JPH10274713A - 光照射方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光化学反応を促進させたり、熱エネルギー伝
送を効率よく実行できる光照射方法及びその装置を提供
する。 【解決手段】 導光体１の表面に該導光体１よりも高い
屈折率を持つ高屈折率物質２を担持させ、導光体１に導
かれて高屈折率物質２から漏れ出た光を被照射物に照射
する。つまり、光及び熱の供給を導光体１を通して行う
ことを基本として、導光体１自らが照射体となる構造に
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光照射方法及びそ
の装置に関し、特に、光化学反応系への光の照射や、化
学反応系への熱エネルギーの伝送等に適用し得るもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】光反応系へ光を照射する場合は、ほとん
どが、単一方向から光を照射する。また、光反応は、反
応物表面の光吸収から始まる。

【０００３】熱反応の場合は、ヒーターで直接加熱する
か、雰囲気加熱を行っていた。また、何れの加熱方法で
も、熱反応は熱源に近い表面から反応が開始する。

【０００４】燃焼反応の場合は、種火を使ったり、雰囲
気加熱を用いたりする。この場合も、燃焼反応は、反応
物の種火近接部分から開始したり、雰囲気加熱であれ
ば、反応物の表面から開始する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の光反応の場合
は、反応物の露出している表面が限られているため、表
面に近い部分と遠い部分では、反応開始のタイムラグが
生じてしまう。また、反応物の露出している表面が限ら
れているため、表面部分しか反応が進まなかったりし
た。さらに、反応物の濃度が高い場合には、反応物へ光
が到達しずらいので、強い光を照射する必要があった。
反応物のどちらか一方が固相であれば、固相に多くの光
が照射されるように光源を多方向に配置する等の構造を
複雑にせざるをえなかった。

【０００６】一方、従来の熱反応（燃焼反応）の場合
も、光反応と同様に、反応物の露出している表面が限ら
れているため、表面に近い部分と遠い部分では、反応開
始のタイムラグが生じてしまう。また、反応物の露出し
ている表面が限られているため、表面部分しか反応が進
まなかったりした。また、熱伝導効率をよくするため
に、常に十分な攪拌をする必要があった。反応物内に温
度勾配ができた場合は、反応の部分差がでてしまうとい
う問題点もあった。さらに、従来の熱反応では、熱伝導
や対流を用いて加熱を行っていたため、温度を一定に制
御することが困難であった。また、表面を多く作ること
も困難であった。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、光及び熱の供給を導光体を通して行
うことを基本として、導光体自らが照射体となる構造に
よって、光化学反応を促進させたり、熱エネルギー伝送
を効率よく実行できる光照射方法及びその装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの手段として、本発明は、要するに、導光体の表面に
該導光体よりも高い屈折率を持つ高屈折率物質を担持さ
せ、前記導光体に導かれて前記高屈折率物質から漏れ出
た光を被照射物に照射するようにしたものであり、具体
的には、以下の各請求項に記載の手段を採用したもので
ある。

【０００９】（請求項１） 導光体の表面に該導光体よ
りも高い屈折率を持つ高屈折率物質を担持させ、導光体
に導かれて上記高屈折率物質から漏れ出た光を被照射物
に照射することを特徴とする光照射方法。

【００１０】（請求項２） 前記導光体は、ガラスから
なることを特徴とする請求項１に記載の光照射方法。

【００１１】（請求項３） 前記導光体が、ファイバ
状、ハニカム状、網目状、布状、層状、綿状の何れか１
つ又は２つ以上の形状で形成されていることを特徴とす
る請求項１又は２に記載の光照射方法。

【００１２】（請求項４） コアの外周にクラッドを設
けた光ファイバの一部又は全部に上記クラッドを欠いた
コア露出部を形成し、そのコア露出部に上記高屈折率物
質を担持し、コア中を導かれて上記高屈折率物質から漏
れ出た光を被照射物に照射することを特徴とする光照射
方法。

【００１３】（請求項５） 導光体の表面に該導光体よ
りも高い屈折率を持つ高屈折率物質を担持させ、導光体
に導かれて上記高屈折率物質から漏れ出た光を被照射物
に照射するようにした光照射装置。

