JP2000072470A - Method for cutting glass fiber, method for cutting photocatalyst fiber as well as production of gas treatment apparatus and gas treatment apparatus - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To cut plural glass fibers or photocatalyst fibers at a cutting face capable of introducing a prescribed quantity of light and to omit a polishing stage for the end faces of the fibers. SOLUTION: Many photocatalyst fibers 2 are packed and fixed to a frame 5 of the gas treatment apparatus and the photocatalyst fibers 2 on the side to be cut off are also packed and fixed into a frame 10 for cutting off. A cutting blade 11 is rotated around a fulcrum 12 with respect to the photocatalyst fibers 2 between the frame 5 and the frame 10 for cutting off. This blade 11 is pressed nearly perpendicularly to the longitudinal direction of the photocatalyst fibers 2, by which the photocatalyst fibers are cut. The cutting faces of the photocatalyst fibers 2 are made into a mirror finished surface-like surface state by this cutting, by which the need for polishing the end faces is eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のガラスファ
イバーや光触媒ファイバーを所定量の光を導入可能な状
態の切断面にて切断できるガラスファイバーの切断方法
及び光触媒ファイバーの切断方法、並びに光触媒ファイ
バーを用いたガス処理装置の製造方法及びガス処理装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for cutting a glass fiber, a method for cutting a photocatalytic fiber, and a method for cutting a plurality of glass fibers or photocatalytic fibers at a cut surface capable of introducing a predetermined amount of light. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a gas processing apparatus and a gas processing apparatus using the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】光触媒技術は、酸化チタンなどの光触媒
が光エネルギーを吸収して、スーパーオキサイドアニオ
ン（・Ｏ₂ ^-）、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）などのイ
オン化酸素分子を発生することで、有機物を酸化分解さ
せるものである。近年、この光触媒作用をフィルターに
利用して、各種水処理、ガス処理、環境浄化などに利用
しようとする試みが積極的に行われている。BACKGROUND ART photocatalyst technology, photocatalyst such as titanium oxide absorbs the light energy, superoxide anion (· O ₂ ^-), by generating the ionized oxygen molecules such as hydroxyl radicals (· OH), organics Is oxidatively decomposed. In recent years, attempts have been actively made to utilize this photocatalytic action in filters for various water treatment, gas treatment, environmental purification, and the like.

【０００３】例えば、フィルター基材として、ガラスフ
ァイバー（あるいは、突起を有するガラスファイバー）
の表面に、ガラスファイバーより屈折率が高い光触媒を
担持させたもの（以下、光触媒ファイバーという）が知
られている。この光触媒ファイバーでは、光触媒ファイ
バーに光（主に紫外域の光）を導入して、そのガラスフ
ァイバー中を伝搬させつつ表面の高屈折率の光触媒から
漏れ出す光で、光触媒反応を起こさせるようにしてい
る。この光触媒ファイバーを用いたフィルターは、単位
体積当たりの表面積が広いファイバー表面の光触媒に効
率よく光を照射できるので、小型で且つ処理能力が高い
フィルターとなる。For example, a glass fiber (or a glass fiber having projections) is used as a filter substrate.
There is known a photocatalyst having a photocatalyst having a higher refractive index than a glass fiber supported on the surface thereof (hereinafter, referred to as a photocatalyst fiber). In this photocatalytic fiber, light (mainly ultraviolet light) is introduced into the photocatalytic fiber, and the light leaks from the high-refractive index photocatalyst on the surface while propagating through the glass fiber so as to cause a photocatalytic reaction. ing. The filter using the photocatalyst fiber can efficiently irradiate the photocatalyst on the fiber surface having a large surface area per unit volume with light, so that the filter has a small size and high processing ability.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記光触媒
ファイバーを用いた処理装置ないし浄化装置、例えばガ
ス処理装置の製造においては、ガス処理装置に合った所
定の長さに光触媒ファイバーを切断する必要がある。こ
の切断には、ガラス材の切断に汎用されているダイヤモ
ンドカッターによるガラス切断機が使用され、多数本の
光触媒ファイバーが一度に切断される。このガラス切断
機による切断は研削切断であって、切断されたファイバ
ーの切断面は、砕かれた状態、もしくは磨り状態になっ
ており、所定量の光をファイバー内に導入できるような
面状態は得られない。光触媒ファイバーのガラスファイ
バー内に所定量の紫外線を導入して伝搬させなければ、
フィルター基材として機能的に劣ってしまう。すなわ
ち、フィルター基材としての光触媒ファイバーの条件と
しては、紫外線域の導入・透過率が良いことが第１条件
になるため、研磨作業は非常に重要な工程の１つであ
り、省略することはできない。In the manufacture of a processing device or a purifying device using the photocatalytic fiber, for example, a gas processing device, it is necessary to cut the photocatalytic fiber into a predetermined length suitable for the gas processing device. is there. For this cutting, a glass cutting machine using a diamond cutter widely used for cutting glass materials is used, and many photocatalytic fibers are cut at a time. Cutting by this glass cutting machine is grinding cutting, and the cut surface of the cut fiber is in a crushed state or a polished state, and the surface state that can introduce a predetermined amount of light into the fiber is I can't get it. Unless a predetermined amount of ultraviolet light is introduced and propagated in the glass fiber of the photocatalytic fiber,
Functionally inferior as a filter substrate. That is, as the condition of the photocatalytic fiber as the filter substrate, the first condition is that the introduction and transmittance of the ultraviolet region is good, so the polishing operation is one of the very important steps, and it is not necessary to omit it. Can not.

【０００５】そこで、光触媒ファイバーを所定の長さに
切断して切り揃えた後、所定量の光がファイバー内に導
入できるように、光触媒ファイバーの端面研磨が行われ
ている。この端面研磨は、バンドル状態で光触媒ファイ
バーの端部を揃え、揃えられた端部を接着剤あるいは治
具などで固定した後、端面を鏡面状に研磨するもので、
研磨工程に多くの時間と労力を要した。[0005] Therefore, after the photocatalytic fiber is cut into a predetermined length and trimmed, the end surface of the photocatalytic fiber is polished so that a predetermined amount of light can be introduced into the fiber. In this end face polishing, the ends of the photocatalytic fibers are aligned in a bundle state, the aligned ends are fixed with an adhesive or a jig, and the end faces are polished to a mirror surface.
The polishing process required a lot of time and labor.

【０００６】つまり、光触媒ファイバー等のファイバー
状のフィルター素材はガス処理装置という使用目的か
ら、ガス処理装置が組み立てられた状態で、所定の光を
ある透過率にて透過させなければならないために、バン
ドル化されたフィルター基材の一端面から光が入射され
て他端面から透過光が出射されるようになっている。こ
のため、複数のファイバーからなる複数のフィルター基
材が構成する端面に対し、鏡面をもたせるようにするた
め研磨が必要となる。つまり、研磨工程においては、バ
ンドル状態で光を透過させるようにしなければならない
ため、複数のフィルター基材に対してバンドル状態で同
時に研磨を行うことが必要であるので、接着剤によって
複数の基材をバンドル化しなければならず、接着剤の硬
化後、研磨に耐え得る程度硬くなる接着剤が必要であっ
た。また、研磨工程においては研磨に時間がかかり、さ
らに、フィルター基材の形状が細長いので、基材を固定
するために誂えた治具、やといを必要とするために、研
磨に労力を要するだけでなく、フィルター基材を導入し
てガス処理装置を組立て上記フィルター基材を切り揃え
た後、研磨の準備として接着剤によるフィルター素材の
バンドル化を行わねばならない。そのため、ガス処理装
置を構成する部材を一旦はずしてフィルター基材端面の
研磨を行って、さらに前記治具に研磨後のフィルター基
材を戻すという組立て作業を再度行う必要があった。こ
のように、研磨工程自体だけでなく、研磨工程の準備に
要する工程が長くなっていたためにガス処理装置の製造
工程を複雑化させてしまうという問題点があった。That is, a fiber-like filter material such as a photocatalytic fiber must transmit predetermined light at a certain transmittance in a state where the gas processing apparatus is assembled for the purpose of using the gas processing apparatus. Light is incident on one end face of the bundled filter base material and transmitted light is emitted from the other end face. For this reason, it is necessary to polish the end surface formed by the plurality of filter bases composed of a plurality of fibers so as to have a mirror surface. In other words, in the polishing step, since light must be transmitted in a bundle state, it is necessary to simultaneously grind a plurality of filter base materials in a bundle state. Must be bundled, and after the adhesive is hardened, an adhesive that is hard enough to withstand polishing is required. In addition, in the polishing process, it takes a long time to polish, and since the shape of the filter base material is long and thin, a special jig for fixing the base material is required, so that the polishing requires only labor. Instead, after the filter base material is introduced, the gas processing apparatus is assembled, and the filter base material is trimmed, the filter material must be bundled with an adhesive in preparation for polishing. For this reason, it is necessary to repeat the assembly operation of once removing the members constituting the gas processing apparatus, polishing the end face of the filter base material, and returning the polished filter base material to the jig. As described above, not only the polishing process itself, but also the process required for the preparation of the polishing process has been long, which has caused a problem that the manufacturing process of the gas processing apparatus is complicated.

【０００７】また、多数本のガラス製のファイバーを切
断した後、ファイバーの端面研磨を行うという工程は、
ライトガイド用ガラスファイバーなどの場合でも同様で
あり、研磨工程を不要とすることができるガラスファイ
バー等の切断方法が求められている。[0007] Further, a process of cutting a large number of glass fibers and polishing the end faces of the fibers is as follows.
The same applies to the case of a glass fiber for a light guide or the like, and there is a demand for a method of cutting a glass fiber or the like which can eliminate a polishing step.

【０００８】本発明の目的は、光を透過させる用途で用
いられる複数のガラスファイバーまたは複数の光触媒フ
ァイバーに対する切断において、所定量の光を導入可能
な切断面を形成でき、ファイバー端面の研磨工程を省略
できるガラスファイバーおよび光触媒ファイバーの切断
方法を提供することにある。An object of the present invention is to cut a plurality of glass fibers or a plurality of photocatalytic fibers used for transmitting light so that a cut surface into which a predetermined amount of light can be introduced can be formed. An object of the present invention is to provide a method for cutting a glass fiber and a photocatalytic fiber which can be omitted.

【０００９】本発明の他の目的は、生産性が高く、低コ
ストかつ高性能のガス処理装置の製造方法及びガス処理
装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a gas processing apparatus having high productivity, low cost and high performance, and a gas processing apparatus.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係るガラスファ
イバーの切断方法は、所定の光を透過させる用途で用い
られる複数のガラスファイバーの切断方法であって、前
記複数のガラスファイバーの長手方向に適宜間隔を隔て
て設けられた複数の枠体で、前記複数のガラスファイバ
ーを長手方向に揃えて密集させた状態で挟持し、これら
枠体間の複数のガラスファイバーに対し、尖った形状の
部分を有する切断具の尖った部分を前記複数のガラスフ
ァイバーに押し付けて荷重を加え、前記複数のガラスフ
ァイバーを切断することにより、これらガラスファイバ
ーの切断面を所定量の光を導入可能な面状態に形成する
ことを特徴とする。A glass fiber cutting method according to the present invention is a method for cutting a plurality of glass fibers used for a purpose of transmitting predetermined light. With a plurality of frames provided at appropriate intervals, the plurality of glass fibers are sandwiched in a state where they are aligned in the longitudinal direction and densely packed, and the plurality of glass fibers between these frames have a pointed portion. By pressing a pointed part of a cutting tool having a load against the plurality of glass fibers and applying a load, and cutting the plurality of glass fibers, the cut surfaces of these glass fibers are brought into a surface state capable of introducing a predetermined amount of light. It is characterized by forming.

