JPH02280817A

JPH02280817A - 光触媒による脱臭装置

Info

Publication number: JPH02280817A
Application number: JP1100718A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Tokumitsu; 修三徳満; Tomoko Ikeda; 知子池田; Noboru Naruo; 成尾　昇
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-04-20
Filing date: 1989-04-20
Publication date: 1990-11-16
Anticipated expiration: 2009-02-02
Also published as: JPH067905B2

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、家庭やオフィス内の悪臭（調理臭・食品具・
たばこ臭・体臭・ペットおよびトイレの臭いなど）の臭
気対策のため用いる光触媒によ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内で発生する悪臭（調理臭・食品具−た
ばこ臭・ペットおよびトイレ臭いなど）の成分は、窒素
化合物（アンモニア・アミン類・インドール・スカトー
ルなど）、硫黄化合物（硫化水素・メチルメルカプタン
・硫化メチル・二硫化メチル・二硫化ジメチル等）、ア
ルデヒド類（ホルムアルデヒド・アセトアルデヒドなど
）、ケトン類（アセトンなど）、アルコール類（メタノ
ール・エタノールなど）、脂肪酸および芳香族化合物な
ど、多種多様である。

従来、このような悪臭を脱臭する方法として、悪臭物質
と薬剤とを化学反応させる方法、芳香剤で悪臭物質をマ
スキングする方法、活性炭やゼオライトなどで悪臭物質
を吸着する方法および、これらの方法を組み合わせて用
いる方法があった。

以上のように様々な脱臭方法が使用されているが、薬剤
・芳香剤共に悪臭物質と反応した後、再生はほとんど不
可能である。また、吸着剤の場合も吸着容量が飽和する
と脱臭性能は著しく低下する。従って、どの場合におい
ても、定期的に新しいものとの交換カー必要になってく
る。

このような煩わしい操作の頻度を大幅に減少、あるいは
この操作そのものが必要でな（なる脱臭方法として、酸
化チタン等の半導体に紫外線を照射し、それによって励
起された半導体が有機物などを酸化分解する光触媒の利
用が試みられている。

発明が解決しようとする課題光触媒を用いた脱臭方法では、一般的によく使用されて
いる活性炭で脱臭が困難なアセトアルデヒド類およびそ
の他の悪臭物質を効果的に脱臭し、また、長期間その性
能の維持が可能になった。ところが、家庭およびオフィ
ス内で発生する悪臭は、ガス成分と共に例えばたばこの
煙りの中に含まれる高分子物質にニコチン、その他アル
カロイド・フェノール類・炭化水素など）や塵埃が混ざ
りあって存在する。これら高分子物質や塵埃は悪臭を発
生しないものが多いが、光触媒反応をおこす触媒である
半導体表面に付着し、これを覆ってしまうため、触媒ま
で紫外線が達せず、触媒がエネルギーを受けにく（なり
、光触媒反応が低化し反応劣化を引き起こす。従来の光
触媒を用いた脱臭方法は、このような解決課題を有する
ものであった。

本発明は、このような従来の課題を解決するもので、光
触媒反応を起こす半導体表面に付着した高沸点物質や塵
埃を速やかに取り除き、再び元の脱臭性能を取り戻す、
光触媒による脱臭装置を得ることを目的とするものであ
る。

課題を解決するための手段上記目的を達成するために本発明は、半導体からなる光
触媒層と、それに対向して設けられた紫外線灯および発
熱体と、送風機からなり、光触媒層全体が順次加熱され
るように、光触媒層あるいは発熱体、または光触媒層及
び発熱体が移動する光触媒による脱臭装置とするもので
ある。

作用本発明者などは、光触媒反応による悪臭分解・無臭化を
検討中であるが、以前より悪臭と共存することの多い高
沸点物質（たばこの煙り中のニコチン、その他のアルカ
ロイド・フェノール類・炭化水素など）や塵埃が、触媒
表面上に付着し、紫外線照射が妨げられることによる光
触媒反応の劣化に悩まされていた。このような付着した
触媒表面上の高沸点物質は、３８０℃〜６００℃の高温
で加熱されることにより、揮発すると共に分解され、触
媒表面から取り除かれる事がこれ迄に分かっている。ま
た、触媒表面に付着している塵埃も同様に分解され除去
される。さらに、この半導体触媒に白金を担持すること
でその触媒活性により再生温度が２４０℃まで下げるこ
とができる。

