JP2003135582A - Air cleaner - Google Patents

Air cleaner

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JP2003135582A
JP2003135582A JP2001340630A JP2001340630A JP2003135582A JP 2003135582 A JP2003135582 A JP 2003135582A JP 2001340630 A JP2001340630 A JP 2001340630A JP 2001340630 A JP2001340630 A JP 2001340630A JP 2003135582 A JP2003135582 A JP 2003135582A
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JP
Japan
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catalyst
air
discharge
dielectric
shape
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Application number
JP2001340630A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiichiro Yoshida
恵一郎 吉田
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air cleaner capable of purging air of gaseous contaminates, e.g. aldehyde and volatile organic compounds or the like, by disposing a dielectric between discharge-inducing electrodes with the intervention of a catalyst. SOLUTION: The air cleaner has a discharge electrode 11 and a counter electrode 12, purges air of substances to be removed, and decomposes the substance by means of a discharge between the electrodes 11 and 12. The electrode portions 11a and 12a of the electrodes 11 and 12 made from conductor material are covered with respective dielectric layer portions 11b and 12b made from dielectric material and a dielectric member 14 with a catalyst layer 13 formed thereon is provided inside a space formed by the electrodes 11 and 12. An air passage 15 is formed in the vicinity of the catalyst layer 13 so that the air containing the substances to be removed passes through the air passage 15.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、空気浄化装置に関
するものであり、特に、生活環境内および自動車室内で
発生する室内および外気から流入する排気ガスなどに起
因する各種臭気、揮発性有機化合物(VOC類)および
ホルムアルデヒドなど空気中に含まれるガス状の汚染物
質の空気浄化に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air purifying device, and more particularly to various odors and volatile organic compounds (volatile organic compounds) caused by exhaust gas generated in the living environment and in the interior of automobiles, which flows from indoor and outdoor air. VOCs) and air purification of gaseous pollutants contained in the air such as formaldehyde.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の空気浄化装置として特開
2000−15036号公報に示されるものがある。こ
の公報によれば、浄化空気通路の内部には空気中の臭気
や建材、壁、家具から発生するアルデヒドなどの揮発性
有機化合物などの汚染ガスを吸着する捕捉手段と、捕捉
手段の下部に配置された捕捉手段を加熱し吸着している
汚染ガスを脱着させる加熱手段と、捕捉手段の上部に配
置された脱着した汚染ガスを分解する多孔状の複層構造
触媒体よりなる分解手段とが設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an air purifying device of this type is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-15036. According to this publication, a trapping means for adsorbing odors in the air and pollutant gases such as volatile organic compounds such as aldehydes generated from building materials, walls, and furniture inside the purified air passage, and disposed below the trapping means. The heating means for heating the captured trapping means to desorb the adsorbed pollutant gas, and the decomposition means for disassembling the desorbed pollutant gas arranged above the trapping means are provided. Has been.

【0003】また、この分解手段には触媒が担持された
多孔状触媒体の複層構造で構成され、その最下層は多孔
状触媒体であると同時に電気発熱体として機能する構成
となっている。そして、室内の汚染空気を浄化する吸着
モード運転と吸着された汚染ガスを脱着および分解させ
る再生モード運転との二通りの運転モードを行うことで
汚染物資の除去と捕捉手段の再生処理をするものであ
る。
The decomposition means has a multi-layer structure of a porous catalyst body carrying a catalyst, and the lowermost layer thereof is a porous catalyst body and at the same time functions as an electric heating element. . Then, by carrying out two operation modes, an adsorption mode operation for purifying indoor polluted air and a regeneration mode operation for desorbing and decomposing adsorbed pollutant gas, removal of contaminants and regeneration processing of the trapping means are performed. Is.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報では、再生モード運転において、吸着した捕捉手段を
脱着させるために加熱手段を作動させることと、脱着し
た汚染ガスを分解手段によって酸化分解を促進させるた
めに電気発熱体とを作動させることにより多くの電力消
費が伴うものである。
However, in the above publication, in the above publication, the heating means is operated to desorb the adsorbed trapping means, and the oxidative decomposition of the desorbed polluted gas is promoted by the decomposing means. Therefore, a large amount of power is consumed by operating the electric heating element.

【0005】また、発明者らは放電を用い、その放電下
において触媒を活性させるときの望ましい形態の空気浄
化装置を検討した。例えば図7(a)に示すように、放
電電極100、対向電極110およびその両電極10
0、110との間に触媒層120と誘電層110bとが
配設されている。しかも、放電電極100と触媒層12
0とは極めて近い距離に配設され、触媒層120の近傍
に空気通路130が形成されている。
Further, the inventors have studied an air purifying device of a desirable form when a catalyst is activated under the use of discharge. For example, as shown in FIG. 7A, the discharge electrode 100, the counter electrode 110, and both electrodes 10 thereof.
The catalyst layer 120 and the dielectric layer 110b are disposed between the layers 0 and 110. Moreover, the discharge electrode 100 and the catalyst layer 12
An air passage 130 is formed in the vicinity of the catalyst layer 120 at an extremely short distance from 0.

