JP2003181245A - 有機シリコン除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工場の排気ガスなどに含まれる有機シリコン
を十分に除去できるようにするとともに、その除去に伴
うコストアップも抑える。 【解決手段】 気体の流通経路中で放電により低温プラ
ズマを生成するプラズマ発生部(11)と、その下流側に位
置するフィルタ(12)とを設け、有機シリコンを低温プラ
ズマの作用でシリカ粒子にしたうえでフィルタにより捕
捉することで、工場の排気ガスなどに含まれる有機シリ
コンを簡単かつ確実に除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工場の排気ガスな
どの気体中に含まれる有機シリコンを除去するための有
機シリコン除去装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、各種の工場において、製品の
成形の際に用いる離型剤や、製品のつや出し剤などを始
めとして、多くの製造工程で、あるいは製品そのもの
に、様々な種類の有機シリコンが用いられている。有機
シリコンは、種々の用途に適した特性を有し、しかも毒
性がないため、その使用量は年々増加する傾向にある。

【０００３】一方、工場の排気による悪臭発生を規制す
るため、排気ガスの脱臭が必要とされることが多くなっ
ている。工場の排気ガスを脱臭処理する脱臭装置に最も
よく用いられているのは、熱触媒を用いて処理を行う熱
触媒方式である。この装置では、排気ガスに含まれてい
る臭気物質を熱触媒のもとで酸化分解することによって
処理し、ガスをその後に外部に放出するようにしてい
る。

【０００４】ところで、工場の排気ガスに有機シリコン
が含まれていると、これを上記熱触媒方式の脱臭装置で
処理しようとするときに、触媒の被毒現象が生じ、それ
が原因で脱臭装置のランニングコストが高くなる問題が
ある。具体例を挙げると、シリコンオイルで最もよく用
いられるのはシロキサン〔（ＣＨ₃）₂ＳｉＯ〕_n を重合
して作られたものであるが、これが気化して脱臭装置の
触媒表面に付着すると、表面で酸化反応が起きて固体の
二酸化珪素（シリカ）粒子になり、触媒の細孔が塞がれ
てしまう。このように、脱臭装置において有機シリコン
が酸化分解されてシリカ（ＳｉＯ₂ ）の微粒子が生成さ
れると、微粒子化したシリカが触媒に付着して該触媒が
劣化するため、触媒の交換が必要となり、ランニングコ
ストが高くなってしまう。

【０００５】したがって、触媒により排気ガスを処理す
るに当たっては、まず上記排気ガス中の有機シリコン濃
度を前もって十分に低減したうえで、処理を行うことが
望ましい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この種の処理として
は、上記熱触媒とは別に、アルミナ系などの比較的安価
な前処理用の触媒を使うことが行われている。つまり、
上記処理において、通常は上記熱触媒には高価な白金触
媒が用いられていることから、白金触媒に比して安価な
前処理用触媒を用いてこれにシリコンを付着させ、この
前処理用触媒を定期的に交換することによって、白金触
媒の寿命を長くしてコストアップを抑えるようにしてい
る。しかし、この方法を採用した場合でも、前処理用触
媒を通過したシリコンは白金触媒に付着してしまう。こ
のため、白金触媒の交換の間隔は幾分長くなるものの、
触媒の交換は必要で、十分なコスト対策とすることはで
きない。

【０００７】また、白金触媒の前段に活性炭などの吸着
剤を設けておき、有機シリコンを吸着剤で吸着した後に
触媒による排ガス処理をすることも考えられる。しか
し、この場合は、吸着剤に有機シリコンとともに臭気物
質も吸着されてしまう（有機シリコンを選択的に処理で
きない）ので、吸着剤を頻繁に交換する必要が生じ、実
用性に乏しい問題がある。

【０００８】このように、従来は脱臭装置などで気体中
の有機シリコンを前もって除去する場合、コストが高く
なったり、有機シリコンを十分に除去できなかったりす
ることがあった。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、工場
の排気ガスなどの気体中に含まれる有機シリコンを十分
に除去できる有機シリコン除去装置を提供するととも
に、その処理に伴うコストアップを抑えることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、低温プラズマ
により有機シリコンをシリカ粒子にしたうえでフィルタ
により捕捉することで、工場の排気ガスなどの気体中に
含まれる有機シリコンを除去するようにしたものであ
る。

