JPS6120566A - 一酸化炭素用自己救命器 - Google Patents

一酸化炭素用自己救命器

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JPS6120566A
JPS6120566A JP59141406A JP14140684A JPS6120566A JP S6120566 A JPS6120566 A JP S6120566A JP 59141406 A JP59141406 A JP 59141406A JP 14140684 A JP14140684 A JP 14140684A JP S6120566 A JPS6120566 A JP S6120566A
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松下 肇
石黒 繁夫
市瀬 宏
水崎 茂暢
市瀬 茂男
健一郎 杉森
勝 山本
堀井 郁男
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Japan Tobacco Inc
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Topy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一酸化炭素用自己救命器に関する。
〔産業上の利用分野〕
一般に、炭素や含炭素化合物の不完全燃焼によって発生
する一酸化炭素(以下単にCOともいう−)は、血液中
のヘモグロビンと強固に結合してCOヘモグロビンを形
成し血液の酸素吸収及び運搬の役割を著しく阻害するた
め、頭痛、めまいなどの急性中毒症状をひき起す。又、
血中のCOヘモグロビン濃度が約40%以上に達すると
人の場合外に至ることが知られている。
従来、−酸化炭素用自己救命器(以下単にCOマスクと
いう)はビルや炭鉱、鉱山などの杭内において、火災、
爆発事故などによりCoガスが発生存在している場所を
突破、脱出するときに使用されるもので、炭鉱、鉱山等
においては石炭鉱山保安規則により杭内で作業する全鉱
質がその携行を義務づけられている。
〔従来の技術〕
このCOマスクはCO除去性能が優れていることは勿論
、通常の作業時や、更には緊急避難時の行動に支障がな
いように可能な限り小型軽量であると同時に、日中の火
傷を防ぐため使用中に発生するCOの酸化熱などによる
吸気の温度上昇の小さいものが切望されている。
従来市販のCOマスクにはco除去剤として二酸化マン
ガンと酸化銅の複合物を主体とした、いわゆるホブカリ
ット系複合酸化物触媒が用いられている(特公昭50−
29599号公報参照)。
このホプカリソト系触媒は空気中の水分を吸着すること
により、そのCO酸化活性を著しく低下させる欠点を有
するので、その活性を長期間持続させるためには常時乾
燥状態に維持させておく必要がある。
このためCOマスクのガス吸収缶には完全に乾燥脱水し
たホプカリソト触媒と共に吸湿剤を充填し、COマスク
全体を頑強な金属製容器に密閉状態で格納して大気を遮
断した状態にして携行しなければならない。
このような従来市販されているCOマスク本体はその重
量が600g以上となり、気密容器の重さを加えると約
1.1 ktrにも達する。更に従来のホブカリソト触
媒と吸湿剤とを充填したCOマスクは使用時において、
水分とCOを含む空気がマスク本体を通過する際、吸湿
剤への水分の吸収熱とCOのホプカリソト触媒上での酸
化に伴なう反応熱によって吸気の温度が100℃程度に
まで上昇し、日中が火傷するという事故を起すことがあ
り、使用上の問題点として指摘されている。
そこで、かかる問題点を改善するためのマスクが特開昭
47−40892号公報において提案されているが、こ
のマスクの構造もCOの酸化触媒としてホブカリット触
媒を使用するものであるため、比較的大きなスペースの
