JP2003047858A - 流体浄化装置 - Google Patents

流体浄化装置

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JP2003047858A
JP2003047858A JP2001233796A JP2001233796A JP2003047858A JP 2003047858 A JP2003047858 A JP 2003047858A JP 2001233796 A JP2001233796 A JP 2001233796A JP 2001233796 A JP2001233796 A JP 2001233796A JP 2003047858 A JP2003047858 A JP 2003047858A
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titanium oxide
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air
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Kanji Shimizu
幹治 清水
Kosei Ueda
耕成 上田
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Daito Tech Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 メンテナンスがほとんど不要で、使用電力が
少なく、設置場所を問わない流体浄化装置を提供する。 【解決手段】 金網状の基材と、その基材の表面に設け
られる活性を有する酸化チタン系材料からなる皮膜とか
らなる金網12と、その金網12を吊り下げる浮き11
とから構成されている流体浄化装置10。酸化チタン系
の皮膜は、金網の表面に純チタンの粉体を高速で噴射さ
せて、空気中の酸素で酸化させたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は流体浄化装置に関す
る。さらに詳しくは、観賞魚用の水槽や生け簀などの海
水や淡水、あるいは室内の空気などの流体を浄化し、そ
れにより環境の改善に資する流体浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、観賞魚用の水槽や生け簀では、ポ
ンプで水を吸引し、フィルターを経由させて水中に戻す
ことにより、水中の汚れを除去し、水を浄化している。
また、空調用のダクトなどの空気が通る管路、あるいは
空調機器の空気吸引口や排出口においても、フィルター
を配置し、空気中の浮遊ゴミなどを除去して浄化してい
る。さらに近時は、静電気を利用して空気中の微少なゴ
ミを電極シートに吸着させる浄化装置や、空気中にオゾ
ンを放出し、オゾンの酸化力を利用して空気の浄化を行
う空気浄化装置も採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記フィルタを用いる
浄化装置は、多量のゴミを除去する利点があるが、ゴミ
で目が詰まると、流体の流れの抵抗が大きくなる。その
ため、頻繁にフィルターを交換したり、フィルターに付
着したゴミを洗浄する必要がある。また静電気を利用し
た浄化装置は、電極シートを交換する必要があり、これ
もメンテナンスが煩雑である。他方、オゾンを利用した
空気浄化装置は、メンテナンスが簡単である半面、多大
な電力を要し、さらに特有の臭いがあるため、設置場所
によっては好ましくない。
【0004】本発明はメンテナンスが容易ないし不要
で、使用電力も不要か、あるいは使用してもわずかであ
り、しかも臭気がなく、設置場所を問わない流体浄化装
置を提供することを技術課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の流体浄化装置
は、流体を通過させうる多数の開口部を備えたパネル状
の基材と、その基材の表面に設けられる活性を有する酸
化チタン系材料からなる皮膜と、前記基材を流体が通る
位置に配置する支持手段とを備えていることを特徴とし
ている。
【0006】このような流体浄化装置では、前記基材は
金網とすることができる。さらに前記酸化チタン系の皮
膜が、金網の表面に純チタンの粉末を噴射して酸化させ
たものが好ましい。また支持材は、自身の重量と基材の
重量を支えて水面上に浮遊する浮力を備えた浮きとする
ことができる。また前記基材は、ハニカムパネルとする
ことができる。
【0007】本発明の流体浄化装置の第2の態様は、流
体が通過する筒状の通路の内面に設けられる活性を有す
る酸化チタン系材料からなる皮膜と、前記基材に対向し
て設けられる紫外線を照射する発光体とから構成されて
いることを特徴としている。この流体浄化装置では、前
記通路を、空調用のダクトとすることができる。
【0008】
【作用および発明の効果】本発明の流体浄化装置は、基
材に多数の開口部が設けられているので、表面積が広
く、水や空気などの流体との接触面積が広い。さらに多
