光触媒担持斜行ハニカム及び空気清浄装置
【課題】ガス状化学汚染物質を含有する排水の処理量が少なく、ランニングコストが低い空気清浄装置、及びガス状化学汚染物質を含有する排水の処理量を、少なくすることができる斜行ハニカムを提供する。
【解決手段】斜行ハニカム担体に、光触媒粒子及び吸着剤粒子が担持されていることを特徴とする光触媒担持斜行ハニカム、及び該光触媒担持斜行ハニカムが備えられていることを特徴とする空気清浄装置。
【解決手段】斜行ハニカム担体に、光触媒粒子及び吸着剤粒子が担持されていることを特徴とする光触媒担持斜行ハニカム、及び該光触媒担持斜行ハニカムが備えられていることを特徴とする空気清浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理空気を水と接触させることにより、該被処理空気中の化学汚染物質の除去を行う空気清浄装置に用いられる斜行ハニカム、及び該斜行ハニカムを備える空気清浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造・液晶製造等の先端産業では、製品の歩留まりや品質、信頼性を確保するため、クリーンルーム内における空気や製品表面の汚染制御が重要となっている。特に半導体産業分野では製品の高集積度化が進むにつれ、ＨＥＰＡ、ＵＬＰＡ等を用いた粒子状汚染物質の制御に加え、ガス状化学汚染物質の制御が不可欠となっている。
【０００３】
該ガス状化学汚染物質には、例えば、アンモニア、ＮＯｘ、ＳＯｘ等があるが、該ガス状化学汚染物質は、ＨＥＰＡ、ＵＬＰＡ等では除去できない。
【０００４】
そこで、従来より、該ガス状化学汚染物質を含む被処理空気を、水と接触させることにより、該被処理空気中の該ガス状化学汚染物質の除去が行われてきた。例えば、ＷＯ ０３／００１１２２ Ａ１国際公開公報には、前後両面及び上下両面に開口を有する斜行ハニカムを備える、空気清浄装置が開示されている。該空気清浄装置では、該斜行ハニカムに、被処理空気及び循環水が、供給方向が直交するように供給され、該斜行ハニカム内で、該化学汚染物質が該循環水と接触する。この時、該化学汚染物質が該循環水に溶解するので、該被処理空気中から該化学汚染物質が除去される。該空気清浄装置中で、該斜行ハニカムは、該化学汚染物質と該循環水の接触効率を高める働きをする。
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ ０３／００１１２２ Ａ１国際公開公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＷＯ ０３／００１１２２ Ａ１国際公開公報に記載されている空気清浄装置等、従来の空気清浄装置では、被処理空気と接触させた水は、該接触後、回収され、再び被処理空気と接触させる水として、循環使用されている。そのため、該空気清浄装置の運転と共に、循環水中の化学汚染物質の濃度が高まっていく。
【０００７】
そして、例えば、ガス状化学汚染物質がアンモニアの場合、該循環水中のアンモニア濃度が、８００〜１２００μｇ／ｋｇより高くなると、該循環水中からのアンモニアの気散が起こるため、被処理空気と接触させる水としては使用できなくなる。そこで、該循環水中のアンモニア濃度が高くなり過ぎないように、常に、一定量を排出し、純水等の清浄な水を供給しなければならなかった。
【０００８】
そのため、従来の空気清浄装置では、ガス状化学汚染物質を含有する排水が多量に発生するため、その処理コストが高くなり、加えて、純水等の供給量が多くなるため、純水等の供給コストが高くなるので、ランニングコストが高いという問題があった。
【０００９】
従って、本発明の課題は、ガス状化学汚染物質を含有する排水の処理量が少なく、ランニングコストが低い空気清浄装置、及びガス状化学汚染物質を含有する排水の処理量を、少なくすることができる斜行ハニカムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記従来技術における課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、斜行ハニカムに、光触媒粒子及び吸着剤粒子を担持し、該吸着剤粒子を該光触媒粒子の近傍に存在させることにより、循水中の化学汚染物質が、光触媒反応により、極めて効率的に分解除去されること等を見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明（１）は、斜行ハニカム担体に、光触媒粒子及び吸着剤粒子が担持されている光触媒担持斜行ハニカムを提供するものである。
【００１２】
また、本発明（２）は、前記本発明（１）記載の光触媒担持斜行ハニカムを備える空気清浄装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の斜行ハニカムによれば、循環水中の化学汚染物質が、光触媒反応により、効率的に分解除去されるので、該化学汚染物質を含有する排水の量が少なくなり、且つ供給する純水等の量が少なくなる。また、本発明の空気清浄装置によれば、該化学汚染物質を含有する排水の量が少なく、且つ供給する純水等の量が少なくなるので、ランニングコストが低くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の光触媒担持斜行ハニカムは、斜行ハニカム担体に、光触媒粒子及び吸着剤粒子が担持されている。
【００１５】
先ず、該光触媒担持斜行ハニカムの構造について、図１及び図２を参照に説明する。図１は、本発明の光触媒担持斜行ハニカムを示す模式図である。図２は、本発明に係るコルゲート状担体シートを、通気空洞の形成方向に対して垂直な面で切った時の斜視図である。図１中、光触媒担持斜行ハニカム１は、波形形状に加工されているコルゲート状担体シート３を、図１中のＡ方向に積層して作成される斜行ハニカム担体２に、光触媒粒子及び吸着剤粒子が担持されており、四面、すなわち、被処理空気供給面４（図１中、右面）、清浄空気排出面５（図１中、左面）、循環水供給面６（図１中、上面）、循環水排出面７（図１中、下面）に、通気空洞の開口８を有している。該コルゲート状担体シート３が積層される方向（Ａ方向）と、該光触媒担持斜行ハニカム１に、循環水１０が供給される方向（Ｂ方向）と、被処理空気９が供給される方向（Ｃ方向）は、それぞれ直交している。
【００１６】
図２には、該斜行ハニカム担体２の作成に用いられるコルゲート状担体シート３ｑを示すが、該コルゲート状担体シート３ｑは、波形形状に加工されており、該斜行ハニカム担体２中で、他のコルゲート状担体シート３ｐ及び３ｒに挟み込まれることにより、該コルゲート状担体シート３ｑの山部１１が連続する方向に延びた、略半円柱状の通気空洞１２が形成される。以下の説明において、山部１１の頂点部分の延長線（尾根の部分）を、山部の稜線１３と呼ぶが、該通気空洞１２は山部の稜線１３に対して平行方向に形成されている。図２では、該コルゲート状担体シート３ｑを挟み込んでいる、該コルゲート状担体シート３ｐ及び３ｒを記載していないが、山部１１ａと１１ｃを結ぶ線上に、該コルゲート状担体シート３ｐの山部の稜線が位置することになるので、該コルゲート状担体シート３ｑ及び山部１１ａと１１ｃを結ぶ線に囲まれる部分が、通気空洞１２ａである。同様に、山部１１ｂと１１ｄを結ぶ線上に、該コルゲート状担体シート３ｒの山部の稜線が位置することになるので、該コルゲート状担体シート３ｑ及び山部１１ｂと１１ｄを結ぶ線に囲まれる部分が、通気空洞１２ｂである。
