JP4661000B2 - Regenerative deodorizing filter - Google Patents

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JP4661000B2 JP2001234450A JP2001234450A JP4661000B2 JP 4661000 B2 JP4661000 B2 JP 4661000B2 JP 2001234450 A JP2001234450 A JP 2001234450A JP 2001234450 A JP2001234450 A JP 2001234450A JP 4661000 B2 JP4661000 B2 JP 4661000B2
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    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

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  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、再生型脱臭フィルターに係り、詳しくは、例えば、臭気ガスで汚染された空気、特に水溶性の臭気ガスで汚染された空気を脱臭し、脱臭した臭気ガスを水洗によって再生することにより、長期間に亘って再使用を可能とする再生型脱臭フィルターに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、冷暖房効果を高めるために居住空間の断熱化、気密化が進むにつれて室内空気の汚染が問題となっている。室内空気の汚染源としては煙草臭等の臭気ガス、ホルムアルデヒド等の有害ガス、カビや細菌等の空中浮遊微生物が挙げられる。臭気ガスを除去する手段としては、空気清浄機を用いて室内の汚染空気を循環しながら脱臭するのが一般的であり、実用化されている脱臭方式には活性炭方式、オゾン脱臭方式、光触媒方式等が挙げられる。
【0003】
例えば、活性炭を材料とする脱臭フィルターは、風路に設置されるため、気流中の臭気を速やかに吸着することが可能であり脱臭効果の速効性が高い。しかしながら、活性炭の細孔表面に臭気ガスの分子が吸着し、細孔表面全体がこれら分子に覆われると脱臭効果がなくなり寿命となる。活性炭方式は脱臭性能には優れるが、使い捨てのため経済性、地球環境保全の立場からは好ましくない。
【0004】
風路に設置したオゾン発生器よりオゾンを発生し、気流中の臭気を酸化分解することにより脱臭するオゾン脱臭方式や、微粒子状の酸化チタンに紫外線を照射して活性分子を発生させ、気流中の臭気と化学反応を起こして脱臭する光触媒方式では、吸着速度と比較して化学反応速度が遅いため、脱臭効果の速効性が低い。
【0005】
このような脱臭フィルターを長期にわたって使用するために、吸着した臭気分子を電気ヒーターで脱着させて再生する手段については、例えば特開昭63−127759号公報、特開平2−78418号公報、特開平3−233237号公報および特開平9−187624号公報に示されている。また、吸着した臭気分子を光触媒で光分解して再生する手段については、例えば特開平10−227469号公報に示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような脱臭フィルターを電気ヒーターで再生する従来の方式では、吸着した臭気分子を電気ヒーターで脱着させて再生することができるため、脱臭効果の速効性の高い脱臭フィルターを長期間にわたって使用することができるという利点を有する。しかしながら、この脱臭フィルターを電気ヒーターで再生する従来の方式では、脱臭フィルターより除去した臭気を室外に放出するためのダクトの配管を設備しなければならなかったり、電気ヒーターを用いるため火災対策を施さなければならかったり、コストが増加する点で問題があった。
【0007】
また、吸着した臭気の分子を光触媒で光分解して再生する従来の方式では、これも上記と同様、脱臭効果の速効性の高い脱臭フィルターを長期間にわたって使用することができるという利点を有する。しかしながら、この光触媒で光分解して再生する従来の方式では、高価で短寿命な紫外線ランプを用いる必要があるうえ、脱臭材料は多孔質なので全表面に紫外線を照射することが困難であり、完全に再生することが難しい点が問題であった。
【0008】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、脱臭効果の速効性が高く、しかも安全かつ安価であって長期間に亘って再使用が可能な再生型脱臭フィルターを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋭意検討した結果、高性能な吸湿性材料が室温で低湿度においても、吸湿性材料の表面に凝縮された水膜が存在することに着目し、煙草臭や残留調理臭の主成分である水溶性臭気ガスが上記水膜に接触すると溶解・除去され、さらに吸湿性材料を水洗することにより溶解した水溶性臭気ガスが、水膜ととも洗い流されて再生できることに着目した。
【0010】
