JPH1066828A - 空気浄化換気装置、それに用いられる無声放電装置，空気浄化換気方法 - Google Patents
空気浄化換気装置、それに用いられる無声放電装置，空気浄化換気方法Info
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- JPH1066828A JPH1066828A JP8228046A JP22804696A JPH1066828A JP H1066828 A JPH1066828 A JP H1066828A JP 8228046 A JP8228046 A JP 8228046A JP 22804696 A JP22804696 A JP 22804696A JP H1066828 A JPH1066828 A JP H1066828A
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- silent discharge
- discharge device
- silent
- blower
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Ventilation (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】低濃度のＮＯｘを酸化法で除去する装置のＮＯ
の酸化処理に必要な電力消費量を低減し、ランニングコ
ストを低減した空気浄化換気装置を提供する。 【解決手段】トンネル内もしくは駐車場空間内の空気を
排気するためのブロアと、ブロアで送風された空気内に
含まれるＮＯを酸化処理するための無声放電装置と、無
声放電装置で酸化処理されたＮＯ2を吸着するためのＮ
Ｏ2吸着装置を備えた。
の酸化処理に必要な電力消費量を低減し、ランニングコ
ストを低減した空気浄化換気装置を提供する。 【解決手段】トンネル内もしくは駐車場空間内の空気を
排気するためのブロアと、ブロアで送風された空気内に
含まれるＮＯを酸化処理するための無声放電装置と、無
声放電装置で酸化処理されたＮＯ2を吸着するためのＮ
Ｏ2吸着装置を備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は空気浄化換気装置に
係り、特に高速道路や首都圏地下の自動車用トンネルあ
るいは大規模な地下駐車場から排出される換気空気中の
窒素酸化物を低減するのに好適な空気浄化換気装置に関
する。
係り、特に高速道路や首都圏地下の自動車用トンネルあ
るいは大規模な地下駐車場から排出される換気空気中の
窒素酸化物を低減するのに好適な空気浄化換気装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】高速道路や首都圏地下の自動車用トンネ
ルあるいは大規模な地下駐車場では、車両の排気ガス中
に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）により空気が汚染され
ている。このため、トンネルや地下駐車場には空気を入
れ替えるための換気装置が設置されている。窒素酸化物
の濃度は、３ppm 程度と比較的低いものの、換気される
空気の量が多量であるため、ＮＯｘの絶対量が多く、排
気孔出口付近で公害問題を引き起こす恐れがある。
ルあるいは大規模な地下駐車場では、車両の排気ガス中
に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）により空気が汚染され
ている。このため、トンネルや地下駐車場には空気を入
れ替えるための換気装置が設置されている。窒素酸化物
の濃度は、３ppm 程度と比較的低いものの、換気される
空気の量が多量であるため、ＮＯｘの絶対量が多く、排
気孔出口付近で公害問題を引き起こす恐れがある。
【０００３】従来の技術では、この汚染空気に含まれる
窒素酸化物のＮＯをオゾンによってＮＯ2に酸化させ、
次のプロセスでＮＯ2を吸着装置で吸収し、濃度を高め
た後にアルカリで中和処理して無公害化するものであっ
た。具体的には、図１２に示すように、市販されている
オゾン発生装置１で生成されたオゾン（Ｏ3 ）を大量の
ＮＯを含んだ換気空気流の中に注入してオゾンの酸化作
用でＮＯ2 に酸化し、アルカリを含浸したＮＯ2 吸着装
置２で吸着処理した後、ブロア３で大気に放出させるよ
うに構成されている。
窒素酸化物のＮＯをオゾンによってＮＯ2に酸化させ、
次のプロセスでＮＯ2を吸着装置で吸収し、濃度を高め
た後にアルカリで中和処理して無公害化するものであっ
た。具体的には、図１２に示すように、市販されている
オゾン発生装置１で生成されたオゾン（Ｏ3 ）を大量の
ＮＯを含んだ換気空気流の中に注入してオゾンの酸化作
用でＮＯ2 に酸化し、アルカリを含浸したＮＯ2 吸着装
