(57)【要約】【課題】ＯＨラジカルを安定して発生させることができ、しかも光触媒の充填率を高くできる構造を有するコンパクトな光触媒反応装置を提供すること。【解決手段】有機ハロゲン化合物を含有する排ガスを導入する導入部２と、前記導入部２から導入された前記排ガスを、その内部に設けられた光源３ａ〜３ｄから光を照射しながら光触媒と接触させて前記排ガス中の前記有機ハロゲン化合物を分解する反応部３と、前記反応部３で前記有機ハロゲン化合物を分解した排ガスを排出する排出部４とを備えた光触媒反応装置において、前記導入部２の上流側の配管に、前記排ガスを加湿するための加湿手段２ａを設けた。【選択図】　　　　　図１
2004057877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ハロゲン化合物を含有する排ガスを導入する導入部と、
前記導入部から導入された前記排ガスを、その内部に設けられた光源から光を照射しながら光触媒と接触させて前記排ガス中の前記有機ハロゲン化合物を分解する反応部と、
前記反応部で前記有機ハロゲン化合物を分解した排ガスを排出する排出部とを備えた光触媒反応装置において、
前記導入部の上流側の配管に、前記排ガスを加湿するための加湿手段を設けたことを特徴とする光触媒反応装置。
【請求項２】
前記排ガスの加湿量を、前記排出部に設けられ前記排ガスの湿度を検知する湿度検知手段の電気出力信号に基づいて制御することを特徴とする請求項１に記載の光触媒反応装置。
【請求項３】
前記加湿するための流体が水又は水蒸気であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光触媒反応装置。
【請求項４】
前記水又は前記水蒸気を前記排ガスに添加して加湿するときに、空気又は純酸素を必要に応じて一緒に添加することを特徴とする請求項１から請求項３に記載の光触媒反応装置。
【請求項５】
前記反応部に備えた前記光源と前記光触媒の配置方法を、前記排ガスの流れが、前記光源に対して左右対称に流れるように前記光触媒反応装置内を区画し、最終的に前記光源の表面を通過して前記光触媒反応装置の反応部から排出されるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光触媒反応装置。
【請求項６】
前記光触媒反応装置内のガスの流れを左右対称にするための流量調節手段が、前記光源を囲繞する壁に設けた複数の面積の異なる開口部であることを特徴とする請求項５に記載の光触媒反応装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源の周りに光触媒を充填し、この光触媒に前記光源から光を照射しながら有機ハロゲン化合物を含有する排ガスを通流させ、前記光触媒と接触させることで排ガス中の有機ハロゲン化合物を分解する光触媒反応装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体光触媒、例えば二酸化チタンに光を照射すると、図６に示すように、強い酸化力を持った正孔と強い還元力を持った電子が生成し、その酸化還元作用によって、水中の有機化学物質の分解除去をはじめ、空気中の悪臭物質の分解、防菌・防黴などさまざまな分野の環境浄化を行うことができる。しかも、二酸化チタンは、
（１）ｐＨ、温度、人体に対する毒性など反応条件による制約が少ない
（２）光を使用するだけで有毒な薬品等を使用しない
（３）触媒が安全・無毒
（４）略全ての有機化学物質を分解・無害化できる
等の利点を有していることから様々の分野で用いられている。
【０００３】
二酸化チタンが、有機化合物を分解できる理由としては、以下に記載する３つの過程が考えられている。すなわち、
（１）二酸化チタンにバンドギャップ以上のエネルギーを持つ光を当てると、電子と正孔が生成する。
