JP2005193118A - 光触媒性粒子、光触媒性溶液、噴霧器、空気清浄器及び光触媒性基体 - Google Patents

Abstract

【目的】 空気中の有機物を効果的に分解して清浄化することができる光触媒性粒子、光触媒性溶液、噴霧器、空気清浄器及び光触媒性基体を提供する。
【構成】 多孔性粒子１及び無孔性粒子５の表面に光触媒層２を形成して光触媒性粒子Ａとする。この光触媒性粒子Ａを空気清浄器内のランプ９と収容ケース８との間の間隙部分に存在させる。また、この光触媒性粒子Ａを溶液内に混入して光触媒性溶液Ｂを得る。この光触媒性溶液Ｂを、建築物の壁部２６、室内の壁部２６に貼り付けられた壁紙２８、ビルの外壁部３０、高速道路３１の壁部３２や脚部、歩道３４の敷石３５、家の屋根瓦３８等の基体に塗着して光触媒性粒子層Ｃを形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、外側表面に光透過性の光触媒層を形成した光触媒性粒子、この光触媒性粒子を混入された光触媒性溶液、この光触媒性溶液が収容された噴霧器、空気清浄器、光触媒性基体に関するものである。

特開２００３−２４０２８５により開示される従来技術を図１６に示す。この従来技術は、空気清浄器１１０の内部において、空気通路１０８が吸込口１１１から吹出口１１２まで延びている。空気通路１０８の内部には、上流から、送風ファン１０７と、除塵フィルタ１０３、水銀ランプ１０１、光触媒担持脱臭フィルタ１０２が配置されている。除塵フィルタ１０３、水銀ランプ１０１及び光触媒担持脱臭フィルタ１０２は金属ケース１０５に収納されている。

金属ケース１０５の内部には、水銀ランプ１０１の光を効率的にフィルタ１０２に照射させるために、水銀ランプ１０１と光触媒担持脱臭フィルタ１０２が隣接して互いに平行に配置されている。また、空気通路１０８に隣接して筐体１０４が配置されており、この筐体１０４には、水銀ランプ１０１を駆動するための光源駆動回路１０６が収納されている。さらに、空気清浄器外部から水銀ランプ１０１に電気が送られるように、駆動回路１０６に接続されている電源コネクタ（図示略）が筐体１０４に設けられた穴を通って外部に突出している。尚、図１７は、図１６に示す水銀ランプ１０１より短い水銀ランプ１０１を使用した例を示している。

このような構成により、光源と光触媒担持脱臭フィルタ１０２の間には何もないので、光源から発せられる光は、遮られることなく光触媒担持脱臭フィルタ１０２に照射されるため、光触媒を活性化させることができる。また、光源からの電磁波ノイズを金属ケース１０５内に閉じ込めるため、電磁波ノイズが空気清浄器１１０の外部に漏れるのを防止することができるものである。

特開２００３−２４０２８５号公報

しかしながら、この従来の空気清浄器１１０においては、水銀ランプ１０１と光触媒担持脱臭フィルタ１０２とが別置きになっており、水銀ランプ１０１から放出される光が四方に向かって放射される。このために、光触媒担持脱臭フィルタ１０２には一部の光だけが到達し、他方向に散逸した光は無駄な光となり、光の照射効率が悪いという問題があった。

また、光触媒担持脱臭フィルタ１０２に到達した光であっても、フィルタの内部に塗着された光触媒にはほとんど到着せず、光触媒反応が生起しないという弱点がある。例えば、細孔の内面にある光触媒は、光が当たらない影の領域にあるため、活性化されることは殆どない。つまり、光は直進するから、光軸が細孔の軸からずれると、光は細孔内に進入することは不可能になる。この欠点は、光触媒フィルタと光源が別置きの空気清浄器に共通する弱点である。結論として、光触媒担持脱臭フィルタ１０２内の光触媒に十分な光が到達しないという問題があった。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、空気中の有機物を効果的に分解して清浄化できる光触媒性粒子、光触媒性溶液、噴霧器、空気清浄器及び光触媒性基体を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであって、本発明の第１の形態は、多孔性粒子の表面に光触媒層を形成した光触媒性粒子である。

