JPH08281070A - Self exothermic type deodorization filter and deodorizer using the same - Google Patents
Self exothermic type deodorization filter and deodorizer using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、家庭及び工場などから
排出される悪臭（トイレ，生ゴミの臭い等）や排ガスを
脱臭又は浄化する自己発熱型脱臭フィルター及びそれを
用いた脱臭器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-heating type deodorizing filter for deodorizing or purifying offensive odors emitted from homes and factories (odors of toilets, garbage, etc.) and exhaust gas, and a deodorizing device using the same. Is.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、建築の近代化、冷暖房の普及及び
技術の進歩により、室内や自動車内等の気密化が進むに
つれ、それまで気づかなかった微量の臭気に対しても敏
感に感じるようになってきている。また、環境問題が社
会問題となっている現在、快適で豊かな生活環境の実現
に向け、より快適で安全な空質環境、特に臭いの無い生
活環境が強く望まれている。更に、特に使用後のトイレ
の臭いに対して強い嫌悪感を感じる人が多い。このよう
な状況下、各社メーカーはトイレ用脱臭器を中心に脱臭
技術や脱臭装置の開発に力を注いでいる。2. Description of the Related Art In recent years, due to the modernization of construction, the spread of air conditioning and heating, and the progress of technology, the airtightness of the interior of a room and the interior of automobiles has become more sensitive. It has become to. In addition, in the present situation where environmental problems have become social issues, a more comfortable and safe air quality environment, especially a odorless living environment, is strongly demanded in order to realize a comfortable and affluent living environment. Furthermore, many people feel a strong dislike for the smell of the toilet after use. Under these circumstances, manufacturers are focusing on developing deodorizing technology and deodorizing devices, mainly toilet deodorizing devices.
【０００３】以下に従来の脱臭器について説明する。現
在、使用されている家庭用脱臭器の主な方法は、活性炭
等に臭い分子を吸着させて脱臭する物理吸着法によるも
のや、オゾンとオゾン分解触媒を用いて臭い分子を分解
するオゾン酸化法によるものである。また、産業用の脱
臭器には、前述の脱臭器に加えて、外部ヒータ等で脱臭
触媒を加熱し、触媒を活性化させ、臭い分子を分解する
触媒酸化法によるものがある。更に、ＰＴＣハニカムヒ
ータを触媒技術に利用した例が、特開平１−１３９９０
６号公報に示されており、触媒の着火源として触媒の前
にハニカム状のＰＴＣヒータを形成した触媒燃焼装置に
ついて記載されている。A conventional deodorizer will be described below. Currently, the main methods used for household deodorizers are the physical adsorption method, in which odor molecules are adsorbed by activated carbon to deodorize them, and the ozone oxidation method, in which odor molecules are decomposed using ozone and an ozone decomposition catalyst. It is due to. In addition to the above-described deodorizer, there are industrial deodorizers that use a catalytic oxidation method in which a deodorizing catalyst is heated by an external heater or the like to activate the catalyst and decompose odor molecules. Further, an example of using a PTC honeycomb heater for catalyst technology is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 13990/1989.
No. 6, which discloses a catalytic combustion device in which a honeycomb-shaped PTC heater is formed in front of the catalyst as an ignition source of the catalyst.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の脱臭器では、以下のような問題点を有していた。すな
わち、 １）物理吸着法による脱臭器では、活性炭等に臭い分子
を吸着させて脱臭するので、耐久性に欠けるという致命
的な欠点を有し、更に窒素系の悪臭除去能力に欠けると
いう問題点を有していた。However, the above-mentioned conventional deodorizer has the following problems. That is, 1) In the deodorizer by the physical adsorption method, since odor molecules are adsorbed on activated carbon to deodorize, it has a fatal defect that it lacks durability, and further it lacks the ability to remove nitrogenous malodors. Had.
【０００５】２）オゾン酸化法による脱臭器では、人体
に有害なオゾンとオゾン分解触媒を用いて臭い分子を分
解するので安全性に欠け、また、オゾン発生装置（オゾ
ナイザー）が必要なため装置が大型化し、コストが高く
なるという問題点を有していた。2) In the deodorizer by the ozone oxidation method, odor molecules are decomposed by using ozone and ozone decomposing catalyst which are harmful to the human body, so that it is not safe and an ozone generator (ozonizer) is required. There was a problem that the size was increased and the cost was increased.
【０００６】３）外部ヒータ等で脱臭触媒を加熱し、触
媒を活性化させ、臭い分子を分解する脱臭器では、外部
にヒータを設置しているため、触媒を加熱するのに大き
な熱量を必要とし、更に、触媒を加熱するのに時間がか
かるので初期の脱臭能力が低いという問題点を有してい
た。更に、ヒータの制御部が複雑なので装置の形状が大
きくなるという問題点を有していた。3) In the deodorizer which heats the deodorizing catalyst with an external heater or the like to activate the catalyst and decompose odor molecules, a large amount of heat is required to heat the catalyst because the heater is installed outside. Furthermore, since it takes time to heat the catalyst, there is a problem that the initial deodorizing ability is low. Further, since the control part of the heater is complicated, there is a problem that the size of the device becomes large.
【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、耐久性に優れ安全であるＰＴＣセラミック構造体に
触媒を担持した自己発熱型脱臭フィルター、及び、短時
間で所定温度まで加熱できるので初期の段階から高い脱
臭能力が得られ、小型でコストが低い自己発熱型脱臭フ
ィルターを用いた脱臭器を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and is a self-heating type deodorizing filter in which a catalyst is supported on a PTC ceramic structure which is excellent in durability and safety, and can be heated to a predetermined temperature in a short time. It is an object of the present invention to provide a deodorizer using a self-heating type deodorizing filter, which has a high deodorizing ability from the initial stage and is small in size and low in cost.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１に記載の自己発熱型脱臭フィルター
は、ＰＴＣセラミック構造体と、ＰＴＣセラミック構造
体上に担持された触媒層と、を備えた構成を有してい
る。To achieve this object, a self-heating type deodorizing filter according to claim 1 of the present invention comprises a PTC ceramic structure and a catalyst layer supported on the PTC ceramic structure. , Is provided.
