(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
飽和水蒸気発生部と、
有害物質を含む有害ガスを飽和水蒸気中に導入するための有害ガス導入部と、
前記飽和水蒸気と有害ガスとを混合させた混合ガスが導入されると共に、導入された前記混合ガスを加熱することにより、前記混合ガス中の飽和水蒸気を過熱水蒸気に変える過熱水蒸気発生部と、
前記過熱水蒸気発生部の内部に設けられ、前記過熱水蒸気と共に前記混合ガス中の前記有害物質を無害化するための触媒と、
前記有害物質を無害化した物質を含む排出ガスを前記過熱水蒸気発生部から外部に排出するための排出パイプとを備え、
前記過熱水蒸気発生部は、混合ガス導入パイプと、この混合ガス導入パイプ内に導入された混合ガスを加熱するヒータとを有してなり、
前記触媒は、前記混合ガス導入パイプの内面の上流側から下流側に亘って付着しており、
前記混合ガス導入パイプは、前記ヒータにて加熱される筒状のパイプ本体と、該パイプ本体の内部空間を軸方向に区画する複数の仕切り板とを有してなり、
前記各仕切り板には隣接する空間同士を連通させる切欠き部が少なくとも１つ形成されていることを特徴とする有害ガス処理装置。
【請求項２】
飽和水蒸気発生部と、
有害物質を含む有害ガスを飽和水蒸気中に導入するための有害ガス導入部と、
前記飽和水蒸気と有害ガスとを混合させた混合ガスが導入されると共に、導入された前記混合ガスを加熱することにより、前記混合ガス中の飽和水蒸気を過熱水蒸気に変える過熱水蒸気発生部と、
前記過熱水蒸気発生部の内部に設けられ、前記過熱水蒸気と共に前記混合ガス中の前記有害物質を無害化するための触媒と、
前記有害物質を無害化した物質を含む排出ガスを前記過熱水蒸気発生部から外部に排出するための排出パイプとを備え、
前記過熱水蒸気発生部は、混合ガス導入パイプと、この混合ガス導入パイプ内に導入された混合ガスを加熱するヒータとを有してなり、
前記触媒は、前記混合ガス導入パイプの内面の上流側から下流側に亘って付着しており、
前記混合ガス導入パイプが螺旋状の細管であることを特徴とする有害ガス処理装置。
【請求項３】
前記有害ガス導入部が、前記飽和水蒸気発生部と外部の有害ガス発生源とを接続する有害ガス導入パイプと、外部から有害ガスを前記有害ガス導入パイプを介して前記飽和水蒸気発生部に送るための吸気手段と、前記有害ガス導入パイプにおける前記吸気手段よりも前記飽和水蒸気発生部側に設けられた逆止弁とを有してなり、
前記飽和水蒸気発生部が、前記過熱水蒸気発生部と接続された接続パイプを有してなる請求項１または２に記載の有害ガス処理装置。
【請求項４】
前記過熱水蒸気発生部と接続された下流側端部と、上流側のジョイント部とを有する中継パイプをさらに備え、
前記有害ガス導入部が、前記中継パイプのジョイント部と接続された有害ガス導入パイプと、外部から有害ガスを前記ジョイント部に送るための吸気手段と、前記有害ガス導入パイプにおける前記吸気手段よりも前記ジョイント部側に設けられた逆止弁とを有してなり、
前記飽和水蒸気発生部が、前記ジョイント部と接続された接続パイプを有してなり、
前記飽和水蒸気発生部からの飽和水蒸気と、前記有害ガス導入部からの有害ガスとが、前記ジョイント部に送られて混合して前記混合ガスとなり、この混合ガスが前記過熱水蒸気発生部に導入されるように構成された請求項１または２に記載の有害ガス処理装置。
【請求項５】
前記中継パイプのジョイント部は、前記飽和水蒸気発生部からの飽和水蒸気と前記有害ガス導入部からの有害ガスとを均一に混合するための球状の内部空間を有している請求項４に記載の有害ガス処理装置。
【請求項６】
排出パイプが冷却器を有する請求項１〜５のいずれか１つに記載の有害ガス処理装置。
【請求項７】
前記飽和水蒸気発生部、前記有害ガス導入部および前記過熱水蒸気発生部が、一つのケーシング内に設置されて一体化された請求項１〜６のいずれか１つに記載の有害ガス処理装置。
【請求項８】
前記有害物質が有機化合物である請求項１〜７のいずれか１つに記載の有害ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有害ガス処理装置および処理方法に関し、さらに詳しくは、過熱水蒸気または過熱水蒸気と触媒を利用して有害ガスを無害化する有害ガス処理装置および処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
