JPH07328351A - Photocatalyst reaction device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光源から放射される光
と、この光の照射により励起されて還元と酸化活性を有
する電子と正孔を生成する二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）の
ような半導体からなる光触媒とを用い、気体または液体
に含まれる有害物質を分解して無害化する光触媒反応装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to light emitted from a light source and a semiconductor such as titanium dioxide (TiO 2 ) which is excited by irradiation of this light to generate electrons and holes which have reducing and oxidizing activities. The present invention relates to a photocatalytic reaction device which decomposes a harmful substance contained in a gas or a liquid into a harmless substance by using a photocatalyst consisting of.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、光の照射により励起されて還元
と酸化活性を有する電子と正孔を生成する二酸化チタン
（ＴｉＯ2 ）のような、ある種の半導体からなる光触媒
を用いて気体または液体に含まれる有害物質を分解し、
無害化しようとする試みがなされている。2. Description of the Related Art In general, a gas or liquid is produced by using a photocatalyst composed of a certain semiconductor such as titanium dioxide (TiO 2 ) which is excited by light to generate electrons and holes having reducing and oxidizing activities. Decomposes harmful substances contained in
Attempts have been made to render it harmless.
【０００３】このような光触媒を用いる反応システムの
構築に関し、特に、有害物質を分解して無害化すること
に関して種々の試みがなされているが、実用的には、ま
だ幾多の問題が残されている。この原因としては、半導
体の光触媒は、粒子径がｎｍ（ナノメートル）単位レベ
ルの微細な粉体であるほど活性が高い傾向にあり、その
ような超微細な粉体をそのまま気体または液体等の流体
に接触させ、これに被分解物質を吸着させつつ光照射処
理した後、流体から再び分離する操作を連続的に行う必
要があることによる。Various attempts have been made to construct a reaction system using such a photocatalyst, and in particular, to decompose harmful substances to render them harmless, but many problems still remain in practical use. There is. The reason for this is that the semiconductor photocatalyst tends to have higher activity as a fine powder having a particle size of nm (nanometer) unit level, and such ultrafine powder is directly used as a gas or liquid. This is because it is necessary to continuously perform an operation of bringing the material into contact with the fluid, adsorbing the substance to be decomposed thereto and performing light irradiation treatment, and then separating again from the fluid.
【０００４】これを解決するために、これまでに提案さ
れた光触媒反応システムの代表的なものとしては、次に
述べるようなものがある。その１は、触媒微粒子を分離
（濾過またはサイクロン法による。）しやすい粒子径を
有する固体の表面に担持し、これを処理すべき流体に分
散して、流動状態として光照射して処理するものである
（以下「前者」という。）。その２は、触媒微粒子を平
面状の固体の表面に担持し、その表面を光で照射しつ
つ、それと光源との間に被処理流体を流すものである
（以下「後者」という。）。In order to solve this problem, the following are typical photocatalytic reaction systems proposed so far. The first is a method in which catalyst fine particles are supported on the surface of a solid having a particle size that facilitates separation (by filtration or cyclone method), dispersed in a fluid to be treated, and irradiated with light in a fluidized state for treatment. (Hereinafter referred to as "the former"). In the second method, catalyst fine particles are supported on the surface of a planar solid, and the surface to be processed is irradiated with light while the fluid to be treated is flown between the surface and the light source (hereinafter referred to as "the latter").
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の光触媒反応システムにおいては、前者の場合
には、触媒の分散・分離を連続的に行うために装置の構
造及びその操作が複雑になり、操作性が悪いばかりでな
く装置が高価になるという課題がある。しかも、被処理
流体が完全混合相となるために、大量処理を目的とした
流通反応器では触媒粒子毎の被照射時間の制御が困難で
あり、その上、粒子同士の衝突摩擦による触媒の損耗が
激しいという課題もある。However, in such a conventional photocatalytic reaction system, in the former case, the structure of the apparatus and its operation are complicated because the catalyst is continuously dispersed and separated. However, there is a problem that not only the operability is bad, but also the device becomes expensive. Moreover, since the fluid to be treated is in a completely mixed phase, it is difficult to control the irradiation time for each catalyst particle in a flow reactor intended for large-scale treatment, and in addition, catalyst wear due to collision friction between particles is caused. There is also a problem that is severe.
【０００６】また、後者の場合には、被処理流体を満遍
なく触媒表面に接触させるために、当該触媒表面と光源
との間の流体を激しく乱流状態に保つ必要がある。その
ために、流路内に邪魔板を設けたり、流路の流速を高め
るために触媒板と光源を狭い導管内に設置するなどの対
策が考えられているが、装置の構造が複雑になって設備
費が高くなると共に、被処理流体の物性、処理条件など
の変化に対する装置能力の融通性も少なく、必要に応じ
て適宜設計変更して異なる構造の装置を製造する必要が
あるという課題があった。In the latter case, the fluid between the catalyst surface and the light source must be kept in a violently turbulent state in order for the fluid to be treated to uniformly contact the catalyst surface. Therefore, measures such as providing a baffle plate in the flow path or installing a catalyst plate and a light source in a narrow conduit to increase the flow velocity of the flow path are considered, but the structure of the device becomes complicated. There is a problem that the equipment cost becomes high, the flexibility of the apparatus capacity with respect to the physical properties of the fluid to be processed, the processing conditions, etc. is small, and it is necessary to appropriately change the design to manufacture the apparatus having a different structure. It was
【０００７】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、光の照射により励起されて還元と
酸化活性を有する電子と正孔を生成する半導体からなる
光触媒を用い、気体又は液体に含まれる有害物質を分解
して無害化することができる光触媒反応装置を提供する
ことを目的としている。The present invention has been made in view of the above conventional problems, and uses a photocatalyst composed of a semiconductor which is excited by irradiation of light to generate electrons and holes having reduction and oxidation activities, and gas. Alternatively, it is an object of the present invention to provide a photocatalytic reaction device capable of decomposing harmful substances contained in a liquid to render them harmless.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上述したよう
な課題等を解決し、上記目的を達成するために、例え
ば、図１〜図１２に示すように、紫外線から可視光線ま
でのいずれかの波長を有する光線を放射する棒状の光源
２を内装する光透過性材料からなる保護管７，４４と、
保護管７，４４の複数本を互いに平行に配置して両端又
は片端支持する枠体３とを有する光源ユニット１と、表
面に光触媒が固着された触媒網１１と、触媒網１１の周
囲を固定する枠体１３とを有する触媒フィルタユニット
１０とを備え、被処理流体が通過する回路内に、光源ユ
ニット１及び触媒フィルタユニット１０を配置したこと
を特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems and the like and to achieve the above-mentioned objects, the present invention provides any one of ultraviolet rays to visible rays as shown in FIGS. Protective tubes 7 and 44 made of a light-transmissive material for accommodating a rod-shaped light source 2 that emits a light beam having a certain wavelength,
A light source unit 1 having a frame body 3 in which a plurality of protective tubes 7 and 44 are arranged in parallel to each other and supporting both ends or one end thereof, a catalyst net 11 having a photocatalyst fixed to the surface thereof, and a periphery of the catalyst net 11 fixed And a catalyst filter unit 10 having a frame body 13 and a light source unit 1 and a catalyst filter unit 10 are arranged in a circuit through which a fluid to be processed passes.
【０００９】また、本発明に係る光触媒反応装置は、例
えば、図１０〜図１２に示すように、光源ユニット１及
び触媒フィルタユニット１０の複数個を、触媒フィルタ
ユニット１０の触媒網１１の両面を光源ユニット１の光
源２にて略均等に照射できるように触媒網１１の面と複
数本の光源２の軸心線を含む面とを平行にすると共に交
互に配列してユニット重合体３０を構成し、ユニット重
合体３０を被処理流体が通過する回路内に配置するとよ
い。The photocatalytic reaction device according to the present invention, as shown in FIGS. 10 to 12, for example, includes a plurality of light source units 1 and a plurality of catalyst filter units 10, and both surfaces of a catalyst net 11 of the catalyst filter units 10. The surface of the catalyst net 11 and the surface including the axial center lines of the plurality of light sources 2 are made parallel and arranged alternately so that the unit polymer 30 can be irradiated with the light sources 2 of the light source unit 1 substantially uniformly. However, the unit polymer 30 may be placed in a circuit through which the fluid to be processed passes.
