(57)【要約】【課題】  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よって、汚染された空気の浄化、抗菌、殺菌、防臭等の効果を得ようとするものである。【解決手段】  装置本体３の室内にファン１２により吸入又は圧入される汚染空気の取入口5と、光源2と、光触媒フィルター８と、反射板9と、活性炭フィルター１０と、清浄空気の排出口１１とを構成するものにおいて、前記光触媒フィルター８が、通路4の内面に形成されて前記光源2から照射される光束を並行光として受ける触媒面１７と、前記通路4に関して交叉する方向に光源２からの光束を反射させる形状の複数の素材１８、１９、２０とを備える。【選択図】        図1
2005199874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体の通路にファンにより吸入又は圧入される汚染された空気の取入口と、光源と、光触媒フィルターと、反射板と、活性炭フィルターと、清浄空気の排出口とを構成してなる、車載型空気清浄装置。
【請求項２】
請求項1に記載の前記装置本体の室内に仕切板を設け、この仕切板によって形成された室にマイナスイオン発生器を構成してなる、車載型空気清浄装置。
【請求項３】
請求項1に記載の光触媒フィルターが、汚染空気を吸引又は圧入される取入口と、通路と、この通路の内部側壁面に形成した触媒面と、光束をこの触媒面に対して並行光として照射する光源と、前記光束を反射させる形状の多数の素材とを備えてなる、車載型空気清浄装置。
【請求項４】
請求項3に記載の触媒面が、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、
車載型空気清浄装置。
【請求項５】
請求項3に記載の光源が、蛍光灯、ブラックライト、光化学ランプ。冷陰極蛍光ランプによって構成される、車載型空気清浄装置。
【請求項６】
請求項3に記載の素材が、鉄、アルミニウムなどの金属類又は合成樹脂類で光を透過させず反射する材質からなり、これら素材は前記光源からの距離が近い程細く、遠くなる程太く形成された丸棒又は多面体として構成され、前記側壁に穿設した透孔によって支承される、車載型空気清浄装置。
【請求項７】
請求項3に記載の空気清浄装置を複数段階に一体的に構成してなる、車載型空気清浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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）、防曇（超親水性）、抗菌、殺菌、防臭等の効果を得ようとするものである。
【背景技術】
【０００２】
図１２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）１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２を直接照射する方法を示し、汚染物質を触媒面に沿って並行に移動接触させるものである。
【０００３】
図１３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1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2を直接照射する方法で、汚染物質は面1に沿って並行に移動接触させるものである。
【０００４】
図１４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1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2を設置し、両面に直接照射する方法である。
【特許文献１】特開２００２−２５３６６２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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う。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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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置を提案しようとするものである。
【発明の効果】
【０００７】
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、より遠距離まで透過させ、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って、車載型空気清浄装置として、好適な作用を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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り、（ｂ）は（ａ）の取入口部分の端面図、（ｃ）は（ａ）の排出口部分の端面図である。装置本体3の通路４内には取入口5の内側にプレフィルター6が形成され、以後、室内は仕切板7によってに分割され、一方の室には光源2と、光触媒フィルター８と、活性炭フィルター１０と、排出口１１側のファン１２が順次配設されると共に、他方の室にはマイナスイオン発生器１３と、排出口１１側のファン１４が形成される。ファン１２により取入口5から吸入された汚染空気の汚染物質はプレフィルター６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2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１０で消臭脱臭されファン１２により排出口１１から排出される。この際、活性炭フィルター１０をプレフィルター６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。
【０００９】
前記ファン１２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可能である。また、前記光源２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するものとする。
【００１０】
図2は本発明の車載型の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、次のような制御を行うものである。すなわち,紫外線光源用インバーター基盤制御、マイナスイオン発生器制御、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。
【００１１】
図3は前述の光触媒フィルター８の基本構造であって、パンチングしたアルミニウム板からなる装置本体３の上下壁１５及び側壁１６（後述）の内面に、例えば二酸化チタンを塗布又はコーティングした触媒面１７が内側になるように配置する。
【００１２】
前記光源2からの光束を並行光として反射する複数の素材１８、１９、２０は、鉄、アルミニウムなどの金属類又は合成樹脂類で光を透過せず反射する材質からなり、これら素材１８、１９、２０は光源2からの距離が近い程細く、遠くなる程太く形成した丸棒及び多面体とし、これら素材１８、１９、２０は、図示の実施態様の主たる部分においては、3個として表示してあるが、必要に応じてその数は増減可能である。これら素材１８、１９、２０は前記側壁１６に穿設される透孔21に支承される。
