光触媒反応装置
【課題】空気が流れる際の圧力損失が小さくでき、光触媒反応の作業性の低下を防ぐことができる光触媒反応装置を提供する。
【解決手段】電源に接続された正極の高電圧端子４と負極の高電圧端子２と、高電圧端子４，２間に配置され、光触媒を担持する誘電体から成る光触媒担持体５とを備え、高電圧端子４，２への電流供給によって光触媒担持体５の表面に発生する放電光を、光触媒に接触、付着または接近した物質を光触媒反応によって分解する光触媒反応用光源とする光触媒反応装置であって、光触媒担持体５の形状は、断面円形を有する部材であり、光触媒担持体５の長手方向（Ｘ方向）が気流の流れ方向（Ｚ方向）と直交するように配置されている。
【解決手段】電源に接続された正極の高電圧端子４と負極の高電圧端子２と、高電圧端子４，２間に配置され、光触媒を担持する誘電体から成る光触媒担持体５とを備え、高電圧端子４，２への電流供給によって光触媒担持体５の表面に発生する放電光を、光触媒に接触、付着または接近した物質を光触媒反応によって分解する光触媒反応用光源とする光触媒反応装置であって、光触媒担持体５の形状は、断面円形を有する部材であり、光触媒担持体５の長手方向（Ｘ方向）が気流の流れ方向（Ｚ方向）と直交するように配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒反応装置に関し、特に光触媒担持体の部位で沿面放電または端子間放電光を発生させて、放電光を直接光源として利用して光触媒反応を高い活性のもとで効率よく進めることができる光触媒反応装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の光触媒反応装置を示している。この光触媒反応装置では、光触媒担持体２０３は厚みの大きい大型の直方体形状の多孔質焼結体である。この光触媒担持体２０３が、電源に接続された高電圧端子（正極）２０１と、高電圧端子（負極）２０２間に配置され、この高電圧端子２０１，２０２への電流供給をすることによって、光触媒担持体２０３の表面に発生する放電光を、光触媒を活性化するための光源として用いている（特許文献１を参照。）。図６の光触媒反応装置では、高電圧端子（正極）２０１がくし型の構造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５０４１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上述した図６に示す光触媒反応装置の構造では、光触媒担持体２０３として大型の直方体形状の多孔質焼結体を用いていることと、高電圧端子（正極）２０１がくし型の構造であるために、以下のような問題があった。すなわち、従来の光触媒反応装置を使用すると、空気が流れる際に空気の流れが光触媒担持体２０３とくし型の高電圧端子（正極）２０１により遮られてしまうので、空気の圧力損失が大きく、光触媒反応の作業性が低下してしまう。また、従来の光触媒反応装置では、厚みの大きい大型の直方体形状の多孔質焼結体製の光触媒担持体２０３を用いているので、機械的強度が低く、薄型化が難しいこともある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気が流れる際の圧力損失が小さくでき、光触媒反応の作業性の低下を防ぐことができる光触媒反応装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光触媒反応装置は、電源に接続された正極の高電圧端子と負極の高電圧端子と、前記高電圧端子間に配置され、光触媒を担持する誘電体から成る光触媒担持体とを備え、前記高電圧端子への電流供給によって前記光触媒担持体の表面に発生する放電光を、前記光触媒に接触、付着または接近した物質を光触媒反応によって分解するための光触媒反応用光源とする光触媒反応装置であって、前記光触媒担持体の形状は、断面円形を有する部材であり、前記光触媒担持体の長手方向が気流の流れ方向と直交するように配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、空気が流れる際の圧力損失が小さくでき、光触媒反応の作業性の低下を防ぐことができる光触媒反応装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の光触媒反応装置の実施形態１を示す構成図である。
【図２】図１に示す光触媒反応装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の光触媒反応装置の実施形態２を示す斜視図である。
【図４】図４（Ａ）は、本発明の光触媒反応装置の実施形態３を示す図であり、図４（Ｂ）は、本発明の光触媒反応装置の実施形態４を示す図である。
【図５】本発明の光触媒反応装置の実施形態５を示す斜視図である。
【図６】従来例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
（実施形態１）
図１は、本発明の光触媒反応装置の実施形態１を示す構成図である。
【００１１】
図１に示すように、光触媒反応装置１は、流路Ｒ内に配置されている。この流路Ｒは、反応用の物質を含む気相または液相の媒体Ｍ、例えば空気を流通させるために配置されている。図１では、１つの流路Ｒが模式的に図示され、流路Ｒ内には例えばファンモータＦが配置され、ファンモータＦを駆動することで、空気のような媒体Ｍが流路Ｒ内を流通して光触媒反応装置１を通過するようになっている。媒体Ｍとしては、例えば空気、窒素（Ｎ２、Ｎ、Ｎイオンや水等の分子等である。
【００１２】
図２は、図１に示す光触媒反応装置１を示す斜視図である。
【００１３】
図１と図２に示すように、光触媒反応装置１は、複数の正極の高電圧端子４と、１つの負極の板状の高電圧端子２と、複数の円筒状の光触媒担持体５と、高電圧電源部６を有している。
【００１４】
図２に示す正極の高電圧端子４は細長い板状の部材である。正極の高電圧端子４は、導電性を有する金属材料、例えばステンレス製であり、具体的な寸法例としては厚さＤが０．１ｍｍ、高さＨが２ｍｍ、そして奥行きＳが１６２ｍｍである。
【００１５】
図２に示す負極の高電圧端子２は導電性を有する金属材料、例えばステンレス製の１枚の板状の部材であるが、図１に示す媒体Ｍ、例えば空気の通り道を作って空気が流れる際の圧力損失が小さくするために、例えばメッシュ状に多数の穴が形成されている薄い板である。
【００１６】
図２に示す円筒状の光触媒担持体５は、断面円形の部材の一例である円筒状の電気誘電体、例えばアルミナ製の円筒材であり、断面外形が直径ｄ１＝４ｍｍの円、断面内形が直径ｄ２＝３．２ｍｍの円で、長さＫが１９２ｍｍである。
【００１７】