【００１７】
該コルゲート状担体シートは、山部の稜線の方向が、（ｉ）挟まれている両側の他のコルゲート状担体シートの山部の稜線の方向とは異なる方向であり、且つ（ｉｉ）１枚置きに同一方向となるように積層される。具体例を示すと、（ｉ）該コルゲート状担体シート３ｐの山部の稜線の方向が、該コルゲート状担体シート３ｑの山部の稜線の方向とは異なる方向になるように、すなわち、Ａ方向から見た時に、該コルゲート状担体シート３ｐの山部の稜線と、該コルゲート状担体シート３ｑの山部の稜線が交差するように、且つ（ｉｉ）該コルゲート状担体シート３ｐの山部の稜線の方向と、該コルゲート状担体シート３ｒの山部の稜線の方向が同一方向となるように、すなわち、Ａ方向から見た時に、該コルゲート状担体シート３ｐの山部の稜線と、該コルゲート状担体シート３ｒの山部の稜線が平行になるように積層される。
【００１８】
該通気空洞１２の形成方向について、更に詳細に説明する。コルゲート状担体シート３ａは、該光触媒担持斜行ハニカム１の最も外側のコルゲート状担体シートであり、コルゲート状担体シート３ｂは、外側から２番目のコルゲート状担体シートである。図１に示すように、該Ｃ方向と該通気空洞１２の形成方向の関係、すなわち、該Ｃ方向に対する該コルゲート状担体シート３ａの山部の稜線の角度Ｘ１は、通常１５〜４５度、好ましくは２５〜３５度であり、該Ｃ方向に対する該コルゲート状担体シート３ｂの山部の稜線の角度Ｘ２は、通常−１５〜−４５度、好ましくは−２５〜−３５度である。また、該コルゲート状担体シート３ａの山部の稜線と該コルゲート状担体シート３ｂの山部の稜線の交差角度Ｙは、通常３０〜９０度、好ましくは５０〜７０度である。
【００１９】
該コルゲート状担体シート３の山高さ（図２中、符号ｈ）は、特に制限されないが、好ましくは２．０〜８．０ｍｍ、特に好ましくは３．０〜５．０ｍｍである。また、該コルゲート状担体シート３のピッチ（図２中、符号ｐ）は、特に制限されないが、好ましくは２．５〜１２．０ｍｍ、特に好ましくは５．０〜１０．０ｍｍである。該山高さｈ及び該ピッチｐが該範囲内であることにより、ガス状化学汚染物質の除去効率及び圧力損失のバランスがよくなる。
【００２０】
該コルゲート状担体シートは、基材繊維により形成される織布又は不繊布を、波形形状に成形したものであり、該織布又は該不織布は、基材繊維を、抄紙すること又は乾式成形することにより得られる。
【００２１】
該基材繊維としては、例えば、シリカ・アルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、ムライト繊維、ガラス繊維、ロックウール繊維、炭素繊維等の無機繊維；ポリエステル、ポリオレフィン等の有機繊維が挙げられる。また、該基材繊維は、１種単独又は２種以上の組合わせであっても良い。
【００２２】
該基材繊維の平均繊維径は、特に制限されないが、好ましくは１〜２０μｍ、特に好ましくは３〜１０μｍである。該平均繊維径が該範囲内にあることにより、該斜行ハニカム担体の機械的強度が高くなる。
【００２３】
該基材繊維により形成される該織布又は該不織布の繊維間空隙率は、特に制限されないが、好ましくは７５〜９５％である。該繊維間空隙率とは、該織布又は該不織布の見かけ体積から、該織布又は該不織布中の繊維の体積を引いた部分（以下、繊維間空隙とも記載する。）が、該織布又は該不織布中の見かけ体積中に占める割合をいう。該繊維間空隙率が該範囲内にあることにより、該光触媒粒子及び該吸着剤粒子が該コルゲート状担体シートの外側表面だけでなく繊維間空隙にも担持されるので、該光触媒粒子及び該吸着剤粒子の担持量が多くなる。また、該織布又は該不織布の厚さは、特に制限されないが、好ましくは０．１〜１．０ｍｍ、特に好ましくは０．３〜０．８ｍｍである。該厚さが該範囲内にあることにより、該斜行ハニカム担体の機械的強度が増し、また、該斜行ハニカム担体の繊維間空隙に担持される該光触媒粒子及び該吸着剤粒子の量が多くなる。
【００２４】
該光触媒粒子は、３８０ｎｍ以下の波長の紫外光又は３８０ｎｍ以上の波長の可視光により励起され、化学汚染物質を触媒的に分解する性質を持つものであれば、特に制限されず、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛等が挙げられる。これらのうち、酸化チタンが、光触媒活性が高い点で好ましい。また、酸化チタンには、アナターゼ型、ブルッカイト型、ルチル型等があるが、特に制限されない。
【００２５】
該光触媒粒子の平均粒径は、特に制限されないが、好ましくは６ｎｍ〜１０μｍである。
【００２６】
該光触媒粒子の担持量は、０．５重量％以上、好ましくは０．５〜１０重量％、特に好ましくは１〜５重量％である。該光触媒粒子の担持量が、０．５重量％未満だと、循環水中の化学汚染物質の分解効率が低くなる。なお、該光触媒粒子の担持量は、該光触媒担持斜行ハニカムの重量に対する該光触媒粒子の重量の百分率である。
【００２７】
該光触媒担持斜行ハニカムの単位体積当りの該光触媒粒子の担持量は、０．５〜１０ｋｇ／ｍ３、好ましくは１〜５ｋｇ／ｍ３である。
【００２８】
該吸着剤粒子は、多孔質の物質であり、化学汚染物質を可逆的に吸着するものであれば、特に制限されず、例えば、シリカ−アルミナ粒子、シリカゲル粒子、ゼオライト粒子、合成ケイ酸アルミニウム、合成ケイ酸マグネシウム、合成ハイドロタルサイト等が挙げられる。
【００２９】
該吸着剤粒子の平均粒径は、特に制限されないが、好ましくは８ｎｍ〜５０μｍである。
【００３０】
該光触媒粒子の担持量に対する該吸着剤粒子の担持量の重量比（吸着剤粒子／光触媒粒子）は、１〜３、好ましくは１〜２である。該担持量の重量比が、上記範囲にあることにより、該吸着剤粒子の化学汚染物質の吸着量と該光触媒粒子による化学汚染物質の分解量のバランスが良くなるので、循環水中の化学汚染物質の分解効率が高くなる。
【００３１】
また、該光触媒粒子は、該吸着剤粒子の近傍に存在する程、該化学汚染物質の分解には有利なので、該吸着剤粒子の表面又は内部の細孔に、取り込まれた状態で存在していることが好ましい。
【００３２】
該光触媒粒子及び該吸着剤粒子は、結合剤により、該斜行ハニカム担体に担持されている。該結合剤としては、例えば、シリカゾル、アルミナゾル、チタニアゾル等の無機系結合剤；アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン系樹脂、及びこれらの共重合樹脂等の有機系結合剤が挙げられる。
【００３３】
該斜行ハニカムは、他に、充填剤を含有することができる。該充填剤は、該斜行ハニカムの表面を濡れ易くする働きを有する。該充填剤としては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア等が挙げられる。
【００３４】
