に記載の空気清浄方法。
The contaminants, C x1 H y1, C x2 H y2 O z2, C x3 H y3 O z3 M and C x4 H y4 M (x1, y1, x2, y2, z2, x3, y3, z3, x4, y4 Each represents an integer of 1 or more, and M is at least one organic compound selected from the group consisting of N, S, Cl and F). The air cleaning method as described in 2.
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