JPH1033981A

JPH1033981A - 低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭とその再生方法及び低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭フィルター並びに低濃度窒素酸化物除去機能を有する空調装置

Info

Publication number: JPH1033981A
Application number: JP8192436A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Takahashi; 健造高橋; Makoto Furukawa; 誠古川; Naoshi Yokoie; 尚士横家; Yoshio Hanasato; 善夫花里; Makoto Miyamoto; 誠宮本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-07-22
Filing date: 1996-07-22
Publication date: 1998-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】ｐｐｂレベルの希薄な窒素酸化物を効率よく
除去できる空調用に適した添着活性炭を得る。【解決手段】親水性の補強用のバインダーとともに成
形した活性炭に、中心金属の酸化還元電位が飽和カロメ
ル電極に対して０．１Ｖ〜１．５Ｖの有機金属錯体を添
着して添着活性炭１とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低濃度の窒素酸化
物を除去するための添着活性炭に関するものであり、ま
た、その添着活性炭の失活を再生させる添着活性炭の再
生方法に関するものであり、さらに低濃度窒素酸化物を
除去する添着活性炭フィルター及び低濃度窒素酸化物除
去機能を有する空調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】省エネルギーの観点から最近の住居空間
は、高気密・高断熱化が進んでおり、より高度の空調が
要求されている。こうした空調に関する主要素として、
温度コントロールや湿度コントロール及び有害空気成分
のコントロールを挙げることができる。これらのうちの
温度コントロールや湿度コントロールを実現する装置に
ついては、種々の加熱方式や冷却方式あるいは加湿方式
が開発されており、概ね満足できるものとなっている。
しかしながら、有害空気成分のコントロールを実現する
装置については、有害空気成分のコントロール技術自体
が開発途上にあり、未だ満足できるものは開発されてい
ない。

【０００３】有害空気成分のコントロールを行なう機器
として、室内の悪臭ガスを除去して空気浄化を行なう家
庭用空気清浄機は実用化されているものの、換気機能を
有する空調システムにおける導入する外気の空気清浄に
関する技術は確立されていない。外気の主たる汚染物質
は、車の排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯ_X）等の
有害ガスと環境から発生する不快な悪臭ガス等である。

【０００４】大気の汚染物質である窒素酸化物には多く
の化学種が知られているが、大気中で安定に存在するの
は車の排気ガスに含まれる一酸化窒素（ＮＯ）と、これ
が大気中で酸化した二酸化窒素（ＮＯ₂）である。二酸
化窒素が人体に有害であることは良く知られているとこ
ろであり、健康に悪影響を与えない環境基準濃度として
４０〜６０ｐｐｂが規定されている。一酸化窒素につい
ては有害であるというデータがないため、環境基準濃度
は規定されていない。従って、窒素酸化物の除去は、人
体に有害な二酸化窒素が対象になる。

【０００５】従来より窒素酸化物の除去技術として排気
ガス中の一酸化窒素を除去するための技術が多く開発さ
れている。例えば、特開昭５０―１０４７８３号公報に
は、コバルト錯体を主体とする触媒を用いて排気ガス中
の一酸化窒素を効率よく除去する技術が示されている。
また、特開昭５２―１３４８６７号公報には、金属フタ
ロシアニンや金属ポルフィリンを主体とする触媒を用い
て排気ガス中の一酸化窒素を還元し無害化する技術が示
されている。しかしながらこのような排気ガス中の窒素
酸化物の除去技術を空調用の窒素酸化物の除去にそのま
ま活用することはできない。即ち、前者と後者とでは対
象とする窒素酸化物が異るうえ、扱うガス濃度も前者が
ｐｐｍレベルであるのに対して、後者ではｐｐｂレベル
となり、異る対応を迫られることになる。

【０００６】こうしたなか、特開昭５６―１３３５４９
号公報や特開平５―２２０３３７号公報には空調用の窒
素酸化物を除去するための技術が示されている。前者
は、外気を処理する熱交換換気装置に、石膏に類似した
組成の常温乾式のＮＯ_X・ＳＯ_X除去剤と活性炭とを組み
合わせたフィルター状の空気浄化材を組込んだものであ
り、装置としては静止型である。また後者は、シート状
にした活性炭繊維を円筒状に成形したＮＯ_X除去ロータ
を熱交換ロータと同軸で回転させるようにしたものであ
り、装置としては回転型である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】空調用の窒素酸化物を
除去する装置には、小型であることと長期に亘る信頼性
の確保とが要請されていて、こうした観点からは、回転
型よりも静止型の方が優れている。しかしながら上記し
た従来の静止型のものは、低濃度の窒素酸化物を高効率
で除去することができないばかりでなく、空気浄化材の
組成に起因して静圧損失が随分高いといった問題点があ
る他、空気浄化材の寿命が短いといった問題点もある。

【０００８】本発明は上記した従来の問題点を解消する
ためになされたもので、その課題とするところは、ｐｐ
ｂレベルの希薄な窒素酸化物を効率よく除去できる空調
用に適した添着活性炭を開発することであり、希薄な窒
素酸化物を効率よく除去でき、しかも寿命の長い空調用
に適した添着活性炭を開発することであり、その添着活
性炭を再生するための再生方法を得ることである。

【０００９】さらに、本発明は希薄な窒素酸化物を効率
よく除去できる添着活性炭による空調装置に適した低濃
度窒素酸化物除去用の添着活性炭フィルターを開発する
こと、その添着活性炭フィルターの長寿命化を達成する
こと、並びに低濃度窒素酸化物除去機能を有する空調装
置を提供することも課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に請求項１の発明は、中心金属の酸化還元電位が飽和カ
ロメル電極に対して０．１Ｖ〜１．５Ｖの有機金属錯体
を活性炭に添着処理する手段を採用する。

