(57)【要約】【課題】光害対策を維持しつつも、臭いの発生源を対策として消臭、抗菌を行うペットハウスを提供する。【解決手段】ペットハウス１００は、ペットハウス１００内に形成されている光触媒層２００と、ペットハウス１００内を照明する可視光源３００と、ペットハウス１００内にペットがいるか否かを検知する検知手段４００と、検知手段４００によってペットがペットハウス１００内にいないと検知された場合に可視光源３００をオンする制御手段５００と、を備える。【選択図】  図１
2013212089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペットハウス内に形成されている光触媒層と、
前記ペットハウス内を照明する可視光源と、
前記ペットハウス内にペットがいるか否かを検知する検知手段と、
前記検知手段によってペットがペットハウス内にいないと検知された場合に前記可視光源をオンする制御手段と、を備えるペットハウス。
【請求項２】
前記光触媒層は、可視光線によって光触媒活性が得られる光触媒粒子を含む液体が噴霧され、前記光触媒粒子がコーティングされることで形成されている、請求項１記載のペットハウス。
【請求項３】
前記光触媒層は、扁平形状の結晶粒子と前記扁平形状の結晶粒子に対して厚みがある立体形状の結晶粒子とを結合した光触媒粒子を含む、請求項１記載のペットハウス。
【請求項４】
前記検知手段は、集電センサ、赤外線センサ、距離測定センサ、振動センサ、音声センサのいずれかである、請求項１記載のペットハウス。
【請求項５】
前記制御手段は、前記可視光源をオン／オフしてから所定時間が経過してから当該可視光源をオンする、請求項１記載のペットハウス。
【請求項６】
前記制御手段は、前記可視光源をオンしてから一定時間が経過してから、或いは、前記検知手段によってペットハウスにペットがいると検知された場合に、当該可視光源をオフする、請求項１記載のペットハウス。
【請求項７】
ペットハウス内に光触媒層を形成するための光触媒粒子を含む液体が充填されているエアゾールと、
前記ペットハウス内を照明する可視光源と、
前記ペットハウス内にペットがいるか否かを検知する検知手段と、
前記検知手段によってペットがペットハウス内にいないと検知された場合に前記可視光源をオンする制御手段と、を備えるペットハウス用光触媒キッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペットハウスに関し、特に、光触媒層が形成されているペットハウスに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ペット飼育用部屋とその上部に脱臭機能を備えた脱臭室で構成され、該脱臭室が光触媒用照明ランプ及び該ランプの照明があたる部分に光触媒活性被膜を設けてなり、該光触媒用照明ランプの照明が直接ペットに照射されないようにペット飼育用部屋と脱臭室との間は遮光板で仕切られており、そして外気が飼育用部屋を通過したのち脱臭室の光触媒活性被膜表面を通過して外部に排出されるように換気口が設けられ、更に上記光触媒活性被膜が洗浄液により洗浄できるように分解及び洗浄後に組み立て可能な構造であることを特徴とする脱臭機能付きペットハウスが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２９５９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示されている技術は、脱臭室が設けられているものの、通常、ペット飼育用部屋自体に臭いの発生源である糞尿などが存在するにも拘らず、その発生源に対して直接的な対策を講じていないことから、その効果は限定的である。
【０００５】
また、特許文献１に開示されている技術は、抗菌対策がなされていないので、糞尿などから派生する病原菌等によるペットの病気が引き起こされる可能性がある。
【０００６】
一方で、特許文献１に開示されている技術は、光触媒用照明ランプの照明が直接ペットに照射されないようにすることで、ペットに対する光害対策がなされている。
【０００７】
そこで、本発明は、光害対策を維持しつつも、臭いの発生源を対策として消臭、抗菌を行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のペットハウスは、
