JP3559356B2

JP3559356B2 - Gas purifier

Info

Publication number: JP3559356B2
Application number: JP17776795A
Authority: JP
Inventors: 康弘富田; 雄二白柳
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1995-07-13
Filing date: 1995-07-13
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2015-07-13
Also published as: JPH0924296A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、Ｘ線の照射を利用した気体清浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の気体清浄装置としては、特開平６−２６２０９９号公報に開示されるものが知られている。これは、筐体内を上流から下流に流れる対象空気流に対して軟Ｘ線を照射することにより、その対象空気流に含まれる汚染物質をイオン化し、次にイオン化された不純物を軟Ｘ線照射手段の下流に設置された除去手段により除去する装置である。この除去手段は、空気流通方向に対して略平行に配置された複数のプレート集塵電極から構成される。隣接するプレート集塵電極間に電界が形成されるので、正または負にイオン化された汚染物質を空気の流通に従って反対極の集塵電極に効果的に吸着させることが可能になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の気体清浄装置は、気体中に存在するタバコ粒子等の汚染物質やタール状物質等の悪臭物質を除去するのに最適であるとは言えない。このため、現在でも、汚染物質や悪臭物質を効率良く除去できる気体清浄装置の実現が要望されている。
【０００４】
本発明は、上記の要望に応えるべくなされたもので、汚染物質や悪臭物質を効率良く除去できる気体清浄装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明の気体清浄装置は、（ａ）気体導入口及び気体排出口を有する筐体と、（ｂ）気体導入口から気体排出口へ向けて筐体内を流通する気体に対しＸ線を照射するＸ線照射手段と、（ｃ）筐体内における気体の流通経路上に配置された複数の捕集電極であって、活性炭を材料とするものと、（ｄ）この捕集電極間に電圧を印加する電圧印加手段とを備えている。
【０００６】
本発明の気体清浄装置は、（ｅ）気体導入口から筐体外の気体を導入し、気体導入口から気体排出口へ向かう気体流を生じさせる気体流生成手段をさらに備えていても良い。
【０００７】
また、上記の捕集電極の表面に所定の物質（例えば、アンモニア）と反応する化学反応剤（例えば、アンモニア中和剤）が付着していても良い。
【０００８】
【作用】
本発明の気体清浄装置では、筐体内に導入された気体にＸ線が照射されることにより、気体中に含まれる汚染物質や悪臭物質が効率良く電離あるいは帯電する。電圧印加手段が捕集電極間に電圧を印加すると、捕集電極間に電界が発生し、イオン化あるいは帯電した物質が電界の電気的引力により捕集電極に引き寄せられ、捕集電極の材料である活性炭に吸着する。これにより、気体中の汚染物質や悪臭物質が捕集、除去される。
【０００９】
活性炭は優れた吸着性を有しているため、一度吸着した物質が離脱することは起こりにくい。また、活性炭はＸ線の透過性に優れているため、捕集電極にＸ線が照射されてもＸ線は捕集電極を十分に透過する。このため、捕集電極間に存在する気体にもＸ線が十分に照射されるため、イオン化あるいは帯電した物質が反対極性の電荷と再結合して電荷を失うような事態が生じにくい。従って、本発明の気体清浄装置によれば、汚染物質や悪臭物質が効率良く捕集、除去される。
【００１０】
さらに、活性炭は軽量であることから、捕集電極の交換や廃棄等も容易であり、装置全体の軽量化も可能である。
【００１１】
次に、本発明の気体清浄装置のうち捕集電極の表面に所定の物質と反応する化学反応剤が付着しているものでは、この所定物質と化学反応材とが化学反応を起こすことで、その物質が捕集電極に吸着しやすくなる。これによって、汚染物質や悪臭物質の捕集効率が一層高まることになる。
