JP4148687B2 - 空気清浄装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二酸化チタンの塗布された光触媒フィルタを用いた自動車用空気清浄装置に関するものであり、特に、上記光触媒フィルタを、空気流の速い自動車用空調装置のところに、当該自動車用空調装置と一体的に設けるようにした空気清浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、二酸化チタンを用いた空気清浄装置としては、例えば特開２００１−２９３０７０号公報に示す如く、二酸化チタンの塗布された光触媒のところに、コロナ放電管から放射されたコロナ放電光を照射し、これによって光触媒を形成する二酸化チタンを活性化させるか、または特殊な発光ダイオードから発せられる紫外線にて上記二酸化チタンを活性化させ、これによって空気中に存在する汚染物質、例えばタバコのヤニ等を分解して、正常な状態にするようにしているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものにおいては、例えばコロナ放電管を用いるものにおいては、コロナ放電中に、上記コロナ放電管より電波ノイズが発せられることとなり、自動車用としては他の電子機器に悪影響を及ぼすと言う問題点がある。また、発光ダイオードを用いるものにおいては、多くの発光ダイオードを設置しなければならなず、コストが嵩むと言う問題点がある。また、複数の発光ダイオードを発光させるための複雑な制御回路装置等が必要となると言う問題点がある。このような問題点を解決するために、効率の良い平面放射型の紫外線放射ランプを用いるようにした光触媒式の空気清浄装置、特に、車載型の空気清浄装置を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明においては、自動車用空調装置のところに当該空調装置と一体的に設けられる空気清浄装置に関して、空気流の最上流部に設けられるものであって空気中に浮遊する大きなゴミを捕捉するように形成された紙製プリーツフィルタと、当該紙製プリーツフィルタの下流側に設けられるものであって無数のハニカムコアを有するとともに、その貫通穴内面側に、ホルムアルデヒド及びアセトアルデヒドを分解して無臭な状態に変換させる所定の化学物質並びに活性炭の塗布された消臭フィルタと、当該消臭フィルタの下流側に２枚一組の状態で設けられるものであって無数のハニカムコアからなるとともに、当該ハニカムコアにて形成される貫通穴内面側に活性炭及び二酸化チタンの混練された状態のものが塗布された光触媒フィルタと、これら２枚の光触媒フィルタ間に設置されるものであって、一平面からのみ紫外線を放射するように形成された紫外線放電管を、それぞれの放射面が外側を向くように背中合わせ状に張り合わせるとともに、上記光触媒フィルタのそれぞれに紫外線を照射するように形成された紫外線放射ランプと、からなるようにした構成を採ることとした。
【０００５】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、自動車用空調装置を介して車室内に吹き出される空気を効率良く浄化することができるようになる。特に、本発明のものにおいては、タバコのヤニ等を含む特定の臭気成分は、上記消臭フィルタのところで分解され、消臭されるとともに、それ以外の物質はその下流側に設けられた光触媒フィルタの活性炭のところに、まず、吸着されることとなる。そして、この活性炭のところに吸着された臭気成分は、その周りに存在するものであって紫外線放射ランプからの紫外線照射を受けて活性化された二酸化チタンにて分解されることとなる。その結果、上記光触媒フィルタのところを通過する空気は浄化されることとなる。このように、本発明のものにおいては、臭気成分を光触媒フィルタのところを単に通過させるだけではなく、一旦、活性炭粒子のところに吸着させて保持し、その後、時間を掛けて徐々に臭気成分（臭気物質）を分解させるようにしたので、反応の遅い二酸化チタンの浄化作用を効率良く働かせることができるようになる。
【０００６】
