(57)【要約】  本発明の光触媒装置は、胴体と、発光ダイオード（ＬＥＤ）及び前記発光ダイオード（ＬＥＤ）が固定される基板を有して紫外線（ＵＶ）光を照射し、前記胴体に固定される光源部と、前記光源部により照射される光により光触媒反応を引き起こして過酸化ラジカルを発生させ、前記胴体に固定される触媒部と、前記光源部に配設されて前記光源部において発生する熱を放出する放熱部と、を備える。これにより、本発明の光触媒装置は、空気を浄化するとともに、蒸発器を殺菌及び脱臭し、単一のモジュールとして取り付け易いというメリットがある。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴体と、
発光ダイオード（ＬＥＤ）及び前記発光ダイオード（ＬＥＤ）が固定される基板を有して紫外線（ＵＶ）光を照射し、前記胴体に固定された光源部と、
前記光源部により照射される光により光触媒反応を引き起こして過酸化ラジカルを発生させ、前記胴体に固定された触媒部と、
前記光源部に配設されて前記光源部において発生する熱を放出する放熱部と、
を備えることを特徴とする光触媒装置。
【請求項２】
前記胴体は、前記発光ダイオード（ＬＥＤ）の基板を支持する支持部と、前記支持部から延びて前記発光ダイオード（ＬＥＤ）と触媒部との間の離隔距離を形成する空間形成部と、前記空間形成部から延びて前記触媒部を固定する触媒部収容部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の光触媒装置。
【請求項３】
前記空間形成部は、前記支持部から前記光源部の光の照射に向かって幅が広くなるように斜めに形成されることを特徴とする請求項２に記載の光触媒装置。
【請求項４】
前記胴体は、水分が排出可能な排水孔が形成されることを特徴とする請求項３に記載の光触媒装置。
【請求項５】
前記排水孔は、前記光触媒装置が取り付けられた状態で、前記空間形成部の斜めの下側に形成されることを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記基板は、前記触媒部と向かい合う面が防湿材料によりコーティングされることを特徴とする請求項１に記載の光触媒装置。
【請求項７】
前記放熱部は、前記基板の一方の側に配設され、前記触媒部に向かって突出する第１の放熱フィンを備えることを特徴とする請求項１に記載の光触媒装置。
【請求項８】
前記第１の放熱フィンは、前記発光ダイオード（ＬＥＤ）が前記触媒部に光を照射する領域を除く領域に形成されることを特徴とする請求項７に記載の光触媒装置。
【請求項９】
前記第１の放熱フィンは、空気の流れ方向に平行な板状であることを特徴とする請求項８に記載の光触媒装置。
【請求項１０】
前記放熱部は、前記発光ダイオード（ＬＥＤ）が配設された基板の反対側に配設される第２の放熱フィンを備えることを特徴とする請求項８に記載の光触媒装置。
【請求項１１】
前記放熱部は、前記発光ダイオード（ＬＥＤ）が配設された基板の反対側に配設される第２の放熱フィンを備えることを特徴とする請求項１に記載の光触媒装置。
【請求項１２】
前記基板は、放熱基板であることを特徴とする請求項１に記載の光触媒装置。
【請求項１３】
前記触媒部は、担持体と、助触媒及び酸性添加剤を添加してゲル状に液状化した触媒を前記担持体に担持してコーティングするコーティング層と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の光触媒装置。
【請求項１４】
前記触媒は、１０ｎｍ〜６０ｎｍの粒径に粒子化した酸化チタンを含み、前記酸化チタンの表面積値は、３３０ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする請求項１３に記載の光触媒装置。
【請求項１５】
前記助触媒は、アルミナであることを特徴とする請求項１４に記載の光触媒装置。
【請求項１６】
光触媒装置は、２以上の前記光源部を備えることを特徴とする請求項１に記載の光触媒装置。
【請求項１７】
流入した空気が移送される空間を形成し、空気が吐き出されるベントが形成される空調ケースと、
前記空調ケースの内部に配設される蒸発器と、
空気の流れ方向に、且つ、前記空調ケースの後側に配設されるヒーターコアと、
前記請求項２乃至請求項１２のうちのいずれか一項に記載の光触媒装置と、
を備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項１８】
前記光触媒装置は、空気の流れ方向に、且つ、前記蒸発器の前側に配設されることを特徴とする請求項１７に記載の車両用空調装置。
【請求項１９】
