JP2000300650A

JP2000300650A - 光触媒型空気浄化装置

Info

Publication number: JP2000300650A
Application number: JP11295299A
Authority: JP
Inventors: Fumie Yoshikawa; 文恵吉川; Jun Emi; 準江見; Yoshio Otani; 吉生大谷; Norikazu Namiki; 則和並木
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 1999-04-20
Filing date: 1999-04-20
Publication date: 2000-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】放電光触媒反応で有害物質の除去率を図る。【解決手段】ＵＶランプ４より発生した波長３５２ｎ
ｍの紫外線が光触媒５，６に照射した状態において、浄
化対象空気７を入口２よりケース１の内部に導入するこ
とにより、電極９，１０でのコロナ放電により浄化対象
空気７中の有害物質を＋イオン化すると共に浄化対象空
気中の水分よりヒドロニウムイオンを生成する。＋イオ
ン化された有害物質が光触媒５，６に良好に吸着され、
ヒドロニウムイオンが光触媒５，６の価電帯より伝導帯
に励起した電子を中和して当該電子と価電帯の正孔との
再結合を防止し、エアフィルタ１５が上記空気中の浮遊
粉塵を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気中の揮発性
有機物、煙草の煙、窒素酸化物、硫黄酸化物等の有害物
質を光触媒により除去して、清浄な空気を得る光触媒型
空気浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の光触媒型空気浄化装置を
示している。この図１０において、１は箱型のケース、
２はケース１に形成された入口、３はケースに形成され
た出口、４はケース１の内部に配置されたＵＶランプ、
５，６はＵＶランプ４を間に置くようにケース１の内部
に配置された光触媒である。そして、ＵＶランプ４を点
灯することにより、ＵＶランプ４より発生した波長３５
２ｎｍの紫外線が光触媒５，６に照射した状態におい
て、入口２よりケース１の内部に取り入れられた有害物
質を含む浄化対象空気７が光触媒５、ＵＶランプ４、光
触媒６を順に経由する過程において、光触媒５，６の酸
化還元反応により浄化対象空気７中の有害物質を分解除
去し、清浄な空気を出口３よりクリーンルームや居住空
間等に供給し得る形態である。光触媒５，６としては、
浄化対象空気７の流れる方向に格子状（ハニカム状）の
通路のあるモノリス担体をコージエライト（２Ｍｇ０・
２Ａｌ _２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）により形成し、このモノリ
ス担体の表面に酸化チタン（Ｔｉ０_２）や酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）等のような光触媒半導体を担持した活性成分担持
層をコーティングした形態のモノリスタイプが用いられ
ている。つまり、図１１に示すように、この従来の光触
媒型空気浄化装置では、光触媒５，６の光触媒半導体５
０にバンドギャップ５１より高いエネルギーを有する紫
外線のような光子５６を照射することにより、価電帯５
２より伝導帯５３に電子５４を励起させ、価電帯５２に
電子５４の抜け殻として正孔（ホール）５５を発生し、
酸化還元が同時に起こる光触媒反応を利用している。光
触媒半導体５０を酸化チタンにより形成した場合は、正
孔５５によって生成されるＯＨラジカルによる酸化反応
が卓越している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の光触媒型空気浄化装置では、光触媒５，６の周囲に
＋イオンが存在しなければ、価電帯より伝導帯に励起し
た電子は価電帯の正孔と再結合しやすい状態である。そ
して、上記電子が正孔に再結合すると、正孔が酸化反応
に寄与しなくなり、長時間、高効率の除去が期待できな
い。