【００１２】
【実施例】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致していない。
【００１３】
図１は、本実施例の気体清浄装置の構成を示す断面図である。この気体清浄装置は、プレフィルタ１０、Ｘ線照射装置２０、捕集電極３０〜３２、高電圧源４０、ファン５０及びこれらを収容する筐体６０から構成されている。
【００１４】
筐体６０は絶縁性材料から構成された略直方体であり、その容積は２．７ｍ^３である。筐体６０の上部には導入口１１が形成されており、プレフィルタ１０はこの導入口１１を覆うように取り付けられている。このプレフィルタ１０は、導入口１１から導入されるガス中の粗粒子を濾過する機能を有している。
【００１５】
Ｘ線照射装置２０は、Ｘ線源２２及びＸ線透過窓２４から構成されている。Ｘ線源２２は、筐体６０の上壁に設置されており、Ｘ線源２２から出射するＸ線が筐体６０の内部に入射するようになっている。Ｘ線透過窓２４は、筐体６０の上壁の内面に設置されており、Ｘ線源２２から出射するＸ線がこのＸ線透過窓２４を透過して筐体６０内に入射するようになっている。
【００１６】
捕集電極３０〜３２は、いずれもハニカム状のものである。これらの捕集電極３０〜３２は、Ｘ線照射装置２０の下方に位置するように筐体６０の側壁に取り付けられている。各捕集電極３０〜３２は、いずれもその上面をＸ線照射装置２０に向け、互いに約５ｍｍの間隔をおいて平行に配置されている。
【００１７】
図２は、捕集電極３０〜３２の構造を示す斜視図である。捕集電極３０〜３２は活性炭を材料とする炭素繊維ペーパーで構成されたハニカム状のものであり、その寸法は、長さ１８０ｍｍ、幅１６０ｍｍ、厚さ２０ｍｍである。また、捕集電極３０〜３２の接触面積は２３ｃｍ^２／ｃｍ^３であり、圧力損失は０．７５ｍｍＡｑである。
【００１８】
この捕集電極３０〜３２は、平面状の炭素繊維ペーパー上に断面が波形状の炭素繊維ペーパーを貼り付けた段ボール紙を作製し、この段ボール紙を数段にわたって積層してから、図２のＡ−Ａ′方向に沿って厚さ２ｃｍに切り出すことで作製することができる。なお、本実施例の場合、波形紙の波ピッチは３．３ｍｍ、波高は２．１ｍｍである。図示の通り、捕集電極３０〜３２は平面紙と波形紙との間隙からガスが通過するようになっている。
【００１９】
なお、捕集電極３０〜３２としては、図３のように平面状の炭素繊維ペーパー上に断面が波形状の炭素繊維ペーパーを貼り付けた段ボール紙を丸めて筒状にし、これを所定の厚さに切り出したものを用いることもできる。
【００２０】
次に、高電圧源４０は約１０ｋＶの出力を有するもので、筐体６０の外部に設置されており、捕集電極３０〜３２に差し込まれた導線を介してこれらの電極に接続されている。活性炭は導電性であるから、高圧電源４０と捕集電極３０〜３２とは電気的に接続されていることになる。最も上方に位置する捕集電極３０と、最も下方に位置する捕集電極３２は、ともにグランド電位（ゼロ電位）を保持している。これらのフィルタの中間に位置する捕集電極３１には、高電圧源４０から約１０ｋＶの高電圧が印加される。これにより、捕集電極３０と３１の間、及び捕集電極３１と３２との間には電界が形成される。
【００２１】
筐体６０の下部には排出口１２が形成されており、ファン５０は排出口１２の内部に設置されている。ファン５０は、図示しない電源からの電力の供給を受けて回転し、筐体６０の外部のガスを導入口１１から筐体６０内に導入すると共に、このガスを排出口１２から排出する。すなわち、ファン５０の回転によって、筐体６０内において導入口１１から排出口１２へ向かうガス流が生成される。
【００２２】
次に、本実施例の気体清浄装置の動作を説明する。まず、図示しない電源からの電力の供給を受けてファン５０が回転し、これによって空気等のガスがプレフィルタ１０及び導入口１１を通過して筐体６０の内部に導入される。このとき、ガス中の粗粒子はプレフィルタ１０によって濾過される。
【００２３】
導入されたガスには、タバコ粒子、硫黄含有化合物（ＳＯ_Ｘ、Ｈ_２Ｓ）、窒素化合物（ＮＯ_Ｘ、ＮＨ_３）、Ｏ_３、不飽和アルデヒド等のガス状汚染物質や、アンモニア、タール状物質等の悪臭物質など、プレフィルタ１０では除去されないような微小物質が含まれている。
