JPH0137699Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

この考案は、活性炭繊維を主体に組成した吸着
部材と、このような組成工程を経ない通常の粒状
又は破砕状の活性炭吸着材との組み合わせによる
脱臭装置に係り、臭いの粒子密度が高い中高濃度
ガスは勿論、低濃度ガスの臭気をも速やかに脱臭
するようにした脱臭装置に関する。 一般に、臭気は空気中に浮遊した分子、イオ
ン、或いは蒸気等のガス粒子が嗅覚細胞に触れる
ことによつて感知されるが、この臭気のガス粒子
を吸着する吸着材は、ヤシガラ活性炭、又その他
の木炭、及び石炭を原料に生成される活性炭が吸
着性に優れていることが知られている。 この種の吸着材は、生成した原型炭を砕いて細
かくした破砕状のものや、粉末炭を練り固めて粒
状にした形状の炭を一定量集めたものであり、
個々の炭には吸着に関与する細孔を有している。
そして、前記活性炭が臭いの粒子を吸着するメカ
ニズムは、臭いの粒子を含んだ空気の自然流又は
強制的な空気流が、上記活性炭に触れると、始め
粒子は前記破砕状及び粒状の炭の表面にある前記
細孔に吸着され、徐々に内部の細孔に浸透してい
くものと考えられている。つまり、上記粒状又は
破砕状の活性炭は、臭いの粒子が前記表面の細孔
による開口を通して侵入し、続いて２次的な開口
を構成する内部の細孔に侵入していくようにして
吸着作用を起こすものである。したがつて、その
吸着作用の特性として次の３つのことが上げられ
る。即ち、その一つは内部の細孔にまで侵入して
吸着するためには、臭いの粒子密度が高いことが
必要であるため、比較的高濃度ガスに対して吸着
効果が強いことである。また、もう一つの特性と
して吸着速度が遅いことである。さらに一つの特
性は脱着作用が緩やかで、一旦吸着して飽和して
しまうと通常の条件では再び吸着効果を持たせる
ことができないものである。 そこで、最近上記活性炭にはない吸着特性を有
する活性炭繊維が提供された。この活性炭繊維
は、アクリルニトリル系樹脂繊維、フエノール系
樹脂繊維、及びレーヨン系樹脂繊維を焼成し、そ
の炭を繊維状にしたものである。このように繊維
状の炭を例えば不織布、紙、フエルト或いは布等
の如くに組成することによつて、前記吸着に関与
する細孔が活性炭の表面にのみ存在するような構
成となつて、低濃度ガスに対して吸着効果が強
く、かつ、吸着速度が早いと共に、飽和後脱着し
て再び吸着能力を得るという特性を前記活性炭繊
維に持たせることが出来た。これは、活性炭繊維
の表面に前記細孔が生成され、臭いの粒子がその
表面全体に直接触れるようになるためである。し
かし、反面上記活性炭繊維はその構造上飽和に達
するまでの時間が短くなるという欠点があるとと
もに、生成工程が複雑であることと、前記アクリ
ルニトリル系樹脂等の原料が高価であることと相
俟つて、経済的欠点を有している。 一方、臭気の強さとガス濃度との関係は、第１
表から判るように濃度が高いからといつて嗅覚細
胞が強く臭いを感知するものではない。

【表】 この第１表は嗅覚細胞が臭気を感知するガス濃
度の閾値を種々の物質について示したもので、例
えば、アンモニアでは0.5［PPM］の濃度で臭気
を感じるが、ピリジンにあつては3.2×10^-4
［PPM］の濃度でも臭気を感じることを示してい
る。換言すれば、ピリジンがアンモニアのごとき
濃度である場合は、極めて強い刺激臭となるもの
であり、低濃度ガスを吸着できることが脱臭剤と
して不可欠の要件であつた。 そこで、このようなピリジン等による低い閾値
濃度ガスを脱臭する脱臭剤の提供が強く要望され
