JP2002253657A - 空気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気浄化装置が自動車などに搭載されて振動
を受けても、安定して使用することができる空気浄化装
置を提供する。 【解決手段】 放電電極１８と対極２０との間に光触媒
フィルタ２２を配し、光触媒フィルタ２２とケース２６
との間に額縁状の緩衝材２８，３０を配して、両者を隔
てて固定するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気中に含まれて
いる臭気成分や有害物質等を分解して、空気の浄化を行
う空気浄化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、住宅の高気密化の進展や野外空気
汚染の定常化によって、居住空間内における空気質改善
への要望は高まっている。空気質の中でも、たばこの煙
の臭気や介護環境における代謝臭気の低減、建材から発
せられる有害ガス成分（例えば、ＶＯＣ；ｖｏｌａｔｉ
ｌｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）に対する除
去のニーズは大きくなってきている。

【０００３】これらの要望に対して、従来より活性炭に
代表される吸着剤による脱臭あるいは臭気成分を他の薬
剤成分と反応させて臭気の質を変えて臭気低減する方法
が採られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような吸着剤に
よる脱臭、有害ガス成分除去については、吸着量に限界
があるため、長期間に亘る使用に際しては、脱臭フィル
タの交換は不可欠である。また、脱臭フィルタの寿命期
間内であっても、寿命の末期には吸着した成分の再放出
による臭気発生という問題点もある。

【０００５】一方、臭気成分を他の薬剤成分と反応させ
て臭気の質を変えて臭気低減する方法については、薬剤
成分の消耗による吸着薬剤の交換の煩雑さや、薬剤成分
を臭気環境に放出させる場合の放出量の制御が難しいと
いう問題点がある。

【０００６】また、ホルムアルデヒドのような有害ガス
成分の分解除去を行うには、酸化還元電位の高い触媒反
応が必要となるが、オゾンによる酸化分解では完全分解
にまで至らず中間分解生成物止まりで完全に無害化する
ことはできない。

【０００７】ところで、酸化チタンを用いた光触媒に紫
外線を照射することにより、有害ガス成分を完全分解す
ることは可能であるが、従来は紫外線光源として蛍光管
ランプを用いており、このランプ内部に水銀が含まれる
ため製品廃棄時の環境負荷の観点から好ましくないとい
う問題点がある。

【０００８】そこで、これらの問題を解決するため、高
電圧放電によってオゾン及び紫外線を発生させ、この紫
外線を用いて光モジュールの光触媒を活性化させて脱臭
を行う空気浄化装置が提案されている（特願２０００−
３５２８８５号、特願２０００−１７９７９３号等）。

【０００９】この光触媒は有機物の分解作用が非常に強
く、殆どの有機材料を劣化させてしまうため、ガラス、
セラミックス等の無機材料上に薄膜を形成することで用
いられている。また、光触媒の効果をさらに高めるため
には触媒被膜の表面積を大きくすることが必要であり、
さらに、臭気物質を含む空気を通過させるために空隙率
が大きくなる必要があり、無機材料は板状よりも、繊維
状やフォーム状等の断面積の小さな形状で構成されてい
る。

【００１０】そのため、光触媒フィルタは、繊維状やフ
ォーム状等の形状であるためその強度が弱く、応力によ
って欠けや、割れが発生し易いという問題点がある。

【００１１】特に、この光触媒モジュールを用いる空気
浄化装置を自動車等に搭載した場合には、その自動車の
振動によって、光触媒フィルタが摩耗するという問題点
がある。

【００１２】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、空気
浄化装置が自動車などに搭載されて振動を受けても、安
定して使用することができる空気浄化装置を提供するも
のである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、送風
経路内に配され、高圧放電によってオゾン及び紫外線を
発生させる一対の網板状の放電部材と、前記一対の放電
部材の間に配され、前記放電部材の紫外線によって活性
化した光触媒作用によって空気中に含まれる臭気成分や
有害物質等を分解する光触媒フィルタと、前記放電部材
によって発生したオゾンを分解するオゾン分解部材と、
を有した空気浄化装置において、前記一対の放電部材と
前記光触媒フィルタをケース内部に収納し、前記光触媒
フィルタと前記ケースの間に緩衝材を配して、前記光触
媒フィルタを前記ケースと隔てて固定することを特徴と
する空気浄化装置である。

【００１４】請求項２の発明は、前記一対の放電部材を
前記光触媒フィルタの両側に配し、前記一対の放電部材
と前記ケースとの間に前記緩衝材を配したことを特徴と
する請求項１記載の空気浄化装置である。

【００１５】請求項３の発明は、前記ケースの内側に前
記一対の放電部材を配し、前記光触媒フィルタと前記ケ
ースとの間に前記緩衝材を配したことを特徴とする請求
項１記載の空気浄化装置である。

