JP2004202345A

JP2004202345A - 脱臭・浄化触媒およびそれを用いた車両用空気調和装置ならびに車室内空気の浄化構造

Info

Publication number: JP2004202345A
Application number: JP2002373817A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Iwase; 勝則岩瀬; Kenji Takigawa; 賢司瀧川; Tetsuo Toyama; 哲男外山; Hitoshi Hayashi; 仁志林
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】光照射装置を用いることなく持続的に脱臭や浄化が可能な新規な脱臭・浄化触媒を提供する。
【解決手段】ｎを幾何学的に球状炭素化合物を形成し得る整数として化学式Ｃｎで表されるフラーレンを含有し、加熱することによって触媒活性が上昇するようになっている脱臭・浄化触媒を用い、この脱臭・浄化触媒からなるフラーレンの膜Ｋ１が車両用空気調和装置の空調ケース５の内壁表面に形成されている。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脱臭または浄化に用いられるフラーレンからなる触媒、およびそのような触媒を用いた車両用空気調和装置ならびに車室内空気の浄化機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、フラーレンについて説明する。フラーレン分子は、炭素のみからなる一連の球状炭素分子であって、炭素６０個からなるＣ６０をはじめ、それ以上の偶数個の炭素からなるいわゆる高次フラーレン（ＨｉｇｈｅｒＦｕｌｌｅｒｅｎｅｓ）の総称であり、例えば１２個の５員環と２０個又はそれ以上の６員環を含んでいる。
【０００３】
即ち、炭素原子の数が幾何学的に球状構造を形成し得る数から選択され、炭素原子が球状に結合してなる球状炭素分子Ｃｎ（ここで、Ｃは炭素原子を表し、ｎは炭素原子数を表す）であって、それぞれＣ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８０、Ｃ８２、Ｃ８４等のように表されるものである。
【０００４】
例えば、Ｃ６０は、図１０に示すように、サッカーボール型の分子構造を有しており、正２０面体の頂点をすべて切り落として正五角形を出した切頭２０面体と呼ばれている多面体構造を有し、この多面体の６０個の頂点をすべて炭素原子が占めるものである。また、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ８４等（いずれも図示しない）はラクビーボール型の分子構造を有している。
【０００５】
このようなＣ６０等のフラーレン分子は、ダイヤモンド、グラファイトに次ぐ第３の結晶質炭素である。ダイヤモンドやグラファイト分子を構成している炭素原子の立体構造（炭素原子の結合状態）は、ダイヤモンドについては４本の炭素結合鎖で３次元的な構造をしており、グラファイトについては３本の炭素結合鎖で２次元的な構造している。
【０００６】
したがって、それぞれの分子構造の炭素原子の原子価状態は、ダイヤモンドがｓｐ３、グラファイトがｓｐ２である。このような原子価状態を持つ純粋なダイヤモンドは不導体であり、グラファイトは２次元的に金属である。
【０００７】
一方、図１０に示すような構造を有するフラーレン分子の立体構造（炭素原子の結合状態）は、その炭素原子の原子価状態がｓｐ３とｓｐ２との中間の状態にあり、その性質もダイヤモンドとグラファイトの中間の半導体的導電性を示すものである。
【０００８】
このような原子価状態にあるため、フラーレン分子は、光照射（６５０ｎｍ以下、例えば６００ｎｍ）のもとに簡単に励起され、その励起三重項状態に基づく高い触媒活性を発揮することが知られている。そして、従来では、このような光触媒としてのフラーレンを空気浄化フィルタに適用したもの知られている（特許文献１参照）。
【０００９】
フラーレンに対する光照射の効果については、その製造方法が確立された１９９０年以来、詳細に研究検討されてきた。
【００１０】
最も注目すべき点は、フラーレンは光照射により電子励起されると、基底状態から励起一重項状態に励起されたのち、容易に電子励起三重項状態へ項間交差するということである。
【００１１】