ペットハウス内に形成されている光触媒層と、
前記ペットハウス内を照明する可視光源と、
前記ペットハウス内にペットがいるか否かを検知する検知手段と、
前記検知手段によってペットがペットハウス内にいないと検知された場合に前記可視光源をオンする制御手段と、を備える。
【０００９】
なお、光触媒層は、可視光線によって光触媒活性が得られる光触媒粒子を含む液体が噴霧され、前記光触媒粒子がコーティングされることで形成するとよい。当該光触媒粒子は、扁平形状の結晶粒子と前記扁平形状の結晶粒子に対して厚みがある立体形状の結晶粒子との結合物とすることができる。
【００１０】
なお、検知手段としては、集電センサ、赤外線センサ、距離測定センサ、振動センサ、音声センサのいずれかとすることができる。
【００１１】
また、制御手段は、前回、可視光源をオン／オフしてから所定時間が経過してから、或いは、検知手段によってペットハウスにペットがいると検知された場合に、当該可視光源をオフすることができる。
【００１２】
さらに、本発明のペットハウス用光触媒キッドは、
ペットハウス内に光触媒層を形成するための光触媒粒子を含む液体が充填されているエアゾールと、
前記ペットハウス内を照明する可視光源と、
前記ペットハウス内にペットがいるか否かを検知する検知手段と、
前記検知手段によってペットがペットハウス内にいないと検知された場合に前記可視光源をオンする制御手段とを備える。
【発明の実施の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態のペットハウス１００の模式図である。図１に示すように、本実施形態のペットハウス１００は、以下説明する、光触媒層２００と、可視光源３００と、検知手段４００と、制御手段５００とを備える。
【００１５】
ペットハウス１００は、種々の動物用のものがあり、屋外用のものと屋内用のものに大別される。本実施形態のペットハウス１００は、これらのいずれにも用いることができる。例えば、屋外犬用のペットハウス１００の場合には、通常、屋外犬は、散歩時に糞をさせることが多いため、ペットハウス１００内がペットの糞によって汚れることは少ない。
【００１６】
しかし、通常であれば、多少なりとも、尿や体臭などに基づく臭い発生源がペットハウス１００内に付着しうるところ、本実施形態のペットハウス１００の場合には、この臭い発生源からの臭気を直接的に分解することができるし、また、抗菌作用も得ることができる。
【００１７】
また、例えば、室内用ウサギ用のペットハウス１００の場合、ペットハウス１００の床面に、簀子が取り付けられることがある。室内用ウサギは、屋外犬などと異なり、ペットハウス１００内でフンをする習性があるが、本実施形態のペットハウス１００の場合には、この臭い発生源からの臭気を直接的に分解することができし、また、抗菌作用も得ることができる。
【００１８】
光触媒層２００は、ペットハウス１００内に形成されているものである。具体的には、ペットハウス１００の床面、内壁、場合によっては簀子、更には天井などに対して、スプレーなどによって塗布すればよい。光触媒層２００は、必要に応じて、ペットハウス１００の外壁、屋根などにも形成してもよい。
【００１９】
光触媒層２００は、後述する光触媒溶液を用いて形成される。なお、光触媒層２００は、ペットとの接触等によって剥がれていくため、例えば、月に数回程度、光触媒溶液入りのエアゾールなどを用いて塗布するとよい。
【００２０】
可視光源３００は、ペットハウス１００内を照明するものである。可視光源３００は、蛍光灯、白熱灯、ＬＥＤ電球などを用いることができる。本実施形態では、光触媒層２００を可視光でも応答するタイプの光触媒溶液を用いて製造しているため、水銀灯、紫外線灯など、ペットを危険にさらす可能性がある光源を用いる必要がないという利点がある。
【００２１】
また、図１に示すように、可視光源３００は、ペットハウス１００内の天井付近に設けるとよい。これにより、臭いの発生源が多く存在するであろうペットハウス１００内の床面、内壁、簀子などを効果的に照明することができる。また、こうすると、ペットハウス１００内で可視光源３００がペットの邪魔になることもない。
【００２２】
