JPH11179118A

JPH11179118A - 空気清浄用フィルタ及びこれを用いた空気清浄器

Info

Publication number: JPH11179118A
Application number: JP9370536A
Authority: JP
Inventors: Masao Ando; 正夫安藤; Masako Kondo; 昌子近藤; Masako Sakai; 雅子酒井; Akira Fujishima; 昭藤嶋; Kazuhito Hashimoto; 和仁橋本
Original assignee: AQUEOUS Research KK; AQUEOUS RESERCH KK
Current assignee: AQUEOUS Research KK; AQUEOUS RESERCH KK
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】光触媒の利用が効率的に行われる空気清浄用
フィルタを提供する。【解決手段】フィルタにおいて光触媒が配置される第
一の領域と吸着剤が配置される第二の領域を別個に設け
それらを実質的に連続させる。更に、空気を第１の領域
から第２の領域へと流通させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は空気清浄用フィル
タに関する。特に光触媒反応を利用した空気清浄用フィ
ルターの改良に関する。更には、かかる空気清浄用フィ
ルタを備えた空気清浄器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気中の有害物質である窒素酸化
物（ＮＯ_X)の酸化除去を目的として光触媒としてのチタ
ニア（ＴｉＯ₂）と吸着剤としての活性炭とを混合して
なるものを担持させたフィルタが提案されている。かか
るフィルタでは空気中のＮＯ_Xは光触媒反応によりＮ
Ｏ₂、更には硝酸（ＨＮＯ₃）まで酸化される。このとき
活性炭はＮＯ₂の一時的な吸蔵場所として働きＮＯ₂の脱
離を抑制していると考えられている。詳しくは大気汚染
防止に関する総合研究３４−１〜１５（平成７年度）を
参照されたい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光触媒
と活性炭が混在する従来のフィルタでは光源に対して裏
面ができ、この裏面に位置する光触媒には光が到達しな
い。したがって、当該裏面では光触媒は吸着作用のみで
殆ど機能していない。一方、光源からみたフィルタの表
側面においても、混在された活性炭が光触媒に対する光
を遮蔽するので、結果として光触媒の利用効率が低下し
ている。更には、光触媒と活性炭が混在していると、活
性炭で捕捉されたＮＯ₂が拡散して光触媒上に硝酸（Ｈ
ＮＯ₃）を生成するため、これにより光触媒が浸食さ
れ、フィルタの劣化を早めるおそれがあった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決することを目的とし、その構成は次の通りである。即
ち、光触媒が配置される第一の領域と吸着剤が配置され
る第二の領域を有する空気清浄用フィルタであって、前
記第一の領域と第二の領域が実質的に連続している、こ
とを特徴とする空気清浄用フィルタである。換言すれ
ば、光触媒と吸着材とを分離してかつそれらを相互に実
質的に連続させる構成の空気清浄用フィルタである。

【０００５】

【発明の作用・効果】このように構成された本発明のフ
ィルタによれば、光触媒と吸着剤とが別々の領域に配置
されるため光の照射の仕方如何によっては、換言すれ
ば、光触媒が配置される第１の領域を光源からみた表側
面とすることにより、全ての光触媒へ光を照射できるこ
ととなる。更には、当該第１の領域には吸着材がないの
で、光触媒への光が当該吸着材により遮蔽されることも
ない。よって、本発明のフィルタでは光触媒の利用が効
率的になる。また、光触媒と吸着剤の接する面積が少な
くなるため光触媒反応過程で生成される硝酸（ＨＮ
Ｏ₃）による光触媒への浸食が抑えられ、フィルタの長
寿命化を達成できる。勿論、光触媒が配置される領域と
吸着剤が配置される領域が実質的に連続しており、従来
のフィルタ同様の光触媒と吸着剤の相互作用による空気
清浄効果が得られる。

【０００６】

【発明の実施の形態】上記において、光触媒としては半
導体酸化物が広く知られており、中でも、酸化力の強
さ、低価格、無毒性等の理由から酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ₂）を好適に利用できる。勿論、他の光触媒であって
もよく、複数の光触媒を組み合わせて使用してもよい。
光触媒は単独で使用してもよく、また、貴金属触媒等の
光触媒反応を促進する補助触媒とともに複合触媒として
用いることもできる。貴金属触媒としては、例えばパラ
ジウムが挙げられる。吸着剤には、光触媒で酸化された
有害物質を吸着若しくは吸蔵できるものであれば、一般
的なものを利用でき、例えば活性炭を用いることができ
る。

【０００７】フィルタリングの対象が窒素酸化物である
場合には、光触媒として酸化チタン−パラジウムの複合
触媒を採用し、吸着材として活性炭を採用することが好
ましい。パラジウムの配合重量割合は０．２〜１．５重
量％とすることが好ましく、更に好ましくは０．２５〜
１．０重量％である。なお、酸化チタンにはアナターゼ
型で粒径が小さく、比表面積の大きいタイプを使用する
ことが好ましい。

