(57)【要約】【課題】放電によって光触媒を励起すると同時にオゾンを放出する脱臭装置により、寿命が長く、有効な脱臭性能を有するとともに、湿度による影響を受けにくくして安定した放電作用が得られる脱臭装置を提供する。【解決手段】送風用のファン10と、このファンによって送風がおこなわれる送風経路２内に配置された高電圧放電によってオゾンおよび紫外線を発生させる手段８と、この高電圧放電手段で発生させた紫外線による光触媒作用で空気中に含まれている臭気成分や有害物質などの分解をおこなう光触媒モジュール３とを備えてなり、前記高電圧放電をおこなうための放電電極６と対極７ａ、７ｂとの電極間距離Ｌを、９ｍｍ＜Ｌ＜１１ｍｍの関係としたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風用のファンと、このファンによって送風がおこなわれる送風経路内に配置された高電圧放電によってオゾンおよび紫外線を発生させる手段と、この高電圧放電手段で発生させた紫外線による光触媒作用で空気中に含まれている臭気成分や有害物質などの分解をおこなう光触媒モジュールとを備えてなり、前記高電圧放電をおこなうための放電電極と対極との電極間距離Ｌを、９ｍｍ＜Ｌ＜１１ｍｍの関係としたことを特徴とする脱臭装置。
【請求項２】
放電電極と対極との間に設置される光触媒モジュールの位置を、前記電極間の中央より対極側に片寄らせて設置したことを特徴とする請求項１記載の脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中に含まれている臭気成分や有害物質などを分解して脱臭をおこなう脱臭装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅の高気密化の進展、屋外空気汚染の定常化により、居住空間内における空気質改善の要望が高まっている。空気質の中でも、タバコの煙の臭いや介護環境などにおける代謝臭気の低減、または住宅建材から発生するＶＯＣ（揮発性有機物質）に代表される有害ガス成分の除去へのニーズは特に大きくなっている。
【０００３】
これらの要望に対して、従来より活性炭に代表される吸着剤による脱臭、あるいは、臭気成分を他の薬剤成分と反応させ、臭気の質を変えて臭気を低減する方法が採用されてきた。
【０００４】
従来技術のうち、吸着剤による脱臭や有害ガス成分の除去については、吸着量に限界があるため、長期間に亙る使用に際しては脱臭フィルタの交換は不可欠であった。また、脱臭フィルタの寿命期間中であっても、寿命末期には吸着した臭い成分が再び放出されることによる臭気発生の問題があった。
【０００５】
一方、臭気成分を他の薬剤成分と反応させて臭気の質を変え、臭気を低減する方法については、薬剤成分の消耗による吸収薬剤の交換の煩雑さや薬剤成分を臭気環境に放出させる場合の放出量の制御に難点があった。
【０００６】
これら従来技術のうち、酸化チタンに代表される光触媒を用いるに脱臭装置は、光触媒の強力な酸化力によって、ほとんどの有機物質を分解することが可能であり、しかも光触媒を活性化するために必要な紫外線を放電によって発生させる方法は、寿命が長く、性能が低下させにくいという長所がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３３９８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１に記載されている放電によって光触媒を励起させる方法は、上記のように、脱臭能力が高いとともに、寿命が長く、性能が劣化しにくいという優れた物性を多く保有している反面、空気中で放電するため、湿度の影響を受け易いものである。すなわち、湿度の高いときには良好な放電により脱臭性能を保持し易いが、冬期などの乾燥し易い時期には、性能が低下する不具合があった。
【０００８】
本発明は上記の点を考慮してなされたものであり、放電によって光触媒を励起すると同時にオゾンを放出する脱臭装置により、寿命が長く、有効な脱臭性能を有するとともに、湿度による影響を受けにくくして安定した放電作用が得られる脱臭装置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】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明の脱臭装置は、送風用のファンと、このファンによって送風がおこなわれる送風経路内に配置された高電圧放電によってオゾンおよび紫外線を発生させる手段と、この高電圧放電手段で発生させた紫外線による光触媒作用で空気中に含まれている臭気成分や有害物質などの分解をおこなう光触媒モジュールとを備えてなり、前記高電圧放電をおこなうための放電電極と対極との電極間距離Ｌを、９ｍｍ＜Ｌ＜１１ｍｍの関係としたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の構成によれば、放電による光触媒の励起で、寿命が長く、優れた脱臭性能を得るとともに、周囲の湿度環境が変化してもその影響を抑制し、常に適正で安定した脱臭能力を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。図１は、家庭内の厨房におけるレンジフードなどに取り付けた脱臭装置（１）の概略図であり、脱臭をおこなう対象エリアに設けた風路（２）内に配設している。この脱臭装置（１）は、光触媒モジュール（３）とオゾン分解触媒（４）とを備え、前記風路（２）内を流通する空気に含まれる臭い分子や有機物質を吸着し脱臭するものである。
