JP2006224765A

JP2006224765A - 有機物分解システム

Info

Publication number: JP2006224765A
Application number: JP2005039388A
Authority: JP
Inventors: Takashi Iizuka; 隆飯塚
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2025-02-16
Also published as: JP4588481B2

Abstract

【課題】乗員が降車した後の無人の車室内で揮発する揮発性有機物やその発生源である有機物を効率的に除去して車室内にこもる揮発性有機物の濃度を低減可能な有機物分解システムを提供する。
【解決手段】有機物分解システム１は、車室内に敷設する光触媒を担持したカーペット２と、カーペット２に対して光を照射する光源３と、ドアのロック状態を検知するドアロック検知手段４と、ドアロック検知手段４からのドアロック信号に応じて光源３を一定時間発光させるように制御する制御部５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機物分解システムに係り、特に、乗用車等の車室内にこもるにおいや悪臭等を低減可能な有機物分解システムに関する。

近年、乗用車等の車室内で発生する揮発性有機物（ＶＯＣ：Volatile Organic Compound）に対する関心が非常に高まっている。これらの揮発性有機物は、新車ではトルエン、エチルベンゼン、キシレンやアルデヒド類などであるとされ、車室内のにおいや悪臭として感じられるだけでなく、これらの物質を吸い込んで体調を崩したりシックハウス症候群と同様の症状を訴えるユーザもいるという。

これらの車室内を浮遊する揮発性有機物を低減させる技術としては、従来から、活性炭等の吸着剤を用いて揮発性有機物を吸着して車室内から除去する方法が知られている。しかし、この方法では、吸着剤の吸着能が有限であることや吸着した物質が条件によっては吸着剤から脱離して車室内に放出されてしまうことが問題として挙げられていた。

そこで、近年、活性炭等の吸着剤に代わり、車室内を浮遊する揮発性有機物やその発生源となる有機物を効率良く分解して除去するものとして、車室内に敷設されるカーペットや脱臭フィルタに光触媒を担持させ、その近傍に配置された光源から光をカーペットや脱臭フィルタに照射して光触媒を励起して揮発性有機物やその発生源を分解する光触媒部材や光触媒脱臭システムが提案されている（特許文献１、２参照）。
特開２００１−９６１６７号公報特開２００４−３０５４３６号公報

ところで、特許文献１に記載されているカーペットと光源とを用いた光触媒部材では、スイッチを操作して光源を点灯させることが述べられている。また、特許文献２に記載されている脱臭フィルタと光源とを用いた光触媒脱臭システムにおいて、脱臭フィルタは、通常、エンジンの駆動時に稼動する。すなわち、いずれの発明も、乗員が乗車している際に稼動されるものである。

しかし、乗用車等から乗員が降車してから次に乗車するまでの間にも車室内では揮発性有機物が比較的多量に発生し、次の乗車時に車室内ににおいや悪臭がこもっていて乗員が不快感を感じたり、気分が悪くなったりする場合がある。特に、業務用車両ではない一般車両では、乗員が乗車している時間よりも降車して車室内が無人である時間の方がはるかに長い場合も多い。