各円筒状の光触媒担持体５の外側部分には、光触媒が担持されている。このように各円筒状の光触媒担持体５の外側部分に担持されている光触媒としては、微粒子状のもので、例えば酸化チタンまたは酸化亜鉛を主成分とするものが適用される。なお、反応用の物質等によっては光触媒反応促進のために、これらの光触媒とともに、白金、金、およびこれらの金属とその遷移元素との合金から選ばれる少なくとも１種類を含む化合物を光触媒担持体５の外側部分に担持させてもよい。
【００１８】
図２に示す負極の高電圧端子２の一方の面２Ｂには、上述した複数の円筒状の光触媒担持体５が、等間隔の隙間ＢでＹ方向に沿って相互に離して、しかもＸ方向に平行になるように固定されている。図２に示すように、これらの円筒状の光触媒担持体５は、負極の高電圧端子２の一方の面２Ｂに対して、樹脂製のサポート材５Ｓを用いてギャップＧ２を設けるようにして固定されている。また、各円筒状の光触媒担持体５の直上には、正極の高電圧端子４が、樹脂製のサポート材５Ｐを用いて、ギャップＧ１を設けるようにして固定されている。正極の高電圧端子４の高さＨの方向がＺ方向に沿い、Ｓ方向がＸ方向に沿っている。これにより、複数の正極の高電圧端子４は、等間隔の隙間でＹ方向に沿って相互に離して、しかもＸ方向に平行になるように配置されている。
【００１９】
なお、Ｚ方向は例えば空気のような媒体が流れる方向であり、Ｘ方向は、正極の高電圧端子４の長手方向と円筒状の光触媒担持体５の長手方向である。Ｘ、Ｙ、Ｚ方向は、互いに直交している。
【００２０】
図２に示すように、正極の高電圧端子４と円筒状の光触媒担持体５の間および負極の高電圧端子２と円筒状の光触媒担持体５の間には、電気絶縁用のギャップＧ１，Ｇ２をそれぞれ設けることで、正極の高電圧端子４から直接、沿面放電が発生しないようにしている。
【００２１】
正極の高電圧端子４が各円筒状の光触媒担持体５の直上に固定されているので、媒体Ｍが通過する際の圧力損失を低減して、効率よく放電光が各円筒状の光触媒担持体５へと届くようにしている。
【００２２】
高電圧電源部６は、各正極の高電圧端子４と１つの負極の高電圧端子２の間に、高電圧を供給するために、各正極の高電圧端子４の側端部と１つの負極の高電圧端子２の側端部側に配置されている。高電圧電源部６としては、高周波電源、パルス電源または高周波パルス電源、あるいは高圧直流電源または高圧交流電源が適用される。高圧直流電源または高圧交流電源の場合には、１ｋＶ以上、例えば１０ｋＶ以上の高電圧が各正極の高電圧端子４と１つの負極の高電圧端子２の間に、供給される。
【００２３】
次に、上述した光触媒反応装置１による光触媒反応のメカニズムを説明する。
【００２４】
図２に示す高電圧電源部６が、例えば５ｋＶの高電圧を発生させる。発生した高電圧は、各正極の高電圧端子４と１つの負極の高電圧端子２の間に供給される。これにより、各正極の高電圧端子４と１つの負極の高電圧端子２の間には、電界を発生させる。各正極の高電圧端子４と円筒状の光触媒担持体５の間には、放電（空気の絶縁破壊）が発生し、この円筒状の光触媒担持体５の表面に沿って沿面放電を発生して、この沿面放電に伴い放電光が発生する。
【００２５】
光触媒担持体５の光触媒は、放電光に含まれる波長３６０〜４００ｎｍの短波長光線の照射によって励起されて活性化する。活性化された光触媒と接触、付着または接近した無機性、有機性の物質である図１の例えば空気のような媒体Ｍを、光触媒反応で酸化、還元する。
【００２６】
本発明の実施形態１では、筒状の光触媒担持体５を用い、光触媒担持体５の直上に平行に細長い板状の正極の高電圧端子４が配置され、光触媒担持体５が電源に接続された正極の高電圧端子４と負極の高電圧端子２間に配置されている。これらの正極の高電圧端子４と負極の高電圧端子５に電流供給することで、光触媒担持体５の表面に発生する放電光を、光触媒を活性化するための光源として用いることができる。
【００２７】
筒状の光触媒担持体５を用いており、しかも、光触媒担持体４の長手方向（Ｘ方向）が空気の気流の流れ方向（Ｚ方向）と直交するように配置されているために、例えば空気が流れる際の圧力損失が小さくでき、光触媒反応の作業性の低下を防ぐことができる。
【００２８】
図２に示す本発明の実施形態１の光触媒反応装置１は、図６に示す従来の厚みの大きい大型の直方体形状の多孔質焼結体である光触媒担持体２０３を用いる光触媒反応装置に比べて、薄型化が図れる。
【００２９】
図２に示すように、各円筒状の光触媒担持体５と負極の高電圧端子２の一方の面２Ｂとの間にはギャップＧ２が設けられ、各円筒状の光触媒担持体５と正極の高電圧端子４との間にもギャップＧ１を設けられているので、正極の高電圧端子４から直接、沿面放電が発生しないようにすることができる。
【００３０】
光触媒担持体５の直上に平行に細長い板状の正極の高電圧端子４がギャップＧ１を介して位置されている。これにより、正極の高電圧端子４から直接、沿面放電が発生しないようにして、光触媒担持体において沿面放電が発生させることができる。また、光触媒担持体５の直上に平行に細長い板状の正極の高電圧端子４が配置されているので、空気が通る際の圧力損失を低減し、効率よく放電光が各円筒状の光触媒担持体５に届くようにしている。
【００３１】
次に、本発明の別の実施形態を説明する。以下に説明する本発明の別の実施形態の要素が、図１と図２に示す本発明の実施形態１と要素と同様である場合には、同じ符号を記してその説明を用いる。
【００３２】
（実施形態２）
図３は、本発明の光触媒反応装置の実施形態２を示す斜視図である。
【００３３】
図３に示す本発明の実施形態２の光触媒反応装置１Ａは、複数の正極の高電圧端子４と、複数の負極の高電圧端子１２と、複数の円筒状の光触媒担持体５と、高電圧電源部６を有している。高電圧電源部６は、各正極の高電圧端子４と各負極の高電圧端子１２に、高電圧を供給するために、各正極の高電圧端子４の側端部と各負極の高電圧端子１２の側端部側に配置されている。
【００３４】
複数の負極の高電圧端子１２は、断面円形の部材の一例である円筒状の部材であるが、各負極の高電圧端子１２はこの円筒状の光触媒担持体５の内部空間において同心円状にしかも光触媒担持体５の内周面に密接して配置されている。これにより、負極の高電圧端子１２が光触媒担持体５の内部に配置されることで、光触媒担持体５の機械的な強度を向上でき、負極の高電圧端子を別途配置する必要が無く複数の要素を一体化しているので、光触媒反応装置１Ａの更なる薄型化が図れる。この円筒状の負極の高電圧端子１２は、導電性を有する金属材料、例えばステンレス製の部材であり、例えば断面外形が直径３ｍｍの円、断面内形が直径２．４ｍｍの円で、長さＫが１９５ｍｍである。
【００３５】
