JP2017192429A - 触媒フィルタ、脱臭装置及び空気清浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高湿度環境下において、優れた脱臭性能及びオゾン分解性能を達成可能とする脱臭技術を提供する。【解決手段】本発明の触媒フィルタは、オゾンで処理された臭気ガスからオゾンの除去及び臭気成分の分解を促進するための触媒フィルタであって、二酸化マンガン、活性炭、アルミニウム又はマグネシウムとケイ素とを含む複合酸化物からなる無機系吸着剤、及びシリカを含む。【選択図】なし

Description

本発明は、脱臭技術に関する。

空気中には、硫黄化合物、アルデヒド類、脂肪酸及び窒素化合物などの臭気成分が含まれることがある。このような臭気成分を含んだガス（以下、臭気ガスという）の脱臭方法として、オゾン脱臭法及び吸着脱臭法が知られている。

オゾン脱臭法は、オゾンを酸化剤として用いて、臭気成分を無臭成分に酸化分解する方法である。オゾン脱臭法は、様々な臭気成分を分解できる点で優れている。しかしながら、オゾンは、刺激臭を有する有毒な気体であり、更に、金属を腐食させることがある。したがって、オゾン脱臭装置内部から外部へのオゾンの排出を防ぐ必要がある。特許文献１乃至３には、臭気ガスの流れ方向に沿って上流側にオゾン発生器を設置し、下流側にオゾン分解触媒を設置したオゾン脱臭装置が記載されている。

吸着脱臭法は、活性炭などの吸着剤に、臭気成分を吸着させることにより臭気ガスを脱臭する方法である。特許文献４及び５には、臭気成分を吸着させた吸着剤を加熱することにより、臭気成分の酸化分解を促進して、吸着剤の吸着力を再生させる技術が記載されている。特許文献６には、メルカプタン系臭気の分解により生成したジスルフィドをゼオライト及び活性炭に吸着させる技術が記載されている。

特開平１１−３３３５８号公報 特開２００４−２４４７２号公報 特開２００２−２２４２０７号公報 特開平９−２９９４６１号公報 特開２００１−３２１４２４号公報 特開平１０−９９６９０号公報

しかしながら、本発明者らは、高湿度環境下における脱臭性能及びオゾン分解性能について、改善の余地があると考えている。

そこで、本発明は、高湿度環境下において、優れた脱臭性能及びオゾン分解性能を達成可能とする脱臭技術を提供することを目的とする。

本発明の第１側面によると、オゾンで処理された臭気ガスからオゾンの除去及び臭気成分の分解を促進するための触媒フィルタであって、二酸化マンガン、活性炭、アルミニウム又はマグネシウムとケイ素とを含む複合酸化物からなる無機系吸着剤、及びシリカを含む触媒フィルタが提供される。

本発明の第２側面によると、臭気ガスが供給される処理室と、オゾンを前記処理室に供給し、前記臭気ガスに含まれる臭気成分の少なくとも一部を酸化分解させるオゾン発生器と、前記オゾンで処理された臭気ガスから前記オゾン及び臭気成分を除去する触媒フィルタとを備え、前記触媒フィルタは、第１側面に係る触媒フィルタを含む脱臭装置が提供される。

本発明の第３側面によると、第２側面に係る脱臭装置と１以上の集塵フィルタとを備え、前記集塵フィルタは、前記処理室に供給される前の前記臭気ガスから塵の少なくとも一部を除去するか、前記触媒フィルタに供給される前の前記臭気ガスから塵の少なくとも一部を除去するか、又は、前記触媒フィルタに供給された後、前記臭気成分の少なくとも一部と前記オゾンとが除去された前記臭気ガスから塵の少なくとも一部を除去する空気清浄装置が提供される。

本発明によると、高湿度環境下において、優れた脱臭性能及びオゾン分解性能を達成可能とする脱臭技術が提供される。

本発明の一態様に係る触媒フィルタを概略的に示す斜視図。 本発明の他の態様に係る脱臭装置を概略的に示す説明図。 相対湿度７０％の条件下でのアセトアルデヒド出口濃度の一例を示すグラフ。 相対湿度７０％の条件下でのオゾン出口濃度の一例を示すグラフ。 相対湿度９０％の条件下でのアセトアルデヒド出口濃度の一例を示すグラフ。 相対湿度９０％の条件下でのオゾン出口濃度の一例を示すグラフ。 アセトアルデヒドの変化量の一例を示すグラフ。 オゾンの変化量の一例を示すグラフ。 トリメチルアミン出口濃度の一例を示すグラフ。 アセトアルデヒド出口濃度の一例を示すグラフ。 オゾン出口濃度の一例を示すグラフ。 アセトアルデヒド出口濃度及びオゾン出口濃度の一例を示すグラフ。 二酸化マンガンの比表面積とオゾン除去率との関係の一例を示すグラフ。 二酸化マンガン含有量とアセトアルデヒド出口濃度との関係の一例を示すグラフ。 活性炭の塩素含有量と剥離量との関係の一例を示すグラフ。 活性炭含有量とアセトアルデヒド出口濃度との関係の一例を示すグラフ アセトアルデヒド出口濃度の一例を示すグラフ。 ゼオライト含有量とアセトアルデヒド出口濃度との関係の一例を示すグラフ。

以下、本発明の態様について説明する。
図１は、本発明の一態様に係る触媒フィルタを概略的に示す斜視図である。この触媒フィルタ１は、基材を含んでいる。基材としては、例えば、ポリウレタンフォーム、ポリオレフィンフォーム、セラミックフォーム、メタルフォーム、不織布又は抄紙を用いることができる。基材の構造としては、例えば、スポンジ状、コルゲート構造又はハニカム構造を挙げることができる。

この触媒フィルタ１は、二酸化マンガン、活性炭、アルミニウム又はマグネシウムとケイ素とを含む複合酸化物からなる無機系吸着剤、及びシリカを更に含んでいる。これらの成分は、基材に担持されている。

この触媒フィルタ１は、オゾンで処理された臭気ガスからオゾン及び臭気成分を除去するために用いられる。ここで、臭気ガスとは、典型的には、臭気成分を含む空気を意味する。臭気成分としては、例えば、硫黄化合物、アルデヒド類、脂肪酸、窒素化合物又はこれらの混合物を挙げることができる。硫黄化合物は、例えば、硫化水素、硫化メチル、二硫化メチル、メチルメルカプタン又はこれらの混合物である。アルデヒド類は、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アクロレイン、プロピルアルデヒド又はこれらの混合物である。脂肪酸は、例えば、酢酸、酪酸、プロピオン酸又はこれらの混合物である。窒素化合物は、例えば、アンモニア、メチルアミン、トリメチルアミン又はこれらの混合物である。

二酸化マンガンは、オゾン及び臭気成分の分解を促進する。二酸化マンガンは、粒子の形態にある。

この二酸化マンガンは、アモルファス構造を有するものであってもよく、結晶構造を有するものであってもよく、双方を含んでいてもよい。二酸化マンガンの結晶構造としては、例えば、アルファ型、ベータ型、ガンマ型、デルタ型を挙げることができる。二酸化マンガンとしては、アモルファス構造であるものが好ましい。二酸化マンガンがアモルファス構造を有すると、二酸化マンガンが結晶構造を有する場合と比較して、オゾン分解性能及び脱臭性能が高い傾向にある。

この二酸化マンガンの平均粒径は、好ましくは、０．５μｍ乃至２０μｍの範囲内にあり、より好ましくは、０．５μｍ乃至１５μｍの範囲内にある。この平均粒径が小さいと、オゾン分解性能及び脱臭性能が高い傾向にある。この平均粒径が大きいと、触媒フィルタ１から脱落しやすい傾向にある。

この平均粒径は、レーザ回折・散乱法によって求めた粒度分布において、体積積算値が５０％となる粒径を意味している。レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置としては、株式会社堀場製作所製ＬＡ７５０等を使用することができる。測定サンプルとしては、二酸化マンガンを水中に分散させたものを用いることができる。

