(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
臭気成分をオゾンと反応させて脱臭するに当たって、
臭気成分とオゾンの一方を正、他方を負に帯電させ、
前記帯電している臭気成分とオゾンとを混合した後に、
グラウンドアースされた導電材に接触させる
ことを特徴とする脱臭方法。
【請求項２】
請求項１記載の脱臭方法において、
前記導電材を複数とすることを特徴とする脱臭方法。
【請求項３】
臭気成分をオゾンと反応させて脱臭する脱臭装置において、
臭気成分を帯電させる臭気帯電手段と、
オゾンを前記臭気成分とは逆極性に帯電させるオゾン帯電手段と、
前記帯電した臭気成分とオゾンとを混合させる混合空間と、
グラウンドアースされる導電材を内蔵し前記混合空間から流入した気体を前記導電材に接触させて通過させるリアクターと
を備えることを特徴とする脱臭装置。
【請求項４】
請求項３記載の脱臭装置において、
前記導電材は、メッシュや有孔板などの多孔体であることを特徴とする脱臭装置。
【請求項５】
請求項３または４記載の脱臭装置において、
前記導電材は複数であることを特徴とする脱臭装置。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれか記載の脱臭装置において、
前記混合空間の一部をチャンバーとしたことを特徴とする脱臭装置。
【請求項７】
請求項３ないし６のいずれか記載の脱臭装置において、
空気を原料としてオゾンを生成するオゾン発生機を備えることを特徴とする脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オゾンを用いる脱臭技術の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
オゾンによって臭気成分を酸化して脱臭する方法は周知であり、そのための装置も数多く開発されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のオゾンによる脱臭方法及び装置は、基本的には臭気成分が含まれる気体（通常は空気）とオゾンを含む気体（これも通常は空気）とを混合して脱臭するだけであったので、例えば混合後の気体をチャンバーなどに滞留させて脱臭反応を確実にさせたり、混合気体の流路を長くして同様の効果を狙っていた。
【０００４】
また、臭気成分の発生原因にもよるが、臭気成分の濃度が変動するのが普通であり、例えばそのピークに合わせてオゾンを供給すると多くの場合にオゾン過剰となって脱臭装置から排出される気体にオゾン臭が残ってしまうという問題がある。しかし、オゾンが不足であれば脱臭不全となるので、オゾンの濃度を低くすることはできなかった。なお、一般に臭気の発生は規則的でなく、その濃度変化に応じてオゾンの供給を制御することは実際上不可能であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記課題を解決するための請求項１記載の脱臭方法は、臭気成分をオゾンと反応させて脱臭するに当たって、臭気成分とオゾンの一方を正、他方を負に帯電させ、前記帯電している臭気成分とオゾンとを混合した後に、グラウンドアースされた導電材に接触させることを特徴とする。
【０００６】
この脱臭方法では、臭気成分（臭気成分が含まれる空気）とオゾン（オゾンが含まれる空気）の一方を正、他方を負に帯電させてから、両者を混合するので、互いに逆の極性に帯電している臭気成分とオゾンが静電力にて引き合って良好に反応する。したがって臭気成分とオゾンとの反応効率を上げて脱臭効果を確実にするために混合後の気体をチャンバーなどに滞留させたり、混合気体の流路を長くする等は必要なく、装置の小型化が可能になる。
【０００７】
また、この方法では臭気成分とオゾンとの混合気体を、グラウンドアースされた導電材に接触させる。
例えば臭気成分よりもオゾンが過剰であった場合には、過剰分のオゾンが残留してしまうが、そのオゾンはグラウンドアースされた導電材に静電的に吸引されて付着する。このため、残留オゾンが排出させることはなく脱臭装置から排出される気体にオゾン臭が残ることはない。導電材に付着しているオゾンは、その後から導電材に静電的に吸引されてきた臭気成分と反応するから、脱臭効率を良好にする。
