JPH02227119A - 脱臭装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は脱臭方法、脱臭装置、及び、前記脱臭装置を組
み込んだ空気調和機並びに空気清浄器に関する。

〔従来の技術及び問題点〕

従来、空気中に含まれる臭気成分を除去するための脱臭
装置及び方法としては、たとえば特開昭６０−１１６９
２０号公報に記載されたもののように、集塵フィルター
及び脱臭フィルターを有しており、集塵フィルターで除
塵後、脱臭フィルターにおいて活性炭を化学処理した吸
着材を用いて化学吸着させ脱臭するもの、あるいは、特
開昭６３−２４０９２３号公報に記載されたもののよう
に、空気中の臭気を同一フィルター内において、活性炭
及びＰ、系合金からなる触媒を用いて脱臭するもの等が
知られている。

上記従来技術において、特開昭６２−１６６０２０号公
報に記載されたものにおいては、化学吸着能力には限度
があるため脱臭効果が長く持続できない等の問題が、又
特開昭６３−２４０９２３号公報に記載されたものは、
臭気を活性炭に吸着させた後オーブン等で加熱すること
により臭気を脱着させ、Ｐ、合金触媒上で前記臭気を分
解させるもので、脱臭効果の持続性は得られるが、合金
触媒を使用するため臭気成分の除去能が低く、そのため
分解温度を高める必要が生じ、電気エネルギーの消費量
増大、及び触媒増重が大掛かりになる等の問題が、それ
ぞれあった。

〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は、上記従来の脱臭装置及び方法における
問題点を解決し、簡単な装置でありながら、脱臭能、力
が低下することなく長期間持続し、脱臭効果の高い脱臭
装置及び方法等を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の脱臭装置は、塵及
び臭気成分を含有するガスから前記塵及び臭気成分を除
去する方法において、前記塵及び臭気成分を含有するガ
スから除塵フィルターにより塵を除去する除塵プロセス
、塵を除去した前記ガスを吸着材に供給して前記吸着材
に前記ガス中の臭気成分を吸着させる吸着プロセス、前
記吸着材による前記臭気成分の吸着量が設定値以上とな
った時点で、前記吸着材に吸着した臭気成分を加熱して
吸着材から臭気成分を脱着させる脱着プロセス、及び、
前記脱着プロセスにおいて脱着した臭気成分を分解する
分解プロセス、を包含することを特徴とし、また、本発
明の脱臭方法は、塵及び臭気成分を含有するガスから塵
を濾過する除塵フィルターと、前記除塵フィルターで濾
過したガス中の臭気成分の供給を受けて、前記臭気成分
を吸脱着する吸着材と、前記吸着材による臭気成分の吸
着が飽和に達し、吸着材に供給される臭気成分が吸着さ
れずに流出したことを検出し、その検出結果の信号を発
する第一臭気センサーと、吸着材に吸着された臭気成分
を加熱し、吸着材から脱着させる臭気成分加熱手段と、
臭気成分の加熱による吸着材からの臭気成分の脱着が終
了し、吸着材からの臭気成分の流出がなくなったことを
検出し、その検出結果の信号を発する第二臭気センサー
と、前記吸着材から脱着された臭気成分を分解する臭気
成分分解手段と、前記第一臭気センサーの信号に対応し
て前記臭気成分加熱手段の加熱を開始し、前記第二臭気
センサーの信号に対応して前記臭気成分加熱手段の加熱
を終了せしめる制御手段とを備えたことを特徴とする。

そして、本発明の脱臭装置を組み込んだ機器の発明とし
て、室内空気を本体内に取り入れる吸い込みグリル、前
記空気を本体内に導入するファン、熱交換機、本体内通
過空気を室内に排出する吐出口を有する空気調和機にお
いて、前記吸い込みグリルから前記吐出口までの空気流
通経路内に、前記脱臭装置を設けた空気調和機、及び、
室内空気を本体内に取り入れる吸い込みグリル、前記空
気を本体内に導入するファン、本体内通過空気を室内に
排出する吐出口を有する空気清浄器において、前記吸い
込みグリルから前記吐出口までの空気流通経路内に、前
記脱臭装置を設けた空気清浄器の発明を挙げることがで
きる。

以下に、本発明の構成について、さらに具体的に説明す
る。

塵及び臭気成分を含有するガスとしては、脱臭が必要と
される室内空気、冷凍庫、空気調和機等の各種機器内の
空気などが挙げられる。

除塵フィルタは少なくとも空気中の塵等を除去する能力
の高いフィルタ、好ましくは、ポリエステル、ポリプロ
ピレンの不織布、及び、連続気泡のウレタンフオームか
ら選ばれた、一種又は二種以上の濾過素材で構成される
。また従来から用いられているポリエステル、ポリプロ
ピレンを不織布化しそのままフィルタとして用いてもよ
い。そして、フィルタの形状は繊維状、板状等特に限定
されない。

