JP2002018231A - 気体処理方法及び気体処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被処理気体を含む空気の湿度を調節することに
より、被処理気体の分解除去性能を向上する。 【解決手段】被処理気体を含む未処理空気が導入される
処理室（13）を備える。処理室（13）にプラズマを発生
させて処理室（13）における未処理空気中の被処理気体
を処理する放電手段（20）を備える。処理室（13）に導
入される未処理空気の相対湿度を検出する相対湿度セン
サ（H1）を備える。相対湿度センサ（H1）が検出した相
対湿度に基づいて処理室（13）に導入される未処理空気
の相対湿度を調節する湿度調節手段（12）を備える。湿
度調節手段（12）は、未処理空気の相対湿度が７０％に
なるように調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気体処理方法及び
気体処理装置に関し、特に、気体処理性能の向上対策に
係るものである。

【０００２】

【従来の技術】住宅、オフィスあるいは医療施設などの
室内における汚染物質による空気の悪化、又は工場での
作業環境におけるガス状汚染物質による空気の悪化が問
題となっている。例えば、室内の汚染物質は、ホルムア
ルデヒドやトルエン等のＶＯＣ、アンモニア又はアセト
アルデヒドがその代表例であり、工場内の汚染物質は、
硫化硫黄やトリメチルアミン等の各種の臭気が一例とし
て挙げられる。

【０００３】ところで近年、空気中に含まれる有害ガス
や臭気を除去する方法として放電プラズマによる方法が
注目を集めている。この方法は、放電によって生起する
反応性の高い物質（例えば、電子、イオン、オゾン、ラ
ジカルなどの活性種）を有害物質や臭気ガスと反応させ
ることによって、有害物質等を分解除去する空気処理技
術である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常の
生活環境や工場での作業環境における空気の処理に放電
プラズマによる空気処理技術を利用した場合、季節によ
って処理性能が変動し、所望の能力を発揮することがで
きず、有害物質や臭いが十分に分解できない場合があっ
た。このような現象を引き起こす要因として、空気中の
水分濃度の影響が考えられる。

【０００５】例えば、特開平９−２０６５５５号公報で
は、被処理気体の酸素濃度を１０vol％以下とし、該被
処理気体を大気圧に対して−０．１ないし−４０cmHgの
圧力雰囲気に保持し、水蒸気含有量が８０vol％を越え
ないことが望ましいとされ、特に、水蒸気含有量は、１
ないし２０vol％の範囲が好ましいとされている。上記
水蒸気含有量は絶対量で規定されており、実質的に絶対
湿度を示している。従って、季節等の影響で気温が変動
する場合の脱臭能力や分解能力の変動について、全く考
慮がなされていない。

【０００６】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、被処理気体を含む空気の湿度を調節することに
より、被処理気体の分解除去性能を向上することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、未処理空気の
相対湿度を調節するようにしたものである。

【０００８】つまり、本願発明者は、放電プラズマによ
る気体処理において、空気中の水分量が処理性能に大き
く影響する点に着目し、空気の湿度に関し、永年鋭意研
究を行った結果、空気の相対湿度に基づいて処理性能が
変化する点を新たに見出したものである。

【０００９】即ち、反応器を容器内に設置し、該容器に
未処理空気を供給する一方、反応器にプラズマを発生さ
せて被処理気体のガス濃度を測定した。尚、被処理気体
は、トルエン又はアセトアルデヒドを使用した。

【００１０】測定結果を図８〜１０に示す。図８は、縦
軸を対数軸としてガス濃度Ｃを取り、横軸に時間ｔを取
って、ガス濃度Ｃと時間ｔとの関係を示している。ガス
濃度Ｃは、初期吸着、自然減衰及びプラズマ分解の３段
階で減少する。

【００１１】上記初期吸着は、被処理気体が容器内に吸
着されることによりガス濃度が減少する段階である。

【００１２】上記自然減衰は、初期吸着後の段階であ
り、時間に対し自然対数的に減少する。つまり、対数軸
上では、直線的に減少する。ガス濃度Ｃと時間ｔとの関
係は式（ａ）で表される。

【００１３】Ｃ＝αexp(-ｋｔ) （ａ） αは定数であり、ｋは自然減衰係数である。

【００１４】上記プラズマ分解は、反応器内にプラズマ
を発生した後の段階であり、時間に対し自然対数的に減
少する。つまり、対数軸上では直線的に減少する。ガス
濃度Ｃと時間ｔとの関係は式（ｂ）で表される。

【００１５】Ｃ＝βexp(−ｋ_pｔ) （ｂ） βは定数であり、ｋｐはプラズマ分解係数である。

【００１６】上記プラズマ分解係数ｋｐと自然減衰係数
ｋとの差ｋｐ−ｋがプラズマによる分解力を表すので、
ｋｐ−ｋを分解速度係数として、空気中の水分量との関
係を図９に示し、空気の相対湿度との関係を図１０に示
している。

【００１７】図中の実線は夏期の温度に対応させた約２
７℃、図中の破線は冬期の温度に対応させた約１７℃の
温度下での実験結果である。

【００１８】尚、図中の０．７Ｗは、プラズマを発生さ
せる投入電力が０．７Ｗであることを示す。

【００１９】図９中の実線では水分量約25,000ppmにピ
ークがあり、破線では水分量約15,000ppmにピークがあ
る。一方、図１０中の実線及び破線は、共に約７０％に
ピークがある。

【００２０】つまり、空気の相対湿度を所定値に調節す
れば、プラズマによる分解力を表す分解速度係数が常に
ピークとなる条件下で被処理気体の分解処理を行うこと
ができると言える。

