JP5290782B2 - Air pollutant removal equipment in circulation type ventilation system - Google Patents
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Description
本発明は、住宅等における循環型換気システム等に使用する空気中汚染物質除去装置に関する。 The present invention relates to an air pollutant removing apparatus used for a circulation type ventilation system in a house or the like.
空気中汚染物質としては、(a)臭気物質、(b)細菌、真菌(カビ)等の微生物粒子、(c)花粉、ダニ等のアレルゲン粒子等があり、これらの汚染物質の処理は、室内環境を健康快適にする上で、極めて重要な課題である。このような課題に対して、各種の対策技術が検討され、一部実用化されているが、後述するように、未だ数々の問題点がある。 Air pollutants include (a) odorous substances, (b) microbial particles such as bacteria and fungi (c), (c) allergen particles such as pollen and mites, etc. This is an extremely important issue in making the environment healthy and comfortable. Various countermeasure technologies have been studied and some of them have been put into practical use for such problems, but there are still a number of problems as will be described later.
例えば従来技術として、特許文献1に記載のものは、空調機のフィルタの下流側の熱交換器を湿式とすることにより、フィルタで除去できない臭気物質、微生物粒子等を熱交換器の濡れ面にて除去しようとするものである。
For example, as a conventional technique, the one described in
また特許文献2に記載のものは、空調機における凝縮器の下流側に、凝縮器からの水飛びを防止するためのマット状フィルタを設け、このマット状フィルタは、抗菌剤を塗布又は染み込ませることにより、雑菌の繁殖を防止しようとするものである。
Moreover, the thing of
また特許文献3に記載のものは、空調器具の給排気口用の脱臭フィルタに関するもので、この脱臭フィルタは、活性炭等の物理的吸着型脱臭剤や抗菌剤、光触媒等を不織布に染み込ませて構成されるものである。
Further, the one described in
次に従来技術の概要と、その問題点を、上述した空気中汚染物質毎に説明する。 Next, an outline of the prior art and its problems will be described for each air pollutant described above.
(a)臭気物質
空調機や空気清浄機からの臭気発生要因が徐々に明らかになっているが、その問題は空調機や空気清浄機に搭載されたフィルタから臭気物質が発生することにある。即ち、フィルタの臭気発生要因は、(1)フィルタ部における臭気物質除去性能がそもそも小さく、また、その持続性が極めて短いこと、(2)MVOC(Mold Volatile organic compounds ;以下MVOC)が発生すること、(3)除去対象空気中に含まれる汚染物質の蓄積と再放散が生ずること、(4)抗菌フィルタにおいては抗菌剤の揮発・劣化および湿度上昇に伴う抗菌性能の低下が生ずることにある。
(A) Odor substance Although the cause of odor generation from air conditioners and air purifiers has been gradually clarified, the problem is that odor substances are generated from filters mounted on air conditioners and air purifiers. That is, the odor generation factor of the filter is that (1) the odor substance removing performance in the filter section is small in the first place, and its sustainability is extremely short, and (2) MVOC (Mold Volatile organic compounds; hereinafter referred to as MVOC) is generated. (3) Accumulation and re-emission of pollutants contained in the air to be removed occurs, and (4) In antibacterial filters, the antibacterial performance decreases due to volatilization / degradation of antibacterial agents and increased humidity.
従来の空調機や空気清浄機において、臭気物質は活性炭等のガス除去フィルタで除去される。ただし、臭気物質等のガス状汚染物質の除去性能は、活性炭使用量に比例するが、最近の研究報告でその除去性能の持続性が極めて短い実態が判明した。例えば、通常環境で家庭用空気清浄機を連続運転させたところ、運転2ヶ月後のHCHO除去性能は半減する実態が明らかになっている。(非特許文献1参照) In conventional air conditioners and air cleaners, odorous substances are removed by a gas removal filter such as activated carbon. However, the removal performance of gaseous pollutants such as odorous substances is proportional to the amount of activated carbon used, but recent research reports have revealed that the removal performance is extremely short-lasting. For example, it has become clear that when a household air cleaner is operated continuously in a normal environment, the HCHO removal performance after two months of operation is halved. (See Non-Patent Document 1)
ところで空気調和設備ではフィルタ内に捕捉された微生物粒子の増殖が生じ、その活動に伴ってある種のVOC(Volatile organic compounds)が生成される。これはMVOCと呼ばれ、室内空気を汚染する。そのためその有効な対策が求められていた。例えば上述した特許文献2、特許文献3にも記載されているとおり、在来、MVOC生成抑制のためにフィルタに抗菌剤を含浸させる技術が行われている。
By the way, in the air conditioning equipment, the growth of microbial particles trapped in the filter occurs, and certain VOCs (Volatile organic compounds) are generated with the activity. This is called MVOC and pollutes indoor air. Therefore, effective countermeasures have been demanded. For example, as described in
ただし、抗菌剤利用の当該技術には、臭気汚染のみならず以下の問題がある。即ち、(1)機器運転に伴い使用抗菌剤がガス状汚染物質として室内に拡散し、室内汚染問題が生ずること、(2)空気中湿度の上昇に伴い菌の繁殖抑制(抗菌)効果が低下すること、(3)使用時間の増大に伴い抗菌性能が低下すること、(4)抗菌性能の低下に伴いフィルタの臭気発生量が増大することなどの問題がある。いずれにしても、空調機器や空気清浄機が発生する臭気物質放散問題は、解決が急務の課題である。 However, this technology using antibacterial agents has the following problems as well as odor contamination. That is, (1) The antibacterial agent used diffuses into the room as a gaseous pollutant with the operation of the equipment, resulting in indoor pollution problems. (2) The effect of inhibiting the growth of bacteria (antibacterial) is reduced as the humidity in the air increases. There are problems such as (3) antibacterial performance decreases with increasing use time, and (4) odor generation amount of the filter increases with decrease in antibacterial performance. In any case, it is an urgent task to solve the problem of odorous substance emission generated by air conditioners and air purifiers.
