(57)【要約】【課題】排ガスを浄化する際に、均一な浄化部材の利用率を達成することができる排ガス浄化装置、排ガス浄化装置の再生方法及び排ガス浄化方法を提供する。【解決手段】排ガス浄化装置１０は、パレット１１内に浄化部材１２を複数充填してなる浄化ユニット１３を用いて排ガス中の有害物質を浄化する密閉空間中の排ガス浄化装置であって、装置本体１０の入口で検出される排ガス１４の流速分布のプロフィールＸに対応してその開口部を形成するように浄化ユニットを略Ｖ字形状に配設してなるものである。  本実施例では、浄化ユニット１３を配設する装置本体１１のガス流入及び排出前後において、装置入口側には煙道１２と連通する拡管１２ａを有すると共に、装置出口側は煙道１２と連通する縮管１２ｂを有する。【選択図】        図１
2008207097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パレット内に浄化部材を複数充填してなる浄化ユニットを用いて排ガス中の有害物質を浄化する排ガス浄化装置であって、
排ガス浄化装置の入口で検出される排ガスの流速分布のプロフィールに対応してその開口部を形成するように浄化ユニットを配設してなることを特徴とする密閉空間中の排ガス浄化装置。
【請求項２】
請求項１において、
排ガス浄化装置の入口側に整流板を配設し、該整流板を用いて流速分布のプロフィールを調節してなることを特徴とする密閉空間中の排ガス浄化装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
排ガスが通過する浄化部材の排ガス入口部分又は排ガス出口部分の少なくとも一部を抵抗体で覆うことを特徴とする密閉空間中の排ガス浄化装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つにおいて、
前記浄化ユニットを４つのユニットを組み合せてなり、排ガス流入方向側に開口を形成してなる略Ｖ字形状であることを特徴とする密閉空間中の排ガス浄化装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一つにおいて、
前記浄化部材が、排ガス除去触媒を担持したハニカム状のフィルタ又は排ガス吸着ペレット充填物であることを特徴とする密閉空間中の排ガス浄化装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一つにおいて、
前記排ガスが自動車等の排ガスであり、トンネル又は地下駐車場の密閉空間内の排ガス浄化を行なうと共に、
浄化ユニットを配設する装置本体のガス流入及び排出前後に、装置入口側には煙道と連通する拡管を有すると共に、装置出口側は煙道と連通する縮管を有することを特徴とする密閉空間中の排ガス浄化装置。
【請求項７】
前記浄化部材に担持する成分がアルカリ成分であり、水洗によりフィルタに生成した硝酸塩及び硫酸塩を除去するに際し、
浄化ユニットを少なくとも２系以上列用意し、浄化ユニット単位で交互に再生することを特徴とする排ガス浄化装置の再生方法。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか一つの排ガス浄化装置を用い、
使用中に装置本体内の中心側と外周側の浄化ユニットを交互に交換することを特徴とする排ガス浄化装置を用いた排ガス浄化方法。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれか一つの排ガス浄化装置を用い、
前記装置本体内の浄化ユニットを２系列群以上排ガスの流入方向の前後に設置し、使用中に流入排ガスの前後の位置を交換することを特徴とする排ガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばトンネルや交差点などにおいて自動車等から排出される排ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）の中でも特に二酸化窒素（ＮＯ2）を除去する排ガス浄化装置、排ガス浄化装置の再生方法及び排ガス浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車等による排ガス（以下、単に排ガスという）には健康障害要因である低濃度の窒素酸化物等が含まれ、特にトンネルや交差点のような場所においては、窒素酸化物のうち二酸化窒素の濃度が基準値を超えている場合がある。そこで、従来、排ガス中の窒素酸化物、特に二酸化窒素の拡散、除去に関する技術開発が進められており、吸着剤によって排ガス中の二酸化窒素を処理する脱硝用装置の技術がよく知られている。