【０００４】ところで、特開平５−２３７３３７号公報
には、浄化対象空気にアンモニアを注入し、浄化対象空
気の流れの内側に配置した内部電極と浄化対象空気の流
れの外側に配置した外部電極とによりグロー放電を行
い、このグロー放電により浄化対象空気をイオン化する
と共に、グロー放電からの光により酸化チタンのような
光触媒を励起して、有害物質をアンモニウム塩としての
固形体に生成し、この固形体を浄化対象空気より分離
し、清浄な空気を得るようにした、光触媒型空気浄化装
置が開示されている。しかし、この光触媒型空気浄化装
置は、グロー放電から発生する波長４００ｎｍ程度の紫
外線により光触媒に正孔と電子とを発生することはでき
るものの、アンモニアの使用が必要であり、グロー放電
による浄化対象空気に対するイオン化に際し＋イオンを
−イオンより多量に作る形態になっておらず、前記と同
様に、価電帯より伝導帯に励起した電子と価電帯の正孔
との再結合防止を図ることができず、有害物質の除去率
を長時間、高効率に期待することはできない。

【０００５】又、特開平８−２９９７８６号公報には、
装置に導入された浄化対象空気にＸ線を照射して有害物
質をイオン化し、このイオン化された有害物質をＸ線照
射により活性していると共に高電圧印加により電界を生
じている酸化チタンのような光触媒に吸着して除去する
ようにした、光触媒型空気浄化装置が開示されている。
しかし、この光触媒型空気浄化装置は、Ｘ線照射により
光触媒に正孔と電子とを発生することはできるものの、
Ｘ線の漏れ対策が必要であり、Ｘ線照射による浄化対象
空気に対するイオン化に際し＋イオンを−イオンより多
量に作る形態になっておらず、前記と同様に、価電帯よ
り伝導帯に励起した電子と価電帯の正孔との再結合防止
を図ることができず、有害物質の除去率を長時間、高効
率に期待することはできない。

【０００６】そこで、この発明は、放電光触媒反応で有
害物質の除去率を向上できる光触媒型空気浄化装置を提
供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にあって
は、ケースの入口より内部に導入された浄化対象空気を
紫外線の照射により励起した光触媒に通過させ、この光
触媒により浄化対象空気中の有害物質を除去して清浄な
空気を生成し、この清浄な空気をケースの出口より導出
するようにした光触媒型空気浄化装置において、ケース
の内部に浄化対象空気に対して＋イオン化の作用を行う
ための放電用の電極と、浮遊粉塵除去のためのエアフィ
ルタとを設けたことを特徴としている。請求項２の発明
にあっては、請求項１に記載の放電用の電極が光触媒の
上流側に配置されたことを特徴としている。請求項３の
発明にあっては、請求項１に記載の放電用の電極が光触
媒に対してサンドイッチ状に配置されたことを特徴とし
ている。請求項４の発明にあっては、請求項１に記載の
紫外線の発生源が波長３５２ｎｍの紫外線を発生するＵ
Ｖランプにより形成されたことを特徴としている。請求
項５の発明にあっては、請求項１に記載のエアフィルタ
が高性能フィルタであって光触媒の下流側に配置された
ことを特徴としている。請求項６の発明にあっては、ケ
ースの入口より内部に導入された浄化対象空気を紫外線
の照射により励起した光触媒に通過させ、この光触媒に
より浄化対象空気中の有害物質を除去して清浄な空気を
生成し、この清浄な空気をケースの出口より導出するよ
うにした光触媒型空気浄化装置において、光触媒が放電
用の電極でサンドイッチ状に配置され、放電用の電極に
交流電圧が印加されることを特徴としている。請求項７
の発明にあっては、請求項６記載のケースの内部に浮遊
粉塵除去のためのエアフィルタを設けたことを特徴とす
る光触媒型空気浄化装置。請求項８の発明にあっては、
請求項５に記載のエアフィルタが高性能フィルタであっ
て光触媒の下流側に配置されたことを特徴としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は第１実施形態を示してい
る。この図１において、ケース１の入口２及び出口３と
の間の内部には、ＵＶランプ４と、光触媒５，６と、イ
オナイザ８と、エアフィルタ１５を配置している。光触
媒５，６は、浄化対象空気７の流れる方向に格子状の通
路のあるコージエライトにより形成されたモノリス担体
の表面に酸化チタン（Ｔｉ０_２）のような光触媒半導体
を担持した活性成分担持層をコーティングした形態のモ
ノリスタイプとして形成されており、ＵＶランプ４を間
に置くようにして浄化対象空気７の流れの上流側と下流
側とに配置されている。そして、ＵＶランプ４と光触媒
５，６との間隔は同じ寸法に設定されおり、ＵＶランプ
４から発生した波長３５２ｎｍの紫外線が光触媒５，６
に均等に照射する形態になっている。

