JP2005152584A - 光触媒反応装置。 - Google Patents

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Abstract

【課題】 空気中の不純物を大量に処理できる高い分解処理能力を有する光触媒反応装置を提供する。
【解決手段】 筐体１に吸込み口２を形成し、この吸込み口２とは異なる筐体１側面に排出口３を複数個、もしくは筐体１側面の全周面に亘って連続して配する。筐体１内部の吸込み口２の周りに、吸込み口２から流入する空気を排出口３に送るための遠心タイプ送風機４の翼列５を配し、その遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側に光触媒を担持する光触媒担持体６を配する。このように排出口３を複数個、もしくは筐体１側面の全周面に亘って設けることにより、排出口が一箇所の従来のものより排出口３への流路面積が増え、空気中の不純物に対して、従来のものに比べ高い分解処理能力を示す。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光触媒およびこの光触媒を担持する光触媒担持体と、送風機を備え、光触媒に接触、付着または接近した物質を光触媒反応によって分解する光触媒反応装置に関するものである。
集塵フィルタや脱臭フィルタと送風機を備え、空気を浄化する装置は、広く知られている（例えば、特許文献１参照）。また、光触媒およびこの光触媒を担持する光触媒担持体も知られている（例えば、特許文献２参照）。
また、光触媒およびこの光触媒を担持する多孔体でできた光触媒担持体と、送風機を備え、光触媒に接触、付着または接近した物質を光触媒反応によって分解する光触媒反応装置も、既に知られている。
この光触媒反応装置の従来例を図３１に示す。同図において、下の図は送風機翼列軸心を含んだ断面を示し、上の図は送風機駆動電動機を含んだ、前記軸心に垂直方向の断面を示す。上の図では送風機のハブ断面の表記は省略する。
図３１に示す光触媒反応装置９において、筐体１に設けた吸込み口２から流入した流体は吸込み口２の存在する面もしくはそれ以外の面の一箇所に配した排出口３より流出する。筐体１の内側の、吸込み口２の近傍に翼列５を有した遠心タイプ送風機４を配し、その排出口側に光触媒を担持した光触媒担持体６を配する。筐体１内には送風機駆動用電動機７、電動機用電源８が配される。この光触媒反応装置９では光触媒担持体６に担持した光触媒に接触、付着または接近した空気中の物質、例えば不純物を酸化、還元などの反応によって分解する。
また同図に示す高電圧電源１２からの高電圧を、光触媒担持体６の上流側と下流側に配した高電圧端子１１ａ、１１ｂに印加し、両端子間で放電させる。これにより紫外光を発生させ、光触媒の分解作用を高める。このときの紫外光により発生するオゾンは空気中の不純物を酸化分解する。分解に使われなかったオゾンは排出口３の内側に配するオゾン分解フィルタ１３により吸収される。
特開２００３−１０６５８１号公報 特開平１１−３３５１８７号公報
従来の光触媒反応装置では、図３２に示すように、光触媒担持体６やオゾン分解フィルタ１３の通風抵抗はＲ０となり、光触媒担持体６の内径側に配される遠心タイプ送風機４の翼列５の外径は小さく仕切り２０があるためファン性能はＣ０となる。このため、流量はＱ０と少なく、空気中の不純物を大量に処理できないという問題があった。
また翼列５は流体騒音を発生するが、図３１に示すように、排出口３側には光触媒担持体６、オゾン分解フィルタ１３が配されているため、騒音が減衰し、排出口３から外部に伝播する騒音を低減できるが、吸込み口２からは騒音がほとんど減衰せず外部に伝播してしまうという問題があった。
本発明は、従来のこのような点に鑑みて為されたもので、空気中の不純物を大量に処理できる高い分解処理能力を有する光触媒反応装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、騒音の低い光触媒反応装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る光触媒反応装置は、筐体に形成された吸込み口と、この吸込み口とは異なる筐体側面に形成された排出口と、吸込み口から流入する流体を排出口に送るための遠心タイプ送風機と、吸込み口と排出口との間の流体経路に設けられ光触媒を担持した光触媒担持体とを備え、排出口が、筐体側面の全面に亘って形成されるか、または筐体側面の複数箇所に形成されたことを特徴とする。
ここで、光触媒担持体を吸込み口の周りに設け、遠心タイプ送風機の翼列を光触媒担持体の外周側に設けるとともに、遠心タイプ送風機の翼列の外周側にオゾン分解フィルタを設けた構成とすることもできる。
また、光触媒担持体を吸込み口に対向させて設け、遠心タイプ送風機の翼列を光触媒担持体の反吸込み口側に対向させて設けるとともに、遠心タイプ送風機の翼列の外周側にオゾン分解フィルタを設けた構成とすることもできる。
本発明によれば、光触媒反応装置を、空気中の不純物を大量に処理できる高い分解処理能力を有するものとすることができる。
また、光触媒担持体を吸込み口の周りに設け、遠心タイプ送風機の翼列を光触媒担持体の外周側に設けたり、光触媒担持体を吸込み口に対向させて設け、遠心タイプ送風機の翼列を光触媒担持体の反吸込み口側に対向させて設けたりするとともに、遠心タイプ送風機の翼列の外周側にオゾン分解フィルタを設けた構成とすることにより、騒音を低くすることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の図において、同符号は同一部分または対応部分を示す。
また、以下の各実施形態の光触媒反応装置の構成を示す図においては、下の図は送風機翼列軸心を含んだ断面を示し、上の図は送風機駆動電動機を含んだ、前記軸心に垂直方向の断面を示す。上の図では送風機のハブ断面の表記は省略する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この実施形態の光触媒反応装置９は、円筒状の筐体１の上部の面の中央部に、網目状の開口部を有する吸込み口２が形成されている。また、この吸い込み口２とは異なる筐体１側面に、網目状に形成された複数の開口部を有する排出口３が形成されている。そして、筐体１内部の吸込み口２の周りに、吸込み口２から流入する空気を排出口３に送るための遠心タイプ送風機４の翼列５を配し、その遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側に光触媒を担持する多孔体でできた環状の光触媒担持体６を配している。ここで、光触媒反応装置９の筐体１側面に排出口３を、少なくとも、遠心タイプ送風機４の翼列５の半径方向に略１８０°異なる方向に２個、もしくは遠心タイプ送風機４の周りに複数個、もしくは筐体１側面の全周面に亘って連続して配した構造とする。
