(57)【要約】【課題】光触媒層の触媒反応表面積が大きく、活性紫外線が光触媒層の深部にまで到達できるとともに未分解の汚染物質を蔓延させることのない光触媒装置を提供する。【解決手段】シリカゲルビーズ固着層１０１Ａは、空間を隔ててＬＥＤチップ１０５Ｄを包囲するように設けられており、紫外線によって励起されるとともに空気中の汚染物質を吸着し、光触媒の光分解反応に基づいて汚染物質を分解する。シリカゲルビーズ固着層１０１Ａを通過して空間１０４に流入した空気Ｗは再度シリカゲルビーズ固着層１０１Ａを通過して光触媒装置の外に流出する。これにより、紫外線照射時に影ができにくくなり、光触媒の光分解反応が促進されて汚染物質を効果的に分解するので、空気浄化性が向上する。【選択図】　図１
2004135851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性輻射線を放射する光源と、
前記活性輻射線によって活性化される光触媒を保持して前記光源を包囲するように設けられる光触媒部とを有することを特徴とする光触媒装置。
【請求項２】
前記光触媒部は、前記光源との間に空間をもって配置され、前記空間の外部との通気性を有することを特徴とする請求項１記載の光触媒装置。
【請求項３】
前記光触媒部は、前記光触媒を表面に保持したシリカゲルビーズ固着層によって形成されることを特徴とする請求項１記載の光触媒装置。
【請求項４】
前記シリカゲルビーズ固着層は、通気性を付与する隙間が形成されるようにシリカゲルビーズを固着して形成されていることを特徴とする請求項３記載の光触媒装置。
【請求項５】
前記光触媒部は、断面が台形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の光触媒装置。
【請求項６】
前記光源は、前記活性輻射線を反射して前記光触媒部に照射する反射部を有することを特徴とする請求項１記載の光触媒装置。
【請求項７】
前記光源は、前記活性輻射線を導く導光部を有することを特徴とする請求項１記載の光触媒装置。
【請求項８】
前記光触媒部は、前記光源の光出射面に設けられることを特徴とする請求項１記載の光触媒装置。
【請求項９】
前記光触媒部は、厚さ方向に伸びる複数の微孔に前記光触媒を保持した微孔質層であることを特徴とする請求項８記載の光触媒装置。
【請求項１０】
前記微孔質層は、アルミニウムの電解酸化により前記厚さ方向に伸びる前記複数の微孔を有するアルマイト層であることを特徴とする請求項８記載の光触媒装置。
【請求項１１】
前記微孔質層は、多孔質セラミックスを成形してなることを特徴とする請求項９記載の光触媒装置。
【請求項１２】
前記光源は、前記活性輻射線として２５０ｎｍから３８０ｎｍの波長領域の紫外線を照射することを特徴とする請求項１記載の光触媒装置。
【請求項１３】
前記光源は、線光源であることを特徴とする請求項１記載の光触媒装置。
【請求項１４】
前記光源は、点光源であることを特徴とする請求項１記載の光触媒装置。
【請求項１５】
前記光源は、ＬＥＤ装置であることを特徴とする請求項１４記載の光触媒装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光触媒装置に関し、特に、有害汚染物質の除去効率に優れ、空気等の浄化に有用な光触媒装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−８３６１号公報（第１図、第２図）
【特許文献２】
特開平１０−２３５２０２号公報
【特許文献３】
特開２０００−２０２０１５号公報
【０００４】
特許文献１では、発光ダイオードとして、ＬＥＤチップを封止する透明な合成樹脂からなるモールドレンズの表面に二酸化チタンからなる光触媒を担持させた構成と、モールドレンズの表面に一体に被覆されたキャップに光触媒を担持させた構成が示されている。