【００１４】（請求項６） 導光体の表面に該導光体よ
りも高い屈折率を持つ高屈折率物質を担持させたものに
よってフィルターを構成し、前記導光体に導かれた光が
前記高屈折率物質から漏れだして被捕集物を燃焼させる
ようにしたフィルター装置。

【００１５】（請求項７） 導光体の表面に該導光体よ
りも高い屈折率を持つ高屈折率物質を担持させ、 前記
導光体に導かれた紫外線が前記高屈折率物質から漏れだ
して被殺菌物を殺菌するようにした紫外線殺菌装置。

【００１６】（請求項８） 導光体の表面に該導光体よ
りも高い屈折率を持つ高屈折率物質として光触媒を担持
させた光触媒脱臭材を被脱臭雰囲気に設置し、前記導光
体に導入した紫外線を前記光触媒から漏れ出させて光触
媒反応によって有機物を分解除去するように構成したこ
とを特徴とする脱臭装置。

【００１７】（請求項９） 突起を有するファイバー状
の導光体の表面に該導光体よりも高い屈折率を持つ高屈
折率物質として光触媒を担持させた光触媒ファイバー
を、適宜に束ねられた状態で通気性部材の間に配置した
脱臭ユニットを被脱臭雰囲気に設置し、前記脱臭ユニッ
トの束ねられた光触媒ファイバーの一端部側または両端
部側から導入した紫外線を前記各導光体表面の光触媒か
ら漏れ出させて光触媒反応によって有機物を分解除去す
るように構成したことを特徴とする脱臭装置。

【００１８】さて、上述した各発明において、各反応に
おける必要な光が照射されると、反応系はその光に応じ
て、光反応熱反応、燃焼反応等が発現される。光源波長
には、光反応では可視紫外線が使用でき、熱反応では主
に赤外線が使用でき、燃焼反応では主に強力な可視赤外
線が使用できる。光源からの光は、一方向又は二方向以
上から導光体に入射するとよい。

【００１９】導光体の材料としては、ガラス、セラミッ
クス、プラスチック、結晶などが挙げられる。これらの
材料を一種単独で用いても、又は二種以上の材料を混合
あるいは複合（例えば接合など）して用いてもよい。

【００２０】高屈折率物質の担持方法としては、ゾルゲ
ル法、パエロゾル法、ウォッシュ・コート法、蒸着法、
スパッタ法、熱分解法、金属酸化法、２重坩堝法、ロッ
ドインチューブ法等を採用することができる。これらの
方法を１種又は２種以上用いて、導光体表面に１ｎｍ〜
１ｍｍの膜厚に被覆する。

【００２１】また、高屈折率物質には、光選択性、密着
強度増強、安定性増強、または光反応増強等の作用のあ
る添加物を加えたり、アンダーコートとして使用でき
る。物質としては、Ｃｒ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒ
ｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓ
ｂ、Ｐ等の金属、またはそれらの酸化物または化合物が
使用できる。また、密着強度増強としては、添加物を加
える代わりに高屈折率物質層の下地層として、Ｃｒ、Ｉ
ｎ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｐ等の金属、又は、それらの酸化物、
又は、それらの化合物を設ければよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。

【００２３】図２は、各種の光照射装置の構成を示す説
明図である。

【００２４】図２（ａ）は光ファイバのコアに相当する
導光体１の表面に、クラッドに相当する部分に高屈折率
物質２を担持したファイバ状のもの（以下、これを光照
射ファイバという）、図２（ｂ）はハニカム状に成形し
た導光体３の表面に高屈折率物質２を担持したもの、図
２（ｃ）は光照射ファイバ４を網目状に編んでつくった
もの、図２（ｄ）は光照射ファイバ５を綿状のかたまり
としたもの、図２（ｅ）は表面に高屈折率物質２を担持
したシート状の導光体６を層状に重ねたもの、図２
（ｆ）は光照射ファイバ７で織った布状のものである。

【００２５】なお、光照射ファイバを形成するには、公
知の光ファイバ製造技術が転用でき、またシート状導光
体は公知のガラス板製造方法を利用できる。また、導光
体をハニカム状に形成するには、原料のガラス等を粒状
にしてハニカム状に圧粉成形したり、中空の導光体をハ
ニカム状に加工成形したりすればよい。