【0006】また、対向電極110は、導体材料で形成
された電極部110aを誘電材料からなる誘電層110
bにより覆われ、かつこの誘電層110bが触媒層12
0に部分的に接触している。
In the counter electrode 110, the electrode portion 110a made of a conductive material is used as a dielectric layer 110 made of a dielectric material.
b, and the dielectric layer 110b is covered by the catalyst layer 12
Partial contact with 0.

【0007】これにより、放電電極100と触媒層12
0とで形成される空気通路130の小空間に高電界が生
じ放電、すなわちコロナ放電を行なわせることでガス状
の汚染物質の空気浄化を行なうものである。
As a result, the discharge electrode 100 and the catalyst layer 12 are formed.
A high electric field is generated in a small space of the air passage 130 formed by 0 and 0, and electric discharge, that is, corona discharge is performed to purify air of gaseous pollutants.

【0008】ところが、上述の形態によれば、図7
(b)に示すように、触媒層120や誘電層110bの
一部が何かの理由で仮に剥離すると、その剥離部分にお
いて電極部110aの導体が露出して放電電極100と
の間で放電が剥離部分に集中し浄化性能が低下する不具
合を見出した。
However, according to the above-mentioned embodiment, FIG.
As shown in (b), if a portion of the catalyst layer 120 or the dielectric layer 110b is peeled off for some reason, the conductor of the electrode portion 110a is exposed at the peeled portion and a discharge is generated between the discharge electrode 100. We found a problem that the purification performance declined by concentrating on the peeled part.

【0009】そこで、本発明の目的は、上記点を鑑みて
なされたもので、放電を行なう両電極間に触媒を介して
誘電体を配設させることで、例えばアルデヒドおよび揮
発性有機化合物などのガス状の汚染物質の浄化を可能と
した空気浄化装置を提供することにある。
Therefore, the object of the present invention was made in view of the above points, and by disposing a dielectric between both electrodes for discharging via a catalyst, for example, aldehyde and volatile organic compounds can be eliminated. An object of the present invention is to provide an air purification device capable of purifying gaseous pollutants.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1ないし請求項3記載の技術的手段を採用す
る。すなわち、請求項1に記載の発明では、放電電極
(11)とこの放電電極(11)に対向する対向電極
(12)とを有し、両電極(11、12)間の放電によ
って空気中の除去対象物質の浄化と分解とを行なう空気
浄化装置において、両電極(11、12)は、導体材料
からなる電極部(11a、12a)を誘電材料からなる
誘電層部(11b、12b)により覆うように形成する
とともに、両電極(11、12)によって形成される空
間内に、放電下において活性する触媒(13)を担持ま
たは触媒層を形成した誘電部材(14)が設けられ、か
つ触媒(13)の近傍に空気通路(15)を形成させ
て、この空気通路(15)内に除去対象物質が含まれる
空気を流すように構成されることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the technical means described in claims 1 to 3 is adopted. That is, according to the first aspect of the invention, the discharge electrode (11) and the counter electrode (12) facing the discharge electrode (11) are provided, and the discharge between the electrodes (11, 12) causes a discharge in the air. In an air purification apparatus that purifies and decomposes a substance to be removed, both electrodes (11, 12) cover electrode portions (11a, 12a) made of a conductive material with dielectric layer portions (11b, 12b) made of a dielectric material. And a dielectric member (14) carrying a catalyst (13) activated under discharge or having a catalyst layer formed therein is provided in the space formed by both electrodes (11, 12), and the catalyst ( It is characterized in that an air passage (15) is formed in the vicinity of 13), and the air containing the substance to be removed flows in the air passage (15).

【0011】請求項1に記載の発明によれば、両電極
(11、12)に触媒(13)を担持または触媒層を形
成した誘電部材(14)を設け、かつ触媒(13)の近
傍の空気通路(15)内に除去対象物質が含まれる空気
を流すように構成されることにより、例えば放電電極
(11)に高電圧を印加させ放電を発生させることで貴
金属および金属酸化物の触媒と放電エネルギーによる活
性酸素の発生によりガス状物質の吸着および酸化、分解
を行うことができる。
According to the first aspect of the invention, a dielectric member (14) carrying a catalyst (13) or having a catalyst layer is provided on both electrodes (11, 12), and the dielectric member (14) is provided in the vicinity of the catalyst (13). By being configured to flow the air containing the substance to be removed in the air passage (15), for example, by applying a high voltage to the discharge electrode (11) to generate a discharge, a catalyst of a noble metal and a metal oxide is formed. Gaseous substances can be adsorbed, oxidized, and decomposed by generating active oxygen due to discharge energy.

