(57)【要約】【課題】  小型で効率良く脱臭能力を発揮する脱臭ユニットを提供すること。【解決手段】  円筒１の外周を取り巻くように触媒を担持した螺旋状の触媒担持体２を取り付けた構成とした触媒体３と、円筒１の内部に触媒体３を加熱するために配置した加熱手段４と、触媒体３を入れるための筐体５と、触媒体３に被処理空気を入れる空気入口６と、触媒体３から被処理空気を出す空気出口７を備えたものとし、触媒体を構成する加熱手段を備えた円筒内部に、被処理空気が触媒体を通過する前に十分に加熱されるため、被処理空気が触媒表面を通過するときに触媒表面の温度が下がることなく悪臭成分を分解することができる。また、触媒体は螺旋状の構造としているため、被処理空気に含まれる微粒子等が目詰まりを起こさない構成とすることができる。そのため、処理能力が高い脱臭ユニットとすることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒と、前記円筒の外部に触媒を担持した螺旋状の触媒担持体からなる触媒体と、前記円筒の内部に触媒体を加熱するための加熱手段と、前記触媒体を入れるための筐体とを備えた脱臭ユニットであって、被処理空気は、前記円筒内部を通過した後、前記螺旋状の触媒担持体表面を通過する脱臭ユニット。
【請求項２】
螺旋状の触媒担持体は表面に凹凸を施した請求項１に記載の脱臭ユニット。
【請求項３】
螺旋状の触媒担持体は螺旋の間隔を１ｍｍ以上１００ｍｍ以下とした請求項１または２に記載の脱臭ユニット。
【請求項４】
触媒は白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウムのいずれか１種とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の脱臭ユニット。
【請求項５】
触媒は白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウムの２種以上とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の脱臭ユニット。
【請求項６】
加熱手段はシーズヒータとした請求項１〜５のいずれか１項に記載の脱臭ユニット。
【請求項７】
加熱手段はセラミックヒータとした請求項１〜５のいずれか１項に記載の脱臭ユニット。
【請求項８】
セラミックヒータは窒化珪素とした請求項７に記載の脱臭ユニット。
【請求項９】
触媒体は２００℃以上１０００℃以下とした請求項１〜８のいずれか１項に記載の脱臭ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厨芥処理機等の生ゴミ処理により発生する臭気を触媒等の手段により脱臭するための脱臭ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の脱臭ユニットは触媒層と該触媒層の上流側で臭気を蛇行させる経路と、該経路と前記触媒層を加熱する手段とで構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、特許文献１に記載された従来の脱臭ユニットを示すものである。図３に示すように、脱臭ユニット３４は、触媒層３１と前記触媒層３１の上流側で臭気ガスを蛇行させる経路３２と、前記経路３２と触媒層３１とを加熱する加熱手段３３とから構成されている。
【特許文献１】特開平８−３９０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、触媒層と加熱される空気経路が別々に構成されるため、触媒ユニットが大きくなり、また触媒層がハニカム体であるため、対象となる被処理空気に含まれる微粒子等が目詰まりを起こし、被処理空気の流量が下がるため、十分な脱臭処理効果を発揮できていないという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被処理空気が触媒体を通過する前に加熱され、被処理空気に含まれる微粒子等が目詰まりを起こさない構成とした脱臭ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の脱臭材は、円筒と、前記円筒の外部に触媒を担持した螺旋状の触媒担持体からなる触媒体と、前記円筒の内部に触媒体を加熱するための加熱手段からなるものであり、さらに前記触媒体を入れるための筐体とを備えた脱臭ユニットであって、被処理空気は、前記円筒内部を通過した後、前記螺旋状の触媒担持体表面を通過するものである。
【０００７】
