JPH0938192A - Air cleaner - Google Patents

Air cleaner

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Publication number
JPH0938192A
JPH0938192A JP7195576A JP19557695A JPH0938192A JP H0938192 A JPH0938192 A JP H0938192A JP 7195576 A JP7195576 A JP 7195576A JP 19557695 A JP19557695 A JP 19557695A JP H0938192 A JPH0938192 A JP H0938192A
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JP
Japan
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air
light emitting
titanium dioxide
honeycomb carrier
holes
Prior art date
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Pending
Application number
JP7195576A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Yamanaka
修 山中
Tadanobu Iwasa
忠信 岩佐
Masato Tamaki
真人 田牧
Kazuhiro Sakai
和宏 酒井
Toshio Yamaguchi
寿夫 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Gosei Co Ltd filed Critical Toyoda Gosei Co Ltd
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Priority to US08/687,667 priority patent/US5919422A/en
Publication of JPH0938192A publication Critical patent/JPH0938192A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/10Photocatalysts

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily utilize an air cleaner and to efficiently clean air. SOLUTION: This device is provided with honeycomb carriers 20 having a lot of mutually parallel through holes 23, thin films 22 of titanium dioxide formed on the inner faces of partition walls for partitionings the end faces and through holes of honeycomb carriers 20, and light emitting diodes 4 for irradiating the end faces of honeycomb carriers 20 with ultraviolet rays. In comparison with cubic volume occupied by the honeycomb carriers 20, the area of thin films 22 of titanium dioxide is larger. Besides, since the light emitting diodes 4 are extremely small, the space for integrating the light emitting diodes 4 is reduced as well and the device is made compact. Further, since air can pass through a lot of through holes 23, a pressure loss is reduced as well. Therefore, much air can be efficiently cleaned by the compact device.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は二酸化チタンの薄膜からな
る光触媒反応を利用した空気浄化装置に関するものであ
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air purifying apparatus utilizing a photocatalytic reaction composed of a thin film of titanium dioxide.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、二酸化チタンTiO2 に代表され
る光半導体の微粒子による光触媒作用、特にその強い酸
化触媒作用に高い注目が集められている。即ち、二酸化
チタン等の光半導性を有する粒子状物質をそのバンドキ
ャップエネルギ以上の光(二酸化チタンの場合は400
nm以下の光、即ち、紫外線)で照射すると、価電子帯
の電子が光励起されて伝導帯に移り、伝導帯には自由電
子が生成すると共に、価電子帯には正の電荷を帯びた粒
子(正孔)が生成する。これらの正孔と電子とは半導体
粒子内部を運動し、時間の経過と共に再結合して消滅す
る。しかしその粒子表面に空気または水、或いはそれら
の正孔や電子よりもエネルギの低い空順位を有する化合
物やイオンが存在すると、その粒子表面を通してそれら
の正孔と電子が化合物やイオンに移動し、その結果、正
孔は粒子表面に接触する化合物やイオンを直接酸化し、
或いは活性酸素の1つである水酸基ラジカルを生成す
る。
2. Description of the Related Art In recent years, much attention has been paid to the photocatalytic action of fine particles of an optical semiconductor represented by titanium dioxide TiO 2 , and particularly to its strong oxidation catalytic action. That is, a particulate matter having a light semiconducting property such as titanium dioxide is converted into light having a band cap energy equal to or more than that (in the case of titanium dioxide, it is 400
When irradiated with light having a wavelength of nm or less, that is, ultraviolet rays, electrons in the valence band are photoexcited and move to the conduction band, free electrons are generated in the conduction band, and particles having a positive charge in the valence band. (Hole) is generated. These holes and electrons move inside the semiconductor particles and recombine with time to disappear. However, if air or water, or a compound or ion having a lower vacancy than the holes or electrons exists on the particle surface, those holes and electrons move to the compound or ion through the particle surface, As a result, the holes directly oxidize compounds and ions that come into contact with the particle surface,
Alternatively, a hydroxyl radical, which is one of active oxygen, is generated.