微量であっても水分が存在すると瞬間的に水分に溶解する特異な臭気ガス「アンモニア」や煙草臭や残留調理臭の主成分である水溶性の「アセトアルデヒド」や「酢酸」が、ハニカム状に成形された吸湿性材料を通過させると、高効率で溶解・除去される。そして、吸湿性材料を水洗すると、溶解した上記水溶性臭気ガスが洗い流されて再生できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0011】
本発明による水洗により再生する再生型脱臭フィルターは、砕いた吸湿性材料が表面に張り付けられ、吸湿性材料の表面に凝縮された水膜が形成されたものである。
【0012】
上記再生型脱臭フィルターにおいて、前記吸湿性材料は、吸湿性セラミックスからなるものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
(実施例)
臭気ガスによる室内空気汚染の代表的なものとしては、煙草臭、トイレ臭、ペット臭、腐敗臭、残留調理臭等が挙げられるが、このような臭気は幾つかの成分ガスの複合であり、その構成する成分ガスは臭気ガスの種類によって異なる。
【0014】
煙草臭の主成分はアセトアルデヒド、アンモニア、酢酸であり、トイレ臭、ペット臭および腐敗臭の主成分は硫化水素、メチルメルカプタン、アンモニアである。また、残留調理臭の主成分は低級アルデヒド、低級脂肪酸である。上記成分ガスの中で、アセトアルデヒド、アンモニア、酢酸、低級アルデヒド、低級脂肪酸は水溶性臭気ガスであり、煙草臭および残留調理臭の主成分はほとんどが水溶性臭気ガスであることが分かる。
【0015】
なお、硫化水素とメチルメルカプタンは、水溶性臭気ガスではない。上記水溶性臭気ガスの中でアンモニアは水分が存在すると瞬間的に溶解し、微量の水分でも体積で、水1に対して、その3000倍以上のアンモニアを溶解することが知られている。低級アルデヒドであるホルムアルデヒドやアセトアルデヒドも水溶性であり、水分が存在すれば溶解する。また、低級脂肪酸である蟻酸や酢酸も水溶性であり、水分が存在すれば溶解する。
【0016】
図1は本発明よる再生型脱臭フィルターの原理を示す概念図である。図1において、1は吸湿性材料であり、2は吸湿性材料1の表面に凝縮した水分で形成された水膜である。3は空気中の水溶性臭気ガスを示しており、吸湿性材料1の表面に形成された水膜2に水溶性臭気ガス3が溶解する様子を示している。
【0017】
この図に示す吸湿性材料1は、多くの水溶性臭気ガス3を溶解させるために、表面積が拡大するように吸湿性多孔質材料である吸湿性セラミックスあるいは吸湿性繊維で形成するとよい。吸湿性セラミックスとしては、シリカゲルあるいはゼオライトを基材する材料が挙げられ、これらの材料は、吸湿率が高いという点で好適に用いられる。
【0018】
ゼオライトには、多孔質のアルミニウムやカルシウムの珪酸塩等が挙げられる。再生型脱臭フィルターにおいては、吸湿性材料1を吸湿性セラミックスからなるように構成すれば、耐水性に優れ、水洗で溶解した臭気ガス成分を除去、再生することができ、長寿命化を図ることができ好ましい。
【0019】
また、吸湿性繊維としてはセルロース繊維、ナイロン繊維などの吸湿性有機高分子繊維が用いられる。再生型脱臭フィルターにおいては、吸湿性材料1を吸湿性繊維からなるように構成すれば、吸湿性材料1が吸湿性繊維であるので、フレキシブルな脱臭フィルターとなり、加工を容易にすることができ好ましい。この図1に示す再生型脱臭フィルターでは、吸湿性材料1と、この吸湿性材料1の表面に形成された凝縮された水膜2とを有するように構成している。
【0020】
このため、水溶性臭気ガスを主成分とする汚染空気を脱臭フィルターに通過させ、吸湿性材料1の表面に凝縮された水膜2に水溶性臭気ガス3を溶解させることにより脱臭を行うことができる。また、溶解させた水溶性臭気ガス3を水膜2とともに水洗することにより、脱臭フィルターを再生することができるため、長期間に亘って脱臭フィルターを再使用することができ、経済的にも地球環境保全の立場からも有利にすることができる。
【0021】
実施の形態1.
図2は本発明に係る実施の形態1における再生型脱臭フィルターの構造を示す斜視図である。図2において、4は格子状に成形された吸湿性材料である。この吸湿性材料4としては、例えば吸湿性セラミックスを用いる。吸湿性セラミックスとしては、吸湿率が高い点で好適なシリカゲルまたはゼオライトが挙げられる。
【0022】
本実施の形態では、吸湿性材料4としてシリカゲルを用い、通常のセラミックスの製造工程を経て、図2に示すようなハニカム構造体を得た。具体的には、コージライトをバインダーとして原料を格子状に成形し、焼成炉で焼成することにより、ハニカム構造体の再生型脱臭フィルターを得た。再生型脱臭フィルターは図2のままでも使用することができるが、フィルター枠に組み込むことで補強することができる。
【0023】
本実施の形態では、吸湿性材料4を吸湿性セラミックスからなるように構成するため、耐水性に優れ、水洗で溶解した臭気ガス成分を除去、再生することができ、長寿命化を図ることができる。また、吸湿性材料4をハニカム状に成形して構成するため、風路を低圧損にすることができるとともに、脱臭効果の速効性を極めて高くすることができる。
【0024】
なお、再生型脱臭フィルターは、衝撃に強く水洗可能であればよいので、フィルターの全てを上述の材料で製作しなくてもよい。例えばフィルターの表面に吸湿性材料をコーティングしたものであっても、表面に付着する水分で吸着することが可能であるし、細かく砕いた吸湿性材料を表面に張り付けたものであっても表面積が増加するので、多孔質材に近い特性が得られる。
【0025】
実施の形態2.