この実施形態の構成では、翼列５の近傍に従来存在した仕切り２０がないため、ファン特性はＣ０から大流量、大静圧側にシフトしたＣ１となる。また排出口３への流路面積が増えることにより通風抵抗はＲ０からＲ１と小さくなる。その結果、作動流量はＱ１となり、従来のＱ０より増加し、空気中の不純物に対して、従来に比べ高い分解処理能力を示す。
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第２の実施形態の光触媒反応装置は、上述の第１の実施形態において、光触媒担持体６の内周側と外周側に、高電圧電源１２に接続された高電圧端子１１ａ、１１ｂを配し、またこれらの排出口３側にオゾン分解フィルタ１３を配した構造とする。
高電圧端子１１ａ、１１ｂ間で放電させることにより紫外光が発生し、光触媒の分解作用を高める。このときの紫外光により発生するオゾンは空気中の不純物を酸化分解する。分解に使われなかったオゾンはオゾン分解フィルタ１３により吸収される。その結果、余剰のオゾンが排出口３より流出しないため、空気中の不純物を分解するのに十分なオゾンを発生させることができ、 上述の第１の実施形態の光触媒反応装置より高い分解処理能力を示す。
（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
上述の第１および第２の実施形態においては、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側に光触媒担持体６を配しているが、この第３の実施形態においては、筐体１内側の吸込み口２の周りに光触媒を担持した光触媒担持体６を配し、光触媒反応光触媒担持体６の外周側に遠心タイプ送風機４の翼列５を配する。
このように、光触媒担持体６の外周側に遠心タイプ送風機４の翼列５を配することにより、光触媒担持体６の内周側に遠心タイプ送風機４の翼列５を配した従来構造に比べ、翼列５の外径を大きくすることができ（すなわちφＤ２＞φＤ１）、静圧の大きなファン特性Ｃ２となる。また、光触媒担持体６を従来と同じ体積とするには、翼列５の内周側に配されるため、光触媒担持体６の径は小さくなり厚みは大きくなり、通風抵抗はＲ１からＲ２へと、大きくなる。これらより、流量Ｑ２が第１の実施形態のＱ１より増加し、空気中の不純物に対して、第１の実施形態より高い分解処理能力を示す。
（第４の実施形態）
図４は、本発明の第４の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第４の実施形態の光触媒反応装置は、上述の第３の実施形態の光触媒反応装置において、光触媒担持体６の内周側と外周側に、高電圧電源１２に接続された高電圧端子１１ａ、１１ｂを配したものである。
高電圧端子１１ａ、１１ｂ間で放電させることにより紫外光が発生する。その結果、光触媒反応が高まり、空気中の不純物に対して、第３の実施形態のものより高い分解処理能力を示す。
（第５の実施形態）
図５は、本発明の第５の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第５の実施形態の光触媒反応装置は、上述の第３の実施形態の光触媒反応装置において、光触媒担持体６の内周側に紫外線ランプ１４を配したものである。
光触媒担持体６の内周側に紫外線ランプ１４を配することにより、光触媒担持体６の光触媒に紫外光が照射される。その結果、光触媒反応が高まり、空気中の不純物に対して、第３の実施形態のものより高い分解処理能力を示す。
（第６の実施形態）
図６は、本発明の第６の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第６の実施形態の光触媒反応装置は、上述の第３の実施形態の光触媒反応装置において、光触媒担持体６の外周側に紫外線ランプ１４を配したものである。
光触媒担持体６の外周側に紫外線ランプ１４を配することにより光触媒担持体６の光触媒に紫外光が照射され、さらに紫外線ランプ１４の外周側に配される翼列５の表面にて反射する紫外光も光触媒に照射される。その結果、光触媒反応が高まり、空気中の不純物に対して、第３の実施形態のものより高い分解処理能力を示す。
（第７の実施形態）
図７は、本発明の第７の実施形態に係る光触媒反応装置の主要部の構成を説明するための図である。
この第７の実施形態の光触媒反応装置は、上述の第５の実施形態の光触媒反応装置において、遠心タイプ送風機４の翼列５の負圧面を鏡面としたものである。
このように、遠心タイプ送風機４の翼列５のブレード負圧面５ａを鏡面とすることにより多孔体でできた光触媒担持体６の外周側から漏れ出た紫外光はブレード負圧面５ａで反射し、光触媒担持体６に照射される。
その結果、光触媒反応が高まり、空気中の不純物に対して、第５の実施形態のものより高い分解処理能力を示す。
（第８の実施形態）
図８は、本発明の第８の実施形態に係る光触媒反応装置の主要部の構成を説明するための図である。
この第８の実施形態の光触媒反応装置は、上述の第６の実施形態の光触媒反応装置において、遠心タイプ送風機４の翼列５の負圧面を鏡面としたものである。
このように、遠心タイプ送風機４の翼列５のブレード負圧面５ａを鏡面とすることにより紫外線ランプ１４から外周側へ向かう紫外光はブレード負圧面５ａで反射し、光触媒担持体６に照射される。
その結果、光触媒反応が高まり、空気中の不純物に対して、第６の実施形態のものより高い分解処理能力を示す。
（第９の実施形態）
次に、本発明の第９の実施形態に係る光触媒反応装置について説明する。この第９の実施形態は、上述の第４乃至第８の実施形態のいずれかにおいて、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側で排出口３の内側にオゾン分解フィルタ１３を配したものである。
