(57)【要約】【課題】安定した放電で紫外線を発生させることができ、かつ低価格を実現できる光触媒反応装置を提供する。【解決手段】光触媒２と、電極３と対極４との間の放電により紫外線を発生させて、光触媒２を励起する放電装置９とを備える。また、電極３はプレス加工により切り起こした細かな突起を形成する。このような電極３と対極４に高電圧を印加すると突起に電界が集中して、放電しやすくなるとともに、放電開始電圧も安定する。しかも、エッチングではなくプレス加工により電極３を形成可能であり、電極３の製造工程を簡略化でき、低価格を実現できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒と放電装置とを備え、物質を分解する触媒反応装置において、板状の電極に突部を設けたことを特徴とする触媒反応装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、触媒を励起させ、これにより物質を分解する触媒反応装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のいわゆる触媒反応装置は、放電装置を構成する電極に触媒を挟んで構成され、触媒を励起することで、空気中の臭いの元になっている物質を分解するようにしている。
【０００３】
従来の電極は図６に示すように、板状の金属板１０１を格子状にして、開口部１０２の周辺にある桟１０３を細く形成することで、開口部１０２からの風を極力通しやすくした構造を有している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１５９８２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の構成では、電界が集中する放電の核となる部分が電極に存在しないため、電極の加工時における表面状態や、温度、湿度の影響を受けやすく、放電しにくい現象が発生する。すなわち、紫外線を発生させる上で、コロナ放電を開始する電極間の印加電圧が温度や湿度の影響を受けやすく、この電圧が数ＫＶのレベルで大きくばらつく。また、電極の加工時における表面状態のばらつき（例えば表面粗さやエッジの有無）によっても、コロナ放電を開始する電圧が大きく影響を受け、安定した放電が行なわれにくいという問題があった。
【０００６】
さらに従来の電極は、放電しやすくするため、電極の格子の幅を極力細くする必要があり、エッチングにより製造される。したがって、電極の製作において、複雑な製造工程を経なければならず、電極は非常に高価なものとなる。また、このようにして得られた電極は、桟が細いため十分な強度を得ることができず、変形しやすいという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決して、安定した放電ができるとともに、製造工程が簡略化され低価格を実現でき、しかも十分な強度が得られる触媒反応装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の触媒反応装置では、電極は突起を有しているため、電極に高電圧を印加すると突起に電界が集中して、放電しやすくなる。したがって、電極の表面状態や、温度及び湿度に左右されず、安定した放電電圧とすることができる。また、板状の電極に突起を設けるのであれば、エッチングではなくプレス加工により電極を製作可能となるので、低価格を実現でき、しかも、十分な強度を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明における好ましい触媒反応装置の各実施例を説明する。触媒反応装置の一種である放電型光触媒反応装置は一対の電極間に光触媒を挟んで構成されるが、本実施例では光触媒反応の高効率化を図るため、二対の電極において光触媒を２個使用する構成を図１〜図５により示す。装置の概略構成を図１に基づき説明すると、１は数ＫＶ〜数十ＫＶの高電圧を発生する高電圧発生用電源、２，２は一対の光触媒で、光触媒２，２の間にプラス側の電極３を配置すると共に、この電極３とにより各光触媒２，２を挟むようにしてマイナス側の電極４，４により対極を構成している。また、高電圧発生用電源１のプラス側リード端子５は電極３に接続されると共に、高電圧発生用電源１のマイナス側リード端子６は各対極４，４に接続され、前記高電圧発生用電源１からの高電圧が電極３と対極４，４との間に印加される。そして、電極３および対極４，４と、高電圧発生用電源１とにより、電極３と対極４との間のコロナ放電により紫外線を発生させて光触媒２を励起させる放電装置９が構成される。
【００１０】
