JPS63181765A - 簡易脱臭器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、一般家庭などの分野に適用されるオゾンを
用いた簡易脱臭器に関するものである。

従　　来　　の　　技　　術 近時、オゾンによる脱臭が脚光を浴びているが。

このような脱臭装置は、オゾン発生装置２反心室。

余剰オゾンの分解設備などを必要とし装置が大型化して
設備費がかさむばかりか、高濃度のオゾンを使用するの
でオゾンの流路周辺は耐オゾン性の材質にしなければな
らず、これらの点からして。

その利用分野は産業用に限られていた。しかし。

オゾンによる脱臭の効能は顕著なものであることからし
て、前記以外の利用分野を開拓すべきであり、小型、簡
易化して一般家庭などでも適用できる脱臭器の開発が強
く望まれていた。

発明が解決しようとする問題点 オゾンによる脱臭装置を小型、簡易化して一般家庭など
でも適用できるようにし、その利用分野を拡大すること
にある。

問題点を解決するための手段 オゾン発生装置と１通気性箱体内に脱臭粒体を内蔵した
脱臭フィルターまたは該フィルター及び非通気体にて構
成しかつ前記オゾン発生装置を内装するための空間部を
設けた脱臭器本体とからなり。

該本体の空間部内に前記オゾン発生装置をオゾン発生可
能に内装したことにある。

作　　　　　　　　用 簡易脱臭器の空間部内のオゾン発生装置により生成した
オゾンは、該装置の発熱等の作用によって。

脱臭フィルター中を分解反応しながら通過し酸素となっ
て外部へ拡散する。この拡散につれて外部の悪臭性空気
が脱臭フィルターを経て空間部内にとり込まれるが、悪
臭成分はこの空間部及び脱臭フィルターを経て酸化分解
無臭化されて外部へ拡散していく。このように拡散とと
り込みが行われることからして、該脱臭器周辺の密封空
間は時間をかけて循環し脱臭化が進行する。

実　　　施　　　例 この発明の実施例を第１乃至５図により詳述する。

第１乃至４図は夫々この発明実施例の説明図、第５図は
オゾン発生電界装置の平面図である。

図中１はオゾン発生装置、５は脱臭フィルター。

８は脱臭器本体、９は簡易脱臭器である。

オゾン発生装置１に１よ、オゾン発生電界装置１０゜そ
して、オゾンを発生せしめる紫外線灯■がある。

オゾン発生電界装置１０は、絶縁物層シ内ｔ′ｒ−電極
Ｂａ、１３ｂが埋設してあり、これに交流電源１４から
の高電圧を電線１５を介して印加すると、該層ν表面の
近傍空間部の気体中に無声放電が発生し、その気体中の
酸素からオゾンが生成するものである。

紫外線灯１１は、　２００ｎｍ以下の波長、特ｔこ１８
５ｎｍの波長の光を強く放射し、この波長の光を空気中
の酸素が吸収してオゾンとなる。図中、１１ａは発光管
部、ｕｂはソケット部である。脱臭器本体８は１通気性
箱体２内に後述する粒状担体８Ｐニオシン分解用の触媒
を付加処理した脱臭粒体４が出入可能に内蔵された脱臭
フィルター５．または該フィルター５及びセラミック板
等の絶縁性非通気体６ｔこて構成され、前記オゾン発生
装置１を内装してオゾンを発生させるシこ必要な所要客
積の空間部７が形成されている。即ち、この発明の簡易
脱臭器９は、該本体８の空間部７内にオゾン発生装置１
をオゾン発生可能に内装し閉塞して一体化したものであ
る。

第１．８．４図の簡易脱臭器は、その本体８が脱臭フィ
ルター、−５及び非通気体６からなり、これにより形成
された空間部７内に電界装置１０または紫外線灯■がオ
ゾン発生可能に配置しである。第２図の簡易脱臭器は、
その本体８が脱臭フィルター５にて構成され、その空間
部７内には電界装置１０が配置しである。前記粒状担体
３の材質、形状、大きさなどは特に限定しない。例えば
、材質については、セラミック、ゼオライト、活性炭、
ｍ石、ケイ藻土、白土などがあり、形状ｔこついては９
球。

