(57)【要約】【課題】  空気調和装置を有するゴミ収集場等に設置される脱臭装置を、換気や冷暖房、あるいは湿度調整手段等の空調装置の動作と関連づけて作動させることで、脱臭、有害物質分解、および除菌処理を効率的に行うとともに、低コストでメンテナンスを容易にしたゴミ収集場脱臭システムを提供する。【解決手段】  高電圧放電手段からの放電によって紫外線を照射される光触媒を用いた脱臭装置３を閉鎖系のゴミ収集場１の室内７に設けるとともに、換気、冷房または暖房、あるいは湿度調整手段の少なくともひとつの要素を備えた空調装置２を配置し、前記脱臭装置と空調装置とは互いに関連づけて作動させるようにしたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧放電手段からの放電によって紫外線を照射される光触媒を用いた脱臭装置を閉鎖系のゴミ収集場の室内に設けるとともに、換気、冷房または暖房、あるいは湿度調整手段の少なくともひとつの要素を備えた空調装置を配置し、前記脱臭装置と空調装置とは互いに関連づけて作動させるようにしたことを特徴とするゴミ収集場脱臭システム。
【請求項２】
脱臭装置と空調装置とを交互に作動させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のゴミ収集場脱臭システム。
【請求項３】
高電圧放電手段からの放電によって紫外線を照射される光触媒を用いた脱臭装置を閉鎖系のゴミ収集場の室内に設けるとともに、換気、冷房または暖房、あるいは湿度調整手段の少なくともひとつの要素を備えた空調装置を配置し、通常時においては前記脱臭装置と空調装置とは互いに関連づけて作動させ、ゴミ収集場内の臭気指数が所定値以上になった場合には、前記脱臭装置は空調装置とは別個に連続あるいは長い時間で、若しくは脱臭能力を増大して作動するようにしたことを特徴とするゴミ収集場脱臭システム。
【請求項４】
ゴミ貯留量をゴミ収集場の室内空間に設けた臭いセンサーで検出したことを特徴とする請求項３記載のゴミ収集場脱臭システム。
【請求項５】
ゴミ貯留量をゴミ収集場の室内空間に設けたオゾンセンサーで検出したことを特徴とする請求項３記載のゴミ収集場脱臭システム。
【請求項６】
ゴミ貯留量をゴミ収集場の室内空間に設けた湿度センサーで検出したことを特徴とする請求項３記載のゴミ収集場脱臭システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集合住宅に設置されるゴミ収集場等閉鎖空間内の雰囲気に対する脱臭、有害物質分解、および除菌システムに係り、特に、光触媒による脱臭装置と空調装置とを関連させた脱臭システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の脱臭装置としては、従来、活性炭等を用いた臭気物質を吸着する方法や放電により微量に発生するオゾンを用いて酸化分解させるもの（例えば、特許文献１参照）、または光触媒による酸化分解で脱臭、有害物質除去、除菌を行うもの（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【０００３】
そして、前記吸着方式は、吸着量に限界があって脱臭装置としての寿命が短いため、頻繁に吸着材を交換する必要があり、その交換作業が煩雑であるとともに費用的も高価になる問題がある。また、オゾン発生器を用いて酸化分解する方式は、吸着方式に比較して寿命が長くなるが、オゾンの酸化力が強くないために数多くの物質臭が存在する場合には特定の臭気が残ってしまう可能性が大きい。特にゴミ収集場のような雰囲気で用いる場合には、安全性を考慮して、ゴミ収集場の換気が行われず密閉空間になった場合でも室内オゾン濃度が基準値以下となるようにオゾン発生量を調整するため、換気が行われた場合等にはオゾン濃度が低下し、充分な脱臭が行えず臭気が残ってしまうことになる。
【０００４】
これに対して、コロナ放電で発生する紫外線を用いて光触媒を励起する方法は、オゾンよりも酸化力が強く、ほとんどの有機物質を分解できるために特定の臭気が残るという問題がなくなり、また部品の消耗が少ないことから寿命が長いという長所があり、脱臭装置として優れた性能を出すことができる。
【０００５】
前記光触媒を活性化する構成は、光触媒を塗布した構造体の近傍に一対の電極を設置し、この電極に高電圧を印加することにより放電を発生させ、この放電発光を利用するものであり、この方法による脱臭装置の駆動制御は、装置を連続的に作動させたり、タイマー制御により適当な周期で作動停止を繰り返す制御が行われていた。また、前記作動による脱臭、分解、除菌処理を行った場合に副次的に発生する微量のオゾンは、オゾン分解触媒等を用いて処理し、外部雰囲気内へのオゾン排出濃度を基準値である０．１ｐｐｍ以下になるようにしていた。
