JP2021049332A - 光触媒装置および該光触媒装置を備える流体清浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】流体の清浄化効果を更に高め、熱も効率よく放熱でき、光量増大による更なる清浄化効果の向上も可能な光触媒装置を提供する。【解決手段】筐体の上側内壁３２の横方向の両端部は、光触媒フィルタの同方向の両端部の上面側に当接して光触媒フィルタを支持するとともに開口部の上側縁部を構成し、上側内壁の横方向の中央部は、光触媒フィルタ２の同方向の中央部上面から上方に所定距離Ｈ１だけ離間した位置に設定され、上側内壁の前記両端部と中央部との間の領域は、該両端部の側から中央部の側に向けて次第に光触媒フィルタ上面から上方に離間した位置となる傾斜部とされ、筐体３の光触媒フィルタ下面を覆う下側内壁３３は、光触媒フィルタ２の下面側に当接して光触媒フィルタ２を支持するとともに開口部の下側縁部を構成する壁とされ、光照射部４は、上側内壁の中央部の下面側に設けられている。【選択図】図４
Description
本発明は、光触媒が担持された光触媒フィルタと、該光触媒フィルタの面に紫外線又は可視光の光を照射する光照射部とを備えた光触媒装置に関する。
この種の光触媒装置としては、フィルタ面に光照射しながら、当該光触媒フィルタの通気孔に気体（ガス）を通過させ、気体中の有害物質や悪臭等を光触媒により分解・除去して清浄化するものが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。このような光触媒装置では、光触媒フィルタの両面側の気体の流路内に光照射部が設けられる。したがって、当該光照射部は気体の流通を妨げないように設ける必要があり、たとえば引用文献１のように光照射部の構造が複雑になる傾向にある。また、気体はフィルタ面に垂直に通過する為、光触媒層の接触距離や接触時間が短く、清浄化効果に限界があった。
これに対し、本出願人は、光触媒フィルタを波型部材とし、フィルタ両端位置に気体の流入部、流出部を設けてフィルタの山部および谷部が延びている方向に沿って気体を流通させるようにするとともに、山部の頂部および谷部の底部にそれぞれ紫外線又は可視光の光が通過する光通過穴を形成し、フィルタ表面に紫外線又は可視光の光を照射する光照射部を設けた光触媒装置をすでに提案している（特許文献２参照）。
このような光触媒装置は、山部および谷部が延びている方向に沿って、その表裏面上を一端側から他端側に向けて気体を流通させるようにすることで、気体とフィルタ面との接触面積（接触距離および接触時間）が大きくなり、光触媒による気体の清浄化効果を著しく高めることができるとともに、光照射部は気体の流通を妨げないため簡易な構造で実現でき、省エネ、コスト低減を実現できる。しかし、光照射部を気体の流路内に設けていた従来の装置に比べ、光照射部が発する熱が溜まりやすい傾向にあるといった課題があった。
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、光触媒による流体の清浄化効果を更に高めることができるとともに、光照射部が発する熱も効率よく放熱することができ、光量増大による更なる清浄化効果の向上も可能となる光触媒装置、これを備える流体清浄化装置を提供する点にある。
本発明は、以下の発明を包含する。
