(57)【要約】【課題】臭気濃度に応じて放電装置から発生する紫外線量を可変できる触媒脱臭装置を提供する。【解決手段】臭気感知装置３４が感知する臭気濃度に応じて、放電装置の放電量を可変する放電電圧可変回路３２を備える。臭気濃度が低下した場合は、それに応じて放電装置から発生する紫外線量を減らせば、不必要な電気代などの経費を節約できる。また、臭気濃度が増加した場合には、放電装置から発生する紫外線量を増やせば、臭気成分を素早く分解することができる。さらに、臭気濃度が低下すると、放電装置の放電量が低下して、紫外線のみならずオゾンの発生量も減少するので、オゾンを分解するのに必要なオゾン分解触媒の寿命を延ばすことができる。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電装置により紫外線を発生させ、触媒を励起させる触媒脱臭装置において、臭気に応じて放電量を可変する構成としたことを特徴とする触媒脱臭装置。
【請求項２】
放電装置により紫外線を発生させ、反応部を備えた触媒脱臭装置において、臭気を吸着分解するフィルタ部を備えたことを特徴とする触媒脱臭装置。
【請求項３】
分解する分解触媒を備え、気体が前記反応部，前記フィルタ部及び前記分解触媒を通過するように構成したことを特徴とする請求項２記載の触媒脱臭装置。
【請求項４】
前記フィルタ部の成分に二酸化マンガンを用いたことを特徴とする請求項２記載の触媒脱臭装置。
【請求項５】
放電装置により紫外線を発生させ、反応部を風路に備え、気体を脱臭して排気口より排出する触媒脱臭装置において、気体を吸入して前記排気口に排出する吸入部と、前記気体の量を調整する調整部を備えたことを特徴とする触媒脱臭装置。
【請求項６】
前記風路に臭気や有機化合物を吸着する吸着物を具備したことを特徴とする請求項５記載の触媒脱臭装置。
【請求項７】
前記吸着物が活性炭からなることを特徴とする請求項６記載の触媒脱臭装置。
【請求項８】
前記吸着物が低温触媒からなることを特徴とする請求項６記載の触媒脱臭装置。
【請求項９】
前記吸着物が活性炭と低温触媒とからなる吸着体であることを特徴とする請求項６記載の触媒脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電用電極間の放電により発生した紫外線によって触媒を励起させ、これにより室内空気の脱臭や有機物の分解を行なう放電型の触媒脱臭装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のいわゆる放電型触媒脱臭装置は、例えば特許文献１に開示されるように、放電装置を構成する一対または複数の電極間に触媒を挟んで構成され、この電極間の放電により発生した紫外線で触媒を励起することで、気体中の臭いの元になっている有機物を分解するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１５９８２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような触媒反応装置は、脱臭装置に限らず、ＮＯｘ分解装置や排ガス処理装置としても利用されるが、引用文献１では、光触媒反応により空気中の臭気濃度が下がったにも拘らず、放電により発生する紫外線量は一定であり、電気代などの費用がかさむ。また、臭気濃度が上がった場合も放電により発生する紫外線量は一定であるため、臭気成分を分解するのに時間が掛かる。さらに、紫外線を発生させるのに電極間に高電圧を印加してコロナ放電を行なうのと同時に、空気の絶縁が破れてオゾンも発生するが、このオゾンは本来有害なため、オゾンを分解する触媒が必要となる。しかし、臭気濃度が低い状態でも、電極間に印加される電圧は一定であり、オゾン分解触媒の寿命が低下する懸念を生じていた。
【０００５】
また、脱臭すべき空気の臭気濃度が変化する状況下で、この空気中の臭気濃度が、紫外線により励起された光触媒とオゾンとにより分解できる臭気量を超えてしまうと、装置として充分な脱臭効果を発揮できなくなる。そのため、最大の臭気濃度に対応するように、必要な臭気分解能力を持たせることが考えられるが、この場合は装置内の各構成が大容量化する。さらに、装置容量を押さえたまま、コロナ放電量を増やそうとすると、今度は紫外線と共に発生するオゾン量も増加して、オゾン分解触媒では処理しきれなくなり、有害なオゾンが空気中に吐出する懸念を生じる。
