JP2003071213A - Method for producing filter raw material, method for producing photocatalytic filter raw material, photocatalytic filter, and photocatalytic filter device - Google Patents

Method for producing filter raw material, method for producing photocatalytic filter raw material, photocatalytic filter, and photocatalytic filter device

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JP2003071213A JP2002180155A JP2002180155A JP2003071213A JP 2003071213 A JP2003071213 A JP 2003071213A JP 2002180155 A JP2002180155 A JP 2002180155A JP 2002180155 A JP2002180155 A JP 2002180155A JP 2003071213 A JP2003071213 A JP 2003071213A
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glass
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将之 東田
Yoshikazu Nishii
由和 西井
Kazuya Uchida
一弥 内田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently mass-produce homogeneous linear products to the peripheries of which lots of granules are adhered. SOLUTION: An adhesion method for making quartz glass balls 3 be adhered to the periphery of each of numbers of glass fibers has a pretreatment process for forming a mixture in which lots of quartz glass balls 3 exist among a plurality of glass fibers 1, and an adhesive 4 exists between the glass fiber 1 and the quartz glass ball 3 and an adhesive curing process for drying or curing the adhesive while the glass fibers 1 are moved relatively to each other by applying acceleration movement such as vibration and swinging to the mixture.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多数の線状物のそ
れぞれの表面に粒状物が接着されてなるフィルタ素材の
製造方法及び光触媒フィルタ素材の製造方法、並びに、
光触媒フィルタ及び光触媒フィルタ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a filter material and a method of manufacturing a photocatalyst filter material, in which particles are adhered to the surfaces of a large number of linear objects, and
The present invention relates to a photocatalytic filter and a photocatalytic filter device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、導光性の線状あるいは繊維状のフ
ィルタ素材の表面に二酸化チタン等の光触媒を形成し、
これらを互いに所定の隙間ができるようにして多数束ね
てフィルタ束を構成し、このフィルタ束内部の上記隙間
に被処理流体を流通させ、この被処理流体に含まれる汚
染物を各フィルタ素材の表面に捕捉すると共に、各光触
媒フィルタ素材に光を導入して、上記捕捉した汚染物を
光触媒作用によって分解するようにした光触媒フィルタ
が提案されている(例えば、特開平9−225262号
公報等参照)。
2. Description of the Related Art In recent years, a photocatalyst such as titanium dioxide is formed on the surface of a light-guided linear or fibrous filter material,
A large number of these are bundled so that a predetermined gap is formed between them to form a filter bundle, and the fluid to be treated is circulated through the gaps inside the filter bundle, and the contaminants contained in the fluid to be treated are treated on the surface of each filter material. A photocatalyst filter is proposed in which light is introduced into each photocatalyst filter material and is decomposed by a photocatalytic action by capturing light into each photocatalyst filter material (see, for example, JP-A-9-225262). .

【0003】上述のような光触媒フィルタにあっては、
線状あるいは繊維状のフィルタ素材どうしの間に適切な
隙間を形成すると同時に、フィルタ素材表面に可能な限
り凹凸を設けて汚染物を捕捉しやすくすることが重要で
ある。この点は、光触媒フィルタ以外の通常のフィルタ
においても同じである。
In the photocatalytic filter as described above,
It is important to form an appropriate gap between the linear or fibrous filter materials and, at the same time, to make the surface of the filter material as rough as possible so that contaminants can be easily captured. This point is the same for ordinary filters other than the photocatalytic filter.

【0004】線状あるいは繊維状のフィルタ素材の表面
に凹凸を形成する方法として、線状あるいは繊維状物の
表面に適度の粒径の多数の粒状物を接着する方法が考え
られる。
As a method for forming irregularities on the surface of a linear or fibrous filter material, a method of adhering a large number of granular materials having an appropriate particle size to the surface of the linear or fibrous material can be considered.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、線状あ
るいは繊維状物の表面に適度の粒径の多数の粒状物を接
着して、フィルタ素材にする適当な方法はいまだ開発さ
れていないのが実情である。そして、フィルタ素材とし
て用いるためには、線状物等に多数の粒状物が接着され
たものが大量に必要になる。このため、多数の線状物の
それぞれに多数の粒状物を迅速に接着する必要がある。
However, the fact is that a suitable method for making a filter material by adhering a large number of particles having an appropriate particle size to the surface of a linear or fibrous material has not yet been developed. Is. Further, in order to use it as a filter material, a large amount of a linear material or the like to which a large number of granular materials are adhered is required. Therefore, it is necessary to quickly adhere a large number of particles to each of a large number of linear objects.

【0006】その方法としては、例えば、多数の線状物
を束ねてその間に多数の粒状物を存在させて接着剤を供
給し、その後、個々の線状物に分けて硬化させることが
考えられる。しかし、この方法では、束を解除して個々
の線状物に分ける際に、粒状物が大量に付着する線状物
と粒状物がほとんど付着しない線状物とができてしま
い、均一なフィルタ素材を製造できないことが分かっ
た。
As a method therefor, for example, it is considered that a large number of linear objects are bundled, a large number of granular materials are present between them to supply an adhesive, and then the individual linear objects are divided and cured. . However, in this method, when the bundle is released and divided into individual linear objects, a linear object in which a large amount of particulate matter adheres and a linear object in which almost no particulate matter adheres are formed, and a uniform filter is formed. It turns out that the material cannot be manufactured.

【0007】本発明は上述の背景のもとでなされたもの
であり、表面に多数の粒状物が接着された均質の線状物
からなるフィルタ素材及び光触媒フィルタ素材を生産性
よく大量に製造することのできるフィルタ素材の製造方
法及び光触媒フィルタ素材の製造方法、並びに、高性能
の光触媒フィルタ及び光触媒フィルタ装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made under the above-mentioned background, and mass-produces a filter material and a photocatalytic filter material composed of a homogeneous linear material in which a large number of particles are adhered on the surface with high productivity. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a filter material, a method of manufacturing a photocatalyst filter material, and a high-performance photocatalyst filter and a photocatalyst filter device that can be manufactured.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの手段として、本発明に係るフィルタ素材の製造方法
は、線状物の表面に多数の粒状物が接着されたフィルタ
素材を多数製造する方法であって、多数の線状物の間
に、前記線状物の径よりも小径の多数の粒状物が介在す
るとともに、これら線状物及び粒状物の間に接着剤が介
在してなる混合物を形成する前処理工程と、この混合物
に振動または揺動等の加速運動を加えて、前記線状物ど
うしが相対的に運動するようにしながら、前記接着剤を
乾燥または硬化させることによって、前記粒状物が前記
線状物の表面に複数段に重ねられて島状に接着固定され
る接着剤硬化工程とを有することを特徴とする。
As a means for solving the above-mentioned problems, the method of manufacturing a filter material according to the present invention is to manufacture a large number of filter materials in which a large number of particles are adhered to the surface of a linear object. In the method, a large number of particles having a diameter smaller than the diameter of the linear object are present between the large number of linear objects, and an adhesive is interposed between the linear objects and the granular objects. A pretreatment step of forming a mixture, and by applying an accelerating motion such as vibration or shaking to the mixture to dry or cure the adhesive while allowing the linear objects to move relative to each other. And an adhesive agent curing step in which the granular material is superposed on the surface of the linear object in a plurality of stages and is adhesively fixed in an island shape.

【0009】本発明に係る光触媒フィルタ素材の製造方
法は、ガラスファイバの表面に多数のガラス球を接着し
て、その表面に光触媒フィルタ素材を多数製造する方法
であって、多数のガラスファイバの間に、前記ガラスフ
ァイバの径よりも小径の多数のガラス球が介在するとと
もに、これらガラスファイバの間に接着剤が介在してな
る混合物を形成する前処理工程と、この混合物に振動ま
たは揺動等の加速運動を加えて、前記ガラスファイバど
うしが相対的に運動するようにしながら、前記接着剤を
乾燥または硬化させることによって、前記ガラス球が前
記ガラスファイバの表面に複数段に重ねられて島状に接
着固定される接着剤硬化工程とを有することを特徴とす
る。
The method for producing a photocatalytic filter material according to the present invention is a method for adhering a large number of glass spheres to the surface of a glass fiber and producing a large number of photocatalytic filter material on the surface, wherein A pretreatment step of forming a mixture in which a large number of glass spheres having a diameter smaller than the diameter of the glass fiber are interposed and an adhesive agent is interposed between these glass fibers, and the mixture is vibrated or shaken. The glass spheres are stacked on the surface of the glass fiber in multiple stages by drying or curing the adhesive while applying an accelerating motion of the glass fibers so that the glass fibers move relatively to each other. And an adhesive curing step for adhesively fixing the adhesive to the.