【０００９】本発明の請求項２に記載の自己発熱型脱臭
フィルターは、請求項１において、ＰＴＣセラミック構
造体が、チタン酸バリウム（ＢａＯ・ＴｉＯ2 ）と酸化
イットリウム（Ｙ2 Ｏ3 ）等の希土類元素の酸化物との
混合物若しくは、チタン酸バリウム中のバリウム（Ｂ
ａ）の一部をストロンチウム（Ｓｒ）や鉛（Ｐｂ）で固
溶した固溶体のいずれか１である構成を有している。According to a second aspect of the present invention, in the self-heating type deodorizing filter according to the first aspect, the PTC ceramic structure comprises barium titanate (BaO.TiO 2 ) and yttrium oxide (Y 2 O 3 ). A mixture of rare earth elements with oxides or barium in barium titanate (B
A part of a) is a solid solution containing strontium (Sr) or lead (Pb) as a solid solution.
【００１０】本発明の請求項３に記載の自己発熱型脱臭
フィルターは、請求項１又は２の内いずれか１におい
て、ＰＴＣセラミック構造体が、ハニカム状又は格子状
もしくはランダムに形成された無数の貫通孔を有し、か
つセル壁の気孔率が６０％以下の板状体に形成されいる
構成を有している。A self-heating type deodorizing filter according to a third aspect of the present invention is the self-heating type deodorizing filter according to any one of the first or second aspects, in which the PTC ceramic structure is formed in a honeycomb shape, a lattice shape, or a random number. It has a configuration in which it has a through hole and is formed into a plate-like body having a porosity of the cell wall of 60% or less.
【００１１】本発明の請求項４に記載の自己発熱型脱臭
フィルターは、請求項１乃至３の内いずれか１におい
て、ＰＴＣセラミック構造体上に担持された触媒層が、
白金族金属，ＭｎＯ2 ，ＭｎＯ2 −Ｆｅ2 Ｏ3 等の内い
ずれか１又はこれらの混合物で形成されている構成を有
している。A self-heating type deodorizing filter according to a fourth aspect of the present invention is the self-heating type deodorizing filter according to any one of the first to third aspects, in which the catalyst layer supported on the PTC ceramic structure is:
It has a structure formed of any one of platinum group metal, MnO 2 , MnO 2 —Fe 2 O 3 or a mixture thereof.
【００１２】本発明の請求項５に記載の自己発熱型脱臭
フィルターは、請求項１乃至４の内いずれか１におい
て、ＰＴＣセラミック構造体と触媒層との間にアルミナ
又はシリカの内いずれか１又はこれらの混合物からなる
中間層が担持されている構成を有している。A self-heating type deodorizing filter according to a fifth aspect of the present invention is the self-heating type deodorizing filter according to any one of the first to fourth aspects, wherein one of alumina and silica is provided between the PTC ceramic structure and the catalyst layer. Alternatively, it has a structure in which an intermediate layer made of a mixture of these is supported.
【００１３】本発明の請求項６に記載の自己発熱型脱臭
フィルターは、一周壁部に形成されたガス吸入口と，他
周壁部に形成されたガス排出口と，を有する容器体と，
容器体内のガス吸入口の下流部に配設され繊維質のプレ
フィルターと、容器体内のプレフィルターの下流側に配
設された請求項１乃至５の内のいずれか１に記載の自己
発熱型脱臭フィルターと、自己発熱型脱臭フィルターの
下流側に配設されたファンと、を備えた構成を有してい
る。A self-heating type deodorizing filter according to a sixth aspect of the present invention is a container body having a gas inlet formed in one peripheral wall portion and a gas outlet formed in the other peripheral wall portion,
The self-heating type according to any one of claims 1 to 5, wherein the fibrous pre-filter is arranged in a downstream portion of the gas suction port in the container body and is arranged downstream of the pre-filter in the container body. It has a configuration including a deodorizing filter and a fan disposed on the downstream side of the self-heating type deodorizing filter.
【００１４】ここで、ＰＴＣセラミック構造体に使用さ
れるＰＴＣセラミックスの材料組成としては、ＰＴＣサ
ーミスタに使用されるものと略同じであり、一般的にチ
タン酸バリウム（ＢａＯ・ＴｉＯ2 ）を主原料とし、こ
れに酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3 ）等の希土類元素の酸
化物を添加したものや、チタン酸バリウムの中のバリウ
ム（Ｂａ）の一部をストロンチウム（Ｓｒ）や鉛（Ｐ
ｂ）で一部を置換し固溶した固溶体が用いられる。チタ
ン酸バリウムの添加物の添加量としてはＰＴＣセラミッ
ク構造体の使用目的によって適宜選択されるが、通常Ｙ
2 Ｏ3 の添加量は０．１〜０．３ｍｏｌ％程度とされ
る。Ｙ2 Ｏ3 の添加量を上述の範囲とすることで、ＰＴ
Ｃ構造体の比抵抗の変化率を大幅に向上させることがで
きる。また、Ｓｒの添加によってはＴｃを低く（１２０
〜−３０℃）とすることができＰｂの添加によってＴｃ
を高く（１２０〜２５０℃）することができる。また、
ＰＴＣセラミック構造体は、ＰＴＣセラミックス粉末に
メチルセルロース系の増粘剤，有機系の可塑剤，水，高
分子系の造孔剤等の添加剤を添加混合した後、成形し、
次いで、焼成して製造される。添加剤は、ＰＴＣセラミ
ック構造体の強度，気孔率等により適宜選択される。Here, the material composition of the PTC ceramics used in the PTC ceramic structure is substantially the same as that used in the PTC thermistor, and generally barium titanate (BaO.TiO 2 ) is the main raw material. And a rare earth element oxide such as yttrium oxide (Y 2 O 3 ) added thereto, or a part of barium (Ba) in barium titanate is strontium (Sr) or lead (Pr).
