JP6936581B2

JP6936581B2 - A method for manufacturing a photocatalyst carrier, an air purifier, and a photocatalyst carrier.

Info

Publication number: JP6936581B2
Application number: JP2017023797A
Authority: JP
Inventors: 真喜子石井
Original assignee: Sunstar Giken KK
Current assignee: Sunstar Giken KK
Priority date: 2017-02-13
Filing date: 2017-02-13
Publication date: 2021-09-15
Anticipated expiration: 2037-02-13
Also published as: JP2018130640A

Description

本発明は、光触媒担持体、空気清浄機、及び光触媒担持体の製造方法に関する。 The present invention relates to a photocatalyst carrier, an air purifier, and a method for producing a photocatalyst carrier.

アナターゼ型の酸化チタンは光触媒として知られており、紫外線照射により正孔が生成しヒドロキシラジカル（ＯＨ・）などの活性種を生じ、これによって有機物が分解されるため、脱臭効果や殺菌効果が得られ、空気清浄機などに応用されている。 Anatase-type titanium oxide is known as a photocatalyst, and holes are generated by ultraviolet irradiation to generate active species such as hydroxyl radicals (OH.), Which decompose organic substances, resulting in deodorizing and bactericidal effects. It is applied to air purifiers and the like.

アナターゼ型の酸化チタンを光触媒として用いたものとして、例えば特許文献１が知られている。特許文献１では、片面又は両面から非周期的パターンによるエッチング処理を施して表裏を貫通する多数の微細流路が形成された非周期性海綿構造を有するチタン箔の表面に、陽極酸化皮膜による酸化チタンベースが形成され、当該酸化チタンベースにアナターゼ型酸化チタン粒子が焼き付けられた光触媒シートが開示されている。 For example, Patent Document 1 is known as one in which anatase-type titanium oxide is used as a photocatalyst. In Patent Document 1, oxidation by an anodized film is performed on the surface of a titanium foil having an aperiodic spongy structure in which a large number of fine flow paths penetrating the front and back are formed by etching treatment with an aperiodic pattern from one side or both sides. A photocatalyst sheet in which a titanium base is formed and anatase-type titanium oxide particles are printed on the titanium oxide base is disclosed.

これによれば、光触媒となるアナターゼ型酸化チタンを強固に担持させると共に剥がれを防止し、さらに、光触媒に接する機会を増大させて、光触媒による浄化処理効率を格段に向上させることができるとしている。 According to this, it is possible to firmly support anatase-type titanium oxide as a photocatalyst, prevent peeling, increase the chance of contact with the photocatalyst, and significantly improve the purification treatment efficiency by the photocatalyst.

しかしながら、特許文献１ではチタン箔に対してエッチング処理を施していることから、製造コストが高くなることが懸念され、コストを抑える等のさらなる向上が求められている。また、特許文献１の光触媒シートを用いて空気清浄機能を付与するためには、光源以外に強制的に空気流を生じさせるためのファン等を必要とするため、結果として装置が大がかりなものとなる。 However, in Patent Document 1, since the titanium foil is etched, there is a concern that the manufacturing cost will increase, and further improvement such as suppressing the cost is required. Further, in order to impart an air purifying function using the photocatalyst sheet of Patent Document 1, a fan or the like for forcibly generating an air flow is required in addition to the light source, and as a result, the apparatus is large-scale. Become.

一方、生活者の生活空間は種々の形態に亘っており、空気の清浄機能を発揮したいニーズがさまざまな空間で生じている。かかる場合に、簡易な構造で、かつ簡単に持ち運びができたり、空気浄化機能を必要とする空間にインテリア感覚で設置可能な空気清浄機があれば大変好都合である。そのため、光源さえあれば空気清浄機能を発揮することができる光触媒坦持体が求められていた。 On the other hand, the living space of consumers covers various forms, and there is a need for the air purification function to be exhibited in various spaces. In such a case, it is very convenient if there is an air purifier that has a simple structure, can be easily carried, and can be installed in a space that requires an air purification function as if it were an interior. Therefore, there has been a demand for a photocatalyst carrier capable of exerting an air purifying function as long as there is a light source.

特許第５４７４６１２号公報Japanese Patent No. 5474612

そこで本発明は、空気清浄機能が良好でありながら、製造コストを抑え、簡易な構造で空気清浄機能を発揮することができる光触媒担持体を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a photocatalyst carrier capable of exhibiting an air purifying function with a simple structure while suppressing a manufacturing cost while having a good air purifying function.

かかる目的を達成するため、本発明に係る光触媒担持体は、網状のチタンの表面に光触媒が担持された光触媒担持網状チタンからなる球状部を有するものである。 In order to achieve such an object, the photocatalyst carrier according to the present invention has a spherical portion made of photocatalyst-supported reticulated titanium in which a photocatalyst is supported on the surface of reticulated titanium.

本発明によれば、空気清浄機能が良好でありながら、製造コストを抑え、簡易な構造で空気清浄機能を発揮することができる光触媒担持体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a photocatalyst carrier capable of exhibiting an air purifying function with a simple structure while suppressing a manufacturing cost while having a good air purifying function.

第１の実施形態に係る光触媒担持体を示す外観斜視図である。It is an external perspective view which shows the photocatalyst carrier which concerns on 1st Embodiment. 図１に示す光触媒担持体の断面図である。It is sectional drawing of the photocatalyst carrier shown in FIG. 第２の実施形態に係る空気清浄機を示す外観斜視図である。It is an external perspective view which shows the air purifier which concerns on 2nd Embodiment. 図３に示す空気清浄機の球状部の断面図である。It is sectional drawing of the spherical part of the air purifier shown in FIG. 第３の実施形態に係る光触媒担持体を示す外観写真である。It is an external photograph which shows the photocatalyst carrier which concerns on 3rd Embodiment. 図５に示す光触媒担持体の光源を開口部に挿通していない状態を示す外観写真である。FIG. 5 is an external photograph showing a state in which the light source of the photocatalyst carrier shown in FIG. 5 is not inserted through the opening. 図５に示す光触媒担持体の球状部の（ａ）側面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面での断面図、（ｃ）Ｂ方向から矢視図である。5A is a side view of the spherical portion of the photocatalyst carrier shown in FIG. 5, (b) is a cross-sectional view taken along the line AA, and (c) is an arrow view from the B direction. 応用例としての照明装置の模式図である。It is a schematic diagram of the lighting device as an application example. 応用例としてのマイク装置の模式図である。It is a schematic diagram of the microphone device as an application example.

