空気浄化装置
【課題】 一酸化炭素を効果的かつ低消費電力で除去できる空気浄化装置を提供する。
【解決手段】 ＣＯ吸着手段（12）で吸着した空気中の一酸化炭素を放電装置（10）のストリーマ放電によって酸化分解するようにする。
【解決手段】 ＣＯ吸着手段（12）で吸着した空気中の一酸化炭素を放電装置（10）のストリーマ放電によって酸化分解するようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中の少なくとも一酸化炭素を処理する空気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、石油ストーブの使用時や喫煙時における空気の不完全燃焼により生成する一酸化炭素が問題視されている。なお、一酸化炭素は、人体の血液中のヘモグロビンと結合して人体の組織内機能を麻痺させる、あるいは停止させる猛毒物質である。したがって、 例えば建築基準法、ビル管理法、あるいは大気汚染防止法などによって一酸化炭素の濃度基準が定められている。
【０００３】
一酸化炭素を処理する従来の空気浄化装置として、例えばオゾン発生装置（放電装置）を用いた空気浄化装置が知られている（例えば特許文献１参照。）この空気浄化装置は、ケーシング内に、グローコロナ放電などによって活性種（オゾン、ラジカル、高速電子、イオンなど）を生成する放電装置と、一酸化炭素などを吸着するＣＯ吸着手段を備えている。そして、この空気浄化装置は、室内空気をケーシング内に導入し、空気中の一酸化炭素を上記ＣＯ吸着手段で吸着する。一方、放電装置のグローコロナ放電によって生成した活性種を含む空気が上記ＣＯ吸着手段を流通すると、これらの活性種がＣＯ吸着手段に吸着された一酸化炭素を酸化分解し、一酸化炭素が二酸化炭素に変化する。このようにして、一酸化炭素が処理された空気は、ケーシングより室内空間へ供給される。
【０００４】
また、これ以外の従来の空気浄化装置として、ＣＯ吸着剤が担持されているヒータを備えた空気浄化装置が知られている（例えば特許文献２参照。）この空気浄化装置は、空気中の一酸化炭素をＣＯ吸着剤によって吸着除去した後、この室内空気を室内空間へ供給する。この際、この空気浄化装置は、所定の間隔で上記ヒータを通電してヒータの表面を約４００℃以上まで昇温することで、ＣＯ吸着剤で吸着された一酸化炭素を酸化分解するとともに、ＣＯ吸着剤の加熱再生を行うようにしている。
【特許文献１】特開２００４−１０５３０６号公報
【特許文献２】特開平７−８３４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示されているような空気浄化装置におけるグローコロナ放電は、電極の先端部近傍に膜状のプラズマ領域を形成し、このプラズマ領域内において上述のような活性種を生成するものである。このため、プラズマ領域が比較的狭く、空気中の一酸化炭素を酸化分解させるために十分な活性種を生成するためには、比較的大容量の放電出力が必要となる。したがって、この空気浄化装置の消費電力が増大してしまう。
【０００６】
また、特許文献２に開示されているような空気浄化装置では、ＣＯ吸着剤をヒータによって約４００℃以上まで昇温する必要がある。このため、ヒータの容量が大きくなり、やはりこの空気浄化装置の消費電力が増大してしまう。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、一酸化炭素を効果的かつ低消費電力で除去できる空気浄化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ＣＯ吸着手段で吸着した一酸化炭素をストリーマ放電によって酸化分解するようにしたものである。
【０００９】
より具体的に、第１の発明は、空気中の少なくとも一酸化炭素を処理する空気浄化装置を前提としている。そして、この空気浄化装置は、空気の流通通路（6）に、一酸化炭素を選択的に吸着するＣＯ吸着手段（12）と、ストリーマ放電を行うことにより一酸化炭素を酸化分解する放電装置（10）とを備えているものである。
【００１０】
上記第１の発明では、例えば室内空気などの被処理空気が空気浄化装置内に導入され、この空気が所定の流通通路（6）を流通する。ここで、この空気がＣＯ吸着手段（12）を流通する際、空気中の一酸化炭素がＣＯ吸着手段（12）に吸着される。一方、放電装置（10）でストリーマ放電が行われると、上記ＣＯ吸着手段（12）に吸着された一酸化炭素が、上記ストリーマ放電によって酸化分解される。
【００１１】
ここで、ストリーマ放電は、電極（放電電極）から該電極に対向する対向電極に向かってフレア状ないし円錐状にプラズマ領域が形成される特徴を有する。このため、ストリーマ放電のプラズマ領域は、例えば上述したグローコロナ放電のプラズマ領域と比較して、約１０００倍以上の体積を有することが知られている。よって、グローコロナ放電よりも小さい放電出力でグローコロナ放電よりも大量の活性種を生成することができ、一酸化炭素の酸化分解効率を向上させることができる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の空気浄化装置において、ＣＯ吸着手段（12）が放電装置（10）の下流側近傍に配置されているものである。
【００１３】
上記第２の発明では、放電装置（10）のストリーマ放電によって生成した活性種が、空気とともに流通通路（6）を流通し、その後、ＣＯ吸着手段（12）を通過する。よって、ＣＯ吸着手段（12）で吸着された一酸化炭素と上記活性種との接触効率を向上させることができる。したがって、上記活性種による一酸化炭素の酸化分解効率を向上させることができる。
【００１４】
第３の発明は、第１又は第２の発明の空気浄化装置において、流通通路（6）にストリーマ放電による一酸化炭素の酸化分解反応を促進する触媒手段（12b）を備えているものである。
【００１５】
上記第３の発明では、流通通路（6）に触媒手段（12b）が設けられる。このため、ストリーマ放電によって生成した活性種の活性を上記触媒手段（12b）によって高めることができる。すなわち、ＣＯ吸着手段（12）に吸着された一酸化炭素の酸化分解反応を促進して、一酸化炭素の分解効率を向上させることができる。
【００１６】
第４の発明は、第１から第３のいずれか１の発明の空気浄化装置において、流通通路（6）に、空気中の有害成分を吸着する吸着手段（12c）が備えられているものである。ここで、「吸着手段」は、空気中の一酸化炭素以外の有害成分（例えば炭化水素、揮発性有機化合物、窒素酸化物、硫黄系化合物など）を吸着するものであり、上記ＣＯ吸着手段とは異なるものを意味する。
【００１７】
上記第４の発明では、流通通路（6）に吸着手段（12c）が設けられる。よって、上記ＣＯ吸着手段（12）で処理できない一酸化炭素以外の有害成分を上記吸着手段（12c）によって吸着することができる。そして、放電装置（10）のストリーマ放電によって生成した活性種によって上記有害成分を酸化分解することができる。
【００１８】
第５の発明は、第１又は第２の発明の空気浄化装置において、ＣＯ吸着手段（12）が、基材（50）と、該基材（50）に備えられて一酸化炭素を選択的に吸着するＣＯ吸着剤（12a）とを有するものである。ここで、上記ＣＯ吸着剤（12a）は、基材（50）の表面に担持されるものであってもよいし、例えば基材（50）によって締め付けられて保持されるものであってもよく、さらに、基材（50）自体を構成するものであってもよい。
【００１９】
上記第５の発明では、基材（50）に第１の発明で上述したＣＯ吸着手段としてのＣＯ吸着剤（12a）が備えられることでＣＯ吸着手段（12）が構成される。そして、一酸化炭素を含む空気が基材（50）の表面を流通することで、一酸化炭素がＣＯ吸着剤（12a）に吸着される。
【００２０】
第６の発明は、第５の発明の空気浄化装置において、基材（50）に、ストリーマ放電による一酸化炭素の酸化分解反応を促進する触媒（12b）が備えられているものである。ここで、上記触媒（12b）は、基材（50）の表面に担持されるものであってもよいし、例えば基材（50）によって締め付けられて保持されるものであってもよく、さらに、基材（50）自体を構成するものであってもよい。
【００２１】
上記第６の発明では、基材（50）に、上記ＣＯ吸着剤（12a）に加え、第３の発明で上述した触媒手段としての触媒（12b）が備えられることでＣＯ吸着手段（12）が構成される。このため、放電装置（10）のストリーマ放電によって生成した活性種が、ＣＯ吸着手段（12）を流通する際、触媒（12b）によって活性種の活性を高めることができる。よって、ＣＯ吸着剤（12a）に吸着された一酸化炭素の酸化分解反応を促進することができ、一酸化炭素の分解効率を向上させることができる。
【００２２】
