JP3000056B2 - 空気清浄化装置 - Google Patents
空気清浄化装置Info
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Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は空気清浄化装置、特
に、光触媒を用いた空気清浄化装置に関する。
に、光触媒を用いた空気清浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、有害ガス状物質の除去手段として
は、活性炭を基材とした吸着フィルタによる吸着除去手
段、スクラバー等薬液による吸収除去手段が主流であっ
た。
は、活性炭を基材とした吸着フィルタによる吸着除去手
段、スクラバー等薬液による吸収除去手段が主流であっ
た。
【０００３】他の方法として光触媒を用いることが考え
られている。この方法は、低エネルギーの紫外線の照射
で高い酸化力を発揮するので、有害物質の直接発生を低
減できる。
られている。この方法は、低エネルギーの紫外線の照射
で高い酸化力を発揮するので、有害物質の直接発生を低
減できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、このよう
な吸着フィルタは高価であり、圧力損失が大きく、吸着
種の量が増えるにつれてその性能が落ち、また、経済
的、性能的条件を満たすフィルタの交換時期についての
目安を立てるのが難しいなどの問題があった。さらに薬
液を用いた吸収除去については、使用している薬液の揮
発等、薬液成分による汚染が問題になる可能性があっ
た。
な吸着フィルタは高価であり、圧力損失が大きく、吸着
種の量が増えるにつれてその性能が落ち、また、経済
的、性能的条件を満たすフィルタの交換時期についての
目安を立てるのが難しいなどの問題があった。さらに薬
液を用いた吸収除去については、使用している薬液の揮
発等、薬液成分による汚染が問題になる可能性があっ
た。
【０００５】また、紫外線による有機化合物の分解、ま
たは粒子化が挙げられるがオゾンや活性酸素、ＯＨラジ
カル等、有害物質の発生が認められるため、なんらかの
対策をとる必要があった。
たは粒子化が挙げられるがオゾンや活性酸素、ＯＨラジ
カル等、有害物質の発生が認められるため、なんらかの
対策をとる必要があった。
【０００６】また、光触媒を用いる方法は、光触媒表面
へのガス状物質の吸着と光照射が同時に起こらなければ
反応が進行しないという問題があった。
へのガス状物質の吸着と光照射が同時に起こらなければ
反応が進行しないという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の空気清浄化装置
は、吸気口と、排気口と、吸気口あるいは排気口近傍に
設けたファンと、吸気口の近傍に設けた一方の極性の電
荷を与えた荷電部と、他方の極性の電位を与えた帯電板
の内面に酸化チタンを主成分とする光触媒層を被着せし
めた集塵体、あるいは上記帯電板内面に上記光触媒を織
り込んだ紙を設置した集塵体と、活性炭を基材とし、酸
化チタンを主成分とする光触媒を含有した筒状フィルタ
と、少なくとも上記光触媒層を照射する紫外線ランプと
により構成され、上記吸気口より吸気された気体が上記
光触媒層を通り上記筒状フィルタを介して排気されるこ
とを特徴とする。
は、吸気口と、排気口と、吸気口あるいは排気口近傍に
設けたファンと、吸気口の近傍に設けた一方の極性の電
荷を与えた荷電部と、他方の極性の電位を与えた帯電板
の内面に酸化チタンを主成分とする光触媒層を被着せし
めた集塵体、あるいは上記帯電板内面に上記光触媒を織
り込んだ紙を設置した集塵体と、活性炭を基材とし、酸
化チタンを主成分とする光触媒を含有した筒状フィルタ
と、少なくとも上記光触媒層を照射する紫外線ランプと
により構成され、上記吸気口より吸気された気体が上記
光触媒層を通り上記筒状フィルタを介して排気されるこ
とを特徴とする。
【０００８】また、本発明の空気清浄化装置は、吸気口
と、排気口と、吸気口あるいは排気口近傍に設けたファ
ンと、外部空間の空気を一方の極性にイオン化する気体
イオン化針と、他方の極性の電位を与えた帯電板の内面
に酸化チタンを主成分とする光触媒層を被着せしめた集
塵体、あるいは上記帯電板内面に上記光触媒を織り込ん
だ紙を設置した集塵体と、活性炭を基材とし、酸化チタ
ンを主成分とする光触媒を含有した筒状フィルタと、少
なくとも上記光触媒層を照射する紫外線ランプとにより
構成され、上記吸気口より吸気された気体が上記光触媒