【０００９】イオナイザ８は、上流側の光触媒５より上
流側において、電極９，１０を、浄化対象空気７の流れ
の上流側と下流側とに所定間隔を以てケース１の一部を
構成する両端開放状の筒状の側壁に外部より内部に電気
的な絶縁状態で突設している。電極９，１０には、コン
トローラ１１の放電用の出力端子１１ａ，１１ｂがコネ
クタ１２を介して電線１３，１４により接続されてい
る。そして、コントローラ１１が設定されたイオン発生
タイミングに従ってＡＣ４８Ｖを電線１３，１４を経て
コネクタ１２に供給し、コネクタ１２が上記交流低電圧
をＤＣ±３〜１７ＫＶの直流高電圧に変換して電線１
３，１４を経て電極９，１０に供給する。これにより、
電極９，１０の間でコロナ放電が起こり、電極９，１０
付近の浄化対象空気７の分子が直流高電圧の極性に従っ
て＋又は−にイオン化される。イオン発生量は、コネク
タ１２で変換される直流高電圧の電圧値を変えることに
より調整される。

【００１０】そして、＋イオンを多量に発生させる場合
は、上流側の電極９を低電位とし、下流側の電極１０を
高電位として、１秒間に１回の割合で、パルス的に直流
高電圧をかけることにより、−イオンの発生量を極端に
少なくする。−イオンを多量に発生させる場合は、電極
９，１０の電位を逆にすればよい。発生される＋イオン
の種類は主にヒドロニウムイオンであり、発生される−
イオンの種類は主にＯ _２ ⁻、ＣＯ_３ ⁻、ＮＯ_２ ⁻、ＮＯ
_３ ⁻、Ｏ⁻、Ｏ_３ ⁻等である。

【００１１】この第１実施形態では、イオナイザ８が浄
化対象空気に対して＋イオン化の作用を行うこと、つま
り、イオナイザ８により浄化対象空気中の有害物質を＋
イオン化すると共に、上浄化対象空気中の水分よりヒド
ロニウムイオンを生成することが重要であるので、上流
側の電極９を低電位とし、下流側の電極１０を高電位に
設定している。

【００１２】エアフィルタ１５は準ＨＥＰＡフィルタや
ＨＥＰＡフィルタ若しくはＵＬＰＡフィルタなどの１μ
ｍ以下の微細粉塵の捕集可能な高性能フィルタである。
エアフィルタ１５には光触媒反応で分解される物質が含
まれているいるので、光触媒反応による物質の分解量が
低減するように、光触媒６とエアフィルタ１５との間に
ある程度の距離が設けられている。

