JP2000279820A

JP2000279820A - 光触媒体

Info

Publication number: JP2000279820A
Application number: JP11085835A
Authority: JP
Inventors: Masakatsu Iwashimizu; 正勝岩清水; Tatsuo Nakayama; 達雄中山; Tsugio Kubo; 次雄久保; Hitoshi Mogi; 仁茂木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 1999-03-29
Publication date: 2000-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】従来方式では光触媒担体そのものが光触媒の
影をつくり、光触媒の活性化を阻害し、有害物質の分解
効率を低下させていた。【解決手段】光触媒担持基材に貫通した空隙を設け、
その空隙に光を通して、さらには材料表面での反射を利
用して光触媒担持基材の裏面や積層した第２層以降の表
面に光を照射するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒体を用いて
水または空気の脱臭・抗菌およびそれらを用いた清浄化
技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、脱臭や抗菌、環境関連技術として
光触媒が注目されており、家電製品として空気清浄機や
空気調和機の脱臭機能としても搭載されている。これら
は光触媒担体としてハニカム形状に成形した無機ペーパ
ーや樹脂シートを用いており、光触媒を活性化するため
の紫外線の光源としてランプを内蔵したものや、一定期
間臭気などの有害物質を吸着した後に日光に当てるなど
して光触媒を活性化、有害物質を分解することにより再
生・再利用可能にするものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の方式では担体そのものが光を遮蔽するので影ができ、
光が表面全体に当たらない。そのため裏面やハニカムの
照射光に対する最前面以外は影になってしまいこの部分
は光触媒による有害物質の分解が起こらず、徐々に脱臭
などの機能を果たす有効面積が減少し性能が低下してく
る。

【０００４】また、特開平９−２９９８０８号公報記載
の紫外領域の光透過率が１０％以上である材料を担体と
するもの、特開平１０−８５６０６号公報記載のさらに
光散乱粒体を分散させたものなども考案されているが、
選択できる材料が限られ、光触媒担持量や密着強度確保
などの点で制約をうけることとなることがある。

【０００５】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、長期間高性能を保持できる光触媒基材材料
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、基材に貫通した空隙を設け、その空隙を通
して、さらには材料表面での反射を利用して光触媒担体
の裏面や、第２層以降の表面に光を照射するものであ
る。

【０００７】上記基材の空隙からの入射光や材料表面の
反射光によって、基材表面には影部分がほとんど無くな
り、光触媒を有効に活用でき、長期間高性能を保持する
ことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態は、光
触媒を担持する基材のある面から他の面へ貫通するよう
に多数の空隙を設けるものである。そしてこの構成によ
れば空隙を通じて光が透過するので、この光触媒体を積
層した場合に、第２層目以降の面も光が照射されるの
で、光触媒の有効面積を増大させることができる。ま
た、光が長時間照射されないことによる性能低下を小さ
くすることができ、光照射間隔の低減にもつながる。

【０００９】本発明の第２の実施の形態は、基材として
発泡材を用いるものである。発泡材はいたるところに泡
状に空隙があるため、空隙を通じて基材内部を通り抜け
ることができる。

【００１０】また、空隙率は発泡率により調節すること
ができ光透過率の制御が容易にできる。発泡体は３次元
的に枝別れした形状のため基材重量に対する表面積が大
きく、空隙を通過する光が空隙内部の表面にも照射され
るので、脱臭や水中の汚染物質除去の効率が高くなる。

【００１１】本発明の第３の実施の形態は、基材である
発泡材の材質として金属またはセラミックを用いるもの
である。発泡ウレタンなど柔らかい材料を用いた場合、
柔軟性があるため、使用状況によっては変形し、空隙を
塞いでしまう恐れがある。金属・セラミックは強度があ
るため、力が加わってもその形状が維持できるので、光
透過性を確保することができる。また、耐熱性にも優れ
ている。

【００１２】本発明の第４の実施の形態は、基材として
繊維を用い編み込んでシート状または板状に成形したも
のを用いるものである。これにより、成形前に光触媒を
担持させることができるので、光触媒の担持厚さを均一
にすることができ、効率的に光触媒による有害物質の分
解が行われる。

【００１３】本発明の第５の実施の形態は、基材に不織
布を用いるものである。不織布は網目構造が三次元的で
あり、いたるところに空隙があり、空隙を通じて基材内
部を通り抜けることができる。また不織布は、繊維の密
度により空隙率を容易に制御することができ、光透過率
を調節することができる。

