(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機と該送風機の下流側に設けられたエバポレータとを備えた空調通路内に配設され、上記送風機により該空調通路内に導入された空気を一方向に通過させて、該空気中のカルボニル基含有化合物を吸着処理する車両の室内空気清浄用フィルターであって、
水分の存在下で上記カルボニル基含有化合物と化学的に反応し、一価フェノール、多価フェノール及びこれらの誘導体よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物からなる吸着性化合物と、該吸着性化合物を担持する吸水性担持材であって、上記空気中の湿分を吸収して、該吸着性化合物に対し、上記カルボニル基含有化合物と吸着性化合物との反応媒体としての水分を補給する吸水性物質とを有する化学的吸着剤を備えていて、上記エバポレータ近傍に配設されていることを特徴とする車両の室内空気清浄用フィルター。
【請求項２】
エバポレータを備えるクーリングユニット内に配設されていることを特徴とする請求項１記載の車両の室内空気清浄用フィルター。
【請求項３】
送風機とエバポレータとの間に配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の車両の室内空気清浄用フィルター。
【請求項４】
さらに物理的吸着剤を備えていることを特徴とする請求項３記載の車両の室内空気清浄用フィルター。
【請求項５】
送風機と該送風機の下流側に設けられたエバポレータとを備えた空調通路内に配設され、上記送風機により該空調通路内に導入された空気を一方向に通過させて、該空気中の被吸着成分を吸着処理する車両の室内空気清浄用フィルターであって、
水分の存在下で上記空気中の被吸着成分としてのカルボニル基含有化合物と化学的に反応し、一価フェノール、多価フェノール及びこれらの誘導体よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物からなる吸着性化合物と、該吸着性化合物を担持する吸水性担持材であって、上記空気中の湿分を吸収して、該吸着性化合物に対し、上記カルボニル基含有化合物と吸着性化合物との反応媒体としての水分を補給する吸水性物質とを有する化学的吸着剤と、物理的吸着剤とを備えていて、上記送風機の上流側に配設されていることを特徴とする車両の室内空気清浄用フィルター。
【請求項６】
化学的吸着剤と物理的吸着剤との混合層を備えていることを特徴とする請求項５記載の車両の室内空気清浄用フィルター。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の車両の室内空気清浄用フィルターにおいて、
吸着性化合物は、レゾルシンであることを特徴とする車両の室内空気清浄用フィルター。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の車両の室内空気清浄用フィルターにおいて、
吸水性物質は、吸水性無機物質及び吸水性ポリマーのうちの少なくとも１種であることを特徴とする車両の室内空気清浄用フィルター。
【請求項９】
請求項８記載の車両の室内空気清浄用フィルターにおいて、
吸水性無機物質は、Ｈ型ゼオライトであることを特徴とする車両の室内空気清浄用フィルター。
【請求項１０】
請求項４〜６のいずれか１つに記載の車両の室内空気清浄用フィルターにおいて、
物理的吸着剤は、活性炭であることを特徴とする車両の室内空気清浄用フィルター。
【請求項１１】
送風機と該送風機の下流側に設けられたエバポレータとを備えた空調通路内に配設され、上記送風機により該空調通路内に導入された空気を一方向に通過させて、該空気中のカルボニル基含有化合物を吸着処理する車両の室内空気清浄用フィルターであって、
水分の存在下で上記カルボニル基含有化合物と化学的に反応し、一価フェノール、多価フェノール及びこれらの誘導体よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物からなる吸着性化合物と、該吸着性化合物を担持するＨ型ゼオライトからなり、上記空気中の湿分を吸収して、該吸着性化合物に対し、上記カルボニル基含有化合物と吸着性化合物との反応媒体としての水分を補給する吸水性物質とを有する化学的吸着剤と、活性炭を有する物理的吸着剤とを備えていて、上記送風機の上流側に配設されていることを特徴とする車両の室内空気清浄用フィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送風機と該送風機の下流側に設けられたエバポレータとを備えた空調通路内に配設され、この送風機により空調通路内に導入された空気を一方向に通過させて、該空気中の被吸着成分を吸着処理する車両の室内空気清浄用フィルターに関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車等の車両室内の空気を清浄化する場合には、例えば特開平９−９９７３５号公報や特開平１０−２１７７６１号公報に示されているように、その車両に設けられる空調装置の空調通路内に空気清浄用フィルターを配設する。この空調装置は、通常、その空調通路内に、送風機と、該送風機の下流側に設けられたエバポレータ及びヒータとを備えており、この送風機によって空調通路内に導入された空気を、エバポレータは冷媒蒸発時の気化熱により冷却する一方、ヒータはエンジンの冷却水を利用して加熱するようになっている。このような空調装置の空調通路内に空気清浄用フィルターを配設する場合、その空気清浄用フィルターは、例えば上記公報のようにエバポレータと送風機との間や送風機の上流側に配設される。