（１） 山部と谷部が上下交互に複数形成された波型部材よりなり、前記山部の頂部に紫外線又は可視光の光が通過する光通過穴が貫通して形成され、表面に光触媒が担持された光触媒フィルタと、前記光触媒フィルタの上下面を覆う筐体であって、前記光触媒フィルタの山部および谷部が延びている横方向の両端部に対応する位置に、流体の流入口又は流出口となる開口部を有する筐体と、該筐体の光触媒フィルタ上面を覆う上側内壁に設けられ、前記光触媒フィルタ上面に向けて紫外線又は可視光の光を照射する光照射部とを備え、前記上側内壁の前記横方向の両端部は、光触媒フィルタの同方向の両端部の上面側に当接して光触媒フィルタを支持するとともに前記開口部の上側縁部を構成し、前記上側内壁の前記横方向の中央部は、光触媒フィルタの同方向の中央部上面から上方に所定距離だけ離間した位置に設定され、前記上側内壁の前記両端部と中央部との間の領域は、該両端部の側から中央部の側に向けて次第に光触媒フィルタ上面から上方に離間した位置となる傾斜部とされ、前記筐体の光触媒フィルタ下面を覆う下側内壁は、光触媒フィルタの下面側に当接して光触媒フィルタを支持するとともに前記開口部の下側縁部を構成する壁とされ、前記光照射部は、前記上側内壁の前記中央部の下面側に設けられている、光触媒装置。
（１） 山部と谷部が上下交互に複数形成された波型部材よりなり、前記山部の頂部に紫外線又は可視光の光が通過する光通過穴が貫通して形成され、表面に光触媒が担持された光触媒フィルタと、前記光触媒フィルタの上下面を覆う筐体であって、前記光触媒フィルタの山部および谷部が延びている横方向の両端部に対応する位置に、流体の流入口又は流出口となる開口部を有する筐体と、該筐体の光触媒フィルタ上面を覆う上側内壁に設けられ、前記光触媒フィルタ上面に向けて紫外線又は可視光の光を照射する光照射部とを備え、前記上側内壁の前記横方向の両端部は、光触媒フィルタの同方向の両端部の上面側に当接して光触媒フィルタを支持するとともに前記開口部の上側縁部を構成し、前記上側内壁の前記横方向の中央部は、光触媒フィルタの同方向の中央部上面から上方に所定距離だけ離間した位置に設定され、前記上側内壁の前記両端部と中央部との間の領域は、該両端部の側から中央部の側に向けて次第に光触媒フィルタ上面から上方に離間した位置となる傾斜部とされ、前記筐体の光触媒フィルタ下面を覆う下側内壁は、光触媒フィルタの下面側に当接して光触媒フィルタを支持するとともに前記開口部の下側縁部を構成する壁とされ、前記光照射部は、前記上側内壁の前記中央部の下面側に設けられている、光触媒装置。
（２） 前記下側内壁は平板状の壁とされ、且つ前記光を反射する反射面が上面に形成されている（１）記載の光触媒装置。
（３） 前記上側内壁の前記傾斜部の下面に、前記光を反射する反射面が形成されている（１）又は（２）記載の光触媒装置。
（４） 前記光照射部として、前記上側内壁の中央部の下面側に、前記横方向と直交する縦方向であって山部および谷部が並ぶ方向に所定間隔をあけて、複数の光源を設けてなる（１）〜（３）の何れかに記載の光触媒装置。
（５） （１）〜（４）の何れかに記載の前記光触媒装置を一ユニットとして、これを複数内蔵し、該内蔵した複数のユニットに流体を流通させるように構成した流体清浄化装置。
以上にしてなる本願発明に係る光触媒装置によれば、光触媒フィルタを収納する筐体の上側内壁が、光触媒フィルタに対する流体の流入口又は流出口の上側縁部を構成する両端部と、光触媒フィルタの中央部上面から上方に所定距離だけ離間した位置に設定された中部部と、両端部から中央部に向けて次第に光触媒フィルタ上面から上方に離間した位置となる傾斜部とから構成されるため、流入した流体はフィルタ間を山部および谷部が延びる方向に通過するとともに上方の前記上側内壁とフィルタとの間の空間側にも渦を生じながら移動し、再度フィルタ間に戻って流出することから、結果としてフィルタ表面の光触媒層との接触距離・接触時間が長くなり、光触媒による流体の清浄化効果も増大させることができる。
また、前記上側内壁の中央部の下面側に光照射部が設けられるため、その発する熱は、上記のとおり上側内壁とフィルタとの間の空間側に移動する流体に直接放熱させるとともに、光照射部が設けられている前記上側内壁の中央部および傾斜部の内壁面に接する流体中に効率よく放熱される。このように、本発明によれば、光触媒による流体の清浄化効果を更に高めることができると同時に、光照射部が発する熱も効率よく放熱することができ、光量増大による更なる清浄化効果の向上も可能となるのである。