【００１４】本発明の第６の実施の形態は、光透過性を
有する基材材料を用いるものである。このことにより、
空隙が必ずしも直線的でなかったり、光が斜めに照射さ
れても、光触媒活性化に使われなかった光は基材の空隙
を通っていき、他の表面でさらに光触媒活性化に寄与す
るので光エネルギーを有効に利用することができる。

【００１５】本発明の第７の実施の形態は、基材表面に
光反射処理を施すものである。これにより、光触媒の活
性化に使われない余分の光が空隙内の基材表面で反射し
ながら透過していくので、基材の実質的な透過性が向上
する。

【００１６】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。

【００１７】（実施例１）図１に於いて、１は光触媒担
持用基材の斜視図であり、２は貫通した空隙である。図
２に於いて３は光触媒体の断面図であり、前記基材１に
光触媒を担持し、光触媒層４を設けてある。光触媒の担
持方法についてはいずれの方法でもよく、バインダの有
無もとわない。

【００１８】基材１で形成された光触媒体３の片面に光
を照射すると光を完全に遮蔽されることなく、貫通した
空隙２を通過し、光触媒体３の裏側に通り抜ける。その
ため、この光触媒体３を積層した場合、第一層目に光を
照射すると次の第二層目の光触媒体にも光照射されるこ
とになり、同様に第三、第四層へと次々と積層された光
触媒体に照射されていく。この様に光触媒担持用基材に
貫通した空隙を設けることで光の影が大幅になくなり、
有害物質の光分解が有効に働き、さらには脱臭などの機
能も大幅に良くなる。

【００１９】また、貫通した空隙による空隙率は１０％
以上であることが望ましい。

【００２０】なお、本実施例では光触媒層４を基材１の
表面に形成したが、基材１内に光触媒を練り込んでも同
様の効果が得られる。

【００２１】また、光触媒のみ用いる場合について述べ
たが、吸着剤を併用した場合にも同様の効果が得られ
る。

【００２２】（実施例２）図３に於いて、１０は発泡体
の斜視図である。図４に於いて、１１は光触媒体の断面
図であり、発泡体１０に光触媒を担持し、光触媒層１２
を設けてある。光触媒の担持方法についてはいずれの方
法でもよく、バインダの有無もとわない。

【００２３】発泡体１０は３次元的に枝がつながったよ
うな構造で、空隙が大きく、光の透過を可能にする貫通
した空隙を容易に形成することができ、空隙率は発泡率
により調節することができ光透過率の制御が容易にでき
る。

【００２４】また発泡体は３次元的に枝別れした形状の
ため基材重量に対する表面積が大きく、光触媒の担持面
積も大きくなり、空隙を通過する光が空隙内部表面にも
照射されるので、有害物質の光分解能力も大幅に向上す
る。

【００２５】また、貫通した空隙を通過し基材の裏側に
通り抜けるため、本実施例１と同様の効果もある。（実施例３）本実施例２の発泡体材質が金属またはセラ
ミックであることを特徴とする光触媒体である。発泡体
に柔軟性のある基材を用いた場合、変形しやすいため空
隙が潰れ光透過しなくなり、有害物質の光分解が有効に
働かなくなりったり、さらには脱臭などの機能も大幅に
低下する可能性がある。

【００２６】また、無機ペーパーのような水溶性の基材
を用いた場合、水中では使えないなどの制約がでるた
め、発泡体の材質が金属やセラミックであれば強度があ
るため空隙が潰れることもなく、安定した光透過性を確
保でき、尚且つ水中でも同様の効果が得られる。

【００２７】また、耐熱温度の低い樹脂やゴムなどに比
べ耐熱性があるため、高温焼成が必要な光触媒も担持す
ることが可能となる。（実施例４）図５に於いて、１３は光触媒担持用基材の
繊維であり、空隙１４を設けながらシート状（または板
状）に編み込んだものの模式図である。この様にするこ
とで、片面から照射された光は空隙１４や繊維間の隙間
から裏側に光が透過するため光の影が出来にくい。

【００２８】また、光触媒体に成形する前の繊維の時点
で、一本一本光触媒の膜厚を均一に担持することがで
き、安定した光触媒分解性能を確保できる。（実施例５）図６に於いて、２０は貫通した空隙を有す
る基材として不織布を用いた光触媒体の斜視図であり、
不織布に光触媒を担持し、光触媒層２１を設けてある。
光触媒の担持方法についてはいずれの方法でもよく、バ
インダの有無もとわない。

【００２９】不織布は一般に３次元的網目構造であり、
空隙率は不織布形成の際の繊維密度により光透過率が０
％から９０％以上まで自由に調節することが可能であ
る。これにより必要光量にあった透過率を調整でき効率
的な光触媒体が得られる。

