JP2003339833A - 循環式光触媒脱臭装置とそれを用いた脱臭システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光触媒脱臭装置において、光触媒を再浄化し
て反復利用できるようにし、装置の長時間にわたる連続
運転を可能とする。また、被処理ガス中に、臭気成分に
加えてヤニ成分や粉塵のような固形成分が多く含まれて
いる場合であってもそれらの成分を効果的に除去するこ
とができる光触媒を用いた脱臭システムを得る。 【解決手段】 光触媒脱臭装置１において、臭気を含ん
だ被処理ガスＧが通過し得る処理管路２１内をビーズ状
の光触媒が循環できるようにする。処理管路２１から出
た光触媒は、光触媒浄化装置３に送られて浄化処理を受
けた後、再び、光触媒脱臭装置本体２の処理管路２１内
を通過する。光触媒脱臭装置１の上流に水処理装置８を
配置し、被処理ガスＧに散水し、ヤニ成分や粉塵のよう
な固形成分を前処理する。洗浄水Ｗは洗浄水浄化装置９
で浄化され、再び水処理装置８に送られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒を用いて臭
気成分を含む被処理ガスの脱臭を行う光触媒脱臭装置
と、それを用いた脱臭システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】光触媒を用いた脱臭装置は知られてい
る。例えば、特開平１１−２６２３４０号公報には、多
孔質の粒状基材であるビーズ状の多孔質体に光触媒を担
持させた吸着材をメッシュ状やハニカム状の金属製の網
目状板にサンドイッチ状に挟んでなる板状光触媒を被処
理ガスの通過方向に対してほぼ垂直をなすように通路を
横切って配置し、かつ、板状光触媒の手前で通路を横切
るようにして光源を配置するようにした光触媒脱臭装置
が記載されている。多孔質体としては、例えば活性炭、
ゼオライト、酸化アルミナ、シリカゲルなどが用いら
れ、光触媒としては二酸化チタン、酸化亜鉛などが用い
られる。

【０００３】特開２００１−２７６１９３号公報には、
透光性壁面を有し被処理ガスを通過させる通路と、管路
の内部に配置された光触媒と、管路の外側に配置され透
孔性壁面を通して管路内に光を照射する光源とを備えた
光触媒脱臭装置が記載されている。管路内には金網が多
段に設けられ、金網の上に光触媒を担持したビーズ状の
活性炭を載せるようにするか、管路内にハニカム構造体
のような広い表面積を持つ構造体を担体として挿入し、
そこに光触媒を担持させるようにしている。

【０００４】また、ビーズ状の多孔質体に光触媒を担持
させた光触媒として、特開２００１−２４６２６１号公
報には、メソポーラスシリケートの細孔内に光触媒を担
持させてなる光触媒が記載されており、光触媒の分解に
オゾンを添加することも記載されている。

【０００５】脱臭方式としては、上記のように光触媒を
用いたもの以外に、気液接触により臭気成分を薬品に吸
収させて化学的に中和するもの（薬液洗浄脱臭方式）、
７００℃以上の高温中に臭気成分を通過させ燃焼分解す
るもの（直燃脱臭方式）、あるいは、活性炭のような多
孔質表面に臭気物質を物理的に吸着させて脱臭するもの
（吸着脱臭方式）などが知られている。それらの脱臭方
式は、光触媒脱臭方式と共に、臭気成分の種類や臭気成
分が発生する環境などを考慮して、各種の工場などにお
いて、選択的にまたいくつか組み合わせて採用されてい
る。

【０００６】例えば、特開平５−１９２７３８号公報あ
るいは特開平５−３０５３８５号公報には、有機自硬性
鋳型を用いた鋳造法において、金属溶湯の注湯時に鋳型
内の樹脂や硬化剤が分解することにより発生する不快な
臭気を含むガスを、脱臭剤を充填してなる通気性の脱臭
層を通過させて除去するようにし、鋳型外に臭気成分が
放出されないようにしたものが記載されている。このよ
うな手段を講じることにより、個々の鋳型での脱臭を効
果的に図ることができ、鋳造工場における作業環境の改
善が有効に行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】現在行われている種々
の脱臭方式において、薬液洗浄脱臭方式の場合には、薬
剤として硫酸、塩化鉄、水酸化ナトリウムのような劇物
が用いられることが多く、薬品自体の管理が必要なこ
と、さらに、中和により反応物（中和物）が生成沈殿す
るために廃棄物処理が必要なこと、など多くの付随的な
作業を必要としている。直燃脱臭方式は比較的簡素な方
式ではあるものの、高温環境を得るための燃料が必要で
あり、また、燃焼の結果として分解有機物とともにＣＯ
₂が生成されことから、環境に悪影響を及ぼしかねな
い。活性炭などを用いる吸着脱臭方式では、臭気物質吸
着後の吸着剤を元の状態に再生するのは困難であり、吸
着後は廃棄物として処分される場合が多い。また、吸着
能力に限界があるために、どうしても処理設備が大きく
なる傾向がある。

