(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミノ酸を主成分とする、ｐＨが９以上のアルカリ性にした水溶液により構成されており、グリシンのみを投入した、濃度が１６７ｍｍol/リットル以上のグリシン溶液に、炭酸ナトリウム濃度が４．７ｍｍol/リットル以上になるよう炭酸ナトリウムを加えることにより構成されるホルムアルデヒド除去剤を、エアワッシャー方式で処理対象の気体に接触させて該気体中に含まれるホルムアルデヒドを除去するホルムアルデヒド除去セクションを備えており、前記ホルムアルデヒド除去剤の循環流量と前記処理対象の気体の流量との質量比が０．０３以上であることを特徴とする脱臭装置。
【請求項２】
前記ホルムアルデヒド除去セクションは、前記ホルムアルデヒド除去剤を貯留する薬液槽と、前記ホルムアルデヒド除去剤を前記気体に接触させるための接液部と、前記薬液槽と前記接液部との間で前記ホルムアルデヒド除去剤を循環させるための循環ポンプ及び循環配管とを備え、前記薬液槽と前記接液部と前記循環ポンプ及び前記循環配管はステンレス鋼又はガルバリウム鋼又はカチオン電着塗装をした鉄、アルミニウム又は樹脂により形成されている請求項１に記載の脱臭装置。
【請求項３】
前記ホルムアルデヒド除去セクションの下流側には、該ホルムアルデヒド除去セクションからの前記ホルムアルデヒド除去剤の飛散を防止する水洗浄セクションが設けられている請求項１又は２に記載の脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホルムアルデヒド除去剤及び該ホルムアルデヒド除去剤によりホルムアルデヒドを除去する脱臭装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、解剖実習室内の御献体から発せられるホルムアルデヒドや、製薬工場などの無菌室のホルムアルデヒド燻蒸に使用されるホルムアルデヒドは人体に有害であり、特定化学物質障害予防規則の規制対象にもなっている。そのため、室内のホルムアルデヒドの濃度を人体に無害な程度にまで下げる必要があり、ホルムアルデヒド除去剤や脱臭装置が使用されている。
【０００３】
従来のこの種のホルムアルデヒド除去剤や脱臭装置としては、例えば、柑橘類の皮部分や植物より抽出したエキスに含まれるアミノ酸組成成分のグルタミン酸を主体とした柑橘植物エキス脱臭剤（特許文献１参照）や、非荷電極性置換基を有するアミノ酸や該アミノ酸を含有するペプチド等の添加により安定化酸化還元特性を有する組成物（特許文献２参照）や、吸気用送風機によって吸引された汚染空気に含まれるホルムアルデヒドその他の有害な気体を水に溶け込ませて捕集する溶解捕集型空気浄化装置を備えた解剖台（特許文献３参照）や、次亜塩素酸ソーダ等の次亜ハロゲン酸塩、苛性カリ又は苛性ソーダ等のアルカリ性電解質と食塩、塩化カリ、臭化ナトリウム、臭化カリウム等の塩類電解質の水溶液を電気分解して生成した電解水を排気または排煙に接触させることにより排気又は排煙の悪臭、煙、有害物質を除去する脱臭装置（特許文献４参照）や、苛性ソーダ等のアルカリ性電解質と食塩、塩化カリ、臭化ナトリウム等の塩類電解質の水溶液を隔膜の無い電解装置で電気分解し、生成したアルカリ性の電解浄化殺菌水と空調装置等の室内機から吸入した空気とを接触させ空気中の一酸化炭素、ニコチンなど難分解性の有害物質の酸化・分解除去と細菌、かび、ウイルスなど有害微生物の殺滅を行う空気清浄装置（特許文献５参照）や、表面をアミノ基で修飾した担体にホルムアルデヒド分解酵素を含む酵素を固定化したホルムアルデヒド除去剤（特許文献６参照）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８７３６６号公報
【特許文献２】特表２００６−５０７３７８号公報
【特許文献３】特開２００７−２４４７６２号公報
【特許文献４】特開２００４−２９０７１３号公報
【特許文献５】特開２００３−２５０８７６号公報
【特許文献４】特開２００５−１３１５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１や特許文献２に記載の発明では、単なるアミノ酸を主体とした水溶液を使用しているため、ホルムアルデヒドの除去性能を高めることが難しいといった問題があった。
【０００６】
また、上記した特許文献３に記載の発明では、ホルムアルデヒドを単なる水に溶け込ませて捕集しているため、ホルムアルデヒドの捕捉効率が低いといった問題や、装置を大型化しないと所望量のホルムアルデヒドを捕集することができないといった問題などがあった。