フラーレンの低エネルギーの電子励起状態は一重項（π−π＊）状態とみなすことができるが、一般に平面π共役系の分子では、σとπの分子軌道の直交性から一重項（π−π＊）状態と三重項（π−π＊）状態との項間交差は禁制であるのに対し、フラーレン分子はその分子の曲率から本来σとπの軌道の直交性が崩れている。
【００１２】
言い換えれば、σとπの軌道がミキシングしており、このことが、スピン軌道相互作用による異なるスピン多重度間の項間交差に寄与するのである。
【００１３】
フラーレンに酸素が接触すると、その酸素に向かって励起三重項状態のフラーレンからエネルギーが移行し、このエネルギーを受取った酸素は基底三重項の状態を経た後、励起一重項状態に移る。この不安定な状態の酸素が、いわゆる活性酸素と呼ばれるものである。
【００１４】
したがって、フラーレンを含む材料を塗布した材料の表面に、空気中の有害成分などを含むガスを接触させると、その表面において上記した光照射による触媒作用が生じ、上記活性酸素によって被処理ガス中の有害成分を分解することができる。
【００１５】
次に、車両用空気調和装置に関して述べる。車両用空気調和装置は、車室外部または車室内部の空気を吸い込み、吸い込まれた空気の温度を調整して車室内へ吹き出すものである。
【００１６】
このような車両用空気調和装置は、一般に、空調ケースに設けられた空気通路内に、空気流を発生させる送風手段、空気を冷却する冷却手段や空気を加熱する加熱手段を収納しており、空気通路内で温度調整された空気は、ダクトを介して吹出口から車室内へ吹き出されるようになっている。
【００１７】
工業生産が活発になり、交通量が増えてくると、車室外空気の汚れ度合は増加する。また、車室内で喫煙すると車室内空気も汚染される。また、近年、車両用空気調和装置内の冷却器内のエバポレ−タ表面にかびや細菌が付着し、これらかびや細菌が原因となり悪臭が発生している。
【００１８】
そのため空気調和装置の運転時、汚染された外気や空気調和装置内の悪臭が調和空気とともに車室内に吹き出されるという問題があった。
【００１９】
これに対して、従来では、空気調和装置内の浄化をする場合は、光触媒を用いて冷却器内のエバポレータを浄化する方法が提案されている（例えば、特許文献２、３、４参照）。また、ダンパへ抗菌・防カビ剤を設ける方法（特許文献５参照）も提案されている。
【００２０】
また、車両の車室の空気を脱臭または浄化する機構としては、車室内用の空気清浄機（特許文献６参照）や、座席やリアシェルフ（特許文献７参照）、およびダッシュボード（特許文献８参照）といった車室内の内装取り付け具に光触媒を適応した例が提案されている。
【００２１】
【特許文献１】
特開平８−１６４３０９号公報
【００２２】
【特許文献２】
特許３０９３９５３号公報
【００２３】
【特許文献３】
特開平０５−１４７４３７号公報
【００２４】
【特許文献４】
特開２００２−０７１２９６号公報
【００２５】
【特許文献５】
実開平０５−１００２９号公報
【００２６】
【特許文献６】
特開平１０−３３７４４２号公報
【００２７】
【特許文献７】
特開２０００−１７５９９９号公報
【００２８】
【特許文献８】
特開２００１−１３８７３７号公報
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記光触媒効果は、ランプなどの光照射装置を必要とする。光照射装置を用いず、太陽光を利用することも可能であるが、時間に制限があったり、天候に左右されるという欠点があった。
【００３０】
また、車両用空気調和装置に関しては、エバポレータで発生した結露水が空調ケース内に落ちることや、悪臭成分の付着性などを考えると、従来のようなエバポレータとダンパへの処置だけでは、悪臭源の根絶には至らない。
したがって、空調ケース内で発生した悪臭成分、および外気導入により持ち込まれた悪臭成分を車室内へ持ち込まないためには、空調ケース自体に浄化機能をもたせる必要性がある。しかし、空調ケース内部は、外部からの光を利用できないため、光触媒を用いるためには光照射装置を装備する必要がある。
【００３１】
また、ドアや窓から侵入した悪臭成分は、車室内で対処する必要があり、車室内の内装取り付け具にも浄化機能をもたせる必要性がある。車室内は昼間は太陽光を利用することができるため、可視光域で作動する光触媒であれば昼間のみ利用可能である。しかし、曇りや雨の日、および夜間は悪臭の除去が全くできない問題を抱えるため、天候や時間に左右されない脱臭・浄化触媒が望まれる。
【００３２】
