便座装置および便座装置用脱臭成形体の製造方法
【課題】高効率でかつ長期間臭気成分を除去することができる脱臭成形体を有する便座装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】便座装置は、便器に装備される基部と、便座と、便蓋とを有する。基部は、脱臭成形体保持部４と、脱臭成形体保持部４に保持される脱臭成形体５とを有する。脱臭成形体５は、多孔質担体５０に酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とアミノ安息香酸とを有効成分として担持して形成されている。
【解決手段】便座装置は、便器に装備される基部と、便座と、便蓋とを有する。基部は、脱臭成形体保持部４と、脱臭成形体保持部４に保持される脱臭成形体５とを有する。脱臭成形体５は、多孔質担体５０に酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とアミノ安息香酸とを有効成分として担持して形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トリメチルアミン、アンモニア、メチルメルカプタン及び硫化水素等の臭気成分を除去することができる脱臭成形体をもつ便座装置および便座装置用脱臭成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トイレ室内における空気には、トリメチルアミンやアンモニア等のアミン系の窒素化合物等の窒素系の臭気成分、硫化水素やメチルメルカプタン等の硫黄化合物等のような硫黄系の臭気成分が含まれている。更に、アセトアルデヒドやホルムアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分も含まれていることがある。これらの臭気成分は、トイレの使用者に対して不快感を与える。
【０００３】
このため、多孔質材料に銅等の遷移元素或いは遷移元素化合物の一方又は双方よりなる第１添加物、及び臭素等のハロゲン又はハロゲン化合物の１種以上よりなる第２添加物を担持してなる脱臭材が知られている（特許文献１）。更に、多孔質材料にｍ−および／またはｐ−芳香族アミノ酸の酸性塩と、酸と、ヨウ素および／またはヨウ化物とを担持させて形成された脱臭剤が知られている（特許文献２）。更にまた、窒素化合物系の臭気成分や硫黄化合物系の臭気成分を除去させる脱臭剤として、酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とを担持させた脱臭剤が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２８１１１３号公報
【特許文献２】特開平５−２３５８８号公報
【特許文献３】特開２００４−１６６９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１の係る脱臭材は、特に低濃度の臭気成分が存在する実際の使用環境下において充分な脱臭性能を発揮できるものではなかった。特許文献２に係る脱臭剤は、その有効成分としてヨウ素等の揮発性物質を使用している。かかる物質は腐食性を有するため、脱臭剤を金属部品等と共に用いる場合には、これらの金属部品を腐食させてしまうおそれがある。更にヨウ素等のハロゲンは焼却時にダイオキシン類を発生させるおそれがあるため、環境負荷物質を低減させる観点からも好ましくない。また特許文献３に係る脱臭剤は、窒素化合物系の臭気成分や硫黄化合物系の臭気成分を除去できるものの、アルデヒド類の臭気を除去できない。
【０００６】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたもので、高効率で、かつ長期間臭気成分を除去することができると共に環境に対して安全であり、更に、トリメチルアミンやアンモニア等の窒素化合物系のの臭気成分、硫化水素やメチルメルカプタン等の硫黄化合物系の臭気成分、アセトアルデヒドやホルムアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分を脱臭させるのに有利な脱臭成形体を有する便座装置及び便座装置用脱臭成形体の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）第１の本発明に係る便座装置は、洋式便器に装備される基部と、基部に揺動可能に設けられた便座と、基部に揺動可能に設けられた便蓋とを有する便座装置であって、基部は、脱臭成形体保持部と、脱臭成形体保持部に保持される脱臭成形体とを有しており、脱臭成形体は、多孔質担体に酸化銅と三水酸化硝酸銅とアミノ安息香酸とを有効成分として担持して形成されている。
【０００８】
多孔質担体では、酸化銅と三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）とが担持されている。このため酸化銅と三水酸化硝酸銅との相乗効果により、トリメチルアミンやアンモニア等のアミン系の窒素化合物系の臭気成分、及びメチルメルカプタン及び硫化水素等の硫黄化合物系の臭気成分を効率的に除去することができる。多孔質担体に担持されているアミノ安息香酸は、アセトアルデヒドやホルムアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分を除去させる。酸化銅は脱臭性を考慮すると、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）が好ましいが、場合によっては酸化銅（ＣｕＯ）としても良い。
【０００９】
酸化銅と三水酸化硝酸銅が、臭気成分を除去する化学的メカニズムとしては、メチルメルカプタンや硫化水素等の硫黄化合物系の臭気成分に対しては、酸化銅と三水酸化硝酸銅が硫黄化合物系の臭気成分を酸化して硫黄又は金属硫化物を生成することによると考えられる。また、トリメチルアミン、アンモニア等の窒素化合物系の臭気成分に対しては、主に三水酸化硝酸銅がアミン系化合物と錯体を形成することによると考えられる。
【００１０】
また脱臭成形体は酸化第一銅等の酸化銅と三水酸化硝酸銅とを担持した多孔質の担体を有する。このため、脱臭成形体は、臭気成分との接触面積が大きく、多孔質担体に結合した酸化銅及び三水酸化硝酸銅が効率的に臭気成分を脱臭することができる。さらに、脱臭成形体は、従来の脱臭材とは異なり、環境に対して有害なヨウ素等のハロゲンを成分中に含有してない。このため、使用中にハロゲンが揮発し臭気成分の除去性能が低下し易いという不具合を生じることもなく、前記従来の脱臭材よりも脱臭性能の寿命が向上する。また環境に対しても安全である。このように、第１の本発明によれば、高効率で、かつ長期間臭気成分を除去することができると共に、環境に対して安全な脱臭成形体を提供することができる。
【００１１】
（２）第２の本発明に係る便座装置用脱臭成形体の製造方法は、銅を含有する金属塩を多孔質担体に含浸させる第１含浸工程と、第１含浸工程完了後の多孔質担体を不活性ガス雰囲気中で４００℃〜８００℃にて加熱する熱処理工程と、熱処理工程完了後の多孔質担体に金属塩を含浸させる第２含浸工程と、第２含浸工程完了後の多孔質担体を乾燥させる乾燥工程と、乾燥工程完了後の多硬質担体に芳香族アミノ酸を含浸させる第三含浸工程と、第三含浸工程完了後の多孔質担体を乾燥させる乾燥工程とを含む。
【００１２】
多孔質担体では、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）等の酸化銅と三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）とが担持されている。このため酸化第一銅等の酸化銅と三水酸化硝酸銅との相乗効果により、トリメチルアミンやアンモニア等のアミン系の臭気成分、及びメチルメルカプタン及び硫化水素等の硫黄化合物系の臭気成分を効率的に除去することができる。多孔質担体に担持されている芳香族アミノ酸は、アセトアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分を除去させる。芳香族アミノ酸としては、芳香族モノアミノモノカルボン酸が挙げられる。芳香族モノアミノモノカルボン酸としてはパラアミノ安息香酸、メタアミノ安息香酸、パラアミノサリチル酸が挙げられる。
【００１３】
第２の本発明の製造方法によれば、第１含浸工程及び第２含浸工程により、銅を含む金属塩を二回含浸させ、さらに第１含浸工程後に熱処理工程を行い、第１含浸工程後に乾燥工程を行っている。このため熱処理工程においては、銅を含む金属塩が金属酸化物として多質質担体に担持される。また乾燥工程においては、金属塩がそのままの状態、又は含浸時に用いる溶媒としての水等から水酸化物イオンを取り出して水酸化物イオンを結合した状態で多孔質担体に担持される。それ故、第２の発明の製造方法によれば、銅を含む金属塩が少なくとも二つの形態にて多孔質担体に担持される。その結果、得られる脱臭成形体は、窒素化合物系の臭気成分及び硫黄化合物系の臭気成分に対して、優れた脱臭効果を示すものとなる。また、多孔質担体はハロゲン等の揮発性物質を含有していないため、環境に対して安全であると共に、前記従来の脱臭材のように、有効成分が揮発し、脱臭性能が低下し易いという不具合を生じることもない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】便器に取り付けられている便座装置の便蓋を開放させた状態を模式的に示す図である。
【図２】便器に取り付けられている便座装置の便蓋を閉鎖させた状態を模式的に示す図である。
【図３】実施形態１に係り、脱臭成形体保持部に脱臭成形体が保持されている状態を模式的に示す図である。
【図４】実施形態２に係り、脱臭成形体保持部に脱臭成形体が保持されている状態を模式的に示す図である。
【図５】実施形態３に係り、脱臭成形体保持部に脱臭成形体が保持されている状態を模式的に示す図である。
【図６】実施形態４に係り、脱臭成形体保持部に脱臭成形体が保持されている状態を模式的に示す図である。
【図７】実施形態５に係り、脱臭成形体保持部に脱臭成形体が保持されている状態を模式的に示す図である。
【図８】実施例に係り、脱臭成形体を模式的に示す斜視図である。
【図９】測定装置の概念を模式的に示す図である。
【図１０】経過時間と硫化水素の除去率との関係を示すグラフである。
【図１１】経過時間とアセトアルデヒドの除去率との関係を示すグラフである。
【図１２】経過時間とトリメチルアミンの除去率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
トイレでは、一般的には、トリメチルアミンやアンモニア等の窒素化合物系の臭気成分、及びメチルメルカプタン及び硫化水素等の硫黄化合物系の臭気成分は、アセトアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分よりも強い。そこで、好ましくは、多孔質担体における上流領域または多孔質担体の全体に酸化第一銅等の酸化銅および三水酸化硝酸銅が担持されており、多孔質担体における下流領域にパラアミノ安息香酸が担持されていることが好ましい。この場合、臭気成分を含む空気は、多孔質担体において酸化第一銅および三水酸化硝酸銅が担持されている部分を通過した後に、芳香族アミノ酸が担持されている部分を通過する。すなわち、トリメチルアミンやアンモニア等の窒素化合物系の臭気成分、メチルメルカプタン及び硫化水素等の硫黄化合物系の臭気成分が除去された空気が、多孔質担体の下流領域（アミノ安息香酸が担持されている領域）を通過する。このため、アミノ安息香酸と接触する空気は、窒素化合物系の臭気成分、硫黄化合物系の臭気成分の大部分が除去された空気となる。このためパラアミノ安息香酸によるアセトアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分を効果的に脱臭できる利点が得られる。アミノ安息香酸としては、パラアミノ安息香酸、オルトアミノ安息香酸、メタアミノ安息香酸が挙げられるが、脱臭性を考慮すると、パラアミノ安息香酸が好ましい。