A solid solution in which a part of the solid solution is replaced in b) is used. The amount of the barium titanate additive added is appropriately selected according to the purpose of use of the PTC ceramic structure, but usually Y
The amount of 2 O 3 added is about 0.1 to 0.3 mol%. By setting the addition amount of Y 2 O 3 within the above range, PT
The rate of change of the specific resistance of the C structure can be significantly improved. Moreover, Tc may be lowered by adding Sr (120
~ -30 ° C) and the addition of Pb causes Tc
Can be raised (120-250 degreeC). Also,
The PTC ceramic structure is formed by adding PTC ceramic powder with an additive such as a methylcellulose-based thickener, an organic plasticizer, water, a polymer-based pore-forming agent, and the like,
Then, it manufactures by baking. The additive is appropriately selected depending on the strength and porosity of the PTC ceramic structure.
【００１５】ＰＴＣセラミック構造体は、その比表面積
を大きくし、またセル壁を多孔質とするのが好ましい。
ＰＴＣセラミック構造体の比表面積を大きくすることに
より、触媒成分の担持量を多くすることができる。ま
た、ＰＴＣセラミック構造体のセル壁を多孔質とするこ
とにより、多くの触媒を担持させることができる。具体
的には、ＰＴＣセラミック構造体のセル壁の気孔率は６
０％以下とされるのが好ましい。セル壁の気孔率が６０
％より大きくなるにつれハニカム等のＰＴＣセラミック
構造体の強度が低下し、ハンドリンク性が低下する傾向
が著しくなり、好ましくない。ＰＴＣセラミック構造体
の表面に脱臭触媒を担持させることにより、ＰＴＣセラ
ミック構造体に脱臭機能を持たせることができる。この
脱臭触媒は、ＰＴＣセラミックスが発する熱によって触
媒活性となり脱臭効果（悪臭の分解）が発現するもので
ある。The PTC ceramic structure preferably has a large specific surface area and the cell walls are made porous.
By increasing the specific surface area of the PTC ceramic structure, the amount of catalyst component supported can be increased. Further, by making the cell wall of the PTC ceramic structure porous, it is possible to support a large amount of catalyst. Specifically, the porosity of the cell wall of the PTC ceramic structure is 6
It is preferably 0% or less. Porosity of cell wall is 60
%, The strength of the PTC ceramic structure such as honeycomb decreases, and the hand linking property tends to deteriorate, which is not preferable. By supporting a deodorizing catalyst on the surface of the PTC ceramic structure, the PTC ceramic structure can have a deodorizing function. This deodorizing catalyst becomes catalytically active by the heat generated by the PTC ceramics and exhibits a deodorizing effect (decomposition of a bad odor).
【００１６】[0016]
【作用】この構成によって、以下のような作用を奏する
ことができる。すなわち、 （１）ＰＴＣセラミック構造体に任意の電圧を印加する
ことで常温〜約３００℃の温度範囲中の所定温度に加熱
保持することができ、かつこのＰＴＣセラミック構造体
の発熱効果によって触媒層の触媒活性を発現させ、悪臭
成分を酸化脱臭して分解除去することができる。これ以
外の材料を使用した場合、ハニカムリブ間の抵抗値のわ
ずかなばらつきにより局部的な加熱が生じるがＰＴＣセ
ラミックスの場合には、常に温度が一定になるように電
流が流れるために複雑な回路の抵抗体においても均一な
温度が維持できることになる。さらに、触媒層の加熱温
度を常に一定に維持させることができるので、触媒層の
劣化を防止することができる。また、隣接する貫通孔間
のセル壁が気孔率６０％以下であることにより、このＰ
ＴＣセラミック構造体に必要な最低強度を確保すること
ができ、このＰＴＣセラミック構造体のハンドリング性
を確保することができるとともに、軽量化することがで
きる。また、ＰＴＣセラミック構造体の比表面積を大き
くすることができるために、多量の触媒成分を担持させ
ることができ、悪臭ガスとの接触面積を大きくできるの
で脱臭効果を高めることができる。With this structure, the following actions can be achieved. That is, (1) by applying an arbitrary voltage to the PTC ceramic structure, the PTC ceramic structure can be heated and maintained at a predetermined temperature within a temperature range from room temperature to about 300 ° C., and due to the heat generation effect of the PTC ceramic structure, the catalyst layer The catalytic activity of can be expressed, and the malodorous component can be decomposed and removed by oxidative deodorization. When materials other than these are used, local heating occurs due to slight variations in the resistance value between the honeycomb ribs, but in the case of PTC ceramics, current flows so that the temperature is always constant and a complicated circuit is used. A uniform temperature can be maintained even in the resistor. Further, since the heating temperature of the catalyst layer can be constantly kept constant, deterioration of the catalyst layer can be prevented. In addition, since the cell wall between adjacent through holes has a porosity of 60% or less, this P
The minimum strength required for the TC ceramic structure can be ensured, the handleability of the PTC ceramic structure can be ensured, and the weight can be reduced. Further, since the specific surface area of the PTC ceramic structure can be increased, a large amount of catalyst components can be supported and the contact area with the malodorous gas can be increased, so that the deodorizing effect can be enhanced.
【００１７】（２）ＰＴＣセラミック構造体とＰＴＣセ
ラミック構造体上に担持された触媒層との中間に中間層
を担持させていることにより、ＰＴＣセラミックスと触
媒層との絶縁を行うことができ、触媒をそのまま担持す
るのと異なり、ＰＴＣ特性が消失することを防止でき
る。特に、比表面積の大きい、アルミナ，シリカ等をコ
ートすることにより、分子レベルの触媒を数多く担持で
き、その結果、触媒担持体の比表面積を大きくでき、脱
臭効果をさらに高めることができる。また、前述の生成
物によって触媒層の活性が低下することを防止すること
ができる。(2) By supporting the intermediate layer between the PTC ceramic structure and the catalyst layer carried on the PTC ceramic structure, the PTC ceramics and the catalyst layer can be insulated from each other, Unlike carrying the catalyst as it is, it is possible to prevent the PTC characteristic from disappearing. In particular, by coating alumina, silica or the like having a large specific surface area, a large number of molecular level catalysts can be supported, and as a result, the specific surface area of the catalyst carrier can be increased and the deodorizing effect can be further enhanced. Further, it is possible to prevent the activity of the catalyst layer from being lowered by the above-mentioned products.
