JP2000316373A - 農産物から発生するエチレンガスの光触媒ガス分解装置 - Google Patents
農産物から発生するエチレンガスの光触媒ガス分解装置Info
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Landscapes
- Storage Of Fruits Or Vegetables (AREA)
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- Catalysts (AREA)
- Storage Of Harvested Produce (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 収獲後の農産物から発生するエチレンガス
を除去して鮮度の維持を図るため、簡単な構造で流通気
体の圧力損失を増加させることなく効率良く光触媒活性
が得られる、農産物から発生するエチレンガスの光触媒
ガス分解装置の提供。 【解決手段】光触媒作用を有する金属酸化物を光透過性
の板の表面に定着させた複数の光触媒体４を斜めに所定
間隔で平行に設置した光透過構造体３と、光触媒体４に
紫外線を照射する紫外線発生源２とからなる農産物から
発生するエチレンガスの光触媒ガス分解装置。
を除去して鮮度の維持を図るため、簡単な構造で流通気
体の圧力損失を増加させることなく効率良く光触媒活性
が得られる、農産物から発生するエチレンガスの光触媒
ガス分解装置の提供。 【解決手段】光触媒作用を有する金属酸化物を光透過性
の板の表面に定着させた複数の光触媒体４を斜めに所定
間隔で平行に設置した光透過構造体３と、光触媒体４に
紫外線を照射する紫外線発生源２とからなる農産物から
発生するエチレンガスの光触媒ガス分解装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、収獲後の農産物か
ら発生するエチレンガスを光触媒作用により分解するエ
チレンガスの光触媒ガス分解装置に関する。
ら発生するエチレンガスを光触媒作用により分解するエ
チレンガスの光触媒ガス分解装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】収獲後の農産物は、自ら発生するエチレ
ンガスにより鮮度低下を引き起こすということが知られ
ている。
ンガスにより鮮度低下を引き起こすということが知られ
ている。
【０００３】一方では、金属酸化物である光触媒体の光
触媒作用を利用すると、空気中の悪臭、有害物質を分解
・除去できることが知られている。酸化チタン（ＴｉＯ
2）等の光触媒は、紫外線の照射によって、光化学反応
を起こし、水や酸素を分解して活性酸素を作り出す。こ
の活性酸素は強い酸化力を有し、アンモニア、ＮＯX等
を酸化分解する光触媒機能を持っている。
触媒作用を利用すると、空気中の悪臭、有害物質を分解
・除去できることが知られている。酸化チタン（ＴｉＯ
2）等の光触媒は、紫外線の照射によって、光化学反応
を起こし、水や酸素を分解して活性酸素を作り出す。こ
の活性酸素は強い酸化力を有し、アンモニア、ＮＯX等
を酸化分解する光触媒機能を持っている。
【０００４】例えば、特開平１０−２３５２０２号公報
に記載されている技術は、反応ガス及び光が流通可能な
導光体の三次元網目構造体に光触媒活性を有する金属酸
化物が担持されたものである。この三次元網目構造体は
表面積が大きいので、金属酸化物の担持量を多くするこ
とができるとともに、流通気体の圧力損失を低減し、効
率良く光を構造体表面に照射させることができるという
ものである。
に記載されている技術は、反応ガス及び光が流通可能な
導光体の三次元網目構造体に光触媒活性を有する金属酸
化物が担持されたものである。この三次元網目構造体は
表面積が大きいので、金属酸化物の担持量を多くするこ
とができるとともに、流通気体の圧力損失を低減し、効
率良く光を構造体表面に照射させることができるという
ものである。
【０００５】また、三次元構造体の材質としては、ソー
ダライムガラス、鉛ガラスなどの軟質ガラスや、ホウケ
イ酸ガラスや石英ガラスなどの硬質ガラスが適用可能で
あるが、アクリルなどの樹脂又は透光性セラミックスで
もよい。特に、波長３００ないし４００ｎｍの範囲内の
紫外線が６０％以上透過するものが好ましいとされてい
る。
ダライムガラス、鉛ガラスなどの軟質ガラスや、ホウケ
イ酸ガラスや石英ガラスなどの硬質ガラスが適用可能で
あるが、アクリルなどの樹脂又は透光性セラミックスで
もよい。特に、波長３００ないし４００ｎｍの範囲内の
紫外線が６０％以上透過するものが好ましいとされてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、収獲後
