JP2006280774A - Airborne molecular contaminants removal method and apparatus, and deodorizing apparatus - Google Patents

Airborne molecular contaminants removal method and apparatus, and deodorizing apparatus Download PDF

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JP2006280774A JP2005107403A JP2005107403A JP2006280774A JP 2006280774 A JP2006280774 A JP 2006280774A JP 2005107403 A JP2005107403 A JP 2005107403A JP 2005107403 A JP2005107403 A JP 2005107403A JP 2006280774 A JP2006280774 A JP 2006280774A
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敏勝 浅田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel method and apparatus for efficiently removing airborne molecular contaminants from air using adsorptive and absorptive force of active cluster water, to provide an airborne molecular contaminants removal method and apparatus having a high AMC (Airborne Molecular Contaminants) removal speed by hybridizing photocatalytic oxidation and decomposition reaction with the active cluster water, and to provide a deodorizing apparatus. <P>SOLUTION: The active cluster water is aerosolized, and the aerosolized cluster water is flocculated or condensed using the airborne molecular contaminants in gas as nucleus to remove the airborne contaminant molecules from the gas. This airborne molecular contaminants removal method improves AMC removing reaction time by passing the gas through a contaminant removal filter using the photocatalytic oxidation and decomposition reaction. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本願発明は、活性クラスター水(単分子化された水を示す)の吸着吸収力を利用することにより、あるいは、この活性クラスター水に光触媒反応をハイブリッド化することにより大気中の飛散汚染物質分子及び臭気物質分子(Airborne Molecular Contaminants 以下、AMCと略す。)を効果的に除去し、無臭で良質な空気を得る方法及びその装置に関する。   The invention of the present application is based on the use of the adsorptive and absorptive power of active cluster water (indicating unimolecular water), or by hybridizing the photocatalytic reaction to this active cluster water, The present invention relates to a method and apparatus for effectively removing odorous substance molecules (hereinafter abbreviated as AMC) and obtaining odorless and high-quality air.

大気中の汚染物質分子又は臭気物質分子を除去する方法として水スクラバー方法が公知である。この方法は汚染物質等を含む気体を洗浄水中に送り込んで、洗浄水の液滴や液膜中に捕集して分離する方法であり、水分子の有する性質特徴を有効に利用した方法である。水スクラバー方法は気体と液体の相変換による溶解が汚染物質除去のメカニズムであることから、除去できる汚染物質は親水性に限られる。そのため、AMCの除去率も自ら制限されることになる。   A water scrubber method is known as a method for removing pollutant molecules or odorant molecules in the atmosphere. This method is a method in which a gas containing pollutants and the like is sent into cleaning water, and collected and separated in a droplet or liquid film of cleaning water, and is a method that effectively utilizes the characteristics of water molecules. . In the water scrubber method, since dissolution by gas-liquid phase conversion is a mechanism for removing contaminants, contaminants that can be removed are limited to hydrophilicity. Therefore, the AMC removal rate is also limited by itself.

特許文献1には、この方法による大気中の窒素酸化物の除去処理装置とその使用方法が開示されており、汚染物質の分離を有効にするために種々の工夫がなされているが、いずれも除去効率において十分な結果が得られていない。
特許第3483208
Patent Document 1 discloses an apparatus for removing nitrogen oxides in the atmosphere by this method and a method for using the same, and various devices have been made to make separation of pollutants effective. A sufficient result is not obtained in the removal efficiency.
Japanese Patent No. 3483208

近年においては、クリーンルーム内の空気中のAMCが半導体産業を始めとする先端産業において、微細加工を必要とする製品の歩留まりに悪影響を与えることが分かり、従来の微粒子の汚染制御に加えて、AMCの汚染制御の必要性が認識され始めた。即ち、最近におけるナノレベルでの製品加工においては、材料や製造装置からの分子レベルの汚染を無視することができなくなってきている。   In recent years, it has been found that AMC in the air in a clean room has an adverse effect on the yield of products that require microfabrication in advanced industries such as the semiconductor industry. In addition to conventional contamination control of fine particles, AMC The need for pollution control has begun to be recognized. That is, in recent nano-level product processing, it has become impossible to ignore molecular level contamination from materials and manufacturing equipment.

現状におけるこのような問題の一般的解決方法は、それぞれ酸性ガスにはアニオン交換繊維、アルカリ性ガスにはカチオン交換繊維、有機物には活性炭、微粒子にはガラス繊維を用いたフィルタを多重化して構成したケミカルフィルタを使用することによりなされている。   The general solution to this problem at present is to multiplex filters using anion exchange fibers for acidic gas, cation exchange fibers for alkaline gas, activated carbon for organic substances, and glass fibers for fine particles. This is done by using a chemical filter.

しかしながら、上記方法はAMCと微粒子の同時除去を行う必要があるため圧力損失が高くなり、省エネルギーの観点からしても非効率である。またAMCの除去フィルタとして使用する活性炭やイオン交換繊維などのケミカルフィルタは寿命の推定が難しく、使用後は産業廃棄物化するため、廃棄する際に色々と問題点が発生する。   However, since the above method requires simultaneous removal of AMC and fine particles, the pressure loss becomes high, and it is inefficient from the viewpoint of energy saving. In addition, it is difficult to estimate the lifetime of a chemical filter such as activated carbon or ion exchange fiber used as an AMC removal filter, and after use, it is converted into industrial waste, which causes various problems when discarded.

この問題の他の解決方法として、光触媒酸化分解反応あるいは非熱平衡プラズマ酸化分解反応を利用してAMCを分解除去する方法が知られている。これらの除去方法は前記方法のような圧力損失が高くなく、一括分解除去が可能という利点があるが、それぞれにまた以下のような問題点もある。   As another solution of this problem, a method of decomposing and removing AMC using a photocatalytic oxidative decomposition reaction or a non-thermal equilibrium plasma oxidative decomposition reaction is known. These removal methods have the advantage that the pressure loss is not so high as in the above-described method, and batch decomposition and removal are possible, but each also has the following problems.

例えば、光触媒酸化分解反応を利用した装置においてはAMCの分解反応が遅く、またAMC除去率が不十分となるだけでなく、分解に際して副生成物が発生する。一方、非熱平衡プラズマ酸化分解反応を使用した場合においては、大量に発生するOの処理・処分が必要となると同時に酸化分解反応装置も大型となる。 For example, in an apparatus using a photocatalytic oxidative decomposition reaction, the decomposition reaction of AMC is slow, the AMC removal rate is not sufficient, and a by-product is generated during decomposition. On the other hand, when the non-thermal equilibrium plasma oxidative decomposition reaction is used, it is necessary to treat and dispose a large amount of O 3 , and at the same time, the oxidative decomposition reaction apparatus becomes large.

