JP3698275B2

JP3698275B2 - Air conditioner with air purification function

Info

Publication number: JP3698275B2
Application number: JP19557395A
Authority: JP
Inventors: 修山中; 忠信岩佐; 真人田牧; 和宏酒井; 寿夫山口
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JPH0938487A

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は二酸化チタンの薄膜からなる光触媒反応を利用した空気浄化機能付き空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、二酸化チタンＴｉＯ₂に代表される光半導体の微粒子による光触媒作用、特にその強い酸化触媒作用に高い注目が集められている。
即ち、二酸化チタン等の光半導性を有する粒子状物質をそのバンドキャップエネルギ以上の光（二酸化チタンの場合は４００ｎｍ以下の光、即ち、紫外線）で照射すると、価電子帯の電子が光励起されて伝導帯に移り、伝導帯には自由電子が生成すると共に、価電子帯には正の電荷を帯びた粒子（正孔）が生成する。これらの正孔と電子とは半導体粒子内部を運動し、時間の経過と共に再結合して消滅する。しかしその粒子表面に空気または水、或いはそれらの正孔や電子よりもエネルギの低い空順位を有する化合物やイオンが存在すると、その粒子表面を通してそれらの正孔と電子が化合物やイオンに移動し、その結果、正孔は粒子表面に接触する化合物やイオンを直接酸化し、或いは活性酸素の１つである水酸基ラジカルを生成する。
【０００３】
また、電子による還元反応は主に酸素の還元であり、電子が付加された酸化性のある酸素種が生成される。こうして、光半導体微粒子は光が照射されることによって酸化性の活性表面を形成し、有機化合物の分解等に触媒として作用する（「季刊化学総説『光が関わる触媒化学』Ｎｏ．２３，１９９４）。
このような光半導体微粒子による酸化触媒作用は、光半導体の中でも二酸化チタンが特に高い。また、二酸化チタンは安定性や安全性にも優れている。そして、この二酸化チタンの微粉末を薄膜として基体表面に担持して光触媒を形成し、紫外線照射時のその高い酸化力を有機化合物等の分解に利用した種々の応用が既に知られている。
【０００４】
例えば、二酸化チタンの薄膜からなる光触媒をコーティングした中空のガラスビーズは海上に流出した原油の分解剤として知られている。すなわち、ガラスビーズ表面に付着した原油は太陽光中の紫外線によって活性化された二酸化チタンの強い酸化触媒作用によって分解される。
また最近では、室内空気の脱臭または消臭、殺菌（抗菌）、タバコのヤニや油膜等の汚れの分解にもその応用が試みられ、自然光または蛍光灯の光に含まれる紫外線を利用してその光触媒を活性化させ、それの酸触媒反応によって接触するメルカブタン等の臭気化合物、或いはタバコのヤニ等の有機物を分解し、または、細菌等の微生物を死滅させ、またはその繁殖を抑えるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
空調装置は室内空気の温度、湿度を調節し、室内空気を快適にする。しかし、従来の空調装置では、室内空気の臭い、煙等に対しては、何ら対処せず、そのまま空調装置を通過して元の室空間に戻される。空調装置が長く放置されている場合には、ダクト内に黴等の微生物が繁茂したり、壁等に付着した有機物が変質し異臭を発生することすらある。
【０００６】
