JP2001161801A

JP2001161801A - オゾン脱臭装置

Info

Publication number: JP2001161801A
Application number: JP34640499A
Authority: JP
Inventors: Shinnosuke Nomura; 信之助野村
Original assignee: NOMURA DENSHI KOGYO KK
Current assignee: NOMURA DENSHI KOGYO KK
Priority date: 1999-12-06
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2001-06-19
Anticipated expiration: 2019-12-06
Also published as: JP3860943B2

Abstract

(57)【要約】【課題】有機ごみ類から発生しシャワ水やＵＶランプ
の照射では十分除去し得ない高濃度の異臭、腐敗臭を強
力なオゾン噴霧流れで高効率に有効に脱臭処理し得る脱
臭装置を得ることにある。【解決手段】オゾン脱臭装置Ａは、中空円筒体の装置
本体１に臭気管２から接線方向に臭気流れを送り込み、
円筒体内で旋回するその臭気流れにオゾン噴霧ノズル３
からオゾン噴霧流れを噴霧して殺菌、脱臭する第１脱臭
手段と、脱臭された臭気流に残存する臭気に含まれる有
機臭、無機臭を噴霧された水分ガスと共に接触材４に接
触させて液化し残留臭気を脱臭する第２脱臭手段と、脱
臭された気流を排出する排出筒６を備えて成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、生ごみ等の有機
物から生じる異臭、悪臭を除去するオゾン脱臭装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】百貨店、スーパーマーケットなどの食料
品売場で販売される野菜、魚貝類、果物などの生鮮食料
品が売れ残ると鮮度が落ち、短時間で腐敗するものもあ
り、一般には廃棄処分されるが、このような廃棄処分さ
れた食料品のごみ類は生ごみ処理機により小さく切断し
て有機土壌又は有機肥料として利用される。小さく切断
されたごみ類は、外部へ運び出されて販売されるが、こ
のようなごみ類は切断処理をする間にも腐敗して異臭、
悪臭が生じるため、その異臭、悪臭の処理に脱臭装置が
利用される。

【０００３】脱臭装置の一般的な例として、図５の
（ａ）、（ｂ）に示す形式のものが知られている。
（ａ）図の脱臭装置は、生ごみ処理機のような臭気発生
源Ｘに吸引管を接続し、その臭気を吸引ブロワＢで吸引
して脱臭塔Ｔへ導き、活性炭Ｖなどの吸着材を入れた吸
引室Ｒを通して脱臭し大気へ排出空気を排出するように
構成されている。Ｄはダンパである。

【０００４】（ｂ）図の脱臭装置は、装置本体Ｔ’内に
水滴を散布するシャワユニットＳと、ＵＶ（紫外線）ラ
ンプユニットＬと、活性炭などの吸着材を入れた吸着ユ
ニットＵとをこれらの順に設け、上流側から下流側へ臭
気を送って脱臭するように構成されている。シャワユニ
ットＳでは水滴の散布により臭気中の大径粒子を吸着さ
せ、ＵＶランプユニットＬでは残る臭気中の殺菌をし、
吸着ユニットＵでさらに細い臭気を吸着し脱臭するとい
うものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た一般的な従来の脱臭装置では、臭気に含まれる比較的
大径の粒子は除去されるとしても小さい粒子は除去し難
く、ＵＶランプによる殺菌作用だけでは有機物から生じ
た細菌を含む臭気を十分殺菌、脱臭できず、結局脱臭効
果が不十分であり、脱臭処理をしたにも拘らず依然とし
て異臭が残るという問題がある。生ごみ類等から発生す
る異臭、悪臭は、発生したガス中に生ごみ類内で発生し
た細菌やそれらが排出するカス、硫化物（Ｈ₂Ｓ）など
の無機物、その他の有機物等が微量に含まれることに起
因する。従って、大雑把な脱臭機能による脱臭作用だけ
では食料品等の生ごみ類から生じる臭気を十分除去でき
ない。

【０００６】この発明は、上述した従来の脱臭装置の問
題点をオゾン殺菌・脱臭ノズルからのオゾン気体成分を
用いることにより高効率に脱臭効果を生ごみ類の臭気発
生源からの臭気流に及ぼして脱臭し得るオゾン脱臭装置
を得ることを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決する手段として、両端を閉じた中空円筒体を立設
し、その上端寄り位置に臭気管を円筒体の接線方向に接
続し、かつオゾンを含む気体の流れで液体を吸引しオゾ
ン噴霧流れを噴霧するオゾン噴霧ノズルを設けてオゾン
噴霧流れを臭気管から送り込まれる臭気流れに噴霧して
殺菌、脱臭する第１脱臭手段を設け、円筒体下端寄り位
置に接触材又は吸着材を設けて臭気流れに残留する残留
臭気を脱臭する第２脱臭手段と、脱臭後の気流を排出す
る排気筒とを設けて成るオゾン脱臭装置としたのであ
る。

