DE69823929T2

DE69823929T2 - Verbundluftdesodorierungsfilter

Info

Publication number: DE69823929T2
Application number: DE1998623929
Authority: DE
Inventors: Toru Matsudo-shi Watsuji; Akio Abiko-shi Miyata; Hideo Abiko-shi Nojima
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1998-06-17
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2018-06-18
Also published as: CN1211451A; EP0893128A3; DE69823929D1; EP0893128B1; EP0893128A2; CN1114449C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Desodorisierungsfilter zum Beseitigen von Gerüchen in Luft, welcher für elektrische Geräte, hauptsächlich Klimaanlagen, verwendet wird.
Es besteht Bedarf für eine Verbesserung des häuslichen Komforts mit einer besseren Qualität der Luft. In modernen, luftdichten Häusern, kann jedoch Geruch verbleiben. Die Notwendigkeit, Gerüche von Zigaretten, Schweiß, Säuglingen und Haustieren zu beseitigen, ist gestiegen. Zu diesem Zweck sind Vorschläge zum Einbringen von Filtern mit einer desodorisierenden oder geruchsbeseitigenden Fähigkeit in Klimaanlagen, einschließlich Luftreinigern, gemacht worden. Für solche desodorisierende Zwecke wird gewöhnlicherweise aktivierter Kohlenstoff, photokatalytische Oxidation oder Ozonoxidation verwendet.
Aktivierte Kohlenstofffilter haben das Problem, dass die adsorbierende Fähigkeit nur vorübergehend vorhanden ist, so dass Geruchsmoleküle, die in dem aktivierten Kohlenstoff adsorbiert worden sind, im Gleichgewicht freigesetzt werden, da der Filter, obgleich er Geruch in der Luft durch Adsorbieren von Geruchsmolekülen beseitigt, lediglich eine begrenzte adsorbierende Leistung hat.
Um dieses Problem zu überwinden, sind Methoden zum Desodorisieren mit metallischer Katalysatoroxidation unter Verwenden von Platin und Nickel vorgeschlagen worden, während aktivierter Kohlenstoff durch eine Wärmebehandlung regeneriert wird (siehe zum Beispiel Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 63-240923 und Nr. 3-224619). Jedoch ist es notwendig, den aktivierten Kohlenstoff konstant auf ca. 300 bis 400°C zu erwärmen, um eine solche metallische katalytische Oxidation durchzuführen. Es besteht die Gefahr, dass sich der aktivierte Kohlenstoff bei hohen Temperaturen entzündet. Wenn der Desodorisierungsfilter für andere elektrische Geräte als Kochgeräte und Heizgeräte des Verbrauchers verwendet wird, ist der elektri sche Stromverbrauch hoch oder das Gerät sollte mit einer Wärmeisolation versehen werden. Da die Heiztemperatur hoch ist, ist die Separationsrate höher als bei dem Katalysator, so dass Gerüche nicht zufriedenstellend beseitigt werden können. Geruchsmoleküle und Moleküle, welche durch einen Katalysator erzeugt werden, reagieren miteinander bei erhöhten Temperaturen, so dass schädliche Komponenten und neuer Geruch erzeugt werden können.
Bei der Desodorisierungsmethode unter Verwenden von photokatalytischer Oxidation ist die Desodorisierung langsam und es ist notwendig, dass eine Anregungslichtquelle bereitgestellt wird. Die Verwendung von Lampen schafft Probleme wegen hoher Kosten und wegen eines hohen elektrischen Stromverbrauchs.
In dem Ozonoxidationsverfahren ist eine Vorrichtung zum Abbau von überschüssigem Ozon notwendig. Dies bringt Probleme mit sich, wie hohe Kosten, hoher elektrischer Stromverbrauch, sowie in Bezug auf die Sicherheit aufgrund der Tatsache, dass Ozon grundsätzlich schädlich für den menschlichen Körper ist. Als ein Verfahren, durch welches die Probleme der oben genannten Verfahren gelöst werden können, hat der Oxidationskatalysator unter Verwendung einer Übergangsmetallchelatverbindung, wie Eisenphthalocyanin-Komplex, Aufmerksamkeit gefunden. Dieses Verfahren ist zum Beispiel in Hirofusa Shirai, "Kagaku to Kogyo", S. 27, Okt. 1990; und Naoki Toshima, "Kogyo Zairyo", S. 45, Okt. 1991 beschrieben. Ein Desodorisierer, welcher die Oxidations- und Reduktionsfähigkeit von Metallphthalocyanin verwendet, ist in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 62-97555 offenbart. Da viele Geruchsmoleküle mobile Wasserstoffatome haben, ist eine Desodorisierung durch Oxidation mittels Dehydrogenierung, Dimerisierung, durch welche diese wasserlöslich und nichtflüchtig werden, möglich.
Dieses Desodorisierungsverfahren kann durch die Einwirkung eines in-vivo Enzyms auf Geruchsmoleküle beispielhaft dargestellt werden. Catalase, welche diese Reaktionen durchführt, enthält Hämatoporphyrin, welches an Apoprotein gebunden ist. Die Eisen(III)-Atome und Histidinimidazolstickstoffatome des Proteins werden 5-koordiniert. Der Carboxyphthalocyanin-Eisen-Komplex mit einer katalytischen Aktivität, die ähnlich zu jener von Catalase ist, wie beispielsweise der Octacarboxyphthalocyanin-Eisen-Komplex, wird entsprechend einem zu Catalase ähnlichen Reaktionsmechanismus abgebaut und weist eine katalytische Aktivität auf, welche sechsmal so groß ist als wie bei Hämin. Ein Beispiel ist die Oxidation von Mercaptan, welche sich wie folgt darstellt: 2-R-SH + 2OH^– → 2R-S^– + 2H₂O (1) 2R-S^– + 2H₂O + O₂ → R-S-S-R + H₂O₂ + 2OH^– (2)worin R CH₃ oder C₂H₅ bezeichnet.
Chelatanionen, welche durch die Reaktion (1) gebildet werden, werden an Metallphthalocyanin koordiniert, so dass dieses zu einem aktiven, tertiären Komplex wird. Chelatanionen, welche an dieser aktiven Spezies koordiniert werden, werden zu Disulfid dimerisiert, so dass eine Desodorisierung erzielt wird.
Jedoch bringt die Übergangsmetallchelatverbindung ein Problem mit sich, dass die Desodorisierungsgeschwindigkeit niedriger ist als bei aktiviertem Kohlenstoff und dass ihr Desodorisierungseffekt in einer Umgebung, bei welcher die Luft über das desodorisierende Element strömt, wie bei einer Klimaanlage, merklich niedriger ist.
Die vorliegende Erfindung zeigt nun einen Verbund-Desodorisierungsfilter mit einem Desodorisierungsmittel einschließlich einem Adsorptionsmittel für Geruchsmoleküle und einem Übergangsmetallchelat zum Katalysieren der Oxidation von Geruchsmolekülen, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass er auch ein luftdurchlässiges Heizmittel enthält, das mit den Desodorisierungsmitteln in integrierter Form ausgebildet ist, und geeignet ist, diese zu heizen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Desodorisierungsfilter gemäß der Erfindung ein pulvriges oder granuläres Adsorptionsmittel, welches an das Heizmittel gebunden ist, wobei das Übergangsmetallchelat auf dem Heizmittel und dem Adsorptionsmittel aufgebracht ist.
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Verbund-Desodorisierungsfilters gemäß der Erfindung umfasst das Desodorisierungsmittel ein pulvriges oder granuläres Adsorptionsmittel und ein pulvriges oder granuläres Übergangsmetallchelat, wobei das Desodorisierungsmittel in einem auf dem Heizmittel montierten Gehäuse enthalten ist.
