JPH1147256A

JPH1147256A - 脱臭装置

Info

Publication number: JPH1147256A
Application number: JP9209226A
Authority: JP
Inventors: Norihiko Miyazaki; 典彦宮崎; Kensaku Hakamata; 健作袴田; Yutaka Hagiwara; 裕萩原; Haruichi Kato; 晴一加藤
Original assignee: Kawai Musical Instruments Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawai Musical Instruments Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-08-04
Filing date: 1997-08-04
Publication date: 1999-02-23

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の脱臭機構の脱臭能力を補完してほぼ完
全に臭気を取り除くことができる脱臭装置を提供するこ
と。【解決手段】シロッコファン２８が回転して、流通路
６内に空気の流動が生じると、空気取り入れ口８から流
通路６に吸入された空気は、集塵フィルタ１０で塵が取
り除かれ、活性炭フィルタ１２およびホルムアルデヒド
除去フィルタ１４にて臭気成分が取り除かれ、極めて低
濃度の臭気成分を含む空気となって、紫外線ランプ収納
室１６に出る。次に光触媒フィルタ１８で、低濃度の臭
気成分は光触媒に接触して、無臭成分に分解無害化され
て、排出室２０に排出される。このため、例えばホルム
アルデヒドの場合、０．０８ｐｐｍ以下となって、臭気
成分の除去がほぼ完全となり、ＷＨＯ基準を満たす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気中の臭気を除
去する脱臭装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、空気清浄機には、空気中の塵を除
去するものばかりでなく、脱臭能力を備えたものが存在
する。例えば、吸い込み口から空気を吸い込み、集塵フ
ィルタにて塵を取り除いた後、内部の活性炭フィルタで
臭気を取り除き、更に、活性炭フィルタでは取り除きに
くいホルムアルデヒド除去用フィルタ（過マンガン酸カ
リウム等を添着したフィルタ）にて、ホルムアルデヒド
を取り除いていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような物
理吸着や化学吸着によるフィルタは、臭気成分の濃度が
高い場合は効率的に吸着するが、濃度が薄くなるとほと
んど吸着しなくなる。したがって、このような物理吸着
フィルタや化学吸着フィルタでは、完全に吸着ができ
ず、吸着されない臭気成分がわずかに排出されてしまっ
たり、最初から臭気成分が薄い場合には吸着がほとんど
なされないと言う問題があった。

【０００４】例えば、ＷＨＯの基準では、発ガン物質の
ホルムアルデヒド室内濃度は０．０８ｐｐｍ以下である
が、現在このような希薄な濃度までホルムアルデヒドを
除去可能な脱臭装置は存在せず、ＷＨＯの基準を満たす
ことができる脱臭装置が望まれていた。

【０００５】本発明は、従来の脱臭機構の脱臭能力を補
完してほぼ完全に臭気を取り除くことができる脱臭装置
を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明の
脱臭装置は、流通路内に配置したガス吸着性物質（例え
ば、物理吸着物質単独あるいは化学吸着物質単独、また
は物理吸着物質と化学吸着物質とを組み合わせたガス吸
着性物質）を有するガス吸着性フィルタの下流に、光を
受けて汚染物質を分解する光触媒を有する光触媒フィル
タが配置されている。あるいは、流通路内に光触媒とガ
ス吸着性物質とを有する光触媒フィルタが配置されてい
る。

【０００７】この光触媒フィルタには、ランプ（例え
ば、紫外線ランプ）により光が照射される。光触媒は、
汚染物質の濃度に関わらず、光を受けて分解力を発揮す
るため、臭気成分の濃度が低くても、臭気成分を分解す
ることができる。このため、ガス吸着性物質で吸収しき
れない臭気物質を分解して、ほぼ完全に無臭化すること
ができる。

【０００８】前記ガス吸着性フィルタに用いられる物理
吸着物質は、例えば、活性炭が挙げられる。また、化学
吸着物質は、過マンガン酸カリウム等の、主にホルムア
ルデヒドを吸着する物質が挙げられる。光触媒フィルタ
の基材は、空気透過性材料が挙げられ、これに光触媒や
更にガス吸着性物質を担持させる。空気透過性材料とし
ては、繊維状材料、多孔質材料、ハニカム状材料、粒状
材料、チップ状材料等が挙げられる。なお、ガス吸着性
フィルタについても、同様な空気透過性材料を用いるこ
とができる。

