JP3036102B2 - 脱臭装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、硫化水素、アンモニ
ア、各種メルカプタンおよびアミン類等の悪臭成分を浄
化する脱臭装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、クリーン志向を反映して家庭用の
脱臭装置が多く導入されつつある。以下に従来の脱臭装
置について説明する。

【０００３】図５に示すように、吸入口２と排出口３を
有するダクト１に空気を吸入するための送風機４と悪臭
を浄化する脱臭部材１１を配設している。送風機４を駆
動するモータ１０の制御装置１５は、タイマー回路（図
示せず）を有しており、定期的に送風機４をＯＮ／ＯＦ
Ｆ駆動する。送風機４が回転すると悪臭成分を含んだ空
気は吸入口２から吸入され、活性炭等で構成された脱臭
部材１１を通過することにより、脱臭浄化されて排出口
３より放出される。一般的に脱臭部材１１として用いら
れる活性炭等の吸着材は低温になるほど吸着能力が向上
し、悪臭分子を吸着しやすくなり、脱臭能力は高くなる
が、逆に高温になるほど吸着能力は低下し、脱臭能力が
低下する。また、高温になると悪臭成分の揮発性が高く
なるとともに壁面等に付着した悪臭成分が脱離し、悪臭
成分の雰囲気濃度自体が高くなり、気温の高い夏季にお
いて、特に臭気が感じられることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、送風機４を定期的にＯＮ／ＯＦＦ駆動し
て脱臭するにすぎないので、脱臭装置が設置された場所
の雰囲気、または夏季もしくは冬季などの季節の違いに
より脱臭能力に差が生じるという問題点を有していた。

【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で検出した雰囲気温度に応じて送風機の動作形態を制御
することにより、脱臭装置が設置された場所の雰囲気、
または夏季もしくは冬季などの季節の違いによる脱臭能
力の差を少くした脱臭装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の脱臭装置は、吸入口と排出口および送風機を
有するダクトと、ダクトの内部に配設した吸着作用およ
びまたは吸着後に触媒作用によって分解脱臭する脱臭部
材を備え、雰囲気温度を検出する温度検出器と、温度検
出器の信号に応じて送風機の駆動周期およびまたはＯＮ
／ＯＦＦ比率を制御する制御装置を備えた構成を有して
いる。

【０００７】

【作用】この構成において、温度検出器によって脱臭装
置が設置される雰囲気温度を検出し、その雰囲気温度に
応じて脱臭のための送風機の駆動周期、及び前記送風機
のＯＮ／ＯＦＦ比率、あるいはその両方が制御される。
すなわち、高温となるほど送風機の駆動周期を短く、お
よびまたはＯＮ／ＯＦＦ比率が増大され、温度変化に対
する脱臭能力の差が軽減される。

【０００８】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。本発明の一実施例を示す図１では従来
例と同一部品に同一番号を付して説明は省略する。

【０００９】図１に示すように、ダクト１の内部に配設
した脱臭部材１２は、悪臭成分の中で主に硫黄系化合物
を浄化する第一の脱臭体１３と、主に窒素系化合物を浄
化するために設けた第二の脱臭体１４で構成されてい
る。第一の脱臭体１３はマンガンおよび鉄の酸化物で構
成されており、第二の脱臭体１４はゼオライトを主成分
とする吸着材に金および鉄の酸化物を担持したものであ
り、いずれも圧力損失を低減するためにハニカム状に形
成されている。

【００１０】送風機４のモータ１０を制御する制御装置
５は、脱臭装置が設置された場所の雰囲気の温度を温度
検出器６で検出した信号が入力される検出回路７、検出
回路７の信号から送風機４の動作周期およびまたはＯＮ
／ＯＦＦ比率を算出する演算回路８および演算回路８の
信号を受けて送風機４のモータ１０を駆動する駆動回路
９で構成されている。

【００１１】以上のように構成された脱臭装置につい
て、以下その動作を説明する。電源（図示せず）が投入
されると送風機４が作動し、吸入口２から排出口３にい
たる空気の流れが発生し、悪臭成分を含んだ空気は吸入
口２から吸引され、ハニカム状に形成された脱臭部材１
２を通過することにより、悪臭成分は脱臭部材１２に吸
着されて脱臭が行われる。浄化された空気は排出口３か
ら外部に放出される。このとき送風機４は駆動回路９に
よって図２に示したように所定時間のオン（ｔＯＮ）、
所定時間のオフ（ｔＯＦＦ）の動作を所定の周期ｆで繰
り返すように駆動される。