【０００５】
特許文献２では、面状配設された複数の導光体の入光面方向が互いに異なるように複数段積み重なって構成されている導光構造体を有し、この導光構造体の表面に光触媒を設けた光触媒体および空気清浄装置構成が示されている。
【０００６】
特許文献３では、ファンにより空気清浄装置に空気を送り込み、その風力で、容器内に脱臭粒子を攪拌するとともに光源からの紫外線領域に移動させて光触媒により脱臭する光触媒を用いた空気清浄装置及び方法が示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、光触媒を用いた従来の空気浄化においては、汚染物質を吸着させる光触媒領域の表面積と、吸着した汚染物質を光触媒で分解するのに必要な励起光の照射量とが必須であるため、光触媒領域の表面積が確保されても励起光の照射量が不足している場合、又は励起光の照射量が充分でも光触媒領域の表面積が確保できない場合には充分な空気浄化性が得られず、汚染物質を攪拌蔓延させる恐れがある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、光触媒層の触媒反応表面積が大きく、活性紫外線が光触媒層の深部にまで到達できるとともに未分解の汚染物質を蔓延させることのない光触媒装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達するため、活性輻射線を放射する光源と、
前記活性輻射線によって活性化される光触媒を保持して前記光源を包囲するように設けられる光触媒部とを有することを特徴とする光触媒装置を提供する。
【００１０】
特に、本発明の光触媒装置は、円弧又は球面から成る微孔質層に光源から活性輻射線を放射状に照射するとき、上記目的が効果的に達成される。
【００１１】
微孔質層が規則的な方向、すなわち厚さ方向に選択的に形成された微孔を有する場合は特にその効果が大きい。しかし、微孔質層は微孔が厚さ方向において若干不規則な方向に形成されたものであっても、上記目的を達することができる。後者の場合、透明（見かけは半透明）な多孔質性樹脂層の微孔に光触媒を担持させ、多孔質性樹脂層の光源に臨む面（内面）を、粗面又は凹凸面にすることが好ましい。
【００１２】
アルミニウムを電解酸化したアルマイトは、厚さ方向に選択的に形成された微孔を有し、本発明において光触媒を担持する微孔質層を構成するのに好適である。アルマイト層は、適当な基体（モールド用のシリコン樹脂、シクロオレフィン樹脂、石英ガラスなど）にアルミニウムを蒸着し（厚さ２０から１００ｎｍ）、それを電解酸化して形成することができる。アルミニウム蒸着層の電解酸化により得られたアルマイト層には、微細な孔（直径１から２００ｎｍ）が主として層に垂直（厚さ方向）に形成される（深さ１０から１５０ｎｍ）。微孔は層を貫通していることが好ましい（蒸着層の厚さに応じ、深さ２０ｎｍ以上）。この微孔に二酸化チタン等の光触媒を担持させる。それには種々の方法が知られるが、有機チタン化合物の溶液を浸透させ、分解、酸化する方法等がある。
【００１３】
光触媒を活性化する活性輻射線の典型的な例は紫外線であり、光触媒の典型は二酸化チタンである。光触媒として二酸化チタンを用いる場合、活性輻射線として、波長３６０から４００ｎｍの紫外線が最も効果的である。
【００１４】
光源の典型例は、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。ＬＥＤ素子はＬＥＤチップと樹脂モールドから成ってもよく、樹脂モールドの外面を球面に形成し、その上に微孔質層を設けても良い。
【００１５】
微孔に光触媒を担持する透明な多孔質層は、例えば、シリカゲル層である。厚さは、例えば、１から３ｍｍである。内面（光源に臨む面）を粗面又は凹凸面にするには、例えば、球状のシリカゲル層を型で形成する際に、内面に接する型の表面をサンドブラスト等で粗面加工しておけば良い。