円柱１円筒ボルト、不定形、その他板、針状などがあげ
られるが、これらの大きさは数■乃至数Ｇが適当とされ
る。また、触媒としては、酸化ニッケル、銅酸化物等の
遷移金属酸化物、白金などの貴金属、もしくはこれらの
混合物が適当である。

第６図ｔこおいて、この発明の電界装置を用いた簡易脱
臭器９は、電界装置１０の電極１３ａ　、　１３ｂに交
流電源１４からの高電圧を印加すると、絶縁物層球表面
の近傍空間部分の気体中に無声放電が発生し。

これによりその気体中の酸素からオゾンが生成する。

０！＋　ｓ−→２０ ０＋Ｏｚ＋Ｍ→Ｏ，＋Ｍ（Ｍはへ、Ｎ２などの第８物質
）生成したオゾンへは、放電から得た熱・運動のエネル
ギーによって１例えば、第６図のような配置。

決められた時間内においては、脱臭フィルター５中を後
述する分解反応をしながら一点鎖線、実線矢印の如く通
過し酸素となって外部へ拡散していく。この拡散につれ
て、外部の悪臭性空気Ｇが脱臭フィルター５中を悪臭成
分の一部を吸着・濃縮されながら二点鎖線矢印の如く通
過し空間部７内にとり込まれて、後述するように酸化分
解無臭化されて外部へ拡散していく。このように拡散と
とり込みがゆるやかに行われることからして、この脱臭
器９の周辺密封空間は、全体として時間をかけて循環し
脱臭化が進行する。

前記オゾンの分解反応については９次のような過程を経
て脱臭フィルター５表面に達するまでには酸素に分解し
無害となる。即ち、（１）空間部７内における自己分解
反応（２０３→８０２）　、　（Ｉｌｌ脱臭フィルター
５に吸着・濃縮されたオゾンがオゾン分解触媒によって
分解（０，＋Ｍ→Ｏ，＋Ｏ＋Ｍ、Ｍは触媒）する。なお
、空間部７内でのオゾンは、半減期が数時間乃至十数時
間と比較的安定しており。

その大部分は（１１）の過程で分解する。前記オゾンの
発生量は、印加電圧、空間部の容積などｔこ関係し。

また、オゾンの分解量は脱臭フィルター５の厚さ。

触媒の担持量に因るので、これらを適宜調整すればオゾ
ンが脱臭器９外に漏れることがなく、そして、空間部７
内には高濃度のオゾン雰囲気をつくることができる。

前記悪臭成分の酸化分解無臭化については１次のような
過程ｔこよって行われる。即ち、（１）空間部７内にお
けるオゾンとの気相酸化分解、　［１１）脱臭フィルタ
ー５に吸着されて後オゾンまたは触媒？こより酸化分解
、　（Ｉｌｌ）脱臭体に吸着されたオゾンまたは吸着後
分解したオゾンから生成する活性種（発生期の酸素０）
による分解、がなされ、主ｔこ０１１　、　（ｔｉｌｌ
の過程を経て脱臭が進行する。即ち、前記脱臭フィルタ
ー５により一部吸着・濃縮された悪臭成分は（１１）の
反応過程を経て分解する。なお、前記酸化分解無臭化が
進行し悪臭性空気Ｇ中の悪臭成分が零に等しい状態では
、電界装置ｌＯより生成するオゾンは、前記オゾンの分
解反応と同様の反応を繰り返えして分解し無害となって
外部へ拡散していく。

第３．７図において、この発明の紫外線灯を用いた簡易
脱臭器９は、オゾン発生用紫外線灯１１に交流電源１４
ｍからの電圧を安定器面を介して印加すると、波長２０
０ｎｍ以下の光、主に、波長１８５ｎｍの光を強く放射
するが、この波長の光を空間部７内の酸素が吸収し１次
式の通りオゾンが生成する。

