JPH11347335A - 吸着構造体およびこれを用いた脱臭装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着物質の脱離再生時間を大幅に短縮し得る
ようにするとともに、加熱による再生時における安全性
を確保する。 【解決手段】 熱良導体からなるハニカム構造体１にお
けるハニカム１ａ，１ａ・・内面に、有害ガスや臭気ガ
スに対して高い吸着性能を有する吸着層２を形成すると
ともに、前記ハニカム構造体１を加熱する加熱手段４を
付設して、ハニカム構造体１におけるハニカム１ａ，１
ａ・・を通過する空気中に含まれる有害ガス成分や臭気
ガス成分が吸着層２に吸着され、加熱手段４による加熱
により吸着層２に吸着された有害ガス成分や臭気ガス成
分が脱離再生される際に、ハニカム構造体１から吸着層
２への熱伝達が速やかに行われるようにするとともに、
加熱による再生時における安全性を確保するようにして
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、吸着構造体およ
びこれを用いた脱臭装置に関し、さらに詳しくは美容
院、ペットショップ、病院、パチンコ店、老人ホーム、
養鶏・養豚場や汚水処理場の事務室、食品工場等の高い
臭気発生源を有する施設は勿論、家庭、オフイス等にお
いても有効に使用できる吸着構造体およびこれを用いた
脱臭装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】美容院、ペットショップ、病院、パチン
コ店、老人ホーム、養鶏・養豚場や汚水処理場の事務
室、食品工場等の高い臭気発生源を有する施設は勿論、
家庭、オフイス等においては、室内空気中に存在する人
間に悪影響を及ぼす悪臭や有害ガス成分が問題となるこ
とが多く、臭気ガスや有害ガスの除去に対する関心が大
きくなっている。

【０００３】除去対象となるガス成分としては、暮らし
の四大悪臭であるアンモニア、アセトアルデヒド、トリ
メチルアミン、メチルメルカブタンをはじめとして、一
酸化炭素、ホルムアルデヒドのような有害ガス成分も含
まれる。

【０００４】従来から用いられている吸着構造体とし
て、吸着剤自体（例えば、疎水性ゼオライト等）を押出
成形して得られたハニカム構造のもの、セラミックシー
トに吸着剤を担持してなるもの、活性炭やゼオライトな
どの吸着剤とを組み合わせたもの、あるいは植物系消臭
剤を用いたフィルターが採用されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したい
ずれの場合にも、熱伝導性が悪く、加熱再生に長い時間
を要したり、再生不可能で、飽和すると新しいものと交
換しなければならないという問題があった。

【０００６】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、吸着物質の脱離再生時間を大幅に短縮し得るとと
もに、加熱による再生において安全性が高い吸着構造体
およびこれを用いた脱臭装置を提供することを目的とす
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
吸着構造体では、上記課題を解決するための手段とし
て、熱良導体からなるハニカム構造体１におけるハニカ
ム１ａ，１ａ・・内面に、有害ガスや臭気ガスに対して
高い吸着性能を有する吸着層２を形成するとともに、前
記ハニカム構造体１を加熱する加熱手段４を付設してい
る。

【０００８】上記のように構成したことにより、ハニカ
ム構造体１におけるハニカム１ａ，１ａ・・を通過する
空気中に含まれる有害ガス成分や臭気ガス成分が吸着層
２に吸着されることとなる。そして、加熱手段４による
加熱により吸着層２に吸着された有害ガス成分や臭気ガ
ス成分が脱離再生されるが、ハニカム構造体１が熱良導
体により構成されているため、吸着層２への熱伝達が速
やかに行われることとなり、脱離再生時間が大幅に短縮
されることとなる。しかも、加熱による再生においても
安全性の高いものとなる。

【０００９】請求項２の発明におけるように、前記請求
項１の吸着構造体において、前記加熱手段４を、前記ハ
ニカム構造体１に形成された貫通穴３に挿通支持した構
成とした場合、加熱手段４のハニカム構造体１への取付
を容易に行うことができる。

【００１０】請求項３の発明にかかる吸着構造体では、
上記課題を解決するための手段として、熱良導体からな
る薄板状の多数のフィン１４，１４・・を備えて構成
し、該各フィン１４の表面上に、有害ガスや臭気ガスに
対して高い吸着性能を有する吸着層２を形成するととも
に、前記フィン１４，１４・・を加熱する加熱手段４を
付設している。

