JP2009005935A - 脱臭装置 - Google Patents

Abstract

【課題】閉空間における脱臭対象物を加温することで、脱臭対象物に吸着している臭気成分を空気中に放散させ、送風経路における脱臭器に導いて分解除去できる脱臭装置を提供する。
【解決手段】送風機構14により送風がおこなわれる本体１の送風経路６内に、高電圧放電によってオゾンおよび紫外線を発生させる手段13とこの高電圧放電手段で発生させた紫外線による光触媒作用で空気中に含まれている臭気成分や有害物質などの分解をおこなう光触媒モジュール７とを設けた脱臭器２を配置し、この脱臭器の前記高電圧放電手段を、脱臭対象物４を加温するように設けられた加熱機構５の加温動作と連動して付勢するようにしたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気中に含まれている臭気成分や有害物質などを分解して脱臭をおこなう脱臭装置に係り、特に住宅の押入れ、たんす、下駄箱などの居住空間以外の閉空間を脱臭する装置に関する。

近年、住宅の高気密化の進展、屋外空気汚染の定常化により、居住空間内における空気質改善の要望が高まっている。空気質の中でも、タバコ煙の臭気や介護環境などにおける代謝臭気の低減、または建材から発生するＶＯＣ（揮発性有機物）に代表される有害ガス成分の除去に対するニーズは特に大きくなっており、これらの要望に対応しては、従来より活性炭に代表される吸着剤による脱臭、あるいは臭気成分を他の薬剤成分と反応させ臭いの質を変えて臭気を低減する方法が採用されてきた。

これに対して、酸化チタンに代表される光触媒を用いた脱臭装置は、光触媒の強力な酸化力によってほとんどの有機物を分解させることができ、しかも光触媒を活性化するために必要な紫外線を放電によって発生させる方法は寿命が長く、性能を低下させにくいという長所がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３３９８３９号公報

しかしながら、この光触媒を用いた脱臭方式は、前記のように種々の長所を有しているものであるが、臭気成分が気体として空気中に存在することが必要条件であり、固体物質に吸着している臭気成分の分解効果は小さかった。すなわち、臭気成分が放電部分に流入していないとその分解がおこなわれないという欠点があり、家庭内の押入れに入れている布団や洋服タンス内の衣類、あるいは下駄箱内の靴自体に吸着している臭いを分解するには、その実力を発揮しきれないものであった。

本発明は上記の事情を考慮してなされたものであり、閉空間における脱臭対象物を加温することで、脱臭対象物に吸着している臭気成分を空気中に放散させ、送風経路における脱臭器に導いて分解除去できる脱臭装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の脱臭装置は、送風機構により送風がおこなわれる本体の送風経路内に、高電圧放電によってオゾンおよび紫外線を発生させる手段とこの高電圧放電手段で発生させた紫外線による光触媒作用で空気中に含まれている臭気成分や有害物質などの分解をおこなう光触媒モジュールとを設けた脱臭器を配置し、この脱臭器の前記高電圧放電手段を、脱臭対象物を加温するように設けられた加熱機構の加温動作と連動して付勢するようにしたことを特徴とするものである。

本発明の構成によれば、脱臭対象物を加温することにより臭気成分を空気中に放散させることができ、送風装置により、放散された臭気成分を高電圧放電で励起されている光触媒モジュールに導くことで効果的に脱臭することができる。

以下、本発明の１実施形態について説明する。図１は、家庭内における押入れを模した箱体（１）であり、約１ｍ^３ の密閉可能な閉空間を形成している。この箱体（１）には、脱臭器（２）と、箱体（１）内の空気を攪拌して脱臭器（２）内に空気を導入する攪拌ファン（３）、および脱臭対象のサンプルである毛布（４）、そして箱体（１）の底面にはこの毛布（４）を加温するための平板状のヒーター（５）を設置している。

前記脱臭器（２）は、その内部に形成した風路（６）内に光触媒モジュール（７）とオゾン分解手段（８）とを備え、前記風路（６）を流通する空気に含まれる臭い分子や有機物質を吸着し脱臭するものであり、光触媒モジュール（７）は、アルミナやシリカなどの多孔質セラミックからなる基体の表面に、酸化チタンに代表される光触媒粒子を固定した光触媒フィルタ（９）を２枚隣接し、この光触媒フィルタ（９）（９）間には、放電部として、ステンレスなどの薄板をエッチングして網目状に形成した放電電極（10）を立設するとともに、前記２枚の光触媒フィルタ（９）（９）の風上と風下側には、前記放電電極（10）と同様に形成した対極（11）（11）をそれぞれ配置することで構成されている。 なお、前記光触媒モジュール（７）における光触媒フィルタ（９）は、必ずしも２枚隣設せずとも、臭気成分や有害物質が比較的少ない場合には、１枚の光触媒フィルタ（９）の前後に対極（11）と放電電極（10）を設ける構成でもよい。

