(57)【要約】【課題】被毒して性能低下した触媒を再生することのできる空気浄化装置を提供する。【解決手段】内部に空気通路ｋをもつ筐体Ｋと、触媒を担持させ空気通路ｋ内に配置した放電電極２と、同じく触媒を担持させ放電電極２に対向させて空気通路ｋ内に配置した対向電極４とを備え、空気通路ｋ内にガス状汚染物質が含まれる空気を流通させると共に、両電極２、４間に放電を生じさせることにより空気中のガス状汚染物質の浄化と分解とを行なう空気浄化装置において、担持させた触媒を加熱する電気発熱体５を設けた。これは、触媒が加熱することにより再生するという点に着目したものであり、これにより、被毒して性能低下した触媒を再生させることができる。【選択図】　　　　図２
2004024460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空気通路（ｋ）をもつ筐体（Ｋ）と、
触媒を担持させ前記空気通路（ｋ）内に配置した放電電極（２）と、
同じく触媒を担持させ前記放電電極（２）に対向させて前記空気通路（ｋ）内に配置した対向電極（４）とを備え、
前記空気通路（ｋ）内にガス状汚染物質が含まれる空気を流通させると共に、前記両電極（２、４）間に放電を生じさせることにより前記空気中のガス状汚染物質の浄化と分解とを行なう空気浄化装置において、
担持させた前記触媒を加熱する加熱手段（５）を設けたことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項２】
前記触媒は、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である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】
前記両電極（２、４）は、多孔状の金属網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。
【請求項４】
請求項２に記載の触媒を担持させた多孔状触媒体（３）を、前記両電極（２、４）間に配置したことを特徴とする請求項１または請求項３に記載の空気浄化装置。
【請求項５】
前記多孔状触媒体（３）は、触媒担持ガラス織布もしくは触媒担持ハニカムであることを特徴とする請求項４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、空気浄化装置に関するものであり、特に、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の空気浄化に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電極に常温でも触媒作用を発揮する触媒を担持させると共に、電極間でコロナ放電や沿面放電を生じさせてガス状汚染物質の浄化と分解とを行なう空気浄化装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、常温でも触媒作用を発揮する触媒は、経時的な使用により、例えば有機物や硫黄・鉛等を被毒して表面が覆われることにより性能が低下するという問題点がある。本発明は上記従来の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、被毒して性能低下した触媒を再生することのできる空気浄化装置を提供することにある。
【０００４】
【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ないし請求項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、内部に空気通路（ｋ）をもつ筐体（Ｋ）と、触媒を担持させ空気通路（ｋ）内に配置した放電電極（２）と、同じく触媒を担持させ放電電極（２）に対向させて空気通路（ｋ）内に配置した対向電極（４）とを備え、空気通路（ｋ）内にガス状汚染物質が含まれる空気を流通させると共に、両電極（２、４）間に放電を生じさせることにより空気中のガス状汚染物質の浄化と分解とを行なう空気浄化装置において、担持させた触媒を加熱する加熱手段（５）を設けたことを特徴としている。
【０００５】
これは、触媒が加熱することにより再生するという点に着目したものであり、これにより、被毒して性能低下した触媒を再生させることができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、触媒は、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であることを特徴としている。これにより、例えば放電電極（２）に高電圧を印加させ放電を発生させることで、貴金属および金属酸化物の触媒と放電エネルギーによる活性酸素の発生により、ガス状汚染物質の浄化および酸化・分解を効率良く行なうことができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、両電極（２、４）は、多孔状の金属網であることを特徴としている。