(b)微生物粒子
重症急性呼吸器症候群(SARS)とインフルエンザなどを引き起こす空中微生物粒子の室内侵入と侵入後の処理に空気清浄機や空調機に期待が寄せられている。ところが、空調機や空気清浄機のフィルタに捕捉されたこれらの微生物粒子は、時としてフィルタ内が同物質の増殖に適した環境になるため、粒子数がフィルタの保持容量を超えて、再放散して室内に放出される。この再放散現象は、是非とも解決しなければならない課題である。
(B) Microbial particles Air cleaners and air conditioners have high expectations for indoor invasion of airborne microbial particles that cause severe acute respiratory syndrome (SARS) and influenza, and treatment after the invasion. However, these microbial particles trapped in the filters of air conditioners and air purifiers sometimes become an environment suitable for the growth of the same substance in the filter, so the number of particles exceeds the retention capacity of the filter and re-emissions. And released into the room. This re-emission phenomenon is a problem that must be solved.
(c)花粉・ダニ等のアレルゲン粒子
アレルゲン粒子には花粉、ダニ、カビ等があり、これらがアレルギー性鼻炎、気管支ぜんそく、アトピー性皮膚炎等の様々なアレルギー疾患を引き起こす。花粉症の原因物質はスギ花粉ばかりではなく、カモガヤ、ブタクサ、ヒノキ等数多い。これらは、ほぼ1年を通して飛散しており、通年性のアレルギー性鼻炎を引き起こしている。また、ダニ、カビ等のハウスダストも同様に通年性アレルギー疾患の原因物質である。
(C) Allergen particles such as pollen and mites Allergen particles include pollen, mites, and molds, which cause various allergic diseases such as allergic rhinitis, bronchial asthma, and atopic dermatitis. The causative agent of hay fever is not only cedar pollen, but also a large number of camodia, ragweed, hinoki and others. These are scattered throughout the year, causing perennial allergic rhinitis. House dust such as mites and molds is also a causative substance of perennial allergic diseases.
したがって、空調機や空気清浄機では、これらのアレルゲン粒子を機器内で増殖させることなく、連続的に除去しなければならない。
ところが、微生物粒子と同様に、空調機や空気清浄機のフィルタに捕捉された一部のアレルゲン粒子は、時としてフィルタ内が同物質の増殖に適した環境になるため、再放散して室内に放出される。この再放散現象は、是非とも解決しなければならない課題である。また、機器搭載の従来のフィルタでは、連続的な当該物質の除去は困難な状況にあり、フィルタの除去容量を超えて、同物質を室内に再放散させる欠点を持っている。
Therefore, in an air conditioner or an air cleaner, these allergen particles must be continuously removed without growing in the apparatus.
However, as with microbial particles, some allergen particles trapped in air conditioner and air purifier filters sometimes become a suitable environment for the growth of the same material, so they can be re-emissioned into the room. Released. This re-emission phenomenon is a problem that must be solved. Moreover, in the conventional filter mounted on equipment, it is difficult to continuously remove the substance, and there is a drawback that the substance is re-diffused into the room exceeding the removal capacity of the filter.
本発明は、以上に述べた課題を解決することを目的とするものである。 The present invention aims to solve the problems described above.
上述した課題を解決するために、本発明では、請求項1において、空気入口と空気出口を設けた断熱性の器体内に、吸着剤を充填した吸着部を設けると共に、吸着部を加熱可能なヒーターを設け、更に加熱生成物の排気口を設け、空気入口と空気出口を空調系統の空気ダクトに接続する構成とした空気中汚染物質除去装置を提案する。
In order to solve the above-described problems, in the present invention, in
また請求項2では、請求項1において、吸着部の入口側を除塵部として構成し、器体に加熱生成物の排気口を設けた空気中汚染物質除去装置を提案する。 A second aspect of the present invention proposes an air pollutant removing device in which the inlet side of the adsorbing portion is configured as a dust removing portion and the exhaust body for the heated product is provided in the container.