【０００６】
一方、従来は室内の臭いや、建材や家具などから発生する揮発性有機化合物を除去する場合、換気扇で室内空気を外部に排出したり、活性炭を備えた脱臭器を運転するなどの方法が採られていた。しかし、換気扇で室内空気を外部に排出しながら、臭気や揮発性有機化合物を除去する場合、室内を冷房または暖房していると、その効果が失われてしまうという問題がある。また、冷房あるいは暖房した空気を室外に排出するため、エネルギー損失も大きい。一方、脱臭器を利用すると、一時的に強い臭いが発生した場合や、長期間の不在中に脱臭器を停止して、その間に臭気や揮発性有機化合物が室内に充満した場合に、充分に対応除去できない問題を有していた。
【０００７】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、臭気濃度に応じて放電装置から発生する紫外線量を可変することができる触媒脱臭装置を提供することをその第１の目的とする。
【０００８】
また、本発明の第２の目的は、脱臭すべき空気の臭気濃度が変化する場合でも、充分な脱臭効果を発揮できる触媒脱臭装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第３の目的は、冷房や暖房の効率を損なうことが少なく、一時的に強い臭気が発生したり、臭気や有機化合物が室内に充満した場合でも、充分な脱臭効果を発揮できる触媒脱臭装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の触媒脱臭装置では、空気の臭気濃度によって放電装置の放電量を可変し、放電装置から発生する紫外線量を可変することで、脱臭すべき触媒の励起割合を変えることができる。そのため、臭気濃度が低下した場合は、それに応じて放電装置から発生する紫外線量を減らせば、不必要な電気代などの経費を節約できる。また、臭気濃度が増加した場合には、放電装置から発生する紫外線量を増やせば、臭気成分を素早く分解することができる。さらに、臭気濃度が低下すると、放電装置の放電量が低下して、紫外線のみならずオゾンの発生量も減少するので、オゾンを分解するのに必要なオゾン分解触媒の寿命を延ばすことができる。
【００１１】
本発明の請求項２の触媒脱臭装置では、紫外線により励起された触媒と、放電装置で発生するオゾンとにより分解できる臭気量を超える余剰な臭気成分が、フィルタ部により一時的に吸着され、このフィルタ部により徐々に分解される。そのため、例えばトイレなどの一時的に強い臭気が発生する場所でも、充分な脱臭能力を発揮すると共に、フィルタに吸着した臭気成分がその後徐々に分解されるので、フィルタとして常に良好な脱臭機能を維持することができる。
【００１２】
本発明の請求項３の触媒脱臭装置では、空気中の臭気成分が一時的に放電装置で発生する供給オゾン量よりも多くなると、このオゾンで酸化分解しきれなかった臭気成分がフィルタ部に残るが、臭気濃度が低下する過程において、供給オゾン量によってフィルタ部に残存する臭気成分が徐々に分解される。そのため、放電装置で発生したオゾンを利用して、フィルタ部に臭気成分を残さないようにすることができる。
【００１３】
本発明の請求項４の触媒脱臭装置では、フィルタ部の成分に二酸化マンガンを用いることで、臭いの吸着性能とオゾン分解性能を兼用させることができる。
【００１４】
本発明の請求項５の触媒脱臭装置では、一時的に強い臭気が発生したり、臭気や有機化合物が室内に充満した場合にのみ、調整部によって気体を十分に取り込むようにして、本装置と換気を同時に運転させると、短時間で室内の臭気成分や有機化合物を効果的に除去できる。逆に、冷房や暖房中には、気体を取り込まないようにして、本装置単独での運転を行なえば、冷房や暖房中に換気を行なうことなく、臭気成分や有機化合物を除去でき、換気による冷房や暖房の効率低下を防いで、エネルギー損失を低減することができる。
【００１５】
本発明の請求項６の触媒脱臭装置では、一時的に強い臭気が発生したり、臭気や有機化合物が室内に充満した場合に、こうした臭気や有機化合物を吸着物により吸着させることができ、短時間に臭気や有機化合物の各成分を除去することが可能になる。
【００１６】
本発明の請求項７の触媒脱臭装置では、吸着物として活性炭を利用すれば、比較的吸着力が大きく、しかも安価な吸着物を提供することができる。
