JPWO2006013620A1

JPWO2006013620A1 - 脱臭装置

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Publication number: JPWO2006013620A1
Application number: JP2006519246A
Authority: JP
Inventors: 古橋　拓也; 拓也古橋; 太田　幸治; 幸治太田; 中川　英知; 英知中川; 怜司森岡
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-08-03
Filing date: 2004-08-03
Publication date: 2008-11-13
Also published as: EP1782843A1; WO2006013620A1; EP1782843A4; CN100377748C; CN1798586A; HK1091758A1

Abstract

本発明は、空気中の臭気ガス成分や有害揮発性化学物質を除去し、空気を清浄化する脱臭装置に関し、低エネルギーであっても、臭気ガスや有害揮発性化学物質の分解、除去効率を向上させ、空気を清浄化できるために、通風路内に配置され、高電圧が印加される放電電極と対向電極と、臭気ガス成分や有害揮発性化学物質を浄化する触媒部とを備え、放電電極は通風路風上側に配置され、突起部を有する平板電極で構成され、対向電極は通風路風下側に配置され、金属もしくは導電性を有する材料で形成された開口部を有し、触媒部は放電電極と対向電極の間に配置され、放電電極と所定間隔の距離を有し、対向電極と接触し、酸化マンガンを主成分として通風路内に平方インチ当たり１０〜１０００セルの開口部を有し、この開口部は対向電極の開口部よりも大きい形状とし、放電電極の突起部は触媒部の触媒面に対し０度〜９０度の角度を有する。

Description

この発明は空気中の臭気ガス成分や有害揮発性化学物質を除去し、空気を清浄化する脱臭装置に関するものである。

従来の脱臭装置は、高電圧が印加される放電電極および対向電極を通風路内に配置し、臭気ガス成分を浄化するハニカム触媒を放電電極と対向電極の間に配置し、放電電極は通風路風上側に配置し、かつ、曲率半径の小さい電極で構成し、ハニカム触媒は臭気成分を吸着、分解し、オゾン分解能を有する触媒または吸着剤を担時した誘電体材料からなり、空気を通過させる空間領域を有するものであった（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１１３７０４号公報（図１）

しかしながら、上記従来の脱臭装置では、印加される電力エネルギーに対して臭気ガスの分解、除去効率が低いという課題があった。
この発明は係る課題を解決するためになされたもので、低エネルギーであっても、臭気ガスや有害揮発性化学物質の分解、除去効率を向上させ、空気を清浄化できる脱臭装置を提供することを目的とする。

本発明に係る脱臭装置は、通風路内に配置され、高電圧が印加される放電電極と対向電極と、臭気ガス成分や有害揮発性化学物質を浄化する触媒部とを備え、前記放電電極は通風路風上側に配置され、突起部を有する平板電極で構成され、前記対向電極は通風路風下側に配置され、金属もしくは導電性を有する材料で形成された開口部を有し、前記触媒部は前記放電電極と前記対向電極の間に配置され、前記放電電極と所定間隔の距離を有し、前記対向電極と接触し、酸化マンガンを主成分として通風路内に平方インチ当たり１０〜１０００セルの開口部を有し、この開口部は前記対向電極の開口部よりも大きい形状とし、前記放電電極の突起部は前記触媒部の触媒面に対し０度〜９０度の角度を有するものである。
また、本発明に係る脱臭装置は、前記放電電極の突起部の先端部の曲率半径を０．００２５〜０．２５ｍｍ、突起部の長さを２〜５ｍｍ、突起部の底辺の長さを０．５〜１ｍｍ、前記放電電極の板厚を０．００５〜０．３ｍｍ、前記放電電極と前記触媒部の間の距離を４〜８ｍｍ、前記放電電極と前記対向電極の間の印加電圧を４〜８ｋＶ、突起部間の距離を９〜３５ｍｍとしたものである。
また、本発明に係る脱臭装置は、通風路内に配置され、高電圧が印加される放電電極と対向電極と、臭気ガス成分や有害揮発性化学物質を浄化する触媒部とを備え、前記放電電極は通風路風上側に配置され、端部が厚さ０．１ｍｍ以下の平板形状からなる平板電極で構成され、前記対向電極は通風路風下側に配置され、金属もしくは導電性を有する材料で形成された開口部を有し、前記触媒部は前記放電電極と前記対向電極の間に配置され、前記放電電極と所定間隔の距離を有し、前記対向電極と接触し、酸化マンガンを主成分として通風路内に平方インチ当たり１０〜１０００セルの開口部を有し、この開口部は前記対向電極の開口部よりも大きい形状とし、前記放電電極の端部は前記触媒部の触媒面に対し０度〜９０度の角度を有するものである。
また、本発明に係る脱臭装置は、前記放電電極の端部は、厚さが０．１ｍｍ以下になるように切断または圧延されたものである。
また、本発明に係る脱臭装置は、前記放電電極の端部は、曲率半径０．１ｍｍ以下にしたものである。