この二酸化マンガンの比表面積は、好ましくは、１６０ｍ²／ｇ乃至３００ｍ²／ｇの範囲内にあり、より好ましくは、１８０ｍ²／ｇ乃至２５０ｍ²／ｇの範囲内にある。この比表面積が小さいと、オゾン分解性能及び脱臭性能が低い傾向にある。この比表面積が大きいと、オゾンとの接触確率が向上するため、二酸化マンガンの外表面に酸素欠陥部分が多くなり、オゾン分解性能及び脱臭性能が高くなる傾向にある。なお、この「比表面積」は、窒素ＢＥＴ（Brunauer, Emmet and Teller）法により求めた比表面積、すなわち、ＢＥＴ比表面積を意味している。この窒素ＢＥＴ法に基づく比表面積は、以下の方法により求めることができる。

先ず、７７Ｋ（窒素の沸点）の窒素ガス中で、窒素ガスの圧力Ｐ（ｍｍＨｇ）を徐々に高めながら、各圧力Ｐ毎に、二酸化マンガンの窒素ガス吸着量（ｍＬ／ｍＬ）を測定する。次いで、圧力Ｐ（ｍｍＨｇ）を窒素ガスの飽和蒸気圧Ｐ₀（ｍｍＨｇ）で除した値を相対圧力Ｐ／Ｐ₀として、各相対圧力Ｐ／Ｐ₀に対する窒素ガス吸着量をプロットすることにより吸着等温線を得る。次いで、この窒素吸着等温線とＢＥＴ式とからＢＥＴプロットを算出し、このＢＥＴプロットを利用して比表面積を得る。なお、ＢＥＴプロットの算出には、ＢＥＴ多点法を用いる。

この触媒フィルタ１の単位容積当りの二酸化マンガンの含有量は、好ましくは、１ｇ／Ｌ乃至１００ｇ／Ｌの範囲内にあり、より好ましくは、３４ｇ／Ｌ乃至１００ｇ／Ｌの範囲内にあり、更に好ましくは、３４ｇ／Ｌ乃至７３ｇ／Ｌの範囲内にある。二酸化マンガンの含有量が少ないと、脱臭性能が低い傾向にある。二酸化マンガンの含有量が多いと、触媒フィルタ１から、二酸化マンガンが脱落しやすい傾向にある。

活性炭は、臭気成分を吸着する。また、活性炭は、オゾンの分解を促進する。活性炭は、粒子の形態にある。

この活性炭の原材料としては、例えば、木質系材料、ヤシ殻材料、石炭系材料、石油系材料、樹脂系材料又はこれらの混合物を用いることができ、木質系材料を用いることが好ましい。木質系材料としては、例えば、おが屑、木材チップ又はこれらの混合物を用いることができる。石炭系材料としては、例えば、亜炭、褐炭、瀝青炭又はこれらの混合物を用いることができる。石油系材料としては、例えば、オイルカーボン、石油ピッチ又はこれらの混合物を用いることができる。樹脂系材料としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂又はこれらの混合物を用いることができる。

この活性炭は、薬剤などを用いた化学処理又は表面処理がされていない未添着活性炭であることが好ましい。このような活性炭は、添着活性炭と比較して、吸着した臭気成分を脱着しやすい傾向にある。したがって、このような活性炭を用いると、添着活性炭を用いた場合と比較して、脱臭性能が高い傾向にある。

この活性炭の塩素含有量は、０．０１２５質量％以下であることが好ましく、０．００７質量％以下であることがより好ましい。この塩素含有量が多いと、二酸化マンガンが、触媒フィルタ１から脱落しやすい傾向にある。

この活性炭の比表面積は、好ましくは、６００ｍ²／ｇ乃至１５００ｍ²／ｇの範囲内にあり、より好ましくは、９００ｍ²／ｇ乃至１２００ｍ²／ｇの範囲内にある。この比表面積が大きいと、臭気成分との接触効率が高くなり、脱臭性能が高くなるが、細孔径も大きくなるため、保持力が低下する傾向にある。この比表面積が小さいと、臭気成分と活性炭との接触効率が下がり、脱臭性能が低くなる傾向にある。なお、この比表面積は、二酸化マンガンの比表面積について説明したのと同様の方法により求めることができる。

この活性炭の全細孔容積は、好ましくは、０．２ｃｍ³／ｇ乃至１．２ｃｍ³／ｇの範囲内にあり、より好ましくは、０．４ｃｍ³／ｇ乃至０．９ｃｍ³／ｇの範囲内にある。この全細孔容積が大きいと、臭気成分を多く保持出来るため、臭気ガスに臭気成分が高濃度で含まれる場合、又は、臭気ガスの流量が多い場合においても、脱臭性能が高い傾向にある。この全細孔容積が小さいと、吸着飽和が起きやすく、臭気成分の濃度変動により、脱臭性能が低下する傾向にある。なお、この全細孔容積は、二酸化マンガンの比表面積について説明したのと同様の方法で得られた窒素吸着等温線において、相対圧力Ｐ／Ｐ₀が１．０のときの窒素吸着量から算出した値である。

この活性炭の平均細孔径は、好ましくは、０．５ｎｍ乃至３ｎｍの範囲内にあり、より好ましくは、１ｎｍ乃至２．５ｎｍの範囲内にある。この平均細孔径が大きいと、分子径の小さい臭気成分に対する保持力が低下し、脱離し易くなるため、これらの臭気成分が、触媒フィルタ１から外部へと流出しやすい傾向にある。この平均細孔径が小さいと、臭気成分の保持力が強くなるが、細孔に臭気成分が入り難くなるため、脱臭性能が低くなる傾向にある。ここで、平均細孔径は、全細孔容積（Ｖ）をＢＥＴ比表面積（ＳＳＡ）で除した値に、４を乗じて得られる値（４×Ｖ／ＳＳＡ）である。

この触媒フィルタ１の単位容積当りの活性炭の含有量は、好ましくは、２ｇ／Ｌ以上であり、より好ましくは、１５ｇ／Ｌ以上であり、更に好ましくは、３５ｇ／Ｌ以上である。この含有量に上限値はないが、好ましくは、１２０ｇ／Ｌ以下であり、より好ましくは、１００ｇ／Ｌ以下であり、更に好ましくは、５０ｇ／Ｌ以下である。活性炭の含有量が少ないと、脱臭性能及びオゾン分解性能が低い傾向にある。

アルミニウム又はマグネシウムとケイ素とを含む複合酸化物からなる無機系吸着剤は、臭気成分を吸着する。この無機系吸着剤は、粒子の形態にある。
アルミニウムとケイ素とを含む複合酸化物は、例えば、ゼオライトである。マグネシウムとケイ素とを含む複合酸化物は、例えば、セピオライトである。

この無機系吸着剤において、ケイ素とアルミニウム又はマグネシウムとの原子比は、好ましくは、１０乃至１００の範囲内にあり、より好ましくは、２０乃至６０の範囲内にある。この原子比が大きいと、耐水性が高い傾向にあるが、イオン交換機能が低下するため、極性を持つ臭気成分に対する脱臭性能が低下する傾向にある。この原子比が小さいと、親水性が高くなるため、親水性の臭気成分を吸着しにくくなる傾向にある。

この無機系吸着剤の比表面積は、好ましくは、２００ｍ²／ｇ乃至７００ｍ²／ｇの範囲内にあり、より好ましくは、２５０ｍ²／ｇ乃至６００ｍ²／ｇの範囲内にある。この比表面積が大きいと、臭気成分との接触効率が高くなり、脱臭性能が高くなる傾向にある。この比表面積が小さいと、臭気成分との接触効率が下がり、脱臭性能が低くなる傾向にある。ここで、「比表面積」は、ＢＥＴ比表面積を意味している。なお、この比表面積は、二酸化マンガンの比表面積について説明したのと同様の方法により求めることができる。

この無機系吸着剤の全細孔容積は、好ましくは、０．２ｃｍ³／ｇ乃至１．２ｃｍ³／ｇの範囲内にあり、より好ましくは、０．４ｃｍ³／ｇ乃至０．９ｃｍ³／ｇの範囲内にある。この全細孔容積が大きいと、臭気成分を多く保持出来るため、臭気ガスに臭気成分が高濃度で含まれる場合、又は、臭気ガスの流量が多い場合においても、脱臭性能が高い傾向にある。この全細孔容積が小さいと、吸着飽和が起きやすく、臭気成分の濃度変動により、脱臭性能が低下する傾向にある。なお、この全細孔容積は、二酸化マンガンの比表面積について説明したのと同様の方法で得られた窒素吸着等温線において、相対圧力Ｐ／Ｐ₀が１．０のときの窒素吸着量から算出した値である。