【０００７】
さらに、上記した特許文献４や特許文献５に記載の発明では、アルカリ性電解質と塩類電解質の水溶液を電気分解して生成した電解水を使用しているが、この電解水のホルムアルデヒドの除去性能も水とほぼ同程度に低いといった問題があった。さらにまた、この電解水は、殺菌用として塩化物イオン（塩素イオン）や塩素ガスなど、人体に有害な化学物質を含み又はそれを生成するため、安全性上、居住空間では使用し難いといった問題もあった。
【０００８】
さらにまた、上記した特許文献６に記載の発明では、使用時間の経過と共にホルムアルデヒドの除去性能が低下するといった問題があった。
【０００９】
また、従来の脱臭装置では、ホルムアルデヒド除去剤を貯留又は循環させる薬液槽や配管系の金属部分がメイラード反応によって腐食したり、或いは、ホルムアルデヒド除去剤の飛散によってホルムアルデヒド除去剤の有効成分がロスしたり、反応生成物が室内へ侵入したりするおそれがあるといった問題もあった。
【００１０】
本発明は、上記した各課題を解決すべくなされたものであり、ホルムアルデヒドの除去性能が高く、長時間に亘って安定した除去性能を維持することができると共に、安全性が高く、居住空間での使用が可能であり、さらに、薬液槽や配管系の金属部分の腐食及び反応生成物の室内への侵入を防止することのできるホルムアルデヒド除去剤及び脱臭装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するため、本発明に係るホルムアルデヒド除去剤は、アミノ酸を主成分とする、ｐＨが９以上のアルカリ性にした水溶液により構成されていることを特徴とする。
【００１２】
そして、本発明に係るホルムアルデヒド除去剤は、グリシン、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、セリン、トレオニン、バリンのいずれか一つ又はこれらの混合物からなる群より選択されるアミノ酸に、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、リン酸三ナトリウムのいずれか一つ又はこれらの混合物からなる群より選択される物質を加えることにより構成され、かつ水以外のすべての構成物質が食品添加物に使用されている物質であるのが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る脱臭装置は、前記ホルムアルデヒド除去剤をエアワッシャー方式で処理対象の気体に接触させて該気体中に含まれるホルムアルデヒドを除去するホルムアルデヒド除去セクションを備えていることを特徴とする。
【００１４】
そして、本発明に係る脱臭装置において、前記ホルムアルデヒド除去セクションは、前記ホルムアルデヒド除去剤を貯留する薬液槽と、前記ホルムアルデヒド除去剤を前記気体に接触させるための接液部と、前記薬液槽と前記接液部との間で前記ホルムアルデヒド除去剤を循環させるための循環ポンプ及び循環配管とを備え、前記薬液槽と前記接液部と前記循環ポンプ及び前記循環配管はステンレス鋼又はガルバリウム鋼又はカチオン電着塗装をした鉄、アルミニウム又は樹脂により形成されているのが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明に係る脱臭装置において、前記ホルムアルデヒド除去セクションの下流側には、該ホルムアルデヒド除去セクションからの前記ホルムアルデヒド除去剤の飛散を防止する水洗浄セクションが設けられているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、アミノ酸を主成分とする、ｐＨが９以上のアルカリ性にしたアミノ酸を主成分とするホルムアルデヒド除去剤を使用することにより、アミノ酸のアミノ基とホルムアルデヒドの反応効率が向上するため、ホルムアルデヒドの除去性能を高めることできる。また、ホルムアルデヒドの除去性能の高いホルムアルデヒド除去剤を使用することにより、ホルムアルデヒドの除去効率も向上するため、脱臭装置の小型化を図ることができる。
【００１７】
さらに、ホルムアルデヒド除去剤を構成するアミノ酸や該アミノ酸に加えられる物質をいずれも食品添加物に使用されている人体に安全な物質とすることにより、居住空間でも使用することができる。
【００１８】
さらにまた、前記ホルムアルデヒド除去剤を薬液槽と接液部との間で循環させることにより、前記ホルムアルデヒド除去剤が常に接液部に補給されるようになるため、長時間に亘って安定した除去性能を維持することができる。
【００１９】
