脱臭抗菌材およびそれを用いた脱臭抗菌方法
【課題】脱臭効果と抗菌効果を長期に渡って高いレベルで発現できる脱臭抗菌材を提供することを目的とする。
【解決手段】脱臭抗菌材１は、吸着剤粒子２と、光触媒粒子３と、これらを固形化する結合助剤４とにより成形固化物とするとともに、成形固化物の一部を再粉化手段５により粒子状に戻し、これを臭気発生源や雑菌汚染源に直接接触させるようにしたものである。これによって、固形化状態から部分的に粉体状態に戻して、必要な量の吸着剤粒子２と光触媒粒子３を、脱臭、抗菌の用途に活用でき、固形化状態においては、温度、湿度、コンタミなどの周囲環境の影響も受けないため、臭気発生源や雑菌汚染源の近傍に設置しても、脱臭、抗菌性能が低下することはなく、性能を長期に渡って保持することができる。
【解決手段】脱臭抗菌材１は、吸着剤粒子２と、光触媒粒子３と、これらを固形化する結合助剤４とにより成形固化物とするとともに、成形固化物の一部を再粉化手段５により粒子状に戻し、これを臭気発生源や雑菌汚染源に直接接触させるようにしたものである。これによって、固形化状態から部分的に粉体状態に戻して、必要な量の吸着剤粒子２と光触媒粒子３を、脱臭、抗菌の用途に活用でき、固形化状態においては、温度、湿度、コンタミなどの周囲環境の影響も受けないため、臭気発生源や雑菌汚染源の近傍に設置しても、脱臭、抗菌性能が低下することはなく、性能を長期に渡って保持することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、悪臭や雑菌を効果的に除去できる脱臭抗菌材およびそれを用いた脱臭抗菌方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、居住空間において発生する様々な悪臭の除去に関しては、様々な対策商品が販売されており、悪臭を別の臭いでマスキングする芳香剤、活性炭など多孔質な表面を有して臭気を吸着させる吸着剤などが一般に用いられている。また、これらの脱臭技術は、家庭電化製品にも応用されており、電気掃除機、生ゴミ処理機、温水洗浄便座など、使用時に悪臭の発生を伴う商品には、標準的に脱臭機能が搭載されている。また、近年においては、臭気に加えて、様々な空間および表面における雑菌の除去への関心も非常に高くなっており、脱臭機能にさらに抗菌機能も付与した技術、商品が増加している。
【０００３】
従来の脱臭と抗菌機能を備えた材料としては、活性炭および抗菌材として銀を集合塊としたものをコア部とし、その表面を多孔質セラミックでコートし、球状に成形した脱臭抗菌材とし、前記球状の脱臭抗菌材を複数個、メッシュの袋、または通水（気）孔を開設した樹脂製の容器内に収容し、気相、液相における脱臭および抗菌用途に使用するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２１１４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、複数の脱臭抗菌材を通気性の容器に収容して、臭気発生源の近傍に設置した場合、発生する臭気が拡散した際に、脱臭抗菌材と接触し、前記脱臭抗菌材中の活性炭の吸着作用により、臭気物質は吸着除去され、さらに脱臭抗菌材の容器に吸気手段などを組み込んで、強制的に空気を脱臭抗菌材と接触させるようにすると、より脱臭効果が高まるが、この方法では、通気性容器内の脱臭抗菌材の全てが臭気と均一に接触するため、脱臭性能は経時的に減少し、また、活性炭などの吸着剤では、活性炭中の臭気ガス濃度と、気相中の臭気濃度間の分圧が平衡に達した時点で、活性炭に吸着サイトが残存している場合でも、吸着効果が無くなるため、脱臭抗菌材が有している吸着容量を全て活かすことができず、結果として新しい脱臭抗菌材に入れ換える必要があるという課題を有していた。
【０００５】
また、前記従来の構成では、脱臭抗菌材を通気性の容器に収容して、汚水中に設置し、脱臭や除菌に用いた場合には、水中の臭気物質は、脱臭抗菌材中の活性炭により吸着され、さらに脱臭抗菌材中の銀が水中に溶出することにより、溶出した銀成分は、水中の菌に作用して菌の活性を低下させて、菌数を低減させることができるが、脱臭抗菌材は、全て水中に浸漬させて使用することになるため、脱臭抗菌材中の活性炭は、臭気物質だけでなく水分も吸着して吸着性能が低下し、また銀も水中での溶出が続くため、脱臭、抗菌性能とも短期間で低下してしまうという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、脱臭効果と抗菌効果を長期に渡って高いレベルで発現できる脱臭抗菌材およびそれを用いた脱臭抗菌方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の脱臭抗菌材およびそれを用いた脱臭抗菌方法は、吸着剤粒子と、光触媒粒子と、これらを固形化する結合助剤とを有して成形固化物とするとともに、成形固化物の一部を粒子状に戻すことができるようにしたものである。そして、粒子状の脱臭抗菌材を臭気発生源、雑菌汚染源に直接接触させるようにしたものである。
【０００８】
これによって、固形化状態から部分的に粉体状態に戻して、必要な量の吸着剤粒子と光触媒粒子を、脱臭、抗菌の用途に活用でき、固形化状態においては、温度、湿度、コンタミなどの周囲環境の影響も受けないため、臭気発生源、雑菌汚染源の近傍に設置しても、脱臭、抗菌性能が低下することはなく、性能を長期に渡って保持することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の脱臭抗菌材およびそれを用いた脱臭抗菌方法は、脱臭効果と抗菌効果を長期に渡って高いレベルで発現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、吸着剤粒子と、光触媒粒子と、これらを固形化する結合助剤とを有して成形固化物とするとともに、成形固化物の一部を粒子状に戻すことができるようにした脱臭抗菌材とすることにより、固形化状態から部分的に粉体状態に戻して、必要な量の吸着剤粒子と光触媒粒子を、脱臭、抗菌の用途に活用でき、固形化状態においては、温度、湿度、コンタミなどの周囲環境の影響も受けないため、臭気発生源や雑菌汚染源の近傍に設置しても、脱臭、抗菌性能が低下することはなく、性能を長期に渡って保持することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明において、光触媒粒子は、可視波長域の光に応答して酸化分解力を発現することにより、固形化状態から部分的に再粉化させた吸着剤粒子と光触媒粒子の混合粉体において、光触媒粒子は、屋外の自然光や、屋内の蛍光灯の光など、身近にある光源で酸化分解力を得ることができるため、紫外線灯など特殊な光源を必要とすることなく、容易に脱臭、抗菌効果を得ることができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明における脱臭抗菌材の一部を粒子状に戻して、この粒子状の脱臭抗菌材を臭気発生源や雑菌汚染源に直接接触させるようにした脱臭抗菌方法とすることにより、粉体状態に戻した脱臭抗菌材が臭気発生源や雑菌汚染源に直接付着するため、粉体状態の脱臭抗菌材は静電気を帯びやすく、臭気発生源などに積極的に付着し、臭気や雑菌を直接的に吸着または分解する。