【００２１】尚、相対湿度が約３０％以上であれば、プ
ラズマ分解係数が自然減衰係数以上となっている。

【００２２】そこで、上記実験結果から、本発明は、被
処理気体を処理する際に、未処理空気の相対湿度を調節
するようにしたものである。

【００２３】具体的に、第１の解決手段は、被処理気体
を含む未処理空気を処理室（13）に導入する一方、放電
手段（20）によって上記処理室（13）にプラズマを発生
させて該処理室（13）における未処理空気中の被処理気
体を処理する気体処理方法であって、上記処理室（13）
に導入される未処理空気の相対湿度を検出した後、該検
出した相対湿度に基づいて未処理空気の湿度を調節し、
この未処理空気を処理室（13）に導入する。

【００２４】また、第２の解決手段は、被処理気体を含
む未処理空気が導入される処理室（13）と、該処理室
（13）にプラズマを発生させて上記処理室（13）におけ
る未処理空気中の被処理気体を処理する放電手段（20）
と、上記処理室（13）に導入される未処理空気の相対湿
度を検出する湿度検出手段（H1）と、該湿度検出手段
（H1）が検出した相対湿度に基づいて上記処理室（13）
に導入される未処理空気の相対湿度を調節する湿度調節
手段（12）とを備えている。

【００２５】また、第３の解決手段は、第２の解決手段
において、処理室（13）がケーシング（11）内に構成さ
れると共に、放電手段（20）が上記ケーシング（11）に
収納されて１つの処理ユニット（42）が構成される一
方、湿度調節手段（12）は、上記処理ユニット（42）の
ケーシング（11）の内部に形成された導入側の空気通路
（15）に設けられている。

【００２６】また、第４の解決手段は、第２の解決手段
において、処理室（13）がケーシング（11）内に構成さ
れると共に、放電手段（20）が上記ケーシング（11）に
収納されて１つの処理ユニット（42）が構成される一
方、湿度調節手段（12）は、上記処理ユニット（42）の
ケーシング（11）の外部に設けられている。

【００２７】また、第５の解決手段は、第２の解決手段
において、処理室（13）がケーシング（11）内に構成さ
れると共に、放電手段（20）が上記ケーシング（11）に
収納されて１つの処理ユニット（42）が構成される一
方、湿度検出手段（H1）は、上記処理ユニット（42）の
ケーシング（11）の内部に形成された導入側の空気通路
（15）に設けられている。

【００２８】また、第６の解決手段は、第２の解決手段
において、処理室（13）がケーシング（11）内に構成さ
れると共に、放電手段（20）が上記ケーシング（11）に
収納されて１つの処理ユニット（42）が構成される一
方、湿度検出手段（H1）は、上記処理ユニット（42）の
ケーシング（11）の外部に設けられている。

【００２９】また、第７の解決手段は、第２から第６の
何れかの解決手段において、湿度調節手段（12）は、未
処理空気の相対湿度が３０％以上になるように未処理空
気を調節するように構成されている。

【００３０】また、第８の解決手段は、第２から第６の
何れかの解決手段において、湿度調節手段（12）は、未
処理空気の相対湿度が６０％以上で且つ８０％以下にな
るように未処理空気を調節するように構成されている。

【００３１】また、第９の解決手段は、第２から第８の
何れかの解決手段において、湿度調節手段（12）は、未
処理空気の水分量を制御して該未処理空気の相対湿度を
調節するように構成されている。

【００３２】また、第１０の解決手段は、第２から第８
の何れかの解決手段において、湿度調節手段（12）は、
未処理空気の温度を制御して該未処理空気の相対湿度を
調節するように構成されている。

【００３３】また、第１１の解決手段は、被処理気体を
含む未処理空気を処理室（13）に導入する一方、放電手
段（20）によって上記処理室（13）にプラズマを発生さ
せて該処理室（13）における未処理空気中の被処理気体
を処理する気体処理方法であって、上記処理室（13）に
導入される未処理空気の相対湿度を検出した後、該検出
した相対湿度に基づいて上記放電手段（20）に供給する
電力を調節する。

【００３４】また、第１２の解決手段は、被処理気体を
含む未処理空気が導入される処理室（13）と、該処理室
（13）にプラズマを発生させて上記処理室（13）におけ
る未処理空気中の被処理気体を処理する放電手段（20）
と、上記処理室（13）に導入される未処理空気の相対湿
度を検出する湿度検出手段（H1）と、該湿度検出手段
（H1）が検出した相対湿度に基づいて上記放電手段（2
0）に供給する電力を調節する電力調節手段（31）とを
備えている。

【００３５】また、第１３の解決手段は、第１２の解決
手段において、電力調節手段（31）は、相対湿度が６０
％未満になるか、又は８０％より大きくなると、放電手
段（20）の供給電力を大きくするように構成されてい
る。

【００３６】また、第１４の解決手段は、第２から第６
の何れかの解決手段において、湿度調節手段（12）は、
未処理空気の相対湿度が７０％未満のときに該未処理空
気の相対湿度を上げ、又は未処理空気の相対湿度が７０
％を越えるときに該未処理空気の相対湿度を下げるよう
に構成されている。

【００３７】すなわち、上記第１の解決手段では、放電
手段（20）によって処理室（13）にプラズマを発生させ
る一方、処理室（13）に導入される未処理空気の相対湿
度を検出した後、該検出した相対湿度に基づいて未処理
空気の相対湿度を所望の相対湿度に調節する。そして、
相対湿度を調節した未処理空気を処理室（13）に導入し
て、未処理空気に含まれる被処理気体をプラズマにより
分解して処理する。

【００３８】また、上記第２の解決手段では、放電手段
（20）によって処理室（13）にプラズマを発生させる。
一方、湿度検出手段（H1）が処理室（13）に導入される
未処理空気の相対湿度を検出し、該検出した相対湿度に
基づいて、湿度調節手段（12）が未処理空気の相対湿度
を所望の相対湿度に調節する。この結果、所望の相対湿
度に調節された未処理空気が処理室（13）に導入され、
この未処理空気に含まれる被処理気体がプラズマによっ
て処理される。