In einer dritten bevorzugten Ausführungsform des Verbund-Desodorisierungsfilters gemäß der Erfindung umfasst das Desodorisierungsmittel ein pulvriges oder granuläres Adsorptionsmittel, welches das Übergangsmetallchelat trägt, wobei das Desodorisierungsmittel in einem auf dem Heizmittel montierten Gehäuse enthalten ist.
In einer vierten bevorzugten Ausführungsform des Verbund-Desodorisierungsfilters gemäß der Erfindung umfasst das Desodorisierungsmittel einen luftdurchlässigen, Adsorptionsmittel-enthaltenden Körper und einen luftdurchlässigen, Übergangsmetallchelat-enthaltenden Körper, wobei das Heizmittel, der Adsorptionsmittel-enthaltende Körper und der Übergangsmetallchelat-enthaltende Körper in Folge angeordnet sind.
In einer fünften bevorzugten Ausführungsform des Verbund-Desodorisierungsfilters gemäß der Erfindung umfasst das Desodorisierungsmittel einen luftdurchlässigen, Adsorptionsmittel-enthaltenden Körper und einen luftdurchlässigen, Übergangsmetallchelat-enthaltenden Körper, wobei ein erster Übergangsmetallchelat-enthaltender Körper, ein erster Adsorptionsmittel-enthaltender Körper, das Heizmittel, ein zweiter Adsorptionsmittel-enthaltender Körper und ein zweiter Übergangsmetallchelat-enthaltender Körper in Folge angeordnet sind.
In einer sechsten bevorzugten Ausführungsform des Verbund-Desodorisierungsfilters gemäß der Erfindung ist ein luftdurchlässiger, Adsorptionsmittel-enthaltender Körper an das Heizmittel gebunden, und ein luftdurchlässiger, Übergangsmetallchelat-enthaltender Körper ist um den Adsorptionsmittel-enthaltenden Körper und das Heizmittel gewickelt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verbund-Desodorisierungsfilters gemäß der Erfindung ist das Heizmittel zwischen zwei luftdurchlässigen, Adsorptionsmittel-enthaltenden Körpern in Sandwichbauweise angeordnet und ein luftdurchlässiger, Übergangsmetallchelat-enthaltender Körper ist um das Sandwich gewickelt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verbund-Desodorisierungsfilters gemäß der Erfindung ist ein luftdurchlässiger, Adsorptionsmittel-enthaltender Körper um das Heizmittel gewickelt und ein luftdurch lässiger, Übergangsmetallchelat-enthaltender Körper um den Adsorptionsmittel-enthaltenden Körper gewickelt.
Der Desodorisierungsfilter der Erfindung kann zum Beispiel hergestellt werden, indem ein Polycarboxylsäuremetall-phthalocyanin in einer alkalischen wässerigen Lösung gelöst wird, die Lösung deoxygeniert wird (vorzugsweise indem Gas, geeigneterweise ein Inertgas, wie Stickstoff oder Argon, einblubbert), ein luftdurchlässiger Körper, wie ein Filter aus beispielsweise nichtgewebtem Stoff, Papierwaben, keramischen Faserwaben oder extrudierten Waben, in die wässerige Lösung eingetaucht wird, sowie durch Säuern, Waschen und Trocknen des Filters.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand eines Beispiels näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird, in denen
1A eine perspektivische Ansicht ist, welche eine Ausführungsform des Verbund-Desodorisierungsfilters der vorliegenden Erfindung zeigt;
1B eine Schnittansicht entlang der Linie c-c' von 1A ist;
2A eine perspektivische Ansicht ist, welche eine weitere Ausführungsform des Verbund-Desodorisierungsfilters der vorliegenden Erfindung zeigt;
2B eine Schnittansicht entlang der Linie c-c' von 2A ist;
3A eine perspektivische Ansicht ist, welche eine weitere Ausführungsform des Verbund-Desodorisierungsfilters der vorliegenden Erfindung zeigt;
3B eine Schnittansicht entlang der Linie c-c' von 3A ist;
4A eine perspektivische Ansicht ist, welche eine weitere Ausführungsform des Verbund-Desodorisierungsfilters der vorliegenden Erfindung zeigt;
4B eine Schnittansicht entlang der Linie c-c' von 4A ist;
5A eine perspektivische Ansicht ist, welche eine weitere Ausführungsform des Verbund-Desodorisierungsfilters der vorliegenden Erfindung zeigt;
5B eine Schnittansicht entlang der Linie c-c' von 5A ist;
6 eine Kurve zum Erklären des Ergebnisses einer Adsorptionsprüfung in der in den 1A und 1B gezeigten Ausführungsform ist;
7 eine Kurve zum Erklären des Ergebnisses einer Adsorptionsprüfung in der in den 1A und 1B gezeigten Ausführungsform ist;
8A eine perspektivische Ansicht ist, welche eine weitere Ausführungsform des Verbund-Desodorisierungsfilters der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
8B eine perspektivische Ansicht ist, welche eine weitere Ausführungsform des Verbund-Desodorisierungsfilters der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
9A eine perspektivische Ansicht einer Klimaanlage als Vorrichtung, auf welche der Verbund-Desodorisierungsfilter der vorliegenden Erfindung angewendet wird, zeigt;
9B eine schematische Ansicht der Struktur einer Klimaanlage als Vorrichtung, auf welche der Verbund-Desodorisierungsfilter der vorliegenden Erfindung angewendet wird, zeigt;
10A eine perspektivische Ansicht ist, welche eine Ausführungsform zeigt, bei welcher der Verbund-Desodorisierungsfilter in einem Luftreiniger eingebaut ist;
10B eine schematische Ansicht der Struktur einer Ausführungsform zeigt, bei welcher der Verbund-Desodorisierungsfilter in einem Luftreiniger eingebaut ist;
11 eine perspektivische Ansicht ist, welche eine Ausführungsform zeigt, bei welcher der Verbund-Desodorisierungsfilter in einem Vakuumreiniger eingebaut ist;
12A eine perspektivische Ansicht ist, welche eine Ausführungsform zeigt, bei welcher der Verbund-Desodorisierungsfilter in einem Mikrowellenherd eingebaut ist;
12B eine schematische Ansicht der Struktur einer Ausführungsform ist, bei welcher der Verbund-Desodorisierungsfilter in einem Mikrowellenherd eingebaut ist;
13 eine schematische Ansicht der Struktur einer Ausführungsform eines Verbund-Desodorisierungsfiltergeräts der vorliegenden Erfindung zeigt, welches in einer Klimaanlage verwendet wird;
14 eine schematische Ansicht der Struktur einer weiteren Ausführungsform eines Verbund-Desodorisierungsfiltergeräts der vorliegenden Erfindung zeigt, welches in einer Klimaanlage verwendet wird;
15 eine Ansicht der Struktur von Metall (Eisen)phthalocyanin zeigt;
16A eine Ansicht der Struktur eines Dimers von Metallphthalocyanin zeigt; und
16B eine Ansicht der Struktur eines Dimers von Metallphthalocyanin zeigt.
Unter Verwenden des Verbund-Desodorisierungsfilters der Erfindung werden Geruchsmoleküle zunächst durch ein Geruchsmoleküle adsorbierendes Material, welches hauptsächlich aus aktiviertem Kohlenstoff besteht, absorbiert. Deshalb wird eine Desodorisierung sogar in der Umgebung einer Luftströmung effektiv durchgeführt. Ein Lecken von Geruch aufgrund einer Separation von dem Adsorptionsmittel kann durch ein Abbauen der von dem aktivierten Kohlenstoff separierten Geruchsmoleküle mit einer oxidativen katalytischen Reaktion der Übergangsmetallchelatverbindung, welche an ein solches Adsorptionsmittel angrenzt, verhindert werden. Die separierten Geruchsmoleküle werden durch die Abbaureaktion entfernt, so dass sich ein chemisches Gleichgewicht zwischen Adsorption und Separation von Geruchsmolekülen in dem aktivierten Kohlenstoff ändert und Separation und Abbau weitergeht. Somit wird die adsorbierende Fähigkeit des aktivierten Kohlenstoffs nicht gesättigt. Es ist somit möglich, einen Desodorisierungsfilter bereitzustellen, bei welchem Adsorption und Abbau der Geruchsmoleküle durch zwei Materialien fortschreitet, so dass sogar in der Umgebung einer Luftströmung, welche in Klimaanlagen und dergleichen auftritt, die Desodorisierungsgeschwindigkeit schnell ist und ein Desodorisierungseffekt auftritt.