【００１０】具体的に、本発明が講じた第１の解決手段
は、気体中の有機シリコンを除去するための有機シリコ
ン除去装置を前提としている。そして、この有機シリコ
ン除去装置は、上記気体の流通経路中で放電により低温
プラズマを生成するプラズマ発生部(11)と、低温プラズ
マにより有機シリコンから生成される二酸化珪素粒子を
捕捉するようにプラズマ発生部(11)の下流側に配置され
たフィルタ(12)とを備えていることを特徴としている。

【００１１】この第１の解決手段においては、放電によ
り発生する低温プラズマの作用で気体中の有機シリコン
が酸化分解されて微細な二酸化珪素（シリカ）粒子が生
成される。このシリカ粒子は気体とともに下流側へ流れ
て行き、フィルタ(12)によって捕捉される。したがっ
て、気体中の有機シリコンが除去される。

【００１２】また、本発明が講じた第２の解決手段は、
上記第１の解決手段において、プラズマ発生部(11)が、
ストリーマ放電により低温プラズマを生成するように構
成されていることを特徴としている。

【００１３】この第２の解決手段において、低温プラズ
マを生成する放電方式として採用されているストリーマ
放電は、一般に、放電電極(13)と対向電極(14)の間の柱
状空間で発生する。このストリーマ放電では、低温プラ
ズマの発生領域を大きくし、その中に気体を流せば、気
体の一部しか電極(13,14) の表面に接触しないので、有
機シリコンが電極(13,14) に付着しにくくなる。また、
ストリーマ放電では、放電領域を大きくすることで広い
プラズマ発生領域を得ることができるので、比較的容易
に処理能力を高めることも可能となる。

【００１４】また、本発明が講じた第３の解決手段は、
上記第２の解決手段において、プラズマ発生部(11)が、
針状に形成された複数の放電端(13b) を有する放電電極
(13)と、放電端(13b) に付着する二酸化珪素膜を払拭す
る払拭手段(30)とを備えていることを特徴としている。

【００１５】また、本発明が講じた第４の解決手段は、
上記第３の解決手段において、払拭手段(30)が、放電電
極(13)の放電端(13b) に対して転動するスポンジローラ
(31)により構成されていることを特徴としている。

【００１６】また、本発明が講じた第５の解決手段は、
上記第３の解決手段において、払拭手段(30)が、放電電
極(13)の放電端(13b) に対して摺動するブラシ(41)によ
り構成されていることを特徴としている。

【００１７】上記第３から第５の解決手段においては、
針状の放電端(13b) を有する放電電極(13)によりストリ
ーマ放電を行う際に、放電電極(13)にシリカ膜が付着し
たときに、該シリカ膜をスポンジローラ(31)やブラシ(4
1)などの払拭手段(30)で簡単に除去することができる。

【００１８】また、本発明が講じた第６の解決手段は、
上記第２の解決手段において、プラズマ発生部(11)が、
微細な管状に形成された複数の放電端(13b) を有する放
電電極(13)と、放電電極(13)の先端に導電性の液体を連
続的に供給する液体供給手段(53,54) とを備え、該液体
と対向電極(14)との間でストリーマ放電が生じるように
構成されていることを特徴としている。

【００１９】この第６の解決手段においては、放電電極
(13)の先端に供給される導電性の液体と、放電電極(13)
に対向する対向電極(14)との間で放電が生じ、低温プラ
ズマが生成される。液体は、放電により霧化するが、放
電電極(13)に連続的に供給されるため放電も継続する。
したがって、安定した状態で放電が行われる。

【００２０】また、本発明が講じた第７の解決手段は、
上記第１の解決手段において、プラズマ発生部(11)が、
無声放電により低温プラズマを生成するように構成され
ていることを特徴としている。

【００２１】この第７の解決手段において、低温プラズ
マを生成する放電方式として採用されている無声放電
は、それぞれ絶縁層で被覆された放電電極(13)と対向電
極(14)が対向配置され、両電極(13,14) に高周波交流電
圧または高周波パルス電圧を印加することで絶縁層を介
して放電する方式である。シリカは電気抵抗の非常に高
い絶縁物であるが、無声放電方式では電極(13,14) がも
ともと絶縁層で覆われているので、電極(13,14) にシリ
カが付着しても、放電性能が低下するなど、放電に対し
て悪い影響が及ぼされることはない。