この無機系吸着剤の平均細孔径は、典型的には、活性炭の平均細孔径よりも小さい。この無機系吸着剤の平均細孔径は、好ましくは、０．３ｎｍ乃至１．５ｎｍの範囲内にあり、より好ましくは、０．４ｎｍ乃至１．０ｎｍの範囲内にある。この平均細孔径が大きいと、臭気成分を吸着しにくい傾向にある。この平均細孔径が小さいと、臭気成分の保持力が強く、それゆえ、臭気以外の成分、例えば水を吸着し易くなる傾向にある。なお、無機系吸着剤は、イオン交換機能により極性成分の吸着も期待できる。したがって、無機系吸着剤の細孔径が、上記の範囲内よりも大きい場合であっても、無機系吸着剤の吸着性能は低下しにくいと考えられる。ここで、平均細孔径は、全細孔容積（Ｖ）をＢＥＴ比表面積（ＳＳＡ）で除した値に、４を乗じて得られる値（４×Ｖ／ＳＳＡ）である。

この触媒フィルタ１の単位容積当りの無機系吸着剤の含有量は、好ましくは、０．１５ｇ／Ｌ乃至２０ｇ／Ｌの範囲内にあり、より好ましくは、０．１５ｇ／Ｌ乃至１５ｇ／Ｌの範囲内にあり、更に好ましくは、６．３ｇ／Ｌ乃至１５ｇ／Ｌの範囲内にある。この含有量が多い又は少ないと、脱臭性能が低い傾向にある。

シリカは、高湿度環境下における脱臭性能及びオゾン分解性能の低下を抑制する。また、シリカは、バインダの役割を果たす。すなわち、シリカは、二酸化マンガン、活性炭及び無機系吸着剤の結合をより強固にして触媒フィルタ１の耐久性を向上させる。シリカは、典型的には、１次粒子の凝集体である。

このシリカの１次粒子の平均粒径は、好ましくは、５ｎｍ乃至１００ｎｍの範囲内にあり、より好ましくは、８ｎｍ乃至５０ｎｍの範囲内にある。この平均粒径が大きいと、粒子間の隙間が大きくなるため、バインダ効果が低減する傾向にある。この平均粒径が小さいと、緻密になるため、バインダ効果は向上するが、触媒活性種がシリカに被覆されやすくなるため、浄化性能が低下する傾向にある。なお、この平均粒径は、二酸化マンガンの平均粒径について説明したのと同様の方法により求めることができる。

この触媒フィルタ１の単位容積当りのシリカの含有量は、好ましくは、０．１５ｇ／Ｌ乃至２０ｇ／Ｌの範囲内にあり、より好ましくは、６．３ｇ／Ｌ乃至１５ｇ／Ｌの範囲内にあり、更に好ましくは、８ｇ／Ｌ乃至１３ｇ／Ｌの範囲内にある。この含有量が多いと、脱臭性能が低い傾向にある。この含有量が少ないと、高湿度環境下における脱臭性能、オゾン分解性能及び耐久性が低い傾向にある。

この触媒フィルタ１の単位容積当りのシリカ以外のバインダの含有量は、５ｇ／Ｌ以下であることが好ましい。この触媒フィルタ１にシリカ以外のバインダが含まれると、高湿度環境下におけるオゾン分解性能及び脱臭性能が低い傾向にある。シリカ以外のバインダとしては、例えば、アルミナを挙げることができる。

この触媒フィルタ１の単位容積当りの銅の含有量は、０．５ｇ／Ｌ以下であることが好ましい。銅（Ｃｕ）、酸化銅（ＣｕＯ）又は酸化銅以外の銅酸化物などは、オゾン及び臭気成分の分解を促進することが知られている。しかしながら、この触媒フィルタ１に銅が含まれていると、オゾン分解性能及び脱臭性能が低い傾向にある。これは、オゾンにより銅が酸化されると、銅の表面に酸化被膜が形成されることによると考えられる。すなわち、この酸化被膜に覆われた銅は、酸化被膜に覆われていない銅と比較して、オゾン分解性能が低い。したがって、銅が酸化被膜に覆われると、活性点が減少し、オゾン分解性能が低下すると考えられる。

この触媒フィルタ１の単位容積当りの有機酸の含有量は、０．５ｇ／Ｌ以下であることが好ましい。有機酸は、ｐＨ調整剤として機能する。有機酸は、有機塩であってもよい。有機酸としては、例えば、酢酸、酢酸塩、シュウ酸、シュウ酸塩又はこれらの混合物を挙げることができる。しかしながら、この触媒フィルタ１に有機酸が含まれていると、オゾン分解性能及び脱臭性能が低い傾向にある。これは、有機酸が二酸化マンガンを被覆することにより、二酸化マンガンと臭気成分及びオゾンとの接触効率が低下するためと考えられる。

この触媒フィルタ１は、例えば、以下の方法によって得ることができる。
先ず、基材に塗布するスラリーを調製する。具体的には、二酸化マンガンと、活性炭と、無機系吸着剤と、シリカと、水とを混合し、十分に撹拌してスラリーを調製する。ここで、シリカとしては、シリカ粒子を水に分散させたシリカゾルを用いることが好ましい。なお、基材として、活性炭を漉き込んだ抄紙等又は活性炭を表面にコーティングした抄紙等を用いる場合、スラリーに添加する活性炭を省略してもよい。

次に、このスラリーのｐＨを、例えば、４乃至７の範囲内となるように調整する。スラリーのｐＨがこの範囲内にあると、スラリー中の成分の沈降を防止することができる。このようなスラリーを用いると、上記の成分を、均一に混合された状態で基材に担持させることができる。具体的には、このスラリーに、ｐＨ調整剤又はｐＨを調整したシリカゾルを加えて十分に撹拌する。ｐＨ調整剤としては、無機酸を用いることが好ましい。無機酸としては、例えば、硝酸を用いることができる。

次に、基材をスラリーを浸漬させた後、例えば、１００℃乃至１６０℃の温度で基材を乾燥させる。このようにして、触媒フィルタ１を得る。なお、基材の単位容積当りのコート量は、例えば、５ｇ／Ｌ乃至１００ｇ／Ｌの範囲内とする。ここで、基材の単位容積当りのコート量は、基材の単位容積当りの固形分量を意味している。

このような触媒フィルタ１を用いると、高湿度環境下において、優れた脱臭性能及びオゾン分解性能を達成することができる。この理由は、以下のとおりであると考えられる。

この触媒フィルタ１は、二酸化マンガンと、活性炭と、無機系吸着剤と、シリカとを含んでいる。そして、この触媒フィルタ１において、これらの成分はほぼ均一に混在している。したがって、この触媒フィルタ１に含まれる上述した成分の各々は、近傍に存在する可能性が高い。

この触媒フィルタ１にオゾンと臭気成分とを含むガスが供給されると、臭気成分の一部は、触媒フィルタ１上の活性炭及び無機系吸着剤に吸着される。そして、オゾンは、この触媒フィルタ１において、二酸化マンガンにより、酸素及び活性酸素へと分解される。この活性酸素により、上記の臭気成分は無臭成分へと酸化分解される。

ここで、活性炭は、細孔径が大きく、細孔容積も大きい。したがって、活性炭は、大量の臭気成分を吸着することができる。ただし、活性炭の表面は塩基性である。それゆえ、活性炭は、塩基性であり、分子量が比較的大きな臭気成分、例えば、トリメチルアミンなどの３級アミンを保持する力が弱い。

一方、無機系吸着剤は、固体酸として働き、静電力により、上述の臭気成分を保持する力が強い。しかしながら、無機系吸着剤は、細孔径が小さいため、大量の臭気成分を保持することが難しく、また、長時間にわたって臭気成分を保持することも難しい。それゆえ、無機系吸着剤は、活性炭と比較して臭気除去能力が低い。

この触媒フィルタ１では、活性炭と無機系吸着剤とを併用する。それゆえ、この触媒フィルタ１は、長時間にわたって臭気成分を保持することができる。その理由は、以下のとおりであると考えられる。