置２で吸着処理した後、ブロア３で大気に放出させるよ
うに構成されている。
【０００４】又、ディーゼルエンジンから排出される高
濃度のＮＯｘを処理する方法として特開昭63−183211号
公報に記載のものがある。この装置では、排気ガスをチ
ューブ状の放電管に流してＮＯｘを分解している。
濃度のＮＯｘを処理する方法として特開昭63−183211号
公報に記載のものがある。この装置では、排気ガスをチ
ューブ状の放電管に流してＮＯｘを分解している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は、既
存のオゾン発生装置を利用できる利点があるが、オゾン
を発生させてから排気ガスへ注入するのは間接的な方法
であり、オゾンが濃度の薄いＮＯと反応させるのに限度
がある。そのため、必要以上にオゾンを注入する必要が
あり、オゾン発生に使われる電力が多くなるためプロセ
スのエネルギー効率が悪いものであった。
存のオゾン発生装置を利用できる利点があるが、オゾン
を発生させてから排気ガスへ注入するのは間接的な方法
であり、オゾンが濃度の薄いＮＯと反応させるのに限度
がある。そのため、必要以上にオゾンを注入する必要が
あり、オゾン発生に使われる電力が多くなるためプロセ
スのエネルギー効率が悪いものであった。
【０００６】又、特開昭63−183211号公報に記載のもの
は、放電管は、長手方向に寸法が大きいため、ガス流に
対する抵抗が大きく、低濃度の多量の空気量のＮＯｘを
処理するためには、ブロアの容量を大幅に増大させるな
どの必要があり適用が困難なものであった。
は、放電管は、長手方向に寸法が大きいため、ガス流に
対する抵抗が大きく、低濃度の多量の空気量のＮＯｘを
処理するためには、ブロアの容量を大幅に増大させるな
どの必要があり適用が困難なものであった。
【０００７】本発明の第１の目的は、低濃度のＮＯｘを
酸化法で除去する装置のＮＯの酸化処理に必要な電力消
費量を低減し、ランニングコストを低減した空気浄化換
気装置及び空気浄化換気方法を提供することにある。
酸化法で除去する装置のＮＯの酸化処理に必要な電力消
費量を低減し、ランニングコストを低減した空気浄化換
気装置及び空気浄化換気方法を提供することにある。
【０００８】第２の目的は、大流量の空気流路に挿入し
ても空気抵抗が小さく、コンパクトな空気浄化換気装置
の放電処理装置を提供することにある。
ても空気抵抗が小さく、コンパクトな空気浄化換気装置
の放電処理装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明の空気浄化換気装置は、排気ガスを排
出する車両が通過するトンネルもしくは駐車場空間内の
窒素酸化物を除去するための空気浄化換気装置であっ
て、該空気浄化換気装置がトンネル内もしくは駐車場空
間内の空気を排気するためのブロアと、該ブロアで送風
された空気内に含まれるＮＯを酸化処理するための無声
放電装置と、該無声放電装置で酸化処理されたＮＯ2 を
吸着するためのＮＯ2吸着装置を備えていることを特徴
とする。
るために、本発明の空気浄化換気装置は、排気ガスを排
出する車両が通過するトンネルもしくは駐車場空間内の
窒素酸化物を除去するための空気浄化換気装置であっ
て、該空気浄化換気装置がトンネル内もしくは駐車場空
間内の空気を排気するためのブロアと、該ブロアで送風
された空気内に含まれるＮＯを酸化処理するための無声
放電装置と、該無声放電装置で酸化処理されたＮＯ2 を
吸着するためのＮＯ2吸着装置を備えていることを特徴
とする。
【００１０】又、前記無声放電装置が多段の放電間隙を
有するカーテン状に形成されているものであって、空気
の流通方向の奥行寸法が１０cm以下に形成されているも
のである。又、前記無声放電装置が多段の放電間隙を有
するものであって、注入されるエネルギー量が単位空気
流量１ｍ3 当たり５０から７００Ｊの範囲に設定されて
いるものである。又、前記無声放電装置が多段の放電間
隙を有するものであって、前記無声放電装置の放電部分
を通過する空気の通過時間が１０ｍｓ以下であるもので
ある。
有するカーテン状に形成されているものであって、空気
の流通方向の奥行寸法が１０cm以下に形成されているも
のである。又、前記無声放電装置が多段の放電間隙を有
するものであって、注入されるエネルギー量が単位空気
流量１ｍ3 当たり５０から７００Ｊの範囲に設定されて
いるものである。又、前記無声放電装置が多段の放電間
隙を有するものであって、前記無声放電装置の放電部分
を通過する空気の通過時間が１０ｍｓ以下であるもので
ある。
【００１１】又、空気浄化換気方法は、排気ガスを排出
する車両が通過するトンネルもしくは駐車場空間内の空
気に含まれる窒素酸化物をブロアによって無声放電部分
に送風し、該無声放電部分で空気内に含まれるＮＯをＮ