【００１１】上記のように構成したことにより、フィン
１４，１４・・間を通過する空気中に含まれる有害ガス
成分や臭気ガス成分が吸着層２に吸着されることとな
る。そして、加熱手段４による加熱により吸着層２に吸
着された有害ガス成分や臭気ガス成分が脱離再生される
が、フィン１４，１４・・が熱良導体により構成されて
いるため、吸着層２への熱伝達が速やかに行われること
となり、脱離再生時間が大幅に短縮されることとなる。
しかも、加熱による再生においても安全性の高いものと
なる。

【００１２】請求項４の発明におけるように、前記請求
項３の吸着構造体において、前記加熱手段４を、前記フ
ィン１４，１４・・に形成された貫通穴１５，１５・・
に挿通支持した構成とした場合、加熱手段４のフィン１
４，１４・・への取付を容易に行うことができる。

【００１３】請求項５の発明におけるように、前記請求
項１ないし請求項４の吸着構造体において、前記吸着層
２を、有害ガスや臭気ガスに対して高い吸着性能を有す
る吸着剤を耐熱性の高いバインダーを介して分散付着し
たものにより構成した場合、吸着層と相手部材（例え
ば、ハニカム構造体１あるいはフィン１４，１４・・）
との結合強度が増大するとともに、吸着層２への熱伝達
率も向上する。

【００１４】請求項６の発明におけるように、前記請求
項１ないし請求項４の吸着構造体において、前記吸着層
２を、有害ガスや臭気ガスに対して高い吸着性能を有す
る吸着剤と前記有害ガスや臭気ガスを分解する触媒との
混合物を耐熱性の高いバインダーを介して分散付着した
ものにより構成した場合、吸着層と相手部材（例えば、
ハニカム構造体１あるいはフィン１４，１４・・）との
結合強度が増大するとともに、吸着層２への熱伝達率も
向上する。しかも、吸着層２により有害ガス成分や臭気
ガス成分の分解も行うことができる。

【００１５】請求項７の発明におけるように、前記請求
項５あるいは請求項６の吸着構造体において、前記吸着
剤として、疎水性ゼオライトまたは親水性ゼオライトお
よび活性炭のいずれかを含む一種以上を用いた場合、低
コストのものが得られる。

【００１６】請求項８の発明におけるように、前記請求
項６あるいは請求項７の吸着構造体において、前記触媒
として、加熱により活性化される酸化触媒を用いた場
合、有害ガス成分や臭気ガス成分の分解が容易となる。

【００１７】請求項９の発明にかかる脱臭装置では、上
記課題を解決するための手段として、請求項１ないし請
求項８のいずれか一項記載の吸着構造体Ａと、該吸着構
造体Ａの近傍に設置され、該吸着構造体Ａの再生時に生
ずる有害ガスや臭気ガスを分解する触媒を有する触媒構
造体７とを備えて構成している。

【００１８】上記のように構成したことにより、脱臭時
においては、吸着構造体Ａを通過する空気中の有害ガス
成分や臭気ガス成分が吸着層２に吸着される一方、脱離
再生時においては、加熱手段４により吸着構造体Ａが加
熱され、該吸着構造体Ａに吸着された有害ガス成分や臭
気ガス成分が脱離して吸着構造体Ａの再生が行われ、か
くして脱離した有害ガス成分や臭気ガス成分は、触媒に
より分解されて無害なものとなる。つまり、長期間に亙
って脱臭運転が可能となるのである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。

【００２０】第１の実施の形態 図１ないし図３には、本願発明の第１の実施の形態にか
かる吸着構造体およびこれを用いた脱臭装置が示されて
いる。

【００２１】この吸着構造体Ａは、図１（Ａ）および
（Ｂ）に示すように、熱良導体（例えば、アルミニウム
等の金属）からなるハニカム構造体１におけるハニカム
１ａ，１ａ・・の内面に有害ガスや臭気ガスに対して高
い吸着性能を有する吸着層２を形成して構成されてお
り、前記ハニカム構造体１に形成された貫通穴３，３に
は、該ハニカム構造体１を加熱する加熱手段として作用
する電気ヒータ４，４が挿通支持されている。

【００２２】前記吸着層２は、有害ガスや臭気ガスに対
して高い吸着性能を有する吸着剤を耐熱性の高いバイン
ダーを介して分散付着したものにより構成されている。
このように構成すると、吸着層２とハニカム構造体１と
の結合強度が増大するとともに、吸着層２への熱伝達率
も向上する。前記吸着剤としては、疎水性ゼオライトま
たは親水性ゼオライトおよび活性炭のいずれかを含む一
種以上を用いるのが、コスト低減を図る上で望ましい。

