JPH01159032A - 空気清浄装置 - 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、たばこ臭、調理具１休臭
などを浄化する空気清浄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。

ベット臭、調理臭および体臭などの悪臭成分はアンモニ
ア、メチルアミ７ｓ　）リメチルアミン、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
成分から高沸点成分まで多種多様である。

従来の代表的な空気清浄装置は第３図に示すようなもの
である。すなわち、２０はケーシングで内部に送風機２
６と脱臭剤層２６と集塵フィルタ２４およびプレフィル
タ２３を有する。そして。

ケーシング２ｏには集塵フィルタ２４の風上側に吸込み
グリル２２を設け、送風機２６の風下側に吹出しグリル
２１を設けている。

上記構成において脱臭剤としては一没に活性炭を用いて
いるため、前記悪臭成分のうち臭気の強い成分の一つで
あるアンモニア、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、アクロレインなどの
低沸点アルデヒド類て対する脱臭性能が悪かった。そこ
で薬品を活性炭に添着した脱臭剤が用いられるようだな
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、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
着し、高沸点化合物は活性炭自身への物理吸着であるだ
め、脱臭剤の寿命は数カ月から半年と短かいものであり
、頻繁に交換する手間と費用が大変であるという欠点が
あった。

本発明は上記従来の欠点を改良し、脱臭性能の寿命を長
くし、交換する手間と費用を軽減した空気清浄装置を得
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 上記の目的を達成するために本発明の空気清浄装置、−
１：、送風機と集塵部と活性炭層と光触媒層および紫外
線を発生する電灯とを有し、前記電灯は光触媒層に対向
して設け、また前記活性炭層は光触媒層および電灯の風
上側に設け、さらに前記集塵部は光触媒層および電灯の
風上側に設けたものである。

作用 光触媒とは光のエネルギーを化学的なエネルギーに変え
る仲立ちをし、そのもの自身はなんら変化しない物質を
指し、はとんどの半導体がその作用を持っている。半導
体に光をあてると、価電子帯の電子が光のエネルギーを
得て飛び上がり、伝導帯に移る。つまり伝導帯は電子に
よって電気的にマイナスになり、電子が抜けた価電子帯
の穴はプラスの電気を帯びた正孔になる。光のエネルギ
ーで二極分化したこれらの電気が、周囲の物質に化学的
な反応を起こさせる、というのが光触媒作用である。

半導体としては一般に活性の高いチタニアが用いられる
。酸素存在下でチタニアに約４００ｎｍ以下の波長を持
つ紫外光を照射すると、有機物が酸化などによって分解
されることが知られている。

光触媒作用は有機物質全般に対して働らく。

しかし、臭気の強い比較的極性が大きく、低沸点のガス
状物質に対する分解作用にくらべると、粉塵や煙、極性
の小さい物質や高沸点の物質に対する作用は一般的に面
めて遅い。

また、光触媒層は本来半水人的なものであるが、粉塵や
煙、極性の小さい物質や高沸点の物質が光触媒層に付着
すると、これらが分解するまで極性が大きく、低沸点の
臭気の強い物質の分解も遅くなり、脱臭作用が働らかな
くなる。たとえば、タバコの煙の臭いを分解しようとし
ても、たばこの煙には臭気物質以外に、ミスト状の煙粒
子や高沸点の物質も含まれており、これらが光触媒層に
付着するため、たばこの臭いの分解は非常に遅くなる。

そこで本発明はサブミクロンオーダの大きさの粉塵や煙
を数ミクロンの極微細繊維でなるファイバフィルタや、
あるいは電気集塵などで集塵し、極性の小さい物質や比
較的高沸点の物質は活性炭で物理的に吸着し、分解速度
の大きい比較的極性が大きく、低沸点の有機物のみを光
触媒層で反応させ、分解し無臭化するものである。

ここで集塵部の集塵能力が劣化すると、粉塵や煙が光触
媒層に付着し脱臭能力（悪影１が出る。

したがって、集塵能力が劣化したら、ファイバフィルタ
の場合は交換することによって、電気集塵の場合は集塵
部分のみ洗浄し再使用するか、交換することによって空
気清浄装置の脱臭能力は復活する。なお、活性炭層の吸
着力が弱くなると、光触媒層で分解しにくい甑件の小さ
い物質や高沸点物質が光触媒層だ付着し脱臭能力に悪影
響がでる。

