JP2000325798A

JP2000325798A - 光触媒装置

Info

Publication number: JP2000325798A
Application number: JP11136724A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Nakayama; 達雄中山; Masakatsu Iwashimizu; 正勝岩清水; 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: 1999-05-18
Filing date: 1999-05-18
Publication date: 2000-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】光触媒による分解除去性能を維持するととも
に、光触媒を活性化させる光源の消費エネルギーを少な
くし、光源の長寿命化を図る。【解決手段】光触媒を活性化している光量を、光量を
検出する手段６により測定し、この測定した光量に基づ
いて、光量を制御する手段５が最適光量を決定し、光量
を調整する手段７により光源２の光量を調整制御するこ
とにより、光触媒は被除去物質を分解除去するに必要な
光量で活性化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒およびこれ
を活性化する光源とを用いて有害物質を除去したり、臭
気成分を分解して脱臭したりする光触媒装置の技術に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、脱臭したり、抗菌したり、大気中
の窒素酸化物（ＮＯ_X）を除去したり、排水中の汚染物
質を除去したりする環境関連の技術として光触媒が注目
されている。また、一般家庭においては、シックハウス
症候群などの問題の顕在化や健康志向から室内空気環境
についての関心が高まっている。そこで、光触媒は、空
気清浄機、空気調和機などの脱臭機能に搭載したり、ト
イレ用の脱臭装置に搭載したりするシステムに応用さ
れ、実用化されている。

【０００３】光触媒は、バンドギャップ以上のエネルギ
ーを有する波長の光が照射されることにより、電子が励
起され、元の電子が存在した場所に正孔を発生する特性
を有している。そして、この電子が励起され、正孔が発
生することにより還元・酸化作用を有するようになる。
光触媒として広く用いられているものに酸化チタンがあ
り、この酸化チタンは、バンドギャップが約３．１ｅＶ
で、約３９０ｎｍより短い波長の紫外線光により励起さ
れて非常に強い酸化力を得ることができるので、さまざ
まな物質の分解に用いられたり、抗菌に用いられたりし
ている。

【０００４】従来において、光触媒を担持する担体とし
ては、ハニカム形状に成形した無機ペーパーや樹脂シー
トを用いて有害物質を捕捉、吸着しており（例えば、特
開平９−３２２９３３号公報参照）、また、光触媒を活
性化するためには、紫外線を発生させるランプ光源を内
蔵したり（例えば、特開平９−１４１０５４号公報参
照）、日光に当てたり（例えば、特開平１０−２２７４
６９号公報参照）することにより、捕捉、吸着した有害
物質を分解して除去し、光触媒は再生して再利用できる
ようにしている。

【０００５】光触媒の活性は、紫外線の光量に依存する
が、光量が大きくなるほど、電子と正孔との再結合が起
こり易くなるので、酸化・還元反応に寄与しない割合が
高くなる現象、すなはち量子効率が低下する現象が発生
する可能性がある。

【０００６】そこで、光源を内蔵した空気清浄機の場合
に、センサなどにより検知した臭い成分の濃度あるいは
計測した送風量などに応じて光量を調節するようにした
技術が提案されている（例えば、特開平１０−７１１９
１号公報参照）。また、光触媒を用いてトイレの消臭を
行う場合、トイレの使用時間は１日のうちで僅かである
ことから、センサにより臭気レベルを検知し、それが一
定レベル以上になると紫外線ランプが点灯するようにし
た技術（例えば、特開平５−２２２７５６号公報参
照）、トイレの使用時に動作させるファンの運転時間を
積算して活性炭に吸着されている臭気成分量を推定し、
一定時間以上の積算時間を越えた場合に、紫外線ランプ
を点灯させるようにした技術（例えば、特開平５−２２
２７５７号公報参照）などが提案されている。