【００１３】この第１実施形態の構造によれば、ＵＶラ
ンプ４を点灯すると共にイオナイザ８を放電動作するこ
とにより、ＵＶランプ４より発生した波長３５２ｎｍの
紫外線が光触媒５，６に照射した状態において、浄化対
象空気７を入口２よりケース１の内部に導入した後、イ
オナイザ８、光触媒５、ＵＶランプ４、光触媒６、エア
フィルタ１５を順に経由する。この過程において、イオ
ナイザ８がコロナ放電により浄化対象空気７中の有害物
質を＋イオン化すると共に浄化対象空気中の水分よりヒ
ドロニウムイオンを生成する。＋イオン化された有害物
質は、光触媒５，６に到達することにより、光触媒５，
６中の光触媒半導体物質であるＴｉＯ_２に良好に吸着さ
れる。又、＋イオンとして生成されたヒドロニウムイオ
ンは、光触媒５，６に到達して、光触媒５，６の価電帯
より伝導帯に励起した電子を中和し、当該電子と価電帯
の正孔との再結合を防止する。よって、光触媒５，６で
は、有害物質を効率良く吸着除去すると共に、正孔によ
る有害物質の除去率を長時間向上できる。更に、光触媒
５，６による分解と放電による分解を受けた空気がエア
フィルタ１５を通過することにより、エアフィルタ１５
が上記空気中の微粒子を除去する。そして、有害な化学
物質と微粒子物質とが除去された清浄な空気が出口３よ
りクリーンルームや居住空間等に供給される。

【００１４】図２は第２実施形態を示している。この図
２では、イオナイザ８の放電用の複数の電極９Ａ，１０
Ａを光触媒５，６の部分に配置して、ヒドロニウムイオ
ンや＋イオン化された有害物質の輸送経路損失を低減す
ると共に装置の小型化を図ると共に、光触媒６の下流側
にエアフィルタ１５を配置した特徴を有する。即ち、イ
オナイザ８の電極９Ａ，１０ＡをＵＶランプ４の前後に
等距離に離隔配置した光触媒５，６に対してサンドイッ
チ状に配置している。各光触媒５，６の上流側の電極９
Ａとしてはステンレスワイヤを張り、下流側の電極１０
Ａとしてはステンレスワイヤメッシュを配置している。
そして、ステンレスワイヤ９Ａを低電位とし、ステンレ
スワイヤメッシュ１０Ａを高電位として、第１実施形態
と同様にコントローラ１１よりコネクタ１２を介して直
流高電圧を１秒間に１回の割合でパルス的にかけて、光
触媒５，６の表面でコロナ放電を起こすことにより、＋
イオンによる光触媒反応の活性向上、コロナ放電による
分解作用向上、コロナ放電により発生するオゾンによる
分解作用向上を図ることができる。更に、エアフィルタ
１５が上記空気中の微粒子を除去する。そして、有害な
化学物質と微粒子物質とが除去された清浄な空気が出口
３よりクリーンルームや居住空間等に供給される。

【００１５】この第２実施形態ではステンレスワイヤの
ような電極９Ａとステンレスワイヤメッシュのような電
極１０Ａとを光触媒５，６の部分の双方に配置したが、
電極９Ａと電極１０Ａとを光触媒５，６のうちの一方に
対してサンドイッチ状に配置しても良いが、この場合、
下流側の光触媒６に対し電極９Ａと電極１０Ａとを配置
すれば、上流側の光触媒５で有害物質が除去された浄化
対象空気に対して下流側の電極９Ａと電極１０Ａとが＋
イオン化の作用を行うので、上流側の光触媒５に対し電
極９Ａと電極１０Ａとを配置したものよりも除去率が良
い。

【００１６】図３は第３実施形態を示している。この図
３では、光触媒６の部分に配置された電極９Ａ，１０Ａ
の位置を第２実施形態とは反転させて、エアフィルタ１
５を静電フィルタとしても機能させた特徴を有する。即
ち、エアフィルタ１５が電極９Ａを利用して静電フィル
タとして機能することにより、エアフィルタ１５での微
粒子除去性能を向上させることができる。

【００１７】図４は第４実施形態を示している。この図
４では、ケース１の入口２及び出口３との間の内部に
は、イオナイザ８の針状なる負極側の電極９Ａと、ＵＶ
ランプ４と、光触媒６と、イオナイザ８のメッシュなる
正極側の電極１０Ａと、エアフィルタ１５を配置して、
光触媒６を電極９Ａ，１０Ａでサンドイッチ状に挟んだ
特徴を有する。