さらにまた、ホルムアルデヒド除去セクションの薬液槽、接液部、循環ポンプ及び循環配管をステンレス鋼又はガルバリウム鋼又はカチオン電着塗装をした鉄、アルミニウム又は樹脂により形成することにより、薬液槽、接液部、循環ポンプ及び循環配管がメイラード反応によって腐食するのを防止することができる。
【００２０】
さらにまた、ホルムアルデヒド除去セクションの下流側に水洗浄セクションを設けることにより、ホルムアルデヒド除去セクションからのホルムアルデヒド除去剤の飛散を水洗浄セクションで受け止めることができるため、ホルムアルデヒド除去剤のロスを低減し、ホルムアルデヒドの除去率の低下を防ぐことができると共に、反応生成物の室内への侵入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る脱臭装置を示す模式図である。
【図２】グリシン溶液に炭酸ナトリウムを投入したホルムアルデヒド除去剤でホルムアルデヒドを除去した時の炭酸ナトリウム投入量及びｐＨとホルムアルデヒドの除去率との関係を示す図である。
【図３】グリシン溶液でホルムアルデヒドを除去した時のグリシン投入量とホルムアルデヒドの除去率との関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る脱臭装置を使用してホルムアルデヒドを除去した時の実験時間とホルムアルデヒドの除去率との関係を示す図である。
【図５】従来の脱臭装置を示す模式図である。
【図６】従来の脱臭装置を使用してホルムアルデヒドを除去した時の実験時間とホルムアルデヒドの除去率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る脱臭装置について説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施の形態に係る脱臭装置を示す模式図であり、この脱臭装置１０には、チャンバー１１内に、処理対象の空気の流れの方向に沿って上流側から順に、除塵フィルター１２、ホルムアルデヒド除去セクション１３、水洗浄セクション１４、ブロアー１５が配設されている。
【００２４】
ホルムアルデヒド除去セクション１３は、ホルムアルデヒド除去剤を貯留する薬液槽１６と、前記ホルムアルデヒド除去剤を前記空気に接触させるための気液接触メディア１７が複数段（図示では２段）並設されて構成される接液部と、該接液部と薬液槽１６との間で前記ホルムアルデヒド除去剤を循環させるための循環ポンプ１８及び循環配管１９とを備え、エアワッシャー方式で前記空気中に含まれるホルムアルデヒドを除去するようになっている。
【００２５】
なお、ホルムアルデヒド除去セクション１３の薬液槽１６、気液接触メディア１７、循環ポンプ１８及び循環配管１９はステンレス鋼又はガルバリウム鋼又はカチオン電着塗装をした鉄、アルミニウム又は樹脂により形成されており、これにより、薬液槽１６、気液接触メディア１７、循環ポンプ１８及び循環配管１９がメイラード反応によって腐食するのを防止することができる。
【００２６】
水洗浄セクション１４は、水洗浄用メディア２０と、水洗浄用メディア２０に上方から水を供給する給水配管２１と、水洗浄用メディア２０からの排水を薬液槽１６に返送すると共に弁（図示省略）の切換えにより外部に排出する排水配管２２とを備えており、ホルムアルデヒド除去セクション１３からの前記ホルムアルデヒド除去剤の飛散を水洗浄用メディア２０で受け止めるようになっている。
【００２７】
前記ホルムアルデヒド除去剤は、ｐＨが９以上のアルカリ性のアミノ酸を主成分とする水溶液により構成されており、好ましくは、グリシン、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、セリン、トレオニン、バリンのいずれか一つ又はこれらの混合物からなる群より選択されるアミノ酸に、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、リン酸三ナトリウムのいずれか一つ又はこれらの混合物からなる群より選択される物質を加えることにより構成されており、これらの各種アミノ酸及び該アミノ酸に加えられる物質はいずれも食品添加物に使用されている人体に安全な物質である。
【００２８】
このような構成を備えた脱臭装置１０において、ブロアー１５の駆動によりチャンバー１１内に導入された処理対象の空気は、先ず、除塵フィルター１２によって空気中の粉塵が除去された後、ホルムアルデヒド除去セクション１３に進入する。
【００２９】
