JP3749558B2 - Deodorization device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば冷蔵庫内や人の出入りする室内等の空気中の臭気成分(主にアミン類、硫化水素、アルデヒド類、アンモニア、エチルメルカプタン等)を触媒にて酸化分解(燃焼)して除去する脱臭装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の脱臭装置の一つとして、吸入口と排出口を有する本体と、同本体の内部に配設された触媒と、前記触媒を加熱する発熱体と、前記触媒に向けて空気を流す送風手段とを備えた脱臭装置があり、例えば特開平4−114720号公報あるいは特開平2−97882号公報に示されている。これら両公報に示されている脱臭装置においては、触媒よりも吸入口側に発熱体が配設され、この発熱体よりも吸入口側に送風手段が配設されるとともに、触媒と発熱体との間に空気中の臭気成分を吸着し発熱体によって間欠的に加熱される吸着体が配設されていて、送風手段は当該装置の始動により送風作動を開始されて常時送風作動され、発熱体は吸着体の吸着能力限界前に加熱作動を開始されるようになっている。
【0003】
このため、これらの脱臭装置においては、その始動により、送風手段が送風作動されて臭気成分が吸着体に吸着され、吸着体の吸着能力限界前に発熱体が加熱作動されて吸着体を加熱するため、臭気成分が吸着体から脱離され触媒に向けて送られ、触媒による触媒反応により酸化分解される。なお、吸着体に吸着された臭気成分が所要量脱離すると、吸着体が再び吸着能力限界前になるまで発熱体の加熱作動が中断されるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記両公報に示された脱臭装置においては、送風手段の送風作動下にて所要量の臭気成分を吸着する吸着体を必要とするものであって、当該脱臭装置の大型化は避けられない。また、送風手段が常時送風作動するものであるため、臭気成分が触媒のもとで完全に酸化分解される場合を除いて、臭気成分が未分解のまま又は中間生成物(かえって悪臭の強い物質になることもある)となって放出されるという問題がある。なお、未分解の臭気成分は主として発熱体が非加熱状態のときに吸着体及び触媒を素通りして放出され、また臭気成分の中間生成物は主として発熱体の加熱開始初期及び加熱中断初期、すなわち触媒による臭気成分の完全な酸化分解が得られない状態のときに放出される。
【0005】
また、当該脱臭装置を例えば冷蔵庫(生鮮食品から空気中に水分が放出される)内や冷凍庫内で使用する場合、或いは冬期の室内や多湿条件のもとで使用する場合には、送風手段が常時送風作動されていて、空気中の水分も臭気成分とともに吸着体に吸着して蓄積されるため、吸着体の吸着性能を低下させるという問題がある。また、吸着体に吸着した水分は凍結によって体積膨張するため、吸着体が触媒と一体的に設けられているもの、例えば物理吸着性を有する物理吸着材上に触媒を担持させたもの(特開平4−166213号公報参照)では吸着材が損傷するといった問題もある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した各問題に対処すべくなされたものであり、その主たる目的は、吸着体を必要とせず小型化が可能であり、また、未分解の臭気成分及び中間生成物の排出が少ない又は極めて少ない脱臭装置を提供することにあり、本発明に係る各脱臭装置は、吸入口と排出口を有する本体と、同本体の内部に配設された触媒と、前記触媒を加熱する発熱体と、前記触媒に向けて空気を流す送風手段とを備えた脱臭装置であって、前記触媒の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段の検出温度に基づいて前記発熱体および前記送風手段の作動を制御する制御装置を備えるものである。
【0007】
しかして、本発明に係る第1の脱臭装置においては、前記発熱体の加熱能力を前記送風手段の冷却能力よりも大きくし、また前記制御装置により、当該脱臭装置の始動時に前記発熱体の加熱作動を開始させ、前記温度検出手段の検出温度が前記触媒の反応開始温度以上の下限設定温度に上昇到達したときに前記送風手段の送風作動を開始させ、前記検出温度が上限設定温度に上昇到達したときに前記発熱体の加熱作動を停止させ、前記検出温度が下限設定温度に下降到達したときに前記送風手段の送風作動を停止させるとともに前記発熱体の加熱作動を開始させるようにしたことに特徴がある。
【0008】
また、本発明に係る第2の脱臭装置においては、前記制御装置により、当該脱臭装置の始動時に前記発熱体の加熱作動を開始させ、前記温度検出手段の検出温度が上限設定温度に上昇到達したときに、前記発熱体の加熱作動を停止させるとともに前記送風手段の送風作動を開始させ、前記検出温度が前記触媒の反応開始温度以上の下限設定温度に下降到達したときに、前記発熱体の加熱作動を開始させるとともに前記送風手段の送風作動を停止させるようにしたことに特徴がある。本発明に係る第1、第2の脱臭装置においては、前記下限設定温度が、前記触媒による完全触媒反応温度帯の下限値であることが望ましい。
【0009】
また、本発明に係る第2の脱臭装置においては、前記制御装置により、当該脱臭装置の始動時に前記発熱体の加熱作動を開始させ、前記温度検出手段の検出温度が上限設定温度に上昇到達すると前記発熱体の加熱作動を停止させ、前記検出温度が前記触媒の反応開始温度以上の下限設定温度に下降到達すると前記発熱体の加熱作動を開始させ、前記発熱体が非加熱作動中は前記送風手段の送風作動を強風作動させ、前記発熱体が加熱作動中は前記送風手段の送風作動を微風作動させるようにしたことに特徴がある。
【0010】
【発明の作用効果】
本発明に係る各脱臭装置は、基本的には、触媒の温度が触媒の反応開始温度以上のときに送風手段を送風作動させ、反応開始温度未満のときに送風手段の送風作動を停止させるものである。このため、反応開始温度未満では臭気成分が未分解のまま送風・排出されることがなくて吸着体を必要とせず、当該装置の小型化を図ることができる。また、反応開始温度未満のときに送風手段の送風作動を停止させるようにしたため、送風手段を常時駆動させる装置に比して、未分解のまま又は中間生成物として排出される臭気成分の量を少なくすることができる。