例えば、臭気に対しては、気相中に放散してから除去する場合に比べ、臭気発生源をコーティングする形となるため、臭気の拡散も防げ、非常に効率よく脱臭効果を得ることができ、従来方式のように、臭気や雑菌が材料に接触するのを待つ方式と異なり、抜本的に臭気や雑菌の除去を行うこととなる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第３の発明において、脱臭抗菌材の粒子を接触させた臭気発生源や雑菌汚染源に対して、可視波長域の光を照射することにより、脱臭抗菌材が直接付着した臭気発生源や雑菌汚染源においては、付着している光触媒に可視波長域の光が照射されることにより、酸化分解力が発現し、光触媒表面に吸着または接触している臭気物質、雑菌は連続的に分解されていき、光照射を継続することで、臭気発生源や雑菌汚染源の内部まで完全に浄化されることになり、最大限の脱臭、抗菌効果を得ることができる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第３または第４の発明において、粒子状の脱臭抗菌材を、電気掃除機の集塵室内に貯留する塵埃に直接接触させるようにしたことにより、任意の方法で脱臭抗菌材の再粉化物を集塵室内に散布し、塵埃に付着させ、塵埃由来の臭気は再粉化物中の吸着剤粒子により除去され、また、集塵室内に光を照射することにより光触媒粒子の酸化分解力が発現し、塵埃中の雑菌が低減され、この結果、電気掃除機の運転中の排気空気における衛生レベルが向上し、さらに集塵室の塵埃を廃棄する際でも臭気や雑菌が除去されているため衛生的に処理を行うことができる。
【００１５】
第６の発明は、特に、第３または第４の発明において、粒子状の脱臭抗菌材を、生ゴミ処理機の処理容器内に貯留する生ゴミに直接接触させるようにしたことにより、特に、生ゴミの処理過程で発生する臭気を吸着剤粉体が吸着除去し、さらに処理物に対して光照射を行うことで光触媒の酸化分解力により脱臭効果がさらに高まる。
【００１６】
第７の発明は、特に、第３または第４の発明において、粒子状の脱臭抗菌材を、水洗便器の貯水部内における排泄物に直接接触させるようにしたことにより、特に、便器内に拡散および貯水部に落下した吸着剤粒子が大便排泄物由来の臭気の拡散を抑え、さらに大便を排水後の貯水部に対しても改めて脱臭抗菌材を散布することにより、便所内の室内光や外部から流入する自然光などを光触媒が受けて酸化分解力が発現し、貯水中の雑菌や有機成分を分解し、異臭の発生や、貯水部の内壁の汚れ付着を防止することができ、便器内を常に衛生的に保つことができる。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の実施の形態１における脱臭抗菌材とそれを設置した電気掃除機を示すものである。
【００１９】
図１に示すように、脱臭抗菌材１は、吸着剤粒子２と、光触媒粒子３と、これらを固形化するための結合助剤４とを有して成形固化物とするとともに、成形固化物の一部を粒子状に戻すことができるようにしている。
【００２０】
前記吸着剤粒子２としては、物理吸着作用を持つ活性炭、ゼオライトなど、また化学吸着作用を持つ二酸化マンガン、酸化銅、酸化コバルト、無機酸化物などを用い、脱臭対象の臭気の種類に応じて選択することで最良の脱臭効果を得ることができる。
【００２１】
また、吸着剤粒子２として用いる原料の一次粒子径に関しては、３０ミクロン未満のものを用いるのが好ましく、特に、脱臭特性、固形化時の寸法、臭気を発生する物質に対する付着性などに影響する、比表面積、嵩密度、帯電性などの物性を考慮すると、１０ミクロン未満の粒子径の粉体を原料として用いると一層好ましい。
【００２２】
前記光触媒粒子３としては、二酸化チタンを用いるのが好ましいが、二酸化チタンが表面の電子を励起させて酸化分解力を発現させるためには、波長３８２ｎｍ以下の紫外線波長の光エネルギーを照射する必要があり、このため紫外線ランプなど特殊な光源を必要とするので、自然光、室内光に多く含まれる４００ｎｍ以上の可視波長域の光エネルギーを受けても酸化分解力を発現できる、可視光応答型の光触媒粒子３を用いると一層よい。
【００２３】
前記可視光応答型の光触媒粒子３としては、可視波長域の光に応答性をもった元素を、二酸化チタンの構造中に添加したものが、可視波長域の光への応答性に優れている点で好ましく、窒素や、クロム、バナジウムなどを構造中に添加した光触媒粒子３を用いるとよい。この可視光応答型の光触媒粒子３を用いることにより、自然光や室内光の照射下で、酸化分解力を発現し、脱臭や抗菌効果を発揮させることができる。
【００２４】
なお、光触媒粒子３として用いる原料の一次粒子径としては、前記吸着剤粒子２と同様に１０ミクロン未満の粉体を用いるのが好ましい。
【００２５】
前記結合助剤４としては、水ガラス、コロイダルシリカ、リン酸アルミニウムなどを用い、各種結合助剤４を組み合わせて使用し、原料への配合比を増減させて吸着剤粒子２、光触媒粒子３の混合原料を成形固形化して成形固形化物とし、脱臭抗菌材１を作製することで、固形後の脱臭抗菌材１に一定の切削応力を加えた際の再粉化量および脱臭材１の耐衝撃強度を最適化することができる。
【００２６】
本実施の形態では、吸着剤粒子２としてゼオライト、光触媒粒子３として、窒素ドーピング型二酸化チタン、結合助剤４として、コロイダルシリカを使用し、ゼオライトと窒素ドーピング型二酸化チタンを７：３で混合した原料１００重量部に対して、コロイダルシリカ２０重量部を加水しながら添加し、混練後、角型状に成形し、１５０℃で乾燥後、続けて６００℃で焼成し、質量２０ｇ、容積３５ｃｃの脱臭抗菌材１を得た。
【００２７】
なお、前記ゼオライトは、一次粒子径が８ミクロンのものを、窒素ドーピング型二酸化チタンは、一次粒子径が１０ナノメートルのものをそれぞれ使用した。
【００２８】
以上のように、結合助剤４により固形化した脱臭抗菌材１は、結合助剤４が保護層の役目も果たすため、吸着剤粒子２、光触媒粒子３が、周囲の温度、湿度、各種ガスなどのコンタミの影響を受け、性能劣化することも防止でき、脱臭、抗菌性能を長期に渡って保持することが可能となる。
【００２９】
さらに、前記作製方法により得られた脱臭抗菌材１は、図２に一例を示したような方法で簡単に元の粒子形態に必要な量だけ戻すことができる。
【００３０】
図２に示す再粉化手段５は、脱臭抗菌材１に対して切削板６が四角枠内に複数枚均等に組み込まれた構成であり、切削板６の端面が脱臭抗菌材１に対する線接触部７となり、並んだ切削板６の上に脱臭抗菌材１を置き、例えば、図２の矢印に示すように、再粉化手段５を脱臭抗菌材１に対して剪断的に動かすことで、切削板６の線接触部７が脱臭抗菌材１の表面層を一定幅削り、削られた脱臭抗菌材１は、構造中の結合助剤４の結合を崩壊し、吸着剤粒子２および光触媒粒子３の粒子状態に戻りながら、切削板６間の隙間を通過して落下することとなる。