【０００７】また、自動車における空気清浄用システム
の場合、搭乗者が煙草をを吸った時に、煙を検知するこ
とにより紫外線ランプを点灯させるようにした技術が提
案されている（例えば、特開平９−３９５５８号公報参
照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】空気を清浄する場合
に、光触媒により分解して除去する対象物質としては、
煙草臭の原因となるアセトアルデヒド、酢酸、アンモニ
アなど、台所から発生する腐敗臭の原因となるメチルメ
ルカプタン、硫化水素など、体臭の原因となるイソ吉草
酸など、新築住宅などで健康障害となるシックハウス症
候群の原因とされるホルムアルデヒド、トルエン、キシ
レンのような揮発性有機化合物（ＶＯＣ）がある。

【０００９】そして、シックハウス症候群の原因の一つ
になっている新建築材料の合板などの接着剤から揮発す
るホルムアルデヒドは、空気中の湿度で加水分解されて
も発生するので、合板中のホルムアルデヒドの量は長期
間減少することがなく、また、ホルムアルデヒドは温度
が高くなるほど空気中に揮発する量は多くなる傾向にあ
る。さらに、臭気成分も揮発性であるので、室内に染み
着いている臭気や煙草の脂などの臭気発生源を除去しな
い限り、温度が高い状態では空気中の臭気成分の含有量
は大きくなる傾向にある。

【００１０】さらに、分解して除去すべき被除去物質の
濃度は、窓や戸の開閉状態、喫煙の状態などにより異な
って一定ではなく、その雰囲気状態に大きく影響され
る。

【００１１】従来において、光触媒を活性化する光源を
内蔵させた装置の場合、光源を常時点灯しておくと、光
触媒は常に活性化された状態になっているので、効果的
であるが、消費エネルギーが大きくなり、光源の消耗が
大きくなって交換頻度が高くなるという問題点があっ
た。また、光源が点灯している時間を設けるようにした
装置の場合、被除去物質の濃度が低くても長い時間には
光触媒体に付着する量は多くなるので、照射する光が充
分に光触媒に当たり難くなり、被除去物質を迅速に分解
し難くなるという問題点があった。

【００１２】また、日光に当てて光触媒を活性化する装
置の場合、保守の手数などから被除去物質を一定期間吸
着させたのちに日光に当てるようにしているので、光触
媒体の表面に多量に吸着されて付着することがあり、油
のように分解が困難な成分や分解に時間を要する成分が
付着すると、光触媒に均一に光が照射され難く、良好に
分解され難くなり、初期の段階から性能が劣化し易くな
るという問題点があった。

【００１３】また、臭い成分の濃度、光触媒を通過する
風量などにより光量を調節する装置の場合、上記の問題
点はある程度改善できるが、光源として冷陰極管を用い
ると、使用時間とともに光量が低下するので、充分な除
去性能が得られ難く、また光源表面に汚れが存在すると
光触媒に対しての照射光量がさらに減少して性能が悪く
なるという問題点があった。なお、この問題点は、光源
に供給する電流を増加させて光量を大きくすることによ
り解決できるが、無理に電流を増加させると光源の寿命
を短縮する結果となり、その上に、他に外部の光が光触
媒に当たっていると、過剰な光が照射されることにな
り、非効率的であるという問題点があった。

【００１４】本発明は、できるだけ少ないエネルギーで
効率よく臭気などの被除去物質を分解除去し、性能を劣
化させることがない光触媒装置を提供することを目的と
している。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の光触媒装置においては、光触媒体に担持
した光触媒を活性化する光源の光量を、この光量を検出
する手段などにより与えられる情報に基づいて光量を制
御する手段を動作させて制御することとしている。

【００１６】そして、このようにすることにより、状況
に応じて光量を増減制御することができるので、必要な
性能を保持しながら消費エネルギーを少なくし、光源の
寿命を延ばすことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明は、各請求項に記載したよ
うな形態で実施することができ、以下にその作用効果を
併記して実施形態を説明する。

【００１８】本発明は、光触媒を担持した光触媒体と、
この光触媒を活性化する光源と、この光源の光量を与え
られた情報に基づいて制御する手段とを有するものであ
る。

【００１９】状況に応じた情報信号により光量を増減制
御することができるので、必要な性能を保持しながら消
費エネルギーを少なくし、光源の寿命を延長させること
ができる。