【００２６】高屈折率物質には、ガラス、セラミック
ス、プラスチックス、又は、結晶等を用いることができ
る。

【００２７】上述した導光体１、３、６又は光照射ファ
イバ４、５、７の端部が光を入射する入射部となり、こ
の入射部に図示しない光源からの光、例えば可視紫外光
が入射するようになっている。

【００２８】上述した光照射ファイバと光源とから光照
射装置を形成する。導光体に導かれた光源からの光は高
屈折率物質から漏れだして、被照射物（反応物）に光が
照射される。このとき、図３に示されるように、光照射
ファイバが先端に行くにしたがって曲率半径が小さくな
るように構成すれば、光の漏れ量を長手方向に一定にす
ることができる。

【００２９】このような光照射装置の具体例を以下の実
施形態で説明する。

【００３０】（第１実施形態）第１実施形態は本発明の
光照射方法及びその装置をディーゼルパティキュレート
フィルター（ＤＰＦ）に適用したものである。

【００３１】ディーゼルエンジンの排気ガス中には、黒
煙、未燃炭化水素及び潤滑油等からなる固体粒状物（パ
ティキュレート）が含まれている。このパティキュレー
トは、燃料中の炭化水素の不完全燃焼によって発生する
ものであるが、排気ガス中に存在すると黒色煙状となる
ため、そのまま大気中に大量に放出することは環境上好
ましくない。そのため、排気ガス中のパティキュレート
を除去または最小限にするために、パティキュレートを
適当なフィルタによって捕集することが行われている。
本実施形態では、上述した光照射ファイバでパティキュ
レートを捕集し、導光体に導かれた光源からの光を高屈
折率物質から漏れださせて捕集したパティキュレートに
照射し、パティキュレートを燃焼させるものである。な
お、ここでいう燃焼には炎の発生を伴わない熱分解も含
むものである。

【００３２】本実施形態のディーゼルパティキュレート
フィルターは、ディーゼルエンジンの排気口後方の排気
管の途中に設置される。排気管に設置されるディーゼル
パティキュレートフィルターは基本ユニットの組み合わ
せから構成され、その基本ユニットは、図４（ａ）のよ
うに、所定の長さに切り揃え、すだれ状に並べた複数本
の光照射ファイバー８と、複数本の光照射ファイバー８
の一端を保持する保持具９と、保持された光照射ファイ
バー８の一端から捕集したパーティキュレートの燃焼に
必要な光を入射するハロゲンランプ１０とから構成され
る。ハロゲン光は、例えば、５００℃程度と比較的高温
であるため、補集したパティキュレートを燃焼させるこ
とができる。

【００３３】この基本ユニットを２個、図４（ｂ）のよ
うに、９０°または適当に回転させて、光照射ファイバ
ー８同士ですだれ格子が形成されるように配置したもの
が基本フィルタになる。表面積を増加させて捕集率をア
ップさせるために、この基本フィルタを１個又は２個以
上を用いてＤＰＦを構成する。

【００３４】光照射ファイバ８を構成する導光体には、
高温度（１００〜７００℃）の排気ガスに耐えるアルミ
ノシリケートガラス（ガラス転移点５００〜８００
℃）、または石英ガラス（ガラス転移点約１１００℃）
を使用する。光照射ファイバ８のファイバ径は１μｍ〜
１５０μｍ、好ましくは１〜３０μｍ程度である。高屈
折率物質には、ＴｉＯ2を使用する。

【００３５】上述した光照射ファイバ８は、高純度原料
を使用したアルミノシリケートガラスを白金坩堝で溶融
してこの溶融ガラスをプッシング法でファイバ状に成形
することによって得られる。このファイバガラスにアル
ミノシリケートガラスよりも屈折率の高いセラミック
ス、ガラス、プラスチックスを担持させると、光照射フ
ァイバから洩れ出たハロゲン光により、パティキュレー
トを燃焼させることができる。ここでは、ファイバガラ
スにＴｉＯ2膜をゾルゲル法で被覆する。ＴｉＯ2膜の屈
折率は２．１〜２．６であり、アルミノシリケートガラ
スは１．５前後であり、クラッドに相当するＴｉＯ2膜
の方が屈折率が高い。したがって、ハロゲンランプ１０
から光照射ファイバ８に入射した光は、導光体１から漏
れ出て、高屈折率物質２からも漏れ出す。この漏れだし
た光が、捕集したパティキュレートを効率よく燃焼させ
る。このとき密着強度増強剤を添加して導光体表面に対
する密着強度を高めると、ＴｉＯ2膜が有する保護機能
を一層向上させることができる。膜厚は０．５μｍにな
るように調整する。製造された光照射ファイバ構造は図
１のようになる。