該光触媒担持斜行ハニカム１には、被処理空気供給面４から、被処理空気９が供給され、該循環水供給面６から、循環水１０が供給される。該被処理空気９及び該循環水１０の供給を行うと同時に、該光触媒担持斜行ハニカム１には、紫外光又は可視光が照射される。この時、被処理空気９中のガス状化学汚染物質が、循環水１０と接触することにより、該化学汚染物質が該循環水１０に溶解する。次いで、該循環水１０が該光触媒担持斜行ハニカム１に担持されている該吸着剤粒子と接触することにより、該化学汚染物質が、該吸着剤粒子に吸着され、そして、近傍に存在している該光触媒粒子により分解される。すなわち、該吸着剤粒子は、該循環水１０中に極低濃度で溶解している該化学汚染物質を、該循環水１０中から取り出して、近傍の該光触媒粒子に接触させることにより、該化学汚染物質と該光触媒粒子の接触効率を高め、該化学汚染物質の分解を効率良く行わせる働きをする。一方、該吸着剤粒子が存在しない場合、すなわち、該光触媒粒子のみが担持されている斜行ハニカムでは、化学汚染物質を含む循環水が、該光触媒粒子の表面を流れるわずかな時間しか、該化学汚染物質は該光触媒粒子に接触することができず、接触効率が低くいので、該化学汚染物質の分解効率が低い。
【００３５】
このように、本発明の光触媒担持斜行ハニカムは、循環水中の化学汚染物質の分解効率を高くすることができるので、該化学汚染物質を含有する排水の処理量を少なくすることができる。
【００３６】
該光触媒担持斜行ハニカムの製造方法について説明する。該光触媒担持斜行ハニカムを製造する方法としては、特に制限されないが、以下に、その一例を示す。
【００３７】
先ず、平坦状の担体シートを、コルゲーターと呼ばれる装置を用いて、波形形状に加工し、コルゲート状担体シートを得る。そして、該コルゲート状担体シートを、山部の稜線の交差角度がＹとなるように、積層し、コルゲート状担体シート積層物を作成する。なお、該平坦状の担体シートは、充填剤が担持されているものであってもよい。
【００３８】
次に、該光触媒粒子、該吸着剤粒子及び該結合剤を、必要に応じて、更に充填剤を、水に加え、分散させ、スラリーを調製する。上記のようにして得られたコルゲート状担体シート積層物を、該スラリーに浸漬するか、又は該コルゲート状担体シート積層物に、該スラリーをスプレー等により吹き付けるか若しくは塗工することにより、該スラリーを該コルゲート状担体シート積層物に付着させる。そして、該スラリーが付着したコルゲート状担体シート積層物を、自然乾燥又は乾燥機中で乾燥させることにより、該光触媒粒子及び該吸着剤粒子等が担持されたコルゲート状担体積層物を得る。
【００３９】
次いで、該光触媒粒子及び該吸着剤粒子等が担持されたコルゲート状担体シート積層物を、該Ｃ方向に対する山部の稜線の角度が、Ｘ１及びＸ２となるようにカットし、該光触媒担持斜行ハニカムを得る。
【００４０】
本発明の空気清浄装置は、前記本発明の光触媒担持斜行ハニカムを備える。該空気製造装置について、図３を参照に説明する。図３は、本発明の実施の形態例の空気清浄装置である。空気清浄装置２０は、第一分解部２１及び第二分解部２２を有しており、該第一分解部２１及び該第二分解部２２には、本発明の光触媒担持斜行ハニカム２３が設置されている。被処理空気４５が、該第一分解部２１の被処理空気供給口２４から供給され、該第一分解部２１及び該第二分解部２２を通過し、該第二分解部２２の清浄空気排出口２５から排出されるように、該第一分解部２１、該第二分解部２２、第一ダクト２６、第二ダクト２７及び第三ダクト２８が配置されている。該第一ダクト２６、該第二ダクト２７及び第三ダクト２８の上方及び下方には、紫外線ランプ２９が設置されている。更に、該第一分解部２１及び該第二分解部２２の循環水排出口３０から排出される循環水３１を貯留する循環水貯留部３２、循環ポンプ３３、排水ポンプ３４、該循環水貯留部３２と該循環ポンプ３３を繋ぐ循環水抜出管３５、該循環ポンプ３３と該第一分解部２１の循環水供給口３６を繋ぐ第一循環水供給管３７、該第一循環水供給管３７から分岐し、該第二分解部２２の循環水供給口３６を繋ぐ第二循環水供給管３８、該第一循環水供給管３７から分岐する純水供給管３９、該循環水貯留部３２と該排水ポンプ３４を繋ぐ第一排水管４０、該排水ポンプ３４に繋がる第二排水管４１が設置される。更に、該第二分解部２２の後段に、湿度調節手段４２、被処理空気吸引ファン４３、ＵＬＰＡ４４が設置される。また、図示していないが、該第一循環水供給管３７、該第二循環水供給管３８、該純水供給管３９には、供給量を調節するためのバルブが付設されており、該第一分解部２１及び該第二分解部２２の循環水供給口３６には、循環水３１を循環水供給面全体に均一に供給するための、分配管が設置されている。
【００４１】
該空気清浄装置２０の運転方法を説明する。該被処理空気吸引ファン４３により、該第一分解部２１の被処理空気供給口２４側から、被処理空気４５を、該第一分解部２１、該第二分解部２２の順に通過させると共に、該循環ポンプ３３により、該第一分解部２１及び該第二分解部２２の循環水供給口３６側から、循環水３１を、該第一分解部２１及び該第二分解部２２に供給し、該第一分解部２１及び該第二分解部２２に備えられている該光触媒担持斜行ハニカム２３内で、該被処理空気４５と該循環水３１を接触させる。同時に、紫外線ランプ２９により、該光触媒担持斜行ハニカム２３への紫外線の照射を行い、該循環水３１中の化学汚染物質の分解を行う。そして、該第二分解部２２を通過させた清浄空気４６を、続いて、該湿度調節手段４２及びＵＬＰＡ４４に通過させ、クリーンルームへ返送する。また、該光触媒担持斜行ハニカム２３内で、該被処理空気４５と接触した該循環水３１は、該第一分解部２１及び該第二分解部２２の循環水排出口３０から排出され、該循環水貯留部３２に溜まる。
【００４２】
本発明の空気清浄装置は、循環水中の化学汚染物質を、該光触媒粒子により効率的に分解することができるので、該化学汚染物質を含有する排水の量を少なくし、且つ純水等の供給水の供給量を少なくすることができる。従って、該空気清浄装置は、ランニングコストが低い。また、該循環水中又は該光触媒担持斜行ハニカム上での、菌類の発生を抑制することができる。
【００４３】
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
【実施例】
【００４４】
（実施例１）
（コルゲート状担体シート積層物の作製）
平均繊維径６μｍのガラス繊維を、湿式抄紙し繊維間空隙率が９０％、厚みが０．５ｍｍの平坦状担体シートを得た。次いで、充填剤としてアルミナ（活性アルミナＫＣ−５０１、住友化学社製）３０ｋｇ、及び結合剤としてアルミナゾル（アルミナゾル−５２０、日産化学社製、固形分２０％）１００ｋｇを混合して、充填剤スラリーを作成した。該充填剤スラリーを該平坦状担体シートに塗工、乾燥した後、コルゲーターを用いて、波形加工し、ピッチｐが１０．０ｍｍ、山高さｈが５．０ｍｍのコルゲート状担体シートを得た。次いで、該コルゲート状担体シートを、山部の稜線の交差角度Ｙが６０度となるように、１枚毎に通気空洞の方向を変え、順に重ね合わせて積層し、固定した後、５００℃で焼成し、充填剤が担持されているコルゲート状担体シート積層物Ａを得た。
【００４５】
（スラリーの調製）
光触媒としてアナターゼ型の酸化チタン（酸化チタンＳＴＳ−２１（アナターゼ型）、石原産業社製、固形分３０％）１０ｋｇ、吸着剤として合成ケイ酸アルミニウム（キョーワード７００ＰＥＬ、協和化学工業社製）３ｋｇ、結合剤としてシリカゾルＡ（スノーテックス０３３、日産化学社製、固形分３３％）１０ｋｇ、精製水１００ｋｇを混合して、スラリーＢを調製した。
