JPH01171663A

JPH01171663A - 集塵・脱臭装置

Info

Publication number: JPH01171663A
Application number: JP62327474A
Authority: JP
Inventors: Toshikazu Ito; 伊藤　俊和; Yoichi Hirai; 洋一平井
Original assignee: Tokai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokai Kogyo Co Ltd
Priority date: 1987-12-25
Filing date: 1987-12-25
Publication date: 1989-07-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、集塵・脱臭装置に関し、詳細には、電気式集
塵装置においてコロナ放電によって発生する人体に有害
なオゾンを有効的に利用し、分子状の悪臭物質や有毒物
質等の汚染物質を効率よ（分解する脱臭機能を有するよ
うにした、集塵・脱臭装置に関する。

従来技術及びその問題点従来の電気式集塵装置は、コロナ放電によって塵・埃等
を帯電させて除去する際オゾンが生成される。このオゾ
ンは、殺菌力、酸化力に優れているが、同時に人体に対
しても有害である。しかも、独特のいわゆるオゾン臭を
持つため、このような装置ではオゾン除去手段が必要と
なる。

また、この種の集塵装置においては、極微小の汚染物￥
ｔ（例えば分子状の悪臭物質：極微小のうえに低濃度で
ある。）が処理できない、そのため、活性炭などの吸着
剤にこれを吸着させることで処理している。この方法は
、上記のオゾンも同時に処理できるという長所もあるが
、汚染＠ｆＪ質の種類により吸着速度に差があり、吸着
の期待できない物質もある。また、吸着した物質が環境
の変化（例えば使用環境の温度上昇）により、活性炭か
ら脱離して逆に悪臭源になるなどの欠点があり、さらに
は生成したオゾンは、−物質として吸着されるだけで有
効な利用がされていない。

問題点を解決するための手段本発明は、放電電極と対向電極との間に高電圧を印加し
、コロナ放電によって空気中の趨埃を集塵する集塵部と
、オゾンを分解させる紫外線灯と通気性オゾン分解用触
媒層とからなる脱臭部と、空気流を生ぜしめる手段を有
してなる集塵・脱臭装置により前記問題点を解決した。

作　　　　　　　　　用本発明では、空気流を生ぜしめる手段によって汚染物質
と塵等と空気からなる混合ガスの流れを装置内に生ぜし
め、その中の比較的大きな塵は、放電電極から発生する
電子に叩かれて帯電（またはイオン化）して電気力線に
沿って対向電極方向へ移動し、その電極表面に付着して
除去される。

このコロナ放電によって同時に空気中の酸素分子も一部
叩かれて次の（＋）、（Ｉ［）式に従いオゾンを生成す
る。

０□＋ｅ−→２０　　　　　　　　　（１）０　＋　２
０　ｔ→０３　＋Ｏｆ　　　　　　（ＩＩ）これによっ
て前記混合ガスはオゾン雰囲気となり、このオゾンによ
り反応性の高い汚染物質は一部分解される。

汚染物質とオゾンを含む混合ガスは、ついでオゾンを分
解させる、主として２５４ｎｍの波長の紫外線を発生す
る紫外線灯の照射を受け、次式（■）に従いオゾンが分
解される。

Ｏｓ　＋　ｈν→ｏｘ　＋　（０）　　　　　（［［［
）また、通気性オゾン分解用触媒層によっても次式（Ｉ
Ｖ）のようにオゾンが分解される。

０３　Ｊ、→０□＋（０）＋Ｍ、（ＩＶ）Ｍｌ　：触媒人体に有害なオゾンは、この２つの手段により装置内で
強制分解され、大気中への放出はない。

ここで、（Ｉ［［）、（ｒＶ）式中に示される（０）は
、酸化力が極めて強く活性の高い発生期の酸素であって
、オゾンでは分解できなかった前述の汚染物質（分子状
の悪臭物質）を分解する能力を有する。

また、通気性オゾン分解用触媒層をオゾンを分解させる
紫外線灯の直接照射を受ける位置に設けることにより、
触媒のオゾン分解負担を減じてオゾン分解能力の劣化を
防止するのみならず、この紫外線（特に２５４ｎｍＯも
の）によって生ずる発生期の酸素が前記触媒の劣化反応
に対して逆反応をもたらし、触媒を再活性化させ、その
結果触媒の劣化を防止できる。

なお、オゾンを分解させる紫外線灯が通気性オゾン分解
用触媒層内に設けられていてもよく、これによって生じ
る熱が触媒層の温度上昇をもたらし、オゾン分解反応が
促進されるとともに、増大した照射量によって前記（Ｉ
Ｖ）式に示される分解反応も促進される。

