JP2003200059A

JP2003200059A - 光触媒装置

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Publication number: JP2003200059A
Application number: JP2002309246A
Authority: JP
Inventors: Keiji Iimura; 惠次飯村
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Priority date: 2002-10-24
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2003-07-15
Anticipated expiration: 2016-02-27
Also published as: JP4140762B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、従来技術のように光触媒支持物体の
光触媒層表面と前記光触媒支持体から離れた短波長光源
との間に、何ら浄化処理、反応処理等をすべき対象物を
介在させていない、光線の利用効率が高く、光線を有効
に利用できる光触媒装置を提案するものである。【解決手段】本発明は、支持体として短波長光線透過部
材を用い、この短波長光線透過部材の表面又は裏面に光
触媒層を設け、外部から短波長光線を短波長光線透過部
材の内部に導入し、短波長光線をその内部を伝搬させる
と共に少しずつ短波長光線透過部材から漏れ出るように
し、漏れ出た短波長光線により光触媒層を照射し活性化
するように構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光触媒を持つ光
触媒含有装置と光触媒利用反応装置に関し、更に詳しく
は短波長光線によって活性化し、これと接触又は接近し
た物質を酸化還元反応する光触媒を含む光触媒層を持つ
光触媒含有装置と、この光触媒含有装置と短波長光源と
を備えた光触媒利用反応装置に関する。

【０００２】短波長光線の照射によって励起されて活性
化し、これと接触、付着又は接近した物質を分解する光
触媒（ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔ）が知られている。
代表的な光触媒は酸化チタン（ＴｉＯ₂）等のある種の
光応答半導体（ｐｈｏｔｏａｃｔｉｖａｔｅｄｓｅｍ
ｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）である。この光触媒の応用分野
としては、例えば物体（基質）の表面から汚れ成分を除
去する洗浄、汚れ成分の付着を防止する防汚、殺菌、脱
臭、空気の清浄、排気処理、水の清浄、排水処理、水の
分解（水素の獲得）、有機合成または有機分解反応の促
進、環境汚染物質の分解など多彩である。これらの応用
分野は光励起されたときに発揮する強力な光触媒の酸化
還元力による光触媒反応、光触媒作用を利用している。

【０００３】例えば、短波長光線を照射した前記光触媒
は、空気中の酸素（Ｏ₂）、又は水に溶けている又は水
に混入している酸素を活性化し、オゾン（Ｏ₃）又は活
性酸素（Ｏ）を発生し水に含まれているかび類、細菌
類、トリハロメタン類の有機塩素化合物を酸化分解し、
脱臭、脱色、殺菌、または消毒する。また短波長光線の
照射により励起された前記光触媒は、例えば水（Ｈ
₂Ｏ）の分解に高い活性を示し、水を分解して活性酸素
（Ｏ）と水素（Ｈ₂）とを発生する。更に前記光触媒
は、環境浄化材料として、空気中または排水中に含まれ
ている有機ハロゲン化合物、例えばトリクロロエチレン
（ＴＣＥ）、テトラクロロエチレン（ＰＣＥ）等の揮発
性有機溶剤類、農薬、例えばペンタゾン等の除草剤、Ｄ
ＥＰ等の殺虫剤、ＤＤＰＶ等の有機燐農薬、有害無機化
合物、例えばシアン、６価クロム等の様な環境汚染物質
の分解に寄与する。

【０００４】

【従来の技術】多数の光触媒粒子を直接何らかの物質と
酸化還元反応させた後に、光触媒粒子を分離、回収する
のが困難であり、光触媒粒子を利用する装置が複雑とな
る。従って従来の光触媒粒子を利用する先行技術の光触
媒含有装置では、光触媒粒子を含む光触媒層を支持物体
に固定（支持、保持、坦持）させて光触媒支持物体の形
態として使用することが多い。

【０００５】図５と図６を参照して、光触媒粒子を含む
光触媒層を支持物体に固定させた従来技術の光触媒含有
装置即ち光触媒支持物体の代表例を説明する。図５はこ
の光触媒含有装置３００の概略斜視図であり、また図６
は図５のＢ−Ｂ線に沿って切断した光触媒含有装置３０
０の拡大概略断面図である。図５と図６において、光触
媒含有装置３００は、例えば、セラミックス、ガラス等
の無機物からなる板状の支持体３０と、支持体３０の一
表面に酸化チタン等の金属酸化物からなる多数の光触媒
粒子をガラスフリット等の無機結合剤によって焼結して
固定した光触媒層２０とからなる。または光触媒含有装
置３００は、有機樹脂又は無機物からなる板状の支持体
３０と、支持体３０の表面に酸化チタン等の金属酸化物
からなる多数の光触媒粒子を混合した有機塗料を塗布乾
燥させた光触媒層２０とからなる。

【０００６】従来技術の光触媒利用反応装置は光触媒含
有装置３００と短波長光源２１０（図では直管型光源、
線光源）とを備えている。図５に示すように、この短波
長光源２１０は光触媒含有装置３００の支持体３０の表
面に設けられた光触媒層２０の表面から図では垂直方向
に距離Ｄの間隔を隔てた箇所に設けられている。図５、
図６に示すように、この短波長光源２１０から放射され
た短波長光線Ｌ１０は、前記支持体３０の表面に支持さ
れた光触媒層２０の表面を直接的に照射している。図
５、図６に示す例では、例えば食品による汚れ、かび
類、細菌類、油汚れ、し尿汚れ等の住まいの汚れ成分、
即ち浄化処理すべき対象物ＯＢ（図では円形で示されて
いる部分）が光触媒層２０の表面の一部分に付着してい
る。

【０００７】短波長光源２１０から放射された短波長光
線Ｌ１０は、対象物ＯＢが存在する箇所では、光により
活性化すべき光触媒層２０に到達する途中で、吸収また
は反射されて、対象物ＯＢを透過した一部分が光触媒層
２０を活性化するに過ぎない。短波長光源２１０と光触
媒含有装置３００の表面に設けられた光触媒層２０との
間に、室内または排気等の汚れ成分を含む空気や、水道
水や、排水等の汚れ成分を含む水や、水の分解用の清浄
水等の種々の媒体からなる対象物ＯＢを介在させて、対
象物ＯＢを浄化処理または反応処理する場合において
も、汚れ成分を含む空気、汚れ成分を含む水、水の分解
用の清浄水等の媒体即ち対象物ＯＢは、前記短波長光源
２１０から放射された短波長光線Ｌ１０を吸収又は反射
し、短波長光線Ｌ１０の残りの一部分のみが光触媒層２
０の表面に到達するので、光触媒層２０を活性化する光
量が少ない。周知のように、この水は可視光線を良く透
過するが、紫外線等の短波長光線の透過性が悪く、反対
に短波長光線を良く吸収する。従って従来のこの種の技
術では、光触媒を光照射により活性化して浄化処理又は
反応処理する対象物ＯＢが、短波長光源２１０と光触媒
層２０との間に介在することにより、短波長光線Ｌ１０
の利用効率が低く、短波長光源２１０から放射された光
線Ｌ１０を有効に利用していない欠点があった。即ち従
来技術の光触媒含有装置３００では、光触媒層２０の光
触媒反応を促進するためには、大容量の短波長光源２１
０を用いる必要があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
従来の各種の光触媒含有装置と異なった新しい光触媒含
有装置と光触媒利用反応装置とを提案するものである。
また本発明の他の主な目的は、光触媒層を活性化する短
波長光線を放射する短波長光源と、浄化処理、反応処理
等をすべき対象物との間に、光触媒層を直接的に介在さ
せない新しい光触媒含有装置と光触媒利用反応装置とを
提案するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、前記支持体（物体、支持物体）として
短波長光線透過部材を用い、外部からの短波長光線を一
旦前記支持体の内部に導入し、前記短波長光線をその内
部を伝搬させると共に少しずつ前記支持体から漏れ出る
ようにし、前記支持体上に設けた光触媒層の裏面から前
記短波長光線を照射するように構成している。更に詳し
くは、本発明の光触媒含有装置は、少なくともその一部
から導入し、かつその内部を伝搬する比較的に波長が短
い短波長光線を少しずつ漏れ出るようにした、前記短波
長光線に対して透過性の優れた短波長光線透過部材と、
前記短波長光線透過部材から漏れ出る前記短波長光線に
よって照射され、前記短波長光線透過部材の少なくとも
一表面の少なくとも一部分またはほぼ全面に設け、前記
短波長光線によって活性化する光触媒を含む光触媒層と
を備えている。また本発明の光触媒利用反応装置は、前
記光触媒含有装置と、前記光触媒含有装置の短波長光線
透過部材の一部分に隣接して配置した短波長光源とを備
えている。又は本発明の光触媒利用反応装置は、前記光
触媒含有装置と、任意の箇所に配置した短波長光源と、
前記光触媒含有装置と前記短波長光源との間に介在させ
た短波長透過光ファイバーとを備えている。

