JP4873950B2 - Automotive air purification system - Google Patents

Automotive air purification system

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JP4873950B2 JP2005372823A JP2005372823A JP4873950B2 JP 4873950 B2 JP4873950 B2 JP 4873950B2 JP 2005372823 A JP2005372823 A JP 2005372823A JP 2005372823 A JP2005372823 A JP 2005372823A JP 4873950 B2 JP4873950 B2 JP 4873950B2
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Description

本発明は、自動車室内の空気状態を快適かつ清潔に維持しながら、高効率に車内空気の換気および除湿を可能とする自動車空気清浄化システムに関する。   The present invention relates to an automobile air cleaning system that enables ventilation and dehumidification of in-vehicle air with high efficiency while maintaining a comfortable and clean air condition in an automobile interior.

近年、地球温暖化の傾向が顕著となり、その対策として主たる温室効果ガスである二酸化炭素の排出量を削減すべく化石燃料の高効率使用(省エネルギー活動)が進められている。特に化石燃料は自動車燃料として多く使用されているため、その使用量削減に向けた自動車燃費の改善は喫緊の課題である。   In recent years, the trend of global warming has become prominent, and high-efficiency use (energy conservation activities) of fossil fuels has been promoted as a countermeasure against the emission of carbon dioxide, the main greenhouse gas. In particular, since fossil fuels are often used as automobile fuels, improvement of automobile fuel consumption for reducing the amount of use is an urgent issue.

自動車の燃費低下の一因として、車内空調装置(以下カーエアコンという)の稼働により、稼働しない場合に比べ自動車の燃費は約20%悪化することが指摘されている。特にカーエアコンは、夏季や梅雨時の冷房・除湿運転のみならず、窓ガラスの曇り防止等のため冬季においても除湿運転が行われ、一年を通じてのカーエアコン運転が自動車の燃費低下と、さらには地球温暖化の問題を招いている。   It has been pointed out that as a cause of a reduction in fuel consumption of automobiles, the fuel consumption of automobiles is deteriorated by about 20% due to the operation of an in-vehicle air conditioner (hereinafter referred to as a car air conditioner) as compared with the case of not operating. In particular, car air conditioners are not only used for cooling and dehumidifying during the summer and rainy season, but also in winter to prevent fogging of the window glass. Invites global warming problems.

さらに、近年においては自動車室内に多用される樹脂や接着剤を主因とした揮発性有機化合物(VOC)による人体への悪影響が懸念され、車内換気も重要な課題となっている。他方で、車内換気に伴い、トンネルなどにおいては、充満した排気ガスを車内へ供給することによる健康被害が懸念されている。   Furthermore, in recent years, there are concerns about adverse effects on human bodies caused by volatile organic compounds (VOC) mainly caused by resins and adhesives frequently used in automobile interiors, and ventilation in the vehicle is also an important issue. On the other hand, along with ventilation in the vehicle, there are concerns about health damage caused by supplying full exhaust gas into the vehicle in tunnels and the like.

一方、最近では室内の空調負荷を低減する目的で、下記特許文献1、2に記載されるようなデシカント空調機が提案されている。下記特許文献1では、互いに逆向きの排気通路と給気通路とを仕切壁を介して隣接させ、両通路に吸湿剤を交互に露出させることにより高湿度側から低湿度側へ水分を移動させる吸放湿手段を設けると共に、該吸放湿手段の両側に熱媒又は蓄熱体を両通路間で移動させることにより高温側から低温側へ熱の移動を行う熱交換手段を設け、更に各通路の上流側の熱交換手段と吸放湿ドラムとの間にそれぞれ加熱器を設けるデシカント型空調機において、前記加熱器はガス給湯器から温水が供給されるコイルで形成されるか、ガスバーナの直火あるいは電熱ヒータを用いて形成され、前記吸湿手段及び熱交換手段はいずれもハニカム構造の多孔体を備えた回転ドラムとして構成されることが記載されている。   On the other hand, recently, desiccant air conditioners as described in Patent Documents 1 and 2 have been proposed for the purpose of reducing the indoor air conditioning load. In the following Patent Document 1, an exhaust passage and an air supply passage that are opposite to each other are adjacent to each other through a partition wall, and moisture is moved from the high humidity side to the low humidity side by alternately exposing a hygroscopic agent to both passages. In addition to providing moisture absorbing / releasing means, heat exchange means for moving heat from the high temperature side to the low temperature side by moving the heat medium or the heat storage body between the two paths on both sides of the moisture absorbing / releasing means are further provided. In the desiccant type air conditioner in which a heater is provided between the heat exchange means on the upstream side and the moisture absorption / desorption drum, the heater is formed by a coil to which hot water is supplied from a gas water heater, or directly connected to a gas burner. It is described that it is formed by using a fire or an electric heater, and both the moisture absorption means and the heat exchange means are configured as a rotating drum provided with a honeycomb structure porous body.

また、下記特許文献2では、第1の空気流路と第2の空気流路を隣接させ、これらの流路を遮るように回転型吸着剤および回転型顕熱熱交換器が備えられ、前記第2の空気流路の前記回転型吸着剤と前記回転型顕熱熱交換器の間に設けられた加熱手段などからなる空気調和機において、前記回転型吸着剤にはハニカム体の表面にシリカゲル、ゼオライト、活性炭などの吸着剤を塗布あるいは表面処理により付着せしめたデシカントロータが使用され、前記加熱手段には加熱ヒータが使用された空気調和機が記載されている。
特開平8−14600号公報 特開2002−235933号公報
Moreover, in the following Patent Document 2, the rotary adsorbent and the rotary sensible heat exchanger are provided so that the first air flow path and the second air flow path are adjacent to each other and the flow paths are blocked. In an air conditioner comprising heating means provided between the rotary adsorbent in the second air flow path and the rotary sensible heat exchanger, the rotary adsorbent includes silica gel on the surface of a honeycomb body. Further, there is described an air conditioner in which a desiccant rotor to which an adsorbent such as zeolite or activated carbon is applied or adhered by surface treatment is used, and a heater is used as the heating means.
JP-A-8-14600 JP 2002-235933 A

しかしながら、上記特許文献1、2に記載された空調機の場合は、主に湿度分を吸着する物質(除湿材)により、空気中の湿分を吸着して乾燥した空気とする装置であるが、除湿材の再生に電気加熱やガス加熱などのエネルギーを使用するためエネルギー効率が非常に悪いと共に、装置が大型になりやすく液晶製造工場やスケートリンクなどの特殊用途向けであった。   However, in the case of the air conditioners described in Patent Documents 1 and 2 above, it is an apparatus that absorbs moisture in the air and mainly uses a substance (dehumidifying material) that adsorbs moisture to dry air. Since energy such as electric heating and gas heating is used to regenerate the dehumidifying material, the energy efficiency is very poor, and the apparatus tends to be large, and it is for special applications such as liquid crystal manufacturing factories and skating rinks.

さらに、上記特許文献1、2に記載された空調機の場合は、除湿材を収容する壁体としてハニカム形状のものが多く使用され、供給される外気の除塵や有害化学物質を吸着・ろ過するなどのフィルタリング(除却処理)が出来ないという問題があった。   Furthermore, in the case of the air conditioners described in Patent Documents 1 and 2 above, a honeycomb-shaped wall body is often used as a wall body that accommodates the dehumidifying material, and adsorbs and filters the supplied external air dust and harmful chemical substances. There was a problem that filtering (removal processing) could not be performed.

ところで、カーエアコンにおける除湿は、空気を露点以下の温度まで冷却して、結露による凝縮水の分離を行った後、低温化した空気を加熱して乾燥空気として車内へ供給するように構成したものであり、このためには大きなエネルギーを消費していた。したがって、カーエアコンの除湿負荷を軽減できれば、自動車の燃費改善に大いに有効であると言える。   By the way, dehumidification in car air conditioners is configured to cool the air to a temperature below the dew point, separate condensed water by condensation, and then heat the cooled air to supply it as dry air into the vehicle For this purpose, a large amount of energy was consumed. Therefore, if the dehumidifying load of the car air conditioner can be reduced, it can be said that it is very effective for improving the fuel efficiency of the automobile.