【0012】また、一般的にこれらのガス状の汚染物質
を吸着させて脱着および酸化させる空気浄化装置には、
加熱などの大きな熱エネルギーを必要とするが、本発明
の例えば、コロナ放電や沿面放電によると低エネルギー
で対応できるため、従来と比較して電力消費が低減でき
少電力となる。
Further, in general, an air purifying apparatus for adsorbing, desorbing and oxidizing these gaseous pollutants,
Although a large amount of heat energy such as heating is required, the energy consumption can be reduced and the power consumption can be reduced as compared with the conventional case because the energy consumption can be reduced by the corona discharge or the creeping discharge of the present invention.

【0013】また、両電極(11、12)を導体材料か
らなる電極部(11a、12a)を誘電材料からなる誘
電層部(11b、12b)により覆うように形成するこ
とにより、誘電層部(11b、12b)や触媒(13)
の一部が何かの理由で希に剥離しても、万遍なく放電が
行われ一個所に集中することがなく浄化性能の低下を招
く恐れがない。
By forming both electrodes (11, 12) so as to cover the electrode portions (11a, 12a) made of a conductive material with the dielectric layer portions (11b, 12b) made of a dielectric material, the dielectric layer portion ( 11b, 12b) and catalyst (13)
Even if some of them are rarely peeled off for some reason, they are uniformly discharged and are not concentrated in one place, so there is no fear of degrading the purification performance.

【0014】また、これらのコロナ放電や沿面放電によ
って浄化を行いつつ酸化、分解を行う運転モードである
ため、再生運転モードを設定しなくてもよく簡素な構造
の制御装置で対応でき低コストの製品を提供できる。
Further, since the operating mode is oxidation and decomposition while purifying by these corona discharge and creeping discharge, it is possible to cope with the control device having a simple structure without setting the regenerating operation mode, which is low cost. Can provide products.

【0015】請求項2に記載の発明では、誘電部材(1
4)は、導体材料または誘電材料のいずれかからなる誘
電体などを用いて、平板状、網状、線状、不織布状、ウ
ール状、またはそれらを波形状もしくは顆粒のいずれか
の形状に形成し、触媒(13)に向けて複数の放電が行
われることを特徴としている。
According to the second aspect of the invention, the dielectric member (1
4) uses a dielectric material or the like made of either a conductor material or a dielectric material to form a flat plate shape, a net shape, a linear shape, a non-woven cloth shape, a wool shape, or a corrugated shape or a granular shape. , A plurality of discharges are performed toward the catalyst (13).

【0016】請求項2に記載の発明によれば、誘電部材
(14)の形状を具体的に、上述の形状に形成すること
により、空気通路(15)内を隈なく放電を発生できる
ことで浄化能力の向上が図れる。特に、ウール状に形成
することにより、単位面積当たりの放電する部位を多く
有することができることで空気浄化装置の小型化が図れ
る。
According to the second aspect of the invention, by specifically forming the shape of the dielectric member (14) to the above-mentioned shape, the inside of the air passage (15) can be fully discharged to generate a purification. The ability can be improved. In particular, by forming it into a wool shape, it is possible to have a large number of sites for discharging per unit area, so that the air purification device can be downsized.

【0017】請求項3に記載の発明では、触媒(13)
は、鉄、マンガン、アルミニウムのいずれかの酸化物
と、鉄、マンガンに対して銀、コバルト、銅、アルミニ
ウム、ニッケル、チタンのいずれかを組み合わせた複合
酸化物と、それらの全てに対して二酸化チタンまたは金
を混合させたものとのいずれかが用いられ、担持または
触媒層のいずれかに形成されていることを特徴としてい
る。
In the invention described in claim 3, the catalyst (13)
Is an oxide of iron, manganese, or aluminum, a complex oxide of iron, manganese, and silver, cobalt, copper, aluminum, nickel, or titanium; It is characterized in that either titanium or a mixture of gold is used and is formed on either the supporting or the catalyst layer.

【0018】請求項3に記載の発明によれば、触媒物質
として上述のこれらの金属の酸化物や複合酸化物や二酸
化チタンまたは金の混合物などがあげられるが、特に、
触媒に金の超微粒子の混合物を担持させることにより、
例えば、アルデヒド類は放電によりCOが多量に生成す
るが、特に金の超微粒子は特異的にCOの酸化に対して
非常に高い活性を示すことにより、アルデヒドの中でホ
ルムアルデヒドおよびアセトアルデヒドなどの浄化およ
び酸化に好適である。
According to the third aspect of the invention, examples of the catalytic substance include oxides and complex oxides of the above-mentioned metals, titanium dioxide, and a mixture of gold.
By loading a mixture of gold ultrafine particles on the catalyst,
For example, aldehydes generate a large amount of CO upon discharge, but ultrafine particles of gold in particular show extremely high activity for CO oxidation, which results in purification and purification of formaldehyde and acetaldehyde among aldehydes. Suitable for oxidation.

