(57)【要約】　　　（修正有）【課題】使用には補助用の空気対流装置を使用する必要はなく、装置が簡単で、製造方式が容易である排気分解、細菌成長抑制と殺菌の装置として効果的に利用できる排気分解機能有ランプ装置を提供する。【解決手段】発光装置４０と、前記発光装置の外表面に包まれるガラス・ファイバー・キャリア２０と、前記ガラス・ファイバー・キャリアに固着されると共に、孔経路を有する触媒メッキ膜と、前記ガラス・ファイバー・キャリアを前記発光装置に固定する固定手段３０とからなる。【選択図】図３
0003098612.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
発光装置と、
前記発光装置の外表面に包まれるガラス・ファイバー・キャリアと、
前記ガラス・ファイバー・キャリアに固着されると共に、孔経路を有する触媒メッキ膜と、
前記ガラス・ファイバー・キャリアを前記発光装置に固定する固定手段とを有することを特徴とする排気分解機能有ランプ装置。
【請求項２】
前記ガラス・ファイバー・キャリアとしてガラス・ファイバー織物を使用することを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項３】
前記ガラス・ファイバー・キャリアとしてガラス・ファイバー糸を使用すると共に、それにはガラス・ファイバー構成を有し、且つ孔隙間が形成されることを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項４】
前記ガラス・ファイバー・キャリアがシリンダー状織物に形成されると共に、前記発光装置の表面を包むことを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項５】
前記ガラス・ファイバー・キャリアが前記発光装置の外表面に取り巻かれることを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項６】
前記ガラス・ファイバー・キャリアが袋状に形成されると共に、前記発光装置が前記袋状織物の内部に包まされることを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項７】
前記発光装置として３６５ｎｍ波長の光線を発光するランプ装置を採用することを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項８】
前記発光装置として３１２ｎｍ波長の光線を発光するランプ装置を採用することを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項９】
前記発光装置として２５４ｎｍ波長の光線を発光するランプ装置を採用することを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項１０】
前記触媒メッキ膜には、ＴｉＯ２，ＷＯ３，ＳｎＯ２，Ｆｅ２Ｏ３，ＺｎＯの中の少なくとも一者を包含することを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項１１】
さらに酸化触媒微粒子を有し、それが光触媒メッキ膜の孔経路内に収納されつつ、前記光触媒メッキ膜に固着されることを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項１２】
前記酸化触媒微粒子として貴金属を使用することを特徴とする請求項１１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項１３】
前記貴金属として、Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇの中の少なくとも一者を包含することを特徴とする請求項１２に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項１４】
前記酸化触媒微粒子として遷移金属を使用することを特徴とする請求項１１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項１５】