また請求項3では、空気入口と空気出口を設けた断熱性の器体内に、吸着剤を充填した吸着部を設けると共に、吸着部よりも入口側に耐熱性の除塵部を設け、吸着部と除塵部を加熱可能なヒータを設けると共に、加熱生成物の排気口を設け、空気入口と空気出口を空調系統の空気ダクトに接続する構成とした空気中汚染物質除去装置を提案する。 According to a third aspect of the present invention, an adsorbing portion filled with an adsorbent is provided in a heat-insulating container provided with an air inlet and an air outlet, and a heat-resistant dust removing portion is provided closer to the inlet than the adsorbing portion. The present invention proposes an air pollutant removing device that is provided with a heater capable of heating a dust removing unit, an exhaust port for a heated product, and an air inlet and an air outlet connected to an air duct of an air conditioning system.
また請求項4では、請求項1〜3において、吸着部は、耐熱性の籠内にペレット状吸着材を充填した構成とし、器体の下側に、籠内の吸着材を出入可能な点検口を設けた空気中汚染物質除去装置を提案する。
Further, in
また請求項5では、請求項3において、除塵部は、耐熱性のネットフィルタにより構成し、器体の下側にネットフィルタの点検口を設けた空気中汚染物質除去装置を提案する。
Further, according to
また請求項6では、請求項1〜5において、吸着部を加熱可能なヒーターを、吸着部に設けた空気中汚染物質除去装置を提案する。 A sixth aspect of the present invention proposes an air pollutant removing apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein a heater capable of heating the adsorption unit is provided in the adsorption unit.
また請求項7では、請求項1〜6において、吸着部を加熱可能なヒーターを、器体の内面に設けた空気中汚染物質除去装置を提案する。 A seventh aspect of the present invention proposes an air pollutant removing device according to any one of the first to sixth aspects, wherein a heater capable of heating the adsorption portion is provided on the inner surface of the vessel.
また請求項8では、請求項3又は5において、除塵部を加熱可能なヒーターを、除塵部に設けた空気中汚染物質除去装置を提案する。
Further, according to
また請求項9では、請求項1〜8において、空気入口と空気出口は、夫々耐熱性伸縮ダクトを介して空調系統の空気ダクトに接続する構成とした空気中汚染物質除去装置を提案する。 A ninth aspect of the present invention proposes an air pollutant removing apparatus according to any one of the first to eighth aspects, wherein the air inlet and the air outlet are connected to the air duct of the air conditioning system via a heat-resistant telescopic duct.
また請求項10では、請求項1〜9において、器体よりも上流側の空調系統に除塵フィルタを設けた空気中汚染物質除去装置を提案する。 A tenth aspect proposes an air pollutant removal device according to the first to ninth aspects, wherein a dust filter is provided in the air conditioning system upstream of the body.
また請求項11では、請求項1〜10において、器体に加湿空気供給部を設けた空気中汚染物質除去装置を提案する。
In
また請求項12では、請求項1〜11において、器体よりも上流側の空調系統に加湿空気供給部を設けた空気中汚染物質除去装置を提案する。 A twelfth aspect proposes an air pollutant removing device according to the first to eleventh aspects, wherein a humidified air supply unit is provided in an air conditioning system upstream of the body.
また請求項13では、請求項1〜12において、吸着部の上流側と下流側の差圧検出手段を設けた空気中汚染物質除去装置を提案する。 A thirteenth aspect of the present invention proposes an air pollutant removing device provided with the differential pressure detecting means on the upstream side and the downstream side of the adsorption portion in the first to twelfth aspects.
まず請求項3の空気中汚染物質除去装置において、臭気物質、微生物粒子、アレルゲン物質などの汚染物質を含む処理対象空気が、空調系統の空気ダクトを経て空気入口から器体内に流入すると、処理対象空気中の微生物粒子とアレルゲン粒子は、金属ネットフィルタまたはカーボンファイバネットフィルタ等の耐熱性のネットフィルタ等により構成される耐熱性の除塵部において捕捉される。一方、処理対象空気中の臭気物質の多くはガス状物質であり、除塵部を通過するが、次いで吸着部に流入して、吸着部に充填された吸着材に吸着される。こうして、吸着部を通過した処理対象空気は、汚染物質が除去されて清浄空気となって空気出口を経て器体から流出し、空調系統の空気ダクトに流入して、空調に供される。
First, in the air pollutant removal apparatus according to
ここで、耐熱性の除塵部をヒータにより加熱することにより、除塵部に捕捉された微生物粒子やアレルゲン粒子は焼却消滅され、加熱生成物として、微量の水と二酸化炭素および炭素化合物となる。そして水と二酸化炭素は排気口から外気に排出することができ、また炭素化合物は点検口から排出することができる。 Here, by heating the heat-resistant dust removing portion with a heater, the microbial particles and allergen particles trapped in the dust removing portion are incinerated and extinguished, and a trace amount of water, carbon dioxide, and carbon compounds are formed as heating products. Water and carbon dioxide can be discharged from the exhaust port to the outside air, and carbon compounds can be discharged from the inspection port.
一方、吸着部をヒータにより加熱することにより、吸着部に充填されている吸着材に吸着された臭気物質は加熱により吸着材から脱離し、排気口から外気に排出される。 On the other hand, by heating the adsorbing part with a heater, the odorous substance adsorbed by the adsorbent filled in the adsorbing part is desorbed from the adsorbent by heating and discharged from the exhaust port to the outside air.