以下、本発明に係る構成を図１から図９に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration according to the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in FIGS. 1 to 9.

（光触媒担持体及び空気清浄機）
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る光触媒担持体の一実施形態である光触媒担持体１０Ａを示す外観斜視図である。図２は、図１に示す光触媒担持体１０Ａの断面図である。 (Photocatalyst carrier and air purifier)
[First Embodiment]
FIG. 1 is an external perspective view showing a photocatalyst carrier 10A which is an embodiment of the photocatalyst carrier according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the photocatalyst carrier 10A shown in FIG.

第１の実施形態に係る光触媒担持体１０Ａは、網状のチタンの表面に光触媒が担持された光触媒担持網状チタンからなる球状部１を有するものである。球状部１は、光触媒が担持された網状のチタンからなるメッシュ部２が球状に成形されてなり、その内部は空洞部３となっている。 The photocatalyst-supported body 10A according to the first embodiment has a spherical portion 1 made of photocatalyst-supported reticulated titanium in which a photocatalyst is supported on the surface of reticulated titanium. In the spherical portion 1, a mesh portion 2 made of reticulated titanium on which a photocatalyst is supported is formed into a spherical shape, and the inside thereof is a hollow portion 3.

図示される球状部１は網目が閉じている場合の例が示されているが、これに限られるものではなく、球状部１は網目の一部が開口した開口部を有していてもよい。開口部は複数であってもよい。開口部を有する場合、後述するように例えば光源を挿通させ、簡易な構成の空気清浄機とすることができる。 The illustrated spherical portion 1 shows an example in which the mesh is closed, but the present invention is not limited to this, and the spherical portion 1 may have an opening in which a part of the mesh is open. .. There may be a plurality of openings. When the air purifier has an opening, for example, a light source can be inserted through the air purifier as described later to obtain an air purifier having a simple structure.

メッシュ部２は、例えばエキスパンドチタンメッシュシートやチタンワイヤーメッシュシート等の網状チタンシートを成形して得られる。なお、図１、図２はチタンワイヤーメッシュシートを加工した場合の例を示している。 The mesh portion 2 is obtained by molding a mesh-like titanium sheet such as an expanded titanium mesh sheet or a titanium wire mesh sheet. Note that FIGS. 1 and 2 show an example in which a titanium wire mesh sheet is processed.

エキスパンドチタンメッシュシートは、チタンシートに複数の傷を付け、チタンシートの両端を引き延ばして網状チタンシートを作製する。
前記複数の傷は、チタンシートを貫通させてもよく、貫通させなくてもよい。
傷を形成する方法としては、適宜変更することが可能であるが、例えばレーザー照射により形成する方法、プレス加工により形成する方法、超音波カッターを用いる方法等が挙げられる。中でもプレス加工又はレーザー照射により形成することが好ましい。 In the expanded titanium mesh sheet, a plurality of scratches are made on the titanium sheet, and both ends of the titanium sheet are stretched to prepare a mesh titanium sheet.
The plurality of scratches may or may not penetrate the titanium sheet.
The method of forming scratches can be appropriately changed, and examples thereof include a method of forming by laser irradiation, a method of forming by press working, a method of using an ultrasonic cutter, and the like. Above all, it is preferably formed by press working or laser irradiation.

前記複数の傷を形成する方法は、適宜変更することが可能であるが、チタンシートの斜めから傷を付け、貫通させて穴を形成することが好ましい。この場合、引っ張ってエキスパンドメタルにしたときに、穴が横になるように形成され、空気抵抗が大きくなる。これにより、空気浄化のための接触面積が大きくなり、浄化効率がより向上する。 The method for forming the plurality of scratches can be appropriately changed, but it is preferable that the titanium sheet is scratched from an angle and penetrated to form a hole. In this case, when it is pulled to make an expanded metal, the holes are formed so as to lie down, and the air resistance increases. As a result, the contact area for air purification becomes large, and the purification efficiency is further improved.

エキスパンドチタンメッシュシートの開口部は、短目方向の長さが０．０５〜５ｍｍであることが好ましく、０．０５〜１．５ｍｍであることがより好ましい。また、長目方向の長さが０．１〜１０ｍｍであることが好ましく、０．１〜３ｍｍであることがより好ましい。また、エキスパンドチタンメッシュシートの開口率は、５〜９５％であることが好ましく、１０〜８０％がより好ましい。 The opening of the expanded titanium mesh sheet preferably has a length in the short direction of 0.05 to 5 mm, more preferably 0.05 to 1.5 mm. Further, the length in the long direction is preferably 0.1 to 10 mm, more preferably 0.1 to 3 mm. The opening ratio of the expanded titanium mesh sheet is preferably 5 to 95%, more preferably 10 to 80%.

この場合、得られた光触媒担持体における空気の流動性が向上し、光触媒との接触の機会が増大するため、光触媒による浄化処理効率がより向上する。また、エキスパンドチタンメッシュシートの密度が上がり、所望の強度が保たれる。
なお、エキスパンドチタンメッシュシートの網目の開口の大きさは、得られた光触媒担持体の開口部の大きさとほぼ同じとなる。 In this case, the fluidity of air in the obtained photocatalyst carrier is improved, and the chance of contact with the photocatalyst is increased, so that the purification treatment efficiency by the photocatalyst is further improved. In addition, the density of the expanded titanium mesh sheet is increased, and the desired strength is maintained.
The size of the mesh opening of the expanded titanium mesh sheet is substantially the same as the size of the opening of the obtained photocatalyst carrier.