本発明はかかる不都合を解消するもので、効率的に室内空気を浄化できかつダクト内で発生する異臭をも取り除くことができる空気浄化機能付き空調装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の空気浄化機能付き空調装置は、空気導入口と空気噴出口とをもつダクトと、該ダクト内に設けられた冷却器、ヒータおよび送風機と、該ダクト内に設けられ該ダクト内を流れる空気と接触する面に形成された二酸化チタンの薄膜と、該二酸化チタンの薄膜に波長３６０〜４００ｎｍの紫外線を放射するｐｎ接合された窒化ガリウム（ＧａＮ）系光半導体の結晶体からなるチップと、このチップを封止すると共に放射された光に指向性を与えるモールドレンズとを主要部として備える発光ダイオ−ドとをもつ空気浄化装置と、を具備することを特徴とする。この空気浄化機能付き空調装置はダクト内に設けられ、ダクト内を流れる空気と接触する二酸化チタンの薄膜が発光ダイオードから照射される紫外線を受けて活性化し、空気中に含まれる臭い等の有機物を酸化除去して空気を浄化し、浄化された空気を空気噴出口より吐出するものである。
【０００８】
本発明の空気浄化機能付き空調装置は、ダクト、冷却器、ヒータおよび送風機、空気浄化装置をもつ。この空気浄化装置を除く、他の要素であるダクト、冷却器、ヒータおよび送風機は通常の空調装置の必須要素である。本発明の空気浄化機能付き空調装置は、通常の空調装置のダクト内に二酸化チタンの光触媒作用を奏する空気浄化装置を組み込んだものである。したがって、大きなビルディングとかホール全体を暖冷房する大型の空調装置、事務所等に使用される中型の空調装置、家庭で使用される小型の空調装置、あるいは自動車用の空調装置等の通常の空調装置を本発明の空気浄化機能付き空調装置のダクト、冷却器、ヒータおよび送風機としてそのまま用いることができる。
【０００９】
ダクトは、空調される空気が通る通路を形成するもので、空気を取り入れる空気導入口と空気を噴出する空気噴出口とをもつ。
冷却器はダクト内に配置され、ダクトを流れる空気を冷却するものである。冷却器としては、圧縮式冷却装置の冷媒を蒸発させるエバポレータ、冷却水等の冷却媒体と空気との間で熱交換を行う熱交換器を例示することができる。
【００１０】
ヒータは、ダクト内に配置され、ダクトを流れる空気を加熱するものである。ヒータとしては、ニクロム線のように発熱して空気を加熱するもの、バーナの熱を空気に伝えるもの、あるいは熱水と空気との間で熱交換を行う熱交換器を例示することができる。
送風機はダクトを通して空気を空気導入口より取り入れ、空気噴出口より空気を噴出させるために空気に流れを起こさせるものである。送風機としては、通常のプロペラ型のファン、シロッコファンを用いた送風機を使用できる。
【００１１】
なお、ダクトの形状、大きさ、冷却器、ヒータおよび送風機の種類、形状、大きさは、それぞれ使用目的に応じて適宜選択して使用できる。
本発明の空気浄化装置は、ダクト内を流れる空気と接触する面に形成された二酸化チタンの薄膜と該二酸化チタンの薄膜に紫外線を放射する発光ダイオ−ドとをもつ。二酸化チタンの薄膜を形成するダクト内を流れる空気と接触する面としては、ダクトの内面、熱交換機の放熱あるいは吸熱フィン、送風機のファンの表面を利用できる。ダクトの内面は比較的面積が広く、大面積の二酸化チタンの薄膜を形成するのに都合がよい。熱交換機の放熱あるいは吸熱フィンも常に新しい風が当たり、効率が良い。送風機のファンも単位面積当たりに接触する空気量が多く、効率が高くなる。
【００１３】
ダクト内を流れる空気と接触する面に形成される二酸化チタンの薄膜は光触媒となるものである。この二酸化チタンの薄膜を形成する二酸化チタンの粒子径は、十分に小さいほど「量子サイズ効果」等によって光触媒作用が高い。そのため、その薄膜は、二酸化チタンのコロイドを基体表面に塗布し焼成する等の方法によって、一般に０．３μｍ以下、好ましくは０．２μｍ以下の膜厚の透明な薄膜として、またはそのような薄膜を多層化した薄膜として形成するのが好ましい。また、二酸化チタンの薄膜は物理的蒸着法（ＰＶＤ）や化学的蒸着法（ＣＶＤ）等の方法によって形成することもできる。
【００１４】
