(57)【要約】【課題】エチレン、アンモニア及び硫化水素等の臭気成分を十分に除去することが可能な脱臭装置を提供すること。【解決手段】酸素欠陥が導入された酸化物及び該酸化物上に担持された貴金属を備える触媒１０を第１の通気性基材１１上に担持してなる第１のフィルタ１２と、オゾン１６を発生して前記第１のフィルタ１２に接触させるためのオゾン発生器１４と、を備えることを特徴とする脱臭装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素欠陥が導入された酸化物及び該酸化物上に担持された貴金属を備える触媒を第１の通気性基材上に担持してなる第１のフィルタと、
オゾンを発生して前記第１のフィルタに接触させるためのオゾン発生器と、
を備えることを特徴とする脱臭装置。
【請求項２】
一端に吸気口、他端に排気口が設けられており、内部に前記第１のフィルタ及び前記オゾン発生器が配置される筐体と、
被処理気体を前記吸気口、前記オゾン発生器、前記第１のフィルタ及び前記排気口に順次送るための送風手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１記載の脱臭装置。
【請求項３】
遷移金属及び／又は遷移金属化合物からなる添加物を第２の通気性基材上に担持してなる、前記オゾンを除去するための第２のフィルタを更に備えることを特徴とする請求項１又は２記載の脱臭装置。
【請求項４】
前記添加物が、銅及び／又は銅化合物を含有してなるものであることを特徴とする請求項３記載の脱臭装置。
【請求項５】
酸素欠陥が導入された酸化物及び該酸化物上に担持された貴金属を備える触媒を第１の通気性基材上に担持してなる第１のフィルタと、被処理気体とをオゾンの存在下で接触せしめることにより、前記被処理気体中の臭気成分を除去する第１の除去工程を含むことを特徴とする脱臭方法。
【請求項６】
遷移金属及び／又は遷移金属化合物からなる添加物を第２の通気性基材上に担持してなる第２のフィルタと、前記第１の除去工程後の前記被処理気体とを接触せしめることにより、前記被処理気体中のオゾンを除去する第２の除去工程を更に含むことを特徴とする請求項５記載の脱臭方法。
【請求項７】
前記添加物が、銅及び／又は銅化合物を含有してなるものであることを特徴とする請求項６記載の脱臭方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気中の臭気成分を除去するための脱臭装置及び脱臭方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
保冷車等の生鮮食品が保管される場所では様々な臭気成分が存在している。特にアンモニアや硫化水素等は悪臭成分の代表であり、また、空気中に含まれるエチレンは青果物の追熟老化を促進し鮮度を低下させる原因物質であると考えられている。したがって、青果物の鮮度を保持するためには、空気中のエチレンを除去することが重要であり、また、悪臭を除去するためには、空気中のアンモニア、硫化水素等を除去することが重要である。
【０００３】
これらの臭気成分を除去する技術としては、酸素欠陥が導入された酸化物上に貴金属を担持してなる触媒を備えるフィルタにより臭気成分を除去する技術が提案されている（特許文献１参照）。また、アンモニアや硫化水素の除去剤として、遷移金属や遷移金属化合物からなる添加物とハロゲンやハロゲン化合物からなる添加物とを活性炭等に担持してなる脱臭剤が提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１１９８０９号公報
【特許文献２】
特開平８−２８１１１３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のフィルタや脱臭剤は、臭気成分のうちエチレンを除去する能力が未だ十分ではなく、また、エチレン以外のアンモニアや硫化水素等の臭気成分を除去する能力についても更なる改良の余地を有していた。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、エチレン、アンモニア及び硫化水素等の臭気成分を十分に除去することが可能な脱臭装置及び脱臭方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の触媒を備えるフィルタにオゾンを接触させながら該フィルタと臭気成分を含む空気等の被処理気体とを接触せしめることにより、上記臭気成分を十分に除去することが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の脱臭装置は、酸素欠陥が導入された酸化物及び該酸化物上に担持された貴金属を備える触媒を第１の通気性基材上に担持してなる第１のフィルタと、オゾンを発生して前記第１のフィルタに接触させるためのオゾン発生器と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