【0003】また、電子による還元反応は主に酸素の還
元であり、電子が付加された酸化性のある酸素種が生成
される。こうして、光半導体微粒子は光が照射されるこ
とによって酸化性の活性表面を形成し、有機化合物の分
解等に触媒として作用する(「季刊 化学総説 『光が
関わる触媒化学』No.23,1994)。このような
光半導体微粒子による酸化触媒作用は、光半導体の中で
も二酸化チタンが特に高い。また、二酸化チタンは安定
性や安全性にも優れている。そして、この二酸化チタン
の微粉末を薄膜として基体表面に担持して光触媒を形成
し、紫外線照射時のその高い酸化力を有機化合物等の分
解に利用した種々の応用が既に知られている。
Further, the reduction reaction by electrons is mainly reduction of oxygen, and oxidative oxygen species to which electrons are added are generated. In this way, the photo-semiconductor fine particles form an oxidative active surface when irradiated with light, and act as a catalyst for decomposition of organic compounds, etc. Among the optical semiconductors, titanium dioxide is particularly high in the oxidation catalytic action by such optical semiconductor fine particles, and titanium dioxide is also excellent in stability and safety. Various applications have already been known in which a photocatalyst is formed by supporting it on the surface of a substrate, and its high oxidizing power during irradiation of ultraviolet rays is utilized for decomposing organic compounds and the like.

【0004】例えば、二酸化チタンの薄膜からなる光触
媒をコーティングした中空のガラスビーズは海上に流出
した原油の分解剤として知られている。すなわち、ガラ
スビーズ表面に付着した原油は太陽光中の紫外線によっ
て活性化された二酸化チタンの強い酸化触媒作用によっ
て分解される。また最近では、室内空気の脱臭または消
臭、殺菌(抗菌)、タバコのヤニや油膜等の汚れの分解
にもその応用が試みられ、自然光または蛍光灯の光に含
まれる紫外線を利用してその光触媒を活性化させ、それ
の酸触媒反応によって接触するメルカブタン等の臭気化
合物、或いはタバコのヤニ等の有機物を分解し、また
は、細菌等の微生物を死滅させ、またはその繁殖を抑え
るものである。
For example, hollow glass beads coated with a photocatalyst consisting of a thin film of titanium dioxide are known as a decomposing agent for crude oil that has flowed out to the sea. That is, the crude oil attached to the surface of the glass beads is decomposed by the strong oxidation catalytic action of titanium dioxide activated by ultraviolet rays in sunlight. Recently, its application has been tried for deodorization or deodorization of indoor air, sterilization (antibacterial), and decomposition of stains such as tars and oil slicks of cigarettes, using ultraviolet light contained in natural light or fluorescent light. It activates a photocatalyst and decomposes an odorous compound such as mercaptan or an organic substance such as tobacco tar that is brought into contact by its acid-catalyzed reaction, or kills microorganisms such as bacteria, or suppresses the growth thereof.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】空気の浄化は紫外線を
受けて活性化した二酸化チタンの薄膜の強い酸化さよう
にある。このため多量の空気を効率的に浄化するには大
面積の二酸化チタンの薄膜を必要とする。また、従来
は、二酸化チタン(TiO2 )の薄膜を活性化させる紫
外線源として、太陽光や蛍光灯に頼っていた。このた
め、太陽で照射されていない所では利用できないとか、
大きな蛍光灯を必要とした。
Air purification is like the strong oxidation of a thin film of titanium dioxide activated by UV light. Therefore, a large-area titanium dioxide thin film is required to efficiently purify a large amount of air. Further, conventionally, sunlight or a fluorescent lamp has been used as an ultraviolet ray source for activating a titanium dioxide (TiO 2 ) thin film. For this reason, it can not be used in places not illuminated by the sun,
Needed a big fluorescent lamp.

