(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面Ａ側から後面Ｂ側に抜ける透孔(h) を有する厚みｄのハニカム片(1) を含む気体処理用エレメントであって、
そのハニカム片(1) が、光触媒酸化チタン担持シートで形成されていること、
そのハニカム片(1) が、シート縦方向に透孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) の多段積層体である多段ハニカム体(S#)またはシート縦方向に透孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) の巻回体である巻回ハニカム体(S*)を、その透孔(h) を斜めに横断するようにスライス状に裁断したものであること、および、
（イ）上記多段ハニカム体(S#)を構成する単位ハニカムシート(S) のシート横方向をｘ方向、シート積層方向をｙ方向、シート縦方向（つまり透孔(h) の中心軸方向）をｚ方向とするとき、その多段ハニカム体(S#)がｘ方向とは斜めでかつｙ方向とも斜めにスライス状に裁断されてハニカム片(1) が形成されており、かつそのハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向（つまりｚ方向）に対して１５〜８０゜の角度θをなしていること、または、（ロ）上記巻回ハニカム体(S*)の輪切り直交２方向をそれぞれｘ方向、ｙ方向とし、長さ方向をｚ方向とするとき、その巻回ハニカム体(S*)がｘ方向とは斜めでかつｙ方向とも斜めにスライス状に裁断されてハニカム片(1) が形成されており、かつそのハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向（つまりｚ方向）に対して１５〜８０゜の角度θをなしていること、
を特徴とする気体処理用エレメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
前面Ａ側から後面Ｂ側に抜ける透孔を有するハニカム片からなる気体処理効率の良い気体処理用エレメントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
〈光触媒酸化チタン担持シートの段ボール〉
光触媒酸化チタン（光触媒機能を有する超微細酸化チタン）は、光エネルギーを受けて励起され、多くの有機有害物質や悪臭物質を酸化分解する働きがあるので、空調機や空気清浄機に装着する脱臭・抗菌性エレメントへの応用が期待できる。
【０００３】
本出願人の出願にかかる特開平９−５９８９２号公報には、機能性酸化チタンと、それを担持するための無機質系填料と、抄紙能を有する有機繊維質材とを必須の構成成分とする抄紙物からなる酸化チタン含有紙が示されており、その酸化チタン含有紙を中芯またはライナーの少なくとも一方として用いた段ボール、さらにはその段ボールを多段に重ねた脱臭エレメントについても開示がある。各層の積層が階段状にずれるようにして、光照射に際し光線がより内部にまで入るようにすることもできるとの記載もある。この脱臭エレメントを空調機や空気清浄機に組み込むときは、紫外線ランプを設けることが必要である。
【０００４】
〈バイアスカットしたハニカム〉
ハニカムをバイアスカットすること自体については、いくつかの出願がなされている。
【０００５】
実開昭５７−９５２２０号公報には、ロールコアまたはハニカムコアよりなる第１部材と、同様に形成された第２部材とを、両部材が筒孔がそれぞれ連通するように角度をなして接合したミスト用フィルターが示されている。接合後の形状は、たとえばΛ字形である。図面には、切り口が斜めになった状態のものが示されている。
【０００６】
特開昭６４−７９２３号公報には、ハニカム体をその目の中心線方向に対し傾斜する面で裁断したバイアスカット−ハニカム層体を主要素とするフィルターが示されている。前後に隣接するバイアスカット−ハニカム層体の目の中心線方向が互いに別の方向を向くように積層した態様についても示されている。バイアスカット−ハニカム層体の目の中には、充填材を充填することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特開平９−５９８９２号公報の脱臭エレメント、つまり、光触媒酸化チタン含有紙を中芯またはライナーの少なくとも一方として用いた段ボールを多段に重ねた脱臭エレメントは、これを空調機や空気清浄機に装着したときに好ましい脱臭性を発揮するので、すでに市販に供され、良い結果を得ている。
【０００８】
しかしながら、市場の要求は年々厳しくなっており、空調機や空気清浄機に装着する関係上、脱臭エレメントの大きさおよび厚みを最小に保ちながらも、脱臭効率をさらに高めることが強く要求されている。上記の脱臭エレメントにおいて、多段に重ねた段ボールの各層を階段状にずらすようにすれば、光照射に際し光線がより内部にまで入るようになるが、その場合にはエレメントの厚みが厚くなるため、エレメントが占める単位スペース当りの脱臭効率は向上しない。
【０００９】
実開昭５７−９５２２０号公報のミスト用フィルターは、第１部材と第２部材とを、それぞれの筒孔が連通するようにたとえばΛ字形に接合してミストを除くものであり、光触媒酸化チタンの脱臭性を利用する技術とは無関係である。
【００１０】
特開昭６４−７９２３号公報のバイアスカット−ハニカム層体を主要素とするフィルターは、空気流が目の内部の壁面にぶつかることによる塵埃の除去効率や、層体に担持させた消臭剤との接触効率を向上させるものであって、光触媒酸化チタン担持エレメント−紫外線ランプによる脱臭性を利用する視点は全く見られない。
【００１１】