もっとも、可視光源３００の取り付け位置は、必ずしも天井付近に限定されるものではなく、したがって、例えば、ペットハウス１００の内壁等に設けてもよい。この際、可視光源３００は、ペットハウス１００内でペットの邪魔にならないように、例えば、ペットハウス１００の内壁に埋め込む態様で設けてもよい。
【００２３】
ちなみに、ペットの火傷防止という観点から、可視光源３００は、使用時にあまり発熱がしないタイプのもの、例えば、ＬＥＤ光源、蛍光灯を用いるとよい。とりわけ、ＬＥＤ光源を利用すると、一般的に電光変換効率が高いため、消費電力が少なくて済むので、省エネルギーの観点からも好ましい。
【００２４】
また、可視光源３００の数は、ペットハウス１００の大きさ、可視光源３００からの可視光の出射角、可視光源３００からの可視光量などを考慮して適宜決定すればよい。
【００２５】
なお、ペットハウス１００の規模によっては、ＬＥＤ光源の出射面にレンズを設ける、或いは、出射角の異なるものを利用するなどして、可視光の到達距離を制御することも可能である。
【００２６】
本実施形態では、可視光源３００から出射される光の波長は、後述する光触媒溶液をが、３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ程度、好ましくは、３９０ｎｍ〜５３０ｎｍ付近）に好適な触媒反応を実現できるので、このような波長のものを採用するとよい。
【００２７】
検知手段４００は、ペットハウス１００内にペットがいるか否かを検知するものである。検知手段４００としては、集電センサ、赤外線センサ、距離測定センサ、振動センサ、音声センサなどを用いることができる。端的に言えば、人感センサと称されるあらゆるタイプのセンサを採用することも可能である。
【００２８】
なお、センサ感度にもよるが、例えば、距離測定センサ、振動センサ、音声センサの類よりも、赤外線センサのように、ペットの体温を検知するようなセンサを用いることが好ましい。検知ペットハウス１００内でペットが睡眠中の場合のように、ペットがペットハウス１００内にいるにもかかわらず、その動きが少ない場合に、ペットがいないと誤って検知する可能性が少ないからである。
【００２９】
制御手段５００は、典型的には、検知手段４００によってペットがペットハウス１００内にいないと検知された場合に可視光源３００をオンし、検知手段４００によってペットがペットハウス１００内にいると検知された場合に可視光源３００をオフするものである。
【００３０】
図２は、図１に示す制御手段５００の模式的な内部構成図である。なお、図２には、図１に示した可視光源３００と検知手段４００とも付記している。図２に示すように、制御手段５００は、一例を示すと、以下のような、スイッチ５１０と、タイマー５２０と、切替部５３０とを備える。
【００３１】
スイッチ５１０は、可視光源３００と電源との間に設けられている。スイッチ５１０は、オンすることで電源と可視光源４００とが電気的に導通し、可視光源３００から可視光を出射させることができる。反対に、スイッチ５１０は、オフすることで電源と可視光源４００との電気的導通が解消され、可視光源３００からの可視光の出射を停止させることができる。
【００３２】
タイマー５２０は、可視光源３００のオン／オフの契機となる時間を計測するものである。タイマー５２０は、前回、可視光源３００をオン／オフしてから所定時間（例えば１日〜３日）が経過したこと、或いは、可視光源３００をオンしてから一定時間（例えば１時間〜３時間程度）が経過したことを計測するものである。
【００３３】
切替部５３０は、スイッチ５１０がオフ状態の際に、タイマー５２０により上記所定時間が経過し、かつ、検知手段４００からペットがペットハウス１００内にいないことを示す信号が出力された場合にスイッチ５１０をオンする。
【００３４】
逆に、切替部５３０は、スイッチ５１０がオン状態の際に、動物がペットハウス１００内にいること、或いは、タイマー５２０によって上記一定時間が計測されたことを条件にスイッチ５１０をオフに切り替える。また、切替部５３０は、タイマー５２０に対して、上記一定時間及び上記所定時間でタイムアウトするようにセットするものである。
【００３５】
つぎに、光触媒層２００を形成するための光触媒溶液について説明する。
【００３６】
図３は、本実施形態に係る光触媒層２００を形成するための光触媒粒子を含む液体の製造工程の概要説明図である。
【００３７】
