JP2000140578A

JP2000140578A - 脱臭装置

Info

Publication number: JP2000140578A
Application number: JP10316010A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kikuchi; 正浩菊池; Shuichi Kawate; 修一川手; Takuji Sugimoto; 拓治杉本; Iwao Masuyama; 巌増山
Original assignee: IHI Shibaura Machinery Corp
Current assignee: IHI Shibaura Machinery Corp
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 1998-11-06
Publication date: 2000-05-23

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の脱臭装置の技術では、１００％臭い成
分を分解するためには、システムや消費電力が大きくな
り、コストが高くなり、また、水分が存在した空気では
性能が低下するという課題を有していた。【解決手段】ヒーターにより加熱する酸化触媒部１
と、分解と励起を行う低温プラズマ部２と、オゾンや励
起物質により促進酸化反応を行い、かつ、余剰オゾンを
分解する分解触媒部３を順次配置して、三段階で臭気を
分解するようにし、前記酸化触媒部と低温プラズマ部と
分解触媒部を同一の本体１０内に収納した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、酸化触媒と低温プ
ラズマと分解触媒により脱臭する脱臭装置装置の構成に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から空気中の臭成分を除去または分
解するために脱臭装置が使用される。臭いを除去する方
法としては、活性炭や多孔質の部材等によって吸着する
方法や、液体に通して溶かす方法や、オゾンや触媒や熱
や放電等によって臭いを分解する方法等が公知となって
いる。例えば、特開平８−２６６８５４号や特開平１０
−２３０１３６号の技術である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記吸着させ
る方法の場合、吸着する容量に限界があるために、定期
的に交換する必要があり、メンテナンスが必要となる。
また、分解する方法の場合、特開平８−２６６８５４号
の技術では、オゾンまたは熱又は紫外線によって臭い成
分を分解し、更に、触媒によって分解する構成であり、
特開平１０−２３０１３６号の技術は、ヒータによる熱
分解と同時に触媒による分解を行っていたのである。こ
れらの技術により、１００％臭い成分を分解するために
は、(1) システムが大規模になる。(2) 消費電力が大き
くなる。(3) コストが高くなる。という課題を有してい
た。

【０００４】また、低温プラズマとオゾン分解触媒によ
る脱臭構成では、高電圧を使用するので、水分が存在す
ると正常なコロナ放電が起きず、脱臭ができなくなり、
場合によっては、水分を通して短絡して脱臭装置自体を
壊すおそれがあった。また、触媒は水分吸湿することよ
って性能が低下することがあったのである。本発明は三
段階のプロセスで脱臭して、臭いを完全に分解し、この
脱臭装置を小型に構成しようとする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために次の如く構成した。即ち、ヒーターにより加
熱する酸化触媒部と、分解と励起を行う低温プラズマ部
と、オゾンや励起物質により促進酸化反応を行い、か
つ、余剰オゾンを分解する分解触媒部を順次配置して、
三段階で臭気を分解するようにした。また、前記酸化触
媒部と低温プラズマ部と分解触媒部を同一の本体内に収
納したものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の脱臭装置の一例を
図面を参照しながら説明する。図１は本発明の脱臭装置
の断面図、図２は図１におけるＸ−Ｘ矢視断面図、図３
は酸化触媒部の斜視図、図４は低温プラズマ電極と分解
触媒の斜視図、図５は低温プラズマ電極に印加するため
の電源回路のブロック図の一例である。

【０００７】図１において、本発明の脱臭装置は、厨芥
処理時に発生する臭気成分や油煙などを浄化するため
に、収納処理部分を邪魔したり狭めたりすることなく、
小型で取り付け易く、しかも効率良く脱臭してメンテナ
ンスも最小限で済むようにしている。

【０００８】本発明の脱臭装置は酸化触媒部１と低温プ
ラズマ部２と分解触媒部３からなり、本体１０内に収納
している。該本体１０はステンレス等の高耐蝕性の金属
によって構成され、該本体１０はパイプ状に構成されて
その内部に前記酸化触媒部１と低温プラズマ部２と分解
触媒部３を効率良く配置して、本体１０もできるだけ小
さくなるようにしている。更に、本体１０は断熱性を向
上させるために断熱材２８を有している。２６・２７は
蓋体である。

