JPH11137656A - 脱臭触媒素子及びその製造方法 - Google Patents
脱臭触媒素子及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の吸着材に光触媒を付加させた脱臭装置
では、吸着材と光触媒の接触面積が小さくなり、吸着材
に吸着された臭気成分を効率よく光触媒の光活性により
分解されず、吸着性能が低い成分である一酸化炭素、窒
素酸化物等は除去できない問題がある。また、ハニカム
活性炭等の吸着材を用いると焼成温度が１０００℃と高
温になる問題がある。 【解決手段】 光触媒１と、金属酸化物系の常温触媒２
とを基材４に担持する。また、光触媒１と常温触媒２と
の配合割合は、光触媒１と常温触媒２との合計重量に対
して、常温触媒２の重量割合を２２％以下とする。これ
によって、光触媒の光活性性能の劣化が抑えられる。
では、吸着材と光触媒の接触面積が小さくなり、吸着材
に吸着された臭気成分を効率よく光触媒の光活性により
分解されず、吸着性能が低い成分である一酸化炭素、窒
素酸化物等は除去できない問題がある。また、ハニカム
活性炭等の吸着材を用いると焼成温度が１０００℃と高
温になる問題がある。 【解決手段】 光触媒１と、金属酸化物系の常温触媒２
とを基材４に担持する。また、光触媒１と常温触媒２と
の配合割合は、光触媒１と常温触媒２との合計重量に対
して、常温触媒２の重量割合を２２％以下とする。これ
によって、光触媒の光活性性能の劣化が抑えられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、室内の空気の浄化
を有する脱臭触媒素子に関し、さらに、脱臭触媒素子を
有する空気調和機又は空気清浄機に関する。
を有する脱臭触媒素子に関し、さらに、脱臭触媒素子を
有する空気調和機又は空気清浄機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、特許番号第２５７４８４０号で
は、臭気成分を吸着する吸着材の表面に光触媒を付加し
たあるいは吸着材に光触媒を練り込んだ部材及び光触媒
を励起させる励起源とを設けた脱臭装置が登録されてい
る。
は、臭気成分を吸着する吸着材の表面に光触媒を付加し
たあるいは吸着材に光触媒を練り込んだ部材及び光触媒
を励起させる励起源とを設けた脱臭装置が登録されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の吸着材に光触媒を付加させた脱臭装置では、吸
着材と光触媒の接触面積が小さくなり、吸着材に吸着さ
れた臭気成分を効率よく光触媒の光活性により分解され
ず、吸着性能が低い成分である一酸化炭素、窒素酸化物
等は除去できない問題がある。また、ハニカム活性炭等
の吸着材を用いると焼成温度が１０００℃と高温になる
問題がある。
た従来の吸着材に光触媒を付加させた脱臭装置では、吸
着材と光触媒の接触面積が小さくなり、吸着材に吸着さ
れた臭気成分を効率よく光触媒の光活性により分解され
ず、吸着性能が低い成分である一酸化炭素、窒素酸化物
等は除去できない問題がある。また、ハニカム活性炭等
の吸着材を用いると焼成温度が１０００℃と高温になる
問題がある。
【０００４】本発明の目的は上記問題を解決し、光触
媒、金属酸化物系の常温触媒及び吸着剤を高分散させ担
持した、吸着作用と分解作用をもつ脱臭触媒素子と、該
脱臭触媒素子を脱臭フィルターとして配設した空気調和
機又は空気清浄機を提供することを目的とする。
媒、金属酸化物系の常温触媒及び吸着剤を高分散させ担
持した、吸着作用と分解作用をもつ脱臭触媒素子と、該
脱臭触媒素子を脱臭フィルターとして配設した空気調和
機又は空気清浄機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の第１の構成では、光触媒と金属酸化物系の常
温触媒を担持した脱臭触媒素子である。このような構成
では、光触媒に紫外線を照射すると、吸着した有機性物
質は光触媒の光活性作用により、水分子や二酸化炭素等
に酸化分解される。一酸化炭素等は金属酸化物系の常温
触媒により吸着され、二酸化炭素に酸化される。
に本発明の第１の構成では、光触媒と金属酸化物系の常
温触媒を担持した脱臭触媒素子である。このような構成
では、光触媒に紫外線を照射すると、吸着した有機性物
質は光触媒の光活性作用により、水分子や二酸化炭素等
に酸化分解される。一酸化炭素等は金属酸化物系の常温
触媒により吸着され、二酸化炭素に酸化される。
【０００６】また、本発明の第２の構成では、光触媒、
金属酸化物系の常温触媒及び吸着剤を担持した脱臭触媒
素子である。このような構成では、吸着剤により多種多
様の臭い成分が多量に吸着され、吸着剤で吸着された臭
い成分は光触媒の光活性作用により、水分子や二酸化炭
素等に酸化分解される。吸着性能の低い一酸化炭素は金
属酸化物系の常温触媒により吸着され、二酸化炭素に酸
化される。
金属酸化物系の常温触媒及び吸着剤を担持した脱臭触媒
素子である。このような構成では、吸着剤により多種多
様の臭い成分が多量に吸着され、吸着剤で吸着された臭
い成分は光触媒の光活性作用により、水分子や二酸化炭
素等に酸化分解される。吸着性能の低い一酸化炭素は金
属酸化物系の常温触媒により吸着され、二酸化炭素に酸