かかる脱臭装置は上記構成を有しているため、オゾン発生器により供給されるオゾンを第１のフィルタに接触させながら該第１のフィルタと被処理気体とを接触せしめることが可能であり、それによって被処理気体中のエチレン等の臭気成分を十分に除去することが可能となる。
【００１０】
ここで、第１のフィルタ上に担持されている酸素欠陥が導入された酸化物及び該酸化物上に担持された貴金属を備える触媒は、酸素欠陥が導入されることで活性化された酸化物と貴金属との相乗効果によって優れた触媒活性を有しており、一方、オゾンはその分子構造に起因して優れた酸化力を有しているが、第１のフィルタ単独又はオゾン単独では被処理気体中のエチレン等に対する除去性能は未だ十分ではなかった。しかし、オゾンを第１のフィルタに接触させながら該第１のフィルタと被処理気体とを接触させる構成を有する本発明の脱臭装置によれば、エチレン等に対する十分な除去性能を得ることが可能となることを本発明者らは見出した。この理由については明確ではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、第１のフィルタによって吸着されたエチレン等の臭気成分は、第１のフィルタ上の触媒によって分解が促進されながら、同時にオゾン発生器によって供給されるオゾンによっても分解が促進されることになると考えられる。そして、第１のフィルタ上に固定された臭気成分は、連続的に供給されるオゾンと触媒との相乗効果による強力な分解作用によって急激に分解され、除去されるものと本発明者らは推察する。
【００１１】
また、本発明の脱臭装置は、一端に吸気口、他端に排気口が設けられており、内部に前記第１のフィルタ及び前記オゾン発生器が配置される筐体と、被処理気体を前記吸気口、前記オゾン発生器、前記第１のフィルタ及び前記排気口に順次送るための送風手段と、を更に備えるものであることが好ましい。
【００１２】
かかる構成を有する脱臭装置は、オゾン存在下で被処理気体を連続的に上記第１のフィルタに接触させることができ、被処理気体中の臭気成分を効率よく且つ確実に除去することが可能となる傾向にある。
【００１３】
また、本発明の脱臭装置は、遷移金属及び／又は遷移金属化合物からなる添加物を第２の通気性基材上に担持してなる、前記オゾンを除去するための第２のフィルタを更に備えるものであることが好ましい。
【００１４】
かかる構成を有する脱臭装置は、上述のオゾン発生器によって発生したオゾンを第２のフィルタによって除去することが可能となり、オゾン排出濃度を環境基準値（０．０５ｐｐｍ）以下に低減し、人体に無害なオゾン排出濃度とすることが可能となる。また、第２のフィルタは臭気成分に対する除去性能も有しており、上述の第１のフィルタで除去しきれなかったアンモニアや硫化水素等の臭気成分が存在した場合、これらを第２のフィルタによって確実且つ十分に除去することが可能となる傾向がある。
【００１５】
更に、本発明の脱臭装置において、上記第２のフィルタにおける前記添加物が、銅及び／又は銅化合物を含有してなるものであることが好ましい。第２のフィルタがこのような添加物を担持してなるものであると、より優れたオゾン除去性能及び臭気成分除去性能が得られる傾向がある。
【００１６】
本発明の脱臭方法は、酸素欠陥が導入された酸化物及び該酸化物上に担持された貴金属を備える触媒を第１の通気性基材上に担持してなる第１のフィルタと、被処理気体とをオゾンの存在下で接触せしめることにより、前記被処理気体中の臭気成分を除去する第１の除去工程を含むことを特徴とする方法である。かかる方法によれば、上述したように触媒とオゾンとの相乗効果によってエチレン等の臭気成分を十分に除去することが可能となる。
【００１７】
また、本発明の脱臭方法においては、遷移金属及び／又は遷移金属化合物からなる添加物を第２の通気性基材上に担持してなる第２のフィルタと、前記第１の除去工程後の前記被処理気体とを接触せしめることにより、前記被処理気体中のオゾンを除去する第２の除去工程を更に含む方法であることが好ましく、第２のフィルタにおける前記添加物が、銅及び／又は銅化合物を含有してなるものであることが好ましい。このような第２のフィルタによる第２の除去工程を含むことによって、オゾン排気濃度を十分に低減することができるとともに、より確実且つ十分に臭気成分を除去することが可能となる傾向にある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
【００１９】
図１は、本発明の脱臭装置の第１の実施形態を示す模式断面図である。図１に示すように、本発明の脱臭装置１は、酸素欠陥が導入された酸化物及び該酸化物上に担持された貴金属を備える触媒１０を第１の通気性基材１１上に担持してなる第１のフィルタ１２と、オゾン１６を発生して第１のフィルタ１２に接触させるためのオゾン発生器１４と、一端に吸気口２４、他端に排気口２６が設けられた筐体３０と、被処理気体を吸気口２４、オゾン発生器１４、第１のフィルタ１２及び排気口２６に順次送るための送風手段１８と、を備える装置である。
