浄水装置
【課題】 光触媒収納空間に収納された光触媒に対して接触滞留時間を長く取ることができる機構を組み込んで、確実かつ効果的な光触媒分離反応が得られるようにするとともに、装置をコンパクトに形成することのできる浄水装置を提供する。
【解決手段】 軸芯を垂直方向に向けて配置された内筒２と外筒３との間に形成された光触媒収納空間４と、光触媒収納空間４に連なる流入口９並びに排出口１０と、内筒の軸芯部分に配置された光源体１１とからなり、少なくとも内筒２は光透過可能な材料で形成され、光触媒収納空間４が放射方向に配置された隔壁７によって複数の光触媒室４ａ〜４ｈに分割されて各光触媒室に光触媒が充填されており、更に、各光触媒室が隔壁７の上下に設けられた流通路８を介して連通されていて流入口９から流入した水が全ての光触媒室を通って排出口１０から排出するように形成されている構造。
【解決手段】 軸芯を垂直方向に向けて配置された内筒２と外筒３との間に形成された光触媒収納空間４と、光触媒収納空間４に連なる流入口９並びに排出口１０と、内筒の軸芯部分に配置された光源体１１とからなり、少なくとも内筒２は光透過可能な材料で形成され、光触媒収納空間４が放射方向に配置された隔壁７によって複数の光触媒室４ａ〜４ｈに分割されて各光触媒室に光触媒が充填されており、更に、各光触媒室が隔壁７の上下に設けられた流通路８を介して連通されていて流入口９から流入した水が全ての光触媒室を通って排出口１０から排出するように形成されている構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒を利用した浄水装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、二酸化チタン等を主材料とする光触媒を充填したタンクに水を通過させ、光触媒に紫外線を照射することにより水に含まれる有害な有機物や細菌等を分解して脱臭、殺菌を行う光触媒浄水装置として、例えば特許文献１や特許文献２に示すものがある。
【０００３】
しかし上記特許文献に示された浄水装置は、何れも中心に紫外線ランプを配置した光触媒タンクの上下方向の一端から他端に向かって水を通過させる構造となっているため、水の通過直線距離はタンクの上下長さに匹敵する。したがって、タンクをよほど長くしない限り、十分な光触媒との接触滞留時間を取ることができず、確実かつ効果的な光触媒分離反応が得られないといった欠点があった。また、装置のコンパクト化や外形状の見地からタンクを長くすることには限界があった。
【特許文献１】特開２００２−１０２８５１号
【特許文献２】特開平０６ー２６９７７２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、光触媒収納空間に収納された光触媒に対して接触滞留時間を長く取ることができる機構を組み込んで、確実かつ効果的な光触媒分離反応が得られるようにするとともに、装置をコンパクトに形成することのできる浄水装置を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する為に本発明では次のような技術的手段を講じた。即ち、本発明に係る浄水装置にあっては、軸芯を垂直方向に向けて配置された内筒と外筒との間に形成された光触媒収納空間と、光触媒収納空間に連なる流入口並びに排出口と、内筒の軸芯部分に配置された光源体とからなり、少なくとも前記内筒は光透過可能な材料で形成され、光触媒収納空間が放射方向に配置された隔壁によって複数の光触媒室に分割されて各光触媒室に光触媒が充填されており、更に、各光触媒室が前記隔壁の上下に設けられた流通路を介して連通されていて前記流入口から流入した水が全ての光触媒室を通って前記排出口から排出するように形成されている構造とした。前記光源体としては紫外線ランプが適切である。
【０００６】
上記発明において、前記外筒が光透過可能な材料で形成され、且つ外筒を取り囲むように第２の光源体が複数配置されている構造とするのがよい。これにより、外筒外部からも第２の光源体の光が光触媒に照射され、中心の光源体の光の照射と相俟って、効率的な光触媒分離反応を得ることができる。
【０００７】
更に、上記の第２の光源体を設けた構成において、この第２の光源体の外側に外筒と同芯的な円筒部材を配置し、その内面に光反射鏡面を形成するのがよい。これにより、第２の光源体の光が直接に、或いは光反射鏡面に反射して光触媒に照射されて光源体の光を無駄なく有効に利用することができ、より効率的な光触媒分離反応を得ることが可能となって効果的な殺菌、消臭、浄化作用を得ることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、光触媒収納空間が放射方向に配置された隔壁によって複数の光触媒室に分割され、これら光触媒室が前記隔壁の上下に設けられた流通路を介して連通されていて流入口から流入した水が全ての光触媒室を通って前記排出口から排出するように形成されているので、流入口から排出口までの距離を、光触媒空間に隔壁を設けない場合に比べ、隔壁によって増えた光触媒室の数だけ数段に長く取ることができ、これにより同じ容積の光触媒空間であっても通過する水と光触媒との接触時間並びに光源体の照射時間を長くすることができて確実かつ効果的に殺菌、消臭、浄化作用を得ることができるとともに、装置のコンパクト化並びにコストの低減化を図ることができるといった優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１〜図４は本発明の浄水装置の第１の実施例を示すものであって、図１は正面図であり、図２は概略的な縦断面図であり、図３は横断面図であり、図４は各光触媒室を展開した説明図である。