本発明は上記事情に鑑み、光照射装置を用いることなく持続的に脱臭や浄化が可能な新規な脱臭・浄化触媒およびそのような触媒を用いた車両用空気調和装置ならびに車室内空気の浄化機構を提供することを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、フラーレンの触媒機能について鋭意検討した結果、フラーレンが、光を照射することなく、加熱されることで脱臭・浄化触媒としての触媒活性が上昇し、それ自身が熱触媒として作用することを実験的に見出した。
【００３４】
また、同時に、気相中もしくは液相中の酸素存在下においては、フラーレンと酸素とが接触することにより、酸素を活性化させ活性酸素にすることも見出した。つまり、フラーレンの熱触媒作用は、気相だけでなく液相中でも発現することを見出した。本発明は、これら知見に基づいて創出されたものである。
【００３５】
請求項１に記載の発明では、ｎを幾何学的に球状炭素化合物を形成し得る整数として化学式Ｃｎで表されるフラーレンを含有し、加熱することによって触媒活性が上昇するようになっていることを特徴とする脱臭・浄化触媒が提供される。
【００３６】
それによれば、加熱によってフラーレンが脱臭・浄化作用を発揮するため、光照射装置が不要となる。また、この加熱の熱源は、太陽光の熱エネルギー（請求項４の発明）以外にも、何らかの加熱手段からの熱エネルギーを用いれば良いため、時間や天候等に制限されず持続的に触媒機能を発揮できる。
【００３７】
よって、本発明によれば、光照射装置を用いることなく持続的に脱臭や浄化が可能な新規な脱臭・浄化触媒を提供することができる。
【００３８】
具体的には、請求項２に記載の発明のように、フラーレンは、気相中の酸素もしくは液相中に溶存する酸素とフラーレンとを反応させることにより活性酸素を発生するものにできる。
【００３９】
また、請求項３に記載の発明のように、フラーレンとしては、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８２、Ｃ８４のいずれかの化学式で示されるフラーレン類を採用することができる。
【００４０】
また、請求項５に記載の発明では、車室外部または車室内部の空気を吸い込み、吸い込まれた空気の温度を調整して車室内へ吹き出す車両用空気調和装置において、車両用空気調和装置を構成する部材のうち吸い込まれた空気と接する部位が、請求項１ないし４のいずれか一つに記載の脱臭・浄化触媒からなることを特徴とする。
【００４１】
車両用空気調和装置を構成する部材のうち吸い込まれた空気と接する部位が、請求項１〜請求項４に記載の脱臭・浄化触媒からなるものであれば、当該部位が脱臭・浄化作用を発揮し、空調装置内で発生した悪臭成分、および外気導入により持ち込まれた悪臭成分を車室内へ持ち込むことが無くなる。
【００４２】
具体的には、フラーレン単独またはフラーレンを含む材料を、車両用空気調和装置を構成する部材のうち吸い込まれた空気と接する部位に配設すればよい。このとき、車両用空気調和装置の加熱手段の余剰熱エネルギー等を利用することで、熱触媒としてのフラーレンの機能を発揮させることができる。
【００４３】
このように、本発明によれば、光照射装置を用いることなく持続的に脱臭や浄化が可能な新規な脱臭・浄化触媒を用いた車両用空気調和装置を提供することができる。
【００４４】
ここで、請求項６に記載の発明のように、車両用空気調和装置が、空気通路（５ａ）と、空気通路内に空気流を発生させる送風手段（２）と、空気通路内に設けられ空気通路を流れる空気を冷却する冷却手段（６）と、空気通路内における冷却手段の下流側に設けられ空気通路を流れる空気を加熱する加熱手段（７）とを備える場合、吸い込まれた空気と接する部位は、送風手段を構成するファン（４ａ）、冷却手段および加熱手段のうちの少なくとも一つ以上の表面とすることができる。
【００４５】
また、請求項７に記載の発明のように、車両用空気調和装置が、吸い込まれた空気が流れる空気通路（５ａ）を備えている場合、吸い込まれた空気と接する部位は、空気通路を構成するケース（５）の内壁とすることができる。
【００４６】
さらに、請求項８に記載の発明のように、車両用空気調和装置が、吸い込まれた空気が流れる空気通路（５ａ）と、温度が調整された空気を車室内へ吹き出すための吹出口（１５、１６、１７）と、これら空気通路と吹出口とをつなぐダクト（１２、１３、１４）とを備えている場合、吸い込まれた空気と接する部位は、ダクトの内壁とすることができる。
【００４７】