【００２０】また、光量を検出する手段を光触媒体の活
性面や活性面近傍に備えることにより、光触媒を活性化
するに有効な波長の光量を検出し、この検出した情報
を、光量を制御する手段を動作させる情報に含ませるも
のである。

【００２１】光触媒の活性は、照射される紫外線の光量
に依存するが、光源の劣化などにより光量が低下した場
合、ある光量になるように制御しても実際に照射される
光量は少なくなるので、光触媒の活性面で検出される光
量が少ない時は、光量を増加させるようにフィードバッ
クをかけることにより、光触媒を必要なレベルまで活性
化し、性能を確保することができる。また、太陽や蛍光
灯の光にも光触媒を活性化するのに有効な波長成分が含
まれており、光触媒の活性面近傍で実際に照射されてい
る光量を検出することにより、光触媒を活性化するエネ
ルギーとしてこの太陽光なども利用することができるの
で、光源の光量を低減して消費エネルギーを少なくする
ことができ、触媒性能を所定レベルに保持しながら光源
の寿命を延長することができる。

【００２２】また、光触媒体に担持されている光触媒に
より除去する被除去物質の濃度を検出する手段を有し、
この濃度を検出する手段よりの情報を、光量を制御する
手段を動作させる情報に含ませるものである。

【００２３】被除去物質の濃度が低い場合には、光量を
低減させることにより、処理可能な絶対量は低下するが
量子効率は高くなるので、光量の低減ほどは光触媒の活
性が低下することはなく、エネルギー効率が向上し、消
費エネルギーは低減され、光源の寿命を延長させること
ができる。

【００２４】また、被除去物質の濃度を検出する手段に
よって被除去物質が検出されない場合、光量を制御する
手段により、前記濃度を検出する手段が検出できる限界
量の被除去物質は除去することができるような最小限値
の光量に設定するようにしたものである。

【００２５】臭覚閾値が非常に低い臭気成分の場合は、
低濃度でも臭気を感じることがあり、また、ＶＯＣなど
は検出できないほどの低濃度であっても、身体が長時間
曝されると悪影響がでる場合がある。しかし、これらの
成分を検出するセンサには、それ以下の濃度は検出でき
ないという検出限界がある。その検出できない濃度の成
分が存在する場合に、被除去物質が存在しないと判断し
て光を照射しないと、被除去物質の除去ができなくな
り、また、分解がし難い物質が含まれていると、長期的
に身体に悪影響を与えたり、光触媒や光源の汚染源とな
って光源を点灯しても充分に除去効果が発揮できなくな
ったりすることがある。そこで、被除去物質が検出され
ない場合でも、検出限界に相当する程度の濃度の被除去
物質は除去することができるように、最低限の光は照射
するようにしている。

【００２６】また、雰囲気の温度を検出する手段を有
し、この温度を検出する手段よりの情報を、光量を制御
する手段を動作させる情報に含ませるものである。

【００２７】ホルムアルデヒド、トルエンなどのＶＯＣ
や臭気成分は、室内の温度が高いほど濃度が増加する傾
向にあるので、温度が高い場合は光触媒を活性化する光
源の光量を増大し、温度が低い場合は光量を減少させる
ようにすることにより、間接的に被除去物質の濃度に対
応した光量に調整することができ、消費エネルギーを低
減し、光源の寿命を長くすることができる。

【００２８】また、予め被除去物質の濃度の温度依存性
データを記憶させたメモリと、このメモリに記憶された
データおよび温度を検出する手段よりの情報に基づいて
被除去物質の発生量を推定する手段とを有し、この発生
量を推定する手段よりの情報を、光量を制御する手段を
動作させる情報に含ませるものである。

【００２９】被除去物質の沸点から揮発性は推定するこ
とができ、建材などに含まれている被除去物質の成分お
よび量は推測することができるので、温度の変化に伴っ
てどの成分の揮発量が、どのように増減するかのパター
ンは想定することはできる。そこで、このパターンのデ
ータを予めメモリに内蔵させ、このデータと温度測定値
とに基づいてその時の発生量を予測することにより、光
源の光量を調整する精度を高めることができ、より効率
的に被除去物質を除去することができる。