【００１０】
図において、符号１は本発明にかかる浄水装置であって、軸芯を垂直方向に向けて配置された内筒２と外筒３との間に光触媒収納空間４が形成されている。この光触媒収納空間４は上板５並びに下板６によって密閉され、かつ、光触媒収納空間４が、放射方向に配置された垂直な隔壁７によって複数の、本実施例では８つの光触媒室４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈに分割されて、これら光触媒室に光触媒が充填されている。光触媒とは、紫外線等の光を照射することにより有害な有機物や細菌等を分解（光触媒分離反応）する触媒を意味するものであって、例えば二酸化チタンを主材料とし、アルミニウムとケイ素とからなる人工ゼオライトを混合したものが好ましい。
【００１１】
前記各光触媒室４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈは、図４の展開説明図に示すように、隔壁７の上下に交互に設けられた流通路８を介して順次連通されており、光触媒室４ａに流入口９が、光触媒室４ｈに排出口１０が設けられていて、流入口９から流入した水が下から上に、或いは上から下に流れて全ての光触媒室４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈを通って前記排出口１０から排出するように形成されている。
【００１２】
前記内筒２並びに外筒３はガラスや透明なプラスチック材等の光透過可能な材料で形成され、内筒２の軸芯部分に第１の光源体１１が配置されている。更に、前記外筒３を取り囲むように周方向に一定の間隔をあけて第２の光源体１２が複数、本実施例では８個配置されている。本実施例では、前記光源体１１、１２としては紫外線ランプが使用されている。
【００１３】
更に、前記第２の光源体１２の外側に外筒１０と同芯的な円筒部材１３が配置され、その内面が光反射面１４に形成されている。尚、図中１５は浄水装置１の外ケースを示すものである。
【００１４】
上記の構成において、外部からポンプ１６によって送水された水は、流入口９から光触媒室４ａに流入し、各隔壁７に設けられた流通路８を介して光触媒室４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈを順次通過して排出口１０から外部に取り出される。水は各光触媒室を通過する間に、中央の第１の光源体１１並びに外側の第２の光源体１２からの光の照射を受けて光触媒の作用により殺菌、消臭、浄化が行われ、浄水された水となる。この際、本実施例では、内筒２の内側並びに外筒３の外側の両方から光が照射されて光触媒分離反応が効果的に行われるとともに、第２の光源体１２の外側に光反射鏡面１４が形成されているので第２の光源体１２の光を光触媒に向かって無駄なく有効に利用することができ、より効率的な光触媒分離反応を得ることができる。
【００１５】
尚、本発明では上記第１実施例で示した構成において、光反射鏡面１４を省略して形成することも可能である。
【００１６】
また、本発明では、図５に示すように、上記第１実施例で示した構成において、外側に配置した第２の光源体１２並びに光反射鏡面１４を含む円筒部材１３を省略して形成することも可能である。この場合は中央の第１の光源体１１の光が十分に光触媒室の触媒に作用する光源体を採用するようにするのがよい。
【００１７】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明は必ずしもこれらの実施例構造のみに限定されるものではない。例えば図示は省略するが、外ケース１５並びに上板５を取り外せば光触媒収納空間４が上方に開口するようにしてここから光触媒を交換できるようにすることも可能である。その他本発明では、その構成要件を備え、かつ本発明の目的を達成し、下記の効果を奏する範囲内において適宜改変して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明では、各種工業用並びに一般家庭用として各種殺菌洗浄水として、或いは飲料水として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る浄水装置の第１の実施例を示す正面図。
【図２】上記浄水装置の概略的な縦断面。
【図３】上記浄水装置の横断面図。
【図４】上記浄水装置おける各光触媒室を展開した説明図。
【図５】本発明の別の実施例を示す図３同様の断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１ 浄水装置
２ 内筒
３ 外筒
４ 光触媒収納空間
４ａ〜４ｈ 光触媒室
７ 隔壁
８ 流通路
９ 流入口
１０ 排出口
１１ 第１の光源体
１２ 第２の光源体
１３ 円筒部材
１４ 光反射鏡面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒を利用した浄水装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、二酸化チタン等を主材料とする光触媒を充填したタンクに水を通過させ、光触媒に紫外線を照射することにより水に含まれる有害な有機物や細菌等を分解して脱臭、殺菌を行う光触媒浄水装置として、例えば特許文献１や特許文献２に示すものがある。
【０００３】