【０００８】光触媒を用いる脱臭方式は、劇薬も使用せ
ず、燃焼させることもなく、光触媒の再浄化も可能であ
ることから、上記のような問題は大きく改善できる可能
性がある。しかし、現在知られている上記した光触媒脱
臭装置では、いずれも光触媒は被処理ガスが通過する管
路内に封じ込められた環境に置かれており、分解残渣や
他の固形成分が付着するなどにより分解能力が低下した
場合に、作業を中断して光触媒全体を交換する作業が必
要となる。

【０００９】また、工場で発生する臭気成分を含む被処
理ガスは、臭気成分以外にも除去すべき成分や物質を含
んでいる場合が多い。例えば、上記した有機自硬性鋳型
を用いた鋳造法や、レジンコーティットサンドを用いる
シェルモールド鋳造法の場合には、臭気成分に加えて、
ヤニ成分、粉塵なども含まれるのが通常である。前記し
た特開平５−１９２７３８号公報や特開平５−３０５３
８５号公報に記載される脱臭装置では、粉塵などの除去
に格別の配慮がなされていないために、脱臭装置の能力
低下を招いたり、処理が不十分な状態で大気に放出され
る場合が起こりかねない。

【００１０】また、前記した特開平１１−２６２３４０
号公報や特開２００１−２７６１９３号公報に記載され
る光触媒脱臭装置を工場で発生する臭気成分を含む被処
理ガスの脱臭にそのまま用いると、光触媒に分解残渣や
他の固形成分が付着して分解能力が早期に低下してしま
う恐れがあり、前記したように、その都度、作業を中断
して光触媒全体を交換する作業が必要となることから、
工場で発生する大量の被処理ガスを連続的かつ長時間に
わたって処理するような使用態様には適したものではな
い。

【００１１】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、光触媒を用いた脱臭装置
において、光触媒を再浄化して反復利用を可能とするこ
とにより、長時間にわたる連続使用を可能とし、結果と
して、運転コストを大きく低減することのできる循環式
光触媒脱臭装置を提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、上記の循環式光触媒
脱臭装置を備えた脱臭システムにおいて、被処理ガス中
に、臭気成分に加えて、ヤニ成分や粉塵のような固形成
分が含まれている場合であっても、それらの成分を効果
的に除去することができ、それにより、光触媒脱臭装置
の寿命を長期化することのできる脱臭システムを提供す
ることにある。本発明のさらに他の目的は、上記の脱臭
システムにおいて、処理に必要な洗浄水（工業用水）の
反復利用を可能とし、それによりトータルとしての運転
コストを大きく低減することを可能とした脱臭システム
を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明による循環式光触媒脱臭装置は、透光性壁面
を備えておりビーズ状の光触媒と臭気を含んだ被処理ガ
スとが通過し得る処理管路と、処理管路の上方に位置し
ていて処理管路内に前記光触媒を供給する光触媒供給部
と、処理管路の下方に位置していて処理管路から排出さ
れる光触媒を受け取る光触媒受け取り部と、処理管路内
の光触媒に光を照射する光源とを少なくとも備えた光触
媒脱臭装置本体と、光触媒浄化装置とを備えており、前
記光触媒脱臭装置本体の光触媒受け取り部に集められた
光触媒は光触媒浄化装置に送られて浄化処理を受けた
後、再び、光触媒脱臭装置本体の光触媒供給部に送られ
て処理管路内を通過するようになっていることを特徴と
する。

【００１４】本発明による循環式光触媒脱臭装置では、
ビーズ状の光触媒は、被処理ガスが通過する処理管路内
を、上方の光触媒供給部から下方の光触媒受け取り部に
向けて連続的に移動する。光触媒は、処理管路内を移動
する過程で光源からの光を受けて活性化し、被処理ガス
中の臭気成分（ホルムアルデヒド、アンモニア、フェノ
ールなど）を分解し、無臭化、無害化する。

【００１５】処理を行いながらビーズ状の光触媒は光触
媒受け取り部に到達する。光触媒受け取り部に到達した
光触媒は、処理管路では分解できなかった残渣が付着し
ていることや、アンモニアが被処理ガスに含まれている
場合にアンモニアの分解で最終的に生成された硝酸が付
着していることなどから、分解脱臭能力が低下してい
る。そのために、本発明による循環式光触媒脱臭装置に
おいて、光触媒受け取り部に集められたビーズ状の光触
媒は、そこから光触媒浄化装置に送られ、そこで浄化処
理を受けて元の状態に戻された後、例えばブロアーから
のエアーにより、光触媒脱臭装置本体の光触媒供給部に
戻される。そして、再び、処理管路内に送られて被処理
ガスと接触し、脱臭作用を行う。このサイクルは連続し
て繰り返すことが可能であり、工場で発生する大量の被
処理ガスの無臭化処理を、途中で中断することなく、連
続的かつ長時間にわたって行うことができる。

【００１６】本発明において、上記光触媒浄化装置に
は、光触媒の分解能力が低下する要因に応じて、適宜の
ものを選択すればよいが、好ましくは、ビーズ状の光触
媒に光を照射する第１の処理手段と、その下方において
ビーズ状の光触媒に物理的力を作用させる第２の処理手
段とを少なくとも備えるようにする。第１の処理手段で
は、処理管路内では分解できなかった残渣を光触媒に光
を照射して活性化することにより分解処理する。それに
より残渣はほぼ完全に処理されるが、分解による生成物
（例えば、硝酸）や他の固形成分がビーズに付着してい
る可能性がある。そのような付着物は分解能力低下の原
因となる。第２の処理手段はそれを回避するためのもの
であり、洗浄水の吹きかけや回転運動などの物理的力を
ビーズ状の光触媒に与えることによって付着物を分離
し、光触媒の浄化をより完全にする。