このように、円筒状の負極の高電圧端子１２が円筒状の光触媒担持体５の内部空間に同心円状に設けられていることにより、図２に示す実施形態１の効果に加えてさらに次のような効果がある。すなわち、円筒状の負極の高電圧端子１２と正極の高電圧端子４と円筒状の光触媒担持体５との間の電界が大きくなり、放電のエネルギーが増加するか、またはより低い電圧で同程度の放電が可能になる。
【００３６】
また、図３に示す本発明の実施形態２では、図２に示す本発明の実施形態１では用いられているメッシュ状に多数の穴が開いた薄い板状の負極の高電圧端子２を別途設ける必要がないので、空気のような媒体が通過する際の圧力損失がさらに小さくなる。
【００３７】
このように、本発明の実施形態２では、筒状の光触媒担持体５を用いており、光触媒担持体４の長手方向（Ｘ方向）が気流の流れ方向（Ｚ方向）と直交するように配置され、しかも負極の高電圧端子１２が円筒状の光触媒担持体５の内部空間に同心円状に設けられているために、例えば空気が流れる際の圧力損失が小さくでき、光触媒反応の作業性の低下を防ぐことができ、光触媒反応装置の更なる薄型化が図れる。
【００３８】
（実施形態３）
図４（Ａ）は、本発明の光触媒反応装置の実施形態３を示す図である。
【００３９】
図３に示す光触媒反応装置１Ａの構造において、円筒状の金属物体である負極の高電圧端子１２を円筒状の光触媒担持体５の内部に同心円状に設ける方法としては、円筒状の負極の高電圧端子１２の外周部分に対して、光触媒担持体を溶射することにより円筒状の光触媒担持体５を形成することで実現できる。
【００４０】
これにより、円筒状の負極の高電圧端子１２と円筒状の光触媒担持体５との間におけるギャップをなくすことができ、円筒状の負極の高電圧端子１２と円筒状の光触媒担持体５との間に放電が発生しないようにすることができる。負極の高電圧端子１２の外周囲に光触媒担持体５が溶射により形成されているので、光触媒担持体５の機械的な強度を向上でき、複数の要素を一体化しているので、光触媒反応装置の薄型化が図れる。
【００４１】
また、光触媒担持体５を薄くすることができるので、本発明の実施形態３は、本発明の実施形態２に比較して、円筒状の負極の高電圧端子１２と円筒状の光触媒担持体５との間の電界が大きくなり、放電のエネルギーが増加するか、またはより低い電圧で同程度の放電が可能である。
【００４２】
（実施形態４）
図４（Ｂ）は、本発明の光触媒反応装置の実施形態４を示す図である。
【００４３】
図３に示す光触媒反応装置１Ａの構造において、円筒状の金属物体である負極の高電圧端子１２には、切り欠き部１３が軸方向に沿って形成されている。これにより、円筒状の金属物体である負極の高電圧端子１２にバネ性を持たせることができ、負極の高電圧端子１２の外周面は円筒状の光触媒担持体５の内面に押し付けて固定することができる。従って、円筒状の負極の高電圧端子１２の外周面と円筒状の光触媒担持体５の内周面との間におけるギャップをなくすことができ、円筒状の負極の高電圧端子１２と円筒状の光触媒担持体５との間に放電が発生しないようにすることができる。
【００４４】
また、本発明の実施形態４の光触媒反応装置では、負極の高電圧端子１２に切り欠き部１３を設けるだけで済むので、本発明の実施形態３の光触媒反応装置において溶射により円筒状の光触媒担持体５を形成するのに比べて、低コストで構成できる。
【００４５】
（実施形態５）
図５は、本発明の光触媒反応装置の実施形態５を示す斜視図である。
【００４６】
図５に示す実施形態５の光触媒反応装置１Ｂは、複数の正極の高電圧端子４と、１つの負極の高電圧端子２と、複数の円柱状の光触媒担持体１５と、高電圧電源部６を有している。図５に示す本発明の実施形態５の光触媒反応装置１Ｂが、図２に示す本発明の実施形態１の光触媒反応装置１と異なる点は、図５に示すように円筒状の光触媒担持体ではなく、円柱状（または棒状）の光触媒担持体１５が用いられていることである。本発明の実施形態５の光触媒反応装置１Ｂの他の要素については、本発明の実施形態光触媒反応装置１の対応する要素と同じであり、同じ符号を記しており、作用効果も同じである。
【００４７】
図５に示す正極の高電圧端子４は細長い板状の部材である。正極の高電圧端子４は、導電性を有する金属材料、例えばステンレス製であり、具体的な寸法例としては厚さＤが０．１ｍｍ、高さＨが２ｍｍ、そして奥行きＳが１６２ｍｍである。
【００４８】
図５に示す負極の高電圧端子２は例えばステンレス製の１枚の板状の部材であるが、図１に示す媒体Ｍ、例えば空気の通り道を作るためにメッシュ状に多数の穴が形成されている薄い板である。
【００４９】
図５に示す円柱状（または棒状）の光触媒担持体１５は、断面円形の部材の一例である円柱状の電気誘電体であり、例えばアルミナ製の棒状部材であり、断面が直径ｄ３＝４ｍｍの円で、長さＫが１９２ｍｍである。この円柱状の光触媒担持体１５の外側部分には、光触媒が担持されている。
【００５０】
図５に示す負極の高電圧端子２の一方の面２Ｂには、上述した複数の円柱状の光触媒担持体５が、等間隔の隙間ＢでＹ方向に沿って相互に離して、しかもＸ方向に平行になるように固定されている。図２に示すように、これらの円柱状の光触媒担持体１５は、負極の高電圧端子２の一方の面２Ｂに対して、樹脂製のサポート材５Ｓを用いてギャップＧ２を設けるようにして固定されている。また、各円柱状の光触媒担持体１５の直上には、正極の高電圧端子４が、樹脂製のサポート材５Ｐを用いて、ギャップＧ１を設けるようにして固定されている。正極の高電圧端子４の高さＨの方向がＺ方向に沿い、Ｓ方向がＸ方向に沿っている。これにより、複数の正極の高電圧端子４は、等間隔の隙間でＹ方向に沿って相互に離して、しかもＸ方向に平行になるように配置されている。
【００５１】
以上説明したように、本発明の実施形態の光触媒反応装置によれば、円筒状の光触媒担持体あるいは円柱状の光触媒担持体を用い、光触媒担持体の直上に平行に細長い板状の正極の高電圧端子を配置し、光触媒担持体が、電源に接続された正極の高電圧端子と負極の高電圧端子間に配置している。これらの正極の高電圧端子と負極の高電圧端子に電流供給することで、光触媒担持体の表面に発生する放電光を、光触媒を活性化するための光源として用いることができる。
【００５２】
本発明の実施形態の光触媒反応装置は、光触媒反応の分野における光源技術およびその光源と光触媒担持体、光触媒等との複合技術の改良であり、光触媒担持体の部位で沿面放電または端子間放電を発生させて、その放電光を直接光源として利用して光触媒反応を高い活性のもとで効率よく進めることができる。
【００５３】