前述のような車室内における揮発性有機物による不快感や症状の発生を有効に防ぐためには、このように無人状態の車室内で発生する揮発性有機物や、カーペット等に付着していて揮発性有機物の発生源となり得る有機物を有効に除去する方法やシステムが開発される必要がある。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、乗員が降車した後の無人の車室内で揮発する揮発性有機物やその発生源である有機物を効率的に除去して車室内にこもる揮発性有機物の濃度を低減可能な有機物分解システムを提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、請求項１の有機物分解システムは、
車室内に敷設する光触媒を担持したカーペットと、
前記カーペットに対して光を照射する光源と、
ドアのロック状態を検知するドアロック検知手段と、
前記ドアロック検知手段からのドアロック信号に応じて前記光源を一定時間発光させるように制御する制御部と
を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、有機物分解システムの制御部は、ドアロック検知手段からドアロック信号を受信すると、それに応じて光源を一定時間発光させ、光触媒を担持した車室内用のカーペットに光を照射させる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の有機物分解システムにおいて、前記制御部は、前記ドアロック検知手段からのドアアンロック信号に応じて前記光源を一定時間発光させるように制御することを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、有機物分解システムの制御部は、ドアロック直後に光源を発光させてカーペットに光照射を行うほか、さらに、ドアロック検知手段からドアのロックが解除された信号を受信すると、それに応じて光源を一定時間発光させ、光触媒を担持した車室内用のカーペットに光を照射させる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の有機物分解システムにおいて、
揮発性有機物ガスセンサまたはにおいセンサを備え、
前記制御部は、前記揮発性有機物ガスセンサまたはにおいセンサの測定値が基準値を越えた場合に前記光源を一定時間発光させることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、有機物分解システムの制御部は、揮発性有機物ガスセンサやにおいセンサの測定値が基準値を越えた場合にも光源を一定時間発光させ、光触媒を担持した車室内用のカーペットに光を照射させる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の有機物分解システムにおいて、前記光源は、ＬＥＤ光源であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、有機物分解システムの光源として、ＬＥＤ光源が用いられ、ＬＥＤ光源からカーペットに対して光が照射される。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の有機物分解システムにおいて、前記カーペットは、カーペットを構成する繊維に前記光触媒が担持されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、有機物分解システムに用いられるカーペットは、それを構成する繊維に光触媒を付着または浸透させ、あるいは光触媒があらかじめ混入された繊維を用いるなどして繊維に光触媒が担持されている。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の有機物分解システムにおいて、前記カーペットは、その裏面に塗布されるバッキング剤に前記光触媒が担持されていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、有機物分解システムに用いられるカーペットは、寸法安定等のためにその裏面に塗布されるバッキング剤に光触媒が担持されている。

請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の有機物分解システムにおいて、前記ドアロック検知手段は、ドアロック状態を遠隔操作するための送信機から発信されたドア操作情報またはＩＤコードに応じてドアロック装置にロック、アンロックの信号を出力する受信ユニットであることを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、ドアロック検知手段は、ドアロック状態を遠隔操作するための送信機から発信されたドア操作情報やＩＤコードに応じてドアロック装置にロック、アンロックの信号を出力する、いわゆるキーレスエントリ装置の受信ユニットであり、有機物分解システムの制御部は、受信ユニットからドアロック装置に出力される信号を受信して乗員の乗降を検知する。

請求項１に記載の発明によれば、有機物分解システムの制御部は、ドアロック検知手段からドアロック信号を受信すると、それに応じて自動的に光源を一定時間発光させ、光触媒を担持した車室内用のカーペットに光を照射させる。光照射された光触媒は励起して活性種を生成し、車室内を浮遊する揮発性有機物やカーペットに付着した揮発性有機物あるいはその発生源となり得る有機物を効率良く分解して除去する。

このようにして、車室内を浮遊する揮発性有機物やその発生源となる有機物を除去できるから、先の乗車時から次の乗車時までの比較的長時間にわたる密室状態で発生する揮発性有機物の濃度を効果的に低減させることが可能となり、乗員が乗車する際に車室内のにおいや悪臭で不快感をおぼえたり、揮発性有機物を吸い込んで体調を崩したりすることを有効に防止することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、有機物分解システムの制御部は、請求項１に記載したようにドアロック直後に光源を発光させてカーペットに光照射を行うほか、さらに、ドアロック検知手段からドアのロックが解除された信号を受信すると、それに応じて光源を一定時間発光させ、光触媒を担持した車室内用のカーペットに光を照射させる。そのため、乗員がドアのロックを解除して乗車する際に改めて車室内を浮遊する揮発性有機物やカーペットに付着した揮発性有機物あるいはその発生源となり得る有機物を効率良く分解して除去するから、請求項１に記載の発明の効果がさらに有効に発揮される。

請求項３に記載の発明によれば、有機物分解システムの制御部は、揮発性有機物ガスセンサやにおいセンサの測定値が基準値を越えた場合にも光源を一定時間発光させ、光触媒を担持した車室内用のカーペットに光を照射させる。そのため、ドアロック直後の光照射により除去された後新たに発生する揮発性有機物をも有効に分解、除去することができ、前記各請求項に記載の発明の効果をより一層有効に発揮することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、有機物分解システムの光源として、ＬＥＤ光源が用いられ、ＬＥＤ光源からカーペットに対して光が照射される。このように、カーペットに担持された光触媒に光を照射する光源としてＬＥＤ光源を用いれば、光源を薄型にすることができるため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、省スペース化を図ることが可能となる。また、ＬＥＤ光源は消費電力が小さいため、エンジンを起動しないでも光源を点灯させることができるとともに、バッテリの消耗を軽減することができる。

