JP2002343535A - ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着部材(23)を用いたガス処理装置におい
て、より簡単な構造で吸着部材(23)を再生できるように
して、装置の複雑化や大型化、さらに高コスト化を防止
する。 【解決手段】 被処理ガス中の被処理成分を吸着する吸
着部材(23)を、針状または線状の放電電極(21)と該放電
電極(21)に放電空間(D) を介して配置された対向電極(2
2)との間に、放電電極(21)との間に所定距離を隔てて配
置し、両電極(21,22) に放電電圧を印加することによっ
て発生する低温プラズマの作用で再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理ガス中の被
処理成分を吸着部材で吸着するガス処理装置に関し、特
に、吸着部材の再生技術に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、被処理ガスを処理するガス処
理装置として、例えば空気を処理する空気浄化装置は、
空気中のたばこ臭、食品臭、屎尿臭、体臭、ペット臭、
パーマ臭、建築臭、油煙、ＶＯＣ、ＮＯｘなどの臭気成
分や有害成分を除去するため、店舗、医療機関、工場な
どを始め、最近では、一般家庭においても用いられてい
る。

【０００３】従来の空気浄化装置としては、例えば、活
性炭やゼオライトなどの吸着剤を含んだフィルタ（吸着
部材）を使用して空気中の臭気成分や有害成分を吸着除
去するものがある。しかし、この場合には、フィルタが
上記成分をほぼ飽和状態になるまで吸着すると空気浄化
性能が大幅に低下するようになり、フィルタを定期的
（例えば数カ月毎）に交換する必要があるという欠点が
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、フィルタで吸
着した臭気成分又は有害成分を、該フィルタに熱風を当
ててフィルタから脱離させることで、フィルタを再生す
る方式の空気浄化装置が提案されている（例えば特開平
２−１９８６１４号（特許第２８９２３６２号）公報参
照）。

【０００５】この方式を用いると、フィルタの交換を不
要にすることができるというメリットは得られるが、加
熱や送風などを行う再生のための大掛かりな機構が必要
になり、装置が複雑化、大型化してコスト高になる欠点
がある。

【０００６】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、その目的とするところは、吸着部材
を用いたガス処理装置において、より簡単な構造で吸着
部材を再生できるようにして、装置の複雑化や大型化、
さらには高コスト化を防止できるようにすることであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、放電電極(21)
と対向電極(22)の間の放電空間(D) に吸着部材(23)を配
置して、放電により生成される低温プラズマの作用で吸
着部材(23)を再生するようにしたものである。

【０００８】具体的に、本発明が講じた第１の解決手段
は、被処理ガス中の被処理成分を吸着する吸着部材(23)
と、該吸着部材(23)に吸着された被処理成分を脱離させ
て該吸着部材(23)を再生する再生手段(21,22,24)とを備
えたガス処理装置(1) を前提としている。

【０００９】そして、このガス処理装置(1) は、再生手
段(21,22,24)が、針状または線状の放電電極(21)と、該
放電電極(21)に放電空間(D) を介して配置された対向電
極(22)と、両電極(21,22) に放電電圧を印加するように
接続された電源(24)とを備え、吸着部材(23)が、放電電
極(21)と対向電極(22)の間の放電空間(D) 内で放電電極
(21)に対して所定距離を隔てて配置されていることを特
徴としている。

【００１０】この第１の解決手段に係るガス処理装置
(1) では、例えば空気中の有害物質や臭気物質のような
被処理ガス中の被処理成分が吸着部材(23)に吸着される
ことで、空気浄化などの被処理ガスの処理が行われる。

【００１１】一方、吸着部材(23)が被処理成分をほぼ飽
和状態まで吸着すると、放電により生成されるプラズマ
の作用で吸着部材(23)が再生される。この再生時には、
放電電極(21)と対向電極(22)に対して電源(24)から放電
電圧を印加すると、放電空間(D) 中で放電が生じ、低温
プラズマが生成される。そして、この低温プラズマによ
り発生する各種の活性種（例えば、ヒドロキシラジカル
などのラジカルや、励起酸素分子、励起窒素分子、励起
水分子などの励起分子）の作用により、吸着部材(23)に
吸着された被処理成分が脱離して、該吸着部材(23)が再
生される。プラズマにより吸着部材(23)が再生されるこ
とは現象としては確認されており、これに対して具体的
な作用は現時点では明確にはなっていないが、放電によ
り高エネルギー状態になったイオンやラジカルが、吸着
部材(23)に吸着されている被処理成分の分子に当たって
エネルギーの一部を該分子に与えることで、被処理成分
の分子が高エネルギー状態になり、吸着部材(23)から脱
離するものと考えられる。