この液体は、２種類の光触媒粒子の結合体を含む。まず、２種類の光触媒粒子の一方となる光触媒原液を製造する（ステップＳ１）。
【００３８】
光触媒原液を製造するために、まず、水酸化チタン或いは酸化チタン等の超微粒子の分散液、又は水酸化チタンゲルを用意する（ステップＳ１１）。つづいて、上記分散液等に対して、水酸化ナトリウム等の沈殿物生成剤を加える（ステップＳ１２）。これにより、上記分散液等に水酸化チタンの沈殿物が生成される。
【００３９】
具体的には、四塩化チタンの約５０重量％〜７０重量％の水溶液１０ｍｌに対して、蒸留水１０００ｍｌで希釈したもの上記分散液として用意した。また、上記分散液に対して、２．０重量％〜２．５重量％のアンモニア水を１０ｍｌ程度の量を滴下して、水酸化チタンの沈殿物を生成した。
【００４０】
つぎに、上記分散液の中から沈殿物を遠心分離や濾別等によって抽出して、その後、水酸化チタンゲル自体を、不純物除去のために、純水、イオン交換水、蒸留水などで水洗する（ステップＳ１３）。水酸化チタンゲルに純水、イオン交換水、又は蒸留水を加えて１００ｍｌ〜５００ｍｌとした水酸化チタン懸濁液を製造する（ステップＳ１４）。
【００４１】
つぎに、水酸化チタン懸濁液に３０重量％過酸化水素水を１０ｍｌ〜２０ｍｌ加えて攪拌してから（ステップＳ１５）、例えば２時間〜１５時間、６５℃〜４００℃の温度で加熱する（ステップＳ１６）。こうして、５ｎｍ〜３０ｎｍのアナターゼ結晶の酸化チタンを含む光触媒原液を得る。なお、この光触媒原液には、５ｎｍ以下の結晶化が不完全な酸化チタンも残存している。
【００４２】
この光触媒原液は、酸化チタンの長手方向の平均サイズが約１０ｎｍであった。酸化チタンの表面には、ペルオキソ基が修飾されることになる。このため、光触媒原液中では、ペルオキソ基の分極によって粒子間の電気的斥力が働き、酸化チタンが相互に反発しあうので凝集することない。なお、光触媒原液中におけるアンモニウムイオンなども上記分散に寄与している。このため、光触媒原液は、酸化チタンが均一に分散した液体となる。また、こうして製造した酸化チタンは、１個以上のＯＨ基を有することになる。
【００４３】
図４は、図３のステップＳ１において製造された光触媒原液を、透過型電子顕微鏡を介して撮影した図面代用写真である。図４に示すように、光触媒原液に含まれる酸化チタンの結晶粒子は、略鏃型をしている（以下、「鏃型酸化チタン」と称する。）。略鏃型となるのは、ステップＳ１４の加熱によって、酸化チタンの結晶がアモルファスからアナタース型結晶となったことを意味する。なお、酸化チタンは、略鏃型とするためには、アンモニウムイオン以外の不純物を極力少なくする必要がある。
【００４４】
もっとも、光触媒原液に含まれる鏃型酸化チタンの形状は制御可能であり、略鏃型以外にも、例えば、ステップＳ１４，Ｓ１５間に、光触媒原液に対してホウ素などを添加することによって、長手方向に沿った断面が、略四角形、略五角形、略八角形などの扁平な種々の幾何学形状とすることも可能である。本実施形態では、光触媒原液の酸化チタンの結晶粒子が、扁平形状であればよい。
【００４５】
すなわち、本明細書における「扁平形状」とは、面方向に相対的に広く、かつ、厚み方向の相対的に薄い形状の総称と定義する。面は平滑面のみでなく、多少の凹凸状、曲面状のものも含む。面の形状も限定されず、円、楕円、六角形、四角形等の多角形など何でもよい。扁平形状の光触媒粒子の大きさは、板面方向には、おおよそ３ｎｍ２〜４０ｎｍ２程度の範囲に収まり、平均では１０ｎｍ２〜２０ｎｍ２程度である。扁平形状の光触媒粒子の厚みは、おおよそ０．３ｎｍ〜５ｎｍ程度の範囲に収まり、平均では１ｎｍ〜３ｎｍ程度である。
【００４６】
化学式１は、図４に示す鏃型酸化チタンの化学構造式である。化学式１に示すように、図４に示す鏃型酸化チタンは、一対のチタン（Ｔｉ）が５つの酸素（Ｏ）を通じて結合されていて、かつ、各チタンは２つのＯＨ基と結合されている。
【化１】
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【００４７】
つぎに、光触媒原体を製造する（ステップＳ２）。
【００４８】
まず、酸化鉄及び酸化チタンが主成分であるイルメナイト鉱石と硫酸とを反応させることによって硫酸塩を製造する（ステップＳ２１）。つぎに、硫酸塩から不純物を除去する（ステップＳ２２）。その後、その硫酸塩を加水分解して（ステップＳ２３）、不溶性の白色含水酸化チタンを沈澱させる。この際、一つ以上のＯＨ基が形成される。
