(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口(11)と流出口(12)とを設けた透光性を有する処理ケース(1)内に、光を照射することによりチタニアの酸化力で流体を浄化する複数の光触媒体(3)と、透光性を有する複数のダミー体(4)とを混在させた流体浄化装置であって、
前記光触媒体(3)は、ガラスからなる基体表面にチタニア被膜を形成したものであることを特徴とする流体浄化装置。
【請求項２】
前記光触媒体(3)及びダミー体(4)を、同等の大きさの球状に形成したことを特徴とする請求項１記載の流体浄化装置。
【請求項３】
前記処理ケース(1)内に、光触媒体(3)及びダミー体(4)を余剰空間のないように充填したことを特徴とする請求項１又は２に記載の流体浄化装置。
【請求項４】
前記処理ケース(1)内に光源(5)を配設したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水等の液体を光触媒反応により浄化する流体浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光触媒として酸化チタン（チタニア）が広く用いられており、例えば、特開昭６３−４２７９２号公報に開示されているように、微粒子状の酸化チタンを透光性の物質からなるバインダで多孔状の塊とし、これを光触媒体として被処理流体中に浮遊させ、光を照射して酸化チタンの酸化力により被処理流体を浄化するとともに、浄化後の被処理流体中から前記光触媒体分離する流体浄化方法がある。
【０００３】
しかし、被処理流体中から光触媒体を分離させることが煩わしいので、最近では、比較的に径の大きな粒状あるいは球状に形成した酸化チタンを処理ケース内に収納するとともに光を照射し、同ケース内に被処理流体を流入させて、通過する間に浄化する方法が一般的に採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、酸化チタンからなる光触媒体はコストがきわめて高く、被処理流体の効率的な浄化を行うためには多量の光触媒体が必要となるので、流体処理に要する費用が多額なものとなっていた。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決することのできる流体浄化装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【発明が解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の本発明では、流入口と流出口とを設けた透光性を有する処理ケース内に、光を照射することによりチタニアの酸化力で流体を浄化する複数の光触媒体と、透光性を有する複数のダミー体とを混在させた流体浄化装置であって、前記光触媒体は、ガラスからなる基体表面にチタニア被膜を形成した。かかるダミー体は透光性を有するので、全ての光触媒体に光が十分照射されることになり、処理ケース内を通過する流体に対して、従来よりも光触媒体の量を少なくしながらも効率良く流体の浄化を行うことができる。このように、高価な光触媒体の量を減じることができるので、低コストの流体浄化装置を提供することができる。また、前記光触媒体は、ガラスからなる基体表面にチタニア被膜を形成したものとしたので、酸化能力を弱めることなく光触媒体１個当たりのチタニア含有量を少なくすることができるのでコストダウンが図れる。
【０００７】
また、請求項２記載の本発明では、前記光触媒体及びダミー体を、同等の大きさの球状に形成した。したがって、流体との接触面積が増加し、浄化効率を高めることができるとともに、処理ケース内での流体の流れが円滑になる。
【０００８】
また、請求項３記載の本発明では、前記処理ケース内に、光触媒体及びダミー体を余剰空間のないように充填した。したがって、処理ケースを横向きや斜めに配設することができるのでレイアウトの自由度が増す。
【０００９】
また、請求項４記載の本発明では、前記処理ケース内に光源を配設した。したがって、光触媒体に十分光を照射することができ、光触媒反応を高め、浄化力を向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本実施形態に係る流体浄化装置は、流入口と流出口とを設けた透光性を有する処理ケース内に、光を照射することによりチタニアの酸化力で流体を浄化する複数の光触媒体と、透光性を有する複数のダミー体とを混在させた流体浄化装置であって、前記光触媒体は、ガラスからなる基体表面にチタニア被膜を形成したものである。
【００１１】
すなわち、光触媒体として、優れた光触媒能力を有し、かつ化学的に安定し、しかも人体に無害とされているチタニア（酸化チタン）を用いている。
【００１２】