チタンワイヤーメッシュシートは、チタンのワイヤーを編み込むことにより得られ、折り方としては、例えば平織、綾織、畳織、平畳織、綾畳織などが挙げられる。
チタンワイヤーメッシュシートの開口率は５〜９５％であることが好ましく、１０〜８０％がより好ましい。この場合、得られた光触媒担持体における空気の流動性が向上し、光触媒との接触の機会が増大するため、光触媒による浄化処理効率がより向上する。また、チタンワイヤーメッシュシートの密度が上がり、所望の強度が保たれる。
また、チタンワイヤーの径は、直径５０〜５０００μｍが好ましい。
なお、チタンワイヤーメッシュシートの網目の開口の大きさは、得られた光触媒担持体の開口部の大きさとほぼ同じとなる。 The titanium wire mesh sheet is obtained by knitting a titanium wire, and examples of the folding method include plain weave, twill weave, tatami mat weave, flat tatami mat weave, and twill tatami mat weave.
The opening ratio of the titanium wire mesh sheet is preferably 5 to 95%, more preferably 10 to 80%. In this case, the fluidity of air in the obtained photocatalyst carrier is improved, and the chance of contact with the photocatalyst is increased, so that the purification treatment efficiency by the photocatalyst is further improved. In addition, the density of the titanium wire mesh sheet is increased, and the desired strength is maintained.
The diameter of the titanium wire is preferably 50 to 5000 μm.
The size of the mesh opening of the titanium wire mesh sheet is substantially the same as the size of the opening of the obtained photocatalyst carrier.

球状部１の直径が最大となる部分での直径は、４ｃｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３ｃｍ以下である。また、本実施形態では、球状部１の断面形状が円形状である例（球体）を示しているが、球状部１は略球体であってもよく、楕円形状（楕円体）であってもよい。この他にも半球状であってもよい。また、少なくとも一部が角ばった形状を有するものであってもよい。 The diameter at the portion where the diameter of the spherical portion 1 is maximum is preferably 4 cm or less, and more preferably 3 cm or less. Further, in the present embodiment, an example (sphere) in which the cross-sectional shape of the spherical portion 1 is circular is shown, but the spherical portion 1 may be substantially spherical or elliptical (elliptical). good. In addition to this, it may be hemispherical. Further, at least a part thereof may have an angular shape.

本実施形態において、球状部１を構成する光触媒担持網状チタンは、網状のチタンの表面に酸化チタン皮膜が形成され、該酸化チタン皮膜に前記光触媒としてアナターゼ型酸化チタン粒子が担持されてなる。 In the present embodiment, the photocatalyst-supported network titanium constituting the spherical portion 1 has a titanium oxide film formed on the surface of the network titanium, and anatase-type titanium oxide particles are supported on the titanium oxide film as the photocatalyst.

本実施形態の光触媒担持体の製造方法は、網状のチタンシートを作製する工程と、光触媒を担持させる工程と、所望の形状に加工する工程とを有する。光触媒を担持させる工程と所望の形状に加工する工程は、どちらを先に行っても構わない。 The method for producing a photocatalyst carrier of the present embodiment includes a step of producing a net-like titanium sheet, a step of supporting the photocatalyst, and a step of processing the photocatalyst carrier into a desired shape. Either the step of supporting the photocatalyst or the step of processing into a desired shape may be performed first.

以下、網状のチタンシートを作製した後に、光触媒を担持させて光触媒担持網状チタンとし、所望の形状に加工する場合の例について具体例を挙げて説明する。
本実施形態の製造方法において、前記光触媒担持網状チタンは、チタンのワイヤーを編み込んで周期的パターンを有する網状のチタンワイヤーメッシュシートとし、該チタンワイヤーメッシュシートに陽極酸化処理及び加熱処理を施して表面に酸化チタン皮膜を形成し、次いで該酸化チタン皮膜にアナターゼ型酸化チタン粒子を担持させることによって製造される。なお、チタンワイヤーメッシュシートの他にもエキスパンドチタンメッシュシート等も用いることができる。 Hereinafter, an example in which a photocatalyst-supported net-like titanium is formed by supporting a photocatalyst after the net-like titanium sheet is produced and processed into a desired shape will be described with reference to specific examples.
In the production method of the present embodiment, the photocatalyst-supported net-like titanium is formed into a net-like titanium wire mesh sheet having a periodic pattern by knitting titanium wires, and the titanium wire mesh sheet is anodized and heat-treated to have a surface surface. It is produced by forming a titanium oxide film on the titanium oxide and then supporting anatase-type titanium oxide particles on the titanium oxide film. In addition to the titanium wire mesh sheet, an expanded titanium mesh sheet or the like can also be used.

まず、網状のチタンシート、この例ではチタンワイヤーメッシュシートを作製する。上述したように、チタンワイヤーメッシュシートはチタンワイヤーを編み込むことで得られる。 First, a net-like titanium sheet, in this example, a titanium wire mesh sheet is produced. As mentioned above, the titanium wire mesh sheet is obtained by knitting titanium wire.

次に、網状のチタンシートに光触媒を担持させる。まず、網状のチタンシートの表面に酸化チタン皮膜を形成する陽極酸化処理を行う。陽極酸化処理は、リン酸浴（例えばリン酸３％水溶液）中で、陽極となる網状のチタンシートと陰極との間に所定電圧を印加して行われ、網状のチタンシートの表面が酸化されて陽極酸化皮膜（酸化チタン皮膜）が形成される。このとき、酸化皮膜は、網状のチタンシートの表裏両面だけでなく、表裏を貫通する貫通孔の内壁面などリン酸浴に曝されている全表面に形成される。 Next, the photocatalyst is supported on the reticulated titanium sheet. First, anodizing treatment is performed to form a titanium oxide film on the surface of the net-like titanium sheet. The anodizing treatment is performed in a phosphoric acid bath (for example, a 3% aqueous solution of phosphoric acid) by applying a predetermined voltage between the reticulated titanium sheet serving as an anode and the cathode, and the surface of the reticulated titanium sheet is oxidized. Anodized film (titanium oxide film) is formed. At this time, the oxide film is formed not only on both the front and back surfaces of the reticulated titanium sheet, but also on the entire surface exposed to the phosphoric acid bath, such as the inner wall surface of the through hole penetrating the front and back surfaces.

