JPH0515488B2 - - Google Patents

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イス等で発生する臭気、た
とえばトイレのし尿臭、ペツトの臭い、たばこの
臭い、調理臭および体臭などの脱臭方法およびこ
れらを浄化する脱臭装置に関するものである。 従来の技術 家庭やオフイスで発生するたばこ臭、トイレ
臭、ペツト臭、調理臭および体臭などの悪臭成分
は、アンモニア、アミン類、インドール、スカト
ールなどの窒素化合物、硫化水素、メチルメルカ
プタン、硫化メチル、二硫化メチルなどの硫黄化
合物、アルデヒド類、ケトン類、アルコール類、
脂肪酸および芳香族化合物など低沸点から高沸点
成分まで多種多様である。 そして従来の家庭やオフイスで行なわれている
脱臭方法としては、発生源に薬剤を注ぎ化学反応
させる方法、芳香剤でマスキングする方法、活性
炭やゼオライトで吸着する方法および薬剤を添着
した吸着剤に悪臭を濃縮し反応させる方法があ
る。前者２方法は使える場所がトイレやペツトの
いる所などに限定されるが、後者２方法は場所的
に限定されないため一般的によく使われている。
ここで、後者の２方法を応用した脱臭装置の代表
的な例を第５図に示す。図において２０はケーシ
ングで、内部に風上側から順次、塵埃を捕集する
プレフイルタ２３、活性炭層２４、送風機２７を
有する。ケーシング２０にはプレフイルタ２３の
風上側に吸込みグリル２２を、送風機２７の風下
側に吹出しグリル２１を設けている。 上記構成の脱臭装置は、脱臭装置として活性炭
を用いているため、前記悪臭成分のうちアンモニ
ア、メチルアミンなどの低沸点窒素化合物とホル
マリン、アセトアルデヒド、アクロレインなどの
低沸点アルデヒド類に対する脱臭性能が悪かつ
た。そこで薬品を活性炭に添着した脱臭剤が用い
られるようになつてきた。 発明が解決しようとする問題点 しかし、上記薬品添着炭においては、高沸点化
合物は活性炭自身の物理吸着であるため、加熱す
ることによつて再生できる可能性はあるが、低級
窒素化合物および低級アルデヒド類は添着されて
いる薬品との反応で吸着するので再生は難しい。
したがつてこの薬品添着炭の寿命は数カ月から半
年と短かいものであり、頻繁に交換しなければな
らなかつた。また、活性炭は物理吸着能力が飽和
すると、今度は清浄な空気が入つてきた時、臭い
を出すという問題があつた。 本発明は上記従来の問題点を解決し、メンテナ
ンスを軽減すると共に臭いを再放出しない脱臭方
法および脱臭装置を提供することを目的とするも
のである。 問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するため本発明の脱臭方法
としては、酸化チタンと酸化タングステンとを
３：１の比で混合した混合金属酸化物の存在下
で、被酸化性化合物と酸素を含む気体に紫外線を
照射する光触媒による脱臭方法を提供したもので
ある。また本発明の脱臭装置は、被酸化性化合物
と酸素を含む気体の通路中に、紫外線を発生する
電灯と、この電灯より放射される紫外線の照射を
受ける部位に設けられた酸化チタンと酸化タング
ステンとを３：１の比で混合した混合金属酸化物
よりなる光触媒層とを設けたものである。なお酸
化チタンと酸化タングステンの混合金属酸化物
に、導電性無機物質を担持することによつて、さ
らに脱臭性能の寿命の長い脱臭方法、脱臭装置を
提供することができるものである。 作 用 本発明者らは、かねてから光触媒作用によつて
悪臭を分解し無臭化することを研究してきたが、
酸化チタンと酸化タングステンとを３：１の比で
混合し共存する場合には、極めて酸化分解能力の
高いことを見い出した。本発明の混合金属酸化物
は紫外線の照射によつて分解が効率良く起こる。 酸化チタンと酸化タングステンの混合金属酸化
物の作用原理については目下詳細に研究中である
