JP4186395B2

JP4186395B2 - 空気清浄器

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Publication number: JP4186395B2
Application number: JP2000232818A
Authority: JP
Inventors: 昇大藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2020-08-01
Also published as: JP2002045415A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外線を照射する紫外線照射手段を備え、この紫外線照射手段にて照射された紫外線がケース外に漏れることを防止した空気清浄器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような空気清浄器として、従来から、例えば特開平８−３１２９７７号公報記載のごとく、複数の遮光板を所定間隔あけて並設することにより、これら各遮光板によって紫外線照射手段から空気吸込口を介してケース外へ向かう紫外線を遮るようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、各遮光板にて紫外線を遮るためには、隣り合う遮光板同士をできるだけ近づける必要があるので、各遮光板間を通過する空気の圧力損失がどうしても大きくなってしまうという問題が発生する。
【０００４】
本発明は、上記問題点に鑑み、遮光板における遮光性を確保しながら遮光板間を通過する空気の圧力損失をできるだけ小さくすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成させるために以下の技術的手段を用いる。
【０００６】
すなわち、請求項１〜５記載の発明では、空気吸込口（３）から空気吹出口（８）にかけてケース（２）内に空気流を発生させる送風手段（４）と、紫外線が照射されると励起する触媒を担持したフィルタ部材（６）と、フィルタ部材（６）に紫外線を照射する紫外線照射手段（７）と、所定の間隔をあけて複数並列配置された第１遮光板（１９）とを備え、これら第１遮光板（１９）によって、紫外線照射手段（７）から空気吸込口（３）あるいは空気吹出口（８）を介してケース（２）外へ向かう紫外線を遮るように構成された空気清浄器において、第１遮光板（１９）間には、第１遮光板（１９）間における空気流れ方向で第１遮光板（１９）よりも短く形成され、第１遮光板（１９）間を通過する紫外線を遮る第２遮光板（２４）が設けられたことを特徴している。
【０００７】
上記技術的手段によると、隣り合う第１遮光板（１９）同士を離して第１遮光板（１９）間の流路断面積を大きくしても、第２遮光板（２４）が第１遮光板（１９）間を通過する紫外線を遮ることによって、遮光性を確保することができる。しかも、第２遮光板（２４）を第１遮光板（１９）間における空気流れ方向で第１遮光板（１９）よりも短くしているので、第２遮光板（２４）の形状を工夫することによって通風抵抗を小さくし、第１遮光板（１９）間を通過する空気の圧力損失を小さくできる。
【０００８】
特に、請求項２記載の発明では、第１遮光板（１９）は、ケース（２）外へ向かう紫外線の方向において角度の異なる面部（１９ａ、１９ｂ）を複数有し、これら複数の面部（１９ａ、１９ｂ）にて紫外線を遮ることを特徴としているので、あらゆる角度から直進する紫外線をいずれかの面部（１９ａ、１９ｂ）にて遮ることができる。
【０００９】
また、請求項３記載の発明では、上記照射面（７ａ）に対する直交方向において、隣り合う第１遮光板（１９）同士が互いに重なり合うようにしたので、紫外線照射手段（７）の照射面（７ａ）に対する直交方向に直進する紫外線を確実に遮ることができる。
【００１０】
また、隣り合う第１遮光板（１９）同士を離していくと、図６に示すように、第１遮光板（１９）間に紫外線が漏れる流路（１００）が形成される。
