(57)【要約】【課題】起動時に未浄化物質が送出されることを抑制する脱臭装置を提供する。【解決手段】脱臭装置１は、光を出射するＬＥＤ６１が配された発光ユニット６０と、ＬＥＤ６１からの光が照射されることにより光触媒反応を起こす浄化板１０と、浄化板１０に空気を流すためのファン３１、３２と、発光ユニット６０とファン３１、３２を制御するための制御回路１００とを備える。制御回路１００は、脱臭装置１の電源がＯＮされる際、ＬＥＤ６１を点灯させてから所定時間後にファン３１、３２を駆動する。これにより、脱臭装置１の電源がＯＮされた後、電源ＯＦＦの間に浄化板１０の吸着膜１４に付着していた未浄化物質が、排気口２０ｂから送出されることが抑制される。【選択図】図４
2011110518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒反応により空気を浄化する脱臭装置において、
光を出射する光源と、
前記光が照射されることにより前記光触媒反応を起こす光触媒構造体と、
前記光触媒構造体に空気を流すためのファンと、
前記光源および前記ファンを制御するための制御部と、を備え、
前記制御部は、前記脱臭装置の起動の際、前記光源を点灯させてから所定時間後に前記ファンを駆動する、
ことを特徴とする脱臭装置。
【請求項２】
請求項１に記載の脱臭装置において、
前記光触媒構造体に前記空気を流すための送風経路内に配された臭気センサをさらに備え、
前記制御部は、前記臭気センサから出力される検出信号の値が所定値よりも小さいとき、前記光源を所定の時間間隔で点灯と消灯とに切り替え、前記臭気センサから出力される検出信号の値が所定値よりも大きいとき、前記光源を常時点灯させる、
ことを特徴とする脱臭装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の脱臭装置において、
前記制御部は、前記光源を前記ファンの駆動前に所定の時間間隔で点灯と消灯とに切り替える、
ことを特徴とする脱臭装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載の脱臭装置において、
前記光触媒構造体に対する前記光の照射領域を変更するための照射領域変更部をさらに備える、
ことを特徴とする脱臭装置。
【請求項５】
請求項４に記載の脱臭装置において、
前記照射領域変更部は、前記光触媒構造体に設置された軸を回転することにより前記光触媒構造体を当該軸周りに回転させて、前記光触媒構造体に対する前記光の前記照射領域を変化させる、
ことを特徴とする脱臭装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一項に記載の脱臭装置において、
前記制御部は、前記脱臭装置の停止の際、前記ファンを停止した後、所定時間、前記光源を点灯させる、
ことを特徴とする脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒構造体を用いて空気中に含まれる浄化対象物質を浄化する脱臭装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光触媒活性物質を含む光触媒構造体を用いて、大気浄化、脱臭、浄水、抗菌、防汚、水分解を行う光触媒装置の開発が進められている。光触媒構造体は、所定波長の光が照射されることにより膜面で酸化還元反応（光触媒反応）を起こし、膜面に付着した物質を浄化する。この種の光触媒構造体は、一般に、基板上に、酸化チタン（ＴｉＯ２）等からなる光触媒膜が積層されることにより生成される（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許３８０９３４７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記光触媒構造体を用いた脱臭装置では、装置周辺の空気を吸気口から取り込み、取り込まれた空気に含まれる浄化対象物質を光触媒膜上で浄化し、浄化後の空気を排気口から送出する。このとき、光触媒構造体に空気を流すためにファンが用いられる。
【０００５】
しかしながら、脱臭装置が動作していない間に、光触媒構造体上に浄化対象物質が付着すると、次回脱臭装置が起動されてファンが駆動される時に、光触媒構造体上に付着した浄化対象物質が浄化されずに排気口から送出されてしまう。
【０００６】
本発明は、かかる問題を解消するためになされたものであり、起動時に未浄化物質が送出されることを抑制する脱臭装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の主たる態様は、光触媒反応により空気を浄化する脱臭装置に関する。この態様に係る脱臭装置は、光を出射する光源と、前記光が照射されることにより前記光触媒反応を起こす光触媒構造体と、前記光触媒構造体に空気を流すためのファンと、前記光源および前記ファンを制御するための制御部とを備える。ここで、前記制御部は、前記脱臭装置の起動の際、前記光源を点灯させてから所定時間後に前記ファンを駆動する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、起動時に未浄化物質が送出されることを抑制する脱臭装置を提供することができる。
【０００９】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係る浄化板の構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係る基板の形成手順を説明する図である。
【図３】実施の形態に係る凹凸構造の反射率低減作用を示す測定結果である。
【図４】実施形態１に係る脱臭装置の構成を示す図である。
【図５】実施形態１に係る起動時および停止時における制御を示すフローチャートである。
【図６】実施形態１に係る通常動作時におけるモード切り替えを示すフローチャートおよび点灯制御パターンを示す図である。
【図７】実施形態１に係る点灯制御パターンの変更例を示す図である。
【図８】実施形態１に係る浄化板の配置の変更例を示す図である。
【図９】実施形態２に係る脱臭装置の構成および浄化板の変更例を示す図である。
【図１０】実施形態２に係る制御を示すフローチャートである。
【図１１】実施形態３に係る浄化板および脱臭装置の構成を示す図である。
【図１２】実施形態２および３に係る浄化板の変更例を示す図である。
【図１３】実施形態２の変更例に係るＬＥＤの点灯順の設定方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００１２】
＜浄化板＞
図１に、本実施の形態に係る浄化板１０の構成を示す。同図（ａ）は、浄化板１０の積層構造を示す図であり、同図（ｂ）は、基板１１の凹凸構造１１ａを示す図であり、同図（ｃ）は、凹凸構造１１ａの二次電子写真像を示す図である。
【００１３】
同図（ａ）を参照して、浄化板１０は、基板１１と、透過膜１２と、光触媒膜１３と、吸着膜１４を有する。
【００１４】
基板１１は、ポリカーボネート等の透光性材料から形成されており、屈折率は１．６に設定されている。基板１１の透過膜１２側の面には、同図（ｂ）、（ｃ）に示す如く、縦横均等に一定ピッチにて円柱状の突起が並ぶようにして、凹凸構造１１ａが形成されている。凹凸構造１１ａのピッチ（円柱状突起の幅）は、縦横ともに２５０ｎｍであり、円柱状突起の高さは、１７５ｎｍとなっている。
【００１５】
なお、同図（ｃ）の写真像は、凹凸構造１１ａ上に合金膜をスパッタによって２０ｎｍ形成した後、電子写真撮像のためにＰｔ−Ｐｄを１０Å蒸着した状態で撮像を行ったときのものである。
【００１６】
ここで、図２を参照して基板１１の形成手順について説明する。
【００１７】
まず、シリコン原盤上にスピンコートによりレジストを塗布する（工程１）。次に、ＥＢ描画（電子ビームカッティング）にて、上記ピッチの凹凸構造を形成する（工程２）。この描画後、現像処理を行い（工程３）、ＲＩＥ加工を行う（工程４）。さらに、酸素プラズマアッシングを行って、残存するレジストを除去する（工程５）。これにより、シリコン原盤上に凹凸構造が形成される（Ｓｉ原基）。
