JP3029965B2 - 脱臭素子及びその脱臭素子を用いた脱臭装置 - Google Patents

脱臭素子及びその脱臭素子を用いた脱臭装置

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JP3029965B2 JP6020746A JP2074694A JP3029965B2 JP 3029965 B2 JP3029965 B2 JP 3029965B2 JP 6020746 A JP6020746 A JP 6020746A JP 2074694 A JP2074694 A JP 2074694A JP 3029965 B2 JP3029965 B2 JP 3029965B2
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  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵庫、玄関収納庫
(下駄箱)、トイレ、調理器などに用いられる脱臭素子
及びその脱臭素子を用いた脱臭装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の脱臭素子としては、活性
炭を用いたものが一般的であり、この活性炭を用いたも
のにおいては、ハニカム状に成型された活性炭の表面の
微細孔に拡散若しくは循環通風により臭気を接触させ臭
気成分を活性炭の微細孔に物理吸着させて脱臭するもの
であった。
【0003】また、オゾンを用いたものにおいては、高
圧発生機、オゾナイザー、オゾン分解触媒でオゾン脱臭
装置を構成し、高圧発生機及びオゾナイザーで発生させ
たオゾンの酸化能力により臭気成分を分解させて脱臭を
行い、余剰オゾンをオゾン分解触媒で分解するものであ
った。そして、オゾンにより脱臭を行った後、残りの臭
気を酸化マンガンで吸着脱臭するものもあった。
【0004】更に、鉄錯体或は金等を主成分とする常温
分解触媒を用いたものがあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な脱臭素子及び脱臭装置においては、以下のような問題
があった。
【0006】即ち、活性炭を用いた吸着作用を用いたも
のにおいては、活性炭に臭気成分を吸着させて脱臭を行
うため、使用時間が経過するに従って活性炭に吸着され
た臭気成分の吸着量が増加し、新たに吸着する吸着量が
減少し脱臭効果が時間経過と共に低下し、最終的に吸着
飽和となり脱臭効果がなくなり、交換する必要があっ
た。この脱臭効果がなくなったものを交換せずに長期間
おいておくと、臭気成分を吸着した活性炭が逆に臭気発
生源となってしまう場合があった。
【0007】また、オゾンにより脱臭を行う場合におい
ては、オゾンを発生させるための高圧発生機、オゾナイ
ザー、オゾン分解触媒などが必要となり、構造が複雑で
コストが高くなりという問題があった。
【0008】そして、常温分解触媒においても、常温で
の分解速度はきわめて遅く、その脱臭効果はほとんどが
吸着によるものであり、活性炭を用いたものと同様に脱
臭効果が低下する。
【0009】このような吸着方式の脱臭においては、い
ずれの場合も吸湿しやすく、湿度が高い雰囲気では極端
にその脱臭性能が低下する。
【0010】本発明は上記のような問題に鑑みなされた
ものであり、マイクロ波吸収発熱性無機材料で成型した
基材の表面に吸着酸化触媒を被覆することにより、臭気
を吸着脱臭しこの吸着脱臭した脱臭素子をマイクロ波に
より加熱して再生して脱臭性能を回復することを目的と
するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の脱臭素子は、マイクロ波を吸収し
て自己発熱するマイクロ波吸収発熱性無機材料でハニカ
ム状若しくは発泡状に成型した基材の表面に、臭気を吸
着及び酸化分解するための吸着酸化触媒を被覆してい
る。請求項2記載の脱臭素子は、上記マイクロ波吸収発
熱性無機材料としてフェライトを主成分とする無機材料
を用い、吸着酸化触媒における吸着材として酸化マンガ
ンと、ゼオライト,シリカ,アルミナのうち少なくとも
1種類以上を、酸化触媒として白金族系金属元素を用い
ている。請求項3記載の脱臭素子は、マイクロ波透過性
無機材料でハニカム状若しくは発泡状に成型した基材の