【００１０】更に、本発明に係る光触媒反応装置は、例
えば、図１、図２及び図８〜図１０に示すように、ユニ
ット重合体３０の光源ユニット１及び触媒フィルタユニ
ット１０には、重ね合わされたユニット１，１０間を互
いに連結する連結手段５，１５をそれぞれ設けるとよ
い。Further, the photocatalytic reaction device according to the present invention is superposed on the light source unit 1 and the catalyst filter unit 10 of the unit polymer 30 as shown in FIGS. 1, 2 and 8 to 10, for example. It is preferable to provide connecting means 5 and 15 for connecting the units 1 and 10 to each other.
【００１１】或いは、本発明に係る光触媒反応装置は、
例えば、図１１に示すように、ユニット重合体３０に
は、光源ユニット１及び触媒フィルタユニット１０の重
合方向の両外端から押圧してユニット重合体全体を緊縛
する連結手段３１を設けることができる。Alternatively, the photocatalytic reaction device according to the present invention is
For example, as shown in FIG. 11, the unit polymer 30 may be provided with a connecting means 31 that presses from both outer ends of the light source unit 1 and the catalyst filter unit 10 in the polymerization direction to bind the entire unit polymer. .
【００１２】また、本発明に係る光触媒反応装置は、光
源ユニットは、次の光源ユニットとの間で光源の軸心線
が互いに直角となるように設置するとよい。Further, in the photocatalytic reaction device according to the present invention, the light source unit may be installed so that the axis line of the light source is perpendicular to the next light source unit.
【００１３】更に、本発明に係る光触媒反応装置は、例
えば、図１０及び図１１に示すように、ユニット重合体
３０の全周を密閉して管状の密閉回路を形成し、この密
閉回路内に被処理流体を流通させるとよい。Further, in the photocatalytic reaction device according to the present invention, for example, as shown in FIGS. 10 and 11, the entire circumference of the unit polymer 30 is hermetically sealed to form a tubular hermetically sealed circuit. The fluid to be processed may be circulated.
【００１４】更に又、本発明に係る光触媒反応装置は、
例えば、図１２に示すように、ユニット重合体３０の一
面を連続開口して樋状の開放回路を形成し、この開放回
路内に被処理流体を流通させることもできる。Furthermore, the photocatalytic reaction device according to the present invention comprises:
For example, as shown in FIG. 12, one side of the unit polymer 30 may be continuously opened to form a gutter-shaped open circuit, and the fluid to be treated may be circulated in the open circuit.
【００１５】[0015]
【作用】本発明によれば、上述のように構成したことに
より、被処理流体に含まれる有害物質は、光源ユニット
１の保護管７，４４に内装された光源２から放射される
光線により励起される触媒フィルタユニット１０の触媒
網１１の光触媒に吸着され、この光触媒により分解され
て無害化される。According to the present invention, with the above-mentioned configuration, the harmful substance contained in the fluid to be processed is excited by the light beam emitted from the light source 2 installed in the protection tubes 7 and 44 of the light source unit 1. It is adsorbed by the photocatalyst of the catalyst network 11 of the catalyst filter unit 10 and decomposed by the photocatalyst to be rendered harmless.
【００１６】また、ユニット重合体３０は複数個の光源
ユニット１及び触媒フィルタユニット１０が、触媒網１
１の両面を光源２にて略均等に照射できるように触媒網
１１の面と複数本の光源２の軸心線を含む面とを平行に
すると共に交互に配列しているため、光触媒による有害
物質の分解作用が繰り返し行われ、有害物質の分解処理
が効率よく行われる。The unit polymer 30 comprises a plurality of light source units 1 and a catalyst filter unit 10, and the catalyst network 1
Since the surface of the catalyst net 11 and the surface including the axial center lines of the plurality of light sources 2 are parallel and alternately arranged so that both surfaces of the light source 1 can be irradiated by the light source 2 substantially uniformly, they are harmful to the photocatalyst. The decomposition action of substances is repeatedly performed, and the decomposition treatment of harmful substances is efficiently performed.
【００１７】更に、光源ユニット１の連結手段５と触媒
フィルタユニット１０の連結手段１５を用いることによ
り、これらユニット１，１０をそれぞれ連結させて、ユ
ニット重合体３０を一体的に構成することができる。Further, by using the connecting means 5 of the light source unit 1 and the connecting means 15 of the catalyst filter unit 10, these units 1 and 10 can be connected to each other to form the unit polymer 30 integrally. .
【００１８】或いは、連結手段３１を用いてユニット重
合体３０を圧接して緊縛することにより、ユニット重合
体３０の組立・分離を簡単に行うことができる。Alternatively, the unit polymer 30 can be assembled and separated easily by pressing and binding the unit polymer 30 using the connecting means 31.
【００１９】また、光源ユニット１の光源２の軸心線
が、次の光源ユニット１ａの光源２の軸心線と互いに直
角になっている場合には、被処理流体の流れを大きく変
化させて、光触媒による有害物質の分解処理をより効果
的に行うことができる。When the axis of the light source 2 of the light source unit 1 is perpendicular to the axis of the light source 2 of the next light source unit 1a, the flow of the fluid to be processed is changed greatly. Therefore, it is possible to more effectively perform the decomposition treatment of harmful substances by the photocatalyst.
【００２０】更に、ユニット重合体３０の全周を密閉し
て密閉回路とすることにより、その密閉回路内に被処理
流体を強制的に流しても流体が漏れ出すおそれがないの
で被処理流体に含まれている有害物質の分解処理を大量
に行うことができる。Further, by sealing the entire circumference of the unit polymer 30 to form a closed circuit, there is no risk of the fluid leaking out even if the fluid to be processed is forced to flow into the closed circuit. It is possible to decompose a large amount of harmful substances contained therein.
【００２１】更に又、ユニット重合体３０の一面を連続
開口して樋状の開放回路とすることにより、その開放回
路で被処理流体に含まれている有害物質の分解処理を行
うこともできる。Furthermore, by continuously opening one surface of the unit polymer 30 to form a gutter-shaped open circuit, it is possible to decompose the harmful substances contained in the fluid to be processed in the open circuit.
【００２２】[0022]
【実施例】以下、本発明の実施例を、図１〜図１２を参
照して説明する。図１及び図２は、本発明に係る光源ユ
ニットの一実施例の図、図３は、図１に示す光源を含む
保護管の断面図、図４〜図６は、パッキングの取付状態
の各種の実施例の図、図７は、光源を含む保護管の取付
状態の他の実施例を示す断面図である。また、図８及び
図９は、本発明に係る触媒フィルタユニットの一実施例
の図である。更に、図１０は、これら光源ユニット及び
触媒フィルタユニットを用いた光触媒反応装置の第１実
施例、図１１は、同光触媒反応装置の第２実施例、図１
２は、同光触媒反応装置の第３実施例をそれぞれ示す図
である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 are views of an embodiment of a light source unit according to the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of a protective tube including the light source shown in FIG. 1, and FIGS. 4 to 6 are various packing attachment states. FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the attached state of the protective tube including the light source. 8 and 9 are diagrams of an embodiment of the catalyst filter unit according to the present invention. Further, FIG. 10 is a first embodiment of a photocatalytic reaction device using these light source unit and catalyst filter unit, FIG. 11 is a second embodiment of the same photocatalytic reaction device, and FIG.
FIG. 2 is a diagram showing a third embodiment of the photocatalytic reaction device, respectively.
