JP2001070417A - 脱臭装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱臭装置において、臭気成分を吸着した吸着
部の再生が困難である。 【解決手段】 再生ヒ−タ３と、硫黄系臭気を吸着する
吸着材Ａとその他の臭気を吸着する吸着材Ｂとからなる
吸着部６と、再生時に吸着部６から離脱する臭気を分解
する通電可能な分解触媒７と、前記吸着部６に気体を通
風する通風手段８を排気経路に備えて、吸着部６の再生
をメンテナンスフリ−で容易に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トイレ用脱臭器、
厨芥処理機などから発生する臭気成分の浄化、または生
活環境内で発生する室内の各種臭気をメンテナンスフリ
−で浄化する脱臭装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、生活環境内で発生する各種臭気を
除去するために、活性炭やゼオライトなどの吸着材が用
いられているが再生再利用されることはなかった。特に
活性炭フィルタ−は空気清浄機などに広く利用されてい
るが定期的に取り替え工事が必要であり、吸着飽和後の
活性炭フィルタ−は使い捨てにされている。また、一部
には吸着型の酸化分解触媒を用いて悪臭を吸着除去し、
適宜加熱して吸着能力の低下した触媒を再生する方法も
提案されている。例えば、特開昭６３−２４０９２３号
公報には、活性炭に白金系触媒を担持した触媒フィルタ
−で各種臭気を吸着し、吸着能力が低下したら空気清浄
機から取り外し、オ−ブンなどに入れ、約２００〜３０
０℃で１０〜３０分加熱して脱臭フィルタ−を再生する
方法が開示されているが、活性炭は高温にさらすと発火
の危険性がある。また、車両空調用の脱臭触媒として、
例えば、特開平９−２１６９２８号公報では通電するこ
とによって発熱する発熱部を有する自己発熱型メタル担
体にシリカ／アルミナの比が１００以上の疎水性ゼオラ
イトと、亜鉛酸化物とシリカとの無定型酸化物からなる
吸着材層を形成し、その表面に二酸化マンガンと銅酸化
物よりなる触媒成分を担持した車両空調用脱臭触媒およ
びその再生方法について開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の装
置は、活性炭やゼオライトなどの吸着材に臭気成分を吸
着させて飽和すると廃棄するシステムであり、不経済で
ある。また、飽和した吸着型触媒を加熱して再生する方
法も提案されているが発火の危険性がある。また、自己
発熱型メタル担体に特定組成の吸着材層と特定の触媒成
分を担持した脱臭触媒に、悪臭ガスを常温で吸着し、そ
のままの場所で定期的または不定期的に加熱用電流を発
熱部に印可し、１５０〜５００℃の再生温度で加熱再生
する方法が提案されているが、脱臭触媒に吸着した悪臭
ガスは加熱再生時に酸化分解されずに脱離し、臭いを濃
縮して再放出する恐れがあった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、排気経路に、
再生ヒ−タと、硫黄系臭気を吸着する吸着材Ａとその他
の臭気を吸着する吸着材Ｂとからなる吸着部と、再生時
に吸着部から脱離する臭気を分解する分解触媒と、通風
手段とを備え、通常は悪臭ガスを常温吸着し、吸着部の
加熱再生時には吸着材Ａ，Ｂから放出される濃縮された
悪臭ガスを分解触媒で酸化分解するので、脱臭能力が極
めて高く、吸着部の再生をメンテナンスフリ−で容易に
できる脱臭装置としている。

【０００５】

【発明の実施の形態】請求項１に記載した発明は、排気
経路に、硫黄系臭気を吸着する吸着材Ａとその他の臭気
を吸着する吸着材Ｂとからなる吸着部と、再生時に吸着
部から脱離する臭気を分解する分解触媒と、通風手段と
を備えて、通常は悪臭ガスを含む空気を通風手段で吸引
して吸着部に常温吸着し、吸着部の加熱再生時には通風
手段を停止して吸着部から放出される濃縮された悪臭ガ
スを分解触媒で酸化分解する構成として、脱臭能力が極
めて高く、吸着部の再生もメンテナンスフリ−で容易に
できる脱臭装置としている。