図９は、この第９の実施形態の構成の一例を示す図である。
遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側にオゾン分解フィルタ１３を配することにより、紫外線発生で生じたオゾンで、分解に使われなかった分は排出口３の内側に配するオゾン分解フィルタ１３により吸収される。余剰のオゾンが排出口３より流出しないため、空気中の不純物を分解するのに十分なオゾンを発生させることができ、上述の第４乃至第８の実施形態のものより高い分解処理能力を示す。
また翼列５は流体騒音を発生するが、内周側に光触媒担持体６が、外周側にオゾン分解フィルタ１３が配されているため、騒音が減衰し、筐体１の外部に伝播する騒音を低減できる。
（第１０の実施形態）
図１０は、本発明の第１０の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。なお、同図において、下の図は、上の図における略正方形筐体１の対角線の位置における矢印方向に見た断面を示す図である。
この第１０の実施形態の光触媒反応装置は、筐体の形状を、吸込み口に対し垂直方向からの投影で、上述の第３の実施形態のように円形とする代わりに、略正方形としたもので、略正方形の筐体の隅に排出口３を配する。
筐体１が、吸込み口２に対し垂直方向からの投影で略正方形となっており、略正方形の筐体１の隅に排出口３を配することにより、翼列５から流出した空気によって隅の空間圧力が上昇し、スムーズに排出口３から流出する。その結果、第３の実施形態のものに対して筐体１の軸方向投影面積が小さい略正方形であるにもかかわらず、通風抵抗が小さいため流量があまり変わらず、空気中の不純物に対して、第３の実施形態のものと同等の分解処理能力を示す。
（第１１の実施形態）
図１１は、本発明の第１１の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第１１の実施形態の光触媒反応装置は、上述の第１０の実施形態の光触媒反応装置において、略正方形の筐体１の隅に遠心タイプ送風機４の電動機用電源８を配したものである。
略正方形の筐体１の隅に遠心タイプ送風機４の電動機用電源８を配することにより、翼列５から流出し排出口３から流出する空気が電動機用電源８の近傍を流れる。その結果、電源に搭載される発熱を伴う電子部品の冷却が促進され、信頼性が向上する。
（第１２の実施形態）
図１２は、本発明の第１２の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第１２の実施形態の光触媒反応装置は、上述の第１０の実施形態の光触媒反応装置において、略正方形の筐体１の隅にオゾン分解フィルタ１３を配したものである。
略正方形の筐体１の隅にオゾン分解フィルタ１３を配することにより、紫外線発生で生じたオゾンで、分解に使われなかった分は排出口３の内側に配するオゾン分解フィルタ１３により吸収される。余剰のオゾンが排出口３より流出しないため、空気中の不純物を分解するのに十分なオゾンを発生させることができ、第１０の実施形態のものより高い分解処理能力を示す。また翼列５は流体騒音を発生するが、内周側に光触媒担持体６が、排気口３の内側にオゾン分解フィルタ１３が配されているため、騒音が減衰し、筐体１の外部に伝播する騒音を低減できる。
（第１３の実施形態）
図１３は、本発明の第１３の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第１３の実施形態の光触媒反応装置は、筐体１の形状を、吸込み口２に対し垂直方向からの投影で、上述の第３の実施形態のように円形とする代わりに、略長方形としたもので、略長方形の筐体の短辺側側面１ｂと、長辺側側面１ｃのうち、短辺側側面１ｂとの交点から、流体の下流側における遠心タイプ送風機４の翼列５との距離が最も近くなる点までの部分に排出口３を配したものである。
このように、筐体１を、吸込み口２に対し垂直方向からの投影で略長方形となるようにして、略長方形の筐体１の短辺側側面１ｂと、長辺側側面１ｃのうち、短辺側側面１ｂとの交点から、遠心タイプ送風機４の翼列５から流出する流体の下流側における遠心タイプ送風機４の翼列５との距離が最も近くなる点までの部分１ｄに排出口を配することにより、翼列５から流出した空気によって翼列５と排出口３の間の空間圧力が上昇し、第１０の実施形態のものよりも空間が広いため流速は小さくなり、スムーズに排出口３から流出する。その結果、通風抵抗が小さいため流量が増加し、空気中の不純物に対して、第１０の実施形態のものより高い分解処理能力を示す。
（第１４の実施形態）
図１４は、本発明の第１４の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第１４の実施形態の光触媒反応装置は、第１３の実施形態の光触媒反応装置において、光触媒担持体６の内周側と外周側に、高電圧電源に接続された高電圧端子１１ａ、１１ｂを配する。
このように、光触媒担持体６の内周側と外周側に、高電圧電源に接続された高電圧端子１１ａ、１１ｂを配し、放電させることにより紫外光が発生する。その結果、光触媒反応が高まり、空気中の不純物に対して、第１３の実施形態より高い分解処理能力を示す。
（第１５の実施形態）
図１５は、本発明の第１５の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第１５の実施形態の光触媒反応装置は、第１３実施形態の光触媒反応装置において、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側に脱臭フィルタ１５を配したものである。
このように、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側に脱臭フィルタ１５を配することにより、空気中のアンモニア、硫化水素などの臭い成分を吸収することができ、第１３の実施形態のものより高い分解処理能力を示す。なお、この脱臭フィルタ１５としては、オゾン分解フィルタを用いることもできる。すなわち、オゾン分解フィルタは、通常、アンモニア、硫化水素などの臭い成分を吸収する脱臭作用も有しているものが多い。