【００３９】また、上記第３の解決手段では、湿度調節
手段（12）を処理室（13）及び放電手段（20）と共に処
理ユニット（42）に設けるため、該処理ユニット（42）
内において、未処理空気の相対湿度が調節されて、処理
室（13）に導入される。そして、放電手段（20）によっ
て発生したプラズマにより、未処理空気に含まれる被処
理気体が分解され処理される。

【００４０】また、上記第４の解決手段では、湿度調節
手段（12）を処理ユニット（42）の外部に設けるため、
未処理空気は、処理ユニット（42）の外部で相対湿度が
調節された後、処理ユニット（42）に導入される。そし
て、未処理空気は、処理室（13）において、放電手段
（20）によって発生したプラズマにより、未処理空気に
含まれる被処理気体が分解され処理される。

【００４１】また、上記第５の解決手段では、湿度検出
手段（H1）を処理室（13）及び放電手段（20）と共に処
理ユニット（42）の内部に設けるため、処理ユニット
（42）に導入された未処理空気の相対湿度が湿度検出手
段（H1）により検出される。この検出された相対湿度に
基づいて、湿度調節手段（12）によって未処理空気の相
対湿度が調節される。この相対湿度が調節された未処理
空気が処理室（13）に導入され、放電手段（20）によっ
て発生したプラズマにより、未処理空気に含まれる被処
理気体が分解され処理される。

【００４２】また、上記第６の解決手段では、湿度検出
手段（H1）を処理ユニット（42）の外部に設けるため、
処理ユニット（42）の外部の空気の相対湿度が検出され
る。そして、この検出された相対湿度に基づいて、湿度
調節手段（12）によって未処理空気の相対湿度が調節さ
れる。この相対湿度が調節された未処理空気が処理室
（13）に導入され、放電手段（20）によって発生したプ
ラズマにより、未処理空気に含まれる被処理気体が分解
され処理される。

【００４３】また、上記第７の解決手段では、未処理空
気の相対湿度を３０％以上に調節するため、被処理気体
は、プラズマ分解係数が自然減衰係数以上となる相対湿
度の条件下で処理される。

【００４４】また、上記第８の解決手段では、未処理空
気の相対湿度を６０％以上で且つ８０％以下に調節する
ため、被処理気体は、最も分解速度係数が高い条件下で
処理される。つまり、プラズマによる被処理気体の分解
処理速度は、相対湿度の影響を受けるため、未処理空気
の相対湿度が最適な条件に調節されて、被処理気体が処
理される。

【００４５】また、上記第９の解決手段では、未処理空
気の水分量を制御して未処理空気の相対湿度を調節す
る。つまり、検出された相対湿度に基づいて、未処理空
気中に水分を放出したり、未処理空気中の水分を吸収す
ることにより、未処理空気の相対湿度を調節する。

【００４６】また、上記第１０の解決手段では、未処理
空気の相対湿度を、未処理空気の温度を制御して相対湿
度を調節する。つまり、未処理空気を加熱又は冷却する
ことにより、未処理空気の相対湿度を調節する。

【００４７】また、上記第１１の解決手段では、検出し
た相対湿度に基づいて、放電手段（20）に供給する電力
を調節する。つまり、未処理空気が最適な相対湿度の条
件下にない場合に、相対湿度を調節するのではなく、電
力を調節することにより処理能力を向上させる。

【００４８】また、上記第１２の解決手段では、湿度検
出手段（H1）が検出した相対湿度に基づいて、電力調節
手段（31）が放電手段（20）に供給する電力を調節す
る。つまり、未処理空気が最適な相対湿度の条件下にな
い場合に、電力調節手段（31）が電力を調節することに
より処理能力を向上させる。

【００４９】また、上記第１３の解決手段では、相対湿
度が６０％未満になるか又は８０％を越えると、電力調
節手段（31）が放電手段（20）に供給する電力を大きく
するので、所定の処理能力が確保される。

【００５０】また、上記第１４の解決手段では、未処理
空気の相対湿度が７０％未満のときは、相対湿度が７０
％になるように、又は可能な限り７０％に近づくように
未処理空気が加湿される。一方、未処理空気の相対湿度
が７０％を越えるときは、相対湿度が７０％になるよう
に、又は可能な限り７０％に近づくように未処理空気が
除湿される。そして、未処理空気の相対湿度が調節され
た後に、該未処理空気に含まれる被処理気体が処理され
る。

【００５１】

【発明の効果】従って、第１から第１０及び第１４の解
決手段によれば、未処理空気の相対湿度を調節した上で
未処理空気に含まれる被処理気体を処理するため、季節
が変動等しても処理能力を安定させることができる。更
に、未処理空気の相対湿度を最適に調節するため、処理
能力を向上させることができる。

【００５２】また、上記第３の解決手段によれば、処理
ユニット（42）内において相対湿度が調節された空気が
直接処理室（13）に送り込まれ、所望の相対湿度の条件
下で処理が行われるので、確実に所定の処理能力を確保
することができる。

【００５３】また、上記第４の解決手段によれば、湿度
調節手段（12）を処理ユニット（42）の外部に設けるの
で、既設の除加湿器を利用することができると共に、処
理ユニット（42）の構成を簡略化することができる。

【００５４】また、上記第５の解決手段によれば、湿度
検出手段（H1）を処理ユニット（42）の内部に設けるの
で、処理室（13）に導入される直前の未処理空気の相対
湿度を検出することができる。従って、相対湿度を湿度
調節手段（12）により精度良く調節することができる。

【００５５】また、上記第６の解決手段によれば、湿度
検出手段（H1）を処理ユニット（42）の外部に設けるの
で、処理ユニット（42）の構成を簡略化することができ
ると共に、既設の湿度検出手段（H1）を利用することが
できる。