本発明の第２の形態は、無孔性粒子の表面に光触媒層を形成した光触媒性粒子である。

本発明の第３の形態は、前記光触媒層が、可視光に対して応答する可視光型光触媒層からなる光触媒性粒子である。

本発明の第４の形態は、前記光触媒層が、金属超微粒子を担持したルチル型二酸化チタン微粒子からなる光触媒性粒子である。

本発明の第５の形態は、前記光触媒層が、アナターゼ型二酸化チタンからなる光触媒性粒子である。

本発明の第６の形態は、多孔性基材の表面に光触媒層を形成した光触媒性多孔性基材である。

本発明の第７の形態は、第１〜第５の形態のいずれかに記載の光触媒性粒子が溶液内に混入されている光触媒性溶液である。

本発明の第８の形態は、第７の形態に記載の光触媒性溶液が収容される本体容器と、この光触媒性溶液を噴霧する噴霧部から構成される噴霧器である。

本発明の第９の形態は、空気の吸入口と排出口を有した収容ケース内に、光触媒励起光源としてのランプが配設され、前記ランプと収容ケースの間の間隙部分に第１〜第５の形態のいずれかに記載の光触媒性粒子又は第６形態の光触媒性多孔性基材を存在させた空気清浄器である。

本発明の第１０の形態は、前記ランプの外側表面に光透過性光触媒層が形成されている空気清浄器である。

本発明の第１１の形態は、第１〜第５の形態のいずれかに記載の光触媒性粒子からなる光触媒性粒子層を基体の表面に形成した光触媒性基体である。

本発明の第１２の形態は、前記基体が建築物の壁部からなる光触媒性基体である。

本発明の第１３の形態は、前記基体が室内の壁部に貼り付けられる壁紙からなる光触媒性基体である。

本発明の第１４の形態は、前記基体がビルの外壁部からなる光触媒性基体である。

本発明の第１５の形態は、前記基体が高速道路の壁部及び／又は脚部からなる光触媒性基体である。

本発明の第１６の形態は、前記基体が歩道の敷石からなる光触媒性基体である。

本発明の第１７の形態は、前記基体が家の屋根瓦からなる光触媒性基体である。

本発明の第１の形態によれば、多孔性粒子の表面に光触媒層を形成しているので、多孔性粒子の孔部及び光触媒層表面に有機物が吸着され、前記光触媒層が励起先を受光することによって、吸着された有機物を効果的に分解して清浄化することができる。特に、この多孔性粒子の表面に島状構造に光触媒層を形成すれば、この光触媒層の間隙部分から多孔性粒子の孔内に有機物が効率的に吸着される。この吸着作用の速効効果により空気を清浄化し、この吸着堆積した有機物を光触媒により微小分子にまで分解して、空気を効率的に清浄化することができる。更に、多孔性粒子は略球状の形状に形成されているので、その表面積が大きくなり、より多くの有機物を多孔性粒子の表面に吸着でき、光触媒層で分解して清浄することができる。多孔性粒子のサイズは、例えば１ｎｍ〜数ｃｍと自在に調整でき、どの様な微小空間にでも多孔性粒子群を収容できる利点がある。サイズが小さくなる程、表面積は増大するから、吸着作用の速効性は更に増大する。

尚、光触媒層としては、可視光性型光触媒層、金属超微粒子を担持したルチル型二酸化チタン微粒子を分散したもの、アナターゼ型二酸化チタン等からなるものがある。また、多孔性粒子としては、多孔性セラミック、活性炭、シリカゲル、ゼオライト、ポーラスガラス、ガラスビーズ、軽量骨材粒子、セラミックビーズ、モレキュラーシーブス等が上げられる。

本発明の第２の形態によれば、無孔性粒子の表面に光触媒性層を形成しているので、表面の光触媒層で、この光触媒層が受光することによって、空気中の有機物を効果的に分解して清浄することができる。特に、この無孔性粒子の表面は、球形状になっているために、その表面積が大きくて、この球形状の無孔性粒子の表面に多くの光触媒層が形成される。従って、多くの有機物を分解して清浄することができる。この表面の光触媒層は凹凸部分を多く形成することによって、凹部に効率良く有機物を吸着し、この吸着された有機物をより一層効果的に分解して清浄することができる。この無孔性粒子としては、金属性、非金属性の粒子が上げられる。粒子自体は無孔性のために吸着力は存在しないが、光触媒層の表面に形成される無数の孔に吸着力を保持できる。また、粒子であるから、どの様な変形空間にも充填できる。