【００２４】
導入ガスは、Ｘ線照射装置２０の下方でＸ線の照射を受ける。これにより、導入ガスに含まれる汚染物質や悪臭物質はイオン化するか、あるいはイオン化した物質から離脱した電子により帯電する。なお、イオン化を好適に行うためには、約１ｋｅＶ〜１０ｋｅＶの軟Ｘ線を用いると良い。
【００２５】
上述のようにしてイオン化あるいは帯電した汚染物質や悪臭物質は筐体６０内を流路にそって流れ、捕集電極３０〜３２に到達する。上述のように隣り合う電極間には電界が生じており、この電界の電気的引力（クーロン力）によって汚染物質や悪臭物質は各電極に引き寄せられ、電極を構成する活性炭に吸着する。このようにして、汚染物質や悪臭物質などが捕集、除去されるので、導入ガスを清浄化することができる。
【００２６】
また、Ｘ線の照射によりイオン化あるいは帯電した汚染物質や悪臭物質はある程度の大きさの集団（クラスター）を形成し、このクラスターは比較的大きな電荷を有しているので、捕集電極間の電界によるクーロン力も大きい。このため、汚染物質や悪臭物質は極めて迅速に捕集、除去される。
【００２７】
なお、本発明者らの知見によれば、汚染物質等を好適に補集するためには、捕集電極間に生じる電界強度を約５〜２０ｋＶ／ｃｍとするのが好ましい。
【００２８】
捕集電極３０〜３２を通過したガスは、ファン５０により生成された流路にしたがって排出口１２へ向かって進行し、排出口１２から排出される。ガスに含まれていた汚染物質や悪臭物質は、その大部分が捕集電極３０〜３２によって除去されているので、排出されるガスは、導入されたガスに比べて極めて清浄なものとなる。
【００２９】
本実施例の気体清浄装置において捕集電極３０〜３２を構成する活性炭は、優れた吸着性を有しているので、汚染物質や悪臭物質を効率良く捕集することができ、しかも一度捕集した物質が離脱しにくくなっている。
【００３０】
また、活性炭はＸ線の透過性にも優れており、捕集電極３０〜３２にＸ線が照射されてもＸ線は捕集電極を十分に透過するため、捕集電極間に存在するガスにもＸ線が十分に照射される。イオン化あるいは帯電した物質がＸ線の照射を受けない状態におかれると再結合を起こして電荷を失う可能性が大きいが、本実施例の気体清浄装置では、上記のようにＸ線が捕集電極３０〜３２を十分に透過して汚染物質や悪臭物質に照射されるので再結合は生じにくい。このため、本実施例の気体清浄装置では、捕集電極間の電界による捕集作用が良好に発揮される。
【００３１】
このように、本発明の気体清浄装置によれば、捕集電極間に電界を形成した効果と捕集電極を活性炭で構成した効果とが相まって、汚染物質や悪臭物質を非常に効率良く捕集、除去することができ、極めて高い清浄度を実現することができる。このことは、ファン５０の回転数を上げて筐体６０内におけるガスの風量を上昇させても十分な除去効率を維持することができることを意味する。従って、本実施例の装置によれば、迅速に気体を清浄化することが可能である。
【００３２】
さらに、活性炭は軽量な材料であることから、金属などで捕集電極を構成した場合に比べて、捕集電極を軽量にすることができる。このため、廃棄の際などにも捕集電極の取扱いが容易であるという利点がある。また、装置全体の軽量化を実現することも容易である。
【００３３】
図４は、本実施例の気体清浄装置のアンモニアガスに対する脱臭効果を示す図である。この図に示されるデータは、ファン５０により生成されるガス流の風量を１００ｍ^３／ｈｏｕｒとし、アンモニアガスの濃度を３０ｐｐｍとした条件下で取得したものであり、アンモニアガスの定量は検知管法による。また、捕集電極３０〜３２の表面にはアンモニアと中和反応を起こすアンモニア中和剤が塗付されており、アンモニアの吸着性を高めてある。本実施例による臭気の減衰曲線を示すのはＸ線を照射した場合のａ線であるが、これとの比較のため、Ｘ線を照射しない場合の減衰曲線を示すｂ線、及び臭気の自然減衰を示すｃ線も図示してある。
【００３４】
図４に示されるように、Ｘ線を照射した場合は、照射しない場合に比べて明らかに脱臭効率が向上している。このように、本実施例の気体清浄装置によれば、臭気を帯びたガスを効率良く脱臭することができる。
【００３５】
