JP2005343427A

JP2005343427A - 車載型空気清浄装置

Info

Publication number: JP2005343427A
Application number: JP2004168744A
Authority: JP
Inventors: Shigeaki Kokubo; 重昭小久保
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2005-12-15

Abstract

【課題】比較的高価な紫外線を発生させる光源の使用個数を少なくし、また光源からの紫外線を並行光としてより遠距離まで通過させ、かつ屈折反射させて触媒面に紫外線を照射させるようにした車載型空気清浄装置に関する。
【解決手段】汚染空気の取入口３と、清浄空気の排出口１０とを形成した装置本体１室内の通路２に、紫外線等の光源７と、光触媒フィルター８と、活性炭フィルター９とを備え、光触媒フィルター８が互いに間隔を置いて重設した複数の波板状の部材１６からなり、触媒面１５を構成したこれら部材１６の凹凸面１７に対して、汚染空気が通過することで光源７からの光束と汚染空気の干渉により触媒面１５による汚染空気の浄化を促進させるようにした。
【選択図】図３

Description

二酸化チタン等に紫外線（光）を照射すると、光触媒反応により大気中や水中の有機物を酸化分解することがあるのを利用して、車載型の空気清浄装置において、空気の浄化、防汚（セルフクリーニング）、抗菌、殺菌、防臭等の効果を得ようとするものである。

図１９に示した構成は、従来例において、二酸化チタンを塗布又はコーティングした面（接触面）ａに太陽光を直接照射するか蛍光灯等で紫外線等を発生する光源ｂを直接照射する方法を示し、汚染物質を触媒面ａに沿って並行に移動接触させるものである。

図２０に示した構成は、従来例において、二酸化チタン等を塗布又はコーティングした面ａを内側にした円筒形の内側に蛍光灯等で紫外線等を発生する光源ｂを直接照射する方法で、汚染物質は面ａに沿って並行に移動接触させるものである。

図２１は従来例において、両面に二酸化チタン等を塗布又はコーティングした面ａを複数配置して、その中間に蛍光灯等で紫外線等を発生する光源ｂを設置し、両面に直接照射する方法である。
特開２００２−２５３６６２

二酸化チタンを塗布又はコーティングした材料（触媒材）は高価であり、太陽光を利用する場合は別として、夜間及び太陽光の当たらない場所で、触媒材に光触媒反応に必要な波長の紫外線を照射しようとすれば、紫外線を発生する光源が多数必要になる。当然価格も高価になり、これらの材料を使用して製作する製品は高価なものになってします。また光源のためのスペースがより広く必要になり、光源のための電力も大量に必要になる。したがって触媒である二酸化チタンに少数の光源と少量の電力で効率的に紫外線を照射する構造が必要になる。

紫外線を発生する光源は高価なため、使用個数を少なくし光源からの紫外線を内部機構により並行光にしてより遠距離まで透過させ、なおかつ屈折反射させて触媒面に効率的に紫外線を照射する構造の車載型空気清浄方法装置を提案しようとするものである。

本発明によれば、比較的高価な紫外線を発生する光源の使用個数を少なくし、また光源からの紫外線を並行光にして、より遠距離まで通過させ、しかも紫外線光軸を屈曲反射させて効率的に触媒面に紫外線を照射させることを可能とするものである。

図１の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）において、（ａ）は本発明の車載型空気清浄装置の全体の配置図であって、（ｂ）は（ａ）の取入口部分の端面図、（ｃ）は（ａ）は排出口部分の端面図である。装置本体１の通路２内には取入口３の内側にプレフィルター４が形成され、以後通路２内は仕切板５によって分割され、一方の室６には光源７と、光触媒フィルター８と、活性炭フィルター９と、排出口１０側のファン１１が順次配設されると共に、他方の室１２にはマイナスイオン又はオゾン発生器１３と、排出口１０側のファン１４が形成される。ファン１４により取入口３から吸入された汚染空気の汚染物質はプレフィルター４によって空気中に浮遊する比較的大きなゴミが集塵され、紫外線を発生する光源７により照射され、その構成を後述する光触媒フィルター８で有害ガス、細菌が分離され、活性炭フィルター９で消臭脱臭されファン１１により排出される。この際、活性炭フィルター９をプレフィルター４と光触媒フィルター８の中間に設置する場合もありうる。

前記ファン１１及びファン１４は吸入作用による場合を示したが、実用上圧入により構成することも自由である。また、前記光源７としては、蛍光灯、ブラックライト、光化学ランプ、冷陰極蛍光ランプなどを採用するものとする。

