(57)【要約】【課題】浄化性能の向上と有害なオゾンＯ３の放出防止とを両立させること。【解決手段】空気浄化装置は、触媒１と、触媒１の一面に形成される放電部２と、触媒１の他面に形成される通風部３とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒と、該触媒の一面に形成される放電部と、前記触媒の他面に形成される通風部とを有することを特徴とする空気浄化装置。
【請求項２】
前記放電部は、一対の平面電極と、該平面電極間に挿入される誘電層とにより構成されることを特徴とする請求項１記載の空気浄化装置。
【請求項３】
前記放電部は、針又は線を放電極とし、かつ、メッシュ等通気性を有する導電材料を対向電極とし、該対向電極を前記触媒側に配して構成されることを特徴とする請求項１記載の空気浄化装置。
【請求項４】
前記放電部は、針又は線を放電極とし、かつ、放電部ケーシングを対向電極とすることを特徴とする請求項１記載の空気浄化装置。
【請求項５】
前記放電部は、針又は線を放電極とし、かつ、前記触媒に対し垂直に対向電極を配することを特徴とする請求項１記載の空気浄化装置。
【請求項６】
前記一対の平面電極を前記触媒に対し垂直に配することを特徴とする請求項２記載の空気浄化装置。
【請求項７】
前記放電部は円筒状に形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載の空気浄化装置。
【請求項８】
前記通風部を流れる風は前記触媒に垂直に当たることを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載の空気浄化装置。
【請求項９】
前記触媒と前記放電部とのセットを複数備えて構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載の空気浄化装置。
【請求項１０】
前記放電部の触媒側とは反対側に他の触媒を配することを特徴とする請求項１記載の空気浄化装置。
【請求項１１】
触媒と、該触媒の一面に形成される光源部と、前記触媒の他面に形成される通風部とを有し、前記光源部は、波長１８５ｎｍを放射可能に構成されることを特徴とする空気浄化装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか記載の空気浄化装置の運転方法であって、浄化を行なう前に十分に放電又は光照射を行なった後、放電又は光照射を終了し、又は、放電又は光照射を非常に小さくした状態で浄化を開始することを特徴とする空気浄化装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気浄化装置及びその運転方法、詳しくは、放電又は光照射を利用して汚染空気の浄化を図る空気浄化装置及びその運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、放電又は光照射により活性酸素を発生し、この活性酸素を空気中の汚染物質と反応させることによって汚染空気の浄化を図る空気浄化装置は広く知られているところである（例えば特開平１１−１３８０４８号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この種の空気浄化装置において、浄化性能の向上のために放電又は光照射を活発化すると、同時に有害なオゾンＯ３の発生量が増大し、多量のオゾンＯ３が大気中に放出されるようになる。
【０００４】
本発明は、上記のような問題点に鑑みなされたものであり、浄化性能の向上と有害なオゾンＯ３の放出防止とを両立させることができる空気浄化装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る空気浄化装置は、触媒と、該触媒の一面に形成される放電部と、前記触媒の他面に形成される通風部とを有することを特徴とする。
【０００６】
請求項１に係る空気浄化装置において、触媒は具体的には多孔体、織布、不織布、ハニカム、ウールなどに次のような物質
▲１▼  マンガン、鉄、アルミニウムの酸化物及び複合化した酸化物
▲２▼  ▲１▼に対しコバルト、銅、ニッケル、マグネシウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、カルシウム、リチウムの酸化物を単独又は複数種添加したもの、又は、▲１▼との複合酸化物
▲３▼  セピオライト及び▲１▼▲２▼の触媒とこれの複合物
▲４▼  ▲１▼▲２▼▲３▼に金を混合したもの
を加えたものであり、放電部は、マクロ的には、触媒により通風部つまり浄化されるべき汚染空気が流れる空間と隔てられている。放電部では、放電により多量の活性酸素が発生しており、触媒の放電部側の面には、多量の活性酸素が準安定的に付着する。触媒に付着した活性酸素は、通風部に向かって濃度勾配によって拡散し、通風部を流れる汚染空気の汚染物質と結合し、汚染空気を無臭空気に浄化する。一方、放電部では、放電によりオゾンＯ３が発生するが、放電部は触媒によって通風部とマクロ的に隔てられているため、通風部に向かって拡散によってのみ放出され、また、オゾンＯ３は触媒によって分解されることから、オゾンＯ３が大気中に放出される量は少ない。
