JPH07204469A - Gas purifier - Google Patents

Gas purifier

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JPH07204469A
JPH07204469A JP6097783A JP9778394A JPH07204469A JP H07204469 A JPH07204469 A JP H07204469A JP 6097783 A JP6097783 A JP 6097783A JP 9778394 A JP9778394 A JP 9778394A JP H07204469 A JPH07204469 A JP H07204469A
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JP
Japan
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gas
deoxidizing
state
fan
purifying apparatus
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Hiroaki Ota
博昭 太田
Taihei Kobayashi
大平 小林
Takeshi Yanobe
剛 弥延
Yuji Hayashi
佑二 林
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Hokushin Industries Corp
Fujitsu Ltd
Hokushin Industry Co Ltd
Original Assignee
Hokushin Industries Corp
Fujitsu Ltd
Hokushin Industry Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To embody excellent gas purifying effect by fitting a gas purifier to the exhaust system of a car. CONSTITUTION:A fan 12 having at least one rotary blade 11 is arranged in a housing 10 between the suction port 14 and exhaust port 15 provided to the housing. In this gas purifier, exhaust gas can be effectively purified by the action of plasma generated by the glow discharge accompanied by the rotation of the fan and the metal layer on the surface of the rotary blade. By bringing the sucked gas into contact with the fan in a deoxidized state, still more efficient gas purification is embodied. Further, by providing a magnet to the outer wall of the housing, high density plasma is generated and efficient gas purification is also embodied in this case.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ガス浄化装置に関する
ものであって、より詳しくは、工場や自動車などから排
出される汚染ガスを効率よく浄化するためのガス浄化装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas purifying apparatus, and more particularly to a gas purifying apparatus for efficiently purifying polluted gas discharged from factories, automobiles and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術およびその課題】工業技術の発展に伴っ
て、各種工場から排出される排気ガス中に含まれる有害
成分が、地域住民の健康を害し、ぜんそくなどの呼吸器
系の病気を引き起こすばかりでなく、大気汚染の重要な
要因となってきたことは周知のとおりであり、また、近
年、とみに自動車産業の発展に伴って、自動車、とくに
ジーゼル車から排出されるCOX 、NOX 、SOX など
の汚染ガスが、沿道住民のみならず、これまた大気汚染
の原因となっていることは、全世界的な問題として認識
されていることであり、その対策が急がれているところ
である。
2. Description of the Related Art With the development of industrial technology, harmful components contained in exhaust gas emitted from various plants not only harm the health of local residents but also cause respiratory diseases such as asthma. However, it is well known that it has become an important factor of air pollution, and in recent years, with the development of the automobile industry, CO x , NO x , SO emitted from automobiles, especially diesel cars It is recognized as a global problem that pollutant gases such as X cause air pollution as well as roadside residents, and countermeasures are urgently needed. .

【0003】その対策としては、工場排気ガスのように
大規模な対策が必要なものから、自動車のように比較的
コンパクトな装置が要求されるものまで、さまざまな排
気ガス装置が提案され、その一例として、例えば、プラ
ズマ放電を利用したガス浄化装置、触媒を利用したガス
浄化装置などが有効なものとして使用されてきている。
As measures against this, various exhaust gas devices have been proposed, from those requiring large-scale measures such as factory exhaust gas to those requiring relatively compact devices such as automobiles. As one example, for example, a gas purifying device using plasma discharge, a gas purifying device using a catalyst, and the like have been used effectively.

【0004】ところが、これらガス浄化装置の性能面で
のレベルが必ずしも満足できるものではなく、排気ガス
対策が遅々として進まない現状に、行政側もこれを黙認
することができず、さらに高いレベルの排気ガス対策を
求めてきている。このような現状にあって、最近になっ
て、触媒を用いたガス浄化方法と、放電プラズマを利用
したガス浄化方法を組み合わせた効率的なガス浄化装置
が提案された(「信学技報」1993-01 社団法人 電子情
報通信学会)。この報文によれば、リードスイッチを用
いた触媒・プラズマ・リアクタ素子を用いて、NOX
SOX 、COx などの処理対象ガスを分解することによ
り、Rn接点金属の触媒作用とグロー放電のプラズマ分
解作用の両作用を相乗させ、効率的なガスの浄化が達成
されることが報告されている。しかしながら、前記報文
は、相乗的にガス浄化を達成しうるシステムの基本的な
理論が説明されているだけで、具体的にどのような装置
が使用されるものであるのかは開示されていない。
However, the level of performance of these gas purifiers is not always satisfactory, and the government is not able to tolerate this in the present situation where measures against exhaust gas are not progressing slowly, and a higher level. Is seeking exhaust gas countermeasures. Under these circumstances, recently, an efficient gas purifying apparatus has been proposed which combines a gas purifying method using a catalyst and a gas purifying method using discharge plasma (see “Technical Report”). 1993-01 Institute of Electronics, Information and Communication Engineers). According to this report, using a catalyst / plasma / reactor element using a reed switch, NO x ,
It has been reported that by decomposing the gas to be treated such as SO x and CO x , the catalytic action of the Rn contact metal and the plasma decomposing action of glow discharge are synergized to achieve efficient gas purification. ing. However, the above-mentioned report only describes the basic theory of a system that can achieve gas purification synergistically, and does not disclose what kind of device is specifically used. .

【0005】[0005]

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、触媒作用とプ
ラズマ作用を単独または併用し、各種のガスを相乗的に
浄化し得るガス浄化装置を提供することにある。さら
に、本発明の他の目的は、吸気中の酸素を著しく低減し
た状態でガスの浄化を行うガス浄化装置を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a gas purifying apparatus which can purify various gases synergistically by using a catalytic action and a plasma action alone or in combination. Still another object of the present invention is to provide a gas purification device that purifies gas in a state where oxygen in intake air is significantly reduced.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記報文
における基本的技術が従来技術の最新のものとの認識の
元に、より効果的なガス浄化装置の具体化を試行錯誤に
より検討した結果、ガスの流路に導入されたガスに、回
転するファンによって乱流を起こさせ、装置内で回転羽
根とハウジングとの微小ギャップによって生じるグロー
放電に伴うプラズマ作用によるガス浄化を行わせるか、
および/または、回転羽根の表面、および/または、ハ
ウジングの内壁に形成された触媒作用を有する金属層と
の接触面積を大きくすることによって、効率的に相乗的
なガス浄化作用を達成し得るガス浄化装置を完成するに
至った。
Based on the recognition that the basic technique in the above-mentioned report is the latest one of the prior art, the inventors of the present invention tried through a trial and error method to realize a more effective gas purification device. As a result of the examination, the gas introduced into the gas flow path is caused to generate turbulence by the rotating fan, and the gas is purified by the plasma action due to the glow discharge generated by the minute gap between the rotating blade and the housing in the device. Or
And / or by increasing the contact area with the catalytic metal layer formed on the surface of the rotary vane and / or the inner wall of the housing, a gas that can achieve a synergistic gas purification effect efficiently We have completed the purification device.

【0007】すなわち、本発明によれば、吸気口と排気
口からなる開口を有するハウジングの両開口間に、少な
くとも1枚の回転羽根を有するファンを配置することを
特徴とするガス浄化装置が提供される。また、本発明に
よれば、ファンにおける回転羽根よりも前記吸気口側
に、該吸気口からのガスの流入方向へ向けてしだいに外
径が大きくなるガス流変更部材が設けられているガス浄
化装置が提供される。また、本発明によれば、ガス流変
更部材が、円すい形状に設けられているガス浄化装置が
提供される。また、本発明によれば、回転羽根が、同一
の回転軸に複数設けられ各々が回転軸と一体となって回
転するガス浄化装置が提供される。また、本発明によれ
ば、回転羽根が、同一の回転軸に複数設けられ各々が独
立に回転軸に対して相対回転するガス浄化装置が提供さ
れる。また、本発明によれば、前記回転羽根の回転方向
の断面形状が、階段状を形成しているガス浄化装置が提
供される。また、本発明によれば、前記回転羽根の平面
形状が、左右非対称であるガス浄化装置が提供される。
また、本発明によれば、前記回転羽根の長さが、少なく
とも部分的に異なるガス浄化装置が提供される。また、
本発明によれば、前記回転羽根の構成の少なくとも2種
を併用したガス浄化装置が提供される。また、本発明に
よれば、前記回転羽根が、表面に触媒作用を有する金属
層が固着されているガス浄化装置が提供される。また、
本発明によれば、前記金属層が、少なくとも1枚の回転
羽根に複数の金属を露出状態で固着したものであるガス
浄化装置が提供される。また、本発明によれば、前記金
属層が、少なくとも2枚の回転羽根にそれぞれ異なる金
属を固着したものであるガス浄化装置が提供される。ま
た、本発明によれば、前記金属層が、少なくとも1枚の
回転羽根に複数の金属を積層状態で形成したものである
ガス浄化装置が提供される。また、本発明によれば、前
記ハウジングの内壁が略円筒形に形成されたものである
ガス浄化装置が提供される。また、本発明によれば、前
記ハウジングの内壁に凹凸面が形成されているガス浄化
装置が提供される。また、本発明によれば、前記ハウジ
ングの内壁が傾斜状に形成されているガス浄化装置が提
供される。また、本発明によれば、前記ハウジングの内
壁に触媒作用を有する金属層が固着されているものであ
るガス浄化装置が提供される。また、本発明によれば、
前記金属層が、複数の金属を露出状態で固着したもので
あるガス浄化装置が提供される。また、本発明によれ
ば、前記金属層が、複数の金属を積層状態で固着したも
のであるガス浄化装置が提供される。また、本発明によ
れば、前記金属層が、回転羽根の表面およびハウジング
の内壁の両方に固着されているガス浄化装置が提供され
る。また、本発明によれば、前記ハウジングの外壁面に
磁石層、内壁面に電極 (a)を設けると共に、内壁面と対
向したファンの少なくとも先端部にも電極 (b)を設け、
両電極間に高周波を印加することによって、高密度のプ
ラズマを発生可能に形成したガス浄化装置が提供され
る。また、本発明によれば、前記ファンが、吸気口から
吹き込まれるガス圧によって回転可能に構成されたもの
であるガス浄化装置が提供される。また、本発明によれ
ば、前記ファンが、動力源によって回転可能に構成され
たものであるガス浄化装置が提供される。また、本発明
によれば、前記金属層が、白金、パラジウム、ルテニウ
ム、ロジウムの少なくとも1種の貴金属が固着されたも
のであるガス浄化装置が提供される。また、本発明によ
れば、前記吸気口とファンとの間に脱酸素機構が設けら
れたガス浄化装置が提供される。また、本発明によれ
ば、前記脱酸素機構が、吸気口とファンとの間に加熱可
能な銀線を配置した構成からなるガス浄化装置が提供さ
れる。また、本発明によれば、前記銀線が、メッシュ状
に形成されたものであるガス浄化装置が提供される。ま
た、本発明によれば、前記脱酸素機構が、吸気口とファ
ンとの間に銀粉を充填し外壁に加熱手段を有する管状体
を配置した構成からなるガス浄化装置が提供される。ま
た、本発明によれば、前記脱酸素機構が、安定化ジルコ
ニアを外電極とし、銅を内電極とする、スパッタリング
現象によって駆動する電極構造を有するものであるガス
浄化装置が提供される。また、本発明によれば、前記脱
酸素機構が、銅製のものであるガス浄化装置が提供され
る。また、本発明によれば、脱酸素機構が粉末状の銅に
よって形成されているガス浄化装置が提供される。ま
た、本発明によれば、脱酸素機構が、内壁に銅メッキが
施された複数のセルが集合してなるハニカム構造とされ
ているガス浄化装置が提供される。また、本発明によれ
ば、脱酸素機構を収容すると共に一端が大気汚染物質の
流入用の通路とされ他端が大気汚染物質浄化部との通路
とされる第1の脱酸素処理部及び第2の脱酸素処理部
と、前記第1の脱酸素処理部の両方の通路が開放され前
記第2の脱酸素処理部の両方の通路が閉止される第1の
状態及び前記第1の脱酸素処理部の両方の通路が閉止さ
れ前記第2の脱酸素処理部の両方の通路が開放される第
2の状態とに選択的に切替え可能な切替え手段と、第1
の状態で第2の脱酸素処理部を減圧し第2の状態で第1
の脱酸素処理部を減圧する減圧手段及び第の1状態で第
2の脱酸素処理部を加熱し第2の状態で第1の脱酸素処
理部を加熱する加熱手段の少なくとも一方を備えたガス
浄化装置が提供される。また、本発明によれば、脱酸素
処理をした後の前記脱酸素機構がガス自体の熱によって
還元されるようにされているガス浄化装置が提供され
る。また、本発明によれば、水素を吸蔵した水素吸蔵合
金を備え第1の状態で第2の脱酸素処理部に前記水素吸
蔵合金からの水素を供給し第2の状態で第1の脱酸素処
理部に水素吸蔵合金からの水素を供給する水素供給手段
を設けたことを特徴とするガス浄化装置が提供される。
また、本発明によれば、前記脱酸素機構が、ガスの流路
の上流側に設けられた陽極と、陽極と対向する陰極と、
陽極と陰極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、陽
極と陰極との間の陰極側に設けられ亜鉛もしくは酸化亜
鉛又はインジウムもしくは酸化インジウムから構成され
るガス浄化装置が提供される。本発明のガス浄化装置
は、産業用エンジンの排気系に装着されることによって
特に有効なガス浄化装置として機能するものである。
That is, according to the present invention, there is provided a gas purifying apparatus characterized in that a fan having at least one rotating blade is arranged between both openings of a housing having an opening composed of an intake port and an exhaust port. To be done. Further, according to the present invention, the gas purification is provided with a gas flow changing member whose outer diameter gradually increases toward the inflow direction of gas from the intake port, closer to the intake port than the rotary blades of the fan. A device is provided. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which the gas flow changing member is provided in a conical shape. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which a plurality of rotary vanes are provided on the same rotary shaft and each rotates integrally with the rotary shaft. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which a plurality of rotary vanes are provided on the same rotary shaft and each independently rotates relative to the rotary shaft. Further, according to the present invention, there is provided a gas purifying apparatus in which the rotating blade has a stepwise cross-sectional shape in the rotating direction. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which the planar shape of the rotary vanes is asymmetrical to the left and right.
Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which the lengths of the rotary vanes are at least partially different. Also,
According to the present invention, there is provided a gas purifying apparatus that uses at least two types of the rotary blades in combination. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which a metal layer having a catalytic action is fixed to the surface of the rotary blade. Also,
According to the present invention, there is provided a gas purification device in which the metal layer is formed by fixing a plurality of metals to at least one rotary blade in an exposed state. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which the metal layer is made by fixing different metals to at least two rotary blades. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which the metal layer is formed by laminating a plurality of metals on at least one rotating blade. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which the inner wall of the housing is formed in a substantially cylindrical shape. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which an uneven surface is formed on the inner wall of the housing. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which the inner wall of the housing is formed in an inclined shape. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which a metal layer having a catalytic action is fixed to the inner wall of the housing. Further, according to the present invention,
There is provided a gas purification device in which the metal layer is formed by fixing a plurality of metals in an exposed state. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which the metal layer is formed by fixing a plurality of metals in a laminated state. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which the metal layer is adhered to both the surface of the rotary blade and the inner wall of the housing. Further, according to the invention, a magnet layer is provided on the outer wall surface of the housing, an electrode (a) is provided on the inner wall surface, and an electrode (b) is provided on at least the tip of the fan facing the inner wall surface.
By applying a high frequency between both electrodes, there is provided a gas purification device capable of generating high density plasma. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which the fan is configured to be rotatable by a gas pressure blown from an intake port. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which the fan is configured to be rotatable by a power source. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which the metal layer has at least one precious metal selected from platinum, palladium, ruthenium, and rhodium adhered thereto. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device having a deoxidizing mechanism provided between the intake port and the fan. Further, according to the present invention, there is provided a gas purifying device in which the deoxidizing mechanism has a configuration in which a heatable silver wire is arranged between an intake port and a fan. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which the silver wire is formed in a mesh shape. Further, according to the present invention, there is provided a gas purifying device, wherein the deoxidizing mechanism has a configuration in which a silver powder is filled between an intake port and a fan and a tubular body having a heating means is arranged on an outer wall. Further, according to the present invention, there is provided a gas purifying apparatus in which the deoxidizing mechanism has an electrode structure in which stabilized zirconia is used as an outer electrode and copper is used as an inner electrode and is driven by a sputtering phenomenon. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which the deoxidizing mechanism is made of copper. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which the deoxidizing mechanism is formed of powdered copper. Further, according to the present invention, there is provided a gas purification device in which the deoxidizing mechanism has a honeycomb structure in which a plurality of cells having inner walls plated with copper are aggregated. Further, according to the present invention, the first deoxidation processing unit and the first deoxidation processing unit that accommodates the deoxidizing mechanism and has one end serving as a passage for inflowing air pollutants and the other end serving as a passage for the air pollutant purification unit. A second state in which both passages of the second deoxidation treatment unit and the first deoxidation treatment unit are opened and both passages of the second deoxidation treatment unit are closed, and the first deoxidation treatment Switching means selectively switchable to a second state in which both passages of the treatment section are closed and both passages of the second deoxygenation treatment section are opened;
In the second state, the pressure of the second deoxidation processing section is reduced, and in the second state, the first
A gas having at least one of a decompression unit for decompressing the deoxidation treatment unit and a heating unit for heating the second deoxidation treatment unit in the first state and heating the first deoxidation treatment unit in the second state. A purification device is provided. Further, according to the present invention, there is provided a gas purifying device in which the deoxidizing mechanism after deoxidizing treatment is reduced by the heat of the gas itself. Further, according to the present invention, a hydrogen storage alloy that stores hydrogen is provided, and hydrogen from the hydrogen storage alloy is supplied to the second deoxidation treatment unit in the first state and the first deoxidation is performed in the second state. There is provided a gas purification device characterized in that a hydrogen supply means for supplying hydrogen from a hydrogen storage alloy is provided in a processing section.
Further, according to the present invention, the deoxidizing mechanism, an anode provided on the upstream side of the gas flow path, and a cathode facing the anode,
Provided is a voltage applying means for applying a voltage between an anode and a cathode, and a gas purification device provided on the cathode side between the anode and the cathode and made of zinc or zinc oxide or indium or indium oxide. The gas purifying apparatus of the present invention functions as a particularly effective gas purifying apparatus by being attached to the exhaust system of an industrial engine.

