JP2013192674A - 脱臭装置 - Google Patents

Abstract

【課題】脱臭手段の脱臭性能を回復させる再生動作時の臭気物質の再放出を抑制して、効率的に再生することができる脱臭装置を提供する。
【解決手段】脱臭装置は、外部に向けて開口する吸入口及び吹出口が形成され、吸入口と吹出口との間に通風路を有した本体と、通風路に空気を導入するように本体に設けられた送風手段と、送風手段により導入された空気が通過するように通風路に設けられた脱臭手段と、脱臭手段に対向して配置された加熱手段と、を備え、脱臭手段は、熱伝導率が互いに異なり、加熱により臭気物質を酸化分解する触媒が添着された状態で、通風路における空気の流れの進行方向に対して並んで配された２つ以上の基材からなり、隣接した基材は、互いの対向面を接した状態で配された。
【選択図】図１

Description

この発明は、脱臭装置に関するものである。

脱臭装置として、脱臭手段全面を加熱手段で同時に加熱するものが提案されている。この脱臭装置によれば、脱臭手段に添着された触媒の作用により、脱臭手段全体の脱臭性能を同時に回復させることができる（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２００７／０２０８９６号

しかしながら、特許文献１記載の脱臭装置においては、例えば、ゼオライト等の熱伝導率の低い脱臭手段が触媒の活性温度に加熱されるまでの間は吸着した臭気物質が再放出して、臭気が発生する。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、脱臭手段の脱臭性能を回復させる再生動作時の臭気物質の再放出を抑制して、効率的に再生することができる脱臭装置を提供することである。

この発明に係る脱臭装置は、外部に向けて開口する吸入口及び吹出口が形成され、前記吸入口と前記吹出口との間に通風路を有した本体と、前記通風路に空気を導入するように前記本体に設けられた送風手段と、前記送風手段により導入された空気が通過するように前記通風路に設けられた脱臭手段と、前記脱臭手段に対向して配置された加熱手段と、を備え、前記脱臭手段は、熱伝導率が互いに異なり、加熱により臭気物質を酸化分解する触媒が添着された状態で、前記通風路における空気の流れの進行方向に対して並んで配された２つ以上の基材からなり、隣接した基材は、互いの対向面を接した状態で配されたものである。

この発明によれば、脱臭手段の脱臭性能を回復させる再生動作時の臭気物質の再放出を抑制して、効率的に再生することができる。

この発明の実施の形態１における脱臭装置の斜視図である。 この発明の実施の形態１における脱臭装置の縦断面図である。 この発明の実施の形態１における脱臭装置の要部の斜視図である。 この発明の実施の形態１における脱臭装置の加熱手段と脱臭手段の配置関係を示す図である。 この発明の実施の形態１における脱臭手段の基材種による温度変化を示すグラフである。 この発明の実施の形態２における脱臭装置の縦断面図である。 この発明の実施の形態３における脱臭装置の縦断面図である。 この発明の実施の形態４における脱臭装置の縦断面図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における脱臭装置の斜視図である。

図１において、１は本体ケースである。本体ケース１は、略直方体の樹脂等で形成される。本体ケース１の一側面の略全域には、吸入口１ａが設けられる。吸入口１ａは、本体ケース１の外部に向けて水平方向に開口する。吸入口１ａは、長手方向を水平方向にした状態で鉛直方向に並んで設けられる。本体ケース１の他側の上面には、吹出口１ｂが形成される。吹出口１ｂは、本体ケース１の外部に向けて鉛直方向に開口する。吹出口１ｂは、長手方向を吸入口１ａの長手方向に合わせるように設けられる。

次に、図２を用いて、脱臭装置の内部を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１における脱臭装置の縦断面図である。

図２に示すように、本体ケース１の他面の内側近傍には、送風手段２が設けられる。本体ケース１内には、通風路Ｒが形成される。通風路Ｒは、吸入口１ａから送風手段２を経由して吹出口１ｂに至る。本体ケース１の一面の内側の略全域に渡って、脱臭手段３が設けられる。脱臭手段３は、２つ以上の異なる基材を備える。例えば、脱臭手段３は、基材３ａ、３ｂを備える。脱臭手段３には、モータ等の駆動手段（図示せず）が取り付けられる。