【００１２】なお、例えば被処理ガスが有害物質や臭気
物質などの被処理成分を含む空気である場合、低温プラ
ズマの各種活性種は、吸着部材(23)からのこれらの成分
の脱離を促すとともに、被処理成分に対して作用して、
これらの成分を酸化することで無害物質や無臭物質に分
解する。そこで、この分解の際の化学反応を促進するた
めに触媒を用いるとよい。

【００１３】また、本発明が講じた第２の解決手段は、
上記第１の解決手段に係るガス処理装置(1) において、
吸着部材(23)が、ハニカム状の基材(23a) に吸着剤を含
ませたものであることを特徴としている。この場合、吸
着部材(23)は、ゼオライト等の吸着剤をバインダで固め
てハニカム状に形成してもよいし、ハニカム状の基材(2
3a) の表面に吸着剤の層を形成してもよい。

【００１４】この第２の解決手段においては、被処理空
気の有害物質や臭気物質のような被処理ガスの被処理成
分が、ハニカム状に形成された吸着部材(23)により吸着
されることで、該被処理ガスの処理が行われる。

【００１５】また、本発明が講じた第３の解決手段は、
上記第１または第２の解決手段に係るガス処理装置(1)
において、再生手段(21,22,24)が、両電極(21,22) に放
電電圧を印加することにより、ストリーマ放電を発生さ
せるように構成されていることを特徴としている。

【００１６】この第３の解決手段において、吸着部材(2
3)を再生するときには、放電電極(21)と対向電極(22)に
電源(24)から放電電圧を印加することにより、ストリー
マ放電が発生する。ストリーマ放電は、放電電極(21)の
先端から対向電極(22)まで微小アークが連続することに
より、発光を伴ったプラズマ柱として形成され、この放
電により低温プラズマが発生し、高活性のイオンやラジ
カルなどの活性種が生成される。したがって、吸着部材
(23)に吸着された被処理成分がプラズマによって効果的
に脱離される。

【００１７】また、本発明が講じた第４の解決手段は、
上記第３の解決手段に係るガス処理装置(1) において、
放電電極(21)が針電極により構成されるとともにその対
向電極側の端部(21a) が尖端部として形成され、その尖
端角度(θ)が３０°〜９０°であることを特徴としてい
る。なお、この構成において、「尖端部」は、先端に向
かうほど径が細くなるようなテーパ状の形状（円錐状や
角錐状などを含む）を意味するものであり、該尖端部の
最先端は必ずしも鋭敏に尖っていなくてもよい。

【００１８】この第４の解決手段において、ストリーマ
放電は、放電電極(21)の先端から対向電極(22)まで微小
アークが連続することにより発生するが、放電電極(21)
の尖端角度(θ)を上記の角度範囲に特定しているため、
微小アークが広範囲に広がりながら進展しやすくなり、
ストリーマ放電がより広範囲で生じる。つまり、この場
合のストリーマ放電は、放電電極(21)から対向電極(22)
に向かってフレア状に広がった領域で発生する。

【００１９】また、本発明が講じた第５の解決手段は、
上記第４の解決手段に係るガス処理装置(1) において、
放電電極(21)の尖端角度(θ)が実質的に６０°であるこ
とを特徴としている。

【００２０】このように放電電極(21)の尖端角度(θ)を
実質的に６０°にすると、放電空間(D) 中で特に微小ア
ークが広範囲に広がりながら進展しやすくなり、その結
果、ストリーマ放電が特に広い範囲で生じることにな
る。

【００２１】また、本発明が講じた第６の解決手段は、
上記第４または第５の解決手段に係るガス処理装置(1)
において、放電電極(21)の尖端が球面状に形成されてい
ることを特徴としている。つまり、この解決手段のガス
処理装置(1) では、放電電極(21)の尖端に小さな丸みを
つけた形状としている。

