JP4641680B2 - 光触媒反応装置及び光触媒反応装置の取付方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒を用い、これに光を照射することにより、密閉空間での有機化合物を含む気体等の流体中の有機化合物を分解除去するために用いる光触媒反応装置に関する。
更に詳しくは、老化促進ガスであるエチレンやアルデヒドを分解除去する鮮度保持装置や、屋内の臭気成分を分解除去する空気清浄化装置等に用いられる光触媒反応装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、密閉空間内の有機化合物等を分解除去する場合には、壁掛け式の光触媒反応装置を使用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような壁掛け式の光触媒反応装置の場合、室内空気を装置の下側から吸い込んで上側から吹き出すか、或いは、装置の上側から吸い込んで下側から吹き出す等、装置内に一方向に空気流を通過させる構造であるため、空気流を逆転したい場合には別仕様の装置に替える必要がある。
また、従来の装置では、光源の紫外線が密閉空間から漏れて、人体に影響を与えるという問題や、光触媒への照射量が低下して反応効率が低下するという問題がある。
例えば、特開平９−１３５８９１号公報において、吸気口、フィルタ、光触媒ユニット、ファン、吹出口の順に、これらを空気流に対して略直交するように配置し、励起光源は前記光触媒ユニットに略直交すると共に空気流に対して略平行に配置した光触媒反応装置が開示されているが、全ての部材がケーシングに固定されているため、空気流の方向が逆転する場合には、別仕様の装置に取り替える必要がある。また、本体ケーシングと脱臭ユニット枠は分離できるものの、装置の上部から吸気し、装置の下部から吹き出す以外の空気流は選択できないものであった。また、遮光に対する配慮がされていないため、反射フィルムに跳ね返った紫外線が、吸気口及び吹出口から漏れる問題があった。
【０００４】
本発明は上記したような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その主な目的は、空気流の方向を自由に選択でき、更に、紫外線漏れがし難い光触媒反応装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の光触媒反応装置は、前記問題点を解決するべく、請求項１に記載の通り、吸気口、フィルタ、光触媒ユニット、ファン、吹出口をこの順に整列させて空気流に対して略直交するように配置し、励起光源を前記光触媒ユニットに略直交するように且つ前記空気流に対して略平行に配置した光触媒反応装置において、前記フィルタ、前記光触媒ユニット、前記ファン、前記励起光源はそれぞれ本体ベース枠に固定すると共に、前記吸気口、前記吹出口はそれぞれ本体カバーに固定してなり、空気流方向において前記本体ベース枠を前記本体カバーに対して反転可能に構成したことを特徴とする。
また、請求項２記載の光触媒反応装置は、請求項１記載の光触媒反応装置において、前記吸気口及び前記吹出口が、く字状、或いは、斜行状の通路を形成するルーバーを備えることを特徴とする。
また、請求項３記載の光触媒反応装置は、請求項１記載の光触媒反応装置において、前記吸気口及び前記吹出口が、開口部を有する複数枚の反射板を、その開口部と非開口部とが重なるようにして備えることを特徴とする。
また、請求項４記載の光触媒反応装置は、請求項１記載の光触媒反応装置において、前記吸気口及び前記吹出口が、く字状、或いは、斜行状の通路を形成するルーバーと、開口部を有する反射板とを組み合わせたものであることを特徴とする。
また、請求項５記載の光触媒反応装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の光触媒反応装置において、前記励起光源が、前記光触媒ユニットの本体ベース枠側端部に設けた半円状切欠部を貫通するように配置されていることを特徴とする。
また、本発明の光触媒反応装置の取付方法は、請求項６に記載の通り、フィルタ、光触媒ユニット、ファン、励起光源を固定した本体ベース枠を取付治具により壁に取り付け固定し、これに吸気口、吹出口を設けた本体カバーを被せる光触媒反応装置の取付方法であって、空気流を反転する場合は、前記本体カバーを外し、前記本体ベース枠を前記取付治具から外し、前記本体ベース枠を反転して、取付治具に取り付け固定し、前記本体カバーを外す前と同じ方向で被せることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の光触媒反応装置は、フィルタと光触媒ユニットとファンと光源とを本体ベース枠に固定するわけであるが、ファンとしては、シロッコファン、遠心ファン、クロスフローファン、軸流ファン、ターボファン、プロペラファン、ラジアルファン等が用いられる。
【０００７】
