JP2001259005A

JP2001259005A - 脱臭装置

Info

Publication number: JP2001259005A
Application number: JP2000080568A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takimoto; 浩之瀧本; Toshiyuki Kato; 敏之加藤; Nobukatsu Takeuchi; 伸勝武内; Kenkichi Kagawa; 謙吉香川
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2001-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で消費電力の少ない、効率的な脱臭ができ
る脱臭装置を実現する。【解決手段】熱触媒２０，２１ａ，２１ｂを臭気の流れ
に沿って複数段配置し、熱触媒を加熱するヒータ２２
ａ，２２ｂを、熱触媒と熱触媒との間に配置する。【効果】脱臭装置１に入る臭気は、複数段に配置された
熱触媒２０，２１ａ，２１ｂを通って複数回脱臭される
ので、熱触媒が１段のみ配置された場合よりも、脱臭効
率をあげることができる。また、ヒータ２２ａ，２２ｂ
からの輻射熱を直接的に熱触媒２０，２１ａ，２１ｂに
当てることができる。したがって、小さな空間の中で、
かつ少ない熱量で熱触媒の温度を効率よく上げることが
でき、脱臭能力を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、臭気を熱触媒に接
触させることにより脱臭する脱臭装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】微生物を利用して生ゴミなどの有機物を
分解処理することが行われており、この処理を行うため
の生ゴミ処理機が使用されている。生ゴミ処理機で生ゴ
ミを処理すると臭気が発生するため、脱臭して排気する
必要がある。この脱臭を行う場合、生ゴミ処理機から発
生した臭気を加熱して、熱触媒に接触させて脱臭してい
る。

【０００３】図１に、従来使用されている脱臭装置８０
の内部構造を示す。生ゴミ処理機で発生しファンで送ら
れてきた臭気は、熱交換器８１を通った後、ヒータ８２
で所定の温度（２００°Ｃ〜３００°Ｃ）まで加熱さ
れ、熱触媒８３に導かれる。そして熱触媒８３で脱臭さ
れ、熱交換器８１を通って排気される。前記熱交換器８
１は、排気の熱を、脱臭装置に入ってくる臭気に与える
ことにより、熱を有効に再利用するために設置されるも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記脱臭装置の構造で
は、脱臭装置に入る臭気を加熱するヒータと、熱触媒と
が離れて置かれているため、触媒とヒータとの占める空
間が大きくなり、脱臭装置もこれに応じて大型化すると
いう問題があった。したがって、脱臭装置の小型化が求
められている。また、空気を加熱しているため、ヒータ
に、発熱量の大きなものを採用しなければならず、脱臭
装置の消費電力が大きいという問題もあった。

【０００５】そこで、本発明は、小型で消費電力の少な
い、効率的な脱臭ができる脱臭装置を実現することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明の
脱臭装置は、熱触媒を臭気の流れを横切るように複数段
配置されているものである。前記の構成によれば、脱臭
装置に入る臭気は、複数段に配置された熱触媒を通って
複数回脱臭されるので、熱触媒が１段のみ配置された場
合よりも、脱臭効率をあげることができる。

【０００７】また、熱触媒を加熱する加熱手段を、熱触
媒と熱触媒との間に配置することにより、加熱手段から
の輻射熱を直接的に熱触媒に当てることができる。した
がって、小さな空間の中で、かつ少ない熱量で熱触媒の
温度を効率よく上げることができ、脱臭能力を高めるこ
とができる。また、臭気の気流に乱れを生じさせる乱流
発生手段を備えていれば、臭気成分と熱触媒との接触確
率を高めることができ、脱臭能力を高めることができ
る。

【０００８】前記乱流発生手段は、上流側熱触媒(21a)
と下流側熱触媒(21b)との間で気流に乱れを生じさせる
ことが好ましい。前記乱流発生手段として、臭気の気流
の中に配置された案内部材を用いることができる。案内
部材により気流の向きを若干変えることにより、乱流を
生じさせることができる。前記加熱手段が複数段配置さ
れていてもよい。この構造であれば、加熱手段により、
熱触媒を両面から効率よく加熱することができ、脱臭効
率を上げることができる。