【００１１】前記課題を達成するために請求項２の発明
は、補強用のバインダーとともに成形した活性炭に、中
心金属の酸化還元電位が飽和カロメル電極に対して０．
１Ｖ〜１．５Ｖの有機金属錯体を添着処理する手段を採
用する。

【００１２】前記課題を達成するために請求項３の発明
は、親水性の補強用のバインダーとともに成形した活性
炭に、中心金属の酸化還元電位が飽和カロメル電極に対
して０．１Ｖ〜１．５Ｖの有機金属錯体を添着処理する
手段を採用する。

【００１３】前記課題を達成するために請求項４の発明
は、親水性の補強用のバインダーとともに成形した活性
炭に、中心金属の酸化還元電位が飽和カロメル電極に対
して０．１Ｖ〜１．５Ｖの有機金属錯体を添着処理して
なる添着活性炭によって吸着された窒素酸化物を、その
添着活性炭を弱アルカリの水容液に浸漬して添着活性炭
から脱着させた後、水切りする手段を採用する。

【００１４】前記課題を達成するために請求項５の発明
は、中心金属の酸化還元電位が飽和カロメル電極に対し
て０．１Ｖ〜１．５Ｖの有機金属錯体を活性炭に添着し
てなる添着活性炭により瀘材を構成する手段を採用す
る。

【００１５】前記課題を達成するために請求項６の発明
は、ハニカム状に成形した活性炭に、中心金属の酸化還
元電位が飽和カロメル電極に対して０．１Ｖ〜１．５Ｖ
の有機金属錯体を添着した添着活性炭により瀘材を構成
する手段を採用する。

【００１６】前記課題を達成するために請求項７の発明
は、活性炭を補強用のバインダーとともにハニカム状に
成形したハニカム構造体に、中心金属の酸化還元電位が
飽和カロメル電極に対して０．１Ｖ〜１．５Ｖの有機金
属錯体を添着した添着活性炭により瀘材を構成する手段
を採用する。

【００１７】前記課題を達成するために請求項８の発明
は、活性炭を親水性の補強用のバインダーとともにハニ
カム状に成形したハニカム構造体に、中心金属の酸化還
元電位が飽和カロメル電極に対して０．１Ｖ〜１．５Ｖ
の有機金属錯体を添着した添着活性炭により瀘材を構成
する手段を採用する。

【００１８】前記課題を達成するために請求項９の発明
は、活性炭を親水性の補強用のバインダーとともにハニ
カム状に成形したハニカム構造体に、窒素酸化物を選択
的に吸着する有機ルテニウム錯体を添着した添着活性炭
により瀘材を構成する手段を採用する。

【００１９】前記課題を達成するために請求項１０の発
明は、活性炭を親水性の補強用のバインダーとともにハ
ニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素酸化物を選
択的に吸着する有機コバルト錯体を添着した添着活性炭
により瀘材を構成する手段を採用する。

【００２０】前記課題を達成するために請求項１１の発
明は、活性炭を親水性の補強用のバインダーとともにハ
ニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素酸化物を選
択的に吸着する有機鉄錯体を添着した添着活性炭により
瀘材を構成する手段を採用する。

【００２１】前記課題を達成するために請求項１２の発
明は、活性炭を親水性の補強用のバインダーとともにハ
ニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素酸化物を選
択的に吸着する有機銀錯体を添着した添着活性炭により
瀘材を構成する手段を採用する。

【００２２】前記課題を達成するために請求項１３の発
明は、活性炭を親水性の補強用のバインダーとともにハ
ニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素酸化物を選
択的に吸着する有機クロム錯体を添着した添着活性炭に
より瀘材を構成する手段を採用する。

【００２３】前記課題を達成するために請求項１４の発
明は、送風路に中心金属の酸化還元電位が飽和カロメル
電極に対して０．１Ｖ〜１．５Ｖの有機金属錯体を活性
炭に添着してなる添着活性炭によって構成した通気性を
持つ瀘材を具備した添着活性炭フィルターを装着する手
段を採用する。

【００２４】前記課題を達成するために請求項１５の発
明は、送風路にハニカム状に成形した活性炭に、中心金
属の酸化還元電位が飽和カロメル電極に対して０．１Ｖ
〜１．５Ｖの有機金属錯体を添着した添着活性炭によっ
て構成した瀘材を具備した添着活性炭フィルターを装着
する手段を採用する。

【００２５】前記課題を達成するために請求項１６の発
明は、送風路に活性炭を補強用のバインダーとともにハ
ニカム状に成形したハニカム構造体に、中心金属の酸化
還元電位が飽和カロメル電極に対して０．１Ｖ〜１．５
Ｖの有機金属錯体を添着した添着活性炭によって構成し
た瀘材を具備した添着活性炭フィルターを装着する手段
を採用する。

【００２６】前記課題を達成するために請求項１７の発
明は、送風路に活性炭を親水性の補強用のバインダーと
ともにハニカム状に成形したハニカム構造体に、中心金
属の酸化還元電位が飽和カロメル電極に対して０．１Ｖ
〜１．５Ｖの有機金属錯体を添着した添着活性炭によっ
て構成した瀘材を具備した添着活性炭フィルターを装着
する手段を採用する。