Ｏ2 に酸化処理して、酸化処理されたＮＯ2をＮＯ2吸着
装置で吸着して窒素酸化物を除去することを特徴とす
る。
する車両が通過するトンネルもしくは駐車場空間内の空
気に含まれる窒素酸化物をブロアによって無声放電部分
に送風し、該無声放電部分で空気内に含まれるＮＯをＮ
Ｏ2 に酸化処理して、酸化処理されたＮＯ2をＮＯ2吸着
装置で吸着して窒素酸化物を除去することを特徴とす
る。
【００１２】上記第２の目的を達成するために、本発明
の無声放電装置は、電極と、該電極に対向する第２の電
極と、少なくとも一方の電極に取り付けられた絶縁物
と、該絶縁物と他方の電極間に空気の流路を形成するた
めのスペーサと、前記電極間に交流電圧を与えるための
交流電圧源を備えたことを特徴とする。
の無声放電装置は、電極と、該電極に対向する第２の電
極と、少なくとも一方の電極に取り付けられた絶縁物
と、該絶縁物と他方の電極間に空気の流路を形成するた
めのスペーサと、前記電極間に交流電圧を与えるための
交流電圧源を備えたことを特徴とする。
【００１３】又、前記無声放電装置が多段に構成される
ものであって、前記電極間の放電間隙が前記交流電圧源
に対し直並列に接続され、印加される交流電圧源の周波
数が２００〜６００Ｈｚであるものである。
ものであって、前記電極間の放電間隙が前記交流電圧源
に対し直並列に接続され、印加される交流電圧源の周波
数が２００〜６００Ｈｚであるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１か
ら図１１により説明する。
ら図１１により説明する。
【００１５】図１は、本実施例を示す無声放電装置の斜
視図、図２は、無声放電装置を説明するための模式図、
図３は、無声放電装置の構成を示す斜視図、図４は、無
声放電装置の電極の結線図、図５は、電力とＮＯ酸化処
理量との関係を示す図、図６は、電力と電力量当たりの
ＮＯ処理量との関係を示す図、図７は、空気流量と電力
量当たりのＮＯ処理量との関係を示す図、図８は、１ｍ
3 当たりのエネルギー注入量と電力量当たりのＮＯ処理
量との関係を示す図、図９は、従来のオゾン酸化方法と
のＮＯ処理量を比較した結果を示す図、図１０は、従来
のオゾン酸化方法での電力と電力量当たりのＮＯ処理量
との関係を示す図、図１１は、本実施例の空気浄化換気
装置の構成を示す斜視図である。
視図、図２は、無声放電装置を説明するための模式図、
図３は、無声放電装置の構成を示す斜視図、図４は、無
声放電装置の電極の結線図、図５は、電力とＮＯ酸化処
理量との関係を示す図、図６は、電力と電力量当たりの
ＮＯ処理量との関係を示す図、図７は、空気流量と電力
量当たりのＮＯ処理量との関係を示す図、図８は、１ｍ
3 当たりのエネルギー注入量と電力量当たりのＮＯ処理
量との関係を示す図、図９は、従来のオゾン酸化方法と
のＮＯ処理量を比較した結果を示す図、図１０は、従来
のオゾン酸化方法での電力と電力量当たりのＮＯ処理量
との関係を示す図、図１１は、本実施例の空気浄化換気
装置の構成を示す斜視図である。
【００１６】図１に示すように、本実施例の空気浄化換
気装置は、大容量のブロアにより図示しないトンネルや
駐車場から排出される低濃度のＮＯｘを含んだ空気を送
るブロア３，ブロア３により送られた空気を無声放電装
置９に導き流路断面積が減少するように構成されたダク
ト８，無声放電装置９で酸化されたＮＯ2 を含む空気を
吸収する装置（図示せず）に送るためのダクトで構成さ
れている。無声放電装置９は、ガラス板と放電電極を多
段に積層して構成されており、図示しない高周波の高圧
電源から放電電力が供給されるようになっている。
気装置は、大容量のブロアにより図示しないトンネルや
駐車場から排出される低濃度のＮＯｘを含んだ空気を送
るブロア３，ブロア３により送られた空気を無声放電装
置９に導き流路断面積が減少するように構成されたダク
ト８，無声放電装置９で酸化されたＮＯ2 を含む空気を
吸収する装置（図示せず）に送るためのダクトで構成さ
れている。無声放電装置９は、ガラス板と放電電極を多
段に積層して構成されており、図示しない高周波の高圧
電源から放電電力が供給されるようになっている。
【００１７】ここで、無声放電とは、図２に示すよう
に、２つの電極４の間にガラス板などの絶縁物５を設
け、交流電圧源６から印加される交流電圧により繰り返
し生じる多数のパルス放電７のことをいう。交流電圧を
印加して電極４とガラス板にかかる電圧瞬時値が空気の
絶縁耐力を超えるとまず放電が生じるが、放電によって
電荷がガラス上に溜ると局部的な電界を弱めるため、放
電は自己消滅する。交流電圧の位相が進んで電圧が更に
上昇すると再び放電が起こってすぐ消滅する。このよう
に無声放電では、繰り返しパルス放電が生じるが、通常
３〜５mmのガラス板と電極４との間隙では、１０〜１５