【００２０】
図１に示すように、脱臭装置１において、第１のフィルタ１２、オゾン発生器１４及び送風手段１８は筐体３０の内部に配置されている。そして、第１のフィルタ１２は吸気口２４と排気口２６との間の所定の位置に配置されており、オゾン発生器１４は第１のフィルタ１２と吸気口２４との間の所定の位置に配置されており、送風手段１８は第１のフィルタ１２と排気口２６との間の所定の位置に配置されている。
【００２１】
本発明の脱臭装置１にかかる上記第１のフィルタ１２は、酸素欠陥が導入された酸化物及び該酸化物上に担持された貴金属を備える触媒１０を第１の通気性基材１１上に担持してなるものである。
【００２２】
ここで、第１のフィルタ１２にかかる上記酸化物としては、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、チタン（Ｔｉ）等の遷移金属の酸化物や、ランタン系列元素であるセリウム（Ｃｅ）、ネオジム（Ｎｄ）、プラセオジム（Ｐｒ）、サマリウム（Ｓｍ）等の希土類元素の酸化物等が好ましく用いられる。なお、本発明においては、これらの酸化物のうちの１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２３】
本発明においては、上記の酸化物の中でも、酸化セリウム又はセリウムとジルコニウムとの双方を含有する酸化物を用いることが好ましい。酸化セリウムを用いると、臭気成分に対するより優れた除去性能が得られるとともに、ホルムアルデヒドを始めとする揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等に対する優れた除去性能が得られる傾向にある。また、酸化物として酸化セリウムと酸化ジルコニウムとの混合物を用いると、臭気成分に対するより優れた除去性能が得られるとともに、一酸化炭素、窒素化合物、環境ホルモン等の環境負荷物質に対する優れた除去性能が得られる傾向にある。
【００２４】
ここで、上記酸化セリウムの組成をＣｅＯＸで表した場合、Ｘは１．５以上２未満であることが好ましく、１．５以上１．８以下であることがより好ましい。Ｘが前記の範囲内であると、臭気成分に対する除去性能がより向上する傾向にある。また、酸化セリウムが粒子状である場合、表層においてＸが１．５以上１．８以下であることが好ましい。なお、ここでいう表層とは、表面から深さ１００ｎｍまでの層をいう。
【００２５】
また、上記酸化物としてセリウムとジルコニウムとを含有する酸化物を用いる場合、該酸化物は、酸化セリウムと酸化ジルコニウムとの混合物又は固溶体、あるいはセリウムとジルコニウムとの複合酸化物のいずれであってもよいが、固溶体又は複合酸化物は酸素欠陥の導入が容易となる点で好ましい。このような固溶体や複合酸化物は、所定の原料化合物を用いて共沈法により沈殿物を得て、その沈殿物を焼成することによって好適に得ることができる。
【００２６】
更に、上記酸化物としてセリウムとジルコニウムとを含有する酸化物を用いる場合、該酸化物中のセリウム原子とジルコニウム原子とのモル比は、好ましくは１００：１〜１：１００であり、より好ましくは２０：１〜１：１０であり、さらに好ましくは５：１〜１：１である。セリウム原子とジルコニウム原子とのモル比が前記の範囲内であると、酸素欠陥を安定に保持することができる傾向にある。また、前記混合物中のセリウム原子がジルコニウム原子よりも多いと、酸化物への酸素欠陥の導入が容易となるので好ましい。
【００２７】
なお、上記酸化物として酸化セリウム又はセリウムとジルコニウムとを含有する酸化物を用いる場合、酸化物中に他の成分としてイットリウム、ランタン、ネオジウム、ブラセオジム等の希土類元素の酸化物や、鉄、マンガン、コバルト、クロム、ニッケル、銅等の遷移金属の酸化物を更に配合してもよい。中でも、他の成分として、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化鉄、酸化マンガン又は酸化銅のうちの少なくとも１種を配合すると、エチレンに対するより優れた除去性能が得られる傾向にある。
【００２８】
また、第１のフィルタ１２にかかる上記貴金属としては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）、ルテニウム（Ｒｕ）等が好ましく用いられる。なお、本発明においては、これらの貴金属のうちの１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらの貴金属の粒子径は、好ましくは５ｎｍ以下であり、より好ましくは２ｎｍ以下である。貴金属の粒子径が前記上限値を超えると、触媒活性が不十分となる傾向にある。
【００２９】
このような貴金属を上述の酸化物上に担持させることにより、酸素欠陥が導入される前の触媒を得ることができる。ここで、上記貴金属を上記酸化物上に担持させる方法としては特に制限されないが、例えば、含浸法、蒸発乾固法、超臨界流体法等が挙げられる。
【００３０】