【００５６】また、上記第７の解決手段によれば、プラ
ズマ分解係数が自然減衰係数以上となる相対湿度の条件
下で被処理気体の処理が行われることにより、プラズマ
を発生させる効果を発揮することができる。

【００５７】また、上記第８の解決手段によれば、未処
理空気の相対湿度が６０％以上であり且つ８０％以下に
調節されることにより、最も分解速度係数の高い条件下
で処理が行われ、処理能力を大きく向上させることがで
きる。

【００５８】また、上記第１１及び１２の解決手段によ
れば、未処理空気の相対湿度に基づいて放電手段（20）
の供給電力を制御するので、季節等により相対湿度が変
動しても、所望の処理能力を安定して得ることができ
る。

【００５９】また、上記第１３の解決手段によれば、常
に、未処理空気の相対湿度が７０％のときの処理能力と
同等の処理能力を発揮することができる。

【００６０】また、上記第１４の解決手段によれば、湿
度調節手段（12）が加湿機能のみを備える場合に、未処
理空気の相対湿度が７０％未満のときには、湿度調節手
段（12）は、相対湿度が７０％になるように、又は可能
な限り７０％に近づくように加湿するため、被処理気体
の処理能力を向上させることができる。一方、湿度調節
手段（12）が除湿機能のみを備える場合に、未処理空気
の相対湿度が７０％を越えるときには、湿度調節手段
（12）は、相対湿度が７０％になるように、又は可能な
限り７０％に近づくように除湿するため、被処理気体の
処理能力を向上させることができる。

【００６１】

【発明の実施の形態】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。

【００６２】＜発明の実施の形態１＞図１に示すよう
に、本発明の実施形態１の気体処理装置（10）は、ケー
シング（11）を備え、該ケーシング（11）に、相対湿度
を調節する湿度調節手段（12）と、空気に含まれる被処
理気体を分解除去する処理室（13）と、処理後の空気を
排出するファン（14）とが収納され、１つの処理ユニッ
ト（42）によって構成されている。

【００６３】上記ケーシング（11）内には、空気通路
（15）が形成されている。該空気通路（15）は、ケーシ
ング（11）の一側面（図の左側の側面）のほぼ全面に亘
って形成される空気入口部（16）からケーシング（11）
の上面の他側部（図の右寄り）に形成される空気出口部
（17）に亘って形成されている。

【００６４】上記空気通路（15）の空気入口部（16）付
近には、該空気通路（15）を横断するように、湿度調節
手段（12）が配置されている。該湿度調節手段（12）の
下流側には、ケーシング（11）内のほぼ中央部において
空気通路（15）を横断するように、処理室（13）が配置
されている。つまり、上記湿度調節手段（12）は、空気
通路（15）の導入側に設けられている。上記処理室（1
3）の下流側には、ファン（14）が配置されている。該
ファン（14）の上方に位置して、ケーシング（11）の上
面に上記空気出口部（17）が形成されている。

【００６５】上記湿度調節手段（12）は、除加湿器に構
成されている。つまり、上記湿度調節手段（12）は、未
処理空気の相対湿度が目標値よりも低いときは、水を蒸
発させることにより未処理空気に水蒸気を供給して加湿
し、相対湿度が目標値よりも高いときは、未処理空気か
ら水分を吸収して除湿するように構成されている。

【００６６】上記処理室（13）は、図２に示すように、
放電手段（20）が設けられている。該放電手段（20）
は、＋極の電極（21）と−極の電極（22）とが設置さ
れ、直流電源である外部電源（23）から電力供給を受け
ることにより、放電させてプラズマを形成するように構
成されている。上記＋極の電極（21）は、導電性材料か
ら成る３本の電線（24）により構成されている。上記各
電線（24）は、略水平に、上下方向に等間隔を置いて、
空気の流れる方向に対して垂直方向に配置されている。

【００６７】上記−極の電極（22）は、導電性材料から
成る４枚の矩形の平板（25）により構成されている。該
平板（25）は、略水平に、上下方向に等間隔を置いて配
置されている。そして、相隣る平板（25）の間には、上
記電線(24)が配置されている。

【００６８】上記＋極の電極（21）は、外部電源（23）
の＋極に接続され、−極の電極（22）は、外部電源（2
3）の−極に接続されている。

【００６９】尚、外部電源（23）として直流電源を使用
しているが、交流電源を使用してもよい。

【００７０】上記ファン（14）は多翼送風機に構成さ
れ、処理室（13）で有害ガスや臭気が分解除去された空
気を空気出口部（17）からケーシング（11）の外に排出
するように構成されている。

【００７１】上記ケーシング（11）の上面の内面には、
処理室（13）より上流側に位置して、湿度検出手段であ
る相対湿度センサ（H1）が設置されている。該相対湿度
センサ（H1）は、処理室（13）に導入される未処理空気
の相対湿度を検出し、制御信号を出力するように構成さ
れている。

【００７２】上記相対湿度センサ（H1）から出力された
制御信号は、コントローラ（30）に入力される。該コン
トローラ（30）は、相対湿度センサ（H1）が検出した相
対湿度に基づいて、湿度調節手段（12）の加湿及び除湿
能力を制御する湿度制御手段を構成している。尚、上記
コントローラ（30）は、図１では処理ユニット（42）の
外部に設けているが、処理ユニット（42）の内部に設け
るようにしてもよい。

【００７３】−運転動作− 続いて、上記気体処理装置（10）の運転動作について説
明する。

【００７４】先ず、スイッチ（図示省略）をオンする
と、電流が外部電源（23）から＋極の電極（21）に流
れ、処理室（13）の電極（21,22）間で放電が始まると
共に、湿度調節手段（12）及びファン（14）が作動し、
空気通路（15）に室内空気が流通する。