【００１８】（３）請求項１乃至５の内いずれか１に記
載の自己発熱型脱臭フィルターは、材質が発熱するＰＴ
Ｃセラミックスであるために安定した触媒活性が得られ
る。そこで、このフィルターを使った脱臭器は、外部ヒ
ータやオゾナイザー等を使用しなくて済むので、低コス
ト、小型化ができる。更に、ＰＴＣセラミックスの発熱
作用によって触媒活性を得ているので、オゾン等の有害
物質を使用する必要がなく安全性が非常に高い。また、
フィルターの表面に脱臭触媒を担持したことにより悪臭
成分の高分解能を持つ脱臭器を得ることができる。(3) The self-heating type deodorizing filter according to any one of claims 1 to 5 is a PT whose material generates heat.
Since it is C ceramics, stable catalytic activity can be obtained. Therefore, since the deodorizer using this filter does not need to use an external heater or an ozonizer, it is possible to reduce the cost and the size. Furthermore, since the catalytic activity is obtained by the exothermic action of the PTC ceramics, it is not necessary to use harmful substances such as ozone and the safety is very high. Also,
By supporting the deodorizing catalyst on the surface of the filter, it is possible to obtain a deodorizer having a high resolution of malodorous components.
【００１９】[0019]
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２０】（実施例１）図１は本発明の第１実施例に
おける自己発熱型脱臭フィルターの全体斜視図であり、
図２は本発明の第１実施例における自己発熱型脱臭フィ
ルターの要部拡大断面図である。１はＰＴＣセラミック
スからなるＰＴＣセラミック構造体、２はＰＴＣセラミ
ック構造体１の貫通孔、３はＰＴＣセラミック構造体１
の表面にウォッシュコートされたアルミナ，シリカ等か
らなる中間層、４は中間層３の表面に担持されたＰｔ等
からなる触媒層である。(Embodiment 1) FIG. 1 is an overall perspective view of a self-heating type deodorizing filter according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the self-heating type deodorizing filter according to the first embodiment of the present invention. Reference numeral 1 is a PTC ceramic structure made of PTC ceramics, 2 is a through hole of the PTC ceramic structure 1, and 3 is a PTC ceramic structure 1.
Intermediate layers 4 made of alumina, silica or the like, which are wash-coated on the surface of the intermediate layer 4, are catalyst layers made of Pt or the like carried on the surface of the intermediate layer 3.
【００２１】以上のように構成された本実施例の自己発
熱型脱臭フィルターについて、以下その製造方法を説明
する。まず、チタン酸バリウムを主原料とするＰＴＣセ
ラミックス粉末１０kgに対し、メチルセルロース系の増
粘剤を１５重量部、有機系の可塑剤を１重量部、水を２
５〜３０重量部を加え、乾式混合した。次に、乾式混合
した配合物をニーダを用いて混合した。次に、ニーダで
混合した配合物を三段ローラを用いて混練した。次に、
三段ローラで混練した配合物を、真空式押出成形機を用
いて直方体状の成形体を作製した。次に、得られた成形
体を、電気炉を用いて、１３００℃，１時間の条件で焼
成し、口５０mm×奥２０mmのＰＴＣセラミック構造体１
を作製した。ここで、得られたＰＴＣセラミック構造体
１について、相対密度と気孔率を測定した。この結果、
相対密度は約９８％であり、また、気孔率は数％であっ
た。次に、得られたＰＴＣセラミック構造体１の貫通孔
２の開いている面を樹脂で被膜して、マスクを形成し
た。このＰＴＣセラミック構造体１にアルミナのウォッ
シュコートを施し、次いで含浸法により、約１０回の含
浸担持の操作を繰り返して、０．０２ｇのＰｔからなる
触媒層４を担持した。次に、触媒層４が担持されたＰＴ
Ｃセラミック構造体１を自然乾燥させた後、マスクされ
た合成樹脂を取り除き、貫通孔２の開いている両面にＡ
ｇペーストを塗布して、電気炉を、用いて５００℃で１
０分焼成し、触媒層４と電極層を焼き付けて、本実施例
における自己発熱型脱臭フィルター８を完成させた。The method of manufacturing the self-heating type deodorizing filter of the present embodiment having the above-mentioned structure will be described below. First, 15 parts by weight of a methylcellulose-based thickener, 1 part by weight of an organic plasticizer, and 2 parts of water are added to 10 kg of PTC ceramic powder containing barium titanate as a main raw material.
5 to 30 parts by weight was added and dry mixed. The dry blended formulations were then mixed using a kneader. Next, the blended mixture was kneaded using a three-stage roller. next,
The compounded mixture was kneaded with a three-stage roller to form a rectangular parallelepiped molded body using a vacuum extrusion molding machine. Next, the obtained molded body is fired in an electric furnace under the conditions of 1300 ° C. for 1 hour to obtain a PTC ceramic structure 1 having a mouth of 50 mm and a depth of 20 mm.
Was produced. Here, the relative density and the porosity of the obtained PTC ceramic structure 1 were measured. As a result,
The relative density was about 98%, and the porosity was several%. Next, the surface of the obtained PTC ceramic structure 1 in which the through holes 2 were opened was coated with a resin to form a mask. A washcoat of alumina was applied to the PTC ceramic structure 1, and then the impregnation method was repeated about 10 times to carry a catalyst layer 4 of 0.02 g of Pt. Next, the PT supporting the catalyst layer 4
After the C ceramic structure 1 is naturally dried, the masked synthetic resin is removed, and A
g paste and apply it in an electric furnace at 500 ° C for 1
The catalyst layer 4 and the electrode layer were baked for 0 minutes, and the self-heating type deodorizing filter 8 in this example was completed.