【００２３】なお、前記吸着層２を、有害ガスや臭気ガ
スに対して高い吸着性能を有する吸着剤と前記有害ガス
や臭気ガスを分解する触媒との混合物を耐熱性の高いバ
インダーを介して分散付着したものにより構成してもよ
い。この場合、吸着層２により有害ガス成分や臭気ガス
成分の分解も行うことができる。前記触媒としては、加
熱により活性化される酸化触媒（例えば、Ａｇ、Ｐｄ、
Ｐｔ、Ｍｎ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｃｏのうちから選ばれた１種
以上の金属またはこれらの金属の酸化物）を用いるのが
有害ガス成分や臭気ガス成分の分解を容易に行える点で
望ましい。

【００２４】ついで、上記構成の吸着構造体Ａを用いた
脱臭装置について図２および図３を参照して説明する。

【００２５】この脱臭装置は、図２に示すように、縦長
の直方体形状のケーシング５内に送風機６、吸着構造体
Ａおよび触媒構造体７を下から上に順に配置して構成さ
れている。符号８は空気吸込口、９は空気吹出口、１０
は空気吹出口９を開閉するダンパ、１１はガイド板であ
る。

【００２６】前記触媒構造体７は、図３に示すように、
前記吸着構造体Ａの再生時に生ずる有害ガスや臭気ガス
を分解する酸化触媒をプリーツ状に屈曲された熱良導体
（例えば、金属）からなる基材１２，１２・・の表面に
担持して構成されており、電気ヒータ１３により加熱さ
れることにより酸化触媒が活性化させるようになってい
る。

【００２７】この脱臭装置においては次のような作用が
得られる。

【００２８】即ち、脱臭時においては、吸着構造体Ａを
通過する空気Ｗ中の有害ガス成分や臭気ガス成分が吸着
層２に吸着される一方、脱離再生時においては、電気ヒ
ータ４により吸着構造体Ａが加熱され、吸着構造体Ａに
吸着された有害ガス成分や臭気ガス成分が脱離して吸着
構造体Ａの再生が行われ、かくして脱離した有害ガス成
分や臭気ガス成分は、触媒構造体７により分解されて無
害なものとなる。つまり、長期間に亙って脱臭運転が可
能となるのである。

【００２９】なお、ケーシング５内に熱交換器を配置す
れば、脱臭機能を備えた空気調和機となる。

【００３０】第２の実施の形態 図４および図５には、本願発明の第２の実施の形態にか
かる吸着構造体が示されている。

【００３１】この場合、吸着構造体Ａは、熱良導体（例
えば、アルミニウム等の金属）からなる薄板状の多数の
フィン１４，１４・・を備えて構成されており、該各フ
ィン１４の表面上には、有害ガスや臭気ガスに対して高
い吸着性能を有する吸着層２が形成されている。また、
前記フィン１４，１４・・に形成された貫通穴１５，１
５・・に加熱手段として作用する電気ヒータ４が挿通支
持されている。

【００３２】前記吸着層２は、有害ガスや臭気ガスに対
して高い吸着性能を有する吸着剤を耐熱性の高いバイン
ダーを介して分散付着したものにより構成されている。
このように構成すると、吸着層２とフィン１４との結合
強度が増大するとともに、吸着層２への熱伝達率も向上
する。前記吸着剤としては、疎水性ゼオライトまたは親
水性ゼオライトおよび活性炭のいずれかを含む一種以上
を用いるのが、コスト低減を図る上で望ましい。

【００３３】なお、前記吸着層２を、有害ガスや臭気ガ
スに対して高い吸着性能を有する吸着剤と前記有害ガス
や臭気ガスを分解する触媒との混合物を耐熱性の高いバ
インダーを介して分散付着したものにより構成してもよ
い。この場合、吸着層２により有害ガス成分や臭気ガス
成分の分解も行うことができる。前記触媒としては、加
熱により活性化される酸化触媒（例えば、Ａｇ、Ｐｄ、
Ｐｔ、Ｍｎ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｃｏのうちから選ばれた１種
以上の金属またはこれらの金属の酸化物）を用いるのが
有害ガス成分や臭気ガス成分の分解を容易に行える点で
望ましい。