本発明の第３の形態によれば、光源等から発せられる可視光でも可視光型光触媒層で空気中の有機物を分解して浄化することができる。可視光でも光触媒作用が生起する可視光型光触媒を用いることにより、紫外線と共に可視光も励起光として利用でき、活性のある光照射密度を格段に増大できる。この可視光型光触媒層としては、アナターゼ型二酸化チタンの中に窒素原子等を拡散したものや、金属担持ルチル型二酸化チタンの中に窒素原子等を拡散したものがある。このように、可視型光触媒層を用いたことによって、紫外線と共に目で識別できる広い範囲の可視光で有機物を効率よく光分解することができる。

本発明の第４の形態によれば、多孔性粒子や無孔性粒子の表面の光触媒層で、光源から発射される紫外線及び青色の可視光により、空気中の有機物を光分解して浄化することができる。また、元来、光触媒能が小さいルチル型二酸化チタン微粒子であっても、このルチル型チタン微粒子に白金やパラジウム等の金属超微粒子を担持させることによって、光触媒能を大きくすることができる。

更に、紫外線だけでなく、紫色や青色の可視光でも、この金属超微粒子を担持したルチル型チタン微粒子で空気中の有機物を光分解できるので、広い範囲の光で光分解作用を発揮することができる。しかも、粒子の表面にルチル型二酸化チタン微粒子が分散されているので、互いのルチル型二酸化チタン微粒子の間に無数の隙間ができるので、これらの隙間に有機物を効率的に吸着し、これらの有機物を効率よく光分解することができる。

本発明の第５の形態によれば、多孔微粒子や無孔微粒子表面のアナターゼ型二酸化チタンの層で、光源から発せられる紫外線で空気中の有機物を光分解して浄化することができる。このアナターゼ型二酸化チタンは、元来、光触媒能が大きいために、紫外線を照射することにより、空気中の有機物を効率よく光分解して浄化できる。

本発明の第６の形態によれば、多孔性基材として粒子以外の種々の形状を利用できる。例えば、多孔性基材として、セラミックフィルター、セラミックハニカム、ポーラスガラスハニカム等を利用できる。この光触媒性多孔性基材を空気清浄器内に配置したり、室内に配置すれば室内空気の清浄化が可能である。多孔性基材を人形や、額縁、室内装飾品、造花などとして用いれば美的効果と同時に空気浄化効果を発揮できる。

本発明の第７の形態によれば、溶媒を調整し、この溶媒中に光触媒性粒子を混入して光触媒粒子粉末を溶媒中に分散することによって、光触媒性溶液を製造することができる。この光触媒性溶液を容器の中に入れて壁材等の基体に噴霧することによって、基体の表面に光触媒性粒子を途着し、空気中の有機物を分解して浄化することができる。また、光触媒性溶液にバインダー剤を混入して塗料化することによって、この塗料化した光触媒性溶液を基体に塗り込んで、基体の表面に光触媒性粒子を塗着し、空気中の有機物を分解して浄化することができる。溶液や塗料を超音波装置などを用いて均一攪拌することが望ましい。

例えば、合成したチタン含有オキシナイトライド微粒子の粉末を用い、光触媒微粒子の粉末を溶解しない範囲で過酸化水素含有溶液と混合する。このことによって、光触媒微粒子の表面に存在する水酸基が過酸化水素と容易に反応して表面がペルオキソ基で修飾される。これとともに、光触媒微粒子の粉末の２次凝集を解離させる結果として光触媒微粒子が溶液中で安定して均一に分散状態で存在するゾル溶液が得られる。この光触媒性溶液は、噴霧器内に収容して、壁材等に噴霧することによって、この壁材の表面に光触媒性粒子層が形成される。また、塗料を壁材に塗着したり、壁材等の表面に光触媒性溶液を塗着する。このことによって、壁材等の表面に光触媒性粒子層を形成できる。このようなゾル溶液を使用すると、低コストで簡単に光触媒粒子層を形成することができる。

本発明の第８の形態によれば、光触媒性溶液を噴霧器で噴霧することによって、壁材等の基体に手軽に光触媒性粒子を塗着することができる。噴霧器であれば、現場まで手軽に運んで塗着作業を容易に行うことができる。また、噴霧器を店頭等で販売することによって、この噴霧器を購入した者が家庭等において、壁剤等の基体に噴霧することにより、素人でも基体に手軽に噴霧することができて便利である。

