JPH0838584A

JPH0838584A - 脱臭装置

Info

Publication number: JPH0838584A
Application number: JP6175071A
Authority: JP
Inventors: Hidenobu Wakita; 英延脇田; Kunio Kimura; 邦夫木村; Yukiyoshi Ono; 之良小野; Yasuhiro Fujii; 康浩藤井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-07-27
Filing date: 1994-07-27
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、暖房・給湯・乾燥・調理・冷蔵・
空調用機器等において利用される脱臭装置に関するもの
で、長期に渡り周囲の臭気物質を除去できる脱臭装置を
提供することを目的としている。【構成】脱臭体３に臭気成分を含む空気を通じ、かつ
脱臭体３を間欠的に加熱することにより脱臭体中に含ま
れる吸着剤の吸着能力を再生する脱臭装置において、酸
化銅と貴金属と無機系吸着剤を前記脱臭体３に含有させ
ることにより、前記脱臭体に優れた耐熱性を付与するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、暖房、給湯、乾燥、調
理、冷蔵、空調用機器等において利用される脱臭装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、活性炭やゼオライトなどの吸着剤
を脱臭器内に配置して、ガス状の悪臭物質を吸着して脱
臭する方法がおもに用いられてきた。また、オゾン発生
機能を持たせた機器を脱臭装置内に配置して悪臭成分を
オゾンガスによって酸化分解する方式や、貴金属などの
酸化分解触媒を火炎、発熱体などの熱源近傍に設けるこ
とにより触媒を加熱、活性化させ、臭気物質を酸化分解
することにより脱臭を行う方式も採用されている。

【０００３】さらに近年、ゼオライト、セピオライトな
どの無機系吸着剤と貴金属などの酸化分解触媒を有する
脱臭体を発熱体などの熱源近傍に設置し、発熱体に通電
されていないときには吸着剤により臭気物質を吸着する
ことにより脱臭を行い、発熱体通電時には触媒を加熱、
活性化し、脱臭体に接触した臭気物質の酸化分解を行う
と同時に、吸着剤に吸着した臭気物質を酸化分解し吸着
剤の再生を行う方式も行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の脱臭法には、以下に示すような課題があった。

【０００５】活性炭やゼオライトのように、臭気物質の
吸着により脱臭を行う方式では吸着が飽和に達すると吸
着剤の交換が必要であった。また、オゾンによる臭気分
解法では、脱臭に最適なオゾン発生濃度を制御するため
に特別な装置を備えなければならないことや、オゾンに
よって分解が困難な臭気成分種があること、オゾン発生
器に寿命があることなどが問題点としてある。さらに、
触媒により脱臭を行う方式では、触媒を常に加熱しなけ
れば、脱臭ができないといった問題を有している。

【０００６】また、無機系吸着剤と酸化分解触媒を有す
る脱臭体により脱臭を行う方式では、再生時に高温でさ
らされた場合、酸化分解触媒である貴金属が劣化し、再
生後の脱臭特性が初期より低下するといった課題を有し
ていた。

【０００７】本発明は、このような従来の脱臭装置の課
題を解決する脱臭装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、酸化銅と貴金
属と無機系吸着剤を含む脱臭体に、臭気成分を含む空気
を通じ、かつ前記脱臭体を間欠的に加熱する脱臭装置で
ある。

【０００９】

【作用】脱臭体が加熱されていないとき、メチルメルカ
プタンなどのメルカプタン系臭気は、貴金属や酸化銅に
より酸化されジスルフィドへと変換され脱臭される。生
成物であるジスルフィドも臭気成分の一つであるが、Ｓ
ｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃ モル比の高いハイシリカゼオライトを
吸着剤として脱臭体に添加することにより、ジスルフィ
ドを吸着し、異臭の発生を抑制することができる。これ
は、ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃比の大きいハイシリカゼオライ
トは、ジスルフィドの吸着特性に優れているためであ
る。

【００１０】なお、ゼオライトは、Ｗ_mＺ_nＯ_2n・ｓＨ₂
Ｏで表される含水ケイ酸塩であり、Ｗは交換可能な金属
カチオン、ＺはＳｉとＡｌである。

【００１１】また、アルデヒド系臭気、アミン系臭気は
ゼオライトやセピオライトのような無機系吸着剤に吸着
され、脱臭を行うことができ、酢酸などの脂肪酸系臭気
はγ−アルミナなどの大きな比表面積を有するアルミナ
を吸着剤として用いることにより、効果的に脱臭でき
る。

