JP2005013790A - Air cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気清浄機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、部屋の空気に含まれる汚染物質を除去する空気清浄機の需要が高まっており、家庭、オフィス、喫煙室、病院、公共機関、老人ホーム、工場などで利用されている。特に換気しにくい場所での空気清浄機の利用が注目されている。
【0003】
汚染物質の化学組成としては、例えばアンモニアやトリメチルアミンなどの窒素化合物、酢酸やイソ吉草酸などのカルボン酸、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒドなどのカルボニル化合物、硫化水素やメチルメルカプタンなどの硫黄化合物、トルエン、キシレン、ベンゾ−a−ピレンなどの芳香族化合物がある。空気中の汚染物質は、アルカリ性、酸性、中性、極性、低極性などさまざまな化学的性質を持つ物質の混合物である。空気清浄機はこれら幅広い化学的性質を持つ汚染物質を効果的に除去する必要があり、その方法として下記文献が知られている。
【0004】
【特許文献1】
特許第3349359号公報
【0005】
上記文献ではアルカリ性水および酸性水を用いることにより、汚染物質を中和し、除去する方法について記載されている。この方法では、水に溶けやすい極性物質は除去可能である。しかし、汚染物質の多くは無極性または低極性であり、水という極性溶媒を用いただけでは効果的に除去することができない。特にタバコの煙には、数百種もの有害物質が含まれており、従来の空気清浄機では効果的にタバコの有害物質を除去することができなかった。
【0006】
従来技術としては、その他にオゾンと紫外線照射、またはオゾンと過酸化水素水を使って活性酸素を作り、汚染物質を分解する方法も知られている。活性酸素は上記の極性物質、無極性物質および低極性物質を選ばず分解するが、オゾン濃度が低いため活性酸素の濃度も低く、汚染物質の分解効率が低い問題があった。そこで極性の汚染物質および、無極性または低極性の汚染物質を同時に除去し、かつ除去効率を向上できる方法が望まれていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、空気中に含まれる極性の汚染物質に加えて無極性または低極性の汚染物質を溶解し除去する空気清浄機を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記課題を解決するため本発明の空気清浄機は、汚染空気を極性の高い溶媒および極性の低い溶媒に接触させる気液接触手段と、前記汚染空気を取り込み前記気液接触手段へ導入する送気手段および吸気手段の少なくともひとつとを備え、前記汚染空気に含まれる極性物質を前記極性の高い溶媒で処理して減少させ、かつ前記汚染空気に含まれる無極性物質または低極性物質を前記極性の低い溶媒で処理して減少させることを特徴とする。
【0009】
また、本発明の空気清浄機は、汚染空気を極性の高い溶媒および極性の低い溶媒の混合液に接触させる気液接触手段と、前記汚染空気を取り込み前記気液接触手段へ導入する送気手段および吸気手段の少なくとも一つとを備え、前記汚染空気に含まれる極性物質および無極性物質を前記混合液に溶解させて減少させることを特徴とする。
【0010】
空気中に含まれる低極性または無極性の汚染物質を除去するには極性の低い溶媒、特に有機溶媒を用いるのが効果的であり、極性物質を除去するには極性の高い溶媒、特に水が効果的である。水に汚染空気を混合し、気液接触させることにより汚染物質を溶解させ、減少させることができる。さらに水で溶解されなかった物質も有機溶媒と気液接触させることで溶解させ、減少させることができる。上記の水は、純水でも極性物質を吸収することができるが、酸性またはアルカリ性物質の水溶液を使用すると、中和反応を利用して汚染物質を溶解除去することが可能となり、気液接触効率を向上できる。
【0011】
汚染空気と各溶媒とを気液接触させるには、なるべく接触面積を大きくして接触効率を上げることと、汚染空気を流通する際に生じる圧力損失(圧損)を下げることが重要である。また、これらの溶媒は利用に伴い汚染物質の濃度が徐々に上昇する。ある濃度以上になると吸収性能が低下するので、交換が容易になるように取り扱い性を向上させることも重要である。
【0012】