ところが、近年普及が進みつつある上記特許文献1、2記載のようなデシカント除湿装置は、装置の寸法が大型となりがちで、自動車への搭載には不向きであった。しかも使用される除湿材は、再生温度が100℃以上のものが主流であったため自動車向けの実用化には至っていない。さらに、除湿材による吸湿時に除湿材の温度が上昇するため、除湿材の吸湿能力が低下するなどの問題があった。   However, the desiccant dehumidifiers as described in Patent Documents 1 and 2 that have been spreading in recent years tend to be large in size, and are not suitable for mounting in automobiles. Moreover, the dehumidifying material used has been mainly used for those having a regeneration temperature of 100 ° C. or higher, so that it has not been put to practical use for automobiles. Furthermore, since the temperature of the dehumidifying material rises during moisture absorption by the dehumidifying material, there has been a problem that the moisture absorption capacity of the dehumidifying material is reduced.

そこで、本発明の主たる課題は、自動車燃費悪化原因の一つであるカーエアコンの除湿負荷を軽減して高効率の車内換気を行うことを目的とした小型化された自動車空気浄化システムを実現するとともに、車内に供給される外気の効率的なフィルタリングによる除塵や有害化学物質の除却を可能にした自動車空気清浄化システムを提供することにある。   Thus, the main problem of the present invention is to realize a miniaturized automobile air purification system for reducing the dehumidifying load of a car air conditioner, which is one of the causes of deterioration of automobile fuel efficiency, and performing highly efficient interior ventilation. Another object is to provide an automobile air cleaning system that enables dust removal and removal of harmful chemical substances by efficient filtering of outside air supplied into the vehicle.

前記課題を解決するために請求項に係る本発明として、除湿材および吸着材を内蔵し流通空気の除湿又は加湿と化学物質、塵埃の吸着又は脱着とを行うフィルター装置部と、蓄熱体を内蔵し流通空気の冷却又は加熱を行う蓄熱装置部とを備え、前記フィルター装置部を通過した外気を前記蓄熱装置部を経由した後に車内へ供給する給気モード運転と、前記蓄熱装置部を通過した車内空気を直接的に車外へ排出するとともに、自動車の稼働装置部から排出された高温排気を前記フィルター装置部を経由して車外へ排出する排気モード運転とを交互に繰り返し行うようにしたことを特徴とする自動車空気清浄化システムが提供される。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention according to claim 1 includes a filter device unit that incorporates a dehumidifying material and an adsorbing material and dehumidifies or humidifies circulating air and adsorbs or desorbs chemical substances and dust, and a heat storage body. A built-in heat storage device that cools or heats the circulating air, and supplies the outside air that has passed through the filter device through the heat storage device and then into the vehicle, and passes through the heat storage device. In addition to exhausting the in-vehicle air directly to the outside of the vehicle, the exhaust mode operation in which the high-temperature exhaust exhausted from the operation unit of the automobile is exhausted to the outside of the vehicle via the filter unit is alternately repeated. An automotive air cleaning system is provided.

上記請求項1記載の本発明は、給気モード運転時にはフィルター装置部において除湿および化学物質の除去がされた空気を車内へ供給し、再生モード運転時には前記給気モード運転で吸着した水分、化学物質などを脱着して車外へ排出し、この給気モード運転と再生モード運転とを交互に繰り返すことによって、快適でクリーンな空気を車内に供給することが可能となり、カーエアコンの除湿負荷を軽減して自動車燃費の悪化が防止できる。   In the first aspect of the present invention, the air that has been dehumidified and removed of chemical substances in the filter device section is supplied to the vehicle during the air supply mode operation, and the moisture, chemicals adsorbed in the air supply mode operation are supplied during the regeneration mode operation. By desorbing substances and discharging them to the outside of the vehicle and repeating this air supply mode operation and regeneration mode operation alternately, it becomes possible to supply comfortable and clean air into the vehicle, reducing the dehumidification load of the car air conditioner As a result, deterioration of automobile fuel consumption can be prevented.

また、蓄熱装置部を備えることによって、給気モード運転時にフィルター装置部で除湿され温度変化した空気を蓄熱装置部で温度調整することが可能となり、カーエアコン負荷の低減が可能となる。 Further, by providing the heat storage device section, it is possible to adjust the temperature of the air that has been dehumidified by the filter device section and changed in temperature during the air supply mode operation, and the load of the car air conditioner can be reduced.

請求項に係る本発明として、前記フィルター装置部の流通経路と隔壁を介して熱交換可能に形成された空気流路が配設され、前記給気モード運転時には常に前記空気流路に外気を流通させる構成としたことを特徴とする請求項1記載の自動車空気清浄化システムが提供される。 As an aspect of the present invention according to claim 2 , an air flow path formed so as to be capable of exchanging heat is disposed through a flow path and a partition wall of the filter device section, and the outside air flow is always supplied to the air flow path during the air supply mode operation. automotive air cleaning system of claim 1 Symbol mounting characterized by being configured to circulate is provided.

上記請求項記載の本発明は、給気モード運転時にフィルター装置部で除湿され温度上昇した空気と外気との熱交換可能な空気流路を構成することによって、フィルター装置部の流通経路を流通する空気の温度上昇が抑えられ、フィルター装置部に内蔵する除湿材の除湿性能を維持することが可能となる。 The present invention according to claim 2 circulates the flow path of the filter device section by configuring an air flow path that allows heat exchange between the air that has been dehumidified by the filter device section and raised in temperature during the air supply mode operation and the outside air. Therefore, it is possible to suppress the temperature rise of the air to be performed, and to maintain the dehumidifying performance of the dehumidifying material incorporated in the filter device section.

請求項に係る本発明として、前記給気モード運転時に、前記フィルター装置部へ供給する外気に代えて車内空気を用いたことを特徴とする請求項1〜いずれかに記載の自動車空気清浄化システムが提供される。 As the present invention according to claim 3, wherein the air supply mode operation, the motor vehicle air cleaning according to any one of claims 1-2, characterized in that using the in-vehicle air instead of outside air supplied to the filter device unit A system is provided.

上記請求項記載の本発明は、給気モード運転時にフィルター装置部へ供給する空気として車内空気も供給できるようにしたため、空気が乾燥した冬季などにおいても対応可能することができるとともに、大雨などの悪天候時や塵埃が多量に含まれる外気条件時においても車内空気を循環させることができるので、一年を通じて、種々の気象条件に対応した運転が可能となる。 Since the present invention according to claim 3 can supply the air in the vehicle as the air supplied to the filter device during the air supply mode operation, it can cope with the winter when the air is dry, heavy rain, etc. Since the in-vehicle air can be circulated even during bad weather conditions or outside air conditions that contain a large amount of dust, operation corresponding to various weather conditions is possible throughout the year.

請求項に係る本発明として、前記給気モード運転時に前記フィルター装置部へ供給する空気として、前記外気または前記車内空気の選択を、自動車に備えられる空調装置の外気導入/内気循環の切り替えスイッチと連動させる構成としたことを特徴とする請求項記載の自動車空気清浄化システムが提供される。 According to a fourth aspect of the present invention, as the air to be supplied to the filter device during the air supply mode operation, the outside air or the air inside the vehicle is selected as an outside air introduction / inside air circulation switching switch of an air conditioner provided in an automobile. An automobile air cleaning system according to claim 3 is provided.

上記請求項記載の本発明は、自動車空気清浄化システムの取り扱いを容易にするためのものである。 The present invention according to claim 4 is for facilitating the handling of the automobile air cleaning system.

