JP5839687B2

JP5839687B2 - 酸化処理システム

Info

Publication number: JP5839687B2
Application number: JP2012022374A
Authority: JP
Inventors: 幸広釜瀬; 文男早矢仕
Original assignee: IHI Shibaura Machinery Corp
Current assignee: IHI Shibaura Machinery Corp
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2032-02-03
Also published as: JP2013158702A

Description

本発明は、酸化処理システムの技術に関する。

従来、処理対象を酸化処理して、これを殺菌、洗浄、または、脱臭等する酸化処理システムの技術は種々知られている。前記酸化処理システムには、例えば、医療機器や手術室内やクリーンルームや電子部品や電気製品等の固体の表面を処理対象とし、オゾンや過酸化水素等を用いて当該処理対象表面の酸化処理を行うものがある（特許文献１参照）。

また、前記酸化処理システムには、水中においてオゾンと過酸化水素とが反応して生成されるラジカル（例えば、ＯＨラジカル（ヒドロキシカルラジカル））によって、処理室内の処理対象の酸化処理（促進酸化）を行うものがある。

ここで、促進酸化（ＡＯＰ（ＡｄｖａｎｃｅｄＯｘｉｄａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓ））とは、ＯＨラジカルを利用して処理対象表面の有機物またはその他の物質を分解するものであることが知られている。ＯＨラジカルとは、オゾンまたは過酸化水素よりも酸化力が強く、有機物との反応性に富むことものであることが知られている。

前記酸化処理システムは、過酸化水素ガス発生装置が処理室外に配置されて構成される。前記酸化処理システムは、外気を過酸化水素ガス発生装置に供給して過酸化水素ガス発生装置から処理室内に当該外気とともに過酸化水素ガスを供給するためのファンを備えて構成される。前記酸化処理システムは、処理室が排気口を有して構成される。

特開昭６３−５９９６１号公報

しかしながら、前記ラジカルによって処理対象の酸化処理を行う酸化処理システムには、排気口を有する処理室と、オゾンガス発生装置と、過酸化水素ガス発生装置と、を具備し、過酸化水素ガスとオゾンガスとを処理室内に供給して処理対象表面の酸化処理（促進酸化）を行うように構成されるものが考えられる。このとき、前記処理システムは、過酸化水素ガスとオゾンガスとが処理室内に供給されるとともに、処理室内の過酸化水素ガスとオゾンガスとが処理室の排気口から排気されるように構成される。

このように、前記酸化処理システムでは、過酸化水素ガスとオゾンガスとを処理室内に供給すると、多量のオゾンガスが処理室から排気されるため、処理室内のオゾン濃度を高くすることが困難であった。さらに、前記酸化処理システムでは、処理室内に十分に散布される前に処理室からオゾンガスが排気されるため、処理室内の場所によってオゾン濃度のバラつきが生じることがあった。

本発明は、以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、容易に処理室内のオゾン濃度を高くすることができ、処理室内の場所によってオゾン濃度のバラつきが生じることを抑制することができる、酸化処理システムを提供することを課題とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、処理室と、オゾンガスを発生させるオゾンガス発生装置と、過酸化水素ガスを発生させる過酸化水素ガス発生装置と、前記オゾンガスまたは前記過酸化水素ガスを拡散させる拡散ファンとを具備し、前記過酸化水素ガスと前記オゾンガスとを用いて前記処理室内の処理対象表面の酸化処理を行う、酸化処理システムであって、前記過酸化水素ガスまたはオゾンガスが処理室内に供給されることによって、処理室内の過酸化水素、オゾン、酸素等が処理室の排気口から排気されるように構成され、前記オゾンガス発生装置は、前記処理室の外に配置され、該オゾンガス発生装置と処理室内とは、オゾンガス供給管を介して接続され、前記過酸化水素ガス発生装置は、前記処理室内に配置され、前記拡散ファンも、前記処理室内に配置され、前記拡散ファンは処理室内においてオゾンガスまたは過酸化水素ガスを拡散させると共に、前記拡散ファンからの室内空気の送風により、前記処理室内に配置された過酸化水素ガス発生装置から、当該送風と共に過酸化水素ガスを供給すべく構成し、室内における拡散ファンと、過酸化水素ガス発生装置用のファンとを兼用させたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明によれば、処理室と、オゾンガスを発生させるオゾンガス発生装置と、過酸化水素ガスを発生させる過酸化水素ガス発生装置と、前記オゾンガスまたは前記過酸化水素ガスを拡散させる拡散ファンとを具備し、前記過酸化水素ガスと前記オゾンガスとを用いて前記処理室内の処理対象表面の酸化処理を行う、酸化処理システムであって、前記過酸化水素ガスまたはオゾンガスが処理室内に供給されることによって、処理室内の過酸化水素、オゾン、酸素等が処理室の排気口から排気されるように構成され、前記オゾンガス発生装置は、前記処理室の外に配置され、該オゾンガス発生装置と処理室内とは、オゾンガス供給管を介して接続され、前記過酸化水素ガス発生装置は、前記処理室内に配置され、前記拡散ファンも、前記処理室内に配置され、前記拡散ファンは処理室内においてオゾンガスまたは過酸化水素ガスを拡散させると共に、前記拡散ファンからの室内空気の送風により、前記処理室内に配置された過酸化水素ガス発生装置から、当該送風と共に過酸化水素ガスを供給すべく構成し、室内における拡散ファンと、過酸化水素ガス発生装置用のファンを兼用させたたので、容易に、処理室内のオゾン濃度を高くすることができ、処理室内の場所によってオゾン濃度のバラつきが生じることを抑制することができるのである。