図２は本発明の車載型空気清浄装置の電子回路の概要図であり、その電子制御部では、つぎのような制御を行なうものである。すなわち、紫外線光源用インバータ基盤制御、マイナスイオン又はオゾン発生器制御、第１のファン制御、第２のファン制御、低電圧遮断制御（１１．５Ｖ）、低電圧遮断制御（１０．５Ｖ）である。

図３及び図４は本発明の基本的な構成の２例を示すものであって、図３では触媒面１５を形成した光触媒フィルター８の波板状の部材１６（その形状自体は後述する）に対して、蛍光灯、ブラックライト、光化学ランプ、冷陰極ランプ、ＬＥＤによって構成される紫外線などの光源４の光束が投射される間に、これに対して交叉する方向に汚染空気を流通させるように構成しており、これに対して図４では光触媒フィルター８の波板状の部材１６に対して光源４の光束を並行させて流通させるとともに、汚染空気は光触媒フィルター８を透過するように構成したものである。

すなわち、図３では装置本体の室６内の光触媒フィルター８を配置してあり、空気の取入口３にはプレフィルター４があり、清浄空気の排出口１０にはファン１１が設けられていて、その前位には活性炭フィルター９が設置されている。また光源７の光束は前記波板状の部材１６の凹凸面１７に並行に流通し、これに対して汚染空気は取入口３から室６内に入り、前記部材１６の凹凸面１７を通過するときに抵抗により汚染空気の滞留時間が増加され、これによって光源７からの光束と汚染空気との接触期間が延長されるのである。これによって、光の乱反射と空気の乱流とが生じるのである。

図４の場合は、装置本体１の室６内の光触媒フィルター８の構造が異なっており、前記凹凸面１７にスリット又は細孔（後述する）などの抵抗部分１８を形成することによって汚染空気はこの抵抗部分１８を透過するのであるが、この際に抵抗部分１８によって乱流が起き、これと光束との干渉により、光の乱反射と空気の乱流を生じさせるのである。その他の構成に関しては図３におけると同様である。

図５及び図６において、間隔を置いて重設した複数（図示の例では３段階）の部材１６には波板状の凹凸面１７が形成されており、この部材１６の表裏面には二酸化チタンの塗布又はコーティングによって触媒面１５が形成されており、光源７からの光束による並行光１９は前記凹凸面１７に並行に通行するようになっている。

次に図７及び図８は、前記した波板状の部材１６の構成を示すものであって、この部材１６は鉄、アルミニウムなどの金属又は合成樹脂などの光を透過させず反射させる材質からなり、凹凸面１７が形成されている。これら凹凸面１７の表裏面には上述したように二酸化チタンの塗布又はコーティングによる触媒面１５が形成されるものとする。

図９及び図１０には部材１６の凹凸面１７に抵抗部分１８が形成されている状況が示されており、図９では凹凸面１７の長手方向に細長いスリット２０を設けて、これを抵抗部分１８としているものであり、図１０では凹凸面１７に多数の細孔２１を設けて、これを抵抗部分１８とするものである。

図１１は図８に示したのと同様に、光源７による光束が前記部材１６の凹凸面１７に対して並行光として通過する間に、汚染空気がこれら凹凸面１７に対して交叉して流通し清浄空気として排出される態様を示す。

一方、図１２は図４に示したのと同様に、光源７からの光束が並行光として部材１６の凹凸面１７に沿って流通する間に、汚染空気は凹凸面１７に形成した抵抗部分１８（図示の例ではスリット２０）によって乱流を生じ、これと前記光束との干渉によって、汚染空気は触媒面１５との間で浄化を促進することができるのである。

図１３及び図１４において、光触媒フィルター８の前位に設けた光源７の外側に凹面の反射鏡２２を配設し、また光触媒フィルター８の後位には反射板２３を設け、光源７からの光束の並行光１９は反射板２３により反射されるのである。

図１５及び図１６において、光触媒フィルター８の前位及び後位にそれぞれ光源７と凹面の反射鏡２２を配設した態様を示すものであり、この場合においても光源７からの光束の並行光１９はそれぞれの反射鏡２２、２２によって交互に反射され、汚染空気の浄化に対してさらに寄与するものである。

図１７及び図１８において、光触媒フィルター８を２組並設し、これらの間に光源７を配設するとともに、各光触媒フィルター８，８の外端部に反射板２３，２３を形成してなるものである。これによっても、光源７の光束の並行光１９は各光触媒フィルター８，８から各反射板２２，２２によって繰り返し反射され、汚染空気の浄化に多大の効果を奏するものである。