図3は本発明に係る実施の形態2における再生型脱臭フィルターの構造を示す斜視図である。図3において、5は平板状に成形された吸湿性材料であり、6は波板状に成形された吸湿性材料である。この吸湿性材料5、6としては、例えば吸湿性セラミックスを用いる。吸湿性セラミックスとしては、吸湿率が高い点で好適なシリカゲルまたはゼオライトが挙げられる。
【0026】
上記実施の形態1では、吸湿性材料4としてシリカゲルを用いた場合を説明したが、本実施の形態では、吸湿性材料5、6としてゼオライトを用いる。次に、このゼオライトとパルプの混合水溶液を湿式抄紙して、ゼオライト混抄紙を作製した。
【0027】
次に、このゼオライト混抄紙をコルゲート加工することにより、平板状に成形された吸湿性材料5と波板状に成形された吸湿性材料6とが上下方向に交互に積層された図3に示すようなハニカム構造体が得られた。そして、これをフィルター枠に組み込むことにより、再生型脱臭フィルターが得られた。
【0028】
本実施の形態では、吸湿性材料5、6を吸湿性セラミックスからなるように構成するため、耐水性に優れ、水洗で溶解した臭気ガス成分を除去、再生することができ、長寿命化を図ることができる。また、吸湿性材料5、6をハニカム状に成形して構成するため、風路を低圧損にすることができるとともに、脱臭効果の速効性を極めて高くすることができる。
【0029】
実施の形態3.
図4は本発明に係る実施の形態3における再生型脱臭フィルターの構造を示す斜視図である。図4において、7は吸湿性繊維であり、8は吸湿性繊維7を収納するフィルター枠である。吸湿性材料としては、吸湿性繊維7を用いる。吸湿性繊維7としては、セルロース繊維、ナイロン繊維などの吸湿性有機高分子繊維が挙げられる。
【0030】
吸湿性繊維7として用いられるこれらセルロース繊維やナイロン繊維は、不織布製造機に通すことにより、通気性を有する不織布が製造される。そして、この不織布の吸湿性繊維7を厚さが5〜50mm程度のフィルター枠8に挟み込むことにより、図4に示すような再生型脱臭フィルターが得られる。
【0031】
この再生型脱臭フィルターによれば、空気中の水蒸気を表面に吸着・凝縮し、水膜を形成して水溶性臭気ガスを速やかに溶解・除去することが可能となる。また、この不織布製の再生型脱臭フィルターは、吸着した水溶性臭気ガスを水洗により簡単に洗い流せるため、繰り返し使用できるうえ、不織布なのでフィルターの形状に合わせて加工することが容易である。
【0032】
本実施の形態では、吸湿性材料を吸湿性繊維7からなるように構成したため、吸湿性材料が吸湿性繊維7であるので、フレキシブルな脱臭フィルターとなり、加工を容易にすることができる。
【0033】
ここで、上記実施の形態1〜3で作製された再生型脱臭フィルターを用いて、フィルターの圧損および水溶性臭気ガスの除去効率を評価した結果について説明する。図5はフィルターの圧損は風速に依存するため、風速0.2〜1.0m/sにおける実施の形態1〜3の再生型脱臭フィルターの圧損の測定結果を示す図である。
【0034】
図5から判るように、風速が大きくなるほど、実施の形態1〜3におけるフィルターは、何れも圧損が大きくなる。同じ風速に対しては、圧損は、実施の形態1<実施の形態2<実施の形態3という順に大きくなっており、逆に、実施の形態3>実施の形態2>実施の形態1という順に小さくなっている。
【0035】
圧損は、小さくるほど好ましく、零であっても構わない。一方、圧損は、大きくなり過ぎると、その分、強力なファンを用いなければならず、製品化するうえで好ましくない。図5の結果から、風速に対する圧損は、実施の形態3>実施の形態2>実施の形態1という順に小さくすることができ好ましい。
【0036】
実施の形態1におけるハニカム構造のフィルターは、風速に対する圧損を最も小さくでき、実施の形態2におけるハニカム構造のものが、その次に圧損を小さくすることができる。実施の形態3の吸湿性繊維を用いたものは、実施の形態1、2に比べて圧損の点では劣っていた。なお、図5の結果より、実施の形態1〜3は、いずれも脱臭フィルターとして使用できる範囲の圧損を有していることを確認した。
【0037】
脱臭性能については、臭気ガスを含む空気が脱臭フィルターを一回通過した時に臭気ガスが除去される割合を「一過性除去効率」で表すことができる。ここでは、水溶性臭気ガスとして代表的なアンモニア、アセトアルデヒドおよび酢酸について一過性除去効率の測定を行った。図6は一過性除去効率が風速に依存するため、風速0.2、0.5および1.0m/sにおける実施の形態1〜3の再生型脱臭フィルターの一過性除去効率の測定結果を示す図である。
【0038】
