JP2003172130A

JP2003172130A - 気体中の有害成分除去装置

Info

Publication number: JP2003172130A
Application number: JP2001371229A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Nishimoto; 徹郎西本; Kiyohiro Nishimoto; 清宏西本
Original assignee: JUON MEDICAL SYSTEM KK
Current assignee: JUON MEDICAL SYSTEM KK
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2001-12-05
Publication date: 2003-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】ディーゼル燃料を使用する各種装置から流出
されるＰＭ、ＮＯ_ｘ、ＣＯ_２等を効率良く除去するため
の装置を提供することを目的とする。【解決手段】流出口へ向かう気体流が通過する、少な
くとも１つの孔を有する板状部材と；前記少なくとも１
つの孔を通過した気体流の流路の下方に設けられ、精油
含有水溶液を貯留する精油含有水溶液貯留槽と；前記精
油含有水溶液から発生する蒸気と前記気体流中の有害成
分とが接触して形成された吸着体を捕集する第１有害成
分捕集材と；前記第１有害成分捕集材を通過した気体流
から有害成分を分離除去するミストセパレータと；前記
流出口を有するとともに、前記板状部材と、前記精油含
有水溶液貯留槽と、前記第１有害成分捕集材と、前記ミ
ストセパレータとを収納する容器とを備える、気体中の
有害成分除去装置により、ＰＭ、ＮＯ_ｘ、ＣＯ_２等を効
率良く除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気体中に存在する
有害成分の除去装置に関する。より詳細には、本発明
は、ディーゼル燃料を使用する発生源から流出される排
ガス中に含まれる浮遊粒子状物質等を除去するための除
去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼル燃料は、炭素数６〜３０の直
鎖状または分枝状のアルカン類、側鎖を有することがあ
る環状アルカン類（６０〜９０容量％）、芳香族化合
物、特にアルキルベンゼン類（５〜４０容量％）、中間
蒸留物から得られた少量のアルケン類（０〜１０容量
％）、石油分離中のガス−油成分より構成される複雑な
混合物であり、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、
キシレンや多環芳香族炭化水素類（ＰＡＨｓ）、とりわ
けナフタレンとそのメチル置換誘導体は、ディーゼル燃
料中で数ｐｐｍの濃度で含まれるといわれている。さら
に、ディーゼル燃料の流動性を調節し、貯蔵時や燃焼時
の安全性を高めるとともに、製品を差別化し規格に適合
させるために、ディーゼル燃料には種々の添加剤も添加
されている。

【０００３】こうした多岐にわたる成分を含有するディ
ーゼル燃料の品質と組成は、ディーゼルエンジンからの
汚染物質の流出に多大な影響を与える。また、精製過程
で生産される暖房用燃料、一部の石油ジェット燃料等
も、添加剤が異なる点を除けばディーゼル燃料とよく似
た組成を有しているため、同様の排気ガスが流出される
と考えられる。ディーゼル燃料を使用する代表的な装置
としては、ディーゼルエンジンが挙げられる。ディーゼ
ルエンジンは高出力でパワーがあり経済性と耐久性に優
れ、また、ガソリンエンジンと比べて二酸化炭素の流出
量が少ないという利点がある。このため、現在、トラッ
ク、バス等の自動車、建設機械、農業機械等の産業用機
械類、自家発電装置、各種船舶等に広く使用されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ディーゼル燃
料を使用する装置、例えばディーゼルエンジンから流出
される排気ガスには、粒子状浮遊物質（以下、「ＰＭ」
という）、窒素酸化物（以下、「ＮＯ_ｘ」という）、イ
オウ酸化物（以下、「ＳＯ_ｘ」という）、トルエン、ベ
ンゼン、アルデヒド類等、人体および人体を取り巻く環
境に対して悪影響を与えるような化合物が含まれている
ことが、排気ガスの研究が進むにつれて明らかになって
きた。

【０００５】一般に、ＰＭは粒径で分類されており、粒
径１０μｍ以下のＰＭはＳＰＭ（suspended particulat
e materials）と呼ばれている。ＰＭの物理化学的な性
質については数多くの研究がなされているが、ここ数
年、生体内の還元基質と反応すると活性酸素、フリーラ
ジカルを発生させることが明らかになってきた。そし
て、マウスの経皮慢性暴露の研究から、ディーゼル燃料
が少なくとも弱い発ガン性を示すことが報告されている
（ＷＨＯＥＨＣ１７１環境保健クライテリアディー
ゼル燃料及び流出物環境庁環境保健部環境安全課監
訳）。

【０００６】また、粒子径が２．５ｎｍ以下のＰＭ２．
５は肺における滞留時間が長く、人体や動物に対しても
悪い影響を与えることが明らかにされてきた。したがっ
て、ＰＭの発生量の多いディーゼル燃料を使用する各種
装置から流出されるＰＭに対する対策は緊急かつ重要な
課題となっており、ＰＭを効率良く除去するとともに、
ＮＯ_ｘやＣＯ_２をも同時に除去するための方法と装置の
開発が強く望まれていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の課
題を解決すべく鋭意研究および試作を重ねた結果、気体
中の有害成分除去装置の開発に成功し、本発明を完成し
たものである。すなわち、本発明は、流出口へ向かう気
体流が通過する、少なくとも１つの孔を有する板状部材
と；前記少なくとも１つの孔を通過した気体流の流路の
下方に設けられ、精油含有水溶液を貯留する精油含有水
溶液貯留槽と；前記精油含有水溶液から発生する蒸気と
前記気体流中の有害成分とが接触して形成された吸着体
を捕集する第１有害成分捕集材と；前記第１有害成分捕
集材を通過した気体流から有害成分を分離除去するミス
トセパレータと；前記流出口を有するとともに、前記板
状部材と、前記精油含有水溶液貯留槽と、前記第１有害
成分捕集材と、前記ミストセパレータとを収納する容器
とを備える、気体中の有害成分除去装置である。

【０００８】ここで、前記気体中の有害成分除去装置
は、前記ミストセパレータで有害成分の一部が除去され
た気体流中から残存有害成分を除去する第２有害成分捕
集材をさらに備えるものであることが好ましい。また、
前記容器の外に、前記ミストセパレータで分離除去され
た有害成分を捕集する捕集容器をさらに備えるものであ
ることが好ましい。加えて、前記精油含有水溶液貯留槽
に精油含有水溶液を補充する補充液を貯留する液補充器
をさらに備えるものであることが好ましい。

【０００９】また、前記精油含有水溶液は、植物精油と
水とからなるものであるものであることが好ましい。こ
こで、上記植物精油は、ヒノキ（Chamaecyparis obtusa
(Seib. et Zucc.) Endl.）、台湾ヒノキ（Chamaecypar
is obtusa (Seib. et Zucc.)Endl. forma formosana Ha
yata ）、青森産ヒバ（Thujopsis dolabrata Seib.et Z
ucc. Hondai Makino）、サイプレス（Cypressus semper
virens L., Cypress）、エンピツビャクシン（Juniperu
s virginiana L.）、セイヨウネズ（Juniperus communi
s L.）、ネズミサジ（Juniperus utilis Koidz）;

【００１０】アトラスセダー（Cedrus atlantica Manet
ti）、ヒマラヤスギ（C. deodora (Roxb) Loud.）、サ
ザンレッドセダー（Juniperus virginiana L.およびJ.
mexicana Scheide）、イーストホワイトセダー（Thujao
ccidentalis L.）、日本スギ（Cryptomeria D. Don）、
トドマツ（Abies sachalinenis Fr. Schmidt および A.
sachalinenis Fr. Schmidt var. mayriana Miyabe et K
ubo）、アカマツ（Pinusdensiflora Seib. et Zuc
c.）、大王マツ（Pinus palustris Mill）；