【０００９】光触媒は、フィルタを構成する材料に担持
されやすいように微粒子とした光触媒を用いることが好
ましい。この微粒子としては、例えば、直径が３〜７０
ｎｍのものが挙げられる。光触媒としては、酸化チタ
ン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム等を挙げることがで
き、この１つあるいは２つ以上の組み合わせを光触媒と
して用いることができる。フィルタを構成する材料に光
触媒を担持させるにあたっては、加熱処理することがフ
ィルタを構成する材料の表面に光触媒を強固に担持させ
る上で好ましい。

【００１０】また直接、光触媒を、フィルタを構成する
材料に担持させるのではなく、加熱により光触媒を生成
する光触媒前駆体を、フィルタを構成する材料の表面に
塗布し加熱処理することで、フィルタを構成する材料の
表面に光触媒を担持させても良い。

【００１１】フィルタを構成する材料に、光触媒を担持
させる一つの方法として、バインダーを用いる方法があ
る。バインダーの内、無機バインダーとしては、セメン
ト、石膏、水ガラス、粘土、ベントナイト、コロイダル
シリカ、消石灰および生石灰が挙げられる。バインダー
の内、有機バインダーとしては、有機シリコン（例え
ば、シランカップリング剤、シリコン樹脂、アクリルシ
リコン樹脂等）が挙げられる。これらのバインダーから
選ばれた１つを用いたり、あるいは２つ以上を組み合わ
せて用いる。

【００１２】このようなバインダーは、光触媒と混合し
て用いても良いし、予めバインダーをフィルタを構成す
る材料に塗布しておいて、その上から光触媒を塗布する
ことで、フィルタを構成する材料に担持させても良い。
光触媒前駆体による光触媒の生成は、例えば、酸化雰囲
気にて熱分解して酸化チタンとなることができるチタン
化合物を光触媒前駆体として、この光触媒前駆体自体、
その溶液、またはその分散液を、熱分解可能な温度に熱
したフィルタを構成する材料上に、酸化雰囲気下にて塗
布することにより形成することができる。

【００１３】このようなチタン化合物としては、有機チ
タン化合物が挙げられる。この有機チタン化合物として
は、例えば、テトラ−イソ−プロポキシチタン、テトラ
−ブトキシチタン、テトラキス（２−エチルヘキシルオ
キシ）チタン、テトラステアリルオキシチタン、ジ−イ
ソ−プロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）チタン、
ジ−ノーマル−ブトキシ・ビス（トリエタノールアミナ
ト）チタン、チタニウムステアレート、チタニウム−イ
ソ−プロポキシオクチレングリコレート、テトラ−イソ
−プロポキシチタン重合体、テトラ−ノーマル−ブトキ
シチタン重合体、ジヒドロキシ・ビス（ラクタト）チタ
ン、プロパンジオキシチタンビス（エチルアセトアセテ
ート）、オキソチタンビス（モノアンモニウムオキサレ
ート）、トリ−ノーマル−ブトキシチタンモノステアレ
ート、ジ−イソ−プロポキシチタンジステアレート、ジ
ヒドロキシ・ビス（ラクタト）チタン・アンモニウム
塩、およびテトラ−メトキシチタンの内から選ばれた１
種以上からなる化合物が用いられる。

【００１４】これ以外の、有機チタン化合物としては、
例えば、ジ−イソ−プロポキシ・ビス（アセチルアセト
ナト）チタン、テトラ−ノーマル−ブトキシチタン、テ
トラ−イソ−プロポキシチタン、ジ−ノーマル−ブトキ
シ・ビス（トリエタノールアミナト）チタン、およびチ
タニウム−イソ−プロポキシオクチレングリコレートの
内から選ばれた１種以上からなる化合物が用いられる。