酸化処理システムの全体的な構成を示した模式図。他の酸化処理システムの全体的な構成を示した模式図。

酸化処理システム１について、図１を用いて説明する。酸化処理システム１は、図１に示すように、処理室２と、オゾンガス発生装置３と、過酸化水素ガス発生装置４と、拡散ファン５と、を具備し、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）ガスとオゾン（Ｏ３）ガスとを用いて処理室２内の処理対象表面の酸化処理を行うものである。酸化処理システム１によって処理対象表面が酸化処理されることにより、処理対象表面の殺菌、洗浄、または、脱臭等が行われる。

処理対象とは、過酸化水素ガスとオゾンガスとを用いてその表面が酸化処理されるものを示す。処理対象表面には、精密機械工業、半導体工業、医薬品工業等の製造設備や研究施設のクリーンルームやアイソレータの内壁の表面、手術室の内壁の表面、殺菌装置の殺菌室の内壁の表面、歯科・眼科等の医院の居室の内壁の表面、洗浄装置の洗浄室の内壁の表面、食品製造工場の内壁、ホテルの客室の内壁表面、介護施設もしくは病院等の不特定多数が集う各種施設の内壁表面、食堂・レストラン等の厨房の内壁表面、または、有害な化学物質や微生物が残留した施設内の内壁表面等がある。また、処理対象表面には、クリーンルーム内やアイソレータ内、手術室内、殺菌装置の殺菌室内、歯科・眼科等の医院の居室内、洗浄装置の洗浄室内、食品製造工場内、ホテルの客室内、介護施設もしくは病院等の不特定多数が集う各種施設内、食堂・レストラン等の厨房内、または、有害な化学物質や微生物が残留した施設内等に配置されるもの、例えば、クリーンルームやアイソレータ内の装置や工具の表面、手術室内の手術用具の表面、殺菌装置の殺菌室内の衣類や容器の表面、歯科・眼科等の医院の居室内の設置品や機器類の表面、洗浄装置の洗浄室内の電子部品や電気製品等の表面、食品製造工場に設置された製造機器、食品工場内の雰囲気中の浮遊菌、治具類、ケーキ、パイ、もしくは、そば等の原材料、ホテルの客室内のカーテン、ベッド等の調度品、介護施設もしくは病院等の不特定多数が集う各種施設内の調度品、食堂・レストラン等の厨房内の調度品や食器類の表面及び排気される臭い物質、または、有害な化学物質や微生物が残留した施設内の設置物の表面等がある。このように、酸化処理システム１では、半導体の表面処理のように処理対象表面そのものの処理（酸化処理）が行われる。また、酸化処理システム１では、処理対象表面に付着した化学物質または微生物の処理（酸化処理）が行われて、処理対象表面の臭い物質の低減（脱臭）、処理対象表面の有害物質の無害化、処理対象表面の微生物の殺菌等が行われる。