【０００６】請求項２に記載した発明は、マンガン、
銅、鉄、コバルト、ニッケルの群から選択された少なく
とも一種以上の酸化物あるいは複合酸化物からなる吸着
材Ａを備えているので、硫黄系の臭気を常温で強力に吸
着し、吸着能力が極めて高い脱臭装置としている。

【０００７】請求項３に記載した発明は、ゼオライト、
シリカゲル、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化珪素の群から
選択された少なくとも一種以上の酸化物あるいは複合酸
化物からなる吸着材Ｂを備えているので、その他の臭気
（主に窒素系臭気）を常温で強力に吸着し、吸着能力が
極めて高い脱臭装置としている。

【０００８】請求項４に記載した発明は、通電可能な金
属基材の表面にアルミニウムとセリウムまたはバリウム
またはランタンまたはジルコニウム群から選択された少
なくとも一種以上との焼結酸化物と貴金属触媒を含む触
媒を担持した分解触媒を備えているので、再生時の脱臭
分解能力に優れ、エネルギ−利用効率の高い脱臭装置と
している。

【０００９】請求項５に記載した発明は、吸着部の再生
時には、通風手段を停止し、分解触媒の温度が分解温度
に達した後、再生ヒ−タに通電して吸着ガスを脱離する
ので脱離ガスは分解触媒で完全に酸化分解できる脱臭装
置としている。

【００１０】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例に
ついて説明する。図１は本実施例の構成を示す断面図で
ある。本実施例の脱臭装置は、排気経路１を形成した筐
体２に、端子１０ａ、１０ｂを有する再生ヒータ３と、
前記再生ヒータ３を通過した処理ガスの流れの下流側に
配置した硫黄系臭気成分を吸着する吸着材Ａ４とその他
の臭気（主に窒素系臭気）を吸着する吸着材Ｂ５とから
なる吸着部６と、再生時に臭気成分を分解する通電可能
な分解触媒７と、通風手段（図示せず）とによって構成
されている。

【００１１】硫黄系臭気を吸着する吸着材Ａ４はマンガ
ン、銅、鉄、コバルト、ニッケルの群から選択された少
なくとも一種以上の酸化物あるいは複合酸化物を含むも
のとし、その他の臭気（主に窒素系臭気）を吸着する吸
着材Ｂ５はゼオライト、シリカゲル、酸化チタン、酸化
亜鉛、酸化珪素の群から選ばれた少なくとも一種以上の
酸化物あるいは複合酸化物を含むものを用いた。また、
通電可能な分解触媒７は、アルミニウムとセリウムまた
はバリウムまたはランタンまたはジルコニウムの群から
選択された一種以上との焼結酸化物と貴金属触媒とを含
む触媒層を抵抗体に形成したものを用いた。また、分解
触媒７は、抵抗体として多孔体の金属基材を使用し、端
面にはそれぞれ端子９ａ、９ｂを配置している。つま
り、端子９ａ、９ｂに商用電源から電流を供給すること
によって、分解触媒７が直接加熱され発熱するものであ
る。

【００１２】以下本実施例の動作について説明する。

【００１３】本実施例の脱臭装置は常温の臭気ガスの浄
化に適したもので、例えば、トイレ用脱臭器などの処理
ガスの流路に配置すると、排出される臭い等の成分を含
んだ空気は、通常、通風手段８で吸引され、吸着部６を
通過する時に、この吸着部６によって臭いの成分が吸着
され、機器の外部には排出されないものである。つま
り、機器からトイレ臭が排出されることはなく、トイレ
内に臭いが充満するような事態を生ずることがないもの
である。