【００１１】シネオール系ユーカリ（Eucalyptus globu
lus Labill.）、ピペリトン・フェランドレン系ユーカ
リ（Eucalyptus dives Schauer Type）、酢酸ゲラニル
系ユーカリ（Eucalyptus macarthuri H. Deane et J.
H. Maiden）、シトロネラール系ユーカリ（Eucalyptus
citriodora Hook）；カヤプテ（Melaleuca leucadendro
nL., Cajeput）、チャ（Thea sinensis L.）、タケ（Ba
mboo）、イチョウ（Gingko biloba L.）およびポプラか
らなる群から選ばれる植物から得られた精油であるか、
これらから得られた精油の混合物であることが好まし
い。

【００１２】さらに好ましくは、台湾ヒノキ、青森産ヒ
バ、西洋ヒノキ、サイプレス、セイヨウネズ、ネズミサ
ジ、ヒバ、アトラスセダー、ヒマラヤスギ、サザンレッ
ドセダー、日本スギ、トドマツ、シネオール系ユーカ
リ、酢酸ゲラニル系ユーカリ、シトロネラール系ユーカ
リ、イチョウおよびポプラからなる群から選ばれる樹木
から得られた精油またはこれらの混合物である。

【００１３】また、前記板状部材は、板金又は繊維強化
プラスチックで形成されたものであることが好ましく、
ステンレス、鉄、及び繊維強化プラスチックからなる群
から選ばれる素材から形成されたものであることがさら
に好ましい。さらに、前記第１及び第２有害成分捕集材
は、スチールウール、ステンレスウール、鉄ウール及び
セラミックウールからなる群から選ばれる素材から形成
されたものであるかまたは気体流の流路に備えられた複
数のそらせ板から構成されるものであることが好まし
い。前記ミストセパレータは、遠心力を利用して有害成
分を除去するサイクロン式のものであることが好まし
く、ステンレスまたは繊維強化プラスチックからなるも
のであることが好ましい。

【００１４】本発明はまた、流出口へ向かう気体流が通
過する、少なくとも１つの孔を有する板状部材と；精油
含有水溶液を貯留する精油含有水溶液貯留槽と；前記少
なくとも１つの孔を通過した気体流を、前記精油含有水
溶液貯留槽中に導く第１気体流路形成部材と；前記精油
含有水溶液から発生する蒸気と前記気体流中の有害成分
とが接触して形成された吸着体を含有する気体流を導く
第２気体流路形成部材と；前記吸着体を含有する気体流
から有害成分を分離除去するミストセパレータと；前記
流出口を有するとともに、前記板状部材と、前記精油含
有水溶液貯留槽と、前記ミストセパレータと、前記有害
成分捕集材とを収納する容器とを備える、気体中の有害
成分除去装置である。

【００１５】ここで、本発明の気体中の有害成分除去装
置は、前記容器の外に、前記ミストセパレータで分離除
去された有害成分を捕集する捕集容器をさらに備えるも
のであることが好ましい。また、前記精油含有水溶液貯
留槽に精油含有水溶液を補充する補充液を貯留する液補
充器をさらに備える者であることが好ましい。また、前
記植物精油含有水溶液は、植物精油と水とからなるもの
であることが好ましく、上述した植物から得られた精油
またはそれらの混合物であることがさらに好ましい。

【００１６】さらに、前記板状部材は、板金又は繊維強
化プラスチックから形成されたものであることが好まし
く、ステンレス、鉄、及びエンジニアリングプラスチッ
クからなる群から選ばれる素材から形成されたものであ
ることがさらに好ましく、ステンレスの中でもＳＵＳ４
３４又はポリフェニレンサルファイド（以下、「ＰＰ
Ｓ」と略すことがある）を使用することが最も好まし
い。前記有害成分捕集材は、スチールウール、ステンレ
スウール、鉄ウール及びセラミックウールからなる群か
ら選ばれる素材から形成されたものであるかまたは気体
流の流路に備えられた複数のそらせ板から構成されるも
のであることが好ましい。

【００１７】前記ミストセパレータは、遠心力を利用し
て有害成分を除去するサイクロン式のものであることが
好ましく、ステンレスまたは繊維強化プラスチックから
なるものであることが好ましい。ステンレスには、ＳＵ
Ｓ４１０、ＳＵＳ４２０Ｊ２等に代表されるマルテンサ
イト系ステンレス、ＳＵＳ４３０等に代表されるフェラ
イト系ステンレス、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵ
Ｓ３０４Ｌ、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３１
６等に代表されるオーステナイト系ステンレスがあり、
これらを好適に使用することができる。本発明の有害物
質除去装置で使用するサイクロン式のミストセパレータ
の製造には、これらのうちでも、ＳＵＳ３０４またはＳ
ＵＳ４３４を使用することが、耐食性及び耐熱性の面で
さらに好ましい。

【００１８】繊維強化プラスチックとしては、ＡＢＳ樹
脂、アセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスル
フィド、ポリスルホン等のエンジニアリングプラスチッ
クをガラス繊維や炭素繊維等の繊維で強化したものを挙
げることができる。これらの中でも、ポリフェニレンオ
キシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド樹脂を
ガラス繊維又は炭素繊維で強化した繊維強化プラスチッ
ク（以下、「ＧＦＲＰ」又は「ＣＦＲＰ」と略すことが
ある。）を使用することが、耐熱性の面から好ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同じ部材につい
ては同じ符号を付して説明を省略する。

【００２０】〔第１実施形態〕図１は、本発明の有害成
分除去装置の第１実施形態を概略的に示した図である。
図１に例示する有害成分除去装置１０は、流入口１４と
流出口１６とを供える略円筒形の外形を有している。そ
して、その中に、流出口１６へ向かう気体流が通過す
る、少なくとも１つの孔を有する板状部材４０と；前記
少なくとも１つの孔を通過した気体流の流路の下方に設
けられ、精油含有水溶液希釈液Ｌを貯留する精油含有水
溶液貯留槽２０と；前記精油含有水溶液から発生する蒸
気と前記気体流中の有害成分とが接触して形成された吸
着体を捕集する第１有害成分捕集材４４と；前記第１有
害成分捕集材４４を通過した気体流から有害成分を分離
除去するミストセパレータ３０とを備えている。

【００２１】上記貯留槽２０は、上記気体流に対向する
面（上面）に開口部が設けられており、また、必要に応
じて貯留槽２０内に貯留された精油含有水溶液希釈液Ｌ
を加熱するヒーターＨを備えていてもよい。この容器１
２の外面から供給される熱によって加熱された精油含有
水溶液は、貯留槽の上面に設けられた開口部から蒸発
し、その水蒸気粒と上記気体流中に含まれる有害成分と
が接触する。これによって、有害成分中に含まれる粒径
の小さなＰＭの粒径が水蒸気粒に捕捉されて大きくな
り、また気体中に含まれるＮＯ_ｘもその一部が水蒸気粒
に捕捉される。そして、有害成分を捕捉した蒸気粒は第
１の有害成分捕集材４４に捕捉される。

【００２２】精油含有水溶液から発生した蒸気粒と接触
はしたが、第１の有害成分捕集材４４に捕捉されなかっ
た有害成分を含む気体流は、ミストセパレータ３０に導
入される。このミストセパレータ３０は、遠心力を利用
するサイクロン式のものであるので、気体流中の有害成
分のうちＰＭを効率的に除去することができる。通常、
サイクロン型のミストセパレータは粒径が１μｍ以下の
粒子を除去することはできないとされているが、本発明
の有害成分除去装置では、植物精油含有水溶液の蒸気と
このような粒径の小さな粒子、とりわけＰＭとを接触さ
せることから、粒径が大きくなる。これによって、通
常、サイクロンによっては捕捉することができないよう
な粒径の小さな粒子であっても効率良く捕集することが
可能となる。

