(57)【要約】【課題】吸着部の再生を実現し、煩雑な運転管理をせずに換気ガスを確実に浄化する。【解決手段】酸素の共存する換気ガス（Ｘ）が導入され、放電処理により当該換気ガス中に含むＮＯｘの構成成分であるＮＯを酸化してＮＯ2を生成する放電部１１と、この生成されたＮＯ2を吸着除去し、浄化された浄化ガスを排出する吸着部１２と、放電部及び吸着部に跨って設けたバイパス管路１５上に設けられ、酸素を含まない還元ガスを生成する還元ガス供給装置１６と、ガス排出路と還元ガス流路との選択によって換気ガス（Ｘ）と還元ガス（Ｙ）とを交互に放電部１１に導入し、還元ガス（Ｙ）の導入時に放電部による放電処理により吸着部に吸着されている有害物質を、無害なガスに還元分解させつつ還元ガス供給装置１６に通して循環させて吸着部１２を再生する切替え制御手段１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ、２１，２２とを設けた換気ガス浄化装置である。【選択図】      図１
2008029994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素の共存する換気ガスのガス排出路上に設けられ、放電処理により当該換気ガス中に含むＮＯｘ（窒素酸化物）の構成成分であるＮＯ（一酸化窒素）を酸化させてＮＯ2（２酸化窒素）を生成する放電部と、
この放電部によって生成されたＮＯ2を吸着除去し、浄化された浄化ガスを排出する吸着部と、
前記放電部及び前記吸着部に跨って設けた還元ガス流路上に設けられ、酸素を含まない還元ガスを生成する還元ガス供給装置と、
前記ガス排出路と前記還元ガス流路との選択によって前記換気ガスと前記還元ガスとを交互に前記放電部に導入し、当該還元ガスの導入時に前記放電部による放電処理により前記吸着部に吸着されている有害物質であるNO２を、無害なガスへ還元分解させつつ前記還元ガス供給装置に通して循環させて前記吸着部を再生する切替え制御手段とを備えたことを特徴とする換気ガス浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の換気ガス浄化装置において、
前記放電部の電極構成は、第１の導体電極と、この第１の導体電極に対向する第２の導体電極と、少なくとも一方の導体電極を覆う誘電体とからなり、
これら第１の導体電極と第２の導体電極との距離をｄ（ｃｍ）、当該第１および第２の導体電極間の印加ピーク電圧の絶対値をＶｐ（ｋｖ）とした場合、
距離的平均電界強度Ｅ＝Ｖｐ／ｄに基づき、当該距離的平均電界強度ＥがＥ＞４０（ｋｖ／ｄ）を満足するように設定することを特徴とする換気ガス浄化装置。
【請求項３】
請求項１に記載の換気ガス浄化装置において、
前記還元ガス供給装置で生成して前記放電部に導入する還元ガスはＮ2（窒素ガス）であることを特徴とする換気ガス浄化装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の換気ガス浄化装置において、
前記放電部の入側に接続されるガス排出路にＮＯｘ濃度センサを設け、
前記切替え制御手段は、前記換気ガスの放電部への導入時に前記ＮＯｘ濃度センサで測定されたＮＯｘ量を積算し、この積算ＮＯｘ量が予め定める前記吸着部の吸着飽和前の規定量に達したときに前記還元ガス流路を選択し、前記還元ガス供給装置から還元ガスを放電部に導入することを特徴とする換気ガス浄化装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか一項に記載の換気ガス浄化装置において、
前記吸着部もしくは還元ガス流路中に、当該吸着部に吸着されている有害物質を離脱させるための加熱手段を設けたことを特徴とする換気ガス浄化装置。
【請求項６】
酸素の共存する換気ガスに対して放電部で放電処理を実施し、当該換気ガス中のＮＯｘの構成成分であるＮＯを酸化させてＮＯ2を生成する放電ステップと、