【０００９】加熱手段が複数段配置されているときは、
前記加熱手段の配置位置を段ごとに重ならないように配
置していることが好ましい。これにより、熱触媒を均一
に加熱することができる。また、加熱手段が乱流発生手
段としても機能する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面を参照しながら詳細に説明する。図２は、本発明
の脱臭装置を、生ゴミ処理機の排気の脱臭に使用した場
合の、脱臭装置と生ゴミ処理機の全体構成を示す概略図
である。生ゴミ処理機２から発生し、ファン３により強
制的に排気された臭気は、給気風路４を通って脱臭装置
１に入る。脱臭装置１により脱臭された空気は、排気風
路５に送り出されて大気に排出される。

【００１１】図３は、脱臭装置１の内部構造を示す平面
図であり、図４は、脱臭装置１の内部構造を示す正面図
である。図３，図４において、脱臭装置１の中の熱交換
部１１と脱臭部１２を支持する支持体や、熱交換部１１
と脱臭部１２の周囲に配置されている断熱材の図示は省
略している。１３は、ケーシングを示し、ケーシング１
３の内部に熱交換部１１と脱臭部１２とが配置されてい
る。熱交換部１１は、脱臭部１２を通って脱臭された高
温空気により、給気風路４を通って脱臭装置１に入った
比較的低温の臭気を予熱するためのものである。

【００１２】熱交換部１１から内部風路１４を通って供
給される臭気は、図４の太い矢印で示すように、脱臭部
１２の下側（上流側）から脱臭部１２に入り、脱臭部１
２の上側（下流側）から取り出され、内部風路１５を通
って熱交換部１１に戻るようになっている。脱臭部１２
は、２段に配置されたヒータ２２ａ，２２ｂ、３段に配
置された触媒２０，２１ａ，２１ｂを有している。ヒー
タ２２ａ，２２ｂは、Ｕ字形に曲げた（図３参照）シー
ズヒータである。触媒２０，２１ａ，２１ｂは、多孔質
のセラミックスや多孔質の金属体に、白金系触媒や、マ
ンガン系触媒を担持させたものである。触媒２０，２１
ａ，２１ｂとヒータ２２ａ，２２ｂとは交互に配置され
ている。具体的には、上段の触媒２１ｂは、上段のヒー
タ２２ｂのさらに上側に配置される。中段の触媒２１ａ
は、ヒータ２２ａ，２２ｂに上下から挟まれる形にな
る。下段の触媒２０は、下段のヒータ２２ａのさらに下
側に配置される。

【００１３】さらに、触媒２１ａの上面には、乱流発生
手段としての案内部材が配置されている。この案内部材
には、具体的には、高温に耐え得る金属製（例えばステ
ンレス）のラス網３１を使用している。勿論、これ以外
に、乱流発生機能があればどのような形状の部材を用い
てもよく、材質も金属に限らずセラミック（例えば炭化
珪素）などを用いてもよい（案内部材の他の具体例につ
いては後述する）。図５は、ラス網３１の斜視図であ
る。触媒を通過する臭気が、ラス網３１の隙間を通るこ
とにより流通が乱される様子を示している。

【００１４】図６は、ヒータ２２ａ，２２ｂ及び熱触媒
２０，２１ａ，２１ｂを収容した脱臭部１２を示す詳細
な断面図（図３のＡ−Ａ断面図）である。触媒２０，２
１ａ，２１ｂの周縁部は、それぞれシール材２４により
支持されており、このシール材２４が脱臭部１２の外壁
２６に取り付けられる構造になっている。触媒２１ａの
上面には、前述したようにラス網３１が配置されてい
る。Ｕ字形ヒータ２２ａ，２２ｂは、図６に示す脱臭部
１２の左側の外壁２６に固定され、その固定部から電極
２５ａ，２５ｂが突出している。