本発明は、このような背景下において、光触媒酸化チタン担持シートを用いたエレメントにおいて、エレメントの大きさおよび厚みを最小に保ちながら、気体処理能力（脱臭能力、抗菌能力）を格段に高めるようにした気体処理用エレメントを提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の気体処理用エレメントは、
前面Ａ側から後面Ｂ側に抜ける透孔(h) を有する厚みｄのハニカム片(1) を含む気体処理用エレメントであって、
そのハニカム片(1) が、光触媒酸化チタン担持シートで形成されていること、
そのハニカム片(1) が、シート縦方向に透孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) の多段積層体である多段ハニカム体(S#)またはシート縦方向に透孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) の巻回体である巻回ハニカム体(S*)を、その透孔(h) を斜めに横断するようにスライス状に裁断したものであること、および、
（イ）上記多段ハニカム体(S#)を構成する単位ハニカムシート(S) のシート横方向をｘ方向、シート積層方向をｙ方向、シート縦方向（つまり透孔(h) の中心軸方向）をｚ方向とするとき、その多段ハニカム体(S#)がｘ方向とは斜めでかつｙ方向とも斜めにスライス状に裁断されてハニカム片(1) が形成されており、かつそのハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向（つまりｚ方向）に対して１５〜８０゜の角度θをなしていること、または、（ロ）上記巻回ハニカム体(S*)の輪切り直交２方向をそれぞれｘ方向、ｙ方向とし、長さ方向をｚ方向とするとき、その巻回ハニカム体(S*)がｘ方向とは斜めでかつｙ方向とも斜めにスライス状に裁断されてハニカム片(1) が形成されており、かつそのハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向（つまりｚ方向）に対して１５〜８０゜の角度θをなしていること、
を特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。なお、この明細書においては図１および図２に付記の丸付き数字１、２、３、４を、この順に[1], [2], [3], [4]と言い替えてある。
【００１４】
《気体処理用エレメント》
〈必須条件〉  本発明の気体処理用エレメントは、前面Ａ側から後面Ｂ側に抜ける透孔(h) を有する厚みｄのハニカム片(1) を含み、
（Ｉ）そのハニカム片(1) が、光触媒酸化チタン担持シートで形成されていること、および、
（II）そのハニカム片(1) が、シート縦方向に透孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) の多段積層体である多段ハニカム体(S#)またはシート縦方向に透孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) の巻回体である巻回ハニカム体(S*)を、その透孔(h) を斜めに横断するようにスライス状に裁断したものであること、
を必須の構成要件とする。なお、この（II）の条件は、さらに後述の（イ）または（ロ）の条件をも満足することが必要である。
【００１５】
〈（Ｉ）の条件〉
上記（Ｉ）の条件の光触媒酸化チタン担持シートにおける光触媒酸化チタンとしては、Ｘ線粒径が１００nm以下、好ましくは２〜５０nm、特に好ましくは３〜３０nmの超微細酸化チタン、またはその超微細酸化チタンの表面を金、銀、銅、白金、パラジウム、亜鉛、ケイ素、鉄、ランタン、セリウムなどの金属またはこれらの金属の酸化物や水酸化物（特に酸化亜鉛またはこれと酸化ケイ素）などで修飾した修飾超微細酸化チタンが用いられる。修飾法については、たとえば特開平６−１９９５２４号公報に記載がある。
【００１６】
光触媒酸化チタンを担持させるときのベースとなるシートとしては、好ましくは、紙、不織布、樹脂層、金属箔、金属薄板、セラミックスの少なくとも一つでできた単層または複層のシートが用いられ、特に紙が重要である。ベースシートに対する光触媒酸化チタンの担持は、内添（シート製造時の内部添加）やコーティング（塗布、スプレー、ディッピング等）により行われ、光触媒酸化チタンと共に、他の薬剤、吸着剤、調湿剤などを担持させることもできる。
【００１７】
上記のうち光触媒酸化チタンを担持した紙としては、光触媒酸化チタンと、その光触媒酸化チタンを担持するための無機質系填料（セピオライト、シリカゲル、ベントナイト、ゼオライト、硫酸マグネシウム、アスベスト、活性炭等）と、抄紙能を有する有機繊維質材料（通常のパルプ）とを必須の構成成分とし、さらには必要に応じ、他の補強繊維（ガラス繊維、セラミックス繊維、合成繊維等）、有機質または無機質のバインダーなどを含むものが有利である。抄紙は、水に分散させた状態で常法に従って湿式抄紙することにより達成される。抄紙後の抄紙物全体に占める光触媒酸化チタンと無機質系填料との合計量は５〜９０重量％とすることが好ましい。無機質系填料に対する光触媒酸化チタンの重量比は、0.02〜２０とすることが好ましい。抄紙物全体に占める有機繊維質材料の割合は５〜９０重量％とすることが好ましい。
【００１８】
〈（II）の条件〉
上記（II）の条件を満足するハニカム片(1) は、
（II-1）シート縦方向に透孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) の多段積層体である多段ハニカム体(S#)を、その透孔(h) を斜めに横断するようにスライス状に裁断すること、あるいは、
（II-2）シート縦方向に透孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) の巻回体である巻回ハニカム体(S*)を、その透孔(h) を斜めに横断するようにスライス状に裁断すること、によって得ることができる。