図５は、本実施例の気体清浄装置によるタバコの煙の除去効果を示す図である。この図に示されるデータは、本実施例の気体清浄装置を容積２０ｍ^３の室内に配置して取得したものである。また、本実施例による除去効果を示すのは図中の減衰曲線であるが、これとの比較のため、自然減衰を示す曲線も図示してある。この図に示されるように、本実施例の気体清浄装置によれば、気体中の汚染物質を効率良く除去することができる。
【００３６】
以上、本発明の実施例を詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、捕集電極としては、実施例で用いたハニカム状のもの以外に、シート状、板状、スポンジ状、網状、繊維状等のものを用いることもできる。また、導電性かつ通気性の保持部材により粉末状や粒状の活性炭を包囲したものを捕集電極として用いることも可能である。
【００３７】
また、捕集電極は、取り替えが容易なようにカートリッジ型になっていることが好ましい。本実施例の気体清浄装置では、捕集電極が活性炭で構成されており、活性炭は金属に比べてかなり軽量であるから、取り替え作業が楽に行えるという利点がある。
【００３８】
次に、図６は、本実施例の気体清浄装置の変形例を示す断面図であり、（ａ）は装置の構成を示す断面図、（ｂ）は装置内のガスの流れを示す断面図である。この気体清浄装置１００は、プレフィルタ１０、Ｘ線照射装置２０、捕集電極３４〜３７、ファン５０及びこれらを収容する筐体６１を備えており、さらに捕集電極３４と３５の間、並びに３６と３７の間に電圧を印加する電圧源（但し、図示せず）を備えている。筐体６１の中央部には導入口１１が設けられており、側部には左右に二つずつ排出口１２が設けられている。電圧源から電圧が印加されることにより、捕集電極３４と３５の間、及び捕集電極３６と３７の間に電界が発生する。
【００３９】
Ｘ線照射装置２０は、照射Ｘ線が捕集電極３５及び３６の表面付近に照射されるように配置されている。図６（ｂ）に示されるように、導入口１１から筐体６１内に導入されたガスは、Ｘ線の照射を受けた後、捕集電極３４〜３７を通過して各排出口１２から排出される。図１の装置と同様に、ガス中の汚染物質や悪臭物質は捕集電極３４〜３７により効率良く除去されるので、各排出口１２からは清浄なガスが排出される。
【００４０】
図７は、上記の気体清浄装置１００を室内に設置した例を示す図である。この図において、気体清浄装置１００は、導入口１１及び排出口１２を露出させながら天井に埋設されており、気体清浄装置１００を駆動させることで室内の空気を清浄化できるようになっている。
【００４１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明した通り、本発明の気体清浄装置は活性炭を材料とする捕集電極を備えているので、活性炭の吸着性やＸ線透過性に基づいて汚染物質や悪臭物質が効率良く捕集、除去することができる。これにより、極めて高い清浄度を実現することができるとともに、十分に高い清浄度を維持しながら迅速に気体を清浄化することが可能である。
【００４２】
また、本発明の気体清浄装置のうち捕集電極の表面に所定の物質と反応する化学反応剤が付着しているものによれば、この所定物質との吸着性を高めて効率良く捕集、除去することができるので、気体の清浄度を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の気体清浄装置の構成を示す断面図である。
【図２】捕集電極３０〜３２の構造を示す斜視図である。
【図３】捕集電極の他の例を示す斜視図である。
【図４】実施例の気体清浄装置のアンモニアガスに対する脱臭効果を示す図である。
【図５】実施例の気体清浄装置によるタバコの煙の除去効果を示す図である。
【図６】（ａ）は図１の気体清浄装置の変形例を示す断面図であり、（ｂ）は装置内のガスの流れを示す断面図である。
【図７】図６の気体清浄装置を室内に設置した例を示す図である。
【符号の説明】
１０…プレフィルタ、１１…導入口、１２…排出口、２０…Ｘ線照射装置、２２…Ｘ線源、２４…Ｘ線透過窓、３０〜３７…捕集電極、４０…高圧電源、５０…ファン、６０…筐体。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a gas cleaning device using X-ray irradiation.