【００４６】
（光触媒担持斜行ハニカムの作製）
該充填剤が担持されているコルゲート状担体シート積層物Ａを、該スラリーＢに浸漬した後、１３０℃で乾燥することにより、光触媒担持コルゲート状担体シート積層物Ｃを得た。次いで、得られた光触媒担持コルゲート状担体シート積層物Ｃを、大きさが縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み１００ｍｍ、角度Ｘ１が３０度、角度Ｘ２が−３０度となるようにカットし、光触媒担持斜行ハニカムＤ１を得た。また、該光触媒担持斜行ハニカムＤ１と同様の方法で、大きさが縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み１００ｍｍ、角度Ｘ１が３０度、角度Ｘ２が−３０度の光触媒担持斜行ハニカムＤ２を得た。
【００４７】
（空気製造装置の製造）
図３に記載の空気清浄装置と同様の空気清浄装置を用意し、該光触媒担持斜行ハニカムＤ１を第一分解部に、該光触媒担持斜行ハニカムＤ２を第二分解部に設置した。
【００４８】
（空気清浄装置の運転）
該光触媒担持斜行ハニカムＤ１及びＤ２が装着された空気清浄装置を、表１に示す条件で運転した。その結果を表２に示す。
【００４９】
（実施例２）
（コルゲート状担体シート積層物の作製）
実施例１と同様の方法で行った。
【００５０】
（スラリーの調製）
光触媒としてアナターゼ型の酸化チタン粒子１０ｋｇに代えて、ブルッカイト型の酸化チタン粒子（ＮＴＢ−２００（ブルッカイト型）、昭和電工社製、固形分１０％）３０ｋｇとし、結合剤としてシリカゾルＡ １０ｋｇに代えて、シリカゾルＢ（スノーテックスＮ３０Ｇ、日産化学社製、固形分３０％）１０ｋｇとし、精製水１００ｋｇに代えて、精製水８０ｋｇとする以外は、実施例１と同様の方法で行い、スラリーＥを得た。
【００５１】
（光触媒担持斜行ハニカムの作製）
スラリーＢに代えて、スラリーＥとする以外は、実施例１と同様の方法で行い、光触媒担持斜行ハニカムＦ１及びＦ２を得た。
【００５２】
（空気製造装置の製造）
光触媒担持斜行ハニカムＤ１代えて、光触媒担持斜行ハニカムＦ１とし、光触媒担持斜行ハニカムＤ２に代えて、光触媒担持斜行ハニカムＦ２とする以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００５３】
（空気清浄装置の運転）
該光触媒担持斜行ハニカムＦ１及びＦ２が装着された空気清浄装置を、表１に示す条件で運転した。その結果を表２に示す。
【００５４】
（比較例１）
（コルゲート状担体シート積層物の作製）
実施例１と同様の方法で行った。
【００５５】
（スラリーの調製）
光触媒として実施例１で用いたアナターゼ型の酸化チタン１０ｋｇ、結合剤として実施例１で用いたシリカゾルＡ １０ｋｇ、精製水６２ｋｇを混合して、スラリーＧを得た。
【００５６】
（光触媒担持斜行ハニカムの作製）
スラリーＢに代えて、スラリーＧとする以外は、実施例１と同様の方法で行い、光触媒担持斜行ハニカムＨ１及びＨ２を得た。
【００５７】
（空気製造装置の製造）
光触媒担持斜行ハニカムＤ１代えて、光触媒担持斜行ハニカムＨ１とし、光触媒担持斜行ハニカムＤ２に代えて、光触媒担持斜行ハニカムＨ２とする以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００５８】
（空気清浄装置の運転）
該光触媒担持斜行ハニカムＨ１及びＨ２が装着された空気清浄装置を、表１に示す条件で運転した。その結果を表２に示す。
【００５９】
（比較例２）
（コルゲート状担体シート積層物の作製）
実施例１と同様の方法で行い、充填剤が担持されているコルゲート状担体シート積層物Ｊを得た。
（斜行ハニカムの作成）
該充填剤が担持されているコルゲート状担体シート積層物Ｊを、大きさが縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み１００ｍｍ、角度Ｘ１が３０度、角度Ｘ２が−３０度となるようにカットし、斜行ハニカムＫ１を得た。また、該斜行ハニカムＫ１と同様の方法で、大きさが縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み１００ｍｍ、角度Ｘ１が３０度、角度Ｘ２が−３０度の斜行ハニカムＫ２を得た。
【００６０】
（空気製造装置の製造）
光触媒担持斜行ハニカムＤ１代えて、斜行ハニカムＫ１とし、光触媒担持斜行ハニカムＤ２に代えて、斜行ハニカムＫ２とする以外は、実施例１と同様の方法で行った。
（空気清浄装置の運転）
該斜行ハニカムＫ１及びＫ２が装着された空気清浄装置を、表１に示す条件で運転した。その結果を表２に示す。
【００６１】
【表１】
【００６２】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の光触媒担持斜行ハニカムを示す模式図である。
【図２】本発明に係るコルゲート状担体シートを、通気空洞の形成方向に対して垂直な面で切った時の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態例の空気清浄装置である。
【符号の説明】
【００６４】
１、２３ 光触媒担持斜行ハニカム
２ 斜行ハニカム担体
３、３ａ、３ｂ、３ｐ、３ｑ、３ｒ コルゲート状担体シート
４ 被処理空気供給面
５ 清浄空気排出面
６ 循環水供給面
７ 循環水排出面
８ 開口
９、４５ 被処理空気
１０、３１ 循環水
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ 山部
１２、１２ａ、１２ｂ 通気空洞
１３ 山部の稜線
２０ 空気清浄装置
２１ 第一分解部
２２ 第二分解部
２４ 被処理空気供給口
２５ 清浄空気排出口
２６ 第一ダクト
２７ 第二ダクト
２８ 第三ダクト
２９ 紫外線ランプ
３０ 循環水排出口
３２ 循環水貯留部
３３ 循環ポンプ
３４ 排水ポンプ
３５ 循環水抜出管
３６ 循環水供給口
３７ 第一循環水供給管
３８ 第二循環水供給管
３９ 純水供給管
４０ 第一排水管
４１ 第二排水管
４２ 湿度調節手段
４３ 被処理空気吸引ファン
４４ ＵＬＰＡ
４６ 清浄空気
ｐ ピッチ
ｈ 山高さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理空気を水と接触させることにより、該被処理空気中の化学汚染物質の除去を行う空気清浄装置に用いられる斜行ハニカム、及び該斜行ハニカムを備える空気清浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造・液晶製造等の先端産業では、製品の歩留まりや品質、信頼性を確保するため、クリーンルーム内における空気や製品表面の汚染制御が重要となっている。特に半導体産業分野では製品の高集積度化が進むにつれ、ＨＥＰＡ、ＵＬＰＡ等を用いた粒子状汚染物質の制御に加え、ガス状化学汚染物質の制御が不可欠となっている。
【０００３】
該ガス状化学汚染物質には、例えば、アンモニア、ＮＯｘ、ＳＯｘ等があるが、該ガス状化学汚染物質は、ＨＥＰＡ、ＵＬＰＡ等では除去できない。
【０００４】
