(57)【要約】【課題】分子量の小さな有効成分についても放出量の減衰を遅延させて、分子量の大きな有効成分とともに効果を長期間発揮できるフィルタを提供する。【解決手段】車両用空調装置のフィルタ１００、１００´は、車両用空調装置の空気通路内に設置され、揮発成分が担持された粒子が添着され、粒子は、相対的に分子量の小さい第１有効成分Ｖが担持された第１粒子１０と、第１有効成分Ｖと相対的に分子量の大きい第２有効成分Ｃとが担持された第２粒子２０と、を有する【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用空調装置の空気通路内に設置され、揮発成分が担持された粒子が添着されたフィルタにおいて、
前記粒子は、
相対的に分子量の小さい第１有効成分（Ｖ）が担持された第１粒子（１０）と、
前記第１有効成分（Ｖ）と相対的に分子量の大きい第２有効成分（Ｃ）とが担持された第２粒子（２０）と、
を有する車両用空調装置のフィルタ（１００、１００´）。
【請求項２】
前記第１有効成分（Ｖ）はビタミンＣ誘導体を含み、
前記第２有効成分（Ｃ）はコラーゲン類を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置のフィルタ（１００、１００´）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両用空調装置に配置され、有効成分を空気中に放出する機能を有する集塵フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置に設置される集塵フィルタの分野において、集塵機能に加え、ビタミン類等の有効成分を放出する機能を有するフィルタを利用する技術が開示されている。特許文献１には、フィルタの基材に、ビタミン等の有効成分を担持したセラミック体の微粒子を添着する構成の開示がある。ビタミン類の例としては、アスコルビン酸が例示されている。また、ビタミン類の他の有効成分として、例えばコラーゲンやコラーゲンペプチド等のコラーゲン類を使用して、複数の有効成分を１つのフィルタから放出可能とすることが開示されている。
【０００３】
ところで、アスコルビン酸などの比較的に分子量の小さい有効成分（分子量は約２００グラム／モル）は、フィルタの使用初期には放出量が多い一方、使用を継続するのに応じて放出量が早期に減少し、有効成分の効果の減衰が早い問題があった。これは、担体であるセラミック体の表面あるいはセラミック体が有するミクロの細孔に担持されるアスコルビン酸が、分子量が小さいため、担持体の周囲の空気中に容易に揮発できるからである。
【０００４】
一方、コラーゲン類等の比較的分子量の大きい有効成分（分子量は約３０００〜５０００グラム／モル）は、フィルタの使用初期の放出量が多く、使用を継続するのに応じて放出量が減少する傾向はみられるものの、放出量の減少速度は遅く、比較的安定した放出量が維持される。
【０００５】
しかしながら、アスコルビン酸等の小さな分子量の有効成分を担持した担持体とコラーゲン類等の大きな分子量の成分を担持した担持体とをそれぞれ準備し、単純に配合してフィルタの基材に添着したとしても、小さな分子量の成分の放出量について、減衰を長期化することはできない。すなわち、それぞれの有効成分ごとに放出量の減衰が異なる。このため、フィルタに複数の有効成分を担持させても、当初期待された複数の効果（各有効成分によって発揮される複数の効果）がバランスよく持続させることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−０１２５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、車両用空調装置に設置されて複数の有効成分を放出する集塵フィルタに関し、分子量の小さな有効成分についても放出量の減衰を遅延させて、分子量の大きな有効成分とともに効果を長期間発揮できるフィルタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る車両用空調装置のフィルタ（１００）は、車両用空調装置の空気通路内に設置され、揮発成分が担持された粒子が添着され、粒子は、相対的に分子量の小さい第１有効成分（Ｖ）が担持された第１粒子（１０）と、第１有効成分（Ｖ）と相対的に分子量の大きい第２有効成分（Ｃ）とが担持された第２粒子（２０）とを有することを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