前記遷移金属には、ＭｏＯ３，Ｎｂ２Ｏ５，Ｖ２Ｏ５，ＣｅＯ２，Ｃｒ２Ｏ３の中の少なくとも一者を包含することを特徴とする請求項１４に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項１６】
前記固定手段としてリングを使用し、それによって前記ガラス・ファイバー・キャリアを前記発光装置の外表面に束縛することを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項１７】
前記固定手段として熱収縮性材料からなるものを使用することを特徴とする請求項１６に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項１８】
前記固定手段として弾性材料からなるものを使用することを特徴とする請求項１６に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項１９】
前記固定手段として粘着剤を使用し、それによって前記ガラス・ファイバー・キャリアを前記発光装置の外表面に粘着することを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項２０】
前記粘着剤としてシリカゲルを使用することを特徴とする請求項１９に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項２１】
前記粘着剤としてガラス・セメントを使用することを特徴とする請求項１９に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項２２】
前記発光装置として円形体装置を使用することを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項２３】
前記発光装置として長尺管状装置を使用することを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項２４】
前記発光装置としてＵ字形管状装置を使用することを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項２５】
前記発光装置として螺旋管状装置を使用することを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【請求項２６】
前記発光装置として３８０−７６０ｎｍ波長の光線を発光する装置を使用することを特徴とする請求項１に記載の排気分解機能有ランプ装置。
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、排気分解機能有ランプ装置に係わり、特に有機気体や無機気体などを分解可能、且つ細菌成長抑制機能と滅菌機能とを有する、排気分解機能有ランプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
科学技術の進歩に従い、環境に対する傷みと、自然資源に対する破壊とが、厳しくなりつつあり、また、人間が汚染する環境に暴露するチャンスも増しており、近年、環境保護意識が大幅に提唱されてきて、人間が積極的に自然資源と結合可能な材料を探し始めるようになり、それによって環境に対する破壊を減少すると共に、生活品質を向上する。多くの材料の中で、光触媒が開発使用されてきて、空気浄化と水中有害物質除去の用途に使用されてきた。
【０００３】
米国特許第５４３９６５２号と米国特許第５５０１８０１号と米国特許第５４８０５２４号では、光触媒を用水浄化処理に利用する場合に、それらの顆粒子状の光触媒がろ過してリサイクルする必要があると共に、水中における溶解酸素が充分に存在しなければならず、溶解酸素が不足になる場合、適時に空気を注入する必要があり、それによって光触媒の要する酸素分子を提供する。また、光触媒によって排気処理を実施する場合もある。しかしながら、それらの処理は基本的には密閉反応容器内で実行しなければならず、且つ使用時及び操作時にすべて複雑な設備を利用して処理しなければならなく、且つ普段、光触媒を被メッキ材にメッキ付着する場合に、よく真空膜メッキ法を使用し、それは平面のリミットを有し、且つ多孔構造を取得できない。また、水中沈殿膜メッキ法を使用する場合、光触媒と被メッキ材の表面との結合力があまりにも弱いため、剥離しやすくなり、そのため、それらは設備が複雑的で、使用に不便であり、且つ耐久性が不足などの課題を有している。