の農産物は、自ら発生するエチレンガスにより鮮度低下
を引き起こすという問題があるが、エチレンガスを除去
して鮮度を維持することについては、特に考慮されては
おらず、鮮度については目視で確認して早期に出荷して
いるのが実情である。
の農産物は、自ら発生するエチレンガスにより鮮度低下
を引き起こすという問題があるが、エチレンガスを除去
して鮮度を維持することについては、特に考慮されては
おらず、鮮度については目視で確認して早期に出荷して
いるのが実情である。
【０００７】また、前記三次元網目構造体による光触媒
体は、その材質は光透過性のものではあるが、紫外線を
周囲から照射するため、光触媒体に対する紫外線の照射
量にばらつきがあり、特に、内部までは紫外線が到達し
にくく、全体にわたって十分な光触媒作用が得られない
場合があった。
体は、その材質は光透過性のものではあるが、紫外線を
周囲から照射するため、光触媒体に対する紫外線の照射
量にばらつきがあり、特に、内部までは紫外線が到達し
にくく、全体にわたって十分な光触媒作用が得られない
場合があった。
【０００８】紫外線の照射量及び金属酸化物の表面積と
光触媒の活性度とは、比例関係にあるため、空気中の悪
臭がひどい時や有害物質の濃度が高い時にも十分浄化で
きるように、その活性度を更に向上させるための改良が
望まれていた。
光触媒の活性度とは、比例関係にあるため、空気中の悪
臭がひどい時や有害物質の濃度が高い時にも十分浄化で
きるように、その活性度を更に向上させるための改良が
望まれていた。
【０００９】そこで、本発明は、収獲後の農産物から発
生するエチレンガスを除去して鮮度の維持を図るため、
簡単な構造で流通気体の圧力損失を増加させることな
く、効率よく光触媒活性が得られる光触媒ガス分解装置
を提供するものである。
生するエチレンガスを除去して鮮度の維持を図るため、
簡単な構造で流通気体の圧力損失を増加させることな
く、効率よく光触媒活性が得られる光触媒ガス分解装置
を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の農産物から発生
するエチレンガスの光触媒ガス分解装置は、光触媒作用
を有する金属酸化物を光透過性の板の表面に定着させた
複数の光触媒体を斜めに所定間隔で平行に設置した光透
過構造体と、光触媒体に紫外線を照射する紫外線発生源
とからなることを特徴とする。
するエチレンガスの光触媒ガス分解装置は、光触媒作用
を有する金属酸化物を光透過性の板の表面に定着させた
複数の光触媒体を斜めに所定間隔で平行に設置した光透
過構造体と、光触媒体に紫外線を照射する紫外線発生源
とからなることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の光触媒ガス分解装置は、
光触媒体に紫外線を照射する紫外線発生源となる、例え
ば紫外線ランプを挟んで、多数の光触媒体を斜めに平行
に設置した光透過構造体を配置する。使用するガラスの
紫外線透過率は、厚さ４ｍｍで６２％であり、厚さ２ｍ
ｍのガラス板を紫外線ランプに対して５０度及び６０度
に配置すると、紫外線ランプに対して直角方向のガラス
厚は５０度の場合、３．１ｍｍとなり、６０度の場合は
４．０ｍｍとなる。そのため、光触媒体の傾斜角度は、
紫外線を光触媒体に多く照射させるためには、５０度〜
６０度が好ましい。
光触媒体に紫外線を照射する紫外線発生源となる、例え
ば紫外線ランプを挟んで、多数の光触媒体を斜めに平行
に設置した光透過構造体を配置する。使用するガラスの
紫外線透過率は、厚さ４ｍｍで６２％であり、厚さ２ｍ
ｍのガラス板を紫外線ランプに対して５０度及び６０度
に配置すると、紫外線ランプに対して直角方向のガラス
厚は５０度の場合、３．１ｍｍとなり、６０度の場合は
４．０ｍｍとなる。そのため、光触媒体の傾斜角度は、
紫外線を光触媒体に多く照射させるためには、５０度〜
６０度が好ましい。
【００１２】光触媒体を斜めに配置することにより、紫
外線発生源から均等に紫外線が光触媒体に対し照射さ
れ、ガスの流通がスムーズに行われるとともに、光触媒
体に沿ってガスが流れることにより、金属酸化物の光触
媒とガスの接触時間が長くなり光触媒反応の促進を図る
ことができる。
外線発生源から均等に紫外線が光触媒体に対し照射さ
れ、ガスの流通がスムーズに行われるとともに、光触媒
体に沿ってガスが流れることにより、金属酸化物の光触
媒とガスの接触時間が長くなり光触媒反応の促進を図る
ことができる。
【００１３】光透過性の板は、ソーダライムガラスや鉛
ガラスなどの軟質ガラス、ホウケイ酸ガラスや石英ガラ
スなどの硬質ガラスが適用可能であるが、アクリルなど
の樹脂又は透光性セラミックスでも良い。しかし、いず
れの材質であっても少なくとも波長４００ｎｍ以下の紫
