JP2004097258A

JP2004097258A - 空気浄化装置

Info

Publication number: JP2004097258A
Application number: JP2002259612A
Authority: JP
Inventors: Keiichiro Yoshida; 吉田　恵一郎
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】悪臭除去や有害ガスの分解能力に優れるとともに、オゾンの流出を防止できる空気浄化装置Ａの提供。
【解決手段】空気浄化装置Ａは、厚み方向に多数の通気穴１０を有する盤状のハニカム基体１１に、放電下で励起して活性化する触媒を担持させたハニカム触媒体１と、このハニカム触媒体１を挟む様に、ハニカム触媒体１の前端面・後端面側に配され、高電圧が印加される放電電極２、３と、ハニカム触媒体１を回転させる駆動装置とを備える。
【選択図】　　　　図１

Description

【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。
【０００２】
【従来の技術】
放電下で励起して活性化する触媒を使用した空気清浄装置は、悪臭除去や有害ガスの分解能力に優れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の空気清浄装置は、以下に示す課題を有する。
放電で発生したオゾンのダクト出口からの流出を防ぐため、下記に示す等の対策を講じる必要がある。
放電の強度を下げる。
殺菌ランプを配し、紫外線でオゾンを分解する。
【０００４】
本発明の目的は、悪臭除去や有害ガスの分解能力に優れるとともに、オゾンの流出を防止できる空気浄化装置の提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
［請求項１について］
触媒体は、厚み方向に多数の通気穴を有する盤状の基体に、放電下で励起して活性化する触媒を担持させている。
この触媒体を挟む様に、触媒体の前端面側と後端面側に一組の放電電極を配している。
放電電極は、線状や棒状の他、板状やメッシュ状であっても良い。なお、放電電極の短手方向の幅は任意である。
【０００６】
駆動手段は、一組の放電電極によって触媒体が挟まれる場所が時間経過とともに変化する様に、触媒体を動かすか一組の放電電極を動かす。
【０００７】
また、放電が起きている放電領域を避け、多数の通気穴を通る様に、触媒体の厚み方向に浄化対象空気を流す。なお、触媒体を動かす構成であると、容易に、放電領域を避けて浄化対象空気を流すことができる。
【０００８】
放電領域で、浄化対象空気の酸素が解離（Ｏ_２→２Ｏ）し、解離した酸素が触媒に付着することにより触媒が活性化する。
この付着した解離酸素（２Ｏ）により、悪臭が除去され、有害ガスも強力に分解される。
【０００９】
なお、放電領域で、解離酸素と酸素分子との結合によりオゾンＯ_３が発生するが、触媒活性化時に分解（Ｏ_３→Ｏ＋Ｏ_２）される。このため、オゾンの流出を防止できる。
【００１０】
放電電極に挟まれる位置が移動しても、しばらくの間は、解離酸素を触媒中に保持するので触媒が活性状態を維持し続ける。
このため、活性状態が続いている間は、次の、放電電極に挟まれる位置が巡ってこない程度の速度で、触媒体や放電電極を動かすのが望ましい。
【００１１】
［請求項２について］
少なくとも一方の放電電極と触媒体との間に誘電体を配すれば、放電が起き易くなる。
なお、誘電体は、浄化対象空気の流れを著しく妨げない形状（板状、メッシュ状、ハニカム状、ウール状）が好適である。
【００１２】
［請求項３について］
放電電極自体か放電電極近傍に加熱手段を設けて、通過する触媒体を加熱する様にすれば、触媒の再生を完全に行うことができる。
なお、加熱手段を設けた放電電極の近傍へ浄化対象空気を流す必要がないので熱の放散が図れ、加熱用のエネルギーが少なくて済む。
【００１３】
［請求項４について］
触媒体は、厚み方向に多数の通気穴を有する盤状の基体に、紫外線により励起して活性化する触媒を担持させている。
この触媒体の端面の近傍に、紫外線を放射する光源を配している。
光源は、棒状のものが好適であり、短手方向の幅は任意である。
【００１４】
