JPH03267748A - オゾン分解フィルタ劣化検知装置 - 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、たとえばオゾンを利用した脱臭装置や殺菌装
置などにおいて未反応のオゾンを分解するために用いら
れるオゾン分解フィルタの劣化を検知するためのオゾン
分解フィルタ劣化検知装置に関する。

〈従来の技術〉 たとえば、空気調和用などの脱臭装置では、コロナ放電
によりオゾンを発生させ、このオゾンと臭気成分との相
互反応により、たとえば煙草の煙や高分子臭気などの分
解し難い臭気成分を分解して脱臭する技術か用いられて
いる。

このような脱臭装置では、脱臭後の空気中に残存するオ
ゾンをオゾン分解触媒を用いて構成したオゾン分解フィ
ルタにより分解し、オゾンの異臭が感じられない程度の
濃度までオゾン濃度を低下させて、脱臭後の空気を排出
するようにしている。

しかし、長期間の使用によりオゾン分解フィル夕の分解
効率か劣化すると、オゾンを多量に含む有毒でかつ異臭
を伴う空気が外部に放出される虞があるので、このフィ
ルタの劣化状況を検出して、オゾン臭を有する空気の放
出前に、たとえばオゾン発生器からのオゾン発生量を低
下させたり、また発生を停止させたりする必要がある。

オゾン分解フィルタの劣化を検出するために、たとえば
工業用の用途などの脱臭装置では、空気の流れ方向にお
けるオゾン分解フィルタの下流側にオゾン濃度を検出す
るガスセンサを配置し、このガスセンサでオゾン濃度を
監視する技術が適用されている。すなわち、オゾン分解
フィルタの下流側の空気のオゾン濃度か成る一定値以上
であれば分解効率が低下しているものと考えられ、上記
のオゾン濃度の検出により、結果的にオゾン分解フィル
タの劣化が検知される。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところか、オゾン臭が人間の嗅覚により認識されるオゾ
ン濃度の閾値（以下「認識閾値」という）は、０．０２
〜０．Ｏ５ｐｐｍであり、この極めて低いオゾン濃度を
検出するためには、紫外線吸収式オゾン濃度計などの高
価な測定器を必要とする。このような高価な測定器を用
いると、脱臭装置などのコストの大幅な増大を招来する
ことになるので、コスト上の問題から、上記紫外吸収式
オゾン濃度計などを使用するのは難しい。

そこで、本発明は、上述の技術的課題を解決し、オゾン
分解フィルタの劣化を安任にかつ確実に検知することが
できるオゾン分解フィルタ劣化検知装置を提供すること
を目的とする。

く課題を解決するための手段および作用〉上記の目的を
達成するための請求項１記載のオゾン分解フィルタ劣化
検知装置は、オゾン含有気体を通過させ、この気体中の
オゾンを分解させるオゾン分解フィルタの劣化を検知す
る装置であって、前記オゾン分解フィルタに、オゾン分
解途中の前記気体のオゾン濃度を検出する検出手段を設
けたものである。

このような構成によれば、オゾン分解フィルタによるオ
ゾン分解完了後のオゾン濃度よりも高いオゾン濃度を検
出手段で検出して、前記分解完了後のオゾン濃度を推測
することにより、オゾン分解フィルタの劣化を検知でき
る。すなわち、検出手段には、比較的高いオゾン濃度範
囲を検出範囲とする安価なものを適用することができる
。

オゾン分解途中のオゾン含有気体中のオゾン濃度を検出
するには、たとえば前記オゾン分解フィルタを、少なく
とも２層に分解し、その２層間に前記検出手段を配置し
て、オゾン分解フィルタを通過途中のオゾン濃度を検出
すればよい。

また、前記オゾン分解フィルタのオゾン含有気体の流れ
方向中間部または下流側端部に切欠部を形成し、この切
欠部に前記検出手段を配置することによっても、オゾン
分解途中の気体中のオゾン濃度を検出手段で検出させる
ことができる。この構成では、切欠部を形成した領域で
は気体の流れを妨げる抵抗が小さく、したがって気体の
流速が大きくなるので、この領域のオゾン分解フィルタ
の劣化速度が他の領域よりも早くなる。したがって前記
検出手段は、オゾン分解フィルタの全領域か劣化する以
前にオゾン分解フィルタの劣化を検出てきる。これによ
って、オゾン分解フィルタによるオゾン分解完了後の気
体のオゾン濃度が高くなる前に確実にオゾン分解フィル
タの劣化を検知することかできる。

