JP2000254517A - 通気性を有する板型光触媒体及びこれを用いた気体処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄型かつ高性能で、経済性にも優れた、通気
性を有する板型の光触媒体を提供する。 【解決手段】 平板状の側壁部１１を挟んで頂部１２と
底部１３が繰り返されたコルゲートタイプの波板からな
る基体１０の表面に、酸化チタン等の光触媒を被覆す
る。通気路の外に紫外線ランプを配置した場合にも、紫
外線が基体１０の表面に効率的に照射される。基体１０
の開口部１４を通って基体１０を通過する被処理気体が
基体１０の表面に沿って移動することにより、長い接触
時間が確保される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は脱臭装置、空気清浄
装置等に適した、通気性を有する板型の光触媒体及びこ
の光触媒体を用いた気体処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】酸化チタンに紫外線を照射すると、強い
酸化作用が発現し、空気中や水中の有機物が分解され
る。このメカニズムを利用して近年、酸化チタン等の光
触媒物質を用いた脱臭装置、空気清浄装置等の気体処理
装置が次々と開発されている。

【０００３】光触媒物質は細粒、皮膜等の形態で使用さ
れるが、脱臭装置や空気清浄装置等では、板状の通気性
部材の表面に被覆して使用する形態が使いやすく、実
際、多く用いられている。そして、このタイプの代表的
な光触媒体としてハニカムコア形式のものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通気性を有する板型の
光触媒体では、反応促進のために、流通気体との接触面
積及び接触時間が大きいことが要求される。また、光触
媒物質が被覆された面に紫外線が効果的に照射されるこ
とが求められる。更に、装置小型化のために、厚みの薄
いことも重要な要求項目と言える。

【０００５】ところが、図４に示すようなハニカムコア
形式の光触媒体１では、断面が六角形の筒体２内を気体
が通過する。この筒体２は気体の流通方向に平行であ
る。このため、気体は光触媒体１を素通りしていまい、
長い接触時間を確保することが困難である。光触媒体１
の厚みを大きくすれば接触時間は長くなるが、その一方
で大型化が問題になる。

【０００６】これに加え、ハニカムコア形式の光触媒体
１では、光触媒物質に紫外線が有効に照射されない。即
ち、光触媒物質は筒体２の内面に被覆されており、その
内面に紫外線を照射するためには、光触媒体１の正面に
ランプを配置する必要がある。光触媒体１の正面にラン
プを配置した場合は、ランプによって通気が阻害される
ばかりでなく、紫外線の照射角度が極端に浅くなり、効
果的な照射は困難である。

【０００７】光触媒体１の厚みを大きくした場合は、こ
れに連れた筒体２が一層が長くなり、その内面に紫外線
が当たりにくくなるので、光触媒体１の厚みを大きくし
ても、期待されるほどの反応促進効果は得られない。

【０００８】このような事情のため、ハニカムコア形式
の光触媒体１では、本質的に厚みが大きくなり、しか
も、接触面積の大きさの割りには性能が不十分である。
更に、製造に手間がかかり、高価である。

【０００９】本発明の目的は、薄型かつ高性能で、経済
性にも優れた、通気性を有する板型光触媒体、及びこの
板型光触媒体を用いた高性能の気体処理装置を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の通気性を有する板型光触媒体は、実質的に
一方向に延びる凸部と凹部が横幅方向に繰り返されて形
成され、且つ多数の貫通開口部が分散して設けられた孔
あき波板からなる基体の少なくとも一方の表面に光触媒
物質が被覆された構成を採用している。

【００１１】この構成によれば、第１に、平板と比較し
て大きな表面積が確保される。第２に、基体の表面に影
ができにくく、紫外線が効率的に照射される。第３に、
紫外線ランプを気体流通路の外に配置した場合にも、基
体の表面に紫外線が効率的に照射される。第４に、気体
の一部は貫通開口部を通って基体を素通りするが、残り
は基体の表面に衝突する。衝突した気体は基体の表面に
沿って流れ、貫通開口部から裏面側へ出る。裏面側へ出
た基体は裏面側でも基体の表面に沿って流れる。これら
の相乗により、薄型の場合も高い反応効率が得られる。

【００１２】ここにおける基体としては、平板状の側壁
部を挟んで頂部と底部が繰り返されたコルゲートタイプ
の波板が、大きな表面積を確保できる点、製造が容易な
点等から好ましい。この場合、貫通開口部は、気体の素
通り量を少なくするために、波板の側壁部に主に設ける
のが好ましい。

【００１３】裏面側で反応を起こさせるために、光触媒
物質は基体の両方の表面に被覆するのが好ましい。

【００１４】なお、波板の凸部及び凹部は必ずしも一方
向に直線的に延びる必要はなく、周期的に曲がったり、
横幅方向に交互に変位する形状でもよい。実質的に一方
向に延びるとは、このよう形状を含むことを意味する。