ていた。 しかしながら、従来の破砕状及び粒状の活性炭
では前述の如く低濃度ガスを吸着する能力が低い
ため、第１表におけるピリジン、スカトール、エ
チルメルカプタン等によつて発生する臭気の粒子
を吸収することは不可能である。 また、上記活性炭繊維を大量に用いた脱臭剤で
は、低濃度ガスを素早く吸着するが短時間で飽和
状態に達し、その後脱着する際、周囲温度の上昇
或いは周囲のガス濃度の低下等が原因で、脱臭を
起し、高濃度のガスを放出するという事態を惹起
する虞れがあつた。また、こうした活性炭繊維は
高価なため多量に用いることは出来ないものであ
つた。 本考案は上述した点に鑑みてなされたもので、
活性炭繊維と破砕状及び、又は粒状活性炭とを併
用することにより、低濃度ガス又は中高濃度ガス
或いはこれらのガスが入り混ざつたガスに対して
も吸着効果が強く、かつ、吸着速度が従来のもの
より早いという吸着特性を有するようにした脱臭
装置を提供することを目的とする。 前記目的を達成するため本考案は、臭気を発す
るガスが接触する外面側に活性炭繊維層を有する
包被体を配置し、この包被体内に直接又は通気性
袋に充填された破砕状或は粒状の活性炭層を収納
形成している。前記包被体は、臭気を発するガス
と接触する部位の外面側の全面が活性炭繊維層で
形成されており、前記ガスと接触しない部位は他
の材料で形成してもよい。 この構成で、臭気を発するガスを最初に活性炭
繊維で吸着させ、この活性炭繊維が飽和に達した
時点でこの活性炭繊維から脱着する高濃度ガスを
通常の粒状及び破砕状の活性炭側に放出するよう
にして吸着させるようにしている。 以下本考案を実施例について示す図面に従つて
詳細に説明する。 第１図は本考案に係る脱臭装置の第１実施例を
示す断面図である。この実施例は、比較的容積の
大きい空間を脱臭するのに適した脱臭装置であつ
て、強制的な空気流を本脱臭装置に触れさせ脱臭
するようにしたものである。 第１図において符号１はケースで、一方に吸引
口２と、他方に吐出口３を有して、これら吸引口
２と吐出口３とを連通するケース１の内部であつ
て、前記吸引口２側に、モータ４にて駆動される
フアン５と、前記吐出口３側に脱臭剤６とが収納
されている。この脱臭剤６は、破砕状及び、又は
粒状活性炭７を前記吸引口２に対して遮蔽する如
く第１の活性炭繊維膜８を設けると共に、前記活
性炭７を前記吐出口３に対して遮蔽する如く第２
の活性炭繊維膜９を設けたもので、前記フアン５
によつて生じた空気流をこの脱臭剤６を通過して
脱臭された浄化空気となつて吐出口３に流出する
ようになつている。前記第１及び第２の活性炭繊
維膜８，９とケース１の内壁の一部によつて包被
体を形成している。尚、前記脱臭剤６はケース１
から着脱自在に構成でき、また、吸引口２には防
塵フイルタ１０が設けられている。 更に、第１、第２の活性炭繊維膜８，９はアク
リルニトリル系樹脂繊維、フエノール系樹脂繊
維、及び、レーヨン系繊維等を原料として、これ
らを不燃処理等の過程を経て炭化焼成した後膜状
例えば不織布、フエルト、布等の如くに組成した
ものである。但し、前記不燃処理工程は省略して
生成されるものもある。 本脱臭装置の吸着脱臭作用を低濃度ガスの場合
について説明する。 初めに、モータ４を通電してフアン５が運転さ
れているものとすれば、低濃度ガス１１はフアン
５によつて吸引されて第１の活性炭繊維膜８に急
速に吸引され、殆んど活性炭７には吸引されな
い。これにより、低濃度ガス１１は、第１の活性
炭繊維膜８を通過すると、臭いの粒子は含まない
清浄な空気となつて活性炭７及び第２の活性炭繊
維膜９を通過して吐出口３で吐出される。この運