表面にマイクロ波吸収発熱性無機材料と吸着酸化触媒と
を被覆している。
【0012】また、請求項4の脱臭装置は、脱臭装置本
体に送風機を有する送風路を形成し、該送風路に前記脱
臭素子を着脱自在に配設している。請求項5記載の脱臭
装置は、前記送風路の前記脱臭素子の風上側にオゾン脱
臭部を配設している。
【0013】
【作用】請求項1記載の脱臭素子は、臭気を吸着して脱
臭を行い、臭気の吸着飽和及び吸湿により脱臭性能が低
下すると、脱臭素子を電子レンジによってマイクロ波加
熱して吸着酸化触媒の酸化触媒作用により吸着した臭気
成分及び水分を分解・脱着し、脱臭素子の再生を行う。
請求項2記載の脱臭素子は、マイクロ波吸収発熱性無機
材料に誘電損失の大きなフェライトを用いているので、
効率良くマイクロ波を吸収して発熱し脱臭素子の再生を
効率良く再生し、このマイクロ波加熱による再生時に長
時間マイクロ波を照射しても、フェライトは自身が有す
るキュリー点以上の温度に発熱することなく、吸着酸化
触媒の熱劣化を防止することができる。請求項3記載の
脱臭素子は、マイクロ波加熱による脱臭素子の再生時
に、基材を透過したマイクロ波が、基材の表面のマイク
ロ波吸収発熱性無機材料に吸収され発熱し、吸着酸化触
媒の酸化触媒作用を向上させる。
【0014】また、請求項4記載の脱臭装置は、脱臭装
置を脱臭を行う場所(機器内)に配置し、この場所(機
器内)の脱臭を行い、再生時は脱臭装置から脱臭素子の
みを取り出して脱臭素子の再生を行う。請求項5記載の
脱臭素子は、オゾンによる脱臭と脱臭素子による吸着脱
臭とで脱臭を行っており脱臭性能を向上させる。
【0015】
【実施例】本発明の脱臭素子の実施例を図1及び図2と
共に説明する。
【0016】図1は脱臭素子からなる脱臭体の正面図で
あり、図2は脱臭素子からなる脱臭体のA−A断面図で
ある。図1及び図2において、1は脱臭体であり、脱臭
素子2をマイカ板からなる支持材3で挟んで支持し、外
周部をマイカ板若しくはシート状セラミックファイバー
からなる断熱材4で断熱支持して構成している。
【0017】前記脱臭素子2は、マイクロ波吸収発熱性
無機材料であるSiCをSi34をバインダーとしてハニ
カム状に成形・焼結して基材5を形成し、この基材5の
表面に吸着酸化触媒6を被覆している。該吸着酸化触媒
6は、吸着材として酸化マンガンと、ゼオライト,シリ
カ,アルミナの中から少なくとも1種類以上を用い、酸
化触媒として白金を0.92g/lの割合で前被覆量1
20g/lで被覆したものである。
【0018】上記構成の脱臭体は、送風により脱臭素子
2のハニカム状の孔部分を通過する臭気成分を吸着酸化
触媒6が常温時に吸着し脱臭を行い、時間の経過と共に
該吸着酸化触媒6で吸着可能な臭気成分の量が飽和量へ
達し、脱臭性能が徐々に低下していく。
【0019】このように、脱臭性能が低下すると、脱臭
体1を電子レンジに入れてマイクロ波加熱することによ
り、脱臭体1のマイクロ波吸収発熱性無機材料で形成さ
れた基材5が自己発熱し、この自己発熱により吸着酸化
触媒6が加熱され該吸着酸化触媒6の温度が上昇し、吸
着酸化触媒6の酸化触媒の働きにより吸着材に吸着され
た臭気成分を分解し、吸着材の吸着機能を元の状態に回
復させて脱臭体1の再生を行う。
【0020】また、前記基材5をコージライト及びシリ
カ,アルミナなどの誘電損失の小さなマイクロ波透過性
無機材料により成型し、この基材5の表面に前記吸着酸
化触媒6とマイクロ波吸収発熱性無機材料とを混合して
被覆しても良い。このような構成により、マイクロ波加
熱による脱臭素子の再生時に、基材5を透過したマイク
ロ波が、基材の表面のマイクロ波吸収発熱性無機材料に
吸収され発熱し、吸着酸化触媒の酸化触媒作用を向上さ
せる。
【0021】そして、マイクロ波吸収発熱性無機材料と
してフェライトを用いて基材5を成型しても良い。この
ようにフェライトにより基材5を成型することにより、
脱臭体1の再生時に誤って電子レンジによりマイクロ波
を長時間照射しても、基材5はフェライトの有するキュ
リー点(約500℃)によってこのキュリー点以上の温
度になることがないので、吸着材が異常加熱されること
なく熱劣化するのを確実に防止することができる。
【0022】次に、前記脱臭体1を用いた脱臭装置を図
3及び図4と共に説明する。
【0023】図3は脱臭体1を用いた脱臭装置の平面