図中、１７は電線である。

（ｈ＋ｈν（２００ｎｍ以下）−、Ｏ＋００＋０２＋Ｍ
−Ｃ）３＋ＭＣＭはＯ，、Ｎ、などの第三物体）生成し
たオゾンは、紫外線灯Ｈの発熱エネルギーによって１例
えば、第７図のような配置、決められた時間内において
は、脱臭フィルター５中を後述する分解反応をしながら
一点鎖線、実線矢印の如く通過し酸素となって外部へ拡
散していく。この拡散−こつれて、外部の悪臭性空気Ｇ
が脱臭フィルター５中を悪臭成分の一部を吸着・濃縮さ
れながら二点鎖線矢印の如く通過し空間部７内にとり込
まれて、後述するように酸化分解無臭化されて外部へ拡
散していく。このように拡散ととり込みがゆるやかに行
われることからして、この脱臭器９の周辺密封空間は、
全体として時間をかけて循環し脱臭化が進行する。

前記オゾンの分解反応ｔこついては９次のような過程を
経て脱臭フィルター５表面に達するまでには酸素ｔこ分
解し無害となる。即ち、（１）空間部７内ｔこおける自
己分解反応（２０ｓ＝　８０ｇ）　、　ｔｉｌ＋脱臭フ
ィルター５に吸着・濃縮されたオゾンがオゾン分解触媒
ｌこよって分解（Ｏｓ＋Ａ→Ｏｊ＋Ｏ＋Ａ、Ａは触［−
）する。なお、空中でのオゾンは、半減期が数時間乃至
十数時間と比較的安定しており、その大部分は（ＩＩ）
の過程で分解する。前記オゾンの発生量は、紫外線灯の
エネルギー分布、照度などに関係し、また、オゾンの分
解量は脱臭フィルター５の厚さ、触媒の相持量に因るの
で、これらを適宜調整すればオゾンが脱臭器９外ｔこ漏
れることがなく。

そして、空間部７内ｔこは高濃度のオゾン雰囲気をつく
ることができる。

前記悪臭成分の酸化分解無臭化ｔこついては９次のよう
な過程によって行われる。即ち、（１）空間部７内にお
けるオゾンとの気相酸化分解、　（Ｉ１１脱臭フィルタ
ー５に吸着されて後オゾンまたは触媒により酸化分解、
　（ｔｉｌｌ脱臭フィルター５に吸着されたオゾンまた
は吸着後分解したオゾンから生成する活性種（発生期の
酸素０）ｔこよる分解、がなされ、主に（ＩＩ）　、　
（１＋１１の過程を経て脱臭が進行する。即ち、前記脱
臭フィルター５１Ｃより一部吸着・濃縮された悪臭成分
は（１１）の反応過程を経て分解する。なお。

前記酸化分解無臭化が進行し悪臭性空気Ｇ中の悪臭成分
が零に等しい状態では、紫外線灯１１により生成するオ
ゾンは、前記オゾンの分解反応と同ｍの反応を繰り返え
して分解し無害となって外部へ拡散していく。

この発明の電界装置を用いた脱臭器（第６図々示）の脱
臭効能を第８．９図により説明すると、密閉箱（内容積
１５．５１）　１８中に、脱臭フィルター５の厚さｔ　
＝　１０　ｍ　、電界装置■と脱臭フィルター５との対
向間隔ｄ　＝　５　ｍとする脱臭器９を設置する。

脱臭器９の電界装置Ｕは、を線１９を介してトランス加
、スフイダソク４．電源ηの順に接続されている。幻は
パイプ、２４は乾燥器、２５は送風機、２６は排気孔、
２７は測定孔、２８は攪拌羽根である。乾燥器２４によ
り箱ｍ内の湿度を一定にした後、この箱ｍ内に高濃度の
硫化水素を注射器２９１Ｃて封入し。

次いで１羽根路により攪拌して内部を絢−濃度（３Ｄ〜
４０　ｐｐｍ　）　　にする。電界装置９＃こ８．５に
Ｖの電圧を印加すると第９図の曲線■の通り、硫化水素
の除去率が時間の経過とともｔこ大きくなる。曲線１は
電界装置９に印加しない場合でその他は前記と同じ条件
であり１曲線ｌは担体８に触媒を付加せず、そして、電
界装置９に印加しない場合でその他は前記と同じ条件の
ときの結果である。

曲線璽については硫化水素が粒状担体８に吸着・濃縮さ
れること、そして９曲線■は該吸着・濃縮に加えて硫化
水素と触媒とが反応・分解することをこより夫々硫化水
素の除去率が高まるものと考えられる。そこへ電界装置
に印加してオゾンを発生させると、前記のごとく、オゾ
ン及び活性種による硫化水素の分解が付加されて１曲線
Ｉのように硫化水素の除去率がより高まるのである。