上記のように、溶媒に汚染物質を溶解し除去する方法は、例えば活性酸素を使って分解する従来技術に比較すると、除去速度が向上する。その理由は、溶媒中の分子密度は気体に比べて高いので、汚染分子が溶媒分子に接触する機会が多いためである。
【0013】
具体的な気液接触手段としては、散気または曝気を利用した方法がある。極性溶媒と低極性溶媒とにそれぞれ、ポンプやファンを用いて汚染空気を吹き込み、散気する。すると各溶媒中に、それぞれ汚染空気の気泡が発生する。気泡と各溶媒との気液接触が起こり、汚染物質を溶解して減少させることができる。
【0014】
その他には、放水を利用した気液接触方法がある。極性溶媒と低極性溶媒とをそれぞれ放水し、噴霧状または水膜状にして空気中を流動させる。そこへファンやポンプなどを用いて汚染空気を導入すると、噴霧状または水膜状になった各溶媒に汚染空気が接触して、汚染物質が除去される。各溶媒をそれぞれ空気中へ放水し流動させるのは、汚染空気との接触面積が上がり、さらに相対速度が高まることで汚染物質の吸収効率が上がるためである。
【0015】
また、通気性のある部材に極性溶媒を含ませた極性溶媒含浸部材と、低極性溶媒を含ませた低極性溶媒含浸部材を用意し、これらの部材へ汚染空気を導入して通気させる気液接触方法がある。部材を通気した汚染空気は部材中の、極性溶媒および低極性溶媒と気液接触して、汚染物質が減少する。このような部材には、ウレタンのようなスポンジ状のものや、布や綿、シリカゲルなどが考えられる。通気性のあるものであれば特に限定しないが、なるべく圧力損失の少ないものが好ましい。
【0016】
以上、気液接触手段として気泡にする方法と、空気中を流動させる方法と、通気性部材を用いる方法を説明したが、汚染空気と吸収液を気液接触させることが重要であり、具体的手段としてはこれらの方法に限定しない。また、汚染空気を極性溶媒と低極性溶媒に直列に気液接触させてもよいし、並列に気液接触させてもよい。また、極性溶媒と低極性溶媒の混合液を使用して、極性物質と、低極性物質または無極性物質を同時に除去することもできる。
【0017】
汚染空気を気液接触手段に導入する手段としては、ファンを汚染空気の入り口に設置して、加圧する送気手段としてもよいし、また、ファンを汚染空気の出口に設置して、汚染空気を吸い込む吸気手段としてもよい。空気を導入することができればどちらの手段を利用してもよい。
【0018】
気体からなる汚染物質には以上説明した方法が有効だが、花粉や粉塵などの粒子成分を除去するには濾材などの物理的フィルターが依然有効であり、以上説明した方法と併用することができる。例えば、以上説明した方法に、さらに汚染空気の入り口に濾材を配置することができる。
【0019】
以下、極性の低い汚染物質を除去する手段について説明する。極性の低い汚染物質の例としては、タバコの煙に含まれるベンゾ−a−ピレンがある。この物質は、多環式芳香族炭化水素の代表的な発がん物質である。水などの極性溶媒に溶解しずらい。
【0020】
しかし、ベンゾ−a−ピレンは、有機溶媒には溶解しやすい。表1は各種有機溶媒を使ってベンゾ−a−ピレンを抽出し、抽出効率を求めた実験結果である。有機溶媒として、表1に記載した各有機溶媒を用いた。ガラス繊維フィルター上にベンゾ−a−ピレンを添加し、これを各溶媒により溶解させた後、ベンゾ−a−ピレンを抽出し、抽出効率を求めた。なお、試験は各5回繰り返して行った。
【0021】
【表1】
【0022】
このように、ベンゾ−a−ピレンは有機溶媒を使うことで、ほぼ完全に抽出できることがわかる。有機溶媒の例としては、表1に記載したジクロロメタン、アセトニトリル、トルエン、トルエン−エタノール3:1混合物を例示することができる。これらは抽出効率のよい有機溶媒の例を示したのであって、これらに限定するものではない。対象とする汚染物質の化学的性質により最適な有機溶媒を選択することができる。純粋な有機溶媒に限らず数種類の有機溶媒をブレンドして使用することも可能である。さらに、有機溶媒としては合成されたものに限らず、油脂など、天然の有機化合物を利用したものでもよい。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。極性の高い溶媒の具体例としては水を用い、極性の低い溶媒の具体例としては有機溶媒を用いて説明する。図1は、本発明の実施形態の一例を示す断面図であり、水および有機溶媒に汚染空気を散気して汚染物質を溶解除去するものである。図1において、本発明の空気清浄機は水槽8と有機溶媒槽9を備えてある。汚染物質を含んだ吸入空気1を、ファン2によって、気泡発生部5まで導入する。そこで気泡6が生じ、水3と気泡6とが接触する。この気液接触部分において、極性の高い親水性汚染物質が溶解する。ここで溶解しなかった、極性の低い親油性汚染物質は有機溶媒4に溶解し、清浄空気7となって空気排出口11から排気される。このようにして、特性の異なる汚染物質を効果的に除去し、清浄化できる。なお図1では水と有機溶媒を直列に配置し、かつ水を先に配置したが有機溶媒を先に配置してもよい。