【００１６】
多孔質担体のうち酸化第一銅等の酸化銅および三水酸化硝酸銅が担持されている部分には、パラアミノ安息香酸等のアミノ安息香酸が担持されていない形態を採用することができる。多孔質担体において酸化銅および三水酸化硝酸銅が占める面積が低下するためである。多孔質担体のうちパラアミノ安息香酸等のアミノ安息香酸が担持されている部分には、酸化第一銅等の酸化銅および三水酸化硝酸銅が担持されていない形態を採用することができる。その理由としては、多孔質担体のうちパラアミノ安息香酸等のアミノ安息香酸が占める面積が低下し、アミノ安息香酸による脱臭効果が低下するおそれがあるためである。脱臭成形体については、多孔質担体の１００質量部に対して、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）等の酸化銅をＭ１質量部、三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）をＭ２質量部、アミノ安息香酸をＭ３質量部担持させることができる。
【００１７】
ここで、窒素化合物系の臭気成分、硫黄化合物系の臭気成分の脱臭を考慮すると、Ｍ１＞Ｍ２、Ｍ１＞Ｍ３とすることができる。Ｍ１＞Ｍ２＞Ｍ３、または、Ｍ１＞Ｍ２＝Ｍ３、または、Ｍ１＞Ｍ２≒Ｍ３とすることができる。更に、Ｍ２＞Ｍ１＞Ｍ３とすることができる。Ｍ１＝Ｍ２＝Ｍ３とすることができる。Ｍ１≒Ｍ２≒Ｍ３とすることができる。アルデヒド類の臭気成分の脱臭を考慮すると、Ｍ３＞Ｍ１、Ｍ３＞Ｍ２とすることができる。Ｍ３＞Ｍ１＞Ｍ２とすることができる。
【００１８】
多孔質担体としては、活性炭、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物、ベントナイト、カオリン、蛙目粘土、ゼオライト、シリカゲル、及び活性アルミナより選ばれる１種以上を含有していることが好ましい。この場合には、脱臭成形体の強度が向上する。また、多孔質担体が臭気成分の吸着に優れるものになるため、脱臭成形体の臭気成分に対する除去性能が向上する。
【００１９】
好ましくは、多孔質担体は、少なくとも活性炭を含有するものがよい。活性炭は、メチルメルカプタンや硫化水素等の硫黄化合物系の臭気成分を吸着除去する性能に優れているため、脱臭成形体の硫黄化合物系の臭気成分に対する除去性能を向上させることができるからである。また、好ましくは、少なくとも含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物を含有するものがよい。含水珪酸マグネシウム粘土鉱物は、表面に反応性に富む水酸基を有しており、トリメチルアミンやアンモニア等のアミン系の臭気成分を吸着除去する性能に優れているため、前記脱臭成形体のアミン系の臭気成分に対する除去性能を向上させることができるからである。
【００２０】
好ましくは、多孔質担体は少なくとも活性炭と含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物とを含有するものがよい。この場合には、脱臭成形体の硫黄化合物系の臭気成分及びアミン系の臭気成分に対する除去性能を一層向上させることができるからである。なお、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物は、珪酸マグネシウムを主成分とする粘土鉱物であり、例えばセピオライト及び山皮等がある。
【００２１】
また、多孔質担体としては、活性炭と含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物とを主成分として、ベントナイト、カオリン、蛙目粘土、ゼオライト、シリカゲル、及び活性アルミナより選ばれる１種以上をさらに含有するものを用いることができる。このとき、ベントナイト、カオリン及び蛙目粘土をさらに含有する場合には、前記脱臭成形体の強度を一層向上させることができる。一方、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナをさらに含有する場合には、臭気成分の吸着性能を一層向上させることができる。
【００２２】
また、多孔質担体は少なくとも活性炭と含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物とを含有してなり、両者の合計含有量を１００質量部とするとき、活性炭が３０〜９０質量部、４０〜８０質量部であることが好ましく、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物が１０〜７０質量部、２０〜６０質量部であることが好ましい。活性炭の含有量が過少の場合、又は含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物の含有量が過多の場合には、脱臭成形体の臭気成分に対する吸着性能が低下するおそれがある。一方、活性炭の含有量が過多の場合、又は、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物の含有量が過少の場合には、脱臭成形体の強度が低下するおそれがある。脱臭成形体はハニカム形状を有していることが好ましい。この場合には、前記脱臭成形体は、表面積が大きなものとなり、臭気成分との接触面積も大きくなる。そのため、脱臭成形体は、効率良く臭気成分と接触することができ、脱臭効率を向上させることができる。なお、ハニカム形状としては、セルの断面形状が円形状のもの、あるいは、四角形及び六角形等の多角形のものがある。
【００２３】
第２の本発明に係る製造方法によれば、銅を含む金属塩としては、例えばＣｕ（ＮＯ３）２、ＣｕＣｌ２、ＣｕＳＯ４等が挙げられる。また、第１含浸工程及び第２含浸工程において、銅を含む金属塩を含浸させる方法としては、金属塩を溶解した水溶液等に多孔質担体を浸漬する方法等がある。また、複数の金属塩を溶解した水溶液等に多孔質担体を含浸させることもできる。また熱処理工程においては、多孔質担体を不活性ガス雰囲気中で温度４００℃〜８００℃にて加熱する。ここで、加熱温度が過剰低温の場合には、金属塩が酸化物として前記担体に担持されないおそれがある。その結果、脱臭成形体の臭気成分に対する除去性能が低下するおそれがある。一方、過剰に高温の場合には、金属塩の酸化物及び多孔質担体がシンタリング（凝集）し、その結果、脱臭成形体の臭気成分に対する除去性能が低下するおそれがある。また、熱処理工程において、金属塩は、金属塩中の金属の酸化数が変化した金属酸化物となり、多孔質担体に結合する場合がある。例えば、銅を含む金属塩として、硝酸銅（Ｃｕ（ＮＯ３）２）を用いた場合には、硝酸銅は、熱処理工程後に酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）として多孔質担体に担持される。このとき銅の酸化数が＋ＩＩから＋Ｉに変化する。一方、乾燥工程においては、硝酸銅（Ｃｕ（ＮＯ３）２）中の銅の酸化数は＋ＩＩのまま変化せず、多孔質担体に担持される。この結果、酸化数の異なる同じ金属（銅）原子を二つの形態で結合させることができる。
【００２４】
また、第２含浸工程においては、第１含浸工程と同じ金属塩を用いることが好ましい。好ましくは、第１含浸工程及び第２含浸工程においては、銅を含む金属塩として硝酸銅を含有する水溶液を用いることがよい。この場合、第１含浸工程後に実施される熱処理工程において、金属塩としての硝酸銅が酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）となり、また第２含浸工程後に実施される乾燥工程においては、硝酸銅が三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）となって多孔質担体に担持される。この結果、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）と三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）との相乗効果による、優れた脱臭効果を有する脱臭成形体を作製することができる。
【００２５】
銅を含む金属塩としては、硝酸銅および／または塩化銅であることが好ましい。この場合には、銅を含む化合物が多孔質担体に担持され、銅原子が有する優れた脱臭作用を利用して、優れた脱臭作用を有する脱臭成形体を製造することができる。銅を含む金属塩としては少なくとも硝酸銅を用いることが特に好ましい。この場合には、上述のごとく、多孔質担体に酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とが担持される。この結果、酸化第一銅と三水酸化硝酸銅との相乗的な効果により、一層脱臭作用を向上させることができる。
【００２６】
第１含浸工程及び第２含浸工程では、銅を含む金属塩を溶解した水溶液に多孔質担体を浸すことにより、金属塩を含浸させることが好ましい。この場合には、銅を含む金属塩を容易に多孔質担体に含浸させることができる。この場合には、乾燥工程において、金属塩は水酸化物イオンを結合した状態で、多孔質担体に結合され得る。このように水酸化物イオンを結合した金属塩は、アミン系化合物と錯体を形成し易くなるため、脱臭成形体のアミン系の臭気成分に対する除去性能を向上させることができる。また、水酸化物イオンが結合した金属塩は、塩基性の酸化物である含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物、即ち例えばセピオライト等に担持した場合に生成しやすい。そのため、前記金属塩を担持する担体としては、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物が適している。
【００２７】
次に乾燥工程においては多孔質担体を５０℃〜１８０℃、殊に９０℃〜１３０℃にて乾燥することが好ましい。乾燥温度が過剰に低温であるとき、多孔質担体の細孔中に入り込んだ水等の溶媒が充分に除去できず、脱臭成形体の物理吸着に基づく臭気成分に対する吸着除去性能が低下するおそれがある。また乾燥温度が過剰に高温であるときには、前記金属塩は硝酸等の酸を失って分解するため、脱臭成形体の窒素化合物系の臭気成分に対する除去性能が過剰に低下するおそれがある。
【００２８】
（実施形態１）
図１〜図３は実施形態１の概念を示す。便座装置は、洋式便器１００に装備される基部１と、基部１に揺動可能に設けられた便座２と、基部１に揺動可能に設けられた便蓋３とを有する。基部１は、トイレ室に連通する臭気入口１ｃと臭気出口１ｄとをもつ。臭気入口１ｃは、便器１００の便鉢の排泄空間に連通することが好ましい。基部１は、便座２に着座する使用者の便局部等の局部を洗浄させる洗浄ノズルを搭載していることが好ましい。
【００２９】
図３に示すように、基部１は、収容空間４０をもつ脱臭成形体保持部４と、脱臭成形体保持部４の収容空間４０に保持された脱臭成形体５とを有する。脱臭成形体５は脱臭成形体保持部４に対して交換可能であることが好ましいが、交換不能であっても良い。脱臭成形体保持部４は、収容空間４０を形成する壁４１と、収容空間４０における上流に位置する入口４２と、収容空間４０における下流に位置する出口４３と、入口４２と出口４３との間に設けられた送風要素として機能するファン４４とを有する。ファン４４はモータで回転される。脱臭成形体５は、多孔質担体５０と、多孔質担体５０において有効成分として担持された酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とパラアミノ安息香酸とを有する。
【００３０】