その後、酸化皮膜が形成された網状のチタンシートを加熱処理する。加熱は例えば大気中で４５０〜５５０℃、２〜３時間加熱する。加熱処理を施すことで、陽極酸化皮膜がより剥がれにくくなる。 Then, the net-like titanium sheet on which the oxide film is formed is heat-treated. Heating is performed in the air, for example, at 450 to 550 ° C. for 2 to 3 hours. By applying the heat treatment, the anodized film is less likely to be peeled off.

なお、陽極酸化処理した場合、その酸化皮膜の厚さに応じて光の干渉により異なる色が発色し、厚さ７０ｎｍ程度で紫色、１５０ｎｍ程度で緑色、２００ｎｍ程度でピンク色を呈することが知られている。本実施形態では、厚さ７０〜１５０ｎｍの皮膜としている。 It is known that when anodized, a different color is developed due to light interference depending on the thickness of the oxide film, and a purple color is exhibited at a thickness of about 70 nm, a green color at about 150 nm, and a pink color at about 200 nm. ing. In this embodiment, the film has a thickness of 70 to 150 nm.

次に、アナターゼ型酸化チタン粒子を担持させる焼き付け処理を行う。表面に酸化チタン皮膜が形成された網状のチタンシートを、アナターゼ型酸化チタン粒子を分散したスラリー中にディッピングした後、これを４００〜４５０℃で焼き付けると、網状のチタンシートの表裏両面及び貫通孔の内壁面に光触媒層が形成される。酸化チタン皮膜と光触媒層は、酸化チタン同士が結合することになるので、その結合性が極めて強くなり、その結果、光触媒層が剥がれ難くなる。 Next, a baking process is performed to support the anatase-type titanium oxide particles. A net-like titanium sheet having a titanium oxide film formed on its surface is dipped in a slurry in which anatase-type titanium oxide particles are dispersed, and then baked at 400 to 450 ° C. A photocatalyst layer is formed on the inner wall surface of the titanium. Since the titanium oxide film and the photocatalyst layer are bonded to each other, the bondability is extremely strong, and as a result, the photocatalyst layer is less likely to be peeled off.

なお、アナターゼ型酸化チタン粒子を担持させる方法としては、上記ディッピングの他にも、例えばスプレーコーティング等を行ってもよい。スプレーコーティングでは、アナターゼ型酸化チタン粒子を分散したスラリーをスプレー塗布した後、焼き付けることで光触媒層を形成することができる。 As a method for supporting the anatase-type titanium oxide particles, for example, spray coating or the like may be performed in addition to the above dipping. In spray coating, a photocatalyst layer can be formed by spray-coating a slurry in which anatase-type titanium oxide particles are dispersed and then baking the slurry.

アナターゼ型酸化チタン粒子を担持させた後、必要に応じてジェット風を送る工程を行うことが好ましい。この工程により、表面に付着した剥がれやすい酸化チタン粒子を取り除くことができる。このようにして光触媒担持網状チタンを得ることができる。 After supporting the anatase-type titanium oxide particles, it is preferable to carry out a step of sending a jet wind as needed. By this step, the easily peelable titanium oxide particles adhering to the surface can be removed. In this way, photocatalyst-supported reticulated titanium can be obtained.

次に、光触媒担持網状チタンを球体形状等の所望の形状に加工する。加工する方法としては、特に制限されるものではなく、適宜変更することが可能であり、公知の加工装置を用いて行うことができる。 Next, the photocatalyst-supported reticulated titanium is processed into a desired shape such as a spherical shape. The processing method is not particularly limited, and can be appropriately changed, and can be performed using a known processing apparatus.

これにより、本実施形態の光触媒担持体が得られる。上述のように例えば特許文献１で行われていたチタン箔のエッチング処理が不要であるため、製造コストを減らすことができる。 As a result, the photocatalyst carrier of the present embodiment is obtained. As described above, for example, the titanium foil etching treatment performed in Patent Document 1 is not required, so that the manufacturing cost can be reduced.

このようにして得られた光触媒担持網状チタンの開口率は、５〜９５％であることが好ましく、１０〜８０％がより好ましい。この場合、空気の流動性が向上し、光触媒との接触の機会が増大するため、光触媒による浄化処理効率がより向上するとともに、所望の強度が保たれる。 The opening ratio of the photocatalyst-supported reticulated titanium thus obtained is preferably 5 to 95%, more preferably 10 to 80%. In this case, the fluidity of the air is improved and the chance of contact with the photocatalyst is increased, so that the purification treatment efficiency by the photocatalyst is further improved and the desired strength is maintained.

第１の実施形態に係る光触媒担持体１０Ａは持ち運ぶことが容易であり、空気清浄機能を発揮したい生活空間のさまざまな場所で設置することが可能である。また、網状のチタンを用いていることにより、ファン等で強制的に空気流を作らなくても、自然な空気流で空気の浄化処理を行うことができ、また光源されあればよいため、大がかりな装置とならずに簡易な構造で空気清浄機能を発揮させることができる。 The photocatalyst carrier 10A according to the first embodiment is easy to carry and can be installed in various places in the living space where the air purifying function is desired to be exhibited. In addition, by using mesh-like titanium, it is possible to purify the air with a natural air flow without forcibly creating an air flow with a fan or the like, and it is only necessary to use a light source, which is a large scale. It is possible to exert the air cleaning function with a simple structure without using a simple device.