本発明に係る車両用空調装置のフィルタ（１００）は、具体的には、第１有効成分（Ｖ）はビタミンＣ誘導体を含み、第２有効成分（Ｃ）はコラーゲン類を含む（請求項２）。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、車両用空調装置に設置されて複数の有効成分を放出する集塵フィルタに関し、分子量の小さな有効成分についても放出量の減衰を遅延させて、分子量の大きな有効成分とともに効果を長期間発揮できるフィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る集塵フィルタを示す概略図である。
【図２】本実施形態に係る第２粒子の、使用開始直後および一定期間の使用後における有効成分の放出状態を示す概略図である。
【図３】本実施形態および従来例に係る第１粒子および第２粒子にそれぞれに担持した有効成分の、放出量の変化を示すグラフである。
【図４】本実施形態および従来例に係る第１粒子および第２粒子にそれぞれに担持した有効成分の、使用開始時を基準とした放出量の変化を示すグラフである。
【図５】本実施形態に係る集塵フィルタの一例で、同じ量の第１粒子と第２粒子とをフィルタに添着した場合の、有効成分の放出量の変化を示すグラフである。
【図６】従来例に係る集塵フィルタを示す概略図である。
【図７】従来例に係る第１粒子の、使用開始直後および一定期間の使用後における有効成分の放出状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付の図面を参照して本発明の一態様を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書および図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。本発明の効果を奏する限り、種々の形態変更をしてもよい。
【００１３】
＜従来例＞
本発明を説明するために、まず、図６及び図７を用いて、従来の集塵フィルタ２００について説明する。
【００１４】
図６は、従来例に係る車両用空調装置の集塵フィルタ２００を示す概略図であり、（ａ）はプリーツ状に形成されたフィルタの形状を説明するための斜視図、（ｂ）は集塵フィルタ２００の部分拡大図、（ｃ）は集塵フィルタ２００に添着された第１粒子１０を説明するための断面概略図である。
【００１５】
集塵フィルタ２００は、図示しない車両用空調装置の空気通路内に設置され、そこを通過する空気に含まれる砂、花粉、繊維、虫などを捕捉し、空気を清浄する。その基材となるろ材１０１は、例えばろ紙又はポリエチレン繊維などの合成繊維で構成される不織布で構成される。繊維の隙間よりも大きな塵や埃は、繊維に引っかかることで捕捉される。繊維の隙間よりも小さな塵や埃、花粉などは一般に帯電しており、繊維との間に働く分子間力によって捕捉される。
【００１６】
集塵フィルタ２００は、図６（ａ）に示されるように、プリーツ状態に形成される。このような形状とすることで、集塵フィルタ２００の表面積を大きくし、ろ材１０１の単位面積を通過する空気の量を減らして、通気抵抗を低減することができる。
【００１７】
図６（ｂ）に示されるように、ろ材１０１の表面には、第１有効成分Ｖが担持された第１粒子１０が添着されている。ろ材１０１への第１粒子１０の添着は、例えば周知の樹脂バインダーなどが利用される。
【００１８】
