(57)【要約】【課題】簡単な装置で、屋内空気浄化、屋内給気浄化、NOx汚染大気の浄化、緊急毒ガス対策という４つの用途を兼ねる多目的ガス処理装置、及びその運転方法とする。【解決手段】ガスを放電により分解して浄化する放電容器１８と、ＮＯｘ吸着材充填容器１９と、ミスト吸着剤充填容器２０の処理容器群を気体通過可能に順に接続し、この処理容器群の入口側に屋内吸気口２３と屋外吸排気口２５を選択的に接続し、また処理容器群の出口側に屋内排気口２５に排気するファンと、ＮＯｘ吸着材充填容器１９の上流側を閉じた状態で、容器内を減圧して屋外に排気する真空ポンプとを選択的に接続する。それにより屋内空気の浄化運転、その後のＮＯｘ吸着剤及びミスト吸着剤の再生運転、屋内給気のＮＯｘ吸着運転、ＮＯｘ吸着剤のみの再生運転、屋外に毒ガス充満時の給気浄化運転等の種々の目的の運転を可能とする。【選択図】図１
2008073642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス中の有毒成分を放電により分解して浄化する放電容器と、ＮＯｘ吸着材充填容器と、ミスト吸着剤容器の処理容器群を気体通過可能に順に接続し、
前記処理容器群の入口側に屋内吸気口と屋外吸気口を選択的に接続し、
前記処理容器群の出口側に屋内排気口に排気するファンと、少なくともＮＯｘ吸着材充填容器の入口側を閉じて容器内を減圧して屋外に排気する真空ポンプとを選択的に接続したことを特徴とする多目的ガス処理装置。
【請求項２】
ガス中の有毒成分を放電により分解して浄化する放電容器と、ＮＯｘ吸着材充填容器と、ミスト吸着剤容器の処理容器群を気体通過可能に順に接続し、
前記処理容器群の入口側に屋内吸気口と屋外吸排気口を選択的に接続し、
前記処理容器群の出口側に屋内排気口に排気するファンと、少なくともＮＯｘ吸着材充填容器の入口側を閉じて容器内を減圧して排気する真空ポンプとを選択的に接続し、
前記処理容器群の入口側に窒素ガスを供給可能に、第一バッファタンクを介して窒素ガス充填容器を接続し、
前記真空ポンプの排気を第二バッファタンクを介して屋外吸排気口に、または前記放電容器入口側に、或いは前記第一バッファタンクを介して窒素ガス充填容器側に対して選択的に接続したことを特徴とする多目的ガス処理装置。
【請求項３】
前記ファンにより屋内吸気口からの屋内空気を吸引し、前記処理容器群内を通過させて浄化し、屋内に供給することを特徴とする請求項１または２に記載の多目的ガス処理装置の運転方法。
【請求項４】
前記ファンにより屋外吸気口からの屋外空気を吸引し、前記処理容器群のうちＮＯｘ吸着材充填容器を通過させて浄化し、屋内に供給することを特徴とする請求項１または２に記載の多目的ガス処理装置の運転方法。
【請求項５】
前記ファンにより屋外吸気口から屋外空気を吸引し、前記処理容器群の全ての処理容器を通過させて浄化し、屋内に供給することを特徴とする請求項１または２に記載の多目的ガス処理装置の運転方法。
【請求項６】
前記ＮＯｘ吸着剤充填容器の上流側を閉鎖し、前記真空ポンプによりＮＯｘ吸着剤充填容器を減圧して吸着剤を再生し、屋外に排気することを特徴とする請求項１または２に記載の多目的ガス処理装置の運転方法。
【請求項７】
前記ＮＯｘ吸着材充填容器とミスト吸着材充填容器の最上流側を閉鎖し、前記真空ポンプにより各容器を減圧して各吸着剤を再生し、屋外に排気することを特徴とする請求項１または２に記載の多目的ガス処理装置の運転方法。
【請求項８】
前記窒素ガス充填容器は容器内のガス圧力と容器の弾性で所定の大きさに変形する容器であることを特徴とする請求項２記載の多目的ガス処理装置の運転方法。
【請求項９】
前記真空ポンプにより前記窒素ガス充填容器の窒素ガスを前記第一バッファタンクを介して前記放電容器及び前記ＮＯｘ吸着材充填容器に供給して該真空ポンプの屋外吸排気口への排気の過程で前記第一バッファタンク内のガスを第二バッファタンクに充填し、
