JPH0985050A

JPH0985050A - 脱臭装置

Info

Publication number: JPH0985050A
Application number: JP7249717A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Takegawa; 隆文竹川; Kazuya Yano; 一也矢野
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1995-09-27
Filing date: 1995-09-27
Publication date: 1997-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、光触媒による脱臭を行うもので、僅
かの悪臭を脱臭する場合には、低騒音で消費エネルギー
も節約できる脱臭装置を得ることを課題とする。【解決手段】下部の外気取入口９より本体内へ空気を吸
引して上部の吐出口46より放出するもので、内部に設け
た縦長筒状の脱臭ケース25内に、縦方向に紫外線ランプ
３と光触媒32を設ける。また光触媒より風下側の本体内
上部に吸引ファン44を設ける。そこで吸引ファンを駆動
し紫外線ランプを点灯することにより、多量の外気が吸
引され多くの悪臭物質を短時間のうちに脱臭することが
できる。また吸引ファンを停止して紫外線ランプのみ点
灯することで、紫外線ランプの発熱による上昇気流によ
って少量の外気が吸引され僅かの悪臭を脱臭することが
きる。この場合吸引ファンの停止により、低騒音で消費
エネルギーも節約できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭内等における
悪臭を脱臭するために用いられる脱臭装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、家庭内等で発生する悪臭を脱臭す
る方法として、悪臭物質と薬剤とを化学反応させる方
法、芳香剤で悪臭物質をマスキングする方法、活生炭、
ゼオライト等の吸着剤にて悪臭物質を吸着する方法、ま
たはこれらの方法を組み合わせて行う方法があった。こ
のような各種の脱臭方法が使用されているが、薬剤及び
芳香剤は、共に悪臭物質と反応した後での再生は殆ど不
可能である。また吸着剤の場合も吸着容量が飽和すると
脱臭性能は著しく低下する。したがっていずれの方法に
おいても、新しいものと定期的に交換しなければならな
い。

【０００３】そこで、脱臭性能の寿命を長くし交換する
手間と費用を軽減した脱臭装置として、光触媒と紫外線
を発生させるランプとを用いた脱臭装置が開発されてい
る。光触媒は光エネルギ−を化学的なエネルギーに変え
る中立ちをし、具体的には、酸化タングステン、酸化チ
タン、酸化イットリウム等の金属酸化物またはこれらの
混合物からなる半導体である。この光触媒による脱臭の
メカニズムは以下の通りである。

【０００４】光触媒に紫外線を当てると光触媒が励起さ
れ、光触媒から電子が飛び出し表面に吸着した酸素を攻
撃してＯ₂ ^-を生成し、Ｏ₂ ^-が更に紫外線照射により活性
化されて原子状酸素を生じる。またこの原子状酸素が光
触媒上の水酸基、水を攻撃してＯＨラジカルが得られ
る。このような原子状酸素及びＯＨラジカルと、Ｏ^2-イ
オンが正孔を捕捉して生成されるＯ^-との３種が活性種
となり、これらの活性種により悪臭物質の酸化反応が促
進され、水蒸気、二酸化炭素、窒素等の無臭物質に酸化
分解する。また紫外線ランプからオゾンを発生させて悪
臭物質を酸化して無臭物質に変えることも行われてい
る。

【０００５】このような光触媒を用いた脱臭装置は、例
えば特公平５−１５４８８号公報に見られる。このもの
は、装置の風下側に設けた送風ファンにより空気を装置
の一端から吸い込み、装置内を水平方向に移動せしめて
他端より放出するもので、水平方向に移動中に光触媒に
より脱臭を行なっている。

【０００６】かかるものは、送風ファンを停止すると、
装置内へは殆ど空気は吸い込まれなくなり、脱臭作用は
実質的に停止する。従ってこのものは、運転中は常に送
風ファンを駆動しなければなず、ファンの騒音が問題と
なる。また、僅かの悪臭を脱臭する場合も送風ファンを
駆動するため、無駄なエネルギーを消費してしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、光触媒によ
る脱臭を行うもので、僅かの悪臭を脱臭する場合には、
低騒音で消費エネルギーも少なくてすむ脱臭装置を得る
ことを課題とする。更に光触媒の長寿命化を図ることの
できる脱臭装置を得ることを課題とする