除塵プロセスは、フィルタ間に電圧を印加し通過する埃
・塵に帯電させて除塵するようにしてもよく、またフィ
ルタに静電気を印加して除塵することも可能である。す
なわち、好ましくは、除塵プロセスを除塵フィルター及
び前記除塵フィルターを通過する塵を、それぞれ、プラ
ス及びマイナスに帯電させた状態で行うことにより除塵
プロセスにおける除塵効率を向上させることができる。

吸着材は少なくとも空気中の臭気成分を吸着する能力の
高い吸着剤、すなわち、活性炭、ゼオライト、アルミナ
、シリカ、ジルコニア、多孔質セラミックス等の中から
選ばれた一種又は二種以上の吸着剤を含み、その形状は
、粒状、板状、／％ユニカム状３次元網目状等特に限定
されない。

吸、脱着プロセスの吸着材を用いて行われる吸着の温度
は低温はど好ましく、５〜３０℃の範囲であり、望まし
くは５〜２０℃の範囲がよい。３０℃を越えると吸着能
力が低下する。

脱着プロセスにおける設定値は、通常、吸着量の飽和を
示す値とする。そして、吸着材から臭気成分を脱着する
ための臭気成分の加熱温度は３０〜１００℃の範囲が好
ましく、１００’Ｃ以上では吸着吻質の熱分解により副
生成物が吸着剤の細孔内に凝縮して細孔が閉塞し、吸着
能力が低下する。

臭気成分の加熱手段としては臭気成分の吸着した吸着材
に通電して発熱させるもの、前記吸着材の外部より赤外
線を照射させて発熱させるもの等特に限定されない。

分解プロセスにおいては脱臭触媒を用い、前記触媒は少
な（とも吸、脱着プロセスにおいて脱着した臭気成分を
分解する能力の高い触媒であって、好ましくは、アルミ
ナ、シリカ、ジルコニア、カルシア、バリア、チタニア
等及びマンガン、銅、鉄、ニッケル、及び、コバルトか
ら選ばれた一種又は二種以上の成分と、銀及び白金とか
らなる。

脱臭触媒の形状は粒状、板状、ハニカム状、３次元網目
状等特に限定されない。

そして、前記脱臭触媒中におけるマンガン、銅、鉄、ニ
ッケル、コバルト及びそれらの混合物の含有率は酸化物
の形で触媒単位重量当たり１〜３０重量％、及び銀の含
有率が金属の形で触媒単位重量当たり０．１〜５重量％
、及び白金の含有率が金属の形で触媒単位重量当たり０
．０５〜０．１重量％の範囲であることが望ましい。

分解プロセスにおいて脱臭触媒を用いて行われる分解反
応の温度は室温でよく特に熱を必要としないが、臭気濃
度が高いような場合には一時的に５０〜７０℃の範囲ま
で加熱するのも可能であり、この範囲に加熱すると触媒
活性が向上し、脱臭効率が上がる。ただし、分解反応の
温度が１０℃未満では臭気成分が分解せず、また、７０
℃を越えると脱臭触媒の活性点に副生成物が生成し、分
解活性が低下する。

除塵プロセス、吸脱着プロセス及び分解プロセスに対す
る室内ガスの供給速度は段階プロセスの脱臭触媒当たり
の空間速度でｓ、ｏｏｏ〜５０，０００／ｈが好適であ
る。

次に、本発明の第５．６．７実施例として詳述するよう
な脱臭触媒を空気調和機内に設置し、臭気成分の分解率
を測定してみたところ、以下のような結果が得られた。

測定条件は臭気成分の代表例としてアセトアルデヒドを
５０ｐｐｍ含む模擬ガスを２２／時の割合で流し、空気
調和機の入り口側と出口側のアセトアルデヒドを分析し
た。尚、触媒の温度は５０℃とした。第５．７実施例に
おける触媒を用いた場合には、反応開始から５００時間
までアセトアルデヒドの分解率は９５％であり、第６実
施例における触媒を用いた場合には、反応開始から６０
０時間までアセトアルデヒドの分解率は９０％であった
。いずれの場合においても分解活性の高いことがわかる
。

