CN112535948A - 光催化剂装置和具有该光催化剂装置的流体净化装置 - Google Patents

光催化剂装置和具有该光催化剂装置的流体净化装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112535948A
CN112535948A CN202010985930.2A CN202010985930A CN112535948A CN 112535948 A CN112535948 A CN 112535948A CN 202010985930 A CN202010985930 A CN 202010985930A CN 112535948 A CN112535948 A CN 112535948A
Authority
CN
China
Prior art keywords
photocatalyst
wall
photocatalyst filter
central portion
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010985930.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112535948B (zh
Inventor
渡边辉夫
渡边秀满
渡边泰之
渡边刚文
山口雅夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Japan Co ltd
Original Assignee
Seiko Japan Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Japan Co ltd filed Critical Seiko Japan Co ltd
Publication of CN112535948A publication Critical patent/CN112535948A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112535948B publication Critical patent/CN112535948B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/18—Radiation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/18—Radiation
    • A61L9/20—Ultraviolet radiation
    • A61L9/205—Ultraviolet radiation using a photocatalyst or photosensitiser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/007—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by irradiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/88—Handling or mounting catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/39—Photocatalytic properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/20—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation
    • F24F8/22—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation using UV light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00—Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/10—Apparatus features
    • A61L2209/12—Lighting means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00—Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/10—Apparatus features
    • A61L2209/14—Filtering means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/80—Type of catalytic reaction