第７の発明は、第５又は第６の発明の空気浄化装置において、基材（50）に、空気中の有害成分を吸着する吸着剤（12c）が備えられているものである。ここで、上記吸着剤（12c）は、基材（50）の表面に担持されるものであってもよいし、例えば基材（50）によって締め付けられて保持されるものであってもよく、さらに、基材（50）自体を構成するものであってもよい。
【００２３】
上記第７の発明では、基材（50）に、上記ＣＯ吸着剤（12a）に加え、第４の発明で上述した吸着手段としての吸着剤（12c）が備えられることでＣＯ吸着手段（12）が構成される。このため、ＣＯ吸着手段（12）によって、空気中の一酸化炭素のみならず、これ以外の有害成分を吸着し、この有害成分を活性種によって酸化分解することができる。
【００２４】
第８の発明は、第５から第７のいずれか１の発明の空気浄化装置において、基材（50）は、ハニカム状又はコルゲート状に形成されているものである。
【００２５】
上記第８の発明では、流通通路（6）を流れる空気が基材（50）内を通過する。ここで、基材（50）は、ハニカム状あるいはコルゲート状に形成されているため、基材（50）を流通する空気の通気圧力損失を低減できると同時に、基材（50）の表面に備えられるＣＯ吸着剤（12a）、あるいは吸着剤（12c）と空気中の被処理成分の接触効率、あるいはＣＯ吸着剤（12a）に吸着された一酸化炭素や吸着剤（12c）に吸着された有害成分と、ストリーマ放電によって生成する活性種との接触効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
上記第１の発明によれば、放電装置（10）のストリーマ放電によって活性種を生成し、ＣＯ吸着手段（12）に吸着された一酸化炭素を上記活性種によって酸化分解するようにしている。ここで、ストリーマ放電による活性種の生成量は、例えば特許文献１のグローコロナ放電と比較して格段に多いため、グローコロナ放電よりも小さい放電出力でグローコロナ放電以上の一酸化炭素分解効率を得ることができる。また、この空気浄化装置においては、特許文献２の空気浄化装置のような大容量のヒータを用いる必要もない。よって、この空気浄化装置において、効率的かつ低消費電力で一酸化炭素を除去することができる。
【００２７】
上記第２の発明によれば、放電装置（10）の下流側近傍にＣＯ吸着手段（12）を配置することで、ストリーマ放電によって生成した活性種とＣＯ吸着手段（12）との接触効率を向上できるようにしている。このようにすると、ＣＯ吸着手段（12）で吸着された一酸化炭素を活性種によって効率的に酸化分解することができる。すなわち、この空気浄化装置による一酸化炭素の分解効率を一層向上させることができる。
【００２８】
上記第３の発明によれば、触媒手段（12b）を設けることによって、活性種による一酸化炭素の酸化分解反応を促進させるようにしている。よって、ＣＯ吸着手段（12）で吸着された一酸化炭素の分解効率を効果的に向上させることができる。
【００２９】
上記第４の発明によれば、吸着手段（12c）を設けることによって、空気中の一酸化炭素のみならず、これ以外の有害成分を吸着手段（12c）で吸着できるようにしている。そして、吸着手段（12c）で吸着されたこれらの有害成分を放電装置（10）で生成した活性種によって酸化分解できるようにしている。よって、この空気浄化装置によってより広範囲の臭気成分や有害成分を除去することができる。
【００３０】
上記第５の発明によれば、基材（50）にＣＯ吸着剤（12a）を備えることでＣＯ吸着手段（12）を構成するようにしている。よって、基材（50）を所定の形状に加工することで、装置形状や用途に応じたＣＯ吸着手段（12）を成形することができる。また、基材（50）の表面にＣＯ吸着剤（12a）を担持、添着することで、ＣＯ吸着剤（12a）と空気の接触効率を向上できる。
【００３１】
上記第６の発明によれば、基材（50）にＣＯ吸着剤（12a）と触媒（12b）とを備えることでＣＯ吸着手段（12）を構成するようにしている。よって、ＣＯ吸着剤（12a）近傍の活性種に対する触媒効果を高めることができ、一酸化炭素の酸化分解反応を一層向上させることができる。また、ＣＯ吸着手段（12）と触媒手段（12b）とを一体的に構成することができるため、この空気浄化装置のコンパクト化を図ることができる。
【００３２】
上記第７の発明によれば、基材（50）にＣＯ吸着剤（12a）と吸着剤（12c）とを備えることでＣＯ吸着手段（12）を構成するようにしている。よって、ＣＯ吸着手段（12）に一酸化炭素の吸着能と、一酸化炭素以外の有害成分の吸着能との双方を兼備させることができる。さらに、このＣＯ吸着手段（12）に触媒（12b）を備えることで、ＣＯ吸着手段（12）と触媒手段（12b）と吸着手段（12c）とを一体的に構成することができる。よって、この空気浄化装置を一層コンパクトに構成することができる。
【００３３】
上記第８の発明によれば、基材（50）をハニカム状、あるいはコルゲート状に形成することで、ＣＯ吸着手段（12)を流通する空気の通気圧力損失の低減を図ることができる。よって、この空気浄化装置に備えられる例えば遠心送風機の動力の低減を図ることができる。さらに、ＣＯ吸着剤（12a）や吸着剤（12c）と空気の接触効率の向上を図ることで、ＣＯ吸着剤（12a）による一酸化炭素の吸着性能、あるいは吸着剤（12c）による有害成分の吸着性能を向上させることができると同時に、ＣＯ吸着剤（12a）に吸着された一酸化炭素、あるいは吸着剤（12c）に吸着された有害成分の分解効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
《発明の実施形態》
まず、本発明の実施形態に係る空気浄化装置（1）について、図１及び図２を参照しながら詳細に説明する。なお、図１は、空気浄化装置（1）の分解斜視図であり、図２は、空気浄化装置（1）の内部を上方から視た図である。この空気浄化装置（1）は、一般家庭や小規模店舗などで用いられる民生用の空気浄化装置である。また、空気浄化装置（1）は、空気中の有害成分に加えて、特に空気中の一酸化炭素を処理する空気浄化装置である。
【００３６】
空気浄化装置（1）は、一端が開放された箱形のケーシング本体（2）と、該ケーシング本体（2）の開放端面に装着される前面カバー（3）とを備えている。前面カバー（3）の両側面及び前面中央部には、室内空気が導入される空気吸込口（4）が形成されている。また、ケーシング本体（2）の天板の背面側寄りには、室内空気が流出する空気吐出口（5）が形成されている。
【００３７】
ケーシング本体（2）内には、空気吸込口（4）から空気吐出口（5）までに亘って室内空気が流れる流通通路（6）が形成されている。この流通通路（6）には、室内空気の流れの上流側（図２において下側）から順に、空気浄化を行う各種の機能部品と、上記流通通路（6）に室内空気を流通させるための遠心送風機（40）とが配置されている。
【００３８】
上記機能部品は、前面カバー（3）側より順に、プレフィルタ（8）、イオン化部（9）、放電装置（10）、集塵フィルタ（11）、及び脱臭フィルタ（ＣＯ吸着手段）（12）が配置されて構成されている。また、空気浄化装置（1）のケーシング本体（2）の後部下側寄りには、放電装置（10）の電源手段（18）が設けられている（図１参照）。
【００３９】
プレフィルタ（8）は、室内空気中に含まれる比較的大きな塵埃を捕集するフィルタである。また、イオン化部（9）は、プレフィルタ（8）を通過した比較的小さな塵埃を帯電させ、この塵埃をイオン化部（9）の下流側に配置されている集塵フィルタ（静電フィルタ）（11）により捕集するためのものである。このイオン化部（9）は、複数のイオン化線（9a）と、各イオン化線（9a）に対応する対向電極（9b）とで構成されている。
【００４０】
上記複数のイオン化線（9a）は、波型形状ないし複数の「コ」の字が連なった水平断面形状を有する波形部材（15）の前側に配置されている。なお、本実施形態においては、２つの波形部材（15）が左右に配列されている。そして、波形部材（15）の前側には、複数の前側開口部（15a）が形成されており、各イオン化線（9a）は、各前側開口部（15a）内において波形部材（15）の上端から下端までに亘って張架されている。一方、上記イオン化線（9a）に対応する対向電極（9b）は、波形部材（15）の前側開口部（15a）を形成する壁面に設けられている。なお、この波形部材（15）の後側寄りの面には、集塵フィルタ（11）と略平行に配置されるメッシュ板（19）が連結されている。
【００４１】