このように必要に応じてヒータを動作させて、耐熱性の除塵部の加熱焼成及び吸着材の加熱脱離を行うことにより、空気中汚染物質の除去効果を持続させることができる。 As described above, the effect of removing contaminants in the air can be maintained by operating the heater as necessary to perform heat baking of the heat-resistant dust removing unit and heat desorption of the adsorbent.
ヒータを動作させて加熱焼成及び加熱脱離を行わせる吸着部と除塵部は、断熱性の器体内に設けているので、器体の外側温度を安全な温度に維持することができる。 Since the adsorbing part and the dust removing part which operate the heater to perform heating and baking and heat desorption are provided in the heat insulating container, the outside temperature of the container can be maintained at a safe temperature.
請求項1の空気中汚染物質除去装置では、請求項1のものから、器体内の除塵部を省略したもので、この構成においては、例えば請求項10のように、器体の上流側に接続した空調系統に除塵フィルタを設けて除塵機能を発揮させることができる。
In the air pollutant removal device according to
一方、請求項2の空気中汚染物質除去装置では、吸着部の入口側を除塵部として除塵機能を発揮させることができる。 On the other hand, in the air pollutant removal apparatus according to the second aspect, the dust removal function can be exhibited by using the inlet side of the adsorption portion as the dust removal portion.
ここで、器体の空気入口と空気出口は、夫々耐熱性伸縮ダクトを介して空調系統の空気ダクトに接続する構成とすることにより、上述した加熱焼成及び加熱脱離の前後における器体の膨張収縮を吸収することができる。 Here, the air inlet and the air outlet of the container are connected to the air duct of the air conditioning system through heat-resistant expansion and contraction ducts, respectively, so that the expansion of the container before and after the above-described heating and baking and heating desorption is performed. Can absorb shrinkage.
器体又は器体よりも上流側の空調系統に加湿空気供給部を設けて、吸着部の加熱脱離に際して、加湿空気を与えることでより効果的な脱離を行うことができ、この加湿空気は加熱されることで臭気物質を効率よくかつ安全に脱離させることが出来る。 A humidified air supply unit is provided in the vessel or an air conditioning system upstream of the vessel, and more effective desorption can be performed by supplying humidified air when the adsorption unit is heated and desorbed. Can be efficiently and safely desorbed by heating.
上述した除塵部の加熱焼成と吸着部の加熱脱離は、タイマー機能を有する温度制御器により定期的に行うことができる。また吸着部の加熱脱離においては、吸着部の上流側と下流側の差圧検出手段を設け、差圧が設定値に至った際に加熱脱離を行うように構成することもできる。 The above-described heating and firing of the dust removing unit and the heating and desorption of the adsorbing unit can be periodically performed by a temperature controller having a timer function. In addition, in the heat desorption of the adsorption unit, a differential pressure detecting means on the upstream side and the downstream side of the adsorption unit may be provided so that the heat desorption is performed when the differential pressure reaches a set value.
次に本発明の最良の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
まず、図1は本発明の空気中汚染物質除去装置の第1の実施の形態を示すものである。
符号1は器体であり、この器体1は外周に設けた断熱材2により断熱性としており、空気入口3と空気出口4を設けている。符号5は吸着部を示すもので、吸着部5には、活性炭やゼオライト、炭素系セラミック等の加熱により再生可能な適宜の吸着材6を充填している。この実施の形態では、吸着部5は、耐熱性金属等で構成した籠内にペレット状の吸着材6を充填して構成している。吸着材6としての活性炭、ゼオライト等は、相当数の加熱脱離に耐え得るが、その補充や点検等のために器体1に点検口7を設けている。また器体1の上側には、排気口8を設けている。更に器体1には、吸着部5を加熱する加熱手段としてヒータ9(9a,9b)を設けている。即ち、この実施の形態では、吸着部5を加熱するためのヒータとして、吸着部5内に設けた、例えば線状のヒータ9aと、器体1の内面に設けた面状のヒータ9bとから構成している。この他、ヒータ9は、吸着部5を効果的に加熱可能であれば、吸着部5内のみに設けても良いし、吸着部の外側に近接して設けても良いし、適宜に設けることができる。符号10はヒータ9a,9bを制御する温度制御器であり、この温度制御器10には、ヒーター9a,9bのON時点やON時間等を設定するタイマー機能を構成している。尚、温度制御器10はタイマー機能に代えて、操作者が手動でON−OFF操作をする構成とすることもできる。
Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, FIG. 1 shows a first embodiment of an air pollutant removing apparatus of the present invention.