これにより、放電を生じている両電極（２、４）そのものにガス状汚染物質が含まれる空気を流通させて効率良く浄化することができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の触媒を担持させた多孔状触媒体（３）を、前記両電極（２、４）間に配置したことを特徴としている。これにより、放電を生じている両電極（２、４）間に更に多くの触媒を配置できることから浄化性能を向上させることができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、多孔状触媒体（３）は、触媒担持ガラス織布もしくは触媒担持ハニカムであることを特徴としている。これにより、触媒作用を起こす多孔状触媒体（３）そのものにガス状汚染物質が含まれる空気を流通させて効率良く浄化することができる。なお、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。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。図１は本発明に係わる空気浄化装置の全体構成を示す模式図であり、図２は本発明の一実施形態における浄化フィルタ１の全体構成を示す構成図である。
【００１１】
まず、図１においてＫは、内部に空気通路ｋを有する筐体である。そして、この筐体Ｋ内の空気通路ｋ全域を横切るように浄化フィルタ１が配置されている。浄化フィルタ１は、空気通路ｋを流通する空気の中で主に臭気、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）およびホルムアルデヒド等、空気中に含まれるガス状汚染物質を除去するために設けられたものである。
【００１２】
浄化フィルタ１は、図２に示すように、図示しない高電圧電源に接続されて高電圧が加えられる放電電極２と、この放電電極２に対向して接地側に接続される対向電極４と、これらの両電極２・４の間に配置された多孔状触媒体３よって構成されている。
【００１３】
図２の実施例では、対向電極４を中心としてその上下に多孔状触媒体３を構成し、更にその上下に放電電極２を構成し、対向電極４を共通として上下二対の対向した電極配置としている。なお、両電極２・４の間には多孔状触媒体３以外に絶縁を保つものとして、例えば樹脂やセラミック等で形成したスペーサを介在させても良い。
【００１４】
両電極２・４は、パンンチングメタルを含む多孔状の金属網である。また、両電極２・４間に配置された多孔状触媒体３とは、触媒担持ガラス織布もしくは触媒担持ハニカムである。そして、これらを重ねて平板状の触媒体としている。
【００１５】
両電極２・４および多孔状触媒体３には触媒を担持させている。この触媒は、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である。
【００１６】
具体的には、ここではマンガンと二酸化チタンとの混合物を用いているが、これに限らず、好ましくは、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）のいずれかの酸化物と、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）に対して銀（Ａｇ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）のいずれかを組み合わせた複合酸化物と、それらの全てに対して二酸化チタン（ＴｉＯ２）または金（Ａｕ）を混合させたものとのいずれかを用いても良い。
【００１７】
また、本発明の要部構成として、浄化フィルタ１の通風空気上流側面に、両電極２・４および多孔状触媒体３に担持させた触媒を加熱するための加熱手段として、例えばニクロム線等の電気発熱体５を設けしている。但し、この電気発熱体５は浄化フィルタ１と一体であっても、別体であっても良い。高電圧電源は、正極性か負極性の高電圧略矩形波またはそれらを交互に発生する交流高電圧発生器であり数ｋＶ〜２０ｋＶの高電圧を放電電極４側に印加するものである。
【００１８】
次に、以上の構成による本実施形態の作動について説明する。まず、図示しない運転スイッチを作動させると、同じく図示しない通風手段としての送風機が回転すると共に、放電電極２に所定の高電圧が印加される。放電電極２に高電圧を印加させると多孔状触媒体３を介して対向電極４との間に電位勾配を生じる。
【００１９】
ここで、導体で形成された両電極２・４の内部においては電位勾配は小さくなるが、空気通路でもある多孔状触媒体３の内部では電位勾配が大きくなる。これにより、多孔状触媒体３の部分に電界を集中させることによりコロナ放電を発生させるものである。
【００２０】
また、多孔状触媒体３内でコロナ放電が起きることにより、活性酸素が生成され、触媒の表面でガス状汚染物質を活性酸素と化学吸着を起こすと共に、吸着物質を活性酸素による酸化で分解を行なうことで除去エネルギー、例えば熱エネルギーが少なくてもできるものである。すなわち、例えば、白金などの貴金属の触媒を用いて対象ガス分子を酸化および分解させるのに、触媒を加熱するための大きな熱エネルギーを必要とするが、コロナ放電によると熱エネルギーが不要となるものである。
【００２１】