【００１８】
続いて、このＳｉ原基に対し、Ｎｉメッキを行って（工程６）、Ｎｉを堆積させる。そして、堆積したＮｉ層をＳｉ原基から剥離して、スタンパを作製する（工程７）。このスタンパに対し、射出成形を行って（工程８）、基板１１を作製する（工程９）。これにより、凹凸構造が転写された基板１１が形成される。
【００１９】
なお、本実施の形態では、基板１１の材料としてポリカーボネート以外に、ポリオレフィンといった透光性材料を用いることもできる。また、これ以外に、ポリ乳酸等の生分解性材料を用いることもできる。生分解性材料を用いると、廃棄時における環境負荷等を小さくすることができる。
【００２０】
また、ＥＢ描画の替わりに、レーザビームカッティングを用いることもできる。この場合、シリコン原盤上には、フォトレジスト層が塗布される。また、カッティングビームとしては、波長４００ｎｍ程度のレーザ光が用いられる。
【００２１】
図１（ａ）に戻り、透過膜１２は、上記手順によって形成された基板１１の凹凸構造１１ａ上に、スパッタ法によって積層される。透過膜１２は、Ａｌ２Ｏ３からなり、屈折率は基板１１と略同じとなるよう１．６に設定されている。また、透過膜１２の上面と下面は、基板１１の凹凸構造１１ａを反映して凹凸構造となっている。なお、透過膜１２は、非電解質な無機材料からなるため、後述する光触媒膜１３の光触媒反応により浸食されない。
【００２２】
また、透過膜１２の膜厚およびＲａ（表面粗さ）は、基板１１が光触媒膜１３によって浸食されないように、且つ、基板１１側から入射する光が光触媒膜１３に十分に届くように設定されている。
【００２３】
すなわち、透過膜１２の膜厚が小さく設定されると、Ｒａの設定によっては、透過膜１２にホールが生じ、基板１１と光触媒膜１３とがこのホールにより接することが起こり得る。このように基板１１が光触媒膜１３に接すると、後述する光触媒膜１３の光触媒反応により基板１１が浸食され、基板１１に劣化が生じる可能性がある。また、透過膜１２のＲａが大きく設定されると、透過膜１２の膜厚によっては、透過膜１２にホールが生じる。この場合も、光触媒膜１３の光触媒反応により基板１１が浸食され、基板１１に劣化が生じる可能性がある。他方、ホールの発生を防ぐために、透過膜１２の膜厚が大きく設定されると、基板１１側から入射する光が、透過膜１２によって吸収されて光触媒膜１３に届きにくくなる。このため、光触媒膜１３での光触媒反応が進み難くなる。
【００２４】
このようなことを考慮して、透過膜１２の膜厚およびＲａが、適正に設定される必要がある。なお、透過膜１２のＲａの制御は、スパッタ時のガス圧を調節することによって行われる。
【００２５】
本件発明者の行った実験では、透過膜１２の膜厚を７ｎｍとし、Ｒａを０．８ｎｍとすると、基板１１に光触媒膜１３の光触媒反応による浸食が生じたが、透過膜１２の膜厚を７ｎｍとし、Ｒａを０．６ｎｍとすると、基板１１に光触媒膜１３の光触媒反応による浸食が生じなかった。このことから、透過膜１２は、膜表面のＲａが膜厚の１０％以下程度となるよう形成するのが望ましいと判断される。また、基板１１側から入射する光が光触媒膜１３に向けて十分に透過するよう、透過膜１２の膜厚は３〜８０ｎｍ程度に設定されるのが望ましい。以上から、本実施の形態では、透過膜１２の膜厚を７ｎｍ、Ｒａを０．６６とした。なお、スパッタ時のガス圧を０．３Ｐａとした。
【００２６】
光触媒膜１３は、透過膜１２の上面にスパッタ法によって積層される。光触媒膜１３は、ＴｉＯ２からなり、屈折率は２．５に設定されている。また、光触媒膜１３の上面と下面は、透過膜１２の上面に形成された凹凸構造を反映して凹凸構造となっている。これにより、基板１１の表面の凹凸構造１１ａを反映した構造が光触媒膜１３の上面（反応面）に形成され、光触媒膜１３上面の表面積が大きくなり、光触媒反応が起こりやすくなる。
【００２７】
なお、成膜後の光触媒膜１３自体の表面は、積層される際にガス圧の調整によって多孔質状とすることができる。これにより、光触媒膜１３自体が多孔質状となるため、光触媒膜１３の表面積を大きくすることができ、さらに基板１１の凹凸構造１１ａより光触媒膜１３の表面積を増やすことができる。光触媒膜１３の膜厚は小さいと、透過膜１２の上面は光触媒膜１３により完全に覆われなくなる。他方、光触媒膜１３の膜厚が大きいと、透過膜１２の上面に形成された凹凸構造が光触媒膜１３の上面（反応面）に反映しなくなることに加えて、透過膜１２側から入射する光が、光触媒膜１３による吸収により、光触媒膜１３の上面まで透過し難くなる。そこで、本実施の形態では、これらを考慮して、透過膜１２の上面が十分に被覆され、且つ、上面へと透過する光が十分に得られるように、光触媒膜１３の膜厚を８０ｎｍとした。
【００２８】
光触媒膜１３を形成するＴｉＯ２は、アナターゼ結晶微粒子を含んでいる。アナターゼ結晶は、バンドギャップから波長３８８ｎｍ以下の紫外光を吸収し、光触媒反応を起こす。また、アナターゼ結晶は、微粒子状で光触媒膜１３内に存在するため、基板１１の形状が複雑であっても基板１１に対して均一に分布する。これにより、光触媒膜１３上で広範囲に亘って効率的に光触媒反応が起き易くなる。
【００２９】
また、ＴｉＯ２は、アナターゼ結晶構造以外に、ルチル構造、アモルファス構造、ブルカイト構造を形成することが分かっており、構造により光触媒反応が異なる。すなわち、反応の活性や反応する波長が構造毎に異なっている。本実施の形態で用いた光触媒膜１３を形成するＴｉＯ２には、複数の構造が含まれている。具体的には、ＴｉＯ２からなる光触媒膜１３は、アモルファス状のものおよびアナターゼ結晶欠陥や、スパッタ時に含まれる微量の窒素を含む微粒子、ルチル微粒子が含まれた複合膜である。これにより、光触媒膜１３の光触媒反応は、前述した３８８ｎｍ以下だけでなく、４００〜５００ｎｍの可視光領域の波長の光によっても促進されることとなる。よって、光触媒反応を起こす光源としてＬＥＤや半導体レーザが用いられる場合に、これら光源から出射される光が温度や個体差などにより可視光（３８８ｎｍ以上の光）を含む場合でも、光の利用効率が高められる。なお、ＴｉＯ２により形成される構造として、アナターゼ結晶構造以外に、上記に記述した全ての構造が含まれる必要はなく、ＴｉＯ２からなる光触媒膜１３は、可視光（３８８ｎｍ以上の光）で活性を得られる微粒子が含まれる複合膜であれば良い。
【００３０】
なお、光触媒膜１３は、光触媒膜１３に付着した物質に対して光触媒作用を及ぼす。光触媒作用を受ける物質として、アンモニア、アセトアルデヒド、硫化水素、メチルメルカプタン、ホルムアルデヒド、酢酸、トルエン、菌、油分、などが挙げられる。これら物質は、光触媒作用を受けて二酸化炭素や水等に分解される。
【００３１】
吸着膜１４は、光触媒膜１３の上面にスパッタ法によって積層される。吸着膜１４は、ＳｉＯ２からなる。ＳｉＯ２は吸湿性があり、空気中の水分子や気相ガスを取り込み易い性質を有する。これにより、吸着膜１４の上面にある空気中の物質が、吸着膜１４に付着し易くなる。また、吸着膜１４に吸着した物質は、吸着膜１４上に留まり光触媒作用を受ける。
【００３２】
なお、吸着膜１４は、光触媒膜１３の上面を完全にコートしてしまわないよう、光触媒膜１３上に積層される。すなわち、スパッタ時のガス圧を低くしたり（具体的には０．８〜１Ｐａ以上）、スパッタレートを早くしたりする（７０Å／ｍｉｎ以上）ことにより、吸着膜１４に無数の微細孔が形成される。これにより、吸着膜１４の上面に付着した物質が、微細孔を介して、光触媒膜１３と接するようになる。吸着膜１３の膜厚は、吸着膜１４に付着した物質が光触媒膜１３と効率的に接する厚みに設定されるのが望ましく、具体的には、３〜１００ｎｍ程度とするのが望ましい。本実施の形態では、吸着膜１３の膜厚を７ｎｍとした。
【００３３】
以上、上記浄化板１０によれば、浄化板１０に対して基板１１の透過膜１２とは反対側の面（以下、「入射面」という）から、波長３７５ｎｍの紫外光が照射されると、かかる紫外光は、基板１１と、透過膜１２と、光触媒膜１３を透過し、光触媒膜１３の上面（以下、「反応面」という）に到達する。これにより、吸着膜１４に付着して反応面に接している物質が光触媒作用を受け得る。