上記触媒において、上記貴金属の担持量は酸化物と貴金属との組み合わせによって適宜調節されるが、酸化物としてセリウムとジルコニウムとを含む酸化物を用いる場合の貴金属の担持量は、酸化物１００重量部に対して好ましくは０．０１〜２５重量部であり、より好ましくは０．５〜３重量部である。貴金属の担持量が前記下限値未満である場合には触媒活性が不十分となる傾向にあり、他方、貴金属の担持量が前記上限値を超えても貴金属の担持量に見合う臭気成分の除去性能が得られず、加えて、高価な貴金属を多量使用することによりコストが高くなる傾向にある。
【００３１】
本発明においては、上記の酸化物上に上記の貴金属を担持させた後、還元処理等を行うことによって、酸化物に酸素欠陥が導入された目的の触媒を得ることができる。なお、酸素欠陥の導入は、第１のフィルタにかかる通気性基材上に酸素欠陥が導入される前の触媒を担持する前に行っても、担持した後に行ってもよい。ここで、還元処理の方法は特に制限されないが、還元ガス気流中、１００〜８００℃（より好ましくは２００〜６００℃）で０．２〜１０時間還元処理することによって酸化物への酸素欠陥の導入を効率よく且つ確実に行うことができる。なお、還元処理温度が１００℃未満である場合には還元反応が進行しにくくなり、酸化物への酸素欠陥の導入が不十分となる傾向にある。他方、還元処理温度が８００℃を超えると、酸化物の比表面積が小さくなり、触媒活性が不十分となる傾向にある。
【００３２】
また、上記の還元処理において用いられる還元ガスとしては、具体的には、水素、一酸化炭素、メタン、ホルムアルデヒド等が挙げられる。また、上記の方法において、雰囲気中の還元ガスの濃度は、０．１〜１００体積％であることが好ましく、１〜１００体積％であることがより好ましい。
【００３３】
更に、上記の方法の他、ヒドラジン、水素化硼素ナトリウム等の還元性薬剤を用いることによっても、酸化物への酸素欠陥の導入を行うことができる。なお、本発明においては、還元処理に用いる試料の形状は特に限定されるものではない。
【００３４】
このようにして還元処理が施された後の触媒の比表面積は、還元処理温度等の条件によって異なるが、例えばセリウムとジルコニウムとを含有する酸化物を用いた場合、５００℃での還元処理後の比表面積（ＢＥＴ比表面積）は５０ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、８００℃での還元処理後の比表面積は１５ｍ２／ｇ以上であることが好ましい。
【００３５】
なお、上記触媒は、触媒の担体として一般的に知られている酸化チタン、アルミナ、シリカ、ゼオライト、セピオライト、活性炭等に担持して用いてもよく、また、上記触媒とこれらの担体との混合物として用いてもよい。更に、上記触媒を上記担体に担持した後、ペレット状に成形したり、ハニカム状や発泡体状の基体等に保持したものを利用することもできる。更にまた、上記触媒と上記担体との混合物を、ペレット状に成形したり、ハニカム状に押し出し成形したものを利用することもできる。
【００３６】
第１のフィルタ１２にかかる上記第１の通気性基材１１としては従来公知のものが使用可能であり、具体的には、ステンレス、銅、アルミニウム等からなる金属ウールや、コージェライト、セピオライト、アルミナ、ゼオライト、活性炭、シリカ、ムライト、ＳｉＣ、シリカメソ多孔体等の多孔質無機材料や、紙、不織布等が挙げられる。本発明においては、これらの中でも活性炭を用いることが好ましい。また、これら第１の通気性基材の形状としては、例えば、シート状やハニカム状等が挙げられる。また、上記第１の通気性基材の目開きは、通常５〜２×１０４μｍ、好ましくは１００〜７×１０３μｍである。
【００３７】
上記第１の通気性基材１１上に触媒１０を担持する方法は特に制限されないが、例えば、第１の通気性基材として多孔質無機材料を用いる場合、上述の触媒を水に加えてスラリーとし、このスラリー中に多孔質無機材料を浸漬した後、乾燥し、必要に応じて焼成、還元処理を順次行うことによって目的の第１のフィルタ１２を得ることができる。
【００３８】
ここで、上記第１のフィルタ１２における上記触媒の担持量は、第１の通気性基材１００重量部に対して１〜７０重量部であることが好ましく、３〜６０重量部であることがより好ましい。触媒の担持量が前記下限値未満の場合、臭気成分の除去性能が不十分となる傾向にあり、他方、前記上限値を超えるとフィルタの目詰まりが起こりやすくなり、通気性が低下する傾向にある。
【００３９】
また、本発明においては、第１のフィルタ１２の保形性を維持するために、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物を第１の通気性基材に混合することが好ましい。これによって、例えば、上述のような触媒を担持させる際の各処理における第１のフィルタ１２の保形性を十分に維持することが可能となる。このような含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物としてより具体的には、例えば、セピオライト、ラフリナイト、アタパルジャイト等が挙げられ、添加量としては、第１の通気性基材１００重量部に対して１０〜１００重量部であることが好ましい。
