JP3084787B2 - 脱臭装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は硫化水素、アンモニア、
各種メルカプタン、アミン類等の悪臭成分を浄化する脱
臭装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、クリーン志向を反映して家庭用の
脱臭装置が導入されつつある。

【０００３】従来、この種の脱臭装置は図３に示すよう
な構成であった。すなわち図３において１は吸入口２、
排出口３を有するケース、４は悪臭成分を含んだ空気を
吸入するための送風機、５は無声放電により空気中の酸
素をオゾンに変化させるためのオゾン発生電極、６は人
体に有害なオゾンを分解するためのオゾン分解触媒、７
はオゾン発生電極５及び送風機４を制御するための制御
回路、８は電源である乾電池である。

【０００４】上記構成においてスイッチ（図示せず）が
投入されると送風機４が回転するとともにオゾン発生電
極５からオゾンが発生し、吸入口２から悪臭成分を含ん
だ空気が吸入され、オゾンと接触しながらオゾン分解触
媒６を通過する。ここで悪臭成分はオゾンによって活性
化されたオゾン分解触媒６によって酸化分解されるとと
もに余剰のオゾンも酸素（２Ｏ3 →３Ｏ2 ）に分解さ
れ、排出口３からケース１外に放出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の脱臭
装置では、電源として乾電池を用いるためポータブルで
ある反面、電池交換の煩わしさがある。またオゾンの強
力な酸化力を利用するため、オゾン発生電極及び高圧発
生装置、さらにそれらの制御回路が必要であり、構造が
複雑となるとともに高価となる。さらにオゾンは高濃度
にすれば悪臭成分の分解効率が向上するが、オゾンは人
体に有害であるために外部へ流出するオゾンは低濃度
（０.1ＰＰＭ以下）を維持する必要があり、長期にわた
って使用するためには安全性を考慮してオゾン分解触媒
の容積を充分大きくとる必要がある。したがって脱臭装
置の大型化につながるという課題があった。

【０００６】本発明は上記課題を解決するものであり、
一般の商用コンセントを利用可能とすることで電池交換
が不要であり、かつオゾン発生装置を用いることなく長
期にわたって脱臭を行うことができ、しかも小型、低コ
ストな脱臭装置を提供することを目的としたものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の脱臭装置は吸入口と排出口と排気通路を有
する外筐と、悪臭成分を吸入するための送風機と、前記
排気通路内に配設され悪臭を酸化分解する脱臭触媒と、
前記送風機を制御する制御回路と、前記外筐から一体的
に突出して設けられ前記制御回路に商用電源を導入する
ためのコンセントプラグと、前記コンセントプラグの電
源ラインに並列接続され外筐の一端面に設けたコンセン
トから構成したものである。また、脱臭触媒はＦｅ及び
Ｍｎの金属酸化物を主成分とする第一の触媒体と、ゼオ
ライトを主成分とする吸着材にＡｕ及びＦｅの金属酸化
物を担持した第二の触媒体から構成したものである。