【００７５】上記放電により、処理室（13）において、
空気中の水分や酸素がラジカル化する。即ち、

【化１】 なる反応が起こり、処理室（13）に活性なラジカルやＯ
₃が発生し、プラズマが形成される。

【００７６】一方、空気入口部（16）から処理ユニット
（42）内に入った未処理空気は、湿度調節手段（12）に
おいて相対湿度が調節され、処理室（13）に導入され
る。処理室（13）において、未処理空気に含まれる被処
理気体である有害ガスや臭気が、処理室（13）に形成さ
れるプラズマ中の活性なラジカルと反応し、無害な物質
に分解される。

【００７７】そして、無害な物質が空気と共にファン
（14）により吸引され、空気出口部（17）を通過して、
処理ユニット（42）から排出される。

【００７８】上記運転において、相対湿度センサ（H1）
が、処理室（13）に導入される未処理空気の相対湿度を
検出し、コントローラ（30）に制御信号を出力してい
る。該コントローラ（30）はこの制御信号を受けて、湿
度調節手段（12）に対し湿度制御信号を出力する。

【００７９】上記湿度調節手段（12）は、湿度制御信号
を受け、処理室（13）に導入される未処理空気の相対湿
度が７０％になるように水分量を調節する。つまり、湿
度調節手段（12）は、相対湿度センサ（H1）が検出する
相対湿度が７０％を越えるときには、空気中の水分を吸
着剤に吸着させることにより、未処理空気の相対湿度を
下げる。一方、湿度調節手段（12）は、相対湿度センサ
（H1）が検出する相対湿度が７０％未満のときには、空
気中に水蒸気を放出して未処理空気の相対湿度を上げ
る。

【００８０】−実施形態１の効果− 本実施形態１によれば、以下のような効果が発揮され
る。

【００８１】未処理空気の相対湿度を調節した上で未処
理空気に含まれる被処理気体を処理するため、季節が変
動等しても処理能力を安定させることができる。更に、
未処理空気の相対湿度を最適に調節するため、処理能力
を向上させることができる。

【００８２】また、処理ユニット（42）内において相対
湿度が調節された空気が直接処理室（13）に送り込ま
れ、所望の相対湿度の条件下で処理が行われるので、確
実に所定の処理能力を確保することができる。

【００８３】また、相対湿度センサ（H1）を処理ユニッ
ト（42）の内部に設けているので、処理室（13）に導入
される直前の未処理空気の相対湿度を検出することがで
きる。従って、相対湿度を湿度調節手段（12）により精
度良く調節することができる。

【００８４】また、プラズマ分解係数が自然減衰係数以
上となる相対湿度の条件下で被処理気体の処理が行われ
ることにより、プラズマを発生させる効果を発揮するこ
とができる。

【００８５】また、未処理空気の相対湿度が６０％以上
であり且つ８０％以下に調節されることにより、最も分
解速度係数の高い条件下で処理が行われ、処理能力を大
きく向上させることができる。

【００８６】−変形例− 上記実施形態において、湿度調節手段（12）は、未処理
空気の相対湿度が７０％になるように水分量を調節した
が、未処理空気の相対湿度が７０％に近くなるように水
分量を調節するようにしてもよい。

【００８７】つまり、未処理空気の状態によっては相対
湿度を７０％に調節することが困難な場合があり、また
使用環境によっては相対湿度を７０％に調節することが
できない場合もある。このような場合、上記湿度調節手
段（12）は、可能な限り相対湿度を７０％に少しでも近
づけるように、未処理空気の相対湿度を調節するもので
あってもよい。

【００８８】また、上記湿度調節手段（12）は、除湿と
加湿とを行うように構成したが、加湿機能のみを備える
ものであってもよく、逆に、除湿機能のみを備えるもの
であってもよい。

【００８９】つまり、湿度調節手段（12）が加湿機能の
みを備える場合に、未処理空気の相対湿度が７０％未満
のときには、湿度調節手段（12）は、相対湿度が７０％
になるように、又は可能な限り７０％に近づくように加
湿するため、被処理気体の処理能力を向上させることが
できる。一方、湿度調節手段（12）が除湿機能のみを備
える場合に、未処理空気の相対湿度が７０％を越えると
きには、湿度調節手段（12）は、相対湿度が７０％にな
るように、又は可能な限り７０％に近づくように除湿す
るため、被処理気体の処理能力を向上させることができ
る。

【００９０】＜発明の実施の形態２＞本発明の実施形態
２は、図３に示すように、実施形態１における両電極(2
1,22）を、共にメッシュ板（26）により構成したもので
ある。

【００９１】つまり、上記電極（21,22）は、導電性材
料によって形成されるメッシュ板（26）により構成さ
れ、外部電源（23）に接続されている。

【００９２】尚、該外部電源（23）は、交流電源を使用
している。両電極（21,22）にメッシュ板（26）を使用
する場合は、直流電源を使用すると電荷の不均衡が生
じ、放電を持続できない為である。

【００９３】上記メッシュ板（26）は、空気通路（15）
内に、該メッシュ板（26）の板面の法線方向が空気の流
れる方向に一致するように設置されている。上記メッシ
ュ板（26）は、空気通路（15）の横断面のほぼ全面に亘
って設置されている。そして、両メッシュ板（26）は、
空気の流れる方向に所定の間隔を置いて配置されてい
る。

【００９４】その他の構成、作用及び効果は実施形態１
と同様である。

【００９５】＜発明の実施の形態３＞本発明の実施形態
３は、図４に示すように、実施形態１における＋極の電
極(21)を針状突起に構成し、−極の電極（22）をメッシ
ュ板に構成したものである。

