(57)【要約】【課題】臭気成分と脱臭剤との接触機会を効率的に向上させて高い脱臭効率を有し、かつ圧力損失の増加を抑制し得る、調理中に発生する臭気を除去するために用いられる脱臭フィルタを提供する。【解決手段】調理中に発生する臭気を除去するために用いられる脱臭フィルタ１であって、前記脱臭フィルタ１は、隔壁１２によって区画されかつ前記臭気の流通路となる複数のセル１４を有するハニカム構造体であり、前記臭気の流通方向に対して略垂直方向のセル１４の断面形状が、略三角形状である脱臭フィルタ１とする。【選択図】図１Ａ
2018030124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理中に発生する排気ガスを除去するために用いられる脱臭フィルタであって、
隔壁によって区画されかつ前記排気ガスの流通路となる複数のセルを有するハニカム状の構造体を備え、
前記排気ガスの流通方向に対して略垂直方向の前記セルの断面形状が、略三角形状であることを特徴とする脱臭フィルタ。
【請求項２】
前記セルの前記断面形状が、略正三角形状又は略直角二等辺三角形状であることを特徴とする請求項１に記載の脱臭フィルタ。
【請求項３】
前記セルの前記断面形状が略正三角形状であり、前記排気ガスに対する接触面積が１２．１ｃｍ２／ｃｍ３以上、１６．５ｃｍ２／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項２に記載の脱臭フィルタ。
【請求項４】
前記接触面積が１２．４ｃｍ２／ｃｍ３以上、１３．５ｃｍ２／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項３に記載の脱臭フィルタ。
【請求項５】
前記接触面積が１２．９ｃｍ２／ｃｍ３以上、１３．１ｃｍ２／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項３に記載の脱臭フィルタ。
【請求項６】
前記セルの前記断面形状が略直角二等辺三角形状であり、前記排気ガスに対する接触面積が１２．１ｃｍ２／ｃｍ３以上、１７．７ｃｍ２／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項２に記載の脱臭フィルタ。
【請求項７】
前記接触面積が１２．４ｃｍ２／ｃｍ３以上、１４．０ｃｍ２／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項６に記載の脱臭フィルタ。
【請求項８】
前記接触面積が１２．６ｃｍ２／ｃｍ３以上、１３．７ｃｍ２／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項６に記載の脱臭フィルタ。
【請求項９】
前記構造体は吸着剤を含有し、前記吸着剤が疎水性ゼオライトを含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の脱臭フィルタ。
【請求項１０】
前記疎水性ゼオライトの含有量が２０〜７０質量％であることを特徴とする請求項９に記載の脱臭フィルタ。
【請求項１１】
前記疎水性ゼオライトの含有量が２０〜５０質量％であることを特徴とする請求項１０に記載の脱臭フィルタ。
【請求項１２】
前記疎水性ゼオライトの含有量が２０〜３０質量％であることを特徴とする請求項１０に記載の脱臭フィルタ。
【請求項１３】
前記構造体は吸着剤を含有し、前記吸着剤が、疎水性ゼオライトと、天然ゼオライト、親水性ゼオライト、モレキュラーシーブ、珪藻土、人工ゼオライト及びシリカゲルからなる群より選択される少なくとも１つを組み合わせて含有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の脱臭フィルタ。
【請求項１４】
前記疎水性ゼオライトを１０〜５０質量％含有し、且つ天然ゼオライト、親水性ゼオライト、モレキュラーシーブ、珪藻土、人工ゼオライト及びシリカゲルからなる群より選択される少なくとも１つを８〜２０質量％含有することを特徴とする請求項１３に記載の脱臭フィルタ。
【請求項１５】
前記疎水性ゼオライトを１０〜２２質量％含有し、且つ天然ゼオライト、親水性ゼオライト、モレキュラーシーブ、珪藻土、人工ゼオライト及びシリカゲルからなる群より選択される少なくとも１つを８〜１９質量％含有することを特徴とする請求項１４に記載の脱臭フィルタ。
【請求項１６】
前記疎水性ゼオライトを１０〜１８質量％含有し、且つ天然ゼオライト、親水性ゼオライト、モレキュラーシーブ、珪藻土、人工ゼオライト及びシリカゲルからなる群より選択される少なくとも１つを８〜１５質量％含有することを特徴とする請求項１４に記載の脱臭フィルタ。
【請求項１７】