【０００８】次ぎに、光触媒が配置される第１の領域と
吸着材が配置される第２の領域の形態について、前者と
して酸化チタンを後者として活性炭をそれぞれ例に採
り、図面を参照しながら説明する。（形態１）図１はこの発明のフィルタの第１の形態を示
す斜視図である。この形態のフィルタ１は酸化チタン層
３と活性炭層５とを積み重ねた構成である。フィルタリ
ングされる空気はフィルタ１の厚み方向、即ち酸化チタ
ン層３に対して垂直方向へ通過する。従って、酸化チタ
ン層３と活性炭層５とはそれぞれ通気性を有する。紫外
線は酸化チタン層３に対してのみ照射される。かかる構
成のフィルタ１によれば、空気中の窒素酸化物は直接酸
化チタン層に捕捉され、若しくは活性炭に捕捉された後
に酸化チタン層へ移行して当該酸化チタン層においてそ
の光触媒反応により酸化される。また、活性炭層５は二
酸化窒素の一時的な吸蔵場所として機能すると考えられ
る。なお、この反応機構は既述の文献を参考されたい。
なお、空気を酸化チタン層３と平行に流通させても良
い。

【０００９】この例では、活性炭の繊維からなるフェル
トで活性炭層５を形成し、その一面へ酸化チタンの粉末
を通気性が得られるように吹き付けて酸化チタン層３を
形成する。通気性を有する活性炭層５として、活性炭の
繊維からなる不織布、紙などを用いることができる。通
気性の有する酸化チタン層３としては不織布、紙、多孔
質のアルミナ又はゼオライトに酸化チタンを担持させる
構成でも良い。

【００１０】（形態２）第２の形態のフィルタは第１の
形態のフィルタから活性炭層５の通気性の要件が削除さ
れる。従って、空気は酸化チタン層３対して平行に流通
される。通気性の要求されない活性炭層５としては、上
記の例の他に活性炭の粉末をバインダで固めたものなど
がある。かかる第２の形態のフィルタの作用は、第１の
形態のそれと同じである。

【００１１】（形態３）第３の形態のフィルタは第２の
形態のフィルタから更に酸化チタン層３の通気性の要件
が削除される。従って、空気は酸化チタン層３に対して
平行に流通される。通気性の要求されない酸化チタン層
として、上記の例の他に酸化チタンの粉末をバインダで
固めたものなどがある。かかる構成のフィルタでは、空
気中の窒素酸化物は酸化チタン層３の光触媒に直接捕捉
されそこで酸化される。このとき、酸化生成された二酸
化窒素の一部は活性炭層５へ移送されてこれに一時的に
吸蔵されると考えられる。

【００１２】（形態４）第４の形態のフィルタ１１を図
２に示す。このフィルタ１１の構成は第１〜３の形態の
フィルタに基体１７を積層したものである。基体１７の
材質はフィルタに保形性、即ちこしを付与することがで
きれば特に限定されない。例えば軽量であるという見地
からアルミニウムの薄板を用いることができる。空気を
フィルタ１１に対して垂直方向に流通させる場合は通気
性を備えるものとする。この場合には、基体を段ボール
状やハニカム状とする。第４の形態のフィルタの変形態
様（フィルタ２１）が図３に示されている。なお、図２
と同一の部材には同一の符号を付してある。このフィル
タ２１では基板１７の上下面に活性炭層５及び酸化チタ
ン層３が積層されている。かかるフィルタの作用は第１
〜３の形態のそれらと同様である。

【００１３】（形態５）第５の形態のフィルタ３１を図
４に示す。図３の構成のフィルタを細長くしてなるフィ
ルタエレメント３３を複数準備し、それらを相互に間隔
をあけてフィルタの幅方向（図面において左右方向）に
積層してこの形態のフィルタ３１は構成される。従っ
て、空気はフィルタエレメント３３とフィルタエレメン
ト３３との間の空隙３５をフィルタ３１の厚さ方向に流
通する。なお、各フィルタエレメント３３は枠体３７で
機械的に保持されている。かかるフィルタの作用も第１
〜３の形態のフィルタと同様である。

【００１４】（形態６）第６の形態のフィルタの要点が
図５に示される。この形態のフィルタは酸化チタン層５
の代わりに酸化チタン−パラジウム複合触媒層４５を用
いる。他の要素は第１〜５の形態のフィルタと同様であ
る。換言すれば、第１〜５の形態のフィルタの酸化チタ
ン層５を酸化チタン−パラジウム複合触媒層４５に交換
したものである。この複合触媒層４５ではその表面に酸
化チタン４６の粒子が配列し、パラジウム４７の粒子は
層の内側に隠れている。パラジウム４７の粒子はこれ自
体が黒色であり酸化チタンに対する光を遮蔽するので、
かかる構成を採用することにより、照射される光の利用
効率を何ら低下することなく、複合触媒の性能をそのま
ま利用できることとなる。

【００１５】本発明の空気清浄用フィルタは光源ととも
に室内用や車輌用等の空気清浄器に利用することができ
る。光源は光触媒を活性化するものであれば特に限定さ
れない。酸化チタンを光触媒とする場合には紫外線ラン
プが用いられる。フィルタにおける光触媒が配置される
領域の全部に光が届くように光源は配置されることが望
ましい。