本発明の実施形態の光触媒反応装置によれば、高周波放電、パルス放電、高周波パルス放電、高圧直流放電、高圧交流放電による放電光に含まれる波長３６０〜４００ｎｍの短波長光線の照射によって励起されて活性化する光触媒により、これと接触、付着又は接近した無機性、有機性の物質を光触媒反応で酸化、還元することができる。この場合、光触媒は、汚れ成分を除去する洗浄、汚れ成分の付着を防止する防汚、殺菌、脱臭、空気の清浄、排気処理、水の清浄、排水処理、水の分解、有機合成または有機分解反応の促進、無機性、有機性の環境汚染物質の分解など広く応用することができる。
【００５４】
これらの応用分野は光励起されたときに生ずる強力な光触媒の酸化力、還元力による光触媒反応、光触媒作用によるものである。例えば、短波長光線を照射した前記光触媒は、空気中の酸素（Ｏ2 ）、又は水に溶存している酸素を活性化し、オゾン（Ｏ3 ）又は活性酸素（Ｏ）を発生し、空気中に含まれるかび類、細菌類、トリハロメタン等の有機塩素化合物、や内分泌撹乱化学物質（いわゆる環境ホルモン）を酸化分解し、脱臭、脱色、殺菌、または消毒作用を行う。そして、短波長光線の照射により励起された光触媒が、例えば水（Ｈ2 Ｏ）の分解に高い活性を示し、水を分解して活性酸素（Ｏ）と水素（Ｈ2 ）とを発生する。
【００５５】
本発明の光触媒反応装置は、電源に接続された正極の高電圧端子と負極の高電圧端子と、前記高電圧端子間に配置され、光触媒を担持する誘電体から成る光触媒担持体とを備え、前記高電圧端子への電流供給によって前記光触媒担持体の表面に発生する放電光を、前記光触媒に接触、付着または接近した物質を光触媒反応によって分解するための光触媒反応用光源とする光触媒反応装置であって、前記光触媒担持体の形状は、断面円形を有する部材であり、前記光触媒担持体の長手方向が気流の流れ方向と直交するように配置されていることを特徴とする。上記構成によれば、空気が流れる際の圧力損失が小さくでき、光触媒反応の作業性の低下を防ぐことができる。
【００５６】
本発明の光触媒反応装置では、前記光触媒担持体は、円筒状の部材であることを特徴とする。これにより、板状の光触媒担持体を用いるのに比べて、空気が流れる際の圧力損失が小さくできる。
【００５７】
本発明の光触媒反応装置では、前記光触媒担持体は、円柱状の部材であることを特徴とする。これにより、板状の光触媒担持体を用いるのに比べて、空気が流れる際の圧力損失が小さくできる。
【００５８】
本発明の光触媒反応装置では、前記負極の高電圧端子は板状の部材であり、前記負極の高電圧端子上に前記光触媒担持体がギャップを介して固定されていることを特徴とする。これにより、正極の高電圧端子４から直接、沿面放電が発生しないようにすることができる。
【００５９】
本発明の光触媒反応装置では、前記負極の高電圧端子は、前記光触媒担持体の内部に配置されていることを特徴とする。これにより、負極の高電圧端子と光触媒担持体の機械的な強度を向上でき、複数の要素を一体化しているので薄型化が図れる。
【００６０】
本発明の光触媒反応装置では、前記光触媒担持体は、前記負極の高電圧端子の周囲部分に溶射することで形成されていることを特徴とする。これにより、負極の高電圧端子と光触媒担持体との間のギャップを無くすことができ、複数の要素を一体化しているので薄型化が図れる。
【００６１】
本発明の光触媒反応装置では、前記負極の高電圧端子は、前記光触媒担持体の内部に配置されている円筒状の部材であり、前記負極の高電圧端子の長手方向に沿って切り欠き部を有することを特徴とする。これにより、負極の高電圧端子には、バネ性を持たせることができるので、負極の高電圧端子の外周面と光触媒担持体の内周面とのギャップを無くすことができる。
【００６２】
本発明の光触媒反応装置では、前記正極の高電圧端子は、前記光触媒担持体の直上において前記光触媒担持体に平行に配置された細長い板状の部材であり、前記正極の高電圧端子は前記光触媒担持体に対してギャップを介して固定されていることを特徴とする。これにより、正極の高電圧端子４から直接、沿面放電が発生しないようにして、光触媒担持体において沿面放電が発生させることができる。また、空気が通る際の圧力損失を低減できる。
【００６３】
本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、正極の高電圧端子の数と光触媒担持体の数と負極の高電圧端子の数は、図示例に特に限定されず、任意に設定できる。負極の高電圧端子２は例えばステンレス製の１枚の板状の部材であり、例えばメッシュ状に多数の穴が形成されている薄い板であるが、これに限らず例えば格子状の板材であっても良い。
【００６４】
さらに、本発明の実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、本発明の実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１・・・光触媒反応装置、２・・・負極の高電圧端子、４・・・正極の高電圧端子、５・・・光触媒担持体、６・・・高電圧電源部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒反応装置に関し、特に光触媒担持体の部位で沿面放電または端子間放電光を発生させて、放電光を直接光源として利用して光触媒反応を高い活性のもとで効率よく進めることができる光触媒反応装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の光触媒反応装置を示している。この光触媒反応装置では、光触媒担持体２０３は厚みの大きい大型の直方体形状の多孔質焼結体である。この光触媒担持体２０３が、電源に接続された高電圧端子（正極）２０１と、高電圧端子（負極）２０２間に配置され、この高電圧端子２０１，２０２への電流供給をすることによって、光触媒担持体２０３の表面に発生する放電光を、光触媒を活性化するための光源として用いている（特許文献１を参照。）。図６の光触媒反応装置では、高電圧端子（正極）２０１がくし型の構造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５０４１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上述した図６に示す光触媒反応装置の構造では、光触媒担持体２０３として大型の直方体形状の多孔質焼結体を用いていることと、高電圧端子（正極）２０１がくし型の構造であるために、以下のような問題があった。すなわち、従来の光触媒反応装置を使用すると、空気が流れる際に空気の流れが光触媒担持体２０３とくし型の高電圧端子（正極）２０１により遮られてしまうので、空気の圧力損失が大きく、光触媒反応の作業性が低下してしまう。