[0002]
[Prior art]
As a conventional gas cleaning device, a device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-262099 is known. By irradiating soft X-rays to a target air flow flowing from upstream to downstream in the housing, contaminants contained in the target air flow are ionized, and then the ionized impurities are irradiated with soft X-rays. This is a device that is removed by a removing unit installed downstream of the unit. This removing means is composed of a plurality of plate dust collecting electrodes arranged substantially parallel to the air flow direction. Since an electric field is formed between the adjacent plate dust collection electrodes, the positive or negative ionized contaminants can be effectively adsorbed to the opposite pole dust collection electrodes according to the flow of air.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned gas cleaning device is not optimal for removing pollutants such as tobacco particles and malodorous substances such as tar-like substances existing in the gas. For this reason, even now, there is a demand for a gas cleaning device capable of efficiently removing pollutants and odorous substances.
[0004]
The present invention has been made to meet the above-mentioned demands, and has as its object to provide a gas purifying apparatus capable of efficiently removing contaminants and odorous substances.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the gas cleaning apparatus of the present invention comprises: (a) a housing having a gas inlet and a gas outlet; and (b) a housing having a gas inlet and a gas outlet. X-ray irradiating means for irradiating the flowing gas with X-rays; (c) a plurality of collecting electrodes arranged on a gas flow path in the housing, the collecting electrodes being made of activated carbon; And a voltage applying means for applying a voltage between the collecting electrodes.
[0006]
The gas cleaning apparatus of the present invention may further include (e) a gas flow generating means for introducing a gas outside the housing from the gas inlet and generating a gas flow from the gas inlet to the gas outlet.
[0007]
Further, a chemical reactant (for example, an ammonia neutralizing agent) that reacts with a predetermined substance (for example, ammonia) may be attached to the surface of the collecting electrode.
[0008]
[Action]
In the gas cleaning apparatus of the present invention, the gas introduced into the housing is irradiated with X-rays, so that the pollutants and odorous substances contained in the gas are efficiently ionized or charged. When the voltage applying means applies a voltage between the collecting electrodes, an electric field is generated between the collecting electrodes, and the ionized or charged substance is attracted to the collecting electrodes by the electric attraction of the electric field, and is a material of the collecting electrodes. Adsorbs on activated carbon. Thereby, pollutants and odorous substances in the gas are collected and removed.
[0009]
Activated carbon has excellent adsorptivity, so that once adsorbed substances are hardly desorbed. Further, since activated carbon has excellent X-ray permeability, even if the collecting electrode is irradiated with the X-ray, the X-ray sufficiently passes through the collecting electrode. For this reason, the gas existing between the collecting electrodes is sufficiently irradiated with the X-rays, so that a situation in which the ionized or charged substance is recombined with the charge of the opposite polarity and loses the charge is less likely to occur. Therefore, according to the gas cleaning apparatus of the present invention, pollutants and odorous substances are efficiently collected and removed.
[0010]
Further, since the activated carbon is light in weight, it is easy to replace or dispose of the collecting electrode, and the weight of the entire apparatus can be reduced.
[0011]
Next, in the gas cleaning device of the present invention, in which a chemical reactant reacting with a predetermined substance is attached to the surface of the collecting electrode, the predetermined substance and the chemical reactant cause a chemical reaction, The substance is easily adsorbed on the collection electrode. Thereby, the collection efficiency of pollutants and odorous substances is further improved.
[0012]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description. Also, the dimensional ratios in the drawings do not always match those described.
[0013]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the gas cleaning device of the present embodiment. This gas cleaning device includes a pre-filter 10, an X-ray irradiator 20, collecting electrodes 30 to 32, a high voltage source 40, a fan 50, and a housing 60 accommodating them.
[0014]
The housing 60 is a substantially rectangular parallelepiped made of an insulating material, and has a volume of 2.7 m ³ . An inlet 11 is formed in an upper part of the housing 60, and the pre-filter 10 is attached so as to cover the inlet 11. The pre-filter 10 has a function of filtering coarse particles in the gas introduced from the inlet 11.