【００２３】そして、サイクロン式のミストセパレータ
で分離されたＰＭはドレーンパン３２に集められる。ド
レーンパン３２は、容器１２の外部に設けられており、
容易に着脱することができるため、ドレーンパン３２内
に集められたＰＭの量を見ながら、適宜これらを処分す
ることができる。サイクロン式のミストセパレータ３０
でＰＭが除去された気体は、サイクロンの頭頂部から吹
き出され、流出口１６へと流れていく。このときに、図
１に示すように、流出口１６の手前にこの気体流と直交
するように第２有害成分捕集材４６を置くと、気体流中
に含まれる有害成分をさらに除去することができ、清浄
化された気体流が流出口１６から流出される。

【００２４】なお、図１においては、ミストセパレータ
３０を１つ用いた場合を示したが、複数のミストセパレ
ータを直列的に並べて、有害物質を連続的に除去するよ
うにしてもよい。ここで、少なくとも１つの孔を有する
板状部材４０を精油含有水溶液希釈液Ｌを貯留した貯留
槽２０の上流側に配置するのは、これがあることによっ
て流入口１４から流入した有害成分を含有する気体流を
絞ることができ、貯留槽２０から発生した蒸気と効率良
く接触させることができるからである。なお、板状部材
４０の孔に、流路形成部材４２がさらに設けられていて
もよい。

【００２５】容器１２及び板状部材４０は、板金製また
は繊維強化プラスチックからなるものであることが好ま
しい。板金としては、ステンレス、スチール、及び鉄等
を挙げることができ、耐熱性及び耐食性の面から、ステ
ンレスの中でもＳＵＳ３０４又はＳＵＳ４３４を使用す
ることが、耐食性及び耐熱性が高いことから特に好まし
い。また、繊維強化プラスチックとしては、ＧＦＲＰ又
はＣＦＲＰのいずれをも使用することができるが、排ガ
スの温度から見て、１５０℃以上の熱に耐えることがで
きるものであることが好ましい。

【００２６】これは、流入口１４から流入する有害成分
を含有する気体の温度が、通常１５０℃以上であり、場
合によっては２５０℃以上に達することがあることによ
る。１５０℃以上の熱に耐えることができるものである
と、エンジンに負荷のかかるような走行条件での使用に
も耐えることができ、２５０℃以上の温度に耐えること
のできるものであれば、例えば、大型車が急勾配の登り
坂を登る場合等に生じるかなり過酷な条件の下において
も、長時間使用することができる点で最も好ましい。

【００２７】板状部材４０に流路形成部材４２が取り付
けられている場合には、この流路形成部材４２にも、上
記板状部材４０と同等の熱がかかることになるため、上
記と同様の素材で製造されていることが好ましい。上記
のような耐熱性のエンジニアリングプラスチックとして
は、上述したようなポリイミド樹脂、ポリフェニレンサ
ルファイド樹脂等のほか、これらの共重合体等を挙げる
ことができる。具体的には、ケブラー（登録商標、デュ
ポン社製）等の芳香族系ポリアミド、またはフォートロ
ン（ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリプラスチッ
ク株式会社製）等を使用することが好ましい。

【００２８】精油含有水溶液の貯留槽２０からは、その
内部に貯留された精油含有水溶液希釈液Ｌが加熱されて
蒸気が発生する。このため、上記貯留槽２０中の精油含
有水溶液希釈液Ｌの量は時間とともに減少する。一方
で、精油含有水溶液は、本発明の有害物質除去装置にお
いて有害成分の除去に大きな役割を果たすため、常に補
充をする必要がある。このため、蒸発によって減少した
水溶液を補充できるように、上記の容器１２の外部に、
上記精油含有水溶液を補充するための液補充器２４が設
けられている。そして、この液補充器２６と貯留槽２０
とは管状部材２６で繋がれている。上記液補充器２６内
の水溶液Ｌの量が減少したときには、別途調製した精油
含有水溶液を上記液補充器２６に追加し、これによっ
て、貯留槽２０内に、常に精油含有水溶液が貯留される
ようにすることができる。

【００２９】なお、図１においては、貯留槽２０及び液
補充器２６はいずれも箱型の容器として表したが、これ
らの形状は安定性が良いものであれば特に限定されな
い。また、貯留槽２０、液補充器２６、及び管状部材２
４についても、本発明の有害物質除去装置を使用してい
る間は、容器１２及び板状部材４０と同程度の熱がかか
ると考えられる。このため、上述のような温度に耐え
て、蒸気を発生させ続けるためには、これらと同様の素
材で製造しておくことが好ましい。なお、必要に応じ
て、貯留槽２０の内部または近傍にヒーターを設け、こ
れを用いて精油含有水溶液希釈液Ｌを加熱するようにし
てもよい。

【００３０】流入口１４から容器内に流入した有害成分
を含有する気体は、流路形成部材４２を通過することに
よって気体流を形成し、貯留槽２０から蒸発した精油含
有水溶液希釈液Ｌの蒸気と接触する。この後、蒸気粒子
は気体流に乗って流出口１６へ向かって移動し、貯留槽
２０よりも流出口側、すなわち下流に設けられている第
１有害成分捕集材４４と接触する。上記第１有害成分捕
集材と、二次粒子及び有害成分吸着粒子とが接触するこ
とによって、これらの粒子が捕捉される。

【００３１】上記第１有害成分捕集材は、スチールウー
ル、ステンレスウール、鉄ウール及びセラミックウール
からなる群から選ばれる素材から形成されたものである
か、または気体流の流路に備えられた複数のそらせ板か
ら構成されるものであることが好ましい。上記第１有害
成分捕集材は、ハニカム構造または網目状構造を有する
複数の板状部材で構成することもできる。これらの中で
も、スチールウールを、厚み約１００ｍｍとし、これら
の円筒の底面および上面が気体流と直交するように配置
して第１有害成分捕集材を構成すると、有気体中の害成
分を捕捉した水蒸気粒の捕捉効果が高くなる。第１有害
成分捕集材をこのように構成することによって、容器１
２と板状部材４０と第１有害成分捕集材４４とで構成さ
れた空間における湿度を一定以上に保つことができ、こ
れによって気体流中の有害成分を効率的に捕捉すること
が可能となる。

【００３２】ついで、上記第１有害成分捕集材を通過し
た気体流は、ミストセパレータ３０に引き込まれる。こ
こでは、サイクロン式のミストセパレータを例に挙げて
説明する。ミストセパレータ３０内に引き込まれた気体
流は、このセパレータ３０の内壁に沿って螺旋を描いて
下降し、その過程において気体流中から後述する固形の
有害成分が除去されてドレーンパン３２に集められ、清
浄化された気体流はサイクロンの中心軸に沿って上昇
し、吹き出される。

【００３３】ついで、吹き出された気体流は流出口１６
へ向かって移動し、流出口１６から外部へと流出する。
ここで、気体流中に残存している有害成分をさらに除去
するために、上記ミストセパレータ３０と流出口１６と
の間に、図１に示すような第２有害成分捕集材を設ける
こともできる。なお本実施形態においては、ミストセパ
レータ３０を１つだけ使用した場合を説明したが、ミス
トセパレータ３０を複数直列的に並べて使用する構成と
してもよい。