図３から理解できるように、多孔質担体５０については、多孔質担体５０における上流領域５０ｕおよび下流領域５０ｄに酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されている。このため酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の担持面積および担持量が確保されている。多孔質担体５０における下流領域５０ｄには、パラアミノ安息香酸がアミノ安息香酸として担持されている。ここで、脱臭成形体５は、多孔質担体５０の１００質量部に対して、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）をＭ１質量部（例えば２〜１０質量部）、三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）をＭ２質量部（例えば１〜６質量部）、パラアミノ安息香酸をＭ３質量部（例えば１〜６質量部）担持している。Ｍ１＞Ｍ２＝Ｍ３、Ｍ１＞Ｍ２≒Ｍ３、Ｍ１＞Ｍ２＞Ｍ３が例示される。但しこれに限定されるものではない。
【００３１】
本実施形態によれば、次の製造方法が採用されている。まず、第１含浸工程においては、ハニカム構造体である多孔質担体５０の全体を硝酸銅水溶液（（Ｃｕ（ＮＯ３）２水溶液に含浸させる。そして多孔質担体５０を硝酸銅水溶液中から引き上げる。次に第１熱処理工程においては、第１含浸工程後の多孔質担体５０を不活性ガス雰囲気（窒素ガス）中で５００℃〜８００℃にて加熱する。この加熱時に、多孔質担体５０に含浸された硝酸銅（Ｃｕ（ＮＯ３）２）は、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）になる。次に第２含浸工程においては、第１熱処理工程後の多孔質担体５０の全体を硝酸銅水溶液に含浸させた。そして多孔質担体５０を硝酸銅水溶液中から引き上げた。次に第１乾燥工程においては、第２含浸工程後の多孔質担体５０を例えば８０〜１５０℃にて乾燥させる。この乾燥時に、多孔質担体５０に含浸された硝酸銅（Ｃｕ（ＮＯ３）２）は、三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）になる。次に、次に第３含浸工程においては、パラアミノ安息香酸水溶液を用い、第１熱処理工程後の多孔質担体５０のうち下流部分のみをパラアミノ安息香酸水溶液に含浸させる。そして多孔質担体５０をパラアミノ安息香酸水溶液から引き上げた。この場合、多孔質担体５０の上流部分をパラアミノ安息香酸水溶液に含浸させない。次に第２乾燥工程においては、第３含浸工程後の多孔質担体５０を８０〜１５０℃にて乾燥させる。このようにして多孔質担体５０に、酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とパラアミノ安息香とを担持させることができる。
【００３２】
本実施形態では、図１に示すように便蓋３が開放されているときには、ファン４４が回転すると、トイレ室の空気や便器内部の排泄空間の臭気を含む空気は、臭気入口１ｃから吸引され、脱臭成形体保持部４の入口４２から収容室４０に流入し、脱臭成形体５の内部を通過し、出口４３から流出し、更に臭気出口１ｄからトイレ室に吐出される。このように多孔質の脱臭成形体５の内部を通過するときに空気が脱臭される。脱臭されてクリーンとなった空気は出口１ｄからトイレ室に吐出される。
【００３３】
また図２に示すように便蓋３が閉鎖されているときには、便器と便座２の脚２ａとの隙間２ｃが形成される。従ってファン４４が回転すると、トイレ室の空気は、隙間２ｃから便器内部に吸引され、更に便器内部の排泄空間の空気と共に、臭気入口１ｃに吸引され、脱臭成形体保持部４の入口４２から収容室４０に流入し、脱臭成形体５の内部を通過し、臭気出口１ｄからトイレ室に吐出される。このように脱臭成形体５を通過するときに空気が脱臭される。脱臭されてクリーンとなった空気は出口１ｄからトイレ室に吐出される。
【００３４】
ここで、メチルメルカプタンや硫化水素等の硫黄化合物系の臭気成分に対しては、酸化第一銅と三水酸化硝酸銅が硫黄化合物系の臭気成分を酸化して硫黄又は金属硫化物を生成することによると考えられる。また、トリメチルアミン、アンモニア等の窒素化合物系の臭気成分に対しては、主に三水酸化硝酸銅がアミン系化合物と錯体を形成することによると考えられる。多孔質担体５０における全体、即ち、上流領域５０ｕおよび下流領域５０ｄに酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されているため、それらの担持量および担持面積が確保され、硫黄化合物系の臭気成分、窒素化合物系の臭気成分を良好に脱臭させ得る。
【００３５】
更にパラアミノ安息香酸は多孔質担体５０における下流領域５０ｄにのみ担持されているものの、上流領域５０ｕには担持されていない。このため硫黄化合物系の臭気成分、窒素化合物系の臭気成分が除去された空気に対して、パラアミノ安息香酸は脱臭作用を発揮するため、パラアミノ安息香酸が少量であっても、パラアミノ安息香酸による脱臭作用が良好に確保される。
【００３６】
本実施形態によれば、多孔質担体５０は単一構造体であるハニカム構造体で形成されているため、操作性が良好であり、各含浸工程および熱処理工程などが簡便となり、更に組付性も簡便となる。なお、本実施形態によれば、多孔質担体５０における上流領域５０ｕおよび下流領域５０ｄは多孔質担体５０の全見掛け体積を１００とするとき、上流領域５０ｕの見掛け体積：下流領域５０ｄの見掛け体積＝５０：５０とされている。但し、これに限らず、６０：４０としても良く７０：３０としても良く、８０：２０としても良く、４０：６０としても良い。
【００３７】
（実施形態２）
図４は実施形態２を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有するため、図１および図２を準用する。多孔質担体５０については、多孔質担体５０における上流領域５０ｕには、酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されている。多孔質担体５０における下流領域５０ｄにはパラアミノ安息香酸が担持されている。多孔質担体５０における下流領域５０ｄには酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されていない。このため、多孔質担体５０における下流領域５０ｄに担持させるパラアミノ安息香酸の担持面積および担持量を増加させるのに有利となる。この場合、アセトアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分を脱臭させるのに有利である。
【００３８】
（実施形態３）
図５は実施形態３を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有するため、図１および図２を準用する。酸化第一銅、三水酸化硝酸銅およびパラアミノ安息香酸の３成分がそれぞれ有効成分として多孔質担体５０の全体において、ほぼ均一に担持されている。
【００３９】
（実施形態４）
図６は実施形態４を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有するため、図１および図２を準用する。脱臭成形体５は、上流部と下流部とに分割されている。上流部を形成する多孔質担体５０ｕには、酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されているものの、パラアミノ安息香酸は担持されていない。下流部を形成する多孔質担体５０ｄには、酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されていないものの、パラアミノ安息香酸が担持されている。下流部を形成する多孔質担体５０ｄには酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されていないため、下流領域５０ｄに担持させるパラアミノ安息香酸の担持面積および担持量を増加させるのに有利となる。この場合、アセトアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分を脱臭させるのに有利である。そのぶん、下流部を形成する多孔質担体５０ｄの見掛け体積が、上流部を形成する多孔質担体５０ｕよりも小型化されている。
【００４０】
（実施形態５）
図７は実施形態５を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有するため、図１および図２を準用する。脱臭成形体５は、上流部と下流部とに分割されており、上流部と下流部との間に介在する拡散空間５０ｘを有する。上流部を形成する多孔質担体５０ｕには、酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されているものの、パラアミノ安息香酸は担持されていない。下流部を形成する多孔質担体５０ｄには、酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されていないものの、パラアミノ安息香酸が担持されている。多孔質担体５０ｄには酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されていないため、下流領域５０ｄに担持させるパラアミノ安息香酸の量を増加させるのに有利となる。この場合、アセトアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分を脱臭させるのに有利である。そのぶん、下流部を形成する多孔質担体５０ｄの容積が小型化されている。上流側の多孔質担体５０ｕを通過した空気を下流側の多孔質担体５０ｄに進入させる前に、拡散空間５０ｘにおいて拡散させることができる。脱臭ムラの低減に有利である。なお多孔質担体５０ｄに酸化第一銅および三水酸化硝酸銅を担持させることにしても良い。
【実施例】
【００４１】
次に、本発明の実施例について図８〜図１２を参照しつつ説明する。実施形態と共通する符号を用いるが、必ずしも同一構造に限定されるものではない。本実施例の脱臭成形体５は、多孔質担体５０に、酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とパラアミノ安息香酸とを担持して形成されている。多孔質担体５０は、活性炭７０質量部とセピオライト３０質量部とを含有してなり、断面が略四角形の通路を形成する複数のセル５２を有するハニカム構造からなる。多孔質担体５０の寸法は、図８において、ａ＝９．５ｍｍ、ｂ＝９．５ｍｍ、ｃ＝３５ｍｍである。
【００４２】
すなわち、脱臭成形体５は、多孔質担体５０の表面全体に酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）と三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）とパラアミノ安息香酸とを担持している。脱臭成形体５は、多孔質担体５０の１００質量部に対して、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）を５質量部、三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）を３質量部、パラアミノ安息香酸を３質量部担持している。
【００４３】
本実施例の多孔質担体５０の製造方法について説明する。まず、多孔質担体５０を準備した。この場合、活性炭７０質量部と、セピオライト３０質量部とを混合して混合物を得た。この混合物１００質量部に、水１４０質量部とバインダとしてメチルセルロース１０質量部とを加えて、ニーダーにより充分に混練し、混練物を得た。この混練物を、真空押出機を用いてハニカム状に押し出し成形して、ハニカム成形体のグリーンコンパクトを作製した。次に、このグリーコンパクトを室温で乾燥した後、さらに熱風乾燥した。続いて、乾燥後のグリーコンパクトを焼成炉に入れ、焼成炉中の雰囲気を窒素ガス雰囲気にして温度７５０℃で３時間焼成し、多孔質担体５０を作製した。この多孔質担体５０の寸法及びセル５２の形状は上述のとおりである。