このように奔発明にかかる光触媒装置はそれ自体で光照射部の熱を効率よく流体中に放熱する構造を備えているため、これをユニットとして空気清浄化装置内に単又は複数組み込む場合にも、あらためて全体装置としての放熱構造を考える必要性が少なくなり、設計上の自由度が著しく向上することになる。
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
本発明の光触媒装置１は、図１〜図６に示すように、山部２１と谷部２２が上下交互に複数形成された波型部材２０よりなる光触媒フィルタ２と、光触媒フィルタ２の上下面を覆う筐体３と、該筐体３の光触媒フィルタ２上面を覆う上側内壁３２の内面に設けられ、光触媒フィルタ２上面に向けて紫外線又は可視光の光を照射する光照射部４とを備えている。
光触媒フィルタ２（波型部材２０）は、山部２１の頂部および谷部２２の底部にそれぞれ紫外線又は可視光の光が通過する光通過穴２３が貫通して形成され、表面に光触媒が担持されている。光通過穴２３は光触媒フィルタ２の下面側に光を通過させるための穴であり、谷部２２の底部には、光通過穴２３を設けることなく省略することも可能である。
このような光触媒フィルタ２は、金属板をプレス加工することにより、図７および図８に示すように複数の山部２１の頂部、複数の谷部２２の底部がそれぞれすべて同一平面上に位置する平坦な波板形状に加工され、表面に光触媒層が被覆形成されたものである。本例では山部２１及び谷部２２を角張った方形状して全体として凹凸形状の波型に構成されているが、山部及び谷部がなだらかな連続した曲面形状にされた波型に構成したものでも勿論よい。
なお、「山部」及び「谷部」は、凹凸形状（波型）の凹凸面の一方の面を上面、他方の面を下面として、上面側に突出した部位を「山部」、下面側に突出した部位を「谷部」とする。部材の素材としては、アルミニウムやステンレスその他、種々の金属素材を用いることができるが、これに限定されない。光通過穴２３は、すべての山部２１（および谷部２２）に設ける必要はなく、たとえば一つ又は二つ以上の山部２１を飛ばして形成してもよい。本例では山部２１及び谷部２２が直線状に延びているが、図１５Ａ，図１５Ｂに示すように平面視で屈曲した形状や、その他の形状に構成してもよい。これにより流体および光との接触面積を増やし、光触媒効果や後述する放熱効果を高めることができる。
光通過穴２３の寸法や数、配置なども、本装置の用途や大きさ等に応じた適した保形性が得られるように、適宜決めることができる。本例では、一つの山部２１又は谷部２２に対して、山部２１又は谷部２２が延びている方向に長い貫通溝よりなる光通過穴２３を二つ、間隔をあけて連設し、間に形成される橋渡し部２５（当該山部２１又は谷部２２における光通過穴２３間の残部）によって全体として保形性を維持できる構造とされている。
光通過穴２３の長手方向に沿った一対の互いに対向する開口縁部には、該光通過穴２３を形成するために切り起こされた、当該山部２１又は谷部２２の凸面側に起立する起立片２４がそれぞれ設けられている。このように起立片２４が形成された光触媒フィルタ２は、山部２１又は谷部２２に形成される光通過穴２３の内面、開口縁部の起立片２４の分も、気体及び光との接触面積が増え、触媒反応（光照射による光触媒の活性化、および流体の清浄化）が効率よく行われる。とくに谷部側の起立片２４は、谷部２２の下面側を下側内壁３３から浮かせる下駄として機能し、当該下面側への光の進入、流体の流通、および光触媒反応を生じさせる。
光触媒層は、酸化チタン等の紫外線励起型の光触媒粒子や、三酸化タングステンを主成分とした可視光励起型の光触媒粒子などの光触媒粒子を、部材の表面に担持させた層である。光触媒粒子の担持（光触媒層の形成）の方法は特に限定されないが、比較的コストの掛からないスラリー浸漬含浸法が好ましい。その他の浸漬含浸法、真空含浸法、ゾルゲル法などの手段を用いることもできる。