車両用の空調装置であって、前記空調ケースの所定の領域が中空状に形成され、胴体により閉鎖される取付孔が形成され、前記胴体に空調ケースへの固定のための固定部が形成されることを特徴とする請求項１７に記載の車両用空調装置。
【請求項２０】
前記光触媒装置は、前記空調ケースの外面を基準として触媒部が前記空調ケースの内部に配設され、空間形成部が前記空調ケースの外部に配設されるように、前記固定部が前記空間形成部の触媒支持部が形成された側から突出することを特徴とする請求項１９に記載の車両用空調装置。
【請求項２１】
車両用の空調装置であって、前記光触媒装置が前記空調ケースの一方の側に取り付けられることを特徴とする請求項１７に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒装置及びこれを備える車両用空調装置に係り、より詳しくは、空調ケースの内部に流入する空気を浄化するとともに、蒸発器を殺菌及び脱臭し、光触媒装置において発生する熱を効率よく放熱して殺菌及び脱臭性能を持続的に維持する光触媒装置及びこれを備える車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置は、車両の外部の空気を車両の室内に取入れたり、車両の室内の空気を循環させる過程において加熱又は冷却させて車両の室内を冷房又は暖房するための装置である。空調ケースの内部には、冷却作用のための蒸発器と、加熱作用のためのヒーターコアと、を備え、蒸発器やヒーターコアにより冷却又は加熱された空気を送風モード切替用扉を用いて車両の室内の各部に選択的に送風するようになっている。
【０００３】
一方、車両の普及率が増加し続けるだけではなく、ユーザーが車両の内部に留まる時間も増えることから、車両の内部の快適性を維持するための取り組みが盛んに行われている。しかしながら、車両の室内は狭くて密閉されているため汚れ易く、都心の微細な塵埃及び各種の汚染物質が原因となって、車両の室内の汚染が更に激しくなる。これに伴い、最近、車両の室内空気を浄化する車両用空気浄化装置が開発されている。
【０００４】
自動車用脱臭器付き冷房装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
図１は、従来の自動車用脱臭器付き冷房装置を示す断面図である。
図１に示すように、従来の自動車用脱臭器付き冷房装置は、胴体２０に外気吸入口２１及び内気吸入口２２が配設され、外気吸入口２１及び内気吸入口２２を選択的に開閉する取り込み扉２３が回動自在に配設される。
【０００５】
取り込み扉２３の回動軸には、アクチュエーター３０が連結されて制御手段３１により制御される。取り込み扉２３の下流側には、外気吸入口２１及び内気吸入口２２から取り込まれた空気を下流側に送風するための送風器２５が配設され、送風器２５は、ファン３２及び前記ファン３２を回転させるモーター３３を備える。前記送風器２５の下流側には蒸発器２６が組み込まれて、これを通過する空気と熱交換して空気を冷却させる。蒸発器２６の下流側の空気通路２８には、光を照射して活性酸素を発生する光触媒フィルター２７が配設される。
【０００６】
前記光触媒フィルター２７は、紫外線ランプ２９の照射により活性酸素を発生して、この活性酸素が悪臭を引き起こす物質を極低濃度の被酸化性化合物まで酸化分解する。前記紫外線ランプ２９は、蒸発器２６と光触媒フィルター２７との間に配置される。光触媒フィルター２７の下流側には、流動空気中に含まれるオゾンを除去するための金属触媒フィルター３４が配設される。未説明符号３５は温度センサーであり、３６は悪臭レベルを感知するセンサーであり、３７はファンスイッチであり、２４は空気吐出口である。
【０００７】
しかしながら、従来の自動車用脱臭器付き冷房装置は、光触媒の光源として用いられる紫外線ランプ２９が内部に水銀を含有し、水銀が人体に有害であり、いくつかの環境的な要件により車両に適用できないという問題があった。また、光触媒フィルター２７は蒸発器２６の下流側に配設されて蒸発器２６において発生する悪臭を吸着して脱臭させるため、塵埃量が過剰であるときに風量が低下してフィルターを取り替えなければならないという問題がある。