【００４４】
次に、脱臭成形体５の製造方法につき説明する。本例の脱臭成形体５の製造方法は、第１含浸工程と、第１熱処理工程と、第２含浸工程と、第１乾燥工程と、第３含浸工程と、第２乾燥工程とを有する。第１含浸工程においては、多孔質担体５０の全体を硝酸銅水溶液（（Ｃｕ（ＮＯ３）２水溶液、濃度：５質量％）に所定時間（５分間）含浸させた。そして多孔質担体５０を硝酸銅水溶液中から引き上げた。次に第１熱処理工程においては、第１含浸工程後の多孔質担体５０を不活性ガス雰囲気（窒素ガス）中で５００℃にて３時間加熱した。窒素ガスに代えてアルゴンガスとしても良い。この加熱時に、多孔質担体５０に含浸された硝酸銅（Ｃｕ（ＮＯ３）２）は、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）になる。この結果、多孔質担体５０のセル５２の内壁５３及び多孔質担体５０の外表面５４の全体に酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）が担持される。
【００４５】
次に第２含浸工程においては、第１熱処理工程後の多孔質担体５０の全体を硝酸銅水溶液（濃度：１質量％）に所定時間（５分間）含浸させた。そして多孔質担体５０を硝酸銅水溶液中から引き上げた。次に第１乾燥工程においては、第２含浸工程後の多孔質担体５０を８０℃にて乾燥させた。この乾燥時に、多孔質担体５０に含浸された硝酸銅（Ｃｕ（ＮＯ３）２）は、三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）になる。このように多孔質担体５０のセル５２の内壁５３及び多孔質担体５０の外表面５４の全体に三水酸化硝酸銅が担持される。
【００４６】
次に、次に第３含浸工程においては、パラアミノ安息香酸水溶液（濃度：３質量％）を用い、第１熱処理工程後の多孔質担体５０のうち下流部分のみをパラアミノ安息香酸水溶液に所定時間（１０分間）に含浸させた。そして多孔質担体５０をパラアミノ安息香酸水溶液から引き上げた。この場合、多孔質担体５０の上流部分をパラアミノ安息香酸水溶液に含浸させない。次に第２乾燥工程においては、第三含浸工程後の多孔質担体５０を８０℃にて乾燥させた。
【００４７】
このようにして多孔質担体５０に、酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とパラアミノ安息香酸とを担持して形成された脱臭成形体５を作製した。これを試料とする。試料は、図１に示すごとく、多孔質担体５０のセル５２の内壁５３及び多孔質担体５０の外表面５４に酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とパラアミノ安息香酸とを担持しつつ、下流のみ（多孔質担体５０のうち下流に相当する半分の見掛け体積の部分）にパラアミノ安息香酸を担持している脱臭成形体である。
【００４８】
本実施例では、まず、高温の熱処理を必要とする酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）を優先的に多孔質担体５０に担持させ、その後、高温の熱処理を必要としない三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）を多孔質担体５０に担持させるため、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）および三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）の双方を良好に多孔質担体５０に担持させることができる。更に、３種の脱臭成分のうち最後にパラアミノ安息香酸を多孔質担体５０に担持させるため、パラアミノ安息香酸が高温の熱処理によって劣化することが抑制される。更に、パラアミノ安息香酸が多孔質担体５０の下流領域のみに担持されるような少量であっても、パラアミノ安息香酸が銅系脱臭物質によって被覆されることが抑制されるため、パラアミノ安息香酸による脱臭効果を良好に発揮できる。
【００４９】
（比較例）
次に、実施例１で作製した脱臭成形体５の優れた効果を明らかにするため、比較例１、２に係る脱臭成形体を作製した。まず、比較例１は、多孔質担体１００質量部に対して、酸化第一銅を５質量部、三水酸化硝酸銅を１質量部を多孔質担体の全体にわたり担持してなる脱臭成形体である。比較例２は、多孔質担体１００質量部に対して、パラアミノ安息香酸３質量部を多孔質担体の全体にわたり担持してなる脱臭成形体である。比較例１、２に係る脱臭成形体５のサイズは実施例と同様である。
【００５０】
（脱臭試験）
次に、実施例及び比較例１、２にて作製した脱臭成形体５の脱臭性能を比較評価した。脱臭性能の評価にあたっては、図９に示す測定装置を用いた。この測定装置は、図９に示すように、トリメチルアミン（Ｔ）、硫化水素（Ｓ）、アセトアルデヒド（Ａ）といった３種類の臭気成分をそれぞれ収納する３本の容器１０と、各臭気成分を含むガスの流量を測定する流量計１１と、各臭気成分を混合して混合臭気ガスを形成する混合器１２と、混合臭気ガスの流量を測定する流量計１３と、脱臭成形体５を設置するための３本のカラム１４とを有する。このように実施例では、臭気成分としてはトリメチルアミン（Ｔ）、硫化水素（Ｓ）、アセトアルデヒド（Ａ）の３種類が混合した混合臭気ガスを用いた。図９に示すごとく、これらの臭気成分は、３本の容器１０のそれぞれに個別に収納されており、各容器１０に連結されている混合機１２にて混合されて、混合臭気ガスを形成する。混合臭気ガスにおいて、トリメチルアミン（Ｔ）、硫化水素（Ｓ）、アセトアルデヒド（Ａ）の臭気成分は、それぞれ１ｐｐｍとした。なお、キャリアガスとしては空気を用いた。測定にあたっては、測定装置におけるカラム１４に脱臭成形体５を載置した。次に、３種類の臭気成分を混合させた混合臭気ガスを各カラム１４に流通させた。そして、カラム１４の入口側Ａ及び出口側Ｂにおける各臭気成分の濃度を経時的に測定した。硫化水素およびアセトアルデヒドについてはガスクロマトグラフにより測定し（表１参照）、トリメチルアミンについてはガス検知管により測定した。次式に基づいて除去率を求めた。除去率＝｛１−（測定濃度÷初期濃度）｝×１００（％）
【００５１】
【表１】
【００５２】
図１０〜図１２の横軸は時間を示し、縦軸は除去率（％）を示す。２０時間程度は、実際のトイレにおいては６〜９年分の臭気負荷量に相当すると考えられる。□印は実施例を示す。○印は比較例１を示す。△印は比較例２を示す。図１０〜図１２から理解できるように、本実施例に係る脱臭成形体５は、比較例１、２に係る脱臭成形体に比較して総合的に優れた脱臭性能を示した。図１０に示すように、硫化水素の除去については比較例２はあまり有効ではないが、実施例および比較例１はほぼ同等であり、５年以上または７年以上の長期にわたり脱臭効果を良好に発揮できる。図１２に示すように、トリメチルアミンの除去については、実施例は比較例１よりも効果的であった。図１０〜図１２から理解できるように、本実験例では、臭気成分としてトイレの主要な臭気成分である硫化水素、トリメチルアミン、更にはアセトアルデヒドといったいずれの臭気成分に対しても、優れた除去性能を示すため、トイレに設置する脱臭剤や脱臭装置等として利用することができる。
【００５３】
特に、実施例および比較例２は、共にパラアミノ安息香酸を同量（３質量部）を担持する。図１１に示すように、試験開始からの経過時間が５時間までは、パラアミノ安息香酸のみを担持する比較例２（△印）は、酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とパラアミノ安息香酸との３者を担持する実施例（□印）よりも、アセトアルデヒドの除去率が高い。しかしながら図１１に示すように、試験開始からの経過時間が５時間以上になると、実施例（□印）は比較例２（△印）よりもアセトアルデヒドの除去率が高い結果が得られた。殊に、経過時間が８時間以上になると、□印と△印との差が増加している。従って、実施例（□印）は、脱臭成形体５の使用期間が長期化すると、比較例２（△印）よりもアセトアルデヒドの除去率が高い結果が得られる。
【００５４】
この理由としては次のように考えられる。実施例では、パラアミノ安息香酸は多孔質担体５０の上流側には担持されておらず、下流側にのみ担持されている。即ち、多孔質担体５０の上流側には酸化第一銅および三水酸化硝酸銅のみが担持されており、この領域よりも下流側にパラアミノ安息香酸が担持されている。このため実施例では、ガスに含まれている硫化水素およびトリメチルアミンが多孔質担体５０の上流側において酸化第一銅および三水酸化硝酸銅によって優先的に除去される。この後、硫化水素およびトリメチルアミンの大部分が除去されたガスが、多孔質担体５０のうち相対的に下流側に担持されているパラアミノ安息香酸に接触するため、パラアミノ安息香酸によるアセトアルデヒドの除去効果が効果的に発揮されるものと考えられる。比較例２では、実施例１と同量のパラアミノ安息香酸を担持しているものの、ガスに含まれている硫化水素およびトリメチルアミンがパラアミノ安息香酸に直接接触するため、パラアミノ安息香酸の脱臭効果が低下するためと考えられる。
【００５５】
（その他）本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。多孔質担体はハニカム構造体に限定されず、ペレットの集合体としても良い。この場合、酸化第一銅および三水酸化硝酸銅を担持するペレットが上流に設けられ、パラアミノ安息香酸を担持するペレットが下流に設けられていても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１は基部、２は便座、３は便蓋、４は脱臭成形体保持部、４０は収容空間、５は脱臭成形体、５０は多孔質体を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トリメチルアミン、アンモニア、メチルメルカプタン及び硫化水素等の臭気成分を除去することができる脱臭成形体をもつ便座装置および便座装置用脱臭成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トイレ室内における空気には、トリメチルアミンやアンモニア等のアミン系の窒素化合物等の窒素系の臭気成分、硫化水素やメチルメルカプタン等の硫黄化合物等のような硫黄系の臭気成分が含まれている。更に、アセトアルデヒドやホルムアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分も含まれていることがある。これらの臭気成分は、トイレの使用者に対して不快感を与える。
【０００３】
このため、多孔質材料に銅等の遷移元素或いは遷移元素化合物の一方又は双方よりなる第１添加物、及び臭素等のハロゲン又はハロゲン化合物の１種以上よりなる第２添加物を担持してなる脱臭材が知られている（特許文献１）。更に、多孔質材料にｍ−および／またはｐ−芳香族アミノ酸の酸性塩と、酸と、ヨウ素および／またはヨウ化物とを担持させて形成された脱臭剤が知られている（特許文献２）。更にまた、窒素化合物系の臭気成分や硫黄化合物系の臭気成分を除去させる脱臭剤として、酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とを担持させた脱臭剤が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２８１１１３号公報
【特許文献２】特開平５−２３５８８号公報