【００１１】
そこで、請求項４記載の発明では、第２遮光板（２４）を上記流路（１００）の全体に渡って設けることによって、上記漏れ流路（１００）を通過する紫外線を確実に遮ることができる。
【００１２】
また、請求項５記載の発明では、上記空気清浄器は、室内に開口した開口部（３０）および空気吸込口（３）を介して吸込んだ室内空気を清浄化し、この清浄空気を空気吹出口（８）および上記室内に開口した上記開口部（３０）を介して上記室内に吹出すように構成され、上記開口部（３０）に第１、２遮光板（１９、２４）を設けたことを特徴としている。
【００１３】
これにより、一般的に開口部（３０）に設けられるグリルを、第１、２遮光板（１９、２４）にて構成できる。その結果、上記グリルと第１、２遮光板（１９、２４）とを別体で設けたものと比べて、圧力損失を低減できるとともに、製造コストを低減することもできる。
【００１４】
【発明の実施形態】
以下、本発明を自動車用空気清浄器に適用した一実施形態について、図１〜６を用いて説明する。なお、図１は空気浄化ユニット１の構成を示す側面図、図２はフィルタ部材６を取外したときにおける図１のＡ矢視図、図３はフィルタ部材６を取付けたときにおける図１の斜視図、図４は空気浄化ユニット１の車両リアトレイＲへの取付状態を示す模式図、図５は図３のＸ−Ｘ断面図、図６は第２遮光板２４を設けない場合における図５相当図である。
【００１５】
まず、空気浄化ユニット１の構成を図１〜４を用いて説明する。
【００１６】
図１〜４に示すように、空気浄化ユニット１は車室内に空気を導く空気通路をなすケース２を備える。このケース２の上流端には、車室内からケース２内に空気を導入する空気吸込口３が形成されており、この空気吸込口３の空気下流側には、空気流を発生する送風手段としてのファン４、たばこの煙等の汚染粒子の濃度を検出するガスセンサ５、空気を清浄するフィルタ部材６、およびフィルタ部材６に紫外線を照射する紫外線照射手段としての紫外線ランプ７がそれぞれ設けられている。また、ケース２の下流端には、フィルタ部材６にて清浄された空気を車室内に向かって吹出す空気吹出口８が形成されている。
【００１７】
なお、図４に示すように、空調ユニット１は、空気吸込口３の上流側に吸込ダクト３ａが接続されるとともに、空気吹出口８の下流側に吹出ダクト８ａが接続された状態で、車両リアトレイＲに組付けられるようになっている。
【００１８】
また、車両リアトレイＲには後述するグリル１８の外周囲とほぼ同じ大きさの開口部３０が開口し、吸込ダクト３ａの上流端開口および吹出ダクト８ａの下流端開口が開口部３０に接続されている。これによって、空気吸込口３が開口部３０および吸込ダクト３ａを介して車室内空気をケース２内に吸込むとともに、空気吹出口８から吹出された上記清浄空気が吹出ダクト８ａおよび開口部３０を介して車室内へ吹出されるようになっている。
【００１９】
ファン４は、その駆動手段としてのファンモータ４ａにより駆動される。なお、このファンモータ４ａへの印加電圧を変化させることによって、ファン４の回転数が２段階（後述する低速運転と高速運転）に切替可能となっている。
【００２０】
なお、本実施形態では、ファン４にて発生する騒音によって乗員に不快感を与えるのを抑制するレゾネータ５０が、ケース２に一体的に形成されている。レゾネータ５０の内部には、空気吸込口３と連通した空間部（図示しない）が形成されている。これにより、ファン４からこの空間部に進入した音波を空間部の内壁面で反射させ、乗員が不快感を感じる周波数を低減するようになっている。
【００２１】
また、レゾネータ５０は、一般的には上記吸込ダクトあるいは吹出ダクトに形成されるため、ダクトの形状を変える必要がある車両間で共通して製造することができなかったが、本実施形態では、レゾネータ５０をケース２に一体的に形成することによって、ダクトの形状を変える必要がある車両間でも共通して製造することができるようになっている。
【００２２】