【０００３】
一方、車両室内には、燃料やオイル等の分解ガス、タバコに由来する燃焼生成物、内装用ボード類や車内装備の接合等に用いられる接着剤や断熱用発泡樹脂等から揮散する有機化合物等の悪臭又は無臭有毒な気体成分が存在している。このような気体成分中には、通常、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アクロレイン、ベンズアルデヒド等のカルボニル基含有化合物が含まれている。
【０００４】
上記悪臭又は無臭有毒な気体成分を除去する吸着剤としては、上記両公報に示されているように、活性炭等の物理的吸着剤がよく用いられているが、この物理的吸着剤では、特に上記カルボニル基含有化合物の吸着除去能力が不十分となる。また、活性炭等の物理的吸着剤は微細孔を多数有しており、この微細孔が吸着サイトとなって、この吸着サイト内に空気中の被吸着成分を捕捉することにより吸着除去能力を発揮するが、空気中の水分を吸収すると、吸着サイトが水分で飽和され易くなり、物理的吸着剤の吸着能力が十分に発揮されないという問題がある。
【０００５】
そこで、従来、例えば特開平９−３１３８２８号公報に示されているように、活性炭やゼオライト等の担体に、アミン系やアンモニア系の化合物からなるアルデヒド類除去用薬剤を担持させた化学的吸着剤を用いることにより、アルデヒド類を除去して空気を清浄化するようにすることが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記提案例のものでは、アルデヒド類を吸着処理することはできるものの、以下のような問題点がある。すなわち、アルデヒド類除去用薬剤のうち、トリエタノールアミン、ピリジン及びヘキサメチレンテトラミンは常温でアンモニアのような刺激臭を有し、カゼイン、カゼインナトリウム及びグリシンは常温で臭気を有し、尿素及びチオ尿素は高温（８０〜１００℃）で異臭を発し、これは水分の存在で激しくなる。また、アミン系又はアンモニア系の塩の場合は、臭気の問題は生じないものの、水分の作用により解離して、腐食性の高い酸イオンを生成したり（硫酸アンモニウム、ＥＤＴＡ、２Ｎａ等）、酸を遊離したり（ポリアリルアミン塩酸塩、硫酸アミノグアニジン、硝酸グアニジン、硫酸ヒドロヒシルアミン等）するという問題がある。さらに、ジメチルヒダントインの場合は、臭気や腐食の問題は生じないが、昇華性を有するために吸着剤としては使用し難いものである。このように、上記提案例のものはアルデヒド類除去用薬剤自体にかなり大きな問題があって、実用的ではない。
【０００７】
一方、多様な被吸着成分を吸着するようにするために、上記のようなものを含む種々の化学的吸着剤と活性炭等の物理的吸着剤とを併用することも考えられるが、物理的吸着剤は、上述の如く水分の影響を受け易いので、空調通路内に空気清浄用フィルターを配設する場合、エバポレータの凝縮水がそのフィルターまで飛散することがあり、物理的吸着剤の吸着能力の低下を招く虞れがある。
【０００８】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空調通路内に空気清浄用フィルターを配設して該空調通路内に導入された空気中の被吸着成分を吸着処理する場合に、吸着剤に応じてフィルターとエバポレータとの位置関係を適切に考慮することによって、その被吸着成分の吸着効率を出来る限り高め、特に被吸着成分がアルデヒド類やケトン類のようなカルボニル基含有化合物である場合には、臭気や腐食の問題が全くない化学的吸着剤を用いてそのカルボニル基含有化合物を効率良く吸着処理しようとすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明では、水分の存在下でカルボニル基含有化合物と化学的に反応するフェノール系の吸着性化合物と、該吸着性化合物を担持する吸水性担持材であって、空気中の湿分を吸収して、該吸着性化合物に対し、上記カルボニル基含有化合物と吸着性化合物との反応媒体としての水分を補給する吸水性物質とを有する化学的吸着剤を備えた室内空気清浄用フィルターを、エバポレータ近傍に配設するようにした。
【００１０】
具体的には、この発明では、送風機と該送風機の下流側に設けられたエバポレータとを備えた空調通路内に配設され、上記送風機により該空調通路内に導入された空気を一方向に通過させて、該空気中のカルボニル基含有化合物を吸着処理する車両の室内空気清浄用フィルターを対象とする。
【００１１】
そして、水分の存在下で上記カルボニル基含有化合物と化学的に反応し、一価フェノール、多価フェノール及びこれらの誘導体よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物からなる吸着性化合物と、該吸着性化合物を担持する吸水性担持材であって、上記空気中の湿分を吸収して、該吸着性化合物に対し、上記カルボニル基含有化合物と吸着性化合物との反応媒体としての水分を補給する吸水性物質とを有する化学的吸着剤を備えていて、上記エバポレータ近傍に配設されているものとする。
【００１２】
このことにより、アミン系やアンモニア系の化合物とは異なり、吸着性化合物自体が臭気を発したり腐食性の高いイオンを生成したりすることはなく、しかも、昇華性を有していないので、何の問題もなく室内空気清浄用フィルターに使用することができる。そして、このフィルターはエバポレータの近傍に配設されているので、エバポレータの凝縮水による湿気が吸水性物質に吸収され、この水分が吸着性化合物に供給されてカルボニル基含有化合物との反応を促進させる。よって、臭気や腐食の問題を生じさせることなくカルボニル基含有化合物を吸着処理することができると共に、その吸着効率を向上させることができる。