【００２２】

【発明の効果】上記第１の解決手段によれば、低温プラ
ズマにより有機シリコンを粒子化したうえで、この粒子
をフィルタ(12)によって捕捉するようにしているので、
気体中の有機シリコンを確実に除去できる。また、粒子
化したシリコンは０．１μｍ以下の微細粒子である。こ
れに対して、集塵するフィルターとしてＨＥＰＡフィル
ターやＵＬＰＡフィルターを用いると確実に高性能（９
９．９％以上の集塵率）を得ることができるが、粒子が
放電場で帯電しやすいことや、粒子が小さくなると拡散
係数が増して逆に集塵性能が向上することを考慮すれ
ば、安価な中性能（２μｍ粒子に対して８５％程度の集
塵率）のフィルターやエレクトレットフィルターでも実
用上問題は生じない性能を得ることができる。このた
め、ランニングコストも十分に抑えることができる。

【００２３】また、上記第２の解決手段によれば、プラ
ズマ発生部(11)の放電方式としてストリーマ放電を採用
しているので、比較的広い放電領域を容易に得られやす
いことから電極(13,14) にシリカが付着しにくく、安定
した放電が可能である。また、このように放電領域を広
くすることにより、有機シリコンが広い範囲で粒子化さ
れるので、処理能力も高められる。

【００２４】また、上記第３から第５の解決手段によれ
ば、ストリーマ放電の放電電極(13)に付着したシリカ膜
をスポンジローラ(31)やブラシ(41)などの払拭手段(30)
で容易に除去できるので、放電状態を安定化させること
ができ、処理性能が低下するのを確実に防止できる。

【００２５】また、上記第６の解決手段によれば、導電
性の液体を利用してストリーマ放電を発生させるように
しているので、シリカの粒子は放電電極(13)そのものに
は殆ど付着しない。そして、この場合も放電が安定する
ので、処理能力が低下するのを防止できる。

【００２６】また、上記第７の解決手段によれば、プラ
ズマ発生部(11)の放電方式として無声放電を採用してい
るので、シリカが電極(13,14) に付着しても放電性能が
低下することはなく、安定した放電が可能である。した
がって、シリカ粒子の影響で不用意に放電が停止しない
ので、有機シリコンを安定した状態で連続して除去する
ことができる。

【００２７】

【発明の実施の形態１】以下、本発明の実施形態１を図
面に基づいて詳細に説明する。

【００２８】この実施形態１は、本発明に係る有機シリ
コン除去装置(10)を、各種の工場で排気ガスを処理する
ために用いられる熱触媒方式の脱臭装置(1) において、
脱臭の前処理に用いるようにした例である。

【００２９】図１は、この実施形態１に係る脱臭装置
(1) の概略構成図である。図示するように、この脱臭装
置(1) は工場の排気ダクト(2) 内に設けられている。こ
の脱臭装置(1) では、排気ダクト(2) により区画された
排気ガスの経路中において、上流側から順に、排気ガス
中に含まれる有機シリコンを除去するための有機シリコ
ン除去器（有機シリコン除去装置）(10)と、有機シリコ
ンを除去した排気ガス中の臭気物質を触媒のもとで分解
して処理する脱臭処理部(20)とが配置されている。

【００３０】図２は、有機シリコン除去器(10)の構成を
示す概略図である。この有機シリコン除去器(10)は、上
記気体の流通経路中で放電により低温プラズマを生成す
るプラズマ発生部(11)と、低温プラズマにより有機シリ
コンから生成されるシリカ粒子を捕捉するようにプラズ
マ発生部(11)の下流側に配置されたフィルタ(12)とを備
えている。

【００３１】上記プラズマ発生部(11)は、ストリーマ放
電により低温プラズマを生成するように構成されてい
る。該プラズマ発生部(11)は、ストリーマ放電を起こす
ため、放電電極(13)及び対向電極(14)と、両電極に放電
電圧を印加する電源(15)とを備えている。放電電極(13)
は、基板(13a) 上に複数の針状の放電端(13b) が縦横に
配列された構成であり、対向電極(14)は、該放電電極(1
3)から所定距離（例えば１０〜２０mm）を隔てて配置さ
れた平板状の電極(14)により構成されている。また、電
源(15)は、両電極(13,14) に直流高電圧またはパルス高
電圧を印加するように構成されている。そして、以上の
構成により両電極(13,14) 間でストリーマ放電を発生さ
せて、その放電場中に工場の排気ガスを流すことによ
り、該排気ガスに含まれる有機シリコンを粒子化するよ
うに構成されている。