ホルムアルデヒド除去セクション１３では、前記ホルムアルデヒド除去剤が、循環ポンプ１８によって薬液槽１６内から汲み上げられ、循環配管１９を通って各気液接触メディア１７に上方から滴下され、各気液接触メディア１７の表面に前記ホルムアルデヒド除去剤の液膜が形成される。そして、このように表面に液膜が形成された気液接触メディア１７を前記空気が通過すると、該空気と前記ホルムアルデヒド除去剤とが気液接触し、空気中に含まれるホルムアルデヒドは前記ホルムアルデヒド除去剤中に溶解されて除去される。一方、ホルムアルデヒドが溶解された前記ホルムアルデヒド除去剤は薬液槽１６に滴下されて戻される。
【００３０】
次いで、ホルムアルデヒド除去セクション１３を通過した空気は、水洗浄セクション１４に進入する。水洗浄セクション１４では、給水配管２１を通って上方から水洗浄用メディア２０に水が滴下され、水洗浄用メディア２０の表面に水膜が形成される。そして、この水洗浄用メディア２０を前記空気が通過すると、該空気と前記水とが気液接触し、空気中に残留又は結晶化しているホルムアルデヒド除去剤が除去され、清浄化された空気が室内に送出される。一方、空気中に残留又は結晶化しているホルムアルデヒド除去剤を含む水は排水配管２２を介して薬液槽１６に戻される。
【００３１】
このように、水洗浄セクション１４において、ホルムアルデヒド除去セクション１３からのホルムアルデヒド除去剤の飛散を水洗浄用メディア２０で受け止め、回収したホルムアルデヒド除去剤を薬液槽１６に戻すことにより、ホルムアルデヒド除去剤のロスを低減し、ホルムアルデヒドの除去率の低下を防ぐことができると共に、反応生成物の室内への侵入を防止することができる。
【００３２】
図２は、本発明の実施の形態に係る脱臭装置１０を使用した実験において、グリシン溶液に炭酸ナトリウムを投入したホルムアルデヒド除去剤でホルムアルデヒドを除去した時の炭酸ナトリウム投入量及びｐＨとホルムアルデヒドの除去率との関係を示す図である。この実験では、脱臭装置１０の入口部分でのホルムアルデヒド濃度を０．２５ｐｐｍ、空気の処理風量を８１０ｍ３／ｈ、薬液槽１６の容量を２０リットル、グリシンの投入量を３００ｇ、前記ホルムアルデヒド除去剤の循環流量を１．０リットル／ｍｉｎに設定すると共に、炭酸ナトリウムの投入量を０ｇ、１０ｇ、１００ｇ、３００ｇと変化させて、脱臭装置１０の１時間運転後のホルムアルデヒドのワンパス除去率を測定した。
【００３３】
その結果、図２に示すように、炭酸ナトリウムを投入しない場合（０ｇの場合）には、ｐＨが７となり、ホルムアルデヒドのワンパス除去率が８０％となったのに対して、炭酸ナトリウムを１０ｇ投入した場合には、ｐＨが約９でホルムアルデヒドのワンパス除去率が約８８％と上昇し、炭酸ナトリウムを１００ｇ、３００ｇ投入した場合には、いずれもｐＨが１０以上でホルムアルデヒドのワンパス除去率が約９６％とさらに上昇した。
【００３４】
一方、図３は、脱臭装置１０において、グリシンのみを投入したグリシン溶液でホルムアルデヒドを除去した時のグリシン投入量とホルムアルデヒドの除去率との関係を示す図である。この実験では、脱臭装置１０の入口部分でのホルムアルデヒド濃度を０．２５ｐｐｍ、空気の処理風量を８１０ｍ３／ｈ、薬液槽１６の容量を２０リットル、グリシン溶液の循環流量を１．０リットル／ｍｉｎに設定すると共に、グリシンの投入量を０ｇ、２５ｇ、１００ｇ、２５０ｇ、３００ｇ、５００ｇと変化させて、脱臭装置１０の１時間運転後のホルムアルデヒドのワンパス除去率を測定した。
【００３５】
その結果、ホルムアルデヒドのワンパス除去率は、図３に示すように、グリシンを投入しない場合（０ｇの場合）に３０％であったのに対して、グリシンを２０ｇ投入した場合に約６０％、グリシンを１００ｇ投入した場合に約７０％と上昇したが、グリシンを２５０ｇ、３００ｇ、５００ｇと投入した場合には、いずれも約８０％となり、グリシンの投入量が２５０ｇ以上ではホルムアルデヒドのワンパス除去率にほとんど変化がなかった。また、グリシンの投入量を３００ｇとした場合に、上記と同様の条件で、グリシン溶液の循環流量だけを０．５リットル／ｍｉｎ、５．０リットル／ｍｉｎと変化させた時にもホルムアルデヒドのワンパス除去率はほぼ同様の結果（８０％）を得た。
【００３６】
このように図２に示された実験結果と図３に示された実験結果を比較すると、ホルムアルデヒドのワンパス除去率は、グリシンのみを投入したグリシン溶液を使用した場合より、グリシン溶液に炭酸ナトリウムを投入したホルムアルデヒド除去剤を使用した場合の方が高く、しかも、ホルムアルデヒド除去剤のｐＨが９以上の場合にホルムアルデヒドのワンパス除去率が著しく高くなることが分かる。
【００３７】