【特許文献３】特開２００４−１６６９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１の係る脱臭材は、特に低濃度の臭気成分が存在する実際の使用環境下において充分な脱臭性能を発揮できるものではなかった。特許文献２に係る脱臭剤は、その有効成分としてヨウ素等の揮発性物質を使用している。かかる物質は腐食性を有するため、脱臭剤を金属部品等と共に用いる場合には、これらの金属部品を腐食させてしまうおそれがある。更にヨウ素等のハロゲンは焼却時にダイオキシン類を発生させるおそれがあるため、環境負荷物質を低減させる観点からも好ましくない。また特許文献３に係る脱臭剤は、窒素化合物系の臭気成分や硫黄化合物系の臭気成分を除去できるものの、アルデヒド類の臭気を除去できない。
【０００６】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたもので、高効率で、かつ長期間臭気成分を除去することができると共に環境に対して安全であり、更に、トリメチルアミンやアンモニア等の窒素化合物系のの臭気成分、硫化水素やメチルメルカプタン等の硫黄化合物系の臭気成分、アセトアルデヒドやホルムアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分を脱臭させるのに有利な脱臭成形体を有する便座装置及び便座装置用脱臭成形体の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）第１の本発明に係る便座装置は、洋式便器に装備される基部と、基部に揺動可能に設けられた便座と、基部に揺動可能に設けられた便蓋とを有する便座装置であって、基部は、脱臭成形体保持部と、脱臭成形体保持部に保持される脱臭成形体とを有しており、脱臭成形体は、多孔質担体に酸化銅と三水酸化硝酸銅とアミノ安息香酸とを有効成分として担持して形成されている。
【０００８】
多孔質担体では、酸化銅と三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）とが担持されている。このため酸化銅と三水酸化硝酸銅との相乗効果により、トリメチルアミンやアンモニア等のアミン系の窒素化合物系の臭気成分、及びメチルメルカプタン及び硫化水素等の硫黄化合物系の臭気成分を効率的に除去することができる。多孔質担体に担持されているアミノ安息香酸は、アセトアルデヒドやホルムアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分を除去させる。酸化銅は脱臭性を考慮すると、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）が好ましいが、場合によっては酸化銅（ＣｕＯ）としても良い。
【０００９】
酸化銅と三水酸化硝酸銅が、臭気成分を除去する化学的メカニズムとしては、メチルメルカプタンや硫化水素等の硫黄化合物系の臭気成分に対しては、酸化銅と三水酸化硝酸銅が硫黄化合物系の臭気成分を酸化して硫黄又は金属硫化物を生成することによると考えられる。また、トリメチルアミン、アンモニア等の窒素化合物系の臭気成分に対しては、主に三水酸化硝酸銅がアミン系化合物と錯体を形成することによると考えられる。
【００１０】
また脱臭成形体は酸化第一銅等の酸化銅と三水酸化硝酸銅とを担持した多孔質の担体を有する。このため、脱臭成形体は、臭気成分との接触面積が大きく、多孔質担体に結合した酸化銅及び三水酸化硝酸銅が効率的に臭気成分を脱臭することができる。さらに、脱臭成形体は、従来の脱臭材とは異なり、環境に対して有害なヨウ素等のハロゲンを成分中に含有してない。このため、使用中にハロゲンが揮発し臭気成分の除去性能が低下し易いという不具合を生じることもなく、前記従来の脱臭材よりも脱臭性能の寿命が向上する。また環境に対しても安全である。このように、第１の本発明によれば、高効率で、かつ長期間臭気成分を除去することができると共に、環境に対して安全な脱臭成形体を提供することができる。
【００１１】
（２）第２の本発明に係る便座装置用脱臭成形体の製造方法は、銅を含有する金属塩を多孔質担体に含浸させる第１含浸工程と、第１含浸工程完了後の多孔質担体を不活性ガス雰囲気中で４００℃〜８００℃にて加熱する熱処理工程と、熱処理工程完了後の多孔質担体に金属塩を含浸させる第２含浸工程と、第２含浸工程完了後の多孔質担体を乾燥させる乾燥工程と、乾燥工程完了後の多硬質担体に芳香族アミノ酸を含浸させる第三含浸工程と、第三含浸工程完了後の多孔質担体を乾燥させる乾燥工程とを含む。
【００１２】
多孔質担体では、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）等の酸化銅と三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）とが担持されている。このため酸化第一銅等の酸化銅と三水酸化硝酸銅との相乗効果により、トリメチルアミンやアンモニア等のアミン系の臭気成分、及びメチルメルカプタン及び硫化水素等の硫黄化合物系の臭気成分を効率的に除去することができる。多孔質担体に担持されている芳香族アミノ酸は、アセトアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分を除去させる。芳香族アミノ酸としては、芳香族モノアミノモノカルボン酸が挙げられる。芳香族モノアミノモノカルボン酸としてはパラアミノ安息香酸、メタアミノ安息香酸、パラアミノサリチル酸が挙げられる。
【００１３】
第２の本発明の製造方法によれば、第１含浸工程及び第２含浸工程により、銅を含む金属塩を二回含浸させ、さらに第１含浸工程後に熱処理工程を行い、第１含浸工程後に乾燥工程を行っている。このため熱処理工程においては、銅を含む金属塩が金属酸化物として多質質担体に担持される。また乾燥工程においては、金属塩がそのままの状態、又は含浸時に用いる溶媒としての水等から水酸化物イオンを取り出して水酸化物イオンを結合した状態で多孔質担体に担持される。それ故、第２の発明の製造方法によれば、銅を含む金属塩が少なくとも二つの形態にて多孔質担体に担持される。その結果、得られる脱臭成形体は、窒素化合物系の臭気成分及び硫黄化合物系の臭気成分に対して、優れた脱臭効果を示すものとなる。また、多孔質担体はハロゲン等の揮発性物質を含有していないため、環境に対して安全であると共に、前記従来の脱臭材のように、有効成分が揮発し、脱臭性能が低下し易いという不具合を生じることもない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】便器に取り付けられている便座装置の便蓋を開放させた状態を模式的に示す図である。
【図２】便器に取り付けられている便座装置の便蓋を閉鎖させた状態を模式的に示す図である。
【図３】実施形態１に係り、脱臭成形体保持部に脱臭成形体が保持されている状態を模式的に示す図である。
【図４】実施形態２に係り、脱臭成形体保持部に脱臭成形体が保持されている状態を模式的に示す図である。
【図５】実施形態３に係り、脱臭成形体保持部に脱臭成形体が保持されている状態を模式的に示す図である。
【図６】実施形態４に係り、脱臭成形体保持部に脱臭成形体が保持されている状態を模式的に示す図である。
【図７】実施形態５に係り、脱臭成形体保持部に脱臭成形体が保持されている状態を模式的に示す図である。
【図８】実施例に係り、脱臭成形体を模式的に示す斜視図である。
【図９】測定装置の概念を模式的に示す図である。
【図１０】経過時間と硫化水素の除去率との関係を示すグラフである。
【図１１】経過時間とアセトアルデヒドの除去率との関係を示すグラフである。
【図１２】経過時間とトリメチルアミンの除去率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
トイレでは、一般的には、トリメチルアミンやアンモニア等の窒素化合物系の臭気成分、及びメチルメルカプタン及び硫化水素等の硫黄化合物系の臭気成分は、アセトアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分よりも強い。そこで、好ましくは、多孔質担体における上流領域または多孔質担体の全体に酸化第一銅等の酸化銅および三水酸化硝酸銅が担持されており、多孔質担体における下流領域にパラアミノ安息香酸が担持されていることが好ましい。この場合、臭気成分を含む空気は、多孔質担体において酸化第一銅および三水酸化硝酸銅が担持されている部分を通過した後に、芳香族アミノ酸が担持されている部分を通過する。すなわち、トリメチルアミンやアンモニア等の窒素化合物系の臭気成分、メチルメルカプタン及び硫化水素等の硫黄化合物系の臭気成分が除去された空気が、多孔質担体の下流領域（アミノ安息香酸が担持されている領域）を通過する。このため、アミノ安息香酸と接触する空気は、窒素化合物系の臭気成分、硫黄化合物系の臭気成分の大部分が除去された空気となる。このためパラアミノ安息香酸によるアセトアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分を効果的に脱臭できる利点が得られる。アミノ安息香酸としては、パラアミノ安息香酸、オルトアミノ安息香酸、メタアミノ安息香酸が挙げられるが、脱臭性を考慮すると、パラアミノ安息香酸が好ましい。
【００１６】
多孔質担体のうち酸化第一銅等の酸化銅および三水酸化硝酸銅が担持されている部分には、パラアミノ安息香酸等のアミノ安息香酸が担持されていない形態を採用することができる。多孔質担体において酸化銅および三水酸化硝酸銅が占める面積が低下するためである。多孔質担体のうちパラアミノ安息香酸等のアミノ安息香酸が担持されている部分には、酸化第一銅等の酸化銅および三水酸化硝酸銅が担持されていない形態を採用することができる。その理由としては、多孔質担体のうちパラアミノ安息香酸等のアミノ安息香酸が占める面積が低下し、アミノ安息香酸による脱臭効果が低下するおそれがあるためである。脱臭成形体については、多孔質担体の１００質量部に対して、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）等の酸化銅をＭ１質量部、三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）をＭ２質量部、アミノ安息香酸をＭ３質量部担持させることができる。
【００１７】
ここで、窒素化合物系の臭気成分、硫黄化合物系の臭気成分の脱臭を考慮すると、Ｍ１＞Ｍ２、Ｍ１＞Ｍ３とすることができる。Ｍ１＞Ｍ２＞Ｍ３、または、Ｍ１＞Ｍ２＝Ｍ３、または、Ｍ１＞Ｍ２≒Ｍ３とすることができる。更に、Ｍ２＞Ｍ１＞Ｍ３とすることができる。Ｍ１＝Ｍ２＝Ｍ３とすることができる。Ｍ１≒Ｍ２≒Ｍ３とすることができる。アルデヒド類の臭気成分の脱臭を考慮すると、Ｍ３＞Ｍ１、Ｍ３＞Ｍ２とすることができる。Ｍ３＞Ｍ１＞Ｍ２とすることができる。
【００１８】
多孔質担体としては、活性炭、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物、ベントナイト、カオリン、蛙目粘土、ゼオライト、シリカゲル、及び活性アルミナより選ばれる１種以上を含有していることが好ましい。この場合には、脱臭成形体の強度が向上する。また、多孔質担体が臭気成分の吸着に優れるものになるため、脱臭成形体の臭気成分に対する除去性能が向上する。
【００１９】
好ましくは、多孔質担体は、少なくとも活性炭を含有するものがよい。活性炭は、メチルメルカプタンや硫化水素等の硫黄化合物系の臭気成分を吸着除去する性能に優れているため、脱臭成形体の硫黄化合物系の臭気成分に対する除去性能を向上させることができるからである。また、好ましくは、少なくとも含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物を含有するものがよい。含水珪酸マグネシウム粘土鉱物は、表面に反応性に富む水酸基を有しており、トリメチルアミンやアンモニア等のアミン系の臭気成分を吸着除去する性能に優れているため、前記脱臭成形体のアミン系の臭気成分に対する除去性能を向上させることができるからである。