【０００８】

【作用】本発明によれば、外筐から突出したコンセント
プラグを一般の据付商用電源コンセントに差しこむこと
により電源が供給されるため、電池交換が不要となる。
またコンセントを利用して建材の壁面に脱臭装置を設置
でき、壁面取りつけのための部材あるいは工事が不要と
なるとともに、コンセントプラグの電源ラインに並列接
続したコンセントを内蔵しているため、別の商用電源を
利用した電気機器の使用にも支障をきたさない。また脱
臭に際してオゾンを使用しない脱臭触媒を用いるため、
構成が簡素化できるとともに安全性が向上する。すなわ
ち、一般的に悪臭成分は硫化水素、メルカプタン類に代
表される硫黄系化合物とアンモニア、アミン類に代表さ
れる窒素系化合物の混合した複合臭である。 悪臭成分を
含んだ空気がまず第一の触媒体の表面に接触する。この
時悪臭成分中の硫黄系化合物が第一の触媒体の表面に選
択的に吸着される。一方窒素系化合物の第一の触媒体に
対する結合力は弱く、大部分が吸着されることなく通過
する。通過した窒素系化合物は第二の触媒体の表面に接
触し、ゼオライトを主成分とする吸着材表面に吸着され
る。ここでゼオライトはカチオンによる静電引力によ
り、双極子モーメントの大きい分子を選択的に吸着す
る。これら二種類の脱臭体により複合臭を効率的に脱臭
することができ、悪臭は浄化されて放出される。 またこ
の点に関してのメカニズムは十分には解明されていない
が、硫黄系化合 物に対してはＦｅ及びＭｎ、また窒素系
化合物に対してはＡｕ及びＦｅの金属イオンの相互作用
によって脱臭体表面及び／もしくは吸着された悪臭成分
が活性化され、酸素共存下、常温雰囲気において酸化分
解反応が起こり、悪臭成分が徐々に分解されて脱離及び
／もしくは吸収され、吸着受容サイトが再現される。し
たがって長期に亘って脱臭効果が持続する。これにより
オゾン発生器や高圧トランスが不要となり、また人体に
有害なオゾンを使用しないので触媒の小型化が図れ、小
型、低コスト化が実現できる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面を参照して説
明する。

【００１０】図１は本発明の一実施例を示す脱臭装置の
外観斜視図であり、図２は同装置の断面図である。同図
において、９は脱臭装置であり、吸入口１０と排出口１
１及び排気通路１２を有する外筐１３の内部にはファン
モータによって駆動される送風機１４及び悪臭成分を酸
化分解する脱臭触媒１５が設けられている。ここで脱臭
触媒１５は、悪臭成分の中で主に硫黄系化合物を浄化す
る第一の触媒体１６と、主に窒素系化合物を浄化するた
めに設けた第二の触媒体１７から構成されている。第一
の触媒体１６はＭｎ（マンガン）及びＦｅ（鉄）の金属
酸化物から構成されており、第二の触媒体１７はゼオラ
イトを主成分とする吸着材にＡｕ（金）及びＦｅ（鉄）
の金属酸化物を担持したものであり、いずれも圧力損失
を低減するためにハニカム状に成形されている。１８は
送風機１４を制御するための制御回路であり、所定のタ
イミングで送風機１４をＯＮ／ＯＦＦ運転する。１９は
外筐１３から突出して設けられたコンセントプラグであ
り、一般の建材の壁面２０に設けられた商用電源コンセ
ント２１に挿入することによって制御回路１８に電源が
導入される。コンセントプラグ１９の電源ラインには並
列にコンセント２２が接続されており、一般のコンセン
トと同様に電気機器の商用電源コンセントとして機能す
る。

【００１１】上記構成において、次に動作を説明する。
商用電源コンセント２１にコンセントプラグ１９を挿入
すると電源が制御回路１８に投入され、送風機１４が回
転し、吸入口１０から排出口１１にいたる空気の流れが
発生し、悪臭成分を含んだ空気は吸入口１０から吸引さ
れ、ハニカム状に成形された脱臭触媒１５を通過するこ
ととなり、悪臭成分が脱臭触媒１５の固体表面に物理吸
着されて脱臭が行われる。浄化された空気は排出口１１
から外部空間に放出される。この時送風機１４は制御回
路１８によって所定のタイミングでＯＮ／ＯＦＦ駆動さ
れる。

【００１２】従来例のように電源として乾電池を用いる
場合、ポータブルである反面、電池消耗によって動作不
能となるため乾電池の交換が必要であり、電池切れの報
知など特別の対策が必要である。また電池寿命の点から
容量の大きい単一乾電池を複数本使用する場合、脱臭装
置が大型化するとともに乾電池重量が比較的大きくな
り、たとえばトイレの建材壁面に設置しようとした場
合、専用の取りつけ部材が必要であり、またそれによっ
て壁面をキズつけることとなる。