【００１５】以上の構造において、上段の触媒２１ｂ
は、上段のヒータ２２ｂにより下側から輻射加熱され
る。中段の触媒２１ａは、上下段のヒータ２２ａ，２２
ｂにより上下から輻射加熱される。下段の触媒２０は、
下段のヒータ２２ａにより上から輻射加熱される。した
がって、上下から輻射加熱される中段の触媒２１ａが最
も高温になり、脱臭効率が高い。下から輻射加熱される
上段の触媒２１ｂは、受ける輻射熱量そのものは中段の
触媒２１ａよりも少ないが、高温になった中段の触媒２
１ａを通過した臭気が触れるため、温度はそれほど下が
らず、脱臭効率は低くならない。

【００１６】また、下段の触媒２０は、下段のヒータ２
２ａから加熱されるので、ある程度高温になり脱臭機能
を有する。それとともに、下段のヒータ２２ａから加熱
された熱を自己の熱容量により蓄積し、蓄積された熱を
上方に再輻射し、中段の触媒２１ａを加熱する。また、
中段の触媒２１ａに当たる臭気を予備加熱する機能も果
たす。以上のように、触媒２０，２１ａ，２１ｂを複数
段に配置したので、脱臭装置１に入る臭気を複数回脱臭
することができる。従って、触媒を１段配置する場合よ
りも、脱臭能力を高めることができる。また、ヒータ２
２ａ，２２ｂの上下に触媒を配置しているので、ヒータ
の輻射熱を最大限利用することができる。

【００１７】また、中段の触媒２１ａは、上下のヒータ
から輻射熱を受けるので、温度を最も高めることがで
き、全体としての脱臭能力の向上に寄与することができ
る。そして、ラス網３１を触媒と触媒との間に設けたの
で、図５に示したように、臭気の気流に乱れを発生させ
ることができる。この乱流により、臭気成分と熱触媒と
の接触確率を高めることができ、脱臭能力の向上につな
がる。なお、以上の実施形態では、案内部材としてラス
網３１を用いていたが、これに限られるものではなく、
例えば図７に示すように、金属若しくはセラミックの板
であって、その随所に孔を設けたジャマ板３２を使用し
てもよい。

【００１８】次に、ヒータの配置をずらした実施形態を
説明する。図８は、下段のヒータ２２ａと上段のヒータ
２２ｂとをずらすことなく配置した場合の断面図（図３
のＢ−Ｂ断面図）である。触媒２１ａの中心から、横方
向にｙ軸をとり、触媒２１ａの中心からヒータ管の中心
までの距離をａ、触媒の中心から触媒２１ａの端面まで
の距離をｂとする。図９は、触媒２１ａの表面の、ｙ軸
に沿って実測した温度分布を示す。Ｔ0は触媒活性化温
度を示す。図９に示すように、触媒２１ａの表面温度
は、ヒータ管の真下（ｙ＝ａ）で最も高くなり、そこか
ら中心（ｙ＝０）に向かうにつれて徐々に低下する。ま
た、触媒２１ａの端面に向かうにつれて、低下する。し
たがって、触媒２１ａの表面のｙ方向に沿った温度分布
には、ムラがあるといえる。この解決策として、ヒータ
の配置を段ごとにずらすこととした。

【００１９】図１０は、下段のヒータ２２ａと上段のヒ
ータ２２ｂとを半ピッチずらして千鳥状に設置した例を
示す断面図である。触媒２１ａに着目すると、触媒２１
ａの上に配置したヒータ２２ｂに基づく温度分布の山谷
と、触媒２１ａの下に配置したヒータ２２ａに基づく温
度分布の山谷とが補間しあって、触媒２１ａの均一加熱
を実現することができる。以上で本発明の実施の形態を
説明したが、本発明の実施は、前記に限られるものでは
ない。前記の例では、触媒を３段、ヒータを２段備えて
いたが、段数は、これに限られるものではない。また、
Ｕ字形ヒータは、１段あたり１本備えていたが（図３の
２２ｂ参照）、ヒータの本数もこれに限られるものでは
ない。例えば、図１１に示すように触媒２０，２１ａ，
２１ｂ，２１ｃを４段、各２本のＵ字形ヒータ２２ａ，
２２ｂ，２２ｃを３段備える構造も採用可能である。こ
の構造では、中下段の触媒２１ａが、ヒータ２２ａ，２
２ｂにより上下から輻射加熱され、中上段の触媒２１ｂ
が、ヒータ２２ｂ，２２ｃにより上下から輻射加熱され
る。触媒２１ａには案内部材としてのジャマ板３２ａを
設置し、触媒２１ｂには案内部材としてのジャマ板を設
置している。３２ｂを下段の触媒２０は、最下段のヒー
タ２２ａにより上から輻射加熱されることになるので、
触媒２０の機能は、図６を用いて説明したのと同じにな
る。