【００１１】一般にガラスには延性、展性がなく、塊状
や板状などの肉厚なガラス部材に対して刃物のようなも
のを押し付けても切断することはできない（無理に行っ
ても、刃物が欠けてしまうか、ガラスが破壊されてしま
う）。ところが、細径なファイバー状のガラスの場合に
は、刃物のような尖ったものを押し付けて荷重を加える
と、所定量の光を導入可能な状態の切断面で切断できる
ことが判明した。In general, glass has no ductility or malleability, and cannot be cut by pressing an object such as a blade against a thick glass member such as a lump or a plate (even if the force is applied to the blade, Chipping or breaking the glass). However, it has been found that, in the case of a thin fiber-shaped glass, when a sharp object such as a blade is pressed against and a load is applied, the glass can be cut at a cut surface in which a predetermined amount of light can be introduced.

【００１２】この発明は、かかる知見に基づいてなされ
たものであるが、刃物のような尖ったものをガラスファ
イバーに押し付けた際に、ガラスファイバーが逃げてし
まうと切断が困難ないし不良となるので、ガラスファイ
バーが移動しないように、枠体で挟持している。また、
複数のガラスファイバーの切断箇所の両側を枠体で挟持
すると、良好な切断ができるが分かった。これは、切断
箇所の両側のガラスファイバーを枠体で挟持して動かな
い状態に固定すると、枠体間のガラスファイバーに引っ
張り応力が発生し、切断具の尖った部分に接するガラス
ファイバーに生じた微小な切れ込み（ないし傷）が急速
に成長して鏡面状の切断面で切断されるためであると推
定される。なお、切断箇所の枠体間の間隔は、切断具の
尖った部分を挿入できる程度になるべく狭くし、切断具
の押し付け力が分散されないようにするのが好ましい。The present invention has been made based on such knowledge. However, when a sharp object such as a blade is pressed against glass fiber, if the glass fiber escapes, cutting becomes difficult or defective. In order to prevent the glass fiber from moving, it is held by the frame. Also,
It was found that good cutting could be achieved by sandwiching both sides of the cut portions of the plurality of glass fibers with the frame. This is because, when the glass fibers on both sides of the cut portion were fixed in a state where they were not moved by being sandwiched between the frames, tensile stress was generated in the glass fibers between the frames, and the glass fibers in contact with the sharp portion of the cutting tool were generated. It is presumed that this is because minute cuts (or scratches) grow rapidly and are cut at mirror-like cut surfaces. In addition, it is preferable to make the interval between the frame bodies at the cutting portion as narrow as possible so that the sharp portion of the cutting tool can be inserted, so that the pressing force of the cutting tool is not dispersed.

【００１３】前記切断具の望ましい形状・寸法は、切断
具の材質（金属、セラミックスなど）や加えられる荷重
等によっても異なるが、切断具における尖った部分の厚
みは、０.１ｍｍ〜１０ｍｍとするのが好ましく、ま
た、切断具における尖った部分の先端の角度は、１２０
度より小さくするのが好ましい。The desired shape and dimensions of the cutting tool vary depending on the material (metal, ceramics, etc.) of the cutting tool, the applied load, and the like. The thickness of the sharp part of the cutting tool is 0.1 mm to 10 mm. Preferably, the angle of the tip of the sharp part of the cutting tool is 120.
Preferably, it is smaller than the degree.

【００１４】また、前記ガラスファイバーの切断は、前
記枠体に充填可能な最大分量の７０〜１００％が充填さ
れた状態で行われるのがよい。充填率が７０％よりも低
くなると、切断しようとするガラスファイバーが切断方
向後方のガラスファイバー間の隙間に入り込むなど、ガ
ラスファイバーが逃げてしまい、切断が難しくなるから
である。また、同様な理由から、突起が形成されたガラ
スファイバーの切断の場合には、前記枠体に充填可能な
最大分量の５０〜１００％が充填された状態で行われる
のがよい。突起を有するガラスファイバーでは、ファイ
バー相互間で絡み合って逃げ難くなるので、充填率が５
０％でも切断可能となる。Further, it is preferable that the cutting of the glass fiber is performed in a state where 70 to 100% of the maximum amount that can be filled in the frame is filled. If the filling ratio is lower than 70%, the glass fibers escape, for example, the glass fibers to be cut enter gaps between the glass fibers behind the cutting direction, and cutting becomes difficult. For the same reason, when cutting the glass fiber on which the projections are formed, it is preferable that the cutting be performed in a state where the frame is filled with 50 to 100% of the maximum amount that can be filled. In the case of glass fibers having projections, the fibers are entangled with each other and are difficult to escape.
Cutting is possible even at 0%.

【００１５】前記切断具の尖った部分が、支点を軸にし
て回動され、切断時に前記複数のガラスファイバーの長
手方向にほぼ垂直に押し付けられて切断が行われるよう
にすると、比較的に小さな力で切断ができると共に、所
定の光量を入射できる切断面が得られる。[0015] If a sharp portion of the cutting tool is rotated about a fulcrum and pressed to be substantially perpendicular to the longitudinal direction of the plurality of glass fibers at the time of cutting, the cutting is relatively small. A cut surface that can be cut by force and that can receive a predetermined amount of light can be obtained.

【００１６】上記ガラスファイバーの切断方法は、ガラ
スファイバーの表面にガラスファイバーよりも高い屈折
率を有する光触媒が担持された光触媒ファイバーにも適
用できる。この光触媒ファイバーの切断面から光（主
に、紫外域の光）を導入し、その表面の高屈折率の光触
媒から漏れ出す光で光触媒反応を起こさせることができ
る。この光触媒ファイバーを用いて、各種水処理、ガス
処理、環境浄化などを行うことができる。The above method for cutting glass fiber can be applied to a photocatalytic fiber in which a photocatalyst having a higher refractive index than glass fiber is carried on the surface of glass fiber. Light (mainly ultraviolet light) is introduced from the cut surface of the photocatalytic fiber, and a photocatalytic reaction can be caused by light leaking from the high-refractive-index photocatalyst on the surface. Various water treatment, gas treatment, environmental purification, and the like can be performed using the photocatalytic fiber.

【００１７】前記光触媒ファイバーの切断を、前記枠体
としてのガス処理装置の容器内に光触媒ファイバーを充
填して組み立てた後に行うと、この切断によって直ちに
（光触媒ファイバーを出し入れしたりすることなく）ガ
ス処理装置が完成することとなり、無駄のない生産性の
高いガス処理装置の製造ができる。If the photocatalytic fiber is cut after the photocatalytic fiber is filled in the container of the gas processing apparatus as the frame and assembled, the gas is immediately cut (without taking out and out of the photocatalytic fiber) by this cutting. The processing device is completed, and a gas processing device with high productivity without waste can be manufactured.

【００１８】本発明のガス処理装置は、前記光触媒ファ
イバーを用いたガス処理フィルタを被処理雰囲気に設置
し、被処理雰囲気におけるガスをガス処理フィルタ中に
取り込んで、前記ガスを処理するように構成したもので
ある。The gas processing apparatus of the present invention is configured such that a gas processing filter using the photocatalytic fiber is installed in an atmosphere to be processed, and the gas in the atmosphere to be processed is taken into the gas processing filter to process the gas. It was done.

【００１９】また、本発明のガス処理装置は、前記光触
媒ファイバーを、適宜本数分長手方向に揃えて密集させ
た状態で通気性部材の間に配置したガス処理ユニットを
被処理雰囲気に設置し、前記ガス処理ユニットにおける
複数の光触媒ファイバーの一端部側または両端部側から
導入した紫外線を前記各ガラスファイバー表面の光触媒
から漏れ出させて光触媒反応によってガスを処理するよ
うに構成したものである。Further, in the gas treatment apparatus of the present invention, a gas treatment unit in which the photocatalyst fibers are arranged in the longitudinal direction in an appropriate number in the longitudinal direction and densely arranged between the permeable members is installed in the atmosphere to be treated. Ultraviolet light introduced from one end or both ends of the plurality of photocatalytic fibers in the gas processing unit is leaked from the photocatalyst on the surface of each glass fiber to process the gas by a photocatalytic reaction.

【００２０】[0020]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照しながら詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【００２１】図１は、ガス処理装置の製造工程を示すフ
ローチャートであって、実線部が本発明に係る製造工程
であって、点線部が通常の製造工程である。図１に於い
ては、組立工程までの製造工程は本発明も通常の製造工
程も共通であって、共に切断工程は含むが、切断工程に
於けるフィルター基材に対する性能的なニーズおよび切
断方法は異なる。FIG. 1 is a flowchart showing the manufacturing process of the gas processing apparatus. The solid line indicates the manufacturing process according to the present invention, and the dotted line indicates the normal manufacturing process. In FIG. 1, the manufacturing process up to the assembling process is common to the present invention and the normal manufacturing process, and includes a cutting process, but the performance needs for the filter base material in the cutting process and the cutting method. Is different.

【００２２】まず、図１を使用して、本発明のガス処理
装置の製造工程の概略について説明する。まず、所定の
組成を有するガラス材を使用して、熔融ガラスをプッシ
ング法でファイバ状に成形する紡糸工程Ｓ１にてガラス
ファイバーを製造する。First, the outline of the manufacturing process of the gas processing apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. First, using a glass material having a predetermined composition, a glass fiber is manufactured in a spinning step S1 of forming a molten glass into a fiber shape by a pushing method.

【００２３】そして、更に、得られたガラスファイバー
上に物質を担持する必要がある場合には、コート工程Ｓ
２において、上記ガラスファイバーに対して、突起形成
用粒子をコーテイングにより形成する突起形成工程Ｓ２
１、あるいは光触媒をコーテイングする光触媒コート工
程Ｓ２２が行われる。If it is necessary to carry a substance on the obtained glass fiber, the coating step S
2, a projection forming step S2 of forming particles for forming projections on the glass fiber by coating.
1, or a photocatalyst coating step S22 of coating the photocatalyst is performed.

【００２４】こうして、紡糸工程Ｓ１と必要に応じて実
施されるコート工程Ｓ２とによって、フィルター基材が
製造される。つまり、フィルター基材の製造に於いて
は、コート工程Ｓ２が不要なガラスファイバー、コート
工程Ｓ２の突起形成工程Ｓ２１を経て製造される、ガラ
スファイバーに突起が形成された基材、光触媒コート工
程Ｓ２２を経て製造される、ガラスファイバーに光触媒
が担持された基材、及び突起形成工程Ｓ２１と光触媒コ
ート工程Ｓ２とを経て製造される、突起が形成されたガ
ラスファイバー上に光触媒が担持された基材、のうちの
所望のフィルター基材が製造される。Thus, the filter substrate is manufactured by the spinning step S1 and the coating step S2 which is performed as required. That is, in the production of the filter base material, a glass fiber that does not require the coating step S2, a base material having projections formed on the glass fiber manufactured through the projection forming step S21 of the coating step S2, a photocatalyst coating step S22 And a substrate in which a photocatalyst is supported on a glass fiber, and a substrate in which a photocatalyst is supported on a glass fiber on which a projection is formed, which is manufactured through a projection forming step S21 and a photocatalyst coating step S2. Is manufactured.

【００２５】次に、製造されたフィルター基材を使用し
てガス処理装置の組立工程Ｓ３が行われる。この組立工
程Ｓ３に於いては、ガス処理装置の容器内にフィルター
基材を適量充填して固定する。このとき、フィルター基
材の長さは必ずしも一定ではなく、ガス処理装置の大き
さに適合するようにフィルター基材の長さを揃えるため
に、また、フィルター基材の端面を光が所定の割合で導
入されるような面状態を形成するために、この後に切断
工程Ｓ４が行われる。Next, an assembling step S3 of the gas processing apparatus is performed using the manufactured filter base material. In this assembling step S3, a suitable amount of the filter base material is filled and fixed in the container of the gas processing apparatus. At this time, the length of the filter substrate is not necessarily constant, and light is applied to the end face of the filter substrate at a predetermined ratio in order to adjust the length of the filter substrate to match the size of the gas processing apparatus. Then, a cutting step S4 is performed in order to form a surface state as introduced in the above.