なお、従来の自動車用脱臭器付き冷房装置は、紫外線ランプ２９及び光触媒フィルター２７を個別の部品として備えるため組立性が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第２５４９０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述した問題を解決するために案出されたものであり、その目的は、空調ケースの内部に流入する空気を浄化するとともに、蒸発器を殺菌及び脱臭し、光触媒装置において発生する熱を効率よく放熱して殺菌及び脱臭性能を持続的に維持する光触媒装置及びこれを備える車両用空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するためになされた本発明の光触媒装置は、胴体と、発光ダイオード（ＬＥＤ）及び前記発光ダイオード（ＬＥＤ）が固定される基板を有して紫外線（ＵＶ）光を照射し、前記胴体に固定される光源部と、前記光源部により照射される光により光触媒反応を引き起こして過酸化ラジカルを発生させ、前記胴体に固定される触媒部と、前記光源部に配設されて前記光源部において発生する熱を放出する放熱部と、を備える。
これにより、本発明の光触媒装置は、空気を浄化するとともに、蒸発器を殺菌及び脱臭し、単一のモジュールとして取り付け易いというメリットがある。
【００１１】
このとき、前記胴体は、前記発光ダイオード（ＬＥＤ）基板を支持する支持部と、前記支持部から延びて前記発光ダイオード（ＬＥＤ）と触媒部との間の離隔距離を形成する空間形成部と、前記空間形成部から延びて前記触媒部を固定する触媒部収容部と、を備えることが好ましく、前記空間形成部は、前記支持部から前記光源部の光の照射に向かって幅が広くなるように斜めに形成されることが好ましい。これにより、本発明の光触媒装置は、胴体を用いて残りの構成要素（光源部、触媒部及び放熱部）を支持することができて、単一のモジュールとして製作可能であるというメリットがある。
【００１２】
また、前記胴体には、水分が排出可能な排水孔が形成され、このとき、前記排水孔は、前記光触媒装置が取り付けられた状態で、前記空間形成部の斜めの下側に形成される。これにより、光触媒装置の内部に流入した水分により耐久性が低下されことが防がれるというメリットがある。
更に、前記基板は、前記触媒部と向かい合う面が防湿材料によりコーティングされることが好ましい。これにより、水分により基板が損なわれることが未然に防がれるというメリットがある。
【００１３】
前記放熱部は、前記基板の一方の側に配設され、前記触媒部に向かって突出する第１の放熱フィンを備えることが好ましく、このとき、前記第１の放熱フィンは、前記発光ダイオード（ＬＥＤ）が前記触媒部に光を照射する領域を除く領域に形成されることが好ましく、前記第１の放熱フィンは、空気の流れ方向に平行な板状であることが好ましい。これにより、本発明の光触媒モジュールは、発光ダイオード（ＬＥＤ）からの熱を効率よく放出しながらも発光ダイオード（ＬＥＤ）が前記触媒部に光を照射することを妨げないというメリットがある。
【００１４】
更にまた、前記放熱部は、前記発光ダイオード（ＬＥＤ）が配設された基板の反対側に配設される第２の放熱フィンを備えることが好ましい。これにより、前記第２の放熱フィンは、光触媒装置において発生する熱を効率よく放出することができるというメリットがある。
【００１５】
更にまた、本発明の光触媒装置は、前記放熱部が別途の第１の放熱フィン及び第２の放熱フィンから形成されたものであることが好ましく、また、前記基板が放熱基板であり、前記基板それ自体が放熱部であることが好ましい。
【００１６】
更にまた、前記触媒部は、担持体と、助触媒及び酸性添加剤を添加してゲル状に液状化した触媒を前記担持体に担持してコーティングされるコーティング層と、を備えることが好ましい。このとき、前記触媒は、１０ｎｍ〜６０ｎｍの粒径に粒子化した酸化チタンを含み、前記酸化チタンの表面積値は、３３０ｍ２／ｇ以上であり、前記助触媒は、アルミナであることが好ましい。
【００１７】
更にまた、前記光触媒装置は、２以上の前記光源部を備えることが好ましい。これにより、前記触媒部が一つ形成され、前記光源部が２以上形成されてより広い領域において殺菌が行われるというメリットがある。
【００１８】
一方、上述した目的を達成するためになされた本発明の車両用空調装置は、流入した空気が移送される空間を形成し、空気が吐き出されるベントが形成される空調ケースと、前記空調ケースの内部に配設される蒸発器と、空気の流れ方向に、且つ、前記空調ケースの後側に配設されるヒーターコアと、光触媒装置と、を備える。これにより、空調ケースの内部に流入する空気を浄化することができるというメリットがある。
【００１９】
このとき、前記光触媒装置は、空気の流れ方向に、且つ、前記蒸発器の前側に配設される。これにより、空気を浄化するとともに、蒸発器を殺菌及び脱臭することができるというメリットがある。
また、前記車両用空調装置は、前記光触媒装置が前記空調ケースの一方の側に取り付けられることが好ましい。
【００２０】