【００３０】また、光触媒および吸着剤を備えた光触媒
体と、光触媒を活性化する光源と、この光源の光量を検
出する手段と、前記光源の光量を制御する手段と、前記
光触媒により除去される被除去物質の濃度を検出する手
段と、前記の光触媒体への送風時間および光源の点灯時
間を計測する手段と、前記の濃度を検出する手段および
時間を計測する手段の情報に基づいて被除去物質の積算
吸着量を推定する手段とを有し、この積算吸着量を推定
する手段よりの情報を、光量を制御する手段を動作させ
る情報に含ませるものである。

【００３１】被除去物質の濃度を検出する手段により検
出された濃度および時間を計測する手段により計測され
た光触媒体への送風機の運転時間から吸着された被除去
物質の量を推定し、光量を制御する手段によって設定さ
れた光量および時間を計測する手段により計測された光
源の点灯時間から分解除去された被除去物質の量を推定
し、これらの値に基づいて積算吸着量を推定する手段に
より推定した未だ吸着されている積算吸着量に応じた光
量に制御することができる。濃度を検出する手段により
検出された被除去物質の濃度が非常に高い場合、光量を
増大しても速やかに分解除去されないで吸着されたまま
残留していることがあるが、以上のようにすることによ
り、吸着剤の吸着性能を維持し、除去効果を向上させる
ことができる。

【００３２】また、光触媒の活性面近傍における活性化
に有効な波長の光量を検出する手段と、この光量を検出
する手段および濃度を検出する手段ならびに時間を計測
する手段の情報に基づいて被除去物質の積算吸着量を推
定する手段とを有し、この積算吸着量を推定する手段よ
りの情報を、光量を制御する手段を動作させる情報に含
ませるものである。

【００３３】実際に光触媒の活性面に照射される光量
は、汚染などが原因して光量を制御する手段により設定
した値よりも小さくなっていたり、あるいは、外部より
の光が当たっていることにより設定した値よりも大きく
なっていたりするが、光量を検出する手段による測定値
に基づいて被除去物質の積算吸着量を推定することによ
り、精度が高くなり、吸着剤の吸着性能を確実に保持し
て除去効果を向上させることができる。

【００３４】さらに、被除去物質の濃度を検出する手段
により被除去物質の濃度が検出されない場合には、被除
去物質の積算吸着量を推定する手段が、光量を検出する
手段および時間を計測する手段の情報に基づいて被除去
物質の積算吸着量を推定して光量を制御するようにした
ものである。

【００３５】濃度を検出する手段により被除去物質の濃
度が検出されない場合には、成分を検出するセンサの検
出限界以下の濃度の被除去物質が微量に蓄積されつつあ
ると判定し、検出されない状態での最大値、すなわち、
濃度を検出する手段の検出限界程度の濃度の被除去物質
は存在するとして積算吸着量を推定することにより、吸
着飽和量を超過するのを阻止することができ、光触媒装
置の性能を長期にわたり維持することができる。

【００３６】

【実施例】その実施例を、図１ないし図１１を参照して
詳述する。

【００３７】（実施例１）図１は実施例１による光触媒
装置の模式図、図２は同装置の制御フローチャートであ
る。

【００３８】図１において、１は光触媒を担持した光触
媒体、２は光触媒体１の光触媒を活性化する紫外線を照
射する光源、３は通風路４に送風する送風手段、５は光
源２の光量を制御する手段、６は光触媒体１の近傍に設
置して光源２より光触媒に照射される光量を検出する手
段で光センサを用い、光量を制御する手段５に検出して
測定した光量情報を供給してこの手段５を動作させる。
７は光量を制御する手段５よりの指示に基づいて光源２
の光量を調整する手段である。

【００３９】光源２が劣化したり、光源２の表面が汚れ
たりすることにより、光触媒体１に照射される光量が低
下すると、油のように分解し難い成分は光触媒体１の表
面に付着して被覆状態になるので、光触媒に光が直接照
射され難くなり、被除去物質を分解除去する性能が低下
してくる。

【００４０】そこで、光量を検出する手段６により測定
した光量に基づいて光量を制御する手段５が、光源２の
光量を制御するようにすると、分解除去性能の低下を阻
止することができる。その制御動作について、図１およ
び図２を参照して説明する。