【００２７】前記課題を達成するために請求項１８の発
明は、送風路に活性炭を親水性の補強用のバインダーと
ともにハニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素酸
化物を選択的に吸着する有機ルテニウム錯体を添着した
添着活性炭によって構成した瀘材を具備した添着活性炭
フィルターを装着する手段を採用する。

【００２８】前記課題を達成するために請求項１９の発
明は、送風路に活性炭を親水性の補強用のバインダーと
ともにハニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素酸
化物を選択的に吸着する有機コバルト錯体を添着した添
着活性炭によって構成した瀘材を具備した添着活性炭フ
ィルターを装着する手段を採用する。

【００２９】前記課題を達成するために請求項２０の発
明は、送風路に活性炭を親水性の補強用のバインダーと
ともにハニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素酸
化物を選択的に吸着する有機鉄錯体を添着した添着活性
炭によって構成した瀘材を具備した添着活性炭フィルタ
ーを装着する手段を採用する。

【００３０】前記課題を達成するために請求項２１の発
明は、送風路に活性炭を親水性の補強用のバインダーと
ともにハニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素酸
化物を選択的に吸着する有機銀錯体を添着した添着活性
炭によって構成した瀘材を具備した添着活性炭フィルタ
ーを装着する手段を採用する。

【００３１】前記課題を達成するために請求項２２の発
明は、送風路に活性炭を親水性の補強用のバインダーと
ともにハニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素酸
化物を選択的に吸着する有機クロム錯体を添着した添着
活性炭によって構成した瀘材を具備した添着活性炭フィ
ルターを装着する手段を採用する。

【００３２】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。実施の形態１．図１に示すこの実施の形態１の添着活性
炭１は、ｐｐｂ（１／１０００ｐｐｍ）レベルの希薄な
悪臭ガスを高効率で除去できる活性炭の吸着能に着目
し、このような活性炭に有機金属錯体を添着処理して窒
素酸化物を高効率で吸着する機能を持たせたものであ
る。

【００３３】まず種々の形態の活性炭について、環境基
準レベル（ｐｐｂレベル）のＮＯ_Xガスを計測できる分
析装置を用いて窒素酸化物に対する除去性能を評価検討
した結果、１．活性炭は一酸化窒素を除去する能力は低いが、二酸
化窒素を除去する能力はあること。２．ハニカム状に成形した活性炭は極めて静圧力損失が
低く、二酸化窒素を除去する空気浄化材料に適するこ
と。３．ハニカム状に成形した活性炭の二酸化窒素の除去効
率は、図１１に示すように風速と二酸化窒素の濃度に大
きく依存すること。４．ハニカム状に成形した活性炭の二酸化窒素の除去効
率は、図１１に示すように二酸化窒素の濃度が低下する
につれて徐々に低下し、大気汚染地域の二酸化窒素の濃
度（５０〜１００ｐｐｂ）付近より急速に低下するこ
と。を確認することができた。なお、上記の各ハニカム状の
活性炭は、いずれも１平方インチ当りのセル数が２００
のものを用いている。

【００３４】これらの結果から、活性炭はｐｐｂレベル
の希薄な悪臭ガスを高効率で浄化する脱臭・消臭性能に
は優れているものの、ｐｐｂレベルの二酸化窒素の除去
性能に関しては十分ではなく、窒素酸化物の除去材とし
て実用化するためには、環境基準濃度から大気汚染地域
の二酸化窒素の濃度（５０〜１００ｐｐｂ）における二
酸化窒素の除去性能を改善する必要があることが分る。
また、風速に関しても空調換気装置等の外気処理装置の
標準風速である１ｍ／ｓという風速で６０％以上の二酸
化窒素を効率良く除去するためには活性炭自体を大幅に
改善する必要がある。こうした課題を克服する手立てと
して、二酸化窒素の分子の電子吸引性に着目し、空気中
の濃度がｐｐｂレベルの場合にも電子供与性の個体表面
には高効率に化学吸着できるものと考え、表面積が広い
活性炭の表面に電子供与性を付与することにより、二酸
化窒素の除去効率を大幅に改善する方法を検討した。

【００３５】活性炭の表面に電子供与性を付与するため
に、中心金属の酸化還元電位が飽和カロメル電極に対し
て０．１〜１．５Ｖの有機金属錯体をアセトン等の有機
溶剤に溶解して飽和溶液を作り、これを粒子状の活性炭
の表面に添着処理し添着活性炭１を構成した。有機金属
錯体の飽和溶液に粒子状の活性炭を浸漬すると、アセト
ンが沸騰し、有機金属錯体が活性炭の表面に吸着して溶
液濃度が低下するため、飽和溶液を循環させながら１時
間程度浸漬処理する。浸漬処理した活性炭をメッシュで
取り上げ、アセトンを乾燥させることにより粒状の添着
活性炭１が得られる。この添着活性炭１の二酸化窒素の
除去性能を評価検討した結果、５０〜１００ｐｐｂの濃
度域において風速０．２ｍ／ｓであれば、８０％以上の
除去効率を示すものであることが確認できた。また、外
気処理装置の標準風速である１ｍ／ｓにおいても６０％
以上という高い二酸化窒素の除去効率を示すものである
ことが確認できた。

【００３６】活性炭に添着する有機金属錯体としては、
中心金属がＲｕのテトラフェニルポルフィリンのルテニ
ウム錯体、中心金属がＣｏのテトラフェニルポルフィリ
ンのコバルト錯体、中心金属がＦｅの有機鉄錯体、中心
金属がＡｇの有機銀錯体、中心金属がＣｒの有機クロム
錯体が好適である。

