JPH03109A

JPH03109A - ガス清浄方法

Info

Publication number: JPH03109A
Application number: JP1131268A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Komatsu; 勝彦小松; Takayuki Furuhashi; 古橋　隆之
Original assignee: KYOEI DENKO KK
Current assignee: KYOEI DENKO KK
Priority date: 1989-05-26
Filing date: 1989-05-26
Publication date: 1991-01-07

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、ガス（特に空気）中に浮遊する微粒子を除去
し、清浄となったガスを取出すガス清浄方法に関する。

従来の技術ガス（空気）中に浮遊する微粒子を除去し清浄になった
ガスを取出す方法として、従来、火力発電所や製鉄所等
の工場から排出されるガス中から微粒子を除去するため
に利用される電気集塵装置が公知である。この電気集塵
装置は静電気を利用し、放電電極に直流高電圧を印加し
、コロナ放電を生ぜしめ、ガス中の微粒子を帯電させ、
かつ、放電電極と集塵電極間に生じた高電界によって帯
電された微粒子を集塵電極表面に堆積させるものである
。

また、被清浄化ガスをフィルタに通すことによってガス
中の微粒子を除去するフィルタによる除去方法も公知で
ある。

発明が解決しようとする課題上記した電気集塵装置は設備が大型化し、設備費が高価
になるという欠点がある。また、フィルタによってガス
中の微粒子を除去する場合には０．１μｍ以下の微粒子
を除去することが難しいという問題がある。

一方、水が加熱されて蒸気が発生するときには、何らか
の核となる微粒子の存在があれば、蒸気発生は極めて容
易であることが知られている。換言すれば、微粒子は蒸
気によって捕獲されることを意味している。

また、空気清浄度の計測技術においては、０゜１μｍ以
下の超微細粒子で、しかも清浄度クラスの高い空気中の
微細粒子の計数はレーザ計測法により行われているが、
粒子が微細なため計測することが困難であるため、粒子
に蒸気をあて、有核蒸気を形成させ、見掛は上、粒子径
を拡大して測定する方法が採用されている。

そこで、本発明は、上述した水蒸気がガス中の微粒子を
捕獲し易く、微粒子を捕獲して有核蒸気になったとき安
定することを利用し、被清浄化ガス中から微粒子を除去
し、清浄化されたガスを得ようとするものである。

課題を解決するための手段本発明は、被清浄化ガスと純水蒸気とを密閉容器内で撹
拌した後、冷凍室に導き水蒸気を凝結させた後ガスを取
出すことによって清浄化ガスを得るようにした。また、
予め、被清浄化ガス及び純粋蒸気を高電界中に通し、異
なった極に帯電させておき、上記密閉容器内で撹拌し、
その後冷凍室で凝結させることによって清浄化ガスを得
るようにした。

作　　用上述したように、水蒸気はガス中の微粒子を捕獲し易く
し、特に微粒子を捕獲していない無核の純水蒸気はガス
中の微粒子を捕獲して有核水蒸気となり安定化する。そ
のため、純水蒸気と被清浄化ガスを密閉容器内で撹拌す
れば、被清浄化ガス中の微粒子は純水蒸気に捕獲され、
純水蒸気は有核水蒸気となる。そして、この有核水蒸気
は冷凍室に導かれ凝結し、雪状の微細な木片となり冷凍
室内に堆積する。

その結果、ガスはこの堆積した雪状の木片中を通過して
取出されることとなるから、堆積した雪状の氷片が一種
のフィルタとなり、さらにガス中の微粒子を木片に付着
させガス中の微粒子を除去する。

また、被清浄化ガス及び水蒸気を予め高電界中を通すこ
とによって被清浄化ガス中に浮遊する微粒子と純水蒸気
を異極に帯電させておくことによって微粒子と純水蒸気
の結合を容易にさせる。

実施例第１図は本発明を実施する一実施例の概要図である。

図中、１０は密閉容器で、下部に設けられた撹拌室１０
ａと上部に設けられた冷凍室１０ｂにメツシュ１２によ
って仕切られている。メツシュ１２の上部には、受皿１
４によって支持された冷凍機の蒸発器１６が配設されて
いる。

撹拌室１０ａの下部には、被清浄化ガスとしての空気を
ファン１８によって撹拌室１０ａ内に送り込む管２０が
取付けられている。なお、２２は管２０に取付けられ、
管２０内を通る空気の流量を計測する流量計である。ま
た、撹拌室１０ａの下部の被清浄化空気取入口と対向す
る部分には純水蒸気取入れ用の管２４が取付けられてい
る。そして、本実施例においては、超音波加湿器から発
生する純水蒸気を上記管２４を介して撹拌室１０ａ内に
取入れるようになっており、上記管２４には該管２４を
通過する純水蒸気を活性化するためのラインヒータ２６
が取付けられている。