また、本実施形態の光触媒担持体は１個を単独で用いてもよいし、複数個を用いてもよい。複数個を用いる場合でも設置が容易であるため、より簡易に浄化処理を向上させることができ、求められる空気清浄の性能に応じて構成を変更することが容易である。 Further, one photocatalyst carrier of the present embodiment may be used alone, or a plurality of photocatalyst carriers may be used. Since the installation is easy even when a plurality of them are used, the purification process can be improved more easily, and the configuration can be easily changed according to the required air cleaning performance.

［第２の実施形態］
図３は、本発明に係る空気清浄機の一実施形態である空気清浄機１０Ｂを示す外観斜視図である。図４は、図３に示す空気清浄機１０Ｂの球状部１の断面図である。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は適宜省略する。 [Second Embodiment]
FIG. 3 is an external perspective view showing an air purifier 10B, which is an embodiment of the air purifier according to the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of the spherical portion 1 of the air purifier 10B shown in FIG. The description of the same points as in the above embodiment will be omitted as appropriate.

第２の実施形態に係る空気清浄機１０Ｂは、球状部１は、メッシュ部２の一部が開口した開口部４を有し、球状部１の内部に、開口部４を介して挿通された光源５を有するものである。 In the air purifier 10B according to the second embodiment, the spherical portion 1 has an opening 4 in which a part of the mesh portion 2 is opened, and is inserted into the spherical portion 1 through the opening 4. It has a light source 5.

開口部４は、メッシュ部２が縁取りされて構成された開口縁部４ｂと、開口縁部４ｂに囲まれる開口４ａからなり、光触媒担持体１０Ｂは、開口４ａを介して空洞部３と外部とが連通している。開口部４には、開口４ａを介して空洞部３に光源５が挿通され、少なくとも光源５の発光部６が空洞部３の内部に収容される。なお、光源５を開口部４に嵌合させるため、開口部４又は光源５には、留め部材等を設けてもよい。 The opening 4 is composed of an opening edge 4b formed by edging the mesh portion 2 and an opening 4a surrounded by the opening edge 4b, and the photocatalyst carrier 10B includes the cavity 3 and the outside through the opening 4a. Is communicating. A light source 5 is inserted into the cavity 3 through the opening 4a, and at least the light emitting portion 6 of the light source 5 is housed inside the cavity 3. In order to fit the light source 5 into the opening 4, the opening 4 or the light source 5 may be provided with a fastening member or the like.

光源５としては、紫外発光ＬＥＤ（ＵＶ−ＬＥＤ）を用いることができる。紫外発光ＬＥＤとしては、特に制限されるものではなく、例えば市販品を用いることができる。例えば、日亜化学社製の紫外発光ＬＥＤに朝日ラバー社製のＵＶ−ＬＥＤ用シリコーンレンズを用いたもの等が挙げられる。ＵＶ−ＬＥＤ用シリコーンレンズ等により、光源５の配光角を３０°以下にするなどの調整を行ってもよい。
紫外線の波長は、１０〜４００ｎｍであるが、光触媒担持体１０の光源５の波長は、３７５ｎｍ以下であることが好ましい。
なお、用いる光触媒に応じて可視光を用いてもよい。この場合、照明の用途も期待できる。 As the light source 5, an ultraviolet light emitting LED (UV-LED) can be used. The ultraviolet light emitting LED is not particularly limited, and for example, a commercially available product can be used. For example, an ultraviolet light emitting LED manufactured by Nichia Corporation using a silicone lens for UV-LED manufactured by Asahi Rubber Inc. may be used. The light distribution angle of the light source 5 may be adjusted to 30 ° or less by using a silicone lens for UV-LED or the like.
The wavelength of ultraviolet rays is 10 to 400 nm, but the wavelength of the light source 5 of the photocatalyst carrier 10 is preferably 375 nm or less.
Visible light may be used depending on the photocatalyst used. In this case, it can be expected to be used for lighting.

本実施形態の光源５は、発光部６から配線部材７を介して、発光部６の点灯を制御する光源制御部に接続され、光源制御部によりその点灯が制御される。 The light source 5 of the present embodiment is connected to a light source control unit that controls the lighting of the light emitting unit 6 from the light emitting unit 6 via a wiring member 7, and the lighting is controlled by the light source control unit.

また、発光部６が空洞部３の内部に収容して発光部６からの光により光触媒の機能を発揮させる場合、メッシュ部２の形状としては、球体であることが好ましい。メッシュ部２の形状が球体であることにより、発光部６からの光を効率的にメッシュ部２に照射することができる。そのため、光触媒の機能をより向上させることができる。 Further, when the light emitting portion 6 is housed inside the hollow portion 3 and the function of the photocatalyst is exerted by the light from the light emitting portion 6, the shape of the mesh portion 2 is preferably a sphere. Since the shape of the mesh portion 2 is a sphere, the light from the light emitting portion 6 can be efficiently irradiated to the mesh portion 2. Therefore, the function of the photocatalyst can be further improved.

第２の実施形態に係る空気清浄機１０Ｂは、光触媒が担持された球状部１が網目状に形成されているとともに、内部に光源５が設けられていることで、その簡易な構成により空気清浄機能を発揮することができる。また、メッシュ部２に内側から光を当てることで光触媒による浄化処理を効果的に発揮させることができる。
本実施形態によれば、簡易な構造で、かつ簡単に持ち運びができ、空気浄化機能を必要とする空間にインテリア感覚で設置可能な空気清浄機とすることができる。 In the air purifier 10B according to the second embodiment, the spherical portion 1 on which the photocatalyst is supported is formed in a mesh shape, and the light source 5 is provided inside, so that the air purifier 10B purifies the air by its simple configuration. It can exert its function. Further, by shining light on the mesh portion 2 from the inside, the purification treatment by the photocatalyst can be effectively exhibited.
According to this embodiment, it is possible to provide an air purifier having a simple structure, which can be easily carried, and which can be installed in a space requiring an air purification function as if it were an interior.