【0024】
図2は、本発明の実施形態の一例を示す断面図であり、並列に配置した水と有機溶媒とに、汚染空気を散気して汚染物質を除去するものである。吸入空気1を、ファン2を使って水槽8と有機溶媒槽9中の気泡発生部5へ導入し、気泡を発生させて気液接触させる。有機溶媒槽9を通過した空気は親油性成分を除去できるが親水性成分が残留しており水槽8を通過した空気は親水性成分を除去できるが親油性成分が残留している。しかし排出された空気は、本発明の空気清浄機が稼動している室内を循環し、吸入空気1として再度処理されるので循環を繰り返すうちに、親水性成分と親油性成分とを除去できる。
【0025】
図2のように水槽8と有機溶媒槽9を並列に配置すると汚染空気を何度も処理する必要があるため効率が悪いが、装置内の圧力損失を小さくできる利点がある。
【0026】
図3は本発明の実施形態の一例を示す断面図であり、水と有機溶媒の混合液12に汚染空気を散気して汚染物質を除去するものである。図3において、本発明の空気清浄機は吸入空気1を、水と有機溶媒の混合液槽13中の気泡発生部5へ導入し、気泡を発生して気液接触させる。混合液では、汚染空気に含まれる親水性の汚染物質と親油性の汚染物質を同時に除去できる。通常、極性の低い有機溶媒と、極性の高い水は互いに溶解せず分離する。しかし、混合液に散気すると、同時に液を攪拌することになる。混合液は微小な水と有機溶媒の混合物となり、効率的に気液接触することができるようになる。
【0027】
図1〜図3では気泡発生部5を使用したが、使用しなくても、気泡を発生させることはできる。例えば、送気管10から直接、気泡を発生させるようにすることもできる。
【0028】
図4は本発明の実施形態の一例を示す斜視図であり、水と有機溶媒とをそれぞれ放出し、流動化したしたところに汚染空気を導入して気液接触させるものである。図4において本発明の空気清浄機は、水槽8と有機溶媒槽9を備えてある。水3および有機溶媒4をそれぞれ循環ポンプ14によって放出部15まで圧送して、噴霧状または水膜状に放水する。ここにファン2を用いて汚染空気を導入すると、まず流動している水17と汚染空気とが接触し空気中の水溶性汚染物質を溶解し、除去できる。ここで除去できなかった親油性の物質も、次のステップで放出した有機溶媒18と接触し、除去できる。このようにして親水性および親油性の汚染物質を効果的に除去し、清浄化できる。なお、図4では水と有機溶媒を直列に配置し、かつ水を先に配置したが、有機溶媒を先に配置してもよい。
【0029】
図5は、本発明の実施形態の一例を示す斜視図であり、水と有機溶媒を並行に配置し、それぞれを放出して流動化したところへ汚染空気を導入して気液接触させるものである。本実施形態では装置内に隔壁20を設け、汚染空気を水および有機溶媒に対して並列に処理した。水を通過した空気は親水性成分を除去できるが親油性成分が残留しており、有機溶媒を通過した空気は親油性成分を除去できるが親水性成分が残留している。しかし排出された空気は、本発明の空気清浄機が稼動している室内を循環し、吸入空気1として再度処理される。循環を繰り返すうちに、親水性汚染物質と親油性汚染物質とを除去できる。
【0030】
図6は、本発明の実施形態の一例を示す斜視図であり、水−有機溶媒混合液を放出し、流動化したところへ汚染空気を導入して気液接触させるものである。図6において本発明の空気清浄機は水−有機溶媒混合液12を循環ポンプ14によって放出部15まで圧送して、噴霧状または水膜状に放水する。混合液が空気中を流動化し、気液接触が起こる。混合液では水と有機溶媒が混在しており、空気中に含まれる極性の汚染物質(親水性成分)と無極性の汚染物質(親油性成分)とを同時に除去できる。
【0031】
図4〜図6で使用した各吸収液を放出し流動化させる方法としては、各吸収液を上から放出する方法、横から噴射する方法、噴水のように下から噴き上げる方法が考えられる。水および有機溶媒をそれぞれ空気中へ流動させることができれば、その方法を特に限定するものではない。
【0032】