（２）これが水や酸素等と反応し，ＯＨラジカルやスーパーオキサイドアニオンＯ２‐などの活性酸素を生成する。
（３）これら活性酸素は、非常に反応性が高く、特にＯＨラジカルは１２０［ｋｃａｌ／ｍｏｌ］相当の非常に大きなエネルギーを持っている。有機化合物は、炭素や水素、窒素などからできているが、それを構成する分子中の炭素−炭素、炭素−窒素、炭素−水素、酸素−水素、窒素−水素など結合のエネルギーは、１００［ｋｃａｌ／ｍｏｌ］程度であり、ＯＨラジカルのエネルギーはこれらの結合エネルギーに比べはるかに大きいため、ＯＨラジカルがこれらの結合を簡単に切断して分解する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した二酸化チタンを利用して有機化合物を完全に分解し、炭酸ガスや水、窒素等の無害な物質に変えるには二酸化チタンに光と水を供給してＯＨラジカルを発生させる必要がある。そのため、ガス中の水分が少なくなると未分解物質が生成しやすくなるという問題があった。
また、従来の光触媒反応装置では、光源の周りに光触媒を設置するときの充填率（レイアウト）が悪かったので光触媒反応層置の反応率が悪く、所定の反応率を得るためには、その分だけ光触媒を多く充填する必要があるので光触媒反応装置の容積が大きくならざる得なかった。
【０００５】
本発明は前記課題を解決するためになされたものであって、ＯＨラジカルを安定して発生させることができ、しかも光触媒の充填率を高くできる構造を有するコンパクトな光触媒反応装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためになされた請求項１に記載された光触媒反応装置は、有機ハロゲン化合物を含有する排ガスを導入する導入部と、前記導入部から導入された前記排ガスを、その内部に設けられた光源から光を照射しながら光触媒と接触させて前記排ガス中の前記有機ハロゲン化合物を分解する反応部と、前記反応部で前記有機ハロゲン化合物を分解した排ガスを排出する排出部とを備えた光触媒反応装置において、前記導入部の上流側の配管に、前記排ガスを加湿するための加湿手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項１に記載された発明によると、前記導入部の上流側の配管に、前記排ガスを加湿するための加湿手段を設けたことにより、光源から照射される光を前記光触媒に照射中は、ＯＨラジカルを安定して発生させることができる。従って有機ハロゲン化合物を好適に分解することができる。
【０００８】
請求項２に記載された光触媒反応装置は、前記排ガスの加湿量を、前記排出部に設けられ前記排ガスの湿度を検知する湿度検知手段の電気出力信号に基づいて制御することを特徴とする請求項１に記載の光触媒反応装置である。
【０００９】
請求項２に記載された発明によると、前記排ガスの加湿量を、前記排出部に設けられ前記排ガスの湿度を検知する湿度検知手段の電気出力信号に基づいて制御することにより、排ガス中の湿度が不足しているときは湿度を補い、過剰のときは、湿度を低減することができる。
【００１０】
請求項３に記載された光触媒反応装置は、前記加湿するための流体が水又は水蒸気であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光触媒反応装置である。
【００１１】
請求項３に記載された発明によると、前記加湿するための流体が水又は水蒸気であることで、光源から照射される光を前記光触媒に照射中は、ＯＨラジカルを安定して発生させることができる。従って有機ハロゲン化合物を好適に分解することができる。
【００１２】
請求項４に記載された光触媒反応装置は、前記水又は前記水蒸気を前記排ガスに添加して加湿するときに、空気又は純酸素を必要に応じて一緒に添加することを特徴とする請求項１から請求項３に記載の光触媒反応装置である。