特に、前記車両用空調装置は、前記空調ケースの所定の領域が中空状に形成され、前記胴体により閉鎖される取付孔が形成され、前記胴体に空調ケースへの固定のための固定部が形成されることが好ましい。即ち、本発明の車両用空調ケースは、前記光触媒装置が空調ケースの一方の側に取り付けられ、着脱し易く、これにより、手軽に点検及び修理可能であり、しかも、光触媒装置により空調ケースの内部の空気の流れが妨げることが極力抑えられるというメリットがある。
【００２１】
また、前記光触媒装置は、前記空調ケースの外面を基準として前記触媒部が前記空調ケースの内部に配設され、前記空間形成部が前記空調ケースの外部に配設されるように、前記固定部が前記空間形成部の前記触媒支持部が形成された側から突出することが好ましい。
【００２２】
これにより、空気の浄化が直接的に行われる触媒支持部のみを空調ケースの形成領域を基準として内側に配設して光触媒装置の取付けに起因する空調ケースの内部の流路の変化を極力抑えることにより、空調ケースの内部の空気の流れが妨げられることが極力抑えられるというメリットがある。なお、排水孔が形成される空間形成部領域を空調ケース形成領域を基準として外側に配設することにより、光触媒装置の内部の水分が空調ケースの外側に排出され易いというメリットがある。
【発明の効果】
【００２３】
これにより、本発明の光触媒装置及びこれを備える車両用空調装置は、空調ケースの内部に流入する空気を浄化するとともに、蒸発器を殺菌及び脱臭し、光触媒装置において発生する熱を効率よく放熱して殺菌及び脱臭性能を持続的に維持するというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の自動車用脱臭器付き冷房装置を示す断面図である。
【図２】本発明による光触媒装置の斜視図である。
【図３】本発明による光触媒装置の断面図である。
【図４】本発明による光触媒装置の第１の放熱フィンの斜視図である。
【図５】本発明による光触媒装置の他の断面図及び第１の放熱フィンの斜視図である。
【図６】本発明による光触媒装置の他の断面図及び第１の放熱フィンの斜視図である。
【図７】本発明による光触媒装置の更に他の断面図である。
【図８】本発明による光触媒装置の触媒部を示す図である。
【図９】本発明による光触媒装置の他の斜視図及び取付断面図である。
【図１０】本発明による光触媒装置の他の斜視図及び取付断面図である。
【図１１】本発明による車両用空調装置を示す概略図及び斜視図である。
【図１２】本発明による車両用空調装置を示す概略図及び斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面に基づき、上述した特徴を有する本発明の光触媒装置１００について詳細に説明する。
図２及び図３は、本発明による光触媒装置の斜視図及び断面図（図２のＡＡ’方向の断面図）であり、図４は、本発明による光触媒装置の第１の放熱フィンの斜視図であり、図５及び図６は、本発明による光触媒装置の他の断面図及び第１の放熱フィンの斜視図であり、図７は、本発明による光触媒装置の更に他の断面図であり、図８は、本発明による光触媒装置１００の触媒部１３０を示す図である。図９及び図１０は、本発明による光触媒装置の他の斜視図及び取付断面図であり（図９のＢＢ’方向の断面図）、図１１及び図１２は、本発明による車両用空調装置を示す概略図及び斜視図である。
【００２６】
本発明の光触媒装置１００は、胴体１１０と、光源部１２０と、触媒部１３０と、を備える。
前記胴体１１０は、前記光源部１２０及び触媒部１３０を支持し、車両用空調装置１０００の空調ケース３００への固定のための固定部１１１が形成されて車両用空調装置１０００の空調ケース３００に固定される。前記固定部１１１の形状は、前記空調ケース３００に固定のために様々な形状を呈する。
【００２７】
前記胴体１１０は、支持部１１２と、空間形成部１１３と、触媒部収容部１１４と、を備える。
前記支持部１１２は、前記光源部１２０の基板１２２を支持し、前記空間形成部１１３は、前記支持部１１２から前記触媒部１３０に向かって延びて前記光源部１２０の発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１から照射される光が前記触媒部１３０に伝わるように前記発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１と触媒部１３０との間の離隔距離を形成する。
【００２８】