【００１３】本実施例では乾電池を電源としないため電
池交換の煩わしさがなく、商用電源コンセント２１が設
置されていればどこでも利用が可能である。また乾電池
を用いないため重量が軽減できるとともに脱臭装置９の
小型化が達成できるため、商用電源コンセント２１に差
しこむのみで建材の壁面２０に設置でき、取り付けのた
めの部材が不要となるとともに、壁面２０の損傷がな
い。さらにコンセント２２を設けているため、別の商用
電源を利用した電気機器の使用に支障をきたすことがな
い。

【００１４】次に脱臭触媒１５について説明する。一般
的に悪臭成分は硫化水素、メルカプタン類に代表される
硫黄系化合物とアンモニア、アミン類に代表される窒素
系化合物の混合した複合臭である。

【００１５】悪臭成分を含んだ空気が吸入口１０から排
気通路１２を通過する際に、まず第一の触媒体１６の表
面に接触する。この時悪臭成分中の硫黄系化合物が第一
の触媒体１６の表面に選択的に吸着される。一方窒素系
化合物の第一の触媒体１６に対する結合力は弱く、大部
分が吸着されることなく通過する。通過した窒素系化合
物は次に第二の触媒体１７の表面に接触し、ゼオライト
を主成分とする吸着材表面に吸着される。ここでゼオラ
イトはカチオンによる静電引力により、双極子モーメン
トの大きい分子を選択的に吸着する。これら二種類の脱
臭体により複合臭を効率的に脱臭することができ、悪臭
は浄化されて放出される。この時、脱臭触媒１５はハニ
カム状に形成しているため空気通過時の圧力損失を小さ
くすることができる。

【００１６】またこの点に関してのメカニズムは十分に
は解明されていないが、硫黄系化合物に対してはＦｅ及
びＭｎ、また窒素系化合物に対してはＡｕ及びＦｅの金
属イオンの相互作用によって脱臭体表面及び／もしくは
吸着された悪臭成分が活性化され、酸素共存下、常温雰
囲気において酸化分解反応が起こり、悪臭成分が徐々に
分解されて脱離及び／もしくは吸収され、吸着受容サイ
トが再現される。したがって長期に亘って脱臭効果が持
続する。この際の反応速度は比較的遅いものであり、脱
臭体表面に一旦悪臭成分を吸着し、その後徐々に反応す
る形態をとる。したがって比較的低濃度の脱臭に好適で
あり、また連続使用よりも間欠脱臭に好適である。

【００１７】さらに硫黄系化合物中の硫黄はＡｕ及びＦ
ｅの金属酸化物に対して被毒成分となる。本実施例では
硫黄系化合物を吸着する第一の触媒体１６を悪臭流体の
通過に対して上流側に配設したため、硫黄系化合物を吸
着した後に第二の触媒体１７と接触するため第二の触媒
体１７の硫黄による被毒を少なくすることができる。

【００１８】またＡｕは水分に対する親和性が低いた
め、例えばＰｔ（白金）などに比べて水分共存下におい
ても高活性を持続することができるとともに、抗菌作用
がある。

【００１９】以上述べたように本実施例によれば、乾電
池を電源としないため電池交換の煩わしさがない。また
脱臭装置９の重量が軽減できるとともに小型化が達成で
きるため、商用電源コンセント２１に差し込むのみで建
材の壁面２０に設置でき、取り付けのための部材が不要
となるとともに、壁面２０の損傷がない。さらにコンセ
ント２２を設けているため、別の商用電源を利用した電
気機器の使用に支障をきたすことがない。