しかし、チタニアは非常に高価なので、これを光触媒体として処理ケース内全体に充填すると流体浄化装置のコストが増大してしまう。そこで、かかる光触媒体と共に、透光性を有するダミー体、すなわちガラス体などを処理ケース内に混在状態に充填して、コスト低減を図っている。
【００１３】
かかるダミー体は透光性を有するので、全ての触媒体に光が十分照射されることになり、処理ケース内を通過する流体に対して、従来よりも光触媒体の量が少なくても、効率良く流体の浄化を行うことができる。
【００１４】
光触媒体としては、微粒子状のチタニアを、処理ケース内から流出することのない適当な大きさの塊状にするか、ガラス等からなる基体に担持させて用いることが考えられるが、ここでは、酸化能力を弱めることなく光触媒体１個当たりのチタニア含有量を少なくしてコストダウンを図るために、ガラス体の表面に、チタニア被膜を形成したものとしている。
【００１５】
被膜を形成するには、チタニア微粒子を強酸に溶解し、これをガラス体に塗布等により担持させて焼成してガラス体表面に固着させる方法がある。かかる被膜は強固で剥離するおそれがないので、耐用時間にも何ら問題がない。
【００１６】
このように、本発明によれば、高価な触媒体の量を減じつつ、十分な浄化能力を有する低コストの流体浄化装置を提供することができる。
【００１７】
また、前記光触媒体及びダミー体は、球状に形成することが好ましい。すなわち、流体との接触面積が増加し、浄化効率を高めることができるからである。さらに、隣接するもの同士の間に、規則的に間隙が形成されるので、その間隙を流体が円滑に流れるので浄化処理が効率的に行える。
【００１８】
また、前記処理ケース内に光源を配設するとよい。すなわち、光源が処理ケース内にあることから、光触媒体に十分照射することができ、光触媒反応を高め、浄化力を向上させることができる。なお、光源として紫外線ランプや殺菌灯を用いると、チタニアの光触媒反応をより活性化することができるとともに、殺菌作用も併せもつ流体浄化装置とすることができる。
【００１９】
ところで、光触媒体とダミー体との容量比としては１：２とすることが好ましい。かかる比率よりも光触媒体の量を減少させれば浄化力がやや劣り、また、増加させればコスト的な負担が重くなるからである。
【００２０】
【実施例】
以下、添付図に基づいて、本発明の実施例を具体的に説明する。
【００２１】
図１に本発明に係る流体浄化装置としての水浄化装置Ａを示す。１は水を通過させながら浄化する処理ケースであり、両端を閉塞した筒状に形成し、下端近傍の周壁に水の流入口11を、上端近傍の周壁には流出口12を設けている。なお、処理ケース１の大きさ（容積）は、浄化処理能力に応じて適宜設定される。２は流入口11及び流出口12に連通連結した水路となるホースである。
【００２２】
処理ケース１内には、光を照射することによりチタニアの酸化力で流体を浄化する複数の光触媒体３と、透光性を有する複数のダミー体４とを混在状態に充填し、さらに、同処理ケース１の中央には光源として紫外線ランプ５を配設している。６は図示しない電源と紫外線ランプ５とを結ぶ電源コードである。
【００２３】
なお、前記流入口11及び流出口12内には図示しないフィルタを配設し、水中の粗い塵等を捕捉するとともに、前記光触媒体３及びダミー体４の流出を防止している。
【００２４】
光触媒体３は、ガラス等からなる基体表面にチタニア被膜を形成したものであり、チタニア微粒子を強酸に溶解し、これをガラス球に塗布等により担持させて焼成して固着させている。かかる被膜は強固で剥離するおそれがないので、耐用時間にも何ら問題がない。
【００２５】
なお、ガラス球の径としては、適宜設定可能であるが、好ましくは３〜20mmとし、本実施例では７mmの球体としている。
【００２６】
また、チタニアはきわめて高価なものであるため、微粒子状のチタニアを塊状としたものに比べ、ガラス球の表面にのみ被膜形成しているので光触媒体３の１個当たりのチタニア含有量を少なくすることができ、浄化能力を弱めることなくコストダウンを図ることができる。
【００２７】
他方、ダミー体４は上記光触媒体３と同等の大きさのガラス球としており、かかるダミー体４は透光性を有するので、光源５から遠い光触媒体３を含め、処理ケース１内の全ての光触媒体３に光が行き渡って十分照射されることになり、処理ケース１内を通過する水に対して、光触媒体３の量を少なくしながらも効率良く水の浄化を行うことができる。なお、本実施例では、光触媒体３とダミー体４との混合比を１：２としている。
【００２８】
このように、処理ケース１内に、ダミー体４を光触媒体３とともに混在させたので、処理ケース１の容積に対して高価な光触媒体３の量を減じることができ、低コストの水浄化装置Ａを提供することができる。
【００２９】
また、光触媒体３及びダミー体４を球状に形成しているので、水の光触媒体３との接触面積が増加し、浄化効率を高めることができるとともに、これら隣接するもの同士の間に、規則的に間隙が形成され、その間隙を水は円滑に流れるので浄化処理が効率的に行える。