このとき、前記空間形成部は、前記支持部１１２から前記光源部の光の照射方向（前記触媒部１３０の形成方向）に幅が広くなるように斜めに形成されて、前記支持部１１２に取り付けられる光源部１２０から照射された光を前記触媒部１３０に導いて前記触媒部１３０に集中させて触媒反応量を増大させる。これにより、過酸化ラジカルの発生量が増えて殺菌及び脱臭効果が上がる。前記触媒部収容部１１４は、前記触媒部１３０が配設され、車両用空調装置１０００の空調ケース３００の内部の空気が前記触媒部１３０に向かって導かれるように形成される。
【００２９】
特に、前記触媒部１３０の一方の面（前記支持部１１２が配設された側の反対面）が空調ケース３００の内部に露出されるように形成されなければならない。このとき、前記触媒部収容部１１４は、前記空間形成部１１３と隣り合って触媒部１３０を支持するように内側に突出する段付部１１４ａを備える。また、前記触媒部収容部１１４は、前記触媒部１３０の取付及び点検が手軽に行われるように前記触媒部１３０が着脱可能なように摺動結合され、加えて、前記触媒部１３０が着脱され易い限り、様々な形状を呈する。なお、前記胴体１１０の断面は、矩形であってもよく、円形であってもよく、これらに加えて様々な形状であってもよい。
【００３０】
前記光源部１２０は、前記胴体１１０に固定されて紫外線（ＵＶ）光を照射し、発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１と、前記発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１が固定される基板１２２と、を備える。図４において、空気の流れ方向を矢印にて示す。
【００３１】
前記発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１は、４００ｎｍ以下の波長を有する紫外線Ａ（ＵＶＡ：Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ−Ａ）光又は紫外線Ｃ（ＵＶＣ：Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ−Ｃ）の光を照射し、既存の水銀ランプにおいて問題視されていた水銀使用の問題を解決し、小さい電力を用いて効率よく光を照射することができる。この場合、紫外線Ａ（ＵＶＡ）は比較的に安価であるため、費用的な面からみて有利であり、光触媒担体の光触媒反応を効率よく活性化させる。
【００３２】
また、紫外線Ｃ  （ＵＶＣ）は、比較的に高価であるとはいえ、光触媒反応を活性化させる作用をすると共に、紫外線Ｃ自身も殺菌機能を発揮して殺菌効率を上向させる。前記光源部１２０は、前記触媒部１３０の大きさに対応して２以上配設される。本発明において前記光源部１２０が２以上配設されるとは、発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１及びその基板１２２がそれぞれ２以上配設されること、及び１枚の基板１２２に２以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１が配設されることの両方を含むものと定義する。
【００３３】
もちろん、前記発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１が２以上配設される場合、紫外線Ａ（ＵＶＡ）及び紫外線Ｃ（ＵＶＣ）を照射する発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１が両方とも配設される。
前記放熱部１４１、１４２は、前記光源部１２０に配設されて前記光源部１２０において発生する熱を放出する手段であり、第１の放熱フィン１４１を備える。
【００３４】
前記第１の放熱フィン１４１は、放熱性能を高めるために配設される。一方、前記光源部１２０は、前記発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１及び基板１２２からの熱を放出することが、光量を高く維持するのに非常に重要であるため、前記第１の放熱フィン１４１は、前記発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１から前記触媒部１３０に光が照射される領域を除く領域に形成される。
【００３５】
また、前記第１の放熱フィン１４１は、ピン状や板状をはじめとして様々な形状を呈する。前記第１の放熱フィン１４１が板状を呈する場合、前記発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１が配設された基板１２２の一方の側に空気の流れ方向に平行に形成される。前記胴体１１０の内部の前記発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１が配設された基板１２２の一方の側と、触媒部１３０と、の間には、前記胴体１１０の空間形成部１１３により前記発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１から前記触媒部１３０に光が照射される領域が存在するが、この領域には前記第１の放熱フィン１４１が配設されてこの領域に流動する空気を介して放熱する。