Das Bereitstellen eines Heizmittels, welches an das Geruchsmolekül-Adsorptionsmittel gebunden ist und ein Absenken der Adsorptionsgeschwindigkeit aufgrund der thermischen Abhängigkeit von Separation und Abbaureaktionsgeschwindigkeit der Geruchsmoleküle verhindert, fördert die Separationsreaktion der Geruchsmoleküle. Die separierten Geruchsmoleküle diffundieren in einen Filter, welcher aus der Übergangsmetallchelatverbindung gefertigt ist, so dass sie schnell abgebaut werden. Deshalb erreicht die Adsorptionsgeschwindigkeit ein Gleichgewicht und wird nicht langsam. Da die Separationsreaktion aktiv gefördert wird, ist ein Regenerieren des Geruchsmolekül-Adsorptionsmittels nicht notwendig. Das Fördern der Separation durch Heizen kann gleichzeitig mit dem Desodorisieren oder in intermittierender Weise durchgeführt werden. Alternativ kann es nach Beendigung eines Desodorisierungsvorgangs durchgeführt werden. Es ist somit möglich, einen Desodorisierungsfilter zur Verfügung zu stellen, bei welchem Adsorption und Abbau der Geruchsmoleküle durch sowohl ein Filtermittel als auch ein Heizmittel stattfindet, so dass sogar in der Umgebung einer Luftströmung die Desodorisierungsgeschwindigkeit schnell ist und eine Desodorisierungswirkung wirksam erfolgt, welcher keine Regeneration erforderlich macht, für lange Zeiträume eingesetzt werden kann und auf Klimaanlagen anwendbar ist.
Um zu verhindern, dass die Luftfeuchtigkeit im Haus abgesenkt und der Wassergehalt eines Desodorisierungsfilters vermindert wird, wobei der Filter trocknet und die desodorisierende Wirkung der Übergangsmetallchelatverbindung vermindert wird, wird der Desodorisierungsfilter konstant mit einer geeigneten Menge Wasser oder Feuchtigkeit versorgt, um die Desodorisierungswirkung zu verbessern. Ein Mechanismus zum Injizieren von Wasser (vorzugsweise Desodorisierungsflüssigkeit) in den Desodorisierungsfilter wird zur Verfügung gestellt, um den Wassergehalt in dem Filter konstant zu halten. Ein Mechanismus wird bereitgestellt, um den Filter mit Wasser zu speisen, indem durch thermoelektrisches Kühlen des Filters mittels Tau-Kondensieren Wasser in der Luft auf diesen abgeschieden wird.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen Teile mit gleichen Funktionen in den Zeichnungen zum Beschreiben der Ausführungsformen. Eine wiederholende Beschreibung wird weggelassen.
In den Ausführungsformen der Erfindung wird ein Verbund-Desodorisierungsfilter zur Verfügung gestellt, bei welchem ein aus aktiviertem Kohlenstoff oder Zeolith bestehendes Geruchsmolekül-adsorbierendes Material mit einem Heizmittel ausgerüstet ist, auf welchem eine Übergangsmetallchelatverbindung, welche eine katalytische Reaktion für Geruchsmoleküle zeigt, angrenzend angeordnet ist.
Der Verbund-Desodorisierungsfilter mit Heizmittel kann in der folgenden Form vorliegen:

(1) Filterartiges Heizmittel und filterartiges Geruchsmolekül-adsorbierendes Material sind mit einem taschenartigen Filter, welcher aus einer Übergangsmetallchelatverbindung besteht, umwickelt (1A, 1B, 2A, 2B).
(2) Filterartiges Heizmittel ist mit einem taschenartigen Geruchsmolekül-adsorbierenden Materialfilter umwickelt, welcher dann mit einem taschenartigen Übergangsmetallchelatverbundfilter umwickelt ist (3A und 3B).
(3) Filterartiges Heizmittel, ein Geruchsmoleküle adsorbierender Metallfilter und ein Übergangsmetallchelatverbundfilter sind miteinander verbunden (4A, 4B, 5A und 5B).
(4) Eine Struktur, in welcher Geruchsmolekül-adsorbierende Materialfasern und Übergangsmetallchelatverbundfasern in ein filterartiges Heizmittel geflochten sind. (Das filterartige Heizmittel wird als ein luftdurchlässiges Substrat verwendet).
(5) Eine Mischung aus einem Geruchsmolekül-adsorbierenden Material mit der Übergangsmetallchelatverbindung oder einem Geruchsmolekül-adsorbierenden Material, auf welchem eine Übergangsmetallchelatver bindung aufgebracht ist, ist in einem wärmefesten, luftdurchlässigen Gehäuse enthalten, welches wiederum an ein filterartiges, luftdurchlässiges Heizmittel montiert ist (die Struktur ist ähnlich zu jener, welche in den 8A und 8B gezeigt ist).
(6) Eine Struktur mit Pulver oder Körnchen eines Geruchsmolekül-adsorbierenden, -abbauenden Materials (eine Mischung aus einem Geruchsmolekül-adsorbierenden Material mit der Übergangsmetallchelatverbindung oder einem Geruchsmolekül-adsorbierenden Material, welches mit einer Übergangsmetallchelatverbindung beschichtet ist (nicht gezeigt).

Ein Verfahren zum Herstellen des Verbund-Desodorisierungsfilters der in den 1A und 1B gezeigten Ausführungsform wird beschrieben.
1% einer Octacarboxyphthalocyanin-Eisen-Lösung wurde hergestellt durch Lösen von Octacarboxyphthalocyanin-Eisen in Kaliumhydroxid, welches äquivalent zu den Carboxylgruppen von Octacarboxyphthalocyanin-Eisen war. Nachdem ein taschenartiger, luftdurchlässiger, nichtgewebter Stoff in die Lösung getaucht wurde, wurde er herausgehoben und dann zur Neutralisierung in verdünnte Salzsäurelösung getaucht. Dann wurde Octacarboxyphthalocyanin-Eisen durch Trocknen mit Luft auf den Stoff aufgebracht. Durch Einfügen eines aktivierten Kohlenstofffilters 2 aus dem Geruchsmolekül-adsorbierenden Material und einer maschenartigen Heizplatte 36 in eine luftdurchlässige Tasche 1, auf welche das Octacarboxyphthalocyanin-Eisen aufgebracht wurde, wie in den 1A und 1B gezeigt ist, wurde ein Verbund-Desodorisierungsfilter 10 mit einer Struktur, bei welcher das Heizmittel und das Geruchsmolekül-adsorbierende Material mit einer Tasche aus der Übergangsmetallchelatverbindung umwickelt ist, hergestellt.