放電装置（10）は、複数の放電電極（13）と、各放電電極（13）に対向する面状の対向電極（14）とを備えている。上記放電電極（13）は、線状ないし棒状に形成されており、上記波形部材（15）の後側に配置されている。この放電電極（13）は、放電装置（10）の拡大斜視図である図３(Ａ)に示すように、波形部材（15）の後側開口部（15b）内に配置されるとともに上下方向に延在する電極保持部材（20）に支持されている。この電極保持部材（20）は、水平断面が「コ」の字型に形成されており、所定の部位には前方に向かって屈曲形成された複数の支持板（20a）が形成されている。そして、線状ないし棒状の放電電極（13）は、該放電電極（13）を挟み込むようにしてかしめられた支持板（20a）の先端部によって支持されている（図３(Ｂ)、放電装置の水平断面図参照）。以上のようにして、放電電極（13）の両端部は、支持板（20a）から上下方向に突出した状態となっている。なお、本実施形態において、放電電極（13）はタングステンを材料として構成されている。また、この放電電極（13）の線径は約０．２ｍｍとなっている。
【００４２】
一方、対向電極（14）は、このようにして放電電極（13）が配置される波形部材（15）の後側開口部（15b）内の第１面（後面）（15c）に形成されている。そして、この第１面（15c）が放電電極（13）に対向する電極面として機能している。このようにして、支持板（13a）から突出する放電電極（13）が、対向電極（14）の電極面と略平行に配置されている。なお、対向電極（14）の上端部及び下端部には、それぞれ対向電極（14）と上記電極保持部材（20）とに介設されるスペーサー（41）が設けられている。このスペーサー（41）は、本実施形態において絶縁性の碍子で構成されている。そして、放電電極（13）の先端部から対向電極（14）までの間の距離が上記スペーサー（41）によって一定間隔に保持されている。なお、本実施形態において、両電極（13,14）の間の距離は６．１±０．３ｍｍに設計されている。
【００４３】
以上のような構成の放電装置（10）は、電源手段（18）より電圧が印加されることで、両電極（13,14）間においてストリーマ放電を行うように構成されている。この放電装置（10）は、ストリーマ放電による低温プラズマの発生に伴い、反応性の高い物質（オゾン、高速電子、イオン、ラジカルなどの活性種）を発生するように構成されている。
【００４４】
上記静電フィルタ（11）は、上記放電装置（10）の下流側に配置されている。静電フィルタ（11）は、上流側の面において、上述したイオン化部（9）によって帯電された比較的小さな塵埃を捕集する一方、下流側の面には光触媒（光半導体）が担持されている。この光触媒は、放電装置（10）の放電によって生成される活性種によって更に活性化され、室内空気中の有害物質の分解を促進する。なお、この光触媒は、例えば二酸化チタンや酸化亜鉛、あるいはタングステン酸化物や硫化カドミウムなどが用いられる。また、静電フィルタ（11）は、水平断面が波形状に屈曲して形成された、いわゆるプリーツフィルタで構成されている。
【００４５】
上記脱臭フィルタ(12)は、放電装置（10）及び静電フィルタ（11）の下流側近傍に配置されている。この脱臭フィルタ（12）は、図４(Ａ)に示すように、複数の波板で構成されたコルゲート状の基材（50）を備えている。なお、本実施形態において、基材（50）は、空気中の一酸化炭素以外の臭気成分（炭化水素、揮発性有機化合物、窒素酸化物、硫黄系化合物など）を吸着する吸着剤（吸着手段）（12c）が成形されて構成されている。なお、上記吸着剤（12c）は、活性炭、炭素繊維などが用いられる。さらに、基材（50）の表面には、ＣＯ吸着剤（12a）と触媒（触媒手段）（12b）とが担持されている（図４(Ｂ)参照）。
【００４６】
上記ＣＯ吸着剤（12a）は、空気中の一酸化炭素を選択的に吸着するように構成されている。そして、ＣＯ吸着剤（12a）に吸着された後の一酸化炭素が、上述した放電装置（10）のストリーマ放電によって酸化分解される。なお、上記ＣＯ吸着剤（12a）は、金属ハロゲン化物、あるいはハロゲン化金属アルミニウムを所定の担体に担持または添着させたもので構成されている。ここで、上記担体としては、アルミナ、シリカ、アルミナ−シリカ、ゼオライト、酸化チタンなどの金属酸化物系担体、あるいは、活性炭、グラファイト、炭素繊維などの炭素材料担体などが用いられる。さらに、金属ハロゲン化物やハロゲン化金属アルミニウムを構成する金属としては、銅、コバルト、銀、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、金、白金など、さらに上記ハロゲンとしては、塩素、フッ素、臭素、ヨウ素などが用いられる。
【００４７】
一方、上記触媒（12b）は、上記放電装置（10）のストリーマ放電による一酸化炭素の酸化分解反応を促進するものである。この触媒（12b）は、金属酸化物又は複合金属酸化物上に貴金属を固定化した金固定化金属酸化物からなる触媒、あるいは貴金属を固定化した金属酸化物または複合金属酸化物を担体に担持して構成された触媒などが用いられる。ここで、上記担体としては、アルミナ、シリカ、アルミナ−シリカ、ゼオライト、酸化チタンなどの金属酸化物系担体、あるいは、活性炭、グラファイト、炭素繊維などの炭素材料担体などが用いられる。また、触媒を構成する貴金属としては、金、白金、パラジウム、ロジウムなどが用いられる。さらに、上記金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化ランタン、酸化チタン、酸化コバルト、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化ニッケル、酸化クロム、酸化スカンジウム、酸化スズ、酸化マンガン、酸化バナジウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素といった単一金属の酸化物が用いられる。さらに、上記複合金属酸化物としては、亜鉛、鉄、銅、ランタン、チタン、コバルト、ジルコニウム、マグネシウム、ベリリウム、ニッケル、クロム、スカンジウム、カドミウム、インジウム、スズ、マンガン、バナジウム、セリウム、ケイ素のうち、２種類以上の金属元素の組み合わせなる酸化物が用いられる。
【００４８】
−運転動作−
空気浄化装置（1）の運転中は、遠心送風機（40）が起動し、室内空気がケーシング本体（2）内の流通通路（6）を流通する。また、この状態において、イオン化部（9）及び放電装置（10）へは、電源手段（18）から高電圧が印加される。
【００４９】
室内空気がケーシング本体（2）内に導入されると、まずプレフィルタ（8）において比較的大きな塵埃が除去される。プレフィルタ（8）を通過した室内空気は、イオン化部（9）へと流れる。イオン化部（9）では、イオン化線（9a）と対向電極（9b）との間での放電により室内空気中の比較的小さな塵埃が帯電する。この帯電した塵埃を含む室内空気は、静電フィルタ（11）へ流入する。そして、静電フィルタ（11）において、これらの帯電した塵埃が捕集される。
【００５０】
一方、放電装置（10）では、放電電極（13）と対向電極（14）との間でのストリーマ放電により活性種が生成している。このため、放電装置（10）により生成した活性種が、室内空気とともに下流側に流れる。
【００５１】
上放電装置（10）より生成する活性種は、室内空気と接触して室内空気中の有害物質や臭気物質を分解する。また、上記活性種が、静電フィルタ（11）に達すると、静電フィルタ（11）に担持された光触媒によって更に活性化し、室内空気中の有害成分や臭気成分が更に分解される。
【００５２】
また、脱臭フィルタ（12）においては、室内空気中の一酸化炭素がＣＯ吸着剤（12a）によって吸着される。このため、ＣＯ吸着剤（12a）の表面における一酸化炭素が濃縮された状態となる。さらに、室内空気中の一酸化炭素以外の臭気成分や有害成分が、脱臭フィルタ（12）の基材（50）を構成する吸着剤（12c）に吸着される。
【００５３】
ここで、上述した活性種が室内空気とともに脱臭フィルタ（12）を通過すると、ＣＯ吸着剤（12a）に吸着された一酸化炭素は、上記活性種によって酸化分解される。この際、脱臭フィルタ（12）に担持された触媒（12b）によって一酸化炭素の酸化分解反応が促進され、一酸化炭素は速やかに二酸化炭素に変化する。同時に、吸着剤（12b）に吸着された一酸化炭素以外の有害成分も、上記活性種によって酸化分解される。この際には、触媒（12b）によって活性種の活性が高まり、これらの有害成分の分解が促進される。
【００５４】
以上のようにして塵埃が除去されるとともに、一酸化炭素や有害成分も除去された清浄な室内空気は、遠心送風機(40)へと取り込まれ、空気吐出口(5)から室内へ供給される。
【００５５】
−性能評価試験−
次に、上述したようなストリーマ放電による一酸化炭素の除去性能について、性能評価試験を行った結果について図５から図７までを参照しながら説明する。