【００３７】実施の形態２．図２に示すこの実施の形態
２の添着活性炭１は、有機溶剤に対する活性を穏やかに
するために補強用のバインダーとともに粒状やハニカム
状に成形した活性炭の表面に、実施の形態１と同様の仕
方で中心金属の酸化還元電位が飽和カロメル電極に対し
て０．１Ｖ〜１．５Ｖの有機金属錯体を有機溶剤に溶解
して添着処理したものである。活性炭に添着する有機金
属錯体としては、実施の形態１と同様、中心金属がＲｕ
のテトラフェニルポルフィリンのルテニウム錯体、中心
金属がＣｏの有機コバルト錯体、中心金属がＦｅの有機
鉄錯体、中心金属がＡｇの有機銀錯体、中心金属がＣｒ
の有機クロム錯体が好適である。補強用のバインダーと
しては、アルミナ、シリカ、マグネシア、ジルコニア等
のセラミックスの微粉末が適しており、２０重量％程度
加えればよい。

【００３８】この添着活性炭１は、上記のように補強用
のバインダーを用いることにより有機溶剤に対する活性
炭の活性が緩和し、有機溶剤のアセトンに浸漬しても僅
かな沸騰にとどまり、添着処理時において成形活性炭の
形状の破壊が生じない。従って、添着活性炭１の成形性
が向上し、粒状にも図２に示すようなハニカム状にも成
形することができる。ハニカム状に成形したものは極め
て低静圧損失のものとなり、空調用の窒素酸化物除去材
料としては好適なものとなる。これ以外の機能は実施の
形態１のものと同じである。

【００３９】実施の形態３．図２に示すこの実施の形態
３の添着活性炭１は、親水性をもつ補強用のバインダー
とともに粒状やハニカム状に成形した活性炭の表面に、
実施の形態１，２と同様の仕方で中心金属の酸化還元電
位が飽和カロメル電極に対して０．１Ｖ〜１．５Ｖの有
機金属錯体を有機溶剤のアセトンに溶解して添着処理し
たものである。活性炭に添着する有機金属錯体として
は、実施の形態１と同様、中心金属がＲｕの有機ルテニ
ウム錯体、中心金属がＣｏの有機コバルト錯体、中心金
属がＦｅの有機鉄錯体、中心金属がＡｇの有機銀錯体、
中心金属がＣｒの有機クロム錯体が好適である。親水性
の補強用のバインダーとしては、コージライト（２Ｍｇ
Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・５ＳｉＯ₂）、ムライト（３Ａｌ₂Ｏ₃・
２ＳｉＯ₂）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）等の微粉末が適し、２０重量％程度加えればよい。
特に活性炭の撥水性を抑え、添着活性炭１に親水性を付
与するにはコージライトとムライトが好適である。この
実施の形態３の添着活性炭１においては撥水性が低減
し、水洗いによる再生が容易になる。これ以外の機能は
実施の形態２のものと同じであり、アセトンに浸漬して
も僅かな沸騰にとどまり、添着処理時において成形活性
炭の形状の破壊も生じない。

【００４０】実施の形態４．図２に示すこの実施の形態
４の添着活性炭１は、親水性をもつ補強用のバインダー
とともに粒状やハニカム状に成形した活性炭の表面に、
二酸化窒素を選択的に吸着し、有機溶剤に可溶性をもつ
フタロシアニンのルテニウム錯体を有機溶剤に溶解して
実施の形態１，２と同様の仕方で添着処理したものであ
る。有機ルテニウム錯体としては、中心金属をルテニウ
ムとするポルフィリン誘導体やフタロシアニン誘導体又
はシッフ塩基錯体が適している。親水性の補強用のバイ
ンダーとしては、コージライト（２ＭｇＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・
５ＳｉＯ₂）、ムライト（３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）、ア
ルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の微粉末が
適し、２０重量％程度加えればよい。特に親水性の改善
にはコージライトとムライトが好適である。この実施の
形態４の添着活性炭１においても実施の形態３のものと
同様に、成形性がよく水洗いによる再生も容易になる。

【００４１】実施の形態５．図２に示すこの実施の形態
５の添着活性炭１は、親水性をもつ補強用のバインダー
とともに粒状やハニカム状に成形した活性炭の表面に、
二酸化窒素を選択的に吸着するコバルトのシッフ塩基錯
体であるサルコミン（ビスサリチルアルデヒドエチレン
ジイミンコバルト）を有機溶剤のアセトンに溶解して実
施の形態１，２と同様の仕方で添着処理したものであ
る。有機コバルト錯体としては、中心金属をコバルトと
するポルフィリン誘導体やフタロシアニン誘導体又はシ
ッフ塩基錯体が適している。親水性の補強用のバインダ
ーとしては、コージライト（２ＭｇＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・５Ｓ
ｉＯ₂）、ムライト（３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）、アルミ
ナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の微粉末が適
し、２０重量％程度加えればよい。特に親水性の改善に
はコージライトとムライトが好適である。この実施の形
態５の添着活性炭１においても実施の形態４のものと同
様に、成形性がよく水洗いによる再生も容易になる。