化される。
【０００７】また、本発明の第３の構成では、光触媒と
金属酸化物系常温触媒との配合割合を光触媒と金属酸化
物系の常温触媒合計重量に対して、金属酸化物系の常温
触媒の重量割合が２２％以下であるように担持した脱臭
触媒素子である。このような構成では、金属酸化物系の
常温触媒による光触媒の光活性性能の劣化を抑えられ
る。
金属酸化物系常温触媒との配合割合を光触媒と金属酸化
物系の常温触媒合計重量に対して、金属酸化物系の常温
触媒の重量割合が２２％以下であるように担持した脱臭
触媒素子である。このような構成では、金属酸化物系の
常温触媒による光触媒の光活性性能の劣化を抑えられ
る。
【０００８】また、本発明の第４の構成では、第１又は
２の構成での下層の上に光触媒のみの下層を設け、多層
構造とした脱臭触媒素子である。このような構成では、
光触媒のみの層を上層に設けることにより、紫外線が効
率よく光触媒に当たり、光活性性能が向上する。
２の構成での下層の上に光触媒のみの下層を設け、多層
構造とした脱臭触媒素子である。このような構成では、
光触媒のみの層を上層に設けることにより、紫外線が効
率よく光触媒に当たり、光活性性能が向上する。
【０００９】また、本発明の第５の構成では、光触媒は
酸化チタン、酸化タングステン、酸化亜鉛などの金属酸
化物、及び、ルテニウム錯体なとの金属錯体の単体、又
はその複合体から成る脱臭触媒素子である。このような
構成でも、本発明の第１の構成で示した同様の光活性作
用が得られる。
酸化チタン、酸化タングステン、酸化亜鉛などの金属酸
化物、及び、ルテニウム錯体なとの金属錯体の単体、又
はその複合体から成る脱臭触媒素子である。このような
構成でも、本発明の第１の構成で示した同様の光活性作
用が得られる。
【００１０】また、本発明の第６の構成では、金属酸化
物系の常温触媒は酸化マンガン、酸化銅、酸化鉄なとの
金属酸化物の単体又はその複合体から成る脱臭触媒素子
である。このような構成でも、本発明の第１の構成で示
した同様の吸着酸化作用が得られる。
物系の常温触媒は酸化マンガン、酸化銅、酸化鉄なとの
金属酸化物の単体又はその複合体から成る脱臭触媒素子
である。このような構成でも、本発明の第１の構成で示
した同様の吸着酸化作用が得られる。
【００１１】また、本発明の第７の構成では、上記脱臭
触媒素子を脱臭フィルターとして用い、担持されている
光触媒を励起させる励起源とを配設した空気浄化空気調
和機又は空気清浄機である。
触媒素子を脱臭フィルターとして用い、担持されている
光触媒を励起させる励起源とを配設した空気浄化空気調
和機又は空気清浄機である。
【００１２】このような構成では、脱臭フィルターに臭
い成分を含んだ空気を通過させると、脱臭フィルターに
より空気中の臭い成分及び有害物質の一酸化炭素、窒素
酸化物等が吸着される。また、脱臭フィルターに紫外線
を照射することにより、光触媒の光活性性能で吸着した
有機性物質及び窒素酸化物は酸化分解される。また、金
属酸化物系の常温触媒により一酸化炭素は吸着酸化され
る。このように脱臭フィルターに吸着された物質は水分
子や二酸化炭素等に分解され脱離するため、脱臭性能の
劣化を抑えることができる。
い成分を含んだ空気を通過させると、脱臭フィルターに
より空気中の臭い成分及び有害物質の一酸化炭素、窒素
酸化物等が吸着される。また、脱臭フィルターに紫外線
を照射することにより、光触媒の光活性性能で吸着した
有機性物質及び窒素酸化物は酸化分解される。また、金
属酸化物系の常温触媒により一酸化炭素は吸着酸化され
る。このように脱臭フィルターに吸着された物質は水分
子や二酸化炭素等に分解され脱離するため、脱臭性能の
劣化を抑えることができる。
【００１３】また、本発明の第８の構成では、光触媒粒
子、光触媒粒子及び金属酸化物系の常温触媒粒子又は光
触媒粒子、金属酸化物系の常温触媒粒子及び吸着剤粒子
を溶剤に混合分散させ、該溶液にバインダーを加え焼成
担持した脱臭触媒素子の製造方法である。このような構
成では、各粒子を混合分散させることにより表面積が増
し、吸着性能、光活性性能及び分解性能が向上する。
子、光触媒粒子及び金属酸化物系の常温触媒粒子又は光
触媒粒子、金属酸化物系の常温触媒粒子及び吸着剤粒子
を溶剤に混合分散させ、該溶液にバインダーを加え焼成
担持した脱臭触媒素子の製造方法である。このような構
成では、各粒子を混合分散させることにより表面積が増
し、吸着性能、光活性性能及び分解性能が向上する。
【００１４】また、本発明の第９の構成では、光触媒又
は光触媒及び金属酸化物系の常温触媒又は光触媒、金属
酸化物系の常温触媒及び吸着剤を溶剤に混合分散させ、
該溶液を不織布、多孔質体等に含浸焼成した脱臭触媒素
子の製造方法である。このような構成では、本発明の第
８の構成で示した同様の作用が得られる。
は光触媒及び金属酸化物系の常温触媒又は光触媒、金属
酸化物系の常温触媒及び吸着剤を溶剤に混合分散させ、
該溶液を不織布、多孔質体等に含浸焼成した脱臭触媒素
子の製造方法である。このような構成では、本発明の第
８の構成で示した同様の作用が得られる。
【００１５】また、本発明の第１０の構成では、バイン
ダーをシリカ、アルミナ等の水系無機バインダーとし、
焼成温度を１５０℃以下とした脱臭触媒素子の製造方法
である。このような構成では、水系無機バインダーを用