【００２０】
好ましくは、多孔質担体は少なくとも活性炭と含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物とを含有するものがよい。この場合には、脱臭成形体の硫黄化合物系の臭気成分及びアミン系の臭気成分に対する除去性能を一層向上させることができるからである。なお、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物は、珪酸マグネシウムを主成分とする粘土鉱物であり、例えばセピオライト及び山皮等がある。
【００２１】
また、多孔質担体としては、活性炭と含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物とを主成分として、ベントナイト、カオリン、蛙目粘土、ゼオライト、シリカゲル、及び活性アルミナより選ばれる１種以上をさらに含有するものを用いることができる。このとき、ベントナイト、カオリン及び蛙目粘土をさらに含有する場合には、前記脱臭成形体の強度を一層向上させることができる。一方、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナをさらに含有する場合には、臭気成分の吸着性能を一層向上させることができる。
【００２２】
また、多孔質担体は少なくとも活性炭と含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物とを含有してなり、両者の合計含有量を１００質量部とするとき、活性炭が３０〜９０質量部、４０〜８０質量部であることが好ましく、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物が１０〜７０質量部、２０〜６０質量部であることが好ましい。活性炭の含有量が過少の場合、又は含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物の含有量が過多の場合には、脱臭成形体の臭気成分に対する吸着性能が低下するおそれがある。一方、活性炭の含有量が過多の場合、又は、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物の含有量が過少の場合には、脱臭成形体の強度が低下するおそれがある。脱臭成形体はハニカム形状を有していることが好ましい。この場合には、前記脱臭成形体は、表面積が大きなものとなり、臭気成分との接触面積も大きくなる。そのため、脱臭成形体は、効率良く臭気成分と接触することができ、脱臭効率を向上させることができる。なお、ハニカム形状としては、セルの断面形状が円形状のもの、あるいは、四角形及び六角形等の多角形のものがある。
【００２３】
第２の本発明に係る製造方法によれば、銅を含む金属塩としては、例えばＣｕ（ＮＯ３）２、ＣｕＣｌ２、ＣｕＳＯ４等が挙げられる。また、第１含浸工程及び第２含浸工程において、銅を含む金属塩を含浸させる方法としては、金属塩を溶解した水溶液等に多孔質担体を浸漬する方法等がある。また、複数の金属塩を溶解した水溶液等に多孔質担体を含浸させることもできる。また熱処理工程においては、多孔質担体を不活性ガス雰囲気中で温度４００℃〜８００℃にて加熱する。ここで、加熱温度が過剰低温の場合には、金属塩が酸化物として前記担体に担持されないおそれがある。その結果、脱臭成形体の臭気成分に対する除去性能が低下するおそれがある。一方、過剰に高温の場合には、金属塩の酸化物及び多孔質担体がシンタリング（凝集）し、その結果、脱臭成形体の臭気成分に対する除去性能が低下するおそれがある。また、熱処理工程において、金属塩は、金属塩中の金属の酸化数が変化した金属酸化物となり、多孔質担体に結合する場合がある。例えば、銅を含む金属塩として、硝酸銅（Ｃｕ（ＮＯ３）２）を用いた場合には、硝酸銅は、熱処理工程後に酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）として多孔質担体に担持される。このとき銅の酸化数が＋ＩＩから＋Ｉに変化する。一方、乾燥工程においては、硝酸銅（Ｃｕ（ＮＯ３）２）中の銅の酸化数は＋ＩＩのまま変化せず、多孔質担体に担持される。この結果、酸化数の異なる同じ金属（銅）原子を二つの形態で結合させることができる。
【００２４】
また、第２含浸工程においては、第１含浸工程と同じ金属塩を用いることが好ましい。好ましくは、第１含浸工程及び第２含浸工程においては、銅を含む金属塩として硝酸銅を含有する水溶液を用いることがよい。この場合、第１含浸工程後に実施される熱処理工程において、金属塩としての硝酸銅が酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）となり、また第２含浸工程後に実施される乾燥工程においては、硝酸銅が三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）となって多孔質担体に担持される。この結果、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）と三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）との相乗効果による、優れた脱臭効果を有する脱臭成形体を作製することができる。
【００２５】
銅を含む金属塩としては、硝酸銅および／または塩化銅であることが好ましい。この場合には、銅を含む化合物が多孔質担体に担持され、銅原子が有する優れた脱臭作用を利用して、優れた脱臭作用を有する脱臭成形体を製造することができる。銅を含む金属塩としては少なくとも硝酸銅を用いることが特に好ましい。この場合には、上述のごとく、多孔質担体に酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とが担持される。この結果、酸化第一銅と三水酸化硝酸銅との相乗的な効果により、一層脱臭作用を向上させることができる。
【００２６】
第１含浸工程及び第２含浸工程では、銅を含む金属塩を溶解した水溶液に多孔質担体を浸すことにより、金属塩を含浸させることが好ましい。この場合には、銅を含む金属塩を容易に多孔質担体に含浸させることができる。この場合には、乾燥工程において、金属塩は水酸化物イオンを結合した状態で、多孔質担体に結合され得る。このように水酸化物イオンを結合した金属塩は、アミン系化合物と錯体を形成し易くなるため、脱臭成形体のアミン系の臭気成分に対する除去性能を向上させることができる。また、水酸化物イオンが結合した金属塩は、塩基性の酸化物である含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物、即ち例えばセピオライト等に担持した場合に生成しやすい。そのため、前記金属塩を担持する担体としては、含水珪酸マグネシウム質粘土鉱物が適している。
【００２７】
次に乾燥工程においては多孔質担体を５０℃〜１８０℃、殊に９０℃〜１３０℃にて乾燥することが好ましい。乾燥温度が過剰に低温であるとき、多孔質担体の細孔中に入り込んだ水等の溶媒が充分に除去できず、脱臭成形体の物理吸着に基づく臭気成分に対する吸着除去性能が低下するおそれがある。また乾燥温度が過剰に高温であるときには、前記金属塩は硝酸等の酸を失って分解するため、脱臭成形体の窒素化合物系の臭気成分に対する除去性能が過剰に低下するおそれがある。
【００２８】
（実施形態１）
図１〜図３は実施形態１の概念を示す。便座装置は、洋式便器１００に装備される基部１と、基部１に揺動可能に設けられた便座２と、基部１に揺動可能に設けられた便蓋３とを有する。基部１は、トイレ室に連通する臭気入口１ｃと臭気出口１ｄとをもつ。臭気入口１ｃは、便器１００の便鉢の排泄空間に連通することが好ましい。基部１は、便座２に着座する使用者の便局部等の局部を洗浄させる洗浄ノズルを搭載していることが好ましい。
【００２９】
図３に示すように、基部１は、収容空間４０をもつ脱臭成形体保持部４と、脱臭成形体保持部４の収容空間４０に保持された脱臭成形体５とを有する。脱臭成形体５は脱臭成形体保持部４に対して交換可能であることが好ましいが、交換不能であっても良い。脱臭成形体保持部４は、収容空間４０を形成する壁４１と、収容空間４０における上流に位置する入口４２と、収容空間４０における下流に位置する出口４３と、入口４２と出口４３との間に設けられた送風要素として機能するファン４４とを有する。ファン４４はモータで回転される。脱臭成形体５は、多孔質担体５０と、多孔質担体５０において有効成分として担持された酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とパラアミノ安息香酸とを有する。
【００３０】
図３から理解できるように、多孔質担体５０については、多孔質担体５０における上流領域５０ｕおよび下流領域５０ｄに酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されている。このため酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の担持面積および担持量が確保されている。多孔質担体５０における下流領域５０ｄには、パラアミノ安息香酸がアミノ安息香酸として担持されている。ここで、脱臭成形体５は、多孔質担体５０の１００質量部に対して、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）をＭ１質量部（例えば２〜１０質量部）、三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）をＭ２質量部（例えば１〜６質量部）、パラアミノ安息香酸をＭ３質量部（例えば１〜６質量部）担持している。Ｍ１＞Ｍ２＝Ｍ３、Ｍ１＞Ｍ２≒Ｍ３、Ｍ１＞Ｍ２＞Ｍ３が例示される。但しこれに限定されるものではない。
【００３１】
本実施形態によれば、次の製造方法が採用されている。まず、第１含浸工程においては、ハニカム構造体である多孔質担体５０の全体を硝酸銅水溶液（（Ｃｕ（ＮＯ３）２水溶液に含浸させる。そして多孔質担体５０を硝酸銅水溶液中から引き上げる。次に第１熱処理工程においては、第１含浸工程後の多孔質担体５０を不活性ガス雰囲気（窒素ガス）中で５００℃〜８００℃にて加熱する。この加熱時に、多孔質担体５０に含浸された硝酸銅（Ｃｕ（ＮＯ３）２）は、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）になる。次に第２含浸工程においては、第１熱処理工程後の多孔質担体５０の全体を硝酸銅水溶液に含浸させた。そして多孔質担体５０を硝酸銅水溶液中から引き上げた。次に第１乾燥工程においては、第２含浸工程後の多孔質担体５０を例えば８０〜１５０℃にて乾燥させる。この乾燥時に、多孔質担体５０に含浸された硝酸銅（Ｃｕ（ＮＯ３）２）は、三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）になる。次に、次に第３含浸工程においては、パラアミノ安息香酸水溶液を用い、第１熱処理工程後の多孔質担体５０のうち下流部分のみをパラアミノ安息香酸水溶液に含浸させる。そして多孔質担体５０をパラアミノ安息香酸水溶液から引き上げた。この場合、多孔質担体５０の上流部分をパラアミノ安息香酸水溶液に含浸させない。次に第２乾燥工程においては、第３含浸工程後の多孔質担体５０を８０〜１５０℃にて乾燥させる。このようにして多孔質担体５０に、酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とパラアミノ安息香とを担持させることができる。
【００３２】