先ず、この触媒フィルタ１に臭気ガスが流入すると、臭気成分は、活性炭及び無機系吸着剤に吸着される。上記のとおり、活性炭は吸着特性が良いため、大量の臭気成分を吸着することができる。それゆえ、この触媒フィルタ１において、臭気ガスの流入側では、臭気成分は、主に活性炭に吸着される。そして、活性炭の細孔内の臭気成分の一部は、活性酸素と反応し、無臭成分へと分解される。分解されなかったその他の臭気成分の一部は、活性炭から脱離する。ここで、上述したように、活性炭は塩基性臭気成分を保持する力が弱い。したがって、塩基性臭気成分は活性炭から脱離しやすい。この活性炭から脱離した臭気成分、特に塩基性臭気成分は、固体酸であり且つ保持力が強い無機系吸着剤に吸着される。そして、無機系吸着剤の細孔内の臭気成分の一部は、活性酸素と反応し、無臭成分へと分解される。分解されなかったその他の臭気成分の一部は、無機系吸着剤から脱離する。この無機系吸着剤から脱離した臭気成分の一部は、再び、無機系吸着剤の近傍に存在し、吸着特性の良い活性炭に吸着される。

このように、臭気成分は、この触媒フィルタ１に流入してから流出するまでの間に、活性炭及び無機系吸着剤との間で吸着及び脱離を繰り返す。それゆえ、この触媒フィルタ１は、長時間にわたって臭気成分を保持することができる。また、この作用により、臭気成分は、活性炭又は無機系吸着剤の細孔内に保持される時間が長い。

したがって、活性炭と無機系吸着剤とを併用した場合、活性炭のみを用いた場合と比較して、臭気成分と活性酸素との反応性に優れている。

また、上述したように、活性炭は、無機系吸着剤と比較して、大量の臭気成分を吸着することができる。したがって、活性炭と無機系吸着剤とを併用した場合、無機系吸着剤のみを用いた場合と比較して、吸着飽和に達し難い。

そして、上述したように、この触媒フィルタ１において、二酸化マンガンは、活性炭及び無機系吸着剤の近傍に存在している可能性が高い。したがって、活性炭及び無機系吸着剤が脱着した臭気成分と、二酸化マンガンが生成した活性酸素とが反応しやすい。それゆえ、この触媒フィルタ１は、臭気成分を効率よく酸化分解することができる。

また、この触媒フィルタ１は、シリカを含んでいる。シリカは、上述した成分の少なくとも一部を被覆することにより、これらの表面状態を変化させ、上述した反応において、水分による影響を受けにくくさせると考えられる。それゆえ、この触媒フィルタ１は、高湿度環境下において、脱臭性能及びオゾン分解性能に優れている。

図２は、本発明の他の態様に係る脱臭装置を概略的に示す説明図である。
この脱臭装置１０は、容器１１を備えている。容器１１は、一例によれば、給気口と排気口とが設けられた密閉容器である。ここでは、一例として、容器１１の端部に、容器１１内に臭気成分を含んだ臭気ガスを供給するための給気口ＩＰを設け、容器１１の他端部に、容器１１内のガスを排気するための排気口ＯＰを設けている。

脱臭装置１０は、容器１１内において、給気口ＩＰと排気口ＯＰとの間に、触媒フィルタ１を更に備えている。触媒フィルタ１は、容器１１の内部空間を、給気口ＩＰと隣り合った前室、及び、排気口ＯＰと隣り合った後室に仕切っている。なお、この前室は、臭気ガスが供給される処理室である。

この脱臭装置１０は、オゾン発生器１２とファン１３とを更に備えている。
オゾン発生器１２は、処理室にオゾンを供給するか、又は、処理室内でオゾンを発生させる。ここでは、一例として、処理室内にオゾン発生器１２が設けられている。オゾン発生器１２としては、例えば、紫外線ランプを用いることができる。

ファン１３は、給気口ＩＰから排気口ＯＰへと向かって気体の流れを発生させる。ここでは、一例として、ファン１３は触媒フィルタ１と排気口ＯＰとの間に位置している。

この脱臭装置１０において、処理室と、触媒フィルタ１と、ファン１３とは、臭気ガスの流れ方向に沿って、この順に配置していることが好ましい。

次いで、この脱臭装置１０を用いた脱臭方法を、図２を用いて説明する。
臭気ガスは、ファン１３により発生した気体の流れにより、給気口ＩＰから処理室内に供給される。次いで、処理室において、臭気ガスに含まれる臭気成分の少なくとも一部は、オゾン発生器１２から供給されたオゾンにより、無臭成分へと酸化分解される。次いで、オゾンと無臭成分と残りの臭気成分とは、触媒フィルタ１へ供給される。触媒フィルタ１は、オゾンで処理された臭気ガスから、オゾン及び臭気成分を除去する。すなわち、触媒フィルタ１は、オゾンを酸素と活性酸素とへ酸化分解する。そして、この活性酸素は、残りの臭気成分の一部を無臭成分へと酸化分解する。次いで、無臭成分は、排気口ＯＰを介して容器１１の外部へと排出される。

このような脱臭装置１０を用いると、高湿度環境下において、優れた脱臭性能及びオゾン分解性能を達成することができる。それゆえ、この脱臭装置１０では、処理室に供給するオゾンの量を少なくすることができる。したがって、この脱臭装置１０では、この触媒フィルタ１の後段に、オゾン処理のための構成を設ける必要がない。また、この脱臭装置１０は、湿度が高い室内、例えば、相対湿度が７０％以上の室内においても、優れた脱臭性能を達成することができる。

この脱臭装置１０は、例えば、空気清浄装置に用いることができる。
空気清浄装置は、この脱臭装置１０と、１以上の集塵フィルタとを有している。この集塵フィルタは、例えば、給気口ＩＰと処理室との間に位置していてもよい。この場合、集塵フィルタは、処理室に供給される前の臭気ガスから塵の少なくとも一部を除去する。また、この集塵フィルタは、処理室内に位置していてもよい。この場合、この集塵フィルタは、触媒フィルタ１に供給される前の臭気ガスから塵の少なくとも一部を除去する。更に、この集塵フィルタは、触媒フィルタ１と排気口ＯＰとの間に位置していてもよい。この場合、この集塵フィルタは、触媒フィルタ１に供給された後、臭気成分の少なくとも一部とオゾンとが除去された臭気ガスから塵の少なくとも一部を除去する。集塵フィルタとしては、例えば、抄紙、不織布又はウレタンフォームを用いることができる。
このような空気清浄装置を用いると、高湿度環境下において、優れた脱臭性能及びオゾン分解性能を達成することができる。

以下、本発明の実施例について説明する。
＜例１＞
先ず、１００質量部の二酸化マンガンと、２０質量部のゼオライトと、１００質量部のシリカゾルと、１００質量部の純水とを混合し、十分に撹拌してスラリーを得た。ここでは、二酸化マンガンとして、アモルファス構造を有し、その比表面積が２３０ｍ²／ｇであり、その平均粒径は９μｍであるものを用いた。また、ゼオライトとしては、シリカとアルミナとのモル比が３７であり、その比表面積は４５０ｍ²／ｇであり、β型であるものを用いた。また、シリカゾルとしては、固形分量が４０質量％であるものを用いた。

次いで、このスラリーに硝酸を添加して、このスラリーのｐＨを５．５に調整した。次いで、このスラリーに基材を浸漬させた。ここでは、基材として、活性炭を含浸させた抄紙をコルゲートハニカム構造に加工したものを用いた。なお、この基材の単位容積当りの活性炭の含有量は、５０ｇ／Ｌであり、この基材に含まれる活性炭は、木質系活性炭であった。

次いで、１２０℃の温度で基材を乾燥させて、触媒フィルタ１を得た。ここで、この触媒フィルタ１の単位容積当たりのコート量は、５５ｇ／Ｌであった。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの二酸化マンガンの含有量は３４ｇ／Ｌであり、ゼオライトの含有量は６．３ｇ／Ｌであり、シリカの含有量は１４．７ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ１という。

＜例２＞
１００質量部のシリカゾルの代わりに、１６０質量部のアルミナゾルを用いたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。ここでは、アルミナゾルとして、日産化学工業株式会社製 ＡＳ−２００を用いた。このアルミナゾルは、固形分量が２５質量％であった。なお、このアルミナゾルに含まれるアルミナの量は、１０質量％であった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ２という。

＜性能評価Ａ＞
フィルタＦ１及びＦ２について、高湿度環境下における脱臭性能及びオゾン分解性能を評価した。具体的には、先ず、一辺が３ｃｍの立方体となるように各フィルタの一部を切り出し、これをカラムにセットした。なお、カラム内の相対湿度は７０％であった。次いで、このカラム内の相対湿度を７０％に維持しながら、このカラムに６０分間にわたって前処理ガスを流通させた。前処理ガスとしては、空気に１０ｐｐｍのアセトアルデヒドを混入させたガスを用いた。なお、この前処理ガスの流量は５Ｌ／ｍｉｎであった。