図6の測定結果から、実施の形態1〜3は、いずれも高い一過性除去効率を有していることを確認した。図6の結果から判るように、何れの3種の臭気ガス、何れの風速の場合も、臭気ガスの除去される割合は、実施の形態1>実施の形態2>実施の形態3という関係であった。これから、臭気ガスの除去効率は、実施の形態1のフィルタが最も優れ、次に実施の形態2のフィルタ、その次が実施の形態3のフィルタであった。
【0039】
臭気ガスをより多く溶解させるには、吸湿性材料の表面に水膜をより多く形成できる構成にすればよいので、吸湿性材料の表面積をより大きくとれる構成のものが好ましい。図6におけるの臭気ガスの除去効率の結果は、この吸湿性材料の表面積の関係に依存した結果になっている。
【0040】
次に、上記実施の形態1〜3の再生型脱臭フィルターを用いて、アンモニア、アセトアルデヒドおよび酢酸に対する寿命試験を実施し、初期の一過性除去効率の60%まで低下した時点で、水洗による再生処理を施した。アセトアルデヒドおよび酢酸に関しては、水道水に1時間浸漬することにより、完全に再生することができた。
【0041】
しかしながら、アンモニアに関しては、8時間以上浸漬しなければ完全に再生しなかった。そこで、アンモニアを短時間で再生するために、弱酸性の水溶液を用いることを考案し、食品添加剤として市販されているクエン酸を1〜5%添加した水道水を用いたところ、1時間で完全に再生されることを確認した。
【0042】
煙草臭の主成分はアセトアルデヒド、アンモニアおよび酢酸であり、煙草臭専用の再生型脱臭フィルターとして使用した結果、煙草臭を高効率で脱臭し、2〜6ヶ月間の寿命があることを確認した。また、寿命時に弱酸性の水溶液に1時間浸漬することにより完全に再生することができた。
【0043】
残留調理臭の主成分は、低級アルデヒドおよび低級脂肪酸であり、いずれも水溶性の臭気ガスである。そこで、残留調理臭専用の再生型脱臭フィルターとして使用した結果、残留調理臭を比較的高効率で脱臭し、1〜3ヶ月間の寿命があることを確認した。また、寿命時に水道水に1時間浸漬することにより、完全に再生することができた。
【0044】
【発明の効果】
本発明によれば、砕いた吸湿性材料が表面に張り付けられ、湿性材料の表面に凝縮された水膜が形成されるように、水洗により再生する再生型脱臭フィルターを構成することにより、水溶性臭気ガスを主成分とする汚染空気を脱臭フィルターに通過させ、吸湿性材料の表面に凝縮された水膜に水溶性臭気ガスを溶解させることにより脱臭を行うことができる。また、溶解させた水溶性臭気ガスを水膜とともに水洗することにより、脱臭フィルターを再生することができるため、長期間に亘って脱臭フィルターを再使用することができ、経済的にも地球環境保全の立場からも有利にすることができる。
【0045】
上記再生型脱臭フィルターにおいては、前記吸湿性材料を吸湿性セラミックスからなるように構成することにより、吸湿性材料が吸湿性セラミックスであるので耐水性に優れ、水洗で溶解した臭気ガス成分を除去、再生することができ、長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による再生型脱臭フィルターの原理を示す概念図である。
【図2】 本発明に係る実施の形態1における再生型脱臭フィルターの構造を示す斜視図である。
【図3】 本発明に係る実施の形態2における再生型脱臭フィルターの構造を示す斜視図である。
【図4】 本発明に係る実施の形態3における再生型脱臭フィルターの構造を示す斜視図である。
【図5】 風速0.2〜1.0m/sにおける実施の形態1〜3の再生型脱臭フィルターの圧損の測定結果を示す図である。
【図6】 風速0.2、0.5および1.0m/sにおける実施の形態1〜3の再生型脱臭フィルターの一過性除去効率の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
1 吸湿性材料、2 水膜、3 水溶性臭気ガス、4 格子状に成形された吸湿性材料、5 平板状に成形された吸湿性材料、6 波板状に成形された吸湿性材料、7 吸湿性繊維、8 フィルター枠。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a regenerative deodorizing filter over, particularly, for example, that the air contaminated with odorous gas, air which is particularly contaminated with water-soluble odor gas deodorization, reproduces the deodorized odorous gases by washing with water Accordingly, it relates to a regenerative deodorizing filter over to allow re-used over a long period of time.