Der hergestellte Verbund-Desodorisierungsfilter 10 wurde in Sandwichbauweise zwischen einem staubsammelnden, eingelegten Filter 9 einer Inneneinheit einer Haushaltsklimaanlage und einem Wärmetauscher 11, wie in den 9A und 9B gezeigt ist, eingebaut. Diese Klimaanlage mit montiertem Filter wurde in eine Prüfbox (1 Kubikmeter) montiert. Die Luft in der Prüfbox wurde entsprechend der Luft in einem gewöhnlichen Haus auf eine Temperatur von 25°C und eine Feuchtigkeit von 50% eingestellt und Wasserstoffsulfidgas wurde zugeleitet. Von dem Wasserstoffsulfid wurden Proben vor und während der Inbetriebnahme der Klimaanlage genommen, so dass seine Konzentration mit einem Detektionsrohr und einem Gaschromatographen mit einem Flammenphotometriedetektor gemessen werden konnte. Eine Messung wurde bei einer anfänglichen Konzentration von 80 ppm bzw. 100 ppb durchgeführt, wenn das Detektionsrohr oder der Gaschromatograph verwendet wurden. Eine ähnliche Messung wurde für den aktivierten Kohlenstofffilter, der nicht mit einer filterartigen Octacarboxyphthalocyanin-Eisen-Tasche umwickelt war, zu Vergleichszwecken durchgeführt. Die Messung zeigte, dass beide Filter eine desodorisierende Fähigkeit haben, und dass der Restgeruch im Laufe der Zeit abnimmt, wie in 6 gezeigt ist.
Eine Messung wurde für andere Gerüche als Wasserstoffsulfid durchgeführt. Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten. Die Restgeruchsverhältnisse (relative Konzentration) der jeweiligen Gerüche nach 120 Minuten Filtern sind in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Ein Verbund-Desodorisierungsfilter, welcher in den 1A und 1B gezeigt ist, wurde verwendet. Ein aktivierter Kohlenstofffilter, welcher nicht die Octacarboxyphthalocyanin-Eisen-Tasche des in den 1A und 1B gezeigten Verbund-Desodorisierungsfilters aufwies, wurde verwendet.
Eine Messung wurde mit dem Detektionsrohr durchgeführt. Die anfängliche Konzentration der Gerüche, wie Wasserstoffsulfid, Ammoniak, Trimethylamin und Methylmercaptan betrug 80 ppm, 400 ppm, 100 ppm bzw. 300 ppm.
Nach Messung des Restgeruchsverhältnisses für 120 Minuten wurde der Betrieb der Klimaanlage gestoppt und die Heizplatte 36 des Verbund-Desodorisierungsfilters wurde für 300 Minuten angeschaltet. Dann wurde eine Messung der Wasserstoffsulfidkonzentration in der Prüfbox durch er neutes Zuleiten von Wasserstoffsulfidgas und durch Betätigen der Klimaanlage ohne Ersatz eines Filters durchgeführt. Eine solche Vorgehensweise mit einem Betätigen der Klimaanlage für zwei Stunden, anschließendem Heizen des Filters für 30 Minuten und erneutem Zuleiten von Wasserstoffsulfid wurde wiederholt durchgeführt, um die Änderung der Desodorisierungsfähigkeit des Filters mit Ablauf der Zeit zu messen. Die wiederholten Messungen wurden durchgeführt, indem der Verbund-Desodorisierungsfilter mit Heizmittel der vorliegenden Ausführungsform, der Verbund-Desodorisierungsfilter ohne Heizmittel, in welchem das Geruchsmolekül-adsorbierende Material mit einer Tasche der Übergangsmetallchelat umwickelt war, und einem einzelnen aktivierten Kohlenstofffilter zu Vergleichszwecken durchgeführt. Das Ergebnis zeigte, dass der Verbund-Desodorisierungsfilter der vorliegenden Erfindung, der mit einem Heizmittel ausgerüstet war, eine höhere Desodorisierungsfähigkeit hat als wie der Filter ohne Heizmittel, sogar auch dann, wenn die Klimaanlage wiederholt betätigt wurde, wie in 7 gezeigt ist. Insbesondere zeigte der herkömmliche Filter mit nur aktiviertem Kohlenstoff eine merkliche Absenkung der Desodorisierungsfähigkeit. Dies ergab sich aufgrund der Tatsache, dass Wasserstoffsulfid, welches von dem aktivierten Kohlenstoff adsorbiert worden ist, gesättigt wurde, so dass der Filter seine Desodorisierungsfähigkeit verloren hatte. Andererseits wurde in dem Verbund-Desodorisierungsfilter das Wasserstoffsulfid, welches von dem aktivierten Kohlenstoff adsorbiert worden ist, mit einer Oxidationsreaktion mit Octacarboxyphthalocyanin-Eisen desodorisiert, wenn es separiert wurde. Insbesondere zeigte der Verbund-Desodorisierungsfilter mit Heizmittel die absorbierende Fähigkeit des aktivierten Kohlenstofffilters, da die Separation der Geruchskomponenten gefördert wurde.
Für die letzten 30 Minuten der 120 Minuten einer ähnlichen Messung, das heißt, 90 Minuten nachdem die Klimaanlage in Betrieb genommen wurde, erfolge ein Erwärmen. Die Konzentration von Wasserstoffsulfid nach Beendigung der Messung von 120 Minuten wurde um 5%, gegenüber derjenigen als das Erwärmen begann, erhöht. Die desodorisierende Fähigkeit wurde sogar dann, wenn Wasserstoffsulfid wiederholt zugeleitet wurde, konstant gehalten.
In einer solchen Weise kann eine Erwärmung während oder nach Abschalten der Klimaanlage intermittierend durchgeführt werden.
Ein ähnliches Ergebnis wurde mit der in den 2A, 2B, 3A und 3B gezeigten Filterstruktur gewonnen. Da die Heizplatte 36 in einem direkten Kontakt mit der luftdurchlässigen Tasche 1 ist, auf welcher in der Struktur der 2A und 2B Octacarboxyphthalocyanin-Eisen aufgebracht ist, wird die Wärmemenge der Heizplatte 36 abgesenkt. Dementsprechend ist die Desodorisierungsfähigkeit nach mehrfachem, wiederholten Zuleiten von Geruch um 10% niedriger als wie bei den Ausführungsformen der 1A, 1B, 3A und 3B. Eine Verminderung der Desodorisierungsfähigkeit kann verhindert werden, indem der Heizzeitraum und die Heizmenge im praktischen Betrieb der Klimaanlage eingestellt wird.
Nun werden die Ausführungsformen der 4A, 4B, 5A und 5B beschrieben.
Wie in den 4A und 4B gezeigt ist, wurde eine maschenartige Heizplatte 36 zwischen zwei aktivierte Kohlenstofffilter 2 in Sandwichbauweise eingebaut und wurde dann in Sandwichbauweise zwischen zwei Lagen eines luftdurchlässigen, nichtgewebten Stoffs 1, auf welchen Octacarboxyphthalocyanin-Eisen aufgebracht war, eingebracht. Auf diese Weise wurde der Verbund-Desodorisierungsfilter 10 mit Luftdurchlässigkeit hergestellt.
Der hergestellte Verbund-Desodorisierungsfilter 10 wurde an eine Klimaanlage montiert, die dann in eine Prüfbox eingebaut wurde, um dessen desodorisierende Wirkung ähnlich zu der in den 1A und 1B gezeigten Ausführungsform zu messen. Das Messergebnis zeigte, dass es keinen signifikanten Unterschied zu dem Ergebnis der Ausführungsformen der 1A und 1B gab. Der Verbund-Desodorisierungsfilter 10 zeigte nicht nur eine desodorisierende Wirkung, sondern dessen desodorisierende Wirkung wurde sogar bei Wiederholung der Inbetriebnahme aufrecht erhalten.
Ein ähnliches Ergebnis wurde gewonnen, wenn der Filter mit der in den 5A und 5B gezeigten Struktur verwendet wurde.
Eine Ausführungsform, in welcher das faserartig geformte Adsorptionsmittel und eine Übergangsmetallchelatverbindung in das Heizmittel geflochten sind, wird nun beschrieben.
Ein luftdurchlässiger Verbund-Desodorisierungsfilter 10 wurde hergestellt, indem luftdurchlässige Fasern, auf welchen Octacarboxyphthalocyanin- Eisen aufgebracht war, und faserartiger aktivierter Kohlenstoff in eine maschenartige Heizplatte geflochten wurden.
