(57)【要約】【課題】飽和吸着に達した吸着剤を臭気未発生時に加温し、吸着物質を脱着させることで再生し、メンテナンスフリーで長期間使用できる脱臭体を提供すること。【解決手段】少なくとも吸着作用を有する吸着剤（図示せず）と、前記吸着剤（図示せず）を担持する担持体４と、前記吸着剤（図示せず）を加温する加温手段２とを備え、前記吸着剤（図示せず）が少なくともゼオライトを含むことを特徴とする脱臭体１で、吸脱着しやすい吸着剤であるゼオライトに加温および通気されることにより、飽和吸着に達したゼオライトが脱着再生され、メンテナンスフリーで長期間使用できる脱臭体を実現できる。また、メンテナンスフリーで長期間使用できる脱臭装置を実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも吸着作用を有する吸着剤と、前記吸着剤を担持する担持体と、前記吸着剤を加温する加温手段とを備え、前記吸着剤が少なくともゼオライトを含むことを特徴とする脱臭体。
【請求項２】
担持体は樹脂繊維から形成されるとともに、吸着剤は接着剤により前記担持体に担持されてなる請求項１記載の脱臭体。
【請求項３】
少なくとも接着剤が、アクリル共重合樹脂を水に分散させた水性エマルジョン型接着剤を含むことを特徴とする請求項２記載の脱臭体。
【請求項４】
ゼオライトは疎水性ゼオライトである請求項１〜３のいずれか１項に記載の脱臭体。
【請求項５】
加温手段は柔軟性を有する面状ヒータからなり、前記面状ヒータに担持体を接合する構成とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の脱臭体。
【請求項６】
面状ヒータは、担持体のガラス転移温度未満の温度に自己制御することを特徴とする請求項５記載の脱臭体。
【請求項７】
少なくとも臭気を含む空気を導入する吸気口と、前記臭気を含む空気を吸気する吸気手段と、前記吸気手段により吸気した空気に含まれる臭気を吸着することで脱臭するフィルターと、前記フィルターにより脱臭された空気を室内へ導入する導入口と、前記フィルターから脱着した臭気を室外へ排気する排気口とを備え、前記フィルターが請求項１〜６いずれか１項に記載の脱臭体であることを特徴とする脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、臭気発生時に臭気を吸着除去し、臭気未発生時に脱着再生を行う脱臭体およびそれを用いた脱臭装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から水洗により再生させることができる吸着剤を用いた脱臭フィルターは開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特に、ハニカムのセル内に粒状の吸着剤を充填し、両側の開口面を通気性基材で封鎖してなり、その吸着剤やハニカム体やハニカム体を構成する接着剤が耐水性を有し、吸着剤は水洗再生対応のものを使用しているものがある。そして、吸着剤が飽和吸着に達したときに、水洗をすることで吸着剤を再生して使用することができるものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−２９０３３２号公報
【特許文献２】特開２００４−４１２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の方法では、吸着剤を再生するために水洗工程が必要であり、メンテナンスフリーを実現できないという課題を有していた。また、水洗後、完全に乾燥させずに用いると脱臭フィルター表面で菌が繁殖したり、その菌が悪臭物質を発生させ、臭いの発生源になったりするという課題も有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、吸着物質を脱着させることで再生し、メンテナンスフリーで長期間使用できる脱臭体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の脱臭体は、少なくとも吸着作用を有する吸着剤と、前記吸着剤を担持する担持体と、前記吸着剤を加温する加温手段とを備え、前記吸着剤が少なくともゼオライトを含むことを特徴とするもので、これにより、吸脱着しやすい吸着剤であるゼオライトに加温および通気されることにより、飽和吸着に達したゼオライトが脱着再生され、メンテナンスフリーで長期間使用できる脱臭体を実現できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、人の手を煩わすことなく自動的に吸脱着を繰り返し、メンテナンスフリーで使用できる脱臭体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、少なくとも吸着作用を有する吸着剤と、前記吸着剤を担持する担持体と、前記吸着剤を加温する加温手段とを備え、前記吸着剤が少なくともゼオライトを含むことを特徴とする脱臭体で、吸脱着しやすい吸着剤であるゼオライトに加温および通気されることにより、飽和吸着に達したゼオライトが脱着再生され、メンテナンスフリーで長期間使用できる脱臭体を実現できる。