【００２６】ここで、本発明の切断方法によって形成さ
れるファイバー状のフィルター基材１の切断面の面状態
は、図２（a）、（b）に示すような面状態である。すな
わち、図２（a）に示すような、フィルター基材１端面
に多角形の鏡面が多数存在するような切断面１ａ、ある
いは図２（b）に示すような、端面がフィルター基材１
の長手方向に対してほぼ垂直に切断されている部分と磨
り面が存在している切断面１ｂなどを含んでいる。つま
り、本発明のフィルター基材に於いては、所定波長の光
が、所定量導入され伝搬されればよく、例えば、光触媒
フィルターにおいては、光触媒の活性に必要とされる量
の紫外線が供給されればよい。よって、フィルター基材
内に光を全反射させる必要がなく、開口数も低くてよい
ので、必ずしも、切断面が垂直である必要はなく、特
に、光触媒フィルターにおいては、光触媒が高屈折率を
有しているために、切断面が図２（a），（b）のような
面状態でも問題がなく、所定波長の光を所定量導入し伝
搬させることで光触媒反応を得ることができる。Here, the surface condition of the cut surface of the fibrous filter substrate 1 formed by the cutting method of the present invention is as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). That is, as shown in FIG. 2 (a), a cut surface 1a in which a large number of polygonal mirror surfaces exist on the end surface of the filter substrate 1, or as shown in FIG.
And a cut surface 1b where a polished surface is present. That is, in the filter substrate of the present invention, light of a predetermined wavelength may be introduced and propagated in a predetermined amount. For example, in a photocatalytic filter, an ultraviolet ray in an amount required for photocatalytic activity is supplied. Just do it. Therefore, it is not necessary to totally reflect the light into the filter substrate, and the numerical aperture may be low. Therefore, the cut surface does not necessarily have to be vertical. In particular, in a photocatalytic filter, the photocatalyst has a high refractive index. Therefore, there is no problem even when the cut surface is in a surface state as shown in FIGS. 2A and 2B, and a photocatalytic reaction can be obtained by introducing and transmitting a predetermined amount of light having a predetermined wavelength.

【００２７】ゆえに、切断工程Ｓ４に於けるフィルター
基材の切断の条件は、後に述べるように詳細に設定され
ていなければならない。このように、本発明に於いて
は、切断工程Ｓ４にて所定の基準を満たす面状態を作り
出しているため、研磨工程を不要とすることができ、こ
の切断工程Ｓ４の終了とともにガス処理装置の製造工程
が終了する。Therefore, the conditions for cutting the filter substrate in the cutting step S4 must be set in detail as described later. As described above, in the present invention, since the surface state satisfying the predetermined criterion is created in the cutting step S4, the polishing step can be made unnecessary. The manufacturing process ends.

【００２８】次に、ガス処理装置の製造工程を更に具体
的に詳述する。ここでは、ガラスファイバー上に突起形
成用粒子、さらに、光触媒として二酸化チタンをガラス
ファイバーおよび突起形成用粒子上に担持した光触媒フ
ァイバーの製造方法を一例として説明する。Next, the manufacturing process of the gas processing apparatus will be described in more detail. Here, as an example, a method of manufacturing a photocatalytic fiber in which titanium dioxide as a photocatalyst is supported on a glass fiber and the particles for forming projections, and the particles for forming projections on glass fibers will be described.

【００２９】まず、ガラス材としては、光触媒を励起す
る紫外光に対して透光性を有し、しかも光触媒と反応し
ないガラスが望ましい。具体的には、石英ガラス、ある
いはソーダライムガラス表面を石英ガラスでコーテイン
グしたものでもよいが、製造コストや加工性を考慮する
と、より好ましいガラス材としては、重量％表示で、Si
O2を30〜70％、アルカリ成分の含有率が0〜10％であ
る、低アルカリの珪酸塩ガラス、アルミノ珪酸塩ガラ
ス、ホウケイ酸塩ガラス、または、無アルカリガラスが
良い。例えば、ＨＯＹＡ(株)製硝種PFG1（商品名、ガラ
ス組成 SiO₂：53.0％、B₂O₃：8.9％、Al₂O₃：14.6％、C
aO：20.60％、K₂O：0.30％、MgO：1.90％、BaO：0.70
％）を使用することができ、このガラス材に対し、紡糸
工程が行われることにより、ガラス材がファイバー化さ
れ、所望の長さに切り揃えられることで、たとえば、直
径が約１２５μｍ、長さが約１３０ｍｍのガラスファイ
バーが得られる。First, the glass material is desirably glass that has a property of transmitting ultraviolet light that excites the photocatalyst and that does not react with the photocatalyst. Specifically, quartz glass or a soda lime glass surface coated with quartz glass may be used. However, in view of manufacturing cost and workability, a more preferable glass material is expressed in terms of% by weight,
Low alkali silicate glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, or non-alkali glass having O2 of 30 to 70% and an alkali content of 0 to 10% is preferable. For example, glass type PFG1 (trade name, glass composition SiO ₂ : 53.0%, B ₂ O ₃ : 8.9%, Al ₂ O ₃ : 14.6%, C
_{aO: 20.60%, K 2 O} : 0.30%, MgO: 1.90%, BaO: 0.70
%), The glass material is turned into a fiber by performing a spinning process, and cut into a desired length, for example, having a diameter of about 125 μm and a length of about 125 μm. Is about 130 mm.

【００３０】次に、前記ガラスファイバーに突起を形成
するために、突起形成用粒子のコーテイングが行われ
る。すなわち、突起形成用粒子を懸濁させたバインダ成
分を有するコート液にガラスファイバーを漬けて引き上
げ、ガラスファイバー表面に突起を形成する。この突起
は、個々のフィルター基材間に距離を持たせるために設
けられるものであって、その上に光触媒をコートしなく
てもそれ自体でフィルター基材として用いることも可能
である。つまり、このようなフィルター基材を用いるこ
とにより、流体を通してもフィルターとしての空孔度
（メッシュ）が経時的に変化しづらく、長期にわたって
一定の空孔度を維持することが容易なフィルターを得易
い。その結果として、フィルター性能が長期にわたって
維持されるフィルターを容易に得ることができる。Next, in order to form projections on the glass fiber, the particles for forming projections are coated. That is, a glass fiber is immersed in a coating liquid having a binder component in which particles for forming projections are suspended, and the glass fiber is pulled up to form projections on the surface of the glass fiber. The projections are provided to provide a distance between the individual filter substrates, and can be used as filter substrates themselves without coating a photocatalyst thereon. In other words, by using such a filter base material, it is possible to obtain a filter in which the porosity (mesh) of the filter is unlikely to change with time even when a fluid is passed, and it is easy to maintain a constant porosity over a long period of time. easy. As a result, a filter whose filter performance is maintained for a long time can be easily obtained.

【００３１】また、フィルター基材の表面に形成する突
起の大きさや当該突起の分布密度を変えることで、当該
フィルター素材を単に束ねたり積層してフィルターを作
製したとしても、得られるフィルターの空孔度を容易に
かつ高精度に制御することが可能である。例えば、一般
の家庭の室内において花粉や埃を捕獲する空気清浄器、
あるいは、サブミクロンサイズの塵でも問題となる工場
などのクリーンルームで使用される集塵フィルターなど
においても、空気中の浮遊粒子を捕獲するという点では
同様であるものの、捕獲する浮遊粒子のサイズが異なる
ので、フィルターに要求される性能も自ずと異なってく
る。しかしながら、上記突起を有するフィルター素材で
は、フィルター基材の表面に形成する突起の大きさや当
該突起の分布密度を変えることで、得られるフィルター
の空孔度を容易かつ高精度に制御することができる。Also, by changing the size of the projections formed on the surface of the filter base material and the distribution density of the projections, the filter material can be simply bundled or laminated to produce a filter. The degree can be controlled easily and with high precision. For example, air purifiers that capture pollen and dust in ordinary household rooms,
Alternatively, dust collection filters used in clean rooms such as factories where sub-micron-sized dust is a problem are similar in terms of trapping airborne particles, but the size of captured airborne particles is different. Therefore, the performance required for the filter naturally differs. However, in the filter material having the projections, the porosity of the obtained filter can be easily and accurately controlled by changing the size of the projections formed on the surface of the filter substrate and the distribution density of the projections. .

【００３２】この突起形成用粒子は、その形状として
は、たとえば、球状、不定形状、棒状、鱗片状、繊維
状、多孔体などが挙げられる。また、材質としては、例
えば、セラミックス、ガラス、ガラスセラミックス、金
属、プラスチックス、結晶（アルミナ、ジルコニア、チ
タニア、ムライト、コーデイライト、マグネシア、チタ
ン酸バリウムなど）等が挙げられる。これらの突起形成
用粒子は１種用いてもよいし、２種以上を組みあわせて
用いてもよいが、特にガラスビーズが好ましい。また、
突起形成用粒子の大きさは、ガラスファイバーの口径や
粒子の形状により異なり、一概に定めることはできない
が、例えば、ガラスビーズのような球状の場合には、平
均粒子径0.1〜1000μｍの範囲のものが好ましく、たと
えば、石英ガラスや上記硝種PFG1においては、口径が約
125μｍの基材に対しては、10〜50μｍの範囲のものが
好ましい。The shape of the projection-forming particles is, for example, spherical, irregular, rod-like, scale-like, fibrous, or porous. Examples of the material include ceramics, glass, glass ceramics, metals, plastics, crystals (alumina, zirconia, titania, mullite, cordierite, magnesia, barium titanate, and the like). These particles for forming projections may be used alone or in combination of two or more, and glass beads are particularly preferable. Also,
The size of the projection-forming particles depends on the diameter of the glass fiber and the shape of the particles, and cannot be unconditionally determined.For example, in the case of a spherical shape such as glass beads, the average particle size is in the range of 0.1 to 1000 μm. For example, in the case of quartz glass or the above-mentioned glass type PFG1, the diameter is about
For a 125 μm substrate, a substrate in the range of 10 to 50 μm is preferred.

【００３３】次いで、前記突起が形成されたガラスファ
イバーに対して、たとえば、二酸化チタン等の光触媒の
コーテイングが行われる。ここで、光触媒ファイバー
は、導光体の表面に、導光体よりも屈折率の高い光触媒
を担持させたものである。つまり、導光体としてのガラ
スファイバーの表面に、ゾル・ゲル法などを用いて、光
触媒、たとえば二酸化チタンを担持させて光触媒ファイ
バーを作成したものである。また、光触媒としては、例
えば、二酸化チタン以外にも、チタン酸バリウム（Ｂａ
Ｔｉ₄Ｏ₉）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉ
Ｏ₃）、チタン酸ナトリウム（Ｎａ₂Ｔｉ₆Ｏ₁₃）、二酸
化ジルコニウム、硫化カドミウム、α-Ｆｅ₂Ｏ₃などが
知られているが、これらの中で二酸化チタンが代表的で
ある。Next, a coating of a photocatalyst such as titanium dioxide is applied to the glass fiber on which the projections are formed. Here, the photocatalyst fiber has a photocatalyst having a higher refractive index than the light guide on the surface of the light guide. That is, a photocatalyst, for example, titanium dioxide is supported on the surface of a glass fiber as a light guide using a sol-gel method or the like to form a photocatalytic fiber. Examples of the photocatalyst include barium titanate (Ba) in addition to titanium dioxide.
Ti ₄ O ₉ ), strontium titanate (SrTi
O ₃ ), sodium titanate (Na ₂ Ti ₆ O ₁₃ ), zirconium dioxide, cadmium sulfide, α-Fe ₂ O _{3 and the} like are known, and among these, titanium dioxide is typical.

