JPH0479963A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えばエアクリーナ、ルームエアコン等に用
いられる脱臭装置に係り、特に吸着剤を再生するのに好
適な再生機能付きの脱臭装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来の脱臭装置としては、例えば特開昭６３−６３４６
６号公報に記載のように、ファンにより電気ヒーター、
触媒体、および活性炭の順に通風して脱臭するようにな
っていた。この場合、電気ヒーターに通電した場合、触
媒体が働き臭いを分解し、活性炭は加熱により臭気成分
を放出して再生される。電気ヒーターに通電しない場合
は、活性炭の吸着により脱臭するものであった。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術においては、触媒体を加熱して使用してい
るとき、同時に活性炭も加熱されて再生されるが、この
場合、活性炭は吸着していた臭気をそのまま脱臭装置外
に放出するので、吸着、脱臭した脱臭装置の設置場所に
再度臭気が漂うことになり、触媒で脱臭しても効果が小
さくなってしまうという問題があった。

また、触媒で脱臭する場合、現状では温度を上げて使用
することが普通であり、脱臭効果を得るため風量を増加
すると、吐出するガスも温度が高いので暖房と同じこと
になり、使用している場所の温度が上昇してしまうとい
う問題があった。

本発明の目的は、活性炭等の吸着剤を加熱再生したとき
に、脱臭装置の設置場所を臭気成分で汚染することがな
く、また設置場所の温度に影響を及ぼすことが少ない再
生機能付きの脱臭装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る脱臭装置の構
成は、空気中の臭気成分を吸着剤を通して除去する脱臭
装置において、吸着剤を加熱する加熱手段と、吸着剤が
加熱されたことにより放出する臭気成分を無臭、無害化
する触媒と、この触媒を加熱する加熱手段とを備えたも
のである。

より詳しくは、吸着剤およびその加熱手段と、触媒およ
びその加熱手段とは、互いに熱的に隔離されるように配
設され、前記両者の加熱手段をそれぞれ独立に制御でき
るように制御回路を構成したものである。

また、吸着剤は、少なくとも２つの通風経路の中にある
もので、その１つの通風経路は、吸着剤通風装置を備え
、空気中の臭気成分を吸着剤に通す経路、他の１つの通
風経路は、触媒通風装置を備え、吸着剤から放出する臭
気成分を触媒に通す経路であり、これら両者の通風経路
を切り換える通風切換え手段を備えたものである。

なお１本発明を開発した技術思想に沿って、より具体的
に説明すれば次のとおりである。

すなわち、本発明の技術的手段は、臭気成分を吸着する
吸着剤と、吸着剤の放出した臭気成分を無臭、無害化す
る触媒と、吸着剤、触媒をそれぞれ加熱する加熱源とを
それぞれ独立に設けて制御できるようにし、吸着剤は通
常常温で通風して臭気成分を吸着し、再生時は吸着剤の
温度を上げて臭気成分を放出させ、それを通風・吸着運
転の送風装置よりも大幅に小さな風量の通風装置を用い
て、加熱、活性化している触媒に強制的に導き無臭、無
害化するようにしたものである。