【００３１】
なお、前記切削板６の材質に関しては、金属、樹脂、セラミックなどを用いることができ、耐久性の点より金属を用いるのがより好ましい。
【００３２】
図３は、前記脱臭抗菌材１および再粉化手段５を搭載した電気掃除機を示し、電気掃除機の本体８内には、集塵室９および電動送風機１０が配置されている。また、本体８前部には、集塵室９と連通して、吸引口１１が開口しており、床面などから塵埃を吸引、導入するための吸引管１２が接続されている。また、集塵室９の下流側には、除塵手段１３が設置されており、さらに電動送風機１０の前後にも同様に除塵手段１３が設置されている。
【００３３】
なお、前記集塵室９は、外部から集塵室９内に光を導入するため、透過性の樹脂を用いるのが好ましい。また、透過性樹脂を用いない場合は、集塵室９周囲に光源を組み込み、光を照射してもよい。
【００３４】
掃除作業は、電動送風機１０の作動により吸引風を発生させて、塵埃を吸引することにより、吸引管１２を経て、塵埃が集塵室９に貯留し、吸引気流のみが各除塵手段１３を通過して細塵が除去された状態で本体８外へ排出されることとなる。
【００３５】
前記脱臭抗菌材１および再粉化手段５は、集塵室９より上流側に設置するのが効率よく塵埃と脱臭抗菌材１の再粉化物と接触するので好ましく、本実施の形態では、吸引管１２の連通上部に、収納室１４を設置し、収納室１４内に脱臭抗菌材１が装填されている。なお、脱臭抗菌材１の装填作業は、固形体であるため、粉体のまま装填するのに比べ、使用者の手や衣服が汚れることなく、容易に装填作業が可能なのは言うまでもない。
【００３６】
吸引管１２内に面した収納室１４の底部には、前記再粉化手段５が組み込まれており、図２に示したような剪断動作を、電気的に再粉化手段５を振幅させる振動手段１５を用いて実行し、脱臭抗菌材１を定量的に再粉化することができる。以上の構成により、吸引された塵埃に、脱臭抗菌材１の再粉化物である吸着剤粒子２と光触媒粒子３を混合させることができる。
【００３７】
以上のように構成された本実施の形態における脱臭抗菌材１を備えた電気掃除機を用いて、その効果について確認した。
【００３８】
（実験例１）
上記の電気掃除機を用いて、実部屋の掃除を１５分間行った。掃除完了後、電動送風機１０を運転させたまま振動手段１５を１０秒間作動させて、脱臭抗菌材１を再粉化させて、吸着剤粒子２および光触媒粒子３を集塵室９に投入し、塵埃に混合させた。対照実験として脱臭抗菌材１無しの条件の通常の電気掃除機を用いての実部屋の掃除も１５分間行い、この実部屋掃除を３０日間続けた。排気臭気に対して官能的に意識しながら、掃除作業を継続した結果、脱臭抗菌材１投入無しの対照実験の電気掃除機は、７日目くらいから運転開始直後の排気の臭気が気になったが、本実施の形態の電気掃除機は、実験開始３０日目の試験終了時点でも、運転開始時、運転中とも排気の臭気が気になることはなかった。
【００３９】
次に、前記３０日経過後の電気掃除機を、１ｍ３の密閉チャンバー内にセットし、１日静置したのち３０秒間運転させた。チャンバー内の空気を男女混成の官能評価パネラー６名で臭い嗅ぎ官能評価を行った。結果は、本実施の形態では、平均の臭気強度が０．６であったのに対して、対照実験の脱臭抗菌材１無しの条件は、平均の臭気強度は３．０であり、定量的にも臭気強度が大幅に低減されていることを確認した。
【００４０】
臭気強度１が臭いの検知閾値であることを考慮に入れると、本実施の形態では、臭気のない排気を実現している。
【００４１】
以上の結果より、本実施の形態のように、脱臭抗菌材１を再粉化させて吸着剤粒子２および光触媒粒子３を、集塵室９内の塵埃に投入することにより、電気掃除機の運転時における排気の臭いを大幅に低減することができる。また脱臭抗菌材１は、固形化状態により、周囲環境の影響を受けず、部分的に再粉化して用いるため、常に最大限の脱臭性能を発揮できる。
【００４２】
（実験例２）
実験例１の脱臭抗菌材１を搭載した電気掃除機の効果検証時において、掃除終了後、集塵室９内に天日または室内光が当たる位置に電気掃除機を放置し、この作業も３０日間継続した。対照実験として、脱臭抗菌材１無しの電気掃除機も、光照射下に放置した。３０日経過後、２台の電気掃除機の集塵室９内から塵埃を１ｇ採取し、界面活性剤を含む滅菌水に分散させ、分散後の水溶液を、標準寒天培地上に０．２ｍｌ塗布し、３５℃のインキュベーター内で４０時間培養した。対照実験として、脱臭抗菌材１無しの塵埃も同様に培養した。
【００４３】
結果は、対照実験に比較し、本実施の形態では、９９％以上の菌数の低減が確認された。
【００４４】
以上より、脱臭抗菌材１の光触媒粒子３の酸化分解力により塵埃中の雑菌が分解されることが確認できた。このように、脱臭抗菌材１の再粉化物を塵埃中に投入することで、再粉化物中の光触媒粒子３が、天日や室内の光照射を受けて、酸化分解力を発現し、抗菌効果を発揮するため、塵埃中の雑菌数は大幅に低減し、電気掃除機運転時の排気の衛生レベルを向上させることができる。また、脱臭抗菌材料１は、周囲環境の影響を受けない固形化状態のものから、必要量だけ再粉化して抗菌に用いるため、常に最大限の抗菌効果を発揮できる。
【００４５】
このように、本実施の形態における脱臭抗菌材１の成形固形化した吸着剤粒子２と光触媒粒子１は、成分の大部分を大気と遮断することで、未使用時における温度、湿度、コンタミによる両材料の性能劣化を抑制でき、さらに必要に応じて、成形固形化物を部分的に再粉化させて、吸着剤粒子２と光触媒粒子１の粉体を取り出し、臭気発生源や雑菌汚染源に散布し、光を当てることで、吸着剤の吸着効果と、光触媒の酸化分解力の効果により、直接的に臭気の除去や、雑菌の増殖抑制、除菌などが行え、臭気や雑菌に対して根本から対策することができる。
【００４６】
また、成形固形化物の一部のみを使用することで、全ての材料が一度に臭気や、雑菌に接触しないため、最小限の材料の使用量で、最大限の効果を継続的に得ることができる。
【００４７】
また、さらに、微細な粉体に戻して使用するため、粉体が持つ静電気的な作用で、気相中においては臭気発生源や雑菌汚染源に散布された際に、接触的に付着し脱臭、抗菌効果を最大限に発揮でき、また、液相中においても、表面積の大きい微細粉体として投入されることで、有機物や、雑菌との接触率が高まり、処理後の液体を排水処理する場合でも、配管が詰まることもなく、簡単に処分することができるものである。
【００４８】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における脱臭抗菌材１を設置した生ゴミ処理機を示すものである。
【００４９】
図４において、生ゴミ処理機の本体１６内には、生ゴミ処理用の処理容器１７が設置されており、処理容器１７の底部には、生ゴミを攪拌破砕する攪拌手段１８が組み込まれている。ここで、開閉蓋１９をあけて、処理容器１７内に食べ物屑などの生ゴミを投入し、開閉蓋１９を閉じた後、攪拌手段１８を回転させ、加温、除湿しながら、生ゴミを乾燥、破砕し、減容化するものである。
