JP2005230760A - Air cleaner - Google Patents

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Akio Mukai
昭雄 向井
Akihiro Kato
陽弘 加藤
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Okaya Electric Industry Co Ltd
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Okaya Electric Industry Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air cleaner capable of securing a large surface area of a photocatalyst disposed at the inside of the air cleaner. <P>SOLUTION: In this air cleaner, first discharge tubes 12 for radiating ultraviolet rays are housed in a case 11 equipped with intake vents 17 and exhaust vents 18, and first photocatalyst carriers 14 formed by fixing a large number of light transmitting porous adsorbents 27 made by holding the photocatalyst to the surface of a base 30 via light transmitting adhesive 28 are disposed at places within the irradiated range of the ultraviolet rays generated by the first discharge tubes 12. Further, the outer surface of a first substrate 19 of an air-tight container 22 constituting each first discharge tube 12 is laid with a large number of the porous adsorbents 27 fixedly via the light transmitting adhesive 28. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、光触媒を用いた空気浄化装置に係り、特に、空気浄化装置内部に配置する光触媒の表面積を大きく確保することのできる空気浄化装置に関する。   The present invention relates to an air purification device using a photocatalyst, and more particularly to an air purification device capable of ensuring a large surface area of a photocatalyst disposed inside the air purification device.

酸化チタン(TiO)等の光触媒は、紫外線の照射を受けると活性化して強力な酸化還元作用を生じ、窒素酸化物(NO)、硫黄酸化物(SO)等の有害化合物や汚濁物等を効果的に分解する作用を発揮するものであることから、この光触媒を利用した空気浄化装置が種々提案されている。
ところで、上記光触媒による有害化合物や汚濁物等の分解は、これら有害化合物や汚濁物等が光触媒に接触することによって生じる作用である。従って、光触媒による空気の浄化能力を向上させるためには、光触媒の表面積をできるだけ拡大することが望ましい。
Photocatalysts such as titanium oxide (TiO 2 ) are activated when irradiated with ultraviolet rays to produce a strong redox effect, and harmful compounds and pollutants such as nitrogen oxides (NO X ) and sulfur oxides (SO X ) Therefore, various air purifying apparatuses using this photocatalyst have been proposed.
By the way, decomposition of harmful compounds, pollutants and the like by the photocatalyst is an effect caused by contact of these harmful compounds and pollutants with the photocatalyst. Therefore, in order to improve the air purification capability of the photocatalyst, it is desirable to increase the surface area of the photocatalyst as much as possible.

そこで、本出願人は、先に、図14に示す空気浄化装置70を提案した(特開2003−220123号)。この空気浄化装置70は、筐体71の内部に、3本の紫外線ランプ72と、2個のファン73と、光触媒担持体74と、フィルタ75を収納すると共に、筐体71の外壁面に取付けられた駆動部76を備えている。また、筐体71の下面には、空気を筐体71内部に取り入れるための吸気口77が形成され、また、筐体71の上面には、筐体71内部の空気を外部に放出するための排気口78が形成されている。   Therefore, the present applicant has previously proposed an air purification device 70 shown in FIG. 14 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-220123). This air purification device 70 houses three ultraviolet lamps 72, two fans 73, a photocatalyst carrier 74, and a filter 75 inside a casing 71 and is attached to the outer wall surface of the casing 71. The drive unit 76 is provided. In addition, an intake port 77 for taking in air into the housing 71 is formed on the lower surface of the housing 71, and an air for releasing the air inside the housing 71 to the outside on the upper surface of the housing 71. An exhaust port 78 is formed.

上記紫外線ランプ72は、図15及び図16に示すように、紫外線透過ガラスより成る略円筒状の一対の直管部79,79と、両直管部79,79を連通接続する曲管部80と、上記直管部79,79の開口を溶融封止して成る封止部81とから構成される気密容器82と、該気密容器82内の両端封止部81近傍にそれぞれ配置された一対の放電電極83,83と、各放電電極83に接続されたリード線84とを備えて成る。
上記気密容器82内には、紫外線放射ガスが充填されていると共に、気密容器82の直管部79,79内表面には、紫外線波長変換用の蛍光体層85(図16)が形成されている。この蛍光体層85は、放電電極83,83間の放電によって紫外線放射ガスから放射される様々な波長の紫外線の中で、300nm未満の波長の紫外線を、光触媒の活性化に特に適した300〜400nmの波長の紫外線に変換するために設けられたものである。
As shown in FIGS. 15 and 16, the ultraviolet lamp 72 includes a pair of substantially cylindrical straight pipe parts 79, 79 made of ultraviolet light transmissive glass, and a curved pipe part 80 that connects the straight pipe parts 79, 79 in communication with each other. An airtight container 82 composed of a sealing part 81 formed by melting and sealing the openings of the straight pipe parts 79, 79, and a pair disposed in the vicinity of both end sealing parts 81 in the airtight container 82, respectively. Discharge electrodes 83, 83, and lead wires 84 connected to the respective discharge electrodes 83.
The hermetic container 82 is filled with ultraviolet radiation gas, and a phosphor layer 85 (FIG. 16) for ultraviolet wavelength conversion is formed on the inner surfaces of the straight pipe portions 79 and 79 of the hermetic container 82. Yes. This phosphor layer 85 has a wavelength of less than 300 nm, which is particularly suitable for activation of the photocatalyst, among various wavelengths of ultraviolet light emitted from the ultraviolet radiation gas by the discharge between the discharge electrodes 83 and 83. It is provided for conversion to ultraviolet light having a wavelength of 400 nm.

上記気密容器82を構成する直管部79,79の外表面には、表面をアナターゼ型の酸化チタン(TiO)より成る光触媒86で被覆された多数の細長い繊維状体87が、接着剤88を介して、上記直管部79,79外表面に対して略垂直に立設状態で被着されている。この繊維状体87は、ガラス繊維や樹脂繊維等の繊維89の表面に光触媒86をコーティングして構成されているものである(図17及び図18)。 A large number of elongated fibrous bodies 87 whose surfaces are coated with a photocatalyst 86 made of anatase-type titanium oxide (TiO 2 ) are provided on the outer surfaces of the straight pipe portions 79, 79 constituting the airtight container 82. And are attached in a standing state substantially perpendicular to the outer surface of the straight pipe portions 79, 79. The fibrous body 87 is configured by coating the surface of a fiber 89 such as glass fiber or resin fiber with a photocatalyst 86 (FIGS. 17 and 18).

また、上記光触媒担持体74は、筐体71内壁面に取り付けられており、断面略波形の基体90の表面に、図19に示す如く、光触媒86で被覆された多数の細長い繊維状体87が接着剤88を介して、上記基体90表面に対して略垂直に立設状態で被着されているものである。   The photocatalyst carrier 74 is attached to the inner wall surface of the casing 71, and a large number of elongated fibrous bodies 87 covered with a photocatalyst 86 are formed on the surface of the substrate 90 having a substantially corrugated cross section as shown in FIG. It is attached in an erected state substantially perpendicularly to the surface of the base 90 via an adhesive 88.