【００３４】ここで、上記ミストセパレータ３０は、上
述した板状部材４０等と同様に、ステンレス製または繊
維強化プラスチック製であることが好ましい。このよう
な素材で製造しておくことにより、有害成分含有気体の
温度が高い場合にも有効に機能することができることに
よる。また、このミストセパレータは上述したように精
油含有水溶液の蒸気と接触した気体流が引き込まれるた
め、ステンレスの中でも耐食性の高いステンレスＳＵＳ
４３４又はＳＵＳ３０４等を使用することがさらに好ま
しい。上記ミストセパレータ３０を繊維強化プラスチッ
ク製とする場合には、ガラス繊維、炭素繊維等で強化し
た、エンジニアリングプラスチック、例えば、ポリイミ
ド、ポリエステルその他の各種のものを使用することが
できるが、ケブラー（登録商標）等を使用することが耐
熱性の面で好ましい。

【００３５】ミストセパレータ３０の底部は、上述した
容器１２の外部に出ており、ここに有害成分を集めるド
レーンパン３２が着脱可能に設けられている。上記ドレ
ーンパン３２は、上記のミストセパレータで分離された
有害成分を集めることができるものであれば特に構造は
限定されない。ドレーンパン３２を、例えば、引き出し
のような構造としておくと、有害成分の集積量に応じて
ドレーンパン３２をスライドさせて容器１２から取り外
し、適宜、集積された有害成分を捨てることができる。
なお、ドレーンパン３２も、ミストセパレータ３０と同
様の素材で製造することができるが、耐熱性の点から上
記のようなステンレス製とすることが好ましい。

【００３６】本実施形態の有害物質除去装置によって除
去される有害成分は、固体成分と気体成分とに大別され
る。固体成分としては、浮遊粒子状物質（ＰＭ又はＳＰ
Ｍ）を挙げることができ、気体成分としては、直鎖状、
分枝鎖状もしくは環状の飽和もしくは不飽和炭化水素そ
の他の誘起化合物、または気体成分であるＮＯ_ｘその他
の無機化合物を挙げることができる。これらは、気体分
子として存在する場合もあるが、浮遊粒子状物質を構成
する炭素に吸着されている場合もある。

【００３７】このような構成をとる実施形態の有害成分
除去装置１０においては、流入口１４より容器部材１３
内に流入した有害成分含有気体は、有害成分吸収性の精
油含有水溶液希釈液Ｌの蒸気と接触しつつ流出口１６へ
向かう気体流を形成する。そして、気体流は流出口に向
かって流れ、その途中に設けられた第１有害成分捕集材
と接触することで、精油含有水溶液希釈液Ｌの蒸気と接
触した気体中の固形の有害成分の一部が除去される。つ
いで、流出口の上流側に設けられたミストセパレータ３
０によってさらに気体流中の有害成分が除去される。こ
のような構成とすることによって、上記精油含有水溶液
希釈液Ｌの蒸気に吸収されたＮＯ_ｘやＣＯ_２等の気体状
の有害成分もまた、ＰＭ等の固形の有害成分とともに気
体流中から除去される。なお、図には示していないが、
排気ガスは流出口１６からファンによって容器部材外へ
と流出するようにしてもよい。

【００３８】（精油含有水溶液）上述した有害成分除去
装置１０で使用する有害成分吸収性の精油含有水溶液希
釈液Ｌは、上述した植物から得られる植物精油と水とか
らなるものであればよい。このような植物精油として
は、ヒノキ（Chamaecyparis obtusa (Seib. et Zucc.)
Endl.）、台湾ヒノキ（Chamaecyparis obtusa (Seib. e
t Zucc.) Endl. forma formosana Hayata ）、青森産ヒ
バ（Thujopsis dolabrata Seib. et Zucc. Hondai Maki
no）、サイプレス（Cypressus sempervirens L., Cypre
ss）、エンピツビャクシン（Juniperus virginiana
L.）、セイヨウネズ（Juniperus communis L.）、ネズ
ミサジ（Juniperus utilis Koidz）；

【００３９】アトラスセダー（Cedrus atlantica Manet
ti）、ヒマラヤスギ（C. deodora (Roxb) Loud.）、サ
ザンレッドセダー（Juniperus virginiana L.およびJ.
mexicana Scheide）、イーストホワイトセダー（Thujao
ccidentalis L.）、日本スギ（Cryptomeria D. Don）、
トドマツ（Abies sachalinenis Fr. Schmidt および A.
sachalinenis Fr. Schmidt var. mayriana Miyabe et K
ubo）、アカマツ（Pinusdensiflora Seib. et Zuc
c.）、大王マツ（Pinus palustris Mill）、シネオール
系ユーカリ（Eucalyptus globulus Labill.）、ピペリ
トン・フェランドレン系ユーカリ（Eucalyptus dives S
chauer Type）、酢酸ゲラニル系ユーカリ（Eucalyptus
macarthuri H. Deane et J. H. Maiden）、シトロネラ
ール系ユーカリ（Eucalyptus citriodora Hook）；

【００４０】カヤプテ（Melaleuca leucadendron L., C
ajeput）、チャ（Thea sinensis L.）、タケ（Bambo
o）、イチョウ（Gingko biloba L.）及びポプラからな
る群から選ばれる植物から得られた精油と水とからなる
ものを使用することが、気体中の有害成分の除去効率が
良いこと、及び間伐材や枝打ちした枝等を有効に利用で
き、経済的でもあることから好ましい。特に、台湾ヒノ
キ、青森産ヒバ、西洋ヒノキ、サイプレス、セイヨウネ
ズ、ネズミサジ、ヒバ、アトラスセダー、ヒマラヤス
ギ、サザンレッドセダー、日本スギ、トドマツ、シネオ
ール系ユーカリ、酢酸ゲラニル系ユーカリ、シトロネラ
ール系ユーカリ、イチョウ及びポプラからなる群から選
ばれる樹木から得られた精油を使用すると、有害成分の
除去効率がよく、街路樹として植えられている樹木の剪
定後に出る枝等を無駄なく利用できるという利点があ
る。

【００４１】これらの他にも、ニオイヒバ、チャボヒ
バ、ハイビャクシン、サワラ、カイヅカイブキ、オキナ
ワハイネズ、コウヤマキ、コウヨウザン、エゾマツ、シ
ラベ、ハイマツ、アカエゾマツ、トウヒ、モミ（Abies
firma Sieb. et Zucc., Abiesfir）、ツガ、ストローブ
マツ、アオトウヒ、ヒマラヤスギ、カヤなどの針葉樹や
クスノキ（Cinnamomum camphon Sieb.）、タブノキ、ヤ
ブニッケイ（C. japonicum Sieb. ex Nees）、シロダ
モ、ミヤマシキミ、サンショウ（Zanthoxylum piperitu
m D. C.）、シキミ等の広葉樹の葉、およびこれらの材
その他の樹種からも精油を得ることができる。これらの
精油を米国特許第6,165,964号に記載の方法によって精
油含有水溶液として製造し、これらを使用することが安
全性の面から好ましい。

【００４２】これらの精油のうちでも、比較的親水性の
成分を多く含むもの、例えば、台湾ヒノキ油などを用い
る場合には、排気ガス中からのＰＭや二酸化炭素の除去
効率を高めるために、ロジン等を添加してもよく、アン
モニアを添加して精油含有水溶液のｐＨを約８に調整し
て使用すると、有害成分の捕集効率を高められる。この
場合、アンモニアの添加量は０．１ｐｐｍ前後となる。
これらの精油は、水と所定の方法で混合して精油含有水
溶液として使用するが、それぞれに有害成分の吸収・除
去能が異なるため、本発明の有害成分除去装置使用する
に際しては、これを搭載する車種、建設機械、産業用農
業機械、自家発電装置の大きさや排気量などに応じて精
油の種類や精油含量を適宜選択すればよい。