[0015]
The X-ray irradiation device 20 includes an X-ray source 22 and an X-ray transmission window 24. The X-ray source 22 is installed on the upper wall of the housing 60, and X-rays emitted from the X-ray source 22 enter the inside of the housing 60. The X-ray transmission window 24 is installed on the inner surface of the upper wall of the housing 60 so that the X-rays emitted from the X-ray source 22 pass through the X-ray transmission window 24 and enter the housing 60. Has become.
[0016]
Each of the collecting electrodes 30 to 32 has a honeycomb shape. These collecting electrodes 30 to 32 are attached to the side wall of the housing 60 so as to be located below the X-ray irradiation device 20. Each of the collecting electrodes 30 to 32 is arranged in parallel with an upper surface facing the X-ray irradiator 20 at an interval of about 5 mm.
[0017]
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the collecting electrodes 30 to 32. Each of the collecting electrodes 30 to 32 has a honeycomb shape made of carbon fiber paper made of activated carbon, and has dimensions of 180 mm in length, 160 mm in width, and 20 mm in thickness. The contact area of the collecting electrodes 30 to 32 is 23 cm ² / cm ³ , and the pressure loss is 0.75 mmAq.
[0018]
The collecting electrodes 30 to 32 were prepared by forming corrugated paper in which corrugated carbon fiber paper was pasted on a flat carbon fiber paper, and laminating the corrugated paper over several stages. It can be manufactured by cutting out to a thickness of 2 cm along the AA 'direction. In the case of the present embodiment, the wave pitch of the corrugated paper is 3.3 mm and the wave height is 2.1 mm. As shown in the figure, the collecting electrodes 30 to 32 allow gas to pass through the gap between the flat paper and the corrugated paper.
[0019]
As the collecting electrodes 30 to 32, as shown in FIG. 3, a corrugated paperboard having a carbon fiber paper having a corrugated cross section affixed on a flat carbon fiber paper is formed into a cylindrical shape by rolling the corrugated paper. A cut out piece can also be used.
[0020]
Next, the high-voltage source 40 has an output of about 10 kV, is installed outside the housing 60, and is connected to these electrodes via conducting wires inserted into the collecting electrodes 30 to 32. . Since activated carbon is conductive, the high-voltage power supply 40 and the collecting electrodes 30 to 32 are electrically connected. The uppermost collection electrode 30 and the lowermost collection electrode 32 both hold a ground potential (zero potential). A high voltage of about 10 kV is applied from a high voltage source 40 to a collecting electrode 31 located in the middle of these filters. Thereby, an electric field is formed between the collecting electrodes 30 and 31 and between the collecting electrodes 31 and 32.
[0021]
The outlet 12 is formed in the lower part of the housing 60, and the fan 50 is installed inside the outlet 12. The fan 50 rotates upon receiving power supply from a power supply (not shown), and introduces gas outside the housing 60 into the housing 60 from the inlet 11 and discharges the gas from the outlet 12. That is, the rotation of the fan 50 generates a gas flow from the inlet 11 to the outlet 12 in the housing 60.
[0022]
Next, the operation of the gas cleaning apparatus of the present embodiment will be described. First, the fan 50 rotates in response to the supply of power from a power supply (not shown), whereby gas such as air passes through the pre-filter 10 and the inlet 11 and is introduced into the housing 60. At this time, coarse particles in the gas are filtered by the pre-filter 10.
[0023]
The introduced gas includes gaseous pollutants such as tobacco particles, sulfur-containing compounds (SO _X , H ₂ S), nitrogen compounds (NO _X , NH ₃ ), O ₃ , unsaturated aldehydes, ammonia, and tar-like substances. A minute substance which is not removed by the pre-filter 10 such as an odorous substance such as a substance is contained.
[0024]
The introduced gas receives X-ray irradiation below the X-ray irradiation device 20. As a result, the contaminants and malodorous substances contained in the introduced gas are ionized, or charged by electrons released from the ionized substances. Note that in order to perform ionization suitably, it is preferable to use soft X-rays of about 1 keV to 10 keV.
[0025]
The contaminants and odorous substances ionized or charged as described above flow along the flow path in the housing 60 and reach the collection electrodes 30 to 32. As described above, an electric field is generated between the adjacent electrodes, and the pollutant and the malodorous substance are attracted to each electrode by the electric attraction (Coulomb force) of the electric field, and are adsorbed on the activated carbon constituting the electrode. In this way, pollutants and odorous substances are collected and removed, so that the introduced gas can be cleaned.
