JPS602570B2 - 空気清浄機付電気温風機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気清浄機付電気温風機に関するもので、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）を常
温で高性能に除去するフィルターを電気温風機の空気流
路に設けることにより、高温の温風機としては勿論、常
温の送風機として利用した場合にも空気浄化機能が向上
した電気温風機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ーや活
性炭フィルター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補集
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ＣＯを除去するフィルタ
ーとして、ホブカラィトなどの金属酸化物触媒やアルミ
ナなどの損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
共に常温で、他の目的、特にサーキュレーターとして、
この電気温風機を使用する際にも空気清浄効果が著しく
な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図は本発明を応用した空気清浄機付電気温風器の菱
部断面図であり、１は空気通路、２は送風器、３は発熱
部、４は活性炭１を用いたフィルター、５はＮ０２除去
剤を用いたフィルター、６はＣＯ酸化触媒を用いたフィ
ルター、７は空気吹出口を示す。

ＣＯ酸化触媒は、空気中の有害ガスやＮ瓜により被毒さ
れる懸念があるので活性炭やＮ０２除去剤の後流に設置
して被毒を防止した。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、Ｎ０
２除去剤及びＣＯ酸化触媒を用いたフィルター４，５，
６のそれぞれに発熱部３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、１００
午０以上では不安定であるので１００午０以下での使用
が最適である。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線成型物（０）であり、アルカリ
としてはＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）２ 、Ｍｇ（
ＯＨ）２ 、Ｋ２Ｃ０３、Ｎａ２Ｃ０３、Ｎａ２Ｓ２０
３、Ｎａ２Ｓ０３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′班２０）を用いたものはＮ０２を高性能に除去した
。粉末活性炭は混練成型物の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。２Ｎ０
２十Ｋ２Ｃ０３→ＫＮ０３十ＫＮ０２十Ｃ０２４Ｎ０２
十次ａ（ＯＨ）２ 一Ｃａ（Ｎ０３）２ 十Ｃａ（Ｎ０
２）２ 十が２０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：焼石管（ＣａＳ０４・１′２４０）：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（ｍ）である。

この触媒の坦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、担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、焼石唇、ベントナィト、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樽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６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トを用い、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、アルミナセメントはその組成がアル
ミナが４５％以上、酸化第二鉄が１０％以下のものを使
用した。担体は重量比で炭酸カリウム１碇邦、粉末活性
炭３碇部、アルミン酸石灰６碇部も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。
上記担体に充分に乾燥した後パラジウムと白金を溶かし
た溶液に浸潰して吸着をおこなわせた。パラジウムと白
金は担体に対して各０．３Ｗ％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２図、第３図に示した
のは、本発明を応用した空気清浄機付電気温風機を運転
した場合イと空気清浄機なしの場合川こついて、換気回
数１．２回／ｈｒを有する６畳（室内容積２９．６で）
の部屋で試験した時のＮ０２濃度及びＣＯ濃度を表わす
ものである。空気清浄機付電気温風機は流量４．０わ／
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４、Ｎ０２除去剤のフィル夕一５、ＣＯ酸化
触媒層のフィルター６より成り、各層３肋厚でフィルタ
ー面積２０×１０肌であった。フィルターは発熱部３を
発熱させた場合に８０００以下になる様に設置した。測
定は２５ｑｏ、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ＮＱＩ．Ｏ脚、ＣＯ柳の濃度
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Ｎ○×分析計で測定し
た。その結果、第２図、第３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
３０分以内で０に近くなると共に、ＣＯについても３雌
ご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ＣＯ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電気温風機を使
用することによって、Ｎ０２、ＣＯ濃度の低い状態下で
生活できることになり、特に電気温風機をサーキュレー
ターとして常温で使用する際には空気清浄機能も兼ね合
わせているのでその効果も大いに期待できる。また温風
機とした場合、ＣＯ酸化触媒層は温風にさらされるので
触媒表面に弱く吸着したガスは容易に脱離され、空気中
に存在するガスによる被毒の影響を防止できる等の効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は空気清浄機付電気温度機の姿部断面図、第２図
は本発明と従来例とを比較したＮ０２濃度の変化図、第
３図は同様のＣＧ農度の変化図。 １…・・・空気通路、２…・・・送風機、３……発熱部
「 ４，５，６……フィルター。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発熱部と送風機を有する電気温風機の空気通路に、
   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置
   することを特徴とする空気清浄機付電気温風機。 （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と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
   機付電気温風機。 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
   電気温風機。 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せ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電気温風機。 ６ 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電気
   温風機。