【００３６】なお、ここで導入する光は、ハロゲン光に
限らず、ＵＶ光を用いて光触媒作用を奏させてもよい。

【００３７】（第２実施形態）第２実施形態は本発明の
光照射方法及びその装置を紫外線殺菌装置に適用したも
のである。

【００３８】図５は本発明の第２実施形態である紫外線
殺菌装置の説明図であり、図６は図５のＶＩーＶＩ線断
面図である。

【００３９】この実施形態の紫外線殺菌装置は、複数の
光照射ファイバ１６が金属パイプ１４の内側に固定され
ているＯリング１５によって束ねられており、複数の光
照射ファイバ１６の一端は金属パイプ１４に取り付けら
れた固定金具１３によって保持されている。さらに金属
パイプ１４の外側には紫外線ランプ１１及び反射鏡１２
が設置されていて、紫外線ランプ１１からでた光及び反
射鏡１２によって反射した光が、固定金具１３によって
保持されている光照射ファイバ１６の一端から、光照射
ファイバ１６に入射する。

【００４０】このような構成で金属パイプ１４内に水を
流すと、光照射ファイバ１４の高屈折率物質から漏れだ
した紫外光により、水が殺菌される。光照射ファイバ１
６の間隔を調整することで、この紫外線照射装置は、菌
などを捕獲するフィルターとしても機能するため、菌を
一時捕獲して確実に殺菌を行うことができる。

【００４１】また、光照射ファイバ１６の長さを調整す
ることにより、紫外線照射装置の殺菌能力を調整するこ
ともできる。

【００４２】この紫外線照射装置は、多数の光照射ファ
イバ１４の間隔が狭いため、汚染のひどい湖水等でも紫
外線が確実に届くので、殺菌能力は非常に高いといえ
る。

【００４３】（第３実施形態）第３実施形態は本発明の
光照射方法及びその装置を脱臭装置に適用したものであ
る。

【００４４】本実施形態の脱臭装置は、導光体の表面に
該導光体よりも高い屈折率を持つ高屈折率物質として光
触媒を担持させた光触媒脱臭材を被脱臭雰囲気に設置
し、前記導光体に導入した紫外線を前記光触媒から漏れ
出させて光触媒反応によって有機物を分解除去するよう
に構成したものである。導光体（光触媒脱臭剤）の形状
は、ファイバ状、ハニカム状、網目状、布状、シート状
など用途等に応じて適宜選定すればよい。また、導光体
表面に突起が形成されているものでもよい。

【００４５】また、本実施形態の他の脱臭装置は、上記
導光体として突起を有するファイバー状のものを採用す
るもので、突起を有するファイバー状の導光体の表面に
該導光体よりも高い屈折率を持つ高屈折率物質として光
触媒を担持させた光触媒ファイバーを、適宜に束ねられ
た状態で通気性部材の間に配置した脱臭ユニットを被脱
臭雰囲気に設置し、前記脱臭ユニットの束ねられた光触
媒ファイバーの一端部側または両端部側から導入した紫
外線を前記各導光体表面の光触媒から漏れ出させて光触
媒反応によって有機物を分解除去するように構成したも
のである。

【００４６】本実施形態の導光体の材質としては、光触
媒を励起する紫外光に対して透光性を有し、しかも光触
媒と反応しないガラスが望ましい。具体的には、石英ガ
ラス、あるいはソーダライムガラス表面を石英ガラスで
コーティングしたものでもよいが、製造コストや加工性
を考慮すると、より好ましいガラス材としては、重量％
表示で、ＳｉＯ2を３０〜７０％、アルカリ成分の含有
率が０〜１０％である、低アルカリのケイ酸塩ガラス、
アルミノケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、又は、
無アルカリガラスがよい。