【００１８】図５は第５実施形態を示している。この図
５では、ケース１の入口２及び出口３との間の内部に
は、ＵＶランプ４と、、光触媒６と、金属製のメッシュ
電極１０Ａとを配置し、光触媒６が電極１０Ａ，１０Ａ
でサンドイッチ状に挟まれている。双方の電極１０Ａに
は、インバータネオントランス１６の放電用の出力端子
が電線１３，１４により接続されている。そして、イン
バータネオントランス１６は、電源１７より供給された
ＡＣ１００Ｖを１８ｋＨｚの固定周波数を有する交流高
電圧に変換して双方の電極１０Ａ，１０Ａに供給する。
インバータネオントランス１６より電極１０Ａ，１０Ａ
に印加される交流高電圧は０Ｖ〜１０ｋＶの範囲内の或
る値を人為操作で設定する。これにより、電極１０Ａ，
１０Ａ間でコロナ放電が起こり、誘電体である光触媒６
の表面を介して沿面放電が起こることにより、光触媒６
の活性向上と、沿面放電によるガス状の有害物質の分解
向上とを併有した特徴を有する。

【００１９】図６は第６実施形態を示している。この図
６では、２つの電極１０Ａ，１０Ａで挟まれた光触媒６
の下流側にエアフィルタ１５を離隔配置し、有害な化学
物質と微粒子物質とが除去された清浄な空気が出口３よ
りクリーンルームや居住空間等に供給される特徴を有す
る。

【００２０】図７は第４実施形態のエアフィルタ１５を
取除いた場合における光触媒６による有害物質の除去率
が向上すること、第５実施形態の光触媒６による有害物
質の除去率が向上することを確認すべく行った実験装置
を示している。この図７では、浄化対象空気生成系統２
０とイオン化空気生成系統３０と光触媒浄化系統４０と
を備える。浄化対象空気生成系統２０は、エアーポンプ
２１により系統内に空気を導入してシリカゲル２２に通
して乾燥した後、活性炭２３に通して浄化し、バッファ
２４により脈動を除いた後、バルブ２５より流量調節器
２６を経てエアーフィルタ２７に供給し、エアーフィル
タ２７により空気中の粒子状の塵埃を除去し、更に、拡
散チューブ２８により除去対象としての有害物質に相当
するトルエン２９を拡散させて試料ガスとしての所定濃
度のトルエンガスを生成する。又、イオン化空気生成系
統３０は、エアーポンプ３１により系統内に空気を導入
してシリカゲル３２、活性炭３３、バッファ３４、バル
ブ３５、流量調節器３６、エアーフィルタ３７を順に経
て、乾燥した清浄な空気をイオナイザ８に供給し、イオ
ナイザ８により空気をイオン化する。そして、イオン化
空気生成系統３０でイオン化された空気と前記浄化対象
空気生成系統２０で試料ガスとして生成されたトルエン
ガスとを混合してＵＶランプ４と光触媒５，６とを有す
る光触媒浄化系統４０に送り込む。

