JPS6017981B2 - 空気清浄機付冷蔵庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気清浄機付冷蔵庫に関するもので、その目的
とするところは、空気中に存在し人体に対して有害であ
る二酸化窒素（Ｎ０２）や一酸化炭素（ＣＯ）を除去す
る為に冷蔵庫の圧縮機からの放熱を利用して空気流路中
に設けた空気浄化用のフィルターを温め、空気清浄機能
を高め、一般家庭でも手軽に利用できる空気清浄機付冷
蔵庫を提供しようとするものである。

Ｎ０２やＣＯは自動車等の内燃機関や大型ボイラー、石
油ストーブなどの燃焼によって多量に発生し、これを多
量に吸うと肺や中枢神経に障害が現われ最終的に死に至
る危険性がある。

従来、空気清浄機器として集塵装置を有する空気清浄機
やエアコン等の空調設備に集塵用のプレフィルタ−や活
性炭フィル夕−を取付けた機器が一般的であった。

しかし、これらの機器は高価且つ大型であるので、なか
なか普及せず、もっと低価格の小型で手軽に持ち運びで
きるタイプの空気清浄機器の開発が望まれていた。また
空気清浄用フィルターとして、空気中の浮遊ゴミを横集
するプレフィルターだけでなく、有害ガス、例えばＮ０
２やＣＯを除去するフィルターも望まれていた。ＮＱを
除去するフィルターとしては活性炭があるが、除去容量
が小さいので、すぐ寿命に達したり、高温でＮ０２をＮ
Ｏへ還元したり、操作条件により吸着したＮ０２を脱離
する等の問題点があった。一方に○を除去するフィルタ
ーとして、ホプカラィトなどの金属酸化物触媒やアルミ
ナなどの担体に貴金属を担持した貴金属触媒があるが、
金属酸化物触媒は低温でもＣＯを酸化して除去すること
ができるが、水分の存在で活性が低下する欠点があり、
又貴金属触媒は高温でしか活性を発揮しない等の欠点が
あった。本発明は上記のような従来の欠点を解消すると
共に、冷蔵庫の圧縮機からの放熱を利用し、空気流路と
その流路中に空気浄化フィルターを設置して空気清浄機
能をもたせ一般家庭でも空気清浄が手軽に出来るように
したもので、以下実施例に従って詳細に説明する。

第１図は空気清浄機を有する冷蔵庫の空気清浄部を示し
た斜視図で「 １は冷蔵庫、２は放熱板、３は被断線、
４は空気吸込口、５は圧縮機、６は送風機、７は空気吹
出口を示す。

空気吸込口４より流入した室内空気は圧縮機５からの放
熱で加溢され、送風機６によって吹出し口Ｔより室内へ
吹き出される。

吹出口７にはフィルターが装着され、空気中の有臭ガス
やＮ０２・ＣＯなどの有害ガスが除去される。第２図は
吹出口の断面図を示し、８は空気流路、９は活性炭を用
いたフィルター、１０‘まＮ０２除去剤を用いたフィル
ター、１１はＣＯ酸化触媒を用いたフィルターを表わす
。

ＣＯ酸化触媒は、空気中の有害ガスやＮＯ叫こより被毒
される懸念があるので活性炭やＮ０２除去剤の後流に遣
して被蓑を防止した。

尚、ＣＯ酸化触媒は高温になるほどその反応性が高くな
る性質を有するので、活性炭、Ｎ０２除去剤及びＣＯ酸
化触媒を用いたフィルター９，１０，１１のそれぞれに
圧縮機５からの放熱が有効に得られるように設置場所を
選ばなければならない。しかし１００００以上では不安
定であるので１００ｑｏ以下での使用が最通である。上
記したＮＱ除去剤はアルカリとセメント材と粉末活性炭
の混練成型物（０）であり、アルカリとしてはＮａＯＨ
、ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）２、Ｍｇ（ＣＨ）２、Ｋ２Ｃ０
３、Ｎａ２Ｃ０３、Ｎａ２Ｓ２Ｑ、Ｎａぶ０３が適当で
あり、又セメント材としてはペントナィト、ケイソウ士
、アルミナセメント、アルミナゾル、シリカゾル、粘土
、焼石管、ボルトランドセメント、カオリン、水ガラス
等が適当である。