本実施形態では、図１に示すように便蓋３が開放されているときには、ファン４４が回転すると、トイレ室の空気や便器内部の排泄空間の臭気を含む空気は、臭気入口１ｃから吸引され、脱臭成形体保持部４の入口４２から収容室４０に流入し、脱臭成形体５の内部を通過し、出口４３から流出し、更に臭気出口１ｄからトイレ室に吐出される。このように多孔質の脱臭成形体５の内部を通過するときに空気が脱臭される。脱臭されてクリーンとなった空気は出口１ｄからトイレ室に吐出される。
【００３３】
また図２に示すように便蓋３が閉鎖されているときには、便器と便座２の脚２ａとの隙間２ｃが形成される。従ってファン４４が回転すると、トイレ室の空気は、隙間２ｃから便器内部に吸引され、更に便器内部の排泄空間の空気と共に、臭気入口１ｃに吸引され、脱臭成形体保持部４の入口４２から収容室４０に流入し、脱臭成形体５の内部を通過し、臭気出口１ｄからトイレ室に吐出される。このように脱臭成形体５を通過するときに空気が脱臭される。脱臭されてクリーンとなった空気は出口１ｄからトイレ室に吐出される。
【００３４】
ここで、メチルメルカプタンや硫化水素等の硫黄化合物系の臭気成分に対しては、酸化第一銅と三水酸化硝酸銅が硫黄化合物系の臭気成分を酸化して硫黄又は金属硫化物を生成することによると考えられる。また、トリメチルアミン、アンモニア等の窒素化合物系の臭気成分に対しては、主に三水酸化硝酸銅がアミン系化合物と錯体を形成することによると考えられる。多孔質担体５０における全体、即ち、上流領域５０ｕおよび下流領域５０ｄに酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されているため、それらの担持量および担持面積が確保され、硫黄化合物系の臭気成分、窒素化合物系の臭気成分を良好に脱臭させ得る。
【００３５】
更にパラアミノ安息香酸は多孔質担体５０における下流領域５０ｄにのみ担持されているものの、上流領域５０ｕには担持されていない。このため硫黄化合物系の臭気成分、窒素化合物系の臭気成分が除去された空気に対して、パラアミノ安息香酸は脱臭作用を発揮するため、パラアミノ安息香酸が少量であっても、パラアミノ安息香酸による脱臭作用が良好に確保される。
【００３６】
本実施形態によれば、多孔質担体５０は単一構造体であるハニカム構造体で形成されているため、操作性が良好であり、各含浸工程および熱処理工程などが簡便となり、更に組付性も簡便となる。なお、本実施形態によれば、多孔質担体５０における上流領域５０ｕおよび下流領域５０ｄは多孔質担体５０の全見掛け体積を１００とするとき、上流領域５０ｕの見掛け体積：下流領域５０ｄの見掛け体積＝５０：５０とされている。但し、これに限らず、６０：４０としても良く７０：３０としても良く、８０：２０としても良く、４０：６０としても良い。
【００３７】
（実施形態２）
図４は実施形態２を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有するため、図１および図２を準用する。多孔質担体５０については、多孔質担体５０における上流領域５０ｕには、酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されている。多孔質担体５０における下流領域５０ｄにはパラアミノ安息香酸が担持されている。多孔質担体５０における下流領域５０ｄには酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されていない。このため、多孔質担体５０における下流領域５０ｄに担持させるパラアミノ安息香酸の担持面積および担持量を増加させるのに有利となる。この場合、アセトアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分を脱臭させるのに有利である。
【００３８】
（実施形態３）
図５は実施形態３を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有するため、図１および図２を準用する。酸化第一銅、三水酸化硝酸銅およびパラアミノ安息香酸の３成分がそれぞれ有効成分として多孔質担体５０の全体において、ほぼ均一に担持されている。
【００３９】
（実施形態４）
図６は実施形態４を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有するため、図１および図２を準用する。脱臭成形体５は、上流部と下流部とに分割されている。上流部を形成する多孔質担体５０ｕには、酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されているものの、パラアミノ安息香酸は担持されていない。下流部を形成する多孔質担体５０ｄには、酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されていないものの、パラアミノ安息香酸が担持されている。下流部を形成する多孔質担体５０ｄには酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されていないため、下流領域５０ｄに担持させるパラアミノ安息香酸の担持面積および担持量を増加させるのに有利となる。この場合、アセトアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分を脱臭させるのに有利である。そのぶん、下流部を形成する多孔質担体５０ｄの見掛け体積が、上流部を形成する多孔質担体５０ｕよりも小型化されている。
【００４０】
（実施形態５）
図７は実施形態５を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有するため、図１および図２を準用する。脱臭成形体５は、上流部と下流部とに分割されており、上流部と下流部との間に介在する拡散空間５０ｘを有する。上流部を形成する多孔質担体５０ｕには、酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されているものの、パラアミノ安息香酸は担持されていない。下流部を形成する多孔質担体５０ｄには、酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されていないものの、パラアミノ安息香酸が担持されている。多孔質担体５０ｄには酸化第一銅および三水酸化硝酸銅の双方が担持されていないため、下流領域５０ｄに担持させるパラアミノ安息香酸の量を増加させるのに有利となる。この場合、アセトアルデヒド等のアルデヒド類の臭気成分を脱臭させるのに有利である。そのぶん、下流部を形成する多孔質担体５０ｄの容積が小型化されている。上流側の多孔質担体５０ｕを通過した空気を下流側の多孔質担体５０ｄに進入させる前に、拡散空間５０ｘにおいて拡散させることができる。脱臭ムラの低減に有利である。なお多孔質担体５０ｄに酸化第一銅および三水酸化硝酸銅を担持させることにしても良い。
【実施例】
【００４１】
次に、本発明の実施例について図８〜図１２を参照しつつ説明する。実施形態と共通する符号を用いるが、必ずしも同一構造に限定されるものではない。本実施例の脱臭成形体５は、多孔質担体５０に、酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とパラアミノ安息香酸とを担持して形成されている。多孔質担体５０は、活性炭７０質量部とセピオライト３０質量部とを含有してなり、断面が略四角形の通路を形成する複数のセル５２を有するハニカム構造からなる。多孔質担体５０の寸法は、図８において、ａ＝９．５ｍｍ、ｂ＝９．５ｍｍ、ｃ＝３５ｍｍである。
【００４２】
すなわち、脱臭成形体５は、多孔質担体５０の表面全体に酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）と三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）とパラアミノ安息香酸とを担持している。脱臭成形体５は、多孔質担体５０の１００質量部に対して、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）を５質量部、三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）を３質量部、パラアミノ安息香酸を３質量部担持している。
【００４３】
本実施例の多孔質担体５０の製造方法について説明する。まず、多孔質担体５０を準備した。この場合、活性炭７０質量部と、セピオライト３０質量部とを混合して混合物を得た。この混合物１００質量部に、水１４０質量部とバインダとしてメチルセルロース１０質量部とを加えて、ニーダーにより充分に混練し、混練物を得た。この混練物を、真空押出機を用いてハニカム状に押し出し成形して、ハニカム成形体のグリーンコンパクトを作製した。次に、このグリーコンパクトを室温で乾燥した後、さらに熱風乾燥した。続いて、乾燥後のグリーコンパクトを焼成炉に入れ、焼成炉中の雰囲気を窒素ガス雰囲気にして温度７５０℃で３時間焼成し、多孔質担体５０を作製した。この多孔質担体５０の寸法及びセル５２の形状は上述のとおりである。
【００４４】
次に、脱臭成形体５の製造方法につき説明する。本例の脱臭成形体５の製造方法は、第１含浸工程と、第１熱処理工程と、第２含浸工程と、第１乾燥工程と、第３含浸工程と、第２乾燥工程とを有する。第１含浸工程においては、多孔質担体５０の全体を硝酸銅水溶液（（Ｃｕ（ＮＯ３）２水溶液、濃度：５質量％）に所定時間（５分間）含浸させた。そして多孔質担体５０を硝酸銅水溶液中から引き上げた。次に第１熱処理工程においては、第１含浸工程後の多孔質担体５０を不活性ガス雰囲気（窒素ガス）中で５００℃にて３時間加熱した。窒素ガスに代えてアルゴンガスとしても良い。この加熱時に、多孔質担体５０に含浸された硝酸銅（Ｃｕ（ＮＯ３）２）は、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）になる。この結果、多孔質担体５０のセル５２の内壁５３及び多孔質担体５０の外表面５４の全体に酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）が担持される。
【００４５】
次に第２含浸工程においては、第１熱処理工程後の多孔質担体５０の全体を硝酸銅水溶液（濃度：１質量％）に所定時間（５分間）含浸させた。そして多孔質担体５０を硝酸銅水溶液中から引き上げた。次に第１乾燥工程においては、第２含浸工程後の多孔質担体５０を８０℃にて乾燥させた。この乾燥時に、多孔質担体５０に含浸された硝酸銅（Ｃｕ（ＮＯ３）２）は、三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）になる。このように多孔質担体５０のセル５２の内壁５３及び多孔質担体５０の外表面５４の全体に三水酸化硝酸銅が担持される。
【００４６】
次に、次に第３含浸工程においては、パラアミノ安息香酸水溶液（濃度：３質量％）を用い、第１熱処理工程後の多孔質担体５０のうち下流部分のみをパラアミノ安息香酸水溶液に所定時間（１０分間）に含浸させた。そして多孔質担体５０をパラアミノ安息香酸水溶液から引き上げた。この場合、多孔質担体５０の上流部分をパラアミノ安息香酸水溶液に含浸させない。次に第２乾燥工程においては、第三含浸工程後の多孔質担体５０を８０℃にて乾燥させた。
【００４７】
このようにして多孔質担体５０に、酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とパラアミノ安息香酸とを担持して形成された脱臭成形体５を作製した。これを試料とする。試料は、図１に示すごとく、多孔質担体５０のセル５２の内壁５３及び多孔質担体５０の外表面５４に酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とパラアミノ安息香酸とを担持しつつ、下流のみ（多孔質担体５０のうち下流に相当する半分の見掛け体積の部分）にパラアミノ安息香酸を担持している脱臭成形体である。