上記空気浄化装置70を用いて、空気の浄化処理を行うためには、先ず、駆動部76から上記ファン73及び紫外線ランプ72に電源供給することにより、ファン73を駆動させると共に紫外線ランプ72を点灯させる。
上記ファン73の駆動により、外部の空気が吸気口77より筐体71内に導入され、また、上記紫外線ランプ72の点灯によって生成された紫外線の照射を受けて、紫外線ランプ72の繊維状体87表面の光触媒86、光触媒担持体74の繊維状体87表面の光触媒86が活性化することとなる。
筐体71内部に導入された空気は、上記フィルタ75によって塵等が除去された後、排気口78に向かって上昇していく過程で、活性化した上記光触媒86と接触することにより、該空気中の有害化合物や汚濁物等が分解されて浄化されることとなる。
特開2003−220123号
In order to perform an air purification process using the air purification device 70, first, the fan 73 is driven and the ultraviolet lamp 72 is turned on by supplying power to the fan 73 and the ultraviolet lamp 72 from the drive unit 76. Let
By driving the fan 73, external air is introduced into the housing 71 from the air intake port 77, and receives the irradiation of ultraviolet rays generated by the lighting of the ultraviolet lamp 72, so that the fibrous body 87 of the ultraviolet lamp 72 is obtained. The photocatalyst 86 on the surface and the photocatalyst 86 on the surface of the fibrous body 87 of the photocatalyst support 74 are activated.
The air introduced into the casing 71 comes into contact with the activated photocatalyst 86 in the process of rising toward the exhaust port 78 after dust and the like are removed by the filter 75, thereby Hazardous compounds and pollutants inside are decomposed and purified.
JP 2003-220123 A

上記空気浄化装置70にあっては、紫外線ランプ72で生成された紫外線の照射範囲内に、光触媒86で被覆された多数の繊維状体87を基体90表面に対して立設状態で被着して構成した光触媒担持体74を配置すると共に、紫外線ランプ72の気密容器82を構成する直管部79,79の外表面にも、光触媒86で被覆された多数の繊維状体87を被着していることから、紫外線の照射範囲内に配置される光触媒86の表面積を拡大することができるのである。
しかしながら、光触媒による空気や水の浄化能力を向上させるためには光触媒の表面積をできるだけ拡大することが望ましいことから、空気浄化装置内部に配置する光触媒の表面積を、より一層大きく確保できる空気浄化装置の出現が望まれていた。
In the air purification device 70, a large number of fibrous bodies 87 coated with the photocatalyst 86 are attached in a standing state to the surface of the substrate 90 within the irradiation range of the ultraviolet rays generated by the ultraviolet lamp 72. The photocatalyst carrier 74 configured as described above is disposed, and a large number of fibrous bodies 87 covered with the photocatalyst 86 are also attached to the outer surfaces of the straight pipe portions 79 and 79 constituting the airtight container 82 of the ultraviolet lamp 72. Therefore, the surface area of the photocatalyst 86 disposed within the ultraviolet irradiation range can be increased.
However, since it is desirable to increase the surface area of the photocatalyst as much as possible in order to improve the ability of the photocatalyst to purify air or water, the surface area of the photocatalyst disposed inside the air purifying apparatus can be further increased. The appearance was desired.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空気浄化装置内部に配置する光触媒の表面積を大きく確保することのできる空気浄化装置の実現にある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to realize an air purification device that can ensure a large surface area of a photocatalyst disposed inside the air purification device.

上記の目的を達成するため、本発明に係る空気浄化装置は、吸気口及び排気口を備えた筐体内に、光触媒活性化作用を有する波長の光を放射する光源を収納すると共に、該光源から放射される光の照射範囲内に、基体の表面に透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめて成る光触媒担持体を配置したことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an air purification apparatus according to the present invention houses a light source that emits light having a wavelength having a photocatalytic activation action in a housing having an intake port and an exhaust port. A photocatalyst carrier comprising a large number of light-transmitting porous adsorbents disposed on the surface of the substrate within the irradiation range of the emitted light and a photocatalyst held on the surface and pores of the porous adsorbent. It is arranged.

上記光源としては、例えば、内部に放電ガスが充填された透光性の気密容器と複数の放電電極を備え、上記気密容器の外表面に、透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめて成る放電管が該当する。   As the light source, for example, a translucent airtight container filled with a discharge gas and a plurality of discharge electrodes are provided, and a large number of translucent porous adsorbents are arranged on the outer surface of the airtight container. This corresponds to a discharge tube in which a photocatalyst is held on the surface and pores of the porous adsorbent.

また、上記光源としては、例えば、外表面を曲面と成した透光性材料より成る第1の基板と、第2の基板とを、所定の間隙を隔てて対向配置し、両基板周縁を封止して形成した気密容器と、該気密容器内に封入される放電ガスと、複数の放電電極を備え、上記第1の基板の外表面に、透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめて成る放電管が該当する。   As the light source, for example, a first substrate made of a translucent material whose outer surface is a curved surface and a second substrate are arranged to face each other with a predetermined gap therebetween, and the periphery of both substrates is sealed. An airtight container formed in a closed state, a discharge gas sealed in the airtight container, and a plurality of discharge electrodes, and a large number of light-transmitting porous adsorbents are disposed on the outer surface of the first substrate. In addition, a discharge tube in which a photocatalyst is held on the surface and pores of the porous adsorbent corresponds to this.

さらに、上記光源としては、例えば、LEDチップと、該LEDチップを封止する透光性の外囲器とを備え、上記外囲器の外表面に、透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめて成る発光ダイオードが該当する。   Furthermore, as the light source, for example, an LED chip and a translucent envelope that seals the LED chip are provided, and a large number of translucent porous adsorbents are provided on the outer surface of the envelope. This corresponds to a light-emitting diode that is arranged and has a photocatalyst held on the surface and pores of the porous adsorbent.

上記多孔質吸着材としては、シリカゲル又は多孔質ガラスが該当する。   Silica gel or porous glass corresponds to the porous adsorbent.

本発明の空気浄化装置にあっては、光源から放射される光の照射範囲内に、基体の表面に比表面積が極めて大きい多孔質吸着材を多数配置すると共に、これら多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめた光触媒担持体を配置したことから、空気浄化装置内部に配置する光触媒の表面積を大きく確保することができる。   In the air purification apparatus of the present invention, a large number of porous adsorbents having a very large specific surface area are arranged on the surface of the substrate within the irradiation range of light emitted from the light source, and the surface of these porous adsorbents Since the photocatalyst carrier that holds the photocatalyst in the pores is disposed, a large surface area of the photocatalyst disposed inside the air purification device can be secured.

尚、上記光源として、内部に放電ガスが充填された透光性の気密容器と複数の放電電極を備え、上記気密容器の外表面に、比表面積が極めて大きい透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめて成る放電管を用いた場合には、空気浄化装置内部に配置する光触媒の表面積をより一層大きく確保することができる。   The light source includes a light-transmitting airtight container filled with a discharge gas and a plurality of discharge electrodes, and a light-transmitting porous adsorbent having an extremely large specific surface area is provided on the outer surface of the airtight container. When a large number of discharge tubes are used and a discharge tube in which a photocatalyst is held in the surface and pores of the porous adsorbent is used, a larger surface area of the photocatalyst disposed inside the air purification device can be secured. it can.

また、上記光源として、外表面を曲面と成した透光性材料より成る第1の基板と、第2の基板とを、所定の間隙を隔てて対向配置し、両基板周縁を封止して形成した気密容器と、該気密容器内に封入される放電ガスと、複数の放電電極を備え、上記第1の基板の外表面に、透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめて成る放電管を用いた場合にも、空気浄化装置内部に配置する光触媒の表面積をより一層大きく確保することができる。   In addition, as the light source, a first substrate made of a translucent material having an outer surface curved and a second substrate are arranged to face each other with a predetermined gap therebetween, and the periphery of both substrates is sealed. The formed hermetic container, a discharge gas sealed in the hermetic container, and a plurality of discharge electrodes, a plurality of light-transmitting porous adsorbents are disposed on the outer surface of the first substrate, and Even when a discharge tube in which the photocatalyst is held on the surface and pores of the porous adsorbent is used, a larger surface area of the photocatalyst disposed inside the air purification device can be secured.

さらに、上記光源として、LEDチップと、該LEDチップを封止する透光性の外囲器とを備え、上記外囲器の外表面に、比表面積が極めて大きい透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめて成る発光ダイオードを用いた場合にも、空気浄化装置内部に配置する光触媒の表面積をより一層大きく確保することができる。   Furthermore, the light source includes an LED chip and a light-transmitting envelope that seals the LED chip, and a light-transmitting porous adsorbent having a very large specific surface area on the outer surface of the envelope When a light emitting diode in which a photocatalyst is held on the surface and pores of the porous adsorbent is used, a larger surface area of the photocatalyst disposed inside the air purification device is secured. Can do.