以上の構成において、器体1の空気入口3と空気出口4は、夫々耐熱性伸縮ダクト11を介して空調系統の空気ダクト12に接続する構成としている。そしてこの実施の形態においては、器体1よりも上流側の空調系統に加湿空気供給部13と除塵フィルタ14を設けると共に、吸着部5の上流側と下流側の差圧検出手段15を設けている。尚、これらは必須ではなく、必要に応じて設けるものである。
In the above configuration, the
次に図2は本発明の空気中汚染物質除去装置の第2の実施の形態を示すもので、この第2の実施の形態は、第1の実施の形態の装置の器体1内に除塵部を設けたものである。従って第1の実施の形態と同様な構成要素には、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
即ち、この第2の実施の形態では、器体1内の吸着部5よりも入口側に耐熱性の除塵部16を設けると共に、この除塵部16を加熱可能なヒータ17を設け、そして器体1には、吸着部5と同様に、加熱生成物の排気口18と点検口19を設けた構成である。
Next, FIG. 2 shows a second embodiment of the air pollutant removing apparatus according to the present invention. This second embodiment removes dust in the
That is, in the second embodiment, a heat-resistant dust removing part 16 is provided on the inlet side of the
ここで、耐熱性の除塵部16は、例えば金属製やカーボンファイバー製のネットフィルタにより構成することができる。そして、このネットフィルタに近接して、それを加熱するためのヒータとして、例えば複数の線状のヒータを並設した構成とすることができる。 Here, the heat-resistant dust removal part 16 can be comprised with the net filter made from metal or carbon fiber, for example. And it can be set as the structure which arranged the some linear heater in parallel as a heater for adjoining this net filter and heating it, for example.
以上の図2の構成の空気中汚染物質除去装置において、臭気物質、微生物粒子、アレルゲン物質などの汚染物質を含む処理対象空気は、器体1の上流側において、除塵フィルタ14により塵埃が除去された後、空調系統の空気ダクト12を経て空気入口3から器体1内に流入する。流入した処理対象空気中の微生物粒子とアレルゲン粒子は、上述したように金属ネットフィルタまたはカーボンファイバネットフィルタ等の耐熱性のネットフィルタ等により構成される耐熱性の除塵部17において捕捉される。一方、処理対象空気中の臭気物質の多くはガス状物質であるから、除塵部を通過するが、次いで吸着部5に流入し、吸着部5に充填された吸着材6に吸着される。
In the air pollutant removal apparatus having the configuration shown in FIG. 2, the air to be treated containing pollutants such as odorous substances, microbial particles, and allergen substances is removed by the
こうして、吸着部5を通過した処理対象空気は、上述したような汚染物質が除去されて清浄空気となって、空気出口4を経て器体1から流出し、空調系統の空気ダクト12に流入して、空調に供される。
Thus, the processing target air that has passed through the adsorbing
除塵部16に捕捉されて溜まった微生物粒子やアレルゲン粒子は、ヒータ17をONとして除塵部16を加熱することで、焼却消滅することができる。即ち、溜まった微生物粒子やアレルゲン粒子は、加熱生成物として、微量の水と二酸化炭素および炭素化合物となるので、水と二酸化炭素は排気口18から外気に排出することができ、また炭素化合物は点検口19から排出することができる。
The microbial particles and allergen particles collected and collected by the dust removal unit 16 can be incinerated and extinguished by heating the dust removal unit 16 with the
一方、吸着部5をヒータ9a,9bにより加熱することにより、吸着部5に充填されている吸着材6に吸着された臭気物質は加熱により吸着材6から脱離し、排気口8から外気に排出される。
On the other hand, by heating the
吸着材6に吸着されたアンモニア、VOC等の臭気物質の多くは、200〜350℃程度の昇温と通気により、脱離することができる。例えば、試作装置を用いて脱離性を実験により検証したところ、VOCは通気量:1.5(m3/h)、加熱温度:約250〜350℃、加熱時間:3hでほぼ100%除去できた。そして加熱時には、器体1内において加熱された空気は臭気物質と共に排気口8から効果的に排出できた。
Most of odorous substances such as ammonia and VOC adsorbed on the adsorbent 6 can be desorbed by raising the temperature of about 200 to 350 ° C. and venting. For example, when the detachability was verified by experiment using a prototype device, VOC was almost 100% removed at an air flow rate of 1.5 (m3 / h), a heating temperature of about 250 to 350 ° C., and a heating time of 3 hours. At the time of heating, the air heated in the
このように、この実施の形態の空気中汚染物質除去装置では、必要に応じてヒータ17又はヒータ9a,9bを動作させて、耐熱性の除塵部16の加熱焼成及び吸着材6の加熱脱離を行うことにより、空気中汚染物質の除去効果を持続させことができる。
As described above, in the air pollutant removal apparatus of this embodiment, the
ヒータ17又はヒータ9a,9bを動作させて加熱焼成及び加熱脱離を行わせる吸着部5と除塵部16は、断熱材2で覆った断熱性の器体1内に設けているので、器体1の外側温度を安全な温度に維持することができる。上記試作装置においてヒータ9a,9bの動作時の器体1の表面温度を測定すると38℃以下であり、火傷や火災等の危険性がなく、安全性が確認された。
Since the adsorbing
この実施の形態においては、器体1よりも上流側の空調系統に加湿空気供給部13を設けており、上述した吸着部5の加熱脱離に際して、加湿空気を与えることができ、この加湿空気により、臭気物質を効率よく、かつ安全に脱離させることができる。この実施の形態では、加湿空気供給部13は器体1よりも上流側の空調系統に設けているが、器体1内に直接的に供給可能な構成とすることもできる。