次いで放電容器とＮＯｘ吸着剤充填容器間のガスの流通を制限した状態で前記真空ポンプにより前記ＮＯｘ吸着材充填容器を減圧して吸着剤からＮＯｘを脱離して再生し、前記ＮＯｘ吸着材充填容器内のガスを放電容器に供給し放電処理して前記脱離ＮＯｘガスを還元処理することを特徴とする請求項２記載の多目的ガス処理装置の運転方法。
【請求項１０】
請求項９記載のＮＯｘ吸着剤の処理後、前記真空ポンプにより前記放電容器及びＮＯｘ吸着材充填容器を介して屋外吸排気口から屋外空気を吸引する過程で、前記放電容器及びＮＯｘ吸着剤充填容器並びに真空ポンプ内のガスを窒素ガス充填容器に戻し、且つ前記第２バッファタンク内のガスを前記第一バッファタンクに充填することを特徴とする請求項２記載の多目的ガス処理装置の運転方法。
【請求項１１】
請求項９記載のＮＯｘ吸着剤の処理後、真空ポンプにより屋内吸気口からの屋内空気を吸引し、前記ＮＯｘ吸着剤の再生処理により酸素濃度が高くなったガスが充填された放電容器及び前記ＮＯｘ吸着材充填容器を通して屋外に排気し、前記窒素ガス充填容器内に高純度の窒素ガスを充填することを特徴とする請求項２記載の多目的ガス処理装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋内空気及び屋外大気に対する空気清浄機として利用することができるようにした多目的ガス処理装置及びその運転方法に関する。  
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅の高気密化が進むに伴い、シックハウス症候群が問題となっている。その主原因は、家具や建材等の放出するホルムアルデヒド等の揮発性有機化合物（ＶＯＣ)である。その対策としては、強制換気装置を24時間駆動させることが必要である。しかし、換気量を多くすると、空調負荷が増大する。そのため、熱交換機能を有する換気装置も市販されているが、熱交換の効率には限界がある。そこで、屋内用空気清浄機として、放電を応用する装置が市販されている。ＶＯＣに対しては、放電により酸化分解し、水や二酸化炭素に転換することにより除去を行う。このような放電処理は、殺菌作用も有していることから、屋内空気の殺菌にも利用可能である。このような空気清浄機を用いれば、換気量を最小限に抑えることができ、空調負荷の低減が可能となる。
【０００３】
一方、混雑した道路沿いではディーゼル車からの排ガスによるＮＯｘ汚染が深刻である。その対策として、エンジンの改良、排ガスの再循環、触媒を用いたＮＯｘ除去装置等の開発が進められている。
【０００４】
さらに、近年、生物・化学兵器が現実的脅威となっている。これに対する有効な対策はシェルターの多数配置である。シェルター用の空気清浄機として、放電を利用する方法は、細菌と化学物質の種類を問わず除去できることから、有望な方法と考えられている。
【０００５】
なお、吸着剤を併用した放電ガス処理方法は特開２００１−３００２４９号公報に、また、ガス再生式吸蔵放電によるＮＯｘ処理については特開２００５−１６９２２１号公報に、また、ガス置換式吸蔵放電によるＮＯｘ処理については特開２００５−２７０７９５号公報に、更に、真空ポンプを用いずにガス置換を可能とし、置換用の窒素ガスを繰り返し使用できるようにして少量の窒素ガスで大量の処理を可能とするガス置換・回収手法は特願２００６−１９３５３２号公報に本発明者等により開示している。
【特許文献１】特開２００１−３００２４９号公報
【特許文献２】特開２００５−１６９２２１号公報
【特許文献３】特開２００５−２７０７９５号公報
【特許文献４】特願２００６−１９３５３２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