図7は本発明の実施形態の一例を示す斜視図である。図7において本発明の空気清浄機は通気性部材に水を含ませた水含浸部材22と、有機溶媒を含ませた有機溶媒含浸部材23とを備えてある。汚染物質を含んだ汚染空気は水含浸部材22を通過し、水と空気の接触部分にて極性の化学物質を除去できる。ここで除去できなかった無極性の物質は、有機溶媒含浸部材23で除去される。このようにして親水性および親油性の汚染物質を効果的に除去し、清浄化できる。なお、図7では水含浸部材22と有機溶媒含浸部材23を直列に配置し、かつ水含浸部材22を先に配置したが、有機溶媒含浸部材23を先に配置してもよい。
【0033】
図8は本発明の実施形態の一例を示す斜視図である。図8において本発明の空気清浄機は通気性のある部材に水を含ませた水含浸部材22と、有機溶媒を含ませた有機溶媒含浸部材23とを並列に配置した。汚染物質を含む汚染空気は、水含浸部材22または有機溶媒含浸部材23のいずれかを通る。水含浸部材22を通過した空気は親水性成分を除去できるが親油性成分が残留し、有機溶媒を通過した空気は親油性成分を除去できるが親水性成分が残留している。しかし排出された空気は、本発明の空気清浄機が稼動している室内を循環し、吸入空気1として再度処理される。循環を繰り返すうちに、親水性成分と親油性成分とを除去できる。
【0034】
図9は本発明の実施形態の一例を示す斜視図である。図9において本発明の空気清浄機は通気性部材に水−有機溶媒混合液を含ませた部材24を備えてある。この部材では水と有機溶媒が混在しており、空気中に含まれる極性の汚染物質と無極性の汚染物質とを同時に除去できる。
【0035】
図7〜図9の実施形態では装置を稼動しているうちに水含浸部材22または有機溶媒含浸部材23が乾燥してしまう場合がある。図10は、そのような問題を解決するための実施形態を示した断面図である。図10では、水含浸部材22の一部を水槽8に浸し、有機溶媒含浸部材23の一部を有機溶媒槽9に浸した。さらに、各吸収液をポンプ14でくみ上げ、各含浸部材の中を流れ、液が循環するようにした。こうすることで、各含浸部材の乾燥を防げる。
【0036】
図1〜図10の実施形態では、極性の高い溶媒として酸性またはアルカリ性を示す水溶液を使用することもできる。すなわち汚染物質を、中和反応を利用して溶解除去するのである。酸性の水溶液ならば、アンモニアなどのアルカリ性の汚染物質を中和でき、アルカリ性の水溶液ならば、酢酸などの酸性の汚染物質を中和できるので、気液接触効率を向上させることができる。
【0037】
図4〜図10の実施形態は汚染空気の導入手段として、空気排出口11側にファン2を設置し、吸気手段としたが、空気清浄機に汚染空気を導入させることができればどのようにしてもよい。例えば、空気導入口25側にファン2を設置して送気手段としてもよいし、吸気手段と排気手段を両方利用してもよい。
【0038】
水および有機溶媒は、利用に伴い汚染物質の濃度が徐々に上昇する。ある濃度以上になると吸収性能が低下するので、定期的に交換しなければならないが、図7〜図10の実施形態は各部材をフィルター状に加工したため、交換する際の取り扱い性を向上できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】散気方式(直列)を用いた実施形態を示す断面図
【図2】散気方式(並列)を用いた実施形態を示す断面図
【図3】散気方式(水−有機溶媒混合液)を用いた実施形態を示す断面図
【図4】水および有機溶媒を流動させた(直列)実施形態を示す斜視図
【図5】水および有機溶媒を流動させた(並列)実施形態を示す斜視図
【図6】水および有機溶媒の混合液を流動させた実施形態を示す斜視図
【図7】水含浸部材および有機溶媒含浸部材(直列)を用いた実施形態を示す斜視図
【図8】水含浸部材および有機溶媒含浸部材(並列)を用いた実施形態を示す斜視図
【図9】水−有機溶媒含浸部材を用いた実施形態を示す斜視図
【図10】水含浸部材および有機溶媒含浸部材の内部に各吸収液が流動する実施形態を示す断面図
【符号の説明】
1 吸入空気
2 ファン
3 水
4 有機溶媒
5 気泡発生部
6 気泡
7 清浄空気
8 水槽
9 有機溶媒槽
10 送気管
11 空気排出口
12 水と有機溶媒の混合液
13 水と有機溶媒の混合液槽
14 循環ポンプ
15 放出部
17 流動している水
18 流動している有機溶媒
19 送液管
20 隔壁
21 流動している水−有機溶媒混合液
22 水含浸部材
23 有機溶媒含浸部材
24 水−有機溶媒混合液を含む部材
25 空気導入口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air cleaner.