【００３０】なお、空隙率は１０％以上であることが望
ましい。（実施例６）本実施例４と本実施例５の繊維が光透過性
のガラス繊維で形成したシートである。

【００３１】本実施例の構成では、光触媒体に入射した
光は光触媒を活性化するが、この活性化に使われなかっ
た光はそのままガラス繊維を透過し、裏側の表面で光触
媒を活性化する。さらにあまった光は、次のガラス繊維
表面で同様に光触媒活性化に使われるので、光エネルギ
ーが有効に利用できる。すなわち光透過性のガラス繊維
であるためガラス繊維表面に担持された光触媒層に内外
面から光が当たるため、光触媒分解反応が有効に働く。

【００３２】また、ガラス繊維を用いるため水中でも使
用でき、同様の効果が得られる。

【００３３】尚、本実施例ではガラス繊維を用いた場合
について説明したが、ガラス繊維以外の光を透過する基
材であれば、いずれを用いても同様の効果を得ることが
できる。

【００３４】また、本実施例１と本実施例２において光
を透過する基材を用いるならば、同様の効果を得ること
ができる。（実施例７）本実施例１から本実施例５の基材材料表面
に光反射処理を施した光触媒体であり、材料表面で少な
くとも波長３９０ｎｍ以下の光を反射することを特徴と
する。

【００３５】本実施例は、基材材料表面に光反射膜を形
成した後、光触媒をディッピング法、スプレー法、ＣＶ
Ｄ法などで担持した光触媒層を形成する。これに太陽光
やランプの光を照射すると基材材料表面に形成された光
反射膜で光を散乱させながら次々に透過していくため光
エネルギーが有効に利用できる。

【００３６】

【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
１記載の発明によれば、光触媒体の基材に複数の貫通し
た空隙を設けておくことで、光触媒体を積層しても片面
から照射した光は空隙を通り抜け、裏側へ抜け次の積層
された光触媒体に当たる。したがって、この構成により
光触媒体自身で光を遮蔽することなく有害物質の光触媒
分解反応が有効に働くこととなる。

【００３７】また、請求項２、請求項３記載の発明にお
いても同様の効果が得られる。

【００３８】また、請求項４記載の発明によれば、繊維
を用い空隙を設けながら編み込んだシートを基材とする
ため、均一な光触媒層を形成でき、安定した光触媒分解
性能を確保できるとともに空隙や編み込み繊維間から光
が透過し、光触媒体自身で光を遮蔽することなく有害物
質の光触媒分解反応が有効に働くこととなる。

【００３９】また、請求項５記載の発明によれば、基材
に不織布を用いることで繊維密度を可変し必要光量にあ
った光透過率を自由に調整することができ、効率的な光
触媒体が得られる。

【００４０】また、請求項６記載の発明によれば、基材
に光透過性材料を用いることで、基材表面の光触媒層に
基材内外面より光照射されることになり光分解反応が効
率的に働くことになる。

【００４１】また、請求項７記載の発明によれば、基材
表面に光反射処理を施すことにより光を散乱させながら
次々に透過していくため光エネルギーが有効に利用でき
ることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す複数の空隙を設けた基
材の斜視図

【図２】本発明の一実施例を示す光触媒体の断面図

【図３】本発明の他の実施例を示す発泡材の斜視図

【図４】本発明の他の実施例を示す光触媒体の斜視図

【図５】本発明の他の実施例を示す光触媒体の模式図

【図６】本発明の他の実施例を示す光触媒体の斜視図

【符号の説明】

１基材２空隙３光触媒体４光触媒層１０発泡体１１光触媒体１２光触媒層１３繊維１４空隙２０基材２１光触媒層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久保次雄大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者茂木仁大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 4G069 AA01 AA03 BA13A BA13B BA17 BA48A CA01 CA05 CA11 CA17 DA06 EA09 EA10 EA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の一面から他の面へ貫通した空隙を
有する基材を担体とする光触媒体。
【請求項２】前記基材が発泡材であることを特徴とす
る請求項１記載の光触媒体。
【請求項３】前記発泡材の材質が金属またはセラミッ
クであることを特徴とする請求項２記載の光触媒体。
【請求項４】前記基材に繊維を用い、前記基材をシー
ト状または板状に成形したものであることを特徴とする
請求項１記載の光触媒体。
【請求項５】前記基材が不織布であることを特徴とす
る請求項４記載の光触媒体。
【請求項６】前記基材の材料が光透過性を有すること
を特徴とする請求項１から５いずれか一項記載の光触媒
体。
【請求項７】前記基材の表面に光反射処理を施したこ
とを特徴とする請求項１から５いずれか一項記載の光触
媒体。