JP4103214B2 - 空気清浄装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気清浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
対向配置したハニカム吸着体- ハニカム吸着体間（光触媒付）に紫外線放射ランプを配置した空気浄化装置が従来より知られている（実開平２- ８３０２７号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
紫外線放射ランプを点灯すると、紫外線が当たった部分のハニカム吸着体の光触媒が励起して、ハニカム吸着体に吸着している物質、例えばアセトアルデヒド（ＣＨ3 ＣＨＯ）は、最終的には二酸化炭素（ＣＯ2 ）と水（Ｈ2 Ｏ）に分解される。しかし、分解の途中で、酢酸（ＣＨ3 ＣＯＯＨ）等の中間生成物が生成され異臭の原因になるので、中間生成物を吸着して室内へ出さない様にするため、別のハニカム吸着体が必要になる。
また、ハニカム吸着体の通気孔から紫外線が外部に漏れ易いので、空気清浄装置の設置場所を考慮する必要があった。
【０００４】
本発明の第１の目的は、ハニカム吸着体を再生するための励起光源の光がハニカム吸着体の通気孔から外部に漏れ難い空気清浄装置の提供にある。
【０００５】
本発明の第２の目的は、ハニカム吸着体を再生するための励起光源の光がハニカム吸着体の通気孔から外部に漏れ難いとともに、再生に起因して発生する異臭の外部放出が防止できる空気清浄装置の提供にある。
【０００６】
本発明の第３の目的は、ハニカム吸着体を再生するための励起光源の光がハニカム吸着体の通気孔から外部に漏れ難いとともに、再生に起因して発生する異臭の外部放出が防止でき、且つ所定期間経過毎にハニカム吸着体の配設方向を変える必要がない空気清浄装置の提供にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１について〕
励起光源から遠い側のハニカム吸着体の端に行く程、光束と通気孔内面との成す角が大きくなって励起光源の光が通気孔の奥（前端面方向）まで届き難くなるので、活性化されない部分が多くなる。
このため、ハニカム吸着体の通気孔に対して、励起光源の光束が異なる二方向から斜めに入射する様に励起光源を二カ所に配置し、切り換え手段により、所定期間経過毎に作動状態にする励起光源を交互に変更する。
これにより、ハニカム吸着体を入れ換えることなく、活性化されなかった部分を活性化することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の参考例を、図１〜図４に基づいて説明する。
図１に示す如く、空気清浄装置Ａは、ケーシング１と、ケーシング１内に配されるハニカム活性炭２と、送風機３と、ハニカム活性炭２の再生を行うためのＵＶＬＥＤ４とを備え、乗用車の後部に配設されている。
【００１３】
ケーシング１は、プラスチック製の中空函であり、車室内空気を導入するための空気導入口１１と、清浄化された空気を吹き出す空気吹出口１２とが形成されている（図１、図２参照）。
【００１４】
空気導入口１１は、複数のスリット１１１（図２参照）により構成され、これらスリット１１１の背面にはフィルタ１１２が配設されている。
フィルタ１１２は、平均粒径が比較的大きい（０．０７μｍ〜０．１５μｍ）、たばこの煙等の粒子を補足するためのものである。
空気吹出口１２は、長方形の窓であり、浄化された空気を案内するための案内枠１２１が組み付けられている。
【００１５】
ハニカム活性炭２は、外形が直方体形状（２ｃｍ×４ｃｍ×１２ｃｍ）を呈し、通気孔２１の断面がハニカム状（幅４ｍｍ×高さ４ｍｍ）であり、空気吹出口１２近傍のケーシング１内に着脱自在に配設されている。