[0002]
[Prior art]
In recent years, there has been an increasing demand for air purifiers that remove pollutants contained in room air and are used in homes, offices, smoking rooms, hospitals, public institutions, nursing homes, factories, and the like. In particular, the use of air purifiers in places where ventilation is difficult is drawing attention.
[0003]
The chemical composition of pollutants includes, for example, nitrogen compounds such as ammonia and trimethylamine, carboxylic acids such as acetic acid and isovaleric acid, carbonyl compounds such as formaldehyde and acetaldehyde, sulfur compounds such as hydrogen sulfide and methyl mercaptan, toluene, xylene and benzoic acid. There are aromatic compounds such as -a-pyrene. Air pollutants are a mixture of substances with various chemical properties such as alkaline, acidic, neutral, polar, and low polarity. The air cleaner needs to effectively remove these pollutants having a wide range of chemical properties, and the following documents are known as the method.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3349359 [0005]
The above document describes a method for neutralizing and removing pollutants by using alkaline water and acidic water. In this method, polar substances that are easily soluble in water can be removed. However, many of the pollutants are nonpolar or low in polarity, and cannot be effectively removed only by using a polar solvent such as water. In particular, cigarette smoke contains hundreds of kinds of harmful substances, and conventional air purifiers cannot effectively remove the harmful substances of tobacco.
[0006]
In addition, as a prior art, there is also known a method of decomposing pollutants by producing active oxygen using ozone and ultraviolet irradiation or ozone and hydrogen peroxide solution. Active oxygen decomposes regardless of the polar substances, nonpolar substances and low-polar substances described above, but there is a problem that the concentration of active oxygen is low due to the low ozone concentration and the decomposition efficiency of pollutants is low. Therefore, a method that can simultaneously remove polar pollutants and nonpolar or low-polar pollutants and improve the removal efficiency has been desired.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an air cleaner that dissolves and removes nonpolar or low polarity contaminants in addition to polar contaminants contained in the air.
[0008]
[Means for solving the problems and actions / effects]
In order to solve the above-described problems, an air cleaner according to the present invention includes gas-liquid contact means for bringing contaminated air into contact with a highly polar solvent and a solvent with low polarity, and air supply for taking in the contaminated air and introducing it into the gas-liquid contact means. And a suction means for reducing polar substances contained in the contaminated air by treating with the highly polar solvent and reducing nonpolar substances or low-polar substances contained in the contaminated air with the polar substances. Reduced by treatment with a low solvent.
[0009]
In addition, the air cleaner of the present invention includes gas-liquid contact means for bringing contaminated air into contact with a mixture of a solvent having a high polarity and a solvent having a low polarity, and an air supply means for taking in the contaminated air and introducing it into the gas-liquid contact means. And at least one of air intake means, wherein a polar substance and a nonpolar substance contained in the contaminated air are dissolved in the mixed solution and reduced.