【００３０】
上記構成により、処理ケース１中に水を流入させると、流入口11が下方に位置しているので、水は混在している光触媒体３及びダミー体４の間を十分な時間をかけて上昇する。
【００３１】
光触媒体３の表面に被膜されたチタニアは、紫外線ランプ５により照射されて強力な酸化力を発揮し、接触する水の有機物等を分解する。このとき、ダミー体４は光を透過するので、紫外線ランプ５から遠い処理ケース１の周壁近傍の光触媒体３にまで十分に光が達し、浄化効率を高めている。
【００３２】
また同時に、水への紫外線照射により、細菌類を死滅させることがででき、殺菌効果も得ることができる。
【００３３】
しかも、光触媒体３及びダミー体４を球状としているので、水の通過する間隙は十分に確保されており、無用な滞留時間のない、浄化するに十分な光触媒体３との接触時間を得ることができ、効率的な水浄化処理を行える。このようにして浄化された水が流出口12より排出される。
【００３４】
なお、本実施例に係る透光性を有する処理ケース１は、素材としては、例えば、ガラス製、合成樹脂等のように有機物を含まないものが望ましい。すなわち、チタニアによる劣化が考えられるからである。さらに、処理ケース１の内壁面にチタニアをコーティングすることもできる。
【００３５】
次に、他の実施例として、図２に示す水浄化装置Ｂについて説明する。なお、使用する符号は、同一構成要素については先の実施例と同一としている。
【００３６】
これは、処理ケース１を透光性を有するガラス製の筒状に形成し、外部からの照射（矢印ｆ参照）により光触媒体３を励起するようにしたもので、先の実施例よりも、より軽量でコンパクトな構成としている。13はキャップであり、同キャップ13を外して光触媒体３及びダミー体４の出し入れを行う。
【００３７】
本実施例でも、先の実施例と同様の効果を得ることができ、また、ここでも処理ケース１の内壁面にチタニアをコーティングし、水との接触面積を高めることができる。
【００３８】
ところで、両実施例において、処理ケース１内に、光触媒体３及びダミー体４を余剰空間のないように充填すれば、処理ケース１は横向きや斜めに配設することができる。したがって、これを単独に用いず、他の水処理装置等の一部に付設したりする場合、そのレイアウト等の自由度が増す。
【００３９】
以上、各実施例を通して本発明を説明したが、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、流体処理空間の容積に対して、光触媒体３と透光性を有するダミー体４とを混在させたものは全て含まれる。
【００４０】
また、水の浄化のみならず、その他の液体の浄化、さらには、気体の悪臭分解や脱臭処理にも適用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明してきたような形態で実施され、以下の効果を奏する。
【００４２】
（１）請求項１記載の本発明では、流入口と流出口とを設けた透光性を有する処理ケース内に、光を照射することによりチタニアの酸化力で流体を浄化する複数の光触媒体と、透光性を有する複数のダミー体とを混在させた流体浄化装置であって、前記光触媒体は、ガラスからなる基体表面にチタニア被膜を形成したことにより、光触媒体の量を少なくしながらも効率良く流体の浄化を行うことができる。したがって、高価な光触媒体の量を減じ、低コストの流体浄化装置を提供することができる。また、酸化能力を弱めることなく光触媒体１個当たりのチタニア含有量を少なくすることができ、よりコストダウンの効果が大となる。
【００４３】
（２）請求項２記載の本発明では、前記光触媒体及びダミー体を、同等の大きさの球状に形成したことにより、上記（１）の効果に加え、流体との接触面積が増加し、浄化効率を高めることができるとともに、処理ケース内での流体の流れを円滑にすることができる。
【００４４】
（３）請求項３記載の本発明では、前記処理ケース内に、光触媒体及びダミー体を余剰空間のないように充填したことにより、処理ケースを横向きや斜めに配設することができ、レイアウトの自由度が増す。
【００４５】
（４）請求項４記載の本発明では、前記処理ケース内に光源を配設したことにより、上記（１）〜（３）の効果に加え、光触媒体に十分光を照射することができ、光触媒反応を高め、浄化力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る流体浄化装置の説明図である。
【図２】他の実施例に係る流体浄化装置の説明図である。
【符号の説明】
Ａ  水浄化装置（流体浄化装置）
１  処理ケース
３  光触媒体
４  ダミー体
５  紫外線ランプ（光源）
11  流入口
12  流出口
【図１】
0003878297.tif 000002
【図２】
0003878297.tif 000003