【００１６】次ぎに、この発明のフィルタを評価する実
験について説明する。この実験は次のようにして行われ
た。即ち、図６に示すように、容積が１４４リットルの
容器５０へボンベ５１からＮＯを吹き込んで容器内のＮ
Ｏの濃度をほぼ０．６ｐｐｍとする。容器５０内には角
筒形の通風路５３が設けられ、この通風路５３内には、
図中→で示すように、一定の空気の流れが撹拌ファン５
４によって起こされている。図中の符号５５はＮＯ_X計
である。

【００１７】通風路５３内には内径が１０ｃｍのシャー
レ５６が置かれ、その上に紫外線を放射する冷陰管５７
が配置される。冷陰管５７とシャーレ５６の底壁との間
隔はほぼ２ｃｍとした。冷陰管５７の出力はほぼ４．５
Ｗである。そして、実施例（Ａ）では活性炭繊維からな
るフェルト（１．４４ｇ）をシャーレ５６に敷き詰めて
おいた後、１．７６ｇの酸化チタンをエタノールへ均一
に分散して当該活性炭のフェルトの上に流し込み、エタ
ノールを９０℃で加熱蒸発させて活性炭フェルト（下側
の層）と酸化チタンの粉末層（上側の層とからなる２層
構造を得た。一方、比較例（ａ）では、１．０ｇの酸化
チタンをエタノールへ均一に分散してシャーレ５６へ流
し込み、その後エタノールを９０℃で加熱蒸発させて酸
化チタンの粉末のみからなる層をシャーレ５６に形成し
た。比較例（ｂ）では１．０ｇの酸化チタンと０．５ｇ
の活性炭をエタノールへ均一に分散してシャーレ５６へ
流し込み、その後エタノールを９０℃で加熱蒸発させて
酸化チタンと活性炭との混合粉末からなる層をシャーレ
５６に形成した。

【００１８】容器５０内に各フィルタをセットしてＮＯ
の濃度がほぼ０．６ｐｐｍとなった後、冷陰管５７をオ
ンとすると同時にファン５４を回転させる。容器５０内
のＮＯ及びＮＯ₂の濃度の経時変化を図７に示す。図７
より、実施例（Ａ）によれば、ＮＯの酸化分解能を維持
しつつＮＯ₂の脱離を充分小さくできることがわかる。

【００１９】比較例（ａ）では、最も高いＮＯの分解能
があるもののＮＯ₂の脱離も多い。これは、活性炭によ
るＮＯ₂の吸蔵が得られないためと考えられる。比較例
（ｂ）では、ＮＯの分解能が不十分である。これは、酸
化チタンに照射されるべき紫外線が活性炭によって遮蔽
され、酸化チタンに充分な紫外線が供給されないためで
あると考えられる。

【００２０】図８は比較例（ａ）のフィルタのＮＯの濃
度とＮＯ₂の濃度との関係を示す。図中の◆はファン５
４を回転させたときの関係を示し、■はファン５４を停
止させたときの関係を示す。図８の結果からファン５４
を回転させてシャーレ５６の酸化チタン粉末層へ風圧を
かけるだけで、酸化チタンからＮＯ₂が脱離することが
わかった。

【００２１】そこで、本発明者らは酸化チタンの領域と
活性炭の領域とが分離していても良いのではないかと考
えた。但し、活性炭の領域は酸化チタンの領域の風下に
あるものとする。酸化チタンから脱離したＮＯ₂を吸着
・吸蔵するためである。

【００２２】図９はこのような分離型のフィルタの評価
をするための実験を説明するための図である。図９の
（ア）は既述の比較例（ａ）に相当するシャーレ５６
（酸化チタンのみの粉末で層が形成されている）の風下
に近接して活性炭の粉末（０．５ｇ）を敷き詰めた第２
のシャーレ７４を配置した。この第２のシャーレ７４の
内径は１０ｃｍである。図９の（イ）では、シャーレ５
６の風下に近接して活性炭のフェルト７５（１．７３
ｇ）を配置した。このフェルト７５は空気の流れに対し
て垂直方向に配置されている。

【００２３】図９の（ア）及び（イ）に示した構成を図
６の通風路５３に置いたときの、容器５０内のＮＯ及び
ＮＯ₂の濃度の経時変化は図１０に示す通りとなった。
図１０において、（ａ）と（Ａ）のカーブは既述の比較
例（ａ）と実施例（Ａ）の結果である。図中の（ア）の
カーブは図９の（ア）の構成を採ったときの結果であ
る。同様に（イ）のカーブは図中の（イ）の構成を採っ
たときの結果である。

【００２４】この結果から、酸化チタンの領域と活性炭
の領域とを分離しても、後者が風下にあれば、窒素酸化
物のフィルタとして充分に有用であることがわかった。
特に、実施例（イ）では、実施例（Ａ）に比べて、ＮＯ
の分解能及びＮＯ₂の非脱離機能においてともに優れて
いることがわかる。

