JPH08323145A - 排オゾン処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排オゾンガス量が大幅に変動するような条件
下でも排オゾンガスの温度変動を緩和することができ、
安定した排オゾン処理性能を達成できる排オゾン処理装
置を得ることを目的とする。 【構成】 排オゾンガス導入管１ａと、加熱ヒータ収納
容器１と、加熱された排オゾンガスを導入し一定時間滞
留させて分解する滞留容器２と、分解後に生成した処理
ガスを導入してその熱を回収するとともに回収した熱を
排オゾンガスに与える熱交換器３と、該熱交換器３を経
た処理ガスを排気する排気管４ａ、排気ファン４とを備
えて構成し、滞留容器２にはセラミック蓄熱材６を充填
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、浄水や下水等をオゾ
ンで浄化する際に排出される排オゾンを熱分解して無害
化処理する排オゾン処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】浄水や下水等をオゾンで浄化する際に排
出される排オゾンを無害化処理する技術としては、活性
炭や金属酸化物触媒を用いてオゾンを分解する手段が実
用化されている。すなわち、活性炭を用いる手段は、活
性炭の主成分である炭素とオゾンとが反応して炭酸ガス
と酸素とに分解される反応を利用するものである。かか
る手段は、処理効果が確実で装置もシンプルであるが、
反応によって消耗した活性炭を定期的に補充する必要が
あり、ランニングコストが高く、保守が煩雑であるとい
う欠点を有していた。また、大容量の排オゾンを処理す
る場合には、装置容積が大きくなってしまうという欠点
もあった。

【０００３】また、金属酸化物触媒を用いる手段にあっ
ては、活性炭に比べ処理寿命が長く、装置容積もコンパ
クトであるが、下水のような汚れた水や塩素が入ってい
る水を処理した排オゾンでは、触媒が被毒され処理性能
が低下するという欠点を有しており、さらにコストも高
くなるという欠点があった。

【０００４】一方、これらの欠点を解決する排オゾン分
解技術として、熱分解処理法があることが知られてい
る。すなわちこの手段は、排オゾンガスを３００℃〜４
００℃に加熱し、数秒間反応させることによりオゾンを
熱分解する技術である。この技術は、所定温度と一定の
反応時間が確保されれば処理効果が確実であり、消耗部
品が少ない等の特徴がある。

【０００５】かかる熱分解処理法を利用した従来の排オ
ゾン処理装置（Ozone in Water Tretment, Application
and Engineering LEWIS PUBLISHERS 社）を図について
説明する。図１４は従来の排オゾン処理装置を示すシス
テムフロー図であり、図において、１は排オゾンガスを
加熱する加熱ヒータを備えた加熱ヒータ収納容器、３は
熱回収用の熱交換器、４は処理後の排ガスを強制排気す
る排気ファンである。

【０００６】次に動作について説明する。排オゾンガス
（２０℃）は、先ず、熱回収用の熱交換器３の低温側入
り口から導入されて所定の熱交換をした後、加熱ヒータ
収納容器１に導入され、出口ガス温度が３５０℃になる
まで加熱される。これによって、オゾンが熱分解され、
排気すべき所定の処理ガスが生成する。

【０００７】この場合において、熱交換器３に導入され
た排オゾンガス（２０℃）は、上記熱分解によって生成
され熱交換器３の高温側入り口から導入された処理ガス
（３５０℃）と熱交換し、３０５℃まで予備加熱される
こととなる。

【０００８】一方、熱交換によって６５℃まで冷却され
た処理ガスは、排気ファン４によって強制排気される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の排オゾン処理装
置は以上のように構成されているので、排オゾンガス量
が比較的一定である条件下では排オゾン処理性能は安定
しているものの、排オゾンガス量が大幅に変動するよう
な条件下では排オゾンガスの温度制御が不安定となり、
安定した排オゾン処理性能が得られないという問題点が
あった。

【００１０】また、装置構成部材の熱容量が大きいため
に、排オゾン処理装置の立ち上げ時には、加熱中の排オ
ゾンガスから該構成部材を加熱するための熱が奪われ、
排オゾンガス温度が所定温度まで上昇せず、そのために
排オゾンが所定の濃度まで分解しないなどの問題点があ
った。

【００１１】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、排オゾンガス量が大幅に変動す
るような条件下でも、安定した排オゾン処理性能が得ら
れる排オゾン処理装置を得ることを目的とする。

【００１２】またこの発明は、装置の運転初期から、安
定した排オゾン処理性能が得られる排オゾン処理装置を
得ることを目的とする。

【００１３】さらにこの発明は、装置をコンパクトに構
成でき、省エネルギー化を図れる排オゾン処理装置を得
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る排
オゾン処理装置は、排オゾンガス導入手段と、加熱手段
により、加熱された排オゾンガスを導入し一定時間滞留
させて分解する滞留容器と、生成した処理ガスを導入し
てその熱を回収するとともに回収した熱を排オゾンガス
に与える熱交換器と、該熱交換器を経た処理ガスを排気
する排気手段と、前記滞留容器中に設けられた、前記排
オゾンガスの温度変動を緩和する蓄熱材とを備えたもの
である。

