JP2001259007A - 空気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型で、低コストな空気浄化モジュールを実現
する。 【解決手段】空気浄化モジュール１に導入される空気を
通す第１の通路３及び触媒９を通って高温になった空気
を通す第２の通路４にまたがって配置される蓄熱構造体
６と、前記蓄熱構造体６を回転させるモータ８とを備え
る。 【効果】蓄熱構造体６は、第２の通路４を通過する空気
から熱回収を行い、回転により熱輸送を行い、輸送した
熱を第１の通路３を通過する空気に与えることができ
る。このように蓄熱構造体６が回転する構造を有してい
るから、空気浄化モジュール１をコンパクトに構成する
ことができる。また、蓄熱構造体は単純な構造なので、
安価に製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気中の臭気成分
及び有害成分（例えばたばこ臭、食品臭、屎尿臭、体
臭、ペット臭、パーマ臭、生ゴミ臭、油煙、ＶＯＣ，Ｎ
Ｏｘ）を分解して無臭無害化する空気浄化装置に関する
ものである。この空気浄化装置は、空気清浄機、脱臭
機、空気調和機、生ゴミ処理機、排気処理機などに利用
することができる。

【０００２】

【従来の技術】空気中の臭気成分及び有害成分の除去に
熱触媒を用い、この熱触媒を２００°Ｃ〜４００°Ｃ程
度に加熱して活性化させ、臭気成分及び有害成分を酸化
分解して無臭無害化することが行われている。この際、
触媒と接触した処理後の空気は、触媒と同じ温度まで加
熱されてしまうので、そのまま排気したのでは熱が無駄
になる。そこで、処理後の空気と処理前の空気との熱交
換をさせている。

【０００３】図１に、従来使用されている空気浄化装置
８０の内部構造を示す。空気浄化装置８０に送られてき
た空気は、いわゆる顕熱型熱交換器８１を通った後、ヒ
ータ８２で所定の温度まで加熱され、熱触媒８３に導か
れる。そして熱触媒８３で浄化され、熱交換器８１を通
って排気される。前記熱交換器８１は、排気の熱を、空
気浄化装置８０に入ってくる空気に与えることにより、
熱を有効に再利用する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の構造
においては、熱の損失を低減するために大型で高価な熱
交換器が必要であり、空気浄化装置もこれに応じて大型
化、高コスト化するという問題があった。したがって、
空気浄化装置の小型化、低コスト化が求められている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の空気浄化装置
は、触媒を通過する前の空気を通す第１の通路及び触媒
を通過した後の空気を通す第２の通路にまたがって配置
される蓄熱構造体と、前記蓄熱構造体を回転させる回転
手段とを備えるものである。前記の構成によれば、蓄熱
構造体は、第２の通路を通過する空気から熱回収を行
い、回転により熱輸送を行い、輸送した熱を第１の通路
を通過する空気に与えることができる。このように蓄熱
構造体が回転する構造を有しているから、空気浄化装置
をコンパクトに構成することができる。また、蓄熱構造
体は単純な構造なので、安価に製造することができる。

【０００６】蓄熱構造体は、複数の通気孔を有すること
が好ましい。空気が通気孔を通ったときに、効率よく熱
を回収し、熱を付与することができるからである。蓄熱
構造体は、円板状であることが好ましい。蓄熱構造体を
有効に活用することができるからである。蓄熱構造体の
比表面積は、１００ｍ²／ｇ以下であることが好まし
い。比表面積がこれより大きければ、臭気成分や有害成
分を吸着するようになり、熱回収と同時に臭気成分や有
害成分の輸送を行ってしまうため、脱臭・有害ガス分解
性能を低下させてしまうからである。

【０００７】蓄熱構造体は、金属であっても、セラミッ
クスであってもよい。金属の場合は、比熱は０．１cal/
ml以上であることが好ましい。セラミックスの場合は、
比熱は１cal/ｇ以上であることが好ましい。比熱が大き
い方が、熱の回収量が増えて、熱交換の効率を上げるこ
とができるからである。