したがって、この場合は活性炭層の吸着力が弱くなった
ら取シ換えるか、または活性炭層をドライヤ等で加熱し
、吸着した物質を放出させて再度使用しても良Ａ０ここ
で用いる活性炭としては薬品添着炭を使っても良く、こ
の場合は一層脱臭能カの浸れた空気清浄装置を得ること
ができる。

実施例 本発明のファイバフィルタを用いた実施例を第１図に電
気集、事を用いた実施例を第２図に示す。

第１図の実施例においては、１はケーシングで内部には
風上側よりｊ項番だ集塵部を構成するプレフィルタ２．
同ファイバフィルタ３．活性炭層４、表面に光触媒層５
を塗布した反応部材６．光触媒層６に対向して設けられ
た紫外線を出す電灯７、紫外線を効率的に使用するよう
に電灯７の下側に設けた反射板８．さらに送風機９を有
する。そして、ケーシング１ばさらてプレフィルタ２の
前方部分に、吸込みグリル１ｏを設け、送風機９の上部
に吹出しグリル１１を有する構成である。

前記プレフィルタ２はプラスチック網の粗いもので、フ
ァイバフィルタ３は直径５μｍ前後の繊維の不織布を、
ジャバラ状に折りたたんだフィルタである。そして両フ
ィルタ２．３のうち少なくともフィルタ３は適宜取外し
て交換することができるようになっている。

活性炭層４ば、ヤシ殻活性炭で６メツシユ〜２ｏメツシ
ユの破砕炭を、不織布又は金網又は樹脂ケース等で成形
された容器の内部にお互いの活性炭が接触した状態で保
有されて形成されているものである。これは活性炭繊維
又はタブレット状活性炭又はハニカム活性炭でも良い。

また活性炭の原料はヤシ殻のかわりだ、パーム、モミ殻
１石炭でも良い。これらの活性炭には薬品が添着してあ
っても、またなくてもよい。反応部材６は光触媒層５の
面積を広くし、臭気との接触を良くするために、風の流
れをさえぎるように、フィン６ａが立てられている。光
触媒層６は光電析法によシ白金を担持したチタニアによ
り成っている。チタニアは粒径０．０１〜０．５μｍ程
度のアナターゼ型のものである。チタニアの結晶構造は
ルチル型でも良い。チタニアの表面に担持する白金の計
はチタニアに対し約０．６重量％である。白金を担持し
たチタニアは水ガラスなどの接着剤によって反応部材６
の表面に接着され、光触媒層６が形成されている。

電灯７としては、紫外線を含む光を照射しうるものであ
ればよく、照射される紫外１５浪としては遠紫外線でも
近紫外線でもよい。そのような電灯としては、たとえば
蛍光灯、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ちる。これらの電灯は、単
独で使用してもよく併用してもよい。また放電管内に水
銀のほか、第三成分を共存させて特定の波長分布性を有
する紫外線を放射するように改良された電灯を使用して
もよい。

本発明における電灯７には遠近両紫外線を照射するもの
を使用できるが、電力助出の点からみて波長が２００　
ｎｍ以上の近紫外線を照射するもの。

たとえば殺菌灯を使用するのが好ましい。ここでは１６
Ｗの−ｔＣ萌灯を使用する。

上記構成において送風機９を運転すると、粉塵や煙ある
いは悪臭を含んだ空気は吸込みグリル１゜から吸込まれ
て、まずプレフィルタ２で大きな塵をとり、ファイバフ
ィルタ３でサブミクロンオーダの非常に細かい゛粉塵や
タバコの煙などが捕集される。次にファイバフィルタ３
で捕集されなかったガス状＄ｌＪＸのうち、比較的極性
が小さく沸点の高い物質は活性炭層４で吸着される。た
とえば、酢酸、ブチルアルコール、トルエン、キシレン
。

