JPH01159031A - 光触媒による脱臭方法および脱臭装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は家庭やオフィス等で発生する臭気、たとえばト
イレのし尿臭、ペットの臭い、たばこの臭い、調理臭お
よび体臭などの脱臭方法およびこれらを浄化する脱臭装
置に関するものである。

従来の技術 家庭やオフィスで発生するたばこ臭、トイレ臭、ペット
臭、調理臭および体臭などの悪臭成分はアンモニア、ア
ミン類、インドール、スカトールなどの窒素化合物、硫
化水素、メチルメルカプタン。

硫化メチル、二硫化メチルなどの硫黄化合物、アルデヒ
ド類、ケトン類、アルコール類、脂肪酸および芳香族化
合物など低沸点から高沸点成分まで多種多様である。

そして従来の家庭やオフィスで行なわれている脱臭方法
としては、発生源に薬剤を注ぎ化学反応させる方法、芳
香剤でマスキングする方法、活性炭やゼオライトで吸着
する方法および薬剤を添着した吸着剤に悪臭を濃縮し反
応させる方法がある。

前者２方法は使える場所がトイレやベットのいる所など
に限定されるが、後者２方法は場所的に限定されないた
め一般的によく使われている。ここで後者の２方法を応
用した脱臭装置の代表的な例を第６図に示す。図におい
て２０はケーシングで、内部に風上側から順次、塵埃を
捕集するプレフィルタ２３、活性炭層２４、送風機２７
を有する。

ケーシング２０にはプレフィルタ２３の風上側に吸込み
グリル２２を、送風機２７の風下側に吹出しグリル２１
を設けている。

上記構成の脱臭装置は、脱臭装置として活性炭を用いて
いるため、前記悪臭成分のうちアンモニア、メチルアミ
ンなどの低沸点窒素化合物とホルマリン、アセトアルデ
ヒド、アクロレインナトの低沸点アルデヒド類に対する
脱臭性能が悪かった。

そこで薬剤を活性炭に添着した脱臭剤が用いられるよう
になってきた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記薬品添着炭においては、高沸点化合物は活
性炭自身の物理吸着であるため、加熱することによって
再生できる可能性はあるが、低級窒素化合物および低級
アルデヒド類は添着されている薬品との反応で吸着する
ので再生は難しい。

したがってこの薬品添着炭の寿命は数カ月から半年と短
かいものであり、頻繁に交換しなければならなかった。

また活性炭は物理吸着能力が飽和すると、今度は清浄な
空気が入ってきた時、臭いを出すという問題があった。

本発明は上記従来の問題点を解決し、メンテナンスを軽
減すると共に臭いを再放出しない脱臭方法および脱臭装
置を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するため本発明の脱臭方法としては
、酸化タングステンの存在下で被酸化性化合物と酸素を
含む気体に紫外線を照射する光触媒による脱臭方法を提
供したものである。また本発明の脱臭装置は、被酸化性
化合物と酸素を含む気体の通路中に、紫外線を発生する
電灯と、この電灯より放射される紫外線の照射を受ける
部位に設けられた酸化タングステンよりなる光触媒層と
を設けたものである。なお、酸化タングステンに導電性
無機物質を担持することによって、さらに脱臭性能の寿
命の長い脱臭方法、脱臭装置を提供することができるも
のである。

作用 本発明者らは、かねてから光触媒作用によって悪臭を分
解し無臭化することを研究してきたが、被酸化性化合物
に酸化タングステンが共存する場合に紫外線の照射によ
って分解反応が効率良く起こることを見い出した。

酸化タングステンの作用原理については目下詳細に研究
中であるが、酸化タングステンのｎ型半導体中の価電子
帯の電子が紫外線を吸収して伝導体に励起され、そこで
生じだ価電子帯の正孔は触媒の表面にある水酸基（ＯＨ
基）と反応し、伝導体に励起された電子は酸素（０）と
反応して、活性の高いＯＨラジカル、０ラジカル、０２
−が生じ、これが被酸化性化合物を酸化分解するものと
推測される。酸化タングステンとしては最も安定な二酸
化タングステンを用いるが、これに紫外線が照射される
と青色のＷ２Ｏ３，に還元されるが、この作用について
は目下研究中である。

また、この酸化タングステンに白金、パラジウム、ロジ
ウム、酸化ルテニウム、銀などの導電性無機物質を担持
すると、酸化分解作用は極めてはやくなる。中でも白金
の効果が著しい。

したがって、酸化タングステンを用い、被酸化性化合物
と酸素とを含む気体に紫外線を照射すると、気体中の被
酸化性化合物、すなわち悪臭の原因物質であるアンモニ
ア、アミン類の窒素化合物、硫化水素メルカプタン類の
硫黄化合物、アルデヒド類、ケトン類、アルコール類、
脂肪酸および芳香族化合物は二酸化炭素、水、二酸化窒
素、二酸化硫黄などに容易に酸化分解されて無臭化でき
る。

実施例 つぎに図面を参照しながら本発明の実施例における脱臭
方法および脱臭装置について説明する。

第１図は本発明の光触媒による脱臭方法を応用した脱臭
装置の一実施例を示す。１はケーシングで、内部には風
上側よシ順番に、プレフィルタ３、紫外線の照射を受け
る部位（表面）に光触媒層４を形成した反応部材５、光
触媒層４に向い合うように設けられ紫外線を発生する電
灯７、紫外線を効率的に使用するように電灯７の後面に
設けた反射板８、および送風機６を有する。そしてケー
シング１にはプレフィルタ３の風上側に吸込みグリル２
を、送風機６の風下側に吹出しグリル９を設けている。