【０００３】
従来の前記脱硝用装置の吸着剤充填構造を図８に示す。図８に示すように従来の浄化装置１００は、装置本体１０１内に吸着剤等であるフィルタ１０２を複数充填した浄化ユニット１０３が、煙道１０２により導入される排ガス１０５の流入方向と直交する方向に縦一列毎にジグザグ形状で配設するものが提案されている（特許文献１）。
ここで、排ガス中ＮＯ2の除去はアルカリを担持した吸収剤、排ガス吸着を行う吸着剤等であり、これらはペレット、ハニカムなどの形状があり、浄化ユニットはこれらが充填されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２２８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記吸着剤等のフィルタの充填は装置容積を抑制する目的より、排ガス流れに対して直角以下の角度でフィルタ１０２を設置しているが、前記フィルタ１０２の位置によっては排ガス流速が異なり、すなわち通過排ガス流量が異なることにより利用率が異なる、という問題がある。この結果、フィルタの位置で破過時間が異なることになり、全体の破過時間が減少することになる。
【０００６】
特に、図８に示すように、装置本体１０１は、煙道１０２に比較して大きな断面積を要するので、煙道１０２と連通する装置入口は拡管１０２ａ構造であり、一方、装置出口は縮管１０２ｂ構造とするために、図９に示すように、Ｈ方向（図８縦方向）に亙って排ガス１０５の流速の遅い部分と速い部分との流速分布が発生する。
特に、図９に示すように、装置本体１０１内において通常中央部が最も流速が速いものとなり、よって、装置本体の端部付近に位置する浄化ユニット１０３のフィルタの流速は遅くなり、この結果、破過時間が長くなる一方、中心部分は破過時間が短くなり、フィルタ全体として均一に破過することができず、浄化装置としては破過時間が減少する、という問題がある。
フィルタは触媒を再生させるために、所定時間経過後に全てを抜出して、交換しているので、均一な利用率が要求される。
【０００７】
また、吸収剤であるフィルタは、浄化ユニットに例えば２０〜４０個充填し、この浄化ユニットを装置本体内にジグザグ状に収納しているので、フィルタを交換する際の交換時間に手間がかかる、という問題がある。
特に、トンネル内に排ガス浄化装置を設置するような場合には、狭隘空間であり、フィルタを大量に効率良く交換することが困難であるという問題がある。
また、浄化ユニット１０３内に充填するフィルタ１０２は多量であり、交換する時間は制約があるため、迅速な交換が要求されている。
【０００８】
本発明は、前記問題に鑑み、排ガスを浄化する際に、均一な浄化部材の利用率を達成することができる排ガス浄化装置、排ガス浄化装置の再生方法及び排ガス浄化方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、パレット内に浄化部材を複数充填してなる浄化ユニットを用いて排ガス中の有害物質を浄化する排ガス浄化装置であって、排ガス浄化装置の入口で検出される排ガスの流速分布のプロフィールに対応してその開口部を形成するように浄化ユニットを配設してなることを特徴とする密閉空間中の排ガス浄化装置にある。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、排ガス浄化装置の入口側に整流板を配設し、該整流板を用いて流速分布のプロフィールを調節してなることを特徴とする密閉空間中の排ガス浄化装置にある。
【００１１】
第３の発明は、第１又は２の発明において、排ガスが通過する浄化部材の排ガス入口部分又は排ガス出口部分の少なくとも一部を抵抗体で覆うことを特徴とする密閉空間中の排ガス浄化装置にある。
【００１２】
第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記浄化ユニットを４つのユニットを組み合せてなり、排ガス流入方向側に開口を形成してなる略Ｖ字形状であることを特徴とする密閉空間中の排ガス浄化装置にある。
【００１３】