吸湿剤収容室や吸気温度の上昇を抑制するための熱交換
用金属殻収容室を具備すると共に、吸気弁及び排気弁を
設けた吸気口及び排気口の2個の口片を有するものであ
り、構造が複雑で容積や重量も大きなものとなる欠点が
ある。このようにホブカリソト触媒を充填したCOマス
クはその重量の点や吸気の温度上昇の点などを考慮する
と必ずしも十分な性能を有しているとは云い難い。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は従来のCOマスクのかかる問題点に着目してな
されたもので、COの除去効果がすぐれていると共に小
型軽量で吸気の温度上昇の小さいCOマスクを提供する
ことを目的として種々研究を行なった結果、COの酸化
活性の高い触媒としてパラジウム塩と銅塩の両者を主体
とする触媒を担体に担持させてCOマスク内に装填する
ことにより、吸湿剤を使用することなく、むルろ吸気及
び呼気中の水分を利用することにより触媒反応をより促
進してCOの除去効果を高めると共に、COの酸化反応
熱の冷却をも効果的に達成し得ることを見出し本発明に
至ったものである。
〔問題点を解決するための手段〕
すなわち、本発明はパラジウム塩と銅塩の両者からなる
触媒を担体に担持して装填したCOマスクである。
本発明に用いられるCO酸化触媒としてのパラジウム塩
及び銅塩としては、夫々の塩化物、硝酸塩、硫酸塩又は
これらの混合塩等を使用することができ、又、銅塩につ
いては2価の銅塩のみならず1 ((1)iの銅塩も使
用することができる。また、上−記の触媒成分に第3触
媒成分として)<ナジン酸アンモニウム(NH4VO3
) 、バナジン酸ナトリウム(NaVO3)、5酸化バ
ナジウム(■205)などのバナジウム化合物を添加す
ることによってCO酸化活性を更に向上させることがで
きる。
次に上記のCO酸化触媒を担持させるための担体として
は、T−アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、活性炭、
シリカとアルミナとの複塩である酸性白土、ベントナイ
トあるいは活性炭とこれらの無機酸化物との混合組成物
などの多孔質担体で、B−E−T測定法による比表面積
が100〜1500nf/gを有するものが好適に使用
される。
これらの担体に対するパラジウム塩の担持量はパラジウ
ム換算で0.3〜1.5%(本明細書において%は特記
しない限り重量%を表わす、)で十分目的を達し得るが
、0.3%未満ではCO酸化活性が不十分となる。又、
銅塩の担持量は銅換算で2〜6%、好ましくは4〜5%
がよく、2%未満及び6%超過の場合はCO酸化活性の
持続性が低下する傾向がみられる。
又、バナジウム化合物の担体に対する添加量は1〜3%
でCO酸化活性を一層向上させることができる。
次に担体への触媒成分の担持方法としては、担体粉末を
造粒して8〜14メツシュ程度の粒状体に成形し、これ
をパラジウム塩及び銅塩の両者を含有する水溶液中に浸
漬した後、ロータリーエバポレータ等の蒸発器を用い”
ζ溶液を加熱濃縮し、過剰の水分を蒸発させて担体上に
触媒成分を析出させる方法が最も簡便な方法として適用
できる。
又、バナジウム化合物はパラジウム塩や銅塩と同時に担
持させてもよく、又、予めバナジウム化合物のみを上記
の浸漬法を用いて担体に担持させた後、パラジウム塩と
銅塩を同様にして10持させる方法も通用することがで
きる。
触媒を担持させた担体の粒度はCOマスクの通気抵抗の
点から、上記のように8〜14メソツユ程度とすること
が望ましいが、担体としては必ずしも粒状である必要は
なく、無機質材料あるいは耐熱性のプラスチック材料な
どから作られた、いわゆるハニカム状成形体や、無数の
連通孔を有する海綿状セラミック体等を担体として使用
し、これらに前記の触媒を浸漬法等により担持させて使
用することもできる。
第1図は本発明のCOマスクの構造の一例を示し、上部