【０００８】上記構成のオゾン脱臭装置ではオゾン噴霧
流れを用いて臭気流れに対して強力な殺菌、脱臭作用を
及ぼす。食料品などの生ごみ類を発生源とする有機臭、
無機臭、細菌や細菌類が出す排泄物などの細菌臭を含む
臭気流れが臭気管を介して円筒体内に送り込まれると、
その流れは円筒内で旋回流となり多数回の旋回をしなが
ら下方へ流れるが、その間に第１脱臭手段のオゾン噴射
ノズルからオゾン噴射流れが何度となく噴射され、オゾ
ン殺菌、脱臭、作用が臭気流れに作用しむらなく殺菌、
脱臭が行われる。

【０００９】オゾン噴霧ノズルは、液体とオゾンを噴霧
してオゾン噴霧流れを噴射する形式のものであるから、
オゾンを水に溶解させてオゾン水としそのオゾン水を噴
霧する従来のノズル方式（１流体方式）と異なり、オゾ
ンは直接的に臭気流れに対して噴射される。このためオ
ゾン水のオゾン含有率に比較して桁違いに大量のオゾン
が臭気流れに作用してオゾンが酸素に変化する際の酸化
力による強力な殺菌、脱臭効果を及ぼすのである。一
方、オゾン噴霧流れには噴霧によって霧滴化された水分
ガスが含まれ、これらは臭気流れの臭気粒径の大きいも
のに付着して落下する。そして、下方に落下すると第２
脱臭手段の接触材に接触して液化され、上記第１脱臭手
段で脱臭されてなお残留する臭気流れ中の有機臭、無機
臭などの粒子を空気中から除去してクリーンな気体とな
った空気を排気筒から排出する。

【００１０】

【実施の形態】以下、この発明の実施の形態について図
面を参照して説明する。図１は実施形態のオゾン脱臭シ
ステムの全体概略図である。この脱臭システムはオゾン
脱臭装置Ａに対して臭気発生源Ｘで発生した臭気を吸引
ブロワＢで吸引して送り込み、この脱臭装置Ａに設けた
オゾン噴霧ノズル３からオゾンを噴霧して脱臭し、さら
に脱臭装置Ａの下流側に設けた吸着手段４で吸着、脱臭
し、脱臭後の気流を排気筒６から大気中へ放出するよう
に構成されている。

【００１１】オゾン噴霧ノズル３へは、エアーコンプレ
ッサＣで圧送される空気への作用でオゾンを発生するオ
ゾン発生器Ｇ₀から高濃度のオゾンを含む空気流（以下
オゾン気流という）が送られ、一方水道水を水位タンク
Ｔ_Kに貯水し、水位の変動による給水変化を抑制して水
がノズル３へ同時に送られる。ノズル３は、後で説明す
るように、上記空気流をノズル先端から噴出する際のエ
ゼクタ効果によりタンクＴ_Kから水を吸引してオゾン気
流と共に噴霧し、オゾンによる脱臭作用を臭気に付与す
るように設けられる。

【００１２】オゾン脱臭装置Ａは、図２に示すように、
中空円筒体の装置本体１を立設し、その上、下端を端板
１_A、１_Bで閉じ、上端寄り位置には臭気管２を円筒体
の接線方向に接続し、又上端の端板１_Aにはオゾン噴霧
ノズル３を備えている。臭気管２から送り込まれる臭気
流れは円筒体の接線方向に送り込まれる（サイクロン形
式）ため、円筒体内で回転しながら下方へ移動し、この
回転により臭気流れに対して複数回ノズル３からオゾン
気流の噴射を受けて殺菌、脱臭を及ぼす。

【００１３】なお、図示の例では、図示の内容を簡略化
するため、ノズル３は１組のみを示しているが、実際の
例では例えば４組、あるいは８組というように複数個設
けられており、従って複数組のノズル３によるオゾン気
流の噴射で殺菌、脱臭作用が高効率に付与される。又、
ノズル３は、端板１_Aに臭気流れの回転に対しその上方
から下方へ向けて噴射する向きに設けているが、例えば
円筒体の円周上の位置で臭気流れの回転に対し放射方向
となるように設けてもよく、その他円筒体の上端付近で
臭気流れに対し殺菌・脱臭を効率的に付与する方向であ
れば上記以外の位置、方向はどのように設けてもよい。
上記臭気管２とオゾン噴霧ノズル３により第１脱臭手段
を構成する。