【００１５】請求項２の発明に係る排オゾン処理装置
は、排オゾンガス導入手段と、排オゾンガスを加熱する
加熱手段と、加熱された排オゾンガスを導入し一定時間
滞留させて分解する滞留容器と、生成した処理ガスを導
入してその熱をヒートパイプによって回収する熱回収手
段と、該熱回収手段によって回収した熱を前記排オゾン
ガスにヒートパイプによって与える放熱手段と、前記熱
回収手段を経た処理ガスを排気する排気手段とを備えた
ものである。

【００１６】請求項３の発明に係る排オゾン処理装置
は、請求項２の排オゾン処理装置において、滞留容器中
に排オゾンガスの温度変動を緩和する蓄熱材を備えたも
のである。

【００１７】請求項４の発明に係る排オゾン処理装置
は、請求項１または請求項３の排オゾン処理装置におい
て、蓄熱材としてセラミック製の充填材を使用するとと
もに、加熱手段によって排オゾンガスを加熱する温度と
して２５０℃〜３００℃とすることを特徴とするもので
ある。

【００１８】請求項５の発明に係る排オゾン処理装置
は、請求項１または請求項３の排オゾン処理装置におい
て、蓄熱材として金属製の充填材を使用するとともに、
加熱手段によって排オゾンガスを加熱する温度として２
３０℃〜３００℃とすることを特徴とするものである。

【００１９】請求項６の発明に係る排オゾン処理装置
は、請求項１ないし請求項５の排オゾン処理装置におい
て、排オゾンガス導入手段の経路中に外気を導入する外
気導入手段を備えたものである。

【００２０】請求項７の発明に係る排オゾン処理装置
は、請求項１ないし請求項５の排オゾン処理装置におい
て、排気手段を経た排気ガスを排オゾンガス導入手段に
導くバイパス配管と、該バイパス配管または前記排気手
段の少なくとも一方の経路中に設けられ、前記排気ガス
の流れを制御する制御バルブとを備えたものである。

【００２１】請求項８の発明に係る排オゾン処理装置
は、請求項１、請求項４ないし請求項７の排オゾン処理
装置において、加熱手段、滞留容器及び熱交換器を同一
の収納容器内に収納したものである。

【００２２】請求項９の発明に係る排オゾン処理装置
は、請求項２ないし請求項７の排オゾン処理装置におい
て、加熱手段、滞留容器、熱回収手段及び放熱手段を同
一の収納容器内に収納したものである。

【００２３】

【作用】請求項１の発明における排オゾン処理装置は、
滞留容器中に蓄熱材を備えたことにより、排オゾンガス
量が大幅に変動するような条件下でも排オゾンガスの温
度変動を緩和することができ、安定した排オゾン処理性
能を得る。

【００２４】請求項２の発明における排オゾン処理装置
は、安定した排オゾン処理性能を得るほか、熱回収手段
と放熱手段とをそれぞれ備えたことにより、配管レイア
ウトを簡略化でき、装置構成がコンパクトになる。

【００２５】請求項３の発明における排オゾン処理装置
は、滞留容器中に蓄熱材を備えたことにより、排オゾン
ガス量が大幅に変動するような条件下でも排オゾンガス
の温度変動を緩和することができ、さらに安定した排オ
ゾン処理性能を得る。

【００２６】請求項４の発明における排オゾン処理装置
は、蓄熱材としてセラミック製の充填材を使用し、排オ
ゾンガスの加熱温度を２５０℃〜３００℃とすることに
より、さらに低温での運転が可能となり、ランニングコ
ストが低減できるほか、装置構成部材の耐熱性能を緩和
できる。

【００２７】請求項５の発明における排オゾン処理装置
は、蓄熱材として金属製の充填材を使用し、排オゾンガ
スの加熱温度を２３０℃〜３００℃とすることにより、
さらに低温での運転が可能となり、ランニングコストが
低減できるほか、装置構成部材の耐熱性能を緩和でき
る。

【００２８】請求項６の発明における排オゾン処理装置
は、装置の初期運転時に外気導入手段によって外気を導
入して加熱し、その加熱した外気を装置内に流すことに
よって、装置を排オゾンガスの処理に適した温度まで予
熱できるので、装置の排オゾンガス分解能力を十分に発
揮させることができ、初期運転時における未分解オゾン
の排出を防止する。

【００２９】請求項７の発明における排オゾン処理装置
は、排気手段を経た排気ガスの流れをバイパス配管及び
制御バルブによって制御し、再び排オゾンガス導入手段
に導くことにより、排気ガスの熱を装置の構成部材の加
熱に有効に利用し、省エネルギー化を図る。

【００３０】請求項８の発明における排オゾン処理装置
は、加熱手段、滞留容器及び熱交換器を同一の収納容器
内に収納したことにより、装置をコンパクトに構成して
構成部材からの放熱量を少なくし、省エネルギー化を図
る。

【００３１】請求項９の発明における排オゾン処理装置
は、加熱手段、滞留容器、熱回収手段及び放熱手段を同
一の収納容器内に収納したことにより、装置をさらにコ
ンパクトに構成して構成部材からの放熱量を少なくし、
省エネルギー化を図る。