【００３６】
前記図３及び図４に示す第１の放熱フィン１４１は、図中の左右側の方向（空気の流れ方向）に前記発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１が配設される中央領域は、第１の放熱フィン１４１が突出せず、下部の両側方向に斜めに形成されて前記発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１から照射される光を遮断しないようにしながら熱を放出する例を示す。
図５及び図６は、前記発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１が図中の左右方向に２つ形成され、前記第１の放熱フィン１４１が前記２つの発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１から遠くなるにつれて下側方向に斜めになる例を示す。
【００３７】
本発明の光触媒装置１０００は、前記第１の放熱フィン１４１の形状が図示の例に何ら限定されるものではなく、前記発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１が前記触媒部１３０に光を照射する領域を除く領域に自由に形成される。
【００３８】
また、本発明の光触媒装置１０００は、前記放熱部が別途の第１の放熱フィン１４１及び第２の放熱フィン１４２が形成されたものであることが好ましく、前記基板１２２が放熱基板であり、前記基板１２２それ自体が放熱部である。
【００３９】
更に、前記光源部１２０は、前記発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１が配設された基板１２２の反対側に第２の放熱フィン１４２が配設される。即ち、前記第２の放熱フィン１４２は、前記基板１２２の第１の放熱フィン１４１及び発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１が配設された側の反対面に形成され、前記基板１２２に形成されるか、あるいは、前記基板１２２を支持する胴体１１０の支持部１１２から突出して前記光源部１２０からの熱を放出する。
【００４０】
特に、前記基板１２２に前記第２の放熱フィン１４２が形成される場合、前記胴体１１０は、前記第２の放熱フィン１４２が嵌め込まれて外部に突出するように前記支持部１１２の所定の領域が中空状を呈する中空部１１２ａが形成される。
【００４１】
本発明の光触媒装置１００は、第１の放熱フィン１４１及び第２の放熱フィン１４２のうちのいずれか一方又は両方を備えて、発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１からの熱を効率よく放出して発光ダイオード（ＬＥＤ）１２１の光量特性を高く維持し、耐久性を高めて殺菌及び脱臭性能を持続的に維持する。
【００４２】
前記第１の放熱フィン１４１及び第２の放熱フィン１４２は、前記基板１２２の両面に密着して形成され、前記基板１２２を前記胴体１１０の支持部１１２に固定するための構成要素により一括して締め付けられる。
【００４３】
前記触媒部１３０は、前記光源部１２０により照射される光により光触媒反応を引き起こして過酸化ラジカルを発生する。前記触媒部１３０は、前記光源部１２０から照射される光により光触媒反応を引き起こし、光触媒反応により発生した過酸化ラジカルの酸化作用により、空調ケース３００の内部に流入する汚染物質と、蒸発器４１０内の菌類と、各種の汚染物質及び悪臭を除去する。
【００４４】
より具体的に記載すると、前記触媒部１３０は、光源部１２０から照射される光を吸収すると、電子が満たされている価電子帯（Ｖａｌｅｎｃｅ  Ｂａｎｄ：ＶＢ）の電子が光エネルギーを吸収して電子が空いている伝導帯（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｂａｎｄ）にジャンプする。価電子帯の空いた電子位である正孔は、表面の水分子を酸化して自分は元の状態に戻り、酸化された水分子はＯＨラジカルを形成する。また、伝導帯に励起された励起電子と呼ばれる電子は、酸素と反応して強い酸化力を有する過酸化ラジカルを生成する。
