JP2000135418A - 気体処理用エレメントおよび気体処理用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光触媒酸化チタン担持シートを用いたエレメ
ントにおいて、エレメントの大きさおよび厚みを最小に
保ちながら、気体処理能力（脱臭能力、抗菌能力）を格
段に高めるようにした気体処理用エレメントを提供する
こと、およびそのエレメントとランプとを備えた気体処
理用装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 前面Ａ側から後面Ｂ側に抜ける透孔(h)
を有する厚みｄのハニカム片(1) を含む気体処理用エレ
メントである。このハニカム片(1) は光触媒酸化チタン
担持シートで形成されており、かつ、そのハニカム片
(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向に対して１５〜
８０゜の角度θをなしている。ハニカム片(1) の光が多
く照射される側の面をＡ面、光の照射量の少ない方の面
をＢ面とするとき、前面Ａ側の面にさらに光触媒酸化チ
タンコート層、ハニカム片(1) の後面Ｂ側の面にさらに
吸着剤コート層を設けることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】前面Ａ側から後面Ｂ側に抜け
る透孔を有するハニカム片からなる気体処理効率の良い
気体処理用エレメントに関するものである。また、その
ような気体処理用エレメントを備えた気体処理用装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】〈光触媒酸化チタン担持シートの段ボー
ル〉光触媒酸化チタン（光触媒機能を有する超微細酸化
チタン）は、光エネルギーを受けて励起され、多くの有
機有害物質や悪臭物質を酸化分解する働きがあるので、
空調機や空気清浄機に装着する脱臭・抗菌性エレメント
への応用が期待できる。

【０００３】本出願人の出願にかかる特開平９−５９８
９２号公報には、機能性酸化チタンと、それを担持する
ための無機質系填料と、抄紙能を有する有機繊維質材と
を必須の構成成分とする抄紙物からなる酸化チタン含有
紙が示されており、その酸化チタン含有紙を中芯または
ライナーの少なくとも一方として用いた段ボール、さら
にはその段ボールを多段に重ねた脱臭エレメントについ
ても開示がある。各層の積層が階段状にずれるようにし
て、光照射に際し光線がより内部にまで入るようにする
こともできるとの記載もある。この脱臭エレメントを空
調機や空気清浄機に組み込むときは、紫外線ランプを設
けることが必要である。

【０００４】〈バイアスカットしたハニカム〉ハニカム
をバイアスカットすること自体については、いくつかの
出願がなされている。

【０００５】実開昭５７−９５２２０号公報には、ロー
ルコアまたはハニカムコアよりなる第１部材と、同様に
形成された第２部材とを、両部材が筒孔がそれぞれ連通
するように角度をなして接合したミスト用フィルターが
示されている。接合後の形状は、たとえばΛ字形であ
る。図面には、切り口が斜めになった状態のものが示さ
れている。

【０００６】特開昭６４−７９２３号公報には、ハニカ
ム体をその目の中心線方向に対し傾斜する面で裁断した
バイアスカット−ハニカム層体を主要素とするフィルタ
ーが示されている。前後に隣接するバイアスカット−ハ
ニカム層体の目の中心線方向が互いに別の方向を向くよ
うに積層した態様についても示されている。バイアスカ
ット−ハニカム層体の目の中には、充填材を充填するこ
とができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述の特開平９−５９
８９２号公報の脱臭エレメント、つまり、光触媒酸化チ
タン含有紙を中芯またはライナーの少なくとも一方とし
て用いた段ボールを多段に重ねた脱臭エレメントは、こ
れを空調機や空気清浄機に装着したときに好ましい脱臭
性を発揮するので、すでに市販に供され、良い結果を得
ている。

【０００８】しかしながら、市場の要求は年々厳しくな
っており、空調機や空気清浄機に装着する関係上、脱臭
エレメントの大きさおよび厚みを最小に保ちながらも、
脱臭効率をさらに高めることが強く要求されている。上
記の脱臭エレメントにおいて、多段に重ねた段ボールの
各層を階段状にずらすようにすれば、光照射に際し光線
がより内部にまで入るようになるが、その場合にはエレ
メントの厚みが厚くなるため、エレメントが占める単位
スペース当りの脱臭効率は向上しない。

【０００９】実開昭５７−９５２２０号公報のミスト用
フィルターは、第１部材と第２部材とを、それぞれの筒
孔が連通するようにたとえばΛ字形に接合してミストを
除くものであり、光触媒酸化チタンの脱臭性を利用する
技術とは無関係である。

【００１０】特開昭６４−７９２３号公報のバイアスカ
ット−ハニカム層体を主要素とするフィルターは、空気
流が目の内部の壁面にぶつかることによる塵埃の除去効
率や、層体に担持させた消臭剤との接触効率を向上させ
るものであって、光触媒酸化チタン担持エレメント−紫
外線ランプによる脱臭性を利用する視点は全く見られな
い。

【００１１】本発明は、このような背景下において、光
触媒酸化チタン担持シートを用いたエレメントにおい
て、エレメントの大きさおよび厚みを最小に保ちなが
ら、気体処理能力（脱臭能力、抗菌能力）を格段に高め
るようにした気体処理用エレメントを提供すること、お
よびそのエレメントとランプとを備えた気体処理用装置
を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の気体処理用エレ
メントは、前面Ａ側から後面Ｂ側に抜ける透孔(h) を有
する厚みｄのハニカム片(1) を含む気体処理用エレメン
トであって、そのハニカム片(1) が、光触媒酸化チタン
担持シートで形成されていること、および、そのハニカ
ム片(1) の厚み方向が、透孔(h) の中心軸方向に対して
１５〜８０゜の角度θをなしていること、を特徴とする
ものである。

【００１３】本発明の気体処理用装置は、上記の気体処
理用エレメントと、光触媒酸化チタンを励起するための
ランプ(2) とを備えてなることを特徴とするものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。