更に、例えば、金（Ａｕ）の超微粒子などの混合物の触媒を用いるとアルデヒド類は放電によりＣＯが多量に生成するが、特に、金（Ａｕ）は特異的にＣＯの酸化（ＣＯ→ＣＯ２）に対して非常に高い活性を示すことにより、氷点下による反応も可能である。よって、アルデヒドの中でホルムアルデヒドおよびアセトアルデヒドなどの浄化および酸化に好適である。
【００２２】
以上の実施形態によれば、煙草の煙中の臭いの成分であるアセトアルデヒドガス、アンモニアガス、酢酸ガス、ホルムアルデヒドガス、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）などのガス状の物質を除去するための浄化フィルタ１を設け、この浄化フィルタ１には、放電電極２と対向電極４を有し、この両電極２・４の間に、放電下において活性する触媒を担持させた多孔状触媒体３が設けられ、この多孔状触媒体３内にコロナ放電を発生させることにより、金属酸化物の触媒と放電エネルギーによる活性酸素の発生によりガス状汚染物質の吸着および酸化、分解を行なうことができる。
【００２３】
また、一般的に吸着されたガス状物質を酸化させるためには、加熱などの熱エネルギーを必要とするがコロナ放電によると活性酸素により低エネルギーで対応できるため従来と比較して電力消費が低減でき少電力となる。また、コロナ放電によると吸着を行ないつつ酸化分解を行なうので、特別な再生運転モードを設定しなくてもよく簡素な構造の制御装置で対応でき低コストの製品を提供できる。
【００２４】
また、金（Ａｕ）の超微粒子などの混合物の触媒を用いることにより、例えば、アルデヒド類は放電によりＣＯが多量に生成するが、特に金は特異的にＣＯの酸化に対して非常に高い活性を示すことにより、アルデヒドの中でホルムアルデヒドおよびアセトアルデヒドなどの浄化および酸化に好適である。
【００２５】
このように、空気通路ｋ内に、図示しない送風機によりガス状汚染物質が含まれる空気を流通させると共に、両電極２・４間に放電を生じさせることにより空気中のガス状汚染物質の浄化と分解とを行ない、浄化された空気が室内に吹き出されて室内浄化を行なうものである。そして、例えば運転後、定期的に電気発熱体５に通電を行ない、風量を絞って通風することで触媒を加熱してやり、触媒に被毒している物質を触媒上で分解することにより、触媒の再生を行なうものである。
【００２６】
次に、本実施形態での特徴を述べる。まず、担持させた触媒を加熱する電気発熱体５を設けている。これにより、被毒して性能低下した触媒を再生させることができる。また、担持させた触媒は、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である。これにより、例えば放電電極２に高電圧を印加させ放電を発生させることで、貴金属および金属酸化物の触媒と放電エネルギーによる活性酸素の発生により、ガス状汚染物質の浄化および酸化・分解を効率良く行なうことができる。
【００２７】
また、両電極２・４は、多孔状の金属網である。これにより、放電を生じている両電極２、４そのものにガス状汚染物質が含まれる空気を流通させて効率良く浄化することができる。そのうえ、触媒を担持させた触媒担持ガラス織布もしくは触媒担持ハニカムの多孔状触媒体３を、前記両電極２、４間に配置している。これにより、放電を生じている両電極２・４間に更に多くの触媒を配置できて浄化性能を向上させることができるうえ、触媒作用を起こす多孔状触媒体３そのものにガス状汚染物質が含まれる空気を流通させて効率良く浄化することができる。
【００２８】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、上下二対の対向した電極配置となっているが、これに限るものではなく、勿論一対であっても良いし、更に多数対の対向電極配置であっても良い。また、上述の実施形態では加熱手段を最上面に配置しているが、これに限るものではなく、最下面に配置しても良いし、触媒担持金属網と多孔状触媒体との間に配置しても良いし、更に上下面と各層の間とを含め複数位置に加熱手段を配置しても良い。
【００２９】
また、以上の実施形態では、放電電極２と対向電極４との間にコロナ放電を発生させた浄化について説明をしたが、これに限らず、多孔状触媒体３の表面や気体との境界面に沿って放電を行なう沿面放電でも適用できる。
【００３０】
また、上述の実施形態では、生活環境内の臭気や建材・壁・家具等から発生するアセトアルデヒド等の汚染ガスの浄化について説明したが、これに限らず、車両車室内のタバコ臭などの各種臭気、および外気から侵入する排気ガス中の有害成分、各種臭気等の浄化にも適用できるのはもちろんである。尚、空気中の塵や埃などの微粒子状の物質はプレフィルタや集塵フィルタを空気流れ上流に設けて捕捉するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる空気浄化装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態における浄化フィルタの全体構成を示す構成図である。
【符号の説明】
２　放電電極、金属網
３　多孔状触媒体
４　対向電極、金属網
５　電気発熱体（加熱手段）
Ｋ　筐体
ｋ　空気通路
【図１】
2004024460.tif 000003
【図２】
2004024460.tif 000004