【００４５】
一方、前記触媒部１３０は、担持体１３１と、助触媒及び酸性添加剤を添加してゲル状に液状化した触媒を前記担持体１３１にコーティングして担持されるコーティング層１３２と、を備える（図８参照）。前記担持体１３１は、内部に多数の気孔を有し、網目状をはじめとする様々な形状に形成され、メタル又は弾性特性を有する材質により形成される。
【００４６】
前記触媒として、１０ｎｍ〜６０ｎｍの粒径に粒子化した酸化チタンを含み、前記酸化チタンの表面積値は、３３０ｍ２／ｇ以上である。より具体的には、光触媒として用いられる酸化チタン（ＴｉＯ２）は、４００ｎｍ以下の紫外線を吸収して過酸化ラジカルを生成し、生成された過酸化ラジカルは、有機物を分解して安全な水及び二酸化炭素に分解する。ナノ粒子化した酸化チタンは、比較的エネルギー強度の弱い波長を示す紫外線光源を用いても、多量の過酸化ラジカルを生成することができる。
【００４７】
このため、有機物の分解能力に優れており、環境の変化に対しても、持続的な耐久性及び安定性を有し、しかも、半永久的な効果を有する。また、過剰に発生した過酸化ラジカルは、有機物だけではなく、悪臭、細菌など様々な物質を除去する。前記触媒部１３０は、ナノ粒子化した酸化チタンの表面積値を３３０ｍ２／ｇ以上にすることにより、通常の酸化チタンに比べて同じ面積当たりに光エネルギーを受ける粒子が遥かに多量存在して過酸化ラジカルの発生量が増加する。
【００４８】
このとき、前記助触媒はアルミナであり、この場合、触媒部１３０の担持力を更に向上させ、担持体１３１の固定能力を増大させるという効果がある。
前記触媒部１３０の製造過程の一例について説明すると、酸化チタンを高温において焼成し、且つ、常温において乾燥させて１０ｎｍ〜６０ｎｍの粒径に粒子化させた後、アルミナからなる助触媒を添加して液状に加工する。次いで、液状を使用用途に合わせて２次的に加工して担持体１３１に担持し、２次的に乾燥し且つ焼成して担持体１３１に固定する。
【００４９】
本発明の光触媒装置１００は、光源部１２０及び触媒部１３０を用いて光触媒反応により過酸化ラジカルを発生させて悪臭物質を酸化分解する構造であり、従来の悪臭入り汚染空気を吸着して脱臭する構造と比較して、別途にフィルターを取り替えなくてもよく、担体の種類の選択又は光源部１２０の適切なオン／オフ制御を通じてほとんど半永久的に使用可能であるというメリットがある。
【００５０】
また、本発明の光触媒装置１００は、前記図９及び図１０に示すように前記胴体１１０に排水孔１１３ａが形成されて、内部の水分を排出することが好ましい。このとき、前記排水孔１１３ａは、取り付けられた状態で、前記空間形成部１１３の下側に形成される。即ち、本発明の光触媒装置１００が、前記車両用空調装置１０００の空調ケース３００に取り付けられた状態で、前記傾斜部１１３の下側に形成されて水分が斜めの空間形成部１１３を介して前記排水孔１１３ａに導かれて水分の排出効果を更に高めることが好ましい。
【００５１】
図１１及び図１２は、本発明による車両用空調装置を示す概略図及び斜視図である。
図１１及び図１２に示すように、本発明の車両用空調装置１０００は、空調ケース３００と、蒸発器４１０と、ヒーターコア４２０と光触媒装置１００と、を備える。
前記空調ケース３００は、流入した空気が移送され、前記蒸発器４１０及びヒーターコア４２０が取り付けられる空間を形成し、空気が吐き出されるベント３１０が形成される。
【００５２】
より具体的に記載すると、空調ケース３００には、蒸発器４１０及びヒーターコア４２０により温度が調節された空気を、車両の室内に吐き出すベント３１０が形成される。ベント３１０は、フェイスベント３１０と、デフロストベント３１０と、フロアベント３１０と、を備える。フェイスベント３１０は、車両の室内の車輛進行方向前側（前座席）に向かって空気を吐き出し、デフロストベント３１０は、車両の車窓に向かって空気を吐き出し、フロアベント３１０は、車両の室内の前座席の床面に向かって空気を吐き出し、フェイスベント３１０と、デフロストベント３１０と、フロアベント３１０と、はそれぞれのモード扉３１０ｄを介して開度が調節される。
【００５３】
前記空調ケース３００の空気が流入する側には、空気を送風するためのファン２１４が配設され、内外気切換え扉２１３により内気流入口２１１及び外気流入口２１２を選択的に開閉することにより、ファン２１４が作動すると、内気又は外気を空調ケース３００に移送する。より具体的に記載すると、内気流入口２１１は車両の内部と連通されて内気が流入し、外気流入口２１２は車両の外部と連通されて外気が流入する。前記内外気切換え扉２１３は、流入ダクトの内部に配設されて内気流入口２１１及び外気流入口２１２を開閉する。内外気切換え扉２１３は、車両の搭乗客の設定により作動されて外気又は内気が選択的に流入するように制御される。
