JP2001227031A

JP2001227031A - トイレ脱臭機

Info

Publication number: JP2001227031A
Application number: JP2000034686A
Authority: JP
Inventors: Tadami Suzuki; 忠視鈴木; Koichi Nakano; 幸一中野; Kunikazu Kuchino; 邦和口野; Yoshifumi Moriya; 好文守屋; Shiro Takeshita; 志郎竹下
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-02-14
Filing date: 2000-02-14
Publication date: 2001-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のトイレ脱臭機は、活性炭フィルターな
どの吸着剤に臭気成分を吸着させて室内空気を浄化する
ため、フィルター交換が必要であった。また、自己発熱
型の脱臭触媒に悪臭ガスを常温吸着し、定期的または不
定期的に通電して加熱再生する方法が提案されている
が、悪臭ガスの成分によっては加熱再生時に酸化分解さ
れずに離脱し、臭いを濃縮して再放出する恐れがあっ
た。【解決手段】通風路に吸着担体と発熱体を兼ねた金属
基材の表面に吸着層を形成した吸着部と、触媒担体と発
熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層を形成した触媒ヒ
ータを含む分解部と、通風手段とを備え、吸着能力が高
く、吸着部の再生をメンテナンスフリーでできるトイレ
脱臭機としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トイレから発生す
る臭気成分をメンテナンスフリーで浄化するトイレ脱臭
機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のトイレ脱臭機は用便時に発生する
臭気を脱臭する方法として活性炭やゼオライトなどの吸
着材が用いられているが再生再利用されることはなかっ
た。特に活性炭フィルターは一般的に広く利用されてい
るが定期的な取り替え工事が必要であり、吸着飽和後の
活性炭フィルターは使い捨てにされている。また、一部
には吸着型の酸化分解触媒を用いて悪臭を吸着除去する
方法も提案されているが吸着飽和後は新しい吸着材との
交換が必要である。例えば、特開昭６３ー２４０９２３
号公報には、活性炭に白金系触媒を担持した触媒フィル
ターで各種臭気を吸着し、吸着能が低下したら空気清浄
機から取り外し、オーブンなどに入れ、約２００〜３０
０℃で１０〜３０分加熱して脱臭フィルターを再生する
方法が開示されているが、活性炭は高温にさらすと発火
の危険性がある。また、車両空調用の脱臭触媒として、
例えば、特開平９ー２１６９２８号公報では通電するこ
とによって発熱する発熱部を有する自己発熱型メタル担
体にシリカ／アルミナの比が１００以上の疎水性ゼオラ
イトと、亜鉛酸化物とシリカとの無定型酸化物からなる
吸着材層を形成し、その表面に二酸化マンガンと銅酸化
物よりなる触媒成分を担持した車両空調用脱臭触媒およ
びその再生方法について開示されている。また、特開平
１０ー８０６２１にはパブリックトイレの脱臭装置及び
脱臭方法として、通電可能な波型に加工した基板の表面
に脱臭体をコーティングし、これを巻回してコルゲート
構造とし、基板の一端と他端に交流電源につながる配線
を接続し、通電によって基板を加熱し脱臭体を再生する
方法が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の装
置は、活性炭やゼオライトなどの吸着材に臭気成分を吸
着させて飽和すると廃棄するシステムであり、不経済で
ある。また、飽和した吸着型触媒を加熱して再生する方
法も提案されているが発火の危険性がある。また、特開
平９ー２１６９２８号あるいは特開平１０ー８０６２１
号のような自己発熱型メタル担体に特定組成の吸着材層
と特定の触媒成分を担持した脱臭触媒に、悪臭ガスの常
温吸着を行い、そのままの場所で定期的または不定期的
に加熱用電流を発熱部に印可し、１５０〜５００℃の再
生温度で加熱再生する方法が提案されているが、悪臭ガ
スの成分によっては加熱再生時に酸化分解されずに離脱
し、臭いを濃縮して再放出する恐れがある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、便器内から臭
気を吸引する通風路に、吸着担体と発熱体を兼ねた金属
基材の表面に吸着層を形成した吸着ヒータを含む吸着部
と、触媒担体と発熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層
を形成した触媒ヒータを含む分解部と、通風手段とを備
え、通常は悪臭ガスをワンパスで常温吸着し、吸着部の
加熱再生時には吸着部から放出される濃縮された悪臭ガ
スを分解部で酸化分解するので、脱臭能力が極めて高
く、吸着部の再生をメンテナンスフリーで容易にできる
トイレ用脱臭機としている。

