(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスを燃焼する際に発生する高温排気と、機器外部から取り入れられた空気と混合する燃焼室と、混合された温風を機器外部に送風するファンと、燃焼室内の排気と空気とを混合したあとの風路に設けられ、加熱することにより吸着した臭気を分解し再生する触媒層をホーロー層を介して金属基板に焼き付け一体化した脱臭装置。
【請求項２】
ファンの運転の発停を指示する脱臭運転スイッチと、脱臭運転スイッチのＯＮ時間を記憶する記憶手段と、脱臭運転スイッチのＯＮ時間が所定時間を経過したらガスの燃焼を所定時間行い、脱臭触媒を加熱する制御手段を備えた請求項１記載の脱臭装置。
【請求項３】
脱臭運転スイッチのＯＮ時間が所定時間を経過したらガスを必要とする最小量燃焼にて脱臭触媒を加熱する制御手段を備えた請求項１記載の脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脱臭触媒を使う燃焼機器の脱臭装置の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の温風暖房装置は、例えば図７に示すように、ガスの燃焼を行うバーナ１と、燃焼により発生した高温排気と機器外部から取り入れた空気とを混合する燃焼室２と、混合された温風を機器外部に送風するファン３と、使用される空気を取り入れる空気取入口４と、空気取入口４に設けられたほこりの侵入を防止するフィルター５と、フィルター５に取りつけられた活性炭などにより形成されている脱臭触媒６がある。操作部には運転スイッチ７が設けられている。また、上記部品は制御装置８と図の破線に示すように電気的に接続されている。
【０００３】
次にその動作について説明する。運転スイッチ７を押すと、ファン３が回転を開始し、バーナ１にガスが供給され燃焼が開始する。このときガスの燃焼により発生した高温排気と、空気取入口４より取り入れられた空気とを混合される。ファン３の運転により温風となり機器外部に送風される。また空気取入口４に設けられたほこりの侵入を防止するフィルター５には、脱臭触媒６が設けられている。ファン３の運転により取り込まれた空気の中には臭気が存在するとこの臭気は、フィルター５に設けられた脱臭触媒６を通過する際にこの脱臭触媒６に吸着されて、室内の臭いを減少させていく。この脱臭触媒６は、活性炭などにより形成されている。使用するに従って臭気が脱臭触媒６に吸着されていくため、臭気を除去する性能が低下してくる。この脱臭触媒６は、吸着するのみで自動的に再生することはないため、約半年程度で定期的に取り替える必要があり、取り替えのためのコストと手間が必要になっている。図２は活性炭を使用したときのアンモニア、酢酸の臭気が運転時間の経過とともにどのように変化したかを示したグラフである。図に示すように使用時間とともに性能が低下してしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の脱臭触媒は、活性炭などにより形成されている。臭気成分を吸着することにより室内の臭いを減らしていくものであり、自動的に再生することはない。使用するに従って臭気が吸着されていくため、臭気を除去する性能が低下してくる。従って約半年程度で定期的に取り替える必要があり、触媒を取り替えるためのコストと取り替えのための手間が必要になっている。また、脱臭の性能を向上させるためには、脱臭触媒の吸着面積を増加させる必要があり、そのために、脱臭触媒の厚さを厚くしたり、あるいは目を細かくする必要があり、そのため、通路の抵抗になり、ファンから送風される温風の温度が上昇してしまう。温風温度の上昇を防止するためには、ファンの回転数を上げる必要があり、騒音値が上がってしまう。
【０００５】
本発明は上記した不具合を解消することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明はガスを燃焼する際に発生する高温排気と、機器外部から取り入れられた空気とを混合する燃焼室と、混合された温風を機器外部に送風するファンと、燃焼室内の排気と空気とを混合したあとの風路に設けられた加熱することにより吸着した臭気を分解し再生する触媒層をホーロー層を介して金属基板に焼き付け一体化した脱臭触媒を備えたものである。