そこで、従来より、該ガス状化学汚染物質を含む被処理空気を、水と接触させることにより、該被処理空気中の該ガス状化学汚染物質の除去が行われてきた。例えば、ＷＯ ０３／００１１２２ Ａ１国際公開公報には、前後両面及び上下両面に開口を有する斜行ハニカムを備える、空気清浄装置が開示されている。該空気清浄装置では、該斜行ハニカムに、被処理空気及び循環水が、供給方向が直交するように供給され、該斜行ハニカム内で、該化学汚染物質が該循環水と接触する。この時、該化学汚染物質が該循環水に溶解するので、該被処理空気中から該化学汚染物質が除去される。該空気清浄装置中で、該斜行ハニカムは、該化学汚染物質と該循環水の接触効率を高める働きをする。
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ ０３／００１１２２ Ａ１国際公開公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＷＯ ０３／００１１２２ Ａ１国際公開公報に記載されている空気清浄装置等、従来の空気清浄装置では、被処理空気と接触させた水は、該接触後、回収され、再び被処理空気と接触させる水として、循環使用されている。そのため、該空気清浄装置の運転と共に、循環水中の化学汚染物質の濃度が高まっていく。
【０００７】
そして、例えば、ガス状化学汚染物質がアンモニアの場合、該循環水中のアンモニア濃度が、８００〜１２００μｇ／ｋｇより高くなると、該循環水中からのアンモニアの気散が起こるため、被処理空気と接触させる水としては使用できなくなる。そこで、該循環水中のアンモニア濃度が高くなり過ぎないように、常に、一定量を排出し、純水等の清浄な水を供給しなければならなかった。
【０００８】
そのため、従来の空気清浄装置では、ガス状化学汚染物質を含有する排水が多量に発生するため、その処理コストが高くなり、加えて、純水等の供給量が多くなるため、純水等の供給コストが高くなるので、ランニングコストが高いという問題があった。
【０００９】
従って、本発明の課題は、ガス状化学汚染物質を含有する排水の処理量が少なく、ランニングコストが低い空気清浄装置、及びガス状化学汚染物質を含有する排水の処理量を、少なくすることができる斜行ハニカムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記従来技術における課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、斜行ハニカムに、光触媒粒子及び吸着剤粒子を担持し、該吸着剤粒子を該光触媒粒子の近傍に存在させることにより、循水中の化学汚染物質が、光触媒反応により、極めて効率的に分解除去されること等を見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明（１）は、斜行ハニカム担体に、光触媒粒子及び吸着剤粒子が担持されている光触媒担持斜行ハニカムを提供するものである。
【００１２】
また、本発明（２）は、前記本発明（１）記載の光触媒担持斜行ハニカムを備える空気清浄装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の斜行ハニカムによれば、循環水中の化学汚染物質が、光触媒反応により、効率的に分解除去されるので、該化学汚染物質を含有する排水の量が少なくなり、且つ供給する純水等の量が少なくなる。また、本発明の空気清浄装置によれば、該化学汚染物質を含有する排水の量が少なく、且つ供給する純水等の量が少なくなるので、ランニングコストが低くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の光触媒担持斜行ハニカムは、斜行ハニカム担体に、光触媒粒子及び吸着剤粒子が担持されている。
【００１５】
先ず、該光触媒担持斜行ハニカムの構造について、図１及び図２を参照に説明する。図１は、本発明の光触媒担持斜行ハニカムを示す模式図である。図２は、本発明に係るコルゲート状担体シートを、通気空洞の形成方向に対して垂直な面で切った時の斜視図である。図１中、光触媒担持斜行ハニカム１は、波形形状に加工されているコルゲート状担体シート３を、図１中のＡ方向に積層して作成される斜行ハニカム担体２に、光触媒粒子及び吸着剤粒子が担持されており、四面、すなわち、被処理空気供給面４（図１中、右面）、清浄空気排出面５（図１中、左面）、循環水供給面６（図１中、上面）、循環水排出面７（図１中、下面）に、通気空洞の開口８を有している。該コルゲート状担体シート３が積層される方向（Ａ方向）と、該光触媒担持斜行ハニカム１に、循環水１０が供給される方向（Ｂ方向）と、被処理空気９が供給される方向（Ｃ方向）は、それぞれ直交している。
【００１６】
図２には、該斜行ハニカム担体２の作成に用いられるコルゲート状担体シート３ｑを示すが、該コルゲート状担体シート３ｑは、波形形状に加工されており、該斜行ハニカム担体２中で、他のコルゲート状担体シート３ｐ及び３ｒに挟み込まれることにより、該コルゲート状担体シート３ｑの山部１１が連続する方向に延びた、略半円柱状の通気空洞１２が形成される。以下の説明において、山部１１の頂点部分の延長線（尾根の部分）を、山部の稜線１３と呼ぶが、該通気空洞１２は山部の稜線１３に対して平行方向に形成されている。図２では、該コルゲート状担体シート３ｑを挟み込んでいる、該コルゲート状担体シート３ｐ及び３ｒを記載していないが、山部１１ａと１１ｃを結ぶ線上に、該コルゲート状担体シート３ｐの山部の稜線が位置することになるので、該コルゲート状担体シート３ｑ及び山部１１ａと１１ｃを結ぶ線に囲まれる部分が、通気空洞１２ａである。同様に、山部１１ｂと１１ｄを結ぶ線上に、該コルゲート状担体シート３ｒの山部の稜線が位置することになるので、該コルゲート状担体シート３ｑ及び山部１１ｂと１１ｄを結ぶ線に囲まれる部分が、通気空洞１２ｂである。
【００１７】
該コルゲート状担体シートは、山部の稜線の方向が、（ｉ）挟まれている両側の他のコルゲート状担体シートの山部の稜線の方向とは異なる方向であり、且つ（ｉｉ）１枚置きに同一方向となるように積層される。具体例を示すと、（ｉ）該コルゲート状担体シート３ｐの山部の稜線の方向が、該コルゲート状担体シート３ｑの山部の稜線の方向とは異なる方向になるように、すなわち、Ａ方向から見た時に、該コルゲート状担体シート３ｐの山部の稜線と、該コルゲート状担体シート３ｑの山部の稜線が交差するように、且つ（ｉｉ）該コルゲート状担体シート３ｐの山部の稜線の方向と、該コルゲート状担体シート３ｒの山部の稜線の方向が同一方向となるように、すなわち、Ａ方向から見た時に、該コルゲート状担体シート３ｐの山部の稜線と、該コルゲート状担体シート３ｒの山部の稜線が平行になるように積層される。
【００１８】
該通気空洞１２の形成方向について、更に詳細に説明する。コルゲート状担体シート３ａは、該光触媒担持斜行ハニカム１の最も外側のコルゲート状担体シートであり、コルゲート状担体シート３ｂは、外側から２番目のコルゲート状担体シートである。図１に示すように、該Ｃ方向と該通気空洞１２の形成方向の関係、すなわち、該Ｃ方向に対する該コルゲート状担体シート３ａの山部の稜線の角度Ｘ１は、通常１５〜４５度、好ましくは２５〜３５度であり、該Ｃ方向に対する該コルゲート状担体シート３ｂの山部の稜線の角度Ｘ２は、通常−１５〜−４５度、好ましくは−２５〜−３５度である。また、該コルゲート状担体シート３ａの山部の稜線と該コルゲート状担体シート３ｂの山部の稜線の交差角度Ｙは、通常３０〜９０度、好ましくは５０〜７０度である。
