(57)【要約】【課題】維持コストがかからず、所望の場所に設置することができる新規な浄化装置を提供する。【解決手段】１又は複数のメッシュ・ボックス（１４）と、メッシュ・ボックスに隣接して配置される１又は複数の光源（１８）とを備え、メッシュ・ボックスには、光触媒として作用する所定の酸化チタン水溶液を浸透させた加工活性炭の粉（１６）が充填されており、加工活性炭の粉は、籾殻、木又はパルプ用紙管を加熱した状態で加圧した後、非酸素雰囲気下において約６００°Ｃ以上の温度で焼成して得られる固形物を破砕したものである。【選択図】　図１
2004008869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数のメッシュ・ボックスと、
前記メッシュ・ボックスに隣接して配置される１又は複数の光源とを備え、
前記メッシュ・ボックスには、光触媒として作用する所定の酸化チタン水溶液を浸透させた加工活性炭の粉が充填されており、
前記加工活性炭の粉が、籾殻、木又はパルプ用紙管を加熱した状態で加圧した後、非酸素雰囲気下において約６００°Ｃ以上の温度で焼成して得られる固形物を破砕したものであることを特徴とする浄化装置。
【請求項２】
籾殻、木又はパルプ用紙管の前記加熱温度が２５０°Ｃ以上であり、前記加圧圧力が７ｋｇ／ｃｍ２以上であることを特徴とする請求項１に記載の浄化装置。
【請求項３】
前記酸化チタン水溶液が、第１比率のペルオキソチタン酸水溶液アモルファスゾルと、第２比率のペルオキソチタン改質アナターゼゾルとによって構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の浄化装置。
【請求項４】
前記第１比率が２５重量％〜３５重量％であり、前記第２比率が６５重量％〜７５重量％であることを特徴とする請求項３に記載の浄化装置。
【請求項５】
前記第１比率が３０重量％であり、前記第２比率が７０重量％であることを特徴とする請求項３に記載の浄化装置。
【請求項６】
前記酸化チタン水溶液が、表面をペルオキソ基で修飾したアナターゼ微粒子を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の浄化装置。
【請求項７】
前記酸化チタン水溶液が、チタン含有液体から沈殿形成によって形成した水酸化チタン又はチタン酸化物を水中に分散させた液に、過酸化物を添加してペルオキソチタン溶液とした後に、前記ペルオキソチタン溶液を８５°Ｃ〜２００°Ｃにおいて２時間〜４０時間加熱処理したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の浄化装置。
【請求項８】
前記メッシュ・ボックスと前記光源が開口付きのケースに収容されていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に、浄化装置に関する。より詳細には、本発明は、活性炭と光触媒を利用した浄化装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
空気や水を浄化する浄化装置には、濾過材を利用するものや活性炭を利用するもの等、種々の型式のものが知られている。しかしながら、濾過材を使用するもには、濾過材の交換が必要となり、維持コストがかかるという課題があり、また、活性炭を利用するものには、空気や水を積極的に対流させるものではないため、迅速な浄化効果を得ることができないという課題がある等、従来の浄化装置には、一長一短があるのが現状である。
【０００３】
本発明は、このような現状を鑑みて案出されたものであり、維持コストがかからず、所望の場所に設置することができる新規な浄化装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１に記載の浄化装置は、１又は複数のメッシュ・ボックスと、前記メッシュ・ボックスに隣接して配置される１又は複数の光源とを備え、前記メッシュ・ボックスには、光触媒として作用する所定の酸化チタン水溶液を浸透させた加工活性炭の粉が充填されており、前記加工活性炭の粉が、籾殻、木又はパルプ用紙管を加熱した状態で加圧した後、非酸素雰囲気下において約６００°Ｃ以上の温度で焼成して得られる固形物を破砕したものであることを特徴とするものである。