この放電ステップにより生成されたＮＯ２を吸着部で吸着除去し、浄化された浄化ガスを排出する吸着ステップと、
前記換気ガスの前記放電部への導入時にＮＯｘ量を積算し、この積算ＮＯｘ量が前記吸着部の吸着飽和前の規定量に達したか否かを吸着量判断ステップと、
前記積算ＮＯｘ量が前記吸着部の吸着飽和前の規定量に達したに還元ガス供給系に切替え、当該還元ガス供給系から酸素の含まない還元ガスを放電処理中の前記放電部に導入し、前記吸着部に吸着されている有害物質を還元分解しつつ当該吸着部を再生する再生処理ステップとを有することを特徴とする換気ガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有害物質を含む換気ガスを浄化する換気ガス浄化装置およびその浄化方法に係り、特にトンネルや地下駐車場等の換気ガス、車両の多い交差点の沿道排ガス等のごとく常温・低濃度の有害物質を含む換気ガスを浄化する換気ガス浄化装置およびその浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、酸性雨等による周辺環境汚染が問題となりつつあるが、これに伴ってトンネルや地下駐車場等の換気ガス、車両の多い交差点の沿道排ガスなどに含まれる窒素酸化物（以下、ＮＯｘと呼ぶ）などの有害物質の排出規制が次第に強化されてきている。
【０００３】
しかし、現状の沿道排ガスを含む換気ガスはガス性状が常温の空気となっている。その結果、従来一般に使用されている燃焼排ガス中のＮＯｘ浄化触媒は、ガス温度が低いために活性化しないことから、前述した換気ガスの浄化には使用できない。
【０００４】
そこで、従来、常温の酸素共存下における換気ガス中に含まれるＮＯｘ等を除去する方法として、主として２つの浄化方法が提案されている。
【０００５】
その１つの浄化方法は、換気ガス中のＮＯｘ（構成成分は一酸化窒素ＮＯと二酸化窒素ＮＯ2）を吸着剤で吸着し除去する乾式のＮＯｘ吸着除去法が使用されている。特に、ＮＯｘ中のＮＯ2が吸着され易い性質をもっているので、換気ガス中のＮＯ2を容易に吸着除去することが可能である。このＮＯｘ吸着除去法は、ＮＯ2の吸着飽和前に新たな吸着剤を交換することにより、ＮＯｘの除去性能を維持することができる。
【０００６】
しかし、換気ガス中のＮＯｘは、通常，約９割のＮＯと残り１割のＮＯ2との構成成分からなるため、吸着剤によるＮＯ2の吸着除去だけではNOｘとしての除去効率が悪い。
【０００７】
そこで、この乾式のＮＯｘ吸着除去法は、吸着剤に吸着させる前に換気ガス中にオゾンＯ3を添加してＮＯをＮＯ2に変換し、吸着剤によるＮＯｘ除去量を増やしている。
【０００８】
また、乾式のＮＯｘ吸着除去法は、ＮＯ2を十分に吸着した使用済みの吸着剤を、一旦別の再生工場に運び込んだ後、高温加熱処理や薬剤洗浄などを行って再使用可能な状態に再生し、新たに再利用する方法が考えられている（特許文献１参照）。
【０００９】
他のもう１つの浄化方法は、ＮＯｘをアルカリ溶液で吸収して除去する湿式のＮＯｘ吸収除去法が使用されている。この湿式のＮＯｘ吸収除去法は、換気ガス中にアルカリ溶液を噴霧したり、換気ガスをアルカリ溶液中に送り込んでバブリングさせることにより、酸性ガスであるＮＯｘを吸収除去する方法である（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−２４５７９号公報（図１）
【特許文献２】特開平６−９９０３０号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、以上のような乾式のＮＯｘ吸着除去法や湿式のＮＯｘ吸収除去法を用いた浄化方法では、比較的手軽に吸着剤を使用することができ、またＮＯｘをアルカリ溶液に吸収させて大気中に出さないこと等から実用化されつつある。
【００１１】
しかしながら、乾式のＮＯｘ吸着除去法は、再生工場による吸着剤の新たな再生処理やＮＯ2の吸着飽和前の吸着剤の交換処理が必要となるので、運転管理やメンテナンスが煩雑、かつ、コスト高となる問題がある。