いることにより、有機系に比べ、有機物を蒸発させる必
要がなく、これにより焼成温度を低温にすることが可能
になり、基材の制限が緩和され、合成樹脂等も基材に用
いることができる。
ダーをシリカ、アルミナ等の水系無機バインダーとし、
焼成温度を１５０℃以下とした脱臭触媒素子の製造方法
である。このような構成では、水系無機バインダーを用
いることにより、有機系に比べ、有機物を蒸発させる必
要がなく、これにより焼成温度を低温にすることが可能
になり、基材の制限が緩和され、合成樹脂等も基材に用
いることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態を図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００１７】＜実施の形態１＞本発明の実施の形態１
を、図１乃至図４及び図１４に示す。図１では光触媒粒
子１と金属酸化物系の常温触媒粒子２を無機系バインダ
ー３で担持した拡大断面図である。図１４では光触媒、
金属酸化物系の常温触媒及びバインダー調製方法のフロ
ーチャート図である。
を、図１乃至図４及び図１４に示す。図１では光触媒粒
子１と金属酸化物系の常温触媒粒子２を無機系バインダ
ー３で担持した拡大断面図である。図１４では光触媒、
金属酸化物系の常温触媒及びバインダー調製方法のフロ
ーチャート図である。
【００１８】先ず、光触媒と金属酸化物系の常温触媒を
溶剤に入れ、ボールミル、アトライター等で時間をかけ
凝集している光触媒と金属酸化物系の常温触媒を一次粒
子まで粉砕し、溶剤中に混合分散させる。このとき必要
ならば分散剤等を添加する場合もある。
溶剤に入れ、ボールミル、アトライター等で時間をかけ
凝集している光触媒と金属酸化物系の常温触媒を一次粒
子まで粉砕し、溶剤中に混合分散させる。このとき必要
ならば分散剤等を添加する場合もある。
【００１９】さらに、該溶液にバインダーを加え、ボー
ルミル、アトライター等でバインダー成分を粉砕しない
ように時間を短くし、混合させたものを塗液とする。こ
の塗液を塗布、焼成してできた膜では光触媒と金属酸化
物系の常温触媒の粒子が小さいため表面積が増え、吸着
性能及び触媒分解性能が向上し、バインダー成分は粉砕
されていないため、膜強度も向上する。
ルミル、アトライター等でバインダー成分を粉砕しない
ように時間を短くし、混合させたものを塗液とする。こ
の塗液を塗布、焼成してできた膜では光触媒と金属酸化
物系の常温触媒の粒子が小さいため表面積が増え、吸着
性能及び触媒分解性能が向上し、バインダー成分は粉砕
されていないため、膜強度も向上する。
【００２０】光触媒として石原産業株式会社製の酸化チ
タン粉体ＳＴＳ−０１（商品名）、金属酸化物系の常温
触媒として日産化学株式会社製の酸化銅と酸化マンガン
からなるガス精製用触媒Ｎ−１４０（商品名）、溶剤と
してイオン交換水、そしてバインダーとしてテルニック
工業株式会社製の水系シリカ無機バインダーベタック９
７０（商品名）を用いた。
タン粉体ＳＴＳ−０１（商品名）、金属酸化物系の常温
触媒として日産化学株式会社製の酸化銅と酸化マンガン
からなるガス精製用触媒Ｎ−１４０（商品名）、溶剤と
してイオン交換水、そしてバインダーとしてテルニック
工業株式会社製の水系シリカ無機バインダーベタック９
７０（商品名）を用いた。
【００２１】サンプルの作製方法は、光触媒と金属酸化
物系の常温触媒との合計重量に対して、金属酸化物系の
常温触媒の重量割合が０％、１２％、２２％、５０％と
なるように、上記の調製方法に従い調製した４種類の塗
液を６０×１５０ｍｍのアルミシートに刷毛で酸化チタ
ン重量が０．２ｇになるように塗布し、１５０℃で１時
間焼成したサンプルをそれぞれの塗液に対し２枚ずつ作
製した。
物系の常温触媒との合計重量に対して、金属酸化物系の
常温触媒の重量割合が０％、１２％、２２％、５０％と
なるように、上記の調製方法に従い調製した４種類の塗
液を６０×１５０ｍｍのアルミシートに刷毛で酸化チタ
ン重量が０．２ｇになるように塗布し、１５０℃で１時
間焼成したサンプルをそれぞれの塗液に対し２枚ずつ作
製した。
【００２２】これらの同種サンプル２枚と日本電気株式
会社製の６Ｗブラックライト（型番ＦＬ６ＢＬ）を２７
Ｌのボックス内に設置し、クリーンエアをパージ、マイ
クロシリンダーによりアセトアルデヒド２５μＬ注入、
ヒーターでアセトアルデヒドを蒸発させ、攪拌ファンで
ボックス内に攪拌した後、ブラックライトで紫外線をサ
ンプルに照射しながら、吸引ファンで空気を循環させ、
光明理化学工業株式会社製の検知管によりアセトアルデ
ヒドの濃度を測定した。
会社製の６Ｗブラックライト（型番ＦＬ６ＢＬ）を２７
Ｌのボックス内に設置し、クリーンエアをパージ、マイ
クロシリンダーによりアセトアルデヒド２５μＬ注入、
ヒーターでアセトアルデヒドを蒸発させ、攪拌ファンで
ボックス内に攪拌した後、ブラックライトで紫外線をサ
ンプルに照射しながら、吸引ファンで空気を循環させ、
光明理化学工業株式会社製の検知管によりアセトアルデ
ヒドの濃度を測定した。
【００２３】図３では金属酸化物系の常温触媒の重量割
合の違いでの光触媒の光活性分解によるアセトアルデヒ
ドの濃度変化図、図４では光触媒の光活性でアセトアル