なお、オゾンは強力な酸化剤であり、微生物である細菌やウイルスに対する強い不活化効果を示すことが知られている。また、オゾンに加湿等の方法で水分を追加させることにより、より強力な酸化力をもつＯＨラジカルを生成しより強力な殺菌効果が得られることも知られている。オゾンを用いた脱臭は、大気汚染処理として排気の脱臭、排煙処理、室内の空気浄化あるいは、浴室、病院、老人施設等でも利用されている。臭い物質を構成する硫化物や有機酸等を、オゾンの強い酸化反応を利用して分解するのが脱臭原理である。一般に、オゾンは−ＳＨ、＝Ｓ、−ＮＨ２、＝ＮＨ、−ＯＨ、−ＣＨＯを持つ化合物との反応性が大きい。悪臭物質の多くはこれらの基を持つので、オゾンによる脱臭は、多くの悪臭物質に対し効果を持つことになる。オゾンは、各種難分解性化学物質とも、強力な酸化力により分解することが知られている。例えば、塩素系農薬、有機リン系農薬、尿素系農薬等に対する水中での処理に関する報告もある。

酸化処理システム１のオゾンガス発生装置３は、オゾンガスを発生させる装置である。酸化処理システム１のオゾンガス発生装置３には、酸素に放電することによりオゾンガスを発生するもの（放電式オゾンガス発生装置）、または、酸素に紫外線を照射することによってオゾンガスを発生するもの（紫外線式オゾンガス発生装置）等がある。酸化処理システム１のオゾンガス発生装置３は、処理室２外に配置される。酸化処理システム１は、オゾンガス発生装置３と処理室２内とがオゾンガス供給管６を介して接続されて、構成される。

酸化処理システム１の過酸化水素ガス発生装置４は、過酸化水素ガスを発生させる装置である。酸化処理システム１の過酸化水素ガス発生装置４は、過酸化水素水（例えば、３５ｗｔ％過酸化水素水）を蒸発させて、過酸化水素ガスを発生させるように構成される。なお、酸化処理システム１では、求められる効果、用途、または、過酸化水素ガス発生装置４の仕様等に応じて、過酸化水素ガス発生装置４において過酸化水素ガスを発生するために用いられる過酸化水素水の濃度が決定される。酸化処理システム１の過酸化水素ガス発生装置４は、処理室２内に配置される。酸化処理システム１の過酸化水素ガス発生装置４は、耐オゾン性及び耐過酸化水素性を有するように構成される。

酸化処理システム１の拡散ファン５は、処理室２内に配置される。酸化処理システム１の拡散ファン５は、処理室２内において、オゾンガスまたは過酸化水素ガスを拡散させるものである。酸化処理システム１の拡散ファン５は、耐オゾン性及び耐過酸化水素性を有するように構成される。

酸化処理システム１は、処理室２内で過酸化水素ガス発生装置４から過酸化水素ガスが発生されることによって、過酸化水素ガス発生装置４で発生された過酸化水素ガスが処理室２内に供給されるように、構成される。また、酸化処理システム１は、オゾンガス発生装置３の供給ポンプや酸素発生装置が動作することによって、オゾンガス発生装置３で発生されたオゾンガスがオゾンガス供給管６を介してオゾンガス発生装置３から処理室２内に供給されるように、構成される。酸化処理システム１は、過酸化水素ガスまたはオゾンガスが処理室２内に供給されることによって、処理室２内の気体（過酸化水素、オゾン、酸素等）が処理室２の排気口２ａから排気されるように構成される。

そして、酸化処理システム１は、処理室２内に供給される過酸化水素ガスまたはオゾンガスによって、処理室２内の処理対象表面を酸化するように構成される。また、酸化処理システム１は、処理室２内に供給される過酸化水素ガスとオゾンガスとを反応させて処理室２内でラジカルを生成し、前記ラジカルによって処理対象表面の促進酸化が行われるように構成される。オゾンと過酸化水素とが反応して生成されるラジカルには、ＯＨラジカル（ヒドロキシカルラジカル）がある。促進酸化とは、ラジカルを利用して処理対象表面の有機物を分解することを示す。