【0006】本発明はかかる不都合を解消するもので、
手軽に利用できかつ効率的に空気を浄化できる空気浄化
装置を提供するものである。
The present invention eliminates such inconveniences.
(EN) An air purifying device that can be easily used and can purify air efficiently.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の空気浄化装置
は、互いに平行な多数の貫通孔をもつハニカム担体と、
該ハニカム担体の端面および該貫通孔を区画する隔壁の
内面に設けられた二酸化チタンの薄膜と、該ハニカム担
体の端面に紫外線を照射する発光ダイオードと、を具備
することを特徴とする。本発明の空気浄化装置はハニカ
ム担体の内面に二酸化チタンの薄膜を設けることにより
二酸化チタンの薄膜の面積を大きくし、発光ダイオード
を採用することによりコンパクト化したものである。
An air purification apparatus of the present invention comprises a honeycomb carrier having a large number of through holes parallel to each other,
A thin film of titanium dioxide provided on an end surface of the honeycomb carrier and an inner surface of a partition wall defining the through hole, and a light emitting diode for irradiating the end surface of the honeycomb carrier with ultraviolet rays are characterized. The air purifying apparatus of the present invention is a compact one by providing a thin film of titanium dioxide on the inner surface of the honeycomb carrier to increase the area of the thin film of titanium dioxide and adopting a light emitting diode.

【0008】この空気浄化装置のハニカム担体は、互い
に平行な多数の貫通孔をもつハニカム構造のもので、排
気ガス等の浄化のための触媒に用いられるハニカム担体
をそのまま使用できる。ハニカム担体としては、その材
料にセラミックスを使用したセラミックスハニカムとス
テンレススチールの薄膜を使用したメタルハニカムとが
知られているが、いずれのハニカム担体も本発明のハニ
カム担体として使用できる。
The honeycomb carrier of this air purifier has a honeycomb structure having a large number of through holes parallel to each other, and the honeycomb carrier used as a catalyst for purifying exhaust gas and the like can be used as it is. As the honeycomb carrier, a ceramic honeycomb using ceramics as its material and a metal honeycomb using a stainless steel thin film are known, and any honeycomb carrier can be used as the honeycomb carrier of the present invention.

【0009】また、他の材料で形成されたハニカム担体
も使用できる。しかし本発明のハニカム担体は二酸化チ
タンの光触媒作用により強い酸化作用を被るため、耐酸
化性すぐれた材質で作られたハニカム担体が好ましい。
セラミックスハニカムおよびメタルハニカムはともに耐
酸化性に優れ、本発明のハニカム担体として優れてい
る。
Further, a honeycomb carrier made of another material can also be used. However, since the honeycomb carrier of the present invention undergoes a strong oxidizing action due to the photocatalytic action of titanium dioxide, a honeycomb carrier made of a material having excellent oxidation resistance is preferable.
Both the ceramic honeycomb and the metal honeycomb are excellent in oxidation resistance and are excellent as the honeycomb carrier of the present invention.

【0010】紫外線はハニカム担体の端面を照射し、貫
通孔に入った紫外線により貫通孔の内面に形成された二
酸化チタンの薄膜を照射する。当然に貫通孔の奥側には
紫外線が届きにくい。このためハニカム担体の軸方向の
長さは比較的短くても良い。なお、紫外線がハニカム担
体の両側の担体を照射する場合には、一方の側から照射
されるものに比較して、軸方向に2倍の長さとするのが
合理的である。
The ultraviolet rays irradiate the end faces of the honeycomb carrier, and the ultraviolet rays entering the through holes irradiate the titanium dioxide thin film formed on the inner surfaces of the through holes. Naturally, it is difficult for ultraviolet light to reach the back side of the through hole. Therefore, the axial length of the honeycomb carrier may be relatively short. In addition, when ultraviolet rays irradiate the carriers on both sides of the honeycomb carrier, it is rational to make the length twice as long in the axial direction as compared with the one irradiated from one side.

【0011】二酸化チタンの薄膜はハニカム担体の端面
および該貫通孔を区画する隔壁の内面に設けられてい
る。ハニカム担体の全面を二酸化チタンの薄膜で覆って
もよい。この二酸化チタンの薄膜を形成する二酸化チタ
ンの粒子径は、十分に小さいほど「量子サイズ効果」等
によって光触媒作用が高い。そのため、その薄膜は、二
酸化チタンのコロイドを基体表面に塗布し焼成する等の
方法によって、一般に0.3μm以下、好ましくは0.
2μm以下の膜厚の透明な薄膜として、またはそのよう
な薄膜を多層化した薄膜として形成するのが好ましい。
また、物理的蒸着法(PVD)や化学的蒸着法(CV
D)等の方法によって形成することもできる。
The titanium dioxide thin film is provided on the end surface of the honeycomb carrier and the inner surface of the partition wall which defines the through holes. The entire surface of the honeycomb carrier may be covered with a thin film of titanium dioxide. The smaller the particle size of titanium dioxide forming the titanium dioxide thin film, the higher the photocatalytic action due to the "quantum size effect" or the like. Therefore, the thin film is generally 0.3 μm or less, preferably 0.1 μm or less by a method such as coating a titanium dioxide colloid on the surface of the substrate and baking it.
It is preferable to form a transparent thin film having a film thickness of 2 μm or less, or a thin film in which such a thin film is multilayered.
In addition, physical vapor deposition (PVD) and chemical vapor deposition (CV)
It can also be formed by a method such as D).