【００３２】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例による排オゾン処理装
置を示すシステムフロー図であり、図において、１は排
オゾンガスを加熱する加熱ヒータを備えた加熱ヒータ収
納容器（加熱手段）、１ａはこの加熱ヒータ収納容器１
に排オゾンガスを導入する排オゾンガス導入管（排オゾ
ンガス導入手段）、２は加熱ヒータ収納容器１によって
加熱された排オゾンガスを導入し、一定時間滞留させて
オゾンを分解する滞留容器、３は滞留容器２で排オゾン
ガスの分解によって生成した処理ガスを導入して該処理
ガスの熱を回収するとともに、回収した熱を加熱ヒータ
収納容器１に導入される前の排オゾンガスに与える熱交
換器、４は熱交換器３を経た処理ガスを排出するための
排気管（排気手段）４ａの経路中に設けられ該処理ガス
を強制排気する排気ファン（排気手段）である。

【００３３】５は滞留容器２中に充填して設けられ、排
オゾンガスの温度変動を緩和する蓄熱材である。この蓄
熱材５は、排オゾンガスの比熱に対し十分に大きな比熱
を有しているとともに、大きな表面積をも有しており、
排オゾンガス量の変化に対しガス温度を常に安定に保つ
ことができるように形成されている。

【００３４】次に動作について説明する。先ず、排オゾ
ンガス導入管１ａから導入された排オゾンガス（２０
℃）は、熱交換器３の低温側入り口から導入されて、後
述する熱交換によって予熱（３０５℃）された後、加熱
ヒータ収納容器１に導入され、出口ガス温度が３５０℃
になるまで加熱される。

【００３５】加熱された排オゾンガス（３５０℃）は、
滞留容器２に導入されて蓄熱材５と接触し、一定時間滞
留してオゾンが熱分解され、所定の処理ガス（３５０
℃）が生成する。

【００３６】なお、上記熱交換は、熱交換器３の低温側
入り口から導入された排オゾンガス（２０℃）が、熱分
解によって生成され熱交換器３の高温側入り口から導入
された処理ガス（３５０℃）と熱交換し、３０５℃まで
予備加熱されることにより行われる。また、熱交換後の
処理ガスの温度は、６５℃となる。

【００３７】この処理ガスは、熱交換器３から排気管４
ａを経て排気ファン４によって強制排気される。

【００３８】以上に述べたように、この実施例１によれ
ば、滞留容器２中に蓄熱材５を充填したことにより、排
オゾンガス量が変動した場合でも、蓄熱材５の緩衝効果
によってガス温度の変動が緩和されるため、非常に安定
した処理性能が得られる。

【００３９】実施例２．図２はこの発明の一実施例によ
る排オゾン処理装置を示すシステムフロー図であり、以
下、実施例１における図１に示した相当部分には同一符
号を付しその説明を省略する。図において、８は滞留容
器２で生成した処理ガスを導入して該処理ガスの熱を回
収するヒートパイプを備えた熱回収用ヒートパイプ収納
容器（熱回収手段）、９は排オゾンガス導入管１ａの経
路中に配置され、熱回収用ヒートパイプ収納容器８にお
いて回収した熱を、加熱ヒータ収納容器１に導入される
前の排オゾンガスに与えるためのヒートパイプを備えた
放熱用ヒートパイプ収納容器（放熱手段）である。

【００４０】次に動作について説明する。先ず、排オゾ
ンガス導入管１ａから導入された排オゾンガス（２０
℃）は、放熱用ヒートパイプ収納容器９に入り、３０５
℃まで昇温された後、加熱ヒータ収納容器１に送られ、
出口ガス温度が３５０℃になるように加熱ヒータで加熱
される。

【００４１】次に加熱された排オゾンガス（３５０℃）
は滞留容器２に送られ、オゾンを分解して処理ガスとさ
れた後、熱回収用ヒートパイプ収納容器８に入る。この
熱回収用ヒートパイプ収納容器８では、ヒートパイプに
より熱が回収され、その回収された熱が放熱用ヒートパ
イプ収納容器９に送られて放熱され、その結果、処理ガ
スは６５℃まで冷却される。

【００４２】そしてこの処理ガスは、熱回収用ヒートパ
イプ収納容器８から排気管４ａを経て排気ファン４によ
って強制排気される。

【００４３】以上に述べたように、この実施例２によれ
ば、ヒートパイプを備えた熱回収用ヒートパイプ収納容
器８及び放熱用ヒートパイプ収納容器９とをそれぞれ設
けたことにより、実施例１の場合よりも配管レイアウト
を簡略化でき、装置構成がコンパクトになる。

【００４４】実施例３．この実施例は、実施例２におけ
る滞留容器２中に排オゾンガスの温度変動を緩和する蓄
熱材５を備えたものでり、他の構成は実施例２の場合と
同様である。図３はこの発明の他の実施例による排オゾ
ン処理装置を示すシステムフロー図である。