【0019】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。
The reference numerals in parentheses of the above-mentioned means indicate the correspondence with the concrete means described in the embodiments described later.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)以下、本発明の
第1実施形態を図1および図2に基いて説明する。ま
ず、図2において、内部に浄化空気通路1aを有する筐
体1と、この筐体1内は、浄化空気通路1aの上流側か
らプレフィルタ2、集塵フィルタ3、浄化フィルタ10
および送風機4の順に配置されている。プレフィルタ2
は、吸込口(図示しない)から取り入れた空気の中に含
まれる比較的大きなゴミやチリを捕捉するために設けら
れており、通常、ハニカム材または、平板状が用いられ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, in FIG. 2, a housing 1 having a purified air passage 1a therein, and the inside of the housing 1 from the upstream side of the purified air passage 1a are a pre-filter 2, a dust collection filter 3, and a purification filter 10.
And the blower 4 are arranged in this order. Pre-filter 2
Is provided to capture relatively large dust and dust contained in the air taken in through the suction port (not shown), and usually a honeycomb material or a flat plate shape is used.

【0021】集塵フィルタ3は、空気中のハウスダスト
(チリ、塵埃など)、煙草の煙中の煤煙物質などの比較
的大きな粒子状の物質を捕捉するために設けられてお
り、通常のろ過用フィルタあるいは静電フィルタが用い
られる。
The dust collecting filter 3 is provided for trapping relatively large particulate substances such as house dust (dust, dust, etc.) in the air, soot substances in cigarette smoke, and ordinary filtration. Filters or electrostatic filters are used.

【0022】浄化フィルタ10は、プレフィルタ2およ
び集塵フィルタ3を通過した浄化空気のうちでおもに臭
気、揮発性有機化合物(VOC類)およびホルムアルデ
ヒドなど空気中に含まれるガス状の汚染物質を除去する
ために設けられたものである。
The purification filter 10 mainly removes odors, volatile organic compounds (VOCs), formaldehyde, and other gaseous pollutants contained in the air from the purified air that has passed through the pre-filter 2 and the dust collection filter 3. It is provided to do so.

【0023】浄化フィルタ10は、図1(a)に示すよ
うに、放電電極11と、この放電電極11に対向する対
向電極12と、これらの両電極11、12によって形成
される空間内に触媒層13と誘電部材14とを配設して
構成されている。
As shown in FIG. 1A, the purification filter 10 includes a discharge electrode 11, a counter electrode 12 facing the discharge electrode 11, and a catalyst in a space formed by these two electrodes 11, 12. The layer 13 and the dielectric member 14 are arranged.

【0024】放電電極11および対向電極12は、それ
ぞれ導体材料からなる電極部11a、12aが誘電材料
からなる誘電層部11b、12bにより覆うように形成
されている。そして、対向電極12側は接地側に接続さ
れ、放電電極11側は図示しない高電圧電源に接続され
ている。この高電圧電源は、正極性か負極性の高電圧略
矩形波またはそれらを交互に発生する交流高電圧発生器
であり数kV〜20kVの高電圧を放電電極11側に印
加するものである。
The discharge electrode 11 and the counter electrode 12 are formed so that the electrode portions 11a and 12a made of a conductive material are covered with the dielectric layer portions 11b and 12b made of a dielectric material, respectively. The counter electrode 12 side is connected to the ground side, and the discharge electrode 11 side is connected to a high voltage power source (not shown). This high-voltage power supply is an AC high-voltage generator that generates a positive-polarity or negative-polarity high-voltage substantially rectangular wave or alternately, and applies a high voltage of several kV to 20 kV to the discharge electrode 11 side.

【0025】また、触媒層13は、ここではマンガンと
二酸化チタンとの混合物を用いて誘電層部11b、12
bに密着するように配設したが、これに限らず、好まし
くは、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、アルミニウム
(Al)のいずれかの酸化物と、鉄(Fe)、マンガン
(Mn)に対して銀(Ag)、コバルト(Co)、銅
(Cu)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、
チタン(Ti)のいずれかを組み合わせた複合酸化物
と、それらの全てに対して二酸化チタン(TiO2)ま
たは金(Au)を混合させたものとのいずれかを用いて
も良い。
The catalyst layer 13 is made of a mixture of manganese and titanium dioxide here, and is used as the dielectric layer portions 11b and 12b.
Although it is arranged so as to be in close contact with b, it is not limited to this, and preferably, an oxide of any one of iron (Fe), manganese (Mn), and aluminum (Al), and iron (Fe) and manganese (Mn). On the other hand, silver (Ag), cobalt (Co), copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni),
A composite oxide of a combination of any of the titanium (Ti), may be used any of those obtained by mixing titanium dioxide (TiO 2) or gold (Au) for all of them.

【0026】また、本実施形態では、誘電部材14は、
導体材料または誘電材料のいずれかからなる誘電体など
の毛線を用いて、金属たわしなどのようなウール状(例
えば綿状)に形成させたものである。そして、この誘電
部材14が配設される両触媒層13との空間内に空気通
路15が形成され、この空気通路15に浄化対象物質が
含まれる空気が流通される。
Further, in this embodiment, the dielectric member 14 is
It is formed into a wool-like (for example, cotton-like) shape such as a metal scrubber by using a hair wire such as a dielectric made of either a conductor material or a dielectric material. An air passage 15 is formed in the space between the catalyst layers 13 in which the dielectric member 14 is arranged, and the air containing the substance to be purified circulates in the air passage 15.

