JPH04240453A - オゾン脱臭装置 - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、オゾンの酸化力を利用
したオゾン脱臭装置に関し、特にエアコンディショナ、
冷蔵庫、空気清浄器等に搭載されるオゾン脱臭装置に関
するものである。

【０００３】

【従来の技術】空気等に含まれる臭気物質を脱臭する方
法としては、活性炭等の吸着剤を用いて臭気物質を物理
的に吸着する方法、又は化学反応を利用して臭気物質を
化学的に除去する方法等が知られている。

【０００４】前者の方法は吸着剤に寿命があるので、吸
着剤を適宜交換する必要があるが交換の時期がわかりず
らいという欠点があった。また、特開平１−２８５７７
１号公報には、冷気を吸入する通路に発熱体と、この発
熱体の外周に取り付けた吸着剤とを配置し、吸着剤を加
熱して再生する方法が示されている。しかし、吸着剤を
高温で再生する必要があり、再生に長時間を要するのみ
ならず、再生時に臭気物質が再放出されるという欠点を
有していた。

【０００５】後者の方法も化学吸着剤が消費されるので
、この化学吸着剤を交換する必要があるという欠点を有
していた。

【０００６】このため近年においては、オゾンの酸化力
を利用して空気等に含まれる臭気物質を脱臭するオゾン
脱臭装置が提案されている。

【０００７】従来のオゾン脱臭装置は図１２に示すよう
に、空気ＡＲの流路の上流側にアース電極１０１と放電
電極１０３とで成るオゾン生成装置１０５を配置すると
共に、下流側に触媒１０７を配置している。オゾン生成
装置１０５から生成したオゾンと空気ＡＲに含まれる臭
気物質１０９とを反応させ、臭気物質１０９を酸化して
分解し、清浄な空気を生成して吹出口から吹出す。脱臭
に供されなかった余剰のオゾンは触媒１０７で酸素に分
解される。

【０００８】図１３は上記従来装置において、臭気物質
として煙草の煙に含まれるアセトアルデヒドを用いた場
合の脱臭効果を示した特性図である。オゾン生成装置１
０５を動作させると、生成したオゾンから活性酸素が生
成され、この活性酸素と臭気物質とが反応する。この反
応によって、図１３の曲線ａに示すように臭気物質の濃
度が減少する。しかしながら、図１３のように触媒体積
に対して、処理風量が大きく設定された場合には、若干
のオゾンの漏出が生じ、室内のオゾン濃度は曲線ｂのよ
うに上昇していくことになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、オゾンは有
害であり労働環境下では０．１ＰＰＭ以下に規制されて
いる。このため、オゾンを利用した脱臭装置では、脱臭
に供されなかった余剰のオゾンは触媒１０７で酸素に分
解され、有害なオゾンが外部へ排出されないようになっ
ている。

【００１０】ところが、処理する空気の流量が多い場合
には、触媒１０７とオゾンとの接触時間が短くなるので
、大量の触媒が必要になる。脱臭装置で用いられる触媒
の量は一般的にＳＶ（ＳＰＡＣＥ　　ＶＥＲＯＣＩＴＹ
）値によって決定される。このＳＶ値は処理する空気の
量（ｍ３　／ｈ）を触媒の体積（ｍ３　）で割算した値
であり、通常１０４　〜１０５　に設定される。従って
、この値を越えて空気の処理量を多くすると、余剰のオ
ゾンが酸素に分解されないでオゾンがそのまま外部へ排
出される虞があった。従来のエアコンディショナでは空
気の流量が１分当たり数百ｍ３　であり、上記ＳＶ値が
１０５　（ｈ−１）のときには触媒が１００リットル以
上必要となり、これは厚さにして４０ｃｍにもなる。こ
のような大量の触媒を必要とする脱臭装置をエアコンデ
ィショナに搭載すると、エアコンディショナが大型化す
るのみならず、コストが上昇するという問題点を有して
いた。また、時間の経過に応じて触媒が劣化すると、オ
ゾンが外部へ排出される虞があった。

【００１１】このため触媒の下流側にオゾンセンサを配
置し、オゾンが漏出したときにオゾン生成装置を停止さ
せることが考えられる。

【００１２】しかしながら、オゾンセンサは高価であり
、信頼性の点からも不十分なものであった。

【００１３】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
、コストを軽減しオゾンの漏出を確実に防止することの
できるオゾン脱臭装置を提供することを目的とする。

【００１４】［発明の構成］

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、オゾンを生成
するオゾン生成手段と、このオゾン生成手段で生成され
たオゾンを分解するオゾン分解手段と、前記オゾン生成
手段で生成されたオゾンによって脱臭される被脱臭流体
の流量を調整する流量調整手段と、前記オゾン生成手段
および流量調整手段を所定の関係で駆動するオゾン漏出
制御手段とを有することを要旨とする。