【0012】
しかして、本発明に係る第1の脱臭装置においては、触媒の温度が触媒の反応開始温度以上の下限設定温度以上のときに送風手段を送風作動させるため、下限設定温度未満では臭気成分が未分解のまま送風・排出されることがなくて吸着体を必要とせず、当該装置の小型化を図ることができる。また、下限設定温度未満のときに送風手段の送風作動を停止させるようにしたため、送風手段を常時駆動させる従来の装置に比して、未分解のまま又は中間生成物として排出される臭気成分の量を少なくすることができるとともに、上限設定温度を設定して発熱体の加熱作動(ON・OFF作動)も制御するようにしたため、排出される空気の温度の上昇を抑制することができる。
【0013】
また、本発明に係る第2の脱臭装置においては、触媒の温度が上限設定温度に上昇到達したときに送風手段の送風作動を開始させ、触媒の温度が触媒の反応開始温度以上の下限設定温度に下降到達したときに送風手段の送風作動を停止させるため、下限設定温度未満及び下限設定温度から上限設定温度に上昇するときには臭気成分が未分解のまま送風・排出されることがなくて吸着体を必要とせず、当該装置の小型化を図ることができる。また、触媒の温度が上限設定温度に上昇到達したときに送風手段の送風作動を開始させ、触媒の温度が触媒の反応開始温度以上の下限設定温度に下降到達したときに送風手段の送風作動を停止させるため、送風手段を常時駆動させる従来の装置に比して、未分解のまま又は中間生成物として排出される臭気成分の量を少なくすることができるとともに、発熱体の加熱能力と送風手段の冷却能力の大小関係がいかなる場合においても、上限設定温度から下限設定温度までの間は送風手段の送風作動を維持でき、送風手段による送風作動の短時間での開始・停止の繰り返しを防止することができる。
【0014】
なお、本発明に係る第2の脱臭装置において、下限設定温度を触媒による臭気成分の完全触媒反応温度帯の下限値にすれば、上限設定温度を一定とした場合、未分解の臭気成分及び中間生成物を排出させることなく当該装置を動作させる条件下では、送風手段の送風作動1サイクルでの送風時間が最長となって、触媒への送風量(すなわち触媒での処理量)が最大となり、触媒にて最も多量に臭気成分を酸化分解することができる。したがって、当該脱臭装置の作動時間を短くすることができ、電力消費量を抑えることができる。また、下限設定温度を触媒による臭気成分の完全触媒反応温度帯の下限値としたことにより、同下限値より低い温度にて送風手段は送風作動せず、未分解のもの及び中間生成物の排出量を極めて少なくすることができる。
【0015】
また、本発明に係る第3の脱臭装置においては、送風手段の強風作動による送風量を従来装置の送風手段の送風作動による送風量と同じとすれば、検出温度が下限設定温度未満及び下限設定温度から上限設定温度に上昇するときには送風手段を微風作動としたため、触媒を素通りして放出される未分解の臭気成分及び中間生成物の排出量を微量とすることができる。また、触媒を素通りして放出される未分解の臭気成分及び中間生成物の排出量が微量であるため、吸着体を必要とせず当該装置の小型化をはかることができる。また、この発明においては送風手段が常時送風作動しているため、発熱体の輻射熱による送風手段の加熱が抑えられ、送風手段と発熱体間の距離を小さくすることができ、これによっても当該装置を小型化できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に図に示す実施形態により本発明の説明をする。
図1は、本発明による脱臭装置の第1実施形態を示すもので、ここに示した脱臭装置は、本体10と、貴金属系の触媒20と、発熱体としての電熱ヒータ30と、ファンモータ40とを備えるとともに、制御装置60を備えている。
【0017】
本体10は、臭気成分を含んだ空気を吸入する吸入口11を底部に備えるとともに、臭気成分を脱臭した後の空気を排出する排出口12を側部下方に備えていて、内部は仕切り板13によって吸入口11が開口する第1室R1と排出口12が開口し第1室R1の上部に上部にて連通する第2室R2とに区画されており、第1室R1には触媒20の温度Tを検出する感温筒51が設けられ、第2室R2には本体10から排出される空気の温度を検出する感温筒52が設けられている。
【0018】
貴金属系の触媒20は、第1室R1の略中央にてブラケット14を介して本体10と仕切り板13に取付けられていて、それ自体周知のもので、図2に示すような1.5〜2.5mm口目のハニカム形状をしており、担体にはコージライト、γアルミナ、ニッケル、クロム系リボン、発泡金属、網等が使用され、これらの担体に活性物質として白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属が単体あるいは二元素を混合して担持されている。
【0019】
電熱ヒータ30は、主として触媒20を加熱する発熱体で、図3に示すような蛇行形状をしており、触媒20より吸入口11側にて本体10に取付けられていて、触媒20に近接している。また、電熱ヒータ30は、制御装置60に接続されていて、そのON・OFFを制御装置60によって制御されている。
【0020】
ファンモータ40は、触媒20に向けて臭気成分を含んだ空気を送風する送風手段で、吸入口11に設けられていて、ブラケット(図示省略)を介して本体10に組付けられている。また、ファンモータ40は、制御装置60に接続されていて、そのON・OFFを制御装置60によって制御されている。
【0021】
感温筒51は、触媒20よりも排出口12側にて触媒20に近接して設けられていて、触媒20の直近の空気の温度を検出することにより間接的に触媒20の温度Tと略等しい温度を検出し、その検出信号を制御装置60へ出力するようになっている。また、感温筒52は、排出口12に設けられていて、排出口12から排出される空気の温度を検出し、その検出信号を制御装置60へ出力するようになっている。
【0022】