フィルタ部材６は、空気通過面を複数箇所で山折した濾材を有し、この濾材の紫外線ランプ７と対向する面に活性炭および光触媒を塗付したフィルタ本体９（図３参照）を、樹脂製の枠体１０の内周囲で支持することによって構成されている。
【００２３】
上記濾材は、周知のエレクトレットぺーパーにて構成されており、フィルタ部材６を通過する空気中に含まれる塵を捕捉するようになっている。
【００２４】
また、上記活性炭は、フィルタ部材６を通過する空気中に含まれる臭気成分を吸着するようになっている。
【００２５】
また、上記光触媒は、金属酸化物（本実施形態では二酸化チタン）で構成されており、後述するように紫外線が照射されると励起して、上記活性炭に吸着した臭気成分を酸化分解する。
【００２６】
また、フィルタ本体９は、上記濾材における折山の稜線が、ファン４からフィルタ本体９に向かって圧送された空気が流れる方向に沿った状態で設けられている。これにより、ファン４から圧送された空気がフィルタ本体９をできるだけスムーズに流れるようになっている。
【００２７】
また、枠体１０は、断面長方形の樹脂枠であって、枠体１０の内周囲にフィルタ本体９を脱着可能な状態で装着できるようになっている。なお、図示しないが、枠体１０の外周面には、ケース内壁面と枠体１０の外周面とをシールする弾性を有したパッキンが設けられている。
【００２８】
ところで、紫外線ランプ７が設けられているケース内壁面のうち、フィルタ部材６と対向する部位には、フィルタ部材６をケース２内に挿入するフィルタ挿入開口部１１が形成されている。また、このフィルタ挿入開口部１１は、車両前後方向にスライド可能なフィルタ蓋部１２によって開閉される。なお、このフィルタ蓋部１２には取手１３が一体的に設けられており、上記開閉作業時には、作業者がこの取手１３を掴んで、容易にフィルタ蓋部１２を開閉できるようになっている。
【００２９】
また、枠体１０の外周囲が、ケース内壁面に形成されたレール１４の内周囲よりも若干小さく形成されているので、枠体１０にフィルタ本体９を装着したフィルタ部材６を、フィルタ挿入開口部１１からレール１４に沿って斜めに挿入することによって、フィルタ部材６がケース２内に脱着可能な状態で支持されるようになっている。
【００３０】
さらに、枠体１０の外周面うち、フィルタ挿入開口部１１と対向する平面部には、取手１５が一体的に設けられており、フィルタ部材６をケース２から脱着する時には、作業者がこの取手１５を掴んで、容易にこの脱着作業が行えるようになっている。
【００３１】
紫外線ランプ７は、フィルタ部材６の稜線を略直交する方向に渡って延出した円筒形状のガラス管を有し、フィルタ部材６と空気吹出口８との間のケース内壁面に高電圧発生部１６を介して組付けられている。なお、紫外線ランプ７が、長手方向に渡ってフィルタ本体９の折山の稜線を略直交した状態で設けられているので、フィルタ本体９の上記活性炭および上記光触媒が塗付された面に漏れなく紫外線が照射されるようになっている。
【００３２】
また、紫外線ランプ７は、上記ガラス管内に希ガス（本実施形態ではキセノン）が封入されている。さらに、上記ガラス管の曲面部には、ガラス管の長手方向に渡って陽極（図示しない）および陰極（図示しない）がそれぞれ設けられており、バッテリ（図示しない）からの供給電圧（本実施形態では１２Ｖ）が、上記高電圧発生部１６にて所定の高電圧（本実施形態では２０００Ｖ）に昇圧された後、上記電極間に印加されるようになっている。また、上記ガラス管の内面には蛍光体が塗布されている。
【００３３】
従って、上記のように電極間に上記高電圧が印加されると、電極間で放電が起こり、上記キセノンが励起して上記蛍光体に衝突することによって、ガラス管の曲面部のうち、電極が設けられていない部位７ａ（以下、照射面７ａという）から紫外線が照射されるようになっている。
【００３４】
また、紫外線ランプ７は、格子状に形成された金属部材１７にて囲まれている。この金属部材１７は、紫外線ランプ７の電極間で放電が起こったときに発生するノイズを吸収するようになっている。これにより、上記ノイズが他の電気機器に悪影響を及ぼすことを防止している。