【００３４】光触媒には、触媒活性層増強、密着強度増
強、安定性増強、光反応増強または吸着性増強等の作用
のある物質を添加物として加えたり、それらの物質を触
媒層のアンダーコート層として使用できる。このような
物質としては、例えば、Cr、Ag、Cu、Au、Pt、Ru、Pd、
Rh、Sn、Si、In、Pb、As、Sb等の金属、またはそれらの
酸化物もしくは化合物等が挙げられる。[0034] To the photocatalyst, substances having an action such as enhancement of the catalytic active layer, enhancement of adhesion strength, enhancement of stability, enhancement of photoreaction or enhancement of absorptivity are added as additives, and those substances are added to the undercoat layer of the catalyst layer. Can be used as Such materials include, for example, Cr, Ag, Cu, Au, Pt, Ru, Pd,
Examples include metals such as Rh, Sn, Si, In, Pb, As, and Sb, and oxides or compounds thereof.

【００３５】このようにして、図３に示すような複数の
突起形成用粒子３がガラスファイバー上に担持され、ガ
ラスファイバーおよび突起（突起形成用粒子）３上に光
触媒４が担持されたフィルター基材としての光触媒ファ
イバー２を得ることができる。ここで、この光触媒ファ
イバー２においては、突起形成用粒子３とガラスファイ
バーとの間のみに二酸化珪素を含む密着強化剤が担持さ
れており、突起形成用粒子３を覆うようにガラスファイ
バー上に例えば、二酸化チタン等の光触媒４によりコー
トがなされているものである。In this manner, a plurality of projection-forming particles 3 as shown in FIG. 3 are supported on the glass fiber, and the photocatalyst 4 is supported on the glass fiber and the projections (projection-forming particles) 3. The photocatalyst fiber 2 as a material can be obtained. Here, in the photocatalytic fiber 2, an adhesion enhancer containing silicon dioxide is carried only between the projection-forming particles 3 and the glass fiber. , Coated with a photocatalyst 4 such as titanium dioxide.

【００３６】次に、図４に、ガス処理装置に於ける組立
工程の各ステップを示し、この組立工程について説明す
る。Next, FIG. 4 shows each step of the assembling process in the gas processing apparatus, and the assembling process will be described.

【００３７】まず、図４（a）に示す枠体（ガス処理装
置の容器となる）５について説明する。この枠体５は、
通気性部材として使用するとともにガス処理装置の底部
となる金属フィルタ６₁と、組立ての最終工程（図４
（ｄ））で取り付けられ、通気性部材として使用すると
ともにガス処理装置の蓋部となる金属フィルタ６₂と、
前記底部の金属フィルタ６₁と前記蓋部の金属フィルタ
６₂との間の間隔を定めると共に被処理ガスが光触媒フ
ァイバー２の束を貫通せずに側方に逃げてしまうのを防
止するためのスペーサ７、７とから主に構成されてい
る。First, the frame (which will be a container of a gas processing apparatus) 5 shown in FIG. 4A will be described. This frame 5
A metallic filter ₆₁ to the bottom portion of the gas treatment device as well as used as air-permeable member, the assembly of the final step (FIG. 4
Mounted in (d)), the metal filter 6 ₂ comprising a cover portion of the gas treatment device as well as used as air-permeable member,
For preventing the gas to be treated with determining the distance between the metal filter 6 ₂ of the lid and the metal filter ₆₁ of the bottom portion escapes laterally without penetrating the bundle of photocatalyst fiber 2 It is mainly composed of the spacers 7 and 7.

【００３８】ここで、前記各金属フィルタ６₁、６₂は、
ステンレス製のメッシュ、例えば、20メッシュ、30メッ
シュ、40メッシュ、60メッシュのうち、いずれかを３〜
５枚を組み合わせて、真空焼結した後、圧延したもの
で、通気性と、多数の光触媒ファイバー２を押付けた状
態で保持できる強度とを持っており、底部の金属フィル
タ６₁は各スペーサ７にネジで固定されている。Here, the metal filters 6 ₁ and 6 ₂ are:
Stainless steel mesh, for example, any of 20 mesh, 30 mesh, 40 mesh, 60 mesh, 3 to
Five in combination, was vacuum sintered, obtained by rolling, breathability and, has a and intensity that can be held in a state of pressing the plurality of photocatalyst fibers 2, the bottom of the metal filter ₆₁ is the spacer 7 Is fixed with screws.

【００３９】次いで、得られた光触媒ファイバー２を、
ガス処理装置におけるフィルター基材として使用するの
に必要な本数分以上用意する。つまり、ガス処理装置に
導入可能な最大限の光触媒ファイバー２の本数が必要で
あって、ガス処理装置の製造工程に於いては、ガス処理
装置を組み立てる工程でフィルター基材の充填を行って
それらを固定してから、フィルター基材の調整、たとえ
ば端面処理を行うという方法を適用している。Next, the obtained photocatalytic fiber 2 is
Prepare at least the number necessary for use as a filter substrate in a gas treatment device. In other words, the maximum number of photocatalyst fibers 2 that can be introduced into the gas treatment device is necessary. In the process of manufacturing the gas treatment device, the filter base material is filled in the process of assembling the gas treatment device, and Is fixed, and then a method of adjusting the filter base material, for example, performing an end face treatment is applied.

【００４０】図４（b）に示すように、フィルター基材
としての各光触媒ファイバー２は、角柱状の各スペーサ
７の長手方向に沿って充填される。この際、必要な本数
分以上のフィルター基材の本数は、ガス処理装置に導入
可能なフィルター基材の最大本数の理論値（以下、充填
最大本数という）により決定され、これはガス処理装置
における断面積と、フィルター基材の口径をパラメータ
として求めることができる。As shown in FIG. 4B, each photocatalyst fiber 2 as a filter substrate is filled along the longitudinal direction of each of the prism-shaped spacers 7. At this time, the number of filter base materials of the required number or more is determined by the theoretical value of the maximum number of filter base materials that can be introduced into the gas treatment device (hereinafter, referred to as the maximum filling number). The cross-sectional area and the diameter of the filter substrate can be determined as parameters.

【００４１】図５のガス処理装置の断面とガス処理装置
に導入されたフィルター基材の断面形状を模式的に示す
図を用いて、前記導入可能なフィルター基材の最大充填
本数の理論値の算出方法について説明する。この場合の
最大充填本数とは、各フィルター基材を密接させてもフ
ィルター基材間に生じる隙間を除き、余分な隙間が発生
しないように、フィルター基材を最大限に最密に充填し
た場合の本数であって、まず、簡単な場合として、突起
がないガラスファイバーの最大充填本数の算出方法につ
いて説明する。Referring to FIG. 5 which schematically shows the cross section of the gas processing apparatus and the cross-sectional shape of the filter substrate introduced into the gas processing apparatus, the theoretical value of the maximum number of filter substrates that can be introduced is calculated. The calculation method will be described. In this case, the maximum number of fillings is when the filter substrate is filled as closely as possible so that no extra gaps are generated except for the gaps between the filter substrates even when the filter substrates are brought into close contact. First, as a simple case, a method of calculating the maximum filling number of glass fibers having no projection will be described.

【００４２】ここで、ガラスファイバーの半径をｒmm、
長方形状を有するガス処理装置の断面における長辺をＸ
mm、短辺をＹmm、短辺に導入するフィルター基材の段数
をｎ、短辺側にｎ段積まれたフィルター基材の高さをｙ
n、長辺側に対して導入するフィルター基材の充填最大
本数をｍとして説明する。Here, the radius of the glass fiber is rmm,
Let X be the long side in the cross section of the gas processing device having a rectangular shape.
mm, the short side is Y mm, the number of stages of the filter base material introduced into the short side is n, and the height of the filter bases stacked on the short side is n.
The description will be made assuming that n is the maximum number of the filter bases to be introduced into the long side and m is the number.

【００４３】例えば、フィルター基材が２段積み重ねら
れている場合（ｎ＝２）に、図５に示すように、３本の
密接するガラスファイバーにおける各ファイバー断面の
円の中心同士を結線することで、一辺が２ｒの正三角形
Ａが作成されるが、この正三角形Ａにおいては、その高
さａが次のように算出される。 ａ＝３^1/2・ｒ ゆえに、２段積みのガラスファイバーの高さｙ2に関し
ては、図５から、以下のように表わされる。 ｙ2＝２ｒ＋ａ＝２ｒ＋３^1/2・ｒFor example, when filter substrates are stacked in two stages (n = 2), as shown in FIG. 5, the centers of the circles of the cross sections of the three closely-connected glass fibers are connected to each other. Thus, an equilateral triangle A having a side of 2r is created, and the height a of the equilateral triangle A is calculated as follows. a = 3 ^1/2 · r Therefore, the height y2 of the two-stage glass fiber is expressed as follows from FIG. y2 = 2r + a = 2r + 3 ^1/2 · r

【００４４】次に、ガラスファイバーが３段積み重ねら
れている場合（ｎ＝３）に、６本の密接するガラスファ
イバー断面の円の中心同士を結線することで形成され
る、一辺が４ｒの正三角形Ｂが作成されるが、この正三
角形Ｂにおいては、その高さｂが次のように算出され
る。 ｂ＝３^1/2・２ｒ ゆえに、３段積みのときのガラスファイバー高さｙ3
は、以下のようになる。 ｙ3＝２ｒ＋ｂ＝２ｒ＋３^1/2・２ｒ 上記ｙ2、ｙ3の式から、ガラスファイバーがｎ段積み重
ねられている場合の高さｙnは以下のように導かれる。 ｙn＝２ｒ＋３^1/2・（ｎ−１）・ｒNext, when the glass fibers are stacked in three stages (n = 3), the center of the six closely-connected glass fiber cross-section circles is connected to each other. A triangle B is created. The height b of the equilateral triangle B is calculated as follows. b = 3 ^1/2 · 2r Therefore, glass fiber height y3 when three layers are stacked
Is as follows. y3 = the expression ^{2r + b = 2r + 3 1/2} · 2r above y2, y3, height yn when the glass fibers are stacked n stages is derived as follows. ^{yn = 2r + 3 1/2 · (} n-1) · r

【００４５】よって、ガス処理装置における長方形状の
断面に於ける短辺長さＹと、ｎ段分のフィルター基材の
高さｙnとの関係が、同一であるときに段数ｎが最大と
なるものであるから、ｎが短辺方向に最大充填本数導入
されたときのＹは、以下に示すような式で表わすことが
できる。 Ｙ＝２ｒ＋３^1/2・（ｎ−１）・ｒ ここで、段数ｎについて着目して上式を変形すると、ｎ
について以下のように導かれる。 ｎ＝｛Ｙ−（２−３^1/2）・ｒ｝／（３^1/2・ｒ）Therefore, when the relationship between the short side length Y in the rectangular cross section of the gas processing apparatus and the height yn of the filter substrate for n stages is the same, the number of stages n becomes maximum. Therefore, when n is introduced in the short side direction with the maximum number of fillings, Y can be expressed by the following equation. Y = 2r + 3 ^1/2 · (n−1) · r Here, when the above equation is modified by focusing on the number of stages n, n
Is derived as follows. n = {Y- (2-3 ^1/2 ) .r} / (3 ¹ / 2.r)

【００４６】一方、ガス処理装置の長方形状の断面にお
ける長手方向においては、長辺Ｘに導入可能なフィルタ
ー基材の最大充填本数ｍは、フィルター基材の直径に依
存するので、以下のように算出される。 ｍ＝ Ｘ／２ｒOn the other hand, in the longitudinal direction in the rectangular cross section of the gas treatment device, the maximum number m of the filter base materials that can be introduced into the long side X depends on the diameter of the filter base material. Is calculated. m = X / 2r

【００４７】したがって、ガス処理装置において導入可
能なガラスファイバーの最大充填本数は、長方形状断面
の長辺方向に詰められる最大本数ｍと、短辺方向に導入
される最大本数ｎの積であるから、以下に示すようにな
る。 ｎ・ｍ＝Ｘ・｛Ｙ−（２−３^1/2）・ｒ｝／（３^1/2・２
ｒ²）Therefore, the maximum number of glass fibers that can be introduced in the gas processing apparatus is the product of the maximum number m of the rectangular cross section packed in the long side direction and the maximum number n of the glass fibers introduced in the short side direction. , As shown below. nm = X · {Y− (2−31 ^{/ 2} ) · r} / ( ^31/2 · 2
r ² )

【００４８】ゆえに、例えば、口径が１２５μｍのガラ
スファイバーであって、ガス処理装置の断面において長
辺（Ｘ）が８８ｍｍ、短辺（Ｙ）が２ｍｍである場合に
は、ガス処理装置に、このフィルター基材としてのガラ
スファイバーの充填率を１００％にするためには、上式
によれば、理論的に、約12700本のガラスファイバーが
必要であって、ファイバー口径、長辺（Ｘ）が同一であ
って短辺（Ｙ）のみが６ｍｍである場合には、理論上、
約38800本のガラスファイバーが必要である。Therefore, for example, in the case of a glass fiber having a diameter of 125 μm and a long side (X) of 88 mm and a short side (Y) of 2 mm in a cross section of the gas processing apparatus, the gas processing apparatus is provided with the following. According to the above formula, in order to make the filling rate of the glass fiber as the filter substrate 100%, according to the above formula, about 12700 glass fibers are theoretically necessary, and the fiber diameter and the long side (X) are If they are the same and only the short side (Y) is 6 mm, theoretically,
About 38800 glass fibers are required.