【００１２】
また、湿式のＮＯｘ吸収除去方法は、湿式処理であることから、ＮＯｘ吸収液の新たな配水処理設備が必要となり、また配水処理設備の運転管理、設備コスト、設置スペースの増加などの問題が出てくる。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、簡素な構成で吸着部の再生処理を実現し、長期にわたって安定、かつ、煩雑な運転管理を行うことなく有害物質を含む換気ガスを確実に浄化する換気ガス浄化装置およびその浄化方法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】
【００１４】
（１）  上記課題を解決するために、本発明に係る換気ガス浄化装置は、  酸素の共存する換気ガスのガス排出路上に設けられ、放電処理により当該換気ガス中に含むＮＯｘの構成成分であるＮＯを酸化させてＮＯ2を生成する放電部と、この放電部によって生成されたＮＯ2を吸着除去し、浄化された浄化ガスを排出する吸着部と、前記放電部及び前記吸着部に跨って設けた還元ガス流路上に設けられ、酸素を含まない還元ガスを生成する還元ガス供給装置と、前記ガス排出路と前記還元ガス流路との選択によって前記換気ガスと前記還元ガスとを交互に前記放電部に導入し、当該還元ガスの導入時に前記放電部による放電処理により前記吸着部に吸着されている有害物質であるNO2を、無害なガスに還元分解させつつ前記還元ガス供給装置に通して循環させて前記吸着部を再生する切替え制御手段とを備えた構成である。
【００１５】
なお、前記放電部の電極構成としては、第１の導体電極と、この第１の導体電極に対向する第２の導体電極と、少なくとも一方の導体電極を覆う誘電体とからなり、これら第１の導体電極と第２の導体電極との距離をｄ（ｃｍ）、当該第１および第２の導体電極間の印加ピーク電圧の絶対値をＶｐ（ｋｖ）とした場合、距離的平均電界強度Ｅ＝Ｖｐ／ｄに基づき、当該距離的平均電界強度ＥがＥ＞４０（ｋｖ／ｄ）を満足するように設定するのが好ましい。また、前記還元ガス供給装置で生成する還元ガスは酸素を含まないＮ2が好ましい。
【００１６】
（２）  また、本発明に係る換気ガス浄化装置は、前述した（１）項の構成に新たに、前記放電部の入側に接続されるガス排出路にＮＯｘ濃度センサを設け、また、前記切替え制御手段としては、前記換気ガスの放電部への導入時に前記ＮＯｘ濃度センサで測定されたＮＯｘ量を積算し、この積算ＮＯｘ量が予め定める前記吸着部の吸着飽和前の規定量に達したときに前記還元ガス流路を選択し、前記還元ガス供給装置から還元ガスを放電部に導入する構成である。
【００１７】
また、前記吸着部もしくは還元ガス流路中に加熱手段を設ければ、当該吸着部に吸着されている有害物質を離脱させることができる。
【００１８】
（３）  さらに、本発明に係る換気ガス浄化方法は、酸素の共存する換気ガスに対して放電部で放電処理を実施し、当該換気ガス中のＮＯｘの構成成分であるＮＯを酸化させてＮＯ2を生成する放電ステップと、この放電ステップにより生成されたＮＯ２を吸着部で吸着除去し、浄化された浄化ガスを排出する吸着ステップと、前記換気ガスの前記放電部への導入時にＮＯｘ量を積算し、この積算ＮＯｘ量が前記吸着部の吸着飽和前の規定量に達したか否かを吸着量判断ステップと、前記積算ＮＯｘ量が前記吸着部の吸着飽和前の規定量に達したに還元ガス供給系に切替え、当該還元ガス供給系から酸素の含まない還元ガスを放電処理中の前記放電部に導入し、前記吸着部に吸着されている有害物質を還元分解しつつ当該吸着部を再生する再生処理ステップとを有する方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡素な構成で吸着部の再生処理を実現でき、長期にわたって安定、かつ、煩雑な運転管理を行うことなく有害物質を含む換気ガスを確実に浄化できる換気ガス浄化装置およびその浄化方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。  