【０００８】
一方、例えば一時的に臭気の発生量が増加して上記とは逆にオゾンが不足した場合には、未反応の臭気成分が導電材に静電的に吸引されて付着する。このときに上述のように導電材にオゾンが付着していれば、これが臭気成分と反応する。また、導電材に付着した臭気成分は、その後から導電材に静電的に吸引されてきたオゾンと反応する。よって、臭気成分の発生量が増加してオゾン不足となることがあっても、未反応の臭気成分が排出されることはない。
【０００９】
このように、臭気成分の濃度が変動してオゾンが過剰または不足になっても、脱臭装置から排出される気体にオゾン臭が残ったり、オゾン不足で脱臭不全となることはない。また、オゾンの濃度を制御する必要もない。
請求項２記載のように導電材を複数にすると、導電材との接触が良好に行われるので、導電材による効果をより良好、確実にできる。
【００１０】
この請求項１、２の脱臭方法を実行するには、請求項３〜７記載の脱臭装置が好適である。
まず、請求項３記載の脱臭装置は、臭気成分をオゾンと反応させて脱臭する脱臭装置において、臭気成分を帯電させる臭気帯電手段と、オゾンを前記臭気成分とは逆極性に帯電させるオゾン帯電手段と、前記帯電した臭気成分とオゾンとを混合させる混合空間と、グラウンドアースされる導電材を内蔵し前記混合空間から流入した気体を前記導電材に接触させて通過させるリアクターとを備える。
【００１１】
この脱臭装置は、臭気帯電手段にて臭気成分を帯電させ、オゾン帯電手段にてオゾンを臭気成分とは逆極性に帯電させ、混合空間においてこれら帯電した臭気成分とオゾンとを混合させる。そして、リアクターはグラウンドアースされる導電材を内蔵しており、混合空間から流入した気体を導電材に接触させて通過させる。すなわち、請求項１または２記載の脱臭方法が実行されるので、上述のとおりの効果を発揮する。
【００１２】
なお、混合空間は管路だけでも十分であるが、請求項６記載のように、混合空間の一部をチャンバーとすれば、臭気成分とオゾンとをより良好に混合させて反応させることができる。
リアクター内に配される導電材は、例えば金属やカーボンなどの導電性の材料で構成されていれば特に制限なく使用できる。ただし、オゾンに対する耐性が要求されるから、この条件では材質が制限される。
【００１３】
その形状に特に限定はないが、気体との接触が良好に行われる形状が好ましく、具体的には請求項４記載のメッシュや有孔板などの多孔体が好ましい。多孔体を採用する場合、例えばメッシュなら目の小さいもの、有孔板なら孔径が小さく単位面積あたりの数が多いものが好ましい。ただし、圧損の問題があるのでメッシュの目や孔径には自ずと下限はある。
【００１４】
また、導電材の数を請求項５記載のように複数にすることで、上述の導電材との接触による効果をより良好にできる。
オゾンの供給源にも特に制限はなく、例えばあらかじめ生成してボンベ等に充填しておいたオゾンを用いることもできる。しかし、そのような手段を採用するよりは、請求項７記載のようにオゾン発生機を備える方がコスト的に優れている。請求項７記載の脱臭装置は、請求項３ないし６のいずれか記載の脱臭装置において、空気を原料としてオゾンを生成するオゾン発生機を備えるので、オゾン生成のためのランニングコストとしてはオゾン発生機の電力のみで済み、原料費は不要である。また、消費するだけ生成すればよく、無駄がない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例により発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
【実施例】
図１は本実施例の脱臭装置のプロセスフローの説明図である。この図に示すように、脱臭装置１は臭気帯電部１０、オゾン帯電部２０及び脱臭反応部３０にて構成されている。
【００１７】
臭気帯電部１０は、臭気成分を含んだ空気を吸入する集気管１２、臭気吸入ダクト１４にて集気管１２に連通している臭気帯電チャンバー１６、臭気帯電チャンバー１６からの帯電臭気ダクト１８等によって構成されている。