請求項に係る本発明として、前記給気モード運転時に、前記フィルター装置部を通過した空気を、自動車に備えられる空調装置のエバポレータ上流へ導き熱交換によって冷却した後、車内に供給する構成としたことを特徴とする請求項1〜いずれかに記載の自動車空気清浄化システムが提供される。 According to a fifth aspect of the present invention, in the air supply mode operation, the air that has passed through the filter device section is guided upstream of an evaporator of an air conditioner provided in an automobile, cooled by heat exchange, and then supplied into the vehicle. An automobile air cleaning system according to any one of claims 1 to 4 is provided.

上記請求項記載の本発明は、除湿材により除湿された空気の温度上昇を抑えることが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to suppress the temperature rise of the air dehumidified by the dehumidifying material.

請求項に係る本発明として、前記フィルター装置部におけるフィルターは、吸湿効果のある粉粒状の除湿材と、化学物質の吸着効果のある粉粒状の吸着材とが通気性シートに分散固定されることによって構成されるか、又は前記除湿材及び吸着材を溶解させた液体を通気性シートに吸着させた後、乾燥・晶析することによって構成されるか、或いは前記除湿材及び吸着材を含有する繊維を織り込むことによって構成されたシート状のフィルターとされることを特徴とする請求項1〜いずれかに記載の自動車空気清浄化システムが提供される。 As the present invention according to claim 6 , in the filter in the filter device section, a particulate dehumidifying material having a moisture absorption effect and a particulate adsorption material having a chemical substance adsorption effect are dispersed and fixed to the breathable sheet. Or by adsorbing the liquid in which the dehumidifying material and the adsorbent are dissolved to the air-permeable sheet, followed by drying and crystallization, or containing the dehumidifying material and the adsorbing material The vehicle air cleaning system according to any one of claims 1 to 5, wherein the air filter system is a sheet-like filter configured by weaving fibers.

上記請求項記載の本発明は、流通する空気との接触面積を増加することができるようになり、フィルターへの水分、塵埃、化学物質などの吸脱着が効率よく行われるようになるとともに、快適でクリーンな空気を車内に供給することができ、カーエアコンの空調負荷低減ひいては自動車燃費を向上することができるようになる。またこの構成により、フィルターおよびフィルター装置部の製造が容易で軽量コンパクトな構造にすることができ、かつ、フィルターのカセット交換方式などによりメンテナンスを容易にすることができる。 The present invention according to claim 6 can increase the contact area with the flowing air, and can efficiently absorb and desorb moisture, dust, chemical substances, etc. to the filter, Comfortable and clean air can be supplied to the interior of the vehicle, and the air conditioning load of the car air conditioner can be reduced. In addition, with this configuration, the filter and the filter device section can be easily manufactured to have a lightweight and compact structure, and maintenance can be facilitated by a filter cassette replacement system or the like.

請求項に係る本発明として、前記フィルター装置部で使用する除湿材は、相対湿度約65%以上の湿度領域での最大吸湿量が相対湿度約35%以下の湿度領域での最大吸湿量の2倍以上のものを用いることを特徴とする請求項1〜いずれかに記載の自動車空気清浄化システムが提供される。 As a seventh aspect of the present invention, the dehumidifying material used in the filter device section has a maximum moisture absorption amount in a humidity region having a relative humidity of about 35% or less. The vehicle air cleaning system according to any one of claims 1 to 6 , wherein the vehicle air cleaning system according to any one of claims 1 to 6 is used.

上記請求項記載の本発明は、給気モード運転時に、フィルター装置部を流通する空気の十分な除湿が可能になるとともに、再生モード運転時に、前記稼働装置部からの温風により、除湿材の十分な乾燥(再生)が可能になり、フィルター装置部を小型化することも可能となる。 According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to sufficiently dehumidify the air flowing through the filter device part during the air supply mode operation, and the dehumidifying material by the warm air from the operating device part during the regeneration mode operation. Can be sufficiently dried (regenerated), and the filter unit can be downsized.

請求項に係る本発明として、前記フィルター装置部のフィルターに光触媒物質を備えるとともに、紫外線照射装置を備え、給気モード運転時に前記フィルター装置部に紫外線を照射可能な構成としたことを特徴とする請求項1〜いずれかに記載の自動車空気清浄化システムが提供される。 The present invention according to claim 8 is characterized in that the filter of the filter device unit is provided with a photocatalytic substance and an ultraviolet irradiation device, and the filter device unit can be irradiated with ultraviolet rays during an air supply mode operation. An automobile air cleaning system according to any one of claims 1 to 7 is provided.

上記請求項記載の本発明は、光触媒の有害化学物質の分解、無害化作用により、車内に供給される空気の清浄化が可能になる。 In the present invention described in claim 8, the air supplied into the vehicle can be cleaned by decomposing and detoxifying the harmful chemical substances of the photocatalyst.

請求項に係る本発明として、本自動車空気清浄化システムの始動時は、常に再生モード運転から開始するようにしたことを特徴とする請求項1〜いずれかに記載の自動車空気清浄化システムが提供される。 As the present invention according to claim 9, at the start of the automobile air freshening system is always automobile air freshening system according to any one of claims 1-8, characterized in that so as to start from the playback mode operation Is provided.

上記請求項記載の本発明は、本自動車空気清浄化システムの始動時に、フィルター装置部のフィルターが多量の水分や化学物質を含んでいた場合に、これらの水分や化学物質が車内に流入するのを防止することができ、効率的な車内換気が可能となる。 In the present invention described in claim 9 , when the automobile air cleaning system is started, if the filter of the filter device portion contains a large amount of moisture or chemical substance, these moisture or chemical substance flows into the vehicle. Can be prevented, and efficient ventilation in the vehicle becomes possible.

以上説明したとおり本発明によれば、自動車燃費悪化原因の一つであるカーエアコンの除湿負荷を軽減して高効率の車内換気を行うことを目的とした小型化された自動車空気浄化システムが実現できるとともに、車内に供給される外気の効率的なフィルタリングによる除塵や有害化学物質の除却が可能となる。   As described above, according to the present invention, a miniaturized automobile air purification system for reducing the dehumidification load of a car air conditioner, which is one of the causes of deterioration of automobile fuel efficiency, and performing highly efficient interior ventilation is realized. In addition, it is possible to remove dust and remove harmful chemical substances by efficiently filtering the outside air supplied into the vehicle.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
図1は、本発明に係る自動車空気清浄化システムCSの構成例を示した図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an automobile air cleaning system CS according to the present invention.

本発明に係る自動車空気清浄化システムCSは、除湿材1A、吸着材1Bおよび光触媒1Cを内蔵し流通空気の除湿又は加湿と塵埃、化学物質の吸着又は脱着とを行うフィルター1を備えたフィルター装置部4と、蓄熱体8を内蔵し流通空気の冷却又は流通空気の加熱を行う蓄熱装置部7と、前記光触媒1Cの化学物質分解作用を活性化させる紫外線照射装置6とから主に構成される。   The automobile air cleaning system CS according to the present invention includes a filter 1 including a dehumidifying material 1A, an adsorbing material 1B, and a photocatalyst 1C, and a filter 1 that performs dehumidification or humidification of circulating air and adsorption or desorption of dust and chemical substances. It is mainly comprised from the part 4, the heat storage apparatus part 7 which incorporates the heat storage body 8, and cools circulation air or heats circulation air, and the ultraviolet irradiation device 6 which activates the chemical substance decomposition | disassembly effect | action of the said photocatalyst 1C .