【００１０】

【作用】本発明の光触媒含有装置では、外部から入射さ
せた短波長光線を一旦面光源に変換し、この面光源上に
光触媒層を設けた構成となっている。従って前記光触媒
層は、前記短波長光線透過部材の前記一表面から漏れ出
た前記短波長光線により前記光触媒層の裏面側から照射
させて光触媒作用により前記光触媒層を励起させ、活性
化させる。そして前記光触媒層上に存在する浄化又は反
応すべき対象物を酸化又は還元し、対象物を浄化処理又
は反応させる。本発明の光触媒含有装置では、従来装置
のように前記光触媒支持物体の光触媒層表面と前記支持
体から離れた短波長光源との間に、何ら前記対象物を介
在させていない。従って本発明では、光線の利用効率が
高く、光線を有効に利用できる。また本発明の光触媒利
用反応装置では、従来装置とは異なり、比較的に小容量
の短波長光源を使用することができる。

【００１１】

【実施例】本発明の各種の実施例を以下に図面を参照し
て説明する。なお説明を分かりやすくするために各部分
の相対的な寸法、大きさは実際と異なって示されてい
る。また同一部分には同一の引用符号を付けてある。

【００１２】（実施例１）本発明の基本的な実施例を図
１と図２とを参照して説明する。図１は本発明の光触媒
含有装置１００及び短波長光源２００の概略斜視図であ
る。また図２は図１のＡ−Ａ線に沿って切断し、かつ他
側面部１０ｄの部分を省略した光触媒含有装置１００の
拡大概略断面図であり、その内部を伝搬し、又漏れ出る
光線Ｌ２の経路が概念的に示されている。

【００１３】図１と図２において、光触媒含有装置１０
０は、例えば、透明石英ガラス（溶融石英）、ホウケイ
酸ガラス等の短波長光線の透過性に優れている無機物か
らなる図では板状の短波長透過部材１０と、短波長透過
部材１０の表面１０ａに酸化チタン等の金属酸化物から
なる多数の光触媒粒子を混合したガラスフリット等の無
機結合材層からなる光触媒層２０とからなる。または光
触媒含有装置１００は、シリコーン系樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、アクリル樹脂等の短波長光線の透過性に優
れている有機樹脂、又は短波長光線の透過性に優れてい
る前記無機物からなる図では板状の短波長透過部材１０
と、短波長透過部材１０の表面１０ａに酸化チタン等の
金属酸化物からなる多数の光触媒粒子を混合した有機塗
料、有機接着剤等の有機結合材層からなる光触媒層２０
とからなる。

【００１４】図１に示すように、直管型の短波長光源２
００は光触媒含有装置１００の板状の短波長透過部材１
０の一側面部１０ｃの面に平行に隣接して配置されてい
る。図１、図２において、短波長光源２００から放射さ
れた矢印で示す短波長光線Ｌ１は、短波長透過部材１０
の一側面部１０ｃから短波長透過部材１０の内部に入射
し、周知の光ファイバーと相似の原理に従い内部全反射
を繰り返して、一側面部１０ｃと対向する他側面部１０
ｄに向かって短波長透過部材１０の内部を進行する。短
波長透過部材１０の内部を進行する伝搬光線Ｌ２は、一
側面部１０ｃから他側面部１０ｄに向かって短波長透過
部材１０の内部を伝搬すると共に、少しずつ表面１０ａ
と裏面１０ｂから漏れ出る。表面１０ａから漏れ出た失
印で示す光線Ｌ２は、その表面１０ａに設けられた光触
媒層２０をその裏面側から照射する。この漏れ出た短波
長光線Ｌ２が照射された光触媒層２０は、この短波長光
線Ｌ２を吸収し活性化される。活性化された光触媒層２
０は、その上に接触、付着等して存在する、例えば、食
品による汚れ、かび類、細菌類、油汚れ、し尿汚れ等の
住まいの汚れ成分等の浄化処理すべき対象物ＯＢ（図で
は円形で示されている部分）を光触媒層２０の光触媒作
用により、酸化又は還元する。従って対象物ＯＢは酸化
又は還元されて分解又は反応し、対象物ＯＢは例えば浄
化処理され又は反応処理される。例えば、光触媒含有装
置１００の光触媒層２０表面から接触、付着した対象物
２０を除去し易くしたり、減菌、除菌、殺菌したり、消
臭したり、脱色したりして、浄化処理することが出来
る。

【００１５】図１、図２では、対象物ＯＢが光触媒層２
０の表面の一部分に接触、付着している例を示したが、
対象物ＯＢが光触媒層２０の表面のほぼ全面に接触、付
着している場合でも、対象物ＯＢを除去し易くしたり、
減菌、除菌、殺菌したり、消臭したり、脱色したりし
て、浄化処理することが出来ることは勿論である。又は
室内または排気等の汚れ成分を含む空気や、水道水や、
排水等の汚れ成分を含む水や、水の分解用の清浄水等の
種々の媒体からなる対象物ＯＢを光触媒含有装置１００
の光触媒層２０表面に強制的に流動接触させて、対象物
ＯＢを浄化処理または反応処理することが出来る。

【００１６】前記短波長光線によって活性化する光触媒
を含む前記光触媒層２０に含有される光触媒材料として
は、例えば二酸化チタン（ＴｉＯ₂）（光励起波長３８
８ｎｍ以下）、酸化タングステン（ＷＯ₂）（光励起波
長３８８ｎｍ以下）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）（光励起波長
３８８ｎｍ以下）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）（光励起波長３
４４ｎｍ以下）、酸化錫（ＳｎＯ₂）（光励起波長３２
６ｎｍ以下）等の半導体の金属酸化物等が用いられる。
または例えば二酸化チタンに微量の白金等を坦持させた
特殊金属坦持光触媒は光触媒作用が向上する。なお、こ
の光触媒とその原理、作用および応用等については、例
えば「光が関わる触媒化学」（季刊、化学総説、Ｎｏ．
２３）、特にＰ５１−１７８、（ＩＩＩ章、半導体の光
触媒作用）の欄、財団法人日本化学会編集、１９９４年
７月発行、「触媒のおはなし」植村、上松著、１９９４
年３月、財団法人、日本規格協会発行、「新素材ハンド
ブック」新素材ハンドブック編集委員会編著、Ｐ５０８
−Ｐ５１０、第３１・２・２項の無定形酸化物触媒の項
の記載、１９８８年１月、丸善株式会社発行、「触媒の
科学」田中、田丸箸、１９８８年７月、産業図書株式会
社発行、「酸化チタン一物性と応用技術」清野著、１９
９３年３月、技報堂出版株式会社発行等に詳細に記載さ
れている。