【００３４】なお、本実施の形態にかかる吸着構造体Ａ
も、第１の実施の形態におけると同様に脱臭装置に使用
できる。

【００３５】第３の実施の形態 図６には、本願発明の第３の実施の形態にかかる吸着構
造体が示されている。

【００３６】この場合、吸着構造体Ａは、熱良導体（例
えば、アルミニウム等の金属）からなる薄板状の多数の
フィン１４，１４・・を備えて構成されており、該各フ
ィン１４の表面上には、有害ガスや臭気ガスに対して高
い吸着性能を有する吸着層２が形成されている。また、
前記吸着構造体Ａには、加熱手段として作用するＰＴＣ
ヒータ４が組み込まれている。

【００３７】その他の構成および作用効果は、第２の実
施の形態におけると同様なので説明を省略する。

【００３８】

【発明の効果】請求項１の発明にかかる吸着構造体によ
れば、熱良導体からなるハニカム構造体１におけるハニ
カム１ａ，１ａ・・内面に、有害ガスや臭気ガスに対し
て高い吸着性能を有する吸着層２を形成するとともに、
前記ハニカム構造体１を加熱する加熱手段４を付設し
て、ハニカム構造体１におけるハニカム１ａ，１ａ・・
を通過する空気中に含まれる有害ガス成分や臭気ガス成
分が吸着層２に吸着され、加熱手段４による加熱により
吸着層２に吸着された有害ガス成分や臭気ガス成分が脱
離再生される際に、ハニカム構造体１から吸着層２への
熱伝達が速やかに行われるようにしたので、脱離再生時
間が大幅に短縮されるという効果がある。しかも、加熱
による再生においても安全性の高いものとなる。

【００３９】請求項２の発明におけるように、前記請求
項１の吸着構造体において、前記加熱手段４を、前記ハ
ニカム構造体１に形成された貫通穴３に挿通支持した構
成とした場合、加熱手段４のハニカム構造体１への取付
を容易に行うことができる。

【００４０】請求項３の発明にかかる吸着構造体によれ
ば、熱良導体からなる薄板状の多数のフィン１４，１４
・・を備えて構成し、該各フィン１４の表面上に、有害
ガスや臭気ガスに対して高い吸着性能を有する吸着層２
を形成するとともに、前記フィン１４，１４・・を加熱
する加熱手段４を付設して、フィン１４，１４・・間を
通過する空気中に含まれる有害ガス成分や臭気ガス成分
が吸着層２に吸着され、加熱手段４による加熱により吸
着層２に吸着された有害ガス成分や臭気ガス成分が脱離
再生される際に、フィン１４，１４・・から吸着層２へ
の熱伝達が速やかに行われるようにしたので、脱離再生
時間が大幅に短縮されるという効果がある。しかも、加
熱による再生においても安全性の高いものとなる。

【００４１】請求項４の発明におけるように、前記請求
項３の吸着構造体において、前記加熱手段４を、前記フ
ィン１４，１４・・に形成された貫通穴１５，１５・・
に挿通支持した構成とした場合、加熱手段４のフィン１
４，１４・・への取付を容易に行うことができる。

【００４２】請求項５の発明におけるように、前記請求
項１ないし請求項４の吸着構造体において、前記吸着層
２を、有害ガスや臭気ガスに対して高い吸着性能を有す
る吸着剤を耐熱性の高いバインダーを介して分散付着し
たものにより構成した場合、吸着層と相手部材（例え
ば、ハニカム構造体１あるいはフィン１４，１４・・）
との結合強度が増大するとともに、吸着層２への熱伝達
率も向上する。

【００４３】請求項６の発明におけるように、前記請求
項１ないし請求項４の吸着構造体において、前記吸着層
２を、有害ガスや臭気ガスに対して高い吸着性能を有す
る吸着剤と前記有害ガスや臭気ガスを分解する触媒との
混合物を耐熱性の高いバインダーを介して分散付着した
ものにより構成した場合、吸着層と相手部材（例えば、
ハニカム構造体１あるいはフィン１４，１４・・）との
結合強度が増大するとともに、吸着層２への熱伝達率も
向上する。しかも、吸着層２により有害ガス成分や臭気
ガス成分の分解も行うことができる。

【００４４】請求項７の発明におけるように、前記請求
項５あるいは請求項６の吸着構造体において、前記吸着
剤として、疎水性ゼオライトまたは親水性ゼオライトお
よび活性炭のいずれかを含む一種以上を用いた場合、低
コストのものが得られる。

【００４５】請求項８の発明におけるように、前記請求
項６あるいは請求項７の吸着構造体において、前記触媒
として、加熱により活性化される酸化触媒を用いた場
合、有害ガス成分や臭気ガス成分の分解が容易となる。