【0008】[0008]

【作用】本発明の最大の技術的特徴は、ハウジング内に
導入されたガス体が、回転するファンの作用によって乱
流を起こし、ハウジング内に設けられた触媒とガスとの
接触が効率的に行われることによってガスの浄化を達成
するか、および/または、前記ファンの回転によって生
じるグロー放電がプラズマ作用を伴って行われるガスの
浄化を単独または併用して相乗的なガス浄化の達成を可
能にした点にあり、かかる構成によって、著しく卓越し
たガス浄化効果を達成し得る装置が提供されることが理
解されるであろう。
The greatest technical feature of the present invention is that the gas body introduced into the housing causes a turbulent flow due to the action of the rotating fan, so that the catalyst provided in the housing and the gas are efficiently contacted with each other. It is possible to achieve gas purification by being carried out and / or synergistic gas purification can be achieved by using the gas purification in which glow discharge caused by the rotation of the fan is accompanied by plasma action, alone or in combination. It will be appreciated that such a configuration provides a device that can achieve a significantly superior gas cleaning effect.

【0009】また、本発明の他の態様では、ファンにお
ける回転羽根よりも吸気口側に、吸気口からのガスの流
入方向に向けて次第に外径が大きくなるガス流変更部材
が設けられている。したがって、ガス浄化装置の吸気口
へ流入したガスは、ガス流変更部材の表面に当たって、
ハウジングの内壁面へ向かうようなガス流とされ、例え
ば、ハウジングの内壁に触媒作用を有する金属層が形成
されているような場合に、ガスを触媒作用を有する金属
層と効率よく接触させることができ、ガスの浄化能力が
向上する。また、本発明の他の態様では、ガス流変更部
材が円すい形状とされており、吸気口へ流入されたガス
は、上記と同様の作用により、効率よく浄化される。ま
た、本発明の他の態様では、ファンに設けられる回転羽
根が、同一の回転軸に対して複数設けられ、各々が回転
軸と一体回転するように構成されている。これによれ
ば、ハウジング内に導入されたガス体が、回転軸と一体
回転する回転羽根によって乱流とされ、さらに、この乱
流が、回転軸と一体回転する他の回転羽根によって、さ
らに、広領域に拡散するような複雑な乱流となる。これ
により、触媒とガスとの接触がより効率的になって著し
く卓越したガス浄化効果が発揮される。
According to another aspect of the present invention, a gas flow changing member having an outer diameter gradually increasing toward the inflow direction of gas from the intake port is provided on the intake port side of the rotary blade of the fan. . Therefore, the gas flowing into the intake port of the gas purifier hits the surface of the gas flow changing member,
The gas flow is directed toward the inner wall surface of the housing, and for example, when a metal layer having a catalytic action is formed on the inner wall of the housing, the gas can be efficiently contacted with the metal layer having a catalytic action. This improves the gas purification ability. Further, in another aspect of the present invention, the gas flow changing member has a conical shape, and the gas introduced into the intake port is efficiently purified by the same action as described above. Further, according to another aspect of the present invention, a plurality of rotary blades provided on the fan are provided for the same rotary shaft, and each is configured to rotate integrally with the rotary shaft. According to this, the gas body introduced into the housing is made into a turbulent flow by the rotating blade that rotates integrally with the rotating shaft, and this turbulent flow is further generated by the other rotating blade that rotates integrally with the rotating shaft. It becomes a complicated turbulent flow that spreads over a wide area. As a result, the contact between the catalyst and the gas becomes more efficient, and a remarkably excellent gas purification effect is exhibited.

【0010】また、本発明の他の態様では、回転羽根
が、同一の回転軸に複数設けられ各々が独立に回転軸に
対して相対回転するように構成されている。これによれ
ば、ハウジング内に導入されたガス体が、回転軸に対し
て相対回転する回転羽根によって乱流とされ、さらに、
この乱流が、前記回転羽根とは独立かつ回転軸に対して
相対回転する他の回転羽根によって、さらに、広い領域
に拡散するような複雑な乱流となる。これにより、触媒
とガスとの接触がより効率的になって著しく卓越したガ
ス浄化効果が発揮される。
According to another aspect of the present invention, a plurality of rotary vanes are provided on the same rotary shaft and each is independently rotatable relative to the rotary shaft. According to this, the gas body introduced into the housing is made turbulent by the rotating blades that rotate relative to the rotating shaft, and further,
This turbulent flow becomes a complicated turbulent flow that is diffused into a wider area by another rotating blade that is independent of the rotating blade and rotates relative to the rotating shaft. As a result, the contact between the catalyst and the gas becomes more efficient, and a remarkably excellent gas purification effect is exhibited.

【0011】また、本発明の他の態様では、回転羽根、
及びハウジングの内壁の少なくとも一方に形成された触
媒作用を有する金属層が、パラジウムによって構成され
ている。このパラジウムによって、水素が選択的に吸蔵
され、これにより、ガス中のCmn が炭素と水素とに
分解され、Cmn の浄化に著しく優れた効果を発揮す
る。
According to another aspect of the present invention, a rotary blade,
The catalytic metal layer formed on at least one of the inner wall of the housing and the inner wall of the housing is made of palladium. Hydrogen is selectively occluded by this palladium, whereby C m H n in the gas is decomposed into carbon and hydrogen, and the effect of purifying C m H n is remarkably excellent.

【0012】また、本発明の他の態様は、ハウジングの
外壁面に磁石層、内壁面に電極 (a)を設け、内壁面と対
向したファンの少なくとも先端部にも電極 (b)を設け、
両電極間に高周波を印加することによって、電極間に高
密度のプラズマが発生し、これによって、NOX などの
ガスを効率的に分解することである。
According to another aspect of the present invention, a magnet layer is provided on the outer wall surface of the housing, an electrode (a) is provided on the inner wall surface, and an electrode (b) is provided on at least the tip of the fan facing the inner wall surface.
By applying a high frequency between the electrodes, high-density plasma is generated between the electrodes, whereby, is to break down the gas, such as NO X efficiently.

【0013】さらに、本発明の他の態様によれば、ガス
浄化装置において、吸気口から吹き込まれるガスをファ
ンに接触する前段で脱酸素素子と接触させ、酸素の含量
をできるかぎり、低くした状態で、ファンに接触させる
ことにより、著しく効率的なガス浄化を達成することが
できる。さらに、本発明の他の態様では、大気汚染物質
浄化部よりも大気汚染物質の流路の上流側に、銅製の脱
酸素素子が設けられており、排気ガスは、大気汚染物質
浄化部に直接供給されることなく、まず、脱酸素素子に
至る。ガスに含有された酸素は、脱酸素素子と接触し、
これにより、Cu+O→CuOなる反応によって、排気
ガスに含まれる酸素が除去される。そして、酸素除去後
の排気ガスが大気汚染物質浄化部に供給され、大気汚染
物質を含んだガスが浄化される。本発明では、大気汚染
物質浄化部において、酸素が除去された状態のガスを浄
化する構成としたので、NO生成方向への反応、CO生
成方向への反応等が抑制され、NO X 、COX 等の大気
汚染物質を効率良く除去できる。
Furthermore, according to another aspect of the present invention, a gas
In the purification device, the gas blown from the intake is filtered
Oxygen content before contact with oxygen
Contact with the fan as low as possible
By doing so, it is possible to achieve extremely efficient gas purification.
it can. In yet another aspect of the invention, air pollutants
On the upstream side of the air pollutant flow path from the purification section, a copper desorption
An oxygen element is provided, and exhaust gas is an air pollutant.
Instead of being supplied directly to the purification unit,
Reach The oxygen contained in the gas contacts the deoxidizing element,
As a result, the reaction of Cu + O → CuO causes exhaust
Oxygen contained in the gas is removed. And after oxygen removal
Exhaust gas is supplied to the air pollution control unit
The gas containing the substance is purified. In the present invention, air pollution
In the substance purification section, the gas with oxygen removed is purified.
Since it is configured to change to a reaction, it reacts in the direction of NO generation and CO generation.
The reaction to the direction is suppressed and NO X , COX Atmosphere
Contaminants can be removed efficiently.

【0014】また、本発明の他の態様では、脱酸素素子
が、粉末状の銅によって形成されている。したがって、
排気ガスは大気汚染物質浄化部に供給される前に、非常
に大きい表面積の銅に接触し、酸素がより効率的に除去
される。また、本発明の他の態様では、脱酸素機構が、
内壁に銅メッキが施された複数のセルが集合してなるハ
ニカム構造とされており、排気ガスは、前記と同様、排
気ガスは大気汚染物質浄化部に供給される前に、非常に
大きい表面積の銅に接触し、酸素がより効率的に除去さ
れる。また、上記の如く、脱酸素機構をハニカム構造に
形成しているので、ガスの流通性に極めて優れている。
In another aspect of the present invention, the deoxidizing element is made of powdered copper. Therefore,
Before the exhaust gas is supplied to the air pollutant purification section, it contacts copper with a very large surface area, and oxygen is removed more efficiently. In another aspect of the present invention, the deoxidizing mechanism is
The inner wall has a honeycomb structure in which a plurality of cells plated with copper are aggregated, and the exhaust gas has a very large surface area before being supplied to the air pollutant purification unit, as described above. The copper is contacted and oxygen is removed more efficiently. Further, as described above, since the deoxidizing mechanism is formed in the honeycomb structure, the gas flowability is extremely excellent.