【００３４】
この場合、基板１１と光触媒膜１３の間に透過膜１２が配されているため、光触媒膜１２の光触媒作用による基板１１の浸食が抑制され得る。また、反応面には凹凸構造が形成されているため、反応面が物質と接触する面積が大きくなり、光触媒膜１３による光触媒反応が起こりやすくなる。さらに、反応面に形成された凹凸構造表面において紫外光が多重反射を引き起こすため、光触媒膜１３と紫外光との反応機会が多くなり、光触媒膜１３による光触媒反応が起こりやすくなる。
【００３５】
また、上記浄化板１０によれば、吸着膜１４に物質が留められ易くなるため、吸着膜１４がない場合に比べて、物質に対する光触媒反応がより効率的に行われるようになる。
【００３６】
また、上記浄化板１０によれば、基板１１と透過膜１２の接面と、透過膜１２の接面と光触媒膜１３の接面に微細な凹凸構造が形成され、この凹凸構造のピッチ（２５０ｎｍ）が光触媒反応のための紫外光の波長（３７５ｎｍ）よりも小さく設定されているため、入射面から入射する紫外光が、基板１１と透過膜１２の界面と、透過膜１２の接面と光触媒膜１３の界面で反射することが抑制される。すなわち、屈折率の異なる膜が隣接しても、波長より小さい凹凸構造により界面での屈折率が徐々に変化するため、界面での反射を抑制する効果が大きくなる。また、基板１１と透過膜１２の屈折率が略同じであるため、入射面から入射する光が、透過膜１２と基板１１の界面で反射することが、さらに抑制される。これにより、浄化板１０の入射面から入射する光が、より効率的に光触媒膜１３に到達する。なお、このように作製した浄化板１０の波長λ＝３７５ｎｍでの透過率は７０％以上であった。
【００３７】
なお、上記浄化板１０では、透過膜１２と基板１１の屈折率を１．６に合わせたが、他の屈折率に合わせる場合には、それに応じて、透過膜１２と基板１１の材料を適宜選択すれば良い。また、透過膜１２と基板１１の屈折率は一致させるのが望ましいが、両者の屈折率が相違する場合にも、なるべく両者の屈折率が接近するように、透過膜１２と基板１１の材料を選択すると良い。
【００３８】
また、上記浄化板１０によれば、入射面から光を入射させることにより、反応面において光触媒反応を生じさせることができるため、吸着膜１４に浄化対象物質が多量に付着した場合でも、反応面における光触媒反応が滞りなく起こり得る。
【００３９】
なお、基板１１の上面側だけでなく下面側にも、上面側と同様に、透過膜１２と、光触媒膜１３と、吸着膜１４が配されるようにしても良い。このとき、吸着膜１４は光透過膜により構成される。この場合、下面側から光が入射すると、１つの光源で下面側の透過膜１２の下面（反応面）と、上面側の透過膜１２の上面（反応面）において、光触媒反応が生じることとなる。但しこの場合、下面側表面に多量の物質が付着して光の透過が減少することを考慮する必要がある。なお、吸着膜１４は透光性のＳｉＯ２からなり、屈折率は１．４５である。吸着膜１４の表面の凹凸と、吸着膜１４と光触媒膜１３との界面の凹凸により反射を低減できる。
【００４０】
また、浄化板１０の各層に用いる材料は、上記に限定されるものではない。また、各層の厚みも、材料の変更に応じて、適宜、変更可能である。たとえば、透過膜１２を構成する材料として上記ではＡｌ２Ｏ３が用いられたが、Ａｌ２Ｏ３の替わりにＳｉＯ２が用いられても良い。この場合、ＳｉＯ２の透過率は、Ａｌ２Ｏ３のように基板１１の透過率と略同じとはならないため、基板１１側から入射した光が基板１１と透過膜１２との間で反射する割合は高くなる。しかしながら、吸着膜１４と同じ材料であることから、スパッタ時のガス圧調整により、透過膜１２と吸着膜１４とを成膜できる。よって、浄化板１０の製造が容易になる。
【００４１】
さらに、光触媒反応に用いる光の波長も、光触媒膜１３に用いる材料に応じて適宜変更され得る。なお、このように光触媒反応に用いる光の波長が変更される場合には、それに応じて、凹凸構造のピッチを調整するのが望ましい。すなわち、上記と同様、光触媒反応に用いる光が、基板１１と透過膜１２の界面と、透過膜１２の接面と光触媒膜１３の界面で反射するのを抑制するためには、当該光の波長よりも凹凸構造のピッチを小さく設定する必要がある。
【００４２】
なお、基板１１を構成するポリカーボネートは、ガラス等よりも空気中の物質を吸着する性質を有する。この性質により、空気中の物質を浄化板１０の周辺に留めることができる。
【００４３】
上記浄化板１０の実施の形態では、基板１１側から光を照射するとして説明した。しかしながら、凹凸構造とＴｉＯ２の多孔質構造により光触媒反応面積が飛躍的に増大するため、吸着膜１４側から光を照射しても、吸着膜１４に付着する対象物質の量が多くなければ、これらの構造がない従来の浄化板に比べて、浄化性能を高めることができる。しかしながら、吸着膜１４に付着する対象物質が圧倒的に多く、吸着膜１４側から反応面に光が届かなければ、従来の浄化板と同じ結果となる。よって、本実施の形態のように、光を基板１１側から入射する方が望ましい。
【００４４】
＜測定例＞
発明者は、上記凹凸構造による反射率低減作用の測定を行ったので、以下、これについて説明する。
【００４５】
本測定では、図１（ｃ）に示すように、縦横方向に均等に一定ピッチにて円柱状の突起が並ぶようにして、基板上に凹凸構造を形成した。凹凸構造のピッチ（隣り合う円柱状突起間の距離）は、縦横ともに２５０ｎｍであり、円柱状突起の高さは、１７０ｎｍである。凹凸構造は、図２に示す工程により生成した。すなわち、図２に示す工程により、凹凸構造が転写された基板を形成した。なお、本測定では、基板材料として、ポリカーボネートを用いた。
【００４６】
本測定では、このようにして生成した基板上に、Ｃｏ50Ａｌ50at.%の合金膜（反射膜）を、スパッタによって２０ｎｍ形成した。なお、本測定では、基板上に、この合金膜（反射膜）のみを形成した。
【００４７】
合金膜（反射膜）の形成は、以下のようにして行った。
【００４８】
真空チャンバで５×１０−５Ｐａ以上まで真空引きを行ったのち、Ａｒガスを導入し、０．６Ｐａの雰囲気中でスパッタを行った。チャンバ内には、ＣｏターゲットとＡｌターゲットを設置し、同時にそれぞれに電力を投入することにより合金化するＣｏ−スパッタ法を用いてＣｏ50Ａｌ50at.%の合金膜（反射膜）を製膜した。尚、基板は、合金膜（反射膜）を均一に製膜するために、放電中に、４０ｒｐｍで自公転させた。
【００４９】
このようにして合金膜（反射膜）を生成した後、反射率の測定を行った。図３に、その測定結果を示す。同図には、比較例として、反射膜形成面が平坦なガラス基板上にＣｏ50Ａｌ50at.%の合金膜をスパッタによって２０ｎｍ形成した構造体に対する反射率の測定結果を重ねて示してある。光は、合金膜（反射膜）側から複数の凹凸構造が照射範囲に含まれるように照射した。
【００５０】
同図から、基板上に上記のような凹凸構造を形成すると、平坦なＡｌ−Ｃｏ膜を形成したガラス基板に比べ、反射率が３５〜４０％程度低下することが分かる。このことから、凹凸構造を形成すると、凹凸構造を形成しない鏡面部分との間で大きな反射率差を発現させることができることが分かる。
【００５１】
かかる反射率の低減作用は、図３から、少なくとも凹凸構造のピッチ（２５０ｎｍ）が、光触媒反応に用いる光の波長（３７５ｎｍ）よりも小さいと起こることが分かる。したがって、上記浄化板１０では、光触媒反応に用いる光の波長よりも凹凸構造のピッチを小さく設定することで、基板１１と透過膜１２の界面と、透過膜１２の接面と光触媒膜１３の界面における当該光の反射を抑制することができる。
【００５２】
＜実施形態１＞
以下は、上記浄化板１０を脱臭装置に適用した例である。
【００５３】
図４は、脱臭装置１の構成を示す図である。
【００５４】
脱臭装置１は、浄化板１０と、送風経路２０と、ファン３１、３２と、フィルター４１、４２と、臭気センサ５１と、発光ユニット６０と、ＬＥＤ駆動回路７０と、ファン駆動回路８１、８２と、電源スイッチ９０と、制御回路１００と、を備える。
【００５５】