【００４０】
本発明の脱臭装置１にかかる上記オゾン発生器１４は、オゾン１６を発生させることが可能であり、且つ、発生させたオゾン１６を第１のフィルタ１２に接触させることが可能なことが必要である。このようなオゾン発生器１４としては、例えば、紫外線（低圧水銀ランプ）、放電（無声放電や沿面放電）、電気分解（水分解セル）等を利用したオゾン発生器を用いることができる。
【００４１】
本発明の脱臭装置１にかかる上記送風手段１８としては、被処理気体を吸気口２４、オゾン発生器１４、第１のフィルタ１２及び排気口２６に順次送ることが可能なものであれば特に制限はなく、従来公知のものが使用可能である。このような送風手段１８として具体的には、例えば、回転羽根を備えるファン等が挙げられる。
【００４２】
本発明の脱臭装置１にかかる上記筐体３０としては、吸気口２４及び排気口２６が設けられた、オゾン発生器１４、第１のフィルタ１２及び送風手段１８を収容可能なものであれば特に制限されず、非通気性の樹脂、金属等からなる筐体が用いられる。
【００４３】
次に、上記第１の実施形態の脱臭装置１を用いた脱臭方法について説明する。
【００４４】
上記脱臭装置１においては、先ず、臭気成分（Ｃ２Ｈ４等）を含む空気２５が、送風手段１８によって吸気口２４から筐体３０により形成される流路２８内に取り込まれる。そして、取り込まれた空気２５は、オゾン発生器１４により供給されるオゾン１６が照射されている第１のフィルタ１２に送られ、該第１のフィルタ１２内を通過する。このとき、空気２５中の臭気成分は第１のフィルタ１２に吸着され、第１のフィルタ１２上の触媒１０及びオゾン１６により分解されて除去される。このように第１のフィルタ１２を通過することによって臭気成分が除去された気体２７は、送風手段１８によって排気口２６から脱臭装置１の外部に流出される。以上のようにして脱臭装置１を用いて臭気成分を含む空気２５を連続的に脱臭処理することにより、脱臭しようとする特定の空間内の空気中から臭気成分を十分に除去することが可能となる。
【００４５】
ここで、オゾン発生器１４によるオゾン発生量は、空気２５中の臭気成分の種類や量、並びに、脱臭装置１の規模等によって適宜調節されるが、第１のフィルタ１２全面にオゾン１６を接触させることが可能な発生量とすることが好ましく、また、第１のフィルタ１２に接触する臭気成分の量に対して３倍程度以上（重量基準）の量のオゾン１６を第１のフィルタ１２に接触せしめることが可能な発生量とすることが好ましい。
【００４６】
また、送風手段１８によって空気２５を送る際の風量は、空気２５中の臭気成分の種類や量、並びに、脱臭装置１の規模等によって適宜調節される。但し、通常は風量が少ないほど空気２５が第１のフィルタ１２を通過する際の臭気成分の除去効率は向上するが、脱臭しようとする特定の空間全体における臭気成分の除去効率は低下する傾向がある。
【００４７】
このような上記脱臭装置１を用いた脱臭方法は、低温においても十分な脱臭効果を発揮することが可能であり、−３０〜１００℃程度の温度で行うことが可能である。
【００４８】
以上、第１の実施形態について説明したが、本発明の脱臭装置はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明の脱臭装置は図２に示す脱臭装置２であってもよい。以下、図２を用いて本発明の脱臭装置の第２の実施形態について説明する。
【００４９】
図２は、本発明の脱臭装置の第２の実施形態を示す模式断面図である。図２に示すように、本発明の脱臭装置２は、図１を用いて先に説明した本発明の脱臭装置１の構成に加え、遷移金属及び／又は遷移金属化合物からなる添加物２０を第２の通気性基材２１上に担持してなる、オゾン１６を除去するための第２のフィルタ２２を更に備えるものである。
【００５０】
ここで、第２のフィルタ２２は、図２に示すように、送風手段１８、オゾン発生器１４及び第１のフィルタ１２と排気口２６との間の所定の位置に配置されている。このような配置にすることによって、送風手段１８により、空気を吸気口２４、オゾン発生器１４、第１のフィルタ１２、第２のフィルタ２２及び排気口２６に順次送ることが可能となる。
【００５１】
本発明の脱臭装置２にかかる上記第２のフィルタ２２は、遷移金属及び／又は遷移金属化合物からなる添加物２０を第２の通気性基材２１上に担持してなる、オゾン１６及び臭気成分を除去するためのフィルタである。
【００５２】
ここで、第２のフィルタ２２にかかる上記添加物２０は遷移金属及び／又は遷移金属化合物からなるものであり、上記遷移金属としては、例えば銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）等が挙げられる。また、上記遷移金属化合物としては、上記遷移金属の酸化物、硝酸化物、硫酸化物、塩化物等が挙げられる。なお、本発明においては、これらの遷移金属及び遷移金属化合物のうちの１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５３】