に口当部2を設け、底部に吸排気口3を設けた缶体1内
に隔離板4を介して粒状の上記担体に担持させたCO酸
化触媒5を装填してなるものである。なお、6は除塵フ
ィルタである。
〔作 用〕
次に本発明のCOマスクの作用について説明する。
すなわち、本発明のCOマスクに装填されるパラジウム
塩と銅塩の混合触媒は、COの酸化反応において水分の
存在を必要とするので、従来のホプカリソト触媒におい
て望ましくないとされる水分の存在が逆に有効に作用す
る。従ってホプカリソト触媒のように常時乾燥状態に維
持しておく必要はなく、通常10〜25%程度の水分が
含有された状態に保持される。よって本発明のCOマス
クにCOと水分を含んだ空気が通過し、触媒上で酸化反
応が起り発熱しても触媒中の水分の気化潜熱でその発熱
をある程度軽減することができる。
更に、通過空気も比熱の大きい水分を含んでいるので熱
容量が乾燥空気の場合に比べて大きく、従って反応熱に
よる通過空気の温度上昇も抑制される。
又、本発明に用いられるCO酸化触媒はボプカリフト触
媒と異なり耐湿性を有し乾燥剤の充填を必要としないの
で、COマスクの構造も従来のCOマスクのように排気
口を吸気口と別個に設ける必要がなく、第1図に示すよ
うに吸気と呼気の日当部を同一として、吸気と呼気を同
一の触媒層内を通過せしめることが可能となる。このよ
うな構造にすることで湿った呼気により触媒に適当な水
分を与え、触媒によるCOの酸化反応をより促進すると
共にCOの酸化反応熱により昇温した触媒層の冷却にも
効果的に作用するものである。
〔実施例〕
次に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。
−先ず、以下に示す種々の方法により本発明のCOマス
クに装填される担体に担持したCO酸化触媒を調製した
調製例 (1) パラジウム換算で7g、銅換算で44gを含む水溶液1
.51を塩化パラジウムと塩化第二銅を用いて調製した
。この水溶液に、活性炭とベントナイトを混合M量比1
:1で混合し、8〜14メソシユの大きさに造粒した担
体1 ktrを時々攪拌しながら浸漬した。浸漬5時間
後にこの全てを120℃の通風乾燥器内に入れ、時々攪
拌しながら水分を蒸発させた。通風乾燥器内に収容後1
0時間後に担体に担持した触媒を乾燥器から取り出し触
媒(A)を得た。
調製例 (2) パラジウム換算で7g、銅換算で44gを含有する水溶
液1.3/lを塩化パラジウムと塩化第二銅を用いて調
製し、この水溶液に8〜14メソシユの大きさに造粒し
たT−アルミナ1 kgを浸漬した。
浸漬5時間後、250℃の通風乾燥器内に入れ、。
時々攪拌しながら水分を蒸発させ、乾燥器に収容12時
間後にγ−アルミナ担体に担持した触媒を乾燥器内から
取り出し触媒(B)を得た。
調製例 (3) 調製例(2)で使用したと同様のT−アルミナ担体に予
め浸漬法によりNH4VO3を1.3%担持させ、更に
これを500℃で2時間加熱し、V2O5として1.0
゛%担持したγ−アルミナを作製した。
この担体1 kgに調製例(1)と同様の方法でパラジ
ウムとして0.7%、銅として4.4%の担持量になる
ように塩化パラジウムと塩化第二銅を担持した触媒(C
)を得た。
調製例 (4) NH4VO2の0.1mol/j!水溶液500m1に
、市販のコーディエライト質のハニカム体(径100N
φ、高さ3535酊、重量115g、セル数112セル
/ i n c h ’ )の表面に予め10%のアル
ミナゾルをコーティングしてγ−アルミナ層を形成させ
た担体を浸漬し、2時間後ハニカム体を取り出し150
℃で乾燥した。この浸漬、乾燥を3回繰返したのち、ハ
ニカム体を更に500℃で2時間加熱し、ハニカム体表
面にV2 O5を析出させた。この場合の担体に対する
V2O5担持量は約1.2%であった。このように前処
理されたハニカム体を塩化パラジウムを0.05mol
と塩化第二銅を0.5mol含有する水溶液500m!