【００９６】つまり、上記＋極の電極（21）は、導電性
材料により構成される複数の針状突起（27）と、該針状
突起（27）を接続する線状体（28）とにより構成されて
いる。上記＋極の電極（21）は、直流電源である外部電
源（23）の＋極に接続されている。

【００９７】上記−極の電極（22）は、導電性材料によ
って形成されるメッシュ板（26）により構成され、外部
電源（23）の−極に接続されている。

【００９８】上記メッシュ板（26）は、空気通路（15）
内に、該メッシュ板（26）の板面の法線方向が空気の流
れる方向に一致するように設置されている。上記メッシ
ュ板（26）は、空気通路（15）の横断面のほぼ全面に亘
って設置されている。

【００９９】そして、両電極（21,22）は、空気の流れ
る方向に所定の間隔を置いて配置されている。

【０１００】その他の構成、作用及び効果は実施形態１
と同様である。

【０１０１】＜発明の実施の形態４＞本発明の実施形態
４の気体処理装置（10）は、図５に示すように、湿度調
節手段（12）を処理ユニット（42）の外部に設けるよう
にしたものである。

【０１０２】上記湿度調節手段（12）は、除加湿器によ
って構成されている。上記湿度調節手段（12）は、１つ
のユニットとして、調湿ユニット（41）に構成されてい
る。そして、調湿ユニット（41）及び処理ユニット（4
2）は、同一の室内（60）に設置されている。本実施形
態の気体処理装置（10）は、例えば、住宅や医療施設等
の室内（60）の臭気を分解除去する空気清浄装置（10）
として使用することができる。

【０１０３】上記調湿ユニット（41）は、ケーシング
（43）を備えて構成され、該ケーシング（43）内には空
気通路（44）が形成されている。該空気通路（44）は、
ケーシング（43）の側面に形成される空気入口部（45）
から、ケーシング（43）の下面に形成される空気出口部
（46）に亘って形成されている。

【０１０４】上記空気通路（44）には、湿度調節手段
（12）及びファン（47）が設置されている。

【０１０５】上記調湿ユニット（41）は、空気入口部
（45）の下部に制御信号受信部（33）を備えている。該
制御信号受信部（33）は、制御信号を受信して湿度調節
手段（12）に対して制御信号を出力するように構成され
ている。

【０１０６】一方、上記処理ユニット（42）は、ケーシ
ング（11）を備え、該ケーシング（11）内に、空気中の
塵埃を吸着させる集塵部（18）と、空気に含まれる被処
理気体を分解除去する処理室（13）と、オゾン分解触媒
（19）と、処理後の空気を排出するファン（14）とが収
納されて構成されている。

【０１０７】上記集塵部（18）は、処理室（13）に導入
される空気中に含まれる塵埃を吸着するように構成され
ている。

【０１０８】上記オゾン分解触媒（19）は、処理室（1
3）において生成されたオゾンを分解し、オゾンが空気
に含まれて処理ユニット（42）から排出されるのを防止
するように構成されている。

【０１０９】上記ケーシング（11）における空気入口部
（16）のすぐ上側には、湿度検出手段である相対湿度セ
ンサ（H1）が設置されている。該相対湿度センサ（H1）
は、室内空気の相対湿度を検出して、制御信号を出力す
るセンサに構成されている。

【０１１０】上記ケーシング（11）の上面における空気
入口部（16）付近には、制御信号発信部（32）が設置さ
れている。該制御信号発信部（32）は、相対湿度センサ
（H1）が出力する制御信号を受けて、調湿ユニット（4
1）に設置される制御信号受信部（33）に向けて制御信
号を発信するように構成されている。

【０１１１】−運転動作− 続いて、上記気体処理装置（10）の運転動作について説
明する。

【０１１２】先ず、スイッチ（図示省略）をオンする
と、電流が外部電源（23）から＋極の電極（21）に流
れ、処理室（13）の電極（21,22）間で放電が始まると
共に、ファン（14）が作動し、処理ユニット（42）の空
気通路（15）に室内空気が流通する。そして、上記放電
により、処理室（13）において、プラズマが形成され
る。

【０１１３】一方、未処理空気は、空気入口部（16）か
ら処理ユニット（42）内に入ると、集塵部（18）により
未処理空気に含まれる塵埃が吸着され、処理室（13）に
流入する。該処理室（13）において、未処理空気に含ま
れる被処理気体である有害ガスや臭気が、処理室（13）
に形成されるプラズマ中の活性なラジカルと反応し、無
害な物質に分解される。

【０１１４】そして、無害な物質が空気と共にファン
（14）により吸引され、空気出口部（17）を通過して、
処理ユニット（42）から室内（60）に吹き出す。尚、処
理室（13）において発生したオゾンは、オゾン分解触媒
（19）により分解され、酸素となって、処理ユニット
（42）から吹き出す。

【０１１５】一方、調湿ユニット（41）では、空気入口
部（45）から室内空気を導入し、湿度調節手段（12）に
おいて、室内空気を所定の相対湿度に調節する。そし
て、この相対湿度を調節した空気を空気出口部（46）か
ら室内（60）に吹き出す。従って、室内空気は所定の相
対湿度に保持されている。

【０１１６】上記運転において、相対湿度センサ（H1）
は、室内空気の相対湿度を検出して制御信号を出力し、
制御信号発信部（32）は、この制御信号を受けて、制御
信号受信部（33）に向けて制御信号を発信する。該制御
信号受信部（33）は、この制御信号を受け、湿度調節手
段（12）に対し湿度制御信号を出力する。上記湿度調節
手段（12）は、湿度制御信号を受けて、相対湿度が７０
％に近づくように室内空気中の水分量を調節している。

【０１１７】−実施形態４の効果− 本実施形態４によれば、湿度調節手段（12）を処理ユニ
ット（42）の外部に設けるので、既設の除加湿器を利用
することができると共に、処理ユニット（42）の構成を
簡略化することができる。