図、図4は図3の縦断面図であり、図3及び図4におい
て、11は脱臭装置本体であり、該脱臭装置本体11内
にファン12,ファン12を回転駆動するモータ13,
該モータ13に電力を供給する電池14を設けている。
【0024】前記脱臭装置本体11のモータ13の下側
の底部に吸気口15を設けると共に前記ファンの下側の
底部に排気口16を設け、該吸気口15から吸気された
空気が直接排気口16から排気されないように仕切壁1
7を設けて該吸気口15から吸気した空気が排気口16
から前記脱臭装置本体11外へ送風される送風路18を
形成し、区画壁19で前記送風路18と区画された部分
に前記電池14を配設している。
【0025】そして、前記脱臭装置本体11に前記脱臭
体1を当該脱臭装置本体11内へ挿入するための脱臭体
挿入口20が設けられ、該脱臭体1は該脱臭体挿入口2
0から前記脱臭装置本体11内へ着脱自在に配設されて
いる。
【0026】上記構成の脱臭装置は、例えば冷蔵庫の庫
内に配置され、脱臭運転時にファン12が連続若しくは
断続で運転し、吸気口15から庫内の臭気を含んだ空気
を脱臭装置本体11内に吸気する。この吸気された空気
は送風路18を通り脱臭体1を通過する間にその空気中
に含まれる臭気成分が脱臭体1の脱臭素子2の吸着酸化
触媒6の表面で吸着されて臭気が脱臭され、この脱臭さ
れた空気が排気口16から冷蔵庫の庫内へ排気され、該
冷蔵庫の庫内の脱臭を行う。
【0027】そして、長期間の使用により脱臭体1の脱
臭性能が低下すると、脱臭装置本体11の脱臭体挿入口
20から脱臭体1を取り出し、この取り出した脱臭体1
を電子レンジに入れマイクロ波加熱することにより、吸
着酸化触媒6の表面に吸着された臭気成分を酸化触媒作
用により分解し、脱臭体1の脱臭性能を回復させて再生
を行う。このような、マイクロ波照射による再生時期の
目安は、家庭用冷蔵庫,トイレ,玄関収納庫等に使用し
た場合、およそ半年に1回である。
【0028】また、図5及び図6に示すように、脱臭装
置本体11の送風路18にオゾン脱臭部(高圧発生機,
オゾナイザー,オゾン分解触媒)21を設け、該オゾン
脱臭部21で発生するオゾン脱臭と共に前記脱臭体1の
吸着脱臭により脱臭装置を配置した場所の脱臭を行い、
脱臭体1の脱臭性能が低下すると上記と同様に脱臭体1
を電子レンジで加熱して再生させる。
【0029】図7は、本発明の脱臭素子のみを用いた脱
臭装置、脱臭素子とオゾン脱臭を用いた脱臭装置、オゾ
ン脱臭のみの脱臭装置、活性炭単独の場合の脱臭性能を
示す特性図であり、同一の脱臭装置本体に夫々を配設
し、250l容積ボックスにメチルメルカプタン(初期
濃度4ppm)を入れた場合の脱臭性能を比較したもの
である。比較に用いた本発明の脱臭素子及びハニカム活
性炭はいずれも58×25×t20mmの同一寸法のも
のであるが、セル(孔)数はことなり180および20
0セル/in2であり、セル数を考慮した場合本発明の
脱臭素子は活性炭と同等若しくはそれ以上の脱臭性能で
あり、オゾン脱臭と組み合わせることにより脱臭性能を
より向上させることができる。
【0030】また、図8は本発明の脱臭素子の各マイク
ロ波出力に対する照射時間と脱臭素子の脱臭材表面温度
の関係を示す特性図であり、脱臭材寸法:58×25×
t20mm,180セル/in2の脱臭材を300W,
500W,700Wで加熱した場合を示している。図8
から各マイクロ波出力に対する最適加熱時間は、脱臭材
の温度が300℃に達する時間であり、この時間を電子
レンジに設定して脱臭素子のマイクロ波加熱による再生
を行う。
【0031】この電子レンジによる再生時に、トイレや
下駄箱に入れて脱臭を行っていた脱臭素子は、マイクロ
波透過性無機材料で形成された機密性の高い容器内に脱
臭素子を入れて電子レンジで加熱することにより、衛生
的に脱臭素子を電子レンジにおいて再生することができ
る。
【0032】
【発明の効果】請求項1記載の脱臭素子は、臭気を吸着
して脱臭を行い、臭気の吸着飽和及び吸湿により脱臭性
能が低下すると、脱臭素子を電子レンジによってマイク
ロ波加熱して吸着酸化触媒の酸化触媒作用により吸着し
た臭気成分及び水分を分解・脱着し、脱臭素子の再生を
行うことができ、半永久的に繰り返し使用することを可
能とすることができる。請求項2記載の脱臭素子は、マ