【００１６】
微孔質層は、活性輻射線を透過する支持体を有しても良い。外面を球面に形成した、ＬＥＤ素子の樹脂モールドを、支持体として利用してもよく、また、樹脂モールドの外面に密着できる透明なカバー（キャップ）を支持体として用いても良い。透明カバーは紫外線透過性の高い材料、例えば、石英ガラスから成ることが好ましい。透明カバーは、樹脂モールドの球状の外面に密着できる内径をもつ球状（中空）とし、紫外線透過性を維持するため、両者を接着せずに、両者の密着部分の周囲に設けた係止具で透明カバーを樹脂モールドに固定するのが好都合である。このようにすれば、透明カバーの表面が汚れた場合、取り外して洗うことが容易である。
【００１７】
支持体は、光源から遠い面に微孔質層を有しても良いが、近い面に有しても良い。光源に近い面に微孔質層を有する場合は、光源が浄化対象に接する可能性があり、光源の汚染を招く恐れがあるので、その観点からは光源から遠い面に微孔質層を有することが好ましい。
【００１８】
光源は、微孔質層又はそれを支持する基体の球面の法線の交点、すなわち中心に位置することが好ましいが、球面の中心より基体に若干近い位置又は若干遠い位置、あるいは半径から若干ずれた位置にあっても良い。
【００１９】
本発明の光触媒装置において、光源と微孔質層の間に、光ファイバー、光ガイド等の活性輻射線を導く導光部が介在しても良い。また、本発明の光触媒装置と、別に設けた付加的な光触媒との間に導光体を介在させても良い。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光触媒装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。この光触媒装置１００は、透光性を有する球状のシリカゲルビーズ１０１によって構成される断面台形状でドーム型のシリカゲルビーズ固着層１０１Ａと、活性輻射線としての紫外線を放射するＬＥＤ装置１０５を有する光源部１０２と、光源部１０２を搭載する基板部１０３によって構成されている。
【００２１】
シリカゲルビーズ固着層１０１Ａは、光触媒としての二酸化チタンを練り込まれたシリカゲルビーズ１０１によって形成されており、隣接するシリカゲルビーズ１０１との間に空気Ｗを通過させる隙間が形成されるように透明性を有する接着剤で固着されている。また、シリカゲルビーズ固着層１０１Ａの内部にはＬＥＤ装置１０５との間に空間１０４が形成されている。
【００２２】
光源部１０２は、ＬＥＤ装置１０５から放射された光をシリカゲルビーズ固着層１０１Ａに導くように反射する反射板１０２Ａを有する。
【００２３】
基板部１０３は、機械的強度および耐紫外線性を有する材料によって形成されており、ＬＥＤ装置１０５に電力を供給するための回路パターン１０３Ａおよび１０３Ｂを表面に有する。また、光源部１０２をはんだ接合部１０６によって一体的に固定している。
【００２４】
ＬＥＤ装置１０５は、Ａｇペースト１０５Ａによって回路パターン１０３Ａに電気的に接続されるシリコン基板１０５Ｂと、Ａｕバンプ１０５Ｃによってシリコン基板１０５Ｂ上にフリップチップ接合されるＬＥＤチップ１０５Ｄと、回路パターン１０３Ｂとシリコン基板１０５Ｂとを電気的に接続するボンディングワイヤ１０５Ｅと、ＬＥＤチップ１０５Ｄを半球状に封止する透光性を有したシリコン樹脂１０５Ｆからなる。
【００２５】
このような光触媒装置１００を空気浄化する場所に設置し、回路パターン１０３Ａおよび１０３Ｂに電圧を印加すると、ＬＥＤチップ１０５Ｄが発光し、活性輻射線として２５０ｎｍから３８０ｎｍの波長領域の紫外線を照射する。このとき、光触媒装置１００に向けて浄化する空気Ｗを送り込むか、空気Ｗの流れのある場所に設置することが好ましい。