【０００７】
放電部として、具体的に、
（１）一対の平面電極と、該平面電極間に挿入される誘電層とにより構成される放電部
（２）針又は線を放電極とし、かつ、メッシュ等通気性を有する導電材料を対向電極とし、該対向電極を前記触媒側に配して構成される放電部
（３）針又は線を放電極とし、かつ、放電部ケーシングを対向電極とする放電部
（４）針又は線を放電極とし、かつ、前記触媒に対し垂直に対向電極を配する放電部
を挙げることができる。
【０００８】
また、上記のような一対の平面電極と、該平面電極間に挿入される誘電層とにより構成される放電部は、前記一対の平面電極を前記触媒に対し垂直に配する構成としてもよい。
【０００９】
さらに、上記各放電部は、円筒状に形成されるようにしてもよい。
【００１０】
また、上記放電部を有する空気浄化装置は、前記通風部を流れる風が前記触媒に垂直に当たるようにしてもよい。
【００１１】
また、上記放電部を有する空気浄化装置は、前記触媒と前記放電部とのセットを複数備えて構成されるようにしてもよい。
【００１２】
また、請求項１に係る空気浄化装置において、前記放電部の触媒側とは反対側に他の触媒を配するようにしてもよい。
【００１３】
また、空気浄化装置は、触媒と、該触媒の一面に形成される光源部と、前記触媒の他面に形成される通風部とを有し、前記光源部は、波長１８５ｎｍを放射可能に構成されるようにしてもよい。この光源部の光照射によっても上記放電部と同様活性酸素が発生し、汚染空気を浄化することができ、また、オゾンの放出量を少なくすることができる。
【００１４】
また、請求項１２に係る空気浄化装置の運転方法は、請求項１〜１１のいずれか記載の空気浄化装置の運転方法であって、浄化を行なう前に十分に放電又は光照射を行なった後、放電又は光照射を終了し、又は、放電又は光照射を非常に小さくした状態で浄化を開始することを特徴とする。
【００１５】
ここで、浄化を行なう前に十分に放電又は光照射を行なうようにした場合、触媒の放電部又は光源部側には多量の活性酸素が付着しているため、放電又は光照射終了後１時間程度は通風部に向けて拡散が続き、浄化性能を維持することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る空気浄化装置の基本構成図、図２は、その作用を説明するためのモデル図を示す。
【００１８】
図１及び図２において、１は触媒、２は触媒１の一面に形成される放電部、３は触媒１の他面に形成される通風部をそれぞれ表している。
【００１９】
通風部３には、汚染物質（汚染分子）を含んだ空気が流れる。放電部２では、放電極と対向電極との間に高電圧が印加されることによる放電が行なわれ、この放電によって多量の活性酸素が発生する。触媒１は、放電部２と通風部３とをマクロ的に隔て、放電部２で発生した活性酸素を捕捉、蓄積し、触媒１の放電部２側の面には、多量の活性酸素が準安定的に付着する。触媒１に付着した活性酸素は、通風部３に向かって濃度勾配によって拡散し、通風部３を流れる汚染空気の汚染分子と結合し、汚染分子を無害・無臭分子に変化させる。一方、放電部２では、放電によりオゾンＯ３が発生するが、放電部２は触媒１によって通風部３とマクロ的に隔てられているため、通風部３に向かって拡散によってのみ放出され、また、オゾンＯ３は触媒１によって分解されることから、オゾンＯ３が大気中に放出される量は少なくなる。
【００２０】
図３、図４、図６、図７、図８、図９、図１０は、それぞれ放電部の実施形態を示し、図５は、放電極の実施形態を示す。
【００２１】
図３図示の放電部２は、一対の平面電極（放電極２１及び対向電極２２）と、平面電極２１，２２間に挿入される誘電層２３とにより構成される。
【００２２】
図４図示の放電部２は、図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すような針又は線を放電極２１とし、かつ、メッシュ等通気性を有する導電材料を対向電極２２とし、対向電極２２を触媒１側に配して構成される。放電極２１及び対向電極２２は絶縁体容器２４に収容される。
【００２３】
図６図示の放電部２は、図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すような針２１ａ，２１ｂ又は線２１ｃを放電極２１とし、かつ、放電部ケーシングを対向電極２２として構成される。
【００２４】