屋内空気の殺菌やＶＯＣの除去を放電で行う装置は既に市販されている。放電はこのような目的には有用であり、十分な除去効果を有する。ただし、空気中で放電すれば必ずオゾンやＮＯｘが生成する。水蒸気も含んでいる場合には、硝酸ミストも生成する。それらの発生量は微量であるため、短時間の使用では問題ない。オゾンは自然分解して酸素に戻る。しかし、気密性の高い空間で長時間使用すると、ＮＯｘや硝酸が蓄積する恐れがある。特に、微量な硝酸ミストは、有効な計測方法がなく、生成量を正確に把握することが困難であるが、付着等により蓄積すれば有毒性の高い、危険な状態となる。このような有害副成物を除去するには、吸着材を用いた処理が必要となるが、それに伴い、吸着材の再生処理や、再生時に脱離する有毒ガスの廃棄が必要となり、費用対効果の面で、設置が困難な状況である。
【０００７】
また、ディーゼル排ガスによるＮＯx汚染に対する対策としては、ディーゼル車の排ガス規制強化と、それに対応するための技術開発が進められているが、未だ、汚染の深刻な地域に対して十分な効果を挙げるには至っていない。そこで、ＮＯｘ大気汚染の深刻な地域に、大型のＮＯｘ除去装置を設置する方法も検討されているが、効果を発揮するためには、大量の空気を素早く処理することが必要であり、所要エネルギー量が大きくなる。このため、費用対効果の面で、実用化が困難な状況である。さらに、このようなＮＯｘ汚染大気を屋内に給気することは問題であり、吸着材等でＮＯｘを除去した後に屋内給気を行うべきであるが、装置コストに加えて、吸着材の再生処理等にコストがかかり、やはり費用対効果の面で普及はしていない。
【０００８】
また、近年、テロや戦争による生物・化学兵器の使用が現実的脅威となってきている。このような緊急時の毒ガスに対する有効な対策としては、空気清浄機能を有するシェルターを多数設置することが望ましいが、費用対効果の観点から、そのような対策は進んでいない。
【０００９】
したがって本発明は、放電を応用した空気清浄機の運用方法に関して、屋内空気浄化、屋内給気浄化、ＮＯｘ汚染大気の浄化、緊急毒ガス対策という４つの用途を兼ねる空気清浄機として利用することができるようにした多目的ガス処理装置及びその運転方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記課題を解決するため、下記のような構成のシステムを採用し、またそのシステムの運用を行う。即ち、
［装置構成1］
放電を用いた空気清浄装置と、その後処理用にＮＯｘ吸着装置と硝酸ミスト吸着装置を備え、その全体または一部に真空ポンプ或いはファンを作用させる構成とする。
［運用方法1］
１．１   屋内空気の浄化
汚染された屋内空気の浄化を行うには、屋内の汚染空気を放電により浄化を行った後、放電で生成したＮＯｘをＮＯｘ吸着材で吸着し、放電で生成した硝酸ミストを活性炭等のミスト吸着材で吸着し、再び屋内へ供給する。吸着材の吸着量が増加し、吸着性能が低下した場合には、加熱あるいは減圧処理によりNOxと硝酸を脱離させ、屋外へ排出する。
【００１１】
１．２   屋内給気のNOx除去
換気用の吸引空気がNOxで汚染されている場合には、ＮＯｘ吸着材を通過させることにより、ＮＯｘを除去した空気を屋内に供給する。吸着材の吸着量が増加し、吸着性能が低下した場合には、加熱あるいは減圧処理によりＮＯｘを脱離させ、屋外へ排出する。
１．３   NOx汚染大気の浄化 
上記１．２において、屋内給気のNOx除去を行うことにより、ＮＯｘ吸着材へのＮＯｘ吸着量が増加し、吸着性能が低下した場合に、加熱あるいは減圧処理によりＮＯｘを脱離させ、吸着材を再生するが、その時間帯を深夜等の汚染や歩行者の少ない時間帯に行うことにより、汚染ピーク時の大気中ＮＯｘ濃度を低減させるとともに、吸着材再生時の脱離ガスが歩行者へ悪影響を及ぼすのを回避する。
１．４   緊急毒ガス充満時の給気浄化
生物・化学兵器の使用等により屋外大気の毒性が強い場合には、換気用の吸引大気を放電処理することにより浄化し、放電により生成したＮＯｘや硝酸ミストを吸着材で除去した後、屋内へ給気する。吸着材の吸着量が増加し、吸着性能が低下した場合には、加熱あるいは減圧処理によりＮＯｘと硝酸を脱離させ、屋外へ排出する。
【００１２】
［装置構成２］