【0010】本発明に係る光触媒フィルタは、ガラスフ
ァイバの表面に多数のガラス球を接着して、その表面に
光触媒を形成した光触媒フィルタ素材を多数束ねること
によって、各光触媒フィルタ素材どうしの間に間隙を有
するフィルタ束を形成し、被処理流体を前記フィルタ束
の一方の端面から導入して、前記被処理流体に含まれる
汚染物を各フィルタ素材の表面に捕捉すると共に、前記
各光触媒フィルタ素材に光を導入して前記捕捉した汚染
物を光触媒作用によって分解する光触媒フィルタであっ
て、前記ガラス球は、その径が前記ガラスファイバの径
より小さいものであり、かつ、前記ガラスファイバの表
面に複数段に重ねられて島状に接着固定されているもの
であることを特徴とする。
In the photocatalyst filter according to the present invention, a large number of glass spheres are adhered to the surface of a glass fiber, and a large number of photocatalyst filter materials having a photocatalyst formed on the surface are bundled to form a gap between the photocatalyst filter materials. To form a filter bundle having a to-be-processed fluid introduced from one end surface of the filter bundle to trap contaminants contained in the to-be-processed fluid on the surface of each filter material, and to each photocatalytic filter material. A photocatalytic filter that introduces light to decompose the trapped contaminants by a photocatalytic action, wherein the glass sphere has a diameter smaller than that of the glass fiber, and a plurality of glass spheres are provided on the surface of the glass fiber. It is characterized in that it is piled up in steps and is adhesively fixed in an island shape.

【0011】本発明に係る光触媒フィルタ装置は、光触
媒フィルタと、前記光触媒フィルタを収納するフィルタ
ケース本体と、前記フィルタケース本体の両側に設けら
れたフランジ部とを有し、前記一方の側のフランジ部の
側部に前記被処理流体の導入口が設けられ、前記他方の
側のフランジ部の側部に前記被処理流体の排出口が設け
られ、前記一方の側のフランジ部の正面部に前記光触媒
フィルタに光を入射させるためのガラス窓が設けられて
いるとともに、前記光触媒フィルタとして、請求項3に
記載の光触媒フィルタを用いたことを特徴とする。
A photocatalyst filter device according to the present invention has a photocatalyst filter, a filter case body for accommodating the photocatalyst filter, and flange portions provided on both sides of the filter case body, and the flange on the one side. An inlet for the fluid to be treated is provided on the side portion of the portion, an outlet for the fluid to be treated is provided on the side portion of the flange portion on the other side, and the front portion of the flange portion on the one side is A glass window for making light incident on the photocatalytic filter is provided, and the photocatalytic filter according to claim 3 is used as the photocatalytic filter.

【0012】本発明に係るフィルタ素材の製造方法を、
その具体的事例を挙げて説明すると次の通りである。ま
ず、上記の前処理工程は、接着液中に多数本のガラスフ
ァイバ(導光性の線状物)と必要量の石英ガラス球(導
光性の粒状物)とを混ぜておき、石英ガラス球をガラス
ファイバの間に挟むようにして、ガラスファイバの長手
方向を揃えてすくい上げ、石英ガラス球や接着液がこぼ
れ落ちないように、ガラスファイバ束に圧縮力を加え
て、この状態を維持するようにする。
A method of manufacturing a filter material according to the present invention,
The following is a description of specific examples. First, in the above-mentioned pretreatment step, a large number of glass fibers (light-guiding linear objects) and a necessary amount of quartz glass spheres (light-guiding particles) are mixed in the adhesive liquid to form a quartz glass. Hold the sphere between the glass fibers, scoop up the glass fibers in the same longitudinal direction, and apply a compressive force to the glass fiber bundle so that the silica glass spheres and adhesive liquid do not spill and maintain this state. .

【0013】この外に、上記の前処理工程は、ガラスフ
ァイバと石英ガラス球とを先に混ぜておき、その隙間に
接着液を浸透させる方法でも構わない。この方法では、
まず、ガラスファイバと石英ガラス球を空気中で混合す
る。その際、雰囲気の湿度を低下させて、静電気によっ
て石英ガラス球をガラスファイバにまとわり付かせる方
法が有用である。その後、石英ガラス球がガラスファイ
バからこぼれ落ちないように、ガラスファイバの向きを
揃えて集め、束にして圧縮力を掛け、束の下部に接着液
を接触させることで、接着液がガラスファイバと石英ガ
ラス球とで形成される網目状の毛細管中に浸透する現象
を利用する。あるいは、ガラスファイバ、石英ガラス球
及び接着液を容器にいれて撹拌する方法でもよい。
In addition to this, in the above-mentioned pretreatment step, a method in which the glass fiber and the quartz glass sphere are first mixed and the adhesive liquid is permeated into the gap may be used. in this way,
First, a glass fiber and a quartz glass sphere are mixed in air. At that time, a method of lowering the humidity of the atmosphere and causing the quartz glass spheres to cling to the glass fiber by static electricity is useful. Then, to prevent the silica glass spheres from spilling from the glass fiber, collect the glass fibers in the same direction, apply a compressive force in a bundle, and bring the adhesive liquid into contact with the lower part of the bundle. The phenomenon of penetrating into the mesh-like capillaries formed with glass spheres is used. Alternatively, a method may be used in which the glass fiber, the quartz glass sphere and the adhesive liquid are put in a container and stirred.

【0014】上記のようにして、ガラスファイバの束の
中に、石英ガラス球と接着液を含有させることができ
る。石英ガラス球と接着液は、ガラスファイバに対して
均一に混ざっていることが望ましい。
As described above, the silica glass balls and the adhesive liquid can be contained in the bundle of glass fibers. It is desirable that the quartz glass sphere and the adhesive liquid are uniformly mixed with the glass fiber.

【0015】次に、上記の接着剤硬化工程は、ガラスフ
ァイバ、ガラス球及び接着剤の混合物に振動または揺動
等の加速運動を加えることによって、前記ガラスファイ
バどうしが相対的に運動するようにしながら、前記接着
剤を乾燥または硬化させる工程である。
Next, in the above adhesive curing step, the glass fibers, the glass balls, and the mixture of the adhesive are subjected to accelerated motion such as vibration or rocking so that the glass fibers are relatively moved. Meanwhile, it is a step of drying or curing the adhesive.

【0016】この接着剤硬化工程によって、それぞれの
ガラスファイバに付着している多数の石英ガラス球は、
それぞれのガラスファイバに接着される一方で、任意の
ガラスファイバに接着される石英ガラス球と、このガラ
スファイバに隣接する他のガラスファイバに接着される
石英ガラス球とは、接着されないようにすることが可能
である。
By this adhesive curing step, a large number of quartz glass spheres attached to each glass fiber are
While being bonded to each glass fiber, quartz glass spheres that are bonded to any glass fiber and quartz glass spheres that are bonded to other glass fibers adjacent to this glass fiber should not be bonded. Is possible.

【0017】この場合、上記の接着剤硬化工程の硬化後
には、前記粒状物(石英ガラス球)が複数段に重ねて接
着されている部分を有するようにすることが比較的容易
である。特に、粒状物の径を前記線状物の径に比較して
小径にした場合、そのことが容易にできる。この点は、
次の意味を有する。
In this case, after the curing in the adhesive curing step described above, it is relatively easy to provide a portion where the particles (quartz glass spheres) are laminated and laminated in a plurality of stages. In particular, when the diameter of the granular material is smaller than the diameter of the linear material, this can be easily done. This point is
It has the following meanings.