【００１７】
本発明の請求項８の触媒脱臭装置では、吸着物として低温触媒を利用すれば、例えばホルムアルデヒドなどの特定の揮発性有機化合物成分に対して、高い吸着性能を発揮する上に、放電に伴ない発生するオゾンが吸着物を消耗することもなく、長期間にわたり高い吸着性能を維持できる。
【００１８】
本発明の請求項９の触媒脱臭装置では、活性炭の特徴である安価で大きな吸着力と、低温触媒の特徴である長期間にわたる特定成分の高い吸着性能を共に発揮できる。しかも吸着物をユニット化することで、交換などの作業を容易にすることができる。
【００１９】
【発明の実施形態】
以下、添付図面に基づき、本発明における好ましい触媒脱臭装置の各実施例を説明する。
【００２０】
図１〜図４は本発明の第１実施例を示すもので、装置の全体的な構成を示す図１および図２において、１は触媒脱臭装置２１の外殻をなす筐体であって、本実施例では複数の樹脂成形部品を組み合わせて構成される。２は筐体１の一側面に開口形成された吸気口、３は筐体１の上面に開口形成された排気口で、筐体１の内部には、吸気口２から排気口３に連通する風洞４が形成される。５は、筐体１内部の風洞４に設けられる送風手段としてのファンモータで、ファンモータ５の排気側の風洞４内には、放電型の光触媒反応装置６，フィルタとしての吸着フィルタ７，およびオゾン分解触媒８が順に配置される。これによって、ファンモータ５により吸気口２から吸い込んだ脱臭すべき空気が、ファンモータ５の排気側で、光触媒反応装置６，吸着フィルタ７，およびオゾン分解触媒８の順に通過して、排気口３から外部に放出されるようになっている。
【００２１】
ここで、光触媒反応装置６の概略構成を図３に基づき説明すると、１１は数ＫＶ〜数十ＫＶの高電圧を発生する高電圧発生用電源、１２，１２は一対の光触媒で、光触媒１２，１２の間にプラス側の電極１３を配置すると共に、この電極１３とにより各光触媒１２，１２を挟むようにしてマイナス側の電極である別の対極１４，１４を配置している。また、高電圧発生用電源１１のプラス側リード端子１５は電極１３に接続されると共に、高電圧発生用電源１１のマイナス側リード端子１６は各対極１４，１４に接続され、前記高電圧発生用電源１１からの高電圧が電極１３と対極１４，１４との間に印加される。そして、電極１３および対極１４，１４と、高電圧発生用電源１１とにより、電極１３と対極１４との間の放電により紫外線を発生させて光触媒１２を励起させる放電装置１７が構成される。
【００２２】
再度図１および図２に戻って説明すると、前記ファンモータ５の入口側には、吸気口２に対向して塵埃などを除去するプレフィルタ１８が設けられる。また、１９は前記高電圧発生用電源１１などを組み込んだ高電圧発生装置であり、これらのプレフィルタ１８や高電圧発生装置１９も筐体１の内部にそれぞれ配置されている。吸着フィルタ７は、光触媒反応装置６で分解除去しきれなかった余分な臭気成分を吸着分解する能力を備えており、その主成分は好ましくは二酸化マンガン（ＭｎＯ２）で、他に活性炭，酸化第一鉄（Ｆｅ２Ｏ２），酸化ニッケル（ＮｉＯ），アルミナ（Ａｌ２Ｏ３），シリカ（ＳｉＯ２）を利用してもよい。吸着フィルタ７の主成分として二酸化マンガンを用いるのが好ましい理由は、二酸化マンガンが臭いの吸着性能のみならず、光触媒反応装置６で発生するオゾンの分解性能をも有しているからである。また、吸着フィルタ７とは別個に設けられるオゾン分解触媒８は、光触媒反応装置６で発生するオゾンを分解除去するものである。
【００２３】
図４は、本実施例における触媒脱臭装置２１を利用した一例を示すものである。同図において、２３はペット用トイレの本体であり、この本体２３の臭気出口２４に吸気口２を向けて触媒脱臭装置２１が配置される。本体２３内に放置された犬や猫などの汚物からの臭気は、臭気出口２４から触媒脱臭装置２１を通過する際に脱臭除去される。
【００２４】
図５は、図３に示す光触媒反応装置６の電気的な構成を示すブロック図である。同図において、３１は各ブロックのための動作用電源で、この電源回路３１により生成された電圧が放電電圧可変回路３２，放電回路３３および臭気感知装置３４に供給される。また、３４は吸気口２から取り込んだ空気中に含まれる臭気濃度を感知する臭気感知装置であり、臭気感知装置３４から臭気濃度の情報を放電電圧可変回路３２に送り出すと、放電電圧可変回路３２はその情報を基に放電電圧を決定し、正負の各電極である電極１３と対極１４，１４との間に印加すべき放電量を、後段の放電回路３３に伝達し、放電回路３３が決定された放電電圧を発生するようになっている。すなわち、図３に示す高電圧発生用電源１１は、電源３１，放電電圧可変回路３２および放電回路３３により構成される。