本発明の第９の形態によれば、収容ケース内のランプと収容ケースとの間に光触媒性粒子が存在しているので、ランプから発せられた光によって、光触媒性粒子表面の光触媒が励起される。この光触媒の励起によって、収容ケース内の空気の有機物を効果的に分解して清浄することができる。この収容ケース内には数多くの光触媒性粒子が存在するから、空気中の殆どの有機物を分解して清浄化することができる。従って、この空気清浄器の吐出口からは、有機物が含まれない清浄化された空気が室内に向けて放出されるから、室内の空気を効果的に清浄化することができる。

本発明の第１０の形態によれば、ランプの外側表面の光透過性光触媒層がランプの光によって励起して収容ケース内の空気中の有機物を分解して清浄することができる。また、ランプの光は、ランプの外側に固定し、収容ケース内の間隙に存在する光触媒性粒子によって、更に空気中の有機物を分解して清浄することができる。この二重の有機物の分解清浄作用によって、より一層収容ケース内の空気中の有機物が分解されて清浄されることになり、収容ケース内に吸引された空気中の有機物の殆ど全てを分解して清浄することができる。

本発明の第１１の形態によれば、基体に溶液化した光触媒性粒子を噴霧器等で噴霧したり他の方法で塗着することによって、基体の表面に光触媒性粒子からなる光触媒性粒子層を形成できる。この光触媒性粒子層によって、空気中の有機物を分解して清浄することができる。基体は室内・室外に存在する全ての動産・不動産からなる有形物で、光触媒性粒子層を形成するだけで、室内及び室外の空気浄化が可能になる。

本発明の第１２の形態によれば、基体が建築物の壁部であるので、室内の壁部等に光触媒性粒子を塗着して壁部に光触媒性粒子層を形成することによって、室内の空気中の有機物を分解して浄化することができる。室内の空気を浄化することによって、快適な室内空間を得ることができる。

本発明の第１３の形態によれば、基体が室内の壁部に貼り付けられる壁紙であるので、室内の壁部に壁紙を貼りつけた後でも、この壁紙に光触媒性粒子層を形成することができる。このことにより、壁紙による壁部の模様替えをした後でも、この壁紙に光触媒性粒子層を形成することができて便利である。

本発明の第１４の形態によれば、基体がビルの外壁部であるので、このビルの外壁部の表面に形成される光触媒性粒子層によって、太陽光等で大気中の有機物を分解して浄化することができ、ビル街の環境を良くすることができる。都市の環境を良くすることによって、快適な生活空間を作ることができ、快適な生活を過ごすことができる。

本発明の第１５の形態によれば、基体が高速道路の壁部及び／又は脚部であるので、これらの壁部及び／又は脚部の表面に形成された光触媒性粒子層によって、太陽光等で大気中の有機物を分解して浄化でき、地球環境を良くすることができる。特に、高速道路を走る自動車の排気ガスに含まれる有機物を浄化することができ、高速道路近傍の地域の大気の浄化を行うことができる。

本発明の第１６の形態によれば、基体が歩道の敷石であるので、道路を走る車の排気ガスに含まれる有機物を分解して浄化することができ、歩道を歩く通行人が浄化された大気環境内を歩くことができる。従って、快適に歩行することができ、都市公害を少なくすることができる。

本発明の第１７の形態によれば、基体が家の屋根瓦であるので、この家の屋根瓦の表面に形成される光触媒性粒子層が太陽光を浴びることによって、大気中の有機物を分解して浄化することができる。このことによって、住宅街等の環境を良くすることができ、快適な日常生活空間を作り出すことができる。

以下、本発明に係る光触媒性粒子、光触媒性溶液、噴霧器、空気清浄器及び光触媒性基体の実施の形態を、添付する図１〜図１４に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る光触媒性粒子を示し、（１Ａ）はその第１例を示す概略断面図、（１Ｂ）はその第２例を示す概略断面図である。（１Ａ）に示すように、第１例の光触媒性粒子は、多孔質セラミック、活性炭、ゼオライト、シリカゲル等の略球状の多孔性粒子１の表面に、まばらに光触媒層２が形成されている。

この光触媒層２としては、可視光型光触媒層やアナターゼ型二酸化チタンが使用されている。空気中の有機物は、多孔性粒子１の多数の孔部１ａに吸着されてしまい、この孔部１ａ内の有機物は、多孔性粒子１の表面の光触媒層２によって、分解されて清浄される。また、多孔性粒子１は略球状に形成されているために、その表面積が大きいので、この大面積の光触媒層２によって、より多くの有機物が分解されて清浄される。光触媒層２の表面にも凹凸があり、この凹部にも有機物が吸着され、光分解される。