この発明に係る脱臭装置は、放電電極は通風路風上側に配置され、突起部を有する平板電極で構成され、接地電極は通風路風下側に配置され、金属もしくは導電性を有する材料で形成された開口部を有し、触媒フィルタは放電電極と接地電極間に配置され、放電電極と所定間隔の距離を有し、接地電極と接触し、酸化マンガンを主成分として通風路内に平方インチ当たり１０〜１０００セルの開口部を有し、この開口部は接地電極の開口部よりも大きい形状とし、放電電極１の突起部は触媒フィルタの触媒面に対し０度〜９０度の角度を有する構成したことにより、低エネルギーで臭気ガスや有害揮発性化学物質の分解、除去効率を向上させ、室内の空気を清浄化することができる。

［図１］本発明の実施例１に係る脱臭装置の斜視図である。
［図２］本発明の実施例１に係る脱臭装置の分解斜視図である。
［図３］本発明の実施例１に係る脱臭装置の放電電極１の部分拡大斜視図である。
［図４］本発明の実施例１に係る脱臭装置の触媒フィルタの斜視図である。
［図５］本発明の実施例１に係る脱臭装置の放電電極と触媒フィルタ間の放電状態を示す図である。
［図６］本発明の実施例１に係る脱臭装置の放電によるホルムアルデヒドの除去性能を示す図である。
［図７］本発明の実施例２に係る脱臭装置の放電電極の斜視図である。
［図８］本発明の実施例２に係る脱臭装置の放電電極の突起部の間隔に基づくホルムアルデヒドの除去性能を示す図である。
［図９］本発明の実施例２に係る脱臭装置の放電電極の電極列間隔に基づくホルムアルデヒドの除去性能を示す図である。
［図１０］本発明の実施例２に係る脱臭装置の放電電極と触媒フィルタの間隔に基づくホルムアルデヒドの除去性能を示す図である。
［図１１］本発明の実施例２に係る脱臭装置を組み込んだ空気調和機の前面パネルを外した場合の正面図である。
［図１２］本発明の実施例２に係る脱臭装置を組み込んだ空気調和機の側断面図である。
［図１３］本発明の実施例３に係る脱臭装置の放電電極の斜視図である。
［図１４］本発明の実施例３に係る脱臭装置の部分拡大斜視図である。
［図１５］本発明の実施例３に係る脱臭装置の放電電極と触媒フィルタ間の放電状態を示す図である。
［図１６］本発明の実施例４に係る脱臭装置の放電電極の斜視図である。
［図１７］本発明の実施例４に係る脱臭装置の部分拡大斜視図である。
［図１８］本発明の実施例４に係る脱臭装置の放電電極と触媒フィルタ間の放電状態を示す図である。
［図１９］本発明の実施例５に係る脱臭装置の放電電極の斜視図である。
［図２０］本発明の実施例５に係る脱臭装置の部分拡大斜視図である。
［図２１］本発明の実施例５に係る脱臭装置の放電電極と触媒フィルタ間の放電状態を示す図である。
［図２２］本発明の実施例５に係る脱臭装置の放電電極の端部の電圧−電流特性を示す図である。

符号の説明

１放電電極、１ａ突起部、１ｂ端部、１ｃ端部、１ｄ端部、１ｅ先端部、１ｆ端部、２触媒フィルタ、３ケーシング、４前面カバー、５接地電極、６支持カバー、７脱臭装置、８放電路、９空気調和機、１０熱交換器、１１ファン。