脱臭手段３の下部の下流側には、加熱手段４が設けられる。脱臭手段３と加熱手段４との間には、微小な加熱空間が形成される。加熱手段４と当該加熱手段４と対向する脱臭手段３を含めた空間を脱臭手段３の上流側から覆うように、断熱材５が設けられる。本体ケース１の上面の内側近傍には、制御手段６（制御基板）６が設けられる。制御手段６は、送風手段２、駆動手段、加熱手段４に配線（図示せず）を介して接続される。

次に、図３を用いて、脱臭手段３と加熱手段４とを説明する。
図３はこの発明の実施の形態１における脱臭装置の要部の斜視図である。

図３に示すように、脱臭手段３は、円形状に形成される。脱臭手段３において、基材３ａの熱伝導率は、基材３ｂの熱伝導率よりも高い。基材３ａは、通風路Ｒにおける空気の流れの進行方向に対して下流側に配される。基材３ｂは、通風路Ｒにおける空気の流れの進行方向に対して上流側に配される。基材３ａと基材３ｂは、互いの対向面を密接した状態で配される。基材３ａは、基材３ｂによって複数の領域に分割される。なお、基材３ａ及び基材３ｂは、脱臭手段３に着脱自在に取り付けられてもよい。

例えば、図３及び図４に示すように、４個の扇状の基材３ａとこれらを仕切る基材３ｂとは、加熱手段４側で段にならずに同一平面上に並ぶように配される。脱臭手段３は、空気が通過するように形成される。例えば、ハニカム状、フィン状、メッシュ状、板状に形成される。脱臭手段３には、触媒が添着される。触媒は、加熱により吸着した臭気物質を酸化分解する機能を備える。

４個の扇状の基材３ａを仕切る基材３ｂは、基材３ｂから基材３ａにあたる部位を切り出すことで構成する。この場合、切り出し部分に後から基材３ａを組み込むことで、脱臭手段３を一体化構造とする。
また、４個の扇状の基材３ａを仕切る基材３ｂは、円柱状の３ｂに仕切り部分にあたる基材３ｂをはめ込むことで構成する。この場合、仕切り部分にあたる基材３ｂは、直方体の一方の短辺が円柱体の円周に沿うように加工され、円柱状の３ｂとは別個に加工される。円柱状の３ｂに仕切り部分にあたる基材３ｂをはめ込むための凹部が、また、仕切り部分にあたる基材３ｂには円柱状の基材３ｂにスライドしてはめ込むことが可能な凸部が設けられ、両者をスライドしてはめ込むことで基材３ｂを一体化構造とし、そこにさらに４個の扇状の基材３ａをはめこむことで脱臭手段３を一体化構造とする。なお、基材３ｂを一体化する際には基材３ｂ間の熱伝導性や通気性を阻害しない接着部材で前面を接着する、あるいは熱伝導性や通気性を阻害する接着部材の場合には部分的に接着することも可能であるが、基材３ｂ間の熱伝導性を考慮した場合には別個の物質により一体化するよりははめ込み構造とすることで単一の基材で一体化することが好ましい。

基材３ａを基材３ｂにはめ込むためには、いずれか一方に凹部、他方に凸部を設けておき、スライド式に挿入する、あるいは耐熱性、臭気非発生性、通気性を阻害しない少なくともいずれか一つの特徴を有する無機、あるいは有機接着部材で一体化構造とする。

脱臭手段３の基材の種類に応じ、異なる種類の触媒を用いてもよい。例えば、金属をコルゲート状に形成した基材３ａには、酸化マンガンなどの金属酸化物を添着させればよい。ゼオライトやセラミックをハニカム状に形成した基材３ｂには、酸化マンガン及び酸化銅を添着させればよい。酸化マンガンは硫黄成分、酸化銅は窒素成分の酸化分解を得意とするなど、触媒各個に特徴があることから複数の触媒を組合せることによって、例えば、糞尿臭に含まれるアンモニアの脱臭及び酸化分解性能を向上させることが可能である。
また、白金のように自身が熱伝導性がよくかつ、臭気物質の酸化分解性能を有する触媒としても作用する基材を用いることでき、特に基材３ａとして用いると触媒が短時間で昇温して臭気物質を酸化分解することができるため、有効である。

なお、基材３ａは、金属以外の材質で形成してもよく、熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上のものがよい。基材３ｂは、セラミックやゼオライト以外の材質で形成してもよく、熱伝導率が低いほど好ましい。

各基材３ａのうちの一領域は、加熱手段４の全面と対向する。基材３ｂは、通風路Ｒにおける空気の流れの進行方向に対して垂直方向で基材３ａの片面と全面が接し、同一材質により奥行き方向まで隣接した状態で、各基材３ａを仕切る。