層を通り上記筒状フィルタを介して排気されることを特
徴とする。
と、排気口と、吸気口あるいは排気口近傍に設けたファ
ンと、外部空間の空気を一方の極性にイオン化する気体
イオン化針と、他方の極性の電位を与えた帯電板の内面
に酸化チタンを主成分とする光触媒層を被着せしめた集
塵体、あるいは上記帯電板内面に上記光触媒を織り込ん
だ紙を設置した集塵体と、活性炭を基材とし、酸化チタ
ンを主成分とする光触媒を含有した筒状フィルタと、少
なくとも上記光触媒層を照射する紫外線ランプとにより
構成され、上記吸気口より吸気された気体が上記光触媒
層を通り上記筒状フィルタを介して排気されることを特
徴とする。
【０００９】また、本発明の空気清浄化装置は、吸気口
と、排気口と、吸気口あるいは排気口近傍に設けたファ
ンと、吸気口の近傍に設けた一方の極性の電荷を与えた
荷電部と、他方の極性の電位を与えた帯電板とにより構
成した集塵体と、活性炭を基材とし酸化チタンを主成分
とする光触媒を含有したフィルタと、少なくとも上記光
触媒層を照射する紫外線ランプとより構成され、上記吸
気口より吸気された気体が上記荷電部、集塵体及びフィ
ルタを介して排気されることを特徴とする。
と、排気口と、吸気口あるいは排気口近傍に設けたファ
ンと、吸気口の近傍に設けた一方の極性の電荷を与えた
荷電部と、他方の極性の電位を与えた帯電板とにより構
成した集塵体と、活性炭を基材とし酸化チタンを主成分
とする光触媒を含有したフィルタと、少なくとも上記光
触媒層を照射する紫外線ランプとより構成され、上記吸
気口より吸気された気体が上記荷電部、集塵体及びフィ
ルタを介して排気されることを特徴とする。
【００１０】上記ランプは３８０ｎｍ、または２５４ｎ
ｍ、１８５ｎｍを主成分とした発光スペクトルを持つこ
とを特徴とする。
ｍ、１８５ｎｍを主成分とした発光スペクトルを持つこ
とを特徴とする。
【００１１】また、本発明の空気清浄化装置は、上記光
触媒フィルタの下流側にオゾン分解触媒層が配置されて
いることを特徴とする。
触媒フィルタの下流側にオゾン分解触媒層が配置されて
いることを特徴とする。
【００１２】また、本発明の空気清浄化装置は、上記光
触媒フィルタ表面が吸着飽和に達したとき上記電気集塵
部から上記光触媒フィルタへの空気流をバイパスする手
段を更に有することを特徴とする。
触媒フィルタ表面が吸着飽和に達したとき上記電気集塵
部から上記光触媒フィルタへの空気流をバイパスする手
段を更に有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下図面によって本発明の実施例
を説明する。
を説明する。
【００１４】本発明においては図１に示すように、活性
炭を基材とし必要に応じて光触媒である酸化チタン（Ｔ
ｉＯ2 ）を加えて形成した垂直筒状の光触媒ハニカムフ
ィルタ１と、この光触媒ハニカムフィルタ１の下部にそ
の上部を連結した（＋）及び（−）の一方の極性の電荷
を与えた垂直筒状の金属帯電板の内周面にＴｉＯ2 より
成る光触媒層３、または光触媒を織り込んだ紙を被着せ
しめた集塵体２と、上記集塵体２の下部に設けた吸気口
４と、この吸気口４の近傍に配置したファン及びコロナ
放電を発生せしめる他方の極性の電荷を与えた荷電部５
と、上記筒状光触媒ハニカムフィルタ１の上部開口を塞
ぐ盲板６と、この盲板６の中心部から垂下せしめ上記吸
気口４に接近して延ばした棒状の紫外線ランプ７とによ
り空気清浄化装置を構成せしめる。なお、上記ファンは
排気口（図示せず）の近傍に設けても良い。
炭を基材とし必要に応じて光触媒である酸化チタン（Ｔ
ｉＯ2 ）を加えて形成した垂直筒状の光触媒ハニカムフ
ィルタ１と、この光触媒ハニカムフィルタ１の下部にそ
の上部を連結した（＋）及び（−）の一方の極性の電荷
を与えた垂直筒状の金属帯電板の内周面にＴｉＯ2 より
成る光触媒層３、または光触媒を織り込んだ紙を被着せ
しめた集塵体２と、上記集塵体２の下部に設けた吸気口
４と、この吸気口４の近傍に配置したファン及びコロナ
放電を発生せしめる他方の極性の電荷を与えた荷電部５
と、上記筒状光触媒ハニカムフィルタ１の上部開口を塞
ぐ盲板６と、この盲板６の中心部から垂下せしめ上記吸
気口４に接近して延ばした棒状の紫外線ランプ７とによ
り空気清浄化装置を構成せしめる。なお、上記ファンは
排気口（図示せず）の近傍に設けても良い。
【００１５】本発明の空気清浄化装置は上記のような構
成であるから、吸気口４からファンによって取り込まれ
た空気はコロナ放電による荷電部５を通過するときに、
中に含まれる粒子状の物質に電荷が与えられ、帯電板上