[0010]
It is effective to use low-polarity solvents, especially organic solvents, to remove low-polarity or non-polar contaminants in the air, and high-polarity solvents, especially water, are effective for removing polar substances. It is effective. By mixing contaminated air with water and bringing it into gas-liquid contact, the contaminant can be dissolved and reduced. Furthermore, substances that have not been dissolved in water can be dissolved and reduced by bringing them into gas-liquid contact with an organic solvent. The above water can absorb polar substances even with pure water. However, if an aqueous solution of acidic or alkaline substances is used, it is possible to dissolve and remove contaminants using a neutralization reaction. Can be improved.
[0011]
In order to bring the contaminated air and each solvent into gas-liquid contact, it is important to increase the contact area as much as possible to increase the contact efficiency and to reduce the pressure loss (pressure loss) generated when circulating the contaminated air. In addition, the concentration of contaminants gradually increases with use of these solvents. When the concentration exceeds a certain level, the absorption performance deteriorates, so it is also important to improve the handleability so as to facilitate replacement.
[0012]
As described above, the method of dissolving and removing the contaminant in the solvent improves the removal rate as compared with the conventional technique that decomposes using active oxygen, for example. The reason is that since the molecular density in the solvent is higher than that of the gas, there are many opportunities for the contaminating molecules to come into contact with the solvent molecules.
[0013]
As a specific gas-liquid contact means, there is a method using aeration or aeration. Contaminated air is blown into a polar solvent and a low polarity solvent using a pump and a fan, respectively, to diffuse. Then, bubbles of contaminated air are generated in each solvent. Gas-liquid contact between the bubbles and each solvent occurs, and the contaminants can be dissolved and reduced.
[0014]
In addition, there is a gas-liquid contact method using water discharge. A polar solvent and a low polarity solvent are each discharged, and sprayed or formed into a water film to flow in the air. When contaminated air is introduced there by using a fan or a pump, the contaminated air comes into contact with each solvent in the form of a spray or a water film, and the contaminant is removed. The reason why each solvent is allowed to flow into the air and flow is that the contact area with the contaminated air is increased and the relative speed is further increased, so that the absorption efficiency of the contaminants is increased.
[0015]
In addition, a polar solvent-impregnated member in which a polar solvent is contained in a breathable member and a low-polar solvent impregnated member in which a low-polar solvent is contained are prepared, and a gas-liquid that introduces contaminated air into these members and ventilates them. There is a contact method. The contaminated air that has passed through the member comes into gas-liquid contact with the polar solvent and the low polarity solvent in the member, and the contaminants are reduced. Such a member may be a sponge-like material such as urethane, cloth, cotton, silica gel, or the like. Although it will not specifically limit if it has air permeability, A thing with as little pressure loss as possible is preferable.
[0016]
As described above, the method of forming bubbles as the gas-liquid contact means, the method of flowing in the air, and the method of using the air-permeable member have been described. However, it is important to bring the contaminated air and the absorbing liquid into contact with each other. The means is not limited to these methods. Further, the contaminated air may be brought into gas-liquid contact with the polar solvent and the low-polar solvent in series, or may be brought into gas-liquid contact in parallel. In addition, a polar substance and a low-polar substance or a non-polar substance can be simultaneously removed using a mixed solution of a polar solvent and a low-polar solvent.
[0017]
As a means for introducing the contaminated air into the gas-liquid contact means, a fan may be installed at the inlet of the contaminated air and pressurized air supply means, or a fan may be installed at the outlet of the contaminated air to introduce the contaminated air. It is good also as an intake means which sucks in. Either means may be used as long as air can be introduced.
[0018]
Although the method described above is effective for pollutants made of gas, a physical filter such as a filter medium is still effective for removing particulate components such as pollen and dust, and can be used in combination with the method described above. For example, in the method described above, a filter medium can be further arranged at the entrance of contaminated air.
[0019]
Hereinafter, a means for removing a pollutant having a low polarity will be described. An example of a less polar contaminant is benzo-a-pyrene in tobacco smoke. This substance is a typical carcinogen of polycyclic aromatic hydrocarbons. Difficult to dissolve in polar solvents such as water.
[0020]
However, benzo-a-pyrene is easily dissolved in an organic solvent. Table 1 shows the experimental results obtained by extracting benzo-a-pyrene using various organic solvents and obtaining the extraction efficiency. Each organic solvent described in Table 1 was used as the organic solvent. Benzo-a-pyrene was added onto the glass fiber filter and dissolved in each solvent, and then benzo-a-pyrene was extracted to obtain extraction efficiency. The test was repeated 5 times each.