【００１２】脱臭装置が設置された場所の雰囲気温度を
温度検出器６によって検出し、その検知信号は検出回路
７をへて演算回路８に入力される。演算回路８では温度
信号を受けて図３に示すように雰囲気温度に応じて図２
に示した周期ｆを算出し、駆動回路９に信号を伝達す
る。すなわち、脱臭能力に影響を与えないレベルの温度
ｔ１（たとえば２５℃）までは所定の周期ｆ１で駆動
し、それをこえるｔ２（たとえば３５℃）までの温度範
囲では温度上昇に応じて周期ｆを短縮する、つまり送風
機４を駆動して脱臭する頻度が増加するように制御され
る。また、図４に示したように、図２における送風機４
のオン時間（ｔＯＮ）とオフ時間（ｔＯＦＦ）の比率ξ
を温度ｔ１からｔ２の温度範囲において、温度上昇に応
じてオン・オフ比率ξを増加する、つまり送風機４のオ
ン時間を増大するように制御される。

【００１３】なお、上述の周期ｆとＯＮ／ＯＦＦ比率ξ
の両方を制御してもよい。以上のように本実施例によれ
ば、温度検出器６で検出した雰囲気温度に応じて脱臭能
力が自動的に制御される制御装置５を設けることによ
り、臭気が感じられやすい夏季においても充分な脱臭能
力を得ることができる。

【００１４】また逆に低温雰囲気となる冬季においては
送風機４の駆動頻度が少なくてすむため、たとえば駆動
電源として乾電池を用いた場合、電池の長寿命化につな
がる。なお、雰囲気温度でなく雰囲気の臭気を検出する
臭気検出器の信号を基にして脱臭能力を制御するのが理
想的であるが、複合臭に対応できる臭気検出器は少な
く、かつ制御装置が複雑となるため、大幅なコストアッ
プにつながるので実用性に乏しい。

【００１５】本実施例では臭気濃度の検出を温度で代替
するため、検出器として安価な温度センサを用いること
ができ、脱臭装置の低コスト化が図れる。

【００１６】次に脱臭部材１２について説明する。一般
的に悪臭は硫化水素やメルカプタン類に代表される硫黄
系化合物と、アンモニアやアミン類に代表される窒素系
化合物の混合した複合臭である。

【００１７】悪臭成分を含んだ空気が吸入口２からダク
ト１を通過する際に、まず第一の脱臭体１３の表面に接
触する。この時悪臭成分中の硫黄系化合物が第一の脱臭
体１３の表面に選択的に吸着される。一方窒素系化合物
の第一の脱臭体１３に対する結合力は弱く、大部分が吸
着されることなく通過する。通過した窒素系化合物は次
に第二の脱臭体１４の表面に接触し、ゼオライトを主成
分とする吸着材表面に吸着される。ここでゼオライトは
カチオンによる静電引力により、双極子モーメントの大
きい分子を選択的に吸着する。これら二種類の脱臭体に
より複合臭を効率的に脱臭することができ、悪臭が浄化
された空気が排出口３から放出される。この時脱臭体１
２はハニカム状に形成しているため空気通過時の圧力損
失を小さくすることができる。

【００１８】またこの点に関してのメカニズムは十分に
は解明されていないが、硫黄系化合物に対しては鉄イオ
ンおよびマンガンイオン、また窒素系化合物に対しては
金イオンおよび鉄イオンの相互作用によって脱臭体表面
およびまたは吸着された悪臭成分が活性化され、酸素共
存下で常温雰囲気において酸化分解反応が起こり、悪臭
成分が徐々に分解されて脱離およびまたは吸収され、吸
着受容サイトが再現される。したがって長期に亘って脱
臭効果が持続する。この際の反応速度は比較的遅いもの
であり、脱臭体表面に一旦悪臭成分を吸着し、その後徐
々に反応する形態をとる。したがって比較的低濃度の脱
臭に好適であり、また連続使用よりも間欠脱臭に好適で
ある。