【0018】すなわち、粒状物の径が線状物の径と同等
レベル程度に大きい場合には、これを線状物に接着する
ことが著しく困難である。しかし、例えば、線状のフィ
ルタ素材を多数束ねて構成されるフィルタにおいては、
線状のフィルタ素材間に所定以上の大きさの間隙を確保
したい場合がある。このような場合には、その大きな間
隙を確保するために、線状物の表面に大きな径の粒状物
を接着する必要が生ずる。このような場合、大きな径の
粒状物を接着する代わりに、小さな径の粒状物を多段に
重ねて接着することで同様の作用効果を得ることがで
き、上記手段(接着硬化工程)が極めて有用である。
That is, when the diameter of the granular material is as large as the diameter of the linear material, it is extremely difficult to bond it to the linear material. However, for example, in a filter configured by bundling a large number of linear filter materials,
There is a case where it is desired to secure a gap of a predetermined size or more between the linear filter materials. In such a case, in order to secure the large gap, it becomes necessary to adhere a granular material having a large diameter to the surface of the linear object. In such a case, instead of adhering the large-diameter particles, the same action and effect can be obtained by adhering the small-diameter particles in a multi-layered manner, and the above means (adhesion curing step) is extremely useful. Is.

【0019】特に、粒状物の径が線状物の径に比較して
小径である場合、上記の接着剤硬化工程の硬化後に、粒
状物が複数段に重ねて接着されている部分が形成される
のは、以下の作用によるものと考えられる。まず、粒状
物の径が線状物と同等レベルである場合には、粒状物を
線状物に接着しようとしても、線状物と粒状物の接触は
点接着であるため接着強度がなく、粒状物が容易に落下
してしまい、接着が著しく困難である。
In particular, when the diameter of the granular material is smaller than the diameter of the linear material, after the curing in the adhesive curing step described above, a portion in which the granular material is laminated and adhered in a plurality of stages is formed. It is considered that this is due to the following actions. First, when the diameter of the granular material is at the same level as the linear material, even if the granular material is attempted to be bonded to the linear material, the contact between the linear material and the granular material is point bonding, so that there is no adhesive strength, The particles fall off easily, and adhesion is extremely difficult.

【0020】これに対し、小径の複数の粒状物を塊状に
することにより、線状物との間の接着面積が増大し、接
着強度を増し、接着可能となる。その結果、複数段の粒
状物接着が可能となり、複数段の粒状物を接着した線状
物を束ねたとき、所望の線状物の隙間を形成することが
できる。
On the other hand, when a plurality of small-diameter particles are formed into a lump, the adhesive area between the particles and the linear object is increased, the adhesive strength is increased, and the particles can be bonded. As a result, it is possible to adhere a plurality of stages of granular materials, and when the linear objects to which a plurality of stages of granular materials are adhered are bundled, it is possible to form a desired gap between the linear objects.

【0021】複数の小径の粒状物を多段に接着するため
に、多数の線状物の間に多数の粒状物を介在させ、これ
ら線状物及び粒状物の間に接着剤が存在する混合物を形
成させる。これにより、これらの混合物は、接着剤の表
面張力・毛細管現象により一体的に付着する。
In order to bond a plurality of small-diameter particles in multiple stages, a large number of particles are interposed between a large number of linear objects, and a mixture in which an adhesive is present between the linear objects and the particles is used. Let it form. Thereby, these mixtures adhere integrally due to the surface tension of the adhesive and the capillary phenomenon.

【0022】線状物の質量は、粒状物の質量と比較して
非常に大きいため、付着を維持するために必要な付着力
は、接着量が少量であると、線状物の付着力の方が粒状
物のそれより圧倒的に大きい。このように付着力の大き
い線状物の長手方向と垂直に揺動等の加速運動を加える
ことにより、線状物と粒状物は圧縮、引張りの力を受け
る。同時に熱風を吹き付ける等して接着剤を乾燥させる
と、接着剤量は減少し、その付着力は減少する。そうす
ると、間に粒状物を介した線状物の束は、付着維持に最
も付着力が強く必要なところの線状物間の粒状物間で切
り離される。
Since the mass of the linear material is much larger than the mass of the granular material, the adhesive force required to maintain the adhesion is such that when the adhesive amount is small, the adhesive force of the linear object is It is much larger than that of granules. By applying an accelerating motion such as rocking or the like perpendicularly to the longitudinal direction of the linear material having a large adhesive force, the linear material and the granular material are subjected to compressive and tensile forces. At the same time, when the adhesive is dried by blowing hot air or the like, the amount of the adhesive is reduced and its adhesive force is reduced. Then, the bundle of linear objects with the particles interposed therebetween is separated from the granular objects between the linear objects where the strongest adhesive force is required to maintain the adhesion.

【0023】さらに、揺動等の加速運動を加え、熱風を
吹き付ける等して接着剤の乾燥を進めると、接着剤量は
減少し、切り離された時、線状物面に残った粒状物は格
子構造のように付着力が強い構造で形成された塊状のみ
が残存する。さらに、接着剤が乾燥され、粘性上昇とと
もに接着性が生じると、塊状に付着していた粒状物は線
状物面に接着される。
Further, when accelerated drying such as shaking is applied and hot air is blown to dry the adhesive, the amount of the adhesive decreases, and when the adhesive is cut off, the particulate matter remaining on the surface of the linear material is Only lumps formed by a structure having a strong adhesive force such as a lattice structure remain. Further, when the adhesive is dried and the adhesiveness is increased with the increase in viscosity, the granular material adhered in a lump is adhered to the surface of the linear object.

【0024】なお、線状物は線径が細いため、長手方向
と垂直な方向の局部的な荷重や衝撃(曲げ)と捻れに弱
い。これを防ぐためには、直方体形状の容器に線状物と
粒状物を入れ、線状物の自由度を長手方向と垂直な方向
だけに制限し、長手方向と垂直な方向に揺動等の加速運
動を行うことにより、線状物の折れのない接着を実現す
ることができる。
Since the linear object has a small wire diameter, it is vulnerable to a local load in a direction perpendicular to the longitudinal direction, an impact (bending), and a twist. To prevent this, put linear and granular materials in a rectangular parallelepiped-shaped container, limit the degree of freedom of the linear objects to the direction perpendicular to the longitudinal direction, and accelerate the rocking in the direction perpendicular to the longitudinal direction. By exercising, it is possible to realize the bonding without breaking the linear object.

【0025】粒状物の重ね段数を多くするには、線状物
間に介在させる粒状物の量を多くし、重ね段数を少なく
するには、線状物間の粒状物の量を削減し、さらに、揺
動の量(揺動の幅、速度、回数等)を大きくする。揺動
の条件、乾燥の条件(熱風温度、風量、時間等)等は、
これらをパラメータに分解し、これらパラメータを機械
化することで、容易に再現性のある条件を作り出すこと
ができる。これにより、小径の粒状物を多段にして線状
物に接着したものを大量に生産することが可能になっ
た。
In order to increase the number of stacks of particles, the amount of particles intercalated between linear objects is increased. To decrease the number of stacks, the amount of particles between linear objects is reduced. Further, the amount of swing (width of swing, speed, number of swings, etc.) is increased. Shaking conditions, drying conditions (hot air temperature, air volume, time, etc.)
By decomposing these into parameters and mechanizing these parameters, reproducible conditions can be easily created. As a result, it becomes possible to mass-produce a plurality of small-diameter particles that are bonded to a linear object in multiple stages.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】(実施例1)図1は、本発明に係
る実施例1の光触媒フィルタ素材の製造方法の説明図で
ある。以下、この図1を参照にしながら、実施例1によ
る光触媒フィルタ素材の製造方法を説明し、併せて、実
施例1による光触媒フィルタ素材の製造方法、光触媒フ
ィルタ及び光触媒フィルタ装置を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Embodiment 1) FIG. 1 is an explanatory view of a method for producing a photocatalytic filter material of Embodiment 1 according to the present invention. Hereinafter, the manufacturing method of the photocatalytic filter material according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 1, and the manufacturing method of the photocatalytic filter material, the photocatalytic filter, and the photocatalytic filter device according to the first embodiment will be described.