【００１３】
前記触媒面１７に対し並行光として紫外線を発生させた光源２から照射される紫外線の一部２２は、素材１８及び１９を通過して素材２０に至り、この素材２０から反射されて触媒面１７に照射される。また、紫外線の一部２３は素材１８を通過し素材１９によって反射されて触媒面１７に照射される。なお紫外線の一部２４は素材１８に対して反射されて触媒面１７に照射されると共に、紫外線の一部２５は素材１８の前面によっても反射される。これらの作用は繰り返し行なわれる。
【００１４】
図4は図3の俯瞰透視図であり、図5は図3の構造の光触媒フィルター８を複数個積層するものであって、複数個で構成される図4の光触媒フィルター８に対して紫外線を発生する光源２の配置方法は、以下、図6から図１１まで共通である。
【００１５】
図6とこの図6の俯瞰透視図である図7において、光触媒フィルター８の外側に紫外線を発生する光源２を配置し、凹面の反射鏡２６を光源２の外側に設置することによって光源２から照射される紫外線を反射する形状の素材１８、１９、２０の作用によって、紫外線の光束を反射させることで紫外線は効率よく触媒面１７を照射する。
【００１６】
図8とこの図8の俯瞰透視図である図9において、光触媒フィルター８の両側に紫外線を発生する光源２を配置し、凹面の反射鏡２６を光源２の両外側に設置することにより、光源２から照射される紫外線を反射する形状の素材１８、１９、２０の作用で、紫外線の光束を反射させることになり紫外線は効率よく触媒面１７を照射する。
【００１７】
図１０とこの図１０の俯瞰透視図である図１１において、光触媒フィルター８を両側に配置し中心部に紫外線を発生する光源２を配置して、光触媒フィルター８の両外側に負う凹面の反射鏡２６を設置するものである。これにより、光源２から照射される紫外線を反射する形状の素材１８、１９、２０の作用で紫外線光軸を反射させ、紫外線は効率よく触媒面１７を照射する。
【００１８】
上述の構成において、防汚（セルフクリーニング）のためには、光源２、素材１８、１９、２０の表面にも二酸化チタンの塗布又はコーティングを形成することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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（ａ）の排出口部分の端面図である。
【図２】本発明の空気清浄装置の電子回路の概要図である。
【図３】光触媒フィルターの基本構造を示す図である。
【図４】図3の俯瞰透視図である。
【図５Ａ】光触媒フィルターを複数個積層して光触媒層とした図である。
【図５Ｂ】光触媒フィルターを複数個積層しかつ光源を両端に配置する場合の図である。
【図６】光触媒フィルターの外側に紫外線を発生する光源を配置し、凹面の反射鏡を光源の外側に反射板を設置した図である。
【図７】図6の俯瞰透視図である。
【図８】光触媒フィルターの両側に紫外線を発生する光源を配置し、凹面の反射鏡を光源の両外側に設置した図である。
【図９】図8の俯瞰透視図である。
【図１０】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た図である。
【図１１】図１０の俯瞰透視図である。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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】
【００２０】
１  面（接触面）
２  光源
３  装置本体
４  通路
５  取入口
６  プレフィルター
７  仕切板
８  光触媒フィルター
10  活性炭フィルター
11  排出口
12  ファン
13  マイナスイオン発生器
14  ファン
15  上下壁
16  側壁
17  触媒面
18  素材
19  素材
20  素材
21  透孔
22  紫外線の一部
23  紫外線の一部
24  紫外線の一部
25  紫外線の一部
26   凹面の反射鏡
【図１】
2005199874.tif 000003
【図２】
2005199874.tif 000004
【図３】
2005199874.tif 000005
【図４】
2005199874.tif 000006
【図５Ａ】
2005199874.tif 000007
【図５Ｂ】
2005199874.tif 000008
【図６】
2005199874.tif 000009
【図７】
2005199874.tif 000010
【図８】
2005199874.tif 000011
【図９】
2005199874.tif 000012
【図１０】
2005199874.tif 000013
【図１１】
2005199874.tif 000014
【図１２】
2005199874.tif 000015
【図１３】
2005199874.tif 000016
【図１４】
2005199874.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月21日(2004.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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）、防曇（超親水性）、抗菌、殺菌、防臭等の効果を得ようとするものである。
【背景技術】
【０００２】
図１２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）１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２を直接照射する方法を示し、汚染物質を触媒面に沿って並行に移動接触させるものである。
【０００３】
図１３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1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2を直接照射する方法で、汚染物質は面1に沿って並行に移動接触させるものである。
【０００４】
図１４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1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2を設置し、両面に直接照射する方法である。
【特許文献１】特開２００２−２５３６６２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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う。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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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置を提案しようとするものである。