【特許文献１】特開２００３−１１４０４１号公報
【特許文献２】特開平９−７９６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の光触媒による脱臭装置においても、図７に示すように、閉鎖された処理空間における排気あるいは空調動作と脱臭動作とが単に同期するのみで制御が関連付けられていないため、処理空間であるゴミ収集場に室内が排気されているときに脱臭装置を駆動させる等非効率な運転状態を生じさせていた。
【０００７】
特にコロナ放電では紫外線とともにオゾンが発生するが、この発生したオゾンが処理空間の空調や換気によって排除されるとオゾン濃度が低くなって脱臭に有効に利用されない場合があり、逆に、オゾン濃度を基準値（０．１ｐｐｍ）以下に抑えるためには、排気を行わない閉鎖空間の下で作動させても前記基準を満たすだけの大きなオゾン分解能力を保持させねばならず効率的ではなかった。
【０００８】
また、脱臭装置の運転が、処理空間に収納されたゴミ量や臭気指数にほとんど対応していないため、極端な場合には、例えば一日の間の特定時刻に設定されたゴミ回収時の直前にはゴミの貯留量はピークになるので臭気指数も最大になり、回収後はゴミがなくなるので臭気指数も低くなるにもかかわらず、空調や脱臭運転は定常のオンオフを繰り返すため、ピーク時の脱臭能力が大幅に不足するものであり、回収後にゴミが収納されておらず、臭気がきわめて低い状況においても必要以上の能力で脱臭装置を運転することも発生するため、無駄が多く、運転コストが高くなる欠点があった。
【０００９】
本発明は上記課題を解決すべくなされたもので、空気調和装置を有するゴミ収集場等に設置される脱臭装置を、換気や冷暖房、あるいは湿度調整手段等の空調装置の動作と関連づけて作動させることで、脱臭、有害物質分解、および除菌処理を効率的に行うとともに、低コストでメンテナンスを容易にしたゴミ収集場脱臭システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１記載のゴミ収集場脱臭システムの発明は、高電圧放電手段からの放電によって紫外線を照射される光触媒を用いた脱臭装置を閉鎖系のゴミ収集場の室内に設けるとともに、換気、冷房または暖房、あるいは湿度調整手段の少なくともひとつの要素を備えた空調装置を配置し、前記脱臭装置と空調装置とは互いに関連づけて作動させるようにしたことを特徴とし、請求項３記載の発明は、高電圧放電手段からの放電によって紫外線を照射される光触媒を用いた脱臭装置を閉鎖系のゴミ収集場の室内に設けるとともに、換気、冷房または暖房、あるいは湿度調整手段の少なくともひとつの要素を備えた空調装置を配置し、通常時においては前記脱臭装置と空調装置とは互いに関連づけて作動させ、ゴミ収集場内の臭気指数が所定値以上になった場合には、前記脱臭装置は空調装置とは別個に連続あるいは長い時間、若しくは脱臭能力を増大して作動するようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、集合住宅におけるゴミ集積場のような換気等の空調装置が設置された閉鎖空間に対して、脱臭装置と空調装置を関連づけて動作させることで、空調動作と脱臭動作とを最適にして脱臭や除菌を効果的に行うことができ、且つ、消費電力を少なくし、運転コストの低減が可能となる。
【００１２】
また、請求項３の発明によれば、脱臭装置の運転は、ゴミ収集場に集積された臭気指数（臭気濃度、臭気強度等）やオゾンの濃度等に対応して行われるため、臭気の強弱に応じた能力で脱臭装置を運転することができ、さらに効率的運転による脱臭機能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。図１は、集合住宅に設置されるゴミ収集場（１）等の閉鎖された空間に対する空調装置（２）と脱臭装置（３）を配設状態を示す構成図である。
【００１４】
ゴミ収集場（１）内の空気を排気したり室内空気温や湿度を調和する冷凍サイクルを備えた空調ユニット（４）を室外に設置した空調装置（２）は、空調制御装置（６）による制御によって空調ユニット（４）で生成された冷風等を室上部に配設した給気口（５）から室内（７）に供給し、他方の室壁面に設けた排気口（８）から室内空気を室外に排出するように構成している。
【００１５】
前記脱臭装置（３）は、多数のゴミ（９）を集積するゴミ収集場（１）を形成する室内（７）の天井部中央に設置され、鋼板等を折曲して組み合わせることで風路（10）を形成し、その周側面を開口させて室内空気の流入口（12）を設けている。この流入口（12）の近傍の風路（10）には集塵フィルター（13）を設け、さらに風路（10）の中央部には光触媒モジュール（11）と送風ファン（14）を配設しており、下方に設けた開口を流出口（15）として、室内空気を矢印で示すように循環させる。