【００４１】光量を検出する手段６により光触媒を活性
化している有効波長の光量を測定し（ステップ２１）、
その光量を所定レベルと比較し（ステップ２２）、光量
の大きさを判定する（ステップ２３）。光量が不十分で
あると判定した場合は、光量を制御する手段５の指示に
基づいて光量を調整する手段７により光源２の光量を増
加させ、光触媒の活性度を高めて分解除去性能を増大さ
せる（ステップ２４）。また、光量が充分であったり、
あるいは、太陽光などの他の光も照射されたりして充分
な光量であると判定した場合は、光量を制御する手段５
の指示により光量が低下するように調整したり、消灯し
たりするので（ステップ２５）、光触媒の活性化に必要
な光量を最小限の消費エネルギーで供給し、省エネルギ
ーおよび光源の長寿命化を達成することができる。

【００４２】（実施例２）図３は実施例２による光触媒
装置の模式図、図４は同装置の制御フローチャートであ
る。

【００４３】図３において、８は被除去物質の濃度を検
出する手段でガスセンサを用い、検出して測定した情報
を、光量を制御する手段５に供給する。この実施例２で
は、実施例１の場合において、さらに被除去物質の濃度
を検出する手段８を備えている。

【００４４】光量を制御する動作について図３および図
４を参照して説明する。濃度を検出する手段８により通
風路４に流れる空気中に含まれている被除去物質の濃度
を測定し（ステップ４１）、濃度が高い場合は、光量を
制御する手段５の指示で光量を増大させ、濃度が低い場
合は、光量を減少させる。さらに、光量が正確に制御で
きるように、光量を検出する手段６により光触媒を活性
化している有効波長の光量を測定し（ステップ４２）、
その光量を所定レベルと比較し（ステップ４３）、光量
の大きさを判定する（ステップ４４）。光量が不十分で
あると判定した場合は、光量を制御する手段５の指示に
基づいて光量を調整する手段７により光源２の光量を増
加させ、光触媒の活性度を高めて分解除去性能を増大さ
せる（ステップ４５）。また、光量が充分であったり、
あるいは、太陽光などの他の光も照射されたりして充分
な光量であると判定した場合は、光量を制御する手段５
の指示により光量が低下するように調整したり、消灯し
たりする（ステップ４６）。

【００４５】この場合の制御動作では、被除去物質の濃
度が高い場合は、光触媒を活性化する光量を増大させ、
濃度が低い場合は、光量を減少させるように光量を制御
する手段５により動作させるようにしているが、光量を
検出する手段６により測定した光量値でモニターするこ
とにより、正確に光量を制御することができ、充分な分
解除去性能を保持して省エネルギーおよび光源の長寿命
化を達成することができる。

【００４６】（実施例３）図５は実施例３による光触媒
装置の制御フローチャートである。

【００４７】実施例２において、濃度を検出する手段８
により通風路４に流れる空気中に含まれている被除去物
質の濃度が測定されない場合でも、濃度を検出する手段
８の検出限界以下の濃度の被除去物質が存在することも
あるので、少なくとも検出限界に相当する濃度の被除去
物質は除去できるようにしている。この場合の光量を制
御する動作について図３および図５を参照して説明す
る。

【００４８】濃度を検出する手段８により通風路４に流
れる空気中に含まれている被除去物質の濃度を測定し
（ステップ５１）、その濃度が検出されない場合は（ス
テップ５２）、被除去物質が検出限界に相当する程度の
濃度で存在していると判定し、光量を制御する手段５の
指示により光量が最小値に設定されるように制御する
（ステップ５３）。

【００４９】ステップ５２で濃度が検出された場合は、
実施例２の場合と同じように、光量を検出する手段６に
より光触媒を活性化している有効波長の光量を測定し
（ステップ５４）、その光量を所定レベルと比較し（ス
テップ５５）、光量の大きさを判定する（ステップ５
６）。光量が不十分であると判定した場合は、光量を制
御する手段５の指示に基づいて光量を調整する手段７に
より光源２の光量を増加させ、光触媒の活性度を高めて
分解除去性能を増大させる（ステップ５７）。また、光
量が充分であったり、あるいは、太陽光などの他の光も
照射されたりして充分な光量であると判定した場合は、
光量を制御する手段５の指示により光量が低下するよう
に調整したり、消灯したりする（ステップ５８）。