〈実施例〉 以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例のオゾン分解フィルタ劣化検
知装置を適用した脱臭装置の基本的な構成を示す断面図
である。この脱臭装置は、空気流通路１内にオゾン発生
器２を配置し、矢印３方向に流入する空気中の臭気成分
をオゾンと反応させて分解させることにより脱臭を行う
もので、オゾン発生器２よりも、空気の流れ方向下流側
には、未反応のオゾンを分解するためのオゾン分解フィ
ルタ４が配置されている。このオゾン分解フィルタ４は
、厚さｔｌの第１分解層４１と厚さｔ２の第２分解層４
２とに分解されており、この第１゜第２分解層４１．４
２の間にはたとえばＳｎＯ□やＩｎＯ３などを用いて構
成したオゾンセンサ５か検出手段として配設されている
。このオゾンセンサ５の出力は、オゾン発生器２を制御
してオゾン発生量を制御する制御手段６に与えられる。

前記分解層４１．４２はオゾン分解触媒を用いて構成さ
れている。

前述のＳｎＯ２や１ｎＯ９を利用したガスセンサは最近
開発されつつあるものであるが、これらのガスセンサは
、上述の認識閾値程度（０，０２〜０．０５ｐｐＨ）の
低濃度域ではオゾン以外のガス成分の影響を受けやすい
が、Ｏ，ｉｐｐｍ以上のオゾン濃度範囲では良好にオゾ
ン濃度の検出を行うことができる。

第２図はオゾン分解触媒で構成した分解層の厚さと、こ
の分解層を通過した空気中のオゾン濃度との関係を示す
グラフである。分解層の厚さが厚いほどオゾンの分解が
進むので、オゾン濃度は低くなるが、前述の第１．第２
分解層４１．４２の厚さｔｌ、’ｔ２は、オゾン濃度Ｃ
ｉの空気を両者の和（ｔｌ＋ｔ２）の厚さの分解層を通
過させた場合に、通過後（すなわちオゾン分解完了後）
の空気中のオゾン濃度が所望のオゾン濃度ＣＯにまで低
減されるように選ばれている。

オゾンセンサ５は、厚さｔｌの第１分解層４１の通過後
の空気中のオゾン濃度（すなわちオゾン分解フィルタ４
によるオゾン分解途中のオゾン濃度）Ｃｓを検出するこ
とになるか、上記濃度Ｃ１゜Ｃｓ、Ｃｏの間には、 Ｃｉ≧Ｃｓ≧Ｃｏ　　　　　　　　　　　（１）なる関
係が成立しており、したがってオゾンセンサ５はオゾン
分解フィルタ４の通過後の空気のオゾン濃度ＣＯよりも
高いオゾン濃度Ｃｓを検出する。上記第（１）式におい
て、最初の等号は触媒効率ηが０のときに、また第２番
目の等号は触媒効率ηがＯまたは１００のときにそれぞ
れ成立する。

一方、第２図から明らかなように、オゾンセンサ５が検
出するオゾン濃度Ｃｓと、オゾン分解フィルタ４の通過
後の空気中のオゾン濃度ＣＯとの間には、成る一定の相
関関係がある（たとえば指数関数で表される。）。した
がって、オゾンセンサ５により濃度Ｃｓか検出されれば
濃度ＣＯは容易に予測される。

ところで、第２図から明らかなように、第１分解層４１
．４２の厚さｔｌ、ｔ２を、第１．第２分解層４１．４
２の各層厚の和（ｔｌ＋ｔ２）が一定となるようにして
変更すれば、オゾンセンサ５に要求される検出範囲を成
る程度任意に選びつつ、オゾン分解フィルタ４に要求さ
れる分解能率を達成できる。

したがって、第１．第２分解層４１．４２間のオゾン濃
度がたとえばＳｎＯ２やＩｎＯ３を用いたオゾンセンサ
などが検出可能な範囲のオゾン濃度となるように厚さｔ
ｌを選ぶこととすれば、これらの安価なセンサをオゾン
センサ５として適用することができる。