【０００７】
本発明によれば吸着した臭気を所定温度にて加熱することにより分解して臭気の吸着性能を再生する脱臭触媒を燃焼室内に設けているので、ガスの燃焼時において、脱臭触媒は常時所定温度に加熱され燃焼に必要な空気中に含まれる臭気は、脱臭触媒に吸着することなく、即分解して、室内の臭いを減少させる。
【０００８】
また、燃焼せずにファンのみを運転させる脱臭運転においては、脱臭触媒は常温に置かれているため空気に含まれる臭気は、脱臭触媒に吸着する。このあとガスを燃焼させ、脱臭触媒を加熱することにより、吸着した臭気は分解される。以上を繰り返すことにより、触媒を交換することなく半永久的に脱臭することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明はガスを燃焼する際に発生する高温排気と、機器外部から取り入れられた空気と混合する燃焼室と、混合された温風を機器外部に送風するファンと、燃焼室内の排気と空気とを混合したあとの風路に設けられ、加熱することにより吸着した臭気を分解し再生する触媒層をホーロー層を介して金属基板に焼き付け一体化した脱臭触媒を備えたものであり、吸着した臭気を所定温度にて加熱することにより分解して臭気の吸着性能を再生する脱臭触媒を燃焼室内に設けている。ガスの燃焼時においては、脱臭触媒は常時所定温度に加熱され燃焼に必要な空気に含まれる臭気は、脱臭触媒に吸着することなく、即分解して、室内の臭いを減少させる。
【００１０】
また、燃焼せずにファンのみを運転させる脱臭運転においては、脱臭触媒は常温におかれ空気に含まれる臭気は、脱臭触媒に吸着する。このあとガスを燃焼させ、脱臭触媒を加熱することにより、吸着した臭気は分解される。以上を繰り返すことにより、触媒を交換することなく半永久的に脱臭するこという作用を有する。
【００１１】
請求項２に記載の発明はファンの運転の発停を指示する脱臭運転スイッチと、脱臭運転スイッチのＯＮ時間を記憶する記憶手段と、脱臭運転スイッチのＯＮ時間が所定時間を経過したらガスの燃焼を所定時間行い、脱臭触媒を加熱する制御手段を備えた請求項１記載のものであり、ファンの運転の発停を指示する脱臭運転スイッチと、脱臭運転スイッチのＯＮ時間を記憶する記憶手段により、脱臭運転スイッチのＯＮ時間が所定時間を経過したらガスの燃焼を所定時間行い、脱臭触媒を加熱することにより、夏場に脱臭運転を行ったときでも、触媒に付着した臭気を分解するため、臭気除去性能の低下なく使用することが可能となる作用を有する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は脱臭運転スイッチのＯＮ時間が所定時間を経過したらガスを必要とする最小量燃焼にて脱臭触媒を加熱する制御手段を備えた請求項１記載のものであり、脱臭運転スイッチのＯＮ時間が所定時間を経過したらガスを必要とする最小量燃焼にて脱臭触媒を加熱することにより、夏場に使用したときでも、室温の上昇を最小限に押さえて脱臭することにより、使用者の不快感を押さえる作用を有する。
【００１３】
以下本発明の実施の形態について図１から図６を用いて説明する。
（実施の形態１）
本発明の温風暖房装置は、例えば図１に示すように、ガスの燃焼を行うバーナ１と、燃焼により発生した高温の排気と機器外部から取り入れた空気を混合する燃焼室２と、混合された温風を機器外部に送風するファン３と、燃焼に使用される空気を取り入れる空気取入口４と、空気取入口４に設けられたほこりの侵入を防止するフィルター５がある。また、燃焼室２内部のガスの燃焼により発生した高温排気と機器外部より取り入れた空気とを混合する箇所に設けられた脱臭触媒１０が設けられている。この脱臭触媒１０は、溶融亜鉛メッキ鋼板にホーロー処理を行い、さらにその表面に脱臭触媒を塗布し焼き付けをした一体構成になっている。
【００１４】