また翼列５は流体騒音を発生するが、内周側に光触媒担持体６が、外周側に脱臭フィルタ１５が配されているため、騒音が減衰し、筐体１の外部に伝播する騒音を低減できる。
（第１６の実施形態）
図１６は、本発明の第１６の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第１６の実施形態の光触媒反応装置は、上述の第１３の実施形態の光触媒反応装置において、光触媒担持体６の外周側に紫外線ランプ１４を配したものである。
このように、光触媒担持体６の外周側に紫外線ランプ１４を配することにより光触媒に紫外光が照射され、さらにランプ１４の外周側に配される翼列５の表面にて反射する紫外光も光触媒に照射される。その結果、光触媒反応が高まり、空気中の不純物に対して、第１３の実施形態のものより高い分解処理能力を示す。
（第１７の実施形態）
図１７は、本発明の第１７の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第１７の実施形態の光触媒反応装置は、上述の第１４の実施形態の光触媒反応装置において、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側にオゾン分解フィルタ１３を配したものである。
このように、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側にオゾン分解フィルタ１３を配することにより、紫外線発生で生じたオゾンで、分解に使われなかった分は排出口３の内側に配するオゾン分解フィルタ１３により吸収される。余剰のオゾンが排出口３より流出しないため、空気中の不純物を分解するのに十分なオゾンを発生させることができ、第１４の実施形態のものより高い分解処理能力を示す。また翼列５は流体騒音を発生するが、内周側に光触媒担持体６が、外周側にオゾン分解フィルタ１３が配されているため、騒音が減衰し、筐体１の外部に伝播する騒音を低減できる。
（第１８の実施形態）
図１８は、本発明の第１８の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第１８の実施形態の光触媒反応装置は、上述の第１６の実施形態の光触媒反応装置において、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側にオゾン分解フィルタ１３を配する。
このように、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側にオゾン分解フィルタ１３を配することにより、紫外線発生で生じたオゾンで、分解に使われなかった分は排出口３の内側に配するオゾン分解フィルタ１３により吸収される。余剰のオゾンが排出口３より流出しないため、空気中の不純物を分解するのに十分なオゾンを発生させることができ、第１６の実施形態のものより高い分解処理能力を示す。また翼列５は流体騒音を発生するが、内周側に光触媒担持体６が、外周側にオゾン分解フィルタ１３が配されているため、騒音が減衰し、筐体１の外部に伝播する騒音を低減できる。
（第１９の実施形態）
図１９は、本発明の第１９の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第１９の実施形態の光触媒反応装置は、筐体１に形成された吸込み口２に対し垂直方向からの筐体投影を略長方形とし、吸込み口２と異なる筐体側面の複数箇所、例えば短辺側側面１ｂと長辺側側面１ｃの所定箇所に排出口３を有し、筐体内側の吸込口２の周りに遠心タイプ送風機４の翼列５を配し、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側に可視光反応型光触媒を担持した光触媒担持体６を配し、光触媒担持体６の排出口３側に脱臭フィルタ１５を配し、脱臭フィルタ１５の出口側に排出口３を対向させるとともに、筐体１の上面および下面の、光触媒担持体６に対向する部分１ｅを透明とする。なお、筐体１の上面および下面のうちの一方の、光触媒担持体６に対向する部分１ｅを透明としてもよい。
このように、筐体１の光触媒担持体６に対向する部分のうち少なくとも一部を透明とすることにより、可視光が光触媒担持体６によく当たり、光触媒反応が高まり、空気中の不純物に対して、高い分解処理能力を示す。
また、排出口３が複数箇所に設けられているので、排出口３が一箇所の従来のものより排出口３への流路面積が増え、空気中の不純物に対して、従来のものに比べ高い分解処理能力を示す。
（第２０の実施形態）
図２０は、本発明の第２０の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第２０の実施形態の光触媒反応装置は、筐体１に形成された吸込み口２に対し垂直方向からの筐体投影を略長方形とし、吸込み口２と異なる筐体側面の複数箇所、例えば短辺側側面１ｂと長辺側側面１ｃの所定箇所に排出口３を有し、筐体内側の吸込口２の周りに遠心タイプ送風機４の翼列５を配し、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側に光触媒を担持した光触媒担持体６を配し、光触媒担持体の排出口側にオゾン分解フィルタ１３を配し、オゾン分解フィルタ１３の出口側に排出口３を対向させるとともに、光触媒担持体６の吸込み口側と排出口側に高電圧電源に接続された高電圧端子１１ａ、１１ｂを配する。
このように、光触媒担持体６の吸込み口側と排出口側に、高電圧電源に接続された高電圧端子１１ａ、１１ｂを配し、放電させることにより紫外光が発生する。その結果、光触媒反応が高まり、空気中の不純物に対して、より高い分解処理能力を示す。
また、光触媒担持体６が担持する光触媒を可視光反応型光触媒とし、筐体１の光触媒担持体６に対向する部分のうち少なくとも一部を透明とすることにより、可視光が光触媒担持体６によく当たり、光触媒反応が高まり、空気中の不純物に対して、高い分解処理能力を示す。
また、排出口３が複数箇所に設けられているので、排出口３が一箇所の従来のものより排出口３への流路面積が増え、空気中の不純物に対して、従来のものに比べ高い分解処理能力を示す。
（第２１の実施形態）