【0027】従って、ウール状に形成することで単位面
積当たりの放電する部位を多く有することができること
で、万遍なくコロナ放電を発生させることができる。な
お、誘電部材14と触媒層13とは部分的に接触してい
るか、極めて近い距離に設けられている。また、ここで
は、誘電部材14の形状をウール状に形成させたが、図
示しないが平板状、格子状、線状、網状に形成しても良
い。
Therefore, since it is possible to have a large number of discharge sites per unit area by forming it in a wool shape, it is possible to uniformly generate corona discharge. In addition, the dielectric member 14 and the catalyst layer 13 are partially in contact with each other or provided at an extremely short distance. Although the dielectric member 14 is formed in a wool shape here, it may be formed in a flat plate shape, a grid shape, a linear shape, or a net shape, although not shown.

【0028】なお、送風機4の下流側に、吹出口(図示
しない)を有し、浄化された空気が室内に吹き出されて
室内浄化を行うものである。
A blower outlet (not shown) is provided on the downstream side of the blower 4, and purified air is blown out into the room for indoor cleaning.

【0029】次に、以上の構成による本実施形態の作動
について説明する。まず、運転スイッチ(図示しない)
を作動させると、送風機4が回転するとともに、放電電
極11の電極部11aに所定の高電圧が印加される。図
1(b)に示すように、電極部11aに高電圧を印加さ
せると誘電層部11b、12b、触媒層13および誘電
部材14を介して対向電極12の電極部11aとの間に
電位勾配を生じる。
Next, the operation of this embodiment having the above configuration will be described. First, the operation switch (not shown)
Is operated, the blower 4 is rotated and a predetermined high voltage is applied to the electrode portion 11a of the discharge electrode 11. As shown in FIG. 1B, when a high voltage is applied to the electrode portion 11a, a potential gradient is generated between the electrode portion 11a of the counter electrode 12 via the dielectric layer portions 11b and 12b, the catalyst layer 13 and the dielectric member 14. Cause

【0030】ここで、例えば導体で形成された誘電層部
11b、12bや誘電部材14の内部においては電位勾
配は小さくなるが、空気通路15の部分では電位勾配が
大きくなる。これにより、空気通路15の部分に電界を
集中させることによりコロナ放電を発生させるものであ
る。
Here, the potential gradient is small inside the dielectric layer portions 11b and 12b and the dielectric member 14 formed of conductors, for example, but the potential gradient is large in the air passage 15. Thereby, a corona discharge is generated by concentrating the electric field on the air passage 15.

【0031】また、空気通路15内でコロナ放電が起き
ることにより、活性酸素が生成され、触媒の表面でガス
状の汚染物質を活性酸素と化学吸着を起こすとともに、
吸着物質を活性酸素による酸化で分解を行うことで除去
および再生化を熱エネルギーが少なくてもできるもので
ある。
Further, when corona discharge occurs in the air passage 15, active oxygen is generated, and a gaseous pollutant is chemically adsorbed with the active oxygen on the surface of the catalyst.
By decomposing the adsorbed substance by oxidation with active oxygen, removal and regeneration can be performed even with a small amount of heat energy.

【0032】すなわち、例えば、白金などの貴金属の触
媒を用いて対象ガス分子を酸化および分解させるのに、
触媒を加熱するための大きな熱エネルギーを必要とする
が、コロナ放電によると熱エネルギーが不要となるもの
である。
That is, for example, in order to oxidize and decompose target gas molecules using a catalyst of a noble metal such as platinum,
A large amount of heat energy is required to heat the catalyst, but the corona discharge eliminates the need for heat energy.

【0033】さらに、例えば、金(Au)の超微粒子な
どの混合物の触媒を用いるとアルデヒド類は放電により
COが多量に生成するが、特に、金(Au)は特異的に
COの酸化(CO→CO2)に対して非常に高い活性を
示すことにより、氷点下による反応も可能である。よっ
て、アルデヒドの中でホルムアルデヒドおよびアセトア
ルデヒドなどの浄化および酸化に好適である。
Furthermore, for example, when a catalyst of a mixture of ultrafine particles of gold (Au) is used, aldehydes produce a large amount of CO upon discharge, and gold (Au) is specifically oxidized by CO (CO → Sub-freezing reaction is possible due to very high activity against CO 2 ). Therefore, it is suitable for purification and oxidation of formaldehyde and acetaldehyde among aldehydes.