【発明の効果】
【０００７】
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、より遠距離まで透過させ、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って、車載型空気清浄装置として、好適な作用を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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り、（ｂ）は（ａ）の取入口部分の端面図、（ｃ）は（ａ）の排出口部分の端面図である。装置本体3の通路４内には取入口5の内側にプレフィルター6が形成され、以後、室内は仕切板7によってに分割され、一方の室には光源2と、光触媒フィルター８と、活性炭フィルター１０と、排出口１１側のファン１２が順次配設されると共に、他方の室にはマイナスイオン発生器１３と、排出口１１側のファン１４が形成される。ファン１２により取入口5から吸入された汚染空気の汚染物質はプレフィルター６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2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１０で消臭脱臭されファン１２により排出口１１から排出される。この際、活性炭フィルター１０をプレフィルター６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。
【０００９】
前記ファン１２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可能である。また、前記光源２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するものとする。
【００１０】
図2は本発明の車載型の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、次のような制御を行うものである。すなわち,紫外線光源用インバーター基盤制御、マイナスイオン発生器制御、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。
【００１１】
図3は前述の光触媒フィルター８の基本構造であって、パンチングしたアルミニウム板からなる装置本体３の上下壁１５及び側壁１６（後述）の内面に、例えば二酸化チタンを塗布又はコーティングした触媒面１７が内側になるように配置する。
【００１２】
前記光源2からの光束を並行光として反射する複数の素材１８、１９、２０は、鉄、アルミニウムなどの金属類又は合成樹脂類で光を透過せず反射する材質からなり、これら素材１８、１９、２０は光源2からの距離が近い程細く、遠くなる程太く形成した丸棒及び多面体とし、これら素材１８、１９、２０は、図示の実施態様の主たる部分においては、3個として表示してあるが、必要に応じてその数は増減可能である。これら素材１８、１９、２０は前記側壁１６に穿設される透孔21に支承される。
【００１３】
前記触媒面１７に対し並行光として紫外線を発生させた光源２から照射される紫外線の一部２２は、素材１８及び１９を通過して素材２０に至り、この素材２０から反射されて触媒面１７に照射される。また、紫外線の一部２３は素材１８を通過し素材１９によって反射されて触媒面１７に照射される。なお紫外線の一部２４は素材１８に対して反射されて触媒面１７に照射されると共に、紫外線の一部２５は素材１８の前面によっても反射される。これらの作用は繰り返し行なわれる。
【００１４】
図4は図3の俯瞰透視図であり、図5Ａ、図５Ｂは図3の構造の光触媒フィルター８を複数個積層するものであって、複数個で構成される図4の光触媒フィルター８に対して紫外線を発生する光源２の配置方法は、以下、図6から図１１まで共通である。なお図５Ｂは光源を両側に配設するために、素材１８、１９、２０、１９、１８と配置した状態を示す図である。
【００１５】
図6とこの図6の俯瞰透視図である図7において、光触媒フィルター８の外側に紫外線を発生する光源２を配置し、凹面の反射鏡２６を光源２の外側に設置することによって光源２から照射される紫外線を反射する形状の素材１８、１９、２０の作用によって、紫外線の光束を反射させることで紫外線は効率よく触媒面１７を照射する。
【００１６】
図8とこの図8の俯瞰透視図である図9において、光触媒フィルター８の両側に紫外線を発生する光源２を配置し、凹面の反射鏡２６を光源２の両外側に設置することにより、光源２から照射される紫外線を反射する形状の素材１８、１９、２０の作用で、紫外線の光束を反射させることになり紫外線は効率よく触媒面１７を照射する。
【００１７】
図１０とこの図１０の俯瞰透視図である図１１において、光触媒フィルター８を両側に配置し中心部に紫外線を発生する光源２を配置して、光触媒フィルター８の両外側に負う凹面の反射鏡２６を設置するものである。これにより、光源２から照射される紫外線を反射する形状の素材１８、１９、２０の作用で紫外線光軸を反射させ、紫外線は効率よく触媒面１７を照射する。
【００１８】
上述の構成において、防汚（セルフクリーニング）のためには、光源２、素材１８、１９、２０の表面にも二酸化チタンの塗布又はコーティングを形成することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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（ａ）の排出口部分の端面図である。
【図２】本発明の空気清浄装置の電子回路の概要図である。
【図３】光触媒フィルターの基本構造を示す図である。
【図４】図3の俯瞰透視図である。
【図５Ａ】光触媒フィルターを複数個積層して光触媒層とした図である。
【図５Ｂ】光触媒フィルターを複数個積層しかつ光源を両端に配設する場合を考慮して、素材の配置を変更した図である。
【図６】光触媒フィルターの外側に紫外線を発生する光源を配置し、凹面の反射鏡を光源の外側に反射板を設置した図である。
【図７】図6の俯瞰透視図である。
【図８】光触媒フィルターの両側に紫外線を発生する光源を配置し、凹面の反射鏡を光源の両外側に設置した図である。
【図９】図8の俯瞰透視図である。
【図１０】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た図である。
【図１１】図１０の俯瞰透視図である。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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】
【００２０】
１  面（接触面）
２  光源
３  装置本体
４  通路
５  取入口
６  プレフィルター
７  仕切板
８  光触媒フィルター
10  活性炭フィルター
11  排出口
12  ファン
13  マイナスイオン発生器
14  ファン
15  上下壁
16  側壁
17  触媒面
18  素材
19  素材
20  素材
21  透孔
22  紫外線の一部
23  紫外線の一部
24  紫外線の一部
25  紫外線の一部
26   凹面の反射鏡