【００１３】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、エバポレータを備えるクーリングユニット内に配設されているものとする。このことで、フィルターの支持剛性と組付性とを容易に向上させることができる。
【００１４】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、室内空気清浄用フィルターは、送風機とエバポレータとの間に配設されているものとする。
【００１５】
すなわち、凝縮水がフィルターにかかり過ぎると、例えば吸着性化合物が水溶性である場合には溶出等して吸着能力が低下する虞れがある。しかし、この発明では、フィルターが、エバポレータの凝縮水が飛散し難い側（エバポレータの上流側）に配設されているので、その凝縮水がフィルターにかかり過ぎるのを防止することができる。よって、エバポレータの凝縮水より確実に適度な水分を吸収してカルボニル基含有化合物の吸着効率を向上させつつ、多量の水分による吸着性化合物への悪影響を防止することができる。
【００１６】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、さらに物理的吸着剤を備えているものとする。
【００１７】
このことにより、多様な気体成分を吸着除去することができると共に、一方の吸着剤の吸着能力が低下しても他方の吸着剤により全体として吸着能力が低下するのを抑制することができる。また、エバポレータの凝縮水は化学的吸着剤の吸水性物質に吸収されるので、水分による物理的吸着剤の吸着能力の低下を抑えることができる。よって、種々の被吸着成分に対して長期に亘って吸着能力を高レベルに維持することができる。
【００１８】
請求項５の発明では、送風機と該送風機の下流側に設けられたエバポレータとを備えた空調通路内に配設され、上記送風機により該空調通路内に導入された空気を一方向に通過させて、該空気中の被吸着成分を吸着処理する車両の室内空気清浄用フィルターを対象とする。
【００１９】
そして、水分の存在下で上記空気中の被吸着成分としてのカルボニル基含有化合物と化学的に反応し、一価フェノール、多価フェノール及びこれらの誘導体よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物からなる吸着性化合物と、該吸着性化合物を担持する吸水性担持材であって、上記空気中の湿分を吸収して、該吸着性化合物に対し、上記カルボニル基含有化合物と吸着性化合物との反応媒体としての水分を補給する吸水性物質とを有する化学的吸着剤と、物理的吸着剤とを備えていて、上記送風機の上流側に配設されているものとする。
【００２０】
この発明により、化学的吸着剤と物理的吸着剤とにより、カルボニル基含有化合物を含む多様な気体成分を吸着除去することができると共に、一方の吸着剤の吸着能力が低下しても他方の吸着剤により全体として吸着能力が低下するのを抑制することができる。また、フィルターは送風機の上流側に配設されているので、エバポレータから飛散してきた凝縮水を送風機により確実にブロックすることができ、また、たとえエバポレータから凝縮水が飛散してきたとしても、化学的吸着剤の吸水性物質によりその水分が吸収されるので、物理的吸着剤の吸着能力の低下を確実に抑制することができる。この結果、水分による物理的吸着剤の吸着能力の低下を確実に抑制することができる。また、吸水性物質により吸収した水分により空気中の被吸着成分と吸着性化合物との反応が促進され、化学的吸着剤の吸着能力を向上させることができる。よって、多様な被吸着成分に対するフィルター全体の吸着効率を高めることができる。
【００２１】
請求項６の発明では、請求項５の発明において、室内空気清浄用フィルターは、化学的吸着剤と物理的吸着剤との混合層を備えているものとする。この発明により、たとえエバポレータから凝縮水が飛散してきたとしても、化学的吸着剤が水分をブロックし、水分による物理的吸着剤への悪影響を防ぐことができる。
【００２２】
請求項７の発明では、請求項１〜６のいずれか１つの発明において、吸着性化合物は、レゾルシンであるものとする。このことにより、カルボニル基含有化合物を吸着するのに最も適した具体的材料が容易に得られる。
【００２３】
請求項８の発明では、請求項１〜７のいずれか１つの発明において、吸水性物質は、吸水性無機物質及び吸水性ポリマーのうちの少なくとも１種であるものとする。そして、請求項９の発明では、請求項８の発明において、吸水性無機物質は、Ｈ型ゼオライトであるものとする。これらの発明により、吸水性が良好な吸水性物質の具体的材料が容易に得られる。
【００２４】
請求項１０の発明では、請求項４〜６のいずれか１つの発明において、物理的吸着剤は、活性炭であるものとする。この発明により、吸着能力の高い物理的吸着剤の具体的材料が容易に得られる。
【００２５】
請求項１１の発明では、送風機と該送風機の下流側に設けられたエバポレータとを備えた空調通路内に配設され、上記送風機により該空調通路内に導入された空気を一方向に通過させて、該空気中のカルボニル基含有化合物を吸着処理する車両の室内空気清浄用フィルターを対象とする。
【００２６】