筐体３は、図４に示すように、光触媒フィルタ２の山部２１（および谷部２２）が延びている横方向Ｄ１の両端部に対応する位置に、流体の流入口又は流出口となる開口部３ａ，３ｂを有している。筐体３の上側内壁３２の前記横方向Ｄ１の両端部３２１、３２５は、光触媒フィルタ２の同方向の両端部の上面側に当接して光触媒フィルタ２を支持するとともに前記開口部３ａ，３ｂの上側縁部３０を構成している。符号３２６は、光触媒フィルタ２が筐体３の開口部３ａ，３ｂから横方向に飛び出さないように支持するための係止片である。
上側内壁３２の前記横方向Ｄ１の中央部３２３は、光触媒フィルタ２の同方向の中央部上面から上方に所定距離Ｈ１だけ離間した位置に設定され、該中央部３２３の下面側に前記光照射部４が設けられている。より詳しくは、光照射部４は、図５、６、９にも示すように、上側内壁３２の中央部３２３の下面側に、前記横方向Ｄ１と直交する縦方向であって山部および谷部が並ぶ方向Ｄ２に所定間隔をあけて、複数の光源４０が設けられている。
光源４０には、光触媒フィルタ２の光触媒に適した波長の紫外線又は可視光の光を発するＬＥＤ素子が好適に用いられる。この光源４０と光触媒フィルタ２の上面との最適な距離Ｈ２は、光源４０の種類（及び光源に設定されているレンズ）と光触媒フィルタ２の横方向Ｄ１の寸法で決まり、この距離Ｈ２を考慮して上側内壁３２の中央部３２３の上記距離Ｈ１が設定されることが好ましい。
中央部３２３の下面側の前記光照射部４が設けられる部位以外の領域は、反射面３５とされており、光触媒フィルタ２で反射して戻ってきた光を再び光触媒フィルタ２に向けて反射させるように構成されている。反射面３５は、筐体の金属素材面をそのまま又は鏡面に加工した面でもよいが、本例では鏡面シートを中央部３２３の下面に貼り付けて構成されている。
また、図４に示すように、上側内壁３２の前記両端部３２１、３２５と中央部３２３との間の領域は、該両端部３２１／３２５の側から中央部３２３の側に向けて次第に光触媒フィルタ２上面から上方に離間した位置となる傾斜部３２２、３２４とされており、これにより上側内壁３２と光触媒フィルタ２との間に略台形柱状の余剰空間Ｓ１が形成されている。前記流入口（開口部３ａ）から筐体３内部に流入した流体は、前記光触媒フィルタ２の内部（山部と谷部の間）を横方向Ｄ１に沿って移動するとともに上記空間Ｓ１側にも渦を形成しながら移動し、再度、光触媒フィルタ２の内部に戻って流出口（開口部３ｂ）から筐体外部に流出する。
これにより、流体と光触媒フィルタ２表面の光触媒層との接触距離および接触時間を稼ぐことができ、清浄化効果を増大させることができると同時に、上記空間Ｓ１に移動した流体が上側内壁３２（傾斜部３２２、３２４、中央部３２３）の下面に接し、光照射部４の発する熱が該上側内壁３２を通じて（ヒートシンクとして）効率よく流体中に放熱される。筐体３の素材としては、アルミニウムやステンレスその他、種々の金属素材を用いることができるが、これに限定されず、放熱性に優れた高熱伝導性熱可塑性樹脂からなるものも好ましい。
また、上側内壁３２の両端部３２１、３２５にも光照射部４の熱が伝熱されるが、この熱は上記流体中に放熱されるとともに、金属製の光触媒フィルタ２にも伝熱され、該光触媒フィルタ２の表面から流体に効率よく排熱される。このように本発明によれば、筐体３の上側内壁３２および光触媒フィルタ２をヒートシンクとして効率よく機能させることができる。ここで、図１０に示すように、光照射部４と上側内壁３２の中央部３２３下面との間に銅などの良熱伝導性の材料からなる吸熱ブロック５を介装することで、光照射部４が発する熱をより効率よく上側内壁３２側に伝熱し、流体中に放熱させることができる点で好ましい例である。この場合、光源４０から光触媒フィルタ２までの距離Ｈ２を適正な距離にするため、吸熱ブロック５の高さ分だけ中央部３２３の高さ（Ｈ１）を高くすればよい。