【００５０】したがって、被除去物質が微量に存在する
場合でも確実に精度よく分解除去することができる。

【００５１】（実施例４）図６は実施例４による光触媒
装置の模式図、図７は同装置の制御フローチャートであ
る。

【００５２】図６において、９は被除去物質が存在する
雰囲気の温度を検出する手段で温度センサを用い、検出
して測定した温度情報を、光量を制御する手段５に供給
する。この実施例４では、実施例１の場合において、さ
らに被除去物質が存在する雰囲気の温度を検出する手段
９を備えている。

【００５３】光量を制御する動作について図６および図
７を参照して説明する。

【００５４】温度を検出する手段９により雰囲気の温度
を測定し（ステップ７１）、温度が高い場合は被除去物
質は多量に存在して濃度が高くなっていると判定し、温
度が低い場合は被除去物質の量は少なく濃度が小さくな
っていると判定する（ステップ７２）。そして、この判
定結果に応じた光量が光触媒体１に照射されるように光
量を制御する手段５の指示により制御する（ステップ７
３、７４、７５）。なお、ここでは、被除去物質の濃度
を判定する温度の基準として、２０℃以下が濃度低位、
２０〜２５℃が濃度中位、２５℃以上が濃度高位として
いる。

【００５５】したがって、雰囲気温度で揮発して発生し
た被除去物質の量に応じた分解除去性能を発揮させるこ
とができ、無駄なエネルギーを消費しない省エネルギー
運転をすることができ、光源の長寿命化を図ることがで
きる。

【００５６】（実施例５）図８は実施例５による光触媒
装置の制御フローチャートで、光量を制御する動作につ
いて図６および図８を参照して説明する。なお、この実
施例５では、実施例４の場合において、さらに、予め被
除去物質の濃度についての温度依存性データを記憶させ
たメモリと、このメモリに記憶されたデータと温度を検
出する手段よりの情報に基づいて被除去物質の発生量を
推定する手段とを備えている。

【００５７】温度を検出する手段９により雰囲気の温度
を測定し（ステップ８１）、その温度における被除去物
質の発生量を、メモリに記憶させたデータ情報に基づい
て、被除去物質の発生量を推定する手段により予測し
（ステップ８２）、その予測した発生量に対して光量を
検出する手段６により測定した光量が適当かどうかを判
定する（ステップ８３）。それ以降は、実施例３の場合
と同様に、光量を制御する手段５の指示により光量を制
御するので（ステップ８５、８６）、効率的に被除去物
質を分解除去することができ、無駄なエネルギーを消費
しない省エネルギー運転をすることができ、光源の長寿
命化を図ることができる。

【００５８】（実施例６）図９は実施例６による光触媒
装置の制御フローチャートで、光量を制御する動作につ
いて図３および図９を参照して説明する。なお、この実
施例６では、実施例２の場合において、さらに、光触媒
体が吸着剤を有し、光触媒体への送風時間および光源の
点灯時間を計測する手段と、濃度を検出する手段および
時間を計測する手段の情報に基づいて被除去物質の積算
吸着量を推定する手段とを備えている。

【００５９】時間を計測する手段により、光触媒体１へ
の送風時間を積算し（ステップ９１）、濃度を検出する
手段８により通風路４に流れる空気中に含まれている被
除去物質の濃度を測定する（ステップ９２）。被除去物
質の積算吸着量を推定する手段により、測定された積算
送風時間および濃度に基づいて光触媒体に吸着される被
除去物質の吸着量を推定し、同時に光量を検出する手段
６により測定した光量および時間を計測する手段により
積算されている光源の点灯時間に基づいて分解除去され
た被除去物質の量を推定し、これらの推定値に基づいて
被除去物質の積算吸着量を推定する手段が積算吸着量を
推定する（ステップ９３）。ついで、この推定した積算
吸着量に応じた光量を決定し（ステップ９４）、光量を
制御する手段５は決定光量になるように指示して光源２
を点灯させる（ステップ９５）。そして、その点灯時間
は、時間を計測する手段により計測して積算されている
（ステップ９６）。

