JP2000042093A

JP2000042093A - 脱臭材料、脱臭フィルタ、車両用空調ユニット

Info

Publication number: JP2000042093A
Application number: JP10226491A
Authority: JP
Inventors: Naoto Hayashi; 直人林; Shinichi Hara; 慎一原
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1998-07-27
Filing date: 1998-07-27
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】空調ユニットの脱臭能力の向上を図る。【解決手段】臭気物質を吸着する吸着材と、光により
励起されて臭気物質を分解する光触媒と、外からの光の
エネルギを蓄えて発光することにより光触媒を励起させ
る蓄光材の各粒子を混合し共存させた脱臭材料をフィル
タ基材に付着させて脱臭フィルタＦを作り、この脱臭フ
ィルタＦと紫外線ランプ１８とを車両用空調ユニットＭ
の空調ダクト１１内のエバポレータ１６の前段に設置し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、脱臭効果の高い脱
臭材料、脱臭フィルタ、並びに脱臭機能を備えた車両用
空調ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来一般に、不快な臭いを脱臭するため
の手段としては、臭気物質を吸着する活性炭等の吸着材
や、臭気物質を分解する光触媒等が使用されている。ま
た、これら脱臭手段の能力を向上させる方法として、活
性炭と光触媒とを共存させて、活性炭上の臭気捕捉部位
の耐被毒性向上をねらう方法（特開平５−２９３１６５
号公報、特開平１−２３４７２９号公報参照）や、省エ
ネルギー等の観点から光触媒と蓄光材とを共存させ、常
時光を照射しなくても、蓄光材から放射されるりん光を
利用して光触媒機能を維持させる方法（特開平９−２２
０４７７号公報等参照）が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車の空
調装置の脱臭に上記の手段を用いる場合には、次の問題
があった。即ち、活性炭と光触媒を共存させる場合は、
光触媒に対して常時または長い時間光を照射し、活性炭
上の臭気捕捉部位の再活性を図らなければならないが、
車両用空調装置に適用した場合、原則として光の照射が
できるのはエンジン作動時のみであり、そのため、高い
脱臭性能を継続的に維持することができないおそれがあ
った。また、蓄光材と光触媒を共存させる場合は、臭気
物質が捕捉される部位が少ないために、臭気の分解・脱
臭性能が低く、そのまま車両用空調装置に適用しても、
高い脱臭効果が期待できないおそれがあった。

【０００４】本発明は、上記事情を考慮し、光の照射時
間を削っても高い脱臭性能を維持することのできる脱臭
材料、脱臭フィルタ、車両用空調ユニットを提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る脱
臭材料は、臭気物質を吸着する吸着材と、光により励起
されて臭気物質を分解する光触媒と、外からの光のエネ
ルギを蓄えて発光することにより光触媒を励起させる蓄
光材の各粒子を混合し共存させたものであり、請求項２
の発明に係る脱臭フィルタは、その脱臭材料をフィルタ
基材に配したものである。

【０００６】また、請求項３の発明に係る車両用空調ユ
ニットは、請求項２記載のフィルタを空調ダクト内に設
置すると共に、該フィルタに紫外光を照射する紫外線ラ
ンプを設けたものである。また、請求項４の発明に係る
空調ユニットは、請求項１記載の脱臭材料を空調ダクト
の内面に配し、該脱臭材料を配した箇所に紫外光を照射
する紫外線ランプを設けたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。まず、脱臭材料について説明する。
この脱臭材料は、図１の模式図に示すように、臭気物質
Ｐを吸着する吸着材としての活性炭（ゼオライトでも
可）１の粒子と、光により励起されて臭気物質Ｐを分解
する光触媒２の粒子と、外からの光のエネルギを蓄えて
発光することにより光触媒２を励起させる蓄光材３の粒
子とを混合して共存させたものである。

【０００８】光触媒２は、半導体にバンドギャップ以上
のエネルギーを有する波長の光（紫外線）を照射すると
酸化還元反応が生じることを利用し、この酸化還元反応
により臭気物質を分解させる性質のものである。光触媒
２の例としては、ＴｉＯ₂ 、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ₃ 、Ｃ
ｄＳ、ＣｄＯ、ＣａＰ、ＩｎＰ、Ｉｎ₂Ｏ₃ 、ＣａＡ
ｓ、ＢａＴｉＯ₃、Ｋ₂ＮｂＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、
ＷＯ₃ＳａＯ₂Ｂｉ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、Ｃｕ₂Ｏ、ＳｉＣ、Ｓ
ｉＯ₂、ＭｏＳ₂、ＭｏＳ₃、ＩｎＰｂ、ＲｕＯ₂、ＣｅＯ
₂等があるが、ここでは酸化チタンＴｉＯ₂を採用してい
る。