次いで、このカラムに流通させるガスを、前処理ガスからオゾン含有ガスに切り替えて、９０分間にわたってこのオゾン含有ガスを流通させた。なお、オゾン含有ガスとしては、上記の前処理ガスに５ｐｐｍのオゾンを混入させたガスを用いた。
上記試験開始から一定時間ごとに、このカラムの出口におけるアセトアルデヒド濃度とオゾン濃度とを測定した。

次いで、カラム内の相対湿度を７０％から９０％に変更したこと以外は、上記の相対湿度７０％の試験について説明したのと同様の方法で試験を行い、カラム出口におけるアセトアルデヒド濃度とオゾン濃度とを測定した。

次いで、相対湿度９０％の条件下で得られたアセトアルデヒド出口濃度から、相対湿度７０％の条件下で得られたアセトアルデヒド出口濃度を減じた値を算出して、アセトアルデヒドの変化量とした。
また、相対湿度９０％の条件下で得られたオゾン出口濃度から、相対湿度７０％の条件下で得られたオゾン出口濃度を減じた値を算出して、オゾンの変化量とした。
この結果を表１及び図３乃至図８に示す。

上記表１において、「相対湿度７０％」という見出しの下方の列のうち、「ＣＨ₃ＣＨＯ濃度（ｐｐｍ）」と表記した列には、上記性能評価Ａにおいて、相対湿度７０％の条件下で得られた、フィルタＦ１及びＦ２に係る試験時間毎のアセトアルデヒド出口濃度を示している。「Ｏ₃濃度（ｐｐｍ）」と表記した列には、上記性能評価Ａにおいて、相対湿度７０％の条件下で得られた、フィルタＦ１及びＦ２に係る試験時間毎のオゾン出口濃度を示している。

また、上記表１において、「相対湿度９０％」という見出しの下方の列のうち、「ＣＨ₃ＣＨＯ濃度（ｐｐｍ）」と表記した列には、上記性能評価Ａにおいて、相対湿度９０％の条件下で得られた、フィルタＦ１及びＦ２に係る試験時間毎のアセトアルデヒド出口濃度を示している。「Ｏ₃濃度（ｐｐｍ）」と表記した列には、上記性能評価Ａにおいて、相対湿度９０％の条件下で得られた、フィルタＦ１及びＦ２に係る試験時間毎のオゾン出口濃度を示している。

更に、上記表１において、「変化量」という見出しの下方の列のうち、「ＣＨ₃ＣＨＯ濃度（ｐｐｍ）」と表記した列には、上記性能評価Ａで得られたフィルタＦ１及びＦ２に係るアセトアルデヒドの変化量を記載している。「Ｏ₃濃度（ｐｐｍ）」と表記した列には、上記性能評価Ａで得られたフィルタＦ１及びＦ２に係るオゾンの変化量を記載している。

図３は、相対湿度７０％の条件下でのアセトアルデヒド出口濃度の一例を示すグラフである。図３は、フィルタＦ１及びＦ２で得られたデータを利用して作成している。図３において、横軸は経過時間を示し、縦軸はカラムの出口におけるアセトアルデヒド濃度を示している。

図４は、相対湿度７０％の条件下でのオゾン出口濃度の一例を示すグラフである。図４は、フィルタＦ１及びＦ２で得られたデータを利用して作成している。図４において、横軸は経過時間を示し、縦軸はカラムの出口におけるオゾン濃度を示している。

図５は、相対湿度９０％の条件下でのアセトアルデヒド出口濃度の一例を示すグラフである。図５は、フィルタＦ１及びＦ２で得られたデータを利用して作成している。図５において、横軸は経過時間を示し、縦軸はカラムの出口におけるアセトアルデヒド濃度を示している。

図６は、相対湿度９０％の条件下でのオゾン出口濃度の一例を示すグラフである。図６は、フィルタＦ１及びＦ２で得られたデータを利用して作成している。図６において、横軸は経過時間を示し、縦軸はカラムの出口におけるオゾン濃度を示している。

表１及び図３乃至図６に示すように、相対湿度７０％及び９０％の条件下において、フィルタＦ１のアセトアルデヒド出口濃度及びオゾン出口濃度は、フィルタＦ２のアセトアルデヒド出口濃度及びオゾン出口濃度よりも少なかった。

図７は、アセトアルデヒドの変化量の一例を示すグラフである。図７は、フィルタＦ１及びＦ２で得られたデータを利用して作成している。図７において、横軸は経過時間を示し、縦軸はアセトアルデヒドの変化量を記載している。

図８は、オゾンの変化量の一例を示すグラフである。図８は、フィルタＦ１及びＦ２で得られたデータを利用して作成している。図８において、横軸は経過時間を示し、縦軸はオゾンの変化量を記載している。

表１並びに図７及び図８に示すように、フィルタＦ１のアセトアルデヒドの変化量及びオゾンの変化量は、フィルタＦ２のアセトアルデヒドの変化量及びオゾンの変化量よりも少なかった。

表１及び図３乃至図８から明らかなように、バインダとしてシリカゾルを用いた場合、バインダとしてアルミナゾルを用いた場合と比較して、高湿度環境下において、オゾン分解性能及び脱臭性能が高い傾向にある。

＜例３＞
ゼオライトを用いなかったこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当たりのコート量は、５０ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ３という。

＜例４＞
活性炭を含有する基材を用いる代わりに、活性炭を含有しない基材を用いたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当たりのコート量は、５５ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ４という。

＜性能評価Ｂ＞
フィルタＦ１、Ｆ３及びＦ４について、トリメチルアミン［（ＣＨ₃）₃Ｎ］の浄化性能を評価した。具体的には、アセトアルデヒドの代わりにトリメチルアミンを用いたこと以外は、性能評価Ａにおいて相対湿度７０％の条件下での試験について説明したのと同様の方法により、カラムの出口におけるトリメチルアミン濃度を測定した。なお、トリメチルアミンは塩基性の臭気成分である。
この結果を表２及び図９に示す。

表２において、「吸着剤」と記載した列には、各フィルタに含まれる吸着剤の種類を記載している。「（ＣＨ₃）₃Ｎ濃度（ｐｐｍ）」と表記した列には、試験開始から１５０分経過したときのカラム出口におけるトリメチルアミン濃度を記載している。

図９は、トリメチルアミン出口濃度の一例を示すグラフである。図９は、フィルタＦ１、Ｆ３及びＦ４について得られたデータをもとに作成している。図９において、横軸は触媒フィルタ１の種類を示し、縦軸は試験開始から１５０分経過したときのカラム出口におけるトリメチルアミン濃度を示している。

表２及び図９に示すとおり、フィルタＦ１のトリメチルアミン出口濃度は、フィルタＦ３及びＦ４のトリメチルアミン出口濃度よりも低かった。すなわち、活性炭及び無機系吸着剤を併用すると、活性炭又は無機系吸着剤を単独で使用するよりも、脱臭性能が高い傾向にある。

＜例５＞
スラリーに５０質量部の酸化銅を更に加えたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当たりのコート量は、５５ｇ／Ｌであった、以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ５という。

＜性能評価Ｃ＞
フィルタＦ５について、アセトアルデヒド浄化性能及びオゾン分解性能を評価した。具体的には、性能評価Ａにおいて相対湿度７０％の条件下での試験について説明したのと同様の方法により、カラムの出口におけるアセトアルデヒド濃度及びオゾン濃度を測定した。
この結果を表３並びに図１０及び図１１に示す。

表３において、「ＣＨ₃ＣＨＯ濃度（ｐｐｍ）」と記載した列には、性能評価Ｃにおいて得られた、フィルタＦ５に係る試験時間毎のアセトアルデヒド出口濃度を示している。「Ｏ₃濃度（ｐｐｍ）」と記載した列には、性能評価Ｃにおいて得られた、フィルタＦ５に係る試験時間毎のオゾン出口濃度を示している。

図１０は、アセトアルデヒド出口濃度の一例を示すグラフである。図１０は、フィルタＦ１及びＦ５で得られたデータを利用して作成している。図１０において、横軸は経過時間を示し、縦軸はカラムの出口におけるアセトアルデヒド濃度を示している。