【００１２】
光触媒モジュール（３）は、ガラスやセラミックスなどの無機材料からなる基体の表面に、酸化チタンに代表される光触媒粒子を固定した光触媒フィルタ（５）を２枚隣接し、この２枚の光触媒フィルタ（５ａ）（５ｂ）間には、ステンレス等の薄板をエッチングして網目状に形成した放電電極（６）を立設するとともに、前記光触媒フィルタ（５ａ）（５ｂ）の風上と風下側には、前記放電電極と同様に形成した対極（７ａ）（７ｂ）をそれぞれ配置することで構成されている。
【００１３】
なお、前記光触媒モジュール（３）における光触媒フィルタ（５）は、必ずしも２枚隣設せずとも、臭気成分や有害物質が比較的少ない場合には、１枚の光触媒フィルタの前後に対極（７）と放電電極（６）を設ける構成でもよい。
【００１４】
（８）は電源装置であり、トランスなどの高電圧発生部（９）により前記放電電極（６）と各対極（７ａ）（７ｂ）との間に直流高電圧を印加するものであって、この構成により、放電電極（６）と対極（７ａ）（７ｂ）は紫外線発生用の放電手段として機能し、双方の電極間に放電が起きて波長が３８０ｎｍ以下である紫外線が発生する。また、（10）はファンであり、風路（２）内に前記ファン（10）を風下側として配列することで空気流通を促進し、脱臭作用を助長するものであり、前記ファン（10）の風上側に集塵フィルタを配置してもよい。
【００１５】
上記脱臭装置（１）は、電源装置（８）に通電して高電圧発生部（９）から放電電極（６）と各対極（７ａ）（７ｂ）との間に高電圧を与えることで電極間に放電が起き、発生した紫外線が光触媒フィルタ（５ａ）（５ｂ）に照射されることで光触媒を活性化させ、発生した活性酸素が風路（２）を流下し、水酸化ラジカル（遊離基）の強い酸化作用で光触媒フィルタ（５ａ）（５ｂ）の表面に吸着した臭気ガス成分や有機化合物の結合を分解し、無臭化若しくは低臭気化することで脱臭するものであり、また、菌細胞膜を脆化させ抗菌をおこなうとともに、酸化分解作用によって光触媒フィルタ（５ａ）（５ｂ）表面上の微生物、特に好気性細菌の繁殖を抑制し汚れを分解する。
【００１６】
そしてまた、この放電電極（６）と対極（７）が放電すると、紫外線とともにオゾンが発生するため、前記光触媒モジュール（３）は、紫外線による活性酸素の発生で有機物質を分解させる機能とともに、オゾン発生手段としても機能するものであり、臭気成分を含んだ空気を発生したオゾンと混合し反応させることで臭気成分を酸化分解し脱臭することができる。
【００１７】
光触媒モジュール（３）の風下側には、所定距離を空けて２酸化マンガンを主体にしたハニカム形状の焼結体からなる前記オゾン分解触媒（４）を設置しており、臭気物質と反応しないでそのまま流下する余剰オゾンを分解するようにしている。なお、オゾン発生手段は、上記の光触媒モジュール（３）によるものだけでなく、沿面放電電極と高電圧トランスを組み合わせたものや電解方式によるものでもよい。
【００１８】
しかして、放電電極（６）と対極（７ａ）（７ｂ）との電極間距離Ｌは、近いほど放電しやすく、装置全体を小形化できるというメリットがあるため、空間に設置する光触媒フィルタ（５ａ）（５ｂ）に対してできるだけ近接して放電電極（６）を設置し、放電させるように設計されているが、装置周辺の湿度環境に対しては、逆に、電極間距離Ｌが近いほど湿度の影響を受けやすくなるものであり、脱臭装置（１）を配設する空間が空調されていない場合には、天候やその湿度状態によって脱臭性能が左右されてしまうことになる。
【００１９】
具体的には、雨天など湿度の高い日には放電量が増えるため、良好な脱臭性能を得ることができるが、空気が乾燥している日などは、放電しにくくなるために脱臭性能が低下してしまう不具合がある。
【００２０】
オゾン発生量は放電の強さの指標であり、光触媒に直接影響する紫外線の発生量と相関関係にあるため、脱臭性能の指数としてオゾン発生量をあげ、以下説明する。
【００２１】
また、オゾン発生量に対する脱臭性能を特性するため、近年揮発性有機物質（ＶＯＣ）として問題視されているトルエンに着目する。トルエンは、現在の建築基準法が改正される以前から高濃度で存在していたものであるが、ホルムアルデヒトのように代替手段がないことから法律上は規制されていない物質であり、法改正後の現在においては最も注目されているＶＯＣである。