【0015】また、本発明の他の態様では、第1の脱酸
素処理部、第2の脱酸素処理部、及び切替え手段が設け
られ、切替え手段によって、第1の状態が設定される
と、排気ガスは、第1の脱酸素処理部を通過し、この過
程で排気ガスが脱酸素素子と接触して、Cu+O→Cu
Oなる反応によって酸素が除去され、大気汚染物質浄化
部に供給される。
According to another aspect of the present invention, a first deoxidizing treatment unit, a second deoxidizing treatment unit, and a switching unit are provided, and when the switching unit sets the first state, The exhaust gas passes through the first deoxidation treatment section, and in the process, the exhaust gas comes into contact with the deoxidation element, and Cu + O → Cu
Oxygen is removed by the reaction of O and is supplied to the air pollutant purification section.

【0016】第1の脱酸素処理部の脱酸素素子の酸素除
去能力が不十分となった場合には、切替え手段によっ
て、第2の状態とする。これにより、排気ガスは、第2
の脱酸素処理部を通過し、この過程で脱酸素素子と接触
して、排気ガスは上記と同様に酸素が除去された状態
で、大気汚染物質浄化部に供給されガスが効率的に浄化
される。そして、この第2の状態において、減圧手段に
よって、第1の脱酸素処理部を酸化銅が還元される状態
となるまで減圧する。
When the oxygen removing ability of the deoxidizing element of the first deoxidizing unit becomes insufficient, the switching means brings the second state. This allows the exhaust gas to reach the second
After passing through the deoxidation treatment part of the exhaust gas and contacting with the deoxidation element in this process, the exhaust gas is supplied to the air pollutant purification part in the state where oxygen is removed as in the above, and the gas is efficiently purified. It Then, in the second state, the decompression unit decompresses the first deoxidation processing unit until the copper oxide is reduced.

【0017】これによって、酸化銅が還元されて、銅に
戻り、再び脱酸素処理可能な状態となる。第2の脱酸素
処理部の脱酸素素子能力が不十分となった場合には、切
替え手段によって、第1の状態とする。これにより、排
気ガスは、第1の脱酸素処理部を通過し、この過程で脱
酸素素子と接触して、上記と同様に酸素が除去された状
態で、大気汚染物質浄化部に供給される。そして、この
第1の状態において、減圧手段によって、第2の脱酸素
処理部を酸化銅が還元される状態となるまで減圧する。
これによって、酸化銅が還元されて、銅に戻り、再び脱
酸素処理可能な状態となる。上記の如く、本発明では、
一方の脱酸素素子によって脱酸素処理をしている期間を
利用して、他方の脱酸素能力の低下した脱酸素素子を減
圧下で還元して再び十分な脱酸素処理能力を付与してい
るので、脱酸素素子の交換のためのメンテナンスが不要
になる。
As a result, the copper oxide is reduced to return to copper, and the state where deoxidation treatment can be performed again is achieved. When the deoxidizing element capacity of the second deoxidizing processing unit becomes insufficient, the switching unit brings the first state. As a result, the exhaust gas passes through the first deoxygenation processing unit, comes into contact with the deoxidation element in this process, and is supplied to the air pollutant purification unit in a state in which oxygen is removed as described above. . Then, in the first state, the pressure reducing means reduces the pressure of the second deoxidizing unit until the copper oxide is reduced.
As a result, the copper oxide is reduced, returned to copper, and is ready to be deoxidized again. As described above, in the present invention,
By utilizing the period during which deoxidizing treatment is performed by one deoxidizing element, the other deoxidizing element with reduced deoxidizing ability is reduced under reduced pressure to provide sufficient deoxidizing ability again. Therefore, maintenance for replacing the deoxidizing element becomes unnecessary.

【0018】また、本発明の他の態様では、一方の脱酸
素素子によって脱酸素処理をしている期間に、他方の脱
酸素能力の低下した脱酸素素子は加熱によって還元され
再び十分な脱酸素処理能力が付与される。また、本発明
の他の態様では、減圧手段に加えて、第1状態で前記第
2の脱酸素処理部を加熱し、前記第2の状態で前記第1
の脱酸素処理部を加熱する加熱手段が設けられている。
したがって、一方の脱酸素素子によって脱酸素処理をし
ている期間に、他方の脱酸素能力の低下した脱酸素素子
は減圧に加えて加熱によっても還元方向へ反応が進行
し、極めて確実かつ効率的に酸素が除去される。
Further, in another aspect of the present invention, while the deoxidizing treatment is being performed by one of the deoxidizing elements, the other deoxidizing element having a reduced deoxidizing ability is reduced by heating and is again sufficiently deoxidized. Processing power is given. In addition, in another aspect of the present invention, in addition to the depressurizing means, the second deoxygenation treatment unit is heated in the first state, and the first deoxidation treatment unit is heated in the second state.
A heating means is provided for heating the deoxidation treatment section.
Therefore, while the deoxidizing treatment is being performed by one of the deoxidizing elements, the other deoxidizing element having a reduced deoxidizing ability causes the reaction to proceed in the reducing direction by heating in addition to depressurization, which is extremely reliable and efficient. Oxygen is removed.

【0019】また、本発明の他の態様では、第1の脱酸
素処理部の脱酸素素子、及び第2の脱酸素処理部の脱酸
素素子の一方によって、脱酸素処理がなされている期間
において、他方の脱酸素素子に水素供給手段によって水
素が供給されて酸化銅が還元(CuO+H2 →Cu+H
2 O)される。
Further, according to another aspect of the present invention, during the period in which the deoxidizing treatment is performed by one of the deoxidizing element of the first deoxidizing treatment section and the deoxidizing element of the second deoxidizing treatment section. , And hydrogen is supplied to the other deoxidizing element by the hydrogen supply means to reduce copper oxide (CuO + H 2 → Cu + H
2 O).

【0020】また、本発明の他の態様では、ガス浄化装
置が自動車のガス排気系に設けられている。脱酸素処理
をした後の前記脱酸素機構は、自動車の排気ガスによる
加熱によって還元されて、脱酸素能力が十分な状態に復
帰する。また、本発明の他の態様では、大気汚染物質浄
化部よりも大気汚染物質の流路の上流側に互いに対向す
る陰極及び陽極が設けられており、陽極と陰極との間の
陰極側に、亜鉛またはインジウムによって形成された脱
酸素素子が設けられている。本発明では、排気ガスは、
大気汚染物質浄化部に直接供給されることなく、まず、
脱酸素素子に至る。排気ガスに含有された酸素は、亜鉛
またはインジウムと接触し、または、酸化亜鉛(酸化イ
ンジウム)におけるスパッタリングによって酸素原子が
脱離した部位と接触し、これにより、Zn+O→ZnO
(In+O→InO)なる反応によって、排気ガスに含
まれる酸素が選択的に吸蔵され、排気ガス中の酸素が除
去される。そして、酸素が除去された排気ガスが大気汚
染物質浄化部に供給され、大気汚染物質を含んだガスが
浄化される。陽極及び陰極との間に、電圧印加手段によ
り電圧が印加されると、陽極と陰極との間で放電が起こ
り、この放電によって、生じた陽イオンが陰極側へ加速
される際のイオンによるスパッタリング現象により、酸
素が、ZnOまたはInOから脱離して、ZnまたはI
nに戻り、再び脱酸素素子として使用可能な状態に復帰
する。さらに本発明の他の態様では、ガス浄化装置が産
業用エンジンに設けられている。これによれば、産業用
エンジンから排出されるガスは、ガス浄化装置によっ
て、浄化されて、クリーンな状態となる。なお、この場
合の産業用エンジンとは、自動車、船舶、トラクター等
に設けられるエンジンを意味している。
In another aspect of the present invention, the gas purifying device is provided in the gas exhaust system of the automobile. After the deoxidation treatment, the deoxidation mechanism is reduced by heating by the exhaust gas of the automobile, and returns to a state where the deoxidization ability is sufficient. Further, in another aspect of the present invention, the cathode and the anode facing each other are provided on the upstream side of the air pollutant flow path from the air pollutant purification unit, and on the cathode side between the anode and the cathode, A deoxidizing element formed of zinc or indium is provided. In the present invention, the exhaust gas is
First, without being directly supplied to the air pollutant purification section,
Deoxidizing element. Oxygen contained in the exhaust gas comes into contact with zinc or indium, or comes into contact with a site in which oxygen atoms are released by sputtering in zinc oxide (indium oxide), whereby Zn + O → ZnO.
Oxygen contained in the exhaust gas is selectively occluded by the reaction (In + O → InO), and oxygen in the exhaust gas is removed. Then, the exhaust gas from which oxygen has been removed is supplied to the air pollutant purification unit, and the gas containing the air pollutant is purified. When a voltage is applied between the anode and the cathode by a voltage applying means, a discharge occurs between the anode and the cathode, and the cations generated by this discharge are sputtered by the ions when accelerated to the cathode side. Due to the phenomenon, oxygen is desorbed from ZnO or InO, and Zn or I
Then, the state returns to n and returns to a state where it can be used as a deoxidizing element. In still another aspect of the present invention, the gas purifying device is provided in the industrial engine. According to this, the gas exhausted from the industrial engine is purified by the gas purification device to be in a clean state. The industrial engine in this case means an engine provided in an automobile, a ship, a tractor, or the like.

【0021】[0021]

【発明の具体的説明】本発明のガス浄化装置の構成を、
図面に基づいて説明する。図1は、本発明のガス浄化装
置の一例を示す側断面図であり、図2は、図1のA−A
線断面図である。本発明のガス浄化装置は、ハウジング
10に吸気口14と排気口15からなる少なくとも2つ
の開口を設け、該両開口間に回転羽根11を有するファ
ン12が配置されていることが第1の重要な特徴であ
る。このファン12は、ハウジング10の大きさによっ
ても異なるが、ハウジング10内は少なくとも1個のフ
ァン12が配置され、ハウジング10が大きくなれば2
個以上に増設することができる。本発明においては、回
転するファン12とハウジング10の内壁13との微小
ギャップによってグロー放電を生じせしめることが重要
であるが、さらに、ハウジング10内をガスが乱流状態
で流通することも、ガス浄化効率の点で好ましいもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
It will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view showing an example of the gas purifying apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
It is a line sectional view. In the gas purifying apparatus of the present invention, it is first important that the housing 10 is provided with at least two openings including the intake port 14 and the exhaust port 15, and the fan 12 having the rotating blades 11 is disposed between the openings. It is a characteristic. The fan 12 varies depending on the size of the housing 10, but at least one fan 12 is arranged in the housing 10, and if the housing 10 becomes large,
You can add more than one. In the present invention, it is important to generate a glow discharge by a minute gap between the rotating fan 12 and the inner wall 13 of the housing 10. Further, the gas may flow in a turbulent state in the housing 10 as well. It is preferable in terms of purification efficiency.

【0022】そのためには、回転状態の回転羽根11
と、ハウジング10の内壁13とが一定の間隔で構成さ
れているもの、つまり、内壁13が円筒形状の構成が最
も好ましいものであり、この構成に加えて、さらに内壁
面に凹凸を形成したり、傾斜状に形成したり、あるいは
これらの構成を適宜組み合わせることによって、より一
層効率的なガス浄化効果が達成される。
To this end, the rotating blade 11 in the rotating state
The inner wall 13 of the housing 10 and the inner wall 13 are formed at a constant interval, that is, the inner wall 13 is most preferably a cylindrical shape. In addition to this structure, the inner wall 13 may be formed with irregularities. By forming them in a slanted shape or by appropriately combining these configurations, a more efficient gas purification effect can be achieved.

【0023】またファン12は、該両開口間に、少なく
とも1枚の回転羽根11を有することを基本構成とする
ものであり、その回転羽根11は、図6に示すように回
転方向の断面形状が階段状のもの、平面形状が左右非対
称であるもの、羽根の長さが少なくとも部分的に異なる
もの、あるいは、これら回転羽根11の構成の少なくと
も2種を併用したものを使用することがガス浄化効率の
点で一層優れている。
The fan 12 basically has at least one rotary blade 11 between the openings, and the rotary blade 11 has a sectional shape in the rotational direction as shown in FIG. Is stepwise, the plane shape is left-right asymmetric, the blade length is at least partially different, or a combination of at least two types of the rotary blades 11 is used for gas purification. It is even more efficient.

【0024】また、ファン12の他の態様として、ファ
ン12にガス流変更部材25が固着されたものを挙げる
ことができる(図15参照)。すなわち、図15に示す
如く、ファン12における回転羽根11よりも吸気口1
4側には、円すい形状のガス流変更部材25が設けられ
ている。このガス流変更部材25は、吸気口14側から
排気口15側へ向けて外形が次第に大きくなるように配
置されている。このように、ファン12にガス流変更部
材25を設けることにより、吸気口14を介して、ハウ
ジング10内に流入したガスは、ガス流変更部材25の
外周面25Aに当たって、この外周面25Aにガイドさ
れて、ハウジング10の内壁13へ向かう流れとなる。
したがって、ガスは、ファン12と内壁13との微小ギ
ャップに確実に供給されるようになり、グロー放電によ
るガスの浄化が極めて有効に行える。
Further, as another mode of the fan 12, there may be mentioned one in which the gas flow changing member 25 is fixed to the fan 12 (see FIG. 15). That is, as shown in FIG.
A cone-shaped gas flow changing member 25 is provided on the fourth side. The gas flow changing member 25 is arranged so that the outer shape gradually increases from the intake port 14 side toward the exhaust port 15 side. As described above, by providing the gas flow changing member 25 in the fan 12, the gas flowing into the housing 10 through the intake port 14 hits the outer peripheral surface 25A of the gas flow changing member 25 and is guided to the outer peripheral surface 25A. As a result, the flow flows toward the inner wall 13 of the housing 10.
Therefore, the gas is surely supplied to the minute gap between the fan 12 and the inner wall 13, and the gas can be purified very effectively by glow discharge.