【００２３】図１〜図３において、１は光源ユニットを
示す。この光源ユニット１は、紫外線から可視光線まで
のいずれかの波長を有する光線を放射する棒状に形成さ
れた光源の一具体例を示す紫外線灯２を内装した保護管
７と、複数個の保護管７を互いに平行に配置して両端支
持する枠体３とから構成されている。枠体３は、上下に
配置された上面板３ａ，３ｂと左右に配置された側面板
３ｃ，３ｄとの四角形に配置された４枚の板体からな
り、隣合う各面板の端部間をそれぞれ連結することによ
り四角形の枠体３が形成されている。この枠体３の材質
としては、ステンレス合金、アルミニウム合金、スチー
ル合金等の各種の金属材料を適用することができるが、
この他にも合成樹脂材あるいは木材等のように各種の材
料を適用することができる。1 to 3, reference numeral 1 denotes a light source unit. The light source unit 1 includes a protective tube 7 containing an ultraviolet lamp 2 showing a specific example of a light source formed in a rod shape that emits light having a wavelength from ultraviolet rays to visible rays, and a plurality of protective tubes. 7 and 7 are arranged in parallel to each other and are supported at both ends. The frame body 3 is composed of four plate bodies arranged in a quadrangle, which are top and bottom surface plates 3a and 3b and side surface plates 3c and 3d arranged on the left and right, and between end portions of adjacent face plates. A quadrangular frame body 3 is formed by connecting them. As the material of the frame body 3, various metal materials such as stainless alloys, aluminum alloys and steel alloys can be applied.
In addition to this, various materials such as a synthetic resin material or wood can be applied.
【００２４】この枠体３の一面側には、同じく四角形に
形成されたパッキング４が接着剤等の固着手段によって
固定されている。このパッキング４は、隣合うユニット
との間を液密に保持し、その接合部から内部の流体が漏
れ出すのを防止するためのものである。このパッキング
４の材質としては、合成樹脂やゴム等の各種の材質のも
のを適用することができるが、内部を流れる流体及び上
記光源２の光によって腐食したり、劣化したりしない材
質を選定する必要がある。On the one surface side of the frame body 3, a packing 4 which is also formed in a rectangular shape is fixed by a fixing means such as an adhesive. The packing 4 is for keeping the space between adjacent units liquid-tight and for preventing the fluid inside from leaking out from the joint portion. As the material of the packing 4, various materials such as synthetic resin and rubber can be applied, but a material that is not corroded or deteriorated by the fluid flowing inside and the light of the light source 2 is selected. There is a need.
【００２５】なお、パッキング４の固定方法としては、
この他にも、例えば、図４〜図６に示すようなものがあ
る。図４は、枠体３に断面四角形の嵌合溝８ａを設け、
その嵌合溝８ａに断面四角形のパッキング４ａの一面側
を嵌合固定して保持するようにしたものである。この場
合、パッキング４ａに接触する他の枠体３６の接触面は
平面となる。また、図５は、上記他の枠体３６の接触面
にも断面四角形の嵌合溝８ｂを設け、組立時、パッキン
グ４ｂの他面側を嵌合して保持するようにしたものであ
る。更に、図６は、重ね合わされる枠体３及び枠体３６
の各接触面に断面Ｖ字形の嵌合溝８ｃ，８ｃを設け、組
立時、これら嵌合溝８ｃ間に断面円形のパッキング４ｃ
を介在させるようにしたものである。このような構造と
することによっても、上記パッキング４と同様の効果を
得ることができる。As a method of fixing the packing 4,
Other than this, for example, there are those as shown in FIGS. FIG. 4 shows that the frame 3 is provided with a fitting groove 8a having a rectangular cross section,
One side of the packing 4a having a quadrangular cross section is fitted and held in the fitting groove 8a. In this case, the contact surface of the other frame 36 that contacts the packing 4a is a flat surface. Further, in FIG. 5, a fitting groove 8b having a quadrangular cross section is also provided on the contact surface of the other frame 36, and the other surface side of the packing 4b is fitted and held at the time of assembly. Further, FIG. 6 shows the frame body 3 and the frame body 36 to be superposed.
The respective contact surfaces of are provided with fitting grooves 8c, 8c having a V-shaped cross section, and a packing 4c having a circular cross section is provided between the fitting grooves 8c during assembly.
Is to intervene. With such a structure, the same effect as that of the packing 4 can be obtained.
【００２６】また、枠体３の４枚の面板３ａ〜３ｄの外
面中央部には、重ね合わされたユニット間を互いに連結
するための連結手段の一具体例を示す連結具５がそれぞ
れ設けられている。この連結具５は、進退移動可能な係
合片５ａと、この係合片５ａと着脱可能な係合受片５ｂ
とからなり、各面板３ａ〜３ｄにおいて、パッキング４
の取付面側に係合片５ａが固定され、これと反対側に係
合受片５ｂが固定されている。これにより、後述するよ
うにユニットを重ね合わせた場合、これら係合片５ａ及
び係合受片５ｂには、それぞれ組をなすように他のユニ
ットの係合受片５ｂ又は係合片５ａが対向設置されるこ
とになる。このように組をなす一方の係合片５ａを他方
の係合受片５ｂに係合することにより、隣合うユニット
間が連結具５を介して連結される。At the center of the outer surface of each of the four face plates 3a to 3d of the frame body 3, there is provided a connecting tool 5 showing a specific example of connecting means for connecting the superposed units to each other. There is. The connecting tool 5 includes an engaging piece 5a that can move back and forth, and an engaging receiving piece 5b that can be attached to and detached from the engaging piece 5a.
And the packing 4 on each of the face plates 3a to 3d.
The engaging piece 5a is fixed to the mounting surface side of the and the engaging receiving piece 5b is fixed to the opposite side. As a result, when the units are overlapped as described later, the engaging piece 5a and the engaging piece 5b of the other unit are opposed to the engaging piece 5a and the engaging piece 5a of the other unit, respectively. Will be installed. By engaging one of the engaging pieces 5a of the set with the other engaging receiving piece 5b, adjacent units are connected to each other via the connecting tool 5.
【００２７】更に、枠体３の両側面板３ｃ，３ｄには、
組付ける光源の数だけの貫通孔３ｅをそれぞれ対向させ
て設け、これら貫通孔３ｅには保護管７を両端支持する
ためのボス９をそれぞれ設けている。図３に示すよう
に、各ボス９の先端にはネジ部９ａを設けており、この
ネジ部９ａには袋ナット状のキャップ１６，１６ａが螺
合される。１７は、キャップ１６，１６ａの内側に保持
された軸封止用のＯ−リングであり、１８は、キャップ
１６，１６ａの締め込み時にＯ−リング１７を押圧する
押えリングである。Further, on both side plates 3c and 3d of the frame body 3,
The through holes 3e corresponding to the number of light sources to be assembled are provided so as to face each other, and the through holes 3e are provided with bosses 9 for supporting the protection tube 7 at both ends. As shown in FIG. 3, a threaded portion 9a is provided at the tip of each boss 9, and caps 16 and 16a in the shape of a cap nut are screwed into the threaded portion 9a. Reference numeral 17 is an O-ring for shaft sealing held inside the caps 16 and 16a, and 18 is a holding ring that presses the O-ring 17 when the caps 16 and 16a are tightened.