【００１７】紫外線の透過性に優れた前記短波長透過部
材１０として用いられる材料としては、無機光学材料と
して、ＳｉＯ₂を少なくとも９９９重量パーセント含む
透明石英ガラス（溶融石英：ｆｕｓｅｄｑｕａｒｔ
ｓ）、サフアイア（ｓａｐｐｈｉｒｅ）、ホウケイ酸ガ
ラス（ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅｇｌａｓｓ）などが
あげられ、また有機光学材料としてはジメチル・シリコ
ーン（ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｉｃｏｎｅ）等のけい素
（略称Ｓｌ）樹脂、ポリカーボネート（略称ＰＣ）樹
脂、ポリメチルメタクリレート（略称ＰＭＭＡ）等のア
クリル樹脂、紫外線透過性のふっ素樹脂（旭ガラス社製
の商品名サイトップ）、ポリエステル樹脂（鐘紡社製の
光学用ポリエステル樹脂）などがあげられる。

【００１８】前記短波長光線２００としては、前記光触
媒に対して活性化作用の強い紫外線（ＵＶ：ｕｌｔｒａ
ｖｉｏｌｅｔｒａｙ）を用いるのが望ましい。この紫
外線は、可視光線の波長の短い方の限界３８０ナノメー
トル（ｎｍ）即ち３８００オングストローム（Å）以下
からＸ線に至る範囲の目に見えない電磁波であり、更に
分類すると３８０ｎｍから３１５ｎｍまでの紫外線をＵ
Ｖ−Ａ線（長波長紫外線）、３１５ｎｍから２８０ｎｍ
までの紫外線をＵＶ−Ｂ線（中波長紫外線）、また２８
０ｎｍから１００ｎｍまでの紫外線をＵＶ−Ｃ線（短波
長紫外線）と呼ばれている。

【００１９】前記紫外線光線を発生する紫外線光源とし
て、殺菌灯（ガーミディカル・ランプ、Ｇｅｒｍｉｄｉ
ｃａｌＬａｍｐ）、可視光をカットしたブラック・ラ
イト灯（ＢｌａｃｋＬｉｇｈｔ）、ＵＶ発光蛍光灯
（ＵＶＲａｄｉａｔｅｄＦｌｕｏｌｅｓｃｅｎｔＬａ
ｍｐ）、メタルハライド・ランプ（ＭｅｔａｌＨａｌｉ
ｄｅＬａｍｐ）等の放電灯を用いることが出来る。

【００２０】前記殺菌灯は、蛍光灯の蛍光塗料の塗布を
やめ、外管に使用するガラスとして透明石英すなわち透
明溶融石英（トランスペアレント・ヒューズド・クォー
ツ、ＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔＦｕｓｅｄＱｕａｒｔ
ｓ）などの、紫外線透過ガラスを使用した通常の低圧水
銀ランプ、高圧水銀ランプである。この殺菌灯は、水銀
の放電によって波長２６０ｎｍ付近（２５３．７ｎｍ）
を中心とし、２５０ｎｍから２８０ｎｍの短波長紫外線
を放射する。

【００２１】また前記ブラック・ライトは、青色の光線
を含む蛍光灯を黒色フィルターのガラス管で作ったもの
か、または青色の光線を含む蛍光灯に紫外線だけを透過
する黒色フィルターを併用したものであり、３８０ｎｍ
から３００ｎｍまでの主として中波長紫外線を放射す
る。またこのブラック・ライトの代わりに青色の光線を
も透過する透明なガラス管を用いた青色の光線を含む蛍
光灯も使用できる。前記メタルハライド・ランプは、前
記中波長紫外線と長波長紫外線とに富む紫外線を放射
し、高圧水銀ランプに金属のハロゲン化物を添加したも
のである。前記ＵＶ発光蛍光灯は、青色の光線を含み、
前記中波長紫外線と長波長紫外線とに富む紫外線を放射
する蛍光灯である。またＵＶ発光蛍光灯、メタルハライ
ド・ランプのガラス管を前記中波長紫外線を遮断または
吸収するフィルターで構成し、前記中波長紫外線を大幅
にカットし、日焼け効果のある前記長波長紫外線に富む
紫外線を放射するランプも使用できる。

【００２２】図３と図４とは、本発明の前記実施例の細
部を更に詳細に説明するものである。図３は図１のＡ−
Ａ線に沿って切断した概略拡大断面図である。なお、図
３では図１に示す対象物ＯＢは省略してある。また図３
は図２の拡大率と異なっている。図４は図３の一部分１
００ａを拡大して示す部分拡大断面図である。

【００２３】図３と図４において、光触媒含有装置１０
０は、短波長光線の透過性に優れている板状（直方体）
の無機光学材料又は有機光学材料からなる短波長透過部
材１０と、その表面１０ａに、短波長光に対して透過性
の優れたガラスフリット又は有機樹脂からなる結合材２
０ａ内に多数の光触媒粒子２０ｂを混合又は分散させた
ものを塗布し、乾燥又は焼き付けた光触媒含有結合材層
すなわち光触媒層２０とからなる。図４の部分拡大図で
明らかなように、短波長透過部材１０の表面１０ａは周
知のサンド・ブラスト法、ケミカル・エッチング法、ホ
ット・スタンプ法等により粗面化されている。短波長透
過部材１０の一側面部１０ｃに入射した短波長光線Ｌ₁
は、短波長透過部材１０内を他側面部１０ｄに向かって
進行する伝搬光線Ｌ₂（図３と図４では省略、図２参
照）となるが、この粗面化表面１０ａの存在により、そ
の一表面１０ａから進行方向に向かって少しずつ漏れ出
るようになっている。短波長透過部材１０の一表面１０
ａこの漏れ出た短波長光線（図３と図４では省略、図２
の矢印部分参照）が、その表面１０ａ上に設けられた光
触媒層２０に含まれる光触媒粒子２０ｂを励起、活性化
する。従って光により活性化した光触媒粒子２０ｂの光
触媒作用により、光触媒層２０と接触又は付着した浄化
又は反応すべき対象物ＯＢ（図３と図４では省略、図１
と図２とを参照）を、酸化又は還元する。

【００２４】短波長透過部材１０（光フアイバーのコア
（ｃｏｒｅ）に相当する）の裏面１０ｂは粗面化されて
おらず、裏面１０ｂは短波長透過部材１０より光学的な
屈折率の低い空気（光フアイバーのクラツド（ｃｌａ
ｄ）に相当する）と接触しているので、光ファイバー、
光導波路の原理にしたがって、伝搬光線Ｌ２は空気中に
は少ししか漏洩せず、短波長透過部材１０の内部を内部
全反射して他側面部１０ｄに向かって進行する。