上記脱臭手段３の一面及び他面が切り替わる境界は、図２においては円柱体である脱臭手段３の高さ方向にあたる辺の中央部として図示しているが、脱臭対象とする臭気物質や使用する触媒の種類や、基材３ａ及び３ｂの基材強度などを鑑みて決定してもよい。

加熱手段４は、扇状に形成される。加熱手段４の中心角は、各基材３ａの中心角よりも広い。加熱手段４の面積及び加える熱量は、熱が脱臭手段３に到達するまでに減少する量等に基づいて、個別に設定される。

加熱手段４はチタン酸バリウムを主成分とする半導体セラミックであるＰＴＣヒーターを用いている。
このＰＴＣヒーターは、自己温度制御性があり、外部からの温度制御を必要としないことから、サーモスタットのように断続的制御を行わないので、火花やノイズが発生せず、安定して使用することができる。

加熱手段４と脱臭手段３、特に加熱手段４と直接対向する基材３ａの距離は１ｃｍ以下と近接していることが好ましい。ただし、脱臭手段３は回転駆動する構成であるため、回転の動きを阻害しない程度の空間を周辺部材との間に設ける必要がある。
加熱手段４の熱は加熱手段４と脱臭手段３の間の空気を介して伝えられるため、加熱手段４との距離が大きすぎると放熱により伝わる熱量が減衰し、加熱手段４と同等の温度まで脱臭手段３の温度を上昇させることができない。このため、空気層を介して対向する加熱手段４と脱臭手段３の距離は脱臭手段３の回転を阻害せず、かつ可能な限り近接していることが好ましい。

次に、図４等を用いて、脱臭装置の動作を説明する。
図４はこの発明の実施の形態１における脱臭装置の加熱手段と脱臭手段の配置関係を示す図である。

本体ケース１に設けられたスイッチ（図示せず）等が操作されると、制御手段６が送風手段２を動作させる。当該動作によって、吸入口１ａから室内の空気が本体ケース１内に導入される。当該空気は、通風路Ｒを経由して、吹出口１ｂから吹き出される。この際、当該空気内の臭気物質は、脱臭手段３に吸着する。当該吸着により、脱臭手段３の脱臭性能が低下する。

その後、所定のタイミングで、脱臭手段３の脱臭性能回復動作が行われる。所定のタイミングとしては、例えば、１日の脱臭動作が終わった後とする。この場合、加熱手段４と対向する部位のみについて回復動作が行なわれる。それにより、加熱手段４による１日あたりの消費電力を抑えることができる。

尚、再生動作を優先する場合には、加熱手段４と対向する部位の再生動作が終了したら、制御部により脱臭手段３を回転させ、先に再生動作が完了した部位に隣接する部位の再生を連続して行ってもよい。この場合、複数の部位が短時間で再生される。

所定のタイミングの他の例としては、運転開始からの累積時間が所定時間を超えた場合や、前回行った脱臭手段３の脱臭性能の性能回復動作からの累積時間が所定時間を越えた場合等としてもよい。当該脱臭性能回復動作は、送風手段２の動作と並行して行ってもよい。

脱臭手段３の脱臭性能回復動作として、制御手段６は、加熱手段４と脱臭手段３の相対位置を制御する。具体的には、図３に示すように、制御手段６は、加熱手段４が基材３ｂに囲われた基材３ａのひとつの全面と対向するように、駆動手段を介して脱臭手段３を回転させる。例えば、図４に示すように、制御手段６は、鉛直投影面上で加熱手段４の一縁部が当該加熱手段４と対向する基材３ａの一側の基材３ｂと重なるように、脱臭手段３を回転させる。また、制御手段６は、当該基材３ａの両側の基材３ｂが加熱手段４の両縁部の内側に配されるように、脱臭手段３を回転させる場合もある。その結果、図３に示すように、当該基材３ａが加熱領域Ａとなるように配される。この状態で、制御手段６は、脱臭手段３の回転を停止させる。

その後、制御手段６は、加熱制御プログラムに基づいて、脱臭手段３の再生に要する温度に達するために必要な温度まで加熱手段４を昇温させる。この際、目的とする温度に達したか否かは、温度検出手段（図示せず）の検出結果で判定してもよいし、予め設計した加熱手段４の昇温プログラム（Δ℃／ｍｉｎ×ｍｉｎ）に基づいた加熱時間で判定してもよい。