また、上側内壁３２の傾斜部３２２、３２４の下面にも、光を反射する反射面３４が形成されており、光照射部４の発する光を効率よく光触媒フィルタ２側に反射させるとともに光触媒フィルタ２で反射して戻ってきた光を再び光触媒フィルタ２に向けて反射させるように構成されている。反射面３４は、上記反射面３５と同様、本例では鏡面シートを貼り付けて構成されているが、筐体の金属素材面をそのまま又は鏡面に加工した面でもよい。傾斜部３２２、３２４は、本例では平らな板状の壁とされているが、図１１に示すように曲面形状の壁としても勿論よい。
筐体３の光触媒フィルタ２下面を覆う下側内壁３３は、光触媒フィルタ２の下面側に当接して光触媒フィルタ２を支持するとともに前記開口部３ａ，３ｂの下側縁部３１を構成する平板状の壁とされている。下側内壁３３の上面には、図５にも示すように、前記光照射部４からの光を反射する反射面３３０が形成されている。反射面３３０は、上記反射面３４、３５と同様、本例では鏡面シートを貼り付けて構成されているが、筐体の金属素材面をそのまま又は鏡面に加工した面でもよい。
光照射部４から光触媒フィルタ２の上面に向けて照射された光は、該面上の光触媒を活性化させるとともに、該フィルタ２の山部２１、谷部２２の各光通過穴２３から下面側に抜け、下側内壁３３の反射面３３０に反射されることで、該光触媒フィルタ２の下面全体に光が照射され、下面に担持されている光触媒を同じく活性化させ、これに接した流体を清浄化する。
なお、開口部３ａ又は３ｂ側に流体を筐体内に強制的に流入／流出させるファンを設けることも可能である。符号「３６」は筐体３の縦方向両端を塞ぐ側壁であり、台形状の空間Ｓ１と光触媒フィルタ２の縦方向両端を塞ぐための六角形状の壁とされている。符号「３７」は該側壁に形成され、光照射部４の光源４０に電力を供給するための配線を通す配線穴である。このような配線穴と上記流体の流入口と流出口（開口部３ａ，３ｂ）を除き、筐体３内はほぼ密閉された状態とされ、空間Ｓ１に移動した流体が再度光触媒フィルタ２側に戻り、触媒作用により清浄化されながら流出するように構成されている。本実施形態の筐体３は、上記した平板状の下側内壁３３を構成するベース板６００とその縦方向両端に立設された上記側壁３６を為す六角形状の側板６０１とからなるベース部６０と、取付ネジ６２により前記ベース部６０の側板６０１上端部に固定され、上記した断面視略八の字状の上側内壁３２を構成する蓋部６１とより分割構成されている。ただし、本発明の筐体３は、このような構造に何ら限定されるものではない。
図１２は、本実施形態にかかる光触媒装置１をユニットとして、空気清浄化装置１０の筐体１１内に複数組み込んだ実施形態を示している。各ユニット（光触媒装置１）は、それ自体で内部の光照射部４の熱を流体中に効率よく放熱する構造を備えているため、あらためて装置１０に放熱構造を備える必要はない。図１３Ａ，図１３Ｂは、空気清浄化装置１０の他の例を示している。本例のように、光触媒装置１の筐体３の下側を互いに接合するように併せて筐体１１内に収納した空気清浄化装置１０として構成すれば、流体を効率よく各光触媒装置１に供給することができる。
また、図１４は、空気清浄化装置１０の更に他の例を示している。本例のように、筐体１１の筒状の流体流路内に、各ユニット（光触媒装置１）を周方向に連設した形態も好ましい例である。その他、空気清浄化装置１０は、各ユニットに流体を通過させることができれば、どのような形態でもよい。筐体１１の流体流路内に、流体を各ユニットに強制的に供給するためのファンを設けることが好ましい。
次に、図１６〜図１９により、本発明の光触媒装置の他の実施形態（光触媒装置１Ａ）について説明する。