以下、図面に基づき、本発明に係る空気浄化装置の実施形態を説明する。
図1は、本発明に係る空気浄化装置10の模式的断面図であり、この空気浄化装置10は、筐体11の内部に、光源としての2個の第1の放電管12と、2個のファン13と、第1の光触媒担持体14と、フィルタ15を収納すると共に、筐体11の外壁面に取付けられた駆動部16を備えている。
上記筐体11の下面には、空気を筐体11内部に取り入れるための吸気口17が形成され、また、筐体11の上面には、筐体11内部の空気を外部に放出するための排気口18が形成されている。
Hereinafter, an embodiment of an air purification device according to the present invention will be described based on the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an air purifying device 10 according to the present invention. The air purifying device 10 includes two first discharge tubes 12 as light sources and two in a housing 11. The fan 13, the first photocatalyst carrier 14, and the filter 15 are housed, and a drive unit 16 attached to the outer wall surface of the housing 11 is provided.
The lower surface of the casing 11 is formed with an intake port 17 for taking air into the casing 11, and the upper surface of the casing 11 is an exhaust for releasing the air inside the casing 11 to the outside. A mouth 18 is formed.

上記第1の放電管12は、図2に示すように、石英ガラス等の紫外線透過ガラスより成る第1の基板19と、誘電体であるガラス等の絶縁材より成る第2の基板20とを、所定の間隙を隔てて対向配置すると共に、両基板19,20周縁を低融点ガラス等の封着材21を介して気密に封止して略扁平直方体形状の気密容器22を形成し、さらに、該気密容器22内に、放電ガスとしてアルゴンと水銀とを混合してなる紫外線放射ガス、或いは、キセノンを主体とした紫外線放射ガスを充填することにより、気密容器22内に放電空間23を形成して成る。
上記第2の基板20の外表面には、放電電極として、銀ペーストや、透明なNESA膜(SnO)等を被着して形成した一対の帯状の外部電極24,25が所定の間隙を隔てて並設されている。
As shown in FIG. 2, the first discharge tube 12 includes a first substrate 19 made of ultraviolet transmissive glass such as quartz glass, and a second substrate 20 made of an insulating material such as glass as a dielectric. The substrate 19 and 20 are disposed opposite each other with a predetermined gap therebetween, and the peripheral edges of both the substrates 19 and 20 are hermetically sealed through a sealing material 21 such as low-melting glass to form an airtight container 22 having a substantially flat rectangular parallelepiped shape, The discharge space 23 is formed in the hermetic container 22 by filling the hermetic container 22 with an ultraviolet radiation gas obtained by mixing argon and mercury as a discharge gas or an ultraviolet radiation gas mainly composed of xenon. It consists of
On the outer surface of the second substrate 20, a pair of strip-like external electrodes 24 and 25 formed by depositing a silver paste, a transparent NESA film (SnO 2 ) or the like as a discharge electrode has a predetermined gap. They are arranged side by side.

また、上記第1の基板19の内表面には、300nm未満の波長の紫外線を、光触媒の活性化に特に適した300〜400nmの波長の紫外線に変換する紫外線波長変換用の蛍光体層26が形成されている。
上記蛍光体層26は、例えば、(CaZn)(PO:Tl、Ca(PO:Tl、SrB:Eu、(Ba,Sr,Mg)Si:Pb、BaSi:Pb、YPO:Ce、Ce(Mg,Ba)Al1119、LaPO:Ce等の少なくとも1種を含む材料で構成することができる。
このように、上記蛍光体層26を設けたことにより、紫外線放射ガスから放射され、光触媒に照射される各種波長の紫外線の中で、該光触媒の活性化にあまり寄与しない波長(300nm未満の波長)の紫外線が、光触媒の活性化に特に適した波長の紫外線(300〜400nm)に変換されるので、光触媒の活性化を促進することができる。
On the inner surface of the first substrate 19, there is an ultraviolet wavelength converting phosphor layer 26 for converting ultraviolet light having a wavelength of less than 300 nm into ultraviolet light having a wavelength of 300 to 400 nm, which is particularly suitable for activating the photocatalyst. Is formed.
The phosphor layer 26 includes, for example, (CaZn) 3 (PO 4 ) 2 : Tl, Ca 3 (PO 4 ) 2 : Tl, SrB 4 O 7 : Eu, (Ba, Sr, Mg) 3 Si 2 O 7. : Pb, BaSi 2 O 5 : Pb, YPO 4 : Ce, Ce (Mg, Ba) Al 11 O 19 , LaPO 4 : Ce, and the like.
Thus, by providing the phosphor layer 26, among the various wavelengths of ultraviolet light emitted from the ultraviolet radiation gas and irradiated on the photocatalyst, a wavelength that does not contribute much to the activation of the photocatalyst (wavelength of less than 300 nm). ) Is converted into ultraviolet light (300 to 400 nm) having a wavelength particularly suitable for the activation of the photocatalyst, so that the activation of the photocatalyst can be promoted.

上記第1の基板19の外表面には、アナターゼ型の酸化チタン(TiO)等より成る光触媒(図示せず)を保持して成る多数の透光性の多孔質吸着材27が、透光性の接着剤28を介して固着配置されている。
尚、光触媒としては、上記の酸化チタン以外に、ZnO、SrTiO、BaTiO、Fe等、光触媒作用を有する他の金属酸化物を用いることができるが、アナターゼ型の酸化チタンが、光触媒活性に優れており最も好適に使用できる。
上記透光性の接着剤28は、例えば、アルカリシリケート結合物、エチルシリケート結合物、アルコキシラン結合物、有機官能基を部分的に導入したアルコキシラン結合物及び有機ポリマーを反応させたアルコキシラン結合物等の無機結合材やハイブリッド系無機結合材を用いることができる。
A large number of translucent porous adsorbents 27 holding a photocatalyst (not shown) made of anatase-type titanium oxide (TiO 2 ) or the like are provided on the outer surface of the first substrate 19. It is fixedly arranged via a sex adhesive 28.
As the photocatalyst, in addition to the above titanium oxide, other metal oxides having a photocatalytic action such as ZnO, SrTiO 3 , BaTiO 3 , Fe 2 O 3 and the like can be used. It is excellent in photocatalytic activity and can be most suitably used.
The translucent adhesive 28 is, for example, an alkali silane bond, an ethyl silicate bond, an alkoxy lane bond, an alkoxy lane bond in which an organic functional group is partially introduced, and an alkoxy lane bond obtained by reacting an organic polymer. An inorganic binder such as a product or a hybrid inorganic binder can be used.

上記透光性の多孔質吸着材27は、径が10nm〜50nm程度の細孔を多数有する直径0.1mm〜5mm程度のビーズ状のシリカゲルで構成されており、細孔の比表面積が50m/g〜300m/g程度と極めて大きいものである。光触媒は、上記多孔質吸着材27の表面のみならず、細孔内にも吸着保持されている。
上記多孔質吸着材27の表面及び細孔内に光触媒を保持させるには、例えば、粒径が多孔質吸着材27の細孔径より小さい光触媒微粒子の分散液中に、多孔質吸着材27を浸漬した後、乾燥・焼成させることにより行うことができる。
The translucent porous adsorbent 27 is composed of bead-shaped silica gel having a diameter of about 0.1 mm to 5 mm having a large number of pores having a diameter of about 10 nm to 50 nm, and the specific surface area of the pores is 50 m 2. / G to about 300 m 2 / g. The photocatalyst is adsorbed and held not only on the surface of the porous adsorbent 27 but also in the pores.
In order to hold the photocatalyst on the surface and pores of the porous adsorbent 27, for example, the porous adsorbent 27 is immersed in a dispersion of photocatalyst fine particles whose particle diameter is smaller than the pore diameter of the porous adsorbent 27. Then, it can be performed by drying and firing.