【００１５】また、チタン化合物としては、無機チタン
化合物が挙げられる。この無機チタン化合物としては、
塩化チタンが挙げられる。上述した光触媒、または光触
媒前駆体に対する加熱処理は、予めフィルタを構成する
材料を加熱しておいてから、光触媒または光触媒前駆体
を塗布しても良いし、あるいはフィルタを構成する材料
の表面に光触媒または光触媒前駆体を塗布した後、室温
放置または加熱処理することにより行っても良い。

【００１６】塗布方法としては、刷毛塗り法、ディッピ
ング法、スプレー法、ＰＶＤ（物理蒸着）法、あるいは
ＣＶＤ（化学蒸着）法が挙げられる。特に、加熱したフ
ィルタを構成する材料に、光触媒前駆体をスプレーし
て、熱分解により光触媒膜をフィルタを構成する材料の
表面に形成する熱分解スプレー法は、光触媒膜の密着強
度が優れ、光触媒膜を厚くしても剥がれにくい。

【００１７】光触媒として酸化チタンを用いる場合に、
酸化チタンは、酸化チタンの微粒子を液状の分散媒中に
分散したチタニアゾルとして用いても良い。このような
微粒子を用いると、フィルタを構成する材料に担持し易
くなり、上述したごとく低温でもフィルタを構成する材
料の表面に固定しやすくなる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、上述した発明が適用され
た脱臭装置２の概略断面図である。この脱臭装置２は空
気清浄機を兼ねている。脱臭装置２の本体ケース４内に
は流通路６が形成されている。この流通路６内には、空
気取り入れ口８側から順に、集塵フィルタ１０、活性炭
フィルタ１２、ホルムアルデヒド除去フィルタ１４、紫
外線ランプ収納室１６、光触媒フィルタ１８および排出
室２０が順に配列されている。そして、排出室２０には
空気流動機構としての排気装置２２の空気吸入口２４が
開口し、モータ２６により回転されるシロッコファン２
８により、排出室２０内の空気が排気装置２２の排気口
３０から外部に排出される。

【００１９】したがって、排出室２０は負圧となるの
で、外部の空気は空気取り入れ口８から吸い込まれて、
集塵フィルタ１０、活性炭フィルタ１２、ホルムアルデ
ヒド除去フィルタ１４、紫外線ランプ収納室１６および
光触媒フィルタ１８を経て、排出室２０に至る流通路６
を流れる。

【００２０】集塵フィルタ１０は、通常の濾過用フィル
タあるいは静電フィルタであり、空気中の花粉、ダニ、
たばこの煙の粒子、ウイルス等の、浮遊している固体や
液体を除去する。この集塵フィルタ１０は抗菌処理や除
菌処理したものを用いても良い。また、ＨＥＰＡフィル
タでも良い。

【００２１】活性炭フィルタ１２は、物理吸着物質とし
ての活性炭を内部に配置して、主に非極性分子を空気中
から除去するものである。非極性分子としては、ベンゼ
ン、トルエン等の有機溶剤ガスなどが該当する。活性炭
フィルタ１２内に配置される活性炭の形状は、粒状、ペ
レット状、繊維状等が挙げられる。また、繊維状担体に
活性炭粒子を添着させたものでも良い。

【００２２】ホルムアルデヒド除去フィルタ１４は、化
学吸着物質としての過マンガン酸カリウムを、ゼオライ
ト、アルミナ、シリカゲル、活性炭あるいは繊維に添着
させたものである。あるいは過マンガン酸カリウム自体
のペレットを用いても良い。またビタミンを添着した活
性炭でも良い。

【００２３】紫外線ランプ収納室１６には、紫外線ラン
プ３２が配置されて、光触媒フィルタ１８を紫外線で照
射している。光触媒フィルタ１８は、不織布やガラス繊
維等からなる空気透過性材料に光触媒を担持させたもの
である。光触媒としては、例えば、酸化チタン単独、酸
化亜鉛単独、酸化ジルコニウム単独、またはこれら酸化
チタン、酸化亜鉛および酸化ジルコニウムから２つまた
は３つを選択した混合物が利用できる。これら光触媒は
微粒子として、そのままあるいはバインダと共に空気透
過性材料に担持させる。担持の方法としては、「課題を
解決するための手段及び発明の効果」の項に述べたごと
くであるが、ここでは、例えば、チタニアゾルに不織布
を漬けて引き上げ、自然乾燥した後、１５０℃で加熱乾
燥を行うこことにより行った。なお、ここで用いたチタ
ニアゾルは、水中にアナターゼ型酸化チタンの微粒子
（粒径７ｎｍ：Ｘ線粒径）を４０重量％含むものであ
る。