発光ダイオ−ドは、二酸化チタンの薄膜を活性化する紫外線を放出できるもので、具体的にはｐｎ接合された窒化ガリウム（ＧａＮ）系光半導体の結晶体で構成することができる。このｐｎ接合された窒化ガリウム（ＧａＮ）系光半導体の結晶体は、波長３６０〜４００ｎｍの光（電磁波）、即ち、紫外線を放射する。発光ダイオードはダクト内に形成された二酸化チタンの薄膜を確実に照射できる位置に配置される。必要により複数個の発光ダイオードを使用することもできる。
【００１５】
本発明の空気浄化機能付き空調装置に組み込まれた発光ダイオードは、ダクト内に空気を送るファンの駆動とともに発光ダイオードにも通電され、発光ダイオードから紫外線が照射されるようにするのが好ましい。
本発明の空気浄化機能付き空調装置は、新鮮な空気の必要とする、大きなビルディングとかホール、事務所、家庭あるいは自動車等に使用できる。
【００１６】
【作用】
本発明の空気浄化機能付き空調装置は、ダクト内に二酸化チタンの薄膜と発光ダイオードとをもつ。そして発光ダイオードより放射される紫外線で二酸化チタンの薄膜が活性化され、この強力な酸化作用によりダクト内を流れる空気中に含まれる臭い成分と煙成分が分解除去され空気が浄化される。そして本来の、空気温度、湿度の管理とともに新鮮な空気が空調装置より吐出され、快適な室内空間を形成できる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
図１は本発明の実施例の空気浄化機能付き空調装置の要部断面を示す。この空調装置は自動車用のエアコンディショナーで、ダクト１、冷却器を構成するエバポレータ２、ヒータコア３、二酸化チタンの薄膜４、発光ダイオード５、ブロワ６よりなる。
【００１８】
ダクト１は外気導入口１１、内気導入口１２、ヒータ吹出口１５、クーラ吹出口１６およびデフ吹出口１７をもち、複数のダクトユニットを連結して構成されている。また、ダクト１は外気導入口１１と内気導入口１２とを切り換える内外気切替ダンパ１０１、エアミックスダンパ１０２、デフロスタダンパ１０３、ヒータ吹出口１５とクーラ吹出口１６とを切り換えるヒータクーラ切替ダンパ１０４をもつ。
【００１９】
エバポレータ２は圧縮冷凍機（図示せず）から供給される液状の冷媒を気化させ、その気化熱で空気を冷却するもので、実質的には熱交換器で構成されている。ヒータコア３はエンジンの冷却水として使用される熱水により空気を加熱するもので、実質的には熱交換器で構成されている。
二酸化チタンの薄膜４と発光ダイオード５とで空気浄化装置４０を形成している。この部分の拡大断面図を図２に示す。二酸化チタンの薄膜４は各吹出口１５、１６、１７のすぐ上流側でヒータコア３およびブロワ６の下流側のダクト１の内壁を一周するように形成されている。なお、この二酸化チタンの薄膜４は二酸化チタンのコロイドを顔料として含む無機塗料を塗布して形成したものである。この二酸化チタンのコロイドは、通常の顔料とは異なり、二酸化チタン表面に不活性化皮膜を持たず、直接二酸化チタン表面が表出している。
【００２０】
発光ダイオード５は複数個の発光ダイオードで形成され、二酸化チタンの薄膜４が形成されたダクト１の伸びる方向の中央でかつ周方向に等間隔にダクト１の内側に固定されている。
発光ダイオ−ド５はｐｎ接合された窒化ガリウム（ＧａＮ）系光半導体の結晶体からなる光を放射するチップと、このチップを封止すると共に放射された光に指向性を与えるモ−ルドレンズとを主要部として備える小さな発光素子である。この発光ダイオ−ド５は、波長３６０〜４００ｎｍの光（電磁波）、即ち、紫外線を放射する。
【００２１】
なお、発光ダイオ−ド５は、波長３６０〜４００ｎｍのスペクトル範囲の光のみ放射するものであることが、発光効率及び電力消費の点で好ましい。しかし、実際には、発光ダイオ−ドの放射する光は、半導体レーザの場合とは異なり、一般に少なくとも５０ｎｍのスペクトル範囲を有するため、波長３６０〜４００ｎｍのみの光を放射する発光ダイオ−ドを得ることは困難である。そのため、ここで使用する発光ダイオ−ド５としては、波長３６０〜４００ｎｍの紫外線を十分に含む光（電磁波）を放射するものであれば、どのような発光ダイオ−ドでも使用することができる。