撹拌室１０ｂ内には、支持脚３０上に被清浄化空気と純
水蒸気を撹拌するためのファン２８が取付けられている
。

冷凍室１０ｂの上部には清浄化された空気を取出す空気
取出口３２が設けられている。

なお、３３は容器１０を密閉するバッキング、３４はク
ランパーである。また、３６は冷凍機の圧縮機、３８は
凝縮器、４０は膨脹弁であり、圧縮機３６で断熱圧縮さ
れたガス状冷媒は凝縮器３８内で熱交換し液化し、膨脹
弁４０で減圧されて蒸発器１６に送り込まれ、蒸発器１
６では外部から熱を吸収しながら蒸発し、圧縮機３６へ
戻るように構成されている。

上記構成において、該装置を稼動させると冷凍機は冷凍
室１０ｂを冷却し、ファン１８．２８が駆動し、被清浄
化空気が撹拌室１０ａに送り込まれると共に超音波加湿
器から発生した純水蒸気がラインヒータで加熱されなが
ら撹拌室１０ａに送り込まれてくる。撹拌室１０ａ内で
はファン２８の駆動により被清浄化空気と純水蒸気が撹
拌され、被清浄化空気内に存在する微粒子は純水蒸気に
捕獲され、純水蒸気は有核水蒸気となる。

有核水蒸気はメツシュ１２を通り、冷凍機の蒸発器１６
で冷却され、蒸発器１６の板面や冷凍室１（ｌの壁面等
に凝結し、雪状の木片となり冷凍’ｆｆ１１０ｂ内に堆
積する。そして、有核水蒸気が凝結し、除去された空気
は、結果的には空気中の微粒子が除去されたこととなり
、空気取出口３２から排出されることとなる。しかも、
空気は冷凍室１０ｂで冷却され、水蒸気が除去されるか
ら乾燥した清浄な空気となる。

この装置をしばらく稼動させておくと、冷凍室１０ｆｉ
内には、水蒸気が凝結し雪状の木片となって堆積するこ
ととなるから、この堆積された空気は該堆積層を通り排
出されることとなる。そのため、この雪状の木片の堆積
層が一種のフィルタとなり、空気中の微粒子を捕獲する
こととなる。特に、雪状の氷片のＩｔ積層からなるフィ
ルタであるため、木片に微粒子が付着し易く、空気取出
口３２から排出される空気は雪状の氷片が堆積すると共
に、より清浄化される。

第２図は、上記装置を稼動させ、稼動時間の経過と共に
空気取出口３２から排出される空気中の微粒子をパーテ
ィカルカウンタで計測した実験結果を示すもので、１μ
ｍの粒子は稼動開始１分後で約２８万個／　ｆｅｅｔ３
ありたものが、３分後では約０，５万個／　ｆｅｅｔ３
になっている。また、０゜３μｍ、０．５μｍの粒子は
稼動開始１分後で約１１００万個／　ｆｅｅｔ３あった
ものが、１時間後では０．５μｍの粒子は約１００万個
／　ｆｅｅ−０，３μｍの粒子では約９５０万個／ｆｅ
ｅｔ３ニなっている。

そして、Ｆｆｆ間の経過と共に各粒子の数は減少してい
ることがわかる。即ち、水蒸気が凝結し、雪状の氷片と
なって冷凍室１０ｂ内に堆積するにつれて、微粒子が空
気中から除去されていくことがわかる。

第３図は、被清浄化空気中の微粒子と水蒸気を異極に帯
電させてイオン化し、空気中の微粒子を除去するための
実験装置の構成図で、フラスコ５０で密閉空間を作り、
該フラスコ５０内にスポイト６２より蒸溜水を供給する
ステンレスバイブ５２を挿入し、該ステンレスバイブ５
２の先端にピアノ線５４で円弧状の輪を形成し、また、
負の高電圧を加えるステンレス針からなる針５６をフラ
スコ５０内に挿入し、上記ステンレスバイブ５２、ピア
ノ線５４及びステンレス針５６によってマイナスイオナ
イザを形成している。また、空気をポンプ６４によって
プラスイオナイザ６６に送り、さらに管６０によってフ
ラスコ５０内に導入している。また、フラスコ５０内の
空気は管５８を介して冷却器としての冷却水６８中を通
し、空気中の粒子数を計数するパーティカルカウンタ７
０で粒子を計数するようにしている。また、７２はヒー
タで、ステンレスバイブ５２を介してスポイト６２によ
って送り込まれた蒸溜水を加熱して純水蒸気を作るもの
である。