【００２１】図８は上記実験装置の特性として、除去率
と電極間距離及び流量との関係を調べるために、図７に
おける実験装置の光触媒浄化系統４０の入口と出口とに
おけるトルエン濃度を１時間毎にガスクロマトグラフで
測定してトルエンの除去率をプロットした測定結果であ
る。図８において、測定結果Ｌ１は電極に１０ｋＶの交
流高電圧を印加した沿面放電で、電極間距離が１０ｍｍ
の場合である。測定結果Ｌ２は電極に直流パルス印加し
たコロナ放電の場合である。測定結果Ｌ３は電極に１０
ｋＶの交流高電圧を印加した沿面放電で、電極間距離が
２０ｍｍの場合である。測定結果Ｌ４は光触媒のみの場
合である。この図８について考察すると、測定結果Ｌ１
で示した沿面放電の電極間距離が１０ｍｍの場合は、測
定結果Ｌ４で示した光触媒のみの除去率と比較して、除
去率が６０〜７０％程度向上している共に、何れの流量
においても高効率でトルエンが除去されている。又、測
定結果Ｌ１の場合は、測定結果Ｌ２で示したコロナ放電
の場合と比較しても除去率が１０〜２０％程度向上して
いる。又、測定結果Ｌ３で示した沿面放電で電極間距離
が２０ｍｍの場合は、測定結果Ｌ１の電極間距離１０ｍ
ｍ及び測定結果のコロナ放電の双方と比較しても除去率
が大きく低下しており、測定結果Ｌ４と比較しても除去
率が１０％程度しか向上していない。これは、電極間距
離が大きくなることで、見かけ上の電界強度が小さくな
り、電場印加効果が小さくなる点や、後方の電極が光触
媒に接触していないので、１０ｍｍの場合と放電効果が
変化しているためと考えられる。

【００２２】図９は図７の実験装置において電極間距離
を１０ｍｍと固定し、紫外線を照射した場合と照射しな
い場合とによる印加電圧に対する除去率の変化ついての
測定結果を示す。図９において、測定結果Ｌ５は電極間
に光触媒を設置した状態で紫外線を照射した場合であ
る。測定結果Ｌ６は紫外線を照射しない状態で電極間に
光触媒を設置した場合である。測定結果Ｌ７は紫外線を
照射しない状態で電極間に光触媒を設置としない場合で
ある。この図９について考察すると、紫外線を照射しな
い場合は、光触媒の有無に拘らず、６ｋＶ以下の電圧で
はトルエンが全く分解されていないが、６ｋＶ以上の電
圧が印加されると、沿面放電のみでもトルエンが除去さ
れている。又、光触媒を設置した場合は設置しない場合
に比べ除去率が高くなっている。その理由は、電極間に
光触媒を設置した場合、６ｋＶ以上の電圧が印加される
と、誘電体である光触媒表面に沿面放電が起きるため、
トルエンの分解に差が生じたものと考えられる。又、光
触媒を設置することにより、紫外線がない場合でも光触
媒の沿面放電により光触媒におけるＴｉＯ_２表面が活性
化され、紫外線照射による光触媒反応と同様の効果が加
わったものと考えられる。一方、光触媒を設置し紫外線
を照射した場合には、６ｋＶ以下でも印加電圧が上昇す
るのに伴い、除去率が連続的に上昇している。その理由
は、空間に形成された電界により正孔と電子とが引離さ
れ、反応に寄与する正孔の数が増えたためと考えられ
る。又、６ｋＶ以上の電圧が印加されると、沿面放電に
よる分解に加え、電界効果や正イオン添加効果などの相
互作用により、除去率が大幅に向上するものと考えられ
る。

【００２３】前記第５実施形態では入口２を空洞にした
が、入口２にエアーフィルタを配置し、このエアーフィ
ルタによりケース１の内部に導入される浄化対象空気中
の粒子状の塵埃を除去すれば、光触媒６の目詰まりを低
減し、光触媒反応による除去性能を良くすることができ
る。

【００２４】前記第１〜第４及び第６実施形態では入口
２を空洞にしたが、入口２に中性能エアーフィルタを配
置し、このエアーフィルタによりケース１の内部に導入
される浄化対象空気中の粒子状の塵埃を除去すれば、光
触媒５，６の目詰まり低減に加え、光触媒５，６及び高
性能フィルタの交換回数を低減できる。

【００２５】前記第１〜第６実施形態では出口３を空洞
にしたが、出口３にルーバーのような風向制御部材を設
ければ、出口３よりクリーンルームや居住空間に供給さ
れる清浄な空気の向きを適宜に選定できる。