【００１５】《気体処理用エレメント》 〈必須条件〉本発明の気体処理用エレメントは、前面Ａ
側から後面Ｂ側に抜ける透孔(h) を有する厚みｄのハニ
カム片(1) を含み、（Ｉ）そのハニカム片(1) が、光触
媒酸化チタン担持シートで形成されていること、およ
び、（II）そのハニカム片(1) の厚み方向が、透孔(h)
の中心軸方向に対して１５〜８０゜の角度θをなしてい
ること、を必須の構成要件とする。

【００１６】〈（Ｉ）の条件〉上記（Ｉ）の条件の光触
媒酸化チタン担持シートにおける光触媒酸化チタンとし
ては、Ｘ線粒径が１００nm以下、好ましくは２〜５０n
m、特に好ましくは３〜３０nmの超微細酸化チタン、ま
たはその超微細酸化チタンの表面を金、銀、銅、白金、
パラジウム、亜鉛、ケイ素、鉄、ランタン、セリウムな
どの金属またはこれらの金属の酸化物や水酸化物（特に
酸化亜鉛またはこれと酸化ケイ素）などで修飾した修飾
超微細酸化チタンが用いられる。修飾法については、た
とえば特開平６−１９９５２４号公報に記載がある。

【００１７】光触媒酸化チタンを担持させるときのベー
スとなるシートとしては、好ましくは、紙、不織布、樹
脂層、金属箔、金属薄板、セラミックスの少なくとも一
つでできた単層または複層のシートが用いられ、特に紙
が重要である。ベースシートに対する光触媒酸化チタン
の担持は、内添（シート製造時の内部添加）やコーティ
ング（塗布、スプレー、ディッピング等）により行わ
れ、光触媒酸化チタンと共に、他の薬剤、吸着剤、調湿
剤などを担持させることもできる。

【００１８】上記のうち光触媒酸化チタンを担持した紙
としては、光触媒酸化チタンと、その光触媒酸化チタン
を担持するための無機質系填料（セピオライト、シリカ
ゲル、ベントナイト、ゼオライト、硫酸マグネシウム、
アスベスト、活性炭等）と、抄紙能を有する有機繊維質
材料（通常のパルプ）とを必須の構成成分とし、さらに
は必要に応じ、他の補強繊維（ガラス繊維、セラミック
ス繊維、合成繊維等）、有機質または無機質のバインダ
ーなどを含むものが有利である。抄紙は、水に分散させ
た状態で常法に従って湿式抄紙することにより達成され
る。抄紙後の抄紙物全体に占める光触媒酸化チタンと無
機質系填料との合計量は５〜９０重量％とすることが好
ましい。無機質系填料に対する光触媒酸化チタンの重量
比は、0.02〜２０とすることが好ましい。抄紙物全体に
占める有機繊維質材料の割合は５〜９０重量％とするこ
とが好ましい。

【００１９】〈（II）の条件〉先にも述べたように、
（II）の条件は、ハニカム片(1) の厚み方向（板面に対
して垂直方向）が、透孔(h) の中心軸方向に対して１５
〜８０゜の角度θをなしていることである。角度θが１
５゜未満のときは、圧損は小さいものの、光照射効率の
向上の程度が小さい。一方、角度θが８０゜を越えると
きは、光照射効率は良くなるものの、圧損が大きくなっ
てエレメントとしての実用性を欠くようになる。角度θ
の好ましい範囲は、２０〜７５゜である。

【００２０】上記（II）の条件を満足するハニカム片
(1) は、（II-1）シート縦方向に透孔(h) を有する単位
ハニカムシート(S) の多段積層体である多段ハニカム体
(S^#)を、その透孔(h) を斜めに横断するようにスライス
状に裁断すること、あるいは、（II-2）シート縦方向に
透孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) の巻回体であ
る巻回ハニカム体(S^*)を、その透孔(h) を斜めに横断す
るようにスライス状に裁断すること、によって得ること
ができる。なお、（II-1）の多段ハニカム体(S^#)とは、
単位ハニカムシート(S) をびょうぶ状に折り畳んで積層
する場合を包含するものとする。

【００２１】上記（II-1）における多段ハニカム体(S^#)
としては、上述の光触媒酸化チタン担持シートでできた
段ボールを多段に積層接着したものが好適に用いられ
る。

【００２２】段ボールを用いた多段ハニカム体(S^#)は、
波板／平板、平板／波板／平板のように波板を１層含む
単位ハニカムシート(S) としての段ボールや、波板／平
板／波板／平板、平板／波板／平板／波板／平板のよう
に波板を２層またはそれ以上含む単位ハニカムシート
(S) としての段ボールを、多段に積層接着することによ
って得ることができる。

【００２３】またこのような段ボールの積層体に限ら
ず、光触媒酸化チタン担持シートでできた六角形、Ω
形、□形、三角形などの目の透孔(h) を有する単位ハニ
カムシート(S) を多段に積層接着したものを用いること
もできる。

【００２４】上記（II-2）の巻回ハニカム体(S^*)は、上
述の光触媒酸化チタン担持シートでできた段ボール、そ
の他の単位ハニカムシート(S) を、巻回することにより
得ることができる。

【００２５】上記（II-1）に従って、シート縦方向に透
孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) の多段積層体で
ある多段ハニカム体(S^#)を、透孔(h) を斜めに横断する
ようにスライス状に裁断する態様には、次の３つがあ
る。図１は、このときの態様を示した説明図である。

【００２６】最も普通のスライスの仕方は、図１のの
線に沿ってスライスするものであるが、これではスライ
ス片の裁断端面にはシートのコグチが露われるのみであ
り、また透孔(h) の壁には光が当らないので、光照射に
際しての効率が劣る。

【００２７】しかるに、図１のの線に沿ってスライス
すれば、スライス片の裁断端面は傾斜して、光照射に際
して透孔(h) の入口側のかなりの面積部分に光が当るよ
うになり、光照射効率は線裁断品に比し大幅に向上す
る。

【００２８】また図１のの線に沿ってスライスすれ
ば、スライス片の裁断端面は傾斜はしないものの、スラ
イス片の前面から見たときに透孔(h) の方向が斜め横を
向くので、光照射に際して透孔(h) 内の壁にも光が当る
ようになり、光照射効率は線裁断品に比し向上する。