【００１３】
請求項４に記載された発明によると、前記水又は前記水蒸気を前記排ガスに添加して加湿するときに、空気又は純酸素を必要に応じて一緒に添加することにより、排ガス中の酸素濃度が不足しているときは酸素を補い、過剰のときは、酸素の供給を止めることができる。従って、常にスーパーオキサイドアニオンＯ２‐を生成させることができる。
【００１４】
請求項５に記載された光触媒反応装置は、前記反応部に備えた前記光源と前記光触媒の配置方法を、前記排ガスの流れが前記光源に対して左右対称に流れるように前記光触媒反応装置内を区画し、最終的に前記光源の表面を通過して前記光触媒反応装置の反応部から排出されるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光触媒反応装置である。
【００１５】
請求項５に記載された発明によると、前記反応部に備えた前記光源と前記光触媒の配置方法を、前記排ガスの流れが前記光源に対して左右対称に流れるように前記光触媒反応装置内を区画し、最終的に前記光源の表面を通過して前記光触媒反応装置の反応部から排出されるようにしたことにより、触媒との接触時間が長くしかも反応率の高い光触媒反応装置が形成できる。また、左右対称に反応装置内を区画したので触媒を充填するスペースを有効に利用できる。すなわち充填率を高くできる。
【００１６】
請求項６に記載された光触媒反応装置は、前記光触媒反応装置内のガスの流れを左右対称にするための流量調節手段が、前記光源を囲繞する壁に設けた複数の面積の異なる開口部であることを特徴とする請求項５に記載の光触媒反応装置である。
【００１７】
請求項６に記載された発明によると、装置内のガスの流れを左右対称にするための流量調節手段が、前記光源を囲繞する壁に設けた複数の面積の異なる開口部であることにより、流量を調節するための機器・配管を設けないので光触媒反応装置内のコンパクト化が図れる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、本発明に係る光触媒反応装置の第一実施形態の正面部分断面図（図１（ｂ）のＡ−Ａ矢視図）、図１（ｂ）は、図１（ａ）の右側面図、図２は、本発明に係る加湿手段の要部拡大図、図３は、第一実施形態の光触媒反応装置内の全体のガスの流れを示す斜視図である。
また、図４（ａ）は、本発明に係る光触媒反応装置の第二実施形態の正面部分断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）の右側面図、図５は、第二実施形態の光触媒反応装置内の全体のガスの流れを示す斜視図である。
【００１９】
本発明に係る光触媒反応装置の第一実施形態について、図１を参照して説明する。
第一実施形態の光触媒反応装置１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、有機ハロゲン化合物を含有する排ガスを導入する導入部２と、前記導入部２から導入された有機ハロゲン化合物を含有する排ガスを光源から光を照射しながら光触媒で分解する反応部３と、前記反応部で有機ハロゲン化合物を分解したガスを系外に排出する排出部４とから主要部が構成される。
尚、本実施形態で使用している光触媒は、透明なシリカゲルに二酸化チタンを坦持した坦持触媒である。また、本実施形態で使用している光源は、紫外線を発生する水銀ランプである。
【００２０】
導入部２の上流側の配管には、加湿手段２ａが設けられている。
加湿手段２ａは、図１及び図２にしめすように、水を貯溜する水タンク２ａ１と、水を排ガスの導入部２に供給する水供給ポンプ２ａ２と、水を導入部２の上流側の配管内で噴霧するための噴霧ノズル２ａ３と、これらを接続する配管２ａ４から形成される。