図６（ｃ）に示されるように、第１粒子１０は、担体となるセラミック粒子１に第１有効成分Ｖが吸着した粒子である。セラミック粒子１は、例えば酸化ケイ素などにより構成される微粒子で、平均粒子径は、例えば２０μｍ以下であることが好ましい。平均粒子径の下限は、特に限定は無いが、１μｍを下回るようなサブミクロンオーダーの粒子であってもよい。また、セラミック粒子１は、孔部２が多数形成され、大きな表面積を有している。これにより、図６（ｃ）に示されるように、セラミック粒子１の表面だけでなく孔部２の内部にも第１有効成分Ｖを取り込んで、吸着することができる。また、孔部２の内部は、セラミック粒子１の外部と連通しており、孔部２の内部に取り込まれた第１有効成分Ｖは、セラミック粒子１の外部への散逸が可能となっている。
【００１９】
第１有効成分Ｖは、後述する第２有効成分よりも分子量が相対的に小さい成分である。第１有効成分Ｖは、例えばアスコルビン酸やＬ−アスコルビン酸−２−リン酸マグネシウムなどのビタミンＣ誘導体であり、分子量が２００グラム／モル前後の比較的分子量の小さな分子である。常温で揮発し、人体に取り込まれることで、健康の増進や肌の保湿性を向上する成分である。
【００２０】
図７は、本実施形態に係る第１粒子１０について、第１有効成分の放出状態を説明するもので、（ａ）は車両用空調装置に集塵フィルタを設置して使用を開始した直後の概略図、（ｂ）は所定の期間が経過した後の概略図である。
【００２１】
図７（ａ）に示されるように、第１有効成分Ｖがセラミック粒子１から離脱して、空気中に放出される。また、図７（ｂ）に示されるように、所定の時間が経過した後も、第１有効成分Ｖがセラミック粒子１から離脱して、空気中に放出される。しかしながら、第１有効成分Ｖの放出量は、図７（ａ）では多く、図７（ｂ）では少ない。これは、第１有効成分の分子量が比較的小さいこと、孔部２から第１有効成分が離脱する際に特に障害がないことから、集塵フィルタ２００の使用開始直後や所定の時間の経過前に第１有効成分Ｖがセラミック粒子１から容易に離脱し、所定の時間が経過する前に実質的に離脱が完了するためである。
【００２２】
次に、従来例における第１有効成分Ｖの放出量が、時間の経過とともに大きく変動することを、図３および図４のグラフを用いて説明する。
【００２３】
図３は、本実施形態および従来例に係る第１粒子および第２粒子にそれぞれに担持した有効成分の、放出量の変化を示すグラフである。また、図４は、本実施形態および従来例に係る第１粒子および第２粒子にそれぞれに担持した有効成分の放出量の変化を、フィルタの使用開始時の放出量を１００とした場合の変化率として示したグラフである。
【００２４】
第１有効成分Ｖの放出量の測定は、次のように行った。すなわち、第１有効成分Ｖを担持した第１粒子１０をろ材１０１に添着し（集塵フィルタ２００を用意し）、これを空気が通過するように構成した試験装置の上流側に設置した。試験片の面積は、０．３ｍ２とした。集塵フィルタ２００の下流側に配置した送風機を稼働し、集塵フィルタ２００に空気を通過させ、試験装置から排出される第１有効成分Ｖを含む空気を、薬液にバブリングさせた。このとき、例えば送風時間１００時間のデータを採取する場合には、まず送風機を１００時間稼働させ（空気の温度は約２５℃、風量は２００ｍ３／Ｈｒ）、その後の３時間のみについて薬液にバブリングさせた。バブリング時の空気の温度や風量は、１００時間通風時と同様である。薬液は、ＤＰＰＨ（１，１−ジフェニル‐２−ピクリルヒドラジル）０．１２５ミリモル／リットル・エタノール溶液である。薬液は、第１有効成分Ｖを含む空気によるバブリングによって、紫色から黄色に変色する。このことを利用し、３時間バブリングを行った薬液の変色度合いを分光光度計で計測して、集塵フィルタ２００からの第１有効成分Ｖの放出量を調査した。
【００２５】
図３および図４にてＶsoloで示される値が従来例であり、第１有効成分Ｖの放出量および放出量の変化率である。使用開始直後は約０．２０ｐｐｍであったが、５００Ｈｒ使用後は約０．１０ｐｐｍにまで減少していた。図４によれば、Ｖsoloは、５００Ｈｒ使用後には使用開始直後に対して約５０％にまで低下し、早期に放出量が減少している。
【００２６】
＜本実施形態＞
次に、図１及び図２を用い、本発明の実施形態の集塵フィルタ１００について説明する。
【００２７】