図１は本発明の実施例１に係る脱臭装置の斜視図、図２はこの脱臭装置の分解斜視図、図３はこの脱臭装置の放電電極の詳細構造を示す部分拡大斜視図、図４はこの脱臭装置の触媒フィルタの斜視図、図５はこの脱臭装置の放電電極と触媒フィルタ間の放電状態を示す図、図６はこの脱臭装置の放電によるホルムアルデヒドの除去性能を示す図である。
図において、脱臭装置７は、ステンレスや銅等の金属からなり、突起部１ａを有する平板形状の放電電極１と、ハニカム、コルゲート等の開口を有する触媒フィルタ２と、放電電極１および触媒フィルタ２を覆うプラスチックからなるケーシング３と、ケーシング３の前に取り付けられる前面カバー４と、金属、導電性プラスチック等の導電性材料からなり、メッシュ、パンチング等の開口を有する接地電極５と、脱臭装置７全体を支える支持カバー６とにより、構成される。また、前面カバー４、ケーシング３、放電電極１、触媒フィルタ２、放電電極１、支持カバー６の順に通風路の風上側から風下側へ配置される。なお、触媒フィルタ２は触媒部を、接地電極５は対向電極をそれぞれ示す。平板形状の放電電極１は、その一端面に突起形状の突起部１ａが複数形成され、突起部１ａの先端は触媒フィルタ２に対して一定の角度Ｄを有するように構成される。なお、角度Ｄは０度〜９０度の範囲内に設定される。
触媒フィルタ２におけるハニカムやコルゲート状の開口部は、通風路内の風の流れと平行に、平方インチあたり１０〜１０００セルの開口を有し、誘電体による基材またはセラミック等の基材に触媒や吸着剤を添着させている。また、触媒フィルタ２は、主成分を酸化マンガンとし、鉄、銅、亜鉛、コバルト、ニッケル等の酸化物や金、銀、白金等の貴金属を単独または混合して使用し、さらに吸着剤として活性炭、ゼオライト、シリカ等を混合している。触媒フィルタ２と放電電極１の間には数ｍｍ〜数１０ｍｍの空間を有し、触媒フィルタ２と接地電極５は接触するように構成する。
接地電極５は、金属または導電性を有する材料で形成されたメッシュ、パンチングなどの開口部を有し、この開口部は、触媒フィルタ２の開口部よりも大きくなるように構成される。
また、放電電極１と接地電極５には高圧電源（図示せず）が接続され、放電電極１と接地電極５の間に数ｋＶ〜数１０ｋＶの直流電圧が印加される。ここで、触媒フィルタ２は絶縁材料と導電材料の混合体であるため、ある程度の導電性を有するとともに接地電極５と接することにより、接地電極５と同電位になる。
次に動作について説明する。

上記構成の脱臭装置では、高圧電源（図示せず）から放電電極１と接地電極５の間に供給される数ｋＶ〜数１０ｋＶの直流電圧により、放電電極１から触媒フィルタ２にコロナ放電が発生する。このとき、接地電極５は触媒フィルタ２の開口よりも大きく形成されているため、コロナ放電が触媒フィルタ２を通過して直接接地電極５に発生することを防止している。
また、空気中の悪臭物質や揮発性有機化合物、たとえばトルエン、ホルムアルデヒド等は、触媒フィルタ２に一旦捕捉され、その後、上記コロナ放電により発生する活性種により分解される。図５は放電電極１から触媒フィルタ２に発生するコロナ放電の様子を示し、放電電極１と接地電極５の間に高圧電源から電圧が供給されると、放電電極１の突起部１ａから触媒フィルタ２に向かってコロナ放電が発生する。コロナ放電が発生すると放電路８が形成される。このとき、放電電極１の突起部１ａにおける触媒フィルタ２に対する角度Ｄ１に基づき、触媒フィルタ２へ広がる放電路８の発生場所が決定する。ここで、突起部１ａにおける触媒フィルタ２に対する角度Ｄ１は、触媒フィルタ２の触媒面に対し９０度がもっとも分解性能が良い。
コロナ放電の発生により、触媒フィルタ２表面では酸素ラジカルや水酸基ラジカルなどの活性種が生成され、この活性種により悪臭物質や揮発性有機化合物、たとえばトルエン、ホルムアルデヒド等は分解処理され無害化される。この作用により、除去効率も向上する。図６は触媒フィルタ２のみを使用した場合のホルムアルデヒド除去性能と、触媒フィルタ２とコロナ放電による放電路８の形成を組み合わせた場合のホルムアルデヒド除去性能を比較したものであり、触媒フィルタ２のみでは除去速度が遅いが、放電と組み合わせることにより、ホルムアルデヒドが約５分でほとんど除去され、除去速度が格段に向上していることがわかる。さらに、この触媒フィルタ２と放電との組み合わせによる消費電力は２Ｗであるが、除去速度は一般的な熱触媒で投入する熱エネルギー約４００Ｗに相当するため、触媒フィルタ２と放電を組み合わせた場合は、非常に低エネルギーで除去速度向上が可能となる。