【００４５】次に動作について説明する。実施例２の動
作と異なる点は、滞留容器２中に蓄熱材５を充填したこ
とにより、排オゾンガス量が変動した場合でも、蓄熱材
５の緩衝効果によってガス温度の変動が緩和されること
である。したがって、非常に安定した処理性能が得られ
る。

【００４６】実施例４．この実施例は、実施例１におけ
る蓄熱材５の代わりに、セラミック製の充填材を使用し
て構成し、排オゾンガスの加熱温度を２５０℃として構
成したものであり、その他の構成は実施例１の場合と同
様である。図４はこの発明の他の実施例による排オゾン
処理装置を示すシステムフロー図である。図において、
６はセラミック製の充填材にて形成されたセラミック蓄
熱材（セラミック製の充填材）である。

【００４７】次に動作について説明する。先ず、排オゾ
ンガス導入管１ａから導入された排オゾンガス（２０
℃）は、熱交換器３の低温側入り口から導入されて、後
述する熱交換によって予熱（２１０℃）された後、加熱
ヒータ収納容器１に導入され、出口ガス温度が２５０℃
になるまで加熱される。

【００４８】加熱された排オゾンガス（２５０℃）は、
滞留容器２に導入されてセラミック蓄熱材６と接触し、
一定時間滞留してオゾンが熱分解され、所定の処理ガス
（２５０℃）が生成する。

【００４９】なお、上記熱交換は、熱交換器３の低温側
入り口から導入された排オゾンガス（２０℃）が、熱分
解によって生成され熱交換器３の高温側入り口から導入
された処理ガス（２５０℃）と熱交換し、２１０℃まで
予備加熱されることにより行われる。また、熱交換後の
処理ガスの温度は、６０℃となる。

【００５０】そしてこの処理ガスは、熱交換器３から排
気管４ａを経て排気ファン４によって強制排気される。

【００５１】かかる動作における排オゾンガスの加熱温
度等は、以下の実験によって得られたオゾン濃度と熱分
解部温度との関係から見いだされたものである。この実
験結果を図について説明する。図５はオゾン濃度と熱分
解部温度との関係を示すグラフ図であり、以下に示す実
験条件下で得られたものである。すなわち、排オゾン濃
度は３７００ｐｐｍ、ガス流量は３５Ｎｍ³ ／ｈ、滞留
容器２内の滞留時間は４秒である。またセラミック蓄熱
材６の比熱は０．２ｋｃａｌ／ｋｇ ｄｅｇ、空隙率は
７８％、表面積は６２０ｍ² ／ｍ³ 、重量は７２１ｋｇ
／ｍ³ である。

【００５２】図５に示されるように、排オゾンガス温度
を２５０℃以上にすれば、オゾンの排出基準濃度（０．
０６ｐｐｍ）以下に処理できることが分かる。

【００５３】以上に述べたように、滞留容器２中にセラ
ミック蓄熱材６を充填したことにより、実施例１におけ
る排オゾンガスの加熱温度が３５０℃であるのに対し、
該加熱温度を２５０℃と下げることができる。すなわ
ち、実施例１の場合よりもさらに低温での運転が可能と
なり、ランニングコストが低減できるほか、熱交換器
３、加熱ヒータ収納容器１、滞留容器２及び各種配管等
の装置構成部材の耐熱性能を緩和できる。

【００５４】実施例５．この実施例は、実施例３におけ
る蓄熱材５の代わりに、セラミック充填材６を使用して
構成し、排オゾンガスの加熱温度を２５０℃として構成
したものであり、その他の構成は実施例３の場合と同様
である。図６はこの発明の他の実施例による排オゾン処
理装置を示すシステムフロー図である。

【００５５】次に動作について説明する。各温度条件
は、上記実施例４の場合と同様である。また、実施例３
の動作と異なるのは、滞留容器２中にセラミック蓄熱材
６を充填したことにより、実施例３における排オゾンガ
スの加熱温度が３５０℃であるのに対し、該加熱温度を
２５０℃と下げることができる点である。すなわち、実
施例３の場合よりもさらに低温での運転が可能となり、
ランニングコストが低減できるほか、熱回収用ヒートパ
イプ収納容器８、放熱用ヒートパイプ収納容器９、加熱
ヒータ収納容器１、滞留容器２及び各種配管等の装置構
成部材の耐熱性能を緩和できる。

【００５６】また、ヒートパイプを備えた熱回収用ヒー
トパイプ収納容器８及び放熱用ヒートパイプ収納容器９
とをそれぞれ設けたことにより、熱交換器３を用いた上
記実施例４の場合よりもさらに配管レイアウトを簡略化
でき、装置構成がコンパクトになる。

【００５７】実施例６．この実施例は、実施例４におけ
るセラミック蓄熱材６の代わりに、表面積の大きい鉄製
の充填材を蓄熱材として使用して構成し、排オゾンガス
の加熱温度を２３０℃として構成したものであり、その
他の構成は実施例４の場合と同様である。図７はこの発
明の他の実施例による排オゾン処理装置を示すシステム
フロー図である。図において、７は表面積の大きい鉄製
の充填材にて形成された鉄製蓄熱材（金属性の充填材）
である。

