JP2008229592A

JP2008229592A - 液滴微粒子含有被処理気体の処理方法及び処理装置

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Publication number: JP2008229592A
Application number: JP2007076823A
Authority: JP
Inventors: Akimitsu Iida; 暁光飯田
Original assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Current assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2008-10-02

Abstract

【課題】液滴微粒子含有被処理気体の処理方法及び処理装置を提供する。
【解決手段】処理方法は、低温プラズマ処理室に、液滴微粒子を含有する被処理気体を通過させて前記液滴微粒子を凝集させ、こうして形成された凝集体含有気体を凝集体捕捉フィルタに通過させて前記凝集体を捕集して除去することを特徴とする。処理装置は、
（１）液滴微粒子を含有する被処理気体Ｇ_１を取り入れる取入口５１、
（２）前記取入口から取り入れた液滴微粒子含有被処理気体を低温プラズマで処理して前記液滴微粒子を凝集させる低温プラズマ処理室１０、
（３）前記液滴微粒子の凝集体を含む気体から前記凝集体を捕集して除去することのできる凝集体捕捉フィルタ２０、及び
（４）前記凝集体捕捉フィルタを通過した処理済気体Ｇ_５を放出する放出口５２
を有することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、液滴微粒子含有被処理気体の処理方法及び処理装置に関する。本発明によれば、例えば、粒径が極めて小さい液滴微粒子を含有する被処理気体から、目の粗い凝集体捕捉フィルタを用いて前記液滴微粒子を有効に捕集して除去することができ、特にタバコ煙含有気体からタール微粒子を有効に捕集して除去することができる。

タバコ煙含有気体の浄化処理に低温プラズマを利用する方法が知られている（例えば、特許文献１）。また、喫煙室内に設置する空気清浄機として低温プラズマ方式の装置も既に実用化されている。例えば、或る実施品では、タバコ煙含有被処理空気の取入口側から順に、粗いプレエアフィルタ、高性能エアフィルタ、低温プラズマ発生室、触媒処理室、及び送風ファンが配置されており、浄化気体を放出口から放出している。この種の実施品では、取入口側に設けた粗いプレエアフィルタ及び高性能エアフィルタにおいて、主に粒子成分（固体粒子及び液体粒子）を実質的に捕集する。また、それらの下流側に設けた低温プラズマ発生室及び触媒処理室において、臭気成分（気体成分）をプラズマやオゾンによって分解ないし酸化させて無臭化し、タバコ煙含有気体を浄化することができる。
特開２００６−１６７２２０号公報

しかしながら、本発明者は、前記のような実施品において触媒処理室の触媒活性が、比較的早期に低下することがあることを見出し、その原因を探求していたところ、タバコのタールが触媒表面に付着していることが、少なくともその一因であることを突きとめた。タバコのタールは、タバコ煙内に液滴微粒子状に分散して浮遊しており、取入口側に設けた粗いプレエアフィルタ及び高性能エアフィルタにおいても捕集されている。従って、それらのフィルタ群を通過して触媒処理室にまで到達するタール微粒子を捕捉するためには、前記高性能エアフィルタよりも更に緻密なエアフィルタを使用する必要があるものと考えられる。一方、高緻密なエアフィルタを更に配置すると浄化装置全体の圧力損失が高くなり、操業効率が悪化することになる。
本発明者は、こうした課題を解決するために鋭意検討した結果、驚くべきことに、低温プラズマ発生室と触媒処理室との間に、粗いエアフィルタ（例えば、粗塵用エアフィルタ）を設けることによって、触媒処理室へのタール成分の到達を防止することができることを見出した。
本発明は、こうした知見に基づくものである。