図２１は、本発明の第２１の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第２１の実施形態の光触媒反応装置は、筐体１に形成された吸込み口２に対し垂直方向からの筐体投影を略長方形とし、吸込み口２と異なる筐体側面の複数箇所、例えば短辺側側面１ｂと長辺側側面１ｃの所定箇所に排出口３を有し、筐体内側の吸込口２の周りに遠心タイプ送風機４の翼列５を配し、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側に光触媒を担持した光触媒担持体６を配し、光触媒担持体の排出口側にオゾン分解フィルタ１３を配し、オゾン分解フィルタ１３の出口側に排出口３を対向させるとともに、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側に紫外線ランプ１４を配する。
このように、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側に紫外線ランプ１４を配することにより光触媒担持体６が担持する光触媒に紫外光が照射され、さらにランプ１４の外周側に配される翼列５の表面にて反射する紫外光も光触媒担持体６が担持する光触媒に照射される。その結果、光触媒反応が高まり、空気中の不純物に対して、より高い分解処理能力を示す。
また、光触媒担持体６が担持する光触媒を可視光反応型光触媒とし、筐体１の光触媒担持体６に対向する部分のうち少なくとも一部を透明とすることにより、可視光が光触媒担持体６によく当たり、光触媒反応が高まり、空気中の不純物に対して、高い分解処理能力を示す。
また、排出口３が複数箇所に設けられているので、排出口３が一箇所の従来のものより排出口３への流路面積が増え、空気中の不純物に対して、従来のものに比べ高い分解処理能力を示す。
（第２２の実施形態）
図２２は、本発明の第２２の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
上述の各実施形態においては、吸込み口２と排出口３との間に設けられる光触媒担持体６を、吸込み口２の周りの、遠心タイプ送風機４の翼列５の内周側あるいは外周側に設けているが、この第２２の実施形態は、光触媒担持体６を吸込み口２に対向させて設けたものである。
すなわち、この実施形態の光触媒反応装置９は、円筒状の筐体１の上部の面の中央部に、網目状の開口部を有する吸込み口２が形成されている。また、この吸い込み口２とは異なる筐体１側面に、網目状に形成された複数の開口部を有する排出口３が形成されている。
そして、筐体１内部の吸込み口２の周りに、吸込み口２から流入する空気を排出口３に送るための遠心タイプ送風機４の翼列５を配し、その遠心タイプ送風機４の翼列５の吸込み口２の側に、例えば円板形状の、光触媒を担持する多孔体でできた光触媒担持体６を配している。すなわち、吸込み口２に対向させて光触媒担持体６を配するとともに、この光触媒担持体６の反吸込み口側に対向させて、遠心タイプ送風機４の翼列５を配している。
また、光触媒担持体６の両側、すなわち光触媒担持体６における、流入する空気の上流側と下流側に、高電圧電源１２に接続された高電圧端子１１ａ、１１ｂを配している。ここで、光触媒反応装置９の筐体１側面に排出口３を、少なくとも、遠心タイプ送風機４の翼列５の半径方向に略１８０°異なる方向に２個、もしくは遠心タイプ送風機４の周りに複数個、もしくは筐体１側面の全周面に亘って連続して配した構造とする。
この実施形態の構成では、翼列５の近傍に従来存在した仕切り２０がないため、ファン特性はＣ０から大流量、大静圧側にシフトしたＣ１となる。また排出口３への流路面積が増えることにより通風抵抗はＲ０からＲ１と小さくなる。その結果、作動流量はＱ１となり、従来のＱ０より増加し、空気中の不純物に対して、従来に比べ高い分解処理能力を示す。また、高電圧端子１１ａ、１１ｂ間で放電させることにより紫外光が発生し、光触媒の分解作用を高める。このときの紫外光により発生するオゾンは空気中の不純物を酸化分解する。
（第２３の実施形態）
図２３は、本発明の第２３の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第２３の実施形態の光触媒反応装置は、上述の第２２の実施形態において、これらの排出口３の内側にオゾン分解フィルタ１３を配した構造とする。
高電圧端子１１ａ、１１ｂ間で放電させることにより紫外光が発生し、光触媒の分解作用を高める。このときの紫外光により発生するオゾンは空気中の不純物を酸化分解する。分解に使われなかったオゾンはオゾン分解フィルタ１３により吸収される。その結果、余剰のオゾンが排出口３より流出しないため、空気中の不純物を分解するのに十分なオゾンを発生させることができ、上述の第２２の実施形態の光触媒反応装置より高い分解処理能力を示す。
また、また翼列５は流体騒音を発生するが、吸込み口２の側に光触媒担持体６が、排出口３の側にオゾン分解フィルタ１３が配されているため、騒音が減衰し、筐体１の外部に伝播する騒音を低減できる。
（第２４の実施形態）
図２４は、本発明の第２４の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
同図において、下の図は、上の図における略正方形筐体１の対角線の位置における矢印方向に見た断面を示す図である。
この第２４の実施形態の光触媒反応装置は、筐体の形状を、吸込み口に対し垂直方向からの投影で、上述の第２２の実施形態のように円形とする代わりに、略正方形としたもので、略正方形の筐体の隅に排出口３を配する。
筐体１が、吸込み口２に対し垂直方向からの投影で略正方形となっており、略正方形の筐体１の隅に排出口３を配することにより、翼列５から流出した空気によって隅の空間圧力が上昇し、スムーズに排出口３から流出する。その結果、第２２の実施形態のものに対して筐体１の軸方向投影面積が小さい略正方形であるにもかかわらず、通風抵抗が小さいため流量があまり変わらず、空気中の不純物に対して、第２２の実施形態のものと同等の分解処理能力を示す。
（第２５の実施形態）
図２５は、本発明の第２５の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第２５実施形態の光触媒反応装置は、上述の第２４の実施形態の光触媒反応装置において、略正方形の筐体１の隅に遠心タイプ送風機４の電動機用電源８を配したものである。