図７図示の放電部２は、図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すような針２１ａ，２１ｂ又は線２１ｃを放電極２１とし、かつ、触媒１に対し垂直に対向電極２２を配して構成される。放電極２１及び対向電極２２は絶縁体容器２４に収容される。
【００２５】
図８図示の放電部２は、図３図示の放電部２つまり一対の平面電極２１，２２と、平面電極２１，２２間に挿入される誘電層２３とにより構成される放電部を、触媒１に対し垂直に配して構成される。放電部２は絶縁体容器２４に収容される。
【００２６】
図９図示の放電部２は、円筒状に形成された放電部であり、平面状の放電極２１と平面状の対向電極２２との間に誘電層２３を挿入して構成される。通風部３は円筒状の放電部２の外側に形成される。
【００２７】
図１０図示の放電部２は、円筒状に形成された放電部であり、円筒状の触媒１の内面に円筒状の対向電極２２を配し、対向電極２２の中心に図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すような線２１ｃ又は針２１ａ，２１ｂからなる放電極２１を配して構成される。通風部３は円筒状の放電部２の外側に形成される。
【００２８】
図１１、図１２、図１３、図１４、図１５は、それぞれ他の実施形態に係る空気浄化装置の基本構成図を示す。
【００２９】
図１１図示の空気浄化装置は、通風部３を流れる風が触媒１に垂直に当たるよう構成される。
【００３０】
図１２図示の空気浄化装置は、触媒１と放電部２とのセットを複数備えて構成される。
【００３１】
図１３図示の空気浄化装置は、放電部２の触媒１側とは反対側に他の触媒１を配して構成される。
【００３２】
図１４図示の空気浄化装置は、触媒１と、触媒１の一面に形成される光源部（紫外線発生部）４と、触媒１の他面に形成される通風部３とを有し、光源部４は、波長１８５ｎｍを放射可能に構成される。この光源部４の光照射によっても上記の如き放電部２と同様活性酸素が発生し、汚染空気を浄化することができ、また、オゾンＯ３の放出量を少なくすることができる。
【００３３】
図１５図示の空気浄化装置は、空気の流れ方向と垂直に複数列の触媒１を配して構成される。
【００３４】
上記各空気浄化装置の運転方法は、浄化を行なう前に十分に放電又は光照射を行なった後、放電又は光照射を終了し、又は、放電又は光照射を非常に小さくした状態で浄化を開始するようにする。浄化を行なう前に十分に放電又は光照射を行なうようにした場合、触媒１の放電部２又は光源部４側には多量の活性酸素が付着しているため、放電又は光照射終了後１時間程度は通風部３に向けて拡散が続き、浄化性能を維持することができる。
【００３５】
次に、図９図示の円筒状の放電部２を用いてアセトアルデヒド除去試験を行なった試験結果を下記に示す。触媒表面積あたりの処理流量は、ハニカム触媒体を用いた空気浄化装置と同等であって性能試験として妥当なものであった。
【００３６】
ケース１    流出オゾン：０．００４ｐｐｍ、１パス除去率：２９％
ケース２    流出オゾン：０．０３０ｐｐｍ、１パス除去率：４３％
ケース３    流出オゾン：０ｐｐｍ、１パス除去率：３０％
ケース３は、ケース２の条件で十分に放電させた後に浄化を開始するようにしたものであって放電終了した後約１時間経過後の結果である。この結果から、流出オゾンＯ３の規制値０．０５ｐｐｍに対し、有意の除去率が得られただけでなく、放電終了後にも性能が維持できることが確認できた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の空気浄化装置によると、浄化性能の向上と有害なオゾンＯ３の放出防止とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気浄化装置の基本構成図である。
【図２】その作用を説明するためのモデル図である。
【図３】放電部の実施形態図である。
【図４】放電部の実施形態図である。
【図５】放電極の実施形態図である。
【図６】放電部の実施形態図である。
【図７】放電部の実施形態図である。
【図８】放電部の実施形態図である。
【図９】放電部の実施形態図である。
【図１０】放電部の実施形態図である。
【図１１】他の実施形態に係る空気浄化装置の基本構成図である。
【図１２】他の実施形態に係る空気浄化装置の基本構成図である。
【図１３】他の実施形態に係る空気浄化装置の基本構成図である。
【図１４】他の実施形態に係る空気浄化装置の基本構成図である。
【図１５】他の実施形態に係る空気浄化装置の基本構成図である。
【符号の説明】
１    触媒
２    放電部
２１    放電極
２１ａ，２１ｂ    針
２１ｃ    線
２２    対向電極
３    通風部
４    光源部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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