【００２２】
しかし、この発光ダイオ−ド５としては、好ましくは、人体に有害な紫外線、即ち、３２０ｎｍ以下の波長の遠紫外線（ＵＶ−Ｂ、ＵＶ−Ｃ）を放射しないものが好ましい。そして、このような発光ダイオ−ド５によれば、人体に無害な空気浄化機能付き空調装置を形成することができ、日常生活における用途にも安全に使用することができる。
【００２３】
これに対して、可視光である４００ｎｍ以上の波長の光は人体に無害であるため、このような可視光を含む光を放射する発光ダイオ−ドは、何等問題なく使用することができる。また、そのような発光ダイオ−ド５を使用することによって、その発光ダイオ−ド５が作動していることを容易に確認することができ、更に、その可視光が明彩色である場合には照明や表示としての効果を得ることができる。ただし、４００ｎｍ以下の波長の光（紫外線）であっても、３８０ｎｍ程度までの光はぼんやりとした背景（暗い紫色）を呈するため、発光ダイオ−ド５が４００ｎｍ以下の波長の光のみ放射する場合でも、その光は完全なブラック光ではなく、一般に視認可能なものである。
【００２４】
本実施例の空気浄化機能付き空調装置は上記した構成をもつ。この空気浄化機能付き空調装置を稼働させると、ブロア６が回転し、ダクト１内の空気がブロア６により送風され、外気導入口１１あるいは内気導入口１２より空気がダクト１内に取り入れられる。そして導入された空気はエバポレータ２、ヒータコア３で冷却、加熱あるいは冷却されたのち加熱され、所定の温度および湿度に調節されて空気浄化装置４０に送られる。
【００２５】
空気浄化装置４０では、発光ダイオード５から紫外線が放射され、二酸化チタンの薄膜４に紫外線が照射される。この紫外線の照射を受け、二酸化チタンの薄膜４が活性化され強い酸化作用をもつ。そしてダクト１に導かれて送風される空気は二酸化チタンの薄膜４に接触し、空気中に含まれる臭い成分とか煙成分が酸化分解される。このようにして空気浄化装置４０で所定の温度および湿度に調節された空気が浄化される。そして最後に、浄化され所定の温度および湿度に調節された空気がヒータ吹出口１５、クーラ吹出口１６またはデフ吹出口１７より車内吹き出される。
【００２６】
なお、本実施例の空気浄化装置４０に代えて、ブロア６のフインの表面に二酸化チタンの薄膜を形成し、この二酸化チタンの薄膜に発光ダイオードから放出される紫外線を照射するようにしてもよい。また、ダクト１の内部に二酸化チタンの薄膜とこれに紫外線を照射する発光ダイオードを組み込んで形成した空気浄化装置を設置するようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の空気浄化機能付き空調装置は、通常の空気温度等の調節に加え、空気を浄化する機能をもつ。このため、より快適な空調が可能となる。また、発光ダイオ−ドは非常に小さな発光素子であるため、発光ダイオ−ドを設置するための多くの空間を必要としない。このため空気浄化機能付き空調装置が大型化することもなく、コンパクトのものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施例の空気浄化機能付き空調装置の要部断面を示す断面図である。
【図２】図２は図１の空気浄化装置を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１：ダクト部２：エバポレータ
３：ヒータコア４：二酸化チタンの薄膜
５：発光ダイオード６：ブロア
１１：外気導入口１２：内気導入口
１５：ヒータ吹出口１６：クーラ吹出口
１７：デフ吹出口４０：空気浄化装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner with an air purification function using a photocatalytic reaction comprising a thin film of titanium dioxide.