【０００４】
そのため、本考案の考案者は前記のそれぞれの課題に鑑みながら、その多年間当該分野に従事してきた経験とコツを持って、研究開発を進めると共に、学術の運用を合せることにより、設計が合理的で、前記諸課題を効果的に解消できる本考案の“排気分解機能有ランプ装置”を提出するに至った。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】
本考案は、有機気体と無機気体とを分解可能で、且つ細菌成長抑制と殺菌機能を有する、排気分解機能有ランプ装置を提供することをその主な目的とする。
【０００６】
また、本考案は、空気自然対流機能を有する、排気分解機能有ランプ装置を提供することをその次の目的とする。
【０００７】
また、本考案は、照明機能を有する、排気分解機能有ランプ装置を提供することをその第三の目的とする。
【０００８】
また、本考案は、光触媒メッキ膜には孔経路が形成され、それによって表面積を増大することを特徴とする、排気分解機能有ランプ装置を提供することをその第四の目的とする。
【０００９】
また、本考案は、構成が簡単であると共に、その製造方法もかなり簡単であることを特徴とする、排気分解機能有ランプ装置を提供することをその第五の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記のそれぞれの目的を図るために、本考案は、発光装置と、ガラス・ファイバー・キャリアと、光触媒メッキ膜と、固定手段とを備え、そのうち、前記ガラス・ファイバー・キャリアが前記発光装置の外表面に包まれ、且つ前記触媒メッキ膜が前記ガラス・ファイバー・キャリアからなる織物に固着され、且つ孔経路が形成され、前記固定手段によって前記ガラス・ファイバー・キャリアを前記発光装置に固定することを特徴とする、排気分解機能有ランプ装置を提供する。
【００１１】
本考案の特徴とその技術内容を公表するために、以下に添付図面を参照しながら、本考案の優れた実施の形態を詳細的で具体的に説明するが、それらの説明による構造は単に参考用と説明用に供するものに過ぎず、本考案に制限を加えるものではない。
【００１２】
【考案の実施の形態】
図１ないし図３に示すように、本考案による排気分解機能有ランプ装置は、ゲル溶融技術によって光触媒メッキ膜１０をガラス・ファイバー・キャリア２０にメッキ付着するものであり、且つ焼結過程によって光触媒メッキ膜１０をガラス・ファイバー・キャリア２０に固着し、また、光触媒メッキ膜１０には孔経路１１が形成され、また、固定手段３０によってガラス・ファイバー・キャリア２０を発光装置４０の外表面に固定し、こうする場合、発光装置４０の発光する２５４−７６０ｎｍの光線が光触媒メッキ膜１０に照射して、電子及び正孔対を生成するため、有害気体を分解できるようになると共に、細菌成長抑制機能と滅菌の機能を有するようにもなる。
【００１３】
そのうち、ガラス・ファイバー・キャリア２０はガラス・ファイバー糸またはガラス・ファイバー織物（図４参照）などを採用でき、そのガラス・ファイバーの線径は１０−１００μであり、１−１００打ち込み数（ｃｏｕｎｔ）のガラス・ファイバー糸を形成し、それによってガラス・ファイバー同士間に孔隙間を形成させ、また、光触媒メッキ膜１０を前記ガラス・ファイバーに固着する場合に、光触媒メッキ膜１０の収納空間を増加し、且つ孔触媒メッキ膜１０の総表面積を増加するため、且つ光触媒メッキ膜１０には孔経路１１（図２参照）が形成されるため、且つ酸化触媒微粒子を孔経路１１内（図５参照）に収納するため、且つ光触媒メッキ膜１０に固着されるので、空気が容易に光触媒メッキ膜１０の活性位置に拡散しやすくなり、それによって空気中の排気を分解可能になると共に、空気中における細菌の成長を抑制可能な機能と滅菌可能な機能とを有するようになる。
【００１４】