すなわちオゾン分解フィルタ４の劣化のために、このオ
ゾン分解フィルタ４を通過した空気中のオゾン濃度が上
述の認識閾値（０，０２〜０．０５ｐｐＨｌ）以上とな
った場合には、このことを前記認識閾値よりもはるかに
高いオゾン濃度（たとえば０．１ｐｐａ＋以上）をオゾ
ンセンサ５て検出させることにより、間接的に検知する
ことかできる。

オゾンセンサ５の検出出力は、制御手段６で監視されて
おり、前記認識閾値に対応した所定の値を超えるオゾン
濃度が検出されたときには、制御手段６はオゾン発生器
２のオゾン発生量を低下させたり、またそのオゾン発生
を停止させたりする。

上述のように本実施例によれば、認識閾値よりも高いオ
ゾン濃度の検出により、オゾン分解フィルタの劣化の検
知が可能となるので、比較的安価な５ｎ０２やｌｎＯ、
を用いたオゾンセンサなどをオゾン濃度の監視のために
用いることができ、これにより安価な構成で、確実にオ
ゾン分解フィルタの劣化を検知することができるように
なる。

第３図は本発明の他の実施例の基本的な構成を示す断面
図であり、第４図は第３図の切断面線■−■から見た断
面図である。この第３図および第４図において前述の第
１図に示された各部と同等の部分には同一の参照符号を
付して示す。

本実施例では、オゾン発生器２の下流側の空気流通路１
内には、オゾン分解触媒を用いて構成され厚さＴを有す
るオゾン分解フィルタｌＯが配置されている。このオゾ
ン分解フィルタ１０は、空気の流れ方向の中間部に円筒
状の切欠部１１を形成したもので、この切欠部１１内に
比較的安価なＳｎＯ２やＩｎＯ３を用いたオゾンセンサ
１２が配置される。このオゾンセンサ１２の検出出力は
、制御手段６に与えられ、この制御手段６はオゾンセン
サ１２の検出出力に基づいて、オゾン発生器２のオゾン
発生量を制御する。たとえば、オゾン分解フィルタ１０
の通過前のオゾン濃度が、前述の第１図図示の構成の場
合と同等である場合には、前述の厚さＴは第１図図示の
第１．第２分解層４１４２の各層厚の和（ｔｌ＋ｔ２）
に等しくなるように設定されればよい。

このような構成によっても、オゾンセンサ１２はオゾン
分解フィルタ１０の通過後の空気中のオゾン濃度よりも
高いオゾン濃度を検出することになるので、前述の第１
実施例に関連して述べたと同様の効果を得ることができ
る。

さらに本実施例の構成では、切欠部１１を形成した領域
Ｓでは、空気抵抗が少ないので、空気の流速が大きくな
り、この結果、オゾン分解フィルタ１０において、領域
Ｓは他の領域よりも早く劣化する。オゾンセンサ１２は
、劣化の早い領域Ｓにおいてオゾン分解フィルタ１０の
劣化を検知することになるので、オゾン分解フィルタ１
０の全領域が劣化する以前に、その劣化を検出できる。

したがって、オゾン分解フィルタ１０の劣化をいわば安
全側で検知して、オゾン分解フィルタ１０の下流側のオ
ゾン濃度が高くなる前に確実にオゾン発生器２のオゾン
発生量を制限させることができる。これにより、たとえ
ば空気調和のために用いられる脱臭装置などにおいて、
高濃度のオゾンを含む空気の流出を確実に防ぐことがで
きる。

第５図は本発明のさらに他の実施例の構成を示す断面図
である。この第５図において前述の第３図に示された各
部に対応する部分には同一の参照符号を付して示す。本
実施例では、空気流通路１内に配置したオゾン分解フィ
ルタ２０には、空気の流れ方向下流側の端部に、切欠部
２１が形成されており、この切欠部２１内にオゾンセン
サ１２が配置されている。