前記フィルター装置部4を通過した外気2または車内空気3が前記蓄熱装置部7を経由した後に車内へ供給される給気モード運転と、前記蓄熱装置部7を通過した車内空気3が直接的に車外へ排出されるとともに、エンジン冷却装置またはターボチャージャーインタークーラーなどの自動車の稼働装置部9から排出された高温排気がフィルター装置部4を経由して車外へ排出される排気モード運転とが交互に繰り返し行われるものである。   Air supply mode operation in which the outside air 2 or the vehicle interior air 3 that has passed through the filter device section 4 is supplied to the interior of the vehicle after passing through the heat storage device section 7 and the vehicle interior air 3 that has passed through the heat storage device section 7 are directly Exhaust mode operation in which high-temperature exhaust discharged from the vehicle operating unit 9 such as an engine cooling device or a turbocharger intercooler is discharged outside the vehicle via the filter unit 4 is alternately repeated. Is to be done.

自動車空気清浄化システムCSの流路構成は、運転時季によって異なる。すなわち、夏季や梅雨時のように外気2が室内空気3に比して相対的に多量の水分を含む高温多湿の条件においては、外気2が給気モード運転時に前記フィルター装置部4を経由し除湿、化学物質の除去などがされ車内へ供給される流路構成とし、再生モード運転時に前記除湿材1A、吸着材1Bおよび光触媒1Cを再生させる再生運転が行われる。また、冬季や乾燥季のように車内空気3が外気2に比して相対的に多量の水分を含む低温低湿の条件においては、車内空気3が給気モード運転時に前記フィルター装置部4を経由し除湿、化学物質の除去などがされ車内へ供給される流路構成とし、再生モード運転時に前記除湿材1A、吸着材1Bおよび光触媒1Cを再生させる再生運転が行われる。これにより外気2または車内空気3が、それぞれ温湿度調整、化学物質除去などがされて車内に供給されるようになり、換気に伴う空調負荷の低減などの効果が発揮されるものである。   The flow path configuration of the automobile air cleaning system CS differs depending on the season of operation. That is, when the outside air 2 is in a high temperature and high humidity condition in which the outside air 2 contains a relatively large amount of moisture as compared with the indoor air 3 during the summer season or the rainy season, the outside air 2 passes through the filter unit 4 during the air supply mode operation. The dehumidification, removal of chemical substances, and the like are configured to be supplied into the vehicle, and a regeneration operation for regenerating the dehumidifying material 1A, the adsorbent 1B, and the photocatalyst 1C is performed during the regeneration mode operation. Further, in the low temperature and low humidity conditions in which the vehicle interior air 3 contains a relatively large amount of water compared to the outside air 2 as in the winter season or the dry season, the vehicle interior air 3 passes through the filter device section 4 during the air supply mode operation. The dehumidification, the removal of chemical substances, and the like are configured so as to be supplied into the vehicle, and the regeneration operation for regenerating the dehumidifying material 1A, the adsorbent 1B, and the photocatalyst 1C is performed during the regeneration mode operation. As a result, the outside air 2 or the vehicle interior air 3 is supplied to the vehicle after temperature / humidity adjustment, chemical substance removal, etc., respectively, and the effect of reducing the air-conditioning load accompanying ventilation is exhibited.

なお、夏季や梅雨時においても、大雨などの悪天候時や塵埃が多量に含まれる外気条件時においては、車内空気3を循環させることができる。これによって、一年を通じて、種々の気象条件に対応した運転が可能となる。   Note that, even in the summer season or in the rainy season, the in-vehicle air 3 can be circulated in bad weather such as heavy rain or in an outside air condition that contains a large amount of dust. This enables operation corresponding to various weather conditions throughout the year.

〔自動車空気清浄化システムCSの構成〕
先ず、自動車空気清浄化システムCSの構成について詳述する。自動車空気清浄化システムCSは、図1〜図3に示されるように、除湿材1A、吸着材1Bおよび光触媒1Cを内蔵し流通空気の除湿又は加湿と塵埃、化学物質の吸着又は脱着とを行うフィルター1を備えたフィルター装置部4と、蓄熱体8を内蔵し流通空気の冷却又は流通空気の加熱を行う蓄熱装置部7と、前記光触媒1Cの化学物質分解作用を活性化させる紫外線照射装置6とから主に構成される。
[Configuration of automobile air purification system CS]
First, the configuration of the automobile air cleaning system CS will be described in detail. As shown in FIGS. 1 to 3, the automobile air cleaning system CS includes a dehumidifying material 1 </ b> A, an adsorbing material 1 </ b> B, and a photocatalyst 1 </ b> C, and performs dehumidification or humidification of circulating air and adsorption or desorption of dust and chemical substances. A filter device section 4 provided with a filter 1, a heat storage device section 7 that contains a heat storage body 8 and cools the circulating air or heats the circulating air, and an ultraviolet irradiation device 6 that activates the chemical substance decomposition action of the photocatalyst 1C. And mainly consists of

前記フィルター装置部4は、シリカゲル等の除湿材1Aが内在され、外気2または車内空気3の水分(湿度分)を吸脱着する作用をなすとともに、活性炭等の吸着材1Bが内在され、外気2または車内空気3の塵埃、排気ガス、揮発性有機化合物(VOC)などの有害化学物質を吸脱着する作用をなすフィルター1を備えた一または複数のフィルター流路5A、5A…と、前記フィルター流路5A、5A…と隔壁を介して交互に交差され、前記除湿材1Aの吸湿に伴い上昇した温度を冷却するように熱交換可能な作用を有する空気流路5B、5B…とから構成される。   The filter unit 4 includes a dehumidifying material 1A such as silica gel, and serves to absorb and desorb moisture (humidity) of the outside air 2 or the vehicle interior air 3 and also includes an adsorbing material 1B such as activated carbon. Or one or a plurality of filter channels 5A, 5A,... Having a filter 1 that acts to absorb and desorb harmful chemical substances such as dust, exhaust gas, and volatile organic compounds (VOC) in the interior air 3 and the filter flow. .. And air passages 5B, 5B,... That alternately intersect with each other via partition walls and have heat exchangeable action so as to cool the temperature that rises due to the moisture absorption of the dehumidifying material 1A. .

前記蓄熱装置部7は、蓄熱体8が内在され前記フィルター流路5Aに接続すると共に、外気2または車内空気3が通過する際に前記蓄熱体8の放熱または蓄熱の作用によって気体の温度調整を行う。   The heat storage device section 7 includes a heat storage body 8 and is connected to the filter flow path 5A. When the outside air 2 or the vehicle interior air 3 passes, the heat storage device section 7 adjusts the temperature of the gas by the action of heat dissipation or heat storage of the heat storage body 8. Do.

前記紫外線照射装置6は、前記フィルター装置部4のフィルター1に光触媒物質1Cを備え、給気モード運転時に前記フィルター1に紫外線を照射することによって化学物質を分解させる作用をなす。   The ultraviolet irradiating device 6 includes a photocatalytic substance 1C in the filter 1 of the filter device unit 4, and has an action of decomposing a chemical substance by irradiating the filter 1 with ultraviolet rays during an air supply mode operation.

また、前記自動車空気清浄化システムCSのフィルター流路5Aと蓄熱装置部7との接続部分には、エンジン冷却装置またはターボチャージャーインタークーラーなどの自動車の稼働装置部9から排出される高温排気を直接前記フィルター1に導くための排気ダクト10が接続され、フィルター1における除湿材1Aの水分脱着時(再生時)および吸着材1Bの塵埃、化学物質脱着時(再生時)に高温の空気が供給されるようになっている。なお、各流路には、給気、排気のためのファン(図示せず)が適宜配設される。   In addition, high-temperature exhaust discharged from the operation unit 9 of the automobile such as an engine cooling device or a turbocharger intercooler is directly connected to the connection portion between the filter flow path 5A and the heat storage unit 7 of the automobile air cleaning system CS. An exhaust duct 10 for leading to the filter 1 is connected, and high-temperature air is supplied at the time of moisture desorption (regeneration) of the dehumidifying material 1A in the filter 1 and at the time of dust and chemical substance desorption (regeneration) of the adsorbent 1B. It is like that. Note that a fan (not shown) for supplying and exhausting air is appropriately disposed in each flow path.