【0012】ハニカム担体の端面およびその貫通孔を区
画する隔壁の内面への二酸化チタンの薄膜の形成は、触
媒の担持層の形成と同じスラリー浸漬法でおこなうこと
ができる。具体的には、二酸化チタンの粉末を水等の適
当な液体でスラリーを形成し、スラリー中にハニカム担
体を浸漬し、ハニカム担体の端面および内面にスラリー
を付着させ、その後液体を蒸発させ、必要なら、仮焼し
て二酸化チタン層を形成するものである。
The titanium dioxide thin film can be formed on the end faces of the honeycomb carrier and the inner faces of the partition walls defining the through-holes by the same slurry dipping method as the formation of the catalyst supporting layer. Specifically, a powder of titanium dioxide is formed into a slurry with an appropriate liquid such as water, the honeycomb carrier is immersed in the slurry, the slurry is attached to the end surface and the inner surface of the honeycomb carrier, and then the liquid is evaporated. Then, it is calcined to form a titanium dioxide layer.

【0013】なお、スラリー中に適当なバインダーを混
入することにより、丈夫な二酸化チタンの薄膜を形成で
きる。バインダーは、強い酸化作用を受けるために、耐
酸化性の高い、無機バインダーとか、フッ素樹脂系ある
いはシリコン樹脂系のバインダーを採用するのが好まし
い。本発明の発光ダイオードは、ハニカム担体の端面に
紫外線を照射するものである。当然に紫外線はハニカム
担体の貫通孔にも入り、その貫通孔を区画する内面も照
射する。
By mixing an appropriate binder in the slurry, a strong titanium dioxide thin film can be formed. Since the binder is strongly oxidized, it is preferable to employ an inorganic binder having a high oxidation resistance, or a fluororesin-based or silicon-resin-based binder. The light emitting diode of the present invention irradiates the end face of the honeycomb carrier with ultraviolet rays. Of course, the ultraviolet rays also enter the through holes of the honeycomb carrier, and irradiate the inner surface defining the through holes.

【0014】発光ダイオ−ドは、紫外線を放出できるも
ので、具体的にはpn接合された窒化ガリウム(Ga
N)系光半導体の結晶体で構成することができる。この
pn接合された窒化ガリウム(GaN)系光半導体の結
晶体は、波長360〜400nmの光(電磁波)、即
ち、紫外線を放射する。発光ダイオードは、ハニカム担
体の端面より間隔を隔てた前方、後方あるいは前後の両
方に配置される。発光ダイオードは必要に応じて複数と
することもできる。
The light emitting diode is capable of emitting ultraviolet rays, and specifically, is a pn junction gallium nitride (Ga).
It can be composed of a crystal body of N) type optical semiconductor. This pn-junction gallium nitride (GaN) optical semiconductor crystal emits light (electromagnetic wave) having a wavelength of 360 to 400 nm, that is, ultraviolet rays. The light emitting diodes are arranged in front of, behind or in front of and behind the end face of the honeycomb carrier. A plurality of light emitting diodes can be used if necessary.