臭気帯電チャンバー１６の内部には電極１６ａが設置されており、本実施例では電極１６ａは正の電位とされる。この電極１６ａは金属メッシュにてあるいは金属細線を一定間隔で平行に張って形成される。本実施例の場合、金属メッシュを電極１６ａとしている。また、ここに印加される電位は、主に脱臭対象の空気（臭気成分を含んだ空気）の流量に応じて、ほぼ１０００Ｖ〜１５０００Ｖの範囲で設定される。
【００１８】
オゾン帯電部２０は、オゾン発生機２１、オゾン配管２３にてオゾン発生機２１に連通しているオゾン帯電チャンバー２５、オゾン帯電チャンバー２５からの帯電オゾンダクト２７等によって構成されており、帯電オゾンダクト２７は帯電臭気ダクト１８と合流している。
【００１９】
オゾン帯電チャンバー２５は臭気帯電チャンバー１６と同様の構造で、内部には電極１６ａと同様の電極２５ａが設置されている。ただし、電極２５ａは電極１６ａとは逆すなわち負の電位とされる。この電極２５ａは、本実施例ではステンレスメッシュにて構成しているが、例えばステンレス細線を一定間隔で平行に張って形成することもできる。また、ここに印加される電位は、主にオゾンの流量に応じて、ほぼ１０００Ｖ〜１５０００Ｖの範囲で設定される。
【００２０】
臭気帯電部１０とオゾン帯電部２０とは、帯電臭気ダクト１８と帯電オゾンダクト２７とで合流し、その下流側が脱臭反応部３０となっている。
脱臭反応部３０は、帯電臭気ダクト１８と帯電オゾンダクト２７との合流先である合流ダクト３１、合流ダクト３１に連通する混合チャンバー３３、中継ダクト３５にて混合チャンバー３３と連通されているリアクター３７、リアクター３７から気体を排出するための排気ダクト３９、排気ダクト３９に設けられたファン４０等から構成されている。なお、合流ダクト３１、混合チャンバー３３及び中継ダクト３５が混合空間に該当する。
【００２１】
リアクター３７の内部には、ステンレスメッシュの導電材３７ａが多数枚、互いにほぼ平行に配設されている。各導電材３７ａの配設方向は中継ダクト３５から排気ダクト３９への経路すなわちリアクター３７内での気体の移動方向に対してほぼ垂直である。また、これら導電材３７ａは導通材３７ｂにて相互に導通され、グラウンドアースされている。
【００２２】
この脱臭装置１においては、臭気帯電チャンバー１６の電極１６ａ及びオゾン帯電チャンバー２５の電極２５ａをそれぞれ正負の電位に印加し、オゾン発生機２１及びファン４０を稼働させれば、集気管１２から臭気成分を含んだ空気を吸入し、これを脱臭して排出できる。
【００２３】
まず、ファン４０を稼働させると、臭気帯電部１０、オゾン帯電部２０及び脱臭反応部３０が減圧されるので、臭気帯電部１０及びオゾン帯電部２０から脱臭反応部３０を経て排気ダクト３９から外気に至る、空気の流れが発生する。
これにより集気管１２から臭気成分を含んだ空気が吸入される。この空気は、臭気吸入ダクト１４を通って臭気帯電チャンバー１６に流れ込み、ここを通過する。このときに、臭気帯電チャンバー１６の電極１６ａ（正電位）により、臭気成分（図中○で示す。）が正に帯電（図中○内に＋で示す。）させられる。
【００２４】
一方、オゾン発生機２１は、空気を取り込んでその酸素の一部をオゾンに変化さ、オゾンリッチの空気を生成している。このオゾンリッチの空気は、ファン４０による吸引にて、オゾン配管２３からオゾン帯電チャンバー２５に送り込まれる。この空気がオゾン帯電チャンバー２５を通過する際に、オゾン帯電チャンバー２５の電極２５ａ（負電位）により、オゾン（図中□で示す。）が負に帯電（図中□内に−で示す。）させられる。なおオゾン発生機２１から供給されるオゾン量は、臭気成分の発生量のピーク（事前の測定により想定される値である。）に対して十分な量とされている。
【００２５】
言うまでもないが、臭気帯電チャンバー１６及びオゾン帯電チャンバー２５では空気の他の成分も帯電するが、この発明では関係ないので省略している。
臭気帯電チャンバー１６で正に帯電させられた臭気成分（＋）は帯電臭気ダクト１８から合流ダクト３１に流れ込み、オゾン帯電チャンバー２５で負に帯電させられたオゾン（−）は帯電オゾンダクト２７から合流ダクト３１に流れ込み、合流ダクト３１において両者が混合する。
【００２６】