駆動手段は、触媒体に紫外線が照射される場所が時間経過とともに変化する様に、触媒体または光源を動かす。
また、紫外線の照射領域を避けて浄化対象空気を流す。なお、触媒体を動かす構成であると、容易に、紫外線の照射領域を避けて浄化対象空気を流すことができる。
【００１５】
紫外線の照射により、浄化対象空気中の酸素分子が解離（Ｏ_２→２Ｏ）し、解離した酸素が触媒シートの触媒に付着することにより触媒が活性化する。
この付着した解離酸素（２Ｏ）により、悪臭が除去され、有害ガスも強力に分解される。
【００１６】
なお、紫外線の照射域で、解離酸素と酸素分子との結合によりオゾンＯ_３が発生するが、触媒活性化時に分解（Ｏ_３→Ｏ＋Ｏ_２）される。このため、オゾンの流出を防止できる。
【００１７】
紫外線が照射される位置が移動しても、しばらくの間は、解離酸素を触媒中に保持するので触媒が活性状態を維持し続ける。
このため、活性状態が続いている間は、次の、紫外線が照射される位置が巡ってこない程度の速度で、触媒体や光源を動かすのが望ましい。
【００１８】
［請求項５について］
触媒シートは、放電下で励起して活性化する触媒を担持し、一組のローラ間に掛け渡される。この触媒シートの進行面を挟む様に、一組の放電電極が配されている。
【００１９】
ローラ駆動手段は、一組の放電電極によって触媒シートが挟まれる場所が時間経過とともに変化する様に、一組のローラを回転させる。
なお、浄化対象空気は、放電電極の配設場所を避けて、触媒シートの各走行面に対して直交して流れる様に流すか、各走行面に対して平行に流れる様に流す。
【００２０】
放電電極で触媒シートが挟まれ、放電が起きる放電領域で、浄化対象空気中の酸素分子が解離（Ｏ_２→２Ｏ）し、解離した酸素が触媒シートの触媒に付着することにより触媒が活性化する。
この付着した解離酸素（２Ｏ）により、悪臭が除去され、有害ガスも強力に分解される。
【００２１】
なお、放電領域で、解離酸素と酸素分子との結合によりオゾンＯ_３が発生するが、触媒シートの走行に伴う触媒活性化時に分解（Ｏ_３→Ｏ＋Ｏ_２）される。このため、オゾンの流出を低く抑えることができる。
【００２２】
放電電極に挟まれる触媒シートの進行面が移動しても、しばらくの間は、解離酸素を触媒中に保持するので触媒が活性状態を維持し続ける。
このため、活性状態が続いている間は、次の、放電電極に挟まれる触媒シートの進行面が巡ってこない程度の速度で、ローラを回転させるのが望ましい。
【００２３】
［請求項６について］
空気浄化装置は、放電下で励起して活性化する触媒を担持し、一組の第１ローラ間に掛け渡される第１の触媒シートと、放電下で励起して活性化する触媒を担持し、第１の触媒シートに並設して、一組の第２ローラ間に掛け渡される第２の触媒シートと、各ローラを回転させるローラ駆動手段とを備え、何れかの側に配される第１ローラ−　第２ローラ間に高電圧を印加する構成を備える。
【００２４】
なお、浄化対象空気は、高電圧を印加する第１、第２ローラの配設場所を避けて、第１、第２触媒シートの各走行面に対して直交して流れる様に流すか、各走行面に対して平行に流れる様に流す。
【００２５】
放電が起きる放電領域（第１、第２ローラの配設場所）で、浄化対象空気の酸素が解離（Ｏ_２→２Ｏ）し、解離した酸素が各触媒シートの触媒に付着することにより触媒が活性化する。
この付着した解離酸素（２Ｏ）により、悪臭が除去され、有害ガスも強力に分解される。
【００２６】
なお、第１、第２ローラの配設場所（放電領域）で、解離酸素と酸素分子との結合によりオゾンＯ_３が発生するが、各触媒シートの走行に伴う触媒活性化時に分解（Ｏ_３→Ｏ＋Ｏ_２）される。このため、オゾンの流出を低く抑えることができる。
【００２７】
触媒シートが移動しても、しばらくの間は、解離酸素を触媒中に保持するので触媒が活性状態を維持し続ける。
このため、活性状態が続いている間は、次の放電場所が巡ってこない程度の速度で、ローラを回転させるのが望ましい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の第１実施例（請求項１に対応）に係る空気浄化装置Ａを、図１および図２に基づいて説明する。
【００２９】