略正方形の筐体１の隅に遠心タイプ送風機４の電動機用電源８を配することにより、翼列５から流出し排出口３から流出する空気が電動機用電源８の近傍を流れる。その結果、電源に搭載される発熱を伴う電子部品の冷却が促進され、信頼性が向上する。
（第２６の実施形態）
図２６は、本発明の第２６の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第２６の実施形態の光触媒反応装置は、上述の第２５の実施形態の光触媒反応装置において、略正方形の筐体１の隅にオゾン分解フィルタ１３を配したものである。
略正方形の筐体１の隅にオゾン分解フィルタ１３を配することにより、紫外線発生で生じたオゾンで、分解に使われなかった分は排出口３の内側に配するオゾン分解フィルタ１３により吸収される。余剰のオゾンが排出口３より流出しないため、空気中の不純物を分解するのに十分なオゾンを発生させることができ、第２５の実施形態のものより高い分解処理能力を示す。また翼列５は流体騒音を発生するが、吸込み口２の側に光触媒担持体６が、排気口３の側にオゾン分解フィルタ１３が配されているため、騒音が減衰し、筐体１の外部に伝播する騒音を低減できる。
（第２７の実施形態）
図２７は、本発明の第２７の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第２７の実施形態の光触媒反応装置は、筐体１の形状を、吸込み口２に対し垂直方向からの投影で、上述の第２４の実施形態のように略正方形とする代わりに、略長方形としたもので、略長方形の筐体の短辺側側面１ｂと、長辺側側面１ｃのうち、短辺側側面１ｂとの交点から、流体の下流側における遠心タイプ送風機４の翼列５との距離が最も近くなる点までの部分に排出口３を配したものである。
このように、筐体１を、吸込み口２に対し垂直方向からの投影で略長方形となるようにして、略長方形の筐体１の短辺側側面１ｂと、長辺側側面１ｃのうち、短辺側側面１ｂとの交点から、流体の下流側における遠心タイプ送風機４の翼列５との距離が最も近くなる点までの部分１ｄに排出口を配することにより、翼列５から流出した空気によって翼列５と排出口３の間の空間圧力が上昇し、第２４の実施形態のものよりも空間が広いため流速は小さくなり、スムーズに排出口３から流出する。その結果、通風抵抗が小さいため流量が増加し、空気中の不純物に対して、第２４の実施形態のものより高い分解処理能力を示す。
（第２８の実施形態）
図２８は、本発明の第２８の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第２８の実施形態の光触媒反応装置は、第２７の実施形態の光触媒反応装置において、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側に脱臭フィルタ１５を配したものである。
このように、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側の、例えば排出口３の近傍に、脱臭フィルタ１５を配することにより、空気中のアンモニア、硫化水素などの臭い成分を吸収することができ、第２７の実施形態のものより高い分解処理能力を示す。なお、この脱臭フィルタ１５としては、オゾン分解フィルタを用いることもできる。すなわち、オゾン分解フィルタは、通常、アンモニア、硫化水素などの臭い成分を吸収する脱臭作用も有しているものが多い。
また翼列５は流体騒音を発生するが、吸込み口２の側に光触媒担持体６が、外周側に脱臭フィルタ１５が配されているため、騒音が減衰し、筐体１の外部に伝播する騒音を低減できる。
（第２９の実施形態）
図２９は、本発明の第２９の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第２９の実施形態の光触媒反応装置は、上述の第２７の実施形態の光触媒反応装置において、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側にオゾン分解フィルタ１３を配したものである。
このように、遠心タイプ送風機４の翼列５の外周側の、例えば排出口３の近傍に、オゾン分解フィルタ１３を配することにより、紫外線発生で生じたオゾンで、分解に使われなかった分は排出口３の内側に配するオゾン分解フィルタ１３により吸収される。余剰のオゾンが排出口３より流出しないため、空気中の不純物を分解するのに十分なオゾンを発生させることができ、第２７の実施形態のものより高い分解処理能力を示す。また翼列５は流体騒音を発生するが、吸込み口２の側に光触媒担持体６が、外周側にオゾン分解フィルタ１３が配されているため、騒音が減衰し、筐体１の外部に伝播する騒音を低減できる。
（第３０の実施形態）
図３０は、本発明の第３０の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す図である。
この第３０の実施形態の光触媒反応装置は、筐体１に形成された吸込み口２に対し垂直方向からの筐体投影を略長方形とし、吸込み口２と異なる筐体側面の複数箇所、例えば短辺側側面１ｂと長辺側側面１ｃの所定箇所に排出口３を有し、筐体内側の吸込口２の周りに遠心タイプ送風機４の翼列５を配し、遠心タイプ送風機４の翼列５の吸込み口２の側に可視光反応型光触媒を担持した光触媒担持体６を配し、光触媒担持体６の排出口３側に脱臭フィルタ１５を配し、脱臭フィルタ１５の出口側に排出口３を対向させるとともに、筐体１の上面および下面の、光触媒担持体６に対向する部分（吸込み口２の網目状の部分を含む）およびその周辺の部分１ｅを透明とする。なお、筐体１の上面および下面のうちの一方の、光触媒担持体６に対向する部分およびその周辺の部分１ｅを透明としてもよい。
このように、筐体１の光触媒担持体６に対向する部分およびその周辺の部分のうち少なくとも一部を透明とすることにより、可視光が光触媒担持体６によく当たり、光触媒反応が高まり、空気中の不純物に対して、高い分解処理能力を示す。
また、排出口３が複数箇所に設けられているので、排出口３が一箇所の従来のものより排出口３への流路面積が増え、空気中の不純物に対して、従来のものに比べ高い分解処理能力を示す。