【００２４】上述した構成の脱臭装置２の図示していな
いスイッチがオンされることにより、排気装置２２のモ
ータ２６が駆動されると、シロッコファン２８が回転し
て、流通路６内に空気の流動を生じさせる。この流動に
より空気取り入れ口８から流通路６に吸入された空気
は、集塵フィルタ１０で塵が取り除かれ、次に活性炭フ
ィルタ１２およびホルムアルデヒド除去フィルタ１４に
て、空気中の臭気成分が取り除かれ、極めて低濃度の臭
気成分を含む空気となって、紫外線ランプ収納室１６に
出る。次に、光触媒フィルタ１８に流入する。ここで、
低濃度の臭気成分は光触媒に接触して、無臭成分に分解
無害化されて、排出室２０に排出される。次いで、排気
装置２２の排気口３０から外部に排出される。排気口３
０から排出される空気中の臭気成分はほぼ完全に取り除
かれている。

【００２５】このように、本実施の形態では、集塵フィ
ルタ１０、活性炭フィルタ１２およびホルムアルデヒド
除去フィルタ１４に加えて、最後に光触媒フィルタ１８
にて化学的に臭気成分を分解する処理を行っている。こ
のため、従来の集塵フィルタ１０、活性炭フィルタ１２
およびホルムアルデヒド除去フィルタ１４のみを用いて
いた空気清浄機では、例えば、ホルムアルデヒドの除去
能力が最終到達濃度０．５ｐｐｍであるのに比較して、
本実施の形態の脱臭装置２では、０．０８ｐｐｍ以下と
なって、臭気成分の除去がほぼ完全となり、ＷＨＯ基準
を満たした。

【００２６】また、本実施の形態の脱臭装置２は、光触
媒フィルタ１８については、臭気成分を吸着するのでな
く分解してしまうので、取り替えなくても臭気成分除去
能力が低下することはなく、メンテナンス的にも有利で
ある。また、光触媒を活性化させるために紫外線ランプ
３２を使用しているので、紫外線による殺菌効果も生じ
る。

【００２７】［その他］各フィルタ１０，１２，１４，
１８の形状は平面状でも良いが、プリーツ状として空気
流通の圧力損失を低くしても良い。なお、集塵フィルタ
１０については、プリーツ状とすることで目詰まりしに
くくなり寿命を長くする効果もある。

【００２８】紫外線ランプ３２の代わりに、蛍光灯、ブ
ラックライト、殺菌灯、水銀ランプ、ケミカルライト等
を用いることができる。特に紫外線を生じるものが、光
触媒の活性を高める上で好ましい。またこれらのランプ
の発光機構として、熱陰極管方式でも良く、冷陰極管方
式でも良い。

【００２９】光触媒フィルタ１８に用いる空気透過性材
料としてハニカム構造を有する材料を用いても良い。こ
の場合は、光触媒は、ハニカム構造の穴の内表面に付着
させる。紫外線ランプ３２からの光は、穴の開口部か
ら、穴の内表面に照射されるので、穴内を流れる空気中
の臭気の分解が可能となる。ハニカム構造は、酸化チタ
ンの微粒子を添着されたシートを曲折し、その複数枚を
張り付けて構成することができる。またセラミックなど
をハニカム状に成形して、その穴内に光触媒を担持させ
ても良い。

【００３０】活性炭フィルタ１２とホルムアルデヒド除
去フィルタ１４とは別体に設けたが、通常の活性炭と、
過マンガン酸カリウムを添着させた活性炭とを混合させ
ることにより、一体のフィルタとして構成しても良い。
一体化すれば、流通路６の内部の取り付け構成が簡単化
でき、コストダウンにつながる。