【００５６】
本試験では、図５に示すようなアクリルケース（60）内に放電装置（10）及び脱臭フィルタ（12）を設け、注入口（61）より一酸化炭素をシリンジで注入し、アクリルケース（60）内の濃度を約４５０ｐｐｍとした。そして、放電装置（10）でストリーマ放電を行い、その直後よりアクリルケース（60）内の一酸化炭素濃度の経時変化を一酸化炭素濃度センサ（62）を用いて観察した。なお、上記脱臭フィルタ（12）として活性炭に塩化銅（ＣＯ吸着剤）（12a）を添着したもの（ＣｕＣｌ添着活性炭）を用いた。また、比較対象として上記脱臭フィルタ（12）の換わりに何れのＣＯ吸着剤（12a）も担持しない活性炭を用いたものについて同様の試験を行った。その試験結果を図６に示す。
【００５７】
試験の結果、脱臭フィルタ（ＣｕＣｌ添着活性炭）（12）を用いてストリーマ放電を行った場合、時間の経過とともにアクリルケース（60）内の一酸化炭素濃度が速やかに減少した。すなわち、本試験において一酸化炭素を良好に除去することができた。一方、活性炭を用いてストリーマ放電を行った場合、時間が経過してもアクリルケース（60）内の一酸化炭素濃度はほとんど減少しなかった。以上の結果より、ＣＯ吸着剤（12a）による一酸化炭素の吸着能と放電装置（10）のストリーマ放電による一酸化炭素の酸化分解能とを組み合わせることで、空気中の一酸化炭素を効果的に除去できることが確認できた。
【００５８】
さらに、同様の試験装置及び脱臭フィルタ（12）を用いて、アクリルケース（60）内の一酸化炭素濃度、及び二酸化炭素濃度の経時変化について観察を行った。その試験結果を図７に示す。
【００５９】
試験の結果、ストリーマ放電開始前においても一酸化炭素濃度が減少する一方、二酸化炭素濃度はほとんど変化しなかった。このことから、ストリーマ放電が行われていない時点においても、脱臭フィルタ（12）の吸着作用によって一酸化炭素が除去されることが確認できた。一方、ストリーマ放電開始後には、一酸化炭素濃度が急激に減少する一方、二酸化炭素濃度が急激に上昇した。このことから、ストリーマ放電によって生成する活性種が、一酸化炭素を効果的に酸化分解し、二酸化炭素に変化させていることが確認できた。
【００６０】
−実施形態の効果−
本実施形態に係る空気浄化装置（1）では、以下の効果が発揮される。
【００６１】
上記実施形態によれば、一酸化炭素をＣＯ吸着手段（12）のＣＯ吸着剤（12a）で吸着した後、この一酸化炭素をストリーマ放電に伴う活性種によって酸化分解することで、空気中の一酸化炭素を効率的に除去できるようにしている。
【００６２】
ここで、ストリーマ放電で生じる活性種の生成量は、例えばグローコロナ放電と比較して格段に多いため、グローコロナ放電より小さい放電出力で、グローコロナ放電より大量の活性種を生成することができる。また、放電装置（10）によるストリーマ放電の消費電力は、例えばヒータを用いて一酸化炭素を酸化分解する空気浄化装置と比較して小さくて済む。したがって、この空気浄化装置（1）によって効率的かつ低消費電力で一酸化炭素を除去することができる。
【００６３】
また、上記実施形態によれば、脱臭フィルタ（12）の基材（50）に触媒手段としての触媒（12b）を担持している。よって、活性種による一酸化炭素の酸化分解反応を促進させることができ、空気中の一酸化炭素の分解効率を一層向上させることができる。
【００６４】
さらに、上記実施形態によれば、脱臭フィルタ（12）の基材（50）を吸着手段としての吸着剤（12c）で構成するようにしている。よって、空気中の一酸化炭素以外の有害成分を吸着剤（12c）で吸着し、この有害成分を活性種によって酸化分解することができる。ここで、上記触媒（12b）や吸着剤（12c）は、脱臭フィルタ（12）に一体的に構成されるため、脱臭フィルタ（12）に、一酸化炭素の吸着能、触媒効果、一酸化炭素以外の有害成分の吸着能を兼備させることができる。よって、この空気浄化装置（1）のコンパクト化を図ることができる。
【００６５】
《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００６６】
上記実施形態では、脱臭フィルタ（12）の基材（50）にＣＯ吸着剤（12a）を担持するようにしている。しかしながら、図８に示すように、ＣＯ吸着剤（12a）を基材（50）の内部において締め固めるようにして保持させてもよい。この場合には、基材（50）における空気の流通通路にＣＯ吸着剤（12a）を高密度に配置できるため、空気中の一酸化炭素の吸着性能の向上が期待できる。なお、ＣＯ吸着剤（12a）に加えて触媒（12b）を基材（50）内に保持させるようにしてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、基材（50）をコルゲート状に形成しているが、これ以外に基材（50）をハニカム状に形成してもよい。
【００６８】
さらに、上記実施形態では、基材（50）にＣＯ吸着剤（12a）、触媒（12b）、及び吸着剤（12c）を一体的に構成するようにしている。しかしながら、例えば脱臭フィルタ（ＣＯ吸着手段）（12）、触媒手段としての触媒フィルタ（12b）、吸着手段としての吸着フィルタをそれぞれ別に設けるというように、空気浄化装置（1）内に、触媒手段（12b）や吸着手段（12c）を別体で設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施形態に係る空気浄化装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】実施形態に係る空気浄化装置の内部を上流側から視た図である。
【図３】図３(Ａ)は、放電装置の拡大斜視図であり、図３(Ｂ)は、放電装置の水平断面図である。
【図４】図４(Ａ)は、ＣＯ吸着手段を前方から視た構成図であり、図４(Ｂ)は、ＣＯ吸着手段の拡大図である。
【図５】図５は、一酸化炭素の分解試験装置の概略構成図である。
【図６】図６は、一酸化炭素の分解性能を示す第１のグラフである。
【図７】図７は、一酸化炭素の分解性能を示す第２のグラフである。
【図８】その他の実施形態に係るＣＯ吸着手段を上流側から視た構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
(1) 空気浄化装置
(6) 流通通路
(10) 放電装置
(12) ＣＯ吸着手段
(12a) ＣＯ吸着剤
(12b) 触媒（触媒手段）
(12c) 吸着剤（吸着手段）
(50) 基材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中の少なくとも一酸化炭素を処理する空気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、石油ストーブの使用時や喫煙時における空気の不完全燃焼により生成する一酸化炭素が問題視されている。なお、一酸化炭素は、人体の血液中のヘモグロビンと結合して人体の組織内機能を麻痺させる、あるいは停止させる猛毒物質である。したがって、 例えば建築基準法、ビル管理法、あるいは大気汚染防止法などによって一酸化炭素の濃度基準が定められている。
【０００３】
一酸化炭素を処理する従来の空気浄化装置として、例えばオゾン発生装置（放電装置）を用いた空気浄化装置が知られている（例えば特許文献１参照。）この空気浄化装置は、ケーシング内に、グローコロナ放電などによって活性種（オゾン、ラジカル、高速電子、イオンなど）を生成する放電装置と、一酸化炭素などを吸着するＣＯ吸着手段を備えている。そして、この空気浄化装置は、室内空気をケーシング内に導入し、空気中の一酸化炭素を上記ＣＯ吸着手段で吸着する。一方、放電装置のグローコロナ放電によって生成した活性種を含む空気が上記ＣＯ吸着手段を流通すると、これらの活性種がＣＯ吸着手段に吸着された一酸化炭素を酸化分解し、一酸化炭素が二酸化炭素に変化する。このようにして、一酸化炭素が処理された空気は、ケーシングより室内空間へ供給される。
【０００４】
また、これ以外の従来の空気浄化装置として、ＣＯ吸着剤が担持されているヒータを備えた空気浄化装置が知られている（例えば特許文献２参照。）この空気浄化装置は、空気中の一酸化炭素をＣＯ吸着剤によって吸着除去した後、この室内空気を室内空間へ供給する。この際、この空気浄化装置は、所定の間隔で上記ヒータを通電してヒータの表面を約４００℃以上まで昇温することで、ＣＯ吸着剤で吸着された一酸化炭素を酸化分解するとともに、ＣＯ吸着剤の加熱再生を行うようにしている。
【特許文献１】特開２００４−１０５３０６号公報