【０００９】
第２の発明は、担持体は樹脂繊維から形成されるとともに、吸着剤は接着剤により前記担持体に担持されてなるもので、柔軟性を有する担持体に吸着剤が担持されることにより、自由な形状に加工することができるメンテナンスフリーで長期間使用可能な脱臭体を実現できる。
【００１０】
第３の発明は、少なくとも接着剤が、アクリル共重合樹脂を水に分散させた水性エマルジョン型接着剤を含むことを特徴とするもので、アクリル共重合型の水性エマルジョン型接着剤は、樹脂繊維と密着力が強く、耐水性があり、また接着後に柔軟性を有するものであるため、自由な形状に加工することができ、耐久性の高いメンテナンスフリーで長期間使用可能な脱臭体を実現できる。
【００１１】
第４の発明は、ゼオライトは疎水性ゼオライトであるもので、シリカ分を高めたゼオライトは極性が小さくなるため、非極性の臭気分子を吸着できるようになり、また雰囲気の湿度に依存することなく臭気分子を吸脱着できるようになるため、多様な臭気分子を吸脱着できるメンテナンスフリーで長期間使用可能な脱臭体を実現できる。
【００１２】
第５の発明は、加温手段は柔軟性を有する面状ヒータからなり、前記面状ヒータに担持体を接合する構成としたもので、柔軟性を有する担持体と面状ヒータとを組み合わせることで、自由な形状に加工することができるメンテナンスフリーで長期間使用可能な脱臭体を実現できる。
【００１３】
第６の発明は、面状ヒータは、担持体のガラス転移温度未満の温度に自己制御することを特徴とするもので、温度制御装置や温度センサが必要なく、また異常な昇温により発火することを防ぐことができ、自由な形状に加工することができるメンテナンスフリーで長期間使用可能な脱臭体を実現できる。
【００１４】
第７の発明は、少なくとも臭気を含む空気を導入する吸気口と、前記臭気を含む空気を吸気する吸気手段と、前記吸気手段により吸気した空気に含まれる臭気を吸着により脱臭するフィルターと、前記フィルターにより脱臭された空気を室内へ導入する導入口と、前記フィルターから脱着した臭気を室外へ排気する排気口とを備え、前記フィルターが請求項１〜６いずれか１項に記載の脱臭体である脱臭装置とするもので、吸脱着しやすい吸着剤であるゼオライトに加温および通気されることにより、飽和吸着に達したゼオライトから脱着した臭気物質が室外に排気されることで、メンテナンスフリーで長期間使用できる脱臭装置を実現できる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における脱臭体を示す模式図であり、（ａ）は外観模式図であり、（ｂ）は断面模式図である。
【００１７】
図１において、脱臭体１は、担持体である樹脂繊維からなる不織布へゼオライトを担持したもの（ゼオライト担持不織布４）を面状ヒータの両面に貼り合わせたものである。端子３は面状ヒータ２へ電流を供給するためのものである。
【００１８】
不織布へのゼオライトの担持について説明する。本実施の形態では、基材となる不織布はポリエステル系繊維の不織布を用いたが、材質や形状が限定されるものではない。また、シリカやアルミナなどの無機繊維の集合体を用いても良いが、特に、樹脂繊維を用いると柔軟性に富み加工性が向上する。さらには、不織布ではなく織布を用いても良い。
【００１９】
本実施の形態では、物理作用を有する吸着剤としてゼオライトを用いたが、その中にセピオライト、シリカ、アルミナ、活性炭等が混合されていてもよい。特に、本実施の形態では、シリカ／アルミナ比が大きいため極性が小さい疎水性ゼオライトを用いた。これにより、非極性の臭気分子を吸着し、また雰囲気の湿度に依存することなく臭気分子を吸脱着できるため、多様な臭気分子を吸脱着できる脱臭体を実現できる。
【００２０】
また、本実施の形態で用いた疎水性ゼオライトは０．１〜１μｍ程度の平均径であるが、この大きさに限定されるものではない。しかしながら、大きさを小さくした方が、同体積での表面積を大きく取ることができるので好ましい。さらに、疎水性ゼオライトの形は球状に限定されるものではなく、脱臭体の表面に凹凸を設けることにより、単位体積あたりの表面積を増やすことができるようになり、より効果的である。