【００２５】前記光触媒粒子２０ｂとして、二酸化チタ
ン（ＴｉＯ₂）は反応力の大きさ、時続性（耐久性、寿
命）、安全性（化粧品、食品に添加しても無害）等から
いかなる分野にも利用出来る。この二酸化チタンの結晶
型にはアナターゼとルチルとがある。アナターゼ型二酸
化チタンは光触媒として優れていることが知られてい
る。またルチル型とアナターゼ型二酸化チタンを混合し
たものはアナターゼ型の含有量が増加すると光触媒効率
が向上し、約１５％程度で光触媒効率が飽和することが
知られている。またこの二酸化チタンは上限として太陽
光の長波長紫外線を含む約４１０ｎｍの波長の光まで吸
収出来る。光散乱能力、隠ぺい力の優れた一般に白色顔
料として用いられている平均径０．２マイクロメーター
（ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ）から０．３マイクロメーター
の顔料用酸化チタンと異なり、光触媒として効率の良い
二酸化チタンは、約１０分の１の平均径０．０１５マイ
クロメーターから０．０５マイクロメーター（１５ｎｍ
から５０ｎｍ）の微結晶からなり、超微粒子酸化チタン
又は透明酸化チタンと呼ばれており、市販されている。
この超微粒子酸化チタンは約４１０ｎｍ以下の紫外光線
を吸収し可視光線を透過する。

【００２６】光触媒層２０を支持物体となる短波長透過
部材１０に固定（支持、保持、坦持）させる具体例を述
べる。短波長透過部材１０として無機ガラス板を用いる
場合、超微粒子酸化チタンと比較的に溶融温度の低いガ
ラス粉末からなるガラス・フリットとを有機樹脂バイン
ダーを含む溶媒中に混合、分散させる。次にこれを無機
ガラス板の表面に塗布する。次に自然乾燥又は加熱乾燥
して溶媒を蒸発させると、無機ガラス板の表面に、超微
粒子酸化チタンとガラス・フリットとを分散した有機樹
脂バインダー層が形成される。次にこの有機樹脂バイン
ダー層を塗布した無機ガラス板を通常約５００℃から７
００℃の間の温度範囲で加熱すると、ガラス・フリット
が溶融して無機ガラス板の表面に、ガラス・フリットを
無機結合材とした多数の超微粒子酸化チタンを分散した
光触媒層２０が出来る。

【００２７】短波長透過部材１０として有機樹脂板（又
は無機ガラス板）を用いる場合、例えば、アクリル樹
脂、アルキド樹脂、アミノアルキド樹脂、ビニル樹脂、
エポキシ樹脂、メラミン樹脂等の通常塗料として用いら
れている有機樹脂のバインダーを溶かした溶媒中に超微
粒子酸化チタンを分散させた塗料を、有機樹脂板の表面
に塗布し乾燥又は焼き付けると、有機樹脂板（又は無機
ガラス板）の表面に、有機樹脂を結合材とした多数の超
微粒子酸化チタンを分散した光触媒層２０が出来る。こ
の外にも光触媒層２０を短波長透過部材１０に固定させ
る方法は種々あり、例えば、アクリル樹脂、ビニル樹脂
等の塗料用エマルジョンと水との混合液中に超微粒子酸
化チタンを分散させた塗料を、有機樹脂板の表面に塗布
し乾燥する。又は有機樹脂板（または無機ガラス板）の
表面に、予め接着剤を塗布しておき、接着剤の乾燥又は
硬化前に超微粒子酸化チタンを散布するか吹き付け、そ
の後に接着剤を乾燥又は硬化させる。

【００２８】図１、図２、図３、図４を参照して説明し
た第１実施例において、短波長透過部材１０の裏面１０
ｂに蒸着（ｅｖａｐｏｒａｔｉｎｇ）、スパッタリング
（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）などにより形成したアルミニ
ューム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）などの反射層を設け
ることができる。この場合には伝搬光線Ｌ ₂は裏面１０
ｂからは放射されず、表面１０ａからのみ効率良く出射
して光触媒層２０を照射する。また図１において、短波
長光源２００を配置した一側面部１０ｃを除き、他の３
箇所の側面部（１０ｄ外）に伝搬光線Ｌ₂が空気中に漏
洩しないように反射層を設けることができる。

【００２９】以上に説明した第１実施例では、線状の短
波長光源２００を短波長透過部材１０の一側面部１０ｃ
のみに設けている（図１参照）が、他の三箇所の側面部
（１０ｄ外）の少なくとも一個所に線状の短波長光源を
追加することが出来る。

【００３０】以上に説明した本発明の第１実施例を変形
した各種の実施例を以下に説明する。

【００３１】（第２実施例）本発明の第２実施例を図７
の概略斜視図を参照して説明する。以上に説明した本発
明の第１実施例では図１に示すように、短波長光源２０
０を光触媒含有装置１００の一側面部１０ｃなどの一部
分に隣接して配置しているが、本発明の第２実施例では
短波長光源２００は光ファイバー４００を用いることに
より光触媒含有装置１００離れた任意の箇所に配置する
ことが出来る。

【００３２】図７において、光触媒含有装置１００は、
短波長光線の透過性に優れている図では板状の短波長光
線透過部材１０と、短波長光線透過部材１０の表面１０
ａに酸化チタン等の金属酸化物からなる多数の光触媒粒
子を混合、分散した結合材層からなる光触媒層２０とか
らなる。また光触媒利用反応装置は、光触媒含有装置１
００と、短波長光源２００と、短波長光線透過性の光フ
ァイバー（又は複数本の前記光ファイバーを含む光ファ
イバー・ケーブル）４００とを備えている。図ではＵ字
型の短波長光源２００は、光触媒含有装置１００から離
れた任意の箇所に配置されている。前記光ファイバー
（又は光ファイバー・ケーブル）４００は、互いに任意
の処理を隔てて離れている光触媒含有装置１００の一部
分と短波長光源２００との間に、介在され、互いに光学
的に結合している。前記光ファイバー（又は光ファイバ
ー・ケーブル）４００は、その一端部４００ａが短波長
光源２００の近辺に配置されて短波長光源２００から放
射される短波長光線を受光し、短波長光線をその他端部
４００ｂに伝送する。その他端部４００ｂは光触媒含有
装置１００の一側面部１０ｃの近辺に隣接して配置され
ているので、その他端部４００ｂに伝送された短波長光
線は光触媒含有装置１００の内部に入射する。

【００３３】短波長透過部材１０の一側面部１０ｃから
短波長透禍部材１０の内部に入射した伝搬光線は、周知
の光ファイバーと相似の原理に従い内部全反射を繰り返
して、一側面部１０ｃと対向する他側面部１０ｄに向か
って短波長透過部材１０の内部を進行する。この伝搬光
線は、一側面部１０ｃから他側面部１０ｄに向かって短
波長透過部材１０の内部を伝搬すると共に、少しずつ表
面１０ａと裏面１０ｂから漏れ出る。表面１０ａから漏
れ出た矢印で示す光線は、その表面１０ａに設けられた
光触媒層２０をその裏面側から照射する。この漏れ出た
短波長光線が照射された光触媒層２０は、この短波長光
線Ｌ２を吸収し活性化される。活性化された光触媒層２
０は、その上に接触、付着等して存在する、例えば、食
品による汚れ、かび類、細菌類、油汚れ、し尿汚れ等の
住まいの汚れ成分等の浄化処理すべき対象物ＯＢ（図で
は円形で示されている部分）を光触媒層２０の光触媒作
用により、酸化又は還元する。

