JPH0321323A

JPH0321323A - 脱臭装置

Info

Publication number: JPH0321323A
Application number: JP1156045A
Authority: JP
Inventors: Toru Kubota; 亨久保田; Yasuko Ikeda; 池田　靖子
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-06-19
Filing date: 1989-06-19
Publication date: 1991-01-30

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は脱臭装置に係り、特に家庭内で発生する汚染
空気を脱臭するのに適した室内用脱臭装置に関する。

（従来の技術）家庭内で発生する各種悪臭物質を含んだ汚染空気を清浄
化するために、各種の脱臭技術が考えられている。従来
より最も一般的に用いられている脱臭方式は、活性炭に
代表される吸着剤を用いて、悪臭物質の分子を物理的に
吸着することにより脱臭する方式である。しかし、この
方式は吸着剤の量によって吸着量が決まるため、吸着剤
の寿命に限りがある。

そこで、例えば特公昭５９−１２９３５号公報等に記載
されているように、吸着剤と酸化触媒を用いて浄化循環
を行ない、吸着剤の加熱再生を間欠的に行なうことによ
り、吸着剤の寿命を延長させ使用吸着剤量を減少させる
ようにした空気浄化装置付き循環換気扇が提案されてい
る。この循環換気扇は排風ダクト中に置かれ、空気流の
上流側から吸着剤、ヒータおよびガス分解触媒が順次配
置される。脱臭時には吸着剤に臭気ガスを物理吸着して
除去することにより、脱臭を行なう。吸着剤が吸着飽和
して脱臭効率が低下したときには、吸着剤を加熱して臭
気ガスを再放出させ、これを加熱されたガス分解触媒に
よって酸化分解することにより、吸着剤を再生する機構
になっている。

しかしながら、このような構成では吸着剤の再生時、ガ
ス分解触媒が十分に活性化していない温度であったり、
また再放出した臭気ガスの風量が多い場合には、排風ダ
クトから未分解の臭気ガスが放出される可能性がある。

これを防止するには、臭気ガスの処理風量に見合うよう
に触媒を大きくすればよいが、触媒を加熱するためのヒ
ータが大型になり、また触媒を十分に活性化するのに多
くの電力と時間を要するという問題が生じる。

さらに、触媒の加熱に伴う脱臭装置全体の過熱の問題を
回避するために、装置の断熱、耐熱に考慮する必要があ
る。また、一般的に触媒は高価であり、これを大きくす
ることは製品コストをアップさせることになるので、ユ
ーザにとって好ましくない。

一方、再生時には風量を落して触媒に通風させることに
より、排風ダクトから未分解の臭気ガスが放出されない
ようにする方法も考えられる。ところが、一般に循環換
気扇は室内の空気を脱臭するものであり、脱臭時にはか
なりの風量を必要とすることから、再生時の風量は脱臭
時よりかなり落さなければならない。単一のファンでこ
のように風量を大きく変えることは、非常に困難である
。そこで大小二つのファンを設置し、再生時と脱臭時と
でダンバで両者を切替えることにより風量を可変させる
方法もあるが、ダンパ等の機構が複雑になってしまう。

これらのことから、特公昭５９−１２９３５号公報の例
では吸着剤の再生時、ガスを室外へ放出するように工夫
されているが、壁に穴をあけなければならないため、脱
臭装置の設置位置が制限され、また一旦設置した後は任
意の位置に移動できないという欠点がある。

（発明が解決しようとする課題）上述のように吸着剤の再生機能を有する吸着一熱分解脱
臭装置では、再生時に吸着剤から再放出された臭気ガス
が触媒によって分解されないまま放出される可能性があ
る。