ガラス・ファイバー・キャリア２０によってシリンダー状織物（図３と図６参照）を形成すると共に、それを発光装置４０の表面につけるか、ガラス・ファイバー・キャリア２０を発光装置４０の外表面に取り巻いて（図７参照）複数層になって発光装置４０の外表面を包んでもよいが、ガラス・ファイバー・キャリア４０を袋状に形成させて（図８参照）、発光装置４０を前記袋状織物内に収納してもよく、前記袋状織物はいずれの外形を有する発光装置４０に対しても対応可能であり、且つ固定部材３０によってガラス・ファイバー・キャリア２０を発光装置４０に固着でき、固定手段３０として耐紫外線のゲル（例えば図６と図７に示すよう）を採用でき、例えば、シリカゲルまたはガラス・セメントなどを使用可能、それらがガラス・ファイバー・キャリア２０を発光装置４０の外表面につけるように粘着し、また、固定手段３０としてリング（例えば図３と図８に示すよう）を使用でき、それがガラス・ファイバー・キャリア２０を発光装置４０の外表面に束縛し、且つ前記リングが熱可塑性高分子材料からなり、前記リングを加熱でき、それに熱収縮固形化させることができるか、弾力性を有する材料からなり、弾力性によってガラス・ファイバー・キャリア２０を発光装置４０の外表面に束縛できる。
【００１５】
そのうち、図３と図６に示すように、発光装置４０として紫外線ランプを使用でき、それが２５４ｎｍの波長の紫外線または３６５ｎｍの紫外線を出射できるものであり、前記２５４ｎｍの波長の紫外線ランプである場合に殺菌ランプとして使用でき、また、２５４ｎｍの波長の紫外線ランプを光源とする場合に、且つそのランプに包まれるガラス・ファイバー・キャリア２０がガラス・ファイバー織物である場合に、前記ガラス・ファイバー織物の打ち込み数が少数にすることができるか、一部だけ前記紫外線ランプを包んでもよく、紫外線を前記ガラス・ファイバー織物の孔隙間より通させて滅菌の用に供し、且つ紫外線を前記ガラス・ファイバー織物における光触媒メッキ膜１０によって吸収して空気中における有害物質を分解すると共に、滅菌及び細菌成長抑制の機能を向上する。また、３６５ｎｍの波長の紫外線ランプを光源とする場合、前記ガラス・ファイバー織物の打ち込み数が多数にすることができ、その場合、紫外線が光触媒メッキ膜１０にフルに吸収され、且つ前記ガラス・ファイバー織物として経験に従ってその打ち込み数と編み密度を適当に設定することによって、空気を光触媒メッキ膜１０内の光経路１１に容易に流れ込ませるようにし、または紫外線の前記ガラス・ファイバー織物より抜き出すことを防止でき、且つ複数層のガラス・ファイバー織物によって紫外線の通し出すことを防止することもできる。
【００１６】
図２と図３に示すように、前記紫外線ランプの本体は紫外線の通し出すことを許容可能なナトリウム・カルシウム・ガラスや、クリスタル・ガラスや、ホウ素ガラスなどからなり、紫外線をガラス表面より通し出させることができ、且つそれの出射する紫外線がガラス・ファイバー・キャリア２０における光触媒メッキ膜１０によって充分に吸収できるようにする必要があるので、前記キャリアが透明で、容易に紫外線を吸収できるようにする必要があり、そのため、ガラス・ファイバーが最も好適な素材となり、それによってガラス・ファイバー・キャリア２０より紫外線が容易に反射または通り出させるようにする。また、紫外線を光触媒メッキ膜１０によって充分に吸収するために、且つ光触媒メッキ膜１０に大きいほうの表面積を有するように設定するために、光触媒メッキ膜１０には孔経路１１が形成され、空気が対流することによって前記孔隙間より進出し、且つ光触媒メッキ膜１０によって紫外線を吸収し、水と酸素と反応させ、空気中における有機または無機物と酸化分解を実行させ、且つＣＯ２またはＨ２Ｏなどの無害物質を生成し、そのため、光触媒メッキ膜１０がガラス・ファイバー・キャリア２０に固着される場合に、光触媒メッキ膜１０に密接合体に形成させなく、表面積を減少させないために、ゲル溶融メッキ膜技術によって光触媒メッキ膜１０をガラス・ファイバー・キャリア２０にメッキ付着する。
【００１７】