前記排気ガスがアルデヒド系ガスであることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の脱臭フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱臭フィルタに関する。より詳しくは、厨房や食品加工工場等の排気空気中の臭気を除去する脱臭フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
魚介類又は肉類等の食材を電気調理器又は電磁調理器で加熱調理等する際、調理時に発生する排気には、煙及び油煙等が含まれる。この煙及び油煙が含まれた排気ガスは、臭気をもたらす。近年、住宅と商業地域が密接し、飲食店及び食品加工工場等から発生する臭気が生活環境に入り込む恐れがあり、その対策として脱臭フィルタを備えた空気清浄装置の設置が行われている。このような脱臭フィルタとしては、排気ガス中に含まれる臭気成分を吸着するための触媒が塗布された吸着材や活性炭等から構成される吸着材等が利用されている。
【０００３】
脱臭フィルタの構造としては、例えばハニカム状の構造体が挙げられる。ハニカム状の構造体は大きい表面積を有するため、臭気成分と効率良く接触するため、大風量を短時間で処理することが可能である。
【０００４】
このようなハニカム状の構造体からなる脱臭フィルタとして、種々の提案がなされている。例えば特許文献１には、断面形状が四辺形である複数個の貫通孔を有し、この貫通孔を形成する壁が貫通孔の１端部又は両端部で突出して、前記貫通孔の断面積が貫通孔の１端部又は両端部で、それ以外の部分より小さいハニカム状フィルタが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、トンネル構造を有する粘土鉱物をセッコウ類に分散して成形した脱臭材が提案されている。そしてまた、特許文献３には、メソ細孔を有し粒径が１００μｍ以上の粘土鉱物と、可燃性粉体からなる細孔形成材と、必要に応じて成形助剤とを含む混練物を焼結したものであり、細孔形成材により形成された１〜１０μｍのマクロ孔を有する脱臭材が提案されている。これらの技術によると、半永久的に脱臭効果を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−９９６４８号公報
【特許文献２】特開２００２−９５７３０号公報
【特許文献３】特開２００６−１９８６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の技術ではフィルタの１端部又は両端部に貫通孔内部に向かって突出する突出部を形成することで、通気時に乱流を発生させ、フィルタ壁面との接触機会を増加させることで、脱臭性能を向上させている。しかしながら、突出部を設けることにより貫通孔数が制限され、セル数を増加させることによる脱臭効果の向上には限界がある。また、該突出部の存在により圧力損失が増加してしまう場合がある。
そして、特許文献２及び３に記載の脱臭材は、近年要求される脱臭効果の高効率化に対応するためには多くの脱臭材が必要となるため、脱臭装置が大型化するとともに、施工時のコストが高くなるという問題点があった。
【０００８】
したがって本発明は、特に厨房や食品加工工場等での調理中に発生する排気ガスを有効に除去し得る脱臭フィルタであって、臭気成分と脱臭材との接触機会を効率的に向上させて高い脱臭効率を有し、かつ圧力損失の増加を抑制し得る脱臭フィルタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、脱臭フィルタを複数のセルを有するハニカム状の構造体からなるものとし、かつ排気ガスの流通方向に対してほぼ垂直方向の該セルの断面形状を特定の形状とすることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は以下の（１）〜（１７）に係るものである。
（１）調理中に発生する排気ガスを除去するために用いられる脱臭フィルタであって、隔壁によって区画されかつ前記排気ガスの流通路となる複数のセルを有するハニカム状の構造体を備え、前記排気ガスの流通方向に対して略垂直方向の前記セルの断面形状が、略三角形状であることを特徴とする脱臭フィルタ。
（２）前記セルの前記断面形状が、略正三角形状又は略直角二等辺三角形状であることを特徴とする前記（１）に記載の脱臭フィルタ。
（３）前記セルの前記断面形状が略正三角形状であり、前記排気ガスに対する接触面積が１２．１ｃｍ２／ｃｍ３以上、１６．５ｃｍ２／ｃｍ３以下であることを特徴とする前記（２）に記載の脱臭フィルタ。
（４）前記接触面積が１２．４ｃｍ２／ｃｍ３以上、１３．５ｃｍ２／ｃｍ３以下であることを特徴とする前記（３）に記載の脱臭フィルタ。
（５）前記接触面積が１２．９ｃｍ２／ｃｍ３以上、１３．１ｃｍ２／ｃｍ３以下であることを特徴とする前記（３）に記載の脱臭フィルタ。