そして、水分の存在下で上記カルボニル基含有化合物と化学的に反応し、一価フェノール、多価フェノール及びこれらの誘導体よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物からなる吸着性化合物と、該吸着性化合物を担持するＨ型ゼオライトからなり、上記空気中の湿分を吸収して、該吸着性化合物に対し、上記カルボニル基含有化合物と吸着性化合物との反応媒体としての水分を補給する吸水性物質とを有する化学的吸着剤と、活性炭を有する物理的吸着剤とを備えていて、上記送風機の上流側に配設されているものとする。このことで、アルデヒド等のカルボニル基含有化合物を含む種々の被吸着成分を良好に吸着除去することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る室内空気清浄用フィルター１が設けられた車両空調装置３１を示し、この空調装置３１は、その空調通路４１内に、送風機４２と、該送風機４２の下流側に設けられたエバポレータ４３と、該エバポレータ４３の下流側に設けられたヒータ４４とを備えている。このヒータ４４の直ぐ上流側には、ヒータ４４を通過させる風量を調整する調整ダンパー４５が設けられている。
【００２８】
上記空調通路４１の上流端には、外気導入口４６と内気導入口４７，４７とが設けられ、切替ダンパー４８により外気及び内気のいずれかが空調通路４１内に導入されるようになっている。また、上記送風機４２の上流側には除塵フィルター４９が配設され、この除塵フィルター４９により上記外気導入口４６又は内気導入口４７，４７から空調通路４１内に導入された空気中の塵や埃を除去するようになっている。一方、空調通路４１の下流端には、空調空気をセンターコンソール等から車両室内に吹き出す吹出口５０，５０が設けられている。
【００２９】
上記空調装置３１は、送風機ユニット３２、クーリングユニット３３及びヒータユニット３４の３つのユニットからなっている。この送風機ユニット３２は、上記空調通路４１を形成する送風機ユニット本体３６、上記送風機４２、外気導入口４６、内気導入口４７，４７、切替ダンパー４８及び除塵フィルター４９を備えている。また、クーリングユニット３３は、空調通路４１を形成するクーリングユニット本体３７及び上記エバポレータ４３を備え、ヒータユニット３４は、空調通路４１を形成するヒータユニット本体３８，上記ヒータ４４、調整ダンパー４５及び吹出口５０，５０を備えている。
【００３０】
上記クーリングユニット本体３７の空調通路４１内において送風機４２とエバポレータ４３との間におけるエバポレータ４３近傍には、フィルター取付部５５が形成され、このフィルター取付部５５に、図２にも示すように、矩形シート状の４つの室内空気清浄用フィルター１，１，…が上下左右に２つずつ並ぶように取り付けられている。この各フィルター１の側面全周は枠状部材８の内面に取付固定されており、各フィルター１はこの枠状部材８により撓まないように支持されている。
【００３１】
上記各フィルター１は、上記送風機４２により空調通路４１内に導入された空気を各フィルター１の厚み方向の一方向（図１の左側から右側方向）に通過させて、該空気中の被吸着成分を吸着処理するものであり、各フィルター１を通過した空気は、エバポレータ４３及びヒータ４４に送り込まれ、その空気をエバポレータ４３は冷媒蒸発時の気化熱によって冷却する一方、ヒータ４４はエンジンの冷却水を利用して加熱する。したがって、吹出口５０，５０からは、清浄されかつ空調された空気が車両室内に吹き出される。
【００３２】
上記フィルター取付部５５直下のクーリングユニット本体３７下面には、図３に示すように、上記各フィルター１を出し入れすることが可能なフィルター出入孔５６が形成されている。このフィルター出入孔５６は、図２の右側に位置するフィルター１，１の真下に相当する部分に設けられており、左側に位置するフィルター１，１を出し入れする際には、そのフィルター１，１を左右方向にスライドさせて行う。
【００３３】
上記フィルター出入孔５６の近傍には、２つの係止孔５７，５７とネジ５８とが互いにフィルター出入孔５６に対して反対側に位置するように設けられている。この係止孔５７，５７には、フィルター固定部材６１の係止部６１ａ，６１ａが係止され、上記ネジ５８には、該フィルター固定部材６１の締付部６１ｂを介してちょうナット５９が螺合されている。このことで、フィルター固定部材６１は、フィルター出入孔５６を跨ぐようにクーリングユニット本体３７下面に固定されている。このフィルター固定部材６１の左右両側にはフィルター固定部６１ｃ，６１ｃが形成され、このフィルター固定部６１ｃ，６１ｃにより、装填したフィルター１を上記フィルター取付部５５に取付固定するようになっている。
【００３４】
上記各フィルター１は、図４に示すように、化学的吸着剤１２，１２，…が充填された化学的吸着剤層２と、物理的吸着剤１３，１３，…が充填された物理的吸着剤層３とを備え、この物理的吸着剤層３は、化学的吸着剤層２よりも空気の通気方向の上流側（図４の左側）に配設されている。そして、これら化学的吸着剤１２及び物理的吸着剤１３は、フィルター１の厚み方向両面を構成する２つの通気性部材１６，１６に挟持されている。この各通気性部材１６は、和紙や不織布等のように内部に繊維を有するものからなっている。
【００３５】
尚、図５に示すように、化学的吸着剤層２と物理的吸着剤層３との間に、化学的吸着剤１２と物理的吸着剤１３とが混合された混合層５を設け、この混合層５の両吸着剤１２，１３の各濃度を、空気の通気方向の上流側において物理的吸着剤１３の方が高くかつ下流側において化学的吸着剤１２の方が高くなるように、空気の通気方向に連続的又は非連続的に変化させてもよい。つまり、化学的吸着剤１２の濃度を下流側に向かって連続的又は非連続的に増大させる一方、物理的吸着剤１３の濃度を下流側に向かって連続的又は非連続的に減少させて、上流側で物理的吸着剤１３の方を化学的吸着剤１２よりも高濃度に設定し、下流側で化学的吸着剤１２の方を物理的吸着剤１３よりも高濃度に設定するようにしてもよい。また、このような混合層５を設ける場合に、化学的吸着剤層２及び物理的吸着剤層３を設けないでその混合層５のみとしてもよい。さらに、化学的吸着剤層２と物理的吸着剤層３との間に（混合層５を設ける場合には各層間に）、上記通気性部材１６を介在させるようにしてもよい。