［作用コ 上記技術的手段による働きは次のとおりである。

吸着剤は各種の臭気成分を常温で吸着するもので、吸着
剤に通風することにより通風空気中の臭気成分は吸着、
除去される。

次に、吸着剤を再生する場合、吸着剤を加熱する。これ
により吸着剤の吸着保持量は低下し、吸着していた臭気
成分を空気中に放出することになる。

この臭気成分を無臭、無害化する触媒に通風装置を用い
て強制的に通風させる。この場合の通気は脱臭運転にお
けるように部屋全体の空気を対象にするわけではなく、
吸着剤の放出した臭気成分を触媒まで運ぶ、いわゆるキ
ャリアーとして空気を通風するので脱臭運転における風
量よりも大幅に小さな風量で充分である。これにより、
吸着剤の臭気成分は除去され、触媒で無臭、無害化され
て再生を行うことができる。吸着剤、触媒の温度は独立
に制御することにより、吸着剤の臭気成分放出および触
媒による無臭、無害化を効率的に行うことができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図ないし第９図を参照して
説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る脱臭装置の原理実験
装置による脱臭運転を示す縦断面図、第２図は、第１図
の装置による吸着剤再生運転を示す縦断面図、第３図は
、脱臭装置に用いられる触媒のアセトアルデヒド分解性
能−温度の関係線図、第４図は、脱臭装置の再生時の、
経過時間に対する吸着剤、触媒の温度変化ならびにアセ
トアルデヒド分解性能の線図、第５図は、脱臭装置の各
構成部品の動作説明図である。

まず、本実施例の脱臭装置の原理実験装置の構成を説明
する。

第１図において、１は脱臭装置本体、２は触媒部、３は
吸着剤、４は吸着剤通風装置を構成する吸着ファン、５
は触媒、６は触媒通風装置を構成する再生ポンプ、７は
吸着剤加熱手段に係る吸着剤ヒーター、８は触媒加熱手
段に係る触媒ヒーターである。

また、９は、脱臭装置本体１および触媒部２を覆う断熱
材を示し、吸着剤３．吸着剤ヒータ７と、触媒５．触媒
ヒータ８とを互いに熱的に隔離するものである。１１は
、脱臭運転と吸着剤再生運転との通風経路を切り換える
ためのシャッター、１２は触媒温度センサー、１３は吸
着剤温度センサーである。

吸着剤３としては、周知の活性炭、ゼオライト。

多孔質セラミックス、シリカゲル等の多孔質体、あるい
は酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マンガン。

酸化銅等の金属酸化物の単体あるいは複合体が用いられ
、形状としてハニカム状、スポンジ状、網状、繊維状９
粒状、板状、ペレット状等を用いることができる。

吸着剤ヒータ７、触媒ヒータ８は、本実験装置の脱臭装
置の実施例ではヒーター線を用いているが、ハニカム状
ヒーターあるいは棒状ヒーターなど吸着剤３および触媒
５をほぼ均一に加熱できる構造のものであればよい。ま
た、電気式に限らず、燃焼あるいは太陽熱等の熱を利用
してもよい。

空気中の臭気成分としてタバコ臭等の主成分といわれる
アセトアルデヒドガスを対象とした場合、触媒５として
は酸化コバルト添着アルミナを使用することが好ましい
。

触媒５の形状は、吸着剤３と同時に種々の形状をとるこ
とが可能であるが、例えばハニカム状の場合、アルミナ
のハニカムを硝酸コバルト［Ｃ。

（Ｎｏ□）２］の水溶液中に浸漬して硝酸コバルトをア
ルミナハニカムに付着させ、予備乾燥後約２００℃以上
で硝酸コバルトを熱分解、酸化することにより得られる
。この触媒５のアセトアルデヒド分解性能と温度の関係
は第３図の如く良好なものであり、約５０℃以上で高い
分解率を示す。

次に、このような脱臭装置の原理実験装置による運転動
作について説明する。

通常の脱臭運転を行う場合、第１図に示すように、脱臭
装置本体１において、シャッター１１を開き、吸着ファ
ン４を作動させて吸着剤３に実線矢印の如く通風させる
。

この動作により、吸着剤３で通風空気中の臭気成分は吸
着除去され、脱臭することができる。

脱臭運転を長時間続けると吸着剤３の吸着能力が低下し
てくるので吸着剤再生運転を行う。この再生運転を第２
図および第５図を参照して説明する。

第５図は、吸着剤再生における各構成部品の動作をタイ
ムチャート的に図示したもので、横軸が時間経過、斜線
部はスイッチオンを表示する。

ａ″″Ｃ間は脱臭運転であり、その間のｂ点で触媒ヒー
ター８に通電し、ｂ　−ｃ間で触媒５の加熱。

活性化を行う。このｂ　＝　ｃ間は吸着ファン４オンに
よる脱臭運転と触媒ヒーター８による触媒５の加熱が同
時に行なわれているが、触媒５と吸着剤３とは熱的に影
響を及ぼしにくい位置に設置されていること、ならびに
断熱材９で断熱されていることから熱的に隔離されてい
て問題なく、再生による脱臭の停止時間を短くできる。