に担持した光触媒層３によって捕集され、捕集された粒
子状物質、あるいは粒子状物質に付着している細菌はラ
ンプ７からの紫外線と光触媒によって酸化分解、殺菌さ
れる。このとき紫外線と集塵体２の間の距離が均等であ
って効率よく紫外光が活用されるようになる。
成であるから、吸気口４からファンによって取り込まれ
た空気はコロナ放電による荷電部５を通過するときに、
中に含まれる粒子状の物質に電荷が与えられ、帯電板上
に担持した光触媒層３によって捕集され、捕集された粒
子状物質、あるいは粒子状物質に付着している細菌はラ
ンプ７からの紫外線と光触媒によって酸化分解、殺菌さ
れる。このとき紫外線と集塵体２の間の距離が均等であ
って効率よく紫外光が活用されるようになる。
【００１６】また、帯電板上の光触媒層３によって捕集
されなかったガス状の汚染物質は、活性炭を基材とする
光触媒ハニカムフィルタ１で吸着、分解される。
されなかったガス状の汚染物質は、活性炭を基材とする
光触媒ハニカムフィルタ１で吸着、分解される。
【００１７】なお、図１に示す装置において、装置内部
にコロナ放電による荷電部５を設ける代りに、図２に示
すように、装置の外部にイオン化針８を設置し、居住空
間に一方の極性のイオンを放出するようにしても良い。
にコロナ放電による荷電部５を設ける代りに、図２に示
すように、装置の外部にイオン化針８を設置し、居住空
間に一方の極性のイオンを放出するようにしても良い。
【００１８】また、図１の例ではコロナ放電による荷電
部と集塵体２の間でイオン風が生じるのでファンを動作
させなくても、紫外線ランプ７と荷電部５を運転してい
れば空気浄化の機能は期待できる。
部と集塵体２の間でイオン風が生じるのでファンを動作
させなくても、紫外線ランプ７と荷電部５を運転してい
れば空気浄化の機能は期待できる。
【００１９】上記のように本発明の上記実施例において
は、ＳｉＯ２を担持させて作成した集塵体２を紫外線ラ
ンプ７を包むように筒状に設置し、紫外線ランプ７から
の光を無駄なく利用して集塵体２上の光触媒層３に集め
られた物質を紫外線／光触媒法によって分解する空気清
浄化手段を活性炭を基材とするフィルタ１の上流側に設
けるようにしたので、フィルタ１への粒子状物質の堆積
を防ぎ、フィルタ１の寿命を延ばすことができる。ま
た、光触媒は最終的に有機化合物を二酸化炭素と水にま
で分解する事が期待できる技術であり、化学物質の完全
分解を達成することによって、分解過程における中間生
成物の環境への漏出を考慮することなく、清浄な空間を
創出することができる。
は、ＳｉＯ２を担持させて作成した集塵体２を紫外線ラ
ンプ７を包むように筒状に設置し、紫外線ランプ７から
の光を無駄なく利用して集塵体２上の光触媒層３に集め
られた物質を紫外線／光触媒法によって分解する空気清
浄化手段を活性炭を基材とするフィルタ１の上流側に設
けるようにしたので、フィルタ１への粒子状物質の堆積
を防ぎ、フィルタ１の寿命を延ばすことができる。ま
た、光触媒は最終的に有機化合物を二酸化炭素と水にま
で分解する事が期待できる技術であり、化学物質の完全
分解を達成することによって、分解過程における中間生
成物の環境への漏出を考慮することなく、清浄な空間を
創出することができる。
【００２０】本発明の他の実施例においては、図３に示
すように空気清浄化装置を、光触媒層をその内周面に被
着せしめた集塵体２と、この集塵体２の吸気口の上流側
に設けた荷電部５と、上記光触媒層を照射する紫外線ラ
ンプ７と、光触媒フィルタ１とにより構成する。
すように空気清浄化装置を、光触媒層をその内周面に被
着せしめた集塵体２と、この集塵体２の吸気口の上流側
に設けた荷電部５と、上記光触媒層を照射する紫外線ラ
ンプ７と、光触媒フィルタ１とにより構成する。
【００２１】なお、９は上記電気集塵部５の上流側に配
置したプレフィルターである。
置したプレフィルターである。
【００２２】なお、図３に示す装置において、荷電部５
を設ける代わりに、図４に示すように装置の外部にイオ
ン化針８を設置し、居住空間に一方の極性のイオンを放
出するようにしても良い。
を設ける代わりに、図４に示すように装置の外部にイオ
ン化針８を設置し、居住空間に一方の極性のイオンを放
出するようにしても良い。
【００２３】本発明の更に他の実施例においては、図４
に示す空気清浄化装置の下流側に図５に示すようにオゾ
ン分解触媒層１０を配置し、光触媒フィルタ１を紫外線
ランプ７の両側に設ける。
に示す空気清浄化装置の下流側に図５に示すようにオゾ
ン分解触媒層１０を配置し、光触媒フィルタ１を紫外線
ランプ７の両側に設ける。