が、酸化チタンおよび酸化タングステンのｎ型半
導体中の価電子帯の電子が紫外線を吸収して伝導
体に励起され、そこで生じた価電子帯の正孔は触
媒の表面にある水酸基（OH基）と反応し、伝導
体に励起された電子は酸素(O)と反応して、活性の
高いOHラジカル、Ｏラジカル、O₂ ^-が生じ、こ
れが被酸化性化合物を酸化分解するものと推測さ
れる。 また酸化チタンで生じた電子および正孔と、酸
化タングステンで生じた電子および正孔が互いに
作用し合つて相乗効果があるものと推測される。 さらに、この混合酸化物に白金、パラジウム、
ロジウム、酸化ルテニウム、銀などの導電性無機
物質を担持すると、酸化分解作用は一層強力なも
のとなる。中でも白金の効果は著るしい。 したがつて酸化チタンと酸化タングステンの混
合金属酸化物を用い被酸化性化合物と酸素とを含
む気体に紫外線を照射させると、気体中の被酸化
性化合物、すなわち悪臭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
プ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、脂肪酸および芳香族化合物は
二酸化炭素、水、二酸化窒素、二酸化硫黄などに
容易に酸化分解されて無臭化できる。 実施例 次に図面を参照しながら本発明の実施例におけ
る脱臭方法および脱臭装置について説明する。 第１図は本発明の光触媒による脱臭方法を応用
した脱臭装置の一実施例を示す。１はケーシング
で、内部には風上側より順番に、プレフイルタ
３、紫外線の照射を受ける部位（表面）に光触媒
層４を形成した反応部材５、光触媒層４に向い合
うように設けられ紫外線を発生する電灯７、紫外
線を効率的に使用するように電灯７の後面に設け
た反射板８および送風機６を有する。そして、ケ
ーシング１にはプレフイルタ３の風上側に吸込み
グリル２を、送風機６の風下側に吹出しグリル９
を設けている。 反応部材５には光触媒層４の面積を広くし、被
酸化性化合物と酸素を含む気体（臭気）との接触
を良くするために、穴５ａを有するフイン５ｂが
風の流れに対して直角に、あるいは斜めに立てら
れている。光触媒層４は酸化チタンと酸化タング
ステンとを、後述の表に示すように、３：１の比
で混合した混合金属酸化物より成つている。光触
媒層４は0.5mmの厚さのアルミナ−シリカ質のセ
ラミツクペーパーにチタニアゾルを含浸した後熱
処理し、その後メタタングステン酸アンモニウム
を含浸して再び熱処理するなどの方法で酸化チタ
ンと酸化タングステンの混合金属酸化物を担持し
て作る。そしてこのセラミツクペーパーを水ガラ
スなどの接着剤でアルミニウムなどの基材に貼り
つけて反応部材５とする。酸化チタンは二酸化チ
タン（TiO₂）で前記方法で作つたものの結晶構
造はアナターゼ型であるが、ルチル型でも良い。
酸化タングステンは三酸化タングステン（WO₃）
であるが、このものが還元されたW₄O₁₁でも良
い。また、導電性無機物質としてたとえば白金を
混合金属酸化物に担持する場合は、混合金属酸化
物をつけたセラミツクペーパーに塩化白金酸のエ
タノール溶液を含浸し、熱処理し、白金微粒子と
して担持する。なお、白金以外にもパラジウム、
ロジウム、酸化ルテニウムおよび銀なども用いる
ことができるものである。 電灯７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、たとえば螢光灯、超高圧水銀灯、キセノン
灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超低圧水銀灯など
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。 ここでは電灯７として主波長253.7nmの殺菌灯
を使用した。 上記構成において、電灯７を点灯し送風機６を