本願発明は上記諸問題の基本的解決を図るため、前記各方法の改良方法ではなく、極めて高い除去率を有する全く新しい除去方法を考案し提供するものである。すなわち、水分子自身が有する性質(結合状態及び双極子活性度等)に再注目し、AMCと活性クラスター水の吸着吸収力を利用して気体中からAMCを効率よく除去する新しい方法及び装置を提供することを目的とする。さらにこの新方法と従来の方法とをハイブリッド化することにより、より反応速度の速い飛散汚染物質分子除去方法及びその装置並びに脱臭装置を提供することを目的とする。   The present invention is not intended to improve the above-mentioned methods but to devise and provide a completely new removal method having an extremely high removal rate in order to solve the above problems. That is, a new method and apparatus that efficiently removes AMC from the gas using the adsorption / absorption capacity of AMC and active cluster water by refocusing on the properties of water molecules themselves (bonded state and dipole activity, etc.). The purpose is to provide. It is another object of the present invention to provide a method for removing scattered pollutant molecules, a device therefor, and a deodorizing device that have a faster reaction rate by hybridizing the new method and the conventional method.

上記目的を達成するため、請求項1にかかる飛散汚染物質分子除去方法では、活性クラスター水をエアロゾル化し、気体中の飛散汚染物質分子を核としてエアロゾル化した活性クラスター水を凝集又は凝縮させることにより気体中から飛散汚染物質分子を除去する。請求項2に記載のように、この活性クラスター水は水分子の2個から20個が結合した集合水(クラスター水)であることが効果的であり、特に請求項3に記載のように、水蒸気の急冷化により生成した、水分子の2個から7個が主に水素結合で結合した集合結晶水(クラスターアイス)になるとより高い除去効果を示す。   In order to achieve the above object, in the method for removing scattered pollutant molecules according to claim 1, the active cluster water is aerosolized, and the aerosolized active cluster water is condensed or condensed by using the scattered pollutant molecules in the gas as a nucleus. Remove scattered pollutant molecules from the gas. As described in claim 2, it is effective that the active cluster water is an aggregate water (cluster water) in which 2 to 20 water molecules are combined, and particularly as described in claim 3, When it becomes aggregate crystal water (cluster ice) produced by quenching water vapor and having 2 to 7 water molecules bonded mainly by hydrogen bonds, it exhibits a higher removal effect.

請求項4にかかる飛散汚染物質分子除去方法は、上記請求項1の方法と従来の光触媒酸化分解反応のハイブリッド方法であって、請求項1の方法にかかる飛散汚染物質分子除去方法において、気体中の飛散汚染物質分子を核としてエアロゾル化した活性クラスター水を凝集又は凝縮させる前に、または凝集又は凝縮させた後に、前記気体を、光触媒酸化分解反応を利用した汚染物質除去フィルタを通過させるようにしたものである。   The method for removing scattered pollutant molecules according to claim 4 is a hybrid method of the method of claim 1 and the conventional photocatalytic oxidative decomposition reaction, wherein the method for removing scattered pollutant molecules in the method of claim 1 In order to pass the gas through a contaminant removal filter using photocatalytic oxidative decomposition reaction, before or after agglomerating or condensing aerosolized active cluster water with the scattered pollutant molecules as nuclei It is a thing.

請求項5に記載の飛散汚染物質分子除去装置は、密閉した空間にクラスター水又はクラスターアイスをエアロゾル化して噴霧するクラスター供給手段と、空間内の気体中の飛散汚染物質分子を核として凝集又は凝縮した水滴を空間外へ廃棄する廃水処理手段とから構成されている。   The scattered pollutant molecule removing apparatus according to claim 5 is a cluster supply means for aerosolizing and spraying cluster water or cluster ice in a sealed space, and agglomerating or condensing using the scattered pollutant molecules in the gas in the space as a nucleus. Waste water treatment means for discarding the water droplets outside the space.

請求項6に記載の飛散汚染物質分子除去装置は、密閉した空間にクラスター水又はクラスターアイスをエアロゾル化して噴霧するクラスター供給手段と、空間内の気体中の飛散汚染物質分子を核として凝集又は凝縮した液滴を空間外へ廃棄する廃水処理手段と、光触媒物質に紫外線を照射して酸化分解反応を生じさせる光触媒フィルタとを備えて構成されている。そして、この空間内の気体を、光触媒フィルタを介して循環させることにより空間内から飛散汚染物質分子を除去するように構成されている。   The scattered pollutant molecule removing apparatus according to claim 6 is a cluster supplying means for aerosolizing and spraying cluster water or cluster ice in a sealed space, and agglomerating or condensing using the scattered pollutant molecules in the gas in the space as a nucleus. The wastewater treatment means for discarding the droplets outside the space, and a photocatalytic filter that irradiates the photocatalytic material with ultraviolet rays to cause an oxidative decomposition reaction are provided. And it is comprised so that a scattering contaminant molecule | numerator may be removed from the inside of a space by circulating the gas in this space through a photocatalyst filter.

請求項7に記載の脱臭装置は、飛散汚染物質分子が臭気物質である場合を考慮したものである。上記手段構成によれば、以下のような作用効果が得られる。   The deodorizing apparatus according to claim 7 considers the case where the scattered pollutant molecule is an odorous substance. According to the above-described means configuration, the following operational effects can be obtained.

本発明にかかる飛散汚染物質分子除去方法は、エアロゾル化した活性クラスター水が汚染物質に触れて捕捉し、凝集又は凝縮して液滴に変えることにより除去するので、装置が大型化することはなく、また反応速度の極めて速い除去方法となる。さらに後述する実験結果が示すように、飛散汚染物質分子の性質(親水性又は疎水性)にかかわらず一律に除去できるので、飛散汚染物質分子の除去率を高くすることが可能となる。   In the method for removing scattered pollutant molecules according to the present invention, the aerosolized active cluster water is captured by contact with the pollutant and is removed by agglomerating or condensing into droplets, so that the apparatus does not increase in size. Also, the removal method has a very fast reaction rate. Furthermore, as shown in the experimental results to be described later, since the removal can be performed uniformly regardless of the nature (hydrophilicity or hydrophobicity) of the scattered contaminant molecules, the removal rate of the scattered contaminant molecules can be increased.