【００２６】
シリカゲルビーズ固着層１０１Ａは、紫外線によって励起されるとともに空気中の汚染物質を吸着し、光触媒の光分解反応に基づいて汚染物質を分解する。シリカゲルビーズ固着層１０１Ａを通過して空間１０４に流入した空気Ｗは再度シリカゲルビーズ固着層１０１Ａを通過して光触媒装置の外に流出する。
【００２７】
上記した第１の実施の形態によれば、シリカゲルビーズ固着層１０１Ａは、空気Ｗが空間１０４に流入するときだけでなく、光触媒装置の外に流出するときに汚染物質を吸着できることから、汚染物質の優れた吸着性が得られる。また、シリカゲルビーズ固着層１０１Ａが空間を隔ててＬＥＤチップ１０５Ｄを包囲するように設けられているので、紫外線照射時に影ができにくくなり、光触媒の光分解反応が促進されて汚染物質を効果的に分解するので、空気浄化性が向上する。
【００２８】
なお、シリカゲルビーズ固着層１０１Ａの形状については、ＬＥＤチップ１０５Ｄから放射される紫外線による影の生じにくい形状であれば台形状以外の他の形状であってもよく、例えば、半球状であってもよい。
【００２９】
また、光源についても上記した点光源に限定されず、ブラックライト等の線光源であってもよい。また、線光源についても直線状のものの他に環状のものであってもよい。
【００３０】
図２は、第２の実施の形態に係る光触媒装置１００Ａを一部分解して示し、この光触媒装置１００Ａは、第１の実施の形態で説明したシリカゲルビーズ固着層１０１Ａの幅を拡大したシリカゲルビーズ固着層１０１Ｂを有し、シリカゲルビーズ固着層１０１Ｂの頂上部が面接触するように一対の光触媒装置１００Ａを反転状に固定した光触媒モジュールとしている。
【００３１】
このような光触媒モジュールは、拡大された幅を有する部分を空気Ｗの通過方向に対し直交する方向に配置することが好ましい。同図においては上方の光触媒装置１００Ａを分解して示しているが、下方の光触媒装置１００Ａについても同様に構成されている。その他、第１の実施の形態と同一の部分については共通する引用数字を付しているので重複する説明を省略する。
【００３２】
光触媒装置１００Ａは、シリカゲルビーズ固着層１０１Ｂの幅方向に複数（図２においては４つ）の光源部１０２を配置して構成されており、光源部１０２との間にはスペーサ１０７が設けられて基板部１０３からの光漏れを防止している。スペーサ１０７の寸法は、隣接する光源部１０２との間のシリカゲルビーズ固着層１０１Ｂの照射光量の低下や影が生じないサイズに設定される。
【００３３】
上記した第２の実施の形態によれば、シリカゲルビーズ固着層１０１Ｂを幅方向に拡大したことによって汚染物質の吸着性が向上し、第１の実施の形態の効果に加えてより空気浄化性の向上した光触媒装置を提供できる。なお、同図においては４つの光源部１０２を配置した構成を説明したが、例えば、反射板１０２Ａを幅方向に拡大し、その内部に複数のＬＥＤチップ１０５Ｄを設けて紫外線を放射させるようにしてもよい。
【００３４】
図３は、シリカゲルビーズ固着層１０１Ｂの配置を示し、（ａ）は、第２の実施の形態で説明した光触媒モジュールを高さ方法（同図における垂直方向）に積層したものであり、（ｂ）は、積層した光触媒モジュールを空気Ｗの通過方向に複数列で配置したものである。このように光触媒モジュールを必要とされる数量で配置することで、汚染物質の濃度に応じた空気浄化性を得ることができる。
【００３５】
図４は、第３の実施の形態に係る光触媒装置１１０を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面方向から見た部分拡大図である。この光触媒装置１１０は、本体１１０Ａの内部に収容される光源部１０２と、光源部１０２を覆う三角形状のドーム部１１１と、複数のドーム部１１１との間に形成される空間に充填されたシリカゲルビーズ１０１と、本体１１０Ａの側面に設けられて空気Ｗの通気性を付与する網状部材１１０Ｂと、本体１１０Ａの内部を分割する仕切板１１０Ｃによって構成されている。なお、第１の実施の形態と共通する部分については同一の引用数字を付しているので重複する説明を省略する。