放電を用いた空気清浄装置と、その後処理用にＮＯｘ吸着装置と硝酸ミスト吸着装置を備えた上記１の構成に加えて、ＮＯｘ吸着材の再生時の流通ガスとして用いる窒素ガスの製造装置と窒素ガス充填容器を備えた構成である。窒素ガス製造装置は、窒素ガスの高圧ボンベで代用可能である。
【００１３】
［運用方法２］
上記の１．３以外は同様な運用方法である。
２．１  ＮＯｘ汚染大気の浄化
上記  １．２において、屋内給気のＮＯｘ除去を行うことにより、ＮＯｘ吸着材のＮＯｘ吸着量が増加し、吸着性能が低下した場合に、加熱あるいは減圧処理によりＮＯｘを脱離させて、吸着材を再生するが、その際に、NOx吸着材充填容器と放電容器内のガスを、窒素ガス充填容器中の窒素ガスと置換することにより、還元雰囲気において、吸着材からNOxを脱離させ、放電によりNOxを還元あるいは分解処理する。処理後のガスは、酸素濃度が１％程度以下の場合には、窒素ガス充填容器に戻し、NOx還元処理用ガスとして再利用する。処理後のガスの酸素濃度が1％程度を越えた場合には、屋外へ放出する。
【００１４】
上記のような本発明は、より具体的には下記のような手法を採用する。即ち本発明に係る多目的ガス処理装置は前記課題を解決するため、ガス中の有毒成分を放電により分解して浄化する放電容器と、ＮＯｘ吸着材充填容器と、ミスト吸着剤容器の処理容器群を気体通過可能に順に接続し、前記処理容器群の入口側に屋内吸気口と屋外吸気口を選択的に接続し、前記処理容器群の出口側に屋内排気口に排気するファンと、少なくともＮＯｘ吸着材充填容器の入口側を閉じて容器内を減圧して屋外に排気する真空ポンプとを選択的に接続したことを特徴とする。
【００１５】
また本発明に係る他の多目的ガス処理装置は、ガス中の有毒成分を放電により分解して浄化する放電容器と、ＮＯｘ吸着材充填容器と、ミスト吸着剤容器の処理容器群を気体通過可能に順に接続し、前記処理容器群の入口側に屋内吸気口と屋外吸排気口を選択的に接続し、前記処理容器群の出口側に屋内排気口に排気するファンと、少なくともＮＯｘ吸着材充填容器の入口側を閉じて容器内を減圧して排気する真空ポンプとを選択的に接続し、前記処理容器群の入口側に窒素ガスを供給可能に、第一バッファタンクを介して窒素ガス充填容器を接続し、前記真空ポンプの排気を第二バッファタンクを介して屋外吸排気口に、または前記放電容器入口側に、或いは前記第一バッファタンクを介して窒素ガス充填容器側に対して選択的に接続したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る多目的ガス処理装置の運転方法は、前記多目的ガス処理装置について、前記ファンにより屋内吸気口からの屋内空気を吸引し、前記処理容器群内を通過させて浄化し、屋内に供給することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る他の多目的ガス処理装置の運転方法は、前記多目的ガス処理装置について、前記ファンにより屋外吸気口からの屋外空気を吸引し、前記処理容器群のうちＮＯｘ吸着材充填容器を通過させて浄化し、屋内に供給することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る他の多目的ガス処理装置の運転方法は、前記多目的ガス処理装置について、前記ファンにより屋外吸気口から屋外空気を吸引し、前記処理容器群の全ての処理容器を通過させて浄化し、屋内に供給することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る他の多目的ガス処理装置の運転方法は、前記多目的ガス処理装置について、前記ＮＯｘ吸着剤充填容器の上流側を閉鎖し、前記真空ポンプによりＮＯｘ吸着剤充填容器を減圧して吸着剤を再生し、屋外に排気することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る他の多目的ガス処理装置の運転方法は、前記多目的ガス処理装置について、前記ＮＯｘ吸着材充填容器とミスト吸着材充填容器の最上流側を閉鎖し、前記