制御装置60は、感温筒51からの検出信号に基づいて電熱ヒータ30,ファンモータ40のON・OFFを制御するためのもので、図5に示すフローチャートに対応したプログラムを実行するマイクロコンピュータ(図示省略)を備えている。
【0023】
上記のように構成した本実施形態においては、当該装置の電源スイッチ(図示省略)をON操作すると、制御装置60のマイクロコンピュータが図4のステップ100にてプログラムの実行を開始し、ステップ101にて電熱ヒータ30がON操作され、ステップ102にて触媒20の温度Tが触媒20による完全触媒反応温度帯の下限値である下限設定温度TA 以上か否かが判定される。このとき、触媒20の温度Tが下限設定温度TA 以上であれば「YES」と判定されてステップ103,104の処理が実行される。また、触媒20の温度Tが下限設定温度TA 未満であれば、ステップ102で「NO」と判定されてステップ101,102の処理が繰り返し実行される。
【0024】
ステップ103では、ファンモータ40がON操作され、ステップ104にて触媒20の温度Tが下限設定温度TA よりも所定温度高い上限設定温度TB 以上か否かが判定される。このとき、触媒20の温度Tが上限設定温度TB 以上であれば「YES」と判定されてステップ105,106の処理が実行される。また、触媒20の温度Tが上限設定温度TB 未満であれば、ステップ104で「NO」と判定されてステップ103,104の処理が繰り返し実行される。
【0025】
ステップ105では、電熱ヒータ30がOFF操作され、ステップ106にて触媒20の温度Tが下限設定温度TA 以下か否かが判定される。このとき、触媒20の温度Tが下限設定温度TA 以下であれば「YES」と判定されてステップ107の処理が実行される。また、触媒20の温度Tが下限設定温度TA を越えていれば、ステップ106で「NO」と判定されてステップ105,106の処理が繰り返し実行される。
【0026】
ステップ107では、ファンモータ40がOFF操作され、その後ステップ101に戻って、電熱ヒータ30がON操作され、ステップ102にて触媒20の温度が下限設定温度TA 以上か否かが判定され、上記したプログラムが繰り返し実行される。
【0027】
なお、図4には示していないが、ステップ101,102の処理が実行されているときに当該装置の電源スイッチをOFF操作すると、電熱ヒータ30がOFF操作された後にマイクロコンピュータがプログラムの実行を終了し、また、ステップ103,104の処理が実行されているときに当該装置の電源スイッチをOFF操作すると、電熱ヒータ30,ファンモータ40がOFF操作された後にマイクロコンピュータがプログラムの実行を終了し、また、ステップ105,106の処理が実行されているときに当該装置の電源スイッチをOFF操作すると、ファンモータ40がOFF操作された後にマイクロコンピュータがプログラムの実行を終了するようになっている。また、上記各ステップ101から107の処理が実行されているときに、感温筒52が検出する温度が上限設定温度TB よりも所定量高い異常温度になると、電熱ヒータ30とファンモータ40がOFF操作された後に、マイクロコンピュータがプログラムの実行を終了するようになっている。
【0028】
したがって、本実施形態においては、当該装置の電源スイッチをON操作してからの経過時間tが図5のt0 からt1 に至る間において、ステップ101,102の処理が実行されて、電熱ヒータ30の加熱作動が維持されるとともにファンモータ40の送風作動が停止状態で維持されるため、触媒20の温度Tが下限設定温度TA に向けて上昇する。このときには、臭気成分を含んだ空気は触媒20に向けて送風されず、未分解のもの及び中間生成物を含む空気が排出口12を通して排出されることがない。
【0029】
触媒20の温度Tが下限設定温度TA に上昇到達すると(図5の経過時間t1 時)、ステップ102にて「YES」と判定され、ステップ103,104の処理が実行されて、電熱ヒータ30の加熱作動が維持された状態でファンモータ40の送風作動が開始される。このため、図5の経過時間t1 からt2 に至る間において、触媒20の温度Tは、上限設定温度TB に向けて経過時間t0 からt1 間の上昇に比して緩やかに上昇する。このときには、ファンモータ40により触媒20に向けて送風される臭気成分を含んだ空気は、その臭気成分を触媒20により完全に酸化分解されて、排出口12を通して排出される。
【0030】
触媒20の温度Tが上限設定温度TB に上昇到達すると(図5の経過時間t2 時)、ステップ104にて「YES」と判定され、ステップ105,106の処理が実行されて、ファンモータ40の送風作動が維持された状態で電熱ヒータ30の加熱作動が停止される。このため、図5の経過時間t2 からt3 に至る間において、触媒20の温度Tは、電熱ヒータ30の余熱により一時的に上昇した後に、下限設定温度TA に向けて下降する。このときにも、ファンモータ40により触媒20に向けて送風される臭気成分を含んだ空気は、その臭気成分を触媒20により完全に酸化分解されて、排出口12を通して排出される。
【0031】
触媒20の温度Tが下限設定温度TA に下降到達すると(図5の経過時間t3 時)、ステップ106にて「YES」と判定され、ステップ107の処理が実行されて、ファンモータ40の送風作動が停止される。また、ステップ107の処理が実行された後にステップ101の処理が実行され、電熱ヒータ30の加熱作動が開始される。このため、図5の経過時間t3 からt4 に至る間において、触媒20の温度Tは一時的に下限設定温度TA を下回った後に、下限設定温度TA に向けて上昇する。このときには、臭気成分を含んだ空気は触媒20に向けて送風されず、未分解のもの及び中間生成物を含む空気が排出口12を通して排出されることがない。なお、触媒20の温度Tが下限設定温度TA に上昇到達した後には、経過時間t1 からt4 と同じ作動が繰り返し得られる。
【0032】