【００３６】
ドーム部１１１は、光透過性を有する樹脂材料又はガラス材料によって形成されており、内部に光源部１０２を収容している。光源部１０２は、ドーム部１１１の外側に充填されているシリカゲルビーズ１０１に対して広範囲に光が照射されるように空間１０４を有して配置されている。
【００３７】
このような光触媒装置１１０を空気浄化する場所に設置し、図示しない回路パターン１０３Ａおよび１０３Ｂに電圧を印加すると、ＬＥＤチップ１０５Ｄが発光し、活性輻射線として２５０ｎｍから３８０ｎｍの波長領域の紫外線を照射する。シリカゲルビーズ１０１は紫外線によって励起される。光触媒装置１１０の一方の網状部材１１０Ｂ側から空気Ｗを送り込むと、図４（ｂ）に示すようにシリカゲルビーズ１０１の充填部を通過して他方の網状部材１１０Ｂ側から排気される。このとき、シリカゲルビーズ１０１は空気Ｗに含まれる汚染物質を吸着するとともに光分解反応に基づいて汚染物質を分解する。
【００３８】
上記した第３の実施の形態によれば、光源部１０２を収容したドーム部１１１を空気Ｗが通過することのできる本体１１０Ａ内に配置し、隣接するドーム部１１１との空隙にシリカゲルビーズ１０１を充填することで必要な空気浄化性に応じた長さの空気Ｗの通路を形成できる。光源部１０２は、空間１０４を介してドーム部１１１の外部に紫外線を放射することにより、通路に充填されたシリカゲルビーズ１０１に広範囲に光が放射される。このことによりシリカゲルビーズ１０１に吸着された汚染物質が効率良く光分解される。なお、図４においては点光源である光源部１０２を配置した構成を説明したが、例えば、ブラックライト等の蛍光灯のような線光源を用いてもよい。
【００３９】
図５は、第４の実施の形態に係る光触媒装置の全体図を示す。この光触媒装置は、ＬＥＤ素子３と、ＬＥＤ素子３のキャップ２から成り、キャップ２の外面には光触媒を担持した微孔質層１が一体に設けられている。ＬＥＤ素子３は、リードフレーム３ｃを介して電源４に接続されている。
【００４０】
キャップ２は、紫外線透過性の高い環状オレフィン樹脂（ＣＯＰ）より成り、外面、内面ともに球面である。キャップ２の内面は樹脂モールド３ｂの外面に密着できる半径を有する。内面の縁の部分には凹部５が、樹脂モールド３ｂには凸部６が設けられ、キャップ２は樹脂モールド３ｂの外面に密着する位置で、凸部６が凹部５に弾性的にはまり込み、固定される。キャップ２の外面には微孔質層１が形成されている。
【００４１】
ＬＥＤ素子３は、ＬＥＤチップ３ａ、樹脂モールド３ｂ、リードフレーム３ｃを具える。ＬＥＤチップ３ａは、波長３６０から４００ｎｍの紫外線を放射し、キャップ２の球面のほぼ中心に位置する。樹脂モールド３ｂは、波長３６０から４００ｎｍの紫外線を透過するシリコン樹脂より成り、外面は球面である。
【００４２】
図６は、微孔質層１の断面を部分的に拡大して示す。
微孔質層１は、アルマイト１ａと、その複数の微孔１Ａの内面に担持された光触媒１ｂから成る。微孔１Ａは、キャップ２の外面に蒸着されたアルミニウム層を電解酸化することにより、主としてアルマイト１ａの層に垂直（厚さ方向）に形成される。光触媒１ｂは二酸化チタンである。
【００４３】
図７は、ＬＥＤチップ３ａから放射された紫外線が微孔質層１を通過する状態を示す。微孔１Ａは、主に層に垂直な方向に貫通しているので、ＬＥＤチップ３ａから発した紫外線Ｒは、球面の半径方向に進み、微孔１Ａを通過することができ、その際に光触媒１ｂを活性化する。
【００４４】