[0002]
[Prior art]
In recent years, contamination of indoor air has become a problem as heat insulation and airtightness of living spaces progress in order to enhance the cooling and heating effect. Examples of indoor air pollution sources include odorous gases such as tobacco odor, harmful gases such as formaldehyde, and airborne microorganisms such as mold and bacteria. As a means to remove odorous gas, it is common to deodorize while circulating indoor polluted air using an air purifier, and activated carbon method, ozone deodorization method, photocatalyst method are used as practical deodorization methods. Etc.
[0003]
For example, since a deodorizing filter made of activated carbon is installed in an air passage, it can quickly adsorb odors in an air stream and has a high deodorizing effect. However, when the odor gas molecules are adsorbed on the pore surfaces of the activated carbon and the entire pore surfaces are covered with these molecules, the deodorizing effect is lost and the lifetime is reached. The activated carbon method is excellent in deodorizing performance, but it is not preferable from the standpoint of economic efficiency and global environmental conservation because it is disposable.
[0004]
Ozone is generated from an ozone generator installed in the air passage and deodorized by oxidative decomposition of odors in the air stream, and active molecules are generated by irradiating ultraviolet rays to the particulate titanium oxide to generate active molecules. In the photocatalyst method in which deodorization is caused by causing a chemical reaction with the odor, the chemical reaction rate is slower than the adsorption rate, so the deodorizing effect is not fast.
[0005]
In order to use such a deodorizing filter for a long period of time, means for desorbing adsorbed odor molecules with an electric heater and regenerating them is disclosed in, for example, JP-A-63-127759, JP-A-2-78418, No. 3/233237 and JP-A-9-187624. A means for regenerating the adsorbed odor molecules by photolysis with a photocatalyst is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-227469.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional method of regenerating the deodorizing filter as described above with an electric heater, the adsorbed odor molecules can be desorbed and regenerated with an electric heater, so a deodorizing filter with a high deodorizing effect is used for a long period of time. Has the advantage of being able to. However, in the conventional method of regenerating this deodorizing filter with an electric heater, it is necessary to install a duct pipe for releasing the odor removed from the deodorizing filter to the outside, or fire countermeasures are taken because an electric heater is used. There was a problem in that it was necessary or cost increased.
[0007]
Further, in the conventional system in which the adsorbed odor molecules are photodegraded with a photocatalyst and regenerated, this also has the advantage that a deodorizing filter having a high deodorizing effect can be used over a long period of time. However, the conventional method of photodegrading and regenerating with this photocatalyst requires the use of an expensive and short-lived UV lamp, and since the deodorizing material is porous, it is difficult to irradiate the entire surface with UV light. The problem was that it was difficult to reproduce.
[0008]
The present invention has been made to solve the above problems, immediate deodorizing effect is high, yet provides a safe and can be re-used for a long period of time an inexpensive regenerative deodorizing filter over For the purpose.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventor has focused on the fact that a water film condensed on the surface of the hygroscopic material exists even when the high performance hygroscopic material is at room temperature and low humidity. The water-soluble odor gas, which is the main component, is dissolved and removed when it comes into contact with the water film, and the water-soluble odor gas dissolved by washing the hygroscopic material with water is washed away with the water film and can be regenerated.
[0010]
A unique odor gas `` Ammonia '' that instantly dissolves in moisture even in a minute amount, water-soluble `` acetaldehyde '' and `` acetic acid '' which are the main components of cigarette odor and residual cooking odor, in a honeycomb shape When the molded hygroscopic material is passed, it is dissolved and removed with high efficiency. And when the hygroscopic material was washed with water, it discovered that the said water-soluble odor gas which melt | dissolved was wash | cleaned and can reproduce | regenerate, and came to complete this invention.
[0011]
Regenerative deodorizing filter to regenerate by washing with water according to the invention, hygroscopic material crushed is affixed to the surface, in which the surface of condensable water film of hygroscopic material is formed.
[0012]
In the regenerative deodorizing filter, the hygroscopic material is made of hygroscopic ceramics.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Example)
Typical examples of indoor air pollution by odorous gas include cigarette odor, toilet odor, pet odor, rot odor, residual cooking odor, etc., but such odor is a composite of several component gases, The component gas which comprises it changes with kinds of odor gas.