【0015】既存の空調装置等の装置に本発明の空気浄
化装置を組み込む時には、空調装置等のダクト内に本発
明のハニカム担体を組み込み、その担体の端面より間隔
を隔てた前方、後方あるいは前後の両方にあたるダクト
の部分に発光ダイオードを固定することにより達成でき
る。また、既存のダクトとは別に、空気が通る通路を形
成する筒状のケースを用い、このケース内に本発明のハ
ニカム担体および発光ダイオードを組み込むことができ
る。このケースを持つ本発明の空気浄化装置は、既存の
空調装置等の装置のダクト内に設置して使用することが
できる。
When the air purifying device of the present invention is installed in an existing air conditioner or the like, the honeycomb carrier of the present invention is installed in a duct of the air conditioner or the like, and the front, rear or front and rear of the carrier are separated from each other by a distance. This can be achieved by fixing the light emitting diode to the portion of the duct that corresponds to both of the above. Further, in addition to the existing duct, a cylindrical case that forms a passage through which air flows is used, and the honeycomb carrier and the light emitting diode of the present invention can be incorporated in this case. The air purification device of the present invention having this case can be installed and used in the duct of an existing device such as an air conditioner.

【0016】なお、空気の流れがない場合には、送風機
を組み付け、ハニカム担体の貫通孔に空気が流れるよう
にする必要がある。本発明の空気浄化装置は、そのハニ
カム担体の貫通孔に空気が流れているときに、発光ダイ
オードに電流を流し、発光ダイオードを点灯し、紫外線
を放射させる。これによりハニカム担体を流れる空気が
浄化される。
If there is no air flow, it is necessary to install a blower so that the air will flow through the through holes of the honeycomb carrier. In the air purification device of the present invention, when air is flowing through the through holes of the honeycomb carrier, a current is passed through the light emitting diode, the light emitting diode is turned on, and ultraviolet rays are emitted. This purifies the air flowing through the honeycomb carrier.

【0017】本発明の空気浄化装置は新鮮な空気の必要
とする室内、空調装置等のダクト内等に使用できる。
The air purifying device of the present invention can be used in a room where fresh air is needed, in a duct of an air conditioner or the like.

【0018】[0018]

【作用】本発明の空気浄化装置は、ハニカム担体の表面
に二酸化チタンの薄膜を形成している。ハニカム担体は
互いに平行に多数の貫通孔をもち、これらの貫通孔を通
して空気が流れる。貫通孔を区画する隔壁の壁面の面積
が広く、それだけ二酸化チタンの薄膜の面積も広くな
り、それだけ空気の浄化が高まる。また、ハニカム担体
を通過する際の空気の圧力損失も大きくなく、空気の駆
動に大きな負担とはならない。
In the air purifying apparatus of the present invention, a thin film of titanium dioxide is formed on the surface of the honeycomb carrier. The honeycomb carrier has a large number of through holes parallel to each other, and air flows through these through holes. The wall surface of the partition wall that defines the through-hole is large, and the area of the thin film of titanium dioxide is also large accordingly, so that the purification of air is enhanced accordingly. In addition, the pressure loss of the air when passing through the honeycomb carrier is not large, which does not impose a heavy burden on the driving of the air.

【0019】発光ダイオードは紫外線を放射し、ハニカ
ム担体の二酸化チタンの薄膜を活性化させる。そしてこ
の薄膜に接触する空気中に含まれる臭い成分とか煙成分
を酸化分解し、空気を浄化する。発光ダイオードは非常
に小さな発光素子であるため、発光ダイオードを組み込
むために必要なスペースは大きくない。このため本発明
の空気浄化装置はコンパクトになる。
The light emitting diode emits ultraviolet light and activates a thin film of titanium dioxide on the honeycomb carrier. Then, the odorous components and smoke components contained in the air contacting the thin film are oxidized and decomposed to purify the air. Since the light emitting diode is a very small light emitting element, the space required for incorporating the light emitting diode is not large. Therefore, the air purification device of the present invention becomes compact.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1は本
発明の実施例の空気浄化装置を示す。この空気浄化装置
は金属製で筒状のケース1とこのケース1の筒孔11に
間隔を隔ててその内壁12に固定された2個のハニカム
担体触媒2とこれら2個のハニカム担体触媒2の中間に
位置し、ケース1の内壁12に固定された格子壁3とこ
の格子壁3の両面に固定された複数個の発光ダイオード
4とからなる。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows an air purifying apparatus according to an embodiment of the present invention. This air purification apparatus is made of metal and has a cylindrical case 1 and two honeycomb carrier catalysts 2 fixed to an inner wall 12 of a cylindrical hole 11 of the case 1 with a space therebetween, and these two honeycomb carrier catalysts 2. The grid wall 3 is located in the middle and is fixed to the inner wall 12 of the case 1, and the plurality of light emitting diodes 4 are fixed to both surfaces of the grid wall 3.