［第３の実施形態］
第２の実施形態では、球状部１に開口部４が１箇所設けられる例を説明したが、開口部４は２か所以上設けられるものであってもよい。このとき、２か所以上の開口部４からそれぞれ光源５が挿通され、２以上の光源５を備えていてもよいが、光源５は、少なくとも１つの開口部４から空洞部３に挿通されているものであればよく、光源５を挿通しない開口部４が存在し、開口４ａが開口したままであってもよい。 [Third Embodiment]
In the second embodiment, the example in which the spherical portion 1 is provided with one opening 4 is described, but the opening 4 may be provided at two or more locations. At this time, the light source 5 may be inserted through each of the two or more openings 4 and may include two or more light sources 5, but the light source 5 is inserted through at least one opening 4 into the cavity 3. There may be an opening 4 through which the light source 5 is not inserted, and the opening 4a may remain open.

図５は、本発明に係る光触媒担持体、空気清浄機の他の実施形態における外観写真である。なお、本実施形態では空気清浄機としても捉えることができるが、ここでは便宜上、光触媒担持体１０Ｃと称する。
図６は、図５に示す光触媒担持体１０Ｃの光源５を開口部４に挿通していない状態を示す外観写真である。また、図７は、本実施形態の光触媒担持体１０Ｃの球状部１の（ａ）側面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面での断面図、（ｃ）Ｂ方向から矢視図である。なお、図７においてメッシュ形状は図示省略している。 FIG. 5 is an external photograph of the photocatalyst carrier and the air purifier according to the present invention in another embodiment. In this embodiment, it can be regarded as an air purifier, but here, for convenience, it is referred to as a photocatalyst carrier 10C.
FIG. 6 is an external photograph showing a state in which the light source 5 of the photocatalyst carrier 10C shown in FIG. 5 is not inserted through the opening 4. Further, FIG. 7 is a side view (a) of the spherical portion 1 of the photocatalyst carrier 10C of the present embodiment, (b) a cross-sectional view taken along the line AA, and (c) an arrow view from the B direction. The mesh shape is not shown in FIG. 7.

光触媒担持体１０Ｃは、球状部１の上部及び下部に２つの開口部４が対向する位置に設けられている。なお、光触媒担持体１０Ｃのメッシュ部２のワイヤー径は０．４ｍｍ、メッシュ部２のメッシュ径は１〜２ｍｍの範囲とし、開口４ａの直径は８ｍｍ、球状部１の直径は３０ｍｍ、球状部１の高さは２６ｍｍとした。 The photocatalyst carrier 10C is provided at a position where two openings 4 face each other at the upper portion and the lower portion of the spherical portion 1. The wire diameter of the mesh portion 2 of the photocatalyst carrier 10C is 0.4 mm, the mesh diameter of the mesh portion 2 is in the range of 1 to 2 mm, the diameter of the opening 4a is 8 mm, the diameter of the spherical portion 1 is 30 mm, and the spherical portion 1 The height of the was 26 mm.

本実施形態では、２つの開口部４が、球状部１において対向する位置に形成される例を説明したが、開口部４の形成位置は対向する位置に限られるものではない。また、開口部４の数は３以上であってもよい。 In the present embodiment, an example in which the two openings 4 are formed at opposite positions in the spherical portion 1 has been described, but the formation positions of the openings 4 are not limited to the opposing positions. Further, the number of openings 4 may be 3 or more.

第３の実施形態に係る光触媒担持体１０Ｃは、光触媒が担持された球状部１が網目状に形成されているとともに、内部に光源５が設けられていることで、その簡易な構成で空気清浄機能を発揮することができる。また、メッシュ部２に内側から光を当てることで光触媒による浄化処理を効果的に発揮させることができる。 In the photocatalyst carrier 10C according to the third embodiment, the spherical portion 1 on which the photocatalyst is supported is formed in a mesh shape, and the light source 5 is provided inside, so that the air purifier has a simple configuration. It can exert its function. Further, by shining light on the mesh portion 2 from the inside, the purification treatment by the photocatalyst can be effectively exhibited.

また、球状部１の上部及び下部に２つの開口部４を対向する位置に形成する場合、加工成形が容易であることに加え、対向する２つの開口部４にそれぞれ光源を挿通した場合、メッシュ部２に対してより効率的に光を照射することができる。これにより、空気の浄化処理をより効率的に行うことができる。 Further, when two openings 4 are formed at positions facing each other in the upper part and the lower part of the spherical portion 1, processing and molding are easy, and when a light source is inserted through the two facing openings 4, a mesh is formed. It is possible to irradiate the part 2 with light more efficiently. As a result, the air purification process can be performed more efficiently.

［その他の実施形態］
本発明に係る光触媒担持体は、例えば空気清浄機用のモジュールとして用いることが可能である。本実施形態の光触媒担持体によれば、空気清浄機能が良好で、かつ製造コストを抑え、簡易な構造で空気清浄機能を発揮することができる。 [Other Embodiments]
The photocatalyst carrier according to the present invention can be used, for example, as a module for an air purifier. According to the photocatalyst carrier of the present embodiment, the air cleaning function is good, the manufacturing cost is suppressed, and the air cleaning function can be exhibited with a simple structure.

また、その他の応用例として、例えば照明装置に適用することが可能である。本発明に係る光触媒担持体又は空気清浄機をインテリア感覚で空気浄化機能を必要とする空間に設置することが可能である。また、複数個を適宜用いることも好ましい。 Further, as another application example, it can be applied to, for example, a lighting device. The photocatalyst carrier or air purifier according to the present invention can be installed in a space requiring an air purification function as if it were an interior. It is also preferable to use a plurality of them as appropriate.

図８は、本発明に係る光触媒担持体又は空気清浄機を備える照明装置の模式図である。図８に示す照明装置２０は光源の点灯を制御する光源制御部２１を備えている。光源制御部２１は、少なくとも発光部６を点灯させるためのスイッチング電源を備えており、発光部６のオンオフを制御する。 FIG. 8 is a schematic view of a lighting device including a photocatalyst carrier or an air purifier according to the present invention. The lighting device 20 shown in FIG. 8 includes a light source control unit 21 that controls the lighting of the light source. The light source control unit 21 includes at least a switching power supply for lighting the light emitting unit 6 and controls the on / off of the light emitting unit 6.