ｋＶの電圧で安定して放電する。本実施例の無声放電装
置９は、上述したように、ガラス板と放電電極を多段に
積層して構成されているが、例えば建物の窓に取り付け
られるブラインドのように放電のカーテンを構成して空
気を通過させる。
に、２つの電極４の間にガラス板などの絶縁物５を設
け、交流電圧源６から印加される交流電圧により繰り返
し生じる多数のパルス放電７のことをいう。交流電圧を
印加して電極４とガラス板にかかる電圧瞬時値が空気の
絶縁耐力を超えるとまず放電が生じるが、放電によって
電荷がガラス上に溜ると局部的な電界を弱めるため、放
電は自己消滅する。交流電圧の位相が進んで電圧が更に
上昇すると再び放電が起こってすぐ消滅する。このよう
に無声放電では、繰り返しパルス放電が生じるが、通常
３〜５mmのガラス板と電極４との間隙では、１０〜１５
ｋＶの電圧で安定して放電する。本実施例の無声放電装
置９は、上述したように、ガラス板と放電電極を多段に
積層して構成されているが、例えば建物の窓に取り付け
られるブラインドのように放電のカーテンを構成して空
気を通過させる。
【００１８】又、無声放電装置９では、少なくとも数
１，数２に示す２つの反応が起こり、ＮＯをＮＯ2に酸
化する。
１，数２に示す２つの反応が起こり、ＮＯをＮＯ2に酸
化する。
【００１９】
【数１】
【００２０】
【数２】
【００２１】ここで、ｅｆは、放電により加速された電
子を、ｅεはエネルギーを失った電子を、Ｏ2*，ＮＯ*
はそれぞれ励起状態であることを示している。
子を、ｅεはエネルギーを失った電子を、Ｏ2*，ＮＯ*
はそれぞれ励起状態であることを示している。
【００２２】従来のオゾン酸化による装置では、数１で
示すのみの反応であるが、本実施例の無声放電装置９で
は、数１と数２で示す反応が生じるので効率が向上す
る。このように本実施例の無声放電装置９は、汚染ガス
を放電のカーテン(すなわち膜)を通過させるように構成
して反応の向上を図っており、ブラインドのように放電
カーテンの窓口を大きく、奥行寸法を極力小さく形成す
ることにより、高速で通過する空気抵抗を低減し、空気
流の圧力損失を低減している。この結果、無声放電装置
９を空気流路内に挿入しても換気用のブロアの容量を増
大しなくてもすむ。例えば、１０数ｍ／ｓの空気流速の
場合、圧力損失は１０mmＨ2Ｏ 程度と小さい。
示すのみの反応であるが、本実施例の無声放電装置９で
は、数１と数２で示す反応が生じるので効率が向上す
る。このように本実施例の無声放電装置９は、汚染ガス
を放電のカーテン(すなわち膜)を通過させるように構成
して反応の向上を図っており、ブラインドのように放電
カーテンの窓口を大きく、奥行寸法を極力小さく形成す
ることにより、高速で通過する空気抵抗を低減し、空気
流の圧力損失を低減している。この結果、無声放電装置
９を空気流路内に挿入しても換気用のブロアの容量を増
大しなくてもすむ。例えば、１０数ｍ／ｓの空気流速の
場合、圧力損失は１０mmＨ2Ｏ 程度と小さい。
【００２３】本実施例の無声放電装置９を用い、空気が
数ｍｓという短時間で放電場を通過する時のＮＯの酸化
について実験を行った。図３に、その無声放電装置９の
構造を示す。図４に示す無声放電装置９は、横方向が１
０cm，厚さ３mm，奥行寸法Ｌが７０mmのガラス板１２を
厚さ５.８mm のスペーサ１３を挿んで５段積み上げてい
る。ガラス板１２の奥行方向の中央部には、長さ５０m
m，横幅１００mmの薄いアルミの電極４を張り合わせて
設けている。これらの電極４は、図４に示すように接続
されており、インバータで構成される交流電圧源６によ
り可変周波数で可変の電圧の電気を供給できるようにな
っている。
数ｍｓという短時間で放電場を通過する時のＮＯの酸化
について実験を行った。図３に、その無声放電装置９の
構造を示す。図４に示す無声放電装置９は、横方向が１
０cm，厚さ３mm，奥行寸法Ｌが７０mmのガラス板１２を
厚さ５.８mm のスペーサ１３を挿んで５段積み上げてい
る。ガラス板１２の奥行方向の中央部には、長さ５０m
m，横幅１００mmの薄いアルミの電極４を張り合わせて
設けている。これらの電極４は、図４に示すように接続
されており、インバータで構成される交流電圧源６によ
り可変周波数で可変の電圧の電気を供給できるようにな
っている。
【００２４】この実験例では、空気の流入する間隙が５
段で流路断面積は４５cm2 であるが、この流路断面積
は、積み上げる段数を多くする、入口の横方向寸法を大
きくとることにより、大きくすることができ、大容量の
ものに適用できるようになっている。こうすることによ
り、放電の間隙と奥行寸法は変えなくてもよく、特に奥
行寸法を短くすることにより、大容量のものでも空気流
の圧力損失を小さくすることができる。又、電極端面で
の短絡を防止するために、奥行方向のガラス寸法より電