In this embodiment, the humidified
また、この実施の形態では、除塵部16の加熱焼成と吸着部5の加熱脱離を、タイマー機能を有する温度制御器10により定期的に行うようにすることができる。また吸着部5の加熱脱離においては、吸着部5の上流側と下流側の差圧検出手段15を設け、差圧が設定値に至った際に加熱脱離を行うように構成することもできる。上述したとおり、温度制御器10は、上述したとおり、タイマー機能に代えて、操作者が手動でON−OFF操作をするように構成することもできる。
Further, in this embodiment, the heating and baking of the dust removing unit 16 and the heating and desorption of the
図1に示す第1の実施の形態では、第2の実施の形態の構成から、器体1内の除塵部16を省略したものであるから、その動作は自明であるので説明は省略する。
In the first embodiment shown in FIG. 1, since the dust removing portion 16 in the
しかしながら第1の実施の形態においては、吸着部5の入口側を除塵部16として構成することもできる。即ち、吸着部5を構成する籠の少なくとも入口側を、上記ネットフィルタ17と同様な金属ネットやカーボンファイバネットにより構成することにより、吸着部5の入口側を除塵部16として構成することもできる。
However, in the first embodiment, the inlet side of the
更に、この実施の形態においては、器体1の空気入口3と空気出口4は、夫々耐熱性伸縮ダクト11を介して空調系統の空気ダクト12に接続する構成としているので、上述した加熱焼成及び加熱脱離の前後における器体1の膨張収縮を吸収することができる。
Furthermore, in this embodiment, since the
次に図3は本発明に係る空気中汚染物質除去装置を循環型換気システムに応用した実施の形態を示すものである。
符号20は給気ファンであり、この給気ファン20から室内に至る給気経路21、屋外から給気ファン20に至る外気取入経路22及び室内から給気ファン20に至る循環経路23を構成している。一方、符号24は排気ファンであり、室内から排気ファン24を経て屋外に至る排気経路25を構成している。符号25a,25b,25cは、浴室、洗面所、便所等の各所からの排気経路を示すものである。
Next, FIG. 3 shows an embodiment in which the air pollutant removing apparatus according to the present invention is applied to a circulation type ventilation system.
そして循環経路23に本発明に係る空気中汚染物質除去装置を構成する器体1を配置しており、また浴室からの排気経路25aから分岐して加湿空気供給経路26を構成し、この加湿空気供給経路26を上記加湿空気供給部13に接続している。符号27a,27bは経路開閉手段のダンパーである。
And the
尚、図3において、記号OAは外気(Outside
Air)、SAは給気(Supply Air)、RAは循環空気(Return Air)、EAは排気(Exhaust Air)を示すものである。
In FIG. 3, symbol OA is outside air (Outside
“Air” and “SA” indicate supply air, “RA” indicates circulating air (Return Air), and “EA” indicates exhaust air (Exhaust Air).
以上の構成において循環経路23の経路開閉手段27bを開とすると共に、加湿空気供給経路26の経路開閉手段27aを閉とした状態において、上述した動作により、本発明の空気中汚染物質除去装置を用いて空気中汚染物質の除去を行うことができる。また循環経路23の経路開閉手段27bを閉として、除塵部(図示省略)の加熱焼成と吸着部5の加熱脱離を行うことができる。また吸着部5の加熱脱離においては、加湿空気供給経路26の経路開閉手段27aを開として、浴室の排気を加湿空気供給経路26から加湿空気供給部13を経て器体1内に供給することにより、上述したように臭気物質を効率よく、かつ安全に脱離させることができる。
With the above configuration, the air pollutant removal device of the present invention is operated by the above-described operation in a state where the path opening / closing means 27b of the
次に図4は、吸着材として活性炭を用いた本発明の空気中汚染物質除去装置に対してVOCの除去性能を測定する手順を示すもので、また図5〜図7はその測定結果を示すものである。
図4に示すように、この測定では、まず、活性炭の初期能力を求める濃度減衰法除去試験を行う。一般に、吸着材としての活性炭にはホルムアルデヒドの除去能力の向上を図って添着剤が付加されており、この濃度減衰法除去試験では、添着剤がある状態での活性炭による各種VOCの除去能力を測定するものである。
次いで吸着部をヒータにより加熱して活性炭の添着剤を脱離する。
次いで活性炭の添着剤を脱離した後に、再び濃度減衰法除去試験を行って、添着剤が内状態での活性炭による各種VOCの除去能力を測定する。
次いで吸着部に高濃度のトルエンガスを供給して吸着材を汚染し、この状態において、再び濃度減衰法除去試験を行って、トルエン汚染後の活性炭による各種VOCの除去能力を測定する。
次いで吸着部をヒータにより加熱して活性炭を除去性能の回復を図り、その後に再び濃度減衰法除去試験を行って、加熱による回復後の活性炭による各種VOCの除去能力を測定する。
Next, FIG. 4 shows the procedure for measuring the VOC removal performance for the air pollutant removal apparatus of the present invention using activated carbon as the adsorbent, and FIGS. 5 to 7 show the measurement results. Is.
As shown in FIG. 4, in this measurement, first, a concentration decay method removal test is performed to determine the initial ability of activated carbon. In general, activated carbon as an adsorbent is added with an additive to improve the ability to remove formaldehyde, and this concentration attenuation method removal test measures the ability of activated carbon to remove various VOCs in the presence of an additive. To do.