【0025】上記では、ガス流変更手段25を円すい形
状にしているが、ガス流変更手段25は、外周が、吸気
口14側から排気口15側へ向けて外形が次第に大きく
なるようなものであればよく、例えば、三角すい形状、
四角すい形状、円すい台形状等であってもよい。また、
ファン12としては、回転軸(図示せず)に2枚の回転
羽根を固着させる態様を挙げることができる。なお、回
転軸は、動力源に連結して構成することができ、この動
力源によって、回転軸が回転すると、2枚の回転羽根も
回転軸と共に回転する。
In the above description, the gas flow changing means 25 has a conical shape. However, the gas flow changing means 25 has an outer circumference which gradually increases from the intake port 14 side toward the exhaust port 15 side. It is all right, for example, triangular cone shape,
It may be a square cone shape, a truncated cone shape, or the like. Also,
As the fan 12, a mode in which two rotary blades are fixed to a rotary shaft (not shown) can be mentioned. The rotary shaft can be connected to a power source, and when the rotary shaft rotates by the power source, the two rotary blades also rotate together with the rotary shaft.

【0026】この構成によれば、ハウジング10内に導
入されたガスは、回転軸と一体回転する回転羽根によっ
て乱流とされ、さらに、この乱流が、回転軸と一体回転
する他方の回転羽根によって、さらに、広領域に拡散す
るような複雑な乱流となるため、ガス浄化効率の点で好
ましい。なお、上記では、回転軸に固着する回転羽根を
2枚としているが、3枚以上固着しても、ガス浄化に好
適な乱流を形成する効果を十分に発揮できることは言う
までもない。
According to this structure, the gas introduced into the housing 10 is made into a turbulent flow by the rotating blades that rotate integrally with the rotating shaft, and this turbulent flow also causes the other rotating blade that rotates integrally with the rotating shaft. By this, a complicated turbulent flow that further diffuses in a wide region is obtained, which is preferable in terms of gas purification efficiency. In the above description, the number of rotary blades fixed to the rotary shaft is two, but it is needless to say that the effect of forming a turbulent flow suitable for gas purification can be sufficiently exerted even if three or more rotary blades are fixed.

【0027】また、ファン12は、2枚の回転羽根を、
回転軸に、回転可能に支持させて、各々の回転羽根が各
々別個独立に、回転軸に対して相対回転するように構成
できる。この場合、動力源との接続はあってもよいが、
動力源がなくても、ガス圧によって回転羽根を各々別個
独立に回転させることができる。この構成によれば、ハ
ウジング10内に導入されたガスが回転軸に対して相対
回転する回転羽根によって乱流とされ、さらに、この乱
流が、この回転羽根とは別個独立にかつ回転軸に対して
相対回転する他の回転羽根によって、さらに、広領域に
拡散するような複雑な乱流となるため、ガス浄化効率の
点で好ましい。なお、上記では、回転軸に対して相対回
転可能な回転羽根を2枚設けているが、3枚以上設けて
も、ガス浄化に好適な乱流を形成する効果を十分に発揮
し得るのは言うまでもない。
The fan 12 has two rotary blades,
The rotary shaft may be rotatably supported, and the rotary vanes may independently and independently rotate relative to the rotary shaft. In this case, the power source may be connected,
Even without a power source, the rotary vanes can be independently rotated by the gas pressure. According to this configuration, the gas introduced into the housing 10 is made into a turbulent flow by the rotating blades that rotate relative to the rotating shaft, and further, this turbulent flow is independent of this rotating blade and on the rotating shaft. The other rotating blades that rotate relative to each other form a complicated turbulent flow that further diffuses into a wide region, which is preferable in terms of gas purification efficiency. In the above description, two rotary blades that can rotate relative to the rotary shaft are provided, but even if three or more rotary blades are provided, the effect of forming a turbulent flow suitable for gas purification can be sufficiently exhibited. Needless to say.

【0028】前記吸気口14、及び排気口15は、ハウ
ジング10の対向する面にそれぞれ設けられていること
が好ましく、その形状は、必ずしも図1に示したように
ハウジング10の中央部分に形成されている必要はな
く、例えば、ガスの浸入方向および排出方向の壁面に少
なくとも部分的にすのこ状または格子状などの任意の形
状の開口が形成されていれば良い。またその構成部位
は、図1に示したように横方向の両サイドに形成するば
かりでなく、図3に示すように、上下方向に形成しても
良いことはもちろんであり、その際には、入口と出口
は、ハウジング10の一方の端部から他方の端部にガス
が流通するように設けることが浄化効率の点で好まし
い。
The intake port 14 and the exhaust port 15 are preferably provided on opposite surfaces of the housing 10, and their shapes are not necessarily formed in the central portion of the housing 10 as shown in FIG. It is not necessary to provide the openings, and for example, it is sufficient that openings having an arbitrary shape such as a grid shape or a grid shape are formed at least partially on the wall surface in the gas inflow direction and the gas discharge direction. Further, it is needless to say that the constituent parts may be formed not only on both sides in the lateral direction as shown in FIG. 1 but also in the vertical direction as shown in FIG. In terms of purification efficiency, it is preferable that the inlet and the outlet are provided so that gas flows from one end of the housing 10 to the other end.

【0029】本発明のガス浄化装置は、吸気口14から
吹き込まれるガスを、ファン12に接触する前段で脱酸
素機構と接触させて、酸素の含量を、例えば、ppmオ
ーダーまで低下させておき、この状態でファン12に接
触させることによって、ガス浄化効率は著しく向上す
る。
In the gas purifying apparatus of the present invention, the gas blown from the intake port 14 is brought into contact with the deoxidizing mechanism before it comes into contact with the fan 12 to reduce the oxygen content to, for example, the ppm order, By contacting the fan 12 in this state, the gas purification efficiency is significantly improved.

【0030】本発明においては、該ファン12の回転羽
根11面、及びハウジング10の内壁13の少なくとも
一方に、触媒作用を有する金属層を形成しておくことが
第2の特徴である。触媒作用を有する金属は、従来、知
られており、例えば、遷移金属として分類されるイリジ
ウム、クロム、コバルト、ジルコニウム、セシウム、タ
ングステン、タンタル、チタン、鉄、テルル、ニオブ、
ニッケル、白金、バナジウム、ハフニウム、パラジウ
ム、マンガン、モリブデン、ルテニウム、レニウム、ロ
ジウムなどが例示される。これらの中でも、白金、パラ
ジウム、ルテニウム、ロジウムの貴金属が最も好ましく
使用される。
The second feature of the present invention is that a metal layer having a catalytic action is formed on at least one of the surface of the rotating blade 11 of the fan 12 and the inner wall 13 of the housing 10. Metals having a catalytic action are conventionally known and include, for example, iridium, chromium, cobalt, zirconium, cesium, tungsten, tantalum, titanium, iron, tellurium, niobium, which are classified as transition metals.
Examples include nickel, platinum, vanadium, hafnium, palladium, manganese, molybdenum, ruthenium, rhenium, rhodium and the like. Among these, noble metals such as platinum, palladium, ruthenium and rhodium are most preferably used.

【0031】これらの金属層を形成するには、自体公知
の電気メッキ方法または化学メッキ方法によるメッキ法
が好ましく採用されるが、該金属を箔状にして接着剤で
固着するなどの任意の方法も採用できる。メッキ法にて
金属層を形成する場合には、使用する金属の種類によっ
ても相違するが、通常、室温ないし50℃で20分ない
し2時間の条件でメッキ層を構成することができる。金
属層の厚みは特に限定されるわけではないが、通常、3
ないし10μm程度に形成されることが好ましい。
In order to form these metal layers, a plating method by an electroplating method or a chemical plating method known per se is preferably adopted, but an arbitrary method such as forming the metal into a foil and fixing it with an adhesive agent. Can also be adopted. When the metal layer is formed by the plating method, the plating layer can be usually formed under the conditions of room temperature to 50 ° C. for 20 minutes to 2 hours, although it depends on the kind of metal used. Although the thickness of the metal layer is not particularly limited, it is usually 3
It is preferably formed to a thickness of about 10 μm.

【0032】上記に例示した触媒作用を有する金属は、
NOX 等の大気汚染物質の浄化に効果を発揮できるが、
パラジウムは、特に、Cmn (CH4 、C24 等)
の浄化に極めて優れていることが判明した。
The metal having the catalytic action exemplified above is
Although effect can be exhibited to the purification of air pollutants such as NO X,
Palladium is particularly suitable for C m H n (CH 4 , C 2 H 4, etc.)
It was found to be extremely excellent in the purification of.

【0033】ハウジング10を構成する材質は、金属、
ガラス、セラミックス、あるいはメッキ等によって金属
層の形成が可能なポリフェニレンエーテルなどの機能性
高分子材料で構成することができる。本発明のファン1
2は、羽根に金属層を形成することが必要であると共
に、回転時に回転羽根11からグロー放電が生じること
が必要であり、その要求に応えるために、金属によって
構成されていることが好ましい。
The material forming the housing 10 is metal,
It can be made of glass, ceramics, or a functional polymer material such as polyphenylene ether capable of forming a metal layer by plating or the like. Fan 1 of the present invention
In No. 2, it is necessary to form a metal layer on the blades, and it is necessary for glow discharge to be generated from the rotating blades 11 at the time of rotation. In order to meet the requirement, it is preferable that the blades are made of metal.

【0034】本発明において、前記金属層は、前述した
ファン12の羽根の枚数や形状と共にさまざまな組み合
わせによって、より効率的なガス浄化が達成されるもの
である。すなわち、ファン12の回転羽根11の枚数お
よび形状は、回転によってグロー放電が一層生じ易いよ
うに構成されることが好ましく、図7に示すように、回
転方向に対して隙間(gap)が小から大へ広がるよう
な形状に構成することが好ましい。また、回転羽根11
およびハウジング内壁に形成される金属層は、単独の金
属ばかりでなく、同時に複数の金属を固着して、よりす
ぐれたガスの浄化効率を高めることができる。
In the present invention, the metal layer achieves more efficient gas purification by various combinations of the number and shape of the blades of the fan 12 described above. That is, it is preferable that the number and shape of the rotating blades 11 of the fan 12 are configured so that the glow discharge is more easily generated by the rotation, and as shown in FIG. 7, the gap (gap) is small in the rotating direction. It is preferable to configure the shape so as to spread widely. In addition, the rotary blade 11
Further, the metal layer formed on the inner wall of the housing can fix not only a single metal but also a plurality of metals at the same time to improve the gas purification efficiency.

【0035】その一例として、回転羽根11の表面に複
数の金属、例えば、白金とパラジウムが露出した状態で
任意の形状に組み合わせて金属層を形成する態様が挙げ
られる。また、少なくとも2枚の羽根にそれぞれ異なる
金属層を形成する態様、つまり、1枚の羽根の表面に白
金層を形成し、他の羽根の表面にパラジウム層を形成す
るものも、ガス浄化効率を効率的に達成するために有効
である。さらに、少なくとも1枚の羽根に複数の金属を
積層状態で形成する態様、つまり、例えば、羽根の表面
に第1層として白金の層を形勢し、その上からパラジウ
ムの層を形成する例が挙げられる。この場合は、表面層
を構成する金属が摩耗等によって消耗したとしても、第
2層を形成する金属層が、新たにガス浄化機能を発揮す
ることができるようになる。
As an example thereof, there is a mode in which a plurality of metals, for example, platinum and palladium, are exposed on the surface of the rotary blade 11 and are combined in an arbitrary shape to form a metal layer. In addition, a mode in which different metal layers are formed on at least two blades, that is, one in which a platinum layer is formed on the surface of one blade and a palladium layer is formed on the surface of the other blade, the gas purification efficiency is also improved. It is effective to achieve it efficiently. Furthermore, there is a mode in which a plurality of metals are formed in a laminated state on at least one blade, that is, an example in which a platinum layer is formed as a first layer on the surface of the blade and a palladium layer is formed thereon. To be In this case, even if the metal forming the surface layer is consumed due to abrasion or the like, the metal layer forming the second layer can newly exhibit the gas purification function.

【0036】また、かかる金属層の形成は、ハウジング
内壁についても当然あて嵌まり、複数の金属を露出状態
で組み合わせたり、積層状態で形成することは回転羽根
11の場合と同様に有効である。これらの態様におい
て、金属の種類を任意に変更したり、各態様を任意に組
み合わせて用いることは当然本発明の技術思想に包含さ
れるものであることが理解されるであろう。
In addition, the formation of such a metal layer is naturally applied to the inner wall of the housing, and combining a plurality of metals in an exposed state or forming them in a laminated state is effective as in the case of the rotary blade 11. It will be understood that, in these embodiments, it is naturally included in the technical idea of the present invention that the kind of metal is arbitrarily changed and that each embodiment is arbitrarily combined and used.

【0037】本発明のガス浄化装置におけるファン12
は、動力源のON/OFFで、始動/停止するように構
成した場合は、回転速度の調整が任意にできることか
ら、一層有効なガス浄化効率が挙げられるが、あえて動
力源を使用しなくとも、装置内に吹き込まれるガスの流
体圧によってもファン12を始動させることができ、そ
れによって、回転する回転羽根11からグロー放電が発
生し、これに伴うプラズマ作用によりガス浄化の達成を
可能にする。この際、ハウジング10内のガスは乱流状
態で流動していることから、プラズマ作用によるガスの
浄化は一層効率的に達成される。
The fan 12 in the gas purification apparatus of the present invention
In the case where the power source is turned on / off to start / stop, the rotation speed can be adjusted arbitrarily, so more effective gas purification efficiency can be mentioned, but even if the power source is not used, The fan 12 can also be started by the fluid pressure of the gas blown into the device, whereby glow discharge is generated from the rotating rotary blades 11 and the accompanying plasma action makes it possible to achieve gas purification. . At this time, since the gas in the housing 10 is flowing in a turbulent state, purification of the gas by the plasma action is achieved more efficiently.

【0038】ハウジング10内のガスの状態を乱流状態
にすることのメリットは、前期ファン12の回転羽根1
1に形成された触媒作用を有する金属層と有効に接触す
ることによっても認められ、これらの作用が併用された
場合には、著しく優れた相乗的なガス浄化効果が得られ
ることになる。
The advantage of making the gas in the housing 10 in a turbulent state is that the rotating blades 1 of the fan 12 in the first term
It is also confirmed by effective contact with the metal layer having a catalytic action formed in No. 1, and when these actions are used together, a remarkably excellent synergistic gas purification effect is obtained.