図１１は、オゾン出口濃度の一例を示すグラフである。図１１は、フィルタＦ１及びＦ５で得られたデータを利用して作成している。図１１において、横軸は経過時間を示し、縦軸はカラムの出口におけるオゾン濃度を示している。

表１及び３並びに図１０及び図１１に示すとおり、フィルタＦ１のアセトアルデヒド出口濃度及びオゾン出口濃度は、フィルタＦ５のアセトアルデヒド出口濃度及びオゾン出口濃度よりも低かった。すなわち、酸化銅を含まない触媒フィルタ１の脱臭性能及びオゾン分解性能は、酸化銅を含む触媒フィルタ１の脱臭性能及びオゾン分解性能よりも高い傾向にある。

＜例６＞
アモルファス構造を有する二酸化マンガンを用いる代わりに、γ型構造を有する二酸化マンガンを用いたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この二酸化マンガンの比表面積は１６７ｍ²／ｇであり、平均粒径は９μｍであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ６という。

＜性能評価Ｄ＞
フィルタＦ６について、アセトアルデヒド浄化性能及びオゾン分解性能を評価した。具体的には、性能評価Ｃについて説明したのと同様の方法により、試験開始から１５０分経過したときのカラム出口におけるアセトアルデヒド濃度及びオゾン濃度を測定した。

その結果、フィルタＦ６に係るアセトアルデヒド出口濃度は、１．０４ｐｐｍであり、オゾン出口濃度は、０．２５ｐｐｍであった。

図１２は、アセトアルデヒド出口濃度及びオゾン出口濃度の一例を示すグラフである。図１２は、フィルタＦ１及びＦ６について得られたデータをもとに作成している。図１２において、横軸は浄化対象の種類を示し、縦軸は試験開始から１５０分経過したときのカラム出口におけるアセトアルデヒド濃度及びオゾン濃度を示している。

図１２に示すように、フィルタＦ１のアセトアルデヒド出口濃度及びオゾン出口濃度は、フィルタＦ６のアセトアルデヒド出口濃度及びオゾン出口濃度よりも低かった。すなわち、アモルファス構造を有する二酸化マンガンを含む触媒フィルタ１の脱臭性能及びオゾン分解性能は、ガンマ型結晶構造を有する二酸化マンガンを含む触媒フィルタ１の脱臭性能及びオゾン分解性能よりも高い傾向にある。

＜例７＞
比表面積が２３０ｍ²／ｇである二酸化マンガンを用いる代わりに、比表面積が２８９ｍ²／ｇである二酸化マンガンを用いたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この二酸化マンガンはアモルファス構造であり、その平均粒径は９μｍであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ７という。

＜例８＞
比表面積が２３０ｍ²／ｇである二酸化マンガンを用いる代わりに、比表面積が２００ｍ²／ｇである二酸化マンガンを用いたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この二酸化マンガンはアモルファス構造であり、その平均粒径は９μｍであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ８という。

＜例９＞
比表面積が２３０ｍ²／ｇである二酸化マンガンを用いる代わりに、比表面積が１９４ｍ²／ｇである二酸化マンガンを用いたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この二酸化マンガンはアモルファス構造であり、その平均粒径は９μｍであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ９という。

＜例１０＞
比表面積が２３０ｍ²／ｇである二酸化マンガンを用いる代わりに、比表面積が１８９ｍ²／ｇである二酸化マンガンを用いたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この二酸化マンガンはアモルファス構造であり、その平均粒径は９μｍであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ１０という。

＜例１１＞
比表面積が２３０ｍ²／ｇである二酸化マンガンを用いる代わりに、比表面積が１８５ｍ²／ｇである二酸化マンガンを用いたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この二酸化マンガンはアモルファス構造であり、その平均粒径は９μｍであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ１１という。

＜例１２＞
比表面積が２３０ｍ²／ｇである二酸化マンガンを用いる代わりに、比表面積が１６０ｍ²／ｇである二酸化マンガンを用いたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この二酸化マンガンはアモルファス構造であり、その平均粒径は９μｍであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ１２という。

＜例１３＞
比表面積が２３０ｍ²／ｇである二酸化マンガンを用いる代わりに、比表面積が１５４ｍ²／ｇである二酸化マンガンを用いたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この二酸化マンガンはアモルファス構造であり、その平均粒径は９μｍであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ１３という。

＜例１４＞
比表面積が２３０ｍ²／ｇである二酸化マンガンを用いる代わりに、比表面積が１５１ｍ²／ｇである二酸化マンガンを用いたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この二酸化マンガンはアモルファス構造であり、その平均粒径は９μｍであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ１４という。

＜性能評価Ｅ＞
フィルタＦ１及びＦ７乃至Ｆ１４について、オゾン除去率を評価した。具体的には、先ず、一辺が１０ｃｍの立方体となるように各フィルタの一部を切り出し、これをカラムにセットした。なお、カラム内の相対湿度は５０％であった。次いで、このカラム内の相対湿度を５０％に維持しながら、このカラムに１４０時間にわたって処理ガスを流通させた。処理ガスとしては、空気に４ｐｐｍのオゾンを混入させたガスを用いた。なお、この処理ガスの流量は２．３８ｍ³／ｍｉｎであった。次いで、試験終了時のカラム出口におけるオゾン濃度を測定して、オゾン除去率を算出した。
この結果を表４及び図１３に示す。

表４において、「二酸化マンガン比表面積（ｍ²／ｇ）」と記載した列には、各フィルタに含まれる二酸化マンガンの比表面積を記載している。「オゾン除去率（％）」と表記した列には、性能評価Ｅにより得られたオゾン除去率を記載している。

図１３は、二酸化マンガンの比表面積とオゾン除去率との関係の一例を示すグラフである。図１３は、フィルタＦ１及びＦ７乃至Ｆ１４について得られたデータをもとに作成している。図１３において、横軸は二酸化マンガンの比表面積を示し、縦軸はオゾン除去率を示している。

表４及び図１３に示すとおり、フィルタＦ１及びＦ７乃至Ｆ１２のオゾン除去率は、フィルタＦ１３及びＦ１４のオゾン除去率よりも高かった。すなわち、比表面積が１６０ｍ²／ｇ以上である二酸化マンガンを含む触媒フィルタ１は、それよりも小さい比表面積の二酸化マンガンを含む触媒フィルタ１と比較して、オゾン分解性能が高い傾向にある。

＜例１５＞
二酸化マンガンの量を減少させたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの二酸化マンガンの含有量は１ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ１５という。

＜例１６＞
二酸化マンガンの量を増加させたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの二酸化マンガンの含有量は７３ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ１６という。

＜例１７＞
二酸化マンガンの量を増加させたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの二酸化マンガンの含有量は１００ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ１７という。

＜例１８＞
二酸化マンガンの量を減少させたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの二酸化マンガンの含有量は０．３ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ１８という。

＜例１９＞
二酸化マンガンの量を増加させたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの二酸化マンガンの含有量は１０５ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ１９という。

＜性能評価Ｆ＞
フィルタＦ１及びＦ１５乃至Ｆ１９について、アセトアルデヒド浄化性能及びオゾン分解性能を評価した。具体的には、性能評価Ｃについて説明したのと同様の方法により、試験開始から３時間経過したときのカラム出口におけるアセトアルデヒド濃度及びオゾン濃度を測定した。
この結果を表５に示す。

表５において、「二酸化マンガン含有量（ｇ／Ｌ）」と記載した列には、各フィルタの単位容積当りの二酸化マンガンの含有量を記載している。「ＣＨ₃ＣＨＯ濃度（ｐｐｍ）」と表記した列には、試験開始から３時間経過したときのカラム出口におけるアセトアルデヒド濃度を記載している。「Ｏ₃濃度（ｐｐｍ）」と表記した列には、試験開始から３時間経過したときのカラム出口におけるオゾン濃度を記載している。

図１４は、二酸化マンガン含有量とアセトアルデヒド出口濃度との関係の一例を示すグラフである。図１４は、フィルタＦ１及びＦ１５乃至Ｆ１９について得られたデータをもとに作成している。図１４において、横軸は触媒フィルタ１の単位容積当りの二酸化マンガンの含有量を示し、縦軸は試験開始から３時間経過したときのカラム出口におけるアセトアルデヒド濃度を示している。