水供給ポンプ２ａ２は、排出部４の配管に取り付けられた湿度検知手段である湿度計４ａの電気出力信号によって回転数、すなわち流量が制御される。
尚、湿度計４ａで検知した湿度の値が所定値よりも高すぎる場合は、水の供給が停止されるようになっている。
また、水の代わりに水蒸気を導入して加湿することもできる。このとき排ガスを加湿するときのミスト（水滴）の径は、できるだけ小さく、例えば１０マイクロメータ以下にして行うのが望ましい。本実施形態では、５マイクロメータ以下のミスト（水滴）で加湿を行っている。
【００２１】
このように導入部２の上流側の配管に、前記排ガスを加湿するための加湿手段２ａを設けたことにより、光源から照射される光を前記光触媒に照射中は、ＯＨラジカルを安定して発生させることができる。従って有機ハロゲン化合物を好適に分解することができる。
また、前記排ガスの加湿量を、前記排出部４に設けられ前記排ガスの湿度を検知する湿度計４ａの電気出力信号に基づいて制御することにより、排ガス中の湿度が不足しているときは湿度を補い、過剰のときは、湿度を低減することができる。
さらに、前記加湿するための流体が水又は水蒸気であることで、光源から照射される光を前記光触媒に照射中は、ＯＨラジカルを安定して発生させることができる。従って有機ハロゲン化合物を好適に分解することができる。
【００２２】
尚、水又は水蒸気を排ガスに噴霧して加湿するときに、空気又は純酸素を必要に応じて一緒に添加するのが望ましい。空気又は酸素を添加する方法は、噴霧ノズル２ａ３で水と一緒に混合（２流体ノズル方式）して添加しても別途ラインを設けて添加するようにしても良い。
このようにすることにより、排ガス中の酸素濃度が不足しているときは酸素を補い、過剰のときは、酸素の供給を止めることができる。従って、常にスーパーオキサイドアニオンＯ２‐を生成させることができる。
【００２３】
また、本発明の光触媒反応装置１の反応部３には、光を照射するための４つの光源３ａ〜３ｄが、光触媒反応装置１の軸心線に対して左右対称となるように片側の上下に１つずつ設けられており、前記光源３ａ〜３ｄの周りに区画した８つの部屋ＲＭ１〜ＲＭ８には光触媒が充填されている。前記光源３ａ〜３ｄから照射される光（紫外線を含む光）を光触媒に照射しながら導入部２から反応部３に導入される前記排ガスが反応部３を通過する間に、光触媒により排ガス中の有機ハロゲン化合物が好適に分解される。
【００２４】
このように反応部３に備えた前記光源３ａ〜３ｄと前記光触媒の配置方法を、前記排ガスの流れが前記光源３ａ〜３ｄに対して左右対称に流れるように前記光触媒反応装置内を区画し、最終的に前記光源３ａ〜３ｄの表面を通過して前記光触媒反応装置１の中央部から排出されるようにしたことにより、触媒との接触時間が長くしかも反応率の高い光触媒反応装置１が形成できる。また、左右対称に反応装置内を区画したので触媒を充填するスペースを有効に利用できる。すなわち充填率を高くできる。
【００２５】
ここで光触媒反応装置１の反応部３内のガスの流路となるダクトについて図１及び図３を参照して説明する。尚、ダクトは左右対称に設けられているので、左側のダクトについてのみ説明する。
（１）骨組みが略Ｈ型の形状をしたダクトの上部凹部の左右の縦の壁ＰＷ２，ＰＷ３には、それぞれ排ガスの入口Ｉ１，Ｉ２が設けられている。
（２）縦の壁ＰＷ１〜ＰＷ４の上端部及び下端部は、溝型鋼Ｗ１，Ｗ２で外部から覆われて封止されており、さらに横の壁Ｗ１０，Ｗ１２，Ｗ１４を設けることにより、４つの部屋ＲＭ１，ＲＭ２，ＲＭ５，ＲＭ７を形成している。
【００２６】
（３）尚、部屋ＲＭ５，ＲＭ７には、光源３ａ，３ｃが設けられており、光源３ａ，３ｃの長手方向が、反応部の長手方向と同じ方向になるように配設されている。尚、右側のダクトについても同様な構成で形成されるので説明は省略する。
