(57)【要約】 【課題】悪臭の発生する作業において作業者が悪臭に晒されないようにする。【解決手段】作業者への空気の流れを送風機３、還流板４、集塵機ブロアー１２、排気ダンパー５などの能力の組み合わせにより、プッシュプル下で、作業が出来るようにし、一度脱臭フィルター１１を通過した風を集塵機近辺で還流させ、再度脱臭フィルター１１を通過させることによって、未処理の臭気成分を作業者のところに行き難くする。この還流の繰り返しによってフィルターの大きさはそのままで、脱臭能力が向上する。特に臭いを分解し、自己再生機能のある光触媒方式フィルターの場合に有効である。 【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集塵機排気口から出た排気を直接集塵機吸入口に還流させる還流管や還流板を集塵機の内部またはその周辺部に具備した集塵機。                                
【請求項２】
光触媒フィルターもしくは電気集塵フィルター機能を有した請求項１の集塵機。
【請求項３】
6面をビニールなどの遮蔽布、還流板、床材で密閉した空間内に送風機の排気流と組み合わせて、空間内に定常的なプッシュプル循環流を作りあげるようにした請求項1もしくは２の集塵機。
【請求項４】
循環流が一定の制御風速を保ち、かつ還流と循環流との比率が可変となる機能を有する請求項１ないし請求項３の集塵機。
【請求項５】
フィルター排出後の排気流に設置した臭気センサーからの信号が閾値以上になった時、還流板が作動して還流が発生する機構を持ったあるいは浄化空気排気口を止める機能を持った請求項１ないし請求項４の集塵機。
【請求項６】
還流板、還流管、集塵機内壁、ブロアー羽根または空間構成遮蔽材のいずれかに光触媒を担持した材料を塗布した請求項１ないし請求項５の集塵機。
【請求項７】
空気冷却装置や消臭機能のある霧発生器や揮発性固形物を気流中に設けた請求項３の集塵機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産現場、医療現場、介護現場、飼育現場などでの作業環境または喫煙所における脱臭、集塵に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年リサイクル現場や介護施設などの増加のため悪臭職場が増えつつある。悪環境下での作業者の確保のためにも消臭対策が重要となってきている。作業上、どうしても悪臭下で作業する場合、通常、作業者に防臭マスクをさせたり空気清浄機を設置したりしている。消臭にあたっては活性炭に代表される多孔質材を使い消臭成分をそこに吸着性させる方法が一般的である。
【０００３】
ここにきて、吸着剤の寿命や価格から従来の粒状の活性炭に代わるものとして人工ゼオライトや繊維状のカーボンなどが実用化されている。しかしこれらも臭いが飽和してしまうと全く機能しなくなる。飽和してしまうと産業廃棄物として廃棄する。中にはフィルターエレメントを使用後、熱処理することによって再利用できるものもある。しかしこの場合でも一旦はずして、炉などに入れ脱臭しなくてはならず手間がかかる。
【０００４】
また芳香剤を使い相対的に悪臭を和らげる方法もあるが、消臭ではないので、もとの臭いが強ければ効果に限界があり、通常の場合でも芳香剤の臭いに圧倒されてしまう。
【０００５】
最近、臭いの分子を分解し無臭にする光触媒方式のものが出るようになった。この方法は部分的に強力なエネルギーで臭い分子の鎖を断ち切り、無臭化するもので非常に有効な手法である。しかし最大の欠点は処理に時間がかかることである。そのためには瀬川の提唱する光触媒をセラミックに焼結して三次元的な広がりの中で表面積を格段にあげる画期的な方法もある。
【特許文献１】特許公開平１１−３３５１８７
【０００６】
しかしこれにしても１パスでの分解量はわずかであり、使用にはおのずと限界がある。特に強烈な臭いがパルス状に来た場合、その多くは通過してしまう。
岩田らは各種の汚染空気に対してそれぞれの通過風速が出るよう工夫し、光触媒フィルターについては最終段で拡散状態として、なんとか臭いの分解をしようとしている。
ここでも問題点は１パスで消臭しようとするので、おのずと消臭能力に限界があることである。
【特許文献２】特許公開２００１−２４６２８５
【０００７】
また還流の考え方は浄化した排気を元の作業点に戻すものが一般的である。
【特許文献３】特許公開平１０−１５１２３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
悪臭下で作業者が作業する場合、作業者が悪臭やミストに曝されないようにするために、臭いの絶対量を取るには活性炭フィルターなどがあるが、飽和してしまうと、そこで交換しなければならない。また喫煙所においても同様で定期的な交換が必要である。それに対して臭い分子の鎖を破壊する光触媒フィルターは極めて有効な方策であるが、処理速度が緩慢であり、瞬間的に強烈な悪臭にさらされると、そのまま通過してしまう。
【０００９】
また電気集塵機の場合も、一定量以上のミストが到来するとその部分はとれずに通過してしまう。
【００１０】
要は、集塵機や空気清浄機では１パスで悪臭なり、ミストなり、粉塵を除去するには限界があり、劣悪な環境下で作業者は作業をしなければならない。また喫煙者は煙い中での喫煙となる。課題はこれを解決できる安価でコンパクトな使用勝手にあった消臭機能を有した集塵機を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