デヒド９０ｐｐｍが分解するまでの時間と金属酸化物系
の常温触媒の重量割合の関係図である。
合の違いでの光触媒の光活性分解によるアセトアルデヒ
ドの濃度変化図、図４では光触媒の光活性でアセトアル
デヒド９０ｐｐｍが分解するまでの時間と金属酸化物系
の常温触媒の重量割合の関係図である。
【００２４】このように光触媒の担持量を固定して、金
属酸化物系の常温触媒の重量割合を変えた場合、金属酸
化物系の常温触媒の重量割合が大きくなると光触媒の光
活性性能が低下することがわかる。特に金属酸化物系の
常温触媒の重量割合が２２％より大きくなると、光触媒
の光活性が急激に低下するため、光触媒の光活性性能を
確保するためには、金属酸化物系の常温触媒の重量割合
を２２％以下にする必要がある。
属酸化物系の常温触媒の重量割合を変えた場合、金属酸
化物系の常温触媒の重量割合が大きくなると光触媒の光
活性性能が低下することがわかる。特に金属酸化物系の
常温触媒の重量割合が２２％より大きくなると、光触媒
の光活性が急激に低下するため、光触媒の光活性性能を
確保するためには、金属酸化物系の常温触媒の重量割合
を２２％以下にする必要がある。
【００２５】なお、光触媒として用いる金属酸化物は、
酸化チタンだけでなく、酸化タングステン、酸化亜鉛の
何れか一つ、若しくは、これらの複合体からなるものを
用いることができる。また、光触媒としてルテニウム錯
体等の金属錯体を用いることもできる。
酸化チタンだけでなく、酸化タングステン、酸化亜鉛の
何れか一つ、若しくは、これらの複合体からなるものを
用いることができる。また、光触媒としてルテニウム錯
体等の金属錯体を用いることもできる。
【００２６】さらに、金属酸化物系の常温触媒として
は、酸化マンガン、酸化銅、酸化鉄の何れか一つ、若し
くは、これらの複合体からなるものを用いることができ
る。
は、酸化マンガン、酸化銅、酸化鉄の何れか一つ、若し
くは、これらの複合体からなるものを用いることができ
る。
【００２７】＜実施の形態２＞本発明の実施の形態２を
図２、図５乃至図１０、図１５に示す。図２では光触媒
１、金属酸化物系の常温触媒２と吸着剤５を無機系バイ
ンダー３で担持した拡大断面図である。図１５では光触
媒、金属酸化物系の常温触媒２、吸着剤５、バインダー
３の調製方法のフローチャート図である。
図２、図５乃至図１０、図１５に示す。図２では光触媒
１、金属酸化物系の常温触媒２と吸着剤５を無機系バイ
ンダー３で担持した拡大断面図である。図１５では光触
媒、金属酸化物系の常温触媒２、吸着剤５、バインダー
３の調製方法のフローチャート図である。
【００２８】先ず、光触媒と金属酸化物系の常温触媒を
溶剤に入れ、ボールミル、アトライター等で時間をかけ
て、凝集している光触媒と金属酸化物系の常温触媒とを
一次粒子まで粉砕し、溶剤中に混合分散させる。このと
き必要ならば分散剤等を添加する。該溶液に吸着剤を加
え、ボールミル、アトライター等で吸着剤を混合・分散
させる。
溶剤に入れ、ボールミル、アトライター等で時間をかけ
て、凝集している光触媒と金属酸化物系の常温触媒とを
一次粒子まで粉砕し、溶剤中に混合分散させる。このと
き必要ならば分散剤等を添加する。該溶液に吸着剤を加
え、ボールミル、アトライター等で吸着剤を混合・分散
させる。
【００２９】その後、該溶液にバインダーを加え、ボー
ルミル、アトライター等でバインダー成分を粉砕しない
ように時間を短くし、混合させたものを塗液とする。こ
の塗液を塗布、焼成してできた膜では光触媒と金属酸化
物系の常温触媒との粒子が小さいため表面積が増え、吸
着性能及び触媒分解性能が向上する。さらに、吸着剤も
分散しているため光触媒と吸着剤との接触面積が増し、
吸着剤で吸着した臭い成分を光触媒の光活性で分解する
効率が上がる。また、バインダー成分は粉砕されていな
いため、膜強度も向上する。
ルミル、アトライター等でバインダー成分を粉砕しない
ように時間を短くし、混合させたものを塗液とする。こ
の塗液を塗布、焼成してできた膜では光触媒と金属酸化
物系の常温触媒との粒子が小さいため表面積が増え、吸
着性能及び触媒分解性能が向上する。さらに、吸着剤も
分散しているため光触媒と吸着剤との接触面積が増し、
吸着剤で吸着した臭い成分を光触媒の光活性で分解する
効率が上がる。また、バインダー成分は粉砕されていな
いため、膜強度も向上する。
【００３０】光触媒として石原産業株式会社製の酸化チ
タン粉体ＳＴＳ−０１（商品名）、金属酸化物系の常温
触媒として日産化学株式会社製の酸化銅と酸化マンガン
からなるガス精製用触媒Ｎ−１４０（商品名）、溶剤と
してイオン交換水、吸着剤として日産ガードラー株式会
社製の銅をイオン交換したゼオライト銅交換ペンタジル
（商品名）そしてバインダーとしてテルニック工業株式
会社製の水系シリカ無機バインダーベタック９７０（商
品名）を用いた。
タン粉体ＳＴＳ−０１（商品名）、金属酸化物系の常温
触媒として日産化学株式会社製の酸化銅と酸化マンガン
からなるガス精製用触媒Ｎ−１４０（商品名）、溶剤と
してイオン交換水、吸着剤として日産ガードラー株式会
社製の銅をイオン交換したゼオライト銅交換ペンタジル
（商品名）そしてバインダーとしてテルニック工業株式
会社製の水系シリカ無機バインダーベタック９７０（商
品名）を用いた。
【００３１】サンプルの作製方法は、光触媒と、金属酸