過熱水蒸気は、従来４００℃程度の高温度で加熱或いは乾燥用熱源として使用されたり、焙煎としてコーヒーなどの醸成に利用されてきた。過熱水蒸気は、水を加熱し飽和水蒸気とし、その後飽和水蒸気の温度を更に上昇させることにより得られる無色透明の気体である。過熱水蒸気は、水の分子が対象物を加熱するために利用されることから無害であり又高温度であることからそれ用いた調理器などが提案され商品化されている。
【０００３】
さらに、最近では、過熱水蒸気を廃棄物処理へ応用することも提案されている。例えば、特許文献１には、３００℃以上の過熱水蒸気を容器内で廃棄物に接触させることにより、有機性廃棄物を熱分解ガス化し、水性ガス化して、発電などに利用可能なガスに再資源化したり、土壌や焼却飛灰などからダイオキシン類などを揮発、脱ハロゲン化、分解により無害化する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−２０９３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の方法では、有害ガス、例えばベンゼン、トルエン、キシレンといった有毒な有機化合物ガスを分解し無害化することについては検討されていない。
そこで、本発明者らは、過熱水蒸気を利用した有害ガスの無害化処理に着目した。上記のような有害ガスを過熱水蒸気で分解処理する場合、過熱水蒸気の有害ガスに対する反応性を高めるには、有害ガスと過熱水蒸気との接触率を高めることが重要である。一般に、過熱水蒸気と有害ガスとの接触は、先ずフィルターに有害ガスを吸着し、有害ガスを吸着したフィルターに過熱水蒸気を噴射する方法と、過熱水蒸気中に有害ガスを注入する方法が考えられる。
【０００５】
しかし、前者の場合、有害ガスをフィルターに吸着する際のフィルターの吸着効率や、フィルターにおける過熱水蒸気が当る領域のみでしか有害ガスの処理ができず、処理効率が低いといった問題が考えられる。また、後者の場合、過熱水蒸気は数百度と高温であるため、高温度の過熱水蒸気中へ有害ガス（特に可燃性ガス）を注入する際の安全対策が厄介であるといった問題や、高温の過熱水蒸気においては水分子同士が細かく分散した状態であるため、水分子より分子量が大きい有害ガスが局所的に滞留し、過熱水蒸気と有害ガスとの接触効率が低く、そのため処理効率が低いといった問題が考えられる。さらに、有害ガスの分解に触媒を併用する場合、有害ガスが滞留して触媒領域まで到達するのに時間がかかることも考えられる。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、過熱水蒸気と有害ガスを効率よく接触させることにより過熱水蒸気と有害ガスの反応効率（処理効率）を高め、かつ安全に有害ガスを無害化処理できる有害ガス処理装置および処理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】
【０００７】
かくして、本発明によれば、飽和水蒸気発生部と、有害物質を含む有害ガスを飽和水蒸気中に導入するための有害ガス導入部と、前記飽和水蒸気と有害ガスとを混合させた混合ガスが導入されると共に、導入された前記混合ガスを加熱することにより、前記混合ガス中の飽和水蒸気を過熱水蒸気に変える過熱水蒸気発生部と、前記過熱水蒸気発生部の内部に設けられ、前記過熱水蒸気と共に前記混合ガス中の前記有害物質を無害化するための触媒と、前記有害物質を無害化した物質を含む排出ガスを前記過熱水蒸気発生部から外部に排出するための排出パイプとを備え、前記過熱水蒸気発生部は、混合ガス導入パイプと、この混合ガス導入パイプ内に導入された混合ガスを加熱するヒータとを有してなり、前記触媒は、前記混合ガス導入パイプの内面の上流側から下流側に亘って付着しており、前記混合ガス導入パイプは、前記ヒータにて加熱される筒状のパイプ本体と、該パイプ本体の内部空間を軸方向に区画する複数の仕切り板とを有してなり、前記各仕切り板には隣接する空間同士を連通させる切欠き部が少なくとも１つ形成されている有害ガス処理装置が提供される。
あるいは、飽和水蒸気発生部と、有害物質を含む有害ガスを飽和水蒸気中に導入するための有害ガス導入部と、前記飽和水蒸気と有害ガスとを混合させた混合ガスが導入されると共に、導入された前記混合ガスを加熱することにより、前記混合ガス中の飽和水蒸気を過熱水蒸気に変える過熱水蒸気発生部と、前記過熱水蒸気発生部の内部に設けられ、前記過熱水蒸気と共に前記混合ガス中の前記有害物質を無害化するための触媒と、前記有害物質を無害化した物質を含む排出ガスを前記過熱水蒸気発生部から外部に排出するための排出パイプとを備え、前記過熱水蒸気発生部は、混合ガス導入パイプと、この混合ガス導入パイプ内に導入された混合ガスを加熱するヒータとを有してなり、前記触媒は、前記混合ガス導入パイプの内面の上流側から下流側に亘って付着しており、前記混合ガス導入パイプが螺旋状の細管である有害ガス処理装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、水分子が活発に運動している飽和水蒸気中に有害ガスを導入するため、水分子と有害物質分子がランダムに接触する状態が作られ、均一に混合した有害ガスと飽和水蒸気の混合ガスが、過熱水蒸気発生部位へ導入され、飽和水蒸気が過熱水蒸気となることから、確実に有害物質分子と過熱水蒸気分子が接触する。したがって、過熱水蒸気と有害ガスを効率よく接触して過熱水蒸気と有害ガスの反応効率（処理効率）が高まり、この結果、安全に有害ガスを無害化処理できる。