本発明においては、これらの添加物の中でも、オゾン１６に対する優れた除去性能が得られるとともに、臭気成分に対する優れた除去性能が得られる傾向があることから、銅及び／又は銅化合物を含有してなる添加物を用いることが好ましい。銅化合物として具体的には、例えば、酸化銅、硝酸銅、硫酸銅、塩化第二銅、水酸化硝酸銅等が挙げられる。なお、上記添加物は、これら銅及び／又は銅化合物の他に、上述の遷移金属や遷移金属化合物を更に組み合わせたものであってもよい。
【００５４】
また、第２のフィルタ２２にかかる上記第２の通気性基材２１としては、先に述べた第１の通気性基材と同様のものが好ましく使用可能であり、目開きについても第１の通気性基材と同様である。
【００５５】
上記第２の通気性基材上に添加物を担持する方法は特に制限されないが、例えば、第２の通気性基材として多孔質無機材料を用いる場合、上述の添加物を水に加えて溶液とし、この溶液中に多孔質無機材料を浸漬した後、乾燥・焼成を行うことによって目的の第２のフィルタ２２を得ることができる。
【００５６】
ここで、上記第２のフィルタ２２における上記添加物の担持量は、第２の通気性基材１００重量部に対して０．１〜４５重量部であることが好ましく、１〜２０重量部であることがより好ましい。添加物の担持量が前記下限値未満の場合、オゾンや臭気成分に対する除去性能が不十分となる傾向にあり、他方、前記上限値を超えるとフィルタの目詰まりが起こりやすくなり、通気性が低下する傾向にある。
【００５７】
次に、上記第２の実施形態の脱臭装置２を用いた脱臭方法について説明する。
【００５８】
上記脱臭装置２においては、第１のフィルタ１２を通過させることによって臭気成分を含む空気２５中から臭気成分が除去された空気２７を、送風手段１８によって更に第２のフィルタ２２に送り、第２のフィルタ２２内を通過させる。このとき、空気２７中にはオゾン発生器１４により発生したオゾン１６が含まれているが、該オゾン１６は第２のフィルタ２２に吸着され、第２のフィルタ２２の活性炭によって分解除去される。また、空気２７中に臭気成分が残存している場合には、該臭気成分も第２のフィルタ２２に吸着され、第２のフィルタ２２上の添加物２０によって分解除去される。このように空気２７は第２のフィルタ２２を通過することによってオゾン１６及び臭気成分が十分に除去され、脱臭された空気２９として送風手段１８によって排気口２６から脱臭装置２の外部に流出される。以上のようにして脱臭装置２を用いて空気２５を連続的に脱臭処理することにより、脱臭しようとする特定の空間内の空気中から臭気成分をより確実且つ十分に除去することが可能となり、更にオゾン排出濃度を十分に低減することが可能となる。
【００５９】
なお、上記脱臭装置２におけるオゾン発生量、風量及び使用時の温度については、先に述べた脱臭装置１の場合と同様の条件を採用することができる。
【００６０】
以上、本発明の脱臭装置の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の脱臭装置はこれらに限定されるものではない。
【００６１】
すなわち、例えば、本発明の脱臭装置においては、第１のフィルタと第２のフィルタと送風手段１８との配置関係は図１及び図２に示す配置に限定されず、送風手段１８が第２のフィルタ２２と排気口２６との間や第１のフィルタ１２と第２のフィルタ２２との間の所定の位置に配置されていてもよく、また、送風手段１８が筐体３０の外部に配置されていてもよい。更に、送風手段１８が複数個配置されていてもよい。また、オゾン存在下で第１のフィルタと臭気成分を含む空気２５とが接触可能である限りにおいては、送風手段１８を備えていなくてもよい。
【００６２】
また、本発明の脱臭装置は、図１及び図２に示す脱臭装置において吸気口２４に空気中の埃等を除去するためのプレフィルタが更に配置されているものであってもよい。吸気口２４にプレフィルタを配置すると、第１のフィルタ１２の目詰まりが防止され、フィルタの寿命がより長くなる傾向にあるため好ましい。このようなプレフィルタとしては、目開きが１００〜１００００μｍの網状の金属フィルタや紙、不織布等が挙げられる。
【００６３】
また、脱臭装置１及び２を用いた場合の脱臭方法について説明したが、本発明の脱臭方法はこれらに限定されるものではない。
【００６４】
例えば、本発明の脱臭方法においては、オゾンの存在下で第１のフィルタ１２と臭気成分を含む空気２５とをバッチ式に接触させて、空気２５中の臭気成分を除去してもよく、同様に第２のフィルタとオゾン１６を含む空気２７とをバッチ式に接触させて、空気２７中のオゾン１６を除去してもよい。更に、本発明の脱臭方法により脱臭処理した空気を循環させて再度脱臭処理を行ってもよく、それによって臭気成分除去率が向上する傾向にある。