【００２２】以上のように製造された本実施例における
自己発熱型脱臭フィルターを用いて、脱臭能力測定試験
を行った。以下その結果について説明する。まず、本実
施例における自己発熱型脱臭フィルターを準備した。次
に、このフィルターに各電極層に配線して直流電圧１０
０Ｖを印加すると、約２５０℃まで１０秒内で上昇し
た。次に、本実施例における自己発熱型脱臭フィルター
の脱臭能力をガスクロマトグラフィーを用いて測定し
た。ここで、測定条件としては、空間速度をＳＶ＝１３
０００ｈ-1とし、対象ガスとして、硫化水素を５０ｐｐ
ｍ含有した空気，又はトリメチルアミンを４０ｐｐｍ含
有した空気を用いてガスの定量を行った。この結果を
（表１），（表２）に示す。A deodorizing ability measurement test was conducted using the self-heating type deodorizing filter of the present embodiment manufactured as described above. The results will be described below. First, the self-heating type deodorizing filter in this example was prepared. Next, the DC voltage 10
When 0 V was applied, the temperature rose to about 250 ° C. within 10 seconds. Next, the deodorizing ability of the self-heating type deodorizing filter in this example was measured using gas chromatography. Here, the space velocity is SV = 13 as the measurement condition.
000h -1, and 50 pp of hydrogen sulfide as the target gas
The gas was quantified using air containing m or air containing 40 ppm of trimethylamine. The results are shown in (Table 1) and (Table 2).
【００２３】[0023]
【表１】 [Table 1]
【００２４】[0024]
【表２】 [Table 2]
【００２５】（表１）は対象ガスに硫化水素を含有させ
た空気を用いたときの脱臭時間と脱臭効率（浄化率）の
関係を示すものであり、（表２）は対象ガスにトリメチ
ルアミンを含有させた空気を用いたときの脱臭時間と脱
臭効率（浄化率）の関係を示すものである。Table 1 shows the relationship between the deodorizing time and the deodorizing efficiency (purification rate) when using air containing hydrogen sulfide as the target gas, and (Table 2) shows trimethylamine as the target gas. It shows the relationship between the deodorizing time and the deodorizing efficiency (purification rate) when the contained air is used.
【００２６】この（表１）及び（表２）から明らかなよ
うに、本実施例における自己発熱型脱臭フィルターで
は、対象ガスに硫化水素を５０ｐｐｍ含有した空気を用
いた場合、脱臭時間１分で９５％以上の脱臭効率が得ら
れることがわかった。また、対象ガスにトリメチルアミ
ンを４０ｐｐｍ含有した空気を用いた場合でも、脱臭時
間２分で９５％以上の脱臭効率が得られることがわかっ
た。As is clear from (Table 1) and (Table 2), in the self-heating type deodorizing filter in this example, when the target gas was air containing 50 ppm of hydrogen sulfide, the deodorizing time was 1 minute. It was found that a deodorizing efficiency of 95% or more can be obtained. Further, it was found that even when air containing 40 ppm of trimethylamine was used as the target gas, a deodorization efficiency of 95% or more was obtained in a deodorization time of 2 minutes.
【００２７】以上のように本実施例によれば、自己発熱
型脱臭フィルターはＰＴＣセラミック構造体と、ＰＴＣ
セラミック構造体上に担持されたアルミナからなる中間
層と、中間層上に担持されたＰｔからなる触媒層と、を
備えているので、任意の電圧を印加することで常温〜約
３００℃の温度範囲中の所定温度に加熱保持することが
でき安定した触媒活性が得られるので、分解能力が高い
脱臭フィルターを得ることができる。ＰＴＣセラミック
構造体上に担持された中間層上に触媒層を担持させてい
るので、Ｐｔ触媒を多く担持させることができるととも
に、ＰＴＣ特性が消失することがない。As described above, according to this embodiment, the self-heating type deodorizing filter includes the PTC ceramic structure and the PTC ceramic structure.
Since the intermediate layer made of alumina carried on the ceramic structure and the catalyst layer made of Pt carried on the intermediate layer are provided, a temperature of room temperature to about 300 ° C can be obtained by applying an arbitrary voltage. Since it can be heated and maintained at a predetermined temperature within the range and stable catalytic activity can be obtained, a deodorizing filter having a high decomposition ability can be obtained. Since the catalyst layer is carried on the intermediate layer carried on the PTC ceramic structure, a large amount of Pt catalyst can be carried and the PTC characteristics are not lost.
【００２８】（実施例２〜６）ＰＴＣセラミックス粉末
１０kgに対し、高分子系の造孔剤（粒状ポリエチレン）
を１０〜７０重量部加えた以外は実施例１と同様にし
て、気孔率が約１５％（実施例２），約３０％（実施例
３），約４５％（実施例４），約６０％（実施例５），
約７０％（実施例６）の５種類のＰＴＣセラミック構造
体を作製した。次に、実施例１と同様にして、各ＰＴＣ
セラミック構造体の表面にアルミナをウオッシュコート
して中間層を担持させた。更に、中間層が担持された各
ＰＴＣセラミック構造体の表面に、含浸法により１回の
含浸担持を行い、Ｐｔ触媒を担持した。(Examples 2 to 6) Polymer type pore-forming agent (granular polyethylene) was added to 10 kg of PTC ceramic powder.
The porosity is about 15% (Example 2), about 30% (Example 3), about 45% (Example 4), about 60 except that 10 to 70 parts by weight of is added. % (Example 5),
About 70% (Example 6) of 5 types of PTC ceramic structures were produced. Next, in the same manner as in Example 1, each PTC
Alumina was wash-coated on the surface of the ceramic structure to carry an intermediate layer. Further, the Pt catalyst was carried on the surface of each PTC ceramic structure carrying the intermediate layer by impregnation once by the impregnation method.