数の開口部があるで、流体の通過を邪魔しない。そして
表面の活性作用を有する酸化チタン系材料からなる皮膜
が、流体と接触し、周囲の紫外線により触媒作用を発揮
し、流体中の有機物を酸化して二酸化炭素と水に変え
る。それにより流体が浄化される。このように本発明の
装置による浄化作用は、表面の酸化チタンが触媒作用を
奏することによるので、酸化チタン自体は消耗しない。
また有機物は二酸化炭素と水に分解されるので、表面に
汚れが付着することもない。したがって交換や洗浄が不
要で、メンテナンスが簡単である。しかも基本的に電力
も要しないので運転コストが低い。さらに基材の表面が
酸化チタン系材料の皮膜で保護されるため、耐久性が高
い。
【0009】基材を金網とする場合は、製造が容易であ
り、しかも加工が容易である。そのため、生け簀の水の
浄化装置や空調機器の浄化装置など、種々の用途に使用
しうる。また、基材の金網は開口率が高いため、流体の
移動を邪魔しない。前記酸化チタン系の皮膜を金網の表
面に純チタンの粉末を噴射して酸化させたものから構成
した流体浄化装置は、硬いチタンを容易に薄い皮膜とす
ることができるので、製造が容易である、さらに皮膜が
強固である。
【0010】前記支持材を、自身の重量と基材の重量を
支えて水面上に浮遊する浮力を備えた「浮き」とする場
合は、海水あるいは淡水の生け簀の中に浮かべておくこ
とができるので、設置が容易である。さらに海中で魚や
海老などを養殖する場合の仕切りないしネットとして利
用しうる。
【0011】前記基材をハニカムパネルとする場合は、
強度が高いため、構造材として利用しうる。
【0012】本発明の流体浄化装置の第2の態様では、
流体が通過する筒状の通路の内面に設けられる酸化チタ
ン系材料からなる皮膜に発光体から紫外線が照射され
る。そのため、外光が入り込みにくい通路内であって
も、酸化チタン系材料による触媒酸化作用が充分に奏さ
れる。また、通路の内面に皮膜が設けられているので、
通路を遮断せず、流体の流れを妨げない。前記通路を空
調用のダクトとする場合は、ダクト内を流れる空気中の
最近の滅菌作用および悪臭源の分解作用を通じて空気を
浄化することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】つぎに図面を参照しながら本発明
の流体浄化装置の実施の形態を説明する。図1は本発明
の流体浄化装置の一実施形態を示す正面図、図2aは図
1のII-II 線断面図、図2bは図1の金網の拡大断面
図、図2cは本発明の流体浄化装置の他の実施形態を示
す拡大断面図、図3は本発明の流体浄化装置をファンコ
イルに適用した場合の実施形態を示す断面図、図4は本
発明の流体浄化装置をダクトに適用した場合の実施形態
を示す一部切り欠き正面図、図5は図4のV-V 線断面
図、図6は本発明の流体浄化装置をダクトに適用した場
合の他の実施形態を示す一部切り欠き正面図、図7〜9
はそれぞれ本発明の流体浄化装置のさらに他の実施形態
を示す斜視図である。
【0014】図1に示す流体浄化装置10は、細長く延
びる棒状の浮き11と、その下に吊られる金網12とか
らなる。浮き11は、たとえばパイプ14と、そのパイ
プ14の両端に取り付けた密閉用の栓15とから構成す
ることができる。なお浮き11は曲がっていてもよく、
両端を連結してリング状に構成してもよい。図1の浮き
11の両端近辺の上部には、隣接する流体浄化装置10
aやブイなどに連結鎖16などで連結するためのアンカ
ー17が突設されている。そのアンカー17は吊りフッ
クを兼ねる形態とすることもできる。パイプ14の下部
には、図2aに示すように、金網12を取り付けるため
のリブ18が突出している。パイプ14はたとえば通常
の鋼管などでもよいが、ステンレスパイプの表面に酸化
チタンの皮膜を設けたもの、あるいはチタンまたはチタ
ン合金製のパイプでもよい。チタン合金としては、チタ
ンとアルミニウムの合金などが上げられる。パイプ14
をチタンあるいはチタン合金製とする場合は、浮き11
の部分でも水が浄化される利点がある。ただし高価にな
る。浮き11は耐久性の高いものであれば、たとえば合
成樹脂など、金属以外のもので構成することができる。
【0015】前記金網12は、図2bに示すように、ス
テンレスなどの耐腐食性が高い金属製の金網状の基材2
0と、その表面に形成された酸化チタン製の皮膜21と
から構成される。チタンの皮膜21を基材20の表面に
設けるには、基材20の表面にチタンまたはチタン合金
からなる粉体を高速で噴射させて溶着させる、いわゆる
溶射の方法で設けるのが好ましい。すなわち、粉体を高
速で金網に衝突させると、金網の表面の粉体が衝突した
部分のみで局部的に温度上昇が起きる。そしてチタン粉
体が表面で加熱されるために、金網の表面に活性化吸着
して拡散する。さらに大気中の酸素により酸化反応を起
こし、金網12の表面に光触媒機能を有する酸化チタン
(3チタニア)皮膜21が形成される。
【0016】基材20となる金網を構成する縦および横
の線材は、たとえば外径0.2〜1.0mm程度のステ
ンレス線が好ましい。ただしさらに細い線材を用いても