この対策として、触媒を大きくする方法はコスト面、省
電力面で問題がある。また再生時に風量を落とす方法は
、風量切替えのためにダンバなどの複雑な機構を設ける
必要がある。さらに、再生時に生じたガスを室外へ放出
する方法は、脱臭装置の設置位置が制限され、移動も難
しくなるという問題があった。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、触媒及び触媒加熱用ヒータの小型化と装置構成の簡単
化を図りながら、吸着剤の再生時に未分解の臭気ガスが
漏出しないようにすることができ、しかも任意の位置に
設置であって移動も容易な脱臭装置を提供することを目
的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は上記の目的を達成するために、臭気を含むガス
を内部に吐出させるための吐出部を上部に有するダクト
内に、上方から第１のヒータ、該第１のヒータにより加
熱される熱分解触媒、吸着剤、及び該吸着剤を加熱する
第２のヒータを順次設置したことを特徴とする。

また、より好ましくはダクト内に更に第２のヒータの下
部に位置してファンを設置し、脱臭時にはファンを作動
させ、吸着剤の再生時には第１及び第２のヒータに通電
を行なうとともに、ファンを停止する構成とする。

（作用）脱臭時には、臭気ガスがダクト中を流れ、吸着剤によっ
て物理的に吸着されて脱臭除去され、ダクト下流に無臭
の空気が流れてゆく。吸着剤が飽和状態に近づき脱臭能
力が低下してきた場合、吸着剤が加熱により再生される
。

吸着剤の再生時には、まずダクト下方にある吸着剤の下
部に設けらたれた第２のヒータに通電がなされ、吸着剤
が加熱される。このとき吸着剤に物理吸着されていた臭
気ガスが濃縮された状態で放出されるが、この臭気ガス
は温度が高いためにダクト内を上昇する。

ダクトの上部をほぼ閉塞空間としておけば、ここに置か
れた第１のヒータによって高温に活性化された熱分解触
媒が、上昇して来た臭気ガスを酸化分解す，ることにな
る。従って、再生時に吸着剤から放出された未分解の臭
気ガスがダクト外へ漏出することはない。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例の脱臭装置の断面図であり、
第２図は本装置をトイレの洋風便器装着用脱臭装置とし
て用いた例を示している。

第２図において、便器１には水の吐出するリム穴２およ
び導水管３が設けられている。フロートバルブ４は、レ
バー５を操作した際に鎖６により引張られて開放され、
導水管３に水を供給する。導水管３に供給された水はリ
ム穴２から便器１内に流される。導水管３に水が供給さ
れた後、タンク７に給水管９により水が溜められ、浮き
玉８の浮力によって弁１０が閉じられて、適量で停止す
る。

タンク７内に設けられた水のオーバーフローを止めるた
めのオーバーフロー管１１の上部にある連接管１２には
、通風管１３を介して脱臭装置１４が接続される。脱臭
装置１４によって脱臭された空気は、排気口１５より室
内へ放出される。

次に、第２図により脱臭装置１４の構成を説明する。臭
気ガスは、タンク７の穴から通風管１３を通じて、脱臭
装置１４のダクト（筐体）２０内に上部のガス吐出口２
１から取り込まれる。ダクト２０内の上部、すなわち吐
出口２１近傍に第１のヒータ２２が設けられ、さらにヒ
ータ２２の下部に近接して、ヒータ２２により加熱され
る貴金属系の熱分解触媒２３が設けらている。

そして、ダクト２０内に熱分解触媒２３の下方に位置し
て、臭気を吸着するための吸着剤２４が設けられ、更に
吸着剤２４を加熱するための第２のヒータ２５が吸着剤
２４の下部に近接して設けられている。ヒータ２５の下
部には、ターボファン２６及びこれを駆動するためのモ
ータ２７が設置されている。また、ダクト２０の底部に
は排風口１５が形成されている。

ダクト２０の内壁には、ヒータ２２，２５が発生した熱
からダクト２０を保護するためのロックウールからなる
断熱層２８が設けられ、この断熱層２８上に例えばアル
ミ箔からなる熱線反射板２つが設けられている。

次に、本実施例の脱臭装置の作用を説明する。

脱臭時脱臭時には、トイレ便器１のリム穴２より導水管３を通
して吸引された臭気ガスがオーバーフロー管１１、連接
管１２及び通風管１３を通り、脱臭装置１４のダクト２
０内に吐出口２１を通して吐出導入される。ダクト２０
内に導入された臭気ガスは自矢印で示すように、吸着剤
２４に吸着され、さらにターボファン２６により吸引さ
れて無臭化される。無臭化した空気は、排風口１５より
放出される。