また、有害ガスの導入が、飽和水蒸気圧の段階であり、温度は１００℃、圧力も大気圧近傍であり、過熱水蒸気温度が百〜数百度の蒸気圧と比較して圧力増加も小さいことから、有害ガス導入も容易である。しかも、熱媒体が水の分子であり無公害であることから環境にやさしい有害ガス処理装置および処理方法が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の有害ガス処理装置は、飽和水蒸気発生部と、有害物質を含む有害ガスを飽和水蒸気中に導入するための有害ガス導入部と、前記飽和水蒸気と有害ガスとを混合させた混合ガスが導入されると共に、導入された前記混合ガスを加熱することにより、前記混合ガス中の飽和水蒸気を過熱水蒸気に変える過熱水蒸気発生部と、前記過熱水蒸気発生部の内部に設けられ、前記過熱水蒸気と共に前記混合ガス中の前記有害物質を無害化するための触媒と、前記有害物質を無害化した物質を含む排出ガスを前記過熱水蒸気発生部から外部に排出するための排出パイプとを備えている。
ここで、本発明において、有害ガスとは、人体に有害な物質、例えば一酸化炭素、ホルムアルデヒドといったアルデヒド類、メタノールといったアルコール類、エーテル類（ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等）、芳香族炭化水素（ベンゼン、トルエン、キシレン等）などの有機化合物が空気中に気化したガスを意味し、不快な悪臭物質を含むガスをも包含する。したがって、本発明の有害ガス処理装置は、このような有害ガスが発生する施設や場所、例えば薬品、有機溶媒、樹脂、塗料の製造工場、塗装工場、廃棄物処理工場、食品工場、病院、堆肥製造工場、畜舎などで使用することができ、特に、揮発性有機化合物ガス（以下、ＶＯＣガスと称する場合がある）の無害化処理に好適である。
また、本発明において、無害化とは、有害ガス処理装置に導入された有害ガス中の全ての有害物質が無害な物質に分解することを意味するだけでなく、導入された有害ガス中の有害物質が無害な程度の濃度に減少することも意味している。
【００１０】
本発明の有害ガス処理装置は、過熱水蒸気中の有害物質を接触させて無害化するための触媒を備えているため、有害物質を過熱水蒸気と触媒の両方で無害化することができ、無害化する処理能力および処理効率が向上すると共に、無害化に適用可能な有害物質の種類が増大する。換言すれば、分解容易性が異なる各種の有機化合物に対応可能とすることや、無害化処理の時間をできるだけ短縮すること等の観点から、過熱水蒸気と触媒との併用が好ましい。なお、触媒の形態および設置箇所等についての詳細は後述する。
この有害ガス処理装置は、具体的には、以下のように構成することができる。
【００１１】
有害ガス導入部は、飽和水蒸気発生部と外部の有害ガス発生源とを接続する有害ガス導入パイプと、外部から有害ガスを前記有害ガス導入パイプを介して飽和水蒸気発生部に送るための吸気手段と、有害ガス導入パイプにおける前記吸気手段よりも飽和水蒸気発生部側に設けられた逆止弁とを有してなる構成とすることができる（構成Ａ）。
あるいは、前記過熱水蒸気発生部と接続された下流側端部と、上流側のジョイント部とを有する中継パイプをさらに備え、
前記有害ガス導入部が、前記中継パイプのジョイント部と接続された有害ガス導入パイプと、外部から有害ガスを前記ジョイント部に送るための吸気手段と、前記有害ガス導入パイプにおける前記吸気手段よりも前記ジョイント部側に設けられた逆止弁とを有してなり、
前記飽和水蒸気発生部が、前記ジョイント部と接続された接続パイプを有してなり、
前記飽和水蒸気発生部からの飽和水蒸気と、前記有害ガス導入部からの有害ガスとが、前記ジョイント部に送られて混合して前記混合ガスとなり、この混合ガスが前記過熱水蒸気発生部に導入されるように構成されている（構成Ｂ）。
【００１２】