特に活性クラスター水としてクラスターアイスを使用すると、主に水素結合で構成される五員環、六員環のクラスターアイスの空孔にAMCが吸収・吸着してAMCの性質に関係なく、AMCを効率よく捕捉することができるので、ナノメータークラスのガス状汚染物質も有効に除去でき、除去率を極めて高めることができる。また水分子が2個から20個が結合したクラスター水を使用した場合であっても、水分子の鎖状構造の隙間に水素結合により吸着・吸収するので、クラスターアイスに準じて高い除去率を達成することができる。   In particular, when cluster ice is used as active cluster water, AMC is absorbed and adsorbed in the vacancies of five-membered and six-membered cluster ice mainly composed of hydrogen bonds, so that AMC is efficient regardless of the nature of AMC. Since it can be captured well, nanometer-class gaseous contaminants can be effectively removed, and the removal rate can be greatly increased. In addition, even when cluster water with 2 to 20 water molecules bonded is used, it is adsorbed and absorbed by hydrogen bonds in the gaps in the chain structure of water molecules, so a high removal rate is achieved according to cluster ice. Can be achieved.

本発明において、光触媒酸化分解反応とクラスターアイスをハイブリッド化すると、NHを除く、おおよそ各種のAMCについて除去率を高めることができるだけでなく、その反応速度を高めることができる。一方、光触媒酸化分解反応とクラスター水をハイブリッド化した場合も、光触媒の酸化分解反応力との関係から、NHなど一部のAMCを除き、多種のAMCについて除去率を高めることができる。 In the present invention, when the photocatalytic oxidative decomposition reaction and cluster ice are hybridized, not only can the removal rate be increased for various types of AMC except NH 3 , but also the reaction rate can be increased. On the other hand, even when the photocatalytic oxidative decomposition reaction and the cluster water are hybridized, the removal rate of various types of AMC can be increased except for some AMC such as NH 3 from the relationship with the oxidative decomposition reaction force of the photocatalyst.

本発明にかかる飛散汚染物質分子除去装置によれば、エアロゾル化した活性クラスター水を空間に浮遊するAMCに噴霧して液滴化した後、直ちに空間外に廃水処理できるので短時間で、無臭で質の良い気体(空気)を作ることができる。特にその空気を、光触媒フィルタを介して循環させることにより、さらに除去率の向上及び除去時間の減少を達成できる場合がある。   According to the scattered pollutant molecule removing apparatus according to the present invention, the aerosolized active cluster water is sprayed on the AMC floating in the space to form droplets, and can be immediately treated as wastewater outside the space. High quality gas (air) can be made. In particular, the air may be circulated through the photocatalytic filter to further improve the removal rate and reduce the removal time.

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図1は本願発明にかかる飛散汚染物質分子除去方法及びその装置の原理を説明するための概念図である。この方法又は装置では、ダクト10の中を、AMC(○印で表わす)の浮遊する気体を通過させる。一方、ダクト10のクラスター水注入口11からエアロゾル化した活性クラスター水を注入する。活性クラスター水の活性水分子(×印で表わす)はAMCを吸収、吸着したのち、直ちに凝集又は凝縮して液滴12となりダクト10の壁に付着する。その後、廃水処理手段13により、この液滴を直ちにダクト10内から除去して処理することにより無臭でクリーンな空気を得る。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the principle of a scattered contaminant molecule removal method and apparatus according to the present invention. In this method or apparatus, a floating gas of AMC (represented by a circle) is passed through the duct 10. On the other hand, aerosolized active cluster water is injected from the cluster water inlet 11 of the duct 10. Active water molecules (represented by x) in the active cluster water absorb and adsorb AMC, and then immediately aggregate or condense to form droplets 12 and adhere to the wall of the duct 10. Thereafter, the wastewater treatment means 13 immediately removes the droplets from the duct 10 and processes them to obtain odorless and clean air.

身近に存在し半導体製品の歩留まりに影響を及ぼすと考えられている物質やシックハウス症候群の原因物質として、濃度基準が定められている酸性ガスの二酸化硫黄(SO)、塩基性ガスのアンモニア(NH)、有機物としては、疎水性を有するトルエン(CCH)やホルムアルデヒド(HCHO)等が考えられるが、本願発明におけるAMCは、これらに限定されるものではなく、分子レベルの大きさであればよい。例えばダイオキシン等も除去の対象となる。 Acid gas sulfur dioxide (SO 2 ) and basic gas ammonia (NH 2 ), which are defined as concentration standards, are substances that are familiar and are thought to affect the yield of semiconductor products and cause substances of sick house syndrome. 3 ) As the organic substance, hydrophobic toluene (C 6 H 5 CH 3 ), formaldehyde (HCHO), and the like can be considered, but AMC in the present invention is not limited to these, and is large in molecular level. That's fine. For example, dioxins are also subject to removal.

活性クラスター水の材料水としては、超純水が最も適しているが、NaCl電解水のアノード水、カソード水を使用することができ、図2、図3に示す方法でエアロゾル化することができる。なお、上記エアロゾル化する方法は一例であって、この方法に限るものではなく、他にも種々の方法がある。最近ではカーボンナノチューブを利用した超純水の破砕方法も考案されている。   As the material water for the active cluster water, ultrapure water is most suitable, but anode water and cathode water of NaCl electrolysis water can be used, and aerosolized by the method shown in FIGS. . Note that the aerosolization method is merely an example, and is not limited to this method, and there are various other methods. Recently, a method for crushing ultrapure water using carbon nanotubes has been devised.

図2(a)はレナード効果理論を利用して本願発明に使用するクラスター水を生成する装置を示し、(b)は生成されたクラスター水の分子構造を示す。この装置(a)では、超純水等の各種水を強力な超音波振動により単分子化し、発生したエアロゾル粒子が相対的な運動によって衝突し合い、付着してより大きな粒子を形成する凝集という特性を利用してクラスター水を生成するものである。生成された水分子は(b)に示すような、およそ2個から20個程度の水分子が籠状又は直線的鎖状に、主に水素結合で凝集したクラスター水を形成していると考えられる。これは、酸素原子の電気陰性度に起因して水分子中のマイナス電荷を持つ酸素原子と、隣接する水分子の水素原子のとの間にクーロン力が働くためである。   FIG. 2A shows an apparatus for generating cluster water used in the present invention using the Leonard effect theory, and FIG. 2B shows a molecular structure of the generated cluster water. In this apparatus (a), various kinds of water such as ultrapure water are monomolecularized by powerful ultrasonic vibration, and the generated aerosol particles collide with each other by relative movement and adhere to form larger particles. The cluster water is generated using the characteristics. As shown in (b), the generated water molecules are considered to form cluster water in which about 2 to 20 water molecules are aggregated in a cage or linear chain, mainly by hydrogen bonds. It is done. This is because a Coulomb force acts between an oxygen atom having a negative charge in a water molecule due to the electronegativity of the oxygen atom and a hydrogen atom of an adjacent water molecule.