【００５８】次に動作について説明する。先ず、排オゾ
ンガス導入管１ａから導入された排オゾンガス（２０
℃）は、熱交換器３の低温側入り口から導入されて、後
述する熱交換によって予熱（１９５℃）された後、加熱
ヒータ収納容器１に導入され、出口ガス温度が２３０℃
になるまで加熱される。

【００５９】加熱された排オゾンガス（２３０℃）は、
滞留容器２に導入されて鉄製蓄熱材７と接触し、一定時
間滞留してオゾンが熱分解され、所定の処理ガス（２３
０℃）が生成する。

【００６０】なお、上記熱交換は、熱交換器３の低温側
入り口から導入された排オゾンガス（２０℃）が、熱分
解によって生成され熱交換器３の高温側入り口から導入
された処理ガス（２３０℃）と熱交換し、１９５℃まで
予備加熱されることにより行われる。また、熱交換後の
処理ガスの温度は、５５℃となる。

【００６１】そしてこの処理ガスは、熱交換器３から排
気管４ａを経て排気ファン４によって強制排気される。

【００６２】かかる動作における排オゾンガスの加熱温
度等は、以下の実験によって得られたオゾン濃度と熱分
解部温度との関係から見いだされたものである。この実
験結果を図について説明する。図８はオゾン濃度と熱分
解部温度との関係を示すグラフ図であり、以下に示す実
験条件下で得られたものである。すなわち、排オゾン濃
度は３７００ｐｐｍ、ガス流量は３５Ｎｍ³ ／ｈ、滞留
容器２内の滞留時間は４秒である。また鉄製蓄熱材７の
比熱は０．１２ｋｃａｌ／ｋｇ ｄｅｇ、空隙率は８８
％、表面積は４００ｍ² ／ｍ³ 、重量は６４０ｋｇ／ｍ
³ である。

【００６３】図８に示されるように、排オゾンガス温度
を２３０℃以上にすれば、オゾンの排出基準濃度（０．
０６ｐｐｍ）以下に処理できることが分かる。

【００６４】以上に述べたように、実施例４の場合と異
なるのは、滞留容器２中に鉄製蓄熱材７を充填したこと
により、実施例４における排オゾンガスの加熱温度が２
５０℃であるのに対し、該加熱温度を２３０℃と下げる
ことができる点である。すなわち、実施例４の場合より
もさらに低温での運転が可能となり、ランニングコスト
が低減できるほか、熱交換器３、加熱ヒータ収納容器
１、滞留容器２及び各種配管等の装置構成部材の耐熱性
能を緩和できる。

【００６５】実施例７．この実施例は、実施例３におけ
る蓄熱材５の代わりに、鉄製蓄熱材７を使用して構成
し、排オゾンガスの加熱温度を２３０℃として構成した
ものであり、その他の構成は実施例３の場合と同様であ
る。図９はこの発明の他の実施例による排オゾン処理装
置を示すシステムフロー図である。

【００６６】次に動作について説明する。実施例３の場
合と異なるのは、滞留容器２中にセラミック蓄熱材６を
充填したことにより、実施例３における排オゾンガスの
加熱温度が３５０℃であるのに対し、該加熱温度を２３
０℃と下げることができる点である。すなわち、さらに
詳しくは、加熱温度が２３０℃、熱交換後の排オゾンガ
スの温度が１９５℃、熱交換後の処理ガス温度が５５℃
となる点である。

【００６７】このように実施例３の場合よりもさらに低
温での運転が可能となり、ランニングコストが低減でき
るほか、熱回収用ヒートパイプ収納容器８、放熱用ヒー
トパイプ収納容器９、加熱ヒータ収納容器１、滞留容器
２及び各種配管等の装置構成部材の耐熱性能を緩和でき
る。

【００６８】また、ヒートパイプを備えた熱回収用ヒー
トパイプ収納容器８及び放熱用ヒートパイプ収納容器９
とをそれぞれ設けたことにより、熱交換器３を用いた上
記実施例６の場合よりもさらに配管レイアウトを簡略化
でき、装置構成がコンパクトになる。

【００６９】実施例８．この実施例は、実施例４におけ
る排オゾンガス導入管１ａに外気を導入する外気導入手
段を設けて構成したものであり、その他の構成は実施例
４の場合と同様である。図１０はこの発明の他の実施例
による排オゾン処理装置を示すシステムフロー図であ
る。図において、１０は排オゾンガス導入管１ａを分岐
する分岐配管（外気導入手段）、１１はこの分岐配管１
０への外気の導入及び遮断を制御する分岐バルブ（外気
導入手段）である。

【００７０】次に動作について説明する。先ず、装置の
初期立ち上げ時に、分岐バルブ１１を開いて分岐配管１
０から排オゾンガス導入管１ａに外気を導入し、排オゾ
ンガスの場合と同様に装置内に流して所定の加熱や熱交
換等を行い、装置を所定温度まで予熱する。そして装置
の予熱が終了したら、分岐バルブ１１を閉じ、外気は熱
交換器３から排気管４ａを経て排気ファン４によって強
制排気されるとともに、通常の運転動作に切り替えられ
る。