[0026]
In addition, contaminants and odorous substances that are ionized or charged by X-ray irradiation form a cluster (cluster) having a certain size, and the cluster has a relatively large electric charge. The Coulomb force is also large. Therefore, pollutants and odorous substances are collected and removed very quickly.
[0027]
According to the findings of the present inventors, in order to appropriately collect contaminants and the like, the electric field intensity generated between the collecting electrodes is preferably set to about 5 to 20 kV / cm.
[0028]
The gas that has passed through the collecting electrodes 30 to 32 proceeds toward the outlet 12 according to the flow path generated by the fan 50, and is discharged from the outlet 12. Most of the contaminants and odorous substances contained in the gas have been removed by the collecting electrodes 30 to 32, so that the discharged gas is much cleaner than the introduced gas.
[0029]
The activated carbon constituting the collecting electrodes 30 to 32 in the gas cleaning apparatus of the present embodiment has excellent adsorptivity, so that pollutants and odorous substances can be efficiently collected, and once collected. It is difficult for separated substances to come off.
[0030]
Activated carbon also has excellent X-ray permeability, and even if the collecting electrodes 30 to 32 are irradiated with X-rays, the X-rays sufficiently pass through the collecting electrodes. X-rays are also sufficiently irradiated. If an ionized or charged substance is not subjected to X-ray irradiation, recombination is likely to occur and charge is lost. However, in the gas cleaning apparatus of this embodiment, X-rays are collected as described above. Since the electrodes 30 to 32 are sufficiently transmitted and irradiated with contaminants and odorous substances, recombination hardly occurs. For this reason, in the gas cleaning device of the present embodiment, the collecting action by the electric field between the collecting electrodes is favorably exhibited.
[0031]
As described above, according to the gas cleaning apparatus of the present invention, the effect of forming an electric field between the collecting electrodes and the effect of forming the collecting electrodes with activated carbon combine to efficiently collect pollutants and odorous substances. , And can achieve extremely high cleanliness. This means that sufficient removal efficiency can be maintained even when the rotation speed of the fan 50 is increased to increase the gas flow rate in the housing 60. Therefore, according to the apparatus of the present embodiment, it is possible to quickly purify the gas.
[0032]
Further, since activated carbon is a lightweight material, the weight of the collecting electrode can be reduced as compared with a case where the collecting electrode is made of metal or the like. For this reason, there is an advantage that handling of the collecting electrode is easy even at the time of disposal. It is also easy to reduce the weight of the entire apparatus.
[0033]
FIG. 4 is a diagram showing a deodorizing effect on ammonia gas of the gas cleaning apparatus of the present embodiment. The data shown in this figure was obtained under the conditions that the air flow rate of the gas flow generated by the fan 50 was 100 m ³ / hour and the concentration of ammonia gas was 30 ppm. by. The surfaces of the collecting electrodes 30 to 32 are coated with an ammonia neutralizing agent that causes a neutralization reaction with ammonia to enhance the adsorption of ammonia. The odor decay curve according to this embodiment is shown by the a-line when X-rays are irradiated. For comparison with this, the b-line showing the decay curve when no X-rays are radiated, and the natural odor The c-line showing attenuation is also shown.
[0034]
As shown in FIG. 4, when X-rays are irradiated, the deodorizing efficiency is clearly improved as compared with the case where no X-rays are irradiated. As described above, according to the gas cleaning apparatus of the present embodiment, it is possible to efficiently deodorize odorous gas.
[0035]
FIG. 5 is a diagram illustrating the effect of removing smoke from cigarettes by the gas cleaning device of the present embodiment. The data shown in this figure was obtained by arranging the gas cleaning apparatus of the present embodiment in a room having a capacity of 20 m ³ . Further, although the attenuation curve in the figure shows the removal effect according to this embodiment, a curve showing natural attenuation is also shown for comparison with this. As shown in this figure, according to the gas cleaning apparatus of the present embodiment, pollutants in the gas can be efficiently removed.