【００１４】装置本体１の円筒体の下端寄りで端板１_B
より少し上方位置には接触材（又は吸着材）４とこれを
支持する接触材受け５が設けられている。接触材４は、
例えばステンレス製の金属タワシ状のフィルタ、あるい
はプラスチックの繊維状のフィルタが用いられる。接触
材４はこれと共に又はこれに代えて活性炭のような吸着
材としてもよいが、その場合は水分による目詰りを生じ
ないよう後述する排出筒６の上端末部分にポケットを設
け出入れ出来るようにそのポケット内に設置する。接触
材受け５は、メッシュ状（格子状）の支持部材（金属又
はプラスチック）が用いられる。７はドレンコックであ
り、端板１_B上に集められた水滴を排出する。端板１_B
より少し上方の位置から端板１_Aを貫通して上方へ所定
高さ位置まで延びる排出筒６が円筒体の中心に中心を合
わせて設けられている。接触材４と接触材受け５により
第２脱臭手段が構成されている。

【００１５】オゾン噴霧ノズル３は、図３Ａ又は図３Ｂ
に示すものが用いられる。いずれのノズル３、３’も２
流体方式のノズルである。図３Ａのノズル３は、オゾン
気流を送り込む配管３ｏと、水を供給する供給管３ｐが
それぞれ接続されている。

【００１６】上記噴霧ノズル３を用いてオゾン脱臭装置
Ａにおいて脱臭処理が次のように行われる。臭気発生源
Ｘで発生する臭気が臭気管２を介して装置本体１に送り
込まれると、臭気流れは図２に示すように円筒体の上端
寄り位置から旋回流となって旋回しながら下方へと流
れ、その間に第１脱臭手段の噴霧ノズル３からのオゾン
噴霧流れが噴霧され、臭気流れに何度も（複数回）作用
して殺菌、脱臭が行われる。臭気発生源Ｘではこの例で
は主として食料品の廃棄物である野菜、果物、魚貝類な
どの有機物の生ごみ類からの異臭、腐敗臭などが発生
し、これらの臭気流れが送られて来る。

【００１７】上記臭気流れには生ごみ類から発生する硫
化物などの無機物臭、芳香族系あるいはエステル系の有
機物臭、細菌や細菌の排泄物などが出す異臭など種々の
臭気が水分ガスと一緒に混合している。これらの臭気は
空気中に微量に放出されても異臭、悪臭として作用す
る。このような臭気に対しオゾン噴霧ノズル３からオゾ
ンを噴霧すると、オゾンＯ₃が酸素Ｏ₂に変化する際の
酸化力によって細菌などを殺し、有機臭、無機臭などを
酸化させて分解し臭気を消滅させ、これにより殺菌、脱
臭作用を及ぼす。なお、オゾン噴霧ノズル３のノズル機
構、作用の詳細については後で説明する。

【００１８】上記第１脱臭手段による殺菌、脱臭作用は
細菌の異臭、有機臭、無機臭のいずれに対しても有効で
あるが、上述したように臭気流れに含まれる臭気のうち
細菌以外に含まれる有機臭、無機臭、水分ガス成分で第
１脱臭手段では充分に脱臭されていない臭気を第２脱臭
手段の接触材４（又は吸着材）で高効率に除去する。上
述水分ガスと共に含まれる有機臭、無機臭は接触材４の
金属又は繊維に触れると水分ガスが液化されて水となる
ことにより脱臭され、その水は接触材受け５の多数の孔
を通って滴下し、底部の端板１_B上に溜められ、貯水量
が多くなるとドレンコック７を操作して排出される。こ
れにより極めて効率よく臭気流れは殺菌、脱臭されるの
である。

【００１９】上述した第１脱臭手段に用いられている噴
霧ノズル３の機構、作用は次の通りである。上記噴霧ノ
ズル３は、ノズル本体３ａとノズルキャップ３ｂとから
成り、ノズルキャップ３ｂはノズル本体３ａの片端に形
成したねじ部３１に螺着自在に接合される。ノズル本体
３ａの中心にはオゾンを含む気体を通す導通路３２が設
けられ、これと交叉しないように中心から少しずれた位
置で、図示の状態では上下方向に縦導通路３３が設けら
れ、導通路３２より上方まで延びている。