また、従来の光触媒反応装置では、厚みの大きい大型の直方体形状の多孔質焼結体製の光触媒担持体２０３を用いているので、機械的強度が低く、薄型化が難しいこともある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気が流れる際の圧力損失が小さくでき、光触媒反応の作業性の低下を防ぐことができる光触媒反応装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光触媒反応装置は、電源に接続された正極の高電圧端子と負極の高電圧端子と、前記高電圧端子間に配置され、光触媒を担持する誘電体から成る光触媒担持体とを備え、前記高電圧端子への電流供給によって前記光触媒担持体の表面に発生する放電光を、前記光触媒に接触、付着または接近した物質を光触媒反応によって分解するための光触媒反応用光源とする光触媒反応装置であって、前記光触媒担持体の形状は、断面円形を有する部材であり、前記光触媒担持体の長手方向が気流の流れ方向と直交するように配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、空気が流れる際の圧力損失が小さくでき、光触媒反応の作業性の低下を防ぐことができる光触媒反応装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の光触媒反応装置の実施形態１を示す構成図である。
【図２】図１に示す光触媒反応装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の光触媒反応装置の実施形態２を示す斜視図である。
【図４】図４（Ａ）は、本発明の光触媒反応装置の実施形態３を示す図であり、図４（Ｂ）は、本発明の光触媒反応装置の実施形態４を示す図である。
【図５】本発明の光触媒反応装置の実施形態５を示す斜視図である。
【図６】従来例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
（実施形態１）
図１は、本発明の光触媒反応装置の実施形態１を示す構成図である。
【００１１】
図１に示すように、光触媒反応装置１は、流路Ｒ内に配置されている。この流路Ｒは、反応用の物質を含む気相または液相の媒体Ｍ、例えば空気を流通させるために配置されている。図１では、１つの流路Ｒが模式的に図示され、流路Ｒ内には例えばファンモータＦが配置され、ファンモータＦを駆動することで、空気のような媒体Ｍが流路Ｒ内を流通して光触媒反応装置１を通過するようになっている。媒体Ｍとしては、例えば空気、窒素（Ｎ２、Ｎ、Ｎイオンや水等の分子等である。
【００１２】
図２は、図１に示す光触媒反応装置１を示す斜視図である。
【００１３】
図１と図２に示すように、光触媒反応装置１は、複数の正極の高電圧端子４と、１つの負極の板状の高電圧端子２と、複数の円筒状の光触媒担持体５と、高電圧電源部６を有している。
【００１４】
図２に示す正極の高電圧端子４は細長い板状の部材である。正極の高電圧端子４は、導電性を有する金属材料、例えばステンレス製であり、具体的な寸法例としては厚さＤが０．１ｍｍ、高さＨが２ｍｍ、そして奥行きＳが１６２ｍｍである。
【００１５】
図２に示す負極の高電圧端子２は導電性を有する金属材料、例えばステンレス製の１枚の板状の部材であるが、図１に示す媒体Ｍ、例えば空気の通り道を作って空気が流れる際の圧力損失が小さくするために、例えばメッシュ状に多数の穴が形成されている薄い板である。
【００１６】
図２に示す円筒状の光触媒担持体５は、断面円形の部材の一例である円筒状の電気誘電体、例えばアルミナ製の円筒材であり、断面外形が直径ｄ１＝４ｍｍの円、断面内形が直径ｄ２＝３．２ｍｍの円で、長さＫが１９２ｍｍである。
【００１７】
各円筒状の光触媒担持体５の外側部分には、光触媒が担持されている。このように各円筒状の光触媒担持体５の外側部分に担持されている光触媒としては、微粒子状のもので、例えば酸化チタンまたは酸化亜鉛を主成分とするものが適用される。なお、反応用の物質等によっては光触媒反応促進のために、これらの光触媒とともに、白金、金、およびこれらの金属とその遷移元素との合金から選ばれる少なくとも１種類を含む化合物を光触媒担持体５の外側部分に担持させてもよい。
【００１８】
図２に示す負極の高電圧端子２の一方の面２Ｂには、上述した複数の円筒状の光触媒担持体５が、等間隔の隙間ＢでＹ方向に沿って相互に離して、しかもＸ方向に平行になるように固定されている。図２に示すように、これらの円筒状の光触媒担持体５は、負極の高電圧端子２の一方の面２Ｂに対して、樹脂製のサポート材５Ｓを用いてギャップＧ２を設けるようにして固定されている。また、各円筒状の光触媒担持体５の直上には、正極の高電圧端子４が、樹脂製のサポート材５Ｐを用いて、ギャップＧ１を設けるようにして固定されている。正極の高電圧端子４の高さＨの方向がＺ方向に沿い、Ｓ方向がＸ方向に沿っている。これにより、複数の正極の高電圧端子４は、等間隔の隙間でＹ方向に沿って相互に離して、しかもＸ方向に平行になるように配置されている。
【００１９】
なお、Ｚ方向は例えば空気のような媒体が流れる方向であり、Ｘ方向は、正極の高電圧端子４の長手方向と円筒状の光触媒担持体５の長手方向である。Ｘ、Ｙ、Ｚ方向は、互いに直交している。
【００２０】
図２に示すように、正極の高電圧端子４と円筒状の光触媒担持体５の間および負極の高電圧端子２と円筒状の光触媒担持体５の間には、電気絶縁用のギャップＧ１，Ｇ２をそれぞれ設けることで、正極の高電圧端子４から直接、沿面放電が発生しないようにしている。
【００２１】
正極の高電圧端子４が各円筒状の光触媒担持体５の直上に固定されているので、媒体Ｍが通過する際の圧力損失を低減して、効率よく放電光が各円筒状の光触媒担持体５へと届くようにしている。
【００２２】
高電圧電源部６は、各正極の高電圧端子４と１つの負極の高電圧端子２の間に、高電圧を供給するために、各正極の高電圧端子４の側端部と１つの負極の高電圧端子２の側端部側に配置されている。高電圧電源部６としては、高周波電源、パルス電源または高周波パルス電源、あるいは高圧直流電源または高圧交流電源が適用される。高圧直流電源または高圧交流電源の場合には、１ｋＶ以上、例えば１０ｋＶ以上の高電圧が各正極の高電圧端子４と１つの負極の高電圧端子２の間に、供給される。
【００２３】
次に、上述した光触媒反応装置１による光触媒反応のメカニズムを説明する。
【００２４】
図２に示す高電圧電源部６が、例えば５ｋＶの高電圧を発生させる。発生した高電圧は、各正極の高電圧端子４と１つの負極の高電圧端子２の間に供給される。これにより、各正極の高電圧端子４と１つの負極の高電圧端子２の間には、電界を発生させる。各正極の高電圧端子４と円筒状の光触媒担持体５の間には、放電（空気の絶縁破壊）が発生し、この円筒状の光触媒担持体５の表面に沿って沿面放電を発生して、この沿面放電に伴い放電光が発生する。