本発明の車載型空気清浄装置の全体構成中、（ａ）は装置全体の配置図、（ｂ）は（ａ）の取入口部分の端面図、（ｃ）は排出口部分の端面図である。本発明の空気清浄装置の電子回路の概要図である。本発明の基本的な構成の他の例を示す断面図である。本発明の基本的な構成の他の例を示す断面図である。光触媒フィルターの基本構造を示す図である。図６の俯瞰透視図である。光触媒フィルターを構成する部材の断面図である。光触媒フィルターを構成する部材の斜視図である。光触媒フィルターを構成する部材の他の例を示す斜視図である。光触媒フィルターを構成する部材の更に他の例を示す斜視図である。図８に示した光触媒フィルターを使用した構成の斜視図である。図９に示した光触媒フィルターを使用した構成の斜視図である。光触媒フィルターの一方の端部で光源の外側に凹面の反射鏡を配置し、他方の端部に反射板を配置した構成を示す図である。図１３の俯瞰透視図である。光触媒フィルターの両側に光源と凹面の反射鏡を配置した図を示す図である。図１５の俯瞰図である。光触媒フィルターを両側に配置し中心部に紫外線を発生する光源を配置しかつ光触媒フィルターの両端に反射板を配設した図である。図１７の俯瞰透視図である。従来例において、二酸化チタンを塗布又はコーティング面（接触面）に太陽光等を直接照射する状況を示す図である。従来例において、二酸化チタンを塗布又はコーティング面を内側にした円筒形の内側に紫外線を発生させる光源を直接照射する方法を示す図である。従来例において、両面に二酸化チタン等を塗布又はコーティングした面を複数配置して、その中間に蛍光灯等で紫外線を発生する方法を示す図である。

符号の説明

１装置本体
２通路
３取入口
４プレフィルター
５仕切板
６室（一方の）
７光源
８光触媒フィルター
９活性炭フィルター
１０排出口
１１ファン
１２室（他方の）
１３マイナスイオン又はオゾン発生器
１４ファン（他方の室１２の）
１５触媒面
１６部材
１７凹凸面
１８抵抗部分
１９並行光
２０スリット
２１細孔
２２反射鏡
２３反射板

Claims

空気が吸入又は圧入される汚染空気の取入口と、清浄空気の排出口とを形成した装置本体の室内の通路に、紫外線等の光源と、光触媒フィルターと、活性炭フィルターとを備え、前記光触媒フィルターが互いに間隔を置いて重設した複数の波板状の部材からなり、触媒面を構成したこれら部材の凹凸面に対して、前記装置本体内に導入した汚染空気が前記部材の凹凸面を通過することで前記光源からの光束と汚染空気の干渉により触媒面への汚染空気の浄化を促進させるようにしたことを特徴とする車載型空気清浄装置。
前記装置本体の室内の一部に仕切板を設け、この仕切板によって形成された室にマイナスイオン又はオゾン発生器を構成してなる請求項１に記載の車載型空気清浄装置。
前記波板状の部材の凹凸面に汚染空気の流通に対する抵抗部分を形成することにより、汚染空気の滞留時間を増加させて乱流を生じさせ、前記触媒面への汚染空気接触をより増大させるようにした、請求項１又は２に記載の車載型空気清浄装置。
前記部材が、鉄、アルミニウムなどの金属又は合成樹脂などの光を透過せず反射する材質からなる請求項１又は２に記載の車載型空気清浄装置。
前記抵抗部分が、前記凹凸面に形成した、長手方向のスリット又は多数の細孔である、請求項１又は２に記載の車載型空気清浄装置。
前記触媒面を、二酸化チタンの塗布又はコーティングによって形成されるようにした請求項１又は２に記載の車載型空気清浄装置。
前記光源が、蛍光灯、ブラックライト、光化学ランプ、冷陰極ランプ、ＬＥＤによって形成される、請求項１又は２に記載の車載型空気清浄装置。
前記光触媒フィルターに対し光束を流通させる光源の前位に凹面の反射鏡を配設しかつ光触媒フィルターの後位に反射板を形成してなる、請求項１又は２に記載の車載型空気清浄装置。
前記光触媒フィルターの前位に設けた光源の外側に凹面の反射鏡を配設し、また光触媒フィルターの後位に反射板を設け、光源からの光束の並行光を反射板により反射する、請求項１又は２に記載の車載型空気清浄装置。
前記光触媒フィルターの前位及び後位にそれぞれ光源と凹面の反射鏡とを配設してなる、請求項１又は２に記載の車載型空気清浄装置。
前記光触媒フィルターを２組並設し、これらの間に光源を配設するとともに、各光触媒フィルターの外端部に反射板を形成してなる、請求項１又は２に記載の車載型空気清浄装置。