JPH08268134A - 脱臭装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光触媒を用いて小型、かつ低消費電力で効率
良く脱臭可能であり、しかも外部への励起光の漏洩を確
実に防止することができる脱臭装置を提供する。 【構成】 内周面に前記光触媒がコーティングされ、か
つ両端が解放された直管状をなすカバーが、前記励起光
源を或る程度離間して覆うようにその外周に設け、励起
光源とカバーとの間を脱臭するべき空気が通るようにす
ることにより、光触媒の担持体（ハニカムなど）を配設
する必要がなくなる。また、光源近傍で光触媒に光を照
射でき、しかも光源から供給される光が外部に漏れるこ
となく光触媒全体に亘り略均一に光が照射され、低い消
費電力で高いエネルギーの光を光触媒に照射できると共
に光触媒の活性化率が向上するため、装置が単純化され
ると共に光触媒の使用量が少なくても効率良く脱臭でき
ることから、脱臭装置を小型化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空気の脱臭装置に関し、
特に家屋内、自動車の車内等に使用するのに好適な光触
媒を用いた脱臭装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、家屋内や車室内の空気を脱臭
するためにフィルタを介して装置内に取り込んだ空気
を、励起光源で励起させた光触媒に接触させて脱臭する
脱臭装置が、例えば特開平３−１５７１２５号公報や特
開平５−２９３１６５号公報に開示されている。この光
触媒は、活性炭などの通常の吸着剤に比較して寿命が長
いことから脱臭装置のメンテナンスが容易になる。この
ような光触媒を用いた脱臭装置にあっては、光触媒をハ
ニカム等に担持させ、離れた場所に設置した紫外線ラン
プ等からなる励起光源により光触媒を励起し、悪臭成分
を脱臭していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、担持体
に担持された光触媒に光を供給するためにこの担持体と
励起光源とが互いに或る程度離れた位置に設けられてお
り、また担持体がハニカム構造などであると光触媒へ照
射される紫外線が均一でなく、かつ担持体自身の影にな
って紫外線が当たらない部分があることなどから、光触
媒の活性化が不十分となり、所望の脱臭効果を得るため
には、担持体を大きくして光触媒の量を増やしたり、紫
外線の照射時間が長くしたり、或いは高出力の紫外線を
使用する必要があり、装置の大型化や消費電力の増大が
問題となる。加えて、上記装置では完全に密閉した構造
にしない限り、環境的に好ましくない紫外線が外部に漏
洩する可能性がある。

【０００４】本発明は上記したような従来技術の問題点
に鑑みなされたものであり、その主な目的は、光触媒を
用いて小型、かつ低消費電力で効率良く脱臭可能であ
り、しかも外部への励起光の漏洩を確実に防止すること
ができる脱臭装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した目的は本発明に
よれば、直管状励起光源からの光により励起させた光触
媒をもって脱臭する脱臭装置であって、前記励起光源が
管状をなし、内周面に前記光触媒がコーティングされ、
かつ両端が解放された直管状カバーが、前記励起光源を
或る程度離間して覆うようにその外周に設けられ、前記
励起光源と前記カバーとの間を脱臭するべき空気が通る
ようになっていることを特徴とする脱臭装置を提供する
ことにより達成される。特に前記励起光源の表面にも前
記光触媒がコーティングされていたり、前記カバーが励
起光源からの光を透過する材料からなり、かつその外周
面にも前記光触媒がコーティングされていると良く、前
記カバーの前記内周面に凹凸が形成され、該凹凸部分に
前記光触媒がコーティングされていると更に良い。

【０００６】

【作用】このように、励起光源の表面を全面に亘り内面
が光触媒でコーティングされたカバーで覆い、このカバ
ーと光源との間に悪臭を含む空気を通すことにより、光
源から供給される光が外部に漏れることなく効率良く使
用でき、しかも光源近傍で光触媒を励起できることか
ら、低い消費電力で光触媒全体を効率良く活性化でき
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。図１は、本発明が適用された第１
の実施例に於ける脱臭装置の構成を示す側断面図であ
り、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線について見た図である。
ケーシング１には図１に於ける左右方向に貫通する通風
路２が画成され、その吸気口２ａ（図１の左側端）には
フィルタ３が設けられ、排気口２ｂ（図１の右側端）の
近傍にはクロスフローファンからなるファン４が設けら
れている。また、通風路２の中間部には直管状をなす２
本の脱臭ユニット５がその延在方向が風の流れる方向と
略平行になるように設けられている。尚、フィルタ３は
後記する光触媒に付着する塵、粉塵をカットするための
ものである。

