(57)【要約】【課題】流出オゾンを低減すると共に、コンパクトに構成することのできる空気浄化装置を提供する。【解決手段】電極２・４ａ〜４ｃのうち、空気流れの下流側電極４ａ〜４ｃにオゾン分解触媒、もしくは活性炭６を担持させた。これは、触媒体３で浄化処理された後の空気は必ず最後に下流側電極４ａ〜４ｃを通過することに着目したものであり、これにより、流出オゾンを消失させると共に、空気浄化装置をコンパクトに構成することができる。【選択図】　　　　図１
2004113653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気通路（１ａ）中に対を成す電極（２、４ａ〜４ｃ）と、
前記電極（２、４ａ〜４ｃ）間に、触媒担体に常温でも触媒作用を発揮すると共に放電のエネルギーによって活性化する触媒を担持させた触媒体（３）とを備え、
前記電極（２、４ａ〜４ｃ）間に高電圧を印加して放電を生じさせると共に、前記触媒体（３）に処理空気を通過させて空気浄化を行なう空気浄化装置において、
前記電極（２、４ａ〜４ｃ）のうち、前記空気流れの下流側電極（４ａ〜４ｃ）にオゾン分解触媒、もしくは活性炭（６）を担持させたことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項２】
前記オゾン分解触媒として、二酸化マンガン、もしくはこれを主成分として含んだ材料を用いたことを特徴とする請求項１に記載の空気浄化装置。
【請求項３】
前記下流側電極（４ａ〜４ｃ）は、多孔状の金属網（４ａ）、アルミニウム製ハニカム（４ｂ）、活性炭（６）の押し出しハニカム（４ｃ）、もしくは粒状の前記活性炭（６）を前記多孔状の金属網（４ａ）で固定したものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生活環境内で発生する室内の各種臭気や建材・家具等から発生するホルムアルデヒドや揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、および車両の車室内で発生したり外気から流入したりする各種臭気や排気ガスなど、空気中に含まれるガス状汚染物質を浄化する空気浄化装置に関するものであり、特に、放電のエネルギーを用いるものにおいて、空気浄化装置をコンパクトに構成させるための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電極間でコロナ放電や沿面放電を生じさせ、その放電エネルギーによってガス状汚染物質を分解・除去する空気浄化装置がある。図３は、そのような放電のエネルギーを用いる従来の空気浄化装置の基本構造を表す模式図である。この装置では、筐体１の空気通路１ａ内で、電極２間に高電圧５を掛けて放電を生じさせ、励起したプラズマが空気流れに乗って下流の触媒体７を通過することにより脱臭を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来方法においては、放電により生じたオゾンが消費しきれずに空気中に流出してしまうという問題がある。オゾンの流出は環境基準に達しないまでも、処理空気中のオゾン濃度が高くなることは人体に悪影響を及ぼすものである。
【０００４】
そこで、この空気浄化装置の下流にオゾン分解触媒を担持させた触媒体や活性炭を配して、オゾン濃度を問題のないレベルまで下げることが可能だが、空気浄化装置の体格が大きくなってしまい問題である。本発明はこのような従来の問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、流出オゾンを消失させると共に、コンパクトに構成することのできる空気浄化装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１および請求項３記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、空気通路（１ａ）中に対を成す電極（２、４ａ〜４ｃ）と、電極（２、４ａ〜４ｃ）間に、触媒担体に常温でも触媒作用を発揮すると共に放電のエネルギーによって活性化する触媒を担持させた触媒体（３）とを備え、電極（２、４ａ〜４ｃ）間に高電圧を印加して放電を生じさせると共に、触媒体（３）に処理空気を通過させて空気浄化を行なう空気浄化装置において、電極（２、４ａ〜４ｃ）のうち、空気流れの下流側電極（４ａ〜４ｃ）にオゾン分解触媒、もしくは活性炭（６）を担持させたことを特徴とする。
【０００６】
これは、触媒体（３）で浄化された後の処理空気は必ず最後に下流側電極を通過することに着目したものであり、これにより、流出オゾンを消失させると共に、空気浄化装置をコンパクトに構成することができる。
請求項２に記載の発明では、オゾン分解触媒として、二酸化マンガン、もしくはこれを主成分として含んだ材料を用いたことを特徴とする。これは、二酸化マンガンとの反応によりオゾンが効果的に分解されることによる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、下流側電極（４ａ〜４ｃ）は、多孔状の金属網（４ａ）、アルミニウム製ハニカム（４ｂ）、活性炭（６）の押し出しハニカム（４ｃ）、もしくは粒状の活性炭（６）を多孔状の金属網（４ａ）で固定したものであることを特徴とする。これにより、放電を生じさせるための下流側電極に成り得ると共に、電極そのものに浄化後の処理空気を流通させて効果的にオゾン除去をすることができる。尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態における空気浄化装置の基本構造を表す模式図である。この空気浄化装置の浄化部は、筐体１内の空気通路１ａ内に配置されている。その空気通路１ａ内に対を成す電極２・４ａ〜４ｃを配置し、更にその電極２・４ａ〜４ｃの間に触媒体３を配置している。