【００４９】ここで、突起が形成されたファイバー状の
フィルター基材については、フィルター基材の半径ｒ
を、突起形成用粒子の半径αを加えた、補正半径Ｒ（＝
ｒ＋α）mmに置き換えることにより、長辺Ｘ方向の最大
充填本数ｍα、短辺（Ｙ）方向の最大充填本数ｎαを求
めることができ、ガス処理装置において導入可能なフィ
ルター基材の最大充填本数は、以下に示すようになる。 ｎα・ｍα＝Ｘ・｛Ｙ−（２−３^1/2）・（ｒ＋α）｝
／｛３^1/2・２（ｒ＋α）²｝Here, as for the fibrous filter substrate on which the projections are formed, the radius r of the filter substrate is set.
Is calculated by adding a correction radius R (=
r + α) mm, the maximum filling number mα in the long side X direction and the maximum filling number nα in the short side (Y) direction can be obtained. , As shown below. nα · mα = X · {Y− (2−31 / ² ) · (r + α)}
/ {3 ^1/2・ 2 (r + α) ² }

【００５０】ゆえに、例えば、口径が１２５μｍのガラ
スファイバーであって、突起形成用粒子の直径が１０μ
ｍを有するガラスファイバーについては、ガス処理装置
の断面において長辺（Ｘ）が８８mm、短辺（Ｙ）が２mm
である場合には、ガス処理装置へのこの突起付きファイ
バーの充填率を１００％にするためには、上式によれ
ば、理論的に、約10500本のファイバーが必要であっ
て、ファイバー口径、長辺（Ｘ）が同一であって短辺
（Ｙ）のみが６mmである場合には、理論上、約33200本
のファイバーが必要である。よって、光触媒の膜厚を無
視すると、図３に示す突起を有するガラスファイバーに
光触媒として二酸化チタンが担持されたものを、長辺
（Ｘ）が８８mm、短辺（Ｙ）が２mmの断面を有するガス
処理装置に導入する場合には、約10500本の光触媒ファ
イバーを予め用意しなければならない。Therefore, for example, a glass fiber having a diameter of 125 μm and a diameter of the projection forming particles of 10 μm is used.
As for the glass fiber having a length m, the long side (X) is 88 mm and the short side (Y) is 2 mm in the cross section of the gas processing apparatus.
In order to fill the gas treatment device with 100% of the fiber with projections, according to the above equation, theoretically, about 10500 fibers are required, and the fiber diameter is If the long side (X) is the same and only the short side (Y) is 6 mm, about 33200 fibers are theoretically required. Therefore, when the thickness of the photocatalyst is neglected, the glass fiber having protrusions shown in FIG. 3 on which titanium dioxide is supported as a photocatalyst has a cross section having a long side (X) of 88 mm and a short side (Y) of 2 mm. When introducing into a gas processing apparatus, about 10500 photocatalytic fibers must be prepared in advance.

【００５１】ただし、ここで述べた最大充填本数は、理
論上は各フィルター基材の口径が均一であると仮定した
上で算出しており、実際の製品に於いては必ずしも一定
ではなくバラツキが生じており、また、不良品が含まれ
ている可能性を考慮して、最大充填本数と、歩留まり分
の合計本数を図４（b）の工程において少なくとも用意
する必要がある。However, the maximum filling number described here is theoretically calculated on the assumption that the diameter of each filter substrate is uniform, and is not necessarily constant in actual products, and the variation is not always constant. In consideration of the possibility that defective products are included, it is necessary to prepare at least the maximum number of filling pieces and the total number of pieces for the yield in the process of FIG. 4B.

【００５２】そして、図４（b）に示すように、光触媒
ファイバー２を底部の金属フィルタ６₁上に、スペーサ
７の長手方向に沿って、充填率を100％に近づけること
を目的として、スペーサと平行に導入する。すなわち、
このことにより、光触媒ファイバー２の充填率を100％
に近づけることができるので、光触媒ファイバー２の有
効表面積を広く取れるだけでなく、複数の光触媒ファイ
バー相互間が固定される状態となるので、後の切断工程
に於ける移動、逃げをなくすことができる。また、フィ
ルター基材の充填率（実際の充填本数／最大充填本数）
については、切断工程に於ける移動、逃げをなくすため
及びガス処理装置という観点からは、突起を有しない光
触媒ファイバーでは７０％以上、突起を有する光触媒フ
ァイバーでは５０％以上が好ましい。このように、充填
率は必ずしも１００％にしなくともよく、光触媒ファイ
バーの形状に応じて、上記のような充填率でもガス処理
装置に充填された光触媒ファイバーを固定することがで
きる。[0052] Then, as shown in FIG. 4 (b), a photocatalyst fiber 2 on the metal filter ₆₁ of the bottom, for the purpose of the longitudinal direction of the spacer 7, close the filling rate of 100%, the spacer And introduced in parallel. That is,
As a result, the filling rate of the photocatalyst fiber 2 is reduced to 100%.
, So that not only the effective surface area of the photocatalyst fiber 2 can be widened, but also a state in which the plurality of photocatalyst fibers are fixed to each other, so that movement and escape in a later cutting step can be eliminated. . In addition, the filling rate of the filter substrate (actual filling number / maximum filling number)
From the viewpoint of eliminating movement and escape in the cutting step and from the viewpoint of a gas treatment device, the photocatalytic fiber having no projection is preferably 70% or more, and the photocatalytic fiber having projection is preferably 50% or more. As described above, the filling rate does not necessarily have to be 100%, and the photocatalytic fiber filled in the gas processing apparatus can be fixed at the above filling rate according to the shape of the photocatalytic fiber.

【００５３】光触媒ファイバーの充填においては、上述
したサイズの断面を有するガス処理装置であれば、１回
の光触媒ファイバー２の導入を、ガス処理装置の断面に
於ける短辺（Ｙ）方向に、１５〜２０段程度、底部の金
属フィルタ６₁上に敷き詰めるようにして、光触媒ファ
イバー２を数回に分けて枠体５に導入する。このとき、
後述する切断工程を考慮して、光触媒ファイバー２の両
端部がそれぞれ枠体５の外側へ所定の長さ分だけ出るよ
うに配置しつつ、光触媒ファイバー２を平行に揃える、
光触媒ファイバー２を湿らせる、光触媒ファイバー２を
補充する、というステップを繰り返し行う。つまり、前
記光触媒ファイバー２を平行に揃えるという工程では、
光触媒ファイバー２同士が交わることのないように、櫛
状の道具、例えば、丸ピンタイプのＩＣソケットを使用
して、光触媒ファイバー２を平行に揃える。また、光触
媒ファイバー２を湿らせるという工程においては、光触
媒とガラスファイバーとの付着力が強く、光触媒ファイ
バー２の表面が安定しているので、液体Ｌ、たとえば、
水、アセトン、エタノール等を使用して、光触媒ファイ
バー２同士を表面張力などによって密着させ、ファイバ
ー間に形成される隙間をなくすようにする。そして、光
触媒ファイバー２が乾かないうちに適量の光触媒ファイ
バー２の充填を終了させるようにすることで、光触媒フ
ァイバー２の充填率を向上させることができる。In the filling of the photocatalytic fiber, if the gas processing apparatus has a cross section of the above size, one introduction of the photocatalytic fiber 2 is performed in the short side (Y) direction in the cross section of the gas processing apparatus. 15-20 stages about, as laid on the metal filter ₆₁ of the bottom, is introduced to the frame 5 divides the photocatalyst fiber 2 several times. At this time,
In consideration of a cutting step to be described later, the photocatalyst fibers 2 are arranged in parallel while arranging such that both end portions of the photocatalyst fibers 2 respectively extend outside the frame 5 by a predetermined length.
The steps of moistening the photocatalyst fiber 2 and replenishing the photocatalyst fiber 2 are repeated. That is, in the process of aligning the photocatalyst fibers 2 in parallel,
The photocatalyst fibers 2 are aligned in parallel using a comb-shaped tool, for example, a round pin type IC socket so that the photocatalyst fibers 2 do not cross each other. In the step of moistening the photocatalyst fiber 2, since the adhesion between the photocatalyst and the glass fiber is strong and the surface of the photocatalyst fiber 2 is stable, the liquid L, for example,
Using water, acetone, ethanol, or the like, the photocatalytic fibers 2 are brought into close contact with each other by surface tension or the like so as to eliminate a gap formed between the fibers. The filling rate of the photocatalyst fiber 2 can be improved by terminating the filling of the photocatalyst fiber 2 before the photocatalyst fiber 2 dries.

【００５４】そして、枠体５に導入した光触媒ファイバ
ー２が最大充填本数に近くなってきたところで、金属フ
ィルタ６₂で蓋をし、適量の光触媒ファイバーが充填さ
れているかどうかを判断する。適量か否かは、金属フィ
ルタ６₂で蓋をして光触媒ファイバー２が固定され、か
つ、金属フィルタ６₂をネジ８で止めることができる程
度であることを確認して行う。このとき、過不足がある
場合には、例えば、ピンセットを使用して光触媒ファイ
バー２の補充、あるいは取り除きを行い、適量を調整す
る。そして、図４（c）に示すように、光触媒ファイバ
ー２の量が適量になった時点で、図４（d）および図４
（d）を９０度回転させて正面から見たときの図４（e）
に示すように、金属フィルタ６₂をネジ８で止めて、充
填された光触媒ファイバー２を固定する。（なお、９は
ネジ８が取り付けられるネジ穴である。）光触媒ファイ
バー２には接着剤等が塗布されていないので、枠体５に
よって多数の光触媒ファイバー２をおさえて固定してい
る。[0054] Then, a photocatalyst fiber 2 was introduced to the frame 5 is where has become close to the maximum filling number, capped with a metal filter 6 _2, an appropriate amount of the photocatalyst fiber is determined whether it is filled. Whether an appropriate amount or not, the photocatalyst fiber 2 and the lid is fixed with a metal filter 6 _2, and is carried out to confirm that the degree to which it is possible to stop the metal filter 6 ₂ with screws 8. At this time, if there is excess or deficiency, for example, the photocatalytic fiber 2 is replenished or removed using tweezers, and an appropriate amount is adjusted. Then, as shown in FIG. 4 (c), when the amount of the photocatalyst fiber 2 becomes an appropriate amount, FIGS.
Fig. 4 (e) when (d) is rotated 90 degrees and viewed from the front.
As shown in ( ₂₎ , the metal filter 62 is fixed with the screw 8, and the filled photocatalytic fiber 2 is fixed. (Note that reference numeral 9 denotes a screw hole to which the screw 8 is attached.) Since an adhesive or the like is not applied to the photocatalyst fiber 2, a large number of the photocatalyst fibers 2 are held and fixed by the frame 5.