また、励起光源としては、紫外線ランプ、低圧水銀灯、殺菌灯、ブラックライト蛍光灯等を用いるとよいが、反応速度を考慮しなければ、一般蛍光灯でもよい。
【０００８】
また、光触媒ユニットを構成する光触媒としては、酸化チタンや酸化亜鉛等、数多くのものが提案されているが、分解効率や、安全性、安定度の点からは酸化チタンが好ましい。この酸化チタンはルチル形、アナターゼ形、或いは、これらの共存形のいずれでもかまわないが、低エネルギーの光に反応させるには、ルチル形が適しており、また、反応の活性を高めるにはアナターゼ形が適している。
また、光触媒の形状としては、クロス状、ハニカム状、ペーパー状等があるが、いずれの形状でもかまわない。
更に、前記光触媒に、白金、パラジウム、ロジウム、金、銀、銅等の貴金属、或いは、それらの硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩等を坦持させてもよい。
この貴金属の坦持方法としては、光析出法、更に詳しくは、金属イオン水にディップした後、光を照射する方法、或いは、金属イオン水にディップした状態で光を照射する方法により光還元メッキによって固定化する方法を用いれば容易である。
【０００９】
こうして得られた前記光触媒を光触媒ユニットに構成し、この光触媒ユニット一単位に対して、前記光源を複数個配置することにより、光源の一つが切れても、他の光源により触媒反応が維持されて装置の信頼性の向上が図れる。
【００１０】
また、前記本体カバーには吸気口と吹出口を備えるようにして、ビスなど用いて前記本体ベース枠に取り付け自在とされている。
【００１１】
【実施例】
以下に、図面に基づき本発明の光触媒反応装置の実施例を説明する。
図１は、本発明の光触媒反応装置の左側面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図２のＢ−Ｂ断面図を示したものである。
図中１は本体ベース枠を示し、その内部には光触媒をユニット化した光触媒ユニット２、その励起光源としての２本の６Ｗ紫外線ランプ３，３、ファン４、プレフィルタ５、安定器６、グローランプ７、表示灯としてのネオンランプ８、スイッチ９が装着されている。
図中１０は本体カバーを示し、吸気口１１にルーバー１２、吹出口１３にルーバー１４がそれぞれ設けられている。
【００１２】
図４は前記光触媒ユニット２の製作図、図５は前記光触媒ユニット２の断面図を示したものである。
前記光触媒ユニット２は、ガラスクロス２ａ、ステンレス製支持板２ｂ、ステンレス製ガイドレール２ｃ、ステンレス製ガイド枠２ｄ、２ｅで構成されており、光触媒を坦持させた１０ｃｍ×１０ｃｍ角のガラスクロス２ａを１５枚積層させ、前記ガラスクロス２ａ、２ａ・・・の両端部を、支持板２ｂ、２ｂの挟持部２ｂ’、２ｂ’で狭持固定し、更に、前記ガラスクロス２ａの上下端部に設けたガイドレール用切欠溝２ａ’に断面Ｌ字状のガイドレール２ｃ、２ｃ、２ｃ、２ｃの垂直片２ｃ’、２ｃ’、２ｃ’、２ｃ’を挿通し、側板部を構成するコ字状のステンレス製ガイド枠２ｄ、２ｄと天板部を構成する平板状のステンレス製ガイド枠２ｅで収納固定している。尚、図示したように、前記ガイドレール２ｃ、２ｃ、２ｃ、２ｃは、ステンレス製ガイド枠２ｄ、２ｅ内の所定位置に収設されている。
また、前記前記ガラスクロス２ａの前記本体ベース枠１側端部に、２本の紫外線ランプ３、３を挿通させるためのランプ用半円状切欠部２ａ”が設けられている。
【００１３】
次に、本発明の光触媒反応装置の動作を説明する。
この光触媒反応装置では、スイッチ８を入れてファン４が駆動されると、空気が吸気口１１のルーバー１２を経て、プレフィルタ５で塵埃が除去され、光触媒ユニット２のガラスクロス２ａに坦持された光触媒に接触して、空気内の有機性ガスが分解され、清浄化された空気は吹出口１３のルーバー１４から排出される。
【００１４】
次に、本発明の前記光触媒反応装置の壁面への取付方法を説明する。
図６は本発明の光触媒反応装置の室内壁面への取付状態の側面図、図７は図６の平面図を示したものである。
まず、コ字状の取付治具１５を予め壁面にボルト１７で４箇所固定しておき、本体ベース枠１の背面に設けたＬ字状の取付治具１６と前記コ字状の取付治具１５をボルト１８、ナット１９で４箇所固定して取り付け固定する。
【００１５】
そして、空気流の方向を反転する場合は、前記光触媒反応装置の本体カバー１０を取り外し、次に、ボルト１８、ナット１９を緩めて、コ字状の取付治具１５から前記光触媒反応装置の本体ベース枠１を取り外し、前記本体ベース枠１を反転して、再度コ字状の取付治具１５へボルト１８、ナット１９で取り付け、前記本体カバー１０を被せる。
【００１６】
前記実施例では、前記吸気口及び前記吹出口のルーバーは斜行状の通路を形成するようにしたものであるが、これに限定されることなく、く字状の通路を形成するものでもよい。また、ルーバーの代わりに、開口部を備えた複数枚の反射板を、その開口部と非開口部が重なるように配置してもよく、また、反射板と、く字状、或いは、斜行状の通路を形成するルーバーを組み合わせた構造でもよい。