このような構成によっても、切欠部２１を形成した領域
Ｓａにおけるオゾン分解フィルタ２０の厚さＷは、他の
領域ｓｂにおける厚さＷよりも小さいので、結局、オゾ
ンセンサ１２はオゾン分解フィルタ２０によるオゾン分
解の途中のオゾン濃度を検出することになる。しかも、
前述の第３図および第４図に示された実施例の場合と同
様に、領域Ｓａにおける空気の流速は領域ｓｂにおける
空気の流速よりも大きくなるので、オゾンセンサ１２に
よるオゾン濃度の検出により、オゾン分解フィルタ２０
の劣化をいわば安全側で確実に検知できる。なお、領域
Ｓａは領域ｓｂに比較して充分に小さいので、領域Ｓａ
からオゾン分解途中の空気が流出しても、オゾン分解フ
ィルタ４の下流側の空気のオゾン濃度が過度に高くなる
ことはない。

なお、本発明は上述の各実施例に限定されるものではな
い。すなわち、たとえば第１図図示の実施例てはオゾン
分解フィルタ４を２つの分解層４１．４２で構成してい
るか、３つ以上の分解層を用い、そのうちの２層間にオ
ゾンセンサを配置するようにしてもよい。また、第３図
および第４図図示の実施例においてオゾン分解フィルタ
１０に形成される切欠部の形状は円筒状である必要はな
い。さらに、前述の各実施例では空気中にオゾンか含ま
れる場合を例にとったが、他の気体中にオゾンが含まれ
る場合についても、本発明は容易に応用し得る。また、
前述の実施例では、脱臭装置に適用される例を説明した
が、本発明はオゾン分解フィルタの劣化の検知が必要な
他の任意の構成に対して広〈実施することができるもの
である。

その池水発明の要旨を変更しない範囲内において、種々
の設計変更を施すことが可能である。

〈発明の効果〉 以上のように本発明のオゾン分解フィルタ劣化検知装置
によれば、オゾン濃度の検出のための検出手段として比
較的高いオゾン濃度範囲を検出範囲とする安価なものを
用いても、オゾン分解フィルタの劣化の検知が確実に行
える。これにより安価でかつ確実な検知が行えるオゾン
分解フィルタ劣化検知装置が実現される。

また、オゾン分解フィルタのオゾン含を気体の流れ方向
中間部または下流側端部に切欠部を形成し、この切欠部
に前記検出手段を配置して、オゾン分解途中の気体中の
オゾン濃度を検出手段で検出させるようにすれば、オゾ
ン分解フィルタにおいて切欠部を形成した領域の劣化速
度が残余の領域よりも早くなるので、オゾン分解フィル
タの劣化が、その全領域の劣化の前に検知できる。した
がって、オゾン分解フィルタによるオゾン分解完了後の
気体のオゾン濃度が高くなる前に確実にオゾン分解フィ
ルタの劣化を検知することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のオゾン分解フィルタ劣化検
知装置を適用した脱臭装置の基本的な構成を示す断面図
、 第２図は分解層の層厚とオゾン濃度との関係を示すグラ
フ、 第３図は本発明の他の実施例の基本的な構成を示す断面
図、 第４図は第３図の切断面線ＩＶ−ＩＶがら見た断面図、 第５図は本発明のさらに他の実施例の基本的な構成を示
す断面図である。 ２・・・オゾン発生器、４．１０．２０・・・オゾン分
解フィルタ、５．１２・・・オゾンセンサ（検出手段）
、６・・・制御手段、１１．２１・・・切欠部、４１・
・・第１分解層、４２・・・第２分解層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オゾン含有気体を通過させ、この気体中のオゾンを
   分解させるオゾン分解フィルタ（４、１０、２０）の劣
   化を検知する装置であって、前記オゾン分解フィルタ（
   ４、１０、２０）に、オゾン分解途中の前記気体のオゾ
   ン濃度を検出する検出手段（５、１２）を設けたことを
   特徴とするオゾン分解フィルタ劣化検知装置。 ２、前記オゾン分解フィルタ（４）を、少なくとも２層
   に分解し、その２層（４１、４２）間に前記検出手段（
   ５）を配置したことを特徴とする請求項１記載のオゾン
   分解フィルタ劣化検知装置。 ３、前記オゾン分解フィルタ（１０、２０）の前記気体
   の流れ方向中間部または下流側端部に切欠部（１１、２
   １）を形成し、この切欠部（１１、２１）に前記検出手
   段（１２）を配置したことを特徴とする請求項１記載の
   オゾン分解フィルタ劣化検知装置。