従って、本発明は、低温プラズマ処理室に、液滴微粒子を含有する被処理気体を通過させて前記液滴微粒子を凝集させ、こうして形成された凝集体含有気体を凝集体捕捉フィルタに通過させて前記凝集体を捕集して除去することを特徴とする、液滴微粒子含有被処理気体の処理方法に関する。
本発明方法の好ましい態様においては、前記凝集体捕捉フィルタが、粒子径１０μｍ以上の粒子に対して捕集効率（重量法）５０％以上を示すエアフィルタである。
本発明方法の別の好ましい態様においては、液滴微粒子含有被処理気体を粉塵捕集フィルタで処理してから、前記低温プラズマ処理室を通過させる。
本発明方法の更に別の好ましい態様においては、前記粉塵捕集フィルタの捕集効率（計数法）が、０．３μｍの粒子に関して９５％以上である。

本発明は、
（１）液滴微粒子を含有する被処理気体を取り入れる取入口、
（２）前記取入口から取り入れた液滴微粒子含有被処理気体を低温プラズマで処理して前記液滴微粒子を凝集させる低温プラズマ処理室、
（３）前記液滴微粒子の凝集体を含む気体から前記凝集体を捕集して除去することのできる凝集体捕捉フィルタ、及び
（４）前記凝集体捕捉フィルタを通過した処理済気体を放出する放出口
を有することを特徴とする、前記被処理気体の処理装置にも関する。
本発明装置の好ましい態様においては、前記取入口（１）と前記低温プラズマ処理室（２）との間に、粉塵捕集フィルタを備える。

本明細書において「上流」及び「下流」は、被処理気体の流れ方向に関連する位置関係を意味し、被処理気体は「上流」側から「下流」側の方向に流れるものとする。

本発明によれば、目の細かい緻密な高性能エアフィルタ（粉塵捕集エアフィルタ）を通過する液滴微粒子を含有する被処理気体を低温プラズマで処理することにより、前記高性能エアフィルタよりも目の粗い粗塵エアフィルタ（凝集体捕捉フィルタ）により、前記液滴成分を捕捉して除去することができる。

最初に、図１を参照しながら、本発明の原理を説明する。
図１に示すように、微粒子Ｄを分散して含む空気Ａ１を低温プラズマ処理室Ｐの内部に通すと、交流放電によって各微粒子Ｄがそれぞれ帯電する。帯電した微粒子は相互に凝集するので、低温プラズマ処理室Ｐから放出される空気Ａ２には、凝集体Ｍが形成されて含まれている。空気Ａ２が含む凝集体Ｍの全体の径は、個々の微粒子Ｄの径よりも大幅に増加する。従って、凝集体Ｍを含有する空気Ａ２を、粗塵エアフィルタ（凝集体捕捉フィルタ）Ｆに通すと、凝集体Ｍを捕捉することができ、その結果、空気Ａ１に含まれていた微粒子Ｄが除去されることになる。

本発明においては、被処理気体を低温プラズマ処理室Ｐに導入する前に、目の細かい緻密な高性能エアフィルタ（粉塵捕集フィルタ）ＦＰに通過させ、径が比較的大きな粉塵を捕捉して除去してから低温プラズマ処理室Ｐに導入することが好ましい。高性能エアフィルタＦＰを通過した空気Ａ１は、高性能エアフィルタＦＰによって大部分の粉塵が捕捉されるので粉塵をほとんど含んでいないが、高性能エアフィルタＦＰでは捕捉することのできない微粒子Ｄを分散して含んでいる。こうした空気Ａ１を、前記の通り、低温プラズマ処理室Ｐ及び粗塵エアフィルタＦで処理すると、高度に清浄化された処理済空気Ａ３を得ることができる。粗塵エアフィルタＦは、前記高性能エアフィルタＦＰよりも目を粗くすることができる。

なお、微粒子Ｄは、それらが固体微粒子又は液体微粒子のいずれであっても帯電して凝集体を形成することができるので、粗塵エアフィルタＦで捕捉することができる。しかし、粗塵エアフィルタＦは、帯電凝集体を次々に電気的に捕捉可能にする目的で、一般的にはアースされているので、固体微粒子の凝集体は、粗塵エアフィルタＦ上で電気的引力が失われて微粒子に再分離することがある。従って、粗塵エアフィルタＦに振動などが与えられと粗塵エアフィルタＦから微粒子として振り落とされ、処理済空気Ａ３が固体微粒子で再び汚染されることになる。一方、液体微粒子の場合は、電気的引力が失われても凝集体が微粒子に再分離することはないので、粗塵エアフィルタＦに捕捉された後で、粗塵エアフィルタＦに振動などが与えられても、脱落することはない。