【００１７】
また、前記実施例では、光触媒反応装置の室内壁面への取り付けが、コ字状の取付治具１５とＬ字状の取付治具１６の組み合わせであるが、一方が壁面に固定され且つ一方が光触媒反応装置側に固定されており、本体ベース枠を反転させて取り付けができる構造であれば、特に限定されない。
【００１８】
また、前記実施例では、ガラスクロス２ａにランプ用半円状切欠部２ａ”を設けたが、これに限定されることなく、２灯のランプがガラスクロスの中央に配置されるように、半円と長方形からなる２箇所の切欠部を設けてもよい。
また、前記実施例では、支持板２ｂ、ガイドレール２ｃ、ガイド枠２ｅによりガラスクロスを固定したが、これに限定されることなく、接着剤で固定化（耐光性樹脂、無機バインダなど）してもよく、スペーサを入れる方法でもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、吸気口、フィルタ、光触媒ユニット、ファン、吹出口をこの順に整列させて空気流に対して略直交するように配置し、励起光源を前記光触媒ユニットに略直交するように且つ前記空気流に対して略平行に配置した光触媒反応装置において、本体ベース枠に設けたフィルタ、光触媒ユニット、ファン、励起光源と、本体カバーに設けた吸気口、吹出口をそれぞれ別々に分離できるようにしたので、空気流をリバーシブルに選択することができる光触媒反応装置を提供できる。
また、光触媒反応装置の室内壁面への取り付けにおいて、取付治具の一方が壁面に固定され且つ一方が光触媒反応装置側に固定されているので、簡単に空気流の反転のための取り付けができる。
また、吸気口、吹出口に紫外線の反射・遮光のためのルーバー等を設け、励起光源は前記光触媒ユニットに略直交すると共に空気流に対して略平行に配置されたため、装置から漏れる紫外線が非常に少なくなり、その結果、装置付近で従事する作業員への影響の問題がなくなり、光触媒への照射量の低下による反応効率の低下がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明光触媒反応装置の一実施例の左側面図
【図２】 図１のＡ−Ａ断面図
【図３】 図２のＢ−Ｂ断面図
【図４】 前記光触媒反応装置を構成する光触媒ユニットの製作図
【図５】 図４の光触媒ユニットの断面図
【図６】 本発明光触媒反応装置の室内壁面への取付状態の側面図
【図７】 図６の平面図
【符号の説明】
１ 本体ベース枠
２ 光触媒ユニット
２ａ ガラスクロス
２ａ’ガイドレール用切欠溝
２ａ”ランプ用半円状切欠部
２ｂ 支持板
２ｂ’狭持部
２ｃ ガイドレール
２ｃ’垂直片
２ｄ コ字状のガイド枠
２ｅ 平板状のガイド枠
３ 紫外線ランプ（光源）
４ ファン
５ プレフィルタ
６ 安定器
７ グローランプ
８ ネオンランプ（表示灯）
９ スイッチ
１０ 本体カバー
１１ 吸気口
１２ ルーバー
１３ 吹出口
１４ ルーバー
１５ コ字状の取付治具
１６ Ｌ字状の取付治具
１７ ボルト
１８ ボルト
１９ ナット

Claims (6)

1. 吸気口、フィルタ、光触媒ユニット、ファン、吹出口をこの順に整列させて空気流に対して略直交するように配置し、励起光源を前記光触媒ユニットに略直交するように且つ前記空気流に対して略平行に配置した光触媒反応装置において、前記フィルタ、前記光触媒ユニット、前記ファン、前記励起光源はそれぞれ本体ベース枠に固定すると共に、前記吸気口、前記吹出口はそれぞれ本体カバーに固定してなり、空気流方向において前記本体ベース枠を前記本体カバーに対して反転可能に構成したことを特徴とする光触媒反応装置。
2. 前記吸気口及び前記吹出口が、く字状、或いは、斜行状の通路を形成するルーバーを備えることを特徴とする請求項１記載の光触媒反応装置。
3. 前記吸気口及び前記吹出口が、開口部を有する複数枚の反射板を、その開口部と非開口部とが重なるようにして備えることを特徴とする請求項１記載の光触媒反応装置。
4. 前記吸気口及び前記吹出口が、く字状、或いは、斜行状の通路を形成するルーバーと、開口部を有する反射板とを組み合わせたものであることを特徴とする請求項１記載の光触媒反応装置。
5. 前記励起光源が、前記光触媒ユニットの本体ベース枠側端部に設けた半円状切欠部を貫通するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光触媒反応装置。
6. フィルタ、光触媒ユニット、ファン、励起光源を固定した本体ベース枠を取付治具により壁に取り付け固定し、これに吸気口、吹出口を設けた本体カバーを被せる光触媒反応装置の取付方法であって、空気流を反転する場合は、前記本体カバーを外し、前記本体ベース枠を前記取付治具から外し、前記本体ベース枠を反転して、取付治具に取り付け固定し、前記本体カバーを外す前と同じ方向で被せることを特徴とする光触媒反応装置の取付方法。

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