【００７１】このように装置を所定温度まで予熱するこ
とにより、排オゾンガスを導入してから、装置の排オゾ
ンガス分解能力を十分に発揮させることができ、初期運
転時における未分解オゾンの排出を防止できる。

【００７２】なお、本実施例にあっては、分岐配管１０
及び分岐バルブ１１を実施例４における排オゾンガス導
入管１ａに設けたが、その他の実施例においても採用す
ることができる。

【００７３】実施例９．図１１はこの発明の他の実施例
による排オゾン処理装置を示すシステムフロー図であ
る。図において、１２は排気管４ａを経た排気ガスを、
排オゾンガス導入管１ａの下流であって加熱ヒータ収納
容器１の直前部分に導くバイパス配管、１３はバイパス
配管１２の下流側に配置され該バイパス配管１２を流れ
る排気ガスの流れのオンオフを制御するバイパスバルブ
（制御バルブ）、１４は排気管４ａの下流に設けられ排
気管４ａを流れる排気ガスの流れのオンオフを制御する
予備バルブ（制御バルブ）である。この実施例は、実施
例８の構成において、これらバイパス配管１２、バイパ
スバルブ１３、予備バルブ１４を追加して構成したもの
であり、他の構成は実施例８の場合と同様である。

【００７４】次に動作について説明する。装置の初期立
ち上げ時に、分岐バルブ１１を開いて分岐バルブ１１か
ら排オゾンガス導入管１ａに外気を導入し、熱交換器
３、加熱ヒータ収納容器１、滞留容器２等に流して装置
を予熱する点は、実施例８の場合と同様である。異なる
点は、予備バルブ１４を閉じ、かつバイパスバルブ１３
を開くことによって、排気ファン４を経た外気をバイパ
ス配管１２に流し、排オゾンガス導入管１ａの下流に導
く点である。

【００７５】排オゾンガス導入管１ａに導かれた外気
は、再度、加熱ヒータ収納容器１に導入され、滞留容器
２、熱交換器３等を経て、排気ファン４によって強制排
気される。なお、所定の予熱温度になったら、予備バル
ブ１４を開き、バイパスバルブ１３を閉じて、通常の運
転動作に切り替える。

【００７６】このように、加熱された外気を装置内に所
定回数、再循環させて装置を予備加熱することにより、
加熱ヒータ収納容器１での加熱エネルギーを少なくする
ことができるとともに、実施例８の場合よりも、装置内
温度を所定温度まで早く上昇させることができる。すな
わち、排気ガスの有する熱エネルギーを装置の構成部材
の予備加熱に有効に利用し、省エネルギー化を図ること
ができる。

【００７７】実施例１０．図１２はこの発明の他の実施
例による排オゾン処理装置を示すシステムフロー図であ
る。図において、６ａはセラミック製の蓄熱材を収容す
るとともに上記滞留容器２の機能をも担う蓄熱材収容部
（滞留容器）、１５は排オゾンガスを加熱する加熱ヒー
タを備えた加熱ヒータ部（加熱手段）、１６は処理ガス
からの熱を回収して導入された排オゾンガスに与える熱
回収用の熱交換器部（熱交換器）、１７はこれら加熱ヒ
ータ部１５、蓄熱材収容部６ａ及び熱交換器部１６を収
容する収納容器である。

【００７８】次に動作について説明する。この実施例に
よる動作は、実施例４の動作と同様であるが、加熱ヒー
タ部１５、蓄熱材収容部６ａ及び熱交換器部１６を同一
の収納容器１７に収容して、配管レイアウトを省略化し
装置をコンパクトに構成したので、構成部材からの放熱
量を少なくでき、省エネルギー化を図ることができる。

【００７９】実施例１１．図１３はこの発明の他の実施
例による排オゾン処理装置を示すシステムフロー図であ
る。図において、１８はヒートパイプを用いて熱交換を
するヒートパイプ式熱交換器部（熱回収手段及び放熱手
段）である。この実施例は、実施例１０の構成におい
て、熱交換器部１６の代わりにヒートパイプ式熱交換器
部１８を使用して構成したものであり、他の構成は実施
例１０の場合と同様である。

【００８０】次に動作について説明する。排オゾンガス
（２０℃）は、先ずヒートパイプ式熱交換器部１８の放
熱側入り口に入り、後述する処理ガスとの熱交換により
２１０℃まで昇温される。そして、加熱ヒータ部１５に
導入され、ここで２５０℃まで加熱される。この加熱ガ
スは蓄熱材収容部６ａに送られ、オゾンが分解され処理
ガスとされた後、ヒートパイプ式熱交換器部１８の熱回
収側入り口に導入される。

【００８１】ヒートパイプ式熱交換器部１８に導入され
た処理ガスは、排オゾンガス（２０℃）に熱を与え、６
０℃まで温度降下し、排気ファン４により排気される。

【００８２】以上に述べたように、この実施例１１によ
れば、ヒートパイプを用いたヒートパイプ式熱交換器部
１８を備えて構成したので、実施例１０の場合よりもさ
らに配管レイアウトを省略化でき、装置をコンパクトに
できるため、構成部材からの放熱量をさらに少なくで
き、省エネルギー化をよりいっそう図ることができる。