次に、この発明の紫外線灯を用いた脱臭器（第７図々示
）の脱臭の効能を第８．１０．１１図によって説明する
と、前記第８図の密閉箱相中ｔこ、脱臭フィルター５の
厚さｔ−１０閣、紫外線灯１１と脱臭フィルター５との
対向間隔ｄ　＝　５　ｗａとする脱臭器９を設置する。

脱臭器９は前記とは異なり電源に電線安定器を介して接
続（図示略）しである。乾燥語勢により箱ｍ内の湿度を
一定にした後、この箱ｍ内に高濃度の硫化水素を注射器
２９にて封入し１次いで２羽根路により攪拌して内部を
均一濃度（３０〜４０ｐｐｍ）ｔこする。そして、内部
の硫化水素の濃度の経時変化を硫化水素用ガスチックで
測定した。

その結果を第１０図に示すが１曲線■は紫外線灯１１を
点灯して行った場合（実験１）９曲線Ｖは該灯Ｕを消灯
して行った場合（実験Ｉ）１曲線■は脱臭フィルター５
に代えて箱体２内に担体８を内蔵したフィルターを使用
し該灯１１を消灯した場合（実験麗）で、他の条件は各
々前記２同じである。

実験■の例では、オゾン及び触媒による硫化水素の分解
は期待できないが、硫化水素濃度の減少の主因は粒状担
体８による吸着・濃縮及び壁面への吸着が考えられる。

実験ｌの例では、該吸着・濃縮と相俟って硫化水素２触
媒との反応が付加することで、硫化水素の濃度が前記実
験Ｉに比較して大きく減少している。これに該灯Ｕを点
灯してオゾンを発生させると曲線■の通り硫化水素の濃
度がさらに減少しており、即ち、オゾンが硫化水素の除
去に有効に作用していることがわかる。

この発明の紫外線灯を用いた脱臭器９は、以下の実験及
びその結果を示す第１１図によって明らかなようｔこ、
オゾンは劣化する触媒を再活性化して脱臭の効能を高め
る作用を有する。即ち１曲線■は脱臭器９を別に準備し
た容器内の高濃度硫化水素（０，１％）雰囲気中に６０
分間放置して後、これを取り出して前記実験と同様条件
下の箱ｍ内に配置し、該灯１１を消灯して行った場合（
実験■）。

曲線■は前記実験■直後の脱臭器９を別に準備した容器
のオゾン雰囲気中に（９）分間放置して後、これを取り
出して前記実験と同じ条件下の箱ｍ内に配置し、同様に
該灯１１を消灯して行った場合（実験ｖ）１曲線■は前
記実験Ｖ終了後のそのままの脱臭器９の該灯Ｕを点灯し
オゾンを発生させた場合（実験■）である。曲線■はこ
れ走向条件の曲線Ｖと比較して硫化水素の除去性能が大
きく低下している。これは、触媒と硫化水素とが反応し
て硫化物を生成することから触媒の能力が劣化するもの
と推考できるが、この触媒の劣化した脱臭器９は、オゾ
ン雰囲気中に放置後は曲線■のように硫化水素の除去性
能が回復しており、そして、オゾンを発生させて行った
実験■ではさらに性能がよくなっている。このようｔこ
、オゾンは硫化水素によって劣化した触媒を再活性化（
生成硫化物の分解）し脱臭の効能を高めていることがわ
かる。

この発明の脱臭器９は、該脱臭器９の外部にオゾンが全
く流出せず安全であるが、これは以下の実験及び表によ
り実証できる。即ち、前記の実験で使用した密閉箱訪中
に電界装置１０を用いた脱臭器９を設置する。この実験
では、脱臭フィルター５の厚さも、印加電圧ＫＶ　、及
び電界装置１０と脱臭フィルター５２の対向間隔ｄなど
を変化させて、脱臭器９外へ流出するオゾンの濃度（ｐ
ｐｍ）を測定した。