Next, the adsorbing part is heated by a heater to desorb the activated carbon additive.
Next, after removing the adsorbent of the activated carbon, the concentration decay method removal test is performed again, and the removal ability of various VOCs by the activated carbon with the additive in the internal state is measured.
Next, a high-concentration toluene gas is supplied to the adsorption section to contaminate the adsorbent. In this state, the concentration attenuation method removal test is performed again, and the ability to remove various VOCs by activated carbon after toluene contamination is measured.
Next, the adsorption part is heated with a heater to recover the removal performance of the activated carbon, and then the concentration decay method removal test is performed again to measure the removal ability of various VOCs by the activated carbon after the recovery by heating.
図5は各種のVOCに対しての活性炭の除去能力の変化を示すもので、左欄のデータは初期性能に対しての添着剤脱離後の性能の変化を示すものである。また中央欄のデータは、左欄の性能に対してのトルエン汚染後の性能の変化を示すものである。更に右欄は左欄の性能に対しての加熱による活性炭の回復後の性能の変化を示すものである。 FIG. 5 shows the change in the removal ability of activated carbon for various VOCs, and the data in the left column shows the change in performance after removal of the additive relative to the initial performance. The data in the center column shows the change in performance after toluene contamination with respect to the performance in the left column. Furthermore, the right column shows the change in performance after recovery of activated carbon by heating with respect to the performance in the left column.
更に図6は初期から図5の3局面の性能の変化を、VOCとしてホルムアルデヒドに着目して示すものである。同様に、図7は初期から図5の3局面の性能の変化を、VOCとしてトルエンに着目して示すものである。 Furthermore, FIG. 6 shows the change in the performance of the three phases of FIG. 5 from the beginning, focusing on formaldehyde as VOC. Similarly, FIG. 7 shows changes in the performance of the three phases in FIG. 5 from the beginning, focusing on toluene as VOC.
以上の図5〜図7の測定結果から次のことが分かる。
1.吸着部を加熱し、ホルムアルデヒドの除去を意図した添着剤を脱離させることにより、ホルムアルデヒド除去能力(相当換気量)は初期性能の49.9%に劣化した。一方、他のVOCでは吸着性能に大きな性能の劣化はなく、各物質毎の除去率の平均では、95.8%であり、数%の低下に留まっている。また物質によっては、アセトン(110%)、メチルエチルケトン(112%)、ブタノール(133%)、ベンゼン(128%)、o−キシレン(120%)等、添着剤の除去により、除去率が増大する物質も確認された。このことから、ホルムアルデヒドの除去を意図した添着剤を意図的に除去することにより、ある種のVOCの除去率を向上させることが分かる。
2.添着剤を脱離させた吸着部の活性炭に高濃度トルエンガスを通して破過させたところ、物質毎の除去能力の変化が明らかになった。トルエンでの除去性能の低下は著しく、添着剤脱離後の除去性能の13.5%までに劣化した。即ち低下率は86.5%である。一方、ホルムアルデヒドについては汚染前の74.5%であり、低下率は25.5%に留まった。また他のVOCでは殆ど影響を受けないものが多い。従ってこの除去装置において、ホルムアルデヒド除去性能は、VOC単体ガスによる汚染に対して影響を受けにくいことが分かった。
3.トルエンガスで汚染された吸着部の活性炭に対しての加熱脱離条件は下記の条件であり、トルエンの除去能力は添着剤脱離後の性能と比較して13.5%から95.4%となり、大きな回復性を示した。一方、ホルムアルデヒドは、上述したとおり、VOC単体ガスによる汚染に対して影響を受けにく、添着剤脱離後と比較して77.9%まで回復した。また、その他のVOCでは、略100%の回復性を示し、100%を越えるものもある。
加熱脱離条件
・通気量:1.5[m3/h]、加熱温度:350[°C]、加熱時間:5[h]
・供給空気の温度:28.6から36[°C]
・相対湿度:50±1[%]
The following can be understood from the measurement results of FIGS.
1. By heating the adsorption part and removing the additive intended to remove formaldehyde, the ability to remove formaldehyde (equivalent ventilation) deteriorated to 49.9% of the initial performance. On the other hand, with other VOCs, there is no significant deterioration in adsorption performance, and the average removal rate for each substance is 95.8%, which is only a few percent drop. In addition, depending on the substance, substances whose removal rate is increased by removing the additive such as acetone (110%), methyl ethyl ketone (112%), butanol (133%), benzene (128%), o-xylene (120%), etc. Was also confirmed. This shows that the removal rate of certain VOCs is improved by intentionally removing the additive intended to remove formaldehyde.
2. When the activated carbon of the adsorbing part from which the adsorbent was desorbed was passed through high-concentration toluene gas, changes in the removal ability of each substance became clear. The reduction in removal performance with toluene was remarkably reduced to 13.5% of the removal performance after removal of the additive. That is, the decrease rate is 86.5%. On the other hand, formaldehyde was 74.5% before contamination, and the rate of decrease was only 25.5%. Many other VOCs are almost unaffected. Therefore, in this removal device, it was found that the formaldehyde removal performance is less affected by contamination with VOC single gas.