【００１５】また、本発明の気体処理装置は、本発明の
通気性を有する板型光触媒体を用いた気体処理装置であ
って、処理すべき気体が流通する通気路内に前記板型光
触媒体が気体流通方向に交差して配置され、且つ、前記
板型光触媒体に紫外線を照射するための紫外線ランプ
が、前記波板の凸部と凹部が繰り返される方向において
ほぼ直角に紫外線が照射されるように配置された構成を
採用する。

【００１６】この構成によれば、紫外線が板型光触媒体
の表面に対して、波板の凸部と凹部が繰り返される方向
においてほぼ直角に照射されることにより、特に影がで
きにくい。

【００１７】ここにおいて、紫外線ランプは通気路内に
配置してもよいが、通気路の外に配置する方が、ランプ
による流通阻害が回避され、好ましい。そして紫外線ラ
ンプが通気路の外に配置されている場合にも、波板の凸
部と凹部が繰り返される方向においてほぼ直角に紫外線
が照射されることにより、効率的な照射が行われれる。

【００１８】また、紫外線ランプを通気路の外に配置す
ることにより、単一ランプによる両面照射が可能にな
る。即ち、紫外線ランプを、前記光触媒体とほぼ同一面
内に配置し、且つ、当該紫外線ランプから出た紫外線を
反射して前記光触媒体の両方の表面へ照射する反射体と
組み合わせることにより、単一ランプによる両面照射が
可能になる。

【００１９】ここにおいて、紫外線ランプ及び反射体を
前記光触媒体を挟む両方の側に配置し、両側から両面照
射を行うことも可能であるが、反射体を前記光触媒体を
挟む両方の側に配置すれば、紫外線ランプを光触媒体を
挟む一方の側に配置するだけでも、両側からの両面照射
が可能になり、装置構成が特に合理化される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に係る光触
媒体の部分斜視図、図２は同光触媒体を使用した気体処
理装置の模式側面図である。

【００２１】図１に示された光触媒体は、板型の基体１
０の両側の表面に酸化チタン等の光触媒物質を被覆した
基本構造となっている。

【００２２】板型の基体１０は、縦方向に延びる凸部と
凹部が横方向に等ピッチで繰り返された波板からなる。
ここにおける波板は、平板状の側壁部１１を挟んで平板
状又は弧状に湾曲した頂部１２と底部１３が繰り返され
たコルゲートタイプの波板であり、より具体的にはセレ
ート型と呼ばれるコルゲートフィンである。

【００２３】セレート型コルゲートフィンでは、頂部１
２とこれを挟む側壁部１１，１１とで凸部が形成され、
底部１３とこれを挟む側壁部１１，１１とで凹部が形成
される。また、一方の側壁部１１が縦方向に等ピッチで
横方向（外側）へ部分的に突出すると共に、隣接する突
出部１１ａ，１１ａ間で他方の側壁部１１が横方向（外
側）へ部分的に突出し、これにより各突出部１１ａの縦
方向両端に、側壁部１１に直角な貫通開口部１４，１４
が形成される。

【００２４】基体１０の材質は、例えば軽量なアルミ合
金である。基体１０の両方に表面に被覆される光触媒物
質は例えば酸化チタンであり、その種類、被覆厚、被覆
方法等は適当に選択される。

【００２５】図２に示された気体処理機構では、上記の
光触媒体Ａは、処理すべき気体の流通路（通気路）内に
流通方向に対して直交配置されている。光触媒体Ａの基
体１０では、凸部と凹部が通気路の上下方向に延び、且
つ通気路の横方向に等ピッチで繰り返されておる。光触
媒体Ａの上方には、紫外線ランプＢが光触媒体Ａの上縁
に平行に配置されている。紫外線ランプＢから出る紫外
線を光触媒体Ａの両方の表面に上下両側から照射するた
めに、紫外線ランプＢの上方及び光触媒体Ａの下方には
反射体Ｃ，Ｃが設けられている。

【００２６】上記の空気処理機構では、紫外線ランプＢ
が通気路の外に配置されているため、気体の流通が阻害
されない。

【００２７】紫外線は光触媒体Ａの両方の表面に上下両
側から斜めに照射される。ただし、、光触媒体Ａを構成
する基体１０の凸部と凹部が繰り返される方向において
は、紫外線は直角に照射される。換言すれば、紫外線は
縦壁部１１に平行に照射される。これにより、頂部１２
及び底部１３の表面に影（死角）が殆どできない。ま
た、影（死角）ができにくいことにより、基体１０の表
面に対する照射角度θを大きくできる。これらのため、
紫外線ランプＢが通気路の外に配置されているにもかか
わらず、紫外線は光触媒体Ａの両方の表面に上下両側か
ら効率的に照射される。