表５及び図１４に示すとおり、フィルタＦ１、Ｆ１５乃至Ｆ１７及びＦ１９に係るアセトアルデヒド出口濃度は、フィルタＦ１８に係るアセトアルデヒド出口濃度よりも低かった。すなわち、単位容積当りの二酸化マンガンの含有量が１ｇ／Ｌ以上である触媒フィルタ１は、単位容積当りの二酸化マンガンの含有量が１ｇ／Ｌよりも少ない触媒フィルタ１と比較して、脱臭性能が高い傾向にある。

ここで、フィルタＦ１９においては、二酸化マンガンの一部が基材から脱落した。したがって、単位容積当りの二酸化マンガンの含有量が１００ｇ／Ｌよりも多い触媒フィルタ１は、単位容積当りの二酸化マンガンの含有量が１００ｇ／Ｌ以下である触媒フィルタ１と比較して、耐久性が低い傾向にある。

＜例２０＞
先ず、木質系活性炭を準備した。具体的には、塩酸を用いてこの活性炭を洗浄した後、イオン交換水を用いてこの活性炭を更に洗浄した。次いで、この活性炭を乾燥させた。なお、この活性炭の塩素含有量は０．００２５質量％であった。以下、この活性炭を活性炭Ｃ１という。

スラリーに活性炭Ｃ１を加えたこと、及び活性炭を含有する基材を用いる代わりに、活性炭を含まない基材を用いたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの活性炭の含有量は５０ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ２０という。

＜例２１＞
先ず、木質系活性炭を準備した。具体的には、塩酸を用いてこの活性炭を洗浄した後、イオン交換水を用いてこの活性炭を更に洗浄した。次いで、この活性炭を乾燥させた。なお、この活性炭の塩素含有量は０．００５質量％であった。以下、この活性炭をＣ２という。

活性炭Ｃ１の代わりに活性炭Ｃ２を用いたこと以外は、例２０に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの活性炭の含有量は５０ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ２１という。

＜例２２＞
先ず、木質系活性炭を準備した。具体的には、塩酸を用いてこの活性炭を洗浄した後、イオン交換水を用いてこの活性炭を更に洗浄した。次いで、この活性炭を乾燥させた。なお、この活性炭の塩素含有量は０．０１２５質量％であった。以下、この活性炭をＣ３という。

活性炭Ｃ１の代わりに活性炭Ｃ３を用いたこと以外は、例２０に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの活性炭の含有量は５０ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ２２という。

＜例２３＞
先ず、木質系活性炭を準備した。具体的には、塩酸を用いてこの活性炭を洗浄した後、イオン交換水を用いてこの活性炭を更に洗浄した。次いで、この活性炭を乾燥させた。なお、この活性炭の塩素含有量は０．０３７５質量％であった。以下、この活性炭をＣ４という。

活性炭Ｃ１の代わりに活性炭Ｃ４を用いたこと以外は、例２０に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの活性炭の含有量は５０ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ２３という。

＜例２４＞
先ず、木質系活性炭を準備した。具体的には、塩酸を用いてこの活性炭を洗浄した後、イオン交換水を用いてこの活性炭を更に洗浄した。次いで、この活性炭を乾燥させた。なお、この活性炭の塩素含有量は０．０７５質量％であった。以下、この活性炭をＣ５という。

活性炭Ｃ１の代わりに活性炭Ｃ５を用いたこと以外は、例２０に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの活性炭の含有量は５０ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ２４という。

＜例２５＞
先ず、木質系活性炭を準備した。具体的には、純水を用いてこの活性炭を洗浄した後、イオン交換水を用いてこの活性炭を更に洗浄した。次いで、この活性炭を乾燥させた。なお、この活性炭の塩素含有量は０．０００質量％であった。以下、この活性炭をＣ６という。

活性炭Ｃ１の代わりに活性炭Ｃ６を用いたこと以外は、例２０に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの活性炭の含有量は５０ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ２５という。

＜性能評価Ｇ＞
フィルタＦ２０乃至Ｆ２５について、剥離量を測定した。具体的には、先ず、各フィルタの質量Ａを測定した。次いで、各フィルタを落下装置にセットした。次いで、このフィルタを１０ｃｍの高さから落下させた。次いで、このフィルタの質量Ｂを測定した。フィルタ質量Ａからフィルタ質量Ｂを減じた値を、剥離量（Ａ−Ｂ）とした。
この結果を表６及び図１５に示す。

表６において、「活性炭の塩素含有量（ｗｔ％）」と記載した列には、各フィルタに含まれる活性炭に係る塩素含有量を記載している。「剥離量（ｇ）」と表記した列には、上記性能評価Ｇにより得られた剥離量を記載している。

図１５は、活性炭の塩素含有量と剥離量との関係の一例を示すグラフである。図１５は、フィルタＦ２０乃至Ｆ２５について得られたデータをもとに作成している。図１５において、横軸は活性炭の塩素含有量を示し、縦軸は上記性能評価Ｇにより得られた剥離量を示している。

表６及び図１５に示すとおり、フィルタＦ２０乃至Ｆ２２及びＦ２５に係る剥離量は、フィルタＦ２３及びＦ２４に係る剥離量よりも少なかった。すなわち、塩素含有量が０．０１２５質量％以下である活性炭を含む触媒フィルタ１は、塩素含有量が０．０１２５質量％よりも多い活性炭を含む触媒フィルタ１と比較して、耐久性が高い傾向にある。

＜例２６＞
活性炭の量を減少させたこと以外は、例２５に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの活性炭の含有量は２ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ２６という。

＜例２７＞
活性炭の量を減少させたこと以外は、例２５に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの活性炭の含有量は１５ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ２７という。

＜例２８＞
活性炭の量を減少させたこと以外は、例２５に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの活性炭の含有量は３５ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ２８という。

＜例２９＞
活性炭の量を増加させたこと以外は、例２５に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの活性炭の含有量は１００ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ２９という。

＜例３０＞
活性炭の量を減少させたこと以外は、例２５に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの活性炭の含有量は０．５ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ３０という。

＜例３１＞
活性炭の量を増加させたこと以外は、例２５に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの活性炭の含有量は１２０ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ３１という。

＜性能評価Ｈ＞
Ｆ２５乃至Ｆ３１について、アセトアルデヒド浄化性能及びオゾン分解性能を評価した。具体的には、性能評価Ｃについて説明したのと同様の方法により、試験開始から３時間経過したときのカラム出口におけるアセトアルデヒド濃度及びオゾン濃度を測定した。

また、フィルタＦ２５乃至Ｆ３１について、アセトン吸着力を測定した。具体的には、日本工業規格ＪＩＳＫ１４７４：２００７「活性炭試験方法」に記載された方法により測定した。なお、アセトンの希釈割合は１／１とした。
この結果を表７及び図１６に示す。

更に、フィルタＦ４について、性能評価Ｃについて説明したのと同様の方法により、試験開始から３時間経過したときのカラム出口におけるアセトアルデヒド濃度を測定した。その結果、フィルタＦ４に係るアセトアルデヒド出口濃度は、３ｐｐｍであった。

表７において、「活性炭含有量（ｇ／Ｌ）」と記載した列には、各フィルタの単位容積当りの活性炭の含有量を記載している。「ＣＨ₃ＣＨＯ濃度（ｐｐｍ）」と表記した列には、試験開始から３時間経過したときのカラム出口におけるアセトアルデヒド濃度を記載している。「Ｏ₃濃度（ｐｐｍ）」と表記した列には、試験開始から３時間経過したときのカラム出口におけるオゾン濃度を記載している。「アセトン吸着力（ｇ／Ｌ）」と表記した列には、性能評価Ｈで得られた触媒フィルタ１の単位容積当りのアセトン吸着力を記載している。

図１６は、活性炭含有量とアセトアルデヒド出口濃度との関係の一例を示すグラフである。図１６は、フィルタＦ１、Ｆ４及びＦ２５乃至Ｆ３１について得られたデータをもとに作成している。図１６において、横軸は触媒フィルタ１の単位容積当りの活性炭の含有量を示し、縦軸は試験開始から３時間経過したときのカラム出口におけるアセトアルデヒド濃度を示している。

表７及び図１６に示すとおり、フィルタＦ２５乃至Ｆ２９及びＦ３１に係るアセトアルデヒド出口濃度は、フィルタＦ４及びＦ３０に係るアセトアルデヒド出口濃度よりも低かった。すなわち、単位容積当りの活性炭の含有量が２ｇ／Ｌ以上である触媒フィルタ１は、単位容積当りの活性炭の含有量が２ｇ／Ｌよりも少ない触媒フィルタ１と比較して、脱臭性能が高い傾向にある。