なお、（II-1）の多段ハニカム体(S#)とは、単位ハニカムシート(S) をびょうぶ状に折り畳んで積層する場合を包含するものとする。
【００１９】
上記（II-1）における多段ハニカム体(S#)としては、上述の光触媒酸化チタン担持シートでできた段ボールを多段に積層接着したものが好適に用いられる。
【００２０】
段ボールを用いた多段ハニカム体(S#)は、波板／平板、平板／波板／平板のように波板を１層含む単位ハニカムシート(S) としての段ボールや、波板／平板／波板／平板、平板／波板／平板／波板／平板のように波板を２層またはそれ以上含む単位ハニカムシート(S) としての段ボールを、多段に積層接着することによって得ることができる。
【００２１】
またこのような段ボールの積層体に限らず、光触媒酸化チタン担持シートでできた六角形、Ω形、□形、三角形などの目の透孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) を多段に積層接着したものを用いることもできる。
【００２２】
上記（II-2）の巻回ハニカム体(S*)は、上述の光触媒酸化チタン担持シートでできた段ボール、その他の単位ハニカムシート(S) を、巻回することにより得ることができる。
【００２３】
上記（II-1）に従って、シート縦方向に透孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) の多段積層体である多段ハニカム体(S#)を、透孔(h) を斜めに横断するようにスライス状に裁断する態様には、次の３つがある。図１は、このときの態様を示した説明図である。
【００２４】
最も普通のスライスの仕方は、図１の[4] の線に沿ってスライスするものであるが、これではスライス片の裁断端面にはシートのコグチが露われるのみであり、また透孔(h) の壁には光が当らないので、光照射に際しての効率が劣る。
【００２５】
しかるに、図１の[1] の線に沿ってスライスすれば、スライス片の裁断端面は傾斜して、光照射に際して透孔(h) の入口側のかなりの面積部分に光が当るようになり、光照射効率は[4] 線裁断品に比し大幅に向上する。
【００２６】
また図１の[2] の線に沿ってスライスすれば、スライス片の裁断端面は傾斜はしないものの、スライス片の前面から見たときに透孔(h) の方向が斜め横を向くので、光照射に際して透孔(h) 内の壁にも光が当るようになり、光照射効率は[4] 線裁断品に比し向上する。
【００２７】
特に図１の[3] の線に沿ってスライスしたときは、スライス片の裁断端面が傾斜して、光照射に際して透孔(h) の入口側のかなりの面積部分に光が当るようになる上、スライス片の前面から見たときに透孔(h) の方向が斜め横を向くので、光照射に際して透孔(h) 内の壁にも光が当るようになり、光照射効率は、[1] 線裁断品や[2] 線裁断品に比しさらに一段と向上する。従って、この[3] 線裁断品が、最も好ましい態様である。
【００２８】
加えて、圧損については、スライス片の厚みが同じであれば、[1] 線裁断品、[2] 線裁断品、[3] 線裁断品のいずれも概ね同程度となり、また[4] 線裁断品と比較しても、厚み方向裁断視で透孔(h) が平行四辺形のようになっているので、圧損は見掛けから思うほどには大きくならない。そして[1] 線裁断品、[2] 線裁断品、[3] 線裁断品は、[4] 線裁断品に比し光照射効率が良いので、もし光照射効率を[4] 線裁断品と同程度に設定したときは、スライス片の厚みを薄くすることができ、圧損の増大を抑制できる。また、[1] 線裁断品、[2] 線裁断品に比し、[3] 線裁断品の方が光照射効率が良いので、もし光照射効率を[1] 線裁断品や[2] 線裁断品と同程度に設定したときは、[3] 線裁断品はスライス片の厚みを薄くすることができ、圧損の増大を抑制できる。
【００２９】
今、上記（II-1）の多段ハニカム体(S#)を構成する単位ハニカムシート(S) のシート横方向をｘ方向、シート積層方向をｙ方向、シート縦方向（つまり透孔(h) の中心軸方向）をｚ方向とするとき、上述の[1] 線裁断品、[2] 線裁断品、[3] 線裁断品であるスライス片（ハニカム片(1) ）の厚み方向とそのスライス片（ハニカム片(1) ）の透孔(h) の中心軸方向（つまりｚ方向）との関係は次のようになる。
【００３０】
[1] 線裁断品にあっては、多段ハニカム体(S#)がｘ方向とは平行でかつｙ方向とは斜めにスライス状に裁断されてハニカム片(1) が形成されており、かつそのハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向（つまりｚ方向）に対してたとえば１５〜８０゜の角度θをなしている。
【００３１】
[2] 線裁断品にあっては、多段ハニカム体(S#)がｘ方向とは斜めでかつｙ方向とは平行にスライス状に裁断されてハニカム片(1) が形成されており、かつその板状のハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向（つまりｚ方向）に対してたとえば１５〜８０゜の角度θをなしている。
【００３２】
[3] 線裁断品にあっては、多段ハニカム体(S#)がｘ方向とは斜めでかつｙ方向とも斜めにスライス状に裁断されてハニカム片(1) が形成されており、かつそのハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向（つまりｚ方向）に対してたとえば１５〜８０゜の角度θをなしている。
【００３３】
ちなみに[4] 線裁断品にあっては、多段ハニカム体(S#)がｘ方向とは平行でかつｙ方向とも平行にスライス状に裁断されてハニカム片(1) が形成されており、かつそのハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向（つまりｚ方向）に対して同方向（角度θ＝０゜）となっている。