しかし、特にアルカリとして炭酸カリウムと水酸化カル
シウムを用い、セメント材として焼石管（ＣａＳ０４・
１′２４０）を用いたものはＮ０２を高性能を除去した
。粉末活性炭は混線成型物の表面積を大きくするととも
にアルカリとＮ０２との反応を促進する役割を果たして
いると考えられる。混練成型物とＮ０２とは下記の様に
反応して空気中のＮ０２を除去すると考えられる。２Ｎ
０２十Ｋ２Ｃ０３→ＫＮ０３十ＫＮ０２十Ｃ０２州０２
十Ｘａ（ＯＨ）２一Ｃａ（Ｎ０３）２十Ｃａ（Ｎ０２）
２十２ＬＯ尚、ＮＯとは反応しない。

混練成型物はその組成を炭酸カリウム：水酸化カルシウ
ム：焼石骨（ＣａＳ０４０１／額２０）：粉末活性炭＝
３：３：２：２（重量比）とし水とともに混練成型した
後乾燥したものを使用した。

ＣＯ酸化触媒はアルカリとセメント材と粉末活性炭を混
練成型した担体に白金、ロジウム、ルテニウムより選ん
だ一種以上とパラジウムを同時に、もしくはパラジウム
単独で担持した触媒（血）である。この触媒の担体は担
持物質を純粋に粒径細かく広範囲に均一状態で担持する
とともに、坦体の比表面積が大きく高強度になる様に手
順の最適化を計った。アルカリは貴金属を担持させる場
合に貴金属塩化物を溶解した含浸液のｐＨをアルカリへ
変化させ貴金属が担体に粒径細かく均一に分散した状態
で吸着される手助けをすると思われる。粉末活性炭は担
体の比表面積を大きくするなどの担体の紬孔物性に寄与
しているものと考えられる。セメント材は担体の強度を
大きくするとともにその耐熱性「耐摩耗性を向上させる
よう寄与していると考えられる。アルカリとして炭酸カ
リウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナト
リウム等があげられるが使い易さと性能面より炭酸カリ
ウムが最適であった。セメント材はボルトランドセメン
ト、焼石葛、ベントナイト、アルミン酸石灰を主成分と
するアルミナセメント等があげられるが性能面よりアル
ミナセメントが最適であった。その理由はアルミナセメ
ントに含有する酸化第二鉄と酸化カルシウムの助触媒的
な効果の影響であると思われる。また結合剤としてアル
ミナが安定な担体を構成する役割を果していると推定さ
れる。担持物質として白金、ロジウム「ルテニウム、パ
ラジウム等の貴金属を使用した。比較的安価なパラジウ
ムは単独か、もしくは他の貴金属との組合わせで高活性
な触媒となり特に白金、パラジウムの組合わせは相乗効
果を発揮して著しい酸化活性を得られた。従って、ＣＯ
酸化触媒を用いたフィルター１１には、炭酸カリウムと
アルミン酸石灰と粉末活性炭の混練成型物に白金とパラ
ジウムを同時に担持させたものを使用するのが望ましい
。この触媒の調整方法について示すと次の通りである。

アルカリとして炭酸カリウムを用い、セメント材として
アルミナセメンを用い、炭酸カリウムは１００メッシュ
全通、粉末活性炭は３００メッシュ全通の粒度のもの、
アルミナセメンはその組成がアルミナが４５％以上、酸
化第二鉄が１０％以下のものを使用した。坦体は重量比
で炭酸カリウム１０部、粉末活性炭３碇部、アルミン酸
石灰６碇部‘こバインダーとしてカルボキシメチルセル
ロースナトリウム（ＣＭＣ）０．５部を添加して水とと
もに混練成型した。混練物は充分に乾燥した後８〜２０
メッシュに分級して担体とした。上記担体を充分に乾燥
した後パラジウムと白金を溶かした溶液に浸糟して吸着
をおこなわせた。パラジウムと白金は迫体に対して各０
．３×％吸着される様にその量を調整した。吸着された
担体は水素化ホウ素ナトリウムで還元した後充分に乾燥
して触媒とした。本発明は上記のように電気温風機の空
気通路中にフィルターを構成する活性炭やＮ０２除去剤
又はＣＯ酸化触媒層を設けたので、次のような効果が得
られた。