（６）前記セルの前記断面形状が略直角二等辺三角形状であり、前記排気ガスに対する接触面積が１２．１ｃｍ２／ｃｍ３以上、１７．７ｃｍ２／ｃｍ３以下であることを特徴とする前記（２）に記載の脱臭フィルタ。
（７）前記接触面積が１２．４ｃｍ２／ｃｍ３以上、１４．０ｃｍ２／ｃｍ３以下であることを特徴とする前記（６）に記載の脱臭フィルタ。
（８）前記接触面積が１２．６ｃｍ２／ｃｍ３以上、１３．７ｃｍ２／ｃｍ３以下であることを特徴とする前記（６）に記載の脱臭フィルタ。
（９）前記構造体は吸着剤を含有し、前記吸着剤が疎水性ゼオライトを含むことを特徴とする前記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の脱臭フィルタ。
（１０）前記疎水性ゼオライトの含有量が２０〜７０質量％であることを特徴とする前記（９）に記載の脱臭フィルタ。
（１１）前記疎水性ゼオライトの含有量が２０〜５０質量％であることを特徴とする前記（１０）に記載の脱臭フィルタ。
（１２）前記疎水性ゼオライトの含有量が２０〜３０質量％であることを特徴とする前記（１０）に記載の脱臭フィルタ。
（１３）前記構造体は吸着剤を含有し、前記吸着剤が、疎水性ゼオライトと、天然ゼオライト、親水性ゼオライト、モレキュラーシーブ、珪藻土、人工ゼオライト及びシリカゲルからなる群より選択される少なくとも１つを組み合わせて含有することを特徴とする前記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の脱臭フィルタ。
（１４）前記吸着剤が、疎水性ゼオライトを１０〜５０質量％、天然ゼオライト、親水性ゼオライト、モレキュラーシーブ、珪藻土、人工ゼオライト及びシリカゲルからなる群より選択される少なくとも１つを８〜２０質量％含有することを特徴とする前記（１３）に記載の脱臭フィルタ。
（１５）前記吸着剤が、疎水性ゼオライトを１０〜２２質量％、天然ゼオライト、親水性ゼオライト、モレキュラーシーブ、珪藻土、人工ゼオライト及びシリカゲルからなる群より選択される少なくとも１つを８〜１９質量％含有することを特徴とする前記（１４）に記載の脱臭フィルタ。
（１６）前記吸着剤が、疎水性ゼオライトを１０〜１８質量％、天然ゼオライト、親水性ゼオライト、モレキュラーシーブ、珪藻土、人工ゼオライト及びシリカゲルからなる群より選択される少なくとも１つを８〜１５質量％含有することを特徴とする前記（１４）に記載の脱臭フィルタ。
（１７）前記排気ガスがアルデヒド系ガスであることを特徴とする前記（１）〜（１６）のいずれか１つに記載の脱臭フィルタ。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高い脱臭効率で臭気成分を除去することができ、かつ圧力損失の上昇を抑制できる。また、本発明の脱臭フィルタは、特に厨房や食品加工工場等での調理中に発生する排気ガスの除去に有効に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の脱臭フィルタの一実施形態を説明するための部分斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１ＡのＩ部を正面から見た拡大図である。
【図２】図２は、本発明の脱臭フィルタの別の実施形態の正面拡大図である。
【図３】図３は、比較例で製造した脱臭フィルタの正面拡大図である。
【図４】図４は、試験例１、２で使用した脱臭性能評価装置を説明するための図である。
【図５】図５は、試験例１で得られた結果を示すグラフである。
【図６】図６は、試験例２で得られた結果を示すグラフである。
【図７】図７は、試験例３で使用した装置を説明するための図である。
【図８】図８は、試験例３で得られた結果を示すグラフである。
【図９】図９は、試験例４で得られた結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら更に詳しく説明する。
図１Ａは、本発明の脱臭フィルタの一実施形態を説明するための部分斜視図であり、図１Ｂは、図１ＡのＩ部を正面から見た拡大図である。
図１Ａ及び図１Ｂに示したように、本発明の脱臭フィルタ１は、隔壁１２によって区画されかつ排気ガスの流通路となる複数のセル１４を有するハニカム状の構造体を備える。
【００１４】
本発明では、脱臭フィルタ１の排気ガスの流通方向に対して略垂直方向のセル１４の断面形状（以下、単に「セルの断面形状」と言うことがある。）は、略三角形状である。脱臭フィルタ１のセル１４の断面形状が略三角形状であることで、排気ガスと脱臭フィルタ１との接触機会を向上させることができ、脱臭効率を効率的に高めることができる。また、セル１４の数が多くなった場合であっても圧力損失の上昇を抑制することができる。
【００１５】