以上の説明から明らかなように、この第1実施形態においては、触媒20の温度Tが触媒20の完全触媒反応開始温度帯の下限値である下限設定温度TA 以上のときにファンモータ40を送風作動させるため、下限設定温度TA 未満では臭気成分が未分解のまま送風・排出されることがなくて吸着体を必要とせず、当該装置の小型化を図ることができる。また、下限設定温度TA 未満のときにファンモータ40の送風作動を停止させるようにしたため、送風手段を常時駆動させる従来の装置に比して、未分解のまま又は中間生成物として排出される臭気成分の量を極めて少なくすることができるとともに、上限設定温度TB を設定して電熱ヒータ30の加熱作動(ON・OFF作動)も制御するようにしたため、排出される空気の温度の上昇を抑制することができる。
【0033】
また、下限設定温度TA を触媒20による臭気成分の完全触媒反応温度帯の下限値としたため、上限設定温度TB を一定とした場合、未分解の臭気成分及び中間生成物を排出させることなく当該装置を動作させる条件下では、ファンモータ40の送風作動1サイクル(例えば、経過時間tがt1 からt4 のとき)での送風時間が最長となって、触媒20への送風量(すなわち触媒20での処理量)が最大となり、触媒20にて最も多量に臭気成分を酸化分解することができる。したがって、当該脱臭装置の作動時間を短くすることができ、電力消費量を抑えることができる。
【0034】
上記第1実施形態においては、下限設定温度TA を触媒による完全触媒反応温度帯の下限値としたが、これを触媒20による反応開始温度(触媒による完全触媒反応温度帯の下限値以下の温度)以上の温度として実施してもよい。
【0035】
また、上記第1実施形態においては、当該装置の始動時及び触媒20の温度が下限設定温度TA に下降到達したときに電熱ヒータ30の加熱作動を開始させ、上限設定温度TB に上昇到達したときに電熱ヒータ30の加熱作動を停止させるようにしたが、当該装置の始動時に電熱ヒータ30の加熱作動を開始させるようにし、当該装置の停止時に電熱ヒータ30の加熱作動を停止させるようにしてもよい。なお、この場合には、ファンモータ40のみが作動制御され、下限設定温度TA に上昇到達したときにON操作され、下降到達したときにOFF操作されるが、この下限設定温度TA は触媒の反応開始温度以上の温度で適宜変更して実施することも可能である。
【0036】
また、上記第1実施形態においては、図4に示すフローチャートに対応したプログラムを実行するマイクロコンピュータにて電熱ヒータ30,ファンモータ40のON・OFFを制御するようにしたが、これに代えて図6に示すフローチャートに対応したプログラムを実行するマイクロコンピュータにより電熱ヒータ30,ファンモータ40のON・OFFを制御するようにしてもよい。
【0037】
この第2実施形態においては、当該装置の電源スイッチ(図示省略)をON操作すると、制御装置60のマイクロコンピュータが図6のステップ200にてプログラムの実行を開始し、ステップ201にて電熱ヒータ30がON操作され、ステップ202にて触媒20の温度Tが触媒20による完全触媒反応温度帯の下限値である下限設定温度TA よりも所定温度高い上限設定温度TB 以上か否かが判定される。このとき、触媒20の温度Tが上限設定温度TB 以上であれば「YES」と判定されてステップ203,204,205の処理が実行される。また、触媒20の温度Tが上限設定温度TB 未満であれば、ステップ202で「NO」と判定されてステップ201,202の処理が繰り返し実行される。
【0038】
ステップ203では、電熱ヒータ30がOFF操作され、ステップ204にてファンモータ40がON操作されて、ステップ205にて触媒20の温度Tが下限設定温度TA 以下か否かが判定される。このとき、触媒20の温度Tが下限設定温度TA 以下であれば「YES」と判定されてステップ206の処理が実行される。また、触媒20の温度Tが下限設定温度TA を越えていれば、ステップ205で「NO」と判定されてステップ203,204,205の処理が繰り返し実行される。
【0039】
ステップ206では、ファンモータ40がOFF操作され、その後ステップ201に戻って、電熱ヒータ30がON操作され、ステップ202にて触媒20の温度Tが上限設定温度TB 以上か否かが判定され、上記したプログラムが繰り返し実行される。
【0040】
なお、図6には示していないが、ステップ201,202の処理が実行されているときに当該装置の電源スイッチをOFF操作すると、電熱ヒータ30がOFF操作された後にマイクロコンピュータがプログラムの実行を終了し、また、ステップ203,204,205の処理が実行されているときに当該装置の電源スイッチをOFF操作すると、ファンモータ40がOFF操作された後にマイクロコンピュータがプログラムの実行を終了するようになっている。また、上記各ステップ201から206の処理が実行されているときに、感温筒52が検出する温度が上限設定温度TB よりも所定量高い異常温度になると、電熱ヒータ30とファンモータ40がOFF操作された後に、マイクロコンピュータがプログラムの実行を終了するようになっている。
【0041】
したがって、本実施形態においては、当該装置の電源スイッチをON操作してからの経過時間tが図7の経過時間t0 からt1 に至る間において、ステップ201,202の処理が実行されて、電熱ヒータ30の加熱作動が維持されるため、触媒20の温度Tが上限設定温度TB に向けて上昇する。このときには、臭気成分を含んだ空気は触媒20に向けて送風されず、未分解のもの及び中間生成物を含む空気が排出口12を通して排出されることがない。
【0042】
触媒20の温度Tが上限設定温度TB に上昇到達すると(図7の経過時間t1 時)、ステップ202にて「YES」と判定され、ステップ203,204,205の処理が実行されて、電熱ヒータ30の加熱作動が停止されるとともに、ファンモータ40の送風作動が開始される。このため、図7の経過時間t1 からt2 に至る間において、触媒20の温度Tは、電熱ヒータ30の余熱により一時的に上昇した後に、下限設定温度TA に向けて下降する。このときには、ファンモータ40により触媒20に向けて送風される臭気成分を含んだ空気は、その臭気成分を触媒20により完全に酸化分解されて、排出口12を通して排出される。
【0043】