このハニカム活性炭２は、通気孔２１を含む吸着体表面に酸化チタン（金属酸化物）で構成される光触媒を担持し、根の形状に似た多数の孔（０．０１２μｍ〜０．０３μｍ）内に臭いの成分を取り込んで吸着する。
【００１６】
送風機３は、車載用バッテリから作動用電力の供給を受けて回転するモータ３１と、モータ３１により駆動される翼車３２とからなり、ケーシング１内に、空気導入口１１から空気吹出口１２へ向かう空気流３００を発生させる。
【００１７】
ＵＶＬＥＤ４は、図１および図３に示す様に、ハニカム活性炭２の光触媒が励起する光束４１（波長３７０ｎｍ）の放射が可能な励起光源であり、ハニカム活性炭２の通気孔２１に対して光束４１が斜め方向から入射する様にハニカム活性炭の上流側のケーシング１内に五個（出力１ｍｗ×５）密集して配置されている。
【００１８】
本参考例の空気清浄装置Ａは、以下の様に作動する。
空気清浄装置Ａの作動スイッチ（図示せず）をオンにすると、送風機３が作動状態になり、空気導入口１１から空気吹出口１２へ向かう空気流３００がケーシング１内に発生する。
【００１９】
これにより、車室内の空気３０１がフィルタ１１２を介して空気導入口１１からケーシング１内に吸い込まれる。
導入された車室内の空気は、ハニカム活性炭２を通過して清浄化され、清浄化された空気３０２は空気吹出口１２から車室内へ吹き出される。
【００２０】
本参考例の空気清浄装置Ａでは、吸着と再生とを同時に行う構造であるので、空気清浄装置Ａの作動スイッチをオンにしている間、ＵＶＬＥＤ４が点灯する。
ハニカム活性炭２の通気孔２１に対して光束４１が斜め方向から入射する様にハニカム活性炭２の上流側のケーシング１内にＵＶＬＥＤ４が配されているので、図３に示す様にハニカム活性炭２の通気孔２１内に入射する。これにより、光束４１がハニカム活性炭２の通気孔２１から車室内への漏れが防止できる。
【００２１】
そして、通気孔２１のＵＶＬＥＤ４の光が当たっている部分（図３の二点鎖線部分）で再生が行われるので、ハニカム活性炭２に吸着したアセトアルデヒド（ＣＨ3 ＣＨＯ）等の物質が二酸化炭素（ＣＯ2 ）や水（Ｈ2 Ｏ）の様な無害の物質に分解されるが、分解途中で異臭を発する酢酸（ＣＨ3 ＣＯＯＨ）等の中間生成物ができる。しかし、光が当たっていない通気孔２１部分では、再生が行われずハニカム活性炭２の吸着作用が維持されて中間生成物を吸着する。
【００２２】
ＵＶＬＥＤ４から遠い側（図示下方）のハニカム活性炭２の端に行く程、光束４１と通気孔２１内面との成す角が大きくなって光が通気孔２１の奥（前端面方向）まで届き難くなるので、活性化されない部分（図３の二点鎖線以外の部分）が多くなる。
このため、空気清浄装置Ａを１カ月程度使用すると、ハニカム活性炭２の配設方向を変える操作を行って、前端面２２と後端面２３とを逆にして活性化されなかった部分を活性化する（図４参照）。
【００２３】
なお、ＵＶＬＥＤ４に近い側（図示上方）のハニカム活性炭２の端では、光束４１と通気孔２１内面との成す角が小さくなって光が通気孔２１の奥（前端面方向）まで届いて通気孔２１全面で再生が起きるが、光度が弱い部分｛図３の（ａ）参照｝であり分解力が弱いのでハニカム活性炭２の吸着作用が維持されて中間生成物を吸着するので問題ない。
【００２４】
本参考例の空気清浄装置Ａは、以下の利点を有する。