真空ポンプにより各容器を減圧して各吸着剤を再生し、屋外に排気することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る他の多目的ガス処理装置の運転方法は、前記多目的ガス処理装置について、前記窒素ガス充填容器は容器内のガス圧力と容器の弾性で所定の大きさに変形する容器であることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る他の多目的ガス処理装置の運転方法は、前記多目的ガス処理装置について、前記真空ポンプにより前記窒素ガス充填容器の窒素ガスを前記第一バッファタンクを介して前記放電容器及び前記ＮＯｘ吸着材充填容器に供給して該真空ポンプの屋外吸排気口への排気の過程で前記第一バッファタンク内のガスを第二バッファタンクに充填し、次いで放電容器とＮＯｘ吸着剤充填容器間のガスの流通を制限した状態で前記真空ポンプにより前記ＮＯｘ吸着材充填容器を減圧して吸着剤からＮＯｘを脱離して再生し、前記ＮＯｘ吸着材充填容器内のガスを放電容器に供給し放電処理して前記脱離ＮＯｘガスを還元処理することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る他の多目的ガス処理装置の運転方法は、前記多目的ガス処理装置について、前記ＮＯｘ吸着剤の処理後、前記真空ポンプにより前記放電容器及びＮＯｘ吸着材充填容器を介して屋外吸排気口から屋外空気を吸引する過程で、前記放電容器及びＮＯｘ吸着剤充填容器並びに真空ポンプ内のガスを窒素ガス充填容器に戻し、且つ前記第２バッファタンク内のガスを前記第一バッファタンクに充填することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係る他の多目的ガス処理装置の運転方法は、前記多目的ガス処理装置について、前記ＮＯｘ吸着剤の処理後、真空ポンプにより屋内吸気口からの屋内空気を吸引し、前記ＮＯｘ吸着剤の再生処理により酸素濃度が高くなったガスが充填された放電容器及び前記ＮＯｘ吸着材充填容器を通して屋外に排気し、前記窒素ガス充填容器内に高純度の窒素ガスを充填することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は上記のように構成したので、放電を応用した空気清浄機の運用方法に関して、屋内空気浄化、屋内給気浄化、ＮＯｘ汚染大気の浄化、緊急毒ガス対策という４つの用途を兼ねる空気清浄機として利用することができ、総合的な費用対効果を大幅に向上させるるようにした多目的ガス処理装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明は簡単な装置で、屋内空気浄化、屋内給気浄化、NOx汚染大気の浄化、緊急毒ガス対策という４つの用途を兼ねる空気清浄機として利用可能とするという課題を、ガスを放電により分解して浄化する放電容器と、ＮＯｘ吸着材充填容器と、ミスト吸着剤容器の処理容器群を気体通過可能に順に接続し、前記処理容器群の入口側に屋内吸気口と屋外吸気口を選択的に接続し、前記処理容器群の出口側に屋内排気口に排気するファンと、少なくともＮＯｘ吸着材充填容器の入口側を閉じて容器内を減圧して屋外に排気する真空ポンプとを選択的に接続し、これを所定の手法で運転することにより実現した。
【実施例１】
【００２７】
本発明の代表的装置構成例を図１に示す。図1に示す例は、放電容器１８、ＮＯｘ吸着材充填容器１９、ミスト吸着材充填容器２０と送風用のファン２１、減圧用の真空ポンプ２２及びバルブＶ１〜Ｖ１０で構成されている。
【００２８】
運用方法としては、以下の４通りの方法で運用することができる。
１．１  屋内空気の浄化