セル１４の断面形状としては、三つの略直線により形成された略三角形状であればよいが、ハニカム状の構造体の成形のしやすさ、圧力損失の低減、脱臭フィルタの強度等の観点から、図１Ｂに示したような略正三角形状や、図２に示すような略直角二等辺三角形状であることが好ましく、特に圧力損失上昇の抑制という観点から、略正三角形状であることがより好ましい。
【００１６】
本発明の脱臭フィルタ１において、排気ガスの流通方向に対して略垂直方向の断面における１平方インチあたりのセル１４の個数（以下、「セル数」と言う。）は、５９個／ｉｎｃｈ２以上、１２０個／ｉｎｃｈ２以下であることが好ましく、６４個／ｉｎｃｈ２以上、９２個／ｉｎｃｈ２以下がより好ましく、６９個／ｉｎｃｈ２以上、９２個／ｉｎｃｈ２以下が更に好ましい。セル数が５９個／ｉｎｃｈ２以上であることにより、流通する排気ガス中の臭気成分が脱臭フィルタに吸着されずに通過することを抑制することができ、セル数が１２０個／ｉｎｃｈ２以下であることにより、過度な圧力損失の上昇を抑制し、高い脱臭性能と両立することができる。また、前記セル数の好ましい個数によれば、製造コストを低く抑えながら、高い脱臭効率を得ることが可能となる。
【００１７】
より具体的に、セルの断面形状が略正三角形状である場合、セル数は６６個／ｉｎｃｈ２以上、１２０個／ｉｎｃｈ２以下であることが好ましく、６９個／ｉｎｃｈ２以上、９２個／ｉｎｃｈ２以下がより好ましく、７３個／ｉｎｃｈ２以上、９２個／ｉｎｃｈ２以下が更に好ましい。セルの断面形状が略直角二等辺三角形状である場合は、セル数は５９個／ｉｎｃｈ２以上、１２０個／ｉｎｃｈ２以下であることが好ましく、６４個／ｉｎｃｈ２以上、９０個／ｉｎｃｈ２以下がより好ましく、６９個／ｉｎｃｈ２以上、９０個／ｉｎｃｈ２以下が更に好ましい。
【００１８】
本発明の脱臭フィルタ１の隔壁１２の厚さｔは、０．３１ｍｍ以上、０．６４ｍｍ以下であることが好ましく、０．４２ｍｍ以上、０．５５ｍｍ以下がより好ましく、０．４２ｍｍ以上、０．４７ｍｍ以下が更に好ましい。脱臭フィルタ１の隔壁１２の厚さｔが０．３１ｍｍ以上であると、脱臭フィルタの強度を確保することができるとともに、脱臭フィルタと臭気成分が十分に接触することができ、０．４７ｍｍ以下であると圧力損失の上昇を抑制することができる。
【００１９】
より具体的には、セルの断面形状が略正三角形状である場合、隔壁１２の厚さｔは０．３３ｍｍ以上、０．６４ｍｍ以下であることが好ましく、０．４２ｍｍ以上、０．５５ｍｍ以下がより好ましく、０．４５ｍｍ以上、０．４７ｍｍ以下が更に好ましい。セルの断面形状が略直角二等辺三角形状である場合は、隔壁１２の厚さｔは０．３１ｍｍ以上、０．６４ｍｍ以下であることが好ましく、０．４６ｍｍ以上、０．５５ｍｍ以下がより好ましく、０．４６ｍｍ以上、０．４９ｍｍ以下が更に好ましい。
【００２０】
また、セル１４の断面形状が略正三角形状である場合、この略正三角形の一辺の長さは、３．５ｍｍ以上、４．８ｍｍ以下であることが好ましく、４．０ｍｍ以上、４．７ｍｍ以下がより好ましく、４．０ｍｍ以上、４．６ｍｍ以下が更に好ましい。セルの断面形状が略直角二等辺三角形状である場合は、この略直角二等辺三角形の斜辺、すなわち長辺の長さは、４．６ｍｍ以上、６．７ｍｍ以下であることが好ましく、５．３ｍｍ以上、６．４ｍｍ以下がより好ましく、５．３ｍｍ以上、６．２ｍｍ以下が更に好ましい。
上記の長さの範囲を満たすことにより、過度な圧力損失の上昇を抑制し、高い脱臭性能と両立するという効果を奏することができる。
【００２１】
本発明において、下記式によって求められる排気ガスに対する接触面積、すなわち幾何学的表面積が、１２．１ｃｍ２／ｃｍ３以上、１７．７ｃｍ２／ｃｍ３以下であることが好ましく、１２．４ｃｍ２／ｃｍ３以上、１４．０ｃｍ２／ｃｍ３以下がより好ましく、１２．６ｃｍ２／ｃｍ３以上、１３．７ｃｍ２／ｃｍ３以下が更に好ましい。上記の接触面積の範囲を満たすことにより、過度な圧力損失の上昇を抑制し、高い脱臭性能と両立するという効果を奏することが出来る。
【００２２】
【数１】
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【００２３】
上記式中、Ｐはピッチ、ｔは隔壁の厚さを示す。
【００２４】
より具体的には、セルの断面形状が略正三角形状である場合、脱臭フィルタの排気ガスとの接触面積は１２．１ｃｍ２／ｃｍ３以上、１６．５ｃｍ２／ｃｍ３以下であることが好ましく、１２．４ｃｍ２／ｃｍ３以上、１３．５ｃｍ２／ｃｍ３以下がより好ましく、１２．９ｃｍ２／ｃｍ３以上、１３．１ｃｍ２／ｃｍ３以下が更に好ましい。またセルの断面形状が略直角二等辺三角形状である場合、脱臭フィルタの排気ガスとの接触面積は１２．１ｃｍ２／ｃｍ３以上、１７．７ｃｍ２／ｃｍ３以下であることが好ましく、１２．４ｃｍ２／ｃｍ３以上、１４．０ｃｍ２／ｃｍ３以下がより好ましく、１２．６ｃｍ２／ｃｍ３以上、１３．７ｃｍ２／ｃｍ３以下が更に好ましい。