上記第1の放電管12にあっては、一対の外部電極24,25に交流電圧を印加すると、誘電体である第2の基板20を介して放電空間23内で放電が生成されて電子が放出され、該電子が紫外線放射ガスに衝突することにより様々な波長の紫外線が生成される。生成された紫外線は、蛍光体層26に照射されることにより、光触媒の活性化に特に適した波長の紫外線(300〜400nm)に変換された後、紫外線透過ガラスで構成された第1の基板19を透過し、多孔質吸着材27に保持された光触媒に照射される。この結果、光触媒が活性化して空気や水の浄化を行うことができるのである。
上記の通り、多孔質吸着材27及び接着剤28は透光性を有していることから、多孔質吸着材27の表面及び細孔内に保持した光触媒に光を十分に照射することが可能である。また、多数の細孔を有する多孔質吸着材27は、通気性に優れていることから、光触媒と空気との接触効率が良好である。
In the first discharge tube 12, when an AC voltage is applied to the pair of external electrodes 24 and 25, a discharge is generated in the discharge space 23 via the second substrate 20 which is a dielectric, and electrons are generated. The ultraviolet rays having various wavelengths are generated by being emitted and colliding with the ultraviolet radiation gas. The generated ultraviolet rays are irradiated onto the phosphor layer 26 to be converted into ultraviolet rays (300 to 400 nm) having a wavelength particularly suitable for activating the photocatalyst, and then the first substrate made of ultraviolet transmissive glass. The photocatalyst passing through 19 and held on the porous adsorbent 27 is irradiated. As a result, the photocatalyst is activated and air and water can be purified.
As described above, since the porous adsorbent 27 and the adhesive 28 have translucency, it is possible to sufficiently irradiate the photocatalyst retained on the surface and pores of the porous adsorbent 27. It is. Further, since the porous adsorbent 27 having a large number of pores is excellent in air permeability, the contact efficiency between the photocatalyst and air is good.

図3は、上記第1の放電管12の変形例を示すものであり、該第1の放電管12の変形例は、第1の基板19の外表面に、多数の多孔質吸着材27と共に複数のビーズ状の反射材29を、透光性の接着剤28を介して固着配置して成る。
上記反射材29は、アルミニウム等の光反射率の高い材料で構成することができる。また、表面が光反射率の高い白色と成された部材で反射材29を構成しても良い。
このように、多孔質吸着材27と共に反射材29を用いることにより、光触媒を活性化させる紫外線を様々な方向に反射させて光触媒への照射効率を向上させることができる。
FIG. 3 shows a modified example of the first discharge tube 12. The modified example of the first discharge tube 12 includes a large number of porous adsorbents 27 on the outer surface of the first substrate 19. A plurality of bead-like reflectors 29 are fixedly arranged via a translucent adhesive 28.
The reflective material 29 can be made of a material having a high light reflectance such as aluminum. Further, the reflecting material 29 may be formed of a member whose surface is white with high light reflectance.
As described above, by using the reflective material 29 together with the porous adsorbent 27, it is possible to reflect the ultraviolet rays that activate the photocatalyst in various directions and to improve the irradiation efficiency to the photocatalyst.

上記第1の光触媒担持体14は、筐体11内壁面に取り付けられており、図4に示すように、ガラス、樹脂、金属等の適宜な材料より成る平板状の基体30の表面に、光触媒を保持して成る透光性の上記多孔質吸着材27が、透光性の接着剤28を介して多数固着されて構成されている。
この第1の光触媒担持体14は、基体30に固着した多孔質吸着材27に保持された光触媒を活性化させるため、上記第1の放電管12で生成された紫外線の照射範囲内に配置される必要がある。
The first photocatalyst carrier 14 is attached to the inner wall surface of the casing 11, and as shown in FIG. 4, a photocatalyst is formed on the surface of a flat substrate 30 made of an appropriate material such as glass, resin, or metal. A large number of the above-mentioned light-transmitting porous adsorbents 27 that are held in contact with each other are fixed through a light-transmitting adhesive 28.
The first photocatalyst carrier 14 is disposed within the irradiation range of the ultraviolet rays generated by the first discharge tube 12 in order to activate the photocatalyst held by the porous adsorbent 27 fixed to the substrate 30. It is necessary to

上記第1の光触媒担持体14の多孔質吸着材27に保持された光触媒に、上記第1の放電管12からの紫外線が照射されると、光触媒が活性化して該光触媒表面に接触した空気の浄化を行うことができるのである。
尚、上記第1の放電管12の第1の基板19の外表面には、多孔質吸着材27が接着剤28を介して固着されているが、上記の通り、多孔質吸着材27及び接着剤28は透光性を有していることから、第1の放電管12から放射された紫外線の一部が、第1の放電管12の多孔質吸着材27及び接着剤28を透過して、筐体11内壁面に取り付けられた光触媒担持体14に照射されることとなる。
上記多孔質吸着材27を、筐体11の内壁面に直接被着することによって第1の光触媒担持体14を構成することもでき、この場合には、筐体11の内壁が、第1の光触媒担持体14の「基体」として機能することになる。
When the photocatalyst held on the porous adsorbent 27 of the first photocatalyst carrier 14 is irradiated with ultraviolet rays from the first discharge tube 12, the photocatalyst is activated and the air contacted with the surface of the photocatalyst is activated. Purification can be performed.
A porous adsorbent 27 is fixed to the outer surface of the first substrate 19 of the first discharge tube 12 via an adhesive 28. As described above, the porous adsorbent 27 and the adhesive are bonded. Since the agent 28 has translucency, a part of the ultraviolet rays radiated from the first discharge tube 12 pass through the porous adsorbent 27 and the adhesive 28 of the first discharge tube 12. The photocatalyst carrier 14 attached to the inner wall surface of the casing 11 is irradiated.
The first photocatalyst carrier 14 can also be configured by directly attaching the porous adsorbent 27 to the inner wall surface of the casing 11, and in this case, the inner wall of the casing 11 is the first wall. It functions as the “base” of the photocatalyst carrier 14.

以下において、上記空気浄化装置10を用いて、空気の浄化処理を行う手順を説明する。
先ず、駆動部16から上記ファン13及び第1の放電管12に電源供給することにより、ファン13を駆動させると共に第1の放電管12を点灯させる。
上記ファン13の駆動により、外部の空気が吸気口17より筐体11内に導入され、また、上記第1の放電管12の点灯によって生成された紫外線の照射を受けて、第1の放電管12の多孔質吸着材27に保持された光触媒、第1の光触媒担持体14の多孔質吸着材27に保持された光触媒が活性化することとなる。
筐体11内部に導入された空気は、上記フィルタ15によって塵等が除去された後、排気口18に向かって上昇していく過程で、活性化した上記光触媒と接触することにより、該空気中の有害化合物や汚濁物等が分解されて浄化されることとなる。
Hereinafter, a procedure for performing an air purification process using the air purification device 10 will be described.
First, by supplying power from the driving unit 16 to the fan 13 and the first discharge tube 12, the fan 13 is driven and the first discharge tube 12 is turned on.
By driving the fan 13, external air is introduced into the housing 11 from the air inlet 17, and is irradiated with ultraviolet rays generated by the lighting of the first discharge tube 12. The photocatalyst held by the 12 porous adsorbents 27 and the photocatalyst held by the porous adsorbent 27 of the first photocatalyst carrier 14 are activated.
The air introduced into the housing 11 comes into contact with the activated photocatalyst in the process of rising toward the exhaust port 18 after dust and the like are removed by the filter 15, thereby The harmful compounds and pollutants are decomposed and purified.