【００５０】
前記開閉蓋１９内には、処理容器１７に連通する形で実施の形態１と同様の脱臭抗菌材１および再粉化手段５が組み込まれており、任意に振動手段１５を作動させて、処理容器１７内の生ゴミに脱臭抗菌材１の再粉化物である吸着剤粒子２、光触媒粒子３を投入することができるようになっている。
【００５１】
（実験例１）
上記の生ゴミ処理機を用いて、生ゴミ処理を行った。実験には、野菜、果物、魚などの食べ物の破片を合計２００ｇ投入し、８時間処理運転を行った。その間、脱臭抗菌材１を２時間に１回、振動手段１５を２０秒間運転して、再粉化物を生ゴミ中に投入した。対照実験として、脱臭抗菌材１投入無しの条件による同様の生ゴミ処理作業も実施した。
【００５２】
生ゴミ処理機を設置している空間の空気を男女混成の官能評価パネラー６名で、臭い嗅ぎ官能評価を行った。結果は、本実施の形態では、平均の臭気強度が１．５であったのに対して、対照実験の脱臭抗菌材１無しの条件は、平均の臭気強度は３．８であり、生ゴミ処理時に発生する臭気が大幅に減少することを確認した。
【００５３】
また、さらに、前記脱臭抗菌材１を継続的に使用して、合計１０回の生ゴミ処理を実施し、同様に、臭い嗅ぎ官能評価を行った結果、１０回目の生ゴミ処理時における本実施の形態においては、平均の臭気強度は１．７であり、開閉蓋１９に設置されている脱臭抗菌材１が生ゴミ処理時に大量に発生する湿気や高濃度の臭気ガスに曝されても、固形化状態であれば性能低下は、起きないことも確認できた。
【００５４】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態における脱臭抗菌材１を設置した水洗便器を示すものである。
【００５５】
図５において、便器本体２０内の底部には、所定の水位を確保した貯水部２１を備えており、排泄物の一時保持空間となる。前記便器本体２０の上部には、大便排泄時に使用する便座２２と非使用時に便器本体２０を覆う蓋２４が設置されている。便器本体２０の後部には、貯水タンク２３が設置されており、便器本体２０内の排泄物の廃棄および便器本体２０内の洗浄用の水を貯水してあり、貯水タンク２３内の水を一気に流出させる際の水圧を利用して、排泄物の下水への廃棄と便器洗浄が実施できる。
【００５６】
また、便座２２の後部には、便器本体２０内に連通する形で、実施の形態１および実施の形態２と同様の脱臭抗菌材１を再粉化して投入する機構が組み込まれており、任意に振動手段１５を作動させて、便器本体２０内空間および貯水部２１に脱臭抗菌材１の再粉化物である吸着剤粒子２、光触媒粒子３を散布投入することができる。
【００５７】
（実験例１）
上記の水洗便器を用いて、大便の排泄行為を実施した。排泄行為時において、排泄直前または直後に、振動手段１５を作動させて、脱臭抗菌材１を１０秒間動作させて、所定量を再粉化させ、吸着剤粒子２および光触媒粒子３を便器本体２０内および貯水部２１に散布した。対照実験として、脱臭抗菌材１を散布しない大便の排泄行為も行った。
【００５８】
排泄中のトイレ空間の空気を男性６名からなる排泄行為者兼官能評価パネラーで、臭い嗅ぎ官能評価を行った。結果は、本実施の形態では、平均の臭気強度が０．８であったのに対して、対照実験の脱臭抗菌材１無しの条件は、平均の臭気強度は３．０であり、脱臭抗菌材１の再粉化物を投入することで、処理時に発生する臭気が大幅に低減されていることを確認した。
【００５９】
これは、発生した臭気が便器本体２０内に散布されて一定時間滞留している吸着剤粒子２と効率よく接触、吸着されたのに加え、貯水部２１中にも吸着剤粒子２が分散し、大便に付着することで、臭気の発生を抑えたことによる効果である。
【００６０】
さらに、前記脱臭抗菌材１を継続的に使用して、合計３０日間大便排泄毎に、臭い嗅ぎ官能評価を行った結果、３０日間における本実施の形態の平均臭気強度は０．９であり、便器本体２０近傍に設置されている脱臭抗菌材１が便器内の水分や排泄臭に曝されても、固形化状態であれば性能低下は起きないことも確認できた。
【００６１】
（実験例２）
前記実験例１の検証作業の際、便器本体２０内の水洗後、再度振動手段１５を作動させて脱臭抗菌材１を再粉化させ、貯水部２１に再粉化物を分散させ、便座２２の蓋２４を開放したままで、貯水部２１に室内光などの光が照射されるようにした。対照実験として、脱臭抗菌材１無しでも同様の作業を実施した。
【００６２】
翌日の排泄行為前に、本実施の形態および対照実験の貯水部２１の水を１０ｍｌ採取し、採取した水の内０．２ｍｌを標準寒天培地上に塗布し、３５℃のインキュベーター内で４０時間培養した。
【００６３】
その結果、本実施の形態では、対照実験と比較して、菌数が９９％以上減少しており、貯水部２１に散布された光触媒粒子３が可視光の光照射を受けて酸化分解力を発現し、抗菌効果を発揮していることを確認した。
【００６４】
また、３０日間継続して脱臭抗菌材１の貯水部２１への散布および室内光の照射を行った結果、対照実験の貯水部２１の内壁に黄色に変色したのに対して、本実施の形態では、変色がまったく起きていないことも確認され、光触媒粒子３の効果により、貯水の抗菌効果だけでなく、貯水部２１内壁の汚れ防止効果もあることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように、本発明にかかる脱臭抗菌材およびそれを用いた脱臭抗菌方法は、脱臭効果と抗菌効果を長期に渡って高いレベルで発現できるので、電気掃除機、生ゴミ処理機、水洗便器に限らず、さまざまな空間における脱臭抗菌用途に活用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態１における脱臭抗菌材の斜視図
【図２】同脱臭抗菌材の再粉化方法の一例を示す斜視図
【図３】同脱臭抗菌材を用いた脱臭抗菌方法を示す電気掃除機の断面図
【図４】本発明の実施の形態２における脱臭抗菌材を用いた脱臭抗菌方法を示す生ゴミ処理機の断面図
【図５】本発明の実施の形態３における脱臭抗菌材を用いた脱臭抗菌方法を示す水洗便器の断面図
【符号の説明】
【００６７】
１ 脱臭抗菌材
２ 吸着剤粒子
３ 光触媒粒子
４ 結合助剤
５ 再粉化手段
９ 集塵室
１７ 処理容器
２１ 貯水部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、悪臭や雑菌を効果的に除去できる脱臭抗菌材およびそれを用いた脱臭抗菌方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、居住空間において発生する様々な悪臭の除去に関しては、様々な対策商品が販売されており、悪臭を別の臭いでマスキングする芳香剤、活性炭など多孔質な表面を有して臭気を吸着させる吸着剤などが一般に用いられている。また、これらの脱臭技術は、家庭電化製品にも応用されており、電気掃除機、生ゴミ処理機、温水洗浄便座など、使用時に悪臭の発生を伴う商品には、標準的に脱臭機能が搭載されている。また、近年においては、臭気に加えて、様々な空間および表面における雑菌の除去への関心も非常に高くなっており、脱臭機能にさらに抗菌機能も付与した技術、商品が増加している。