【００４３】また、上記の精油は、水と混合して単独で
使用してもよく、または２種以上を適宜組み合わせて使
用してもよい。例えば、豪州産西洋ヒノキ油含有水溶液
に、上述したスギ油、イチョウ油、日本スギ油、ニオイ
ヒバ油など適宜添加して使用することもできる。

【００４４】また、本発明のヒノキ油の製造に使用する
ヒノキは、建築用材として使用できない台湾ヒノキの根
の部分から得られるものであるため、森林資源の有効利
用が可能となる。特に、台湾ヒノキの根の部分は主要な
産業を持たない山間地に住む人々にとっては重要な収入
源ともなっており、根を掘り起こした跡地を農地として
開墾できるという利点もある。このようにして得た台湾
ヒノキの根の部分を常法に従って裁断し、適当な大きさ
のチップとする。ついで、これらのチップを水蒸気蒸留
装置にかけ、所定の温度と圧力で所定の時間水蒸気蒸留
を行うと、精油画分と水溶性の成分とを含む画分（以
下、水画水という）が得られる。

【００４５】この水画水と精油画分とを所定の割合で米
国特許第6,165,964号に記載の方法によって混合するこ
とにより、台湾ヒノキ油含有水溶液を製造する。この台
湾ヒノキ油含有水溶液には、必要に応じて適宜、ワック
ス類を添加してもよい。ワックス類には、天然ワックス
と合成ワックスとに大別され、天然ワックスには、カル
ナウバワックス、木ろう、サトウロウなどの植物ワック
ス；ミツロウ、昆虫ロウ、鯨ロウ、羊毛ロウなどの動物
ワックス；パラフィンワックス、マイクロクリスタリン
ワックスなどの石油ワックス；モンタンワックス、オゾ
ケライトなどの鉱物ワックスが含まれる。また、合成ワ
ックスには、カーボワックス、ポリエチレンワックス、
塩素化ナフタレンワックスなどが含まれる。なお、水画
水と精油画分との混合割合は、精油画分の粘稠度によっ
て適宜、増減すればよい。

【００４６】上述のようにして得た精油は、水に不溶ま
たは難溶性の成分を多く含むため、下記の様にして水画
水および精製水と混合して組成物とする。ヒノキ油の場
合を例にとって説明する。すなわち、上記のようにして
得たヒノキ油と水画水と水とを、０．５〜２：２〜４：
４〜８の割合で混合し、通常、２２〜２８℃、好ましく
は室温にて、攪拌混合することによりヒノキ油含有水溶
液を調製する。

【００４７】なお、タケ油、スギ油その他の精油を得る
場合にも、ヒノキ油の場合と同様にチップとしてから適
当な条件下で水蒸気蒸留して得ることができる。上述の
様にして得たヒノキ油含有水溶液を有害成分除去装置１
０で使用する場合には、通常、２〜５００倍に水で希釈
して使用するが、約１０倍程度とするとＰＭなどの固形
成分、およびＮＯ_ｘ等の気体の有害成分の除去効果が高
い。具体的には、例えば、ヒノキ油含有水溶液１００ｍ
Ｌを水道水０．１〜５Ｌで希釈すればよく、１Ｌの水道
水で希釈すると最も除去効果が高くなる。

【００４８】上述植物精油含有水溶液を、上述した有害
成分除去装置１０の貯留槽２０に水で希釈して入れ、有
害成分除去装置１０を稼動させると、外部からの熱によ
って精油含有水溶液希釈液Ｌが加熱されて蒸気が発生す
る。上述したような気体流中の有害成分がこの蒸気と接
触して、粒径の小さなＰＭの粒子径が大きくなるため
に、有害成分捕集材及びミストセパレ−タで効率良く捕
集されることとなる。

【００４９】上記の第１実施形態で説明した装置では、
ファン等を使用することなく、容器内に流入した排ガス
等の気体全量を処理して、これらに含まれる有害成分を
効率良く除去することができる。この場合に、貯留槽２
０の高さとその中に貯留されている精油含有水溶液Ｌの
高さとを一定の比率とし、貯留槽２０の開口部の径を所
定の値とすると最も効果が大きくなる。具体的には、貯
留槽２０の高さと精油含有水溶液Ｌの高さとを３：２と
したときに開口部の径を１２ｍｍ、５：４としたときに
開口部を５ｍｍとすると、その効果が高い。本発明の有
害成分除去装置を用いると、浮遊粒子状物質（ＰＭ）、
窒素酸化物（ＮＯｘ）等を除去することができ、とりわ
け、ＰＭの中でも粒子径の小さいＰＭ２．５や、さらに
粒子径の小さいもの除去効果が高い。また、従来のよう
に触媒を使用しても除去することのできないＣＯ_２をも
除去することができるという効果を有する。

【００５０】〔第２実施形態〕図２は、本発明の有害成
分除去装置の第２実施形態を概略的に示したものであ
る。図に例示する有害成分除去装置３０は、第１実施形
態の有害成分除去装置１０の貯留槽２０に代えて精油含
有水溶液貯留槽２０’が設けられ、これに伴って第１気
体流形成部材と第２気体流形成部材とを有している点が
異なっている。また、使用する精油含有水溶液は、第１
実施形態で使用したものと同じである。第１気体流形成
部材は、上記の精油含有水溶液貯留槽２０中に流入口１
４から流入した気体流を直接導入するために設けられて
おり、第２気体流形成部材は、上記貯留槽２０中から気
体流をミストセパレータ３０中に導くために設けられて
いる。

【００５１】図２に示す有害成分除去装置３０において
は、流入口１４から流入し板状部材４０に設けられた孔
を通過した気体流は、第１気体流形成部材４２’によっ
て、精油含有水溶液貯留槽２０’中に導かれる。ここ
で、上記気体流は精油含有水溶液希釈液Ｌと接触しなが
ら流れ、その中に含まれる有害成分の一部が水溶液Ｌに
吸着または吸収されて、気体流中から除去される。つい
で、上記気体流は第２気体流形成部材２８によって、ミ
ストセパレータ３０へと導かれる。

【００５２】ミストセパレータ３０では、第１実施形態
の場合と同様に、気体流中の固形の有害成分が除去さ
れ、清浄化された気体流が上記ミストセパレータ３０の
頭頂部から吹き出される。清浄化された気体流は、流出
口１６に向かって流れ、流出口１６とミストセパレータ
との間に設けられた有害成分捕集材４６’と接触してさ
らに浄化された後に、流出口１６から外部へと排出され
る。なお、有害成分捕集材４６’は省略することも可能
である。

【００５３】このような構成をとる第２実施形態の有害
成分除去装置３０においても、流入口１４より容器部材
１２内に流入された有害成分含有気体は、貯留されてい
る精油含有水溶液およびこの水溶液から発生する蒸気と
接触し、さらにミストセパレータによって有害成分が除
去されながら、図２に示す矢印のように流れ、第１実施
形態のものと同程度に有害成分を除去するという効果が
得られる。上記の第２実施形態においては、ファン等を
使用することなく、容器内に流入した排ガス等の気体全
量を処理して、これらに含まれる有害成分を効率良く除
去することができる。また、本実施形態においては、上
記貯留槽２０’が閉鎖型であるために、この貯留槽２
０’とミストセパレータ３０との間に、第１実施形態に
示すような第１有害成分捕集材４４を設ける必要がな
い。なお、第２実施形態においても、複数のミストセパ
レータ３０を直列的に並べる構成とすることもできる。