本発明の空気浄化装置10にあっては、第1の放電管12の気密容器22を構成する第1の基板19の外表面、及び、第1の放電管12で生成された紫外線の照射範囲内に配置された第1の光触媒担持体14の基体30の表面に、比表面積が極めて大きい多孔質吸着材27を多数配置すると共に、これら多孔質吸着材27の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめたことから、筐体11内部に配置する光触媒の表面積を大きく確保することができる。   In the air purification apparatus 10 of the present invention, the outer surface of the first substrate 19 constituting the airtight container 22 of the first discharge tube 12 and the irradiation range of the ultraviolet rays generated by the first discharge tube 12 are used. A large number of porous adsorbents 27 having a very large specific surface area are arranged on the surface of the substrate 30 of the first photocatalyst carrier 14 arranged inside, and a photocatalyst is placed on the surfaces and pores of the porous adsorbents 27. Since it is held, a large surface area of the photocatalyst disposed inside the housing 11 can be secured.

図5は、本発明に係る第2の放電管31を示すものであり、該第2の放電管31は、第1の基板19の外表面に、多数の多孔質吸着材27を配置すると共に、これら多孔質吸着材27を、多数の連通孔32を備えた網状部材33で被覆して構成したものである。この網状部材33は、金属や樹脂等の適宜な材料で構成することができるが、導電性材料で網状部材33を構成する場合には、一対の外部電極24,25間の絶縁性が損なわれないよう留意する必要がある。
尚、図示は省略するが、第1の基板19の外表面に、多数の多孔質吸着材27と共に複数の上記反射材29を配置し、これら多孔質吸着材27及び反射材29を網状部材33で被覆しても良い。
FIG. 5 shows a second discharge tube 31 according to the present invention. The second discharge tube 31 has a large number of porous adsorbents 27 arranged on the outer surface of the first substrate 19. These porous adsorbents 27 are configured to be covered with a net-like member 33 having a large number of communication holes 32. The mesh member 33 can be made of an appropriate material such as metal or resin. However, when the mesh member 33 is made of a conductive material, the insulation between the pair of external electrodes 24 and 25 is impaired. It is necessary to be careful not to.
Although not shown in the figure, a plurality of the reflective materials 29 are arranged on the outer surface of the first substrate 19 together with a large number of the porous adsorbents 27, and the porous adsorbents 27 and the reflective materials 29 are connected to the mesh member 33. You may coat with.

図6は、本発明に係る第3の放電管34を示すものであり、この第3の放電管34は、第1の基板19が曲板状と成されており、該曲板状の第1の基板19の外表面に、光触媒を保持して成る多数の透光性の多孔質吸着材27が、透光性の接着剤28を介して固着配置されている。また、第2の基板20の内面に、一対の帯状の放電電極35,35が所定の間隙を隔てて対向配置されている。
この第3の放電管34にあっては、第1の基板19が曲板状であり、第1の基板19の外表面が曲面と成されているので、第1の基板19の外表面が平面である場合に比べて、第1の基板19外表面の表面積を増大させることができ、その分、第1の基板19外表面に配置される光触媒の表面積を拡大することができる。
FIG. 6 shows a third discharge tube 34 according to the present invention. In the third discharge tube 34, the first substrate 19 has a curved plate shape, and the curved plate-shaped first discharge tube 34 has a curved plate shape. A large number of translucent porous adsorbents 27 holding a photocatalyst are fixedly disposed on the outer surface of one substrate 19 via translucent adhesives 28. In addition, a pair of strip-shaped discharge electrodes 35, 35 are disposed on the inner surface of the second substrate 20 with a predetermined gap therebetween.
In the third discharge tube 34, the first substrate 19 has a curved plate shape, and the outer surface of the first substrate 19 is a curved surface. The surface area of the outer surface of the first substrate 19 can be increased as compared with the case of being flat, and the surface area of the photocatalyst disposed on the outer surface of the first substrate 19 can be increased accordingly.

図7は、第3の放電管34の変形例を示すものであり、この第3の放電管34の変形例は、第2の基板20として、第1の基板19と同じく、石英ガラス等の紫外線を透過させる透光性絶縁材料より成る曲板状のものを用い、該第2の基板20の外表面に、光触媒を保持して成る多数の透光性の多孔質吸着材27を、透光性の接着剤28を介して固着配置すると共に、放電電極35の形成された第2の基板20の内面に、紫外線波長変換用の上記蛍光体層26を形成した点に特徴を有するものである。
この第3の放電管34の変形例にあっては、光触媒を保持して成る多数の多孔質吸着材27が、第1の基板19の外表面のみならず、第2の基板20の外表面にも配置されているので、放電管の両面(第1の基板19の外表面及び第2の基板20の外表面)において、光触媒による空気の浄化を行うことができる。
FIG. 7 shows a modified example of the third discharge tube 34. The modified example of the third discharge tube 34 is made of quartz glass or the like as the first substrate 19 as the second substrate 20. A curved plate made of a translucent insulating material that transmits ultraviolet rays is used, and a large number of translucent porous adsorbents 27 each holding a photocatalyst are passed through the outer surface of the second substrate 20. It is characterized in that the phosphor layer 26 for ultraviolet wavelength conversion is formed on the inner surface of the second substrate 20 on which the discharge electrode 35 is formed, while being fixedly disposed via a light adhesive 28. is there.
In the modification of the third discharge tube 34, a large number of porous adsorbents 27 holding a photocatalyst are not only the outer surface of the first substrate 19 but also the outer surface of the second substrate 20. Therefore, the air can be purified by the photocatalyst on both surfaces of the discharge tube (the outer surface of the first substrate 19 and the outer surface of the second substrate 20).

尚、図示は省略するが、第3の放電管34の場合も、第1の基板19の外表面(図6の場合)、第1の基板19及び第2の基板20の外表面(図7の場合)に、多数の多孔質吸着材27と共に複数の上記反射材29を配置するようにしても良い。
また、第1の基板19の外表面(図6の場合)、第1の基板19及び第2の基板20の外表面(図7の場合)に、多数の多孔質吸着材27を配置し、これら多孔質吸着材27を、上記網状部材33(図5参照)で被覆するようにしても良い。
Although not shown, in the case of the third discharge tube 34 also, the outer surface of the first substrate 19 (in the case of FIG. 6), the outer surfaces of the first substrate 19 and the second substrate 20 (FIG. 7). In this case, a plurality of the reflectors 29 may be arranged together with a large number of porous adsorbents 27.
Further, a large number of porous adsorbents 27 are arranged on the outer surface of the first substrate 19 (in the case of FIG. 6), the outer surface of the first substrate 19 and the second substrate 20 (in the case of FIG. 7), These porous adsorbents 27 may be covered with the mesh member 33 (see FIG. 5).

上記光触媒は、紫外線の照射を受けて活性化する光触媒だけでなく、可視光の照射を受けて活性化する可視光型光触媒を用いることもできる。
この場合、上記第1の放電管12及び第2の放電管31の第1の基板19、第3の放電管34の第1の基板19(図6の場合)、第3の放電管34の第1の基板19及び第2の基板20(図7の場合)は、可視光型光触媒を活性化させる波長の可視光を透過させる透光性材料で構成されると共に、気密容器22内には、可視光型光触媒を活性化させる波長の可視光を放射する放電ガスが充填され、また、上記紫外線波長変換用の蛍光体層26は不要となる。
As the photocatalyst, not only a photocatalyst activated by irradiation with ultraviolet rays but also a visible light photocatalyst activated by irradiation with visible light can be used.
In this case, the first substrate 19 of the first discharge tube 12 and the second discharge tube 31, the first substrate 19 (in the case of FIG. 6) of the third discharge tube 34, the third discharge tube 34, and the like. The first substrate 19 and the second substrate 20 (in the case of FIG. 7) are made of a translucent material that transmits visible light having a wavelength that activates the visible light photocatalyst, and the hermetic container 22 includes The discharge gas that emits visible light having a wavelength that activates the visible light type photocatalyst is filled, and the phosphor layer 26 for ultraviolet wavelength conversion becomes unnecessary.