【００３４】図７では、短波長光源２００は、Ｕ字型で
あるが、直線状（直管型）又はＷ字型等任意のものが用
いられる。また図７では、光ファイバー・ケーブル４０
０は、複数本の光ファイバーを束ね、その一端部４００
ａが全体として円形に配列され、他端部４００ｂが全体
として直線状に配列されたものであるが、その代わりに
複数本の光ファイバーを平行に配列したリボン状のファ
イバー・ケーブル、一本の光ファイバー、複数本の光フ
ァイバーを束ねた通常の光ファイバー・ケーブル等の短
波長透過性の任意の光ファイバー、光ファイバー・ケー
ブルを用いることが出来る。即ち太陽光線を太陽光集光
器によって集光し、その焦点に前記光ファイバー・ケー
ブル４００の一端部４００ａを配置して、短波長光源２
００とすることが出来る。短波長光源２００として人工
光源の代わりに、太陽光線を用いることが出来る。太陽
光線に含まれる紫外線等の短波長光線は光触媒を励起し
て活性化するのに役立つ。

【００３５】紫外線導光性など短波長透過性のある光フ
ァイバー、光フアイバー・ケーブル４００の短波長透過
性の光学材料、即ちコア（ｃｏｒｅ：芯）およびクラッ
ド（ｃｌａｄ：鞘、被覆材）としては、高純度溶融石
英、サフアイア、第１実施例で述べたホウケイ酸ガラス
などの無機光学材料、ジメチル・シリコーン（ｄｉｍｅ
ｔｈｌｓｉｌｉｃｏｎｅ）などのシリコーン系樹脂
（ｓｉｌｉｃｏｎｅｂａｓｅｐｌａｓｔｉｃｓｏｒ
ｒｅｓｉｎ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏ
ｎａｔｅ）樹脂、フッ化炭素系（ｃａｒｂｏｎｆｌｕ
ｏｒｉｄｅｂａｓｅ）樹脂などの有機光学材料を用い
ることができる。なお上記材料の内でコア部材としては
比較的に屈折率の高いものを用い、クラッド部材として
比較的に屈折率の低いものを組み合わせて用いる必要が
あるのは当然のことである。

【００３６】また紫外線域の光フアイバー、光フアイバ
ー・ケーブルは、世界の複数の一流電線メーカーから入
手可能である。例えば三菱電線工業株式会社（ＭＩＴＳ
ＵＢＩＳＨＩＣＡＢＬＥＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳ，ＬＴ
Ｄ）から市販されている紫外線用光フアイバー（波長
０．２６ｍｉｃｒｏｎｍｅｔｅｒにおける減衰量：６
ｄＢ／１０ｍｅｔｅｒまたはそれ以下）等を用いること
ができる。

【００３７】（第３実施例）本発明の第３実施例を図８
の概略拡大断面図を参照して説明する。本発明の第１実
施例及び第２実施例では光触媒含有装置１００の片面に
のみに光触媒層２０を持っているが、本発明の第３実施
例では光触媒含有装置１００の両面に光触媒層２０を持
っている。即ち図８において、本発明の第３実施例の光
触媒含有装置１００は、短波長光線の透過性に優れてい
る板状の短波長透過部材１０と、短波長透過部材１０の
表面１０ａと裏面１０ｂとの両面に、酸化チタン等の金
属酸化物からなる多数の光触媒粒子２０ｂを短波長光線
の透過性に優れている結合材２０ａ内に混合、分散した
光触媒含有結合材層からなる二つの光触媒層２０とから
なる。この実施例は、例えば、汚染した又は反応させる
べき液体、粉体等の流体を光触媒含有装置１００の両面
の二つの光触媒層２０に流動接触させて、前記流体を浄
化又は酸化還元反応させる場合に有効に用いられる。

【００３８】（第４実施例）本発明の第４実旅例を図９
の概略拡大断面図を参照して説明する。第１実施例、第
２実施例、第３実施例では短波長透過部材１０は厚さが
一定の板状体であるが、第４実施例ではテーパー（ｔａ
ｐｅｒ）構造の板状体である。この第４実施例の光触媒
含有装置１２０は、図９に示すように、短波長光線の透
過性に優れている板状（直方体）の無機光学材料又は有
機光学材料からなる短波長透過部材１２２と、その表面
１２２ａ（又は裏面１２２ｂとの両方の主面）に、短波
長光線に対して透過性の優れたガラスフリット又は有機
樹脂からなる結合材内に多数の光触媒粒子を混合又は分
散させたものを塗布し、乾燥又は焼き付けた光触媒含有
結合材層すなわち光触媒層１２４とからなる。

【００３９】図９から明らかなように、短波長透過部材
１２２の板が、一側面部１２２ｃからその他側面部１２
２ｄに向かって、順次その厚さが連続的に小さくなって
いくテーパー（ｔａｐｅｒ）構造、即ち楔型になってい
る。従って短波長透過部材１２２が、一側面部１２２ｃ
からその他側面部１２２ｄに向かうに従って、一側面部
１２２ｃからその他側面部１２２ｄに向かって、短波長
透過部材１２２の表面１２２ａから伝搬光線を少しずつ
徐々に均一に出射させることができるので、光触媒層１
２４の全面をその裏面からどの部分でも均−に照射させ
ることができる。なお短波長透過部材１２２の裏面１２
２ｂからも伝搬光線が少しずつ徐々に漏洩するので、裏
面１２２ｂに反射層を設けるのが望ましい。また光触媒
層１２４を設ける短波長透過部材１２２の表面１２２ａ
を、粗面化してもよい。

【００４０】（第５実施例）本発明の第５実施例を図１
０の概略拡大断面図を参照して説明する。図１０におい
て、この第５実施例の光触媒含有装置１３０は、その内
面１３２ａを紫外線反射性とした底板１３２と、頂板１
３４と、頂板１３４の表面１３４ａに短波長光線に対し
て透過性の優れた結合材内に多数の光触媒粒子を混合又
は分散させたものを塗布し、乾燥又は焼き付けた光触媒
層１３１と、頂板１３４と底板１３２との間に紫外線を
導光する空間１３６とからなる。また、頂板１３４と底
板１３２との間の対接面１３８は有機または無機の接着
剤などにより接合され互いに一体化している。この実施
例の光触媒含有装置１３０では、頂板１３４の一側面部
１３４ｃから他側面部１３４ｄに向かうに従って、短波
長光線透過部材の頂板１３４の表面（出射部）１３４ａ
から少しずつ徐々に、短波長光線を出射させることがで
きるので、表面１３４ａ上に設けた光触媒層１３１をそ
の裏面から短波長光線を照射する。

【００４１】（第６実施例）本発明の第６実施例を図１
１の概略拡大断面図を参照して説明する。図１１におい
て、この第６実施例の光触媒含有装置１４０は、裏面の
複数の個所を粗面とした光散乱性裏面１４２ｂ₂と平滑
裏面１４２ｂ₁とを交互に持つ、厚さがほぼ一定の板状
の短波長光線透過部材１４２と、この裏面１４２ｂ₁、
１４２ｂ₂上に形成された短波長光線透過層１４４と、
短波長光線透過層１４４上に形成された光触媒粒子を混
合又は分散させたものを塗布し、乾燥又は焼き付けた光
触媒層１４１とからなる。