本発明で処理される被処理気体は、液滴微粒子を含有する気体である。前記液滴微粒子は、気体（特に空気）中に浮遊することのできるものであれば特に限定されず、例えば、その粒径や成分も気体中に浮遊することのできるものであれば特に限定されない。前記液滴微粒子は、水系、有機系、又は油系の液滴であることができる。本発明においては、例えば、高性能エアフィルタを通過する微粒子であっても、凝集させて捕捉することができる。例えば、０．３μｍ以下の微粒子や０．１μｍ以下の微粒子でも、これらを気体中で凝集させて、中性能以下のエアフィルタのよって捕捉することができる。

本発明において、被処理気体の代表例は、タバコ煙のタール微粒子（粘性液滴微粒子）を含む気体、すなわち、タバコ煙含有気体である。タバコ煙含有気体を本発明によって処理することにより、タール微粒子（粘性液滴微粒子）を有効に除去することができる。前記タバコ煙含有気体としては、例えば、喫煙室内、遊戯場内、喫煙車両、飲食店、及びホテルロビー等の空気を挙げることができる。本発明によって、実際に前記被処理気体を処理する場合には、被処理気体を取り入れる取入口を、例えば、喫煙室等の天井、壁面、及び／又は床面に適宜設けることができる。あるいは、被処理気体取入口と処理済気体放出口とを有する浄化装置を喫煙室などに設置することもできる。

本発明のその他の被処理気体としては、例えば、食品加工工場（特に、食用油を使用して食品を加工する工場）の排気ガスや室内環境ガスを挙げることもできる。これらの排気ガスや室内環境ガスには、多くの油滴が含まれており、高性能エアフィルタで処理した空気にも多くの油滴微粒子が当然に含まれているからである。更に、潤滑油などの機械油の液滴を含む気体を発生する工場の排気ガスや室内環境ガスの処理にも、本発明を有効に利用することができる。

本発明において、被処理気体中に含まれている液滴微粒子を帯電させて凝集させる低温プラズマ処理室としては、無声放電によって低温プラズマを発生する任意の手段を用いることができる。無声放電は、コロナ放電などと比較すると、オゾン発生の点でエネルギー効率が高い。
例えば、本発明で用いることのできるプラズマ処理室は、被処理気体が通過可能な形状の絶縁体製のハウジング内部に、接地電極と被接地電極とからなる電極対の群を前記被処理気体と接触可能な位置に有し、前記電極対の間に絶縁体を挟んだ構造を有することができる。また、前記プラズマ処理室は、前記の絶縁体を挟んだ電極対に交流電流を印加させて放電させる、いわゆる無声放電によってプラズマを発生させることができ、ラジカル及び／又はオゾンを発生させることができる。前記の交流放電には、沿面放電も利用することができる。

プラズマ処理室においては、交流放電によってイオンが生成され、そのイオンによって液滴微粒子が帯電するか、あるいは、液滴微粒子それ自体が交流放電によって帯電する。交流放電による帯電のため、正帯電の液滴微粒子群と、負帯電の液滴微粒子群とが形成され、それらは相互に電気的に引き寄せ合い、凝集して凝集体を形成する。なお、正帯電の液滴微粒子群と、負帯電の液滴微粒子群とが完全に同数で凝集することは稀なので、ほとんどの凝集体もそれ自体が帯電している。こうして、プラズマ処理室において、帯電凝集体を含有する気体（空気）が形成される。

プラズマ処理室においては、前記のように帯電凝集体が形成されると共に、発生するラジカル及び／又はオゾンにより、被処理気体中に含まれている気体成分が分解及び／又は酸化される。従って、本発明は、被処理気体中に含まれている気体成分を無臭化及び／又は無毒化する効果も有している。この分解及び／又は酸化作用を促進する目的で、プラズマ処理室の下流に触媒処理室を設け、酸化触媒などを配置することができる。なお、この触媒処理室に凝集体が付着すると、触媒が不活性化するので、触媒処理室の上流側に凝集体捕捉フィルタを設けることが好ましい。