【特許文献２】特開平７−８３４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示されているような空気浄化装置におけるグローコロナ放電は、電極の先端部近傍に膜状のプラズマ領域を形成し、このプラズマ領域内において上述のような活性種を生成するものである。このため、プラズマ領域が比較的狭く、空気中の一酸化炭素を酸化分解させるために十分な活性種を生成するためには、比較的大容量の放電出力が必要となる。したがって、この空気浄化装置の消費電力が増大してしまう。
【０００６】
また、特許文献２に開示されているような空気浄化装置では、ＣＯ吸着剤をヒータによって約４００℃以上まで昇温する必要がある。このため、ヒータの容量が大きくなり、やはりこの空気浄化装置の消費電力が増大してしまう。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、一酸化炭素を効果的かつ低消費電力で除去できる空気浄化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ＣＯ吸着手段で吸着した一酸化炭素をストリーマ放電によって酸化分解するようにしたものである。
【０００９】
より具体的に、第１の発明は、空気中の少なくとも一酸化炭素を処理する空気浄化装置を前提としている。そして、この空気浄化装置は、空気の流通通路（6）に、一酸化炭素を選択的に吸着するＣＯ吸着手段（12）と、ストリーマ放電を行うことにより一酸化炭素を酸化分解する放電装置（10）とを備えているものである。
【００１０】
上記第１の発明では、例えば室内空気などの被処理空気が空気浄化装置内に導入され、この空気が所定の流通通路（6）を流通する。ここで、この空気がＣＯ吸着手段（12）を流通する際、空気中の一酸化炭素がＣＯ吸着手段（12）に吸着される。一方、放電装置（10）でストリーマ放電が行われると、上記ＣＯ吸着手段（12）に吸着された一酸化炭素が、上記ストリーマ放電によって酸化分解される。
【００１１】
ここで、ストリーマ放電は、電極（放電電極）から該電極に対向する対向電極に向かってフレア状ないし円錐状にプラズマ領域が形成される特徴を有する。このため、ストリーマ放電のプラズマ領域は、例えば上述したグローコロナ放電のプラズマ領域と比較して、約１０００倍以上の体積を有することが知られている。よって、グローコロナ放電よりも小さい放電出力でグローコロナ放電よりも大量の活性種を生成することができ、一酸化炭素の酸化分解効率を向上させることができる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の空気浄化装置において、ＣＯ吸着手段（12）が放電装置（10）の下流側近傍に配置されているものである。
【００１３】
上記第２の発明では、放電装置（10）のストリーマ放電によって生成した活性種が、空気とともに流通通路（6）を流通し、その後、ＣＯ吸着手段（12）を通過する。よって、ＣＯ吸着手段（12）で吸着された一酸化炭素と上記活性種との接触効率を向上させることができる。したがって、上記活性種による一酸化炭素の酸化分解効率を向上させることができる。
【００１４】
第３の発明は、第１又は第２の発明の空気浄化装置において、流通通路（6）にストリーマ放電による一酸化炭素の酸化分解反応を促進する触媒手段（12b）を備えているものである。
【００１５】
上記第３の発明では、流通通路（6）に触媒手段（12b）が設けられる。このため、ストリーマ放電によって生成した活性種の活性を上記触媒手段（12b）によって高めることができる。すなわち、ＣＯ吸着手段（12）に吸着された一酸化炭素の酸化分解反応を促進して、一酸化炭素の分解効率を向上させることができる。
【００１６】
第４の発明は、第１から第３のいずれか１の発明の空気浄化装置において、流通通路（6）に、空気中の有害成分を吸着する吸着手段（12c）が備えられているものである。ここで、「吸着手段」は、空気中の一酸化炭素以外の有害成分（例えば炭化水素、揮発性有機化合物、窒素酸化物、硫黄系化合物など）を吸着するものであり、上記ＣＯ吸着手段とは異なるものを意味する。
【００１７】
上記第４の発明では、流通通路（6）に吸着手段（12c）が設けられる。よって、上記ＣＯ吸着手段（12）で処理できない一酸化炭素以外の有害成分を上記吸着手段（12c）によって吸着することができる。そして、放電装置（10）のストリーマ放電によって生成した活性種によって上記有害成分を酸化分解することができる。
【００１８】
第５の発明は、第１又は第２の発明の空気浄化装置において、ＣＯ吸着手段（12）が、基材（50）と、該基材（50）に備えられて一酸化炭素を選択的に吸着するＣＯ吸着剤（12a）とを有するものである。ここで、上記ＣＯ吸着剤（12a）は、基材（50）の表面に担持されるものであってもよいし、例えば基材（50）によって締め付けられて保持されるものであってもよく、さらに、基材（50）自体を構成するものであってもよい。
【００１９】
上記第５の発明では、基材（50）に第１の発明で上述したＣＯ吸着手段としてのＣＯ吸着剤（12a）が備えられることでＣＯ吸着手段（12）が構成される。そして、一酸化炭素を含む空気が基材（50）の表面を流通することで、一酸化炭素がＣＯ吸着剤（12a）に吸着される。
【００２０】
第６の発明は、第５の発明の空気浄化装置において、基材（50）に、ストリーマ放電による一酸化炭素の酸化分解反応を促進する触媒（12b）が備えられているものである。ここで、上記触媒（12b）は、基材（50）の表面に担持されるものであってもよいし、例えば基材（50）によって締め付けられて保持されるものであってもよく、さらに、基材（50）自体を構成するものであってもよい。
【００２１】
上記第６の発明では、基材（50）に、上記ＣＯ吸着剤（12a）に加え、第３の発明で上述した触媒手段としての触媒（12b）が備えられることでＣＯ吸着手段（12）が構成される。このため、放電装置（10）のストリーマ放電によって生成した活性種が、ＣＯ吸着手段（12）を流通する際、触媒（12b）によって活性種の活性を高めることができる。よって、ＣＯ吸着剤（12a）に吸着された一酸化炭素の酸化分解反応を促進することができ、一酸化炭素の分解効率を向上させることができる。
【００２２】
第７の発明は、第５又は第６の発明の空気浄化装置において、基材（50）に、空気中の有害成分を吸着する吸着剤（12c）が備えられているものである。ここで、上記吸着剤（12c）は、基材（50）の表面に担持されるものであってもよいし、例えば基材（50）によって締め付けられて保持されるものであってもよく、さらに、基材（50）自体を構成するものであってもよい。
【００２３】
上記第７の発明では、基材（50）に、上記ＣＯ吸着剤（12a）に加え、第４の発明で上述した吸着手段としての吸着剤（12c）が備えられることでＣＯ吸着手段（12）が構成される。このため、ＣＯ吸着手段（12）によって、空気中の一酸化炭素のみならず、これ以外の有害成分を吸着し、この有害成分を活性種によって酸化分解することができる。
【００２４】
第８の発明は、第５から第７のいずれか１の発明の空気浄化装置において、基材（50）は、ハニカム状又はコルゲート状に形成されているものである。
【００２５】
上記第８の発明では、流通通路（6）を流れる空気が基材（50）内を通過する。ここで、基材（50）は、ハニカム状あるいはコルゲート状に形成されているため、基材（50）を流通する空気の通気圧力損失を低減できると同時に、基材（50）の表面に備えられるＣＯ吸着剤（12a）、あるいは吸着剤（12c）と空気中の被処理成分の接触効率、あるいはＣＯ吸着剤（12a）に吸着された一酸化炭素や吸着剤（12c）に吸着された有害成分と、ストリーマ放電によって生成する活性種との接触効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
上記第１の発明によれば、放電装置（10）のストリーマ放電によって活性種を生成し、ＣＯ吸着手段（12）に吸着された一酸化炭素を上記活性種によって酸化分解するようにしている。ここで、ストリーマ放電による活性種の生成量は、例えば特許文献１のグローコロナ放電と比較して格段に多いため、グローコロナ放電よりも小さい放電出力でグローコロナ放電以上の一酸化炭素分解効率を得ることができる。また、この空気浄化装置においては、特許文献２の空気浄化装置のような大容量のヒータを用いる必要もない。よって、この空気浄化装置において、効率的かつ低消費電力で一酸化炭素を除去することができる。
【００２７】
上記第２の発明によれば、放電装置（10）の下流側近傍にＣＯ吸着手段（12）を配置することで、ストリーマ放電によって生成した活性種とＣＯ吸着手段（12）との接触効率を向上できるようにしている。このようにすると、ＣＯ吸着手段（12）で吸着された一酸化炭素を活性種によって効率的に酸化分解することができる。すなわち、この空気浄化装置による一酸化炭素の分解効率を一層向上させることができる。