このように、本発明では、混合ガス中の比較的大きな塵
や埃が、まず放電電極と対向電極による電気式集塵機能
によって除去され、同時にその混合ガス中の酸素から発
生するオゾンが汚染物質の一部を除去する。さらに、オ
ゾンから分解された酸素（０）が、汚染物質を分解する
。したがって、集塵機能のみならず、！窓部で発生する
オゾンを有効利用して、汚染物質を分解する脱臭機能を
兼ね備えたものとなる。

実　　　　施　　　　例以下図面を参照し詳細に説明する。本発明の集塵・脱臭
装置は、集塵部、脱臭部、空気流発生手段に分かれる。

第１図、第２図は、本発明の第１実施例の集塵・脱臭装
置１０であり、この前面には、大きなわたぼこりゃごみ
等の侵入を防ぎ、危険防止ともなるプレフィルタ１２が
設置されている。

集塵部Ａには、高電圧が印加される複数の放電ＴＬ極１
４と、この放ＩＴｆ電極１４に対して一定の間隔を隔て
、混合ガスの流れと平行になるよう交互に配置された複
数の対向電極１６が設置されている。本実施例の放？ｆ
ｔ電極１４は図面では針状をしているが、これは放電を
しやすくするためであり、この形状に限定されるもので
はない。

対向電極１６は放電電極１４より電位が低く保たれ（通
常接地されており〕、交互に配置された放電電極１４と
対向電極１６により、装置ｌｏ内で放電空間が形成され
る。この対向電極１６に帯電した塵等の付着がおこるが
、集塵効率を向上させるため、後方に同じく電位の低く
保たれた集塵板・集塵フィルタを置いてもよい。

集塵部Ａの空気流後方には、脱臭部Ｂが設けられており
、この脱臭部Ｂは、空気流に対し直角に配置され主とし
て２５４ｎｍの波長の紫外線を照射する紫外線灯１８と
、この後方に前記紫外線灯１８と平行に位置する通気性
オゾン分解用触媒層２０からなる。

この通気性オゾン分解用触媒層２０は、例えば酸化ニッ
ケル等の遷移金属酸化物、白金等の貴金属の混合物、或
いは前記遷移金属酸化物と前記貴金属の混合物を、コー
ジライト等の担体に担持させたものを使用する。本発明
では、酸化ニッケル系の通気性の良いフィルタ状の触媒
層を用いた。

オゾン分解用触媒Ｎ２０の詳細な構成を第３図に示す。

オゾン分解用触媒層２０は、パンチング、メタル等の全
面において通気性の良い整流板２２を両面に有し、空気
流の両端においてこの整流板２２によって挟持されてい
る。その内部には前記のような触媒が開口２４から詰め
込まれ蓋が閉じられる。

本実施例の紫外線灯１８は、通気性オゾン分解用触媒層
２０内に触媒に効率よく照射できるように、触媒層２０
の前面に一定に間隔をおいた位置に配置されており、整
流板２２の通気孔を通じ触媒に紫外線の照射を行うこと
ができる。

ファン２６は、装置外部の空気を集塵・脱臭装置ｌＯ内
に取り込み、集塵部から脱臭部を通過させて、再び装置
外部へ排出させるための空気流を生ぜしめる手段であれ
ば、その目的を達するかぎり形状や配置場所は限定され
ない。本実施例ではファン２６を触媒層２０の後方で隔
壁を介して僅かに離間設置し、プレフィルタ１２及び整
流板２２を通じて空気を吸引することにより、混合ガス
を均一に装置！！１０内に生ぜしめるようにした。

この集塵・脱臭装置１０の作用は次のとおりである。

ファン２６の駆動により、プレフィルタ１２から外部の
汚染物質を含む空気が混合ガスとして装置ＩＯ内へ取り
込まれる。ついで、集塵部Ａの放′；４Ｔｈ極１４に高
電圧が印加され、対向電極１６との間でコロナ放電が形
成される。取り込まれた混合ガスが放電空間を通過する
際に、コロナ放電によって発生した電子によって混合ガ
ス中に含まれた比較的大きな塵や埃等が叩かれ、帯電（
又はイオン化）して、電気力線に沿って対向電極１６方
向へ移動し静電気的に電極表面に付着する。集塵部Ａで
は、同時に、コロナ放電による電子が混合ガス中の酸素
を叩き、前述の（１）、（ＩＩ）式に従いオゾンを生成
し、混合ガスをオゾン雰囲気とする。このオゾンは、集
塵部Ａにおいて、混合ガス中に含まれる汚染物質の一部
を分解する。