    • B01D2255/802—Photocatalytic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/80—Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/802—Visible light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/80—Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/804—UV light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F24F8/15—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means
    • F24F8/167—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means using catalytic reactions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)

Abstract

本发明的光催化剂装置中，壳体的上侧内壁的横向的两端部与光催化剂过滤器的同方向的两端部的上表面侧抵接而支承光催化剂过滤器，并且构成开口部的上侧缘部，上侧内壁的横向的中央部设定于从光催化剂过滤器的同方向的中央部上表面向上方离开规定距离的位置，上侧内壁的上述两端部与中央部之间的区域形成为位于随着从该两端部侧向中央部侧去而逐渐从光催化剂过滤器上表面向上方离开的位置的倾斜部，壳体的覆盖光催化剂过滤器下表面的下侧内壁形成为与光催化剂过滤器的下表面侧抵接而支承光催化剂过滤器并且构成开口部的下侧缘部的壁，光照射部设置于上侧内壁的中央部的下表面侧。

Description

光催化剂装置和具有该光催化剂装置的流体净化装置
技术领域
本发明涉及具有载持有光催化剂的光催化剂过滤器和对该光催化剂过滤器的面照射紫外线或可见光的光照射部的光催化剂装置。
背景技术
作为这种光催化剂装置，通常一边对过滤器面进行光照射，一边使气体(gas)通过该光催化剂过滤器的通气孔，利用光催化剂分解、除去气体中的有害物质及臭味等而进行净化(例如，参照专利文献1。)。这种光催化剂装置中，在光催化剂过滤器的两面侧的气体的流路内设置光照射部。因此，该光照射部需要以不妨碍气体的流通的方式设置，例如引用文献1那样，存在光照射部的结构变得复杂的倾向。另外，气体与过滤器面垂直地通过，因此，光催化剂层的接触距离及接触时间较短，净化效果存在极限。
对此，本申请人已经提出了一种光催化剂装置，将光催化剂过滤器设为波形部件，在过滤器两端位置设置气体的流入部、流出部，使气体沿着过滤器的峰部和谷部延伸的方向流通，并且在峰部的顶部和谷部的底部分别形成供紫外线或可见光通过的光通过孔，且设置有对过滤器表面照射紫外线或可见光的光照射部(参照专利文献2)。
这种光催化剂装置通过使气体沿着峰部和谷部延伸的方向，在其正面和背面上从一端侧向另一端侧流通，气体与过滤器面的接触面积(接触距离和接触时间)变大，能够显著提高光催化剂的气体净化效果，并且光照射部能够由不妨碍气体的流通的简单结构实现，能够实现节能、成本降低。但是，存在如下课题，与将光照射部设置于气体的流路内的现有装置相比，存在光照射部发出的热容易积存的倾向。
现有技术文献
专利文献：
专利文献1：日本特开2013－169502号公报
专利文献2：日本特开2019－103963号公报
发明内容
发明所要解决的问题
因此，本发明鉴于上述状况，为了解决该技术课题而提出，其目的在于提供能够进一步提高光催化剂的流体净化效果，并且光照射部发出的热也能够高效地散热，还能够进一步提高光量增大带来的净化效果的光催化剂装置、具有它的流体净化装置。
用于解决问题的技术方案
本发明包含以下的发明。
(1)一种光催化剂装置，其包括：
光催化剂过滤器，其由上下交替地形成有多个峰部和谷部的波形部件构成，供紫外线或可见光通过的光通过孔以贯通所述峰部的顶部的方式形成，在光催化剂过滤器的表面载持有光催化剂；
壳体，其是覆盖所述光催化剂过滤器的上下表面的壳体，在与所述光催化剂过滤器的峰部和谷部所延伸的横向的两端部对应的位置具有成为流体的流入口或流出口的开口部；和
光照射部，其设置于该壳体的覆盖光催化剂过滤器上表面的上侧内壁，向所述光催化剂过滤器上表面照射紫外线或可见光，
所述上侧内壁的所述横向的两端部与光催化剂过滤器的该横向的两端部的上表面侧抵接而支承光催化剂过滤器，并且构成所述开口部的上侧缘部，
所述上侧内壁的所述横向的中央部设置于从光催化剂过滤器的该横向的中央部上表面向上方离开规定距离的位置，
所述上侧内壁的所述两端部与中央部之间的区域形成为位于随着从该两端部侧向中央部侧去而逐渐从光催化剂过滤器上表面向上方离开的位置的倾斜部，
所述壳体的覆盖光催化剂过滤器下表面的下侧内壁形成为与光催化剂过滤器的下表面侧抵接而支承光催化剂过滤器并且构成所述开口部的下侧缘部的壁，
所述光照射部设置于所述上侧内壁的所述中央部的下表面侧。