【0039】本発明において、より有効なガスの浄化効
果を達成するためには、ガスと金属層との接触面積を大
きくすることが重要であり、そのためには、金属層の形
成面積を大きくし、かつ、前記ファン12の回転力を上
げることが好ましいのであるが、通常、経費や装置の大
きさ等の制限もあり、実用的なものとしては、1分間当
りの金属層に対するガスの接触面積は、30cc/mi
n前後であることが好ましい。また、ファン12の始動
を動力源によって行う時は、装置内のファン12と連結
した自体公知のスイッチ(図示せず)のON/OFFに
よって行う。その際、ファン12の回転数はスイッチに
連結した制御機構によって適宜に調整することができ
る。
In the present invention, in order to achieve a more effective gas purification effect, it is important to increase the contact area between the gas and the metal layer. For that purpose, the formation area of the metal layer is increased. And, it is preferable to increase the rotational force of the fan 12, but there is usually a restriction on the cost and size of the device, and as a practical one, the contact area of the gas to the metal layer per minute is Is 30 cc / mi
It is preferably around n. Further, when the fan 12 is started by a power source, a switch (not shown) known per se connected to the fan 12 in the apparatus is turned on / off. At that time, the rotation speed of the fan 12 can be appropriately adjusted by a control mechanism connected to the switch.

【0040】なお、本発明のガス浄化装置は、減圧条件
下で作動させることが、グロー放電の安定化ならびに維
持を行う上で好ましく、したがって、ガス浄化装置を密
閉系において作動させることが推奨される。
The gas purifying apparatus of the present invention is preferably operated under a reduced pressure condition in order to stabilize and maintain glow discharge. Therefore, it is recommended to operate the gas purifying apparatus in a closed system. It

【0041】本発明のガス浄化装置の好ましい他の態様
は、回転するファン12とハウジング内壁との間に高密
度のプラズマを生起させることにより、ガスの分解効率
を著しく高めることである。回転するファン12とハウ
ジング内壁との間に高密度のプラズマを生起させるため
に、本発明においては、図9に側断面図で示すように、
ハウジング10の外壁面に磁石層17、内壁面に電極1
9(a) を設けるとともに、内壁面と対向したファン11
の少なくとも先端部にも電極19(b) を設け、該電極間
に、例えばECR(40.68MHZ )程度の高周波を
印加することによって、電極間には、電子密度で1020
/m2 以上という高密度のプラズマ18が発生し、これ
によってNox などのガスを効率的に分解することがで
きる。
Another preferable mode of the gas purifying apparatus of the present invention is to significantly increase the gas decomposition efficiency by generating a high density plasma between the rotating fan 12 and the inner wall of the housing. In order to generate a high density plasma between the rotating fan 12 and the inner wall of the housing, in the present invention, as shown in the side sectional view of FIG.
The magnet layer 17 is on the outer wall surface of the housing 10, and the electrode 1 is on the inner wall surface.
9 (a) is provided and the fan 11 faces the inner wall surface.
Electrodes 19 (b) are also provided at least at the tip of each of the electrodes, and a high frequency of, for example, ECR (40.68 MH Z ) is applied between the electrodes, so that an electron density of 10 20 is provided between the electrodes.
A high-density plasma 18 of / m 2 or more is generated, and thus gas such as No x can be efficiently decomposed.

【0042】前記電極間に高密度のプラズマを生起させ
る原理は、モデル的に図解した図10に示したECR
(Electoron Cyclotron Reso
nance)効果によって説明される。つまり、前記電
極19(a),19(b) 間に高周波を印加することによっ
て、図9におけるA→B→Cの変化が起こり、C状態に
なった段階で、19(a),19(b)間に高密度のプラスズ
マが生起し、このプラズマの生起がガス中のNox 等の
分解を高めるものである。
The principle of generating a high-density plasma between the electrodes is based on a modeled ECR shown in FIG.
(Electroron Cyclotron Reso
nance) effect. That is, when a high frequency is applied between the electrodes 19 (a), 19 (b), the change of A → B → C in FIG. 9 occurs, and when the state becomes C, 19 (a), 19 ( b) high density Purasuzuma is occur during, the occurrence of the plasma in which enhance degradation of such No x in the gas.

【0043】電極としては、Pt、Rh、Pdなどの貴
金属が使用されるが、Rhが最も好ましく用いられる。
Noble metals such as Pt, Rh and Pd are used for the electrode, but Rh is most preferably used.

【0044】本発明においては、前述した如く、吸気口
から吹き込まれるガスを、ファン12に接触する前段で
脱酸素機構と接触させ、酸素の含量を出来る限り低くし
た状態でファン12に接触させることが、より効率的な
ガス浄化を達成する上で好ましい。
In the present invention, as described above, the gas blown from the intake port is brought into contact with the deoxidizing mechanism before it comes into contact with the fan 12, and is brought into contact with the fan 12 with the oxygen content kept as low as possible. Are preferable for achieving more efficient gas purification.

【0045】排ガス中に酸素が共存していると、NOx
が有効に除去することができないばかりでなく、NO生
成方向になることが知られており、最近では、炭化水素
類を用いて触媒を適切に選択することによってNOx選
択還元が可能になるという報告がなされている。
When oxygen coexists in the exhaust gas, NOx
Is known not only to be effectively removed, but also to be directed to NO production. Recently, it has been reported that NOx selective reduction can be achieved by appropriately selecting a catalyst using hydrocarbons. Has been done.

【0046】ところが、本発明者らの研究によれば、排
ガス中に酸素が存在していても、この系に、H2 Oが混
在していれば、NOの生成作用を防止できるという事実
が判明した。そこで、ガス浄化装置の出力側に湿度セン
サーを配置し、その情報からガス浄化装置の素子中にH
2 O成分を積極的に導入し、湿度%をコントロールする
ことでNO制御作用を導入することができる。
However, according to the research conducted by the present inventors, even if oxygen is present in the exhaust gas, if H 2 O is mixed in this system, the effect of NO generation can be prevented. found. Therefore, a humidity sensor is placed on the output side of the gas purification device, and based on that information, H
The NO control action can be introduced by positively introducing the 2 O component and controlling the humidity%.

【0047】本発明においては、脱酸素機構として、
(1) 加熱状態の銀と酸素を接触させる方法、(2) 安定化
ジルコニアの表面をスパッタすることにより、表面の一
部を脱酸素状態にして、そこに選択的に酸素を吸蔵させ
る方法、(3) 銅と酸素とを接触させる方法、(4) 酸化亜
鉛もしくは酸化インジウムの表面をスパッタすることに
より表面の一部を脱酸素状態にして、これに選択的に酸
素を吸蔵させる方法を好ましく採用することができる。
In the present invention, as the deoxidizing mechanism,
(1) a method of bringing heated silver into contact with oxygen, (2) a method of sputtering a surface of stabilized zirconia to bring a part of the surface into a deoxidized state, and selectively storing oxygen therein. (3) A method in which copper and oxygen are brought into contact with each other, and (4) a method in which a part of the surface is deoxidized by sputtering the surface of zinc oxide or indium oxide, and oxygen is selectively stored therein is preferable. Can be adopted.

【0048】加熱状態の銀と酸素を接触させる方法は、
常温では酸素に対して安定である銀が、これを加熱して
高温にしてやると、酸素が銀中に固溶する性質を利用し
たものである。銀は、融点が961℃、沸点が1980
℃の金属であるが、この銀を加熱して600℃では0.
001%の酸素が銀中に固溶し、930℃では0.00
6%の酸素が銀中に固溶する。
The method of bringing heated silver into contact with oxygen is as follows.
This is because silver, which is stable to oxygen at room temperature, utilizes the property of oxygen forming a solid solution in silver when heated to a high temperature. Silver has a melting point of 961 ° C. and a boiling point of 1980.
It is a metal at 0 ° C, but when this silver is heated to 600 ° C, it becomes 0.
001% of oxygen is solid-solved in silver, and it is 0.00 at 930 ° C.
6% oxygen forms a solid solution in silver.

【0049】本発明における脱酸素機構の第1の態様と
しては、吸気口14とファン12の間に、加熱手段を有
する銀線を配置することが有効である。銀線を用いて脱
酸素を有効に行うには、銀線と酸素の接触面積をできる
だけ大きくしてやることが好ましく、ガスの流通を阻害
しない程度に銀線を密に配置することが望ましい。
As a first mode of the deoxidizing mechanism in the present invention, it is effective to dispose a silver wire having a heating means between the intake port 14 and the fan 12. In order to effectively perform deoxidation using a silver wire, it is preferable to make the contact area between the silver wire and oxygen as large as possible, and it is desirable to arrange the silver wires densely so as not to obstruct gas flow.

【0050】その最も好ましい態様は、図8に示すよう
に、吸気口14とファン12の間に銀線を網状物(メッ
シュ状)とした脱酸素機構20を配置することであり、
この場合、メッシュの大きさは、通常、10ないし50
メッシュ、好ましくは15ないし30メッシュ程度であ
る。メッシュの大きさが50メッシュを超えると、網目
状の銀線がガスの流通状態を阻害する傾向があり、10
メッシュ未満の場合は、脱酸素能力が劣るようになる。
この銀線には、駆動回路(図示せず)が連結しており、
パルス電流を流して瞬間的に銀を高温にさせる方法が好
ましく採用される。パルス電流によって高温化された銀
の温度は600ないし930℃程度であり、この温度条
件は、パルス駆動のパルス波高値およびパルス時間を変
化させることによって任意に調整することができる。
The most preferable mode is to dispose a deoxidizing mechanism 20 having a mesh of silver wire between the intake port 14 and the fan 12, as shown in FIG.
In this case, the mesh size is usually 10 to 50.
The mesh is preferably about 15 to 30 mesh. If the mesh size exceeds 50 mesh, the mesh-like silver wire tends to obstruct the gas flow state.
When it is less than the mesh, the deoxidizing ability becomes poor.
A drive circuit (not shown) is connected to the silver wire,
A method in which a pulse current is passed to momentarily raise the temperature of silver is preferably adopted. The temperature of silver heated by the pulse current is about 600 to 930 ° C., and this temperature condition can be arbitrarily adjusted by changing the pulse peak value and pulse time of pulse driving.

【0051】本発明者らの実験によれば、この脱酸素機
構を用いることによってガス中の酸素を2桁以上低減さ
せることができる。なお、過剰に吸蔵した酸素は、素子
がOFFの時にスパッタリングで放出し安定状態にして
おけば良い。
According to the experiments by the present inventors, the oxygen in the gas can be reduced by two digits or more by using this deoxidizing mechanism. It should be noted that the oxygen occluded excessively may be released by sputtering when the element is OFF and kept in a stable state.

【0052】銀を用いた脱酸素機構の第2の態様は、粉
末状の銀を管状体に充填し、その壁面からの加熱によっ
て銀の温度を高め、この状態で、管状体中にガスを流通
して酸素の吸蔵を行う方法である。この態様において
は、吸気口とファンの間に、銀粉を充填したできるだけ
数多くの細管を配置し、ガスと銀粉との接触面積を大き
くしてやることが好ましい。この方法を実施する好適な
態様としては、管状体の外壁に、ペルチェ素子やヒータ
ーなどの加熱手段を設けておくことが推奨される。
The second mode of the deoxidizing mechanism using silver is to fill the tubular body with powdered silver and raise the temperature of the silver by heating from the wall surface of the tubular body. It is a method of distributing and storing oxygen. In this mode, it is preferable to arrange as many thin tubes filled with silver powder as possible between the intake port and the fan to increase the contact area between the gas and the silver powder. As a preferable mode for carrying out this method, it is recommended to provide a heating means such as a Peltier element or a heater on the outer wall of the tubular body.

【0053】次に、脱酸素機構として好ましい方式は、
安定化ジルコニアの表面をスパッタすることにより、表
面の一部を脱酸素状態にして、そこに選択的に酸素を吸
蔵させる方法を挙げることができる。この方法の特徴
は、外電極として安定化ジルコニア(YSZ)を用い、
内電極として銅を用いて駆動回路から高周波電流を流し
てやるとスパッタリング現象が生起し、YSZ表面の一
部が活性化した脱酸素状態になり、この部分にガス中の
酸素を選択的に吸蔵させることにある。
Next, the preferred method for the deoxidizing mechanism is as follows.
A method can be mentioned in which a part of the surface is deoxidized by sputtering the surface of the stabilized zirconia, and oxygen is selectively stored therein. This method is characterized by using stabilized zirconia (YSZ) as the outer electrode,
When copper is used as the inner electrode and a high-frequency current is passed from the drive circuit, a sputtering phenomenon occurs and a part of the surface of the YSZ is activated to be in a deoxidized state, and oxygen in the gas is selectively stored in this part. Especially.

【0054】駆動回路からの電流は断続的にON/OF
Fを繰り返し、この方法においても、過剰に吸蔵した酸
素は、素子がOFFの時にスパッタリングで放出し安定
状態にしておくことが望ましい。
The current from the drive circuit is intermittently turned ON / OF.
Repeating F, in this method as well, it is desirable that the excessively occluded oxygen be released by sputtering when the element is OFF and kept in a stable state.