【００２９】特に図１のの線に沿ってスライスしたと
きは、スライス片の裁断端面が傾斜して、光照射に際し
て透孔(h) の入口側のかなりの面積部分に光が当るよう
になる上、スライス片の前面から見たときに透孔(h) の
方向が斜め横を向くので、光照射に際して透孔(h) 内の
壁にも光が当るようになり、光照射効率は、線裁断品
や線裁断品に比しさらに一段と向上する。従って、こ
の線裁断品が、最も好ましい態様である。

【００３０】加えて、圧損については、スライス片の厚
みが同じであれば、線裁断品、線裁断品、線裁断
品のいずれも概ね同程度となり、また線裁断品と比較
しても、厚み方向裁断視で透孔(h) が平行四辺形のよう
になっているので、圧損は見掛けから思うほどには大き
くならない。そして線裁断品、線裁断品、線裁断
品は、線裁断品に比し光照射効率が良いので、もし光
照射効率を線裁断品と同程度に設定したときは、スラ
イス片の厚みを薄くすることができ、圧損の増大を抑制
できる。また、線裁断品、線裁断品に比し、線裁
断品の方が光照射効率が良いので、もし光照射効率を
線裁断品や線裁断品と同程度に設定したときは、線
裁断品はスライス片の厚みを薄くすることができ、圧損
の増大を抑制できる。

【００３１】今、上記（II-1）の多段ハニカム体(S^#)を
構成する単位ハニカムシート(S) のシート横方向をｘ方
向、シート積層方向をｙ方向、シート縦方向（つまり透
孔(h) の中心軸方向）をｚ方向とするとき、上述の線
裁断品、線裁断品、線裁断品であるスライス片（ハ
ニカム片(1) ）の厚み方向とそのスライス片（ハニカム
片(1) ）の透孔(h) の中心軸方向（つまりｚ方向）との
関係は次のようになる。

【００３２】線裁断品にあっては、多段ハニカム体(S
^#)がｘ方向とは平行でかつｙ方向とは斜めにスライス状
に裁断されてハニカム片(1) が形成されており、かつそ
のハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向
（つまりｚ方向）に対して１５〜８０゜の角度θをなし
ている。

【００３３】線裁断品にあっては、多段ハニカム体(S
^#)がｘ方向とは斜めでかつｙ方向とは平行にスライス状
に裁断されてハニカム片(1) が形成されており、かつそ
の板状のハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸
方向（つまりｚ方向）に対して１５〜８０゜の角度θを
なしている。

【００３４】線裁断品にあっては、多段ハニカム体(S
^#)がｘ方向とは斜めでかつｙ方向とも斜めにスライス状
に裁断されてハニカム片(1) が形成されており、かつそ
のハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向
（つまりｚ方向）に対して１５〜８０゜の角度θをなし
ている。

【００３５】ちなみに線裁断品にあっては、多段ハニ
カム体(S^#)がｘ方向とは平行でかつｙ方向とも平行にス
ライス状に裁断されてハニカム片(1) が形成されてお
り、かつそのハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中
心軸方向（つまりｚ方向）に対して同方向（角度θ＝０
゜）となっている。

【００３６】次に、（II-2）に従って、シート縦方向に
透孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) の巻回体であ
る巻回ハニカム体(S^*)を、その透孔(h) を斜めに横断す
るようにスライス状に裁断するときには、図２に示した
態様がある。

【００３７】最も普通のスライスの仕方は、図２のの
面に沿ってスライスするものであるが、これではスライ
ス片の裁断端面にはシートのコグチが露われるのみであ
り、また透孔(h) の壁には光が当らないので、光照射に
際しての効率が劣る。

【００３８】図２の面裁断品、面裁断品、面裁断
品は、それぞれ、上述の図１の線裁断品、線裁断
品、線裁断品に対応し、同様の効果を奏する。詳しい
説明は省略する。なお図２のθ₁ ＝θ₂ であるときは、
面裁断品と面裁断品とは裁断端面の面積が同一にな
り、面裁断品は，面裁断品よりも裁断端面の面積
がもっと大きくなる。

【００３９】上記（II-1）および（II-2）のいずれの態
様の場合も、ハニカム片(1) の厚みは、余りに薄いとき
は強度不足となり、一方余りに厚いときは、それを空調
機や空気清浄機に組み込んだときのスペースが過大とな
るのみならず、透孔(h) の奥深くの方には光が照射され
ないので厚みの割には気体処理効果が上がらずコスト的
にも不利となり、さらには圧損の上でも不利となるの
で、通常は４〜２０mm程度、好ましくは５〜１５mm、殊
に７〜１３mmとすることが多い。

【００４０】なお、ハニカム片(1) の各透孔(h) の中心
軸方向は、これを複数方向に向けるようにすることもで
きる。たとえばハニカム片(1) を上記（II-1）の多段ハ
ニカム体(S^#)をスライス状に裁断することにより得る場
合、各段ごとまたは複数段ごとに透孔(h) の向きの異な
る単位ハニカムシート(S) を積層することにより多段ハ
ニカム体(S^#)を構成し、その多段ハニカム体(S^#)を、そ
の透孔(h) を斜めに横断するようにスライス状に裁断す
ればよい。このときには、ハニカム片(1) にしたときの
厚み方向が、透孔(h) の中心軸方向に対して１５〜８０
゜の角度θをなすようにするが、角度θがこの範囲から
外れている単位ハニカムシート(S) が小割合混在してい
ても特に支障とはならない。

【００４１】このようにハニカム片(1) の各透孔(h) の
中心軸方向が複数方向に向くようにすると、後述のラン
プ(2) の配置関係において、より光の照射を受けやすく
する設計を行うことができ、またハニカム片(1) の透孔
(h) を通る気体の流れ方向を２方向以上とすることがで
きるので、整流の点でも自在性が得られるようになる。