その後、脱臭手段３が目的とする温度まで昇温すると、制御手段６は、加熱手段４に所定時間加熱を継続させる。この際、加熱温度と加熱時間とは、脱臭手段３に吸着した臭気物質を除去するのに充分な温度と時間とに設定される。

このとき、断熱材５は、加熱手段４から加熱空間以外への放熱を抑制する。このため、加熱領域Ａの保温効果が高まる。その結果、脱臭手段３を目的とする温度にするための電力の消費量が抑制される。

加熱領域Ａの熱は、加熱手段４と対向しない非加熱領域Ｂの基材３ａに伝導しようとする。しかしながら、加熱手段４と対向する基材３ａの両側には、基材３ｂが配される。このため、当該熱の伝導は、当該加熱領域Ａの基材３ａ及び基材３ｂに限定される。

加熱制御プログラムによる動作が完了すると、制御手段６は、加熱領域Ａの基材３ａに隣接する一方の別の基材３ａの全面が加熱手段４と対向するように、脱臭手段３を所定角度回転させる。

上記動作は、脱臭手段３の吸着性能の大きさや添着した触媒の種類等、種々の条件に基づいて決定される。例えば、脱臭手段３の臭気物質吸着容量を超える前に、脱臭手段３の全面が再生される。

以上で説明した実施の形態１によれば、脱臭手段３は、熱伝導率の高い基材３ａと熱伝導率の低い基材３ｂとからなる。この際、基材３ａは、加熱手段４の上流側に配される。基材３ｂは、基材３ａの上流側に配される。このため、基材３ａに対する臭気物質の付着量は、基材３ｂに対する臭気物質の付着量よりも少ない。

図５には本脱臭装置の構成において、加熱手段４の昇温を開始してから触媒が臭気物質を酸化分解するのに必要な温度に昇温するまでに要する時間の差異をグラフで示した。これに因れば、加熱手段４と対向している熱伝導率の高い基材３ａは、加熱手段４が昇温を開始すると加熱手段４と対向している熱伝導率の高い基材３ａの間にある空気層を介して加熱手段４からの熱が伝えられ、加熱手段４とほぼ同等の昇温曲線を描く。
一方、基材３ａに比べて熱伝導率の低く、加熱手段４と対向する基材３ａの上流に接触して連続して配される基材３ｂは、加熱手段４が昇温を開始すると加熱手段４の熱が対向する空気層及び基材３ａを介して伝えられる。ただし、基材３ｂは基材３ａより熱伝導率が低いことから、加熱手段４の昇温開始直後の昇温の仕方は基材３ａより傾きが小さいという昇温曲線であり、触媒の酸化分解反応に必要な温度に到達するまでの時間も長く要する。

すなわち、基材３ａは短時間で触媒が酸化分解反応を生じるのに必要な温度に加熱される一方、基材３ｂは基材３ａに比べて熱伝導率が低いため、同じ温度に昇温するまでにより長い時間を要する。その一方で、加熱手段４の加熱が停止すると、基材３ａ単体では短時間で温度が低下するが、基材３ｂ単体では基材３ａに比べて温度の低下も緩やかに進行する。本脱臭装置の構成においては、基材３ｂからの余熱で基材３ａが温められるため、再生温度を一定に保つために加熱手段４を動作、あるいは停止を繰り返して温調する際にも、加熱手段４の加熱動作停止時の基材３ａの急激な温度低下を抑制することができる。

基材３ａと基材３ｂとは、接触して連続して配される。このため、加熱手段４と基材３ａの間に空間があっても、基材３ａは加熱手段４と同等の温度にまで短時間で加熱され、当該熱が加熱領域Ａの基材３ａの全面から加熱領域Ａ内で断熱材５に囲われた基材３ｂに直接伝導される。当該伝導により、基材３ｂも効率よく均一に加熱される。その結果、脱臭手段３を効率的に再生することができる。

すなわち、基材３ｂにおいて触媒が作用する温度まで加熱されるのに時間を要し、脱臭した臭気物質が再放出された場合においても、基材３ａにおいては短時間で触媒が作用する温度まで加熱される。このため、再放出された臭気物質は、酸化分解される。その結果、脱臭性能回復動作時に脱臭手段３から臭気物質が再放出されることを抑制することができる。

また、基材３ａは、基材３ｂに仕切られる。このため、加熱領域Ａ内の基材３ａから非加熱領域Ｂ内の基材３ａに熱が伝導することを抑制できる。その結果、電力の消費を抑制することができる。