【００２５】
なお、ここでいう放電量とは、電極１３と対極１４，１４との間に印加する高電圧パルスのピーク電圧値のみならず、高電圧パルスの幅や周期を含む。本実施例における高電圧発生用電源１１は、臭気感知装置３４が感知する臭気濃度に応じて、電極１３と対極１４，１４との間に印加する高電圧パルスの放電量を可変する機能を備えている。
【００２６】
次に、上記構成についてその作用を説明すると、ファンモータ５によって吸気口２から筐体１内の風洞４に吸い込まれた空気は、プレフィルタ１８により塵埃などが除去された後に、光触媒反応装置６に送られる。この光触媒反応装置６では、高電圧発生用電源１１から数ＫＶ〜数十ＫＶの高電圧パルスが電極１３と対極１４，１４との間に印加されることにより、電極１３や対極１４，１４、および光触媒１２を通過して流れる空気の絶縁が部分的に破れ、光触媒２の両面にある電極１３と対極１４，１４との間でコロナ放電が起きる。コロナ放電が起きると、紫外線とオゾンが発生し、その紫外線によって光触媒１２が励起され、空気中の臭いの元となっている有機物等が、紫外線の照射量に従って一定量分解される。また、同時に発生するオゾンの酸化作用によっても空気中の有機物等が分解され、光触媒１２の反応と共に脱臭効果を高めることができる。しかし、気相ではオゾン酸化の反応効率が低く、オゾンの大部分は消費されずに、臭気成分と共に吸着フィルタ７に送り出される。
【００２７】
光触媒反応装置６で除去しきれなかった臭気成分は、吸着フィルタ７に一時的に吸着され、そこで同時に供給されるオゾンによって徐々に酸化分解されるが、酸化分解されるべき臭気成分が、吸着フィルタ７に供給されるオゾン量よりも少なければ、吸着フィルタ７に臭気成分が蓄積することなく、吸着フィルタ７で余ったオゾンが後段のオゾン分解触媒８にて分解され、酸素となって臭い成分のない空気と共に排出口３から外部に排気される。一方、吸着フィルタ７で酸化分解されるべき臭気成分が供給オゾン量よりも多くなった場合には、吸着フィルタ７に供給されるオゾンで分解しきれなかった臭気成分が一時的に吸着フィルタ７に残る。しかし、臭気成分が通常濃度に低下する過程において、吸着フィルタ７に供給されるオゾン量によって徐々に分解され、吸着フィルタ７には最終的に臭気成分が残らない。
【００２８】
また、本実施例では吸着フィルタ７の主成分として二酸化マンガンを用いているので、光触媒反応装置６で除去しきれなかった臭気成分を吸着するだけでなく、光触媒反応装置６で発生したオゾンの分解性能も具備している。そのため、臭気成分が殆どない場合にも、吸着フィルタ７は高いオゾン分解性能を発揮し、光触媒反応装置６でコロナ放電量を高く設定できるため、光触媒反応装置６における臭気成分の分解能力を高めることが可能になる。
【００２９】
図６は、前記図４に示すように、本実施例の触媒脱臭装置２１をペット用トイレの本体２３に設置した場合において、各部の臭気濃度の試験結果をあらわしたものである。同図において、Ｓ１は汚物を置いた後の本体２３内における臭気濃度（アンモニア濃度）の経時変化を示し、またＳ２は、同様に排気口３におけるアンモニア濃度の経時変化を示している。さらに比較として、Ａ１は臭気がやっと感知できる程度の臭気強度１レベル（０．１５ｐｐｍ）を示し、Ａ２は強い臭気を感じる臭気強度２のレベル（９．２ｐｐｍ）を示している。
【００３０】
この試験結果からも明らかなように、ペット用トイレの本体２３は、汚物を置いた直後に一時的に臭気強度２のレベルを越える強い臭いが発生するものの、その後は触媒脱臭装置２１による脱臭効果により臭気濃度が下がり、一時間後には約２ｐｐｍにまで臭気濃度が低下していることがわかる。また、触媒脱臭装置２１の排気口３側では、本体２３内の臭気の度合いに関係なく、臭気強度１のレベル以下の極めて低いレベルに臭気濃度が抑えられ、人の居住空間内に設置してもペットの糞尿臭を感じることはなかった。すなわち、本実施例における触媒脱臭装置２１は、臭気成分の吸着分解能力が極めて高いことを示している。