【００５４】〔第３実施形態〕図３は、本発明の有害成
分除去装置の第３実施形態を概略的に示したものであ
る。図３に例示する有害成分除去装置５０は従来のマフ
ラーの長さを短くし、その後ろに有害成分除去用のユニ
ットを結合させた分離型のものである。有害成分除去装
置５０には、第１実施形態の有害成分除去装置１０の貯
留槽２０に代えて精油含有水溶液貯留槽２０’’が設け
られ、これに伴って第１気体流形成部材と第２気体流形
成部材の構成が異なるものとなっている。また、使用す
る精油含有水溶液は、第１実施形態で使用したものと同
じである。第１気体流形成部材は、上記有害成分除去ユ
ニットの流入口側の外壁を貫通して流入口を形成する１
２’と、貯留槽２０’’中に設けられた部材Ａ１とから
構成されている。また、第２気体流形成部材は貯留槽２
０’’中に設けられた部材Ａ２と部材２８’とから構成
されている。

【００５５】精油含有水溶液貯留槽２０’’中に上記の
流入口１４’から流入した気体流は、部材Ａ１によって
精油含有水溶液希釈液Ｌに向かって下降し、次いでＬと
接触しながら流出口１６に向かって部材Ｂによって形成
された流路を流れる。そして、この気体流は、部材Ａ２
と貯留槽２０’’とによって形成された流路から、部材
２８’を通ってミストセパレータ３０内に導かれる。

【００５６】貯留槽２０’’内で精油含有水溶液希釈液
ＬおよびＬから発生する蒸気粒と接触することにより、
気体流中に含まれるＰＭ、ＮＯ_ｘ及びＣＯ_２の一部が吸
収され、気体流中から除去される。また、ここで、Ｌか
ら発生する蒸気粒とは接触した粒径の小さいＰＭはＬに
は吸収されなくても、互いに接触することによって粒径
が大きくなる。このため、ミストセパレータ３０を通る
間に除去される。以上のようにして、清浄化された気体
流が流出口から流出する。なお、図３には示していない
が、図２に示したと同様に有害成分捕集材４６’を設け
て気体流中から有害成分をさらに除去した後に、流出口
１６から外部へと排出するようにすることもできる。

【００５７】本実施形態においても、第２実施形態の場
合と同様、上記貯留槽２０’’が閉鎖型であるために、
この貯留槽２０’’とミストセパレータ３０との間に、
第１実施形態に示すような第１有害成分捕集材４４を設
ける必要がない。上記の第３実施形態においては、ファ
ン等を使用することなく、容器内に流入した排ガス等の
気体全量を処理して、これらに含まれる有害成分を効率
良く除去することができる。なお、本実施形態において
も、複数のミストセパレータ３０を直列的に並べる構成
とすることもできる。

【００５８】また、上記第１〜第３実施形態における貯
留槽２０〜２０’’とミストセパレータ３０は、図４に
示すような一体型構造のものとしてもよい。図４におい
て、４４はステンレスウールまたはセラミックウール等
で構成された有害成分除去材である。これらは自動車の
マフラー中に消音のために充填されているものでもある
ので、大きくはないが消音効果もある。上記のような有
害成分除去材４４の下には精油含有水溶液Ｌの貯留槽が
設けられているため、精油含有水溶液Ｌの表面から発生
した蒸気は開口部を通り、上記の有害成分除去材４４中
の空間に蒸気粒子として浮遊しているか、または有害成
分除去材４４に凝結する。貯留槽の流入口から流入した
気体流中に含まれる有害成分は、これらと接触すること
で粒径を増す。

【００５９】このような構成とすることによって、従来
はミストセパレータでは捕捉できなかった非常に粒径の
小さなＰＭであっても容易にミストセパレータで捕捉す
ることができるようになる。したがって、本発明の有害
成分除去装置を使用することにより、８０％以上が粒径
０．１μｍ以下といわれるＰＭを含有するディーゼル車
その他のディーゼル燃料を使用する装置の排ガスから、
このようなＰＭを極めて効率良く除去することができ
る。

【００６０】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら制限さ
れるものではない。

【００６１】（製造例）本発明の有害物質除去装置を下
記のようにして製造した。容器としては、ステンレスス
チール板（ＳＵＳ４３４）から幅４００ｍｍ、奥行３０
０ｍｍ、高さ３００ｍｍの箱型容器を、また貯留槽用と
して、幅４００ｍｍ、奥行３００ｍｍ、高さ２００ｍｍ
の箱型容器を作製し、径１２ｍｍ又は５ｍｍの開口部を
設けた。また、トレイ状部材としては、縦１００ｍｍ×
横１００ｍｍ、厚み０．５ｍｍのもの（ＳＵＳ４３４）
を作製した。板状部材としては、３００ｍｍ×３００ｍ
ｍ（厚み０．５〜１ｍｍ）のステンレス製のもの（ＳＵ
Ｓ３０３）を用い、径５又は１５ｍｍの孔を設けた。

【００６２】第１有害成分除去材としては、スチールウ
ール（日本バイイリン（株））を３００ｍｍ×３００ｍ
ｍ、厚み約１００ｍｍとなるように巻いて図１に示すよ
うに並べて作製した。また、精油含有水溶液は、コスモ
エース（株）より購入し、水道水で１０倍に希釈して、
１２Ｌを貯留槽に入れた。有害成分除去材は、上記のよ
うにして作製したものを使用した。ヒーターは、必要に
応じて１０ｋＷ（ＨＥＡＴＥＲ（株）製、カタログ番号
１−１６０―０１ＦＨ−１）を使用した。

【００６３】（実施例１）製造例に示す有害成分除去装
置中に、サイクロン式のミストセパレータ（以下、「サ
イクロン」ということがある。）として、径を２５ｍｍ
または５０ｍｍとしたものを、ステンレスＳＵＳ４３４
またはフォートロンＫＰＳコンパウンド（クレハ合繊
（株）製）で作製して使用した。フォートロンＫＰＳコ
ンパウンドは、クレハ化学（株）製の直鎖型ポリフェニ
レンスルファイド樹脂に各種フィラーが添加されたもの
である。

【００６４】本発明の装置の効果を明確にするために、
精油含有水溶液を貯留槽中に入れた場合と、これに代え
て水を貯留槽に入れた場合とで、排ガス中に含まれるＰ
Ｍ、ＮＯ_ｘ及びＣＯ_２の量がどのように変化するかを調
べた。ディーゼル車としては、２トン車（Ｍ社製、９３
年式）のエンジンを１分間稼動させてアイドリングし、
マフラーから排気ガスを直接に導入して測定した。ＰＭ
量（ｇ）は、下記の条件の下で、国際出願番号ＰＣＴ／
ＪＯ０１／０４５０６に記載した方法により、ＥＳＲを
用いて定量した。

【００６５】＜ＥＳＲ測定条件＞マイクロ波周波数：９３３０［ＭＨｚ］マイクロ波出力：４．００［ｍＷ］中心磁場と掃引範囲：３３２．８５±５［ｍＴ］磁場変調周波数：１００［ｋＨｚ］磁場変調幅：０．５〜１．０［ｍＴ］磁場の掃引時間：２．０［ｍｉｎ］増幅比：２００．０ Time Constant ：０．１［ｓｅｃ］

【００６６】また、ＮＯ_ｘの量は、北川式検知管によっ
て簡易定量した。さらに、ＣＯ_２の量は、ポータブルガ
ス分析計（カタログ番号ＰＧ−２４０、堀場製作所製）
を用いて測定した。以上のＰＭ、ＮＯ_ｘ、ＣＯ_２の測定
法及び条件は、下記の実施例２〜４の全てにおいても同
じである。さらに、燃費は、この車を１，０００ｋｍ走
行させて算出した。以下の表中の数字は、排ガス中に含
まれていたＰＭ、ＮＯ_ｘ及びＣＯ_２の各々の値を１００
としたときの値である。（１）ステンレス製のミストセパレータ（径５０ｍｍ）
を使用した場合