【００１６】
しかして、前記脱臭装置（３）を形成する光触媒モジュール（11）は、図２に示すように、アルミナやシリカ等の多孔質セラミックからなる基体の表面に、酸化チタンに代表される光触媒材料を塗布して乾燥あるいは焼結することで固着した光触媒フィルタ（16）を２枚隣設し、この光触媒フィルタ（16）（16）間に、ステンレス等の薄板をエッチングして網目状に形成した放電電極（17）を立設するとともに、前記２枚の光触媒フィルタ（16）（16）の風路（10）における風上と風下側に前記放電電極（17）と同様に形成した対極（18）（18）をそれぞれ配置したものである。
【００１７】
なお、前記光触媒モジュール（15）における光触媒フィルタ（16）は、必ずしも２枚隣設せずとも、臭気成分や有害物質が比較的少ない場合には、１枚の光触媒フィルタの前後に放電電極（17）と対極（18）とを設ける構成でもよい。
【００１８】
（19）は高圧電源部であり、高電圧発生トランス（20）により前記放電電極（17）と各対極（18）との間に高電圧を印加することにより、電極間に放電を起こす。
【００１９】
前記脱臭装置（３）は、前記空調装置（２）の動作に関連づけて行うようにしており、図３のタイミングチャートで示すように、室内（７）の給排気とともに空気温度や湿度調節を行う空調ユニット（４）のオンオフ動作に連動し、例えば、冷房仕様とした空調ユニット（４）の冷却運転がオフしたときに、送風ファン（14）を駆動させ、同時に高圧電源（19）に通電して、脱臭装置（３）を駆動するようにしている。送風ファン（７）の駆動により、ゴミ収集場（１）内のゴミ（９）から発生する臭気や有機化合物、細菌等を含んだ空気は流入口（12）から風路（10）内に吸引され、光触媒モジュール（11）に至る。
【００２０】
光触媒モジュール（11）においては、高圧電源によって作られた１ｋＶ以上の高電圧を放電電極（11）に印加し対極（12）をアースすることで、電極（11）（12）間にはコロナ放電が起き紫外線を発生させるものであり、紫外線が光触媒フィルタ（16）に照射されることにより、光触媒を活性化させて発生した活性酸素が風路（10）に発生し、水酸化ラジカル（遊離基）の強い酸化作用で、光触媒フィルタ（16）の表面に付着した臭気ガス成分や有機化合物の結合を分解し、無臭化若しくは低臭気化することで脱臭された空気を流出口（15）から室内（７）に放出する。
【００２１】
また、菌の菌細胞膜を脆化させ抗菌を行うとともに、酸化分解作用によって光触媒フィルタ（16）表面の微生物の繁殖を抑制し、光触媒モジュール（11）や風路（10）の壁表面の汚れを分解除去する。
【００２２】
脱臭作用は以上のように行われるが、一方、前記空調装置（２）の冷房運転のオフ状態が継続することによって、ゴミ収集場（１）の温度は上昇する。室内（７）の温度が設定温度まで上昇した場合には温度センサーがこれを検知して前記高圧電源部（19）の出力を停止し、再び空調ユニット（４）を駆動して冷風を給気口（５）からゴミ収集場（１）内に供給して室内（７）の温度を所定温度まで低下させるように冷却制御する。以下この空調運転と脱臭運転とを交互に継続することで、室内（７）の空調と脱臭作用を行うものである。
【００２３】
また、空気中のコロナ放電では、紫外線とともにオゾンが発生することが知られており、前記放電電極（17）と対極（18）が放電すると、紫外線とともに放電部で生じたプラズマにより空気中の酸素分子が励起、電離してオゾンを生成する。同時に、放電により発生する紫外線の中で波長が３８０ｎｍ以下の短波長成分を酸素分子が吸収することにより励起されるため、同様に反応してオゾンを生成することから、前記光触媒モジュール（11）は紫外線による活性酸素の発生で有害ガス成分を分解させる機能とともに、オゾン発生手段としても機能するものであり、光触媒効果と併せて大量の有機物質を分解することができる。
【００２４】
そして前記光触媒モジュール（11）の風下側には、所定距離を空けて、２酸化マンガンを主成分としたハニカム形状の焼結体から形成されたオゾン分解触媒（21）を設置しており、このオゾン分解触媒（21）によって、発生したオゾンの中で臭気物質と反応せずそのまま排気されるオゾンを吸収分解するように構成している。
【００２５】
また、オゾン分解触媒（21）で吸収しきれなかったオゾンは、処理空間に流出して室内（７）の床や壁面に付着し、その近傍の臭い分子や臭気物質、細菌を酸化分解する。なお、この脱臭装置の風路（10）から室内（７）に流出するオゾンは量的に多くないことから前記基準値を大きく越えるものではない。