[0014]
The main components of tobacco odor are acetaldehyde, ammonia and acetic acid, and the main components of toilet odor, pet odor and rot odor are hydrogen sulfide, methyl mercaptan and ammonia. The main components of the residual cooking odor are lower aldehydes and lower fatty acids. Among the above component gases, acetaldehyde, ammonia, acetic acid, lower aldehyde, and lower fatty acid are water-soluble odor gases, and it can be seen that most of the main components of tobacco odor and residual cooking odor are water-soluble odor gases.
[0015]
Hydrogen sulfide and methyl mercaptan are not water-soluble odor gases. In the water-soluble odor gas, it is known that ammonia dissolves instantaneously when moisture is present, and even a trace amount of moisture dissolves ammonia that is 3000 times or more of water in volume by volume. Formaldehyde and acetaldehyde, which are lower aldehydes, are also water-soluble and dissolve if water is present. In addition, formic acid and acetic acid, which are lower fatty acids, are also water-soluble and dissolve if water is present.
[0016]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the principle of a regenerative deodorizing filter according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a hygroscopic material, and 2 is a water film formed of moisture condensed on the surface of the hygroscopic material 1. 3 shows water-soluble odor gas in the air, and shows how the water-soluble odor gas 3 is dissolved in the water film 2 formed on the surface of the hygroscopic material 1.
[0017]
The hygroscopic material 1 shown in this figure is preferably formed of hygroscopic ceramics or hygroscopic fibers, which are hygroscopic porous materials, so as to increase the surface area in order to dissolve many water-soluble odorous gases 3. Examples of the hygroscopic ceramics include materials based on silica gel or zeolite, and these materials are preferably used in terms of high moisture absorption.
[0018]
Examples of zeolite include porous aluminum and calcium silicate. In a regenerative deodorizing filter, if the hygroscopic material 1 is made of hygroscopic ceramics, it is excellent in water resistance, can remove and regenerate odor gas components dissolved by washing with water, and extend the life. This is preferable.
[0019]
As the hygroscopic fibers, hygroscopic organic polymer fibers such as cellulose fibers and nylon fibers are used. In the regenerative type deodorizing filter, it is preferable that the hygroscopic material 1 is composed of hygroscopic fibers, because the hygroscopic material 1 is hygroscopic fibers, so that it becomes a flexible deodorizing filter and can be easily processed. . The regenerative deodorizing filter shown in FIG. 1 is configured to have a hygroscopic material 1 and a condensed water film 2 formed on the surface of the hygroscopic material 1.
[0020]
For this reason, deodorizing can be performed by passing contaminated air mainly composed of water-soluble odor gas through a deodorization filter and dissolving the water-soluble odor gas 3 in the water film 2 condensed on the surface of the hygroscopic material 1. it can. Moreover, since the deodorized filter can be regenerated by washing the dissolved water-soluble odor gas 3 together with the water film 2, the deodorized filter can be reused over a long period of time. It can also be advantageous from the standpoint of environmental conservation.
[0021]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the regenerative deodorizing filter according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 2, 4 is a hygroscopic material formed in a lattice shape. As this hygroscopic material 4, for example, hygroscopic ceramics are used. Examples of the hygroscopic ceramics include silica gel and zeolite suitable for high moisture absorption.
[0022]
In the present embodiment, silica gel is used as the hygroscopic material 4, and a honeycomb structure as shown in FIG. 2 is obtained through a normal ceramic manufacturing process. Specifically, a regenerative deodorizing filter for a honeycomb structure was obtained by forming a raw material in a lattice shape using cordierite as a binder and firing it in a firing furnace. Although the regenerative deodorizing filter can be used as it is in FIG. 2, it can be reinforced by incorporating it into the filter frame.
[0023]
In the present embodiment, since the hygroscopic material 4 is composed of hygroscopic ceramics, it is excellent in water resistance, can remove and regenerate odor gas components dissolved by washing with water, and can prolong the service life. it can. In addition, since the hygroscopic material 4 is formed in a honeycomb shape, the air passage can have a low pressure loss, and the deodorizing effect can be made extremely fast.
[0024]
Note that the regenerative deodorizing filter only needs to be strong against impact and washable with water, and therefore, it is not necessary to manufacture all of the filters with the above-described materials. For example, even if the surface of the filter is coated with a hygroscopic material, it can be adsorbed by moisture adhering to the surface, and even if a finely crushed hygroscopic material is attached to the surface, the surface area is large. Since it increases, the characteristic close | similar to a porous material is acquired.