前記フィルター装置部4のフィルター流路5Aに配設されるフィルター1は、前記フィルター流路5Aの内空間とほぼ同じ寸法とされ、吸湿効果のある粉粒状の除湿材1Aと、塵埃、化学物質などの吸着効果のある粉粒状の吸着材1Bと、紫外線の照射によって有害化学物質の分解、無害化に効果のある粉粒状の光触媒1Cとを紙(特に和紙のような通気性の高い紙)、不織布、布、ガーゼなどの通気性シートに漉き込む手段や織り込む手段などを用いて分散固定したシートとすることができる。   The filter 1 disposed in the filter flow path 5A of the filter device section 4 has substantially the same size as the inner space of the filter flow path 5A, and has a particulate dehumidifying material 1A having a moisture absorption effect, dust, and a chemical substance. Paper adsorbent 1B having an adsorbing effect and the like and powder photocatalyst 1C effective in decomposing and detoxifying harmful chemical substances by irradiation with ultraviolet light (especially highly air-permeable paper such as Japanese paper) In addition, the sheet can be dispersed and fixed using a means for weaving or weaving into a breathable sheet such as a nonwoven fabric, cloth or gauze.

このフィルター1は、フィルター流路5Aに対して1段としてもよいし、図3に示されるように多段としてもよい。   The filter 1 may have one stage with respect to the filter flow path 5A, or may have multiple stages as shown in FIG.

フィルター1として、除湿剤1Aや吸着材1B、光触媒1Cを、粉粒状にして紙や不織布、布、ガーゼなどの通気性シートに分散固定したものとすることによって、流通する空気との接触面積を増加することができ、フィルター1への水分、塵埃、化学物質などの吸脱着が効率よく行われるようになる。これらの作用によって、従来の自動車に使用されるエアフィルターと同等以上の除塵性能を有することができ、さらに流通空気に含まれる水分を除湿材1Aにより除湿できるとともに、外気2に含まれるディーゼルエンジン等の排ガス微粒子、VOCやタバコの煙などの化学物質を吸着材1Bに吸着させることができるようになり、さらに加えて光触媒1Cにより化学物質等の分解除去が可能となり、快適でクリーンな空気を車内に供給することができ、カーエアコンの空調負荷低減ひいては自動車燃費を向上することができるようになる。   As the filter 1, the dehumidifying agent 1A, the adsorbent 1B, and the photocatalyst 1C are powdered and dispersed and fixed on a breathable sheet such as paper, nonwoven fabric, cloth, gauze, etc., so that the contact area with the circulating air is increased. It is possible to increase the amount of moisture, dust, chemical substances, etc. on the filter 1 efficiently. With these functions, it is possible to have dust removal performance equivalent to or better than that of air filters used in conventional automobiles, and further, moisture contained in circulating air can be removed by the dehumidifying material 1A, and diesel engine contained in the outside air 2 or the like It becomes possible to adsorb chemical substances such as exhaust gas particulates, VOC and tobacco smoke on the adsorbent 1B, and in addition, the photocatalyst 1C can decompose and remove the chemical substances, etc. Therefore, the air conditioning load of the car air conditioner can be reduced, and the fuel efficiency of the car can be improved.

またこの構成により、フィルター1およびフィルター装置部4の製造が容易で軽量コンパクトな構造にすることができ、かつ、フィルター1のカセット交換方式などによりメンテナンスを容易にすることができる。   In addition, with this configuration, the filter 1 and the filter device unit 4 can be easily manufactured in a lightweight and compact structure, and maintenance can be facilitated by a cassette replacement method of the filter 1 or the like.

前記除湿材1Aは、従来より公知のシリカゲル、ゼオライト、高分子除湿材などを使用することができる。特に、これら各種除湿材の内、本発明では、相対湿度約65%以上の湿度領域での最大吸湿量が相対湿度約35%以下の湿度領域での最大吸湿量の2倍以上のものとすることが望ましい。このような物性値を有する除湿材としては、特定量のカリウム塩型カルボシキル基を含有し、かつ架橋構造を有する有機高分子の吸放湿性重合体から構成される高分子除湿材、例えば特開2005−21840号公報に開示されるものを使用することができる。これによって、給気モード運転時に、フィルター装置部4を流通する空気の十分な除湿が可能になるとともに、再生モード運転時に、前記稼働装置部からの温風により、除湿材1Aの十分な乾燥(再生)が可能になり、フィルター装置部4を小型化することも可能となる。   As the dehumidifying material 1A, conventionally known silica gel, zeolite, polymer dehumidifying material and the like can be used. In particular, among these various dehumidifying materials, in the present invention, the maximum moisture absorption amount in a humidity region having a relative humidity of about 65% or more is more than twice the maximum moisture absorption amount in a humidity region having a relative humidity of about 35% or less. It is desirable. As the dehumidifying material having such physical property values, a polymer dehumidifying material containing a specific amount of a potassium salt-type carboxyl group and composed of an organic polymer hygroscopic polymer having a crosslinked structure, for example, What is indicated by 2005-21840 gazette can be used. This enables sufficient dehumidification of the air flowing through the filter device unit 4 during the air supply mode operation, and sufficient drying of the dehumidifying material 1A by the warm air from the operating device unit during the regeneration mode operation ( Reproduction) and the filter device unit 4 can be downsized.

給気モード運転時に、フィルター装置部4で除湿等された空気を、カーエアコンのエバポレータ(冷媒蒸発器)上流へ導き熱交換によって冷却した後、車内に供給する構成とすることができる。除湿材1Aに水分が吸着された空気は、温度が上昇する。そこで、この温度上昇した空気を、カーエアコンの冷却装置であるエバポレータ(冷媒蒸発器)の上流へ導き、空気の温度を低減させ、その後この温度調整された空気を車内へ供給するようにする。このとき、フィルター装置部4を通過した空気は乾燥、清浄化されているので、エバポレータにおける凝縮は生じず、単に温度を低下させるだけに作用する。
本自動車空気清浄化システムCSは、フィルター装置部4のフィルター1が多量の水分や化学物質を含んでいた場合に、これらの水分や化学物質が車内に流入するのを防止するため、本自動車空気清浄化システムCSの始動時は、常に再生モード運転から開始するようにシステム制御を行っている。
At the time of the air supply mode operation, the air dehumidified by the filter device unit 4 is guided upstream of the evaporator (refrigerant evaporator) of the car air conditioner and cooled by heat exchange, and then supplied into the vehicle. The temperature of the air in which moisture is adsorbed by the dehumidifying material 1A rises. Therefore, the temperature-increased air is led upstream of an evaporator (refrigerant evaporator) that is a cooling device for a car air conditioner, the temperature of the air is reduced, and then the temperature-adjusted air is supplied into the vehicle. At this time, since the air that has passed through the filter device section 4 is dried and purified, condensation in the evaporator does not occur, and it acts only to lower the temperature.
This automobile air cleaning system CS is used to prevent the moisture and chemical substances from flowing into the vehicle when the filter 1 of the filter unit 4 contains a large amount of moisture and chemical substances. When the cleaning system CS is started, the system control is performed so as to always start from the regeneration mode operation.

〔自動車空気清浄化システムCSの運転状態〕
次に、自動車空気清浄化システムCSの運転状態について、夏季(高温多湿)、冬季(低温低湿)、梅雨時(中間温度であるが多湿)の気候条件に分けて詳述する。
[Operation status of automobile air purification system CS]
Next, the operation state of the automobile air purification system CS will be described in detail by dividing it into climatic conditions in summer (high temperature and high humidity), winter (low temperature and low humidity), and in the rainy season (intermediate temperature but high humidity).