【０００８】

【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、空気浄
化装置１の概略構成図である。空気浄化装置１は、略円
筒状の外形（以下「外円筒」という）２を有している。
空気浄化装置１に導入される空気を通す第１の通路３及
び触媒を通って高温になった空気を通す第２の通路４を
仕切る仕切壁５が外円筒の中心線に沿って設けられてい
る。

【０００９】外円筒２及び仕切壁５は途中で分断され、
そこに、回転可能な蓄熱構造体６が配置されている。分
断された上部の外円筒を２ａ、下部の外円筒を２ｂ、上
部の仕切壁を５ａ、下部の仕切壁を５ｂで表すことにす
る。蓄熱構造体６は、円板状をしており、その回転中心
軸は、外円筒の中心線Ａに設けられている。円板の半径
は、外円筒２の半径にほぼ等しい。蓄熱構造体６の外周
面には、ベルト７が巻かれ、蓄熱構造体６はこのベルト
７を通してモータ８で回転駆動される。なおベルト７で
駆動する方法以外に、蓄熱構造体６の外周面にギヤを形
成して、ギヤとギヤとのかみ合わせで駆動する方法も採
用可能である。

【００１０】蓄熱構造体６の下部には、熱触媒９が設け
られている。この熱触媒９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。熱触媒９の下は、第１の通路３を
通り熱触媒９を通過した空気を折り返す空間１０となっ
ている。さらに熱触媒９の上には、熱触媒９に入る空気
を加熱するためのヒータ１１が設置されている。

【００１１】なお、図２では図示していないが、第１の
通路３を通る空気を送る送風機、又は第２の通路４を通
る空気を送る送風機が、随所に設けられていることを断
っておく。図３は、空気浄化装置１の、蓄熱構造体６を
含む部分を示す側面図である。上部の外円筒２ａと蓄熱
構造体６との隙間を塞ぐためのシール材１２ａが、上部
の外円筒２ａの下端面に形成され、蓄熱構造体６と下部
の外円筒２ｂとの隙間を塞ぐためのシール材１２ｂが、
下部の外円筒２ａの上端面に形成されている。また、上
部の仕切壁５ａと蓄熱構造体６との隙間を塞ぐためのシ
ール材１３ａが、上部の仕切壁５ａの下端面に形成さ
れ、蓄熱構造体６と下部の仕切壁５ｂとの隙間を塞ぐた
めのシール材１３ｂが、下部の仕切壁５ｂの上端面に形
成されている。これらのシール材により、浄化される前
の空気と浄化された後の空気とが混合するのを防止して
いる。シール材の材質として、例えばシリコン樹脂があ
げられる。

【００１２】蓄熱構造体６は、空気を、半径方向と垂直
に通過させることができるように、ハニカム、モノリ
ス、コルゲートなどに加工された網構造を有している。
蓄熱構造体６は、空気及び空気中の水分、臭気成分、有
害成分をほとんど吸着せずに通し、熱を蓄熱する材質で
ある必要がある。そのためには、比表面積が１００ｍ²
／ｇ以下であることが望ましい。蓄熱構造体６は、具体
的には、次の(1)又は(2)の材質で形成されている。

【００１３】(1)単体の金属、又は合金 (2)金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物などのセラミ
ックス 前記(1)の場合は、比熱が０．１cal/ml以上、前記(2)の
場合は、比熱が１cal/g以上であるほうが、十分な蓄熱
性能を確保できるので好ましい。前記(1)の例として鋳
鉄やアルミニウムがあげられる。前記(2)の例として、
珪石質レンガ、粘土質レンガ、高アルミナ質レンガ、マ
グネシアレンガ、炭化珪素レンガなどがあげられる。