【００４２】あるいはまた、少なくとも２枚のハニカム
片(1) をそれらの前面Ａが一つの平面を形成するように
配置して気体処理用エレメントとなし、ハニカム片(1)
の前面Ａ側に照射される光の量が多くなるように１ない
し複数個のランプ(2) の向きを設定することも好まし
い。

【００４３】この場合、透孔(h) 方向の異なるハニカム
片(1) の複数枚を面方向にレーン状またはブロック状に
配置して気体処理用エレメントとなすことができる。
「面方向にレーン状に配置」とは、道路に例えれば２車
線とか４車線というような形の配置にするということで
ある。「面方向にブロック状に配置」とは、たとえば平
面視で「田」の字形のような配置である。「透孔(h) 方
向が異なる」とは、片方の面から他方の面に向かう透孔
(h) の向きが隣接するハニカム片(1) ごとに異なること
を言い、たとえば、斜め上に向かうものと斜め下に向か
うもの、斜め右に向かうものと斜め左に向かうものとい
うようなハニカム片(1) の組み合わせにするということ
である。

【００４４】〈ハニカム片の積層〉上記においては単層
のハニカム片(1) について述べたが、光が多く照射され
る側の面を前面Ａ、光の照射量の少ない方の側の面を後
面Ｂとするとき、少なくとも２枚のハニカム片を厚み方
向に積層し、気体処理用エレメントとして使用するとき
に少なくとも前面Ａ側となるハニカム片が上記のハニカ
ム片(1) からなるようにすることもできる。

【００４５】このときには、上述のハニカム片(1) 同士
の積層だけでなく、上述のハニカム片(1) に、図１の
線裁断品や図２の面裁断品、あるいは光触媒酸化チタ
ン担持シートで形成されていない任意の裁断線または裁
断面のハニカム片を厚み方向に積層して用いることもで
きる。ただし、気体処理用エレメントとして使用すると
きに少なくとも前面側となるハニカム片は、上述の
（Ｉ）および（II）の条件を満足するハニカム片(1) を
用いなければならない。

【００４６】ハニカム片を厚み方向に積層するときの組
み合わせの態様は多種あるので、後述の実施例におい
て、その組み合わせの態様の例を図示することにする。

【００４７】〈コート層の設置〉光が多く照射される側
の面を前面Ａ、光の照射量の少ない方の側の面を後面Ｂ
とするとき、ハニカム片(1) の少なくとも前面Ａ側の面
には、さらに光触媒酸化チタンコート層を設けることが
好ましい。というのは、ハニカム片(1) 自体が光触媒酸
化チタン担持シートで形成されているものの、シートに
占める光触媒酸化チタンの割合には限度があるので、コ
グチやその周辺の光の当る前面Ａ側の面にさらに光触媒
酸化チタンコート層を設けると、一段と気体処理効率が
上がるからである。

【００４８】このときのコートは、光触媒酸化チタン
を、粉体の状態、媒体に分散したスラリーの状態、ある
いはそれらに適当なバインダー（特に無機系のバインダ
ー）を加えた状態とし、それらの状態の組成物を用いて
ロールコーティングやスプレーコーティングするなどの
方法により設けることができる。無機系の物質として常
態では液状であるが硬化するものを用いると、バインダ
ーと媒体とを兼ねることができ、あるいは媒体の量を低
減することができるので、特に有利である。

【００４９】ハニカム片(1) は、吸着剤が担持された光
触媒酸化チタン担持シートで形成されていることが好ま
しい。また、ハニカム片(1) の少なくとも後面Ｂ側の面
には、さらに吸着剤コート層を設けることが好ましい。
吸着剤としては、ベントナイト、酸性白土等の粘土鉱
物、活性炭、シリカゲル、活性アルミナ、ゼオライト、
ケイソウ土などが例示できる。このときのコートは、必
要に応じバインダーを含む吸着剤のコート液を、ローラ
ーコート、スプレーなどにより塗布することにより達成
できる。

【００５０】特に好ましい態様は、光が照射されやすい
ハニカム片(1) の前面Ａ側の面に光触媒酸化チタンコー
ト層を設け、光が照射されにくいハニカム片(1) の少な
くとも後面Ｂ側の面には、さらに吸着剤コート層を設け
ることである。この場合、エレメントがハニカム片の積
層体（少なくとも前面Ａ側となるハニカム片は、上述の
（Ｉ）および（II）の条件を満足するハニカム片(1) ）
であるときは、前面側のハニカム片(1) の前面Ａ側の面
に光触媒酸化チタンコート層を設け、後面側のハニカム
片の全体やその片の後面側の面に吸着剤コート層を設け
ることが望ましい。

【００５１】《気体処理用装置》本発明の気体処理用装
置は、上記の気体処理用エレメントと、光触媒酸化チタ
ン励起のためのランプ(2) とを備えてなるものである。
なお、ハニカム片(1) を気体処理用エレメントとして用
いるときは、適当な枠体でこれを支持し、もし必要なら
静電フィルターなどの他の材料と併用することもでき
る。

【００５２】この場合、光が多く照射される側の面を前
面Ａ、光の照射量の少ない方の側の面を後面Ｂとすると
き、ランプ(2) をハニカム片(1) の前面Ａ側に所定の間
隔をあけて配置すると共に、そのときのランプ(2) の向
きを、ハニカム片(1) の前面Ａ側に照射される光の量が
多くなるように設定することが望ましい。所定の間隔と
は、離れて配置する場合でも１０cm程度までとするのが
一般的であり、近くに配置する場合はランプ(2) の保護
チューブがハニカム片(1) に接触するまでである。

【００５３】上記ランプ(2) としては、冷陰極蛍光ラン
プ、ブラックライト、捕虫器用蛍光ランプ（ケミカルラ
ンプ）、殺菌ランプ、健康用蛍光ランプをはじめ、紫外
線を発する各種の紫外線ランプがあげられる。実用化の
段階における紫外線ランプの好適な一例は、冷陰極蛍光
ランプ、特にフッ素樹脂製の保護チューブ付きの冷陰極
蛍光ランプである。同様にブラックライトも、実用上好
適に用いられる。