【００３１】
次に、前記図５に示す放電電圧可変回路３２の動作について、図７のフローチャートを参照しながら説明する。触媒脱臭装置２１としての動作を開始すると、ファンモータ５が回転駆動して、吸気口２から筐体１内の風洞４を通して排気口３に脱臭すべき空気が通過する。ここで臭気感知装置３４は脱臭前の空気の臭気濃度を感知し、放電電圧可変回路３２はこの感知情報を随時取り込んで、臭気濃度がどのように変化したかを判断する（ステップＳ１）。仮に、臭気濃度が上昇していると判断した場合は、ステップＳ２に移行して、前回よりも放電電圧のレベルを上げるように放電電圧可変回路３２から放電回路３３に伝達する。逆に、臭気濃度が低下していると判断した場合は、ステップＳ３に移行して、前回よりも放電電圧のレベルを下げるように放電電圧可変回路３２から放電回路３３に伝達する。さらに、臭気濃度に変化がなかった場合には、ステップＳ４に移行して、前回と同じ放電電圧のレベルを放電電圧可変回路３２から放電回路３３に伝達する。いずれの場合においても、放電回路３３は放電電圧可変回路３２から伝達された放電電圧のレベルで、電極１３と対極１４，１４との間にパルス高電圧を印加し、光触媒１２が置かれた箇所で紫外線を発生させる。
【００３２】
こうして本実施例では、吸気口２より取り込まれる空気の臭気濃度に応じて、放電装置１７により発生する紫外線量ひいては光触媒１２の励起する割合を可変することができるので、臭気濃度が低下した場合にはパルス高電圧のピークレベルを低下させて、電気代などの経費の節約を図ることができる。また、吸気口２より取り込まれる空気の臭気濃度が増加した場合には、それに応じてパルス高電圧のピークレベルを上昇させ、光触媒１２の励起する割合を増加させることができるので、素早く臭気成分を分解できる。さらに、臭気濃度が低い状態では、放電装置１７により紫外線と共に発生するオゾンの量も減少させることができるので、オゾン分解触媒８の寿命を延ばすことができる。
【００３３】
以上のように本実施例では、放電装置１７により紫外線を発生させ、触媒である光触媒１２を励起させる触媒脱臭装置において、臭気感知装置３４が感知する臭気濃度に応じて、放電装置１７の放電量を可変する放電電圧可変回路３２を備えた高電圧発生用電源１１を有している。
【００３４】
この場合、臭気感知装置３４が感知する空気の臭気濃度によって、放電装置１７の放電量を可変し、放電装置１７から発生する紫外線量を可変することで、光触媒１２の励起割合を変えることができる。そのため、臭気濃度が低下した場合は、それに応じて放電装置１７から発生する紫外線量を減らせば、不必要な電気代などの経費を節約できる。また、臭気濃度が増加した場合には、放電装置１７から発生する紫外線量を増やせば、臭気成分を素早く分解することができる。さらに、臭気濃度が低下すると、放電装置１７の放電量が低下して、紫外線のみならずオゾンの発生量も減少するので、オゾンを分解するのに必要なオゾン分解触媒８の寿命を延ばすことができる。
【００３５】
また本実施例では、放電装置により紫外線を発生させ、触媒を励起させる反応部としての光触媒反応装置６を備えた触媒脱臭装置において、光触媒反応装置６で分解処理しきれなかった余剰な臭気成分を吸着分解するフィルタ部としての吸着フィルタ７を別に備えている。
【００３６】
こうすると、紫外線により励起された光触媒１２と、放電装置１７で発生するオゾンとにより分解できる臭気量を超える余剰な臭気成分が、吸着フィルタ７により一時的に吸着され、この吸着フィルタ７により徐々に分解される。そのため、例えばトイレなどの一時的に強い臭気が発生する場所でも、充分な脱臭能力を発揮すると共に、吸着フィルタ７に吸着した臭気成分がその後徐々に分解されるので、吸着フィルタ７として常に良好な脱臭機能を維持することができる。
【００３７】
またこの場合は、本実施例のように、例えば放電装置１７から発生するオゾンを分解する分解触媒としてのオゾン分解触媒８をさらに備え、脱臭すべき空気が光触媒反応装置６，吸着フィルタ７およびオゾン分解触媒８を順に通過するように構成するのが好ましい。
【００３８】