なお、本実施形態では、１の光触媒担持体又は空気清浄機を光源制御部２１で制御する例を示しているが、光源制御部２１に２以上の光触媒担持体又は空気清浄機を接続してもよい。 In this embodiment, an example in which one photocatalyst carrier or air purifier is controlled by the light source control unit 21 is shown, but two or more photocatalyst carriers or air purifiers are connected to the light source control unit 21. May be good.

このように空気清浄機能を発揮可能な照明装置とすることができる。なお、照明装置として用いる場合、光触媒として可視光用の光触媒を用い、光源として可視光を用いてもよいが、その他にも例えば、光触媒として紫外光用の光触媒を用いた場合でも、光源を可視光とし、別途、紫外光を照射する構成としてもよい。また、光源として可視光と紫外光をあわせて用いてもよい。 In this way, the lighting device can exhibit the air purifying function. When used as a lighting device, a photocatalyst for visible light may be used as a photocatalyst and visible light may be used as a light source. The light may be separately irradiated with ultraviolet light. Further, visible light and ultraviolet light may be used together as a light source.

また、その他の応用例として、例えばマイク装置（マイクロフォン）に適用することが可能である。図９は、本発明に係る光触媒担持体又は空気清浄機を備えるマイク装置の模式図である。マイク装置４０は、ヘッド部（グリルボール）４１と、ユーザが掴持するグリップ部４２からなるマイク装置４０であって、ヘッド部４１からの音（空気振動）をダイヤフラム等で受け止め、これを電気信号に変換する公知のマイク機能を有している。 Further, as another application example, it can be applied to, for example, a microphone device (microphone). FIG. 9 is a schematic view of a microphone device including a photocatalyst carrier or an air purifier according to the present invention. The microphone device 40 is a microphone device 40 including a head portion (grill ball) 41 and a grip portion 42 held by the user, and receives sound (air vibration) from the head portion 41 by a diaphragm or the like and receives electricity. It has a known microphone function that converts it into a signal.

そして、図９に示すマイク装置４０のヘッド部４１は、光触媒担持体又は空気清浄機で構成されている。また、光源５を備えるヘッド部４１の光源５の点灯を制御する光源制御部４３を備えている。光源制御部４３は、少なくとも発光部６を点灯させるためのスイッチング電源を備えており、発光部６のオンオフを制御する。 The head portion 41 of the microphone device 40 shown in FIG. 9 is composed of a photocatalyst carrier or an air purifier. Further, a light source control unit 43 for controlling the lighting of the light source 5 of the head unit 41 including the light source 5 is provided. The light source control unit 43 includes at least a switching power supply for lighting the light emitting unit 6, and controls the on / off of the light emitting unit 6.

なお、光源制御部４３は、マイク装置４０の図示しない本体制御部の一部として構成され、マイク装置４０の電源をオン／オフして、マイク機能をオン／オフするタイミングに合わせて、光源５をオン／オフさせることが好ましい。 The light source control unit 43 is configured as a part of a main body control unit (not shown) of the microphone device 40, and the light source 5 is set at the timing when the power of the microphone device 40 is turned on / off and the microphone function is turned on / off. Is preferably turned on / off.

また、光触媒担持体をマイク装置４０のヘッド部４１に適用する場合、光源５を備えることは必須ではなく、マイク装置４０の使用時における外部からの光により光触媒機能を発揮させてもよい。 Further, when the photocatalyst carrier is applied to the head portion 41 of the microphone device 40, it is not essential to include the light source 5, and the photocatalyst function may be exhibited by light from the outside when the microphone device 40 is used.

本実施形態に係るマイク装置４０によれば、簡易な構成により、光触媒機能を備えたマイク装置とすることができる。また、従来では使用により汚れたヘッド部を外して洗浄したり、新品のものと取り換えたりする等の面倒が生じていたが、本実施形態によればヘッド部を外すことなく効率的に脱臭・殺菌を行うことができる。 According to the microphone device 40 according to the present embodiment, the microphone device having a photocatalytic function can be obtained by a simple configuration. In addition, in the past, it was troublesome to remove the dirty head part for cleaning or replace it with a new one, but according to this embodiment, it is possible to efficiently deodorize without removing the head part. Can be sterilized.

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。 Although the above-described embodiment is a preferred example of the present invention, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明は、医療施設、工場、住宅、オフィスの空気を浄化する空気清浄機や、水を浄化する浄水器、照明装置、マイク装置の用途に適用し得る。 The present invention can be applied to applications of an air purifier for purifying air in medical facilities, factories, houses, and offices, a water purifier for purifying water, a lighting device, and a microphone device.

１球状部
２メッシュ部
３空洞部
４開口部
４ａ開口
４ｂ開口縁部
５光源
６発光部
７配線部材
１０Ａ光触媒担持体
１０Ｂ空気清浄機
１０Ｃ光触媒担持体
２０照明装置
２１光源制御部
４０マイク装置
４１ヘッド部（グリルボール）
４２グリップ部