【００２８】被処理気体は、光触媒体Ａの上流側の表面
に衝突する。一部の気体は貫通開口部１４を素通りする
が、貫通開口部１４は基体１０の側壁部１１に設けられ
ているため、貫通開口部１４を素通りする気体は僅かで
ある。大部分の気体は基体１０の頂部１２及び底部１３
の各表面に衝突する。衝突した気体は、頂部１２及び底
部１３の各表面に沿って流れ、最終的には貫通開口部１
４から基体１０の下流側へ流出する。流出した気体は、
貫通開口部１４が側壁部１１に直角であるため、縦方向
に十分に整流されている。このため、下流側でも多くの
気体が基体１０の表面に沿って流れる。

【００２９】これらのため、光触媒体Ａの厚みが薄い場
合も、長い接触時間が確保される。そして、上述した紫
外線の効率的な照射とあいまって、高い反応効率が得ら
れる。しかも、コルゲートフィンはハニカムコアに比べ
て製造コストが安いために、光触媒体Ａの経済性に優れ
る。また仮に、光触媒体Ａの厚みを大きくしても、紫外
線の照射効率は殆ど低下しない。

【００３０】図３は基体１０の他の例を示す斜視図であ
る。図３（ａ）に示された基体１０はルーバー型のコル
ゲートフィンである。図３（ｂ）に示された基体１０は
パーホレート型のコルゲートフィンである。このような
孔あきタイプのコルゲートフィンも基体１０として好適
である。

【００３１】また、コルゲートフィンに限らず、孔あき
板（パンチングプレート）を円弧状の凸部と凹部が繰り
返された波板に成形したものや、細かな目のメッシュを
波形に形成したものも、基体１０として使用可能であ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明の通気性を
有する板型光触媒体は、紫外線照射の際に影ができにく
いため、照射効率が高い。流通気体に対して長い接触時
間を確保できる。気体の流通路から紫外線ランプを排除
できるので、紫外線ランプによる流通阻害を回避でき
る。これらにより、高い反応効率を確保でき、薄型化も
可能である。しかも、基体の製造が簡単で経済性にも優
れる。

【００３３】また、本発明の気体処理装置は、上記の板
型光触媒体を用い、しかも、その板型光触媒体に特に効
率的に紫外線を照射する構成のため、高い処理効率を確
保でき、しかも小型で経済性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る板型光触媒体の部分斜
視図である。

【図２】同光触媒体を使用した気体処理装置の模式側面
図である。

【図３】基体の他の例を示す斜視図である。

【図４】従来の通気性を有する板型光触媒体の部分斜視
図である。

【符号の説明】

Ａ 光触媒体 Ｂ 紫外線ランプ Ｃ 反射体 １０ 基体 １１ 側壁部 １２ 頂部 １３ 底部 １４ 貫通開口部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的に一方向に延びる凸部と凹部が横
   幅方向に繰り返されて形成され、且つ多数の貫通開口部
   が分散して設けられた孔あき波板からなる基体の少なく
   とも一方の表面に光触媒物質が被覆されていることを特
   徴とする通気性を有する板型光触媒体。
2. 【請求項２】 前記基体は、平板状の側壁部を挟んで頂
   部と底部が繰り返されたコルゲートタイプの波板からな
   ることを特徴とする請求項１に記載の通気性を有する板
   型光触媒体。
3. 【請求項３】 前記貫通開口部は、前記コルゲートタイ
   プの波板の側壁部に主に設けられていることを特徴とす
   る請求項２に記載の通気性を有する板型光触媒体。
4. 【請求項４】 前記光触媒物質は、前記基体の両方の表
   面に被覆されていることを特徴とする請求項１、２又は
   ３に記載の通気性を有する板型光触媒体。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３又は４に記載の通気性
   を有する板型光触媒体を用いた気体処理装置であって、
   処理すべき気体が流通する通気路内に前記板型光触媒体
   が気体流通方向に交差して配置され、且つ、前記板型光
   触媒体に紫外線を照射するための紫外線ランプが、前記
   波板の凸部と凹部が繰り返される方向においてほぼ直角
   に紫外線が照射されるように配置されていることを特徴
   とする気体処理装置。
6. 【請求項６】 前記紫外線ランプは、前記通気路の外に
   配置されていることを特徴とする請求項５に記載の気体
   処理装置。
7. 【請求項７】 前記紫外線ランプは、前記光触媒体とほ
   ぼ同一面内に配置され、且つ、当該紫外線ランプから出
   た紫外線を反射して前記光触媒体の両方の表面へ照射す
   る反射体と組み合わされていることを特徴とする請求項
   ６に記載の気体処理装置。
8. 【請求項８】 前記紫外線ランプは、前記光触媒体を挟
   む一方の側に配置され、前記反射体は、前記光触媒体を
   挟む両方の側から光触媒体の両面に紫外線を照射するべ
   く、光触媒体を挟む両方の側に配置されていることを特
   徴とする請求項７に記載の気体処理装置。