前記構成Ａは、飽和水蒸気発生部において有害ガスと飽和水蒸気とを混合し、この混合ガスを過熱水蒸気発生部に送るようにしたものである。また、構成Ｂは、有害ガス導入パイプと飽和水蒸気発生部とのジョイント部において有害ガスと飽和水蒸気とを混合し、この混合ガスを過熱水蒸気発生部に送るようにしたものである。これら構成ＡおよびＢはいずれも吸気手段の駆動中のみ有害ガスが外部から処理装置内へ送られ、吸気手段が停止すれば逆止弁によって処理装置内の混合ガスが外部へ逆流しない構造であり、高い処理精度および安全性を有する有害ガス処理装置が提供される。
【００１３】
過熱水蒸気発生部としては、混合ガスが導入される混合ガス導入管と、この混合ガス導入管の外部および内部の少なくともいずれか一方から加熱して、管内部の混合ガスを１５０〜４００℃程度に加熱するヒータとを有してなる構成とすることができる。
この混合ガス導入管は、例えば口径１〜５ｍｍ程度の細管としてもよい。この場合、ヒータにて混合ガスを短時間でかつ温度ムラを少なくして過熱水蒸気化するために、小さいスペースにおいて細管をリング状、螺旋状あるいは蛇行状にできるだけ長く形成して、ヒータからの熱を効率よく混合ガスに伝えるようにすることが好ましい。
また、上記混合ガス導入管が細管でない場合は、管内部に、一部に孔あるいは切欠きを有する仕切り板（邪魔板）を設け、管内部の流路を蛇行状に形成してもよく、このようにすれば同じスペースであっても流路が長くなり、かつヒータからの熱が仕切り板にも伝導するので、混合ガスの過熱水蒸気化を高効率に行なうことができる。
ヒータとしては、特に限定されず、例えば管の外周を覆う筒状の電熱抵抗体や、管内部に設けられるシーズヒータあるいはカートリッジヒータ等が挙げられる。
【００１４】
上記触媒としては、本発明が対象とする有害物質を無害な物質に分解可能なものであれば特に限定されず、例えばＰｔ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕ等が挙げられる。この場合、触媒の設置箇所および設置方法としては、触媒を直接過熱水蒸気発生部の管の内面、上記仕切り板の表面、管内部に設置したヒータの表面に付着させる方法が挙げられる。この場合、触媒を担持したフィルタの設置スペースが不要となることに加え、過熱水蒸気と触媒によって過熱水蒸気発生部での有害物質の無害化処理効率が高いことから、過熱水蒸気発生部をコンパクトに形成するのに有利である。
【００１５】
さらに本発明は、排出パイプが冷却器を有していてもよい。このようにすれば、排出パイプに流入する無害化処理後の高温ガスを冷却器にて問題のない温度まで冷却して外部に排出することができ、安全性対策が図られる。
この冷却器は、例えば排出パイプ内の熱を放熱フィン（空冷）や水循環経路（水冷）によって外部に放出する構成とすることができる。なお、空冷や水冷によって温まった空気や水の熱を熱エネルギーとして施設内で利用すれば、省エネルギーに貢献することができて好ましい。
【００１６】
この有害ガス処理装置は、上述したような施設、特に塗装工場といった有害ガスが多量に発生する施設の特定場所に設置し、処理装置の有害ガス導入部と施設内の特定の有害ガス発生箇所とを管路にて接続して用いることができるが、持ち運び可能なように小型化してもよい。つまり、飽和水蒸気発生部、有害ガス導入部、過熱水蒸気発生部および排出パイプを、一つのケーシング内に設置して一体化することにより、携帯用の有害ガス処理装置を提供することできる。このようにすれば、施設における有害ガスが発生した各室内に持ち運んで使用することができると共に、不要になれば邪魔とならないよう特定の保管場所に置いておくことができ便利である。特に、携帯用の有害ガス処理装置の場合は、装置周辺の人や物品が無害化した排出ガスに接触し火傷や損傷するおそれがあるため、上述の冷却器を排出パイプに設けて排出ガスの温度を問題のない温度（３０℃程度以下）に下げることが望ましい。なお、この排出ガスには水蒸気が含まれるため、この水蒸気を室内の加湿に利用することができる。
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の有害ガス処理装置の実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
（実施形態１：参考例１）
図１は本発明の有害ガス処理装置の実施形態１を示す概略構成図である。この有害ガス処理装置は、飽和水蒸気発生部１０と、有害物質を含む有害ガスを飽和水蒸気中に導入するための有害ガス導入部２０と、前記飽和水蒸気と有害ガスとを混合させた混合ガスを加熱することにより、混合ガス中の飽和水蒸気を過熱水蒸気に変える過熱水蒸気発生部３０と、前記過熱水蒸気によって前記有害物質を無害化した物質として外部に排出する排出パイプ４０とを備え、工場などの所定場所に設置されて用いられる。これら飽和水蒸気発生部１０、有害ガス導入部２０および過熱水蒸気発生部３０はそれぞれケーシング１１、２１、３１内に設けられており、少なくとも飽和水蒸気発生部１０および過熱水蒸気発生部３０のケーシング１１、３１は内面に断熱材が貼り付けられており、内部を保温するようにしている。