第３図、第４図に示したのは、本発明を応用した空気清
浄機付冷蔵庫を運転した場合‘ィ｝と空気清浄機なしの
場合‘ｏ｝について、換気回数１．幻副／ｈｒを有する
６畳（室内容積２９．３〆）の部屋で試験した時のＮ０
２濃度及びＣＯ濃度を表わすものである。空気清浄機付
冷蔵庫は流量４．０〆′ｍｉｎをもちフィルターの構成
は前流より粒状活性炭のフィルター９、Ｎ０２除去剤の
フィルター１０、ＣＯ酸化触媒層のフィルター１１より
成り、各層３側厚でフィルター面積２０×１比ネであっ
た。フィルターは発熱部を発熱させた場合に８０ｑｏ以
下になる様に設置した。測定は２５℃、湿度６２％の室
内空気にＮ０２とＣＯを同時に注入して室内空気をＮ０
２１．０脚、ＣＯｌＱ側の濃度に設定し、温風機を運転
してその濃度減衰を非分散型赤外方式ＣＯ分析計と化学
発光方式ＮＯ広分析計で測定した。その結果、第３図、
第４図のイに示すように本発明を用いた場合、高性能で
Ｎ０２は急激に除去されおよそ３び分以内で０に近くな
ると共に、ＣＯについても３０分以内に急速に減少して
いることが確認できた。上記のように本発明により家庭
内のガスコンロや石油ストーブ等で発生したＮ０２やＣ
Ｏを効率的に浄化でき、有害ガスの少ない状態を現出す
ることができるようになった。

従って、Ｎ０２やＣＯ濃度の高い都心部や高速道路料金
徴収所近辺でも、本発明の空気清浄機付冷蔵庫を使用す
ることによって、ＮＱ・ＣＯ濃度の低い状態下で生活で
きることになり、特に本発明を利用した空気清浄機はＣ
Ｏ酸化触媒層の温度が圧縮機からの放熱を利用している
ので他の空気清浄機器へ応用した触媒層の温度よりも高
いので、ＣＯを高性能に除去できる。またＣＯ酸化触媒
層を昇温させるのに要する発熱部（ヒータ−）も不用に
なり省エネルギーの面からもその効果が大いに期待でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は空気清浄機を有する冷蔵庫の要部破断斜視図、
第２図は空気通路の断面図、第３図は本発明と従来例と
の比較を示すＮ０２濃度の変化図、第４図は同ＣＧ農度
の変化図１・・・・・・冷蔵庫、５・・・・・・圧縮機
、６・・・・・・送風機、８・・・…空気流路、９，１
０，１１・・・・・・フィル夕−−。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 冷蔵庫において、送風機により室内空気を吸込み吹
   出すようにした空気流路中に冷蔵庫の圧縮機を設けると
   共に下記の（I）、（II）より選んだ１種以上と（III）
   を同時に、もしくは（III）のみから成るフイルターを
   設け、このフイルターを圧縮機からの放熱により温める
   ようにしたことを特徴とする空気清浄機付冷蔵庫。 （I）活性炭 （II）アルカリとセメント材と粉末活性炭の混練成型物
   （III）アルカリとセメント材と粉末活性炭を混練成型
   した担体に白金、ロジウム、ルテニウムより選んだ１種
   以上とパラジウムを同時にもしくはパラジウム単独で担
   持した触媒２ フイルターを構成する（II）において、
   アルカリとして炭酸カリウムや水酸化カルシウムを用い
   、セメント材として焼石膏（ＣａＳＯ＿４・１／２Ｈ＿
   ２Ｏ）を用いた特許請求の範囲第１項記載の空気清浄機
   付冷蔵庫。 ３ フイルターを構成する（III）において、アルカリ
   として炭酸カリウムを用い、セメント材としてアルミン
   酸石灰を用いた特許請求の範囲第１項記載の空気清浄機
   付冷蔵庫。４ フイルターを構成する（III）において
   、白金とパラジウムを同時に担持された触媒を用いた特
   許請求の範囲第１項記載の空気清浄機付冷蔵庫。 ５ フイルターを構成する（III）を空気流路の後流に
   設置した特許請求の範囲第１項記載の空気清浄機付冷蔵
   庫。