(57)【要約】【課題】  オゾン含有気体のオゾン熱分解に要する消費エネルギの低減が得られるオゾン熱分解方法及びオゾン熱分解装置を提供する。【解決手段】  オゾン含有気体入口７に連通する加熱部３と、加熱部を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱する加熱ヒータ１１と、加熱部３に連通しかつオゾン除去済気体出口８に連通すると共に粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填された充填部４と、充填部４を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に保持する温度保持ヒータ１２とを備え、オゾン含有気体入口７から加熱部３に連続して注入されるオゾン含有気体を加熱し、かつ充填部４を通過することによってオゾン熱分解してオゾン除去済気体出口８から排出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾン含有気体中のオゾンを熱分解するオゾン熱分解方法において、
上記オゾン含有気体を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱し、
該加熱されたオゾン含有気体が、粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填され、かつ１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に保持された充填部を通過することによってオゾンが熱分解することを特徴とするオゾン熱分解方法。
【請求項２】
オゾン含有気体中のオゾンを熱分解するオゾン熱分解方法において、
上記オゾン含有気体が、粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填され、かつ１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に保持された充填部を通過することによって加熱し、かつオゾンが熱分解することを特徴とするオゾン熱分解方法。
【請求項３】
上記粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填された充填部を赤外線ヒータによって加熱することを特徴とする請求項２に記載のオゾン熱分解方法。
【請求項４】
オゾン含有気体中のオゾンを熱分解するオゾン熱分解装置において、
オゾン含有気体入口に連通する加熱部と、
該加熱部を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱する加熱ヒータと、
上記加熱部に連通しかつオゾン除去済気体出口に連通すると共に粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填された充填部と、
該充填部を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に保持する温度保持ヒータとを備え、
上記オゾン含有気体入口から加熱部に連続して注入されるオゾン含有気体を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱し、該加熱部で加熱されたオゾン含有気体が１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に保持された上記充填部に供給され該充填部を通過することによってオゾンが熱分解してオゾン除去済気体出口から排出することを特徴とするオゾン熱分解装置。
【請求項５】
上記加熱部と充填部は、一端が上記オゾン含有気体入口に連通し他端がオゾン除去済気体出口に連通する有底筒状の容器によって連続形成されたことを特徴とする請求項４に記載のオゾン熱分解装置。
【請求項６】
オゾン含有気体中のオゾンを熱分解するオゾン熱分解装置において、
一端が上記オゾン含有気体入口に連通し他端がオゾン除去済気体出口に連通して粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填された充填部と、
該充填部を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱保持する加熱手段とを備え、
上記オゾン含有気体をオゾン含有気体入口から１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱保持された充填部に連続注入し、該充填部を通過することによって加熱され、かつオゾンが熱分解してオゾン除去済気体出口から排出することを特徴とするオゾン熱分解装置。
【請求項７】
オゾン含有気体中のオゾンを熱分解するオゾン熱分解装置において、
一端がオゾン含有気体入口に連通し他端がオゾン除去済気体出口に連通する有底筒状の容器と、
該容器内に延在する有底筒状のヒータカバーと上記容器によって形成されて粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填された充填部と、
上記ヒータカバー内に配置されて上記充填部を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱保持する加熱手段とを備え、