【００６５】
以上説明したような本発明の脱臭装置及び脱臭方法は、例えば、保冷車、冷蔵庫、空気清浄器、エアーコンディショナー等に適用して、臭気成分の除去及びそれによる青果物の鮮度保持を十分に行うことが可能である。
【００６６】
【実施例】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６７】
［実施例１］
（第１のフィルタの作製）
白金を酸化セリウム−酸化ジルコニウムに担持した触媒（以下、「Ｐｔ／ＣＺ」という）１５２ｇ、アルミナゾル（日産化学社製、商品名：アルミナゾル５２０）６８ｇ、水３５ｇ及びアルミナボール５００ｇを５００ｍｌの密閉容器に入れ、ボールミルで１００ｒｐｍにて１時間撹拌し、Ｐｔ／ＣＺスラリーを調製した。なお、Ｐｔ／ＣＺにおける白金の担持量は、酸化セリウム−酸化ジルコニウム１００重量部に対して１．５重量部である。このＰｔ／ＣＺスラリー中に、縦３８ｍｍ、横３８ｍｍ、厚さ２０ｍｍの活性炭ハニカム（近江鉱業社製、商品名：ＳＣハニカム）を浸漬した後、過剰のスラリーをエアーを吹きつけることにより除去することによって、活性炭ハニカムにＰｔ／ＣＺスラリーを担持させた。これを１０５℃で５時間乾燥した後、還元雰囲気（５体積％の水素を含む水素と窒素との混合ガス雰囲気）中で５００℃で２時間加熱処理することでＰｔ／ＣＺ中の酸化セリウム−酸化ジルコニウムに酸素欠陥を導入し、実施例１の第１のフィルタを得た。ここで、第１のフィルタにおけるＰｔ／ＣＺの担持量は、活性炭ハニカム１００重量部に対して４１．９重量部であった。
【００６８】
（脱臭装置の作製）
上記実施例１の第１のフィルタと、オゾン発生器（沿面放電方式）と、送風ファンとを、吸気口と排気口とが設けられた樹脂製の筐体内に設置し、図１に示した脱臭装置を作製した。
【００６９】
［実施例２］
Ｐｔ／ＣＺ７６ｇ、アルミナゾル３４ｇ、水６０．５ｇ及びアルミナボール５００ｇを５００ｍｌの密閉容器に入れ、ボールミルで１００ｒｐｍにて１時間撹拌し、Ｐｔ／ＣＺスラリーを調製した。このＰｔ／ＣＺスラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例２の第１のフィルタを得た。ここで、第１のフィルタにおけるＰｔ／ＣＺの担持量は、活性炭ハニカム１００重量部に対して１０．８重量部であった。そして、上記第１のフィルタを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例２の脱臭装置を作製した。
【００７０】
［実施例３］
Ｐｔ／ＣＺ３８ｇ、アルミナゾル１７ｇ、水７３．３ｇ及びアルミナボール５００ｇを５００ｍｌの密閉容器に入れ、ボールミルで１００ｒｐｍにて１時間撹拌し、Ｐｔ／ＣＺスラリーを調製した。このＰｔ／ＣＺスラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例３の第１のフィルタを得た。ここで、第１のフィルタにおけるＰｔ／ＣＺの担持量は、活性炭ハニカム１００重量部に対して５．０重量部であった。そして上記第１のフィルタを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例３の脱臭装置を作製した。
【００７１】
［実施例４］
Ｐｔ／ＣＺ１９ｇ、アルミナゾル８．５ｇ、水７９．６ｇ及びアルミナボール５００ｇを５００ｍｌの密閉容器に入れ、ボールミルで１００ｒｐｍにて１時間撹拌し、Ｐｔ／ＣＺスラリーを調製した。このＰｔ／ＣＺスラリーを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例４の第１のフィルタを得た。ここで、第１のフィルタにおけるＰｔ／ＣＺの担持量は、活性炭ハニカム１００重量部に対して３．０重量部であった。そして、上記第１のフィルタを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例４の脱臭装置を作製した。
【００７２】
［比較例１］
オゾン発生器を設置しなかった以外は実施例１と同様にして、比較例１の脱臭装置を作製した。
【００７３】
［比較例２］
第１のフィルタとして、活性炭ハニカムをそのまま用いた以外は実施例１と同様にして、比較例２の脱臭装置を作製した。
【００７４】
＜エチレン除去性能評価試験１＞
図３に示すように、密閉した脱臭性能評価装置３（容積：０．４ｍ３）内に実施例１の脱臭装置５を置き、評価装置３内にエチレンを導入してエチレン初期濃度を３０ｐｐｍとした。次に、脱臭装置５内のオゾン発生器によるオゾン発生量を６ｍｇ／ｈとし、脱臭装置５内の送風手段により風量２５０Ｌ／ｍｉｎで評価装置３内の空気を脱臭装置５内に流通させた。そして、１時間後のエチレン残存濃度をガスモニタ３２により測定し、初期濃度と比較することでエチレン残存率を求めた。また、比較例１の脱臭装置についても、オゾンを発生させなかった以外は上記評価方法と同様にしてエチレン残存率を求めた。これらの結果を表１及び図４に示す。なお、上記評価試験は全て２５℃の温度条件下で行った。