図１は本発明に係る換気ガス浄化装置の一実施の形態を示す構成図である。  
換気ガス浄化装置１は、酸素と共存する換気ガス（Ｘ）中に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）などの有害物質を浄化するものであって、換気ガス（Ｘ）を浄化して排出するガス排出路２の適宜な個所に設置される。ここで、換気ガス（Ｘ）とは、トンネルや地下駐車場等の換気ガス、車両の多い交差点の沿道排ガス等のごとく常温・低濃度の有害物質を含む換気ガスその他有害物質を含む各種の換気ガスである。
【００２１】
換気ガス浄化装置１は、ガス排出路２の上流側から放電部１１及び吸着部１２の順序で配置され、この放電部１１には所望の放電用電圧を供給するために高圧ケーブル線１３を介して放電用電源１４が接続される。
【００２２】
放電部１１は、ガス排出路２から流入される換気ガス（Ｘ）に対して放電処理を行うことにより、有害物質であるＮＯｘの構成成分であるＮＯを酸化しＮＯ2を生成する機能を有し、内部的には図２に示すように導体電極１１ａとこの導体電極１１ａに対向する対向導体電極１１ｂとが所定の距離を隔てて配置される。放電部１１の電極構成は後記する。
【００２３】
放電用電源１４は、放電部１１内に収納される導体電極１１ａと対向導体電極１１ｂとに対し、正負極性を反転させつつ所望の電圧を加えることにより、放電部１１の放電処理に必要な電力供給を行う。例えば、放電部１１を構成する対向導体電極１１ｂを零電位とし、導体電極１１ａに対して交流的に交互に＋Ｖから−Ｖ、−Ｖから＋Ｖと極性を変えながら印加する。Ｖとしては、例えば５ｋｖ〜１０ｋｖの放電用電圧が用いられる。
【００２４】
すなわち、放電部１１は、放電用電圧の供給を受けている放電処理中に導体電極１１ａと対向導体電極１１ｂと通る際、ＮＯを酸化させてＮＯ2を生成し、下流側の吸着部１２に導入する。
【００２５】
吸着部１２は、放電部１１で生成されたＮＯ2を効率良く吸着し補足し、結果として浄化された浄化ガス（Ｚ）を取り出し、吸着部１２の出側に接続されるガス排出路２を介して外部に排出する。吸着部１２の吸着剤としては、ゼオライト系、貴金属系、活性炭素系、アルカリ金属系、アルカリ土類金属系、活性アルミナ系、シリカ系、マンガン酸化物系などの粒状体を積層して用いる。これら吸着剤のうち、特にゼオライト系や活性アルミナ系が望ましい。
【００２６】
また、換気ガス浄化装置１は、放電部１１及び吸着部１２を跨ぐようにバイパス管路（還元ガス流路）１５が接続され、当該バイパス管路１５には還元ガス供給装置１６が設けられている。還元ガス供給装置１６は、放電処理中の放電部１１に還元ガス（Ｙ）を導入し、吸着部１２に吸着されている有害物質を放電処理の効果で還元分解しつつ、放電部１１及び吸着部１２を通して循環させることにより、有害物質をより還元分解していき、吸着部１２を再生する機能を有する。
【００２７】
前記ガス排出路２とバイパス管路１５は交互に切替えて換気ガス（Ｘ）及び還元ガス（Ｙ）を放電部１１に導入するために、ガス排出路２及びバイパス管路１５の所定位置にそれぞれ切替え弁１７ａ，１７ｂ及び１８ａ，１８ｂが取り付けられている。
【００２８】
図２（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す放電部１１の詳細な電極構成例を示す図である。  
図２（ａ）に示す放電部１１は、棒状（丸棒、角材）の導体電極１１ａと対向導体電極１１ｂが交互に所望の間隔をもって配置される。例えば２つの導体電極１１ａ，１１ａに対し、当該２つの導体電極１１ａ，１１ａの中間位置及び各導体電極１１ａ，１１ａの外側となる所定位置に列状をなすごとく３つの対向導体電極１１ｂ，１１ｂ，１１ｂが配置される。そして、これら導体電極１１ａ及び対向導体電極１１ｂのうち、少なくとも一方の電極側には誘電体１１ｃが覆われている。導体電極１１ａまたは対向導体電極１１ｂを誘電体１１ｃで覆う理由は、放電の安定性を確保することにある。偏った不安定な集中アーク放電をなくすことにある。