【００２９】以上のように製造された本実施例２〜６に
おける自己発熱型脱臭フィルターを用いて、性能比較試
験を行った。以下、その結果について説明する。まず、
本実施例２〜６の自己発熱型脱臭フィルターを準備し
た。次に、各自己発熱型脱臭フィルターの気孔率と、Ｐ
ｔからなる触媒層の担持量の関係を（表３）に示す。各
自己発熱型脱臭フィルターに直流電流を流し、各自己発
熱型脱臭フィルターの温度を１５０℃にしたときのＣＯ
ガスの浄化（酸化）効率を測定した。この時の反応条件
は、対象ガスとしてＣＯ濃度１％の空気希釈ガス，空間
速度ＳＶ＝１００００ｈ-1である。これらの結果を（表
３）に示す。A performance comparison test was conducted using the self-heating type deodorizing filters of Examples 2 to 6 manufactured as described above. The results will be described below. First,
The self-heating type deodorizing filters of Examples 2 to 6 were prepared. Next, the porosity of each self-heating type deodorizing filter and P
Table 3 shows the relationship between the supported amounts of the catalyst layer composed of t. Direct current is applied to each self-heating type deodorizing filter, and the temperature of each self-heating type deodorizing filter is set to 150 ° C.
The purification (oxidation) efficiency of gas was measured. The reaction conditions at this time are an air dilution gas having a CO concentration of 1% as a target gas, and a space velocity SV = 10000 h −1 . The results are shown in (Table 3).
【００３０】[0030]
【表３】 [Table 3]
【００３１】この（表３）から明らかなように、セル壁
の気孔率が大きくなると、触媒成分の担持量が多くな
り、それにともなって悪臭ガスの浄化率が大きくなり、
この結果、触媒活性度も大きくなっていることがわか
る。しかしながら、逆に、気孔率が大きくなると、強度
が低下し、気孔率約７０％では極端に悪い結果となっ
た。以上のことから、担持体の気孔率はガスの脱臭、浄
化の面からは大きい方がよいが、強度やハンドリング性
の面から気孔率は６０％以下にするのが適切であること
がわかる。As is clear from this (Table 3), the larger the porosity of the cell wall, the larger the amount of catalyst component carried, and the greater the purification rate of the malodorous gas.
As a result, it can be seen that the catalyst activity is also high. However, conversely, when the porosity increases, the strength decreases, and when the porosity is about 70%, extremely bad results are obtained. From the above, it is understood that the porosity of the carrier is preferably large from the viewpoint of deodorizing and purifying gas, but from the viewpoint of strength and handling property, it is appropriate that the porosity is 60% or less.
【００３２】（実施例７）図３は実施例１で作製した自
己発熱型脱臭フィルターを使用した脱臭器の断面模式図
である。５は本実施例における脱臭器、６は金属製，合
成樹脂製，木製等からなり筒状に形成された容器体、６
ａは容器体６の一周壁部に開設させたガス吸入口、６ｂ
はガス吸入口６ａに連通して容器体６の他周壁部に開設
されたガス排出口、７は容器体６内にガス吸入口６ａか
ら略１０mm隔離して配設された縦幅５０mm，横幅５０m
m，奥行き２〜３mmの略直方体状に形成された繊維質の
プレフィルター、８は容器体６内にプレフィルター７か
ら略１０mm離隔して配設された前述の本発明の第１実施
例における自己発熱型脱臭フィルター、９は容器体６内
に自己発熱型脱臭フィルター８から略３０mm離隔して配
設された吸入用のファン、１０は自己発熱型脱臭フィル
ター８及びファン９を制御する制御部、１１は空気中に
含有される悪臭成分、１２は脱臭器５で浄化されガス排
出口６ｂから排出された浄化ガス中に含有される無臭成
分である。ここで、自己発熱型脱臭フィルター８は、脱
臭器５の所定部に配設されたスイッチ部（図示せず）を
入力した後、約２５０℃になるように設定されている。
また、図示しないが、自己発熱型脱臭フィルター８の周
囲には、縦幅５０mm，横幅６０mm，奥行き２０mmの略直
方体状に形成された繊維質の断熱材が、巻き付けられて
いる。また、容器体６の形状は、前述した筒状に限定さ
れることはなく、箱状等に形成してもよい。また、図示
しないが、容器体６の周壁部には、プレフィルター７を
交換するための扉部を設けてもよい。(Embodiment 7) FIG. 3 is a schematic sectional view of a deodorizer using the self-heating type deodorizing filter produced in Embodiment 1. Reference numeral 5 is a deodorizer in this embodiment, 6 is a cylindrical container body made of metal, synthetic resin, wood, or the like, 6
a is a gas inlet opened in the peripheral wall portion of the container body 6, 6b
Is a gas outlet communicating with the gas inlet 6a and opened in the other peripheral wall portion of the container body 6, and 7 is a vertical width of 50 mm and a width of the container body 6 which is separated from the gas inlet 6a by about 10 mm. 50m
In the first embodiment of the present invention described above, the fibrous prefilter 8 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape having a depth of 2 to 3 mm and is separated from the prefilter 7 by about 10 mm in the container body 6. Self-heating type deodorizing filter, 9 is an inhalation fan arranged in the container body 6 at a distance of about 30 mm from the self-heating type deodorizing filter 8, and 10 is a control unit for controlling the self-heating type deodorizing filter 8 and the fan 9. , 11 are malodorous components contained in the air, and 12 are odorless components contained in the purified gas purified by the deodorizer 5 and discharged from the gas discharge port 6b. Here, the self-heating type deodorizing filter 8 is set to be about 250 ° C. after inputting a switch portion (not shown) arranged at a predetermined portion of the deodorizer 5.