上記オゾン含有気体をオゾン含有気体入口から１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱保持された充填部に連続注入し、該充填部を通過することによって加熱され、かつオゾンが熱分解してオゾン除去済気体出口から排出することを特徴とするオゾン熱分解装置。
【請求項８】
上記加熱手段は、赤外線ヒータであることを特徴とする請求項６または７に記載のオゾン熱分解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾン含有気体中のオゾンを熱分解するオゾン熱分解方法及びオゾン熱分解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、上下水道の殺菌、廃水処理、加工食品や医療器具の殺菌や洗浄、脱臭等に広くオゾン含有気体、即ちオゾンガスが多く使用される。ここで、オゾンガスは、高濃度のものはその強い酸化力によって生体にも種々の作用をし、視力障害を起こしたり呼吸器に刺激症状があらわれる原因となることがある。そこで、水に溶け込まなかったり、反応しなかった余剰のオゾンを酸素に分解して排出する必要がある。
【０００３】
従来のオゾン処理には熱分解装置が広く使用されている。この種の熱分解装置としては、例えば、図４に示すようにヒータ配線がセラミック内に埋設された円筒状のセラミックヒータ１０１と、このセラミックヒータ１０１の外周を囲うように設けられたステンレススチール材からなる有底円筒状のケース体１０２とを備え、そのケース本体１０２を貫通してセラミックヒータ１０１の中心部にガス注入管１０３を挿入し、ケース本体１０２にガス吐出口１０４を設ける。そして、ガス注入管１０３から注入されたオゾンガスは、セラミックヒータ１０１の中心部の環状の空間と、セラミックヒータ１０１の外周とケース本体１０２とによって形成される環状の空隙とを通過してガス吐出口１０４から排出される間にオゾンガスがセラミックヒータ１０１によって５００℃程度に加熱されてオゾンが熱分解するオゾン分解用セラミックヒータユニット１００が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、図５に示すように被処理水が貯留されたオゾン接触槽１１１から排出されたオゾンガスを熱分解装置１１２に供給するオゾンガス供給路１１３に除湿部１１４を設け、オゾンガス供給路１１３からのオゾンガスを熱処理装置１１２で５００℃程度に加熱してオゾンを分解し、その分解後の高温ガスを湿潤状態の除湿部１１４に供給して吸着材を再生させる排オゾンガス処理装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１８００３７号公報
【特許文献２】特開２００１−１９０９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に開示されたオゾン分解用セラミックヒータユニット１００によると、オゾンガスはセラミックからなるセラミックヒータ１０１の表面に沿って流れ、オゾンガスがヒータ配線に接触することなくヒータ配線の腐食が阻止されて耐久性が向上する。
【０００７】
しかし、オゾンガスをセラミックヒータ１０１によって５００℃程度の高温に加熱して熱分解することから、その加熱に多大な電気エネルギを消費することが懸念される。また、５００℃程度の高温に加熱されるセラミックヒータ１０１を保持する部材等周辺部材の耐熱性も要求される。
【０００８】
また、特許文献２に開示される排オゾンガス処理装置によると、熱分解装置１１２へオゾンガスを供給するオゾンガス供給路１１３に除湿部１１４を設けると共に、熱分解装置１１２から排出される分解後の高温ガスを除湿部１１４に供給して吸着材を再生することで、熱分解装置１１２に供給されるオゾンガスを予め除湿して熱分解装置１１２でオゾンを分解するために要する消費エネルギを抑制することができる。
【０００９】
しかし、熱分解装置１１２で５００℃程度の高温に加熱してオゾンを熱分解することから、その熱分解に多大の電気エネルギを要することが懸念されと共に、耐熱性も要求される。
【００１０】
ここで、本発明者等は、鋭意研究及び実験の結果、シリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属焼結体の存在下においてオゾンを熱分解することで、その熱分解における加熱温度を低減できることを見いだした。
【００１１】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、オゾン含有気体のオゾン熱分解に要する加熱温度の低減を図ると共に、消費エネルギの低減が得られるオゾン熱分解方法及びオゾン熱分解装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する請求項１に記載のオゾン熱分解方法の発明は、オゾン含有気体中のオゾンを熱分解するオゾン熱分解方法において、上記オゾン含有気体を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱し、該加熱されたオゾン含有気体が、粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