[0025]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing the structure of a regenerative deodorizing filter according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 3, 5 is a hygroscopic material formed into a flat plate shape, and 6 is a hygroscopic material formed into a corrugated plate shape. For example, hygroscopic ceramics are used as the hygroscopic materials 5 and 6. Examples of the hygroscopic ceramics include silica gel and zeolite suitable for high moisture absorption.
[0026]
Although the case where silica gel is used as the hygroscopic material 4 has been described in the first embodiment, zeolite is used as the hygroscopic materials 5 and 6 in the present embodiment. Next, the mixed aqueous solution of zeolite and pulp was subjected to wet paper making to produce a zeolite mixed paper.
[0027]
Next, by corrugating this zeolite mixed paper, the hygroscopic material 5 formed into a flat plate and the hygroscopic material 6 formed into a corrugated plate are alternately laminated in the vertical direction as shown in FIG. Such a honeycomb structure was obtained. And a regenerative deodorizing filter was obtained by incorporating this into a filter frame.
[0028]
In the present embodiment, since the hygroscopic materials 5 and 6 are made of hygroscopic ceramics, they are excellent in water resistance, can remove and regenerate odor gas components dissolved by washing with water, and extend the life. be able to. In addition, since the hygroscopic materials 5 and 6 are formed in a honeycomb shape, the air passage can have a low pressure loss, and the deodorizing effect can be made extremely fast.
[0029]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing the structure of a regenerative deodorizing filter according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 4, 7 is a hygroscopic fiber, and 8 is a filter frame for housing the hygroscopic fiber 7. As the hygroscopic material, hygroscopic fibers 7 are used. Examples of the hygroscopic fibers 7 include hygroscopic organic polymer fibers such as cellulose fibers and nylon fibers.
[0030]
These cellulose fibers and nylon fibers used as the hygroscopic fibers 7 are passed through a nonwoven fabric production machine to produce a breathable nonwoven fabric. Then, a regenerative deodorizing filter as shown in FIG. 4 is obtained by sandwiching the hygroscopic fibers 7 of the nonwoven fabric in a filter frame 8 having a thickness of about 5 to 50 mm.
[0031]
According to this regenerative deodorizing filter, water vapor in the air is adsorbed / condensed on the surface to form a water film so that water-soluble odorous gas can be quickly dissolved / removed. In addition, since the regenerated deodorizing filter made of nonwoven fabric can be easily washed away by washing the adsorbed water-soluble odor gas with water, it can be used repeatedly, and since it is a nonwoven fabric, it can be easily processed according to the shape of the filter.
[0032]
In the present embodiment, since the hygroscopic material is composed of the hygroscopic fibers 7, since the hygroscopic material is the hygroscopic fibers 7, a flexible deodorizing filter can be obtained and processing can be facilitated.
[0033]
Here, the results of evaluating the pressure loss of the filter and the removal efficiency of the water-soluble odor gas using the regenerative deodorizing filter produced in the first to third embodiments will be described. FIG. 5 is a graph showing the measurement results of the pressure loss of the regenerative deodorizing filters of Embodiments 1 to 3 at a wind speed of 0.2 to 1.0 m / s, because the pressure loss of the filter depends on the wind speed.
[0034]
As can be seen from FIG. 5, the higher the wind speed, the greater the pressure loss of the filters in the first to third embodiments. For the same wind speed, the pressure loss increases in the order of Embodiment 1 <Embodiment 2 <Embodiment 3. Conversely, in the order of Embodiment 3> Embodiment 2> Embodiment 1. It is getting smaller.
[0035]
Pressure loss, Ruhodo preferably a small, but may be zero. On the other hand, if the pressure loss becomes too large, a powerful fan must be used correspondingly, which is not preferable for commercialization. From the result of FIG. 5, the pressure loss with respect to the wind speed can be reduced in the order of Embodiment 3> Embodiment 2> Embodiment 1.
[0036]
The honeycomb structure filter in the first embodiment can minimize the pressure loss with respect to the wind speed, and the honeycomb structure in the second embodiment can reduce the pressure loss next. The thing using the hygroscopic fiber of Embodiment 3 was inferior in terms of pressure loss as compared with Embodiments 1 and 2. In addition, from the result of FIG. 5, Embodiments 1-3 confirmed that all have the pressure loss of the range which can be used as a deodorizing filter.
[0037]
With regard to the deodorizing performance, the rate at which the odor gas is removed when the air containing the odor gas passes through the deodorization filter once can be expressed by “temporary removal efficiency”. Here, transient removal efficiency was measured for typical ammonia, acetaldehyde and acetic acid as water-soluble odor gases. FIG. 6 shows the measurement result of the transient removal efficiency of the regenerative deodorizing filters of Embodiments 1 to 3 at wind speeds of 0.2, 0.5, and 1.0 m / s because the transient removal efficiency depends on the wind speed. FIG.