[0036]
As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. For example, as the collecting electrode, a sheet-like, plate-like, sponge-like, mesh-like, fibrous, or the like can be used in addition to the honeycomb-like electrode used in the examples. In addition, a material in which powdered or granular activated carbon is surrounded by a conductive and air-permeable holding member can be used as a collecting electrode.
[0037]
Further, the collecting electrode is preferably of a cartridge type so that replacement is easy. In the gas cleaning apparatus of this embodiment, the collecting electrode is made of activated carbon, and activated carbon is considerably lighter than metal, so that there is an advantage that the replacement operation can be performed easily.
[0038]
Next, FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modification of the gas cleaning apparatus of the present embodiment, in which (a) is a cross-sectional view showing the configuration of the apparatus, and (b) is a cross-sectional view showing the flow of gas in the apparatus. It is. The gas cleaning apparatus 100 includes a pre-filter 10, an X-ray irradiator 20, collecting electrodes 34 to 37, a fan 50, and a housing 61 for accommodating these. Further, between the collecting electrodes 34 and 35, A voltage source (not shown) for applying a voltage between 36 and 37 is provided. An inlet 11 is provided at the center of the housing 61, and two outlets 12 are provided at the left and right sides of the housing 61. When a voltage is applied from a voltage source, an electric field is generated between the collecting electrodes 34 and 35 and between the collecting electrodes 36 and 37.
[0039]
The X-ray irradiator 20 is arranged so that the irradiated X-rays are radiated near the surfaces of the collecting electrodes 35 and 36. As shown in FIG. 6B, the gas introduced into the housing 61 from the inlet 11 is irradiated with X-rays, passes through the collecting electrodes 34 to 37, and passes through the outlets 12. Is discharged. As in the apparatus of FIG. 1, pollutants and odorous substances in the gas are efficiently removed by the collecting electrodes 34 to 37, so that a clean gas is discharged from each outlet 12.
[0040]
FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which the above-described gas cleaning device 100 is installed indoors. In this figure, a gas cleaning device 100 is buried in a ceiling while exposing an inlet 11 and an outlet 12, and driving the gas cleaning device 100 can purify indoor air.
[0041]
【The invention's effect】
As described above in detail, the gas cleaning apparatus of the present invention includes the collecting electrode made of activated carbon, so that pollutants and odorous substances can be efficiently collected based on the adsorptivity and X-ray permeability of activated carbon. Can be collected and removed. Thereby, it is possible to realize extremely high cleanliness and to quickly purify the gas while maintaining sufficiently high cleanliness.
[0042]
Further, according to the gas cleaning device of the present invention, in which a chemical reactant reacting with a predetermined substance adheres to the surface of the collection electrode, the efficiency of adsorption with this predetermined substance is increased to efficiently collect, Since it can be removed, the cleanliness of the gas can be further increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a gas cleaning apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of collection electrodes 30 to 32.
FIG. 3 is a perspective view showing another example of a collecting electrode.
FIG. 4 is a diagram showing a deodorizing effect on ammonia gas of the gas cleaning device of the embodiment.
FIG. 5 is a view showing the effect of removing smoke from cigarettes by the gas purifying apparatus of the embodiment.
FIG. 6A is a cross-sectional view showing a modification of the gas cleaning apparatus of FIG. 1, and FIG. 6B is a cross-sectional view showing a flow of gas in the apparatus.
FIG. 7 is a diagram showing an example in which the gas cleaning device of FIG. 6 is installed in a room.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Pre-filter, 11 ... Inlet, 12 ... Outlet, 20 ... X-ray irradiation apparatus, 22 ... X-ray source, 24 ... X-ray transmission window, 30-37 ... Collection electrode, 40 ... High voltage power supply, 50 ... Fan, 60 ... housing.

Claims

A housing having a gas inlet and a gas outlet,
X-ray irradiating means for irradiating the gas flowing through the housing from the gas inlet to the gas outlet with X-rays,
It said housing Oite the X-ray on a distribution route of the gas in the body is disposed downstream of the position to be irradiated, and the collecting electrode for the activated carbon as the material,
Voltage applying means for applying a voltage to the collection electrode,
A gas cleaning device comprising:

The gas cleaning apparatus according to claim 1, wherein a chemical reactant that reacts with a predetermined substance is attached to a surface of the collecting electrode.