填され、かつ１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に保持された充填部を通過することによってオゾンが熱分解することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載のオゾン熱分解方法の発明は、オゾン含有気体中のオゾンを熱分解するオゾン熱分解方法において、上記オゾン含有気体が、粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填され、かつ１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に保持された充填部を通過することによって加熱し、かつオゾンが熱分解することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２のオゾン熱分解方法において、上記粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填された充填部を赤外線ヒータによって加熱することを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載のオゾン熱分解装置の発明は、オゾン含有気体中のオゾンを熱分解するオゾン熱分解装置において、オゾン含有気体入口に連通する加熱部と、該加熱部を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱する加熱ヒータと、上記加熱部に連通しかつオゾン除去済気体出口に連通すると共に粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填された充填部と、該充填部を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に保持する温度保持ヒータとを備え、上記オゾン含有気体入口から加熱部に連続して注入されるオゾン含有気体を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱し、該加熱部で加熱されたオゾン含有気体が１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に保持された上記充填部に供給され該充填部を通過することによってオゾンが熱分解してオゾン除去済気体出口から排出することを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４のオゾン熱分解装置において、上記加熱部と充填部は、一端が上記オゾン含有気体入口に連通し他端がオゾン除去済気体出口に連通する有底筒状の容器によって連続形成されたことを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載のオゾン熱分解装置の発明は、オゾン含有気体中のオゾンを熱分解するオゾン熱分解装置において、一端が上記オゾン含有気体入口に連通し他端がオゾン除去済気体出口に連通して粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填された充填部と、該充填部を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱保持する加熱手段とを備え、上記オゾン含有気体をオゾン含有気体入口から１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱保持された充填部に連続注入し、該充填部を通過することによって加熱され、かつオゾンが熱分解してオゾン除去済気体出口から排出することを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載のオゾン熱分解装置の発明は、オゾン含有気体中のオゾンを熱分解するオゾン熱分解装置において、一端がオゾン含有気体入口に連通し他端がオゾン除去済気体出口に連通する有底筒状の容器と、該容器内に延在する有底筒状のヒータカバーと上記容器によって形成されて粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填された充填部と、上記ヒータカバー内に配置されて上記充填部を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱保持する加熱手段とを備え、上記オゾン含有気体をオゾン含有気体入口から１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱保持された充填部に連続注入し、該充填部を通過することによって加熱され、かつオゾンが熱分解してオゾン除去済気体出口から排出することを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項６または７のオゾン熱分解装置において、上記加熱手段は、赤外線ヒータであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によると、加熱部に注入されたオゾン含有気体は、加熱ヒータによって１００℃〜３５０℃の範囲の一定の温度に加熱され、その加熱されたオゾン含有気体が粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填された充填部内を通過し、シリカゲルゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかの存在下で１００℃〜３５０℃に保持されてオゾンが熱分解することから、従来のオゾン熱分解に要する温度が５００℃程度であったのにに比べオゾン熱分解に要する温度が極めて低く設定でき、オゾンの熱分解に要するエネルギの大幅な削減が得られ、消費エネルギの低減が達成できる。