【００３４】
次に、（II-2）に従って、シート縦方向に透孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) の巻回体である巻回ハニカム体(S*)を、その透孔(h) を斜めに横断するようにスライス状に裁断するときには、図２に示した態様がある。
【００３５】
最も普通のスライスの仕方は、図２の[4] の面に沿ってスライスするものであるが、これではスライス片の裁断端面にはシートのコグチが露われるのみであり、また透孔(h) の壁には光が当らないので、光照射に際しての効率が劣る。
【００３６】
図２の[1] 面裁断品、[2] 面裁断品、[3] 面裁断品は、それぞれ、上述の図１の[1] 線裁断品、[2] 線裁断品、[3] 線裁断品に対応し、同様の効果を奏する。詳しい説明は省略する。なお図２のθ1 ＝θ2 であるときは、[1] 面裁断品と[2] 面裁断品とは裁断端面の面積が同一になり、[3] 面裁断品は[1] ，[2] 面裁断品よりも裁断端面の面積がもっと大きくなる。
【００３７】
上に詳述したような背景下において、本願発明は、先に述べた（II）の条件（（II-1）または（II-2）の条件）を満足するだけでなく、さらに、
（イ）上記多段ハニカム体(S#)を構成する単位ハニカムシート(S) のシート横方向をｘ方向、シート積層方向をｙ方向、シート縦方向（つまり透孔(h) の中心軸方向）をｚ方向とするとき、その多段ハニカム体(S#)がｘ方向とは斜めでかつｙ方向とも斜めにスライス状に裁断されてハニカム片(1) が形成されており、かつそのハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向（つまりｚ方向）に対して１５〜８０゜の角度θをなしていること、または、
（ロ）上記巻回ハニカム体(S*)の輪切り直交２方向をそれぞれｘ方向、ｙ方向とし、長さ方向をｚ方向とするとき、その巻回ハニカム体(S*)がｘ方向とは斜めでかつｙ方向とも斜めにスライス状に裁断されてハニカム片(1) が形成されており、かつそのハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向（つまりｚ方向）に対して１５〜８０゜の角度θをなしていること、
の条件を満足することが必須の条件となる。
【００３８】
角度θが１５゜未満のときは、圧損は小さいものの、光照射効率の向上の程度が小さい。一方、角度θが８０゜を越えるときは、光照射効率は良くなるものの、圧損が大きくなってエレメントとしての実用性を欠くようになる。角度θの好ましい範囲は、２０〜７５゜である。
【００３９】
〈希望条件〉
上記（II-1）および（II-2）のいずれの態様の場合も、ハニカム片(1) の厚みは、余りに薄いときは強度不足となり、一方余りに厚いときは、それを空調機や空気清浄機に組み込んだときのスペースが過大となるのみならず、透孔(h) の奥深くの方には光が照射されないので厚みの割には気体処理効果が上がらずコスト的にも不利となり、さらには圧損の上でも不利となるので、通常は４〜２０mm程度、好ましくは５〜１５mm、殊に７〜１３mmとすることが多い。
【００４０】
なお、ハニカム片(1) の各透孔(h) の中心軸方向は、これを複数方向に向けるようにすることもできる。たとえばハニカム片(1) を上記（II-1）の多段ハニカム体(S#)をスライス状に裁断することにより得る場合、各段ごとまたは複数段ごとに透孔(h) の向きの異なる単位ハニカムシート(S) を積層することにより多段ハニカム体(S#)を構成し、その多段ハニカム体(S#)を、その透孔(h) を斜めに横断するようにスライス状に裁断すればよい。このときには、ハニカム片(1) にしたときの厚み方向が、透孔(h) の中心軸方向に対して１５〜８０゜の角度θをなすようにするが、角度θがこの範囲から外れている単位ハニカムシート(S) が小割合混在していても特に支障とはならない。
【００４１】
このようにハニカム片(1) の各透孔(h) の中心軸方向が複数方向に向くようにすると、後述のランプ(2) の配置関係において、より光の照射を受けやすくする設計を行うことができ、またハニカム片(1) の透孔(h) を通る気体の流れ方向を２方向以上とすることができるので、整流の点でも自在性が得られるようになる。
【００４２】
あるいはまた、少なくとも２枚のハニカム片(1) をそれらの前面Ａが一つの平面を形成するように配置して気体処理用エレメントとなし、ハニカム片(1) の前面Ａ側に照射される光の量が多くなるように１ないし複数個のランプ(2) の向きを設定することも好ましい。
【００４３】
この場合、透孔(h) 方向の異なるハニカム片(1) の複数枚を面方向にレーン状またはブロック状に配置して気体処理用エレメントとなすことができる。「面方向にレーン状に配置」とは、道路に例えれば２車線とか４車線というような形の配置にするということである。「面方向にブロック状に配置」とは、たとえば平面視で「田」の字形のような配置である。「透孔(h) 方向が異なる」とは、片方の面から他方の面に向かう透孔(h) の向きが隣接するハニカム片(1) ごとに異なることを言い、たとえば、斜め上に向かうものと斜め下に向かうもの、斜め右に向かうものと斜め左に向かうものというようなハニカム片(1) の組み合わせにするということである。
【００４４】
〈ハニカム片の積層〉
上記においては単層のハニカム片(1) について述べたが、光が多く照射される側の面を前面Ａ、光の照射量の少ない方の側の面を後面Ｂとするとき、少なくとも２枚のハニカム片を厚み方向に積層し、気体処理用エレメントとして使用するときに少なくとも前面Ａ側となるハニカム片が上記のハニカム片(1) からなるようにすることもできる。
【００４５】