【０００３】
従来の脱臭と抗菌機能を備えた材料としては、活性炭および抗菌材として銀を集合塊としたものをコア部とし、その表面を多孔質セラミックでコートし、球状に成形した脱臭抗菌材とし、前記球状の脱臭抗菌材を複数個、メッシュの袋、または通水（気）孔を開設した樹脂製の容器内に収容し、気相、液相における脱臭および抗菌用途に使用するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２１１４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、複数の脱臭抗菌材を通気性の容器に収容して、臭気発生源の近傍に設置した場合、発生する臭気が拡散した際に、脱臭抗菌材と接触し、前記脱臭抗菌材中の活性炭の吸着作用により、臭気物質は吸着除去され、さらに脱臭抗菌材の容器に吸気手段などを組み込んで、強制的に空気を脱臭抗菌材と接触させるようにすると、より脱臭効果が高まるが、この方法では、通気性容器内の脱臭抗菌材の全てが臭気と均一に接触するため、脱臭性能は経時的に減少し、また、活性炭などの吸着剤では、活性炭中の臭気ガス濃度と、気相中の臭気濃度間の分圧が平衡に達した時点で、活性炭に吸着サイトが残存している場合でも、吸着効果が無くなるため、脱臭抗菌材が有している吸着容量を全て活かすことができず、結果として新しい脱臭抗菌材に入れ換える必要があるという課題を有していた。
【０００５】
また、前記従来の構成では、脱臭抗菌材を通気性の容器に収容して、汚水中に設置し、脱臭や除菌に用いた場合には、水中の臭気物質は、脱臭抗菌材中の活性炭により吸着され、さらに脱臭抗菌材中の銀が水中に溶出することにより、溶出した銀成分は、水中の菌に作用して菌の活性を低下させて、菌数を低減させることができるが、脱臭抗菌材は、全て水中に浸漬させて使用することになるため、脱臭抗菌材中の活性炭は、臭気物質だけでなく水分も吸着して吸着性能が低下し、また銀も水中での溶出が続くため、脱臭、抗菌性能とも短期間で低下してしまうという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、脱臭効果と抗菌効果を長期に渡って高いレベルで発現できる脱臭抗菌材およびそれを用いた脱臭抗菌方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の脱臭抗菌材およびそれを用いた脱臭抗菌方法は、吸着剤粒子と、光触媒粒子と、これらを固形化する結合助剤とを有して成形固化物とするとともに、成形固化物の一部を粒子状に戻すことができるようにしたものである。そして、粒子状の脱臭抗菌材を臭気発生源、雑菌汚染源に直接接触させるようにしたものである。
【０００８】
これによって、固形化状態から部分的に粉体状態に戻して、必要な量の吸着剤粒子と光触媒粒子を、脱臭、抗菌の用途に活用でき、固形化状態においては、温度、湿度、コンタミなどの周囲環境の影響も受けないため、臭気発生源、雑菌汚染源の近傍に設置しても、脱臭、抗菌性能が低下することはなく、性能を長期に渡って保持することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の脱臭抗菌材およびそれを用いた脱臭抗菌方法は、脱臭効果と抗菌効果を長期に渡って高いレベルで発現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、吸着剤粒子と、光触媒粒子と、これらを固形化する結合助剤とを有して成形固化物とするとともに、成形固化物の一部を粒子状に戻すことができるようにした脱臭抗菌材とすることにより、固形化状態から部分的に粉体状態に戻して、必要な量の吸着剤粒子と光触媒粒子を、脱臭、抗菌の用途に活用でき、固形化状態においては、温度、湿度、コンタミなどの周囲環境の影響も受けないため、臭気発生源や雑菌汚染源の近傍に設置しても、脱臭、抗菌性能が低下することはなく、性能を長期に渡って保持することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明において、光触媒粒子は、可視波長域の光に応答して酸化分解力を発現することにより、固形化状態から部分的に再粉化させた吸着剤粒子と光触媒粒子の混合粉体において、光触媒粒子は、屋外の自然光や、屋内の蛍光灯の光など、身近にある光源で酸化分解力を得ることができるため、紫外線灯など特殊な光源を必要とすることなく、容易に脱臭、抗菌効果を得ることができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明における脱臭抗菌材の一部を粒子状に戻して、この粒子状の脱臭抗菌材を臭気発生源や雑菌汚染源に直接接触させるようにした脱臭抗菌方法とすることにより、粉体状態に戻した脱臭抗菌材が臭気発生源や雑菌汚染源に直接付着するため、粉体状態の脱臭抗菌材は静電気を帯びやすく、臭気発生源などに積極的に付着し、臭気や雑菌を直接的に吸着または分解する。例えば、臭気に対しては、気相中に放散してから除去する場合に比べ、臭気発生源をコーティングする形となるため、臭気の拡散も防げ、非常に効率よく脱臭効果を得ることができ、従来方式のように、臭気や雑菌が材料に接触するのを待つ方式と異なり、抜本的に臭気や雑菌の除去を行うこととなる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第３の発明において、脱臭抗菌材の粒子を接触させた臭気発生源や雑菌汚染源に対して、可視波長域の光を照射することにより、脱臭抗菌材が直接付着した臭気発生源や雑菌汚染源においては、付着している光触媒に可視波長域の光が照射されることにより、酸化分解力が発現し、光触媒表面に吸着または接触している臭気物質、雑菌は連続的に分解されていき、光照射を継続することで、臭気発生源や雑菌汚染源の内部まで完全に浄化されることになり、最大限の脱臭、抗菌効果を得ることができる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第３または第４の発明において、粒子状の脱臭抗菌材を、電気掃除機の集塵室内に貯留する塵埃に直接接触させるようにしたことにより、任意の方法で脱臭抗菌材の再粉化物を集塵室内に散布し、塵埃に付着させ、塵埃由来の臭気は再粉化物中の吸着剤粒子により除去され、また、集塵室内に光を照射することにより光触媒粒子の酸化分解力が発現し、塵埃中の雑菌が低減され、この結果、電気掃除機の運転中の排気空気における衛生レベルが向上し、さらに集塵室の塵埃を廃棄する際でも臭気や雑菌が除去されているため衛生的に処理を行うことができる。
【００１５】
第６の発明は、特に、第３または第４の発明において、粒子状の脱臭抗菌材を、生ゴミ処理機の処理容器内に貯留する生ゴミに直接接触させるようにしたことにより、特に、生ゴミの処理過程で発生する臭気を吸着剤粉体が吸着除去し、さらに処理物に対して光照射を行うことで光触媒の酸化分解力により脱臭効果がさらに高まる。