【００２１】
請求項２の発明によると、オゾン含有気体を充填部に注入し、オゾン含有気体が、粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填され、かつ１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に保持された充填部を通過することによって加熱され、かつオゾンが熱分解されることから、従来のオゾン熱分解に比べオゾン熱分解に要する温度を低く設定でき、オゾン熱分解に要するエネルギの大幅な削減が得られ、消費エネルギの低減が達成できる。また、充填部においてオゾン含有気体の加熱及びオゾン熱分解が行われることから、請求項１の発明に加え更にオゾン含有気体を予め加熱するための加熱部が省略でき、構成の簡素化及びコンパクト化が可能になる。
【００２２】
請求項３の発明によると、粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体、及びオゾン含有気体が赤外線ヒータの放射熱によっても加熱され、より効率的にオゾンの熱分解が促進され、オゾン熱分解に要する消費エネルギの低減がより達成できる。
【００２３】
請求項４の発明のよると、オゾン含有気体入口に連通する加熱部と、この加熱部に連通しかつオゾン除去済気体出口に連通すると共に粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填された充填部と、これら加熱部及び充填部を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱及び保持する加熱ヒータ及び温度保持ヒータを備えることによって上記請求項１のオゾン熱分解方法を実施することができる。
【００２４】
また、オゾン熱分解に要する温度の低減に伴ってオゾン熱分解装置の構成部材の耐久性が向上すると共に、オゾン熱分解装置が、加熱ヒータによって加熱される加熱部及び温度保持用ヒータによって保温される粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかを充填する充填部による比較的簡単な構造であり、設備コストの低減が期待できる。
【００２５】
請求項５の発明によると、加熱部と充填部が単一の有底筒状の容器によって一体に連続形成することができる。
【００２６】
請求項６の発明によると、一端が上記オゾン含有気体入口に連通し他端がオゾン除去済気体出口に連通して粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填された充填部及びこの充填部を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱及び保持する加熱手段を備えることによって請求項２のオゾン熱分解方法を実施することができる。
【００２７】
請求項７の発明によると、一端がオゾン含有気体入口に連通し他端がオゾン除去済気体出口に連通する容器と、有底筒状のヒータカバーとによって粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体のいずれかが充填された充填部を形成し、ヒータカバー内に充填部を１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱保持する加熱手段を配置することによって、請求項２のオゾン熱分解方法を実施することができる。
【００２８】
請求項８の発明によると、粒状のシリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属結晶体、及びオゾン含有気体が赤外線ヒータの放射熱によって直接的にも加熱でき、より効率的にオゾンの熱分解が促進され、熱分解に要する消費エネルギの低減がより達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明におけるオゾン熱分解方法及びオゾン熱分解装置の実施の形態を図を参照して説明する。
【００３０】
（第１実施の形態）
図１及び図２を参照してオゾン熱分解方法及びオゾン熱分解装置の第１実施の形態を説明する。
【００３１】
図１は、オゾン熱分解装置１の概略を示す断面図である。オゾン熱分解装置１は、オゾン含有気体、即ちオゾンガスに対して優れた対腐食性を有するステンレススチール材からなる上下方向に長い有底円筒状の容器２を有し、容器２内の上部範囲に加熱部３が形成され、加熱部３に連続して下部範囲に加熱処理部である充填部４が連続して形成されている。換言すると単一の容器２による簡単な構成で加熱部３及び充填部４が連続して形成されている。加熱部３内に円筒状のスペーサ５が挿入配置されている。容器２の上端に導管６が延設され、導管６にオゾン含有気体入口７が形成されている。容器２の下端には細管からなるオゾン除去済気体出口８が延設されている。