また、請求項９に記載の発明では、車両の車室の空気を脱臭または浄化する機構であって、車室内の内装取り付け具（５１〜５６）のうち少なくとも一つが、請求項１ないし４のいずれか一つに記載の脱臭・浄化触媒からなることを特徴とする。
【００４８】
車室内の内装取り付け具のうち少なくとも一つが、請求項１〜請求項４に記載の脱臭・浄化触媒からなるものであれば、その触媒が脱臭・浄化作用を発揮し、車室内で発生した悪臭成分、および車室外より持ち込まれた悪臭成分を、車室内にて脱臭・浄化することができる。
【００４９】
具体的には、フラーレン単独またはフラーレンを含む材料を、車室内の内装取り付け具の表面等に配設すれば良い。このとき、太陽光の熱エネルギーやヒータ等の熱エネルギーを利用することで、熱触媒としてのフラーレンの機能を発揮させることができる。
【００５０】
このように、本発明によれば、光照射装置を用いることなく持続的に脱臭や浄化が可能な新規な脱臭・浄化触媒を用いた車両用車室内の浄化機構を提供することができる。
【００５１】
ここで、請求項１０に記載の発明のように、脱臭・浄化触媒からなる内装取り付け具は、太陽光が入射する場所に設置されているものが好ましい。このようにすれば、太陽光の熱エネルギーを有効利用できるとともに、光触媒としてもフラーレンが機能するため、より効果的な脱臭・浄化を行うことができる。
【００５２】
そして、脱臭・浄化触媒からなる内装取り付け具としては、ダッシュボード（５１）、シート（５２）、センターコンソール（５３）、リアトレイ、ドアトリム（５４）、車室内用空気清浄機内のフィルタ、ハンドル（５５）、ルーフ（５６）等にすることができる。
【００５３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
【００５５】
本実施形態に用いる脱臭・浄化触媒は、ｎを幾何学的に球状炭素化合物を形成し得る整数として化学式Ｃｎで表されるフラーレンを含有し、加熱することによって触媒活性が上昇するようになっているものである。
【００５６】
このフラーレンを含有する脱臭・浄化触媒は、酸素存在環境において気相だけでなく液相中でも、有機物の分解等を行って脱臭や浄化を行う。つまり、気相中の酸素もしくは液相中に溶存する酸素とフラーレンとを反応させることにより活性酸素を発生するものである。
【００５７】
ここで、活性酸素とは、通常の酸素に比べて著しく活性が高く化学反応を起こしやすい酸素をいい、具体的には、一重項酸素（１Ｏ２）、スーパーオキシドアニオン（Ｏ２−）、スーパーオキシドアニオンラジカル（・Ｏ２−）、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）、パーヒドロキシラジカル（・ＯＯＨ）などをいう。
【００５８】
このようなフラーレンとしては、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８２、Ｃ８４のいずれかの化学式で示されるフラーレン類を採用することができる。そして、この脱臭・浄化触媒の加熱は、太陽光の熱エネルギーや、ヒータ等の加熱手段からの熱エネルギーを利用できる。雰囲気温度では、特に５０度以上で効果がある。
【００５９】
そして、本実施形態の脱臭・浄化触媒によれば、加熱によってフラーレンが脱臭・浄化作用を発揮するため、光照射装置が不要となる。また、この加熱の熱源は、何らかの加熱手段からの熱エネルギーを用いれば良いため、時間や天候等に制限されず持続的に触媒機能を発揮できる。
【００６０】
よって、本実施形態によれば、光照射装置を用いることなく持続的に脱臭や浄化が可能な新規な脱臭・浄化触媒を提供することができる。
【００６１】
［車両用空気調和装置への適用例］
次に、本実施形態の脱臭・浄化触媒を車両用空気調和装置（以下、単に空調装置という）へ適用する例を述べる。図１は、本脱臭・浄化触媒が適用される空調装置１の全体概略断面図である。
【００６２】
まず、空調装置１の説明をする。空調装置１は、車室外部または車室内部の空気を吸い込み、この吸い込まれた空気の温度を調整して車室内へ吹き出すものである。
【００６３】
具体的には、図１に示すように、空調装置１は、空気流を発生する送風機２と、この送風機２より送られた空気を車室内へ導く空調ケース５を備え、この空調ケース５内に空気を冷却するための冷却器６と空気を加熱するための加熱器７とが配されている。
【００６４】
送風機２は、内外気切替箱８が一体に設けられたブロワケース３、このブロワケース３に収容されたファン４ａ、及びファン４ａを回転駆動するモータ４ｂより成る。