[0002]
[Prior art]
In recent years, high attention has been focused on the photocatalytic action by the fine particles of the optical semiconductor represented by titanium dioxide TiO ₂ , particularly its strong oxidation catalytic action.
That is, when a particulate material having photoconductivity such as titanium dioxide is irradiated with light having a band cap energy or more (in the case of titanium dioxide, light of 400 nm or less, that is, ultraviolet light), electrons in the valence band are photoexcited. Then, the electrons move to the conduction band, free electrons are generated in the conduction band, and positively charged particles (holes) are generated in the valence band. These holes and electrons move inside the semiconductor particles, recombine with time, and disappear. However, if there are air or water on the particle surface, or a compound or ion having a lower vacancy than those holes or electrons, those holes and electrons move to the compound or ion through the particle surface, As a result, the holes directly oxidize compounds and ions that come into contact with the particle surface, or generate hydroxyl radicals that are one of active oxygen.
[0003]
Moreover, the reduction reaction by electrons is mainly reduction of oxygen, and oxidative oxygen species to which electrons are added are generated. Thus, the photo-semiconductor fine particles form an oxidative active surface when irradiated with light, and act as a catalyst for decomposition of organic compounds, etc. ("Quarterly Chemical Review" Catalyst Chemistry Related to Light "No. 23, 1994) .
Titanium dioxide is particularly high among the optical semiconductors in the oxidation catalytic action of such optical semiconductor fine particles. Titanium dioxide is also excellent in stability and safety. Various applications are already known in which the fine powder of titanium dioxide is supported on the surface of the substrate as a thin film to form a photocatalyst, and its high oxidizing power during ultraviolet irradiation is utilized for decomposing organic compounds and the like.
[0004]
For example, hollow glass beads coated with a photocatalyst made of a thin film of titanium dioxide are known as a decomposing agent for crude oil spilled on the sea. That is, the crude oil adhering to the glass bead surface is decomposed by the strong oxidation catalytic action of titanium dioxide activated by ultraviolet rays in sunlight.
Recently, it has also been applied to the deodorization or deodorization of indoor air, sterilization (antibacterial), and decomposition of dirt such as cigarette dust and oil film, using ultraviolet light contained in natural light or fluorescent light. It activates the photocatalyst and decomposes odorous compounds such as mercabtan or organic matter such as tobacco crabs by contact with the acid-catalyzed reaction, or kills microorganisms such as bacteria or suppresses their propagation.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The air conditioner adjusts the temperature and humidity of the room air to make the room air comfortable. However, the conventional air conditioner does not deal with the smell or smoke of room air, and passes through the air conditioner as it is and returns to the original room space. When the air conditioner is left unattended for a long time, microorganisms such as cocoons grow in the duct, or organic matter attached to the wall or the like may change and generate a strange odor.
[0006]
The present invention eliminates such inconveniences, and provides an air conditioner with an air purification function that can efficiently purify indoor air and also remove off-flavors generated in a duct.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An air conditioner with an air purification function of the present invention includes a duct having an air inlet and an air outlet, a cooler, a heater and a blower provided in the duct, and a flow provided in the duct. a thin film of titanium dioxide formed in the surface in contact with air, and the chip consisting of a pn junction is gallium nitride (GaN) based light semiconductor crystal emits ultraviolet rays having a wavelength of 360~400nm a thin film of the titanium dioxide, And an air purification device having a light emitting diode having a molded lens that seals the chip and imparts directivity to emitted light as a main part . The air purification function air conditioner is al provided in the duct, organic substances such as odor thin titanium dioxide in contact with air flowing through the duct is activated by receiving the ultraviolet rays irradiated from the light emitting diode, contained in the air The air is purified by oxidizing the air, and the purified air is discharged from the air outlet.
