(57)【要約】【課題】空気が乾燥している状況においても、触媒の近傍で気中放電を容易に生じさせることのできる空気浄化装置を提供する。【解決手段】空気通路１ａ中に対を成す電極２と、電極２間に配置した触媒体３とを備え、電極２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、触媒体３の触媒担体３ａに吸湿性のある材料を用いている。これは、放電を行なう際、空気中の水分濃度、つまり電極２間の相対湿度を高く保てば放電が生じ易くなることに着目したものであり、本発明では触媒体３の触媒担体３ａに吸湿性の高い材料を用いることによって触媒体３周りを湿度の高い状態とし、空気中の水分を利用して放電を生じやすくするものである。これにより、触媒の近傍で気中放電を容易に生じさせることができる。【選択図】　　　　図１
2004089231.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）と、
前記電極（２）間に配置した触媒体（３）とを備え、
前記電極（２）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、
前記触媒体（３）の触媒担体（３ａ）に吸湿性のある材料を用いたことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項２】
前記吸湿性のある材料として、シリカゲル、ゼオライト、もしくはこれらを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】
前記触媒体（３）は、前記触媒担体（３ａ）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。
【請求項４】
前記電極（２）は、多孔状の金属網であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか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、その放電エネルギーを有効に発生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４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５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、放電のエネルギーが効率良く使われていないことと、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。そこで、オゾン濃度を問題のないレベルまで下げるために放電のエネルギーを下げることとなるが、こんどは放電が生じにくくなってしまい脱臭性能が低下するという相反する問題となってしまう。
【０００４】
また、空気が乾燥して低湿度になると、更に放電が生じにくくなって脱臭性能が低下するという問題がある。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、空気が乾燥している状況においても、触媒の近傍で気中放電を容易に生じさせ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４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）と、電極（２）間に配置した触媒体（３）とを備え、電極（２）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、触媒体（３）の触媒担体（３ａ）に吸湿性のある材料を用いたことを特徴とする。また、請求項２に記載の発明では、吸湿性のある材料として、シリカゲル、ゼオライト、もしくはこれらを含んだ材料を用いたことを特徴とする。
【０００６】
これは、放電を行なう際、空気中の水分濃度、つまり電極（２）間の相対湿度を高く保てば放電が生じ易くなることに着目したものであり、本発明では触媒体（３）の触媒担体（３ａ）に吸湿性のある材料、より具体的にはシリカゲル・ゼオライト等の吸湿材を含んだ材料を用いることによって水分を積極的に捕捉して触媒体（３）周りを湿度の高い状態とし、その空気中の水分を利用して放電を生じ易くするものである。これにより、空気が乾燥していて（低湿度で）通常では放電が生じにくい状況においても、触媒の近傍で気中放電を容易に生じさせることができ、脱臭性能を高く保つことができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、触媒体（３）は、触媒担体（３ａ）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ものであることを特徴とする。これにより、触媒の近傍で放電が生じて有毒ガスや酸素分子がその放電エネルギーで解離するので、効果的に触媒によってガス処理を行なうことができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、電極（２）は、多孔状の金属網であることを特徴とする。これにより、放電を生じている両電極（２）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。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。
【０００９】
【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を配置し、更にその電極２の間に触媒体３を配置している。
【００１０】
そして、電極２間に高圧電源４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２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。
【００１１】
図２の（ａ）は、触媒体３の一実施形態を示す斜視図であり、（ｂ）と（ｃ）は触媒担体３ａの通風路の形成例を示す平面図である。本実施形態の特徴として、電極２間に配置した触媒体３の触媒担体３ａに、吸湿性のある材料として、例えばシリカゲルやゼオライト等の吸湿材、もしくはこれらを含んだ材料を用いている。そして、これらの材料から図２（ａ）・（ｂ）のように押し出し成形でハニカム状としたり、図２（ｃ）のように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りしている。
【００１２】
更にその触媒担体３ａ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ている。具体的に担持させている触媒は、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。
【００１３】
そして、上記物質の触媒を液体に混合したスラリーの中に、上記吸湿材料でできたハニカム状の触媒担体３ａを含浸して空気通路となる各細孔表面に触媒を付着させている。このような触媒体３を介して電極２に高電圧を印加すると、吸湿して湿度の高い状態となった触媒体３周りの空気中の水分を利用して電極２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。
【００１４】
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。
２ＣＨ３ＣＨＯ＋５Ｏ２→４ＣＯ２＋４Ｈ２Ｏ
次に、本実施形態の特徴と効果を述べる。まず、触媒体３の触媒担体３ａに吸湿性のある材料を用いている。これは、放電を行なう際、空気中の水分濃度、つまり電極２間の相対湿度を高く保てば放電が生じ易くなることに着目したものであり、本発明では触媒体３の触媒担体３ａに吸湿性のある材料を用いることによって水分を積極的に捕捉して触媒体３周りを湿度の高い状態とし、その空気中の水分を利用して放電を生じ易くするものである。
【００１５】
これにより、空気が乾燥していて（低湿度で）通常では放電が生じにくい状況においても、触媒の近傍で気中放電を容易に生じさせることができ、脱臭性能を高く保つことができる。吸湿性のある材料としてより具体的には、例えばシリカゲル、ゼオライト、もしくはこれらを含んだ材料を用いている。
【００１６】
また、触媒体３は、触媒担体３ａ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ものである。これにより、触媒の近傍で放電が生じて有毒ガスや酸素分子がその放電エネルギーで解離するので、効果的に触媒によってガス処理を行なうことができる。
【００１７】
また、電極２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。尚、触媒体３に通過させる風の向きは、電極２の面に対して垂直でも水平でも良い。但し、電極２と触媒体３とは接触していると通電して放電が生じないため、若干離間させて配置するのが好ましい。
【００１８】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、触媒体３に触媒を担持させているが、対を成す電極２のメタル表面にも触媒を担持させても良い。また、上述の実施形態では電極２と繊維状誘電部材３との基本構成であるため、当然、複数対の電極２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】（ａ）は触媒体の一実施形態を示す斜視図であり、（ｂ）と（ｃ）は触媒担体の通風路の形成例を示す平面図である。
【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　電極
３　触媒体
３ａ　触媒担体
【図１】
2004089231.tif 000003
【図２】
2004089231.tif 000004
【図３】
2004089231.tif 000005