【００１９】
該コルゲート状担体シート３の山高さ（図２中、符号ｈ）は、特に制限されないが、好ましくは２．０〜８．０ｍｍ、特に好ましくは３．０〜５．０ｍｍである。また、該コルゲート状担体シート３のピッチ（図２中、符号ｐ）は、特に制限されないが、好ましくは２．５〜１２．０ｍｍ、特に好ましくは５．０〜１０．０ｍｍである。該山高さｈ及び該ピッチｐが該範囲内であることにより、ガス状化学汚染物質の除去効率及び圧力損失のバランスがよくなる。
【００２０】
該コルゲート状担体シートは、基材繊維により形成される織布又は不繊布を、波形形状に成形したものであり、該織布又は該不織布は、基材繊維を、抄紙すること又は乾式成形することにより得られる。
【００２１】
該基材繊維としては、例えば、シリカ・アルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、ムライト繊維、ガラス繊維、ロックウール繊維、炭素繊維等の無機繊維；ポリエステル、ポリオレフィン等の有機繊維が挙げられる。また、該基材繊維は、１種単独又は２種以上の組合わせであっても良い。
【００２２】
該基材繊維の平均繊維径は、特に制限されないが、好ましくは１〜２０μｍ、特に好ましくは３〜１０μｍである。該平均繊維径が該範囲内にあることにより、該斜行ハニカム担体の機械的強度が高くなる。
【００２３】
該基材繊維により形成される該織布又は該不織布の繊維間空隙率は、特に制限されないが、好ましくは７５〜９５％である。該繊維間空隙率とは、該織布又は該不織布の見かけ体積から、該織布又は該不織布中の繊維の体積を引いた部分（以下、繊維間空隙とも記載する。）が、該織布又は該不織布中の見かけ体積中に占める割合をいう。該繊維間空隙率が該範囲内にあることにより、該光触媒粒子及び該吸着剤粒子が該コルゲート状担体シートの外側表面だけでなく繊維間空隙にも担持されるので、該光触媒粒子及び該吸着剤粒子の担持量が多くなる。また、該織布又は該不織布の厚さは、特に制限されないが、好ましくは０．１〜１．０ｍｍ、特に好ましくは０．３〜０．８ｍｍである。該厚さが該範囲内にあることにより、該斜行ハニカム担体の機械的強度が増し、また、該斜行ハニカム担体の繊維間空隙に担持される該光触媒粒子及び該吸着剤粒子の量が多くなる。
【００２４】
該光触媒粒子は、３８０ｎｍ以下の波長の紫外光又は３８０ｎｍ以上の波長の可視光により励起され、化学汚染物質を触媒的に分解する性質を持つものであれば、特に制限されず、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛等が挙げられる。これらのうち、酸化チタンが、光触媒活性が高い点で好ましい。また、酸化チタンには、アナターゼ型、ブルッカイト型、ルチル型等があるが、特に制限されない。
【００２５】
該光触媒粒子の平均粒径は、特に制限されないが、好ましくは６ｎｍ〜１０μｍである。
【００２６】
該光触媒粒子の担持量は、０．５重量％以上、好ましくは０．５〜１０重量％、特に好ましくは１〜５重量％である。該光触媒粒子の担持量が、０．５重量％未満だと、循環水中の化学汚染物質の分解効率が低くなる。なお、該光触媒粒子の担持量は、該光触媒担持斜行ハニカムの重量に対する該光触媒粒子の重量の百分率である。
【００２７】
該光触媒担持斜行ハニカムの単位体積当りの該光触媒粒子の担持量は、０．５〜１０ｋｇ／ｍ３、好ましくは１〜５ｋｇ／ｍ３である。
【００２８】
該吸着剤粒子は、多孔質の物質であり、化学汚染物質を可逆的に吸着するものであれば、特に制限されず、例えば、シリカ−アルミナ粒子、シリカゲル粒子、ゼオライト粒子、合成ケイ酸アルミニウム、合成ケイ酸マグネシウム、合成ハイドロタルサイト等が挙げられる。
【００２９】
該吸着剤粒子の平均粒径は、特に制限されないが、好ましくは８ｎｍ〜５０μｍである。
【００３０】
該光触媒粒子の担持量に対する該吸着剤粒子の担持量の重量比（吸着剤粒子／光触媒粒子）は、１〜３、好ましくは１〜２である。該担持量の重量比が、上記範囲にあることにより、該吸着剤粒子の化学汚染物質の吸着量と該光触媒粒子による化学汚染物質の分解量のバランスが良くなるので、循環水中の化学汚染物質の分解効率が高くなる。
【００３１】
また、該光触媒粒子は、該吸着剤粒子の近傍に存在する程、該化学汚染物質の分解には有利なので、該吸着剤粒子の表面又は内部の細孔に、取り込まれた状態で存在していることが好ましい。
【００３２】
該光触媒粒子及び該吸着剤粒子は、結合剤により、該斜行ハニカム担体に担持されている。該結合剤としては、例えば、シリカゾル、アルミナゾル、チタニアゾル等の無機系結合剤；アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン系樹脂、及びこれらの共重合樹脂等の有機系結合剤が挙げられる。
【００３３】
該斜行ハニカムは、他に、充填剤を含有することができる。該充填剤は、該斜行ハニカムの表面を濡れ易くする働きを有する。該充填剤としては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア等が挙げられる。
【００３４】
該光触媒担持斜行ハニカム１には、被処理空気供給面４から、被処理空気９が供給され、該循環水供給面６から、循環水１０が供給される。該被処理空気９及び該循環水１０の供給を行うと同時に、該光触媒担持斜行ハニカム１には、紫外光又は可視光が照射される。この時、被処理空気９中のガス状化学汚染物質が、循環水１０と接触することにより、該化学汚染物質が該循環水１０に溶解する。次いで、該循環水１０が該光触媒担持斜行ハニカム１に担持されている該吸着剤粒子と接触することにより、該化学汚染物質が、該吸着剤粒子に吸着され、そして、近傍に存在している該光触媒粒子により分解される。すなわち、該吸着剤粒子は、該循環水１０中に極低濃度で溶解している該化学汚染物質を、該循環水１０中から取り出して、近傍の該光触媒粒子に接触させることにより、該化学汚染物質と該光触媒粒子の接触効率を高め、該化学汚染物質の分解を効率良く行わせる働きをする。一方、該吸着剤粒子が存在しない場合、すなわち、該光触媒粒子のみが担持されている斜行ハニカムでは、化学汚染物質を含む循環水が、該光触媒粒子の表面を流れるわずかな時間しか、該化学汚染物質は該光触媒粒子に接触することができず、接触効率が低くいので、該化学汚染物質の分解効率が低い。
【００３５】
このように、本発明の光触媒担持斜行ハニカムは、循環水中の化学汚染物質の分解効率を高くすることができるので、該化学汚染物質を含有する排水の処理量を少なくすることができる。
【００３６】
該光触媒担持斜行ハニカムの製造方法について説明する。該光触媒担持斜行ハニカムを製造する方法としては、特に制限されないが、以下に、その一例を示す。
【００３７】
先ず、平坦状の担体シートを、コルゲーターと呼ばれる装置を用いて、波形形状に加工し、コルゲート状担体シートを得る。そして、該コルゲート状担体シートを、山部の稜線の交差角度がＹとなるように、積層し、コルゲート状担体シート積層物を作成する。なお、該平坦状の担体シートは、充填剤が担持されているものであってもよい。