図3(a)は水分子が2個から7個のクラスターアイスを生成する装置であり、(b)は生成されたクラスターアイスの分子構造を示す。この装置(a)は、超純水をボイラー等で加圧加熱し、その発生した水蒸気を液体窒素の表面に吹き付けることにより急速に冷却し、単分子化して100%霧状のアイスとして生成するものである。この製法は加圧水蒸気が冷却されると凝縮してエアロゾルを生成するという特性を利用したものである。生成された水分子は、およそ2個から7個程度の環状に結合した霧状のクラスターアイス(環状クラスター)を形成していると考えられる。特にクラスターアイスを使用する方法又は装置は、(b)に示すように五員環、六員環の構成をしたクラスターアイスの空孔にAMCを吸着、吸収して、親水性、疎水性に関係なく捕捉することができるので、極めて高い除去効果を示す。   FIG. 3A shows an apparatus for generating cluster ice having 2 to 7 water molecules, and FIG. 3B shows the molecular structure of the generated cluster ice. In this apparatus (a), ultrapure water is heated under pressure with a boiler or the like, and the generated water vapor is sprayed onto the surface of liquid nitrogen to rapidly cool it, and it is unimolecularly produced as 100% mist ice. Is. This manufacturing method utilizes the characteristic that when pressurized steam is cooled, it condenses to produce an aerosol. The generated water molecules are considered to form approximately 2 to 7 mist-like cluster ice (annular clusters) bonded in a ring shape. In particular, the method or apparatus that uses cluster ice is related to hydrophilicity and hydrophobicity by adsorbing and absorbing AMC in the vacancies of cluster ice, which is composed of five-membered and six-membered rings as shown in (b). Since it can be captured without any problem, it exhibits a very high removal effect.

なお、クラスターアイス又はクラスター水に吸収、吸着されたAMCのエアロゾルはすぐに凝集、凝縮を起こし液滴となってダクト壁へ沈着し廃水となる。その為、そのまま放置すると蒸発により再飛散して除去効果に影響を与えるので、直ちにダクト10外へ排出処理する必要がある。   The AMC aerosol absorbed and adsorbed on the cluster ice or cluster water immediately aggregates and condenses, forms droplets and deposits on the duct wall to become waste water. Therefore, if it is left as it is, it will re-scatter due to evaporation and affect the removal effect, so it is necessary to immediately discharge it out of the duct 10.

図4は本願第二の発明にかかる飛散汚染物質分子除去方法及びその装置30の原理を説明するための概念図である。この装置30又は方法は、図1に示す飛散汚染物質分子除去方法と従来の光触媒酸化分解反応による有害物質の除去方法をハイブリッド化したものである。なお、図1と同じ機能を有する部分には同じ符号を付して説明する。   FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining the principle of the scattered contaminant molecule removing method and the apparatus 30 according to the second invention of the present application. This apparatus 30 or method is a hybrid of the scattered pollutant molecule removal method shown in FIG. 1 and the conventional removal method of harmful substances by photocatalytic oxidative decomposition reaction. Note that portions having the same functions as those in FIG.

飛散汚染物質分子除去装置30は壁面18に囲まれた空間14と、壁面18に設けられエアロゾル化したクラスター水を空間14に注入するクラスター水注入口11、凝集、凝縮した液滴12を排出する廃水処理手段13、空間内空気に循環流を生じさせるファン15、空間14に連通し空間内空気を通過させる光触媒フィルタ16及び光触媒フィルタ16通過後の空気を再び空間14に戻す循環ダクト17を備えて構成されている。   The scattering contaminant molecule removing device 30 discharges the space 14 surrounded by the wall surface 18, the cluster water inlet 11 provided on the wall surface 18 for injecting aerosolized cluster water into the space 14, and the condensed and condensed droplets 12. Waste water treatment means 13, a fan 15 that generates a circulating flow in the air in the space, a photocatalytic filter 16 that communicates with the space 14 and allows the air in the space to pass through, and a circulation duct 17 that returns the air after passing through the photocatalytic filter 16 to the space 14 again. Configured.

この飛散汚染物質分子除去装置30では、AMCが浮遊する空間14にエアロゾル化した活性クラスター水をクラスター水注入口11から注入する。注入されたクラスター水の活性水分子又はクラスターアイスはAMCを吸収・吸着したのち、直ちに凝集又は凝縮して液滴12となり壁面18に付着する。その後、廃水処理手段13により、この液滴12を空間14から除去して排出処理する。空間14内の空気はファン15により循環流が生じて光触媒フィルタ16に送り込まれる。空間14内の空気は光触媒フィルタ16によりAMC除去処理がされたのち、循環ダクト17を介して再び空間14に戻される。   In this scattering contaminant molecule removing apparatus 30, active cluster water that has been aerosolized is injected from the cluster water inlet 11 into the space 14 in which AMC floats. The injected active water molecules of cluster water or cluster ice absorb and adsorb AMC, and immediately aggregate or condense to form droplets 12 and adhere to the wall surface 18. Thereafter, the wastewater treatment means 13 removes the droplets 12 from the space 14 and discharges them. The air in the space 14 is circulated by the fan 15 and sent to the photocatalytic filter 16. The air in the space 14 is AMC removed by the photocatalytic filter 16 and then returned to the space 14 again through the circulation duct 17.

図5は光触媒フィルタ16の構成例を示す斜視図(a)及び断面図(b)である。図5に示すように、この光触媒フィルタ16はフレーム163に張られた酸化チタンワイヤフィルタ161が気体の流れに対して縦列に配置され、縦列配置された酸化チタンワイヤフィルタ161の間隙にU.Vランプ162が複数個、横列配置されている。そして、U.Vランプ162による紫外線が酸化チタンワイヤフィルタ161に照射されるように構成されている。   FIG. 5 is a perspective view (a) and a cross-sectional view (b) showing a configuration example of the photocatalytic filter 16. As shown in FIG. 5, the photocatalytic filter 16 includes titanium oxide wire filters 161 arranged on a frame 163 arranged in a column with respect to a gas flow, and a U.S. gap between the titanium oxide wire filters 161 arranged in a column. A plurality of V lamps 162 are arranged in a row. And U. The titanium oxide wire filter 161 is irradiated with ultraviolet rays from the V lamp 162.