【００２５】
本発明の脱臭フィルタ１を構成するハニカム状の構造体は、少なくとも結着材（バインダ）と吸着剤とを有する坏土を成形、焼成して得られるものであり、坏土を焼成する前は結着材、吸着剤を含有し、焼成した後は結着材が除された構成となる。
【００２６】
結着材としては、例えば、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、アクリル樹脂等が挙げられ、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも押出成形性とコストの観点から、メチルセルロースを用いることが好ましい。
【００２７】
結着材の含有量は、坏土中、７質量％以上、１７質量％以下であることが好ましく、７質量％以上、１０質量％以下がより好ましく、７質量％以上、９質量％以下が更に好ましい。結着材の含有量が７質量％以上であれば、良好な押出成形性を得られるため好ましく、１７質量％以下であれば脱臭フィルタ用途としての強度を十分確保できるため好ましい。
【００２８】
吸着剤としては、例えば、天然ゼオライト、疎水性ゼオライト、親水性ゼオライト、モレキュラーシーブ、珪藻土、シリカ、アルミナ、石灰、石膏、苦土石灰、水酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト、パーライト、ポルトランドセメント、アルミナセメント、セピオライト、パリゴルスカイト、珪酸アルミニウム、活性白土、活性アルミナ、ベントナイト、タルク、カオリン、マイカ、石炭灰等を処理して得られた人工ゼオライト及びシリカゲル等が挙げられる。これらの吸着剤は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２９】
本発明において、疎水性ゼオライトは、水を吸着しにくいという特性を有することから、特に調理中に発生する排気ガスの吸着力に優れるため、吸着剤は、（１）疎水性ゼオライトを用いることが好ましく、脱臭フィルタ用途としての実用的な強度や脱臭性能、及びコストの観点から、（１）疎水性ゼオライトと（２）天然ゼオライト、親水性ゼオライト、モレキュラーシーブ、珪藻土、人工ゼオライト及びシリカゲルからなる群より選択される少なくとも１つ（以下、（２）特定吸着剤ともいう。）とを組み合わせて用いることが更に好ましい。
【００３０】
（１）疎水性ゼオライトは、（２）特定吸着剤と併用しない場合、その含有量が、坏土を焼成し得られた構造体中、２０質量％以上、７０質量％以下となるように含有させることが好ましく、２０質量％以上、５０質量％以下がより好ましく、２０質量％以上、３０質量％以下が更に好ましい。疎水性ゼオライトの含有量が２０質量％以上であると調理臭気に対し、十分な脱臭性能を有するため好ましく、７０質量％以下であると良好な押出成形性と実用的な強度が得られることとなるため好ましい。
【００３１】
また、吸着剤が（１）疎水性ゼオライトと（２）特定吸着剤を含有する場合、（１）疎水性ゼオライトは、坏土を焼成し得られた構造体中、１０質量％以上、５０質量％以下となるように含有させることが好ましく、１０質量％以上、２２質量％以下がより好ましく、１０質量％以上１８質量％以下が更に好ましい。そして、（２）特定吸着剤は、坏土を焼成し得られた構造体中、８質量％以上、２０質量％以下となるように含有させることが好ましく、８質量％以上、１９質量％以下がより好ましく、８質量％以上、１５質量％以下が更に好ましい。
具体的に、脱臭フィルタを構成する構造体中、（１）疎水性ゼオライトを１０〜５０質量％、（２）特定吸着剤を８〜２０質量％の組合せで含有することが好ましく、前者を１０〜２２質量％、後者を８〜１９質量％の組合せで用いることがより好ましく、前者を１０〜１８質量％、後者を８〜１５質量％の組合せで用いることが更に好ましい。
【００３２】
本発明の脱臭フィルタを構成する構造体には、本発明の効果を妨げない限り、上記以外の成分を含有することができる。その他の成分としては、例えば、触媒、無機粘土鉱物等が挙げられる。
【００３３】
触媒としては、一般的に遷移金属酸化物が用いられる。遷移金属酸化物としては、例えば、二酸化チタン、酸化バナジウム、酸化マンガン、二酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化銅（Ｉ）、酸化銅（ＩＩ）、酸化モリブデン等が挙げられ、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも厨房や食品加工工場等の排気空気中に含まれる臭気成分との相性、コストの観点から、二酸化マンガンを用いることが好ましい。
【００３４】
無機粘土鉱物としては、例えば、モンモリロナイト、カオリナイト、セピオライト、パリゴルスカイト等が挙げられる。
【００３５】