【００３８】
次に、該光触媒粒子、該吸着剤粒子及び該結合剤を、必要に応じて、更に充填剤を、水に加え、分散させ、スラリーを調製する。上記のようにして得られたコルゲート状担体シート積層物を、該スラリーに浸漬するか、又は該コルゲート状担体シート積層物に、該スラリーをスプレー等により吹き付けるか若しくは塗工することにより、該スラリーを該コルゲート状担体シート積層物に付着させる。そして、該スラリーが付着したコルゲート状担体シート積層物を、自然乾燥又は乾燥機中で乾燥させることにより、該光触媒粒子及び該吸着剤粒子等が担持されたコルゲート状担体積層物を得る。
【００３９】
次いで、該光触媒粒子及び該吸着剤粒子等が担持されたコルゲート状担体シート積層物を、該Ｃ方向に対する山部の稜線の角度が、Ｘ１及びＸ２となるようにカットし、該光触媒担持斜行ハニカムを得る。
【００４０】
本発明の空気清浄装置は、前記本発明の光触媒担持斜行ハニカムを備える。該空気製造装置について、図３を参照に説明する。図３は、本発明の実施の形態例の空気清浄装置である。空気清浄装置２０は、第一分解部２１及び第二分解部２２を有しており、該第一分解部２１及び該第二分解部２２には、本発明の光触媒担持斜行ハニカム２３が設置されている。被処理空気４５が、該第一分解部２１の被処理空気供給口２４から供給され、該第一分解部２１及び該第二分解部２２を通過し、該第二分解部２２の清浄空気排出口２５から排出されるように、該第一分解部２１、該第二分解部２２、第一ダクト２６、第二ダクト２７及び第三ダクト２８が配置されている。該第一ダクト２６、該第二ダクト２７及び第三ダクト２８の上方及び下方には、紫外線ランプ２９が設置されている。更に、該第一分解部２１及び該第二分解部２２の循環水排出口３０から排出される循環水３１を貯留する循環水貯留部３２、循環ポンプ３３、排水ポンプ３４、該循環水貯留部３２と該循環ポンプ３３を繋ぐ循環水抜出管３５、該循環ポンプ３３と該第一分解部２１の循環水供給口３６を繋ぐ第一循環水供給管３７、該第一循環水供給管３７から分岐し、該第二分解部２２の循環水供給口３６を繋ぐ第二循環水供給管３８、該第一循環水供給管３７から分岐する純水供給管３９、該循環水貯留部３２と該排水ポンプ３４を繋ぐ第一排水管４０、該排水ポンプ３４に繋がる第二排水管４１が設置される。更に、該第二分解部２２の後段に、湿度調節手段４２、被処理空気吸引ファン４３、ＵＬＰＡ４４が設置される。また、図示していないが、該第一循環水供給管３７、該第二循環水供給管３８、該純水供給管３９には、供給量を調節するためのバルブが付設されており、該第一分解部２１及び該第二分解部２２の循環水供給口３６には、循環水３１を循環水供給面全体に均一に供給するための、分配管が設置されている。
【００４１】
該空気清浄装置２０の運転方法を説明する。該被処理空気吸引ファン４３により、該第一分解部２１の被処理空気供給口２４側から、被処理空気４５を、該第一分解部２１、該第二分解部２２の順に通過させると共に、該循環ポンプ３３により、該第一分解部２１及び該第二分解部２２の循環水供給口３６側から、循環水３１を、該第一分解部２１及び該第二分解部２２に供給し、該第一分解部２１及び該第二分解部２２に備えられている該光触媒担持斜行ハニカム２３内で、該被処理空気４５と該循環水３１を接触させる。同時に、紫外線ランプ２９により、該光触媒担持斜行ハニカム２３への紫外線の照射を行い、該循環水３１中の化学汚染物質の分解を行う。そして、該第二分解部２２を通過させた清浄空気４６を、続いて、該湿度調節手段４２及びＵＬＰＡ４４に通過させ、クリーンルームへ返送する。また、該光触媒担持斜行ハニカム２３内で、該被処理空気４５と接触した該循環水３１は、該第一分解部２１及び該第二分解部２２の循環水排出口３０から排出され、該循環水貯留部３２に溜まる。
【００４２】
本発明の空気清浄装置は、循環水中の化学汚染物質を、該光触媒粒子により効率的に分解することができるので、該化学汚染物質を含有する排水の量を少なくし、且つ純水等の供給水の供給量を少なくすることができる。従って、該空気清浄装置は、ランニングコストが低い。また、該循環水中又は該光触媒担持斜行ハニカム上での、菌類の発生を抑制することができる。
【００４３】
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
【実施例】
【００４４】
（実施例１）
（コルゲート状担体シート積層物の作製）
平均繊維径６μｍのガラス繊維を、湿式抄紙し繊維間空隙率が９０％、厚みが０．５ｍｍの平坦状担体シートを得た。次いで、充填剤としてアルミナ（活性アルミナＫＣ−５０１、住友化学社製）３０ｋｇ、及び結合剤としてアルミナゾル（アルミナゾル−５２０、日産化学社製、固形分２０％）１００ｋｇを混合して、充填剤スラリーを作成した。該充填剤スラリーを該平坦状担体シートに塗工、乾燥した後、コルゲーターを用いて、波形加工し、ピッチｐが１０．０ｍｍ、山高さｈが５．０ｍｍのコルゲート状担体シートを得た。次いで、該コルゲート状担体シートを、山部の稜線の交差角度Ｙが６０度となるように、１枚毎に通気空洞の方向を変え、順に重ね合わせて積層し、固定した後、５００℃で焼成し、充填剤が担持されているコルゲート状担体シート積層物Ａを得た。
【００４５】
（スラリーの調製）
光触媒としてアナターゼ型の酸化チタン（酸化チタンＳＴＳ−２１（アナターゼ型）、石原産業社製、固形分３０％）１０ｋｇ、吸着剤として合成ケイ酸アルミニウム（キョーワード７００ＰＥＬ、協和化学工業社製）３ｋｇ、結合剤としてシリカゾルＡ（スノーテックス０３３、日産化学社製、固形分３３％）１０ｋｇ、精製水１００ｋｇを混合して、スラリーＢを調製した。
【００４６】
（光触媒担持斜行ハニカムの作製）
該充填剤が担持されているコルゲート状担体シート積層物Ａを、該スラリーＢに浸漬した後、１３０℃で乾燥することにより、光触媒担持コルゲート状担体シート積層物Ｃを得た。次いで、得られた光触媒担持コルゲート状担体シート積層物Ｃを、大きさが縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み１００ｍｍ、角度Ｘ１が３０度、角度Ｘ２が−３０度となるようにカットし、光触媒担持斜行ハニカムＤ１を得た。また、該光触媒担持斜行ハニカムＤ１と同様の方法で、大きさが縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み１００ｍｍ、角度Ｘ１が３０度、角度Ｘ２が−３０度の光触媒担持斜行ハニカムＤ２を得た。
【００４７】
（空気製造装置の製造）
図３に記載の空気清浄装置と同様の空気清浄装置を用意し、該光触媒担持斜行ハニカムＤ１を第一分解部に、該光触媒担持斜行ハニカムＤ２を第二分解部に設置した。
【００４８】
（空気清浄装置の運転）
該光触媒担持斜行ハニカムＤ１及びＤ２が装着された空気清浄装置を、表１に示す条件で運転した。その結果を表２に示す。
【００４９】
（実施例２）
（コルゲート状担体シート積層物の作製）
実施例１と同様の方法で行った。
【００５０】
（スラリーの調製）
光触媒としてアナターゼ型の酸化チタン粒子１０ｋｇに代えて、ブルッカイト型の酸化チタン粒子（ＮＴＢ−２００（ブルッカイト型）、昭和電工社製、固形分１０％）３０ｋｇとし、結合剤としてシリカゾルＡ １０ｋｇに代えて、シリカゾルＢ（スノーテックスＮ３０Ｇ、日産化学社製、固形分３０％）１０ｋｇとし、精製水１００ｋｇに代えて、精製水８０ｋｇとする以外は、実施例１と同様の方法で行い、スラリーＥを得た。