【００３２】上記フィルタ(12)としては、例えばＨＥＰ
Ａ（high efficiency particulateair filter）フィル
タや、ＵＬＰＡ（ultra low penetration air filter）
フィルタが用いられている。これらのフィルタを用いる
ことにより、０．１μｍ程度の微粒子を９９．９％以上
の高効率で捕集することが可能となる。

【００３３】上記脱臭処理部(20)は、触媒構造体(21)と
ヒータ(22)とを備えている。上記触媒構造体(21)には、
詳細は図示していないが、例えば気体が通過する多数の
小孔が形成されたハニカム状の基材の表面に触媒層を形
成したものや、微細な触媒粒子を通気性の容器内に充填
したものなどを用いることができる。また、触媒構造体
(21)は、加熱することにより活性化して排気ガス中の臭
気成分の処理を促進する熱触媒を含んでいる。そして、
上記ヒータ(22)は、熱触媒及び排気ガスを高温に加熱し
て触媒の活性を高めるために、触媒構造体(21)の近傍に
加熱手段として配置されている。

【００３４】−運転動作− 次に、この脱臭装置(1) の運転動作について説明する。

【００３５】この脱臭装置(1) では、有機シリコン除去
器(10)において、放電により発生する低温プラズマの作
用で気体中の有機シリコンが酸化分解され、微細なシリ
カ粒子が生成される。具体的には、図３に示すように、
有機シリコンのガスの分子がプラズマの作用を受けて、
まず１ｎｍオーダーの粒子となる。これらの粒子は、粒
子同士が衝突したときにファンデルワールス力によって
凝集し、１０ｎｍオーダーの粒子に成長する。また、粒
子同士がさらに衝突を繰り返すと凝集が繰り返され、１
００ｎｍ（０．１μｍ）オーダーの粒子が形成される。
図では対向電極(14)側にのみ１００ｎｍオーダーの粒子
を示しているが、各粒径の粒子は電極(13,14) の間で分
散する。

【００３６】図４のグラフには、ガス中での低温プラズ
マによる粒子の生成と凝集に伴う粒子の濃度変化の様子
を示している。有機シリコンを含むガスの流れの中で低
温プラズマを発生させると、まず一定時間が経過するま
では全粒子濃度（ここでは粒径は考慮していない）が急
激に大きくなり、その後、全粒子濃度は緩やかに低下す
る。全粒子濃度が低下するのは多数の小径の粒子が凝集
して０．１μｍ程度の比較的大径の粒子が生成されるた
めである。そして、全粒子濃度が低下するのに伴って、
０．１μｍオーダーの大粒子の濃度は徐々に高くなり、
この濃度はやがて全粒子濃度に収束するように緩やかに
低下していく。

【００３７】０．１μｍ以上の大径粒子のみについて濃
度を計測した結果を図５のグラフに示している。図示す
るように、プラズマ発生部(11)の電源(15)をオンにして
から５分程度が経過すると粒子の濃度が上昇し始め、２
０分程度までは濃度の上昇傾向が続いている。そして、
その後上記粒子の濃度はほぼ平衡状態となる。

【００３８】上記有機シリコン除去器(10)において、以
上のようなメカニズムで形成されたシリカ粒子は、排気
ガス中に含まれた状態でプラズマ発生部(11)の下流側へ
流れて行き、フィルタ(12)によって捕捉される。このよ
うに、有機シリコンが粒子になって捕集されるので、気
体中の有機シリコンが確実に除去される。

【００３９】この実施形態１の有機シリコン除去器(10)
において、両電極(13,14) に放電電圧を印加すると、各
放電端(13b) について、放電電極(13)と対向電極(14)の
間の柱状空間でストリーマ放電が発生する。このストリ
ーマ放電は、放電端(13b) の先端から対向電極(14)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、プラズマ柱が各放電
端(13b) について形成される。

【００４０】このため、この実施形態１では、比較的容
易に放電領域を大きくすることができ、そうすることに
より低温プラズマの発生領域を大きくして処理能力を高
めることが可能となる。また、低温プラズマの発生領域
を大きくし、その中に気体を流すようにすると、気体の
殆どの部分は放電電極(13)に接触しないので、シリカが
電極に付着しにくくなる。