【０００８】次に、各脱臭ユニット５について説明す
る。図３及び図４に示すように、この脱臭ユニット５は
比較的小径の直管状の紫外線ランプ６と、その外周を覆
うやや大径の直管状カバー７とから構成されている。こ
の直管状カバー７は、その両端部にて図４に示すような
空気の流れを殆ど阻害しないようなホルダ８をもって紫
外線ランプ６に対して、これと同軸的に、かつやや離間
するように保持されている。

【０００９】紫外線ランプ６の両端電極以外の表面、即
ち光の放射面には光触媒９がコーティングされている。
また、直管状カバー７は紫外線を透過するガラス管から
なり、その内周面７ａ及び外周面７ｂの表面にも上記同
様に光触媒９がコーティングされている。直管状カバー
自体は透明にしてその内周面及び外周面に光触媒をコー
ティングすることで、内周面のみに光触媒を厚くコーテ
ィングするのに比較して光触媒と空気との接触効率が向
上し、即ち脱臭効率が向上する。同様に紫外線ランプの
表面に光触媒をコーティングすることで、光触媒と空気
との接触効率が一層向上すると共に外部への紫外線の漏
洩を効果的に防止でき、ケーシング１の構造を簡素化で
きる。尚、紫外線ランプの放射光の波長は２００ｎｍ〜
４００ｎｍの範囲とするのが光触媒を励起させるのに適
している。

【００１０】光触媒９としてはＴｉＯ₂のアモルファス
と結晶とを混在させたものを使用した。そのコーティン
グの厚みは最も半径方向外側にある光触媒、即ちカバー
７の外周にコーティングされた光触媒９の最も外側が紫
外線によって励起される範囲であれば良く、本実施例で
は０．５μｍとした（０．５μｍ〜１．０μｍが実用範
囲）。また、光触媒をコーティングするのに、粒径約
０．１μｍのＴｉＯ₂微粉粒子をエチルアルコールに濃
度３０ｇ／ｌで分散させ、紫外線ランプの両電極をマス
キングし、ディップコーティングした。尚、スピンコー
ティング法等他の液相法を用いても良い。

【００１１】上記した光触媒９としてのＴｉＯ₂の微粉
を得るには、まず２８．４ｇのチタンテトライソプロポ
キシド（日本曹達製）をイソプロピルアルコールに溶解
し、７００ｍｌの溶液を作る。次に水９０ｇ（チタンテ
トライソプロポキシドの５０倍ｍｏｌ）をイソプロピル
アルコールに溶解し、３００ｍｌの溶液を作る。この２
つの溶液を常温で混ぜ、チタンテトライソプロポキシド
を加水分解・脱水縮重合させ、ＴｉＯ₂のゾルを作る。
このゾル中の水及びイソプロピルアルコールをエパポレ
ータで除去し、１５０℃〜１８０℃、１Ｔｏｒｒで３時
間〜５時間真空乾燥すれば良い。ここで、上記ＴｉＯ₂
のゾルを高分子基板に塗布して、上記同様な乾燥を行え
ば膜状のものとしても得られる。

【００１２】一方、別の光触媒の例としてＦｅ₂Ｏ₃−Ｎ
ｉＯ複合微粉を用いることもできる。これを得るには、
まず２７．５ｇの鉄トリブトキシド（日本曹達製）を２
−メトキシエタトルに溶解し、１７．７ｇの酢酸ニッケ
ルを加え、７００ｍｌの溶液を作る。この溶液を１２０
℃で５時間〜１０時間加熱し、鉄トリブトキシドと酢酸
ニッケルとのエステル交換反応を行い、放冷する。次に
水３７．５ｇとｐＨ調整剤として２５％アンモニア水７
０ｇ（合計の水９０ｇ、鉄トリブトキシドの５０倍ｍｏ
ｌ）を２−メトキシエタノールに加え、３００ｍｌの溶
液を作る。この２つの溶液を常温で混ぜ、鉄トリブトキ
シドを加水分解・脱水縮重合させ、Ｆｅ₂Ｏ₃−ＮｉＯ複
合微粉のゾルを作る。このゾル中の水、２−メトキシエ
タノール及びアンモニアをエバポレータで除去し、１５
０℃〜１８０℃、１Ｔｏｒｒで３時間〜５時間真空乾燥
すれば良い。上記同様にこのＦｅ₂Ｏ₃−ＮｉＯのゾルを
高分子基板に塗布して、上記同様な乾燥を行えば膜状の
ものとしても得られる。尚、例えば他の同様な機能を有
する金属酸化物或いはその複合物も同様にして光触媒と
して用いることができる。

【００１３】各脱臭ユニット５の紫外線ランプ６に電源
を供給し、光触媒９を活性化させた状態でファン４を作
動させると、吸気口２ａ、フィルタ３を介して外部から
通風路２内に汚れた空気が流入し、光触媒９に接触し、
ファン４を通り抜けて排気口２ｂから外部に流出する。
このとき空気の臭いの成分が光触媒９により吸着され、
光触媒作用によって分解されることとなる。