【００２０】また、図１１に示した段数や本数を、さら
に増やすことも本発明の実施となる。また、Ｕ字形ヒー
タを１段あたりの複数本備える場合も、ヒータを段ごと
にずらして配置することができる。例えば、図１２は、
各２本のヒータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃのうち、中段の
ヒータ２２ｂを半ピッチずらして千鳥状に配置した構造
を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来使用されている脱臭装置８０の内部構造を
示す図である。

【図２】本発明の脱臭装置１を生ゴミ処理機２の脱臭に
使用した場合の、全体構成を示す概略図である。

【図３】脱臭装置１の内部構造を示す平面図である。

【図４】脱臭装置１の内部構造を示す正面図である。

【図５】案内部材として金属製のラス網３１を使用した
場合の、斜視図である。

【図６】ヒータ及び熱触媒を収容した脱臭部１２を示す
詳細な断面図である。

【図７】案内部材としてジャマ板３２を使用した脱臭部
１２を示す断面図である。

【図８】脱臭部１２内部の寸法を示すための断面図であ
る。

【図９】触媒２１ａの表面の、ｙ軸に沿って実測した温
度分布を示すグラフである。

【図１０】下段のヒータと上段のヒータとを半ピッチず
らして設置した脱臭部１２内部の断面図である。

【図１１】触媒を４段、各２本のヒータを３段備える脱
臭部１２内部の断面図である。

【図１２】ヒータを３段備え、中段のヒータを半ピッチ
ずらして配置した構造を示すための脱臭部１２内部の断
面図である。

【符号の説明】

１脱臭装置２生ゴミ処理機１１熱交換部１２脱臭部２０，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ触媒２２ａ，２２ｂ，２２ｃヒータ３１案内部材としてのラス網３２案内部材としてのジャマ板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武内伸勝大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者香川謙吉大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内Ｆターム(参考） 4C080 AA07 BB02 BB04 CC15 HH05 JJ03 KK08 LL10 MM19 NN02 QQ17 4D048 AA22 AB01 BA10X BA28X BA30X BA31X BA32X BA33X BA39X CC32 CC43 4G069 AA04 BA13B BA17 BC62B BC69B CA04 EE07 FB34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】臭気の流れを横切るように配置された熱触
媒により臭気を脱臭する脱臭装置であって、前記熱触媒(20,21a,21b,21c)を臭気の流れ方向に複数段
配置していることを特徴とする脱臭装置。
【請求項２】前記熱触媒(20,21a,21b,21c)を加熱する加
熱手段(22a,22b,22c)を、前記熱触媒(20,21a,21b,21c)
と熱触媒(20,21a,21b,21c)との間に配置していることを
特徴とする請求項１記載の脱臭装置。
【請求項３】臭気の気流に乱れを生じさせる乱流発生手
段を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２
記載の脱臭装置。
【請求項４】前記乱流発生手段は、上流側熱触媒(21a)
と下流側熱触媒(21b)との間で気流に乱れを生じさせる
ものである請求項３記載の脱臭装置。
【請求項５】前記乱流発生手段として、臭気の気流の中
に配置された案内部材(31,32)を用いることを特徴とす
る請求項３又は請求項４記載の脱臭装置。
【請求項６】前記加熱手段(22a,22b,22c)が複数段配置
されていることを特徴とする請求項２から請求項５のい
ずれかに記載の脱臭装置。
【請求項７】上流側加熱手段(22a,22b)と下流側加熱手
段(22b,22c)とが、流れ方向から見て、重ならないよう
に配置されていることを特徴とする請求項６記載の脱臭
装置。