【００３１】光触媒フィルタ１８に対して、活性炭フィ
ルタ１２あるいはホルムアルデヒド除去フィルタ１４、
または、活性炭フィルタ１２およびホルムアルデヒド除
去フィルタ１４の両方のガス吸着性物質を含ませること
により、光触媒フィルタ１８と他のフィルタ１２，１４
とを一体化しても良い。このことにより、流通路６の内
部の取り付け構成が、より簡単化でき、一層のコストダ
ウンにつながる。例えば、不織布やガラス繊維等からな
る空気透過性材料に光触媒を担持させたものに、活性炭
（その他、ゼオライト、アルミナ、シリカゲル等）を含
ませたり、過マンガン酸カリウムを添着させた活性炭
（その他、ゼオライト、アルミナ、シリカゲル等）を含
ませれば良い。

【００３２】集塵フィルタ１０の代わりに電気集塵ユニ
ットを用いても良い。なお、脱臭効果には特に集塵フィ
ルタ１０を用いる必要はないので、脱臭装置としては省
略しても良い。排気装置２２としては、シロッコファン
型のものを用いたが、この他に、クロスフローファン、
軸流ファン等が挙げられる。また排気装置２２を流通路
６の下流端部に配置したが、流通路６の空気取り入れ口
８に配置して、外部の空気を流通路６の内部に圧送する
ようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態としての脱臭装置の概
略断面図である。

【符号の説明】

２…脱臭装置４…本体ケース６…流通路８…空気取り入れ口１０…集塵フィルタ１２…活性炭フィルタ１４…ホルムアルデヒド除去
フィルタ１６…紫外線ランプ収納室１８…光触媒フィルタ２０…排出室２２…排気装置２４…空気吸入口２６…モータ２８…シロッコファン３０…排気
口３２…紫外線ランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤晴一静岡県浜松市寺島町200番地株式会社河合楽器製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気の流通路と、前記流通路内に配置した、ガス吸着性物質を有するガス
吸着性フィルタと、前記流通路内に配置した、光触媒を活性させる光を照射
するランプと、前記流通路内に、前記ランプにより照射可能な位置に配
置した、光により汚染物質を分解する光触媒を有する光
触媒フィルタと、前記流通路内で、前記ガス吸着性フィルタから前記光触
媒フィルタへ向けて、各フィルタを通過する空気流を発
生させる空気流動機構と、を備えたことを特徴とする脱臭装置。
【請求項２】空気の流通路と、前記流通路内に配置した、光触媒を活性させる光を照射
するランプと、前記流通路内に、前記ランプにより照射可能な位置に配
置し、光により汚染物質を分解する光触媒とガス吸着性
物質とを有する光触媒フィルタと、前記流通路内で、前記光触媒フィルタを通過する空気流
を発生させる空気流動機構と、を備えたことを特徴とする脱臭装置。
【請求項３】前記ガス吸着性物質は、物理吸着により空
気中の臭気成分を吸着する物理吸着物質であることを特
徴とする請求項１または２記載の脱臭装置。
【請求項４】前記ガス吸着性物質は、化学吸着により空
気中の臭気成分を吸着する化学吸着物質であることを特
徴とする請求項１または２記載の脱臭装置。
【請求項５】前記ガス吸着性物質は、物理吸着により空
気中の臭気成分を吸着する物理吸着物質と、化学吸着に
より空気中の臭気成分を吸着する化学吸着物質とを組み
合わせたものであることを特徴とする請求項１または２
記載の脱臭装置。
【請求項６】前記物理吸着物質は、活性炭であることを
特徴とする請求項３または５記載の脱臭装置。
【請求項７】前記化学吸着物質は、主にホルムアルデヒ
ドを吸着する物質であることを特徴とする請求項４また
は５記載の脱臭装置。
【請求項８】前記光触媒フィルタは、空気透過性材料を
基材とすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか記
載の脱臭装置。
【請求項９】前記光触媒は、酸化チタン、酸化亜鉛およ
び酸化ジルコニウムから選ばれた１つ以上であることを
特徴とする請求項１〜８のいずれか記載の脱臭装置。
【請求項１０】前記ランプは、紫外線ランプであること
を特徴とする請求項１〜９のいずれか記載の脱臭装置。