【0027】実施例1による光触媒フィルタの製造方法
は、(1)前処理工程、(2)接着剤硬化工程、(3)
光触媒フィルタ形成工程、からなる。以下、これら各工
程を詳細に説明する。
The method of manufacturing a photocatalytic filter according to Example 1 includes (1) pretreatment step, (2) adhesive curing step, and (3)
And a photocatalyst filter forming step. Hereinafter, each of these steps will be described in detail.

【0028】(1)前処理工程 この前処理工程は、多数のガラスファイバの間に多数の
ガラス球が介在するとともに、これらガラスファイバの
間に接着剤が存在する混合物を形成する工程である。図
1に示されるように、まず、線状体として、直径125
μm、長さ260mmの石英製のガラスファイバ1(又
はHOYA株式会社製の商品名「PFG1ガラスファイ
バ」)を6000本用意する。このガラスファイバ1を
長手方向を揃えて全て適当な容器2(例えば、株式会社
ニシヤマ化学製の商品名「ナチュラルパックN−1
0」、寸法80×60×280mm)に入れる。次に、
粒状物として、平均粒径50μmの石英ガラス球(株式
会社龍森製の商品名「SSV−43」)を40g用意
し、上記容器2に入れる。
(1) Pretreatment Step This pretreatment step is a step of forming a mixture in which a large number of glass spheres are present between a large number of glass fibers and an adhesive is present between these glass fibers. As shown in FIG. 1, first, as a linear body, a diameter 125
6000 quartz glass fibers 1 (or trade name “PFG1 glass fiber” manufactured by HOYA Co., Ltd.) having a size of μm and a length of 260 mm are prepared. The glass fibers 1 are all aligned in the longitudinal direction and are all suitable containers 2 (for example, a product name "Natural Pack N-1" manufactured by Nishiyama Chemical Co., Ltd.).
0 ", size 80 x 60 x 280 mm). next,
As a granular material, 40 g of quartz glass spheres (trade name “SSV-43” manufactured by Tatsumori Co., Ltd.) having an average particle size of 50 μm are prepared and placed in the container 2.

【0029】次に、接着液4(常磐電機株式会社製の商
品名「FJ−803」)を、ガラスファイバ1及びガラ
ス球3が収容された上記容器2に40ml(ミリ・リッ
トル)投入し、蓋を閉め、往復運動(ストローク80m
m、5往復/秒)させて撹拌し、ガラスファイバ2、石
英ガラス球3及び接着液4からなる混合物を形成する。
Next, 40 ml (milliliter) of the adhesive liquid 4 (trade name "FJ-803" manufactured by Tokiwa Denki Co., Ltd.) was placed in the container 2 in which the glass fiber 1 and the glass ball 3 were housed, Close the lid, reciprocate (stroke 80m
m, 5 reciprocations / second) and stirred to form a mixture of the glass fiber 2, the quartz glass sphere 3 and the adhesive liquid 4.

【0030】(2)接着剤硬化工程 ガラスファイバ1、石英ガラス球3及び接着液4の混合
物を、底部に綿布5aが張られた乾燥容器5(寸法20
0×80×300mm)に収納し、上側にも綿布5bを
張って蓋をする。
(2) Adhesive curing step A mixture of the glass fiber 1, the quartz glass spheres 3 and the adhesive liquid 4 is placed in a drying container 5 (size 20) having a cotton cloth 5a stretched on the bottom thereof.
(0 × 80 × 300 mm), and put a cotton cloth 5b on the upper side to cover it.

【0031】次に、上記乾燥容器5を揺動又は振動させ
る。この揺動又は振動は、ガラスファイバ1がその長手
方向に加速運度するように、ストローク100mm、4
往復/秒の往復運動とする。このとき、同時に、接着液
4を乾燥させるために熱風(80℃)を吹き付ける。こ
れにより、ガラスファイバ1どうしは接着されることな
く、石英ガラス球3のみが各ガラスファイバ1の表面に
接着される。接着液4が完全に乾燥するまで約10分揺
動と熱風吹き付けを行う。
Next, the drying container 5 is rocked or vibrated. This swing or vibration causes a stroke of 100 mm, 4 mm, so that the glass fiber 1 is accelerated and accelerated in its longitudinal direction.
Reciprocating motion of reciprocating / sec. At this time, hot air (80 ° C.) is simultaneously blown to dry the adhesive liquid 4. As a result, the glass fibers 1 are not bonded to each other, but only the silica glass spheres 3 are bonded to the surface of each glass fiber 1. Shaking and hot air blowing are performed for about 10 minutes until the adhesive liquid 4 is completely dried.

【0032】こうして接着されたら、表面に石英ガラス
球3が接着されたガラスファイバ1を容器5から取り出
し、さらに接着力を高めるために加熱炉6によって、加
熱処理(300℃、2時間)を行う。これにより、ガラ
スファイバ1の表面に多数の石英ガラス球が接着された
光触媒用のフィルタ素材が得られる。このフィルタ素材
は、図2に示されるように、ガラスファイバ1の表面に
石英ガラス球3が複数段に重なった状態で接着剤4によ
って、島状に接着固定されており、この島状体がガラス
ファイバ1の表面に多数形成されている。
After being bonded in this manner, the glass fiber 1 having the quartz glass spheres 3 bonded to its surface is taken out from the container 5, and heat treatment (300 ° C., 2 hours) is carried out by the heating furnace 6 to further increase the bonding strength. . As a result, a filter material for a photocatalyst having a large number of quartz glass spheres bonded to the surface of the glass fiber 1 can be obtained. As shown in FIG. 2, this filter material is adhered and fixed in an island shape by an adhesive agent 4 in a state in which quartz glass spheres 3 are stacked in a plurality of steps on the surface of a glass fiber 1. Many are formed on the surface of the glass fiber 1.

【0033】図3は、石英ガラス球3の重なりの態様を
示す図である。この図3に示されるように、下段(土
台)、すなわち、ガラスファイバ1側にある複数の石英
ガラス球3の上に上段の石英ガラス球3が乗るようにし
て重なっている。この場合、図3(a)は下段が3個で
上段が1個の場合、図3(b)は下段が4個で上段が1
個の場合、図3(c)は下段が4個で上段が2個の場
合、図3(d)は下段が5個で上段が2個の場合の例で
ある。
FIG. 3 is a view showing a mode in which the quartz glass spheres 3 are overlapped with each other. As shown in FIG. 3, the upper stage silica glass spheres 3 are overlapped on the lower stage (base), that is, the plurality of silica glass spheres 3 on the glass fiber 1 side. In this case, in FIG. 3A, there are three lower stages and one upper stage, and in FIG. 3B, there are four lower stages and one upper stage.
3C shows an example in which the lower stage is four and the upper stage is two, and FIG. 3D is an example in which the lower stage is five and the upper stage is two.

【0034】この実施例1では、下段の石英ガラス球が
ガラスファイバ1の表面の全面積のうちの約60%を覆
い、上段の石英ガラス球3は約20%覆っている。この
ように複数段重ねられた石英ガラス球3が母体となっ
て、後述するように、その表面に光触媒を形成した光触
媒フィルタ素材を多数束ねて光触媒フィルタを製作した
場合、空間率60%の光触媒フィルタを構成することが
できる。
In Example 1, the lower quartz glass sphere covers about 60% of the entire surface area of the glass fiber 1, and the upper quartz glass sphere 3 covers about 20%. When the quartz glass spheres 3 stacked in this manner serve as a base material and a photocatalyst filter is manufactured by bundling a large number of photocatalyst filter materials having photocatalyst formed on the surface thereof as described later, the photocatalyst having a porosity of 60% is produced. A filter can be constructed.