外線をある程度透過する必要がある。特に、波長３００
ないし４００ｎｍの範囲内の紫外線が６０％以上透過す
るものが好ましい。
ガラスなどの軟質ガラス、ホウケイ酸ガラスや石英ガラ
スなどの硬質ガラスが適用可能であるが、アクリルなど
の樹脂又は透光性セラミックスでも良い。しかし、いず
れの材質であっても少なくとも波長４００ｎｍ以下の紫
外線をある程度透過する必要がある。特に、波長３００
ないし４００ｎｍの範囲内の紫外線が６０％以上透過す
るものが好ましい。
【００１４】光触媒体は板状であって、その表面は平滑
でもよいが、紫外線が光触媒体の表面で乱反射すること
により均等に入射しやすくなるので、光触媒体の表面を
荒くした粗面が好ましい。また、粗面をガスが流れるこ
とにより、ガスの流れに乱流が起こり、光触媒体とガス
との接触が多くなり、光触媒作用が促進されるという効
果がある。粗面の凹凸は、ガスの流れに乱流を起こしや
すくするため、小さな細かい凹凸よりも比較的粗い凹凸
が好ましく、例えば型板ガラスの凹凸以上がよい。
でもよいが、紫外線が光触媒体の表面で乱反射すること
により均等に入射しやすくなるので、光触媒体の表面を
荒くした粗面が好ましい。また、粗面をガスが流れるこ
とにより、ガスの流れに乱流が起こり、光触媒体とガス
との接触が多くなり、光触媒作用が促進されるという効
果がある。粗面の凹凸は、ガスの流れに乱流を起こしや
すくするため、小さな細かい凹凸よりも比較的粗い凹凸
が好ましく、例えば型板ガラスの凹凸以上がよい。
【００１５】光触媒作用を有する金属酸化物としては、
酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化鉄
（Ｆｅ2Ｏ3）などの光触媒が挙げられる。本発明の光触
媒ガス分解装置の光触媒は、光触媒作用を有する金属酸
化物であれば、これらに限定されないが、特にアナター
ゼ結晶形の酸化チタンを用いるのが好ましい。
酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化鉄
（Ｆｅ2Ｏ3）などの光触媒が挙げられる。本発明の光触
媒ガス分解装置の光触媒は、光触媒作用を有する金属酸
化物であれば、これらに限定されないが、特にアナター
ゼ結晶形の酸化チタンを用いるのが好ましい。
【００１６】この光触媒を光透過透過性の板の表面に形
成する手段は、金属酸化物の光触媒微粉末をバインダー
などで担持させることが挙げられるが、有機金属（アル
コキシド）溶液あるいはぺルオキソチタン酸溶液をディ
ップ法などでコーティングする手段によって金属酸化物
の薄膜を形成することができる。
成する手段は、金属酸化物の光触媒微粉末をバインダー
などで担持させることが挙げられるが、有機金属（アル
コキシド）溶液あるいはぺルオキソチタン酸溶液をディ
ップ法などでコーティングする手段によって金属酸化物
の薄膜を形成することができる。
【００１７】本発明の光触媒ガス分解装置によれば、簡
単な構成で、流通ガスの圧力損失を増加させることなく
紫外線を光触媒体表面に効率的に入射させることができ
る。紫外線を放射する紫外線発生源は、水銀ランプ、蛍
光ランプ、希ガス放電ランプ又は電球などが利用できる
が、これらに限定されない。
単な構成で、流通ガスの圧力損失を増加させることなく
紫外線を光触媒体表面に効率的に入射させることができ
る。紫外線を放射する紫外線発生源は、水銀ランプ、蛍
光ランプ、希ガス放電ランプ又は電球などが利用できる
が、これらに限定されない。
【００１８】また、光触媒ガス分解装置内を強制通気さ
せる通気手段として、排気用ファンなどを設ける。
せる通気手段として、排気用ファンなどを設ける。
【００１９】また、本発明は、農産物から発生するエチ
レンガスを分解する以外に、他の有機性ガス及び窒素酸
化物の分解にも適用可能であり、また、光触媒の特性と
して、抗菌作用があるので、空気中の雑菌を減少させる
ことにも適用できる。
レンガスを分解する以外に、他の有機性ガス及び窒素酸
化物の分解にも適用可能であり、また、光触媒の特性と
して、抗菌作用があるので、空気中の雑菌を減少させる
ことにも適用できる。
【００２０】
【実施例】図１は本発明のエチレンガス分解装置の一実
施例を示す図、図２は同斜視図である。
施例を示す図、図２は同斜視図である。
【００２１】ハウジング１内に、紫外線発生源である紫
外線ランプ２を挟んで光透過構造体３を配置する。
外線ランプ２を挟んで光透過構造体３を配置する。
【００２２】光透過構造体３内には、ガラス板などの光
透過性の板の表面に酸化チタン（ＴｉＯ2）等の光触媒
を被覆した複数の光触媒体４を間隔をあけて平行に、且
つ紫外線ランプに対しては、５０度の傾斜角度で配置す
る。
透過性の板の表面に酸化チタン（ＴｉＯ2）等の光触媒