本実施形態の光触媒装置１Ａは、山部２１と谷部２２が上下交互に複数形成された波型部材２０よりなる光触媒フィルタ２と、光触媒フィルタ２の上下面を覆う筐体３Ａと、該筐体３Ａの光触媒フィルタ２上面を覆う上側内壁３２の内面、および同じく筐体３Ａの光触媒フィルタ２下面を覆う下側内壁３３Ａの内面にそれぞれ設けられ、光触媒フィルタ２上面又は下面に向けて紫外線又は可視光の光を照射する光照射部４とを備えている。光触媒フィルタ２は、上述の代表的実施形態のものと同様であるが、本実施形態では、谷部２２の底部の光通過穴２３が省略することなく設けられる。
本実施形態の筐体３Ａは、下側内壁３３Ａが平板状の壁ではなく、上側内壁３２と同様、傾斜部３３２、３３４と中央部３３３を備えた断面視略八の字形の壁とされている。すなわち、下側内壁３３Ａは、横方向Ｄ１の両端部３３１、３３５が、光触媒フィルタ２の同方向の両端部の下面側に当接して光触媒フィルタ２を支持するとともに開口部３ａ，３ｂの下側縁部３１を構成し、横方向Ｄ１の中央部３３３が、光触媒フィルタ２の同方向の中央部下面から下方に所定距離Ｈ１だけ離間した位置に設定され、該中央部３３３の上面側に光照射部４が設けられている。
光照射部４は、図１９にも示すように、下側内壁３３Ａの中央部３３３の上面側に、前記横方向Ｄ１と直交する縦方向であって山部および谷部が並ぶ方向Ｄ２に所定間隔をあけて、複数の光源４０が設けられている。中央部３３３の上面側の光照射部４が設けられる部位以外の領域は、反射面３５とされており、光触媒フィルタ２で反射して戻ってきた光を再び光触媒フィルタ２に向けて反射させるように構成されている。
両端部３３１、３３５と中央部３３３との間の領域は、該両端部３３１／３３５の側から中央部３３３の側に向けて次第に光触媒フィルタ２下面から下方に離間した位置となる傾斜部３３２、３３４とされており、これにより下側内壁３３Ａと光触媒フィルタ２との間に略台形柱状の余剰空間Ｓ２が形成されている。流入口（開口部３ａ）から筐体３内部に流入した流体は、前記光触媒フィルタ２の内部（山部と谷部の間）を横方向Ｄ１に沿って移動するとともに上下の空間Ｓ１、Ｓ２側に渦を形成しながら移動し、再度、光触媒フィルタ２の内部に戻って流出口（開口部３ｂ）から筐体外部に流出する。
これにより、流体と光触媒フィルタ２表面の光触媒層との接触距離および接触時間を稼ぐことができ、清浄化効果を増大させることができると同時に、上記空間Ｓ１、Ｓ２に移動した流体がそれぞれ上側内壁３２（傾斜部３２２、３２４、中央部３２３）の下面、下側内壁３３Ａ（傾斜部３３２、３３４、中央部３３３）の上面に接し、光照射部４の発する熱が該上側内壁３２、下側内壁３３Ａを通じて（ヒートシンクとして）効率よく流体中に放熱される。
また、上側内壁３２の両端部３２１、３２５、下側内壁３３Ａの両端部３３１、３３５にも、それぞれ上側内壁３２、下側内壁３３Ａの各光照射部４の熱が伝熱されるが、この熱は上記流体中に放熱されるとともに、金属製の光触媒フィルタ２にも伝熱され、該光触媒フィルタ２の表面から流体に効率よく排熱される。このように本実施形態によれば、筐体３Ａの上側内壁３２、下側内壁３３Ａおよび光触媒フィルタ２をヒートシンクとして効率よく機能させることができる。
また、上側内壁３２と同様、下側内壁３３Ａの傾斜部３３２、３３４の上面にも、光を反射する反射面３４が形成され、光照射部４の発する光を効率よく光触媒フィルタ２側に反射させるとともに光触媒フィルタ２で反射して戻ってきた光や光触媒フィルタ２を通過した上側内壁３２側からの光を再び光触媒フィルタ２に向けて反射させるように構成されている。本実施形態では、上側内壁３２の反射面３４も、同様に光触媒フィルタ２を通過した下側内壁３３Ａ側からの光を再び光触媒フィルタ２に向けて反射することなる。本実施形態においても、配線穴３７と流体の流入口と流出口（開口部３ａ，３ｂ）を除き、筐体３Ａ内はほぼ密閉された状態とされ、空間Ｓ１に移動した流体が再度光触媒フィルタ２側に戻り、触媒作用により清浄化されながら流出するように構成されている。
