JP2017077996A - Glass for air purification vehicle, and air purification system including the same - Google Patents

Glass for air purification vehicle, and air purification system including the same Download PDF

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康浩 関根
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide glass for a vehicle capable of decomposing and removing an organic compound generated in an automobile interior; and to provide an air purification technology advantageous for decomposition and removal of the organic compound.SOLUTION: An air purification system includes an air circulation system and a front glass 20. The air circulation system includes an intake port and a ventilation port which are opened in an automobile interior. The front glass 20 includes a glass 21 for an automobile, and a photocatalyst layer arranged on the surface on the inside of the automobile interior of the glass 21 for the automobile. The photocatalyst layer includes porous titanium oxide particles 23.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、空気浄化性能を有する乗り物用のガラス（「空気浄化乗り物用ガラス」とも言う）およびそれを含む空気浄化システムに関する。   The present invention relates to a vehicle glass having an air purification performance (also referred to as “air purification vehicle glass”) and an air purification system including the same.

酸化チタンなどの光触媒特性を有する金属酸化物は、光照射環境において有機化合物を分解する性質を有する。このような性質を利用して、多孔質構造の光触媒膜をガラスの表面に有する光触媒被覆ガラスが知られている。光触媒被覆ガラスは、有機チタン化合物などの有機金属化合物と有機ポリマーを含有する塗布液をガラスに塗布し、焼成することによって得られる。当該光触媒被覆ガラスは、ガラスの所期の透明性と、光触媒機能との両方を発現する（例えば、特許文献１参照）。   A metal oxide having photocatalytic properties such as titanium oxide has a property of decomposing an organic compound in a light irradiation environment. A photocatalyst-coated glass having a porous photocatalyst film on the surface of the glass by utilizing such properties is known. The photocatalyst-coated glass is obtained by applying a coating solution containing an organometallic compound such as an organotitanium compound and an organic polymer to glass and baking it. The photocatalyst-coated glass exhibits both the desired transparency of the glass and the photocatalytic function (see, for example, Patent Document 1).

特開２０００−１４３２９２号公報JP 2000-143292 A

ところで、自動車の車室内には、有機高分子を材料とするシートなどの内装品から、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が継続して発生することがある。また、たばこのヤニなどの自動車の搭乗者が有機系の汚染物質を発生することがある。これらの有機化合物は、その臭気のために、あるいは窓に付着することにより、乗り物の搭乗者に不快感を与えることがある。   By the way, a volatile organic compound (VOC) may be continuously generated in an interior of an automobile from interior parts such as a sheet made of an organic polymer. In addition, passengers of automobiles such as cigarettes may produce organic pollutants. These organic compounds may cause discomfort to the vehicle occupant due to their odor or by adhering to windows.

本発明は、乗り物の室内で発生する有機化合物を分解、除去可能な乗り物用ガラスを提供することを第１の課題とする。
また、本発明は、乗り物の室内で発生する有機化合物の分解、除去に有利な空気浄化技術を提供することを第２の課題とする。 It is a first object of the present invention to provide a vehicle glass capable of decomposing and removing organic compounds generated in the interior of a vehicle.
Moreover, this invention makes it the 2nd subject to provide the air purification technique advantageous for decomposition | disassembly and removal of the organic compound which generate | occur | produces in the interior of a vehicle.

本発明は、少なくとも上記第１の課題を解決するための一手段として、乗り物用ガラスと、当該乗り物用ガラスの室内側の表面上に配置されている光触媒層とを有し、当該光触媒層が多孔質の酸化チタン粒子を含む空気浄化乗り物用ガラス、を提供する。   The present invention has, as at least one means for solving the first problem, a vehicle glass, and a photocatalyst layer disposed on the interior surface of the vehicle glass, the photocatalyst layer being An air purifying vehicle glass comprising porous titanium oxide particles is provided.

また、本発明は、少なくとも上記第２の課題を解決するための一手段として、室内に開口する吸気口および送風口を含む、上記室内の空気を循環させる空気循環システムと、上記の空気浄化乗り物用ガラスとを有する空気浄化システムであって、上記送風口が上記空気浄化乗り物用ガラスの室内側の表面に沿って送風する窓用吹き出し口を含む空気浄化システムを提供する。   Further, the present invention provides an air circulation system for circulating the air in the room, including an air inlet and an air outlet opening in the room, and the air purification vehicle as one means for solving the second problem. There is provided an air purification system comprising a window glass, wherein the air blowing system includes a window outlet through which the air blowing port blows along the indoor surface of the air purification vehicle glass.