また、表７に示すとおり、フィルタＦ２５乃至Ｆ２９及びＦ３１に係るオゾン出口濃度は、フィルタＦ３０に係るオゾン出口濃度よりも低かった。すなわち、単位容積当りの活性炭の含有量が１５ｇ／Ｌ以上である触媒フィルタ１は、単位容積当りの活性炭の含有量が１５ｇ／Ｌよりも少ない触媒フィルタ１と比較して、オゾン分解性能が高い傾向にある。

更に、表７に示すとおり、触媒フィルタ１の単位容積当りのアセトン吸着量が５ｇ／Ｌ以上であると、触媒フィルタ１の単位容積当りのアセトン吸着量が５ｇ／Ｌより少ない場合と比較して、脱臭性能が高い傾向にある。

そして、図１６に示すとおり、フィルタＦ２５に係るアセトアルデヒド出口濃度は、フィルタＦ１に係るアセトアルデヒド出口濃度よりも低かった。すなわち、活性炭を含有しない基材に、活性炭を含有するスラリーを含浸させる方法により得られた触媒フィルタ１は、活性炭を含有する基材に、活性炭を含有しないスラリーを含浸させる方法により得られた触媒フィルタ１よりも脱臭性能が高い傾向にある。

＜例３２＞
コルゲートハニカム構造に加工した抄紙を基材として用いる代わりに、ポリウレタンフォームを基材として用いたこと以外は、例２７に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りの活性炭の含有量は１５ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ３２という。

＜性能評価Ｉ＞
フィルタＦ３２について、アセトアルデヒド浄化性能を評価した。具体的には、性能評価Ｃについて説明したのと同様の方法により、試験開始から３時間経過したときのカラム出口におけるアセトアルデヒド濃度を測定した。
その結果、フィルタＦ３２に係るアセトアルデヒド出口濃度は、０．８ｐｐｍであった。

図１７は、アセトアルデヒド出口濃度の一例を示すグラフである。図１７は、フィルタＦ２７及びＦ３２について得られたデータをもとに作成している。図１７において、横軸は触媒フィルタ１の種類を示し、縦軸は試験開始から３時間経過したときのカラム出口におけるアセトアルデヒド濃度を示している。

図１７に示すように、フィルタＦ２７のアセトアルデヒド出口濃度は、フィルタＦ３２のアセトアルデヒド出口濃度よりも低かった。すなわち、基材にコルゲートハニカム構造に加工した抄紙を用いた触媒フィルタ１の脱臭性能は、基材にポリウレタンフォームに用いた触媒フィルタ１の脱臭性能よりも高い傾向にある。

＜例３３＞
ゼオライトの量を減少させたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りのゼオライトの含有量は０．１５ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ３３という。

＜例３４＞
ゼオライトの量を増加させたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りのゼオライトの含有量は１５ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ３４という。

＜例３５＞
ゼオライトの量を増加させたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りのゼオライトの含有量は２０ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ３５という。

＜例３６＞
ゼオライトの量を減少させたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りのゼオライトの含有量は０．１ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ３６という。

＜例３７＞
ゼオライトの量を増加させたこと以外は、例１に記載したのと同様の方法により、触媒フィルタ１を得た。なお、この触媒フィルタ１の単位容積当りのゼオライトの含有量は２２ｇ／Ｌであった。以下、この触媒フィルタ１をフィルタＦ３７という。

＜性能評価Ｊ＞
フィルタＦ１及びＦ３３乃至Ｆ３７について、アセトアルデヒド浄化性能及びオゾン分解性能を評価した。具体的には、性能評価Ｃについて説明したのと同様の方法により、試験開始から３時間経過したときのカラム出口におけるアセトアルデヒド濃度及びオゾン濃度を測定した。
この結果を表８及び図１８に示す。

表８において、「ゼオライト含有量（ｇ／Ｌ）」と記載した列には、各フィルタの単位容積当りのゼオライトの含有量を記載している。「ＣＨ₃ＣＨＯ濃度（ｐｐｍ）」と表記した列には、試験開始から３時間経過したときのカラム出口におけるアセトアルデヒド濃度を記載している。「Ｏ₃濃度（ｐｐｍ）」と表記した列には、試験開始から３時間経過したときのカラム出口におけるオゾン濃度を記載している。

図１８は、ゼオライト含有量とアセトアルデヒド出口濃度との関係の一例を示すグラフである。図１８は、フィルタＦ１及びＦ３３乃至Ｆ３７について得られたデータをもとに作成している。図１８において、横軸は触媒フィルタ１の単位容積当りのゼオライトの含有量を示し、縦軸は試験開始から３時間経過したときのカラム出口におけるアセトアルデヒド濃度を示している。

表８及び図１８に示すとおり、フィルタＦ１、Ｆ３３乃至Ｆ３５に係るアセトアルデヒド出口濃度は、フィルタＦ３６及びＦ３７に係るアセトアルデヒド出口濃度よりも低かった。すなわち、単位容積当りのゼオライトの含有量が０．１５ｇ／Ｌ乃至２０ｇ／Ｌの範囲内にある触媒フィルタ１は、単位容積当りのゼオライトの含有量が０．１５ｇ／Ｌよりも少ない触媒フィルタ１及び単位容積当りのゼオライトの含有量が２０ｇ／Ｌよりも多い触媒フィルタ１と比較して、脱臭性能が高い傾向にある。

１…触媒フィルタ、１０…脱臭装置、１１…容器、１２…オゾン発生器、１３…ファン、ＩＰ…給気口、ＯＰ…排気口。

Claims (12)

1. オゾンで処理された臭気ガスからオゾンの除去及び臭気成分の分解を促進するための触媒フィルタであって、
   二酸化マンガン、活性炭、アルミニウム又はマグネシウムとケイ素とを含む複合酸化物からなる無機系吸着剤、及びシリカを含む触媒フィルタ。
2. 前記触媒フィルタの単位容積当りの前記シリカの含有量は、０．１５ｇ／Ｌ乃至２０ｇ／Ｌの範囲内にある請求項１に記載の触媒フィルタ。
3. 前記二酸化マンガンはアモルファス構造である請求項１又は２に記載の触媒フィルタ。
4. 前記二酸化マンガンの比表面積は１６０ｍ²／ｇ乃至３００ｍ²／ｇの範囲内にある請求項１乃至３の何れか１項に記載の触媒フィルタ。
5. 前記触媒フィルタの単位容積当たりの前記二酸化マンガンの含有量は１ｇ／Ｌ乃至１００ｇ／Ｌの範囲内にある請求項１乃至４の何れか１項に記載の触媒フィルタ。
6. 前記活性炭の塩素含有量は０．０１２５質量％以下である請求項１乃至５の何れか１項に記載の触媒フィルタ。
7. 前記触媒フィルタの単位容積当たりの前記活性炭の含有量は２ｇ／Ｌ以上である請求項１乃至６の何れか１項に記載の触媒フィルタ。
8. 前記無機系吸着剤はゼオライト、セピオライト又はこれらの混合物である請求項１乃至７の何れか１項に記載の触媒フィルタ。
9. 前記触媒フィルタの単位容積当たりの前記無機系吸着剤の含有量は０．１５ｇ／Ｌ乃至２０ｇ／Ｌの範囲内にある請求項１乃至８の何れか１項に記載の触媒フィルタ。
10. 前記触媒フィルタの単位容積当りの銅の含有量は０．５ｇ／Ｌ以下である請求項１乃至９の何れか１項に記載の触媒フィルタ。
11. 臭気ガスが供給される処理室と、オゾンを前記処理室に供給し、前記臭気ガスに含まれる臭気成分の少なくとも一部を酸化分解させるオゾン発生器と、前記オゾンで処理された臭気ガスから前記オゾンを除去する触媒フィルタとを備え、
    前記触媒フィルタは、請求項１乃至１０の何れか１項に記載の触媒フィルタを含む脱臭装置。
12. 請求項１１に記載の脱臭装置と１以上の集塵フィルタとを備え、
    前記集塵フィルタは、
    前記処理室に供給される前の前記臭気ガスから塵の少なくとも一部を除去するか、
    前記触媒フィルタに供給される前の前記臭気ガスから塵の少なくとも一部を除去するか、又は、
    前記触媒フィルタに供給された後、前記臭気成分の少なくとも一部と前記オゾンとが除去された前記臭気ガスから塵の少なくとも一部を除去する
    空気清浄装置。