【００４６】請求項９の発明にかかる脱臭装置によれ
ば、請求項１ないし請求項８のいずれか一項記載の吸着
構造体Ａと、該吸着構造体Ａの近傍に設置され、該吸着
構造体Ａの再生時に生ずる有害ガスや臭気ガスを分解す
る触媒を有する触媒構造体７とを備えて構成して、脱臭
時においては、吸着構造体Ａを通過する空気中の有害ガ
ス成分や臭気ガス成分が吸着層２に吸着される一方、脱
離再生時においては、加熱手段４により吸着構造体Ａが
加熱され、該吸着構造体Ａに吸着された有害ガス成分や
臭気ガス成分が脱離して吸着構造体Ａの再生が行われ、
かくして脱離した有害ガス成分や臭気ガス成分は、触媒
により分解されて無害なものとなるようにしたので、長
期間に亙って脱臭運転が可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１の実施の形態にかかる吸着構造
体を示しており、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は部分拡大図
である。

【図２】本願発明の第１の実施の形態にかかる吸着構造
体を用いた脱臭装置の斜視図である。

【図３】本願発明の第１の実施の形態にかかる吸着構造
体を用いた脱臭装置における触媒構造体の斜視図であ
る。

【図４】本願発明の第２の実施の形態にかかる吸着構造
体の斜視図である。

【図５】本願発明の第２の実施の形態にかかる吸着構造
体におけるフィンの部分拡大断面図である。

【図６】本願発明の第３の実施の形態にかかる吸着構造
体の斜視図である。

【符号の説明】

１はハニカム構造体、１ａはハニカム、２は吸着層、３
は貫通穴、４は加熱手段（電気ヒータ、ＰＴＣヒー
タ）、７は触媒構造体、１４はフィン、１５は貫通穴、
Ａは吸着構造体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 53/86 Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｈ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱良導体からなるハニカム構造体（１）
   におけるハニカム（１ａ），（１ａ）・・内面には、有
   害ガスや臭気ガスに対して高い吸着性能を有する吸着層
   （２）を形成するとともに、前記ハニカム構造体（１）
   を加熱する加熱手段（４）を付設したことを特徴とする
   吸着構造体。
2. 【請求項２】 前記加熱手段（４）を、前記ハニカム構
   造体（１）に形成された貫通穴（３）に挿通支持した構
   成としたことを特徴とする前記請求項１記載の吸着構造
   体。
3. 【請求項３】 熱良導体からなる薄板状の多数のフィン
   （１４），（１４）・・を備えており、該各フィン（１
   ４）の表面上には、有害ガスや臭気ガスに対して高い吸
   着性能を有する吸着層（２）を形成するとともに、前記
   フィン（１４），（１４）・・を加熱する加熱手段
   （４）を付設したことを特徴とする吸着構造体。
4. 【請求項４】 前記加熱手段（４）を、前記フィン（１
   ４），（１４）・・に形成された貫通穴（１５），（１
   ５）・・に挿通支持した構成としたことを特徴とする前
   記請求項３記載の吸着構造体。
5. 【請求項５】 前記吸着層（２）を、有害ガスや臭気ガ
   スに対して高い吸着性能を有する吸着剤を耐熱性の高い
   バインダーを介して分散付着したものにより構成したこ
   とを特徴とする前記請求項１ないし請求項４のいずれか
   一項記載の吸着構造体。
6. 【請求項６】 前記吸着層（２）を、有害ガスや臭気ガ
   スに対して高い吸着性能を有する吸着剤と前記有害ガス
   や臭気ガスを分解する触媒との混合物を耐熱性の高いバ
   インダーを介して分散付着したものにより構成したこと
   を特徴とする前記請求項１ないし請求項４のいずれか一
   項記載の吸着構造体。
7. 【請求項７】 前記吸着剤として、疎水性ゼオライトま
   たは親水性ゼオライトおよび活性炭のいずれかを含む一
   種以上を用いたことを特徴とする前記請求項５および請
   求項６のいずれか一項記載の吸着構造体。
8. 【請求項８】 前記触媒として、加熱により活性化され
   る酸化触媒を用いたことを特徴とする前記請求項６およ
   び請求項７のいずれか一項記載の吸着構造体。
9. 【請求項９】 前記請求項１ないし請求項８のいずれか
   一項記載の吸着構造体（Ａ）と、該吸着構造体（Ａ）の
   近傍に設置され、該吸着構造体（Ａ）の再生時に生ずる
   有害ガスや臭気ガスを分解する触媒を有する触媒構造体
   （７）とを備えたことを特徴とする脱臭装置。