（12）は高圧の電源装置であり、トランスなどの高電圧発生部（13）により前記放電電極（10）と各対極（11）（11）との間に高電圧を印加するものであって、この構成により、放電電極（10）と対極（11）（11）は紫外線発生用の放電手段として機能し、双方の電極間に放電が起きて波長が３８０ｎｍ以下である紫外線が発生する。

（14）は風路（６）内に設けた送風ファンであり、光触媒モジュール（７）やオゾン分解手段（８）を配列した風路（６）内の空気流通を促進し、脱臭作用を助長するものである。前記送風ファン（14）の風上側には、特に図示しないが、集塵フィルタを配置するようにしてもよい。

上記脱臭器（２）は、電源装置（12）に通電して高電圧発生部（13）から放電電極（10）に高電圧を与えることで各対極（11）（11）との間にコロナ放電を起こすものであり、発生した紫外線が光触媒フィルタ（９）（９）に照射されることで光触媒を励起し、発生した活性酸素が風路（６）を流下して水酸化ラジカル（遊離基）の強い酸化作用で、光触媒フィルタ（９）（９）の表面に吸着した臭気ガス成分や有機化合物の結合を分解し、無臭化若しくは低臭気化することで脱臭するものである。

また、菌細胞膜を脆化させ抗菌をおこなうとともに、酸化分解作用によって光触媒フィルタ（９）（９）表面の微生物、特に好気性細菌の繁殖を抑制して、脱臭器（２）や周囲壁表面の汚れを分解除去する。

そしてまた、この放電電極（10）と対極（11）が放電すると、紫外線とともにオゾンが発生するため、前記光触媒モジュール（７）は、オゾン発生手段としても機能するものであり、臭気成分を含んだ空気を発生したオゾンと混合し反応させることで臭気成分を酸化分解し脱臭することができる。

光触媒モジュール（７）の風下側の風路（６）内には、光触媒モジュール（７）から所定距離を空けてオゾン分解手段（８）を設置している。このオゾン分解手段（８）は、二酸化マンガンからなるオゾン分解触媒をハニカム形状の導電性セラミックからなる支持体に担持させたものであって、前記光触媒モジュール（７）とともに風路（６）内を流下する空気中に含まれた臭気成分を吸着し、これを前記光触媒モジュール（７）で発生させたオゾンによって反応させ、酸化分解して脱臭するものである。

しかして、箱体（１）の底面には防水および難燃性被覆を施した平板状のヒーター（５）を設置しており、前記脱臭対象物である毛布（４）はこのヒーター（５）の上部にて、ヒーター通電時には加温されるように載置されている。

前記ヒーター（５）を平板状としたのは、押入れ内に布団や毛布が折り畳んだ状態で重ねられている場合、外方から温風を当てても、布団など脱臭対象物の熱遮断作用により表面の一部分しか加温できず、全体を加温して内部に潜んでいる臭気成分を放出させるには、底面に載置した平板状ヒーターによる最下面からの自然対流での加温が最も効果的であることによる。

そして、平板状のヒーター（５）によって毛布（４）が加温されると、毛布（４）に吸着している臭気成分が空気中に放散し易くなるものであり、空気中に放散した臭気成分は攪拌ファン（３）によって攪拌され、脱臭器（２）の送風ファン（14）によって随時送風経路（６）に導入されるように構成している。

そして、このヒーター（５）への通電時には、同時に、前記脱臭器（２）の高電圧発生部（13）にも通電するように制御しており、高電圧の印加により前記放電電極（10）と各対極（11）（11）双方の電極間に紫外線を発生させ、発生した紫外線により光触媒を励起し、光触媒フィルタ（９）（９）の表面に吸着した臭気成分を分解して、無臭化若しくは低臭気化することで脱臭する。

なお、前記ヒーター（５）に通電すると箱体（１）自体も加温されることになり、これが押入れであった場合には加温により、その建材からトルエン、スチレンなどの有害物質が放散され、逆に布団や毛布（４）に吸着することになる。

すなわち、建築基準法の改正によってホルムアルデヒトの使用は規制されており、その放散量は少なくなっているが、住宅とは異なるタンスや下駄箱、日用品には前記規制がなく、また、トルエンやアセトアルデヒトについては上記規制もないため、従来のまま住宅内に放散しており、上記のようにヒーター（５）を加熱すれば、さらに多くの有害物質が放散されることになる。

したがって、脱臭器（２）の設置場所がタンスや下駄箱であった場合には、これらから放散したトルエンやアセトアルデヒト、あるいはホルムアルデヒトなどのＶＯＣが衣類や靴などに吸着する不具合があるが、上記脱臭器（２）を形成している光触媒は強力な酸化力を有しており、ホルムアルデヒトやアセトアルデヒトだけでなく、ＶＯＣの中でも放散量が多く、安定していることから、オゾンなどの酸化力では分解し難いトルエンについても分解することができる特有の作用効果を有する。