【0035】(3)光触媒フィルタ形成工程 次に、上記接着剤硬化工程によって得た光触媒用のフィ
ルタ素材の表面に光触媒を形成する。この光触媒とし
て、二酸化チタン光触媒膜をディップ法等で形成する。
このディップ法は、上記フィルタ素材を光触媒の塗布で
きる液体中に入れ、所定の速度で引き上げることで所定
の光触媒膜を素材表面に形成する方法である(例えば、
特開2000−5691号公報参照)。また、上記フィ
ルタ素材を光触媒の塗布できる液体中に入れた後に所定
の気流で余分な液体を除去するようにした、いわゆるブ
ローアウエイ法(特開2000−5691号号公報参
照)を用いてもよい。図4は、表面に光触媒を塗布形成
した光触媒フィルタ素材を示す図である。図4に示され
るように、接着剤4によって島状に接着固定された石英
ガラス球3の表面と、石英ガラス球3が接着されていな
いガラスファイバ1の表面とに光触媒7が形成されてい
る。
(3) Photocatalyst Filter Forming Step Next, a photocatalyst is formed on the surface of the filter material for the photocatalyst obtained in the adhesive curing step. As this photocatalyst, a titanium dioxide photocatalyst film is formed by a dip method or the like.
This dipping method is a method of forming a predetermined photocatalytic film on the material surface by putting the filter material in a liquid to which a photocatalyst can be applied and pulling it up at a predetermined speed (for example,
See Japanese Patent Laid-Open No. 2000-5691). Further, a so-called blow-away method (see Japanese Patent Laid-Open No. 2000-5691) may be used in which the filter material is put in a liquid to which a photocatalyst can be applied, and then excess liquid is removed by a predetermined air flow. . FIG. 4 is a view showing a photocatalyst filter material having a surface coated with a photocatalyst. As shown in FIG. 4, the photocatalyst 7 is formed on the surface of the quartz glass sphere 3 which is adhered and fixed in an island shape by the adhesive 4 and the surface of the glass fiber 1 to which the quartz glass sphere 3 is not adhered. .

【0036】次に、光触媒を形成した光触媒フィルタ素
材を多数束ねてフィルタ束を形成する。このフィルタ束
を適当なフィルタケースに設置し、被処理流体を前記フ
ィルタ束の一方の端面から導入して、被処理流体に含ま
れる汚染物を各フィルタ素材の表面(すなわち、光触媒
7の表面)に捕捉すると共に、各光触媒フィルタ素材に
光を導入して,上記捕捉した汚染物を光触媒作用によっ
て分解できるようにして光触媒フィルタを完成する。
Next, a large number of photocatalyst filter materials on which the photocatalyst is formed are bundled to form a filter bundle. This filter bundle is installed in an appropriate filter case, the fluid to be treated is introduced from one end surface of the filter bundle, and the contaminants contained in the fluid to be treated are surface of each filter material (that is, the surface of the photocatalyst 7). At the same time, the light is introduced into each photocatalyst filter material so that the trapped contaminants can be decomposed by the photocatalytic action to complete the photocatalyst filter.

【0037】図5は、上記した光触媒フィルタを用いた
光触媒フィルタ装置100の構成を示す図である。光触
媒フィルタ装置100は、図5に示されるように、光触
媒膜を形成した光触媒フィルタ素材を多数(本例:60
00本)束ねて形成したフィルタ束10が、筒状のフィ
ルタケース本体11内に収納されている。フィルタケー
ス本体11の両側には、フランジ部12及び13が形成
されている。フランジ部12の側部には流体導入口12
aが設けられ、フランジ部12の正面部には、入射させ
る光Lを導入するためのガラス窓12bが設けられて
いる。フランジ部13の側部には流体排出口13aが設
けられている。被処理流体を処理するときは、ガラス窓
12bを通じて光Lを入射しつつ、流体導入口12a
から被処理流体を導入してフィルタ束10中の間隙に流
通させる。
FIG. 5 is a diagram showing the structure of a photocatalytic filter device 100 using the above-mentioned photocatalytic filter. As shown in FIG. 5, the photocatalyst filter device 100 includes a large number of photocatalyst filter materials having a photocatalyst film (this example: 60).
The filter bundle 10 formed by bundling (00 pieces) is housed in a cylindrical filter case body 11. Flange portions 12 and 13 are formed on both sides of the filter case body 11. The fluid inlet 12 is provided on the side of the flange 12.
a is provided, and a glass window 12b for introducing incident light L 0 is provided on the front surface of the flange portion 12. A fluid discharge port 13a is provided on the side of the flange portion 13. When processing the fluid to be processed, while the light L 0 is incident through the glass window 12b, the fluid introduction port 12a
The fluid to be processed is introduced from the above to flow into the gap in the filter bundle 10.

【0038】そして、フィルタ束10においては、ガラ
スファイバ1どうしが複数段に重ねて接着固定された石
英ガラス球3が母体となって、上述した通り空間率60
%の光触媒フィルタを得ていることから、十分な間隙を
確保している。図6は石英ガラス球3による間隙確保の
作用の説明図である。図6(a)に示されるように、2
段重ねの石英ガラス球の塊が隣接して間隙を確保する場
合や、図6(b)に示されるように、2段重ねの石英ガ
ラス球3の塊の間に1段の石英ガラス球の塊が存在して
間隙を確保する場合等がある。
In the filter bundle 10, the quartz glass spheres 3 in which the glass fibers 1 are stacked and fixed in a plurality of stages are used as a matrix, and the void ratio 60 is obtained as described above.
Since a photocatalytic filter of 100% is obtained, a sufficient gap is secured. FIG. 6 is an explanatory view of the action of securing the gap by the quartz glass sphere 3. As shown in FIG. 6A, 2
When the lumps of quartz glass spheres stacked in layers are adjacent to each other to secure a gap, or as shown in FIG. There are cases where a lump exists and a gap is secured.

【0039】上述の実施例1によれば、ガラスファイバ
と石英ガラス球と接着剤とを交ぜた混合物を揺動し、乾
燥させるという、極めて単純な工程により、複数段に重
ねられた石英ガラス球を島状にガラスファイバの表面に
接着固定したことから、比較的大きな石英ガラス球(平
均粒径50μm)を多量にかつ多数本のガラスファイバ
に同時に接着することができる。しかも、ガラスファイ
バ等に強い力が加わるおそれが少ないので、ガラスファ
イバ等を破損するおそれがなく、歩留り良く光触媒フィ
ルタを製造することができる。
According to the first embodiment described above, quartz glass spheres stacked in a plurality of stages are formed by a very simple process of rocking and drying a mixture of glass fibers, quartz glass spheres and an adhesive. Since is bonded and fixed to the surface of the glass fiber in an island shape, a relatively large amount of silica glass spheres (average particle size 50 μm) can be simultaneously bonded to a large number of glass fibers. Moreover, since it is less likely that a strong force is applied to the glass fiber or the like, there is no risk of damaging the glass fiber or the like, and the photocatalytic filter can be manufactured with high yield.

【0040】なお、上述の実施例1では、線状物がガラ
スファイバであり、粒状物が石英ガラス球である場合の
例を掲げたが、線状物としては、他に、例えば、プラス
チックファイバ、針金、粒状物としては、プラスチック
球、球状シリカゲル、ガラス球、中空ガラス球等が挙げ
られる。
In the first embodiment described above, an example in which the linear material is a glass fiber and the granular material is a quartz glass sphere is given. However, as the linear material, for example, a plastic fiber can be used. Examples of the wire and the granular material include plastic spheres, spherical silica gel, glass spheres, hollow glass spheres and the like.

【0041】さらに、上記実施例1では、接着工程と光
触媒工程とを別に設ける例を掲げたが、接着剤自体に光
触媒効果のあるものを用いれば、上記工程は1つにする
ことも可能である。
Further, in the above-mentioned Example 1, an example in which the adhering step and the photocatalyst step are provided separately has been given. However, if the adhesive itself having a photocatalytic effect is used, the above-mentioned step can be made one. is there.

【0042】(実施例2)図7は、本発明に係る実施例
2のフィルタ素材の製造方法の説明図である。以下、こ
の図7を参照にしながら実施例2による光触媒フィルタ
素材製造方法を説明する。なお、この実施例2は、前処
理工程及び接着剤硬化工程において、ドラム状の容器8
のみを用いて行うようにした外は、実施例1と同様の構
成を有するので、以下では実施例1との相違点を説明す
る。
(Embodiment 2) FIG. 7 is an explanatory view of a method for manufacturing a filter material according to Embodiment 2 of the present invention. Hereinafter, the method of manufacturing the photocatalytic filter material according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the drum-shaped container 8 is used in the pretreatment process and the adhesive curing process.
Since the configuration is the same as that of the first embodiment except that only the first embodiment is used, the difference from the first embodiment will be described below.