【００３５】
なお、紫外線ランプ７の上流側にフィルタ部材６が設けられているので、フィルタ部材６にて除塵された空気が常に紫外ランプ７を通過し、その結果として紫外ランプ７が汚れないようになっている。
【００３６】
また、図４に示すように、開口部３０には、意匠部品としての樹脂製のグリル１８が設けられている。
【００３７】
グリル１８は車両左右方向に複数の仕切が設けられており、これにより、車室内乗員が空気吸込口３および空気吹出口８からケース２内に手を入れないようにするとともに、この仕切の隙間からお金等がケース２内に落ちないようになっている。なお、本実施形態では、それぞれ後述する上側グリル２２における第１遮光板１９と、第２遮光板２４とが車両左右方向に渡って連続的に形成されることによって、上記の仕切をなしている。また、後述する下側グリル２３における第１遮光板１９は、グリル１８のうち空気吹出口８と対向する部位１８ａ（以下、吹出グリル１８ａという）だけに形成されている。
【００３８】
ところで、紫外線ランプ７から照射された紫外線を車室内に漏れないようにする必要があるが、本実施形態では、図１〜４に示すように、紫外線ランプ７が空気吹出口８と対向しており、空気吹出口８から車室内に紫外線が漏れ得る構造となっているので、吹出グリル１８ａにて紫外線を遮るようになっている。
【００３９】
以下、吹出グリル１８ａの構成について、図５を用いて詳しく説明する。
【００４０】
図５に示すように、吹出グリル１８ａには、断面視略くの字状に屈曲した第１遮光板１９が、所定間隔で紫外線ランプ７の長手方向に沿って複数並設配置され、各第１遮光板１９間には空気吹出口８から吹出された空気が流れる屈曲流路２０がそれぞれ形成されている。
【００４１】
第１遮光板１９は、屈曲部２１を境界として、ケース２外へ向かう紫外線の方向においてそれぞれ角度の異なる空気上流側面部１９ａ、空気下流側面部１９ｂを有している。
【００４２】
また、隣り合う第１遮光板１９のうち、一方の第１遮光板１９の屈曲部２１と、他方の第１遮光板１９の空気上流側端部１９ｃとが、矢印Ｂ方向、すなわち照射面７ａに対する直交方向（車両上下方向）で互いに重なり合っている。
【００４３】
また、各第１遮光板１９間には、第１遮光板１９間（屈曲流路２０内）を通過する空気流れ方向（図４矢印Ｃ方向）で第１遮光板１９よりも短く形成され、第１遮光板１９間を通過する紫外線を遮る第２遮光板２４が設けられている。
【００４４】
具体的に説明すると、図６に示すように、第１遮光板１９間に第２遮光板２４がないと、空気上流側面部１９ａよりも空気下流側面部１９ｂが短く、かつ傾斜の緩い状態で設けられているので、第１遮光板１９間に紫外線が漏れる流路１００が形成される。そこで、各第２遮光板２４が、第１遮光板１９の空気下流側面部１９ｂとほぼ同方向に傾斜した状態で、漏れ流路１００の全体に渡って設けられることによって、漏れ流路１００を通過する紫外線を遮るようになっている。
【００４５】
また、本実施形態におけるグリル１８は、第１遮光板１９の屈曲部２１を境界として上側グリル２２と下側グリル２３とに分割できるようになっており、これら両グリル２２、２３は、ねじ等の固定手段にて固定されている。なお、グリル１８は、第１、２遮光板１９、２４にて紫外線が吸収および拡散されやすいように黒色に塗装されている。
【００４６】
また、グリル１８は、樹脂にて構成されるので周知の型成形によって製造されるが、上側グリル２２の製造時には、上記の傾斜形状に沿って型抜きすれば一回の型抜き工程で済むようになっており、下側グリル２３についても同様に一回の型抜き工程で済むようになっている。
【００４７】
次に、空気浄化ユニット１の作動について説明する。
【００４８】
乗員によって図示しないイグニッションスイッチがオンされ、上記バッテリの電力が高電圧発生部１６に供給されると、紫外線ランプ７の発光部から紫外線が照射される。
【００４９】