(2)根据(1)记载的光催化剂装置，其中，所述下侧内壁形成为平板状的壁，且反射所述光的反射面形成于上表面。
(3)根据(1)或(2)记载的光催化剂装置，其中，在所述上侧内壁的所述倾斜部的下表面形成有反射所述光的反射面。
(4)根据(1)～(3)中任一项记载的光催化剂装置，其中，作为所述光照射部，在所述上侧内壁的中央部的下表面侧，在与所述横向正交的纵向上即在峰部和谷部排列的方向上隔开规定间隔地设置有多个光源。
(5)流体净化装置，其构成为，将(1)～(4)中任一项记载的所述光催化剂装置形成为一个单元，内置多个该单元，使流体流通该内置的多个单元。
发明效果
根据以上结构的本发明的光催化剂装置，收纳光催化剂过滤器的壳体的上侧内壁包括：构成流体相对于光催化剂过滤器的流入口或流出口的上侧缘部的两端部；设定于从光催化剂过滤器的中央部上表面向上方离开规定距离的位置的中央部；和位于随着从两端部向中央部去而逐渐从光催化剂过滤器上表面向上方离开的位置的倾斜部，因此，流入的流体在峰部和谷部延伸的方向上通过过滤器间，并且一边在上方的所述上侧内壁与过滤器之间的空间侧产生涡旋一边移动，再次返回至过滤器间而流出，因此，结果与过滤器表面的光催化剂层的接触距离、接触时间变长，能够增大光催化剂的流体净化效果。
另外，在所述上侧内壁的中央部的下表面侧设置光照射部，因此，其发出的热量向如上所述地移动至上侧内壁与过滤器之间的空间侧的流体直接散热，并且向与设置有光照射部的所述上侧内壁的中央部和倾斜部的内壁面接触的流体中高效地散热。这样，根据本发明，能够进一步提高光催化剂的流体净化效果，同时，光照射部发出的热量也能够高效地散热，能够进一步提高光量增大带来的净化效果。
这样，本发明的光催化剂装置其本身具有将光照射部的热量向流体中高效地散热的结构，因此，在使其单元化而在空气净化装置内装入单个或多个单元的情况下，不需要重新考虑作为整体装置的散热结构，设计上的自由度显著提高。
附图说明
图1是表示本发明的代表性的实施方式的光催化剂装置的立体图。
图2是该光催化剂装置的侧视图。
图3是该光催化剂装置的纵截面图。
图4是该光催化剂装置的横截面图。
图5是该光催化剂装置的分解立体图。
图6是该光催化剂装置的分解立体图。
图7是表示该光催化剂装置的光催化剂过滤器的侧视图。
图8是该光催化剂过滤器的主要部分的立体图。
图9是表示该光催化剂装置的上侧内壁和光照射部的分解立体图。
图10是表示该光催化剂装置的变形例的横截面图。
图11是表示该光催化剂装置的另一变形例的横截面图。
图12是表示内置多个该光催化剂装置的流体净化装置的截面图。
图13A是表示该流体净化装置的另一例的横截面图。
图13B是该另一例的纵截面图。
图14是表示该流体净化装置的又一例的纵截面图。
图15A是表示光催化剂过滤器的变形例的说明图。
图15B是另一变形例的说明图。
图16是表示本发明的光催化剂装置的另一实施方式的立体图。
图17是该光催化剂装置的横截面图。
图18是表示该光催化剂装置的主要部分的分解立体图。
图19是该光催化剂装置的分解立体图。
图20是表示本发明的光催化剂装置的又一实施方式的立体图。
图21是该光催化剂装置的横截面图。
图22是该光催化剂装置的分解立体图。
具体实施方式
接着，基于附图详细地说明本发明的实施方式。
如图1～图6所示，本发明的光催化剂装置1具有：由上下交替地形成有多个峰部21和谷部22的波形部件20构成的光催化剂过滤器2；覆盖光催化剂过滤器2的上下表面的壳体3；设置于该壳体3的覆盖光催化剂过滤器2上表面的上侧内壁32的内表面的、向光催化剂过滤器2上表面照射紫外线或可见光的光照射部4。
光催化剂过滤器2(波形部件20)在峰部21的顶部和谷部22的底部分别贯通形成有供紫外线或可见光通过的光通过孔23，在表面载持有光催化剂。光通过孔23是用于使光通过光催化剂过滤器2的下表面侧的孔，在谷部22的底部也可以不设置而省略光通过孔23。
这种光催化剂过滤器2通过对金属板进行加压加工，如图7和图8所示，加工成多个峰部21的顶部、多个谷部22的底部分别全部位于同一平面上的平坦的波板形状，在表面覆盖形成有光催化剂层。本例中，使峰部21和谷部22为有棱角的方形，整体构成为凹凸形状的波形，但当然也可以构成为峰部和谷部为平缓的连续的曲面形状的波形。
此外，关于“峰部”和“谷部”，将凹凸形状(波形)的凹凸面的一面设为上表面，将另一面设为下表面，将向上表面侧突出的部位设为“峰部”，将向下表面侧突出的部位设为“谷部”。作为部件的原材料，除了铝、不锈钢之外，还能够使用各种金属材料，但不限定于此。光通过孔23不需要设置于所有的峰部21(和谷部22)，例如也可以跳过一个或两个以上的峰部21而形成。本例中，峰部21和谷部22直线状地延伸，但如图15A、图15B所示，也可以构成为在俯视时弯曲的形状和其它的形状。由此，能够增加与流体和光的接触面积，提高光催化剂效果及后述的散热效果。
光通过孔23的尺寸和数量、配置等能够适当决定，以得到与本装置的用途及大小等相应的适当的保形性。本例中采用如下结构，对于一个峰部21或谷部22，将两个由在峰部21或谷部22延伸的方向上较长的贯通槽构成的光通过孔23隔开间隔地连续设置，利用形成于其间的搭桥部25(该峰部21或谷部22中的光通过孔23间的余部)，能够维持作为整体的保形性。