【００４９】
その後、これを中和洗浄し、乾燥又は焼成して、平均サイズが６ｎｍ程度で大きさにばらつきが少ない略球型となるまで微粒子化することによって、光触媒原体を得る。このように製造した酸化チタンは、１個以上のＯＨ基を有することになる。
【００５０】
なお、上記製造方法は、いわゆる硫酸法と称されている手法であるが、これに限定されず、塩素法、フッ酸法塩化チタンカリ法、四塩化チタン水溶液法、アルコキシド加水分解法など他の製造方法を用いてもよい。
【００５１】
また、可視光照射によって光触媒作用が得られるように、可視光域の吸収が可能なバンドギャップとすべく、酸化チタンに対する各種ドーパントの導入、酸化チタンの高温還元、酸化チタンに対するＸ線などの高エネルギー照射などを行う。
【００５２】
図５は、図３のステップＳ２において製造された光触媒原体を、透過型電子顕微鏡を介して撮影した図面代用写真である。図５に示すように、光触媒原体に含まれる酸化チタンの結晶粒子は、立体形状であるところの球型をしている（以下、「球型酸化チタン」と称する。）。
【００５３】
もっとも、球型酸化チタンの結晶粒子の形状は、制御可能であり、球型以外にも、例えば、断面が略楕円型、円型、角型、これらの折れ線型などの立体的な種々の形状とすることが可能である。本実施形態では、光触媒原体の酸化チタンの結晶粒子が、立体的な形状であればよい。
【００５４】
すなわち、本明細書における「立体形状」とは、「扁平形状」とは異なり、面方向と厚み方向との相対差が小さい形状の総称と定義する。
【００５５】
ここで、本実施形態では、鏃型酸化チタンの結晶粒子の平均サイズを、球型酸化チタンの結晶粒子の平均サイズ以上としている。こうすると、鏃型酸化チタンの隙間に、球型酸化チタンが入りこむことになり、しかも、後述するように両酸化チタンは相互に混合される。このため、光触媒含有液を被塗布体に対して塗布乾燥させた場合、光触媒の気孔率の低下が実現する。
【００５６】
つぎに、光触媒含有液を製造する（ステップＳ３）。
【００５７】
まず、ステップＳ１で製造した光触媒原液に対して、ステップＳ２で製造した光触媒原体を混ぜて（ステップＳ３１）、必要に応じて、この光触媒原液を攪拌して、鏃型酸化チタンと球型酸化チタンとを結合させる（ステップＳ３２）。この際、光触媒原液を加熱等する処理は不要であるであるし、攪拌スピード、攪拌時間などの攪拌条件は特段限定されるものではない。
【００５８】
ここで、既述のように、光触媒原液内の酸化チタンは、ペルオキソ基で修飾されているので、光触媒原液中で分散しているので、この状態を維持しながら光触媒原液に対して光触媒原体を添加するとよい。
【００５９】
このためには、ペルオキソ基の減少を回避する、又は、光触媒原液中における上記分散に寄与するアンモニウイオン濃度などの不純物の減少を回避するとよい。具体的には、ペルオキソチタン酸の濃度が例えば５ｗ％以下とならないようにする、又は、アンモニウムイオンなど不純物が例えば１００ｐｐｍ以下とならないようする。
【００６０】
また、既述のように、光触媒原液内の酸化チタンと光触媒原体の酸化チタンとの双方ともに、１個以上のＯＨ基を有している。このため、両酸化チタンは、互いのＯＨ基部分で水素結合がなされる。つまり、ＯＨ基が置換基となる。もっとも、置換基は、ＯＨ基に限定されるものではない点に留意されたい。
【００６１】
ところで、一般的な球型酸化チタンは非水系で製造され、鏃型酸化チタンは水系で製造されている。したがって、これらは、理論的には結合しない。そこで、本発明者は、これらを結合させるべく、例えばＯＨ基を含む球型酸化チタンを選択した。この結果、上記のように、球型酸化チタンと鏃型酸化チタンとを、ＯＨ基を通じて相互に結合することが可能となる。
【００６２】
図６は、図３のステップＳ３において製造された光触媒含有液を、透過型電子顕微鏡を介して撮影した図面代用写真である。球型酸化チタンの大半は、光触媒原液中の鏃型酸化チタンと結合される。なお、所要の振動等を光触媒原液に加えても、球型酸化チタンと鏃型酸化チタンとの分離は確認されなかった。
【００６３】