【００５１】
（光触媒担持斜行ハニカムの作製）
スラリーＢに代えて、スラリーＥとする以外は、実施例１と同様の方法で行い、光触媒担持斜行ハニカムＦ１及びＦ２を得た。
【００５２】
（空気製造装置の製造）
光触媒担持斜行ハニカムＤ１代えて、光触媒担持斜行ハニカムＦ１とし、光触媒担持斜行ハニカムＤ２に代えて、光触媒担持斜行ハニカムＦ２とする以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００５３】
（空気清浄装置の運転）
該光触媒担持斜行ハニカムＦ１及びＦ２が装着された空気清浄装置を、表１に示す条件で運転した。その結果を表２に示す。
【００５４】
（比較例１）
（コルゲート状担体シート積層物の作製）
実施例１と同様の方法で行った。
【００５５】
（スラリーの調製）
光触媒として実施例１で用いたアナターゼ型の酸化チタン１０ｋｇ、結合剤として実施例１で用いたシリカゾルＡ １０ｋｇ、精製水６２ｋｇを混合して、スラリーＧを得た。
【００５６】
（光触媒担持斜行ハニカムの作製）
スラリーＢに代えて、スラリーＧとする以外は、実施例１と同様の方法で行い、光触媒担持斜行ハニカムＨ１及びＨ２を得た。
【００５７】
（空気製造装置の製造）
光触媒担持斜行ハニカムＤ１代えて、光触媒担持斜行ハニカムＨ１とし、光触媒担持斜行ハニカムＤ２に代えて、光触媒担持斜行ハニカムＨ２とする以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００５８】
（空気清浄装置の運転）
該光触媒担持斜行ハニカムＨ１及びＨ２が装着された空気清浄装置を、表１に示す条件で運転した。その結果を表２に示す。
【００５９】
（比較例２）
（コルゲート状担体シート積層物の作製）
実施例１と同様の方法で行い、充填剤が担持されているコルゲート状担体シート積層物Ｊを得た。
（斜行ハニカムの作成）
該充填剤が担持されているコルゲート状担体シート積層物Ｊを、大きさが縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み１００ｍｍ、角度Ｘ１が３０度、角度Ｘ２が−３０度となるようにカットし、斜行ハニカムＫ１を得た。また、該斜行ハニカムＫ１と同様の方法で、大きさが縦４００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚み１００ｍｍ、角度Ｘ１が３０度、角度Ｘ２が−３０度の斜行ハニカムＫ２を得た。
【００６０】
（空気製造装置の製造）
光触媒担持斜行ハニカムＤ１代えて、斜行ハニカムＫ１とし、光触媒担持斜行ハニカムＤ２に代えて、斜行ハニカムＫ２とする以外は、実施例１と同様の方法で行った。
（空気清浄装置の運転）
該斜行ハニカムＫ１及びＫ２が装着された空気清浄装置を、表１に示す条件で運転した。その結果を表２に示す。
【００６１】
【表１】
【００６２】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の光触媒担持斜行ハニカムを示す模式図である。
【図２】本発明に係るコルゲート状担体シートを、通気空洞の形成方向に対して垂直な面で切った時の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態例の空気清浄装置である。
【符号の説明】
【００６４】
１、２３ 光触媒担持斜行ハニカム
２ 斜行ハニカム担体
３、３ａ、３ｂ、３ｐ、３ｑ、３ｒ コルゲート状担体シート
４ 被処理空気供給面
５ 清浄空気排出面
６ 循環水供給面
７ 循環水排出面
８ 開口
９、４５ 被処理空気
１０、３１ 循環水
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ 山部
１２、１２ａ、１２ｂ 通気空洞
１３ 山部の稜線
２０ 空気清浄装置
２１ 第一分解部
２２ 第二分解部
２４ 被処理空気供給口
２５ 清浄空気排出口
２６ 第一ダクト
２７ 第二ダクト
２８ 第三ダクト
２９ 紫外線ランプ
３０ 循環水排出口
３２ 循環水貯留部
３３ 循環ポンプ
３４ 排水ポンプ
３５ 循環水抜出管
３６ 循環水供給口
３７ 第一循環水供給管
３８ 第二循環水供給管
３９ 純水供給管
４０ 第一排水管
４１ 第二排水管
４２ 湿度調節手段
４３ 被処理空気吸引ファン
４４ ＵＬＰＡ
４６ 清浄空気
ｐ ピッチ
ｈ 山高さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
斜行ハニカム担体に、光触媒粒子及び吸着剤粒子が担持されていることを特徴とする光触媒担持斜行ハニカム。
【請求項２】
前記光触媒粒子が、酸化チタンであることを特徴とする請求項１記載の光触媒担持斜行ハニカム。
【請求項３】
前記吸着剤が、シリカゲル粒子、ゼオライト粒子、合成ケイ酸アルミニウム粒子、合成ケイ酸マグネシウム粒子、合成ハイドロタルサイト粒子であることを特徴とする請求項１又は２いずれか１項記載の光触媒担持斜行ハニカム。
【請求項４】
前記光触媒粒子の担持量に対する前記吸着剤粒子の担持量の重量比が、１〜３であることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の光触媒担持斜行ハニカム。
【請求項５】
前記請求項１〜４いずれか１項記載の光触媒担持斜行ハニカムを備えることを特徴とする空気清浄装置。
【請求項１】
斜行ハニカム担体に、光触媒粒子及び吸着剤粒子が担持されていることを特徴とする光触媒担持斜行ハニカム。
【請求項２】
前記光触媒粒子が、酸化チタンであることを特徴とする請求項１記載の光触媒担持斜行ハニカム。
【請求項３】
前記吸着剤が、シリカゲル粒子、ゼオライト粒子、合成ケイ酸アルミニウム粒子、合成ケイ酸マグネシウム粒子、合成ハイドロタルサイト粒子であることを特徴とする請求項１又は２いずれか１項記載の光触媒担持斜行ハニカム。
【請求項４】
前記光触媒粒子の担持量に対する前記吸着剤粒子の担持量の重量比が、１〜３であることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の光触媒担持斜行ハニカム。
【請求項５】
前記請求項１〜４いずれか１項記載の光触媒担持斜行ハニカムを備えることを特徴とする空気清浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２３１０９４（Ｐ２００６−２３１０９４Ａ）
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３８７２３（Ｐ２００５−３８７２３）
【出願日】平成１７年２月１６日（２００５．２．１６）
【出願人】（０００１１０８０４）ニチアス株式会社 (432)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１６日（２００５．２．１６）
【出願人】（０００１１０８０４）ニチアス株式会社 (432)
【Ｆターム（参考）】
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