【００１４】以上に説明した空気浄化装置１であれば、
第１の通路３を通って導入された臭気成分や有害成分を
含む空気は、回転する蓄熱構造体６により熱が与えら
れ、ある程度高温になる。そして、ヒータにより、熱触
媒９が活性化する温度まで加熱され、熱触媒９に接触す
ることにより、清浄化される。熱触媒９を通過して第２
の通路４を通ってくる空気は、高温になっており、回転
する蓄熱構造体６に触れることにより、その熱は蓄熱構
造体６に回収される。蓄熱構造体６に回収された熱は、
回転する蓄熱構造体６により、第１の通路３を通って導
入される空気に再び与えられる。前記のような熱輸送
は、蓄熱構造体６が回転しているから可能となることで
ある。

【００１５】なお、蓄熱構造体６の回転速度は、実際に
空気浄化装置１を運転して最適な値に設定されることは
もちろんであるが、一般的には、熱伝導率の高い金属を
蓄熱構造体６に使用したほうが、熱伝導率の低いセラミ
ックスを蓄熱構造体６に使用するよりも、回転速度が速
くなるといえる。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、空気浄化装置１に導入される空気を通す第
１の通路３及び触媒を通って高温になった空気を通す第
２の通路４が、それぞれ１本ずつ形成されていたが、図
４に平面図を示すように、仕切壁により外円筒を４つに
仕切ることにより、第１の通路３ａ，３ｂと第２の通路
４ａ，４ｂをそれぞれ２本設けることも可能である。ま
た、「４」という数に限定されるものではなく、一般
に、外円筒を複数に仕切り、それぞれ第１の通路又は第
２の通路に振り分けることができる。その他、本発明の
範囲内で種々の変更を施すことが可能である。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明の空気浄化装置は、
安価でコンパクトな構造を有しているので、店舗、家
庭、オフィス、工場などに設置するには最適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来使用されている空気浄化装置１の内部構造
を示す図である。

【図２】本発明の実施形態の空気浄化装置１の概略構成
図である。

【図３】空気浄化装置１の、蓄熱構造体６を含む部分を
示す側面図である。

【図４】第１の通路及び第２の通路を２本ずつ設けた構
造の空気浄化装置１の平面図である。

【符号の説明】

１ 空気浄化装置 ２，２ａ，２ｂ 外円筒 ３，３ａ，３ｂ 第１の通路 ４，４ａ，４ｂ 第２の通路 ５，５ａ，５ｂ 仕切壁 ６ 蓄熱構造体 ７ ベルト ８ モータ ９ 熱触媒 １０ 折り返し空間 １１ ヒータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇佐見 禎一 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 川添 政宣 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 BB01 BB02 CC01 HH05 JJ03 KK08 MM07 NN01 NN02 QQ12 QQ17 4D048 AA22 AB03 BA28X BA30X BA50X BB02 CC25 CC52 CC54 CC63

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気中の臭気成分又は有害成分を、加熱さ
   れた触媒によって分解する空気浄化装置であって、 触媒(9)を通過する前の空気を通す第１の通路(3)及び触
   媒(9)を通過した後の空気を通す第２の通路(4)にまたが
   って配置される蓄熱構造体(6)と、 前記蓄熱構造体(6)を回転させる回転手段(7,8)とを備え
   ることを特徴とする空気浄化装置。
2. 【請求項２】蓄熱構造体(6)は、複数の通気孔を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の空気浄化装置。
3. 【請求項３】蓄熱構造体(6)は、円板状であることを特
   徴とする請求項１又は請求項２記載の空気浄化装置。
4. 【請求項４】蓄熱構造体(6)の比表面積が１００ｍ²／ｇ
   以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のい
   ずれかに記載の空気浄化装置。
5. 【請求項５】蓄熱構造体(6)は、金属であることを特徴
   とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の空
   気浄化装置。
6. 【請求項６】前記金属の比熱は０．１cal/ml以上である
   ことを特徴とする請求項５記載の空気浄化装置。
7. 【請求項７】蓄熱構造体(6)は、セラミックスであるこ
   とを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに
   記載の空気浄化装置。
8. 【請求項８】前記セラミックスの比熱は１cal/ｇ以上で
   あることを特徴とする請求項７記載の空気浄化装置。