【００６５】
内外気切替箱８には、車室内の空気（すなわち内気）を導入する内気導入口９ａと、車室外の空気（すなわち外気）を導入する外気導入口９ｂとが形成され、その内気導入口９ａと外気導入口９ｂとを選択的に開閉する内外気切替ドア１０が回転自在に支持されている。
【００６６】
この内外気切替ドア１０は、サーボモータ等のアクチュエータ（図示しない）により駆動されて、外気モードが選択された時に外気導入口９ｂを全開（内気導入口９ａを全閉）し、内気モードが選択された時に内気導入口９ａを全開（外気導入口９ｂを全閉）する。
【００６７】
空調ケース５は、その下流にデフロスタダクト１２、フェイスダクト１３、及びフットダクト１４が分岐して設けられ、各ダクト１２〜１４の下流端が車室内に開口する各吹出口１５、１６、１７に接続されている。
【００６８】
すなわち、デフロスタダクト１２はフロントガラスへ向けて空気を吹き出すデフロスタ吹出口１５に接続され、フェイスダクト１３は乗員の上半身へ向けて空気を吹き出すフェイス吹出口１６に接続され、フットダクト１４は乗員の足元へ向けて空気を吹き出すフット吹出口１７に接続されている。
【００６９】
また、空調ケース５の下流には、各吹出口１５〜１７を切り替えるための吹出口切替ドア１８、１９が設けられている。この吹出口切替ドア１８、１９は、サーボモータ等のアクチュエータ（図示しない）により駆動される。
【００７０】
このように、空調ケース５の内部は、吸い込まれた空気が流れる空気通路５ａとして構成され、この空気通路５ａと吹出口１５〜１７とをつなぐダクト１２〜１４を介して、各吹出口１５〜１７から、温度が調整された空気が車室内へ吹き出されるようになっている。
【００７１】
冷却器６は、冷凍サイクルの冷媒蒸発器であり、冷却器６を通過する空気を冷却器６内を流れる低温の冷媒との熱交換によって冷却する。
【００７２】
加熱器７は、温水配管（図示しない）を通じてエンジンの冷却水回路（図示しない）に接続され、エンジンより供給された冷却水を熱源として加熱器７を通過する空気を加熱する。この加熱器７は、空調ケース５内で加熱器７の両側に迂回路が形成される状態で配置されている。
【００７３】
また、加熱器７の両側には、加熱器７を通過する空気量と迂回路を通過する空気量との割合を調節する一組のエアミックスドア１１が設けられている。このエアミックスドア１１は、サーボモータ等のアクチュエータ（図示しない）により駆動される。
【００７４】
このような空調装置１においては、送風機２が空気通路５ａ内に空気流を発生させる送風手段として構成され、空気通路５ａ内に設けられた冷却器６が空気通路５ａを流れる空気を冷却する冷却手段として構成され、空気通路５ａ内における冷却器６の下流側に設けられた加熱器７が空気通路５ａを流れる空気を加熱する加熱手段として構成されている。
【００７５】
ここにおいて、本例では、車両用空気調和装置を構成する部材のうち少なくとも吸い込まれた空気と接する部位（以下、吸い込み空気接触部という）に、本実施形態の脱臭・浄化触媒を配設する。
【００７６】
具体的に、吸い込み空気接触部は、送風機２を構成するファン４ａの表面、冷却器６の表面、加熱器７の表面、空気通路５ａを構成する空調ケース５の内壁、デフロスタダクト１２の内壁、フェイスダクト１３の内壁、およびフットダクト１４の内壁である。
【００７７】
本例では、これらの吸い込み空気接触部のうち少なくとも１箇所に、フラーレン単独またはフラーレンを含む材料を配設する。図２は、空調ケース５の内壁表面に本実施形態の脱臭・浄化触媒Ｋ１を配設した場合の断面構成図である。空調ケース５の内壁表面に、Ｃ６０等のフラーレン単独またはフラーレンを含む材料からなる膜Ｋ１が脱臭・浄化触媒として設けられている。
【００７８】
このような脱臭・浄化触媒の膜Ｋ１は、具体的には、吸い込み空気接触部の表面に、フラーレン粉末を樹脂等のバインダと混合したものを塗布したり、フラーレンの粉末やフラーレン材料からなる膜を接着したりする等により、形成することが可能である。
【００７９】
このように本実施形態の脱臭・浄化触媒を適用した空調装置１とすれば、車室外および車室内から装置１へ導入された空気は、送風機２や空気通路５ａ、ダクト１２〜１４を通る過程でフラーレン単独またはフラーレンを含む材料からなる脱臭・浄化触媒と接触することにより、悪臭成分を除去する。特に空調ケース５内の加熱器７付近は温度が高いため脱臭効果がある。
【００８０】