〔あ〕通気孔２１のＵＶＬＥＤ４の光が当たっている部分（図３の二点鎖線部分）で再生が行われ、ハニカム活性炭２に吸着したアセトアルデヒド（ＣＨ3 ＣＨＯ）等の物質が二酸化炭素（ＣＯ2 ）や水（Ｈ2 Ｏ）の様な無害の物質に分解される。この分解途中で異臭を発する酢酸（ＣＨ3 ＣＯＯＨ）等の中間生成物ができるが、ハニカム活性炭２の通気孔２１に対して光束４１が斜め方向から入射する様にＵＶＬＥＤ４を配置しているので、光が当たっていない通気孔２１部分では、再生が行われずハニカム活性炭２の吸着作用が維持されて中間生成物を吸着するので、異臭の車室内への放出を防止することができる。
【００２５】
〔い〕ハニカム活性炭２の通気孔２１に対して光束４１が斜め方向から入射する様にＵＶＬＥＤ４を配置しているので、ＵＶＬＥＤ４の光がハニカム活性炭２の通気孔２１から外部に車室内に漏れ出ず安全性に優れる。
【００２６】
〔う〕ハニカム活性炭２は直方体であり、空気吹出口１２近傍のケーシング１内に着脱自在に配設されている。
直方体は、他の形状よりハニカム活性炭２の端部分の容積を多くとれるので、中間生成物の吸着性に優れ、再生に起因する車室内への異臭の放出を確実に防止することができる。
また、ハニカム活性炭２は直方体であるので、配設方向を変える際に、ＵＶＬＥＤ４から遠い側の吸着体端と近い側の吸着体端とを正確に入れ換えることができ、活性化を確実に行うことができる。
【００２７】
つぎに、本発明の第１実施例を図５に基づいて説明する。
本実施例では、下記の点が空気清浄装置Ａと異なる。
ＵＶＬＥＤ４は、図５に示す様に、ハニカム活性炭２の光触媒が励起する光束４１（波長３７０ｎｍ）の放射が可能な励起光源であり、ハニカム活性炭２の通気孔２１に対して光束４１が異なる二方向から斜めに入射する様にハニカム活性炭の上流側のケーシング１内に各五個（出力１ｍｗ×１０）づつ密集して配置されている。
【００２８】
そして、発光切換手段（図示せず）により、発光させる側のＵＶＬＥＤ４を数時間の運転時間経過毎に切り換えている。
これにより、本実施例の空気清浄装置は、上記〔あ〕〜〔う〕に準じた効果以外に、ハニカム活性炭２の配設方向を変更することなく活性化されなかった部分を活性化することができるので手間がかからないという効果を奏する。
【００２９】
本発明は、上記実施例以外に、次の実施態様を含む。
ａ．ハニカム吸着体は、光触媒を担持したハニカム活性炭以外に、光触媒をコーティングしたアルミハニカム等でも良い。
ｂ．空気清浄装置は、自動車以外に、一般家庭の部屋、トイレ、オフィス、工場、電車や船等の他の乗物に配設しても良い。
ｃ．励起光源は、ＵＶＬＥＤ以外に、陰極管や、紫外線を放射する放電灯を使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例に係る空気清浄装置の断面図である。
【図２】 本発明の参考例に係る空気清浄装置の構造説明図である。
【図３】ＵＶＬＥＤの光度分布（ａ）、およびハニカム活性炭の通気孔内にＵＶＬＥＤの光束が届く様子を示す説明図（ｂ）である。
【図４】ハニカム活性炭の配設方向を変更した際において、ＵＶＬＥＤの光束が通気孔内に届く様子を示す説明図である。
【図５】 本発明の第１実施例に係る空気清浄装置において、ハニカム活性炭の通気孔内にＵＶＬＥＤの光束が届く様子を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ 空気清浄装置
１ ケーシング
２ ハニカム活性炭（ハニカム吸着体）
３ 送風機
４ ＵＶＬＥＤ（励起光源）
１１ 空気導入口
１２ 空気吹出口
２１ 通気孔
４１ 光束
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気清浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