本明細書は、下記の形態を含む。
１．
網状のチタンの表面に光触媒が担持された光触媒担持網状チタンからなる球状部を有することを特徴とする光触媒担持体。
２．
前記球状部は、網目の一部が開口した開口部を有することを特徴とする上記１に記載の光触媒担持体。
３．
前記光触媒担持網状チタンは、前記網状のチタンの表面に酸化チタン皮膜が形成され、該酸化チタン皮膜に前記光触媒としてアナターゼ型酸化チタン粒子が担持されてなることを特徴とする上記１又は２に記載の光触媒担持体。
４．
前記光触媒担持網状チタンの開口率は、１０〜８０％であることを特徴とする上記１から３までのいずれかに記載の光触媒担持体。
５．
空気清浄機用のモジュールとして用いることを特徴とする上記１から４までのいずれかに記載の光触媒担持体。
６．
網状のチタンの表面に光触媒が担持された光触媒担持網状チタンからなる球状部を有する光触媒担持体を備えた空気清浄機であって、
前記球状部は、網目の一部が開口した開口部を有し、
該開口部を介して前記球状部の内部に挿通された光源を有することを特徴とする空気清浄機。
７．
前記球状部は、前記開口部を複数有するとともに、
少なくともいずれかの前記開口部から、前記球状部の内部に挿通された１又は複数の前記光源を有することを特徴とする上記６に記載の空気清浄機。
８．
前記光源は、紫外発光ＬＥＤであることを特徴とする上記６又は７に記載の空気清浄機。
９．
上記１から５までのいずれかに記載の光触媒担持体の製造方法であって、
前記光触媒担持網状チタンは、
チタンのワイヤーを編み込んで周期的パターンを有する網状のチタンワイヤーメッシュシートとし、該チタンワイヤーメッシュシートに陽極酸化処理及び加熱処理を施して表面に酸化チタン皮膜を形成し、次いで該酸化チタン皮膜にアナターゼ型酸化チタン粒子を担持させることによって製造することを特徴とする光触媒担持体の製造方法。 1 Spherical part 2 Mesh part 3 Cavity part 4 Opening part 4a Opening 4b Opening edge part 5 Light source 6 Light emitting part 7 Wiring member 10A Photocatalyst carrier 10B Air purifier 10C Photocatalyst carrier 20 Lighting device 21 Light source control unit 40 Microphone device 41 Head Department (grill ball)
42 grip part

The present specification includes the following forms.
1. 1.
A photocatalyst-supported photocatalyst carrier having a spherical portion made of photocatalyst-supported reticulated titanium on which a photocatalyst is supported on the surface of the reticulated titanium.
2.
The photocatalyst carrier according to 1 above, wherein the spherical portion has an opening in which a part of the mesh is open.
3. 3.
The photocatalyst-supported reticulated titanium according to 1 or 2 above, wherein a titanium oxide film is formed on the surface of the reticulated titanium, and anatase-type titanium oxide particles are supported on the titanium oxide film as the photocatalyst. Photocatalyst carrier.
4.
The photocatalyst carrier according to any one of 1 to 3 above, wherein the photocatalyst-supported reticulated titanium has an opening ratio of 10 to 80%.
5.
The photocatalyst carrier according to any one of 1 to 4 above, which is used as a module for an air purifier.
6.
An air purifier provided with a photocatalyst carrier having a spherical portion made of photocatalyst-supported reticulated titanium in which a photocatalyst is supported on the surface of reticulated titanium.
The spherical portion has an opening in which a part of the mesh is opened.
An air purifier having a light source inserted into the spherical portion through the opening.
7.
The spherical portion has a plurality of the openings and
The air purifier according to the above 6, wherein the air purifier has one or a plurality of the light sources inserted into the inside of the spherical portion through at least one of the openings.
8.
The air purifier according to 6 or 7, wherein the light source is an ultraviolet light emitting LED.
9.
The method for producing a photocatalyst carrier according to any one of 1 to 5 above.
The photocatalyst-supported reticulated titanium is
Titanium wire is woven into a net-like titanium wire mesh sheet having a periodic pattern, and the titanium wire mesh sheet is anodized and heat-treated to form a titanium oxide film on the surface, and then anatase is formed on the titanium oxide film. A method for producing a photocatalyst carrier, which comprises supporting titanium oxide particles.

Claims

An air purifier provided with a photocatalyst carrier having a spherical portion made of photocatalyst-supported reticulated titanium in which a photocatalyst is supported on the surface of reticulated titanium.
The spherical portion has an opening in which a part of the mesh is opened.
An air purifier having a light source inserted into the spherical portion through the opening.

The spherical portion has a plurality of the openings and
The air purifier according to claim 1 , further comprising one or more of the light sources inserted into the spherical portion from at least one of the openings.

The air purifier according to claim 1 or 2 , wherein the light source is an ultraviolet light emitting LED.

A method for producing a photocatalyst carrier having a spherical portion made of photocatalyst-supported reticulated titanium in which a photocatalyst is supported on the surface of reticulated titanium.
The photocatalyst-supported reticulated titanium is
Titanium wire is woven into a net-like titanium wire mesh sheet having a periodic pattern, and the titanium wire mesh sheet is anodized and heat-treated to form a titanium oxide film on the surface, and then anatase is formed on the titanium oxide film. A method for producing a photocatalyst carrier having a spherical portion made of photocatalyst-supported reticulated titanium in which a photocatalyst is supported on the surface of reticulated titanium , which is produced by supporting type titanium oxide particles.

The spherical portion has a photocatalyst-supported photocatalyst-supported spherical portion made of a photocatalyst-supported net-like titanium on which a photocatalyst is supported on the surface of the mesh-like titanium according to claim 4 , wherein the spherical portion has an opening in which a part of the mesh is open. How to make a body.

The photocatalyst-supported reticulated titanium according to claim 4 or 5 , wherein a titanium oxide film is formed on the surface of the reticulated titanium, and anatase-type titanium oxide particles are supported as the photocatalyst on the titanium oxide film. The method for producing a photocatalyst carrier having a spherical portion made of photocatalyst-supported reticulated titanium in which a photocatalyst is supported on the surface of the reticulated titanium according to the above method.

The photocatalyst-supported network titanium having a photocatalyst supported on the surface of the network titanium according to any one of claims 4 to 6, wherein the photocatalyst-supported network titanium has an opening ratio of 10 to 80%. A method for producing a photocatalyst carrier having a spherical portion .

The photocatalyst carrier having a spherical portion formed of a photocatalyst carrying reticulated titanium photocatalyst is carried on the surface of the titanium mesh according to any of claims 4 to 7, which comprises using as a module for the air cleaner Manufacturing method .