JP2005198846A - 光触媒による空気洗浄方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 二酸化チタンに紫外線を照射して、光触媒反応で空気中の有機物を酸化分解し、空気の浄化等の効果を得ようとする。
【解決手段】 汚染された空気を吸入又は圧入される取入口4と浄化された空気の排出口9を備える通路4の内部壁面に触媒面14を形成すると共に、前記通路4に関して交叉する方向に光源2の光束を反射すべき素材17、18、19を設け、前記汚染汚染された空気がファン5によって触媒面14に接触しかつ反射されるようにした空気清浄方法であって、前記光源2からの距離が近い素材17程細く、遠くなる素材19程太く形成した前記複数の素材17、18、19に対し、触媒面14に対して並行光として照射する前記光源2の光前記素材17、18、19に対して各別に反射されて、それぞれ前記触媒面14に接触されるようにした。
【選択図】 図3
【解決手段】 汚染された空気を吸入又は圧入される取入口4と浄化された空気の排出口9を備える通路4の内部壁面に触媒面14を形成すると共に、前記通路4に関して交叉する方向に光源2の光束を反射すべき素材17、18、19を設け、前記汚染汚染された空気がファン5によって触媒面14に接触しかつ反射されるようにした空気清浄方法であって、前記光源2からの距離が近い素材17程細く、遠くなる素材19程太く形成した前記複数の素材17、18、19に対し、触媒面14に対して並行光として照射する前記光源2の光前記素材17、18、19に対して各別に反射されて、それぞれ前記触媒面14に接触されるようにした。
【選択図】 図3
Description
本発明は、二酸化チタンに光源例えば紫外線を照射すると、光触媒反応により大気中や水中の有機物を酸化分解することがあるのを利用して、空気の浄化、防汚(セルフクリーニング)、防曇(超親水性)、抗菌、殺菌、防臭等の効果を得ようとするものである。
図12に示した構成は、従来例において、二酸化チタンを塗布又はコーテイングした面(触媒面)1に太陽光を直接照射するか蛍光灯等で紫外線等を発生する光源2を直接照射する方法を示し、汚染物質を触媒面1に沿って並行に移動接触させるものである。
図13に示した構成は、従来例において、二酸化チタン等を塗布又はコーティングした面(触媒面)1を内側にした円筒形の内側に蛍光灯等で紫外線等を発生する光源2を直接照射する方法で、汚染物質は触媒面1に沿って並行に移動接触させるものである。
図14は従来例において、両面に二酸化チタン等を塗布又はコーティングした素材(触媒面)1を複数配置して、その中間に蛍光灯等で紫外線等を発生する光源2を設置し、両面に直接照射する方法である。
特開2002−253662
二酸化チタンを塗布又はコーティングした材料(触媒材)は高価であり、太陽光を利用する場合は別として、夜間及び太陽光の当たらない場所で、触媒材に光触媒反応に必要な波長の紫外線を照射しようとすれば、紫外線を発生する光源が多数必要になる。当然価格も高価になり、これらの材料を使用して製作する製品は高価なものになってしまう。また光源のためのスペースがより広く必要になり、光源のための電力も大量に必要になる。したがって触媒である二酸化チタンに少数の光源と少量の電力で効率的に紫外線を照射する構造が必要になる。
紫外線を発生する光源は高価なため、使用個数を少なくし光源からの紫外線を並行光にしてより遠距離まで到達させかつ反射体により反射させて触媒面に効率的に紫外線を照射する構造を考えようとするものである。
この発明によれば、比較的高価な紫外線を発生する光源の使用個数を少なくし、また光源からの紫外線を並行光にして、より遠距離まで到達させ、しかも紫外線光軸を反射させて効率的に触媒面に紫外線を照射させることを可能とするものである。
図1において、本体3の通路4にファン5により取入口6から吸入される汚染された空気の汚染物質はプレフィルター7によって空気中に浮遊する比較的大きなゴミが集塵され、紫外線を発生する光源2により照射され、その構成を後述する光触媒フィルター8で有害ガス、細菌が分離され、活性炭フィルター9で消臭脱臭され、ファン5により排出口10から排出される。なお活性炭フィルター9をプレフィルター7と光源2の中間に設置する場合もありうる。
前記ファン5は吸引作用による場合を示したが、実用上圧入により構成することも可能である。また、紫外線を照射する光源6としては、蛍光灯、ブラックライト、光化学ランプ、冷陰極蛍光ランプなどによって構成されるものとする。
図2において、ファン5により吸入される汚染された空気中の汚染物質はプレフィルター7で空気中に浮遊する比較的大きなゴミが集塵され、紫外線が発生する光源2によって照射される2層に配設された光触媒フィルター8で有害ガス、細菌が分解され、活性炭フィルター9で消臭脱臭されファン5により排出される。活性炭フィルター9をプレフィルター7と光触媒フィルター8の中間に設置する場合もありうる。
図3は光触媒フィルター8の基本構造であって、パンチングしたアルミニュウム板からなる本体3の上下壁12及び側壁13(後述)の内面に、例えば二酸化チタンを塗布又はコーテイングした触媒面14が内側になるように配置する。光源2からの光束を反射する形状の反射体からなる素材17、18、19を前記側壁13に設けた透孔20に支承する。
これら素材17,18、19は鉄、アルミニウムなどの金属類又は合成樹脂類で光を透過しない材質からなり、光源2からの距離が近い程細く、遠くなる程太く形成した丸棒及び多面体とし、これら素材17、18、19は、図示の実施態様の主たる部分においては、素材17、18、19は3個として示したが、必要に応じてその数は増減可能であり、例えば図1、図2、図6、図7、図10、図11においては4個として表現してある。
前記触媒面14に対し並行な位置に紫外線を発生させた光源2から照射される紫外線の一部15は素材17により反射されると共に、紫外線の一部21は、素材17、18の外側部分を通過して、素材19に到達し、ここにおいてこの紫外線の一部21は素材19により反射され、再度通路4に戻って触媒面14を照射すると共に触媒面14により反射される。