このときには、上述のハニカム片(1) 同士の積層だけでなく、上述のハニカム片(1) に、図１の[3] 線裁断品や図２の[3] 面裁断品以外の裁断品、あるいは光触媒酸化チタン担持シートで形成されていない任意の裁断線または裁断面のハニカム片を厚み方向に積層して用いることもできる。ただし、気体処理用エレメントとして使用するときに少なくとも前面側となるハニカム片は、上述の（Ｉ）および（II）の条件を満足するハニカム片(1) を用いなければならない。
【００４６】
ハニカム片を厚み方向に積層するときの組み合わせの態様は多種あるので、後述の実施例において、その組み合わせの態様の例を図示することにする。
【００４７】
〈コート層の設置〉
光が多く照射される側の面を前面Ａ、光の照射量の少ない方の側の面を後面Ｂとするとき、ハニカム片(1) の少なくとも前面Ａ側の面には、さらに光触媒酸化チタンコート層を設けることが好ましい。というのは、ハニカム片(1) 自体が光触媒酸化チタン担持シートで形成されているものの、シートに占める光触媒酸化チタンの割合には限度があるので、コグチやその周辺の光の当る前面Ａ側の面にさらに光触媒酸化チタンコート層を設けると、一段と気体処理効率が上がるからである。
【００４８】
このときのコートは、光触媒酸化チタンを、粉体の状態、媒体に分散したスラリーの状態、あるいはそれらに適当なバインダー（特に無機系のバインダー）を加えた状態とし、それらの状態の組成物を用いてロールコーティングやスプレーコーティングするなどの方法により設けることができる。無機系の物質として常態では液状であるが硬化するものを用いると、バインダーと媒体とを兼ねることができ、あるいは媒体の量を低減することができるので、特に有利である。
【００４９】
ハニカム片(1) は、吸着剤が担持された光触媒酸化チタン担持シートで形成されていることが好ましい。また、ハニカム片(1) の少なくとも後面Ｂ側の面には、さらに吸着剤コート層を設けることが好ましい。吸着剤としては、ベントナイト、酸性白土等の粘土鉱物、活性炭、シリカゲル、活性アルミナ、ゼオライト、ケイソウ土などが例示できる。このときのコートは、必要に応じバインダーを含む吸着剤のコート液を、ローラーコート、スプレーなどにより塗布することにより達成できる。
【００５０】
特に好ましい態様は、光が照射されやすいハニカム片(1) の前面Ａ側の面に光触媒酸化チタンコート層を設け、光が照射されにくいハニカム片(1) の少なくとも後面Ｂ側の面には、さらに吸着剤コート層を設けることである。この場合、エレメントがハニカム片の積層体（少なくとも前面Ａ側となるハニカム片は、上述の（Ｉ）および（II）の条件を満足するハニカム片(1) ）であるときは、前面側のハニカム片(1) の前面Ａ側の面に光触媒酸化チタンコート層を設け、後面側のハニカム片の全体やその片の後面側の面に吸着剤コート層を設けることが望ましい。
【００５１】
《気体処理用装置》
本発明の気体処理用エレメントと、光触媒酸化チタン励起のためのランプ(2) とを備えることにより、気体処理用装置を構成することができる。なお、ハニカム片(1) を気体処理用エレメントとして用いるときは、適当な枠体でこれを支持し、もし必要なら静電フィルターなどの他の材料と併用することもできる。
【００５２】
この場合、光が多く照射される側の面を前面Ａ、光の照射量の少ない方の側の面を後面Ｂとするとき、ランプ(2) をハニカム片(1) の前面Ａ側に所定の間隔をあけて配置すると共に、そのときのランプ(2) の向きを、ハニカム片(1) の前面Ａ側に照射される光の量が多くなるように設定することが望ましい。所定の間隔とは、離れて配置する場合でも１０cm程度までとするのが一般的であり、近くに配置する場合はランプ(2) の保護チューブがハニカム片(1) に接触するまでである。
【００５３】
上記ランプ(2) としては、冷陰極蛍光ランプ、ブラックライト、捕虫器用蛍光ランプ（ケミカルランプ）、殺菌ランプ、健康用蛍光ランプをはじめ、紫外線を発する各種の紫外線ランプがあげられる。実用化の段階における紫外線ランプの好適な一例は、冷陰極蛍光ランプ、特にフッ素樹脂製の保護チューブ付きの冷陰極蛍光ランプである。同様にブラックライトも、実用上好適に用いられる。
【００５４】
そして、最近は可視光領域の光で活性化される光触媒酸化チタンもあるので、そのような光触媒酸化チタンを用いるときは、ランプ(2) として可視光の光を発するランプを用いることもできる。
【００５５】
ランプ(2) は、上述のハニカム片(1) からなる気体処理用エレメントの１ユニットに付き、１ないし複数本を配置することができる。このとき、ランプ(2) は、ハニカム片(1) の前面Ａ側に照射される光の量が多くなる向きに設置することが好ましい。ハニカム片(1) からなる気体処理用エレメントの大きさや形に合わせて、ランプ(2) の向きや本数を最適に設定するのである。
【００５６】
気体処理用装置により処理する気体の流れは、Ａ面側→Ｂ面側であってもよく、Ｂ面側→Ａ面側であってもよい。
【００５７】
〈作用〉
本発明の気体処理用エレメントを装備した気体処理用装置を用い、ハニカム片(1) からなる気体処理用エレメントに向けてランプ(2) から光を照射することにより、ハニカム片(1) に担持（場合によりさらにコート）されている光触媒酸化チタンの強い酸化力を発揮させることができる。脱臭しうる悪臭成分は、硫化水素、メルカプタン類、アンモニア、アルデヒド類、アミン類、脂肪酸類、モノマー類をはじめ多種のものがあげられ、複合臭も効果的に除去できる。エレメントに付着した微生物も死滅し、ヤニなどの有機物も分解する。従って、長期間交換なしに使用できる。
【００５８】
本発明によれば、光触媒酸化チタン担持シートを用いたエレメントにおいて、エレメントの大きさおよび厚みを最小に保ちながら、気体処理能力（脱臭能力、抗菌能力）を格段に高めることができる。