化物系の常温触媒と、吸着剤との合計重量に対して、金
属酸化物系の常温触媒と吸着剤との重量割合の組み合せ
が、それぞれ（０％、５０％）、（２２％、２８％）、
（５０％、０％）となるように、上記の調製方法に従い
調製した３種類の塗液を、２７５×９０×ｔ２０ｍｍで
２００セル／ｉｎ.2のアルミコルゲートハニカムに、浸
積法で酸化チタン重量が３５ｇになるように塗布、１５
０℃で１時間焼成し、サンプルを作製した。
化物系の常温触媒と、吸着剤との合計重量に対して、金
属酸化物系の常温触媒と吸着剤との重量割合の組み合せ
が、それぞれ（０％、５０％）、（２２％、２８％）、
（５０％、０％）となるように、上記の調製方法に従い
調製した３種類の塗液を、２７５×９０×ｔ２０ｍｍで
２００セル／ｉｎ.2のアルミコルゲートハニカムに、浸
積法で酸化チタン重量が３５ｇになるように塗布、１５
０℃で１時間焼成し、サンプルを作製した。
【００３２】これらのサンプルを図１３に示す空気清浄
機の脱臭フィルター６として配設したものを１０００Ｌ
のボックス内に設置し、クリーンエアをパージ、タバコ
５本燃焼させた後、サンプルに紫外線を照射しながら空
気清浄機を運転させ、運転時間が０min.、３０min.、９
０min.、２４０min.後、ガス検知管を用いアンモニア、
アセトアルデヒド、酢酸、スチレン、一酸化炭素、窒素
酸化物の濃度を測定し、各成分の残存率を求めた。
機の脱臭フィルター６として配設したものを１０００Ｌ
のボックス内に設置し、クリーンエアをパージ、タバコ
５本燃焼させた後、サンプルに紫外線を照射しながら空
気清浄機を運転させ、運転時間が０min.、３０min.、９
０min.、２４０min.後、ガス検知管を用いアンモニア、
アセトアルデヒド、酢酸、スチレン、一酸化炭素、窒素
酸化物の濃度を測定し、各成分の残存率を求めた。
【００３３】臭い成分に関しては、吸着剤の重量割合を
減らすと中性の臭い成分であるアセトアルデヒド（図
６）、スチレン（図８）の吸着性能が低下するが、アル
カリ性の臭い成分であるアンモニア（図５）と酸性の臭
い成分である酢酸（図７）の吸着性能はほとんど低下が
見られなかった。
減らすと中性の臭い成分であるアセトアルデヒド（図
６）、スチレン（図８）の吸着性能が低下するが、アル
カリ性の臭い成分であるアンモニア（図５）と酸性の臭
い成分である酢酸（図７）の吸着性能はほとんど低下が
見られなかった。
【００３４】また、金属酸化物系の常温触媒と吸着剤の
重量割合の組み合せが（２２％、２８％）ではアセトア
ルデヒドの吸着性能が運転時間３０分で残存率３％程度
になり、スチレンに関しても運転時間９０分後では残存
率５％程度になった。
重量割合の組み合せが（２２％、２８％）ではアセトア
ルデヒドの吸着性能が運転時間３０分で残存率３％程度
になり、スチレンに関しても運転時間９０分後では残存
率５％程度になった。
【００３５】有害物質に関しては、一酸化炭素（図
９）、窒素酸化物（図１０）とも金属酸化物系の常温触
媒の重量割合を増やすと吸着性能、分解性能とも向上し
た。これは金属酸化物系の常温触媒が一酸化炭素及び窒
素酸化物に対して吸着性能があり、同時に分解性能があ
るため、光触媒の光活性による分解性能と相乗効果を起
こし吸着及び分解性能が向上したと考えられる。
９）、窒素酸化物（図１０）とも金属酸化物系の常温触
媒の重量割合を増やすと吸着性能、分解性能とも向上し
た。これは金属酸化物系の常温触媒が一酸化炭素及び窒
素酸化物に対して吸着性能があり、同時に分解性能があ
るため、光触媒の光活性による分解性能と相乗効果を起
こし吸着及び分解性能が向上したと考えられる。
【００３６】＜実施の形態３＞本発明の実施の形態３を
図１１及び図１２に示す。図１１では光触媒粒子１、金
属酸化物系の常温触媒粒子２と吸着剤５を無機系バイン
ダー３で担持した下層の上に光触媒のみを担持した上層
を設けた拡大断面図である。
図１１及び図１２に示す。図１１では光触媒粒子１、金
属酸化物系の常温触媒粒子２と吸着剤５を無機系バイン
ダー３で担持した下層の上に光触媒のみを担持した上層
を設けた拡大断面図である。
【００３７】光触媒として石原産業株式会社製の酸化チ
タン粉体ＳＴＳ−０１（商品名）、金属酸化物系の常温
触媒として日産化学株式会社製の酸化銅と酸化マンガン
からなるガス精製用触媒Ｎ−１４０（商品名）、溶剤と
してイオン交換水、吸着剤として日産ガードラー株式会
社製の銅をイオン交換したゼオライト銅交換ペンタジル
（商品名）そしてバインダーとしてテルニック工業株式
会社製の水系シリカ無機バインダーベタック９７０（商
品名）を用いた。
タン粉体ＳＴＳ−０１（商品名）、金属酸化物系の常温
触媒として日産化学株式会社製の酸化銅と酸化マンガン
からなるガス精製用触媒Ｎ−１４０（商品名）、溶剤と
してイオン交換水、吸着剤として日産ガードラー株式会
社製の銅をイオン交換したゼオライト銅交換ペンタジル
（商品名）そしてバインダーとしてテルニック工業株式
会社製の水系シリカ無機バインダーベタック９７０（商
品名）を用いた。
【００３８】サンプルの作製方法は、光触媒、金属酸化
物系の常温触媒、吸着剤の合計重量に対して、金属酸化
物系の常温触媒と吸着剤との重量割合の組み合せが、
（０％、０％）、（２２％、２８％）、となるように、