【0021】ハニカム担体触媒2はその一部断面を拡大
して図2に示すように、セラミックス製のハニカム担体
20とその隔壁21の端面および壁面に形成された二酸
化チタンの薄膜22で形成され、その軸方向に貫通し互
いに平行な多数の貫通孔23をもつ。二酸化チタンの薄
膜22は二酸化チタンのコロイド状微粉末をバインダー
としての水ガラスを加えた水に分散させてスラリーを形
成し、このスラリー中にハニカム担体を浸漬して隔壁2
1の全面にスラリーを接触させ、スラリーから引き上げ
て、乾燥したものである。なお、この二酸化チタンのコ
ロイドは、通常の顔料とは異なり、二酸化チタン表面に
不活性化皮膜を持たず、直接二酸化チタン表面が表出し
ている。
The honeycomb carrier catalyst 2 is formed by a ceramic honeycomb carrier 20 and a titanium dioxide thin film 22 formed on the end faces and wall surfaces of the partition walls 21, as shown in FIG. It has a large number of through-holes 23 penetrating in the axial direction and parallel to each other. The titanium dioxide thin film 22 is formed by dispersing colloidal fine particles of titanium dioxide in water containing water glass as a binder to form a slurry, and immersing the honeycomb carrier in this slurry to form the partition walls 2
The slurry was brought into contact with the entire surface of No. 1 and pulled up from the slurry and dried. Unlike ordinary pigments, this titanium dioxide colloid does not have a passivation film on the titanium dioxide surface, and the titanium dioxide surface is directly exposed.

【0022】格子壁3は全体形状が円板状となり、多く
の比較的大きな孔が格子間に形成されている。そして中
央部の格子の交差部の両面に発光ダイオード4を固定し
たものである。発光ダイオ−ド4はpn接合された窒化
ガリウム(GaN)系光半導体の結晶体からなる光を放
射するチップと、このチップを封止すると共に放射され
た光に指向性を与えるモ−ルドレンズとを主要部として
備える小さな発光素子である。この発光ダイオ−ド7
は、波長360〜400nmの光(電磁波)、即ち、紫
外線を放射する。
The lattice wall 3 has a disk shape as a whole, and many relatively large holes are formed between the lattices. The light emitting diodes 4 are fixed on both sides of the intersection of the central grid. The light-emitting diode 4 is a pn-junction gallium nitride (GaN) optical semiconductor crystal emitting chip, and a mold lens that seals the chip and gives directivity to the emitted light. Is a small light-emitting element having as a main part. This light-emitting diode 7
Emits light (electromagnetic waves) having a wavelength of 360 to 400 nm, that is, ultraviolet rays.

【0023】なお、発光ダイオ−ド4は、波長360〜
400nmのスペクトル範囲の光のみ放射するものであ
ることが、発光効率及び電力消費の点で好ましい。しか
し、実際には、発光ダイオ−ドの放射する光は、半導体
レーザの場合とは異なり、一般に少なくとも50nmの
スペクトル範囲を有するため、波長360〜400nm
のみの光を放射する発光ダイオ−ドを得ることは困難で
ある。そのため、ここで使用する発光ダイオ−ド3とし
ては、波長360〜400nmの紫外線を十分に含む光
(電磁波)を放射するものであれば、どのような発光ダ
イオ−ドでも使用することができる。
The light emitting diode 4 has wavelengths of 360 to 360.
It is preferable to emit only light in the spectral range of 400 nm in terms of luminous efficiency and power consumption. However, in practice, the light emitted by the light emitting diode generally has a spectral range of at least 50 nm, which is different from the case of the semiconductor laser.
It is difficult to obtain a light emitting diode that emits only light. Therefore, as the light emitting diode 3 used here, any light emitting diode can be used as long as it emits light (electromagnetic wave) sufficiently containing ultraviolet rays having a wavelength of 360 to 400 nm.