在沿着光通过孔23的长度方向的一对相对的开口缘部分别设置有为了形成该光通过孔23而切割立起(切割而使其翘起)的、立设于该峰部21或谷部22的凸面侧的立起片24。这样形成有立起片24的光催化剂过滤器2中，形成于峰部21或谷部22的光通过孔23的内表面、开口缘部的立起片24也相应增加与气体和光的接触面积，能够高效地进行催化剂反应(光照射产生的光催化剂的活性化和流体的净化)。特别是谷部侧的立起片24作为使谷部22的下表面侧从下侧内壁33浮起的垫高部发挥作用，使得能够产生向该下表面侧的光的进入、流体的流通和光催化剂反应。
光催化剂层是使氧化钛等紫外线激发型的光催化剂颗粒或以三氧化钨为主成分的可见光激发型的光催化剂颗粒等光催化剂颗粒载持于部件的表面的层。光催化剂颗粒的载持(光催化剂层的形成)的方法没有特别限定，但优选是成本较低的浆料浸渍含浸法。也能够使用其它的浸渍含浸法、真空含浸法、溶胶凝胶法等方法。
如图4所示，壳体3在与光催化剂过滤器2的峰部21(和谷部22)延伸的横向D1的两端部对应的位置，具有成为流体的流入口或流出口的开口部3a、3b。壳体3的上侧内壁32的上述横向D1的两端部321、325与光催化剂过滤器2的同方向的两端部的上表面侧抵接而支承光催化剂过滤器2，并且构成上述开口部3a、3b的上侧缘部30。附图标记326是为了以光催化剂过滤器2在横向上不从壳体3的开口部3a、3b伸出的方式进行支承的卡止片。
上侧内壁32的上述横向D1的中央部323设定在从光催化剂过滤器2的同方向的中央部上表面向上方离开规定距离H1的位置，在该中央部323的下表面侧设置有上述光照射部4。更详细而言，也如图5、6、9所示，光照射部4在上侧内壁32的中央部323的下表面侧，在与上述横向D1正交的纵向上、即在峰部和谷部排列的方向D2上隔开规定间隔地设置有多个光源40。
光源40优选使用发出适于光催化剂过滤器2的光催化剂的波长的紫外线或可见光的光的LED元件。该光源40与光催化剂过滤器2的上表面的最佳的距离H2由光源40的种类(和设定于光源的透镜)和光催化剂过滤器2的横向D1的尺寸决定，优选考虑该距离H2地设定上侧内壁32的中央部323的上述距离H1。
中央部323的下表面侧的设置上述光照射部4的部位以外的区域成为反射面35，构成为使得被光催化剂过滤器2反射而返回的光再次向光催化剂过滤器2反射。反射面35也可以是将壳体的金属材料面保持原样或加工成镜面的面，但本例中，通过将镜面片贴附于中央部323的下表面而构成。
另外，如图4所示，上侧内壁32的上述两端部321、325与中央部323之间的区域是形成在随着从该两端部321/325侧向中央部323侧去而逐渐从光催化剂过滤器2上表面向上方离开的位置的倾斜部322、324，由此，在上侧内壁32与光催化剂过滤器2之间形成有大致梯形柱状的空余空间S1。从上述流入口(开口部3a)流入到壳体3内部的流体在上述光催化剂过滤器2的内部(峰部与谷部之间)沿着横向D1移动，并且一边也在上述空间S1侧形成涡旋一边移动，再次返回至光催化剂过滤器2的内部，从流出口(开口部3b)向壳体外部流出。
由此，能够增加流体和光催化剂过滤器2表面的光催化剂层的接触距离和接触时间，能够增大净化效果，同时，移动至上述空间S1的流体与上侧内壁32(倾斜部322、324、中央部323)的下表面接触，光照射部4发出的热通过该上侧内壁32(作为散热器)高效地向流体中散热。作为壳体3的原材料，除了铝和不锈钢之外，还能够使用各种金属材料，但不限定于此，也优选包括散热性优异的高热传导性热塑性树脂的材料。
另外，光照射部4的热也向上侧内壁32的两端部321、325传热，但该热在上述流体中散热，并且也向金属制的光催化剂过滤器2传热，从该光催化剂过滤器2的表面向流体高效地排热。这样，根据本发明，能够使壳体3的上侧内壁32和光催化剂过滤器2作为散热器高效地发挥作用。在此，如图10所示，通过在光照射部4与上侧内壁32的中央部323下表面之间介入有具有铜等良热传导性的材料的吸热块5，能够将光照射部4发出的热向上侧内壁32侧更高效地传热，并向流体中散热，在该方面是优选的。此时，为了将从光源40到光催化剂过滤器2的距离H2设为适当的距离，只要与吸热块5的高度相应地增高中央部323的高度(H1)即可。
另外采用下述结构，在上侧内壁32的倾斜部322、324的下表面也形成有反射光的反射面34，使光照射部4发出的光高效地反射至光催化剂过滤器2侧，并且使由光催化剂过滤器2反射而返回的光再次向光催化剂过滤器2反射。反射面34与上述反射面35一样，本例中贴附镜面片而构成，但也可以是将壳体的金属材料面保持原样或加工成镜面的面。倾斜部322、324在本例中为平坦的板状的壁，但如图11所示，当然也可以为曲面形状的壁。
壳体3的覆盖光催化剂过滤器2下表面的下侧内壁33与光催化剂过滤器2的下表面侧抵接而支承光催化剂过滤器2，并且形成为构成上述开口部3a、3b的下侧缘部31的平板状的壁。如图5所示，在下侧内壁33的上表面也形成有反射来自上述光照射部4的光的反射面330。反射面330与上述反射面34、35一样，本例中贴附镜面片而构成，但也可以是将壳体的金属材料面保持原样或加工成镜面的面。