【００２２】この第６の解決手段では、放電電極(21)の
尖端を球面状にしたことにより、さらに微小アークが広
がりやすくなり、その結果、放電プラズマがより広範囲
で生じることとなる。

【００２３】

【発明の効果】上記第１の解決手段によれば、放電空間
(D) 中に吸着部材(23)を配置して、これを放電による低
温プラズマの作用で再生するようにしているので、吸着
部材(23)の交換を不要にしながら、加熱や送風などを行
う機構を再生のために設ける場合と比べて、装置の複雑
化や大型化、さらには高コスト化を抑えられる。

【００２４】また、放電空間(D) 中に吸着部材(23)を配
置しているため、放電により生成される低温プラズマ中
の各種の活性種が放電空間(D) 中で拡散し、吸着部材(2
3)全体に作用する。この点、例えば吸着部材として吸着
剤粒子を絶縁性の容器中に充填したものにおいて容器中
で放電を行う部分放電方式を再生手段として採用する場
合と比較すると、この部分放電方式では電極と吸着剤粒
子とが密着していて放電空間(D) がないために、各吸着
剤粒子の表面で微弱な放電しか生じないので吸着部材(2
3)の再生に十分なイオンやラジカルが発生しないのに対
して、空間中で放電する方式ではこれらのラジカルなど
を有効に利用できる利点がある。

【００２５】また、上記部分放電方式では、吸着部材(2
3)として容器中に充填する粒子として、放電が微弱にな
りすぎないようにするためにチタン酸バリウムなどの強
誘電体を用いて粒子間の電位差を大きくできるようにす
ると、この物質の吸着性能が低いために装置のガス処理
能力が小さくなってしまい、逆に誘電率の低い物質を充
填すると、吸着性能を高めて装置のガス処理能力は大き
くすることができるものの、粒子間での電位差が小さく
なって弱い放電しか起こらないため、脱離性能が低くな
ってしまう。このように、吸着部材の中で放電を行う部
分放電方式の場合は、吸着性能と脱離性能とを両立する
ことが困難であったが、放電空間(D) 中に吸着部材(23)
を配置して空間内で放電する構成にすると、吸着性能の
高い吸着部材(23)を誘電率に無関係に選択することで吸
着性能を高められる上に、放電空間(D) 中の活性種が拡
散して吸着部材(23)の全体に作用するので、脱離性能も
高められる。つまり、吸着性能と脱離性能を両立できる
ことになる。

【００２６】また、部分放電方式の場合は、吸着剤粒子
を容器に充填しているので圧力損失が大きい問題があ
り、さらに、絶縁性容器として通常はガラス容器が用い
られるので機械的強度が弱い問題もあるが、空気中で放
電する方式にすればこのような問題が生じないようにす
ることが容易である。

【００２７】さらに、針状電極または線状電極を放電電
極(21)として用いて空間で放電を発生させると、部分放
電などと比べて低い電圧で強い放電を起こせるので、脱
離性能を高められる効果もある。

【００２８】また、上記第２の解決手段によれば、ハニ
カム状の吸着部材(23)を用いているので、空間で放電す
る方式において吸着部材(23)を配置しやすく、かつ圧損
の増大や機械的強度の低下を確実に防止できる。また、
吸着部材(23)を簡単な構成にすることもできる。

【００２９】また、上記第３の解決手段によれば、吸着
部材(23)を再生するときに、ストリーマ放電により発生
した低温プラズマを利用するようにしているので、部分
放電方式などと比べて低エネルギーで高活性のイオンや
ラジカルが発生する。このため、吸着部材(23)に吸着さ
れた被処理成分をより効果的に脱離することができる。

【００３０】また、上記第４の解決手段によれば、放電
電極(21)の尖端角度(θ)を上記の角度範囲（３０°〜９
０°）に特定したことで微小アークが放電空間(D) 中で
広範囲に広がりながら進展しやすくしているため、スト
リーマ放電が広範囲で生じる。ストリーマ放電を広範囲
で生成すると、活性の高いラジカルが多量に発生するの
で、脱離がより効果的に行われる。