図７は、球型の光触媒粒子による光触媒膜表面の電子・正孔の再結合速度と、本実施形態の光触媒含有液を塗布乾燥させた光触媒膜表面の電子・正孔の再結合速度との測定結果を示す図である。この測定は、フェムト秒レーザーパルスの拡散反射スペクトル（ＰＰ−ＤＲＳ）法を採用している。図７の縦軸はΔオプティカルデンシティ、横軸は時間（ピコセコンド）を示している。
【００６４】
図７に示すように、球型の光触媒側では２０ピコセコンド経過時にほとんどの電子・正孔の再結合が完了している（ｂ）。一方、本実施形態に係る光触媒側では２０ピコセコンド経過時にも半分以上の電子・正孔の再結合が完了していない（ａ）。これは、本実施形態に係る光触媒側では、電子・正孔の再結合速度が遅いことを意味している。
【００６５】
図７に示す測定結果と以下の数式（１）とを用いて、電子濃度を算出した。
【００６６】
電子濃度＝時間ゼロでの電子濃度／１＋時刻ゼロでの電子濃度×電子・正孔の再結合の二次速度定数×時間＋ベースライン    （１）
【００６７】
なお、球型の光触媒側の電子濃度は約１０×１０１２ｃｍ３／ｓ、本実施形態の光触媒側の電子濃度は約１×１０１２ｃｍ３／ｓであった。このように、約１０倍程度の電子濃度の相違が確認された。これは、実施形態に係る光触媒含有フィルタ１６の光触媒性が、球状の光触媒粒子しか用いていないフィルタの光触媒性に比して１０倍優れていることを意味する。
【００６８】
すなわち、電子と正孔との「再結合速度」が遅いことは、光触媒性が優れていることと同義である。「再結合速度」を決定するパラメータは、「B. Ohtani, S.-W. Zhang, S.-i. Nishimoto and T. Kagiya, J. Photochem. Photobiol.,A: Chem., 64, 223 (1992)」、「B. Ohtani and S.-i. Nishimoto, J. Phys. Chem., 97, 920 (1993)」に記載されているように、光触媒粒子の結晶性、及び、光触媒粒子の径（表面積）である。
【００６９】
アモルファス状態の光触媒の高結晶化を実現しようとする場合には、その阻害要因となる不純物をゼロに近くし、かつ、結晶化のための十分な時間を確保することが必要である。このため、本願発明の場合には、既述のように、不純物除去のために、純水、イオン交換水、蒸留水などで水洗し、例えば２時間〜１５時間、６５℃〜４００℃の温度で加熱している。すなわち、「扁平形状」の光触媒粒子を用いると、「再結合速度」に寄与する、光触媒の高結晶化を実現できる。
【００７０】
ここで、光触媒粒子の径が小さいほど光触媒粒子の表面積が大きくなり、その結果、光触媒粒子の表面に吸着可能な分子数が増加し、触媒活性が高くなる。その一方で、「J. Phys. Chem., 99,16655(1995)」に記載されているように、光触媒粒子の粒径が２ｎｍ以下になると、電子と正孔との対再結合が生じやすくなるので触媒活性が低下するとも言われている。
【００７１】
本実施形態の光触媒含有フィルタ１６は、その光触媒における「扁平形状」の光触媒粒子の大きさが５ｎｍ〜３０ｎｍとばらついている。ただし、この光触媒粒子には、５ｎｍ以下の結晶化が不完全なものもある。この結果、２ｎｍ以下の大きさの光触媒粒子、上記対再結合を生じさせて、触媒活性が低下する場合がある。
【００７２】
このデメリットは、「立体形状」の光触媒粒子を用いることで解消することができる。すなわち、「立体的形状」の光触媒粒子は、径の平均的な大きさが６ｎｍであり、しかも径の大きさのばらつきが少ない。このため、「立体形状」の光触媒粒子と「扁平形状」の光触媒粒子とが結合された光触媒粒子は、相対的に、２ｎｍ以下の大きさのものが少なくなる。すなわち、各々の径の大きさが６ｎｍの光触媒粒子を、５ｎｍ〜３０ｎｍの大きさの光触媒粒子とともに用いることで、対再結合の発生原因である２ｎｍ以下の大きさの光触媒粒子の割合を少なくし、デメリットを低下させている。
【００７３】
（比較例）
１．光触媒原液のみを基板に塗布して乾燥させた後に、当該基板表面を電子顕微鏡を用いて観察したところ、表面に付着した酸化チタンには、平均的に約６０％の気孔率が確認された。
【００７４】
２．球型酸化チタンを蒸留水に混ぜてから、基板に塗布して乾燥させた後に、当該基板表面を電子顕微鏡を用いて観察したところ、表面に付着した酸化チタンには、平均的に約７０％の気孔率が確認された。
【００７５】