第５の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記浄化部材が、排ガス除去触媒を担持したハニカム状のフィルタ又は排ガス吸着ペレット充填物であることを特徴とする密閉空間中の排ガス浄化装置にある。
【００１４】
第６の発明は、第１乃至５のいずれか一つの発明において、前記排ガスが自動車等の排ガスであり、トンネル又は地下駐車場の密閉空間内の排ガス浄化を行なうと共に、浄化ユニットを配設する装置本体のガス流入及び排出前後に、装置入口側には煙道と連通する拡管を有すると共に、装置出口側は煙道と連通する縮管を有することを特徴とする密閉空間中の排ガス浄化装置にある。
【００１５】
第７の発明は、前記浄化部材に担持する成分がアルカリ成分であり、水洗によりフィルタに生成した硝酸塩及び硫酸塩を除去するに際し、浄化ユニットを少なくとも２系以上列用意し、浄化ユニット単位で交互に再生することを特徴とする排ガス浄化装置の再生方法にある。
【００１６】
第８の発明は、第１乃至６のいずれか一つの排ガス浄化装置を用い、使用中に装置本体内の中心側と外周側の浄化ユニットを交互に交換することを特徴とする排ガス浄化装置を用いた排ガス浄化方法にある。
【００１７】
第９の発明は、第１乃至６のいずれか一つの排ガス浄化装置を用い、前記装置本体内の浄化ユニットを２系列群以上排ガスの流入方向の前後に設置し、使用中に流入排ガスの前後の位置を交換することを特徴とする排ガス浄化方法にある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、浄化ユニットに充填されているフィルタを均一に利用することができるので、破過時間が均等となり、浄化装置全体としての破過時間が長くなり、長期間に亙って連続して排ガス浄化を行なうことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００２０】
本発明による実施例に係る密閉空間中の排ガス浄化装置について、図面を参照して説明する。
図１は、実施例に係る密閉空間中の排ガス浄化装置を示す概念図である。
図１に示すように、本実施例に係る本実施例に係る排ガス浄化装置１０は、パレット（図示せず：後述する図２−２参照）内に浄化部材（例えばハニカム状のフィルタ）１２を複数充填してなる浄化ユニット１３を用いて排ガス中の有害物質を浄化する密閉空間中の排ガス浄化装置であって、装置本体１１の入口で検出される排ガス１４の流速分布のガス流速プロフィールＸに対応してその開口部を形成するように浄化ユニットを略Ｖ字形状に配設してなるものである。
本実施例では、浄化ユニット１３を配設する装置本体１１のガス流入及び排出前後において、装置入口側には煙道１２と連通する拡管１２ａを有すると共に、装置出口側は煙道１２と連通する縮管１２ｂを有するものである。
【００２１】
図１においては、装置本体１１内に、第１〜第４の浄化ユニット１３−１〜１３−４から排ガス流入部側を開口とした略Ｖ形状を構成している。
これにより、装置本体１１の入口で検出される排ガス１４の流速分布のガス流速プロフィールＸに対応して横向きの略Ｖ形状とすることで、フィルタへ流入する排ガスの流れが均一となり、フィルタの破過時間の均一化を図ることができる。
前記浄化ユニットは装置本体１１内のアングル１５にユニット係止部材１６を用いて、浄化ユニット１３−１〜１３−４が所定角度となるように配設するようにしている。
本実施例では、装置本体１１内に４つの浄化ユニットを４つのユニット１３−１〜１３−４を組み合せているが、排ガス処理量に応じて、この基本構成からなる略Ｖ字形状のものを上下又は前後又は左右並びにこれらの組合せを、２群又は３群等と任意に設けて大型の排ガス浄化装置を構成するようにしてもよい。
【００２２】
前記浄化部材１２は、図２−１に示すように、ハニカム状形状のフィルタであり、図２−２に示す下端側が開口するパレット２２内に複数（本実施例では、２０個）充填してなるものであり、浄化ユニット１３を構成している。
この前記パレット２２には長手方向の側壁に取っ手２３が設けられおり、装置本体１１内に挿入する際に、前記ユニット係止部材１６を介しての出し入れを容易としている。
【００２３】
この結果、本実施例に係る排ガス浄化装置１０によれば、浄化ユニット１３が排ガス１４のガス流れの入口部のガス流速プロフィールＸに応じて複数略Ｖ形状を構成しているので、これにより、従来の縦一列でジグザグ形状としていた装置と異なり、ガス流れの均質化がなされ、一様に浄化ユニット全体にガスが行き亙る結果、浄化ユニット１３に複数充填されているフィルタの全てにまで排ガス１４が届き、フィルタを構成している各ハニカム内にガスが流入することができる。この結果、浄化部材であるフィルタの劣化が均等となり、浄化部材１２のフィルタ寿命まで全てのフィルタを用いてガスを浄化することが可能となる。