これによって、被処理空気は加熱手段を備えた円筒内部を通過するときに十分に加熱される。その後、触媒担持体表面を通過するときに被処理空気に含まれる悪臭成分等は分解除去される。被処理空気が触媒担体表面を通過する時には、すでに被処理空気が加熱されているため、触媒担持体表面の温度を下げることがないため、処理能力が高い脱臭ユニットとなる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の脱臭ユニットは、触媒体を構成する加熱手段を備えた円筒内部に、被処理空気が触媒体を通過する前に十分に加熱されるため、被処理空気が触媒表面を通過するときに触媒表面の温度が下がることなく悪臭成分を分解することができる。また、触媒体は螺旋状の構造としているため、被処理空気に含まれる微粒子等が目詰まりを起こさない構成とすることができる。そのため、処理能力が高い脱臭ユニットとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、円筒と、前記円筒の外部に触媒を担持した螺旋状の触媒担持体からなる触媒体と、前記円筒の内部に触媒体を加熱するための加熱手段と、前記触媒体を入れるための筐体とを備えた脱臭ユニットであって、被処理空気は、前記円筒内部を通過した後、前記螺旋状の触媒担持体表面を通過する脱臭ユニットとすることにより、触媒体を構成し、なおかつ加熱手段を備えた円筒の内部を被処理空気が通過するため、被処理空気は触媒体を通過する前に十分に加熱される。そのため、被処理空気が触媒表面を通過するときに、触媒表面の温度が下がることなく悪臭成分を分解することができる。また、触媒体は螺旋状の構造としている。そのため、悪臭成分の処理能力が高く、また被処理空気に含まれる微粒子等が目詰まりを起こさない脱臭ユニットとすることができる。
【００１０】
第２の発明は、特に、第１の発明を螺旋状の触媒担持体を表面に凹凸を施している脱臭ユニットとすることにより、被処理空気が触媒表面を通過するときに、担持体の表面積が大きく触媒担持量も増加することができるため、一層、悪臭成分の処理能力が高い脱臭ユニットとすることができる。
【００１１】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明を螺旋状の触媒担持体における螺旋の間隔を１ｍｍ以上１００ｍｍ以下とした脱臭ユニットとすることにより、被処理空気が触媒表面を通過するときに、担持体の表面積が大きく触媒担持量も増加することができ、また、触媒体の螺旋の間隔は微粒子が通過できる間隔としている。そのため、悪臭成分の処理能力が高く、また被処理空気に含まれる微粒子等が目詰まりを起こさない脱臭ユニットとすることができる。
【００１２】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の触媒を白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウムのいずれか１種とした脱臭ユニットとすることにより、被処理空気が触媒表面を通過するときに、触媒が貴金属であるため処理性能を大きくすることができるため、一層、悪臭成分の処理能力が高い脱臭ユニットとすることができる。
【００１３】
第５の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の触媒を白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウムの２種以上とした脱臭ユニットとすることにより、被処理空気が触媒表面を通過するときに、触媒が貴金属であるため処理性能を大きくすることができるため、より一層、悪臭成分の処理能力が高い脱臭ユニットとすることができる。
【００１４】
第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の加熱手段をシーズヒータとした脱臭ユニットとすることにより、加熱手段を円筒内部に配置するときに、加工性が良く効果的に被処理空気が円筒内部を通過するときに加熱することができるので、被処理空気は触媒体を通過する前に十分に加熱される。そのため、被処理空気が触媒表面を通過するときに、触媒表面の温度が下がることなく悪臭成分を分解することができる。
【００１５】
第７の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の加熱手段をセラミックヒータとした脱臭ユニットとすることにより、円筒内部に配置された加熱手段に被処理空気が通過するときに、加熱手段が被処理空気に含まれる腐食性ガスによって腐食されることなく、被処理空気が円筒内部を通過するときに加熱することができるので、被処理空気は触媒体を通過する前に十分に加熱される。そのため、被処理空気が触媒表面を通過するときに、触媒表面の温度が下がることなく悪臭成分を分解することができる。
【００１６】
第８の発明は、特に、第７の発明のセラミックヒータを窒化珪素とした脱臭ユニットとすることにより、円筒内部に配置された加熱手段に被処理空気が通過するときに、加熱手段が被処理空気に含まれる腐食性ガスによって腐食されることなく、なおかつヒータの昇温速度が速いため、被処理空気が円筒内部を通過するときに素早く加熱することができるので、被処理空気は触媒体を通過する前に十分に加熱される。そのため、被処理空気が触媒表面を通過するときに、触媒表面の温度が下がることなく悪臭成分を分解することができる。