送風経路２０は、中空の筒体からなっており、その中を空気がＸ軸方向に流通できるよう構成されている。送風経路２０の入口と出口には、それぞれ吸気口２０ａと排気口２０ｂが形成されている。また、送風経路２０の中心付近には、浄化板１０が配置されるための浄化領域２０ｃが形成されている。
【００５６】
浄化板１０は、上記の如く、基板１１と、透過膜１２と、光触媒膜１３と、吸着膜１４が、Ｘ−Ｙ平面に平行となるよう積層されている。また、浄化板１０は、浄化領域２０ｃ内に突出するように設置されている。
【００５７】
ファン３１、３２は、吸気口２０ａから排気口２０ｂに向けて、空気を流通させる。これにより、吸気口２０ａ付近にある空気は、ファン３１によって吸気口２０ａから吸い込まれ、浄化領域２０ｃを通り、ファン３２によって排気口２０ｂから送出される。
【００５８】
フィルター４１は、吸気口２０ａから吸い込まれた空気に含まれる大きな埃を取り除き、フィルター４２は、フィルター４１側から送出される空気に含まれる小さい埃を取り除く。臭気センサ５１は、ファン３１から浄化領域２０ｃに向けて送出される空気に含まれる臭い成分を検出する。臭気センサ５１の検出信号は、制御回路１００に出力される。
【００５９】
発光ユニット６０は、Ｘ−Ｙ平面上に複数のＬＥＤ６１を有している。これらＬＥＤ６１は、浄化板１０の入射面に向けて波長３７５ｎｍの光を出射する。ＬＥＤ駆動回路７０は、制御回路１００からの指令に応じて、発光ユニット６０に配された複数のＬＥＤ６１を駆動する。
【００６０】
ファン駆動回路８１、８２は、制御回路１００からの指令に応じて、それぞれ、ファン３１、３２を駆動する。ファン３１、３２の回転数は、制御回路１００によって制御される。電源スイッチ９０には、ＯＮ／ＯＦＦの切り替えスイッチが設けられており、操作者はこのスイッチを切り替えることにより、脱臭装置１の電源をＯＮ／ＯＦＦに切り替えることができる。電源スイッチ９０の切り替え信号は、制御回路１００に出力される。制御回路１００は、臭気センサ５１の出力信号と電源スイッチ９０の切り替え信号に基づき、ＬＥＤ駆動回路７０と、ファン駆動回路８１、８２を制御する。
【００６１】
このように脱臭装置１が構成されると、ファン３１が駆動されることにより吸気口２０ａから取り込まれた空気が、フィルター４１、４２で埃を取り除かれ、浄化領域２０ｃに送出される。浄化領域２０ｃに送出された空気は、浄化板１０の吸着膜１４に接すると、かかる空気中に含まれる物質が吸着膜１４に留められ、光触媒膜１３の反応面と接することとなる。この状態で、発光ユニット６０のＬＥＤ６１から光触媒膜１３に光が照射されると、反応面において光触媒反応が起こり、反応面と接している物質が分解される。浄化板１０による作用を受けて分解された物質は、ファン３１、３２が駆動されることにより浄化領域２０ｃから排気口２０ｂへ向けて送出され、排気口２０ｂから送出される。こうして、脱臭装置１の近傍の空気中に含まれる物質が浄化される。本実施の形態の構成では、浄化板１０を挟んで空気の流路とＬＥＤ６１等の駆動回路を配置できるため、浄化物質が回路を浸食するガスであっても浄化可能となる。
【００６２】
図５は、起動時および停止時における制御回路１００による制御を示すフローチャートである。
【００６３】
同図（ａ）は、脱臭装置１の電源スイッチ９０がＯＦＦからＯＮにされた時（起動時）のＬＥＤ６１とファン３１、３２の制御を示すフローチャートである。
【００６４】
脱臭装置１の電源がＯＮされると、まず、電源ＯＮされてからの経過時間がカウントされる（Ｓ１１）。続いて、制御回路１００が、ＬＥＤ駆動回路７０を介して、ＬＥＤ６１を点灯させる（Ｓ１２）。
【００６５】
制御回路１００により、脱臭装置１の電源がＯＮされてからの経過時間が所定時間に達したと判定されると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、制御回路１００は、ファン駆動回路８１、８２を介してファン３１、３２を駆動する（Ｓ１４）。このようにして、脱臭装置１が通常動作とされる。
【００６６】
このようにＬＥＤ６１とファン３１、３２が制御されると、脱臭装置１の電源がＯＮされた時に、電源ＯＦＦの間に吸着膜１４に付着した未浄化物質が、排気口２０ｂから送出されることが抑制される。
【００６７】
すなわち、電源ＯＦＦの間に浄化領域２０ｃ付近に浮遊している物質は、吸着膜１４の吸着能力が高いため、吸着膜１４に付着される。この状態で、脱臭装置１の電源がＯＮされて、ＬＥＤ６１が点灯されると、ＬＥＤ６１からの光が光触媒膜１３に到達し、これにより電離した電子と正孔により、光触媒膜１３の表面で酸化還元反応が生じて浄化対象物質が浄化される。このとき、浄化に寄与しなかった電子は再び正孔と反応し、熱エネルギーになる。かかる熱エネルギーにより光触媒膜１３の温度が上昇するため、吸着膜１４に付着している未浄化物質が、浄化されずに浄化領域２０ｃの空気中に放出され易くなる。この状態でファン３１、３２が駆動されると、浄化領域２０ｃの空気中に放出された未浄化物質が排気口２０ｂから送出されてしまう。加えて、ファン３１、３２による気流によって、吸着膜１４から未浄化物質が離脱し、排気口２０ｂから送出されてしまう。
【００６８】
これに対し、図５（ａ）の制御では、上記のように、電源ＯＮから一定期間はファン３１、３２が停止しているため、この期間に光触媒膜１３の温度上昇により空気中に放出された未浄化物質が、排気口２０ｂから送出されるのが抑制され得る。また、このとき、ファン３１、３２は停止しているため、吸着膜１４に付着している未浄化物質が、気流によって、吸着膜１４から離脱して排気口２０ｂから送出されるのが抑制され得る。これにより、電源ＯＮと同時にファン３１、３２が駆動される場合に比べ、ファン３１、３２が停止している期間に未浄化物質の浄化が進められる。よって、所定時間の経過後にファン３１、３２が駆動されても、排気口２０ｂから未浄化物質が送出され難い。
【００６９】
なお、Ｓ１３での判定に用いられる所定時間は、吸着膜１４に付着した未浄化物質が十分に減少するまでの所要時間に設定される。こうすると、所定時間が経過した後には、ファン３１、３２が駆動されても排気口２０ｂから送出される未浄化物質が少なくなるため、迅速に脱臭装置１の近傍の空気の取り込みを開始することができる。
【００７０】
同図（ｂ）は、脱臭装置１の電源スイッチ９０がＯＮからＯＦＦにされた時（停止時）のＬＥＤ６１とファン３１、３２の制御を示すフローチャートである。
【００７１】
脱臭装置１の電源がＯＦＦされると、まず、電源ＯＦＦされてからの経過時間がカウントされる（Ｓ２１）。続いて、制御回路１００が、ファン駆動回路８１、８２を介して、ファン３１、３２を停止させる（Ｓ２２）。
【００７２】
制御回路１００により、脱臭装置１の電源がＯＦＦされてからの経過時間が所定時間に達したと判定されると（Ｓ２３：ＹＥＳ）、制御回路１００は、ＬＥＤ駆動回路７０を介してＬＥＤ６１を消灯させる（Ｓ２４）。このようにして、脱臭装置１の動作が終了する。
【００７３】
このようにＬＥＤ６１とファン３１、３２が制御されると、電源ＯＦＦの間に吸着膜１４に付着していた未浄化物質や、浄化板１０の周辺にある未浄化物質が、排気口２０ｂから送出されることが抑制される。
【００７４】
すなわち、脱臭装置１の電源がＯＦＦされて、ファン３１、３２の停止と共にＬＥＤ６１が消灯されると、浄化領域２０ｃの空気中にある未浄化物質が吸着膜１４に付着し、付着した未浄化物質は浄化されることなく吸着膜１４に留まる。この状態で、次に脱臭装置１の電源がＯＮされると、吸着膜１４に付着している未浄化物質が減少するまでに時間を要し、さらに未浄化物質が排気口２０ｂから送出され易くなってしまう。
【００７５】
