光催化劑除臭裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種在光催化片材的整個面上有效地使光催化劑激發、可長時間維持除臭性能的長壽命的光催化劑除臭裝置（1），其特征在于，平行地配置設有通風孔（4）的基板（5、7），在2張基板中的至少1張基板（5）上安裝LED（4），在2張基板間配置由擔載有光催化劑粒子（6B）的玻璃纖維織物（6A）及支撐該織物的框架（6C）構成的光催化片材（6），將光催化片材和2張基板固定在筐體（8）上，平行地配置用于激發光催化劑的LED光源的發光面和光催化片材，使得由通風孔送入的空氣通過光催化片材，光催化片材是捆扎玻璃纖維、按照具有低風速下的通氣成為可能的規定開口率的方式縱橫地進行編織而構成的，光催化劑粒子機械地接觸保持在光催化片材的玻璃纖維間。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及通過利用光催化劑將空氣中的臭氣成分或有機氣體分子分解來進行除臭的光催化劑除臭裝置。
技術介紹
近年來，對居住空間或車內等所謂的準封閉空間內的空氣潔凈化改善的要求有所提高，特別期待將由食物產生的或者作為香煙側流煙產生的氨、由建筑材料等產生的VOC(揮發性有機物質。例如乙醛)等除去的除臭裝置。目前，這種除臭裝置采用下述的光催化劑除臭裝置將在多孔質陶瓷表面層或無機基板中混煉或擔載有吸附臭氣成分的吸附材料和將該臭氣成分分解的光催化劑材料的 物品形成為蜂窩狀，一邊向該蜂窩孔中通風一邊由光源照射激發光，從而進行空氣的凈化(日本專利第2574840號公報-專利文獻I)。而且作為光源，很多情況下使用熒光管燈。但是，在現有的光催化劑除臭裝置中，由于將在作為吸附劑的活性炭上擔載有光催化劑粒子的光催化單元制成蜂窩結構，因而具有光催化劑的催化性能(除臭性能)無法充分地發揮的技術課題。即，由于成為蜂窩結構，因而由配置于光催化單元正面的光催化劑激發源的燈照射的光被蜂窩結構的壁遮擋，對蜂窩孔內部的光照射強度低，因此不可避免地產生光催化劑活性低的區域，具有無法充分地提高除臭性能的問題。另外，由于活性炭其本身不傳播光，因而在照射了激發光時，與活性炭接觸的光催化劑粒子的部分變成光催化劑粒子本身的影子，對于想要增加光催化劑粒子的表面積以提高光催化性能，其效果也減半，實際上具有除臭能力受到制約的問題。而且，作為第2課題，還具有壓力損失逐年增加的另一技術課題。為了解決以上的技術課題，通過配置多個激發光源，可以減少被蜂窩結構的壁遮擋而產生的影子的區域。但是，在這種情況下，多個光源成為阻礙空氣流動的流路阻力，導致壓力損失增大的結果。為了避免這種壓力損失的增加，而且為了減少在蜂窩結構的壁上形成的影子的區域，可以考慮減小蜂窩壁的厚度。但是，由于這種情況下會導致形狀穩定性降低、同時光催化劑擔載量降低、除臭性能降低的其他問題，因而減小蜂窩壁的厚度并非有效的解決方法。現有技術的第3課題是激發光源的壽命短、環境負荷大。作為光源多使用熒光管燈，但燈壽命短。例如被用于耐久消耗品等中時，通常需要5年 10年的壽命，但這樣長壽命的熒光管燈的成本非常高，并不實用。另外，在制造階段熒光管內不得已要使用汞，在目前嚴峻的環境事實的背景下，難以應對針對制品廢棄階段下的環境負荷的課題。為了解決這種現有技術的課題，提出了下述除臭裝置其不使用熒光管，而是例如利用通過高電壓放電產生臭氧或紫外線、在被該紫外線活化的光催化劑組件中進行空氣中含有的臭氣成分或有害物質等的分解，并且利用臭氧分解手段將由高電壓放電手段產生的臭氧分解(日本專利公開2003-339839號公報-專利文獻2)。但是，為了將乙醛等臭氣氣體分解，需要氧化電位更深(因此，價電子帶的上限電位更大)的催化反應，通過利用臭氧進行的分解，分解至水和二氧化碳的最終的完全分解是困難的，容易生成醋酸等中間氧化物。該生成的醋酸具有成為覆蓋光催化劑材料而顯著降低分解速度的原因的問題。另外，由于臭氧其本身的有害性，在殘留臭氣氣體分解后，為了除去臭氧也要設置二氧化錳層等臭氧分解催化劑層，成為成本高的原因之一。現有技術的第4課題是由作為除臭裝置對象的基質氣體的性質所導致的課題。