第５図のＣ点において、触媒５が充分に加熱。

活性化したことを触媒温度センサー１２で検出し、これ
を維持するように制御し、吸着ファン４を停止後、第２
図の如くシャッター１１を閉じる。

次に、再生ポンプ６、吸着剤ヒーター７に通電する。再
生ポンプ６の作動により、第２図中の破線矢印の如く空
気が流れ、吸着剤３が加熱による吸着保持量低下により
放出した臭気成分を触媒５に導く。第５図のｃ　＝　ｄ
間で吸着剤３を加熱し、臭気成分を放出される。

このように、Ｗｆ！　ａｋ　Ｄ　７１’　児全に加熱、
活性化してから吸着剤３の臭気成分が放出させるので、
常に高効率で臭気を無臭、無害化できる。吸着剤３の臭
気成分の放出が少なくなり再生が終了した点が第５図に
示すｄ点である。このｄ点で吸着剤ヒーター７の通電を
停止して加熱を止めるが、予熱があるので触媒ヒーター
８．再生ポンプ６はｄ　＝　ｅ間はそのまま運転して吸
着剤３を冷却し、吸着力を回復させる。

なお、上記において、吸着剤３の温度は吸着剤温度セン
サー１３で検出し、臭気成分を放出するのに適当な温度
に制御する。

前述のように、本実施例では、空気中の臭気成分として
アセトアルデヒドガスを対象とし、触媒５に酸化コバル
ト添着アルミナを使用しており、アセトアルデヒド分解
性能を第３図に示した。

第３図は、横軸に触媒中心温度（℃）、縦軸にアセトア
ルデヒド（ＣＨ３ＣＨＯ）分解率（％）をとっている。

この分解率は、触媒５を用いて通過前後のアセトアルデ
ヒド濃度をガスクロマトグラフの水素炎イオン化検出器
により定量分析を行なって求めたものだが、通過後は他
のピークの生成をほとんど認めないことから、生成ガス
は水素炎イオン化検出器で検出できない成分の炭酸ガス
と水に次のように酸化されているものと考えられる。

２ＣＨ３ＣＨＯ＋５０２→４Ｃ○２＋４Ｈ２０分解生成
物が炭酸ガスと水であれば装置外に放出しても臭いもな
く何ら問題ない。触媒の活性成分としてはコバルト以外
にも周知の、例えば白金。

パラジウム、銀、銅、マンガン、鉄、ニッケルの中から
選ばれた少なくとも１種以上を含有すればよい。

吸着剤３としてハニカム状の活性炭、触媒５に第３図の
性能をもっハニカム状の酸化コバルト添着アルミナを用
いた場合の再生における分解性能を第４図により、動作
を第２図により説明する。

本実施例の実験では、吸着剤３のハニカム状の活性炭に
は１０ｐｐｍのアセトアルデヒド２５０Ｑが吸着させで
ある。

第４図（ａ）は、触媒５および吸着剤３の温度と経過時
間との関係を示し、第４図（ｂ）は、経過時間に対する
アセトアルデヒドの濃度変化を示している。

再生に入る前に、触媒５は、あらかじめ約１００℃まで
加熱しておく。次に吸着剤ヒーター７および再生ポンプ
６を作動させると、第４図（ｂ）に示す如くアセトアル
デヒドの濃度は変化する。

再生開始時は、第２図に示す吸着剤３の風下側Ａ点にお
ける濃度は約３ｐｐｍであるが、約３０分で１００℃ま
で吸着剤３を加熱すると、Ａ点における濃度は最高約３
７ｐｐｍまで上昇する。触媒５がなければ、このままの
濃度で脱臭装置外に放出されてしまうが、触媒５の作用
により最高でもアセトアルデヒド２．５ｐｐｍ以下に抑
えることができる。このときの触媒５の空間速度Ｓ、Ｖ
。