（１Ｂ）に示すように、第２例の光触媒粒子は、多孔性粒子１の表面に、金属超微粒子３を担持したルチル型二酸化チタン微粒子４が分散されて光触媒層２Ａが形成されている。空気中の有機物は、この光触媒層２Ａ間の間隙から多孔性粒子１の多くの孔部１ａに吸着されて、この光触媒層２Ａで分解されて清浄される。光触媒層２Ａは微分子４から構成されるので、その表面には多数の凹部が存在し、この凹部にも有機物が吸着され、光分解が行われる。

図２は他種の光触媒性粒子を示し、（２Ａ）はその第３例を示す概略断面図、（２Ｂ）はその第４例を示す概略断面図である。（２Ａ）に示すように、第３例の光触媒性粒子は、金属性又は非金属性の略球状の無孔性粒子５の表面に光触媒層２が形成されている。この光触媒層２としては、可視光型光触媒層やアナターゼ型二酸化チタンが使用されている。この光触媒層２は、略球状の無孔性粒子５の表面の殆ど全域に形成されていて、その表面に多くの凹凸部分が形成されている。空気中の有機物は、この光触媒層２の凹部に吸着され、光触媒層２の光励起によって分解されて清浄化される。

（２Ｂ）に示すように、第４例の光触媒性粒子は、金属性又は非金属性の無孔性粒子５の表面に金属超微粒子３を担持したルチル型二酸化チタン微粒子４が分散されて光触媒層２Ａが形成されている。この光触媒性粒子によれば、無孔性粒子５の表面の金属超微粒子を担持したルチル型二酸化チタン微粒子４間の隙間に空気中の有機物が吸着される。この有機物は、ルチル型二酸化チタン微粒子４によって分解されて清浄化される。

図３は本発明に係る空気清浄器の第１実施形態を示す縦断面図である。図３に示すように、この第１実施形態の空気清浄器は、空気の吸入口６と排出口７を有した収容ケース８内に、光触媒励起光原としてのランプ９が配設され、ランプ９と収容ケース８の間の間隙部分に網目材１０が配置されている。この網目材１０の中には数多くの光触媒性粒子Ａが配置されている。粒径とメッシュは調整され、光触媒性粒子Ａは網目材１０から脱落しないように構成される。また、網目材１０に光触媒性粒子Ａを塗着してもよい。更に、収容ケース８のケース壁８ａの内面側の厚め材１１の内面に、光触媒層Dが形成されている。空気の吸入口６は、収容ケース８の下部に設けられ、排出口７は収容ケース８の上部に設けられている。

収容ケース８内の下部における吸入口６の近傍箇所に、除塵フィルター１２と吸着フィルター１３が配置されている。その上側にファン１４が配置されている。更に、その上側に電極板１５とランプ９とが、厚め材１１に取り付けられた上下２つの保持材１６によって保持されている。

ファン１３の回転駆動によって吸入口６から吸入された空気は、除塵フィルター１２によって塵や埃等が除去され、吸着フィルター１３で空気中の臭気が吸着される。更に、上昇した空気中の有機物は、光触媒性粒子Ａと光触媒層Ｄによって分解されて清浄される。

図４は第２実施形態の空気清浄器を示す縦断面図である。尚、上記した第１実施形態の空気清浄器と同一部材、同一箇所には、同一符号を付してその説明を省略する。図４に示すように、この第２実施形態の空気清浄器は、上記した第１実施形態の空気清浄器の構造に加えて、ランプ９の表面に光透過性光触媒層１７が形成されているものである。この空気清浄器では、収容ケース８内を上昇する空気中の有機物が、ランプ９の表面の光透過性光触媒層１７で分解されて清浄される。

これとともに、ランプ９から外側に透過する光によって励起された光触媒性粒子Ａと光触媒層Ｄにより、空気中の有機物が更に分解されて清浄される。このような三重構造の有機物を分解する構造によって、空気中の有機物は、より一層分解されて浄化される。

図５は第３実施形態の空気清浄器を示す縦断面図である。図５に示すように、この第３実施形態の空気清浄器は、筐体状の収容ケース１８内に３本の励起光源としてのランプ９が立設され、これらのランプ９の外側表面に光透過性の光触媒層１７が形成されている。