屋内の空気がホルムアルデヒド等の揮発性有機化合物あるいは細菌やウィルス等の微生物で汚染された場合に、汚染空気の浄化を放電により行う。放電により微生物は死滅し、揮発性有機化合物は酸化分解し、ほとんどは水や炭酸ガスとなるが、有害副成物としてＮＯｘやオゾン、硝酸ミストが生成される。ＮＯｘはＮＯｘ吸着材を通過させることにより吸着し、硝酸ミストも活性炭等のミスト吸着材により吸着する。オゾンはこれらの吸着層を通過する際に酸素分子に戻る。このようにして浄化された空気を屋内に再度供給する。各吸着材の吸着量が増加し、吸着性能が低下した場合には、減圧処理によりＮＯｘと硝酸を脱離させ、屋外へ排出する。排出する時間帯を深夜等の人通りの少ない時間帯に設定すれば、屋外環境への悪影響は回避できる。具体的な操作方法は以下の通りである。初期状態では、バルブは全て閉じているものとする。
【００２９】
（屋内空気浄化運転）： 図２に示すようにバルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５を開き、ファン２１を駆動することにより、屋内吸気口２３より汚染した屋内空気を放電容器１８に供給し、図示していない電源より電力を供給し、放電を生成することにより汚染空気の浄化を行った後、副成物のＮＯｘをＮＯｘ吸着材充填容器１９にて吸着し、硝酸ミストをミスト吸着材充填容器２０にて吸着した後、屋内排気口２４より屋内へ給気する。運転終了後、バルブを全て閉じる。
【００３０】
（吸着材再生運転）： 図３に示すようにバルブＶ３、Ｖ４、Ｖ６、Ｖ７を開き、真空ポンプ２２を駆動することにより、ＮＯｘ吸着材充填容器１９とミスト吸着材充填容器２０を減圧する。これによりＮＯｘと硝酸ミストが脱離し、屋外吸排気口２５より屋外へ放出されると共に、吸着材が再生される。なお、減圧の他に加熱によっても吸着材からの脱離を行うことができる。この場合には、真空ポンプ２２は送風ファンで代用できる。運転終了後、バルブを全て閉じる。
【００３１】
１．２  屋内給気のＮＯｘ除去
ディーゼル車や工場・発電所からの排ガスにより屋外の大気がＮＯｘで汚染されている場合には、換気用の屋外空気をＮＯｘ吸着材によりＮＯｘを除去した後、屋内に供給する。吸着材の再生運転に関しては、下記１．３による。具体的な操作方法は以下の通りである。初期状態では、バルブは全て閉じているものとする。
【００３２】
（ＮＯｘ吸着運転）： 図４に示すようにバルブＶ８、Ｖ２、Ｖ９、Ｖ５を開き、ファン２１を駆動することにより、屋外吸排気口２５より吸引した屋外大気をＮＯｘ吸着材充填１９に流通させ、ＮＯｘを吸着除去した後、屋内排気口２４より屋内へ給気する。運転終了後、バルブを全て閉じる。
【００３３】
１．３   ＮＯｘ汚染大気の浄化 
上記１．２において、ＮＯｘ吸着材のＮＯｘ吸着量が飽和した場合に、減圧処理によりＮＯｘを脱離させ、吸着材を再生するが、その際に、吸着したＮＯｘは屋外に再放出することになる。そこで、再放出の時間帯を深夜等の汚染が少なく、人通りの少ない時間帯を選択することにより、屋外大気を再汚染するという問題は回避される。むしろ、ＮＯｘ吸着運転時には、屋外大気中の汚染濃度を低減させる効果を有する。特に、汚染のピーク時間帯における汚染濃度の低減に有効である。具体的な操作方法は以下の通りである。初期状態では、バルブは全て閉じているものとする。
【００３４】
（ＮＯｘ吸着材の再生運転）： 図５に示すようにバルブＶ９、Ｖ６、Ｖ７を開き、真空ポンプ２２を駆動することによりＮＯｘ吸着材充填容器１９を減圧し、ＮＯｘを脱離させ、屋外吸排気口２５より屋外に放出する。運転終了後、バルブを全て閉じる。
【００３５】
１．４   緊急毒ガス充満時の給気浄化
生物・化学兵器の使用や火山の噴火、大規模化学火災等により屋外大気の毒性が強い場合には、換気用に吸引した屋外空気を放電処理することにより浄化する。放電処理では、ほとんどの有毒な化学種を分解処理できる他、ウイルスや細菌等の微生物も死滅させることができる。近年の住宅等の建築物は気密性が向上しているために、このような非常時には、本運転方法により、簡易毒ガスシェルターとして機能させることができる。
【００３６】