〔作　用〕

以上述べたように本発明の脱臭方法によれば、塵及び臭
気成分を含有するガスを、除塵プロセス、臭気成分吸着
プロセス、臭気成分肌着プロセス、臭気成分分解プロセ
スの４プロセスを経過させることにより除塵・脱臭する
ので、従来のものより高い除塵・脱臭能力を得ることが
でき、しかも前記能力を長期間にわたり維持することが
できる。

また本発明の脱臭装置においては、塵粒子、例えばハウ
スダストと呼称されている塵粒子を静電気を帯びたフィ
ルタに付着させ、あるいはあらかじめ塵をマイナスに帯
電させておきプラスに帯電させたフィルタで除塵する構
成とすることにより、塵の除去をより確実とすることが
できる。また前記脱臭方法乃至脱臭装置に使用する脱臭
触媒として、上記組成のものを用いることにより、除塵
後の臭気成分（メチルメルカプタン、アルデヒド、アン
モニア等）を含有するガスは、例えば常温で活性化され
たＣｏｓｔ４−Ａｇ−Ｐｔ系触媒の触媒表面に発現する
Ｏ！ラジカルの酸化力により酸化分解されるので、高い
脱臭機能を長期間保持できるものである。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例について詳述する。

実施例１ 第１図及び第２図に示すように、塵及び臭気成分を含ん
だガスは静電フィルタｌよりなる除塵プロセスに導入さ
れ除塵される。除塵後の臭気を含んだ室内ガスは２０℃
の温度で、開放されたシャッタ２を通り、活性炭からな
る吸着剤をハニカム状により形成した吸着材３による吸
着プロセスに導入される。吸着材が臭気成分により飽和
に達すると吸着材後流に臭気成分か流出し、吸着材後部
に備えた第一臭気センサーａが前記臭気成分を検出し信
号を発する。この信号によりマイコンｂが制御され、前
記制御により、シャッタ２が閉じられ、シャッタ２が閉
じた後吸着材３はハニカムの表面又は内部に埋めこまれ
た加熱ヒータ４により５０℃の温度に加熱され臭気成分
が脱着し、吸着材は再生される。脱着が終了すると第二
臭気センサーａ′の信号によりマイコンｂが制御され加
熱が終了する。臭気成分の脱着が始まるとシャッタ５が
開かれ臭気成分は脱臭触媒６からなる分解プロセスに導
入される。脱臭触媒６はＣｏ、Ｏ，−＾ｇ−Ｐｔ系触媒
がハニカム形状に充填してあり、ハニカムの表面又は内
部に埋めこまれた加熱ヒータ７により加熱される。臭気
成分は脱臭触媒上で分解されて脱臭される。上記のプロ
セスが繰り返される。

実施例２ 第３図及び第４図に示すように、塵及び臭気成分を含む
ガスは帯電装置８に導入され、前記帯電装置８を通過す
ることにより塵はマイナスに帯電される。マイナスに帯
電された塵はプラスに帯電した除塵フィルタ９に導入さ
れ除塵される。除塵後の臭気を含むガスは２０℃の温度
で、開放されたシャッタ２ｔを通り活性炭からなる吸着
剤をハニカム状により形成した吸着材３□による吸着プ
ロセスに導入される。臭気成分により吸着材が飽和に達
すると、吸着材後流に臭気成分が流出し、吸着材後部に
備えた第一臭気センサーａ２が前記臭気を検出し信号を
発する。この信号によりマイコンｂ２が制御されシャッ
タ２□が閉じられる。シャッタ２！が閉じた後、吸着材
３ｔはハニカムの表面又は内部に埋めこまれた加熱ヒー
タ４□により５０℃の温度に加熱されて臭気成分が脱着
され、吸着材は再生される。臭気成分の脱着が始まると
シャッタ５．が開かれ、臭気成分は脱臭触媒６□からな
る脱臭プロセスに導入される。脱臭触媒、触媒加熱ヒー
ターは第１実施例と同様であり、臭気成分分解後プロセ
スが繰り返される点も第１実施例と同様である。

実施例３ 第５図に示すように、実施例１にかかる脱臭装置を空気
調和機内に設けたものである。空気調和機は室内空気の
取り入れ口である吸い込みグリルＡ、静電フィルタｌ、
シャッタ２．５、活性炭よりなる吸着材３、脱臭触媒６
、熱交換器Ｂ、室内空気を空気調和機本体内に導入する
手段である貫流ファンＣ１空気調和機本体内に貫流した
空気を室内に排出する排気口Ｅを備えている。室内ガス
は前記吸い込みグリルより貫流ファンにより吸引され、
静電フィルタ１により除塵された後シャッタ２を介して
吸着材３に導入される。室内ガスに含有される臭気成分
は吸着材に吸着される。この場合、吸着時はシャッタ２
が開き、シャッタ５は閉じている。臭気成分により吸着
材が飽和に達し吸着能が低下したら、マイコンｂの指令
によりシャッタ２を閉じシャッタ５を開く。同じマイコ
ンｂの指令により加熱し−タ４が作動し、吸着材３を加
熱して臭気成分を吸着材から脱着させ、脱臭触媒６上で
臭気成分を分解し脱臭する。このようにして除塵、脱臭
されたクリーンなガスは貫流ファンＣを介して空気調和
機本体下部の排出口Ｅより室内に排出される。