【００１７】被処理ガス中に臭気成分に加えて、ヤニ成
分、粉塵などの固形成分が多く含まれている場合に、そ
れを上記した循環式光触媒脱臭装置のみで無害化処理す
ることは容易でなく、所要の処理を行うためには、循環
式光触媒脱臭装置として大形のものを必要とする。それ
により、設備投資額およびランニングコストが膨大とな
る恐れがある。それを回避するために、本発明は、上記
した形態の循環式光触媒脱臭装置の上流側に、発生源か
らの臭気を含んだ被処理ガスに散水して臭気成分と共に
固形成分を除去するための水処理装置をさらに備えるこ
とを特徴とする脱臭システムをも開示する。

【００１８】上記の脱臭システムでは、工場などで発生
する臭気を含んだ被処理ガスは、最初に水処理装置に流
入する。そこでの散水処理により、被処理ガス中の処理
すべき成分、特にヤニ成分と粉塵のような固形成分の大
半は除去される。臭気成分もある程度は除かれる。そこ
を通過した被処理ガスを循環式光触媒脱臭装置に導くこ
とにより、循環式光触媒脱臭装置の負荷を低減すること
ができ、小型化と低コスト化が可能となる。好ましく
は、水処理装置の内部をカスケード状とし、洗浄水をシ
ャワー噴霧したときに、気液の接触回数を増加させる。
また、固形成分を除去するための適宜のフィルターも配
される。それにより、除去能力は一層向上する。水処理
装置に流入する被処理ガス中にオゾンを供給する手段を
備えるようにしてもよく、散水する洗浄水にオゾンを予
め溶解させておいてもよい。その場合には、オゾンとの
反応による無臭化・無害化処理が平行して進行する。な
お、この場合には、被処理ガスが大気に放出される直前
に、何らかの残存オゾン除去手段が好ましくは配置され
る。

【００１９】上記の水処理装置で使用した洗浄水には、
ヤニ成分や粉塵のような固形成分と共に臭気成分も含ま
れており、それを無害化することが望まれる。そのため
に、上記脱臭システムで用いる水処理装置の好ましい態
様では、光触媒と光源とを備えた洗浄水浄化装置がさら
に備えられる。好ましくは、当該洗浄水浄化装置で光触
媒の作用により浄化された洗浄水は、再び水処理装置内
に戻されて再利用される。このようにすることにより、
工業用水のリサイクル化も可能となる。ここで使用する
光触媒およびその装置は、循環式光触媒脱臭装置で使用
したものと同じものであってもよく、従来知られたビー
ズ状の多孔質体に光触媒を担持させた吸着材をメッシュ
状やハニカム状の金属製の網目状板にサンドイッチ状に
挟んでなる板状光触媒であってもよい。洗浄水浄化装置
内にオゾンを供給する手段をさらに備えるようにしても
よい。また、洗浄水浄化装置を２個以上配置し、任意時
間で切り替えて交互に使用するようにしてもよく、それ
により、システムの連続運転が一層容易となる。

【００２０】上記の洗浄水浄化装置で浄化された洗浄水
の一部を前記した循環式光触媒脱臭装置における第２の
処理手段に供給するようにしてもよい。その場合に、ビ
ーズ状の光触媒の洗浄・浄化作用を行った後の洗浄水
は、再び洗浄水浄化装置内に戻され、そこで浄化作用を
受けた後、洗浄水として再利用される。

【００２１】本発明による脱臭システムは、多くの分野
で効果的に利用される。被処理ガスが、例えば、シェル
モールド鋳造時のレジンコーティットサンド焼成臭気を
含むガスである場合、そこには、臭気成分に加えて、多
くのヤニ成分や粉塵のように固形成分を含んでいること
から、本発明による脱臭システムは、特に有効に機能す
る。これに限らす、塗装装置、メッキ装置、製紙装置、
合成肥料製造装置、配合飼料製造装置、医薬品製造装置
などの工業関連装置から発生する臭気成分を含む排出ガ
スの脱臭装置として効果的に用いることができる。さら
に、厨房の臭気脱臭、トイレ、喫煙所や室内の臭気脱
臭、養豚場などでの飼料・排泄物の臭気脱臭、下水処理
場や焼却場などでの臭気脱臭などの用途にも、効果的に
使用することができる。

【００２２】本発明において、ビーズ状の光触媒とは、
基材であるビーズ状の多孔質体に光触媒を担持させたも
のをいう。多孔質体としては、例えば活性炭、ゼオライ
ト、酸化アルミナ、シリカゲルなどが用いることがで
き、光触媒としては二酸化チタン、酸化亜鉛などを用い
ることができ、ビーズ状の多孔質体が好ましい。前記し
た特開２００１−２４６２６１号公報に記載のメソポー
ラスシリケートの細孔内に光触媒を担持させてなる光触
媒も用いることができる。

【００２３】本発明において、前記した処理管路は少な
くとも一部が透光性であり、開口していることを条件に
任意の材料で作ることができる。光源は用いる光触媒に
応じて適宜選定すればよいが、通常、ブラックライト、
冷陰極管などが用いられる。なお、上記した脱臭システ
ムにおいて、前記水処理装置の下流側に配置する光触媒
脱臭装置として、循環式の光触媒脱臭装置を用いるよう
にしているが、光触媒脱臭装置としては、適宜のカート
リッジ内に光触媒を収容し、そこを被処理ガスが通過あ
るいは透過できるようにした、いわゆるフィルターカー
トリッジ式光触媒を備えた光触媒脱臭装置を用いること
もできる。その場合、光触媒の分解脱臭能力が低下した
場合には、フィルターカートリッジ式光触媒をカートリ
ッジ毎交換することとなるが、脱臭システムとしては、
循環式光触媒脱臭装置を用いた場合とほぼ同様な作用効
果を奏することができる。取り外したフィルターカート
リッジを装置外の適宜の再浄化手段により再生し、それ
を再利用することも可能である。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しなが
ら実施の形態に基づき説明する。最初に、図１に基づ
き、本発明による脱臭システムの一実施の形態での被処
理ガスの処理フローを説明する。なお、フローシートに
現れる個々の装置（構成要素）の詳細は、他の図を用い
て別途説明する。

【００２５】図１において、１は循環式光触媒脱臭装置
であり、光触媒脱臭装置本体２と光触媒浄化装置３とを
備える。この例において、前記光触媒浄化装置３は、第
１の処理手段４と、その下流に位置するバッファホッパ
ー５と、その下流の第２の処理手段６とで構成される。
循環式光触媒脱臭装置１の上流には水処理装置８が備え
られており、適宜の発生源からの被処理ガス（臭気など
を含んだガス）Ｇは適宜のフード１０１から切り替えダ
ンパ１０２を通過し、導管Ｐ１から水処理装置８内に流
入する。水処理装置８内に適宜の散水装置８１が備えら
れており、そこでの散水処理（シャワー噴霧など）によ
り、被処理ガスＧ中の処理すべき成分（臭気成分および
ヤニ成分や粉塵のような固形成分）は大半が除去され
る。固形成分などを含む洗浄水Ｗは、電動弁１０３およ
び管路系ｂを通って洗浄水浄化装置９に流入し、そこで
所要の浄化処理を受けた後、ポンプ１０４により管路系
ａを通って再度水処理装置８内に送られ、散水装置８１
から再び処理水として散水される。１０はオゾン発生装
置であり、必要に応じて、オゾンが攪拌ポンプ９１を通
して洗浄水浄化装置９内に送られる。オゾンを被処理ガ
スＧに混合し、その状態で水処理装置８内に送り込むよ
うにしてもよい。なお、被処理ガスＧが処理すべきだけ
の臭気成分や固形成分を含まない場合には、切り替えダ
ンパ１０２を切り替えてそのまま大気に放出してもよ
い。

【００２６】水処理装置８で固形成分や臭気成分が除去
された被処理ガスＧは導管Ｐ２を通って光触媒脱臭装置
本体２に流入する。光触媒脱臭装置本体２は、壁面が透
光性でありビーズ状の光触媒と前記被処理ガスＧとが通
過し得る処理管路２１を多数有しており、流入した被処
理ガスＧは、該処理管路２１内を通過する。一方、該処
理管路２１の上方には光触媒供給部２２が、また、該処
理管路２１の下方には光触媒受け取り部２３が形成され
ており、ビーズ状の光触媒は、光触媒供給部２２から処
理管路２１内に入り込み、そこを通過する被処理ガスと
接触しながら、光触媒受け取り部２３に至る。光触媒脱
臭装置本体２内には光源（例えば、ブラックライト）２
４が備えられており、処理管路２１内を通過するビーズ
状の光触媒は該光源２４からの光を受けて活性化する。
光触媒の活性化により、被処理ガスＧ中に残存している
臭気成分は分解し、無臭化、無害化する。無臭化処理の
済んだ被処理ガスＧはターボファン１０６により吸引さ
れ、導管Ｐ３を通って大気に排出される。

【００２７】被処理ガスＧと接触することにより分解脱
臭能力が低下してしまったビーズ状の光触媒は、光触媒
受け取り部２３から適宜の供給手段３１を介して光触媒
浄化装置３に送られ、そこで浄化処理を受けて元の状態
に戻される。前記のように、光触媒浄化装置３は、ビー
ズ状の光触媒に光を照射する第１の処理手段４と、バッ
ファホッパー５と、その下流においてビーズ状の光触媒
に物理的力を作用させる第２の処理手段６とを備えてお
り、第１の処理手段４では、活性が低下した光触媒に光
を照射して活性化させ、処理管路２１内では分解できな
かった残渣を分解処理する。その後、光触媒はバッファ
ホッパー５を経由して第２の処理手段６に送られる。第
２の処理手段６は、洗浄水供給ノズル６１、回転付与機
構６２、図示しない圧空供給手段などを備えており、依
然として光触媒に付着している付着物をそれらの作用に
より分離し、光触媒の浄化をより完全にする。

【００２８】浄化されたビーズ状の光触媒は、ブロアー
１０７による吸引力により導管Ｐ４を通ってサイクロン
７内に引き込まれる。サイクロン７の固体排出側は、光
触媒脱臭装置本体２の光触媒供給部２２に連通してお
り、浄化されたビーズ状の光触媒はサイクロン７から光
触媒供給部２２に流下し、そこから、再び、前記した処
理管路２１内を通過する。処理管路２１内を通過すると
きに、再度、被処理ガスの無臭化処理に寄与することと
なる。

【００２９】第２の処理手段６の洗浄水供給ノズル６１
は、ポンプ１０８を備えた管路系ｃを介して洗浄水浄化
装置９の浄化処理済み水排出側に接続しており、そこか
ら清浄な処理水が第２の処理手段６内に圧送される。浄
化処理により分解物など固形成分を混入した処理水は、
第２の処理手段６から管路系ｄを通って再び洗浄水浄化
装置９の上流側に送られ、そこで再び浄化処理を受け
る。浄化処理後の洗浄水は、再度、前記のように管路系
ａを介して水処理装置８に送られ、また、管路系ｃを介
して光触媒浄化装置３の第２の処理手段６に送られて再
循環する。

【００３０】図２は、図１に示すフローシートに従って
被処理ガスの処理を行う場合に用いられる各装置の配置
態様の一例を概略的に示している。基台１００には、光
触媒脱臭装置本体２が取り付けられ、その下方には、例
えば速度調整モーター付きのロールフィーダのような供
給手段３１を介して、光触媒浄化装置３を構成する第１
の処理手段４が配置されると共に、その排出側には、バ
ッファホッパー５を介して第２の処理手段６が配置され
ている。また、光触媒脱臭装置本体２の側方には水処理
装置８が配置され、その近傍には洗浄水浄化装置９が備
えられている。そして、水処理装置８と洗浄水浄化装置
９との間には、洗浄水浄化装置９で浄化処理された洗浄
水を水処理装置８へ戻すための配管系ａ、および水処理
装置８で汚染した処理水を洗浄水浄化装置９に送り込む
配管系ｂが設けてあり、さらに、第２の処理手段６と洗
浄水浄化装置９との間には、洗浄水浄化装置９で浄化処
理された洗浄水を第２の処理手段６に供給するための配
管系ｄおよび第２の処理手段６で汚染した洗浄水を洗浄
水浄化装置９に送り込む配管系ｃが設けてある。前記の
ように、被処理ガスはターボファン１０６の吸引力によ
り導管Ｐ１から水処理装置８に引き込まれ、そこで浄化
処理を受けた後、導管Ｐ２を通って光触媒脱臭装置本体
２に引き込まれる。脱臭処理後の被処理ガスは導管Ｐ３
を通って大気に排出される。なお、図２では、ビーズ状
の光触媒が第２の処理手段６からサイクロン７に送られ
る導管Ｐ４は省略している。

【００３１】次に、上記の脱臭システムを構成する主要
な構成要素の具体的な構成について説明する。図３〜図
５は、光触媒脱臭装置本体２の一例を示す。なお、図３
は側壁を取り去った状態での正面図であり、図４は側面
図、図５は図３でのＶ−Ｖ線での断面図である。この例
において、光触媒脱臭装置本体２は箱形ケーシング２０
を備え、その中に前記処理管路２１を形成している単位
ユニットＵが多数本（図のものでは６×５＝３０本）取
り付けてある。単位ユニットUは、例えばメッシュで作
られた透光性の筒状外壁面Ｕ１と筒状内壁面Ｕ２とを備
えており、筒状外壁面Ｕ１と筒状内壁面Ｕ２との間の空
間が「処理管路２１」を形成する。そして、筒状内壁面
Ｕ２の内側空間にはほぼその全長に亘る長さの第１のブ
ラックライト２４ａが、また、筒状外壁面Ｕ１の外側の
４隅にはほぼその全長に亘る長さの第２のブラックライ
ト２４ｂが、それぞれ備えられている。なお、この例で
は、６本の単位ユニットＵが１つのカートリッジｋとし
て組み立てられており、５組のカートリッジｋが箱形ケ
ーシング２０内に挿入されている。なお、図３、図５
で、ｋ１は前記カートリッジｋを取り付けたり取り外し
たりするときに利用する開口部のための常閉蓋である。

【００３２】箱形ケーシング２０の上端にはコーン型ケ
ーシング２２Ａが気密に取り付けられており、その内部
に形成される空間が本発明による「光触媒供給部２２」
を構成する。また、下端にはコーン型ケーシング２３Ａ
が気密に取り付けられており、その内部に形成される空
間が本発明による「光触媒受け取り部２３」を構成す
る。また、上方のコーン型ケーシング２２Ａの上方開放
端２２Ｂには処理済みの被処理ガスを大気に放出するた
めの導管Ｐ３が接続されると共に、壁面にはサイクロン
７の固体放出端側が開放状態で接続している。下方のコ
ーン型ケーシング２３Ａ開放端２３Ｂには開閉シャッタ
ー２５が取り付けられる。さらに、箱形ケーシング２０
の側壁面には被処理ガス導入導管Ｐ２が取り付けられて
おり、そこから箱形ケーシング２０内に流れ込む被処理
ガスＧは、前記筒状外壁面Ｕ１と筒状内壁面Ｕ２との間
の空間（処理管路２１）を通過して、上方のコーン型ケ
ーシング２２Ａの内部空間に至り、上方開放端２２Ｂか
ら導管Ｐ３を通って大気に放出される。一方、ビーズ状
の光触媒は、サイクロン７の固体放出端側からコーン型
ケーシング２２Ａの内部空間（光触媒供給部２２）に落
下し、そこから、前記空間（処理管路２１）を、第１の
ブラックライト２４ａと第２のブラックライト２４ｂか
らの光を受けて活性化し光触媒反応を呈しながらゆっく
りと流下して行き、最後には、下方のコーン型ケーシン
グ２３Ａの内部空間（光触媒受け取り部２３）内に収容
される。収容されたビーズ状の光触媒は開閉シャッター
２５の開度を適宜制御することによって所要量だけ光触
媒脱臭装置本体２から排出され、図１に示した例えば速
度調整モーター付きのロールフィーダのような供給手段
３１に送られる。この排出量を調節することにより、処
理管路２１内を流下するビーズ状の光触媒の速度が調整
される。

【００３３】ビーズ状の光触媒は供給手段３１から光触
媒浄化装置３の一部を構成する第１の処理手段４に送ら
れる。図６、図７は第１の処理手段４の一例を示す。こ
の例において、第１の処理手段４は、上下２段の筒状ケ
ーシング４１ａ，４１ｂを有し、その内部には螺旋コン
ベア４２ａ，４２ｂが挿入されている。２つの螺旋コン
ベア４２ａ，４２ｂには、機枠４３に取り付けたモータ
ー４４の回転がチェーン４５およびスプロケット４５ａ
により伝達され、２つの螺旋コンベアは連続した送り方
向を持つように回転する。筒状ケーシング４１ａ，４１
ｂは透光性を持つメッシュのような材料で作られてお
り、該筒状ケーシングの外側には長手方向に沿うように
して複数本のブラックライト４６が備えられている。

【００３４】供給手段３１の排出口３１ａから排出され
たビーズ状の光触媒は、螺旋コンベア４２ａの送り作用
により、上方の筒状ケーシング４１ａ内を他端側まで送
られ、そこから送り管４７ａを通って下方の筒状ケーシ
ング４１ｂ内に入り、螺旋コンベア４２ｂの送り作用に
より逆方向に送られて、送り管４７ｂを通ってバッファ
ホッパー５に送り出される。ビーズ状の光触媒は、上下
２段の筒状ケーシング４１ａ，４１ｂを通過する過程
で、ブラックライト４６からの光を受けて活性化し、処
理管路２１内では分解できなかった残渣を分解処理す
る。なお、筒状ケーシングを２段に配置したのは、狭い
空間内で長い流路を確保するためであり、所要の分解処
理が確保できることを条件に、１段であってもよく、３
段以上に構成してもよい。

【００３５】図８はバッファホッパー５の一例を一部断
面により示している。このバッファホッパー５は、第２
の処理手段６への送り量を調整するためにビーズ状の光
触媒を一時的に滞留させておくものであるが、省略する
こともできる。この例において、バッファホッパー５
は、施蓋されたケーシング５１と、一方端をケーシング
５１の底部近傍に開放した取り出し管５２を備える。ケ
ーシング５１内には第１の処理手段４の送り管４７ｂか
らビーズ状の光触媒が送り込まれる。ケーシング５１内
から光触媒を取り出す方法は任意であるが、この例で
は、取り出し管５２に適宜の圧空源からの空気送り管５
３を接続させており、空気の流れで生じる負圧によりビ
ーズ状の光触媒を取り出し管５２内に吸引し、かつ第２
の処理手段６へ向けて圧送するようにしている。

【００３６】図９は第２の処理手段６を一部断面により
示している。この例において、第２の処理手段６は、傾
斜した中心線を共通の中心線とする有底円筒状の固定層
６３とその内側に位置するメッシュ状の材料で作られた
有底円筒状の回転槽６４とからなる。固定槽６３は機枠
１００に固定されており、回転槽６４は適宜の摺動支持
機構６５を介して固定槽６３の内部に回転自在に支持さ
れている。回転槽６４にはバッファホッパー５からの取
り出し管５２の放出端が開放している。また、回転槽６
４はホイールローラーチェン６２ａを備えており、機枠
１００に固定したモーター６２ｂに取り付けたスプロケ
ット６２ｃと該ホイールローラーチェン６２ａとが噛み
合うことにより回転槽６４は回転する。ホイールローラ
ーチェン６２ａ、モーター６２ｂ、スプロケット６２ｃ
などが前記した回転付与機構６２を構成する。