こうして、本例によれば、空調装置１内で発生した悪臭成分、および外気導入により持ち込まれた悪臭成分を車室内へ持ち込むことが無くなる。そして、空調装置１の加熱器７の余剰熱エネルギー等を利用することで、熱触媒としてのフラーレンの機能を発揮させることができる。なお、触媒に対しては、電気を用いたヒータなどから熱エネルギーやエンジンからの熱エネルギーを付与しても良い。
【００８１】
よって、本例によれば、光照射装置を用いることなく持続的に脱臭や浄化が可能な新規な脱臭・浄化触媒を用いた車両用空気調和装置１を提供することができる。
【００８２】
［車室内空気の浄化機構への適用例］
次に、本実施形態の脱臭・浄化触媒を車両の車室の空気を脱臭または浄化する機構である車両用車室内の浄化機構（以下、単に浄化機構という）へ適用する例を述べる。図３は、本脱臭・浄化触媒が適用された浄化機構の車室内の斜視図である。また、図４は、当該車室のドアの外観図である。
【００８３】
本例では、車室内の内装取り付け具のうち少なくとも一つが、本実施形態の脱臭・浄化触媒からなるようにしている。そのような内装取り付け具としては、ダッシュボード５１、シート５２、センターコンソール５３、リアトレイ（図示せず）、ドアトリム５４、車室内用空気清浄機内のフィルタ（図示せず）、ハンドル５５、ルーフ５６等にすることができる。
【００８４】
具体的には、これら内装取り付け具５１〜５６の表面側の部位に、フラーレン単独もしくはフラーレンを含む材料を用いるか、もしくは当該部位に塗布することにより、上記内装取り付け具を本実施形態の脱臭・浄化触媒からなるものにできる。
【００８５】
図５は、ダッシュボード５１の表面に、本実施形態の脱臭・浄化触媒としてのフラーレン単独またはフラーレンを含む材料からなる膜Ｋ１を設けた場合の断面構成図である。このような脱臭・浄化触媒の膜Ｋ１は、上記図２の場合と同様にして、形成することが可能である。
【００８６】
また、シート５２に関しては、図６に示すようなフラーレン微粒子１００を無機系繊維１１０に漉き込んだ紙状材としての浄化シートを用い、これをシート５２の適所に貼り付ける形態を取ることも可能である。また、図示しないが、車室内用空気清浄機に適用するには、清浄機内部のフィルタ繊維に直接漉き込む形態を採ることができる。
【００８７】
このように、本例の浄化機構では、内装取り付け具のうち少なくとも一つを本実施形態の脱臭・浄化触媒からなるものにすることにより、触媒が脱臭・浄化作用を発揮する。そのため、喫煙等によって車室内で発生した悪臭成分、およびドアや窓から侵入した悪臭成分を、車室内にて脱臭・浄化することができる。
【００８８】
このとき、駐車時の太陽光による車室内の熱エネルギーなどの余剰エネルギーを有効に利用することにより、効果的な脱臭が可能である。なお、本例でも、熱エネルギーの供給には、余剰エネルギーだけ限定されるものではなく、電気を用いたヒータなどの熱エネルギーやエンジンからの熱エネルギーを用いても良い。したがって、天候や昼夜に依存することなく、車の駐車時に悪臭成分を除去でき、再度乗車するときの不快感を低減することが可能である。特に、夏場などの車室内が５０度以上になる場合、効果が顕著である。
【００８９】
こうして、本例によれば、光照射装置を用いることなく持続的に脱臭や浄化が可能な新規な脱臭・浄化触媒を用いた車両用車室内の浄化機構を提供することができる。
【００９０】
ここで、脱臭・浄化触媒からなる内装取り付け具は、太陽光が入射する場所に設置されているものであることが好ましい。これは、太陽光の熱エネルギーを有効利用できるとともに、光触媒としてもフラーレンが機能するため、脱臭・浄化作用の向上が図れるためである。
【００９１】
次に、本実施形態の脱臭・浄化触媒について、限定するものではないが、以下の各実施例を参照してより具体的に述べる。
【００９２】
【実施例】
（実施例１）
本実施例１では、気相中の脱臭・浄化効果を調べた。市販の精製されたＣ６０微粒子をトルエンに溶解させアルミ基板上に塗布し、窒素などの不活性ガス中で約４００℃に加熱して、溶媒（トルエン）を蒸発させてアルミ基板上にＣ６０微粒子の薄膜を形成した。
【００９３】
このアルミ基板に成膜したＣ６０薄膜を用いたアセトアルデヒドの分解試験を、アセトアルデヒドと酸素の混合ガスで行った。アセトアルデヒドおよび酸素の初期濃度、および雰囲気温度は、それぞれ７０ｐｐｍ、２１％、および６０℃とした。その結果を図７に示す。
【００９４】