次に、請求項２記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記請求項１記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、請求項１記載の空気清浄装置に関して、上記紫外線放射ランプを、上記２枚の光触媒フィルタ間にて、これら相対向する面に対して平行なように往復直線運動させるようにした構成を採ることとした。このような構成を採ることにより、本発明のものにおいても、上記請求項１記載のものと同様、上記光触媒フィルタに設けられた二酸化チタンの分解作用により、活性炭のところに吸着された臭気成分は効率良く浄化されることとなる。これに加えて、本発明のものにおいては、上記紫外線放射ランプが、上記二酸化チタンの塗布された光触媒フィルタの面に対して常時平行に移動し、万遍なく二酸化チタン粒子のところに紫外線を照射するようになっているので、上記光触媒フィルタのハニカムコアのところに塗布された二酸化チタン粒子は一様に活性化されることとなる。これによって、光触媒フィルタの分解性能を向上させることができるようになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１ないし図４を基に説明する。本実施の形態にかかるものは、図２に示す如く、ヒータコア及びエアコン用エバポレータ等からなる自動車用空調装置の上流側のところに、当該空調装置と一体的に設けられるものであって、上記空調装置から車室内に放出される空気を清浄化させるようにした空気清浄装置１０に関するものである。そして、その具体的な構成は、図１に示す如く、空気流の最上流部に設けられるものであって空気中に浮遊する大きなゴミを捕捉するように形成された粗い目を有する紙製プリーツフィルタ１と、当該紙製プリーツフィルタ１の下流側に設けられるものであって無数のハニカムコアを有するとともに、その貫通穴内面側に、ホルムアルデヒド及びアセトアルデヒドを分解して無臭な状態に変換させる所定の化学物質並びに活性炭の塗布された消臭フィルタ２と、当該消臭フィルタ２の下流側に２枚一組の状態で設けられるものであって無数のハニカムコアからなるとともに、当該ハニカムコアにて形成される貫通穴内面側に活性炭及び二酸化チタンの混練された状態のものが塗布された光触媒フィルタ３、３’と、これら２枚の光触媒フィルタ３、３’間に設置されるものであって、一平面からのみ紫外線を放射するように形成された放電式の紫外線放電管５１、５１’を、それぞれの放射面が外側を向くように背中合わせ状に張り合わせるとともに、上記光触媒フィルタ３、３’のそれぞれに紫外線を照射するように形成された紫外線放射ランプ５と、からなることを基本とするものである。
【０００８】
このような基本構成からなるものにおいて、上記光触媒フィルタ３、３’は、既存のペーパハニカム構造のフィルタからなるものであって、ハニカムコアを形成する各貫通穴の内表面のところには、活性炭粒子と二酸化チタン粒子との混練された状態のものが塗布されるようになっているものである。この混練された状態のものは、例えば図３に示す如く、中心に二酸化チタン粒子７を有した状態で、その周りに活性炭粒子６が存在するようになっているものである。なお、本実施の形態のものにおいては、上記二酸化チタン粒子７の周りには上記活性炭粒子６の外に、所定量のヒドラジン系化合物またはゼオライト系化合物の粒子６７が一緒に混入されるようになっているものである。このような構成を採ることにより、本光触媒フィルタ３、３’のハニカムコア貫通穴のところに流動して来た臭気成分（物質）は、まず、上記活性炭粒子６またはヒドラジン系化合物あるいはゼオライト系化合物の粒子６７ところに吸着され、直接下流側へは流動して行かないようになる。そして、上記吸着された臭気成分は、紫外線の照射により活性化された二酸化チタン粒子７の作用により分解されて、無臭化された状態において下流側の空調装置のところへと流動して行くようになる。
【０００９】