これらの触媒活性法について、実際に応用する方法を種
々検討してきた。触媒を脱臭装置より取り外して、加熱
装置で加熱する方法は繁雑であり、又、家庭では４００
℃付近まで加熱できるものは準備しに（い。一方、触媒
を脱臭装置に装着したままで全体を加熱しようとすると
、大電力が必要であると共に、紫外線灯さらに装置全体
の温度上昇が大きく、耐久−牲や安全性が問題である。

本発明は、触媒を固定して発熱体を移動させるか、発熱
体を固定して触媒を移動させることにより、劣化した触
媒を順次４００℃付近まで加熱して、最終的に全体が再
生されるようにしたものである。このようにすることに
よって、触媒の一部が加熱されるだけの電力で良く、又
、紫外線灯や脱臭装置の異常な昇温も抑えられるので、
安全であり耐久性も問題はない。

基づいて説明する。第１図、第２図において、ｌは光触
媒層で、円筒状のドラム５の内面に固定しである。２は
紫外線灯で、ドラム５の中心にあり、光触媒層１に対向
している。３は発熱体で、光触媒層１に対向して、且つ
接近して設けである。発熱体３の内側には反射板４があ
り、加熱効率を高めると共に、紫外線灯２の温度上昇を
防いでいる。

又、加熱効率を高めるために、ドラム５の外側には断熱
材６を巻いている。７・８は共にドラム５のガイドであ
って、その間に紫外線灯２・発熱体３・反射板４を支持
しており、また空気が光触媒層１に沿って流れるように
、邪魔板７ａ・８ａを有している。ドラム５はガイド７
・８に設けられたベアリング９によって支えられている
。一方、ドラム５の一端には大径ギア５ａが設けられ、
駆動モータ１０と小径ギア１１で連結されてドラム５を
回転するようになっている。１３は送風機でフード１２
ａ・１２ｂによって、ドラム５の中に送風する。１４は
送風機の支持板、１５は全体を固定する架台である。光
触媒層１は、ここではアナターゼ型酸化チタンより成っ
ているが、これは例えば次のようにして作る。円筒形に
成型した０゜５１Ｔｆｆ１１の厚さのアルミナ−シリカ
質のセラミックベーパに、チタニアゾルをデイツプして
含浸した後、乾燥後４００℃〜７００℃で熱処理して酸
化チタンを担持した光触媒層とする。そしてこの光触媒
層１は水ガラス等の接着剤で、ドラム５の内面に貼り付
けられる。又、発熱体３の真上に当たる部分は、紫外線
が照射されないので触媒は設けない。

触媒としては、ルチル型酸化チタン・白金添着酸化チタ
ン・酸化チタンと酸化タングステンの混合酸化物でも良
い。ここでの、酸化チタンの担持量は３００ｇ／ｎｒ、
光触媒層３の寸法は内径１００１ＩｌｌＩ、長さ２５０
ｍであって、面積は７８５ｃｎｆである。紫外線灯２と
しては紫外線を含む光を照射しうるちのであれば良く、
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、例えば低圧水銀灯・高
圧水銀灯・超高圧水銀灯等がある。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、８Ｗの
殺菌灯（紫外線出力１．６Ｗ、主波長２５３．７ｒｕｗ
　）を使用した。発熱体３は、光触媒層１を３５０℃以
上に加熱できるものであれば良く、ここでは昇温の早い
コルッ赤外線管１００ｖ、６００Ｗ　＜外径１０ｍｍ、
長さ２１５　ｍ　）を光触媒層１からＩ（ｌｓｉ１ｍｌ
！Ｌで設けた。これは、ミラクロンヒータやシースヒー
タでも良い。反射板４はアルミニウムやステンレスの反
射率の良いものを用いる。断熱材６としてはセラミック
ウール等を用いる。駆動モータ１０によるドラム５の回
転は、約１５分で１回転するものである。送風機１３に
よって送られる風の量は、約０．５ｎｉ／分である。