(夏季の場合)
図4は夏季の給気モード運転、図5は夏季の再生モード運転の流路構成と各部の空気の温度湿度状態を示した図である。
夏季の場合、外気2は、温度33℃、相対湿度60%RH(以下、それぞれの単位のみの表記とする)の高温多湿な状態を想定し、この外気2に対して、自動車空気清浄化システムCSを通過後室内に供給される空気が、26℃、40%RHとなるような自動車空気清浄化システムCSを運用する。
(Summer season)
FIG. 4 is a diagram showing a flow path configuration and a temperature / humidity state of air in each part in a summer air supply mode operation, and FIG. 5 is a summer regeneration mode operation.
In the summer, the outside air 2 is assumed to be hot and humid with a temperature of 33 ° C and a relative humidity of 60% RH (hereinafter referred to as each unit only). The automobile air cleaning system CS is operated so that the air supplied to the room after passing through the CS becomes 26 ° C. and 40% RH.

夏季の給気モード運転時には、図4に示されるように、先ず、外気2がフィルター装置部4のフィルター流路5A、5A…に導かれ、各フィルター流路5Aに内蔵するフィルター1、1…を通過して流れる。この際、外気2に含まれる水分は、フィルター1に含まれる除湿材1Aに吸着されるとともに、外気2に含まれる塵埃、化学物質などは、活性炭1Bに吸着される。さらに、フィルター流路5Aの内部に紫外線照射装置6により紫外線を照射することで、フィルター1に含まれる光触媒1Cを活性化して、フィルター1を通過する有害化学物質を分解、無害化することが可能となる。これによって、湿度が調整され、塵埃、化学物質が分解、除去されたクリーンな外気を供給することが可能となる。   In the summer air supply mode operation, as shown in FIG. 4, first, the outside air 2 is guided to the filter channels 5A, 5A,... Of the filter device section 4, and the filters 1, 1,. Flows through. At this time, moisture contained in the outside air 2 is adsorbed on the dehumidifying material 1A contained in the filter 1, and dust, chemical substances, etc. contained in the outside air 2 are adsorbed on the activated carbon 1B. Furthermore, by irradiating the inside of the filter channel 5A with ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation device 6, it is possible to activate the photocatalyst 1C contained in the filter 1 and to decompose and detoxify harmful chemical substances passing through the filter 1. It becomes. Accordingly, it is possible to supply clean outside air in which humidity is adjusted and dust and chemical substances are decomposed and removed.

ここで、前記除湿材1Aの水分吸着に伴い、フィルター流路5Aを通過する空気の温度が上昇して、フィルター1も温度上昇し、このフィルター1の温度上昇により除湿材1Aの除湿能力が低減する問題がある。この対策として、前記フィルター流路5A、5A…と交互に交差して形成され、空気流路5B、5B…に外気2を導入することにより、フィルター流路5A、5A…を通過する空気が冷却(熱交換)され、同時にフィルター1および除湿材1Aが冷却される。フィルター装置部4のフィルター流路5A、5A…を通過後の空気は、温度約37℃、相対湿度約20%RH程度となり、その後蓄熱装置部7へ送られる。一方、空気流路5B、5B…を通過して、フィルター流路5A、5A…を流れる空気と熱交換を行った外気2は、その後外部へ排気される。   Here, with the moisture adsorption of the dehumidifying material 1A, the temperature of the air passing through the filter flow path 5A rises, the temperature of the filter 1 also rises, and the dehumidifying ability of the dehumidifying material 1A decreases due to the temperature rise of the filter 1 There is a problem to do. As a countermeasure, the air passing through the filter channels 5A, 5A,... Is cooled by alternately passing the filter channels 5A, 5A,. At the same time, the filter 1 and the dehumidifying material 1A are cooled. The air after passing through the filter channels 5A, 5A,... Of the filter unit 4 has a temperature of about 37 ° C. and a relative humidity of about 20% RH, and is then sent to the heat storage unit 7. On the other hand, the outside air 2 that has passed through the air flow paths 5B, 5B... And exchanged heat with the air flowing through the filter flow paths 5A, 5A.

また、フィルター装置部4から蓄熱装置部7へ流入した空気は、蓄熱装置部7内のペブル状蓄熱体8と接触し、流下するにしたがい低温化(保持する顕熱を蓄熱体8に与える)し、最終的に目的温度である26℃程度まで冷却された後に車内へ供給される。   Further, the air flowing from the filter device unit 4 into the heat storage device unit 7 comes into contact with the pebble heat storage body 8 in the heat storage device section 7 and is lowered in temperature as it flows down (gives retained sensible heat to the heat storage body 8). After being finally cooled down to the target temperature of about 26 ° C., it is supplied into the vehicle.

この様な給気モード運転により、高温多湿でかつ排気ガスなどの有害化学物質が含まれた外気は、低温化と低湿化ならびに除塵、有害化学物質の除却、無害化を経て、快適でクリーンな空気を車内に供給できるので、カーエアコンの冷却・除湿負荷が大幅に軽減され、快適性を損なう事無く自動車の燃費を向上することが可能となる。   By operating in this air supply mode, the outside air that is hot and humid and contains harmful chemical substances such as exhaust gas is reduced in temperature and humidity, dust removal, removal of harmful chemical substances, and detoxification. Since air can be supplied into the vehicle, the cooling / dehumidifying load of the car air conditioner is greatly reduced, and the fuel efficiency of the vehicle can be improved without impairing comfort.

次に、夏季の再生モードでの運転時の運転状態について説明する。再生モード運転は、前記給気モード運転で、多量の水分を吸着した除湿材1Aの乾燥および塵埃、化学物質を吸着した吸着材1Bの脱着と、蓄熱した蓄熱体8の冷却とを行う再生を目的とする。   Next, the driving state during driving in the summer regeneration mode will be described. In the regeneration mode operation, regeneration is performed by drying the dehumidifying material 1A that has adsorbed a large amount of moisture and desorption of the adsorbent 1B that has adsorbed dust and chemical substances, and cooling the regenerator 8 that has accumulated heat. Objective.

再生モード運転は、図5に示されるように、先ず、車内空気3(26℃、40%RH)が、蓄熱装置部7に導かれ、ペブル状蓄熱体8と接触しながら流下するにしたがい蓄熱体8から顕熱を奪って蓄熱体8を冷却し、同時に空気が高温化され、その後車外へ排気される。   In the regeneration mode operation, as shown in FIG. 5, first, the in-vehicle air 3 (26 ° C., 40% RH) is guided to the heat storage device 7 and flows down while coming into contact with the pebble heat storage body 8. The sensible heat is taken from the body 8 to cool the heat storage body 8, and at the same time, the temperature of the air is raised and then exhausted outside the vehicle.

一方、除湿材1A、吸着材1Bの再生には、エンジン冷却装置またはターボチャージャーインタークーラーなどの自動車の稼働装置部9で使用された高温化した排気(約75℃、6%RH以下)を、フィルター装置部4のフィルター流路5A、5A…に供給し、除湿材1Aに吸着された多量の水分を脱着して、除湿材1Aを乾燥(再生)させるとともに、吸着材1Bに吸着された塵埃、化学物質などを逆洗浄効果により脱着する。このように、除湿材1A、吸着材1Bの再生に、稼働装置部9の高温化した排気を使用するようにしたため、除湿材1A、吸着材1Bの再生にかかる所要時間が大幅に低減でき、効率のよい換気システムが可能となった。   On the other hand, for regeneration of the dehumidifying material 1A and the adsorbing material 1B, a high-temperature exhaust (about 75 ° C, 6% RH or less) used in the engine operating unit 9 such as an engine cooling device or a turbocharger intercooler is filtered. .. Are supplied to the filter channels 5A, 5A,... Of the device unit 4 to desorb a large amount of moisture adsorbed on the dehumidifying material 1A to dry (regenerate) the dehumidifying material 1A, and dust adsorbed on the adsorbing material 1B. Desorbs chemical substances by backwashing effect. As described above, since the exhaust gas at a high temperature of the operating unit 9 is used for the regeneration of the dehumidifying material 1A and the adsorbing material 1B, the time required for the regeneration of the dehumidifying material 1A and the adsorbing material 1B can be significantly reduced. An efficient ventilation system became possible.