は２０００ｈ−’である。約６０分程時間が経過すると
、吸着剤３から放出されるアセトアルデヒド濃度は低下
し、吸着剤３が再生されているのが判る。このときの通
気量は、触媒５が６０　ｍ　Ｑであるので１２０Ｑとな
り、例えば家庭の部屋の体積と比較すると非常に小さく
、本脱臭装置の排熱による室温への影響は少ない。

本実施例においては、吸着剤再生時の触媒５の温度は約
９５℃であるが、第３図の性能図からもう少しこのまま
の条件で温度を下げることも可能と思われるし、空間速
度Ｓ、Ｖ、を低下せさればより低温で操作することがで
きる。

第６図は、脱臭装置の制御方法を示す制御回路図であり
、第１図に示した脱臭装置の構成部品は同一符号を付し
ている。

第６図において、３０は電源、２１は制御回路であり、
吸着ファン４の運転スイッチ２２を押すと、吸着ファン
４に命令が伝達される。なお、運転スイッチ２２で吸着
ファン４の回転数の強弱を切換えられるよう切換スイッ
チ２３を付けることが好ましい。２４は脱臭表示ランプ
であり、吸着ファン４が作動しているときは点灯して吸
着脱臭の表示を行う。再生は制御回路２１により一定時
間吸着剤３を使用したことを計測するか、あるいは強制
再生スイッチ４１を押すことにより行う。

この場合、脱臭表示ランプ２４は吸着ファン４が停止す
るまで点灯したままで、再生表示ランプ２８は触媒ヒー
タースイッチ２５をオンして触媒ヒーター８に通電を開
始した時点で点滅をはじめる。

触媒５および触媒ヒーター８の温度は、触媒温度センサ
ー１２で検出し、制御する。

触媒５の加熱が進み、活性化温度に達したことを触媒温
度センサー１２で検出したならば、吸着ファン４を停止
し、脱臭表示ランプ２４を消灯し、吸着剤ヒータースイ
ッチ２６をオンして吸着剤ヒーター７に通電し、同時に
再生ポンプスイッチ２７もオンして再生ポンプ６にも通
電する。再生表示ランプは点滅から点灯とし、吸着剤３
および吸着剤ヒーター７の温度は吸着剤温度センサー１
３で検出、制御する。一定時間経過後は吸着剤ヒーター
スイッチ２６をオフしてそのままとし、吸着剤温度セン
サー１３で吸着剤５の温度が低下したことを検出したら
、触媒ヒータースイッチ２５゜再生ポンプスイッチ２７
をオフ、再生表示ランプも消灯する。

次は、初期の脱臭運転に戻り、吸着ファン４に通電し、
脱臭表示ランプ２４を点灯する。また安全装置として、
触媒ヒーター８、吸着剤ヒーター７の過熱防止用として
温度ヒユーズ２９、回路の電流ヒユーズ３１を設ける。

次に、本発明の具体的な実用の脱臭装置の実施例を第７
図ないし第９図を参照して説明する。

第７図は、本発明の他の実施例に係る脱臭装置の縦断面
図、第８図は、第７図のＡ−Ａ　’矢視断面図、第９図
はシャッターの作動手段を示す要部正面図である。

各図において、脱臭装置の構成部品は、先の第１図およ
び第６図の装置と同一機能の部品は同一符号をもって示
している。

脱臭装置本体１は、円筒状のものとし、内部に吸着ファ
ン４として貫流ファンを設置する。吸着剤３は、脱臭装
置本体１の外周に合わせたケースの中に粒状の活性炭を
充填したもので、吸着剤ヒータ７としてリボン状ヒータ
を装備している。