そして、プラスイオナイザ６６の一方向の極にプラスの
高電圧＋ＨＶを印加し、゛他方の極を接地する。また、
針５６にはマイナスの高電圧−ＨＶを印加し、ステンレ
スバイブを接地する。

フラスコ５０内に送り込まれる空気はプラスイオナイザ
６６の高電界中を通ってくることにより、空気中の微粒
子がプラスに帯電しイオン化しており、また、スポイト
６２によってステンレスバイブ５２を介して送り込まれ
た蒸溜水はヒータ７２で加熱され純水蒸気になると共に
マイナスイオナイザ（ピアノＩ！５４と針５６で構成さ
れるもの）によってマイナスに帯電しイオン化する。そ
の結果、純水蒸気と空気中の微粒子は結合し、純水蒸気
は有核水蒸気となって管５８を通り、冷却水６８で冷却
されて液化し、その後の空気中の粒子の数がパーティカ
ルカウンタ７ｏで計数される。

第４図は、このような実験によって得られたデータであ
り、水蒸気発生温度を３３℃、４８℃。

７３℃、８３℃と変えて空気中の粒子数を測定した。こ
の第４図から明らかのように、イオン化電圧ＨＶが０の
ときパーティクルカウンタ７０で計数した空気中の粒子
数は５０００〜８０００個／　ｆｅｅｔ３あったものが
、イオン化電圧ＨＶを３ＫＶ程度ニスルと、約１０００
〜２０００個／ｆｅｅｔ３に減少していることがわかる
。

このように、純水蒸気と被清浄化空気中の微粒子を異な
った極に帯電させイオン化すれば、被清浄化空気中の微
粒子を除去することができる。

そこで、第１図に示す実施例において、被清浄化空気を
撹拌室１０ａ内に送り込む管２０及び純水蒸気を撹拌室
１０ａ内に送り込む管２４の経路中に被清浄化空気中の
微粒子及び純水蒸気を異なった極に帯電させイオン化さ
せる高電界発生部を設け、被清浄化空気及び純水蒸気を
該ａ電界中を通して撹拌室１０ａ内に送り込むようにす
れば、純水蒸気は被清浄化空気中の微粒子をより多く捕
獲し、空気取出口３２から流出する空気はより清浄化さ
れることとなる。

発明の効果本発明は、純水蒸気がガス中に浮遊する微粒子を捕獲し
やすいという性質を利用し、ガスを清浄化した。特に、
従来、フィルタ等によって除去できなかった０、１μｍ
以下の粒子に対しても純水蒸気で捕獲してガス中から微
粒子を除去するようにした。そのため、フィルタによる
ガス中の微粒子の除去と共に本発明を適用し、併用すれ
ば、より効果的にガス中から微粒子を除去し、より清浄
なガスを得ることができる。

また、本発明は凝結した水蒸気が雪状の木片となって冷
凍室内に堆積し、この堆積した雪状の木片層がフィルタ
となって該木片層を通過するガス中から微粒子を付着し
ガスヲ清浄化するので、簡単な装置で清浄なガスを得る
ことができる。

ざらに、簡単な変圧器等の高圧装置を用いて、ガス中の
微粒子及び純水蒸気を帯電させイオン化し、静電作用を
利用して微粒子と水蒸気の結合を容易にさせることによ
って、さらに−段と清浄なガスを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する一実施例の概要図、第２図は
同実施例における実験結果のデータを示す図、第３図は
被清浄化空気中の微粒子と水蒸気を異極に帯電させイオ
ン化して空気中の微粒子を除去する実験装置の構成図、
第４図は微粒子と水蒸気をイオン化して空気中の微粒子
を除去する実験装置による実験で得られたデータを示す
図である。１０・・・密閉容器、１０ａ・・・撹拌室、１０ｂ・・
・冷凍室、１８．２８・・・ファン、１４．２４・・・
管、１６・・・蒸発器、３２・・・ガス取出口。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被清浄化ガスと純水蒸気とを密閉容器内で撹拌し
た後、冷凍室に導き水蒸気を凝結させた後ガスを取出し
、ガスを清浄化したことを特徴とするガス清浄方法。
（２）上記被清浄化ガス及び純水蒸気を高電界中に通し
、被清浄化空気内の微粒子及び純水蒸気を夫々異なつた
極に帯電させた後上記密閉容器内で撹拌するようにした
請求項１記載のガス清浄方法。