触媒20の温度Tが下限設定温度TA に下降到達すると(図7の経過時間t2 時)、ステップ205にて「YES」と判定され、ステップ206の処理が実行されて、ファンモータ40の送風作動が停止される。また、ステップ206の処理が実行された後にステップ201の処理が実行され、電熱ヒータ30の加熱作動が開始される。このため、図7の経過時間t2 からt3 に至る間において、触媒20の温度Tは一時的に下限設定温度TA を下回った後に、上限設定温度TB に向けて上昇する。このときには、臭気成分を含んだ空気は触媒20に向けて送風されず、未分解のもの及び中間生成物を含む空気が排出口12を通して排出されることがない。なお、触媒20の温度Tが上限設定温度TB に上昇到達した後には、経過時間t1 からt3と同じ作動が繰り返し得られる。
【0044】
以上の説明から明らかなように、この第2実施形態においては、触媒20の温度Tが触媒20の完全触媒反応開始温度帯の下限値よりも所定温度高い上限設定温度TB に上昇到達したときにファンモータ40の送風作動を開始させ、触媒20の温度Tが触媒20の完全触媒反応開始温度帯の下限値である下限設定温度TA に下降到達したときにファンモータ40の送風作動を停止させるため、下限設定温度TA 未満及び下限設定温度TA から上限設定温度TB に上昇するときには臭気成分が未分解のまま送風・排出されることがなくて吸着体を必要とせず、当該装置の小型化を図ることができる。また、触媒20の温度Tが上限設定温度TB に上昇到達したときにファンモータ40の送風作動を開始させ、触媒20の温度Tが触媒20の完全触媒反応開始温度帯の下限値である下限設定温度TA に下降到達したときにファンモータ40の送風作動を停止させるため、ファンモータ40を常時駆動させる従来の装置に比して、未分解のまま又は中間生成物として排出される臭気成分の量を極めて少なくすることができるとともに、電熱ヒータ30の加熱能力とファンモータ40の冷却能力の大小関係がいかなる場合においても、上限設定温度TB から下限設定温度TA までの間はファンモータ40の送風作動を維持でき、ファンモータ40による送風作動の短時間での開始・停止の繰り返しを防止することができる。
【0045】
上記第2実施形態においては、下限設定温度TA を触媒による完全触媒反応温度帯の下限値としたが、これを触媒20による反応開始温度(触媒による完全触媒反応温度帯の下限値以下の温度)以上の温度として実施してもよい。
【0046】
また、上記第1実施形態においては、図4に示すフローチャートに対応したプログラムを実行するマイクロコンピュータにて電熱ヒータ30,ファンモータ40のON・OFFを制御するようにしたが、これに代えて図8に示すフローチャートに対応したプログラムを実行するマイクロコンピュータにより電熱ヒータ30のON・OFFと、ファンモータ40の強弱を制御するようにしてもよい。
【0047】
この第3実施形態においては、当該装置の電源スイッチ(図示省略)をON操作すると、制御装置60のマイクロコンピュータが図8のステップ300にてプログラムの実行を開始し、ステップ301にて電熱ヒータ30がON操作され、ステップ302にてファンモータ40が微風ON操作されて微風作動し、ステップ303にて触媒20の温度Tが触媒20による完全触媒反応温度帯の下限値である下限設定温度TA よりも所定温度高い上限設定温度TB 以上か否かが判定される。このとき、触媒20の温度Tが上限設定温度TB 以上であれば「YES」と判定されてステップ304,305,306の処理が実行される。また、触媒20の温度Tが上限設定温度TB 未満であれば、ステップ303で「NO」と判定されてステップ301,302,303の処理が繰り返し実行される。
【0048】
ステップ304では、電熱ヒータ30がOFF操作され、ステップ305にてファンモータ40が強風ON操作されて強風作動し、ステップ306にて触媒20の温度Tが下限設定温度TA 以下か否かが判定される。このとき、触媒20の温度Tが下限設定温度TA 以下であれば「YES」と判定されてステップの301,302,303の処理が実行され、上記プログラムが繰り返し実行される。また、触媒20の温度Tが下限設定温度TA を越えていれば、ステップ306で「NO」と判定されてステップ304,305,306の処理が繰り返し実行される。
【0049】
なお、図8には示していないが、ステップ301,302,303の処理が実行されているときに当該装置の電源スイッチをOFF操作すると、電熱ヒータ30、ファンモータ40がOFF操作された後にマイクロコンピュータがプログラムの実行を終了し、また、ステップ304,305,306の処理が実行されているときに当該装置の電源スイッチをOFF操作すると、ファンモータ40がOFF操作された後にマイクロコンピュータがプログラムの実行を終了するようになっている。また、上記各ステップ301から306の処理が実行されているときに、感温筒52が検出する温度が上限設定温度TB よりも所定量高い異常温度になると、電熱ヒータ30とファンモータ40がOFF操作された後に、マイクロコンピュータがプログラムの実行を終了するようになっている。
【0050】
したがって、本実施形態においては、当該装置の電源スイッチをON操作してからの経過時間tが図9のt0 からt1 に至る間において、ステップ301,302,303の処理が実行されて、電熱ヒータ30の加熱作動が維持されるとともにファンモータ40の微風作動が維持されるため、触媒20の温度Tが上限設定温度に向けて上昇する。このときには、ファンモータ40により触媒20に向けて送風される臭気成分を含んだ空気は触媒20に向けて微量しか送風されず、微量の未分解の臭気成分及び中間生成物を含む空気が排出口12を通して排出されるだけである。
【0051】
触媒20の温度Tが上限設定温度TB に上昇到達すると(図9の経過時間t1 時)、ステップ303にて「YES」と判定され、ステップ304,305,306の処理が実行されて、電熱ヒータ30の加熱作動が停止され、ファンモータ40の強風作動が開始される。このため、図9の経過時間t1 からt2 に至る間において、触媒20の温度Tは、電熱ヒータ30の余熱により一時的に上昇した後に下限設定温度TA に向けて下降する。このときには、ファンモータ40により触媒20に向けて送風される臭気成分を含んだ空気は、その臭気成分を触媒20により完全に酸化分解されて、排出口12を通して排出される。