本考案によるゲル溶融メッキ膜技術は、金属アルコール塩Ｔｉ（ＯＲ）４を主要な材料とすると共に、有機または無機塩類をアルコール溶剤において水分解縮合を実行させることによって有機金属ポリマーを取得し、また、前記アルコール溶液に溶解されるものは溶融ゲルであり、この溶融ゲルに他の光触媒の有機塩類または無機塩類、例えばＷＯ３，ＳｎＯ２，Ｆｅ２Ｏ３，ＺｎＯなどを添加でき、また、ガラス・ファイバー・キャリア２０を前記溶融ゲルに浸漬すると共に、そのガラス・ファイバー・キャリア２０の前記溶融ゲルより離れる速度を制御することによってその上の厚さをコントロールし、浸漬後のガラス・ファイバー・キャリア２０を所定の時間放置することによってそのメッキ膜に水分解させ、その後にベーキングをし、また、高温焼結によってＴｉＯ２，ＷＯ３，ＳｎＯ２，Ｆｅ２Ｏ３，ＺｎＯなどの光触媒メッキ膜１０を有するガラス・ファイバー・キャリア２０を制作し、また、当該排気分解機能有ランプ装置の機能を向上するために、光触媒メッキ膜１０に酸化触媒微粒子１２、例えば貴金属と遷移金属類などを添加し、前記貴金属として例えばＰｄ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇなどを使用し、また、前記遷移金属として例えばＭｏＯ３，Ｎｂ２Ｏ５，Ｖ２Ｏ５，ＣｅＯ２，Ｃｒ２Ｏ３などを使用する。
【００１８】
図１と図２と図４と図５に示すように、酸化触媒微粒子１２を添加する方法として、メッキ膜が付着されるガラス・ファイバー・キャリア２０を酸化触媒金属塩溶液内に浸漬し、ガラス・ファイバー・キャリア２０がガラス・ファイバー組成物またはガラス・ファイバー織物であるため、その自体には既に多くの孔隙間を有し、且つ光触媒メッキ膜１０の間に孔経路１１が形成されるため、酸化触媒金属塩溶液が孔経路１１内に進入し、ベーキングによって酸化触媒微粒子１２を添加する手数を完成し、且つ、製造完成した光触媒メッキ膜１０と酸化触媒微粒子１２を有するガラス・ファイバー・キャリア２０が活性化処理を受け、強い紫外線の照射によって光触媒メッキ膜１０に表面の不純物と雑多な物質を分解させ、光触媒メッキ膜１０の表面を空気中に暴露させることによってその使用時に最大の効果を発揮させる。
【００１９】
そのため、前記ガラス・ファイバー・キャリアによって前記発光装置を包む場合、前記発光装置として任意の形式、例えば長尺管状や、環状管状（図９参照）や、螺旋管状や、Ｕ字形管状などに形成させることができ、また、前記発光装置に電気を流すことによって紫外線を発光させ、且つ電気エネルギーを光エネルギーに転換させる場合に、一部の電気エネルギーが熱エネルギーに転換され、そのため、発光装置は温度が上昇し、空気自然対流を生成し、空気を容易にガラス・ファイバー・キャリア内の光触媒メッキ膜の孔隙間と表面に流れさせることができるので、空気中の有害気体が分解され、且つ細菌成長抑制され、且つ殺菌されるようにすることができ、また、前記発光装置の出射する光線が紫外線と一部の可視光線であるため、その紫外線が前記光触媒メッキ膜に吸収されると共に、その可視光線が前記ガラス・ファイバー・キャリアと前記光触媒メッキ膜を透き通すので、照明用に用いることができる。
【００２０】
図１０ないし図１２に示すのは、本考案の実験図表であり、本考案の排気分解機能有ランプ装置を密閉空間に使用するとともに、電源を投入し、且つ酢酸ブチル気体４（Ｌ）を前記密閉空間内に導入すると共に、波長を異なるようにすることによって実験変数とする。発光装置４０が２５４ｎｍの波長の光線を出射する場合に、且つ電気を流す場合に、その光触媒メッキ膜１０が酢酸ブチル気体を分解する結果が図１０のようになり、そのうち、縦軸が気体濃度ｐｐｍであり、横軸が照射時間ｍｉｎであり、そのうち、４分間後の酢酸ブチル気体の濃度が３０ｐｐｍ以下であり、６分間後の酢酸ブチル気体の濃度が１０ｐｐｍぐらいであり、８分間後の酢酸ブチルの気体濃度が１０ｐｐｍ以下である。
【００２１】
発光装置４０が３６５ｎｍの波長の光線を発光する場合に、その光触媒メッキ膜１０の酢酸ブチル気体を分解する結果が図１１に示すようになり、そのうち、４分間後の酢酸ブチル気体の濃度が３０ｐｐｍぐらいであり、６分間後の酢酸ブチル気体の濃度が２０ｐｐｍ以下であり、８分間後の酢酸ブチルの気体の濃度が１０ｐｐｍ以下となる。
【００２２】