[0038]
From the measurement result of FIG. 6, Embodiments 1-3 confirmed that all have high transient removal efficiency. As can be seen from the results of FIG. 6, the ratio of removal of odor gas in any of the three types of odor gas and any wind speed is in the relationship of Embodiment 1> Embodiment 2> Embodiment 3. there were. From this, the odor gas removal efficiency is the best in the filter according to the first embodiment, the filter according to the second embodiment, and then the filter according to the third embodiment.
[0039]
In order to dissolve more odor gas, it is only necessary to have a structure capable of forming a larger amount of water film on the surface of the hygroscopic material. Therefore, a structure having a larger surface area of the hygroscopic material is preferable. The result of the odor gas removal efficiency in FIG. 6 is a result depending on the relationship of the surface area of the hygroscopic material.
[0040]
Next, a life test for ammonia, acetaldehyde, and acetic acid was performed using the regenerative deodorizing filters of Embodiments 1 to 3 above, and when the initial transient removal efficiency was reduced to 60%, regeneration by washing with water Treated. Acetaldehyde and acetic acid could be completely regenerated by immersing in tap water for 1 hour.
[0041]
However, ammonia was not completely regenerated unless immersed for 8 hours or more. Therefore, in order to regenerate ammonia in a short time, it was devised to use a weakly acidic aqueous solution, and when using tap water to which 1 to 5% of citric acid marketed as a food additive was added, it took 1 hour. It was confirmed that it was completely regenerated.
[0042]
The main components of the cigarette odor are acetaldehyde, ammonia and acetic acid. As a result of using it as a regenerative deodorizing filter exclusively for cigarette odor, it was confirmed that the cigarette odor was deodorized with high efficiency and had a lifetime of 2 to 6 months. Moreover, it was able to be completely regenerated by immersing in a weakly acidic aqueous solution for 1 hour at the end of its lifetime.
[0043]
The main components of the residual cooking odor are lower aldehyde and lower fatty acid, both of which are water-soluble odor gases. Therefore, as a result of using it as a regenerative deodorizing filter dedicated to the residual cooking odor, it was confirmed that the residual cooking odor was deodorized with relatively high efficiency and had a lifetime of 1 to 3 months. Moreover, it was able to be completely regenerated by immersing it in tap water for 1 hour at the end of its life.
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, by constituting a regenerative deodorizing filter that is regenerated by washing so that a crushed hygroscopic material is attached to the surface and a condensed water film is formed on the surface of the wet material, Deodorization can be performed by passing contaminated air containing odor gas as a main component through a deodorization filter and dissolving the water-soluble odor gas in a water film condensed on the surface of the hygroscopic material. In addition, the deodorized filter can be regenerated by washing the dissolved water-soluble odor gas together with the water film, so that the deodorized filter can be reused for a long period of time. From this standpoint, it can be advantageous.
[0045]
In the regenerative deodorizing filter, the hygroscopic material is composed of hygroscopic ceramics, so that the hygroscopic material is hygroscopic ceramics, so it has excellent water resistance and removes odorous gas components dissolved in water washing. It can be regenerated and the life can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the principle of a regenerative deodorizing filter according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a structure of a regenerative deodorizing filter according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing the structure of a regenerative deodorizing filter according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing the structure of a regenerative deodorizing filter according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing measurement results of pressure loss of regenerative deodorizing filters of Embodiments 1 to 3 at a wind speed of 0.2 to 1.0 m / s.
FIG. 6 is a diagram showing measurement results of transient removal efficiency of regenerative deodorizing filters of Embodiments 1 to 3 at wind speeds of 0.2, 0.5, and 1.0 m / s.
[Explanation of symbols]
1 hygroscopic material, 2 water film, 3 water-soluble odor gas, 4 hygroscopic material formed in a lattice shape, 5 hygroscopic material formed in a flat plate shape, 6 hygroscopic material formed in a corrugated plate shape, 7 Hygroscopic fiber, 8 filter frame.

Claims (2)

水洗により再生する再生型脱臭フィルターであって、
砕いた吸湿性材料が表面に張り付けられ、
前記吸湿性材料の表面に凝縮された水膜が形成されたことを特徴とする再生型脱臭フィルター。
A regenerative deodorizing filter regenerated by washing with water,
Crushed hygroscopic material is stuck on the surface,
Regenerative deodorizing filter characterized in that water film condensed are formed on the surface of the hygroscopic material.
請求項1に記載の再生型脱臭フィルターにおいて、前記吸湿性材料は、吸湿性セラミックスであることを特徴とする再生型脱臭フィルター。  The regenerative deodorizing filter according to claim 1, wherein the hygroscopic material is a hygroscopic ceramic.
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