図１５の調製方法に従い調製した塗液を、２７５×９０
×ｔ２０ｍｍで２００セル／ｉｎ.2のアルミコルゲート
ハニカムに浸積法で、下層は重量割合の組み合せが（２
２％、２８％）の塗液を、酸化チタン重量が３５ｇにな
るように塗布、１５０℃で１時間焼成し下層を形成し、
該下層の上に酸化チタンのみの重量割合の組み合せが
（０％、０％）の塗液を酸化チタン重量が１２．５ｇに
なるように塗布、１５０℃で１時間焼成して上層を形成
して、サンプルを作製した。
物系の常温触媒、吸着剤の合計重量に対して、金属酸化
物系の常温触媒と吸着剤との重量割合の組み合せが、
（０％、０％）、（２２％、２８％）、となるように、
図１５の調製方法に従い調製した塗液を、２７５×９０
×ｔ２０ｍｍで２００セル／ｉｎ.2のアルミコルゲート
ハニカムに浸積法で、下層は重量割合の組み合せが（２
２％、２８％）の塗液を、酸化チタン重量が３５ｇにな
るように塗布、１５０℃で１時間焼成し下層を形成し、
該下層の上に酸化チタンのみの重量割合の組み合せが
（０％、０％）の塗液を酸化チタン重量が１２．５ｇに
なるように塗布、１５０℃で１時間焼成して上層を形成
して、サンプルを作製した。
【００３９】これらのサンプルを図１３に示す空気清浄
機の脱臭フィルター６として配設したものを１０００Ｌ
のボックス内に設置し、クリーンエアをパージし、タバ
コを５本燃焼させた後、サンプルに紫外線を照射しなが
ら空気清浄機を３０分間運転させ、ガス検知管を用いア
ンモニア、アセトアルデヒド、酢酸の濃度を測定し、各
成分の除去率を加重平均して臭い成分除去率を求めた。
上記のようにタバコ５本を、脱臭フィルター毎に配設さ
れた紫外線ランプで、サンプルに紫外線を１５時間照射
した場合としない場合で、タバコ本数５０本まで繰り返
し臭い成分の除去率を測定した。
機の脱臭フィルター６として配設したものを１０００Ｌ
のボックス内に設置し、クリーンエアをパージし、タバ
コを５本燃焼させた後、サンプルに紫外線を照射しなが
ら空気清浄機を３０分間運転させ、ガス検知管を用いア
ンモニア、アセトアルデヒド、酢酸の濃度を測定し、各
成分の除去率を加重平均して臭い成分除去率を求めた。
上記のようにタバコ５本を、脱臭フィルター毎に配設さ
れた紫外線ランプで、サンプルに紫外線を１５時間照射
した場合としない場合で、タバコ本数５０本まで繰り返
し臭い成分の除去率を測定した。
【００４０】図１２では、サンプルに紫外線照射あり、
なしでタバコの臭い成分除去率の変化を示す。紫外線照
射ありの場合では臭い成分除去率の低下が少なく、除去
率９２％程度で安定する傾向がみられるが、紫外線照射
なしの場合は除去率が急激に低下している。このように
吸着された臭い成分は光触媒の光活性性能により水分子
又は二酸化炭素等に分解され、脱離するため、９０％以
上の除去率が維持される。
なしでタバコの臭い成分除去率の変化を示す。紫外線照
射ありの場合では臭い成分除去率の低下が少なく、除去
率９２％程度で安定する傾向がみられるが、紫外線照射
なしの場合は除去率が急激に低下している。このように
吸着された臭い成分は光触媒の光活性性能により水分子
又は二酸化炭素等に分解され、脱離するため、９０％以
上の除去率が維持される。
【００４１】
【発明の効果】請求項１によれば、光触媒と金属酸化物
系の常温触媒を担持することにより、一酸化炭素、窒素
酸化物等の有害物質が吸着、酸化分解される。これによ
り光触媒のみが担持されている場合に比べて、有害物質
の除去能力が向上する。
系の常温触媒を担持することにより、一酸化炭素、窒素
酸化物等の有害物質が吸着、酸化分解される。これによ
り光触媒のみが担持されている場合に比べて、有害物質
の除去能力が向上する。
【００４２】請求項２によれば、光触媒、金属酸化物系
の常温触媒及び吸着剤を担持することにより、臭い成分
及び一酸化炭素、窒素酸化物等の有害物質が吸着、酸化
分解される。これにより光触媒のみが担持されている場
合に比べて、短時間で有害物質が吸着されると共に、臭
い成分および有害物質の除去能力が向上する。
の常温触媒及び吸着剤を担持することにより、臭い成分
及び一酸化炭素、窒素酸化物等の有害物質が吸着、酸化
分解される。これにより光触媒のみが担持されている場
合に比べて、短時間で有害物質が吸着されると共に、臭
い成分および有害物質の除去能力が向上する。
【００４３】請求項３によれば、光触媒と常温触媒との
配合割合を光触媒と常温触媒との合計重量に対して、常
温触媒の重量割合が２２％以下であるように担持するこ
とにより、光触媒の光活性性能の劣化が抑えられる。
配合割合を光触媒と常温触媒との合計重量に対して、常
温触媒の重量割合が２２％以下であるように担持するこ
とにより、光触媒の光活性性能の劣化が抑えられる。
【００４４】請求項４によれば、光触媒と常温触媒とか
らなる下層の上に光触媒からなる上層を設けることによ
り、光触媒への紫外線の照射効率が上がり、光活性性能
が向上する。
らなる下層の上に光触媒からなる上層を設けることによ
り、光触媒への紫外線の照射効率が上がり、光活性性能
が向上する。
【００４５】請求項５乃至７によれば、光触媒は、酸化
チタン，酸化タングステン，酸化亜鉛などの金属酸化
物、若しくは、ルテニウム錯体などの金属錯体の単体又
はその複合体にすることにより、紫外線を光触媒に照射