極寸法を短くして沿面の絶縁距離を確保している。
段で流路断面積は４５cm2 であるが、この流路断面積
は、積み上げる段数を多くする、入口の横方向寸法を大
きくとることにより、大きくすることができ、大容量の
ものに適用できるようになっている。こうすることによ
り、放電の間隙と奥行寸法は変えなくてもよく、特に奥
行寸法を短くすることにより、大容量のものでも空気流
の圧力損失を小さくすることができる。又、電極端面で
の短絡を防止するために、奥行方向のガラス寸法より電
極寸法を短くして沿面の絶縁距離を確保している。
【００２５】実験では、図４に示すように５つの間隙を
電気的に並列に結線した状態で、２００〜６００Ｈｚの
周波数範囲で、波高値１８ｋＶ程度までの電圧を印加し
た。放電は、約１２ｋＶから始まり、６００Ｈｚ，１６
ｋＶのとき約３０Ｗの放電電力が注入された。実験パラ
メータとして、電圧，周波数，流速，ＮＯの初期濃度を
変化させた。図１に示すように、無声放電装置９の後方
約１ｍのところで測定ホース１１により空気をサンプリ
ングしてＮＯｘメータ１０によりＮＯとNOxの測定を行
った。
電気的に並列に結線した状態で、２００〜６００Ｈｚの
周波数範囲で、波高値１８ｋＶ程度までの電圧を印加し
た。放電は、約１２ｋＶから始まり、６００Ｈｚ，１６
ｋＶのとき約３０Ｗの放電電力が注入された。実験パラ
メータとして、電圧，周波数，流速，ＮＯの初期濃度を
変化させた。図１に示すように、無声放電装置９の後方
約１ｍのところで測定ホース１１により空気をサンプリ
ングしてＮＯｘメータ１０によりＮＯとNOxの測定を行
った。
【００２６】図５に流量３ｍ3／minで放電電力を変化さ
せたときの放電電力と初期濃度３ppm のＮＯの酸化処理
量との関係を示す。図５から分かるように、処理量は放
電電力の増大とともに単調的に増加し、２２Ｗの注入で
初期濃度３ppm の８０％に当たる２.４ppmのＮＯの酸化
ができる。図６は、注入した電力量と注入エネルギーｋ
Ｗｈ当たりのＮＯ処理量との関係を示す。図６から分か
るように、処理量のエネルギー効率（ＮＯ処理量ｇ／注
入エネルギーｋＷｈで定義される）は、注入電力が低い
方が高く、３ｍ3／minの流量では４Ｗ以上，３５Ｗ以下
で処理効率１４ｇ／ｋＷｈを超えている。ここで、処理
効率１４ｇ／ｋＷｈは、The 11thInternational Confer
ence on Gas Discharges and their Applications 1995
のNOx-Decomposition in Air using Dielectric Barrie
r Discharges Paper No.2-414 で述べられている従来の
処理効率である。特に、電力量が５〜３０Ｗの範囲で
は、従来の処理効率を５０％以上超える処理効率が得ら
れている。これを電極の面積で割ると、放電電力密度と
して０.１〜０.６Ｗ／cm2が得られる。
せたときの放電電力と初期濃度３ppm のＮＯの酸化処理
量との関係を示す。図５から分かるように、処理量は放
電電力の増大とともに単調的に増加し、２２Ｗの注入で
初期濃度３ppm の８０％に当たる２.４ppmのＮＯの酸化
ができる。図６は、注入した電力量と注入エネルギーｋ
Ｗｈ当たりのＮＯ処理量との関係を示す。図６から分か
るように、処理量のエネルギー効率（ＮＯ処理量ｇ／注
入エネルギーｋＷｈで定義される）は、注入電力が低い
方が高く、３ｍ3／minの流量では４Ｗ以上，３５Ｗ以下
で処理効率１４ｇ／ｋＷｈを超えている。ここで、処理
効率１４ｇ／ｋＷｈは、The 11thInternational Confer
ence on Gas Discharges and their Applications 1995
のNOx-Decomposition in Air using Dielectric Barrie
r Discharges Paper No.2-414 で述べられている従来の
処理効率である。特に、電力量が５〜３０Ｗの範囲で
は、従来の処理効率を５０％以上超える処理効率が得ら
れている。これを電極の面積で割ると、放電電力密度と
して０.１〜０.６Ｗ／cm2が得られる。
【００２７】図７は、空気の流量を変化（従って、流速
を変化）させた場合の空気流量とＮＯ酸化除去効率の関
係を示す図である。この図７から分かるように、流量が
大きく（従って、流速が早く）カーテン状の無声放電装
置を通過する時間が短い方が効率が高い。この結果は、
発明者らの実験により新たに得られたものであり、流量
が３３ｍ3／minの時、放電部分を通過する時間は３.１
ｍｓ と短くてよい。又、従来よりも処理効率を上げる
ためには、１０ｍｓ以下の通過時間とするとよい。
を変化）させた場合の空気流量とＮＯ酸化除去効率の関
係を示す図である。この図７から分かるように、流量が