対向配置したハニカム吸着体- ハニカム吸着体間（光触媒付）に紫外線放射ランプを配置した空気浄化装置が従来より知られている（実開平２- ８３０２７号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
紫外線放射ランプを点灯すると、紫外線が当たった部分のハニカム吸着体の光触媒が励起して、ハニカム吸着体に吸着している物質、例えばアセトアルデヒド（ＣＨ3 ＣＨＯ）は、最終的には二酸化炭素（ＣＯ2 ）と水（Ｈ2 Ｏ）に分解される。しかし、分解の途中で、酢酸（ＣＨ3 ＣＯＯＨ）等の中間生成物が生成され異臭の原因になるので、中間生成物を吸着して室内へ出さない様にするため、別のハニカム吸着体が必要になる。
また、ハニカム吸着体の通気孔から紫外線が外部に漏れ易いので、空気清浄装置の設置場所を考慮する必要があった。
【０００４】
本発明の第１の目的は、ハニカム吸着体を再生するための励起光源の光がハニカム吸着体の通気孔から外部に漏れ難い空気清浄装置の提供にある。
【０００５】
本発明の第２の目的は、ハニカム吸着体を再生するための励起光源の光がハニカム吸着体の通気孔から外部に漏れ難いとともに、再生に起因して発生する異臭の外部放出が防止できる空気清浄装置の提供にある。
【０００６】
本発明の第３の目的は、ハニカム吸着体を再生するための励起光源の光がハニカム吸着体の通気孔から外部に漏れ難いとともに、再生に起因して発生する異臭の外部放出が防止でき、且つ所定期間経過毎にハニカム吸着体の配設方向を変える必要がない空気清浄装置の提供にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１について〕
励起光源から遠い側のハニカム吸着体の端に行く程、光束と通気孔内面との成す角が大きくなって励起光源の光が通気孔の奥（前端面方向）まで届き難くなるので、活性化されない部分が多くなる。
このため、ハニカム吸着体の通気孔に対して、励起光源の光束が異なる二方向から斜めに入射する様に励起光源を二カ所に配置し、切り換え手段により、所定期間経過毎に作動状態にする励起光源を交互に変更する。
これにより、ハニカム吸着体を入れ換えることなく、活性化されなかった部分を活性化することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の参考例を、図１〜図４に基づいて説明する。
図１に示す如く、空気清浄装置Ａは、ケーシング１と、ケーシング１内に配されるハニカム活性炭２と、送風機３と、ハニカム活性炭２の再生を行うためのＵＶＬＥＤ４とを備え、乗用車の後部に配設されている。
【００１３】
ケーシング１は、プラスチック製の中空函であり、車室内空気を導入するための空気導入口１１と、清浄化された空気を吹き出す空気吹出口１２とが形成されている（図１、図２参照）。
【００１４】
空気導入口１１は、複数のスリット１１１（図２参照）により構成され、これらスリット１１１の背面にはフィルタ１１２が配設されている。
フィルタ１１２は、平均粒径が比較的大きい（０．０７μｍ〜０．１５μｍ）、たばこの煙等の粒子を補足するためのものである。
空気吹出口１２は、長方形の窓であり、浄化された空気を案内するための案内枠１２１が組み付けられている。
【００１５】
ハニカム活性炭２は、外形が直方体形状（２ｃｍ×４ｃｍ×１２ｃｍ）を呈し、通気孔２１の断面がハニカム状（幅４ｍｍ×高さ４ｍｍ）であり、空気吹出口１２近傍のケーシング１内に着脱自在に配設されている。
このハニカム活性炭２は、通気孔２１を含む吸着体表面に酸化チタン（金属酸化物）で構成される光触媒を担持し、根の形状に似た多数の孔（０．０１２μｍ〜０．０３μｍ）内に臭いの成分を取り込んで吸着する。
【００１６】