【００２４】この場合、上記紫外線ランプ７としては、
２５４ｎｍと１８５ｎｍを主成分とした発光スペクトル
の紫外光を放射する紫外線ランプ７を用いる事によって
オゾンやＯＨラジカルなどの活性種を発生させて迅速に
室内の悪臭物質を処理し、人体に有害な活性種は後段に
オゾン分解触媒層１０によって分解せしめる。
２５４ｎｍと１８５ｎｍを主成分とした発光スペクトル
の紫外光を放射する紫外線ランプ７を用いる事によって
オゾンやＯＨラジカルなどの活性種を発生させて迅速に
室内の悪臭物質を処理し、人体に有害な活性種は後段に
オゾン分解触媒層１０によって分解せしめる。
【００２５】また、オゾン分解触媒の寿命を延ばすた
め、室内空気の汚染度が比較的低く短波長紫外線を必要
としないときは、オゾンを発生しない紫外線２５４≦λ
≦３８０（アナターゼ型Ｔｉ０２のバンドギャップに相
当）を使用し、処理空気はオゾン分解触媒を通さないよ
うにする。
め、室内空気の汚染度が比較的低く短波長紫外線を必要
としないときは、オゾンを発生しない紫外線２５４≦λ
≦３８０（アナターゼ型Ｔｉ０２のバンドギャップに相
当）を使用し、処理空気はオゾン分解触媒を通さないよ
うにする。
【００２６】本発明の更に他の実施例においては、図５
に示すように上記光触媒フィルタ１の下流側にオゾン分
解触媒層１０を配置する。
に示すように上記光触媒フィルタ１の下流側にオゾン分
解触媒層１０を配置する。
【００２７】なお、図６は本発明の更に他の実施例を示
し、１１は荷電部５から光触媒フィルタ１に空気を流す
流路をバイパス流路に切り換えるためのシャッタを示
し、光触媒フィルタ１の表面が吸着飽和に達したときに
は電気集塵機による空気の除塵のみを行い、光触媒フィ
ルタへの紫外線照射は継続して行うことによって光触媒
フィルタの再生を行い得るようにする。
し、１１は荷電部５から光触媒フィルタ１に空気を流す
流路をバイパス流路に切り換えるためのシャッタを示
し、光触媒フィルタ１の表面が吸着飽和に達したときに
は電気集塵機による空気の除塵のみを行い、光触媒フィ
ルタへの紫外線照射は継続して行うことによって光触媒
フィルタの再生を行い得るようにする。
【００２８】なお、１２は光触媒フィルタ１からオゾン
分解触媒層１０に空気を流す流路をバイパス流路に切り
換えるためのシャッタである。
分解触媒層１０に空気を流す流路をバイパス流路に切り
換えるためのシャッタである。
【００２９】本発明の更に他の実施例においては、図７
に示すように空気清浄化装置における荷電部５を横長と
し、シャッタ１１をシャッタ１１ａとシャッタｂに分割
し、夫々単独に操作できるようにする。
に示すように空気清浄化装置における荷電部５を横長と
し、シャッタ１１をシャッタ１１ａとシャッタｂに分割
し、夫々単独に操作できるようにする。
【００３０】
【発明の効果】上記のように本発明の空気清浄化装置に
よれば、有害ガス状物質を短時間に完全に分解でき、人
体に有害な物質の放出も無い大きな利益がある。
よれば、有害ガス状物質を短時間に完全に分解でき、人
体に有害な物質の放出も無い大きな利益がある。
【図１】本発明の空気清浄化装置の説明図である。
【図２】本発明の空気清浄化装置の他の実施例説明図で
ある。
ある。
【図３】本発明の空気清浄化装置の他の実施例説明図で
ある。
ある。
【図４】本発明の空気清浄化装置の更に他の実施例説明
図である。
図である。
【図５】本発明の空気清浄化装置の更に他の実施例説明
図である。
図である。
【図６】本発明の空気清浄化装置の更に他の実施例説明
図である。
図である。
【図７】本発明の空気清浄化装置の更に他の実施例説明
図である。
図である。
１ 光触媒ハニカムフィルタ ２ 集塵体 ３ 光触媒層 ４ 吸気口 ５ 荷電部 ６ 盲板 ７ 紫外線ランプ ８ イオン化針 ９ プレフィルター １０ オゾン分解触媒層 １１ シャッタ １１ａ シャッタ １１ｂ シャッタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ０３Ｃ 3/155 Ｂ０３Ｃ 3/60 3/60 Ｆ２４Ｆ 7/00 Ｂ Ｆ２４Ｆ 7/00 Ｂ０３Ｃ 3/14 Ａ (56)参考文献 特開 平１−159032（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−233100（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−238441（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B03C 3/00 - 3/88