【００２５】
光触媒担持体５の光触媒は、放電光に含まれる波長３６０〜４００ｎｍの短波長光線の照射によって励起されて活性化する。活性化された光触媒と接触、付着または接近した無機性、有機性の物質である図１の例えば空気のような媒体Ｍを、光触媒反応で酸化、還元する。
【００２６】
本発明の実施形態１では、筒状の光触媒担持体５を用い、光触媒担持体５の直上に平行に細長い板状の正極の高電圧端子４が配置され、光触媒担持体５が電源に接続された正極の高電圧端子４と負極の高電圧端子２間に配置されている。これらの正極の高電圧端子４と負極の高電圧端子５に電流供給することで、光触媒担持体５の表面に発生する放電光を、光触媒を活性化するための光源として用いることができる。
【００２７】
筒状の光触媒担持体５を用いており、しかも、光触媒担持体４の長手方向（Ｘ方向）が空気の気流の流れ方向（Ｚ方向）と直交するように配置されているために、例えば空気が流れる際の圧力損失が小さくでき、光触媒反応の作業性の低下を防ぐことができる。
【００２８】
図２に示す本発明の実施形態１の光触媒反応装置１は、図６に示す従来の厚みの大きい大型の直方体形状の多孔質焼結体である光触媒担持体２０３を用いる光触媒反応装置に比べて、薄型化が図れる。
【００２９】
図２に示すように、各円筒状の光触媒担持体５と負極の高電圧端子２の一方の面２Ｂとの間にはギャップＧ２が設けられ、各円筒状の光触媒担持体５と正極の高電圧端子４との間にもギャップＧ１を設けられているので、正極の高電圧端子４から直接、沿面放電が発生しないようにすることができる。
【００３０】
光触媒担持体５の直上に平行に細長い板状の正極の高電圧端子４がギャップＧ１を介して位置されている。これにより、正極の高電圧端子４から直接、沿面放電が発生しないようにして、光触媒担持体において沿面放電が発生させることができる。また、光触媒担持体５の直上に平行に細長い板状の正極の高電圧端子４が配置されているので、空気が通る際の圧力損失を低減し、効率よく放電光が各円筒状の光触媒担持体５に届くようにしている。
【００３１】
次に、本発明の別の実施形態を説明する。以下に説明する本発明の別の実施形態の要素が、図１と図２に示す本発明の実施形態１と要素と同様である場合には、同じ符号を記してその説明を用いる。
【００３２】
（実施形態２）
図３は、本発明の光触媒反応装置の実施形態２を示す斜視図である。
【００３３】
図３に示す本発明の実施形態２の光触媒反応装置１Ａは、複数の正極の高電圧端子４と、複数の負極の高電圧端子１２と、複数の円筒状の光触媒担持体５と、高電圧電源部６を有している。高電圧電源部６は、各正極の高電圧端子４と各負極の高電圧端子１２に、高電圧を供給するために、各正極の高電圧端子４の側端部と各負極の高電圧端子１２の側端部側に配置されている。
【００３４】
複数の負極の高電圧端子１２は、断面円形の部材の一例である円筒状の部材であるが、各負極の高電圧端子１２はこの円筒状の光触媒担持体５の内部空間において同心円状にしかも光触媒担持体５の内周面に密接して配置されている。これにより、負極の高電圧端子１２が光触媒担持体５の内部に配置されることで、光触媒担持体５の機械的な強度を向上でき、負極の高電圧端子を別途配置する必要が無く複数の要素を一体化しているので、光触媒反応装置１Ａの更なる薄型化が図れる。この円筒状の負極の高電圧端子１２は、導電性を有する金属材料、例えばステンレス製の部材であり、例えば断面外形が直径３ｍｍの円、断面内形が直径２．４ｍｍの円で、長さＫが１９５ｍｍである。
【００３５】
このように、円筒状の負極の高電圧端子１２が円筒状の光触媒担持体５の内部空間に同心円状に設けられていることにより、図２に示す実施形態１の効果に加えてさらに次のような効果がある。すなわち、円筒状の負極の高電圧端子１２と正極の高電圧端子４と円筒状の光触媒担持体５との間の電界が大きくなり、放電のエネルギーが増加するか、またはより低い電圧で同程度の放電が可能になる。
【００３６】
また、図３に示す本発明の実施形態２では、図２に示す本発明の実施形態１では用いられているメッシュ状に多数の穴が開いた薄い板状の負極の高電圧端子２を別途設ける必要がないので、空気のような媒体が通過する際の圧力損失がさらに小さくなる。
【００３７】
このように、本発明の実施形態２では、筒状の光触媒担持体５を用いており、光触媒担持体４の長手方向（Ｘ方向）が気流の流れ方向（Ｚ方向）と直交するように配置され、しかも負極の高電圧端子１２が円筒状の光触媒担持体５の内部空間に同心円状に設けられているために、例えば空気が流れる際の圧力損失が小さくでき、光触媒反応の作業性の低下を防ぐことができ、光触媒反応装置の更なる薄型化が図れる。
【００３８】
（実施形態３）
図４（Ａ）は、本発明の光触媒反応装置の実施形態３を示す図である。
【００３９】
図３に示す光触媒反応装置１Ａの構造において、円筒状の金属物体である負極の高電圧端子１２を円筒状の光触媒担持体５の内部に同心円状に設ける方法としては、円筒状の負極の高電圧端子１２の外周部分に対して、光触媒担持体を溶射することにより円筒状の光触媒担持体５を形成することで実現できる。
【００４０】
これにより、円筒状の負極の高電圧端子１２と円筒状の光触媒担持体５との間におけるギャップをなくすことができ、円筒状の負極の高電圧端子１２と円筒状の光触媒担持体５との間に放電が発生しないようにすることができる。負極の高電圧端子１２の外周囲に光触媒担持体５が溶射により形成されているので、光触媒担持体５の機械的な強度を向上でき、複数の要素を一体化しているので、光触媒反応装置の薄型化が図れる。
【００４１】
また、光触媒担持体５を薄くすることができるので、本発明の実施形態３は、本発明の実施形態２に比較して、円筒状の負極の高電圧端子１２と円筒状の光触媒担持体５との間の電界が大きくなり、放電のエネルギーが増加するか、またはより低い電圧で同程度の放電が可能である。
【００４２】
（実施形態４）
図４（Ｂ）は、本発明の光触媒反応装置の実施形態４を示す図である。
【００４３】
図３に示す光触媒反応装置１Ａの構造において、円筒状の金属物体である負極の高電圧端子１２には、切り欠き部１３が軸方向に沿って形成されている。これにより、円筒状の金属物体である負極の高電圧端子１２にバネ性を持たせることができ、負極の高電圧端子１２の外周面は円筒状の光触媒担持体５の内面に押し付けて固定することができる。従って、円筒状の負極の高電圧端子１２の外周面と円筒状の光触媒担持体５の内周面との間におけるギャップをなくすことができ、円筒状の負極の高電圧端子１２と円筒状の光触媒担持体５との間に放電が発生しないようにすることができる。
【００４４】