【００４１】以上のように、この実施形態では、触媒構
造体(21)の上流側で有機シリコンを効果的に除去できる
ので、触媒における被毒現象の発生を防止できる。した
がって、触媒構造体(21)の交換を不要にするか、交換の
間隔を長くできるので、装置(1) のランニングコストが
高くなるのを抑えながら性能の低下も防止できる。

【００４２】−実施形態１の効果− この実施形態１によれば、低温プラズマにより有機シリ
コンを粒子化したうえでフィルタ(12)によって捕捉する
ようにしているので、気体中の有機シリコンを確実に除
去できる。また、粒子化したシリコンは０．１μｍオー
ダーの微細粒子であり、集塵するフィルタ(12)としてＨ
ＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタを用いているため、
高性能を得ることができる。

【００４３】なお、放電場で粒子が帯電することや、粒
子が小さくなると拡散係数が増して逆に集塵性能が向上
することを考慮すれば、中性能（２μｍ粒子に対して８
５％程度の集塵率）のフィルタやエレクトレットフィル
タを用いても、実用上問題が生じない性能を得ることが
できる。また、そうすることにより、ランニングコスト
も十分に抑えることができる。

【００４４】さらに、この実施形態１ではプラズマ発生
部(11)の放電方式としてストリーマ放電を採用したこと
によって、放電領域を広くして電極(13)にシリカが付着
しにくくすることができるので、安定した放電が可能で
ある。また、放電領域を広くしておくことにより、有機
シリコンが広い範囲で粒子化されるので、処理能力も高
められる。

【００４５】

【発明の実施の形態２】上記実施形態１では、放電端(1
3b) の先端にシリカは付着しにくいものの、例えば所定
の運転時間が経過すると、放電端(13b) にシリカ粒子が
膜状に付着することも考えられる。そこで、本発明の実
施形態２は、実施形態１の有機シリコン除去器(10)にお
いて、針状の放電端(13b) に付着したシリカ膜を払拭す
るための払拭手段(30)を設けている。

【００４６】上記払拭手段(30)は、図６〜図８に示すよ
うに、放電電極(13)の放電端(13b)に対してスポンジロ
ーラ(31)を転動させることにより、放電電極(13)の先端
のシリカ膜を除去するように構成されている。この実施
形態２の有機シリコン除去器(10)は、この払拭手段(30)
を設けた点を除いては、ストリーマ放電の放電方向が気
体の流れ方向と平行になるようにした点が実施形態１と
異なっている。このため、放電電極(13)と対向電極(14)
は、詳細は図示していないが排気ガスが通過するように
メッシュ状の電極板により構成されている。

【００４７】この実施形態２において、その他は実施形
態１と実質的に同じように構成されている。そこで、こ
の実施形態２では、主に払拭手段(30)について説明す
る。また、図６では脱臭処理部(20)の図示は省略してい
る。

【００４８】この有機シリコン除去器(10)では、気体の
流路を挟んで下方と上方に、駆動軸(32)と従動軸(33)と
が互いに平行に配置されている。駆動軸(32)及び従動軸
(33)は、上記流路の一部を拡幅した位置に配置されてい
る。上記駆動軸(32)の両端には駆動プーリ(34)が装着さ
れ、従動軸(33)の両端には従動プーリ(35)が装着されて
いる。各従動プーリ(35)は駆動プーリ(34)の鉛直下方に
位置しており、上下で対になっている。そして、上下の
プーリに駆動ベルト(36)が掛けられている。また、駆動
軸(32)にはモータ(37)が連結され、該モータ(37)を起動
することにより、駆動軸(32)と一緒に従動軸(33)も回転
するようにしている。

【００４９】上記スポンジローラ(31)は、図８に示すよ
うに、シャフト(31a) とローラ本体(31b) とからなり、
シャフト(31a) がその両端の連結部において駆動ベルト
(36)に連結されている。ローラ本体(31b) は、内径側の
スリーブ(31c) と、外径側のスポンジブラシ(31d) とか
らなり、スリーブ(31c) がシャフト(31a) に対して回転
することでローラ本体(31b) の全体が回転する。また、
シャフト(31a) には、スリーブ(31c) が軸方向へ移動し
ないようにするために、該スリーブ(31c) の両側に位置
するストッパ(31e) が設けられている。このスポンジロ
ーラ(31)は、モータ(37)を起動すると、スポンジブラシ
(31d) に針状の電極端(13b) が刺さったり抜けたりしな
がら上下へ移動する。