その他の充填材としては、例えば、ガラス繊維等が挙げられる。
【００３６】
本発明の脱臭フィルタの製造方法は、公知の手法に従えばよく、特に制限されないが、例えば、結着材、水、吸着剤及びその他の成分等を混合して得た坏土を所定の型に押出し、乾燥、焼成を順次行う方法が挙げられる。
【００３７】
本発明の脱臭フィルタが脱臭する対象の臭気としては、調理中に発生する臭気である。調理中に発生する排気ガスには、アルデヒド類、脂肪酸、炭化水素、アルコール類、ケトン類又はエステル類といった臭気分子や、油煙物質といった臭気成分が含まれ、本発明の脱臭フィルタはこれらを高い脱臭効率でもって脱臭することが可能である。本発明の脱臭フィルタは、特にアルデヒド系ガスの吸着力に優れ、効率的な除去効果を得ることができる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明を実施例及び比較例により更に説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。なお、以下の実施例において、「部」は「質量部」を意味する。
【００３９】
（実施例１、実施例８〜実施例１２）
水２０００部に対し、メチルセルロース（粘度：３５００〜５６００ｃｐｓ）４３０部、疎水性ゼオライト（ＺＳＭ−５型）４３０部、天然ゼオライト６００部、セピオライト３５６部、パリゴルスカイト３５６部、二酸化珪素１７８部、酸化アルミニウム１２５６部、珪酸塩鉱物１７８部、二酸化マンガン５４４部、ガラス繊維２１０部を撹拌下で添加し、均一になるまで混合し、坏土を得た。
【００４０】
得られた坏土を所定の型に押出し、図１Ｂに示すような断面視が正三角形状のハニカム状の構造体を得て、これを乾燥し、４００℃で４８時間焼成し、脱臭フィルタを製造した。得られた脱臭フィルタのサイズは、縦１００ｃｍ、横１００ｃｍ、長さ２００ｃｍであった。
【００４１】
（実施例２）
水２０００部に対し、メチルセルロース（粘度：３５００〜５６００ｃｐｓ）４４６部、疎水性ゼオライト（ＺＳＭ−５型）８３５部、セピオライト４１０部、パリゴルスカイト４１０部、二酸化珪素２００部、酸化アルミニウム１３５０部、珪酸塩鉱物２００部、二酸化マンガン５６４部、ガラス繊維２１８部を撹拌下で添加し、均一になるまで混合し、坏土を得た。
得られた坏土を用いて、実施例１と同様に脱臭フィルタを作製した。
【００４２】
（実施例３）
水２０００部に対し、メチルセルロース（粘度：３５００〜５６００ｃｐｓ）３８９部、疎水性ゼオライト（ＺＳＭ−５型）１２８０部、セピオライト３５０部、パリゴルスカイト３５０部、二酸化珪素１８８部、酸化アルミニウム１２３０部、珪酸塩鉱物１６１部、二酸化マンガン４９２部、ガラス繊維１９０部を撹拌下で添加し、均一になるまで混合し、坏土を得た。
得られた坏土を用いて、実施例１と同様に脱臭フィルタを作製した。
【００４３】
（実施例４）
水２０００部に対し、メチルセルロース（粘度：３５００〜５６００ｃｐｓ）６４０部、疎水性ゼオライト（ＺＳＭ−５型）２００５部、セピオライト１１０部、パリゴルスカイト１１０部、二酸化珪素１８６部、酸化アルミニウム１１３５部、珪酸塩鉱物１３４部、ガラス繊維３１２部を撹拌下で添加し、均一になるまで混合し、坏土を得た。
得られた坏土を用いて、実施例１と同様に脱臭フィルタを作製した。
【００４４】
（実施例５）
水２０００部に対し、メチルセルロース（粘度：３５００〜５６００ｃｐｓ）３８４部、疎水性ゼオライト（ＺＳＭ−５型）２９９０部、セピオライト１１０部、パリゴルスカイト１１０部、二酸化珪素１５０部、酸化アルミニウム６４０部、珪酸塩鉱物８０部、ガラス繊維１８７部を撹拌下で添加し、均一になるまで混合し、坏土を得た。
得られた坏土を用いて、実施例１と同様に脱臭フィルタを作製した。
【００４５】
（実施例６）
水２０００部に対し、メチルセルロース（粘度：３５００〜５６００ｃｐｓ）３４９部、疎水性ゼオライト（ＺＳＭ−５型）２０８８部、天然ゼオライト８０４部、セピオライト８９部、パリゴルスカイト８９部、二酸化珪素１０２部、酸化アルミニウム７７２部、珪酸塩鉱物７３部、ガラス繊維１７１部を撹拌下で添加し、均一になるまで混合し、坏土を得た。
得られた坏土を用いて、実施例１と同様に脱臭フィルタを作製した。
【００４６】
（実施例７）
水２０００部に対し、メチルセルロース（粘度：３５００〜５６００ｃｐｓ）４７５部、疎水性ゼオライト（ＺＳＭ−５型）８８３部、天然ゼオライト７７３部、セピオライト１９９部、パリゴルスカイト１９９部、二酸化珪素１９６部、酸化アルミニウム１３８６部、珪酸塩鉱物１９６部、ガラス繊維２３２部を撹拌下で添加し、均一になるまで混合し、坏土を得た。
得られた坏土を用いて、実施例１と同様に脱臭フィルタを作製した。
【００４７】
（実施例１３〜実施例１８）