（４）光触媒反応装置１の中央部上部には、上述した略Ｈ型の形状をしたダクトを２つ連結するための壁Ｗ５が設けられている（図３参照）。尚、壁Ｗ５の下の空間は、光触媒反応装置１内を有機ハロゲン化合物を含有する排ガスが左右対称に流れ、最終的に光源３ａ〜３ｄの周りを通過した分解ガスが前側に流れて集まり、有機ハロゲン化合物分解排ガスとなって排出部４から排出される。
【００２７】
排出部４は、図１に示すように、光触媒反応装置１の反応部３で光触媒により分解された有機ハロゲン化合物の分解ガスを排出する配管である。排出部４には、排出される排ガス中の湿度を検知する湿度検置手段として湿度計４ａが設けられている。
【００２８】
このように構成される第一実施形態の光触媒反応装置の作用について図１及び図３を参照して説明する。
（１）最初に、有機ハロゲン化合物を含有する排ガスが、図示しないコンプレッサにより導入部２から供給され、ガイドプレート２ｂにより流量を二分されて２つのダクトにそれぞれが流通される。尚、前記コンプレッサの代わりに光触媒反応装置の下流側に真空ポンプを設けて導入部２へ排ガスを供給するようにしても良い。
このとき排出部４の湿度計４ａで測定した排ガス中の湿度が所定値より少ないときは、加湿手段２ａの噴霧ノズル２ａ３から導入部２の配管内へ水を噴霧する。また、水を噴霧するときに酸素又は空気を同伴させることがスーパーオキサイドアニオンＯ２‐の生成を促進するために望ましい。
（２）排ガスの入口Ｉ１〜Ｉ４から光触媒層に導入された有機ハロゲン化合物を含有する排ガスは、光触媒層を前側から後側へと通流する。壁で仕切られた流路を通過するときに、縦の壁ＰＷ１〜ＰＷ８にはガスの流路長を是正するための流量調節手段である開口面積の異なる８つの開口部Ｏ１〜Ｏ８が設けられている。
このようにすることで最終的に光源３ａ〜３ｄの表面を流れる排ガス量が、上下の光源３ａ〜３ｄの表面を通過するときに同一となるように流量を開口面積で調節している。すなわち、排ガスの流路は上の光源３ａ，３ｂ側よりも下の光源３ｃ，３ｄ側の方が長くなるため、壁の下部の開口面積を上部の開口面積より大きくしている。例えば、図３に示すように、Ｏ８の開口面積は０７の開口面積よりも大きく設けられている。
このように装置内のガスの流れを左右対称にするための流量調節手段を、前記光源３ａ〜３ｄを囲繞する壁に設けた複数の面積の異なる８つの開口部Ｏ１〜Ｏ８としたことにより、流量を調節するための機器・配管を設けないので光触媒反応装置１内のコンパクト化が図れる。
（３）光触媒層を前側から後側へと流れ、後側で流れを反転した有機ハロゲン化合物を含有する排ガスは、光源３ａ〜３ｄに近づきながら光触媒と充分接触するので有機ハロゲン化合物が好適に分解され、最終的に光源３ａ〜３ｄの周りを通過した分解ガスが前側に流れて集まり、有機ハロゲン化合物分解排ガスとなって排出部４から排出される。
（４）有機ハロゲン化合物を分解した排ガス中にはハロゲンガスが含まれるが、乾式の活性炭吸着法や湿式のアルカリ洗浄法等の通常の後処理をして無害化された後、排ガスは大気中に放出される。
【００２９】
次に、本発明に係る第一実施形態の光触媒反応装置を使用した実施例について表１及び表２を参照して説明する。尚、表１は光触媒反応装置の反応条件を、表２は光触媒反応装置の入口・出口におけるガス組成を示したものである。
また、ここでは有機ハロゲン化合物としてダイオキシン類を分解した例について説明する。尚、反応に使用した触媒としては、透明性のシリカゲルに坦持させた二酸化チタン触媒、光源としては、水銀ランプ（東芝製Ｈ４００ＰＱ）を使用した。
【００３０】
【表１】
2004057877.tif 000003
【００３１】
【表２】
2004057877.tif 000004
【００３２】
表２からも判るように、ダイオキシンの分解反応率は９７．９％〜９９．９％と高い反応率であった。