よく、太い線材を用いてもよい。通常は縦横の線材は、
図2bのように編み合わせると、それぞれ波形に変形す
る。太い線材を用いる場合は、図2cのように、編み合
わせず、重ね合わせて加圧し、電流を流して溶接するこ
とにより金網にすることができる。さらに金属薄板に切
れ目を入れて網状に拡げたエクスパンドメタル(あるい
はグレーチング)など基材として好適である。いずれの
場合も、正面から噴射するだけでは側面側の酸化チタン
の皮膜21が薄くなるので、左右、上下方向から角度を
つけて噴射するのが好ましい。金網は2枚あるいは数枚
を重ねて用いることもできる。ただし目の粗さによって
は内部まで光が届きにくくなるので、多くても数枚程度
とする。酸化チタンの皮膜21の厚さは用途によって異
なるが、浄化作用とコストとの関係で種々の厚さを選択
することができる。
【0017】上記のようにして得られる酸化チタンの皮
膜21を設けた金網12は、図2aに示すように、補強
板23と浮き11のリブ18との間に挟み込み、ボルト
24とナット25で挟着することにより、浮き11に取
り付ける。得られた流体浄化装置10は、海水や淡水の
生け簀に浮かべて使用する。水中の金網12は、紫外線
を受けて光触媒作用を生じ、生け簀の水中に浮遊する有
機物を分解する。それにより水が浄化される。なお金網
12は多数の開口があるので、水が自由に通る。そのた
め、水流の邪魔にならない。なおこのような流体浄化装
置10は多数をつないで柵あるいは仕切りとして使用す
ることもできる。
【0018】上記の流体浄化装置10は、小型化すれ
ば、観賞魚用の水槽などにも使用することができる。さ
らに皮膜21が設けられた金網12は、図3に示すよう
に、ファンコイル30に対し、空気が通る通路31を遮
るように設けることができる。通路31は部屋に入る方
向の通路でもよく、外気から空気を取り入れる通路でも
よい。ファンコイル30の内部には太陽光や部屋の照明
が届きにくいため、金網12に対向して紫外線を照射す
る光源(発光体)32を設けておくのが一層好ましく、
それにより光触媒作用が一層活性化される。なお図3の
符号33は反射板であり、空気の流れを邪魔しないよう
に「く」字状に折り曲げている。このようなファンコイ
ル30では、光源32で照射される酸化チタン皮膜の光
触媒作用により、金網12を通る空気中の細菌が滅菌さ
れ、空気中の悪臭の原因となる微少な有機成分が分解さ
れる。そのため部屋に供給される空気、あるいは排出さ
れる空気が浄化される。
【0019】なお金網12は従来のフィルターと一緒に
用いることもできる。その場合はフィルターの洗浄や交
換の時間間隔を長くすることができるので、メンテナン
ス経費を抑制することができる。また、上記の金網12
を適切な大きさに切り取り、皿状など適切な形態に加工
することにより、油漉し器やザル、その他のキッチン用
品あるいは家庭用品の部品とすることができる。そのよ
うな家庭用品は、油や水など、対象物を浄化するだけで
なく、その家庭用品自体を清潔に維持する作用がある。
【0020】図4および図5は、本発明の浄化装置を空
調用のダクト40に適用した場合を示している。このダ
クト40では、内壁41に酸化チタンの皮膜42が設け
られ、その皮膜42に対向する位置に、紫外線を照射す
る光源32、たとえば紫外線ランプを設けている。光源
32はダクト40の反対側の壁面に設けた凹所43に配
置して空気の流通の邪魔にならないようにしている。凹
所43の背面板44は着脱自在の蓋として構成しておく
と、光源32の交換が容易である。なお符号33は反射
板である。
【0021】ダクト40の内面に酸化チタンの皮膜42
を設けるには、凹所43の背面板44を外し、その開口
部から純チタンの粉体を噴射することによって形成しう
る。しかし別の板材(基材)にあらかじめ皮膜を形成し
ておき、その板材を内壁に取り付けることもできる。そ
の場合は、板材として可撓性を有する厚さとするのが好
ましい。それにより断面角形のダクトだけでなく、断面
円筒状のダクト40にも容易に取り付けることができ
る。
【0022】図4では、まっすぐなダクト40を示して
いるが、図6に示すように、湾曲しているダクト40a
に取り付けることもできる。図6の場合は、湾曲部46
の外側の内面47に、表面に酸化チタンの皮膜を形成し
た金属薄板48を取り付けている。このダクト40aで
は、空気の流れが湾曲部の内面に強く当たり、そのため
効率的に空気の浄化が行われる。さらに放射状に拡がる
光源32の光が効率的に湾曲した内面47に当たる。そ
のため浄化作用が高い。
【0023】図7に示す流体浄化装置50は、金属製の
ハニカムパネルの表面に酸化チタンの皮膜を設けたもの
である。ハニカムパネルは、厚さ0.5〜2mm程度の
ステンレス板など、耐食性が高い金属板を打ち抜いて形
成することができる。このものも開口率が高く、図2な
どの金網を基材とする流体浄化装置10と同様に、生け
簀や、空調機器のフィルター部などに使用することがで
きる。さらに厚さを厚くすれば、室内装飾、フェンスな
どの外構素材として利用しうる。
【0024】図8に示す流体浄化装置52では、比較的