【００３７】固定槽６３の底部には、乾燥用空気供給ノ
ズル６６と、洗浄水ドレイン６７が設けてあり、また、
固定槽６３の上方位置には洗浄水供給ノズル６１が設け
てある。必要な場合には、図示しないが圧空供給手段も
備えられる。さらに、回転槽６４の底部にはその中心線
方向に連通口６８が形成されており、該連通口６８は浄
化後のビーズ状の光触媒を送り出すための導管Ｐ４に接
続している。また、該連通口６８には、適宜のアクチュ
エータ６９ａの作動により中心線方向に移動して開閉動
作する開閉弁６９ｂが設けてある。前記洗浄水供給ノズ
ル６１および洗浄水ドレイン６７は、共に、洗浄水浄化
装置９に接続しており、洗浄水浄化装置９で浄化された
洗浄水が配管系ｃを介して洗浄水供給ノズル６１から槽
内部に供給され、洗浄処理後の洗浄水は洗浄水ドレイン
６７から配管系ｄを介して洗浄水浄化装置９に戻され
る。

【００３８】取り出し管５２から回転槽６４内に供給さ
れたビーズ状光触媒には、洗浄水供給ノズル６１から供
給される洗浄水によるシャワリング、回転槽６４の回転
による回転と振動運動、場合よっては、圧力空気との衝
接などによって、物理的な力が与えられ、当該光触媒に
付着している付着物は完全に分離し、光触媒の浄化はよ
り完全となる。浄化されたビーズ状の光触媒は、乾燥用
空気供給ノズル６６からの乾燥用空気による乾燥処理を
受けた後、連通口６８から導管Ｐ４を通ってサイクロン
７に送られる。そして、そこから、再度、光触媒脱臭装
置本体２内に送られる。

【００３９】洗浄水浄化装置９の一例が図１０に示され
る。この例では、水槽９２内に攪拌ポンプ９１が設置さ
れ、また、光触媒を収容した複数枚の光触媒フィルター
９３が配置されている。光触媒フィルター９３、９３の
間には透孔性の壁面により形成された空洞部９４が設け
てあり、そこには光源としてのブラックライト９５が挿
入されている。水槽９２の外側には適宜のオゾン発生装
置１０が配置されていて、そこからのオゾンが攪拌ポン
プ９１に送られる。また、送水用のポンプ１０４が水槽
９２と接続しており、浄化後の洗浄水は配管系ａを通し
て水処理装置８に戻される。水槽９２の上部には水処理
装置８で洗浄処理を終えた後の洗浄水が流入する配管系
ｂが接続している。また、図示されないが、洗浄水浄化
装置９で浄化された洗浄水を第２の処理手段６の洗浄水
供給ノズル６１に送るための配管系ｃ、および、第２の
処理手段６での洗浄処理後の洗浄水を洗浄水ドレイン６
７から洗浄水浄化装置９に戻すための配管系ｄも接続し
ている。このような洗浄水浄化装置９を用いることによ
り、本発明による脱臭システムにおいて洗浄水（工業用
水）を反復使用することが容易となる。

【００４０】水処理装置８は、図１に示すように、洗浄
水浄化装置９からの洗浄水をシャワリングするための散
水装置８１が多段に配置されており、導管Ｐ１からの被
処理ガスＧは洗浄水浄化装置９内で水洗洗浄を受け、ヤ
ニや粉塵のような固形物はここでほとんど除去される。
臭気成分も相当量除かれる。好ましくは、内部はカスケ
ード状とされ、ガスと水との接触回数を大きくする。除
塵フィルターを配置することもできる。

【００４１】［実施例］図１に示したフローを持つ脱臭
システムを用いて、被処理ガス（シェルモールド鋳造時
のレジンコーティットサンド焼成臭気を含むガス）につ
いて、脱臭能力と、洗浄水およびビーズ状光触媒の再生
能力のテストを行った。脱臭能力は、図１でのＡ，Ｂ，
Ｃの３箇所で測定した。また、再生能力は、洗浄水につ
いては洗浄水浄化装置９での再生処理を終えたものにつ
いて（Ｘ）、光触媒については、光触媒浄化装置３の第
１の処理手段４を出たものと（Ｙ）、その下流の第２の
処理手段６を出たもの（Ｚ）について行った。その結果
を表１、表２に示す。なお、官能試験は３点比較式臭い
袋法を用いて行った。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】上記の実験結果は、本発明による循環式光
触媒脱臭装置とそれを用いた脱臭システムが、優れた脱
臭能力とともに、洗浄水および光触媒に対する優れた再
生能力を備えていることを示しており、本発明の有用性
が立証される。

【００４５】

【発明の効果】本発明による循環式光触媒脱臭装置で
は、光触媒を再浄化して反復利用できるようにしたこと
から、装置の長時間にわたる連続した使用が可能とな
り、結果として、運転操作も容易となりかつ運転コスト
も大きく低減することができる。

【００４６】また、循環式光触媒脱臭装置を備えた脱臭
システムにおいては、被処理ガス中に、臭気成分に加え
て、ヤニ成分や粉塵のような固形成分が多く含まれてい
る場合であってもそれらの成分を効果的に除去すること
が可能であり、それにより、光触媒脱臭装置の寿命を長
期化することができ、運転コストの低減がもたらされ
る。さらに、処理に必要な洗浄水の反復利用を可能も可
能となっており、そのことからも、トータルとしての運
転コストを大きく低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による脱臭システムの一実施の形態での
被処理ガスの処理フローを説明する図。