送風機３は、車載用バッテリから作動用電力の供給を受けて回転するモータ３１と、モータ３１により駆動される翼車３２とからなり、ケーシング１内に、空気導入口１１から空気吹出口１２へ向かう空気流３００を発生させる。
【００１７】
ＵＶＬＥＤ４は、図１および図３に示す様に、ハニカム活性炭２の光触媒が励起する光束４１（波長３７０ｎｍ）の放射が可能な励起光源であり、ハニカム活性炭２の通気孔２１に対して光束４１が斜め方向から入射する様にハニカム活性炭の上流側のケーシング１内に五個（出力１ｍｗ×５）密集して配置されている。
【００１８】
本参考例の空気清浄装置Ａは、以下の様に作動する。
空気清浄装置Ａの作動スイッチ（図示せず）をオンにすると、送風機３が作動状態になり、空気導入口１１から空気吹出口１２へ向かう空気流３００がケーシング１内に発生する。
【００１９】
これにより、車室内の空気３０１がフィルタ１１２を介して空気導入口１１からケーシング１内に吸い込まれる。
導入された車室内の空気は、ハニカム活性炭２を通過して清浄化され、清浄化された空気３０２は空気吹出口１２から車室内へ吹き出される。
【００２０】
本参考例の空気清浄装置Ａでは、吸着と再生とを同時に行う構造であるので、空気清浄装置Ａの作動スイッチをオンにしている間、ＵＶＬＥＤ４が点灯する。
ハニカム活性炭２の通気孔２１に対して光束４１が斜め方向から入射する様にハニカム活性炭２の上流側のケーシング１内にＵＶＬＥＤ４が配されているので、図３に示す様にハニカム活性炭２の通気孔２１内に入射する。これにより、光束４１がハニカム活性炭２の通気孔２１から車室内への漏れが防止できる。
【００２１】
そして、通気孔２１のＵＶＬＥＤ４の光が当たっている部分（図３の二点鎖線部分）で再生が行われるので、ハニカム活性炭２に吸着したアセトアルデヒド（ＣＨ3 ＣＨＯ）等の物質が二酸化炭素（ＣＯ2 ）や水（Ｈ2 Ｏ）の様な無害の物質に分解されるが、分解途中で異臭を発する酢酸（ＣＨ3 ＣＯＯＨ）等の中間生成物ができる。しかし、光が当たっていない通気孔２１部分では、再生が行われずハニカム活性炭２の吸着作用が維持されて中間生成物を吸着する。
【００２２】
ＵＶＬＥＤ４から遠い側（図示下方）のハニカム活性炭２の端に行く程、光束４１と通気孔２１内面との成す角が大きくなって光が通気孔２１の奥（前端面方向）まで届き難くなるので、活性化されない部分（図３の二点鎖線以外の部分）が多くなる。
このため、空気清浄装置Ａを１カ月程度使用すると、ハニカム活性炭２の配設方向を変える操作を行って、前端面２２と後端面２３とを逆にして活性化されなかった部分を活性化する（図４参照）。
【００２３】
なお、ＵＶＬＥＤ４に近い側（図示上方）のハニカム活性炭２の端では、光束４１と通気孔２１内面との成す角が小さくなって光が通気孔２１の奥（前端面方向）まで届いて通気孔２１全面で再生が起きるが、光度が弱い部分｛図３の（ａ）参照｝であり分解力が弱いのでハニカム活性炭２の吸着作用が維持されて中間生成物を吸着するので問題ない。
【００２４】
本参考例の空気清浄装置Ａは、以下の利点を有する。
〔あ〕通気孔２１のＵＶＬＥＤ４の光が当たっている部分（図３の二点鎖線部分）で再生が行われ、ハニカム活性炭２に吸着したアセトアルデヒド（ＣＨ3 ＣＨＯ）等の物質が二酸化炭素（ＣＯ2 ）や水（Ｈ2 Ｏ）の様な無害の物質に分解される。この分解途中で異臭を発する酢酸（ＣＨ3 ＣＯＯＨ）等の中間生成物ができるが、ハニカム活性炭２の通気孔２１に対して光束４１が斜め方向から入射する様にＵＶＬＥＤ４を配置しているので、光が当たっていない通気孔２１部分では、再生が行われずハニカム活性炭２の吸着作用が維持されて中間生成物を吸着するので、異臭の車室内への放出を防止することができる。
【００２５】