反応部材６には光触媒層４の面積を広くし、被酸化性化
合物と酸素を含む気体（臭気）との接触を良くするため
に、穴６＆を有するフィン６ｂが風の流れに対して直角
に、あるいは斜めに立てられている。光触媒層４は０．
５ｍの厚さのアルミナ−シリカ質のセラミックペーパー
にメタタングステン酸アンモニウムを含浸して熱処理す
るなどの方法で、酸化タングステンを担持して作り、こ
のセラミックペーパーを水ガラスなどの接着剤でアルミ
ニウムなどの基材に貼りつけた反応部材６とする。酸化
タングステンは三酸化タングステン（ＷＯ５）であるが
、これが還元されたＷ２Ｏ３，でも良い。また導電性無
機物質としてたとえば白金を酸化タングステンに担持す
る場合は、酸化タングステンをつけたセラミックペーパ
ーに塩化白金酸のエタノール溶液を含浸し、熱処理して
、白金微粒子として担持する。なお、白金以外にもパラ
ジウム、ロジウム、酸化ルテニウムおよび銀なども用い
ることができるものである。

電灯７としては紫外線を含む光を照射しうるものであれ
ば良く、照射される紫外線としては遠紫外線でも近紫外
線でも良い。そのような電灯としては、たとえば螢光灯
、超高圧水銀灯、キセノン灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯
、超低圧水銀灯などがある。これらの電灯は単独で使用
しても良く、併用しても良い。ここでは電灯７として波
長２６３．７１ｍの殺菌灯を使用した。

上記構成において、電灯７を点灯し送風機６を運転する
と、被酸化性化合物すなわち悪臭を含んだ空気は吸込み
グリル２から吸込まれる。そして、プレフィルタ３でま
ず塵埃が捕集される。つづいて紫外線によって励起され
た光触媒層４によって被酸化性化合物、すなわち悪臭の
原因物質であるアンモニア、アミン類の窒素化合物、硫
化水素。

メルカプタン類の硫黄化合物、アルデヒド類、ケトン類
、アルコール類、脂肪酸および芳香族化合物は二酸化炭
素、水、二酸化窒素、二酸化硫黄などに酸化分解される
。そして脱臭された空気は吹出しグリル９より吹出され
る。

次に光触媒層４の実施例を、紫外線のみで触媒層がない
場合と比較して説明する。

下表に示す光触媒を前記した方法で作り、光触媒層４と
した。光触媒層４の面積は０．６ｍ２、電灯７は１６ワ
ソト（紫外線出力３．２ワツト、主波長２５３．７ｍｍ
　）の殺菌灯、送風機６の風量は１ｍン分としだ。電灯
７と光触媒層４との距離は１２（７）とした。

（以下余　白） 次にアルミニウム製の内容積１７７２３の箱に前記の脱
臭装置を入れる。そしてこの箱の中に約１％のトリメチ
ルアミン、メチルメルカプタン、アセトアルデヒドの各
々のガスを入れ、所定の初期濃度にする。そして送風機
６と電灯７の電源を投入して運転し、１ｍ３の箱のガス
濃度の経時変化を測定する。ガス濃度の測定はガスクロ
マトグラフィーで行なった。結果を上記の表および第２
図〜第４図に示す。これらの結果から酸化タングステン
触媒が被酸化性化合物を早く分解し、１　ｐｐｆ１１以
下の極低濃度のガスでも効果的に分解することがわかる
。また白金を担持した触媒はさらに早く分解することが
わかる。

発明の効果 以上の説明の様に本発明の光触媒による脱臭方法および
脱臭装置によれば、臭うことのなくなる極低濃度の被酸
化性化合物まで酸化分解するので、臭いの再放出がなく
、かつ寿命が長くメンテナンスを大幅に軽減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す脱臭装置の断面図、第
２図は本発明の実施例のトリメチルアミンの分解速度を
示す図、第３図は本発明の実施例のメチルメルカプタン
の分解速度を示す図、第４図は本発明の実施例のアセト
アルデヒドの分解速度を示す図、第６図は従来の脱臭装
置を示す断面図である。 ４・・・・・光触媒層、６・・・・・反応部材、６・・
・・・・送風機、７・・・・・・電灯。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名４−
光触媒層 ７−電灯 第１図 第２図 運に時間（分） 第３図 蓬　ｋ　　時　間　（分り 第４図 １　転　時　間　（分〕

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化タングステンの存在下で、被酸化性化合物と
   酸素を含む気体に紫外線を照射する光触媒による脱臭方
   法。
2. （２）導電性無機物質を担持した酸化タングステンを用
   いる特許請求の範囲第１項記載の光触媒による脱臭方法
   。
3. （３）被酸化性化合物と酸素を含む気体の通路中に、紫
   外線を発生する電灯と、この電灯より放射される紫外線
   の照射を受ける部位に設けられた酸化タングステンより
   なる光触媒層とを設けた光触媒による脱臭装置。
4. （４）酸化タングステンよりなる光触媒層に導電性無機
   物質を担持した特許請求の範囲第３項記載の光触媒によ
   る脱臭装置。