【００５５】次に、図６（a）に示すように、枠体５に
導入・充填された複数の光触媒ファイバー２に対して、
両端部の切断が行われる。この切断工程は、ガス処理装
置の製造工程に於ける最終工程であり、光触媒ファイバ
ー２の端面となる切断面の面精度が、所定量の光を導入
できるような鏡面状の面状態に形成されるとともに、各
光触媒ファイバー２の端部が切り揃えられる。例えば、
約130mm長の光触媒ファイバー２を用いているのであれ
ば、両端部をそれぞれ15mmずつ切り落とすことで、100m
m長の光触媒ファイバー２を得ることができる。光触媒
ファイバー２の切断は、例えば、金属フィルタ６₁、６₂
の端面に沿って行えばよい。Next, as shown in FIG. 6A, the plurality of photocatalyst fibers 2 introduced and filled in the frame 5 are
Both ends are cut. This cutting step is the final step in the manufacturing process of the gas processing apparatus, and the surface accuracy of the cut surface, which is the end face of the photocatalytic fiber 2, is formed in a mirror-like surface state such that a predetermined amount of light can be introduced. At the same time, the ends of each photocatalytic fiber 2 are trimmed. For example,
If you are using a photocatalyst fiber 2 of about 130mm length, cut off both ends 15mm each, 100m
An m-length photocatalytic fiber 2 can be obtained. The cutting of the photocatalytic fiber 2 is performed, for example, by using the metal filters 6 ₁ and 6 _2.
May be carried out along the end face of.

【００５６】ここで、図６（a）及び図６（a）を９０度
回転させて横方向からみた図６（b）に示すように、こ
の切断工程に於いては、ガス処理装置（枠体５）側だけ
でなく、切り落とされる側の光触媒ファイバー２につい
ても固定される。つまり、切り落とされる光触媒ファイ
バー２が、ガス処理装置として残される光触媒ファイバ
ー２と同程度固定されていないと、切断時に外から加え
られる切断具による力が分散してしまい、一方向に均一
な力が加えられなくなるために、切断面の面精度が低下
してしまうので、切り落とし側の光触媒ファイバー２に
ついても固定させる必要がある。Here, as shown in FIG. 6 (a) and FIG. 6 (b), which is obtained by rotating FIG. 6 (a) by 90 degrees and viewed from the lateral direction, in this cutting step, a gas processing apparatus (frame) is used. Not only the body 5) side but also the photocatalytic fiber 2 on the side to be cut off is fixed. That is, if the photocatalyst fiber 2 to be cut is not fixed to the same degree as the photocatalyst fiber 2 remaining as a gas processing device, the force of the cutting tool applied from the outside during cutting is dispersed, and a uniform force is applied in one direction. Since it is not added, the surface accuracy of the cut surface is reduced. Therefore, it is necessary to fix the photocatalytic fiber 2 on the cut-off side.

【００５７】切り落とし側の光触媒ファイバー２の固定
方法については、たとえば、ガス処理装置側の光触媒フ
ァイバーの枠体５と同様の枠体構造の切り落とし用枠１
０を用いる。この切り落とし用枠１０による固定方法も
枠体５と同様であり、光触媒ファイバー２を湿らせて光
触媒ファイバー２同士が形成する隙間を減少させなが
ら、切り落とし用枠１０のスペーサ７と平行に導入し、
金属フィルタ６₂で蓋をしネジ８で止めることで固定す
る。このとき、切り落とし部用枠１０と、ガス処理装置
側の枠体５との間隔は、切断に使用する刃１１の幅を考
慮し、刃１１の幅の間隔分を少なくとも空けて固定す
る。そして、ファイバーの切断時に加える力が一方向に
加わるように、切り落とし部用枠１０と、ガス処理装置
側の枠体５をできるだけ近づけて配置する。たとえば、
切断に使用する刃１１の幅が１.５ｍｍであれば、約２
ｍｍの間隔を空けて刃１１が光触媒ファイバー２を切断
しながら、前記ガス処理装置側の枠体５と前記切り落と
し用枠１０の間を通り抜けられるように固定する。The fixing method of the photocatalytic fiber 2 on the cut-off side is, for example, a cut-off frame 1 having the same frame structure as the frame 5 of the photocatalytic fiber on the gas processing apparatus side.
0 is used. The fixing method using the cut-off frame 10 is the same as that of the frame body 5, and the photocatalytic fibers 2 are introduced in parallel with the spacers 7 of the cut-off frame 10 while moistening the photocatalytic fibers 2 to reduce the gap formed by the photocatalytic fibers 2.
A metal filter 6 ₂ fixed by stopping a screw 8 with a lid. At this time, in consideration of the width of the blade 11 used for cutting, the interval between the cut-off section frame 10 and the frame body 5 on the gas processing device side is fixed with at least an interval corresponding to the width of the blade 11. Then, the cut-off portion frame 10 and the frame 5 on the gas processing device side are arranged as close as possible so that the force applied when cutting the fiber is applied in one direction. For example,
If the width of the blade 11 used for cutting is 1.5 mm, about 2
While the blade 11 cuts the photocatalytic fiber 2 at an interval of mm, the blade 11 is fixed so as to be able to pass between the frame 5 on the gas processing apparatus side and the cutting frame 10.

【００５８】切断工程に於いては、上述したような大量
の光触媒ファイバー２を同時に切断しても、切断面の面
精度が所定の基準を満たすようにする必要がある。切断
工程に於ける切断用の刃１１は、光触媒ファイバー２に
対し、ほぼ垂直に接触するようにされるとともに、支点
１２を中心に円弧を描く軌跡にて回転移動させて切断す
ることで、所定量、所定長さの光触媒ファイバー２の切
断が行われる。In the cutting step, even if a large amount of the photocatalyst fibers 2 as described above are cut at the same time, it is necessary that the surface accuracy of the cut surface satisfy a predetermined standard. The cutting blade 11 in the cutting step is made to contact the photocatalyst fiber 2 almost perpendicularly, and is rotated and moved along a locus that draws an arc around the fulcrum 12, thereby cutting the light. The photocatalytic fiber 2 having a predetermined length and a predetermined length is cut.

【００５９】図７に、切断に用いる刃１１の、光触媒フ
ァイバー２に接触する先端部分を拡大した厚さ方向の要
部断面図を示す。ここで、切断用の刃１１としては、た
とえば、刃の厚みＷが約０.１ｍｍ〜１０ｍｍ、刃の厚
さ方向における刃先の角度θが１２０度以下であるもの
を使用することができる。また、ガラスファイバー、光
触媒ファイバーの切断に用いる切断用の刃は、通常、刃
物として使用されているものでなくてもよい。FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of the blade 11 used for cutting in the thickness direction, in which a front end portion in contact with the photocatalytic fiber 2 is enlarged. Here, as the cutting blade 11, for example, a blade having a blade thickness W of about 0.1 mm to 10 mm and an angle θ of the blade edge in the blade thickness direction of 120 ° or less can be used. In addition, the cutting blade used for cutting the glass fiber and the photocatalytic fiber does not have to be the one usually used as a cutting tool.

【００６０】切断に使用する尖った部分（刃）を有する
切断具の材質としては、柔らかく弾性がある材質のもの
も、硬く脆い材質のものもあるが、切断対象が複数のガ
ラスファイバーが密集されたものであるので、切断具の
刃の材質と、刃に加える圧力とのバランスをコントロー
ルする必要がある。すなわち、本発明に於いては、刃が
有する弾性力が、切断時に加える圧力よりも大きくなる
ようにする必要があり、切断時に刃の弾性により、刃が
変形することがなく、さらに、所定の圧力を加えること
ができるような刃先の角度を有する刃を選択して切断を
行わなければならない。また、ガラスを切断するのに欠
けが生じやすい硬い材質のものを切断用の刃に適用する
場合には、刃先の角度が鈍角であるものを選択し、刃に
与える荷重を調整することによって切断を行うことが必
要である。たとえば、上記実施の形態のように、密集さ
れた状態での光触媒ファイバーの厚みが約２〜６ｍｍ程
度のような厚さ方向に薄く密集された光触媒ファイバー
を切断する場合には、刃が光触媒ファイバーに対して切
断圧力を加え易い程度、刃の光触媒ファイバーとの接触
部が小面積であれば、たとえば、金属としては、炭化タ
ングステン、アルミナ、炭化チタニウム、炭化珪素、硼
化チタニウム、あるいは、硬質なプラスチック、セラミ
ックス、ガラス等よりなる、上述した刃の形状を有する
物体を使用することができる。The cutting tool having a pointed portion (blade) used for cutting includes a soft and elastic material and a hard and brittle material. Therefore, it is necessary to control the balance between the material of the blade of the cutting tool and the pressure applied to the blade. That is, in the present invention, it is necessary to make the elastic force of the blade larger than the pressure applied at the time of cutting, and the elasticity of the blade at the time of cutting prevents the blade from being deformed. Cutting must be performed by selecting a blade having an angle of the cutting edge capable of applying pressure. Also, when applying a hard material that is likely to be chipped when cutting glass to a cutting blade, select a blade with an obtuse angle and adjust the load applied to the blade to cut. It is necessary to do. For example, as in the above embodiment, when cutting a photocatalytic fiber that is thin and dense in the thickness direction such that the thickness of the photocatalytic fiber in a dense state is about 2 to 6 mm, the blade is If the contact portion of the blade with the photocatalytic fiber is of a small area to the extent that the cutting pressure is easily applied to, for example, as the metal, tungsten carbide, alumina, titanium carbide, silicon carbide, titanium boride, or hard metal An object made of plastic, ceramics, glass, or the like and having the above-described blade shape can be used.

【００６１】その後、図６(c)に示すように、未切断の
もう一方の光触媒ファイバー２に、上記と同様のステッ
プにて切り落とし用枠１０を取り付け、上記切断工程と
同様にして、もう一方の光触媒ファイバー２端部に対し
切断を行うことで、ガス処理装置が完成される。Then, as shown in FIG. 6 (c), the cut-off frame 10 is attached to the other uncut photocatalytic fiber 2 in the same steps as described above, and the other photocatalytic fiber 2 is cut in the same manner as in the above-mentioned cutting step. The gas processing device is completed by cutting the end of the photocatalytic fiber 2.