【００５０】上記スポンジローラ(31)は、有機シリコン
除去器(10)が起動している脱臭装置(1) の運転中には、
図６に仮想線で示すように、気体の流路から退避した位
置で停止している。そして、装置(1) の起動から所定の
時間が経過するか、放電電極(13)の先端にシリカが所定
量付着したことを検出すると、モータ(37)を起動してス
ポンジローラ(31)を放電電極(13)の放電端(13b) に対し
て転動させる。こうすることにより、放電電極(13)の先
端がスポンジブラシ(31d) に刺さったり抜けたりする動
きが行われ、放電電極(13)に付着したシリカ膜が取り除
かれる。

【００５１】このようにしてシリカ粒子による放電電極
(13)の汚れを除去すると、放電状態が安定する。したが
って、装置(1) の運転の再開時に性能が低下するのを防
止でき、排気ガス中の有機シリコンの除去を継続でき
る。

【００５２】−実施形態２の変形例− 図６〜図８の例では、放電電極(13)に対してスポンジロ
ーラ(31)を転動させることで放電端(13b) のシリカを払
拭するようにしているが、払拭手段(30)としては、図９
に示すように、放電電極(13)の放電端(13b) に対して摺
動するブラシ(41)を用いてもよい。

【００５３】この例では、２つのモータ(42)が放電電極
(13)の上方で左右に離れて配置されている。各モータ(4
2)の出力軸にはブラシ(41)が固定され、ブラシ(41)は、
実線で示すように互いに重なる停止位置と、この停止位
置からモータ(42)の出力軸がほぼ９０°ずつ回転した仮
想線の払拭位置との間で可動になっている。各ブラシ(4
1)が停止位置と払拭位置の間を往復することにより、ブ
ラシ(41)は放電電極(13)の放電端(13b) に対して摺動
し、該放電端(13b) に付着したシリカ粒子の膜が除去さ
れる。

【００５４】したがって、このように構成しても、シリ
カ粒子による放電電極(13)の汚れを除去して放電状態を
安定させることができるので、性能の低下を防止しなが
ら排気ガス中の有機シリコンの除去を継続できる。

【００５５】

【発明の実施の形態３】本発明の実施形態３は、プラズ
マ発生部(11)において水（純水は除く）を放電電極(13)
の放電端(13b) に利用するようにしたものである。

【００５６】図１０に示すように、この有機シリコン除
去器(10)のプラズマ発生部(11)は、微細な管状に形成さ
れた複数の放電端(13b) を有する放電電極(13)と、放電
電極(13)に対向するメッシュ状の対向電極(14)とを有
し、両電極(13,14) に電源(15)が接続されて放電電圧が
印加されるようになっている。

【００５７】上記放電電極(13)は、ヘッダー(51)と、こ
のヘッダー(51)から複数本に分岐した分岐管(52)とを備
え、各分岐管(52)の下側に、放電端(13b) としての微細
管が設けられている。ヘッダー(51)には、水タンク(53)
及び水供給チューブ(54)からなる液体供給手段が連結さ
れ、水タンク(53)から供給された水が微細管から自重で
滴下するように構成されている。

【００５８】上記水供給チューブ(54)は絶縁チューブで
ある。水供給チューブ(54)は十分な長さを有しており、
水が流れるときの絶縁性を確保するようにしている。つ
まり、水は導電性ではあるが良導体ではないので、水供
給チューブ(54)が十分に長ければ抵抗が大きくなり、そ
の部分では実質的に絶縁性を呈することから、高電圧が
かかってもタンク側での漏電が防止される。また、水タ
ンク(53)は、帯電をより確実に防止するために、一部が
接地されている。

【００５９】この実施形態３において、水タンク(53)か
ら放電電極(13)に水を供給しながら放電電極(13)と対向
電極(14)に放電電圧を印加すると、放電端を構成する微
細管(13b) より下方に水が柱状に突出し、この水から対
向電極(14)へストリーマ放電が起こり、水は霧化する
（静電霧化）。微細管(13b) から突出した水が霧化する
と、分岐管(52)から吸い出される形で後続の水が微細管
(13b) から突出し、ストリーマ放電が継続する。このよ
うにストリーマ放電が連続して発生するので、排気ガス
中の有機シリコンはプラズマの作用で連続して粒子化作
用を受ける。