【００３１】また、ストリーマ放電を広範囲で生じさせ
ることは、パルス幅の狭い急峻なパルス高電圧を供給す
るパルス電源を用いることでも可能となるが、この第４
の解決手段のように放電電極(21)の形状によってストリ
ーマ放電の生成領域を広げるようにすると、上記急峻な
パルスのパルス電源（高コストで大型である）は不要で
あり、コストの増加を抑えられるとともに、装置が大が
かりで複雑になるのも防止できる。さらに、急峻なパル
スを使わずに、交流や直流の高圧電源を使えるので、急
峻なパルス電圧を印加する場合と比較すると、放電時間
を長くして脱離効率を高めることもできる。

【００３２】また、上記第５の解決手段によると、放電
電極(21)の尖端角度(θ)を実質的に６０°とすること
で、特に微小アークが広範囲に広がりながら進展しやす
くなる。このため、ストリーマ放電を特に広い範囲で起
こせるので、上記第４の解決手段の効果をより確実にす
ることができる。

【００３３】また、上記第６の解決手段によれば、放電
電極(21)の尖端を球面状にしたことによってストリーマ
放電がさらに広範囲で生じるので、より広い範囲で低温
プラズマを生成することが可能となり、脱離性能をさら
に高められる。

【００３４】

【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。

【００３５】この実施形態は、被処理ガス中の被処理成
分を吸着部材(23)で吸着するガス処理装置として、被処
理空気中の臭気成分または有害成分を吸着して空気を浄
化する空気浄化装置(1) に関するものである。図１は、
この空気浄化装置(1) の概略構成を示している。

【００３６】図示するように、この空気浄化装置(1) は
ケーシング(10)内に複数の機能部品が収納された構成で
あり、機能部品として、集塵フィルタ(11)と遠心ファン
(12)と吸着処理部(20)とがケーシング(10)内に収納され
ている。なお、図１に符号(13)で示しているのは、放電
により発生するオゾンを分解するためのオゾン分解触媒
である。

【００３７】ケーシング(10)の一つの側面（図の右側の
側面）には、ケーシング(10)内に空気を吸い込むための
空気吸込口(15)が形成され、上面には浄化空気を吹き出
すための空気吹出口(16)が形成されている。空気吸込口
(15)には吸込グリル(15a) が設けられ、空気吹出口(16)
には吹出グリル(16a) が設けられている。また、空気吸
込口(15)には、吸込グリル(15a) の内側に上記集塵フィ
ルタ(11)を配置して、吸込空気中に含まれる塵埃を捕集
するようにしている。

【００３８】空気吹出口(16)は、ケーシング(10)の上面
において、空気吸込口(15)とは反対側の縁部（図１の左
側の縁部）に形成されている。そして、この空気吹出口
(16)に対応して、上記遠心ファン(12)がケーシング(10)
内に設けられている。この遠心ファン(12)には、ファン
用電源(12a) が接続されている。以上の構成において、
ケーシング(10)の内部は、空気吸込口(15)と空気吹出口
(16)の間が被処理空気の流通空間となっている。そし
て、遠心ファン(12)を起動すると、被処理空気が空気吸
込口(15)の吸込グリル(15a) 及び集塵フィルタ(11)を通
してケーシング(10)内に吸い込まれる。被処理空気は、
下記に詳述する吸着処理部(20)での処理後に、空気吹出
口(16)の吹出グリル(16a) からケーシング(10)の外に吹
き出される。

【００３９】この空気浄化装置(1) の吸着処理部(20)
は、被処理ガス中の被処理成分として空気中の臭気物質
や有害物質を吸着する吸着部材(23)と、該吸着部材(23)
に吸着された被処理成分を脱離させて該吸着部材(23)を
再生する再生手段(21,22,24)とを備えている。

【００４０】図２は吸着処理部(20)の概略構成を示す断
面図、図３は斜視図である。この吸着処理部(20)には、
低温プラズマを発生させるための放電電極(21)及び対向
電極(22)と、これらの電極(21,22) の間に配置された吸
着部材(23)とが配置されている。

【００４１】対向電極(22)は、放電電極(21)に放電空間
(D) を介して配置され、両電極(21,22) には、放電電圧
を印加する電源(24)が接続されている。そして、放電電
極(21)及び対向電極(22)と、両電極(21,22) に放電電圧
を印加する電源(24)とから、吸着部材(23)を再生するた
めの上記再生手段(21,22,24)が構成されている。