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の手段は、
下部に外気取入口を上部に吐出口を夫々有する本体外枠
と、この外枠内に設けられた紫外線ランプ及び紫外線ラ
ンプからの紫外線を受けて励起される光触媒と、外気取
入口から吸引した外気を光触媒を通過させて前記吐出口
より吐出するよう、本体外枠内の光触媒より風下側に設
けられた吸引ファンとを備え、吸引ファンの駆動と、紫
外線ランプへの通電を独立して行えるようにしたもので
ある。

【０００９】かかる手段によれば、吸引ファンと紫外線
ランプへ共に通電すると、吸引ファンの吸引力により外
気取入口より多量の空気が吸引され、この空気が光触媒
を通る間に悪臭成分が除去され、吐出口より放出され
る。一方、吸引ファンを停止して紫外線ランプのみ通電
すれば、紫外線ランプの熱による上昇気流が発生し、こ
の上昇気流にて、本体下部に設けた外気取入口より外気
が吸引され、光触媒の脱臭作用にて脱臭されたのち、本
体上部に設けた吐出口より放出される。この時吸引され
る空気の量は、上昇気流のみによるため少ない。

【００１０】本発明の第２の手段は、上記吸引ファンの
停止時、紫外線ランプへ間欠的に通電するようにしたも
のである。

【００１１】かかる手段によれば、吸引ファンが停止し
ている間に、紫外線ランプが間欠的に通電されると、上
昇気流により装置内へ外気が少量吸引され、この吸引さ
れた少量の空気を光触媒の脱臭作用にて脱臭すると共
に、吸引ファンの駆動中（多量の空気が吸引されてい
る）に光触媒の表面に付着した悪臭物質の酸化反応を促
進したり、光触媒の表面に付着した塵埃を紫外線の照射
により開裂分解して除去し、光触媒の表面を清浄化し、
再活性化を図る。特に、脱臭する必要のない時は、紫外
線ランプを間欠的に通電しているので、光触媒の再活性
化を目的とした運転を少ない消費電力で行うことができ
る。

【００１２】本発明の第３の手段は、上記紫外線ランプ
と光触媒とを、縦長筒状の脱臭ケース内に配設し、上記
外気取入口より吸引される外気を脱臭ケース内に導く導
入路を設けたものである。

【００１３】かかる手段によれば、紫外線ランプと光触
媒が縦長筒状の脱臭ケースに配設されているので、紫外
線ランプの熱により発生する上昇気流が流れ易く、また
外気取入口より導入路を介してスムーズに外気が脱臭ケ
ース内へ導かれる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図面に基づき
説明する。本実施例の脱臭装置は、後述するように脱臭
機構に加えて集塵機構が付加されている。図１におい
て、１は下側が開放されている筐体状をなす下部ケ−ス
で、内部に後述する集塵機構に高電圧を供給する高圧回
路２や紫外線ランプ３の安定器４や点灯管５、それに各
種処理動作の制御を行う回路を有する基板６等が設けら
れている。下部ケース１の下側開放部には、クッション
脚７を有する底蓋８が取り付けられている。下部ケース
１の側面上部には、外気取入口となる多数のスリット９
が開口され、また下部ケース１の上面にも、大きな開口
10が設けられている。さらに下部ケース１の外側面に
は、基板６の回路に接続させて、処理動作をユーザーが
操作するための操作パネル11が設けられている。

【００１５】12は下部ケース１上に装着される筒状の外
郭ケースで、その周囲には多数の縦長スリット13が形成
されている。下部ケ−ス１上には円筒ケース14が外郭ケ
ース12内に位置するよう立設されている。円筒ケース14
内は、水平な仕切り壁15により上下に仕切られている。
この仕切り壁15の中央には、方形状の開口16が設けら
れ、さらに周囲は、多数のスリット17が放射状に形成さ
れている。また開口16の周囲には複数のリブ18が開口口
縁に沿うように立設され、また仕切り壁15の周縁部に
は、複数のボス19が円筒ケース14の内壁に沿って垂設さ
れ、このボス19の下端は下部ケース１上に当接し、ネジ
20をボス19の下端よりネジ込むことにより、円筒ケース
14を下部ケ−ス１上に固定している。

【００１６】円筒ケース14の周囲には多数の小孔21が穿
設され、更にこの小孔 21 覆うように、集塵機構の陽極
となる網目状の集塵電極22が図示しないネジにより巻き
付けられている。下部ケース１上の円筒ケース14より外
側には、集塵機構の陰極となるリング状のイオン化電極
23が固定されている。このイオン化電極23は、上方に向
いた薄板状の放電極24を有し、集塵電極22との間に高電
圧を加えた際、コロナ放電が生じ易いようになってい
る。