本発明によれば、酸化チタン粒子と空気との接触性がより高められていることから、乗り物の室内で発生する有機化合物が内気循環によって光触媒層に供給された場合でも、空気中の当該有機化合物を効率よく捕集し、分解、除去することが可能である。   According to the present invention, since the contact property between the titanium oxide particles and the air is further improved, even when the organic compound generated in the vehicle interior is supplied to the photocatalyst layer by the internal air circulation, the organic compound in the air It is possible to efficiently collect, decompose and remove compounds.

本発明の一実施の形態に係る空気浄化システムの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the air purification system which concerns on one embodiment of this invention. 図１中のＡ部を拡大して模式的に示す図である。It is a figure which expands and shows typically the A section in FIG.

本発明の一実施の形態に係る空気浄化システムの構成を図１に模式的に示す。
空気浄化システム１０は、図１に示されるように、例えばトラックの車室内に適用される。空気浄化システム１０は、空気循環システムとフロントガラス２０とを含む。 The structure of the air purification system which concerns on one embodiment of this invention is typically shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the air purification system 10 is applied to, for example, a vehicle interior of a truck. The air purification system 10 includes an air circulation system and a windshield 20.

上記空気循環システムは、車室内、例えば運転席の後方、に開口する吸気口１１と、車室内におけるフロントガラス２０の近傍に開口する送風口１２と、吸気口１１および送風口１２を接続するダクト１３と、ダクト１３内の空気を送風口１２に向けて送るためのブロア１４と、ダクト１３内の空気の温度を調整するための温度調整装置１５と、ダクト１３の送風口１２に通じる部分に配置されたダンパ１６と、を有する。送風口１２は、フロントガラス２０の車室内側の表面に沿って（図１中の矢印で示す方向に沿って）送風するための窓用吹き出し口である。   The air circulation system includes an air inlet 11 that opens in the vehicle interior, for example, behind the driver's seat, an air outlet 12 that opens near the windshield 20 in the vehicle interior, and a duct that connects the air inlet 11 and the air outlet 12. 13, a blower 14 for sending the air in the duct 13 toward the air blowing port 12, a temperature adjusting device 15 for adjusting the temperature of the air in the duct 13, and a portion that communicates with the air blowing port 12 of the duct 13. And a disposed damper 16. The air outlet 12 is a window outlet for sending air along the surface of the windshield 20 on the vehicle interior side (along the direction indicated by the arrow in FIG. 1).

フロントガラス２０は、図２に示されるように、自動車用ガラス２１と、自動車用ガラス２１の車室内側の表面に担持されているバリア層２２と、多孔質の酸化チタン粒子２３が分散されている光透過性を有するマトリクス層２４とを有する。マトリクス層２４は、バリア層２２上に配置されている光触媒層に該当している。このように、フロントガラス２０は、自動車用ガラス２１の車室内側の表面上に光触媒層を有する空気浄化用自動車用ガラスである。   As shown in FIG. 2, the windshield 20 includes an automobile glass 21, a barrier layer 22 supported on the interior side surface of the automobile glass 21, and porous titanium oxide particles 23 dispersed therein. And a light-transmitting matrix layer 24. The matrix layer 24 corresponds to a photocatalyst layer disposed on the barrier layer 22. Thus, the windshield 20 is an air purification automobile glass having a photocatalyst layer on the surface of the automobile glass 21 on the vehicle interior side.

自動車用ガラス２１は、通常のトラック用のフロントガラス２０である。   The glass 21 for automobiles is a normal windshield 20 for trucks.

バリア層２２は、酸化チタン粒子２３に対する失活成分が自動車用ガラス２１から光触媒層に侵入することを防止のための層である。失活成分は、例えばナトリウムイオンである。また、バリア層２２は、自動車用ガラス２１の光透過性を実質的に損なわない光透過性を有している。バリア層２２の例には、シリカ（ＳｉＯ２）の層が含まれる。 The barrier layer 22 is a layer for preventing a deactivating component for the titanium oxide particles 23 from entering the photocatalyst layer from the glass 21 for an automobile. The deactivating component is, for example, sodium ion. Moreover, the barrier layer 22 has a light transmission property that does not substantially impair the light transmission property of the automotive glass 21. Examples of the barrier layer 22 include a layer of silica (SiO 2 ).