【０００５】

【発明の実施の形態】請求項１に記載した発明は、便器
内から臭気を吸引する通風路に、吸着担体と発熱体を兼
ねた金属基材の表面に吸着層を形成した吸着ヒータを含
む吸着部と、触媒担体と発熱体を兼ねた金属基材の表面
に触媒層を形成した触媒ヒータを含む分解部と、通気手
段とを備えて、通常は悪臭ガスを含む空気を通風手段で
吸引して吸着部に常温吸着し、吸着部の加熱再生時には
通風手段を停止して吸着部から放出される濃縮された悪
臭ガスを分解部で酸化分解する構成として、脱臭能力が
極めて高く、分解部の再生もメンテナンスフリーで容易
にできるトイレ用脱臭機としている。

【０００６】請求項２に記載した発明は、吸着部の金属
基材の表面にゼオライト、シリカゲル、酸化亜鉛、酸化
チタン、酸化珪素の群から選ばれた少なくとも一種以上
と金属酸化物触媒あるいは貴金属触媒を含む吸着層を形
成した吸着ヒータを含む吸着部を備えているので、常温
での吸着能力が極めて高いトイレ用脱臭機としている。

【０００７】請求項３に記載した発明は、分解部の金属
基材の表面にアルミニウムとセリウムまたはバリウムま
たはランタンまたはジルコニウムの群から選択された少
なくとも一種以上との焼結酸化物と貴金属触媒を含む触
媒を担持しているので、再生時の脱臭分解能力に優れ、
エネルギー利用効率の高いトイレ用脱臭機としている。

【０００８】請求項４に記載した発明は、吸着部および
分解部の金属基材をエキスパンドメタルとしているの
で、熱容量が小さく、直接通電により急速昇温が可能で
あり、エネルギーの利用効率が極めて高いトイレ用脱臭
機としている。

【０００９】請求項５に記載した発明は、吸着部の再生
時には、通風手段を停止し、分解部の温度が分解温度に
達した後、吸着部の吸着ヒータに通電して吸着ガスを離
脱するので離脱ガスは分解部で完全に酸化分解できるト
イレ用脱臭機としている。

【００１０】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例に
ついて説明する。図１は本実施例の構成を示す模式図で
ある。本実施例は、洋式便器１と便座２との間に設けた
吸気口４から接続部５を通じて便器１内の臭気をトイレ
用脱臭機本体６に吸引するように構成している。トイレ
用脱臭機本体６は図２のように、通風路８を形成した電
気絶縁体からなる筐体１１に、吸着担体と発熱体を兼ね
た金属基材の表面に吸着層を形成した吸着ヒータ９と前
記吸着ヒータ９を通過した処理ガスの流れの下流側に配
置した臭い成分を吸着する吸着体１２からなる吸着部１
３と、触媒担体と発熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒
層を形成した触媒ヒータ１０と臭い成分などを分解する
触媒を担時した触媒体１４からなる分解部１５と通風手
段１６とによって構成されている。吸着部１３の吸着材
はゼオライト、シリカゲル、チタン酸化物、酸化亜鉛、
酸化珪素の群から選ばれた少なくとも一種以上と遷移金
属酸化物触媒あるいは貴金属触媒を含むものを用いた。

【００１１】また、分解部１５の触媒は、アルミニウム
とセリウムまたはバリウムまたはランタンまたはジルコ
ニウムの群から選択された一種以上との焼結酸化物と貴
金属触媒とを含むものを用いた。また吸着ヒータ９、触
媒ヒータ１０は、ヒータ用の抵抗体として多孔体の金属
基材を使用し、端面にはそれぞれ端子９ａ、９ｂ、１０
ａ、１０ｂを配置している。つまり、端子９ａ、９ｂ、
１０ａ、１０ｂから商用電源を供給することによって、
吸着ヒータ９、触媒ヒータ１０が加熱され発熱するもの
である。