オゾン雰囲気となった混合ガスは、集塵部Ａの空気流後
方にある脱臭部Ｂに吸引される。集塵部Ａでは処理でき
なかった分子状の悪臭物質は、ここで分解することがで
きる。混合ガス中のオゾンは、主として２５４ｎｍの波
長の紫外線を発生するオゾンを分解する紫外線灯１８の
照射を受け、（ＩＩＩ）式に従い酸素（０２）と非常に
活性が高く反応性に富む発生期の酸素（０）に分解され
る。

オゾンとの単なる気相混合では反応しなかった、又は反
応速度の遅い汚染物質は、この発生期の酸素（０）によ
って瞬間的に分解することが可能となる。混合ガスはオ
ゾン雰囲気であるため、オゾンから生成された発生期の
酸素（０）も汚染物質と均質に混合された４ｆ態にあり
、その反応も速い。

また、混合ガスはついで通気性オゾン分解用触媒層２０
内に取り込まれ、オゾンが触媒と接し、（ＩＶ）式に従
い酸素（０□）と発生期の酸素（０）に分解される。こ
の発生期の酸素は、前述した作用と同じように汚染物質
を酸化分解する。

オゾンは人体に有害であるから、集塵部Ａの夫々の電極
の電流を調節してオゾン発生量を適切に設定する。

ここで、紫外線灯１８から照射される紫外線が整流板２
２の通気孔を通じ僅かではあるが触媒に直接照射される
。触媒毒となった触媒表面上の未分解のオゾンが触媒の
活性を低下させるが、前記紫外線がこの物質を光分解し
、よって短期的にはオゾン分解反応の促進、長期的には
触媒の寿命を向上させることができる。

第４図は、本発明の第２実施例の集塵・脱臭装置ｔｏ”
であり、放電電極を符号１４゛で示すように細線状とし
、オゾンを分解させる紫外線灯１８゛を通気性オゾン分
解用触媒層２０°に埋設した構造となっている。その他
の構造は同一であるから説明は省略することにする。

本実施例では、オゾンを分解させる紫外線灯１８′が通
気性オゾン分解用触媒Ｎ２０°内に埋設されているので
、紫外線灯１８°の発熱により触媒雰囲気温度が上昇し
、オゾン分解反応が促進される。このように、オゾン分
解反応が促進されれば、汚染物質の酸化分解効率が著し
く高められる。

しかも、触媒への紫外線灯１８°の照射量は第１実施例
よりはるかに増大し、触媒を再活性させる作用もこれに
応じ高められる。

発明の効果電気式集塵装置においてコロナ放電によって生成するオ
ゾンを紫外線灯およびオゾン分解用触媒によって分解す
ることにより、人体に有害であったオゾンを有効利用し
て、効率の良い汚染・悪臭物質の分解を行うことができ
る。

また、紫外線灯を触媒へ直接照射できる位置に設置する
ことにより、オゾン分解反応を促進し、よって汚染物質
の分解効率を向上するとともに、長期的には触媒寿命を
延長することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は第１実施例の集
塵・脱臭装置の一部破断した斜視図、第２図は第１図の
縦断面図、第３図は通気性オゾン分解用触媒層の斜視図
、第４図は第２実施例の集塵・脱臭装置の縦断面図であ
る。１０．１０°・・・ｆ！塵・脱臭装置Ａ・・・集塵部　　　Ｂ・・・脱臭部１２・・・プレフィルタ１４．１４’・・・放電電極１６・・・対向電極１８．１８°・・・紫外線灯２０．２０’　・・・通気性オゾン分解用触媒層２６・
・・ファン（空気流を生ぜしめる手段）第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）放電電極と対向電極との間に高電圧を印加し、コ
ロナ放電によって空気中の塵埃を集塵する集塵部と、オゾンを分解させる紫外線灯と通気性オゾン分解用触媒
層とからなる脱臭部と、空気流を生ぜしめる手段、を有してなる、集塵・脱臭装置。
（２）前記通気性オゾン分解用触媒層が、前記オゾンを
分解させる紫外線灯の直接照射を受ける位置に設けられ
ている、特許請求の範囲第１項記載の集塵・脱臭装置。
（３）前記オゾンを分解させる紫外線灯が、前記通気性
オゾン分解用触媒層内に設けられている、特許請求の範
囲第１項記載の集塵・脱臭装置。