【００６０】したがって、吸着剤を飽和させることな
く、被除去物質を良好に吸着させることができ、また、
吸着量が少ない場合は、充分な吸着量になったのちに光
源を点灯させたり、光量を増大させたりすることによ
り、効率よく被除去物質を分解除去することができる。

【００６１】（実施例７）図１０は実施例７による光触
媒装置の制御フローチャートで、光量を制御する動作に
ついて図３および図１０を参照して説明する。

【００６２】時間を計測する手段により、光触媒体１へ
の送風時間を積算し（ステップ１０１）、濃度を検出す
る手段８により通風路４に流れる空気中に含まれている
被除去物質の濃度を測定し、被除去物質の積算吸着量を
推定する手段により、測定された積算送風時間および濃
度に基づいて光触媒体に吸着される被除去物質の吸着量
を推定し、同時に光量を検出する手段６により測定した
光量および時間を計測する手段により積算されている光
源の点灯時間に基づいて分解除去された被除去物質の量
を推定し、これらの推定値に基づいて被除去物質の積算
吸着量を推定する手段が積算吸着量を推定する（ステッ
プ１０２）。ついで、この推定した積算吸着量に応じた
光量を決定し（ステップ１０３）、光量を制御する手段
５は決定光量になるように指示して光源２を点灯させる
（ステップ１０４）。この点灯された光源２の光量を、
光量を検出する手段６により測定する（ステップ１０
５）。そして、その点灯時間は、時間を計測する手段に
より計測して積算されている（ステップ１０６）。

【００６３】したがって、実際に光触媒の活性面に照射
される光量が、光源２に付着した汚れや光源２の劣化な
どにより、光量を制御する手段５が指示した決定光量よ
りも少ない場合、あるいは、太陽光などの外部の他の光
も照射されて決定光量よりも多い場合でも、被除去物質
の積算吸着量を正確に推定することができ、効率よく被
除去物質を分解除去することができる。また、吸着剤の
吸着飽和量を超えることなく確実に被除去物質を吸着し
て光触媒により分解除去することができる。

【００６４】（実施例８）図１１は実施例８による光触
媒装置の制御フローチャートで、光量を制御する動作に
ついて図３および図１１を参照して説明する。なお、こ
の実施例８では、実施例６において、濃度を検出する手
段８により被除去物質が検出されない場合の動作につい
て説明している。

【００６５】濃度を検出する手段８により通風路４に流
れる空気中に含まれている被除去物質の濃度が測定され
ない場合でも、濃度を検出する手段８の検出限界以下の
濃度の被除去物質が存在することもあるので、少なくと
も検出限界に相当する濃度の被除去物質は吸着剤に吸着
されているとして被除去物質の積算吸着量を推定し、こ
れを除去できるようにしている。

【００６６】時間を計測する手段により、光触媒体１へ
の送風時間を積算し（ステップ１０１）、濃度を検出す
る手段８により通風路４に流れる空気中に含まれている
被除去物質の濃度を測定し（ステップ１１２）、その濃
度が検出されない場合は（ステップ１１３）、被除去物
質が検出限界に相当する程度の濃度で存在していると判
定し（ステップ１１４）、その濃度での被除去物質の積
算吸着量を推定する（ステップ１１５）。ついで、この
推定した積算吸着量に応じた光量を決定し（ステップ１
１６）、光量を制御する手段５の指示でその決定光量に
なるように光源２を点灯させる（ステップ１１７）。そ
の点灯時間は、時間を計測する手段により計測して積算
されている（ステップ１１８）。

【００６７】そして、被除去物質が吸着剤の吸着飽和量
まで吸着されて光触媒による分解除去の性能が低下する
のを阻止することができる。

【００６８】なお、以上の実施例においては、光源が１
個の場合について説明したが、複数の光源を用い、その
内の１個または複数個を点灯、消灯させるようにして光
量を調整しても同様の効果が得られる。