【００１２】以下本実施例の動作について説明する。本
実施例のトイレ用脱臭機６は便器１内で発生する臭気ガ
スをワンパスでほぼ１００％浄化するもので、便器１内
から発生する臭い成分を含むガスは、通常、吸気口４、
接続部５を通じて通風手段１６で吸引され、臭気成分は
吸着ヒータ９を含む吸着部１３によってほぼ１００％吸
着されるので、臭いはトイレ用脱臭機６の外部には排出
されず、トイレ室内は常に無臭に近い環境を現出するも
のである。

【００１３】また、臭気成分を吸着して飽和した吸着部
１３の再生は、所定の間隔で吸着ヒータ９を通電加熱す
ることで吸着ガスは離脱され吸着部１３は繰り返し使用
できるものである。つまり、前記、トイレ用脱臭機が搭
載している制御装置によって、まず、通風手段１６を停
止し、次いで、分解部１５の触媒ヒータ１０の端子１０
ａ、１０ｂ間に商用交流電源から電流を供給して分解部
１５を分解温度以上に昇温する。次いで適切なタイミン
グで吸着部１３の吸着ヒータ９の端子９ａ、９ｂ間に商
用交流電源から電流を供給するようにすると、吸着ヒー
タ９の発熱によって吸着部１３に吸着された臭気成分は
離脱する。離脱した悪臭ガスは予め分解温度に加熱され
た分解部１５によって分解、浄化されると同時に吸着部
１３は再生される。

【００１４】以上のように本実施例によれば、便器１に
設けた吸気口４から接続部５と連通する通風路８を形成
した電気絶縁体からなる筐体１１に、吸着担体と発熱体
を兼ねた金属基材の表面に吸着層を形成した吸着ヒータ
９と前記吸着ヒータ９を通過した処理ガスの流れの下流
側に配置した臭い成分を吸着する吸着体１２からなる吸
着部１３と、触媒担体と発熱体を兼ねた金属基材の表面
に触媒層を形成した触媒ヒータ１０と臭い成分などを分
解する触媒を担持した触媒体１４からなる分解部１５
と、通風手段１６とで構成することによって、エネルギ
ーの使用を大幅に削減して、メンテナンスフリーでトイ
レ臭を吸着、分解できるトイレ用脱臭機としている。

【００１５】次に、本発明のトイレ用脱臭機の吸着部１
３の実施例について図３にもとづいて説明する。

【００１６】吸着部１３は吸着ヒータ９と吸着体１２で
構成され、吸着ヒータ９はパンチングメタル等の通気性
の金属基材の表面に吸着層１７を形成し、その両端に端
子９ａ、９ｂを設けている。吸着体１２は吸着ヒータ９
と同様に通気性の金属基材に吸着層１７を形成してい
る。吸着層１７としては、ゼオライト、シリカゲル、チ
タン酸化物、酸化亜鉛、酸化珪素の群から選ばれた少な
くとも一種以上と遷移金属酸化物触媒あるいは貴金属触
媒を含む吸着材を用いている。このような構成にするこ
とで二硫化ジメチル、メチルメルカプタン、硫化水素、
アンモニア、アセトアルデヒド、またはトルエン、キシ
レンなどの臭気成分に対して、常温で効果的に吸着する
吸着部１３を得ることができる。

【００１７】次に、各種吸着材料の除去能についての試
験結果を（表１）に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】（表１）の結果から、硫黄系臭気（硫化水
素、メチルメルカプタン）を除去する吸着材料としては
マンガン、銅、鉄、コバルト、ニッケル、の酸化物およ
び複合酸化物が優れていることが明らかになった。しか
し、メチルメルカプタンについては上記の吸着材料の触
媒作用により、二硫化ジメチルに変化することが明らか
になった。また、実験結果から窒素系臭気（アンモニ
ア）および二硫化ジメチルを吸着する吸着材料としては
ゼオライト、シリカゲル、酸化チタン、酸化珪素が優れ
ていた。

【００２０】次に、本発明のトイレ用脱臭機の分解部１
５の実施例について図４にもとづいて説明する。分解部
１５は吸着部１３の上流側に配設し、触媒ヒータ１０は
通電可能なエキスパンドメタル等の通気性の金属基材の
表面に触媒層１８を形成し、その両端に端子１０ａ、１
０ｂを設けている。