【００２１】
ゼオライトと不織布とは接着剤を用いて結合されている。接着剤には、水に、酢酸ビニル、アクリル、エチレン、ビニルアルコール、変性ウレタンなどの樹脂粒子や、これらの樹脂からなる共重合樹脂粒子を分散させた水系エマルジョン型接着剤を用いるのが望ましい。この接着剤は、水を蒸発させることにより、樹脂粒子や共重合樹脂粒子の濃度が高くなり、そしてこれら粒子の表面同士がくっつき始め、粒子表面が互いに溶け合い、被膜を形成することで接着作用が発揮される。このように、樹脂皮膜となるため、不織布にゼオライトを担持した後も非常に柔軟で加工性に優れる。
【００２２】
また特に、水系エマルジョン型接着剤として、分散粒子をアクリル共重合樹脂粒子とすることで、耐湿性を大きく向上させることができる。これにより、高湿度下での連続使用も可能となり、耐久性の高いメンテナンスフリーで長期間使用可能な脱臭体を実現できる。
【００２３】
ゼオライトと接着剤との混合比は特に限定するものではないが、接着剤が多くなると、ゼオライトの表面を接着剤が覆ってしまうため物理吸着作用が低下し、極端に接着剤が少ないと、ゼオライトが不織布から剥がれ落ちやすいものとなる。望ましくは、ゼオライトと接着剤の固形分が重量比で１：１〜２０：１程度である。担持方法はディッピング法あるいはエアーガンを用いた噴霧法などがあるが、噴霧法の方が担持量の制御や均一な塗布のためには最適である。担持量は、基材にもよるが１０〜２００ｇ／ｍ２程度が望ましい。
【００２４】
次に、面状ヒータ２について説明する。面状ヒータは柔軟性を有していれば、特に限定されるものではないが、ＰＴＣヒータのように温度を自己制御できるヒータを用いることが望ましい。これにより、温度制御装置や温度センサが必要なく、また異常な昇温により発火することを防ぐことができ、自由な形状に加工することができるメンテナンスフリーで長期間使用可能な脱臭体を実現できる。なお、温度設定は担持体のガラス転移温度未満の温度が望ましく、これにより担持体が熱により大きく変形することがない。通常は４０〜８０℃程度の使用が望ましい。
【００２５】
以下に、使用形態および動作方法を図面を参照し、説明する。
【００２６】
図２は本発明の第１の実施の形態における脱臭体を示す模式図である。図２において、脱臭体５は図１の脱臭体１をプリーツ織りした後に、通気ができるように山と谷の部分を切り欠いたものである。６は面状ヒータへ電流を供給する端子であり、臭気が発生した場合、臭気物質を含む空気７が脱臭体５の表面をなぞり山の切り欠き部を通り、また谷の切り欠き部から入ったものも脱臭体５の表面をなぞり、浄化された空気８として通過していく。
【００２７】
また、脱臭体５に担持されたゼオライトが飽和吸着となり、脱臭体５近辺に臭気がなくなったとき、脱臭体５の面状ヒータを作動させ、通風させる。これによって、ゼオライトから臭気が徐々に脱着され、ゼオライトは再生される。脱着量はヒータの温度と風量によっておおよそ制御することができる。これを繰り返すことにより、自由な形状に加工することができるメンテナンスフリーで長期間使用可能な脱臭体を実現できる。
【００２８】
以下、脱臭体に対する実験例を示す。
【００２９】
疎水性ゼオライトを水に分散させ、固形分濃度６５ｗｔ％の水系アクリル共重合接着剤を加え、水と疎水性ゼオライトと接着剤の固形分との比が、２４：１２：１のスラリー（以下、本実施の形態ではスラリーＡという）と、２４：１２：２のスラリー（以下、本実施の形態ではスラリーＢという）と、２４：１２：０．１のスラリー（以下、本実施の形態ではスラリーＣという）を作製した。また、ゼオライトと活性炭をそれぞれ水に分散させ、固形分濃度６５ｗｔ％の水系アクリル共重合接着剤を加え、水とゼオライトと接着剤の固形分との比が、２４：１２：１のスラリー（以下、本実施の形態ではスラリーＤという）、水と活性炭と接着剤の固形分との比が、２４：１２：１のスラリー（以下、本実施の形態ではスラリーＥという）を作製した。
【００３０】
次に、目付が１００ｇ／ｍ２、縦１０ｃｍ、横１０ｃｍの不織布を５枚用意し、スプレーガンを用いてそれぞれにスラリーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの吹き付けを行った。その後、８０℃の恒温槽で約１時間乾燥させた（以下、本実施の形態ではそれぞれ、担持品Ａ、担持品Ｂ、担持品Ｃ、担持品Ｄ、担持品Ｅという）。担持品Ａ、Ｂ、Ｃには疎水性ゼオライトが約１００ｇ／ｍ２、担持品Ｄにはゼオライトが約１００ｇ／ｍ２、担持品Ｅには活性炭が約１００ｇ／ｍ２担持されていた。
【００３１】