さらに、乗員が図示しない指示手段にてファン４の作動状態を、低速運転、高速運転、および自動運転のうち、いずれか１つに選択すると、車室内空気がグリル１８、開口部３０、および吸込ダクト３ａを介して空気吸込口３からケース２内に導入される。なお、上記自動運転では、ガスセンサ５が検出した汚染粒子の濃度が所定値以下のときにはファン４を低速運転させ、上記所定値以上のときにはファン４を高速運転させるようになっている。
【００５０】
上記のようにケース２内に導入された車室内空気は、フィルタ部材６を通過して除塵および脱臭された後、空気吹出口８から吹出ダクト８ａ、開口部３０、およびグリル１８（吹出グリル１８ａ）を介して車室内へと吹出される。
【００５１】
以上説明した本実施形態では、各第１遮光板１９間には、屈曲流路２０を通過する空気流れ方向で第１遮光板１９よりも短く形成され、第１遮光板１９間を通過する紫外線を遮る第２遮光板２４がそれぞれ設けている。
【００５２】
これにより、隣り合う第１遮光板１９を離して屈曲流路２０の断面積を大きくしても、この屈曲流路２０を通過する紫外線を第２遮光板２４によって紫外線を遮ることができ、遮光性を確保できる。しかも、第２遮光板２４が屈曲流路２０内の空気流れ方向で第１遮光板１９よりも短くなっているので、第２遮光板２４の形状を工夫すれば屈曲流路２０を通過する空気の圧力損失を小さくできる。
【００５３】
また、第１遮光板１９は、ケース２外へ向かう紫外線の方向においてそれぞれ角度の異なる面部１９ａ、１９ｂを有しているので、あらゆる角度から直進する紫外線を面部１９ａ、１９ｂのいずれかで遮ることができる。
【００５４】
また、紫外線ランプ７の照射面７ａに対する直交方向において、隣り合う第１遮光板１９同士が互いに重なり合っているので、紫外線の照射面７ａに対する直交方向で直進する成分を確実に遮ることもできる。
【００５５】
また、第２遮光板２４は、第１遮光板１９間に形成される紫外線の漏れ流路１００全体に渡って設けられているので、この漏れ流路１００を通過する紫外線を確実に遮ることができる。
【００５６】
また、第１、２遮光板１９、２４を開口部３０に設けているので、第１、２遮光板１９、２４にて吹出グリル１８ａを構成でき、第１、２遮光板１９、２４と吹出グリル１８ａを別体で設ける場合と比べて通風抵抗を小さくでき、さらに、製造コストも低減できる。
【００５７】
（他の実施形態）
上記実施形態では、第２遮光板２４は、紫外線の照射面７ａに対する直交方向に対して斜めに直進する（漏れ流路１００を通過する）成分を完全に遮ることができるようになっているが、上記直交方向に直進する成分、上記直交方向に対して斜めに直進する成分、どちらの成分においても完全に遮る必要は必ずしもなく、若干漏れても良い。
【００５８】
また、第１遮光板は、紫外線の照射面７ａに対する直交方向に直進する成分を完全に遮ることができるようになっているが、完全に遮る必要は必ずしもなく、若干漏れても良い。
【００５９】
また、上記各実施形態では、第１遮光板１９の形状を断面視略くの字状としたが、これに限らず、例えば、第２遮光板２４のように直線上のものや、断面視湾曲状としても良い。
【００６０】
また、上記各実施形態では、第１遮光板１９が、屈曲部２１を境界として２つの面部１９ａ、１９ｂを有しているが、面部が３つ以上あっても良い。
【００６１】
また、上記各実施形態では、第１、２遮光板１９、２４を吹出グリル１８ａに一体的に設けているが、例えば、吹出グリル１８ａと別体で第１、２遮光板１９、２４を設けても良い。
【００６２】
また、上記各実施形態では、第２遮光板２４を上側グリル２２に設けているが、下側グリル２３に設けても良い。
【００６３】
また、上記各実施形態では、紫外線ランプ７が空気吹出口８とフィルタ部材６との間に設けられているので、第１、２遮光板１９、２４を吹出グリル１８ａに設けたが、例えば、紫外線ランプ７が空気吸込口３とフィルタ部材６との間に設けられているものでは、第１、２遮光板１９、２４をグリル１８のうち空気吸込口３と対向する部位（吸込グリル）に設けても良い。
【００６４】