从光照射部4向光催化剂过滤器2的上表面照射的光使该面上的光催化剂活性化，并且从该过滤器2的峰部21、谷部22的各光通过孔23贯穿至下表面侧，被下侧内壁33的反射面330反射，由此向该光催化剂过滤器2的下表面整体照射光，使载持于下表面的光催化剂同样地活性化，对与其接触的流体进行净化。
此外，也可以在开口部3a或3b侧设置向壳体内强制性地流入/流出流体的风扇。附图标记“36”是堵塞壳体3的纵向两端的侧壁，是用于堵塞梯形状的空间S1和光催化剂过滤器2的纵向两端的六边形状的壁。附图标记“37”是形成于该侧壁的、供用于向光照射部4的光源40供给电力的配线穿过的配线孔。且采用下述结构：除了这种配线孔、上述流体的流入口、流出口(开口部3a、3b)之外，壳体3内为大致密闭的状态，移动至空间S1的流体再次返回至光催化剂过滤器2侧，一边通过催化剂作用被净化一边流出。本实施方式的壳体3分割地构成有：基底部60，其由构成上述的平板状的下侧内壁33的基底板600和构成立设于其纵向两端的上述侧壁36的六边形状的侧板601构成；盖部61，其利用安装螺纹件62固定于上述基底部60的侧板601上端部，构成上述的截面看时为大致八字状的上侧内壁32。但是，本发明的壳体3不限定于这种结构。
图12表示以本实施方式的光催化剂装置1为单元，在空气净化装置10的壳体11内装入多个单元的实施方式。各单元(光催化剂装置1)在其本身具有使内部的光照射部4的热量向流体中高效地散热的结构，因此，不需要装置10中另外设置有散热结构。图13A、图13B表示空气净化装置10的另一例。如本例这样，如果构成为将光催化剂装置1以壳体3的下侧相互接合的方式合并而收纳于壳体11内的空气净化装置10，则能够向各光催化剂装置1高效地供给流体。
另外，图14表示空气净化装置10的又一例。如本例这样，将各单元(光催化剂装置1)在壳体11的筒状的流体流路内在周向连续设置的形式也是优选的例子。另外，空气净化装置10只要能够使流体通过各单元，则可以是任意的形式。优选在壳体11的流体流路内设置用于向各单元强制性地供给流体的风扇。
接着，利用图16～图19，对本发明的光催化剂装置的另一实施方式(光催化剂装置1A)进行说明。
本实施方式的光催化剂装置1A具有：光催化剂过滤器2，其由上下交替地形成多个峰部21和谷部22的波形部件20构成；壳体3A，其覆盖光催化剂过滤器2的上下表面；光照射部4，其分别设置于该壳体3A的覆盖光催化剂过滤器2上表面的上侧内壁32的内表面和该壳体3A的覆盖光催化剂过滤器2下表面的下侧内壁33A的内表面，向光催化剂过滤器2上表面或下表面照射紫外线或可见光的光。光催化剂过滤器2与上述的代表性的实施方式的过滤器一样，但本实施方式中，谷部22的底部的光通过孔23没有省略而是设置了该孔。
本实施方式的壳体3A的下侧内壁33A不是平板状的壁，与上侧内壁32同样，形成为具有倾斜部332、334和中央部333的截面看为大致八字形的壁。即，下侧内壁33A的横向D1的两端部331、335与光催化剂过滤器2的同方向的两端部的下表面侧抵接，而支承光催化剂过滤器2，并且构成开口部3a、3b的下侧缘部31，横向D1的中央部333设定于从光催化剂过滤器2的同方向的中央部下表面向下方离开规定距离H1的位置，在该中央部333的上表面侧设置有光照射部4。
如图19所示，光照射部4在下侧内壁33A的中央部333的上表面侧，也在与上述横向D1正交的纵向上即在峰部和谷部排列的方向D2上隔开规定间隔地设置有多个光源40。采用下述结构：中央部333的上表面侧的设置光照射部4的部位以外的区域为反射面35，使由光催化剂过滤器2反射而返回的光再次向光催化剂过滤器2反射。
两端部331、335与中央部333之间的区域是形成在随着从该两端部331/335侧向中央部333侧去而逐渐从光催化剂过滤器2下表面向下方离开的位置的倾斜部332、334，由此，在下侧内壁33A与光催化剂过滤器2之间形成有大致梯形柱状的空余空间S2。从流入口(开口部3a)流入壳体3内部的流体在上述光催化剂过滤器2的内部(峰部与谷部之间)沿着横向D1移动，并且一边在上下的空间S1、S2侧形成涡旋一边移动，再次返回光催化剂过滤器2的内部而从流出口(开口部3b)向壳体外部流出。
由此，能够增加流体和光催化剂过滤器2表面的光催化剂层的接触距离和接触时间，能够增大净化效果，同时，移动至上述空间S1、S2的流体分别与上侧内壁32(倾斜部322、324、中央部323)的下表面、下侧内壁33A(倾斜部332、334、中央部333)的上表面接触，光照射部4发出的热量通过该上侧内壁32、下侧内壁33A向(作为散热器)流体中高效地散热。
另外，上侧内壁32、下侧内壁33A的各光照射部4的热量也分别向上侧内壁32的两端部321、325、下侧内壁33A的两端部331、335传热，但该热量在上述流体中散热，并且也向金属制的光催化剂过滤器2传热，从该光催化剂过滤器2的表面向流体高效地排热。这样，根据本实施方式，能够使壳体3A的上侧内壁32、下侧内壁33A和光催化剂过滤器2作为散热器高效地发挥作用。