【０００９】前記本体１０の吸入部１１はホース等を介
して厨芥処理室等の筐体と連通して、処理室内の空気を
吸入できるようにしている。前記本体１０の排出部１２
にはホース等を連通して分解後の空気を機外に排出でき
るようにしている。なお、強制的に処理室内の空気を脱
臭装置内へ送るために、前記吸入部１１または排出部１
２にファンを連設したり、または、本体内または筐体の
排出部にファンを配置することもできる。

【００１０】前記酸化触媒部１は加熱触媒体１３とヒー
ター１４からなり、加熱触媒体１３はアルミニューム等
の熱伝導率の高い金属をハニカム状またはヒートシンク
の如く触媒と排ガスとの接触面積を大きくし、空気も容
易に通過できるうようにしている。本実施例では図２、
図３に示すように、基部１３ａから両側に櫛状にフィン
１３ｂ・１３ｂ・・・を突出し、該フィン１３ｂ・１３
ｂ・・・の外端は本体１０の内径に一致させた形状とし
ている。この金属に担体としてアルミナまたはシリカな
どを用い、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｇ等が担持され、加熱触媒体
１３としている。前記基部１３ａの中心部には挿入孔１
３ｃが穿設され、該挿入孔１３ｃにヒータ１４ーを挿入
している。該ヒーター１４にはシーズヒーターやハロゲ
ンランプ等を用いてＡＣ１００Ｖを印加して加熱する構
成としている。但し、ヒーターの構成は限定するもので
はない。

【００１１】また、前記酸化触媒部１はニクロムやタン
グステンまたはこれらの合金等の電気抵抗が高い金属を
用いてハニカム状またはヒートシンクの如く多数のフィ
ンを突出した形状とし、この金属に担体としてアルミナ
またはシリカなどを用い、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｇ等を担持さ
せて、ヒーターと触媒体を一体構造とすることも可能で
ある。

【００１２】このようにして、酸化触媒部１に電力を供
給して加熱し、供給される空気中に水分が存在してもそ
の熱によって気化させ、酸化触媒部及び分解触媒部が吸
湿して劣化したり、低温プラズマのコロナ放電や触媒反
応を低下させたりすることを防止するとともに、臭気を
含む空気がフィン１３ｂ・１３ｂ・・・の間を通過する
ときに、加熱触媒体１３によって臭いの分子を分解し、
また、熱によって分子運動を増加させてその分解を促進
したり、更に、燃焼させて酸化することも可能である。

【００１３】また、前記低温プラズマ部２は一例とし
て、図１、図４に示すように、支持プレート１５・１５
と電極１６からなり、電極１６は軸１６ａから放射状に
多数の細い線部材１６ｂを円筒状または螺旋ブラシ状に
突出したものであり、該線部材１６ｂをブラシ状に構成
することによって先端での反応の場を多くするようにし
ており、該線部材１６ｂはステンレス（ＳＵＳ）やチタ
ン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）等耐久
性にすぐれた金属で構成されている。なお、これらは被
覆であってもよい。そして、軸１６ａの両側が支持プレ
ート１５・１５によって支持され、更に、該支持プレー
ト１５・１５は平行に配置された絶縁体である支持パイ
プ１７・１７・１７（本実施例ではセラミック）に固定
されて支持されている。但し、支持方法はこれに限定さ
れるものではない。

【００１４】また、前記電極１６には高圧線１９が接続
され、該高圧線１９は前記支持パイプ１７内を通して本
体１０より外側へ引き出し、脱臭装置より取り出して、
電源回路と接続されている。該電源回路は図５に示すよ
うに、直流電源の場合は、図５（ａ）で示すように、例
えば、１．５〜２４Ｖ程度の直流を発振回路（インバー
タ）２０によって交流に変換し、トランス２１を介して
昇圧し、整流・平滑昇圧回路２２によって直流を得て電
極１６と本体１０の間に印加する構成としている。本実
施例では５〜１０ＫＶの高電圧を得るようにしている。
但し、前記整流・平滑昇圧回路２２をなくして、高電圧
の交流のまま印加する構成とすることも可能である。

【００１５】また、商用の交流１００Ｖまたは２００Ｖ
電源の場合には、図５（ｂ）に示すように、整流・平滑
回路２３によって一旦直流に変換してから前記同様に、
発振回路２０、トランス２１、整流・平滑昇圧回路２２
によって、高電圧の直流を得て電極１６と本体１０の間
に印加する構成としている。本実施例では、５〜１０Ｋ
Ｖの高電圧を得るようにしている。但し、前記整流・平
滑昇圧回路２２をなくして、高電圧の交流のまま印加す
る構成とすることも可能である。また、電極１６と本体
１０の間に印加する高電圧は、コンデンサと放電球ギャ
ップを用いたパルス放電としてもよい。