本発明においては、プラズマ処理室の下流に設ける凝集体捕捉フィルタとして、粗塵用エアフィルタや中性能エアフィルタ以下の粗いエアフィルタを用いることができる。例えば、クリーンルームで使用される浮遊粒子除去用エアフィルタは、粒子径と捕集効率から、「粗塵用エアフィルタ」、「中性能エアフィルタ」、「ＨＥＰＡフィルタ」、及び「ＵＬＰＡフィルタ」の４種類に分類されている。「粗塵用エアフィルタ」は、粒子径５μｍ以上の粒子に対し、５０〜９０％程度の捕集効率（重量法）を示すものと規定されている。重量法とは、上流と下流の塵埃の重さの比較によって除去効率を表示する方法である。本発明では、こうした「粗塵用エアフィルタ」を凝集体捕捉フィルタとして用いることができる。また、「中性能エアフィルタ」とは、粒子径１μｍ以上の粒子に対し、９５％程度以上の捕集効率（比色法）を示すものと規定されている。比色法は、上流と下流に設けた濾紙の汚れ具合を色で比較する表示法である。本発明では、こうした「中性能エアフィルタ」も凝集体捕捉フィルタとして当然に用いることができる。

一方、「ＨＥＰＡフィルタ」は、０．３μｍの粒子に関して９９．９７〜９９．９９９％の捕集効率（計数法）を示す高性能エアフィルタである。計数法とは、上流と下流の塵埃数の比較により除去効率を表示する方法で、ＤＯＰ法等の手法がある。また、ＨＥＰＡフィルタは、ＪＩＳＺ８１２２によって、「定格風量で粒径が０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を持つエアフィルタ」と規定されている。本発明では、こうした高性能エアフィルタである「ＨＥＰＡフィルタ」を凝集体捕捉フィルタとして用いる必要はなく、低温プラズマ処理室の上流に配置する粉塵捕集フィルタとして用いることができる。更に、「ＵＬＰＡフィルタ」とは、０．１μｍの粒子に関して９９．９９９５％以上の捕集効率（計数法）を示すものとされている。当然、このような高性能エアフィルタである「ＵＬＰＡフィルタ」を凝集体捕捉フィルタとして用いる必要はない。なお、準ＨＥＰＡフィルタと称されるエアフィルタも存在し、０．３μｍの粒子に関して９５％の捕集効率（計数法）を示す。このような準ＨＥＰＡフィルタも、本発明では高性能エアフィルタに属し、凝集体捕捉フィルタとして用いる必要はなく、低温プラズマ処理室の上流に配置する粉塵捕集フィルタとして用いることができる。

本発明においては、前記の通り、粉塵捕集フィルタとして、高性能エアフィルタ、例えば、準ＨＥＰＡフィルタ、ＨＥＰＡフィルタ、又はＵＬＰＡフィルタを、プラズマ処理室の上流側に設けることができる。高性能エアフィルタをプラズマ処理室の上流側に設けることにより、プラズマ処理室へ導入する被処理気体から、固体粒子ないし固体微粒子、及び液体粒子ないし液体微粒子を取り除くことができる。このように、被処理気体から固体及び液体成分を捕集して除去することにより、プラズマ処理室において、気体成分の分解反応や酸化反応を効果的に実施することができる。本発明においては、高性能エアフィルタである前記粉塵捕集フィルタを通過してしまう液滴微粒子であっても、低温プラズマ処理室の下流に配置した凝集体捕捉フィルタによって捕集して除去するという優れた効果を有する。