本自動車空気清浄化システムCSは、給気モードと排気モードとを繰り返して運転することによって、除湿材1Aの乾燥、吸着材1Bの除塵および蓄熱体8の冷却(再生)が行われ、次の給気モード運転における除湿、吸着および冷却が可能となる。   The automobile air purification system CS is operated by repeatedly operating the air supply mode and the exhaust mode, thereby drying the dehumidifying material 1A, removing the dust from the adsorbent 1B, and cooling (regenerating) the heat accumulator 8. Dehumidification, adsorption and cooling in the air supply mode operation are possible.

(梅雨時の場合)
図6は梅雨時の給気モード運転、図7は梅雨時の再生モード運転の流路構成と各部の空気の温度湿度状態を示した図である。
梅雨時の場合、外気2は、温度26℃、相対湿度70%RHの中間温度であるが多湿な状態を想定し、この外気2に対して、自動車空気清浄化システムCSを通過後室内に供給される空気が、26℃、50%RHとなるような自動車空気清浄化システムCSを運用する。
(In case of rainy season)
FIG. 6 is a diagram showing the air flow mode operation during the rainy season, and FIG. 7 is a diagram showing the flow path configuration and the temperature and humidity state of the air in each part during the regeneration mode operation during the rainy season.
In the rainy season, the outside air 2 is an intermediate temperature of 26 ° C and relative humidity 70% RH, but it is assumed that the outside air 2 is humid. The outside air 2 is supplied to the room after passing through the automobile air purification system CS. The automobile air cleaning system CS is operated so that the air to be generated is 26 ° C. and 50% RH.

梅雨時の給気モード運転および再生モード運転は、前記夏季の給気モード運転、再生モード運転とほぼ同様であり、図6に示されるように、外気2(26℃、70%RH)がフィルター装置部4のフィルター流路5Aに内蔵するフィルター1で除湿、除塵、化学物質除去・分解された後、蓄熱装置部7で温度調整されて車内に供給される給気モード運転が行われ、一方、図7に示されるように、車内空気3(26℃、50%RH)が蓄熱装置部7の蓄熱体8を冷却し、同時に稼働装置部9の高温排気(約75℃、5%RH以下)がフィルター装置部4のフィルター1に供給されてフィルター1に吸着した水分、塵埃などが逆洗浄効果により脱着して車外へ排出される。   The air supply mode operation and the regeneration mode operation during the rainy season are almost the same as the summer air supply mode operation and the regeneration mode operation, and as shown in FIG. 6, the outside air 2 (26 ° C., 70% RH) is filtered. After dehumidification, dust removal, chemical substance removal / decomposition by the filter 1 built in the filter flow path 5A of the device unit 4, the air supply mode operation is performed in which the temperature is adjusted by the heat storage device unit 7 and supplied into the vehicle. As shown in FIG. 7, the vehicle interior air 3 (26 ° C., 50% RH) cools the heat storage body 8 of the heat storage device section 7, and at the same time, the high temperature exhaust (about 75 ° C., 5% RH or less) of the operation device section 9. ) Is supplied to the filter 1 of the filter unit 4 and the water, dust, etc. adsorbed on the filter 1 are desorbed by the reverse cleaning effect and discharged to the outside of the vehicle.

(冬季の場合)
図8は冬季の給気モード運転、図9は冬季の再生モード運転の流路構成と各部の空気の温度湿度状態を示した図である。
冬季の場合、外気2は、0℃、40%RHの低温低湿な状態を想定し、この外気2に対して、自動車空気清浄化システムCSを通過後室内に供給される空気が、22℃、40%RHとなるような自動車空気清浄化システムCSを運用する。
(In winter)
FIG. 8 is a diagram showing a flow path configuration and a temperature / humidity state of air in each part in a winter air supply mode operation, and FIG. 9 is a winter regeneration mode operation.
In the winter season, the outside air 2 is assumed to be at a low temperature and low humidity of 0 ° C. and 40% RH, and the air supplied to the room after passing through the vehicle air purification system CS is 22 ° C. Operate a car air purification system CS that will be 40% RH.

冬季の給気モード運転時には、図8に示されるように、先ず、カーエアコンの外気導入/内気循環の切り替えスイッチを内気循環にして、車内空気3(22℃、60%RH)がフィルター装置4のフィルター流路5A、5A…に導かれるようにする。このように、冬季には外気を供給することは少ないが、自動車の乗車人数が多数あるなどにより車内湿度が上昇して窓ガラスの曇りを防止するため除湿を目的として稼働させる場合がある。   When operating in the air supply mode in winter, as shown in FIG. 8, first, the switch for switching between outside air introduction / inside air circulation of the car air conditioner is set to inside air circulation, and the inside air 3 (22 ° C., 60% RH) is filtered by the filter device 4. Are guided to the filter flow paths 5A, 5A. In this way, outside air is rarely supplied in the winter, but there are cases where it is operated for the purpose of dehumidification in order to prevent the fogging of the window glass from rising due to a large number of passengers in the automobile and the like.

なお、前述の通り、外気導入/内気循環の切り替えスイッチの切り換えと、フィルター装置部4へ供給される空気として外気2または車内空気3の選択とを連動させることが好ましい。   As described above, it is preferable to link the switching of the outside air introduction / inside air circulation switch with the selection of the outside air 2 or the inside air 3 as the air supplied to the filter device section 4.

このフィルター流路5A、5A…に導入された車内空気3は、湿度分がフィルター1の除湿材1Aにより除湿され、塵埃、VOC、たばこの煙などの化学物質が、吸着材1Bにより吸着される。さらに、フィルター流路5Aの内部に紫外線照射装置6により紫外線を照射することで、フィルター1に含まれる光触媒1Cを活性化して、フィルター1を通過する有害化学物質を分解、無害化することが可能となる。これによって、湿度が調整され、塵埃、化学物質が分解、除去されたクリーンな空気を供給することが可能となる。   The in-vehicle air 3 introduced into the filter flow paths 5A, 5A,... Is dehumidified by the dehumidifying material 1A of the filter 1, and chemical substances such as dust, VOC and cigarette smoke are adsorbed by the adsorbing material 1B. . Furthermore, by irradiating the inside of the filter channel 5A with ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation device 6, it is possible to activate the photocatalyst 1C contained in the filter 1 and to decompose and detoxify harmful chemical substances passing through the filter 1. It becomes. Accordingly, it is possible to supply clean air in which humidity is adjusted and dust and chemical substances are decomposed and removed.

その後、蓄熱装置部7へ送られた後、車内へ戻される(22℃、40%RH)。
一方、冬季の再生モード運転時は、前記夏季と梅雨時の再生モード運転時とほぼ同様に、図9に示されるように、車内の空気(22℃、40%RH)が蓄熱装置部7を介して車外へ放出されるとともに、稼働装置部9で使用された高温化した排気(50℃以上、2%RH)がフィルター装置部4のフィルター1に吸着された湿度分、塵埃などを逆洗浄効果により大気中へ放出されるようになっている。
Then, after being sent to the heat storage device section 7, it is returned to the vehicle interior (22 ° C., 40% RH).
On the other hand, during the regeneration mode operation in winter, as shown in FIG. 9, the air (22 ° C., 40% RH) in the vehicle causes the heat storage device section 7 to move in the same manner as during the regeneration mode operation in the summer and the rainy season. The exhaust (50 ° C or higher, 2% RH) used in the operating unit 9 is back-flushed to the outside of the vehicle, and the humidity, dust, etc. adsorbed on the filter 1 of the filter unit 4 are backwashed. As a result, it is released into the atmosphere.