【００２９】
このような電極の配置構成とすることにより、導体電極１１ａと対向導体電極１１ｂが誘電体１１ｃを介して仕切られた空間を形成し、この空間部分が換気ガス（Ｘ）または還元ガス（Ｙ）の流路となる。そして、ガス流路の下流側に吸着部１２が設置される。
【００３０】
図２（ｂ）に示す放電部１１は、棒状の導体電極１１ａに代えて、板状の導体電極１１ａを設けたものであり、その他の構成は図２（ａ）と同様である。
【００３１】
図２（ｃ）に示す放電部１１は、導体電極１１ａ及び対向導体電極１１ｂの両方を誘電体１１ｃで覆った構成である。
【００３２】
次に以上のように構成された換気ガス浄化装置の作用について説明する。  
換気ガス浄化装置１は、切替え弁１７ａ，１７ｂを開、切替え弁１８ａ，１８ｂを閉とするとともに、放電用電源１４から放電部１１内の各導体電極１１ａと各対向導体電極１１ｂとに対し、交互に正負極性を切替えて所定の放電用電圧を印加し、各対をなす導体電極１１ａと各対向導体電極１１ｂとの間で放電処理を行う。
【００３３】
このとき、換気ガス（Ｘ）がガス排出路２を通って放電部１１内に導入されると、換気ガス（Ｘ）に含まれる有害物質であるＮＯｘの構成成分であるＮＯは放電処理により酸化されてＮＯ2（二酸化窒素）に生成され、下流側の吸着部１２に流れる。
【００３４】
吸着部１２では、放電部１１から送られてくるＮＯ2を効率良く吸着し補足することにより、浄化されたガス（Ｚ）だけを取り出し、吸着部１２の出側に接続されるガス排出路２から排出するが、吸着部１２の吸着飽和となる前に放電部１１の放電処理を続けた状態で切替え弁１７ａ，１７ｂを閉、切替え弁１８ａ，１８ｂを開とする。
【００３５】
その結果、吸着部１２から排出された浄化ガス（Ｚ）はバイパス管路１５を通って還元ガス供給装置１６に供給される。還元ガス供給装置１６は、吸着部１２からバイパス管路１５を通って入力される浄化ガス（Ｚ）を取り込んで酸素の含まない還元ガス（Ｙ）に生成し、バイパス管路１５及びガス排出路２を通して放電部１１に供給する。
【００３６】
放電部１１では、還元ガス（Ｙ）雰囲気下で放電処理を行いつつ当該還元ガス（Ｙ）を吸着部１２に送り込むことにより、吸着部１２に吸着していたＮＯ2がＮＯ，Ｎ2に分解され、還元ガス供給装置１６を通って放電部１１及び吸着部１２を循環することにより、有害物質を含まない完全に無害な還元雰囲気（Ｎ2）となって吸着部１２が再生していく。つまり、吸着部１２に吸着したNO2がＮ2へ還元分解する。完全な還元雰囲気（Ｎ2）となった後、還元ガス供給装置１６の本来の生成機能を停止させてＮ2を循環させるだけで吸着部１２を再生可能となる。
【００３７】
図３は本発明に係る換気ガス浄化装置の他の実施の形態を示す構成図である。なお、同図において、図１と同一部分については同一符号を付し、その詳しい説明は省略する。  
この換気ガス浄化装置１において、図１と比較して特に異なるところは、放電部１１内に吸着部１２を収納させた構成としたことにある。その他の構成は図１と同様であるので、図１の説明に譲る。
【００３８】
図４（ａ）〜（ｃ）は、吸着部１２を収納した放電部１１の詳細な構成例を示す図である。  
図４（ａ）に示す吸着部１２を含む放電部１１は、例えば３個の導体電極１１ａと４個の対向導体電極１１ｂとが千鳥状に配置され、そのうち導体電極１１ａが誘電体１１ｃで覆われている。そして、これら３個の導体電極１１ａと４個の対向導体電極１１ｂとの間に吸着部１２が配置されている。なお、導体電極１１ａに代えて対向導体電極１１ｂ側を誘電体１１ｃで覆う構成でもよい。
【００３９】