【0034】以上の第1実施形態によれば、空気中の塵
や埃などの微粒子状の物質はプレフィルタ2および集塵
フィルタ3で捕捉させ、集塵フィルタ3の下流側に煙草
の煙中の臭いの成分であるアセトアルデヒドガス、アン
モニアガス、酢酸ガス、ホルムアルデヒドガス、揮発性
有機化合物(VOC)などのガス状の物質を除去するた
めの浄化フィルタ10を設け、この浄化フィルタ10に
は、放電電極11と対向電極を有し、この両電極11、
12によって形成される空間内に、放電下において活性
する触媒層13と誘電部材14が設けられ、かつ触媒層
13の近傍に空気通路15を形成させて、この空気通路
15内にコロナ放電を発生させることにより、金属酸化
物の触媒と放電エネルギーによる活性酸素の発生により
ガス状汚染物質の吸着および酸化、分解を行うことがで
きる。
According to the first embodiment described above, fine particles such as dust and dirt in the air are trapped by the pre-filter 2 and the dust collecting filter 3, and the dust in the cigarette smoke is provided downstream of the dust collecting filter 3. A purifying filter 10 for removing gaseous substances such as acetaldehyde gas, ammonia gas, acetic acid gas, formaldehyde gas, and volatile organic compounds (VOC), which are odorous components, is provided with the purifying filter 10. It has an electrode 11 and a counter electrode, and both electrodes 11,
A catalyst layer 13 and a dielectric member 14 which are activated under discharge are provided in a space formed by 12, and an air passage 15 is formed in the vicinity of the catalyst layer 13, and a corona discharge is generated in the air passage 15. By doing so, it is possible to adsorb, oxidize and decompose the gaseous pollutants by generating active oxygen by the catalyst of the metal oxide and the discharge energy.

【0035】また、両電極11、12を導体材料からな
る電極部11a、12aを誘電材料からなる誘電層部1
1b、12bにより覆うように形成するにより、誘電層
部11b、12bや触媒層13の一部が何かの理由で希
に剥離しても、万遍なく放電が行われ一個所に集中する
ことがなく浄化性能の低下を招く恐れがない。
The electrodes 11 and 12 are made of a conductive material, and the electrode portions 11a and 12a are made of a dielectric material.
By forming so as to be covered with 1b and 12b, even if some of the dielectric layer portions 11b and 12b and the catalyst layer 13 are peeled off for some reason, the discharge is evenly distributed and concentrated in one place. There is no risk of degrading purification performance.

【0036】また、一般的に吸着されたガス状物質を酸
化させるためには、加熱などの熱エネルギーを必要とす
るがコロナ放電によると活性酸素により低エネルギーで
対応できるため従来と比較して電力消費が低減でき少電
力となる。
Further, in general, in order to oxidize the adsorbed gaseous substance, thermal energy such as heating is required, but since corona discharge can respond with low energy by active oxygen, power consumption is higher than that in the conventional case. Consumption can be reduced and power consumption can be reduced.

【0037】また、コロナ放電によると吸着を行いつつ
酸化分解を行う運転モードであるため、再生運転モード
を設定しなくてもよく簡素な構造の制御装置で対応でき
低コストの製品を提供できる。
Further, since the operation mode in which oxidative decomposition is performed while performing adsorption by corona discharge, it is possible to provide a low-cost product that can be handled by a control device having a simple structure without setting a regeneration operation mode.

【0038】また、金(Au)の超微粒子などの混合物
の触媒を用いることにより、例えば、アルデヒド類は放
電によりCOが多量に生成するが、特に金は特異的にC
Oの酸化に対して非常に高い活性を示すことにより、ア
ルデヒドの中でホルムアルデヒドおよびアセトアルデヒ
ドなどの浄化および酸化に好適である。
Further, by using a catalyst of a mixture of ultrafine particles of gold (Au), for example, aldehydes produce a large amount of CO upon discharge, but gold is particularly C-specific.
Due to its very high activity for O oxidation, it is suitable for purification and oxidation of formaldehyde and acetaldehyde among aldehydes.

【0039】(第2実施形態)以上の第1実施形態の浄
化フィルタ10では、放電電極11と対向電極12との
間に配設される誘電部材14をウール状に形成して両触
媒層13との間に配設したが、これに限らず、触媒に粉
末や繊維状の誘電材料などの誘電体と混合して、図3に
示すように、空気通路15側面に複数の顆粒状の突設部
14aを有する誘電部材14を形成させても良い。好ま
しくは、この突設部14aが誘電体で形成され両電極1
1、12間に露出していると良い。
(Second Embodiment) In the purification filter 10 of the first embodiment described above, the dielectric member 14 disposed between the discharge electrode 11 and the counter electrode 12 is formed in a wool shape and both catalyst layers 13 are formed. However, the present invention is not limited to this, and the catalyst is mixed with a dielectric material such as powder or a fibrous dielectric material to form a plurality of granular protrusions on the side surface of the air passage 15 as shown in FIG. You may form the dielectric member 14 which has the installation part 14a. Preferably, the protruding portion 14a is formed of a dielectric material and both electrodes 1
It should be exposed between 1 and 12.

【0040】これにより、顆粒状の突設部14aの近傍
に電界が集中することで放電が生じ易い。従って、両電
極11、12間に形成される空間内が大となっても突設
部14aの近傍に放電が発生し易い。
As a result, the electric field is concentrated in the vicinity of the granular projecting portion 14a, so that discharge is likely to occur. Therefore, even if the space formed between the electrodes 11 and 12 becomes large, discharge easily occurs in the vicinity of the protruding portion 14a.