この光触媒フィルタ16の二酸化チタンによる酸化分解反応の様子を、図6を参照しながら簡単に説明する。図6は光触媒酸化分解反応の様子を示す説明図である。光触媒に使用される二酸化チタンはバンドギャップがおよそ3.2eVであるから、波長が380nm以下の紫外線を吸収して価電子帯の電子が伝導帯に上がり、励起状態となる。従って、二酸化チタンに酸素中で紫外線を当てるとその表面で還元反応が起こり、原子状酸素(O)、及びスーパーオキシドイオン(O )の活性酸素を生じる。一方、価電子帯にはホールが生成され、これが水又は水酸化物イオンを酸化してヒドロキシラジカルを生成する。これらが浮遊するAMCを分解することによりフィルタとしての機能を発揮する。 The state of the oxidative decomposition reaction of titanium dioxide on the photocatalytic filter 16 will be briefly described with reference to FIG. FIG. 6 is an explanatory view showing the state of the photocatalytic oxidative decomposition reaction. Since titanium dioxide used for the photocatalyst has a band gap of about 3.2 eV, it absorbs ultraviolet rays having a wavelength of 380 nm or less, and the electrons in the valence band rise to the conduction band, resulting in an excited state. Therefore, when titanium dioxide is irradiated with ultraviolet rays in oxygen, a reduction reaction occurs on the surface, and active oxygen such as atomic oxygen (O ) and superoxide ions (O 2 ) is generated. On the other hand, holes are generated in the valence band, which oxidizes water or hydroxide ions to generate hydroxy radicals. These function as a filter by decomposing AMC floating.

光触媒フィルタ16を通過してAMCが除去された空気は循環ダクト17を介して、再び空間14内に戻されるため、効率的に無臭でクリーンな室内空間を作ることができる。なお、第二の実施の態様ではエアロゾル化した活性クラスター水のクラスター水注入口11を光触媒フィルタ16の上流側に設けているが、光触媒フィルタ16通過後の気体に活性クラスター水を注入するように構成してもよい。即ち、光触媒反応による酸化分解反応を前処理として行っても、後処理として行っても同様の効果を得ることができる。   The air from which AMC has been removed by passing through the photocatalytic filter 16 is returned again into the space 14 via the circulation duct 17, so that an odorless and clean indoor space can be efficiently created. In the second embodiment, the clustered water injection port 11 for aerosolized active cluster water is provided on the upstream side of the photocatalytic filter 16, but the active cluster water is injected into the gas after passing through the photocatalytic filter 16. It may be configured. That is, the same effect can be obtained whether the oxidative decomposition reaction by the photocatalytic reaction is performed as a pretreatment or as a posttreatment.

凝集又は凝縮して壁面18に付着した液滴12は、市販の水分離器を使用した廃水処理手段13によって直ちにタンクに集められ、空間外へ排出される。この廃水処理手段13は蒸発によるAMCの再飛散を防止するため、クラスター水注入口11が設けられた空間側に配置される。   The droplets 12 that have aggregated or condensed and adhered to the wall surface 18 are immediately collected in a tank by a wastewater treatment means 13 using a commercially available water separator, and discharged out of the space. This waste water treatment means 13 is arranged on the space side where the cluster water inlet 11 is provided in order to prevent re-scattering of AMC due to evaporation.

また、臭気物質分子はほとんどが有機物であることが知られている。本願発明にかかる飛散汚染物質分子除去方法及びその装置30は、後述するように親水性の無機物に限らず、疎水性の有機物質についても凝集、凝縮を起こすことが明らかであるので、AMCが臭気物質分子の場合には上記した第一及び第二の飛散汚染物質分子除去装置30は脱臭装置として機能する。   Moreover, it is known that most of odorous substance molecules are organic matter. Since the scattered pollutant molecule removal method and the apparatus 30 according to the present invention are not limited to hydrophilic inorganic substances as will be described later, it is clear that hydrophobic organic substances also aggregate and condense. In the case of substance molecules, the first and second scattered contaminant molecule removing devices 30 function as deodorizing devices.

本願発明における効果を実証するために、以下、各種AMCの除去効率に関する実験結果について説明する。図7はJIS B9901とJIS B 9927に基づいて作成した評価用ダクト試験機のセットアップ図であり、光触媒フィルタ25として二酸化チタン(TiO)を用いたTiO+UVフィルタユニット(二酸化チタン触媒6枚、UVランプ:波長254nm×18本(15.6mW/cm)を使用するものである。 In order to demonstrate the effect of the present invention, the experimental results regarding the removal efficiency of various AMCs will be described below. FIG. 7 is a set-up diagram of an evaluation duct testing machine created based on JIS B9901 and JIS B 9927. A TiO 2 + UV filter unit using titanium dioxide (TiO 2 ) as the photocatalytic filter 25 (six titanium dioxide catalysts) , UV lamp: one using a wavelength of 254 nm × 18 (15.6 mW / cm 2 ).

評価用ダクト試験機20は、ダクト21に本願発明に使用する活性クラスター水(クラスター水又はクラスターアイス)注入口22とAMC注入口23を有し、ダクト21の上流側にファン24を設けてエアを一定条件下で循環させる。ダクト21の下流側には光触媒フィルタ25を設け、光触媒フィルタ25を通過後のダクト21に測定装置として検知管26を設け、検知管法によりエアを抽出し濃度を測定した。   The duct testing machine 20 for evaluation has an active cluster water (cluster water or cluster ice) inlet 22 and an AMC inlet 23 used in the present invention in a duct 21, and a fan 24 is provided upstream of the duct 21 to provide air. Is circulated under certain conditions. A photocatalytic filter 25 was provided on the downstream side of the duct 21, a detection tube 26 was provided as a measuring device in the duct 21 after passing through the photocatalytic filter 25, air was extracted by the detection tube method, and the concentration was measured.

光触媒フィルタ25を通過後のエアは循環ダクト27及びファン24を介して再びダクト21内に戻される。ファン24は面風速0.55m/S、風量2.5CMMの条件でエアを循環運転するように設定した。なお、本実験はすべて、風量40CMM(m/min)、外形寸法2700×1800×1900mmでHEPA搭載のクラス100のクリーンブース28内で行った。 The air after passing through the photocatalytic filter 25 is returned again into the duct 21 through the circulation duct 27 and the fan 24. The fan 24 was set so as to circulate air under conditions of a surface wind speed of 0.55 m / S and an air volume of 2.5 CMM. All the experiments were conducted in a clean booth 28 of class 100 equipped with HEPA with an air volume of 40 CMM (m 3 / min) and an external dimension of 2700 × 1800 × 1900 mm.

まず、TiO+UVフィルタユニットのみを使用した場合のバックグラウンド(B.Gで表わす)を測定後、ダクト21内に無機物としてSO、NH、有機物としてCCH、HCHOの合計4種類のAMCをAMC注入口23より注入し濃度を100ppmにする。TiO+UVフィルタユニットを用いた光触媒酸化分解反応をまず検証するため、下流側の濃度をJACA指針No35−2000に基づいて測定し除去率を求める。 First, after measuring the background (represented by BG) when only the TiO 2 + UV filter unit is used, SO 2 and NH 3 as inorganic substances, C 6 H 5 CH 3 and HCHO as organic substances in the duct 21 are measured. A total of four types of AMC are injected from the AMC inlet 23 to a concentration of 100 ppm. In order to first verify the photocatalytic oxidative decomposition reaction using the TiO 2 + UV filter unit, the concentration on the downstream side is measured based on JACA guideline No. 35-2000 to determine the removal rate.