上記につき、前述の容量１ｍ^３ の箱体（１）を、外装面、内装に塗装を施したホルムアルデヒトやアセトアルデヒト、トルエンを含有している木製品で形成するとともに、この箱体（１）内における平板状のヒーター（５）の上面に通常の就寝時に使用した毛布Ａ（４ａ）を１枚載置し、一方は、ヒーター（５）に通電せず箱体（１）内を常温（２３℃）の状態のままとし、３０分間高電圧発生部（13）に通電して脱臭した。他方については、前記同様に使用した毛布Ｂ（４ｂ）１枚をヒーター（５）に通電して４０℃に加温するとともに、前記同様に３０分間脱臭した。

次いで、これらの毛布Ａ（４ａ）およびＢ（４ｂ）を密閉状態の別のボックス内に収納して６０℃に加温し、人間の加齢臭であり、皮脂に含まれる脂肪酸が酸化されたり分解されることで発生して寝具や衣類に吸着するノネナールの残存量、および箱体（１）から放散されるトルエンの量を測定する実験をおこなった。

実験の結果、常温の状態で脱臭した毛布Ａからは、２００ｐｐｍのノネナールが検出されたが、４０℃に加温しながら脱臭した毛布Ｂについては、１３ｐｐｍしかノネナールが検出されず、脱臭対象物を加温状態で脱臭させる効果が顕著であった。

また、トルエンについては、加温しない場合は、１２ｐｐｍが検出されたが、加温しながら光触媒脱臭した場合は、８ｐｐｍと少なかった。

前記高電圧発生部（13）およびヒーター（５）への通電は、タイマーによって所定の時刻から所定時間に亙っておこなうように自動的に制御するのが好ましい。すなわち、押入れにおける布団などは敷くために取り出す時間が概ね決まっていることから、気温の高い夏場は、早い時点でヒーター（５）への通電を停止することで布団の温度を充分に下げた状態で使用することができ、逆に、温度の低い冬場については、取り出す直前までヒーター通電をおこなうことで使用者は温かい布団で寝ることができる。

また、前記各実施例においては、箱体（１）で形成される閉空間を押入れとして、毛布（４）や布団を脱臭対象物として説明したが、本発明の対象はこれに限るものではなく、タンスやロッカー内の衣類、下駄箱内の靴などの脱臭・除菌、さらには、食器棚などの収納家具にも適用することができるものであり、前述のヒーター（５）への通電制御についても、タンスや下駄箱内における脱臭器とヒーターを同様にタイマーで制御するようにすれば、外気温度に応じて加温された衣類や靴を履くことができるなど快適な使用ができるものである。

そしてまた、ヒーター（５）による加温作用によって、光触媒フィルター（９）やオゾン分解手段（８）も加温されることになり、臭気成分との反応がより促進されるため、脱臭性能をより向上させることができる。

なお、ヒーター（５）は、脱臭対象物に対して広い範囲で効果的に加温できる形状であれば、平板状でなく枠状や箱状であってもよい。

本発明の１実施形態を示す住居内の押入れにおける脱臭装置の概略図である。 図１における光触媒方式脱臭器の概略構成図である。

符号の説明

１ 箱体（押入れ）
２ 脱臭器
３ 攪拌ファン
４ 脱臭対象物（毛布）
５ ヒーター
６ 風路
７ 光触媒モジュール
８ オゾン分解手段
９ 光触媒フィルタ
10 放電電極
11 対極
12 電源装置
13 高電圧発生部
14 送風ファン

Claims (5)

1. 送風機構により送風がおこなわれる本体の送風経路内に、高電圧放電によってオゾンおよび紫外線を発生させる手段とこの高電圧放電手段で発生させた紫外線による光触媒作用で空気中に含まれている臭気成分や有害物質などの分解をおこなう光触媒モジュールとを設けた脱臭器を配置し、この脱臭器の前記高電圧放電手段を、脱臭対象物を加温するように設けられた加熱機構の加温動作と連動して付勢するようにしたことを特徴とする脱臭装置。
2. 高電圧放電手段と加熱機構の付勢を、タイマーによって所定の時刻から所定時間おこなうようにしたことを特徴とする請求項１記載の脱臭装置。
3. 平板状のヒーターを加熱機構として脱臭対象物を加温するようにしたことを特徴とする請求項１記載の脱臭装置。
4. 加熱機構によって加温された空気が脱臭器内に流入するように形成したことを特徴とする請求項１記載の脱臭装置。
5. 送風機構、脱臭器、加熱機構および脱臭対象物が住宅の居住空間以外の閉空間に設置されていることを特徴とする請求項１記載の脱臭装置。

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