【００２５】以上の結果から、次の事項を開示する。（１）光触媒が配置される第一の領域と吸着剤が配置
される第二の領域を有する空気清浄用フィルタであっ
て、前記第一の領域と前記第二の領域とが実質的に分離
しており、前者が後者の風上に位置する、ことを特徴と
する空気清浄用フィルタ。（２）前記光触媒は酸化チタンを含んでなり、前記吸
着剤は活性炭を含んでなる、ことを特徴とする（１）に
記載の空気清浄用フィルタ。（３）前記光触媒は酸化チタン及びパラジウムの複合
触媒からなり、前記吸着剤は活性炭からなる、ことを特
徴とする（１）に記載の空気清浄用フィルタ。（４）酸化チタンから二酸化窒素を脱離させる方法で
あって、前記酸化チタンへ風圧をかけること、を特徴と
する酸化チタンから二酸化窒素を脱離させる方法。な
お、今回本発明者らは、さほど大きな物理的な力をかけ
なくても、酸化チタンから二酸化窒素を脱離できること
を見いだした。（５）光触媒が配置される第一の領域、吸着剤が配置さ
れる第二の領域を有するフィルタ、光源及びファンとを
備える空気清浄器であって、前記フィルタにおいて第一
の領域と前記第二の領域とが実質的に分離しており、前
者が後者の風上に位置し、前記光源の光が照射される側
に前記第一の領域が形成され、前記ファンは前記第一の
領域へ前記光触媒から二酸化窒素を脱離させるように風
を送る、ことを特徴とする空気清浄器。（６）前記光触媒は酸化チタンを含んでなり、前記吸
着剤は活性炭を含んでなる、ことを特徴とする（５）に
記載の空気清浄器。（７）前記光触媒は酸化チタン及びパラジウムの複合
触媒からなり、前記吸着剤は活性炭からなる、ことを特
徴とする（５）に記載の空気清浄器。

【００２６】上記の構成によれば、空気の流れる方向を
調節することにより、空気清浄用フィルタとしての機能
を維持しつつ、光触媒の領域と吸着材の領域を分離させ
ることができる。したがって、フィルタの設計自由度が
向上する。また、窒素酸化物を酸化除去するときに生成
される硝酸によって光触媒が浸食されることもなくな
る。

【００２７】次ぎに、上で説明した各フィルタを備える
ことのできる室内用の空気清浄器１０１について説明す
る。以下の例では、図１に示したフィルタ１を備えるも
のとする。図１１は空気清浄器１０１の構成を示す。こ
の空気清浄器１０１は換気部１１０、清浄部１２０から
大略構成される。換気部１１０及び清浄部１２０はケー
シング１０２に内蔵される。このケーシング１０２は壁
に埋め込まれる筐体部１０３と室内に表出されるフロン
トパネル１０４から構成される。フロントパネル１０４
の下縁側には室内空気の取り入れ口１０５が開口し、そ
の上縁側には清浄化した空気の吹き出し口１０６が開口
している。筐体部１０３の換気部１１０側の下面にも室
内空気の取り入れ口１０７が開口しており、これより取
り込まれた空気は換気部１１０により室外へ排出され
る。筐体部１０３の換気部１１０側の背面には室内空気
の排出口１０８と室外空気の取り入れ口１０９が開口し
ており、それぞれ図示しないダクトで室外と連通してい
る。

【００２８】換気部１１０は排気用ファン１１１、給気
用ファン１１２及び熱交換器１１３から構成される。排
気用ファン１１１と給気用ファン１１２には汎用的なも
のが利用でき、それぞれ図示しない同じく汎用的なモー
タによって回転される。排気用ファン１１１と給気用フ
ァン１１２とはパーティション１１５によって仕切られ
ている。室内の空気は取り入れ口１０７、熱交換器１１
３を通って排気用ファン１１１により排出口１０８より
室外へ排出される。室外の空気は取り入れ口１０９から
給気用ファン１１２により取り込まれ、熱交換器１１３
を通って清浄部１２０へ送られる。

【００２９】熱交換器１１３は室内空気の取り入れ口１
０７と排気用ファン１１１とを連通するコルゲートの第
１の層１１３ａと給気用ファン１１２より送られた室外
空気を清浄部１２０側へ連通させるコルゲートの第２の
層１１３ｂを交互に積層したものである。熱交換器１１
３は熱伝導率の高い材料で形成される。なお、かかる熱
交換器は例えば特開平５ー２６９３２３号公報に記載さ
れているように周知なものである。

【００３０】排気用ファン１１１と給気用ファン１１２
とはパーティション１１５で仕切られているので、排出
される室内の空気と吸引される室外の空気が混じりある
ことはない。熱交換器１１３においても室内空気と室外
空気はそれぞれが専用のコルゲート層１１３ａと１１３
ｂを通過するので、ここにおいても混じり合うことはな
い。熱交換器１３は吸引した室外空気を排出する室内空
気で暖め、もって室内の温度が急激に変化することを防
止している。