この際、吹出口１ｂの温度の上昇も抑制される。すなわち、脱臭動作と加熱手段４と対向する脱臭手段３の再生動作とを同時に行っても、脱臭手段３及び加熱手段４が断熱されているため、加熱手段４から加熱領域Ａに伝導した熱が非加熱領域Ｂに伝導して放熱することにより、吹出口１ｂから吹き出される空気が高温になることを抑制できる。このため、ユーザーの利便性が向上する。

また、加熱手段４が基材３ａに対向した際、当該基材３ａの全面が加熱手段４に対向する。このため、より短時間で加熱手段４と対向する脱臭手段３を再生することができる。

また、基材３ａは、金属等からなる。基材３ｂは、セラミックやゼオライト等からなる。金属の熱伝導率は、セラミックやゼオライト等の熱伝導率よりも高い。このため、加熱領域Ａの基材３ａの奥行き方向の温度分布を均一にすることができる。その結果、触媒による酸化分解効率が向上する。すなわち、脱臭性能再生効率が向上する。この場合、基材３ｂへも加熱手段４と同等の温度が直接伝導される。このため、脱臭性能再生効率がより向上する。

また、ゼオライト等の表面積は、一般的に金属の表面積よりも広い。このため、ゼオライト等を基材３ｂとし、通風路Ｒにおける空気の流れの進行方向に対して、基材３ａの上流側に配すれば、臭気物質の再放出を抑制する点で効果がある。

また、脱臭手段３には、触媒が添着される。脱臭手段３に吸着した臭気物質を酸化分解する際の有効温度は、触媒の種類毎に異なる。当該温度は、通常１５０℃以上の高温である。すなわち、当該温度と室温との差が大きい。しかしながら、本実施の形態１のように、加熱手段４と対向する脱臭手段３のうち、基材３ａが基材３ｂにより断熱されているため、加熱手段から伝導される熱が非加熱領域Ｂに漏れずに、加熱領域Ａに対して集中的に効率良く伝導することができる。それにより、吸着された臭気物質は、完全酸化によって水と二酸化炭素とに分解される。当該分解により、臭気物質の再放出が抑制される。当該抑制により、ユーザーの不快感を抑制することができる。

また、基材３ｂがあることにより、加熱領域Ａにある基材３ａに加えた熱が、非加熱領域Ｂにある基材３ａに伝導しにくくなる。このため、非加熱領域Ｂにある基材３ａが加熱されることにより酸化分解されず脱離した物質による臭気の発生を抑制することができる。

なお、基材種ごとに添着させる触媒種を変えることで、異なる温度帯に活性域をもつ触媒を用い、幅広い臭気物質の脱臭に対応することができる。例えば、酸化マンガンや酸化銅においては、２００℃前後に活性域がある。これに対し、白金においては、温度による活性域が広い。酸化マンガンや酸化銅は、糞尿臭に含まれるアンモニア等の脱臭及び酸化分解性能が高い。これに対し、白金は、高温で芳香族炭化水素化合物等を酸化分解できる。また、糞尿臭に対応する脱臭装置において、基材３ａを金属として酸化マンガンを、基材３ｂをセラミックやゼオライトとして酸化マンガン及び酸化銅を、触媒として添着してもよい。この場合、基材３ｂで確実に脱臭し、再生時の臭気物質の再放出を抑制することができる。

また、基材３ａ及び基材３ｂは、脱臭手段３に着脱自在に設けられる。このため、脱臭手段３の上流に塵埃除去手段がなければ、基材３ａ及び基材３ｂを取り外し、基材３ａ及び基材３ｂの表面に付着した塵埃を家庭用シンクやバケツを用いて水浸漬洗いすることができる。その結果、脱臭手段３の衛生性を保つことができる。

また、基材３ａは、仕切りとなる基材３ｂとともに段にならずに均一に同一平面上に並ぶように円形状に形成される。この場合、脱臭手段３に本体ケース１の内面が近接している場合でも、脱臭手段３を回転させることができる。このため、脱臭装置の外寸を可能な限り小さくすることができる。また、送風手段２による風が脱臭手段３の全面に対して平面方向で均一に流れる。このため、臭気物質も均一に脱臭手段３に吸着する。このため、脱臭手段３の吸着有効面積を有効に活用できる。

また、加熱手段４は、脱臭手段３の下流側に設けられる。このため、吸入口１ａ側から脱臭装置内部の塵埃除去手段（図示せず）等を取り替える際にユーザーが加熱手段４に触れることを防止できる。