【００１６】

【作用】本発明に係る手段は、オゾン生成手段および流
量調整手段を所定の関係で駆動して、被脱臭流体の流量
を適宜調整する。この結果、オゾンの漏出を確実に防止
しつつ、触媒の量を少なくすることができる。ここで、
オゾンが触媒に接触して分解されたときに高活性の原子
状の酸素（以下、活性酸素と称する）が生成されるが、
この活性酸素は暫くの間、触媒上に留まり、オゾンの供
給が停止された後も臭気物質を酸化させることができる
。従って、臭気物質を脱臭するとともにオゾンの漏出を
確実に防止することができる。

【００１７】

【実施例】以下本発明に係る−実施例を図面を参照して
詳細に説明する。まず、図１を参照して本発明に係るオ
ゾン脱臭装置の回路構成を説明する。

【００１８】操作部１は脱臭に係る動作を開始させるた
めのスイッチＳＷ等の種々のスイッチを有している。制
御部３は操作部１と接続されると共に、オゾン生成部５
、流量調整部７、タイマ９のそれぞれと接続されている
。オゾン生成部５はオゾンを生成させるためのオゾン生
成手段であり、後で説明する電気集塵器等を有している
。流量調整部７はオゾン生成部５から生成したオゾンを
用いて脱臭される被脱臭流体（以下、単に流体という）
の流量を調整し得る流量調整手段である。制御手段とし
ての、制御部３は前記流体の流量の低減と同期して前記
オゾン生成部５の動作を開始させる第１の制御部と、前
記オゾン生成部５の動作を停止させるのと同期して前記
流体の流量を増大させる第２の制御部とを有している。 また、制御部３はタイマ９からのタイマ情報を参照して
前記オゾン生成部５の動作継続時間を例えば、３分に設
定する。

【００１９】次に、図２乃至図６を参照して本発明が適
用されるエアコンディショナの構成を説明する。

【００２０】まず、図２に示すようにエアコンディショ
ナ１１の前面には室内の空気を取り込むための吸込口１
３が形成されている。エアコンディショナ１１の下部に
は吹出口１５が形成されている。吸込口１３から取り込
まれた空気は、エアコンディショナ１１内で処理され、
吹出口１５から清浄な空気が吹出される。

【００２１】図３はエアコンディショナ１１の縦断面図
であり、吸込口１３の内側には比較的大きい埃を除去す
るためのプレフィルタ１７が装着されている。このプレ
フィルタ１７の下流側には、塵や煙草の煙を除去するた
めの電気集塵器１９が配置されている。電気集塵器１９
の下流側には触媒２１が配置されている。触媒２１は厚
さが１０ｍｍで体積が２５０ミリリットルの小さい形状
のものが用いられる。また、触媒２１は酸化マンガンを
主体に形成されている。この触媒２１には電気集塵器１
９から生成したオゾンが供給され、空気に含まれる臭気
物質を酸化して分解する。触媒２１の下流側には熱交換
器２３が配置されている。熱交換器２３は空気の温度お
よび湿度を調節する。エアコンディショナ１１の下部に
はファン２５と、空気の吹出し方向を方向付けるための
ルーバ２７が配置されている。前記調節された空気はフ
ァン２５によって吹出口１５から室内へ吹出される。

【００２２】図４、図５及び図６は電気集塵器１９とそ
の周辺部を示したものである。フレーム３１はプラスチ
ック等の部材から構成されている。金属板で成るアース
電極３３と、例えば直径１００μｍの金属の細線から成
る放電電極３５とでアイオナイザ３７を構成する。この
アース電極３３と放電電極３５との間隔は例えば、６ｍ
ｍに設定される。アース電極３３と放電電極３５との間
にはコロナ放電開始限界電圧以上の電圧、例えば、＋４
．５ＫＶの高電圧が印加され、空気中の塵を帯電させる
と共に、オゾンを生成させる。ここで前記印加電圧を高
く、例えば、＋５．５〜７．０ＫＶに設定することによ
り、又は、印加電圧の極性を反転させることによりオゾ
ンの生成量を増加させることもできる。また、プラスチ
ック等の部材から構成されるフレーム３９と図示しない
シートには電極が印刷され、コレクタ部４１を構成する
。このコレクタ部４１には例えば、２．５ＫＶの高電圧
が印加され、上記イオン化された塵を集塵する。

【００２３】次に図７乃至図１１を参照して作用を説明
する。

【００２４】図７に示す時刻ｔ１で操作部１のスイッチ
ＳＷを操作すると、制御部３が脱臭に係る制御を開始す
る。即ち、図７の曲線ａに示すように流量調整部７が吸
込口１３から取り込まれた空気の流量を通常時の１／４
０に調整する。これと同期してオゾン生成部５がオゾン
を生成する。この結果、図７の曲線ｂに示すようにオゾ
ンの発生量が上昇する。このとき生成したオゾンが吸込
口１３から外部、即ち、室内へ逆流しないように前記空
気の流量が設定されている。このように空気の流量を通
常時の１／４０に低減した状態でオゾンの生成が時刻ｔ
１からｔ３までの所定時間Ｔ１、例えば３分間継続して
行われる。図９に示すように高濃度のオゾン４５が触媒
２１へ供給され、この触媒上でオゾン４５が分解される
。このときオゾン４５から高活性の原子状の酸素、即ち
活性酸素４７が生成される。このように空気の流量を減
少させた状態でオゾンが十分に分解されるので、吹出口
１５からオゾンが吹き出されることがない。この分解さ
れた活性酸素４７は触媒２１の表面に蓄積される。この
蓄積された活性酸素４７の量は図８に示すように時刻ｔ
３までは時間の経過に応じて増加する。