【００６２】この切断工程に於ける複数の光触媒ファイ
バーの切断メカニズムは、定かではないが、以下に述べ
るように想定される。すなわち、光触媒ファイバー２の
切断位置を挟む一方の側が枠体５で固定されると共に、
他方の側が切り落とし用枠１０によって固定され、切断
位置の両側から光触媒ファイバー２が均一な力で引っ張
られた状態となっている。その状態で、刃を光触媒ファ
イバーの最上層部に接触させ、刃に力が加えられること
によって、小面積の鋭利な刃先部分から光触媒ファイバ
ー２に下方向に圧力が加えられる。このとき、ガス処理
装置側の枠体５と及び切り落とし用枠１０には、所定充
填率（例えば、７０〜１００％）の光触媒ファイバー２
が充填されており、上下方向においても光触媒ファイバ
ー２が固定された状態にあり、上下への光触媒ファイバ
ー２の逃げがなくなる。よって、下方向への刃の圧力
は、密集された複数の光触媒ファイバー２の上方への弾
性力によって打ち消され、光触媒ファイバー２には、上
記枠体５及び切り落とし用枠体１０の固定に起因する、
引っ張り応力のみが発生する。一般に、ガラスには延
性、展性がないので、引っ張り応力が発生すると、この
引っ張り応力によって両方向に複数の光触媒ファイバー
が同時に引っ張られ切断がなされ、切断された光触媒フ
ァイバー端面が所定の光を所定量導入できる面状態にさ
れる。The mechanism of cutting the plurality of photocatalytic fibers in this cutting step is not clear, but is assumed as described below. That is, one side of the photocatalytic fiber 2 sandwiching the cutting position is fixed by the frame 5,
The other side is fixed by the cutting frame 10, and the photocatalytic fiber 2 is pulled from both sides of the cutting position by a uniform force. In this state, the blade is brought into contact with the uppermost layer of the photocatalytic fiber, and a force is applied to the blade, so that a pressure is applied downward to the photocatalytic fiber 2 from a small-area sharp blade edge portion. At this time, the photocatalytic fiber 2 having a predetermined filling rate (for example, 70 to 100%) is provided in the frame 5 and the cut-off frame 10 on the gas processing device side.
And the photocatalytic fiber 2 is fixed in the vertical direction, so that the photocatalytic fiber 2 does not escape up and down. Therefore, the pressure of the blade in the downward direction is canceled out by the upward elastic force of the plurality of densely packed photocatalytic fibers 2, and the photocatalytic fibers 2 are caused by the fixing of the frame 5 and the cut-off frame 10. ,
Only tensile stress occurs. Generally, glass does not have ductility or malleability, so when a tensile stress is generated, a plurality of photocatalytic fibers are simultaneously pulled in both directions by the tensile stress and cut, and the cut end face of the photocatalytic fiber emits a predetermined amount of light. The surface is ready to be introduced.

【００６３】このような複数の光触媒ファイバーに対す
る切断に於いては、切断用の刃１１の先端部を支点１２
として、支点１２に近接した位置の光触媒ファイバー２
から離れた位置の光触媒ファイバー２へと切断が行われ
るものである。したがって、切断速度は、通常、光触媒
ファイバー２の位置によって異なってくる。In cutting such a plurality of photocatalytic fibers, the tip of the cutting blade 11 is supported by a fulcrum 12.
The photocatalyst fiber 2 at a position close to the fulcrum 12
The cutting is performed to the photocatalyst fiber 2 at a position away from the photocatalyst fiber 2. Therefore, the cutting speed usually depends on the position of the photocatalytic fiber 2.

【００６４】ここで、切断速度について説明する。図６
（a）に示す点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3においてそれぞれ切断の速
度について測定した。ガス処理装置の枠体５は、その断
面が長辺方向（Ｘ）に約８８ｍｍ、短辺方向（Ｙ）に約
２ｍｍのものを使用し、光触媒ファイバー２には、直径
が約１２５μmの硝種ＰＦＧ１ガラスファイバーに対
し、直径約１０μｍ突起形成用粒子を担持し、さらに光
触媒として二酸化チタンをコートしたものを約10500本
用いた。切断用の刃１１としては、長さ約１８０ｍｍ、
図７に示すように刃１１の厚さＷが約１.５ｍｍ、刃先
の厚さが約０.２ｍｍ、刃先の角度θが約２０〜３０度
であるステンレス製の包丁を使用した。そして、この包
丁に対して、荷重を２０〜３０Ｋｇ、圧力を約１１０〜
１８０Ｋｇ／ｃｍ²加えて光触媒ファイバーの切断を行
った。ここで、前記点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3は、ガス処理装置
において光を導入する端面部における長辺方向の長さ８
８ｍｍを３等分した点であり、各点において刃が通過す
る時間を測定した。Here, the cutting speed will be described. FIG.
The cutting speed was measured at points P1, P2, and P3 shown in (a). The frame 5 of the gas treatment device has a cross section of about 88 mm in the long side direction (X) and about 2 mm in the short side direction (Y). The photocatalytic fiber 2 has a glass type PFG1 having a diameter of about 125 μm. About 10500 glass fiber-supported particles for forming projections having a diameter of about 10 μm and coated with titanium dioxide as a photocatalyst were used. The cutting blade 11 has a length of about 180 mm,
As shown in FIG. 7, a stainless steel knife having a thickness W of the blade 11 of about 1.5 mm, a thickness of the blade edge of about 0.2 mm, and an angle θ of the blade edge of about 20 to 30 degrees was used. Then, a load of 20 to 30 kg and a pressure of about 110 to this kitchen knife are applied.
180 kg / cm ^{2 was} added to cut the photocatalytic fiber. Here, the points P1, P2, and P3 are the length 8 in the long side direction at the end face where light is introduced in the gas processing apparatus.
The point at which 8 mm was divided into three equal parts was measured, and the time taken for the blade to pass at each point was measured.

【００６５】その結果、点Ｐ1の通過時間は刃を回転移
動させてから１秒後、点Ｐ2については４秒後、点Ｐ3に
ついては１１秒後であった。すなわち、点Ｐ1を通過し
たときの切断速度は約29.33mm/sec、点Ｐ2を通過したと
きの切断速度は約9.78mm/sec、点Ｐ3を通過したときの
切断速度は約4.89mm/secであって、切断速度について
は、点Ｐ1では一番速く、次いで点Ｐ2、点Ｐ3の順に遅
くなることが判明した。すなわち、点Ｐ3において切断
に最も大きい力が必要であって、点Ｐ1において切断に
必要とされる力が最小とされる。As a result, the passing time at point P1 was 1 second after the blade was rotated, 4 seconds at point P2, and 11 seconds after point P3. That is, the cutting speed when passing through the point P1 is about 29.33 mm / sec, the cutting speed when passing through the point P2 is about 9.78 mm / sec, and the cutting speed when passing through the point P3 is about 4.89 mm / sec. Thus, it was found that the cutting speed was the fastest at the point P1, and then decreased in the order of the points P2 and P3. That is, the greatest force is required for cutting at point P3, and the force required for cutting at point P1 is minimized.

【００６６】ここで、上記実施形態では、切断対象とし
て、突起を有する光触媒ファイバー２を例として説明し
てきたが、これに限定されることなく、ガラスファイバ
ー、突起を有するガラスファイバー、ガラスファイバー
に光触媒を担持した光触媒ファイバーを、それぞれ所定
の充填率で枠体に充填することにより切断することも勿
論可能である。また、光触媒として、二酸化チタンを例
として説明してきたが、これに限定されることなく、種
々の光触媒を用いることが可能である。Here, in the above-described embodiment, the photocatalytic fiber 2 having projections has been described as an example of the object to be cut. However, the present invention is not limited to this. Of course, it is also possible to cut the photocatalyst fibers carrying the above by filling the frames at a predetermined filling rate. Although titanium dioxide has been described as an example of a photocatalyst, the present invention is not limited to this, and various photocatalysts can be used.

【００６７】また、枠体の形状、サイズも特に、これに
限定されることなく、所定の切断位置の両側をおさえる
ことができるものであれば、適宜用いることが可能であ
る。たとえば、底部の金属フィルタ６₁は、各スペーサ７
と溶接されて固定されていてもよく、金属フィルターの
構成についても特に限定されない。また、切り落とし用
枠１０に代えて枠体５を用いて、一回の切断で２つのガ
ス処理装置のファイバー端面を切断するようにしてもよ
い。The shape and size of the frame are not particularly limited, and any frame can be used as long as it can hold both sides of a predetermined cutting position. For example, a metal filter ₆₁ of the bottom, each spacer 7
And the structure of the metal filter is not particularly limited. Further, the frame 5 may be used in place of the cut-off frame 10, and the fiber end faces of the two gas processing devices may be cut by one cut.

【００６８】そして、切断工程に於いては、ガラスファ
イバーもしくは光触媒ファイバーの切断を、刃をある支
点を中心に回転させた切断方法について例示したが、こ
れに限定されることなく、複数のガラスファイバーもし
くは光触媒ファイバーに対して略90度に切断刃が接触す
るような切断方法であれば、刃の移動方向については限
定されない。例えば、刃の全体を一定方向（例えば鉛直
方向）に移動させ、ファイバーを押し切るようにしても
よい。In the cutting step, glass fiber or photocatalytic fiber is cut by rotating the blade about a fulcrum. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, the moving direction of the blade is not limited, as long as the cutting blade contacts the photocatalytic fiber at approximately 90 degrees. For example, the entire blade may be moved in a certain direction (for example, a vertical direction) to push off the fiber.

【００６９】図８に、本発明のガス処理装置の製造方法
によって得られたガス処理装置の一実施形態を示す。FIG. 8 shows an embodiment of a gas processing apparatus obtained by the method of manufacturing a gas processing apparatus according to the present invention.

【００７０】図８において、１５はガス処理ユニットで
あり、ガス処理ユニット１５は、通気性部材としての金
属フィルタ６₁、６₂と、金属フィルタ６₁、６₂間に束ね
られた状態で挟み込まれた多数本の光触媒ファイバー２
と、金属フィルタ６₁、６₂間の間隔を定めると共に被処
理ガスが光触媒ファイバー２の束を貫通せずに側方に逃
げてしまうのを防止するためのスペーサ７、７とから主
に構成されている。また、各光触媒ファイバー２は、角
柱状のスペーサ７の長手方向に沿って配置されている。[0070] In FIG. 8, 15 is a gas processing unit, the gas processing unit 15 includes a metallic filter 6 _and 62 of the air-permeable member, sandwiched in a state of being bundled into between the metal filter 6 _and 62 Many photocatalytic fibers 2
And spacers 7 for determining the distance between the metal filters 6 ₁ and 6 ₂ and preventing the gas to be treated from escaping laterally without penetrating the bundle of photocatalytic fibers 2. Have been. Each photocatalytic fiber 2 is arranged along the longitudinal direction of the prismatic spacer 7.

【００７１】密集された多数の光触媒ファイバー２の一
端部側には、図示のように各光触媒ファイバー２内に紫
外線を導入するための紫外線光源として、直管型の紫外
線ライト１６が設置されている。紫外線ライト１６から
の光は、人や野菜などに無害な320〜450nm程度の近紫外
の光である。紫外線ライト１６と対向する光触媒ファイ
バー２の端面は、紫外線が効率よく導入されるように、
上記切断方法によって切断された切断面である。この切
断面は、研磨面に匹敵する程度の面精度が得られてお
り、研磨工程無しでガス処理装置を構成することができ
た。また、紫外線ライト１６の光触媒ファイバー２とは
反対側には、紫外線ライト１６の光が光触媒ファイバー
２の端面に効率よく照射されるために、断面円弧状の反
射面を有する反射鏡１７が設けられている。At one end of a large number of densely packed photocatalytic fibers 2, as shown, a straight tube type ultraviolet light 16 is installed as an ultraviolet light source for introducing ultraviolet light into each photocatalytic fiber 2. . The light from the ultraviolet light 16 is near-ultraviolet light of about 320 to 450 nm which is harmless to humans and vegetables. The end face of the photocatalytic fiber 2 facing the ultraviolet light 16 is designed to efficiently introduce ultraviolet light.
It is a cut surface cut by the cutting method. The cut surface had a surface accuracy comparable to that of the polished surface, and a gas processing apparatus could be configured without a polishing step. On the opposite side of the ultraviolet light 16 from the photocatalytic fiber 2, a reflecting mirror 17 having an arc-shaped reflecting surface is provided to efficiently irradiate the end face of the photocatalytic fiber 2 with the light of the ultraviolet light 16. ing.