５種類の各サンプルをそれぞれ１０ｐｐｍのアセトアルデヒド濃度に調整した４０Ｌ容器の中へ入れることで飽和吸着させ、容器内が飽和吸着濃度に達した後、脱臭体サンプルを容器から取り出し、ヒータを作動させ、３０分間通気を行った。このとき、ヒータの表面温度は約５０℃で、風速は０．３ｍ／ｓであった。これを１０回繰り返した後の吸着平衡濃度を求め、１０回目の初期濃度と吸着平衡濃度との差を、１回目の初期濃度と吸着平衡濃度との差で除したものを再生率とした。
【００３２】
また、同様に酢酸についても測定を行った。酢酸は初期濃度を５０ｐｐｍに調整した以外は、アセトアルデヒドと同じ方法を用いた。アセトアルデヒドの結果を表１に、酢酸の結果を表２に示す。なお、付着具合の「○」は、ゼオライトが全く付着しないことを示し、「×」は相当量が付着することを示す。また、担持品Ｅはいずれのガスも飽和吸着に達せず、容器内濃度は徐々に下がり続けたため、１２０分後の濃度を飽和吸着濃度とした。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
【表２】
2006217994.tif 000004
【００３５】
表１、２より、ゼオライトは５０℃での通気により、ほぼ完全に再生されるといえる。特に疎水性ゼオライトを用いたものは、比較的極性の小さいアセトアルデヒドの吸着能力が高い。接着剤の量を極端に減らした担持品Ｃは吸着平衡濃度は低いものの、不織布からのゼオライトの脱離量が多いため実用的ではない。また、活性炭は吸着しにくく、脱着しにくいため、吸脱着を繰り返すような使用方法には不向きといえる。これは活性炭の構造に由来するものと考えられ、吸着サイトが活性炭内部へ分布しているため、吸脱着しにくいと考えられる。
【００３６】
（実施の形態２）
図３は本発明の第２の実施の形態における脱臭体の模式図である。部屋１０内部に脱臭装置１１が設置されている。脱臭装置１１は吸気手段１３と、吸気口１４と、脱臭用のフィルター１５と、脱臭された空気を部屋に戻す導入口１７と、臭気を部屋へ排気する排気口１９からなる。また、導入口１７と排気口１９との間には、これらを切り替える切替弁１８がある。
【００３７】
吸気手段１３はシロッコファン、ターボファン、プロペラファン、クロスフローファン、貫流ファン等が一般の吸気手段として使用され、特に限定するものではない。本実施の形態ではプロペラファンを用いた。また、吸気手段１３はフィルター１５への送風手段としても用いることができる。
【００３８】
次に動作方法について説明する。部屋１０内で臭気が発生した場合、脱臭装置１１は臭気を含む空気１２を吸気手段１３により吸気口１４を通して吸い込み、フィルター１５を通り脱臭され、脱臭された空気１６は導入口１７を通り、部屋１０へ戻される。フィルター１５が飽和吸着に達し、部屋１０内に臭気がない場合、切替弁１８によって通気方向を室外へ排出する排気口１９側へ切り替え、フィルター１５に内蔵のヒータと吸気手段１３とを作動させ温度を上げ通気させることにより、臭気が飽和吸着したゼオライトから臭気を脱着させ、脱着させた臭気を含む空気２０を室外へ排出することができる。
【００３９】
したがって、この動作を繰り返すことにより、メンテナンスフリーで長期間使用できる脱臭装置を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明にかかる脱臭体およびそれを用いた脱臭装置は、上述したように簡単な構成で、メンテナンスフリーで長期間使用できる脱臭体および脱臭装置を実現できる。また、脱臭体はエアコン、生ごみ処理機、食器洗い乾燥機などへ搭載することにより、メンテナンスフリーで長期間利用できる脱臭機能を付加することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施の形態における脱臭体の外観模式図（ｂ）同脱臭体の断面模式図
【図２】本発明の第１の実施の形態における脱臭体を示す模式図
【図３】本発明の第２の実施の形態における脱臭装置を示す模式図
【符号の説明】
【００４２】
１  脱臭体
２  面状ヒータ
４  ゼオライト担持不織布
５  脱臭体
７  臭気物質を含む空気
８  浄化された空気
１１  脱臭装置
１２  臭気を含む空気
１３  吸気手段
１４  吸気口
１５  フィルター
１６  脱臭された空気
１７  導入口
１８  切替弁
１９  排気口
２０  臭気を含む空気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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