すなわち、吸着フィルタ７に達した空気中の臭気成分が、一時的に放電装置１７で発生する供給オゾン量よりも多くなると、このオゾンで酸化分解しきれなかった臭気成分が吸着フィルタ７に残るが、臭気濃度が低下する過程において、供給オゾン量によって吸着フィルタ７に残存する臭気成分が徐々に分解される。そのため、放電装置１７で発生したオゾンを利用して、吸着フィルタ７に臭気成分を残さないようにすることができる。
【００３９】
さらに本実施例では、吸着フィルタ７の成分として二酸化マンガンを用いることにより、臭いの吸着性能とオゾン分解性能を兼用させることができる。そのため、臭気成分が殆どない場合にも、吸着フィルタ７は高いオゾン分解性能を発揮し、光触媒反応装置６でコロナ放電量を高く設定できるため、光触媒反応装置６における臭気成分の分解能力を高めることが可能になる。
【００４０】
次に、本発明の第２実施例を図８および図９に基づき説明する。なお、上記第１実施例と同一部分には同一符号を付し、その共通する箇所の説明は重複するため省略する。
【００４１】
これらの各図において、気体である外気を取り込む吸気口２は筐体１の下面に開口形成されると共に、ファンモータ５および光触媒反応装置６は、筐体１の内部において複数個配設される。なお、ファンモータ５や光触媒反応装置６の個数は、他の実施例を含め特に限定されない。そして本実施例では、吸気口２から排気口３に至る第１の風洞４内に、プレフィルタ１８，ファンモータ５，光触媒反応装置６，オゾン分解触媒８が順に配置される。これによって、ファンモータ５により吸気口２から吸い込んだ脱臭すべき空気が、ファンモータ５の排気側で、光触媒反応装置６およびオゾン分解触媒８の順に通過して、筐体１の一側面上部に形成した排気口３から外部に放出されるようになっている。
【００４２】
一方、筐体１の他側面上部には、筒状をなす外気吸気口部４１が設けられると共に、この外気吸気口部４１から筐体１の反対側にある前記排気口３に至る第２の風洞４２には、筐体１の外部に突出した摘み４３を手動操作することにより、軸部４４を中心に回動する平板状の外気吸気量調整機構４５が開閉自在に設けられる。また、ここには図示していないが、外気吸気口部４１は室外に設けられる一方で、吸気口２と排気口３は室内側に設けられ、この排気口３に近接して、外気吸気口部４１から吸い込んだ室外空気を、排気口３から室内に排出して室内の換気を行なう換気扇が設けられる。本実施例では、摘み４３により外気吸気量調整機構４５を手動操作できるようになっているが、換気扇に連動して外気吸気量調整機構４５を自動的に開閉できるようにしてもよい。なお、その他の構成については、第１実施例に示すものと共通している。
【００４３】
次に、上記構成についてその作用を説明すると、ファンモータ５によって吸気口２から吸い込まれた室内の臭気成分や、建材や家具などに使われる有機溶剤や接着剤が揮発した揮発性有機化合物を含む空気は、プレフィルタ１８により塵埃などが除去された後に、筐体１内の風洞４にある光触媒反応装置６に送られる。この光触媒反応装置６では、高電圧発生用電源１１から数ＫＶ〜数十ＫＶの高電圧パルスが電極１３と対極１４，１４との間に印加されることにより、電極１３や対極１４，１４、および光触媒１２を通過して流れる空気の絶縁が部分的に破れ、光触媒２の両面にある電極１３と対極１４，１４との間でコロナ放電が起きる。コロナ放電が起きると、紫外線とオゾンが発生し、その紫外線によって光触媒１２が励起され、空気中の臭いの元となっている臭気成分や揮発性有機化合物が、励起された光触媒１２によって分解される。また、同時に発生するオゾンの酸化作用によっても空気中の臭気成分などが分解される。
【００４４】
放電装置１７にて発生したオゾンや残留する臭気成分などは風洞４内で下流側に流れ、臭気成分などは空気中でオゾンにより酸化分解される。また、オゾン分解触媒８に達したオゾンはそこで吸着され、同じくオゾン分解触媒８を通過しようとする臭気成分などを酸化分解する。このようにして、室内の臭気成分や揮発性有機化合物を含む空気は、触媒脱臭装置２１の内部で浄化されて、排気口３から室内に排気される。また、余剰なオゾンはオゾン分解触媒８に吸着された後に互いに反応し、酸素となって排気口３から排出される。
【００４５】