測定に際し、オゾン用ガス検知管を使用し測定孔ηから
測定した。次表はその結果である。

第１表（脱臭フィルターの厚さｔ　＝　１０　ｍ　）第
２表（脱臭フィルターの厚さｔ−２０閣）表中の数値は
、Ｗｌ圧印加６０分後の箱摺内のオゾン濃度（ｐｐｍ）
の測定値である。即ち、オゾンの流出を防止するために
は１表中の適正値によって決めることができる。なお、
脱臭フィルターに代えて箱体２内に触媒無処理の担体８
を内蔵したフィルター（厚さ１０−）を使用し、これと
電界装置との対向間隔を５−にして脱臭器を構成し、こ
れに印加電圧２．　Ｉ　ＫＶを印加したときの（資）分
後のオゾンの濃度は８．２　ｐｐｍであった。

紫外線灯を用いた脱臭器９の安全性については。

以下の実験及び表により実証できる。即ち、前記の実験
で使用した密閉箱相中ｔこ脱臭器９を設置する。この実
験では、脱臭フィルター５の厚さくｔ＝１０■）を一定
とし、該灯Ｕと脱臭フィルター６との対向間隔（ｄｉを
変えた（　ｄ　＝　５　ｍ、　ｄ　＝１３ｍ　）場合に
おいて、該灯Ｕを点灯後に脱臭器９外へ流出するオゾン
の濃度を経時的に測定した。測定に際しては、オゾン用
ガス検知管を使用し測定孔ηから測定した。次表はその
結果である。なお、参考までに第３表として、脱臭フィ
ルターに代えて箱体２内に触媒無処理の担体８を内蔵し
たフィルター（厚さ１０■）を用いた場合の測定値を示
す。

第１表（対向間隔ｄ　＝　５　ｗｍ　）第２表（対向間
隔ｄ　＝　１３　ｗｍ　）第３表（対向間隔ｄ＝５１） 表中の数値からも明らかなように、オゾンは外部に全（
流出しておらず、この脱臭器９の安全性が確認できる。

第８表においては、濃度校ｐｐｍのオゾンが流出してい
るが、この数値は経時ｔこつれて有害となる。

発　　明　　の　　効　　果 この発明は以上のように、オゾン発生装置と１通気性箱
体内−こ脱臭粒体を内蔵してなる脱臭フィルターまたは
該フィルター及び非通気体にて構成しかつ前記オゾン発
生装置の空間部を設けた脱臭器本体とからなり、該本体
の空間部内ｔこオゾン発生装置をオゾン発生可能に内装
したので、この種脱臭器の小型、簡易化が賽易に行えて
その利用分野が拡大でき、一般家庭などに適用してその
効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１乃至４図は夫々簡易脱臭器の実施例で、第１図は断
面斜視図、第２．８．４図は断面側面図、第５図は電界
装置の平面図、第６図は第１図ＡＡ線拡大断面図、第７
図は第３図ＢＢ線拡大断面図、第８図はこの発明脱臭器
ｔこついての実験装置の説明図、第９．１０．１１図は
夫々脱臭の効果を示すグラフである。 １・・・オゾン発生装置　５・・脱臭フィルター　７・
・・空間部　８・脱臭器本体　９・・・簡易脱臭器　１
０・・電界装置　１１・・紫外線灯 参考文献　特願昭６０−２５９１０８ 市計櫂枡　！ 筺がりｗ！懸州 （滓萩懸＠如０司←々）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オゾン発生装置と、通気性箱体内に脱臭粒体が内蔵
   された脱臭フィルターまたは該フィルター及び非通気体
   にて構成しかつ前記オゾン発生装置を内装するための空
   間部を設けた脱臭器本体とからなり、該本体、の空間部
   内に前記オゾン発生装置をオゾン発生可能に内装し閉塞
   して一体化したことを特徴とする簡易脱臭器。 ２、オゾン発生装置がオゾン発生電界装置である特許請
   求の範囲第１項記載の簡易脱臭器。 ３、オゾン発生装置が短波長紫外線を放射しオゾンを発
   生せしめる紫外線灯である特許請求の範囲第１項記載の
   簡易脱臭器。 ４、脱臭粒体が粒状担体にオゾン分解用の触媒を付加処
   理した構成である特許請求の範囲第１項記載の簡易脱臭
   器。