【００１６】請求項４の発明は、前記緩衝材が金属製で
あり、前記放電部材の端部と前記緩衝材とを距離Ａだけ
離して配し、この距離Ａが、前記光触媒フィルタと前記
ケースとの間の距離Ｂより大きいことを特徴とする請求
項１記載の空気浄化装置である。

【００１７】本発明の空気浄化装置であると、光触媒フ
ィルタとケースの間に緩衝材を配して、光触媒フィルタ
をケースと隔てて固定しているため、空気浄化装置のケ
ースが振動しても、その振動が伝わらず、光触媒フィル
タが摩耗したりすることがない。

【００１８】

【発明の実施の形態】（実施例１）以下、本発明の一実
施例の空気浄化装置１０について図１〜図３に基づいて
説明する。

【００１９】図１は、空気浄化装置１０の説明図であ
り、図２は空気浄化装置１０の中で空気浄化を行う光触
媒モジュール１４の斜視図である。

【００２０】この空気浄化装置１０は、自動車における
エアコンの吹出口、もしくは、車内に設けられるもので
あり、図１に示すように、エアコン等に設けられている
送風ファン１２と、光触媒モジュール１４と、オゾン分
解触媒フィルタ１６が配され、光触媒モジュール１４と
オゾン分解触媒フィルタ１６は、送風ファン１２の送風
通路に配されている。

【００２１】光触媒モジュール１４について、図１及び
図２に基づいて説明する。

【００２２】光触媒モジュール１４は、ステンレス等の
薄板をエッチングして、網目状に形成して構成された放
電電極１８と対極２０と、この放電電極１８と対極２０
との間に配された光触媒フィルタ２２とから構成されて
いる。そして、この光触媒フィルタ２２は、多孔質状の
セラミック（例えば、アルミナやシリカ等）からなる基
体と、この基体の表面に塗布され乾燥または焼結するこ
とにより固定された酸化チタン等の光触媒材料から構成
されている。

【００２３】この光触媒モジュール１４は、放電電極１
８と対極２０との間に正のパルス状直流高圧電圧（例え
ば、放電電極１８に＋１０ｋＶ程度のパルス状の高電圧
をかけ、対極２０は接地されている）が高圧トランス電
源２４によって印加されるように構成されている。ま
た、放電電極１８の網目の大きさは、対極２０の網目の
間隔よりも大きく構成されている。これにより、放電電
極１８と対極２０との間に放電が起き、紫外線（波長３
８０ｎｍ以下）が発生する。すなわち、放電電極１８と
対極２０は紫外線発生用放電手段としての機能を有す
る。

【００２４】また、この放電電極１８と対極２０が放電
すると紫外線と共にオゾンが発生する。従って、光触媒
モジュール１４は、オゾン発生用放電手段としての機能
も有する。そのため、この発生したオゾンを吸収するた
めに、オゾン分解触媒フィルタ１６を光触媒モジュール
１４とは所定の空間をあけて設けている。

【００２５】そして、この光触媒フィルタ２２と、放電
電極１８と対極２０は、合成樹脂製のケース２６内部に
収納されている。

【００２６】詳しくは、やや厚みのある板状の光触媒フ
ィルタ２２の両面に網板状の放電電極１８と対極２０を
配し、更に、緩衝材２８、３０を介して直方体状のケー
ス２６に収納し固定されている。

【００２７】この緩衝材２８、３０は、金属製であって
額縁状に構成され、ケース２６からの振動を吸収するた
め、厚さ方向に折曲されてバネの機能を有している。

【００２８】このようにすることで、ケース２６を例え
ば自動車のエアコンのダクトの取付けて、自動車と共に
ケース２６が振動しても、緩衝材２８、３０によって吸
収され、光触媒フィルタ２２に伝達されず、光触媒フィ
ルタ２２が摩耗したりすることがない。

【００２９】また、その振動によって放電電極１８，対
極２０が光触媒フィルタ２２に対し、ずれたりすること
が無いので、安定した放電を得ることができる。

【００３０】以上の点を検証するために、本実施例の空
気浄化装置１０と、図６に示す従来の空気浄化装置１０
０とを比較した実験を以下に説明する。

【００３１】まず、この従来例の空気浄化装置１００
は、本実施例の空気浄化装置１０とは異なり緩衝材２
８，３０を設けずケース２６内部に光触媒フィルタ２２
を直接収納した構造となっており、その他の構造は本実
施例の空気浄化装置１０と同様である。

【００３２】図３が、従来例と実施例１の放電安定性の
経時変化の実験結果を示したグラフである。縦軸が、ア
ーク放電開始電圧からコロナ放電開始電圧を差し引いた
電圧値（以下、安定放電電圧値という）であり、横軸が
加振試験時間（時間）を示している。この安定放電電圧
値とは、アーク放電が起こると火花が散り、安定した放
電を得ることができず、通常コロナ放電の状態によって
放電を行わなければいけないので、この差し引いた電圧
値が大きければ大きい程安定した放電安定性を得ること
ができるもの値である。