発光装置４０が５４３ｎｍの波長の光線を発光する場合に、その光触媒メッキ膜１０の酢酸ブチル気体を分解する結果が図１２に示すようになり、そのうち、４分間後の酢酸ブチル気体の濃度が７０ｐｐｍであり、６分間後の酢酸ブチル気体の濃度が４０ｐｐｍぐらいであり、８分間後の酢酸ブチル気体の濃度が３０ｐｐｍ以下になる。そのため、前記の結果から分かるように、４分間時に、本考案において５４３ｎｍ波長の発光装置を使用する場合の酢酸ブチル気体の濃度が最も高くなり、２５４ｎｍの波長の発光装置を使用する場合の酢酸ブチルの気体の濃度が最も低くなり、６分間時に、本考案において、５４３ｎｍ波長の発光装置を使用する場合の酢酸ブチル気体の濃度が最も高くなり、２５４ｎｍの波長の発光装置を使用する場合の酢酸ブチルの気体の濃度が最も低くなり、且つ８分間時に、５４３ｎｍ波長の発光装置と２５４ｎｍ波長の発光装置を使用する密閉空間内の酢酸ブチル気体の濃度がすべて１０ｐｐｍ以下になるので、発光装置の発光する紫外線の波長が短ければ短いほどその酢酸ブチルを分解する能力がもっと強くなり、且つ前記の実験において２５４ｎｍ波長の紫外線を本考案に使用する場合に、その酢酸ブチルを分解する能力が最も強くなることが分かる。
【００２３】
前記に説明したように、本考案の“排気分解機能有ランプ装置”による場合、その光触媒メッキ膜の表面積がより大きいと共に、照明機能を兼ねており、且つ本装置における熱エネルギーによって空気に対流を生じさせることができ、排気分解と細菌成長抑制と殺菌などの機能を生じられ、使用には補助用の空気対流装置を使用する必要はないので、装置が簡単で、製造方式が容易である排気分解、細菌成長抑制と殺菌の装置として効果的に利用できる。
【００２４】
しかしながら、前記に説明したのは単に本考案の実施可能な好適な実施の形態に過ぎず、本考案の主張範囲を拘束するものではなく、本考案の明細書と図面の内容に基づいて実施される相同効果の構造変化などもすべて本考案の主張範囲内に納入すべきことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の光触媒メッキ膜有ガラス・ファイバー・キャリアの構造を示す断面斜視図である。
【図２】本考案の光触媒メッキ膜有孔経路を示す斜視図である。
【図３】本考案の排気分解機能有ランプ装置を示す斜視図である。
【図４】本考案のガラス・ファイバー織物を示す説明図である。
【図５】本考案の酸化触媒微粒子を加入した光触媒メッキ膜を示す説明図である。
【図６】本考案の排気分解機能有ランプ装置を示す断面図である。
【図７】本考案のガラス・ファイバー・キャリアを紫外線発光装置に取り巻く場合を示す説明図である。
【図８】本考案のガラス・ファイバー・キャリアを紫外線発光装置に取り巻く場合を示す斜視図である。
【図９】本考案の本考案のガラス・ファイバー・キャリアを環状管状紫外線発光装置に取り巻く場合を示す斜視図である。
【図１０】本考案の発光装置が２５４ｎｍ波長の光線を出射して光触媒メッキ膜によって酢酸ブチル気体を分解する様子を示す曲線図である。
【図１１】本考案の発光装置が３６５ｎｍ波長の光線を出射して光触媒メッキ膜によって酢酸ブチル気体を分解する様子を示す曲線図である。
【図１２】本考案の発光装置が５４３ｎｍ波長の光線を出射して光触媒メッキ膜によって酢酸ブチル気体を分解する様子を示す曲線図である。
【符号の説明】
１０　光触媒メッキ膜
１１　孔経路
２０　ガラス・ファイバー・キャリア
３０　固定手段
４０　発光装置
【図１】
0003098612.tif 000003
【図２】
0003098612.tif 000004
【図３】
0003098612.tif 000005
【図４】
0003098612.tif 000006
【図５】
0003098612.tif 000007
【図６】
0003098612.tif 000008
【図７】
0003098612.tif 000009
【図８】
0003098612.tif 000010
【図９】
0003098612.tif 000011
【図１０】
0003098612.tif 000012
【図１１】
0003098612.tif 000013
【図１２】
0003098612.tif 000014