通常は吸着ファン４が矢印の方向に回転することにより
、空気は第７図、第８図の実線矢印の如く吸着剤３中を
流れ、脱臭運転を行う。

シャッター１１は、底部にラックギヤ３２を設け、それ
と合うラックピニオン３３をモーター３４で回転するこ
とにより開閉する。３５はシャッターガイドであり、シ
ャッター１１の位置決め用である。シャッター１１を閉
じて吸着剤の再生を行う場合、再生ポンプ６を作動する
と、再生空気取入口３７がら空気を吸込み、吸着剤ヒー
ター７で加熱されて放出された臭気成分は、第７図の破
線矢印の流れに沿って進み、触媒ヒーター８が加熱、活
性化された触媒５により無臭、無害化される。

ここで、触媒部２と再生ポンプ６との間の接続パイプ３
６は、金属パイプ等の放熱の良いものを用い、冷却して
から再生ポンプ６に入るようにするとよい。

また、本実施例の再生ポンプ６は、吸入側に負荷を接続
して吸い出して使用しているが、吸着剤３の再生空気取
入口３７に再生ポンプの吐出側を接続し、押し比すよう
に空気を流してもよい。

本実施例によれば、脱臭性能を長期間にわたり良好に保
持しうる脱臭装置を実現することができ。

また吸着剤の再生時にも吸着剤の放出した臭気成分を常
に高効率に無臭、無害化できるので、安全で効率のよい
脱臭を行うことができる。また、脱臭装置を使用してい
る場所の温度に影響を及ぼすことが少ない。

［発明の効果コ 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、活性炭
等の吸着剤を加熱再生したときに、脱臭装置の設置場所
を臭気成分で汚染することがなく、また設置場所の温度
に影響を及ぼすことが少ない再生機能付きの脱臭装置を
提供することができる。

したがって、脱臭性能を長期間にわたり良好に保持しう
る脱臭装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る脱臭装置の原理実験
装置による脱臭運転を示す縦断面図、第２図は、第１図
の装置による吸着剤再生運転を示す縦断面図、第３図は
、脱臭装置に用いられる触媒のアセトアルデヒド分解性
能−温度の関係線図、第４図は、脱臭装置の再生時の経
過時間に対する吸着剤、触媒の温度変化ならびにアセト
アルデヒド分解性能の線図、第５図は、脱臭装置の各構
成部品の動作説明図、第６図は、脱臭装置の制御方法を
示す制御回路図、第７図は、本発明の他の実施例に係る
脱臭装置の縦断面図、第８図は、第７図のＡ−Ａ　’矢
視断面図、第９図はシャッターの作動手段を示す要部正
面図である。 ３・・・吸着剤、４・・・吸着ファン、５・・・触媒、
６・・・再生ポンプ、７・・・吸着剤ヒータ、８・・・
触媒ヒータ、９・・・断熱材、１１・・・シャッター、
１２・・・触媒温度センサー　１３・・・吸着剤温度セ
ンサー、２１・・・制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、空気中の臭気成分を吸着剤を通して除去する脱臭装
   置において、 吸着剤を加熱する加熱手段と、 吸着剤が加熱されたことにより放出する臭気成分を無臭
   、無害化する触媒と、 この触媒を加熱する加熱手段とを備えた ことを特徴とする脱臭装置。 ２、吸着剤およびその加熱手段と、触媒およびその加熱
   手段とは、互いに熱的に隔離されるように配設され、 前記両者の加熱手段をそれぞれ独立に制御できるように
   制御回路を構成した ことを特徴とする請求項１記載の脱臭装置。 ３、吸着剤は、少なくとも２つの通風経路の中にあるも
   ので、 その１つの通風経路は、吸着剤通風装置を備え、空気中
   の臭気成分を吸着剤に通す経路、他の１つの通風経路は
   、触媒通風装置を備え、吸着剤から放出する臭気成分を
   触媒に通す経路であり、 これら両者の通風経路を切り換える通風切換え手段を備
   えた ことを特徴とする請求項１または２記載のいずれかの再
   生機能付き脱臭装置。