実施例４ 第６図に示すように、実施例１にかかる脱臭装置を空気
清浄機内に設けたものである。空気清浄機は室内空気の
取り入れ口である吸い込みグリルＡＣ％静電フィルタ１
、シャッタ２，５、活性炭よりなる吸着材３、脱臭触媒
６、室内空気を空気清浄機本体内に導入するため貫流フ
ァンＣｃ、空気清浄機本体内を貫流した空気を室内に排
出する排気口ＥＣを備えている。室内ガスは前記吸い込
みグリルより貫流ファンにより空気清浄機本体内に吸引
され、静電フィルタｌ、シャッタ２、吸着材３、シャッ
タ５、脱臭触媒６を通過しながら貫流し除塵、脱臭され
る。除塵、脱臭後のクリーンなガスは空気清浄機本体後
部の排気口Ｅｃより室内に排出される。この場合、除塵
、吸着材による臭気成分の吸脱着、シャッタの開閉、臭
気成分の分解脱臭については実施例３と同様である。

実施例５ ハニカム構造のアルミナ（２０Ｘ５０ｍ）に活性成分で
あるＣｏ５ｔｓをアルミナに対し２０重量％含浸し、１
５０℃で２時間乾燥し、３００℃で２時間焼成した後、
その表面に、八ｇをアルミナに対し０．１重量％、ｐｔ
をアルミナに対し０．１％それぞれ添加し、脱臭触媒と
する。この脱臭触媒を空気調和機内に設ける。

実施例６ 実施例５における脱臭触媒の活性成分をＣｏ２０゜から
ＭｎＯ，に換えて脱臭触媒とする。他は実施例５と同様
である。

実施例７ 実施例５における脱臭触媒の活性成分をＣｏ＝Ｏａ、Ｍ
ｎＯ，をアルミナに対しそれぞれ１０重量％ずつ同時に
含浸し、乾燥、焼成後その表面にＡｇ、　Ｐｔをそれぞ
れ添加して脱臭触媒をうる。他は実施例５と同様である
。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の脱臭方法は、除塵・脱臭能力
が高く、前記能力を長期間にわたり維持することができ
る。

また本発明の脱臭方法において、前記吸脱着プロセスに
おける吸着を５〜３０℃の温度で、脱着を３０〜１００
℃の温度で、さらに分解を１０〜１００℃の温度で、よ
り好ましくは１０〜７０℃の温度で、それぞれ行うこと
により、副生成物が生成されることによる吸着能力及び
分解能力の低下を来たす恐れはなく、高能力を保持する
ことができ効率もよい。