【００２８】
上記第３の発明によれば、触媒手段（12b）を設けることによって、活性種による一酸化炭素の酸化分解反応を促進させるようにしている。よって、ＣＯ吸着手段（12）で吸着された一酸化炭素の分解効率を効果的に向上させることができる。
【００２９】
上記第４の発明によれば、吸着手段（12c）を設けることによって、空気中の一酸化炭素のみならず、これ以外の有害成分を吸着手段（12c）で吸着できるようにしている。そして、吸着手段（12c）で吸着されたこれらの有害成分を放電装置（10）で生成した活性種によって酸化分解できるようにしている。よって、この空気浄化装置によってより広範囲の臭気成分や有害成分を除去することができる。
【００３０】
上記第５の発明によれば、基材（50）にＣＯ吸着剤（12a）を備えることでＣＯ吸着手段（12）を構成するようにしている。よって、基材（50）を所定の形状に加工することで、装置形状や用途に応じたＣＯ吸着手段（12）を成形することができる。また、基材（50）の表面にＣＯ吸着剤（12a）を担持、添着することで、ＣＯ吸着剤（12a）と空気の接触効率を向上できる。
【００３１】
上記第６の発明によれば、基材（50）にＣＯ吸着剤（12a）と触媒（12b）とを備えることでＣＯ吸着手段（12）を構成するようにしている。よって、ＣＯ吸着剤（12a）近傍の活性種に対する触媒効果を高めることができ、一酸化炭素の酸化分解反応を一層向上させることができる。また、ＣＯ吸着手段（12）と触媒手段（12b）とを一体的に構成することができるため、この空気浄化装置のコンパクト化を図ることができる。
【００３２】
上記第７の発明によれば、基材（50）にＣＯ吸着剤（12a）と吸着剤（12c）とを備えることでＣＯ吸着手段（12）を構成するようにしている。よって、ＣＯ吸着手段（12）に一酸化炭素の吸着能と、一酸化炭素以外の有害成分の吸着能との双方を兼備させることができる。さらに、このＣＯ吸着手段（12）に触媒（12b）を備えることで、ＣＯ吸着手段（12）と触媒手段（12b）と吸着手段（12c）とを一体的に構成することができる。よって、この空気浄化装置を一層コンパクトに構成することができる。
【００３３】
上記第８の発明によれば、基材（50）をハニカム状、あるいはコルゲート状に形成することで、ＣＯ吸着手段（12)を流通する空気の通気圧力損失の低減を図ることができる。よって、この空気浄化装置に備えられる例えば遠心送風機の動力の低減を図ることができる。さらに、ＣＯ吸着剤（12a）や吸着剤（12c）と空気の接触効率の向上を図ることで、ＣＯ吸着剤（12a）による一酸化炭素の吸着性能、あるいは吸着剤（12c）による有害成分の吸着性能を向上させることができると同時に、ＣＯ吸着剤（12a）に吸着された一酸化炭素、あるいは吸着剤（12c）に吸着された有害成分の分解効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
《発明の実施形態》
まず、本発明の実施形態に係る空気浄化装置（1）について、図１及び図２を参照しながら詳細に説明する。なお、図１は、空気浄化装置（1）の分解斜視図であり、図２は、空気浄化装置（1）の内部を上方から視た図である。この空気浄化装置（1）は、一般家庭や小規模店舗などで用いられる民生用の空気浄化装置である。また、空気浄化装置（1）は、空気中の有害成分に加えて、特に空気中の一酸化炭素を処理する空気浄化装置である。
【００３６】
空気浄化装置（1）は、一端が開放された箱形のケーシング本体（2）と、該ケーシング本体（2）の開放端面に装着される前面カバー（3）とを備えている。前面カバー（3）の両側面及び前面中央部には、室内空気が導入される空気吸込口（4）が形成されている。また、ケーシング本体（2）の天板の背面側寄りには、室内空気が流出する空気吐出口（5）が形成されている。
【００３７】
ケーシング本体（2）内には、空気吸込口（4）から空気吐出口（5）までに亘って室内空気が流れる流通通路（6）が形成されている。この流通通路（6）には、室内空気の流れの上流側（図２において下側）から順に、空気浄化を行う各種の機能部品と、上記流通通路（6）に室内空気を流通させるための遠心送風機（40）とが配置されている。
【００３８】
上記機能部品は、前面カバー（3）側より順に、プレフィルタ（8）、イオン化部（9）、放電装置（10）、集塵フィルタ（11）、及び脱臭フィルタ（ＣＯ吸着手段）（12）が配置されて構成されている。また、空気浄化装置（1）のケーシング本体（2）の後部下側寄りには、放電装置（10）の電源手段（18）が設けられている（図１参照）。
【００３９】
プレフィルタ（8）は、室内空気中に含まれる比較的大きな塵埃を捕集するフィルタである。また、イオン化部（9）は、プレフィルタ（8）を通過した比較的小さな塵埃を帯電させ、この塵埃をイオン化部（9）の下流側に配置されている集塵フィルタ（静電フィルタ）（11）により捕集するためのものである。このイオン化部（9）は、複数のイオン化線（9a）と、各イオン化線（9a）に対応する対向電極（9b）とで構成されている。
【００４０】
上記複数のイオン化線（9a）は、波型形状ないし複数の「コ」の字が連なった水平断面形状を有する波形部材（15）の前側に配置されている。なお、本実施形態においては、２つの波形部材（15）が左右に配列されている。そして、波形部材（15）の前側には、複数の前側開口部（15a）が形成されており、各イオン化線（9a）は、各前側開口部（15a）内において波形部材（15）の上端から下端までに亘って張架されている。一方、上記イオン化線（9a）に対応する対向電極（9b）は、波形部材（15）の前側開口部（15a）を形成する壁面に設けられている。なお、この波形部材（15）の後側寄りの面には、集塵フィルタ（11）と略平行に配置されるメッシュ板（19）が連結されている。
【００４１】
放電装置（10）は、複数の放電電極（13）と、各放電電極（13）に対向する面状の対向電極（14）とを備えている。上記放電電極（13）は、線状ないし棒状に形成されており、上記波形部材（15）の後側に配置されている。この放電電極（13）は、放電装置（10）の拡大斜視図である図３(Ａ)に示すように、波形部材（15）の後側開口部（15b）内に配置されるとともに上下方向に延在する電極保持部材（20）に支持されている。この電極保持部材（20）は、水平断面が「コ」の字型に形成されており、所定の部位には前方に向かって屈曲形成された複数の支持板（20a）が形成されている。そして、線状ないし棒状の放電電極（13）は、該放電電極（13）を挟み込むようにしてかしめられた支持板（20a）の先端部によって支持されている（図３(Ｂ)、放電装置の水平断面図参照）。以上のようにして、放電電極（13）の両端部は、支持板（20a）から上下方向に突出した状態となっている。なお、本実施形態において、放電電極（13）はタングステンを材料として構成されている。また、この放電電極（13）の線径は約０．２ｍｍとなっている。
【００４２】
一方、対向電極（14）は、このようにして放電電極（13）が配置される波形部材（15）の後側開口部（15b）内の第１面（後面）（15c）に形成されている。そして、この第１面（15c）が放電電極（13）に対向する電極面として機能している。このようにして、支持板（13a）から突出する放電電極（13）が、対向電極（14）の電極面と略平行に配置されている。なお、対向電極（14）の上端部及び下端部には、それぞれ対向電極（14）と上記電極保持部材（20）とに介設されるスペーサー（41）が設けられている。このスペーサー（41）は、本実施形態において絶縁性の碍子で構成されている。そして、放電電極（13）の先端部から対向電極（14）までの間の距離が上記スペーサー（41）によって一定間隔に保持されている。なお、本実施形態において、両電極（13,14）の間の距離は６．１±０．３ｍｍに設計されている。
【００４３】
以上のような構成の放電装置（10）は、電源手段（18）より電圧が印加されることで、両電極（13,14）間においてストリーマ放電を行うように構成されている。この放電装置（10）は、ストリーマ放電による低温プラズマの発生に伴い、反応性の高い物質（オゾン、高速電子、イオン、ラジカルなどの活性種）を発生するように構成されている。
【００４４】
上記静電フィルタ（11）は、上記放電装置（10）の下流側に配置されている。静電フィルタ（11）は、上流側の面において、上述したイオン化部（9）によって帯電された比較的小さな塵埃を捕集する一方、下流側の面には光触媒（光半導体）が担持されている。この光触媒は、放電装置（10）の放電によって生成される活性種によって更に活性化され、室内空気中の有害物質の分解を促進する。なお、この光触媒は、例えば二酸化チタンや酸化亜鉛、あるいはタングステン酸化物や硫化カドミウムなどが用いられる。また、静電フィルタ（11）は、水平断面が波形状に屈曲して形成された、いわゆるプリーツフィルタで構成されている。