次に、光触媒フィルタを除去し、活性クラスター水注入口22よりエアロゾル化したクラスター水、クラスターアイスをそれぞれ別々に注入し、ダクト21内のAMCの濃度をそれぞれ測定して除去率を求めた。   Next, the photocatalyst filter was removed, and aerosolized cluster water and cluster ice were separately injected from the active cluster water inlet 22, and the concentration of AMC in the duct 21 was measured to determine the removal rate.

最後に、光触媒とのハイブリッド化としてTiO+UVフィルタユニットの上流側に活性クラスター水注入口22よりエアロゾル化したクラスター水及びクラスターアイスをそれぞれ別々に注入し、それぞれダクト21内のAMCの濃度をそれぞれ測定して除去率を求めた。その結果を図8から図11のグラフに示す。なお参考として、水スクラバー方法における従来の除去率を同時に示している。 Finally, the clustered water and the cluster ice which were aerosolized from the active cluster water injection port 22 are separately injected into the upstream side of the TiO 2 + UV filter unit as a hybrid with the photocatalyst, and the concentration of AMC in the duct 21 is respectively set. Each was measured to determine the removal rate. The results are shown in the graphs of FIGS. For reference, the conventional removal rate in the water scrubber method is also shown.

AMCとして無機物であるSOを選択した場合の除去効果を図8に示す。図8から光触媒とクラスターアイスをハイブリッド化した場合に最も良い結果が得られたことが分かる。光触媒フィルタ25のみを使用したバックグラウンドの場合(以下、B.G.で示すグラフ)には、2時間で20%程度の除去効率であったのに比べ、光触媒フィルタ25を使用しないでクラスターアイス又はクラスター水のみを使用した場合には、実験開始からおよそ40分でほぼ80%から90%のAMCを除去できた。 The removal effect when selecting SO 2 is inorganic as AMC shown in FIG. 8. FIG. 8 shows that the best results were obtained when the photocatalyst and cluster ice were hybridized. In the case of the background using only the photocatalyst filter 25 (hereinafter referred to as a graph shown by BG), the removal efficiency is about 20% in 2 hours, compared to the cluster ice without using the photocatalyst filter 25. Alternatively, when only cluster water was used, approximately 80% to 90% of AMC could be removed in about 40 minutes from the start of the experiment.

クラスターアイスと光触媒酸化分解反応をハイブリッド化した場合には、さらに反応速度を速めることができ、実験開始からおよそ30分でほぼ100%のAMCの除去ができた。その考察として、クラスターアイスにおいては水分子が2から7個の環状クラスターを形成し、その空孔あたりでSOと水素結合しやすくなっており、さらに温度も低いため、SOを素早く捕捉できたからだと思われる。また光触媒フィルタ25とクラスター水をハイブリッド化した場合もほぼ同様に良い結果が得られた。なお、いずれの場合においても、従来の水スクラバー方法より極めて高い除去率を示していることも分かる。 When the cluster ice and the photocatalytic oxidative decomposition reaction were hybridized, the reaction rate could be further increased, and almost 100% of AMC could be removed in about 30 minutes from the start of the experiment. As a consideration, in cluster ice, water molecules form 2 to 7 circular clusters, and it is easy to hydrogen bond with SO 2 around the pores, and the temperature is low, so SO 2 can be captured quickly. It seems that it was because it was. In addition, when the photocatalytic filter 25 and cluster water were hybridized, good results were obtained in substantially the same manner. In any case, it can be seen that the removal rate is much higher than that of the conventional water scrubber method.

AMCとして無機物であるアンモニア(NH)を選択した場合の除去効果を図9に示す。光触媒フィルタ25のみを使用したB.Gの場合にはSOの場合と同じく120分で20%の除去効率であったのに比べ、クラスターアイス単独の場合には実験開始からおよそ120分でほぼ90%のAMCの除去ができた。NHの除去においてはSOよりも除去効率が悪いのは、NHはSOに比較して蒸気圧が高く、エアロゾルの液相へ効率よく吸収されにくいことに起因していると思われる。また、NHの除去においてはクラスターアイス単独で行った場合のほうがハイブリッド化した場合よりも除去効率が高かった。その理由は凝集・凝縮されてできたアンモニア水の還元力が光触媒の酸化分解反応を阻害したからと考えられる。いずれの場合においても、水スクラバー方法と比べてきわめて高い除去率を示している。 FIG. 9 shows the removal effect when ammonia (NH 3 ), which is an inorganic substance, is selected as AMC. B. Using only the photocatalytic filter 25 In the case of G, the removal efficiency was 20% in 120 minutes as in the case of SO 2 , and in the case of cluster ice alone, almost 90% of AMC was removed in about 120 minutes from the start of the experiment. . The poor removal efficiency than SO 2 in the removal of NH 3 is, NH 3 is believed to be due to the high vapor pressure as compared to SO 2, less likely to be absorbed efficiently into the aerosol of the liquid phase . Moreover, in the removal of NH 3, the removal efficiency was higher when cluster ice alone was used than when it was hybridized. The reason for this is thought to be that the reducing power of ammonia water formed by aggregation and condensation hindered the oxidative decomposition reaction of the photocatalyst. In any case, the removal rate is extremely high compared to the water scrubber method.

AMCとして有機物であるホルムアルデヒド(HCHO)を選択した場合の除去効果を図10に示す。この場合も光触媒とクラスターアイスをハイブリッド化したものが一番良い結果を示した。光触媒フィルタ25のみを使用したB.Gの場合にはSOの場合と同じく120分で20%の除去効率であったのに比べ、クラスターアイス単独の場合には実験開始からおよそ120分でほぼ80%弱、光触媒をハイブリッド化した場合には実験開始からおよそ120分でほぼ80%強のAMCの除去ができた。 FIG. 10 shows the removal effect when formaldehyde (HCHO), which is an organic substance, is selected as AMC. In this case as well, a hybrid of photocatalyst and cluster ice showed the best results. B. Using only the photocatalytic filter 25 In the case of G, the removal efficiency was 20% in 120 minutes as in the case of SO 2 , but in the case of cluster ice alone, the photocatalyst was hybridized almost 80% in about 120 minutes from the start of the experiment. In some cases, over 80% of AMC was removed in about 120 minutes from the start of the experiment.