【００１４】また、臭気成分を吸着して飽和した吸着部
６の再生は、所定の間隔で再生ヒータ３を通電加熱する
ことで悪臭成分は脱離され吸着部６は繰り返し使用でき
るものである。つまり、前記、機器に搭載している制御
装置によって、まず、通風手段８を停止し、次いで、分
解触媒７に設けられた端子９ａ、９ｂ間に商用交流電源
から電流を供給して分解触媒７を分解温度以上に昇温す
る。次いで適切なタイミングで再生ヒ−タ３の端子１０
ａ、１０ｂ間に商用交流電源から電流を供給するように
すると、再生ヒータ３の発熱によって吸着部６に吸着さ
れた臭気成分は脱離する。脱離した悪臭ガスは予め分解
温度に加熱された分解触媒７によって分解、浄化される
と同時に吸着部６は再生される。

【００１５】以上のように本実施例によれば、排気経路
１を形成した筐体２に、再生ヒ−タ３と、再生ヒ−タ３
を通過した処理ガスの流れの下流側に配置した臭い成分
を吸着する吸着体Ａ４、Ｂ５からなる吸着部６と、通電
可能な金属基材の表面に臭気成分を分解する触媒層を形
成した分解触媒７と、通風手段８とで構成することによ
って、エネルギ−の使用を大幅に削減して、メンテナン
スフリ−で悪臭ガスを吸着、分解できる脱臭装置として
いる。

【００１６】次に、本発明の脱臭装置の吸着部６の実施
例について説明する。

【００１７】吸着部６は吸着材Ａ４、Ｂ５で構成され、
吸着材Ａ４はセラミックハニカム担体にマンガン、銅、
鉄、コバルト、ニッケルの群から選択された少なくとも
一種以上の酸化物あるいは複合酸化物を含む吸着層を形
成したもので、主に硫黄系臭気を吸着させるものであ
る。吸着材Ｂ５は、セラミックハニカム担体にゼオライ
ト、シリカゲル、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素の群
から選ばれた少なくとも一種以上の酸化物、あるいは複
合酸化物を含む吸着層を形成したもので、主に、窒素系
臭気を吸着させるものである。

【００１８】このような構成にすることでメチルメルカ
プタン、硫化水素、アンモニアなどの臭気成分に対し
て、常温で効果的に吸着する吸着部６を得ることができ
る。

【００１９】次に、各種吸着材料の除去能力についての
試験結果を（表１）に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】（表１）の結果から、硫黄系臭気（硫化水
素、メチルメルカプタン）を除去する吸着材Ａとしては
マンガン、銅、鉄、コバルト、ニッケルの酸化物および
複合酸化物が優れていることが明らかになった。しか
し、メチルメルカプタンについては吸着材Ａの触媒作用
により、二硫化ジメチルに変化することが明らかになっ
た。したがって、吸着材Ａの後流側にアンモニアと二硫
化ジメチルを吸着する吸着材Ｂを配置することですべて
の臭気を脱臭することができる。実験結果から窒素系臭
気（アンモニア）および二硫化ジメチルを吸着する吸着
材Ｂとしてはゼオライト、シリカゲル、酸化チタン、酸
化珪素が優れていた。

【００２２】次に、本発明の脱臭装置の分解触媒７の実
施例について図１にもとずいて説明する。

【００２３】分解触媒７は吸着部６の上流側に配設し、
分解触媒７は通電可能なエキスパンドメタル等の通気性
の金属基材の表面に触媒層を形成し、その両端に端子９
ａ，９ｂを設けている。

【００２４】触媒層としては、アルミニウムとセリウム
またはバリウムまたはランタンまたはジルコニウムの群
から選択された少なくとも一種以上との焼結酸化物と貴
金属触媒を含む触媒を用いた。