バリア層２２は、薄すぎると上記失活成分に対するバリア機能が不十分になることがあり、厚すぎるとバリア機能が頭打ちになり、またフロントガラス２０の可視光透過性が低下するおそれがある。上記バリア機能を十分に確保する観点から、バリア層２２の厚さは、０．０５μｍ以上であることが好ましい。バリア層２２の厚さは、上記の観点に加えて、上記バリア機能が頭打ちになる観点およびフロントガラス２０の可視光透過性を十分に確保する観点から、０．０５μｍ以上の適当な値に決めることができる。   If the barrier layer 22 is too thin, the barrier function against the deactivating component may be insufficient. If the barrier layer 22 is too thick, the barrier function may reach its peak, and the visible light transmittance of the windshield 20 may be reduced. From the viewpoint of sufficiently ensuring the barrier function, the thickness of the barrier layer 22 is preferably 0.05 μm or more. In addition to the above viewpoint, the thickness of the barrier layer 22 is determined to be an appropriate value of 0.05 μm or more from the viewpoint that the barrier function reaches a peak and the visible light transmittance of the windshield 20 is sufficiently secured. be able to.

マトリクス層２４は、酸化チタン粒子２３を担持する層であり、光透過性を有する。マトリクス層２４は、金属酸化物によって構成され得る。当該金属酸化物は、酸化チタン粒子２３と下層（本実施形態ではバリア層２２）とを接着するバインダーとして機能する。当該金属酸化物は、一種でもそれ以上でもよく、その例には、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、Ｔａ２Ｏ５が含まれる。上記金属酸化物は、形成されるマトリクス層２４の膜強度を高める観点から、ＳｉＯ２であることが好ましい。 The matrix layer 24 is a layer that carries the titanium oxide particles 23 and has optical transparency. The matrix layer 24 can be made of a metal oxide. The said metal oxide functions as a binder which adhere | attaches the titanium oxide particle 23 and a lower layer (in this embodiment, barrier layer 22). The metal oxide may be one kind or more, and examples thereof include SiO 2 , Al 2 O 3 , P 2 O 5 , B 2 O 3 , ZrO 2 , SnO 2 , and Ta 2 O 5 . The metal oxide is preferably SiO 2 from the viewpoint of increasing the film strength of the matrix layer 24 to be formed.

マトリクス層２４は、薄すぎると光触媒機能が不十分となることがあり、厚すぎるとフロントガラス２０の可視光透過性が低下するおそれがある。上記光触媒機能を十分に確保する観点から、マトリクス層２４の厚さは、０．０５μｍ以上であることが好ましい。マトリクス層２４の厚さは、上記の観点に加えて、フロントガラス２０の可視光透過性を十分に確保する観点から、０．０５μｍ以上の適当な値に決めることができる。   If the matrix layer 24 is too thin, the photocatalytic function may be insufficient, and if it is too thick, the visible light transmittance of the windshield 20 may be reduced. From the viewpoint of sufficiently ensuring the photocatalytic function, the thickness of the matrix layer 24 is preferably 0.05 μm or more. In addition to the above viewpoint, the thickness of the matrix layer 24 can be determined to an appropriate value of 0.05 μm or more from the viewpoint of sufficiently ensuring the visible light transmittance of the windshield 20.

酸化チタン粒子２３は、多孔質の粒子である。酸化チタン粒子２３が多孔質であることにより、空気との接触面積が大きく、当該空気中の有機成分に対する高い捕集能力を示す。   The titanium oxide particles 23 are porous particles. Since the titanium oxide particles 23 are porous, the contact area with air is large, and a high collection capability for organic components in the air is exhibited.

このような多孔質による効果を発現する観点から、酸化チタン粒子２３のＢＥＴ比表面積は、２５ｍ２／ｇ以上であることが好ましい。酸化チタン粒子２３のＢＥＴ比表面積は、上記の観点に加えて、酸化チタン粒子２３の強度を十分に確保する観点から、２５ｍ２／ｇ以上の適当な値に決めることができる。 From the viewpoint of expressing such a porous effect, the BET specific surface area of the titanium oxide particles 23 is preferably 25 m 2 / g or more. In addition to the above viewpoint, the BET specific surface area of the titanium oxide particles 23 can be determined to an appropriate value of 25 m 2 / g or more from the viewpoint of sufficiently securing the strength of the titanium oxide particles 23.

酸化チタン粒子２３のＢＥＴ比表面積は、常法によって測定することが可能であり、酸化チタン粒子２３が市販品である場合では、カタログ値であってもよい。   The BET specific surface area of the titanium oxide particles 23 can be measured by a conventional method, and may be a catalog value when the titanium oxide particles 23 are commercial products.