なお、加熱手段４が脱臭手段３の上流側、または、上流側と下流側との双方に設けられる場合もある。この場合、加熱領域Ａを短時間で昇温することができる。すなわち、ユーザーが１回あたりの再生動作を待つ時間を短縮することができる。

また、脱臭手段３には、モータ等の駆動手段（図示せず）が取り付けられる。このため、図３に示すように、脱臭手段３に対して加熱手段４が一部分のみに対向する場合にも、脱臭手段３を効率的に再生することができる。

また、制御手段６により、加熱手段４と脱臭手段３の相対位置が制御される。具体的には、各基材３ａの両側の基材３ｂが加熱手段４の両縁部の内側に配置されるように、脱臭手段３が停止する。このため、脱臭手段３の再生動作において、非加熱領域Ｂへの放熱を抑制することができる。

なお、図２〜４においては、基材３ａは基材３ｂによって仕切られる。加熱領域Ａは、脱臭手段３の４分の１の領域となる。しかしながら、この割合は、脱臭装置の使用環境や要求仕様により自由に設定してよい。加熱手段４が通気可能な構成で脱臭手段３の全面と対向する場合には、臭気物質の多い環境にも対応することができる。

実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２における脱臭装置の縦断面図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施の形態２の基材３ｂは、各基材３ａを仕切るとともに、脱臭手段３の外周部を囲う。空気の流れ方向に対する基材３ａ及び基材３ｂの配置は実施の形態１と同様である。実施の形態２は断熱材が配されない形態である。
上記脱臭手段３の一面及び他面が切り替わる境界は、図６においては円柱体である脱臭手段３の高さ方向にあたる辺の中央部として図示しているが、脱臭対象とする臭気物質や使用する触媒の種類や、基材３ａ及び３ｂの基材強度などを鑑みて決定してもよい。

実施の形態２の脱臭装置の動作を説明する。なお、基本的には脱臭運転時の動作及び脱臭性能回復時の動作ともに実施の形態１の脱臭装置と同様に動作するため同様の説明を省略する。ここでは、脱臭性能回復動作について、一部重複する部分も含むが、加熱手段４から脱臭手段３への熱の伝わり方など実施の形態１と異なる配置としたことによる動作を主として説明する。

脱臭手段再生動作において加熱手段４の加熱が開始されると、脱臭領域Ａにあたる基材３ａは空気層を介して昇温する。脱臭領域Ａにあたる基材３ａの熱は、基材３ａと直接接触して連続して配される基材３ｂの脱臭領域Ａに伝えられ、基材ｂが昇温する。この際、基材３ａを分割し、脱臭領域Ａと脱臭領域Ｂを仕切る役割を果たす基材３ｂ（図４図示の３ｂにあたる）にも基材３ａを介して加熱手段４の熱が伝熱するが、基材３ｂは基材３ａと比べて熱伝導率が低く、加熱手段４と対向していない部位に放熱しにくいため、脱臭手段３の外周部を囲う構成とすることで、基材３ａを周囲から断熱する作用を有する。
基材３ａ単体の場合には熱伝導率が高いため加熱手段４と対向していない部位にも熱が伝えられるために空気で冷却されて基材３ａが放熱して効率的に触媒の酸化分解反応に必要な温度に昇温することが難しい。一方、基材３ｂ単体では熱伝導率が基材３ａ比べて低いため、加熱手段４と対向していない部位にも熱が伝わりにくいため、基材３ａを周囲の空気環境から断熱することが可能となる。

以上で説明した実施の形態２によれば、断熱材５がなくても、実施の形態１と同様に脱臭手段３の再生率を有した状態で構成部材を減らすことができる。このため、脱臭装置を小型化することができる。

実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３における脱臭装置の縦断面図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施の形態１及び２においては、基材３ａが通風路Ｒにおける空気の流れの進行方向に対して基材３ｂの下流側に配されていた。一方、実施の形態３においては、基材３ａが通風路Ｒにおける空気の流れの進行方向に対して基材３ｂの上流側に配される。また、加熱領域Ａ内の加熱手段４側において、基材３ａの一部が基材３ｂと同一平面を形成する。図７において、脱臭手段３の外周部の一部の基材３ａが基材３ｂと同一平面を形成する。また、脱臭領域Ａは断熱材５によりその周囲を覆われている。