水２０００部に対し、メチルセルロース（粘度：３５００〜５６００ｃｐｓ）４３０部、疎水性ゼオライト（ＺＳＭ−５型）７２０部、モレキュラーシーブ３６０部、セピオライト３６０部、パリゴルスカイト３６０部、二酸化珪素１８０部、酸化アルミニウム１２６０部、珪酸塩鉱物１８０部、二酸化マンガン５４０部、ガラス繊維２１０部を撹拌下で添加し、均一になるまで混合し、坏土を得た。
得られた坏土を所定の型に押出し、図２に示すような直角二等辺三角形状のハニカム状の構造体を得て、これを乾燥し、４００℃で４８時間焼成し、脱臭フィルタを製造した。得られた脱臭フィルタのサイズは、縦１００ｃｍ、横１００ｃｍ、長さ２００ｃｍであった。
【００４８】
（比較例１〜３）
実施例１３と同様の処方の坏土を用いて、これを所定の型に押出し、図３に示すような正方形状のハニカム状の構造体を得て、これを乾燥し、４００℃で４８時間焼成し、脱臭フィルタを製造した。得られた脱臭フィルタのサイズは、縦１００ｃｍ、横１００ｃｍ、長さ２００ｃｍであった。
【００４９】
得られた脱臭フィルタについて、セル数、隔壁厚さ、ピッチ、開口面積、開口率、接触面積をそれぞれ測定、算出した。
＜セル数＞
セル数として、断面形状における１平方インチあたりのセルの個数を測定した。
＜隔壁厚さ（ｍｍ）＞
隔壁厚さとして、断面形状における隔壁の厚さを測定した。
＜ピッチ（ｍｍ）＞
ピッチとして、正三角形状及び正方形状のセルについては開口部の一辺の長さを測定し、直角二等辺三角形状のセルについてはセルの斜辺の長さを測定した。
＜開口面積（ｍｍ２）＞
開口面積として、セルの開口部の合計面積を測定した。
＜開口率（％）＞
開口率として、断面形状における脱臭フィルタの断面積に対するセルの開口部の合計面積の割合を求めた。
＜接触面積（ｃｍ２／ｃｍ３）＞
接触面積（幾何学的表面積）は下記式により求めた。
【００５０】
【数２】
2018030124.tif 000004
【００５１】
上記式中、Ｐはピッチ、ｔは隔壁の厚さを示す。
【００５２】
結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
2018030124.tif 000005
【００５４】
表１の結果から、特に実施例１〜７及び９、１３と比較例２の脱臭フィルタを比較すると、セル数がほぼ同等であるのに、実施例１〜７及び９、１３の脱臭フィルタは比較例２に対して接触面積が大幅に増加していることが分かる。このことは、排気ガス中の臭気成分との接触機会が効率的に向上し、高い脱臭効率を有することを意味している。
【００５５】
＜試験例１：脱臭性能の評価１＞
実施例１〜１８及び比較例１〜３で製造した脱臭フィルタについて、脱臭性能の評価を行った。
図４は、該評価のために使用した脱臭性能評価装置を説明するための図である。この評価装置においては、標準ガスボンベ４１から供給された臭気成分は、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）４２によって、所定流量に調整され、配管Ｐ１に導入される。一方、空気もマスフローコントローラ（ＭＦＣ）４３によって、所定流量に調整され、バブリング槽４４を経て配管Ｐ１に導入される。その後両者は配管Ｐ１内で相互に混合され、測定すべきＳＶ（空間速度：Space Velocity）となる。温湿度計４５によって所定の温湿度を確認した後、その混合ガスの一部は、三方コック４６からＦＩＤ検出器を備えたガスクロマトグラフ（ＧＣ−ＦＩＤ）４７に分取・導入され、脱臭フィルタ４８の入口臭気成分の濃度が測定される。一方、該混合ガスの別の一部は、脱臭フィルタ４８を通過した後、三方コック４９から前記ＧＣ−ＦＩＤ４７に分取・導入され、出口臭気成分の濃度が測定される。
【００５６】
標準ガスボンベ４１から供給される臭気成分としてプロピオンアルデヒドを用い、ガス濃度２０ｐｐｍ、ＳＶ１８０００ｈ−１、ガス温湿度２５℃及び６０％ＲＨ、脱臭フィルタ通気開始より６０分間の条件で脱臭性能を評価した。通気開始より、５、１５、３０、４５、６０分後に脱臭フィルタ通過後のガスをシリンジにて分取し、ガスクロマトグラフィ法（ＧＣ／ＦＩＤ）を用いて臭気成分の濃度を測定した。脱臭性能は下記式により求められる除去率として表した。
除去率（％）＝｛１−（脱臭フィルタ通過後のガスに含まれる臭気成分の濃度／濃度調整された脱臭フィルタ通過前の臭気成分の濃度）｝×１００（％）
結果を表２及び図５に示す。
【００５７】
【表２】
2018030124.tif 000006
【００５８】