另外，采用下述结构：与上侧内壁32同样，也在下侧内壁33A的倾斜部332、334的上表面形成反射光的反射面34，使光照射部4发出的光高效地向光催化剂过滤器2侧反射，并且使在光催化剂过滤器2反射而返回的光、通过了光催化剂过滤器2的来自上侧内壁32侧的光再次向光催化剂过滤器2反射。本实施方式中，上侧内壁32的反射面34也同样将通过了光催化剂过滤器2的来自下侧内壁33A侧的光再次向光催化剂过滤器2反射。本实施方式中构成为，除了配线孔37、流体的流入口、流出口(开口部3a、3b)之外，壳体3A内形成为大致密闭的状态，移动至空间S1的流体再次返回至光催化剂过滤器2侧，一边利用催化剂作用被净化一边流出。
本实施方式的壳体3A由内部空间相互连通的上下两个分割壳体71、72和将它们连结的环状的连结板73构成。上侧的第一分割壳体71中，将代表性的实施方式的壳体3的基底板600形成为具有中央部挖出与光催化剂过滤器2的上下表面大致相同的形状(为了卡止光催化剂过滤器2的下表面的缘部而设定成小规定尺寸的形状)的开口部600a的形状的基底板600A，在该第一分割壳体71的内侧收纳光催化剂过滤器2。
下侧的第二分割壳体72将第一分割壳体的侧板形成为省略了与光催化剂过滤器端部对应的区域的梯形的侧板601B，其它是与第一分割壳体71相同的结构。分割壳体71、72分别通过基底板600A由安装螺纹件74固定于连结板73而经由连结板73上下一体化。
如上所述，连结板73为环状的板材，在内侧具有与基底板600A的开口部600a大致相同的形状、大小对应的开口部73a，这些开口部600a、73a以与同样的位置重叠的方式相互连结。空间S1、S2通过该开口部600a、73a连通。本例中，通过这种结构，上下壳体的基底板600A和连结板73构成上述的下侧缘部31。但是，本实施方式的壳体3A不限定于这种结构。
关于其它的结构、变形例、作为单元在空气净化装置的壳体内装入多个来使用等的方面，与基于图1～图15A、图15B说明的代表性的实施方式一样，因此，对相同结构标注相同的附图标记，并省略详细说明。
接着，利用图20～图22，对本发明的光催化剂装置的又一实施方式(光催化剂装置1B)进行说明。
本实施方式的光催化剂装置1B是将上述的其它实施方式的光催化剂装置1A中、上下交替地形成有多个峰部21和谷部22的波形部件20，在上下方向上平行地连续设置两个而构成光催化剂过滤器2的装置。构成光催化剂过滤器2的各波形部件20与光催化剂装置1A的波形部件20一样，谷部22的底部的光通过孔23没有被省略而是设置了该孔。壳体3B与光催化剂装置1A的壳体3A一样，具有各自截面看时为大致八字形的上侧内壁32和下侧内壁33A，在上侧内壁32与光催化剂过滤器2的上侧的波形部件20上表面之间形成大致梯形柱状的空余空间S1，并且在下侧内壁33A与光催化剂过滤器2的下侧的波形部件20下表面之间形成有大致梯形柱状的空余空间S2。
光照射部4也同样分别设置于上下的内壁32、33A的中央部323、333。从流入口(开口部3a)流入壳体3内部的流体，在构成上述光催化剂过滤器2的上下的波形部件20的内部(峰部与谷部之间)沿着横向D1移动，并且一边在上下的空间S1、S2侧形成涡旋一边移动，再次返回至波形部件20的内部并从流出口(开口部3b)向壳体外部流出。
这种光催化剂装置1B中，与上述的光催化剂装置1A相比，光催化剂过滤器的容量增加2倍，因此，能够进一步增大净化效果，另外，能够使光照射部4发出的热量从光催化剂过滤器2本身的表面更高效地向流体中散热。本例中，在上下方向上设置有两个波形部件20，但当然也可以设置有3个以上。
本实施方式的壳体3B与上述的光催化剂装置1A的壳体3A同样，由内部空间相互连通的上下两个分割壳体71、72和将它们连结的环状的连结板73构成，不同点在于将下侧的分割壳体72与上侧的分割壳体71形成为相同结构并能够收纳波形部件20。由此，利用上下的分割壳体实现零件的共用化，也降低成本。
关于其它的结构、变形例、作为单元向空气净化装置的壳体内装入多个而使用等的方面，与基于图1～图15A、图15B说明的代表性的实施方式、基于图16～图19说明的其它实施方式(光催化剂装置1A)一样，因此，对相同结构标注相同附图标记，并省略详细说明。
以上，对本发明的各实施方式进行了说明，但本发明不限定于这样的实施例，当然能够在不脱离本发明宗旨的范围内以各种形式实施。
附图标记说明
1、1A、1B 光催化剂装置
2 光催化剂过滤器
3、3A、3B 壳体
3a、3b 开口部
4 光照射部
5 吸热块
10 空气净化装置
11 壳体
20 波形部件
21 峰部
22 谷部
23 光通过孔
24 立起片
25 搭桥部
30 上侧缘部
31 下侧缘部
32 上侧内壁
33、33A 下侧内壁
34 反射面
35 反射面
36 侧壁
40 光源
60 基底部
61 盖部
62 安装螺纹件
71、72 分割壳体
73 连结板
73a 开口部
74 安装螺纹件
321、325 端部
322、324 倾斜部
323 中央部
326 卡止片