【0055】また、図11には、脱酸素機構の他の態様
が示されている。ハウジング10の吸気口14(図1参
照)には、第1の脱酸素処理部16及び第2の脱酸素処
理部22が設けられている。第1の脱酸素処理部16及
び第2の脱酸素処理部22は、セラミックス製で筒状に
形成されており、各々の内部には、脱酸素素子24が収
容されている。この脱酸素素子24は、セラミックス製
で外観形状が円柱状の被メッキ部材21に銅がメッキさ
れて構成されている。この被メッキ部材21は、図12
に平面図で示すような多角形状(図12には、その一例
として、六角形状のもの示されている)のスペースを形
成するセル23が複数個隣接されてなるハニカム構造に
されている。このセル23は紙面に直交する方向へ延出
されており、各々のセル23の軸方向(図12の紙面に
直交する方向)が、第1の脱酸素処理部16及び第2の
脱酸素処理部22の軸線方向に一致した状態になってい
る。各々のセル23を形成する壁部の内面には、その表
面全体にわたって銅メッキが施されており、これにより
ガスと接触する銅の表面積が十分確保され、脱酸素処理
能力が十分に高められている。
FIG. 11 shows another aspect of the deoxidizing mechanism. The intake port 14 (see FIG. 1) of the housing 10 is provided with a first deoxidation processing unit 16 and a second deoxidation processing unit 22. The first deoxidizing unit 16 and the second deoxidizing unit 22 are made of ceramics and are formed in a cylindrical shape, and a deoxidizing element 24 is housed inside each. The deoxidizing element 24 is formed by plating a member 21 to be plated, which is made of ceramics and has a cylindrical outer shape, with copper. This plated member 21 is shown in FIG.
In the honeycomb structure, a plurality of cells 23 forming a polygonal space (a hexagonal shape is shown in FIG. 12) as shown in a plan view are adjacent to each other. The cells 23 extend in a direction orthogonal to the paper surface, and the axial direction of each cell 23 (the direction orthogonal to the paper surface of FIG. 12) is such that the first deoxidation processing unit 16 and the second deoxidation processing portion The state coincides with the axial direction of the portion 22. The inner surface of the wall portion forming each cell 23 is copper-plated over the entire surface, so that the surface area of the copper in contact with the gas is sufficiently secured and the deoxidation treatment capacity is sufficiently enhanced. There is.

【0056】なお、脱酸素素子24は、図11において
は、各々の構成部材の境界部を明確にするために、第1
の脱酸素処理部16及び第2の脱酸素処理部22の内面
と離間した状態を図示しているが、実際は各々密着して
おり、ガスが必ず、各々のセル23内を通過するように
なっている。セル23は、処理しようとする汚染ガスの
濃度等によっても異なるが、軸線方向の長さが3ないし
5cm、内径が3ないし5cmのものを使用するのが好
ましい。図11に示す如く、排気ガスの流入部26と、
第1の脱酸素処理部16及び第2の脱酸素処理部22と
の間には、切替え手段としての第1バルブ28が設けら
れており、この第1バルブ28によって、第1の脱酸素
処理部16及び第2の脱酸素処理部22の一方に、選択
的に流入部26からの排気ガスを通過させることができ
るようになっている。
In FIG. 11, the deoxidizing element 24 has a first deoxidizing element in order to clarify the boundaries between the respective constituent members.
Although it is illustrated as being separated from the inner surfaces of the deoxidization processing unit 16 and the second deoxidation processing unit 22 of the above, in reality, they are in close contact with each other, and the gas always passes through each cell 23. ing. It is preferable to use the cell 23 having an axial length of 3 to 5 cm and an inner diameter of 3 to 5 cm, although it depends on the concentration of the contaminated gas to be treated. As shown in FIG. 11, an exhaust gas inflow portion 26,
A first valve 28 as a switching unit is provided between the first deoxidation processing unit 16 and the second deoxidation processing unit 22, and the first deoxidation processing is performed by the first valve 28. The exhaust gas from the inflow section 26 can be selectively passed through one of the section 16 and the second deoxidation processing section 22.

【0057】また、第1の脱酸素処理部16及び第2の
脱酸素処理部22には、真空ポンプ(図示せず)が連結
されており、これにより第1の脱酸素処理部16及び第
2の脱酸素処理部22内の各々の内部を10-2ないし1
-4atmに減圧できるようになっている。また、第1
の脱酸素処理部16の周壁の外面、及び第2の脱酸素処
理部22の周壁上には、タングステン等の金属材が燒結
されており、該タングステンに電圧を印加して昇温さ
せ、ジュール熱を発生させることにより、第1の脱酸素
処理部16の内部、及び第2の脱酸素処理部22の内部
を400ないし1100℃の温度範囲に設定できるよう
になっている。なお、タングステンヒータは、第1の脱
酸素処理部16の周壁、及び第2の脱酸素処理部22の
周壁の全体、あるいは、一部に設ける。また、第1の脱
酸素処理部16及び第2の脱酸素処理部22と、ハウジ
ング10との間には、切替え手段としての第2バルブ3
0が設けられており、この第2バルブ30による切替え
により、第1の脱酸素処理部16と、ハウジング10の
吸気口14とが連通し第2の脱酸素処理部22と吸気口
14とが連通することのない状態と、第2の脱酸素処理
部22と吸気口14とが連通し第1の脱酸素処理部16
と吸気口14とが連通することのない状態とに切替えで
きるようになっている。
Further, a vacuum pump (not shown) is connected to the first deoxidizing unit 16 and the second deoxidizing unit 22, whereby the first deoxidizing unit 16 and the second deoxidizing unit 16 are connected. 10 -2 to 1 inside each of the two deoxidation processing units 22
The pressure can be reduced to 0 -4 atm. Also, the first
A metal material such as tungsten is sintered on the outer surface of the peripheral wall of the deoxidizing unit 16 and the peripheral wall of the second deoxidizing unit 22, and a voltage is applied to the tungsten to raise the temperature, By generating heat, the inside of the first deoxidizing treatment unit 16 and the inside of the second deoxidizing treatment unit 22 can be set within a temperature range of 400 to 1100 ° C. The tungsten heater is provided on the entire peripheral wall of the first deoxidizing unit 16 and the peripheral wall of the second deoxidizing unit 22 or on a part thereof. Further, the second valve 3 serving as a switching means is provided between the housing 10 and the first deoxidizing unit 16 and the second deoxidizing unit 22.
0 is provided, and the switching by the second valve 30 allows the first deoxidation processing unit 16 and the intake port 14 of the housing 10 to communicate with each other so that the second deoxidation processing unit 22 and the intake port 14 are connected to each other. The state where there is no communication and the second deoxidation processing unit 22 and the intake port 14 communicate with each other and the first deoxidation processing unit 16
And the intake port 14 can be switched to a state in which they do not communicate with each other.

【0058】ガスを浄化する場合には、第1バルブ28
及び第2バルブ30による切り替えによって、第1の脱
酸素処理部16が、流入部26、及びハウジング10の
吸気口14に連通した状態(第1の状態)に設定する
(このとき第2の脱酸素処理部22と、流入部26及び
吸気口14とは遮断された状態である)。これにより、
浄化されるべきガスは、第1の脱酸素処理部16内に入
り、この処理部内の脱酸素素子24のセル23内を通過
する。この過程でガスは、メッキされた銅と接触し、C
u+O→CuOなる反応によって酸素が除去された状態
で、ハウジング10内へ供給され、大気汚染物質が効率
良く浄化される。
When purifying the gas, the first valve 28
The first deoxidation processing unit 16 is set to a state (first state) in which the first deoxidation processing unit 16 communicates with the inflow unit 26 and the intake port 14 of the housing 10 by switching with the second valve 30 (at this time, the second deoxidation process). The oxygen treatment unit 22, the inflow unit 26, and the intake port 14 are in a disconnected state). This allows
The gas to be purified enters the first deoxidation processing unit 16 and passes through the cells 23 of the deoxidation element 24 in this processing unit. During this process, the gas contacts the plated copper and C
Oxygen is removed by the reaction of u + O → CuO and is supplied into the housing 10 to efficiently purify air pollutants.

【0059】第1の脱酸素処理部16の脱酸素素子24
の酸素除去能力が不十分となった場合には、第1バルブ
28及び第2バルブ30による切り替え操作によって、
第2の脱酸素処理部16が、流入部26、及びハウジン
グ10の吸気口14に連通した状態(第2の状態)に設
定する(このとき第1の脱酸素処理部16と、流入部2
6及び吸気口14とは遮断された状態である)。これに
より、浄化されるべきガスは、第2の脱酸素処理部22
内に入り、この処理部内の脱酸素素子24のセル23内
を通過する。この過程でガスは、メッキされた銅と接触
し、酸素が除去された状態で、ハウジング10内へ供給
され、大気汚染物質が効率良く浄化される。
The deoxidizing element 24 of the first deoxidizing unit 16
When the oxygen removal capacity of the above becomes insufficient, the switching operation by the first valve 28 and the second valve 30 causes
The second deoxidization processing unit 16 is set to a state (second state) in which the second deoxidation processing unit 16 communicates with the inflow unit 26 and the intake port 14 of the housing 10 (at this time, the first deoxidation processing unit 16 and the inflow unit 2).
6 and the intake port 14 are in a disconnected state). As a result, the gas to be purified is the second deoxygenation processing unit 22.
It enters inside and passes through the inside of the cell 23 of the deoxidizing element 24 in this processing section. In this process, the gas comes into contact with the plated copper and is supplied into the housing 10 in a state where oxygen is removed, and the air pollutants are efficiently purified.

【0060】そして、この第2の状態において、真空ポ
ンプによって、第1の脱酸素処理部16を、酸化銅が還
元される状態となるまで減圧する。これによって、酸化
銅が還元されて、銅に戻り、再び脱酸素処理可能な状態
となる。第2の脱酸素処理部22の脱酸素素子能力が不
十分となった場合には、第1バルブ28及び第2バルブ
30による切替え操作によって、再び第1の状態とす
る。これにより、浄化されるべきガスは、第1の脱酸素
処理部16を通過しこの過程で脱酸素素子24と接触し
て、上記と同様に酸素が除去された状態で、ハウジング
10内に供給される。そして、この第1の状態におい
て、真空ポンプによって、第2の脱酸素処理部22を酸
化銅が還元される状態となるまで減圧する。これによっ
て、酸化銅が還元されて、銅に戻り、再び脱酸素処理可
能な状態となる。
Then, in this second state, the pressure of the first deoxidizing unit 16 is reduced by the vacuum pump until the state is such that copper oxide is reduced. As a result, the copper oxide is reduced, returned to copper, and is ready to be deoxidized again. When the deoxidizing element capacity of the second deoxidizing unit 22 becomes insufficient, the first state is restored again by the switching operation by the first valve 28 and the second valve 30. As a result, the gas to be purified passes through the first deoxidizing unit 16 and comes into contact with the deoxidizing element 24 in this process, and is supplied into the housing 10 in a state where oxygen is removed as described above. To be done. Then, in this first state, the pressure of the second deoxidation processing unit 22 is reduced by the vacuum pump until the copper oxide is reduced. As a result, the copper oxide is reduced, returned to copper, and is ready to be deoxidized again.

【0061】なお、上記では、脱酸素素子24を構成す
る銅は、メッキされた状態で設けられているが、粉末状
にして第1の脱酸素処理部16及び第2の脱酸素処理部
22内に充填してもよい。この場合において、上記銅粉
末はその粒径が0.5mm以上であることが好ましい。
銅粉末の粒径が0.5mmよりも小さいと対象ガスが流
れにくくなるからである。なお、脱酸素素子24として
使用する銅は、上記したメッキ状態や粉末状に限定され
ることなく、第1の脱酸素処理部16及び第2の脱酸素
処理部22に担持させたり、スパッタや蒸着の状態でも
よい。
In the above description, the copper constituting the deoxidizing element 24 is provided in a plated state, but it is made into a powder form and the first deoxidizing treatment section 16 and the second deoxidizing treatment section 22 are made. You may fill in. In this case, the copper powder preferably has a particle size of 0.5 mm or more.
This is because if the particle size of the copper powder is smaller than 0.5 mm, it becomes difficult for the target gas to flow. The copper used as the deoxidizing element 24 is not limited to the above-mentioned plated state or powdery state, and can be carried by the first deoxidizing treatment unit 16 and the second deoxidizing treatment unit 22, or sputtered or sputtered. It may be in a vapor deposition state.

【0062】なお、上記では、脱酸素素子24の還元
を、タングステン等の金属による加熱と、真空ポンプに
よる減圧作用とによって酸化銅を還元可能な状態として
いるが、加熱のみによる作用によって酸化銅を還元可能
な状態としてもよい。この一例として、自動車の排気系
にガス浄化装置を設け、自動車の排気ガスによって酸化
銅を還元可能な状態とする構成を挙げることができる。
In the above description, the reduction of the deoxidizing element 24 is performed in a state where the copper oxide can be reduced by heating with metal such as tungsten and the depressurizing action by the vacuum pump. It may be in a reducible state. As an example of this, there can be mentioned a configuration in which a gas purifying device is provided in the exhaust system of an automobile so that copper oxide can be reduced by the exhaust gas of the automobile.

【0063】この場合には、例えば、第1の脱酸素処理
部16及び第2の脱酸素処理部22の各々を、図13に
示す如くセラミックの内筒38及びこの内筒38を内部
に収容する外筒40によって構成し、内筒38の各々に
脱酸素素子24を配置する構成とすることができる。そ
して、内筒38と外筒40とのスペース42に自動車の
排気ガスを流入させて、このガスの熱により脱酸素素子
24を加熱する。この加熱により、酸化された脱酸素素
子24が還元(CuO→Cu+O)され、再び脱酸素能
力を十分に発揮できる状態に復帰する。酸化亜鉛は、大
気圧下において約1050℃以上で還元されるが、自動
車の排気ガスは、300ないし1500℃であるため、
特別な加熱手段を設けることなく脱酸素素子24を還元
することができ、エネルギーの有効利用を図れる。
In this case, for example, each of the first deoxidizing unit 16 and the second deoxidizing unit 22 is housed in the ceramic inner cylinder 38 and the inner cylinder 38 as shown in FIG. The deoxidizing element 24 may be arranged in each of the inner cylinders 38. Then, the exhaust gas of the automobile is caused to flow into the space 42 between the inner cylinder 38 and the outer cylinder 40, and the deoxidizing element 24 is heated by the heat of this gas. By this heating, the oxidized deoxidizing element 24 is reduced (CuO → Cu + O), and the state where the deoxidizing ability can be sufficiently exhibited again is restored. Zinc oxide is reduced at about 1050 ° C or higher under atmospheric pressure, but the exhaust gas of automobiles is 300 to 1500 ° C.
The deoxidizing element 24 can be reduced without providing a special heating means, and energy can be effectively used.