【0041】なお、上記実施形態では、顆粒状の突設部
14aを有する誘電部材14を形成したが、図4に示す
ように、誘電部材14の形状を平板状、格子状、線状、
網状のいずれかの母材を波形状に形成して両電極11、
12間に配設させても良い。
In the above embodiment, the dielectric member 14 having the granular projections 14a is formed. However, as shown in FIG. 4, the dielectric member 14 has a flat plate shape, a grid shape, a linear shape,
Both electrodes 11 are formed by forming one of the net-shaped base materials into a corrugated shape,
You may arrange | position between 12 pieces.

【0042】波形状に形成することにより、空気通路1
5を流通する空気の通風抵抗を低下することができる。
By forming the corrugated shape, the air passage 1
The ventilation resistance of the air flowing through 5 can be reduced.

【0043】(第3実施形態)以上の実施形態では、両
電極11、12間に触媒層13を介して誘電部材14を
配設したが、誘電部材14に触媒を担持させても良い。
図5に示すように、両電極11、12間に触媒が担持さ
れた誘電部材14を配設したものである。
(Third Embodiment) In the above embodiments, the dielectric member 14 is disposed between the electrodes 11 and 12 with the catalyst layer 13 interposed therebetween, but the dielectric member 14 may carry a catalyst.
As shown in FIG. 5, a dielectric member 14 carrying a catalyst is arranged between both electrodes 11 and 12.

【0044】これにより、以上の実施形態と同様に触媒
と放電エネルギーによる活性酸素の発生によりガス状汚
染物質の吸着および酸化、分解を行うことができる。
As a result, similarly to the above-described embodiment, adsorption of a gaseous pollutant, oxidation and decomposition can be performed by generation of active oxygen by the catalyst and discharge energy.

【0045】(他の実施形態)以上の実施形態では、両
電極11、12によって形成される空間内に、放電下に
おいて活性する触媒を担持または触媒層13を形成した
誘電部材14が設けられ、触媒の近傍に空気通路15を
形成させたが、さらに除去量を向上させるために、複数
個の両電極11、12を用いるとともに、これらの電極
11、12間に複数の誘電部材14を配設させること
で、空気通路15を複数個形成させても良い。
(Other Embodiments) In the above embodiments, the dielectric member 14 carrying the catalyst active under discharge or having the catalyst layer 13 formed therein is provided in the space formed by the electrodes 11 and 12. Although the air passage 15 is formed in the vicinity of the catalyst, a plurality of both electrodes 11 and 12 are used and a plurality of dielectric members 14 are arranged between the electrodes 11 and 12 in order to further improve the removal amount. By doing so, a plurality of air passages 15 may be formed.

【0046】具体的には、図6に示すように、放電電極
11、触媒を担持させた誘電部材14、対向電極12お
よび誘電部材14の順にそれぞれ複数個積層させること
で、複数個の空気通路15が形成される。これにより、
浄化能力の大きい空気浄化装置が提供できる。
More specifically, as shown in FIG. 6, by stacking a plurality of discharge electrodes 11, a dielectric member 14 carrying a catalyst, a counter electrode 12 and a dielectric member 14 in this order, a plurality of air passages are formed. 15 is formed. This allows
It is possible to provide an air purification device having a large purification capacity.

【0047】また、以上の実施形態に、集塵フィルタ3
を静電フィルタや電気集塵フィルタなどを用いるように
して、これらのフィルタの放電電極および対向電極を、
放電電極11に印加する図示しない高電圧電源および対
向電極12と共用させると良い。これにより、集塵フィ
ルタ3の電源が不要となり低コストが図れる。
Further, in the above embodiment, the dust collecting filter 3
By using an electrostatic filter or an electrostatic precipitator filter, and the discharge electrode and counter electrode of these filters,
It is preferable to share a high voltage power source (not shown) applied to the discharge electrode 11 and the counter electrode 12. This eliminates the need for a power source for the dust collecting filter 3 and reduces the cost.

【0048】また、以上の実施形態では、放電電極11
と対向電極12との間の空気通路15内にコロナ放電を
発生させた浄化について説明をしたが、これに限らず、
誘電体の表面や気体との境界面に沿って放電を行う沿面
放電でも適用できる。
Further, in the above embodiment, the discharge electrode 11
The purification in which the corona discharge is generated in the air passage 15 between the counter electrode 12 and the counter electrode 12 has been described, but the present invention is not limited to this.
It can also be applied to a creeping discharge that discharges along the surface of a dielectric or a boundary surface with a gas.