空気浄化装置Ａは、図１に示す如く、ハニカム触媒体１と、放電電極２、３と、ハニカム触媒体１を回転させる駆動装置（図示せず）とを備える。なお、放電電極２、３の配設部位を避けて浄化対象空気４が流れる様に、放電電極２近傍の上流側のダクト内に邪魔板（何れも図示せず）を配設している。
【００３０】
ハニカム触媒体１は、厚み方向に多数の通気穴１０を有する盤状のハニカム基体１１に、放電下で励起して活性化する触媒（Ｍｎ−　Ｃｏ／セピオライト）を担持させている。
【００３１】
放電電極２、３（棒状）は、ハニカム触媒体１を挟む様に、ハニカム触媒体１の前端面側および後端面側に配され、高電圧（交流；サイン波）が印加される。
【００３２】
本実施例の空気浄化装置Ａは、下記に示す様に作動する（図２参照）。
放電電極２、３で挟まれ、放電が起きる放電領域１２では、浄化対象空気４の酸素が解離（Ｏ_２→２Ｏ）し、解離した酸素がハニカム触媒体１に付着することにより触媒が活性化する。
・放電による触媒活性化　　ｃａｔ＋Ｏ→ｃａｔ−　Ｏ
【００３３】
この付着した解離酸素（２Ｏ）により、悪臭が除去され、有害ガスも強力に分解される。
・吸着ガスの酸化分解　　　Ｘ＋ｃａｔ−　Ｏ→ＣＯ_２＋ｃａｔ
但し、ｃａｔ：触媒、Ｘ：悪臭、有害ガス分子
【００３４】
なお、放電領域で、解離酸素と酸素分子との結合によりオゾンＯ_３が発生するが、触媒活性化時に分解（Ｏ_３→Ｏ＋Ｏ_２）される。このため、ダクト出口側へのオゾンＯ_３の流出を防止できる。
【００３５】
ハニカム触媒体１の回転により、放電電極２、３に挟まれる位置が移動しても、しばらくの間（活性維持領域１３）は、解離酸素をハニカム触媒体１中に保持するので触媒が活性状態を維持し続ける。
・ガス吸着
・活性状態を維持している触媒による有害ガス分子の分解
Ｘ＋ｃａｔ−　Ｏ→ＣＯ_２＋ｃａｔ
【００３６】
このため、活性状態が続いている間は、次の、放電電極２、３に挟まれる位置が巡ってこない程度の速度で、駆動装置がハニカム触媒体１を回転させている。
そして、活性状態が終了すると、ハニカム触媒体１はガス吸着のみ行う（ガス吸着領域１４）。
【００３７】
つぎに、本発明の第２実施例（請求項４に対応）に係る空気浄化装置Ｂを図３に基づいて説明する。
【００３８】
空気浄化装置Ｂは、図３に示す如く、ハニカム触媒体１と、紫外線ランプ５と、ハニカム触媒体１を回転させる駆動装置（図示せず）とを備える。なお、紫外線ランプ５の配設部位を避けて浄化対象空気４が流れる様に、紫外線ランプ５近傍の上流側のダクト内に邪魔板（何れも図示せず）を配設している。
【００３９】
ハニカム触媒体１は、厚み方向に多数の通気穴１０を有する盤状のハニカム基体１１に、紫外線照射で励起して活性化する触媒（二酸化チタン；ＴｉＯ_２）を担持させている。
【００４０】
紫外線ランプ５（棒状）は、ハニカム触媒体１の上流側端面の近傍に配される。
【００４１】
紫外線ランプ５は、ハニカム触媒体１の上流側端面の近傍に配され、１８５ｎｍ〜３８０ｎｍの波長の紫外線を放射する。
なお、５１、５２は、紫外線阻止フィルタであり、通気性を有する。
【００４２】
本実施例の空気浄化装置Ｂは、下記に示す様に作動する。
紫外線ランプ５から放射される紫外線が照射される場所では、浄化対象空気４の酸素が解離（Ｏ_２→２Ｏ）し、解離した酸素がハニカム触媒体１に付着することにより触媒が活性化する
【００４３】
この付着した解離酸素（２Ｏ）により、悪臭が除去され、有害ガスも強力に分解される。
【００４４】
なお、紫外線が照射される場所で、解離酸素と酸素分子との結合によりオゾンＯ_３が発生するが、触媒活性化時に分解（Ｏ_３→Ｏ＋Ｏ_２）される。このため、ダクト出口側へのオゾンＯ_３の流出を防止できる。
【００４５】
ハニカム触媒体１の回転により、紫外線が照射される場所が移動しても、しばらくの間は、解離酸素をハニカム触媒体１中に保持するので触媒が活性状態を維持し続ける。
【００４６】
このため、活性状態が続いている間は、次の、紫外線の照射位置が巡ってこない程度の速度で、駆動装置がハニカム触媒体１を回転させている。
そして、活性状態が終了すると、ハニカム触媒体１はガス吸着のみ行う。
【００４７】
つぎに、本発明の第３実施例（請求項５に対応）に係る空気浄化装置Ｃを図４に基づいて説明する。
【００４８】
空気浄化装置Ｃは、図４に示す如く、図示しないローラ駆動手段により回転駆動されるローラ６１、６２と、ローラ６１、６２間に掛け渡される触媒シート６と、放電電極７１、７２とを備える。