330 反射面
331、335 端部
332 倾斜部
333 中央部
600、600A 基底板
600a 开口部
601、601B 侧板
D1 横向
D2 纵向
H1 距离
H2 距离
S1、S2 空间。

Claims (4)

1.一种光催化剂装置，其特征在于，包括：
光催化剂过滤器，其由上下交替地形成有多个峰部和谷部的波形部件构成，供紫外线或可见光通过的光通过孔以贯通所述峰部的顶部的方式形成，在光催化剂过滤器的表面载持有光催化剂；
壳体，其是覆盖所述光催化剂过滤器的上下表面的壳体，在与所述光催化剂过滤器的峰部和谷部所延伸的横向的两端部对应的位置具有成为流体的流入口或流出口的开口部；和
光照射部，其设置于该壳体的覆盖光催化剂过滤器上表面的上侧内壁，向所述光催化剂过滤器上表面照射紫外线或可见光，
所述上侧内壁的所述横向的两端部与光催化剂过滤器的该横向的两端部的上表面侧抵接而支承光催化剂过滤器，并且构成所述开口部的上侧缘部，
所述上侧内壁的所述横向的中央部设置于从光催化剂过滤器的该横向的中央部上表面向上方离开规定距离的位置，
所述上侧内壁的所述两端部与中央部之间的区域形成为位于随着从该两端部侧向中央部侧去而逐渐从光催化剂过滤器上表面向上方离开的位置的倾斜部，
所述壳体的覆盖光催化剂过滤器下表面的下侧内壁形成为与光催化剂过滤器的下表面侧抵接而支承光催化剂过滤器并且构成所述开口部的下侧缘部的壁，
所述光照射部设置于所述上侧内壁的所述中央部的下表面侧。
2.根据权利要求1所述的光催化剂装置，其特征在于：
在所述上侧内壁的所述倾斜部的下表面形成有反射所述光的反射面。
3.根据权利要求1或2所述的光催化剂装置，其特征在于：
作为所述光照射部，在所述上侧内壁的中央部的下表面侧，在与所述横向正交的纵向上即在峰部和谷部排列的方向上隔开规定间隔地设置有多个光源。
4.一种流体净化装置，其特征在于：
将权利要求1～3中任一项所述的所述光催化剂装置形成为一个单元，内置有多个该单元，使流体流通于内置的多个该单元。
CN202010985930.2A 2019-09-20 2020-09-18 光催化剂装置和具有该光催化剂装置的流体净化装置 Active CN112535948B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019171633 2019-09-20
JP2019-171633 2019-09-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112535948A true CN112535948A (zh) 2021-03-23
CN112535948B CN112535948B (zh) 2024-06-04

Family

ID=73198083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010985930.2A Active CN112535948B (zh) 2019-09-20 2020-09-18 光催化剂装置和具有该光催化剂装置的流体净化装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11446406B2 (zh)
EP (1) EP3795182A1 (zh)
CN (1) CN112535948B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102394149B1 (ko) * 2021-06-14 2022-05-06 방승섭 고기능 광촉매 살균장치
KR102394150B1 (ko) * 2021-06-14 2022-05-04 방승섭 고기능 광촉매 살균모듈

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001170432A (ja) * 1999-12-20 2001-06-26 Sanki Eng Co Ltd 光触媒フィルタユニット及び該光触媒フィルタユニットを備えた空調装置
US20020081246A1 (en) * 1997-08-25 2002-06-27 Hoya Corporation Photocatalytic filter
US20170036516A1 (en) * 2014-04-30 2017-02-09 Hanon Systems Air conditioner for vehicle with photocatalytic module
WO2017099231A1 (ja) * 2015-12-11 2017-06-15 Ａｐｓジャパン株式会社 空気清浄機の光触媒による空気清浄化構造、該空気清浄化構造を備える空気清浄機、及び前記空気清浄化構造に用いる光触媒フィルタ
JP2018094475A (ja) * 2016-12-09 2018-06-21 Ａｐｓジャパン株式会社 金属フィルタ