本発明の第１の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第２の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第３の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第４の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第５の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第６の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第７の実施形態に係る光触媒反応装置の主要部の構成を説明するための図。 本発明の第８の実施形態に係る光触媒反応装置の主要部の構成を説明するための図。 本発明の第９の実施形態に係る光触媒反応装置の構成例を示す断面図。 本発明の第１０の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第１１の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第１２の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第１３の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第１４の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第１５の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第１６の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第１７の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第１８の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第１９の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第２０の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第２１の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第２２の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第２３の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第２４の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第２５の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第２６の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第２７の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第２８の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第２９の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 本発明の第３０の実施形態に係る光触媒反応装置の構成を示す断面図。 従来装置の構成を示す断面図。 従来装置および本発明の実施形態の装置における遠心タイプ送風機の静圧−流量特性と装置の通風抵抗を示す図。
符号の説明
１…筐体
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ…筐体側面（またはその一部）
２…吸込み口
３…排出口
４…遠心タイプ送風機
５…翼列
５ａ…ブレード負圧面
６…光触媒担持体
７…送風機駆動用電動機
８…電動機用電源
９…光触媒反応装置
１１ａ、１１ｂ…高電圧端子
１２…高電圧電源
１３…オゾン分解フィルタ
１４…紫外線ランプ
１５…脱臭フィルタ

Claims (22)

  1. 筐体に形成された吸込み口と、この吸込み口とは異なる筐体側面に形成された排出口と、前記吸込み口から流入する流体を前記排出口に送るための遠心タイプ送風機と、前記吸込み口と前記排出口との間の流体経路に設けられ光触媒を担持した光触媒担持体とを備え、前記排出口が、前記筐体側面の全面に亘って形成されるか、または前記筐体側面の複数箇所に形成されたことを特徴とする光触媒反応装置。
  2. 前記光触媒担持体の近傍に設けられ、紫外線を発生させる紫外線発生手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光触媒反応装置。
  3. 前記紫外線発生手段による紫外線発生に伴って生じるオゾンのうち、余剰のオゾンを分解するオゾン分解フィルタを備えたことを特徴とする請求項２に記載の光触媒反応装置。
  4. 筐体に形成された吸込み口と、この吸込み口とは異なる筐体側面に形成された排出口と、前記吸込み口から流入する流体を前記排出口に送るための遠心タイプ送風機と、前記吸込み口と前記排出口との間の流体経路に設けられ光触媒を担持した光触媒担持体とを備え、前記排出口が、前記筐体側面の全面に亘って形成されるか、または前記筐体側面の複数箇所に形成された光触媒反応装置において、前記光触媒担持体が前記吸込み口の周りに設けられ、前記遠心タイプ送風機の翼列が前記光触媒担持体の外周側に設けられたことを特徴とする光触媒反応装置。
  5. 前記光触媒担持体の内周側と外周側に、電源に接続された高電圧端子を設けたことを特徴とする請求項４に記載の光触媒反応装置。
  6. 前記光触媒担持体の内周側と外周側の少なくとも一方に、紫外線ランプを設けたことを特徴とする請求項４に記載の光触媒反応装置。
  7. 前記遠心タイプ送風機の翼列の負圧面を鏡面としたことを特徴とする請求項６に記載の光触媒反応装置。
  8. 筐体に形成された吸込み口と、この吸込み口とは異なる筐体側面に形成された排出口と、前記吸込み口から流入する流体を前記排出口に送るための遠心タイプ送風機と、前記吸込み口と前記排出口との間の流体経路に設けられ光触媒を担持した光触媒担持体とを備え、前記排出口が、前記筐体側面の全面に亘って形成されるか、または前記筐体側面の複数箇所に形成された光触媒反応装置において、前記光触媒担持体が前記吸込み口に対向させて設けられ、前記遠心タイプ送風機の翼列が前記光触媒担持体の反吸込み口側に対向させて設けられたことを特徴とする光触媒反応装置。