【００１７】
第９の発明は、特に、第１〜８のいずれか１つの発明の触媒体を２００℃以上１０００℃以下とした脱臭ユニットとすることにより、被処理空気が触媒表面を通過するときに、触媒温度が十分に上昇しているため、悪臭成分の処理能力が高い脱臭ユニットとすることができる。また、触媒温度が過剰に上昇しないため、触媒の凝集が起こらないので、一層、悪臭成分の処理能力が高い脱臭ユニットとすることができる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における脱臭ユニットの構成図を示すものである。
【００２０】
図１において、本発明の脱臭ユニット８は、円筒１の外周を取り巻くように触媒を担持した螺旋状の触媒担持体２を取り付けた構成とした触媒体３と、円筒１の内部に触媒体３を加熱するために配置した加熱手段４と、触媒体３を入れるための筐体５と、触媒体３に被処理空気を入れる空気入口６と、触媒体３から被処理空気を出す空気出口７を備えたものである。
【００２１】
以上のように構成された脱臭ユニットについて、以下その動作、作用を説明する。
【００２２】
まず、被処理空気は、図示していない通風手段により空気入口６を通って、円筒１の内部を通過する。被処理空気は円筒１の内部に配置された加熱手段４によって加熱された後、螺旋状の触媒担持体２の表面を通過する。触媒担持体２は加熱手段４によってすでに加熱されているため、触媒体３の作用により被処理空気は脱臭処理される。処理された空気は螺旋状の触媒担持体２の表面を通過した後、空気出口７から排出される。
【００２３】
（実験１）
本発明の脱臭ユニットとして、図１の脱臭ユニットを用いた。脱臭ユニット１Ａは触媒として白金、螺旋状の触媒担持体として表面に凹凸が無いステンレス、加熱手段としてシーズヒータを用いた。また脱臭ユニット１Ｂは螺旋状の触媒担持体として表面に凹凸を施したステンレスを用いて、それ以外は脱臭ユニット１Ａと同一とした。従来例の比較として図３の脱臭ユニットを用いた。脱臭ユニット１Ｃは触媒層として１Ａと同量の白金を担持したハニカム、加熱手段としては面状ヒータを用いた。
【００２４】
脱臭ユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃについて以下の手段を用いて評価を行った。脱臭ユニットに硫化メチル濃度が５００ｐｐｍとなるように調整を行った被処理空気を、流量が１０、１３、１６、２０、２５、３０Ｌ／分となるように流し、ヒータはすべて２２０Ｗとなるように調整を行い、触媒温度が一定になった時の硫化メチルの除去率を測定した。結果を図２に示す。
【００２５】
図２から明らかなように、本発明の脱臭ユニット１Ａ、１Ｂの方が、従来の脱臭ユニット１Ｃよりも、流量が多いときでは硫化メチルの除去率が高いことがわかる。特に１Ｂの方が流量の多いときに硫化メチルの除去率が高いこともわかる。これにより、本発明の脱臭ユニットは、流量が多いときに従来の脱臭ユニットよりも性能が高く、より多くの硫化メチルを処理できることがわかる。
【００２６】
（実験２）
本発明の脱臭ユニットとして、図１の脱臭ユニットを用いた。脱臭ユニット２Ａは触媒として白金、螺旋状の触媒担持体として表面に凹凸を施したステンレス、加熱手段としてシーズヒータを用いた。
【００２７】
脱臭ユニット２Ａについて、螺旋状の触媒担持体の間隔を１、５、１０、２０、５０、１００、２００ｍｍと変えて、以下の手段を用いて評価を行った。脱臭ユニットに硫化メチル濃度が５００ｐｐｍとなるように調整を行った被処理空気を、流量が２０Ｌ／分となるように流し、ヒータはすべて２２０Ｗとなるように調整を行い、触媒温度が一定になった時の硫化メチルの除去率を測定した。結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１から明らかなように、本発明の脱臭ユニット２Ａを用いれば、触媒担持体の螺旋の間隔が狭いほど硫化メチルの除去率が高いことがわかる。また、螺旋の間隔が１ｍｍ以下では被処理空気に含まれる微粒子等が目詰まりを起こすため適当ではない。これにより、本発明の脱臭ユニットは、螺旋の間隔を１〜１００ｍｍ、望ましくは１〜２０ｍｍとすることで、多くの硫化メチルを処理できることがわかる。
【００３０】
（実験３）
本発明の脱臭ユニットとして、図１の脱臭ユニットを用いた。脱臭ユニット３Ａは、螺旋状の触媒担持体として表面に凹凸を施したステンレス、加熱手段としてシーズヒータを用いた。
【００３１】