大きく（従って、流速が早く）カーテン状の無声放電装
置を通過する時間が短い方が効率が高い。この結果は、
発明者らの実験により新たに得られたものであり、流量
が３３ｍ3／minの時、放電部分を通過する時間は３.１
ｍｓ と短くてよい。又、従来よりも処理効率を上げる
ためには、１０ｍｓ以下の通過時間とするとよい。
【００２８】図８は、注入した電力エネルギーを通過し
た空気量で除した値、すなわち１m3当たりのエネルギー
注入量（Ｊ／ｍ3 ）とＮＯの酸化効率との関係を示す図
である。図８から分かるように、効率が高い範囲は、７
０〜６００Ｊ／ｍ3 の範囲で、最大値は２５０Ｊ／ｍ3
付近である。この値は上述のNOx-Decomposition in Air
using Dielectric Barrier Discharges Paper No.2-41
4で述べられている値を５０％以上超えている。
た空気量で除した値、すなわち１m3当たりのエネルギー
注入量（Ｊ／ｍ3 ）とＮＯの酸化効率との関係を示す図
である。図８から分かるように、効率が高い範囲は、７
０〜６００Ｊ／ｍ3 の範囲で、最大値は２５０Ｊ／ｍ3
付近である。この値は上述のNOx-Decomposition in Air
using Dielectric Barrier Discharges Paper No.2-41
4で述べられている値を５０％以上超えている。
【００２９】又、従来のオゾン注入酸化方法と比較した
結果を図９，図１０に示す。この比較において、オゾン
注入酸化方法は、図１に示す無声放電装置に２ｌ／min
の空気流量を流し、３５Ｗまでの電力を印加してオゾン
を発生させ、無声放電装置の上流側にＮＯを含む空気を
注入して行った。ＮＯの酸化処理量と放電電力との関係
を示す図９から分かるように、放電電力が５Ｗでは処理
量に大差ないが、放電電力を増加するに従い、本実施例
の無声放電装置では、従来のオゾン注入酸化方法と比較
して２倍以上の効率が得られている。図１１は、従来の
オゾン注入酸化方法での電力と効率の関係を示す図であ
る。本実施例の電力と効率の関係を示す図６と比較する
と分かるように、従来のオゾン注入酸化方法では、最大
値である放電電力が５Ｗで１４ｇ／ｋＷｈと本実施例の
無声放電装置の値より小さく、実用的な処理量を得るた
めの放電電力の大きい範囲では、処理量は１０ｇ／ｋＷ
ｈより小さく、本実施例の無声放電装置の処理量の１／
３〜１／４と小さい効率である。
結果を図９，図１０に示す。この比較において、オゾン
注入酸化方法は、図１に示す無声放電装置に２ｌ／min
の空気流量を流し、３５Ｗまでの電力を印加してオゾン
を発生させ、無声放電装置の上流側にＮＯを含む空気を
注入して行った。ＮＯの酸化処理量と放電電力との関係
を示す図９から分かるように、放電電力が５Ｗでは処理
量に大差ないが、放電電力を増加するに従い、本実施例
の無声放電装置では、従来のオゾン注入酸化方法と比較
して２倍以上の効率が得られている。図１１は、従来の
オゾン注入酸化方法での電力と効率の関係を示す図であ
る。本実施例の電力と効率の関係を示す図６と比較する
と分かるように、従来のオゾン注入酸化方法では、最大
値である放電電力が５Ｗで１４ｇ／ｋＷｈと本実施例の
無声放電装置の値より小さく、実用的な処理量を得るた
めの放電電力の大きい範囲では、処理量は１０ｇ／ｋＷ
ｈより小さく、本実施例の無声放電装置の処理量の１／
３〜１／４と小さい効率である。
【００３０】図１１は、実際の規模での無声放電装置を
カーテン状に形成した空気浄化換気装置の構成を示して
いる。図１１に示すように、空気浄化換気装置は、ダク
ト内にカーテン状に形成された無声放電装置１４が設置
され、その上流側には、集塵フィルタ１５が設けられ、
さらに集塵フィルタ１５の上流側にブロア３が設けられ
ている。又、無声放電装置１４の後流側にはＮＯ2 吸着
装置２が設けられ、無声放電装置１４でＮＯが酸化され
たＮＯ2 の吸着を行っている。
カーテン状に形成した空気浄化換気装置の構成を示して
いる。図１１に示すように、空気浄化換気装置は、ダク
ト内にカーテン状に形成された無声放電装置１４が設置
され、その上流側には、集塵フィルタ１５が設けられ、
さらに集塵フィルタ１５の上流側にブロア３が設けられ
ている。又、無声放電装置１４の後流側にはＮＯ2 吸着
装置２が設けられ、無声放電装置１４でＮＯが酸化され
たＮＯ2 の吸着を行っている。
【００３１】図１１に示す空気浄化換気装置の設計例を
表１に示す。
表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】この設計例は、空気流量が１１５５００ｍ
3／ｈ の規模に適用できるもので、このような大流量に
対し、無声放電装置１４のカーテン状の窓の総面積は
１.７〜３.０ｍ2、放電部分の間隙の流速は１６〜２７.