脱臭触媒１０は、ゼオライト、アルミナ、シリカ、貴金属、希土類酸化物より構成されている。ゼオライトが悪臭成分の吸着作用を受け持ち、貴金属、希土類酸化物が吸着した悪臭成分を２００℃以上で酸化分解する。アルミナ、シリカは遠赤外線を放射する機能を持つ。アンモニア、酢酸、メチルメルカプタントリメチルアミンなど多くの生活臭に対して脱臭能力がある。その厚さは、板金の板厚が０．５mmプラスホーロー１３０μm、触媒２００μm程度である。また、２００℃以上で酸化分解するが、温度が４００℃以上になるとホーローに亀裂が起こる場合がある。従って、温風暖房装置の燃焼室２内部のガスの燃焼により発生した高温排気と機器外部より取り入れた空気を混合すると前記の温度になる箇所に設置する必要がある。
【００１５】
操作部には、暖房運転を行う運転スイッチ７およびファン３を回転させ脱臭運転を行う脱臭運転スイッチ１１がある。上記部品は制御装置１２と図の破線で電気的に接続されている。さらに、制御装置１２には脱臭運転スイッチ１１のＯＮ時間を記憶する記憶手段１３と、脱臭運転スイッチ１１のＯＮ時間が所定時間を経過したらガスの燃焼を所定時間行い、脱臭触媒１０を加熱する制御手段１４を備えている。
【００１６】
次に、その動作について説明する。運転スイッチ７を押すと、ファン３が回転を開始し、バーナ１にガスが供給され燃焼が開始する。このときガスの燃焼により発生した高温排気と、空気取入口４より取り入れられた空気とを混合する。混合されてでできた温風はファン３の運転により機器外部に送風され、暖房を行う。ファン３の運転により空気取入口４より取り込まれた空気の中には臭気が存在する。この臭気は、燃焼室２に設けられた脱臭触媒１０により加熱され酸化分解して、臭いが減少する。以上は、暖房運転をし、脱臭触媒１０を加熱しながらの動作である。
【００１７】
図２は暖房運転しながらの脱臭触媒１０の臭気（アンモニア、酢酸）除去率について示したグラフである。アンモニア、酢酸は、たばこを燃やしたときに発生する臭気の成分の一部であり、検知管を使用して比較的容易に検出できる。図２のように、脱臭触媒１０を加熱しながら使用した場合、本発明の脱臭触媒１０は臭気を酸化分解することができるため、ほとんど性能が低下することなく使用できる。しかし従来のように活性炭等の触媒を使用した場合、吸着のみで臭気を除去していくため、時間が経過すると性能が低下してしまう。
【００１８】
次に、夏場等で暖房を行わず、脱臭運転のみの場合を説明する。脱臭運転スイッチ１１を押すとファン３のみが作動する。ファン３により吸い込まれた室内の空気に含まれる臭気は脱臭触媒１０を通過する際に吸着される。夏場においては、燃焼することがないため、脱臭触媒１０が加熱されることがなく、臭気は脱臭触媒１０に吸着されるのみである。吸着された臭気の量が多くなると臭気を除去する性能が低下する。
【００１９】
図３はその性能について示したグラフである。脱臭運転の時間がたつにしたがい臭気除去率は低下する。しかし性能が極端に低下する前に暖房が必要な季節になり、燃焼することにより燃焼室２に設けられた脱臭触媒１０が加熱されると、吸着した臭気は酸化分解して排出され、再生する。このような繰り返しによりこの脱臭触媒１０を使用することにより、半永久的に脱臭することが可能となる。
【００２０】
この脱臭触媒１０は、図のように金属基材の板金に加工を加えたものであり燃焼室２内の温風の通路に温風の流れる方向に水平に設けられているため、燃焼の抵抗になることがない。燃焼の抵抗になると、ファン３により室外に送給される温風の温度が上昇するため、温風温度の上昇を防止するためにはファン３の回転数を上げる必要がある。この脱臭触媒１０を取りつけても抵抗にならないので、燃焼状態を確保するためファン３の回転数を上げる必要がなく、騒音値の上昇を考慮する必要がない。
【００２１】
（実施の形態２）