図７に示すように、６０時間後、ブランク（Ｃ６０なし）に対して、アルミ基板に成膜したＣ６０薄膜では、約２５ｐｐｍ多くアセトアルデヒドが分解されることが確認された。なお、酸素を含まないガスでアセトアルデヒドの分解試験を同様に行ったところ、効果は見られなかった。
【００９５】
（実施例２）
本実施例２では液相中の脱臭・浄化効果を調べた。市販の精製されたＣ６０微粒子を用いて、メチレンブルーの脱色試験を行った。メチレンブルーとＣ６０微粒子を水に溶かして、液中に酸素を多く取り込むため撹拌するとともに液を加熱した。
【００９６】
攪拌速度および液温度は、それぞれ１００ｒｐｍ、および１０℃、２０℃、３０℃、４０℃、５０℃、６０℃、８０℃とした。メチレンブルーの初期濃度は３０ｐｐｍとし、Ｃ６０の微粒子はおおよそ５ｍｇとした。また、試験時間は１２時間とした。検討の結果を図８に示す。メチレンブルー（ＭＢ）の分解重量は、フラーレン１ｍｇあたりのＭＢの濃度ｐｐｍとした。
【００９７】
液温の上昇ともにメチレンブルーの分解量が上昇しており、熱触媒的な効果が確認された。６０℃近くでは、１０℃〜３０℃の約２倍の分解が確認された。これらはフラーレンの熱触媒的な作用により、液中の酸素が活性化した結果である。このように、液相中においても効果が見られた。
【００９８】
（実施例３）
液相中にて、上記実施例１と同様にＣ６０をアルミ基板に成膜したものについて、メチレンブルーの脱色試験を行った。メチレンブルー液および撹拌条件は上記実施例２と同じものとした。液温は３０℃および６０℃とした。検討の結果を図９に示す。
【００９９】
図９に示すように、Ｃ６０微粒子を金属基板上に成膜することにより、粉体（微粒子状態）よりも５〜１０倍にメチレンブルー分解量が上昇することが確認された。またＣ６０微粒子と同様に、液温の上昇とともに触媒活性が上昇する熱触媒効果も確認された。
【０１００】
なお、上記実施形態に述べた車両用空気調和装置および車室内空気の浄化機構において、熱触媒としてのフラーレンを含有する脱臭・浄化触媒に代えて、酸化チタン等からなる非光触媒を用いても良い。
【０１０１】
このような非光触媒は、鉱物（酸化チタンなど）をアモルファス化と微粒子化ゲルおよびゾルにし、人が歩く程度の僅かな風によって磁界を発生させ大気イオンを放出させる触媒である。この触媒は、ランプなどの光照射装置などを用いない、次世代の触媒として注目されている（佐賀新聞、２００２年５月１１日）。
【０１０２】
そして、この非光触媒は、光を照射することなく、車両用空気調和装置および車室内の内装取り付け具に適用することにより、エアコンの作動時に磁界を発生させ大気イオンを放出させ、空気調和装置内および車室内の脱臭・浄化が可能となる。適応する部材は、上述のフラーレンを用いた脱臭・浄化触媒と同様である。
【０１０３】
このように非光触媒を用いた場合、車室外部または車室内部の空気を吸い込み前記吸い込まれた空気の温度を調整して前記車室内へ吹き出す車両用空気調和装置において、車両用空気調和装置を構成する部材のうち吸い込まれた空気と接する部位に、非光触媒単独または非光触媒を含む材料を塗布したことを特徴とする車両用空気調和装置が提供される。
【０１０４】
また、車両の車室の空気を脱臭または浄化する機構であって、車室内の内装取り付け具のうち少なくとも一つに、非光触媒単独または非光触媒を含む材料を塗布したことを特徴とする車両用車室内の浄化機構が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る脱臭・浄化触媒が適用される空調装置の全体概略断面図である。
【図２】空調ケースの内壁表面に実施形態の脱臭・浄化触媒を配設した場合の断面構成図である。
【図３】実施形態の脱臭・浄化触媒が適用された浄化機構の車室内の斜視図である。
【図４】図３に示す車室のドアの外観図である。
【図５】ダッシュボードの表面に実施形態の脱臭・浄化触媒を設けた場合の断面構成図である。
【図６】フラーレン微粒子を無機系繊維に漉き込んだ紙状材の構成を示す図である。
【図７】実施例１におけるアルミ基板に成膜したＣ６０薄膜を用いたアセトアルデヒドの分解試験結果を示す図である。
【図８】実施例２におけるＣ６０微粒子を用いたメチレンブルーの脱色試験結果を示す図である。
【図９】実施例３におけるアルミ基板に成膜したＣ６０薄膜を用いたメチレンブルーの脱色試験結果を示す図である。
【図１０】フラーレン分子であるＣ６０の分子構造を示す図である。
【符号の説明】
２…送風手段としての送風機、４ａ…ファン、５…空調ケース、
５ａ…空気通路、６…冷却手段としての冷却器、