【００５９】
【実施例】
次に実験例をあげて本発明をさらに説明する。実験例１〜６のうち、実験例５と、実験例６の[3] 線裁断品とが実施例で、他は参考例である。実験例７〜１１は、実験例１〜５のハニカム片(1) を用いたときの応用例である。以下「部」とあるのは重量部である。
【００６０】
〈単位ハニカムシート(S) 、多段ハニカム体(S#)の製造〉
修飾超微細酸化チタンとして石原産業株式会社製の光触媒用酸化チタン「ＳＴ−３１」（結晶形：アナタース、１１０℃乾燥品のＴｉＯ2 含量：８１重量％、ＺｎＯ含量：１４重量％、Ｘ線粒径：７nm、ＢＥＴ比表面積：２６０m2/g）３０部、無機質系填料としてセピオライト７部と粒径１０数μm の活性炭２０部、有機繊維質材料としてパルプ２０部を用い、さらに補強繊維としてセラミックス繊維８部、バインダーとしてアルミナゾル５部、ラテックスエマルジョン６部および有機繊維状バインダー４部を用い、常法に従って湿式抄紙を行った。これにより、光触媒酸化チタン担持シートが得られた。坪量は１７１g/m2、厚みは0.29mm、密度は0.59g/cm3 、引張強度は 2.7kg/15mm であった。
【００６１】
この光触媒酸化チタン担持シートをコルゲータに供給して、波形に段成形した中芯とフラットなライナーとからなる片面段ボール（単位シート(S) の一例）を製造した。この実験で製造した片面段ボールは、A Flute （段の高さ 4.5〜4.8mm 、３０cm当りの標準山数３４±２）と、B Flute （段の高さ 2.5〜2.8mm 、３０cm当りの標準山数５０±２）との２種とした。ついでこの片面段ボールを多段に積層接着して、多段ハニカム体(S#)を作製した。
【００６２】
〈ハニカム片(1) の作製〉
先に述べたように、図１は、シート縦方向に透孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) の多段積層体である多段ハニカム体(S#)を、透孔(h) を横断するようにスライス状に裁断する態様を示した説明図である。図３は図１の[1] 線裁断品を得るときの詳細図であり、実験例１の態様を示している。
【００６３】
実験例１
図１の[1] 線に沿って、上記で作製した多段ハニカム体(S#)を、θ1 が９０゜でθ2 が３０゜、θ1 が９０゜でθ2 が４５゜、θ1 が９０゜でθ2 が６０゜となるようにスライスして、板状のハニカム片(1) を作製した（図３参照）。比較のため、図１の[4] 線に沿って、θ1 が９０゜でθ2 が９０゜となるようにスライスしたものも得た。ハニカム片(1) の厚みｄは、いずれも１０mmに設定した。
【００６４】
〈試験のための気体処理用装置、脱臭試験〉
図４は、試験に用いた気体処理用装置の説明図である。得られた厚みｄ＝１０mmのハニカム片(1) を、３９mm×１９４mmの大きさに裁断して、評価サンプルとした。
【００６５】
それぞれの評価サンプルを、図４に示す装置のアクリル製容器（４０mm×２００mm×５０mm）の中に水平に入れ、パイレックスガラス板で蓋をして密閉した。サンプル上方６cmには、ランプ(2) の一例としての紫外線ランプ（ブラックライト）１本を図４に示した方向に平行に配置した。ついで、上記のアクリル製容器に、アセトアルデヒドを入れた５０リットルのフレキシブルバッグをつなぎ、配管の途中に設置の循環ポンプで８リットル/minの速度で反応系内の空気を循環させた。なお、反応系内のアセトアルデヒド濃度は１０ppm となるように調整した。この状態で、暗所に置いて１時間循環させた後、上記のランプ(2) を点灯して光照射を２時間行い、経時的にアセトアルデヒドの濃度を測定した。なお、評価サンプルの表面での光量は 1.5mW/cm2とした。
【００６６】
結果を図５〜８に示す。図５〜８は、この順に、多段ハニカム体(S#)をスライスしてハニカム片(1) を作製したときの角度θ2 ＝３０゜、４５゜、６０゜、９０゜に対応している（θ1 はいずれも９０゜）。ハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向に対してなす角度θは、上述の角度θ2 ＝３０゜、４５゜、６０゜、９０゜に対応して、θ＝６０゜、４５゜、３０゜、０゜となる。なお、θ2 とθとの関係は、後述の図１４の（イ）の直線の通りとなる。
【００６７】
図５〜８中、
○は、目の細かいＢフルート(B Flute) の評価サンプル、
△は、目の粗いＡフルート(A Flute) の評価サンプル
である。図５〜８から、１次反応速度定数を求めると、次の表１のようになる。
【００６８】
【表１】

番号  θ2   θ    段ボールの Flute  １次反応速度定数  図中の印
1   30゜  60゜      B Flute           1.74/hr           ○
2   30゜  60゜      A Flute           1.41/hr           △  
3   45゜  45゜      B Flute           1.31/hr           ○
4   45゜  45゜      A Flute           1.18/hr           △  
5   60゜  30゜      B Flute           1.02/hr           ○
6   60゜  30゜      A Flute           1.21/hr           △  
7   90゜   0゜      B Flute           0.95/hr           ○
8   90゜   0゜      A Flute           0.99/hr           △  
【００６９】