上記構成において、通常の動作を説明する。まず、脱臭
を行うときは、送風機１３・紫外線灯２をＯＮにする。

すると、悪臭を含んだ空気はフード１２ａ・１２ｂ及び
邪魔板７ａ・８ａによって、光触媒層１に沿って流れ、
そこに紫外線灯２から紫外線が照射されることによって
悪臭成分が分解され無臭化される。しかし、大気中の物
質には、光触媒反応が遅い物質もある。これは、光触媒
層３の表面に吸着され、徐々に紫外線を妨害するように
なり１．索具物質の分解も悪くなる。そこで次の操作を
行って、光触媒層３を再生する。

装置を正常な空気の所に置き、送風機１３・発熱体３・
駆動モータ１０をＯＮする。すると、ドラノ、５がゆっ
くり回転し始めると同時に、光触媒層１が加熱される。

１回転することによって、光触媒層１は全て再生される
。このとき、マイクロスイッチなどによって１回転した
ことを自動的に検知して、スイッチを切ると良い。次に
、具体的な再生の例を説明する。

まず、上記脱臭装置をアルミニウムで出来た１ｄの箱に
入れる。箱を密閉して、注入口よりアセトアルデヒドの
飽和ガスを注射器で注入し、濃度が８〜９　ｐｐｍにな
るようにする。初期濃度を分析した後、脱臭装置の送風
機１３と紫外線灯２をＯＮする。そして、１０分間隔で
箱の中のアセトアルデヒドの濃度を分析する。分析は、
ガスクロ分析で、ＦＩＤ検出器を使用した。このように
して測定した初期のアセトアルデヒド分解曲線を第３図
Ｉに示す。次に、脱臭装置の送風機１３を運転しながら
、箱のなかでたばこ（セブンスター）６本を自然燃焼さ
せる。この状態で４５分放置し、光触媒層１の表面にた
ばこの煙り、および臭気を吸着させる。この操作の後、
初期の分解曲線の測定と同じ手順で、アセトアルデヒド
の分解曲線を測定する。この結果を、第３図のＨに示す
。この第３図の■の結果により、光触媒層１にはほとん
ど分解能力が無くなっていることが分かる。そこで次の
再生操作を行う。脱臭装置を正常な雰囲気の所に置き、
送風機１３と発熱体３及び駆動モータ１０をＯＮして、
約１５分運転する。すると、光触媒層１は１回転して全
体が４００℃付近まで加熱される。この時の、光触媒層
１の昇温曲線の例を第４図に示す。これは、紫外線灯２
に対して発熱体３の反対側の入口から２０ｍｍ（ａ）、
中央（ｂ）、出口から２０＋ｎｍ（Ｃ）の点の、再生時
の昇温曲線である。この昇温操作後、脱臭装置が冷却し
て常温に達した時点で、再び°ｒセドアルデヒドの分解
曲線を測定すると、第３図■に示すようになる。このよ
うに本実施例の脱臭装置は、苛酷な劣化をさせた後でも
９６％の性能まで復活している。

発明の効果以上のように本発明の脱臭装置は、大気中に浮遊する高
沸点物質や塵埃に汚染された光触媒を、簡単な操作で順
次４００℃付近まで加熱して、最終的に全体が再生され
るものである。また本発明によれば、家庭またはオフィ
ス内といった一般の住環境で光触媒による脱臭性能を劣
化させることなく、長期にわたりその脱臭性能を維持す
ることができるようになる。さらに、触媒の一部が加熱
されるだけの電力で良く、又、紫外線灯や脱臭装置の異
常な昇温も抑えられるので、安全であり耐久性にも優れ
たものを得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明脱臭装置の一実施例の縦断面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ　＝断面図、第３図は同脱臭装置のア
セトアルデヒドの分解曲線、第４図は同脱臭装置の加熱
再生時に於ける光触媒層の昇温曲線、である。１・・・光触媒層、２・・・紫外線灯、３・・・発熱体
、１０・・・駆動モータ、１３・・・送風機。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名〜ＯＪ　（
’ｌ”＋　ｏ勺萬図縛聞（分、）窮図１ｇＩｇ！＠からの吟聞く劣り

Claims

【特許請求の範囲】

半導体からなる光触媒層と、それに対向して設けられた
紫外線灯および発熱体と、送風機からなり、光触媒層全
体が順次加熱されるように、光触媒層あるいは発熱体、
または光触媒層及び発熱体が移動する光触媒による脱臭
装置。