図４（ｂ）に示す吸着部１２を含む放電部１１は、３個の導体電極１１ａ，１１ａ，１１ａに対して、所定の距離を隔てて１個の平板状対向導体電極１１ｂを対向させるように配置した例である。複数の導体電極１１ａ，１１ａ，１１ａと平板状の対向導体電極１１ｂとの間に吸着部１２が配置されている。
【００４０】
図４（ｃ）に示す吸着部１２を含む放電部１１は、図４（ａ）と同様に複数の導体電極１１ａと複数の対向導体電極１１ｂとを千鳥状に配置するとともに、これら導体電極１１ａ及び対向導体電極１１ｂの双方を誘電体１１ｃで覆ってなる構成である。吸着部１２の配置は図４（ａ）と同じである。
【００４１】
このような電極の配置構成とすることにより、導体電極１１ａと対向導体電極１１ｂが誘電体１１ｃを介して仕切られた空間を形成し、この空間部分が換気ガス（Ｘ）または還元ガス（Ｙ）の流路となるので、この流路部分に吸着部１２を設置すれば、対をなす導体電極１１ａと各対向導体電極１１ｂとの間で放電処理を行うことにより、換気ガス（Ｘ）に含まれる有害物質であるＮＯ（窒素酸化物）を酸化させてＮＯ2（二酸化窒素）を生成し、吸着部１２に吸着させることができる。なお、還元分解作用については図１と同様であるので、省略する。
【００４２】
図５は本発明に係る換気ガス浄化装置１における放電部１１内の距離的平均電界強度における滞留時間とオゾン発生量との関係を示す実験例である。なお、滞留時間とはガスが放電領域を通過する時間を意味する。
【００４３】
今、換気ガス浄化装置１の放電部１１の電極構成として、誘電体１１ｃを介して導体電極１１ａと対向導体電極１１ｂとの電極間距離＝ｄ（ｃｍ）、印加ピーク電圧＝Ｖｐ（ｋｖ）とした場合、距離的平均電界強度Ｅは、  
Ｅ＝Ｖｐ／ｄ（ｋｖ／ｃｍ）で表せる。ここで、「距離的」とは、印加ピーク電圧を電極間距離で割ったことを表している。
【００４４】
そこで、このような電極構成に基づき、距離的平均電界強度Ｅとして、２５（ｋｖ／ｃｍ）と５０〜６０（ｋｖ／ｃｍ）に設定した場合、同一放電入力に対し、距離的平均電界強度Ｅ＝５０〜６０（ｋｖ／ｃｍ）に設定した場合に２５（ｋｖ／ｃｍ）と比較して明らかにオゾンＯ3の発生量が多くなることが判る。ここで、放電入力とは、単位時間当たりのガス量である１ｍ3／ｈ当りに必要な電力（ｗ）を表している。
【００４５】
この実験結果から明らかなように、距離的平均電界強度としては少なくともＥ＞４０（ｋｖ／ｃｍ）とし、放電部１１内のガス滞留時間を短くすれば、オゾンＯ3の発生量を増加させることが可能となる。また、距離的平均電界強度を大きくすれば、オゾンＯ3の発生量を増加させるだけでなく、コンパクトかつ高効率な放電部１１を実現できる。
【００４６】
また、ＮＯｘの酸化プロセスは、放電部１１内の放電処理で生成されたオゾン（〇3）とＮＯとの酸化反応によってＮＯ2を生成することから、如何に効率良くオゾンＯ3を発生させるかが重要な因子となる。よって、距離的平均電界強度は、５０（ｋｖ／ｃｍ）以上とするのがより望ましい。
【００４７】
図６及び図７は本発明に係る換気ガス浄化装置１におけるＮＯｘ浄化特性を説明する図である。  
図６は換気ガス浄化装置１に換気ガス（Ｘ）を導入したときの放電部１１でのＮＯ酸化による吸着除去プロセスを示す図である。放電部１１の放電処理により、酸化雰囲気の状態にすると、ガス排出路２から導入される換気ガス（Ｘ）中のＮＯが酸化されてＮＯ2を生成する。このときに放電入力を増加させていくと、その増加に伴ってＮＯ2へ酸化量が増加していく。よって、望ましい所定の放電入力値とすれば、吸着部１２へのＮＯｘ吸着量、ひいてはＮＯｘ除去量を大幅に増加させることが可能となる。
【００４８】
図７は換気ガス浄化装置１に還元ガス（Ｙ）を導入したときの放電部１１でのＮＯｘ分解プロセスを示す図である。酸素の含まない還元ガス（Ｙ）を導入した状態で放電処理すると、吸着部１２が還元雰囲気となり、当該吸着部１２に吸着されているＮＯ2がＮＯ、Ｎ2に還元分解される。このとき、放電入力を増加させていくと、その増加に伴ってＮ2の還元量も増加する。これにより、吸着部１２が還元分解によって徐々に再生させることが可能となる。