【００４９】
触媒シート６は、通気性を有する材質で形成され、放電下で励起して活性化する触媒（Ｍｎ−　Ｃｏ／セピオライト）を担持させている。
【００５０】
放電電極７１、７２は、板状を呈し、下側のシート進行面を挟む様に、ローラ６１の近傍に配され、高電圧（交流；サイン波）が印加される。
【００５１】
なお、放電電極７１、７２の配設部位を避けて浄化対象空気４が流れる様に、放電電極７１、７２近傍の上流側のダクト内に邪魔板（何れも図示せず）を配設している。
本実施例では、触媒シート６の各走行面に対して平行に流れる様に浄化対象空気４を流している。なお、触媒シート６の各走行面に対して直交して浄化対象空気４を流しても良い。
【００５２】
本実施例の空気浄化装置Ｃは、下記に示す様に作動する。
放電電極７１、７２で触媒シート６が挟まれ、放電が起きる放電領域では、浄化対象空気４の酸素が解離（Ｏ_２→２Ｏ）し、解離した酸素が触媒シート６に付着することにより触媒が活性化する
【００５３】
この付着した解離酸素（２Ｏ）により、悪臭が除去され、有害ガスも強力に分解される。
【００５４】
なお、放電領域で、解離酸素と酸素分子との結合によりオゾンＯ_３が発生するが、触媒活性化時に分解（Ｏ_３→Ｏ＋Ｏ_２）される。このため、ダクト出口側へのオゾンＯ_３の流出を低く抑えることができる。
【００５５】
触媒シート６の走行により、放電電極７１、７２で触媒シート６が挟まれる場所が移動しても、しばらくの間は、解離酸素を触媒シート６中に保持するので触媒が活性状態を維持し続ける。
【００５６】
このため、活性状態が続いている間は、次の、触媒シート６が挟まれる場所が巡ってこない程度の速度で、ローラ駆動手段がローラ６１、６２を回転させている。
そして、活性状態が終了すると、触媒シート６はガス吸着のみ行う。
【００５７】
つぎに、本発明の第４実施例（請求項６に対応）に係る空気浄化装置Ｄを図５に基づいて説明する。
【００５８】
空気浄化装置Ｄは、図５に示す如く、ローラ８１、８２と、ローラ８１、８２間に掛け渡される触媒シート（第１の触媒シート）８と、ローラ９１、９２と、ローラ９１、９２間に掛け渡される触媒シート（第２の触媒シート）９と、ローラ８１、８２、９１、９２を回転させる図示しないローラ駆動手段とを備え、ローラ８１−　ローラ９１間に高電圧（交流；サイン波）が印加される。
【００５９】
触媒シート８、９は、通気性を有する材質で形成され、放電下で励起して活性化する触媒（Ｍｎ−　Ｃｏ／セピオライト）を担持させている。
ローラ８１、９１は、導電性の金属で形成され、絶縁して配置されている。
【００６０】
なお、ローラ８１、９１の配設部位を避けて浄化対象空気４が流れる様に、ローラ８１近傍の上流側のダクト内に邪魔板（何れも図示せず）を配設している。
本実施例では、触媒シート８、９の各走行面に対して直交する様に浄化対象空気４を流している。なお、触媒シート８、９の各走行面に対して平行に浄化対象空気４を流しても良い。
【００６１】
本実施例の空気浄化装置Ｄは、下記に示す様に作動する。
ローラ８１、９１の間で放電が起きる放電領域では、浄化対象空気４の酸素が解離（Ｏ_２→２Ｏ）し、解離した酸素が触媒シート８、９の各走行面に付着することにより触媒が活性化する。
【００６２】
この付着した解離酸素（２Ｏ）により、悪臭が除去され、有害ガスも強力に分解される。
【００６３】
なお、放電領域で、解離酸素と酸素分子との結合によりオゾンＯ_３が発生するが、触媒活性化時に分解（Ｏ_３→Ｏ＋Ｏ_２）される。このため、ダクト出口側へのオゾンＯ_３の流出を低く抑えることができる。
【００６４】
触媒シート６の走行により、放電場所が移動しても、しばらくの間は、解離酸素を触媒シート８、９中に保持するので触媒が活性状態を維持し続ける。
【００６５】
このため、活性状態が続いている間は、次の、放電場所が巡ってこない程度の速度で、ローラ駆動手段がローラ８１、８２、９１、９２を回転させている。
そして、活性状態が終了すると、触媒シート８、９はガス吸着のみ行う。
【００６６】
本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施態様を含む。
ａ．触媒は、その他、下記のものを使用しても良い。
