JP2001070415A

JP2001070415A - 光触媒濾材

Info

Publication number: JP2001070415A
Application number: JP24688599A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Ninomiya; 斎二宮; Yuji Honda; 祐次本田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-09-01
Filing date: 1999-09-01
Publication date: 2001-03-21

Abstract

(57)【要約】【課題】光触媒濾過エレメント３の深部に存在する光
触媒５に光、特に紫外線を有効に届かせることで、光触
媒濾過エレメント３の脱臭効果を高めることのできる光
触媒脱臭フィルターを提供する。【解決手段】光触媒脱臭フィルターの光触媒濾過エレ
メント３を、脱臭および有害ガスの除去を行う複数の吸
着材４と、この吸着材４の近傍に配設された複数の光触
媒５と、紫外線を反射することが可能な光反射材６と、
紫外線を透過することが可能な材料製の支持体７とで構
成した。これにより、光触媒濾過エレメント３に照射さ
れた紫外線を光反射材６で乱反射し、光触媒濾過エレメ
ント３の深部に存在する光触媒５に紫外線を有効に届か
せることができるようになった。また、吸着材４に吸着
された臭気成分を光触媒５で分解再生させることによ
り、吸着材４自体の寿命を延ばすこともできるようにな
った。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に紫外線が照射
されると、空気中に含まれる臭気成分を分解する光触
媒、および空気中に含まれる臭気成分を吸着する吸着材
を使用した光触媒濾材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、酸化チタン微粒子よりなる光
触媒を、ポリプロピレン不織布とポリエチレンテレフタ
レート不織布とを重ね合わせた複合不織布よりなる基材
の表面に塗布した防塵フィルター（例えば特開平１１−
７６７１８号公報等）が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の防塵
フィルターにおいては、光触媒に防臭作用を生起させる
ためには、紫外線を直接光触媒に当てる必要があるが、
基材表面付近に存在する光触媒のみにしか紫外線が当た
らず、防塵フィルターの深部に存在する光触媒が結果的
に防臭作用を生起することができなかった。したがっ
て、従来の防塵フィルターにおいては、深部に存在する
光触媒の表面にいかに上手く紫外線を当てるかが課題と
なっている。

【０００４】光触媒を利用した光触媒濾材に関する従来
技術としては、除塵ペーパを基材として光触媒を担持さ
せる方法（特開平１１−７６７１８号公報）が開示され
ているが、光触媒濾材の内部構造までの記載は無い。ま
た、支持体に酸化チタンを湿式抄造法により担持する方
法（特開平８−２６６６０２号公報）が開示されている
が、これも光触媒濾材の内部構造までは記載されていな
い。

【０００５】

【発明の目的】本発明の目的は、光触媒濾材の深部に存
在する光触媒に光、特に紫外線を有効に届かせるように
して脱臭効果を向上させることのできる光触媒濾材を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、光触媒濾材に照射された光は、光反射材で乱反
射して、光反射材が無い時には影になり到達できなかっ
た光触媒にまで光を当てることができる。そして、光触
媒に光が当たると、空気中に含まれる臭気成分を分解す
る防臭作用が成される。したがって、仮に光触媒濾材の
深部に光触媒が存在する場合でも、光反射材で反射した
光が光触媒濾材の深部に存在する光触媒に有効に届かせ
ることができる。これにより、光触媒濾材の深部に存在
する光触媒の脱臭作用により有害ガスや臭気成分を直接
吸着、分解することができるので、光触媒濾材の脱臭効
果を向上させることができる。

【０００７】請求項２に記載の発明によれば、光反射材
を、光触媒濾材を形成する支持体により構成することに
より、光触媒濾材を構成する部品の部品点数を軽減する
ことができる。また、請求項３に記載の発明によれば、
光反射材をアルミニウム系の素材により構成することに
より、光触媒濾材を軽量で安価に製作することができ
る。さらに、請求項４に記載の発明によれば、光触媒近
傍に、空気中に含まれる臭気成分を吸着する吸着材を配
することで、吸着材に吸着された臭気成分を光触媒で分
解再生させることにより、吸着材自体の寿命を大幅に延
ばすことができる。

【０００８】請求項５に記載の発明によれば、光透過材
に照射された光は、光透過材を透過して、光透過材が無
い時には到達できなかった光触媒にまで光を当てること
ができる。そして、光触媒に光が当たると、空気中に含
まれる臭気成分を分解する防臭作用が成される。したが
って、仮に光触媒濾材の深部に光触媒が存在する場合で
も、光透過材を透過した光を、光触媒濾材の深部に存在
する光触媒に有効に届かせることができる。これによ
り、光触媒作用により有害ガスや臭いを直接分解するこ
とができる。