[0008]
The air conditioner with an air purification function of the present invention has a duct, a cooler, a heater and a blower, and an air purification device. Except for this air purifying device, other elements such as a duct, a cooler, a heater and a blower are essential elements of a normal air conditioner. The air purifier with an air purifying function of the present invention incorporates an air purifying device having a photocatalytic action of titanium dioxide in a duct of a normal air conditioner. Therefore, large air conditioners that heat and cool large buildings and entire halls, medium-sized air conditioners used in offices, etc., small air-conditioners used at home, and air conditioners for automobiles, etc. Can be used as they are as a duct, a cooler, a heater, and a blower of an air conditioner with an air purification function of the present invention.
[0009]
The duct forms a passage through which air to be conditioned passes, and has an air inlet for taking in air and an air outlet for ejecting air.
The cooler is disposed in the duct and cools the air flowing through the duct. Examples of the cooler include an evaporator that evaporates the refrigerant of the compression cooling device, and a heat exchanger that performs heat exchange between a cooling medium such as cooling water and air.
[0010]
A heater is arrange | positioned in a duct and heats the air which flows through a duct. Examples of the heater include a heater that generates heat such as a nichrome wire, heats the air from the burner to the air, or a heat exchanger that exchanges heat between hot water and air.
The blower takes air from the air inlet through a duct and causes the air to flow in order to eject air from the air outlet. As the blower, a normal blower using a propeller type fan or a sirocco fan can be used.
[0011]
The shape, size, and type, shape, and size of the cooler, heater, and blower can be appropriately selected and used according to the purpose of use.
The air purification apparatus of the present invention has a titanium dioxide thin film formed on a surface in contact with air flowing in a duct, and a light emitting diode that emits ultraviolet light to the titanium dioxide thin film. As the surface in contact with the air flowing in the duct forming the titanium dioxide thin film, the inner surface of the duct, the heat dissipation or heat absorption fins of the heat exchanger, and the fan fan surface can be used. The inner surface of the duct has a relatively large area, which is convenient for forming a large-area titanium dioxide thin film. The heat dissipation or heat absorption fins of the heat exchanger are always struck by new winds, and are efficient. The fan of the blower also has a large amount of air contacted per unit area, and the efficiency becomes high.
[0013]
The titanium dioxide thin film formed on the surface in contact with the air flowing through the duct serves as a photocatalyst. The smaller the particle diameter of titanium dioxide forming the titanium dioxide thin film, the higher the photocatalytic action due to the “quantum size effect” or the like. Therefore, the thin film is generally formed as a transparent thin film having a thickness of 0.3 μm or less, preferably 0.2 μm or less, by a method such as applying a titanium dioxide colloid to the surface of the substrate and baking, or such a thin film. It is preferably formed as a multilayered thin film. The thin film of titanium dioxide can also be formed by a method such as physical vapor deposition (PVD) or chemical vapor deposition (CVD).
[0014]
The light emitting diode is capable of emitting ultraviolet rays for activating a titanium dioxide thin film, and can be specifically composed of a pn-junction gallium nitride (GaN) optical semiconductor crystal. This pn-junction gallium nitride (GaN) based optical semiconductor crystal emits light (electromagnetic waves) having a wavelength of 360 to 400 nm, that is, ultraviolet rays. The light emitting diode is disposed at a position where the thin film of titanium dioxide formed in the duct can be reliably irradiated. If necessary, a plurality of light emitting diodes can be used.
[0015]
It is preferable that the light-emitting diode incorporated in the air-conditioning apparatus with an air purification function of the present invention is configured to energize the light-emitting diode as well as drive the fan that sends air into the duct so that ultraviolet rays are emitted from the light-emitting diode.
The air conditioner with an air purifying function of the present invention can be used in large buildings, halls, offices, homes, automobiles, etc. that require fresh air.
[0016]
[Action]
The air conditioner with an air purification function of the present invention has a titanium dioxide thin film and a light emitting diode in a duct. Then, the titanium dioxide thin film is activated by the ultraviolet rays emitted from the light emitting diodes, and the strong oxidization action decomposes and removes odor components and smoke components contained in the air flowing in the duct, thereby purifying the air. Then, along with the original air temperature and humidity control, fresh air is discharged from the air conditioner, and a comfortable indoor space can be formed.