【００２５】次に、時刻ｔ３において制御部３がタイマ
９からのタイマ情報に応じて所定時間が経過したことを
判断すると、オゾン生成部５及び流量調整部７を制御し
て空気ＡＲの流量を通常の流量に増加させると共に、オ
ゾン生成部５へ電源ＢＴの供給を停止してオゾンの生成
を停止させる。空気ＡＲの流量が増加し、空気中に含ま
れる臭気物質５１が触媒２１へ運ばれてくると、図１０
に示すように臭気物質５１が触媒２１を通過する際に、
上記活性酸素４７と臭気物質５１とが反応してこの臭気
物質５１が無臭化される。この結果、清浄な空気が吹出
口１５から吹き出される。このような活性酸素４７によ
る脱臭効果は時刻ｔ３から３０分程度持続する。この結
果、図１１の曲線ａに示すように室内の臭気物質である
アセトアルデヒドの濃度が急激に低下する。このとき図
１１の曲線ｂからも明らかなように、室内でのオゾンの
濃度の上昇は認められない。

【００２６】尚、上記の実施例では操作部１のスイッチ
ＳＷを操作することによりオゾン生成部５へ電源ＢＴが
供給され、脱臭に係る動作を開始するように構成したが
、所定の条件に応じて自動的に脱臭に係る動作を開始さ
せるように構成してもよい。例えば、空気中の臭気物質
の濃度を検知するセンサを設け、この臭気物質の濃度が
所定の値を越えた場合、若しくは所定時間の経過毎に自
動的に脱臭に係る動作を開始させるように構成すると、
操作性を向上させることができる。

【００２７】また、上記の実施例では触媒２１を酸化マ
ンガンを主体に形成したが、本発明はこれに限定される
ことなく、オゾンから活性酸素を生成することのできる
適宜の物質、例えば、酸化ニッケル、活性炭等を用いて
形成することができる。

【００２８】また、オゾンを生成させる装置としてアー
ス電極と放電電極とを有するアイオナイザを用いて構成
したが、適宜のオゾン生成装置を用いて構成してもよい
。

【００２９】また、本発明に係るオゾン脱臭装置はエア
コンディショナに限定されず、適宜の装置、例えば、冷
蔵庫、空気清浄器等に適用することができる。

【００３０】尚、本発明は、オゾンの漏出を抑制するた
めにオゾン生成手段と被脱臭流体の流量を調整する流量
調整手段の制御の一例を示したもので、この制御例に限
定されるものではないことは勿論いうまでもないことで
ある。

【００３１】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれば
、オゾン生成手段の駆動に対応して流体の流量を低減さ
せるように構成したので、触媒の量を少なくして実効を
高めることができ、コストの軽減を図りつつ、オゾンの
漏出を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例のブロック図である。

【図２】本発明が適用されるエアコンディショナの正面
図である。

【図３】図２に示したエアコンディショナの縦断面図図
である。

【図４】図２に示したエアコンディショナの内部構成図
である。

【図５】図２に示したエアコンディショナ内のコレクタ
部を示した説明図である。

【図６】図２に示したエアコンディショナ内の電気集塵
器とその周辺部を示した説明図である。

【図７】エアコンディショナ内におけるオゾンの生成量
と空気の流量を示した特性曲線図である。

【図８】触媒へ蓄積される活性化した酸素の量を示す特
性曲線図である。

【図９】活性化した酸素が触媒へ蓄積される状態を示し
た説明図である。

【図１０】活性化した酸素による脱臭に係る作用を示し
た説明図である。

【図１１】オゾンを生成させた前後における容積２０ｍ
３　の部屋での臭気物質濃度とオゾン濃度を示した特性
曲線図である。

【図１２】従来例の脱臭に係る作用を示した説明図であ
る。

【図１３】従来例で脱臭した場合の容積２０ｍ３　の部
屋における臭気物質濃度とオゾン濃度を示した特性曲線
図である。

【符号の説明】

３　　制御部 ５　　オゾン生成部 ７　　流量調整部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　オゾンを生成するオゾン生成手段と、
   このオゾン生成手段で生成されたオゾンを分解するオゾ
   ン分解手段と、前記オゾン生成手段で生成されたオゾン
   によって脱臭される被脱臭流体の流量を調整する流量調
   整手段と、前記オゾン生成手段および流量調整手段を所
   定の関係で駆動するオゾン漏出制御手段とを有すること
   を特徴とするオゾン脱臭装置。