本発明に係る空気浄化装置10の光源として、図8に示す第1の発光ダイオード36を用いることもできる。
この第1の発光ダイオード36は、発光ダイオードチップ(LEDチップ)搭載用の第1のリードフレーム37の先端部37aに、その底面から上方に向かって孔径が徐々に拡大する略漏斗形状の凹部を設けると共に該凹部内面を反射面と成してリフレクタ38を形成し、該リフレクタ38の底面にLEDチップ39をAgペースト等を介してダイボンドすることにより、上記第1のリードフレーム37と、LEDチップ39底面の一方の電極(図示せず)とを電気的に接続している。また、第2のリードフレーム40の先端部40aと、上記LEDチップ39上面の他方の電極(図示せず)とをボンディングワイヤ41を介して電気的に接続して成る。
上記LEDチップ39は、窒化ガリウム系半導体結晶等で構成されており、光触媒活性化作用を有する波長の紫外線や可視光等の光を放射するものである。
尚、上記第1のリードフレーム37、第2のリードフレーム40は、銅、銅亜鉛合金、鉄ニッケル合金等により構成される。
As the light source of the air purification apparatus 10 according to the present invention, the first light emitting diode 36 shown in FIG. 8 can be used.
The first light emitting diode 36 has a substantially funnel-shaped recess whose diameter gradually increases upward from the bottom surface of the first lead frame 37 for mounting a light emitting diode chip (LED chip). The first lead frame 37 and the LED chip are formed by providing the reflector 38 with the inner surface of the recess as a reflecting surface and die bonding the LED chip 39 to the bottom surface of the reflector 38 with Ag paste or the like. One electrode (not shown) on the bottom surface of 39 is electrically connected. Further, the tip end portion 40 a of the second lead frame 40 and the other electrode (not shown) on the upper surface of the LED chip 39 are electrically connected via a bonding wire 41.
The LED chip 39 is made of a gallium nitride semiconductor crystal or the like, and emits light such as ultraviolet light or visible light having a wavelength having a photocatalytic activation effect.
The first lead frame 37 and the second lead frame 40 are made of copper, copper zinc alloy, iron nickel alloy or the like.

また、上記LEDチップ39、第1のリードフレーム37の先端部37a及び端子部37bの上端、第2のリードフレーム40の先端部40a及び端子部40bの上端は、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂等より成り、先端に凸レンズ部42を有すると共に光触媒活性化作用を有する波長の紫外線や可視光等の光を透過させる透光性の外囲器43によって被覆・封止されている。
さらに、第1のリードフレーム37の端子部37b及び第2のリードフレーム40の端子部40bの下端は、上記外囲器43の下端部を貫通して外囲器43外部へと導出されている。
また、上記外囲器43の外表面には、光触媒を保持して成る多数の透光性の上記多孔質吸着材27が、透光性の接着剤28を介して固着配置されている。
The LED chip 39, the top end portion 37a and the terminal portion 37b of the first lead frame 37, and the top end portion 40a and the top end of the terminal portion 40b of the second lead frame 40 are epoxy resin, silicon resin, and acrylic resin. And has a convex lens portion 42 at the tip and is covered and sealed with a translucent envelope 43 that transmits light such as ultraviolet light and visible light having a wavelength having a photocatalytic activation effect.
Furthermore, the lower ends of the terminal portion 37 b of the first lead frame 37 and the terminal portion 40 b of the second lead frame 40 penetrate the lower end portion of the envelope 43 and are led out of the envelope 43. .
In addition, a large number of translucent porous adsorbents 27 each holding a photocatalyst are fixedly disposed on the outer surface of the envelope 43 via translucent adhesives 28.

上記第1の発光ダイオード36にあっては、第1のリードフレーム37及び第2のリードフレーム40を介してLEDチップ39に電圧が印加されると、LEDチップ39が発光して光触媒活性化作用を有する波長の光(紫外線や可視光)が放射され、この光が外囲器43外表面の多孔質吸着材27に保持された光触媒に照射される。この結果、光触媒が活性化して空気の浄化を行うことができるのである。
また、第1の発光ダイオード36から放射された光の一部は、第1の発光ダイオード36の多孔質吸着材27及び接着剤28を透過して、筐体11内壁面に取り付けられた第1の光触媒担持体14に照射されることとなる。
In the first light emitting diode 36, when a voltage is applied to the LED chip 39 via the first lead frame 37 and the second lead frame 40, the LED chip 39 emits light to activate the photocatalyst. Light (ultraviolet light or visible light) having a wavelength is emitted, and this light is applied to the photocatalyst held by the porous adsorbent 27 on the outer surface of the envelope 43. As a result, the photocatalyst is activated and air can be purified.
Further, a part of the light emitted from the first light emitting diode 36 passes through the porous adsorbent 27 and the adhesive 28 of the first light emitting diode 36 and is attached to the inner wall surface of the housing 11. The photocatalyst carrier 14 is irradiated.

図9は、本発明に係る第2の発光ダイオード45を示すものであり、該第2の発光ダイオード45は、樹脂やセラミック等の絶縁材料より成る基板46上に、複数のLEDチップ47を接続・固定して成る。また、上記基板46の底面には、一対の外部電極48a,48bが接続されており、これら外部電極48a,48bの一端は、上記基板46を貫通して基板46表面に露出している。
各LEDチップ47上面の一方の電極(図示せず)は、ボンディングワイヤ49及び基板46表面に形成された配線パターン(図示せず)を介して、一方の外部電極48aに接続されると共に、各LEDチップ47上面の他方の電極(図示せず)は、ボンディングワイヤ49及び基板46表面に形成された配線パターン(図示せず)を介して、他方の外部電極48bに接続されている。
FIG. 9 shows a second light emitting diode 45 according to the present invention. The second light emitting diode 45 connects a plurality of LED chips 47 on a substrate 46 made of an insulating material such as resin or ceramic.・ It is fixed. A pair of external electrodes 48a and 48b are connected to the bottom surface of the substrate 46, and one end of each of the external electrodes 48a and 48b penetrates the substrate 46 and is exposed on the surface of the substrate 46.
One electrode (not shown) on the upper surface of each LED chip 47 is connected to one external electrode 48a via a bonding wire 49 and a wiring pattern (not shown) formed on the surface of the substrate 46. The other electrode (not shown) on the upper surface of the LED chip 47 is connected to the other external electrode 48b via a bonding wire 49 and a wiring pattern (not shown) formed on the surface of the substrate 46.

また、LEDチップ47の配置された基板46表面は、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂等より成り、光触媒活性化作用を有する波長の紫外線や可視光等の光を透過させる略直方体形状の透光性の外囲器50によって被覆・封止されている。
さらに、上記外囲器50の外表面には、光触媒を保持して成る多数の透光性の多孔質吸着材27が、透光性の接着剤28を介して固着配置されている。
Further, the surface of the substrate 46 on which the LED chip 47 is arranged is made of an epoxy resin, a silicon resin, an acrylic resin, or the like, and has a substantially rectangular parallelepiped shape that transmits light such as ultraviolet light and visible light having a wavelength having a photocatalytic activation effect. The outer envelope 50 is covered and sealed.
Further, a large number of light-transmitting porous adsorbents 27 holding a photocatalyst are fixedly disposed on the outer surface of the envelope 50 via a light-transmitting adhesive 28.

