| 【発明の名称】 |
光触媒モジュールとその製造方法及びこれを用いた反応装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】山形 光二
【住所又は居所】東京都世田谷区駒沢３丁目１６番３号 ライザー工業株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】金属乃至繊維からなる複数本の糸１を縒って撚線２とし、撚線２をチアニゾル液に浸して高温で焼成した光触媒モジュール。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】金属乃至繊維からなる複数本の糸を縒って撚線とし、該撚線をチアニゾル液に浸して高温で焼成して得られた光触媒モジュール。
【請求項2】撚糸がある程度の空隙を以ってランダムに配置されるように、その複数本を装填して使用する請求項1記載の光触媒モジュール。
【請求項3】金属乃至繊維からなる複数本の糸を縒って撚線とし、該撚線を反応容器内に装填し、チアニゾル液に浸してから反応容器ごと高温で焼成する光触媒モジュールの製造方法。
【請求項４】反応容器内に紫外線ランプを設置し、該紫外線ランプの周囲に光触媒モジュールを装填した反応装置。
【請求項５】装填された光触媒モジュールの一端又は両端部に押圧板を設けて反応時の容器内における光触媒モジュールの偏在を防ぐようにした請求項４記載の反応装置。
【請求項6】反応容器内に1又は2以上の仕切板を設け、該仕切板の間に光触媒モジュールを装填するようにした請求項４記載の反応装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明が属する技術分野】この発明は、被処理液体乃至気体の処理効率を高めるようにした光触媒モジュールとその製造方法及びこれを用いた反応装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本願発明者は先に紫外線を使用した被処理水又は気体の処理方法としては、金属乃至繊維からなる糸の束、或はこれら糸で構成される不織布に、二酸化チタン等の懸濁液をコーティングし、室温から600℃乃至700℃の最終温度にまで加熱昇温して焼成して得られたフィルターに紫外線を照射すると共に、被処理液体或は気体をフィルターに接触させるようにした紫外線殺菌方法を提案した（特願平11-321932号）。
【０００３】また、二酸化チタン等の懸濁液に金属乃至繊維からなる糸の束、或はこれら糸で構成される不織布を浸漬した後、高温に焼成したものを紫外線殺菌のフィルターとして使用する方法も公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これら金属乃至繊維からなる糸の束、或はこれら糸で構成される不織布の表面に二酸化チタン等の懸濁液をコーティングしたり、或は金属乃至繊維からなる糸の束、或はこれら糸で構成される不織布を二酸化チタン等の懸濁液に浸漬した場合には、図５に示すように金属乃至繊維の糸１の表面に二酸化チタン担持層３が形成される。
【０００５】しかし、この二酸化チタン担持層３は糸１の表面に付着しているに過ぎないため、紫外線照射中に欠落し易く、また二酸化チタン担持層３が糸１の表面より欠落すると、光触媒効果が著しく失われてしまう。
【０００６】また、上記従来の方法においては、紫外線ランプの周囲に所定間隔を置いて複数のフィルターを配置するため、紫外線ランプより近くに配置されたフィルターには充分な紫外線が照射されるが、紫外線ランプより遠のくに従って基材には紫外線が照射されなくなり、したがって均一な紫外線照射効果を得ることができないという欠点がある。
【０００７】また、紫外線ランプの周囲に所定間隔を置いて複数のフィルターを配置すると、被処理液体乃至気体がフィルター間を通過してフィルターとの接触が少ないという欠点があり、更にしたがって均一な紫外線照射効果を得ることができないという欠点がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記実情に鑑み、鋭意研究の結果、金属乃至繊維からなる複数本の糸を縒って撚線とし、該撚線をチアニゾル液に浸して高温で焼成した光触媒モジュールを提案するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】即ち、複数本の糸１で構成される撚糸２には糸1間に隙間があるが、この発明のように撚糸２をチアニゾル液に浸漬すると、チアニゾル液は糸１間の隙間を浸透し、その後の高温焼成により凝結する。
【００１０】この結果、図1に示すように二酸化チタン担持層３は撚糸２の表面だけでなく、糸1の隙間を強固に連結して形成される。
【００１１】したがって、この発明では紫外線照射中に二酸化チタン担持層３が欠落することなく、光触媒効果を永く持続させることができる。
【００１２】なお、この発明においてチアニゾル液に浸漬した撚糸は例えば室温から600℃から700℃の最終温度にまで加熱昇温して繰り返し昇温される。
【００１３】また、この発明では反応容器内に紫外線ランプを設置し、該紫外線ランプの周囲に光触媒モジュールを装填すれば、撚糸が紫外線ランプの周囲にある程度の空隙を以ってランダムに配置される。
【００１４】このため、ランプより照射される紫外線は光触媒モジュールの撚糸間を通過して二酸化チタン担持層に照射されるので、紫外線ランプに近くても、遠くても均一な紫外線照射効果を得ることができる。
