JPH03106420A

JPH03106420A - 光触媒による脱臭方法

Info

Publication number: JPH03106420A
Application number: JP1243821A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Tokumitsu; 修三徳満; Tomoko Ikeda; 知子池田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-09-20
Filing date: 1989-09-20
Publication date: 1991-05-07

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・食品臭・
たばこ臭・体臭・ペットおよびトイレの臭いなど）の光
触媒による脱臭方法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（調理臭一食品臭・た
ばこ臭・体臭・ペットおよびトイレ臭など〉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・メチルメルカブ
タン●硫化メチル・二硫化メチル・二硫化ジメチルなど
）、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、このような悪臭を除く方法として、悪臭物質と薬
剤とを化学反応させ無臭の物質に変化させる方法、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。しかし、これらは
使い切ったり、脱臭能力が低下したりしたら、新しいも
のと交換する必要があった。特に脱臭性能が尽きても外
見に変化の無い吸着剤や脱臭剤では、臭いの取れ具合を
官能で感じて交換時期を決めるか、おおよその使用期間
で交換するかであったが、いずれにしても煩わしいもの
であった。

そこで、光触媒作用を使って脱臭しようという試みがな
されている。これは酸化チタンなどの半導体に紫外線を
当てると、半導体が励起され有機物を酸化分解する性質
を利用するもので、一般によく使われている活性炭で脱
臭しにくいアルデヒド類を始めとして、あらゆる悪臭を
分解し、また長期間その性能を維持するものであって、
紫外線灯の交換以外はメインテナンスが極めて少ない、
あるいはメインテナンスの必要の無い方法である。

発明が解決しようとする課題上記光触媒で悪臭を分解する性能を決定づける要因とし
て、紫外線強度・触媒量、悪臭と触媒の接触効率などが
ある。そこで触媒量を増やしたり、悪臭と触媒の接触効
率を上げようとして案内フィンを設けたりすると、触媒
に照射される紫外線が遮られ、光の弱いところや影のと
ころができ、かえって反応が効率良く進まなかったり、
逆に臭いのある中間生成物ができるという矛盾が生じる
。このように光触媒で悪臭を分解する従来の方法で、分
解反応を効率良く進ませて脱臭速度を速めることには難
しい課題があった。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、光触媒
作用による悪臭の分解を効果的に行う方法を提供するこ
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、半導体を担持した
網状の触媒と悪臭を含む気体の共存下で、前記気体を前
記触媒を透過して流し、さらに前記半導体に光を照射し
て活性化する光触媒による脱臭方法とするものである。

作　　用半導体物質と、非酸化性化合物と酸素を含む気体が共存
する場合、半導体物質に紫外線を照射すると、非酸化性
化合物が酸化分解することが知られている。特に酸化チ
タンについては多くの研究がなされている。この光触媒
作用の作用原理は、半導体中の荷電子帯の電子が紫外線
を吸収して伝導帯に励起され、そこで生じた荷電子帯の
正孔は触媒表面にある水酸基（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・Ｏラジカル・Ｏ；が生じこれが非酸化
性化合物を酸化分解するものと推測される。この光触媒
作用を脱臭装置に応用する場合に重要なことは、電灯か
ら照射される紫外線が効率良く使われること、さらに悪
臭が十分に半導体触媒層に接触することである。前者に
ついては、半導体物質の検討が必要である。ここでは後
者について種々検討を行った。

その結果、網状の構造体に半導体を担持した触媒とする
ことによって、悪臭を含む気体がこの触媒を透過して流
れることが可能となり、悪臭と触媒の接触効率が極めて
良くなることを見出だした。

実施例次に第１図〜第５図に基づいて本発明の実施例について
説明する。第ｌ図において１は本実施例で用いる半導体
（酸化チタン）を担持した網状の光触媒である。この実
施例で用いた網状構造体は、日東紡績製ほうけい酸ガラ
スクロスＷＬＩＩＯＢ−３３であって、目開きが０．５
ｓ＋ｓ＋〜１．０閣鵬、ピッチ１．５ｓ＋ｍ〜２．　０
ｍｓの軟らかいクロスである。次に、この網状構造体に
チタニアゾルをディップして含浸した後、乾燥後４００
℃〜７００℃で熱処理して酸化ヂタンを担持し、光触媒
ｌとした。ここでの酸化チタンの担持量は約２５０ｇ／
ｊである。また，次に述べる実施例の一部に使用する、
或は比較例に使用する平板状の光触媒は、厚さ０．　５
＋ａｍのアルミナーシリカ質のセラミックペーパーにチ
タニアゾルをディップして含浸した後、乾燥ｆ＆　４　
０　０℃〜７００℃で熱処理して酸化チタンを３００　
ｇ　／　Ｊ担持したものである。第２図及び第３図に本
発明の実施例である脱臭装置を示す。第２図は縦断面図
、第３図は横断面図である。図中ｌ８・１９は紫外線灯
、２０は前記紫外線灯のソケット、ｌｌ・１２・１３は
悪臭空気の流れに直角に、前記紫外線灯に平行に設けら
れた網状の光触媒、１４・１５・１６・ｌ７は悪臭空気
の流れに平行に、ケーシング２７に固定された平板状の
光触媒、２６は塵を捕集するプレフィルタ、２ｌ・２２
はクロスフローファン、２３・２４はこのクロス７ロー
ファン用のモータ、２５は吸い込みグリル、２８は吹き
出しグリルである。光触媒１１・１２・１３は第１図に
示した網状のもので、４００■膳Ｘ６０ｍｍ，　　１　
４　　・　１　５は９０閤ｍＸ６０＋＊■、　１６・　
１７は９０ｍｍＸ４００ａｍで全触媒面積は約１５５０
ｃ−である．紫外線灯１８・ｌ９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、例えば低圧水銀灯・高圧水銀灯・超高圧水銀
灯がある。これらの電灯は単独で使用しても良く、併用
しても良い。ここでは消費電力１５Ｗの殺菌灯ＧＬ−１
５＜波長２５３．７ｎｍ，紫外線出力３．２Ｗ）を２本
使用した。