以上のように、脱臭装置７は、放電電極１は通風路風上側に配置され、突起部１ａを有する平板電極で構成され、接地電極５は通風路風下側に配置され、金属もしくは導電性を有する材料で形成された開口部を有し、触媒フィルタ２は放電電極１と接地電極５間に配置され、放電電極１と所定間隔の距離を有し、接地電極５と接触し、酸化マンガンを主成分として通風路内に平方インチ当たり１０〜１０００セルの開口部を有し、この開口部は接地電極５の開口部よりも大きい形状とし、放電電極１の突起部１ａは触媒フィルタ２の触媒面に対し０度〜９０度の角度を有する構成したことにより、低エネルギーで臭気ガスや有害揮発性化学物質の分解、除去効率を向上させ、室内の空気を清浄化することができる。

図７は本発明の実施例２に係る脱臭装置の放電電極の斜視図、図８はこの脱臭装置の放電電極の突起部の行間隔に基づくホルムアルデヒドの除去性能を示す図、図９はこの脱臭装置の放電電極の突起部の列間隔に基づくホルムアルデヒドの除去性能を示す図、図１０はこの脱臭装置の放電電極と触媒フィルタの間隔に基づくホルムアルデヒドの除去性能を示す図、図１１はこの脱臭装置を組み込んだ空気調和機の前面パネルを外した場合の正面図、図１２はこの脱臭装置を組み込んだ空気調和機の側断面図である。
図において、上記実施例１と同一又は相当部分は同じ符号を付け、説明を省略する。放電電極１の突起部１ａにおいて行方向に隣接する突起部１ａとの間隔をＡ、列方向に隣接する突起部１ａとの間隔をＢとし、突起部の長さをＣとする。なお、脱臭装置における放電電極１以外の構成は、実施例１と同様であり、分解斜視図は図２を、脱臭装置の放電電極と触媒フィルタ間の放電状態は図５を流用する。

次に動作について説明する。

脱臭装置では、実施例１と同様に、高圧電源（図示せず）から放電電極１と接地電極５の間に供給される数ｋＶ〜数１０ｋＶの直流電圧により、放電電極１から触媒フィルタ２にコロナ放電が発生し、空気中の悪臭物質や揮発性有機化合物、たとえばトルエン、ホルムアルデヒド等は、触媒フィルタ２に一旦捕捉され、その後、上記コロナ放電により発生する活性種により分解される。