筐体状の収容ケース１８の下部側壁１８ａに複数の吸気口１９が形成され、上部の上壁１８ｂに複数の排気口２０が形成され、上部側に排気用のシロッコファン２１が配置されている。また、筐体状の収容ケース１８の下部には、防塵フィルター１２と吸着フィルター１３とが配置されている。更に、筐体状の収容ケース１８内における３本のランプ９を取り囲む周囲に、網目材１０が配置され、この網目材１０の内部に数多くの光触媒性粒子Ａが配置されている。

上記した構成により、複数の吸気口１９から吸入された空気は、防塵フィルター１２で塵や埃等が取り除かれ、吸着フィルター１３で臭気が吸着されてから、ランプ９の外側表面の光触媒層１７で有機物が光分解され清浄される。また、網目材１０に存在する数多くの光触媒性粒子Ａによって、上昇する空気中の有機物が更に分解されて清浄される。尚、ランプ９の外側表面に光触媒層１７を形成することなく、網目材１０の光触媒性粒子Ａだけで、空気中の有機物を分解して清浄化してもよい。

図６は第４実施形態の空気清浄器を示す縦断面図である。尚、上記した第３実施形態と同一部材、同一箇所には同一符号を付して、その説明を省略する。図６に示すように、この第４実施形態の空気清浄器は、筐体状の収容ケース１８内に、ランプ９としてのストレート管が横向きにして下部から上部に向けて複数段配置されている。これらのランプ９の外側表面に光触媒層１７が形成されている。更に、筐体状の収容ケース１８内における複数段のランプ９の上下に、網目材１０が配置され、この網目材１０に数多くの光触媒性粒子Ａが配置されている。

ランプ９の表面の光触媒層１７によって、筐体状の収容ケース１８内を上昇する空気中の有機物が分解されて清浄される。更に、網目材１０の数多くの光触媒性粒子Ａによって、空気中の有機物がより一層分解されて浄化される。

図７は光触媒性溶液を製造するフロー図である。図７に示すように、光触媒性粒子を溶液内に混入するには、まず、溶媒を調製する（ステップＳ１）。次に、光触媒性粒子粉末を溶媒中に混入する（ステップＳ２）。次に、かき混ぜるか超音波装置によって、溶液中に光触媒性粒子粉末を均一に分散する（ステップＳ３）。

例えば、合成したチタン含有オキシナイトライド微粒子の粉末を用い、光触媒微粒子の粉末を溶解しない範囲で過酸化水素含有溶液と混合する。このことによって、光触媒微粒子の表面に存在する水酸基が過酸化水素と容易に反応して表面がペルオキソ基で修飾される。これとともに、光触媒微粒子の粉末の２次凝集を解離させる結果として光触媒微粒子が溶液中で安定して均一に分散状態で存在するゾル溶液が得られる。この光触媒性溶液は、噴霧器内に収容して、壁材等に噴霧することによって、この壁材の表面に光触媒性粒子層が形成される。また、壁材等の表面に光触媒性溶液を塗着することによって、壁材等の表面に光触媒層を容易に形成できる。

図８は本発明に係る光触媒性溶液が入った噴霧器を示す一部断面側面図である。 この噴霧器２２は、光触媒性溶液Ｂを収容する噴霧器本体２３と、光触媒性溶液Ｂを噴霧するノズル部２４とグリップ２５とから構成されている。噴霧器本体２３内に光触媒性溶液Ｂを注入し、グリップ２５を手前に引くことによって、ノズル２４を壁材に向けて光触媒性溶液Ｂを噴霧する。このことによって、壁材の表面に光触媒性粒子層Ｃ（図９参照）が形成される。空気中の有機物はこの光触媒性粒子層Ｃによって、分解されて浄化される。

図９は図８に示す噴霧器を用いて壁部からなる触媒性基体に光触媒性溶液を噴霧している状態を示す斜視図である。図９に示すように、噴霧器２２のノズル部２４を壁部２６に向けて、グリップ２５を引くことによって、噴霧器本体２３内の光触媒性溶液Ｂがノズル部２４から壁部２６に向けて噴霧される。壁部２６の表面には、光触媒性粒子層Ｃが形成される。空気中の有機物は、この光触媒性粒子層Ｃで分解されて浄化されることとなる。