【００４９】
図８は換気ガス浄化装置１を運転する場合における切替え弁１７ａ，１７ｂと１８ａ，１８ｂとの切替え制御の一例を説明する図である。
【００５０】
この換気ガス浄化装置１は、新たに放電部１１の入側に近いガス排出路２にＮＯｘ濃度を測定するＮＯｘ濃度センサ２１と、演算制御部２２が設けられている。
【００５１】
演算制御部２２には、過去の経験や実際の計測に基づいて吸着部１２の吸着飽和となる前のＮＯｘ濃度規定値が設定され、さらに、吸着部１２へのＮＯｘ吸着量判断手段及び判断結果に基づいて切替え弁１７ａ，１７ｂと１８ａ，１８ｂを切替え制御する切替え制御手段が設けられている。
【００５２】
この状態において、演算制御部２２は、切替え制御手段を介して切替え弁１７ａ，１７ｂを開、切替え弁１８ａ，１８ｂを閉とすると、換気ガス（Ｘ）が放電部１１に導入される。この換気ガス導入時、換気ガス（Ｘ）中の単位時間当たりの流量をＱ、ＮＯｘ濃度センサ２１で測定されたＮＯｘ濃度を取り込み、ＮＯｘ濃度センサ２１から所定の周期ごとに取り込んだ積算ＮＯｘ濃度をＸ、ガス導入時間をＴとすると、Ｑ・Ｘ・Ｔの演算式からおおよその吸着部１２への積算吸着ＮＯｘ量を予測できる。そこで、前述したＮＯｘ吸着量判断手段は、測定された積算吸着ＮＯｘ量と吸着飽和となる前のＮＯｘ濃度規定値とを比較し、測定された積算吸着ＮＯｘ量がＮＯｘ濃度規定値に達したとき、吸着部１２へのＮＯｘ吸着飽和と判断し、切替え制御手段を介して切替え弁１７ａ，１７ｂを閉、切替え弁１８ａ，１８ｂを開とし、換気ガス（Ｘ）の放電部１１への導入から還元ガス（Ｙ）の放電部１１への導入に切替える、
その結果、還元ガス供給装置１６は、吸着部１２の出側の浄化ガス（Ｚ）を取り込んで酸素の含まない還元ガス（Ｙ）である例えばＮ2に生成し、放電部１１及び吸着部１２を窒素雰囲気下に設定し、放電処理を行うと、吸着部１２に吸着しているＮＯ2がＮＯ、Ｎ2に還元分解され、還元ガス供給装置１６に入っていく。ここで、再度Ｎ2の還元ガス（Ｙ）に変換し、放電部１１及び吸着部１２を循環させると、吸着部１２で分解されるＮＯが減少し、最終的にはＮ2の雰囲気となり、吸着部１２が再生する。
【００５３】
ところで、この還元ガス導入時、演算制御部２２は、ＮＯｘ濃度センサ２１で測定させるＮＯｘ濃度を取り込み、当該ＮＯｘ濃度が予め設定されたＮＯｘ濃度規定値以下となったか否かを判定し、ＮＯｘ濃度がＮＯｘ濃度規定値以下となった時点で切替え制御信号を送出し、切替え弁１７ａ，１７ｂを開、切替え弁１８ａ，１８ｂを閉とし、本来の換気ガスの浄化処理に移行する。
【００５４】
従って、以上のように換気ガス（Ｘ）導入と還元ガス（Ｙ）導入の切替え弁１７ａ，１７ｂと１８ａ，１８ｂとの切替え制御を実施することにより、換気ガス中のＮＯｘ除去と吸着部１２の再生を繰り返しつつ、長期間にわたって安定、かつ、煩雑な運転管理をすることなく有害物質を含む換気ガス（Ｚ）を確実に浄化し排出できる。
【００５５】
図９は空気を取り込んで還元ガス供給装置１６がＮ2を抽出して還元ガス（Ｙ）とする他の実施の形態を示す構成図である。
【００５６】
この換気ガス浄化装置１は、還元ガスを循環させるバイパス管路（還元ガス流路）１５に複数台並設される。バイパス管路（還元ガス流路）１５の所定個所には還元ガス供給装置１６が設置される。
【００５７】
これら複数の換気ガス浄化装置１，…のうち、例えば図示左側から２つ目の換気ガス浄化装置１の吸着部１２がＮＯｘ吸着飽和前の所定の規定値に達したとき、該当する換気ガス浄化装置１の放電部１１入側に設けた切替え弁１８を開とし、かつ、換気ガス（Ｘ）のガス排出路２の入出力側の切替え弁１７ａ，１７ｂ（図示せず）を閉とした後、還元ガス供給装置１６を動作させる。
【００５８】