【００６７】

【表１】

【００６８】表１に示すように、ＰＭの含有量は水を使
用した場合でも約２５％低下するが、精油含有水溶液を
使用した場合には約８０％低下した。また、ＮＯ_ｘの含
有量も水では約１３％であったが、精油含有水溶液では
約４０％低下していた。さらに、ＣＯ_２の含有量は、水
では変化がなかったが、精油含有水溶液を使用した場合
には、約４５％低下していた。

【００６９】以上より、本発明の有害成分除去装置を使
用した場合には、ＰＭ、ＮＯ_ｘ及びＣＯ_２すべての含有
量が大きく低下するが、本発明の有害成分除去装置で使
用されている精油含有水溶液を水に代えた場合にはＣＯ
_２は除去されないことが示された。なお、本発明の有害
成分除去装置を使用すると、燃費が４％程向上すること
も示された。（２）ステンレス製のミストセパレータ（径２５ｍｍ）
を使用した場合

【００７０】

【表２】

【００７１】表２に示すように、ＰＭの含有量は水を使
用した場合でも約２５％低下するが、精油含有水溶液を
使用した場合には約８５％低下した。また、ＮＯ_ｘの含
有量も水では約１４％であったが、精油含有水溶液では
約５５％低下していた。さらに、ＣＯ_２の含有量は、水
では変化がなかったが、精油含有水溶液を使用した場合
には、約５０％低下していた。以上より、サイクロンの
径を小さくすると、ＰＭ、ＮＯ_ｘ及びＣＯ_２すべての含
有量が低下することが明らかになった。ただし、燃費は
２２〜２８％程低下することも示された。（３）ＰＰＳ製のミストセパレータ（径５０ｍｍ）を使
用した場合

【００７２】

【表３】

【００７３】表３に示すように、ＰＭの含有量は水を使
用した場合でも約１５％低下するが、精油含有水溶液を
使用した場合には約８３％低下した。また、ＮＯ_ｘの含
有量も水では約１４％であったが、精油含有水溶液では
約４２％低下していた。さらに、ＣＯ_２の含有量は、水
ではほとんど変化がなかったが、精油含有水溶液を使用
した場合には、約４０％低下していた。なお、燃費は、
水を使用した場合には装置を付けていない場合とほぼ同
じであったが、精油含有水溶液を使用した場合には９％
程向上していた。（４）ＰＰＳ製のミストセパレータ（径２５ｍｍ）を使
用した場合

【００７４】

【表４】

【００７５】表４に示すように、ＰＭの含有量は水を使
用した場合でも約１５％低下するが、精油含有水溶液を
使用した場合には７０％近く低下した。また、ＮＯ_ｘの
含有量も水では約１４％低下していたが、精油含有水溶
液では約４３％低下していた。さらに、ＣＯ_２の含有量
は、水では変化がなかったが、精油含有水溶液を使用し
た場合には、約４５％低下していた。

【００７６】以上より、サイクロンがステンレス製であ
るかＰＰＳ製であるかは、精油含有水溶液を使用する限
り、ＰＭ、ＮＯ_ｘ、ＣＯ_２の捕集にはほとんど影響しな
いことが示された。ただし、水を使用した場合には、ス
テンレス製のサイクロンを使用すると、ＰＭの捕集率が
高くなっていた。また、サイクロンの径を小さくして
も、ＰＭ、ＮＯ_ｘ及びＣＯ_２の捕集量はそれほど大きく
は変化しないが、燃費が２７〜３２％程低下することが
示された。上記（１）〜（４）を総合的に比較した結
果、以下の実施例においては、５０ｍｍ径のステンレス
製のサイクロンを使用することとした。

【００７７】（実施例２）ＰＭ捕捉量の検討Ｉ社の２トン車（９８年式のディーゼル車）を使用し、
１回に１００ｋｍ走行したときのＰＭの捕捉量を調べ
た。上述した装置を使用しない場合、成就地下装置を使
用したが精油含有水溶液の代わりに水を使用した場合、
及び精油含有水溶液を使用した場合とに分けて調べた。
排ガス中のＰＭは、上述した装置を使用品場合には、１
０Ｌのテドラーバッグを上記の車のマフラーに直接つな
ぎ、定量ポンプを用いて分間吸引し、テドラーバッグ
内のＰＭを集めた。上述した製造例で作製した装置を使
用した場合には、上記の車のマフラーにこの装置をつな
ぎ、ついでテドラーバッグをつなぐ点を除いて、同様に
定量ポンプで吸引し、テドラーバッグ内のＰＭを集め
た。精油含有水溶液としては、バイオエンザイムオイル
（コスモエース（株）製）を購入し、水で１０倍に薄め
て使用した。このようにして集められたＰＭは、上述し
た条件の下でＥＳＲにより定量した。この試験をそれぞ
れについて４回繰り返し、測定を行った。結果を表５に
示す。

【００７８】

【表５】

【００７９】表５に示すように、水を使用した場合に
は、排ガス中に含まれている平均ＰＭ量が、浄化前の
３．４８±０．２９（ｇ）から２．７３±０．２５
（ｇ）へと約２０％減少した。これに対して、精油含有
水溶液を使用した場合には、浄化前の３．３３±０．１
７（ｇ）から１．００±０．０４（ｇ）へと約７０％減
少していた。以上より、本発明の有害成分除去装置を使
用すると、排ガス中の有害成分の１つであるＰＭは、水
を使用した場合であっても２０％程度捕捉できるが、精
油含有水溶液を使用した場合には、ＰＭの含有量が約１
／３に減少することが示された。

【００８０】（実施例３）ＮＯ_ｘ捕捉量の検討実施例１で使用したディーゼル車を、実施例１と同様に
各回１００ｋｍずつ４回走行させたときに、排ガス中の
ＮＯ_ｘ量が装置の使用の有無及び精油含有水溶液使用の
有無によってどのように変化するかを、北川式検知管で
測定した。結果を表６に示す。

【００８１】

【表６】

【００８２】表６に示すように、ディーゼル車のマフラ
ーから直接排出された排ガス中（装着前）には、１２４
±１３．４４（ｐｐｍ）のＮＯ_ｘが含まれていたのに対
し、水を使用した場合には１１９±１５．１（ｐｐｍ）
とわずかに低下が見られたが、有意差は認められなかっ
た。一方、精油含有水溶液を使用した場合には、装着前
の１２１．８±１１．６（ｐｐｍ）から７９．３±７．
２３（ｐｐｍ）へと有意な低下が認められた。精油含有
水溶液を使用した場合のＮＯ_ｘの残存率は、約６５％で
あり排ガス中のＮＯ _ｘのうち約３５％が捕集されること
が示された。

【００８３】（実施例４）ＣＯ_２捕捉量の検討実施例１で使用したディーゼル車を、実施例１と同様に
各回１００ｋｍずつ４回走行させたときに、排ガス中の
ＣＯ_２量が有害成分除去装置使用の有無及び精油含有水
溶液使用の有無によってどのように変化するかを、ポー
タブルガス分析計（ＰＧ−２４０、堀場製作所製）で測
定した。結果を表７に示す。