【００５４】そして、最近は可視光領域の光で活性化さ
れる光触媒酸化チタンもあるので、そのような光触媒酸
化チタンを用いるときは、ランプ(2) として可視光の光
を発するランプを用いることもできる。

【００５５】ランプ(2) は、上述のハニカム片(1) から
なる気体処理用エレメントの１ユニットに付き、１ない
し複数本を配置することができる。このとき、ランプ
(2) は、ハニカム片(1) の前面Ａ側に照射される光の量
が多くなる向きに設置することが好ましい。ハニカム片
(1) からなる気体処理用エレメントの大きさや形に合わ
せて、ランプ(2) の向きや本数を最適に設定するのであ
る。

【００５６】気体処理用装置により処理する気体の流れ
は、Ａ面側→Ｂ面側であってもよく、Ｂ面側→Ａ面側で
あってもよい。

【００５７】〈作用〉本発明の気体処理用装置を用い、
ハニカム片(1) からなる気体処理用エレメントに向けて
ランプ(2) から光を照射することにより、ハニカム片
(1) に担持（場合によりさらにコート）されている光触
媒酸化チタンの強い酸化力を発揮させることができる。
脱臭しうる悪臭成分は、硫化水素、メルカプタン類、ア
ンモニア、アルデヒド類、アミン類、脂肪酸類、モノマ
ー類をはじめ多種のものがあげられ、複合臭も効果的に
除去できる。エレメントに付着した微生物も死滅し、ヤ
ニなどの有機物も分解する。従って、長期間交換なしに
使用できる。

【００５８】本発明によれば、光触媒酸化チタン担持シ
ートを用いたエレメントにおいて、エレメントの大きさ
および厚みを最小に保ちながら、気体処理能力（脱臭能
力、抗菌能力）を格段に高めることができる。

【００５９】

【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。以下「部」とあるのは重量部である。

【００６０】〈単位ハニカムシート(S) 、多段ハニカム
体(S^#)の製造〉修飾超微細酸化チタンとして石原産業株
式会社製の光触媒用酸化チタン「ＳＴ−３１」（結晶
形：アナタース、１１０℃乾燥品のＴｉＯ₂ 含量：８１
重量％、ＺｎＯ含量：１４重量％、Ｘ線粒径：７nm、Ｂ
ＥＴ比表面積：２６０m²/g）３０部、無機質系填料とし
てセピオライト７部と粒径１０数μm の活性炭２０部、
有機繊維質材料としてパルプ２０部を用い、さらに補強
繊維としてセラミックス繊維８部、バインダーとしてア
ルミナゾル５部、ラテックスエマルジョン６部および有
機繊維状バインダー４部を用い、常法に従って湿式抄紙
を行った。これにより、光触媒酸化チタン担持シートが
得られた。坪量は１７１g/m²、厚みは0.29mm、密度は0.
59g/cm³ 、引張強度は 2.7kg/15mm であった。

【００６１】この光触媒酸化チタン担持シートをコルゲ
ータに供給して、波形に段成形した中芯とフラットなラ
イナーとからなる片面段ボール（単位シート(S) の一
例）を製造した。この実験で製造した片面段ボールは、
A Flute （段の高さ 4.5〜4.8mm 、３０cm当りの標準山
数３４±２）と、B Flute （段の高さ 2.5〜2.8mm 、３
０cm当りの標準山数５０±２）との２種とした。ついで
この片面段ボールを多段に積層接着して、多段ハニカム
体(S^#)を作製した。

【００６２】〈ハニカム片(1) の作製〉先に述べたよう
に、図１は、シート縦方向に透孔(h) を有する単位ハニ
カムシート(S) の多段積層体である多段ハニカム体(S^#)
を、透孔(h) を横断するようにスライス状に裁断する態
様を示した説明図である。図３は図１の線裁断品を得
るときの詳細図であり、実施例１の態様を示している。

【００６３】実施例１ 図１の線に沿って、上記で作製した多段ハニカム体(S
^#)を、θ₁ が９０゜でθ₂ が３０゜、θ₁ が９０゜でθ
₂ が４５゜、θ₁ が９０゜でθ₂ が６０゜となるように
スライスして、板状のハニカム片(1) を作製した（図３
参照）。比較のため、図１の線に沿って、θ₁ が９０
゜でθ₂ が９０゜となるようにスライスしたものも得
た。ハニカム片(1) の厚みｄは、いずれも１０mmに設定
した。

【００６４】〈試験のための気体処理用装置、脱臭試
験〉図４は、試験に用いた気体処理用装置の説明図であ
る。得られた厚みｄ＝１０mmのハニカム片(1) を、３９
mm×１９４mmの大きさに裁断して、評価サンプルとし
た。

【００６５】それぞれの評価サンプルを、図４に示す装
置のアクリル製容器（４０mm×２００mm×５０mm）の中
に水平に入れ、パイレックスガラス板で蓋をして密閉し
た。サンプル上方６cmには、ランプ(2) の一例としての
紫外線ランプ（ブラックライト）１本を図４に示した方
向に平行に配置した。ついで、上記のアクリル製容器
に、アセトアルデヒドを入れた５０リットルのフレキシ
ブルバッグをつなぎ、配管の途中に設置の循環ポンプで
８リットル/minの速度で反応系内の空気を循環させた。
なお、反応系内のアセトアルデヒド濃度は１０ppm とな
るように調整した。この状態で、暗所に置いて１時間循
環させた後、上記のランプ(2) を点灯して光照射を２時
間行い、経時的にアセトアルデヒドの濃度を測定した。
なお、評価サンプルの表面での光量は 1.5mW/cm²とし
た。

【００６６】結果を図５〜８に示す。図５〜８は、この
順に、多段ハニカム体(S^#)をスライスしてハニカム片
(1) を作製したときの角度θ₂ ＝３０゜、４５゜、６０
゜、９０゜に対応している（θ₁ はいずれも９０゜）。
ハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向に対
してなす角度θは、上述の角度θ₂ ＝３０゜、４５゜、
６０゜、９０゜に対応して、θ＝６０゜、４５゜、３０
゜、０゜となる。なお、θ₂ とθとの関係は、後述の図
１４の（イ）の直線の通りとなる。