【０００５】
本願請求項２に記載の浄化装置は、前記請求項１の装置において、籾殻、木又はパルプ用紙管の前記加熱温度が２５０°Ｃ以上であり、前記加圧圧力が７ｋｇ／ｃｍ２以上であることを特徴とするものである。
【０００６】
本願請求項３に記載の浄化装置は、前記請求項１又は２の装置において、前記酸化チタン水溶液が、第１比率のペルオキソチタン酸水溶液アモルファスゾルと、第２比率のペルオキソチタン改質アナターゼゾルとによって構成されることを特徴とするものである。
【０００７】
本願請求項４に記載の浄化装置は、前記請求項３の装置において、前記第１比率が２５重量％〜３５重量％であり、前記第２比率が６５重量％〜７５重量％であることを特徴とするものである。
【０００８】
本願請求項５に記載の浄化装置は、前記請求項３の装置において、前記第１比率が３０重量％であり、前記第２比率が７０重量％であることを特徴とするものである。
【０００９】
本願請求項６に記載の浄化装置は、前記請求項１又は２の装置において、前記酸化チタン水溶液が、表面をペルオキソ基で修飾したアナターゼ微粒子を含むことを特徴とするものである。
【００１０】
本願請求項７に記載の浄化装置は、前記請求項１又は２の装置において、前記酸化チタン水溶液が、チタン含有液体から沈殿形成によって形成した水酸化チタン又はチタン酸化物を水中に分散させた液に、過酸化物を添加してペルオキソチタン溶液とした後に、前記ペルオキソチタン溶液を８５°Ｃ〜２００°Ｃにおいて２時間〜４０時間加熱処理したものであることを特徴とするものである。
【００１１】
本願請求項８に記載の浄化装置は、前記請求項１から７までのいずれか１項の装置において、前記メッシュ・ボックスと前記光源が開口付きのケースに収容されていることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る浄化装置について詳細に説明する。図１は、本発明の好ましい実施の形態に係る浄化装置を示した一部切り取り斜視図であり、図２は、図１の浄化装置の断面図である。図１及び図２において全体として参照符号１０で示される本発明の好ましい実施の形態に係る浄化装置は、ケース１２を備えている。ケース１２は、箱状の形態を有し、頂壁と側壁に開口１２ａが設けられている。ケース１２は、プラスチック等の合成樹脂材料で形成してもよく、或いは金属材料で形成してもよい。
【００１３】
ケース１２内には、網で形成されたメッシュ・ボックス１４が所定の間隔を隔てて３個配置されており、メッシュ・ボックス１４内には、詳細には後述する加工活性炭の粉１６が充填されている。なお、メッシュ・ボックス１４は、ブラケット（図示せず）によって、ケース１２に固定されている。
【００１４】
各々のメッシュ・ボックス１４の間には、光源１８が配置されている。光源１８は、蛍光灯が好ましいが、普通の電球を使用してもよい。なお、光源１８も、メッシュ・ボックス１４と同様に、ブラケット（図示せず）によって、ケース１２に固定されている。
【００１５】
加工活性炭の粉１６は、以下のようにして製造される。まず、原料となる籾殻を加熱した状態で加圧し、例えば円柱状の棒状体を形成する。なお、加熱温度は、２５０°Ｃ以上であるのが好ましく、加圧圧力は、７ｋｇ／ｃｍ２以上であるのが好ましい。次いで、このように形成した棒状体を非酸素雰囲気下において約６００°Ｃ以上の温度で焼成する。最後に、このようにして焼成された棒状体を破砕することによって、加工活性炭の粉１６が得られる。なお、籾殻の代わりに木又はパルプ用紙管を用いてもよい。
【００１６】
加工活性炭の粉１６には、所定の酸化チタン水溶液を含浸させる。この酸化チタン水溶液は、所定比率のペルオキソチタン酸水溶液アモルファスゾルと、所定比率のペルオキソチタン改質アナターゼゾルとによって構成される。ペルオキソチタン酸水溶液アモルファスゾルの比率は、２５重量％〜３５重量％であり、ペルオキソチタン改質アナターゼゾルの比率は、６５重量％〜７５重量％である。また、好ましくは、ペルオキソチタン酸水溶液アモルファスゾルの比率は３０重量％であり、ペルオキソチタン改質アナターゼゾルの比率は７０重量％である。
【００１７】