また、酸化チタン粒子２３は、大きすぎるとフロントガラス２０の可視光透過性が不十分になることがあり、小さすぎるとマトリクス層２４における酸化チタン粒子２３の含有量が多くなる傾向にある。フロントガラス２０の可視光透過性を十分に確保する観点から、酸化チタン粒子２３の個数平均一次粒径は、５０ｎｍ以下であることが好ましい。また、酸化チタン粒子２３の個数平均一次粒径は、酸化チタン粒子２３の過剰な配合を抑制する観点から、２ｎｍ以上であることが好ましい。   If the titanium oxide particles 23 are too large, the visible light transmittance of the windshield 20 may be insufficient. If the titanium oxide particles 23 are too small, the content of the titanium oxide particles 23 in the matrix layer 24 tends to increase. From the viewpoint of sufficiently ensuring the visible light transmittance of the windshield 20, the number average primary particle size of the titanium oxide particles 23 is preferably 50 nm or less. In addition, the number average primary particle size of the titanium oxide particles 23 is preferably 2 nm or more from the viewpoint of suppressing excessive mixing of the titanium oxide particles 23.

酸化チタン粒子２３の個数平均一次粒径は、常法によって測定することが可能であり、酸化チタン粒子２３が市販品である場合では、カタログ値であってもよい。酸化チタン粒子２３の個数平均一次粒径は、酸化チタン粒子２３の分級または分級品の混合によって調整することが可能である。   The number average primary particle size of the titanium oxide particles 23 can be measured by a conventional method, and may be a catalog value when the titanium oxide particles 23 are commercial products. The number average primary particle diameter of the titanium oxide particles 23 can be adjusted by classification of the titanium oxide particles 23 or mixing of classified products.

酸化チタン粒子２３の粒子形状は、空気中の有機成分の捕集効果を高める観点から、球形であることが好ましい。このような観点から、酸化チタン粒子２３の平均円形度は、０．６以上であることが好ましい。酸化チタン粒子２３の平均円形度の上限は、１．０であり、酸化チタン粒子２３の平均円形度は、上記の観点に加えて、実質的に十分な上記捕集効果が得られる観点、および、酸化チタン粒子２３の入手のしやすさの観点から、０．６以上１．０以下の適当な値に決めることができる。   The particle shape of the titanium oxide particles 23 is preferably spherical from the viewpoint of enhancing the effect of collecting organic components in the air. From such a viewpoint, the average circularity of the titanium oxide particles 23 is preferably 0.6 or more. The upper limit of the average circularity of the titanium oxide particles 23 is 1.0, and the average circularity of the titanium oxide particles 23 is, in addition to the above viewpoint, a viewpoint that a substantially sufficient collection effect is obtained, and From the viewpoint of easy availability of the titanium oxide particles 23, an appropriate value of 0.6 or more and 1.0 or less can be determined.

酸化チタン粒子２３の平均円形度は、常法によって測定することが可能であり、酸化チタン粒子２３が市販品である場合では、カタログ値であってもよい。   The average circularity of the titanium oxide particles 23 can be measured by a conventional method, and may be a catalog value when the titanium oxide particles 23 are commercial products.

マトリクス層２４における酸化チタン粒子２３の含有量は、少なすぎると酸化チタンによる光触媒機能が不十分となることがあり、多すぎるとマトリクス層２４の膜強度が不十分になるおそれがあり、またフロントガラス２０の可視光透過性が不十分となるおそれがある。上記光触媒機能を十分に確保する観点から、マトリクス層２４における酸化チタン粒子２３の含有量は、３質量％以上であることが好ましい。マトリクス層２４における酸化チタン粒子２３の含有量は、上記の観点に加えて、マトリクス層２４の膜強度およびフロントガラス２０の可視光透過性を十分に確保する観点から、３質量％以上の適当な値に決めることができる。   If the content of the titanium oxide particles 23 in the matrix layer 24 is too small, the photocatalytic function of titanium oxide may be insufficient. If the content is too large, the film strength of the matrix layer 24 may be insufficient. There exists a possibility that the visible light permeability of the glass 20 may become inadequate. From the viewpoint of sufficiently ensuring the photocatalytic function, the content of the titanium oxide particles 23 in the matrix layer 24 is preferably 3% by mass or more. In addition to the above viewpoint, the content of the titanium oxide particles 23 in the matrix layer 24 is suitably 3% by mass or more from the viewpoint of sufficiently ensuring the film strength of the matrix layer 24 and the visible light transmittance of the windshield 20. The value can be determined.