また、本発明の実施形態４の光触媒反応装置では、負極の高電圧端子１２に切り欠き部１３を設けるだけで済むので、本発明の実施形態３の光触媒反応装置において溶射により円筒状の光触媒担持体５を形成するのに比べて、低コストで構成できる。
【００４５】
（実施形態５）
図５は、本発明の光触媒反応装置の実施形態５を示す斜視図である。
【００４６】
図５に示す実施形態５の光触媒反応装置１Ｂは、複数の正極の高電圧端子４と、１つの負極の高電圧端子２と、複数の円柱状の光触媒担持体１５と、高電圧電源部６を有している。図５に示す本発明の実施形態５の光触媒反応装置１Ｂが、図２に示す本発明の実施形態１の光触媒反応装置１と異なる点は、図５に示すように円筒状の光触媒担持体ではなく、円柱状（または棒状）の光触媒担持体１５が用いられていることである。本発明の実施形態５の光触媒反応装置１Ｂの他の要素については、本発明の実施形態光触媒反応装置１の対応する要素と同じであり、同じ符号を記しており、作用効果も同じである。
【００４７】
図５に示す正極の高電圧端子４は細長い板状の部材である。正極の高電圧端子４は、導電性を有する金属材料、例えばステンレス製であり、具体的な寸法例としては厚さＤが０．１ｍｍ、高さＨが２ｍｍ、そして奥行きＳが１６２ｍｍである。
【００４８】
図５に示す負極の高電圧端子２は例えばステンレス製の１枚の板状の部材であるが、図１に示す媒体Ｍ、例えば空気の通り道を作るためにメッシュ状に多数の穴が形成されている薄い板である。
【００４９】
図５に示す円柱状（または棒状）の光触媒担持体１５は、断面円形の部材の一例である円柱状の電気誘電体であり、例えばアルミナ製の棒状部材であり、断面が直径ｄ３＝４ｍｍの円で、長さＫが１９２ｍｍである。この円柱状の光触媒担持体１５の外側部分には、光触媒が担持されている。
【００５０】
図５に示す負極の高電圧端子２の一方の面２Ｂには、上述した複数の円柱状の光触媒担持体５が、等間隔の隙間ＢでＹ方向に沿って相互に離して、しかもＸ方向に平行になるように固定されている。図２に示すように、これらの円柱状の光触媒担持体１５は、負極の高電圧端子２の一方の面２Ｂに対して、樹脂製のサポート材５Ｓを用いてギャップＧ２を設けるようにして固定されている。また、各円柱状の光触媒担持体１５の直上には、正極の高電圧端子４が、樹脂製のサポート材５Ｐを用いて、ギャップＧ１を設けるようにして固定されている。正極の高電圧端子４の高さＨの方向がＺ方向に沿い、Ｓ方向がＸ方向に沿っている。これにより、複数の正極の高電圧端子４は、等間隔の隙間でＹ方向に沿って相互に離して、しかもＸ方向に平行になるように配置されている。
【００５１】
以上説明したように、本発明の実施形態の光触媒反応装置によれば、円筒状の光触媒担持体あるいは円柱状の光触媒担持体を用い、光触媒担持体の直上に平行に細長い板状の正極の高電圧端子を配置し、光触媒担持体が、電源に接続された正極の高電圧端子と負極の高電圧端子間に配置している。これらの正極の高電圧端子と負極の高電圧端子に電流供給することで、光触媒担持体の表面に発生する放電光を、光触媒を活性化するための光源として用いることができる。
【００５２】
本発明の実施形態の光触媒反応装置は、光触媒反応の分野における光源技術およびその光源と光触媒担持体、光触媒等との複合技術の改良であり、光触媒担持体の部位で沿面放電または端子間放電を発生させて、その放電光を直接光源として利用して光触媒反応を高い活性のもとで効率よく進めることができる。
【００５３】
本発明の実施形態の光触媒反応装置によれば、高周波放電、パルス放電、高周波パルス放電、高圧直流放電、高圧交流放電による放電光に含まれる波長３６０〜４００ｎｍの短波長光線の照射によって励起されて活性化する光触媒により、これと接触、付着又は接近した無機性、有機性の物質を光触媒反応で酸化、還元することができる。この場合、光触媒は、汚れ成分を除去する洗浄、汚れ成分の付着を防止する防汚、殺菌、脱臭、空気の清浄、排気処理、水の清浄、排水処理、水の分解、有機合成または有機分解反応の促進、無機性、有機性の環境汚染物質の分解など広く応用することができる。
【００５４】
これらの応用分野は光励起されたときに生ずる強力な光触媒の酸化力、還元力による光触媒反応、光触媒作用によるものである。例えば、短波長光線を照射した前記光触媒は、空気中の酸素（Ｏ2 ）、又は水に溶存している酸素を活性化し、オゾン（Ｏ3 ）又は活性酸素（Ｏ）を発生し、空気中に含まれるかび類、細菌類、トリハロメタン等の有機塩素化合物、や内分泌撹乱化学物質（いわゆる環境ホルモン）を酸化分解し、脱臭、脱色、殺菌、または消毒作用を行う。そして、短波長光線の照射により励起された光触媒が、例えば水（Ｈ2 Ｏ）の分解に高い活性を示し、水を分解して活性酸素（Ｏ）と水素（Ｈ2 ）とを発生する。
【００５５】
本発明の光触媒反応装置は、電源に接続された正極の高電圧端子と負極の高電圧端子と、前記高電圧端子間に配置され、光触媒を担持する誘電体から成る光触媒担持体とを備え、前記高電圧端子への電流供給によって前記光触媒担持体の表面に発生する放電光を、前記光触媒に接触、付着または接近した物質を光触媒反応によって分解するための光触媒反応用光源とする光触媒反応装置であって、前記光触媒担持体の形状は、断面円形を有する部材であり、前記光触媒担持体の長手方向が気流の流れ方向と直交するように配置されていることを特徴とする。上記構成によれば、空気が流れる際の圧力損失が小さくでき、光触媒反応の作業性の低下を防ぐことができる。
【００５６】
本発明の光触媒反応装置では、前記光触媒担持体は、円筒状の部材であることを特徴とする。これにより、板状の光触媒担持体を用いるのに比べて、空気が流れる際の圧力損失が小さくできる。
【００５７】
本発明の光触媒反応装置では、前記光触媒担持体は、円柱状の部材であることを特徴とする。これにより、板状の光触媒担持体を用いるのに比べて、空気が流れる際の圧力損失が小さくできる。
【００５８】
本発明の光触媒反応装置では、前記負極の高電圧端子は板状の部材であり、前記負極の高電圧端子上に前記光触媒担持体がギャップを介して固定されていることを特徴とする。これにより、正極の高電圧端子４から直接、沿面放電が発生しないようにすることができる。
【００５９】
本発明の光触媒反応装置では、前記負極の高電圧端子は、前記光触媒担持体の内部に配置されていることを特徴とする。これにより、負極の高電圧端子と光触媒担持体の機械的な強度を向上でき、複数の要素を一体化しているので薄型化が図れる。
【００６０】
本発明の光触媒反応装置では、前記光触媒担持体は、前記負極の高電圧端子の周囲部分に溶射することで形成されていることを特徴とする。これにより、負極の高電圧端子と光触媒担持体との間のギャップを無くすことができ、複数の要素を一体化しているので薄型化が図れる。
【００６１】