Claims (7)
- 【請求項１】 吸気口と、排気口と、吸気口あるいは排
気口近傍に設けたファンと、吸気口の近傍に設けた一方
の極性の電荷を与えた荷電部と、他方の極性の電位を与
えた帯電板の内面に酸化チタンを主成分とする光触媒層
を被着せしめた集塵体、あるいは上記帯電板内面に上記
光触媒を織り込んだ紙を設置した集塵体と、活性炭を基
材とし、酸化チタンを主成分とする光触媒を含有した筒
状フィルタと、少なくとも上記光触媒層を照射する紫外
線ランプとにより構成され、上記吸気口より吸気された
気体が上記光触媒層を通り上記筒状フィルタを介して排
気されることを特徴とする空気清浄化装置。 - 【請求項２】 吸気口と、排気口と、吸気口あるいは排
気口近傍に設けたファンと、外部空間の空気を一方の極
性にイオン化する気体イオン化針と、他方の極性の電位
を与えた帯電板の内面に酸化チタンを主成分とする光触
媒層を被着せしめた集塵体、あるいは上記帯電板内面に
上記光触媒を織り込んだ紙を設置した集塵体と、活性炭
を基材とし、酸化チタンを主成分とする光触媒を含有し
た筒状フィルタと、少なくとも上記光触媒層を照射する
紫外線ランプとにより構成され、上記吸気口より吸気さ
れた気体が上記光触媒層を通り上記筒状フィルタを介し
て排気されることを特徴とする空気清浄化装置。 - 【請求項３】 吸気口と、排気口と、吸気口あるいは排
気口近傍に設けたファンと、吸気口の近傍に設けた一方
の極性の電荷を与えた荷電部と、他方の極性の電位を与
えた帯電板とにより構成した集塵体と、活性炭を基材と
し酸化チタンを主成分とする光触媒を含有したフィルタ
と、少なくとも上記光触媒層を照射する紫外線ランプと
より構成され、上記吸気口より吸気された気体が上記荷
電部、集塵体及びフィルタを介して排気されることを特
徴とする空気清浄化装置。 - 【請求項４】 上記ランプが３８０ｎｍに発光スペクト
ルを持つことを特徴とする請求項１、２または３記載の
空気清浄化装置。 - 【請求項５】 上記光触媒フィルタの下流側にオゾン分
解触媒層が配置されていることを特徴とする請求項１、
２または３記載の空気清浄化装置。 - 【請求項６】 上記光触媒フィルタ表面が吸着飽和に達
したとき上記電気集塵部から上記光触媒フィルタへの空
気流をバイパスする手段を更に有することを特徴とする
請求項１、２、３、４または５記載の空気清浄化装置。 - 【請求項７】 上記ランプが１８５ｎｍと２５４ｎｍに
発光スペクトルを持つことを特徴とする請求項５または
６記載の空気清浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21703397A JP3000056B2 (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 空気清浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21703397A JP3000056B2 (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 空気清浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1147635A JPH1147635A (ja) | 1999-02-23 |
| JP3000056B2 true JP3000056B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=16697794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21703397A Expired - Lifetime JP3000056B2 (ja) | 1997-07-29 | 1997-07-29 | 空気清浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3000056B2 (ja) |
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-
1997
- 1997-07-29 JP JP21703397A patent/JP3000056B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH1147635A (ja) | 1999-02-23 |
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