【００６７】図５〜８中、○は、目の細かいＢフルート
(B Flute) の評価サンプル、△は、目の粗いＡフルート
(A Flute) の評価サンプルである。図５〜８から、１次
反応速度定数を求めると、次の表１のようになる。

【００６８】

【表１】 番号 θ₂ θ 段ボールの Flute １次反応速度定数 図中の印 1 30゜ 60゜ B Flute 1.74/hr ○ 2 30゜ 60゜ A Flute 1.41/hr △ 3 45゜ 45゜ B Flute 1.31/hr ○ 4 45゜ 45゜ A Flute 1.18/hr △ 5 60゜ 30゜ B Flute 1.02/hr ○ 6 60゜ 30゜ A Flute 1.21/hr △ 7 90゜ 0゜ B Flute 0.95/hr ○ 8 90゜ 0゜ A Flute 0.99/hr △

【００６９】図５〜８および表１から、多段ハニカム体
(S^#)を、透孔(h) を横断するようにスライス状に斜めに
裁断したハニカム片(1) からなるエレメントを用いた場
合は、θ₂ ＝９０゜にスライスした場合に比しすぐれた
脱臭効果が得られることがわかった。

【００７０】また、ランプ(2) をハニカム片(1) の傾斜
方向（多段ハニカム体(S^#)のスライス時の傾斜面の傾斜
方向）に対して平行に配置した場合と、その傾斜方向と
直角方向に対して平行に配置した場合とを比較したとこ
ろ、傾斜方向に平行に配置した場合の方がより好ましい
脱臭効果が得られることがわかった。この結果では、ラ
ンプ(2) を傾斜方向に平行に配置した場合の方が、それ
と直角方向に平行に配置した場合に比べ、ハニカム片
(1) の透孔(h) の面に照射される光の量が多くなるため
である。

【００７１】実施例２ 実施例１において、ハニカム片(1) の前面Ａ側の面に、
石原産業株式会社製の光触媒用酸化チタンスラリー「Ｓ
ＴＳ−２１」をロールコーティング法によりコーティン
グした後、加熱処理することにより、光触媒用酸化チタ
ンのコート層を設け、以下実施例１と同様にして脱臭試
験を行った。結果を表２および図９に示す。

【００７２】

【表２】 番号 θ₂ θ 段ボールの Flute １次反応速度定数 図中の印 9 30゜ 60゜ B Flute 3.15/hr ○

【００７３】表２および図９から、ハニカム片(1) の少
なくとも前面Ａ側の面に光触媒酸化チタンの塗布層(c)
を設けると、さらに一段と好ましい脱臭効率が得られる
ことがわかる。

【００７４】実施例３ 実施例２において、ハニカム片(1) の前面Ａ側の面に光
触媒用酸化チタンのコート層を設けると共に、ハニカム
片(1) の前面Ｂ側の面にゼオライトスラリーをロールコ
ーティング法によりコーティングした後、加熱処理する
ことにより、吸着剤のコート層を設けた。この場合に
は、光の当らない後面Ｂ面においても臭気成分が吸着さ
れるので、より好ましい脱臭効果が得られる。

【００７５】実施例４ 図１０は図１の線裁断品を得るときの詳細図である。
図１の線に沿って、上記で作製した多段ハニカム体(S
^#)を、θ₁ が１５〜８０゜でθ₂ が９０゜となるように
スライスした。ハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の
中心軸方向に対してなす角度θは、（９０−θ₁ ）゜と
なる。

【００７６】実施例５ 図１１は図１の線裁断品を得るときの詳細図である。
図１の線に沿って、上記で作製した多段ハニカム体(S
^#)を、θ₁ が４５゜でθ₂ が４５゜となるようにスライ
スして、板状のハニカム片(1) を作製し（図１１参
照）、以下実施例１と同様にして脱臭試験を行った。た
だし、ランプの向きは図１３のように２方向とした。結
果を表３および図１２に示す。なお、θ₁ ＝θ₂ でスラ
イス裁断したときには、ハニカム片(1) の厚み方向が透
孔(h) の中心軸方向に対してなす角度θは、計算過程は
省略するが、図１４の（ロ）の曲線のようになる。θ₁
＝θ₂＝４５゜のときのθは約５５゜である。

【００７７】

【表３】 角 度 ランプ 段ボール １次反応 図中の 番号 θ₁ θ₂ θ の向き の Flute 速度定数 印 10 45゜ 45゜ 55゜ 図13Ｍ B Flute 1.02/hr ■ 11 45゜ 45゜ 55゜ 図13Ｍ A Flute 1.22/hr ● 12 45゜ 45゜ 55゜ 図13Ｎ B Flute 1.58/hr □ 13 45゜ 45゜ 55゜ 図13Ｎ A Flute 1.63/hr ○ [ 3 90゜ 45゜ 45゜ 図13Ｎ B Flute 1.31/hr ] [ 4 90゜ 45゜ 45゜ 図13Ｎ A Flute 1.18/hr ]

【００７８】上記表３には、線裁断品にかかる表１の
番号３，４（ランプ(2) の向きは図１３のＮ方向に相
当）の結果も付記してある。これを線裁断品にかかる
番号１２，１３と対比すると、線裁断品の方が一段と
性能が向上していることがわかる。もし、線裁断品に
かかる番号１２，１３において、実施例２のように前面
Ａ側の面に光触媒用酸化チタンのコート層を設ければ、
１次反応速度定数はさらに格段に向上する。

【００７９】実施例６ シート縦方向に透孔(h) を有する単位ハニカムシート
(S) の巻回体である巻回ハニカム体(S^*)を、透孔(h) を
横断するようにスライス状に裁断する場合については、
図２に示した面裁断品、面裁断品、面裁断品があ
るが、実施例１、４、５の場合のような形なるので、具
体的図示については省略する。