また光源2から照射される紫外線の一部22は素材17の外側部分を通過して素材18に到達し、ここにおいてこの紫外線の一部16及び22は素材18によって反射され、触媒面14を照射するともに触媒面14により反射される。以上のように紫外線の光軸を反射、屈折させることにより、紫外線は効率よく触媒面14を照射することになる。
図4は図3の俯瞰透視図であり、図5A及び図5Bは図3の構造の光触媒フィルター8を複数個積層して光触媒層24とするものであって、なお図5Bは光源を両側に配設するために、素材17、18、19、18、17と配置した図である。
図6とこの図6の俯瞰透視図である図7において、光触媒層24の外側に紫外線を発生する光源2を配置し、凹面の反射鏡25を光源2の外側に設置し、反対側に反射鏡25を設置することによって光源2から照射される紫外線を反射する形状の素材17、18、19の作用によって紫外線の光束を反射、屈折させることにより、紫外線は効率よく触媒面14を照射するものである。
図8とこの図8の俯瞰透視図である図9において、光触媒層24の両側に紫外線を発生する光源2を配置し、凹面の反射鏡25を光源2の両外側に設置することによって、光源2から照射される紫外線を反射する形状の素材17、18、19の作用によって紫外線の光束を反射、屈折させることにより紫外線は効率よく触媒面14を照射するものである。
図10とこの図10の俯瞰透視図である図11において、光触媒層24を両側に配置し中心部に紫外線を発生する光源2を配置して、光源2から照射される紫外線を反射する形状の素材17、18、19の作用によって紫外線の光軸を反射させることにより紫外線は効率よく触媒面14を照射するものである。
上述の構成において、防汚(セルフクリーニング)のためには、光源2、素材17、18、19の表面にも二酸化チタンの塗布又はコーテイングを形成することが望ましい。
1 触媒面
2 光源
3 本体
4 通路
5 ファン
6 取入口
7 プレフィルター
8 光触媒フィルター
9 活性炭フィルター
10 排出口
12 上下壁
13 側壁
14 触媒面
15 紫外線の一部
16 紫外線の一部
17、18、19 素材
20 透孔
21 紫外線の一部
22 紫外線の一部
23 紫外線の一部
24 光触媒層
25 反射鏡
2 光源
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16 紫外線の一部
17、18、19 素材
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21 紫外線の一部
22 紫外線の一部
23 紫外線の一部
24 光触媒層
25 反射鏡
Claims (9)
- 汚染された空気の通路の内側面に触媒面を形成すると共に、前記通路に関して交叉する方向に複数の素材を設け、紫外線などの光源からの光束を並行光として反射するに際して、これら素材を前記光源に近い程細く、遠くなる程太く形成し、前記汚染された空気が前記素材の細い方と太い方で順次反射されて、前記触媒面に接触し反射されるようにした、光触媒による空気清浄方法。
- 請求項1に記載の方法を複数段階に構成してなる、光触媒による空気清浄方法
- 汚染空気を吸入又は圧入される取入口と、浄化された空気の排出口を備える通路とを備える本体を有し、この通路の内部側壁面に形成した触媒面と、光束をこの触媒面に対して並行光として照射する光源と、前記通路に関して交叉する方向に前記光束を反射させる形状で光源に近い程細く、遠くなる程太く形成した複数の素材を設けてなる、光触媒による空気清浄装置。
- 請求項3における触媒面が、特に二酸化チタンの塗布又はコーティングによって形成されるようにした、光触媒による空気清浄装置。
- 請求項3における紫外線などの光源が、蛍光灯、ブラックライト、光化学ランプ、冷陰極ランプによって形成される、光触媒による空気清浄装置。
- 請求項3における素材が、鉄、アルミニウム等の金属又は合成樹脂などで光を透過せず反射する材質からなる、光触媒による空気清浄装置。
- 請求項3又は請求項6における素材が、前記本体の両側の側壁に形成した透孔に支承されるようにした、光触媒による空気清浄装置。
- 請求項3又は請求項5に記載の光源の外側に凹面の反射鏡を設置してなる、光触媒による空気清浄装置。
- 請求項3に記載の空気清浄装置を複数段階に一体的に構成してなる、光触媒による空気清浄装置。
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JP2004008583A JP2005198846A (ja) | 2004-01-16 | 2004-01-16 | 光触媒による空気洗浄方法及び装置 |
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US8585980B2 (en) | 2010-09-07 | 2013-11-19 | Puradigm, Llc | Enhanced photo-catalytic cells |
US8585979B2 (en) | 2010-09-07 | 2013-11-19 | Puradigm, Llc | Enhanced photo-catalytic cells |
JP2020162654A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | シャープ株式会社 | 空気清浄機 |
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2004
- 2004-01-16 JP JP2004008583A patent/JP2005198846A/ja active Pending
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US9457122B2 (en) | 2010-09-07 | 2016-10-04 | Puradigm, Llc | Enhanced photo-catalytic cells |
JP2020162654A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | シャープ株式会社 | 空気清浄機 |
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