微孔質層１の外側に浄化すべき空気等を流すと、汚染物質分子が微孔質層１の微孔１Ａに奥まで入りこみ、光触媒１ｂに吸着される。ＬＥＤチップ３ａからの紫外線は、図３に示したように、微孔質層１の微孔１Ａを内側から外側に向かって光触媒１ｂを活性化しつつ通過する。そのことにより、光触媒１ｂは吸着した汚染物質分子を効率良く光分解する。
【００４５】
図８は、上記した光触媒装置を複数個配列して構成した空気清浄ユニットを示す。図１に示したものと同じＬＥＤ素子３を、図８（ａ）に示すように架台１２の上に３列５段に配列した光触媒ユニット１３を、図８（ｂ）に示すように１対向かい合わせに配置する。
【００４６】
１対の光触媒ユニット１３の間に、図示しない送風手段により、浄化すべき空気を通すことにより脱臭、滅菌等の浄化を行なう。この構成によれば、架台１２の間にＬＥＤ素子３が向かい合わせに配置されているので、肉眼に有害な紫外線の外部への洩れを小にすることができる。
【００４７】
図９は、上記した光触媒装置を複数個配列して構成した空気清浄ユニットの他の形態を示す。図９（ａ）に示すように、ＬＥＤ素子３を架台１４の上に３列に千鳥に配列して光触媒ユニット１５を構成し、図９（ｂ）に示すように１対向かい合わせに配置してある。この構成によれば、図８に示す構成の効果に加えて汚染物質分子の吸着性が向上するので、浄化性がより向上する。
【００４８】
上記した構成によれば、微孔質層１の触媒反応表面積が大きく、活性紫外線が微孔質層１の深部にまで到達し、光分解浄化作用を高い効率で行なうことができる。すなわち、光触媒１ｂは微孔質層１の厚さ方向に延びた多数の微孔１Ａに担持されているので、微孔質層１が浄化すべき空気等に接すると、空気等は微孔１Ａに沿って奥まで入りこむことができ、汚染物質分子は、微孔質層１の表面付近だけでなく、厚さ方向に延びる微孔１Ａ内の光触媒に吸着される。
【００４９】
微孔質層１は、アルミニウムの電解酸化等により主として厚さ方向に形成された微孔１Ａに、光触媒１ｂが薄い膜状に担持された構成を有し、かつ紫外線等の活性輻射線源は、微孔質層１のなす球面の中心付近に位置するので、ＬＥＤ素子３から発した紫外線はこの球面の半径方向に進み、微孔質層１の微小アルマイト部は透明になるので微孔１Ａを容易に通過することができ、担持された光触媒１ｂを厚さ方向全般にわたり活性化する。
【００５０】
図１０は、本発明の第５の実施の形態に係る光触媒装置を示す。微孔質層２１以外は、図５に示した光触媒装置と同じであるので、重複する説明を省略する。但し、微孔質層２１はキャップ２に別体として密接、固定されている。
【００５１】
図１１は、微孔質層２１の断面の細部を示す。微孔質層２１は、多孔質シリカゲル層２１ａの微孔１Ａに光触媒２１ｂを担持しており、微孔１Ａの方向は不規則である。多孔質シリカゲル層２１ａは、キャップ２に接する内面が粗面化され、細かい凹凸を有している。粗面化は、シリカゲルを型で球状に形成する際に、内面に接する型の表面をサンドブラスト加工することにより行う。
【００５２】
図１２は、ＬＥＤチップ３ａから発した紫外線が微孔質層２１を通過する状態を示す。ＬＥＤチップ３ａから発した紫外線Ｒはキャップ２を経て、粗面化された多孔質シリカゲル層２１ａの内面に到達し、ここで拡散され、拡散光として多孔質シリカゲル層２１ａの内部に伝播する。
【００５３】
多孔質シリカゲル層２１ａの内面を粗面化しない場合には、内面から入射した紫外線は直進する成分が多くを占めるので、微孔質層２１の深部に到達しにくいが、多孔質シリカゲル層２１ａの内面を粗面化すると、内面から入射した紫外線は拡散されるため、微孔質層２１の深部に到達できるようになり、そのことによって２１ｂの活性化が促進される。
【００５４】
なお、上記した光触媒装置は、第４の実施の形態の光触媒装置と同様、複数個配列して、図８又は図９に示したような空気清浄ユニットを構成することができる。
【００５５】