【００２５】以下、触媒層の製造方法の一実施例につい
てのべる。まず、分解触媒７を構成する焼結酸化物につ
いてのべる。焼結酸化物は次のようにして調整した。水
酸化アルミニウムを７２０重量部、硝酸セリウム、６水
和物を２１７重量部、炭酸バリウムを３８重量部、イオ
ン交換水を１５２０重量部として、混合後１００℃で乾
燥、連続して１０００℃にて６０分焼結後冷却して粉砕
し、焼結酸化物を得た。なお、本実施例ではアルミニウ
ムとセリウムの焼結酸化物の調整について述べたが、バ
リウム、ランタン、ジルコニウムとの焼結酸化物につい
ても同様の効果を有する。

【００２６】次に、触媒スラリーの調整について述べ
る。焼結酸化物を４００重量部、硝酸アルミニウム９水
和物を５０重量部、コロイド状アルミナを８０重量部、
４．５重量％のジニトロジアンミン白金硝酸水溶液６８
重量部、４．５重量％のジニトロジアンミンパラジウム
硝酸水溶液１３６重量部、イオン交換水を２５６重量部
として、これを２リットルボールミルで５時間粉砕しＢ
型回転粘度計（東京計器製）による粘度１０５ＣＰ／２
５℃、平均粒度分布４．１ミクロン（島津製作所製粒子
径測定装置）の触媒スラリーを得た。次に、触媒層の形
成方法について述べる。

【００２７】分解触媒７の金属基材に触媒スラリーを所
定量塗布した後、１３０℃で２０分乾燥し、６００℃で
２０分間焼成して分解触媒７を得た。

【００２８】このようにして作製した分解触媒７は触媒
活性が高いので通電加熱することで、再生時に発生する
臭気成分をほぼ１００％浄化することができた。また、
耐熱性と耐久性があり、経済的な脱臭装置を提供でき
る。

【００２９】（実施例２）本発明の第２の実施例につい
て説明する。図２は本実施例の吸着部６の再生時の再生
ヒ−タ３および分解触媒７の制御方法の一実施例を示
す。

【００３０】吸着部６の再生方法として、まず、通風手
段８を停止後、分解触媒７に通電する。分解触媒７の温
度が活性温度に達したことを検出あるいは時間設定によ
って再生ヒ−タ３に通電する。再生ヒータ３の発熱で吸
着部６に吸着している臭気成分などを脱離すると、すで
に活性温度に達している分解触媒７で分解する。次に、
吸着ガスの脱離が終了したことを検出あるいは時間設定
で再生ヒ−タ３の電源をきる。次に、吸着部６の温度が
所定の温度に低下したことを検出あるいは時間設定で分
解触媒７の電源をオフにすることで吸着部７の再生を終
了する。

【００３１】以上のようなシ−ケンスで再生ヒータ３と
分解触媒７を制御すると、通風手段が停止しているの
で、処理ガス量を少なくして、臭気を排出することなく
吸着部６を再生し、繰り返し使用できるものである。

【００３２】図２（ｂ）は再生ヒータ３の電気容量を図
２（ａ）より少なくして、再生ヒータ３と分解触媒７を
同時に通電して、吸着部６を再生する方法を示す。これ
は立ち上がりの時間差を利用して、吸着部の再生を行う
方法であり、終了は図２ａと同じである。このような方
法でも同一の効果が得られる。

【００３３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、排気経路に、
硫黄系臭気を吸着する吸着材Ａとその他の臭気を吸着す
る吸着材Ｂとからなる吸着部と、再生時に吸着部から脱
離する臭気を分解する分解触媒と、通風手段とを備え
て、通常は悪臭ガスを含む空気を通風手段で吸引して吸
着部に常温吸着し、吸着部の加熱再生時には通風手段を
停止して吸着部から放出される濃縮された悪臭ガスを分
解触媒で酸化分解する構成として、脱臭能力が極めて高
く、吸着部の再生もメンテナンスフリ−で容易に行うこ
とができる脱臭装置としている。