次に、放電電極１の突起部１ａの構造の違いによるホルムアルデヒドの除去性能について説明する。

図８は行方向に隣接する突起部１ａとの間隔Ａの違いによるホルムアルデヒドの除去性能の違いを投入電力で示したものであり、横軸のホルムアルデヒド５分後除去率とは、１立方ｍの容器内でのホルムアルデヒドの５分後除去率を示す。図８では、突起部１ａの行方向の間隔（ビッチ）Ａが１１ｍｍである場合が、８ｍｍや１４ｍｍの場合よりもよく、もっとも性能が良いことを示し、間隔Ａは狭くても広くても性能向上はできないことを示している。
図９は列方向に隣接する突起部１ａとの間隔（ビッチ）Ｂの違いによるホルムアルデヒドの除去性能の違いを投入電力で示したものであり、横軸のホルムアルデヒド５分後の除去率は、図８と同じである。図９では、突起部１ａの列方向の間隔Ｂが３４ｍｍである場合が、１２ｍｍや３６ｍｍの場合よりもよく、もっとも性能が良いことを示し、上記の行方向の間隔Ａの場合と同様に、列方向の間隔Ｂが狭くても広くても性能向上はできないことを示している。
図１０は突起部１ａの先端と触媒フィルタ２との距離（ギャップ）の違いによるホルムアルデヒドの１立方ｍの容器内での濃度減衰を示したものであり、突起部１ａと触媒フィルタ２の距離が６ｍｍである場合が、５．５ｍｍや５ｍｍの場合よりもよく、距離が広い方が除去速度が速いことを示す。これは、突起部１ａと触媒フィルタ２の距離を広げることで、放電路８が広がり、触媒面に広く活性種を接触することが可能となり、性能も向上することを示している。また、突起部１ａは先端部の曲率半径が小さいほうが放電しやすいため、低電力で性能向上しやすい。そのため、突起部１ａの先端部の曲率半径を０．００２５〜０．２５ｍｍ程度、突起部１ａの長さＣを２〜５ｍｍとし、突起部１ａの底辺の長さＤを０．５〜１ｍｍとすることが望ましい。放電電極１の板厚は、薄いほうが発生オゾンを抑制できるため、０．００５〜０．３ｍｍ程度が望ましい。
図８〜１０の結果に基づき、放電電極１の形状は、放電電極１と触媒フィルタ２の間の距離を４〜８ｍｍとし、印加電圧を４〜８ｋＶとし、突起部１ａの間の距離Ａを９〜１３ｍｍと、突起部１ａの間の距離Ｂを１３〜３５ｍｍとすることが望ましいといえる。
次に、この脱臭装置を空気調和機に組み込んだ場合の動作について説明する。
図１１に示すように脱臭装置７は空気調和機９の正面に向かって右側上方の熱交換器１０の前面に取り付けられる。このように構成することにより、ファン１１を稼動させ、空気調和機９を運転したときに、室内空気が脱臭装置７に取り込まれ、清浄化した後、室内へ送出される。
以上のように、脱臭装置７は、突起部１ａの先端部の曲率半径を０．００２５〜０．２５ｍｍ、突起部１ａの長さＣを２〜５ｍｍ、突起部１ａの底辺の長さＤを０．５〜１ｍｍ、放電電極１の板厚を０．００５〜０．３ｍｍ、放電電極１と触媒フィルタ２の間の距離を４〜８ｍｍ、放電電極１と接地電極５の間の印加電圧を４〜８ｋＶ、突起部１ａ間の距離Ｂを１３〜３５ｍｍとしたことにより、低エネルギーで臭気ガスや有害揮発性化学物質の分解、除去効率を向上させ、室内の空気を清浄化することができる。

図１３は本発明の実施例３に係る脱臭装置の放電電極の斜視図、図１４はこの脱臭装置の放電電極の部分拡大斜視図、図１５はこの脱臭装置の放電電極と触媒フィルタ間の放電状態を示す図である。
図において、上記実施例１と同一又は相当部分には同じ符号を付け、説明を省略する。本実施例３では放電電極１の端部を上記実施例１の突起形状に代えて平板形状としている。脱臭装置における放電電極１以外の構成は、実施例１と同様であり、分解斜視図は図２を流用する。
また、放電電極１において、数ｋＶ〜数１０ｋＶの直流電圧が印加されたとき、触媒フィルタ２に低電圧、低エネルギーで放電を発生させるためには、端面の板厚Ｅを０．１ｍｍ以下にすればよく、このように板厚Ｅを形成することにより、低エネルギーで放電を発生することが可能となる。