放電により生成したNOxや硝酸ミストは、吸着材で除去した後、屋内へ給気する。吸着材への吸着量が増加し、吸着性能が低下した場合には、減圧処理によりＮＯｘと硝酸を脱離させ、屋外へ排出する。なお、このような吸着材再生運転時には、屋内へ浄化空気を供給することができない。吸着材の再生は、減圧処理であれば短時間で再生が終わるため、浄化空気の供給を一時的に停止することは問題ない場合が多い。しかし、一時的にも浄化空気の供給を停止できない場合には、あらかじめ予備の吸着材充填容器も用意しておき、交代で使用することにより、浄化空気を連続的に供給することも可能である。具体的な操作方法は以下の通りである。初期状態では、バルブは全て閉じているものとする。
【００３７】
（給気浄化運転）：図６に示すようにバルブＶ１０、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４，Ｖ５を開き、ファン２１を駆動することにより、屋外吸排気口２５より汚染した屋外空気を吸引し、放電容器１８に供給する。図示していない電源より電力を供給し、放電を生成することにより汚染空気の浄化を行った後、副成物のNOxをNOx吸着材充填容器１９にて吸着し、硝酸ミストをミスト吸着材充填容器２０にて吸着した後、屋内排気口２４より屋内へ給気する。運転終了後、バルブを全て閉じる。なお、吸着材再生運転は、前記１．１の吸着材再生運転と同様にして行うことができる。
【００３８】
［実施例２］
本発明の別の装置構成例を図７に示す。本実施例では、図１の構成に加えて、バルーン型窒素ガス充填容器２６、第一バッファタンク２７、第二バッファタンク２８、窒素ガス製造装置２９、バルブＶ１１〜Ｖ１７が設置されている。窒素ガスは、ＮＯｘ吸着材の脱離用のガスとして用いる。窒素ガス製造装置は、窒素ガスの高圧ボンベで代用可能である。
【００３９】
用途は実施例１と同じ４通りの方法で運用することができ、１．３以外は全く同じ運用方法である。１．３のＮＯｘ汚染大気の浄化に関しては、本実施例では、下記に述べるようにＮＯｘ吸着材の再生時において、脱離したＮＯｘを放電処理により分解した後、屋外に放出することで、積極的に屋外大気の浄化作用を果たすことが可能となる。
【００４０】
操作方法としては、１．３以外の運用方法では、バルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１５、Ｖ１７を閉じておき、バルブＶ１３、Ｖ１４、Ｖ１６を開いておく以外は、全く同じであり、図２と図８、図３と図９、図４と図１０、図６と図１１とを対応させて図示しており、作動はほぼ同様であるのでその説明は省略する。以下に、ＮＯｘ汚染大気の浄化を行う場合の運用方法について説明する。
【００４１】
２．１  ＮＯｘ汚染大気の浄化 
屋外大気がＮＯｘで汚染されている場合、１．２に従い、屋内給気のＮＯｘ除去を行うが、ＮＯｘ吸着材へのＮＯｘ吸着量が飽和した場合には、減圧処理によりＮＯｘを脱離させて、吸着材を再生する。この際、脱離したＮＯｘを放電により分解処理した後、屋外に放出する。ＮＯｘの放電処理には電力が必要であるため、公共施設以外でこのような運用方法を採用することは、通常では困難である。しかし、行政により装置・運転コストの補助が行われれば、商業施設や一般家屋、集合住宅等で幅広く、NOx浄化運転を行うことができ、大気汚染の防止に十分な効果を発揮することが期待される。具体的な操作方法は以下の通りである。初期状態では、バルブは全て閉じているものとする。
【００４２】
（ＮＯｘ吸着材の再生運転）： 図１２に示すようにバルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１０、Ｖ２、Ｖ９、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ１３、Ｖ１４を開き、放電容器１８、ＮＯｘ吸着材充填容器１９及び真空ポンプ２２内のガスを、バルーン型窒素ガス充填容器２６中の窒素ガスと置換すると共に、第一バッファタンク２７内のガスを第二バッファタンク２８内のガスと置換する。バッファタンクの役割は、置換動作における酸素混合の抑制であり、詳細は前記特許文献４に開示している。 