することにより、吸着した有機性物質及び有害物質を酸
化分解することができる。
チタン，酸化タングステン，酸化亜鉛などの金属酸化
物、若しくは、ルテニウム錯体などの金属錯体の単体又
はその複合体にすることにより、紫外線を光触媒に照射
することにより、吸着した有機性物質及び有害物質を酸
化分解することができる。
【００４６】請求項８によれば、常温触媒は、酸化マン
ガン，酸化銅，酸化鉄などの金属酸化物の単体又はその
複合体にすることにより、有害物質を常温で吸着酸化す
る。
ガン，酸化銅，酸化鉄などの金属酸化物の単体又はその
複合体にすることにより、有害物質を常温で吸着酸化す
る。
【００４７】請求項９又は１０によれば、空気浄化空気
調和機又は空気清浄機に脱臭触媒素子を脱臭フィルター
として用い、担持されている光触媒を励起させる励起光
源を搭載することにより、脱臭フィルターを通る空気中
に含まれた臭い成分、有害物質を除去し、金属酸化物系
の常温触媒と光触媒とに紫外線を照射することにより、
付着した臭い成分と有害物質は酸化分解される。これに
より脱臭フィルターの性能劣化が抑えられる。
調和機又は空気清浄機に脱臭触媒素子を脱臭フィルター
として用い、担持されている光触媒を励起させる励起光
源を搭載することにより、脱臭フィルターを通る空気中
に含まれた臭い成分、有害物質を除去し、金属酸化物系
の常温触媒と光触媒とに紫外線を照射することにより、
付着した臭い成分と有害物質は酸化分解される。これに
より脱臭フィルターの性能劣化が抑えられる。
【００４８】請求項１１によれば、光触媒、又は、光触
媒及び常温触媒、又は、光触媒及び常温触媒及び吸着剤
を、溶剤に混合分散させ、バインダーを加えて焼成担持
すると粒子が小さく高分散されているため表面積が増
し、これにより吸着性能、分解性能が向上する。
媒及び常温触媒、又は、光触媒及び常温触媒及び吸着剤
を、溶剤に混合分散させ、バインダーを加えて焼成担持
すると粒子が小さく高分散されているため表面積が増
し、これにより吸着性能、分解性能が向上する。
【００４９】請求項１２によれば、光触媒、又は、光触
媒及び常温触媒、又は、光触媒及び常温触媒及び吸着剤
を、溶剤に混合分散させ、不織布、多孔質体等に含浸焼
成すると粒子が小さく分散されているため表面積が増
え、これにより吸着性能、分解性能が向上する。
媒及び常温触媒、又は、光触媒及び常温触媒及び吸着剤
を、溶剤に混合分散させ、不織布、多孔質体等に含浸焼
成すると粒子が小さく分散されているため表面積が増
え、これにより吸着性能、分解性能が向上する。
【００５０】請求項１３によれば、バインダーをシリ
カ、又は、アルミナからなる水系無機バインダーとし、
焼成湿度を１５０℃以下とすることにより、有機系に比
べ、有機物を蒸発させる必要がなく、焼成温度が低温に
なり基材の制限が緩和され、耐熱温度が低い合成樹脂等
を基材として用いることができる。
カ、又は、アルミナからなる水系無機バインダーとし、
焼成湿度を１５０℃以下とすることにより、有機系に比
べ、有機物を蒸発させる必要がなく、焼成温度が低温に
なり基材の制限が緩和され、耐熱温度が低い合成樹脂等
を基材として用いることができる。
【図１】本発明の実施の形態１の脱臭触媒素子を示す拡
大断面図である。
大断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２の脱臭触媒素子を示す拡
大断面図である。
大断面図である。
【図３】常温触媒の配合割合の違いによるアセトアルデ
ヒドの分解性能図である。
ヒドの分解性能図である。
【図４】常温触媒の配合割合の違いによるアセトアルデ
ヒド９０ｐｐｍの分解時間図である。
ヒド９０ｐｐｍの分解時間図である。
【図５】常温触媒と吸着剤の配合割合の違いによるアン
モニア残存率を示す図である。
モニア残存率を示す図である。
【図６】常温触媒と吸着剤の配合割合の違いによるアセ
トアルデヒド残存率を示す図である。
トアルデヒド残存率を示す図である。
【図７】常温触媒と吸着剤の配合割合の違いによる酢酸
残存率を示す図である。
残存率を示す図である。
【図８】常温触媒と吸着剤の配合割合の違いによるスチ
レン残存率を示す図である。
レン残存率を示す図である。
【図９】常温触媒と吸着剤の配合割合の違いによる一酸
化炭素残存率を示す図である。
化炭素残存率を示す図である。
【図１０】常温触媒と吸着剤の配合割合の違いによる窒
素酸化物残存率を示す図である。
素酸化物残存率を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態４の脱臭触媒素子を示す
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図１２】実施の形態４の脱臭フィルターによるタバコ
臭い成分の脱臭性能を示す図である。
臭い成分の脱臭性能を示す図である。
【図１３】本発明の脱臭触媒素子を備えた空気調和機の
側断面図を示す図である。
側断面図を示す図である。
【図１４】光触媒、常温触媒及びバインダーの塗液調製
方法のフローチャートである。
方法のフローチャートである。
【図１５】光触媒、常温触媒、吸着剤、バインダーの塗
液調製方法を示すフローチャートである。
液調製方法を示すフローチャートである。