【００４５】
上記脱臭フィルタ(12)は、放電装置（10）及び静電フィルタ（11）の下流側近傍に配置されている。この脱臭フィルタ（12）は、図４(Ａ)に示すように、複数の波板で構成されたコルゲート状の基材（50）を備えている。なお、本実施形態において、基材（50）は、空気中の一酸化炭素以外の臭気成分（炭化水素、揮発性有機化合物、窒素酸化物、硫黄系化合物など）を吸着する吸着剤（吸着手段）（12c）が成形されて構成されている。なお、上記吸着剤（12c）は、活性炭、炭素繊維などが用いられる。さらに、基材（50）の表面には、ＣＯ吸着剤（12a）と触媒（触媒手段）（12b）とが担持されている（図４(Ｂ)参照）。
【００４６】
上記ＣＯ吸着剤（12a）は、空気中の一酸化炭素を選択的に吸着するように構成されている。そして、ＣＯ吸着剤（12a）に吸着された後の一酸化炭素が、上述した放電装置（10）のストリーマ放電によって酸化分解される。なお、上記ＣＯ吸着剤（12a）は、金属ハロゲン化物、あるいはハロゲン化金属アルミニウムを所定の担体に担持または添着させたもので構成されている。ここで、上記担体としては、アルミナ、シリカ、アルミナ−シリカ、ゼオライト、酸化チタンなどの金属酸化物系担体、あるいは、活性炭、グラファイト、炭素繊維などの炭素材料担体などが用いられる。さらに、金属ハロゲン化物やハロゲン化金属アルミニウムを構成する金属としては、銅、コバルト、銀、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、金、白金など、さらに上記ハロゲンとしては、塩素、フッ素、臭素、ヨウ素などが用いられる。
【００４７】
一方、上記触媒（12b）は、上記放電装置（10）のストリーマ放電による一酸化炭素の酸化分解反応を促進するものである。この触媒（12b）は、金属酸化物又は複合金属酸化物上に貴金属を固定化した金固定化金属酸化物からなる触媒、あるいは貴金属を固定化した金属酸化物または複合金属酸化物を担体に担持して構成された触媒などが用いられる。ここで、上記担体としては、アルミナ、シリカ、アルミナ−シリカ、ゼオライト、酸化チタンなどの金属酸化物系担体、あるいは、活性炭、グラファイト、炭素繊維などの炭素材料担体などが用いられる。また、触媒を構成する貴金属としては、金、白金、パラジウム、ロジウムなどが用いられる。さらに、上記金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化ランタン、酸化チタン、酸化コバルト、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化ニッケル、酸化クロム、酸化スカンジウム、酸化スズ、酸化マンガン、酸化バナジウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素といった単一金属の酸化物が用いられる。さらに、上記複合金属酸化物としては、亜鉛、鉄、銅、ランタン、チタン、コバルト、ジルコニウム、マグネシウム、ベリリウム、ニッケル、クロム、スカンジウム、カドミウム、インジウム、スズ、マンガン、バナジウム、セリウム、ケイ素のうち、２種類以上の金属元素の組み合わせなる酸化物が用いられる。
【００４８】
−運転動作−
空気浄化装置（1）の運転中は、遠心送風機（40）が起動し、室内空気がケーシング本体（2）内の流通通路（6）を流通する。また、この状態において、イオン化部（9）及び放電装置（10）へは、電源手段（18）から高電圧が印加される。
【００４９】
室内空気がケーシング本体（2）内に導入されると、まずプレフィルタ（8）において比較的大きな塵埃が除去される。プレフィルタ（8）を通過した室内空気は、イオン化部（9）へと流れる。イオン化部（9）では、イオン化線（9a）と対向電極（9b）との間での放電により室内空気中の比較的小さな塵埃が帯電する。この帯電した塵埃を含む室内空気は、静電フィルタ（11）へ流入する。そして、静電フィルタ（11）において、これらの帯電した塵埃が捕集される。
【００５０】
一方、放電装置（10）では、放電電極（13）と対向電極（14）との間でのストリーマ放電により活性種が生成している。このため、放電装置（10）により生成した活性種が、室内空気とともに下流側に流れる。
【００５１】
上放電装置（10）より生成する活性種は、室内空気と接触して室内空気中の有害物質や臭気物質を分解する。また、上記活性種が、静電フィルタ（11）に達すると、静電フィルタ（11）に担持された光触媒によって更に活性化し、室内空気中の有害成分や臭気成分が更に分解される。
【００５２】
また、脱臭フィルタ（12）においては、室内空気中の一酸化炭素がＣＯ吸着剤（12a）によって吸着される。このため、ＣＯ吸着剤（12a）の表面における一酸化炭素が濃縮された状態となる。さらに、室内空気中の一酸化炭素以外の臭気成分や有害成分が、脱臭フィルタ（12）の基材（50）を構成する吸着剤（12c）に吸着される。
【００５３】
ここで、上述した活性種が室内空気とともに脱臭フィルタ（12）を通過すると、ＣＯ吸着剤（12a）に吸着された一酸化炭素は、上記活性種によって酸化分解される。この際、脱臭フィルタ（12）に担持された触媒（12b）によって一酸化炭素の酸化分解反応が促進され、一酸化炭素は速やかに二酸化炭素に変化する。同時に、吸着剤（12b）に吸着された一酸化炭素以外の有害成分も、上記活性種によって酸化分解される。この際には、触媒（12b）によって活性種の活性が高まり、これらの有害成分の分解が促進される。
【００５４】
以上のようにして塵埃が除去されるとともに、一酸化炭素や有害成分も除去された清浄な室内空気は、遠心送風機(40)へと取り込まれ、空気吐出口(5)から室内へ供給される。
【００５５】
−性能評価試験−
次に、上述したようなストリーマ放電による一酸化炭素の除去性能について、性能評価試験を行った結果について図５から図７までを参照しながら説明する。
【００５６】
本試験では、図５に示すようなアクリルケース（60）内に放電装置（10）及び脱臭フィルタ（12）を設け、注入口（61）より一酸化炭素をシリンジで注入し、アクリルケース（60）内の濃度を約４５０ｐｐｍとした。そして、放電装置（10）でストリーマ放電を行い、その直後よりアクリルケース（60）内の一酸化炭素濃度の経時変化を一酸化炭素濃度センサ（62）を用いて観察した。なお、上記脱臭フィルタ（12）として活性炭に塩化銅（ＣＯ吸着剤）（12a）を添着したもの（ＣｕＣｌ添着活性炭）を用いた。また、比較対象として上記脱臭フィルタ（12）の換わりに何れのＣＯ吸着剤（12a）も担持しない活性炭を用いたものについて同様の試験を行った。その試験結果を図６に示す。
【００５７】
試験の結果、脱臭フィルタ（ＣｕＣｌ添着活性炭）（12）を用いてストリーマ放電を行った場合、時間の経過とともにアクリルケース（60）内の一酸化炭素濃度が速やかに減少した。すなわち、本試験において一酸化炭素を良好に除去することができた。一方、活性炭を用いてストリーマ放電を行った場合、時間が経過してもアクリルケース（60）内の一酸化炭素濃度はほとんど減少しなかった。以上の結果より、ＣＯ吸着剤（12a）による一酸化炭素の吸着能と放電装置（10）のストリーマ放電による一酸化炭素の酸化分解能とを組み合わせることで、空気中の一酸化炭素を効果的に除去できることが確認できた。
【００５８】
さらに、同様の試験装置及び脱臭フィルタ（12）を用いて、アクリルケース（60）内の一酸化炭素濃度、及び二酸化炭素濃度の経時変化について観察を行った。その試験結果を図７に示す。
【００５９】
試験の結果、ストリーマ放電開始前においても一酸化炭素濃度が減少する一方、二酸化炭素濃度はほとんど変化しなかった。このことから、ストリーマ放電が行われていない時点においても、脱臭フィルタ（12）の吸着作用によって一酸化炭素が除去されることが確認できた。一方、ストリーマ放電開始後には、一酸化炭素濃度が急激に減少する一方、二酸化炭素濃度が急激に上昇した。このことから、ストリーマ放電によって生成する活性種が、一酸化炭素を効果的に酸化分解し、二酸化炭素に変化させていることが確認できた。
【００６０】
−実施形態の効果−
本実施形態に係る空気浄化装置（1）では、以下の効果が発揮される。
【００６１】
上記実施形態によれば、一酸化炭素をＣＯ吸着手段（12）のＣＯ吸着剤（12a）で吸着した後、この一酸化炭素をストリーマ放電に伴う活性種によって酸化分解することで、空気中の一酸化炭素を効率的に除去できるようにしている。