【００３６】
また、上記フィルター１の形状としては、図示したような平板状のものに限定されず、空気との接触面積と通気抵抗とを考慮して適宜変更することが可能であり、波形状や葛折状に形成されたものや、公知の形状のものとすることができる。
【００３７】
上記フィルター１の化学的吸着剤１２は、水分の存在下で空気中の被吸着成分と反応する吸着性化合物と、水分を吸収する吸水性物質とを有している。この吸水性物質は、吸着性化合物に対して非反応性でかつ空気中の水分を吸収する性質を有するものであればその種類は特に限定されないが、吸水性無機物質及び吸水性ポリマーのうちの少なくとも１種であることが望ましい。上記吸水性物質は、水分存在下で行われる吸着性化合物と被吸着成分との化学反応の場として用いられ、その吸水性によって空気中の水分を吸収するので、反応媒体となる水分を外部から補わなくても反応を効率良く行わせることが可能である。また、上記吸水性物質は、上記吸着性化合物を担持する吸水性担持材であり、これにより、取り扱い易くなると共に、反応場の提供の観点からも好ましい。
【００３８】
上記吸水性無機物質としては、一般に無機質担体として用いられるシリカゲル、ゼオライト、アルミナ、ケイソウ土、活性炭等が好ましいものとして例示され、これらは単独で使用しても２種以上を混合して使用してもよい。ゼオライトは、イオンタイプによってＮａ型とＨ型（プロトン型）とに分類されるが、カルボニル基含有化合物との反応性が高いという観点からは、Ｈ型ゼオライトの方が好ましい。このＨ型ゼオライトは、吸水性無機物質として最適なものである。尚、後述の如く、吸着性化合物と共に弱酸性物質や弱塩基性物質を併用した場合には、水分を吸収したときにこれらの弱酸性物質や弱塩基性物質に由来して生じる酸やアルカリによって、空調装置３１の酸腐食やアルカリ腐食が生じることも懸念されるので、吸水性物質として、Ｈ型ゼオライト等の固体酸性物質やＮａ型ゼオライト等の固体塩基性物質を使用することが推奨される。
【００３９】
上記吸水性ポリマーとしては、アクリル酸又はその塩系、アクリルアミド系、マレイン酸系、エチレンオキサイド系、ビニルアルコール系の単独又は共重合体、変性澱粉、変性セルロース等が好ましいものとして例示され、より好ましい具体例としては、ポリアクリル酸塩、アクリル酸とビニルアルコールやアクリル酸エステルとの共重合体又はその塩、アクリルアミド系重合体、ポリエチレンオキサイド、マレイン酸−イソブチレン共重合体の塩、澱粉やカルボキシルセルロースのアクリル酸塩グラフト変性物等が挙げられ、これらは単独で使用することもでき、２種以上を適宜に組み合わせて使用することもできる。
【００４０】
上記吸着性化合物としては、水分の存在下で吸着能力を発揮する化合物を用いる。すなわち、空気中の被吸着成分が、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アクロレイン、ベンズアルデヒド等のカルボニル基含有化合物である場合に、吸着性化合物としてそのカルボニル基に対して付加反応性を示す活性水素を有するものを用いることで、化学反応によってカルボニル基含有化合物を吸着除去することができる。このようにカルボニル基に対して付加反応性を示す吸着性化合物としては、一価フェノール、多価フェノール及びこれらの誘導体よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物を用いる。具体的には、ヒドロキシ安息香酸、オイゲノール、３，５−，２，５−，３，４−キシレノール等の一価フェノール、レゾルシン、ビスフェノールＡ、カテコール等の二価フェノール、ピロガロール、プルプリン、ナリンギン等の三価フェノール、ルチン等の四価フェノール等が挙げられる。
【００４１】
上記のようにカルボニル基に対して付加反応性を示す吸着性化合物により、カルボニル基含有化合物に対して高レベルの吸着処理効率が得られると共に、一旦吸着処理した後は、反応物が吸水性物質中に取り込まれるため、被吸着成分が単独で再放出されることはない。しかも、アミン系やアンモニア系の化合物とは異なり、吸着性化合物自体が臭気を発したり腐食性の高いイオンを生成したりすることはなく、また、昇華性を有していないので、実用上何の問題もない。さらに、吸着性化合物の選択によっては、カルボニル基含有化合物以外の悪臭成分や、無臭の有害成分の吸着処理も可能である。
【００４２】
上記吸着性化合物のうち多価フェノールに属するレゾルシンは、カルボニル基含有化合物に対して非常に優れた反応性を示すことから、吸着性化合物として最適なものである。特にレゾルシンと共に、蓚酸等の弱酸性物質や、炭酸ナトリウム等の弱塩基性物質を併用すると、アルデヒド等に対する捕捉効果が一段と高められ、より一層優れた吸着処理効果を発揮する。これは、上記弱酸性物質や弱塩基性物質がレゾルシンとアルデヒド等（特にホルムアルデヒド）との反応の触媒として作用するためと考えられ、この効果は、レゾルシン以外の一価フェノールや多価フェノールを吸着性化合物として使用する際にも有効に発揮される。
【００４３】