を被覆した複数の光触媒体４を間隔をあけて平行に、且
つ紫外線ランプに対しては、５０度の傾斜角度で配置す
る。
【００２３】ガスの流れは、図１において、下部の光透
過構造体３の下部から流入し、光触媒体４の間を通り、
上部の光透過構造体３の光触媒体４の間を通って上部か
ら排気される。なお、排気は、上部の光透過構造体３の
出口に排気用ファンでガスを吸引することによって行っ
てもよい。
過構造体３の下部から流入し、光触媒体４の間を通り、
上部の光透過構造体３の光触媒体４の間を通って上部か
ら排気される。なお、排気は、上部の光透過構造体３の
出口に排気用ファンでガスを吸引することによって行っ
てもよい。
【００２４】次にエチレンガス分解テストの結果につい
て説明する。
て説明する。
【００２５】厚さ約２ｍｍのガラス板からなる光透過性
の板をぺルオキソチタン酸溶液にディッピングし、乾燥
させて光透過性の板の表面に約１．０μｍの酸化チタン
膜を形成して光触媒体とした。
の板をぺルオキソチタン酸溶液にディッピングし、乾燥
させて光透過性の板の表面に約１．０μｍの酸化チタン
膜を形成して光触媒体とした。
【００２６】この光触媒体を１．５ｃｍ程度の間隔をあ
けて平行に、且つ紫外線ランプに対しては、５０度の角
度で配置した光透過構造体を紫外線ランプを挟んで設け
たエチレンガス分解装置を使用した。
けて平行に、且つ紫外線ランプに対しては、５０度の角
度で配置した光透過構造体を紫外線ランプを挟んで設け
たエチレンガス分解装置を使用した。
【００２７】紫外線ランプ２は、外径φ３０ｍｍ、長さ
約５８ｃｍの冷陰極蛍光ランプであり、ランプ電流０．
３５Ａで約２０Ｗのランプ電力である。そして、内面に
は３６０ｎｍにピークを持つＵＶ蛍光体を塗布したもの
を使用した。
約５８ｃｍの冷陰極蛍光ランプであり、ランプ電流０．
３５Ａで約２０Ｗのランプ電力である。そして、内面に
は３６０ｎｍにピークを持つＵＶ蛍光体を塗布したもの
を使用した。
【００２８】エチレンガス分解装置を３６０リットルの
チャンバー内に設置し、エチレンガスを封入した後、装
置を稼働させ、一定時間ごとにチャンバー内のガスを採
取し、エチレン濃度をガスクロマトグラフィーで測定し
た。エチレンガス分解テスト結果を表１及び図３に示
す。
チャンバー内に設置し、エチレンガスを封入した後、装
置を稼働させ、一定時間ごとにチャンバー内のガスを採
取し、エチレン濃度をガスクロマトグラフィーで測定し
た。エチレンガス分解テスト結果を表１及び図３に示
す。
【００２９】
【表１】 ガスは光透過構造体に設置された光触媒体の間を通って
流れ、ガスの圧力損失はほとんどなかった。また、紫外
線ランプから放射された紫外線は、光透過構造体の開口
部から入射し、光触媒体の酸化チタン膜に導光され、こ
の紫外線によって酸化チタン膜に光触媒活性が生起さ
れ、エチレンガスが分解除去された。
流れ、ガスの圧力損失はほとんどなかった。また、紫外
線ランプから放射された紫外線は、光透過構造体の開口
部から入射し、光触媒体の酸化チタン膜に導光され、こ
の紫外線によって酸化チタン膜に光触媒活性が生起さ
れ、エチレンガスが分解除去された。
【００３０】光触媒体の酸化チタン膜に導光される紫外
線は、総ての光触媒体に対して均等に照射されるため、
酸化チタン膜に照射される紫外線量が多く、表１及び図
３から明らかなとおり、稼働時間が１分でエチレン濃度
が急激に減少し、極めて活性度の高い光触媒作用を得る
ことができた。
線は、総ての光触媒体に対して均等に照射されるため、
酸化チタン膜に照射される紫外線量が多く、表１及び図
３から明らかなとおり、稼働時間が１分でエチレン濃度
が急激に減少し、極めて活性度の高い光触媒作用を得る
ことができた。
【００３１】図４は本発明のエチレンガス分解装置の別
実施例を示す図で、図１に示す光透過構造体３を４段に
重ねて用い、各光透過構造体３の間には、紫外線ランプ
２を配置した。整流板５は、排気用ファン６により強制
通気させるので、光触媒体４を均等にガスが流れるよう
に設けたものである。
実施例を示す図で、図１に示す光透過構造体３を４段に
重ねて用い、各光透過構造体３の間には、紫外線ランプ
２を配置した。整流板５は、排気用ファン６により強制
通気させるので、光触媒体４を均等にガスが流れるよう
に設けたものである。
【００３２】
【発明の効果】本発明の光触媒ガス分解装置によれば、
簡単な構造で流通ガスの圧力損失を増加させることな
く、且つ効率良く光触媒活性を得ることができ、その結
果、エチレンガスの分解除去を極めてスムーズに進める
ことができた。
簡単な構造で流通ガスの圧力損失を増加させることな
く、且つ効率良く光触媒活性を得ることができ、その結
果、エチレンガスの分解除去を極めてスムーズに進める
ことができた。
【００３３】また、本発明の装置は、収獲後の農産物が