表２及び図５の結果から、実施例の脱臭フィルタは、比較例に比べて脱臭性能が高いことが示された。特に実施例の脱臭フィルタは、セル数が１０１個／ｉｎｃｈ２の比較例３の脱臭フィルタと同等あるいはそれ以上の脱臭性能を示した。また、（２）特定吸着剤を用いない実施例２〜５の場合、疎水性ゼオライトを２０質量％以上含有することにより、高い除去率を得られることがわかった。また、（１）疎水性ゼオライトと（２）特定吸着剤を組み合わせた実施例１や実施例６〜７では、（１）疎水性ゼオライトを（２）特定吸着剤で補うことで、高い悪臭ガス除去率を示す結果となった。セル数が異なる実施例１と実施例８〜１１、実施例１３と実施例１４〜１７では、得られた接触面積の範囲において除去率に大きな差は見られず、いずれも比較例と同等かそれ以上の除去率を示した。実施例１２と実施例１８は、接触面積が高く、悪臭ガス除去率も他の実施例より高いが、圧力損失がやや高く、用途が限定される場合がある。接触面積と疎水性ゼオライト含有率と悪臭ガス除去率向上の相対的な効果を鑑み、コストや脱臭フィルタとしての強度の観点から、実施例１や実施例７〜１０、実施例１３〜１６が現実的な組合せと言える。
【００５９】
＜試験例２：脱臭性能の評価２＞
試験例１において、プロピオンアルデヒドの替わりに、臭気成分として１０ｐｐｍのヘキサナールを用いて試験例１と同様に脱臭性能の評価を行った。
結果を表３及び図６に示す。
【００６０】
【表３】
2018030124.tif 000007
【００６１】
表３及び図６の結果から、実施例の脱臭フィルタは、臭気成分がヘキサナールの場合であっても、比較例に比べて脱臭性能が高いことが示された。特に実施例の脱臭フィルタは、セル数が１０１個／ｉｎｃｈ２の比較例３の脱臭フィルタと同等の脱臭性能を示した。プロピオンアルデヒドの場合と同様に、（２）特定吸着剤を用いない実施例２〜５において、疎水性ゼオライトを２０質量％以上含有することにより、高い除去率を得られることがわかった。また、（１）疎水性ゼオライトと（２）特定吸着剤を組み合わせた実施例１や実施例６〜７では、疎水性ゼオライトを（２）特定吸着剤で補うことで、高い悪臭ガス除去率を示す結果となった。セル数が異なる実施例１と実施例８〜１２、実施例１３と実施例１４〜１８では、得られた接触面積の範囲において除去率に大きな差は見られず、いずれも比較例と同等かそれ以上の除去率を示した。接触面積と疎水性ゼオライト含有率と悪臭ガス除去率向上の相対的な効果を鑑み、コストや脱臭フィルタとしての強度の観点から、実施例１や実施例７〜１０、実施例１３〜１６が現実的な組合せと言える。
【００６２】
＜試験例３：脱臭性能の評価３＞
図７に示す装置を用いて実施例１、比較例１及び２の脱臭フィルタの脱臭効率の評価を行った。図７に示す装置は、実際の調理現場５１において所定量の牛肉を加熱調理し、図示しない排気ファンによって該調理で発生した排気ガスを配管Ｐ２に導き、脱臭フィルタ５２を通過させ、脱臭フィルタ５２の排気ガスの導入側入口５３と排出側出口５４の臭気濃度を評価するというものである。
該評価は、三点比較式におい袋法で行った。具体的には、６人の臭い判定者の全員が、臭いを感じなくなった際の希釈倍数から個人閾値を求め、そのうち上下２人をカットした残りの４人の個人閾値の平均より臭気濃度を求めた。脱臭効率は、以下の式により求められる。
脱臭効率（％）＝（入口臭気濃度−出口臭気濃度）／入口臭気濃度×１００
その結果を図８に示す。
【００６３】
図８より、実施例１は比較例１、２に比べて同じＳＶ時における脱臭効率が優れているということがわかり、特に比較例１に比べ、おおよそ２倍の脱臭性能を示すことがわかった。
【００６４】
＜試験例４：圧力損失の評価＞
実施例１、１３及び比較例１〜３で製造された脱臭フィルタについて、圧力損失の評価を行った。
圧力損失の評価は、具体的には、図４に示す装置を用いて、面速２〜５ｍ／ｓに合わせ、各脱臭フィルタの入口側と出口側の圧力損失差を測定することにより行った。
その結果を図９に示す。
【００６５】
図９より、実施例１と実施例１３共に、比較例２、３と同程度の圧力損失であり、中でも、断面形状が正三角形状の実施例１の脱臭フィルタの方が圧力損失は抑制されていることが分かった。
【符号の説明】
【００６６】
１  脱臭フィルタ
１２  隔壁
１４  セル
４１  標準ガスボンベ
４２、４３  マスフローコントローラ（ＭＦＣ）
４４  バブリング槽
４５  温湿度計
４６、４９  三方コック
４７  ＧＣ−ＦＩＤ
４８  脱臭フィルタ
５１  調理現場
５２  脱臭フィルタ
５３  導入側入口
５４  導出側出口
Ｐ１、Ｐ２  配管
【図１Ａ】
2018030124.tif 000008
【図１Ｂ】
2018030124.tif 000009
【図２】
2018030124.tif 000010
【図３】
2018030124.tif 000011
【図４】
2018030124.tif 000012
【図５】
2018030124.tif 000013
【図６】
2018030124.tif 000014
【図７】
2018030124.tif 000015
【図８】
2018030124.tif 000016
【図９】
2018030124.tif 000017