【００４２】上記吸着部材(23)は、放電電極(21)と対向
電極(22)の間の放電空間(D) に、放電電極(21)との間に
所定距離を隔て、対向電極(22)にほぼ接して配置されて
いる。この吸着部材(23)は、対向電極(22)に密着するよ
うに配置するか、対向電極(22)との間に１mm程度の僅か
な隙間ができるように配置するとよい。

【００４３】この吸着部材(23)は、空気の流れ方向に沿
って貫通する多数の小孔(23b) を有するハニカム形状の
基材(23a) から構成され、その表面に吸着部材(23)を担
持している。このように、吸着部材(23)は、被処理空気
が通り抜けるように通気性を有し、被処理空気が通過す
る際に臭気成分や有害成分を吸着剤に吸着することで、
これらの成分を被処理空気から除去するように構成され
ている。

【００４４】上記吸着剤は、被処理空気中に含まれる臭
気物質や有害物質などの被処理成分を吸着するものであ
り、例えば活性炭やゼオライトなどが用いられる。な
お、吸着剤には、多孔質セラミックス、活性炭繊維、モ
ルデナイト、フェリエライト、シリカライトなどを使用
してもよく、これらのうちの少なくとも１種を用いると
よい。

【００４５】また、吸着部材(23)は、ゼオライト等の吸
着剤をバインダで固めてハニカム状に成形してもよい。
つまり、吸着部材(23)は、ハニカム状の基材(23a) に吸
着剤を含ませたものであればよい。

【００４６】上記放電電極(21)は、電極板(21b) と、こ
の電極板(21b) にほぼ直交するように固定された複数の
針電極(21c) とから構成されている。電極板(21b) は、
メッシュ材やパンチングメタルなどからなり、その面直
角方向に空気が通過する多数の開口部(21d) を有してい
る。また、対向電極(22)にもメッシュ材やパンチングメ
タルなどのように面直角方向に空気が通過する多数の開
口部(22a) を有する電極板が用いられている。

【００４７】放電電極(21)は、電極板(21b) が対向電極
(22)とほぼ平行で、針電極(21c) が対向電極(22)とほぼ
直角になるように配置されている。針電極(21c) は、そ
の拡大図である図４に示すように、対向電極側の端部(2
1a) が尖端部として形成され、その尖端角度(θ)が６０
°に形成されている。また、放電電極(21)の尖端は、ア
ール加工により小さな丸みが付けられて球面状に形成さ
れている。なお、上記尖端角度(θ)は、３０°〜９０°
としてもよい。

【００４８】両電極(21,22) には、直流、交流またはパ
ルスの高圧電源(24)が接続されており、放電電極(21)と
対向電極(22)の間でストリーマ放電が生じるようにして
いる。このストリーマ放電により低温プラズマが発生
し、高速電子、イオン、オゾン、ヒドロキシラジカルな
どのラジカルや、その他励起分子（励起酸素分子、励起
窒素分子、励起水分子など）などの活性種が生成され
る。

【００４９】−運転動作− 次に、この空気浄化装置(1) の運転動作について説明す
る。

【００５０】この空気浄化装置(1) の運転を開始し、遠
心ファン(12)が起動すると、まず、空気吸込口(15)から
被処理空気が吸い込まれて、この空気に含まれる塵埃が
集塵フィルタ(11)によって捕集される。そして、被処理
空気はさらに吸着部材(23)を通過し、臭気物質や有害物
質が吸着部材(23)に吸着除去されることで清浄な空気と
なり、空気吹出口(16)から吹き出される。

【００５１】一方、吸着部材(23)が被処理空気の有害物
質や臭気物質をほぼ飽和状態まで吸着すると、被処理物
質の脱離処理による吸着部材(23)の再生が行われる。吸
着部材(23)の再生時は、吸着処理部(20)の放電電極(21)
と対向電極(22)の間でストリーマ放電が発生する。

【００５２】ここで、ストリーマ放電は、放電電極(21)
の先端から対向電極(22)まで微小アークが連続すること
により、発光を伴ったプラズマ柱として形成されるもの
であり、この微小アークは、放電電極(21)と対向電極(2
2)の間において等電位面の間隔が狭いところで連なって
進展する。本実施形態では、放電電極(21)の針電極(21
c) の尖端角度(θ)を６０°若しくは３０°〜９０°に
特定するとともに、その尖端に微細な丸みを付けている
ので、微小アークが広範囲に広がりながら進展しやすく
なる。このため、本実施形態の吸着処理部(20)において
は、ストリーマ放電がフレア状に広がった広い領域で生
じることとなる（図２参照）。