フィルター通過後の空気が、規定値以上の悪臭である場合、集塵機の排気を集塵機の吸気に戻す還流管１９を設け、悪臭のまま作業者に空気が戻らないようにする。この還流を作ることによって、臭気を帯びた空気を繰り返し、フィルターを通過させ、消臭させる。また密閉した空間では送風機３と集塵機１とでプッシュプルの流れを作り、作業者の呼吸器をこの流れの上流もしくは主流外に位置させ、臭いを感じさせないようにする。
【００１２】
喫煙所の場合でもタバコの副流が循環流に流れるようにし、喫煙者からの排煙もこの流れに流すような位置関係とする。これによって汚染された空気がフィルターなり汚染分解装置を何回か通過させて、清浄になってから人に戻るようにして、清浄環境をつくる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、従来1パスでは十分なフィルタリングできなかった臭気などをフィルター面積を増やしたり大掛かりな分解装置を設けなくてもフィルタリングができる。請求項２記載の発明によれば、光触媒フィルターのように分解時間のかかるものや電気集塵機によるフィルターのように瞬間処理能力が限定されるものに特に効果がでる。請求項３記載の発明によれば、ブースを設営することにより、プッシュプル気流が効果的に働き、この定常的な循環流を使い、作業者にとって悪臭に晒されずに作業が可能となった。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、循環流と還流の比率が容易に設定できるのでより効率的な脱臭ができる。請求項５記載の発明によれば、臭気センサーを使い脱臭が1パスでも十分な場合、そのまま排気するので、集塵効率を上げることが出来る。請求項６に記載の発明によれば風の流れにある、還流板、還流管、ブース壁、集塵機内部など表面積のある部分に光触媒を塗布することによってブース全体で悪臭を効果的に分解することができる。請求項７記載の発明によれば、ブース内のクーラーによる温度制御や多様な悪臭に対してフィトンチッドのような自然脱臭成分の芳香剤を併用すると有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実態の形態として一実施例を図１から図９を使い、説明する。
【実施例１】
【００１６】
図1は還流管が集塵機に組み込まれている例を示して。悪臭は吸気口１３から吸入されフィルター１１を通過し脱臭する。還流は還流管１９で吸入口１３に戻す。このとき循環流の量は排気調整板１５で行う。具体的には回転板１５ｂを回転することによって調節する。ここで回転板１５ｂは固定板１５aと同じ調節板１５の形状をしている。回転盤を回転させることによって、開口度を0から５０％まで調節できる。これによって還流と循環流との比率を変えることができる。絶対量は集塵機のブロアーの能力で決まる。
【００１７】
以上までが基本要素であり、風量調整はブロアーモーターをインバーター制御すれば容易に変えることができる。またセンサー１８ｂとバルブ１８ａを組み合わせると、規定値以下の臭気のときは、このバルブ１８ａが開放され洗浄空気排出口18から外気に排気され、集塵機の吸気能力を上げることが出来る。
【実施例２】
【００１８】
図2は周囲をビニールで囲んだブース状の作業空間２をつくり、その中で還流板４と従来のままの集塵機を使い、作業者への風も送風機３（この場合クーラー）と集塵機との組み合わせでプッシュプル流を得る。
【００１９】
図3は風の流れを説明している。循環流はクーラーで快適な温度の状態で臭い発生する作業者に流れる。一方集塵機１のプル作用によって、通常用いる集塵機のみのプル風に比べて広い範囲で一定の風速を得る。作業者は絶えず風上もしくは主流外にその呼吸器を位置することによって、悪臭を含んだ空気をかぐことがない。問題になるのは悪臭を含んだ空気の浄化である。場所と予算があれば大掛かりな悪臭分解装置などを専用に設ければよい。ここでは一定の空間でいかに安価に浄化するかである。
【００２０】
悪臭気を含んだ循環流は集塵機１の吸気口１３に吸入される。ブロアー１２を経てフィルター１１を通り排気口１４から排気される。出た空気は還流板４によって集塵機１の吸気口１３にすぐ戻る還流と送風機３へ流れる循環流とに分かれる。
【００２１】
図４は集塵機内部を示している。除塵のためのフィルター１６のほか脱臭フィルター１１が格納されている。ここでの脱臭フィルター１１は光触媒１１ｂと活性炭１１aから構成されている。図５はその詳細を示している。光触媒はその表面で臭気分子の鎖を断ち切り、結果として無臭化にする。したがって活性炭のような吸着が飽和することがないので、理論的には永久に使用できる。しかし大きな欠点はその処理はあくまで悪臭分子が光触媒に触れることであり、時間を要することである。すなわちフィルターを１パス通過ではその処理には限度があり、スペース効率を考えた場合、２パス，３パスと何度も通過させることが有効になってくる。
【００２２】
図６は還流板の効果をシュミレーションしたものであり（ａ）は還流板４が無い場合で集塵機周辺では還流がなく、ほとんどの気流が送風機３に戻り、そのまま作業台を通過して集塵機に戻っている。この場合、もし１パスで悪臭がとりきれない場合だと作業者は悪臭の循環流下での作業となり、拡散した悪臭下での作業となる。
【００２３】