【００１４】ここで、図５に、内容積０．１ｍ³の容器
に１００ｐｐｍの濃度となるようにアセトアルデヒドを
注入し、風量を０．５ｍ／ｍｉｎとした場合の上記光触
媒の紫外線強度（ｍＷ／ｃｍ²）と脱臭速度（＝ガス濃
度の変化：ｐｐｍ／ｍｉｎ）との関係を示す。図に示す
ように照射紫外線強度が４ｍＷ／ｃｍ²以上の場合には
脱臭速度に大きな差がないことから、例えばこの条件の
脱臭装置の場合、紫外線ランプ６はすべての光触媒９に
４ｍＷ／ｃｍ²以上の照射強度で紫外線が照射されるよ
うな出力のものを用いれば良い。

【００１５】尚、本実施例ではファンを設けたが、エア
コンディショナなどファンやフィルタを有する装置に本
発明に基づく脱臭装置を組み込む場合には別途ファンや
フィルタを設ける必要はない。

【００１６】図６は本発明が適用された第２の実施例を
示す図４と同様な図である。本実施例では不透明な金属
製直管状カバー１７の内周面に多数の凹凸が形成されて
おり、その凹凸面に光触媒９がコーティングされてお
り、空気との接触面積を大きくしている。また、直管状
カバー１７の外周面には光触媒はコーティングされてい
ない。それ以外の構成は第１の実施例と同様である。こ
こで、本実施例の直管状カバーに用いる材料としては金
属以外に紙、コージエライト等が考えられる。また、直
管状カバーに第１の実施例と同様な透明なガラス、樹脂
などを用い、その外周面にも光触媒をコーティングすれ
ば、一層脱臭効率が向上することは云うまでもない。

【００１７】

【発明の効果】上記した説明により明らかなように、本
発明による脱臭装置によれば、内周面に前記光触媒がコ
ーティングされ、かつ両端が解放された直管状をなすカ
バーが、前記励起光源を或る程度離間して覆うようにそ
の外周に設け、励起光源とカバーとの間を脱臭するべき
空気が通るようにすることにより、光触媒の担持体（ハ
ニカムなど）を配設する必要がなくなる。また、光源近
傍で光触媒に光を照射でき、しかも光源から供給される
光が外部に漏れることなく光触媒全体に亘り略均一に光
が照射され、低い消費電力で高いエネルギーの光を光触
媒に照射できると共に光触媒の活性化率が向上するた
め、装置が単純化されると共に光触媒の使用量が少なく
ても効率良く脱臭できることから、脱臭装置を小型化で
きる。特に、励起光源の表面にも光触媒をコーティング
したり、カバーが励起光源からの光を透過する材料から
なり、かつその外周面にも光触媒をコーティングした
り、カバーの光触媒をコーティングされている面に多数
の凹凸を形成することにより、光触媒の励起効率及び光
触媒と脱臭するべき空気との接触効率が向上し、一層効
率良く脱臭可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された第１の実施例に於ける脱臭
装置の構成を示す側断面図。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線について見た矢視図。

【図３】第１の実施例の脱臭ユニットを示す側面図。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線について見た矢視図。

【図５】紫外線強度と脱臭速度との関係を示すグラフ。

【図６】本発明が適用された第２の実施例を示す図４と
同様な図。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 通風路 ２ａ 吸気口 ２ｂ 排気口 ３ フィルタ ４ ファン ５ 脱臭ユニット ６ 紫外線ランプ ７ 直管状カバー ８ ホルダ ９ 光触媒 １７ 直管状カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐久間 健一 神奈川県横浜市金沢区福浦３丁目10番地 日本発条株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直管状をなす励起光源からの光により
   励起させた光触媒をもって脱臭する脱臭装置であって、 内周面に前記光触媒がコーティングされ、かつ両端が解
   放された直管状をなすカバーが、前記励起光源を或る程
   度離間して覆うようにその外周に設けられ、 前記励起光源と前記カバーとの間を脱臭するべき空気が
   通るようになっていることを特徴とする脱臭装置。
2. 【請求項２】 前記励起光源の表面にも前記光触媒が
   コーティングされていることを特徴とする請求項１に記
   載の脱臭装置。
3. 【請求項３】 前記カバーが励起光源からの光を透過
   する材料からなり、 前記カバーの外周面にも前記光触媒がコーティングされ
   ていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の脱臭装置。
4. 【請求項４】 前記カバーの前記光触媒がコーティン
   グされている面が、多数の凹凸を有することを特徴とす
   る請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の脱臭装置。