【００１９】
飽和水蒸気発生部１０は、上方開口部を有する水槽１２と、一対の管挿通用孔を有する密封蓋１２ａと、水槽１２の底部を加熱して内部の水を沸騰させるヒータ１３と、水タンク１４と、水タンク１４と水槽１２とを接続する第１接続パイプ１５と、第１接続パイプ１５の途中部に設けられて水タンク１４から水槽１２内に水を供給するポンプ１６と、一端が密封蓋１２ａの孔に挿入されて水槽１２内と連通し、他端が過熱水蒸気発生部３０に接続された第２接続パイプ１７とを備える。
【００２０】
有害ガス導入部２０は、一端が外部の有害ガス発生源（図示省略）と有害ガス供給管Ａを介して接続され、かつ他端が飽和水蒸気発生部１０の密封蓋１２ａを貫通して水槽１２内に接続された有害ガス導入パイプ２２と、有害ガス導入パイプ２２の途中部に設けられたポンプ２３と、有害ガス導入パイプ２２におけるポンプ２３よりも飽和水蒸気発生部１０寄りに設けられた逆止弁２４とを備える。逆止弁２４は、弁の両側の圧力差で作動し、有害ガス導入部２０への飽和水蒸気の流入を防ぐ弁である。有害ガス導入側の圧力をポンプ２３の動作で昇圧することにより逆止弁２４が開き、有害ガスが飽和水蒸気発生部１０内に導入される。なお、吸気手段であるポンプ２３はファンに代えてもよい。
【００２１】
過熱水蒸気発生部３０は、螺旋状の混合ガス導入パイプ３２と、混合ガス導入パイプ３２を密封状態で収納する金属製収納筒体３３と、収納筒体３３の外周面に巻設された筒状ヒータ３４とを備える。収納筒体３３の軸方向の一端には前記第２接続パイプ１７が貫通し、収納筒体３３の他端には前記排出パイプ４０が貫通し、さらに、混合ガス導入パイプ３２の両端が第２接続パイプ１７と排出パイプ４０と接続している。
【００２２】
排出パイプ４０は、過熱水蒸気発生部３０から排出される無害化ガスを所定箇所に排気するための排気管Ｂに接続されている。
【００２３】
次に、この実施形態１の有害ガス処理装置による有害ガス処理の流れを説明する。
まず、飽和水蒸気発生部１０において、水タンク１４に連結されたポンプ１６を駆動させて水槽１２へ水を導入した後、ヒータ１３を通電し水槽１２内の水を加熱して飽和水蒸気を発生させる。一方、過熱水蒸気発生部３０においては、ヒータ３４を通電して混合ガス導入パイプ３２を加熱する。水槽１２内の飽和水蒸気は自然と第２接続パイプ１７を通って過熱水蒸気発生部３０の混合ガス導入パイプ３４へ流入し、飽和水蒸気は混合ガス導入パイプ３４から排出パイプ４０へ流れる間に過熱水蒸気化し、過熱水蒸気が排出パイプ４０から排気管Ｂを通って大気中に放出される。この一連の流れを踏んで、有害ガス処理装置では定常的に過熱水蒸気が放出される。この間、有害ガス導入部２０のポンプ２３は停止しており、有害ガス導入パイプ２２に有害ガスが導入されていても水槽１２内の圧力より低いため逆止弁２４が開かず、有害ガスが水槽１２内に流入しない。
【００２４】
その後、有害ガス導入部２０のポンプ２３を駆動して、水槽１２内よりも高い圧力で有害ガスを有害ガス導入パイプ２２から水槽１２内へ導入する。導入された有害ガスは、水槽１２内で飽和水蒸気と混合し、その混合ガスが第２接続パイプ１７を通って過熱水蒸気発生部３０の螺旋状の混合ガス導入パイプ３２へ送られて加熱され、混合ガス中の飽和水蒸気が過熱水蒸気化し、過熱水蒸気と有害ガスの混合ガスとなる。そして、混合ガス導入パイプ３２内において、有害ガスは過熱水蒸気と均一に混合し接触して分解反応を生じ、無害な物質へ変化する。例えば、有害物質がＶＯＣの場合、Ｈ2ＯとＣＯ2に分解する。その後、無害ガスが排出パイプ４０を通って大気中に放出される。なお、有害ガス導入部２０に導入された有害ガス中の有害物質の濃度が著しく高い場合は、過熱水蒸気発生部３０にて有害物質が完全に分解せず、有害物質が一部残留する場合も想定されるが、その場合でも大気中に排出するガス中の有害物質は無害な程度濃度に低減する。
【００２５】
（実施形態２：参考例２）
図２は実施形態２の有害ガス処理装置を示す概略構成図である。この実施形態２の有害ガス処理装置は、過熱水蒸気発生部２３０の混合ガス導入パイプ２３２が異なる以外は実施形態１と同様の構成である。以下、実施形態２の実施形態１とは異なる部分を主として説明する。なお、図２において、図１と同様の構成は同一の符合を付している。
【００２６】