上記構成において紫外線灯１８・１９を点灯し、クロス
フローファン２１・２２を運転すると、悪臭を含んだ空
気は吸い込みグリル２５から吸い込まれて、まずプレフ
ィルタ２６で塵が捕集される。次に悪臭空気は光触媒１
１〜１３を透過して流れ、臭気ガスなどの有機物は、紫
外線灯１８・１９からの紫外線によって励起された立体
的多孔体の光触媒１１〜ｌ７に接触し分解される。

すなわち臭気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・メルカブ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・脂肪酸及び芳
香族化合物は、二酸化炭素・水・窒素酸化物・硫黄化合
物などに酸化分解される。そして脱臭された空気は吹き
出しグリル２８より吐出される。第５図は比較例の光触
媒による脱臭装置の縦断面図である。３５・３６は紫外
線灯，３７は前記紫外線灯のソケット、３３・３４は悪
臭空気の流れに平行に、前記紫外線灯に平行に設けられ
た円筒型の平板状光触媒、３２は塵を捕集するプレフィ
ルタ、３８●３９はシロッコファン、４０・４ｌは前記
ファン用のモータ、４２は吸い込みグリル、４３は吹き
出しグリルである。前記光触媒３３・３４は実施例１で
比較した平板状触媒と同じ触媒からなり、共に直径６０
ｓｗ　ｘ長さ４００ｍｍで全触媒面積は約１　５　０　
０　ｃｄである。また、紫外線灯３５・３６としては消
費電力１５Ｗの殺菌灯ＧＬ−１５（波長２５３．　７ｎ
＊、紫外線出力３．２Ｗ）を２本使用した。

ここで次の方法によって、上記２つの脱臭装置について
アセトアルデヒドと硫化水素の分解性能を測定する。ア
ルミニウム製の内容積１ｄの箱に本実施例の脱臭装置を
入れる。そしてこの箱に、アセトアルデヒドを注入し初
期濃度を約Ｔｐｐ−に合わせる。続いて紫外線灯ｌ８・
１９を点灯するとともに、モータ２３・２４の電源を投
入してクロスフローファン２１・２２を風ｆｆｉ１．５
ｊ　／分になるように動かし脱臭装置を始動させる。モ
して１ｄの箱の中のアセトアルデヒドの濃度変化を測定
する。濃度の測定はガスクロマトグラフィでＦＩＤ検出
器を使って行った。次に硫化水素の分解性能を測定した
。この場合も初期濃度は約７　ｐｐｍで、濃度の測定は
ガスクロマトグラフィでＦＰＤ検出器を使って行った。

比較例の第５図に示す脱臭装置についても、同じ方法で
アセトアルデヒドと硫化水素の分解性能を測定した。

これらの測定結果を第４図に示す。Ａ−Ｃは本発明実施
例のアセトアルデヒド・硫化水素の分解藺線，Ｂ−Ｄは
比較例のアセトアル−デヒド・硫化水素の分解曲練であ
る。網状の光触媒を透過して悪臭が流れる実施例は、円
筒型の平板状光触媒に沿って流れる比較例に比べると，
１／１０の濃度になる時間は、８割程度に短くなり、本
実施例の効果は明らかである。

発明の効果上記した実施例から明らかなように、本発明の光触媒に
よる脱臭方法は、光触媒を網状にすることにより、悪臭
を含む気体を網状の光触媒を透過して流すことが可能と
なり、光触媒と悪臭気体の接触が極めて良くなり、紫外
線を遮ることなく光触媒作用による悪臭の分解反応を効
率良く進ませることができる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明で使う網状の光触媒の一実施例の平面図
、第２図は本発明の方法を応用した脱臭装置の一実施例
の縦断面図、第３図はその横断面図、第４図は本発明の
方法を応用した脱臭装置のアセトアルデヒド及び硫化水
素の分解曲線図、第５図は同比較例の光触媒による脱臭
方法の脱臭装置の一例の縦断面図である。第１図ｌｌ　１〜ｌ７・　３３３４・・・光触媒、４１８ｌ９・３５・３６・・・紫外線灯。

Claims

【特許請求の範囲】

半導体を担持した網状の触媒と悪臭を含む気体の共存下
で、前記気体を前記触媒を透過して流し、さらに前記半
導体に光を照射して活性化する光触媒による脱臭方法。