図１は、本実施形態に係る車両用空調装置の集塵フィルタ１００を示す概略図であり、（ａ）はプリーツ状に形成されたフィルタの形状を説明するための斜視図、（ｂ）は集塵フィルタ１００の部分拡大図、（ｃ）は集塵フィルタ１００に添着された第１粒子１０を説明するための断面概略図、（ｄ）は集塵フィルタ１００に添着された第２粒子２０を説明するための断面概略図である。
【００２８】
集塵フィルタ１００は、図示しない車両用空調装置の空気通路内に設置され、第２有効成分Ｃを放出して車両の乗員に好ましい効果を与える点以外は、従来のフィルタ２００と、集塵の目的やメカニズムは同じである。また、プリーツ状とする点も、従来例と同じである。
【００２９】
図１（ｂ）に示されるように、ろ材１０１の表面には、第１有効成分Ｖが担持された第１粒子１０のほか、第１有効成分Ｖと第２有効成分Ｃとが担持された第２粒子２０とが添着されている。ろ材１０１への、第１粒子１０および第２粒子の添着は、例えば周知の樹脂バインダーなどが利用される。
【００３０】
図１（ｃ）に示される第１粒子１０は、従来例で使用される第１粒子１０と同じである。
【００３１】
図１（ｄ）に示されるように、第２粒子２０は、担体となるセラミック粒子１に第１有効成分Ｖと、第２有効成分Ｃとが吸着した粒子である。
【００３２】
第２有効成分Ｃは、第１有効成分よりも分子量が相対的に大きい成分である。第１有効成分Ｃは、例えばコラーゲン類（コラーゲンやコラーゲンペプチド）であり、分子量が３０００〜５０００グラム／モル前後の比較的分子量大きな分子である。常温で揮発し、人体に取り込まれることで、健康の増進や肌の保湿性を向上する成分である。
【００３３】
分子量の小さい第１有効成分Ｖは孔部２の奥側まで移動して吸着されやすく、分子量の大きい第２有効成分Ｃは孔部２の奥側まで移動しにくい。このため、図１（ｄ）に示されるように、第１有効成分Ｖは孔部２の奥側まで侵入して吸着する一方、第２有効成分Ｃは孔部２の入口（セラミック粒子１の表面の近傍）やセラミック粒子１の表面に吸着する。
【００３４】
図２は、本実施形態に係る第２粒子２０について、各有効成分の放出状態を説明するもので、（ａ）は車両用空調装置に集塵フィルタを設置して使用を開始した直後の概略図、（ｂ）は所定の期間が経過した後の概略図である。
【００３５】
図２（ａ）に示されるように、第１有効成分Ｖと第２有効成分Ｃとが、セラミック粒子１から離脱して、空気中に放出される。また、図２（ｂ）に示されるように、所定の時間が経過した後も、第１有効成分Ｖと第２有効成分Ｃとが、セラミック粒子１から離脱して、空気中に放出される。ここで、図２（ａ）での各成分の放出量と、図２（ｂ）での各成分の放出量とに、大きな差はみられない。第２有効成分Ｃが孔部２の入口近傍に吸着し、孔部２の奥側から放出しようとする第１有効成分Ｖの放出を抑制することによるもので、これにより、フィルタ１００の使用開始直後の第１有効成分Ｖの放出量は、従来例のフィルタ２００に対して減少する。また、孔部２の奥側からの第１有効成分Ｖの放出が長時間抑制されるので、所定の時間が経過した後も孔部２の奥側には第１有効成分Ｖが残存しており、放出が継続される。第２有効成分Ｃは孔部２の奥側には吸着されていないが、そもそもの分子量が相対的に大きく揮発性が緩やかであるため、所定の時間が経過した後も放出が継続される。
【００３６】
次に、本実施形態における第２粒子１０由来の第１有効成分Ｖの放出量および第２有効成分Ｃの放出量が、時間が経過しても大きく変動しないことを、図３および図４のグラフを用いて説明する。
【００３７】
第１有効成分の放出量の測定は、従来例で示した方法を踏襲した。
【００３８】
第２有効成分Ｃの放出量の測定は、次のように行った。すなわち、第１有効成分Ｖと第２有効成分とを担持した第２粒子２０をろ材１０１に添着し（集塵フィルタ１００を用意し）、これを空気が通過するように構成した試験装置の上流側に設置した。試験片の面積は、０．３ｍ２とした。集塵フィルタ１００の下流側に配置した送風機を稼働し、集塵フィルタ１００に空気を通過させ、試験装置から排出される第２有効成分Ｖを含む空気を、薬液にバブリングさせた。このとき、例えば送風時間１００時間のデータを採取する場合には、まず送風機を１００時間稼働させ（空気の温度は約２５℃、風量は２００ｍ３／Ｈｒ）、その後の３時間のみについて薬液にバブリングさせた。バブリング時の空気の温度や風量は、１００時間通風時と同様である。薬液は、クーマシーブルーの色素を含む。薬液は、第２有効成分Ｃ（コラーゲン類）を含む空気によるバブリングによってクーマシーブルーとタンパク質とが結合し、最大吸収波長が変化（茶褐色から青色に変化）する。このことを利用し、３時間バブリングを行った薬液の変色度合いを分光光度計で計測して、集塵フィルタ１００からの第２有効成分Ｃの放出量を調査した。