【0024】しかし、この発光ダイオ−ド4としては、
好ましくは、人体に有害な紫外線、即ち、320nm以
下の波長の遠紫外線(UV−B、UV−C)を放射しな
いものが好ましい。そして、このような発光ダイオ−ド
3によれば、人体に無害な空気浄化装置を形成すること
ができ、日常生活における用途にも安全に使用すること
ができる。
However, as the light emitting diode 4,
Preferably, it does not emit ultraviolet rays harmful to the human body, that is, far ultraviolet rays (UV-B, UV-C) having a wavelength of 320 nm or less. According to such a light emitting diode 3, it is possible to form an air purifying device that is harmless to the human body, and it can be safely used for daily use.

【0025】これに対して、可視光である400nm以
上の波長の光は人体に無害であるため、このような可視
光を含む光を放射する発光ダイオ−ドは、何等問題なく
使用することができる。また、そのような発光ダイオ−
ド4を使用することによって、その発光ダイオ−ド4が
作動していることを容易に確認することができ、更に、
その可視光が明彩色である場合には照明や表示としての
効果を得ることができる。ただし、400nm以下の波
長の光(紫外線)であっても、380nm程度までの光
はぼんやりとした背景(暗い紫色)を呈するため、発光
ダイオ−ド4が400nm以下の波長の光のみ放射する
場合でも、その光は完全なブラック光ではなく、一般に
視認可能なものである。
On the other hand, since visible light having a wavelength of 400 nm or more is harmless to the human body, such a light emitting diode that emits light containing visible light can be used without any problem. it can. Also, such a light emitting diode
By using the diode 4, it is possible to easily confirm that the light emitting diode 4 is operating.
When the visible light has a bright color, it is possible to obtain an effect as illumination or display. However, when the light emitting diode 4 emits only light having a wavelength of 400 nm or less, even light having a wavelength of 400 nm or less (ultraviolet light) has a vague background (dark purple) up to about 380 nm. However, the light is not completely black light and is generally visible.

【0026】本実施例の空気浄化装置は、図1の矢印に
示されるように、浄化すべき空気が図1上、筒孔11の
右方向から左方向に送られる。すなわち、空気は左側の
ハニカム担体触媒2の多数の貫通孔23を通過し、その
後格子壁3を通り、右側のハニカム担体触媒2の多数の
貫通孔23を通過する。一方、格子壁3に固定された発
光ダイオード4は通電して発光し、紫外線が放射されて
いる。この紫外線は各ハニカム担体触媒2の端面の二酸
化チタンの薄膜22を照射する。そして貫通孔23に入
った紫外線はその隔壁表面に形成された二酸化チタンの
薄膜22を照射する。紫外線で照射された二酸化チタン
の薄膜22は活性化され、強力な酸化作用を奏する。そ
のためハニカム担体触媒2の端面および隔壁表面の二酸
化チタンの薄膜22に接触した空気中に含まれる有機物
は酸化分解される。このようにして空気中の臭い成分と
か煙成分が酸化分解して除去され、空気が浄化される。
In the air purification apparatus of this embodiment, as shown by the arrow in FIG. 1, the air to be purified is sent from the right side of the cylindrical hole 11 to the left side in FIG. That is, the air passes through the large number of through holes 23 of the left honeycomb carrier catalyst 2, then passes through the lattice wall 3, and then passes through the large number of through holes 23 of the right honeycomb carrier catalyst 2. On the other hand, the light emitting diode 4 fixed to the lattice wall 3 is energized to emit light, and ultraviolet rays are emitted. This ultraviolet ray irradiates the thin film 22 of titanium dioxide on the end surface of each honeycomb carrier catalyst 2. Then, the ultraviolet rays having entered the through holes 23 irradiate the titanium dioxide thin film 22 formed on the surface of the partition wall. The titanium dioxide thin film 22 irradiated with ultraviolet rays is activated and exerts a strong oxidizing action. Therefore, the organic matter contained in the air which is in contact with the thin film 22 of titanium dioxide on the end face of the honeycomb carrier catalyst 2 and the partition wall surface is oxidatively decomposed. In this way, odorous components and smoke components in the air are oxidized and decomposed and removed, and the air is purified.