【０００９】また、蓄光材３は、光触媒２に対する紫外
線の供給がしばらく中断しても、光触媒機能を持続させ
るためのもので、蓄光型発光セラミックからなる。ここ
では例えば、高純度のアルミナ、炭酸ストロンチウム、
ユーロピウム、ジスプロシウムなどの成分を含んだスト
ロンチウムアルミネート（ＳｒＡｌ₂Ｏ₄）を主成分とす
るものを使用している。蓄光材３の発光波長は短いほど
よいが、波長が短いと樹脂等を劣化させるため、ここで
は３６０〜３８０ｎｍ程度の発光波長のものを使用して
いる。

【００１０】この脱臭材料は次のような原理で脱臭作用
をなす。まず、臭気物質Ｐは活性炭１上に吸着される。
活性炭１上に吸着された臭気物質Ｐは、例えば濃度差に
よって光触媒２上に移動し、外部から照射される光によ
って光触媒２上で分解される。従って、いったん活性炭
１に吸着された臭気物質Ｐは、そのまま大気中に放出さ
れなくなる。また、外部からの光の照射が途絶えたとき
は、蓄光材３から発せられる光によって分解が継続され
る。一方、このように活性炭１上の脱臭物質Ｐが光触媒
２上に移動することにより、活性炭１の吸着部位が再活
性化される。その結果、高い脱臭性能が継続して維持さ
れることになる。

【００１１】特に、この場合は、脱臭材料の中に活性炭
１と光触媒２と蓄光材３の三者が共存するので、三者が
それぞれの役割を果たすことで、活性炭１の吸着性能と
光触媒２の分解性能を高めることができ、強い脱臭力を
光の照射のないときまでも発揮することができる。

【００１２】次に脱臭フィルタについて説明する。本発
明の実施形態の脱臭フィルタは、前記の脱臭材料をフィ
ルタ基材に付着させたものである。作り方としては、例
えば、（１）フィルタ基材としての不織布を、脱臭材料
とバインダの溶液中に浸して紙漉きのようにすくい上
げ、それを乾燥させることで脱臭フィルタとする方法、
（２）前記の脱臭材料入り溶液をフィルタ基材に塗布し
て乾燥させることで脱臭フィルタとする方法、（３）予
め脱臭材料を含ませた樹脂をフィルム状に成形し、それ
をフィルタ基材に貼り付けて脱臭フィルタとする方法、
（４）予め樹脂中に脱臭材料を練り込んでおき、その樹
脂でフィルタ基材それ自体を成形して脱臭フィルタとす
る方法等、任意の方法を採用することができる。

【００１３】図２はそのような方法の一つで製作した脱
臭フィルタの外観を示す。（ａ）の脱臭フィルタＦ１は
通気性を持つフィルタであり、プリーツ状に成形された
フィルタ基材２１に脱臭材料を付着させたものである。
また、（ｂ）の脱臭フィルタＦ２は、フィルタ基材自体
が通気性を持たない場合に適するもので、波形シート２
２ａと平形シート２２ｂを交互に積層して、無数の通気
孔２３を確保し、形を作った後あるいは形を作る前のシ
ート段階でフィルタ基材に脱臭材料を付着させたもので
ある。このフィルタＦ２は、多数の通気孔２３の存在す
る面をフィルタ面として構成される。（ａ）の脱臭フィ
ルタＦ１は、風の流れ方向Ｓに面を直交させて配置す
る。また、（ｂ）の脱臭フィルタＦ２は、風の流れ方向
Ｓに通気孔２３が向くように配置する。特に、（ａ）の
ような脱臭フィルタの場合、フィルタ基材２１の目地に
より集塵機能も果たすことになる。また、集塵機能をさ
らに強化したい場合は、集塵用のフィルタと脱臭フィル
タを一体化して作ることも可能である。

【００１４】なお、脱臭材料をフィルタ基材に付着させ
た場合の各材料の重量％は、例えば光触媒３０％、活性
炭１０％、蓄光材３０％、不織布やバインダ３０％程度
が理想的である。