これは、グリシン（分子式がＣ２Ｈ５ＮＯ２、分子量が７５．０７）のカルボキシル基（ＣＯＯＨ）が、中性下では、下記一般式（１）に示すように安定状態であるのに対して、アルカリ性下では、下記一般式（２）で示すようにイオン化した状態でアミノ基が残り、このアミノ基とホルムアルデヒドとの化学結合の効率が良くなるためである。
【００３８】
【化１】
0005385101.tif 000002
【００３９】
【化２】
0005385101.tif 000003
図４は、本発明の実施の形態に係る脱臭装置を使用してホルムアルデヒドを除去した時の実験時間とホルムアルデヒドの除去率との関係を示す図である。この実験では、脱臭装置１０の入口部分でのホルムアルデヒド濃度を０．２５ｐｐｍ、空気の処理風量を３２４０ｍ３／ｈ、気液接触メディア１７での面風速を２．５ｍ／ｓに設定し、脱臭装置１０を３００時間以上運転させて実験を行い、その間のホルムアルデヒドのワンパス除去率を測定した。
【００４０】
その結果、図４に示すように、この実験の間、ホルムアルデヒドのワンパス除去率は常に８０％以上の値を示し、実験時間が３３４時間を経過した時点でのホルムアルデヒドのワンパス除去率は８８％であった。
【００４１】
一方、図６は、図５に示すようにチャンバー２内に処理対象の空気の流れの方向に沿って上流側から順に、除塵フィルター３、２段の薬品添着活性炭４、ブロアー５を配設した従来の脱臭装置１を使用して、ホルムアルデヒドを除去した時の実験時間とホルムアルデヒドの除去率との関係を示す図である。この実験では、脱臭装置１０の入口部分でのホルムアルデヒド濃度を０．２５ｐｐｍ、空気の処理風量を４０．５ｍ３／ｈ、薬品添着活性炭４での面風速を０．５ｍ／ｓ、ＳＶ値（Space Velocity：空間速度）を６００００／ｈに設定し、この脱臭装置１を１００時間以上運転させて実験を行い、その間のホルムアルデヒドのワンパス除去率を測定した。
【００４２】
その結果、図６に示すように、ホルムアルデヒドのワンパス除去率は、実験時間が８０時間を越えた当りから低下し始め、実験時間が１０６時間を経過した時点でのホルムアルデヒドのワンパス除去率は７０％以下（６８％）にまで低下した。
【００４３】
このように図４に示された実験結果と図６に示された実験結果を比較すると、本発明の実施の形態に係る脱臭装置１０を使用した場合のホルムアルデヒドのワンパス除去率が実験時間の経過に拘らず、高い値を示しているのに対して、従来の脱臭装置１を使用した場合のホルムアルデヒドのワンパス除去率は実験時間の経過に伴って、次第に低下することが分かる。また、本発明の実施の形態に係る脱臭装置１０によるホルムアルデヒドのワンパス除去率は、気液接触メディア１７での面風速（２．５ｍ／ｓ）が従来の脱臭装置１の場合の薬品添着活性炭４での面風速（０．５ｍ／ｓ）の５倍に設定されているにも拘らず、従来の脱臭装置１においてホルムアルデヒドのワンパス除去率が低下し始める前のワンパス除去率とほぼ同じであることも分かる。
【００４４】
このように上記した実施の形態に係るホルムアルデヒド除去剤及び脱臭装置１０によれば、ｐＨが９以上のアルカリ性のアミノ酸を主成分とするホルムアルデヒド除去剤を使用することにより、アミノ酸のアミノ基とホルムアルデヒドの反応効率が向上するため、ホルムアルデヒドの除去性能を高めることできる。また、ホルムアルデヒドの除去性能の高いホルムアルデヒド除去剤を使用することにより、ホルムアルデヒドの除去効率も向上するため、脱臭装置１０の小型化を図ることができる。
【００４５】
さらに、前記ホルムアルデヒド除去剤を構成するアミノ酸や該アミノ酸に加えられる物質がいずれも食品添加物に使用されている人体に安全な物質であるため、居住空間での使用も可能となる。
【００４６】
さらにまた、前記ホルムアルデヒド除去剤が常時、気液接触メディア１７に補給されるため、長時間に亘って安定した除去性能を維持することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０          脱臭装置
１３          ホルムアルデヒド除去セクション
１４          水洗浄セクション
１６          薬液槽
１７          気液接触メディア（接液部）
１８          循環ポンプ
１９          循環配管
【図１】
0005385101.tif 000004
【図２】
0005385101.tif 000005
【図３】
0005385101.tif 000006
【図４】
0005385101.tif 000007
【図５】
0005385101.tif 000008
【図６】
0005385101.tif 000009