・鉄、銀、亜鉛、リチウム、ジルコニア、コバルト、銅、ニッケル、マンガン、マグネシウム、およびアルミニウムの各酸化物の、複数種類を複合化したもの。・二酸化チタン（ＴｉＯ_２）
・酸化亜鉛（ＺｎＯ）
【００６７】
ｂ．図６に示す様に、少なくとも一方の放電電極３とハニカム触媒体１との間に誘電体１５を配しても良い（請求項２に対応）。誘電体１５により、低い電圧で放電を起こすことができる。
【００６８】
ｃ．放電電極や光源の近傍に、加熱手段を設けて、通過する触媒体を加熱する様にすれば、触媒の再生を完全に行うことができる（請求項３、４に対応）。
なお、加熱手段の近傍へ浄化対象空気を流す必要がないので熱の放散が図れ、加熱用のエネルギーが少なくて済む。
【００６９】
ｄ．また、ニクロム線等、電気抵抗値が比較的高い材質で放電電極を形成し、電熱用の電源を別に用意し、電熱｛電熱電源の一方端子−　放電電極の一端−　放電電極の他端−　電熱電源の他方端子｝と、放電｛高圧電源の一方端子−　放電電極−　もう一方の放電電極−　高圧電源の他方端子｝とを交互に行う様にしても良い（請求項３に対応）。
【００７０】
ｅ．触媒体（ハニカム触媒体１）に、ゼオライトの様な吸着材を併せて担持させても良い。なお、放電等により、吸着材の吸着力が再生する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る空気浄化装置の斜視図（ａ）、およびその空気浄化装置の断面図（ｂ）である。
【図２】その空気浄化装置の各領域での作用を示す説明図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る空気浄化装置の斜視図（ａ）、およびその空気浄化装置の断面図（ｂ）である。
【図４】本発明の第３実施例に係る空気浄化装置の斜視図である。
【図５】本発明の第４実施例に係る空気浄化装置の断面図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る空気浄化装置の斜視図（ａ）、およびその空気浄化装置の断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１　ハニカム触媒体（触媒体）
２、３　放電電極
５　紫外線ランプ（光源）
６　触媒シート
８　触媒シート（第１の触媒シート）
９　触媒シート（第２の触媒シート）
１０　通気穴
１１　ハニカム基体（基体）
１５　誘電体
６１、６２　ローラ
８１、８２　ローラ（第１ローラ）
９１、９２　ローラ（第２ローラ）

Claims

厚み方向に多数の通気穴を有する盤状の基体に、放電下で励起して活性化する触媒を担持させた触媒体と、
この触媒体を挟む様に、前記触媒体の前端面・後端面側に配される一組の放電電極と、
この一組の放電電極によって前記触媒体が挟まれる場所が時間経過とともに変化する様に、前記触媒体または前記一組の放電電極を動かす駆動手段とを備える空気浄化装置。
少なくとも一方の放電電極と前記触媒体との間に誘電体を配することを特徴とする請求項１に記載の空気浄化装置。
放電電極自体か放電電極近傍に加熱手段を設け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。
厚み方向に多数の通気穴を有する盤状の基体に、紫外線により励起して活性化する触媒を担持させた触媒体と、
この触媒体の端面の近傍に配され、紫外線を放射する光源と、
前記触媒体に紫外線が照射される場所が時間経過とともに変化する様に、前記触媒体または前記光源を動かす駆動手段とを備える空気浄化装置。
放電下で励起して活性化する触媒を担持し、一組のローラ間に掛け渡される触媒シートと、
この触媒シートの進行面を挟む様に配される一組の放電電極とを備え、
前記一組の放電電極によって前記触媒シートが挟まれる場所が時間経過とともに変化する様に、前記一組のローラを回転させるローラ駆動手段とを備える空気浄化装置。
放電下で励起して活性化する触媒を担持し、一組の第１ローラ間に掛け渡される第１の触媒シートと、
放電下で励起して活性化する触媒を担持し、前記第１の触媒シートに並設して、一組の第２ローラ間に掛け渡される第２の触媒シートと、
各ローラを回転させるローラ駆動手段とを備え、
何れかの側に配される第１、第２ローラ間に高電圧を印加することを特徴とする空気浄化装置。