基材３ａ及び基材３ｂが同一平面を形成するということについて説明する。
加熱手段４と空気層を介して連続して配置される脱臭手段３の一面について、基材３ａは脱臭領域Ａと脱臭領域Ｂの境界にあたる部分を除いて脱臭手段３の外周部にあたり、脱臭手段３の外周部内側及び脱臭手段３の外周部の脱臭領域Ａと脱臭領域Ｂの境界にあたる部分は基材３ｂよりなる。
通風路Ｒの空気の流れ方向に対して吸込み口と空気層を介して（脱臭領域Ａは空気層及び断熱材５及び空気層を介して）連続して配置される脱臭手段３の他面について、基材３ｂは脱臭領域Ａと脱臭領域Ｂの境界にあたる部分であり基材３ａの熱が脱臭領域Ａ以外の部分に伝播して放熱することを抑制する仕切りの役割を果たす。基材３ｂは基材３ａと連続して接触するため、残りの扇状の部分は基材３ａより構成される。
上記脱臭手段３の一面及び他面が切り替わる境界は、図７においては円柱体である脱臭手段３の高さ方向にあたる辺の中央部として図示しているが、脱臭対象とする臭気物質や使用する触媒の種類や、基材３ａ及び３ｂの基材強度などを鑑みて決定してもよい。

なお、図示されていないが、加熱領域Ａの端部においては、図４と同様、脱臭手段３の外周部全てが基材３ｂから構成されて加熱手段４の両縁部の内側に配される。

実施の形態３の脱臭装置の動作を説明する。なお、基本的には脱臭運転時の動作及び脱臭性能回復時の動作ともに実施の形態１、及び２の脱臭装置と同様に動作するため同様の説明を省略する。ここでは、脱臭性能回復動作について、一部重複する部分も含むが、加熱手段４から脱臭手段３への熱の伝わり方など、実施の形態１及び２と異なる配置としたことによる動作を主として説明する。

脱臭手段再生動作において加熱手段４の加熱が開始されると脱臭領域Ａの空気層を介して基材３ａ及び３ｂに伝熱して基材が昇温する。基材３ａは熱伝導率が高いため、加熱手段４と空気層を介して直接対向する部位は脱臭手段３の外周部（脱臭領域Ａと脱臭領域Ｂの境界は除く）のみであるが、基材３ｂの上流に接触して連続して配置されて脱臭領域Ａ全域にあたる部位も図５の昇温曲線の通りに昇温する。
基材３ｂは加熱手段４と空気層を介して連続して対向配置されており、空気層を介して熱が伝わって昇温するほか、基材３ｂの上流に接触して連続配置する基材３ａからの熱が伝わって昇温するため、脱臭領域Ａと脱臭領域Ｂの境界は除く基材３ｂの全周から熱が伝わる。

以上で説明した実施の形態３によれば、加熱領域Ａにおいて、加熱領域Ａの端部を除く脱臭手段３の外周部及び通風路Ｒにおける空気の流れの進行方向に対して上流側において、基材３ａに基材３ｂが直接接する状態で覆われる。このため、基材３ｂが短時間で加熱される。その結果、脱臭手段３の再生率が向上する。

実施の形態３では、特に基材３ｂの主材をセラミックやゼオライトとして酸化マンガン及び酸化銅を触媒として添着した基材を用いる場合、主材を金属した基材を用いる場合に比べて臭気物質の吸着容量が大きいため、通風路Ｒの気流方向に対して基材３ｂが最上流に配置される形態に対し、基材３ａの下流に配置することで脱臭性能回復動作時に臭気物質を酸化分解する際の触媒反応で生成する熱による過熱を抑制することができる。これによって、加熱手段４による温度調整がスムーズに行われる。

なお、基材３ｂと同一平面を形成する基材３ａの一部は、加熱領域Ａ内であればよい。

実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４における脱臭装置の縦断面図である。なお、実施の形態３と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施の形態３においては、脱臭手段３の加熱領域Ａの端部を除く脱臭手段３の外周部及び通風路Ｒにおける空気の流れの進行方向に対して上流側に、基材３ａが配されていた。一方、実施の形態４においては、基材３ｂの下流側前面も覆うように、基材３ａが配される。また、脱臭領域Ａは断熱材５によりその周囲を覆われている。

なお、図示されていないが、加熱領域Ａの端部においては、図４と同様、基材３ｂが加熱手段４の両縁部の内側に配される。基材３ｂは、脱臭手段３の通風路Ｒにおける空気の流れの進行方向に対して上流側の面及び下流側の面からみた場合、双方とも十字状に分割したような状態となる。これは、実施の形態３の通風路Ｒにおける空気の流れの進行方向に対して上流側の面と同様である。