【００２８】上記保護管７は、紫外線から可視光線まで
のいずれかの波長を有する光線を透過可能な光透過性材
料、例えば、石英、特殊なフッ素樹脂等によってパイプ
状に形成されている。この保護管７は、枠体３の両側面
板３ｃ，３ｄの貫通孔３ｅをそれぞれ貫通するように架
け渡され、各貫通孔３ｅに対応して設けたボス９に螺合
されるキャップ１６によってそれぞれの端部が閉じられ
る。このキャップ１６を締め込むことによって押えリン
グ１８がＯ−リング１７をボス９の先端面に押圧し、Ｏ
−リング１７を弾性変形させて保護管７の外周面に圧接
する。これにより、Ｏ−リング１７を介して保護管７の
各端部が液密に保持される。The protective tube 7 is formed in a pipe shape from a light-transmissive material capable of transmitting a light ray having any wavelength from ultraviolet rays to visible rays, such as quartz or a special fluororesin. The protection tube 7 is bridged so as to penetrate through the through holes 3e of the both side plates 3c and 3d of the frame body 3, respectively, and is capped by a cap 16 screwed to a boss 9 provided corresponding to each through hole 3e. The ends of are closed. By tightening the cap 16, the pressing ring 18 presses the O-ring 17 against the tip surface of the boss 9,
-The ring 17 is elastically deformed and pressed against the outer peripheral surface of the protection tube 7. As a result, each end of the protective tube 7 is held liquid-tight via the O-ring 17.
【００２９】この保護管７内には、光源の一具体例を示
す棒状の紫外線灯２が内装される。このような紫外線灯
２としては、例えば、水銀入り放電管等が用いられ、細
長い円筒形のガラス管の両端に電極部２ａが有り、その
電極部２ａからリード線２ｂがそれぞれ取り出され、各
リード線２ｂの一端がソケット６に接続されている。１
９は、ソケット６に接続されたコードであり、このコー
ド１９を外部に引き出すためキャップ１６には引出孔１
９ａを設けている。２９は、紫外線灯２と保護管７との
隙間を一定に保つためのスペーサである。Inside the protective tube 7, a rod-shaped ultraviolet lamp 2 showing a specific example of a light source is installed. As such an ultraviolet lamp 2, for example, a mercury-containing discharge tube or the like is used, and an electrode portion 2a is provided at both ends of an elongated cylindrical glass tube, and lead wires 2b are respectively taken out from the electrode portion 2a, and each lead is provided. One end of the wire 2b is connected to the socket 6. 1
Reference numeral 9 is a cord connected to the socket 6, and the cap 16 has a pull-out hole 1 for pulling out the cord 19 to the outside.
9a is provided. Reference numeral 29 is a spacer for keeping the gap between the ultraviolet lamp 2 and the protective tube 7 constant.
【００３０】なお、光源が紫外線灯２である場合、放射
される紫外線は極めて高いエネルギを有しており、これ
によって流体中の分子の電子的励起や結合切断を行い、
細菌等の殺菌もする。しかしながら、紫外線のみなら
ず、紫外線のような高いエネルギを有しない短波長の可
視光線であっても、後述する触媒フィルタユニットの触
媒を活性化させて光触媒反応による分解反応や殺菌作用
を促進させることができる。When the light source is the ultraviolet lamp 2, the ultraviolet rays emitted have extremely high energy, which causes electronic excitation and bond breaking of molecules in the fluid,
Also sterilizes bacteria. However, not only ultraviolet rays but also visible rays of short wavelength such as ultraviolet rays, which do not have high energy, can activate the catalyst of the catalyst filter unit described later to accelerate the decomposition reaction and sterilization action by the photocatalytic reaction. You can
【００３１】図８及び図９に示す１０は、触媒フィルタ
ユニットである。この触媒フィルタユニット１０は、表
面に光触媒が固着された触媒網１１と、この触媒網１１
の周囲を固定する枠体１３とから構成されている。触媒
網１１は、線材を格子状に編み込んだ網体と、この網体
の表面に固着された光触媒とから形成されている。この
網体を形成する繊維材としては、例えば、グラスファイ
バー繊維やカーボン繊維等を適用することができるが、
この他にも、例えば、ステンレス細線やスチール細線等
の各種の金属細線を用いることもできる。Reference numeral 10 shown in FIGS. 8 and 9 is a catalyst filter unit. The catalyst filter unit 10 includes a catalyst net 11 having a photocatalyst adhered to the surface thereof and the catalyst net 11
And a frame 13 for fixing the periphery of the. The catalyst net 11 is formed of a net body in which wire rods are woven in a grid pattern and a photocatalyst fixed to the surface of the net body. As the fiber material forming the net body, for example, glass fiber fiber or carbon fiber can be applied,
In addition to this, for example, various thin metal wires such as stainless thin wires and steel thin wires can be used.
【００３２】また、このような網体の表面に固着される
光触媒としては、光の照射によって励起されて還元と酸
化活性を有する電子と正孔を生成する半導体、例えば、
二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）を適用することができるが、
この他にも、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）や酸化タン
タル（Ｔａ2 Ｏ5 ）等を適用することもできる。このよ
うな光触媒を網体の表面に焼結することにより、上記触
媒網１１が形成される。このように光触媒を網体の表面
に焼結することにより、その表面に強固に固着すること
ができ、光触媒が剥がれたり被処理流体内に溶け出すよ
うな不具合を生じることがなく、触媒の連続使用、再生
処理等が容易になる。As the photocatalyst fixed on the surface of such a net, a semiconductor which is excited by irradiation of light to generate electrons and holes having reduction and oxidation activities, for example,
Titanium dioxide (TiO 2 ) can be applied,
In addition to this, zirconium oxide (ZrO 2 ) or tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) can be applied. The catalyst net 11 is formed by sintering such a photocatalyst on the surface of the net. By thus sintering the photocatalyst on the surface of the mesh body, it can be firmly fixed to the surface, without causing a defect such as peeling of the photocatalyst or dissolution into the fluid to be treated, continuous catalyst Use, reproduction processing, etc. become easy.
【００３３】更に、枠体１３は、上述した光源ユニット
１の枠体３と同様に、上下に配置された上面板１３ａ，
１３ｂと左右に配置された側面板１３ｃ，１３ｄとの四
角形に配置された４枚の板体からなり、隣合う各面板の
端部間を連結することにより四角形の枠体１３が形成さ
れている。この枠体１３の材質としては、同様に、ステ
ンレス合金、アルミニウム合金、スチール合金等の各種
の金属材料を適用することができることは勿論のこと、
その他にも合成樹脂あるいは木材等のように各種の材料
を適用することができる。Further, the frame body 13 is similar to the frame body 3 of the light source unit 1 described above, and the top plate 13a, which is arranged vertically,
13b and side plates 13c and 13d arranged on the left and right sides are composed of four quadrangular plate bodies, and a quadrangular frame body 13 is formed by connecting end portions of adjacent face plates. . As a material of the frame body 13, it is needless to say that various metal materials such as stainless alloys, aluminum alloys and steel alloys can be applied.
Besides, various materials such as synthetic resin and wood can be applied.
【００３４】この枠体１３の一面側にも同様に、四角形
に形成されたパッキング１４が接着剤等の固着手段によ
って固定されている。このパッキング１４で隣合うユニ
ット間を液密に保持することにより、その接合部から内
部の流体が漏れ出すのを防止することができる。このパ
ッキング１４の材質としては、上記パッキング４と同様
に、合成樹脂やゴム等の各種の材質のものを適用するこ
とができ、その際には、内部を流れる流体によって腐食
したり、劣化したりしない材質を選定するようにする。Similarly, a quadrangular packing 14 is fixed to one surface of the frame 13 by a fixing means such as an adhesive. By keeping the adjacent units liquid-tight with the packing 14, it is possible to prevent the internal fluid from leaking out from the joint portion. As the material of the packing 14, various materials such as synthetic resin and rubber can be applied as in the case of the packing 4, and in this case, it is corroded or deteriorated by the fluid flowing inside. Be sure to select a material that does not.
【００３５】更に、枠体１２の四面の外面中央部には、
重ね合わされたユニット間を互いに連結するための上記
連結具５と同様の連結具１５をそれぞれ設けている。Further, in the central portion of the outer surface of the four sides of the frame body 12,
The connection tools 15 similar to the above-mentioned connection tool 5 for connecting the superposed units to each other are respectively provided.