【００２６】
上記実施例においては、前記空調ユニット（４）の運転によって行われる空調作用を冷房運転の例で説明したが、これを換気仕様として、給気口（５）から室内（７）内へ調整空気を供給し、排気口（８）から室外へ排出させて給排気するようにすれば、換気により、室内（７）における臭気や有害物質濃度を希釈することができ、脱臭装置（３）によらない脱臭が行われることになる。
【００２７】
したがって、空調装置（２）を上記給排気運転で行っている場合には温度検知によらず、適宜の時間設定により空調装置（２）と脱臭装置（３）のオンオフ制御を行うようにし、空調ユニット（４）を運転させてゴミ収集場（１）内が給排気されているときには、脱臭装置（３）の運転を停止し、給排気とそれまでの脱臭作用で希釈された臭気や有機物質を室外へ排気することで室内（７）の濃度を希釈して臭気処理を行うものである。また、空調運転が停止して給排気されていないときには、脱臭装置（３）を駆動させ、放電による光触媒作用や発生するオゾンの作用によって脱臭および有機物質の分解を行うように相互に関連して作動させるものである。
【００２８】
上記によれば、空調装置（２）と脱臭装置（３）とを無駄な運転を少なくして効果的に制御することができ、処理空間である室内（７）の空気が排気されているときに脱臭装置を駆動させることで、排気によって室内のオゾンも排出させてしまうという非効率な運転状態を生じさせたり、オゾン濃度を基準値以下に抑えるために必要以上に大きなオゾン分解能力を保持しなければならない不具合をなくし、無駄が少なく、効率的で運転コストの低い脱臭制御を行うことができる。
【００２９】
上記実施例では、空調装置（２）と脱臭装置（３）との運転をゴミ収集場（１）内の温度変化に対応する交互運転で制御するようにしたが、この制御に加えて、図４に示すように、ゴミ収集場（１）内の臭いを検知する臭いセンサー（22）を室内（７）に配置してもよい。
【００３０】
臭いセンサー（22）は、感応材料として酸化錫、酸化亜鉛等の金属酸化半導体を使用した熱線型半導体式センサーであって、微量の還元性ガスに対して高感度検出が可能で長期安定性に優れているものである。この臭いセンサー（22）からの出力電圧（Ｖ）を適正に設定することにより、脱臭運転時における脱臭装置（３）の高圧電源（19）の出力を調整して増減したり、あるいは空調運転時における空調ユニット（４）能力を制御して給排気力を調整するようにする。
【００３１】
前記臭気指数は空調装置（３）における排気口（８）からの排気量および脱臭装置（３）の放電印加電圧と依存関係にあり、具体的には、臭いセンサー（22）の検知による臭気指数が所定値より高くない場合は、前記図３のように、前記実施例のとおり、空調装置（２）の駆動により室内（７）空気を給排気しているときは、脱臭装置（３）を運転を休止して給排気作用によって臭気を希釈し、給排気運転を停止しているときには脱臭装置（３）を作動して光触媒およびオゾンにより臭気処理を行うようにしている。
【００３２】
一方、臭気指数が高い場合は、脱臭装置の高圧電源（19）の出力を増加して脱臭能力を高くしたり、また空調ユニット（４）の能力を高くして給排気量を増加させる等の制御を行うものであり、さらに臭気指数が高い場合は、図５に示すように、空調ユニット（４）の運転のオンオフ動作とは独立して脱臭装置（３）を連続運転したり、図のようにオン作動時間を長くする等の制御を行う。
【００３３】
この場合は特に、閉鎖空間である室内（７）の床や天井、側壁面に吸着した臭気物質に対して、放電と同時に発生するオゾンの濃度調整によってオゾンによる脱臭を行うことができ、光触媒による酸化分解作用と併せて臭い分子や多くの有機物質を分解除去することができる。
【００３４】
オゾン濃度は臭気物質の量によって変化し、臭気物質が多い場合は、臭気物質の分解反応によって消費されるため減少し、臭気物質が少ない場合は、ゴミ収集場（１）内のオゾン濃度が高くなるので、前記図４に示すように、前記臭いセンサー（22）と同じように、オゾンセンサー（23）をゴミ収集場の室内（７）に設け、その検知信号を脱臭装置（３）および空調装置（２）に入力して各システムの運転停止に関連づけて制御するようにしてもよい。
【００３５】
この場合の室内（７）のオゾン濃度も前記実施例と同様に、空調装置（２）の換気量および脱臭装置（３）の放電印加電圧と依存関係にあり、具体的には、室内（７）におけるオゾン濃度が基準値の０．１ｐｐｍより低い値であれば、空調装置（２）と脱臭装置（３）は、前記同様の交互に運転する制御を行い、逆に、オゾンセンサー（23）の検知によるオゾン濃度が基準値である０．１ｐｐｍより高い場合は、必要以上のオゾンが発生している状態にあることから、空調装置（２）を駆動して給排気することでオゾン濃度を希釈するように制御する。