【００２０】さらに硫黄系化合物に対応した第一の触媒
体１６、窒素系化合物に対応した第二の触媒体１７から
脱臭触媒１５を構成したため、常温雰囲気下において酸
化分解が起こるため吸着受容サイトが再現され、したが
って長期に亘って脱臭効果を持続することができ、オゾ
ンなどの酸化分解のための補助手段を利用するものに比
べて構造の簡素化、低コスト化が達成できるとともに人
体に対する安全性が向上する。またオゾンを用いる場
合、細菌、ウィルスなどの殺菌作用を得るためにはオゾ
ン濃度が０.5ＰＰＭ以上の高濃度が必要である。本実施
例では貴金属系のＡｕ（金）を触媒として用いるためオ
ゾンなどを用いることなく抗菌作用を得ることができ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の脱臭装置
は、商用電源を導入するためのコンセントプラグと、こ
のコンセントプラグの電源ラインに並列接続されたコン
セントを内蔵するとともに脱臭手段として常温下で酸化
分解反応が得られる脱臭触媒を設けて構成したものであ
り、以下の効果が得られる。 （１）商用電源を利用するため電池交換の煩わしさがな
く、据付コンセントがあれば自由に脱臭装置を移動もで
きる。また脱臭装置にコンセントを設けているため、別
の商用電源を利用した電気機器の使用に支障をきたすこ
とがない。 （２）乾電池を用いないため、脱臭装置の重量が軽減で
きるとともに小型化が達成できる。これにより商用電源
コンセントに差しこむのみで建材の壁面に設置でき、取
り付けのための専用部材が不要となり、壁面の損傷もな
い。 （３）Ｆｅ及びＭｎの金属酸化物を主成分とする第一の
触媒体と、ゼオライトを主成分とする吸着材にＡｕ及び
Ｆｅの金属酸化物を担持した第二の触媒体から脱臭触媒
を構成したので、常温下での臭気成分の酸化分解が可能
であり、オゾン発 生器や高圧トランスが不要となり、人
体に有害なオゾンを生成しないので触媒の小型化が図
れ、装置の小型、低コスト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における脱臭装置の外観斜視
図

【図２】同脱臭装置の断面図

【図３】従来の脱臭装置の断面図

【符号の説明】

９ 脱臭装置 １０ 吸入口 １１ 排出口 １２ 排気通路 １３ 外筐 １４ 送風機 １５ 脱臭触媒 １６ 第一の脱臭体 １７ 第二の脱臭体 １８ 制御回路 １９ コンセントプラグ ２２ コンセント

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸入口と排出口と排気通路を有する外筐
   と、悪臭成分を前記排気通路に吸入するための送風機
   と、前記排気通路内に配設され悪臭を酸化分解する脱臭
   触媒と、前記送風機を制御する制御回路と、前記外筐か
   ら一体的に突出して設けられ前記制御回路に商用電源を
   導入するためのコンセントプラグと、前記コンセントプ
   ラグの電源ラインに並列接続され外筐の一端面に設けた
   コンセントとからなる脱臭装置。
2. 【請求項２】吸入口と排出口と排気通路を有する外筐
   と、悪臭成分を前記排気通路に吸入するための送風機
   と、前記排気通路内に配設され悪臭を酸化分解する脱臭
   触媒と、前記送風機を制御する制御回路と、前記外筐か
   ら一体的に突出して設けられ前記制御回路に商用電源を
   導入するためのコンセントプラグと、前記コンセントプ
   ラグの電源ラインに並列接続され外筐の一端面に設けた
   コンセントとからなり、前記脱臭触媒は、Ｆｅ（鉄）及
   びＭｎ（マンガン）の金属酸化物を主成分とする第一の
   触媒体と、ゼオライトを主成分とする吸着材にＡｕ
   （金）及びＦｅ（鉄）の金属酸化物を担持した第二の触
   媒体から構成した脱臭装置。
3. 【請求項３】第一の触媒体を臭気流体の通過方向に対し
   て上流側に配置し、第二の触媒体を下流側に配置した請
   求項２記載の脱臭装置。