しかし上記特許文献に示された浄水装置は、何れも中心に紫外線ランプを配置した光触媒タンクの上下方向の一端から他端に向かって水を通過させる構造となっているため、水の通過直線距離はタンクの上下長さに匹敵する。したがって、タンクをよほど長くしない限り、十分な光触媒との接触滞留時間を取ることができず、確実かつ効果的な光触媒分離反応が得られないといった欠点があった。また、装置のコンパクト化や外形状の見地からタンクを長くすることには限界があった。
【特許文献１】特開２００２−１０２８５１号
【特許文献２】特開平０６ー２６９７７２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、光触媒収納空間に収納された光触媒に対して接触滞留時間を長く取ることができる機構を組み込んで、確実かつ効果的な光触媒分離反応が得られるようにするとともに、装置をコンパクトに形成することのできる浄水装置を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する為に本発明では次のような技術的手段を講じた。即ち、本発明に係る浄水装置にあっては、軸芯を垂直方向に向けて配置された内筒と外筒との間に形成された光触媒収納空間と、光触媒収納空間に連なる流入口並びに排出口と、内筒の軸芯部分に配置された光源体とからなり、少なくとも前記内筒は光透過可能な材料で形成され、光触媒収納空間が放射方向に配置された隔壁によって複数の光触媒室に分割されて各光触媒室に光触媒が充填されており、更に、各光触媒室が前記隔壁の上下に設けられた流通路を介して連通されていて前記流入口から流入した水が全ての光触媒室を通って前記排出口から排出するように形成されている構造とした。前記光源体としては紫外線ランプが適切である。
【０００６】
上記発明において、前記外筒が光透過可能な材料で形成され、且つ外筒を取り囲むように第２の光源体が複数配置されている構造とするのがよい。これにより、外筒外部からも第２の光源体の光が光触媒に照射され、中心の光源体の光の照射と相俟って、効率的な光触媒分離反応を得ることができる。
【０００７】
更に、上記の第２の光源体を設けた構成において、この第２の光源体の外側に外筒と同芯的な円筒部材を配置し、その内面に光反射鏡面を形成するのがよい。これにより、第２の光源体の光が直接に、或いは光反射鏡面に反射して光触媒に照射されて光源体の光を無駄なく有効に利用することができ、より効率的な光触媒分離反応を得ることが可能となって効果的な殺菌、消臭、浄化作用を得ることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、光触媒収納空間が放射方向に配置された隔壁によって複数の光触媒室に分割され、これら光触媒室が前記隔壁の上下に設けられた流通路を介して連通されていて流入口から流入した水が全ての光触媒室を通って前記排出口から排出するように形成されているので、流入口から排出口までの距離を、光触媒空間に隔壁を設けない場合に比べ、隔壁によって増えた光触媒室の数だけ数段に長く取ることができ、これにより同じ容積の光触媒空間であっても通過する水と光触媒との接触時間並びに光源体の照射時間を長くすることができて確実かつ効果的に殺菌、消臭、浄化作用を得ることができるとともに、装置のコンパクト化並びにコストの低減化を図ることができるといった優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１〜図４は本発明の浄水装置の第１の実施例を示すものであって、図１は正面図であり、図２は概略的な縦断面図であり、図３は横断面図であり、図４は各光触媒室を展開した説明図である。
【００１０】
図において、符号１は本発明にかかる浄水装置であって、軸芯を垂直方向に向けて配置された内筒２と外筒３との間に光触媒収納空間４が形成されている。この光触媒収納空間４は上板５並びに下板６によって密閉され、かつ、光触媒収納空間４が、放射方向に配置された垂直な隔壁７によって複数の、本実施例では８つの光触媒室４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈに分割されて、これら光触媒室に光触媒が充填されている。光触媒とは、紫外線等の光を照射することにより有害な有機物や細菌等を分解（光触媒分離反応）する触媒を意味するものであって、例えば二酸化チタンを主材料とし、アルミニウムとケイ素とからなる人工ゼオライトを混合したものが好ましい。
【００１１】
前記各光触媒室４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈは、図４の展開説明図に示すように、隔壁７の上下に交互に設けられた流通路８を介して順次連通されており、光触媒室４ａに流入口９が、光触媒室４ｈに排出口１０が設けられていて、流入口９から流入した水が下から上に、或いは上から下に流れて全ての光触媒室４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈを通って前記排出口１０から排出するように形成されている。
【００１２】
前記内筒２並びに外筒３はガラスや透明なプラスチック材等の光透過可能な材料で形成され、内筒２の軸芯部分に第１の光源体１１が配置されている。更に、前記外筒３を取り囲むように周方向に一定の間隔をあけて第２の光源体１２が複数、本実施例では８個配置されている。本実施例では、前記光源体１１、１２としては紫外線ランプが使用されている。
【００１３】