【００２６】前記第１〜第６実施形態においては、ケー
ス１をクリーンルームや居住空間の内部に設置し、入口
２にクリーンルームや居住空間に存在する浄化対象空気
を導入する形態、又は、クリーンルームや居住空間を区
切る壁部材に外気取入口を形成し、その外気取入口にケ
ース１の入口２を連結し、入口２にクリーンルームや居
住空間の外部に存在する浄化対象空気を導入する形態の
何れであっても適用できる。

【００２７】前記第１〜第６実施形態では光触媒５，６
の光触媒半導体として酸化チタンを用いたが、それ以外
のＵＶランプ４より照射される波長３５２ｎｍの紫外線
により励起することにより浄化対象空気中の有害物質を
分解除去できる光触媒半導体であれば良い。

【００２８】前記第５〜第６実施形態ではＵＶランプ４
の下流側に光触媒６を配置したが、ＵＶランプ４の上流
側に光触媒を配置するか、上下流の双方に光触媒を配置
しても良い。

【００２９】前記第１〜第６実施形態においてケース１
に浄化対象空気を導入するのは、ケース１の内部にモー
タで駆動するファンを設けて強制的に導入するか、又
は、部屋の内部の対流や外の風による空気の流れに応じ
て自然的に導入すれば良い。

【００３０】前記第２〜第６実施形態における電極とし
てのメッシュにはステンレス以外の金属製でも同様に適
用できる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、電極での放電により、ケースの内部に導入された浄
化対象空気中の水分よりヒドロニウムイオンを生成し、
そのヒドロニウムイオンが紫外線の照射で励起した光触
媒の価電帯より伝導帯に励起した電子を中和し、伝導体
の電子と価電帯の正孔との再結合を防止するため、光触
媒の正孔による有害物質の除去率を長時間向上できる。
又、上記電極での放電により、ケースの内部に導入され
た浄化対象空気中の有害物質が＋イオン化して極性を持
つため、光触媒での吸着率が良くなる。更に、エアフィ
ルタが上記空気中の浮遊粉塵を除去するので、有害な化
学物質と微粒子物質とが除去された清浄な空気を得るこ
とができる。請求項２の発明によれば、光触媒の上流側
に配置された放電用の電極での放電により、紫外線照射
で励起した光触媒に到達する前の浄化対象空気中の水分
よりヒドロニウムイオンを生成すると共に同浄化対象空
気中の有害物質を＋イオン化し、ヒドロニウムイオンと
＋イオン化された有害物質とが光触媒に到達することに
より、光触媒の価電帯より伝導帯に励起した電子と価電
帯の正孔との再結合を良好に防止できると共に、＋イオ
ン化された有害物質に対する光触媒での吸着率がより良
くなる。請求項３の発明によれば、放電用の電極を光触
媒に対してサンドイッチ状に配置したことにより、ヒド
ロニウムイオンや＋イオン化された有害物質の輸送経路
損失を低減でき、装置の小型化を図ることができる。請
求項４の発明によれば、光触媒の励起に波長３５２ｎｍ
の紫外線を用いることにより、波長１８４ｎｍの真空紫
外線や波長２４ｎｍの殺菌紫外線とは異なり、人への悪
影響が少ない紫外線であって、特別な漏れ対策が不要で
あり、装置の簡素化を図ることができる。請求項５の発
明によれば、高性能フィルタを光触媒の下流側に配置す
ることにより、空気中に浮遊する微粒子粉塵の除去率を
向上することができる。請求項６の発明にあっては、光
触媒の沿面放電により有害な化学物質の除去率を飛躍的
に向上することができる。請求項７の発明によれば、沿
面放電により有害物質除去とエアフィルタによる浮遊粉
塵除去とを併有することができる。請求項８の発明によ
れば、高性能フィルタを光触媒の下流側に配置すること
により、空気中に浮遊する微粒子粉塵の除去率を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態を示す模式図。