上記第2の発光ダイオード45にあっては、一対の外部電極48a,48bを介してLEDチップ47に電圧が印加されると、LEDチップ47が発光して光触媒活性化作用を有する波長の光(紫外線や可視光)が放射され、この光が外囲器50外表面の多孔質吸着材27に保持された光触媒に照射される。この結果、光触媒が活性化して空気の浄化を行うことができる。
また、第2の発光ダイオード45から放射された光の一部は、第2の発光ダイオード45の多孔質吸着材27及び接着剤28を透過して、筐体11内壁面に取り付けられた第1の光触媒担持体14に照射されることとなる。
In the second light emitting diode 45, when a voltage is applied to the LED chip 47 via the pair of external electrodes 48a and 48b, the LED chip 47 emits light and has a wavelength of light having a photocatalytic activation effect ( UV light and visible light) are emitted, and this light is applied to the photocatalyst held on the porous adsorbent 27 on the outer surface of the envelope 50. As a result, the photocatalyst is activated and air can be purified.
Further, a part of the light emitted from the second light emitting diode 45 passes through the porous adsorbent 27 and the adhesive 28 of the second light emitting diode 45 and is attached to the inner wall surface of the housing 11. The photocatalyst carrier 14 is irradiated.

尚、図示は省略するが、上記第1の発光ダイオード36の外囲器43外表面、第2の発光ダイオード45の外囲器50外表面に、多数の多孔質吸着材27と共に複数の上記反射材29を配置するようにしても良い。
また、第1の発光ダイオード36の外囲器43外表面、第2の発光ダイオード45の外囲器50外表面に、多数の多孔質吸着材27を配置し、これら多孔質吸着材27を、上記網状部材33(図5参照)で被覆するようにしても良い。
Although not shown in the drawing, a plurality of the reflections together with a large number of porous adsorbents 27 are provided on the outer surface of the envelope 43 of the first light emitting diode 36 and the outer surface of the envelope 50 of the second light emitting diode 45. The material 29 may be arranged.
Also, a large number of porous adsorbents 27 are arranged on the outer surface of the envelope 43 of the first light emitting diode 36 and the outer surface of the envelope 50 of the second light emitting diode 45. You may make it coat | cover with the said net-like member 33 (refer FIG. 5).

図10は、本発明に係る第2の光触媒担持体51を示すものであり、該第2の光触媒担持体51は、平板状の基体30の表面に、多数の上記多孔質吸着材27を配置すると共に、これら多孔質吸着材27を、多数の連通孔32を備えた網状部材33で被覆して構成したものである。
上記第2の光触媒担持体51の多孔質吸着材27に保持された光触媒に、紫外線等の光が照射されると、光触媒が活性化して該光触媒表面に接触した空気の浄化を行うことができるのである。
FIG. 10 shows a second photocatalyst carrier 51 according to the present invention. The second photocatalyst carrier 51 has a number of porous adsorbents 27 arranged on the surface of a flat substrate 30. In addition, these porous adsorbents 27 are configured to be covered with a net-like member 33 having a large number of communication holes 32.
When the photocatalyst held on the porous adsorbent 27 of the second photocatalyst support 51 is irradiated with light such as ultraviolet rays, the photocatalyst is activated and the air that has contacted the surface of the photocatalyst can be purified. It is.

図11は、第2の光触媒担持体51の変形例を示すものであり、この第2の光触媒担持体51は、多孔質吸着材27と共に複数の上記反射材29を、基体30表面に配置し、これら多孔質吸着材27及び反射材29を網状部材33で被覆して構成したものである。
このように、多孔質吸着材27と共に反射材29を配置することにより、光触媒を活性化させる光を様々な方向に反射させて光触媒への照射効率を向上させることができる。
FIG. 11 shows a modification of the second photocatalyst carrier 51. The second photocatalyst carrier 51 includes a porous adsorbent 27 and a plurality of the reflectors 29 arranged on the surface of the substrate 30. The porous adsorbent 27 and the reflector 29 are covered with a mesh member 33.
Thus, by disposing the reflecting material 29 together with the porous adsorbing material 27, the light for activating the photocatalyst can be reflected in various directions to improve the irradiation efficiency to the photocatalyst.

図12は、本発明に係る第3の光触媒担持体52を示すものであり、該第3の光触媒担持体52は、基体30を用いた第1の光触媒担持体14及び第2の光触媒担持体51とは異なり、基体を用いずに、光触媒を保持して成る多数の透光性の多孔質吸着材27同士を、透光性の接着剤28を介して接着することにより構成したものである。
この第3の光触媒担持体52の多孔質吸着材27に保持された光触媒に、紫外線等の光が照射されると、光触媒が活性化して該光触媒表面に接触した空気の浄化を行うことができるのである。
FIG. 12 shows a third photocatalyst carrier 52 according to the present invention. The third photocatalyst carrier 52 is composed of a first photocatalyst carrier 14 and a second photocatalyst carrier using a substrate 30. Unlike 51, a plurality of light-transmitting porous adsorbents 27 holding a photocatalyst are bonded to each other through a light-transmitting adhesive 28 without using a substrate. .
When the photocatalyst held on the porous adsorbent 27 of the third photocatalyst carrier 52 is irradiated with light such as ultraviolet rays, the photocatalyst is activated and the air contacting the surface of the photocatalyst can be purified. It is.

図13は、本発明に係る第4の光触媒担持体53を示すものであり、該第4の光触媒担持体53は、金属や樹脂等より成り、多数の連通孔54を備えた網状容器55内に、多数の上記多孔質吸着材27を収納して構成したものである。
この第4の光触媒担持体53の多孔質吸着材27に保持された光触媒に、紫外線等の光が照射されると、光触媒が活性化して該光触媒表面に接触した空気の浄化を行うことができるのである。
FIG. 13 shows a fourth photocatalyst carrier 53 according to the present invention. The fourth photocatalyst carrier 53 is made of metal, resin, or the like, and has a large number of communication holes 54. In addition, a large number of the porous adsorbents 27 are accommodated.
When the photocatalyst held on the porous adsorbent 27 of the fourth photocatalyst support 53 is irradiated with light such as ultraviolet rays, the photocatalyst is activated and the air contacting the surface of the photocatalyst can be purified. It is.

尚、図示は省略するが、上記第3の光触媒担持体52において、多数の多孔質吸着材27と共に複数の上記反射材29を、透光性の接着剤28を介して接着して構成するようにしても良い。
また、上記第4の光触媒担持体53において、多数の多孔質吸着材27と共に複数の上記反射材29を、網状容器55内に収納して構成するようにしても良い。
このように、多孔質吸着材27と共に反射材29を用いることにより、光触媒を活性化させる光を様々な方向に反射させて光触媒への照射効率を向上させることができる。
Although not shown, in the third photocatalyst carrier 52, a plurality of the reflective adsorbents 29 are bonded together with a number of porous adsorbents 27 via a translucent adhesive 28. Anyway.
Further, in the fourth photocatalyst carrier 53, a plurality of the reflecting materials 29 together with a large number of porous adsorbents 27 may be housed in a mesh container 55.
Thus, by using the reflective material 29 together with the porous adsorbent material 27, the light for activating the photocatalyst can be reflected in various directions to improve the irradiation efficiency to the photocatalyst.

尚、光触媒への光の照射効率を向上させるため、第2の光触媒担持体51の網状部材33、第4の光触媒担持体53の網状容器55を透光性樹脂等の透光性材料で構成し、光が網状部材33、網状容器55によって遮られないようにしても良い。
また、光触媒の表面積を拡大させるため、上記網状部材33、網状容器55に光触媒を担持させるようにしても良い。
In order to improve the light irradiation efficiency to the photocatalyst, the mesh member 33 of the second photocatalyst carrier 51 and the mesh container 55 of the fourth photocatalyst carrier 53 are made of a translucent material such as a translucent resin. However, the light may not be blocked by the mesh member 33 and the mesh container 55.
Further, in order to increase the surface area of the photocatalyst, the photocatalyst may be carried on the mesh member 33 and the mesh container 55.