８ｍ／ｓ 、消費電力は最小で１２.４ｋＷ である。
又、無声放電装置１４の圧力損失は、流れ方向の奥行寸
法が小さく形成されているので、最大流速の時でも２５
mmＨ2Ｏ 程度と小さく、ブロア３の負担を小さくでき
る。
3／ｈ の規模に適用できるもので、このような大流量に
対し、無声放電装置１４のカーテン状の窓の総面積は
１.７〜３.０ｍ2、放電部分の間隙の流速は１６〜２７.
８ｍ／ｓ 、消費電力は最小で１２.４ｋＷ である。
又、無声放電装置１４の圧力損失は、流れ方向の奥行寸
法が小さく形成されているので、最大流速の時でも２５
mmＨ2Ｏ 程度と小さく、ブロア３の負担を小さくでき
る。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、直接的にＮＯを酸化さ
せているので、従来のオゾン酸化方法に比べて効率のよ
いＮＯの酸化処理が行える。又、無声放電装置の奥行寸
法を小さく形成できるので、空気流による圧力損失が低
減でき、ブロアの負担が軽減できるとともに、ランニン
グコストを低減できる。又、エネルギー注入を実用的で
効率のよい領域を利用できるため、装置全体をコンパク
トに製作できる効果がある。
せているので、従来のオゾン酸化方法に比べて効率のよ
いＮＯの酸化処理が行える。又、無声放電装置の奥行寸
法を小さく形成できるので、空気流による圧力損失が低
減でき、ブロアの負担が軽減できるとともに、ランニン
グコストを低減できる。又、エネルギー注入を実用的で
効率のよい領域を利用できるため、装置全体をコンパク
トに製作できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す無声放電装置の斜視図
である。
である。
【図２】無声放電装置を説明するための模式図である。
【図３】無声放電装置の構成を示す斜視図である。
【図４】無声放電装置の電極の結線図である。
【図５】電力とＮＯ酸化処理量との関係を示す図であ
る。
る。
【図６】電力と電力量当たりのＮＯ処理量との関係を示
す図である。
す図である。
【図７】空気流量と電力量当たりのＮＯ処理量との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図８】１ｍ3 当たりのエネルギー注入量と電力量当た
りのＮＯ処理量との関係を示す図である。
りのＮＯ処理量との関係を示す図である。
【図９】従来のオゾン酸化方法とのＮＯ処理量を比較し
た結果を示す図である。
た結果を示す図である。
【図１０】従来のオゾン酸化方法での電力と電力量当た
りのＮＯ処理量との関係を示す図である。
りのＮＯ処理量との関係を示す図である。
【図１１】本実施例の空気浄化換気装置の構成を示す斜
視図である。
視図である。
【図１２】従来のオゾン酸化装置の概略構成を示す斜視
図である。
図である。
１…オゾン発生装置、２…ＮＯ2 吸着装置、３…ブロ
ア、４…電極、５…絶縁物、６…交流電圧源、７…パル
ス放電、８…ダクト、９，１４…無声放電装置、１０…
ＮＯｘメータ、１１…測定ホース、１２…ガラス板、１
３…スペーサ、１５…集塵フィルタ。
ア、４…電極、５…絶縁物、６…交流電圧源、７…パル
ス放電、８…ダクト、９，１４…無声放電装置、１０…
ＮＯｘメータ、１１…測定ホース、１２…ガラス板、１
３…スペーサ、１５…集塵フィルタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 徹 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 南 顕一 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 八木橋 義豊 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 高下田 寿生 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 バ ブコック日立株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】排気ガスを排出する車両が通過するトンネ
ルもしくは駐車場空間内の窒素酸化物を除去するための
空気浄化換気装置であって、該空気浄化換気装置がトン
ネル内もしくは駐車場空間内の空気を排気するためのブ
ロアと、該ブロアで送風された空気内に含まれるＮＯを
酸化処理するための無声放電装置と、該無声放電装置で
酸化処理されたＮＯ2 を吸着するためのＮＯ2 吸着装置
を備えていることを特徴とする空気浄化換気装置。 - 【請求項２】前記無声放電装置が多段の放電間隙を有す
るカーテン状に形成されているものであって、空気の流
通方向の奥行寸法が１０cm以下に形成されている請求項
１に記載の空気浄化換気装置。 - 【請求項３】前記無声放電装置が多段の放電間隙を有す
るものであって、注入されるエネルギー量が単位空気流
量１ｍ3 当たり５０から７００Ｊの範囲に設定されてい
る請求項１に記載の空気浄化換気装置。 - 【請求項４】前記無声放電装置が多段の放電間隙を有す
るものであって、前記無声放電装置の放電部分を通過す
る空気の通過時間が１０ｍｓ以下である請求項１に記載
の空気浄化換気装置。 - 【請求項５】排気ガスを排出する車両が通過するトンネ
ルもしくは駐車場空間内の空気に含まれる窒素酸化物を
ブロアによって無声放電部分に送風し、該無声放電部分
で空気内に含まれるＮＯをＮＯ2 に酸化処理し、酸化処
理されたＮＯ2 をＮＯ2 吸着装置で吸着して窒素酸化物
を除去することを特徴とする空気浄化換気方法。 - 【請求項６】電極と、該電極に対向する第２の電極と、
少なくとも一方の電極に取り付けられた絶縁物と、該絶
縁物と他方の電極間に空気の流路を形成するためのスペ
ーサと、前記電極間に交流電圧を与えるための交流電圧
源を備えたことを特徴とする無声放電装置。 - 【請求項７】前記無声放電装置が多段に構成されるもの
であって、前記電極間の放電間隙が前記交流電圧源に対
し直並列に接続され、印加される交流電圧源の周波数が
200〜６００Ｈｚである請求項６に記載の無声放電装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8228046A JPH1066828A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 空気浄化換気装置、それに用いられる無声放電装置，空気浄化換気方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8228046A JPH1066828A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 空気浄化換気装置、それに用いられる無声放電装置，空気浄化換気方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1066828A true JPH1066828A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=16870360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8228046A Pending JPH1066828A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 空気浄化換気装置、それに用いられる無声放電装置，空気浄化換気方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1066828A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003080025A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 還元装置および脱硝装置 |
| WO2005027593A1 (ja) * | 2003-09-12 | 2005-03-24 | Ngk Insulators, Ltd. | プラズマ発生電極及びプラズマ反応器 |
| JP2005093423A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-04-07 | Ngk Insulators Ltd | プラズマ発生電極及びプラズマ反応器 |
| KR101449339B1 (ko) * | 2013-11-05 | 2014-10-08 | 조길환 | 다단 적층구조를 갖는 에어 및 배기가스의 열교환장치 |
| CN104759184A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-07-08 | 东华大学 | 一种隧道或地铁用空气净化综合试验装置 |
| CN108915641A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-11-30 | 辽宁工程技术大学 | 一种瓦斯抽采装置 |
| CN109681255A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-26 | 辽宁工程技术大学 | 一种矿山井下巷道通风装置及方法 |
| CN111804104A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-23 | 国家电网有限公司 | 一种隧道烟尘净化装置及净化方法 |
-
1996
- 1996-08-29 JP JP8228046A patent/JPH1066828A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003080025A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 還元装置および脱硝装置 |
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| WO2005027593A1 (ja) * | 2003-09-12 | 2005-03-24 | Ngk Insulators, Ltd. | プラズマ発生電極及びプラズマ反応器 |
| US7589296B2 (en) | 2003-09-12 | 2009-09-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Plasma generating electrode and plasma reactor |
| KR101449339B1 (ko) * | 2013-11-05 | 2014-10-08 | 조길환 | 다단 적층구조를 갖는 에어 및 배기가스의 열교환장치 |
| CN104759184A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-07-08 | 东华大学 | 一种隧道或地铁用空气净化综合试验装置 |
| CN108915641A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-11-30 | 辽宁工程技术大学 | 一种瓦斯抽采装置 |
| CN108915641B (zh) * | 2018-07-16 | 2020-07-07 | 辽宁工程技术大学 | 一种瓦斯抽采装置 |
| CN109681255A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-26 | 辽宁工程技术大学 | 一种矿山井下巷道通风装置及方法 |
| CN111804104A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-23 | 国家电网有限公司 | 一种隧道烟尘净化装置及净化方法 |
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