【００４７】また、光触媒を担持する導光体のガラス材
としては、重量％表示で、ＳｉＯ2を３０〜７０％、Ａ
ｌ2Ｏ3を１〜３５％、Ｂ2Ｏ3を０〜３０％、ＭｇＯを０
〜２０％、ＣａＯを０〜４０％、ＳｒＯを０〜２０％、
ＢａＯを０〜４０％、ＺｎＯを０〜２０％、Ｌｉ2Ｏを
０〜１０％、Ｎａ2Ｏを０〜１０％、Ｋ2Ｏを０〜１０
％、Ｃｓ2Ｏを０〜１０％、Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋
Ｃｓ2Ｏを０〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋Ｂａ
Ｏ＋ＺｎＯ＋Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｃｓ2Ｏを０．
１〜６５％含有するものが好ましい。

【００４８】更に、光触媒を担持する導光体のガラス材
としては、重量％表示で、ＳｉＯ2を３０〜６５％、Ａ
ｌ2Ｏ3を１〜２０％、Ｂ2Ｏ3を０〜２０％、ＭｇＯを０
〜２０％、ＣａＯを０〜４０％、ＳｒＯを０〜２０％、
ＢａＯを０〜４０％、ＺｎＯを０〜２０％、ＭｇＯ＋Ｃ
ａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯを１〜６０％、Ｌｉ2Ｏ
を０〜１０％、Ｎａ2Ｏを０〜５％、Ｋ2Ｏを０〜５％、
Ｃｓ2Ｏを０〜５％、Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｃｓ2
Ｏを０〜５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｚｎ
Ｏ＋Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｃｓ2Ｏを１〜６０％含
有するものが好ましい。

【００４９】また、光触媒を担持する導光体のガラス材
としては、重量％表示で、ＳｉＯ2を４９％、Ａｌ2Ｏ3
を１１％、Ｂ2Ｏ3を１５％、ＣａＯを１％、ＢａＯを２
４％含有するもの、あるいは、ＳｉＯ2を５８％、Ａｌ2
Ｏ3を１５％、Ｂ2Ｏ3を１２％、ＭｇＯを２％、ＣａＯ
を４％、ＳｒＯを４％、ＢａＯを５％含有するもの、あ
るいは、ＳｉＯ2を５３％、Ａｌ2Ｏ3を１４％、Ｂ2Ｏ3
を９％、ＭｇＯを２％、ＣａＯを２０％、ＢａＯを１
％、Ｋ2Ｏを１％含有するものが特に好ましい。

【００５０】光触媒としては、例えば、チタン酸化物又
はその化合物、鉄酸化物又はその化合物、亜鉛酸化物又
はその化合物、ルテニウム酸化物又はその化合物、セリ
ウム酸化物又はその化合物、タングステン酸化物又はそ
の化合物、モリブデン酸化物又はその化合物、カドミウ
ム酸化物又はその化合物、ストロンチウム酸化物又はそ
の化合物などが挙げられる。これらの光触媒を一種単独
で用いてもよく、二種以上の光触媒を混合ないし併用し
て用いてもよい。

【００５１】光触媒の担持方法としては、ゾルゲル法、
パエロゾル法、ウォッシュ・コート法、蒸着法、スパッ
タ法、熱分解法、金属酸化法などを採用することができ
る。これらの方法を１種又は２種以上用いて、導光体表
面に光触媒を１ｎｍ〜１ｍｍの膜厚に被覆形成する。

【００５２】また、光触媒には、触媒活性層増強、密着
強度増強、安定性増強、光反応増強、吸着性増強等の作
用のある物質を添加物として加えたり、それらの物質を
光触媒層のアンダーコートとして使用できる。これらの
物質としては、Ｃｒ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｕ、
Ｐｄ、Ｒｈ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｐ
等の金属、またはそれらの酸化物または化合物が使用で
きる。

【００５３】次に、本実施形態を具体的に適用した例を
図７を用いて説明する。

【００５４】図７において、２０は脱臭ユニットであ
り、脱臭ユニット２０は、通気性部材としての金属フィ
ルター２１と、金属フィルター２１，２１間に束ねられ
た状態で挟み込まれた多数本の光触媒ファイバー２２
と、金属フィルター２１，２１間の間隔を定めると共に
光触媒ファイバー２２の束がばらけるのを防止するため
のスペーサ２３，２３とから主に構成されている。各光
触媒ファイバー２２は、スペーサ２３の長手方向に沿っ
て配設されている。