図５〜８および表１から、多段ハニカム体(S#)を、透孔(h) を横断するようにスライス状に斜めに裁断したハニカム片(1) からなるエレメントを用いた場合は、θ2 ＝９０゜にスライスした場合に比しすぐれた脱臭効果が得られることがわかった。
【００７０】
また、ランプ(2) をハニカム片(1) の傾斜方向（多段ハニカム体(S#)のスライス時の傾斜面の傾斜方向）に対して平行に配置した場合と、その傾斜方向と直角方向に対して平行に配置した場合とを比較したところ、傾斜方向に平行に配置した場合の方がより好ましい脱臭効果が得られることがわかった。この結果では、ランプ(2) を傾斜方向に平行に配置した場合の方が、それと直角方向に平行に配置した場合に比べ、ハニカム片(1) の透孔(h) の面に照射される光の量が多くなるためである。
【００７１】
実験例２
実験例１において、ハニカム片(1) の前面Ａ側の面に、石原産業株式会社製の光触媒用酸化チタンスラリー「ＳＴＳ−２１」をロールコーティング法によりコーティングした後、加熱処理することにより、光触媒用酸化チタンのコート層を設け、以下実験例１と同様にして脱臭試験を行った。結果を表２および図９に示す。
【００７２】
【表２】

番号  θ2   θ    段ボールの Flute  １次反応速度定数  図中の印
9   30゜  60゜      B Flute           3.15/hr           ○  
【００７３】
表２および図９から、ハニカム片(1) の少なくとも前面Ａ側の面に光触媒酸化チタンの塗布層(c) を設けると、さらに一段と好ましい脱臭効率が得られることがわかる。
【００７４】
実験例３
実験例２において、ハニカム片(1) の前面Ａ側の面に光触媒用酸化チタンのコート層を設けると共に、ハニカム片(1) の前面Ｂ側の面にゼオライトスラリーをロールコーティング法によりコーティングした後、加熱処理することにより、吸着剤のコート層を設けた。この場合には、光の当らない後面Ｂ面においても臭気成分が吸着されるので、より好ましい脱臭効果が得られる。
【００７５】
実験例４
図１０は図１の[2] 線裁断品を得るときの詳細図である。図１の[2] 線に沿って、上記で作製した多段ハニカム体(S#)を、θ1 が１５〜８０゜でθ2 が９０゜となるようにスライスした。ハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向に対してなす角度θは、（９０−θ1 ）゜となる。
【００７６】
実験例５（実施例）
図１１は図１の[3] 線裁断品を得るときの詳細図である。図１の[3] 線に沿って、上記で作製した多段ハニカム体(S#)を、θ1 が４５゜でθ2 が４５゜となるようにスライスして、板状のハニカム片(1) を作製し（図１１参照）、以下実験例１と同様にして脱臭試験を行った。ただし、ランプの向きは図１３のように２方向とした。結果を表３および図１２に示す。なお、θ1 ＝θ2 でスライス裁断したときには、ハニカム片(1) の厚み方向が透孔(h) の中心軸方向に対してなす角度θは、計算過程は省略するが、図１４の（ロ）の曲線のようになる。θ1 ＝θ2 ＝４５゜のときのθは約５５゜である。
【００７７】
【表３】

角    度      ランプ    段ボール    １次反応    図中の
番号  θ1   θ2   θ    の向き    の Flute    速度定数    印    
10   45゜  45゜  55゜  図13Ｍ     B Flute     1.02/hr      ■
11   45゜  45゜  55゜  図13Ｍ     A Flute     1.22/hr      ●  
12   45゜  45゜  55゜  図13Ｎ     B Flute     1.58/hr      □
13   45゜  45゜  55゜  図13Ｎ     A Flute     1.63/hr      ○  
[ 3   90゜  45゜  45゜  図13Ｎ     B Flute     1.31/hr ]
[ 4   90゜  45゜  45゜  図13Ｎ     A Flute     1.18/hr ]        
【００７８】
上記表３には、[1] 線裁断品にかかる表１の番号３，４（ランプ(2) の向きは図１３のＮ方向に相当）の結果も付記してある。これを[3] 線裁断品にかかる番号１２，１３と対比すると、[3] 線裁断品の方が一段と性能が向上していることがわかる。もし、[3] 線裁断品にかかる番号１２，１３において、実験例２のように前面Ａ側の面に光触媒用酸化チタンのコート層を設ければ、１次反応速度定数はさらに格段に向上する。
【００７９】
実験例６（[3] 面裁断品が実施例）
シート縦方向に透孔(h) を有する単位ハニカムシート(S) の巻回体である巻回ハニカム体(S*)を、透孔(h) を横断するようにスライス状に裁断する場合については、図２に示した[1] 面裁断品、[2] 面裁断品、[3] 面裁断品があるが、実験例１、４、５の場合のような形なるので、具体的図示については省略する。
【００８０】
実験例７〜１０（実験例５のハニカム片(1) で構成した場合が実施例）
図１５〜１８は、２枚のハニカム片が厚み方向に積層された気体処理用エレメントの例を示した説明図である。少なくとも前面側となるハニカム片は、実験例１〜５のハニカム片(1) で構成されるが、この例では実験例１のハニカム片(1) を用いた場合を例示してある。
【００８１】
図１５は、角度θ2 の２枚のハニカム片(1) を前後に配置した場合である。
図１６は、角度θ2 のハニカム片(1) の後側に、同じ角度θ2 のハニカム片(1) を左右反転して配置した場合である。
図１７は、角度θ2 のハニカム片(1) の後側に、角度θ2'のハニカム片(1) を配置した場合である。
図１８は、角度θ2 のハニカム片(1) の後側に、同じ角度θ2 のハニカム片(1) を横倒しにして配置した場合である。