更に、前記第２の光源体１２の外側に外筒１０と同芯的な円筒部材１３が配置され、その内面が光反射面１４に形成されている。尚、図中１５は浄水装置１の外ケースを示すものである。
【００１４】
上記の構成において、外部からポンプ１６によって送水された水は、流入口９から光触媒室４ａに流入し、各隔壁７に設けられた流通路８を介して光触媒室４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈを順次通過して排出口１０から外部に取り出される。水は各光触媒室を通過する間に、中央の第１の光源体１１並びに外側の第２の光源体１２からの光の照射を受けて光触媒の作用により殺菌、消臭、浄化が行われ、浄水された水となる。この際、本実施例では、内筒２の内側並びに外筒３の外側の両方から光が照射されて光触媒分離反応が効果的に行われるとともに、第２の光源体１２の外側に光反射鏡面１４が形成されているので第２の光源体１２の光を光触媒に向かって無駄なく有効に利用することができ、より効率的な光触媒分離反応を得ることができる。
【００１５】
尚、本発明では上記第１実施例で示した構成において、光反射鏡面１４を省略して形成することも可能である。
【００１６】
また、本発明では、図５に示すように、上記第１実施例で示した構成において、外側に配置した第２の光源体１２並びに光反射鏡面１４を含む円筒部材１３を省略して形成することも可能である。この場合は中央の第１の光源体１１の光が十分に光触媒室の触媒に作用する光源体を採用するようにするのがよい。
【００１７】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明は必ずしもこれらの実施例構造のみに限定されるものではない。例えば図示は省略するが、外ケース１５並びに上板５を取り外せば光触媒収納空間４が上方に開口するようにしてここから光触媒を交換できるようにすることも可能である。その他本発明では、その構成要件を備え、かつ本発明の目的を達成し、下記の効果を奏する範囲内において適宜改変して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明では、各種工業用並びに一般家庭用として各種殺菌洗浄水として、或いは飲料水として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る浄水装置の第１の実施例を示す正面図。
【図２】上記浄水装置の概略的な縦断面。
【図３】上記浄水装置の横断面図。
【図４】上記浄水装置おける各光触媒室を展開した説明図。
【図５】本発明の別の実施例を示す図３同様の断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１ 浄水装置
２ 内筒
３ 外筒
４ 光触媒収納空間
４ａ〜４ｈ 光触媒室
７ 隔壁
８ 流通路
９ 流入口
１０ 排出口
１１ 第１の光源体
１２ 第２の光源体
１３ 円筒部材
１４ 光反射鏡面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯を垂直方向に向けて配置された内筒と外筒との間に形成された光触媒収納空間と、光触媒収納空間に連なる流入口並びに排出口と、内筒の軸芯部分に配置された光源体とからなり、少なくとも前記内筒は光透過可能な材料で形成され、光触媒収納空間が放射方向に配置された隔壁によって複数の光触媒室に分割されて各光触媒室に光触媒が充填されており、更に、各光触媒室が前記隔壁の上下に設けられた流通路を介して連通されていて前記流入口から流入した水が全ての光触媒室を通って前記排出口から排出するように形成されている浄水装置。
【請求項２】
前記外筒が光透過可能な材料で形成され、且つ外筒を取り囲むように第２の光源体が複数配置されている請求項１に記載の浄水装置。
【請求項３】
前記第２の光源体の外側に外筒と同芯的な円筒部材が配置され、その内面が光反射面に形成されている請求項２に記載の浄水装置。
【請求項１】
軸芯を垂直方向に向けて配置された内筒と外筒との間に形成された光触媒収納空間と、光触媒収納空間に連なる流入口並びに排出口と、内筒の軸芯部分に配置された光源体とからなり、少なくとも前記内筒は光透過可能な材料で形成され、光触媒収納空間が放射方向に配置された隔壁によって複数の光触媒室に分割されて各光触媒室に光触媒が充填されており、更に、各光触媒室が前記隔壁の上下に設けられた流通路を介して連通されていて前記流入口から流入した水が全ての光触媒室を通って前記排出口から排出するように形成されている浄水装置。
【請求項２】
前記外筒が光透過可能な材料で形成され、且つ外筒を取り囲むように第２の光源体が複数配置されている請求項１に記載の浄水装置。
【請求項３】
前記第２の光源体の外側に外筒と同芯的な円筒部材が配置され、その内面が光反射面に形成されている請求項２に記載の浄水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−３３０８３２（Ｐ２００７−３３０８３２Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６１８５２（Ｐ２００６−１６１８５２）
【出願日】平成１８年６月１２日（２００６．６．１２）
【出願人】（３９１０２１２８２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月１２日（２００６．６．１２）
【出願人】（３９１０２１２８２）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]