臭気ガスの風量は、例えば便器１に人が座ったときは、
臭気が便器１より逆流して外気に放出されない０．３ｍ
’／ｓｉｎに設定され、吸着剤２４はこの風量の臭気ガ
スが通風されたとき、出口側に臭気を漏出させないよう
に２００ｇの活性炭が用いられる。この量の活性炭では
、４人家族で３回／日各５分間稼動したと仮定すると、
約１週間ほどで効力が落ち、出口側から臭気が漏出する
ようになる。このとき、吸着剤２４を以下のように再生
する必要が出て来る。

再生時吸着剤２４の再生に際しては、まずターボファン２６を
停止し、ダクト２０を略閉塞状態とする。そして、ヒー
タ２５に通電を行ない、吸着剤２４を加熱する。加熱温
度は８０℃として初期は２０℃／ｆｆｌｉｎで上昇させ
、８０℃に到達後は１５分間加熱してから冷却させる。

加熱時に吸着剤２４から放出された臭気ガスは、温度が
高いことから第２図に黒矢印で示したように上昇し、上
部にある熱分解触媒２３により分解される。

熱分解触媒２３は吸着剤２４が加熱されるのに先立ち、
ヒータ２２によって活性化温度まで加熱されている。

従って、吸着剤２４の再生時に吸着剤２４から放出され
た未分解の臭気ガスがダクト２０外へ漏出するという従
来の問題が回避される。また、この場合ダンパなどによ
り風量を切替えるという必要もない。

熱分解触媒２３は、白金系のものが用いられる。この白
金系触媒は薄板状のシリカアルミナからなっており、重
量は約１ｇである。ヒータ２２は約８０℃／Ｉｌｉｎで
熱分解触媒２３を加熱し、定常温度を２８０℃とする。

この加熱に際し、ダクト２０は断熱層２８及び熱線反射
板２つによって保護され、ｌ５分間の加熱後でも外壁温
度は７０℃以下を維持している。吸着剤２４の再生が終
了後、ヒータ２２の通電が停止されてダクト２０の冷却
がなされ、ほぼ冷却された後に脱臭機能が再起動される
。

従来の技術によれば、０．３ｍ’／ｍｌｎの風量で吸着
剤を再生する場合、一般的に熱分解触媒ではＳｖ値を１
００００ｈ−’とすると、Ｉ．８１もの大きな触媒が必
要となる。このため、触媒の設置スペース及びコスト面
で、また触媒を加熱するヒータの能力や消費電力の点か
ら、家庭用の脱臭装置として用いることは極めて難しい
。また、再生時の風量を１／　１０にすれば触媒の量を
１８０ｓＮに減らすことができるが、このような風量の
可変を一つのファンで行なうことは、極めて難しい。

これに対し、本発明では再生時にはターボファン２６を
停止し、空気流は吸着剤２４を加熱したときの上昇気流
を利用するため、風量は微弱に調整される。このためフ
ァンは脱臭時のみ使用するため、一種類の風量だけ出せ
ばよく、ダンバ等による風量の可変は不要である。また
、放出されたガスはダクト２０の上部空間に滞留してい
て逃げ出すことがないため、触媒２３はダクト２０の断
面全体を覆う必要はなく、計上的に小さなものでよい。

このため、触媒２３を加熱するヒータ２２は小型になり
、また投入電力も少なくて済む。また触媒２３の形状に
ついてもハニカムである必要は必ずしもなく、板状で構
わないので、コスト的にも低廉となる。

なお、本実施例では臭気ガスを吸引するリム穴２から脱
臭装置１４の臭気ガス吐出部２１までのパスが比較的に
長いために、再生時に臭気ガスが逆流することはない。

しかし、このバスが短い場合には再生時に臭気ガスが逆
流するおそれがあるので、再生時に脱臭装置１４を閉塞
するために、吐出部分を塞ぐダンバを付加することが望
ましい。