３．本実施形態に係る光触媒含有液を基板に塗布して乾燥させた後に、当該基板表面を電子顕微鏡を用いて観察したところ、表面に付着した酸化チタンには、平均的に約３０％の気孔率が確認された。気孔率が５０％を超える部分は確認されなかった。
【００７６】
また、本実施形態に係る光触媒含有液を基板に塗布して乾燥させた光触媒膜での光触媒結晶の配向性が高いことが確認された。さらに、光触媒膜の強度が優れていることも確認できた。
【００７７】
なお、本実施形態に係る光触媒含有液内における、２種類の形状の酸化チタンの混合割合を、約３：７，約５：５，約７：３など種々変更しても、気孔率に大差はなかった。
【００７８】
ちなみに、光触媒含有液における球状の酸化チタンの含有割合が高まるに連れて、鑓状の酸化チタンと球状の酸化チタンとが結合状態にある酸化チタンが重くなり、これが光触媒含有液中に沈殿することになった。結局のところ、鑓状の酸化チタンと球状の酸化チタンとの割合は、約３：７乃至約７：３が好ましく、約５：５が最良であることがわかった。
【００７９】
なお、本実施形態では、主として、光触媒含有体として酸化チタン含有液を例に説明したが、液状に限定されず、ゲル状、ゾル状のものであってもよい。また、光触媒活性物質は、酸化チタン（ＴｉＯ２）のみならず、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｕ２Ｏ、Ｉｎ２Ｏ３、ＷＯ３、Ｆｅ２ＴｉＯ３、ＰｂＯ、Ｖ２Ｏ５、ＦｅＴｉＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ３、ＳｒＴｉＯ３、ＺｎＯ、ＢａＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＫＴａＯ３、ＳｎＯ２、ＺｒＯ２、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＣｄＳｅ、ＧａＰ、ＣｄＳ、ＺｎＳなどとしてもよい。
【００８０】
つぎに、図１に示すペットハウス１００の典型的な動作について説明する。ペットハウス１００内の床面などに、光触媒層２００が形成された状態で、前回、可視光源３００がオン／オフされてから所定時間が経過すると、タイマー５２０から切替部５３０へ上記所定時間が経過した旨の信号が出力される。
【００８１】
また、検知手段４００は、ペットハウス１００内にペットがいるか否かを常時センシングし、センシング結果を切替部５３０に出力している。切替部５３０は、タイマー５２０からの上記信号を入力すると、検知手段４００からのセンシング結果を参照して、ペットハウス１００内にペットがいるか否かを判定する。
【００８２】
判定の結果、ペットハウス１００内にペットがいない場合には、切替部５３０は、スイッチ５１０をオンするとともに、可視光源３００をオフするまでの一定時間を計時させるようにタイマー５２０をセットする。スイッチ５１０がオンされると、電源と可視光源４００とが電気的に導通するので、可視光源３００から可視光が出射される。
【００８３】
一方、ペットハウス１００内にペットがいる場合には、切替部５３０は、例えば１時間後に、検知手段４００からのセンシング結果を参照して、ペットハウス１００内にペットがいるか否かを再判定する。
【００８４】
この再判定は、ペットハウス１００内にペットがいないことを示すセンシング結果が確認できるまで何度か繰り返される。通常、再判定を何度か行うと、夜間（夜行性のペットの場合は昼間）を除けば、いずれかの判定時には、検知手段４００から切替部５３０に対して、ペットハウス１００内にペットがいないことを示すセンシング結果が出力されているはずである。
【００８５】
再判定時に、ペットハウス１００内にペットがいないことを示すセンシング結果が出力されている場合には、上記のように、切替部５３０は、スイッチ５１０をオンすることで、可視光源３００から可視光を出射させるとともに、タイマー５２０に対して可視光源３００をオフするまでの所定時間をセットする。
【００８６】
なお、切替部５３０が例えば２０回の再判定を行うような場合には、偶然、再判定を行うタイミングでペットがペットハウス１００内にいただけかもしれないが、検知手段４００に異常が生じていること、或いは、ペットに異常事態が発生したことに起因して、再判定が繰り返されている場合もあり得る。
【００８７】