本発明の光触媒反応装置では、前記負極の高電圧端子は、前記光触媒担持体の内部に配置されている円筒状の部材であり、前記負極の高電圧端子の長手方向に沿って切り欠き部を有することを特徴とする。これにより、負極の高電圧端子には、バネ性を持たせることができるので、負極の高電圧端子の外周面と光触媒担持体の内周面とのギャップを無くすことができる。
【００６２】
本発明の光触媒反応装置では、前記正極の高電圧端子は、前記光触媒担持体の直上において前記光触媒担持体に平行に配置された細長い板状の部材であり、前記正極の高電圧端子は前記光触媒担持体に対してギャップを介して固定されていることを特徴とする。これにより、正極の高電圧端子４から直接、沿面放電が発生しないようにして、光触媒担持体において沿面放電が発生させることができる。また、空気が通る際の圧力損失を低減できる。
【００６３】
本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、正極の高電圧端子の数と光触媒担持体の数と負極の高電圧端子の数は、図示例に特に限定されず、任意に設定できる。負極の高電圧端子２は例えばステンレス製の１枚の板状の部材であり、例えばメッシュ状に多数の穴が形成されている薄い板であるが、これに限らず例えば格子状の板材であっても良い。
【００６４】
さらに、本発明の実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、本発明の実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１・・・光触媒反応装置、２・・・負極の高電圧端子、４・・・正極の高電圧端子、５・・・光触媒担持体、６・・・高電圧電源部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源に接続された正極の高電圧端子と負極の高電圧端子と、前記高電圧端子間に配置され、光触媒を担持する誘電体から成る光触媒担持体とを備え、前記高電圧端子への電流供給によって前記光触媒担持体の表面に発生する放電光を、前記光触媒に接触、付着または接近した物質を光触媒反応によって分解するための光触媒反応用光源とする光触媒反応装置であって、
前記光触媒担持体の形状は、断面円形を有する部材であり、前記光触媒担持体の長手方向が気流の流れ方向と直交するように配置されていることを特徴とする光触媒反応装置。
【請求項２】
前記光触媒担持体は、円筒状の部材であ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】
前記光触媒担持体は、円柱状の部材であ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４】
前記負極の高電圧端子は板状の部材であり、前記負極の高電圧端子上に前記光触媒担持体がギャップを介して固定されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光触媒反応装置。
【請求項５】
前記負極の高電圧端子は、前記光触媒担持体の内部に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光触媒反応装置。
【請求項６】
前記光触媒担持体は、前記負極の高電圧端子の周囲部分に溶射することで形成されていることを特徴とする請求項５に記載の光触媒反応装置。
【請求項７】
前記負極の高電圧端子は、前記光触媒担持体の内部に配置されている円筒状の部材であり、前記負極の高電圧端子の長手方向に沿って切り欠き部を有することを特徴とする請求項５に記載の光触媒反応装置。
【請求項８】
前記正極の高電圧端子は、前記光触媒担持体の直上において前記光触媒担持体に平行に配置された細長い板状の部材であり、前記正極の高電圧端子は前記光触媒担持体に対してギャップを介して固定されていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つの項に記載の光触媒反応装置。
【請求項１】
電源に接続された正極の高電圧端子と負極の高電圧端子と、前記高電圧端子間に配置され、光触媒を担持する誘電体から成る光触媒担持体とを備え、前記高電圧端子への電流供給によって前記光触媒担持体の表面に発生する放電光を、前記光触媒に接触、付着または接近した物質を光触媒反応によって分解するための光触媒反応用光源とする光触媒反応装置であって、
前記光触媒担持体の形状は、断面円形を有する部材であり、前記光触媒担持体の長手方向が気流の流れ方向と直交するように配置されていることを特徴とする光触媒反応装置。
【請求項２】
前記光触媒担持体は、円筒状の部材であ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】
前記光触媒担持体は、円柱状の部材であ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４】
前記負極の高電圧端子は板状の部材であり、前記負極の高電圧端子上に前記光触媒担持体がギャップを介して固定されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光触媒反応装置。
【請求項５】
前記負極の高電圧端子は、前記光触媒担持体の内部に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光触媒反応装置。
【請求項６】
前記光触媒担持体は、前記負極の高電圧端子の周囲部分に溶射することで形成されていることを特徴とする請求項５に記載の光触媒反応装置。
【請求項７】
前記負極の高電圧端子は、前記光触媒担持体の内部に配置されている円筒状の部材であり、前記負極の高電圧端子の長手方向に沿って切り欠き部を有することを特徴とする請求項５に記載の光触媒反応装置。
【請求項８】
前記正極の高電圧端子は、前記光触媒担持体の直上において前記光触媒担持体に平行に配置された細長い板状の部材であり、前記正極の高電圧端子は前記光触媒担持体に対してギャップを介して固定されていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つの項に記載の光触媒反応装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１４７８８５（Ｐ２０１１−１４７８８５Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１５７１（Ｐ２０１０−１１５７１）
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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