【００８０】実施例７〜１０ 図１５〜１８は、２枚のハニカム片が厚み方向に積層さ
れた気体処理用エレメントの例を示した説明図である。
少なくとも前面側となるハニカム片は、実施例１〜５の
ハニカム片(1) で構成されるが、この例では実施例１の
ハニカム片(1)を用いた場合を例示してある。

【００８１】図１５は、角度θ₂ の２枚のハニカム片
(1) を前後に配置した場合である。図１６は、角度θ₂
のハニカム片(1) の後側に、同じ角度θ₂ のハニカム片
(1) を左右反転して配置した場合である。図１７は、角
度θ₂ のハニカム片(1) の後側に、角度θ₂'のハニカム
片(1) を配置した場合である。図１８は、角度θ₂ のハ
ニカム片(1) の後側に、同じ角度θ₂ のハニカム片(1)
を横倒しにして配置した場合である。なお、後側に位置
するハニカム片(1) は、図１の線裁断品、あるいは光
触媒酸化チタン担持シートで形成されていない任意の裁
断線のハニカム片であってもよい。

【００８２】実施例１１ 図１９は本発明の気体処理用エレメントの他の一例を示
した側面図であり、（イ）にはハニカム片(1) を面方向
にレーン状に配置した気体処理用エレメントの１面に近
接してランプ(2) を２本配置した場合、（ロ）にはハニ
カム片(1) を面方向にレーン状に配置した気体処理用エ
レメントの２面を所定の間隔をあけて対向配置すると共
に、それらの間にランプ(2) を２本配置した場合を示し
てある。

【００８３】この実施例においては、実施例１で得たθ
＝３０°（つまりθ₁ ＝９０°、θ ₂ ＝６０°）の厚み
ｄが１０mmのハニカム片(1) の４枚を用い、図１９のよ
うに、各ハニカム片(1) の向きを図１９のように交互に
１８０°変えて面方向にレーン状に配置して気体処理用
エレメントとなすと共に、各ハニカム片(1) の前面Ａ側
に照射される光の量が多くなるように２本のランプ(2)
を配置してある。

【００８４】

【発明の効果】本発明にあっては、ハニカム片(1) が光
触媒酸化チタン担持シートで形成されており、かつ前面
Ａ側から後面Ｂ側に抜ける透孔(h) の方向が、ハニカム
片(1)の厚み方向に対して１５〜８０゜の角度θをなし
ているようにしているため、ランプ(2) から照射される
光が最も効率良く前面Ａ側に当り、エレメントの大きさ
および厚みを最小に保ちながら、エレメントが占める単
位スペース当りの脱臭効率を格段に高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】多段ハニカム体(S^#)を得るときの態様を示した
説明図である。

【図２】巻回ハニカム体(S^*)を得るときの態様を示した
説明図である。

【図３】図１の線裁断品を得るときの詳細図であり、
実施例１の態様を示している。

【図４】試験に用いた気体処理用装置の説明図である。

【図５】実施例１における脱臭試験の結果を示したグラ
フである。

【図６】実施例１における脱臭試験の結果を示したグラ
フである。

【図７】実施例１における脱臭試験の結果を示したグラ
フである。

【図８】実施例１における脱臭試験の結果を示したグラ
フである。

【図９】実施例２における脱臭試験の結果を示したグラ
フである。

【図１０】図１の線裁断品を得るときの詳細図であ
り、実施例４の態様を示している。

【図１１】図１の線裁断品を得るときの詳細図であ
り、実施例５の態様を示している。

【図１２】実施例５の結果を示したグラフである。

【図１３】実施例５におけるランプ(2) の配置方向を示
した説明図である。

【図１４】（イ）は図１において線裁断品を得るとき
のスライス角度θ₂ と、厚み方向−透孔(h) 中心軸方向
間の角度θとの関係を示したグラフである。（ロ）は図
１の線裁断品を得るときのスライス角度θ₁ ，θ₂
と、厚み方向−透孔(h) 中心軸方向間の角度θとの関係
を示したグラフである。

【図１５】２枚のハニカム片が厚み方向に積層された気
体処理用エレメントの例を示した説明図であり、角度θ
₂ の２枚のハニカム片(1) を前後に配置した場合を示し
てある。

【図１６】２枚のハニカム片が厚み方向に積層された気
体処理用エレメントの例を示した説明図であり、角度θ
₂ のハニカム片(1) の後側に、同じ角度θ₂ のハニカム
片(1) を左右反転して配置した場合を示してある。

【図１７】２枚のハニカム片が厚み方向に積層された気
体処理用エレメントの例を示した説明図であり、角度θ
₂ のハニカム片(1) の後側に、角度θ₂'のハニカム片
(1)を配置した場合を示してある。

【図１８】２枚のハニカム片が厚み方向に積層された気
体処理用エレメントの例を示した説明図であり、角度θ
₂ のハニカム片(1) の後側に、同じ角度θ₂ のハニカム
片(1) を横倒しにして配置した場合を示してある。

【図１９】本発明の気体処理用エレメントの他の一例を
示した側面図であり、（イ）にはハニカム片(1) を面方
向にレーン状に配置した気体処理用エレメントの１面に
近接してランプ(2) を２本配置した場合、（ロ）にはハ
ニカム片(1) を面方向にレーン状に配置した気体処理用
エレメントの２面を所定の間隔をあけて対向配置すると
共に、それらの間にランプ(2) を２本配置した場合を示
してある。

【符号の説明】

(1) …ハニカム片、 (2) …ランプ、 (h) …透孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三輪 誠 滋賀県草津市草津町1688番地の１ メゾン 昴104号 (72)発明者 渡辺 満 三重県四日市市石原町１番地 石原産業株 式会社四日市事業所内 Ｆターム(参考） 4C080 AA07 AA10 BB02 CC02 HH05 JJ06 KK08 MM02 QQ11 QQ17 QQ20 4D048 AA22 AB01 AB03 BA07X BA41X BB02 CA02 CA06 CC23 CC32 CC34 CC35 CC40 CC58 EA01 EA04 4G069 AA01 AA03 AA08 BA04A BA04B BA48A CA01 CA07 CA10 CA17 DA06 EA18 FA02