マトリクス層２４における酸化チタン粒子２３の含有量は、公知の無機用の元素分析法によって測定することが可能である。   The content of the titanium oxide particles 23 in the matrix layer 24 can be measured by a known inorganic elemental analysis method.

バリア層２２およびマトリクス層２４は、本実施形態の効果が得られる範囲において、上記以外の他の成分をさらに含有していてもよい。当該他の成分の例には、金属酸化物の超微粒子（ナノサイズの粒子）が含まれる。当該金属酸化物は、一種でもそれ以上でもよく、その例には、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３が含まれる。バリア層２２またはマトリクス層２４における当該超微粒子の含有量は、本実施形態の効果と当該超微粒子による効果との両方が得られる範囲において、適宜に決めてよい。 The barrier layer 22 and the matrix layer 24 may further contain components other than those described above as long as the effects of the present embodiment can be obtained. Examples of the other components include metal oxide ultrafine particles (nano-sized particles). The metal oxide may be one kind or more, and examples thereof include SiO 2 and Al 2 O 3 . The content of the ultrafine particles in the barrier layer 22 or the matrix layer 24 may be appropriately determined as long as both the effects of the present embodiment and the effects of the ultrafine particles are obtained.

バリア層２２は、シリカを含有する塗布液（ゾル）を自動車用ガラス２１の車室内側の表面に塗布し、低温で焼き付けることによって作製することができる。上記塗布液の塗布は、公知の塗布方法によって行うことができ、当該塗布方法の例には、スプレー塗布、浸漬塗布およびスピンコーティングが含まれる。また、上記焼き付けの条件は、例えば１００℃で１〜２時間である。   The barrier layer 22 can be produced by applying a coating liquid (sol) containing silica on the surface of the automobile glass 21 on the vehicle interior side and baking it at a low temperature. Application | coating of the said coating liquid can be performed with a well-known coating method, The example of the said coating method includes spray coating, dip coating, and spin coating. The baking condition is, for example, 100 ° C. for 1 to 2 hours.

マトリクス層２４は、上記バインダーとしての上記金属酸化物またはその前駆体と、酸化チタン粒子２３とを含有する塗布液（ゾル）をバリア層２２に塗布し、上記金属酸化物またはその前駆体を高温で焼き付ける（焼結させる）ことにより作製することができる。上記前駆体は、例えば金属の塩化物または水酸化物である。上記塗布液の塗布は、バリア層２２用の塗布液と同様に、公知の塗布方法によって行うことができ、当該塗布方法の例には、スプレー塗布、浸漬塗布およびスピンコーティングが含まれる。また、上記焼結の温度の条件は、例えば８００℃である。また、焼結時間は、例えば０．５〜１．０時間である。   The matrix layer 24 coats the barrier layer 22 with a coating solution (sol) containing the metal oxide or precursor thereof as the binder and the titanium oxide particles 23, and the metal oxide or precursor thereof is heated to a high temperature. It can be produced by baking (sintering). The precursor is, for example, a metal chloride or hydroxide. The application of the coating solution can be performed by a known coating method in the same manner as the coating solution for the barrier layer 22, and examples of the coating method include spray coating, dip coating, and spin coating. The sintering temperature condition is, for example, 800 ° C. The sintering time is, for example, 0.5 to 1.0 hour.

あるいは、バリア層２２およびマトリクス層２４は、一回の焼き付けで作製することが可能である。すなわち、バリア層２２用の塗布液を自動車用ガラス２１の車室内側の表面に塗布し、乾燥させ、次いでその上にマトリクス用の塗布液を塗布し、次いで高温で焼結することにより、バリア層２２およびマトリクス層２４の両方を作製することができる。   Alternatively, the barrier layer 22 and the matrix layer 24 can be manufactured by a single baking. That is, the coating liquid for the barrier layer 22 is applied to the surface of the automobile glass 21 on the vehicle interior side, dried, then coated with the matrix coating liquid, and then sintered at a high temperature, whereby the barrier layer 22 is coated. Both layer 22 and matrix layer 24 can be made.

このようにして、フロントガラス２０の車室内側の表面の全体には、バリア層２２およびマトリクス層２４がこの順で配置される。マトリクス層２４の表面には、マトリクス層２４中の酸化チタン粒子２３の一部が露出している。   Thus, the barrier layer 22 and the matrix layer 24 are arranged in this order on the entire surface of the windshield 20 on the vehicle interior side. A part of the titanium oxide particles 23 in the matrix layer 24 is exposed on the surface of the matrix layer 24.