JP2019103963A (ja) * 2017-12-11 2019-06-27 Ａｐｓジャパン株式会社 光触媒装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013169502A (ja) 2012-02-20 2013-09-02 Harison Toshiba Lighting Corp 光触媒装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020081246A1 (en) * 1997-08-25 2002-06-27 Hoya Corporation Photocatalytic filter
JP2001170432A (ja) * 1999-12-20 2001-06-26 Sanki Eng Co Ltd 光触媒フィルタユニット及び該光触媒フィルタユニットを備えた空調装置
US20170036516A1 (en) * 2014-04-30 2017-02-09 Hanon Systems Air conditioner for vehicle with photocatalytic module
WO2017099231A1 (ja) * 2015-12-11 2017-06-15 Ａｐｓジャパン株式会社 空気清浄機の光触媒による空気清浄化構造、該空気清浄化構造を備える空気清浄機、及び前記空気清浄化構造に用いる光触媒フィルタ
CN108367087A (zh) * 2015-12-11 2018-08-03 先技精工(日本)有限公司 空气净化器的利用光催化剂的空气净化构造、具有该空气净化构造的空气净化器和上述空气净化构造中使用的光催化剂过滤器
JP2018094475A (ja) * 2016-12-09 2018-06-21 Ａｐｓジャパン株式会社 金属フィルタ
CN108211789A (zh) * 2016-12-09 2018-06-29 先技精工(日本)有限公司 金属过滤器
JP2019103963A (ja) * 2017-12-11 2019-06-27 Ａｐｓジャパン株式会社 光触媒装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3795182A1 (en) 2021-03-24
US11446406B2 (en) 2022-09-20
JP2021049332A (ja) 2021-04-01
CN112535948B (zh) 2024-06-04
US20210093745A1 (en) 2021-04-01
TW202112401A (zh) 2021-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108367087B (zh) 空气净化器的空气净化构造、空气净化器和光催化剂过滤器
CN111405942A (zh) 光催化剂装置
CN112535948A (zh) 光催化剂装置和具有该光催化剂装置的流体净化装置
KR102600257B1 (ko) 워터 블록 조립체
KR101863166B1 (ko) 자외선 엘이디 광촉매 수처리 장치
JP7278582B2 (ja) 光触媒による流体清浄化構造、および該流体清浄化構造に用いる光触媒ユニット
EP0972306A1 (en) Folded fin heat sink and fan attachment
JP7136787B2 (ja) 水処理用の紫外線照射装置、及び紫外線照射を利用した水処理方法
JP2013524450A (ja) 照明器具のハウジング
JP7517637B2 (ja) 光触媒装置および該光触媒装置を備える流体清浄化装置
TWI844729B (zh) 光觸媒裝置以及具備該光觸媒裝置之流體淨化裝置
JP7315140B2 (ja) 光触媒ユニット
KR20180134810A (ko) 환경 정화 장치
JP2010109016A (ja) 冷却器
JP2021020161A (ja) 光触媒ユニット
WO2021020347A1 (ja) 光触媒による流体清浄化構造、および該流体清浄化構造に用いる光触媒ユニット
CN214482008U (zh) 液冷散热结构
CN220233179U (zh) 散热装置
KR20240042717A (ko) 통기홀이 구비된 모터하우징 어셈블리 및 이를 포함하는 공기청정기
CN113038800A (zh) 液冷散热结构
JP2022052356A (ja) 空気清浄機
JP2016209819A (ja) 浄化装置
WO2023235065A1 (en) Heat sink with pin fins and non-straight constant volume flow channel
CN115335090A (zh) 具有抗病毒性能的光触媒空调过滤器模块
JP2024086133A (ja) 半導体装置、半導体ユニット

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant