JP2003181278A

JP2003181278A - 脱臭装置

Info

Publication number: JP2003181278A
Application number: JP2001389462A
Authority: JP
Inventors: Kanji Mogi; 完治茂木; Toshio Tanaka; 利夫田中; Kenkichi Kagawa; 謙吉香川
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-07-02
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: JP4006998B2

Abstract

(57)【要約】【課題】工場の排気ガスなどの気体中の臭気物質を触
媒(21)のもとで分解処理する脱臭装置において、上記排
気ガスなどに含まれる有機シリコンを予め除去ないし十
分に低減することにより、有機シリコンによる触媒被毒
現象を防止する。【解決手段】気体中の有機シリコンを低温プラズマの
作用で粒子化し、これをフィルタ(12)で捕捉した後に、
該気体に対して触媒による脱臭処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、脱臭装置に関し、
特に、空気中の臭気物質を触媒のもとで分解処理する脱
臭装置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、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。

【０００３】一方、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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、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）₂
ＳｉＯ〕_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】なお、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が、白金触媒は高価であるため、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
も行われている。こうすると、安価な前処理用触媒にシ
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することができ
る。しかし、この場合でも、前処理用触媒を通過したシ
リコンは白金触媒に付着するので、白金触媒の交換の間
隔は幾分長くなるものの交換は必要で、十分なコスト対
策とすることはできない。

【０００６】また、排気ガス中の有機シリコンを臭気物
質と一緒に燃焼して処理することも考えられるが、この
方法では高温での燃焼が必要になるためコストが高くつ
く問題があり、熱交換器などを使って熱回収をすること
で加熱量を減らしたとしても、熱触媒方式の方が加熱温
度が低く安価である。また、ガス中に高濃度でシリコン
が存在すると（例えば濃度が通常はｐｐｂオーダーであ
るのに対してｐｐｍオーダーであるような場合）、熱交
換器や加熱用のバーナーなどにシリカが固着してしま
い、メンテナンス費用が増大することもある。

【０００７】この他にも、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、実用的に乏しい問題がある。

【０００８】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
気ガスなどを処理する熱触媒方式の脱臭装置において、
処理ガスに含まれる有機シリコンを予め除去ないし十分
に低減することにより、有機シリコンによる触媒の被毒
現象を防止することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、気体中の有機
シリコンを低温プラズマの作用で粒子化し、これをフィ
ルタで捕捉した後に、該気体に対して触媒による脱臭処
理を行う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、気体中の臭気物質を触媒のもとで分解処理する脱臭
装置を前提としている。そして、この脱臭装置は、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
ン除去部(10)を触媒の前段に備えるとともに、有機シリ
コン除去部(10)が、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フィルタ(1
2)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。したがって、気体中の有機シリコンが除去さ
れた後に、触媒のもとで臭気物質が分解されて脱臭処理
が行われる。

【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
一部しか電極の表面に接触しないので、有機シリコンが
電極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)の放
電電極(13)に付着する二酸化珪素膜を払拭する払拭手段
(30)を備えていることを特徴としている。払拭手段(30)
は、例えば、放電電極(13)の放電端に対して転動するス
ポンジローラや、放電電極(13)の放電端に対して摺動す
るブラシにより構成することができる。

【００１５】上記第３の解決手段においては、針状の放
電電極(13)によりストリーマ放電を行う方式において放
電電極(13)にシリカ膜が付着すると、該シリカ膜をスポ
ンジローラやブラシなどの払拭手段(30)で除去すること
ができる。

【００１６】また、本発明が講じた第４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。

【００１７】この第４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
極が対向配置され、両電極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がもともと絶縁層で覆われ
ているので、電極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。

【００１８】また、本発明が講じた第５の解決手段は、
上記第１から第４の解決手段において、触媒が加熱する
ことにより活性化する熱触媒により構成され、該熱触媒
を加熱する加熱手段(21)を備えていることを特徴として
いる。

【００１９】また、本発明が講じた第６の解決手段は、
上記第１から第４の解決手段において、触媒が低温プラ
ズマにより活性化するプラズマ触媒により構成され、該
プラズマ触媒の近傍で低温プラズマを発生させるプラズ
マ発生手段(23,24) を備えていることを特徴としてい
る。

【００２０】上記第５及び第６の解決手段においては、
有機シリコン除去部(10)において気体中の有機シリコン
が除去された後、気体が熱触媒またはプラズマ触媒のも
とで分解され、脱臭の処理が行われる。

【００２１】

【発明の効果】上記第１の解決手段によれば、触媒によ
る脱臭処理を行う前に、低温プラズマの作用で粒子化し
た有機シリコンをフィルタで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したうえで処理
を行うことができ、触媒の被毒現象も防止できる。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ＨＥＰ
ＡフィルターやＵＬＰＡフィルターを用いると確実に高
性能（９９．９％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、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。

【００２２】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。

【００２３】また、上記第３の解決手段によれば、放電
電極(13)に付着したシリカ膜をスポンジローラやブラシ
などの払拭手段(30)で除去できるので、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防止でき
る。

【００２４】また、上記第４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。

【００２５】また、上記第５及び第６の解決手段によれ
ば、有機シリコン除去部(10)において気体中の有機シリ
コンを除去した後、気体が熱触媒またはプラズマ触媒を
流れるので、触媒の被毒が発生せず、確実に脱臭を行う
ことができる。

【００２６】

【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。

【００２７】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。この脱臭装置(1) は、例えば
各種の工場で排気ガスを処理するために用いられるもの
であり、工場の排気ダクト(2) 内に設けられている。そ
して、排気ダクト(2) により区画された排気ガスの経路
中には、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
コン除去部）(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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】−運転動作− 次に、この脱臭装置の運転動作について説明する。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】この実施形態１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。

【００３８】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。

【００３９】以上のようにして有機シリコンが除去され
た排気ガスは、プラズマ発生部(11)の下流側へ流れ、熱
触媒のもとで脱臭処理に供されることになる。したがっ
て、ここで処理される排気ガスには有機シリコンが殆ど
含まれていないので、触媒の被毒現象が生じるのを防止
できる。このように、触媒構造体(21)の上流側で有機シ
リコンを効果的に除去することにより、触媒における被
毒現象の発生を防止できるため、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ことになり、
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。

【００４０】−実施形態１の効果− この実施形態１によれば、有機シリコン除去器(10)にお
いて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ＨＥＰＡフィルタやＵ
ＬＰＡフィルタを用いているため、高性能を得ることが
できる。

【００４１】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。

【００４２】また、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てお
り、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。

【００４３】そして、この実施形態１では、工場の排気
ガスを脱臭処理するに当たって、前もって排気ガス中の
有機シリコンを除去するようにしているので、触媒の被
毒現象が生じるのを抑えることができる。このため、触
媒の交換を殆ど不要にするか、その期間を大幅にのばす
ことが可能となり、装置(1) のランニングコストが高く
なるのを抑えることもできる。

【００４４】

【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の脱臭装置(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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】−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。

【００５２】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。

【００５３】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、触媒の
被毒も防止できる。

【００５４】

【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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】

【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。

【００６１】図１１に示すように、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(1
7)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。

【００６２】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。

【００６３】−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。

【００６４】−実施形態４の効果− この実施形態４では、プラズマ発生部の放電方式として
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。

【００６５】そして、この実施形態４においても、工場
の排気ガスを脱臭処理するに当たって、前もって排気ガ
ス中の有機シリコンを除去することにより、触媒の被毒
現象が生じるのを抑えることができ、触媒の交換を殆ど
不要にするか、その期間を大幅にのばすことが可能とな
る。このため、装置(1) のランニングコストが高くなる
のを抑えることも可能となる。

【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、上記各実施形態では工場の排気ガ
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、美容院などで用いる脱臭装置で、毛髪用のスプ
レー剤などに含まれる有機シリコンを除去するのに適用
してもよい。

【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、本発明において、使用する触媒は特
に限定されるものではなく、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、種々の触媒を適宜選択し
て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、プラズマ発生手段としての放
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部を示す概
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に係る脱臭装置における
有機シリコン除去部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に係る脱臭装置の有機シ
リコン除去部を示す概略構成図である。

【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（有機シリコン除去部） (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（加熱手段） (23) 放電電極（プラズマ発生手段） (24) 対向電極（プラズマ発生手段） (30) 払拭手段 (31) スポンジローラ (41) ブラシ (53) 水タンク (54) 水供給チューブ

───────────────────────────────────────────────────── 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 53/34 ＺＡＢＢ０１Ｄ 53/34 １２０Ｄ 53/38 ＺＡＢ 53/72 53/36 Ｈ 53/86 53/34 １１６Ｚ (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 BB02 CC03 CC12 HH05 KK08 MM03 MM05 MM07 QQ14 4D002 AA26 AC07 AC10 BA07 CA13 CA20 DA35 EA05 4D048 AA22 AB03 CC53 CD05 CD08 EA03 4G075 AA03 AA37 BA01 BA06 BD24 CA15 CA47 DA01 EB41 EC21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】気体中の臭気物質を触媒のもとで分解処
理する脱臭装置であって、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
リコン除去部(10)を触媒の前段に備え、有機シリコン除去部(10)は、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フ
ィルタ(12)と、を備えていることを特徴とする脱臭装
置。
【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記載の脱臭装置。
【請求項３】プラズマ発生部(11)の放電電極(13)に付
着する二酸化珪素膜を払拭する払拭手段(30)を備えてい
ることを特徴とする請求項２記載の脱臭装置。
【請求項４】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記載の脱臭装置。
【請求項５】触媒が、加熱することにより活性化する
熱触媒により構成され、該熱触媒を加熱する加熱手段(2
1)を備えていることを特徴とする請求項１から４のいず
れか１記載の脱臭装置。
【請求項６】触媒が、低温プラズマにより活性化する
プラズマ触媒により構成され、該プラズマ触媒の近傍で
低温プラズマを発生させるプラズマ発生手段(23,24) を
備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか
１記載の脱臭装置。