【0027】本実施例の空気浄化装置はハニカム担体2
0の表面全面に二酸化チタンの薄膜22を形成している
ため、ハニカム担体20の占める体積に比して二酸化チ
タンの薄膜22の面積が大きい。したがってハニカム担
体触媒2はコンパクトになる。また、空気は多数の貫通
孔を通ることができるため、圧力損失も少ない。さら
に、発光ダイオード4が極めて小さいため、発光ダイオ
ード4を組み入れるスペースも少なくてよく、それだけ
本実施例の空気浄化装置がコンパクトとなっている。
The air purifying apparatus of this embodiment has a honeycomb carrier 2
Since the titanium dioxide thin film 22 is formed on the entire surface of 0, the area of the titanium dioxide thin film 22 is larger than the volume occupied by the honeycomb carrier 20. Therefore, the honeycomb carrier catalyst 2 becomes compact. Further, since air can pass through a large number of through holes, pressure loss is small. Further, since the light emitting diode 4 is extremely small, the space for incorporating the light emitting diode 4 may be small, and the air purification apparatus of this embodiment is compact accordingly.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の空気浄化装置は、ハニカム担体
の占める体積に比して二酸化チタンの薄膜の面積が大き
い。また発光ダイオードが極めて小さいため、発光ダイ
オードを組み入れるスペースも少なくてよく、それだけ
本発明の空気浄化装置はコンパクトとなる。また、空気
は多数の貫通孔を通ることができるため、圧力損失も少
ない。従って、小型の装置で多量の空気を効率的に浄化
できる。
According to the air purifying apparatus of the present invention, the area of the titanium dioxide thin film is larger than the volume occupied by the honeycomb carrier. Further, since the light emitting diode is extremely small, the space for incorporating the light emitting diode may be small, and the air purification device of the present invention can be made compact accordingly. Further, since air can pass through a large number of through holes, pressure loss is small. Therefore, a large amount of air can be efficiently purified with a small device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 図1は本発明の実施例の空気浄化装置の断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an air purification device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図2は図1に示すハニカム担体触媒の一部拡
大断面図である。
FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the honeycomb carrier catalyst shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ケース部 2:ハニカム担体触媒 3:格子壁 4:発光ダイオード 11:筒孔 12:内壁 20:ハニカム担体 21:隔壁 22:二酸化チタンの薄膜 23:貫通
1: Case part 2: Honeycomb carrier catalyst 3: Lattice wall 4: Light emitting diode 11: Cylindrical hole 12: Inner wall 20: Honeycomb carrier 21: Partition wall 22: Titanium dioxide thin film 23: Through hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田牧 真人 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑1 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 酒井 和宏 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑1 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 山口 寿夫 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑1 番地 豊田合成株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masato Tamaki, Masato Tamaki, Ochiai, Nagachi, Kasuga-cho, Nishi-Kasugai-gun, Aichi Toyoda Gosei Co., Ltd. Inside Toyoda Gosei Co., Ltd. (72) Inventor Toshio Yamaguchi No. 1 Nagahata, Ochiai, Kasuga-cho, Nishikasugai-gun, Aichi Prefecture Inside Toyoda Gosei Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】互いに平行な多数の貫通孔をもつハニカム
担体と、 該ハニカム担体の端面および該貫通孔を区画する隔壁の
内面に設けられた二酸化チタンの薄膜と、 該ハニカム担体の端面に紫外線を照射する発光ダイオー
ドと、 を具備することを特徴とする空気浄化装置。
1. A honeycomb carrier having a large number of through holes parallel to each other, a thin film of titanium dioxide provided on an end surface of the honeycomb carrier and an inner surface of partition walls defining the through holes, and an ultraviolet ray on the end surface of the honeycomb carrier. An air purification device comprising: a light emitting diode that emits light.
【請求項2】前記ハニカムはセラミックスハニカムであ
る請求項1に記載の空気浄化装置。
2. The air purifying apparatus according to claim 1, wherein the honeycomb is a ceramic honeycomb.
【請求項3】前記ハニカムはメタルハニカムである請求
項1に記載の空気浄化装置。
3. The air purifying apparatus according to claim 1, wherein the honeycomb is a metal honeycomb.
【請求項4】前記発光ダイオ−ドは、pn接合された窒
化ガリウム(GaN)系光半導体の結晶体からなる請求
項1に記載の空気浄化装置。
4. The air purification apparatus according to claim 1, wherein the light emitting diode is made of a pn-junction gallium nitride (GaN) optical semiconductor crystal.
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