尚、上記多孔質吸着材27の表面をシリコン樹脂や、テトラフルオロエチレンの重合体(ポリテトラフルオロエチレン、PTFE)であるテフロン(登録商標)等の撥水性のある気体透過性樹脂で被覆しても良い。
このように、多孔質吸着材27の表面を撥水性のある気体透過性樹脂で被覆すると、多孔質吸着材27が空気中の水分を細孔内に吸着することが抑制され、その結果、浄化対象の空気を効率よく細孔内に吸着して、細孔内の光触媒と接触させることができる。
また、上記した透光性の接着剤28として、シリコン樹脂やテフロン(登録商標)等の撥水性のある気体透過性樹脂を用いるようにしても良い。この場合にも、接着剤28として用いた撥水性のある気体透過性樹脂によって、多孔質吸着材27が空気中の水分を細孔内に吸着することが抑制され、その結果、浄化対象の気体を効率よく細孔内に吸着して、細孔内の光触媒と接触させることができる。
The surface of the porous adsorbent 27 is covered with a water-repellent gas permeable resin such as silicon resin or Teflon (registered trademark) which is a polymer of tetrafluoroethylene (polytetrafluoroethylene, PTFE). Also good.
In this way, when the surface of the porous adsorbent 27 is coated with a water-repellent gas-permeable resin, the porous adsorbent 27 is prevented from adsorbing moisture in the air into the pores. The target air can be efficiently adsorbed in the pores and brought into contact with the photocatalyst in the pores.
Further, as the above-described translucent adhesive 28, a water-repellent gas permeable resin such as silicon resin or Teflon (registered trademark) may be used. Also in this case, the water-repellent gas-permeable resin used as the adhesive 28 suppresses the porous adsorbent 27 from adsorbing moisture in the air into the pores, and as a result, the gas to be purified Can be efficiently adsorbed in the pores and brought into contact with the photocatalyst in the pores.

上記においては、透光性の多孔質吸着材27をシリカゲルで構成した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、バイコールガラス等のnm単位の多数の細孔を有する多孔質ガラスで上記多孔質吸着材27を構成しても良い。   In the above description, the case where the light-transmitting porous adsorbent material 27 is made of silica gel has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a large number of nanometer units such as Vycor glass are used. The porous adsorbent 27 may be composed of porous glass having pores.

本発明に係る空気浄化装置を模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically the air purification apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る第1の放電管を模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically the 1st discharge tube which concerns on this invention. 第1の放電管の変形例を模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically the modification of a 1st discharge tube. 本発明に係る第1の光触媒担持体を模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically the 1st photocatalyst carrier based on this invention. 本発明に係る第2の放電管を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the 2nd discharge tube which concerns on this invention. 本発明に係る第3の放電管を模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically the 3rd discharge tube which concerns on this invention. 第3の放電管の変形例を模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically the modification of a 3rd discharge tube. 本発明に係る第1の発光ダイオードを模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically the 1st light emitting diode which concerns on this invention. 本発明に係る第2の発光ダイオードを模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically the 2nd light emitting diode which concerns on this invention. 本発明に係る第2の光触媒担持体を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the 2nd photocatalyst carrier based on this invention. 第2の光触媒担持体を変形例を模式的に示す正面図である。FIG. 10 is a front view schematically showing a modification of the second photocatalyst carrier. 本発明に係る第3の光触媒担持体を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the 3rd photocatalyst carrier based on this invention. 本発明に係る第4の光触媒担持体を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the 4th photocatalyst carrier based on this invention. 従来の空気浄化装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the conventional air purification apparatus. 従来の空気浄化装置における紫外線ランプを示す正面図である。It is a front view which shows the ultraviolet lamp in the conventional air purification apparatus. 従来の空気浄化装置における紫外線ランプを構成する気密容器の直管部の部分拡大縦断面図である。It is the elements on larger scale of the straight pipe part of the airtight container which comprises the ultraviolet lamp in the conventional air purification apparatus. 従来の空気浄化装置における繊維状体の拡大縦断面図である。It is an expansion longitudinal cross-sectional view of the fibrous body in the conventional air purification apparatus. 従来の空気浄化装置における繊維状体の拡大横断面図である。It is an expansion cross-sectional view of the fibrous body in the conventional air purification apparatus. 従来の空気浄化装置における光触媒担持体の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the photocatalyst carrier in the conventional air purification apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

10 空気浄化装置
11 筐体
12 第1の放電管
14 第1の光触媒担持体
17 吸気口
18 排気口
27 多孔質吸着材
28 透光性の接着剤
29 反射材
31 第2の放電管
33 網状部材
34 第3の放電管
36 第1の発光ダイオード
45 第2の発光ダイオード
51 第2の光触媒担持体
52 第3の光触媒担持体
53 第4の光触媒担持体
10 Air purifier
11 Enclosure
12 First discharge tube
14 First photocatalyst carrier
17 Air intake
18 Exhaust vent
27 Porous adsorbent
28 Translucent adhesive
29 Reflector
31 Second discharge tube
33 Mesh member
34 Third discharge tube
36 First light emitting diode
45 Second light emitting diode
51 Second photocatalyst carrier
52 Third photocatalyst carrier
53 Fourth photocatalyst carrier

Claims (5)

吸気口及び排気口を備えた筐体内に、光触媒活性化作用を有する波長の光を放射する光源を収納すると共に、該光源から放射される光の照射範囲内に、基体の表面に透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめて成る光触媒担持体を配置したことを特徴とする空気浄化装置。   A light source that emits light having a wavelength having a photocatalytic activation action is housed in a housing having an intake port and an exhaust port, and the surface of the substrate is translucent within the irradiation range of light emitted from the light source. An air purification apparatus comprising a large number of porous adsorbents and a photocatalyst carrier that holds a photocatalyst on the surface and pores of the porous adsorbent. 上記光源が放電管であり、該放電管は、内部に放電ガスが充填された透光性の気密容器と複数の放電電極を備え、上記気密容器の外表面に、透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめて成ることを特徴とする請求項1に記載の空気浄化装置。   The light source is a discharge tube, and the discharge tube includes a light-transmitting airtight container filled with a discharge gas and a plurality of discharge electrodes, and has a light-transmitting porous adsorption on the outer surface of the airtight container. 2. The air purification apparatus according to claim 1, wherein a large number of materials are arranged and a photocatalyst is held on the surface and pores of the porous adsorbent. 上記光源が放電管であり、該放電管は、外表面を曲面と成した透光性材料より成る第1の基板と、第2の基板とを、所定の間隙を隔てて対向配置し、両基板周縁を封止して形成した気密容器と、該気密容器内に封入される放電ガスと、複数の放電電極を備え、上記第1の基板の外表面に、透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめて成ることを特徴とする請求項1に記載の空気浄化装置。   The light source is a discharge tube, and the discharge tube has a first substrate made of a translucent material having a curved outer surface, and a second substrate disposed opposite to each other with a predetermined gap therebetween. An airtight container formed by sealing the periphery of the substrate, a discharge gas sealed in the airtight container, a plurality of discharge electrodes, and a light-transmitting porous adsorbent on the outer surface of the first substrate The air purification apparatus according to claim 1, wherein a large number of the catalyst is disposed and a photocatalyst is held on the surface and pores of the porous adsorbent. 上記光源が発光ダイオードであり、該発光ダイオードは、LEDチップと、該LEDチップを封止する透光性の外囲器とを備え、上記外囲器の外表面に、透光性の多孔質吸着材を多数配置すると共に、上記多孔質吸着材の表面及び細孔内に光触媒を保持せしめて成ることを特徴とする請求項1に記載の空気浄化装置。   The light source is a light-emitting diode, and the light-emitting diode includes an LED chip and a light-transmitting envelope that seals the LED chip, and a light-transmitting porous material is formed on an outer surface of the envelope. 2. The air purification apparatus according to claim 1, wherein a large number of adsorbents are arranged and a photocatalyst is held on the surface and pores of the porous adsorbent. 上記多孔質吸着材が、シリカゲル又は多孔質ガラスであることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の空気浄化装置。

The air purification apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the porous adsorbent is silica gel or porous glass.

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