Der hergestellte Verbund-Desodorisierungsfilter 10 wurde an eine Klimaanlage montiert, die dann in eine Prüfbox eingebaut wurde, um dessen desodorisierende Wirkung in ähnlicher Weise zu der in den 1A und 1B gezeigten Ausführungsform zu messen. Das Messergebnis zeigte, dass es keinen signifikanten Unterschied zu dem Ergebnis der Ausführungsform der 1A und 1B gab. Der Verbund-Desodorisierungsfilter zeigte nicht nur eine desodorisierende Wirkung, sondern die desodorisierende Wirkung wurde sogar beim Wiederholen der Inbetriebnahme aufrechterhalten.
Nunmehr wird eine Ausführungsform beschrieben, in welcher eine maschenartige Heizplatte aus einem luftdurchlässigen porösen Papier hergestellt wurde, welche in der in den 8A und 8B gezeigten Ausführungsform angewendet wurde.
1% einer Octacarboxyphthalocyanin-Eisenlösung wurde hergestellt, indem Octacarboxyphthalocyanin-Eisen in Kaliumhydroxid, welches äquivalent zu den Carboxylgruppen von Octacarboxyphthalocyanin-Eisen war, gelöst wurde. Nachdem körniger, aktivierter Kohlenstoff in die Lösung getaucht wurde, wurde er herausgehoben und durch Eintauchen in verdünnte Salzsäurelösung neutralisiert. Er wurde mit Luft getrocknet, so dass Octacarboxyphthalocyanin-Eisen aufgebracht wurde. Die aktivierten Kohlenstoffkörner wurden in aus luftdurchlässigem, porösen Papier bestehende Gehäuse 4 gegeben, wie in den 8A und 8B gezeigt ist. Ein Verbund-Desodorisierungsfilter 10 wurde hergestellt, indem die Gehäuse 4 einer maschenartigen Heizplatte (welche als ein luftdurchlässiges, poröses Papier 6 in der oben genannten Ausführungsform, welche kein Heizmittel verwendet, beschrieben ist) aneinander gelegt wurden. Zwei Verbund-Desodorisierungsfilter können in einer solchen Weise verwendet werden, wobei die gleichen Seiten einander gegenüberliegen. Alternativ kann eine Heizplatte aus luftdurchlässigem porösen Papier eingefügt werden, wie in 8B gezeigt ist, wobei aktivierte Kohlenstoffkörner, auf welchen Octacarboxyphthalocyanin-Eisen aufgebracht worden ist, in die Taschen geladen wurde. Die Körner können durch Perforieren der Tasche gleichmäßig verteilt werden. Auf diese Weise kann der Verbund-Desodorisierungsfilter 10 hergestellt werden.
Der hergestellte Verbund-Desodorisierungsfilter 10 wurde zwischen einem staubfällenden Filter 9, einer Inneneinheit einer Hausgebrauchs-Klimaanlage und einem Wärmetauscher 11 in Sandwichbauweise eingebaut, wie in den 9A und 9B gezeigt ist. Diese Klimaanlage mit montiertem Filter wurde in eine Prüfbox (1 Kubikmeter) montiert. Die Luft in der Prüfbox wurde auf die in einem gewöhnlichen Haus vorliegende Luft mit einer Temperatur von 25°C und einer Feuchtigkeit von 60% eingestellt, und Wasserstoffsulfidgas wurde zugeleitet. Es wurden Proben des Wasserstoffsulfids vor und während der Inbetriebnahme der Klimaanlage entnommen, wobei dessen Konzentration mit einem Detektionsrohr und einem Gaschromatographen mit einem Flammenphotometriedetektor gemessen wurde. Eine ähnliche Messung wurde für einen einzelnen aktivierten Kohlenstofffilter, welcher kein Octacarboxyphthalocyanin-Eisen enthielt, durchgeführt.
Beide Filter desodorisierten Wasserstoffsulfid. Es brauchte 120 Minuten bis die relative Konzentration aufgrund des Druckverlusts 3% erreicht. Jedoch hat der Verbund-Desodorisierungsfilter der vorliegenden Erfindung sogar dann, wenn er wiederholt in Betrieb genommen wurde, ähnlich der Ausführungsform der 1A und 1B, seine desodorisierende Fähigkeit nicht verloren.
Als ein Beispiel für die Vorrichtung, welche den Verbund-Desodorisierungsfilter mit Heizmittel verwendet, wurde ein Luftreiniger hergestellt, in welchem der Verbund-Desodorisierungsfilter 10 der Ausführungsform, welche in den 1A und 1B gezeigt ist, zwischen dem Lüfter 15 und einem Luftblasauslass angeordnet wurde, wie in den 10A und 10B gezeigt ist. Der Verbund-Desodorisierungsfilter 10 kann zwischen dem staubfällenden Filter 16 und dem Lüfter 17 angeordnet werden. Die desodorisierende Wirkung des Luftreinigers, in welchem der Verbund-Desodorisierungsfilter 10 eingebaut wurde, wurde sogar dann aufrechterhalten, wenn dieser für drei Monate benutzt wurde.
Als ein weiteres Beispiel der Vorrichtung wurde ein Entfeuchter hergestellt, bei welchem der Verbund-Desodorisierungsfilter 10 der in den 1A und 1B gezeigten Ausführungsform hinter dem Abgaseinlass mit dem staubfällenden Filter angeordnet wurde. Die desodorisierende Wirkung wurde sogar dann aufrechterhalten, wenn dieser für drei Monate benutzt wurde.
Als ein weiteres Beispiel der Vorrichtung wurde ein Staubsauger hergestellt, bei welchem der Verbund-Desodorisierungsfilter 10 der in den 1A und 1B gezeigten Ausführungsform zwischen dem Abgasauslass 21 und dem staubfällenden Filter 22 angeordnet wurde, wie in 11 gezeigt ist. Die desodorisierende Wirkung wurde sogar dann aufrechterhalten, wenn er für einen Monat benutzt wurde.
Als ein weiteres Beispiel der Vorrichtung wurde ein Mikrowellenherd hergestellt, bei welchem der Verbund-Desodorisierungsfilter 10, der in den 1A und 1B gezeigten Ausführungsform, vor dem Abgasauslass 26 angeordnet wurde, wie in den 12A und 12B gezeigt ist. Der Geruch, welcher in dem Herd erzeugt wurde, wurde desodorisiert, wenn er über den Abgasauslass 25 über die Abgasleitung 26 abgeführt wurde. Die desodorisierende Wirkung wurde sogar dann aufrechterhalten, wenn der Filter für einen Monat verwendet wurde. Wenn nur getrocknete Nahrung durch den Herd erhitzt wurde, wurde die desodorisierende Wirkung abgesenkt, da der Raum in dem Mikrowellenherd in einem sehr trockenen Zustand war.
Eine Ausführungsform der Verbund-Desodorisierungsfiltervorrichtung, welche ein Mittel zum Versorgen der Vorrichtung mit einer geeigneten Menge Wasser oder Feuchtigkeit umfasst, wird beschrieben.
13 ist eine schematische Ansicht der Struktur einer Ausführungsform des Verbund-Desodorisierungsfilters der vorliegenden Erfindung und zeigt eine Klimaanlage, welche die Verbundfiltervorrichtung verwendet. In den Zeichnungen bezeichnet die Bezugszahl 28 einen Lufteinlass; 29 einen Luftblasauslass; 30 einen staubfällenden Filter; 31 einen Wärmetauscher, 32 einen Lüfter, 33 eine wassereinspritzende Düse; und 34 einen wasserenthaltenden Behälter. Die Verbund-Desodorisierungsfiltervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform weist als Komponenten einen Verbund-Desodorisierungsfilter, wasserenthaltenden Behälter 34, und wassereinspritzende Düse 33 auf, und umfasst einen Mechanismus zum Speisen des Verbund-Desodorisierungsfilters 10 mit Wasser.