に1時間浸漬した後、150℃で乾燥し、パラジウム担
持量0.46%、銅担持I2.8%の触媒(D)を得た
次に第1図に示した構造のCoマスクを作製し、その缶
体内に従来使用されているホブカリソト触媒の8〜14
メソシュ造粒体、触媒(A)  、  <B)及び(C
)を夫々160mj!宛別々に装填したCoマスク、及
び触媒(D)を装填したCoマスクについて、吸湿剤を
併用せずにCO除去性能および吸気温度の測定を行なっ
た。更に比較例としてホプカリソト触媒160ml1と
吸湿剤190m1が装填されている従来市販のCoマス
クについても同様の測定を行なった。なお、吸気温度の
測定については比較例のCoマスクとCO除去性能のよ
い触媒(C)について比較した。
又、測定は、CO除去性能についてはJIS規格M−7
611の方法に準拠して行なった。すなわち、1%のC
Oを含む相対湿度95%、温度25℃の空気を32p/
分の流量でCoマスク本体に流し、日当部における吸気
中のCo濃度を非分散型赤外分光光度計を用いて測定し
た。又、同時にこの条件下で口当部の吸気温度を測定し
た。
測定結果は第2図に示すとおりであり、乾燥剤を使用せ
ずホプカリット触媒のみを装填したCoマスクのCO除
去性能は水分の影響を受けて短時間で急速に低下して行
くのに対し、触媒(A)〜(D)を装填した本発明のC
oマスクの場合は、何れもJIS規格(吸気中の平均C
0fA度200ppm相当以下)を十分に満足し得るC
O除去性簡を示した。特に触媒(C)のようにパラジウ
ム塩と銅塩のほかにバナジウム化合物を添加した触媒は
、CO除去性能が著しくすぐれていた。又、触媒(D)
もバナジウム化合物を添加した例であるが、この場合の
吸気中のCo濃度が触媒(A)−より高い理由は担体に
担持された触媒量が触媒(A)に比し少なかったことに
よるものと考えられる。
又、吸気温度については、従来市販されているCoマス
クの場合100℃以上に上昇するのに比べて触媒(C)
を用いた場合60℃を僅かに上、廻る程度に止まり著し
く低い。更に、本実施例に用いた本発すのCoマスクの
重量は350〜450gであり、従来市販されているC
oマスクの約600gに比べて著しく軽量化されること
が実証された。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、本発明のCoマスクはCO
r!!、化触媒としてパラジウム塩と銅塩との両者、並
びにCO酸化促進剤として更にバナジウム化合物をこの
両者に併用して添加し、担体に担持させてマスク内に装
填させたものであるから、従来のホプカリット触媒のよ
うに吸湿剤を同時に装填することなくJIS規格を十分
満足し得るCO除去性能かえられると共に、吸気温度も
著しく。
低下し、従来のCoマスクを使用した場合の日中の火傷
の危険も完全に防止される。更に本発明のCoマスクに
よれば、吸湿剤を収容するスペースや弁体を取付けた吸
気室と排気室を別個に設ける必要もなく構造が極めて簡
易化、小型化され、その重量も軽量化される等多くの利
点が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一酸化炭素用自己救命器の概略縦断面
図、第2図は本発明に使用される種々の触媒と従来の触
媒を本発明の自己救命器に夫々装填した場合の吸気中の
CO濃度と吸気温度の経時変化を示すグラフである。 l・・・缶体、2・・・口当部、3・・・吸排気口、4
・・・隔離板、5・・・CO酸化触媒。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)パラジウム塩と銅塩の両者からなる触媒を担体に
    担持して装填したことを特徴とする一酸化炭素用自己救
    命器。
  2. (2)パラジウム塩と銅塩の両者にバナジウム化合物を
    添加した触媒を担体に担持して装填したことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の一酸化炭素用自己救命器
JP59141406A 1984-07-10 1984-07-10 一酸化炭素用自己救命器 Granted JPS6120566A (ja)

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JP59141406A JPS6120566A (ja) 1984-07-10 1984-07-10 一酸化炭素用自己救命器

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JPS6120566A true JPS6120566A (ja) 1986-01-29
JPH0440058B2 JPH0440058B2 (ja) 1992-07-01

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Cited By (2)

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