脱臭ユニット３Ａについて、触媒２を白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、白金＋パラジウム、白金＋ロジウム、白金＋ルテニウムと変えて、螺旋状の触媒担持体の間隔を５ｍｍとして、以下の手段を用いて評価を行った。脱臭ユニットに硫化メチル濃度が５００ｐｐｍとなるように調整を行った被処理空気を、流量が２０Ｌ／分となるように流し、ヒータはすべて２２０Ｗとなるように調整を行い、触媒温度が一定になった時の硫化メチルの除去率を測定した。結果を表２に示す。
【００３２】
【表２】
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【００３３】
表２から明らかなように、本発明の脱臭ユニット３Ａを用いれば、触媒として、貴金属を用いれば硫化メチルの除去率が高いことがわかる。特に白金やパラジウムを用いたときにその活性は高く、硫化メチルの除去率が高い。これにより、本発明の脱臭ユニットは、触媒として、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムの貴金属、あるいはこれらの混合物を用いることで、多くの硫化メチルを処理できることがわかる。
【００３４】
（実験４）
本発明の脱臭ユニットとして、図１の脱臭ユニットを用いた。脱臭ユニット４Ａは、触媒として白金、螺旋状の触媒担持体として表面に凹凸を施したステンレスを用いた。
【００３５】
脱臭ユニット３Ａについて、加熱手段５をシーズヒータ、セラミックヒータ、窒化珪素ヒータと変えて、螺旋状の触媒担持体の間隔を５ｍｍとして、以下の手段を用いて評価を行った。脱臭ユニットに硫化メチル濃度が５００ｐｐｍとなるように調整を行った被処理空気を、流量が２０Ｌ／分となるように流し、ヒータはすべて２２０Ｗとなるように調整を行い、触媒温度が一定になった時の硫化メチルの除去率を測定した。結果を表３に示す。
【００３６】
【表３】
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【００３７】
表３から明らかなように、本発明の脱臭ユニット４Ａを用いれば、加熱手段として、シーズヒータ、セラミックヒータ、窒化珪素ヒータ用いれば硫化メチルの除去率が高いことがわかる。特にシーズヒータを用いたときにその活性は高く、硫化メチルの除去率が高い。これにより、本発明の脱臭ユニットは、加熱手段として、シーズヒータ、セラミックヒータ、窒化珪素ヒータを用いることで、多くの硫化メチルを処理できることがわかる。
【００３８】
（実験５）
本発明の脱臭ユニットとして、図１の脱臭ユニットを用いた。脱臭ユニット５Ａは触媒として白金、螺旋状の触媒担持体として表面に凹凸を施したステンレス、加熱手段としてシーズヒータを用いた。
【００３９】
脱臭ユニット５Ａについて、触媒体の温度を１５０、２００、４００、６００、８００、１０００℃と変えて、以下の手段を用いて評価を行った。脱臭ユニットに硫化メチル濃度が５００ｐｐｍとなるように調整を行った被処理空気を、流量が２０Ｌ／分となるように流し、ヒータはすべて触媒体の温度が前記温度となるように電力の調整を行い、触媒温度が一定になった時の硫化メチルの除去率を測定した。結果を表４に示す。
【００４０】
【表４】
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【００４１】
表４から明らかなように、本発明の脱臭ユニット５Ａを用いれば、触媒体の温度が高いほど硫化メチルの除去率が高いことがわかる。また、触媒体の温度が１０００℃以上では貴金属触媒が凝集を起こすため性能の面から適当ではない。これにより、本発明の脱臭ユニットは、触媒体の温度を２００〜１０００℃、望ましくは４００〜８００℃とすることで、多くの硫化メチルを処理できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明にかかる脱臭ユニットは、被処理空気が触媒体を通過する前に十分に加熱されるため、被処理空気が触媒表面を通過するときに触媒表面の温度が下がることなく悪臭成分を分解することが可能となるので、ゴミ処理機やゴミ処理施設の脱臭ユニット、厨芥処理機の脱臭ユニット、そして自動車排ガスの脱臭ユニット等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態１における脱臭ユニットの構成を示す構成図
【図２】本発明の実施の形態１の実験１における脱臭ユニットの性能を示すグラフ
【図３】従来の脱臭ユニットの構成図
【符号の説明】
【００４４】
１  円筒
２  螺旋状の触媒担持体
３  触媒体
４、３３  加熱手段
５  筐体
６  空気入口
７  空気出口
８、３４  脱臭ユニット
３１  触媒層
３２  経路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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