【００１５】また、反応容器内に送入された被処理液体乃至気体はランダムに配置された光触媒モジュールの撚糸間を通過し、二酸化チタン担持層と接触するが、上述のフィルターに比べて光触媒モジュールの接触面積が多く、被処理液体乃至気体との接触時間が数十倍多くなり、したがって十分な紫外線照射効果を得ることができる。
【００１６】即ち、この発明において光触媒モジュールは反応容器内に撚糸がある程度の空隙を以ってランダムに配置されるように、その複数本を装填して使用する。
【００１７】なお、金属乃至繊維からなる複数本の糸を縒って撚線とし、該撚線を容器内に装填し、チアニゾル液に浸してから反応容器ごと高温で焼成すれば、容器内には上述のように撚糸がある程度の空隙を以ってランダムに配置されるように、光触媒モジュールが装填されて製造されるので、この容器をそのまま反応容器として使用できる。
【００１８】また、反応容器内に上述のように装填された光触媒モジュール内を被処理液体乃至気体を通過させると、次第に被処理液体乃至気体の圧力により光触媒モジュールが偏在して十分な紫外線照射効果を挙げられないことになる。
【００１９】反応容器内に装填された光触媒モジュールの一端又は両端部に押圧板を設けることにより、反応時の容器内における光触媒モジュールの偏在を防ぐことができる。
【００２０】この場合、押圧手段としてはステンレス、チタン太線製のスプリングを使用することにより反応容器内におけるスプリングの腐食を防ぐことができる。
【００２１】また、反応容器内に1又は2以上の仕切板を設け、該仕切板の間に光触媒モジュールを装填することによっても、反応時の容器内における光触媒モジュールの偏在を防ぐことができる。
【００２２】なお、この発明で光触媒モジュール製造に使用される金属乃至繊維からなる糸としては、例えばステンレス、チタン、炭素繊維、フッ素繊維等を使用することができる。
【００２３】また、光触媒モジュールを構成する撚糸の長さは、反応容器内に撚糸がある程度の空隙を以ってランダムに配置される程度のものが好ましい。
【００２４】
【実施例】以下、この発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明すると、図2において４は上半部4aと下半部4bで構成される反応容器で、反応容器4内には上半部5aと下半部5bで構成される仕切板５がその長手方向に沿って所定間隔で配置され、更に仕切板5，…の中央の穴６には紫外線ランプ７を挿着し、また仕切板５の間には光触媒モジュール８を装填する。
【００２５】仕切板７の間に装填された光触媒モジュール８は撚糸２が紫外線ランプの周囲にある程度の空隙を以ってランダムに配置される。
【００２６】仕切板７は、中心より放射状に楕円状の通水孔９を有し、通水孔９の一側には通水方向に沿って羽根片10が設けられる。
【００２７】以上の構成において、被処理水は入口11より反応容器4内に送入されるが、反応容器4内では仕切板５の通水孔９の一側に設けられた羽根片10，…に従って螺旋状に回転しながら反応容器4内を通過して出口12より外部に排出される。
【００２８】被処理水はこの間に紫外線ランプ５に沿って撚糸２が作る空隙を二酸化チタン担持層３と接触しながら通過し、また紫外線ランプ５より照射される紫外線は撚糸２が作る空隙を通過して二酸化チタン担持層３に照射される。
【００２９】したがって、この発明では被処理水と二酸化チタン担持層３と接触時間と二酸化チタン担持層３への紫外線の照射時間が長く、このため被処理水の殺菌処理効率を高めることができる。
【００３０】また、この発明に係る光触媒モジュール７には上述のように二酸化チタン担持層３が強固に固定されているため、長時間の処理にも剥離することがない。
【００３１】図3、図4は多段式の大型反応装置による被処理水の処理例を示すものであり、この実施例では複数の反応容器４を並設して二つ割れにした反応装置を使用するものであり、先ず容器４を開いて内部に紫外線ランプ５を設置し、光触媒モジュール８を装填してから容器４を閉じる。
【００３２】そして、並設される反応容器４には夫々被処理水を通して更に紫外線ランプ５より紫外線照射して殺菌処理を行うものである。
【００３３】
【発明の効果】以上要するに、この発明によれば紫外線照射中に二酸化チタン担持層が欠落することなく、光触媒効果を永く持続させることができ、しかも撚糸が紫外線ランプの周囲にある程度の空隙を以ってランダムに配置されるため、紫外線の均一な照射と十分な紫外線照射効果を得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９１００６３０２
【氏名又は名称】ライザー工業株式会社
【住所又は居所】東京都世田谷区駒沢３丁目１６番３号
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| 【出願日】 |
平成１３年１１月２９日（２００１．１１．２９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３８８４
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 昭雄
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１６４７６６（Ｐ２００３−１６４７６６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年６月１０日（２００３．６．１０） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３６３７４３（Ｐ２００１−３６３７４３） |
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