なお、後側に位置するハニカム片(1) は、図１の[4] 線裁断品、あるいは光触媒酸化チタン担持シートで形成されていない任意の裁断線のハニカム片であってもよい。
【００８２】
実験例１１
図１９は本発明の気体処理用エレメントの他の一例を示した側面図であり、（イ）にはハニカム片(1) を面方向にレーン状に配置した気体処理用エレメントの１面に近接してランプ(2) を２本配置した場合、（ロ）にはハニカム片(1) を面方向にレーン状に配置した気体処理用エレメントの２面を所定の間隔をあけて対向配置すると共に、それらの間にランプ(2) を２本配置した場合を示してある。
【００８３】
この実験例においては、実験例１で得たθ＝３０°（つまりθ1 ＝９０°、θ2 ＝６０°）の厚みｄが１０mmのハニカム片(1) の４枚を用い、図１９のように、各ハニカム片(1) の向きを図１９のように交互に１８０°変えて面方向にレーン状に配置して気体処理用エレメントとなすと共に、各ハニカム片(1) の前面Ａ側に照射される光の量が多くなるように２本のランプ(2) を配置してある。
【００８４】
【発明の効果】
本発明にあっては、図１の[3] 線裁断品または図２の[3] 面裁断品からなるハニカム片(1) が光触媒酸化チタン担持シートで形成されており、かつ前面Ａ側から後面Ｂ側に抜ける透孔(h) の中心軸方向がハニカム片(1) の厚み方向に対して１５〜８０゜の角度θをなしているようにしているため、ランプ(2) から照射される光が最も効率良く前面Ａ側に当り、エレメントの大きさおよび厚みを最小に保ちながら、エレメントが占める単位スペース当りの脱臭効率を格段に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  多段ハニカム体(S#)を得るときの態様を示した説明図である。
【図２】  巻回ハニカム体(S*)を得るときの態様を示した説明図である。
【図３】  図１の[1] 線裁断品を得るときの詳細図であり、実施例１の態様を示している。
【図４】  試験に用いた気体処理用装置の説明図である。
【図５】  実験例１における脱臭試験の結果を示したグラフである。
【図６】  実験例１における脱臭試験の結果を示したグラフである。
【図７】  実験例１における脱臭試験の結果を示したグラフである。
【図８】  実験例１における脱臭試験の結果を示したグラフである。
【図９】  実験例２における脱臭試験の結果を示したグラフである。
【図１０】  図１の[2] 線裁断品を得るときの詳細図であり、実験例４の態様を示している。
【図１１】  図１の[3] 線裁断品を得るときの詳細図であり、実験例５（実施例）の態様を示している。
【図１２】  実験例５（実施例）の結果を示したグラフである。
【図１３】  実験例５（実施例）におけるランプ(2) の配置方向を示した説明図である。
【図１４】  （イ）は図１において[1] 線裁断品を得るときのスライス角度θ2 と、厚み方向−透孔(h) 中心軸方向間の角度θとの関係を示したグラフである。（ロ）は図１の[3] 線裁断品を得るときのスライス角度θ1 ，θ2 と、厚み方向−透孔(h) 中心軸方向間の角度θとの関係を示したグラフである。
【図１５】  ２枚のハニカム片が厚み方向に積層された気体処理用エレメントの例を示した説明図であり、角度θ2 の２枚のハニカム片(1) を前後に配置した場合を示してある。
【図１６】  ２枚のハニカム片が厚み方向に積層された気体処理用エレメントの例を示した説明図であり、角度θ2 のハニカム片(1) の後側に、同じ角度θ2 のハニカム片(1) を左右反転して配置した場合を示してある。
【図１７】  ２枚のハニカム片が厚み方向に積層された気体処理用エレメントの例を示した説明図であり、角度θ2 のハニカム片(1) の後側に、角度θ2'のハニカム片(1) を配置した場合を示してある。
【図１８】  ２枚のハニカム片が厚み方向に積層された気体処理用エレメントの例を示した説明図であり、角度θ2 のハニカム片(1) の後側に、同じ角度θ2 のハニカム片(1) を横倒しにして配置した場合を示してある。
【図１９】  本発明の気体処理用エレメントの他の一例を示した側面図であり、（イ）にはハニカム片(1) を面方向にレーン状に配置した気体処理用エレメントの１面に近接してランプ(2) を２本配置した場合、（ロ）にはハニカム片(1) を面方向にレーン状に配置した気体処理用エレメントの２面を所定の間隔をあけて対向配置すると共に、それらの間にランプ(2) を２本配置した場合を示してある。
【符号の説明】
(1) …ハニカム片、
(2) …ランプ、
(h) …透孔
【図１】
0004321912.tif 000002
【図２】
0004321912.tif 000003
【図３】
0004321912.tif 000004
【図４】
0004321912.tif 000005
【図５】
0004321912.tif 000006
【図６】
0004321912.tif 000007
【図７】
0004321912.tif 000008
【図８】
0004321912.tif 000009
【図９】
0004321912.tif 000010
【図１０】
0004321912.tif 000011
【図１１】
0004321912.tif 000012
【図１２】
0004321912.tif 000013
【図１３】
0004321912.tif 000014
【図１４】
0004321912.tif 000015
【図１５】
0004321912.tif 000016
【図１６】
0004321912.tif 000017
【図１７】
0004321912.tif 000018
【図１８】
0004321912.tif 000019
【図１９】
0004321912.tif 000020