本発明において用いることができる粉塵捕集フィルタの捕集効率（計数法）は、好ましくは、０．５μｍの粒子に関して９５％以上であり、より好ましくは０．３μｍの粒子に関して９５％以上である。また、本発明において用いることができる粉塵捕集フィルタの圧力損失は、好ましくは１００Ｐａ〜２５０Ｐａ、より好ましくは１５０Ｐａ〜２００Ｐａである。捕集効率の上限は特に限定されないが、ＵＬＰＡフィルタ以上の高性能エアフィルタを用いると、装置全体の圧力損失が増加するので好ましくない。また、本発明においては、準ＨＥＰＡフィルタ程度のエアフィルタを粉塵捕集フィルタとして用いても、それを通過する液滴微粒子を最終的には除去することができる。なお、粉塵捕集フィルタの捕集効率（計数法）が、０．５μｍの粒子に関して９５％未満になると、塵埃の除去が不充分になり、その結果、触媒上段の粗フィルタでのタール保持量が多くなり、触媒への液ダレが発生するので好ましくない。

本発明においては、前記の通り、低温プラズマ処理室の下流に凝集体捕捉フィルタを配置する。凝集体捕捉フィルタとしては、前記の通り、粗塵用エアフィルタや中性能エアフィルタ以下の粗いエアフィルタを用いることができる。本発明において用いることのできる凝集体捕捉フィルタの捕集効率（重量法）は、好ましくは、粒子径１０μｍ以上に対して５０％以上、より好ましくは、粒子径５μｍ以上の粒子に対して５０％以上である。捕集効率が、粒子径１０μｍ以上に対して５０％未満になると、帯電凝集体の捕捉が不充分になる。捕集効率の上限は特に限定されないが、準ＨＥＰＡフィルタ以上の高性能エアフィルタを用いると、装置全体の圧力損失が増加するので好ましくない。

本発明において用いることができる凝集体捕捉フィルタの圧力損失（厚さ＝５ｍｍ；風速＝１．０／ｓのとき）は、好ましくは１〜４０Ｐａ、より好ましくは３〜３０Ｐａである。

本発明において用いることができる凝集体捕捉フィルタは、例えば、不織布あるいは金属繊維からなることができる。不織布としては、羊毛やコットンなどの天然繊維、レーヨンやアセテートなどの化学繊維、ガラス繊維や炭素繊維などの無機繊維、又はポリプロピレンやポリエステルなどの合成繊維、あるいはそれらの混合物からなることができる。

粗塵フィルタには、荷電された凝集体が次々に付着するので、粗塵フィルタそれ自体も帯電する。粗塵フィルタが帯電すると、帯電凝集体の付着が阻害されるので、粗塵フィルタをアースして、帯電状態を解除しておくことが好ましい。

本発明においては、凝集体捕捉フィルタ室の下流に、例えば、触媒処理室を設けることができる。触媒処理室は、例えば、プラズマ処理室で発生したラジカル及び／又はオゾンによる分解反応や酸化反応を促進する触媒を充填していることができる。

次に、タールを液滴微粒子として含むタバコ煙含有気体の浄化処理に、本発明を利用する態様について説明する。
図２は、タバコ煙含有気体の浄化処理に利用する本発明装置５０の好ましい態様を模式的に示す説明図である。
本発明の気体処理装置５０は、タバコ煙含有被処理気体Ｇ_１を連続的又は断続的に取り入れる取入口５１と、処理済気体Ｇ_５を放出する放出口５２とを有し、被処理気体を処理する際の流れ方向に沿って上流側から下流側へ、集塵手段３０と、低温プラズマ処理室１０と、粗塵フィルタ２０と、触媒処理室４０とを順に直列状に配置して含む。

前記取入口５１と集塵手段３０との間に、被処理気体Ｇ_１を集塵手段３０に導入する吸気管５８ａを設けることができる。同様に、前記の集塵手段３０と低温プラズマ処理室１０との間に、集塵処理気体Ｇ_２を低温プラズマ処理室１０に導入する第１移送管５８ｂを設け、低温プラズマ処理室１０と粗塵フィルタ２０との間に、低温プラズマ処理した後のプラズマ処理気体Ｇ_３を粗塵フィルタ２０に導入するための第２移送管５８ｃを設け、前記粗塵フィルタ２０と前記の触媒処理室４０との間に、凝集体除去処理気体Ｇ_４を触媒処理室４０に導入する第３移送管５８ｄを設け、そして、前記の触媒処理室４０と前記の放出口５２との間に処理済気体Ｇ_５を外部に放出するための放出管５８ｅを設けることができる。前記の放出管５８ｅには、強制送気用ファン５７を設けることができる。