さらに、放電電極１の端部１ｂは触媒フィルタ２に対して一定の角度Ｄ２を有するように構成される。なお、角度Ｄ２は０度〜９０度の範囲内に設定される。

次に動作について説明する。

上記構成の脱臭装置では、高圧電源（図示せず）から放電電極１と接地電極５の間に供給される数ｋＶ〜数１０ｋＶの直流電圧により、放電電極１の端部１ｂから触媒フィルタ２にコロナ放電が発生する。このとき、接地電極５は触媒フィルタ２の開口よりも大きく形成されているため、コロナ放電が触媒フィルタ２を通過して直接接地電極５に発生することを防止している。
また、空気中の悪臭物質や揮発性有機化合物、たとえばトルエン、ホルムアルデヒド等は、触媒フィルタ２に一旦捕捉され、その後、上記コロナ放電により発生する活性種により分解される。図１５は放電電極１から触媒フィルタ２に発生するコロナ放電の様子を示し、放電電極１と接地電極５の間に高圧電源から電圧が供給されると、放電電極１の端部１ｂから触媒フィルタ２に向かってコロナ放電が発生する。コロナ放電が発生すると放電路８が形成される。このとき、放電電極１の端部１ｂにおける触媒フィルタ２に対する角度Ｄ２に基づき、触媒フィルタ２へ広がる放電路８の発生場所が決定する。ここで、端部１ｂにおける触媒フィルタ２に対する角度Ｄ２は、触媒フィルタ２の触媒面に対し９０度がもっとも分解性能が良い。
コロナ放電の発生により、触媒フィルタ２表面では酸素ラジカルや水酸基ラジカルなどの活性種が生成され、この活性種により悪臭物質や揮発性有機化合物、たとえばトルエン、ホルムアルデヒド等は分解処理され無害化される。この作用により、除去効率も向上する。また、この触媒フィルタ２と放電との組み合わせによる消費電力は２Ｗであるが、除去速度は一般的な熱触媒で投入する熱エネルギー４００Ｗに相当するため、非常に低エネルギーで除去速度向上が可能となる。
以上のように、脱臭装置７は、放電電極１は通風路風上側に配置され、端部１ｂが厚さ０．１ｍｍ以下の平板形状からなる平板電極で構成され、接地電極５は通風路風下側に配置され、金属もしくは導電性を有する材料で形成された開口部を有し、触媒フィルタ２は放電電極１と接地電極５間に配置され、放電電極１と所定間隔の距離を有し、接地電極５と接触し、酸化マンガンを主成分として通風路内に平方インチ当たり１０〜１０００セルの開口部を有し、この開口部は接地電極５の開口部よりも大きい形状とし、放電電極１の端部１ｂは触媒フィルタ２の触媒面に対し０度〜９０度の角度を有する構成したことにより、低エネルギーで臭気ガスや有害揮発性化学物質の分解、除去効率を向上させ、室内の空気を清浄化することができる。

図１６は本発明の実施例４に係る脱臭装置の放電電極の斜視図、図１７はこの脱臭装置の放電電極の部分拡大斜視図、図１８はこの脱臭装置の放電電極と触媒フィルタ間の放電状態を示す図である。
図において、上記実施例１、３と同一又は相当部分には同じ符号を付け、説明を省略する。本実施例４では放電電極１の端部を平板形状とし、端部を図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す３種類の形状とした。（ａ）は放電電極１の触媒フィルタ２に向かう端部１ｃを圧延することにより端部１ｃの板厚Ｆを放電電極１の板厚Ｅよりも小さくし、０．１ｍｍ以下にしたものである。（ｂ）は放電電極１の触媒フィルタ２に向かう端部１ｄを（ａ）とは異なる形状に圧延することにより端部１ｄの板厚Ｆを放電電極１の板厚Ｅよりも小さくし、０．１ｍｍ以下にしたものであり、端部１ｄを斜めに切断した形状とした。（ｃ）は放電電極１の触媒フィルタ２に向かう先端部１ｅを（ａ）、（ｂ）とは異なる形状に圧延することにより、先端部１ｅを放電電極１の板厚Ｅよりも小さくし、０．１ｍｍ以下にしたものであり、先端部１ｅの上側を曲面にした形状である。このような（ａ）〜（ｃ）の形状にすることにより、放電電極１の端面の電界強度が高まり、放電しやすくなる。
また、放電電極１の端部１ｃ、１ｄ、先端部１ｅは触媒フィルタ２に対して一定の角度Ｄ３を有するように構成される。なお、角度Ｄ３は０度〜９０度の範囲内に設定される。
なお、脱臭装置における放電電極１以外の構成は、実施例１、３と同様であり、分解斜視図は図２を流用する。
次に動作について説明する。