【００２１】触媒層１８としては、アルミニウムとセリ
ウムまたはバリウムまたはランタンまたはジルコニウム
の群から選択された少なくとも一種以上との焼結酸化物
と貴金属触媒を含む触媒を用いた。

【００２２】以下、触媒層１８の製造方法の一実施例に
ついて述べる。まず、触媒層１８を構成する焼結酸化物
について述べる。焼結酸化物は次のようにして調製し
た。水酸化アルミニウムを７２０重量部、硝酸セリウム
・６水和物を２１７重量部、炭酸バリウムを３８重量
部、イオン交換水を１５２０重量部として、混合後１０
０℃で乾燥、連続して１０００℃にて６０分焼結後冷却
して粉砕し、焼結酸化物を得た。なお、本実施例ではア
ルミニウムとセリウムの焼結酸化物の調整について述べ
たが、バリウム、ランタン、ジルコニウムとの焼結酸化
物についても同様の効果を有する。

【００２３】次に、触媒スラリーの調整について述べ
る。焼結酸化物を４００重量部、硝酸アルミニウム９水
和物を５０重量部、コロイド状アルミナを８０重量部、
４．５重量％のジニトロジアンミン白金硝酸水溶液６８
重量部、４．５重量％のジニトロジアンミンパラジウム
硝酸水溶液１３６重量部、イオン交換水を２５６重量部
として、これを２リットルボールミルで５時間粉砕しＢ
型回転粘度計（東京計器製）による粘度１０５ＣＰ／２
５℃、平均粒度分布４．１ミクロン（島津製作所製粒子
径測定装置）の触媒スラリーを得た。次に、触媒層１８
の形成方法について述べる。

【００２４】触媒ヒータ１０の金属基材に触媒スラリー
を所定量塗布した後、１３０℃で２０分乾燥し、６００
℃で２０分間焼成して触媒ヒータ１０を得た。

【００２５】このようにして作製した分解部１５は触媒
活性が高いので通電加熱することで、再生時に発生する
臭気成分をほぼ１００％浄化することができた。また、
耐熱性と耐久性があり、経済的な脱臭装置を提供でき
る。

【００２６】（実施例２）本発明の第２の実施例につい
て説明する。図５は本実施例の吸着部１３の再生時の吸
着ヒータ９および触媒ヒータ１０の制御方法の一実施例
を示す。

【００２７】吸着部１３の再生方法として、まず、通風
手段１６を停止後、触媒ヒータ１０に通電する。触媒ヒ
ータ１０の温度が活性温度に達したことを検出あるいは
時間設定によって吸着ヒータ９に通電する。吸着ヒータ
９の発熱で吸着部１３に吸着している臭気成分などを脱
離すると、すでに活性温度に達している触媒ヒータ１０
を含む分解部１５で分解する。

【００２８】次に、吸着ガスの離脱が終了したことを検
出あるいは時間設定で吸着ヒータ９の電源をきる。次
に、吸着部１３の温度が所定の温度に低下したことを検
出あるいは時間設定で触媒ヒータ１０の電源をオフする
ことで吸着部１３の再生を終了する。

【００２９】以上のようなシーケンスで吸着ヒータ９と
触媒ヒータ１０を制御すると、通風手段１６が停止して
いるので、処理ガス量を少なくして、臭気を排出するこ
となく吸着部１３を再生し、繰り返し使用できるもので
ある。

【００３０】図５（ｂ）は吸着ヒータ９の電気容量を図
５（ａ）より少なくして、吸着ヒータ９と触媒ヒータ１
０を同時に通電して、吸着部１３を再生する方法を示
す。これは立ち上がりの時間差を利用して、吸着部１３
の再生を行う方法であり、終了は図５（ａ）と同じであ
る。このような方法でも同一の効果が得られる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、便器内から臭
気を吸引する通風路に、吸着担体と発熱体を兼ねた金属
基材の表面に吸着層を形成した吸着ヒータを含む吸着部
と、触媒担体と発熱体を兼ねた金属基材の表面に触媒層
を形成した触媒ヒータを含む分解部と、通気手段とを備
えて、通常は悪臭ガスを含む空気を通風手段で吸引して
吸着部に常温吸着し、吸着部の加熱再生時には通風手段
を停止して吸着部から放出される濃縮された悪臭ガスを
分解部で酸化分解する構成として、脱臭能力が極めて高
く、分解部の再生もメンテナンスフリーで容易にできる
トイレ脱臭機としている。