【０００９】請求項６に記載の発明によれば、光透過材
を、光触媒濾材を形成する支持により構成することによ
り、光触媒濾材を構成する部品の部品点数を軽減するこ
とができる。また、支持体による光の遮りも無くなり、
更に有効に光触媒効果を得ることができる。

【００１０】請求項７に記載の発明によれば、光反射材
に照射された光は、光透過材を透過して、光透過材が無
い時には到達できなかった光触媒にまで光を当てること
ができる。また、光透過材に照射された光は、光透過材
を透過して、光透過材が無い時には到達できなかった光
触媒にまで光を当てることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態の構成〕図１ない
し図３は本発明の第１実施形態を示したもので、図１は
光触媒濾過エレメントの内部断面構造を示した図で、図
２は空気清浄器の取付状態を示した図で、図３は襞折り
構造の光触媒濾過エレメントを示した図である。

【００１２】本実施形態の空気清浄器１０は、車両の車
室内の後部に設けられたリヤパッケージトレイ１１に設
置されて、複数のカラー１２を介して車体（例えばアッ
パーバックパネル）１３に固定されている。そして、空
気清浄器１０は、外部ケース１４、内部ケース１５、フ
ァンモータ１６および遠心式ファン１７等より構成され
ている。

【００１３】外部ケース１４は、底側ケース１４ａとグ
リル１４ｂから構成されている。そして、外部ケース１
４内には、除塵フィルター１および光触媒脱臭フィルタ
ー２が収容されている。底側ケース１４ａには、空気清
浄器１０を車体１３へ固定するための固定用ボルト１８
の六角頭部１８ａが嵌め込みによって固定されている。
なお、固定用ボルト１８の先端には、固定用ナット１９
が締め付けられている。

【００１４】グリル１４ｂには、車室内の空気を取り入
れるための吸込口２１、および除塵フィルター１および
光触媒濾過エレメント３で浄化された空気を車室内へ吹
き出すための吹出口２２が形成されている。

【００１５】内部ケース１５は、上下に２分割された上
側ケース１５ａと下側ケース１５ｂとでなる。この内部
ケース１５内には、遠心式ファン１７の回転によって生
じる空気流をスクロール状に導く空気通路が形成されて
いる。そして、内部ケース１５は、タップボルト２３に
よって外部ケース１４の底側ケース１４ａに締め付け固
定されている。

【００１６】リヤパッケージトレイ１１には、複数の固
定用ボルト１８の各々を挿通するための複数の取付孔１
１ａが設けられ、車体１３には、固定用ボルト１８の各
々の先端部が挿通する複数の固定孔１３ａが設けられて
いる。そして、複数のカラー１２は、端面に貼り付けら
れた接着シート２４によって車体１３の所定位置に接着
固定されている。

【００１７】除塵フィルター１は、外部ケース１４の空
気上流側に形成された吸込口２１を塞ぐように配され
て、吸込口２１より吸引された空気中に含まれる塵や埃
等の異物を除去する。この除塵フィルター１は、例えば
不織布、濾紙または網等で構成されている。

【００１８】光触媒脱臭フィルター２は、図示しない枠
体と、その枠体内おいて枠体に保持された光触媒濾過エ
レメント３等から構成されている。その光触媒濾過エレ
メント３は、本発明の光触媒濾材に相当するもので、図
２に示したように、内部ケース１５に形成される空気通
路の下流端、特に外部ケース１４の吹出口２２から太陽
光が差し込む部位に配設されて、車室内に吐出される空
気中の臭気（汗、体臭）、煙草の悪臭成分（アセトアル
デヒド）や有害ガス（亜硫酸ガス、硫化水素、窒素酸化
物）等を除去する光再生脱臭フィルターとして働く。

【００１９】本実施形態の光触媒濾過エレメント３は、
図１に示したように、脱臭および有害ガスの除去を行う
吸着材４と、この吸着材４の近傍に配設された光触媒５
と、紫外線を反射するアルミニウム粉末よりなる光反射
材６とが各々混合されてシート化され、図３に示したよ
うに、襞折り構造（波形形状の断面構造）に成形されて
いる。光触媒５は、紫外線が照射されると空気中に含ま
れる臭気成分を強力な酸化作用で吸着、分解して防臭す
る酸化チタン（ＴｉＯ₂）微粒子により構成されてい
る。