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前面Ａ側から後面Ｂ側に抜ける透孔(h) を
   有する厚みｄのハニカム片(1) を含む気体処理用エレメ
   ントであって、 そのハニカム片(1) が、光触媒酸化チタン担持シートで
   形成されていること、および、 そのハニカム片(1) の厚み方向が、透孔(h) の中心軸方
   向に対して１５〜８０゜の角度θをなしていること、を
   特徴とする気体処理用エレメント。
2. 【請求項２】上記ハニカム片(1) が、シート縦方向に透
   孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) の多段積層体で
   ある多段ハニカム体(S^#)を、その透孔(h) を斜めに横断
   するようにスライス状に裁断したものである請求項１記
   載の気体処理用エレメント。
3. 【請求項３】上記多段ハニカム体(S^#)を構成する単位ハ
   ニカムシート(S) のシート横方向をｘ方向、シート積層
   方向をｙ方向、シート縦方向（つまり透孔(h) の中心軸
   方向）をｚ方向とするとき、 その多段ハニカム体(S^#)がｘ方向とは平行でかつｙ方向
   とは斜めにスライス状に裁断されてハニカム片(1) が形
   成されており、かつそのハニカム片(1) の厚み方向が透
   孔(h) の中心軸方向（つまりｚ方向）に対して１５〜８
   ０゜の角度θをなしていることを特徴とする請求項２記
   載の気体処理用エレメント。
4. 【請求項４】上記多段ハニカム体(S^#)を構成する単位ハ
   ニカムシート(S) のシート横方向をｘ方向、シート積層
   方向をｙ方向、シート縦方向（つまり透孔(h) の中心軸
   方向）をｚ方向とするとき、 その多段ハニカム体(S^#)がｘ方向とは斜めでかつｙ方向
   とは平行にスライス状に裁断されてハニカム片(1) が形
   成されており、かつそのハニカム片(1) の厚み方向が透
   孔(h) の中心軸方向（つまりｚ方向）に対して１５〜８
   ０゜の角度θをなしていることを特徴とする請求項２記
   載の気体処理用エレメント。
5. 【請求項５】上記多段ハニカム体(S^#)を構成する単位ハ
   ニカムシート(S) のシート横方向をｘ方向、シート積層
   方向をｙ方向、シート縦方向（つまり透孔(h) の中心軸
   方向）をｚ方向とするとき、 その多段ハニカム体(S^#)がｘ方向とは斜めでかつｙ方向
   とも斜めにスライス状に裁断されてハニカム片(1) が形
   成されており、かつそのハニカム片(1) の厚み方向が透
   孔(h) の中心軸方向（つまりｚ方向）に対して１５〜８
   ０゜の角度θをなしていることを特徴とする請求項２記
   載の気体処理用エレメント。
6. 【請求項６】ハニカム片(1) の各透孔(h) の中心軸方向
   が複数方向に向いている請求項１記載の気体処理用エレ
   メント。
7. 【請求項７】ハニカム片(1) が、シート縦方向に透孔
   (h) を有する単位ハニカムシート(S)の巻回体である巻
   回ハニカム体(S^*)を、その透孔(h) を斜めに横断するよ
   うにスライス状に裁断したものである請求項１記載の気
   体処理用エレメント。
8. 【請求項８】光が多く照射される側の面を前面Ａ、光の
   照射量の少ない方の側の面を後面Ｂとするとき、少なく
   とも２枚のハニカム片が厚み方向に積層され、気体処理
   用エレメントとして使用するときに少なくとも前面Ａ側
   となるハニカム片が請求項１のハニカム片(1) からなる
   ことを特徴とする気体処理用エレメント。
9. 【請求項９】ハニカム片(1) が、吸着剤が担持された光
   触媒酸化チタン担持シートで形成されている請求項１記
   載の気体処理用エレメント。
10. 【請求項１０】光が多く照射される側の面を前面Ａ、光
    の照射量の少ない方の側の面を後面Ｂとするとき、ハニ
    カム片(1) の少なくとも前面Ａ側の面に、さらに光触媒
    酸化チタンコート層を設けてなる請求項１記載の気体処
    理用エレメント。
11. 【請求項１１】光が多く照射される側の面を前面Ａ、光
    の照射量の少ない方の側の面を後面Ｂとするとき、ハニ
    カム片(1) の少なくとも後面Ｂ側の面に、あるいは少な
    くとも２枚のハニカム片が厚み方向に積層されていると
    きの後面側となるハニカム片に、さらに吸着剤コート層
    を設けてなる請求項１または８記載の気体処理用エレメ
    ント。
12. 【請求項１２】請求項１〜１１のいずれか１つに記載の
    気体処理用エレメントと、光触媒酸化チタンを励起する
    ためのランプ(2) とを備えてなることを特徴とする気体
    処理用装置。
13. 【請求項１３】光が多く照射される側の面を前面Ａ、光
    の照射量の少ない方の側の面を後面Ｂとするとき、ラン
    プ(2) をハニカム片(1) の前面Ａ側に所定の間隔をあけ
    て配置すると共に、そのときのランプ(2) の向きを、ハ
    ニカム片(1) の前面Ａ側に照射される光の量が多くなる
    ように設定することを特徴とする請求項１２記載の気体
    処理用装置。
14. 【請求項１４】少なくとも２枚のハニカム片(1) をそれ
    らの前面Ａが一つの平面を形成するように配置して気体
    処理用エレメントとなし、ハニカム片(1) の前面Ａ側に
    照射される光の量が多くなるように１ないし複数個のラ
    ンプ(2) の向きを設定することを特徴とする請求項１３
    記載の気体処理装置。
15. 【請求項１５】透孔(h) 方向の異なるハニカム片(1) の
    複数枚を面方向にレーン状またはブロック状に配置して
    気体処理用エレメントとなすことを特徴とする請求項１
    ４記載の気体処理装置。