【００４２】従って短波長光線透過部材１４２の一側面
部１４２ｃから内部に導入された短波長光線（入射光
線）は、光フアイバーの原理に従い、コアである短波長
光線透過部材１４２中を閉じ込められて内部全反射を繰
り返しながら伝搬して短波長光線透過部材１４２の他側
面部１４２ｄに達する。そして短波長光線透過部材１４
２の一側面部１４２ｃから他側面部１４２ｄに向かうに
従って、短波長光線は短波長光線透過部材１４２の裏面
の複数の粗面１４２ｂ₂から短波長光線透過層１４４を
経由して光触媒層１４１を少しずつ徐々に照射させるこ
とができる。

【００４３】なお光触媒層１４１を短波長光線透過部材
１４２の表面１４２ａ上に形成してもよく、または光触
媒層１４１を短波長光線透過部材１４２の表面１４２ａ
上と裏面１４２ｂ₁、１４２ｂ₂上に形成してもよい。図
１１に示すように短波長光線透過部材１４２の一側面部
１１４２ｃから他側面部１４２ｄに向かうに従って、光
散乱性裏面１４２ｂ₁の分布密度を増加させる場合に
は、光触媒層１４１をどの箇所でも均一に照射させるこ
とができる。

【００４４】（第７実施例）本発明の第７実施例を図１
２の概略拡大断面図を参照して説明する。図１２におい
て、この第７実施例の光触媒含有装置１６０は、短波長
光線透過部材の頂板１６４と、頂板１６４の表面１６４
ａに設けた光触媒粒子を混合又は分散させたものを塗布
し、乾燥又は焼き付けた光触媒層１６１と、底板１６６
と、両者１６４、１６６の間の空間１６７に設けた異な
る長さの複数の短波長光線導光性の光フアイバー１６２
と両者１６４、１６６を固定するスペーサー１６８とか
ら構成される。

【００４５】複数の光フアイバー１６２の一端１６２ｃ
は、全て一側面部で終端され、複数の光フアイバー１６
２の他端１６２ｄ即ち自由端はそれぞれ異なる個所で終
端している。なお複数の光フアイバー１６２の複数の他
端、即ち自由端１６２ｄは、図ではそれぞれ異なる位置
で規則的に終端しているが、出射光線の均一性と製造コ
ストの点から不規則的にランダムに終端しても良い。ま
た底板１６６の内面又は外面に短波長光線反射層を設け
ても良い。また上記複数の光フアイバー１６２の複数の
自由端１６２ｄを固定するために、頂板１６４と底板１
６６との間の空間１６７にシリコーン樹脂などの短波長
光線透過樹脂を充填するのが望ましい。

【００４６】光フアイバー１６２は、周知のように石英
などの紫外線導光性の高屈折峯のコアとコアを被覆する
低屈析率のクラッドとからなり、紫外線導光性の蓋１６
０の一端面、即ち光フアイバー１６２の一端面１６２ｃ
から入射した紫外線は内部全反射を繰り返しながら光フ
アイバー１６２の他端１６２ｄへ伝搬され、他端１６２
から出射して出射光線となる。複数の光フアイバー１６
２の長さを異ならしてあるので、複数の光フアイバーの
他端１６２ｄの位置即ち紫外線が出射する個所がそれぞ
れ異なる。従って短波長光線透過部材の頂板１６４の実
質的に全面から短波長光線が出射することになり、頂板
１６４の表面１６４ａに設けられた光触媒層１６１のほ
ぼ全面を短波長光線により照射することができる。

【００４７】（第８実施例）本発明の第８実施例を図１
３の概略拡大断面図を参照して説明する。図１３におい
て、この第８実施例の光触媒含有装置１７０は、異なる
長さの複数の紫外線導光性の光フアイバー１７２を型を
用いてシリコーン樹脂、アクリル樹脂などの短波長光線
透過性の樹脂成形体１７４内に埋設し、樹脂成形体１４
の表面１７４ａに光触媒粒子を混合又は分散させた光触
媒層１７１設けたものである。複数の光フアイバー１７
２の一端１７２ｃは、全て樹脂成形体１７４の一側面部
で終端され、複数の光フアイバー１７２の他端１７２ｄ
即ち自由端はそれぞれ異なる個所で終端している。なお
複数の光フアイバー１７２の複数の他端、即ち自由端１
７２ｄは、図１３ではそれぞれ異なる位置で規則的に終
端しているが、出射光線の均一性と製造コストの点から
不規則的にランダムに終端しても良い。また樹脂成形体
１７４の底面１７４ｂに短波長光線反射層を設けても良
い。この実施例では複数の光フアイバー１７２の一端１
７２ｃ即ち短波長光線入射部の面積が比較的に大きくな
っているので、図１のように短波長光源４０を光触媒含
有装置１７０の一側面部の近くに設置する場合に適す
る。

【００４８】（第９実施例）本発明の第９実施例を図１
４の概略拡大断面図を参照して説明する。図１４におい
て、この第９実施例の光触媒含有装置１８０は、異なる
長さの複数の短波長光線導光性の光フアイバー１８２を
型を用いてシリコーン樹脂、アクリル樹脂などの短波長
光導光性の樹脂成形体１８４内に埋設し、樹脂成形体１
８４の表面１８４ａと裏面１８４ｂとの両面に光触媒粒
子を混合又は分散させた光触媒層１８１を設けたもので
ある。複数の光フアイバー１８２の一端１８２ｃは、全
て樹脂成形体１８４の一側面部で終端され、複数の光フ
アイバー１８２の他端１８２ｄ即ち自由端はそれぞれ異
なる個所で終端している。

【００４９】複数の光フアイバー１８２の複数の他端、
即ち自由端１８２ｄは、図１３ではそれぞれ異なる位置
で規則的に終端しているが、出射光線の均一性と製造コ
ストの点から不規則的にランダムに終端しても良い。こ
の実施例では図１４に示すように複数の光フアイバー１
８２はそれらの一端１８２ｃが、全て樹脂成形体１８４
の一側面部１８２ｃで密集して終端され、それらの他端
１８２ｄ即ち自由端はそれぞれ異なる個所で上方向と下
方向の両方向に放射状に広がって終端している。従って
この実施例では複数の光フアイバー１８２の一端１８２
ｃ即ち短波長光線入射部の面積が比較的に小さくなって
いるので、点状などの比較的に小面積の短波長入射光線
を複数の光フアイバー１８２の一端１８２ｃに光学的に
結合する場合に適する。

【００５０】（第１０実施例）本発明の第１０実施例を
図１５の概略拡大断面図を参照して説明する。図１５に
おいて、この第６実施例の光触媒含有装置１９０は、石
英などの紫外線導光性の無機ガラス、又はポリカーボネ
ート樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などの短波長
光線導光性の合成樹脂からなる成形体１９１と、その頂
面即ち表面１９１ａ上に蛍光体材料からなる多数の蛍光
体粒子を無機ガラス又は合成樹脂からなる短波長光線導
光性の結合材内に混合して分散させた蛍光体含有層１９
２と、光触媒粒子を混合又は分散させた光触媒層１９３
とから構成される。