車室内には、種々の有機高分子材料（ポリエステル繊維やポリウレタンなど）を用いた内装品が配置されている。当該有機高分子材料は、アセトアルデヒドやホルムアルデヒド、トルエンなどの揮発性の有機化合物（ＶＯＣ）を長期にわたり放出することがある。また、車室内の搭乗者が喫煙車である場合には、たばこのヤニが喫煙により車室内に放出される。さらに、車室内には種々の雑菌が侵入あるいは増殖し、車室内の空気中に存在する。ＶＯＣやヤニ、微生物などの有機成分は、車室内の空気中に漂い、あるいはフロントガラス２０の車室内側の表面に付着する。   Interior items using various organic polymer materials (polyester fiber, polyurethane, etc.) are arranged in the passenger compartment. The organic polymer material may release volatile organic compounds (VOC) such as acetaldehyde, formaldehyde, and toluene over a long period of time. In addition, when the passenger in the passenger compartment is a smoking car, cigarette dust is released into the passenger compartment by smoking. Furthermore, various germs enter or propagate into the passenger compartment and exist in the air in the passenger compartment. Organic components such as VOC, spear, and microorganisms drift in the air in the vehicle interior or adhere to the surface of the windshield 20 on the vehicle interior side.

車室内の空気は、吸気口１１からダクト１３に吸い込まれ、ブロア１４によって温度調整装置１５に送られ、その温度が調整される。温度が調整された空気は、ダンパ１６を経て送風口１２から車室内に、図中の矢印が示す方向に吹き出す。   Air in the passenger compartment is sucked into the duct 13 from the air inlet 11 and sent to the temperature adjusting device 15 by the blower 14 to adjust its temperature. The air whose temperature has been adjusted is blown out from the blower opening 12 into the vehicle compartment through the damper 16 in the direction indicated by the arrow in the figure.

フロントガラス２０の車室内側の表面には、マトリクス層２４に担持された酸化チタン粒子２３が露出している。酸化チタン粒子２３は、十分に小さい多孔質の球状粒子であるので、送風口１２から吹き出された空気中の上記有機成分は、酸化チタン粒子２３に効率よく捕集される。   Titanium oxide particles 23 carried on the matrix layer 24 are exposed on the surface of the windshield 20 on the vehicle interior side. Since the titanium oxide particles 23 are sufficiently small porous spherical particles, the organic components in the air blown out from the air blowing port 12 are efficiently collected by the titanium oxide particles 23.

フロントガラス２０は、十分な光透過性を有することから、フロントガラス２０に自然光などの光が照射されると、酸化チタン粒子２３が光触媒として機能し、捕集した上記有機成分を分解する。当該有機成分は、酸化、分解によって、最終的に水や二酸化炭素などの無色無臭の低分子の物質まで分解される。車室内の空気は、空気循環システムによって、吸気口１１から吸い込まれて送風口１２から吹き出されるサイクルを繰り返し、その都度、空気中の上記有機成分が酸化チタン粒子２３によって捕集され、分解される。   Since the windshield 20 has sufficient light transparency, when the windshield 20 is irradiated with light such as natural light, the titanium oxide particles 23 function as a photocatalyst and decompose the collected organic components. The organic component is finally decomposed into colorless and odorless low molecular weight substances such as water and carbon dioxide by oxidation and decomposition. The air in the passenger compartment is repeatedly cycled by the air circulation system to be sucked from the air inlet 11 and blown from the air outlet 12, and each time the organic components in the air are collected by the titanium oxide particles 23 and decomposed. The

こうして、空気循環システムによって車室内の空気を循環させることによって、車室内の空気中の上記有機成分の濃度が十分に低く抑えられ、その結果、当該車室内の空気が浄化され、また除菌される。   In this way, by circulating the air in the passenger compartment by the air circulation system, the concentration of the organic component in the air in the passenger compartment is sufficiently reduced, and as a result, the air in the passenger compartment is purified and sterilized. The

自動車用ガラス２１からナトリウムイオンが水分の存在下で溶出する場合には、当該ナトリウムイオンの溶出をバリア層２２が妨げる。よって、当該ナトリウムイオンは、酸化チタン粒子２３に到達せず、酸化チタン粒子２３の所期の光触媒機能が維持される。   When sodium ions are eluted from the automotive glass 21 in the presence of moisture, the barrier layer 22 prevents the sodium ions from being eluted. Accordingly, the sodium ions do not reach the titanium oxide particles 23, and the intended photocatalytic function of the titanium oxide particles 23 is maintained.