ペットに異常事態が発生した場合には、飼い主に対して、それを知らせることが好ましいので、再判定回数が２０回になった場合など、再判定回数が所定の閾値を超えた場合には、制御手段５００からの指示により警告音などを発するためのスピーカを、ペットハウス１００に設けるなどするとよい。
【００８８】
可視光源３００から可視光が出射されてから一定時間が経過すると、タイマー５２０がそのことを検知する。この場合には、タイマー５２０から切替部５３０が上記一定時間が経過した旨の信号が出力される。
【００８９】
切替部５３０は、タイマー５２０からの信号を入力すると、スイッチ５１０をオフして、可視光源３００からの可視光の出射を停止させるとともに、次回、可視光源３００をオンするまでの所定時間を計時させるようにタイマー５２０をセットする。。
【００９０】
一方、可視光の出射中にペットハウス１００内にペットが入ると、検知手段４００からのセンシング結果が変化する。この場合には、切替部５３０は、スイッチ５１０をオフすることで可視光の出射を停止させるとともに、タイマー５２０による計時を一旦停止させる。これにより、ペットへの光害を回避することができる。
【００９１】
ただ、これでは、臭いの発生源対策が十分になされていない場合があるので、その後、ペットハウス１００内にペットがいなくなった場合に、可視光の照射を再開できるようにすると好ましい。
【００９２】
このため、本実施形態では、可視光の出射中に検知手段４００からのセンシング結果が変化した場合には、切替部５３０は、例えば１０分毎に、検知手段４００からのセンシング結果が変化するか否かを判定するようにしている。
【００９３】
そして、判定の結果、ペットハウス１００内にペットがいなくなったことがわかった場合には、切替部５３０は、スイッチ５１０をオンして、可視光源３００からの可視光の出射を再開させるとともに、タイマー５２０による計時も再開させる。
【００９４】
なお、以上説明した可視光源３００をオン／オフの制御は一例であり、例えば、検知手段４００によってペットがペットハウス１００内にいないと検知された場合に可視光源３００をオンするように簡略化してもよい。
【００９５】
以上説明したように、本実施形態のペットハウス１００は、光害対策を維持しつつも、臭いの発生源を分解することが可能となる。
【００９６】
また、本実施形態では、可視光源３００、検知手段４００、及び制御手段５００などを備えるペットハウス１００について説明したが、これらは、既存のペットハウスに対しても同様の効果が得られるように、既存のペットハウスに対して着脱可能なペットハウス用光触媒キッドとすることも可能である。
【００９７】
具体的には、光触媒層２００を形成するために、光触媒粒子を含む液体が充填されているエアゾールを用意する。その他に、可視光源３００、検知手段４００、及び制御手段５００を備えればよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施形態のペットハウス１００の模式図である。
【図２】図１に示す制御手段５００の模式的な内部構成図である。
【図３】本実施形態に係る光触媒層２００を形成するための光触媒粒子を含む液体の製造工程の概要説明図である。
【図４】図３のステップＳ１において製造された光触媒原液を、透過型電子顕微鏡を介して撮影した図面代用写真である。
【図５】図３のステップＳ２において製造された光触媒原体を、透過型電子顕微鏡を介して撮影した図面代用写真である。
【図６】図３のステップＳ３において製造された光触媒含有液を、透過型電子顕微鏡を介して撮影した図面代用写真である。
【図７】球型の光触媒粒子による光触媒膜表面の電子・正孔の再結合速度と、本実施形態の光触媒含有液を塗布乾燥させた光触媒膜表面の電子・正孔の再結合速度との測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
１００  ペットハウス
２００  光触媒層
３００  可視光源
４００  検知手段
５００  制御手段
５１０  スイッチ
５２０  タイマー
５３０  切替部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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