酸化処理システム１は、過酸化水素ガス発生装置４が処理室２内に配置され、且つ、拡散ファン５が処理室２内に配置されて構成される。このように構成されるため、酸化処理システム１では、外気を過酸化水素ガス発生装置４に供給して過酸化水素ガス発生装置４から処理室２内に当該外気とともに過酸化水素ガスを供給するためのファン、を要さない。このため、酸化処理システム１では、前記ファンから外気とともに過酸化水素ガスが供給されず、処理室２内の過酸化水素ガスとオゾンガスとが処理室２の排気口２ａから容易に排気されないことなる。したがって、酸化処理システム１によれば、容易に、処理室２内のオゾン濃度を高くすることができる。

また、酸化処理システム１は、拡散ファンが処理室２内に配置されて構成される。このため、酸化処理システム１では、処理室２内においてオゾンガスが拡散ファン５によって拡散されることとなる。したがって、酸化処理システム１によれば、処理室２内の場所によってオゾン濃度のバラつきが生じることを抑制することができる。

また、酸化処理システム１は、過酸化水素ガス発生装置４が処理室２内に配置されて構成される。このため、酸化処理システム１では、過酸化水素ガス発生装置４から処理室２内に過酸化水素ガスを供給する供給管を要さず、前記供給管内で過酸化水素ガスが冷やされたときに、前記供給管内で当該過酸化水素ガスが結露することが生じない。このようにして、酸化処理システム１では、過酸化水素ガス発生装置４で発生させた過酸化水素ガスを無駄なく処理室２内に供給することができる。したがって、酸化処理システム１によれば、処理室２内に供給されない過酸化水素ガスが生じることを防止することができる。

また、酸化処理システム１は、過酸化水素ガス発生装置４および拡散ファン５が処理室２内に配置されて、構成される。このため、酸化処理システム１は、過酸化水素ガス発生装置４から処理室２内に過酸化水素ガスを供給する供給管、および、ファンから過酸化水素ガス発生装置４に外気を供給する配管、を要さない構成とされる。したがって、酸化処理システム１によれば、酸化処理システム１の全体的な構成をコンパクトにすることができる。

次に、他の酸化処理システム１について、図２を用いて説明する。なお、以下の酸化処理システム１の説明は、前述の酸化処理システム１と同様の構成の部分については適宜省略し、前述の酸化処理システム１の構成と異なる部分を中心に説明する。

酸化処理システム１のオゾンガス発生装置３は、図２に示すように、処理室２内に配置される。このため、酸化処理システム１は、オゾンガス供給管６を要さず、オゾンガス供給管６を備えない構成とされる。したがって、酸化処理システム１によれば、酸化処理システム１の全体的な構成をコンパクトにすることができる。なお、酸化処理システム１のオゾンガス発生装置３は、耐オゾン性及び耐過酸化水素性を有するように構成される。

酸化処理システム１のオゾンガス発生装置３が紫外線式オゾンガス発生装置の場合には、他のものに比べて圧力損失が少ないため、供給ポンプに代えてファンを用いてオゾンガス発生装置３を構成することができ、オゾンガス発生装置３を耐オゾン性及び耐過酸化水素性有するように構成することを容易に行うことができる。

１酸化処理システム
２処理室
３オゾンガス発生装置
４過酸化水素ガス発生装置
５ファン

Claims

処理室と、オゾンガスを発生させるオゾンガス発生装置と、過酸化水素ガスを発生させる過酸化水素ガス発生装置と、前記オゾンガスまたは前記過酸化水素ガスを拡散させる拡散ファンとを具備し、
前記過酸化水素ガスと前記オゾンガスとを用いて前記処理室内の処理対象表面の酸化処理を行う、酸化処理システムであって、
前記過酸化水素ガスまたはオゾンガスが処理室内に供給されることによって、処理室内の過酸化水素、オゾン、酸素等が処理室の排気口から排気されるように構成され、
前記オゾンガス発生装置は、前記処理室の外に配置され、該オゾンガス発生装置と処理室内とは、オゾンガス供給管を介して接続され、
前記過酸化水素ガス発生装置は、前記処理室内に配置され、前記拡散ファンも、前記処理室内に配置され、
前記拡散ファンは処理室内においてオゾンガスまたは過酸化水素ガスを拡散させると共に、
前記拡散ファンからの室内空気の送風により、前記処理室内に配置された過酸化水素ガス発生装置から、当該送風と共に過酸化水素ガスを供給すべく構成し、
室内における拡散ファンと、過酸化水素ガス発生装置用のファンとを兼用させた
ことを特徴とする酸化処理システム。