【0064】また、上記では、脱酸素素子24を、真空
ポンプによる減圧のみによる作用によって酸化銅を還元
可能な状態としてもよい。この場合、常温下において
は、脱酸素素子24を10-12 atm以下の減圧状態に
すればよい。
Further, in the above, the deoxidizing element 24 may be in a state in which copper oxide can be reduced only by the action of reducing the pressure by the vacuum pump. In this case, at room temperature, the deoxidizing element 24 may be depressurized to 10 -12 atm or less.

【0065】また、脱酸素素子24の還元方法として、
水素を第1の脱酸素処理部16(第2の脱酸素処理部2
2)内に供給するように構成することができる。この場
合には、前記の真空ポンプに代えて、水素が吸蔵された
水素吸蔵合金としてのパラジウムが充填されたボンベ
を、切り替えバルブを介して第1の脱酸素処理部16及
び第2の脱酸素処理部22に連結する。これにより、前
記第1の状態で、第1の脱酸素処理部16の脱酸素素子
24が酸化されて脱酸素素子24の脱酸素能力が不十分
となった場合には、前記と同様に第2の状態とすると共
に、前記切り替えバルブによって、第1の脱酸素処理部
16内に前記ボンベより、水素ガスを供給する。これに
より、酸化銅が還元されて(CuO+H2 →Cu+H2
O)脱酸素素子24が再び脱酸素処理能力が十分に発揮
できる状態に復帰する。
As a method of reducing the deoxidizing element 24,
The hydrogen is supplied to the first deoxidation processing unit 16 (second deoxidation processing unit 2
2) can be configured to feed in. In this case, instead of the vacuum pump described above, a cylinder filled with palladium as a hydrogen storage alloy in which hydrogen is stored is provided with a first deoxidation processing unit 16 and a second deoxygenation unit through a switching valve. It is connected to the processing unit 22. As a result, in the first state, when the deoxidizing element 24 of the first deoxidizing unit 16 is oxidized and the deoxidizing ability of the deoxidizing element 24 becomes insufficient, the same operation as described above is performed. In addition to the second state, hydrogen gas is supplied from the cylinder into the first deoxidation processing unit 16 by the switching valve. As a result, copper oxide is reduced (CuO + H 2 → Cu + H 2
O) The oxygen scavenging element 24 returns to a state in which the oxygen scavenging capacity can be fully exerted.

【0066】この第2の状態に、第2の脱酸素処理部2
2の脱酸素素子能力が不十分となった場合には、再び第
1の状態とし、この第1状態において、前記切り替えバ
ルブによる切り替えによって、前記ボンベから水素ガス
が第2の脱酸素処理部22に供給され、第2の脱酸素処
理部22の脱酸素素子24が還元され、この脱酸素素子
24が再び、脱酸素能力が十分に発揮できるようにな
る。
In this second state, the second deoxidizing unit 2
When the deoxidizing element capacity of No. 2 becomes insufficient, the first deoxidizing unit 22 is brought into the first state again, and in this first state, the hydrogen gas is supplied from the cylinder to the second deoxidizing unit 22 by the switching by the switching valve. Is supplied to the second deoxidizing unit 22, the deoxidizing element 24 of the second deoxidizing unit 22 is reduced, and the deoxidizing element 24 can fully exhibit its deoxidizing ability.

【0067】また、図14には、脱酸素機構の他の態様
が示されている。図1に示すハウジング10の前段(ハ
ウジング10よりも、ガスの流路の上流側)には、互い
に対向する陽極32及び陰極34が設けられている。そ
して、この陰極34における陽極32と対向する表面
に、酸化亜鉛の薄膜からなる脱酸素用薄膜36が形成さ
れている。また、陽極32と陰極34との間には、直流
電圧印加手段(図示せず)が接続されており、陽極32
と陰極34との間に直流電圧が印加されるようになって
いる。
FIG. 14 shows another mode of the deoxidizing mechanism. An anode 32 and a cathode 34, which face each other, are provided in the front stage of the housing 10 shown in FIG. 1 (upstream of the housing 10 from the housing 10). A deoxidizing thin film 36 made of a zinc oxide thin film is formed on the surface of the cathode 34 facing the anode 32. Further, a DC voltage applying means (not shown) is connected between the anode 32 and the cathode 34, and the anode 32
A DC voltage is applied between the cathode and the cathode 34.

【0068】直流電圧印加手段によって、陽極32と陰
極34間に直流電圧が印加されると、陽極32と陰極3
4との間にグロー放電が生じ、このグロー放電によって
生じた陽イオンが陰極34側へ加速され、この加速され
た陽イオンによるスパッタリングより、脱酸素用薄膜3
6の一部が活性した脱酸素状態となり、この部分に選択
的に酸素が吸蔵され、ガス中の酸素が除去される。酸素
が吸蔵された部位は、再び陽イオンによるスパッタリン
グにより、活性な脱酸素状態となって、ガス中の酸素を
再び吸蔵可能となる。
When a DC voltage is applied between the anode 32 and the cathode 34 by the DC voltage applying means, the anode 32 and the cathode 3
A glow discharge is generated between the thin film for deoxidation 3 and the cations generated by the glow discharge are accelerated toward the cathode 34 side by sputtering by the accelerated cations.
Part of 6 becomes an active deoxidized state, oxygen is selectively occluded in this part, and oxygen in the gas is removed. The site in which oxygen is stored is again in an active deoxygenated state by sputtering with cations, and oxygen in the gas can be stored again.

【0069】なお、脱酸素機構としての酸化亜鉛は、上
記の薄膜に限定されず、バルク金属等の状態に設けても
よい。また、脱酸素機構として使用する材料として、亜
鉛、インジウムもしくは酸化インジウムを使用してもよ
い。
The zinc oxide as the deoxidizing mechanism is not limited to the above thin film, and may be provided in the state of bulk metal or the like. Further, zinc, indium, or indium oxide may be used as the material used for the deoxidizing mechanism.

【0070】[0070]

【発明の効果】本発明によれば、工場や自動車などから
排出された有害成分を含む排気ガスを簡単な装置で、し
かも、著しく優れた浄化効率で浄化することができ、近
年、排気ガス規制の厳しい工場排気、及び自動車、なか
でも有害ガス排出量の多いジーゼル車などの排気ガス対
策に十分応え得るガス浄化装置を提供することができ
る。さらに、本発明によれば、吸気中の酸素を著しく低
減した状態で、すなわち、ガスの浄化効率が著しく高い
状態でガスの浄化ができるガス浄化装置を提供できる。
According to the present invention, it is possible to purify exhaust gas containing harmful components discharged from factories, automobiles, etc. with a simple device and with extremely excellent purification efficiency. It is possible to provide a gas purification apparatus that can sufficiently meet the exhaust gas countermeasures for strict factory exhaust gas and automobiles, especially diesel vehicles that emit a lot of harmful gas. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a gas purification device that can purify gas in a state where oxygen in intake air is significantly reduced, that is, in a state where gas purification efficiency is extremely high.

【0071】[0071]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
この実施例は、本発明の理解を助けるために開示するも
のであって、本発明を制限するためのものではない。し
たがって、上記本発明の技術思想を逸脱しない限りにお
いて、本発明の技術的範囲に包含されるものであること
が理解されるであろう。
EXAMPLES The present invention will be described below based on examples.
This example is disclosed to aid the understanding of the present invention and is not intended to limit the present invention. Therefore, it will be understood that the technical scope of the present invention is included without departing from the technical idea of the present invention.

【0072】<実施例1>図1に示したような、両端部
に内径5mmの円筒状開口を有し、内径25mm、長さ
200mm、壁面の厚さ0.5mmの金属製の円筒形状
のハウジング内に、先端拡開状に構成され、回転方向に
対して45°の角度で構成された10枚の回転羽根を有
するファン2個を100mm間隔で、内壁との間隔が1
mmになるように配置した。ファンの回転羽根の先端に
は、いずれも5μm厚の白金層を電気メッキによって形
成し、ハウジング内壁面にも、5μm厚のパラジウム層
を形成した。図1の14に相当するガス導入開口より、
2 +NO(240ppm)、流量30cc/min、
圧力1.1気圧のガス条件でガスを導入した。ファンの
回転数を7,000rpmとした場合の分解能力を、周
波数依存性とグロー放電電流依存性の面で測定し、それ
ぞれ、図4及び図5に示した。
<Embodiment 1> As shown in FIG. 1, a metallic cylindrical shape having an inner diameter of 5 mm and a cylindrical opening of 5 mm at both ends, an inner diameter of 25 mm, a length of 200 mm, and a wall thickness of 0.5 mm was used. Inside the housing, two fans each having 10 blades, which are configured so as to have a divergent tip and are formed at an angle of 45 ° with respect to the rotation direction, are arranged at 100 mm intervals, and the distance from the inner wall is 1 mm.
It was arranged to be mm. A platinum layer having a thickness of 5 μm was formed on each tip of the rotary blades of the fan by electroplating, and a palladium layer having a thickness of 5 μm was also formed on the inner wall surface of the housing. From the gas introduction opening corresponding to 14 in FIG.
N 2 + NO (240ppm), flow rate 30cc / min,
The gas was introduced under the gas conditions of a pressure of 1.1 atm. The decomposition ability when the number of rotations of the fan was 7,000 rpm was measured in terms of frequency dependence and glow discharge current dependence, and shown in FIGS. 4 and 5, respectively.

【0073】<実施例2>ファンの回転羽根の形状を、
回転方向の断面が図6に示したように階段状に形成し、
上段部には白金層を担持し、下段部にはロジウム層を担
持した以外は実施例1と同様に行った。その結果、N2
中のNOはNとOに分解したことが確認された。
<Embodiment 2> The shape of the rotating blades of the fan is
The cross section in the direction of rotation is formed stepwise as shown in FIG.
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the platinum layer was carried on the upper part and the rhodium layer was carried on the lower part. As a result, N 2
It was confirmed that the NO contained therein was decomposed into N and O.

【0074】<実施例3>実施例1で用いたガス浄化装
置のガス吸気口とファンの間に、図8に示したように、
太さ10μの銀線からなる16メッシュの網状物をハウ
ジング内壁に全周を接して形成した。銀線はパルス電流
によって920℃に加熱された状態で、O2 を0.02
5%含むN2 +NO+O2 からなる3成分系ガスを、流
量30cc/min、圧力1.1気圧の条件下で導入し
た。ファンの回転数を7000rpmに設定した。この
場合には、O2 を含まない実施例1のガスの場合と同様
の分解能力を示した。
<Embodiment 3> As shown in FIG. 8, between the gas intake port and the fan of the gas purifying apparatus used in Embodiment 1, as shown in FIG.
A 16-mesh net-like product made of a silver wire having a thickness of 10 μ was formed on the inner wall of the housing so as to contact the entire circumference. The silver wire was heated to 920 ° C. by a pulse current, and the O 2 content was 0.02.
A ternary gas containing 5% of N 2 + NO + O 2 was introduced under the conditions of a flow rate of 30 cc / min and a pressure of 1.1 atm. The rotation speed of the fan was set to 7000 rpm. In this case, the same decomposition ability as that of the gas of Example 1 containing no O 2 was exhibited.

【0075】[0075]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のガス浄化装置の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a gas purification device of the present invention.

【図2】図1のA−A線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図3】本発明のガス浄化装置の他の一例を示す断面図
である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of the gas purification apparatus of the present invention.

【図4】実施例1によって得られたガス分解能力の周波
数依存性を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing frequency dependence of gas decomposing ability obtained in Example 1.

【図5】実施例1によって得られたガス分解能力のグロ
ー放電電流依存性を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the dependency of the gas decomposing ability obtained in Example 1 on glow discharge current.

【図6】実施例2において使用したファンの回転羽根の
断面形状の一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a cross-sectional shape of a rotary blade of a fan used in Example 2.

【図7】実施例2において使用したファンの回転羽根の
平面形状の一例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a planar shape of rotary blades of a fan used in Example 2;

【図8】実施例3における脱出酸素機構を配置したガス
浄化装置の一例を示す側断面図である。
FIG. 8 is a side sectional view showing an example of a gas purifying apparatus in which an escape oxygen mechanism in Example 3 is arranged.

【図9】ガス浄化装置のハウジング外壁に磁石を設け、
内壁面とファンに電極を形成したガス浄化装置の側面図
である。
[Fig. 9] A magnet is provided on the outer wall of the housing of the gas purifier,
It is a side view of a gas purification device in which electrodes are formed on an inner wall surface and a fan.

【図10】図9の装置におけるプラズマ発生の状態をモ
デル化した図である。
10 is a diagram modeling the state of plasma generation in the apparatus of FIG.

【図11】本発明の脱酸素機構の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a deoxidizing mechanism of the present invention.

【図12】図11の脱酸素素子を図11の左右方向から
見た図である。
12 is a diagram of the deoxidizing element of FIG. 11 viewed from the left and right direction of FIG.

【図13】図11の脱酸素機構を備えた脱酸素処理部を
その軸線方向から見た図である。
FIG. 13 is a diagram of the deoxidation treatment unit including the deoxidation mechanism of FIG. 11 as seen from the axial direction thereof.

【図14】本発明の脱酸素機構の一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of a deoxidizing mechanism of the present invention.