【００３２】
容器２は有底円筒状の外筒９によって囲まれ、容器２と外筒９との間には断熱材１０が充填されている。容器２の加熱部３の外周に加熱手段である加熱ヒータ１１が巻回して装着され、容器２の充填部４の外周に沿って保温手段である温度保持用ヒータ１２が巻回して装着されている。
【００３３】
更に、容器２内の加熱部３と充填部４の連続部付近の温度を検知する温度検知手段となる熱電対１３が配設されている。熱電対１３は、導管６に穿設された熱電対挿入口６ａから挿入され導管６及びスペーサ５内を貫通して温度検知部となる先端１３ａが加熱部３と充填部４の連続部付近に設定されている。
【００３４】
この熱電対１３による容器２内の温度検知に基づいて図示しない制御手段によって加熱ヒータ１１及び温度保持用ヒータ１２を制御して予め設定された温度に容器２内の加熱部３及び充填部４の温度を制御する。即ち、本実施の形態では熱電対１３による温度検知に基づいて加熱ヒータ１１及び温度保持用ヒータ１２の出力を制御して加熱部３が１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱され、かつ充填部４が１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に保持されている。
【００３５】
充填部４内には微細かつ多数の空孔を有する多孔質で大きな表面積が確保できる粒状、例えば径が３ｍｍ〜４ｍｍのシリカゲル１５が充填されている。
【００３６】
図１に矢印で示すように、オゾン含有気体、即ちオゾンガスをオゾン含有気体入口７から導管６を介して容器２の加熱部３に連続して注入する。加熱部３に注入されたオゾンガスは、加熱ヒータ１１によって１００℃〜３５０℃の範囲の一定の温度に加熱される。
【００３７】
加熱部３で１００℃〜３５０℃に加熱されたオゾンガスは、連続形成されてシリカゲル１５が充填された充填部４内を通過し、オゾン除去済気体出口８から大気中に連続的に放出される。この時、充填部４を通過するオゾンガスはシリカゲル１５の存在下で温度保持用ヒータ１２によって１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に保持され、オゾンが酸素に熱分解される。
【００３８】
また、シリカゲル１５に代えて充填部４内に微細かつ多数の空孔を有する多孔質で大きな表面積が確保できる粒状のゼオライトを充填することもできる。
【００３９】
図２は、このように構成されたオゾン熱分解装置１におけるオゾン分解能力を示す一次反応速度常数を、容器２の充填部４にシリカゲル１５を充填したケース１と、充填部４にゼオライトを充填したケース２と、充填部４に充填物を充填しない空の状態のケース３に対して取得した実験結果を示すものである。
【００４０】
ここで、一次反応速度常数は、処理対象のオゾンガスのオゾン含有気体入口７における入口オゾン濃度とオゾン除去済気体出口８における出口オゾン濃度の比の自然対数をオゾンガス含有気体入口７からオゾン除去済気体出口８までの気体滞留時間で除した値であり、一般に濃度に比例した速度で進行する化学反応速度を表すために用いられる指標である。
【００４１】
図２によれば、充填部４にシリカゲルを充填したケース１は、充填部４に充填物を充填しないケース３に対して５倍以上の一次反応速度常数を有し、充填部５にゼオライトを充填したケース２では、更にシリカゲルを充填したケース１以上の一次反応速度常数を有することが確認できる。
【００４２】
即ち、オゾン熱分解装置１において、充填部４にシリカゲル或いはゼオライトを充填するケース１或いはケース２によれば、充填部４に充填物を充填しないケース３に対して５分の１以下の充填部４の容積で同等のオゾン分解率が達成できる。
【００４３】
更に、従来オゾンの熱分解には５００℃程度の高温が必要であったのに対し、１００℃〜３５０℃の温度範囲で実用的なオゾン熱分解が可能であることが確認できる。
【００４４】
従って、本実施の形態によると、オゾンガスを加熱部３内で予め１００℃〜３５０℃の温度範囲に加熱し、加熱部３で加熱されたオゾンガスをシリカゲル或いはゼオライトが充填され１００℃〜３５０℃の温度範囲に保温された充填部４内を通過させ、この充填部４内を通過する間にオゾンが酸素に熱分解熱することから、従来の熱分解に比べオゾン熱分解に要する温度を極めて低く設定でき、オゾン熱分解に要する電気エネルギの大幅な削減が得られ、消費エネルギの低減が達成できる。また、オゾン熱分解に要する温度の低減に伴って容器２等のオゾン熱分解装置１に使用される構成部材の耐久性が向上する。
【００４５】
また、オゾン熱分解装置１が、加熱ヒータ１１によって加熱される加熱部３及びシリカゲル或いはゼオライト等を充填する充填部４を温度保持用ヒータ１２によって保温する比較的簡単な構造であり、設備コストの低減が期待できる。
【００４６】
なお、充填部４内に充填する充填物としては、シリカゲルやゼオライトに代えて多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属焼結体を使用することによっても、１００℃〜３５０℃の温度範囲で実用的なオゾン熱分解が可能である。