請求項５に記載の発明によれば、有機物分解システムに用いられるカーペットは、それを構成する繊維に光触媒を付着または浸透させ、あるいは光触媒があらかじめ混入された繊維を用いるなどして繊維に光触媒が担持されている。このように、車室内の空気に触れ易く、乗員の靴に付いた汚れ等の有機物が付着し易いカーペットの繊維部分で光触媒を担持することで、揮発性有機物やその発生源となる有機物を分解し易くなり、前記各請求項に記載の発明の効果をより的確に発揮させることが可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、有機物分解システムに用いられるカーペットは、寸法安定等のためにその裏面に塗布されるバッキング剤に光触媒が担持されている。そのため、乗員の靴等に踏まれて摩耗し易い繊維部分に担持する場合に比べてカーペットに光触媒がより長期間にわたって担持され易くなり、前記各請求項に記載の発明の効果をより永続的に発揮させることが可能となる。

そのため、有機物分解システムの制御部は、乗員が乗車した車両の走行中に自動的にドアロック状態となったのか、あるいは乗員が降車して車室内が無人となった状態でドアロックされたのかを判別することができる。それにより、無人になった車室内で発生する揮発性有機物の分解、除去を的確に行うことが可能となり、前記各請求項に記載の発明の効果をより的確に発揮させることができる。

以下、本発明に係る有機物分解システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る有機物分解システム１は、図１に示されるように、カーペット２と、カーペット２に対して光を照射可能な光源３と、ドアのロック状態を検知するドアロック検知手段４と、ドアロック検知手段４からの信号に応じて光源３の発光を制御する制御部５とを備えている。

カーペット２は、乗用車等の車室内に敷設されており、図２に示されるように、立毛された布帛等で構成されている。本実施形態では、カーペット２の立毛６や生地７を構成する繊維にＴｉＯ_２やＺｎＯ、ＷＯ_３等の光触媒が担持されている。具体的には、カーペット２に光触媒をスラリー化して塗布したりスプレー状に散布することで、立毛部分や生地部分あるいはその両方の繊維表面に光触媒が付着しあるいは光触媒が繊維に浸透して担持されている。

また、カーペット２が化学繊維で形成される場合に、あらかじめ光触媒を担持した繊維を用いて形成するようにしてもよい。さらに、カーペット２の裏面に寸法安定等のためにバッキング剤８が塗布されるような場合には、そのバッキング剤８に光触媒を練り込むなどしてバッキング剤８に光触媒を担持させるようにすることも可能である。

光触媒としては、種々の光触媒が知られており、そのいずれをも使用することができる。特に、ＴｉＯ_２は結晶構造がアナターゼ型であれば触媒活性が大きいことが知られており、好ましく用いられる。

光源３は、図１に示されるように、助手席側グローブボックス下方のインストルメントパネル９の下端部分に配設されている。光源３は、この他にも、車室内に敷設されたカーペット２に対して照射可能な位置、すなわち、例えば、運転席側のインストルメントパネル下端部分やフロントシート１０のシートクッション後部、図示しないリアシート下方やロアインナートリム下側、シートスライドレール等に取り付けられてもよい。

光源３は、カーペット２に担持された光触媒を励起する光を照射することができるものであれば特に限定されないが、薄型に形成可能であり消費電力が小さいＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源を用いることが好ましい。また、光触媒を効率的に励起し得る４００ｎｍ以下の波長のＬＥＤ光源であればさらに好ましい。ＬＥＤ光源を用いればエンジンを起動しないで光源を点灯させることができる。

ドアロック検知手段４には、ドアのロック、アンロックを検知して後述する制御部５に送信可能なセンサ等が用いられる。本実施形態では、乗員が携帯しドアロック状態を遠隔操作するための送信機から発信されたドア操作情報やＩＤコードに応じて図示しないドアロック装置にロック、アンロックの信号を出力する受信ユニットがドアロック検知手段４として用いられている。受信ユニットからドアロック装置に出力されるロック、アンロックの信号が制御部５にも送信されるようになっている。