【００６０】この実施形態３では、実質的に水を放電電
極(13)として利用しているので、微細管(13b) の先端に
はシリカの粒子は殆ど付着しない。したがって、放電状
態が安定するので、排気ガス中の有機シリコンの除去性
能を低下させずに、安定した状態で処理を継続すること
ができる。

【００６１】

【発明の実施の形態４】本発明の実施形態４は、有機シ
リコン除去器(10)のプラズマ発生部(11)において、無声
放電により低温プラズマを生成するようにしたものであ
る。

【００６２】図１１に示すように、この有機シリコン除
去器(10)のプラズマ発生部(11)において、放電電極(13)
及び対向電極(14)は、それぞれ板状の導電板(16)により
構成され、両電極(13,14) の導電板(16)は、絶縁層(17)
によって全体が被覆されている。両電極(13,14) は、例
えば２〜３mm程度の間隔で互いに対向して配置され、絶
縁層(17)を介して放電が生じるように構成されている。
また、両電極(13,14)に接続されている電源(15)には、
高周波交流電源(15)が用いられている。なお、図では一
対の放電電極(13)と対向電極(14)のみを示しているが、
十分な放電領域を確保するためには、複数組の放電電極
(13)と対向電極(14)を設け、それぞれを電源(15)に接続
するとよい。

【００６３】また、このプラズマ発生部(11)の下流側に
は、実施形態１と同様にフィルタ(12)（例えばＨＥＰＡ
フィルタやＵＬＰＡフィルタ）が配置され、低温プラズ
マの作用で生成されたシリカ粒子を捕集するようにして
いる。

【００６４】−運転動作− この実施形態４の有機シリコン除去器(10)において、両
電極(13,14) に放電電圧を印加すると、両電極(13,14)
の間で無声放電が発生し、低温プラズマが生成される。
低温プラズマにより有機シリコンから生成されるシリカ
粒子は電気抵抗の非常に高い絶縁物であるが、無声放電
方式では電極(13,14) がもともと絶縁層(17)で覆われて
いるので、電極(13,14) にシリカが付着しても放電に対
して悪影響が及ぼされることはなく、安定した状態で放
電が行われる。

【００６５】−実施形態４の効果− この実施形態４によれば、プラズマ発生部(11)の放電方
式として無声放電を採用しているので、シリカ粒子が電
極(13,14) に付着しても放電性能が低下することはな
く、安定した放電が可能である。したがって、放電が不
意に停止するようなことが起こらないので、有機シリコ
ンを安定した状態で連続して除去することができる。

【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１では、有機シリコ
ン除去器(10)を工場の脱臭装置(1)に適用した例とし
て、工場の排気ガスに含まれる有機シリコンを除去する
場合について説明したが、本発明の装置(10)は、コピー
機などにおいて有機シリコンを除去するのに適用しても
よい。また、本発明は、美容院のように有機シリコンを
含んだスプレー剤を用いる場所においても効果的に適用
することができる。

【００６８】また、上記プラズマ発生部(11)の放電方式
は、無声放電やストリーマ放電に限らず、コロナ放電、
沿面放電、パックドベッド放電など、その他の放電方式
を採用してもよい。また、放電を起こすための高電圧電
源(15)は、直流電源(15)、交流電源(15)、またはパルス
電源(15)のいずれを用いてもよく、放電方式に適したも
のを採用するとよい。

【００６９】また、上記実施形態１では、脱臭装置(1)
において、加熱することにより活性化する熱触媒を用い
るようにしているが、この他に、プラズマにより活性化
するプラズマ触媒、光により活性化する光触媒など、そ
の他の触媒を用いてもよい。

【００７０】また、触媒に用いる物質も適宜選択すれば
よく、例えばＭｎ系触媒、Ｎｉ系触媒、Ｖ系触媒、Ｍｏ
系触媒、Ｗ系触媒、ＴｉＯ₂ 系触媒、ＢａＴｉＯ₃ 系触
媒のような卑金属系触媒や、あるいは３元系触媒、Ｐｔ
系触媒、Ｐｄ系触媒、Ｒｈ系触媒のような貴金属系触媒
など、種々の触媒を用いることが可能である。