イクロ波吸収発熱性無機材料に誘電損失の大きなフェラ
イトを用いているので、効率良くマイクロ波を吸収して
発熱し脱臭素子の再生を効率良く再生し、このマイクロ
波加熱による再生時に長時間マイクロ波を照射しても、
フェライトは自身が有するキュリー点以上の温度に発熱
することなく、吸着酸化触媒の熱劣化を防止することが
できる。請求項3記載の脱臭素子は、マイクロ波加熱に
よる脱臭素子の再生時に、基材を透過したマイクロ波
が、基材の表面のマイクロ波吸収発熱性無機材料に吸収
され発熱し、吸着酸化触媒の酸化触媒作用を向上させ
る。
【0033】また、請求項4記載の脱臭装置は、脱臭装
置を脱臭を行う場所(機器内)に配置し、この場所(機
器内)の脱臭を行い、再生時は脱臭装置から脱臭素子の
みを取り出して脱臭素子の再生を行うので、脱臭装置を
設置した場所、例えば、冷蔵庫内に設置した場合、庫内
で脱臭素子を再生するために加熱する必要がないので、
庫内の温度上昇を招くことがなく、また、玄関収納庫内
に設置した場合においては、庫内での加熱がないので火
災の危険を確実に防止することができる。請求項5記載
の脱臭素子は、オゾンによる脱臭と脱臭素子による吸着
脱臭とで脱臭を行っており脱臭性能を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の脱臭素子の実施例を示す正面図であ
る。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】本発明の脱臭素子を用いた脱臭装置を示す平面
図である。
【図4】図3の縦断面図である。
【図5】本発明の脱臭素子及びオゾン脱臭を用いた脱臭
装置を示す平面図である。
【図6】図5の縦断面図である。
【図7】本発明の脱臭素子のみを用いた脱臭装置、脱臭
素子とオゾン脱臭を用いた脱臭装置、オゾン脱臭のみの
脱臭装置、活性炭単独の場合の脱臭性能を示す特性図で
ある。
【図8】本発明の脱臭素子の各マイクロ波出力に対する
照射時間と脱臭素子の脱臭材表面温度の関係を示す特性
図である。
【符号の説明】
1 脱臭体 2 脱臭素子 3 支持材 4 断熱材 5 基材 6 吸着酸化触媒 11 脱臭装置本体 12 ファン 13 モータ 15 吸気口 16 排気口 18 送風路
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B01J 35/02 ZAB B01J 35/04 301P 35/04 301 331A 331 ZAB ZAB F25D 23/00 302M F25D 23/00 302 B01D 53/36 ZABH (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61L 9/01 B01D 53/96 B01J 20/00 - 20/34 B01J 23/90 - 23/96

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロ波を吸収して自己発熱するマイ
    クロ波吸収発熱性無機材料でハニカム状若しくは発泡状
    に成型した基材の表面に、臭気を吸着及び酸化分解する
    ための吸着酸化触媒を被覆したことを特徴とする脱臭素
    子。
  2. 【請求項2】 上記マイクロ波吸収発熱性無機材料とし
    てフェライトを主成分とする無機材料を用い、吸着酸化
    触媒における吸着材として酸化マンガンと、ゼオライ
    ト,シリカ,アルミナのうち少なくとも1種類以上を、
    酸化触媒として白金族系金属元素を用いたことを特徴と
    する請求項1記載の脱臭素子。
  3. 【請求項3】 マイクロ波透過性性無機材料でハニカム
    状若しくは発泡状に成型した基材の表面に、マイクロ波
    吸収発熱性無機材料と吸着酸化触媒とを被覆したことを
    特徴とする脱臭素子。
  4. 【請求項4】 脱臭装置本体に送風機を有する送風路を
    形成し、該送風路に前記脱臭素子を着脱自在に配設した
    ことを特徴とする脱臭装置。
  5. 【請求項5】 前記送風路の前記脱臭素子の風上側にオ
    ゾン脱臭部を配設したことを特徴とする請求項4記載の
    脱臭装置。
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