実施形態２の混合ガス導入パイプ２３２は、軸方向の両端が、飽和水蒸気発生部１０の第２接続パイプ１７と排出パイプ４０に接続され、外周面が前記ヒータ３４にて加熱される筒状のパイプ本体２３２ａと、パイプ本体２３２ａの内部空間を軸方向に区画する複数の仕切り板２３３とを有し、各仕切り板２３３には隣接する空間同士を連通させる孔部２３３ａが少なくとも１つ形成されている。なお、混合ガス導入パイプ２３２内を混合ガスが蛇行して流れ、かつ特定の箇所に滞留しないように、各仕切り板２３３の孔部２３３ａは軸方向からみてずれた位置に配置されていることが好ましい。
【００２７】
このように混合ガス導入パイプ２３２内を仕切り板２３３によって複数室に連通状に仕切ることにより、混合ガス導入パイプ２３２内に導入された混合ガスの排出パイプ４０までの流路が長く形成されると共に、ヒータ３４の熱がパイプ本体２３２ａだけでなく仕切り板２３３にも伝わって混合ガスとの接触面積が増加するため、効率よく混合ガス中の飽和水蒸気を過熱水蒸気化しかつ有害物質を無害化処理することができる。
【００２８】
（実施形態３：参考例３）
図３は本発明の有害ガス処理装置の実施形態３を示す概略構成図である。この有害ガス処理装置は、飽和水蒸気発生部３１０、有害ガス導入部３２０、過熱水蒸気発生部３３０および排出路３４０を備えたものであって、飽和水蒸気発生部３１０、有害ガス導入部３２０および過熱水蒸気発生部３３０が一つのケーシング３５０内に設置され、使用場所に持ち運べるよう一体化されたものである。
【００２９】
飽和水蒸気発生部３１０は、注水口を有する水タンク３１４と、飽和水蒸気発生ヒータ３１３と、水タンク３１４と飽和水蒸気発生ヒータ３１３とを接続する第１接続パイプ３１５と、第１接続パイプ３１５の途中部に設けられた小型ポンプ３１６と、飽和水蒸気発生ヒータ３１３と後述の中継パイプ３３５のジョイント部３３５ａとを接続する第２接続パイプ３１７を備える。
飽和水蒸気発生ヒータ３１３としては、例えば、ハンディースチームクリナーに内蔵されているような、筒状ヒータの内部に水を流通させるタイプ、あるいは水を流通させるパイプ体の内部にカートリッジヒータやシーズヒータ等が内蔵されたタイプを採用することができる。また、水タンク３１４は水を補給し易いように、カートリッジ式に第１接続パイプ３１５と接続・離脱可能に取り付けられるようにしてもよい。なお、図示省略するが、飽和水蒸気発生ヒータ３１３と小型ポンプ３１６をそれぞれ駆動・停止させるスイッチがケーシング５５０の外面に設けられている。
【００３０】
有害ガス導入部３２０は、有害ガス導入パイプ３２２と、ポンプ３２３と、逆止弁３２４とを備える。有害ガス導入パイプ３２２の一端は、ケーシング３５０から外部に突出した広口部３２２ａを有すると共に、他端は前記中継パイプ３３５のジョイント部３３５ａと接続されている。また、逆止弁３２４は、ポンプ３２３と中継パイプ３３５との間に配置されている。なお、図示省略するが、ポンプ３２３を駆動・停止させるスイッチがケーシング３５０の外面に設けられている。
【００３１】
前記中継パイプ３３５のジョイント部３３５ａは、有害ガス導入部３２０からの有害ガスと飽和水蒸気発生部３１０からの飽和水蒸気を均一に混合し易い球状および広さの内部空間を有していることが好ましい。
【００３２】
過熱水蒸気発生部３３０は、混合ガス導入パイプ３３２と、ヒータ３４４とを備える。この混合ガス導入パイプ３３２は、軸方向の両端が、中継パイプ３３５と排出パイプ３４０に接続され、外周面が前記ヒータ３４４にて加熱される筒状のパイプ本体３３２ａと、パイプ本体３３２ａの内部空間を軸方向に区画する複数の仕切り板３３３とを有し、各仕切り板３３３には隣接する空間同士を連通させる切欠き部３３３ａが少なくとも１つ形成されている。仕切り板３３３はパイプ本体３３２ａと同じもしくは異なる金属か、あるいはセラミックスにて形成されている。なお、各仕切り板３３３の切欠き部３３３ａは軸方向からみてずれた位置に配置されていることが好ましい。
【００３３】
このように混合ガス導入パイプ３３２内を仕切り板３３３によって複数室に連通状に仕切ることにより、混合ガス導入パイプ３３２内に導入された混合ガスの排出パイプ３４０までの流路が長く形成されると共に、ヒータ３３４の熱がパイプ本体３３２ａだけでなく仕切り板３３３にも伝わって混合ガスとの接触面積が増加するため、効率よく混合ガス中の飽和水蒸気を過熱水蒸気化しかつ有害物質を無害化処理することができる。なお、図示省略するが、ヒータ３３４を駆動・停止させるスイッチがケーシング５５０の外面に設けられている。
【００３４】