７…加熱手段としての加熱器、１２…デフロスタダクト、
１３…フェイスダクト、１４…フットダクト、１５…デフロスタ吹出口、
１６…フェイス吹出口、１７…フット吹出口、５１…ダッシュボード、
５２…シート、５３…センターコンソール、５４…ドアトリム、
５５…ハンドル、５６…ルーフ。

Claims

ｎを幾何学的に球状炭素化合物を形成し得る整数として化学式Ｃｎで表されるフラーレンを含有し、加熱することによって触媒活性が上昇するようになっていることを特徴とする脱臭・浄化触媒。
前記フラーレンは、気相中の酸素もしくは液相中に溶存する酸素と前記フラーレンとを反応させることにより活性酸素を発生するものであることを特徴とする請求項１に記載の脱臭・浄化触媒。
前記フラーレンが、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８２、Ｃ８４のいずれかの化学式で示されるフラーレン類であることを特徴とする請求項１または２に記載の脱臭・浄化触媒。
前記雰囲気の温度を上昇させる手段として、太陽光の熱エネルギーを用いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の脱臭・浄化触媒。
車室外部または車室内部の空気を吸い込み前記吸い込まれた空気の温度を調整して前記車室内へ吹き出す車両用空気調和装置において、
前記車両用空気調和装置を構成する部材のうち前記吸い込まれた空気と接する部位が、請求項１ないし４のいずれか一つに記載の脱臭・浄化触媒からなることを特徴とする車両用空気調和装置。
前記車両用空気調和装置は、空気通路（５ａ）と、
前記空気通路内に空気流を発生させる送風手段（２）と、
前記空気通路内に設けられ前記空気通路を流れる空気を冷却する冷却手段（６）と、
前記空気通路内における前記冷却手段の下流側に設けられ前記空気通路を流れる空気を加熱する加熱手段（７）とを備えており、
前記吸い込まれた空気と接する部位は、前記送風手段を構成するファン（４ａ）、前記冷却手段および前記加熱手段のうちの少なくとも一つ以上の表面であることを特徴とする請求項５に記載の車両用空気調和装置。
前記車両用空気調和装置は、前記吸い込まれた空気が流れる空気通路（５ａ）を備えており、
前記吸い込まれた空気と接する部位は、前記空気通路を構成するケース（５）の内壁であることを特徴とする請求項５に記載の車両用空気調和装置。
前記車両用空気調和装置は、前記吸い込まれた空気が流れる空気通路（５ａ）と、前記温度が調整された空気を前記車室内へ吹き出すための吹出口（１５、１６、１７）と、これら空気通路と吹出口とをつなぐダクト（１２、１３、１４）とを備えており、
前記吸い込まれた空気と接する部位は、前記ダクトの内壁であることを特徴とする請求項５に記載の車両用空気調和装置。
車両の車室の空気を脱臭または浄化する機構であって、前記車室内の内装取り付け具（５１〜５６）のうち少なくとも一つが、請求項１ないし４のいずれか一つに記載の脱臭・浄化触媒からなることを特徴とする車両用車室内の浄化機構。
前記脱臭・浄化触媒からなる内装取り付け具は、太陽光が入射する場所に設置されているものであることを特徴とする請求項９に記載の車両用車室内の浄化機構。
前記脱臭・浄化触媒からなる内装取り付け具は、ダッシュボード（５１）であることを特徴とする請求項９または１０に記載の車両用車室内の浄化機構。
前記脱臭・浄化触媒からなる内装取り付け具は、シート（５２）であることを特徴とする請求項９または１０に記載の車両用車室内の浄化機構。
前記脱臭・浄化触媒からなる内装取り付け具は、センターコンソール（５３）であることを特徴とする請求項９または１０に記載の車両用車室内の浄化機構。
前記脱臭・浄化触媒からなる内装取り付け具は、リアトレイであることを特徴とする請求項９または１０に記載の車両用車室内の浄化機構。
前記脱臭・浄化触媒からなる内装取り付け具は、ドアトリム（５４）であることを特徴とする請求項９または１０に記載の車両用車室内の浄化機構。
前記脱臭・浄化触媒からなる内装取り付け具は、車室内用空気清浄機内のフィルタであることを特徴とする請求項９または１０に記載の車両用車室内の浄化機構。
前記脱臭・浄化触媒からなる内装取り付け具は、ハンドル（５５）であることを特徴とする請求項９または１０に記載の車両用車室内の浄化機構。
前記脱臭・浄化触媒からなる内装取り付け具は、前記車室のルーフ（５６）であることを特徴とする請求項９または１０に記載の車両用車室内の浄化機構。