【０１１８】その他の構成、作用及び効果は実施形態１
と同様である。

【０１１９】＜発明の実施の形態５＞本発明の実施形態
５は、図６に示すように、空気調和装置（61）に備えら
れる相対湿度センサ（H1）を相対湿度検出手段として利
用する構成にしたものである。

【０１２０】処理ユニット（42）は、湿度調節手段（1
2）と、ファン（14）と、処理室（13）と、処理後の空
気を屋外に排気するダクト（51）とを備えている。

【０１２１】空気入口部（16）は、ケーシング（11）の
側面の下部に形成されている。空気通路（15）の空気入
口部（16）付近には、空気室（52）が形成され、該空気
室（52）の下部には湿度調節手段（12）が設置されてい
る。

【０１２２】該湿度調節手段（12）は、空気を加湿する
加湿器によって構成されている。尚、加湿器（12）は、
空気の除湿も可能な除加湿器として、空気室（52）の上
部に設置してもよい。

【０１２３】上記ファン（14）は、空気室（52）の上部
に設置され、空気室（52）において相対湿度が調節され
た空気を吸引し、該空気を処理室（13）に導入するよう
に構成されている。

【０１２４】上記ダクト（51）は、処理室（13）の上部
に接続され、該処理室（13）において処理された空気を
屋外に排出するように構成されている。

【０１２５】上記空気調和装置（61）は、処理ユニット
（42）と同一の室内（60）に設置されている。上記空気
調和装置（61）に設置される相対湿度センサ（H1）は、
室内空気の相対湿度を検出し、制御信号を出力するよう
に構成されている。

【０１２６】従って、相対湿度センサ（H1）により検出
された室内空気の相対湿度に基づいて、湿度調節手段
（12）が空気室（52）内の空気の相対湿度を調節する。
相対湿度が調節された空気は、ファン（14）により吸引
されて、処理室（13）に送られ、空気に含まれる有害ガ
スや臭気が分解除去された後、ダクト（51）を通って屋
外に排出される。

【０１２７】−実施形態５の効果− 本実施形態５によれば、相対湿度センサ（H1）を処理ユ
ニット（42）の外部に設けるので、処理ユニット（42）
の構成を簡略化することができる。

【０１２８】また、既設の空気調和装置（61）に設けら
れる相対湿度センサ（H1）を利用することができる。

【０１２９】その他の構成、作用及び効果は実施形態１
と同様である。

【０１３０】＜発明の実施の形態６＞本実施形態６は、
実施形態１が未処理空気の水蒸気量を調節するのに代え
て、未処理空気の温度を調節するようにしたものであ
る。

【０１３１】つまり、図１において、湿度調節手段（1
2）は、加熱冷却器により構成されている。該湿度調節
手段（12）は、未処理空気の相対湿度が該未処理空気の
温度により変動するため、例えば、相対湿度が７０％に
近づくように、未処理空気を加熱又は冷却するように構
成されている。

【０１３２】従って、上記湿度調節手段（12）は、湿度
制御信号を受け、処理室（13）に導入される未処理空気
の相対湿度が７０％に近づくように、未処理空気を加熱
又は冷却する。つまり、相対湿度センサ（H1）が検出す
る未処理空気の相対湿度が７０％を越えるときには、該
未処理空気を加熱することにより、相対湿度を下げる。
一方、相対湿度センサ（H1）が検出する未処理空気の相
対湿度が７０％未満のときには、該未処理空気を冷却す
ることにより、相対湿度を上げる。この結果、処理室
（13）に導入される未処理空気の相対湿度が７０％にな
るように、又は７０％に近づくように調節される。

【０１３３】その他の構成、作用及び効果は実施形態１
と同様である。

【０１３４】＜発明の実施の形態７＞本実施形態７は、
図７に示すように、実施形態１が未処理空気の相対湿度
を調節するのに代わり、放電手段（20）の供給電力を調
節するようにしたものである。

【０１３５】つまり、相対湿度センサ（H1）から出力さ
れた制御信号は、コントローラ（31）に送られる。該コ
ントローラ（31）は、相対湿度センサ（H1）が検出した
相対湿度に基づいて、放電手段（20）の供給電力を調節
する電力調節手段を構成している。

【０１３６】そして、上記コントローラ（31）は、相対
湿度センサ（H1）が検出する未処理空気の相対湿度が６
０％未満であるときや、又は８０％を越えるときには、
放電手段（20）の供給電力を上げる。

【０１３７】−実施形態７の効果− 本実施形態７によれば、未処理空気の相対湿度に基づい
て放電手段（20）の供給電力を制御するので、季節等に
より相対湿度が変動しても、所望の処理能力を安定して
得ることができる。

【０１３８】また、常に、未処理空気の相対湿度が７０
％のときの処理能力と同等の処理能力を発揮することが
できる。

【０１３９】その他の構成、作用及び効果は実施形態１
と同様である。

【０１４０】＜発明のその他の実施の形態＞実施形態６
について、実施形態４と同様に、湿度調節手段（12）を
処理ユニット（42）の外部に設置する構成にしてもよ
い。

【０１４１】また、実施形態６について、実施形態５と
同様に、相対湿度センサ（H1）を処理ユニット（42）の
外部に設置する構成にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係る気体処理装置の概略断面図で
ある。