【００２０】なお、吸着材４は、無数の毛細管を持つ活
性化炭素繊維により構成され、空気中の臭気や有害ガス
等の分子が表面に付着すると、毛細管現象によって吸着
され、脱臭および有害ガスの除去を行う。また、光触媒
濾過エレメント３は、シート化するための支持体（本発
明の光透過材に相当する）７を有している。その支持体
７は、図示しない枠体（脱臭フィルター枠）内に配設さ
れて、主に無機系の物とし紫外線を透過することが可能
な材料（例えば石英ガラス等）とし、複数の吸着材４お
よび複数の光触媒５を担持している。

【００２１】〔第１実施形態の作用〕本実施形態の空気
清浄器１０の空気浄化作用を図１ないし図３に基づいて
簡単に説明する。

【００２２】ファンモータ１６が通電されて遠心式ファ
ン１７が回転すると、車室内の空気が外部ケース１４の
吸込口２１より吸引される。そして、吸込口２１より吸
引された空気中に含まれる塵や埃等の異物は、除塵フィ
ルター１によって捕捉される。

【００２３】そして、車室内に吐出される空気中の臭気
（汗、体臭）、煙草の悪臭成分（アセトアルデヒド）や
有害ガス（亜硫酸ガス、硫化水素、窒素酸化物）は、光
触媒濾過エレメント３によって防臭および脱臭される。
これにより、外部ケース１４の吹出口２２からは、除塵
フィルター１および光触媒濾過エレメント３で浄化され
た空気が車室内へ吹き出すことにより、車室内の空気清
浄が成される。

【００２４】ここで、光触媒濾過エレメント３において
は、紫外線が照射された時に、光触媒濾過エレメント３
の内部の複数の光反射材６によって紫外線は乱反射さ
れ、光反射材が無い時では影になり到達できなかった光
触媒５まで紫外線を当てることができる。

【００２５】また、光触媒濾過エレメント３の深部に存
在する光触媒５に紫外線を有効に当てることで、光触媒
作用により有害ガスや臭いを直接分解することができ
る。例えばアセドアルデヒド（煙草の悪臭成分）の場合
には、強力な酸化作用で悪臭成分を吸着し、水蒸気や炭
酸ガスに分解して、強力に脱臭することができる。さら
に、光触媒５を吸着材４の近傍に配設しているので、吸
着材４に捕捉された臭気成分を光触媒５で分解再生させ
ることにより、吸着材４自体の寿命を大幅に延ばすこと
ができる。

【００２６】さらに、支持体７を紫外線を透過すること
が可能な材料（例えば石英ガラス等）で製作すれば、支
持体７による紫外線の遮りも無くなり、更に有効に光触
媒効果を得ることが可能となる。

【００２７】〔第１実施形態の効果〕以上のように、本
実施形態によれば、光触媒濾過エレメント３の深部に光
触媒５が存在する場合でも、光触媒濾過エレメント３に
照射された紫外線を光反射材６で乱反射し、光触媒濾過
エレメント３の深部に存在する光触媒５に有効に届かせ
ることができる。

【００２８】それによって、光触媒濾過エレメント３の
深部に存在する光触媒５の光触媒作用（防臭作用）によ
り有害ガスや臭いを表面側および深部の光触媒５、つま
り全ての光触媒５によって直接吸着、分解することがで
きるので、光触媒濾過エレメント３の防臭効果および脱
臭効果を向上することができる。

【００２９】〔第２実施形態〕図４は本発明の第２実施
形態を示したもので、光触媒濾過エレメントの内部断面
構造を示した図である。

【００３０】本実施形態では、吸着材を廃止し、光触媒
５のみ支持体（本発明の光透過材に相当する）７の基材
に担持されており、支持体７の基材を紫外線を透過する
ことが可能な材料（例えば石英ガラス等）で製作するこ
とで、光触媒濾過エレメント３の表面に照射された紫外
線を光触媒濾過エレメント３の深部まで到達可能にして
いる。

【００３１】それによって、第１実施形態と同様にし
て、光触媒作用（防臭作用）により有害ガスや臭いを表
面側および深部の光触媒５、つまり全ての光触媒５によ
って直接分解することができるので、光触媒濾過エレメ
ント３の防臭効果および脱臭効果を向上することができ
る。