転状態を連続すると、第１の活性炭繊維膜８の吸
着作用は短時間で飽和に達し、これにより脱着す
る臭気は次の活性炭７の層で吸着され、清浄とな
つて吐出口３に吐き出される。 また、フアン５の運転を休止しても、第１の活
性炭繊維膜８に吸着された粒子密度は、活性炭７
に吸着された粒子密度より高く、かつ、飽和して
いるため脱着する。このときの脱着ガスの濃度は
非常に高濃度であるため、活性炭７の性質により
自然にこの活性炭７側に吸着され得ることにな
る。 かくて、第１の活性炭繊維膜８の吸着能力は回
復し、次に運転したときも直に低濃度のガスを吸
着することができる。そして、このような運転と
休止の過程を繰り返しているうちに、活性炭７も
次第に飽和に近くなり、ついには吸着しきれなく
なり少しづつ吸着洩れを起こすようになる。この
吸着洩れの低濃度ガスは第２の活性炭繊維膜９で
吸着される。 而して、この第２の活性炭繊維膜９が飽和に達
すると、比較的高濃度のガスが吐き出されるよう
になつて脱臭効果が失われ、この時点で脱臭剤６
の寿命が来たことを明確に知らせる結果となる。
そこで、新しい脱臭剤６と取り替えれば再び吸着
作用を行うことができる。また、第１、第２の活
性炭繊維の量及び破砕状及び、又は粒状の活性炭
７の量を加減することによつて、脱臭剤６の寿命
を適宜選定することができるものである。 ここで、上記第１実施例の一実験結果を参考と
して第２表に示す。この第２表は、臭気を有する
ガスとして酢酸エチルを用い、その濃度を50
［PPM］、フアン５の風量を１秒間に1000［ml］、
第１の活性炭繊維膜８の繊維組による細孔の平均
開口値を100［φ］に選定し、内部の活性炭７の量
を100［ｇ］使用した場合であつて連続運転した状
態の吐出口３から吐き出された前記酢酸エチル濃
度を時間の経過に対応して測定した測定結果を示
すものである。

【表】 この表から判るように運転開始から２時間まで
は濃度が０となり、15時間経過で原濃度の40％に
当る20.0［PPM］の酢酸エチルが吐出口３より吐
出されることが判る。 また、第３表はフアン５を間欠運転させた場合
の測定結果を示す。この運転方法は１時間連続に
運転した後15分休止するようにしたものである。

【表】 このように間欠運転した場合は、脱臭装置の寿
命が連続運転の場合より長くなるものである。 なお、参考までに第３表の測定結果を得た運転
方法で、活性炭繊維を用いず、単に通常の活性炭
のみにより脱臭を行つた場合の測定値を第４表に
示しておく。

【表】 第２図は本考案の第２実施例に係る脱臭装置の
断面図である。この実施例では比較的容積の小さ
い自動車室内、冷蔵庫内等の脱臭に適するように
した所謂据え置きタイプの脱臭剤である。その構
成は、通常の破砕状又は粒状の活性炭１２を活性
炭繊維を布状に組成した包被体としての布体１３
にて覆うようにしたものである。ただし、この布
体１３は前記活性炭繊維と一般繊維とを混紡して
強度を増すようにしたり、混紡物が不織布、フエ
ルト等の如く一定の網目を有しないような組成に
することもできる。なお、この布体１３の縁部１
４はミシン縫い或いは接着剤等の締着手段にて締
着されている。 この脱臭装置によれば、布体１３が活性炭繊維
にて作られているため、通気性が高い性質をもち
周囲の低濃度ガス１５を吸着すると共に、吸着後
脱着するガスは内部の活性炭１２に吸着されてい
く。これは、一見周囲の低濃度ガス１５を布体１
３によつて吸着したのだから、内部の活性炭１２
と周囲の両方に脱着されるように思われるが、活
性炭１２には全く臭いの粒子が吸着されていない
ため、周囲の濃度は活性炭１２の粒子密度より高