【００４２】実施の形態６．図２に示すこの実施の形態
６の添着活性炭１は、親水性をもつ補強用のバインダー
とともに粒状やハニカム状に成形した活性炭の表面に、
二酸化窒素を選択的に吸着するテトラフェニルポルフィ
リンの鉄錯体を有機溶剤のアセトンに溶解して実施の形
態１，２と同様の仕方で添着処理したものである。鉄錯
体としては、中心金属を鉄とするポルフィリン誘導体の
他、フタロシアニン誘導体又はシッフ塩基錯体が適して
いる。親水性の補強用のバインダーとしては、コージラ
イト（２ＭｇＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・５ＳｉＯ₂）、ムライト
（３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、
炭化珪素（ＳｉＣ）等の微粉末が適し、２０重量％程度
加えればよい。特に親水性の改善にはコージライトとム
ライトが好適である。この実施の形態６の添着活性炭１
においても実施の形態４，５のものと同様に、成形性が
よく水洗いによる再生も容易になる。

【００４３】実施の形態７．図２に示すこの実施の形態
７の添着活性炭１は、親水性をもつ補強用のバインダー
とともに粒状やハニカム状に成形した活性炭の表面に、
二酸化窒素を選択的に吸着するテトラフェニルポルフィ
リンの銀錯体を有機溶剤のアセトンに溶解して実施の形
態１，２と同様の仕方で添着処理したものである。銀錯
体としては、中心金属を銀とするポルフィリン誘導体の
他にもフタロシアニン誘導体又はシッフ塩基錯体が適し
ている。親水性の補強用のバインダーとしては、コージ
ライト（２ＭｇＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・５ＳｉＯ₂）、ムライト
（３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、
炭化珪素（ＳｉＣ）等の微粉末が適し、２０重量％程度
加えればよい。特に親水性の改善にはコージライトとム
ライトが好適である。この実施の形態７の添着活性炭１
においても実施の形態４，５のものと同様に、成形性が
よく水洗いによる再生も容易になる。

【００４４】実施の形態８．図２に示すこの実施の形態
８の添着活性炭１は、親水性をもつ補強用のバインダー
とともに粒状やハニカム状に成形した活性炭の表面に、
二酸化窒素を選択的に吸着するテトラフェニルポルフィ
リンのクロム錯体を有機溶剤のアセトンに溶解して実施
の形態１，２と同様の仕方で添着処理したものである。
クロム錯体としては、中心金属をクロムとするポルフィ
リン誘導体の他にも、フタロシアニン誘導体又はシッフ
塩基錯体が適している。親水性の補強用のバインダーと
しては、コージライト（２ＭｇＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・５ＳｉＯ
₂）、ムライト（３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）、アルミナ
（Ａｌ₂Ｏ₃）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の微粉末が適し、
２０重量％程度加えればよい。特に親水性の改善にはコ
ージライトとムライトが好適である。この実施の形態８
の添着活性炭１においても実施の形態４，５のものと同
様に、成形性がよく水洗いによる再生も容易になる。

【００４５】実施の形態９．この実施の形態９は、図３
に示すように二酸化窒素分子の水溶性に着目した、添着
活性炭１の再生に関するものである。上記した実施の形
態３〜８の添着活性炭１では、水溶性の補強用のバイン
ダーを加えているため、撥水性が抑えられハニカム状等
の複雑な形状に成形しても内部まで水が浸透する。従っ
て、有機金属錯体に吸着した水溶性の二酸化窒素は水洗
いによって脱着させることができる。しかし、ＰＨが約
７の水道水に数十時間浸漬しても二酸化窒素を吸着して
飽和した添着活性炭１は完全に再生されることはない。
水をＰＨ８〜１０の弱アルカリ性に調整すると、３０分
〜１時間程浸漬することによりほぼ完全に再生した添着
活性炭１が再生される。

【００４６】二酸化窒素が水に溶解すると弱酸性を呈す
るため、弱アルカリ性の水溶液２を用いると中和反応が
進み、二酸化窒素の脱着が促進されることになる。再生
した添着活性炭１は図３に示すように水切り処理した
後、乾燥処理することにより再使用できる。弱アルカリ
性の水溶液２は、重炭酸ナトリウム（ベイキングパウダ
ーの主成分である）や炭酸ナトリウム等を濃度２〜５％
程度に水道水に溶解して作ることができ、一般家庭にお
いても至って簡単に作り出すことができる。

【００４７】実施の形態１０．この実施の形態１０は、
図４に示すように実施の形態１〜８により示した添着活
性炭１のいずれか一つを使って添着活性炭フィルター３
を構成したものである。添着活性炭１を粒子状にして通
気性のある瀘材４となし、これを不織布５に詰めて厚さ
１０ｍｍ程の格子状の枠６に収めて添着活性炭フィルタ
ー３が構成される。これにより、上記した各実施の形態
により示した添着活性炭１の機能を持つ空調用に適した
低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭フィルター３が得
られる。実施の形態３〜８により示した添着活性炭１を
瀘材４にしたものでは、実施の形態９により示した再生
方法により再生させ、反復利用することができる。この
添着活性炭フィルター３は、瀘材４に消臭機能も有るの
で、低濃度窒素酸化物の除去とともに消臭も果たし得
る。

【００４８】実施の形態１１．この実施の形態１１は、
図５に示すように実施の形態２〜８により示した添着活
性炭１のいずれか一つを使って添着活性炭フィルター３
を構成したものである。ハニカム状に成形した活性炭に
有機金属錯体を添着した厚さ１０ｍｍ、１平方インチ当
りのセル数が２００程のハニカム構造体の添着活性炭１
を瀘材４となし、この瀘材４を厚さ１０ｍｍ程のプラス
チックの枠６に並べ収めて添着活性炭フィルター３が構
成される。これにより、上記した実施の形態２〜８によ
り示した添着活性炭１の機能を持つ低静圧損失の空調用
に好適の低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭フィルタ
ー３が得られる。実施の形態３〜８により示した添着活
性炭１を瀘材４にしたものでは、実施の形態９により示
した再生方法により再生させ、反復利用することができ
る。この添着活性炭フィルター３も、瀘材４に消臭機能
も有るので、低濃度窒素酸化物の除去とともに消臭も果
たし得る。ハニカム構造体は１平方インチ当りのセル数
が２００程のものが極めて低静圧損失であるが、１平方
インチ当りのセル数が３００〜８００程にすると静圧損
失は高くなるが、低濃度窒素酸化物の除去効率はさらに
向上する。