【００７５】
【表１】
2004344513.tif 000003
【００７６】
表１及び図４に示した結果から明らかなように、本発明の脱臭装置（実施例１）によれば、オゾン発生器を有さない比較例１の脱臭装置を用いた場合と比較して非常に優れたエチレン除去性能が得られることが確認された。
【００７７】
＜エチレン除去性能評価試験２＞
実施例１〜４及び比較例２で得られた脱臭装置を用い、上述のエチレン除去性能評価試験１と同様の方法によりエチレン除去を行い、エチレン残存率を求めた。その結果を表２に示す。また、図５には、実施例１〜４及び比較例２で得られた脱臭装置にかかる第１のフィルタにおけるＰｔ／ＣＺ担持量と、上記各脱臭装置を用いてエチレン除去を行った際のエチレン残存率との関係を示す。なお、上記評価試験は全て２５℃の温度条件下で行った。
【００７８】
【表２】
2004344513.tif 000004
【００７９】
表２及び図５に示した結果から明らかなように、本発明の脱臭装置（実施例１〜４）によれば、Ｐｔ／ＣＺを担持していない活性炭ハニカムを第１のフィルタとして用いた比較例２の脱臭装置による場合と比較して非常に優れたエチレン除去性能が得られることが確認された。
【００８０】
［実施例５］
（第２のフィルタの作製）
硝酸銅を含む水溶液中に活性炭ハニカム（縦２８ｍｍ、横２８ｍｍ、厚さ３０ｍｍ）を含浸させた後、余剰の硝酸銅水溶液を除去し、室温で乾燥させた。乾燥後、窒素雰囲気下にて５００℃で３時間加熱した。このハニカムを更に硝酸銅水溶液に含浸させた後、余剰の硝酸銅水溶液を除去し、１１０℃で１時間乾燥させ、第２のフィルタを得た。ここで、第２のフィルタにおける水酸化硝酸銅及び酸化銅の担持量は、活性炭ハニカム１００重量部に対して、それぞれ１重量部及び５重量部であった。
【００８１】
（脱臭装置の作製）
上記第２のフィルタと、実施例２と同様の方法により作製した第１のフィルタと、オゾン発生器と、送風手段とを、吸気口と排気口とが設けられた樹脂製の筐体内に設置し、図２に示した脱臭装置を作製した。
【００８２】
＜臭気成分除去性能評価試験＞
実施例５で得られた脱臭装置を、図３に示す脱臭性能評価装置３（容積：０．４ｍ３）内に置き、評価装置３内に臭気成分としてアンモニア、硫化水素及びエチレンを導入して、アンモニア初期濃度を２５ｐｐｍ、硫化水素初期濃度を１．５ｐｐｍ、エチレン初期濃度を２５ｐｐｍとした。次に、脱臭装置内のオゾン発生器によるオゾン発生量を６ｍｇ／ｈとし、脱臭装置内の送風手段により風量３１０Ｌ／ｍｉｎで評価装置３内の空気を脱臭装置内に流通させた。そして、アンモニアについては１０分後、硫化水素については５分後、エチレンについては１時間後の残存濃度をそれぞれガスモニタ３２により測定し、初期濃度と比較することで、各臭気成分の残存率を求めた。その結果を表３に示す。なお、上記評価試験は全て２５℃の温度条件下で行った。また、上記試験後のオゾン濃度をオゾンモニタ３４により測定したところ、０．０２６ｐｐｍであった。
【００８３】
【表３】
2004344513.tif 000005
【００８４】
以上の結果から明らかなように、本発明の脱臭装置（実施例５）によれば、アンモニア、硫化水素及びエチレンに対して十分な除去性能が得られることが確認された。また、本発明の脱臭装置（実施例５）使用後のオゾン濃度は、環境基準値（０．０５ｐｐｍ）以下であり、オゾン排出量が十分に低減されていることが確認された。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エチレン、アンモニア及び硫化水素等の臭気成分を十分に除去することが可能な脱臭装置及び脱臭方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の脱臭装置の第１の実施形態を示す模式断面図である。
【図２】本発明の脱臭装置の第２の実施形態を示す模式断面図である。
【図３】本発明の実施例及び比較例で得られた脱臭装置の臭気成分除去性能を評価するための脱臭性能評価装置を示す模式斜視図である。
【図４】実施例１及び比較例１で得られた脱臭装置のエチレン除去性能を示すグラフである。
【図５】第１のフィルタにおけるＰｔ／ＣＺ担持量とエチレン残存率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…脱臭装置、２…脱臭装置、１０…触媒、１１…第１の通気性基材、１２…第１のフィルタ、１４…オゾン発生器、１６…オゾン、１８…送風手段、２０…添加物、２１…第２の通気性基材、２２…第２のフィルタ、２４…吸気口、２６…排気口、２８…流路、３０…筐体。
【図１】
2004344513.tif 000006
【図２】
2004344513.tif 000007
【図３】
2004344513.tif 000008
【図４】
2004344513.tif 000009
【図５】
2004344513.tif 000010