また、テスト２の結果から、排ガス中の湿度及び酸素濃度が高く、空間速度のが小さい（光触媒との接触時間が長い）方がダイオキシンの分解反応率が高かった。
尚、表２中のＰＣＤＤｓはポリクロロジベンゾパラジオキシン類、ＰＣＤＦｓはポリクロロジベンゾフラン類、Ｃｏ−ＰＣＢｓはコプラナーＰＣＢ類を示している。
また、表２中［ｎｇ‐ＴＥＱ／Ｎｍ３］は、２，３，７，８−ＴＣＤＤ（テトラクロロジベンゾパラジオキシン）の毒性の何グラム分に相当するかという濃度の値である。
【００３３】
次に、第二実施形態の光触媒反応装置について図４及び図５を参照して説明する。尚、第二実施形態の光触媒反応装置１′と第一実施形態の光触媒反応装置との構成の違いは、ダクトの構造が違う点である。尚、反応部３′に備えた光源３′ａ〜３′ｄと光触媒の配置方法を、排ガスの流れが前記光源３′ａ〜３′ｄに対して左右対称に流れるように前記光触媒反応装置内を区画した点は同じである。
【００３４】
第二実施形態の光触媒反応装置１′の反応部３′のダクトの構造は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、
光触媒だけを充填した８つの矩形の筒体ＲＭ′１〜ＲＭ′８と、
１つの光源と光触媒の両方を充填した４つの矩形の筒体ＲＭ′９〜ＲＭ′１２と、
これらの筒体ＲＭ′１〜ＲＭ′１２を収納する、中央部で１枚の仕切り板ＨＧ１Ｐ又はＨＧ２Ｐにより上下に２つに区画されたＵ字型の２つのハウジングＨＧ１，ＨＧ２と、
各ハウジングの両側に連設して設けられる流路規制部材Ｑ１〜Ｑ４と、
から主要部が形成される。
尚、これらの筒体ＲＭ′１〜ＲＭ′１２は、それぞれがカートリッジ式交換機能を有しており、反応部３′の２つのハウジングＨＧ１、ＨＧ２の長手方向に沿ってそれぞれが着脱自在に上下２段に設けられる。
【００３５】
光触媒だけを充填した８つの矩形の筒体ＲＭ′１〜ＲＭ′８は、どれも同じ大きさ、形状をしている。この筒体ＲＭ′１〜ＲＭ′８の周壁には、４方向に全て排ガスの通路となる孔ｈが複数個設けられている。
すなわち筒体ＲＭ′１〜ＲＭ′８の周壁がパンチングメタル（又はラス（金網））によって形成されている。
この筒体ＲＭ′１〜ＲＭ′８は、図４（ａ）に示すように、１つの光源と光触媒の両方を充填した筒体ＲＭ′９〜ＲＭ′１２の両側に隣接して設けられる。尚、本実施形態では、光源３′ａ〜３′ｄは、光触媒反応装置１′の軸心線に対して左右対称となるように片側の上下に１つずつ設けられている。
この筒体ＲＭ′１〜ＲＭ′８と１つの光源と光触媒の両方を充填した筒体ＲＭ′９〜ＲＭ′１２とは、全て高さが同じ高さである。
【００３６】
尚、１つの光源と光触媒を充填した筒体ＲＭ′９〜ＲＭ′１２は、天井部と底部に孔ｈが設けられていない。このようにすることで１つの光源と光触媒を充填した筒体ＲＭ′９〜ＲＭ′１２の側壁から光源３′ａ〜３′ｄ側に排ガスを好適に通流させることができる。
【００３７】
２つのハウジングＨＧ１，ＨＧ２は、図５に示すように、これらの筒体ＲＭ′１〜ＲＭ′１２を収納する、中央部がそれぞれを仕切り板ＨＧ１Ｐ、ＨＧ２Ｐで区画されたＵ字型の収納容器である。
２つのハウジングＨＧ１，ＨＧ２に、筒体ＲＭ′１〜ＲＭ′１２を収納するときは、図４（ａ）に示すように、１つの光源と光触媒の両方を充填した筒体ＲＭ′９〜ＲＭ′１２の両側に、光触媒のみを充填した筒体ＲＭ′１〜ＲＭ′８を２つずつ隣接させて上下２段に積み上げ、光触媒反応装置１′の軸方向の中心線に対して左右対称となるように設ける。
２つのハウジングＨＧ１，ＨＧ２の仕切り板ＨＧ１Ｐ，ＨＧ２Ｐを挟んで側壁の上下後方側、及び前記側壁の下端部前方側には、図５に示すように、それぞれ排ガスを流通させるための孔Ｈが設けられている。尚、孔Ｈの大きさ、形状は全て同じものである。
【００３８】
流路規制部材Ｑ１〜Ｑ４は、図４（ａ）に示すように、各ハウジングの両側に連設して設けられる反応部３′に導入されて光触媒層を通過する排ガスの流れを左右対称にするために流れを規制する部材である。