上記脱臭手段３の一面及び他面が切り替わる境界は、図８においては円柱体である脱臭手段３の高さ方向にあたる辺の中央部として図示しているが、脱臭対象とする臭気物質や使用する触媒の種類や、基材３ａ及び３ｂの基材強度などを鑑みて決定してもよい。

実施の形態４の脱臭装置の動作を説明する。なお、基本的には脱臭運転時の動作及び脱臭性能回復時の動作ともに実施の形態１の脱臭装置と同様に動作するため同様の説明を省略する。ここでは、脱臭性能回復動作について、一部重複する部分も含むが、加熱手段４から脱臭手段３への熱の伝わり方など実施の形態１と異なる配置としたことによる動作を主として説明する。

脱臭手段再生動作において加熱手段４の加熱が開始されると、加熱手段４と空気層を介して連続して配置する脱臭流域Ａにあたる基材３ａに熱が伝わり、図５に示す昇温曲線と同様に昇温する。基材３ａは通風路Ｒにおける空気の流れの進行方向に対して上流側に熱を伝えながら下流側の面の全面にも熱を伝える一方、脱臭領域Ａにあたる基材３ｂにも伝熱してこれを昇温する。
基材３ｂは脱臭領域Ａと脱臭領域Ｂの境界は除いて接触して連続して配される基材３ａに周囲を囲まれているため、接触した部位から熱が伝えられる。

以上で説明した実施の形態４によれば、短時間で目的温度まで加熱することができる基材３ａが基材３ｂに対して通風路Ｒにおける空気の流れの進行方向に対して上流側及び下流側に配される。このため、脱臭手段３の再生率が向上する。また、基材３ｂは、加熱手段４から加熱空間を介して加熱されるよりも多方向から直接加熱手段４と同等の熱が伝えられる。このため、基材３ｂは、均一に短時間に加熱される。その結果、基材３ｂの温度は、触媒が作用する温度に短時間で到達することができる。

実施の形態１〜４において、脱臭手段３の形状は、円形状に限られるものではない。すなわち、脱臭手段３の形状は、脱臭装置の設計事由に適宜決定される。

なお、実施の形態１〜４に記載の脱臭手段３の再生方法は、脱臭機能を有する空気清浄機や空調機器の他、水や生ゴミ処理時の脱臭を目的とした装置に適用することができる。

１ 本体ケース
１ａ 吸入口
１ｂ 吹出口
２ 送風手段
３ 脱臭手段
３ａ 基材
３ｂ 基材
４ 加熱手段
５ 断熱材
６ 制御手段６

Claims (7)

1. 外部に向けて開口する吸入口及び吹出口が形成され、前記吸入口と前記吹出口との間に通風路を有した本体と、
   前記通風路に空気を導入するように前記本体に設けられた送風手段と、
   前記送風手段により導入された空気が通過するように前記通風路に設けられた脱臭手段と、
   前記脱臭手段に対向して配置された加熱手段と、
   を備え、
   前記脱臭手段は、熱伝導率が互いに異なり、加熱により臭気物質を酸化分解する触媒が添着された状態で、前記通風路における空気の流れの進行方向に対して並んで配された２つ以上の基材からなり、隣接した基材は、互いの対向面を接した状態で配された脱臭装置。
2. 前記２つ以上の基材において、前記通風路における空気の流れの進行方向に対して上流側に熱伝導率の低い基材が配された請求項１記載の脱臭装置。
3. 前記２つ以上の基材において、前記通風路における空気の流れの進行方向に対して上流側に熱伝導率の高い基材が配された請求項１記載の脱臭装置。
4. 前記２つ以上の基材において、前記脱臭手段に対して前記通風路における空気の流れの進行方向に対して最も下流側に熱伝導率の高い基材が配された請求項１又は請求項３記載の脱臭装置。
5. 前記２つ以上の基材において、熱伝導率の高い基材は、金属からなり、
   前記熱伝導率の高い基材に添着された触媒は、酸化マンガンからなる請求項１〜４のいずれかに記載の脱臭装置。
6. 前記２つ以上の基材において、熱伝導率の低い基材は、セラミック又はゼオライトからなり、
   前記熱伝導率の低い基材に添着された触媒は、酸化マンガン及び酸化銅からなる請求項１〜５のいずれかに記載の脱臭装置。
7. 前記加熱手段と前記脱臭手段の相対位置を制御する制御手段、
   を備えた請求項１〜６のいずれかに記載の脱臭装置。

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