また本発明の脱臭装置は、簡単な構造でありながら塵あ
るいは臭気成分の除去を確実に行い、高い除塵・脱臭効
果を得ることができる。

さらに本発明空気調和機あるいは空気清浄機は、室内に
おける塵及び臭気成分を含有する空気の塵及び臭気を除
去し、室内の空気を常に正常に保ち健康の促進・維持、
環境の浄化・向上に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図・第２図は本発明の実施例１に関する概念図、第
３図・第４図は本発明の実施例２に関する概念図、第５
図は本発明の脱臭装置を設けた空気調和機の構造説明図
、第６図は同じく空気清浄機の構造説明図である。 １・・・静電フィルタ、２．２□・・・シャッタ、３゜
３□・・・吸着材、４．４□・・・加熱ヒーター、５．
５２・・・シャッタ、６，６ｔ・・・脱臭触媒、７，７
ｚ・・・加熱ヒーター、８・・・帯電装置、９・・・除
塵フィルタａ、ａ、・・・、第一臭気センサー、ａ’　
、ａｔ・・・第二臭気センサー　ｂ、ｂｔ・・・マイコ
ン、Ａ・・・吸い込みグリル、Ｂ・・・熱交換器、Ｃ・
・・貫流ファン、Ｄ・・・空気調和機本体、Ｅ・・・排
気口ＡＣ・・・吸い込みグリル、Ｃｃ・・・貫流ファン
、Ｄｃ・・・空気清浄機本体、ＥＣ・・・排気口第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、塵及び臭気成分を含有するガスから前記塵及び臭気
   成分を除去する方法において、前記塵及び臭気成分を含
   有するガスから除塵フィルターにより塵を除去する除塵
   プロセス、塵を除去した前記ガスを吸着材に供給して前
   記吸着材に前記ガス中の臭気成分を吸着させる吸着プロ
   セス、前記吸着材による前記臭気成分の吸着量が設定値
   以上となった時点で、前記吸着材に吸着した臭気成分を
   加熱して吸着材から臭気成分を脱着させる脱着プロセス
   、及び、前記脱着プロセスにおいて脱着した臭気成分を
   分解する分解プロセス、を包含することを特徴とする脱
   臭方法。 ２、除塵フィルター及び前記除塵フィルターを通過する
   塵を、それぞれ、プラス及びマイナスに帯電させた状態
   で除塵プロセスを行うことを特徴とする請求項１記載の
   脱臭方法。 ３、吸着プロセスにおける吸着材による臭気成分の吸着
   を５〜３０℃の温度において行い、脱着プロセスにおけ
   る設定値を吸着量の飽和を示す値とし、臭気成分の加熱
   を３０〜１００℃の温度で行い、分解プロセスにおける
   臭気成分の分解を分解触媒を用い１０〜１００℃の温度
   で行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の脱
   臭方法。 ４、塵及び臭気成分を含有するガスから塵を濾過する除
   塵フィルターと、前記除塵フィルターで濾過したガス中
   の臭気成分の供給を受けて、前記臭気成分を吸脱着する
   吸着材と、前記吸着材による臭気成分の吸着が飽和に達
   し、吸着材に供給される臭気成分が吸着されずに流出し
   たことを検出し、その検出結果の信号を発する第一臭気
   センサーと、吸着材に吸着された臭気成分を加熱し、吸
   着材から脱着させる臭気成分加熱手段と、臭気成分の加
   熱による吸着材からの臭気成分の脱着が終了し、吸着材
   からの臭気成分の流出がなくなったことを検出し、その
   検出結果の信号を発する第二臭気センサーと、前記吸着
   材から脱着された臭気成分を分解する臭気成分分解手段
   と、前記第一臭気センサーの信号に対応して前記臭気成
   分加熱手段の加熱を開始し、前記第二臭気センサーの信
   号に対応して前記臭気成分加熱手段の加熱を終了せしめ
   る制御手段とを備えたことを特徴とする脱臭装置。 ５、臭気成分加熱手段が、吸着材に通電することにより
   吸着材を加熱する手段であることを特徴とする請求項４
   記載の脱臭装置。 ６、臭気成分分解手段が、脱臭触媒及びこれを加熱する
   脱臭触媒加熱手段を含み、制御手段が、臭気成分加熱手
   段及び前記脱臭触媒加熱手段の加熱を制御する手段であ
   ることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の脱臭装
   置。 ７、除塵フィルターがポリエステル、ポリプロピレンの
   不織布、及び、連続気泡のウレタンフォームから選ばれ
   た、一種又は二種以上の濾過素材からなることを特徴と
   する請求項４乃至請求項６のいずれかの項記載の脱臭装
   置。 ８、吸着材が活性炭、ゼオライト、アルミナ、シリカ、
   ジルコニア、及び、多孔質セラミックスから選ばれた、
   一種又は二種以上の吸着剤を含むことを特徴とする請求
   項４乃至請求項７のいずれかの項記載の脱臭装置。 ９、脱臭触媒がアルミナ、シリカ、マグネシア、カルシ
   ア、ジルコニア、バリア、マンガン、銅、鉄、ニッケル
   、及び、コバルトから選ばれた、一種又は二種以上の成
   分と銀及び白金とからなることを特徴とする脱臭触媒。 １０、室内空気を本体内に取り入れる吸い込みグリル、
   前記空気を本体内に導入するファン、熱交換機、本体内
   通過空気を室内に排出する吐出口を有する空気調和機に
   おいて、前記吸い込みグリルから前記吐出口までの空気
   流通経路内に、請求項４乃至請求項８記載のいずれかの
   項記載の脱臭装置を設けたことを特徴とする空気調和機
   。 １１、室内空気を本体内に取り入れる吸い込みグリル、
   前記空気を本体内に導入するファン、本体内通過空気を
   室内に排出する吐出口を有する空気清浄器において、前
   記吸い込みグリルから前記吐出口までの空気流通経路内
   に、請求項４乃至請求項８記載のいずれかの項記載の脱
   臭装置を設けたことを特徴とする空気清浄器。