【００３２】〔第３実施形態〕図５は本発明の第３実施
形態を示したもので、光触媒濾過エレメントの内部断面
構造を示した図である。

【００３３】本実施形態では、吸着材を廃止し、光触媒
５のみ支持体（本発明の光反射材に相当する）８の基材
に担持されており、支持体８の基材を紫外線を反射する
ことが可能な材料（例えばアルミニウム系の素材）で構
成することにより、光触媒濾過エレメント３に照射され
た紫外線を支持体８の基材で乱反射しながら光触媒濾過
エレメント３の深部まで到達可能にしている。

【００３４】それによって、第１実施形態と同様にし
て、光触媒作用（防臭作用）により有害ガスや臭いを表
面側および深部の光触媒５、つまり全ての光触媒５によ
って直接分解することができるので、光触媒濾過エレメ
ント３の防臭効果および脱臭効果を向上することができ
る。

【００３５】〔第４実施形態〕図６は本発明の第４実施
形態を示したもので、ハニカム構造の光触媒脱臭フィル
ターを示した図である。

【００３６】本実施形態では、平板形状の光触媒濾過エ
レメント３ａと波形形状の光触媒濾過エレメント３ｂと
を交互に積み重ねてハニカム構造の光触媒（光再生）脱
臭フィルター９を構成している。そして、その光触媒脱
臭フィルター９は、図示しない枠体（脱臭フィルター
枠）に保持された状態で、例えば空気清浄器１０の内部
ケース１５に形成される空気通路の下流端に固定されて
いる。

【００３７】〔他の実施形態〕本実施形態では、本発明
を車両用の空気清浄器１０に組み込んだが、本発明を車
両用の空調装置の空調ダクト内に配しても良い。また、
本発明の住宅用の空気清浄器や空調装置の空調ダクト内
に配しても良い。この場合には、光触媒５にてホルムア
ルデヒド（新建材）、生ごみの臭い、ペットの臭いも脱
臭することができる。また、本実施形態では吸着剤４に
活性化炭素繊維を用いたが他の活性炭でも良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】シート化された光触媒濾過エレメントの内部断
面構造を示した断面図である（第１実施形態）。

【図２】空気清浄器の取付状態を示した断面図である
（第１実施形態）。

【図３】襞折り構造の光触媒濾過エレメントを示した斜
視図である（第１実施形態）。

【図４】シート化された光触媒濾過エレメントの内部断
面構造を示した断面図である（第２実施形態）。

【図５】シート化された光触媒濾過エレメントの内部断
面構造を示した断面図である（第３実施形態）。

【図６】ハニカム構造の光触媒脱臭フィルターを示した
斜視図である（第４実施形態）。

【符号の説明】

１除塵フィルター２光触媒脱臭フィルター３光触媒濾過エレメント（光触媒濾材）４吸着材５光触媒６光反射材７支持体（光透過材）８支持体（光反射材）１０空気清浄器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4C080 AA05 AA07 AA10 BB02 CC02 CC12 CC13 CC15 HH05 JJ03 KK08 LL10 MM02 NN01 QQ03 QQ20 4G069 AA03 AA08 AA15 BA48A CA10 CA17 DA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）光が照射されると、空気中に含まれ
る臭気成分を分解する光触媒と、（ｂ）照射された光を反射して前記光触媒に当てる光反
射材とを備えた光触媒濾材。
【請求項２】請求項１に記載の光触媒濾材において、前記光反射材は、前記光触媒濾材を形成する支持体より
なることを特徴とする光触媒濾材。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の光触媒濾
材において、前記光反射材は、アルミニウム系の素材よりなることを
特徴とする光触媒濾材。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の光触媒濾材において、前記光触媒近傍には、空気中に含まれる臭気成分を吸着
する吸着材が配されていることを特徴とする光触媒濾
材。
【請求項５】（ａ）光が照射されると、空気中に含まれ
る臭気成分を分解する光触媒と、（ｂ）照射された光を透過して前記光触媒に当てる光透
過材とを備えた光触媒濾材。
【請求項６】請求項５に記載の光触媒濾材において、前記光透過材は、前記光触媒濾材を形成する支持体より
なることを特徴とする光触媒濾材。
【請求項７】（ａ）光が照射されると、空気中に含まれ
る臭気成分を分解する光触媒と、（ｂ）照射された光を反射して前記光触媒に当てる光反
射材と、（ｃ）照射された光を透過して前記光触媒に当てる光透
過材とを備えた光触媒濾材。