【００５３】なお、直流電流を用いる場合は、吸着部材
(23)と対向電極(22)の間の隙間がある値よりも大きいと
吸着部材(23)に電荷がたまって逃げ場がなくなるので、
吸着部材(23)と放電電極(21)の電位差が小さくなり、放
電が生じなくなるおそれがあるが、上記隙間を１mm以下
程度かゼロになるようにしておくと吸着部材(23)に電荷
がたまらないので、直流でも確実に放電を起こすことが
できる。

【００５４】放電空間(D) で低温プラズマが発生し、各
種活性種が生成されると、これらの活性種は放電空間
(D) 内で拡散しながら吸着部材(23)に全体的に作用す
る。そして、この低温プラズマの作用により、吸着部材
(23)に吸着された有害物質などの被処理成分が脱離し
て、該吸着部材(23)が再生される。具体的には、放電に
より高エネルギー状態になったイオンやラジカルが、吸
着部材(23)に吸着されている被処理成分の分子に当たっ
てエネルギーの一部をこの分子に与えることで、この分
子が高エネルギー状態になり、脱離すると考えられる。

【００５５】このとき、低温プラズマにより発生するオ
ゾンなどの活性種は、吸着部材(23)から脱離した有害物
質や臭気物質を酸化して、これらの物質を無害化または
無臭化する。このときには、遠心ファン(12)を停止して
おくと、吸着部材(23)から脱離した有害物質などが空気
浄化装置(1) の外に流れ出るのを防止できる。

【００５６】なお、吸着部材(23)に触媒物質も含ませて
おくと、吸着部材(23)を再生するときに有害物質や臭気
物質をより効率的に分解して無害化または無臭化するこ
とが可能となる。この場合、上記吸着部材(23)には、基
材(23a) の表面に、吸着部材(23)とともに触媒物質を担
持しておくとよい。触媒物質としては、例えば、Ｐｔ，
Ｐｄ，Ｎｉ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｃｏ，Ｏｓ，Ｒｕ，Ｆｅ，Ｒ
ｅ，Ｔｃ，Ｍｎ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｒの
うちの少なくとも１種を用いことができる。ただし、触
媒物質は、これらの物質に限らず、被処理空気中の有害
物質や臭気物質を処理する際の化学反応を促進するもの
であればよい。

【００５７】以上説明した運転動作では、空気浄化運転
時には遠心ファン(12)のみを起動して吸着部材(23)によ
る有害物質等の吸着除去だけを行うようにしているが、
同時に電極(21,22) に電圧を印加して低温プラズマを発
生させることで、有害物質等を吸着部材(23)で吸着しな
がら低温プラズマの活性種により分解するようにしても
よい。このようにすると、吸着部材(23)とプラズマの相
乗効果で、より高い空気浄化能力を得ることができる。

【００５８】−実施形態の効果− 本実施形態によれば、放電空間(D) 中に吸着部材(23)を
配置して、この吸着部材(23)を放電による低温プラズマ
の作用で再生するようにしているので、再生のために加
熱や送風などを行う機構を用いる場合と比べて、装置の
複雑化や大型化、さらには高コスト化を抑えながら、吸
着部材(23)の交換を不要にすることができる。

【００５９】また、放電空間(D) 中に吸着部材(23)を配
置しているため、放電により生成される低温プラズマ中
の各種の活性種が放電空間(D) 中で拡散し、吸着部材(2
3)全体に作用する。このため、吸着剤粒子を絶縁性の容
器中に充填して容器中で放電を行う部分放電方式と比較
すると、部分放電方式では放電空間(D) がないために、
各吸着剤粒子の表面で微弱な放電が生じるだけであり、
吸着剤粒子の再生に十分な活性種が発生しないのに対し
て、十分な活性種を有効に利用して再生を行える利点が
ある。