【００５１】上記の蛍光体材料としては、周知の蛍光ラ
ンプに用いられている多種の蛍光体を用いることがで
き、使用できる具体的な蛍光体材料としては、例えば白
色を発光するハロリん酸カルシューム（Ｃａｈａｌｏ
−ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、青色を発光するタングステン
酸マグネシューム（Ｍ９ｔｕｎｇｓｔａｔｅ）、緑色
を発光するけい酸亜鉛（Ｚｎｓｉｌｉｃａｔｅ）、オ
レンジ色を発光するりん酸カルシューム（Ｃａｓｉｌ
ｉｃａｔｅ）などがあげられる。従って短波長光線導光
性の成形体１９１の一側面部１９１ｃから入射した短波
長光線は、短波長光線導光性の成形体１９１内を内部全
反射を繰り返して成形体１９１の他側面部１９１ｄへ伝
搬して行くと共に、その表面１９１ａとその裏面１９１
ｂから放射される。その表面１９１ａから放射された短
波長光線はその表面１９１ａ上に形成された蛍光体含有
層１９２に含まれる蛍光体粒子を刺激し、蛍光体材料の
種類に対応して、任意の色の可視光線に変換される発光
する。またその裏面１９１ｂから放射された短波長光線
は光触媒層１９３を照射する。この成形体１９１が光る
ことは短波長光源が点灯中であることを知らせる表示器
としての役目をする。

【００５２】（その他の実施例）本発明は以上に説明し
た各種の実施例に限定されず、特許請求の範囲内におい
て種々の変形が可能である。例えば、本発明のその他の
実施例を図１６の概略斜視図を参照して説明する。

【００５３】図１６Ａに示す可撓性の光触媒含有装置１
９４は、例えばポリメタクリル酸（ＰＭＭＡ）樹脂フィ
ルム、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂フィルム、ふっ素
樹脂フィルム、石英ガラス・フィルム等の厚さ約０．０
１ｍｍから約０．５ｍｍの可撓性の短波長透過部材フィ
ルム１９５と、その表面１９５ａに可撓性の結合材内に
多数の光触媒粒子を混合させたものを塗布し、乾燥又は
焼き付けた光触媒を含有した結合材層すなわち光触媒層
１９６とからなる。従って短波長光線Ｌ１を短波長透過
部材フィルム１９５の一側面部１９５ｃから入射させる
と、短波長透過部材フィルム１９５の表面１９５ａから
漏洩した伝搬光線により光触媒層１９６が照射され、光
触媒層１９６が活性化される。また図１６Ａに示す実施
例ではそれ自体を曲面とした、又は他の曲面支持体の曲
面に沿って配置に出来る可撓性の光触媒含有装置１９４
を提供できる。

【００５４】図１６Ｂに示す円柱状又はファイバー状の
光触媒含有装置１９７は、例えばポリメタクリル酸（Ｐ
ＭＭＡ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ふっ素
樹脂、石英ガラス等の可撓性の無い円柱体、又はファイ
バー状の可撓性のある短波長透過部材１９８と、その表
面１９８ａに結合材内に多数の光触媒粒子を混合させた
ものを塗布し、乾燥又は焼き付けた光触媒を含有した結
合材層すなわち光触媒層１９９とからなる。従って短波
長光線Ｌ₁を円柱体、又はファイバー状の短波長透過部
材１９８の一端末断面部１９８ｃから入射させると、短
波長透過部材１９８の表面１９８ａから漏洩した伝搬光
線により光触媒層１９９が照射され、光触媒層１９９が
活性化される。ファイバー状の可撓性をもつ光触媒含有
装置１９７は、短波長光線透過光ファイバーの芯（コ
ア）の周辺に鞘（クラッド、シース）の層を設けた短波
長光線透過光ファイバーの鞘の層内に多数の光触媒粒子
を分散させた特殊な光触媒含有光ファイバーであり、例
えば図１６Ｃに示すようにコイル状又は渦巻き状に配置
して用いることが出来る。

【００５５】上記の各種の実施例においては、前記光触
媒層又は前記蛍光体層は前記短波長透過部材の表面又は
裏面にほぼ全面的に設けてあるが、その表面又は裏面の
任意の領域に部分的に設けてもよい。

【００５６】上記の各種の実施例においては、前記短波
長光線を前記光触媒含有装置における前記短波長透過部
材の側面部から入射させているが、前記短波長光線を前
記短波長透過部材の表面又は裏面からに入射させても良
い。この場合には、前記光触媒層を部分的に設けた前記
光触媒含有装置における前記短波長透過部材の表面又は
裏面の一部から、例えばプリズム等の周知の光学部材を
用いて、前記短波長光線を前記短波長透過部材の内部に
一旦入射させる。

【００５７】

【発明の効果】以上に記載した各種実施例の説明で明ら
かなように、本発明では、光触媒層をその表面又は裏面
に設けた短波長光線透過部材（光触媒支持物体）に、外
部の短波長光源から放射される短波長光線を入射させ
て、一旦面光源に変換し、この面光源即ち前記短波長光
線透過部材から漏れ出た前記短波長光線を前記光触媒層
の裏面側から照射させて、前記光触媒層の光触媒作用に
より前記光触媒層を励起させ、活性化させている。そし
て前記光触媒層上に存在する浄化又は反応すべき対象物
を酸化又は還元し、対象物を浄化処理又は反応処理して
いる。本発明では、従来技術のように光触媒支持物体の
光触媒層表面と前記光触媒支持体から離れた短波長光源
との問に、何ら前記対象物を介在させていない。従って
本発明では、光線の利用効率が高く、光線を有効に利用
できる。また本発明では、比較的に小容量の短波長光源
を使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第一実施例を説明する概略斜
視図である。