【００２０】そして、導通路３３は３２より少し上の位
置で横導通路３３ｈに接続されており、この導通路３３
ｈの端はノズル本体３ａの片端とノズルキャップ３ｂの
内周との間に断面視で一定の傾斜角のテーパを以って形
成される円錐溝３５に接続されている。又、導通路３２
の突出端３２ａは、図示のように、ノズル本体３ａの端
より突出状に流体の流出端として形成され、その突出端
部がノズルキャップ３ｂに設けられた噴出口３６と同心
状に挿入され、突出端３２ａの先端は噴出口３６より少
し奥側に位置している。そして、噴出口３６と同心状の
突出端部３２ａの外周と噴出口３６の内周との間には水
を噴出させるための隙間３５ａが全周に噴出方向と平行
に所定長さだけ設けられている。

【００２１】上記オゾン噴霧ノズル３は、オゾンを含む
気体の流体エネルギを駆動源として水等の液体を吸引し
て噴霧し、対象物に散布することにより殺菌脱臭作用を
及ぼす（以下脱臭等という）。エアーポンプＣからは大
気中のエアーがオゾン発生器Ｇ₀へ所定の圧力、流量で
送られ、オゾン発生器Ｇ₀では２つの電極間で高電圧に
よる無声放電でエアーに含まれる酸素Ｏ₂に電子が衝突
してオゾンが発生し、このオゾンを含む気体がポンプに
より送られる圧力で噴霧ノズル３へ送られる。

【００２２】噴霧ノズル３では流体の流出端である導通
路３２の突出端３２ａから流出する気体の流体エネルギ
を駆動源としてこの流出気体により噴出口３６に連通す
る液体の導通路３３ｈを吸引する。この場合、同心状の
導通路の突出端３２ａから噴出されるオゾンを含む気体
も霧状に噴霧されるが、中心側のオゾンを含む気体は突
出端３２ａから出た瞬間にいくらか拡がろうとするが大
部分は細い霧状の流れとなって中心側を流れ、その外側
には吸引された液体が霧状に同心円状に囲んで流れ、流
体の霧状流れに中心側のオゾンを含む気体の拡散したも
のが少しずつ混合しながら流れて対象物へ散布される。

【００２３】ところでオゾン（Ｏ₃）は不安定な気体で
あり、大気中では安定した酸素に短時間で変化し、その
酸化力を利用して脱臭等、あるいは防腐、防虫などの効
果が得られるため、生鮮食料品や調理機の脱臭等種々の
分野で利用されているが、一方ではよく知られているよ
うに高濃度のオゾンは極めて強い毒性を有し人体に有害
であるため、作業場などの環境では一定の濃度以下に抑
制するよう定められるなどその取扱いには安全性の観点
から慎重な配慮が必要とされる。

【００２４】このような事情からオゾンを脱臭等に利用
する場合、従来はオゾンを水に溶け込ませたオゾン水を
そのまま使用するか、又はノズルで噴霧して散布する１
流体噴霧方式のノズルが用いられていたが、この従来の
方式では水に溶け込ませ得るオゾンの割合が一定値以下
（例えば０．５ｐｐｍ以下）の極く微量であるため、ノ
ズルで噴霧すると大気と接触して大部分消滅し、対象物
に散布された際の残留オゾンの割合が極く微量となり、
殺菌等の効果が若干あるとしても脱臭等の効力が弱く、
一定の効果を得るには散布時間を長くする必要がある。

【００２５】これに対し、上記オゾン噴霧ノズル３では
オゾンはオゾン発生器で発生した含有分が水に溶け込ま
せることなく直接ノズルからそのまま大量に噴霧され、
かつその気体の流体エネルギで水を吸引して同時に噴霧
されるからオゾンの噴霧量が圧倒的に従来の方式より多
くなる。又、この実施形態の噴霧ノズルでは同心状の噴
出口の中心側にオゾンを含む気体が配置され、その外側
に水の噴霧流れが配置されているため水の噴霧流れがオ
ゾンを含む気体の流れの外側を囲むこととなる。従っ
て、オゾンを含む気体が対象物に散布されるまでに若干
拡散するとしても、その外側を囲む水の噴霧流れによっ
てその外側へまで拡散する割合が極くわずかとなる。