【0043】図7において、横置きに設置されたドラム
状容器8(直径210mm、長さ300mm)にガラス
ファイバ1(600本)、石英ガラス球3(50g)及
び接着液4(40ml)を入れる。ドラム状容器8の容
量は、上記ガラスファイバ1、(600本)、石英ガラ
ス球3(50g)及び接着液4(40ml)の混合物の
トータル容積に比較して極めて大きいので、これらの混
合物は、ドラム状容器8の底部にほとんど張り付くよう
に収容される。
In FIG. 7, glass fibers 1 (600), quartz glass spheres 3 (50 g) and adhesive 4 (40 ml) are placed in a drum-shaped container 8 (diameter 210 mm, length 300 mm) installed horizontally. . Since the capacity of the drum-shaped container 8 is extremely large as compared with the total volume of the mixture of the glass fibers 1, (600 pieces), the quartz glass spheres 3 (50 g) and the adhesive liquid 4 (40 ml), these mixtures are The drum-shaped container 8 is housed so as to almost stick to the bottom thereof.

【0044】次に、ドラム状容器8を回転ローラ8a,
8a上に乗せて、回転駆動させる(回転速度約60回/
分程度)。なお、ここで、ドラム状容器8の上部付近の
内周面部には、図示しない固定機構によって外部に固定
されている掻取バー8bが設置されている。
Next, the drum-shaped container 8 is attached to the rotary rollers 8a,
Place it on 8a and rotate it (rotation speed about 60 times /
Minutes). A scraping bar 8b fixed to the outside by a fixing mechanism (not shown) is installed on the inner peripheral surface of the drum-shaped container 8 near the upper portion thereof.

【0045】したがって、ドラム状容器8の回転によっ
て、底部に張り付いて上部に上がろうとする混合物は、
この掻取バー8bに阻止されて、底部に戻される。これ
により、良好な撹拌がなされると共に、ガラスファイバ
1どうしにも揺動又は振動に相当する加速運動が加わ
り、適度な相対運動が与えられる。
Therefore, the mixture that sticks to the bottom and tries to rise to the top by the rotation of the drum-shaped container 8 is
The scraping bar 8b blocks and returns it to the bottom. As a result, good agitation is performed, and an accelerating motion corresponding to rocking or vibration is applied to the glass fibers 1 to give an appropriate relative motion.

【0046】次いで、上記ドラム状容器8を回転しなが
ら、ブローワー9等を用いて上記ドラム状容器8内に熱
風を約20分程度吹き付け、乾燥し、接着剤4を乾燥
し、硬化させる。このようにして、表面に石英ガラス球
3が接着されたら、ガラスファイバ1を容器5から取り
出し、さらに接着力を高めるために、実施例1と同様に
加熱炉6によって、加熱処理(300℃、2時間)を行
う。これにより、ガラスファイバ1の表面に多数の石英
ガラス球が接着された光触媒用のフィルタ素材が得られ
る。
Next, while rotating the drum-shaped container 8, hot air is blown into the drum-shaped container 8 for about 20 minutes by using a blower 9 or the like, and the adhesive 4 is dried and hardened. After the quartz glass spheres 3 are adhered to the surface in this way, the glass fiber 1 is taken out of the container 5 and heat-treated (300 ° C., 2 hours). As a result, a filter material for a photocatalyst having a large number of quartz glass spheres bonded to the surface of the glass fiber 1 can be obtained.

【0047】上記実施例2によれば、実施例1と比較し
て、より一層単純な工程とすることができ、より一層迅
速にして、かつ、大量に光触媒用のフィルタ素材を製造
することが可能となる。
According to the second embodiment, as compared with the first embodiment, the process can be made simpler, and the filter material for the photocatalyst can be manufactured more rapidly and in large quantities. It will be possible.

【0048】次に、上述の実施例1の光触媒フィルタ素
材の製造方法によって製造したフィルタ束10を用いて
光触媒フィルタ装置100(図5参照)を構成し、その
性能試験を行った。図8は光触媒フィルタ装置の性能試
験を行うためのシステムの構成図である。図8に示され
るように、分解対象ガスを純空気により稀釈し、所定の
濃度ガスを作り出す。それぞれのボンベからマスフロー
コントローラーにより一定流量づつガス混合器を通して
混合した。そのガスを一旦バッファータンクで溜め、円
筒タイプの光触媒フィルタに送った。連結はステンレス
パイプとテフロン(登録商標)チューブを併用して用い
た。光触媒フィルタ装置100の前と後それぞれでガス
濃度を検知した。検知器はガスクロマトグラフィ(以
下、「GC」という。)を用いた。紫外線強度は10m
W/cm(∨)、流量は1リットル/分に固定して測
定した。
Next, a photocatalyst filter device 100 (see FIG. 5) was constructed using the filter bundle 10 manufactured by the method for manufacturing the photocatalyst filter material of Example 1 described above, and its performance test was conducted. FIG. 8 is a configuration diagram of a system for performing a performance test of the photocatalytic filter device. As shown in FIG. 8, the gas to be decomposed is diluted with pure air to produce a gas having a predetermined concentration. From each cylinder, they were mixed by a mass flow controller at a constant flow rate through a gas mixer. The gas was once stored in a buffer tank and sent to a cylindrical photocatalytic filter. For connection, a stainless pipe and a Teflon (registered trademark) tube were used together. The gas concentration was detected before and after the photocatalytic filter device 100. As the detector, gas chromatography (hereinafter referred to as "GC") was used. UV intensity is 10m
W / cm 2 (∨) and the flow rate were fixed at 1 liter / min for measurement.

【0049】上述の試験システムを用いて空気中に含ま
れる成分の除去能力を調べた結果を以下に説明する。図
9はアセトアルデヒド20ppmのガスを本発明の光触
媒フィルタ装置100に通過させたときの入口側濃度と
出口側濃度を示すグラフである。この図9に示されるよ
うに、入口側約20ppmのガスが滞留時間2.7秒で
出口側濃度がGCの検出限界(0.08ppm)以下ま
で減少していた。それも500分連続して除去し続け
た。20ppmのアセトアルデヒドを含むガス中のアセ
トアルデヒドをその濃度が1/100以下になるまで一
挙に除去したことになる。
The results of examining the ability to remove components contained in the air using the above-mentioned test system will be described below. FIG. 9 is a graph showing the inlet-side concentration and the outlet-side concentration when a gas containing 20 ppm of acetaldehyde is passed through the photocatalytic filter device 100 of the present invention. As shown in FIG. 9, the gas at about 20 ppm on the inlet side had a residence time of 2.7 seconds and the concentration on the outlet side had decreased to the GC detection limit (0.08 ppm) or less. It was also continuously removed for 500 minutes. This means that acetaldehyde in the gas containing 20 ppm of acetaldehyde was removed all at once until the concentration became 1/100 or less.

【0050】図10は量子効率を探るためアセトアルデ
ヒドの濃度を70ppmまでにした場合の光触媒フィル
タ装置100の入口側濃度と出口側濃度を示すグラフで
ある。入口側濃度が初期の低いときはガス混合し始めた
時から測定していることを示す。この70ppmでもワ
ンパスで0.08ppm以下まで減少した。アセトアル
デヒドは1電子反応で分解すると仮定すると、量子効率
は実に50%を示した。
FIG. 10 is a graph showing the inlet-side concentration and the outlet-side concentration of the photocatalytic filter device 100 when the concentration of acetaldehyde is set to 70 ppm in order to investigate the quantum efficiency. When the concentration on the inlet side is low at the beginning, it means that the measurement is performed from the time when gas mixing starts. Even at this 70 ppm, it decreased to 0.08 ppm or less in one pass. Assuming that acetaldehyde decomposes in a one-electron reaction, the quantum efficiency was actually 50%.