【００８４】

【表７】

【００８５】表７に示すように、水を使用した場合には
ＣＯ_２は全く捕集されないが、精油含有水溶液を使用し
た場合には、排ガス中の約４０％が捕集される。以上よ
り、本発明の有害成分除去装置を使用すると、三元触媒
を用いた場合であっても除去することができなかったＣ
Ｏ_２を効率良く除去することができる。

【００８６】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明の有害成分除去装置は、従来の触媒を使用した場合に
比べて、有害成分を含有する気体、とりわけディーゼル
自動車の排ガス中に含まれるＰＭ、窒素酸化物などの有
害成分を減少させることができ、とりわけＣＯ_２の除去
効果が高い。したがって、本発明の有害成分除去装置
は、今後要求されるであろう環境基準に十分に対応する
ことができる。

【００８７】本発明の有害成分除去装置は従来は捕捉す
ることのできなかった粒径の小さいＰＭの捕捉を対象と
しており、こうしたＰＭをミストセパレータで捕捉する
という構成をとっているので、有害物質除去材がＰＭに
よって目詰まりを起こすことはない。したがって、装置
のメンテナンスが容易、かつ有害成分含有気体の処理コ
ストも低廉となり、また、排気ガスの熱流出も低下させ
ることができる。加えて、間伐材や建築材とならない木
材から得られた精油を精油含有水溶液として使用するも
のであり、人為的に合成された特定の化合物を使用する
ものではなく、エタノールその他のアルコールや界面活
性剤として使用される合成品を含むものでもないので、
人体に対しての安全性も高いという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有害成分除去装置の第１実施形態を示
す斜視図である。

【図２】本発明の有害成分除去装置の第２実施形態を示
す斜視図である。

【図３】本発明の有害成分除去装置の第３実施形態を示
す斜視図である。

【図４】本発明の有害成分除去装置の第３実施形態を示
す断面図である。

【図５】貯留槽とミストセパレータとを一体型構造とし
た場合の形態を示す断面図である。

【符号の説明】

１０、３０、５０有害成分除去装置；１２容器部
材；１４流入口；１６流出口；２０、２０’、２
０’’ 貯留槽；Ｌ精油含有水溶液希釈液；２６液補
充器；４４有害成分捕集材；３０ミストセパレー
タ；３２ドレーンパン；４２第１気体流形成部材

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｂ０１Ｄ 50/00 ５０１Ｂ０１Ｄ 50/00 ５０１Ａ５０１Ｊ５０１Ｎ 51/04 51/04 ＡＦ０１Ｎ 3/02 ３０１Ｆ０１Ｎ 3/02 ３０１Ａ３１１３１１Ａ 3/08 3/08 ＡＦターム(参考） 3G090 AA01 AA06 BA08 3G091 AA18 AB13 AB15 BA13 4D019 AA01 AA02 BA02 BA05 BB03 CB04 4D031 AC04 DA04 EA01 4D032 AA02 BA06 BB08 BB18 DA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流出口へ向かう気体流が通過する、少な
くとも１つの孔を有する板状部材と；前記少なくとも１
つの孔を通過した気体流の流路の下方に設けられ、精油
含有水溶液を貯留する精油含有水溶液貯留槽と；前記精
油含有水溶液から発生する蒸気と前記気体流中の有害成
分とが接触して形成された吸着体を捕集する第１有害成
分捕集材と；前記第１有害成分捕集材を通過した気体流
から有害成分を分離除去するミストセパレータと；前記
流出口を有するとともに、前記板状部材と、前記精油含
有水溶液貯留槽と、前記第１有害成分捕集材と、前記ミ
ストセパレータとを収納する容器とを備える、気体中の
有害成分除去装置。
【請求項２】前記ミストセパレータで有害成分の一部
が除去された気体流中から残存有害成分を除去する第２
有害成分捕集材をさらに備える請求項１に記載の気体中
の有害成分除装置。
【請求項３】前記容器の外に、前記ミストセパレータ
で分離除去された有害成分を捕集する捕集容器をさらに
備える請求項１または２に記載の気体中の有害成分除去
装置。
【請求項４】前記板状部材は、板金または繊維強化か
ら形成されたものである、請求項１〜３のいずれかに記
載の気体中の有害成分除装置。
【請求項５】前記精油含有水溶液貯留槽に精油含有水
溶液を補充する補充液を貯留する液補充器をさらに備え
る請求項１〜４のいずれかに記載の気体中の有害成分除
去装置。
【請求項６】前記精油含有水溶液は、植物精油と水と
からなるものである、請求項１〜５のいずれかに記載の
気体中の有害成分除装置。
【請求項７】前記第１又は第２有害成分捕集材は、ス
チールウール、ステンレスウール、鉄ウール及びセラミ
ックウールからなる群から選ばれる素材から形成された
ものであるかまたは気体流の流路に備えられた複数のそ
らせ板から構成されるものである、請求項１〜６のいず
れかに記載の気体中の有害成分除装置。
【請求項８】前記ミストセパレータは、遠心力を利用
して有害成分を除去するサイクロン式のものである、請
求項１〜７のいずれかに記載の気体中の有害成分除装
置。
【請求項９】前記ミストセパレータは、ステンレス、
鉄及び繊維強化プラスチックからなる群から選ばれるも
のである、請求項８に記載の気体中の有害成分除去装
置。
【請求項１０】流出口へ向かう気体流が通過する、少
なくとも１つの孔を有する板状部材と；精油含有水溶液
を貯留する精油含有水溶液貯留槽と；前記少なくとも１
つの孔を通過した気体流を、前記精油含有水溶液貯留槽
中に導く第１気体流路形成部材と；前記精油含有水溶液
から発生する蒸気と前記気体流中の有害成分とが接触し
て形成された吸着体を含有する気体流を導く第２気体流
路形成部材と；前記吸着体を含有する気体流から有害成
分を分離除去するミストセパレータと；前記流出口を有
するとともに、前記板状部材と、前記精油含有水溶液貯
留槽と、前記ミストセパレータと、前記有害成分捕集材
とを収納する容器とを備える、気体中の有害成分除去装
置。
【請求項１１】前記容器内において、前記ミストセパ
レータと流出口との間に設けられた有害成分捕集材をさ
らに備える、請求項１０に記載の気体中の有害成分除去
装置。
【請求項１２】前記容器の外に、前記ミストセパレー
タで分離除去された有害成分を捕集する捕集容器をさら
に備える請求項１０又は１１に記載の気体中の有害成分
除去装置。
【請求項１３】前記精油含有水溶液貯留槽に精油含有
水溶液を補充する補充液を貯留する液補充器をさらに備
える請求項１０〜１２のいずれかに記載の気体中の有害
成分除去装置。
【請求項１４】前記精油含有水溶液は、植物精油と水
とからなるものである、請求項１０〜１３のいずれかに
記載の気体中の有害成分除装置。
【請求項１５】前記板状部材は、ステンレス、鉄、及
び繊維強化プラスチックからなる群から選ばれる素材か
ら形成されたものである、請求項１０〜１４のいずれか
に記載の気体中の有害成分除装置。
【請求項１６】前記有害成分捕集材は、スチールウー
ル、ステンレスウール、鉄ウール及びセラミックウール
からなる群から選ばれる素材から形成されたものである
かまたは気体流の流路に備えられた複数のそらせ板から
構成されるものである、請求項１０〜１５のいずれかに
記載の気体中の有害成分除装置。
【請求項１７】前記ミストセパレータは、遠心力を利
用して有害成分を除去するサイクロン式のものである、
請求項１０〜１６のいずれかに記載の気体中の有害成分
除装置。
【請求項１８】前記ミストセパレータは、ステンレ
ス、鉄及び繊維強化プラスチックからなる群から選ばれ
るものである、請求項１７に記載の気体中の有害成分除
去装置。