【００７２】この実施形態のガス処理装置を、被ガス処
理雰囲気、例えば冷蔵庫内や車内に設置する。冷蔵庫内
などの空気は、金属フィルタ６₁、６₂間に束ねられた多
数の光触媒ファイバー２の空隙を通って流れる。一方、
紫外線ライト１６からの紫外線は光触媒ファイバー２の
端面に照射され、光触媒ファイバー２を伝搬しつつ、そ
のガラスファイバー表面の高屈折率の光触媒から漏れ出
す。この際、フィルターを通過する空気中のアンモニ
ア、トリメチルアミン等の悪臭成分、エチレン、アセト
アルデヒド等の植物の成長促進成分、ＮＯ_xなどは光触
媒と接触し、光触媒反応により分解され除去される。し
たがって、室内・車内・庫内などの雰囲気や排気ガス等
を浄化するガス処理装置（脱臭装置、空気清浄器、ガス
除去装置、排ガス浄化装置等）に広く利用できる。The gas processing apparatus of this embodiment is installed in an atmosphere to be subjected to gas processing, for example, in a refrigerator or a car. The air in the refrigerator or the like flows through the gaps of the many photocatalyst fibers 2 bundled between the metal filters 6 ₁ and 6 ₂ . on the other hand,
Ultraviolet light from the ultraviolet light 16 is applied to the end face of the photocatalytic fiber 2 and propagates through the photocatalytic fiber 2 while leaking from the photocatalyst having a high refractive index on the surface of the glass fiber. At this time, ammonia in the air passing through the filter, malodorous components such as trimethylamine, ethylene, growth promoting components of the plant, such as acetaldehyde, etc. NO _x is in contact with the photocatalyst are decomposed by a photocatalytic reaction is removed. Therefore, it can be widely used for a gas processing device (a deodorizing device, an air purifier, a gas removing device, an exhaust gas purifying device, etc.) for purifying an atmosphere in a room, a car, a cabin, an exhaust gas, and the like.

【００７３】以上、フィルター基材としてのガラスファ
イバーおよび光触媒ファイバーを例として説明したが、
本発明はこれに限定されることなく、ライトガイド用ガ
ラスファイバー、ディスプレイ用ガラスファイバーなど
にも適用することができる。これらの場合、照明光の伝
達あるいは光信号の伝達に使用されるが、特に光信号の
伝達を行わなければならないときには、ファイバー端面
における面状態は非常に重要である。ライトガイド用の
ガラスファイバーにおいては、コア、クラッドの２層構
成を有しているが、上記の切断方法を適用することによ
って、端面から所定の光を所定の量、導入することがで
きる面状態を形成することができ、これによって、研磨
工程を省略することが可能になり、製造工程を大幅に短
縮することができる。The glass fiber and the photocatalytic fiber as the filter substrate have been described above as examples.
The present invention is not limited to this, and can be applied to a glass fiber for a light guide, a glass fiber for a display, and the like. In these cases, it is used for transmitting illumination light or transmitting an optical signal. In particular, when transmitting an optical signal, the surface condition at the fiber end face is very important. A glass fiber for a light guide has a two-layer structure of a core and a clad. By applying the above-described cutting method, a surface state in which a predetermined amount of light can be introduced from an end face by a predetermined amount. Can be formed, whereby the polishing step can be omitted, and the manufacturing process can be greatly shortened.

【００７４】[0074]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
光を透過させるという用途で用いられるガラスファイバ
ーおよび光触媒ファイバーの切断において、切断面の面
精度を向上させることができるため、研磨工程を省略す
ることができる。このため、ガラスファイバーや光触媒
ファイバーを用いたガス処理装置などの製造工程を簡略
化することができ、ひいては、低コスト化、生産性向上
を図ることができる。As described in detail above, according to the present invention,
In the cutting of the glass fiber and the photocatalytic fiber used for the purpose of transmitting light, since the surface accuracy of the cut surface can be improved, the polishing step can be omitted. For this reason, the manufacturing process of a gas processing device using a glass fiber or a photocatalytic fiber can be simplified, and the cost can be reduced and the productivity can be improved.

【００７５】また、切断後の研磨工程が不要になるた
め、研磨のために接着剤でファイバーをバンドル化する
必要がなくなるので、光触媒ファイバーに紫外線を透過
したときに、接着剤が化学的に分解されることがなくな
り、信頼性を向上させることができる。Further, since the polishing step after cutting is not required, it is not necessary to bundle the fibers with an adhesive for polishing, so that when the ultraviolet rays are transmitted through the photocatalytic fiber, the adhesive is chemically decomposed. And reliability can be improved.

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

【図１】本発明のガス処理装置の製造工程を示すフロー
チャートである。FIG. 1 is a flowchart showing a manufacturing process of a gas processing apparatus of the present invention.

【図２】本発明の切断方法によって形成されるファイバ
ー状のフィルター基材の切断面の面状態を示す斜視図で
ある。FIG. 2 is a perspective view showing a cut surface of a fibrous filter base material formed by the cutting method of the present invention.

【図３】本発明で用いられ、切断の対象となる光触媒フ
ァイバーの一例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an example of a photocatalytic fiber to be cut used in the present invention.

【図４】図１のガス処理装置の製造工程における組立工
程の各ステップを説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating each step of an assembly process in a manufacturing process of the gas processing apparatus of FIG. 1;

【図５】ガス処理装置の断面とこのガス処理装置に充填
されたフィルター基材の断面形状を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing a cross section of a gas processing apparatus and a cross-sectional shape of a filter substrate filled in the gas processing apparatus.

【図６】図１のガス処理装置の製造工程における切断工
程を説明する説明図である。FIG. 6 is an explanatory view illustrating a cutting step in a manufacturing process of the gas processing apparatus of FIG. 1;

【図７】切断に用いる刃の先端部分を拡大した厚さ方向
の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view in the thickness direction in which a tip portion of a blade used for cutting is enlarged.

【図８】本発明のガス処理装置の製造方法によって得ら
れたガス処理装置の一実施形態を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing one embodiment of a gas processing apparatus obtained by the method for manufacturing a gas processing apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ フィルター基材 １ａ、１ｂ 切断面 ２ 光触媒ファイバー ３ 突起形成用粒子 ４ 光触媒 ５ 枠体 ６₁、６₂ 金属フィルタ ７ スペーサ ８ ネジ ９ ネジ穴 １０ 切り落とし用枠 １１ 刃 １２ 支点 １５ ガス処理ユニット １６ 紫外線ライトDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Filter base material 1a, 1b Cut surface 2 Photocatalyst fiber 3 Projection forming particle 4 Photocatalyst 5 Frame 6 ₁ , 6 ₂ Metal filter 7 Spacer 8 Screw 9 Screw hole 10 Cut-off frame 11 Blade 12 Support point 15 Gas processing unit 16 Ultraviolet Light

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 所定の光を透過させる用途で用いられる
複数のガラスファイバーの切断方法において、前記複数
のガラスファイバーの長手方向に適宜間隔を隔てて設け
られた複数の枠体で、前記複数のガラスファイバーを長
手方向に揃えて密集させた状態で挟持し、これら枠体間
の複数のガラスファイバーに対し、尖った形状の部分を
有する切断具の尖った部分を前記複数のガラスファイバ
ーに押し付けて荷重を加え、前記複数のガラスファイバ
ーを切断することにより、これらガラスファイバーの切
断面を所定量の光を導入可能な面状態に形成することを
特徴とするガラスファイバーの切断方法。1. A method for cutting a plurality of glass fibers used for transmitting predetermined light, wherein the plurality of glass fibers are provided at appropriate intervals in a longitudinal direction of the plurality of glass fibers. The glass fibers are sandwiched in a state where the glass fibers are aligned in the longitudinal direction and densely packed, and the plurality of glass fibers between these frames are pressed against the plurality of glass fibers with the pointed portion of a cutting tool having a pointed portion. A method for cutting a glass fiber, comprising applying a load and cutting the plurality of glass fibers to form cut surfaces of the glass fibers in a state where a predetermined amount of light can be introduced. 【請求項２】 前記切断具における尖った部分の厚み
は、０.１ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする請求
項１に記載のガラスファイバーの切断方法。2. The glass fiber cutting method according to claim 1, wherein a sharp portion of the cutting tool has a thickness of 0.1 mm to 10 mm. 【請求項３】 前記切断具における前記尖った部分の先
端の角度は、１２０度より小さいことを特徴とする請求
項１又は２に記載のガラスファイバーの切断方法。3. The glass fiber cutting method according to claim 1, wherein an angle of a tip of the sharp portion in the cutting tool is smaller than 120 degrees. 【請求項４】 前記ガラスファイバーの切断は、前記枠
体に充填可能な最大分量の７０〜１００％が充填された
状態で行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載のガラスファイバーの切断方法。4. The glass fiber according to claim 1, wherein the cutting of the glass fiber is performed in a state where 70 to 100% of the maximum amount that can be filled in the frame is filled. How to cut glass fiber. 【請求項５】 前記ガラスファイバーは、突起が形成さ
れたものであって、突起が形成されたガラスファイバー
の切断は、前記枠体に充填可能な最大分量の５０〜１０
０％が充填された状態で行われることを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載のガラスファイバーの切断方
法。5. The glass fiber having a projection formed thereon, and the glass fiber having the projection formed thereon is cut by a maximum amount of 50 to 10 that can be filled in the frame.
The method for cutting a glass fiber according to any one of claims 1 to 3, wherein the method is performed in a state where 0% is filled. 【請求項６】 前記切断具の尖った部分は、支点を軸に
して回動され、切断時に前記複数のガラスファイバーの
長手方向にほぼ垂直に押し付けられて切断が行われるこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のガラス
ファイバーの切断方法。6. The cutting tool according to claim 1, wherein a sharp portion of the cutting tool is rotated about a fulcrum, and the cutting is performed by being pressed substantially perpendicularly to a longitudinal direction of the plurality of glass fibers at the time of cutting. Item 6. The method for cutting a glass fiber according to any one of Items 1 to 5. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載のガラス
ファイバーは、その表面に前記ガラスファイバーよりも
高い屈折率を有する光触媒が担持された光触媒ファイバ
ーであることを特徴とする光触媒ファイバーの切断方
法。7. The photocatalytic fiber according to claim 1, wherein the glass fiber has a photocatalyst having a refractive index higher than that of the glass fiber on the surface thereof. Cutting method. 【請求項８】 請求項７に記載の前記光触媒ファイバー
の切断が、前記枠体としてのガス処理装置の容器内に光
触媒ファイバーを充填して組み立てた後に行われるもの
であることを特徴とするガス処理装置の製造方法。8. The gas, wherein the cutting of the photocatalytic fiber according to claim 7 is performed after filling and assembling a photocatalytic fiber into a container of a gas processing device as the frame. Manufacturing method of processing equipment. 【請求項９】 請求項７に記載の前記光触媒ファイバー
を用いたガス処理フィルタを被処理雰囲気に設置し、被
処理雰囲気におけるガスをガス処理フィルタ中に取り込
んで、前記ガスを処理するように構成したことを特徴と
するガス処理装置。9. A gas processing filter using the photocatalytic fiber according to claim 7 is installed in an atmosphere to be processed, and a gas in the atmosphere to be processed is taken into the gas processing filter to process the gas. A gas processing device, characterized in that: 【請求項１０】 請求項７に記載の光触媒ファイバー
を、適宜本数分長手方向に揃えて密集させた状態で通気
性部材の間に配置したガス処理ユニットを被処理雰囲気
に設置し、前記ガス処理ユニットにおける複数の光触媒
ファイバーの一端部側または両端部側から導入した紫外
線を前記各ガラスファイバー表面の光触媒から漏れ出さ
せて光触媒反応によってガスを処理するように構成した
ことを特徴とするガス処理装置。10. A gas treatment unit in which a plurality of photocatalytic fibers according to claim 7 are arranged in a longitudinal direction in a longitudinal direction and arranged between air-permeable members in an atmosphere to be treated. A gas processing apparatus characterized in that ultraviolet rays introduced from one end side or both end sides of a plurality of photocatalytic fibers in a unit are leaked from the photocatalyst on the surface of each glass fiber to process a gas by a photocatalytic reaction. .