3. The heat desorption conditions for the activated carbon of the adsorbed part contaminated with toluene gas are as follows, and the removal capacity of toluene is 13.5% to 95.4% compared with the performance after desorption of the additive, which is a great recovery. Showed sex. On the other hand, as mentioned above, formaldehyde is less susceptible to contamination by VOC single gas, and recovered to 77.9% compared to after removal of the additive. In addition, other VOCs show approximately 100% recovery and some exceed 100%.
Heating desorption conditions ・ Aeration rate: 1.5 [m3 / h], heating temperature: 350 [° C], heating time: 5 [h]
・ Air temperature: 28.6 to 36 [° C]
・ Relative humidity: 50 ± 1 [%]
本発明に係る空気中汚染物質除去装置は、以上の通りであり、フィルタの臭気発生要因を化学的に除外するという画期的な特徴がある。 The air pollutant removal apparatus according to the present invention is as described above, and has an epoch-making feature of chemically removing the odor generation factor of the filter.
(1)臭気物質
a.従来技術は空調機や空気清浄機などに搭載する臭気物質除去装置の除去性能の持続性が極めて短い欠点を持っていた。この問題に対し、本発明の装置では、活性炭等の吸着材を定期的に加熱脱離するものであり、これにより吸着性能が定期的に初期性能まで回復し、その臭気物質除去性能を永続的なものとした。
b.臭気物質を除去する吸着部に付随して除塵部を設け、この除塵部は、金属フィルタ、カーボンフィルタ、ヒータ等で構成される新規な加熱焼成型フィルタとして構成されているので、捕集微生物粒子の定期的焼成除去を行うことができれる。これにより、臭気物質を生成するMVOCが発生しない。
c.空気中に含まれる臭気物質のフィルタ内蓄積と再放散問題を根本的に防止できる。
(1) Odorous substances a. The conventional technology has a drawback that the removal performance of the odor substance removing device mounted on an air conditioner or an air purifier is extremely short. In response to this problem, the apparatus of the present invention periodically desorbs the adsorbent such as activated carbon, thereby periodically recovering the adsorption performance to the initial performance, and permanently removing the odor substance removal performance. It was a thing.
b. A dust removing part is provided in association with the adsorbing part for removing odorous substances, and this dust removing part is configured as a novel heat-fired filter composed of a metal filter, a carbon filter, a heater, etc. Periodic calcination removal can be performed. Thereby, MVOC which produces | generates an odor substance does not generate | occur | produce.
c. Accumulation of odorous substances in the air and re-emission problems can be fundamentally prevented.
(2)微生物粒子、アレルゲン粒子
空調機や空気清浄機などに搭載される従来の除塵装置では、ある種の微生物粒子やアレルゲン粒子が、機器内で増殖するケースがあり、当該問題の解決が急務の課題であった。これに対して本発明の装置では上述したとおり、加熱焼成型フィルタとして動作する除塵部を設けているため、これに捕集された微生物粒子は、定期的に焼成除去されるため、粉塵除去装置からの当該物質の増殖と発生が起こらず、連続的に微生物、アレルゲン粒子を除去でき、かつ再放散問題が根本的に解決できる。
(2) Microbial particles and allergen particles In conventional dust removal equipment installed in air conditioners and air purifiers, there are cases in which certain types of microbial particles and allergen particles grow in the equipment. It was an issue. On the other hand, as described above, the apparatus of the present invention is provided with a dust removing portion that operates as a heat-firing filter, so that microbial particles collected thereby are periodically baked and removed. Therefore, the microorganisms and allergen particles can be continuously removed and the re-emission problem can be fundamentally solved.
(3)抗菌剤を含むフィルタが持つ課題
抗菌剤を含浸・コートした粉塵除去フィルタが有するような、抗菌剤の揮発に伴う室内汚染問題が回避でき、室内での制菌剤汚染問題が解決する。また、抗菌剤の揮発・劣化および湿度上昇に伴うフィルタ内微生物汚染が根本的に解決できる。
(3) Problems with filters containing antibacterial agents The problem of indoor contamination caused by volatilization of antibacterial agents, as with dust removal filters impregnated and coated with antibacterial agents, can be avoided, and indoor antibacterial agent contamination problems can be solved. . In addition, microbial contamination in the filter due to volatilization / deterioration of the antibacterial agent and increase in humidity can be fundamentally solved.
尚、本発明に係る空気中汚染物質除去装置は、吸着部5を加熱するヒーター9a,9bや除塵部16を過熱するヒーター17を、通過空気に対する本来の目的(微生物粒子やアレルゲン粒子の焼却消滅等)の利用以外に昇温の目的(予備暖房等)として利用することもできる。
The air pollutant removal apparatus according to the present invention uses the
1 器体
2 断熱材
3 空気入口
4 空気出口
5 吸着部
6 吸着材
7 点検口
8 排気口
9(9a,9b) ヒータ
10 温度制御器
11 耐熱性伸縮ダクト
12 空気ダクト
13 加湿空気供給部
14 防塵フィルタ
15 差圧検出手段
16 除塵部
17 ヒータ
18 排気口
19 点検口
20 給気ファン
21 給気経路
22 外気取入経路
23 循環経路
24 排気ファン
25(25a,25b,25c) 排気経路
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