【図２】実施形態１に係る放電手段の概略構成図であ
る。

【図３】実施形態２に係る放電手段の概略構成図であ
る。

【図４】実施形態３に係る放電手段の概略構成図であ
る。

【図５】実施形態４に係る気体処理装置の概略構成図で
ある。

【図６】実施形態５に係る気体処理装置の概略構成図で
ある。

【図７】実施形態７に係る気体処理装置の概略構成図で
ある。

【図８】ガス濃度と時間との関係を示す特性図である。

【図９】分解速度係数と水分量との関係を示す特性図で
ある。

【図１０】分解速度係数と相対湿度との関係を示す特性
図である。

【符号の説明】

（11） ケーシング （12） 湿度調節手段 （13） 処理室 （15） 空気通路 （20） 放電手段 （21） 電極 （22） 電極 （31） コントローラ （42） 処理ユニット （H1） 相対湿度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C080 AA07 AA09 BB02 BB05 BB10 CC02 CC08 CC09 CC12 KK02 MM08 NN01 QQ01 QQ17 4G075 AA03 AA07 AA62 BA05 BB04 BB06 BD12 CA62 EB01 EB42 EC21

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理気体を含む未処理空気を処理室（1
   3）に導入する一方、 放電手段（20）によって上記処理室（13）にプラズマを
   発生させて該処理室（13）における未処理空気中の被処
   理気体を処理する気体処理方法であって、 上記処理室（13）に導入される未処理空気の相対湿度を
   検出した後、 該検出した相対湿度に基づいて未処理空気の湿度を調節
   し、この未処理空気を処理室（13）に導入することを特
   徴とする気体処理方法。
2. 【請求項２】被処理気体を含む未処理空気が導入される
   処理室（13）と、 該処理室（13）にプラズマを発生させて上記処理室（1
   3）における未処理空気中の被処理気体を処理する放電
   手段（20）と、 上記処理室（13）に導入される未処理空気の相対湿度を
   検出する湿度検出手段（H1）と、 該湿度検出手段（H1）が検出した相対湿度に基づいて上
   記処理室（13）に導入される未処理空気の相対湿度を調
   節する湿度調節手段（12）とを備えていることを特徴と
   する気体処理装置。
3. 【請求項３】請求項２において、 処理室（13）がケーシング（11）内に構成されると共
   に、放電手段（20）が上記ケーシング（11）に収納され
   て１つの処理ユニット（42）が構成される一方、 湿度調節手段（12）は、上記処理ユニット（42）のケー
   シング（11）の内部に形成された導入側の空気通路（1
   5）に設けられていることを特徴とする気体処理装置。
4. 【請求項４】請求項２において、 処理室（13）がケーシング（11）内に構成されると共
   に、放電手段（20）が上記ケーシング（11）に収納され
   て１つの処理ユニット（42）が構成される一方、 湿度調節手段（12）は、上記処理ユニット（42）のケー
   シング（11）の外部に設けられていることを特徴とする
   気体処理装置。
5. 【請求項５】請求項２において、 処理室（13）がケーシング（11）内に構成されると共
   に、放電手段（20）が上記ケーシング（11）に収納され
   て１つの処理ユニット（42）が構成される一方、 湿度検出手段（H1）は、上記処理ユニット（42）のケー
   シング（11）の内部に形成された導入側の空気通路（1
   5）に設けられていることを特徴とする気体処理装置。
6. 【請求項６】請求項２において、 処理室（13）がケーシング（11）内に構成されると共
   に、放電手段（20）が上記ケーシング（11）に収納され
   て１つの処理ユニット（42）が構成される一方、 湿度検出手段（H1）は、上記処理ユニット（42）のケー
   シング（11）の外部に設けられていることを特徴とする
   気体処理装置。
7. 【請求項７】請求項２から６の何れか１項において、 湿度調節手段（12）は、未処理空気の相対湿度が３０％
   以上になるように未処理空気を調節するように構成され
   ていることを特徴とする気体処理装置。
8. 【請求項８】請求項２から６の何れか１項において、 湿度調節手段（12）は、未処理空気の相対湿度が６０％
   以上で且つ８０％以下になるように未処理空気を調節す
   るように構成されていることを特徴とする気体処理装
   置。
9. 【請求項９】請求項２から８の何れか１項において、 湿度調節手段（12）は、未処理空気の水分量を制御して
   該未処理空気の相対湿度を調節するように構成されてい
   ることを特徴とする気体処理装置。
10. 【請求項１０】請求項２から８の何れか１項において、 湿度調節手段（12）は、未処理空気の温度を制御して該
    未処理空気の相対湿度を調節するように構成されている
    ことを特徴とする気体処理装置。
11. 【請求項１１】被処理気体を含む未処理空気を処理室
    （13）に導入する一方、 放電手段（20）によって上記処理室（13）にプラズマを
    発生させて該処理室（13）における未処理空気中の被処
    理気体を処理する気体処理方法であって、 上記処理室（13）に導入される未処理空気の相対湿度を
    検出した後、 該検出した相対湿度に基づいて上記放電手段（20）に供
    給する電力を調節することを特徴とする気体処理方法。
12. 【請求項１２】被処理気体を含む未処理空気が導入され
    る処理室（13）と、 該処理室（13）にプラズマを発生させて上記処理室（1
    3）における未処理空気中の被処理気体を処理する放電
    手段（20）と、 上記処理室（13）に導入される未処理空気の相対湿度を
    検出する湿度検出手段（H1）と、 該湿度検出手段（H1）が検出した相対湿度に基づいて上
    記放電手段（20）に供給する電力を調節する電力調節手
    段（31）とを備えていることを特徴とする気体処理装
    置。
13. 【請求項１３】請求項１２において、 電力調節手段（31）は、相対湿度が６０％未満になる
    か、又は８０％より大きくなると、放電手段（20）の供
    給電力を大きくするように構成されていることを特徴と
    する気体処理装置。
14. 【請求項１４】請求項２から６の何れか１項において、 湿度調節手段（12）は、未処理空気の相対湿度が７０％
    未満のときに該未処理空気の相対湿度を上げ、又は未処
    理空気の相対湿度が７０％を越えるときに該未処理空気
    の相対湿度を下げるように構成されていることを特徴と
    する気体処理装置。