上記構成の脱臭装置では、高圧電源（図示せず）から放電電極１と接地電極５の間に供給される数ｋＶ〜数１０ｋＶの直流電圧により、放電電極１の端部１ｃ、１ｄ、先端部１ｅから触媒フィルタ２にコロナ放電が発生する。このとき、接地電極５は触媒フィルタ２の開口よりも大きく形成されているため、コロナ放電が触媒フィルタ２を通過して直接接地電極５に発生することを防止している。
また、空気中の悪臭物質や揮発性有機化合物、たとえばトルエン、ホルムアルデヒド等は、触媒フィルタ２に一旦捕捉され、その後、上記コロナ放電により発生する活性種により分解される。図１８は放電電極１から触媒フィルタ２に発生するコロナ放電の様子を示し、放電電極１と接地電極５の間に高圧電源から電圧が供給されると、放電電極１の端部１ｃ、１ｄ、先端部１ｅから触媒フィルタ２に向かってコロナ放電が発生する。コロナ放電が発生すると放電路８が形成される。このとき、放電電極１の端部１ｃ、１ｄ、先端部１ｅにおける触媒フィルタ２に対する角度Ｄ３に基づき、触媒フィルタ２へ広がる放電路８の発生場所が決定する。ここで、端部１ｃ、１ｄ、先端部１ｅにおける触媒フィルタ２に対する角度Ｄ３は、触媒フィルタ２の触媒面に対し９０度がもっとも分解性能が良い。
コロナ放電の発生により、触媒フィルタ２表面では酸素ラジカルや水酸基ラジカルなどの活性種が生成され、この活性種により悪臭物質や揮発性有機化合物、たとえばトルエン、ホルムアルデヒド等は分解処理され無害化される。この作用により、除去効率も向上する。また、この触媒フィルタ２と放電との組み合わせによる消費電力は２Ｗであるが、除去速度は一般的な熱触媒で投入する熱エネルギーに４００Ｗ相当するため、非常に低エネルギーで除去速度向上が可能となる。

以上のように、脱臭装置７は、放電電極の端部１ｃ、１ｄ、先端部１ｅは、厚さが０．１ｍｍ以下になるように切断または圧延されたことにより、低エネルギーで臭気ガスや有害揮発性化学物質の分解、除去効率を向上させ、室内の空気を清浄化することができる。

図１９は本発明の実施例５に係る脱臭装置の放電電極の斜視図、図２０はこの脱臭装置の放電電極の部分拡大斜視図、図２１はこの脱臭装置の放電電極と触媒フィルタ間の放電状態を示す図、図２２はこの脱臭装置の放電電極の端部の曲率が０．１ｍｍ以上の場合と０．１ｍｍ以下の場合の電圧−電流特性を示す図である。
図において、上記実施例１、３と同一又は相当部分には同じ符号を付け、説明を省略する。本実施例５では放電電極１を平板形状とし、端部１ｆの形状を曲率半径０．１ｍｍ以下にする。この形状にすることにより、放電がしやすくなると同時に、電流の急激な上昇が抑えられ、電流制御がしやすくなる。図２２に示すように、曲率半径が０．１ｍｍ以下の場合には放電開始電圧が約５ｋＶであり、０．１ｍｍ以上の場合の約６．５ｋＶよりも低くなっており、急激な電流上昇がないことがわかる。

また、放電電極１の端部１ｆは触媒フィルタ２に対して一定の角度Ｄ４を有するように構成される。なお、角度Ｄ４は０度〜９０度の範囲内に設定される。
なお、脱臭装置における放電電極１以外の構成は、実施例１、３と同様であり、分解斜視図は図２を流用する。