臭気成分（＋）とオゾン（−）との混合気は合流ダクト３１から混合チャンバー３３に流入し、中継ダクト３５から流出する。この合流ダクト３１〜中継ダクト３５の中で、特に合流ダクト３１と混合チャンバー３３内で、互いに逆極性に帯電している臭気成分（＋）とオゾン（−）とが引きつけ合い、オゾンによる臭気成分の酸化反応すなわち脱臭反応が効率よく行われる。ほとんどの臭気成分（＋）が合流ダクト３１及び混合チャンバー３３内でオゾン（−）と反応してしまい、また中継ダクト３５内でも反応が行われるので、中継ダクト３５からリアクター３７に流入する空気には未反応の臭気成分（＋）はほとんど含まれていない。
【００２７】
リアクター３７に流入したオゾン（−）は静電力にて導電材３７ａに吸着し、やがて酸素に戻って排気ダクト３９から排出される。つまり、オゾンが過剰でもリアクター３７で捕捉されるから脱臭装置１から排出される空気にオゾン臭が残ることはない。
【００２８】
また、未反応の臭気成分（＋）も導電材３７ａに吸着するから、未反応の臭気成分（＋）があれば、ここで効率よくオゾン（−）と反応する。よって、確実に脱臭できる。
上述したとおり、オゾン発生機２１から供給されるオゾン量は、臭気成分の発生量のピークに対して十分な量とされているが、一時的に臭気の発生量が増加してオゾンが不足するおそれもある。
【００２９】
しかしながら、オゾン（−）の不足で中継ダクト３５までで反応しなかった臭気成分（＋）があっても、そうした臭気成分（＋）は導電材３７ａに捕捉されるから、未反応の臭気成分が排出されることはない。
しかも、それ以前に導電材３７ａに吸着していたオゾンが、導電材３７ａに捕捉された臭気成分（＋）と反応する。また、導電材３７ａに付着した臭気成分は、その後から導電材３７ａに吸引されてきたオゾン（−）とも反応する。よって、臭気成分の発生量が一時的に増加してオゾン不足となることがあっても、リアクター３７において確実に捕捉されてオゾンと反応するから、脱臭不全となる（臭気成分を含んだ空気が排出される）ことはない。
【００３０】
このように、臭気成分の濃度が変動してオゾンが過剰または不足になっても、脱臭装置１から排出される気体にオゾン臭が残ったり、オゾン不足で脱臭不全となることはない。また、オゾン発生機２１から供給されるオゾン量を適宜多めに設定しておけば、オゾンの濃度を制御する必要もない。
【００３１】
以上、実施例に従って、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまに実施できることは言うまでもない。
例えば、実施例では電極１６ａ及び電極２５ａとして金属メッシュを用いているが、他の構造の電極例えば金属細線を一定間隔で平行に張って形成することもできる。
【００３２】
同様にリアクター３７の導電材３７ａも金属メッシュに代えて有孔板などの多孔体を用いることができる。あるいは、金属細線を縦方向沿に平行に張った部分と横方向に平行に張った部分とを交互に配置する構成なども可能である。
また、実施例では臭気成分を正に帯電させオゾンを負に帯電させているが、これとは逆に帯電させても効果に変わりはない。
【００３３】
なお、混合チャンバー３３は必須ではなく、合流ダクト３１だけでも十分である。また、脱臭装置１への空気の吸入と排気のために、排気ダクト３９にファン４０を設置しているが、他の場所に設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の脱臭装置のプロセスフローの説明図である。
【符号の説明】
１            脱臭装置
１０        臭気帯電部
１６        臭気帯電チャンバー（臭気帯電手段）
１６ａ    電極（臭気帯電手段）
２０        オゾン帯電部
２１        オゾン発生機
２５        オゾン帯電チャンバー（オゾン帯電手段）
２５ａ    電極（オゾン帯電手段）
３０        脱臭反応部
３１        合流ダクト（混合空間）
３３        混合チャンバー（混合空間）
３５        中継ダクト（混合空間）
３７        リアクター
３７ａ    導電材
３７ｂ    導通材
【図１】
0003571637.tif 000002