[0017]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
FIG. 1 shows a cross section of a main part of an air conditioner with an air purification function according to an embodiment of the present invention. This air conditioner is an air conditioner for an automobile, and includes a duct 1, an evaporator 2 constituting a cooler, a heater core 3, a titanium dioxide thin film 4, a light emitting diode 5, and a blower 6.
[0018]
The duct 1 has an outside air inlet 11, an inside air inlet 12, a heater outlet 15, a cooler outlet 16, and a differential outlet 17, and is configured by connecting a plurality of duct units. The duct 1 has an inside / outside air switching damper 101, an air mix damper 102, a defroster damper 103, and a heater cooler switching damper 104 for switching between the heater outlet 15 and the cooler outlet 16 for switching between the outside air inlet 11 and the inside air inlet 12. .
[0019]
The evaporator 2 vaporizes a liquid refrigerant supplied from a compression refrigerator (not shown) and cools the air with the heat of vaporization, and is substantially constituted by a heat exchanger. The heater core 3 heats air with hot water used as engine cooling water, and is substantially composed of a heat exchanger.
The titanium dioxide thin film 4 and the light emitting diode 5 form an air purification device 40. An enlarged sectional view of this part is shown in FIG. The thin film 4 of titanium dioxide is formed so as to go around the inner wall of the duct 1 on the downstream side of the heater core 3 and the blower 6 just upstream of the air outlets 15, 16, and 17. The titanium dioxide thin film 4 is formed by applying an inorganic paint containing a titanium dioxide colloid as a pigment. Unlike a normal pigment, the titanium dioxide colloid does not have an inactivated film on the surface of titanium dioxide, and the surface of titanium dioxide is directly exposed.
[0020]
The light emitting diode 5 is formed of a plurality of light emitting diodes, and is fixed to the inside of the duct 1 at equal intervals in the center in the extending direction of the duct 1 on which the titanium dioxide thin film 4 is formed.
The light-emitting diode 5 includes a chip that emits light composed of a pn-junction gallium nitride (GaN) optical semiconductor crystal, a mold lens that seals the chip and provides directivity to the emitted light. It is a small light emitting element provided with as a main part. The light emitting diode 5 emits light (electromagnetic wave) having a wavelength of 360 to 400 nm, that is, ultraviolet rays.
[0021]
In addition, it is preferable that the light emitting diode 5 emits only light in a spectral range of a wavelength of 360 to 400 nm from the viewpoint of light emission efficiency and power consumption. In practice, however, the light emitted from the light emitting diode is different from that of a semiconductor laser and generally has a spectral range of at least 50 nm, so that a light emitting diode that emits only light having a wavelength of 360 to 400 nm is obtained. It is difficult. Therefore, as the light emitting diode 5 used here, any light emitting diode can be used as long as it emits light (electromagnetic wave) sufficiently containing ultraviolet rays having a wavelength of 360 to 400 nm.
[0022]
However, the light emitting diode 5 is preferably one that does not emit ultraviolet rays harmful to the human body, that is, far ultraviolet rays (UV-B, UV-C) having a wavelength of 320 nm or less. And according to such a light emitting diode 5, the air-conditioning apparatus with an air purification function harmless to a human body can be formed, and it can be used safely also for the use in daily life.
[0023]
On the other hand, since light having a wavelength of 400 nm or more, which is visible light, is harmless to the human body, such a light emitting diode that emits light including visible light can be used without any problem. Further, by using such a light emitting diode 5, it is possible to easily confirm that the light emitting diode 5 is operating, and when the visible light is brightly colored. An effect as illumination or display can be obtained. However, even if the light (ultraviolet light) has a wavelength of 400 nm or less, the light up to about 380 nm has a blurred background (dark purple), and therefore the light emitting diode 5 emits only light having a wavelength of 400 nm or less. However, the light is not completely black light and is generally visible.