（ｂ）は還流板４を１００％働かせた場合で、集塵機の排気口１４からの気流はほとんどが集塵機の吸気口１３に還流してしまう。
この場合悪臭発生源からの空気の流れは送風機の流れが主体となり集塵機を通らず送風機に戻ってしまう傾向となり、かえって悪臭が拡散してしまうことが伺える。
【００２４】
（ｃ）は（ａ）と（ｂ）の中間の状態で還流板４からの一部の風が送風機３に回り、作業台を循環流が通過する。集塵機１の吸入口13では還流板４からの還流と合流して吸込まれている。この還流によって何度かフィルターを悪臭が通過するので、脱臭頻度が高くなり、作業者への循環流はより清浄な空気が送られる。
【００２５】
図７は実際の脱臭ブースの実測値である。ここでは３ｍ＊４ｍ＊３ｍのブースに送風機３としてクーラーを使用している。これは単に作業環境だけでなく、より低い温度での悪臭分子活動の低減と体感感度の低下を狙っている。風量については集塵機にはインバーター駆動で０から７７立方m／分であり、作業者付近での通過風速を1ｍ／分にした場合でも循環流と還流の比率は１：１０倍以上とることができる。また制御板４は光触媒を塗布したロールスクリーンを用いている。悪臭の制御風速は一般の粉塵に比べて０．１ｍ／分とかなり低い。よって循環流と還流との比はもっと幅広く取ることができる。光触媒などの表面積を増やすのに比べて本発明はスペース効率、価格からも効果的である。
【００２６】
図８、図9は脱臭の効果を示す。臭気の標準サンプルとしては瓶詰めの練りにんにくを盛ったプレートを作業台に置き臭気メーターの飽和を確認し、にんにくの蓋をし、臭気メーター値の低下を見る。この方法で集塵機を運転させた場合と停止した場合、値の降下度合いの差を見る。図9はこの結果を示す。また実際の作業に近い状態で何人かの官能試験を行った。この場合も集塵機を回転するか否かで有意差のある回答を得た。これは明らかに循環流のほか還流による効果と考えられる。臭気が立ち上がりは、プッシュプルの循環流によって被験者の呼吸器には触れることはないので、これが官能検査結果に大きく影響していると思われる。
【００２７】
本発明は、電気集塵機のように分離能力に限りがある場合、濃度が濃いと素通りしてしまうミストの捕捉にも効果がある。
より効率的にするには循環流と還流の比率が連続的に変化させるよう、集塵機の風量変化に伴って還流板の開口度も電動モータを使い変化できると効果的である。
脱臭する場合、臭い元もさまざまであり、良臭と思うか悪臭とするか人によって大いに異なる。またその濃度によっても異なる。アルコール系とカビ系は全く異にする。そこで、前述の様にクーラーを使ったり、フィトンチッドといわれる消臭効果のある天然剤の霧や揮発性固形物を使ったりすることは効果的である。
【００２８】
また光触媒の効果は接触面積を大きくすることであるので、還流板、還流管、集塵機内壁、ブロアーなどに塗布しておくことは極めて有効である。
同様の働きは喫煙所への適用も容易に考えられる。すなわち図6のなかで循環流にタバコの喫煙気体を排気するまた副流もこの流れに乗る位置関係とする。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
廃棄物処理における清拭作業は自動化が難しいので、どうしても人手作業となる。本発明によればその作業性を考慮して大幅な作業環境改善となる。この方法と同様な考え方で、喫煙室の改善にも利用できる。
【００３０】
図10はその例を示す。喫煙者も本来煙くないところで喫煙したいものである。さらに食品、医療、老人施設、飼育場など多くのところでの利用の可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】還流管をもった集塵機
【図２】ブース内に還流板を設けた脱臭システム
【図３】図２の横断面図で循環流および還流を示している。
【図４】脱臭機能を備えた集塵機の断面図である。
【図５】脱臭フィルター箱の断面図である。
【図６】諸条件での空気の流れを示すシミュレーション図である。
【図７】実施例での循環流と還流の風速を示す。
【図８】標準においの測定レイアウト
【図９】脱臭効果の一例
【図１０】喫煙室への応用した時の構成図
【符号の説明】
【００３２】
１集塵機
１１  脱臭フィルター
１１ａ  活性炭フィルタ
１１ｂ  光触媒フィルター
１２  ブロアー
１３  吸気口
１４  排気口  
１５  排気調整板
１５ａ  固定調整板
１５ｂ  回転調整板
１６  フィルター
１６ａ  粉塵用フィルター
１６ｂ  プレフィルター  
１７  除塵装置
１８  浄化空気排出口
１８ａ  排気バルブ
１８ｂ  臭いセンサー
２  作業空間
３  送風機
４  還流板
５  排気ダンパー
６  作業台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
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【図９】
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【図６】
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【図７】
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【図１０】
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