【００２６】図３Ｂは前記図３Ａの噴霧ノズルの変形例
の主要断面図である。この例では流体の流出端である噴
出口における突出端の配置についてオゾンを含む気体と
水の関係が反対になっている点が図３Ａの例と異なって
いる。同一機能部材には同じ符号が付してある。この例
では、水の縦導通路３３と水平な導通路３３ｈがノズル
本体３ａの中心に配置され、オゾンを含む気体の導通路
３２は中心から外れ縦導通路３３と交叉しない位置に配
置されている。突出端３３ａは噴出口３６より少し奥側
に位置していることは第１の例と同じである。上記円錐
溝３５の１箇所に気体の導通路３２の端が連通してい
る。

【００２７】上記構成の変形例の噴霧ノズルでは、円錐
溝３５にオゾンを含む気体の導通路３２が接続するよう
に配置されているから、このオゾンを含む気体を噴出口
３６から噴出するとその流体エネルギによってノズルの
中心に配置されている水の導通路３３ｈを吸引し、これ
により供給管３ｐから水が吸引されて流体の流出端であ
る突出端３３ａよりオゾンを含む気体と一緒に噴霧され
る。

【００２８】この場合、円錐溝３５は断面がテーパ状で
あるためオゾンを含む気体は噴出口３６へ向かって進
み、噴出口３６から流出する際に突出端３３ａから導通
路３３ｈを吸引するが、吸引されて流出する水は突出端
３３ａから出た瞬間に気体と混合する。このため、噴出
口３６から噴出される噴霧流れはオゾンを含む気体と水
の混合状態の噴霧流れとなる。

【００２９】しかし、混合噴霧流れであるとしても、こ
の方式の噴霧ノズル３’ではオゾン発生器２で発生した
オゾンの全量がノズルの噴出口３６から噴出されるか
ら、一旦水に溶解させてそのオゾン水を噴霧する従来の
方式に比べると桁違いに多量のオゾンが混合噴霧流れに
含まれる。従って、対象物に散布された際に脱臭等の作
用に寄与するオゾン残留濃度がオゾン水方式より当然高
く、脱臭等の作用が極めて高くなる。

【００３０】なお、図１に示す水の供給管３ｐへ水を送
る経路には通常の水位タンクＴ_Kでフロート及び弁によ
り自動供給される水道水の水圧を大気圧に開放し、その
水を圧力が働かない状態で噴霧ノズル３の吸引圧で吸引
され水位の減った分だけ供給されるようになっている。

【００３１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、この発明
の脱臭装置は臭気管から中空円筒体内に接続方向に送り
込まれる臭気流れにオゾン噴霧ノズルからオゾン噴霧流
れを噴霧する第１脱臭手段と、臭気流れに残留する残留
臭気を接触材により脱臭する第２脱臭手段とにより脱臭
し、脱臭後の気流を排気筒から排出するようにしたか
ら、オゾン噴霧流れによりオゾンを直接的に臭気流れに
噴霧することにより殺菌、脱臭し、残留臭気をその水分
ガスを含んで接触材に接触、液化することにより脱臭
し、高効率に高い脱臭効果を及ぼすことができるという
利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】オゾン脱臭システムの全体概略図

【図２】オゾン脱臭装置の主要断面図

【図３Ａ】オゾン噴霧ノズルの主要断面図

【図３Ｂ】同上の変形例の主要断面図

【図４】図２の矢視III ａ〜III ａ、III ｂ〜III ｂか
ら見た断面図

【図５】従来例のオゾン脱臭システムの概略図

【符号の説明】

１装置本体２臭気管３オゾン噴霧ノズル４接触材５接触材受け６排気管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両端を閉じた中空円筒体を立設し、その
上端寄り位置に臭気管を円筒体の接線方向に接続し、か
つオゾンを含む気体の流れで液体を吸引しオゾン噴霧流
れを噴霧するオゾン噴霧ノズルを設けてオゾン噴霧流れ
を臭気管から送り込まれる臭気流れに噴霧して殺菌、脱
臭する第１脱臭手段を設け、円筒体下端寄り位置に接触
材又は吸着材を設けて臭気流れに残留する残留臭気を脱
臭する第２脱臭手段と、脱臭後の気流を排出する排気筒
とを設けて成るオゾン脱臭装置。
【請求項２】前記オゾン噴霧ノズルがノズル本体と、
この本体内に外部から供給される液体とオゾンを含む気
体とを噴霧するノズルとを備え、ノズル本体は内部に気
体と液体の導通路をそれぞれ独立に、かつ各導通路の流
出端を噴出口位置で同心状に設け、同心状の流出端は噴
出口に対し気体の流体エネルギにより液体を吸引するエ
ゼクタ手段を形成するように構成して成ることを特徴と
する請求項１に記載のオゾン脱臭装置。