【００３６】このような構成を有する光源ユニット１及
び触媒フィルタユニット１０の複数個を、例えば、図１
０に示すように、触媒網１１の両面を光源２にて略均等
に照射できるように複数本の光源２の軸心線を含む面と
触媒網１１の面を平行にすると共に交互に配列して重ね
合せることによりユニット重合体３０を構成する。そし
て、このユニット重合体３０の各ユニット１，１０の連
結具５及び１５を用いて隣合う光源ユニット１と触媒フ
ィルタユニット１０との間をそれぞれ連結することによ
り、全体が１個のダクトのように全周を密閉した管状の
密閉回路を形成し、この密閉回路によって本発明に係る
光触媒処理装置Ａの一実施例を構成している。A plurality of the light source unit 1 and the catalyst filter unit 10 having such a structure are shown in FIG.
As shown in FIG. 0, the surfaces including the axial center lines of the plurality of light sources 2 and the surfaces of the catalyst nets 11 are parallel and arranged alternately so that both surfaces of the catalyst nets 11 can be substantially uniformly irradiated by the light sources 2. The unit polymer 30 is formed by stacking them together. Then, the light source unit 1 and the catalyst filter unit 10 which are adjacent to each other are connected by using the connecting members 5 and 15 of the units 1 and 10 of the unit polymer 30, respectively, so that the whole unit looks like a duct. A tubular closed circuit whose entire circumference is closed is formed in the above, and this closed circuit constitutes one embodiment of the photocatalytic treatment apparatus A according to the present invention.
【００３７】このような実施例を示す図１０において、
２０はスペーサユニットであり、光源ユニット１と触媒
フィルタユニット１０との間を接続するために用いられ
ている。このスペーサユニット２０は、上記枠体３及び
枠体１３と同様の構成をなしており、４枚の面板と、そ
の一面側に固定されたパッキング２４と、４枚の面板の
外面中央部に固定された連結具とから構成されている。
なお、スペーサユニット２０は、光源ユニット１と触媒
フィルタユニット１０との間に所定の間隔をあけるため
に設けたものであり、この所定間隔をあける必要がない
場合にはスペーサユニット２０は不要であって、光源ユ
ニット１と触媒フィルタユニット１０とを直接接触させ
て連結してもよいことは勿論である。In FIG. 10 showing such an embodiment,
A spacer unit 20 is used to connect the light source unit 1 and the catalyst filter unit 10. The spacer unit 20 has the same structure as the frame body 3 and the frame body 13, and includes four face plates, a packing 24 fixed to one surface side thereof, and a central portion of the outer surface of the four face plates. It is composed of a connecting tool.
The spacer unit 20 is provided to provide a predetermined space between the light source unit 1 and the catalyst filter unit 10, and the spacer unit 20 is not necessary if the predetermined space is not required. It goes without saying that the light source unit 1 and the catalyst filter unit 10 may be brought into direct contact with each other and connected.
【００３８】また、図１０に示す２６は流入側部材、２
７は流出側部材である。これら流入側部材２６及び流出
側部材２７は、中央部に流入口２６ａ又は流出口２７ａ
を設けたラッパ状の部材からなり、光源ユニット１また
は触媒フィルタユニット１０の一面側を閉じることがで
きるように四角形に形成されている。そして、流入側部
材２６の四辺には連結具５を構成する一方の係合受片５
ｂがそれそれ固定されていると共に、流出側部材２７の
四辺には連結具５を構成する他方の係合片５ａがそれそ
れ固定されている。Further, 26 shown in FIG. 10 is an inflow side member, 2
Reference numeral 7 is an outflow side member. The inflow side member 26 and the outflow side member 27 have an inflow port 26a or an outflow port 27a at the center.
And is formed in a quadrangle so that one side of the light source unit 1 or the catalyst filter unit 10 can be closed. Then, on one side of the inflow side member 26, one engagement receiving piece 5 that constitutes the connecting tool 5 is formed.
While b is fixed respectively, the other engagement piece 5a which comprises the connection tool 5 is being fixed to the four sides of the outflow side member 27, respectively.
【００３９】このような構成を有する流入側部材２６と
流出側部材２７との間に、隣合うユニット間にスペーサ
ユニット２０を介在させて３個の光源ユニット１と３個
の触媒フィルタユニット１０とが互い違いとなるように
配設されている。そして、隣合うユニット間は、それぞ
れに設けた連結具５（又は１５）により一体的に連結さ
れ、これにより、外気から閉鎖された管状の密閉回路か
らなる光触媒反応装置Ａが構成されている。Between the inflow side member 26 and the outflow side member 27 having such a structure, a spacer unit 20 is interposed between adjacent units, and three light source units 1 and three catalyst filter units 10 are provided. Are arranged in a staggered manner. Then, the adjoining units are integrally connected by the connecting tools 5 (or 15) provided respectively, and thereby, the photocatalytic reaction device A including a tubular closed circuit closed from the outside air is configured.
【００４０】このような構成の光触媒反応装置Ａに、触
媒網１１の全面を通過するように被処理流体を流すこと
により、その被処理流体に含まれている有害物質（例え
ば、水道水中の塩素など）の分解を行うことができる。
そして、光源２が紫外線灯である場合には、放射される
紫外線により、被処理流体に含まれている細菌を直接殺
菌することもできる。By allowing the fluid to be treated to flow through the photocatalytic reaction apparatus A having such a configuration so as to pass through the entire surface of the catalyst network 11, harmful substances contained in the fluid to be treated (for example, chlorine in tap water). Etc.) can be disassembled.
When the light source 2 is an ultraviolet lamp, the emitted ultraviolet rays can directly sterilize the bacteria contained in the fluid to be processed.
【００４１】次に、被処理流体として上水道の源水を適
用する場合について説明する。上水道の源水が流入側部
材２６から導入されると、その源水は、まず、光源ユニ
ット１を通過する。この際、光源ユニット１の紫外線灯
２から照射される紫外線のエネルギにより、源水内に含
まれている細菌が殺菌されると共に、紫外線によって分
解可能な物質が分解される。そして、この光源ユニット
１を通過する際、源水は紫外線灯２の軸心線に対して直
角方向に流れるため、紫外線灯２の後方に渦流が生じ、
この渦流によって攪拌されながら触媒フィルタユニット
１０側に流れる。Next, the case where the source water of the water supply is applied as the fluid to be treated will be described. When the source water of the waterworks is introduced from the inflow side member 26, the source water first passes through the light source unit 1. At this time, the energy of the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet lamp 2 of the light source unit 1 sterilizes the bacteria contained in the source water and decomposes the substance that can be decomposed by the ultraviolet rays. When passing through the light source unit 1, the source water flows in a direction perpendicular to the axis of the ultraviolet lamp 2, so that a vortex occurs behind the ultraviolet lamp 2.
While being stirred by this vortex, it flows toward the catalyst filter unit 10 side.
【００４２】この触媒フィルタユニット１０に達した源
水は、触媒網１１の面に対して垂直方向に流れ、すべて
の源水が触媒網１１を通過する。この際、源水中に残存
している被分解物質（例えば、トリハロメタン等）は、
触媒網１１の表面に固着されている光触媒の表面に吸着
される。そして、光の照射を受けて活性化された光触媒
によって小分子化され、或いは完全に分解されてから当
該光触媒から離脱する。このとき、触媒フィルタユニッ
ト１０の触媒網１１は、その表裏両面（流体の上流側の
面と下流側の面）を共に真正面から光源ユニット１の紫
外線灯２によって略均一に照射されるため、上記物質の
分解は均一に効率よく行われる。The source water that has reached the catalyst filter unit 10 flows in a direction perpendicular to the surface of the catalyst network 11, and all the source water passes through the catalyst network 11. At this time, the decomposed substances remaining in the source water (for example, trihalomethane) are
It is adsorbed on the surface of the photocatalyst fixed to the surface of the catalyst network 11. Then, the photocatalyst activated by the irradiation of light is made into small molecules or completely decomposed, and then the photocatalyst is detached. At this time, the catalyst net 11 of the catalyst filter unit 10 is substantially uniformly irradiated by the ultraviolet lamp 2 of the light source unit 1 from the front surface on both front and back surfaces (the surface on the upstream side and the surface on the downstream side of the fluid). Decomposition of substances is carried out uniformly and efficiently.