ドアロック検知手段４は、ドアのロック、アンロックを検知できるものであればよく、本実施形態以外にも、例えば、センサを前記ドアロック装置自体に取り付けたり、ドアのキーシリンダへのキーの挿入を検知するように構成してもよく、あるいは乗員が携帯する送信機からの発信を制御部５で直接受信するように構成することも可能である。

制御部５は、マイクロプロセッサやＣＰＵ等で構成されたコンピュータよりなり、制御部５には、図１に示されたように、前述した単数または複数の光源３やドアロック検知手段４が接続されている。本実施形態では、さらに車室内の揮発性有機物の濃度を検知可能な揮発性有機物ガスセンサ１１が接続されている。なお、揮発性有機物ガスセンサ１１に代えて、例えば、車室内のにおい成分を検知可能なにおいセンサを用いてもよく、また両方を使用することも可能である。

制御部５は、ドアロック検知手段４からのドアロック信号、すなわちドアがロックされたことを示す信号に応じて光源３をあらかじめ設定された一定時間、例えば、２時間発光させるようになっている。

また、本実施形態では、制御部５は、揮発性有機物ガスセンサ１１やにおいセンサから送信されてくる測定値が設定された基準値を越えたと判断すると、同様に、光源３をあらかじめ設定された一定時間、例えば１時間発光させるようになっている。なお、基準値が越えたか否かの判断を、揮発性有機物ガスセンサ１１やにおいセンサ自体が行うように構成することも可能であり、その場合、基準値を越えた場合にセンサから信号が発信され、制御部５はその信号に応じて光源３を発光させる。

さらに、本実施形態では、制御部５は、ドアロック検知手段４からのドアアンロック信号、すなわちドアのロックが解除されたことを示す信号に応じて光源３をあらかじめ設定された一定時間、例えば、３０分間発光させるようになっている。

次に、本実施形態に係る有機物分解システム１の作用について説明する。図３は、本実施形態に係る有機物分解システム１の処理過程を説明するフローチャートである。

有機物分解システム１の制御部５は、まず、車両のイングニション（ＩＧＮ）がＯＮかＯＦＦかを判断し（ステップＳ１）、ＯＦＦであれば（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ドアロック検知手段４からドアロック信号が送信されたか否かを検出して車両が現在ドアロックされている状態か否かを判断する（ステップＳ２）。そして、ドアロックされていると判断すると（ステップＳ２：ＹＥＳ）、制御部５は、ドアロック直後に光源３から一定時間カーペット２に光を照射していないかどうかを判断する（ステップＳ３）。

制御部５は、ドアロック直後の光の照射が行われていないと判断すると（ステップＳ３：ＹＥＳ）、光源３を一定時間発光させてカーペット２に対して光を照射させる（ステップＳ４）。

光源３からカーペット２に対して光が照射されると、光照射により励起された光触媒は空気中の酸素や水蒸気からＯＨやＯ_２ ⁻等の活性種を生成する。そして、車室内を浮遊する揮発性有機物やカーペットに付着した揮発性有機物あるいはその発生源となり得る有機物を二酸化炭素や水等に分解して除去する。なお、光の照射がすでに行われていれば（ステップＳ３：ＮＯ）、次のステップに移る。

続いて、制御部５は、ドアロック検知手段４からドアのアンロック信号が送信されてきたか否かを判断し（ステップＳ５）、アンロック信号が送信されてくると（ステップＳ５：ＹＥＳ）、それに応じて光源３を一定時間発光させ、カーペット２に光を照射して車室内を浮遊する揮発性有機物やカーペットに付着した揮発性有機物や他の有機物を分解して除去する（ステップＳ６）。

アンロック信号が送信されていない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、制御部５は、揮発性有機物ガスセンサ１１やにおいセンサの測定値が基準値を越えたか否かを判断し（ステップＳ７）、センサの測定値が基準値を越えていなければ（ステップＳ７：ＮＯ）、ドアがアンロックされるまでセンサの測定値の監視を続ける。

また、制御部５は、揮発性有機物センサ１１やにおいセンサの測定値が基準値を越えたと判断すると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、光源３を一定時間発光させ、カーペット２に光を照射して車室内を浮遊する揮発性有機物やカーペットに付着した揮発性有機物や他の有機物を分解して除去し（ステップＳ８）、再びドアがアンロックされるまでセンサの測定値の監視を続ける。