【0052】
触媒20の温度Tが下限設定温度TA に下降到達すると(図9の経過時間t2 時)、ステップ306にて「YES」と判定され、ステップ301,302の処理が実行されて、電熱ヒータ30の加熱作動が開始されるとともにファンモータ40の微風作動が開始される。このため、触媒20の温度Tは一時的に下限設定温度TA を下回った後に、上限設定温度TB に向けて上昇する。このときには、ファンモータ40により触媒20に向けて送風される臭気成分を含んだ空気は触媒20に向けて微量しか送風されず、微量の未分解の臭気成分及び中間生成物を含む空気が排出口12を通して排出されるだけである。なお、触媒20の温度Tが上限設定温度TB に上昇到達した後には、経過時間t1 からt3 と同じ作動が繰り返し得られる。
【0053】
以上の説明から明らかなように、この第3実施形態においては、ファンモータ40の強風作動による送風量を従来装置の送風手段の送風作動による送風量と同じとすれば、検出温度が下限設定温度TA 未満及び下限設定温度TA から上限設定温度TB に上昇するときにはファンモータ40を微風作動としたため、触媒20を素通りして放出される未分解の臭気成分及び中間生成物の排出量を微量とすることができる。また、触媒20を素通りして放出される未分解の臭気成分及び中間生成物の排出量が微量であるため、吸着体を必要とせず当該装置の小型化をはかることができる。また、この発明においてはファンモータ40が常時送風作動しているため、電熱ヒータ30の輻射熱によるファンモータ40の加熱が抑えられ、ファンモータ40と電熱ヒータ30間の距離を小さくすることができ、これによっても当該装置を小型化できる。
【0054】
上記第3実施形態においては、下限設定温度TA を触媒による完全触媒反応温度帯の下限値としたが、これを触媒20による反応開始温度(触媒による完全触媒反応温度帯の下限値以下の温度)以上の温度として実施してもよい。
【0055】
また、上記各実施形態においては、感温筒51を触媒20よりも排出口12側にて触媒20に近接して設けて、触媒20の直近の空気の温度を検出することにより間接的に触媒20の温度Tと略等しい温度を検出するようにしたが、これを触媒20に埋設して触媒20の温度を直接検出するように実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による脱臭装置の第1実施形態を概略的に示す全体構成図である。
【図2】 図1に示した触媒の斜視図である。
【図3】 図1に示した電熱ヒータの平面図である。
【図4】 本発明の第1実施形態に係るプログラムのフローチャートである。
【図5】 本発明の第1実施形態の作動説明図である。
【図6】 本発明の第2実施形態に係るプログラムのフローチャートである。
【図7】 本発明の第2実施形態の作動説明図である。
【図8】 本発明の第3実施形態に係るプログラムのフローチャートである。
【図9】 本発明の第3実施形態の作動説明図である。
【符号の説明】
10…本体、11…吸入口、12…排出口、13…仕切り板、20…触媒、30…電熱ヒータ、40…ファンモータ、51,52…感温筒、60…制御装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention removes odor components (mainly amines, hydrogen sulfide, aldehydes, ammonia, ethyl mercaptan, etc.) in air such as refrigerators and indoors where people enter and exit by oxidative decomposition (combustion) with a catalyst. The present invention relates to a deodorizing apparatus.
[0002]
[Prior art]
As one of the deodorizing apparatuses of this type, a main body having an inlet and an outlet, a catalyst disposed in the main body, a heating element for heating the catalyst, and an air flow for flowing air toward the catalyst There is a deodorizing device provided with a means, for example, disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-114720 or Japanese Patent Laid-Open No. 2-97882. In the deodorizing apparatus shown in both of these publications, a heating element is disposed closer to the suction port than the catalyst, and a blowing means is disposed closer to the suction port than the heating element. An adsorbent that adsorbs odorous components in the air and is intermittently heated by the heating element is disposed between the air blower and the air blowing means. The heating operation is started before the adsorption capacity limit of the adsorbent.