流路規制部材Ｑ１〜Ｑ４は、各ハウジングの両側に連設して設けられ、各ハウジングの左右の上端から外側に張り出した直角に屈曲した張り出し部材と、前記張り出し部材と各ハウジングの側壁とで構成される空間を３つに仕切る２つの仕切り部材とから形成される。
このように空間を３つに仕切ることで、排ガスの入口Ｉ′１〜Ｉ′４から反応部３′に導入された排ガスは、流路規制部材Ｑ１〜Ｑ４を介して、反応部３′の上流側から下流側に流れを規制されて、好適に左右対称に流れるようになる。
すなわち、流路規制部材Ｑ１〜Ｑ４の中間の部屋を介してハウジングＨＧ１，ＨＧ２の上段から下段への排ガスの流れを形成し、流路規制部材Ｑ１〜Ｑ４の下端開口部から有機ハロゲン化合物分解排ガスを排出するようにしたことで、好適に排ガスの流れを形成できる。
【００３９】
このように構成される第二実施施形態の光触媒反応装置１′の作用について図４及び図５を参照して説明する。尚、ダクトは左右対称に設けられているので、左側のダクトについてのみ説明する。
（１）最初に、有機ハロゲン化合物を含有する排ガスが、図示しないコンプレッサにより導入部２′から供給され、ガイドプレート２′ｂにより流量を二分されて２つのダクトにそれぞれが流通される。尚、前記コンプレッサの代わりに光触媒反応装置の下流側に真空ポンプを設けて導入部２へ排ガスを供給するようにしても良い。
（２）排ガスの入口Ｉ′１〜Ｉ′２から光触媒層に導入された有機ハロゲン化合物を含有する排ガスは、図５に示すように、光触媒層を前側から後側へと通流する。
そして、排ガスが壁で仕切られた流路を通過するときに、ハウジングＨＧ１の仕切り板ＨＧ１Ｐを挟んで側壁の上下後方側、及び前記側壁の下端部前方側には、図５に示すように、それぞれ排ガスを通流させるための孔Ｈが設けられているので、これらの孔Ｈ，Ｈ…を通って排ガスは上流側から下流側へと流れていく。このように排ガスの流れを反応部３′の前後に振ることで、排ガスが上下の光源３′ａ，３′ｃを通過する時間を長くすることができ、かつ排ガスの流路を通過するときの圧損を左右の各ハウジング内で同じ値にすることができる。
また、光触媒反応装置１′内の排ガスの流れを左右対称にするための流量調節手段を、ハウジングＨＧ１の側壁に設けた孔Ｈにしたので流量を調節するための機器・配管を設けないので光触媒反応装置１′内のコンパクト化が図れる。
（３）光触媒層内を前側から後側へと流れ、後側で流れをハウジングＨＧ１の上段から下段に変えた有機ハロゲン化合物を含有する排ガスは、光源３′ｃに近づきながら光触媒と充分接触するので有機ハロゲン化合物が好適に分解され、最終的に光源３′ｃの周りを通過した分解ガスが流路規制部材Ｑ１，Ｑ２の下端の開口部から排出され、有機ハロゲン化合物分解排ガスとなって排出部４′から後段の処理装置ヘと導入される。
（４）有機ハロゲン化合物を分解した排ガス中にはハロゲンガスが含まれるが、乾式の活性炭吸着法や湿式のアルカリ洗浄法等、通常の方法により後処理をして無害化された後、排ガスは大気中に放出される。
【００４０】
このような構成と作用を有する第二実施形態の光触媒反応装置によれば、
（１）排ガスの流れを光源３′ａ〜３′ｄに対して左右対称に流れるように光触媒反応装置１′内を区画し、最終的に光源３′ｃ，３′ｄの表面を通過して前記光触媒反応装置１′の反応部３′から排出するようにしたことにより、触媒との接触時間が長くしかも反応率の高い光触媒反応装置１′が形成できる。また、左右対称に反応装置内を区画したので触媒を充填するスペースを有効に利用できる。すなわち充填率を高くできる。
（２）筒体ＲＭ′１〜ＲＭ′１２そのものを触媒材料、例えばチタン金属触媒で形成すれば更に光触媒反応装置１′の触媒活性を向上させることができる。
【００４１】
【発明の効果】