制御手段１４の動作について説明する。図４は制御手段１４のシーケンスフローを示し、左肩に示すシーケンスナンバーＡ１で脱臭運転スイッチ１１を押すと、Ａ２でファン３が回転を開始し、室内の空気を循環することにより脱臭していく。Ａ３にて記憶手段１３が、脱臭運転スイッチ１１のＯＮ時間あるいはファン３の運転時間等の脱臭運転の累積時間を記憶し、記憶した時間が所定時間になると、Ａ４にて所定時間燃焼を行う。ここではバーナ１にガスが供給され燃焼を行う。このときガスの燃焼により発生した高温排気と、空気取入口４より取り入れられた空気を混合し混合された温風はファン３の運転により機器外部に送給され、暖房を行う。このとき通常の燃焼シーケンスに従って暖房するため、運転初期は燃焼が最大になることがある。燃焼により、脱臭触媒１０を加熱することにより、吸着した臭気は分解して排出され、脱臭性能が再生される。Ａ４にて所定時間燃焼を行うと、Ａ２にて脱臭運転を再開する。図５に本発明の第２の手段を用いたときのアンモニア、酢酸の臭気除去率について示したグラフである。Ａ４にて脱臭触媒１０を加熱するごとに臭気を除去する性能が回復し、本実施形態を用いれば臭気除去率は、運転初期の値が低下することなく、半永久的に使用することが可能となる。
【００２２】
（実施の形態３）
次に制御手段１４の動作について説明する。図６は制御手段１４のシーケンスフローを示し、左肩に示すシーケンスナンバーＢ１で脱臭運転スイッチ１１を押すと、Ｂ２でファン４が回転を開始し、室内の空気を循環することにより脱臭していく。Ｂ３にて記憶手段１４が脱臭運転スイッチ１１のＯＮ時間あるいはファン３の運転時間等の脱臭運転の累積時間を記憶し、記憶した時間が所定時間になると、Ｂ４にて所定時間燃焼を最小にて行う。脱臭運転のみを行う場合は夏場であり、通常の暖房シーケンスに従って運転すると、室温が上昇してしまうため、最小燃焼にて運転することにより、温度の上昇を防止する。燃焼して、脱臭触媒１０を加熱することにより、吸着した臭気は分解して排出され、脱臭性能が再生される。Ｂ４にて所定時間燃焼を行うと、Ｂ２にて脱臭運転を再開する。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の温風暖房装置の請求項１によれば、加熱することにより吸着した臭気を分解する脱臭触媒を燃焼室内に設けることにより、暖房時には臭気を分解しながら脱臭を行い、夏場等の暖房を行わない場合は吸着をし、次に暖房を行った際に脱臭触媒の加熱により臭気を分解することにより、脱臭触媒の再生を行い、脱臭性能を復帰させることにより半永久的に使用が可能となる。また、この触媒は平面の板金に加工したものであり、燃焼の抵抗となることもなく、騒音値の上昇も防止できる。
【００２４】
請求項２によれば、脱臭運転時に、記憶手段が脱臭運転スイッチのＯＮ時間を記憶し、脱臭運転スイッチのＯＮ時間が所定時間を経過したらガスの燃焼を所定時間行い、脱臭触媒を加熱することにより、脱臭触媒に付着し臭気を分解して再生して、臭気の除去性能を回復させることができる。従って、夏場に脱臭運転を行っても脱臭性能の低下なく使用することが可能となる。
【００２５】
請求項３によれば、脱臭運転時に、記憶手段が脱臭運転スイッチのＯＮ時間を記憶し、脱臭運転スイッチのＯＮ時間が所定時間を経過したらガスの燃焼を所定時間必要とする最小量で行い、脱臭触媒を加熱することにより、脱臭触媒に付着し臭気を分解して再生して、臭気の除去性能を回復させることができ、しかも室温の上昇も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の脱臭装置の実施の形態１を示す構成図
【図２】本発明の脱臭装置を用いたときの暖房運転時の臭気除去率のグラフ
【図３】本発明の脱臭装置を用いたときの暖房運転なしの時の臭気除去率のグラフ
【図４】本発明の実施の形態２のフローチャート
【図５】同臭気除去率のグラフ
【図６】同実施の形態３のフローチャート
【図７】従来の脱臭装置の構成図
【符号の説明】
２  燃焼室
３  ファン
１０  脱臭触媒
１１  脱臭運転スイッチ
１３  記憶手段
１４  制御手段
【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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