以上のように、本実施形態に係る有機物分解システム１によれば、ドアロックの有無により車室内が無人であることを認識し、その無人の車室内で光触媒を担持したカーペット２に対して光源３から自動的に光を一定時間照射させ、光照射により励起された光触媒で車室内を浮遊する揮発性有機物やカーペット２に付着した揮発性有機物あるいはその発生源となり得る有機物を効率良く分解して除去する。

そして、このように車室内を浮遊する揮発性有機物やその発生源となる有機物を除去できるから、先の乗車時から次の乗車時までの比較的長時間にわたる密室状態で発生する揮発性有機物の濃度を効果的に低減させることが可能となり、乗員が乗車する際に車室内のにおいや悪臭で不快感をおぼえたり、揮発性有機物を吸い込んで体調を崩したりすることを有効に防止することができる。

また、車室内の揮発性有機物の濃度を検知可能なガスセンサやにおいセンサを設けて車室内の揮発性有機物の濃度を監視したり、次に乗車する際に再度光触媒に光を照射するなどすることで、より一層車室内の揮発性有機物の濃度を低減させることが可能となる。

さらに、カーペットに担持された光触媒に光を照射する光源としてＬＥＤ光源を用いれば、光源を薄型にすることができ、省スペース化を図ることが可能となるとともに、消費電力が小さいため、エンジンを起動しないでも光源を点灯させることができ、また、バッテリがあがってしまうことを回避することが可能となる。

また、ドアがロックされたか施錠されたかを検知して制御部に信号を発信するドアロック検知手段として、遠隔操作によりドア操作情報やＩＤコードを認識してドアロック装置にロック、アンロックの信号を出力する、いわゆるキーレスエントリ装置の受信ユニットを用いれば、乗員が乗車した車両の走行中に自動的にドアロック状態となったのか、あるいは乗員が降車して車室内が無人となった状態でドアロックされたのかを判別することができ、無人になった車室内で発生する揮発性有機物の分解、除去を的確に行うことが可能となる。

キーレスエントリ装置を備えていない車両では、前述したようにドアのキーシリンダへのキーの挿入を検知することで、同様に、乗員が乗降を判別することができ、無人になった車室内で発生する揮発性有機物の分解、除去を的確に行うことが可能となる。

なお、本実施形態では、乗員が降車して車室内が無人になった場合にのみ作動する有機物分解システム１について述べたが、乗員の乗車中にも自動的に作動するように構成することは可能である。本発明の有機物分解システムは、車室内が無人になった場合にのみ作動する場合に限定されない。

本実施形態に係る有機物分解システムの構成を説明する図である。本実施形態に用いられるカーペットの構成を説明する図である。本実施形態に係る有機物分解システムの処理過程を説明するフローチャートである。

符号の説明

１有機物分解システム
２カーペット
３光源
４ドアロック検知手段
５制御部
８バッキング剤
１１揮発性有機物ガスセンサ

Claims

車室内に敷設する光触媒を担持したカーペットと、
前記カーペットに対して光を照射する光源と、
ドアのロック状態を検知するドアロック検知手段と、
前記ドアロック検知手段からのドアロック信号に応じて前記光源を一定時間発光させるように制御する制御部と
を備えることを特徴とする有機物分解システム。
前記制御部は、前記ドアロック検知手段からのドアアンロック信号に応じて前記光源を一定時間発光させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の有機物分解システム。
揮発性有機物ガスセンサまたはにおいセンサを備え、
前記制御部は、前記揮発性有機物ガスセンサまたはにおいセンサの測定値が基準値を越えた場合に前記光源を一定時間発光させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機物分解システム。
前記光源は、ＬＥＤ光源であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の有機物分解システム。
前記カーペットは、カーペットを構成する繊維に前記光触媒が担持されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の有機物分解システム。
前記カーペットは、その裏面に塗布されるバッキング剤に前記光触媒が担持されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の有機物分解システム。
前記ドアロック検知手段は、ドアロック状態を遠隔操作するための送信機から発信されたドア操作情報またはＩＤコードに応じてドアロック装置にロック、アンロックの信号を出力する受信ユニットであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の有機物分解システム。