【0049】また、以上の実施形態では、生活環境内の
臭気や建材、壁、家具から発生するアルデヒドなどの汚
染ガスの浄化と再生とについて説明したが、これに限ら
ず、自動車室内の煙草臭などの各種臭気および外気から
侵入する排気ガス中の有害成分、各種臭気の浄化と再生
にも適用できるのはもちろんである。
Further, in the above-mentioned embodiment, the odor in the living environment and the purification and regeneration of pollutant gases such as aldehydes generated from building materials, walls and furniture have been described, but the present invention is not limited to this. Of course, it can be applied to purification and regeneration of various odors and harmful components in exhaust gas invading from the outside air, and various odors.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態における(a)は浄化フ
ィルタ10の全体構成を示す全体構成図、(b)は浄化
フィルタ10の構成毎の電位勾配の特性を示す特性図で
ある。
FIG. 1A is an overall configuration diagram showing an overall configuration of a purification filter 10 in the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a characteristic diagram showing characteristics of a potential gradient for each configuration of the purification filter 10.

【図2】本発明の第1実施形態における空気浄化装置の
全体構成を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an overall configuration of an air purification device according to a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施形態における誘電部材14の
形状形態を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a shape form of a dielectric member 14 according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2実施形態における誘電部材14の
形状形態を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a shape form of a dielectric member 14 according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施形態における浄化フィルタ1
0の全体構成を示す全体構成図である。
FIG. 5 is a purification filter 1 according to a third embodiment of the present invention.
It is a whole block diagram which shows the whole 0 structure.

【図6】他の実施形態における浄化フィルタ10の全体
構成を示す全体構成図である。
FIG. 6 is an overall configuration diagram showing an overall configuration of a purification filter 10 according to another embodiment.

【図7】(a)は放電電極を用いた空気浄化装置の構成
を示す説明図、(b)は、誘電体が剥がれた形態を示す
説明図である。
FIG. 7A is an explanatory view showing a configuration of an air purification device using a discharge electrode, and FIG. 7B is an explanatory view showing a form in which a dielectric is peeled off.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…放電電極 11a、12a…電極部 11b、12b…誘電層部 12…対向電極 13…触媒層(触媒) 14…誘電部材 15…空気通路 11 ... Discharge electrode 11a, 12a ... Electrode part 11b, 12b ... Dielectric layer portion 12 ... Counter electrode 13 ... Catalyst layer (catalyst) 14 ... Dielectric member 15 ... Air passage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01D 53/36 H ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B01D 53/36 H

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放電電極(11)と前記放電電極(1
1)に対向する対向電極(12)とを有し、前記両電極
(11、12)間の放電によって空気中の除去対象物質
の浄化と分解とを行なう空気浄化装置において、 前記両電極(11、12)は、導体材料からなる電極部
(11a、12a)を誘電材料からなる誘電層部(11
b、12b)により覆うように形成するとともに、前記
両電極(11、12)によって形成される空間内に、放
電下において活性する触媒(13)を担持または触媒層
を形成した誘電部材(14)が設けられ、かつ前記触媒
(13)の近傍に空気通路(15)を形成させて、前記
空気通路(15)内に除去対象物質が含まれる空気を流
すように構成されることを特徴とする空気浄化装置。
1. A discharge electrode (11) and the discharge electrode (1)
1) which has a counter electrode (12) facing the electrode (1) and which purifies and decomposes a substance to be removed in the air by discharge between the electrodes (11, 12). , 12) are electrode layers (11a, 12a) made of a conductor material and dielectric layer portions (11a, 12a) made of a dielectric material.
b, 12b), and a dielectric member (14) that is formed so as to be covered with a catalyst (13) that is activated under discharge and has a catalyst layer formed in the space formed by the electrodes (11, 12). Is provided, and an air passage (15) is formed in the vicinity of the catalyst (13) so that the air containing the substance to be removed flows in the air passage (15). Air purification device.
【請求項2】 前記誘電部材(14)は、導体材料また
は誘電材料のいずれかからなる誘電体などを用いて、平
板状、網状、線状、不織布状、ウール状、またはそれら
を波形状もしくは顆粒のいずれかの形状に形成し、前記
触媒(13)に向けて複数の放電が行われることを特徴
とする請求項1に記載の空気浄化装置。
2. The dielectric member (14) is made of a dielectric material made of either a conductor material or a dielectric material, and is formed into a flat plate shape, a net shape, a linear shape, a non-woven cloth shape, a wool shape, or a corrugated shape thereof. The air purification apparatus according to claim 1, wherein the air purification apparatus is formed into any shape of granules and a plurality of discharges are performed toward the catalyst (13).
【請求項3】 前記触媒(13)は、鉄、マンガン、ア
ルミニウムのいずれかの酸化物と、鉄、マンガンに対し
て銀、コバルト、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン
のいずれかを組み合わせた複合酸化物と、それらの全て
に対して二酸化チタンまたは金を混合させたものとのい
ずれかが用いられ、担持または触媒層のいずれかに形成
されていることを特徴とする請求項1または請求項2に
記載の空気浄化装置。
3. The catalyst (13) is a composite oxide obtained by combining iron, manganese, or aluminum oxide with iron, manganese, or silver, cobalt, copper, aluminum, nickel, or titanium. 3. A material and a mixture of titanium dioxide and gold mixed with all of them, which are formed on either the carrier or the catalyst layer. The air purification device described in 1.
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