【００３９】
図３および図４にてＶmixで示される値が本実施形態の第１有効成分Ｖに関する放出量および放出量の変化率である。使用開始直後は０．０７７ｐｐｍであり、５００Ｈｒ使用後は減少するものの０．０５３ｐｐｍにとどまっていた。図４によれば、Ｖmixは、５００Ｈｒ使用後には使用開始直後に対して約７０％の低下にとどまり、放出量の変化が抑制されている。
【００４０】
図３および図４にてＣmixで示される値が本実施形態の第２有効成分Ｃに関する放出量および放出量の変化率である。使用開始直後は０．１３３ｐｐｍであり、５００Ｈｒ使用後は減少するものの０．０８５ｐｐｍにとどまっていた。図４によれば、Ｖmixは、５００Ｈｒ使用後には使用開始直後に対して約６５％の低下にとどまり、放出量の変化は緩やかである。
【００４１】
ところで、図３で示されるように、使用時間全体を通じ、第１粒子１０由来の第１有効成分Ｖsoloに対して第２粒子２０由来の第１有効成分Ｖmixは放出量が少ない。このため、単純にろ材１０１に第２粒子２０を添着すると、第１有効成分Ｖの放出量の変化率は抑制されるものの、十分な効果が得られない。このため、本実施形態は、図１（ｂ）に示すように、ろ材１０１に第１粒子１０と第２粒子２０との両方を添着する構成を採用する。
【００４２】
図５は、本実施形態の一例で、第１粒子１０と同じ量（重量）の第２粒子２０をろ材１０１に添着した集塵フィルタ１００´に関する、放出量の測定結果である。ＶInvで示される二重線は第１粒子１０と第２粒子２０との両方から放出された第１有効成分Ｖの合計値、ＣInvで示される点線は第２粒子２０から放出される第２有効成分Ｃの値である。第１有効成分ＶInvの放出量は、集塵フィルタ１００´の使用開始直後は０．１３５ｐｐｍであり、５００Ｈｒ経過後は０．０７３ｐｐｍである。このように第１有効成分ＶInvの放出量は、図３で示す第２粒子２０のみに由来する第１成分Ｖmixの値（使用開始直後は０．０７７ｐｐｍ、５００Ｈｒ経過後は０．０５３ｐｐｍ）よりも放出量が多く、５００Ｈｒ経過後の放出率も約５５％が維持されて、放出量の減衰も遅延
されている。
【００４３】
このように、第１粒子１０と第２粒子２０とをそれぞれろ材１０１に添着させることで、第１有効成分の放出量の極端な低下を防止するとともに、集塵フィルタの使用開始直後から所定時間が経過するまでの放出量の変化率も縮小することができる。第１粒子１０に対する第２粒子２０の配合比率は、例えば同量とたが、適宜変更してもよい。この場合、第１粒子１０：第２粒子２０の比率は、２：８〜８：２の範囲にあることが好ましい。第１有効成分の放出量の極端な低下を防止する効果と、集塵フィルタの使用開始直後から所定時間が経過するまでの放出量の変化率を縮小する効果とを、バランスよく得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明に係る車両用空調装置は、工業的に製造することができ、また商取引の対象とすることができるから、経済的価値を有して産業上利用することが出来る発明である。
【符号の説明】
【００４５】
１    セラミック粒子
２    孔部
１０    第１粒子
２０    第２粒子
１００、１００´、２００    集塵フィルタ
１０１    ろ材
Ｖ    第１有効成分（ビタミンＣ誘導体）
Ｃ    第２有効成分（コラーゲン類）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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