【００４９】この実施の形態１０，１１による添着活性
炭フィルター３を図６に示すような評価設備を使ってそ
の特性の評価を実施した。即ち、ガス濃度が１０００ｐ
ｐｍの一酸化窒素と二酸化窒素の標準ガスボンベ７，８
のガスを工場用圧縮空気で所定の濃度（４０〜１０００
ｐｐｂ）に希釈し、添着活性炭フィルター３をセットし
たダクト９の中に流しながら、添着活性炭フィルター３
の前後の空気をサンプリングし、環境用窒素酸化物分析
計（サーモエレクトロン社製）１０を用いて濃度を計測
した。この計測濃度より一酸化窒素及び二酸化窒素の除
去効率を算出し、除去効率の風速及びガス濃度依存性を
検討した。図７は実施の形態１の添着活性炭１を瀘材４
とした実施の形態１０の添着活性炭フィルター３の評価
結果を示している。また、図８は実施の形態３の添着活
性炭１を瀘材４とした実施の形態１１の添着活性炭フィ
ルター３の評価結果を示している。

【００５０】図７に示すように、テトラフェニルポルフ
ィリンのルテニウム錯体を添着した添着活性炭１を粒状
にして瀘材４としたものは、未処理の活性炭によるもの
より大幅に二酸化窒素の除去効率が向上する。処理風速
が０．２ｍ／ｓの場合は８０％以上であり、空調装置の
標準風速である１．０ｍ／ｓでも６０％以上の除去効率
である。図８に示すように、テトラフェニルポルフィリ
ンのコバルト錯体を添着したハニカム状の添着活性炭１
を瀘材４としたものは、図１１に示した未処理の活性炭
によるものより大幅に二酸化窒素の除去効率が向上す
る。処理風速が０．２ｍ／ｓの場合は７０％以上であ
り、空調装置の標準風速である１．０ｍ／ｓでも二酸化
窒素の濃度が５０ｐｐｂ以上では６０％以上の除去効率
である。なお、他の実施の形態の添着活性炭１によるも
のも上記とほぼ同等の二酸化窒素の除去特性が得られ
た。

【００５１】また、実施の形態１０の添着活性炭フィル
ター３の処理風速１．０ｍ／ｓにおける静圧損失の評価
結果は、３ｍｍＡｑと除塵フィルターに近い静圧損失で
あった。一方、実施の形態１１の添着活性炭フィルター
３の処理風速１．０ｍ／ｓにおける静圧損失の評価結果
は、０．５ｍｍＡｑと極めて低い静圧損失であった。従
って、実施の形態１１の添着活性炭フィルター３は、高
い二酸化窒素の除去特性と低静圧損失が両立する優れた
低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭フィルター３と言
えるもので、外気を清浄に加工して室内に供給する換気
空調装置等の低濃度窒素酸化物除去用のフィルターとし
て好適なものである。なお、実施の形態１１の添着活性
炭フィルター３の寿命は、４〜６ヶ月程度であるが、実
施の形態９で示した方法により再生させることができる
ので、実際には継続使用することができ、長寿命であ
る。

【００５２】実施の形態１２．この実施の形態１２は、
実施の形態１０，１１により示した添着活性炭フィルタ
ー３を組込んで構成した低濃度窒素酸化物除去機能を有
する空調装置１１に関するものである。空調装置１１に
は、室内の空気の温度コントロールを行なう図９に示す
ような冷暖房装置や外気を吸い込み熱交換器１２を通し
て室内へ供給する図１０に示すような熱交換換気装置や
これらの機能を兼備した装置もあるが、いずれも基本的
には、図９，１０に示すように送風路１３による送風機
能を備えている。

【００５３】送風路１３には、送風路１３を横断する状
態に室内へ吹出す前の空気から二酸化窒素を除去し清浄
化する実施の形態１０や実施の形態１１によって示した
添着活性炭フィルター３が装着されている。この他に除
塵フィルター１４や消臭フィルター１５等も装着される
こともある。添着活性炭フィルター３とともに除塵フィ
ルター１４や消臭フィルター１５を装着する場合には、
風上側から除塵フィルター１４、消臭フィルター１５、
添着活性炭フィルター３の順に積層することが望ましい
が、添着活性炭フィルター３は一部消臭機能も備えてい
るので、消臭フィルター１５については省くこともでき
る。

【００５４】外気を処理する添着活性炭フィルター３等
は、送風路１３における外気の通過面積に相当する平面
積に構成する方が効果的であるが、室内空気を循環させ
る送風路１３に組込む場合には送風路１３における空気
の通過面積より小さい平面積の添着活性炭フィルター３
であっても、室内空気が二酸化窒素で汚れる度合いは極
めて少ないので問題はない。このように構成した空調装
置１１によれば室内へ供給する空気を窒素酸化物の除去
された清浄なものとすることができ、健康的な空気環境
を室内に形成することができる。即ち、実施の形態１
０，１１で示した添着活性炭フィルター３の機能を発揮
させうる空調装置１１が得られる。