発生するエチレンガスを分解することができるので、こ
の光触媒ガス分解装置を生産者の予冷庫、保冷トラッ
ク、市場・スーパー等貯蔵庫に用いることにより、農産
物の鮮度の低下を低減させて、安全に消費者まで届ける
ことが可能となる。
発生するエチレンガスを分解することができるので、こ
の光触媒ガス分解装置を生産者の予冷庫、保冷トラッ
ク、市場・スーパー等貯蔵庫に用いることにより、農産
物の鮮度の低下を低減させて、安全に消費者まで届ける
ことが可能となる。
【図１】本発明の一実施形態の光透過構造体の概略断面
図である。
図である。
【図２】本発明の一実施形態の光透過構造体の斜視図で
ある。
ある。
【図３】本発明の光触媒ガス分解装置によるエチレンガ
ス濃度の変化を示す図である。
ス濃度の変化を示す図である。
【図４】本発明の光触媒ガス分解装置の別実施例を示す
概略断面図である。
概略断面図である。
１：ハウジング ２：紫外線ランプ ３：光透過構造体 ４：光触媒体 ５：整流板 ６：排気用ファン
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ０１Ｊ 35/02 ３１１Ｚ ３１１ Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｊ Ｆターム(参考） 2B100 BD16 4B021 LA41 LP10 LT03 LW02 MC01 MC10 MK08 MP10 4B069 AA02 AA03 HA01 HA11 KA01 KA05 KA10 KB10 KC11 4D048 AA17 AB01 AB03 BA07X BA16Y BA36Y BA41X BB03 CA08 CC33 CC40 CD10 EA01 4G069 AA03 AA08 BA04B BA14B BA48A CA01 CA07 CA10 CA15 DA06 EA11
Claims (4)
- 【請求項１】 光触媒作用を有する金属酸化物を光透過
性の板の表面に定着させた複数の光触媒体を斜めに所定
間隔で平行に設置した光透過構造体と、光触媒体に紫外
線を照射する紫外線発生源とからなることを特徴とする
農産物から発生するエチレンガスの光触媒ガス分解装
置。 - 【請求項２】 光触媒体の表面を粗面としたことを特徴
とする請求項１記載の農産物から発生するエチレンガス
の光触媒ガス分解装置。 - 【請求項３】 紫外線発生源が光透過構造体に挟まれて
配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の
農産物から発生するエチレンガスの光触媒ガス分解装
置。 - 【請求項４】 光触媒ガス分解装置内を強制通気させる
通気手段を具備していることを特徴とする請求項１、２
又は３記載の農産物から発生するエチレンガスの光触媒
ガス分解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13194599A JP2000316373A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 農産物から発生するエチレンガスの光触媒ガス分解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13194599A JP2000316373A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 農産物から発生するエチレンガスの光触媒ガス分解装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000316373A true JP2000316373A (ja) | 2000-11-21 |
Family
ID=15069891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13194599A Pending JP2000316373A (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 農産物から発生するエチレンガスの光触媒ガス分解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000316373A (ja) |
Cited By (6)
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1999
- 1999-05-12 JP JP13194599A patent/JP2000316373A/ja active Pending
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