これに対し、図５（ｂ）の制御では、上記のように、電源ＯＦＦされてファン３１、３２が停止されてから、所定期間はＬＥＤ６１が点灯しているため、この期間に、吸着膜１４に付着していた未浄化物質や、浄化板１０にある未浄化物質の浄化が進められることとなる。このため、ＬＥＤ６１の消灯時には、吸着膜１４の膜面や浄化領域２０ｃには、未浄化物質が殆ど無い状態となる。よって、次に電源ＯＮされるときに吸着膜１４に付着している未浄化物質が少ないため、未浄化物質が十分に浄化されるまでに時間を要することがなく、さらに未浄化物質が排気口２０ｂから送出されることが抑制され得る。また、電源ＯＦＦされてから、ＬＥＤ６１が点灯している間、ファン３１、３２は停止しているため、吸着膜１４に付着している未浄化物質が、気流によって、吸着膜１４から離脱して排気口２０ｂから送出されることが抑制され得る。
【００７６】
なお、Ｓ２３での判定に用いられる所定時間は、吸着膜１４に付着した未浄化物質や、浄化板１０にある未浄化物質が十分に減少するまでの所要時間に設定される。こうすると、所定時間が経過した後には、吸着膜１４に付着する未浄化物質が少なくなるため、次に電源ＯＮされるときに未浄化物質が排気口２０ｂから送出され難くなり、迅速に脱臭装置１の近傍の空気の取り込みを開始することができる。
【００７７】
図６は、通常動作時における制御回路１００による制御を示す図である。
【００７８】
同図（ａ）は、脱臭装置１の通常動作時におけるモード切り替えを示すフローチャートである。
【００７９】
図５（ａ）の処理が終了して脱臭装置１が通常動作とされると、まず、臭気センサ５１の検出信号が所定値以下であるかが判定される（Ｓ１０１）。臭気センサ５１の検出信号が所定値以下であると判定されると（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、制御回路１００は、ＬＥＤ６１の点灯制御パターンを“ＯＮ／ＯＦＦモード”に設定する（Ｓ１０２）。臭気センサ５１の検出信号が所定値よりも大きいと判定されると（Ｓ１０１：ＮＯ）、制御回路１００は、ＬＥＤ６１の点灯制御パターンを“ＯＮモード”に設定する（Ｓ１０３）。Ｓ１０２、Ｓ１０３の処理の後、再び処理がＳ１０１に戻されて繰り返される。
【００８０】
なお、Ｓ１０１でＮＯと判定される場合には、浄化対象物質が微量ではなく十分に存在するため、浄化対象物質の拡散により光触媒膜１３と浄化対象物質の接触が頻繁に生じる状態にある。よって、この場合には、点灯制御パターンが“ＯＮモード”に設定されて、光触媒膜１３における浄化能力が高められる。
【００８１】
同図（ｂ）は、“ＯＮ／ＯＦＦモード”のときの点灯制御パターンを示す図である。
【００８２】
ＬＥＤ６１の点灯制御パターンが“ＯＮ／ＯＦＦモード”に設定されると、制御回路１００は、図示の如く、点灯時間がｔ１、消灯時間がｔ２、周期がＴ１となるようにＬＥＤ６１を制御する。なお、消灯時間ｔ２は、ＬＥＤ６１の点灯によって上昇した光触媒膜１３の温度が十分抑制される時間に設定されている。
【００８３】
同図（ｃ）は、“ＯＮモード”のときの点灯制御パターンを示す図である。
【００８４】
ＬＥＤ６１の点灯制御パターンが“ＯＮモード”に設定されると、制御回路１００は、図示の如く、ＬＥＤ６１を一定レベルで連続的に点灯させる。
【００８５】
同図（ａ）〜（ｃ）に示すようにＬＥＤ６１が制御されると、脱臭装置１の通常動作時に、浄化領域２０ｃに送出される空気に浄化対象となる物質が微量しか存在しない場合にも、確実に浄化対象物質を浄化することが可能となる。
【００８６】
すなわち、空気中に浄化対象物質が微量しか存在しないときにＬＥＤ６１が点灯されると、光触媒膜１３の温度が上昇する。これにより、浄化板１０近傍の空気の温度が上昇するため、浄化領域２０ｃ内の空気に含まれる浄化対象物質が吸着膜１４に付着し難くなる。しかしながら、この場合に、ＬＥＤ６１の点灯制御パターンが“ＯＮ／ＯＦＦモード”に設定されて、ＬＥＤ６１が所定時間ごとに点灯と消灯に切り替えられれば、光触媒膜１３の温度上昇が抑制されるため、浄化対象物質が吸着膜１４に付着し易くなり、浄化対象物質が浄化され易くなる。
【００８７】
以上、本実施形態によれば、吸気口２０ａから吸い込まれた空気に含まれる物質は、浄化板１０の光触媒膜１３の光触媒作用により浄化され、排気口２０ｂから送出される。これにより、脱臭装置１の近傍の空気が浄化され得る。
【００８８】
また、本実施形態によれば、脱臭装置１の電源がＯＮされた後、電源ＯＦＦの間に吸着膜１４に付着していた未浄化物質が、排気口２０ｂから送出されることが抑制される。これにより、電源ＯＮの直後に、脱臭装置１から外部に異臭が放たれるのが抑制され得る。
【００８９】
また、本実施形態によれば、脱臭装置１の電源がＯＦＦされるときに、吸着膜１４に付着している未浄化物質や、浄化領域２０ｃにある未浄化物質が浄化されるため、次に脱臭装置１の電源がＯＮされるときに、排気口２０ｂから未浄化物質が送出され難くなり、且つ、迅速に脱臭装置１の近傍の空気の取り込みを開始することができる。
【００９０】
また、本実施形態によれば、脱臭装置１の通常動作時に、浄化対象物質が微量であると、ＬＥＤ６１の点灯制御パターンが“ＯＮ／ＯＦＦモード”に設定されて、光触媒膜１３の温度上昇が抑制されるため、微量の浄化対象物質を効率的に浄化板１０に吸着させることができ、浄化対象物質をより確実に浄化することができる。
【００９１】
なお、図６に示したＬＥＤ６１の点灯制御パターンは、“ＯＮ／ＯＦＦモード”と“ＯＮモード”に切り替えられたが、これに限らず、“ＯＮ／ＯＦＦモード”における点灯制御パターンが複数準備され、これらが適宜切り替えられるようにしても良い。
【００９２】
図７（ａ）は、“ＯＮ／ＯＦＦモード”における点灯制御パターンの変更例である。なお、図７（ｂ）は、図６（ｂ）と同じ図である。
【００９３】
図７（ａ）の点灯制御パターンでは、図示の如く、点灯時間がｔ１、消灯時間がｔ２よりも長いｔ２’、周期がＴ１よりも長いＴ１’となっている。このようにＬＥＤ６１が点灯されると、図７（ａ）の消灯時間は同図（ｂ）よりも長いため、同図（ｂ）に比べて光触媒膜１３の温度上昇が抑制されるとともに消費電力を低減できる。
【００９４】
この場合、図６（ａ）のＳ１０２では、図７（ａ）、（ｂ）に示す２種類の点灯制御パターンの何れかが、臭気センサ５１の検出信号に基づいて設定される。具体的には、臭気センサ５１の検出信号が、Ｓ１０１における所定値よりも小さく、所定の閾値よりも大きいときは、図７（ｂ）の点灯制御パターンをもとにＬＥＤ６１が点灯制御され、臭気センサ５１の検出信号が、Ｓ１０１における所定値よりも小さく、さらに、前記所定の閾値以下のときは、図７（ａ）の点灯制御パターンをもとにＬＥＤ６１が点灯制御される。このように、２種類の点灯制御パターンを用いてＬＥＤ６１を点灯制御すると、より効率良く光触媒膜１３による浄化対象物質の浄化を行うことができる。
【００９５】
また、本実施形態では、光触媒反応を起こさせる光源としてＬＥＤ６１が用いられたが、ＬＥＤ６１の替わりに半導体レーザが用いられても良い。この場合も、上記のように半導体レーザが制御される。さらに、この場合、“ＯＮモード”におけるレーザ光の出射パワーが適宜切り替えられるようにしても良い。
【００９６】
図７（ｄ）は、半導体レーザを用いるときの“ＯＮモード”における点灯制御の変更例である。なお、図７（ｃ）は、半導体レーザを用いる場合の図６（ｃ）に対応する図である。
【００９７】
図７（ｄ）の点灯制御パターンでは、図示の如く、同図（ｃ）に示すＯＮの時のパワーよりもさらに大きいパワー（Ｐａ）で半導体レーザが点灯される。このように半導体レーザが点灯されると、同図（ｃ）よりも発光エネルギーが大きいため、同図（ｃ）に比べて光触媒膜１３における光触媒反応が促進される。
【００９８】
よって、半導体レーザが用いられて、図６（ａ）において点灯制御パターンが“ＯＮモード”に設定されるとき、臭気センサ５１の検出信号に基づいて、さらに図７（ｃ）、（ｄ）の２種類の点灯制御パターンの何れかに切り替えられれば、より効率良く光触媒膜１３における浄化が行われ得る。
【００９９】
＜浄化板の配置の変更例＞
上記浄化板１０は、図４に示したような配置に限られず、以下のように、浄化板１０と同様の別の浄化板が配置されても良い。なお、図８では、便宜上、浄化領域２０ｃの近傍のみ図示されている。
【０１００】
図８（ａ）に示す脱臭装置１には、浄化領域２０ｃに対して、図４に示した浄化板１０と対称となるように、浄化板１１０が設置されている。