【００２２】
一般のほとんど（９０％以上）の家庭におけるトルエン発生量は、１２０μｇ／ｍ３  ｈ以下であり、脱臭対象としての居住空間を３０ｍ２  （約９畳）程度の広さとした場合は、対象空間の容積は７０ｍ３  となり、前記８４００μｇ／ｈ、すなわち、約９ｍｇ／ｈ以上のトルエンを分解するだけの脱臭能力が必要になる。
【００２３】
トルエンを前述のように９ｍｇ／ｈ以上分解するためには、オゾン発生量とトルエン分解量との関係を示す図２のグラフで示すように、８．１ｍｇ／ｈ以上のオゾン発生量が必要となる。
【００２４】
一方、オゾンは、０．１ｐｐｍ以上の高濃度になると人体の粘膜に作用して有害となるが、前記と同様の７０ｍ３  の対象空間においては、オゾン発生量を１５ｍｇ／ｈ以下とし、換気回数を建築基準法による０．５回／ｈ以上とした場合には、時間経過に対するオゾン濃度の変位を表した図３のグラフに示すように、０．１ｐｐｍ以上になることはない。
【００２５】
それゆえ、７０ｍ３  の居住空間において、９ｍｇ／ｈ以下のトルエンを分解するため、および人体への影響を防ぐことを目的として、０．１ｐｐｍ以下のオゾン濃度に保つためには、８．１ｍｇ／ｈ以上で、且つ１５ｍｇ／ｈ以下のオゾン発生量とすることが条件となる。
【００２６】
そして、放電電極（６）と対極（７ａ）（７ｂ）の表面との離間距離Ｌを（ａ）８．５ｍｍ、（ｂ）９ｍｍ、（ｃ）１０ｍｍ、（ｄ）１１ｍｍとして、それぞれの電極間距離における相対湿度とオゾン発生量との関係曲線は、図４のグラフに示すとおりである。
【００２７】
一般的な居住空間における湿度の範囲を３０~９０％とすると、放電電極（６）と各対極（７ａ）（７ｂ）との離間距離Ｌが（ｂ）９ｍｍでは、５０％以上の湿度の際には、オゾンの発生量が１５ｍｇ／以上となり、発生し過ぎて周囲にオゾン臭が漏れ出る不具合があり、逆に距離Ｌを拡げた（ｄ）１１ｍｍの場合は、９０％の湿度でもオゾンの発生量が８．１ｍｇ／ｈ以下と少なくなり、充分な脱臭性能が発揮できないことになる。
【００２８】
これに対して、電極間距離Ｌを（ｃ）１０ｍｍに設定すると、湿度が３０~９０％の範囲のどの値でも、８．１ｍｇ／ｈ以上で１５ｍｇ／ｈ以下のオゾン発生量となり、充分な脱臭能力を得るととともにオゾン臭の発生を抑えることができるものであり、本実施例においては、前記放電電極（６）と対極（７ａ）（７ｂ）との電極間距離Ｌを１０ｍｍに設定して配置しているが、前記電極間距離Ｌを、９ｍｍ＜Ｌ＜１１ｍｍの関係とすれば、概ね良好な結果が得られるものである。
【００２９】
そして、放電電極（６）と各光触媒フィルタ（５ａ）（５ｂ）の表面側との間隙を２ｍｍに設定すると、前記光触媒フィルタ（５ａ）（５ｂ）の厚み寸法は７ｍｍであることから、対極（７ａ）（７ｂ）とこれに対応する光触媒フィルタ（５ａ）（５ｂ）の表面との間隔は１ｍｍとなる。
【００３０】
このとき、上述のように、放電電極（６）と対極（７ａ）（７ｂ）との間に配置した光触媒フィルタ（５ａ）（５ｂ）は、それぞれ電極間の中央部より前記対極（７ａ）および（７ｂ）側に片寄らせて設置させている。
【００３１】
電極間の放電現象が周囲湿度の影響を受ける場合は、放電空間の空気の絶縁性に起因するものと、光触媒が紫外線によって励起されるために親水性となり、表面に水分を吸着する現象によるものとの２つの要因があり、一定湿度であっても、光触媒フィルタ（５ａ）（５ｂ）の位置をできるだけ放電電極（６）から離間させるようにした方が湿度の影響を小さくできる。
【００３２】
本発明は以上のように構成されているが、脱臭装置（１）の設置場所については、前記した厨房などの家庭内居住空間に限るものではなく、公共の場所に置かれたゴミ収集場や分煙機、あるいは、エアコンや、冷蔵庫の内部貯蔵空間の脱臭をおこなうように送風経路に設けられた脱臭装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の１実施形態を示す脱臭装置の概略図である。
【図２】オゾン発生量とトルエン分解量との関係を示すグラフである。
【図３】オゾン発生量１５ｍｇ／ｈにおける７０ｍ３  空間での時間とオゾン濃度との関係グラフである。
【図４】電極間距離による相対湿度とオゾン発生量との関係グラフである。
【符号の説明】
【００３４】
１  脱臭装置
２  風路
３  光触媒モジュール
４  オゾン分解触媒
５  光触媒フィルタ
６  放電電極
７  対極
８  電源装置
９  高電圧発生部
10  ファン
【図１】
2009165545.tif 000003
【図２】
2009165545.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009165545.tif 000006