【００３４】請求項２の発明によれば、マンガン、銅、
鉄、コバルト、ニッケルの群から選択された少なくとも
一種以上の酸化物あるいは複合酸化物からなる吸着材Ａ
を備えているので、硫黄系の臭気を常温で強力に吸着
し、吸着能力が極めて高い脱臭装置としている。

【００３５】請求項３の発明によれば、ゼオライト、シ
リカゲル、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化珪素の群から選
択された少なくとも一種以上の酸化物あるいは複合酸化
物からなる吸着材Ｂを備えているので、その他の臭気
（主に窒素系臭気）を常温で強力に吸着し、吸着能力が
極めて高い脱臭装置としている。

【００３６】請求項４の発明によれば、通電可能な金属
基材の表面にアルミニウムとセリウムまたはバリウムま
たはランタンまたはジルコニウム群から選択された少な
くとも一種以上との焼結酸化物と貴金属触媒を含む触媒
を担持した分解触媒を備えているので、再生時の脱臭分
解能力に優れ、エネルギ−利用効率の高い脱臭装置とし
ている。

【００３７】請求項５の発明によれば、吸着部の再生時
には、通風手段を停止し、分解触媒の温度が分解温度に
達した後、再生ヒ−タに通電して吸着ガスを脱離するの
で脱離ガスは分解触媒で完全に酸化分解できる脱臭装置
としている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の脱臭装置の実施例１を示す断面図

【図２】（ａ）本発明の脱臭装置の吸着部の再生のため
の制御方法を示す図 （ｂ）本発明の脱臭装置の吸着部の再生のための制御方
法（再生ヒ−タの電気容量が少ない場合）を示す図

【符号の説明】

１ 排気経路 ２ 筐体 ３ 再生ヒ−タ ４ 吸着材Ａ ５ 吸着材Ｂ ６ 吸着部 ７ 分解触媒 ８ 通風手段 ９ａ、９ｂ 端子 １０ａ、１０ｂ 端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 口野 邦和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 守屋 好文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4C080 AA05 AA07 BB02 CC01 CC03 CC13 CC14 CC15 HH05 MM02 MM04 MM06 MM07 QQ11 QQ14 QQ17 QQ20 4D002 AA03 AA05 AA06 AA13 AB02 BA04 BA05 CA07 DA11 DA21 DA22 DA24 DA45 DA46 DA70 EA08 EA13 HA02 4D048 AA22 BA03Y BA08Y BA15Y BA18Y BA19Y BA30X BA39Y BA41Y BD01 CC38 CC53 CD01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 再生ヒ−タと、硫黄系臭気を吸着する吸
   着材Ａとその他の臭気を吸着する吸着材Ｂとからなる吸
   着部と、再生時に吸着部からの脱離する臭気を分解する
   通電可能な分解触媒と、前記吸着部に気体を通風する通
   風手段を排気経路に備えた脱臭装置。
2. 【請求項２】 吸着材Ａがマンガンあるいは銅あるいは
   鉄あるいはコバルトあるいはニッケルの群から選択され
   た少なくとも一種以上の酸化物あるいは複合酸化物から
   なる請求項１に記載した脱臭装置。
3. 【請求項３】 吸着材Ｂがゼオライトあるいはシリカゲ
   ルあるいは酸化亜鉛あるいは酸化チタンあるいは酸化珪
   素の群から選択された少なくとも一種以上の酸化物ある
   いは複合酸化物からなる請求項１に記載した脱臭装置。
4. 【請求項４】 分解触媒が通電可能な金属基材の表面に
   アルミニウムとセリウムあるいはバリウムあるいはラン
   タンあるいはジルコニウムの群から選択された少なくと
   も一種以上との焼結酸化物と貴金属触媒を含む触媒を担
   持してなる請求項１から３のいずれか一項に記載した脱
   臭装置。
5. 【請求項５】 吸着部の再生時には通風手段を停止し、
   分解触媒の温度が分解温度に達した後、再生ヒータに通
   電して吸着部の吸着ガスを脱離するように構成した請求
   項１記載の脱臭装置。