【００４３】そして、１段目の光源ユニット１及び触媒
フィルタユニット１０では分解されなかった被分解物質
は、２段目の光源ユニット１及び触媒フィルタユニット
１０で同様に処理され、なお残存する被分解物質は、３
段目以降の光源ユニット１及び触媒フィルタユニット１
０で更に分解処理される。これにより、本光触媒反応装
置Ａを通過した後には、被処理流体である上水道源水は
完全に分解処理され、浄水に変化している。従って、こ
の上水道源水を利用する者は、完全に塩素等の有害物質
が分解処理された浄水を飲料水として利用することがで
きる。The substance to be decomposed which has not been decomposed in the first-stage light source unit 1 and the catalyst filter unit 10 is similarly treated in the second-stage light source unit 1 and the catalyst filter unit 10 and still remains to be decomposed. The substance is 3
Light source unit 1 and catalyst filter unit 1 after the second stage
At 0, further decomposition processing is performed. As a result, after passing through the photocatalytic reaction apparatus A, the water supply source water as the fluid to be treated is completely decomposed and changed to purified water. Therefore, a person who uses this water source water can use the purified water in which harmful substances such as chlorine are completely decomposed as drinking water.
【００４４】なお、被分解物質の分解の速度、目標とす
る分解深度等は、流体の流速を変えることによってある
程度調節することができるが、大幅な変更が必要である
場合には、ユニットの組み合わせ数を変更することによ
って容易に調節することができる。しかも、ユニット及
び使用部品を完全に規格化できるので、本光触媒反応装
置Ａによれば、広い範囲の性能設定を自由に行うことが
できると共に、処理能力の大幅な変更も簡単に行うこと
ができる。そして、一般的な触媒反応装置には付きもの
の触媒の劣化や触媒網１１の目詰まり等による処理能力
の低下に対しては、ユニット毎に取り外して再生したも
のと交換することにより、容易に対処することができ
る。The rate of decomposition of the substance to be decomposed, the target decomposition depth, etc. can be adjusted to some extent by changing the flow velocity of the fluid. However, if a drastic change is required, a combination of units can be used. It can be easily adjusted by changing the number. Moreover, since the unit and the parts to be used can be completely standardized, according to the photocatalytic reaction apparatus A, a wide range of performance can be freely set and a large change in the processing capacity can be easily performed. . Then, the deterioration of the processing performance due to the deterioration of the catalyst and the clogging of the catalyst net 11 which are associated with a general catalytic reaction apparatus can be easily dealt with by replacing each unit with a regenerated one. can do.
【００４５】また、この光触媒反応装置Ａは、細菌で汚
染された病院内の空気のように微量の有害物質で汚染さ
れた流体を大量に処理する場合に、特に有効に機能す
る。これは、低濃度の汚染物質は触媒上に吸着して濃縮
され、光照射によって十分に分解されるまでそこに滞留
し、分解されてから触媒上から離脱するからである。そ
して、触媒網１１の目を通り抜けた物質は、次の触媒網
１１によって捕捉されるため、ユニットの組み合わせ段
数を増やすことにより、高い精製度を達成することがで
きる。更に、各ユニットの枠体３，１３を大型化し、触
媒網１１の面積を大きくすると共に、紫外線等２の取付
け個数を増やしたり、或いは光源の長さを長く設定する
ことにより、流体の処理能力を増大させることができ
る。Further, the photocatalytic reaction device A functions particularly effectively when a large amount of a fluid contaminated with a trace amount of harmful substances such as air in a hospital contaminated with bacteria is treated. This is because a low-concentration pollutant is adsorbed and concentrated on the catalyst, stays there until it is sufficiently decomposed by light irradiation, and is decomposed and then separated from the catalyst. The substance that has passed through the mesh of the catalyst network 11 is captured by the next catalyst network 11, so that a high degree of purification can be achieved by increasing the number of combined stages of units. Further, the frame bodies 3 and 13 of each unit are enlarged, the area of the catalyst net 11 is enlarged, and the number of ultraviolet rays 2 attached is increased or the length of the light source is set to be long, whereby the fluid processing capacity is increased. Can be increased.
【００４６】図１１には、本発明に係る光触媒反応装置
の第２実施例を示す。この光触媒反応装置Ｂは、隣合う
ユニット間を個別に連結するための連結具５，１５を廃
止し、ユニット重合体３０を１個の連結手段によって一
体的に連結固定するようにしたものである。この連結手
段の第２実施例を示す連結具３１は、所定間隔離して対
向設置される２枚の押圧板３２と、これら連結板３２を
貫通するように取り付けられる複数本（例えば４本）の
連結軸３３と、これら連結軸３３の両端に螺合される締
付ナット３４及び固定ナット３５とから構成されてい
る。FIG. 11 shows a second embodiment of the photocatalytic reaction device according to the present invention. In this photocatalytic reaction device B, the connecting tools 5 and 15 for individually connecting adjacent units are eliminated, and the unit polymer 30 is integrally connected and fixed by one connecting means. . A connecting tool 31 showing a second embodiment of the connecting means is composed of two pressing plates 32 which are separated by a predetermined distance and are opposed to each other, and a plurality of (for example, four) pressing plates 32 which are attached so as to penetrate these connecting plates 32. It is composed of a connecting shaft 33, and a tightening nut 34 and a fixed nut 35 screwed to both ends of the connecting shaft 33.
【００４７】２枚の押圧板３２は、流入側部材２６及び
流出側部材２７の四辺周縁部を漏れなく押圧できるよう
に四角形の枠状に形成しており、ユニット重合体３０の
重合方向の外端に配置される流入側部材２６及び流出側
部材２７の更に外側にそれぞれ配置されている。このよ
うな２枚の押圧板３２の四隅に４本の連結軸３３が挿通
され、その一端に設けたネジ部に締付ナット３４を螺合
し、他端に設けたネジ部に固定ナット３５を螺合してい
る。そして、締付ナット３４の締め込みにより両押圧板
３２でユニット重合体３０を両側から圧接し、すべての
ユニット１，１０，２０を緊縛して光触媒反応装置Ｂを
構成している。The two pressing plates 32 are formed in a quadrangular frame shape so that the peripheral edge portions of the four sides of the inflow side member 26 and the outflow side member 27 can be pressed without leakage, and the outside of the unit polymer 30 in the polymerization direction. They are arranged further outside the inflow side member 26 and the outflow side member 27 arranged at the ends. Four connecting shafts 33 are inserted into the four corners of such two pressing plates 32, a tightening nut 34 is screwed into a screw portion provided at one end thereof, and a fixing nut 35 is attached to a screw portion provided at the other end thereof. Are screwed together. Then, by tightening the tightening nut 34, the unit polymer 30 is pressed from both sides by the pressing plates 32, and all the units 1, 10, 20 are tightly bound to form the photocatalytic reaction device B.
【００４８】このような実施例の場合には、各ユニット
１，１０，２０毎に連結具５，１５を設ける必要がない
ため、ユニットの構造を簡単なものとすることができる
と共に、ユニット重合体３０の分解・組立作業を簡単な
ものにすることができる。In the case of such an embodiment, it is not necessary to provide the connecting members 5, 15 for each of the units 1, 10, 20, so that the unit structure can be simplified and the unit weight can be reduced. The disassembling and assembling work of the united body 30 can be simplified.