上述の酸化チタン水溶液は、表面をペルオキソ基で修飾したアナターゼ微粒子を含む。このアナターゼ微粒子は、表面がペルオキソ基で修飾されているので、水中に分散したアナターゼ微粒子は、その表面のペルオキソ基の分極によって粒子間に電気的斥力が作用するため、凝集することなしに長期的に安定して存在する。
【００１８】
上述の酸化チタン水溶液は、以下のように製造することができる。水酸化チタンゲル、又は、水中で微粉砕した水酸化チタン、酸化チタン等の微粒子を分散させた液をチタン含有物質の原料とする。水酸化チタンゲルは、塩化チタン、硫酸チタン等の無機チタン化合物の水溶液とアンモニア、水酸化ナトリウム等との反応等によって製造したものを用いることができる。
【００１９】
次いで、水酸化チタンゲル、酸化チタン等の分散液を、沈殿形成に用いた物質が検出されなくなるまで十分に水洗した後に、過酸化水素水を加えて攪拌すると、黄色のペルオキソチタン酸溶液が得られる。得られた黄色のペルオキソチタン酸溶液を、８５°Ｃ〜２００°Ｃにおいて、４０時間〜２時間の加熱処理を行うと、ペルオキソ基を有するアナターゼの結晶核が生成される。より好ましい加熱温度は、９５°Ｃ〜１００°Ｃであり、より好ましい加熱時間は、８時間〜４時間である。
【００２０】
以上の処理により、数ｎｍ〜５０ｎｍの結晶化したアナターゼの微粒子を含む薄黄色の半透明又は不透明な液体が得られ、アナターゼ表面には、ペルオキソ基が修飾されている。このようにして生成された酸化チタン水溶液を加工活性炭の粉１６に含浸させる。
【００２１】
次に、本発明の好ましい実施の形態に係る浄化装置１０が、どのように作用するかについて説明する。加工活性炭の粉１６に含浸した酸化チタンは、光触媒として作用する。すなわち、粉１６に含浸した酸化チタンが光源１８の光（通常は、波長が４００ｎｍ以下）を吸収すると、内部に電子（ｅ−）と正孔（ｈ＋）が発生する。そして、電子は、酸素と反応して酸化力の強いスーパーオキシサイドイオン（Ｏ２−）を生成し、正孔は、水と反応してヒドロラジカル（ＯＨ）を生成する。これらの反応を式で示すと、以下の通りとなる。
Ｏ２＋ｅ−→Ｏ２−
Ｈ２Ｏ＋ｈ＋→ＯＨ
これらのスーパーオキシサイドイオンとヒドロラジカルが酸化還元反応を起こして、臭気や汚れ等の有機物質を分解する。
なお、浄化装置１０は、有害物質であるホスゲンを吸着する作用も有する。
【００２２】
本発明の浄化装置は、化学物質過敏症の患者用、シックハウス症候群の予防用、車両内の空気の清浄化用、化学物質を取り扱う研究室の室内環境改善用、プールや水槽の水中殺菌用、冷蔵庫や冷凍庫の消臭用、生鮮食品の鮮度保持用等の広範な用途に用いられる。また、本発明の浄化装置の構成要素である加工活性炭の粉は一旦焼成してあるため不燃性であり、空気浄化機能を備えた不燃断熱材としても用いることができる。
【００２３】
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００２４】
例えば、前記実施の形態においては、ケース１２内に３つのメッシュ・ボックス１４と２つの光源１８が配置されているが、メッシュ・ボックス１４及び光源１８の数をこれ以上にしてもよく或いはこれ以下にしてもよい。また、ケース１２は、本発明の浄化装置１０にとって必須の構成要素ではなく、省略してもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の浄化装置は、光源を備えており太陽光線を必要としないので、場所を選ばずに設置することができる。また、本発明の浄化装置は、フィルタの交換が不要であるので、維持コストがかからない。また、本発明の浄化装置は、有害物質であるホスゲンを吸着することができる。さらに、本発明の浄化装置は、メッシュ・ボックス及び光源がケース内に配置されている場合には、所望の場所に自由に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態に係る浄化装置を示した一部切り取り斜視図である。
【図２】
図１の浄化装置の断面図である。
【符号の説明】
１０　浄化装置
１２　ケース
１２ａ　開口
１４　メッシュ・ボックス
１６　加工活性炭の粉
１８　光源
【図１】
2004008869.tif 000003
【図２】
2004008869.tif 000004