その理由としては、無機物SO、NHの場合と同じで、ダクト内に2個から7個の細かく温度の低い活性水分子が、素早くHCHOを捕捉し、クラスター間の隙間(空孔)に入り込んで除去されたものと考えられる。しかし、図10に示すように、HCHOの場合は最初の10分間で急激にAMCを捕捉し、その後の吸収・吸着は緩慢になる傾向があった。この理由は、HCHOはイオン化しにくいためエアロゾルに保持される状態も不安定になったためと考えられる。なお、クラスター水の場合には光触媒とのハイブリッド方法に顕著な効果はなかった。 The reason for this is the same as in the case of the inorganic substances SO 2 and NH 3 , and 2 to 7 fine active water molecules having a low temperature in the duct quickly capture HCHO and form gaps (holes) between the clusters. It is thought that it entered and was removed. However, as shown in FIG. 10, in the case of HCHO, AMC was rapidly captured in the first 10 minutes, and the subsequent absorption and adsorption tended to be slow. The reason for this is thought to be that the state of being retained in the aerosol becomes unstable because HCHO is difficult to ionize. In the case of cluster water, the hybrid method with the photocatalyst had no significant effect.

AMCとして悪臭物質であるトルエン(CCH)の除去効果を図11に示す。この場合も他のAMCと同様に光触媒とクラスターアイスをハイブリッド化したものが一番良い結果を示した。従来のスクラバー方法や光触媒フィルタ25のみを使用したB.Gの場合にはSOの場合と同じく120分で20%の除去効率であったのに比べ、クラスターアイス単独の場合は実験開始からおよそ120分でほぼ95%、光触媒をハイブリッド化した場合には実験開始からおよそ120分でほぼ100%のAMCの除去ができた。クラスター水の場合もそれに準じる良好な結果が得られている。 The removal effect of toluene (C 6 H 5 CH 3 ), which is a malodorous substance as AMC, is shown in FIG. In this case as well, the best results were obtained when the photocatalyst and cluster ice were hybridized in the same manner as other AMCs. B. Using conventional scrubber method or photocatalytic filter 25 only In the case of G, the removal efficiency was 20% in 120 minutes as in the case of SO 2 , but in the case of cluster ice alone, approximately 95% in about 120 minutes from the start of the experiment, when the photocatalyst was hybridized In almost 120 minutes from the start of the experiment, almost 100% of AMC was removed. In the case of cluster water, good results are obtained in accordance with it.

このAMCの除去効果の特徴は始めの20分間で急激にクラスターアイスに吸着、吸収される点であり、HCHOとは異なり無機物の場合と同様な効果を示した。理由としては、無機物SO、NHの場合と同じで、温度の低い環状クラスターの空孔にトルエン分子が素早く入り込んで水素結合により吸収吸着され、除去されたものと考えられる。 The feature of the removal effect of AMC is that it is rapidly adsorbed and absorbed by cluster ice in the first 20 minutes. Unlike HCHO, the same effect as in the case of an inorganic substance was shown. The reason is the same as in the case of the inorganic substances SO 2 and NH 3 , and it is considered that toluene molecules quickly entered the vacancies of the low-temperature cyclic cluster and absorbed and adsorbed by hydrogen bonds.

現在、トルエン(CCH)についてはGCMSによる定性定量分析を行い、以下の結果が得られている。すなわち、光触媒酸化分解反応とクラスターアイスのハイブリッド化方法において、初期値としてAMCを10μg/mを注入し除去実験を行ったところ、10分後0.254μg/mまで減少し(除去率97.46%)、60分後0.096μg/mまで減少した(除去率99.04%)。 At present, toluene (C 6 H 5 CH 3 ) has been subjected to qualitative quantitative analysis by GCMS, and the following results have been obtained. That is, in the method of hybridizing photocatalytic oxidative decomposition reaction and cluster ice, the removal experiment was performed by injecting 10 μg / m 3 of AMC as an initial value. After 10 minutes, the decrease was 0.254 μg / m 3 (removal rate 97 .46%), and decreased to 0.096 μg / m 3 after 60 minutes (removal rate 99.04%).

以上の結果から、同じ水のエアロゾルでもその発生原理、水分子の形態、大きさによってAMC除去率が変わることがわかる。活性水分子が7個から20個の鎖状構造を示すクラスター水でも、鎖状構造の隙間にAMCが吸着、吸収して、高い除去率をしめすが、クラスターアイスの場合には、環状構造となり、五員環、六員環のクラスターアイスの空孔に、効果的にAMCを吸着、吸収して、親水性(アルデヒド基)、疎水性(メチル基)に関係なくAMCを捕捉することができるため、すべての場合に除去率が良好であることが確認された。   From the above results, it can be seen that even in the same water aerosol, the AMC removal rate varies depending on the generation principle, the form and size of water molecules. Even in cluster water with a chain structure of 7 to 20 active water molecules, AMC adsorbs and absorbs in the gaps of the chain structure and shows a high removal rate, but in the case of cluster ice, it becomes a cyclic structure. , AMC can be effectively adsorbed and absorbed in five-membered and six-membered cluster ice vacancies to capture AMC regardless of hydrophilicity (aldehyde group) or hydrophobicity (methyl group). Therefore, it was confirmed that the removal rate was good in all cases.

なお、本願発明と水スクラバー方法との効果の相違を明確にするため、図8から図11に、光触媒と水スクラバー方法とをハイブリッド化した場合の効果を示してある。いずれの場合も効果の相違が明確に確認できる。   In order to clarify the difference in effect between the present invention and the water scrubber method, FIGS. 8 to 11 show the effect when the photocatalyst and the water scrubber method are hybridized. In either case, the difference in effect can be clearly confirmed.

本願発明の効果確認のための4種類のAMCについて実験結果を示したが、本発明はグラフに示したAMCの例示物質に限定するものではなく、その他のガス状飛散汚染物質分子、臭気物質分子にも極めて効果的である。特にダイオキシン等についても除去効果を示す。また活性クラスター水の製法も本実施態様において示したものに限定する趣旨ではない。その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   Although the experimental results for four types of AMC for confirming the effect of the present invention were shown, the present invention is not limited to the AMC exemplified substances shown in the graph, and other gaseous scattering pollutant molecules, odorous substance molecules It is also extremely effective. In particular, dioxins and the like are also removed. Further, the production method of the active cluster water is not limited to the one shown in this embodiment. Of course, various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

本願発明は脱臭装置として室内空調設備に応用が可能である。飛散汚染物質分子除去装置の循環ダクトのエアを室内に放出することにより、室内を無臭でクリーンな空気に変換することも可能となる。   The present invention can be applied to indoor air conditioning equipment as a deodorizing device. By releasing the air in the circulation duct of the scattered contaminant molecule removing apparatus into the room, the room can be converted into odorless and clean air.