Further, although not shown, a fibrous heat insulating material formed in a substantially rectangular parallelepiped shape having a width of 50 mm, a width of 60 mm and a depth of 20 mm is wound around the self-heating type deodorizing filter 8. Further, the shape of the container body 6 is not limited to the cylindrical shape described above, and may be formed in a box shape or the like. Further, although not shown, the peripheral wall portion of the container body 6 may be provided with a door portion for replacing the prefilter 7.
【００３３】以上のように構成された本実施例の脱臭器
について、以下その動作を説明する。まず、スイッチ部
を“オン”にする。次に、制御部１０がスイッチ部が
“オン”されたことを検知して、自己発熱型脱臭フィル
ター８及びファン９に所定の直流電圧を印加する。次
に、ファン９が駆動されることにより、脱臭器５外の空
気がガス吸入口６ａから吸入される。次に、ガス吸入口
６ａから吸入された空気はプレフィルター７で大きな埃
や綿埃等が捕集される。次に、自己発熱型脱臭フィルタ
ー８で空気中に含有される悪臭成分１１が分解除去され
る。次に、自己発熱型脱臭フィルター８で浄化された浄
化ガスは、ファン９によりガス排出口６ｂから外部に排
出される。The operation of the deodorizer of this embodiment having the above structure will be described below. First, the switch section is turned on. Next, the control unit 10 detects that the switch unit is turned “on” and applies a predetermined DC voltage to the self-heating type deodorizing filter 8 and the fan 9. Next, by driving the fan 9, the air outside the deodorizer 5 is sucked through the gas suction port 6a. Next, in the air sucked from the gas suction port 6a, large dust, cotton dust, etc. are collected by the prefilter 7. Next, the self-heating type deodorizing filter 8 decomposes and removes the malodorous component 11 contained in the air. Next, the purified gas purified by the self-heating type deodorizing filter 8 is discharged to the outside from the gas discharge port 6b by the fan 9.
【００３４】以上のように動作される本実施例の脱臭器
を用いて、脱臭性能試験を行った。以下その結果につい
て説明する。まず、本実施例の脱臭器を準備した。次
に、本実施例の脱臭器を縦幅５００mm，横幅５００mm，
高さ５００mmのプラスチック製の容器内に入れ、この容
器内を対象ガスとして硫化水素４０ｐｐｍを含有した空
気で充填した後、脱臭効果を確認した。その結果、１分
以内に９５％以上の硫化水素を分解することが確認され
た。更に、容器内のガスをトリメチルアミン，アンモニ
ア，メチルメルカプタン等に変えても、同様な結果が確
認された。また、対象ガスとして他のガスを用いた場合
も同様な結果が確認された。A deodorizing performance test was carried out using the deodorizing device of this embodiment operated as described above. The results will be described below. First, the deodorizer of this example was prepared. Next, the deodorizer of this example was applied with a width of 500 mm, a width of 500 mm,
The container was placed in a plastic container having a height of 500 mm, the interior of the container was filled with air containing 40 ppm of hydrogen sulfide as a target gas, and the deodorizing effect was confirmed. As a result, it was confirmed that 95% or more of hydrogen sulfide was decomposed within 1 minute. Furthermore, similar results were confirmed even when the gas in the container was changed to trimethylamine, ammonia, methyl mercaptan, or the like. Similar results were also confirmed when another gas was used as the target gas.
【００３５】以上のように本実施例によれば、実施例１
で作製した自己発熱型脱臭フィルターを使用したことに
より、外部にヒータを設置する必要がなく、また、制御
部を簡単にすることができるので、装置を小型化するこ
とができる。As described above, according to this embodiment, the first embodiment
By using the self-heating type deodorizing filter manufactured in (3), it is not necessary to install a heater outside and the control unit can be simplified, so that the device can be downsized.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上のように本発明は、以下の優れた効
果を奏する。すなわち、 （１）本発明の自己発熱型脱臭フィルターは、ＰＴＣセ
ラミック構造体の気孔率を６０％以下としているからハ
ンドリング性に優れ、また、触媒担持が容易で気体との
接触面積が大きくでき、軽量にすることができる。自己
発熱が可能なＰＴＣセラミック構造体に悪臭又は排ガス
の浄化，分解の効果を有する触媒を担持しているので、
家庭や工場から排出される悪臭（トイレ、生ゴミの臭い
等）を効果的に分解除去できる。As described above, the present invention has the following excellent effects. That is, (1) the self-heating type deodorizing filter of the present invention is excellent in handleability because the porosity of the PTC ceramic structure is 60% or less, and the catalyst loading is easy and the contact area with gas can be increased. Can be lightweight. Since the PTC ceramic structure capable of self-heating carries a catalyst having an effect of purifying and decomposing a foul odor or exhaust gas,
It can effectively decompose and remove offensive odors emitted from homes and factories (odors from toilets, garbage, etc.).
【００３７】（２）本発明の自己発熱型脱臭フィルター
のＰＴＣセラミック構造体と触媒層との間にアルミナ，
シリカ等の内いずれか１又はこれらの混合物からなる中
間層が担持されているので、この層がＰＴＣセラミック
スと触媒の絶縁層となり、ＰＴＣ特性が消失するのを防
止するとともに、この中間層は比較面積が大きいので、
多くの触媒を担持することが可能である。このため、優
れた脱臭フィルターが可能となった。(2) Alumina between the PTC ceramic structure and the catalyst layer of the self-heating type deodorizing filter of the present invention,
Since an intermediate layer made of any one of silica and the like or a mixture thereof is supported, this layer serves as an insulating layer between the PTC ceramics and the catalyst to prevent the PTC characteristics from disappearing, and the intermediate layer is compared. Because the area is large,
It is possible to support many catalysts. Therefore, an excellent deodorizing filter has become possible.
【００３８】（３）本発明の自己発熱型脱臭フィルター
を備えた脱臭器は、オゾン等の人体に悪影響を及ぼす物
質を使用せず、ＰＴＣサラミックスの発熱効果によって
触媒活性を発現しているので、安全性が高い。さらにオ
ゾナイザー等を使用しないため、低コスト、小型化が可
能である。(3) The deodorizer equipped with the self-heating type deodorizing filter of the present invention does not use a substance such as ozone that adversely affects the human body, and exhibits catalytic activity by the exothermic effect of PTC Saramix. , High safety. Further, since an ozonizer or the like is not used, it is possible to reduce the cost and the size.