【００５４】
前記蒸発器４１０は、冷却された冷媒が流動して空気を冷却し、前記ヒーターコア４２０は、加熱された冷却水が流動して空気を加熱するものであり、空気の流れ方向に蒸発器４１０及びヒーターコア４２０がこの順に配設される。また、前記空調ケース３００は、内部に蒸発器４１０を通過した空気がヒーターコア４２０を通過する度合いを決定する温度調節扉３２０が配設される。換言すると、前記温度調節扉３２０は、蒸発器４１０を通過した空気の量と、ヒーターコア４２０を通過する暖気の量と、ヒーターコア４２０を通過していない冷気の量と、の開度を調節する。
【００５５】
このとき、前記光触媒装置１００は、上述した特徴を有し、空気の流れ方向に、且つ、蒸発器４１０の前側に配設されて前記蒸発器４１０を殺菌及び脱臭するようにすることが好ましい。
【００５６】
また、本発明の車両用空調装置１０００は、前記光触媒装置１００が空調ケース３００の一方の側に取り付けられるものであり、前記光触媒装置１００を着脱し易く、これにより、点検及び修理が手軽に行われ、光触媒装置１００により空調ケース３００の内部の空気の流れが妨げられることが極力抑えられるというメリットがある。特に、前記空調ケース３００及び光触媒装置１００の固定のために、前記空調ケース３００の所定の領域が中空状に形成され、前記胴体１１０により閉鎖される取付孔３００ａが形成され、前記胴体１１０に固定部１１１が形成される。
【００５７】
図１０において、前記固定部１１１は、所定の領域が中空状に形成され、中空状に形成された内周面にねじ山が形成されたことを示す例であり、前記空調ケース３００もまた前記固定部１１１に対応するように中空状に形成され、中空状に形成された内周面にねじ山が形成され、別途の締付手段５００により固定される例を示す。
【００５８】
このとき、前記固定部１１１が、前記空間形成部１１３の前記触媒支持部１１２が形成された側から突出することが好ましい。即ち、前記空調ケース３００の外面を基準として前記触媒部１３０が前記空調ケース３００の内部に配設され、前記空間形成部１１３が前記空調ケース３００の外部に配設される。
【００５９】
これにより、本発明の車両用空調装置１０００は、空気を浄化する触媒部１３０が前記空調ケース３００の内部に配設されて空気を効率よく浄化しながらも、空調ケース３００の内部への突出度を最小化させて空気の流れを妨げることを極力抑える。また、前記空調ケース３００の外面を基準として前記空間形成部１１３が前記空調ケース３００の外部に配設されることにより、前記空間形成部１１３に形成された排水孔１１３ａを介して光触媒装置１００の内部の水分が外部に排出され易い。（図１０において、図中の左側が空調ケース３００の外部であり、図中の右側が空調ケース３００の内部である。）
【００６０】
本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、適用範囲が様々であるということはいうまでもなく、特許請求の範囲において請求する本発明の要旨を逸脱することなく種々に変形して実施可能であるということはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６１】
１００      光触媒装置
１１０      胴体
１１１      固定部
１１２      支持部
１１２ａ    中空部
１１３      空間形成部
１１３ａ    排水孔
１１４      触媒部収容部
１１４ａ    段付部
１２０      光源部
１２１      発光ダイオード（ＬＥＤ）
１２２      基板
１３０      触媒部
１４１      第１の放熱フィン
１４２      第２の放熱フィン
１３１      担持体
１３２      コーティング層
２００      送風装置
２１１      内気流入口
２１２      外気流入口
２１３      内外気切換え扉
２１４      送風ファン
３００      空調ケース
３００ａ    取付孔
３１０      ベント
３１０ｄ    モード扉
３２０      温度調節扉
４１０      蒸発器
４２０      ヒーターコア
５００      締付手段
１０００      車両用空調装置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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