排出パイプ３４０は、一端が過熱水蒸気発生部３３０のパイプ本体３３３に接続され、他端がケーシング５５０から外部へ突出して開口し、その外部に露出した部分に冷却部３４１が設けられている。冷却部３４１は、排気パイプ３４０の外面に設けられた複数枚の放熱フィンからなる。
この冷却部３４１を排気パイプ３４０に設けることにより、排気パイプ３４０内を通る無害化ガスの熱を冷却部３４１にて外部に逃がし、飽和水蒸気と同程度の温度（１００℃程度）で無害化ガスを排気パイプ３４０から外部に排出することができる。
【００３５】
このように構成された実施形態３の携帯用有害ガス処理装置では、先ず飽和水蒸気発生部３１０にて発生させた飽和水蒸気を過熱水蒸気発生部３３０に送り込んで過熱水蒸気を発生させた後、周囲の有害ガス（例えば悪臭や低濃度ＶＯＣ）を有害ガス導入部３２０から吸い込んでジョイント部３３５ａへ導入し、ジョイント部３３５ａにて有害ガスと飽和水蒸気とを混合し、その混合ガスを中継パイプ３３５を通して混合ガス導入パイプ３３２内に導入する。混合ガスは混合ガス導入パイプ３３２を通過する間に過熱水蒸気となり、その過熱水蒸気に有害物質が接触して分解反応を生じて無害な物質に変化し、飽和水蒸気を大半として含む無害化ガスが排気パイプ３４０から大気中に放出する。この携帯用有害ガス処理装置は、比較的狭い空間（例えば室内）における空気清浄機能に適しており、飽和水蒸気を放出することから室内への加湿機能も兼ねることができる。
【００３６】
（実施形態４：参考例４）
図４は実施形態４の有害ガス処理装置を示す概略構成図である。この実施形態４の有害ガス処理装置は、排気パイプ４４０の内部に触媒担持フィルター４５０が設けられたこと以外は実施形態１と同様の構成である。以下、実施形態４の実施形態１とは異なる部分を主として説明する。なお、図４において、図１と同様の構成は同一の符合を付している。
【００３７】
触媒担持フィルター４５０は、例えば一端面から他端面に貫通した多数の孔を有するフィルター本体の孔内面を含む表面全体に、触媒４５０ａが付着して形成されてなる。フィルター本体は、孔の直径が１ｍｍ程度であり、金属（例えばステンレスなど）あるいはセラミックスにて板状またはブロック状に形成されている。また、金属触媒の担持は、メッシュ状に形成された孔を持つ金属フィルターの表面に酸化アルミナなどのウォッシュコートを母体としてその表面にＰｔ，Ｒｈなどの金属微粒子を担持させることにより形成する。
排気パイプ４４０は、触媒担持フィルター４５０を隙間無く嵌合させる内径を有し、かつ一端が過熱水蒸気発生部３０の収納筒体３３に連結された大径部４４０ａと、一端が大径部４４０ａの他端に接続され、他端が排気管Ｂに接続される小径部４４０ｂとからなる。なお、過熱水蒸気発生部３０の螺旋状の混合ガス導入パイプ３２が、収納筒体３３を貫通して大径部４４０ａに連通している。
【００３８】
このように構成された実施形態４の有害ガス処理装置によれば、混合ガス導入パイプ３２内で過熱水蒸気によって無害な物質に分解されなかった有害物質が存在していても、有害物質が触媒担持フィルター４５０を通過する際に触媒４５０ａと接触して無害化するため、無害化能力をより高めることができる。
【００３９】
（実施形態５：参考例５）
図５は実施形態５の有害ガス処理装置を示す概略構成図である。この実施形態５の有害ガス処理装置は、過熱水蒸気発生部５３０の混合ガス導入部５３２の内部に触媒担持フィルター５５０が設けられたこと以外は実施形態２と同様の構成である。以下、実施形態５の実施形態２とは異なる部分を主として説明する。なお、図５において、図２と同様の構成は同一の符合を付している。
【００４０】
実施形態５の混合ガス導入部５３２は、その筒状のパイプ本体２３２ａの内部に触媒担持フィルター５５０を有している。この触媒担持フィルター５５０は、実施形態４と同様の材質、孔径にて形成されたものであり、パイプ本体２３２ａの内周面に隙間無く嵌合されている。なお、飽和水蒸気発生部１０の第２接続パイプ１７から送られた混合ガスの混合ガス導入部５３２への流入を妨げないように、触媒担持フィルター５５０は、ヒータ３４の位置であって、飽和水蒸気発生部１０の第２接続パイプ１７の端部開口から離れた位置に配置されることが好ましい。
【００４１】
このように構成された実施形態５の有害ガス処理装置によれば、ヒータ３４にてパイプ本体２３２ａおよび触媒担持フィルター５５０が加熱され、過熱されたパイプ本体２３２ａ内に流入した混合ガス中の飽和水蒸気が過熱水蒸気となる。このとき、触媒担持フィルター５５０は、パイプ本体ａ内の表面積を増加させてヒータ３４の熱を効率よく混合ガスへ伝える役割も兼ねている。混合ガス中の有害物質は、過熱水蒸気と接触しあるいは触媒担持フィルター５５０を通過する際に触媒５５０ａと接触することにより無害化され、無害化されたガスが排出パイプ４０および排気管Ｂを通って大気中に放出される。この実施形態５によっても、実施形態４と同様に、過熱水蒸気と触媒とによって、無害化能力をより高めることができる。
