JP6581827B2 - 脱臭装置 - Google Patents
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Description
前記脱臭フィルターは、前記ガス入口から入ったガス中の臭気成分の吸着又は放出を行って臭気成分含有量の変動を抑える緩衝吸着材と、該緩衝吸着材の上部に配置され、該緩衝吸着材から送られるガス中の臭気成分を捕捉し、捕捉された臭気成分を光触媒によって分解する臭気分解材とを有し、
前記箱体の内部は、平面視して正方形又は長方形の複数の枠部に仕切られ、前記各枠部内には、ガスの流れ方向に沿って前記緩衝吸着材と前記臭気分解材が層状に配置されている。
また、脱臭フィルターに対してガスを通過させることにより、ガスの流速を低下させて臭気成分と臭気分解材との接触時間を確保するので、臭気分解材における臭気成分の捕捉が促進されて、光触媒による臭気成分の分解を効率的に行うことができる。その結果、例えば、アミン類、硫黄化合物、及びアルデヒド類等の臭気強度の閾値が低い臭気成分をガス中から効率的に除去することが可能になる。
図1、図2に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る脱臭装置10は、表側に透明部材を用いた開閉可能な太陽光取込み用の窓11が設けられた箱体12を有している。なお、図3(A)、(B)に示すように、箱体12の内部は、箱体12の高さ方向の中間部に隙間を設けてそれぞれ縦横に配置された複数の仕切り材13、14により、平面視して、例えば、正方形(長方形でもよい)の複数の枠部15に仕切られ(分割され)ている。これにより、箱体12の内部下側の空間と箱体12の内部上側の空間が、複数の枠部15を介して連通した状態になっている。
また、臭気分解材21を構成するペレットの種類は、ガスに含まれる臭気成分の組成に応じて選択することが好ましく、複数の臭気成分が含まれるガスの場合は、臭気強度の閾値が低い臭気成分に対する吸着性に特に優れた吸着剤からなるペレットと広範囲の臭気成分に対して吸着性に優れた吸着剤からなるペレットを組合わせて使用する。例えば、臭気成分が揮発性有機物質、低級脂肪酸、アミン類である場合は、吸着剤としてゼオライトやセピオライトを使用したペレットを用いることが効果的であり、臭気成分がアルデヒド類である場合や分解過程の中間生成物としてアルデヒド類が発生する場合は、吸着剤としてゼオライトを使用したペレットを用いることが効果的である。また、臭気成分が硫黄化合物である場合は、吸着剤として活性炭や活性二酸化マンガンを使用したペレットを用いることが効果的である。
臭気分解材21の構成を決めると、太陽光で照射された臭気分解材21の単位面積当たりの脱臭能力(臭気成分の吸着性能と分解速度が加味された能力)が予測できるので、ガス出口18から排出される、即ち、臭気分解材21を通過したガス中に含まれる臭気成分含有量が目標値以下になる際に要求される1)臭気分解材21に流入するガスの流速上限値、2)ガス中に含まれる臭気成分の臭気成分上限値をそれぞれ脱臭能力に基づいて求める。
次いで、発生源から流出するガスは全て臭気分解材21を通過して外部に流出するので、臭気分解材21に流入するガスの流速と発生源から流出するガス量の関係から、太陽光が入射する臭気分解材21の総表面積(枠部15の総平断面積)を求める。これにより、箱体12のサイズ(内側の平断面積)が決まる。
一方、臭気分解材21の総表面積が決まると、枠部15内に配置する緩衝吸着材20の総表面積が決まるので、更に緩衝吸着材20の構成を決めることにより緩衝吸着材20の単位厚さの吸着能力が予測できる。また、箱体12の内側の平断面積が決まると、発生源から流出するガス量から箱体12の内部下側におけるガス流速が求まる。その結果、発生源から流出するガス中に含まれる臭気成分含有量の最大値が臭気分解材21に流入する際には多くても臭気成分上限値になるように、更に、発生源から流出するガスが臭気分解材21に流入する際に速くても流速上限値になるように、枠部15内に配置する緩衝吸着材20の厚さを決める。
図3(A)、(B)に示すように、枠部15内には、ガスの流れ方向に沿って緩衝吸着材20の層と網状ケース39内に収納された臭気分解材21の層が並べて配置されており、しかも、網状ケース39と枠部15との間にはガスシール部材38が充填されているので、箱体12の内部下側に吹き込まれたガスは、緩衝吸着材20の層を必ず通過して網状ケース39内、即ち臭気分解材21の層内に流入し、臭気分解材21の層を通過したガスは箱体12の内部上側に流出することになる。
更に、ガス中に含まれる臭気成分含有量が低下すると、緩衝吸着材20を構成しているペレットに吸着している臭気成分が離脱してガス中に混入するので、緩衝吸着材20の再生処理が自律的に行われる。また、臭気分解材21では、太陽光に照射されている表側のペレットでは臭気成分が分解除去されることにより臭気成分濃度が低下するので、表側のペレットと裏側のペレットの間に臭気成分濃度の勾配が発生し、裏側のペレットに吸着された臭気成分は表側ペレット側に向けて移動し吸着される。このため、臭気分解材21においても、臭気分解材21の再生処理が自律的に行われる。