図１０は本発明に係る光触媒性基体の第１実施形態を示す斜視図である。図１０に示すように、室内の壁部２６に光触媒性溶液Ｂを噴霧器２２で噴霧するかもしくは塗着することによって、壁部２６の表面に光触媒粒子層Ｃが形成される。室内の蛍光灯等の光源２７からの光が照射されることによって、この室内の壁部２６表面の光触媒粒子層Ｃで室内空気中の有機物が分解されて浄化される。

図１１は第２実施形態の光触媒性基体を示す斜視図である。図１１に示すように、室内の壁部には、壁紙２８が貼り付けられている。この壁紙２８に向けて、光触媒性溶液Ｂを噴霧器２２で噴霧するか又は塗着することによって、壁紙２８の表面に光触媒粒子層Ｃが形成される。室内の蛍光灯等の光源２７から光が照射されることによって、この室内の壁紙２８表面の光触媒粒子層Ｃで室内空気中の有機物が分解されて浄化される。

図１２は第３実施形態の光触媒性基体を示す一部破断した斜視図である。図１２に示すように、ビル２９の外壁部３０に、光触媒性粒子Ａが塗着され、光触媒性粒子層Ｃが形成されている。このビル２９の外壁部３０には、光触媒性溶液Ｂを塗着することによって、光触媒性粒子層Ｃを形成することが好ましい。この光触媒性粒子層Ｃによって、大気中の有機物が分解されて浄化される。

図１３は第４実施形態の光触媒性基体を示す斜視図である。図１３に示すように、高速道路３１の壁部３２の内外の表面に、光触媒粒子Ａが塗着されて、光触媒粒子層Ｃが形成されている。この高速道路３１の壁部３２には、光触媒性溶液Ｂを噴霧すれば、光触媒粒子層Ｃの形成が容易である。太陽光で励起される光触媒性粒子層Ｃによって、高速道路３１を走行する自動車３３からの排気ガスや大気中の有機物が分解されて浄化される。尚、高速道路３１の脚部にも光触媒粒子層Ｃを形成することも有益である。

図１４は第５実施形態の光触媒性基体を示す斜視図である。図１４に示すように、歩道３４に敷き詰められた敷石３５の表面に、光触媒性粒子Ａが塗着されて、光触媒粒子層Ｃが形成されている。この敷石３５の表面には、光触媒性溶液Ｂをを噴霧すれば、光触媒粒子層Ｃの形成が容易である。この光触媒性粒子層Ｃによって、歩道３４の傍の車道３６を走行する自動車の排気ガスや大気中の有機物が分解されて浄化される。

図１５は第６実施形態の光触媒性基体を示す斜視図である。図１５に示すように、家の屋根３７に配置される屋根瓦３８の表面に、光触媒性粒子Ａが塗着されて、光触媒性粒子層Ｃが形成されている。この屋根瓦３８の表面には、屋根瓦３８を製造する工場等で予め光触媒性粒子層Ｃが形成される。噴霧器２２で光触媒性溶液Ｂを噴霧したり、他の方法で塗着することによって、光触媒性粒子層Ｃが形成される。この光触媒性粒子層Ｃは太陽光を浴びることによって、大気中の有機物が分解されて浄化される。

本発明は、上記実施形態や実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における種々の変形例、設計変更などをその技術的範囲内に包含するものであることは云うまでもない。

この発明の光触媒性粒子は、単に空気清浄器にとどまらず、多くの分野で用いられる。光触媒性粒子層は建築物の壁部、室内の壁部、室内の壁部に貼り付けられる壁紙、ビルの外壁部、高速道路の壁部や脚部、歩道の敷石、家の屋根瓦等の表面に形成することが好ましい。また、架橋の壁部や住宅街等の人々の歩く一般道等にも形成することもできるものである。更に、公園や競技場等を囲む外壁部等にも形成することが可能である。また、室内の各種物品、例えば額縁、本棚の表面、美術工芸品などの表面に塗着すれば、光触媒分解能力を有するようになる。