【００４７】
なお、シリカゲル、ゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック、多孔質金属焼結体等は人体に影響する毒性がなく、長期間の使用により劣化した際の交換に際しは、毒性の伴わない産業廃棄物として処理することができ、その処分にあたっては環境に影響するここが極めて少ないものである。
【００４８】
（第２実施の形態）
図３を参照してオゾン熱分解方法及びオゾン熱分解装置の第２実施の形態を説明する。
【００４９】
図３は、本実施の形態におけるオゾン熱分解装置２０の概略を示す断面図である。オゾン熱分解装置２０は、オゾンガスに対して優れた対腐食性を有するステンレススチール材からなる上下方向に長い有底円筒状の容器２１を有し、容器２１の一端である下部側方にオゾン含有気体入口２３を有する導管２２が延設されている。一方、容器２１の他端である上部側方に細管からなるオゾン除去済気体出口２４が延設されている。容器２１は外筒２５によって囲まれ、容器２１と外筒２５との間には断熱材２６が充填されている。
【００５０】
容器２１の底部中央から上方向に延在して赤外線透過性材料からなる筒状のヒータカバー２７が設けられている。このヒータカバー２７と容器２１によって環状で上下方向に連続する充填部２８が形成され、充填部２８に粒状のシリカゲル１５が充填されている。
【００５１】
ヒータカバー２７の内部に加熱手段である赤外線ヒータ２９が設けられ、図示しない温度検出手段によって検知された充填部２８の温度に基づいて赤外線ヒータ２９の出力を制御して充填部２８内が１００℃〜３５０℃の範囲の一定温度に加熱保持されている。
【００５２】
このように構成されたオゾン熱分解装置２０において、図３に矢印で示すようにオゾンガスをオゾン含有気体入口２３から導管２２を介して容器２１の充填部２８の下部に連続して注入する。充填部２８の下部に注入されたオゾンガスは、赤外線ヒータ２９によって加熱れたシリカゲル１５及び赤外線ヒータ２９の放射熱によって加熱されつつ充填部２８内を上昇してシリカゲル１５が充填された充填部２８内を通過する。この時、充填部２８を通過したオゾンガスは、シリカゲル１５の存在下で１００℃〜３５０℃に加温保持されて、オゾンが酸素に熱分解され、オゾン除去済気体出口２４から大気中に連続して放出される。
【００５３】
本実施の形態によれば、オゾン含有気体入口２３から容器２１の下部に連続して注入されたオゾンガスは、赤外線ヒータ２９によって加熱れたシリカゲル１５の存在下で１００℃〜３５０℃に加温保持されて第１実施の形態と同様にオゾンが熱分解すると共に、シリカゲル１５及びオゾンガスが赤外線ヒータ２９の放射熱によって直接的にも加熱されより効率的にオゾンの熱分解が促進され、熱分解に要する電気エネルギの大幅な削減が得られより多くの消費エネルギの低減が達成できる。
【００５４】
また、シリカゲル１５が充填された充填部２８においてオゾンガスの加熱及び熱分解が行われることから、第１実施の形態に加え更にオゾンガスを予め加熱するための加熱部が省略でき、構成の簡素化及びコンパクト化が可能になる。
【００５５】
本実施の形態においてもシリカゲルに代えてゼオライト、多孔質ガラス、多孔質セラミック或いは多孔質金属焼結体を充填部２８に充填することもできる。
【００５６】
なお、本発明は上記第１実施の形態及び第２実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えが上記実施の形態では温度検出手段として熱電対を用いたが、サーミスタを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１実施の形態に係わるオゾン熱分解装置の概略を示す断面図である。
【図２】一次反応速度常数の比較説明図である。
【図３】本発明の第２実施の形態に係わるオゾン熱分解装置の概略を示す断面図である。
【図４】従来の排オゾンガス処理装置の説明図である。
【図５】従来のオゾン分解用セラミックヒータユニットの説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１      オゾン熱分解装置
２      容器
３      加熱部
４      充填部
７      オゾン含有気体入口
８      オゾン除去済気体出口
９      外筒
１１    加熱ヒータ（加熱手段）
１２    温度保持用ヒータ（保温手段）
１３    熱電対（温度検知手段）
１５    シリカゲル
２０    オゾン熱分解装置
２１    容器
２３    オゾン含有気体入口
２４    オゾン除去済気体出口
２５    外筒
２７    ヒータカバー
２８    充填部
２９    赤外線ヒータ（加熱手段）
【図１】
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【図２】
2005246255.tif 000004
【図３】
2005246255.tif 000005
【図４】
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【図５】
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