内側縦寸法が2790mm、内側横寸法が1210mm、内側高さが350mmの箱体内に、高さ方向の中間部に縦横に仕切り材を配置して、箱体内を平面視して16個の枠部に分割し、枠部の底部にアルマイト処理したアルミニウム製の網状板(網目の間隔は3mm)を取付けた。次いで、枠部に露出した網状板の上に開口率が30〜80%であるポリエステル製の不織布を配置し、その上に直径が2.5mmで長さが15mmの円柱状のゼオライトペレットを厚さ30mm充填してゼオライトペレット層を、ゼオライトペレット層の上に直径が2mmで長さが1〜5mmの円柱状の活性炭ペレットを厚さ110mm充填して活性炭層をそれぞれ設けて緩衝吸着材を形成した。更に、緩衝吸着材の上に開口率が30〜80%であるポリエステル製の不織布を配置し、その上に、直径が2.5mmで長さが5mmの円柱状のセピオライトペレットの表面に高速フレーム溶射により二酸化チタンの光触媒層を設けることにより作製した臭気分解材を10mmの厚さに配置した。そして、箱体の下部位置にガス入口を、箱体の上部位置にガス出口を設けて脱臭装置を作製した。なお、臭気分解材はアルマイト処理したアルミニウム製の網状ケース(網目の間隔は3mm)に収納されている。
実施例1で使用した脱臭装置から臭気分解材を取り除き、塗装工場から排出されるVOCを含むガスのVOC濃度(ppm)を測定しながら、ガスをガス入口から流入させ、緩衝吸着材を通過してガス出口から排出されるガス中のVOC濃度を測定した。なお、VOC濃度の測定には、市販のVOCモニタを使用した。測定結果を図6に示す。
図6から、脱臭装置に流入するガス中のVOC濃度が略130〜360ppmの範囲で変動した場合、臭気分解材に流入するガス(即ち、ガス出口のガス)に含まれるVOC濃度は、略160〜230ppmの範囲で変動することが分かる。従って、実施例1における官能試験の結果を考慮すると、緩衝吸着材を設けることにより、臭気分解材に流入するガス中のVOC濃度の変動を、臭気分解材の処理能力範囲内の変動に低減できることが確認できた。
更に、本実施の形態とその他の実施の形態や変形例にそれぞれ含まれる構成要素を組合わせたものも、本発明に含まれる。
また、箱体内の上部に、臭気分解材の上面側に光(可視光域から紫外線域の波長の光)を当てて光触媒を活性化させる光照射手段を設けてもよい。これにより、夜間や雨天等の光触媒が活性化しない状況下でも、脱臭装置を作動させることができる。
更に、脱臭装置のガス入口に流入するガスに対して紫外線を照射して、ガスに含まれる臭気成分の一部を分解してもよい。臭気成分の一部を予め分解することにより、臭気成分の分解処理が脱臭フィルターに集中することを防止でき、脱臭装置による臭気成分の除去を確実に行うことが可能になる。
Claims (9)
- 表側に透明部材を用いた開閉可能な窓が設けられた箱体と、該箱体の内部で、上下方向中間部に配置された脱臭フィルターと、前記箱体の下部位置にあって、臭気成分を含んだガスを導入するガス入口と、前記箱体の上部位置にあって、前記脱臭フィルターを通過したガスを外部に排出するガス出口とを有する脱臭装置であって、
前記脱臭フィルターは、前記ガス入口から入ったガス中の臭気成分の吸着又は放出を行って臭気成分含有量の変動を抑える緩衝吸着材と、該緩衝吸着材の上部に配置され、該緩衝吸着材から送られるガス中の臭気成分を捕捉し、捕捉された臭気成分を光触媒によって分解する臭気分解材とを有し、
前記箱体の内部は、平面視して正方形又は長方形の複数の枠部に仕切られ、前記各枠部内には、ガスの流れ方向に沿って前記緩衝吸着材と前記臭気分解材が層状に配置されていることを特徴とする脱臭装置。 - 請求項1記載の脱臭装置において、前記ガス出口には、ガスを外部に排出する管路が接続されていることを特徴とする脱臭装置。
- 請求項1記載の脱臭装置において、前記ガス出口は、前記箱体の側部上側又は該箱体と前記窓の窓取付枠体との間に形成された開放通路を有していることを特徴とする脱臭装置。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の脱臭装置において、前記枠部の底部にはアルミニウム製又はアルミニウム合金製の網状板が配置され、前記緩衝吸着材は、通気性シートを介して前記網状板の上に配置されていることを特徴とする脱臭装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の脱臭装置において、前記臭気分解材は、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の網状ケースに収納されていることを特徴とする脱臭装置。
- 請求項5記載の脱臭装置において、前記網状ケースと前記枠部との間にはガスシール部材が充填されていることを特徴とする脱臭装置。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の脱臭装置において、前記緩衝吸着材は、ガスに含まれる臭気成分の含有量増加に伴って該ガス中からの臭気成分の吸着量を増加させ、ガスに含まれる臭気成分の含有量減少に伴って該ガス中への吸着臭気成分の放出量を増加させることを特徴とする脱臭装置。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の脱臭装置において、前記箱体は、下方に隙間を有して傾斜台上に載置されていることを特徴とする脱臭装置。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の脱臭装置において、前記箱体内の上部には、前記臭気分解材の上面側に光を当てて前記光触媒を活性化させる光照射手段が設けられていることを特徴とする脱臭装置。
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