【００３１】空気清浄部１２０は下段の集塵装置１２
１、上段の脱臭装置１２７およびクロスフローファン１
３３から構成される。集塵装置１２１はイオン化電極１
２３と集塵電極１２５からなる。両者の間に高電圧を印
加すると、イオン化電極１２３でコロナ放電が開始す
る。この放電によって生じたイオンが空気中の塵芥に接
するとこの塵芥は正に帯電する。そして、正に帯電した
塵芥は集塵電極１２５に吸引される。また、コロナ放電
によってイオン風が生じる。従って、室内の空気の汚れ
が小さいときには、クロスフローファンを停止させてこ
のイオン風のみによって室内の空気を循環させることも
できる。

【００３２】実施例ではイオン化電極１２３として３本
の放電線を用いた。集塵電極１２５としてはマイナス側
の導電性フィルムと、プラス側の導電性フィルムをポリ
プロピレン等の絶縁性樹脂でコートしたフィルムを巻回
したものを用いた。集塵電極１２５に吸引された塵芥は
当該電極フィルムに付着して離れなくなる。イオン化電
極１２３と集塵電極１２５とに印加される電圧はそれぞ
れ５．６５ＫＶ、２．４ＫＶとした。この集塵装置１２
１は周知な構成である。例えば、特開平９−１９６４７
号公報を参照されたい。

【００３３】脱臭装置１２７は３本の紫外線ランプ１２
９とこれを上下に挟む一対の実施例の光触媒フィルタ１
３０、１３１からなる。各フィルタ１３０、１３１はそ
れぞれ図１に示す構成であり、酸化チタン層がそれぞれ
紫外線ランプ１２９へ対向している。

【００３４】この実施例では、集塵電極１２５と紫外線
ランプ１２９との間に紫外線フィルタ１３０を介在さ
せ、紫外線が集塵電極１２５に照射しないようにしてい
る。これにより、集塵電極１２５の劣化をより少なくす
ることができる。

【００３５】図中の符号１３５、１３６及び１３７はそ
れぞれにおいセンサ、ダストセンサ及び光センサであ
る。符号１３８は警報ブザーである。符号１４０は赤外
線を用いたリモートコントローラであり、符号１３９は
赤外線を受光するための受光器である。

【００３６】次ぎに、上で説明した各フィルタを備える
ことのできる車載用の空気清浄器２１０について説明す
る。図１２は、この空気清浄器２１０の構成を示してい
る。図１３は、図１２に示す空気清浄器２１０のＡ−Ａ
断面図である。図１４（Ａ）は空気清浄器２１０の車輌
搭載位置を示している。図１４（Ａ）に示すように、空
気清浄器２１０は、車輌３００の車室３００Ａとトラン
クルーム３０２とを隔成しているリヤシェルフ３０４上
に載置され、リヤウインド３０６を介して外部から太陽
光（紫外線）が照射されるようになっている。

【００３７】空気清浄器２１０は、筐体２２０と、この
筐体２２０に内包されたファン２０４と、ファン２４０
と筐体２２０との間に設けられた集塵フィルタ２２４
と、光触媒フィルタ２３１、２３２と、該光触媒フィル
タ２３１と２３２との間に設けられた紫外線ランプ２２
６、２２６とを備えている。

【００３８】筐体２２０には、空気清浄器２１０の外部
の空気を吸入するスリット状の吸入口２２２と、吸入さ
れた空気を装置２１０の外部に排出する排出口である吹
き出し口２３４とが設けられている。筐体２２０の内部
には、吸入口２２２から空気を吸入し、かつ、吸入され
た空気を吹き出し口２３４から排出するための、図示し
ないモータにより駆動される送風機であるファン２４０
が設けられている。

【００３９】吸入口２２２と吹き出し口２３４との間の
吹き出し口２３４近傍には、吸入された空気を清浄する
ために、光触媒フィルタ２３１がその他端面３１Ｂを吹
き出し口２３４に対向させた状態で設けられており、ま
た、該光触媒フィルタ２３１と吸入口２２２との間に
は、光触媒フィルタ２３２がその１端面２３２Ａを光触
媒フィルタ２３１の１端面２３１Ａに対向させた状態で
設けられている。光触媒フィルタ２３１の１端面２３１
Ａと光触媒フィルタ２３２の１端面２３２Ａとの間に
は、つまり、光触媒フィルタ２３１の１端面２３１Ａと
光触媒フィルタ２３２の１端面２３２Ａに対向するよう
に紫外線ランプ２６２、２６２が設けられている。

【００４０】各光触媒フィルタ２３１、２３２には図４
に示した形態５のタイプが適用されている。なお、図４
と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略す
る。これらの光触媒フィルタ２３１、２３２は複数のフ
ィルタエレメント３３を空隙３５があくように配置した
構成である。各フィルタエレメント３３の表面は酸化チ
タン層からなるので、この光触媒フィルタ２３１、２３
２では紫外線が酸化チタン層、即ち光触媒のみに照射さ
れることとなる。

【００４１】吸入口２２２と光触媒フィルタ２３１、２
３２との間には集塵フィルタである活性炭フィルタ２２
４が設けられている。なお、ファン２４０の取付位置は
特に限定されるものではないが、活性炭フィルタ２２４
による集塵効果を高めるために、該フィルタ２４近傍に
設けられている。