【図１】本発明の第１実施例における自己発熱型脱臭フ
ィルターの全体斜視図FIG. 1 is an overall perspective view of a self-heating type deodorizing filter according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例における自己発熱型脱臭フ
ィルターの要部拡大断面図FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the essential parts of the self-heating type deodorizing filter according to the first embodiment of the present invention.
【図３】実施例１で作製した自己発熱型脱臭フィルター
を使用した脱臭器の断面模式図FIG. 3 is a schematic sectional view of a deodorizer using the self-heating type deodorizing filter manufactured in Example 1.
１ ＰＴＣセラミック構造体 ２ 貫通孔 ３ 中間層 ４ 触媒層 ５ 脱臭器 ６ 容器体 ６ａ ガス吸入口 ６ｂ ガス排出口 ７ プレフィルター ８ 自己発熱型脱臭フィルター ９ ファン １０ 制御部 １１ 悪臭成分 １２ 無臭成分 1 PTC Ceramic Structure 2 Through Hole 3 Intermediate Layer 4 Catalyst Layer 5 Deodorizer 6 Container 6a Gas Inlet 6b Gas Outlet 7 Pre-filter 8 Self-heating Deodorizing Filter 9 Fan 10 Control Part 11 Malodorous Component 12 Odorless Component
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 35/04 ３０１ Ｂ０１Ｊ 35/04 ３０１Ｋ (72)発明者 小川 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 池田 幸則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 渡辺 浩一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number in the agency FI Technical display location B01J 35/04 301 301 B01J 35/04 301K (72) Inventor Makoto Ogawa 1006 Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Yukinori Ikeda 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Koichi Watanabe 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (6)
ラミック構造体上に担持された触媒層と、を備えている
ことを特徴とする自己発熱型脱臭フィルター。1. A self-heating type deodorizing filter comprising a PTC ceramic structure and a catalyst layer carried on the PTC ceramic structure.
バリウム（ＢａＯ・ＴｉＯ2 ）と酸化イットリウム（Ｙ
2 Ｏ3 ）等の希土類元素の酸化物との混合物若しくは、
チタン酸バリウム中のバリウム（Ｂａ）の一部をストロ
ンチウム（Ｓｒ）や鉛（Ｐｂ）で固溶した固溶体のいず
れか１であることを特徴とする請求項１に記載の自己発
熱型脱臭フィルター。2. The PTC ceramic structure comprises barium titanate (BaO.TiO 2 ) and yttrium oxide (Y).
2 O 3 ), a mixture with an oxide of a rare earth element, or
The self-heating type deodorizing filter according to claim 1, wherein the barium (Ba) in barium titanate is one of solid solutions in which part of barium (Ba) is solid-solved with strontium (Sr) or lead (Pb).
状又は格子状もしくはランダムに形成された無数の貫通
孔を有し、かつセル壁の気孔率が６０％以下の板状体に
形成されいることを特徴とする請求項１又は２のいずれ
かに記載の自己発熱型脱臭フィルター。3. The PTC ceramic structure has a number of through holes formed in a honeycomb shape, a lattice shape, or randomly, and is formed in a plate shape having a cell wall porosity of 60% or less. The self-heating type deodorizing filter according to claim 1 or 2.
た前記触媒層が、白金族金属，ＭｎＯ2 ，ＭｎＯ2 −Ｆ
ｅ2 Ｏ3 等の内いずれか１又はこれらの混合物で形成さ
れていることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか
１に記載の自己発熱型脱臭フィルター。4. The catalyst layer supported on the PTC ceramic structure comprises platinum group metal, MnO 2 , MnO 2 —F.
The self-heating type deodorizing filter according to any one of claims 1 to 3, which is formed of any one of e 2 O 3 and the like or a mixture thereof.
との間にアルミナ又はシリカの内いずれか１又はこれら
の混合物からなる中間層が担持されていることを特徴と
する請求項１乃至４の内いずれか１に記載の自己発熱型
脱臭フィルター。5. The intermediate layer made of any one of alumina and silica or a mixture thereof is supported between the PTC ceramic structure and the catalyst layer. The self-heating type deodorizing filter according to any one of the above.
壁部に形成されたガス排出口と，を有する容器体と，前
記容器体内の前記ガス吸入口の下流部に配設され繊維質
のプレフィルターと、前記容器体内の前記プレフィルタ
ーの下流側に配設された請求項１乃至５の内のいずれか
１に記載の自己発熱型脱臭フィルターと、前記自己発熱
型脱臭フィルターの下流側に配設されたファンと、を備
えていることを特徴とする脱臭器。6. A container body having a gas suction port formed in one circumferential wall portion and a gas discharge port formed in the other circumferential wall portion, and disposed in the container body at a downstream portion of the gas suction port. A fibrous prefilter, a self-heating type deodorizing filter according to any one of claims 1 to 5 disposed downstream of the prefilter in the container body, and the self-heating type deodorizing filter. A deodorizer comprising: a fan disposed on the downstream side.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7092106A JPH08281070A (en) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | Self exothermic type deodorization filter and deodorizer using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7092106A JPH08281070A (en) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | Self exothermic type deodorization filter and deodorizer using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08281070A true JPH08281070A (en) | 1996-10-29 |
Family
ID=14045193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7092106A Pending JPH08281070A (en) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | Self exothermic type deodorization filter and deodorizer using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08281070A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7056454B2 (en) | 2001-11-26 | 2006-06-06 | Tomozo Fujino | Ion generator and its manufacturing method |
-
1995
- 1995-04-18 JP JP7092106A patent/JPH08281070A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7056454B2 (en) | 2001-11-26 | 2006-06-06 | Tomozo Fujino | Ion generator and its manufacturing method |
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