図１３は、本発明の第６の実施の形態として、図９の空気清浄ユニットを利用したエアコンディショナを示し、（ａ）はエアコンディショナの正面、（ｂ）は側面を示す。エアコンディショナ本体３１の上部に設けられる空気吸込部の前に、固定具３３により複数の空気清浄ユニット３２を取り付け、循環する気流Ｆが１対の光触媒ユニット１５の間をそれぞれ通り抜けるようにしている。なお、光触媒ユニットは、図８に示した光触媒装置を利用したものでも良い。
【００５６】
上記した構成によれば、空気中の汚染物質分子を光触媒ユニット１５で効率良く吸着して分解できるので、エアコンディショナ内部のカビの発生を抑えることができる。また、カビの発生に伴う匂いの発生も防ぐことができる。
【００５７】
図１４は、本発明の第７の実施の形態として、図９の空気清浄ユニットを脱臭に利用した家庭用冷蔵庫を示す。冷蔵庫４０は、冷蔵室４１、冷凍室４２、野菜室４３、扉４４から成り、図９に示した構造の空気清浄ユニット４５を冷蔵室４１に具える。空気清浄ユニット４５は、光触媒ユニット１５が図の前後に向かい合って配置されており、庫内の気流は空気清浄ユニット４５の光触媒ユニットの間を通って、脱臭される。
【００５８】
上記した構成によれば、庫内を循環する冷気に含まれる匂い成分を光触媒ユニット１５で吸着して脱臭できるので、食材の匂いが他の食材に移ることを防ぐことができる。
【００５９】
図１５は、本発明の第８の実施の形態の空気清浄ユニットを示し、（ａ）は空気清浄ユニットの平面図、（ｂ）は同図のＡ−Ａにおける断面図である。光触媒ユニット５１は、図８に示した光触媒ユニット１５と同じ構造をもち、シクロオレフィン樹脂から成る導光カバー５２で覆われている。この導光カバー５２は、単位のＬＥＤ素子３に対応する位置にそれぞれ円錐台状の導光柱５３を具える。導光柱５３の間の空間には、シリカゲルビーズに二酸化チタンを担持させた光触媒ビーズ５４を充填し、ステンレス鋼線の網５５で覆っている。図１５では網５５を図示省略し、光触媒ビーズ５４についてもその一部について図示している。
【００６０】
ＬＥＤ素子３から放射された紫外線は、導光柱５３の中を全反射により先端に向かって伝達されるとともに、導光柱５３の外へ洩れ出て、光触媒ビーズ５４を活性化する。
【００６１】
上記した構成によれば、導光柱５３を介して紫外線を照射される光触媒ビーズ５４によって汚染物質分子の吸着および分解を行うので、匂い成分等の除去性が向上する。
【００６２】
図１６は、本発明の第９の実施の形態の空気清浄ユニットの他の例を示し、（ａ）は空気清浄ユニットの平面図、（ｂ）は立面図、（ｃ）は同図のＢ−Ｂにおける断面図である。この空気清浄ユニットは、図９の光触媒ユニット１５と同様の構造をもつ１対の光触媒ユニット６１，６２に、導光カバー５２の代わりに漏光型光ファイバー６３を組合せたものである。漏光型光ファイバー６３の回りの空間には、シリカゲルビーズに二酸化チタンを担持させた光触媒ビーズ５４を充填し、それらの側面をステンレス鋼線の網６５で覆っている。
【００６３】
ＬＥＤ素子３から放射された紫外線は、漏光型光ファイバー６３の中を全反射により伝達される。光触媒ビーズ５４は、漏光型光ファイバー６３から紫外線を照射されることにより活性化する。従って、光触媒を担持した微孔質層１と光触媒ビーズ５４の両者が浄化に寄与することにより、浄化効果が高められる。
【００６４】
上記した構成によれば、漏光型光ファイバー６３の周囲を埋めるように光触媒ビーズ５４を充填できるので、匂い成分等の除去性を確保しながらコンパクトな形状とすることができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の光触媒装置によると、光源を包囲するように設けて光触媒を活性輻射線により活性化するようにしたため、光触媒層の触媒反応表面積が大きく、活性紫外線が光触媒層の深部にまで到達できるとともに未分解の汚染物質を蔓延させることのないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る光触媒装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図