【００１７】円筒ケース14の仕切り壁15の中央には、横
断面が方形状の縦長筒状脱臭ケース25が立設されてい
る。この脱臭ケース25は、左右二つのケース26、27を接
合することにより構成される。脱臭ケース25の下端は約
半分が塞がれ残りの半分が開口28している。そして脱臭
ケース25の下端外周が、前記リブ18の内面に接すること
により、約半分の開口28が、前記仕切り壁15の中央の方
形状の開口16に連通するよう位置決めされて立設され
る。

【００１８】右側の脱臭ケース27には、紫外線ランプ３
が縦方向にソケット30によって取り付けられている。紫
外線ランプ３を収納するランプケース31は、その天井面
と側面の大部分が、右側の脱臭ケース27に一体に形成さ
れている。ランプケース31の下端は、脱臭ケース25下端
の開口28となっている。ランプケース31の側面の右側脱
臭ケース27と一体になっていない部分は、光触媒32を保
持する保持板33で塞がれている。光触媒32は、酸化タン
グステン、酸化チタン、酸化イットリウム等の金属酸化
物またはこれらの混合物からなる半導体からなり、紫外
線ランプ３と並行になるように配置される。

【００１９】脱臭ケース25の上部には、紫外線ランプ３
の点灯時に発生するオゾンを中和すると共に、悪臭物質
の酸化反応を促進するオゾン触媒34を保持している。オ
ゾン触媒34は、左右の脱臭ケース26、27によって挟持さ
れて保持される。

【００２０】前記円筒ケース14の上端には、複数のボス
35が形成されている。36は擦り鉢状になった下・中間ケ
ースで、円筒ケース14の上端のボス35にネジ37止めする
ことにより装着されている。下・中間ケース36の上に
は、中・中間ケース38と上・中間ケース39が装着されて
いる。この装着は、中・中間ケース38の水平部を、下・
中間ケース36より突設したボス40と、上・中間ケース39
より垂設したボス41により挟み込んだ上で、ボス41内を
貫通してボス40にネジ込まれるネジ42により、これら三
つのケース36、38、39を一体化して行っている。

【００２１】中・中間ケース38にはモータ43が装着され
ており、このモータ43により吸引ファン44を駆動するよ
うになっている。45は中・中間ケース38と上・中間ケー
ス39を覆うように装着される蓋を兼ねた上部ケースであ
る。この上部ケース45には、空気の吐出口46が設けられ
ている。前記下部ケース１と、外郭ケース12と、この上
部ケース45で本体外枠を構成する。

【００２２】図２は回路構成図を示し、47は操作パネル
11に設けられた各種入力キ−で、48、49、50は夫々「強
脱臭」、「弱脱臭」、「光触媒再生」を選択するキ−で
ある。51は電源を入り切りする電源キ−である。52は制
御回路で前記各キーからの信号を得て、吸引ファン44の
駆動モータ43の駆動回路53や、紫外線ランプ３の駆動回
路54や、集塵機構へ高電圧を供給する高圧回路２の駆動
回路55へ信号を送る。紫外線ランプ駆動回路54は、安定
器４や点灯管５などからなる。56は運転状態を表示する
表示部である。

【００２３】次に動作を説明する。まず各種入力キーの
うち「強脱臭」を選択した場合について説明する。制御
回路52は、駆動モータの駆動回路53や紫外線ランプ駆動
回路54や高圧回路の駆動回路55へ動作信号を送り各回路
を動作する。その結果、駆動モータ43が駆動されて吸引
ファン44が回転し、また、紫外線ランプ３が点灯し、さ
らに集塵電極22とイオン化電極23間にイオン化電極23を
負側とした７ＫＶの電圧が印加される。

【００２４】吸引ファン44の回転により、下部ケース１
のスリット９より内部へ吸引された外気は、下部ケース
１上面の大きな開口10を通って円筒ケース14内へ導か
れ、さらに円筒ケースの仕切り壁15の中央に設けた開口
16を経てランプケース31内へ導かれ、光触媒32を通って
脱臭ケース25内放出される。さらにオゾン触媒34を通っ
て下・中間ケース36、中・中間ケース38、上・中間ケー
ス39に放出され、上部ケース45の吐出口46より気外へ放
出される。図３の実線矢印はこの時の空気の流れを示
す。