【００１６】
第７の発明は、特に、第３または第４の発明において、粒子状の脱臭抗菌材を、水洗便器の貯水部内における排泄物に直接接触させるようにしたことにより、特に、便器内に拡散および貯水部に落下した吸着剤粒子が大便排泄物由来の臭気の拡散を抑え、さらに大便を排水後の貯水部に対しても改めて脱臭抗菌材を散布することにより、便所内の室内光や外部から流入する自然光などを光触媒が受けて酸化分解力が発現し、貯水中の雑菌や有機成分を分解し、異臭の発生や、貯水部の内壁の汚れ付着を防止することができ、便器内を常に衛生的に保つことができる。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の実施の形態１における脱臭抗菌材とそれを設置した電気掃除機を示すものである。
【００１９】
図１に示すように、脱臭抗菌材１は、吸着剤粒子２と、光触媒粒子３と、これらを固形化するための結合助剤４とを有して成形固化物とするとともに、成形固化物の一部を粒子状に戻すことができるようにしている。
【００２０】
前記吸着剤粒子２としては、物理吸着作用を持つ活性炭、ゼオライトなど、また化学吸着作用を持つ二酸化マンガン、酸化銅、酸化コバルト、無機酸化物などを用い、脱臭対象の臭気の種類に応じて選択することで最良の脱臭効果を得ることができる。
【００２１】
また、吸着剤粒子２として用いる原料の一次粒子径に関しては、３０ミクロン未満のものを用いるのが好ましく、特に、脱臭特性、固形化時の寸法、臭気を発生する物質に対する付着性などに影響する、比表面積、嵩密度、帯電性などの物性を考慮すると、１０ミクロン未満の粒子径の粉体を原料として用いると一層好ましい。
【００２２】
前記光触媒粒子３としては、二酸化チタンを用いるのが好ましいが、二酸化チタンが表面の電子を励起させて酸化分解力を発現させるためには、波長３８２ｎｍ以下の紫外線波長の光エネルギーを照射する必要があり、このため紫外線ランプなど特殊な光源を必要とするので、自然光、室内光に多く含まれる４００ｎｍ以上の可視波長域の光エネルギーを受けても酸化分解力を発現できる、可視光応答型の光触媒粒子３を用いると一層よい。
【００２３】
前記可視光応答型の光触媒粒子３としては、可視波長域の光に応答性をもった元素を、二酸化チタンの構造中に添加したものが、可視波長域の光への応答性に優れている点で好ましく、窒素や、クロム、バナジウムなどを構造中に添加した光触媒粒子３を用いるとよい。この可視光応答型の光触媒粒子３を用いることにより、自然光や室内光の照射下で、酸化分解力を発現し、脱臭や抗菌効果を発揮させることができる。
【００２４】
なお、光触媒粒子３として用いる原料の一次粒子径としては、前記吸着剤粒子２と同様に１０ミクロン未満の粉体を用いるのが好ましい。
【００２５】
前記結合助剤４としては、水ガラス、コロイダルシリカ、リン酸アルミニウムなどを用い、各種結合助剤４を組み合わせて使用し、原料への配合比を増減させて吸着剤粒子２、光触媒粒子３の混合原料を成形固形化して成形固形化物とし、脱臭抗菌材１を作製することで、固形後の脱臭抗菌材１に一定の切削応力を加えた際の再粉化量および脱臭材１の耐衝撃強度を最適化することができる。
【００２６】
本実施の形態では、吸着剤粒子２としてゼオライト、光触媒粒子３として、窒素ドーピング型二酸化チタン、結合助剤４として、コロイダルシリカを使用し、ゼオライトと窒素ドーピング型二酸化チタンを７：３で混合した原料１００重量部に対して、コロイダルシリカ２０重量部を加水しながら添加し、混練後、角型状に成形し、１５０℃で乾燥後、続けて６００℃で焼成し、質量２０ｇ、容積３５ｃｃの脱臭抗菌材１を得た。
【００２７】
なお、前記ゼオライトは、一次粒子径が８ミクロンのものを、窒素ドーピング型二酸化チタンは、一次粒子径が１０ナノメートルのものをそれぞれ使用した。
【００２８】
以上のように、結合助剤４により固形化した脱臭抗菌材１は、結合助剤４が保護層の役目も果たすため、吸着剤粒子２、光触媒粒子３が、周囲の温度、湿度、各種ガスなどのコンタミの影響を受け、性能劣化することも防止でき、脱臭、抗菌性能を長期に渡って保持することが可能となる。
【００２９】
さらに、前記作製方法により得られた脱臭抗菌材１は、図２に一例を示したような方法で簡単に元の粒子形態に必要な量だけ戻すことができる。
【００３０】
図２に示す再粉化手段５は、脱臭抗菌材１に対して切削板６が四角枠内に複数枚均等に組み込まれた構成であり、切削板６の端面が脱臭抗菌材１に対する線接触部７となり、並んだ切削板６の上に脱臭抗菌材１を置き、例えば、図２の矢印に示すように、再粉化手段５を脱臭抗菌材１に対して剪断的に動かすことで、切削板６の線接触部７が脱臭抗菌材１の表面層を一定幅削り、削られた脱臭抗菌材１は、構造中の結合助剤４の結合を崩壊し、吸着剤粒子２および光触媒粒子３の粒子状態に戻りながら、切削板６間の隙間を通過して落下することとなる。
【００３１】
なお、前記切削板６の材質に関しては、金属、樹脂、セラミックなどを用いることができ、耐久性の点より金属を用いるのがより好ましい。
【００３２】
図３は、前記脱臭抗菌材１および再粉化手段５を搭載した電気掃除機を示し、電気掃除機の本体８内には、集塵室９および電動送風機１０が配置されている。また、本体８前部には、集塵室９と連通して、吸引口１１が開口しており、床面などから塵埃を吸引、導入するための吸引管１２が接続されている。また、集塵室９の下流側には、除塵手段１３が設置されており、さらに電動送風機１０の前後にも同様に除塵手段１３が設置されている。
【００３３】
なお、前記集塵室９は、外部から集塵室９内に光を導入するため、透過性の樹脂を用いるのが好ましい。また、透過性樹脂を用いない場合は、集塵室９周囲に光源を組み込み、光を照射してもよい。
【００３４】
掃除作業は、電動送風機１０の作動により吸引風を発生させて、塵埃を吸引することにより、吸引管１２を経て、塵埃が集塵室９に貯留し、吸引気流のみが各除塵手段１３を通過して細塵が除去された状態で本体８外へ排出されることとなる。
【００３５】
前記脱臭抗菌材１および再粉化手段５は、集塵室９より上流側に設置するのが効率よく塵埃と脱臭抗菌材１の再粉化物と接触するので好ましく、本実施の形態では、吸引管１２の連通上部に、収納室１４を設置し、収納室１４内に脱臭抗菌材１が装填されている。なお、脱臭抗菌材１の装填作業は、固形体であるため、粉体のまま装填するのに比べ、使用者の手や衣服が汚れることなく、容易に装填作業が可能なのは言うまでもない。
【００３６】
吸引管１２内に面した収納室１４の底部には、前記再粉化手段５が組み込まれており、図２に示したような剪断動作を、電気的に再粉化手段５を振幅させる振動手段１５を用いて実行し、脱臭抗菌材１を定量的に再粉化することができる。以上の構成により、吸引された塵埃に、脱臭抗菌材１の再粉化物である吸着剤粒子２と光触媒粒子３を混合させることができる。
【００３７】