上記吸着性化合物が液状である場合は、後述の如く造粒すればよく、固体である場合も、水やメタノール等の適当な溶媒に溶解して造粒することが望ましい。この溶媒は、造粒後に加熱処理を行うことで除去することができる。但し、水は、反応媒体となるので、粒状体中に残存していてもよい。尚、粒状体中に水が残存していなくても、後述の如く、エバポレータ４３の凝縮水による湿気を吸水性物質が吸収することによって補われるため、水分の補給の必要はないが、吸着処理の初期段階から高レベルの吸着能力を発揮させるには、当初から適量の水分を吸水性物質に吸収させておくようにすることが望ましい。
【００４４】
上記吸着性化合物と吸水性物質との重量比は、吸着処理活性、飽和担持量、求められる吸着能力等を考慮して設定すればよいが、吸着性化合物の重量を吸水性物質の重量に対して０．１〜５０％に設定することが望ましい。これは、吸着性化合物の重量が吸水性物質の重量に対して０．１％よりも小さいと、吸着能力が十分に発揮されない一方、５０％よりも大きいと、吸着性化合物の使用量の割には吸着能力が向上しないからである。また、吸着性化合物を多く加え過ぎると、造粒する場合に造粒性が悪化する傾向が見られるからである。この重量比のより好ましい上限値は２０％であり、さらに好ましい上限値は１０％である。一方、より好ましい下限値は、吸着性能の観点から５％である。
【００４５】
上記吸水性物質は、通常、微粉末で提供されるので、この微粉末の状態で用いてもよいが、取り扱い性が悪く、しかも、化学的吸着剤１２を通気性部材１６，１６に挟持して用いる際、通気性部材１６の目が粗い場合にはその通気孔から抜け落ちることがある。したがって、結合剤を用いて吸着性化合物と吸水性物質とを結合すると共に、吸水性物質同士をも結合することが望ましい。つまり、造粒して粒状体を形成すればよく、結合剤により吸水性物質に吸着性化合物を容易に担持させることもできる。
【００４６】
上記結合剤の重量は、吸水性物質の重量に対して１．３〜８％に設定することが好ましい。これは、結合剤の重量が吸水性物質の重量に対して１．３％よりも小さいと、造粒して粒状体を形成しても僅かな力で破砕されてしまう一方、８％よりも大きいと、結合剤により吸着性化合物及び吸水性物質が覆われて吸着能力が低下するからである。また、後述の如く、結合剤として水溶性ポリマーを用いて吸着性化合物の水溶液を添加して造粒作業を行う場合に、その水溶性ポリマーの重量が吸水性物質の重量に対して８％を越えると、系の粘度が上昇すると共に粘着性を帯びて、造粒作業が困難になるためである。この重量比のより好ましい上限値は５％であり、さらに好ましい上限値は３％である。
【００４７】
上記結合剤としては、水溶性ポリマーが適している。この水溶性ポリマーを使用すれば、有機溶剤を使用することなく造粒作業を行うことができるからである。また、上述の如く吸着性化合物の代表例がフェノール系化合物であって、水溶性のものが多いため、水に溶解させたポリマーと吸着性化合物とを、吸水性物質と共に混合して造粒することにより、簡単に粒状体を形成することができるからである。水溶性ポリマーとしては、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース等が挙げられるが、このうち、比較的少ない使用量でも強度の優れた粒状体が得られるという観点からポリビニルアルコールが最適である。尚、吸水性物質との濡れ性が劣る場合には、少量の界面活性剤を添加して造粒を行ってもよい。
【００４８】
上記結合剤により造粒する方法としては、吸着性化合物、吸水性物質及び結合剤を一度に混合して造粒する方法、吸着性化合物と吸水性物質とを混合してから若干量の結合剤を添加して予備造粒を行った後、所定量となるように結合剤を添加して本造粒する方法、結合剤及び吸水性物質のみからなる粒状体を形成した後、吸着性化合物の水溶液又はアルコール溶液に浸漬する方法等が採用可能である。尚、造粒手段としては、押出成形や高速混合造粒等の公知の手段を用いればよい。
【００４９】
上記造粒により形成した粒状体の大きさは、用途に応じて適宜に設定され、特に限定はされないが、吸着処理効率に影響する粒状体の表面積、通気抵抗及び取り扱い性の観点から、平均粒径を０．１〜１ｍｍに設定することが好ましい。尚、公知の造粒手段により得られる粒状体の平均粒径が１ｍｍよりも大きい場合には、粉砕して篩い分けを行えば、容易に上記範囲のものが得られる。
【００５０】
このように化学的吸着剤１２として粒状体のものを用いると、取り扱い性が向上すると共に、特に吸水性物質が通気性部材１６の通気孔から抜け落ちるような不具合もない。また、結合剤の重量を、吸水性物質の重量に対して１．３〜８％に設定することで、良好な吸着性能が得られると共に、化学的吸着剤１２及び物理的吸着剤１３を通気性部材１６，１６間に挟持してから、加圧により例えば波形状に形成する場合であっても、その化学的吸着剤１２が破砕してしまうようなことはない。
【００５１】
一方、物理的吸着剤１３としては、微細孔を有して空気中の被吸着成分を物理的に吸着し得るものであれば特に限定はされないが、特に活性炭、シリカゲル、ゼオライト、アルミナ、ベントナイト、ケイソウ土、ボーキサイト等が適している。この中でも、活性炭及びシリカゲルが効果的であり、最も好ましいのは活性炭である。この活性炭は、種々の被吸着成分に対する吸着能力が高く、特に炭化水素系のガスを効果的に取り除くことができる。
【００５２】
上記化学的吸着剤１２と物理的吸着剤１３との量は、特に限定されないが、両吸着剤１２，１３の量を同程度にするか、又は物理的吸着剤１３の方を多くすることが好ましい。
【００５３】