【００１２】通常は上記の方法で脱臭を行い、吸着剤の
吸着能力が飽和に達した時点で、脱臭体を加熱すること
により、触媒物質である貴金属を活性化し、脱臭体に接
触した臭気物質を脱臭するとともに、吸着剤に吸着され
た臭気物質を酸化分解し、吸着剤の吸着能力を再生す
る。このようにして、長期間にわたり脱臭能力が維持で
きるが、本再生において７００℃といった高温に脱臭体
がさらされた場合、酸化銅もしくは貴金属のいずれかが
欠けていると、室温でのメルカプタン脱臭能力が加熱前
に比較し大きく低下する。酸化銅と貴金属の両方を脱臭
体に添加することにより、脱臭体が高温にさらされた後
も、メルカプタン脱臭能力は初期の状態を維持すること
ができる。

【００１３】本発明の酸化銅の含有量は、脱臭体中に１
〜５０ｗｔ％であることが望ましい。酸化銅含有量が１
ｗｔ％より少なかったり、５０ｗｔ％よりも多いと脱臭
体の耐熱性が低下する。

【００１４】ところで、冷蔵庫内の除霜用ヒータ近傍に
本発明の脱臭体を置いた場合、熱交換器がヒータの上部
に存在するため、熱交換器に霜として付着していたデフ
ロスト水が除霜によりとけ、脱臭体にかかる場合があ
る。冷蔵庫の使用状況にもよるが、これらのデフロスト
水は一般に酸性で、ｐＨ４近くになることもある。ゼオ
ライトはＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃比が大きいほど耐酸性に優
れ、ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃比が８よりも小さいゼオライト
を用いるとｐＨ４程度の酸ではゼオライト構造が破壊さ
れ、脱臭特性が劣化するといった問題が生じる。このよ
うな場合、ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃比の大きいゼオライトを
用いることにより耐酸性を向上でき、幅広い適用用途が
期待できる。

【００１５】さらに脱臭体を発熱体の基材に塗布し被覆
層として使用することにより、発熱体の熱が効率的に脱
臭体に伝わり、貴金属の酸化分解能を十分に発揮させる
ことができる。また、発熱体の基材としてはセラミック
体、金属体、ホーロ基材、ガラス体を用いることができ
るが、被覆層の密着性の点で石英やガラスが最適であ
る。この場合、密着性向上のため無機バインダーを添加
することが不可欠で、バインダーとしてはシリカが最も
優れている。シリカを用いることにより、触媒特性を低
下させることなく、基材から剥離しにくい被膜を形成す
ることができる。シリカの含有量は被覆層中に１０〜４
０ｗｔ％であることが望ましい。シリカの含有量が４０
ｗｔ％を超えると被膜に亀裂が入りやすくなり密着性低
下を招き易い。また１０ｗｔ％未満ではシリカの十分な
密着性向上効果が得られない。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１７】本発明で用いる酸化銅は、酸化銅（Ｉ）も
しくは酸化銅（II）である。

【００１８】本発明の貴金属としては、ＰｔまたはＰｄ
を用いることが望ましく、ＰｔとＰｄの両方を用いた場
合さらに望ましい。これは、ＰｔやＰｄの酸化分解力が
ＲｈやＩｒに比べて高く、ＰｔとＰｄの両方を用いるこ
とによりさらに高活性となるためである。また、Ｒｕを
用いた場合、高温での使用によりＲｕが揮散し有害物質
となる。さらに、貴金属をγ−アルミナなどの高比表面
積無機酸化物上に担持させることにより、脱臭特性を向
上させることができる。

【００１９】本発明の脱臭体中に酸化セリウムを含むこ
とが望ましい。酸化セリウムを脱臭体中に含むことによ
り、脱臭体を加熱した場合酸化分解活性を向上させるこ
とができる。

【００２０】本発明の脱臭装置の代表的な一実施例を図
１に示す。図１において、１はニクロム線、２は石英
管、３は触媒被膜、４は碍子である。

【００２１】以下に更に具体的な実施例を示す。

【００２２】＜実施例１＞脱臭体構成成分と耐熱性との
関係を調べるため、以下の検討を行った。

【００２３】塩化白金酸水溶液とアルミナをボールミル
を用いて十分に混合した後、５００℃にて焼成、粉砕
し、Ｐｔを担持したアルミナを調製した。このＰｔを担
持したアルミナ１６０ｇと、シリカを２０ｗｔ％含むコ
ロイダルシリカ水溶液４００ｇと、水２００ｇ及びハイ
シリカゼオライトの一つであるシリカライト１６０ｇと
酸化銅（II）１２ｇを、ボールミルを用いて充分に混合
して、スラリーＡを調製した。