【００１６】このようにして得られた高電圧を電極１６
と本体１０の間に印加すると、線部材１６ｂ先端と本体
１０内面との間でコロナ放電が発生し、その間は低温プ
ラズマ状態（非熱平衡でのプラズマ状態）となり、電離
した状態の電子からエネルギーを受け取った臭気を含む
分子は、よりエネルギー準位の高いレベルとなり、酸化
を含む化学反応が起きて、分解したり、別の分子と結合
して悪臭をなくすのである。なお、Ｈ₂ＯとＯ₂はＯラ
ジカル、Ｏ₂ ^-、ＯＨラジカル、Ｏ₃を生成し、酸化等
の化学反応が起き易くなる。

【００１７】そして、前記分解触媒部３は分解触媒２５
からなり、酸化触媒部１と反対側の本体１０内に配置さ
れており、一例として分解触媒２５が前記支持パイプ１
７・１７・１７に支持固定され、メンテナンス等のとき
には低温プラズマ部２と共に分解・組立できるようにし
ている。

【００１８】このようにして、前記低温プラズマ部２で
生成された励起分子を含む臭気成分は、分解触媒２５表
面上で促進酸化され、臭い成分が化学変化して悪臭がな
くなり、低温プラズマ部２で発生した有害なオゾン（Ｏ
₃）は還元されることによって無害なＯ₂に変化するの
である。

【００１９】以上のような構成において、悪臭を含む空
気を脱臭装置の吸入部１１から本体１０内へ送ることに
よって、ヒーターにより加熱する酸化触媒部１において
臭気成分の大部分を分解し、更に、低温プラズマ部２、
分解触媒部３を通過させることによって残りの臭気成分
を分解して、完全に脱臭することができるのである。

【００２０】

【発明の効果】本発明は以上の構成としたので、次のよ
うな効果を奏する。即ち、ヒーターにより加熱する酸化
触媒部と、分解と励起を行う低温プラズマ部と、オゾン
や励起物質により促進酸化反応を行い、かつ、余剰オゾ
ンを分解する分解触媒部を順次配置して、三段階で臭気
を分解するようにしたので、臭気に水分が含まれていて
も、酸化触媒部において水分は完全に気化されて、触媒
に付着して劣化させたり、反応を低下させたりすること
がなく、寿命の低下を抑え、メンテナンスの回数も減少
できるのである。また、低消費電力の低温プラズマ部と
分解触媒を併用する三段階の分解機構を有するので、高
温を必要とするヒーターで加熱する酸化触媒単独の脱臭
方法に比べ、全体の消費電力が低くても完全に分解して
脱臭することができるようになったのである。

【００２１】また、前記酸化触媒部と低温プラズマ部と
分解触媒部を同一の本体内に収納したので、脱臭装置を
コンパクトに構成することが可能となり、脱臭を行う筐
体の隅部にでも容易に取り付けることが可能となったの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例の脱臭装置の断面図である。

【図２】図１におけるＸ−Ｘ矢視断面図である。

【図３】酸化触媒部の斜視図である。

【図４】低温プラズマ電極とオゾン分解触媒の斜視図で
ある。

【図５】低温プラズマ電極に印加するための電源回路の
ブロックである。

【符号の説明】

１酸化触媒部２低温プラズマ部３分解触媒部１０本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉本拓治長野県松本市石芝１丁目１番１号石川島芝浦機械株式会社松本工場内 (72)発明者増山巌長野県松本市石芝１丁目１番１号石川島芝浦機械株式会社松本工場内Ｆターム(参考） 4D002 AA11 AB02 BA05 BA06 BA07 BA20 CA07 CA20 DA51 DA70 EA07 EA12 HA03 4D048 AA22 AB01 AB02 AB03 BA01X BA03X BA06X BA13X BA30X BA31X BA39X BA41X BB02 BB03 BD01 CA07 CC03 CC32 CC40 CC47 CC53 EA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヒーターにより加熱する酸化触媒部と、
分解と励起を行う低温プラズマ部と、オゾンや励起物質
により促進酸化反応を行い、かつ、余剰オゾンを分解す
る分解触媒部を順次配置して、三段階で臭気を分解する
ようにしたことを特徴とする脱臭装置。
【請求項２】前記酸化触媒部と低温プラズマ部と分解
触媒部を同一の本体内に収納したことを特徴とする請求
項１記載の脱臭装置。