図２に示す本発明の気体処理装置５０においては、前記放出管５８ｅに設けた前記強制送気用ファン５７に代えて、あるいは、前記強制送気用ファン５７に加えて、前記取入口５１の下流の任意の位置に、必要により、１つ又は複数の強制送気用ファンを設けることができる。

本発明の気体処理装置５０は、低温プラズマ処理室１０の上流側に集塵手段３０を有している。集塵手段３０は、粉塵捕集フィルタとして、タバコ煙含有被処理気体Ｇ_１に含まれている粉塵（例えば、固体粒子や液体粒子ないし固体微粒子や液体微粒子）を捕集する目的で設ける。粉塵には、例えば、喫煙室内の塵埃や紫煙の粒子成分（又は微粒子成分）が含まれる。従って、集塵手段３０は、粉塵を捕集して除去することのできる高性能エアフィルタを含み、更に、必要により、その上流側に、前記高性能エアフィルタよりは目の粗いプレエアフィルタを１層又は２層以上設けることができる。高性能エアフィルタとしては、例えば、前記の準ＨＥＰＡフィルタ、ＨＥＰＡフィルタ、又はＵＬＰＡフィルタを用いることができる。また、目の粗いプレエアフィルタとしては、例えば、前記の粗塵用エアフィルタ又は中性能エアフィルタを用いることができる。あるいは、プレエアフィルタとして、上流側から粗塵用エアフィルタと中性能エアフィルタとを２層にして配置することもできる。なお、タバコ煙含有気体に含まれているタール微粒子（粘性液滴微粒子）の内、集塵手段３０によって捕捉される液滴もあるが、タール微粒子の中には、０．３μｍ以下ないし０．１μｍ以下の液滴微粒子も多く含まれており、これらの液滴微粒子は、集塵手段３０を通過して、次の低温プラズマ処理室１０に導入される。

集塵手段３０で集塵処理された気体は、低温プラズマ処理室１０に導入される。この低温プラズマ処理室１０では、交流放電（いわゆる無声放電）によってラジカル及び／又はオゾンを発生させ、粉塵捕集後の被処理気体に含まれている処理対象気体成分（例えば、タバコの臭気成分や揮発性有機化合物）の分解や酸化を行うことができる。同時に、集塵手段３０を通り抜け、捕集することのできなかった微粒子（固体微粒子及び液体微粒子）をそれぞれ帯電させることができる。帯電微粒子は、それぞれ電気的に凝集し、凝集体を形成する。特に、集塵手段３０を通過したタール微粒子は、それぞれ帯電し、タール微粒子凝集体を形成する。

プラズマ処理後の気体Ｇ_４は、ラジカル及び／又はオゾンを含むと共に、液滴微粒子の凝集体（特には、タール微粒子凝集体）を分散させて含有している。これらの凝集体全体の径は、個々の液滴微粒子の径よりも大幅に増加しており、更にこれらの凝集体が帯電しているので、目の粗いエアフィルタを備えた粗塵フィルタ２０によって容易に捕捉することができる。粗塵フィルタ２０としては、例えば、前記の粗塵用エアフィルタ又は中性能エアフィルタを１層又は２層以上で用いることができる。あるいは、上流側から、粗塵用エアフィルタと中性能エアフィルタとを順に配置することもできる。粗塵フィルタ２０をアースして、荷電された凝集体が次々に付着することを可能にしておくのが好ましい。なお、固体微粒子の内、集塵手段３０を通り抜けて低温プラズマ処理室１０に導入された微粒子も同様に荷電されて凝集体を形成しており、粗塵フィルタ２０に到達して捕集される。これらの固体微粒子凝集体は、粗塵フィルタ２０上で電気的引力が失われるが、高粘性のタール微粒子凝集体に付着するので粗塵フィルタ２０から脱落することがない。