したがって、上記実施形態では、各フィルター１が、クーリングユニット本体３７の空調通路４１内において送風機４２とエバポレータ４３との間におけるエバポレータ４３近傍に配設されているので、エバポレータ４３の凝縮水による湿気が吸水性物質に吸収され、この水分が吸着性化合物に供給されてカルボニル基含有化合物との反応を促進させる。また、エバポレータ４３の下流側とは異なり、エバポレータ４３の凝縮水が飛散し難い上流側に配置されているので、その凝縮水が各フィルター１にかかり過ぎるのを防止することができる。さらに、物理的吸着剤層３が化学的吸着剤層２よりも空気の通気方向の上流側に配設されている（又は、混合層５を備えて、この混合層５の上流側において物理的吸着剤１３の方が高濃度に、下流側において化学的吸着剤１２の方が高濃度にそれぞれ設定されている）ので、エバポレータ４３から飛散してきた凝縮水は化学的吸着剤１２の吸水性物質に確実に吸収されるので、水分による物理的吸着剤１３の吸着能力の低下を抑えることができる。この結果、エバポレータ４３の凝縮水より確実に適度な水分を吸収してカルボニル基含有化合物の吸着効率を向上させつつ、多量の水分によってレゾルシン等の水溶性の吸着性化合物が溶出する等という悪影響や物理的吸着剤１３の吸着能力の低下を抑制することができる。よって、多様な被吸着成分に対するフィルター１全体の吸着効率を高めることができる。
【００５４】
尚、上記実施形態では、各フィルター１をエバポレータ４３の上流側に配設したが、化学的吸着剤１２が、レゾルシン等の吸着性化合物と、Ｈ型ゼオライト等の吸水性物質とを有するものであるので、各フィルター１をエバポレータ４３の下流側近傍に配設してもよい。この場合は、化学的吸着剤層２を物理的吸着剤層３よりも空気の通気方向の上流側に配設する（又は、混合層５を設ける場合には、この混合層５の上流側において化学的吸着剤１２の方を高濃度に、下流側において物理的吸着剤１３の方を高濃度にそれぞれ設定する）ことが望ましい。
【００５５】
また、各フィルター１を送風機４２の上流側（例えば除塵フィルター４９と送風機４２との間等）に配設してもよい。このようにすれば、エバポレータ４３から飛散してきた凝縮水を送風機４２により確実にブロックすることができるので、水分による物理的吸着剤１３の吸着能力の低下を抑えることができる。また、化学的吸着剤１２が吸水性物質を有していても、送風機４２の上流側に配設することは、水分による物理的吸着剤１３への悪影響を確実に抑える点で有効であり、このように各フィルター１をエバポレータ４３から離して配置しても、吸水性物質は空気中の湿分を吸収し、その程度の水分でも吸着性化合物と空気中の被吸着成分との反応が行われて優れた吸着性能を発揮するので、特に問題はない。
【００５６】
さらに、各フィルター１と除塵フィルター４９とを分離しないで、エバポレータ４３の上流側や送風機４２の上流側に積層状態で配置してもよく、各フィルター１の通気性部材１６に除塵フィルター４９の機能を兼用させるようにしてもよい。このように通気性部材１６に除塵フィルター４９の機能を兼用させれば、構造を簡略化することができると共に、空気の通気抵抗を低減することができる。
【００５７】
【実施例】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。
【００５８】
本発明の化学的吸着剤がアセトアルデヒドをどの程度吸着除去し得るかを以下の実施例１〜４で示す。
【００５９】
（実施例１）
図６に示すように、化学的吸着剤１２を内容量１０００ｃｃのフラスコ７１内に入れ、このフラスコ７１内にアセトアルデヒドを注射器７２を用いて１０００ｐｐｍとなるように注入して密閉した。このとき、上記化学的吸着剤１２は、以下の方法で調整した吸着剤Ａ〜Ｄを用いた。そして、２０〜３０℃下で１時間放置した後、アセトアルデヒドの除去率を調べた。
【００６０】
〔吸着剤の調整〕
吸着剤Ａ：吸着性化合物としてのオイゲノール１ｇを、吸水性物質としてのシリカゲル（平均粒径０．０５〜０．２ｍｍ）１０ｇと共に粉砕混合して、粒径５〜５０μｍの粉末状吸着剤Ａを調整した。
【００６１】
吸着剤Ｂ：吸着性化合物としての３，５−キシレノール１ｇを、上記シリカゲル１０ｇと共に粉砕混合して、粒径５〜５０μｍの粉末状吸着剤Ｂを調整した。
【００６２】
吸着剤Ｃ：吸着性化合物としてのレゾルシン１ｇを、上記シリカゲル１０ｇと共に粉砕混合して、粒径５〜５０μｍの粉末状吸着剤Ｃを調整した。
【００６３】
吸着剤Ｄ：吸着性化合物としてのピロガロール１ｇを、上記シリカゲル１０ｇと共に粉砕混合して、粒径５〜５０μｍの粉末状吸着剤Ｄを調整した。
【００６４】
上記吸着剤Ａ〜Ｄのアセトアルデヒド除去率（重量％）の結果を表１に示す。このことより、いずれの吸着剤Ａ〜Ｄもアセトアルデヒドに対して優れた吸着性能を有していることが判る。
【００６５】
【表１】
0003680608.tif 000002
【００６６】
（実施例２）
上記実施例１の吸着剤Ｃと同様に、レゾルシンを吸着性化合物として用いて下記の方法により吸着剤Ｅ〜Ｈを調整し、上記実施例１と同様にしてアセトアルデヒドの除去率を調べた。
【００６７】
〔吸着剤の調整〕
吸着剤Ｅ：レゾルシン１ｇを、蓚酸０．２ｇ及び上記シリカゲル１０ｇと共に粉砕混合して、粒径５〜５０μｍの粉末状吸着剤Ｅを調整した。
【００６８】
吸着剤Ｆ：レゾルシン１ｇを、炭酸ナトリウム０．２ｇ及び上記シリカゲル１０ｇと共に粉砕混合した後、打錠して同じサイズの吸着剤Ｆ（錠剤）を調整した。
【００６９】
吸着剤Ｇ：レゾルシン１ｇを、Ｈ型ゼオライト［ＺＳＭ−５（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2Ｏ3＝７５）、粒径５〜１０μｍ］１０ｇと共に攪拌混合した後、打錠して同じサイズの吸着剤Ｇ（錠剤）を調整した。