【００４９】図１２には、本発明に係る光触媒反応装置
の第３実施例を示す。この光触媒反応装置Ｃは、ユニッ
ト重合体の上面を連続開口して樋状の開放回路を形成し
たものである。図１２において、４０は、光源ユニット
１及び触媒フィルタユニット１０を保持すると共に被処
理流体の通路を構成する樋部材である。この樋部材４０
は、通路の底面を形成する床板４０ａと、通路の両側面
を形成し且つ床板４０ａの各端部に下端がそれぞれ連結
した壁板４０ｂ，４０ｃとからなり、断面形状がコの字
形となるように形成されている。そして、各壁板４０
ｂ，４０ｃには、流体が流れる方向に所定間隔あけて複
数組のリブ４１，４１をそれぞれ設けている。FIG. 12 shows a third embodiment of the photocatalytic reaction device according to the present invention. In this photocatalytic reaction device C, a gutter-shaped open circuit is formed by continuously opening the upper surface of a unit polymer. In FIG. 12, reference numeral 40 is a gutter member which holds the light source unit 1 and the catalyst filter unit 10 and constitutes a passage for the fluid to be treated. This gutter member 40
Is composed of a floor plate 40a forming the bottom surface of the passage and wall plates 40b and 40c forming both side surfaces of the passage and having lower ends connected to the respective end portions of the floor plate 40a, so that the cross-section has a U-shape. Is formed in. And each wall board 40
The b and 40c are provided with a plurality of sets of ribs 41 and 41 at predetermined intervals in the fluid flow direction.
【００５０】これら組をなすリブ４１，４１間に光源ユ
ニット１及び触媒フィルタユニット１０を嵌合すること
により、各ユニット１，１０を樋部材４０に簡単に装着
して保持することができると共に、ユニット１，１０の
交換も同様に簡単に行うことができる。この場合、上記
第１実施例で示したような連結具５，１５は不要であ
る。By fitting the light source unit 1 and the catalyst filter unit 10 between these sets of ribs 41, 41, each unit 1, 10 can be easily mounted and held on the gutter member 40. The replacement of the units 1 and 10 can likewise be performed easily. In this case, the connecting tools 5 and 15 as shown in the first embodiment are unnecessary.
【００５１】この実施例によれば、重力によって自然に
流れる被処理流体を光触媒反応装置Ｃの触媒網１１の全
面を通過するように流すことにより、上記光触媒反応装
置Ａ，Ｂと同様に、その被処理流体に含まれている有害
物質の分解を行うことができる。なお、この実施例にお
いて、光源が紫外線灯２の場合には、紫外線の漏洩光に
よる眼等への弊害を避けるために、上記樋部材４０の開
口部を閉じて光遮蔽を行うことが好ましい。According to this embodiment, the fluid to be processed which naturally flows due to gravity is caused to flow so as to pass through the entire surface of the catalyst network 11 of the photocatalytic reaction device C, like the photocatalytic reaction devices A and B. The harmful substances contained in the fluid to be processed can be decomposed. In this embodiment, when the light source is the ultraviolet lamp 2, it is preferable to close the opening of the gutter member 40 to shield the light in order to avoid the harmful effect on the eyes due to the leaked light of the ultraviolet rays.
【００５２】また、光源ユニット１の光源としては、図
７に示すように、枠体３に片端支持する構成とすること
ができる。図７において、４４は保護管であり、この保
護管４４は下端を球面状に閉じて上端のみを開口させた
形状とされている。この実施例によれば、光源ユニット
１の上方から保護管４４内に光源２を挿入することがで
き、光源２の取り付け・取り外し作業を容易に行うこと
ができる。As shown in FIG. 7, the light source of the light source unit 1 may be supported on the frame 3 at one end. In FIG. 7, reference numeral 44 denotes a protective tube, and the protective tube 44 has a shape in which the lower end is spherically closed and only the upper end is opened. According to this embodiment, the light source 2 can be inserted into the protective tube 44 from above the light source unit 1, and the work of attaching and detaching the light source 2 can be easily performed.
【００５３】なお、上記実施例においては、光源として
紫外線を発生する紫外線灯２を用いた例について説明し
たが、触媒の種類によっては短波長の可視光線も発生す
る蛍光ランプ等を用いることもできる。In the above embodiment, an example in which the ultraviolet lamp 2 that emits ultraviolet rays is used as the light source has been described, but a fluorescent lamp that also emits visible light of short wavelength may be used depending on the type of catalyst. .
【００５４】以上説明したが、本発明は上記実施例に限
定されるものではなく、例えば、上記実施例では、１個
の光源ユニット１について紫外線灯からなる３個の光源
２を用いた例について説明したが、光源の数は２個以下
であってもよく、また４個以上であってもよい。このよ
うに、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更
できるものである。Although the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, in the above-mentioned embodiment, an example in which three light sources 2 including ultraviolet lamps are used for one light source unit 1 As described above, the number of light sources may be two or less, or may be four or more. As described above, the present invention can be variously modified without departing from the spirit thereof.
【００５５】[0055]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光源を内装する保護管を枠体に設けた光源ユニットと、
光触媒が固着された触媒網を枠体に固定した触媒フィル
タユニットとを備え、これらのユニットを被処理流体が
通過する回路内に配置するようにしたため、光源ユニッ
トの光源から放射される光線により励起される触媒フィ
ルタユニットの触媒網の光触媒に、被処理流体に含まれ
る有害物質を略均一に吸着し、この光触媒で有害物質を
分解して無害化することができる光触媒処理装置を提供
することができる。As described above, according to the present invention,
A light source unit in which a protective tube for interior of a light source is provided in a frame,
It is equipped with a catalyst filter unit in which a catalyst network to which a photocatalyst is fixed is fixed to a frame, and these units are arranged in a circuit through which a fluid to be processed passes, so that the light emitted from the light source of the light source unit is excited Provided is a photocatalyst treatment device capable of substantially uniformly adsorbing a harmful substance contained in a fluid to be treated on a photocatalyst of a catalyst network of a catalyst filter unit, and decomposing the harmful substance by the photocatalyst to render it harmless. it can.
【００５６】また、複数個の光源ユニット及び触媒フィ
ルタユニットを、触媒網の両面を光源にて略均等に照射
できるように複数本の光源の軸心線を含む面と触媒網の
面とが平行になると共に交互に配列してユニット重合体
を構成することにより、光触媒の活性を促進させつつ当
該光触媒による有害物質の分解作用を繰り返し行うこと
ができ、有害物質の分解処理の効率を向上させることが
できるという効果が得られる。In addition, the plurality of light source units and the catalyst filter unit are arranged such that the surfaces including the axes of the plurality of light sources are parallel to the surfaces of the catalyst mesh so that both surfaces of the catalyst mesh can be irradiated by the light sources substantially uniformly. By alternately arranging and forming a unit polymer, the photocatalyst activity can be promoted while the photocatalyst's degrading action of harmful substances can be repeatedly performed, and the efficiency of decomposing treatment of harmful substances can be improved. The effect of being able to do is obtained.
【００５７】更に、光源ユニットの連結手段と触媒フィ
ルタユニットの連結手段を用い、これら連結手段で光源
ユニット及び触媒フィルタユニット間をそれぞれ連結す
ることにより、複数個のユニットが組み合わされたユニ
ット重合体を一体的に構成することができる。Further, by using the connecting means of the light source unit and the connecting means of the catalyst filter unit and connecting the light source unit and the catalyst filter unit respectively by these connecting means, a unit polymer in which a plurality of units are combined is formed. It can be integrally configured.
【００５８】或いは、光源ユニット及び触媒フィルタユ
ニットの重合方向の両外端からユニット重合体を押圧す
る連結手段を用い、この連結手段でユニット重合体を圧
接して緊縛することにより、ユニット重合体の組立・分
離を簡単に行うことができるという効果が得られる。Alternatively, a connecting means for pressing the unit polymer from both outer ends of the light source unit and the catalyst filter unit in the polymerization direction is used, and the unit polymer is pressure-bonded and tightly bound by the connecting means, whereby the unit polymer The effect that the assembling / separating can be easily performed is obtained.