  9. 前記光触媒担持体の両側に、電源に接続された高電圧端子を設けたことを特徴とする請求項８に記載の光触媒反応装置。
  10. 前記遠心タイプ送風機の翼列の外周側にオゾン分解フィルタを設けたことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか、または請求項９に記載の光触媒反応装置。
  11. 前記筐体が、前記吸込み口に対し垂直方向からの投影で略正方形となっており、前記排出口が、略正方形の筐体の少なくとも隅の部分に設けられていることを特徴とする請求項４または請求項８に記載の光触媒反応装置。
  12. 前記略正方形の筐体の隅の部分に、前記遠心タイプ送風機の電源が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の光触媒反応装置。
  13. 前記筐体が、前記吸込み口に対し垂直方向からの投影で略正方形となっており、前記排出口が略正方形の筐体の少なくとも隅の部分に設けられ、前記排出口が設けられている前記略正方形の筐体の少なくとも隅の部分に、オゾン分解フィルタが設けられていることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか、または請求項９に記載の光触媒反応装置。
  14. 前記筐体が、前記吸込み口に対し垂直方向からの投影で略長方形となっており、前記排出口が、略長方形の筐体の短辺側側面と、長辺側側面のうち、短辺側側面との交点から、少なくとも、前記遠心タイプ送風機の翼列から流出する流体の下流側における前記遠心タイプ送風機の翼列との距離が最も近くなる点までの部分に設けられていることを特徴とする請求項４または請求項８に記載の光触媒反応装置。
  15. 前記遠心タイプ送風機の翼列の外周側に脱臭フィルタを設けたことを特徴とする請求項１４に記載の光触媒反応装置。
  16. 前記光触媒担持体の内周側と外周側に、または前記光触媒担持体の両側に、電源に接続された高電圧端子を設けたことを特徴とする請求項１４に記載の光触媒反応装置。
  17. 前記光触媒担持体の内周側と外周側の少なくとも一方に、紫外線ランプを設けたことを特徴とする請求項１４に記載の光触媒反応装置。
  18. 前記遠心タイプ送風機の翼列の外周側にオゾン分解フィルタを設けたことを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の光触媒反応装置。
  19. 筐体に形成された吸込み口と、この吸込み口とは異なる筐体側面に形成された排出口と、前記吸込み口から流入する流体を前記排出口に送るための遠心タイプ送風機と、前記吸込み口と前記排出口との間の流体経路に設けられ、光触媒を担持した光触媒担持体とを備え、前記排出口が、前記筐体側面の全面に亘って形成されるか、または前記筐体側面の複数箇所に形成された光触媒反応装置において、前記筐体が前記吸込み口に対し垂直方向からの投影で略長方形となっており、前記遠心タイプ送風機の翼列が前記吸込み口の周りに設けられ、前記光触媒担持体が前記遠心タイプ送風機の翼列の外周側に設けられ、前記光触媒担持体の排出口側に、前記排出口に対向して脱臭フィルタが設けられるとともに、前記筐体の前記光触媒担持体に対向する部分のうち少なくとも一部が透明とされていることを特徴とする光触媒反応装置。
  20. 筐体に形成された吸込み口と、この吸込み口とは異なる筐体側面に形成された排出口と、前記吸込み口から流入する流体を前記排出口に送るための遠心タイプ送風機と、前記吸込み口と前記排出口との間の流体経路に設けられ、光触媒を担持した光触媒担持体とを備え、前記排出口が、前記筐体側面の全面に亘って形成されるか、または前記筐体側面の複数箇所に形成された光触媒反応装置において、前記筐体が前記吸込み口に対し垂直方向からの投影で略長方形となっており、前記光触媒担持体が前記吸込み口に対向させて設けられ、前記遠心タイプ送風機の翼列が前記光触媒担持体の反吸込み口側に対向させて設けられ、前記排出口に対向して脱臭フィルタが設けられるとともに、前記筐体の前記光触媒担持体に対向する部分およびその周辺の部分のうち少なくとも一部が透明とされていることを特徴とする光触媒反応装置。
  21. 筐体に形成された吸込み口と、この吸込み口とは異なる筐体側面に形成された排出口と、前記吸込み口から流入する流体を前記排出口に送るための遠心タイプ送風機と、前記吸込み口と前記排出口との間の流体経路に設けられ、光触媒を担持した光触媒担持体とを備え、前記排出口が、前記筐体側面の全面に亘って形成されるか、または前記筐体側面の複数箇所に形成された光触媒反応装置において、前記筐体が前記吸込み口に対し垂直方向からの投影で略長方形となっており、前記遠心タイプ送風機の翼列が前記吸込み口の周りに設けられ、前記光触媒担持体が前記遠心タイプ送風機の翼列の外周側に設けられ、前記光触媒担持体の吸込み口側と排出口側に、電源に接続された高電圧端子が設けられるとともに、前記光触媒担持体の排出口側に、前記排出口に対向してオゾン分解フィルタが設けられることを特徴とする光触媒反応装置。
  22. 筐体に形成された吸込み口と、この吸込み口とは異なる筐体側面に形成された排出口と、前記吸込み口から流入する流体を前記排出口に送るための遠心タイプ送風機と、前記吸込み口と前記排出口との間の流体経路に設けられ、光触媒を担持した光触媒担持体とを備え、前記排出口が、前記筐体側面の全面に亘って形成されるか、または前記筐体側面の複数箇所に形成された光触媒反応装置において、前記筐体が前記吸込み口に対し垂直方向からの投影で略長方形となっており、前記遠心タイプ送風機の翼列が前記吸込み口の周りに設けられ、前記光触媒担持体が前記遠心タイプ送風機の翼列の外周側に設けられ、前記遠心タイプ送風機の翼列の外周側に紫外線ランプが設けられるとともに、前記光触媒担持体の排出口側に、前記排出口に対向してオゾン分解フィルタが設けられることを特徴とする光触媒反応装置。
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