そして、このような活性炭粒子６及び各種化合物粒子６７と二酸化チタン粒子７との混練された状態のものが塗布された両光触媒フィルタ３、３’の間に設置されて、上記二酸化チタン粒子７のところに紫外線を照射する紫外線放射ランプ５は、図１に示す如く、上記両光触媒フィルタ３、３’の面に対して平行なように往復直線運動をするようになっているものである。なお、このような作動をする本紫外線放射ランプ５は、図１及び図４に示す如く、背面及び両側壁に電極を有するものであって一平面のみから紫外線を放射する紫外線放電管５１、５１’を２本用意し、これらを背中合わせ状に貼り合わせるようにしたものからなるものである。これによって、両側に設けられた各光触媒フィルタ３、３’のそれぞれの面に向かって強い紫外線を放射することができるようになり、二酸化チタン粒子７を強力に活性化することができるようになる。なお、このような構成からなる上記紫外線放射ランプ５を往復直線運動させる機構としては、図４に示すようなものが挙げられる。このものは、正転及び逆転が可能な電動モータ５５と、当該電動モータ５５にて正・逆転駆動されるプーリ５６と、当該プーリ５６に巻き付けられて往復駆動されるベルト５７と、当該ベルト５７に取付けられて往復直線運動をするブラケット５８と、からなるものである。そして、このようなブラケット５８のところに紫外線放射ランプ５が取付けられ、往復直線運動をするようになっているものである。
【００１０】
次に、このような構成からなる本実施の形態のものについての作用等について説明する。まず、図２に示す如く、本空気清浄装置１０のところに流れて来た空気は、本空気清浄装置１０を形成する紙製プリーツフィルタ１のところでふるいにかけられ、大きなゴミはここのところで濾過される。次に、大きなゴミの濾過された空気流は、その下流側に設けられた消臭フィルタ２のところで活性炭に吸着されるとともに、活性炭と一緒に混練された所定の物質によって、ホルムアデヒド成分あるいはアセトアルデヒド成分等からなる臭気物質が浄化される。そして、このような空気流は、次の光触媒フィルタ３、３’のところへと流動して行く。そして、この光触媒フィルタ３、３’のところで、タバコのヤニ等に起因する特定の臭気成分（物質）は、上記二酸化チタン粒子７（図３参照）の作用により分解されて、無臭な状態に改質されることとなる。
【００１１】
特に、本光触媒フィルタ３、３’のところにおいては、例えば図３に示す如く、二酸化チタン粒子７を中心にして、その周りに活性炭粒子６及び所定量のヒドラジン系化合物あるいはゼオライト系化合物の粒子６７が存在するようになっているので、光触媒フィルタ３、３’のハニカムコア貫通穴のところに流動して来た臭気成分（物質）は、まず、上記活性炭粒子６または各種化合物粒子６７のところに吸着され、直接下流側へは流動して行かないようになる。そして、このような状態において上記臭気成分（物質）は、周りに存在する活性化された二酸化チタン粒子７の作用により分解されて、無臭化されることとなる。このように、本実施の形態のものにおいては、分解反応が比較的緩やかに進められる二酸化チタン粒子７の作用に合わせるように、活性炭粒子６または各種化合物粒子６７のところに吸着された臭気成分（物質）を少しづつ二酸化チタン粒子７の周りに放出して、時間をかけて分解作用を働かせるようにしている。従って、空気流の速い空調装置周りにおいても、清浄化機能を効果的に働かせることができるようになる。
【００１２】
また、本実施の形態のものにおいては、二酸化チタン粒子７への紫外線の照射を、図１に示す如く、一平面からのみ紫外線を放射するように形成された紫外線放電管５１、５１’を２個背中合わせ状に設けるようにした紫外線放射ランプ５にて行わせるようにするとともに、このような紫外線放射ランプ５を、図４に示すような電動モータ５５を主体とした駆動装置にて上記光触媒フィルタ３、３’の面に平行なように往復直線運動させるようにしている。これによって、二酸化チタン粒子７のところには上記紫外線放射ランプ５のところから紫外線が万遍なく注がれるようになる。その結果、光触媒フィルタ３、３’は常に活性化された状態におかれ、当該光触媒フィルタ３、３’のところを通過する空気流は、効率良く浄化されることとなる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、自動車用空調装置のところに当該空調装置と一体的に設けられる空気清浄装置に関して、空気流の最上流部に設けられるものであって空気中に浮遊する大きなゴミを捕捉するように形成された紙製プリーツフィルタと、当該紙製プリーツフィルタの下流側に設けられるものであって無数のハニカムコアを有するとともに、その貫通穴内面側に、ホルムアルデヒド及びアセトアルデヒドを分解して無臭な状態に変換させる所定の化学物質並びに活性炭の塗布された消臭フィルタと、当該消臭フィルタの下流側に２枚一組の状態で設けられるものであって無数のハニカムコアからなるとともに、当該ハニカムコアにて形成される貫通穴内面側に活性炭及び二酸化チタンの混練された状態のものが塗布された光触媒フィルタと、これら２枚の光触媒フィルタ間に設置されるものであって、一平面からのみ紫外線を放射するように形成された紫外線放電管を、それぞれの放射面が外側を向くように背中合わせ状に張り合わせるとともに、上記光触媒フィルタのそれぞれに紫外線を照射するように形成された紫外線放射ランプと、からなるようにした構成を採ることとしたので、空調装置を介して車室内に吹き出される空気を効率良く浄化することができるようになった。