[0003]
For this reason, in these deodorizing apparatuses, by the start, the blowing means is blown to adsorb the odor component to the adsorbent, and the heating element is heated to heat the adsorbent before the adsorbent adsorbing capacity is limited. Therefore, the odor component is desorbed from the adsorbent and sent toward the catalyst, and is oxidatively decomposed by the catalytic reaction by the catalyst. When the required amount of the odor component adsorbed on the adsorbent is desorbed, the heating operation of the heating element is interrupted until the adsorbent is again before the adsorbing capacity limit.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the deodorizing apparatus shown in both of the above publications, an adsorbent that adsorbs a required amount of odor components under the blowing operation of the blowing means is required, and the deodorizing apparatus cannot be increased in size. Absent. In addition, since the air blowing means is always air-operated, the odor component remains undecomposed or an intermediate product (a substance with a strong bad odor), except when the odor component is completely oxidized and decomposed under the catalyst. There is a problem of being released. The undecomposed odor component is released mainly through the adsorbent and the catalyst when the heating element is in an unheated state, and the intermediate product of the odor component is mainly at the beginning of heating of the heating element and at the beginning of heating interruption, that is, Released when complete oxidative decomposition of odor components by the catalyst cannot be obtained.
[0005]
In addition, when the deodorizing device is used, for example, in a refrigerator (water is released from fresh food into the air) or in a freezer, or when used in a winter room or under humid conditions, Since the air blowing operation is always performed and moisture in the air is also adsorbed and accumulated together with the odor component on the adsorbent, there is a problem that the adsorbing performance of the adsorbent is lowered. In addition, since moisture adsorbed on the adsorbent expands due to freezing, the adsorbent is provided integrally with the catalyst, for example, a catalyst is supported on a physical adsorbent having physical adsorbability (Japanese Patent Laid-Open No. No. 4-166213) has a problem that the adsorbent is damaged.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to deal with each of the above-mentioned problems, and its main purpose is that it does not require an adsorbent and can be miniaturized, and that undecomposed odor components and intermediate products are discharged. To provide a deodorizing device with little or very little,Each deodorizing apparatus according to the present invention is:A deodorizing apparatus comprising a main body having an inlet and an outlet, a catalyst disposed inside the main body, a heating element for heating the catalyst, and a blowing means for flowing air toward the catalystBecauseTemperature detecting means for detecting the temperature of the catalyst, and based on the detected temperature of the temperature detecting meansA control device for controlling the operation of the heating element and the blowing means is provided.
[0007]
Thus, in the first deodorizing apparatus according to the present invention,The heating capacity of the heating element is set to be larger than the cooling capacity of the air blowing means, and the heating operation of the heating element is started when the deodorizing apparatus is started by the control device, and the detected temperature of the temperature detecting means is the catalyst. When the temperature reaches a lower limit set temperature equal to or higher than the reaction start temperature, the air blowing operation of the air blowing means is started, and when the detected temperature reaches the upper limit set temperature, the heating operation of the heating element is stopped, and the detection is performed. The present invention is characterized in that when the temperature reaches the lower limit set temperature, the blowing operation of the blowing means is stopped and the heating operation of the heating element is started.
[0008]
Also,In the second deodorizing apparatus according to the present invention,The controller starts the heating operation of the heating element when the deodorizing device is started, and stops the heating operation of the heating element when the detected temperature of the temperature detection means reaches the upper limit set temperature and When the detected temperature reaches a lower limit set temperature equal to or higher than the reaction start temperature of the catalyst, the heating operation of the heating element is started and the blowing operation of the blowing unit is stopped. There is a feature in that.First and second deodorizing apparatus according to the present inventionIn this case, it is desirable that the lower limit set temperature is a lower limit value of a complete catalytic reaction temperature zone by the catalyst.
[0009]
Also,In the second deodorizing apparatus according to the present invention,The controller starts the heating operation of the heating element when starting the deodorizing device, stops the heating operation of the heating element when the detected temperature of the temperature detecting means reaches the upper limit set temperature, and the detected temperature is When the temperature reaches a lower limit set temperature that is equal to or higher than the reaction start temperature of the catalyst, the heating operation of the heating element is started, and when the heating element is not heated, the blowing operation of the blowing means is turned on, and the heating element is heated. The inside is characterized in that the air blowing operation of the air blowing means is operated by a slight wind.
[0010]
[Effects of the invention]
Each deodorizing device according to the present invention is basicallyThe temperature of the catalyst is higher than the reaction start temperature of the catalystNotoThe air blowing meansReaction start temperatureWhen the air pressure is less than, the air blowing operation of the air blowing means is stopped.Is. For this reason, below the reaction start temperatureThen, since the odor component is not blown and discharged without being decomposed, an adsorbent is not required, and the apparatus can be downsized. Also,Reaction start temperatureSince the air blowing operation of the air blowing means is stopped when the air pressure is less than the lower limit, the amount of odor components that are undecomposed or discharged as an intermediate product can be reduced as compared with a device that always drives the air blowing means. .
[0012]
Thus, the first deodorizing apparatus according to the present inventionIn the above, when the temperature of the catalyst is equal to or higher than the lower limit set temperature equal to or higher than the reaction start temperature of the catalyst, the blowing means is blownDownBelow the limit temperature, the odor components are not blown and discharged without being decomposed, so that no adsorbent is required, and the apparatus can be miniaturized. In addition, since the air blowing operation of the air blowing means is stopped when the temperature is lower than the lower limit set temperature, the odor component discharged undecomposed or as an intermediate product is compared with the conventional device that always drives the air blowing means. The amount can be reduced, and the upper limit set temperature is set to control the heating operation (ON / OFF operation) of the heating element, so that an increase in the temperature of the discharged air can be suppressed.