【００２５】この過程において悪臭成分を含んだ空気
は、紫外線の照射によって励起した光触媒32からの活性
種と紫外線ランプ３からのオゾンによって酸化されて無
臭物質となる。具体的には、水蒸気、二酸化炭素、窒素
等の無臭物質に酸化分解されて吐出口46より放出され
る。ところで、オゾンはそれ自身に臭いがある。しかし
残存する余分なオゾンは、オゾン触媒34を通過すること
によって中和分解されるので安全である。またオゾン触
媒34自体も悪臭物質の酸化反応の促進に寄与する。

【００２６】ところで、この「強脱臭」では、集塵機構
も動作しているが、この集塵動作について説明する。集
塵電極22とイオン化電極23間にイオン化電極23を負側と
した７ＫＶの電圧が印加されると、イオン化電極23から
集塵電極22へ向かう電気力線が生じる。イオン化電極23
は薄板状の放電極24を有しているので、容易にコロナ放
電を開始し、放電によってイオン風を発生させる。この
イオン風によって、また前記吸引ファンによる吸引力に
よって、外気が図３の点線矢印の如く外郭ケース12の縦
長スリット13よりケース12内へ導入される。そしてこの
導入された空気中に含まれる塵埃粒子は、放電によって
生じたガスイオン、電子に接して負に帯電され、電位が
高い集塵電極22へ向かって移動し、集塵電極22の周囲に
付着して除去される。

【００２７】このように塵埃粒子が除去された空気は、
図３の点線矢印の如く円筒ケース14の周囲の多数の小孔
21を通過して円筒ケース14内へ入り、さらに仕切り壁15
に設けたスリット17を通って前記下部ケース１のスリッ
ト９より吸引された外気と一緒になってランプケース31
内へ導かれ、以後は前述したとおり悪臭物質が除かれて
無臭物質となって吐出口46より放出される。

【００２８】以上の「強脱臭」では、吸引ファン44が回
転して多量の外気を吸引してそこに含まれる多量の悪臭
物質を脱臭することが可能となる。また多くの塵埃も除
去することができる。

【００２９】次に「弱脱臭」を選択した場合を説明す
る。この場合駆動モータ43への通電が断たれて吸引ファ
ン44が停止する。紫外線ランプ３は点灯し、高圧回路２
も駆動され、集塵電極22とイオン化電極23間には高電圧
が印加される。

【００３０】この場合紫外線ランプ３の点灯による加熱
により上昇気流が発生し、この上昇気流に基ずいて、下
部ケース１のスリット９より図３の実線矢印の如く外気
が吸引され、「強脱臭」時と同様にランプケース31、光
触媒32、オゾン触媒34を通り、この過程で悪臭成分が脱
臭され、吐出口46より放出される。

【００３１】このように「弱脱臭」時の空気の流れは、
上昇気流のみによるものであるから、その流量は少な
く、従って脱臭される悪臭物質の量も少なく、僅かの悪
臭を脱臭する場合に用いられる。この場合は、吸引ファ
ン44が停止しているので静かであり、また、消費エネル
ギーも少なくてすむ。

【００３２】また下部ケ−ス１のスリット９より外気を
吸引して上部ケース45の吐出口46より放出する即ち下か
ら上への空気の流れとなっており、さらに、紫外線ラン
プ３や光触媒32が縦長筒状の脱臭ケース25内に縦方向に
配置されているので、空気が下から上へと流れやすく、
紫外線ランプ３により発生する上昇気流を効果的に利用
することができる。

【００３３】また外気取入口であるスリット９から脱臭
ケース25迄は、円筒ケース14の下部によって外部と遮断
されており、スリット９より吸引された空気は漏れなく
脱臭ケース25のランプケース31内へ導き脱臭することが
できる。即ち円筒ケース14の下部が、外気を脱臭ケース
25内へ導く導入路となる。

【００３４】またこの「弱脱臭」時は、集塵電極22とイ
オン化電極23間に高電圧が印加されているので、コロナ
放電により発生するイオン風により、外気が外郭ケース
12の縦長スリット13よりケース12内へ導入される。そし
てこの導入された空気中に含まれる塵埃粒子は、前述し
たように集塵電極22の周囲に付着して除去される。この
時の空気の流れは、イオン風のみによるものであるから
少量であり、塵埃吸着量も少ない。