本発明に係る光触媒性粒子を示し、（１Ａ）はその第１例を示す概略断面図、（１Ｂ）はその第２例を示す概略断面図である。 他種の光触媒性粒子を示し、（２Ａ）はその第３例を示す概略断面図、（２Ｂ）はその第４例を示す概略断面図である。 本発明に係る空気清浄器の第１実施形態を示す縦断面図である。 第２実施形態の空気清浄器を示す縦断面図である・ 第３実施形態の空気清浄器を示す縦断面図である。 第４実施形態の空気清浄器を示す縦断面図である。 光触媒性溶液を製造するフロー図である。 本発明に係る光触媒性溶液が入った噴霧器を示す一部断面側面図である。 図８に示す噴霧器を用いて壁部からなる触媒性基体に光触媒性溶液を噴霧している状態を示す斜視図である。 本発明に係る光触媒性基体の第１実施形態を示す斜視図である。 第２実施形態の光触媒性基体を示す斜視図である。 第３実施形態の光触媒性基体を示す一部破断した斜視図である。 第４実施形態の光触媒性基体を示す斜視図である。 第５実施形態の光触媒性基体を示す斜視図である。 第６実施形態の光触媒性基体を示す斜視図である。 従来の第１例の空気清浄器を示す縦断面図である。 従来の第２例の空気清浄器を示す縦断面図である。

符号の説明

Ａ 光触媒性粒子
Ｂ 光触媒性溶液
Ｃ 光触媒性粒子層
Ｄ 光触媒層
１ 多孔性粒子
１ａ 孔部
２ 光触媒層
２Ａ 光触媒層
３ 金属超微粒子
４ ルチル型二酸化チタン微粒子
５ 無孔性粒子
６ 吸入口
７ 排出口
８ 収容ケース
８ａ ケース壁
９ ランプ
１０ 網目材
１１ 厚め材
１２ 除塵フィルター
１３ 吸着フィルター
１４ ファン
１５ 電極板
１６ 保持材
１７ 光透過性の光触媒層
１８ 筐体状の収容ケース
１８ａ 下部側壁
１８ｂ 上部の上壁
１９ 吸気口
２０ 排気口
２１ 排気用のシロッコファン
２２ 噴霧器
２３ 噴霧器本体
２４ ノズル部（噴霧部）
２５ グリップ
２６ 壁部
２７ 光源
２８ 壁紙
２９ ビル
３０ 外壁部
３１ 高速道路
３２ 壁部
３３ 自動車
３４ 歩道
３５ 敷石
３６ 車道
３７ 家の屋根
３８ 屋根瓦

Claims (17)

1. 多孔性粒子の表面に光触媒層を形成したことを特徴とする光触媒性粒子。
2. 無孔性粒子の表面に光触媒層を形成したことを特徴とする光触媒性粒子。
3. 前記光触媒層は、可視光に対して応答する可視光型光触媒層からなる請求項１又は２に記載の光触媒性粒子。
4. 前記光触媒層は、金属超微粒子を担持したルチル型二酸化チタン微粒子からなる請求項１又は２に記載の光触媒性粒子。
5. 前記光触媒層は、アナターゼ型二酸化チタンからなる請求項１又は２に記載の光触媒性粒子。
6. 多孔性基材の表面に光触媒層を形成したことを特徴とする光触媒性多孔性基材。
7. 請求項１〜５のいずれかに記載の光触媒性粒子が溶液内に混入されていることを特徴とする光触媒性溶液。
8. 請求項７に記載の光触媒性溶液が収容される本体容器と、この光触媒性溶液を噴霧する噴霧部から構成されることを特徴とする噴霧器。
9. 空気の吸入口と排出口を有した収容ケース内に、光触媒励起光源としてのランプが配設され、前記ランプと収容ケースの間の間隙部分に請求項１〜５のいずれかに記載の光触媒性粒子又は請求項６の光触媒性多孔性基材を存在させたことを特徴とする空気清浄器。
10. 前記ランプの外側表面に光透過性光触媒層が形成されている請求項９に記載の空気清浄器。
11. 請求項１〜５のいずれかに記載の光触媒性粒子からなる光触媒性粒子層を基体の表面に形成したことを特徴とする光触媒性基体。
12. 前記基体が建築物の壁部である請求項１１に記載の光触媒性基体。
13. 前記基体が室内の壁部に貼り付けられる壁紙である請求項１１に記載の光触媒性基体。
14. 前記基体がビルの外壁部である請求項１１に記載の光触媒性基体。
15. 前記基体が高速道路の壁部及び／又は脚部である請求項１１に記載の光触媒性基体。
16. 前記基体が歩道の敷石である請求項１１に記載の光触媒性基体。
17. 前記基体が家の屋根瓦である請求項１１に記載の光触媒性基体。

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