【００８３】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、排オゾンガス導入手段と、排オゾンガスを加熱する
加熱手段と、加熱された排オゾンガスを導入し一定時間
滞留させて分解する滞留容器と、生成した処理ガスを導
入してその熱を回収するとともに回収した熱を排オゾン
ガスに与える熱交換器と、該熱交換器を経た処理ガスを
排気する排気手段とを有した排オゾン処理装置におい
て、前記滞留容器中に前記排オゾンガスの温度変動を緩
和する蓄熱材を備えるように構成したので、排オゾンガ
ス量が大幅に変動するような条件下でも排オゾンガスの
温度変動を緩和することができ、安定した排オゾン処理
性能を達成できる排オゾン処理装置を得ることができる
効果がある。

【００８４】請求項２の発明によれば、排オゾンガス導
入手段と、排オゾンガスを加熱する加熱手段と、加熱さ
れた排オゾンガスを導入し一定時間滞留させて分解する
滞留容器と、生成した処理ガスを導入してその熱をヒー
トパイプによって回収する熱回収手段と、該熱回収手段
によって回収した熱を前記排オゾンガスにヒートパイプ
によって与える放熱手段と、前記熱回収手段を経た処理
ガスを排気する排気手段とを備えるように構成したの
で、安定した排オゾン処理性能を達成できるほか、配管
レイアウトを簡略化でき、装置構成がコンパクトな排オ
ゾン処理装置を得ることができる効果がある。

【００８５】請求項３の発明によれば、滞留容器中に排
オゾンガスの温度変動を緩和する蓄熱材を備えて構成し
たので、排オゾンガス量が大幅に変動するような条件下
でも排オゾンガスの温度変動を緩和することができ、さ
らに安定した排オゾン処理性能を達成できる排オゾン処
理装置を得ることができる効果がある。

【００８６】請求項４の発明によれば、蓄熱材としてセ
ラミック製の充填材を使用するとともに、加熱手段によ
って排オゾンガスを加熱する温度として２５０℃〜３０
０℃となるように構成したので、さらに低温での運転が
可能となり、ランニングコストが低減できるほか、装置
構成部材の耐熱性能を緩和できる排オゾン処理装置を得
ることができる効果がある。

【００８７】請求項５の発明によれば、蓄熱材として金
属製の充填材を使用するとともに、加熱手段によって排
オゾンガスを加熱する温度として２３０℃〜３００℃と
なるように構成したので、さらに低温での運転が可能と
なり、ランニングコストが低減できるほか、装置構成部
材の耐熱性能を緩和できる排オゾン処理装置を得ること
ができる効果がある。

【００８８】請求項６の発明によれば、排オゾンガス導
入手段の経路中に外気を導入する外気導入手段を備える
ように構成したので、加熱した外気を装置内に流して装
置を排オゾンガスの処理に適した温度まで予熱すること
により、装置の排オゾンガス分解能力を十分に発揮させ
ることができ、初期運転時における未分解オゾンの排出
を防止できる排オゾン処理装置を得ることができる効果
がある。

【００８９】請求項７の発明によれば、排気手段を経た
排気ガスを排オゾンガス導入手段に導くバイパス配管
と、該バイパス配管または前記排気手段の少なくとも一
方の経路中に設けられ、前記排気ガスの流れを制御する
制御バルブとを備えるように構成したので、排気手段を
経た排気ガスの流れをバイパス配管及び制御バルブによ
って制御し、再び排オゾンガス導入手段に導くことによ
り、排気ガスの熱を装置の構成部材の加熱に有効に利用
でき、省エネルギー化を図ることができる排オゾン処理
装置を得ることができる効果がある。

【００９０】請求項８の発明によれば、加熱手段、滞留
容器及び熱交換器を同一の収納容器内に収納するように
構成したので、装置をコンパクトに構成でき、構成部材
からの放熱量を少なくして省エネルギー化を図れる排オ
ゾン処理装置を得ることができる効果がある。

【００９１】請求項９の発明によれば、加熱手段、滞留
容器、熱回収手段及び放熱手段を同一の収納容器内に収
納するように構成したので、装置をさらにコンパクトに
構成でき、構成部材からの放熱量を少なくして省エネル
ギー化を図れる排オゾン処理装置を得ることができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例による排オゾン処理装置
を示すシステムフロー図である。