【００１４】
特に、本発明のものにおいては、特定の臭気成分は、上記消臭フィルタのところで分解されて消臭されるとともに、それ以外の物質は、その下流側に設けられた光触媒フィルタの活性炭等のところに、まず、吸着されることとなり、この活性炭等のところに吸着された臭気成分は、その周りに存在するものであって紫外線放射ランプからの紫外線照射を受けて活性化された二酸化チタンにて分解されるようになった。このように、本発明のものにおいては、臭気成分を光触媒フィルタのところを単に通過させるたけではなく、一旦、活性炭粒子のところに吸着させて保持し、その後、時間を掛けて徐々に臭気成分（臭気物質）を分解させるようにしたので、反応の遅い二酸化チタンの浄化作用を効果的に働かせることができるようになった。
【００１５】
また、本発明においては、上記紫外線放射ランプを、上記２枚の光触媒フィルタ間にて、これら相対向する面に対して平行なように往復直線運動させるようにした構成を採ることとしたので、上記光触媒フィルタに設けられた二酸化チタンの分解作用により、活性炭のところに吸着された臭気成分を効率的に浄化することができるようになった。すなわち、本発明のものにおいては、上記紫外線放射ランプが、上記二酸化チタンの塗布された光触媒フィルタの面に対して常時平行に移動し、万遍なく二酸化チタン粒子のところに紫外線を照射するようにしたので、上記光触媒フィルタのハニカムコアのところに塗布された二酸化チタン粒子は一様に活性化されるようになり、これによって、光触媒フィルタの分解性能が高められるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成を示す展開斜視図である。
【図２】本発明にかかる空気清浄装置の取付けられる自動車用空調装置周りの全体構成を示すスケルトン図である。
【図３】本発明にかかる光触媒フィルタにおける二酸化チタン粒子と活性炭粒子との配置状態を示すモデル図である。
【図４】本発明にかかる紫外線放射ランプの駆動機構を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 紙製プリーツフィルタ
２ 消臭フィルタ
３ 光触媒フィルタ
３’ 光触媒フィルタ
５ 紫外線放射ランプ
５１ 紫外線放電管
５１’ 紫外線放電管
５５ 電動モータ
５６ プーリ
５７ ベルト
５８ ブラケット
６ 活性炭粒子
６７ 化合物粒子
７ 二酸化チタン粒子
１０ 空気清浄装置

Claims (2)

1. 空気流の最上流部に設けられるものであって空気中に浮遊する大きなゴミを捕捉するように形成された紙製プリーツフィルタと、当該紙製プリーツフィルタの下流側に設けられるものであって無数のハニカムコアを有するとともに、その貫通穴内面側に、ホルムアルデヒド及びアセトアルデヒドを分解して無臭な状態に変換させる所定の化学物質並びに活性炭の塗布された消臭フィルタと、当該消臭フィルタの下流側に２枚一組の状態で設けられるものであって無数のハニカムコアからなるとともに、当該ハニカムコアにて形成される貫通穴内面側に活性炭及び二酸化チタンの混練された状態のものが塗布された光触媒フィルタと、これら２枚の光触媒フィルタ間に設置されるものであって、一平面からのみ紫外線を放射するように形成された紫外線放電管を、それぞれの放射面が外側を向くように背中合わせ状に張り合わせるとともに、上記光触媒フィルタのそれぞれに紫外線を照射するように形成された紫外線放射ランプと、からなることを特徴とする空気清浄装置。
2. 請求項１記載の空気清浄装置において、上記紫外線放射ランプを、上記２枚の光触媒フィルタ間にて、これら相対向する面に対して平行なように往復直線運動させるようにしたことを特徴とする空気清浄装置。

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