インドール、スカトールといった高沸点化合物は効率良
く吸着される。硫化水素、メチルメルカプタンなどの硫
黄化合物は触媒活性の高い活性炭を選べば効率良く分解
できる。また、薬品添着炭を使ってアンモニア、アミン
類、アルデヒド類ヲ化学的に吸着すれば、光触媒層６へ
の負荷が少なくて済む。次に臭いの比較的強い、画性が
犬きく低沸点の物質は、紫外線によって励起された光触
媒層６で分解される。特にアンモニア、メチルアミン、
トリメチルアミン、硫化水素、メチルメルカプタン、ホ
ルマリン、アセトアルデヒドなどの低沸点化合物で臭い
の強い物質は分解されやすく。

無臭化されて吹出しグリル１１よシ出る。

第２図の実施例は集塵部の構成が第１図と異なり集塵を
電気的に行なうものである。電気集塵部は放電線１３と
平行平板電極１２と、それに対向して設けられた静電集
塵フィルタ１４より成る。

また活性炭層４が接地電極を兼ねる。放電線１３と平行
平板電極１２および活性炭層４の間には直流高圧電源１
６が接続される。放電線１３から平行平板電極返１２へ
のコロナ放電により粉塵粒子は■に荷電される。次に活
性炭層４の電界により静電集塵フィルタ１４は分画を生
じるため、荷電されだ粉＠粒子は分極された双甑子に捕
集される。

静電集塵フィルタ１４はポリプロピレンの不織布などの
誘電Ｆ材からなるものであり適宜取外して洗浄したり交
換することができるようになっている。

この様にして得られた空気清浄装置の効果の一例を第３
図に示す様な従来の空気清浄装置と比較して下の表に示
す。従来例に用いた脱臭剤層としてはアニリンを添着し
た活性炭、リンゴ酸と鉄塩を添着した活性炭及び一般の
活性炭を等重量比で混合したものを用いた。まだ空気清
浄装置の送風扇９の風量はいずれも１．０　ｍ３７分と
した。

（以下余　白） 上記した表で明らかな様に実施例の空気清浄装置の脱臭
性能は、新しい状態では従来の薬品添着活性炭方式のも
のに対して優位ではないが、寿命特改においては約３倍
も優れている。これは臭気　・強度の強い物質は光触媒
作用によって分、解され、光触媒作用の動きにくい物質
は集塵部および活性炭層で処理されるためである。

発明の効果 このように本発明の空気清浄装置は従来に比して約３倍
も寿命が長いので、メンテナンスの手間を大幅に軽減で
きる。また本発明の空気清浄装置の脱臭性能の低下は、
央塵部の集塵効率の低下や活性炭の吸着力低下により、
粉塵や煙および吸着されない極性の小さい物質、あるい
は高沸点物質が光触媒層に付着しはじめるためであり、
実施例のようにファイバフィルタや活性炭層を交換する
こと番でよって光触媒７層の寿命はさらに延びる。また
、電気集塵方式の場合は静電集塵フィルタを洗浄し再使
用することができ、経費も犬ｌＩ＋Ｉに節減できる。さ
らに活性炭層も薬品無添着炭を使用した場合は、ドフイ
ヤなどで吸着されて＾る物質を放出させることによって
再使用することもできるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ本発明の空気清浄装置の各実
施例を示す断面図、第３図は従来の空気清浄装置の断面
図である。 ３・・・・・・ファイバフィルタ、４・・・・・・活性
炭層、６・・・・・・光触媒層、了・・・・・・電灯、
９．２６・・・・・送風機。 １４・・・・・・静電集塵フィルタ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名３−
　ファイバフィルタ ４−・−活住友屡 ５−・−光触媒層 ７−を灯 第１図 ！４・・−辞電集屋フィルタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）送風機と集塵部と活性炭層と光触媒層および紫外
   線を発生する電灯とを有し、前記電灯は光触媒層に対向
   して設け、前記活性炭層は光触媒層および電灯の風上側
   に設け、さらに前記集塵部は活性炭層の風上側に設けて
   なる空気清浄装置。
2. （２）集塵部を構成するフィルタを取外し自在とした特
   許請求の範囲第１項記載の空気清浄装置。
3. （３）活性炭層を取外し自在とした特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の空気清浄装置。