【００２４】一方、外径１０ｍｍ、内径９ｍｍ、長さ３
４４ｍｍの石英管２の外周面を脱脂洗浄した。

【００２５】石英管２の両側３３ｍｍを除く中心部の外
周面にスラリーＡをスプレ−法で塗装した後、１００℃
で２時間乾燥し、５００℃で１時間焼成して、触媒被膜
３を有する石英管２を作製した。被膜重量は１．０ｇで
あり、Ｐｔ含有量は、２５ｍｇである。

【００２６】この石英管２に、４０Ωのコイル状ニクロ
ム線１を内蔵させ、碍子４により石英管２の両側を絶
縁，保持し発熱体Ａを作製した。

【００２７】さらに、スラリーＡにおいて、酸化銅を含
まないスラリーＢを調製し、同様に発熱体Ｂを作製し
た。

【００２８】また、スラリーＡにおいて、Ｐｔを含まな
いアルミナを用いてスラリーＣを調製し、Ｐｔを含まな
い発熱体Ｃを作製した。

【００２９】この発熱体Ａ、Ｂ、Ｃについてメチルメル
カプタン浄化試験を行なった。メチルメルカプタン浄化
試験は、２５０ｌの立方体のフッソ樹脂製の容器の中に
発熱体を置き、濃度が８ｐｐｍになるようにメチルメル
カプタンを容器に注入し９０分後のメチルメルカプタン
濃度を調べることにより行った。なお、発熱体は加熱せ
ず、測定はガスクロマトグラフにより調べた。また、吸
着試験後、発熱体のニクロム線１および碍子４を取り外
し、発熱体を７００℃２０時間空気中で加熱し、室温ま
で冷却後再度メチルメルカプタン浄化試験を行い、脱臭
体の耐熱性を調べた。結果を（表１）に示した。

【００３０】

【表１】

【００３１】（表１）に明らかなように、貴金属のみも
しくは酸化銅のみが添加されている発熱体は、７００℃
の加熱により脱臭特性が低下するが、酸化銅と貴金属の
両方を添加することにより、脱臭体の耐熱性を向上させ
ることができる。＜実施例２＞酸化銅添加量と脱臭体の耐熱性について調
べるため、以下の検討を行った。

【００３２】塩化白金酸水溶液とアルミナをボールミル
を用いて十分に混合した後、５００℃にて焼成し、粉砕
してＰｔを担持したアルミナを調製した。このＰｔを担
持したアルミナ２１７．２ｇと、シリカを２０ｗｔ％含
むコロイダルシリカ水溶液３００ｇと、水２００ｇ及び
シリカライト１２０ｇと酸化銅（II）２．８ｇを、ボー
ルミルを用いて充分に混合して、スラリーＤを調製し
た。

【００３３】一方、発熱体Ａと同様に、スラリーＤを用
いて発熱体Ｄを作製した。なお、被膜重量は１．０ｇで
あり、Ｐｔ含有量は２５ｍｇである。

【００３４】さらに、酸化銅の添加量を種々変化させ、
酸化銅の増減分をＰｔ担持アルミナにより補った発熱体
を作製した。なお、被膜重量は一定とし、Ｐｔ含有量も
一定となるように、Ｐｔ担持アルミナのＰｔ担持量の調
節を行った。

【００３５】次に、実施例１と同様に、７００℃２０時
間耐熱試験前後の発熱体のメチルメルカプタン脱臭特性
を調べた。結果を（表２）に示した。

【００３６】

【表２】

【００３７】（表２）に示すように、酸化銅添加量が１
ｗｔ％より低い場合や、５０ｗｔ％より高い場合におい
て、耐熱性が著しく低下した。この結果、酸化銅含有量
は１〜５０ｗｔ％が最適であると考えられる。＜実施例３＞ゼオライトの耐酸性を調べるため以下の検
討を行った。

【００３８】スラリーＡにおいてシリカライトのかわり
に、ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃比がそれぞれ２，５．５，７．
５，８，１１のＮａイオン交換Ａ型ゼオライト、Ｈ−Ｙ
型ゼオライト、エリオナイト、オフレタイト、Ｈ−モル
デナイトを用いスラリーを調製し、石英管に被覆し発熱
体Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉを作製した。