【００６２】
ここで、ストリーマ放電で生じる活性種の生成量は、例えばグローコロナ放電と比較して格段に多いため、グローコロナ放電より小さい放電出力で、グローコロナ放電より大量の活性種を生成することができる。また、放電装置（10）によるストリーマ放電の消費電力は、例えばヒータを用いて一酸化炭素を酸化分解する空気浄化装置と比較して小さくて済む。したがって、この空気浄化装置（1）によって効率的かつ低消費電力で一酸化炭素を除去することができる。
【００６３】
また、上記実施形態によれば、脱臭フィルタ（12）の基材（50）に触媒手段としての触媒（12b）を担持している。よって、活性種による一酸化炭素の酸化分解反応を促進させることができ、空気中の一酸化炭素の分解効率を一層向上させることができる。
【００６４】
さらに、上記実施形態によれば、脱臭フィルタ（12）の基材（50）を吸着手段としての吸着剤（12c）で構成するようにしている。よって、空気中の一酸化炭素以外の有害成分を吸着剤（12c）で吸着し、この有害成分を活性種によって酸化分解することができる。ここで、上記触媒（12b）や吸着剤（12c）は、脱臭フィルタ（12）に一体的に構成されるため、脱臭フィルタ（12）に、一酸化炭素の吸着能、触媒効果、一酸化炭素以外の有害成分の吸着能を兼備させることができる。よって、この空気浄化装置（1）のコンパクト化を図ることができる。
【００６５】
《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００６６】
上記実施形態では、脱臭フィルタ（12）の基材（50）にＣＯ吸着剤（12a）を担持するようにしている。しかしながら、図８に示すように、ＣＯ吸着剤（12a）を基材（50）の内部において締め固めるようにして保持させてもよい。この場合には、基材（50）における空気の流通通路にＣＯ吸着剤（12a）を高密度に配置できるため、空気中の一酸化炭素の吸着性能の向上が期待できる。なお、ＣＯ吸着剤（12a）に加えて触媒（12b）を基材（50）内に保持させるようにしてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、基材（50）をコルゲート状に形成しているが、これ以外に基材（50）をハニカム状に形成してもよい。
【００６８】
さらに、上記実施形態では、基材（50）にＣＯ吸着剤（12a）、触媒（12b）、及び吸着剤（12c）を一体的に構成するようにしている。しかしながら、例えば脱臭フィルタ（ＣＯ吸着手段）（12）、触媒手段としての触媒フィルタ（12b）、吸着手段としての吸着フィルタをそれぞれ別に設けるというように、空気浄化装置（1）内に、触媒手段（12b）や吸着手段（12c）を別体で設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施形態に係る空気浄化装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】実施形態に係る空気浄化装置の内部を上流側から視た図である。
【図３】図３(Ａ)は、放電装置の拡大斜視図であり、図３(Ｂ)は、放電装置の水平断面図である。
【図４】図４(Ａ)は、ＣＯ吸着手段を前方から視た構成図であり、図４(Ｂ)は、ＣＯ吸着手段の拡大図である。
【図５】図５は、一酸化炭素の分解試験装置の概略構成図である。
【図６】図６は、一酸化炭素の分解性能を示す第１のグラフである。
【図７】図７は、一酸化炭素の分解性能を示す第２のグラフである。
【図８】その他の実施形態に係るＣＯ吸着手段を上流側から視た構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
(1) 空気浄化装置
(6) 流通通路
(10) 放電装置
(12) ＣＯ吸着手段
(12a) ＣＯ吸着剤
(12b) 触媒（触媒手段）
(12c) 吸着剤（吸着手段）
(50) 基材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中の少なくとも一酸化炭素を処理する空気浄化装置において、
空気の流通通路（6）に、一酸化炭素を選択的に吸着するＣＯ吸着手段（12）と、ストリーマ放電を行うことにより一酸化炭素を酸化分解する放電装置（10）とを備えている空気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空気浄化装置において、
ＣＯ吸着手段（12）は、放電装置（10）の下流側近傍に配置されている空気浄化装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の空気浄化装置において、
流通通路（6）には、ストリーマ放電による一酸化炭素の酸化分解反応を促進する触媒手段（12b）を備えている空気浄化装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１に記載の空気浄化装置において、
流通通路（6）には、空気中の有害成分を吸着する吸着手段（12c）が備えられている空気浄化装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の空気浄化装置において、
ＣＯ吸着手段（12）は、基材（50）と、該基材（50）に備えられて一酸化炭素を選択的に吸着するＣＯ吸着剤（12a）とを有する空気浄化装置。
【請求項６】
請求項５に記載の空気浄化装置において、
基材（50）には、ストリーマ放電による一酸化炭素の酸化分解反応を促進する触媒（12b）が備えられている空気浄化装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の空気浄化装置において、
基材（50）には、空気中の有害成分を吸着する吸着剤（12c）が備えられている空気浄化装置。
【請求項８】
請求項５から７のいずれか１に記載の空気浄化装置において、
基材（50）は、ハニカム状又はコルゲート状に形成されている空気浄化装置。
【請求項１】
空気中の少なくとも一酸化炭素を処理する空気浄化装置において、
空気の流通通路（6）に、一酸化炭素を選択的に吸着するＣＯ吸着手段（12）と、ストリーマ放電を行うことにより一酸化炭素を酸化分解する放電装置（10）とを備えている空気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空気浄化装置において、
ＣＯ吸着手段（12）は、放電装置（10）の下流側近傍に配置されている空気浄化装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の空気浄化装置において、
流通通路（6）には、ストリーマ放電による一酸化炭素の酸化分解反応を促進する触媒手段（12b）を備えている空気浄化装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１に記載の空気浄化装置において、
流通通路（6）には、空気中の有害成分を吸着する吸着手段（12c）が備えられている空気浄化装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の空気浄化装置において、
ＣＯ吸着手段（12）は、基材（50）と、該基材（50）に備えられて一酸化炭素を選択的に吸着するＣＯ吸着剤（12a）とを有する空気浄化装置。
【請求項６】
請求項５に記載の空気浄化装置において、
基材（50）には、ストリーマ放電による一酸化炭素の酸化分解反応を促進する触媒（12b）が備えられている空気浄化装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の空気浄化装置において、
基材（50）には、空気中の有害成分を吸着する吸着剤（12c）が備えられている空気浄化装置。
【請求項８】
請求項５から７のいずれか１に記載の空気浄化装置において、
基材（50）は、ハニカム状又はコルゲート状に形成されている空気浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３４５８７（Ｐ２００６−３４５８７Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１８７０４（Ｐ２００４−２１８７０４）
【出願日】平成１６年７月２７日（２００４．７．２７）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２７日（２００４．７．２７）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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