次に動作について説明する。

上記構成の脱臭装置では、高圧電源（図示せず）から放電電極１と接地電極５の間に供給される数ｋＶ〜数１０ｋＶの直流電圧により、放電電極１の端部１ｆから触媒フィルタ２にコロナ放電が発生する。このとき、接地電極５は触媒フィルタ２の開口よりも大きく形成されているため、コロナ放電が触媒フィルタ２を通過して直接接地電極５に発生することを防止している。
また、空気中の悪臭物質や揮発性有機化合物、たとえばトルエン、ホルムアルデヒド等は、触媒フィルタ２に一旦捕捉され、その後、上記コロナ放電により発生する活性種により分解される。図２１は放電電極１から触媒フィルタ２に発生するコロナ放電の様子を示し、放電電極１と接地電極５の間に高圧電源から電圧が供給されると、放電電極１の端部１ｆから触媒フィルタ２に向かってコロナ放電が発生する。コロナ放電が発生すると放電路８が形成される。このとき、放電電極１の端部１ｆにおける触媒フィルタ２に対する角度Ｄ４に基づき、触媒フィルタ２へ広がる放電路８の発生場所が決定する。ここで、端部１ｆにおける触媒フィルタ２に対する角度Ｄ４は、触媒フィルタ２の触媒面に対し９０度がもっとも分解性能が良い。
コロナ放電の発生により、触媒フィルタ２表面では酸素ラジカルや水酸基ラジカルなどの活性種が生成され、この活性種により悪臭物質や揮発性有機化合物、たとえばトルエン、ホルムアルデヒド等は分解処理され無害化される。この作用により、除去効率も向上する。また、この触媒フィルタ２と放電との組み合わせによる消費電力は２Ｗであるが、除去速度は一般的な熱触媒で投入する熱エネルギー４００Ｗに相当するため、非常に低エネルギーで除去速度向上が可能となる。

以上のように、脱臭装置７は、放電電極の端部１ｆは、曲率半径を０．１ｍｍ以下にしたことにより、放電電流の急激な上昇がなく、電流の制御が容易になり、また、低エネルギーで臭気ガスや有害揮発性化学物質の分解、除去効率を向上させ、室内の空気を清浄化することができる。

この発明に係る脱臭装置は、室内の空気の清浄に適している。

Claims

通風路内に配置され、高電圧が印加される放電電極と対向電極と、臭気ガス成分や有害揮発性化学物質を浄化する触媒部とを備えた脱臭装置において、
前記放電電極は通風路風上側に配置され、突起部を有する平板電極で構成され、前記対向電極は通風路風下側に配置され、金属もしくは導電性を有する材料で形成された開口部を有し、
前記触媒部は前記放電電極と前記対向電極の間に配置され、前記放電電極と所定間隔の距離を有し、前記対向電極と接触し、酸化マンガンを主成分として通風路内に平方インチ当たり１０〜１０００セルの開口部を有し、この開口部は前記対向電極の開口部よりも大きい形状とし、
前記放電電極の突起部は前記触媒部の触媒面に対し０度〜９０度の角度を有することを特徴とする脱臭装置。
前記放電電極の突起部の先端部の曲率半径を０．００２５〜０．２５ｍｍ、突起部の長さを２〜５ｍｍ、突起部の底辺の長さを０．５〜１ｍｍ、前記放電電極の板厚を０．００５〜０．３ｍｍ、前記放電電極と前記触媒部の間の距離を４〜８ｍｍ、前記放電電極と前記対向電極の間の印加電圧を４〜８ｋＶ、突起部間の距離を９〜３５ｍｍとしたことを特徴とする請求項１記載の脱臭装置。
通風路内に配置され、高電圧が印加される放電電極と対向電極と、臭気ガス成分や有害揮発性化学物質を浄化する触媒部とを備えた脱臭装置において、
前記放電電極は通風路風上側に配置され、端部が厚さ０．１ｍｍ以下の平板形状からなる平板電極で構成され、
前記対向電極は通風路風下側に配置され、金属もしくは導電性を有する材料で形成された開口部を有し、
前記触媒部は前記放電電極と前記対向電極の間に配置され、前記放電電極と所定間隔の距離を有し、前記対向電極と接触し、酸化マンガンを主成分として通風路内に平方インチ当たり１０〜１０００セルの開口部を有し、この開口部は前記対向電極の開口部よりも大きい形状とし、
前記放電電極の端部は前記触媒部の触媒面に対し０度〜９０度の角度を有することを特徴とする脱臭装置。
前記放電電極の端部は、厚さが０．１ｍｍ以下になるように切断または圧延されたことを特徴とする請求項３記載の脱臭装置。
前記放電電極の端部は、曲率半径を０．１ｍｍ以下にしたことを特徴とする請求項３〜４のいずれかに記載の脱臭装置。