【００６９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００７０】光触媒を活性化させる光の光量を、光触媒
活性面に照射されている光量、雰囲気温度、被除去物質
の濃度などの情報に基づいて調整するので、被除去物質
を分解除去する性能を維持した状態で、消費エネルギー
を少なくし、光源の寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による光触媒装置の模式図

【図２】同装置の制御フローチャート

【図３】本発明の実施例２による光触媒装置の模式図

【図４】同装置の制御フローチャート

【図５】本発明の実施例３による光触媒装置の制御フロ
ーチャート

【図６】本発明の実施例４による光触媒装置の模式図

【図７】同装置の制御フローチャート

【図８】本発明の実施例５による光触媒装置の制御フロ
ーチャート

【図９】本発明の実施例６による光触媒装置の制御フロ
ーチャート

【図１０】本発明の実施例７による光触媒装置の制御フ
ローチャート

【図１１】本発明の実施例８による光触媒装置の制御フ
ローチャート

【符号の説明】

１光触媒体２光源５光量を制御する手段７光量を検出する手段８濃度を検出する手段９温度を検出する手段

───────────────────────────────────────────────────── 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） 4C080 AA07 AA10 CC02 CC04 CC05 CC08 CC12 CC15 HH05 MM02 QQ11 QQ17 QQ20 4D048 AA22 AB03 BA07Y BA41Y DA02 DA08 EA01 4G069 AA03 AA14 AA15 BA04A BA48A CA10 CA17 FB79 GA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光触媒を担持した光触媒体と、この光触
媒を活性化する光源と、この光源の光量を制御する手段
とを有する光触媒装置。
【請求項２】光量を検出する手段を光触媒体の近傍に
備え、この光量を検出する手段よりの情報に基づいて光
量を制御する手段を動作させる請求項１記載の光触媒装
置。
【請求項３】光触媒体に担持した光触媒により除去す
る被除去物質の濃度を検出する手段を有し、この濃度を
検出する手段よりの情報に基づいて光量を制御する手段
を動作させる請求項１もしくは２記載の光触媒装置。
【請求項４】被除去物質の濃度を検出する手段より情
報が供給されない場合、光量を制御する手段は、前記濃
度を検出する手段の検出限界量が除去できる最小光量に
制御する請求項３記載の光触媒装置。
【請求項５】雰囲気の温度を検出する手段を有し、こ
の温度を検出する手段よりの情報に基づいて光量を制御
する手段を動作させる請求項１ないし３のいずれかに記
載の光触媒装置。
【請求項６】被除去物質の濃度の温度依存性データを
記憶させたメモリと、このメモリに記憶されたデータお
よび温度を検出する手段よりの情報に基づいて被除去物
質の発生量を推定する手段とを有し、この発生量を推定
する手段よりの情報に基づいて光量を制御する手段を動
作させる請求項１ないし５のいずれかに記載の光触媒装
置。
【請求項７】光触媒および吸着剤を備えた光触媒体
と、光触媒を活性化する光源と、この光源の光量を検出
する手段と、前記光源の光量を制御する手段と、前記光
触媒により除去される被除去物質の濃度を検出する手段
と、前記の光触媒体への送風時間ならびに光源の点灯時
間を計測する手段と、前記の濃度を検出する手段および
時間を計測する手段の情報により被除去物質の積算吸着
量を推定する手段とを有し、この積算吸着量を推定する
手段よりの情報に基づいて前記光量を制御する手段を動
作させる光触媒装置。
【請求項８】光触媒体の近傍に備えた光量を検出する
手段と、この光量を検出する手段および濃度を検出する
手段ならびに時間を計測する手段の情報により被除去物
質の積算吸着量を推定する手段とを有し、この積算吸着
量を推定する手段よりの情報に基づいて光量を制御する
手段を動作させる請求項７記載の光触媒装置。
【請求項９】被除去物質の濃度を検出する手段より情
報が供給されない場合、被除去物質の積算吸着量を推定
する手段は、光量を検出する手段および時間を計測する
手段の情報に基づいて被除去物質の積算吸着量を推定す
る請求項７もしくは８記載の光触媒装置。