【図２】第２の実施の形態に係る光触媒装置を一部分解した斜視図
【図３】第２の実施の形態に係る光触媒装置の組み合わせを示す全体図
【図４】第３の実施の形態に係る光触媒装置を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面方向から見た部分拡大図
【図５】第４の実施の形態に係る光触媒装置の全体図
【図６】第４の実施の形態に係る微孔質層の断面拡大図
【図７】第４の実施の形態において、ＬＥＤチップから放射された紫外線が微孔質層を通過する状態を示す動作説明図
【図８】光触媒装置を複数個配列して構成した空気清浄ユニットを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図
【図９】光触媒装置を複数個配列して構成した他の空気清浄ユニットを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図
【図１０】第５の実施の形態に係る光触媒装置の全体図
【図１１】第５の実施の形態に係る微孔質層の断面拡大図
【図１２】第５の実施の形態において、ＬＥＤチップから放射された紫外線が微孔質層を通過する状態を示す動作説明図
【図１３】第６の実施の形態に係るエアコンディショナを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図
【図１４】第７の実施の形態に係る家庭用冷蔵庫の庫内を開放した正面図
【図１５】第８の実施の形態に係る空気清浄ユニットを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ部における断面面
【図１６】第９の実施の形態に係る空気清浄ユニットを示し、（ａ）は空気清浄ユニットの平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂにおける断面図
【符号の説明】
１、微孔質層　１Ａ、微孔　１ａ、アルマイト　１ｂ、光触媒
２、キャップ　３、ＬＥＤ素子　３ａ、チップ　３ｂ、樹脂モールド
３ｃ、リードフレーム　４、電源　５、凹部　６、凸部　１２、架台
１３、光触媒ユニット　１４、架台　１５、光触媒ユニット　２１、微孔質層
２１ａ、多孔質シリカゲル層　２１ｂ、光触媒　３１、エアコンディショナ本体
３２、空気清浄ユニット　３３、固定具　４０、冷蔵庫　４１、冷蔵室
４２、冷凍室　４３、野菜室　４４、扉　４５、空気清浄ユニット
５１、光触媒ユニット　５２、導光カバー　５３、導光柱　５４、光触媒ビーズ
５５、網　６１，６２、光触媒ユニット　６３、漏光型光ファイバー
６５、網　１００、光触媒装置　１００Ａ、光触媒装置
１０１、シリカゲルビーズ　１０１Ａ、シリカゲルビーズ固着層
１０１Ｂ、シリカゲルビーズ固着層　１０２、光源部　１０２Ａ、反射板
１０３、基板部　１０３Ａ、回路パターン　１０３Ｂ、回路パターン
１０４、空間　１０５、ＬＥＤ装置　１０５Ａ、Ａｇペースト
１０５Ｂ、シリコン基板　１０５Ｃ、バンプ　１０５Ｄ、チップ
１０５Ｅ、ボンディングワイヤ　１０５Ｆ、シリコン樹脂
１０６、はんだ接合部　１０７、スペーサ　１１０、光触媒装置
１１０Ｃ、仕切板　１１０Ａ、本体　１１０Ｂ、網状部材　１１１、ドーム部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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