【００３９】この発熱体をｐＨ３．５の酢酸水溶液中に
室温で１週間浸漬した後、焼成し被膜の重量減を求め、
ゼオライトの耐酸性を調べた。結果を（表３）に示し
た。耐酸性に乏しいゼオライトは酸性溶液に溶解し被膜
が減量するが、（表３）に示すように、ＳｉＯ₂／Ａｌ₂
Ｏ₃比が大きいほど耐酸性に優れており、特にＳｉＯ₂／
Ａｌ₂Ｏ₃＝８以上で優れていることがわかる。

【００４０】

【表３】

【００４１】さらに、ハイシリカゼオライトであるシリ
カライトを吸着剤として用いた発熱体Ａ、ＳｉＯ₂／Ａ
ｌ₂Ｏ₃比＝２のＮａイオン交換Ａ型ゼオライトを吸着剤
として用いた発熱体Ｅについて、メチルメルカプタン脱
臭時に発生するジメチルジスルフィドの発生量を比較し
た。

【００４２】実施例１と同様に耐熱試験前のメチルメル
カプタン浄化試験を行い、９０分後のメチルメルカプタ
ン濃度とジメチルジスルフィド生成量を調べた。結果を
（表４）に示した。

【００４３】

【表４】

【００４４】（表４）より明らかなように、シリカライ
トを用いることにより、ジメチルジスルフィドの発生を
抑制することが出来る。これは、Ｐｔないし、酸化銅上
で部分酸化されたメチルメルカプタンの生成物であるジ
メチルジスルフィドをシリカライトが吸着するからであ
り、シリカライトのＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃比が著しく大き
いことに起因すると考えられる。＜実施例４＞脱臭体を被膜として形成する際の基材を選
定するために、種々の基材を用いて被膜の形成を行い、
密着性を調べた。

【００４５】幅１００ｍｍ×９０ｍｍ，厚さ１ｍｍの石
英板、アルミニウム板、ステンレス板（ＳＵＳ４３０）
をそれぞれ脱脂洗浄した。これらの基材の片面にスラリ
ーＡを塗布し、４００℃にて焼成し被膜を形成した。な
お、被膜重量は１．０ｇとした。

【００４６】これらについて、４００℃で加熱しすぐに
室温の水中に落下させる水中急冷試験を５回繰り返し、
被膜の剥離を調べた。結果を（表５）に示す。（表５）
に示すように石英基材を用いることにより、良好な耐熱
衝撃性が得られる。

【００４７】

【表５】

【００４８】また、スラリーＡにおいて、無機バインダ
ーであるコロイダルシリカを抜き、バインダーを含まな
いスラリーにて石英板に被膜を形成したが、上記水中急
冷試験では、１回の水中急冷で被膜の大部分が剥離し
た。この結果、良好な耐熱衝撃性を得るには無機バイン
ダーが不可欠であることがわかった。

【００４９】

【発明の効果】以上のように本発明の脱臭体を用いるこ
とにより、優れた耐熱性を有する脱臭体を得ることがで
きる。

【００５０】また、メチルメルカプタンの浄化時に副生
するジメチルジスルフィドの生成を抑制できる。

【００５１】また、電気抵抗体を内蔵した石英またはガ
ラス体の外表面に無機バインダーを用いて被膜として脱
臭体を形成することにより、耐熱衝撃性に優れた脱臭体
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いた発熱体の一実施例の構成を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ニクロム線２石英管３触媒被膜４碍子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｄ 53/86 Ｂ０１Ｊ 20/06 Ａ 20/18 Ｅ (72)発明者藤井康浩大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも酸化銅と貴金属と無機系吸着
剤を含む脱臭体に、臭気成分を含む空気を通じ、かつ前
記脱臭体を間欠的に加熱する脱臭装置。
【請求項２】脱臭体中の酸化銅の含有量が１〜５０ｗ
ｔ％である請求項１の脱臭装置。
【請求項３】無機系吸着剤がＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃モル
比８以上のゼオライトである請求項１の脱臭装置。
【請求項４】電気抵抗体を内蔵する石英またはガラス
体と、前記石英または前記ガラス体外表面に無機バイン
ダーにより被膜として形成された、少なくとも酸化銅と
貴金属と無機系吸着剤を含む脱臭体とを備え、前記脱臭
体に、臭気成分を含む空気を通じ、かつ前記脱臭体を間
欠的に加熱する脱臭装置。