Der Verbund-Desodorisierungsfilter wurde durch einen Prozess hergestellt, welcher ähnlich zu dem vorangehenden Verfahren ist. Die wassereinspritzende Düse 33 zum Spritzen von Wasser auf die Oberfläche des Verbund-Desodorisierungsfilters 10 wurde auf den wasserenthaltenden Behälter 34 montiert und wurde so angepasst, dass sie Wasser einspritzt, wenn der Wassergehalt in dem Verbundfilter 10 gesenkt wird. Die hergestellte Verbund-Desodorisierungsfiltervorrichtung wurde auf den staubfällenden Filter 30 der Inneneinheit der Haushaltsklimaanlage montiert, wie in 13 gezeigt ist.
Eine Klimaanlage, auf welcher die Verbund-Desodorisierungsfiltervorrichtung montiert war, wurde in eine Desodorisierungsprüfbox (1 Kubikmeter) zum Messen der Desodorisierungswirkung eingebaut. Die Temperatur und Feuchtigkeit in der Prüfbox wurde auf 25°C bzw. 20% oder 50% eingestellt. Wasserstoffsulfidgas wurde der Box zugeführt und eine Probenentnahme wurde vor und nach der Betätigung der Klimaanlage durchgeführt. Die Wasserstoffsulfidgaskonzentration wurde mittels eines Detektionsrohrs gemessen. Die anfängliche Konzentration des Wasserstoffsulfidgases betrug 60 ppm.
Das Ergebnis der Messung zeigte, dass Wasserstoffsulfid nach 30 Minuten mittels des Verbund-Desodorisierungsfilters vollständig desodorisiert wurde, wenn die Feuchtigkeit 50% betrug. Kein Wasserstoffsulfid wurde von dem Detektionsrohr detektiert, wenn die Feuchtigkeit 20% betrug. Jedoch betrug die Wasserstoffsulfidkonzentration 5 ppm nach 30 Minuten, wenn die Feuchtigkeit 20% betrug. Das Wasserstoffsulfidgas konnte nach 90 Minuten vollständig desodorisiert werden. Der Wassergehalt in dem Verbund-Desodorisierungsfilter wurde durch Einspritzen von Wasser in den Verbund-Desodorisierungsfilter 10 vor dem Zuleiten des Wasserstoffsulfidgases, wenn die Feuchtigkeit 20% betrug, erhöht werden. Als ein Ergebnis konnte Wasserstoffsulfid nach 30 Minuten, ähnlich zu den Daten, wenn die Feuchtigkeit 50% betrug, vollständig desodorisiert werden.
Eine weitere Ausführungsform der Verbund-Desodorisierungsfiltervorrichtung wird nun beschrieben.
14 ist eine schematische Ansicht der Struktur einer weiteren Ausführungsform der Verbund-Desodorisierungsfiltervorrichtung der vorliegenden Erfindung und zeigt eine Klimaanlage, welche die Verbund-Desodorisierungsfiltervorrichtung verwendet. In der Zeichnung von 14 bezeichnet die Bezugszahl 35 ein Peltiereffektelement.
Nun wird ein Verfahren zum Herstellen eines Desodorisierungsfilters mit einer metallischen Wabenstruktur beschrieben.
Eine wässerige Kaliumhydroxidlösung, welche Octacarboxyphthalocyanin-Eisen zu 1% enthielt, wurde hergestellt. Nachdem eine Metallplatte (die zuvor auf deren Oberfläche mit einem Bindemittel mit Zeolithpulver beschichtet wurde) mit einer Wabenstruktur mit einem geringen Druckverlust in die wässerige Lösung getaucht wurde, wurde sie herausgehoben und dann zur Neutralisierung in eine wässerige Salzsäurelösung getaucht. Dann wurde sie ausreichend gewaschen, so dass Octacarboxyphthalocyanin-Eisen auf der Oberfläche des metallischen Filters verblieb.
Eine Verbund-Desodorisierungsfiltervorrichtung wurde hergestellt, in welcher ein Peltiereffektelement 35 zum Kühlen des Verbund-Desodorisierungsfilters 10 anmontiert wurde. Die Temperatur auf dem Peltierelement 35 wurde durch thermoelektrisches Kühlen abgesenkt, um zu bewirken, dass Feuchtigkeit in der Luft taukondensiert, so dass der Verbund-Desodorisierungsfilter 10 mit Wasser gespeist werden kann.
Die hergestellte Verbund-Desodorisierungsfiltervorrichtung wurde auf den staubfällenden Filter 30 der Inneneinheit der Haushaltsklimaanlage montiert, die auf eine Klimaanlagen-Desodorisierungsprüfbox (1 Kubikmeter) montiert wurde, wie in 14 gezeigt ist.
Eine Klimaanlage, auf welcher die Verbund-Desodorisierungsfiltervorrichtung montiert wurde, wurde auf einer Desodorisierungsprüfbox (1 Kubikmeter) zum Messen der Desodorisierungswirkung installiert. Die Temperatur und Feuchtigkeit in der Prüfbox wurden auf 25°C bzw. 20% oder 50% eingestellt. Wasserstoffsulfidgas wurde der Box zugeleitet und eine Probenentnahme wurde vor und nach der Betätigung der Klimaanlage durchgeführt. Die Wasserstoffsulfidgaskonzentration wurde mittels eines Detektionsrohrs gemessen. Die anfängliche Konzentration des Wasserstoffsulfidgases betrug 70 ppm.
Wenn die Feuchtigkeit 50% betrug, zeigte ein Ergebnis der Messung, dass Wasserstoffsulfid nach 30 Minuten mittels des Verbund-Desodorisierungsfilters vollständig desodorisiert wurde, und kein Wasserstoffsulfid wurde durch das Detektionsrohr detektiert. Wenn jedoch die Feuchtigkeit 20 betrug, betrug die Wasserstoffsulfidkonzentration 10 ppm nach 30 Minuten und Wasserstoffsulfid wurde nach 100 Minuten vollständig desodorisiert. Wenn jedoch die Feuchtigkeit 20% betrug, betrug die Wasserstoffsulfidkon zentration nach 30 Minuten 10 ppm, und Wasserstoffsulfid wurde nach 100 Minuten vollständig desodorisiert. Der Wassergehalt in dem Verbund-Desodorisierungsfilter wurde durch Einspritzen von Wasser in den Verbund-Desodorisierungsfilter 10 vor dem Zuleiten von Wasserstoffsulfidgases, wenn die Feuchtigkeit 20% betrug, erhöht. Als ein Ergebnis konnte Wasserstoffsulfid nach 30 Minuten durch Erhöhen des Wassergehalts in dem Filter vollständig desodorisiert werden.
Es ist notwendig, dass das Metallphthalocyanin mit einem Filterträger in einem Monomerzustand gebunden ist, da die Desodorisierung durch Adsorption der Geruchsmoleküle an den Metallphthalocyaninkomplex, einschließlich dem oben genannten Metallphthalocyaninkomplex, der mit einem desodorisierenden Moleküladsorptionsmittel, wie aktivierter Kohlenstoff oder Zeolit, gemisch ist, erzielt wird. Dementsprechend wird das Metallphthalocyanin mit anorganischen Materialien oder Polymerverbindungen chemisch gebunden, um so zu verhindern, dass sich Dimere formen.
Es ist berichtet worden, dass es aufgrund des sterisches Hindernisses unwahrscheinlich ist, dass Moleküle, die eine Anzahl von Carboxylgruppen der Metallphthalocyanin-Derivate aufweisen, Dimere formen. Die Molekularstruktur von Octacarbonat-Eisenphthalocyanin mit 8 Carboxylgruppen ist in 15 gezeigt. Jedoch hat sich gezeigt, dass die Metallphthalocyaninmoleküle allmählich Dimere in einer alkalischen wässerigen Lösung bilden.