１ 光触媒 ２ 常温触媒 ３ 無機系バインダー ４ 基材 ５ 吸着剤 ６ 脱臭フィルター ７ 風入口 ８ ファン ９ 除塵フィルター １０ 送風口 １１ 紫外線ランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 35/02 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＨ
Claims (13)
- 【請求項１】 光触媒と金属酸化物系の常温触媒とを基
材に担持することを特徴とする脱臭触媒素子。 - 【請求項２】 光触媒と、金属酸化物系の常温触媒と、
吸着剤とを基材に担持することを特徴とする脱臭触媒素
子。 - 【請求項３】 上記光触媒と上記常温触媒との配合割合
は、該光触媒と該常温触媒との合計重量に対して、該常
温触媒の重量割合を２２％以下とすることを特徴とする
請求項１又は２に記載の脱臭触媒素子。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載の脱臭触媒素子に
おいて、上記光触媒と上記常温触媒とからなる下層と、
該下層の表面に光触媒からなる上層とを設けて多層構造
とすることを特徴とする脱臭触媒素子。 - 【請求項５】 上記光触媒は、金属酸化物、又は、金属
錯体、又は、該金属酸化物と該金属錯体との複合体から
なることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記
載の脱臭触媒素子。 - 【請求項６】 上記金属酸化物は、酸化チタン、酸化タ
ングステン、酸化亜鉛の何れか一つ、若しくは、これら
の複合体からなることを特徴とする請求項５記載の脱臭
触媒素子。 - 【請求項７】 上記金属錯体は、ルテニウム錯体からな
ることを特徴とする請求項５記載の脱臭触媒素子。 - 【請求項８】 上記常温触媒は、酸化マンガン、酸化
銅、酸化鉄の何れか一つ、若しくは、これらの複合体か
らなることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一つに
記載の脱臭触媒素子。 - 【請求項９】 請求項１乃至４の何れか一つに記載の脱
臭触媒素子からなる脱臭フィルターと、該脱臭フィルタ
ーに担持される光触媒を励起させる励起光源とを備える
ことを特徴とする空気浄化空気調和機。 - 【請求項１０】 請求項１乃至４の何れか一つに記載の
脱臭触媒素子からなる脱臭フィルターと、該脱臭フィル
ターに担持される光触媒を励起させる励起光源とを備え
ることを特徴とする空気清浄機。 - 【請求項１１】 光触媒、又は、光触媒及び常温触媒、
又は、光触媒及び常温触媒及び吸着剤を溶剤に混合分散
させ、該溶液にバインダーを加えて焼成して基材に担持
することを特徴とする脱臭触媒素子の製造方法。 - 【請求項１２】 上記基材として不織布又は多孔質体を
用い、上記溶液を該不織布又は該多孔質体に含浸して焼
成することを特徴とする請求項１１記載の脱臭触媒素子
の製造方法。 - 【請求項１３】 上記バインダーを、シリカ、又は、ア
ルミナからなる水系無機バインダーとし、焼成温度を１
５０℃以下とすることを特徴とする請求項１１又は１２
記載の脱臭触媒素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9309121A JPH11137656A (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | 脱臭触媒素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9309121A JPH11137656A (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | 脱臭触媒素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11137656A true JPH11137656A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=17989150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9309121A Pending JPH11137656A (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | 脱臭触媒素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11137656A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001009015A (ja) * | 1999-06-28 | 2001-01-16 | Matsushita Refrig Co Ltd | 光触媒を用いた脱臭素子 |
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-
1997
- 1997-11-12 JP JP9309121A patent/JPH11137656A/ja active Pending
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