[0013]
Also,Second deodorizing apparatus according to the present inventionIn the above, when the temperature of the catalyst reaches the upper limit set temperature, the blowing means starts to blow, and when the temperature of the catalyst reaches the lower limit set temperature equal to or higher than the catalyst reaction start temperature, the blowing means blows. Therefore, when the temperature rises below the lower limit set temperature and from the lower limit set temperature to the upper limit set temperature, the odor components are not blown and discharged without being decomposed, so that no adsorbent is required, and the apparatus can be downsized. Can be planned. In addition, when the temperature of the catalyst reaches the upper limit set temperature, the blowing operation of the blowing means is started, and when the temperature of the catalyst reaches the lower limit set temperature equal to or higher than the reaction start temperature of the catalyst, the blowing action of the blowing means is started. Compared with the conventional device that always drives the air blowing means to stop, it is possible to reduce the amount of odor components that are left undecomposed or discharged as an intermediate product, the heating capacity of the heating element and the air blowing means Whatever the magnitude relationship of the cooling capacity, the air blowing operation of the air blowing means can be maintained between the upper limit set temperature and the lower limit set temperature, and repeated start / stop of the air blowing operation by the air blowing means in a short time is prevented. be able to.
[0014]
In the second deodorizing apparatus according to the present invention,Set the lower limit temperature to the lower limit of the complete catalytic reaction temperature range of the odor component by the catalystif,When the upper limit set temperature is constant, under the condition that the apparatus is operated without discharging undecomposed odor components and intermediate products, the blowing time in one cycle of the blowing operation of the blowing means becomes the longest, and the catalyst The amount of blown air (that is, the amount treated with the catalyst) is maximized, and the odor component can be oxidatively decomposed in the catalyst in the largest amount. Therefore, the operation time of the deodorizing apparatus can be shortened, and the power consumption can be suppressed. In addition, by setting the lower limit set temperature as the lower limit value of the complete catalytic reaction temperature zone of the odor component by the catalyst, the blowing means does not operate at a temperature lower than the lower limit value, and discharge of undecomposed and intermediate products The amount can be very small.
[0015]
Also,Third deodorizing apparatus according to the present inventionIn this case, if the amount of air blown by the strong wind operation of the blower means is the same as the amount of air blown by the air blower operation of the conventional device, when the detected temperature rises below the lower limit set temperature and from the lower limit set temperature to the upper limit set temperature, Since the air is operated in a breeze, the amount of undecomposed odor components and intermediate products discharged through the catalyst can be made very small. In addition, since the amount of undecomposed odor components and intermediate products discharged through the catalyst is very small, the apparatus can be downsized without the need for an adsorbent. Further, in the present invention, since the air blowing means is constantly operating, the heating of the air blowing means due to the radiant heat of the heating element can be suppressed, and the distance between the air blowing means and the heat generating element can be reduced, and this also makes the device Can be miniaturized.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 shows a first embodiment of a deodorizing apparatus according to the present invention. The deodorizing apparatus shown here includes a
[0017]
The
[0018]
The noble metal-based
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
The temperature sensing cylinder 51 is provided closer to the
[0022]
The
[0023]
In the present embodiment configured as described above, when a power switch (not shown) of the device is turned on, the microcomputer of the
[0024]
In
[0025]
In
[0026]
In
[0027]
Although not shown in FIG. 4, if the power switch of the apparatus is turned off while the processing of
[0028]
Therefore, in the present embodiment, the processing of
[0029]
When the temperature T of the
[0030]
When the temperature T of the
[0031]
When the temperature T of the
[0032]
As is apparent from the above description, in the first embodiment, the
[0033]
Further, since the lower limit set temperature TA is set to the lower limit value of the complete catalytic reaction temperature zone of the odor component by the
[0034]
In the first embodiment, the lower limit set temperature TA is set to the lower limit value of the complete catalyst reaction temperature zone by the catalyst, but this is the reaction start temperature by the catalyst 20 (temperature below the lower limit value of the complete catalyst reaction temperature zone by the catalyst). You may implement as the above temperature.
[0035]
In the first embodiment, when the apparatus is started and when the temperature of the
[0036]
In the first embodiment, the microcomputer that executes the program corresponding to the flowchart shown in FIG. 4 is used to control ON / OFF of the
[0037]
In the second embodiment, when a power switch (not shown) of the device is turned on, the microcomputer of the
[0038]
In
[0039]
In
[0040]
Although not shown in FIG. 6, if the power switch of the apparatus is turned off while the processing of
[0041]
Therefore, in the present embodiment, the processing of
[0042]
When the temperature T of the
[0043]
When the temperature T of the
[0044]
As is apparent from the above description, in the second embodiment, when the temperature T of the
[0045]
In the second embodiment, the lower limit set temperature TA is set as the lower limit value of the complete catalyst reaction temperature zone by the catalyst, but this is the reaction start temperature by the catalyst 20 (temperature below the lower limit value of the complete catalyst reaction temperature zone by the catalyst). You may implement as the above temperature.
[0046]
In the first embodiment, the microcomputer that executes the program corresponding to the flowchart shown in FIG. 4 is used to control ON / OFF of the
[0047]
In the third embodiment, when a power switch (not shown) of the device is turned on, the microcomputer of the
[0048]
In
[0049]
Although not shown in FIG. 8, if the power switch of the apparatus is turned off while the processes of
[0050]
Therefore, in the present embodiment, the processing of
[0051]
When the temperature T of the
[0052]
When the temperature T of the
[0053]
As is apparent from the above description, in the third embodiment, if the amount of air blown by the strong wind operation of the
[0054]
In the third embodiment, the lower limit set temperature TA is set to the lower limit value of the complete catalyst reaction temperature zone by the catalyst, but this is the reaction start temperature by the catalyst 20 (temperature below the lower limit value of the complete catalyst reaction temperature zone by the catalyst). You may implement as the above temperature.
[0055]
In each of the above embodiments, the temperature sensing cylinder 51 is provided closer to the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram schematically showing a first embodiment of a deodorizing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the catalyst shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view of the electric heater shown in FIG.
FIG. 4 is a flowchart of a program according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an operation explanatory diagram of the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart of a program according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an operation explanatory diagram of a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart of a program according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an operation explanatory diagram of a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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