【００４２】図１３に示すように、吹き出し口２３４に
は、複数の傾斜した板状ブレード２３４ａが形成されて
おり、該ブレード２３４ａの間に設けられたスリット２
３４ｂを介して浄化された空気が排出される。該ブレー
ド２３４ａは、図１４（Ａ）中に示すリヤウインド３０
６を指向して傾斜しており、該リヤウインドウ３０６を
透過して入射した太陽光（紫外線）を、スリット２３４
ｂを介して第１光触媒フィルタ２３１の裏面２３１Ｂへ
照射させるように構成されている。

【００４３】吹き出し口２３４のブレード２３４ａの素
材は特に限定されるものではないが、透明部材で形成す
ることにより、照射される紫外線量を増加させることが
できる。また、各ブレード２３４ａは固定して取り付け
てもよいし、任意の方向に空気を排出可能なように吹き
出し口２３４に回動可能に取り付けてもよい。ブレード
２３４ａを固定する場合には、吸入口２２２が設けられ
た方向に空気が排出されないように、例えば、空気の吸
入方向に対して平行あるいは一定の角度を持たせて取り
付けることにより、浄化された空気が更に吸入されるこ
とを防止することができる。

【００４４】なお、図１２では空気清浄器２１０を吸入
口２２２と吹き出し口２３４とが上面となるように載置
した状態で説明しているが、本装置は、このような使用
形態に限定されることなく、例えば、吸入口２２２を側
面とし、吹き出し口２３４が上方となるように載置して
使用することも可能である。

【００４５】引き続き、この車載用空気清浄器２１０の
動作について説明する。空気清浄器２１０の動作中は、
紫外線ランプ２２６が点灯されると共に、ファン２４０
が回動される。該ファン２４０の回動により、吸入口２
２２から車内の空気が取り入れられ、活性炭フィルタ２
２４にて空気中の花粉等が吸着されてから、第２、第１
光触媒フィルタ２３２、２３１側へ送られる。紫外線ラ
ンプ２２６からの紫外線により、該第２、第１光触媒フ
ィルタ２３２、２３１に担持された光触媒は活性化（励
起）されて、活性炭フィルタ２２４では吸着し難いタバ
コのにおいの主成分であるアルデヒド類、アンモニア、
有機物、窒素酸化物、一酸化炭素等を吸着すると共に、
一旦吸着したそれらを光触媒反応により酸化・分解し、
最終的には水、二酸化炭素、硝酸にする。該第２、第１
光触媒フィルタ２３２、２３１にて浄化された空気は、
吹き出し口２３４から再び車内へ放出される。

【００４６】ここで、紫外線ランプ２２６からの紫外線
は、第２、第１光触媒フィルタ２３２、２３１の表面２
３１Ａ、２３２Ａ側へ照射されるため、該表面２３１
Ａ、２３２Ａ近傍の光触媒は、活性化されてアルデヒド
類等を吸着すると共に、一旦吸着したアルデヒド類等を
光触媒反応により酸化・分解できる。しかしながら、該
第２、第１光触媒フィルタ２３２、２３１の裏面２３２
Ｂ、２３１Ｂ側へは、紫外線ランプ２６２から紫外線が
比較的届き難い。

【００４７】このため、図１４及び図１３で上述したよ
うに車輌のリヤウインドウ３０６を透過して入射した太
陽光（紫外線）を、スリット２３４ｂを介して第１光触
媒フィルタ２３１の裏面２３１Ｂ側へ照射させる。これ
により、第１光触媒フィルタの裏面２３１Ｂへ照射され
る紫外線総量が、スリット２３４ｂのないものに比べ
て、多くなる。よって、第１光触媒フィルタ２３１の空
気浄化能力が向上する。換言すれば、当該裏面２３１Ｂ
において、紫外線ランプ２２６の電力を用いないで光触
媒を活性化することができる。

【００４８】なお、図１３を参照して上述したように、
吹き出し口２３４に配設されたブレード２３４ａは、図
１４中に示すリヤウインドウ３０６を指向して傾斜させ
てあるため、該リヤウインドウ３０６を透過して入射し
た太陽光（紫外線）を、スリット２３４ｂを介して第１
光触媒フィルタ２３１の裏面２３１Ｂ側へ照射させると
共に、紫外線ランプ２２６からの紫外線が第１光触媒フ
ィルタ２３１を透過して車内へ漏れるのを防いでいる。
即ち、図１３中に示すように、ブレード２３４ａは、リ
ヤウインドウ３０６（矢印Ｒ側）を指向して傾斜してい
るので、車内側（矢印Ｆ）側への紫外線を遮る。このた
め、空気清浄器２１０は、吹き出し口２３４を介して外
部から太陽光を取り入れるが、車内へ紫外線を漏出させ
ることがない。

