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気体の浄化装置 コモンズ

国内特許コード P140010398
整理番号 N13070
掲載日 2014年3月25日
出願番号 特願2013-230996
公開番号 特開2014-184426
出願日 平成25年11月7日(2013.11.7)
公開日 平成26年10月2日(2014.10.2)
優先権データ
  • 特願2012-245877 (2012.11.8) JP
  • 特願2013-030560 (2013.2.20) JP
発明者
  • 水口 仁
  • 塚田 祐一郎
  • 鈴木 悠介
  • 高橋 宏雄
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 気体の浄化装置 コモンズ
発明の概要 【課題】酸化物半導体による触媒作用を利用して、VOCなどの有害物質を効果的に分解除去する気体の浄化装置を提供する。
【解決手段】多孔体からなる基材に酸化物半導体を担持させた触媒担持ブロックと、触媒担持ブロックを収納する収納容器12と、触媒担持ブロックを加熱するヒータ30とを備え、触媒担持ブロックにヒータの収容部が設けられ、ヒータの収容部にヒータ30が配置されている。ヒータの収容部にヒータを収容することにより、触媒担持ブロックを均一に効率的に加熱することができ、浄化装置をコンパクト化して、効率的に有害物を浄化することができる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



本発明者は、プラスチックやVOC等の気体を分解して浄化処理する方法として、加熱した酸化物半導体の触媒活性作用を利用する方法を提案した(特許文献1)。酸化クロム、酸化チタン等の酸化物半導体を350~500℃程度に加熱すると、正孔が大量に生成され、この正孔の強い酸化力により、被分解対象物は小分子に裁断化され、最終的にこれらの小分子が空気中の酸素と反応して、水と二酸化炭素に完全分解される(非特許文献1、非特許文献2)。





また、本発明者は、酸化物半導体を利用する浄化装置として、ハニカムあるいは網目状の多孔体からなる通気性を有する基材に酸化物半導体を担持して形成した触媒部と、この触媒部を加熱するヒータとを備える装置を提案した(特許文献2)。この浄化装置は、触媒部を複数段に並べて配置し、触媒部の段間にヒータを配置して触媒部を加熱した状態で、被処理気体が順次、触媒部を通過することにより、被処理気体が浄化されるように構成されている。

産業上の利用分野



本発明は、揮発性有機化合物(VOC:Volatile Organic Compound)、排気ガス等の有害物を含む気体の浄化に用いる浄化装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
多孔体からなる基材に酸化物半導体を担持させた触媒担持ブロックと、触媒担持ブロックを収納する収納容器と、触媒担持ブロックを加熱するヒータとを備え、
前記触媒担持ブロックにヒータの収容部が設けられ、該ヒータの収容部に前記ヒータが収容されていることを特徴とする気体の浄化装置。

【請求項2】
前記触媒担持ブロックは、複数個の触媒担持ブロックを直列に互いに接触して配置され、前記触媒担持ブロックの対向する接触面の少なくとも一方に凹溝が形成されて前記ヒータの収容部が形成されていることを特徴とする請求項1記載の気体の浄化装置。

【請求項3】
前記ヒータの収容部は、前記触媒担持ブロックを通過する被処理気体が搬送される方向に対し、収容部の長手方向が直交する向きに設けられていることを特徴とする請求項1または2記載の気体の浄化装置。

【請求項4】
前記触媒担持ブロックの側面と前記収納容器の内側面との間に、触媒担持ブロックの側面と前記収納容器の内側面との間から被処理気体が漏出することを防止するシール性を備えた断熱材が介装されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項記載の気体の浄化装置。

【請求項5】
前記収納容器の外周部に、収納容器から外部への熱伝導を遮断する断熱材が設けられていることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項記載の気体の浄化装置。

【請求項6】
請求項1記載の気体の浄化装置に用いられる触媒担持ブロックであって、
触媒担持ブロックの本体に、前記ヒータを収容する収容部が設けられていることを特徴とする触媒担持ブロック。

【請求項7】
前記ヒータの収容部は、平面形状が、前記ヒータの平面形状に一致する溝状に形成されていることを特徴とする請求項6記載の触媒担持ブロック。

【請求項8】
請求項6または7記載の触媒担持ブロックの製造方法であって、
触媒担持ブロックの外形に合わせて発泡体を成形する工程と、
成形した発泡体上において、前記触媒担持ブロックに収容するヒータの断面形状に合わせた曲げ形状とした金属ワイヤからなる発熱体を加熱しながら掃引し、発熱体が通過した領域の発泡体を除去することにより、発泡体に前記ヒータの収容部となる溝形状を形成する工程と、
前記溝形状が形成された発泡体にセラミックのスラリーを浸み込ませた後、発泡体を乾燥、焼成することにより、前記発泡体を分解除去し、前記スラリーのセラミック成分からなる多孔体を形成する工程と、
該多孔体に酸化物半導体を担持する工程と、
を備えることを特徴とする触媒担持ブロックの製造方法。

国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013230996thum.jpg
出願権利状態 公開
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