こうして処理された処理済気体Ｇ_５は、前記放出管５８ｅを経て強制送気用ファン５７によって放出管５８ｅを経由して放出口５２から装置外部に放出される。この気体処理装置５０によって、被処理気体をバッチ的又は好ましくは連続的に処理することができる。

なお、本発明の気体処理装置５０においては、吸気管５８ａ、第１移送管５８ｂ、第２移送管５８ｃ、第３移送管５８ｄ、及び放出管５８ｅのいずれか１つあるいは２つ以上を設けずに、それらの管によって連結されている各部材を直接に連結させることもできる。こうした態様の一つを図３に示す。図３に示す本発明の気体処理装置５０ａは、被処理気体Ｇ_１を集塵手段３０に導入する吸気管５８ａ、前記集塵手段３０、低温プラズマ処理室１０、粗塵フィルタ２０、触媒処理室４０、前記触媒処理室で処理した後の処理済気体Ｇ_５を外部に放出するための放出管５８ｅ、前記放出管５８ｅに設けた強制送気用ファン５７、及び処理済気体の放出口５２を備えている。

本発明を食品加工工場や機械油使用工場の空気浄化に用いる場合には、低温プラズマ処理室の前に、それらの処理に適した装置を適宜に配置し、低温プラズマ処理及び凝集体捕捉フィルタを利用して、被処理空気中に含まれている液滴微粒子、特に油系液滴微粒子を効果的に捕集して除去することができる。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。

《実施例１》
図３に示す気体処理装置５０ａと同様の構造を有するタバコ煙含有空気清浄機を２種の喫煙室（喫煙室Ａ及び喫煙室Ｂ）に設置して、浄化実験を行った。喫煙室Ａ（約１０ｍ^３）では、１日当たりの喫煙本数を１００本として７２日間に亘って実験を行い、喫煙室Ｂ（約１８ｍ^３）では、１日当たりの喫煙本数を２００本として８９日間に亘って実験を行った。
集塵手段３０としては、プレフィルタ１層を準ＨＥＰＡ１層の上に載置して備えたエアフィルタ群を用いた。使用したプレフィルタ（呉羽テック製不織布）は、目付が４５±５ｇ／ｍ^２であり、厚さが２．３±０．３ｍｍであり、圧力損失が５．０±２．０Ｐａ（風速１．０／ｓのとき）であった。また、粉塵捕集フィルタとして使用した準ＨＥＰＡ（ＣＳ−１３Ｙ−III−Ａ；株式会社エース製）は、初期圧力損失が１８７Ｐａ以下であり、処理風量１５ｍ^３／ｈにおいて捕集効率が９５％以上（０．３μｍ粒子にて）であった。

低温プラズマ処理室１０としては、交流放電によってプラズマを発生する装置（ＳＰ−１５；日鉄鉱業製）を用いた。粗塵フィルタ２０としては、前記集塵手段３０で用いたプレフィルタ（呉羽テック製不織布）と同じフィルタを３層として、触媒処理室４０の上に載置した。取入口５１への送風量は、８００〜９００ｍ^３／ｈの範囲内になるように調整した。

喫煙室Ａに７２日間設置した後、及び喫煙室Ｂに８９日間設置した後で、それぞれ、集塵手段３０のプレフィルタとして用いたエアフィルタと、粗塵フィルタ２０として用いたエアフィルタとを取り出して、上流側表面をそれぞれ観察した。集塵手段３０のプレフィルタは、設置した際には全面がきれいな白色であったが、表面全体が褐色に変色しており、喫煙室の浮遊物と思われる繊維状の埃が表面に薄く付着していた。一方、粗塵フィルタ２０として用いたフィルタも、設置した際には同様に全面がきれいな白色であったが、表面全体が黒褐色（ヤニ色）に変色していた。喫煙室Ａでの７２日後の重量増加は約４９．７ｇであり、喫煙室Ｂでの８９日後の重量増加は約３８．３ｇであった。なお、タール以外の付着物は特には観察されなかった。