【００６０】また、上記部分放電方式で吸着部材(23)と
して容器中に充填する粒子には、脱離性能が低くなりす
ぎないようにするためには吸着性能の低いチタン酸バリ
ウムなどの強誘電体を用いる必要があり、逆に吸着性能
が低くなりすぎないようにするためには脱離性能の低い
小誘電率の物質を用いる必要があるのに対して、本実施
形態によれば、吸着性に優れた吸着部材(23)を誘電率と
は無関係に任意に選択することで装置(1) の吸着性能を
高められる上に、放電空間(D) 中の活性種が拡散して吸
着部材(23)に十分に作用するので脱離性能も高められ
る。つまり、吸着性能と脱離性能を高レベルで両立でき
る。

【００６１】また、部分放電方式の場合は、吸着剤粒子
を容器に充填しているので圧力損失が大きい問題や、絶
縁性容器として通常はガラス容器が用いられるので機械
的強度が弱い問題などがあるが、空気中で放電する上記
のストリーマ方式にすればこのような問題も生じない。

【００６２】さらに、上記実施形態ではハニカム状の吸
着部材(23)を用いているので、空間で放電する方式にお
いて吸着部材(23)を配置しやすく、かつ圧損の増大や機
械的強度の低下を確実に防止できる。

【００６３】また、上記実施形態では、吸着部材(23)を
再生するときに、ストリーマ放電により発生した低温プ
ラズマを利用するようにしているので、部分放電方式な
どと比べて低エネルギーで高活性のイオンやラジカルが
発生する。このため、吸着部材(23)に吸着された被処理
成分をより効果的に脱離することができる。

【００６４】さらに、上記実施形態では、放電電極(21)
の尖端角度(θ)を６０°若しくは３０°〜９０°に特定
するとともに尖端にアールを付けて、微小アークが広範
囲に広がりながら進展しやすくすることで、ストリーマ
放電が広範囲で発生するようにしているので、活性の高
いラジカルが多量に発生し、脱離をより効果的に行え
る。

【００６５】また、ストリーマ放電を広範囲で生じさせ
るためには、パルス幅の狭い急峻なパルス高電圧を供給
するパルス電源を用いてもよいが、本実施形態では、放
電電極(21)の尖端形状を特定することでストリーマ放電
の発生する範囲を広げているので、パルス幅の狭い急峻
なパルス高電圧を供給するパルス電源を使う必要はな
く、立ち上がりや立ち下がりの緩やかなパルス電源、交
流電源、さらには直流電源でも使用可能となる。このた
め、電源にかかるコストを抑えられるとともに、装置が
大がかりで複雑になるのも防止できる。また、急峻なパ
ルスを使わなくてよいため、放電時間を長くすることが
でき、被処理空気の処理効率も高められる。

【００６６】

【発明のその他の実施の形態】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。

【００６７】例えば、上記実施形態では、放電電極(21)
として針電極(21c) を用い、その尖端角度(θ)を６０°
（または３０°〜９０°）に特定しているが、針電極(2
1c)の尖端角度(θ)は上記以外の角度にしてもよい。こ
の場合、直流電源や交流電源などを用いると、放電は上
記実施形態におけるフレア状の領域よりも細い柱状の領
域で発生するが、針電極(21c) の本数を増やして該針電
極(21c) を密に配置すると、上記実施形態と同等のプラ
ズマ生成領域を得ることは可能である。また、放電電極
(21)は、対向電極(22)に対してほぼ直交する方向に配置
される針状の電極に限らず、対向電極(22)とほぼ平行な
方向に配置される線状の電極としてもよい。

【００６８】さらに、針電極(21c) を用いる場合にその
先端形状を特定しなくても、電源電圧を特定することで
各針電極(1c)について広いプラズマ生成領域を得ること
もできる。具体的には、パルスの立ち上がり時間が１０
０ｎｓ以下程度と短く、パルス幅が１μｓ以下程度の急
峻なパルス高電圧を両電極間に印加すると、比較的広い
範囲をプラズマ化することができる。このようにパルス
波形を特定するとストリーマ放電が広い領域で生成され
る理由としては、電圧の印加時間が短いために、通常
の放電ではスパークに至ってしまうような高い電圧を瞬
間的に印加できること、印加電圧を高くすると全ての
場所で放電が起きやすくなること、電圧立ち上がりが
急峻なために空間電荷効果による放電の抑制が少ないこ
と、立ち上がり時間が短いために一様な放電が起きや
すいことなどを挙げることができる。