本実施形態の筐体３Ａは、互いに内部空間が連通した上下２つの分割筐体７１、７２とこれらを連結する環状の連結板７３とから構成されている。上側の第１の分割筐体７１は、代表的実施形態の筐体３のベース板６００を、中央部が光触媒フィルタ２の上下面とほぼ同じ形状（光触媒フィルタ２の下面の縁部が係止されるように所定寸法だけ小さく設定した形状）にくり抜かれた開口部６００ａを有する形状のベース板６００Ａとしたものであり、当該第１の分割筐体７１の内側に光触媒フィルタ２が収納される。
下側の第２の分割筐体７２は、第１の分割筐体の側板を光触媒フィルタ端部に対応する領域を省略した台形状の側板６０１Ｂとしたものであり、他は第１の分割筐体７１と同じ構造である。分割筐体７１、７２は、それぞれ取付ネジ７４によりベース板６００Ａが連結板７３に固定されることで連結板７３を介して上下一体化される。
連結板７３は、上記のとおり環状の板材であり、内側にベース板６００Ａの開口部６００ａとほぼ同じ形状、大きさの対応する開口部７３ａを有し、これら開口部６００ａ，７３ａが同じ位置に重なるように互いに連結される。この開口部６００ａ，７３ａを通じて空間Ｓ１、Ｓ２が連通されている。本例ではこのような構造により、上下筐体のベース板６００Ａ及び連結板７３が上述の下側縁部３１を構成する。ただし、本実施形態の筐体３Ａは、このような構造に何ら限定されるものではない。
その他の構成、変形例，ユニットとして空気清浄化装置の筐体内に複数組み込んで用いることができる点等については、図１〜図１５に基づき説明した代表的実施形態と同様であるので、同一構造については同一符号を付し、詳細説明は省略する。
次に、図２０〜図２２により、本発明の光触媒装置のさらに他の実施形態（光触媒装置１Ｂ）について説明する。
本実施形態の光触媒装置１Ｂは、上記した他の実施形態の光触媒装置１Ａのうち、山部２１と谷部２２が上下交互に複数形成された波型部材２０を、上下方向に平行に２枚連設して光触媒フィルタ２を構成したものである。光触媒フィルタ２を構成する各波型部材２０は、光触媒装置１Ａの波型部材２０と同様、谷部２２の底部の光通過穴２３が省略することなく設けられる。筐体３Ｂは、光触媒装置１Ａの筐体３Ａと同様、各々断面視略八の字形である上側内壁３２及び下側内壁３３Ａを備え、上側内壁３２と光触媒フィルタ２の上側の波型部材２０上面との間に略台形柱状の余剰空間Ｓ１が形成されるとともに、下側内壁３３Ａと光触媒フィルタ２の下側の波型部材２０下面との間に略台形柱状の余剰空間Ｓ２が形成されている。
光照射部４も同様に上下の内壁３２、３３Ａの中央部３２３、３３３にそれぞれ設けられている。流入口（開口部３ａ）から筐体３内部に流入した流体は、前記光触媒フィルタ２を構成する上下の波型部材２０の内部（山部と谷部の間）を横方向Ｄ１に沿って移動するとともに上下の空間Ｓ１、Ｓ２側に渦を形成しながら移動し、再度、波型部材２０の内部に戻って流出口（開口部３ｂ）から筐体外部に流出する。
このような光触媒装置１Ｂでは、上述の光触媒装置１Ａに比べて光触媒フィルタの容量が２倍に増えているため、清浄化効果をより増大させることができ、また、光照射部４の発する熱を光触媒フィルタ２自体の表面からより効率良く流体中に放熱できる。本例では、波型部材２０を上下方向に２枚設けているが、３枚以上設けても勿論よい。
本実施形態の筐体３Ｂは、上述の光触媒装置１Ａの筐体３Ａと同様、互いに内部空間が連通した上下２つの分割筐体７１、７２とこれらを連結する環状の連結板７３とから構成されているが、下側の分割筐体７２を上側の分割筐体７１と同一構造として波型部材２０を収納できるようにした点が異なる。これにより上下の分割筐体で部品の共通化が図れ、コスト低減にもなる。
その他の構成、変形例，ユニットとして空気清浄化装置の筐体内に複数組み込んで用いることができる点等については、図１〜図１５に基づき説明した代表的実施形態、図１６〜図１９に基づき説明した他の実施形態（光触媒装置１Ａ）と同様であるので、同一構造については同一符号を付し、詳細説明は省略する。