運転すると、被酸化性化合物と酸素を含む気体す
なわち悪臭を含んだ空気は吸込みグリル２から吸
込まれる。そして、プレフイルタ３でまず塵埃が
捕集される。つづいて光触媒層４の存在下で紫外
線が照射されこれによつて被酸化性化合物、すな
わち悪臭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、メルカプタン類の硫黄
化合物、アルデヒド類、ケトン類、アルコール
類、脂肪酸および芳香族化合物は二酸化炭素、
水、二酸化窒素、二酸化硫黄などに酸化分解され
る。そして脱臭された空気は吹出しグリル９より
吹出される。 次に光触媒層４の実施例を酸化チタン単独の触
媒層と比較して説明する。 下表に示す金属酸化物を前記した方法で作り、
光触媒層４とした。光触媒層４の面積は0.5m²、
電灯７は15ワツト（紫外線出力3.2ワツト、主波
長253.7nm）の殺菌灯、送風機６の風量は１m³／
分とした。また、電灯７と光触媒層４との距離は
12cmとした。比較例は紫外線のみで触媒層がない
ものである。

【表】

【表】 次にアルミニウム製の内容積１m³の箱に前記の
脱臭装置を入れる。そしてこの箱の中に約１％の
トリメチルアミン、メチルメルカプタン、アセト
アルデヒドの各々の標準ガスを入れ、所定の初期
濃度に合せる。そして脱臭装置の送風機６と電灯
７の電源を投入し運転し、１m³の箱の中のガス濃
度の経時変化を測定した。ガス濃度の測定はガス
クロマトグラフイーで行なつた。その結果を上記
の表および第２図〜第４図に示す。これらの結果
から明らかなように酸化チタンと酸化タングステ
ンとを３：１の比で混合した混合金属酸化物を用
いたものは分解速度が早く、白金を担持した触媒
はさらに早く分解する。また、光触媒は1ppm以
下の極低濃度の被酸化性化合物でも効果的に酸化
分解できる。 発明の効果 以上の説明の様に本発明の光触媒による脱臭方
法および脱臭装置によれば、酸化チタンに対して
酸化タングステンが３：１の比で共存することに
よつて、極めて高い酸化分解能力が得られ、気体
中の被酸化性化合物、すなわち悪臭の原因物質を
臭うことがなくなる極低濃度の被酸化性化合物ま
で酸化分解するので、活性炭のように臭いの再放
出がなく、かつ薬品添着炭よりも寿命が長くメン
テナスを大幅に軽減することができるという、き
わめてすぐれた効果を奏しているものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す脱臭装置の断
面図、第２図は本発明の実施例のトリメチルアミ
ンの分解速度を示す図、第３図は本発明の実施例
のメチルメルカプタンの分解速度を示す図、第４
図は本発明の実施例のアセトアルデヒドの分解速
度を示す図、第５図は従来の脱臭装置を示す断面
図である。 ４……光触媒層、５……反応部材、６……送風
機、７……電灯。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸化チタンと酸化タングステンとを３：１の
   比で混合した混合金属酸化物の存在下で、被酸化
   性化合物と酸素を含む気体に紫外線を照射する光
   触媒による脱臭方法。 ２ 導電性無機物質を担持した酸化チタンと酸化
   タングステンの混合金属酸化物を用いる特許請求
   の範囲第１項記載の光触媒による脱臭方法。 ３ 被酸化性化合物と酸素を含む気体の通路中
   に、紫外線を発生する電灯と、この電灯より放射
   される紫外線の照射を受ける部位に設けられた酸
   化チタンと酸化タングステンとを３：１の比で混
   合した混合金属酸化物よりなる光触媒層とを設け
   た光触媒による脱臭装置。 ４ 酸化チタンと酸化タングステンの混合金属酸
   化物よりなる光触媒層に導電性無機物質を担持し
   た特許請求の範囲第３項記載の光触媒による脱臭
   装置。