【００２４】
また、図３に示すように、排ガス浄化装置１０の装置本体１１内の排ガス入口付近にガス整流板３１を設置することにより、各浄化ユニット１３−１〜１３−４に排ガスが更に均等に行き亙り、更に浄化部材であるフィルタの劣化が均等となり、浄化部材１２のフィルタ寿命まで全てのフィルタを用いてガスを浄化することが可能となる。
【００２５】
また、前記ガス整流板３１の方向、長さなどの形状選定は、排ガス１３の整流割合と圧損の両者を考慮して適宜選定するようにすればよい。
この結果、排ガス１４の各浄化ユニット１３に対する通過流速をその設置位置の依らず、一定とすることができ、浄化部材の利用率を均一とすることができる。この結果、浄化部材の寿命を均一することができる。
よって、従来のような浄化部材の破過時間に長短がある場合と較べて、浄化部材を全て用いてガスの浄化が可能となり、浄化時間の延命化が可能となる。
【００２６】
また、図４に示すように、浄化ユニット１３の浄化部材１２のガス出口側に例えば金網等のガス排出を抑制するガス抑制部材である金網３２を一部（本実施例では浄化ユニットの半分のみ）に設けることにより、前記金網３２を設置しない部分とにおいて、排ガスのガス圧力損失の割合を変化させて、浄化ユニットに流入する排ガスを均等となるようにしている。
【００２７】
また、前記ガス抑制部材３２は、本実施例では、ガス排出側に設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガス入り口側の一部に前記金網３２設けることにより、ガス抑制部材を設置しない部分とにガス圧力損失の割合を変化させて、一つの浄化ユニットに対する排ガスのガス流れを均一化させるようにすることもできる。
【００２８】
また、前記金網３２の目開き、線径などの選定は整流と圧損の両者を考慮して選定することがでる。更に、目開きをガス流入分布に応じて適宜変化させるようにしてもよい。
この結果、浄化部材１２の通過流速をそのガス通過位置の依らず、一定とすることができ、浄化部材１２の利用率を均一化することができる。この結果、浄化部材の寿命を均一とできる。
【００２９】
また、図５に示す排ガス浄化装置４０は、図１に示す排ガス浄化装置１０を２段として装置本体内４１に設けたものである。
本実施例では、前記装置本体４１内のアングルに設置されるユニット係止部材１６が排ガスの流入方向の中心部分に位置することとなるので、排ガスの入口部のガス流速プロフィールＸ1及びＸ2に応じた排ガス１４のガスの整流効果が発揮されることとなる。
【００３０】
図６は、前記排ガス浄化装置４０の斜視図であり、装置本体４１にはその側面に観音開きの扉４２ａ、４２ｂが設けられており、内部への浄化ユニット１３の出し入れを容易としている。
すなわち、トンネル内の排ガスの浄化を行なう場合には、排ガス浄化装置の設置スペースは狭隘空間であり、浄化ユニットを効率良く交換するために、装置本体４１の側壁側に扉４１ａ、４１ｂを設け、図２−２に示した取っ手２３を用いて、装置内に設けられたレール状の係止部材１６に滑り込ませることで、その出し入れを容易としている。
なお、図中符号４１ｃはガス流入部である。
【００３１】
また、図２に示すような浄化部材１２を収納したパレット２２に対する装置本体４１内の架構である係止部材１６への設置は、その端部からパレッ２２トを滑らして装填するので、その装填を迅速に行なうことができる。
【００３２】
また、複数浄化ユニット１３を予め設置した架構を装置本体４１内に移動するようにしてもよい。前記架構は例えばキャスターなどの滑り抵抗を抑制した機能を付加するようにしてもよい。
【００３３】
また。パレット化した浄化ユニット１３は、人力でも持ち運び可能な重量（概ね１５〜２０ｋｇ前後とするのが好ましい。
【００３４】
また、図７に示す排ガス浄化装置５０は、図１に示す排ガス浄化装置１０のレイアウトを８つの浄化ユニット１３−１〜１３−８を用いて装置本体内５１に設けたものである。
本実施例では、前記装置本体５１内に大きな略Ｖ形状としているので、装置本体の入口におけるガス流速プロフィールＸに応じて、排ガス１４中心の流速が速い部分が装置本体５１の一番奥側となるので、浄化ユニット全体に均一に排ガス１４が流入することができる。