《比較例１》
実施例１で用いた装置と同様の装置を喫煙室Ａ及び喫煙室Ｂに設置し、低温プラズマ処理室１０を作動させない状態（電源オフ状態）で７２日間（喫煙室Ａ）及び８９日間（喫煙室Ｂ）に亘って放置した後、集塵手段３０のプレフィルタと、粗塵フィルタ２０として用いたフィルタとを取り出して、上流側表面をそれぞれ観察した。喫煙室Ａ及び喫煙室Ｂのいずれの集塵手段３０のプレフィルタも、実施例１の場合と同様に、表面全体が褐色に変色しており、喫煙室の浮遊物と思われる繊維状の埃がところどころに付着していた。一方、粗塵フィルタ２０として用いたフィルタは、喫煙室Ａ及び喫煙室Ｂに最初に設置した際の白色のままで、ほとんど変化は認められなかった。また、フィルタの重量変化も認められなかった。

本発明は、液滴微粒子を含有する気体から液滴微粒子を、簡易なエアフィルタによって有効に除去することができるので、例えば、タバコ煙含有気体を処理してタール微粒子を除去すること、食品加工工場や機械油使用工場の空気浄化に用いて油性液滴微粒子の除去に利用することができる。

本発明の原理を模式的に示す説明図である。本発明装置の好ましい態様を模式的に示す説明図である。本発明装置の別の好ましい態様を模式的に示す説明図である。

符号の説明

ＦＰ・・・高性能エアフィルタ；Ｐ・・・低温プラズマ処理室；
Ｆ・・・粗塵エアフィルタ；Ａ１・・・微粒子含有空気；Ａ２・・・凝集体含有空気；
Ａ３・・・処理済空気；Ｄ・・・微粒子；Ｍ・・・凝集体；
１０・・・低温プラズマ処理室；２０・・・粗塵フィルタ；３０・・・集塵手段；
４０・・・触媒処理室；
５０，５０ａ・・・気体処理装置；５１・・・取入口；５２・・・放出口
５７・・・強制送気用ファン；５８ａ・・・吸気管；５８ｂ・・・第１移送管；
５８ｃ・・・第２移送管；５８ｄ・・・第３移送管；５８ｅ・・・放出管；
Ｇ_１・・・被処理気体；Ｇ_２・・・集塵処理気体；Ｇ_３・・・プラズマ処理気体；
Ｇ_４・・・凝集体除去処理気体；Ｇ_５・・・処理済気体。

Claims

低温プラズマ処理室に、液滴微粒子を含有する被処理気体を通過させて前記液滴微粒子を凝集させ、こうして形成された凝集体含有気体を凝集体捕捉フィルタに通過させて前記凝集体を捕集して除去することを特徴とする、液滴微粒子含有被処理気体の処理方法。
前記凝集体捕捉フィルタが、粒子径１０μｍ以上の粒子に対して捕集効率（重量法）５０％以上を示すエアフィルタである、請求項１に記載の方法。
液滴微粒子含有被処理気体を粉塵捕集フィルタで処理してから、前記低温プラズマ処理室を通過させる、請求項１又は２に記載の方法。
前記粉塵捕集フィルタの捕集効率（計数法）が、０．３μｍの粒子に関して９５％以上である、請求項３に記載の方法。
（１）液滴微粒子を含有する被処理気体を取り入れる取入口、
（２）前記取入口から取り入れた液滴微粒子含有被処理気体を低温プラズマで処理して前記液滴微粒子を凝集させる低温プラズマ処理室、
（３）前記液滴微粒子の凝集体を含む気体から前記凝集体を捕集して除去することのできる凝集体捕捉フィルタ、及び
（４）前記凝集体捕捉フィルタを通過した処理済気体を放出する放出口
を有することを特徴とする、前記被処理気体の処理装置。
前記取入口（１）と前記低温プラズマ処理室（２）との間に、粉塵捕集フィルタを備える、請求項５に記載の装置。