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
１，１Ａ，１Ｂ 光触媒装置
２ 光触媒フィルタ
３，３Ａ，３Ｂ 筐体
３ａ，３ｂ 開口部
４ 光照射部
５ 吸熱ブロック
１０ 空気清浄化装置
１１ 筐体
２０ 波型部材
２１ 山部
２２ 谷部
２３ 光通過穴
２４ 起立片
２５ 橋渡し部
３０ 上側縁部
３１ 下側縁部
３２ 上側内壁
３３，３３Ａ 下側内壁
３４ 反射面
３５ 反射面
３６ 側壁
４０ 光源
６０ ベース部
６１ 蓋部
６２ 取付ネジ
７１、７２ 分割筐体
７３ 連結板
７３ａ 開口部
７４ 取付ネジ
３２１、３２５ 端部
３２２、３２４ 傾斜部
３２３ 中央部
３２６ 係止片
３３０ 反射面
３３１、３３５ 端部
３３２ 傾斜部
３３３ 中央部
６００、６００Ａ ベース板
６００ａ 開口部
６０１、６０１Ｂ 側板
Ｄ１ 横方向
Ｄ２ 縦方向
Ｈ１ 距離
Ｈ２ 距離
Ｓ１、Ｓ２ 空間
２ 光触媒フィルタ
３，３Ａ，３Ｂ 筐体
３ａ，３ｂ 開口部
４ 光照射部
５ 吸熱ブロック
１０ 空気清浄化装置
１１ 筐体
２０ 波型部材
２１ 山部
２２ 谷部
２３ 光通過穴
２４ 起立片
２５ 橋渡し部
３０ 上側縁部
３１ 下側縁部
３２ 上側内壁
３３，３３Ａ 下側内壁
３４ 反射面
３５ 反射面
３６ 側壁
４０ 光源
６０ ベース部
６１ 蓋部
６２ 取付ネジ
７１、７２ 分割筐体
７３ 連結板
７３ａ 開口部
７４ 取付ネジ
３２１、３２５ 端部
３２２、３２４ 傾斜部
３２３ 中央部
３２６ 係止片
３３０ 反射面
３３１、３３５ 端部
３３２ 傾斜部
３３３ 中央部
６００、６００Ａ ベース板
６００ａ 開口部
６０１、６０１Ｂ 側板
Ｄ１ 横方向
Ｄ２ 縦方向
Ｈ１ 距離
Ｈ２ 距離
Ｓ１、Ｓ２ 空間
Claims (4)
- 山部と谷部が上下交互に複数形成された波型部材よりなり、前記山部の頂部に紫外線又は可視光の光が通過する光通過穴が貫通して形成され、表面に光触媒が担持された光触媒フィルタと、
前記光触媒フィルタの上下面を覆う筐体であって、前記光触媒フィルタの山部および谷部が延びている横方向の両端部に対応する位置に、流体の流入口又は流出口となる開口部を有する筐体と、
該筐体の光触媒フィルタ上面を覆う上側内壁に設けられ、前記光触媒フィルタ上面に向けて紫外線又は可視光の光を照射する光照射部とを備え、
前記上側内壁の前記横方向の両端部は、光触媒フィルタの同方向の両端部の上面側に当接して光触媒フィルタを支持するとともに前記開口部の上側縁部を構成し、
前記上側内壁の前記横方向の中央部は、光触媒フィルタの同方向の中央部上面から上方に所定距離だけ離間した位置に設定され、
前記上側内壁の前記両端部と中央部との間の領域は、該両端部の側から中央部の側に向けて次第に光触媒フィルタ上面から上方に離間した位置となる傾斜部とされ、
前記筐体の光触媒フィルタ下面を覆う下側内壁は、光触媒フィルタの下面側に当接して光触媒フィルタを支持するとともに前記開口部の下側縁部を構成する壁とされ、
前記光照射部は、前記上側内壁の前記中央部の下面側に設けられている、
光触媒装置。 - 前記上側内壁の前記傾斜部の下面に、前記光を反射する反射面が形成されている請求項１記載の光触媒装置。
- 前記光照射部として、前記上側内壁の中央部の下面側に、前記横方向と直交する縦方向であって山部および谷部が並ぶ方向に所定間隔をあけて、複数の光源を設けてなる請求項１又は２記載の光触媒装置。
- 請求項１〜３の何れか１項に記載の前記光触媒装置を一ユニットとして、これを複数内蔵し、該内蔵した複数のユニットに流体を流通させるように構成した流体清浄化装置。
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