【００７１】図１２には、プラズマ触媒を用いた例を示
している。この例では、プラズマ触媒を含有する触媒構
造体(21)を挟んで両側に放電電極(23)と対向電極(24)と
が配置され、両電極の間で生成された低温プラズマがプ
ラズマ触媒に作用するようにしている。放電電極(23)と
対向電極(24)には、それぞれ、排気ガスが通過するよう
にメッシュ状の電極板が用いられている。

【００７２】また、プラズマ触媒としては、例えば、マ
ンガン酸化物と、鉄、セリウム、ユーロピウム、ランタ
ン、及び銅のうちの少なくとも１種の酸化物との混合物
または複合酸化物を含有したものを用いることができ
る。こうすると、触媒の組成物と、低温プラズマにより
生成される種々の活性種との相互作用で、臭気物質が極
めて効率よく分解されるので、分解性能を高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る脱臭装置の概略構成
図である。

【図２】図１の脱臭装置の有機シリコン除去器を示す概
略構成図である。

【図３】有機シリコンがシリカ粒子になるメカニズムを
表す概略図である。

【図４】ガス中での低温プラズマによる粒子の生成と凝
集に伴う粒子の濃度変化の様子を示すグラフである。

【図５】図４において０．１μｍ以上の粒子のみについ
て濃度を計測した結果を示すグラフである。

【図６】本発明の実施形態２に係る脱臭装置の有機シリ
コン除去部を示す側面図である。

【図７】図６の有機シリコン除去部に設けられる払拭手
段を示す斜視図である。

【図８】図７の払拭手段に用いているスポンジローラの
断面図である。

【図９】払拭手段としてブラシを用いた変形例である。

【図１０】本発明の実施形態３に係る有機シリコン除去
器のプラズマ発生部を示す斜視図である。

【図１１】本発明の実施形態４に係る有機シリコン除去
器の概略構成図である。

【図１２】脱臭装置の変形例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

(1) 脱臭装置 (10) 有機シリコン除去器（有機シリコン除去装置） (11) プラズマ発生部 (12) フィルタ (13) 放電電極 (13b) 放電端 (14) 対向電極 (20) 脱臭処理部 (21) 触媒構造体 (22) ヒータ (30) 払拭手段 (31) スポンジローラ (41) ブラシ (53) 水タンク（液体供給手段） (54) 水供給チューブ（液体供給手段）

フロントページの続き (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） 4D002 AA26 BA05 BA07 BA14 CA07 CA13 CA20 EA05 GA02 GB20 4G075 AA27 AA37 BA06 BB05 BB10 CA15 CA51 DA02 EB41 EC21 ED04 ED20 FA03 FA08 FC11

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体中の有機シリコンを除去するための
   有機シリコン除去装置であって、 上記気体の流通経路中で放電により低温プラズマを生成
   するプラズマ発生部(11)と、低温プラズマにより有機シ
   リコンから生成される二酸化珪素粒子を捕捉するように
   プラズマ発生部(11)の下流側に配置されたフィルタ(12)
   と、を備えていることを特徴とする有機シリコン除去装
   置。
2. 【請求項２】 プラズマ発生部(11)は、ストリーマ放電
   により低温プラズマを生成するように構成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の有機シリコン除去装置。
3. 【請求項３】 プラズマ発生部(11)は、針状に形成され
   た複数の放電端(13b) を有する放電電極(13)と、放電端
   (13b) に付着する二酸化珪素膜を払拭する払拭手段(30)
   とを備えていることを特徴とする請求項２記載の有機シ
   リコン除去装置。
4. 【請求項４】 払拭手段(30)は、放電電極(13)の放電端
   (13b) に対して転動するスポンジローラ(31)により構成
   されていることを特徴とする請求項３記載の有機シリコ
   ン除去装置。
5. 【請求項５】 払拭手段(30)は、放電電極(13)の放電端
   (13b) に対して摺動するブラシ(41)により構成されてい
   ることを特徴とする請求項３記載の有機シリコン除去装
   置。
6. 【請求項６】 プラズマ発生部(11)は、微細な管状に形
   成された複数の放電端(13b) を有する放電電極(13)と、
   放電端(13b) に導電性の液体を連続的に供給する液体供
   給手段(53,54) とを備え、該液体と対向電極(14)との間
   でストリーマ放電が生じるように構成されていることを
   特徴とする請求項２記載の有機シリコン除去装置。
7. 【請求項７】 プラズマ発生部(11)は、無声放電により
   低温プラズマを生成するように構成されていることを特
   徴とする請求項１記載の有機シリコン除去装置。