【０００９】
そして、電極２・４ａ〜４ｃ間に高圧電源５から数ｋＶの高電圧を印加して放電を生じさせると共に、触媒体３に処理空気を通過させて空気浄化を行なう空気浄化装置である。対を成す電極のうち２および４ａは、穴開きメタルやメタルメッシュ等の多孔状の金属網で形成されている。また、放電のために印加される高電圧の波形は、鋸波、パルス波、矩形波、交流、脈流である。
【００１０】
浄化部材３は、後述する触媒・白金・金・吸着剤を通気性のあるハニカムや、繊維状として綿状・織布・不織布としたものや、発泡体としたものである。または、これらの成形体や、触媒の担体となるセラミックのハニカムや発泡体・セラミックペーパーのコルゲート品・セラミック繊維やガラス繊維の綿状・織布・不織布等に触媒を担持させたものや、触媒をすきこんだ紙で作ったコルゲート等である。
【００１１】
担持させている触媒は、例えば放電のエネルギーによって活性化する触媒であり、具体的には、
▲１▼：マンガン（Ｍｎ）の酸化物・鉄（Ｆｅ）の酸化物・アルミニウム（Ａｌ）の酸化物およびマグネシウム（Ｍｇ）の酸化物の一種類以上を混合または複合化した触媒
▲２▼：上記触媒にコバルト（Ｃｏ）の酸化物・銅（Ｃｕ）の酸化物およびニッケル（Ｎｉ）の酸化物の内、一種類以上を混合または複合化した触媒
▲３▼：上記触媒にジルコニウム（Ｚｒ）の酸化物・亜鉛（Ｚｎ）の酸化物・セリウム（Ｃｅ）の酸化物・カルシウム（Ｃａ）の酸化物およびリチウム（Ｌｉ）の酸化物の内、一種類以上を混合または複合化した触媒
▲４▼：上記何れかの触媒をセピオライトに担持させた触媒
▲５▼：上記何れかの触媒に白金超微粒子を混合させた触媒
等である。そして、例えば上記触媒を液体に混合したスラリーの中に上記担体を含浸し、担体に触媒を付着させている。
【００１２】
このような触媒体３を介して電極２・４ａ間に高電圧を印加すると、触媒体３周りの空気中の水分を利用して電極２・４ａ間で気中放電が生じることとなり、この放電により近傍の触媒が活性化されて臭い成分を酸化分解する。代表的な反応式としてアセトアルデヒド（ＣＨ３ＣＨＯ）の分解例を下記に示す。
【化１】２ＣＨ３ＣＨＯ＋５Ｏ２→４ＣＯ２＋４Ｈ２Ｏ
【００１３】
下流側電極の多孔状の金属網４ａには、オゾン分解触媒として二酸化マンガン、もしくはこれを主成分として含んだ材料を、例えばシリカ系のバインダで接着する等して担持させている。図２は、下流側電極４ａのその他の実施形態を示す模式図である。
【００１４】
図２（ａ）はアルミニウムのシート状に形成したものからコルゲート状のハニカムに形成したアルミニウムハニカム４ｂであり、このハニカムの表面に上記のオゾン分解触媒、または活性炭をバインダで接着する等して担持させている。図２（ｂ）は活性炭をバインダと共に押し出し成形した活性炭ハニカム４ｃであり、図２（ｃ）は粒状の活性炭６を上記と同様の多孔状の金属網４ａで固定したものである。
【００１５】
オゾン分解触媒の反応式は
【化２】Ｏ３＋ｃａｔ．→ｃａｔ．−Ｏ＋Ｏ２（ｃａｔ．：触媒）
【化３】２ｃａｔ．−Ｏ→ｃａｔ．＋Ｏ２
有機物（臭いガス、または一緒に担持した活性炭）が存在する時は
【化４】ｃａｔ．−Ｏ＋Ｘ→ｃａｔ．＋ＸＯ（ＸＯ：ＣＯ２のような酸化生成物）
のような反応も起こる。また、活性炭６の場合は
【化５】Ｃ＋Ｏ３→ＣＯまたはＣＯ２＋Ｏ２
のように活性炭自身が酸化されてオゾンを分解する。
【００１６】
次に、本実施形態の特徴と効果を述べる。電極２・４ａ〜４ｃのうち、空気流れの下流側電極４ａ〜４ｃにオゾン分解触媒、もしくは活性炭６を担持させている。これは、触媒体３で浄化された後の処理空気は必ず最後に下流側電極４ａ〜４ｃを通過することに着目したものであり、これにより、流出オゾンを消失させると共に、空気浄化装置をコンパクトに構成することができる。
【００１７】
また、オゾン分解触媒として、二酸化マンガン、もしくはこれを主成分として含んだ材料を用いている。これは、二酸化マンガンとの反応によりオゾンが効果的に分解されることによる。また、下流側電極４ａ〜４ｃは、多孔状の金属網４ａ、アルミニウム製ハニカム４ｂ、活性炭６の押し出しハニカム４ｃ、もしくは粒状の活性炭６を多孔状の金属網４ａで固定したものである。これにより、放電を生じさせるための下流側電極に成り得ると共に、電極そのものに浄化後の処理空気を流通させて効果的にオゾン除去をすることができる。
【００１８】
（その他の実施形態）
上述の実施形態は、電極２・４ａ〜４ｃと触媒体３との基本構成であるため、当然、複数対の電極２・４ａ〜４ｃと複数の触媒体３とを積層する構造としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における空気浄化装置の基本構造を表す模式図である。
【図２】下流側電極のその他の実施形態を示す模式図である。
【図３】従来の空気浄化装置の基本構造を表す模式図である。
【符号の説明】
１ａ　空気通路
２　孔開きメタル、メタルメッシュ（電極、上流側電極）
３　触媒体
４ａ　孔開きメタル、メタルメッシュ（電極、下流側電極、多孔状の金属網）
４ｂ　アルミニウム製ハニカム（電極、下流側電極）
４ｃ　活性炭押し出しハニカム（電極、下流側電極）
６　活性炭
【図１】
2004113653.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004113653.tif 000005