【００６９】また、上記実施形態ではストリーマ放電を
利用して吸着部材(23)を再生することについて説明した
が、放電方式はストリーマ放電でなくてもよい。つま
り、針状または線状の放電電極(21)と、これに対向する
対向電極(22)との間の放電空間で放電が発生する方式で
あれば、コロナ放電、パルスコロナ放電、グロー放電、
パルス高電圧放電などの放電方式を採用してもよい。

【００７０】また、上記実施形態は、放電電極(21)と対
向電極(22)の間の放電空間(D) に吸着部材(23)を配置し
たガス処理装置を、被処理空気中の臭気成分または有害
成分を酸化分解などにより処理して空気を浄化する空気
浄化装置(1) に適用したものであるが、このガス処理装
置は、被処理ガス中の窒素酸化物を還元分解する窒素酸
化物浄化装置、燃焼排ガス中の窒素酸化物を還元分解す
るとともに、未燃燃料及びハイドロカーボンを酸化分解
する燃焼排ガス浄化装置、燃焼排ガス中のダイオキシン
を酸化分解するダイオキシン分解装置、フロンガスを分
解するフロンガス分解装置など、被処理ガスを処理する
他の装置に適用することもできる。

【００７１】さらに、ハニカム状の吸着部材(23)の代わ
りに、吸着剤粒子を通気性容器などに充填したものを放
電空間(D) に配置してもよいし、吸着部材(23)をハニカ
ム形状以外の構造体にしてもよい。このようにしても、
上記と同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る空気浄化装置の概略構
成を示す構造図である。

【図２】図１の空気浄化装置における吸着処理部の概略
構成を示す断面図である。

【図３】図１の空気浄化装置における吸着処理部の概略
構成を示す斜視図である。

【図４】針電極の部分拡大図である。

【符号の説明】

(1) 空気浄化装置（ガス処理装置） (10) ケーシング (11) 集塵フィルタ (12) 遠心ファン (15) 空気吸込口 (16) 空気吹出口 (20) 吸着処理部 (21) 放電電極（再生手段） (22) 対向電極（再生手段） (23) 吸着部材 (24) 電源（再生手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｊ 20/34 Ｂ０１Ｊ 20/34 Ｚ (72)発明者 香川 謙吉 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 Ｆターム(参考） 4C080 AA05 AA07 AA09 BB02 BB05 CC01 HH05 JJ03 KK02 KK08 LL02 NN02 NN04 NN05 NN06 QQ17 4D012 CA09 CA10 CA15 CB02 CD10 4G066 AA05B CA02 DA01 GA19 4G075 AA22 AA37 BA05 CA47 EB41 EC21 FC20

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理ガス中の被処理成分を吸着する吸
   着部材(23)と、該吸着部材(23)に吸着された被処理成分
   を脱離させて該吸着部材(23)を再生する再生手段(21,2
   2,24)とを備えたガス処理装置であって、 再生手段(21,22,24)が、針状または線状の放電電極(21)
   と、該放電電極(21)に放電空間(D) を介して配置された
   対向電極(22)と、両電極(21,22) に放電電圧を印加する
   ように接続された電源(24)とを備え、 上記吸着部材(23)が、放電電極(21)と対向電極(22)の間
   の放電空間(D) 内で放電電極(21)に対して所定距離を隔
   てて配置されていることを特徴とするガス処理装置。
2. 【請求項２】 吸着部材(23)が、ハニカム状の基材(23
   a) に吸着剤を含ませたものであることを特徴とする請
   求項１記載のガス処理装置。
3. 【請求項３】 再生手段(21,22,24)は、両電極(21,22)
   に放電電圧を印加することにより、ストリーマ放電を発
   生させるように構成されていることを特徴とする請求項
   １または２記載のガス処理装置。
4. 【請求項４】 放電電極(21)が針電極により構成される
   とともにその対向電極側の端部(21a) が尖端部として形
   成され、その尖端角度(θ)が３０°〜９０°であること
   を特徴とする請求項３記載のガス処理装置。
5. 【請求項５】 放電電極(21)の尖端角度(θ)が実質的に
   ６０°であることを特徴とする請求項４記載のガス処理
   装置。
6. 【請求項６】 放電電極(21)の尖端が球面状に形成され
   ていることを特徴とする請求項４または５記載のガス処
   理装置。