一方、室内に別途設けられている換気扇を運転すると、室外の空気が触媒脱臭装置２１の筐体１に設けた外気吸気口部４１から、外気吸気量調整機構４５を備えた第２の風洞４２を通って排気口３より室内に排出され、室内の空気が換気される。この場合、摘み４３の手動操作により外気吸気量調整機構４５を全閉位置（図９に示す実線の位置）と全開位置（図９に示す破線の位置）の間に回動することができ、これにより第２の風洞４２を通過する空気の量を任意に調整可変することができる。そのため、一時的に強い臭いが発生したときや、長期間室内を締め切っていて、臭いや揮発性有機化合物が室内に充満したときには、短期間に臭気や揮発性有機化合物を集中的に除去するために、外気吸気量調整機構４５を全開位置に回動して換気扇を運転し、第２の風洞４２から最大量の空気を室内に取り入れ速やかな室内の換気を行なう。それと同時に、触媒脱臭装置２１を運転して上述のような臭気成分や揮発性有機化合物の吸着除去を行なえば、短時間に室内空気の浄化を図ることができる。
【００４６】
また、エアコン（図示せず）などで室内を冷房または暖房中は、室内空気を室外に排出するエネルギーの損失を極力避けるために、外気吸気量調整機構４５を全閉位置に回動して、換気扇の運転を停止し、触媒脱臭装置２１のみを運転する。こうすれば、室内空気を循環しながら触媒脱臭装置２１により室内空気を浄化することが可能になる。
【００４７】
以上のように本実施例では、放電装置１７により紫外線を発生させ、触媒である光触媒１２を励起させる反応部としての光触媒反応装置６を風路である第１の風路４に備え、吸気口２からの空気を第１の風路４中で脱臭して排気口３より排出する触媒脱臭装置２１において、外気を吸入して排気口３に排出する吸入部としての外気吸気口部４１と、外気の吸入量を調整する調整部としての外気吸気量調整機構４５とを備えている。
【００４８】
この場合、一時的に強い臭気が発生したり、臭気や有機化合物である揮発性有機化合物が室内に充満した場合にのみ、外気吸気量調整機構４５によって外気吸気口部４１から外気を十分に取り込むようにして、触媒脱臭装置２１と換気を同時に運転させると、短時間で室内の臭気成分や揮発性有機化合物を効果的に除去できる。逆に、冷房や暖房中には、外気吸気口部４１から外気を取り込まないようにして、触媒脱臭装置２１単独での運転を行なえば、冷房や暖房中に換気を行なうことなく、臭気成分や揮発性有機化合物を除去でき、換気による冷房や暖房の効率低下を防いで、エネルギー損失を低減することができる。
【００４９】
次に、本発明の第３実施例を図１０および図１１に基づき説明する。なお、上記第１実施例や第２実施例と同一部分には同一符号を付し、その共通する箇所の説明は重複するため省略する。
【００５０】
本実施例が第２実施例と異なる点は、吸着ユニットに相当する吸着剤ユニット５１が風路４内に追加して着脱可能に設けられていることである。吸着剤ユニット５１は活性炭，低温触媒，あるいはその両方の組み合わせで構成される。吸着剤ユニット５１は、一時的に生じた強い臭気成分を吸着すると共に、その一部は放電装置１７により発生するオゾンにより分解されるので、吸着剤ユニット５１を追加して設けることで更なる脱臭機能の向上が図られる。なお、それ以外の構成は第２実施例と共通している。
【００５１】
そして本実施例においても、外気を吸入して排気口３に排出する外気吸入部としての外気吸気口部４１と、外気の吸入量を調整する調整部としての外気吸気量調整機構４５とを備えているので、一時的に強い臭気が発生したり、臭気や揮発性有機化合物が室内に充満した場合にのみ、外気吸気量調整機構４５によって外気吸気口部４１から外気を十分に取り込むようにして、触媒脱臭装置２１と換気を同時に運転させると、短時間で室内の臭気成分や揮発性有機化合物を効果的に除去できる。逆に、冷房や暖房中には、外気吸気口部４１から外気を取り込まないようにして、触媒脱臭装置２１単独での運転を行なえば、冷房や暖房中に換気を行なうことなく、臭気成分や揮発性有機化合物を除去でき、換気による冷房や暖房の効率低下を防いで、エネルギー損失を低減することができる。
【００５２】
さらに本実施例では、風路４に臭気や揮発性有機化合物を吸着する吸着物としての吸着剤ユニット５１を具備している。
【００５３】
こうすると、一時的に強い臭気が発生したり、臭気や揮発性有機化合物が室内に充満した場合に、こうした臭気や揮発性有機化合物を吸着剤ユニット５１により吸着させることができ、短時間に臭気や揮発性有機化合物の各成分を除去することが可能になる。
【００５４】