成為分解對象的基質氣體有如氨那樣容易溶入空氣中的水分中而顯示弱堿性的氣體、如乙烯氣體那樣難溶于水中且即便溶解也顯示中性的氣體。為了提高利用光催化劑的基質氣體的分解反應，氧化電位深的光催化劑材料、例如氧化鎢(WO3)是有前途的，但當在堿性環境中長年使用氧化鎢時，有引起化學反應、催化活性降低的擔憂。·另外，在玻璃纖維織物上擔載有氧化鈦(TiO2)時，氨在氧化鈦上的吸附增大，氨的分解反應速度降低。本來，應有的光催化劑除臭裝置的形態是期望不受基質氣體的環境pH的左右而具有一定的分解能力，上述這種狀況暗示了光催化劑除臭裝置的使用上的限制，對于廣泛利用成為阻礙要因。現有技術的第5課題是與LED的長期穩定性有關的課題。在光催化劑中使用的LED的波長λ從氧化鈦(TiO2)或氧化鎢(WO3)的帶隙考慮，λ為370nm 380nm以下，即便是摻雜有氮或硫的氧化鈦或氧化鎢，從避免量子收率降低的意義上來說，也優選在λ為450nm以下情況下的使用。在假設為上述的短波長(近紫外區域或UV光)且對氨進行分解的情況下，不僅氨向密封樹脂(例如環氧樹脂或硅樹脂)中的滲透性極高，而且還有由短波長導致的密封樹脂的劣化、或者滲透密封樹脂而將LED芯片(LED die)或LED芯片與金的基底電極直接腐蝕，具有導致LED的照度降低、無法商品化的問題。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本專利第2574840號公報專利文獻2 :日本專利公開2003-339839號公報
技術實現思路
本專利技術鑒于上述現有技術的課題而完成，其目的在于提供一種光催化劑除臭裝置，其通過在光催化劑的激發光源中采用LED、在光催化單元中采用玻璃纖維的光催化片材，使得來自激發光源的光可在不會在整個光催化單元上形成影子的情況下進行照射、可在光催化片材的整個面上有效地激發光催化劑、長時間地維持除臭性能，同時減小所通過的空氣的壓力損失、也不會妨礙空氣的通過，進而謀求長壽命化。另外，本專利技術的目的在于提供一種不會被基質氣體的環境pH所左右、具有一定分解能力的光催化劑除臭裝置。本專利技術為一種光催化劑除臭裝置，其特征在于，平行地配置設有通風孔的基板，在上述2張基板中的至少I張基板上安裝LED，在上述2張基板間配置由擔載有光催化劑粒子的玻璃纖維織物及支撐該織物的框架構成的光催化片材，將上述光催化片材和上述2張基板固定在筐體上，將用于激發上述光催化劑的LED光源的發光面和上述光催化片材平行地配置，使得由上述通風孔送入的空氣通過上述光催化片材，其中，上述光催化片材是將捆扎玻璃纖維而構成的原絲按照具有低風速下的通氣成為可能的規定開口率的方式縱橫地編織而構成的，上述光催化劑粒子機械地接觸保持在上述光催化片材的玻璃纖維間。根據本專利技術的光催化劑除臭裝置，通過在光催化劑的激發光源中采用LED、在光催化單元中采用玻璃纖維的光催化片材，使得來自激發光源的光可在不會在整個光催化單元上形成影子的情況下進行照射，可在光催化片材的整個面上有效地激發光催化劑，長時間地維持除臭性能，同時減小所通過的空氣的壓力損失，也不會妨礙在箱內循環的冷氣的通過，進而謀求長壽命化。上述的本專利技術的光催化劑除臭裝置中，可以使上述光催化片材的開口率為30% 60%。根據如此使玻璃纖維織物的開口率為30%以上且60%以下的光催化劑除臭裝置，可以防止在低于30%時雖然光催化劑粒子的擔載量增加、除臭性能增加但壓力損失急劇地增大的情況，并可以防止在超過60%時光催化劑擔載量變得過少而無法充分地發揮除臭機能的情況。 另外，上述的本專利技術的光催化劑除臭裝置中，可以用使SiO2為50%以上的成分比的原材料形成上述光催化片材的玻璃纖維。這樣，根據使光除臭片材的玻璃纖維的組成是SiO2S 50%以上的成分的光催化劑除臭裝置，光的透過性高、光可以在玻璃纖維中充分地傳播，其結果是，在微細的玻璃纖維間擔載的光催化劑的粒子在受到來自LED放射光的直接照射的同時在玻璃纖維中傳播、或者被玻璃纖維表面反射/散射的光可到達至光催化劑粒本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：新井田將，須加崎和，豬越良夫，
申請(專利權)人：珀爾燈光株式會社，
類型：
國別省市：