また、上記有機成分の供給源から直接フロントガラス２０の車室内側の表面に到達した有機成分（例えば、たばこのヤニ）も、酸化チタン粒子２３に捕集される。日中のフロントガラス２０には、常に自然光が照射される。酸化チタン粒子２３に捕集された有機成分は、当該自然光の照射によって分解される。よって、フロントガラス２０の有機成分による着色が生じず、フロントガラス２０の清浄な状態が常に保たれる。   In addition, organic components (for example, cigarette dust) that have directly reached the interior surface of the windshield 20 from the organic component supply source are also collected by the titanium oxide particles 23. Natural light is always applied to the windshield 20 during the day. The organic component collected by the titanium oxide particles 23 is decomposed by the natural light irradiation. Therefore, coloring by the organic component of the windshield 20 does not occur, and the clean state of the windshield 20 is always maintained.

なお、自動車用ガラス２１は、フロントガラス用の自動車用ガラスの他にも、サイドガラスやリアガラス、天窓であってもよく、これらの他の自動車用ガラスの車室内側の表面にもバリア層２２およびマトリクス層２４をさらに配置してもよい。   In addition to the automotive glass for the windshield, the automotive glass 21 may be a side glass, a rear glass, or a skylight. The barrier layer 22 and the surface of the interior of these other automotive glasses are also provided. A matrix layer 24 may be further arranged.

また、バリア層２２およびマトリクス層２４は、フロントガラス２０の上記表面の一部にのみ配置されていてもよい。たとえば、バリア層２２およびマトリクス層２４は、フロントガラス２０の上記表面における、送風口１２からの空気が直接当たる部分にのみ配置されていてもよい。   Further, the barrier layer 22 and the matrix layer 24 may be disposed only on a part of the surface of the windshield 20. For example, the barrier layer 22 and the matrix layer 24 may be disposed only on a portion of the surface of the windshield 20 that is directly exposed to air from the blower opening 12.

また、酸化チタン粒子２３は、多孔質の酸化チタン粒子２３がフロントガラス２０の室内側の表面に適量担持される範囲において、マトリクス層２４以外の手段によって担持されていてもよい。たとえば、酸化チタン粒子２３は、裏面に粘着シートが配置された透明なシリカ層の表面に担持されていてもよい。   Further, the titanium oxide particles 23 may be supported by means other than the matrix layer 24 within a range in which an appropriate amount of the porous titanium oxide particles 23 is supported on the indoor surface of the windshield 20. For example, the titanium oxide particles 23 may be carried on the surface of a transparent silica layer in which an adhesive sheet is disposed on the back surface.

また、たとえば、自動車用ガラス２１の室内側の表面に水分が実質的に存在しないように当該表面およびその近傍の環境が制御される場合のように、自動車用ガラス２１におけるナトリウムイオンの溶出が抑制される場合には、バリア層２２は、なくてもよい。   In addition, elution of sodium ions in the automotive glass 21 is suppressed, for example, when the surface and the environment in the vicinity thereof are controlled so that moisture is not substantially present on the indoor surface of the automotive glass 21. In this case, the barrier layer 22 may be omitted.

以上の説明から明らかなように、フロントガラス２０は、自動車用ガラス２１と、自動車用ガラス２１の車室内側の表面上に配置されている、多孔質の酸化チタン粒子２３を含む光触媒層とを有する。よって、自動車などの乗り物の室内で発生する有機化合物を光触媒により分解、除去することができる。   As is clear from the above description, the windshield 20 includes an automotive glass 21 and a photocatalyst layer including porous titanium oxide particles 23 disposed on the interior side surface of the automotive glass 21. Have. Therefore, the organic compound generated in the interior of a vehicle such as an automobile can be decomposed and removed by the photocatalyst.

また、上記光触媒層が、酸化チタン粒子２３が分散されている光透過性を有するマトリクス層２４であることは、酸化チタン粒子２３を、空気中の有機成分に対して高い捕集能力を有する状態で強固にフロントガラス２０の車室内側の表面に保持する観点から、より一層効果的である。   Further, the photocatalytic layer is a light-transmitting matrix layer 24 in which the titanium oxide particles 23 are dispersed. This indicates that the titanium oxide particles 23 have a high ability to collect organic components in the air. From the viewpoint of firmly holding the windshield 20 on the surface of the windshield 20 on the vehicle interior side, it is more effective.

また、フロントガラス２０が自動車用ガラス２１の車室内側の表面に担持されているバリア層２２をさらに含み、上記光触媒層がバリア層２２に担持されていることは、酸化チタン粒子２３の光触媒機能を長期にわたり維持する観点からより一層効果的である。   In addition, the windshield 20 further includes a barrier layer 22 supported on the interior side surface of the automotive glass 21, and the photocatalytic layer is supported on the barrier layer 22. Is more effective from the viewpoint of maintaining for a long time.