【図２】この発明の第２実施形態を示す模式図。

【図３】この発明の第３実施形態を示す模式図。

【図４】この発明の第４実施形態を示す模式図。

【図５】この発明の第５実施形態を示す模式図。

【図６】この発明の第６実施形態を示す模式図。

【図７】実施形態に相当する実験装置の模式図。

【図８】有害物質の除去率を示す実験結果図。

【図９】有害物質の除去率を示す実験結果図。

【図１０】従来の光触媒型空気浄化装置を示す模式
図。

【図１１】光触媒半導体の光触媒作用を示す模式図。

【符号の説明】

１ケース２入口３出口４ＵＶランプ５，６光触媒８イオナイザ９，１０，９Ａ，１０Ａ放電用の電極１５エアフィルタ１６インバータネオントランス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｊ 35/02 Ｂ０３Ｃ 3/38 Ｂ０３Ｃ 3/155 Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｊ 3/38 Ｂ０３Ｃ 3/14 Ａ (71)出願人 599054994 並木則和石川県金沢市涌波２−７−25涌波宿舎Ｂ− ３ (72)発明者吉川文恵東京都新宿区津久戸町２番１号株式会社熊谷組東京本社内 (72)発明者江見準石川県金沢市土清水３−27 (72)発明者大谷吉生石川県金沢市田上２−32 (72)発明者並木則和石川県金沢市涌波２−７−25涌波宿舎Ｂ− ３Ｆターム(参考） 4C080 AA07 AA10 BB02 CC02 HH05 KK08 QQ11 QQ20 4D048 AA02 AA06 AA17 AB03 AB06 BA07X BA10X BA16Y BA41X BA41Y BB02 BD10 CC32 CC40 CD05 CD08 EA01 EA03 4D054 AA11 BA20 BB08 EA22 EA30 4D058 JA12 QA01 QA30 TA06 4G069 AA03 BA04B BA13B BA48A BB04B BC35B CA01 CA10 CA12 CA13 CA15 CA17 DA06 EA18 FA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケースの入口より内部に導入された浄化
対象空気を紫外線の照射により励起した光触媒に通過さ
せ、この光触媒により浄化対象空気中の有害物質を除去
して清浄な空気を生成し、この清浄な空気をケースの出
口より導出するようにした光触媒型空気浄化装置におい
て、ケースの内部に浄化対象空気に対して＋イオン化の
作用を行うための放電用の電極と、浮遊粉塵除去のため
のエアフィルタとを設けたことを特徴とする光触媒型空
気浄化装置。
【請求項２】放電用の電極が光触媒の上流側に配置さ
れたことを特徴とする請求項１記載の光触媒型空気浄化
装置。
【請求項３】放電用の電極が光触媒に対してサンドイ
ッチ状に配置されたことを特徴とする請求項１記載の光
触媒型空気浄化装置。
【請求項４】紫外線の発生源が波長３５２ｎｍの紫外
線を発生するＵＶランプにより形成されたことを特徴と
する請求項１記載の光触媒型空気浄化装置。
【請求項５】エアフィルタが高性能フィルタであって
光触媒の下流側に配置されたことを特徴とする請求項１
記載の光触媒型空気浄化装置。
【請求項６】ケースの入口より内部に導入された浄化
対象空気を紫外線の照射により励起した光触媒に通過さ
せ、この光触媒により浄化対象空気中の有害物質を除去
して清浄な空気を生成し、この清浄な空気をケースの出
口より導出するようにした光触媒型空気浄化装置におい
て、光触媒が放電用の電極でサンドイッチ状に配置さ
れ、放電用の電極に交流電圧が印加されることを特徴と
する光触媒型空気浄化装置。
【請求項７】ケースの内部に浮遊粉塵除去のためのエ
アフィルタを設けたことを特徴とする請求項６記載の光
触媒型空気浄化装置。
【請求項８】エアフィルタが高性能フィルタであって
光触媒の下流側に配置されたことを特徴とする請求項６
記載の光触媒型空気浄化装置。