【0051】図11は、トリクロロエチレン20ppm
のガスを光触媒フィルタ装置100に通過させたときの
入口側濃度と出口側濃度を示すグラフである。20pp
mは、環境規制値34ppbの約1,000倍の濃度で
ある。入口側約20ppmのガスが滞留時間2.7秒
で、アセトアルデヒドと同様、出口側濃度が検出限界
0.08ppm以下まで減少した。トリクロロエチレン
20ppmのガス中のトリクロロエチレンを、その濃度
が一挙に1/100以下になるまで除去したことにな
る。これも500分連続して除去し続けた。フィルタ寿
命の考えに立つと、500,000分(約140日)持
つことが確認されたことに相当する。
FIG. 11 shows trichloroethylene 20 ppm.
3 is a graph showing the inlet-side concentration and the outlet-side concentration when the gas of FIG. 20 pp
m is a concentration of about 1,000 times the environmental regulation value of 34 ppb. The gas of about 20 ppm on the inlet side had a residence time of 2.7 seconds, and similarly to acetaldehyde, the concentration on the outlet side decreased to 0.08 ppm or less of the detection limit. This means that trichlorethylene in the gas containing 20 ppm of trichlorethylene was removed until the concentration thereof became 1/100 or less all at once. This was also continuously removed for 500 minutes. Considering the filter life, it is confirmed that the filter has a life of 500,000 minutes (about 140 days).

【0052】トリクロロエチレンは有害大気汚染指定物
質4種のうちのひとつである。また、トリクロロエチレ
ンは構造式から酸化分解によりホスゲン等の有毒物質を
生成する可能性がある。そこで、上記した出口側濃度の
0.08ppm以下について、TENAXによる精密分
析を行った。その結果、トリクロロエチレンは0.2p
pb以下まで除去されていたことが確認された。
Trichlorethylene is one of four harmful air pollution designated substances. Further, from the structural formula, trichlorethylene may generate toxic substances such as phosgene by oxidative decomposition. Therefore, a precise analysis by TENAX was performed for the above-mentioned outlet side concentration of 0.08 ppm or less. As a result, trichloroethylene is 0.2 p
It was confirmed that up to pb was removed.

【0053】図12は、ベンゼン1ppmのガスを光触
媒フィルタ装置100に通過させたときの入口側濃度と
出口側濃度を示すグラフである。1ppmは環境規制値
0.9ppbの約1,000倍の濃度である。入口側約
1ppmのガスが滞留時間2.7秒で出口側濃度が0.
2ppmまで減少した。光量、滞留時間等、上記アセト
アルデヒド、トリクロロエチレンと同条件での測定であ
るが、100%分解には至らなかった。このことはベン
ゼンが安定物質で分解し難い為か、もしくは分解に使用
する電子数多いが為の要因かは今後詰めて明らかにして
いきたい。ただし、80%分解が16日間連続してい
る。このことから2つのことが考察できる。1つが、環
境中のベンゼンフィルターとして16,000日(約4
3年)以上の寿命がある、もしくは除去率という性能が
維持されていることである。もう1つが、ベンゼン自体
の吸着特性から考えて、ベンゼンが光触媒上にどんどん
堆積していき、将来的に吸着フィルタに起こる破過現象
については、本件光触媒フィルタ装置では起きないこと
を示している。そして、分解生成物の堆積による破過現
象も起こらないであろうことを示していると考えられ
る。
FIG. 12 is a graph showing the concentration on the inlet side and the concentration on the outlet side when a gas of 1 ppm of benzene is passed through the photocatalytic filter device 100. 1 ppm is a concentration about 1,000 times the environmental regulation value 0.9 ppb. A gas of about 1 ppm on the inlet side has a residence time of 2.7 seconds and a concentration on the outlet side of 0.
It decreased to 2 ppm. It was measured under the same conditions as the above-mentioned acetaldehyde and trichlorethylene, such as the amount of light and the residence time, but 100% decomposition was not reached. I would like to clarify whether this is due to the fact that benzene is a stable substance and difficult to decompose, or because the number of electrons used for decomposition is large. However, 80% decomposition continues for 16 days. From this, two things can be considered. One is 16,000 days (about 4 days) as a benzene filter in the environment.
3 years) or more, or the performance of removal rate is maintained. The other shows that, considering the adsorption characteristics of benzene itself, benzene is gradually deposited on the photocatalyst, and the breakthrough phenomenon that will occur in the adsorption filter in the future will not occur in the photocatalytic filter device of the present case. It is considered that the breakthrough phenomenon due to the accumulation of decomposition products will not occur.

【0054】ベンゼンはトリクロロエチレンと同様、有
害大気汚染指定物質4種のうちの1つである。また、発
癌性の非常に高い物質としても知られている。そこで、
除去率80%程度では十分ではない。少し条件を変更し
て、100%除去率でのベンゼン残量および分解生成物
の分析を行った。条件は紫外線強度を2倍の20mW・
cm(∨)に上げ、滞留時間も2倍の5.4秒にし
た。その結果を図13に示す。入口側濃度の1ppmの
ベンゼンがワンパスでGCの検出限界以下まで減少し
た。完全分解しているか調べるため、出口側濃度をTE
NAX分析した。ベンゼンはTENAX検出限界以下の
0.2ppb以下まで除去されていた。分解生成物も検
出されない状態であった。
Like trichlorethylene, benzene is one of four harmful air pollution designated substances. It is also known as a substance with extremely high carcinogenicity. Therefore,
A removal rate of about 80% is not sufficient. The benzene residual amount and the decomposition products at 100% removal rate were analyzed by slightly changing the conditions. The condition is 20 mW that doubles the UV intensity.
cm 2 (∨), and the residence time was doubled to 5.4 seconds. The result is shown in FIG. The concentration of benzene at the inlet side of 1 ppm decreased to below the detection limit of GC in one pass. To check if it is completely decomposed, set the outlet concentration to TE
NAX analysis was performed. Benzene was removed to 0.2 ppb or less, which is below the TENAX detection limit. No decomposition products were detected.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係るフィ
ルタ素材の製造方法及び光触媒フィルタ素材の製造方法
によれば、表面に多数の粒状物が接着された均質の線状
物からなるフィルタ素材及び光触媒フィルタ素材を生産
性よく大量に製造することが可能になり、また、本発明
に係る光触媒フィルタ及び光触媒フィルタ装置によれ
ば、高性能の光触媒フィルタ及び光触媒フィルタ装置を
容易に得ることが可能になる。
As described above in detail, according to the method for producing a filter material and the method for producing a photocatalytic filter material according to the present invention, a filter composed of a homogeneous linear object having a large number of particles adhered to the surface thereof The material and the photocatalytic filter material can be mass-produced with high productivity, and the photocatalytic filter and the photocatalytic filter device according to the present invention can easily obtain a high-performance photocatalytic filter and the photocatalytic filter device. It will be possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1の光触媒フィルタ素材の製造方法の説
明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of a method of manufacturing a photocatalytic filter material of Example 1.

【図2】実施例1の光触媒フィルタ素材を示す図であ
る。
2 is a diagram showing a photocatalyst filter material of Example 1. FIG.

【図3】実施例1の石英ガラス球3の重なりの態様を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an aspect in which quartz glass spheres 3 of Example 1 are overlapped with each other.

【図4】表面に光触媒を塗布形成した実施例1の光触媒
フィルタ素材を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a photocatalyst filter material of Example 1 in which a photocatalyst is applied and formed on the surface.

【図5】光触媒フィルタ装置100の構成を示す図であ
る。
5 is a diagram showing a configuration of a photocatalytic filter device 100. FIG.

【図6】石英ガラス球による間隙確保の作用の説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory view of the action of securing a gap by a quartz glass ball.

【図7】実施例2にかかる光触媒フィルタ素材の製造方
法の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a method of manufacturing a photocatalytic filter material according to the second embodiment.

【図8】光触媒フィルタ装置の性能試験を行うためのシ
ステムの構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a system for performing a performance test of the photocatalytic filter device.

【図9】アセトアルデヒド20ppmのガスを光触媒フ
ィルタ装置に通過させたときのフィルタ装置の入口側濃
度と出口側濃度を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the inlet-side concentration and the outlet-side concentration of the filter device when a gas containing 20 ppm of acetaldehyde is passed through the photocatalytic filter device.

【図10】量子効率を探るためアセトアルデヒドの濃度
を70ppmまでにした場合の入口側濃度と出口側濃度
を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the concentration on the inlet side and the concentration on the outlet side when the concentration of acetaldehyde is set to 70 ppm in order to investigate the quantum efficiency.