【図２】図１に示すフローシートに従って被処理ガスの
処理を行う場合に用いられる各装置の配置態様の一例を
概略的に示す図。

【図３】本発明による光触媒脱臭装置本体の一実施の形
態を示す正面図（側壁の一部は取り除いている）。

【図４】図３に示す装置の側面図。

【図５】図３のＶ−Ｖ線による断面図。

【図６】本発明による光触媒浄化装置の一部を構成する
第１の処理手段の一例をその一部を破断して示す正面
図。

【図７】図６に示す装置の左側面図。

【図８】本発明による光触媒浄化装置の一部を構成する
バッファホッパーの一例をその一部を破断して示す正面
図。

【図９】本発明による光触媒浄化装置の一部を構成する
第２の処理手段の一例をその一部を破断して示す正面
図。

【図１０】本発明による洗浄水浄化装置の一例をその一
部を破断して示す正面図。

【符号の説明】

Ｇ…被処理ガス、Ｗ…洗浄水、１…循環式光触媒脱臭装
置、２…光触媒脱臭装置本体、２１…処理管路、２２…
光触媒供給部、２３…光触媒受け取り部、２４…光源、
３…光触媒浄化装置、４…第１の処理手段、６…第２の
処理手段、６１…洗浄水供給ノズル、６２…回転付与機
構、７…サイクロン、８…水処理装置、９…洗浄水浄化
装置、９２…水槽、９１…攪拌ポンプ、９３…光触媒フ
ィルター、９５…光源、１０…オゾン発生装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 53/74 Ｃ０２Ｆ 1/72 １０１ ４Ｄ０５０ 53/77 1/78 53/86 Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｊ Ｃ０２Ｆ 1/32 Ｈ 1/72 １０１ 53/34 １１６Ｃ 1/78 １１６Ｆ (72)発明者 石本 祥広 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 坂本 浩司 兵庫県尼崎市昭和通２丁目２番27号 特殊 電極株式会社内 (72)発明者 大城 宏康 兵庫県尼崎市昭和通２丁目２番27号 特殊 電極株式会社内 (72)発明者 今瀬 直行 愛知県小牧市下末揚見503−９ イマセウ エル株式会社内 (72)発明者 岩井 広伸 愛知県小牧市下末揚見503−９ イマセウ エル株式会社内 Ｆターム(参考） 4C080 AA07 BB02 CC01 CC02 MM02 NN04 NN05 NN06 QQ17 4D002 AA13 AA32 AB02 AC10 BA02 BA05 BA09 BA14 CA01 DA35 DA51 DA70 EA02 EA07 4D032 AC01 DA04 4D037 AA15 AB11 AB12 AB16 BA16 CA12 4D048 AA22 AB03 BB01 CA03 CB01 EA01 4D050 AA12 AB04 AB14 AB15 AB35 BB02 BC04 BC09 BD06

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性壁面を備えておりビーズ状の光触
   媒と臭気を含んだ被処理ガスとが通過し得る処理管路
   と、処理管路の上方に位置していて処理管路内に前記光
   触媒を供給する光触媒供給部と、処理管路の下方に位置
   していて処理管路から排出される光触媒を受け取る光触
   媒受け取り部と、処理管路内の光触媒に光を照射する光
   源とを少なくとも備えた光触媒脱臭装置本体と、光触媒
   浄化装置とを備えており、光触媒脱臭装置本体の光触媒
   受け取り部に集められた光触媒は光触媒浄化装置に送ら
   れて浄化処理を受けた後、再び、光触媒脱臭装置本体の
   光触媒供給部に送られて処理管路内を通過するようにな
   っていることを特徴とする循環式光触媒脱臭装置。
2. 【請求項２】 光触媒浄化装置は、ビーズ状の光触媒に
   光を照射する第１の処理手段と、その下流においてビー
   ズ状の光触媒に物理的力を作用させる第２の処理手段と
   を少なくとも備えることを特徴とする請求項１記載の循
   環式光触媒脱臭装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の循環式光触媒脱
   臭装置の上流側に、発生源からの臭気を含んだ被処理ガ
   スに散水して臭気成分および固形成分を除去する水処理
   装置をさらに備えており、該水処理装置から排出された
   被処理ガスを循環式光触媒脱臭装置でさらに無臭化処理
   した後、被処理ガスを大気に放出するようになっている
   ことを特徴とする脱臭システム。
4. 【請求項４】 水処理装置は、さらに光触媒を備えた洗
   浄水浄化装置を備えており、洗浄水浄化装置で浄化され
   た洗浄水は水処理装置内に戻されて再利用されるように
   なっていることを特徴とする請求項３記載の脱臭システ
   ム。
5. 【請求項５】 洗浄水浄化装置で浄化された洗浄水は、
   循環式光触媒脱臭装置における第２の処理手段にも供給
   され、そこから洗浄水浄化装置内に戻されて再利用され
   るようになっていることを特徴とする請求項４記載の脱
   臭システム。
6. 【請求項６】 水処理装置に流入する前の被処理ガス中
   および／または洗浄水浄化装置内にオゾンを供給する手
   段をさらに備えることを特徴とする請求項４または５記
   載の脱臭システム。
7. 【請求項７】 被処理ガスが、シェルモールド鋳造時の
   レジンコーティットサンド焼成臭気を含むガスであるこ
   とを特徴とする請求項３ないし６いずれか記載の脱臭シ
   ステム。