【００３６】
このとき、室内（７）で検出されたオゾン濃度がより高い場合は、図６に示すように、濃度に応じて空調装置（２）の前記給排気能力を増加するように制御するとともに、逆に脱臭装置（３）を停止したり、あるいは高圧電源（19）の出力を低下させてオゾン量の発生を少なくするよう制御して濃度を基準値以内に低減してもよい。
【００３７】
さらに、臭気は、ゴミ収集場（１）に集積されたゴミ（９）の量にほぼ比例するものであることから、室内（７）内に、特に図示しないが重量センサーを設置し、ゴミの量を測定することで必要となる脱臭能力を算出し、算出値に応じて空調装置（２）および脱臭装置（３）を前記同様に関連づけて運転制御するようにしてもよい。
【００３８】
また、ゴミ収集場（１）におけるゴミの集積量が増えると生ゴミからの水分蒸発が増加して室内（７）の湿度が高くなるものであり、感応面でも臭気指数は湿度にほぼ比例することから、前記同様に湿度センサーを室内（７）に設置して湿度変化を測定し、必要となる脱臭能力を設定するようにしてもよい。
【００３９】
この場合、室内湿度が所定値より高くないときには空調装置（２）による給排気運転と脱臭装置（３）の運転とを交互に行い、それぞれの運転によって臭気を処理する。一方、湿度が所定値より高い場合は、多量の臭気物質が発生していると見做されることから、脱臭装置の高圧電源（19）の出力を増加して脱臭能力を高くし、また空調装置（２）による排気量を増加させる等の制御を行うものであり、さらに湿度が高いような場合には、空調ユニット（４）のオンオフ動作とは独立して脱臭装置（３）を連続に運転したり、脱臭動作時間を長くする等の制御を行って臭気を処理し、湿度が低下した時点で通常動作に戻るようにする。
【００４０】
上記各実施例構成によれば、脱臭装置（３）の運転は、処理空間であるゴミ収集場（１）に集積された臭気指数やオゾンの濃度、ゴミの量等に対応して行われるため、臭気の強弱に応じた能力で脱臭装置を運転することができ、効率的運転によって消費電力が少なく、さらに運転コストの低い脱臭機能を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、光触媒による脱臭装置を備えたゴミ収集場の脱臭システムに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の１実施形態を示すゴミ収集場脱臭システムの概略構成図である。
【図２】図１における脱臭装置の概略縦断面図である。
【図３】図１における脱臭装置と空調装置の運転動作と臭気レベルとの関係を示すタイミングチャート図である。
【図４】図１の構成に臭いセンサーほかの雰囲気検知センサーを設置した概略構成図である。
【図５】図４の構成における臭気指数の高い場合の脱臭装置と空調装置の運転動作と臭気レベルとの関係を示すタイミングチャート図である。
【図６】図５に対し脱臭運転を強くした場合を示すタイミングチャート図である。
【図７】従来の脱臭装置と空調装置の運転動作と臭気レベルとの関係を示すタイミングチャート図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  ゴミ収集場          ２  空調装置            ３  脱臭装置
４  空調ユニット        ５  給気口              ６  空調制御装置
７  室内                ８  排気口              ９  ゴミ
10  風路                11  光触媒モジュール    12  流入口
13  集塵フィルター      14  送風ファン          15  流出口
16  光触媒フィルタ      17  放電電極            18  対極
19  高圧電源部          20  高電圧トランス      21  オゾン分解触媒
22  臭いセンサー      23  オゾンセンサー
【図１】
2006340813.tif 000003
【図２】
2006340813.tif 000004
【図３】
2006340813.tif 000005
【図４】
2006340813.tif 000006
【図５】
2006340813.tif 000007
【図６】
2006340813.tif 000008
【図７】
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