【００３３】このグラフを検証すると、従来例では５０
００時間を経過すると、安定放電電圧値が１ｋＶを切
り、安定した放電を得ることができない。これに対し、
本願実施例の場合には、殆ど安定放電電圧値が変化せず
常に放電安定性を得ることができる。

【００３４】（実施例２）以下、実施例２について図４
に基づいて説明する。

【００３５】本実施例と実施例１の異なる点は、放電電
極１８，対極２０の固定構造にある。すなわち、本実施
例では、放電電極１８，対極２０を光触媒フィルタ２２
の両面に触れるように配するのでなく、ケース２６の内
側に配し、かつ、放電電極１８と対極２０の端部から金
属製の緩衝材２８，３０までの距離Ａと、光触媒フィル
タ２２とケース２６との間の距離Ｂを比較した場合に、
Ａ＞Ｂの点にある。

【００３６】このような距離関係にすることによって、
放電電極１８と対極２０が放電しても、金属製の緩衝材
２８，３０同士の間で放電が起こらず、より安定した放
電を得ることができる。

【００３７】（実施例３）以下、実施例３について図５
に基づいて説明する。

【００３８】本実施例と実施例１の異なる点は、２枚の
光触媒フィルタ３２，３４より構成し、この２枚の光触
媒フィルタ３２，３４の間に網板状の放電電極３６を挟
み込み、光触媒フィルタ３２，３４の両側にそれぞれ対
極３８，４０を設けたものである。この場合に放電電極
３６にはプラスの電位とし、対極３８，４０は接地電位
とする。

【００３９】また、２枚の光触媒フィルタ３２，３４の
間にも額縁状の緩衝材４２を配している。

【００４０】本実施例の空気浄化装置１０であっても、
緩衝材２８，３０，４２によってケース２６からの振動
が２枚の光触媒フィルタ３２，３４に伝わらず、光触媒
フィルタ３２，３４の摩耗が防ぐことができ、また、放
電電極３６、対極３８，４０の位置ずれが起こることが
無くより安定した放電安定性を得ることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上により本発明の空気浄化装置である
と、ケースが振動してもその振動が緩衝材によって吸収
されるため、光触媒フィルタが摩耗せず、また、放電部
材が位置ずれを起こさず安定した放電を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の空気浄化装置の説明図であ
る。

【図２】光触媒モジュールの斜視図である。

【図３】放電安定性の経時変化を示すグラフである。

【図４】実施例２の空気浄化装置の説明図である。

【図５】実施例３の空気浄化装置の説明図である。

【図６】従来例の空気浄化装置の説明図である。

【符号の説明】

１０ 空気浄化装置 １２ 送風ファン １４ 光触媒モジュール １６ オゾン分解触媒フィルタ １８ 放電電極 ２０ 対極 ２２ 光触媒フィルタ ２４ 高圧トランス電源 ２６ ケース ２８ 緩衝材 ３０ 緩衝材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 大信 大阪府茨木市太田東芝町１番６号 株式会 社東芝大阪工場内 Ｆターム(参考） 4C080 AA07 AA10 BB02 CC01 CC12 KK08 MM08 NN30 QQ17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送風経路内に配され、高圧放電によってオ
   ゾン及び紫外線を発生させる一対の網板状の放電部材
   と、 前記一対の放電部材の間に配され、前記放電部材の紫外
   線によって活性化した光触媒作用によって空気中に含ま
   れる臭気成分や有害物質等を分解する光触媒フィルタ
   と、 前記放電部材によって発生したオゾンを分解するオゾン
   分解部材と、 を有した空気浄化装置において、 前記一対の放電部材と前記光触媒フィルタをケース内部
   に収納し、 前記光触媒フィルタと前記ケースの間に緩衝材を配し
   て、前記光触媒フィルタを前記ケースと隔てて固定する
   ことを特徴とする空気浄化装置。
2. 【請求項２】前記一対の放電部材を前記光触媒フィルタ
   の両側に配し、 前記一対の放電部材と前記ケースとの間に前記緩衝材を
   配したことを特徴とする請求項１記載の空気浄化装置。
3. 【請求項３】前記ケースの内側に前記一対の放電部材を
   配し、 前記光触媒フィルタと前記ケースとの間に前記緩衝材を
   配したことを特徴とする請求項１記載の空気浄化装置。
4. 【請求項４】前記緩衝材が金属製であり、 前記放電部材の端部と前記緩衝材とを距離Ａだけ離して
   配し、 この距離Ａが、前記光触媒フィルタと前記ケースとの間
   の距離Ｂより大きいことを特徴とする請求項１記載の空
   気浄化装置。