第３図はその実施例の要部を示したもので、臭気ガス吐
出部２１にダンバ３１が設けられている。ダンバ３１は
ヒンジ部ばね３２により一端部が支持されるとともに、
形状記憶合金ばね３３によって他端側か引張られており
、これらのばね３２．３３のバランスにより開閉するよ
うになっている。すなわち、脱臭時にはヒンジ部バネ３
２によりダンパ３１は開き、再生時温度が高くなると形
状記憶合金ばね３３の力によリダンパ３１は閉じる。

なお、このように形状記憶合金ばね３３を使用しなくと
もよく、第２図のターボファン２６の風圧によって開く
ダンパを設けてもよい。また、バイメタルを使用してダ
ンパを開閉する構成としてもよい。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、次
のように種々変形して実施することが可能である。

例えば実施例では吸着剤として活性炭を用いたが、加熱
によって分解できるものであれば、他の吸着剤でも構わ
ない。

実施例では貴金属系の触媒を用いたが、要は加熱によっ
て分解できる熱分解触媒であればよい。

実施例では断熱層２８としてロックウールを用いたが、
これは不燃性もしくは難燃性の断熱層であれば良く、例
えばガラスウールや粉末を用いても構わない。

実施例では熱線反射板２９としてアルミ箔を用いたが、
熱線を反射する金属光沢面を有するものなら何でも良く
、例えば金属酸化膜、金属膜でもよい。

実施例では脱臭対象としてトイレの便器を例示したが、
通風によって脱臭できるようなものであれば何でもよく
、例えば冷蔵庫等に適用することも可能である。

［発明の効果］本発明の脱臭装置によれば、次に列挙する効果が得られ
る。

〈１）風量可変用ダンバを必要としない簡単な構造によ
り、再生時に再放出される未分解の臭気ガスが漏出する
のを防止できる。

（２）熱分解触媒を小型にすることができるため、低コ
スト且つ触媒加熱のための投入電力が少なくて済み、ま
たそれに伴い発熱量が減少するためにダクト（筐体）へ
の影響を少なくすることが可能となる。

（３〉排気ガス中に臭気ガスを含まないため、排気ガス
を室外へ放出する必要がない。従って、、排気ダクトを
取付ける必要がなく、設置場所の自由度が増すとともに
、装置を可搬にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る脱臭装置の構成を示す
断面図、第２図は同実施例の脱臭装置を便器に適用した
例を示す図、第３図は本発明の他の実施例の要部を示す
断面図である。１・・・便器、２・・・リム穴、３・・・導水管、４・
・・フロートバルブ、５・・・レバー　６・・・鎖、７
・・・タンク、８・・・浮き玉、９・・・給水管、１０
・・・弁、１１・・・オーバーフロー管、１２・・・連
接管、１３・・・通風管、１４・・・脱臭装置、１５・
・・排風口、２０・・・ダクト、２１・・・臭気ガス吐
出口、２２・・・第１のヒータ、２３・・・・・・熱分
解触媒、２４・・・吸着剤、２５・・・第２のヒータ、
２６・・・ターボファン、２７・・・モータ、２８・・
・断熱層、２つ・・・熱線反射線、３１・・・ダンバ、
３２・・・ヒンジ部ばね、３３・・・形状記憶合金ばね
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）臭気を含むガスを内部に吐出させるための吐出部
を上部に有するダクト内に、上方から第１のヒータ、該
第１のヒータにより加熱される熱分解触媒、吸着剤、及
び該吸着剤を加熱する第２のヒータを順次設置したこと
を特徴とする脱臭装置。
（２）臭気を含むガスを内部に吐出させるための吐出部
を上部に有するダクト内に、上方から第１のヒータ、該
第１のヒータにより加熱される熱分解触媒、吸着剤、該
吸着剤を加熱する第２のヒータ、及びファンを設置し、
脱臭時には前記ファンを作動させ、前記吸着剤の再生時
には前記第１及び第２のヒータに通電を行なうとともに
、前記ファンを停止する構成としたことを特徴とする脱
臭装置。