【００１５】図３は上記の脱臭フィルタＦ（Ｆ１、Ｆ２
のどちらでも可）を組み込んだ車両用空調ユニットＭの
構造を示している。空調ダクト１１の上流部には外気吸
込口１２と内気吸込口１３が設けられ、そこから下流側
に向かって順に送風ファン１５、エバポレータ１６が配
され、エバポレータ１６の前段に、集塵フィルタ１７と
脱臭フィルタＦと紫外線ランプ１８とが配されている。
紫外線ランプ１８は、脱臭フィルタＦに紫外線を照射す
るものである。

【００１６】この空調ユニットＭにおいては、空調ダク
ト１１内の風が集塵フィルタ１７、脱臭フィルタＦ、エ
バポレータ１６を通過して、車内に吹き出される。ここ
で、脱臭フィルタＦには前述した脱臭材料が付着してい
るので、脱臭フィルタＦ上の活性炭が臭気物質を吸着
し、脱臭フィルタＦ上の光触媒が紫外線ランプ１８から
の光を受けて臭気物質を分解する。よって、臭気物質の
取り除かれたきれいな空気が車内に供給される。また、
エンジンを止めたりして紫外線ランプ１８が消灯した場
合には、脱臭フィルタＦ上の蓄光材の働きで、光触媒の
触媒作用が継続されるので、活性炭に吸着された臭気物
質が分解され、活性炭が再活性化される。このため、常
に高い脱臭性能が維持される。なお、蓄光材の作用が期
待できるので、紫外線ランプ１８の点灯は、常時であっ
てもよいし、間欠的であってもよい。間欠的に紫外線ラ
ンプ１８を点灯する場合は省エネルギーにも貢献するこ
とができる。

【００１７】また、脱臭性能を更に向上させたい場合
は、空調ダクト１１の内面に前述の脱臭材料を塗布した
り、脱臭材料を含んだフィルムを貼り付けたりしてもよ
いし、あるいは、空調ダクト１１を成形する際にダクト
の成形樹脂中に脱臭材料を練り込んでおいてもよい。ま
た、空調ダクト１１の内面に脱臭材料を配することで、
脱臭性能が格段に高められる場合は、脱臭フィルタＦを
省略することも可能である。また、上記実施形態では、
集塵フィルタ１７と脱臭フィルタＦを別部品として空調
ダクト１１内に組み込んでいるが、前述したように一体
化することもできる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
脱臭材料及び請求項２の脱臭フィルタによれば、吸着材
と光触媒と蓄光材の三者を共存させたので、三者がそれ
ぞれの役割を果たすことで、臭気物質の吸着性能（再活
性化による）と分解性能を高めることができ、強い脱臭
力を光の照射のないときまでも発揮することができる。
また、触媒作用を蓄光材の働きで維持するので、常時紫
外線ランプを点灯させる必要がなく、光の照射時間を削
っても高い脱臭性能を維持することができ、省エネルギ
ーにも貢献することができる。

【００１９】また、請求項３、４の発明の空調ユニット
によれば、紫外線ランプからの光の供給が断続しても、
継続的な脱臭性能を発揮することができるので、エンジ
ン停止後の一定時間の脱臭効果を持続することができ、
空調設備の脱臭性能の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の脱臭材料の脱臭原理の説明図である。

【図２】本発明の実施形態のフィルタの例（ａ）、
（ｂ）を示す斜視図である。

【図３】本発明の実施形態の空調ユニットの断面図であ
る。

【符号の説明】１活性炭（吸着材）２光触媒３蓄光材１８紫外線ランプＦ１，Ｆ２フィルタＭ空調ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3L051 BC05 BC07 4C080 AA05 AA07 AA10 BB02 CC12 HH05 JJ05 KK08 MM02 MM05 NN02 NN03 QQ11 QQ20 4G069 AA08 BA04B BA07B BA08B BA48A BB04B BB06B CA03 CA10 CA17 DA06 EA21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】臭気物質を吸着する吸着材と、光により
励起されて臭気物質を分解する光触媒と、外からの光の
エネルギを蓄えて発光することにより光触媒を励起させ
る蓄光材の各粒子を混合し共存させたことを特徴とする
脱臭材料。
【請求項２】請求項１記載の脱臭材料をフィルタ基材
に配したことを特徴とする脱臭フィルタ。
【請求項３】請求項２記載のフィルタを空調ダクト内
に設置すると共に、該フィルタに紫外光を照射する紫外
線ランプを設けたことを特徴とする車両用空調ユニッ
ト。
【請求項４】請求項１記載の脱臭材料を空調ダクトの
内面に配し、該脱臭材料を配した箇所に紫外光を照射す
る紫外線ランプを設けたことを特徴とする車両用空調ユ
ニット。