前記した構成と作用を有する本発明によれば、以下の発明の効果を奏する。
１．請求項１に記載の発明によれば、前記導入部の上流側の配管に、前記排ガスを加湿するための加湿手段を設けたことにより、光源から照射される光を前記光触媒に照射中は、ＯＨラジカルを安定して発生させることができる。従って有機ハロゲン化合物を好適に分解することができる。
２．請求項２に記載の発明によれば、前記排ガスの加湿量を、前記排出部に設けられ前記排ガスの湿度を検知する湿度検知手段の電気出力信号に基づいて制御することにより、排ガス中の湿度が不足しているときは湿度を補い、過剰のときは、湿度を低減することができる。
３．請求項３に記載の発明によれば、前記加湿するための流体が水又は水蒸気であることで、光源から照射される光を前記光触媒に照射中は、ＯＨラジカルを安定して発生させることができる。従って有機ハロゲン化合物を好適に分解することができる。
４．請求項４に記載の発明によれば、前記水又は前記水蒸気を前記排ガスに添加して加湿するときに、空気又は純酸素を必要に応じて一緒に添加することにより、排ガス中の酸素濃度が不足しているときは酸素を補い、過剰のときは、酸素の供給を止めることができる。従って、常にスーパーオキサイドアニオンＯ２‐を生成させることができる。
５．請求項５に記載の発明によれば、前記反応部に備えた前記光源と前記光触媒の配置方法を、前記排ガスの流れが前記光源に対して左右対称に流れるように前記光触媒反応装置内を区画し、最終的に前記光源の表面を通過して前記光触媒反応装置の反応部から排出されるようにしたことにより、触媒との接触時間が長くしかも反応率の高い光触媒反応装置が形成できる。また、左右対称に反応装置内を区画したので触媒を充填するスペースを有効に利用できる。すなわち充填率を高くできる。
６．請求項６に記載の発明によれば、装置内のガスの流れを左右対称にするための流量調節手段が、前記光源を囲繞する壁に設けた複数の面積の異なる開口部であることにより、流量を調節するための機器・配管を設けないので光触媒反応装置内のコンパクト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明に係る光触媒反応装置の第一実施形態の正面部分断面図である。
（ｂ）図１（ａ）の右側面図である。
【図２】本発明に係る加湿手段の要部拡大図である。
【図３】第一実施形態の光触媒反応装置内の全体のガスの流れを示す斜視図である。
【図４】（ａ）本発明に係る光触媒反応装置の第二実施形態の正面部分断面図である。
（ｂ）図４（ａ）の右側面図である。
【図５】第二実施形態の光触媒反応装置内の全体のガスの流れを示す斜視図である。
【図６】
光触媒による酸化還元反応の原理を説明するための図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　　　　　　　光触媒反応装置
２　　　　　　　　　　　　　　　　　導入部
２ａ　　　　　　　　　　　　　　　　加湿手段
２ｂ　　　　　　　　　　　　　　　　ガイドプレート
３　　　　　　　　　　　　　　　　　反応部
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ　　　　　　　光源
４　　　　　　　　　　　　　　　　　排出部
４ａ　　　　　　　　　　　　　　　　湿度計（湿度検知手段）
ＲＭ１〜ＲＭ８　　　　　　　　　　　　部屋
ＰＷ１〜ＰＷ８　　　　　　　　　　　　縦の壁
Ｗ１〜Ｗ１５　　　　　　　　　　　　　横の壁
Ｉ１〜Ｉ４　　　　　　　　　　　　　　排ガスの入口
Ｏ１〜Ｏ８　　　　　　　　　　　　　　開口部
【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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