また、空気浄化システム１０は、車室内に開口する吸気口１１および送風口１２を含む、車室内の空気を循環させるための空気循環システムとフロントガラス２０とを有し、送風口１２は、フロントガラス２０の車室内側の表面に沿って送風するための車窓用吹き出し口を含んでいる。よって、空気浄化システム１０は、自動車などの乗り物の室内で発生する有機化合物の光触媒および内気循環を利用した分解、除去に有利である。   The air purification system 10 includes an air circulation system for circulating the air in the vehicle interior and the windshield 20 including the air inlet 11 and the air outlet 12 that open into the vehicle interior. A vehicle window outlet for blowing air along the surface of the glass 20 on the vehicle interior side is included. Therefore, the air purification system 10 is advantageous for decomposition and removal of organic compounds generated in the interior of a vehicle such as an automobile using a photocatalyst and internal air circulation.

本発明は、自動車などの乗り物で最も光が照射されやすい窓ガラスでの光触媒反応によって空気中の有機成分を分解、除去することができる。よって、室内の清浄な環境を長期にわたって維持することができ、搭乗者、特に運転手の疲労の蓄積を緩和する効果が期待でき、当該乗り物の安全性の向上も期待される。また、自動車用以外のガラス、および、自動車以外の乗り物の運転席を含む室内や住居などの、自動車の車室内以外の室内に対しても適用可能であり、光触媒を利用した空気浄化技術の普及および発展も期待される。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can decompose and remove organic components in the air by a photocatalytic reaction in a window glass that is most easily irradiated with a vehicle such as an automobile. Therefore, a clean indoor environment can be maintained over a long period of time, and an effect of alleviating the accumulation of fatigue of the passenger, particularly the driver, can be expected, and an improvement in the safety of the vehicle is also expected. It is also applicable to indoors other than automobile interiors, such as indoors and residences including non-automotive glass and driver seats for vehicles other than automobiles, and the spread of air purification technology using photocatalysts. And development is also expected.

１０ 空気浄化システム
１１ 吸気口
１２ 送風口
１３ ダクト
１４ ブロア
１５ 温度調整装置
１６ ダンパ
２０ フロントガラス
２１ 自動車用ガラス
２２ バリア層
２３ 酸化チタン粒子
２４ マトリクス層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Air purification system 11 Intake port 12 Blower port 13 Duct 14 Blower 15 Temperature control device 16 Damper 20 Windshield 21 Glass for motor vehicles 22 Barrier layer 23 Titanium oxide particle 24 Matrix layer

Claims (4)

乗り物用ガラスと、前記乗り物用ガラスの室内側の表面上に配置されている光触媒層と、を有し、
前記光触媒層は、多孔質の酸化チタン粒子を含む、
空気浄化乗り物用ガラス。 A vehicle glass, and a photocatalyst layer disposed on the indoor surface of the vehicle glass,
The photocatalyst layer includes porous titanium oxide particles,
Air purification vehicle glass. 前記光触媒層は、前記多孔質の酸化チタン粒子が分散されている光透過性を有するマトリクス層である、請求項１に記載の空気浄化乗り物用ガラス。   The glass for an air purifying vehicle according to claim 1, wherein the photocatalyst layer is a light-transmitting matrix layer in which the porous titanium oxide particles are dispersed. 前記乗り物用ガラスの室内側の表面に担持されているバリア層をさらに含み、
前記光触媒層は、前記バリア層に担持されている、
請求項１または２に記載の空気浄化乗り物用ガラス。 Further comprising a barrier layer carried on the interior surface of the vehicle glass;
The photocatalytic layer is supported on the barrier layer,
The glass for an air purifying vehicle according to claim 1 or 2. 室内に開口する吸気口および送風口を含み、前記室内の空気を循環させる空気循環システムと、請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気浄化乗り物用ガラスと、を有し、
前記送風口は、前記空気浄化乗り物用ガラスの室内側の表面に沿って送風する窓用吹き出し口を含む、
空気浄化システム。 An air circulation system that circulates air in the room, including an air inlet and an air outlet that are open to the room; and the glass for an air purification vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The air outlet includes a window outlet that blows air along the indoor surface of the glass for air purification vehicle.
Air purification system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022186193A1 (en) * 2021-03-03 2022-09-09 スタンレー電気株式会社 Photocatalyst member and photocatalyst device

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