以上のように構成された本実施の形態における脱臭抗菌材１を備えた電気掃除機を用いて、その効果について確認した。
【００３８】
（実験例１）
上記の電気掃除機を用いて、実部屋の掃除を１５分間行った。掃除完了後、電動送風機１０を運転させたまま振動手段１５を１０秒間作動させて、脱臭抗菌材１を再粉化させて、吸着剤粒子２および光触媒粒子３を集塵室９に投入し、塵埃に混合させた。対照実験として脱臭抗菌材１無しの条件の通常の電気掃除機を用いての実部屋の掃除も１５分間行い、この実部屋掃除を３０日間続けた。排気臭気に対して官能的に意識しながら、掃除作業を継続した結果、脱臭抗菌材１投入無しの対照実験の電気掃除機は、７日目くらいから運転開始直後の排気の臭気が気になったが、本実施の形態の電気掃除機は、実験開始３０日目の試験終了時点でも、運転開始時、運転中とも排気の臭気が気になることはなかった。
【００３９】
次に、前記３０日経過後の電気掃除機を、１ｍ３の密閉チャンバー内にセットし、１日静置したのち３０秒間運転させた。チャンバー内の空気を男女混成の官能評価パネラー６名で臭い嗅ぎ官能評価を行った。結果は、本実施の形態では、平均の臭気強度が０．６であったのに対して、対照実験の脱臭抗菌材１無しの条件は、平均の臭気強度は３．０であり、定量的にも臭気強度が大幅に低減されていることを確認した。
【００４０】
臭気強度１が臭いの検知閾値であることを考慮に入れると、本実施の形態では、臭気のない排気を実現している。
【００４１】
以上の結果より、本実施の形態のように、脱臭抗菌材１を再粉化させて吸着剤粒子２および光触媒粒子３を、集塵室９内の塵埃に投入することにより、電気掃除機の運転時における排気の臭いを大幅に低減することができる。また脱臭抗菌材１は、固形化状態により、周囲環境の影響を受けず、部分的に再粉化して用いるため、常に最大限の脱臭性能を発揮できる。
【００４２】
（実験例２）
実験例１の脱臭抗菌材１を搭載した電気掃除機の効果検証時において、掃除終了後、集塵室９内に天日または室内光が当たる位置に電気掃除機を放置し、この作業も３０日間継続した。対照実験として、脱臭抗菌材１無しの電気掃除機も、光照射下に放置した。３０日経過後、２台の電気掃除機の集塵室９内から塵埃を１ｇ採取し、界面活性剤を含む滅菌水に分散させ、分散後の水溶液を、標準寒天培地上に０．２ｍｌ塗布し、３５℃のインキュベーター内で４０時間培養した。対照実験として、脱臭抗菌材１無しの塵埃も同様に培養した。
【００４３】
結果は、対照実験に比較し、本実施の形態では、９９％以上の菌数の低減が確認された。
【００４４】
以上より、脱臭抗菌材１の光触媒粒子３の酸化分解力により塵埃中の雑菌が分解されることが確認できた。このように、脱臭抗菌材１の再粉化物を塵埃中に投入することで、再粉化物中の光触媒粒子３が、天日や室内の光照射を受けて、酸化分解力を発現し、抗菌効果を発揮するため、塵埃中の雑菌数は大幅に低減し、電気掃除機運転時の排気の衛生レベルを向上させることができる。また、脱臭抗菌材料１は、周囲環境の影響を受けない固形化状態のものから、必要量だけ再粉化して抗菌に用いるため、常に最大限の抗菌効果を発揮できる。
【００４５】
このように、本実施の形態における脱臭抗菌材１の成形固形化した吸着剤粒子２と光触媒粒子１は、成分の大部分を大気と遮断することで、未使用時における温度、湿度、コンタミによる両材料の性能劣化を抑制でき、さらに必要に応じて、成形固形化物を部分的に再粉化させて、吸着剤粒子２と光触媒粒子１の粉体を取り出し、臭気発生源や雑菌汚染源に散布し、光を当てることで、吸着剤の吸着効果と、光触媒の酸化分解力の効果により、直接的に臭気の除去や、雑菌の増殖抑制、除菌などが行え、臭気や雑菌に対して根本から対策することができる。
【００４６】
また、成形固形化物の一部のみを使用することで、全ての材料が一度に臭気や、雑菌に接触しないため、最小限の材料の使用量で、最大限の効果を継続的に得ることができる。
【００４７】
また、さらに、微細な粉体に戻して使用するため、粉体が持つ静電気的な作用で、気相中においては臭気発生源や雑菌汚染源に散布された際に、接触的に付着し脱臭、抗菌効果を最大限に発揮でき、また、液相中においても、表面積の大きい微細粉体として投入されることで、有機物や、雑菌との接触率が高まり、処理後の液体を排水処理する場合でも、配管が詰まることもなく、簡単に処分することができるものである。
【００４８】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における脱臭抗菌材１を設置した生ゴミ処理機を示すものである。
【００４９】
図４において、生ゴミ処理機の本体１６内には、生ゴミ処理用の処理容器１７が設置されており、処理容器１７の底部には、生ゴミを攪拌破砕する攪拌手段１８が組み込まれている。ここで、開閉蓋１９をあけて、処理容器１７内に食べ物屑などの生ゴミを投入し、開閉蓋１９を閉じた後、攪拌手段１８を回転させ、加温、除湿しながら、生ゴミを乾燥、破砕し、減容化するものである。
【００５０】
前記開閉蓋１９内には、処理容器１７に連通する形で実施の形態１と同様の脱臭抗菌材１および再粉化手段５が組み込まれており、任意に振動手段１５を作動させて、処理容器１７内の生ゴミに脱臭抗菌材１の再粉化物である吸着剤粒子２、光触媒粒子３を投入することができるようになっている。
【００５１】
（実験例１）
上記の生ゴミ処理機を用いて、生ゴミ処理を行った。実験には、野菜、果物、魚などの食べ物の破片を合計２００ｇ投入し、８時間処理運転を行った。その間、脱臭抗菌材１を２時間に１回、振動手段１５を２０秒間運転して、再粉化物を生ゴミ中に投入した。対照実験として、脱臭抗菌材１投入無しの条件による同様の生ゴミ処理作業も実施した。
【００５２】
生ゴミ処理機を設置している空間の空気を男女混成の官能評価パネラー６名で、臭い嗅ぎ官能評価を行った。結果は、本実施の形態では、平均の臭気強度が１．５であったのに対して、対照実験の脱臭抗菌材１無しの条件は、平均の臭気強度は３．８であり、生ゴミ処理時に発生する臭気が大幅に減少することを確認した。
【００５３】
また、さらに、前記脱臭抗菌材１を継続的に使用して、合計１０回の生ゴミ処理を実施し、同様に、臭い嗅ぎ官能評価を行った結果、１０回目の生ゴミ処理時における本実施の形態においては、平均の臭気強度は１．７であり、開閉蓋１９に設置されている脱臭抗菌材１が生ゴミ処理時に大量に発生する湿気や高濃度の臭気ガスに曝されても、固形化状態であれば性能低下は、起きないことも確認できた。
【００５４】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態における脱臭抗菌材１を設置した水洗便器を示すものである。
【００５５】
図５において、便器本体２０内の底部には、所定の水位を確保した貯水部２１を備えており、排泄物の一時保持空間となる。前記便器本体２０の上部には、大便排泄時に使用する便座２２と非使用時に便器本体２０を覆う蓋２４が設置されている。便器本体２０の後部には、貯水タンク２３が設置されており、便器本体２０内の排泄物の廃棄および便器本体２０内の洗浄用の水を貯水してあり、貯水タンク２３内の水を一気に流出させる際の水圧を利用して、排泄物の下水への廃棄と便器洗浄が実施できる。