【００１９】さらに硫黄系化合物中の硫黄は金および鉄
の酸化物に対して有害成分となるが、本実施例では硫黄
系化合物を吸着する第一の脱臭体１３を悪臭気体の通過
に対して上流側に配設しているので悪臭気体の中の硫黄
系化合物が吸着された後に第二の脱臭体１４と接触する
ため第二の脱臭体１４の硫黄による被毒を少なくするこ
とができる。

【００２０】また金は水分に対する親和性が低いため、
たとえば白金などに比べて水分共存下においても高活性
を持続することができる。

【００２１】以上述べたように本実施例によれば、脱臭
装置が設置された場所の雰囲気温度を検出し、その温度
信号に応じて脱臭モード、すなわち送風機４の動作する
周期ｆおよびまたはＯＮ／ＯＦＦ比率ξを自動的に制御
するため、臭気が感じられやすい夏季においても充分な
脱臭能力が得られる。

【００２２】さらに硫黄系化合物に対しては鉄とマンガ
ンの酸化物を主成分とする第一の脱臭体１３を設けると
ともに、窒素系化合物に対してはゼオライトを主成分と
する吸着材に金および鉄の酸化物を担持した第二の脱臭
体１４をそれぞれ対応して設けたものであり、常温雰囲
気において効果的に悪臭成分を吸着して脱臭することが
できる。このことは特に複合臭に対して効果的である。
また吸着された悪臭成分を常温雰囲気において徐々に酸
化分解およびまたは吸収することにより吸着サイトが再
現されるため、活性炭などの物理吸着によるものに比べ
て脱臭寿命が飛躍的に向上する。

【００２３】

【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に本発明は、吸入口と排出口を有するダクトと、送風機
と、ダクトの内部に配設した吸着作用および／もしくは
吸着後に触媒作用によって分解脱臭する脱臭部材を備
え、雰囲気温度を検出する温度検出器と、温度検出器の
信号に応じて送風機の駆動周期およびまたはＯＮ／ＯＦ
Ｆ比率を制御する制御装置を設けた構成により、検出し
た雰囲気温度に応じて送風機の動作形態を制御するの
で、脱臭装置が設置された場所の雰囲気または夏季もし
くは冬季などの季節の違いによる脱臭能力の差を少くす
ることができる優れた脱臭装置を実現できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の脱臭装置の概念を示した断
面図

【図２】一実施例の脱臭装置の送風機のタイムチャート

【図３】一実施例の脱臭装置の雰囲気温度と送風機の駆
動周期の関係を示すグラフ

【図４】一実施例の脱臭装置の雰囲気温度と送風機のＯ
Ｎ／ＯＦＦ比率の関係を示すグラフ

【図５】従来の脱臭装置の概念を示した断面図

【符号の説明】

１ ダクト ２ 吸入口 ３ 排出口 ４ 送風機 ５ 制御装置 ６ 温度検出器 １２ 脱臭部材 １３ 第一の脱臭体 １４ 第二の脱臭体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61L 9/00 - 9/22 B01D 53/34 - 53/96

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸入口と排出口および送風機を有するダク
   トと、前記ダクトの内部に配設した吸着作用およびまた
   は吸着後に触媒作用によって分解脱臭する脱臭部材を備
   え、雰囲気温度を検出する温度検出器と、前記温度検出
   器の信号に応じて前記送風機の駆動周期およびまたはＯ
   Ｎ／ＯＦＦ比率を制御する制御装置を備えた脱臭装置。
2. 【請求項２】温度検出器の検出信号が高温となるほど送
   風機の駆動周期を短く、およびまたはＯＮ／ＯＦＦ比率
   を増大する請求項１記載の脱臭装置。
3. 【請求項３】制御装置は、温度検出器の信号を検出する
   検出回路と、前記検出回路の信号に応じて送風機の駆動
   周期、およびまたはＯＮ／ＯＦＦ比率を演算する演算回
   路と、前記演算回路の信号に応じて前記送風機を駆動す
   る駆動回路で構成した請求項１記載の脱臭装置。
4. 【請求項４】脱臭部材は、鉄およびマンガンの酸化物を
   主成分とする第一の脱臭体と、ゼオライトを主成分とす
   る吸着材に金および鉄の酸化物を担持した第二の脱臭体
   で構成した請求項１記載の脱臭装置。