【図11】トリクロロエチレン20ppmのガスを光触
媒フィルタ装置に通過させたときの入口側濃度と出口側
濃度を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing the concentration on the inlet side and the concentration on the outlet side when 20 ppm of trichlorethylene gas is passed through the photocatalytic filter device.

【図12】ベンゼン1ppmのガスを光触媒フィルタ装
置に通過させたときの入口側濃度と出口側濃度を示すグ
ラフである。
FIG. 12 is a graph showing the inlet-side concentration and the outlet-side concentration when a gas of 1 ppm of benzene is passed through the photocatalytic filter device.

【図13】ベンゼン1ppmのガスを光触媒フィルタ装
置に通過させたときの入口側濃度と出口側濃度を示すグ
ラフである。
FIG. 13 is a graph showing the inlet-side concentration and the outlet-side concentration when a gas of 1 ppm of benzene is passed through the photocatalytic filter device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ガラスファイバ、 2…容器、 3…石英ガラス球、
4…接着液、 5…容器、 6…ドラム状容器、 7…光
触媒、10…フィルタ束、11…フィルタケース本体、
12,13…フランジ部、12a…流体導入口、12b
…ガラス窓、13a…流体排出口。
1 ... Glass fiber, 2 ... Container, 3 ... Quartz glass sphere,
4 ... Adhesive liquid, 5 ... Container, 6 ... Drum-shaped container, 7 ... Photocatalyst, 10 ... Filter bundle, 11 ... Filter case body,
12, 13 ... Flange portion, 12a ... Fluid inlet port, 12b
... glass window, 13a ... fluid outlet.

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 35/06 B01D 53/36 J (72)発明者 内田 一弥 東京都新宿区中落合2丁目7番5号ホーヤ 株式会社内 Fターム(参考) 4D019 BA02 BA04 BA06 BA13 BB11 BB12 BB13 BC07 CB02 CB03 CB06 4D048 AA11 AA17 AA19 BA12X BB01 BB08 EA01 4G069 AA01 AA03 AA08 BA14A BA14B BA48A CA01 CA11 CA15 CA19 DA06 EA03X EA03Y EA04X EA04Y FA03 FB15 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B01J 35/06 B01D 53/36 J (72) Inventor Kazuya Uchida 2-7-5 Nakaochiai, Shinjuku-ku, Tokyo Hoya shares companies in the F-term (reference) 4D019 BA02 BA04 BA06 BA13 BB11 BB12 BB13 BC07 CB02 CB03 CB06 4D048 AA11 AA17 AA19 BA12X BB01 BB08 EA01 4G069 AA01 AA03 AA08 BA14A BA14B BA48A CA01 CA11 CA15 CA19 DA06 EA03X EA03Y EA04X EA04Y FA03 FB15

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 線状物の表面に多数の粒状物が接着され
たフィルタ素材を多数製造する方法であって、 多数の線状物の間に、前記線状物の径よりも小径の多数
の粒状物が介在するとともに、これら線状物及び粒状物
の間に接着剤が介在してなる混合物を形成する前処理工
程と、 この混合物に振動または揺動等の加速運動を加えて、前
記線状物どうしが相対的に運動するようにしながら、前
記接着剤を乾燥または硬化させることによって、前記粒
状物が前記線状物の表面に複数段に重ねられて島状に接
着固定される接着剤硬化工程とを有することを特徴とす
るフィルタ素材の製造方法。
1. A method for producing a large number of filter materials in which a large number of particles are adhered to the surface of a linear object, wherein a large number of particles having a diameter smaller than the diameter of the linear object are provided between the plural linear objects. And a pretreatment step of forming a mixture in which an adhesive agent is present between the linear material and the granular material, and an accelerating motion such as vibration or rocking is applied to the mixture. Adhesion in which the particles are stacked and fixed in islands on the surface of the linear objects by drying or curing the adhesive while allowing the linear objects to move relative to each other. A method of manufacturing a filter material, comprising a step of curing an agent.
【請求項2】 ガラスファイバの表面に多数のガラス球
を接着して、その表面に光触媒フィルタ素材を多数製造
する方法であって、 多数のガラスファイバの間に、前記ガラスファイバの径
よりも小径の多数のガラス球が介在するとともに、これ
らガラスファイバの間に接着剤が介在してなる混合物を
形成する前処理工程と、 この混合物に振動または揺動等の加速運動を加えて、前
記ガラスファイバどうしが相対的に運動するようにしな
がら、前記接着剤を乾燥または硬化させることによっ
て、前記ガラス球が前記ガラスファイバの表面に複数段
に重ねられて島状に接着固定される接着剤硬化工程とを
有することを特徴とする光触媒フィルタ素材の製造方
法。
2. A method for producing a large number of photocatalytic filter materials on the surface of a glass fiber by adhering a large number of glass spheres to the surface thereof, wherein the diameter of the glass fiber is smaller than the diameter of the glass fiber. A pretreatment step of forming a mixture in which a large number of glass spheres are intervened and an adhesive is interposed between these glass fibers, and an accelerating motion such as vibration or rocking is applied to the mixture to produce the glass fiber. An adhesive curing step in which the glass spheres are stacked and adhered and fixed in an island shape on the surface of the glass fiber by drying or curing the adhesive while allowing them to move relative to each other. A method for manufacturing a photocatalytic filter material, comprising:
【請求項3】 ガラスファイバの表面に多数のガラス球
を接着して、その表面に光触媒を形成した光触媒フィル
タ素材を多数束ねることによって、各光触媒フィルタ素
材どうしの間に間隙を有するフィルタ束を形成し、被処
理流体を前記フィルタ束の一方の端面から導入して、前
記被処理流体に含まれる汚染物を各フィルタ素材の表面
に捕捉すると共に、前記各光触媒フィルタ素材に光を導
入して前記捕捉した汚染物を光触媒作用によって分解す
る光触媒フィルタであって、 前記ガラス球は、その径が前記ガラスファイバの径より
小さいものであり、かつ、前記ガラスファイバの表面に
複数段に重ねられて島状に接着固定されているものであ
ることを特徴とする光触媒フィルタ。
3. A filter bundle having a gap between each photocatalyst filter material is formed by bonding a large number of glass spheres to the surface of a glass fiber and bundling a large number of photocatalyst filter materials having a photocatalyst formed on the surface thereof. Then, the fluid to be treated is introduced from one end face of the filter bundle, the contaminants contained in the fluid to be treated are captured on the surface of each filter material, and the light is introduced into each photocatalytic filter material to introduce the light. A photocatalytic filter for decomposing captured contaminants by a photocatalytic action, wherein the glass sphere has a diameter smaller than that of the glass fiber, and islands are stacked on the surface of the glass fiber in multiple stages. A photocatalytic filter, which is adhesively fixed in a circular shape.
【請求項4】 光触媒フィルタと、前記光触媒フィルタ
を収納するフィルタケース本体と、前記フィルタケース
本体の両側に設けられたフランジ部とを有し、 前記一方の側のフランジ部の側部に前記被処理流体の導
入口が設けられ、 前記他方の側のフランジ部の側部に前記被処理流体の排
出口が設けられ、 前記一方の側のフランジ部の正面部に前記光触媒フィル
タに光を入射させるためのガラス窓が設けられていると
ともに、 前記光触媒フィルタとして、請求項3に記載の光触媒フ
ィルタを用いたことを特徴とする光触媒フィルタ装置。
4. A photocatalyst filter, a filter case main body for accommodating the photocatalyst filter, and flange portions provided on both sides of the filter case main body, wherein the side portion of the flange portion on the one side has the cover. An inlet for processing fluid is provided, an outlet for the fluid to be processed is provided on a side portion of the flange portion on the other side, and light is incident on the photocatalytic filter on the front surface portion of the flange portion on the one side. A photocatalytic filter device comprising a glass window for use and a photocatalytic filter according to claim 3 used as the photocatalytic filter.
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JP2017213544A (en) * 2016-06-02 2017-12-07 三菱電機株式会社 Dust collection filter and air cleaner

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