【００５６】
また、便座２２の後部には、便器本体２０内に連通する形で、実施の形態１および実施の形態２と同様の脱臭抗菌材１を再粉化して投入する機構が組み込まれており、任意に振動手段１５を作動させて、便器本体２０内空間および貯水部２１に脱臭抗菌材１の再粉化物である吸着剤粒子２、光触媒粒子３を散布投入することができる。
【００５７】
（実験例１）
上記の水洗便器を用いて、大便の排泄行為を実施した。排泄行為時において、排泄直前または直後に、振動手段１５を作動させて、脱臭抗菌材１を１０秒間動作させて、所定量を再粉化させ、吸着剤粒子２および光触媒粒子３を便器本体２０内および貯水部２１に散布した。対照実験として、脱臭抗菌材１を散布しない大便の排泄行為も行った。
【００５８】
排泄中のトイレ空間の空気を男性６名からなる排泄行為者兼官能評価パネラーで、臭い嗅ぎ官能評価を行った。結果は、本実施の形態では、平均の臭気強度が０．８であったのに対して、対照実験の脱臭抗菌材１無しの条件は、平均の臭気強度は３．０であり、脱臭抗菌材１の再粉化物を投入することで、処理時に発生する臭気が大幅に低減されていることを確認した。
【００５９】
これは、発生した臭気が便器本体２０内に散布されて一定時間滞留している吸着剤粒子２と効率よく接触、吸着されたのに加え、貯水部２１中にも吸着剤粒子２が分散し、大便に付着することで、臭気の発生を抑えたことによる効果である。
【００６０】
さらに、前記脱臭抗菌材１を継続的に使用して、合計３０日間大便排泄毎に、臭い嗅ぎ官能評価を行った結果、３０日間における本実施の形態の平均臭気強度は０．９であり、便器本体２０近傍に設置されている脱臭抗菌材１が便器内の水分や排泄臭に曝されても、固形化状態であれば性能低下は起きないことも確認できた。
【００６１】
（実験例２）
前記実験例１の検証作業の際、便器本体２０内の水洗後、再度振動手段１５を作動させて脱臭抗菌材１を再粉化させ、貯水部２１に再粉化物を分散させ、便座２２の蓋２４を開放したままで、貯水部２１に室内光などの光が照射されるようにした。対照実験として、脱臭抗菌材１無しでも同様の作業を実施した。
【００６２】
翌日の排泄行為前に、本実施の形態および対照実験の貯水部２１の水を１０ｍｌ採取し、採取した水の内０．２ｍｌを標準寒天培地上に塗布し、３５℃のインキュベーター内で４０時間培養した。
【００６３】
その結果、本実施の形態では、対照実験と比較して、菌数が９９％以上減少しており、貯水部２１に散布された光触媒粒子３が可視光の光照射を受けて酸化分解力を発現し、抗菌効果を発揮していることを確認した。
【００６４】
また、３０日間継続して脱臭抗菌材１の貯水部２１への散布および室内光の照射を行った結果、対照実験の貯水部２１の内壁に黄色に変色したのに対して、本実施の形態では、変色がまったく起きていないことも確認され、光触媒粒子３の効果により、貯水の抗菌効果だけでなく、貯水部２１内壁の汚れ防止効果もあることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように、本発明にかかる脱臭抗菌材およびそれを用いた脱臭抗菌方法は、脱臭効果と抗菌効果を長期に渡って高いレベルで発現できるので、電気掃除機、生ゴミ処理機、水洗便器に限らず、さまざまな空間における脱臭抗菌用途に活用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態１における脱臭抗菌材の斜視図
【図２】同脱臭抗菌材の再粉化方法の一例を示す斜視図
【図３】同脱臭抗菌材を用いた脱臭抗菌方法を示す電気掃除機の断面図
【図４】本発明の実施の形態２における脱臭抗菌材を用いた脱臭抗菌方法を示す生ゴミ処理機の断面図
【図５】本発明の実施の形態３における脱臭抗菌材を用いた脱臭抗菌方法を示す水洗便器の断面図
【符号の説明】
【００６７】
１ 脱臭抗菌材
２ 吸着剤粒子
３ 光触媒粒子
４ 結合助剤
５ 再粉化手段
９ 集塵室
１７ 処理容器
２１ 貯水部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着剤粒子と、光触媒粒子と、これらを固形化する結合助剤とを有して成形固化物とするとともに、成形固化物の一部を粒子状に戻すことができるようにした脱臭抗菌材。
【請求項２】
光触媒粒子は、可視波長域の光に応答して酸化分解力を発現する請求項１に記載の脱臭抗菌材。
【請求項３】
請求項１または２に記載の脱臭抗菌材の一部を粒子状に戻して、この粒子状の脱臭抗菌材を臭気発生源、雑菌汚染源に直接接触させるようにした脱臭抗菌方法。
【請求項４】
脱臭抗菌材の粒子を接触させた臭気発生源や雑菌汚染源に対して、可視波長域の光を照射する請求項３に記載の脱臭抗菌方法。
【請求項５】
粒子状の脱臭抗菌材を、電気掃除機の集塵室内に貯留する塵埃に直接接触させるようにした請求項３または４に記載の脱臭抗菌方法。
【請求項６】
粒子状の脱臭抗菌材を、生ゴミ処理機の処理容器内に貯留する生ゴミに直接接触させるようにした請求項３または４に記載の脱臭抗菌方法。
【請求項７】
粒子状の脱臭抗菌材を、水洗便器の貯水部内における排泄物に直接接触させるようにした請求項３または４に記載の脱臭抗菌方法。
【請求項１】
吸着剤粒子と、光触媒粒子と、これらを固形化する結合助剤とを有して成形固化物とするとともに、成形固化物の一部を粒子状に戻すことができるようにした脱臭抗菌材。
【請求項２】
光触媒粒子は、可視波長域の光に応答して酸化分解力を発現する請求項１に記載の脱臭抗菌材。
【請求項３】
請求項１または２に記載の脱臭抗菌材の一部を粒子状に戻して、この粒子状の脱臭抗菌材を臭気発生源、雑菌汚染源に直接接触させるようにした脱臭抗菌方法。
【請求項４】
脱臭抗菌材の粒子を接触させた臭気発生源や雑菌汚染源に対して、可視波長域の光を照射する請求項３に記載の脱臭抗菌方法。
【請求項５】
粒子状の脱臭抗菌材を、電気掃除機の集塵室内に貯留する塵埃に直接接触させるようにした請求項３または４に記載の脱臭抗菌方法。
【請求項６】
粒子状の脱臭抗菌材を、生ゴミ処理機の処理容器内に貯留する生ゴミに直接接触させるようにした請求項３または４に記載の脱臭抗菌方法。
【請求項７】
粒子状の脱臭抗菌材を、水洗便器の貯水部内における排泄物に直接接触させるようにした請求項３または４に記載の脱臭抗菌方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−３５１２０（Ｐ２００６−３５１２０Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１９７２９（Ｐ２００４−２１９７２９）
【出願日】平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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