【図15】本発明のファンの構成の他の態様を示す断面
図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing another aspect of the configuration of the fan of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ハウジング 11 回転羽根 12 ファン 13 内面 14 吸気口 15 排気口 16 第1の脱酸素処理部 17 磁石 19 電極 20 脱酸素機構 22 第2の脱酸素処理部 25 ガス流変更部材 23 セル 28 第1バルブ(切替え手段) 30 第2バルブ(切替え手段) 32 陽極 34 陰極 10 Housing 11 Rotating Blades 12 Fan 13 Inner Surface 14 Inlet Vent 15 Exhaust Port 16 First Deoxidation Processing Section 17 Magnet 19 Electrode 20 Deoxidation Mechanism 22 Second Deoxidation Processing Section 25 Gas Flow Change Member 23 Cell 28 First Valve (Switching means) 30 Second valve (switching means) 32 Anode 34 Cathode

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01D 53/86 ZAB B01D 53/36 ZAB (72)発明者 弥延 剛 神奈川県横浜市鶴見区尻手2丁目3番6号 北辰工業株式会社内 (72)発明者 林 佑二 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location B01D 53/86 ZAB B01D 53/36 ZAB (72) Inventor Go Yanobu 2-3, Shirute, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa No. 6 in Hokushin Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Yuji Hayashi 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited

Claims (39)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 吸気口と排気口からなる開口を有するハ
ウジングの両開口間に、少なくとも1枚の回転羽根を有
するファンを配置することを特徴とするガス浄化装置。
1. A gas purifying apparatus, wherein a fan having at least one rotating blade is arranged between both openings of a housing having an opening composed of an intake port and an exhaust port.
【請求項2】 前記ファンにおける前記回転羽根よりも
前記吸気口側に、該吸気口からのガスの流入方向側へ向
けて次第に外径が大きくなるガス流変更部材が設けられ
ている請求項1記載のガス浄化装置。
2. A gas flow changing member, the outer diameter of which gradually increases toward the inflow direction of gas from the intake port, is provided closer to the intake port than the rotary blades of the fan. The gas purification device described.
【請求項3】 前記ガス流変更部材が、円すい形状に設
けられている請求項2記載のガス浄化装置。
3. The gas purifying apparatus according to claim 2, wherein the gas flow changing member is provided in a conical shape.
【請求項4】 前記回転羽根が、同一の回転軸に複数設
けられ各々が回転軸と一体となって回転する請求項1な
いし3のいずれか1項記載のガス浄化装置。
4. The gas purifying apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the rotary blades are provided on the same rotary shaft, and each rotary blade rotates integrally with the rotary shaft.
【請求項5】 前記回転羽根が、同一の回転軸に複数設
けられ各々が独立に回転軸に対して相対回転する請求項
1ないし4のいずれか1項記載のガス浄化装置。
5. The gas purifying apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the rotary blades are provided on the same rotary shaft and each independently rotates relative to the rotary shaft.
【請求項6】 前記回転羽根の回転方向の断面形状が、
階段状を形成している請求項1ないし5のいずれか1項
記載のガス浄化装置。
6. The cross-sectional shape of the rotating blade in the rotating direction is
The gas purification device according to claim 1, wherein the gas purification device has a stepped shape.
【請求項7】 前記回転羽根の平面形状が、左右非対称
である請求項1または6のいずれか1項記載のガス浄化
装置。
7. The gas purifying apparatus according to claim 1, wherein a planar shape of the rotary blade is bilaterally asymmetric.
【請求項8】 前記回転羽根の長さが、少なくとも部分
的に異なる請求項1ないし7のいずれか1項記載のガス
浄化装置。
8. The gas purification apparatus according to claim 1, wherein the rotary vanes have at least partially different lengths.
【請求項9】 前記回転羽根が請求項6ないし8に記載
された少なくとも2種を併用したものである請求項1な
いし5のいずれか1項記載のガス浄化装置。
9. The gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the rotary blade is a combination of at least two kinds described in claims 6 to 8.
【請求項10】 前記回転羽根が、表面に触媒作用を有す
る金属層が固着されている請求項1ないし9のいずれか
1項記載のガス浄化装置。
10. The gas purifying apparatus according to claim 1, wherein a metal layer having a catalytic action is fixed to the surface of the rotary blade.
【請求項11】 前記金属層が、少なくとも1枚の回転羽
根に複数の金属を露出状態で固着したものである請求項
10記載のガス浄化装置。
11. The gas purifier according to claim 10, wherein the metal layer is formed by fixing a plurality of metals to at least one rotating blade in an exposed state.
【請求項12】 前記金属層が、少なくとも2枚の回転羽
根にそれぞれ異なる金属を固着したものである請求項1
0記載のガス浄化装置。
12. The metal layer is formed by fixing different metals to at least two rotary blades.
0 gas purifier.
【請求項13】 前記金属層が、少なくとも1枚の回転羽
根に複数の金属を積層状態で形成したものである請求項
10ないし12のいずれか1項記載のガス浄化装置。
13. The gas purifier according to claim 10, wherein the metal layer is formed by stacking a plurality of metals on at least one rotary blade.
【請求項14】 前記ハウジングの内壁が略円筒形に形成
されたものである請求項1ないし5のいずれか1項記載
のガス浄化装置。
14. The gas purifying apparatus according to claim 1, wherein an inner wall of the housing is formed into a substantially cylindrical shape.
【請求項15】 前記ハウジングの内壁に凹凸面が形成さ
れている請求項1ないし5のいずれか1項記載のガス浄
化装置。
15. The gas purifier according to claim 1, wherein an uneven surface is formed on an inner wall of the housing.
【請求項16】 前記ハウジングの内壁が傾斜状に形成さ
れている請求項1ないし5のいずれか1項記載のガス浄
化装置。
16. The gas purifier according to claim 1, wherein an inner wall of the housing is formed in an inclined shape.
【請求項17】 前記ハウジングの内壁に触媒作用を有す
る金属層が固着されているものである請求項14ないし
16のいずれか1項記載のガス浄化装置。
17. The gas purifying apparatus according to claim 14, wherein a metal layer having a catalytic action is fixed to the inner wall of the housing.
【請求項18】 前記金属層が、複数の金属を露出状態で
固着したものである請求項17記載のガス浄化装置。
18. The gas purifier according to claim 17, wherein the metal layer is formed by fixing a plurality of metals in an exposed state.
【請求項19】 前記金属層が、複数の金属を積層状態で
固着したものである請求項17記載のガス浄化装置。
19. The gas purifier according to claim 17, wherein the metal layer is formed by fixing a plurality of metals in a laminated state.
【請求項20】 前記金属層が、回転羽根の表面およびハ
ウジングの内壁の両方に固着されている請求項6ないし
請求項19のいずれか1項記載のガス浄化装置。
20. The gas purifying apparatus according to claim 6, wherein the metal layer is fixed to both the surface of the rotary blade and the inner wall of the housing.
【請求項21】 前記ハウジングの外壁面に磁石層、内壁
面に電極(a) を設けると共に、内壁面と対向したファン
の少なくとも先端部にも電極(b) を設け、両電極間に高
周波を印加することによって高密度のプラズマを発生可
能に形成した請求項1ないし20のいずれか1項記載の
ガス浄化装置。
21. A magnet layer is provided on the outer wall surface of the housing, an electrode (a) is provided on the inner wall surface, and an electrode (b) is also provided on at least the tip of the fan facing the inner wall surface, and a high frequency wave is applied between both electrodes. The gas purification apparatus according to any one of claims 1 to 20, wherein a high-density plasma is generated by being applied.
【請求項22】 前記ファンが、吸気口から吹き込まれる
ガス圧によって回転可能に構成されたものである請求項
1ないし21のいずれか1項記載のガス浄化装置。
22. The gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the fan is configured to be rotatable by a gas pressure blown from an intake port.
【請求項23】 前記ファンが、動力源によって回転可能
に構成されたものである請求項1ないし21のいずれか
1項記載のガス浄化装置。
23. The gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the fan is configured to be rotatable by a power source.
【請求項24】 前記金属層が、白金、パラジウム、ルテ
ニウム、ロジウムの少なくとも1種類の貴金属が固着さ
れたものである請求項10ないし23のいずれか1項記
載のガス浄化装置。
24. The gas purifying apparatus according to claim 10, wherein the metal layer has at least one kind of noble metal selected from platinum, palladium, ruthenium, and rhodium adhered thereto.
【請求項25】 前記吸気口とファンとの間に脱酸素機構
が設けられた請求項1ないし24のいずれか1項記載の
ガス浄化装置。
25. The gas purifier according to claim 1, further comprising a deoxidizing mechanism provided between the intake port and the fan.
【請求項26】 前記脱酸素機構が、吸気口とファンとの
間に加熱可能な銀線を配置した構成からなる請求項25
記載のガス浄化装置。
26. The deoxidation mechanism comprises a heatable silver wire disposed between an intake port and a fan.
The gas purification device described.
【請求項27】 前記銀線が、メッシュ状に形成されたも
のである請求項26記載のガス浄化装置。
27. The gas purifier according to claim 26, wherein the silver wire is formed in a mesh shape.
【請求項28】 前記脱酸素機構が、吸気口とファンとの
間に銀粉を充填し外壁に加熱手段を有する管状体を配置
した構成からなる請求項25記載のガス浄化装置。
28. The gas purifying apparatus according to claim 25, wherein the deoxidizing mechanism has a configuration in which a tubular body having silver powder filled in and an outer wall having a heating means is disposed between an intake port and a fan.
【請求項29】 前記脱酸素機構が、安定化ジルコニアを
外電極とし、銅を内電極とする、スパッタリング現象に
よって駆動する電極構造を有するものである請求項25
記載のガス浄化装置。
29. The deoxidation mechanism has an electrode structure in which stabilized zirconia is used as an outer electrode and copper is used as an inner electrode, which is driven by a sputtering phenomenon.
The gas purification device described.
【請求項30】 前記脱酸素機構が、銅を脱酸素剤として
用いたものである請求項25記載のガス浄化装置。
30. The gas purifier according to claim 25, wherein the deoxidizing mechanism uses copper as a deoxidizing agent.
【請求項31】 前記脱酸素機構が、粉末状の銅によって
形成されている請求項30記載のガス浄化装置。
31. The gas purifier according to claim 30, wherein the deoxidizing mechanism is made of powdered copper.
【請求項32】 前記脱酸素機構が、内側に銅メッキが施
された複数のセルが集合してなるハニカム構造とされて
いる請求項30記載のガス浄化装置。
32. The gas purifying apparatus according to claim 30, wherein the deoxidizing mechanism has a honeycomb structure formed by assembling a plurality of cells having copper plating inside.
【請求項33】 前記脱酸素機構を収容すると共に、一端
が大気汚染物質の流入用の通路とされ他端が前記大気汚
染物質浄化部との通路とされる、第1の脱酸素処理部及
び第2の脱酸素処理部と、前記第1の脱酸素処理部の両
方の通路が開放され前記第2の脱酸素処理部の両方の通
路が閉止される第1の状態、及び前記第1の脱酸素処理
部の両方の通路が閉止され前記第2の脱酸素処理部の両
方の通路が開放される第2の状態とに選択的に切替え可
能な切替え手段と、 前記第1の状態で前記第2の脱酸素処理部を減圧し、前
記第2の状態で前記第1の脱酸素処理部を減圧する減圧
手段とを備えている請求項30ないし32のいずれか1
項記載のガス浄化装置。
33. A first deoxidation processing unit that accommodates the deoxidation mechanism, has one end serving as a passage for inflowing air pollutants and the other end serving as a passage for the air pollutant purification unit, and A first state in which both passages of the second deoxidation treatment unit and the first deoxidation treatment unit are opened and both passages of the second deoxidation treatment unit are closed, and the first state Switching means selectively switchable to a second state in which both passages of the deoxidizing treatment unit are closed and both passages of the second deoxidizing treatment unit are opened; and in the first state, 33. A decompression means for decompressing the second deoxidation processing unit and decompressing the first deoxygenation processing unit in the second state.
The gas purifier according to the item.
【請求項34】 前記減圧手段に代えて、前記第1状態で
前記第2の脱酸素処理部を加熱し、前記第2の状態で前
記第1の脱酸素処理部を加熱する加熱手段を設けた請求
項33記載のガス浄化装置。
34. In place of the depressurizing means, a heating means is provided for heating the second deoxidizing treatment section in the first state and heating the first deoxidizing treatment section in the second state. The gas purification device according to claim 33.
【請求項35】 前記第1の状態で前記第2の脱酸素処理
部を加熱し、前記第2の状態で前記第1の脱酸素処理部
を加熱する加熱手段を設けた請求項33記載のガス浄化
装置。
35. The heating device according to claim 33, further comprising heating means for heating the second deoxidizing treatment unit in the first state and for heating the first deoxidizing treatment unit in the second state. Gas purification device.
【請求項36】 脱酸素処理をした後の前記脱酸素機構が
ガス自体の熱によって還元されるようにされている請求
項30ないし33のいずれか1項記載のガス浄化装置。
36. The gas purifying apparatus according to claim 30, wherein the deoxidizing mechanism after the deoxidizing treatment is adapted to be reduced by heat of the gas itself.
【請求項37】 前記減圧手段に代えて、水素を吸蔵した
水素吸蔵合金を備え前記第1の状態で前記第2の脱酸素
処理部に前記水素吸蔵合金からの水素を供給し、前記第
2の状態で前記第1の脱酸素処理部に前記水素吸蔵合金
からの水素を供給する水素供給手段を設けた請求項33
記載のガス浄化装置。
37. In place of the decompression means, a hydrogen storage alloy that stores hydrogen is provided, and hydrogen from the hydrogen storage alloy is supplied to the second deoxidation treatment unit in the first state, 34. Hydrogen supply means for supplying hydrogen from the hydrogen storage alloy to the first deoxygenation treatment section in this state is provided.
The gas purification device described.
【請求項38】 前記脱酸素機構が、ガスの流路の上流側
に設けられた陽極と、前記陽極と対向する陰極と、前記
陽極と陰極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、前
記陽極と陰極との間の陰極側に設けられ、亜鉛もしくは
酸化亜鉛、または、インジウムもしくは酸化インジウム
から構成されるものである請求項25記載のガス浄化装
置。
38. The deoxidizing mechanism, an anode provided on the upstream side of the gas flow path, a cathode facing the anode, voltage applying means for applying a voltage between the anode and the cathode, 26. The gas purifier according to claim 25, which is provided on the cathode side between the anode and the cathode and is made of zinc or zinc oxide, or indium or indium oxide.
【請求項39】 前記ガス浄化装置が、産業用エンジンの
排気系に装着されたものである請求項1ないし38のい
ずれか1項記載のガス浄化装置。
39. The gas purification apparatus according to claim 1, wherein the gas purification apparatus is attached to an exhaust system of an industrial engine.
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