【０１０１】
この場合、ＬＥＤ６１から出射される光は、浄化板１０によって吸収される。さらに浄化板１０を透過した光は、浄化板１１０の吸着膜１４と、浄化板１１０の吸着膜１４上に付着している物質により吸収される。しかしながら、ＬＥＤ６１から出射される光の一部は、浄化板１１０の光触媒膜１３に到達し、浄化板１１０の光触媒膜１３において光触媒反応を生じさせる。これにより、上記図４に示した脱臭装置１に比べて、浄化領域２０ｃ内の空気がより浄化され得る。なお、図８（ａ）において、浄化板１０と浄化板１１０との間に、さらに別の浄化板１１０が浄化領域２０ｃの内壁面に設置されても良い。
【０１０２】
図８（ｂ）に示す脱臭装置１には、図４に示した浄化板１０のＺ軸正方向にさらに別の浄化板１２０が配置されている。浄化板１２０は、Ｚ軸正方向と負方向の両方の面に光触媒作用を有するよう、透過膜１２と、光触媒膜１３と、吸着膜１４が配されている。また、浄化板１２０は、図示の如く、浄化領域２０ｃの内壁面に固定されている。
【０１０３】
この場合、ＬＥＤ６１から出射される光は、浄化板１０を透過して、浄化板１２０のＺ軸正方向と負方向の両方の光触媒膜１３に到達し、それぞれの光触媒膜１３において光触媒反応を生じさせる。これにより、上記脱臭装置の実施形態に比べて、１つの光源で反応面積を大幅に増加させることで、浄化領域２０ｃ内の空気がより浄化され得る。なお、図８（ｂ）において、浄化領域２０ｃ内に、浄化板１２０と同様の構成を有するさらに別の浄化板が、浄化板１２０のＺ軸正方向に設置されても良い。
【０１０４】
図８（ｃ）に示す脱臭装置１には、浄化領域２０ｃに対して、図４に示した浄化板１０および発光ユニット６０と対称となるように、浄化板１１０および発光ユニット１３０が設置されている。発光ユニット１３０は、発光ユニット６０と同様の構成であり、発光ユニット１３０に配された複数のＬＥＤ６１から出射された光は、浄化板１１０の光触媒膜１３に照射される。発光ユニット６０からの光は、浄化板１０を通って浄化板１１０に至る。また、発光ユニット１３０からの光は浄化板１１０を通って、浄化板１０に至る。これにより、浄化板１０、１１０の光触媒膜１３の反応面に照射される光量が大幅に増え、より光触媒反応が活発となる。
【０１０５】
この場合も、浄化板１１０において、浄化板１０と同様に光触媒反応が生じるため、上記脱臭装置の実施形態に比べて、浄化領域２０ｃ内の空気がより浄化され得る。なお、図８（ｃ）では、Ｚ軸方向に浄化板および発光ユニットが対向するよう配置されたが、さらにＹ軸方向に浄化板と発光ユニットが対向するように配置されても良い。こうすると、さらに浄化領域２０ｃ内の空気が浄化され得る。また、図８（ｃ）の構成において、図８（ｂ）における浄化板１２０が、浄化板１０と浄化板１１０の間に配されても良い。こうすると、浄化板１０、１１０を透過した光が上下から浄化板１２０に照射されるため、浄化板１２０の上面および下面における光触媒反応が効率よく行われ得る。
【０１０６】
このように、発光ユニットから光出射方向に浄化板を多段に構成すると、発光ユニットの数をできるかぎり少なくでき、コスト的に安くできる。また、浄化板を透過する光を再利用できるため効率が良くなる。さらに、限られたスペースで大面積に光触媒反応を起こすことが可能となる。
【０１０７】
なお、浄化板を多段に構成する場合は、浄化板の透過率が低くなると、光が対面する浄化板まで届かず、効果が得られ難くなる。本実施の形態において、上記浄化板１０は、基板１１と、透過膜１２、光触媒膜１３、吸着膜１４とを含めて７０％以上の透過率で形成されるようにした。これにより、４層構造でも２５％以上の透過光が得られ、光の損失があっても十分機能するものであった。多段構成においては、透過率が少なくとも浄化板単体で５０％以上あることが望ましい。このとき、浄化板を構成する基板１１は薄い方が、浄化板による光の吸収が少なくなる。ただし、基板１１の上面への膜形成や、上面に形成される膜の保持のために、基板１１には一定の厚さが必要である。また、基板１１は自重により湾曲しない構成とする必要がある。具体的には０．１ｍｍ以上であれば湾曲による膜の損傷はない。
【０１０８】
＜実施形態２＞
上記実施形態１では、“ＯＮ／ＯＦＦモード”のとき、所定時間ごとにＬＥＤ６１の点灯制御パターンが切り替えられることにより、光触媒膜１３の温度上昇が抑制された。本実施形態では、光が照射される浄化板上の領域を変化させることにより、光触媒膜１３の温度上昇を抑制する。
【０１０９】
図９（ａ）は、本実施形態における脱臭装置１の構成を示す図である。なお、同図（ａ）には、浄化領域２０ｃの近傍のみが示されている。
【０１１０】
１４０は、本実施形態の浄化板である。浄化板１４０の中心には、図示の如く、浄化板１４０の中心を貫通するようにして、軸１４１が通されている。軸１４１は浄化板１４０に固定されている。浄化板駆動回路１５０は、制御回路１００の指令に応じて、軸１４１をＺ軸周りに回転させる。軸１４１がＺ軸周りに回転すると、浄化板１４０は軸１４１を中心として回転することとなる。
【０１１１】
本実施形態の発光ユニット６０は、発光ユニット６０に配されたＬＥＤ６１から出射される光が、図示の如く、浄化板１４０の右側領域（排気口側の領域）のみに照射されるよう構成されている。
【０１１２】
同図（ｂ）は、浄化板１４０をＺ軸方向から見た図である。図示の如く、浄化板１４０は円形形状である。浄化板１４０の右側領域（排気口側の領域）は、ＬＥＤ６１から光が照射される“照射領域”であり、浄化板１４０の左側領域（吸気口側の領域）は、ＬＥＤ６１から光が照射されない“非照射領域”である。また、浄化板１４０は、上記の如く、軸１４１を中心としてＸ−Ｙ平面上を回転する。
【０１１３】
図１０は、制御回路１００による制御を示すフローチャートである。
【０１１４】
同図（ａ）は、脱臭装置１の電源スイッチ９０がＯＦＦからＯＮにされた時（起動時）のＬＥＤ６１と、浄化板１４０と、ファン３１、３２の制御を示すフローチャートである。
【０１１５】
脱臭装置１の電源がＯＮされると、制御回路１００は、ＬＥＤ６１が点灯させる（Ｓ３１）。続いて、制御回路１００は、“浄化板の駆動”と“ファンの駆動”を実行する（Ｓ３２、Ｓ３３）。
【０１１６】
同図（ｂ）は、“浄化板の駆動”の処理を示すフローチャートである。
【０１１７】
制御回路１００は、まず、経過時間のカウントを開始する（Ｓ１３１）。続いて、制御回路１００により、Ｓ１３１で経過時間のカウントを開始してから時間Ｔが経過したと判定されると（Ｓ１３２：ＹＥＳ）、制御回路１００は、浄化板駆動回路１５０を介して、浄化板１４０を半回転（１８０度回転）させる（Ｓ１３３）。その後、制御回路１００は、時間Ｔが経過する毎に浄化板１４０を半回転させる。なお、時間Ｔは、浄化板１０の右側領域の浄化が完了し、且つ、浄化板１０の左側領域の冷却が完了するのに要する時間に設定される。
【０１１８】
同図（ｃ）は、“ファンの駆動”の処理を示すフローチャートである。
【０１１９】
制御回路１００は、まず、経過時間のカウントを開始する（Ｓ１４１）。続いて、制御回路１００により、Ｓ１４１で経過時間のカウントを開始してから時間２Ｔが経過したかが判定される（Ｓ１４２）。なお、ここで用いる時間Ｔは、同図（ｂ）の時間Ｔと同じである。時間２Ｔが経過したと判定されると（Ｓ１４２：ＹＥＳ）、制御回路１００は、ファン駆動回路８１、８２を介してファン３１、３２を停止状態から駆動させる（Ｓ１４３）。
【０１２０】
なお、Ｓ１４２において時間２Ｔが経過する間に、図１０（ｂ）の制御処理により浄化板１４０は１回転される。これにより、電源ＯＮ時に浄化板１４０の光触媒膜１３に付着していた浄化対象物質は、光触媒膜１３の全面に亘って浄化される。ファン３１、３２は、このように光触媒膜１３全面の浄化が終わった後に、図１０（ｃ）のＳ１４３にて駆動開始される。
【０１２１】
同図（ｄ）は、脱臭装置１の電源スイッチ９０がＯＮからＯＦＦにされた時（停止時）のファン３１、３２とＬＥＤ６１の制御を示すフローチャートである。同図（ｄ）のフローチャートでは、図５（ｂ）のＳ２３に替えてＳ２５が追加され、さらにＳ２６が追加されている。以下、Ｓ２５とＳ２６についてのみ説明する。