【００４９】ここで、該空気清浄器２１０の搭載例につ
いて、図１４（Ｂ）を参照して説明する。図１４（Ｂ）
は、車輌を後方側から見た図である。この例では、リヤ
ウインドウ３０６に紫外線の非吸収ガラスが用いられ、
該リヤウインドウ３０６に開口部３０５ａの設けられた
吸収フィルム３０５が貼り付けられている。ここで、車
外からの太陽光は、該熱吸収フィルム３０５の開口部３
０５ａを介して空気清浄器２１０へ照射される。このた
め、太陽のエネルギが効率的に取り入れられ、第１の光
触媒フィルタの該裏面２３１Ｂにおいてより確実にかつ
効率よく空気の浄化を行うことができる。

【００５０】上述したように、光触媒フィルタ２３１の
他端面２３１Ｂには、受光部を兼ねる吹き出し口２３４
を介して外部から太陽光などの紫外線を含む光線が照射
されることとなるため、他端面側２３１Ｂにも紫外線ラ
ンプ２２６、２２６を設けたと同様の浄化効果を得るこ
とが可能となる。本発明では、筐体２２０に設けた吹き
出し口２３４を介して外部光が照射される構成に限られ
ることなく、別の構成もとり得る。例えば、筐体２０全
体を透明な素材で形成し、あるいは、図１２中の筐体２
２０の上半分を透明な素材で形成することで外部光を光
触媒フィルタ２３１に照射することもできる。

【００５１】また、図１６に示すように、光触媒フィル
タ２３１が対向する筐体２２０の一部分に透明なプラス
チック板やガラス板などの透明板３１１を取り付けたり
また、この透明板３１１を設けることなく該部分を開口
部とすることで、外部光を光触媒フィルタ２３１に照射
することもできる。開口部は車輌側のガラス板３０９な
どで覆われるので、この開口部から空気が排出されるこ
とはない。このように透明板３１１あるいは開口部を設
けた場合には、吹き出し口２３４の位置に関係なく外部
光が照射されるので、吹き出し口２３４を光触媒フィル
タ２３１との位置関係に拘束されることがなく、例え
ば、図１６に示すように筐体２２０の下面に設けること
ができる。

【００５２】引き続き、他の車載用空気清浄器４１０に
ついて図１５を参照して説明する。なお、図１５におい
て図１３の構成と同様な部品については、同一の符号を
用いると共にその説明を省略する。

【００５３】図１３を参照して上述した空気清浄器２１
０においては、第１光触媒フィルタ２３１と第２光触媒
フィルタ２３２との二つの光触媒フィルタを用いた。こ
れに対して、この空気清浄器４１０では、第１光触媒フ
ィルタ２３１のみを有している。この空気清浄器４１０
の動作は上述の空気清浄器２１０と同様である。

【００５４】次ぎに、他の車載用空気清浄器５１０につ
いて図１６及び図１４（Ｃ）を参照して説明する。図１
６は、この空気清浄器５１０の構成を示し、図１４
（Ｃ）は、空気清浄器５１０の車輌搭載位置を示してい
る。図１４（Ａ）を参照して上述したように、図１２、
１３に示した空気清浄器２１０は車輌の車室３００Ａと
トランクルーム３０２とを隔成しているリヤシェルフ３
０４上に載置された。これに対し、この車載用空気清浄
器５１０は、車輌の屋根側に取り付けられる。

【００５５】図１６に示すように、車輌の屋根を構成す
る鋼板３０７には、開口部３０７ａが設けられ、該開口
部３０７には、紫外線非吸収のガラス３０９が配設され
ている。この空気清浄器５１０は、該ガラス板３０９を
介して太陽光を取り入れ、第１光触媒フィルタ２３１を
活性化するよう構成されている。この空気清浄器５１０
は、図示しないセンサにより太陽光の強度を測定し、日
射が強いときには、紫外線ランプ２２６を間欠的に点灯
するようにして、該紫外線ランプ２２６による電力消費
を抑えつつ空気の浄化を行えるよう構成されている。

【００５６】なお、紫外線ランプとして光触媒を励起し
うる限り種々のランプを用いることができる。更に、上
述した例では、光触媒として酸化チタンを用いたが、臭
気成分を酸化・分解しうる限り種々の材質を用いること
ができる。例えば、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｌａ、Ｍｏ、
Ｖ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｇ又はＡｌ
の各酸化物、及び、貴金属よりなる群から選択した少な
くとも１種類から構成することが出来る。

【００５７】また、図１２に示した例では、空気清浄器
２１０を車室後方に配置し、リヤウインドウを介して太
陽光を照射させたが、空気清浄器は、車内の種々の場所
に配置できる。例えば、空気清浄器をダッシュボード上
に載置し、フロントウインドウを透過させて太陽光を照
射させることも可能である。

【００５８】この発明は、上記発明の実施の形態及び実
施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の
範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲
で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の第１の実施の形態の空気清浄
用フィルタの斜視図である。