【００３２】請求項２の発明によれば、吸着部の金属基
材の表面にゼオライト、シリカゲル、酸化亜鉛、酸化チ
タン、酸化珪素の群から選ばれた少なくとも一種以上と
金属酸化物触媒あるいは貴金属触媒を含む吸着層を形成
した吸着ヒータを含む吸着部を備えているので、常温で
の吸着能力が極めて高いトイレ用脱臭機としている。

【００３３】請求項３にの発明によれば、吸着部および
分解部の金属基材をエキスパンドメタルとしているの
で、熱容量が小さく、直接通電により急速昇温が可能で
あり、エネルギーの利用効率が極めて高いトイレ用脱臭
機としている。

【００３４】請求項４の発明によれば、吸着部および分
解部の金属基材をエキスパンドメタルとしているので、
熱容量が小さく、直接通電により急速昇温が可能であ
り、エネルギーの利用効率が極めて高いトイレ用脱臭機
としている。

【００３５】請求項５の発明によれば、吸着部の再生時
には、通風手段を停止し、分解部の温度が分解温度に達
した後、吸着部の吸着ヒータに通電して吸着ガスを離脱
するので離脱ガスは分解部で完全に酸化分解できるトイ
レ用脱臭機としている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトイレ脱臭機の実施例１を示す模式図

【図２】本発明のトイレ脱臭機本体の実施例を示す断面
図

【図３】本発明の吸着部の実施例を示す断面図

【図４】本発明の分解部の実施例を示す断面図

【図５】（ａ）本発明の脱臭装置の吸着部の再生のため
の制御方法を示す図（ｂ）本発明の脱臭装置の吸着部の再生のための制御方
法（再生ヒータの電気容量が少ない場合）を示す図

【符号の説明】

１洋式便器２便座４吸気口５接続部８通風路９吸着ヒータ９ａ、９ｂ端子１０触媒ヒータ１０ａ、１０ｂ端子１１筐体１３吸着部１５分解部１６通風手段１７吸着層１８触媒層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者口野邦和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)発明者守屋好文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)発明者竹下志郎大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2D038 BB18 BB22 4C080 MM01 MM02 MM04 MM06 MM07 QQ11 QQ14 QQ17 QQ20 4D048 AA22 AB03 BA03X BA03Y BA08Y BA15Y BA18Y BA19Y BA30X BA30Y BA31X BA41Y BB07 CA07 CC40 CD01 CD08 DA01 DA02 DA08 DA13 DA20 4G066 AA02C AA15B AA18B AA22B AA23B AA26B AA27B AA61B BA02 CA02 CA22 CA29 DA03 GA02 GA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】便器内から臭気を吸引する通風路に、吸
着担体と発熱体を兼ねた金属基材の表面に吸着層を形成
した吸着ヒータを含む吸着部と、触媒担体と発熱体を兼
ねた金属基材の表面に触媒層を形成した触媒ヒータを含
む分解部と、通風手段とを備えたトイレ脱臭機。
【請求項２】吸着部の金属基材の表面にゼオライト、
シリカゲル、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化珪素の群から
選択された少なくとも一種以上と金属酸化物触媒あるい
は貴金属触媒を含む吸着層を形成してなる請求項１に記
載したトイレ脱臭機。
【請求項３】分解部の金属基材の表面にアルミニウム
とセリウムまたはバリウムまたはランタンまたはジルコ
ニウムの群から選択された少なくとも一種以上との焼結
酸化物と貴金属触媒を含む触媒を担持してなる請求項１
または２に記載したトイレ脱臭機。
【請求項４】吸着部および分解部の金属基材をエキス
パンドメタルとした請求項１から３のいずれか一項に記
載したトイレ脱臭機。
【請求項５】吸着部の再生時には通風手段を停止し、
分解部の温度が分解温度に達した後、吸着部の吸着ヒー
タに通電して吸着ガスを脱離するように構成した請求項
１に記載のトイレ脱臭機。