【００５５】

【発明の効果】以上実施の形態での説明からも明らかな
ように、請求項１の発明によればｐｐｂレベルの希薄な
窒素酸化物を効率よく除去できる空調用に適した低濃度
窒素酸化物除去用の添着活性炭を得ることができる。

【００５６】請求項２の発明によれば、ｐｐｂレベルの
希薄な窒素酸化物を効率よく除去できる空調用に適した
成形性の良い低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭を得
ることができる。

【００５７】請求項３の発明によれば、ｐｐｂレベルの
希薄な窒素酸化物を効率よく除去でき、成形性が良く寿
命も長い空調用に適した低濃度窒素酸化物除去用の添着
活性炭を得ることができる。

【００５８】請求項４の発明によれば、ｐｐｂレベルの
希薄な窒素酸化物を効率よく除去できる空調用に適した
低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭を極めて簡単に再
生させることができる。

【００５９】請求項５の発明によれば、ｐｐｂレベルの
希薄な窒素酸化物を効率よく除去できる空調用に適した
低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭フィルターが得ら
れる。

【００６０】請求項６の発明によれば、ｐｐｂレベルの
希薄な窒素酸化物を効率よく除去できる低静圧損失の空
調用に適した低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭フィ
ルターが得られる。

【００６１】請求項７の発明によれば、ｐｐｂレベルの
希薄な窒素酸化物を効率よく除去できる低静圧損失の空
調用に適した低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭フィ
ルターが得られる。

【００６２】請求項８〜請求項１３までの各発明によれ
ば、ｐｐｂレベルの希薄な窒素酸化物を効率よく除去で
きる低静圧損失で再生の可能な空調用に適した低濃度窒
素酸化物除去用の添着活性炭フィルターが得られる。

【００６３】請求項１４の発明によれば、ｐｐｂレベル
の希薄な窒素酸化物を効率よく除去できる低濃度窒素酸
化物除去機能を有する空調装置が得られる。

【００６４】請求項１５と請求項１６の発明によれば、
ｐｐｂレベルの希薄な窒素酸化物を効率よく除去できる
低濃度窒素酸化物除去機能を有する圧力損失の少ない空
調装置が得られる。

【００６５】請求項１７〜請求項２２までの各発明によ
れば、ｐｐｂレベルの希薄な窒素酸化物を効率よく除去
できる低濃度窒素酸化物除去機能を有する圧力損失の少
ない空調装置が得られ、その低濃度窒素酸化物除去機能
を再生により継続させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の添着活性炭を示す構成図であ
る。