【００５９】また、光源ユニットの光源の軸心線を、次
の光源ユニットの光源の軸心線と互いに直角になるよう
に組み合わせることにより、光源が内装された保護管で
被処理流体の流れを大きく変化させ、光触媒による有害
物質の分解処理をより効果的に行うことができるという
効果が得られる。Further, by combining the axis of the light source of the light source unit with the axis of the light source of the next light source unit at right angles to each other, the flow of the fluid to be treated can be controlled by the protective tube in which the light source is installed. It is possible to obtain an effect that the harmful substance can be decomposed by the photocatalyst more effectively by making a large change.
【００６０】更に、ユニット重合体の全周を密閉して密
閉回路とすることにより、その密閉回路内で被処理流体
に含まれている有害物質の分解処理を行うことができ、
被処理流体が漏れ出すおそれがない光触媒反応装置が得
られる。Furthermore, by sealing the entire circumference of the unit polymer to form a closed circuit, the harmful substance contained in the fluid to be treated can be decomposed in the closed circuit.
A photocatalytic reaction device in which the fluid to be processed does not leak can be obtained.
【００６１】更に又、ユニット重合体の一面を連続開口
して樋状の開放回路とすることにより、その開放回路で
被処理流体に含まれている有害物質の分解処理を行うこ
とができる光触媒反応装置が得られる。Furthermore, by continuously opening one surface of the unit polymer to form a gutter-shaped open circuit, a photocatalytic reaction capable of decomposing harmful substances contained in the fluid to be processed can be performed in the open circuit. The device is obtained.
【図１】本発明に係る光源ユニットの一実施例を示す斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a light source unit according to the present invention.
【図２】図１の中央部縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the central portion of FIG.
【図３】図１の保護管部分を拡大して示す断面図であ
る。FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a protection tube portion of FIG.
【図４】パッキングの取付状態の第２実施例を示す断面
図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of a packing attached state.
【図５】パッキングの取付状態の第３実施例を示す断面
図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a third embodiment of a packing attached state.
【図６】パッキングの取付状態の第４実施例を示す断面
図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of a packing attached state.
【図７】本発明に係る保護管の第２実施例を示す断面図
である。FIG. 7 is a sectional view showing a second embodiment of the protection tube according to the present invention.
【図８】本発明に係る触媒フィルタユニットの一実施例
を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing an embodiment of the catalyst filter unit according to the present invention.
【図９】図８の中央部縦断面図である。9 is a vertical cross-sectional view of the central portion of FIG.
【図１０】本発明の第１実施例を示す断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第２実施例を示す断面図である。FIG. 11 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第３実施例を示す一部を断面した斜
視図である。FIG. 12 is a partially sectional perspective view showing a third embodiment of the present invention.
１ 光源ユニット ２ 紫外線灯（光源） ３，１３ 枠体 ４，１４，２４ パッキング ５，１５ 連結具（連結手段） ６ ソケット ７，４４ 保護管 ９ ホルダ １０ 触媒フィルタユニット １１ 触媒網 ２０ スペーサユニット ２６ 流入側部材 ２７ 流出側部材 ３０ ユニット重合体 ３１ 連結具（連結手段） ４０ 樋部材 Ａ，Ｂ，Ｃ 光触媒反応装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source unit 2 Ultraviolet light (light source) 3,13 Frame body 4,14,24 Packing 5,15 Connecting tool (connecting means) 6 Socket 7,44 Protective tube 9 Holder 10 Catalyst filter unit 11 Catalyst net 20 Spacer unit 26 Inflow Side member 27 Outflow side member 30 Unit polymer 31 Connecting tool (connecting means) 40 Gutter member A, B, C Photocatalytic reaction device
Claims (7)
長を有する光線を放射する棒状の光源を内装する光透過
性材料からなる保護管と、上記保護管の複数本を互いに
平行に配置して両端又は片端支持する枠体とを有する光
源ユニットと、 表面に光触媒が固着された触媒網と、上記触媒網の周囲
を固定する枠体とを有する触媒フィルタユニットとを備
え、 被処理流体が通過する回路内に、上記光源ユニット及び
上記触媒フィルタユニットを配置したことを特徴とする
光触媒反応装置。1. A protective tube made of a light-transmissive material having a rod-shaped light source for emitting light having a wavelength from ultraviolet rays to visible rays, and a plurality of the protective tubes arranged in parallel with each other. A light source unit having a frame body supporting both ends or one end, a catalyst network having a photocatalyst fixed to the surface, and a catalyst filter unit having a frame body fixing the periphery of the catalyst network are provided. A photocatalytic reaction device, characterized in that the light source unit and the catalyst filter unit are arranged in a circuit.
て、 上記光源ユニット及び上記触媒フィルタユニットの複数
個を、上記触媒フィルタユニットの上記触媒網の両面を
上記光源ユニットの上記光源にて略均等に照射できるよ
うに触媒網の面と複数本の光源の軸心線を含む面とを平
行にすると共に交互に配列してユニット重合体を構成
し、上記ユニット重合体を上記被処理流体が通過する回
路内に配置したことを特徴とする光触媒反応装置。2. The photocatalytic reaction device according to claim 1, wherein a plurality of the light source units and the catalyst filter units are provided so that both surfaces of the catalyst network of the catalyst filter units are substantially evenly provided by the light sources of the light source unit. The surface of the catalyst network and the surface including the axes of the plurality of light sources are arranged parallel to each other so that they can be irradiated, and are alternately arranged to form a unit polymer, and the fluid to be treated passes through the unit polymer. A photocatalytic reaction device, which is arranged in a circuit.
て、 上記ユニット重合体の上記光源ユニット及び上記触媒フ
ィルタユニットには、重ね合わされたユニット間を互い
に連結する連結手段をそれぞれ設けたことを特徴とする
光触媒反応装置。3. The photocatalytic reaction device according to claim 2, wherein the light source unit and the catalyst filter unit of the unit polymer are each provided with a connecting means for connecting the superposed units to each other. Photocatalytic reactor.
て、 上記ユニット重合体には、上記光源ユニット及び上記触
媒フィルタユニットの重合方向の両外端から押圧して当
該ユニット重合体全体を緊縛する連結手段を設けたこと
を特徴とする光触媒反応装置。4. The photocatalytic reaction device according to claim 2, wherein the unit polymer is pressed from both outer ends of the light source unit and the catalyst filter unit in the polymerization direction to bind the entire unit polymer. A photocatalytic reaction device comprising means.
て、 上記ユニット重合体の上記光源ユニットは、次に位置す
る光源ユニットとの間で上記光源の軸心線が互いに直角
となるように設置したことを特徴とする光触媒反応装
置。5. The photocatalytic reaction device according to claim 2, wherein the light source unit of the unit polymer is installed such that an axis line of the light source is perpendicular to the light source unit located next. A photocatalytic reaction device characterized by the above.
て、 上記ユニット重合体の全周を密閉して管状の密閉回路を
形成し、上記密閉回路内に上記被処理流体を流通させる
ことを特徴とする光触媒反応装置。6. The photocatalytic reaction device according to claim 2, wherein the unit polymer is hermetically sealed to form a tubular closed circuit, and the fluid to be treated is circulated in the closed circuit. Photocatalytic reactor.
て、 上記ユニット重合体の一面を連続開口して樋状の開放回
路を形成し、上記開放回路内に上記被処理流体を流通さ
せることを特徴とする光触媒反応装置。7. The photocatalytic reaction device according to claim 2, wherein one surface of the unit polymer is continuously opened to form a gutter-shaped open circuit, and the fluid to be treated is circulated in the open circuit. Photocatalytic reactor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6126427A JPH07328351A (en) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Photocatalyst reaction device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6126427A JPH07328351A (en) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Photocatalyst reaction device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07328351A true JPH07328351A (en) | 1995-12-19 |
Family
ID=14934921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6126427A Pending JPH07328351A (en) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Photocatalyst reaction device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07328351A (en) |
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