【０１２２】
Ｓ２５では、制御回路１００により、脱臭装置１の電源がＯＦＦされてからの経過時間が２Ｔに達したかが判定される。なお、ここで用いる時間Ｔは、同図（ｂ）の時間Ｔと同じである。経過時間が２Ｔに達したと判定されると（Ｓ２５：ＹＥＳ）、ＬＥＤが消灯され（Ｓ２４）、さらに、浄化板１４０の回転制御が終了されて（Ｓ２６）、処理が終了する。なお、浄化板１４０は、同図（ｂ）の“浄化板の駆動”に従って、時間２Ｔの間に１回転する。これにより、同図（ｄ）のＳ２５において、経過時間が２Ｔに達するまでの間に浄化板１４０は１回転するため、浄化板１４０の全面の浄化が終了する。
【０１２３】
ここで、上記実施形態２では、ＬＥＤ６１からの光が浄化板１４０の右側領域（排気口側の領域）に照射されるようにしたが、このように構成した理由を以下に示す。
【０１２４】
浄化板１４０は、図１０（ｂ）に示すように、時間Ｔごとに半回転されるため、脱臭装置１の電源ＯＮ直後を除き、非照射領域に位置付けられる浄化板１４０には、未浄化物質の付着量は比較的少ない。すなわち、非照射領域に位置付けられる浄化板１４０の領域には、直前に照射領域において浄化が行われているため、未浄化物質の付着量は少なく、浄化対象物質が吸着し易い状態となっている。また、ファン３１、３２が駆動している場合に、吸気口２０ａから吸い込まれた浄化対象物質は、浄化領域２０ｃに入ると、まず、浄化板１４０の左側領域を通る。よって、吸気口２０ａから吸い込まれて浄化領域２０ｃに入った浄化対象物質は、吸着力の強い浄化板１４０の領域（左側領域）の吸着膜１４上に留められ易くなる。これにより、吸着膜１４に吸着されずに排気口２０ｂから送出されてしまう未浄化物質が減少することとなる。このため、ＬＥＤ６１からの光が浄化板１４０の右側領域（排気口側の領域）に照射されることが望ましい。
【０１２５】
以上、本実施形態によれば、浄化板１４０左側領域には、光が照射されないため、光触媒膜１３の温度上昇が抑制される。これにより、浄化領域２０ｃ内の浄化対象物質が、浄化板１４０の左側領域に吸着し易くなる。また、時間Ｔごとに浄化板１４０が半回転させられるため、吸着膜１４上の未浄化物質が少ない領域が、時間Ｔごとに非照射領域に位置付けられる。これにより、非照射領域に位置付けられた浄化板１４０に、さらに浄化対象物質が吸着し易くなる。よって、浄化領域２０ｃ内に浄化対象物質が少ない場合でも、効率的に浄化板１０に吸着させることができ、浄化対象物質をより確実に浄化することができる。
【０１２６】
また、本実施形態によれば、脱臭装置１の電源がＯＮされてから、時間２Ｔの経過後にファン３１、３２が駆動されるため、上記実施形態１と同様、脱臭装置１の電源がＯＮされた後、電源ＯＦＦの間に吸着膜１４に付着していた未浄化物質が、排気口２０ｂから送出されることが抑制される。これにより、電源ＯＮの直後に、脱臭装置１から外部に異臭が放たれるのが抑制され得る。
【０１２７】
なお、本実施形態では、脱臭装置１の電源がＯＮされてから、時間２Ｔの経過後にファン３１、３２が駆動されるようにしたが、時間Ｔ＋αの経過後にファン３１、３２が駆動されるようにしても良い。この場合の時間αは、０以上Ｔ以下の範囲において、ファン３１、３２の駆動後に排気口２０ｂから多量の未浄化物質が送出されない程度に設定される。こうすると、より迅速に脱臭装置１の周辺の空気の取り込みを開始することができる。
【０１２８】
すなわち、脱臭装置１の電源がＯＮされてから時間Ｔが経過すると、光が照射されて吸着膜１４上の浄化対象物質が減少した右側領域（排気側）が、半回転されて左側領域（吸気側）に移動される。この状態から、さらに時間αが経過した後にファン３１、３２が駆動されると、浄化領域２０ｃに入ってくる浄化対象物質は、吸着力の高い左側領域に付着し易いため、排気口２０ｂから送出される未浄化物質の量が抑制される。また、このとき、右側領域の吸着膜１４上に残っている浄化対象物質は、時間αの間にある程度浄化されているため、未浄化物質がファン３１、３２によって離脱して排気口２０ｂから送出されることが抑制される。よって、浄化板１４０に付着している未浄化物質の浄化が全て完了する時間（２Ｔ）の前に、ファン３１、３２を駆動することができるため、迅速に脱臭装置１の周辺の空気の取り込みを開始することができる。
【０１２９】
また、本実施形態によれば、上記のように浄化板１４０が回転させられると、回転中にＬＥＤ６１から出射される光が浄化板１４０に対してむらなく照射されるため、浄化板１４０の全面で光触媒反応が生じ得る。
【０１３０】
すなわち、ＬＥＤから出射される光は、一般に所定の出射角度で広がっている。また、脱臭装置１内におけるＬＥＤ６１と浄化板１４０との設置スペースの関係から、ＬＥＤ６１と浄化板１４０が近接して設置されることがある。このため、ＬＥＤ６１から出射される光は、浄化板１４０上に偏って照射されることになる。しかしながら、上記のように浄化板１４０が一定時間ごとに回転させられると、回転中に、回転停止時に光の照射が弱かった領域に光が照射され、浄化板１４０に対してむらなく光が照射されるため、浄化板１４０の全面で光触媒反応が生じ得る。
【０１３１】
なお、本実施形態では、浄化領域２０ｃに１つの浄化板１４０が設置されたが、複数の浄化板１４０が用いられても良い。
【０１３２】
図９（ｃ）は、上記実施形態２において複数の浄化板１４０が用いられる場合の浄化板１４０の構成を示す図である。
【０１３３】
図示の如く、浄化板１４０はＺ軸方向に間隔を開けて複数枚積層されており、これら浄化板１４０は、１本の軸１４１によって貫通されて固定されている。このような複数の浄化板１４０が浄化領域２０ｃ内に配されている。
【０１３４】
この場合、複数の浄化板１４０が積層されているため、下側から照射されるＬＥＤ６１の光は、各浄化板１４０を透過して１つ上（Ｚ軸正方向）の浄化板１４０へと照射される。これにより、１つの浄化板１４０が用いられる場合に比べ、ＬＥＤ６１からの光を効率良く利用することができる。
【０１３５】
なお、同図（ｃ）において、上側からも複数の浄化板１４０の右側領域に光が照射されるよう、上側にも発光ユニットを配置しても良い。こうすると、複数の浄化板１４０の右側領域に対して、上側と下側の２方向から光が照射されるため、各浄化板１４０の右側領域において、より浄化が進み得る。
【０１３６】
＜実施形態３＞
上記実施形態２では、光触媒膜１３の膜面に垂直な軸の回りに浄化板を回転させたが、本実施形態では、光触媒膜１３の膜面に平行な軸の回りに浄化板を回転させることにより、光触媒膜１３の温度上昇が抑制される。
【０１３７】
図１１（ａ）は、４枚の浄化板１０の構成を示す図である。４枚の浄化板１０は、上記実施形態１で用いた浄化板１０と同様の構成の浄化板を、図示の如くＸ軸方向に伸びた軸１６１の回りに固定して設置することにより構成されている。右側の２枚の浄化板１０の吸着膜１４は、上面側（Ｚ軸正方向側）に向けられており、左側の２枚の浄化板１０の吸着膜１４は、下面側（Ｚ軸負方向側）に向けられている。
【０１３８】
図１１（ｂ）は、本実施形態における脱臭装置１の構成を示す図である。なお、同図（ｂ）には、浄化領域２０ｃの近傍のみが示されている。
【０１３９】
図示の如く、軸１６１の伸びる方向がＸ軸方向となるよう、４枚の浄化板１０が浄化領域２０ｃ内に配置されている。浄化板駆動回路１５０は、制御回路１００の指令に応じて、軸１６１をＸ軸周りに回転させる。軸１６１がＸ軸周りに回転すると、４枚の浄化板１０は軸１６１を中心としてＸ軸周りに回転することとなる。ＬＥＤ６１から出射される光は、図示の如く、図中の右側の２枚の浄化板１０（照射領域）のみに照射され、図中の左側の２枚の浄化板１０には照射されない。
【０１４０】
また、４枚の浄化板１０は、上記実施形態２と同様、時間Ｔ毎に軸１６１回りに半回転される。すなわち、時間Ｔ毎に、右側の２枚の浄化板１０は左側に回転され、左側の２枚の浄化板１０は右側に回転される。なお、ＬＥＤ６１とファン３１、３２についても、上記実施形態２と同様に制御される。このように脱臭装置１が構成されて、ＬＥＤ６１と、４枚の浄化板１０と、ファン３１、３２が制御されると、上記実施形態２と同様の効果が奏され得る。