【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線に沿って切断した概略
拡大断面図である。

【図３】図３は、図１のＡ−Ａ線に沿って切断した概略
拡大断面図である。

【図４】図４は、図３の概略部分拡大断面図である。

【図５】図５は、先行技術即ち従来技術の概略斜視図で
ある。

【図６】図６は、図５のＢ−Ｂ線に沿って切断した拡大
概略断面図である。

【図７】図７は、本発明の第２実施例を説明する概略斜
視図である。

【図８】図８は、本発明の第３実施例を説明する拡大概
略断面図である。

【図９】図９は、本発明の第４実施例を説明する拡大概
略断面図である。

【図１０】図１０は、本発明の第５実施例を説明する拡
大概略断面図である。

【図１１】図１１は、本発明の第６実施例を説明する拡
大概略断面図である。

【図１２】図１２は、本発明の第７実施例を説明する拡
大概略断面図である。

【図１３】図１３は、本発明の第８実施例を説明する拡
大概略断面図である。

【図１４】図１４は、本発明の第９実施例を説明する拡
大概略断面図である。

【図１５】図１５は、本発明の第１０実施例を説明する
拡大概略断面図である。

【図１６】図１６は、本発明のその他の各種の実施例を
説明する概略斜視図である。

【符号の説明】

１０・・・短波長透過部材、短波長線透過部材（ｔｒａ
ｎｓｍｉｓｓｉｂｌｅｍａｔｅｒｉａｌｔｏｓｈｏｒ
ｔｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｒａｙ）１０ａ・・・短波長透過部材の表面（ｆｒｏｎｔｓｕ
ｒｆａｃｅ）１０ｂ・・・短波長透過部材の裏面（ｒｅａｒｓｕｒ
ｆａｃｅ）１０ｃ・・・短波長透過部材の一側面部（ａｓｉｄｅ
ｓｕｒｆａｃｅ）１０ｄ・・・短波長透過部材の他側面部（ａｎｏｔｈｅ
ｒｓｉｄｅｓｕｒｆａｃｅ）２０・・・光触媒層（ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｌ
ａｙｅｒ）２０ａ・・・結合材（ｂｏｎｄｉｎｇｍａｔｅｒｉａ
ｌ）２０ｂ・・・光触媒粒子（ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔ
ｐａｒｔｉｃｌｅ）１００・・・光触媒含有装置（ｄｅｖｉｃｅｉｎｃｌ
ｕｄｉｎｇｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｐａｒｔｉｃ
ｌｅ）２００・・・短波長光源（ｌｉｇｈｔｓｏｕｒｃｅｏ
ｆｓｈｏｒｔｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｒａｙ）４００・・・光ファイバー、光ファイバー・ケーブル
（ｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒ、ｏｐｔｉｃａｌｆｉｂ
ｅｒｃａｂｌｅ）Ｌ₁・・・短波長光線（ｓｈｏｒｔｗａｖｅｌｅｎｇ
ｔｈｒａｙ）Ｌ₂・・・伝搬光線（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｒａ
ｙ）ＯＢ・・・対象物（ｏｂｊｅｃｔ）１２０、１３０、１４０、１６０、１７０、１８０、１
９０、１９４、１９７・・・光触媒含有装置１２２、１３４、１４２、１６４、１７０、１８０、１
９１、１９５・・・短波長透過部材、短波長光線透過部
材１６２、１７２、１８２、１９８・・・光ファイバー
（短波長透過部材）１２２ａ、１３４ａ、１４２ａ、１９２ａ・・・短波長
透過部材の表面１２２ｂ、１３４ｂ、１４２ｂ、１９２ｂ・・・短波長
透過部材の裏面１２２ｃ、１３４ｃ、１４２ｃ、１９２ｃ・・・短波長
透過部材の一側面部１２２ｄ、１３４ｄ、１４２ｄ、１９２ｄ・・・短波長
透過部材の他側面部１２４、１３４、１４１ａ、１４１ｂ、１６１、１７
１、１８１、１９３・・・光触媒層１９２・・・蛍光体層（ｐｈｏｓｐｈｅｒｌａｙｅ
ｒ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D048 AA11 AA21 AA22 AB01 AB03 BA07X BA10X BA13X BA41X BB03 BB13 CC63 EA01 4G069 AA03 AA11 BA02A BA02B BA04A BA04B BA14A BA14B BA17 BA48A CA04 CA05 CA07 CA10 CA17 CC33 EA11 EB05 4G075 AA03 AA15 AA37 BA04 BA05 BA06 BD14 BD16 CA32 CA33 CA38 CA54 EB32 EB33 EB35 EE12 EE23 EE31 FA06 FA12 FB01 FB06 FB11 FB12 FC04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）対向する第1および第2の表面と対向
する第1および第2の側面（または端末部）とを有し、前
記第1の側面（または端末部）から前記第2の側面（また
は端末部）の方向に向かってその厚みが減少するテーパ
ー状の板状体からなる光線透過性の導光部材と、（ｂ）
前記第1および、または第2の表面側に配置された光触媒
とを備え、かつ（ｃ）前記第1の側面（または端末部）
側を、前記光触媒を活性化する光線を前記導光部材に導
入する光線入射部（または光線導入部）としたことを特
徴とする光触媒装置。
【請求項２】（ａ）対向する第1および第2の表面と対向
する第1および第2の側面（または端末部）とを有し、前
記第1の側面（または端末部）から前記第2の側面（また
は端末部）の方向に向かってその厚みが減少するテーパ
ー状の板状体からなる光線透過性の導光部材と、（ｂ）
前記第1の表面側に配置された光触媒と、（ｃ）前記第
２の表面側に配置された反射層とを備え、かつ（ｄ）前
記第1の側面（または端末部）側を、前記光触媒を活性
化する光線を前記導光部材に導入する光線入射部（また
は光線導入部）としたことを特徴とする光触媒装置。
【請求項３】前記光触媒が配置された前記表面を粗面化
したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
光触媒装置。
【請求項４】（ａ）導光性のある空間を挟んで対向して
配置された少なくとも一方が光線透過性のある対向する
一対の板状体と、（ｂ）光線透過性のある前記板状体側
に配置された光触媒とを備え、かつ（ｃ）前記空間の側
面（または端末部）側を光線入射部（または光線導入
部）としたことを特徴とする光触媒装置。
【請求項５】（ａ）導光性のある空間を挟んで対向して
配置され一方が光線透過性を有し、他方が反射性を有す
る対向する一対の板状体と、（ｂ）光線透過性のある前
記板状体側に配置された光触媒とを備え、かつ（ｃ）前
記空間の側面（または端末部）側を光線入射部（または
光線導入部）としたことを特徴とする光触媒装置。
【請求項６】一対の前記板状体はそれらの対接面を接合
され互いに一体化していることを特徴とする請求項４ま
たは請求項５に記載の光触媒装置。
【請求項７】（ａ）それぞれが入射端面と出射端面を有
する光ファイバーからなり、複数の前記入射端面が実質
的に同一個所で終端され、複数の前記出射端面が実質的
に異なる個所で終端された複数の光ファイバーと、
（ｂ）前記光ファイバーの少なくとも前記出射端面側の
ほとんどすべてを埋設し少なくとも一つの表面を有する
光線透過性部材と、かつ（ｃ）前記表面側に配置された
光触媒とを備えたことを特徴とする光触媒装置。
【請求項８】（ａ）それぞれが入射端面と出射端面を有
する光ファイバーからなり、複数の前記入射端面が実質
的に同一個所で終端され、複数の前記出射端面が実質的
に異なる個所で終端された複数の光ファイバーと、
（ｂ）前記光ファイバーの少なくとも前記出射端面側の
ほとんどすべてを埋設する一対の表面を有する光線透過
性樹脂と、（ｃ）一方の前記表面側に配置された光触媒
と、かつ（ｄ）他方の前記表面側に配置された反射層と
を備えたことを特徴とする光触媒装置。
【請求項９】（ａ）空間を挟んで対向して配置された少
なくとも一方が光線透過性のある一対の板状体と、
（ｂ）光線透過性のある前記板状体側に配置された光触
媒と、（ｃ）光線を入射させる入射端面が実質的に同一
個所で終端され、光線を出射させる他方の出射端面が実
質的に異なる個所で終端され、前記空間内に配置された
複数の光ファイバーと、かつ（ｄ）前記空間の側面（ま
たは端末部）側を光線入射部（または光線導入部）とし
たことを特徴とする光触媒装置。
【請求項１０】（ａ）空間を挟んで対向して配置された
少なくとも一方が光線透過性のある一対の板状体と、
（ｂ）光線透過性のある前記板状体側に配置された光触
媒と、（ｃ）光線を入射させる入射端面が実質的に同一
個所で終端され、光線を出射させる他方の出射端面が実
質的に異なる個所で終端され、前記空間内に配置された
複数の光ファイバーと、かつ（ｄ）前記空間を充填する
光線透過性樹脂とを備えたことを特徴とする光触媒装
置。
【請求項１１】複数の前記出射端面が規則的または不規
則的に終端するか、または放射状に広がって終端するこ
とを特徴とする請求項７ないし請求項１０のいずれかに
記載の光触媒装置。
【請求項１２】（ａ）一つの表面と一対の端末面とを有
するファイバー状または柱状の光線透過性部材と、
（ｂ）前記表面側に配置された光触媒とを備え、かつ
（ｃ）前記光線透過性部材をコイル状または渦巻状に配
置し、前記端末面を光線入射部（または光線導入部）と
したことを特徴とする、光触媒装置。