電極３および対極４の詳細を示す図２および図３において、電極３は、０．１ｍｍ程度のプレス加工が可能な厚さを有する薄板状の金属板１０の表面に、切り起こされた多数の細かなおろし金状の突起７を有しており、その突起７に対応した通風孔８が金属板１０に形成される。各突起７は、その先端に行くほど幅狭に形成され、先端部は電界を集中しやすくするため極めて先鋭になっている。また、突起７はその高さが約０．５ｍｍで、金属板１０の表面からほぼ垂直に一方向に延びて形成されるが、どちらの対極４，４にも効率よく放電できるように、図４に示すように電極３の表面側および裏面側に突起７を交互に設けることもできる。
【００１１】
なお、本実施例の電極３および対極４は、通風孔８が三角形状に形成され、各突起７が縦横に均等に配設されているが、このような切り起こしによる突起７の形状であれば、例えば図５に示すように通風孔８を六角形状にして、その通風孔８の各辺に三角形状の突起７をそれぞれ切り起こし成形すれば、図３に示すものよりも突起７を数多く配設することができ、放電の効率がよくなって好ましい。その他、通風孔８を例えば多角形状にしてその各辺上に突起７を設けるなど、いずれも平板状の金属板１０にプレス加工による製造方法で、突起７付きの電極３を安価に形成することができる。
【００１２】
次に、上記構成についてその作用を説明すると、高電圧発生用電源１から数ＫＶ〜数十ＫＶの高電圧パルスを電極３と対極４，４との間に印加すると、電極３や対極４，４、および光触媒２を通過して流れる空気の絶縁が部分的に破れ、光触媒２の両面にある電極３と対極４との間でコロナ放電が起きる。コロナ放電が起きると、紫外線とオゾンが発生し、その紫外線によって光触媒２が励起され、空気中の臭いの元となっている物質すなわち有機物が分解される。また、同時に発生するオゾンの酸化作用によっても空気中の有機物が分解され、光触媒２の反応と共に脱臭効果を高めることができる。
【００１３】
本実施例では、電極３の表面に多数の細かな突起７が形成されているため、電極３と対極４，４との間に高電圧を印加すると、この突起７に自ずと電界が集中し、コロナ放電が起きやすくなる。また、そのときの電界は特に突起７の先端部に集中し、この部分で常にコロナ放電が行なわれるようになるため、従来のものよりも、より安定した放電電圧で紫外線を発生させることが可能になる。したがって、本実施例における電極３の形状では、コロナ放電の開始電圧のバラツキ幅が数百Ｖ程度に安定する。
【００１４】
以上のように、本実施例における触媒反応装置は、光触媒２と、いずれも電極を構成する電極３と対極４との間の放電により紫外線を発生させて、光触媒２を励起する放電装置９とを備えたものにおいて、板状すなわち平板状の電極３に細かな切り起こし突起７を有している。
【００１５】
このようにすると、電極３は細かな突起７を有しているため、電極３に高電圧を印加すると突起７に電界が集中して、放電しやすくなる。したがって、電極３の表面状態や、温度および湿度に左右されることなく、安定した放電で紫外線を発生させることができる。しかも、平板状の電極を切り起こして突起７を設けるのであれば、エッチングではなくプレス加工により電極３を形成可能であるので、電極３の製造工程を簡略化でき、低価格を実現することができる。さらに、このようにして得られた電極３は、エッチング加工で得られた従来の電極よりも厚く十分な強度を有する。
【００１６】
また、本実施例における電極３は金属板１０からなり、この金属板１０に切り起こした突起７は先端に行くほど幅狭、すなわち先方で小さくなる形状となっている。このようにすると、特に形状が小さい突起７の先端側で常に放電が行なわれるようになるため、より安定した放電電圧で紫外線を発生させることができる。
【００１７】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実施が可能である。例えば、実施例では突起７を電極４に設けた構成のみを示したが、放電効率をより高めるために、上述した手法で対極３にも同様の突起を設けてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の請求項１の触媒反応装置によれば、電極の表面状態や、温度及び湿度に左右されず、安定した放電電圧とすることができ、また、電極はプレス加工により製造できるので低価格を実現でき、しかも十分な強度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す触媒反応装置の全体概略構成図である。
【図２】同上電極の平面図，正面図および右側面図である。
【図３】同上電極の突起の拡大斜視図である。
【図４】同上電極の別の変形例を示す平面図，正面図および右側面図である。
【図５】同上電極のさらに別の変形例を示す拡大斜視図である。
【図６】従来例を示す電極の平面図である。
【符号の説明】
２    光触媒（触媒）
３    電極
７    突起
９    放電装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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