【図２】実施の形態２〜８の添着活性炭を示す構成図
である。

【図３】実施の形態９の再生方法を示す説明図であ
る。

【図４】実施の形態１０の添着活性炭フィルターの断
面図である。

【図５】実施の形態１１の添着活性炭フィルターの斜
視図である。

【図６】実施の形態で使用した評価設備を示す構成図
である。

【図７】実施の形態１０の添着活性炭フィルターの特
性を示す説明図である。

【図８】実施の形態１１の添着活性炭フィルターの特
性を示す説明図である。

【図９】実施の形態１２の空調装置の構成図である。

【図１０】実施の形態１２の他の空調装置の構成図で
ある。

【図１１】未処理の活性炭によるフィルターの特性を
示す説明図である。

【符号の説明】

１添着活性炭２水溶液３添着活性炭フィルター４瀘材１１空調装置１３送風路

フロントページの続き (72)発明者花里善夫東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者宮本誠東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心金属の酸化還元電位が飽和カロメル
電極に対して０．１Ｖ〜１．５Ｖの有機金属錯体を活性
炭に添着した低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭。
【請求項２】補強用のバインダーとともに成形した活
性炭に、中心金属の酸化還元電位が飽和カロメル電極に
対して０．１Ｖ〜１．５Ｖの有機金属錯体を添着したこ
とを特徴とする低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭。
【請求項３】親水性の補強用のバインダーとともに成
形した活性炭に、中心金属の酸化還元電位が飽和カロメ
ル電極に対して０．１Ｖ〜１．５Ｖの有機金属錯体を添
着したことを特徴とする低濃度窒素酸化物除去用の添着
活性炭。
【請求項４】親水性の補強用のバインダーとともに成
形した活性炭に、中心金属の酸化還元電位が飽和カロメ
ル電極に対して０．１Ｖ〜１．５Ｖの有機金属錯体を添
着してなる添着活性炭によって吸着された窒素酸化物
を、その添着活性炭を弱アルカリ性の水容液に浸漬して
添着活性炭から脱着させた後、水切りすることを特徴と
する添着活性炭の再生方法。
【請求項５】中心金属の酸化還元電位が飽和カロメル
電極に対して０．１Ｖ〜１．５Ｖの有機金属錯体を活性
炭に添着してなる添着活性炭によって構成した通気性を
持つ瀘材を備えていることを特徴とする低濃度窒素酸化
物除去用の添着活性炭フィルター。
【請求項６】ハニカム状に成形した活性炭に、中心金
属の酸化還元電位が飽和カロメル電極に対して０．１Ｖ
〜１．５Ｖの有機金属錯体を添着した添着活性炭により
構成した瀘材を備えていることを特徴とする低濃度窒素
酸化物除去用の添着活性炭フィルター。
【請求項７】活性炭を補強用のバインダーとともにハ
ニカム状に成形したハニカム構造体に、中心金属の酸化
還元電位が飽和カロメル電極に対して０．１Ｖ〜１．５
Ｖの有機金属錯体を添着した添着活性炭により構成した
瀘材を備えていることを特徴とする低濃度窒素酸化物除
去用の添着活性炭フィルター。
【請求項８】活性炭を親水性の補強用のバインダーと
ともにハニカム状に成形したハニカム構造体に、中心金
属の酸化還元電位が飽和カロメル電極に対して０．１Ｖ
〜１．５Ｖの有機金属錯体を添着した添着活性炭により
構成した瀘材を備えていることを特徴とする低濃度窒素
酸化物除去用の添着活性炭フィルター。
【請求項９】活性炭を親水性の補強用のバインダーと
ともにハニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素酸
化物を選択的に吸着する有機ルテニウム錯体を添着した
添着活性炭により構成した瀘材を備えていることを特徴
とする低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭フィルタ
ー。
【請求項１０】活性炭を親水性の補強用のバインダー
とともにハニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素
酸化物を選択的に吸着する有機コバルト錯体を添着した
添着活性炭により構成した瀘材を備えていることを特徴
とする低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭フィルタ
ー。
【請求項１１】活性炭を親水性の補強用のバインダー
とともにハニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素
酸化物を選択的に吸着する有機鉄錯体を添着した添着活
性炭により構成した瀘材を備えていることを特徴とする
低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭フィルター。
【請求項１２】活性炭を親水性の補強用のバインダー
とともにハニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素
酸化物を選択的に吸着する有機銀錯体を添着した添着活
性炭により構成した瀘材を備えていることを特徴とする
低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭フィルター。
【請求項１３】活性炭を親水性の補強用のバインダー
とともにハニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素
酸化物を選択的に吸着する有機クロム錯体を添着した添
着活性炭により構成した瀘材を備えていることを特徴と
する低濃度窒素酸化物除去用の添着活性炭フィルター。
【請求項１４】送風路による送風機能を備え、その送
風路に中心金属の酸化還元電位が飽和カロメル電極に対
して０．１Ｖ〜１．５Ｖの有機金属錯体を活性炭に添着
してなる添着活性炭によって構成した通気性を持つ瀘材
を具備した添着活性炭フィルターを装着したことを特徴
とする低濃度窒素酸化物除去機能を有する空調装置。
【請求項１５】送風路による送風機能を備え、その送
風路にハニカム状に成形した活性炭に、中心金属の酸化
還元電位が飽和カロメル電極に対して０．１Ｖ〜１．５
Ｖの有機金属錯体を添着した添着活性炭によって構成し
た瀘材を具備した添着活性炭フィルターを装着したこと
を特徴とする低濃度窒素酸化物除去機能を有する空調装
置。
【請求項１６】送風路による送風機能を備え、その送
風路に活性炭を補強用のバインダーとともにハニカム状
に成形したハニカム構造体に、中心金属の酸化還元電位
が飽和カロメル電極に対して０．１Ｖ〜１．５Ｖの有機
金属錯体を添着した添着活性炭によって構成した瀘材を
具備した添着活性炭フィルターを装着したことを特徴と
する低濃度窒素酸化物除去機能を有する空調装置。
【請求項１７】送風路による送風機能を備え、その送
風路に活性炭を親水性の補強用のバインダーとともにハ
ニカム状に成形したハニカム構造体に、中心金属の酸化
還元電位が飽和カロメル電極に対して０．１Ｖ〜１．５
Ｖの有機金属錯体を添着した添着活性炭によって構成し
た瀘材を具備した添着活性炭フィルターを装着したこと
を特徴とする低濃度窒素酸化物除去機能を有する空調装
置。
【請求項１８】送風路による送風機能を備え、その送
風路に活性炭を親水性の補強用のバインダーとともにハ
ニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素酸化物を選
択的に吸着する有機ルテニウム錯体を添着した添着活性
炭によって構成した瀘材を具備した添着活性炭フィルタ
ーを装着したことを特徴とする低濃度窒素酸化物除去機
能を有する空調装置。
【請求項１９】送風路による送風機能を備え、その送
風路に活性炭を親水性の補強用のバインダーとともにハ
ニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素酸化物を選
択的に吸着する有機コバルト錯体を添着した添着活性炭
によって構成した瀘材を具備した添着活性炭フィルター
を装着したことを特徴とする低濃度窒素酸化物除去機能
を有する空調装置。
【請求項２０】送風路による送風機能を備え、その送
風路に活性炭を親水性の補強用のバインダーとともにハ
ニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素酸化物を選
択的に吸着する有機鉄錯体を添着した添着活性炭によっ
て構成した瀘材を具備した添着活性炭フィルターを装着
したことを特徴とする低濃度窒素酸化物除去機能を有す
る空調装置。
【請求項２１】送風路による送風機能を備え、その送
風路に活性炭を親水性の補強用のバインダーとともにハ
ニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素酸化物を選
択的に吸着する有機銀錯体を添着した添着活性炭によっ
て構成した瀘材を具備した添着活性炭フィルターを装着
したことを特徴とする低濃度窒素酸化物除去機能を有す
る空調装置。
【請求項２２】送風路による送風機能を備え、その送
風路に活性炭を親水性の補強用のバインダーとともにハ
ニカム状に成形したハニカム構造体に、窒素酸化物を選
択的に吸着する有機クロム錯体を添着した添着活性炭に
よって構成した瀘材を具備した添着活性炭フィルターを
装着したことを特徴とする低濃度窒素酸化物除去機能を
有する空調装置。