厚いハニカムパネルを基材として利用し、その表面に酸
化チタンの皮膜を形成したものである。このハニカムパ
ネルは、金属薄板の長尺片を波形に折り曲げ、隣接する
波形板同士を溶接して構成され、長尺片の幅に相当する
厚さを備えている。そのため一層強度が高く、種々の構
造材に採用しうる。
【0025】図9に示す流体浄化装置53では、エクス
パンドメタルを基材とし、その表面に純チタンの粉体を
噴射し、衝突時に熱により空気中の酸素で酸化させて酸
化チタンとしたものである。エクスパンドメタルの材料
は、アルミニウム、銅、ステンレス、チタン、ニッケ
ル、モネル、鉄など、伸び率が15%以上の材料が用い
られる。厚さもとくに制限はないが、通常、0.5〜1
mm程度の板から形成する。
【0026】前記実施形態では、基材として金属を用い
る場合を説明したが、セラミックス、各種樹脂、各種紙
など、他の材料を用いることもできる。その場合、チタ
ンあるいはチタン合金の粉末を噴射して付着させうる材
料を用いる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の流体浄化装置の一実施形態を示す正
面図である。
【図2】 図2aは図1のII-II 線断面図、図2bは図
1の金網の拡大断面図、図2cは本発明の流体浄化装置
の他の実施形態を示す拡大断面図である。
【図3】 本発明の流体浄化装置をファンコイルに適用
した場合の実施形態を示す断面図である。
【図4】 本発明の流体浄化装置をダクトに適用した場
合の実施形態を示す一部切り欠き正面図である。
【図5】 図4のV-V 線断面図である。
【図6】 本発明の流体浄化装置をダクトに適用した場
合の他の実施形態を示す一部切り欠き正面図である。
【図7】 本発明の流体浄化装置のさらに他の実施形態
を示す斜視図である。
【図8】 本発明の流体浄化装置のさらに他の実施形態
を示す斜視図である。
【図9】 本発明の流体浄化装置のさらに他の実施形態
を示す斜視図である。
【符号の説明】
10、10a 流体浄化装置 11 浮き 12 金網 14 パイプ 15 栓 16 連結鎖 17 アンカー 18 リブ 20 基材 21 皮膜 23 補強板 24 ボルト 25 ナット 30 ファンコイル 31 通路 32 光源 33 反射板 40 ダクト 41 内壁 42 皮膜 43 凹所 44 背面板 46 湾曲部 47 内面 50 流体浄化装置 52 流体浄化装置 53 流体浄化装置
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/06 C02F 1/32 4D048 C02F 1/32 1/72 101 4D050 1/72 101 F24F 7/00 A 4G069 F24F 1/00 13/02 Z 7/00 B01D 53/36 J 13/02 F24F 1/00 371Z Fターム(参考) 2B104 EE09 EF09 3L051 BB01 3L080 AE05 4C080 AA07 AA10 BB02 BB05 CC01 HH05 JJ03 KK08 LL10 MM02 NN01 QQ17 4D037 AA06 AA09 AB02 BA18 CA11 4D048 AA22 AB03 BA07X BA39X BA41X BB05 BB07 EA01 4D050 AA02 AA06 AA08 AB07 BB20 BC04 BC09 BD01 BD04 CA07 4G069 AA03 AA08 BA04A BA04B BA17 BA48A CA05 CA10 CA17 EA08 FB24 FB39

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体を通過させうる多数の開口部を備え
    たパネル状の基材と、その基材の表面に設けられる活性
    を有する酸化チタン系材料からなる皮膜と、前記基材を
    流体が通る位置に配置する支持手段とを備えている流体
    浄化装置。
  2. 【請求項2】 前記基材が金網である請求項1記載の流
    体浄化装置。
  3. 【請求項3】 前記皮膜が基材の表面に純チタンの粉末
    を噴射し、酸化させたものである請求項1記載の流体浄
    化装置。
  4. 【請求項4】 前記支持材が、自身の重量と基材の重量
    を支えて水面上に浮遊する浮力を備えた浮きである請求
    項1記載の流体浄化装置。
  5. 【請求項5】 前記基材がハニカムパネルである請求項
    1記載の流体浄化装置。
  6. 【請求項6】 流体が通過する筒状の通路の内面に設け
    られる活性を有する酸化チタン系材料からなる皮膜と、
    その通路の内面に対向して設けられる紫外線を照射する
    発光体とからなる流体浄化装置。
  7. 【請求項7】 前記通路が空調用のダクトである請求項
    6記載の流体浄化装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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