またこの場合は、吸着剤ユニット５１を構成する吸着物として活性炭を利用すれば、比較的吸着力が大きく、しかも安価な吸着物を提供することができる。
【００５５】
さらに、吸着物として低温触媒を利用すれば、例えばホルムアルデヒドなどの特定の有機揮発性化合物成分に対して、高い吸着性能を発揮する上に、放電に伴ない発生するオゾンが吸着物を消耗することもなく、長期間にわたり高い吸着性能を維持できる。
【００５６】
また、特に本実施例では、吸着物が活性炭と低温触媒との組み合わせからなる着脱可能な吸着体としての吸着剤ユニット５１で構成される。こうすると、活性炭の特徴である安価で大きな吸着力と、低温触媒の特徴である長期間にわたる特定成分の高い吸着性能を共に発揮できる。しかも吸着剤をユニット化することで、交換などの作業を容易にすることができる。
【００５７】
なお本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で適宜変更が可能である。例えば、上記各実施例における特徴部分をそれぞれ組み合わせて構成してもよい。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の請求項１の触媒脱臭装置によれば、臭気濃度に応じて放電装置から発生する紫外線量を可変することができると共に、臭気濃度が低い場合には、紫外線と共に放電装置から発生するオゾン量も低減することができる。
【００５９】
本発明の請求項２の触媒脱臭装置によれば、脱臭すべき空気の臭気濃度が変化する場合でも、充分な脱臭効果を発揮できると共に、フィルタとして常に脱臭機能を維持することができる。
【００６０】
本発明の請求項３の触媒脱臭装置によれば、放電装置で発生したオゾンを利用して、フィルタに臭気成分を残さないようにすることができる。
【００６１】
本発明の請求項４の触媒脱臭装置によれば、フィルタに臭いの吸着性能とオゾン分解性能を兼用させることができる。
【００６２】
本発明の請求項５の触媒脱臭装置によれば、冷房や暖房の効率を損なうことが少なく、一時的に強い臭気が発生したり、臭気や有機化合物が室内に充満した場合でも、充分な脱臭効果を発揮することが可能になる。
【００６３】
本発明の請求項６の触媒脱臭装置によれば、吸着物を利用して短時間に臭気や有機化合物の各成分を除去することが可能になる。
【００６４】
本発明の請求項７の触媒脱臭装置によれば、比較的吸着力が大きく、しかも安価な吸着物を提供することができる。
【００６５】
本発明の請求項８の触媒脱臭装置によれば、特定の成分に対し長期間にわたり高い吸着性能を維持できる。
【００６６】
本発明の請求項９の触媒脱臭装置によれば、活性炭および低温触媒双方の特徴を活かすことができ、しかもユニット化した吸着物により、交換などの作業を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す触媒脱臭装置の縦断面図である。
【図２】同上、別な角度から見た触媒脱臭装置の縦断面図である。
【図３】同上、光触媒反応装置の概略構成図である。
【図４】同上、触媒脱臭装置をペット用トイレに取付けた状態の概略説明図である。
【図５】同上、光触媒反応装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図６】同上、触媒脱臭装置をペット用トイレに取付けた場合において、各部の臭気濃度の試験結果を示すグラフである。
【図７】同上、放電電圧可変回路の動作手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施例を示す触媒脱臭装置の縦断面図である。
【図９】同上、別な角度から見た触媒脱臭装置の縦断面図である。
【図１０】本発明の第３実施例を示す触媒脱臭装置の縦断面図である。
【図１１】同上、別な角度から見た触媒脱臭装置の縦断面図である。
【符号の説明】
２  吸気口
３  排気口
６  光触媒反応装置（反応部）
７  吸着フィルタ（フィルタ部）
８  オゾン分解触媒（分解触媒）
１２  光触媒（触媒）
１７  放電装置
４１  外気吸気口部（吸入部）
４５  外気吸気量調整機構（調整部）
【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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