また、上記各実施形態では、１つの開口部３０から空気を吸込むとともに吹出しているが、当然、空気を吸込む開口部と空気を吹出す開口部とをそれぞれ設けても良い。
【００６５】
また、上記各実施形態では、第１、２遮光板１９、２４を有するグリル１８をリアパッケージトレイＲに開口した開口部３０に設けているが、例えば、空気吸込口３、空気吹出口８に設けても良い。
【００６６】
また、上記各実施形態では、第２遮光板２４を、各第１遮光板１９間に設けているが、必ずしも全ての第１遮光板１９間に設ける必要はない。
【００６７】
上記各実施形態では、本発明をリアパッケージトレイＲに設けられた自動車用空気清浄器に適用した場合について説明したが、これに限らず、例えば、サイドトリム内に設けられた自動車用空気清浄器、家庭用空気清浄器、空調装置内に一体的に組み込まれる空気清浄器等に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における空気清浄ユニット１の構成を示す側面図である。
【図２】フィルタ部材６を取外したときにおける図１のＡ矢視図である。
【図３】フィルタ部材６を取付けたときの図１における斜視図である。
【図４】空気浄化ユニット１の車両リアトレイＲへの取付状態を示す模式図である。
【図５】図３のＸ−Ｘ断面図である。
【図６】第２遮光板２４を設けない場合における図５相当図である。
【符号の説明】
２…ケース、
３…空気吸込口、
４…ファン（送風手段）、
６…フィルタ部材、
７…紫外線ランプ（紫外線照射手段）、
７ａ…照射面、
８…空気吹出口、
１９…第１遮光板、
１９…上流側面部（面部）、
１９…下流側面部（面部）、
２４…第２遮光板、
３０…開口部、
１００…漏れ流路。

Claims

空気吸込口（３）から空気吹出口（８）への空気通路をなすケース（２）と、
前記ケース（２）内において前記空気吸込口（３）から前記空気吹出口（８）にかけて空気流を発生する送風手段（４）と、
前記ケース（２）内に設けられ、紫外線が照射されると励起する触媒が担持されたフィルタ部材（６）と、
前記ケース（２）内に設けられ、前記フィルタ部材（６）に担持された前記触媒に紫外線を照射する紫外線照射手段（７）と、
所定の間隔をあけて複数並列配置された第１遮光板（１９）とを備え、
これら複数の第１遮光板（１９）によって、前記紫外線照射手段（７）から前記空気吸込口（３）あるいは前記空気吹出口（８）を介して前記ケース（２）外へ向かう紫外線を遮るように構成された空気清浄器において、
前記第１遮光板（１９）間には、前記第１遮光板（１９）間における空気流れ方向で前記第１遮光板（１９）よりも短く形成され、前記第１遮光板（１９）間を通過する紫外線を遮る第２遮光板（２４）が設けられたことを特徴とする空気清浄器。
前記第１遮光板（１９）は、前記ケース（２）外へ向かう紫外線の方向において角度の異なる面部（１９ａ、１９ｂ）を複数有し、これら複数の面部（１９ａ、１９ｂ）にて紫外線を遮ることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄器。
前記紫外線照射手段（７）は、紫外線を照射する照射面（７ａ）を有し、
前記複数の第１遮光板（１９）は、前記照射面（７ａ）に対する直交方向において、隣り合う第１遮光板（１９）同士が互いに重なり合っていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気清浄器。
前記第２遮光板（２４）は、前記第１遮光板（１９）間に形成された紫外線の漏れ流路（１００）の全体に渡って設けられたことを特徴とする請求項３に記載の空気清浄器。
前記空気清浄器は、室内に開口した開口部（３０）および前記空気吸込口（３）を介して吸込んだ前記室内の空気を清浄化し、この清浄空気を前記空気吹出口（８）および前記室内に開口した前記開口部（３０）を介して前記室内に吹出すように構成され、
前記開口部（３０）に、前記第１、２遮光板（１９、２４）を設けたことを特徴とする請求項１ないし４いずれか１つに記載の空気清浄器。