[0024]
The air conditioner with an air purification function of the present embodiment has the above-described configuration. When this air conditioner with an air purification function is operated, the blower 6 rotates, the air in the duct 1 is blown by the blower 6, and the air is taken into the duct 1 from the outside air introduction port 11 or the inside air introduction port 12. The introduced air is cooled, heated or cooled by the evaporator 2 and the heater core 3, then heated, adjusted to a predetermined temperature and humidity, and sent to the air purification device 40.
[0025]
In the air purification device 40, ultraviolet light is emitted from the light emitting diode 5, and the titanium dioxide thin film 4 is irradiated with ultraviolet light. Upon receiving this ultraviolet irradiation, the titanium dioxide thin film 4 is activated and has a strong oxidizing action. Then, the air that is guided to the duct 1 and blown is brought into contact with the titanium dioxide thin film 4, and the odor component or smoke component contained in the air is oxidatively decomposed. In this way, the air that has been adjusted to a predetermined temperature and humidity is purified by the air purification device 40. Finally, the air that has been purified and adjusted to a predetermined temperature and humidity is blown out from the heater outlet 15, the cooler outlet 16, or the differential outlet 17.
[0026]
Instead of the air purifying device 40 of this embodiment, a thin film of titanium dioxide may be formed on the fin surface of the blower 6, and the thin film of titanium dioxide may be irradiated with ultraviolet rays emitted from the light emitting diode. . In addition, an air purifier formed by incorporating a thin film of titanium dioxide and a light emitting diode that irradiates ultraviolet light into the thin film may be installed inside the duct 1.
[0027]
【The invention's effect】
The air conditioner with an air purification function of the present invention has a function of purifying air in addition to the usual adjustment of air temperature and the like. For this reason, more comfortable air conditioning becomes possible. Further, since the light emitting diode is a very small light emitting element, it does not require a lot of space for installing the light emitting diode. For this reason, an air-conditioning apparatus with an air purification function does not increase in size, but becomes compact.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross section of a main part of an air conditioner with an air purification function according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view of the air purification device of FIG.
[Explanation of symbols]
1: Duct section 2: Evaporator 3: Heater core 4: Titanium dioxide thin film 5: Light emitting diode 6: Blower 11: Outside air inlet 12: Inside air inlet 15: Heater outlet 16: Cooler outlet 17: Differential outlet 40: Air purification device

Claims

A duct having an air inlet and an air outlet;
A cooler, a heater and a blower provided in the duct;
A thin film of titanium dioxide formed in the surface in contact with the air flowing in the duct provided inside the duct, pn junction is gallium nitride emits ultraviolet rays having a wavelength of 360~400nm a thin film of the titanium dioxide (GaN) An air purification device having a chip made of a crystalline compound of an optical semiconductor, and a light emitting diode comprising as a main part a mold lens that seals the chip and gives directivity to emitted light;
An air conditioner with an air purification function.

The titanium dioxide thin film is a transparent thin film having a thickness of 0.3 μm or less, or a thin film formed by multilayering the thin film having the thickness, and is in contact with the air provided with the titanium dioxide thin film. The air conditioner with an air purification function according to claim 1, wherein the surface is an inner surface of the duct.

The titanium dioxide thin film is a transparent thin film having a thickness of 0.3 μm or less, or a thin film formed by multilayering the thin film having the thickness, and is in contact with the air provided with the titanium dioxide thin film. The air conditioner with an air purification function according to claim 1, wherein the surface is a surface of a fan of the blower.

4. The air conditioner with an air purification function according to claim 1, wherein the light emitting diode does not emit light when the fan of the blower is stopped, and is energized when the fan of the blower is driven to emit ultraviolet rays .

The air-conditioning apparatus with an air purification function according to claim 1, 2, 3, or 4 , wherein the light emitting diode emits light including visible light together with ultraviolet light having a wavelength of 360 to 400 nm .