【００４３】
次いで図１３に示すようにバルブＶ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ１４を閉じ、Ｖ１６を開く。真空ポンプ２２を駆動し、バルブＶ２の開度を調節することによりＮＯｘ吸着材充填容器１９内を減圧し、吸着したＮＯｘを脱離させる。ガス組成は窒素ガスと酸素・ＮＯｘの混合ガスであり、酸素濃度は１％程度以下に抑えられているとする。真空ポンプ２２の排気は放電容器１８に導入され、図示されていない電源より電力を供給することにより放電を生成し、ＮＯｘを還元処理する。
【００４４】
放電処理終了後の酸素濃度が１％程度以下の場合には、 図１４に示すようにバルブＶ１４、Ｖ１５、Ｖ１２、Ｖ１１を開き、Ｖ１０を閉じ、真空ポンプ２２を駆動することにより、放電容器１８、ＮＯｘ吸着材充填容器１９及び真空ポンプ２２内のガスをバルーン型窒素ガス充填容器２６へ戻し、還元処理用ガスとして再利用する。この際に、第二バッファタンク２８内のガスは第一バッファタンク２７内へ充填される。 
【００４５】
また、放電処理終了後、ＮＯｘ分解等により酸素濃度が１％程度を越えた場合には、 図１５に示すようにバルブＶ１、Ｖ１３、Ｖ１４を開き、Ｖ１０、Ｖ１６を閉じ、真空ポンプ２２を駆動することにより、処理済みのガスを屋外吸排気口２５より屋外に放出すると共に、屋内吸気口２３より屋内空気を充填する。さらに、バルーン型窒素ガス充填容器２６には、バルブＶ１７を開き、窒素ガス製造装置２９より窒素ガスを補給する。運転終了後は、バルブを全て閉じる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、屋内用及び屋外用の空気清浄機として多目的に利用可能である。具体的な用途としては、(1)屋内空気の滅菌と有毒ガス分解処理、(2)ＮＯｘで汚染された屋外空気を屋内へ給気するする際のＮＯｘ除去、(3)ＮＯｘで汚染された屋外大気の浄化、(4)非常事態で屋外に毒ガスが充満した場合における屋内給気の浄化、という少なくとも４通りの目的に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施例の基本構成図である。
【図２】同実施例における屋内空気の浄化運転時の図である。
【図３】同実施例における屋内空気浄化後の吸着剤再生運転時の図である。
【図４】同実施例における屋内給気のＮＯｘ吸着運転時の図である。
【図５】同実施例におけるＮＯｘ吸着剤の再生運転時の図である。
【図６】同実施例における緊急毒ガス充満時の給気浄化運転時の図である。
【図７】本発明の第２実施例の基本構成図である。
【図８】同実施例における屋内空気の浄化運転時の図である。
【図９】同実施例における屋内空気浄化後の吸着剤再生運転時の図である。
【図１０】同実施例における屋内給気のＮＯｘ吸着運転時の図である。
【図１１】同実施例における緊急毒ガス充満時の給気浄化運転時の図である。
【図１２】同実施例におけるＮＯｘ吸着剤の再生運転時の第１の態様を示す図である。
【図１３】同実施例におけるＮＯｘ吸着剤の再生運転時の第２の態様を示す図である。
【図１４】同実施例におけるＮＯｘ吸着剤の再生運転時の第３の態様を示す図である。
【図１５】同実施例におけるＮＯｘ吸着剤の再生運転時の第４の態様を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１８  放電容器
１９  ＮＯｘ吸着材充填容器
２０  ミスト吸着材充填容器
２１  ファン
２２  真空ポンプ
２３  屋内吸気口
２４  屋内排気口
２５  屋外吸排気口
Ｖ１〜１７  バルブ
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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