[0021]
[Table 1]
[0022]
Thus, it can be seen that benzo-a-pyrene can be extracted almost completely by using an organic solvent. As an example of the organic solvent, dichloromethane, acetonitrile, toluene, toluene-ethanol 3: 1 mixture described in Table 1 can be exemplified. These are examples of organic solvents with good extraction efficiency, but are not limited thereto. The optimum organic solvent can be selected according to the chemical nature of the target pollutant. Not only a pure organic solvent but several kinds of organic solvents can be blended and used. Furthermore, the organic solvent is not limited to the synthesized one, and may be a natural organic compound such as fats and oils.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below. Description will be made using water as a specific example of a highly polar solvent and an organic solvent as a specific example of a low polarity solvent. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of the present invention, in which polluted air is diffused into water and an organic solvent to dissolve and remove the pollutants. In FIG. 1, the air cleaner of the present invention includes a
[0024]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of the present invention, in which polluted air is diffused into water and an organic solvent arranged in parallel to remove pollutants. The
[0025]
When the
[0026]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of the present invention, in which contaminated air is diffused into a
[0027]
Although the
[0028]
FIG. 4 is a perspective view showing an example of an embodiment of the present invention, in which water and an organic solvent are respectively discharged and fluidized, and contaminated air is introduced into gas-liquid contact. In FIG. 4, the air purifier of the present invention includes a
[0029]
FIG. 5 is a perspective view showing an example of an embodiment of the present invention, in which water and an organic solvent are arranged in parallel, and each is discharged and fluidized to introduce contaminated air and bring it into gas-liquid contact. is there. In this embodiment, the
[0030]
FIG. 6 is a perspective view showing an example of an embodiment of the present invention, in which a water-organic solvent mixed liquid is discharged and contaminated air is introduced into a fluidized place to bring it into gas-liquid contact. In FIG. 6, the air cleaner of the present invention pumps the water-organic
[0031]
As a method of discharging and fluidizing each absorbing solution used in FIGS. 4 to 6, a method of discharging each absorbing solution from above, a method of spraying from the side, and a method of spraying from below like a fountain can be considered. The method is not particularly limited as long as water and an organic solvent can be flowed into the air.
[0032]
FIG. 7 is a perspective view showing an example of an embodiment of the present invention. In FIG. 7, the air cleaner of the present invention includes a water impregnated
[0033]
FIG. 8 is a perspective view showing an example of an embodiment of the present invention. In FIG. 8, the air purifier of the present invention has a water impregnated
[0034]
FIG. 9 is a perspective view showing an example of an embodiment of the present invention. In FIG. 9, the air cleaner of the present invention is provided with a
[0035]
In the embodiment of FIGS. 7 to 9, the water-impregnated
[0036]
In the embodiment of FIGS. 1 to 10, an aqueous solution showing acidity or alkalinity can be used as a highly polar solvent. That is, the contaminant is dissolved and removed using a neutralization reaction. An acidic aqueous solution can neutralize alkaline contaminants such as ammonia, and an alkaline aqueous solution can neutralize acidic contaminants such as acetic acid, thereby improving gas-liquid contact efficiency.
[0037]
In the embodiment of FIGS. 4 to 10, the
[0038]
With water and organic solvents, the concentration of contaminants gradually increases with use. Absorption performance decreases when the concentration exceeds a certain level, so it must be replaced periodically. However, the embodiments shown in FIGS. 7 to 10 are processed into a filter shape, so that the ease of handling during replacement can be improved. There is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment using an air diffusion method (in series). FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment using an air diffusion method (in parallel). FIG. 4 is a perspective view showing an embodiment in which water and an organic solvent are made to flow (in series). FIG. 5 is an embodiment in which water and an organic solvent are made to flow (in parallel). FIG. 6 is a perspective view showing an embodiment in which a mixed liquid of water and an organic solvent is flowed. FIG. 7 is a perspective view showing an embodiment using a water-impregnated member and an organic solvent-impregnated member (in series). FIG. 8 is a perspective view showing an embodiment using a water-impregnated member and an organic solvent-impregnated member (in parallel). FIG. 9 is a perspective view showing an embodiment using a water-organic solvent-impregnated member. Sectional drawing showing an embodiment in which each absorbing solution flows inside the organic solvent impregnated member Akira]
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