【００５５】金属フィルター２１は、ステンレス製のメ
ッシュ、例えば、２０メッシュと３０メッシュと６０メ
ッシュとを真空焼結させて形成したもので、通気性と光
触媒ファイバー２２を押し付けた状態で保持できる強度
とを持っており、金属フィルター２１，２１はスペーサ
２３，２３にネジ２４で固定されている。

【００５６】光触媒ファイバー２２は、突起を有するフ
ァイバー状の導光体の表面に、導光体よりも高屈折率の
光触媒を担持させたものである。突起を有するファイバ
ー状の導光体の作製は、ファイバー表面に粉体・粒子を
固着させて突起を形成する方法があり、例えば、通常の
光ファイバーのコア部分のみのモノフィラメントガラス
ファイバー（ガラス組成は上記のもの）を、突起となる
ＳｉＯ2等の粉体・粒子を溶かし込んだバインダ液に付
けて、引き上げることによって作製する。あるいは、金
型を用いてファイバー表面自体に突起を形成したり、導
光体原料に突起となる粉体・粒子を混合し、これをファ
イバー状に成形して、突起突きのファイバー状導光体を
形成してもよい。次いで、突起を有するファイバー状の
導光体の表面に、ゾルゲル法などを用いて、光触媒、こ
こではＴｉＯ2を担持させて光触媒ファイバー２２を作
製する。

【００５７】光触媒ファイバー２２の突起は、光触媒フ
ァイバー２２をほぼ同一方向に束ねるだけで、ファイバ
ー相互間に所望の間隙ないし空隙を持ったフィルター材
を形成できるようにするためのものである。間隙・空隙
の割合ないし空孔度は、突起の大きさや突起の分布密度
などを変えるだけで任意に調整することができる。

【００５８】突起の形状は、球状、棒状、繊維状、不定
形状など、どのような形状でもよい。また、突起の材質
は、例えば、ガラス、セラミックス、ガラスセラミック
ス、金属、樹脂、結晶などが挙げられ、あるいは光触媒
の粒子で突起を形成してもよい。

【００５９】束ねられた光触媒ファイバー２２の一端部
側には、図７に示すように、各光触媒ファイバー２２の
導光体内に紫外線を導入するための紫外線光源２５が設
置されている。紫外線光源２５と対向する光触媒ファイ
バー２２の端面は、紫外線が効率よく導入されるよう
に、研磨されている。（なお、光触媒ファイバー２２の
端面研磨を容易にするために、束ねられた光触媒ファイ
バー２２の端部を接着剤で固定するようにしてもよ
い。）また、紫外線光源２５の光触媒ファイバー２２と
は反対側には、光源２５の光が光触媒ファイバー２２の
端面に効率よく照射されるために、反射鏡２６が設けら
れている。

【００６０】この実施形態の脱臭装置を、被脱臭雰囲
気、例えば冷蔵庫の空冷通路の内部や導入部に設置す
る。冷蔵庫内の冷気は、金属フィルター２１，２１間に
束ねられた多数の光触媒ファイバー２２の空隙を通って
流れる。一方、紫外線光源２５からの紫外線は光触媒フ
ァイバー２２の端面に照射され、光触媒ファイバー２２
を伝搬しつつ導光体に被覆された高屈折率の光触媒から
漏れ出す。この際、冷気中のアンモニア、トリメチルア
ミン等の悪臭成分は光触媒と接触し、光触媒反応により
分解され除去される。また、エチレン、アセトアルデヒ
ド等の植物の成長促進成分も分解除去される。野菜や果
物などの長期保存を図るための脱エチレンフィルターと
して主に本脱臭装置を用いる場合には、冷蔵庫の野菜室
に設けると効果的である。

【００６１】この脱臭装置では、細径で突起を有する光
触媒ファイバー２２を多数束ねたフィルター構造として
いるので、薄型の脱臭ユニット２０であっても、ガスと
接触する表面積が大きく、高性能の脱臭等を行うことが
できる。

【００６２】なお、紫外線光源２５からの光は３２０〜
４５０ｎｍ程度の近紫外線であり、人や野菜に無害で、
光触媒ファイバー２２の他端部側から出射してもなんら
問題ないが、光触媒ファイバー２２の他端部に紫外線を
反射して戻すように金属等を被覆するようにしてもよ
い。あるいは、光触媒ファイバー２２の両端部から紫外
線を照射するようにしてもよい。また、脱臭ユニット２
０は、上記のように金属フィルター２１，２１間で光触
媒ファイバー２２を挟み込むのではなく、例えば、一方
の金属フィルター２１を棒状体等に代え、光触媒ファイ
バー２２の束がばらけない程度に棒状体で押さえるよう
な構造としてもよい。また、本実施形態の脱臭装置を、
空気清浄機、空気調和機、工場やビル等の通気ダクト等
に設置し、脱臭，殺菌，防かび，防汚などを図るように
しても勿論よい。