【００７０】
吸着剤Ｈ：レゾルシン１ｇを、Ｎａ型ゼオライト（平均粒径５〜１０μｍ）１０ｇと共に攪拌混合した後、打錠して同じサイズの吸着剤Ｈ（錠剤）を調整した。
【００７１】
上記吸着剤Ｅ〜Ｈのアセトアルデヒド除去率（％）の結果を表２に示す（尚、上記実施例の吸着剤Ｃについても併せて示す）。このことより、レゾルシンと共に少量の弱酸性物質や弱塩基性物質を添加すると、アセトアルデヒドに対する吸着性能をより一層高くすることができ、特に弱酸性物質を添加すればその効果は顕著となることが判る。また、これら弱酸性物質や弱塩基性物質を添加すると、吸水時に酸やアルカリ劣化を招く虞れがあるが、Ｈ型ゼオライトやＮａ型ゼオライトを使用すれば、これら弱酸性物質や弱塩基性物質を添加しなくても吸着効果を高めることができ、酸やアルカリ劣化の問題を確実に解消することができる。
【００７２】
【表２】
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【００７３】
（実施例３）
多価フェノールとしてカテコール、プルプリン、ナリンギン及びルチンをそれぞれ１ｇ用意し、これを、各々、上記Ｈ型ゼオライト１０ｇと共に攪拌混合した後、打錠して同じサイズの吸着剤Ｉ〜Ｌ（錠剤）を調整した。そして、上記実施例１と同様にしてアセトアルデヒドの除去率を調べた。
【００７４】
上記吸着剤Ｉ〜Ｌのアセトアルデヒド除去率（％）の結果を表３に示す。このことより、このいずれの吸着剤Ｉ〜Ｌについてもアセトアルデヒドに対して優れた吸着性能を有していることが判る。
【００７５】
【表３】
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【００７６】
（実施例４）
上記実施例２の吸着剤Ｇと同様に、レゾルシン１ｇとＨ型ゼオライト（吸着剤Ｇと同じもの）１０ｇを用いて吸着剤Ｍ〜Ｑを調整した。但し、結合剤として、ポリビニルアルコールを５段階に変化させて添加した。つまり、ポリビニルアルコールの重量を、Ｈ型ゼオライトに対して１．７％（吸着剤Ｍ）、２％（吸着剤Ｎ）、２．５％（吸着剤Ｏ）、３％（吸着剤Ｐ）、５％（吸着剤Ｑ）とした。そして、上記実施例１と同様にしてアセトアルデヒドの除去率を調べた。但し、この実施例４では、アセトアルデヒド除去率を５分毎に３０分経過するまで調べた。
【００７７】
この結果を、図７に示す。尚、比較のために、活性炭の場合の結果を併せて示す。このことより、ポリビニルアルコールの添加量が多くなると、吸着能力が経時的に低下する割合が多くなり、吸着能力の観点からは、ポリビニルアルコールの添加量が少ない方が良好であることが判る。特に３％以下であれば、全く問題はない。しかし、ポリビニルアルコールの重量をＨ型ゼオライトに対して５％にしたとしても、活性炭に比べると低下率は非常に少ない。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の室内空気清浄用フィルターによると、水分の存在下で空気中のカルボニル基含有化合物と化学的に反応し、一価フェノール、多価フェノール及びこれらの誘導体よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物からなる吸着性化合物と、該吸着性化合物を担持する吸水性担持材であって、上記空気中の湿分を吸収して、該吸着性化合物に対し、上記カルボニル基含有化合物と吸着性化合物との反応媒体としての水分を補給する吸水性物質とを有する化学的吸着剤を備えていて、エバポレータ近傍に配設されているものとしたことにより、臭気や腐食の問題を生じさせることなくカルボニル基含有化合物を吸着処理することができると共に、エバポレータの凝縮水による湿気によりその吸着効率の向上化を図ることができる。
【００７９】
また、水分の存在下で空気中の被吸着成分としてのカルボニル基含有化合物と化学的に反応し、一価フェノール、多価フェノール及びこれらの誘導体よりなる群から選択される少なくとも１種の化合物からなる吸着性化合物と、該吸着性化合物を担持する吸水性担持材であって、上記空気中の湿分を吸収して、該吸着性化合物に対し、上記カルボニル基含有化合物と吸着性化合物との反応媒体としての水分を補給する吸水性物質とを有する化学的吸着剤と、物理的吸着剤とを備えていて、送風機の上流側に配設されているものとしたことにより、水分による物理的吸着剤の吸着能力の低下を抑え、多様な被吸着成分に対するフィルター全体の吸着効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係る室内空気清浄用フィルターが設けられた車両空調装置を示す概略断面図である。
【図２】  図１のII方向矢示図である。
【図３】  図１のIII 方向矢示図である。
【図４】  室内空気清浄用フィルターの内部を詳細に示す断面図である。
【図５】  室内空気清浄用フィルターの他の形態を示す図４相当図である。
【図６】  実施例１〜４の試験の要領を示す概略説明図である。
【図７】  実施例４の試験の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１  室内空気清浄用フィルター
５  混合層
１２  化学的吸着剤
１３  物理的吸着剤
３３  クーリングユニット
４１  空調通路
４２  送風機
４３  エバポレータ
【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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