Die Struktur eines Dimers des Metallphthalocyaninkomplexes ist in den 16A und 16B gezeigt. Da das Metallphthalocyanin grundsätzlich planar in der Konfiguration ist, formt es schließlich ein Metallphthalocyanindimer, wie in 16A gezeigt ist, und ein Metallphthalocyanin-μ-oxodimer. Deshalb ist es unwahrscheinlich, dass ein zentrales Metall M Elektronen der anderen Materialien aufnimmt, so dass die katalytische Aktivität abgesenkt wird.
Ausführungsformen eines Verfahrens zum Herstellen eines Desodorisierungsfilters sind wie folgt, in welchen keine Dimere des Metallphthalocyanins in einer alkalischen wässerigen Lösung, in welcher Metallphthalocyanin gelöst ist, geformt werden.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben gefunden, dass es Sauerstoff in gelöster Form in einer alkalischen wässerigen Lösung von Polycarboxylsäure-metallphthalocyanin ist, welcher verursacht, dass Metallphthalocy anin Dimere formt, und dass eine Dimerisierung von dem Monomer zum Dimer durch Entfernen von Sauerstoff, welcher in der wässerigen Lösung gelöst ist, praktisch unterdrückt werden kann, und haben ferner gefunden, dass ein Durchblasen von Inertgas oder die Zugabe von Natriumsulfidanhydridsalz wirksam ist, in der alkalischen wässerigen Lösung gelösten Sauerstoff zu entfernen.
Um die oben genannten Probleme zu lösen, ist das Verfahren zum Herstellen eines Desodorisierungsfilters der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: Einstellen einer alkalischen wässerigen Lösung, in welcher Polycarboxylsäure-metallphthalocyanin gelöst ist; Entfernen von in der alkalischen wässerigen Lösung gelöstem Sauerstoff; Aufbringen von Polycarboxylsäure-metallphthalocyanin auf einen Filterträger, durch Eintauchen des Filterträgers in die alkalische wässerige Lösung; Behandeln des Filterträgers, auf welchen das Polycarboxylsäuremetallphthalocyanin durch den oben genannten Schritt aufgebracht worden ist, in einem Säurebad; und danach Waschen des behandelten Filterträgers mit Wasser und Trocknen desselben.
Vorzugsweise umfasst der Schritt zum Entfernen von in der alkalischen wässerigen Lösung gelöstem Sauerstoff das Einblubbern von Gas in die alkalische wässerige Lösung oder das Zugeben von Natriumsulfidanhydrid zu der alkalischen wässerigen Lösung. Vorzugsweise wird ein Inertgas, wie Stickstoff oder Argon, als Blubbergas verwendet.
Der genannte Filterträger ist aus einem nichtgewebten Stoff, Papierwaben, keramische Faserpapierwaben oder extrudierte Waben hergestellt.
Nun wird ein Verfahren zum Herstellen eines Desodorisierungsfilters der vorliegenden Erfindung anhand von Ausführungsformen im Einzelnen beschrieben.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Desodorisierungsfilters unter Verwenden eines nichtgewebten, luftdurchlässigen Stoffs in Einklang mit einer ersten Ausführungsform wird beschrieben. Gelöster Sauerstoff wurde durch Einblubbern von Stickstoffgas in eine alkalische wässerige Lösung, in welcher Kaliumhydroxid gelöst ist, entfernt.
Eine wässerige Lösung wurde durch Lösen von Octacarboxyphthalocyanin-Eisen in einer alkalischen wässerigen Lösung mit einer Konzentration von 1% hergestellt, wobei Phthalocyanineisen als alkalisches Salz dient. Nach Eintauchen einer Lage aus einem nichtgewebten, luftdurchlässigen Stoff in die alkalische wässerige Lösung wurde der nichtgewebte Stoff herausgehoben und dann in eine wässerige verdünnte Salzsäurelösung zur Neutralisation getaucht. Darauf folgend wurde der Stoff ausreichend mit Wasser gewaschen, so dass das Octacarboxyphthalocyanin-Eisen auf dem nichtgewebten Stoff aufgebracht war.
Der hergestellte Desodorisierungsfilter wurde auf eine staubfällende Filterinneneinheit einer Haushaltsklimaanlage montiert. Die Klimaanlage, auf welche der Desodorisierungsfilter montiert wurde, wurde auf einer Desodorisierungsprüfbox (1 Kubikmeter) installiert, so dass ihre Desodorisierungswirkung bestimmt werden konnte. Die Temperatur in der Prüfbox betrug 25°C und die Feuchtigkeit wurde auf 30% eingestellt. Wasserstoffsulfidgas wurde in die Box eingeleitet. Eine Probennahme wurde vor und nach der Betätigung der Klimaanlage durchgeführt, um die Konzentration von Wasserstoffsulfid mit einem Gasdetektionsrohr (hergestellt von GAS TECK Co., Ltd.) zu messen.
Die anfängliche Konzentration von Wasserstoffsulfid betrug 15 ppm. Nach 30 Minuten war Wasserstoffsulfid mit dem Desodorisierungsfilter vollständig beseitigt. Kein Wasserstoffsulfid wurde detektiert.
Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen eines Desodorisierungsfilters 2
Ein Verfahren zum Herstellen eines Desodorisierungsfilters unter Verwenden einer aus keramischem Faserpapier bestehenden Wabenstruktur, entsprechend einer zweiten Ausführungsform, wird beschrieben. Die Wabenstruktur, welche aus keramischem Faserpapier besteht, hat eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit und ist leichter als eine keramische Wabenstruktur, welche durch Extrusion hergestellt wurde und einen geringen Druckverlust hat. HANIKURU LT (hergestellt von Nichiasu Co., Ltd.), welches eine aus keramischem Faserpapier bestehende Wabenstruktur ist, wurde verwendet.
Natriumsulfidanhydrid wurde in reinem Wasser mit einer Konzentration von 5% gelöst. Nach Entfernen von gelöstem Sauerstoff wurde eine alkalische wässerige Lösung hergestellt, indem Octacarboxyphthalocyanin-Eisen in einer alkalischen wässerigen Lösung bei einer Konzentration von 1% gelöst wurde, deren pH durch Zugabe von Kaliumoxid eingestellt wurde. Nachdem die Wabenstruktur in die hergestellte alkalische wässerige Lösung getaucht wurde, wurde sie zum Trocknen herausgehoben. Dann wurde die Wabenstruktur in eine verdünnte wässerige Salzsäurelösung getaucht. Danach wurde sie mit Wasser gewaschen. Auf diese Weise wurde ein Desodorisierungsfilter hergestellt.
Der hergestellte Desodorisierungsfilter wurde auf eine staubfällende Filterinneneinheit einer Haushaltsklimaanlage montiert. Die Klimaanlage, auf welche der Desodorisierungsfilter montiert war, wurde auf eine Desodorisierungsprüfbox (1 Kubikmeter) installiert, so dass ihre Desodorisierungswirkung bestimmt wurde. Die Temperatur in der Prüfbox betrug 25°C und die Feuchtigkeit wurde auf 30% eingestellt. Wasserstoffsulfidgas wurde in die Box eingeleitet. Eine Probennahme wurde vor und nach der Betätigung der Klimaanlage durchgeführt, um die Konzentration von Wasserstoffsulfid mit einem Gasdetektionsrohr (hergestellt von GAS TECK CO., Ltd.) zu messen.
Die anfängliche Konzentration von Wasserstoffsulfid betrug 15 ppm. Nach 30 Minuten war Wasserstoffsulfid mit dem Desodorisierungsfilter vollständig entfernt. Kein Wasserstoffsulfid wurde detektiert.
Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen eines Desodorisierungsfilters 3
Ein Verfahren zum Herstellen eines Desodorisierungsfilters mit einer metallischen Wabenstruktur in Einklang mit einer dritten Ausführungsform wird beschrieben. Ein Wabenfilter aus Aluminium mit einer Oberfläche, auf welcher hydrophobisches Zeolith mit einem anorganischen Bindemittel aufgetragen wurde, wurde als Wabenstruktur verwendet. Eine alkalische wässerige Lösung, in welcher Octacarboxyphthalocyanin-Eisen und Kaliumoxid jeweils mit einer Konzentration von 1% gelöst war, wurde hergestellt. Nachdem eine metallische Wabenstruktur mit einem geringen Druckverlust in die alkalische wässerige Lösung getaucht wurde, wurde sie zum Trocknen herausgehoben. Dann wurde sie in eine verdünnte wässerige Salzsäurelösung zur Neutralisation getaucht. Dann wurde sie in ausreichender Weise mit rei nem Wasser gewaschen, so dass Octacarboxyphthalocyanin-Eisen auf der Filteroberfläche zum Herstellen eines Desodorisierungsfilters aufgebracht wurde.
Der hergestellte Desodorisierungsfilter wurde auf eine staubfällende Filterinneneinheit einer Haushaltsklimaanlage montiert. Die Klimaanlage, auf welche der Desodorisierungsfilter montiert war, wurde auf einer Desodorisierungsprüfbox (1 Kubikmeter) installiert, so dass ihre Desodorisierungswirkung bestimmt werden konnte. Die Temperatur in der Prüfbox betrug 25°C und die Feuchtigkeit wurde auf 30% eingestellt. Wasserstoffsulfidgas wurde in die Box eingeleitet. Eine Probennahme wurde vor und nach der Inbetriebnahme der Klimaanlage durchgeführt, um die Konzentration von Wasserstoffsulfid mit einem Gasdetektionsrohr (hergestellt von GAS TECK CO., Ltd. ) zu messen.
Die anfängliche Konzentration von Wasserstoffsulfid betrug 15 ppm. Nach 30 Minuten war Wasserstoffsulfid mit dem Desodorisierungsfilter vollständig entfernt. Kein Wasserstoffsulfid wurde detektiert.
Obgleich ein Einblubbern von Stickstoffgas oder die Zugabe von Natriumsulfidanhydridsalz zum Entfernen von gelöstem Sauerstoff in den vorangehenden Ausführungsformen offenbart worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Verfahren eingeschränkt. Es ist selbstverständlich möglich, in geeigneter Weise ein anderes Verfahren zu wählen, wenn es ein ähnliches Ziel erreicht.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind wie folgt.

(1) Es wird ein Filter zur Verfügung gestellt, dessen Geruchsadsorptionsleistung sogar in einer Umgebung ausgezeichnet ist, in welcher Geruch enthaltende Luft strömt, eine hohe desodorisierende Wirkung wird bereitgestellt, die zeitstabile Adsorptionsleistung wird aufrechterhalten und die Notwendigkeit eines zeit- und arbeitsraubenden Filterwechsels wird vermieden, so dass dessen Lebenszeit lang ist, und welcher geeignet ist, eine komfortable Luft zur Verfügung zu stellen.
(2) Die Adsorptionsleistung des Adsorptionsmittels kann durch Bereitstellen eines Heizmittels in stabiler Weise aufrechterhalten werden.
(3) Ein Absenken der Adsorptionsleistung des Verbund-Desodorisierungsfilters in einer sehr trockenen Luft wird verhindert, indem ein Wasserversorgungsmittel zum Versorgen des Verbund-Desodorisierungsfilters mit Wasser zur Verfügung gestellt wird, so dass eine stabile Adsorptionsleistung ungeachtet der Feuchtigkeitsbedingungen aufrechterhalten werden kann.
(4) Da Metallphthalocyanin nicht dimerisiert wird, indem ein staubfällender Filter auf einer Klimaanlage verwendet wird, auf welcher ein Desodorisierungsfilter montiert ist, der in Einklang mit der vorliegenden Erfindung zum effektiven Durchführen einer Desodorisierung von Innenluft hergestellt wurde, ist es möglich, einen Desodorisierungsfilter zur Verfügung zu stellen, der eine desodorisierende Wirkung sogar in einer Innenumgebung, in welcher Luft strömt, ohne Verschlechterung seiner desodorisierenden Wirkung aufweist.

Claims

Verbund-Desodorisierungsfilter (10) mit einem Desodorisierungsmittel, welches ein Adsorptionsmittel (2) für Geruchsmoleküle und ein Übergangsmetallchelat zum Katalysieren der Oxidation von Geruchsmolekülen enthält, und dadurch gekennzeichnet ist, dass er auch ein luftdurchlässiges Heizmittel (36) enthält, das integriert mit den Desodorisierungsmitteln ausgebildet ist und geeignet ist, diese zu heizen.
Verbund-Desodorisierungsfilter nach Anspruch 1, welcher ein an das Heizmittel gebundenes, pulvriges oder granuläres Adsorptionsmittel umfasst, und bei welchem das Übergangsmetallchelat auf dem Heizmittel (36) und dem Adsorptiosmittel getragen ist.
Verbund-Desodorisierungsfilter nach Anspruch 1, bei welchem das Desodorisierungsmittel ein pulvriges oder granuläres Adsorptionsmittel und ein pulvriges oder granuläres übergangsmetallchelat umfasst, wobei das Desodorisierungsmittel in einem auf dem Heizmittel montierten Gehäuse enthalten ist.
Verbund-Desodorisierungsfilter nach Anspruch 1, bei welchem das Desodorisierungsmittel ein pulvriges oder granuläres Adsorptionsmittel umfasst, welches das Übergangsmetallchelat trägt, wobei das Desodorisierungsmittel in einem auf dem Heizmittel montierten Gehäuse enthalten ist.
Verbund-Desodorisierungsfilter nach Anspruch 1, bei welchem das Desodorisierungsmittel einen luftdurchlässigen, Adsorptionsmittel-enthaltenden Körper (2) und einen luftdurchlässigen, Übergangsmetallchelat-enthaltenden Körper (1) umfasst, wobei das Heizmittel, der Adsortionsmittel-enthaltende Körper (2) und der Übergangsmetallchelat-enthaltende Körper (1) in Folge angeordnet sind.
Verbund-Desodorisierungsfilter nach Anspruch 1, bei welchem das Desodorisierungsmittel einen luftdurchlässigen, Adsorptionsmittel-enthaltenden Körper (2) und einen luftdurchlässigen, Übergangsmetallchelat-enthaltenden Körper (1) umfasst, wobei ein erster Übergangsmetallchelat-enthaltender Körper (1), ein erster Adsorptionsmittel-enthaltender Körper, das Heizmittel, ein zweiter Adsorptionsmittel-enthaltender Körper und ein zweiter Übergangsmetallchelat-enthaltender Körper in Folge angeordnet sind.
Verbund-Desodorisierungsfilter nach Anspruch 1, bei welchem ein luftdurchlässiger, Adsorptionsmittel-enthaltender Körper (2) an das Heizmittel gebunden ist, und ein luftdurchlässiger, Übergangsmetallchelat-enthaltender Körper (1) um den Adsorptionsmittel-enthaltenden Körper und das Heizmittel gewickelt ist.
Verbund-Desodorisierungsfilter nach Anspruch 1, bei welchem das Heizmittel zwischen zwei luftdurchlässigen, Adsorptionsmittel-enthaltenden Körpern (2) in Sandwich-Bauweise angeordnet ist und ein luftdurchlässiger, Übergangsmetallchelat-enthaltender Körper (1) um das Sandwich gewickelt ist.
Verbund-Desodorisierungsfilter nach Anspruch 1, bei welchem ein luftdurchlässiger, Adsorptionsmittel-enthaltender Körper (2) um das Heizmittel gewickelt ist und ein luftdurchlässiger, Übergangsmetallchelat-enthaltender Körper (1) um den Adsorptionsmittel-enthaltenden Körper gewickelt ist.