このように、装置本体５１に出し入れが可能な浄化ユニットを複数任意に配設することにより、排ガス流入のガス流速プロフィールＸに応じて適宜レイアウトを変更することができる。
【００３５】
また、浄化部材であるフィルタに担持する成分がアルカリ成分とする場合に、水洗によりフィルタに付着した硝酸塩及び硫酸塩を除去するに際し、浄化ユニットを少なくとも２系以上列用意し、浄化ユニット単位で交互に再生することで連続して排ガス処理を行なうことができる。
【００３６】
また、使用中に装置本体５１内の中心側と外周側の浄化ユニット１３を交互に交換して、均等に浄化部材の破過となるようにしてもよい。
【００３７】
また、前記装置本体１１内の浄化ユニットを２系列群以上排ガス１４の流入方向の前後に設置し、使用中に流入排ガス１４の前後の位置を交換するようにしてもよい。
【００３８】
さらに、浄化ユニット１３を構成する浄化部材１２の再生の為の交換においては、以下のように行なうことが好ましい。
１）例えばＡＢＣの三つのユニット群を構成し、先ずＡ群のユニットとＢ群のユニットとをガス浄化に使用する。この場合には、Ｃ群のユニットを再生してその後保管スペースにストックしておく。
２）次に、Ａ群のユニットの浄化部材１２を再生する場合には、Ｂ群のユニットとＣ群のユニットをガス浄化に使用する。そして、Ａ群のユニットの浄化部材１２を再生してその後保管スペースにストックしておく。
３）次に、Ｂ群のユニットの浄化部材１２を再生する場合には、Ｃ群のユニットとＡ群のユニットをガス浄化に使用する。そして、Ｂ群のユニットの浄化部材１２を再生してその後保管スペースにストックしておく。
このように、常に一つのユニット群は再生した後休止状態としていることで、浄化ユニットの利用効率を向上させることができる。
【００３９】
また、このような交換はガスの浄化の状態により左右されるが、一年で一回又は二回、又は二年で二回又は三回とすることで、排ガス浄化装置を１５年から２０年、更には２５年の長期間に亙って延命化することができ、長期間中段することなくガス浄化を連続して行うことが出来ることとなる。
【００４０】
本発明で、前記密閉空間とは自動車等の排ガスが発生するトンネル、駐車場等の閉鎖的な空間をいうが、本発明に係る排ガス浄化装置、排ガス浄化方法、及び排ガス浄化装置の再生方法は交差点における排ガスを除去する場合も適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明に係る排ガス浄化装置によれば、ガスを浄化する際に、均一な浄化部材の利用率を達成することができ、例えばトンネル内の排ガスを長期間に亙って連続してガス浄化を行なうことに用いて適している。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例に係る排ガス浄化装置の概略図である。
【図２−１】実施例に係る浄化部材の斜視概略図である。
【図２−２】実施例に係る浄化ユニットの斜視概略図である。
【図３】実施例に係る他の排ガス浄化装置の概略図である。
【図４】実施例に係る他の浄化ユニットの概略図である。
【図５】実施例に係る他の排ガス浄化装置の概略図である。
【図６】実施例に係る他の排ガス浄化装置の斜視概略図である。
【図７】実施例に係る他の排ガス浄化装置の概略図である。
【図８】従来技術に係る排ガス浄化装置の概略図である。
【図９】排ガスの流速分布図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０、４０、５０  排ガス浄化装置
１１、４１、５１  装置本体
１２  浄化部材（例えばハニカム状のフィルタ）
１３  浄化ユニット
１４  排ガス
【図１】
2008207097.tif 000003
【図２−１】
2008207097.tif 000004
【図２−２】
2008207097.tif 000005
【図３】
2008207097.tif 000006
【図４】
2008207097.tif 000007
【図５】
2008207097.tif 000008
【図６】
2008207097.tif 000009
【図７】
2008207097.tif 000010
【図８】
2008207097.tif 000011
【図９】
2008207097.tif 000012