いと言える。したがつて、布体１３に吸着され、
飽和して脱着する高濃度ガスの粒子は活性炭１２
に吸着され得るものである。かくして、布体１３
は吸着能力を回復し、活性炭１２が飽和に達する
迄この過程を繰り返して活性炭１２の飽和で寿命
となる。 また、第３図は本考案の第３実施例を示す断面
図である。この脱臭装置は開口１６を多数設けた
ケース１７内に、活性炭繊維より生成した不織布
又はフエルト状に編成した包被体としての布体１
８にて、破砕状又は粒状の活性炭１９を包被した
例えば不織布の如き通気性袋２０を更に包被して
作つた脱臭袋を、収納したものである。この布体
１８はケース１７の内壁に密着（又は貼着）する
ようになつており、かつ、前記通気性袋２０で包
被した前記活性炭１９は布体１８内を充分満たす
だけの量が詰め込まれるものである。ただし、多
少のすき間２３はあつても良い。そして、前記活
性炭１９の通気性袋２０を包被した状態の布体１
８、即ち脱臭袋は、前記布体１８をケース１７に
貼着した場合を除き、脱臭効果が無くなつた時点
でケース１７を分解して交換可能となつている。 この実施例による脱臭装置の脱臭プロセスも、
先の第２実施例と同様であり、ケース１７の周囲
に漂うガス２１は開口１６から入つて布体１８の
活性炭繊維に触れ、吸着される。続いて、この布
体１８が飽和に達すると通気性袋２０を通して内
部の活性炭１９側に、脱着放出した高濃度ガスが
吸着される。その後、布体１８は吸着機能を回復
して、活性炭１９が飽和に達する迄吸着を続ける
ことになる。 このように本考案は臭気を帯びたガス、とりわ
け低濃度のガスを速やかに、しかも多量に吸着す
ることが可能となる。 なお、前記第１実施例において、吐出口３に電
気掃除機等の吸引手段を接続するようにしてガス
１１を第１の活性炭繊維膜８に触れるようにして
も良い。これは、即ちフアン５を吐出口３側に設
けるものである。また、本考案の目的とする効果
のある限り、活性炭繊維の膜と通常の活性炭との
層を幾層にすることもできる。 また、第２実施例において、活性炭１２は第３
実施例のように通気性紙２０で包被するようにし
ても良い。 また、第３実施例において、脱臭効果が無くな
るのは、通気性袋２０に包まれた活性炭１９のみ
であり、活性炭繊維の布体１８は半永久的に使え
るため、活性炭１９のみを通気性袋２０ごと交換
するようにできる利点がある。これによつて、前
記布体１８はケース１７の内壁に貼着できるもの
である。 以上述べたように本考案によれば、臭気を発す
るガスを、最初外側の活性炭繊維に吸着させ、こ
の活性炭繊維が飽和に達したとき活性炭繊維から
脱着する高濃度ガスを内部の粒状又は破砕状の活
性炭層側に放出し、この活性炭層に吸着させて、
低濃度ガスから中高濃度のガスが入混じつたガス
に対して吸着作用が強く、吸着速度も速いといつ
た効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る脱臭装置を
示す断面図、第２図は本考案の第２実施例に係る
脱臭装置を示す断面図、第３図は本考案の第３実
施例に係る脱臭装置を示す断面図である。 １，１７……ケース、２……吸引口、３……吐
出口、７，１２，１９……活性炭、８，９……第
１、第２の活性炭繊維膜、１３，１８……布体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 臭気を発するガスが接触するその外面側に活性
   炭繊維層を有する包被体を配置し、この包被体内
   に直接又は通気性袋に充填された破砕状或は粒状
   の活性炭層を収納形成したことを特徴とする脱臭
   装置。