【００６３】本発明は、上記の実施の形態に限定される
ものでなく、種々の変形を許容するものである。例え
ば、本発明の光照射方法及びその装置はインテリアにも
適用が可能である。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、導
光体の表面に該導光体よりも高い屈折率を持つ高屈折率
物質を担持させ、導光体に導かれて上記高屈折率物質か
ら漏れ出た光を被照射物に照射するようにしたので、効
率よく光を照射することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る光照射ファイバを示す説明図
である。

【図２】実施の形態に係る各種光照射装置を示す説明図
である。

【図３】導光体の態様を示す図である。

【図４】第１実施形態に係るディーゼルパティキュレー
トフィルタの説明図である。

【図５】第２実施形態に係る紫外線殺菌装置の説明図で
ある。

【図６】図５のＶＩーＶＩ線断面図である。

【図７】第３実施形態に係る脱臭装置の概略斜視図であ
る。

【符号の説明】

１，３，６ 導光体 ２ 高屈折率物質 ４，５，７ 光照射ファイバ ２０ 脱臭ユニット ２２ 光触媒ファイバー

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導光体の表面に該導光体よりも高い屈折
   率を持つ高屈折率物質を担持させ、導光体に導かれて上
   記高屈折率物質から漏れ出た光を被照射物に照射するこ
   とを特徴とする光照射方法。
2. 【請求項２】 前記導光体は、ガラスからなることを特
   徴とする請求項１に記載の光照射方法。
3. 【請求項３】 前記導光体が、ファイバ状、ハニカム
   状、網目状、布状、層状、綿状の何れか１つ又は２つ以
   上の形状で形成されていることを特徴とする請求項１又
   は２に記載の光照射方法。
4. 【請求項４】 コアの外周にクラッドを設けた光ファイ
   バの一部又は全部に上記クラッドを欠いたコア露出部を
   形成し、そのコア露出部に上記高屈折率物質を担持し、
   コア中を導かれて上記高屈折率物質から漏れ出た光を被
   照射物に照射することを特徴とする光照射方法。
5. 【請求項５】 導光体の表面に該導光体よりも高い屈折
   率を持つ高屈折率物質を担持させ、導光体に導かれて上
   記高屈折率物質から漏れ出た光を被照射物に照射するよ
   うにした光照射装置。
6. 【請求項６】 導光体の表面に該導光体よりも高い屈折
   率を持つ高屈折率物質を担持させたものによってフィル
   ターを構成し、前記導光体に導かれた光が前記高屈折率
   物質から漏れだして被捕集物を燃焼させるようにしたフ
   ィルター装置。
7. 【請求項７】 導光体の表面に該導光体よりも高い屈折
   率を持つ高屈折率物質を担持させ、 前記導光体に導かれた紫外線が前記高屈折率物質から漏
   れだして被殺菌物を殺菌するようにした紫外線殺菌装
   置。
8. 【請求項８】 導光体の表面に該導光体よりも高い屈折
   率を持つ高屈折率物質として光触媒を担持させた光触媒
   脱臭材を被脱臭雰囲気に設置し、前記導光体に導入した
   紫外線を前記光触媒から漏れ出させて光触媒反応によっ
   て有機物を分解除去するように構成したことを特徴とす
   る脱臭装置。
9. 【請求項９】 突起を有するファイバー状の導光体の表
   面に該導光体よりも高い屈折率を持つ高屈折率物質とし
   て光触媒を担持させた光触媒ファイバーを、適宜に束ね
   られた状態で通気性部材の間に配置した脱臭ユニットを
   被脱臭雰囲気に設置し、前記脱臭ユニットの束ねられた
   光触媒ファイバーの一端部側または両端部側から導入し
   た紫外線を前記各導光体表面の光触媒から漏れ出させて
   光触媒反応によって有機物を分解除去するように構成し
   たことを特徴とする脱臭装置。