還元ガス供給装置１６は、前述する実施の形態と異なり、大気中の空気を取り込んでＮ2を生成し、ＮＯｘ吸着飽和前の所定の規定値に達する吸着部１２と対の関係にある放電部１１に供給し、還元ガス供給装置１６−供給側バイパス管路１５−放電部１１−吸着部１２−リターン側バイパス管１５を循環させる。その結果、放電部１１及び吸着部１２がＮ2による還元雰囲気となり、吸着部１２に吸着されているＮＯ2がＮ2などに還元分解され、当該吸着部１２が徐々再生していく。そして、図８で説明したように、ＮＯｘ濃度センサ２１から取得するＮＯｘ濃度が規定値以下になったとき、切替え弁１８を閉とし、かつ、ガス排出路２入出力側の切替え弁１７ａ，１７ｂを開とし、換気ガス（Ｘ）を導入する。
【００５９】
なお、還元ガス供給装置１６としては、例えばＰＳＡ（Pressure  Swing  Adsorption）式窒素発生器が挙げられる。ＰＳＡ式窒素発生器内には、適当な細孔径を持つ吸着剤が充填されており、空気中のガス成分から窒素のみ分離し抽出する機能を持っている。
【００６０】
図１０は換気ガス浄化装置１を構成する吸着部１２に吸着しているＮ０2を離脱を促進する手段を設けた例である。  
この換気ガス浄化装置１は、具体的には吸着部１２内または還元ガス流路１５に加熱手段２３を設け、還元ガス導入時の吸着部再生運転時、吸着部１２内を加熱雰囲気とし、吸着部１２に吸着しているＮＯｘの構成成分であるＮＯ2を効率よく離脱を促し、還元分解反応を促進させるものである。すなわち、加熱雰囲気下において、吸着部１２のＮＯｘを離脱させて還元ガス（Ｙ）に放出させることにより、放電部１１による放電処理により効率良くＮＯｘの還元分解が行われ、吸着部１２を速やかに再生させることが可能である。
【００６１】
従って、以上のような各実施の形態によれば、換気ガス導入時、放電部１１の放電処理による酸化雰囲気によってＮＯｘの構成成分であるＮＯをＮＯ2に酸化処理するので、吸着部１２により多量のＮＯｘを吸着させて除去できる。また、吸着部１２のＮＯｘ吸着飽和前に切替え弁１７ａ，１７ｂと１８ａ，１８ｂとを切替えて還元ガス（Ｙ）を導入し、吸着ＮＯ2を還元雰囲気で放電処理することにより、吸着部１２の吸着ＮＯ2をＮ２へ還元分解させるので、吸着部１２を容易に再生できる。よって、長期にわたって安定、かつ、煩雑な運転管理を行うことなく有害物質を含む換気ガスを確実に浄化できる。
【００６２】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る換気ガス浄化装置の一実施の形態を示す構成図。
【図２】図１に示す放電部内の複数の電極構成例を示す図。
【図３】本発明に係る換気ガス浄化装置の他の実施の形態を示す構成図。
【図４】図３に示す放電部内の複数の電極構成例を示す図。
【図５】放電部内の距離的平均電界強度におけるガス滞留時間とオゾン発生量との関係を説明する図。
【図６】ＮＯからＮＯ2への酸化特性を示す図。
【図７】ＮＯ2からＮ2への還元分解特性を説明する図。
【図８】換気ガス浄化装置に設けられている各切替え弁の切替え制御及び本発明に係る換気ガス浄化方法を説明する図。
【図９】本発明に係る換気ガス浄化装置のさらに他の実施の形態を示す構成図。
【図１０】本発明に係る換気ガス浄化装置のさらに別の他の実施の形態を示す構成図。
【符号の説明】
【００６４】
１…換気ガス浄化装置、２…ガス排出路、１１…放電部、１１ａ…導体電極、１１ｂ…対向導体電極、１１ｃ…誘電体、１２…吸着部、１４…放電用電源、１５…バイパス管路（還元ガス流路）、１６…還元ガス供給装置、１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ，１８…切替え弁、２１…ＮＯｘ濃度センサ、２２…演算制御部、２３…加熱手段。
【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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