〔い〕ハニカム活性炭２の通気孔２１に対して光束４１が斜め方向から入射する様にＵＶＬＥＤ４を配置しているので、ＵＶＬＥＤ４の光がハニカム活性炭２の通気孔２１から外部に車室内に漏れ出ず安全性に優れる。
【００２６】
〔う〕ハニカム活性炭２は直方体であり、空気吹出口１２近傍のケーシング１内に着脱自在に配設されている。
直方体は、他の形状よりハニカム活性炭２の端部分の容積を多くとれるので、中間生成物の吸着性に優れ、再生に起因する車室内への異臭の放出を確実に防止することができる。
また、ハニカム活性炭２は直方体であるので、配設方向を変える際に、ＵＶＬＥＤ４から遠い側の吸着体端と近い側の吸着体端とを正確に入れ換えることができ、活性化を確実に行うことができる。
【００２７】
つぎに、本発明の第１実施例を図５に基づいて説明する。
本実施例では、下記の点が空気清浄装置Ａと異なる。
ＵＶＬＥＤ４は、図５に示す様に、ハニカム活性炭２の光触媒が励起する光束４１（波長３７０ｎｍ）の放射が可能な励起光源であり、ハニカム活性炭２の通気孔２１に対して光束４１が異なる二方向から斜めに入射する様にハニカム活性炭の上流側のケーシング１内に各五個（出力１ｍｗ×１０）づつ密集して配置されている。
【００２８】
そして、発光切換手段（図示せず）により、発光させる側のＵＶＬＥＤ４を数時間の運転時間経過毎に切り換えている。
これにより、本実施例の空気清浄装置は、上記〔あ〕〜〔う〕に準じた効果以外に、ハニカム活性炭２の配設方向を変更することなく活性化されなかった部分を活性化することができるので手間がかからないという効果を奏する。
【００２９】
本発明は、上記実施例以外に、次の実施態様を含む。
ａ．ハニカム吸着体は、光触媒を担持したハニカム活性炭以外に、光触媒をコーティングしたアルミハニカム等でも良い。
ｂ．空気清浄装置は、自動車以外に、一般家庭の部屋、トイレ、オフィス、工場、電車や船等の他の乗物に配設しても良い。
ｃ．励起光源は、ＵＶＬＥＤ以外に、陰極管や、紫外線を放射する放電灯を使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例に係る空気清浄装置の断面図である。
【図２】 本発明の参考例に係る空気清浄装置の構造説明図である。
【図３】ＵＶＬＥＤの光度分布（ａ）、およびハニカム活性炭の通気孔内にＵＶＬＥＤの光束が届く様子を示す説明図（ｂ）である。
【図４】ハニカム活性炭の配設方向を変更した際において、ＵＶＬＥＤの光束が通気孔内に届く様子を示す説明図である。
【図５】 本発明の第１実施例に係る空気清浄装置において、ハニカム活性炭の通気孔内にＵＶＬＥＤの光束が届く様子を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ 空気清浄装置
１ ケーシング
２ ハニカム活性炭（ハニカム吸着体）
３ 送風機
４ ＵＶＬＥＤ（励起光源）
１１ 空気導入口
１２ 空気吹出口
２１ 通気孔
４１ 光束
Claims (1)
- 室内に開口する空気導入口、および室内に開口する空気吹出口を有するケーシングと、
空気吹出口近傍のケーシング内に配される光触媒付のハニカム吸着体と、
ケーシング内に前記空気導入口から、前記空気吹出口へ向かう空気流を発生させる送風機と、
前記ハニカム吸着体の上流側に配され、光触媒が励起する光束の放射が可能な励起光源とを備える空気清浄装置において、
前記ハニカム吸着体の通気孔に対して、前記励起光源の光束が異なる二方向から斜めに入射する様に前記励起光源を二カ所に配置し、所定期間経過毎に、作動状態にする励起光源を交互に変更する切り換え手段を設けたことを特徴とする空気清浄装置。
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