本発明に係る自動車空気清浄化システムCSの構成概要図である。1 is a schematic configuration diagram of an automobile air cleaning system CS according to the present invention. フィルター装置部4の流路構成を示した概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a flow path configuration of the filter device section 4. フィルター装置部4のフィルター流路5Aの概略図である。4 is a schematic view of a filter channel 5A of the filter device section 4. FIG. 夏季の給気モード運転時における流路構成と、各部の温度と湿度の状態を示した図である。It is the figure which showed the flow path structure at the time of the air supply mode driving | operation of a summer, and the state of the temperature and humidity of each part. 夏季の再生モード運転時における流路構成と、各部の温度と湿度の状態を示した図である。It is the figure which showed the flow path structure at the time of the reproduction | regeneration mode driving | operation of a summer, and the state of the temperature and humidity of each part. 梅雨時の給気モード運転時における流路構成と、各部の温度と湿度の状態を示した図である。It is the figure which showed the flow path structure at the time of the air supply mode driving | operation at the time of a rainy season, and the state of the temperature and humidity of each part. 梅雨時の排気モード運転時における流路構成と、各部の温度と湿度の状態を示した図である。It is the figure which showed the flow path structure at the time of the exhaust mode operation at the time of the rainy season, and the state of the temperature and humidity of each part. 冬季の給気モード運転時における流路構成と、各部の温度と湿度の状態を示した図である。It is the figure which showed the flow path structure at the time of the air supply mode driving | operation of winter, and the state of the temperature and humidity of each part. 冬季の排気モード運転時における流路構成と、各部の温度と湿度の状態を示した図である。It is the figure which showed the flow path structure at the time of the exhaust mode operation of winter, and the state of the temperature and humidity of each part.

1・・・フィルター、1A…除湿材、1B…吸着材、1C…光触媒、2・・・外気、3・・・車内空気、4・・・フィルター装置部、5A…フィルター流路、5B・・・空気流路、6・・・紫外線照射装置、7・・・蓄熱装置部、8・・・蓄熱体、9・・・稼働装置部、CS…自動車空気清浄化システム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Filter, 1A ... Dehumidifier, 1B ... Adsorbent, 1C ... Photocatalyst, 2 ... Outside air, 3 ... Car interior air, 4 ... Filter apparatus part, 5A ... Filter flow path, 5B ... -Air flow path, 6 ... Ultraviolet irradiation device, 7 ... Heat storage device section, 8 ... Heat storage body, 9 ... Operating device section, CS ... Automotive air cleaning system

Claims (9)

除湿材および吸着材を内蔵し流通空気の除湿又は加湿と化学物質、塵埃の吸着又は脱着とを行うフィルター装置部と、蓄熱体を内蔵し流通空気の冷却又は加熱を行う蓄熱装置部とを備え、前記フィルター装置部を通過した外気を前記蓄熱装置部を経由した後に車内へ供給する給気モード運転と、前記蓄熱装置部を通過した車内空気を直接的に車外へ排出するとともに、自動車の稼働装置部から排出された高温排気を前記フィルター装置部を経由して車外へ排出する排気モード運転とを交互に繰り返し行うようにしたことを特徴とする自動車空気清浄化システム。   A dehumidifying material and an adsorbing material are incorporated, and a filter device unit that dehumidifies or humidifies circulating air and adsorbs or desorbs chemical substances and dust, and a heat storage device unit that incorporates a heat storage body and cools or heats the circulating air. The air supply mode operation for supplying the outside air that has passed through the filter device section to the inside of the vehicle after passing through the heat storage device portion, and the vehicle interior air that has passed through the heat storage device portion are directly discharged to the outside of the vehicle and the operation of the automobile An automobile air cleaning system characterized in that exhaust mode operation in which high-temperature exhaust exhausted from the apparatus section is exhausted outside the vehicle via the filter apparatus section is alternately repeated. 前記フィルター装置部の流通経路と隔壁を介して熱交換可能に形成された空気流路が配設され、前記給気モード運転時には常に前記空気流路に外気を流通させる構成としたことを特徴とする請求項1記載の自動車空気清浄化システム。 An air flow path formed so as to be able to exchange heat via a flow path and a partition wall of the filter device portion is disposed, and the outside air is always circulated through the air flow path during the air supply mode operation. claim 1 Symbol placement automobile air freshening system is. 前記給気モード運転時に、前記フィルター装置部へ供給する外気に代えて車内空気を用いたことを特徴とする請求項1〜いずれかに記載の自動車空気清浄化システム。 The air supply mode operation, the motor vehicle air-cleaning system according to any one of claims 1-2, characterized in that using the in-vehicle air instead of outside air supplied to the filter device unit. 前記給気モード運転時に前記フィルター装置部へ供給する空気として、前記外気または前記車内空気の選択を、自動車に備えられる空調装置の外気導入/内気循環の切り替えスイッチと連動させる構成としたことを特徴とする請求項記載の自動車空気清浄化システム。 As the air to be supplied to the filter device during the air supply mode operation, the selection of the outside air or the inside air is linked with an outside air introduction / inside air circulation switching switch of an air conditioner provided in an automobile. The automobile air cleaning system according to claim 3 . 前記給気モード運転時に、前記フィルター装置部を通過した空気を、自動車に備えられる空調装置のエバポレータ上流へ導き熱交換によって冷却した後、車内に供給する構成としたことを特徴とする請求項1〜いずれかに記載の自動車空気清浄化システム。 The air that has passed through the filter device section during the air supply mode operation is led to an upstream side of an evaporator of an air conditioner provided in an automobile, cooled by heat exchange, and then supplied into the vehicle. The automobile air cleaning system according to any one of 4 to 4 . 前記フィルター装置部におけるフィルターは、吸湿効果のある粉粒状の除湿材と、化学物質の吸着効果のある粉粒状の吸着材とが通気性シートに分散固定されることによって構成されるか、又は前記除湿材及び吸着材を溶解させた液体を通気性シートに吸着させた後、乾燥・晶析することによって構成されるか、或いは前記除湿材及び吸着材を含有する繊維を織り込むことによって構成されたシート状のフィルターとされることを特徴とする請求項1〜いずれかに記載の自動車空気清浄化システム。 The filter in the filter device section is configured by dispersing and fixing a powdery dehumidifying material having a hygroscopic effect and a powdery adsorbing material having a chemical substance adsorbing effect on the breathable sheet, or It is configured by adsorbing a liquid in which a dehumidifying material and an adsorbing material are dissolved on a breathable sheet, and then drying and crystallizing, or by incorporating fibers containing the dehumidifying material and the adsorbing material. It is set as a sheet-like filter, The automobile air purification system in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 前記フィルター装置部で使用する除湿材は、相対湿度約65%以上の湿度領域での最大吸湿量が相対湿度約35%以下の湿度領域での最大吸湿量の2倍以上のものを用いることを特徴とする請求項1〜いずれかに記載の自動車空気清浄化システム。 As the dehumidifying material used in the filter device section, a material having a maximum moisture absorption in a humidity region having a relative humidity of about 65% or more and a maximum moisture absorption in a humidity region having a relative humidity of about 35% or less should be used. The automobile air cleaning system according to any one of claims 1 to 6 . 前記フィルター装置部のフィルターに光触媒物質を備えるとともに、紫外線照射装置を備え、給気モード運転時に前記フィルター装置部に紫外線を照射可能な構成としたことを特徴とする請求項1〜いずれかに記載の自動車空気清浄化システム。 Provided with a photocatalytic material in the filter of the filter device unit, comprising an ultraviolet irradiation device, to any one of claims 1-7, characterized in that a possible irradiation constituting ultraviolet to the filter device portion during supply mode operation The automotive air purification system described. 本自動車空気清浄化システムの始動時は、常に再生モード運転から開始するようにしたことを特徴とする請求項1〜いずれかに記載の自動車空気清浄化システム。 The automobile air purification system according to any one of claims 1 to 8 , wherein the automobile air purification system is always started from a regeneration mode operation when the automobile air purification system is started.
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