【００４８】
本実施例では、まず、高温の熱処理を必要とする酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）を優先的に多孔質担体５０に担持させ、その後、高温の熱処理を必要としない三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）を多孔質担体５０に担持させるため、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）および三水酸化硝酸銅（Ｃｕ２（ＯＨ）３ＮＯ３）の双方を良好に多孔質担体５０に担持させることができる。更に、３種の脱臭成分のうち最後にパラアミノ安息香酸を多孔質担体５０に担持させるため、パラアミノ安息香酸が高温の熱処理によって劣化することが抑制される。更に、パラアミノ安息香酸が多孔質担体５０の下流領域のみに担持されるような少量であっても、パラアミノ安息香酸が銅系脱臭物質によって被覆されることが抑制されるため、パラアミノ安息香酸による脱臭効果を良好に発揮できる。
【００４９】
（比較例）
次に、実施例１で作製した脱臭成形体５の優れた効果を明らかにするため、比較例１、２に係る脱臭成形体を作製した。まず、比較例１は、多孔質担体１００質量部に対して、酸化第一銅を５質量部、三水酸化硝酸銅を１質量部を多孔質担体の全体にわたり担持してなる脱臭成形体である。比較例２は、多孔質担体１００質量部に対して、パラアミノ安息香酸３質量部を多孔質担体の全体にわたり担持してなる脱臭成形体である。比較例１、２に係る脱臭成形体５のサイズは実施例と同様である。
【００５０】
（脱臭試験）
次に、実施例及び比較例１、２にて作製した脱臭成形体５の脱臭性能を比較評価した。脱臭性能の評価にあたっては、図９に示す測定装置を用いた。この測定装置は、図９に示すように、トリメチルアミン（Ｔ）、硫化水素（Ｓ）、アセトアルデヒド（Ａ）といった３種類の臭気成分をそれぞれ収納する３本の容器１０と、各臭気成分を含むガスの流量を測定する流量計１１と、各臭気成分を混合して混合臭気ガスを形成する混合器１２と、混合臭気ガスの流量を測定する流量計１３と、脱臭成形体５を設置するための３本のカラム１４とを有する。このように実施例では、臭気成分としてはトリメチルアミン（Ｔ）、硫化水素（Ｓ）、アセトアルデヒド（Ａ）の３種類が混合した混合臭気ガスを用いた。図９に示すごとく、これらの臭気成分は、３本の容器１０のそれぞれに個別に収納されており、各容器１０に連結されている混合機１２にて混合されて、混合臭気ガスを形成する。混合臭気ガスにおいて、トリメチルアミン（Ｔ）、硫化水素（Ｓ）、アセトアルデヒド（Ａ）の臭気成分は、それぞれ１ｐｐｍとした。なお、キャリアガスとしては空気を用いた。測定にあたっては、測定装置におけるカラム１４に脱臭成形体５を載置した。次に、３種類の臭気成分を混合させた混合臭気ガスを各カラム１４に流通させた。そして、カラム１４の入口側Ａ及び出口側Ｂにおける各臭気成分の濃度を経時的に測定した。硫化水素およびアセトアルデヒドについてはガスクロマトグラフにより測定し（表１参照）、トリメチルアミンについてはガス検知管により測定した。次式に基づいて除去率を求めた。除去率＝｛１−（測定濃度÷初期濃度）｝×１００（％）
【００５１】
【表１】
【００５２】
図１０〜図１２の横軸は時間を示し、縦軸は除去率（％）を示す。２０時間程度は、実際のトイレにおいては６〜９年分の臭気負荷量に相当すると考えられる。□印は実施例を示す。○印は比較例１を示す。△印は比較例２を示す。図１０〜図１２から理解できるように、本実施例に係る脱臭成形体５は、比較例１、２に係る脱臭成形体に比較して総合的に優れた脱臭性能を示した。図１０に示すように、硫化水素の除去については比較例２はあまり有効ではないが、実施例および比較例１はほぼ同等であり、５年以上または７年以上の長期にわたり脱臭効果を良好に発揮できる。図１２に示すように、トリメチルアミンの除去については、実施例は比較例１よりも効果的であった。図１０〜図１２から理解できるように、本実験例では、臭気成分としてトイレの主要な臭気成分である硫化水素、トリメチルアミン、更にはアセトアルデヒドといったいずれの臭気成分に対しても、優れた除去性能を示すため、トイレに設置する脱臭剤や脱臭装置等として利用することができる。
【００５３】
特に、実施例および比較例２は、共にパラアミノ安息香酸を同量（３質量部）を担持する。図１１に示すように、試験開始からの経過時間が５時間までは、パラアミノ安息香酸のみを担持する比較例２（△印）は、酸化第一銅と三水酸化硝酸銅とパラアミノ安息香酸との３者を担持する実施例（□印）よりも、アセトアルデヒドの除去率が高い。しかしながら図１１に示すように、試験開始からの経過時間が５時間以上になると、実施例（□印）は比較例２（△印）よりもアセトアルデヒドの除去率が高い結果が得られた。殊に、経過時間が８時間以上になると、□印と△印との差が増加している。従って、実施例（□印）は、脱臭成形体５の使用期間が長期化すると、比較例２（△印）よりもアセトアルデヒドの除去率が高い結果が得られる。
【００５４】
この理由としては次のように考えられる。実施例では、パラアミノ安息香酸は多孔質担体５０の上流側には担持されておらず、下流側にのみ担持されている。即ち、多孔質担体５０の上流側には酸化第一銅および三水酸化硝酸銅のみが担持されており、この領域よりも下流側にパラアミノ安息香酸が担持されている。このため実施例では、ガスに含まれている硫化水素およびトリメチルアミンが多孔質担体５０の上流側において酸化第一銅および三水酸化硝酸銅によって優先的に除去される。この後、硫化水素およびトリメチルアミンの大部分が除去されたガスが、多孔質担体５０のうち相対的に下流側に担持されているパラアミノ安息香酸に接触するため、パラアミノ安息香酸によるアセトアルデヒドの除去効果が効果的に発揮されるものと考えられる。比較例２では、実施例１と同量のパラアミノ安息香酸を担持しているものの、ガスに含まれている硫化水素およびトリメチルアミンがパラアミノ安息香酸に直接接触するため、パラアミノ安息香酸の脱臭効果が低下するためと考えられる。
【００５５】
（その他）本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。多孔質担体はハニカム構造体に限定されず、ペレットの集合体としても良い。この場合、酸化第一銅および三水酸化硝酸銅を担持するペレットが上流に設けられ、パラアミノ安息香酸を担持するペレットが下流に設けられていても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１は基部、２は便座、３は便蓋、４は脱臭成形体保持部、４０は収容空間、５は脱臭成形体、５０は多孔質体を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洋式便器に装備される基部と、前記基部に揺動可能に設けられた便座と、前記基部に揺動可能に設けられた便蓋とを有する便座装置であって、
前記基部は、脱臭成形体保持部と、前記脱臭成形体保持部に保持される脱臭成形体とを有しており、前記脱臭成形体は、多孔質担体に酸化銅と三水酸化硝酸銅と芳香族アミノ酸とを有効成分として担持して形成されている便座装置。
【請求項２】
請求項１において、前記多孔質担体における上流領域または前記多孔質担体の全体に酸化銅および三水酸化硝酸銅が担持されており、前記多孔質担体における下流領域に芳香族アミノ酸が担持されており、
脱臭成分を含む空気は、前記多孔質担体において酸化銅および三水酸化硝酸銅が担持されている部分を通過した後に、芳香族アミノ酸が担持されている部分を通過する便座装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記脱臭成形体は、銅を含有する金属塩を多孔質担体に含浸させる第１含浸工程と、前記第１含浸工程完了後の前記多孔質担体を不活性ガス雰囲気中で４００℃〜８００℃にて加熱する熱処理工程と、前記熱処理工程完了後の多孔質担体に、銅を含有する金属塩を含浸させる第２含浸工程と、前記第２含浸工程完了後の前記多孔質担体を乾燥させる第１乾燥工程と、前記第１乾燥工程完了後の前記多硬質担体に芳香族アミノ酸を含浸させる第３含浸工程と、前記第３含浸工程完了後の前記多孔質担体を乾燥させる第２乾燥工程とを含む工程により形成されている便座装置。
【請求項４】
銅を含有する金属塩を多孔質担体に含浸させる第１含浸工程と、前記第１含浸工程完了後の前記多孔質担体を不活性ガス雰囲気中で４００℃〜８００℃にて加熱する熱処理工程と、前記熱処理工程完了後の前記多孔質担体に、銅を含有する金属塩を含浸させる第２含浸工程と、前記第２含浸工程完了後の前記多孔質担体を乾燥させる乾燥工程と、前記乾燥工程完了後の前記多硬質担体に芳香族アミノ酸を含浸させる第三含浸工程と、前記第三含浸工程完了後の多孔質担体を乾燥させる乾燥工程とを含む便座装置用脱臭成形体の製造方法。
【請求項１】
洋式便器に装備される基部と、前記基部に揺動可能に設けられた便座と、前記基部に揺動可能に設けられた便蓋とを有する便座装置であって、
前記基部は、脱臭成形体保持部と、前記脱臭成形体保持部に保持される脱臭成形体とを有しており、前記脱臭成形体は、多孔質担体に酸化銅と三水酸化硝酸銅と芳香族アミノ酸とを有効成分として担持して形成されている便座装置。
【請求項２】
請求項１において、前記多孔質担体における上流領域または前記多孔質担体の全体に酸化銅および三水酸化硝酸銅が担持されており、前記多孔質担体における下流領域に芳香族アミノ酸が担持されており、
脱臭成分を含む空気は、前記多孔質担体において酸化銅および三水酸化硝酸銅が担持されている部分を通過した後に、芳香族アミノ酸が担持されている部分を通過する便座装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記脱臭成形体は、銅を含有する金属塩を多孔質担体に含浸させる第１含浸工程と、前記第１含浸工程完了後の前記多孔質担体を不活性ガス雰囲気中で４００℃〜８００℃にて加熱する熱処理工程と、前記熱処理工程完了後の多孔質担体に、銅を含有する金属塩を含浸させる第２含浸工程と、前記第２含浸工程完了後の前記多孔質担体を乾燥させる第１乾燥工程と、前記第１乾燥工程完了後の前記多硬質担体に芳香族アミノ酸を含浸させる第３含浸工程と、前記第３含浸工程完了後の前記多孔質担体を乾燥させる第２乾燥工程とを含む工程により形成されている便座装置。
【請求項４】
銅を含有する金属塩を多孔質担体に含浸させる第１含浸工程と、前記第１含浸工程完了後の前記多孔質担体を不活性ガス雰囲気中で４００℃〜８００℃にて加熱する熱処理工程と、前記熱処理工程完了後の前記多孔質担体に、銅を含有する金属塩を含浸させる第２含浸工程と、前記第２含浸工程完了後の前記多孔質担体を乾燥させる乾燥工程と、前記乾燥工程完了後の前記多硬質担体に芳香族アミノ酸を含浸させる第三含浸工程と、前記第三含浸工程完了後の多孔質担体を乾燥させる乾燥工程とを含む便座装置用脱臭成形体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２２９６６２（Ｐ２０１１−２２９６６２Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０２３４６（Ｐ２０１０−１０２３４６）
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】（５９１１１７５１６）近江鉱業株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】（５９１１１７５１６）近江鉱業株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
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