【図２】図２はこの発明の第４の実施の形態の空気清浄
用フィルタの斜視図である。

【図３】図３は同じく第４の実施の形態の空気清浄用フ
ィルタの変形態様を示す斜視図である。

【図４】図４はこの発明の第５の実施の形態の空気清浄
用フィルムの構成を示す、一部拡大断面図を含んだ、斜
視図である。

【図５】図５はこの発明の第６の実施の形態の空気清浄
用フィルムの構成を示す断面図である。

【図６】図６はこの発明の空気清浄用フィルムの性能評
価試験に使用した装置の構成を示す模式図である。

【図７】図７は実施例（Ａ）及び比較例（ａ）及び
（ｂ）の性能評価試験の結果を示すグラフ図である。

【図８】図８は酸化チタンから二酸化窒素が空気流によ
り容易に脱離することを示すグラフ図である。

【図９】図９は他の実施例の性能評価試験の様子を示す
模式図である。

【図１０】図１０は実施例（ア）、（イ）及び（Ａ）並
びに比較例（ａ）の性能評価試験の結果を示すグラフ図
である。

【図１１】図１１はこの発明の空気清浄用フィルタを備
える室内用空気清浄器の構成を示す模式図である。

【図１２】図１２はこの発明の空気清浄用フィルタを備
える車載用空気清浄器の構成を示す一部切り欠き斜視図
である。

【図１３】図１３は図１２のＡ−Ａ線断面図である。

【図１４】図１４は空気清浄器の搭載位置を示す模式図
である。

【図１５】図１５は他の車載用空気清浄器の構成を示す
断面図である。

【図１６】図１６は他の車載用空気清浄器の構成を示す
断面図である。

【符号の説明】

１、１１、２１、３１、１３０、１３１、２３１、２３
２空気清浄用フィルタ３、４５酸化チタン層５活性炭層５４、１１２ファン５６酸化チタン用シャーレ５７、１２９、２２６紫外線ランプ７４活性炭用シャーレ７６活性炭フェルト１０１、２１０、３１０、５１０空気清浄器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ０１Ｄ 53/86 Ｂ０１Ｊ 35/02 Ｊ 53/87 Ｆ２４Ｆ 7/00 Ａ 53/94 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＢＢ０１Ｊ 21/06 53/36 Ｊ 23/44 Ｂ 35/02 １０２ＣＦ２４Ｆ 7/00 (72)発明者安藤正夫東京都千代田区外神田２丁目19番12号株式会社エクォス・リサーチ内 (72)発明者近藤昌子東京都千代田区外神田２丁目19番12号株式会社エクォス・リサーチ内 (72)発明者酒井雅子東京都千代田区外神田２丁目19番12号株式会社エクォス・リサーチ内 (72)発明者藤嶋昭神奈川県川崎市中原区中丸子710−５ (72)発明者橋本和仁神奈川県横浜市栄区飯島町2073−２−Ｄ 213

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光触媒が配置される第一の領域と吸着剤
が配置される第二の領域を有する空気清浄用フィルタで
あって、前記第一の領域と第二の領域が実質的に連続している、
ことを特徴とする空気清浄用フィルタ。
【請求項２】前記第一の領域と第二の領域はそれぞれ
層状であって相互に積層されている、ことを特徴とする
請求項１に記載の空気清浄用フィルタ。
【請求項３】前記光触媒は酸化チタンを含んでなり、
前記吸着剤は活性炭を含んでなる、ことを特徴とする請
求項１又は２に記載の空気清浄用フィルタ。
【請求項４】前記光触媒は酸化チタン及びパラジウム
の複合触媒からなり、前記吸着剤は活性炭からなる、こ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の空気清浄用フィ
ルタ。
【請求項５】前記光触媒は酸化チタン及びパラジウム
の複合触媒からなり、前記吸着剤は活性炭からなり、
前記パラジウムの実質的に全部が前記フィルタにおいて
前記第一の領域の内側に位置する、ことを特徴とする請
求項１又は２に記載の空気清浄用フィルタ。
【請求項６】光触媒が配置される第一の領域、吸着剤
が配置される第二の領域を有するフィルタ及び光源とを
備える空気清浄器であって、前記フィルタにおいて前記
第一の領域と第二の領域とが実質的に連続しており、前
記光源の光が照射される側に前記第一の領域が形成され
ている、ことを特徴とする空気清浄器。
【請求項７】前記空気清浄器は前記フィルタの前記第
一の領域から前記第二の領域に向かって風を送るファン
を更に備えている、ことを特徴とする請求項６に記載の
空気清浄器。
【請求項８】前記フィルタの前記第一の領域と前記第
二の領域はそれぞれ層状であって相互に積層されてい
る、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の空気清浄
器。
【請求項９】前記光触媒は酸化チタンを含んでなり、
前記吸着剤は活性炭を含んでなる、ことを特徴とする請
求項６ないし８のいずれかに記載の空気清浄器。
【請求項１０】前記光触媒は酸化チタン及びパラジウ
ムの複合触媒からなり、前記吸着剤は活性炭からなる、
ことを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の
空気清浄器。
【請求項１１】前記光触媒は酸化チタン及びパラジウ
ムの複合触媒からなり、前記吸着剤は活性炭からなり、
前記パラジウムの実質的に全部が前記フィルタにおいて
前記第一の領域の内側に位置する、ことを特徴とする請
求項６ないし８のいずれかに記載の空気清浄器。