【００４２】
（実施形態６）
図６は実施形態６の有害ガス処理装置を示す概略構成図である。この実施形態６の有害ガス処理装置は、過熱水蒸気発生部３３０の混合ガス導入部６３２のパイプ本体３３２ａの内面および仕切り板３３３の表面に触媒６５０が付着されたこと以外は実施形態３と同様の構成である。以下、実施形態６の実施形態３とは異なる部分を主として説明する。なお、図６において、図３と同様の構成は同一の符合を付している。
【００４３】
この実施形態６の有害ガス処理装置は、混合ガス導入パイプ６３２自体が媒担持フィルターの役割も兼ねたものである。この場合、図６に示すように、混合ガス導入パイプ６３２の内面の上流側から下流側に亘って触媒が付着するように、パイプ本体３３２ａを組み立てる前に、各仕切り板３３３の表面に触媒を付着させると共に、パイプ本体３３２ａの筒体内面に触媒を付着させておく。このとき、触媒を付着させる方法としては、前述のウォッシュコートなどの方法による。あるいは、図５で示す触媒付きのフィルター５５０を直接用いても良い。
【００４４】
このように構成された実施形態６の有害ガス処理装置によれば、ヒータ３３４にてパイプ本体３３２ａおよび仕切り板３３３が加熱され、過熱されたパイプ本体３３２ａ内に流入した混合ガス中の飽和水蒸気が過熱水蒸気となる。混合ガス中の有害物質は、過熱水蒸気と接触しあるいは混合ガス導入パイプ６３２の内面の触媒６５０と接触することにより無害化され、無害化されたガスが排出パイプ３４０の冷却部３４１にて冷却され、飽和水蒸気化された無害化ガスが大気中に放出される。この実施形態６によっても、実施形態４および５と同様に、過熱水蒸気と触媒とによって、無害化能力をより高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の有害ガス処理装置は、人体に有害な物質、例えば一酸化炭素、ホルムアルデヒドといったアルデヒド類、メタノールといったアルコール類、エーテル類（ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等）、芳香族炭化水素（ベンゼン、トルエン、キシレン等）などの有機化合物が空気中に気化したガスや、不快な悪臭物質を含むガスが発生する施設や場所、例えば薬品、有機溶媒、樹脂、塗料の製造工場、塗装工場、廃棄物処理工場、食品工場、病院、堆肥製造工場、畜舎などで使用することができ、特に、揮発性有機化合物ガス（以下、ＶＯＣガスと称する場合がある）の無害化処理に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の有害ガス処理装置の実施形態１を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態２を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態３を示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態４を示す概略構成図である。
【図５】本発明の実施形態５を示す概略構成図である。
【図６】本発明の実施形態６を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０、３１０  飽和水蒸気発生部
１１、２１、３１  ケーシング
１２  水槽
１３  ヒータ
１４、３１４  水タンク
１５、３１５  第１接続パイプ
１６、３１６  ポンプ
１７、３１７  第２接続ポンプ
２０、３２０  有害ガス導入部
２２  接続パイプ
２３  ポンプ
２４  逆止弁
３０、２３０、３３０、５３０、６３０  過熱水蒸気発生部
３２、２３２、３３２、５３２、６３２  混合ガス導入パイプ
３３  収納筒体
３４  ヒータ
４０、３４０、４４０  排出パイプ
２３２ａ、３３２ａ  パイプ本体
２３３、３３３  仕切り板
２３３ａ  孔
３３３ａ  切欠き
３３５  中継パイプ
３３５ａ  ジョイント部
３４１  冷却部
４５０、５５０  触媒担持フィルター
４５０ａ、５５０ａ、６５０  触媒
Ａ  有害ガス供給管
Ｂ  排気管
【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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