【０１４１】
なお、図１１（ａ）において、４枚の浄化板１０の吸着膜１４は、上面側に向けられていても下面側に向けられていても良い。また、同図（ｂ）において、上側からも右側の２枚の浄化板１０の右側領域に光が照射されるよう、上側にも発光ユニットを配置しても良い。
【０１４２】
以上、本発明の実施形態および変更例について説明したが、本発明は上記実施形態および変更例に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も上記以外に種々の変更が可能である。
【０１４３】
たとえば、図１２（ａ）に示すように、上記実施形態２の浄化板１４０の下側（光の入射側）に、軸１４１を通り浄化板１４０の右側領域と左側領域を２分割する境界に沿って、光を通さない壁１４２が設けられても良い。こうすると、浄化板１４０の右下から出射されるＬＥＤ６１の光は壁１４２によって遮断されることにより、浄化板１４０の左側領域に照射されないため、より確実に照射領域と非照射領域を分けることができる。
【０１４４】
また、図１２（ｂ）に示すように、上記実施形態３の浄化板１６０に、軸１６１を通りＸ−Ｚ平面に平行となるような光を通さない壁１６２が設けられても良い。この場合も、右側の２枚の浄化板の下側から出射されるＬＥＤ６１の光は壁１６２によって遮断されることにより、左側の２枚の浄化板１０に照射されないため、より確実に照射領域と非照射領域を分けることができる。
【０１４５】
また、上記実施形態１では、図５（ａ）に示すように、脱臭装置１の電源がＯＮされてから所定時間が経過したときにファン３１、３２が駆動されるようにしたが、これに限らず、脱臭装置１の電源がＯＮされてから所定時間が経過した後、臭気センサ５１の検出信号をモニターして、臭気センサ５１の検出信号が所定値以下となったときにファン３１、３２が駆動されるようにしても良い。
【０１４６】
また、上記実施形態１では、図６（ａ）において、“ＯＮ／ＯＦＦモード”と“ＯＮモード”とに切り替えられるようにしたが、これに替えて、図６（ｂ）の“ＯＮ／ＯＦＦモード”の処理のみが実行されるようにしても良い。こうすると、空気中に浄化対象物質が多く含まれる場合に、浄化の進行が遅くなるものの、図６（ａ）の“モード切り替え”の処理が行われないため、脱臭装置１の制御が簡素化され得る。
【０１４７】
また、上記実施形態１では、図５（ａ）のＳ１２において、ＬＥＤ６１を連続的に点灯させるようにしたが、Ｓ１２において、ＬＥＤ６１を図７（ａ）または（ｂ）に示すようにＯＮ／ＯＦＦモードで点灯させるようにしても良い。こうすると、浄化板１０や浄化領域２０ｃにある未浄化物質が浄化されるまでに時間がかかるものの、光触媒膜１３の温度上昇が抑制されるため、未浄化物質が空気中に放出されて排気口２０ｂから送出されることをより確実に抑制することができる。
【０１４８】
また、上記実施形態２、３では、浄化板を軸回りに回転させることにより、浄化板上の照射領域を変更したが、浄化板を直線的に移動させて浄化板上の照射領域を変更しても良い。また、浄化板を停止させて発光ユニット６０の位置を変更させることにより、浄化板上の照射領域を変更するようにしても良い。または、浄化板を移動させながら発光ユニット６０の位置を変更させるようにしても良い。さらに、発光ユニット６０に配されたＬＥＤ６１を、部分的に点灯または消灯させることにより、浄化板上の照射領域を変更するようにしても良い。
【０１４９】
また、上記実施形態２では、ＬＥＤ６１を点灯と消灯とに切り替える際に、全てのＬＥＤ６１が一律に点灯と消灯とに切り替えられたが、各ＬＥＤ６１に点灯順が設定されるようにしても良い。
【０１５０】
図１３（ａ）は、この場合の発光ユニット６０の構成例を示す図である。なお、ここでは、ＬＥＤ６１は発光ユニット６０上に、便宜上、Ｘ軸方向に４個、Ｙ軸方向に８個配されているが、これに限らず、複数のＬＥＤ６１が発光ユニット６０上に配されていれば良い。
【０１５１】
制御回路１００によりＬＥＤ６１の点灯が指示されると、まず、グループＬ１が点灯される。次に、所定時間経過後、グループＬ１が消灯され、グループＬ２が点灯される（同図（ａ）の状態）。このようにして、グループＬ１からＬ４まで順次点灯グループが移動される。グループＬ４が点灯された後は、Ｌ３、Ｌ２、Ｌ１の順に点灯グループが移動され、以降、同様にしてグループＬ１〜Ｌ４が点灯される。なお、グループＬ４が点灯された後、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の順に点灯されても良い。
【０１５２】
この場合、各グループが所定回数点灯されるまでの時間が、浄化板１４０が半回転される時間Ｔに等しく設定される。こうすると、浄化板１４０の右側領域の中で、光が照射される領域と照射されない領域が、時間Ｔの間にＸ軸方向に移動することとなる。これにより、光が照射される領域は浄化が進められ、光が照射されない領域は温度上昇が抑制される。
【０１５３】
図１３（ｂ）は、発光ユニット６０の他の構成例を示す図である。
【０１５４】
制御回路１００によりＬＥＤ６１の点灯が指示されると、まず、グループＬ１が点灯される。次に、所定時間経過後、グループＬ１が点灯されたまま、グループＬ２が点灯される（同図（ｂ）の状態）。このようにして、グループＬ１からＬ８まで順次点灯範囲が広げられる。全てのグループが点灯されると、次に、所定時間経過後、グループＬ８が消灯される。さらに、所定時間経過後、グループＬ７が消灯される。このようにして、グループＬ８からＬ１まで順次点灯範囲が狭められ、最後に全てのグループが消灯される。
【０１５５】
この場合、ＬＥＤ６１が全て消灯された状態から全て点灯され、再び消灯されるまでの時間が、浄化板１４０が半回転される時間Ｔに等しく設定される。こうすると、上記実施形態２に比べて、浄化板１４０の右側領域の温度上昇が抑制されると共に、左側領域の浄化も進められる。
【０１５６】
なお、上記実施形態１、３においても、図１３（ａ）、（ｂ）のようにＬＥＤ６１の点灯順が設定されるようにしても良い。
【０１５７】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【０１５８】
なお、本発明の脱臭装置に係る請求項は、特許請求の範囲に記載の請求項の他、以下のように特徴づけられ得る。
【０１５９】
光触媒反応により空気を浄化する脱臭装置において、光を出射する光源と、前記光が照射されることにより前記光触媒反応を起こす光触媒構造体と、前記光触媒構造体に空気を流すためのファンと、前記光源および前記ファンを制御するための制御部と、を備え、前記制御部は、前記脱臭装置の停止の際、前記ファンを停止した後、所定時間、前記光源を点灯させる、ことを特徴とする脱臭装置。
【符号の説明】
【０１６０】
１  …  脱臭装置
１０、１１０、１２０、１４０  …  浄化板（光触媒構造体）
３１、３２  …  ファン
５１  …  臭気センサ
６０、１３０  …  発光ユニット（光源）
６１  …  ＬＥＤ（光源）
１００  …  制御回路（制御部）
１４１、１６１  …  軸
１５０  …  浄化板駆動回路（照射領域変更部）
【図１】
2011110518.tif 000003
【図２】
2011110518.tif 000004
【図３】
2011110518.tif 000005
【図４】
2011110518.tif 000006
【図５】
2011110518.tif 000007
【図６】
2011110518.tif 000008
【図７】
2011110518.tif 000009
【図８】
2011110518.tif 000010
【図９】
2011110518.tif 000011
【図１０】
2011110518.tif 000012
【図１１】
2011110518.tif 000013
【図１２】
2011110518.tif 000014
【図１３】
2011110518.tif 000015