【００３５】つぎに「光触媒再生」を選択した場合を説
明する。この場合吸引ファン44は停止し、また集塵電極
22とイオン化電極23間に高電圧は印加されない。そして
紫外線ランプ３のみ間欠的に点灯される。

【００３６】この場合、紫外線ランプが間欠的に通電さ
れた時、「弱脱臭」時と同様に、上昇気流により機内へ
外気が少量吸引され、この吸引された少量の空気を光触
媒32の脱臭作用にて脱臭すると共に、吸引ファン44の駆
動中（この時は、多量の空気が吸引されている）に光触
媒32の表面に付着した悪臭物質の酸化反応を促進した
り、光触媒32の表面に付着した塵埃を紫外線の照射によ
り開裂分解して除去し、光触媒の表面を清浄化し、再活
性化している。勿論、この再活性化は上記した「弱脱
臭」時にも行われているが、特に脱臭する必要のない時
は、この「光触媒再生」を選択して紫外線ランプ３を間
欠的に通電することにより、光触媒32の再活性化を時間
をかけて少ない消費電力で行うことができる。

【００３７】またこの実施例ではこの「光触媒再生」時
に、集塵電極22とイオン化電極23間に高電圧を印加して
いないが、印加してイオン風のみにより集塵を行うよう
にしてもよい。さらにこの高電圧を間欠的に印加するよ
うにしてもよい。

【００３８】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
はこの実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を
逸脱しない範囲において変えることができることはいう
までもない。

【００３９】

【発明の効果】本発明（請求項１の発明）によれば、吸
引ファンの駆動と紫外線ランプの点灯を独立して行える
ようにしているので、悪臭物質が多い場合は、吸引ファ
ンと紫外線ランプへ共に通電することにより、吸引ファ
ンの吸引力により外気取入口から多量の空気が吸引さ
れ、この空気に含まれる多くの悪臭物質を短時間の内
に効率よく除去できる。一方、悪臭物質が僅かの場合
は、吸引ファンを停止して紫外線ランプのみ通電するこ
とにより、紫外線ランプの熱による上昇気流を効率良く
利用して、本体下部に設けた外気取入口より外気を吸引
して、この中に含まれる悪臭物質を除去できる。この
際、吸引ファンが回転しないので、静かであり、エネル
ギーの消費も節約できる。

【００４０】また本発明（請求項２の発明）によれば、
吸引ファンが停止している間に、紫外線ランプを間欠的
に点灯することにより、少ない消費電力で、光触媒の表
面に付着した悪臭物質を除去して光触媒の表面を清浄化
し、再活性化を図ることができる。

【００４１】また本発明（請求項３の発明）によれば、
紫外線ランプと光触媒が縦長筒状の脱臭ケースに配設さ
れているので、紫外線ランプの熱により発生する上昇気
流が流れ易く、さらに外気取入口より吸引した空気を導
入路を介して漏れなく脱臭ケース内へ導くことができ、
空気の流れがスムーズで効率良い脱臭を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の脱臭装置を示す縦断面図である。

【図２】同脱臭装置のブロック回路図である。

【図３】同脱臭装置の空気の流れを示す縦断面図。

【符号の説明】

９スリット（外気取入口） 46 吐出口１下部ケース（本体外枠） 12 外郭ケース（本体外枠） 45 上部ケ−ス（本体外枠）３紫外線ランプ 32 光触媒 44 吸引ファン 25 脱臭ケース 14 円筒ケース（導入路）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下部に外気取入口を上部に吐出口を夫々
有する本体外枠と、該外枠内に設けられた紫外線ランプ
及び該紫外線ランプからの紫外線を受けて励起される光
触媒と、前記外気取入口から吸引した外気を前記光触媒
を通過させて前記吐出口より吐出するよう、前記本体外
枠内の前記光触媒より風下側に設けられた吸引ファンと
を備え、前記吸引ファンの駆動と、紫外線ランプへの通
電を独立して行えるようにした脱臭装置。
【請求項２】前記吸引ファンの停止時、前記紫外線ラ
ンプへ間欠的に通電するようにした請求項１記載の脱臭
装置。
【請求項３】前記紫外線ランプと光触媒とを、縦長筒
状の脱臭ケース内に配設し、前記外気取入口より吸引さ
れる外気を脱臭ケース内に導く導入路を設けた請求項１
記載の脱臭装置。