本願発明にかかる飛散汚染物質分子除去方法及びその装置の原理を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the principle of the scattering pollutant molecule removal method concerning this invention, and its apparatus. (a)はレナード効果理論を利用して本願発明に使用するクラスター水を生成する装置を示す。(b)は生成されたクラスター水の分子構造を示す。(A) shows the apparatus which produces | generates the cluster water used for this invention using the Leonard effect theory. (B) shows the molecular structure of the generated cluster water. (a)は水分子が2個から7個のクラスターアイスを生成する装置である。(b)は生成されたクラスターアイスの分子構造を示す。(A) is an apparatus for generating cluster ice having 2 to 7 water molecules. (B) shows the molecular structure of the generated cluster ice. 本願第二の発明にかかる飛散汚染物質分子除去方法及びその装置の原理を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the principle of the scattering pollutant molecule removal method concerning the 2nd invention of this application, and its apparatus. 光触媒フィルタの構成例を示す斜視図(a)及び断面図(b)である。It is the perspective view (a) and sectional drawing (b) which show the structural example of a photocatalyst filter. 二酸化チタンによる酸化分解反応の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of the oxidative decomposition reaction by titanium dioxide. 評価用ダクト試験機のセットアップ図である。It is a setup figure of the duct testing machine for evaluation. 無機物である二酸化硫黄(SO)の除去効果を示すグラフである。Is a graph showing the effect of removing sulfur dioxide are inorganic (SO 2). 無機物であるアンモニア(NH)の除去効果を示すグラフである。It is a graph showing the effect of removing ammonia is inorganic (NH 3). 有機物であるホルムアルデヒド(HCHO)の除去効果を示すグラフである。It is a graph which shows the removal effect of formaldehyde (HCHO) which is an organic substance. 有機物であるトルエン(CCH)の除去効果を示すグラフである。It is a graph showing the effect of removing toluene (C 6 H 5 CH 3) organic.

符号の説明Explanation of symbols

10,21 ダクト
11 クラスター水注入口
12 液滴
13 廃水処理手段
15,24 ファン
16,25 光触媒フィルタ
17,27 循環ダクト
20 評価用ダクト試験機
22 活性クラスター水注入口
23 AMC注入口
26 検知管
28 クリーンブース
30 飛散汚染物質分子除去装置
161 酸化チタンワイヤフィルタ
162 U.Vランプ
10, 21 Duct 11 Cluster water inlet 12 Droplet 13 Waste water treatment means 15, 24 Fan 16, 25 Photocatalytic filter 17, 27 Circulating duct 20 Duct test machine for evaluation 22 Active cluster water inlet 23 AMC inlet 26 Detector tube 28 Clean booth 30 Spattering contaminant molecular removal device 161 Titanium oxide wire filter 162 V lamp

Claims (7)

活性クラスター水をエアロゾル化し、気体中の飛散汚染物質分子を核として前記活性クラスター水を凝集又は凝縮させることにより前記気体中から前記飛散汚染物質分子を除去する飛散汚染物質分子除去方法。   A scattering pollutant molecule removal method for removing the scattered pollutant molecules from the gas by aerosolizing the active cluster water and aggregating or condensing the active cluster water using the scattered pollutant molecules in the gas as a nucleus. 前記活性クラスター水は、水分子の2個から20個が結合した集合水(以下、単にクラスター水という)であることを特徴とする請求項1に記載の飛散汚染物質分子除去方法。   2. The method for removing scattered pollutant molecules according to claim 1, wherein the active cluster water is aggregated water in which 2 to 20 water molecules are bonded (hereinafter simply referred to as cluster water). 前記活性クラスター水は、水蒸気の急冷化により生成した、水分子の2個から7個が主に水素結合で結合した集合結晶水(以後、クラスターアイスという)であることを特徴とする請求項1に記載の飛散汚染物質分子除去方法。   2. The active cluster water is aggregated crystal water (hereinafter referred to as cluster ice) formed by quenching water vapor and having 2 to 7 water molecules bonded mainly by hydrogen bonds. 4. The method for removing scattered pollutant molecules described in 1. 前記気体中の飛散汚染物質分子を核として前記活性クラスター水を凝集又は凝縮させる前に、または凝集又は凝縮させた後に、前記気体を、光触媒酸化分解反応を用いた汚染物質除去フィルタを通過させることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の飛散汚染物質分子除去方法。   Passing the gas through a contaminant removal filter using a photocatalytic oxidative decomposition reaction before or after agglomerating or condensing the active cluster water with the scattered contaminant molecules in the gas as a nucleus The method for removing scattered pollutant molecules according to any one of claims 1 to 3. 密閉した空間に前記クラスター水又は前記クラスターアイスをエアロゾル化して噴霧するクラスター供給手段と、
前記空間内の気体中の飛散汚染物質分子を核として凝集又は凝縮した液滴を前記空間外へ廃棄する廃水処理手段と、
からなる飛散汚染物質分子除去装置。
Cluster supply means for aerosolizing and spraying the cluster water or the cluster ice in a sealed space;
Waste water treatment means for discarding droplets condensed or condensed with the scattered pollutant molecules in the gas in the space as nuclei, and out of the space;
Scattering pollutant molecule removal device consisting of
密閉した空間に前記クラスター水又は前記クラスターアイスをエアロゾル化して噴霧するクラスター供給手段と、
前記空間内の気体中の飛散汚染物質分子を核として凝集又は凝縮した液滴を前記空間外へ廃棄する廃水処理手段と、
光触媒物質に紫外線光を照射して酸化分解反応を生じさせる光触媒フィルタと、
を備えた飛散汚染物質分子除去装置であって、
前記空間内の気体を、前記光触媒フィルタを介して循環させることを特徴とする飛散汚染物質分子除去装置。
Cluster supply means for aerosolizing and spraying the cluster water or the cluster ice in a sealed space;
Waste water treatment means for discarding droplets condensed or condensed with the scattered pollutant molecules in the gas in the space as nuclei, and out of the space;
A photocatalytic filter that irradiates the photocatalytic substance with ultraviolet light to cause an oxidative decomposition reaction;
A scattering pollutant molecule removal apparatus comprising:
An apparatus for removing scattered contaminant molecules, wherein the gas in the space is circulated through the photocatalytic filter.
前記飛散汚染物質分子が臭気物質分子であることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の脱臭装置。   The deodorizing apparatus according to claim 5 or 6, wherein the scattering contaminant molecule is an odorant molecule.
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