【図２】 この発明の他の実施例による排オゾン処理装
置を示すシステムフロー図である。

【図３】 この発明の他の実施例による排オゾン処理装
置を示すシステムフロー図である。

【図４】 この発明の他の実施例による排オゾン処理装
置を示すシステムフロー図である。

【図５】 オゾン濃度と熱分解部温度との関係を示すグ
ラフ図である。

【図６】 この発明の他の実施例による排オゾン処理装
置を示すシステムフロー図である。

【図７】 この発明の他の実施例による排オゾン処理装
置を示すシステムフロー図である。

【図８】 オゾン濃度と熱分解部温度との関係を示すグ
ラフ図である。

【図９】 この発明の他の実施例による排オゾン処理装
置を示すシステムフロー図である。

【図１０】 この発明の他の実施例による排オゾン処理
装置を示すシステムフロー図である。

【図１１】 この発明の他の実施例による排オゾン処理
装置を示すシステムフロー図である。

【図１２】 この発明の他の実施例による排オゾン処理
装置を示すシステムフロー図である。

【図１３】 この発明の他の実施例による排オゾン処理
装置を示すシステムフロー図である。

【図１４】 従来の排オゾン処理装置を示すシステムフ
ロー図である。

【符号の説明】

１ 加熱ヒータ収納容器（加熱手段）、１ａ 排オゾン
ガス導入管（排オゾンガス導入手段）、２ 滞留容器、
３ 熱交換器、４ 排気ファン（排気手段）、４ａ 排
気管（排気手段）、５ 蓄熱材、６ セラミック蓄熱材
（セラミック製の充填材）、６ａ 蓄熱材収容部（滞留
容器）、７ 鉄製蓄熱材（金属製の充填材）、８ 熱回
収用ヒートパイプ収納容器（熱回収手段）、９ 放熱用
ヒートパイプ収納容器（放熱手段）、１０ 分岐配管
（外気導入手段）、１１ 分岐バルブ（外気導入手
段）、１２ バイパス配管、１３ バイパスバルブ（制
御バルブ）、１４ 予備バルブ（制御バルブ）、１５
加熱ヒータ部（加熱手段）、１６熱交換器部（熱交換
器）、１７ 収納容器、１８ ヒートパイプ式熱交換器
部（熱回収手段及び放熱手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江崎 徳光 神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番２号 三 菱電機株式会社制御製作所内 (72)発明者 石田 稔郎 神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番２号 三 菱電機株式会社制御製作所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排オゾンガスを導入する排オゾンガス導
   入手段と、該排オゾンガス導入手段によって導入された
   前記排オゾンガスを加熱する加熱手段と、該加熱手段に
   よって加熱された排オゾンガスを導入し一定時間滞留さ
   せて分解する滞留容器と、該滞留容器で生成した処理ガ
   スを導入して該処理ガスの熱を回収するとともに回収し
   た熱を前記加熱手段に導入される前の排オゾンガスに与
   える熱交換器と、該熱交換器を経た処理ガスを排気する
   排気手段と、前記滞留容器中に設けられ、前記排オゾン
   ガスの温度変動を緩和する蓄熱材とを備えた排オゾン処
   理装置。
2. 【請求項２】 排オゾンガスを導入する排オゾンガス導
   入手段と、該排オゾンガス導入手段によって導入された
   前記排オゾンガスを加熱する加熱手段と、該加熱手段に
   よって加熱された排オゾンガスを導入し一定時間滞留さ
   せて分解する滞留容器と、該滞留容器で生成した処理ガ
   スを導入して該処理ガスの熱をヒートパイプによって回
   収する熱回収手段と、前記排オゾンガス導入手段の経路
   中に配置され、前記熱回収手段によって回収した熱を前
   記加熱手段に導入される前の排オゾンガスにヒートパイ
   プによって与える放熱手段と、前記熱回収手段を経た処
   理ガスを排気する排気手段とを備えた排オゾン処理装
   置。
3. 【請求項３】 前記滞留容器中に前記排オゾンガスの温
   度変動を緩和する蓄熱材を備えた請求項２記載の排オゾ
   ン処理装置。
4. 【請求項４】 前記蓄熱材としてセラミック製の充填材
   を使用するとともに、前記加熱手段によって前記排オゾ
   ンガスを加熱する温度として２５０℃〜３００℃とする
   ことを特徴とする請求項１または請求項３記載の排オゾ
   ン処理装置。
5. 【請求項５】 前記蓄熱材として金属製の充填材を使用
   するとともに、前記加熱手段によって前記排オゾンガス
   を加熱する温度として２３０℃〜３００℃とすることを
   特徴とする請求項１または請求項３記載の排オゾン処理
   装置。
6. 【請求項６】 前記排オゾンガス導入手段の経路中に外
   気を導入する外気導入手段を備えた請求項１ないし請求
   項５のいずれかに記載の排オゾン処理装置。
7. 【請求項７】 前記排気手段を経た排気ガスを前記排オ
   ゾンガス導入手段に導くバイパス配管と、該バイパス配
   管または前記排気手段の少なくとも一方の経路中に設け
   られ、前記排気ガスの流れを制御する制御バルブとを備
   えた請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の排オゾ
   ン処理装置。
8. 【請求項８】 前記加熱手段、前記滞留容器及び前記熱
   交換器を同一の収納容器内に収納した請求項１、請求項
   ４ないし請求項７のいずれかに記載の排オゾン処理装
   置。
9. 【請求項９】 前記加熱手段、前記滞留容器、前記熱回
   収手段及び前記放熱手段を同一の収納容器内に収納した
   請求項２ないし請求項７のいずれかに記載の排オゾン処
   理装置。