(57)【要約】大気中に存在する人体に悪影響を与える有毒ガスや有害ガス、細菌等を大気中から除去して無害化することができ、処理した場所に被害を与えることが少ない有害物質処理システムを提供する。流体に含まれる有害物質を無害化して処理するために使用される処理システムであって、処理システムが、有害物質を含む流体を吸引する吸引手段１０と、吸引手段１０によって吸引された流体を排出する排出手段２０を備えており、吸引手段１０と排出手段２０の間に、吸引手段１０によって吸引された流体中に含まれる有害物質を処理する有害物質処理手段３０とを備えている。流体を処理する場所や、その場所にいる人に悪影響を与えることなく有害物質を処理することができるし、排出される流体によって周囲の環境が汚染されることを防ぐことができ、二次災害などが生じることを防ぐことができる。
2004030767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体に含まれる有害物質を無害化して処理するために使用される処理システムであって、該処理システムが、有害物質を含む流体を吸引する吸引手段と、該吸引手段によって吸引された流体を排出する排出手段を備えており、前記吸引手段と前記排出手段の間に、該吸引手段によって吸引された流体中に含まれる有害物質を処理する有害物質処理手段とを備えていることを特徴とする有害物質処理システム。
【請求項２】
前記処理システムが、輸送手段に搭載されていることを特徴とする請求項１記載の有害物質処理システム。
【請求項３】
前記有害物質処理手段が、該吸引手段によって吸引された流体中に含まれる浮遊物質を流体中から除去する浮遊物質除去装置を備えていることを特徴とする請求項１記載の有害物質処理システム。
【請求項４】
前記有害物質処理手段が、該吸引手段によって吸引された流体中に含まれる有害物質を無害化する無害化手段を備えていることを特徴とする請求項３記載の有害物質処理システム。
【請求項５】
前記吸引手段と前記浮遊物質除去装置との間に、前記無害化手段が設けられており、該無害化手段が、有害物質を中和する中和装置であることを特徴とする請求項４記載の有害物質処理システム。
【請求項６】
前記浮遊物質除去装置と前記排出手段との間に、前記無害化手段が設けられており、前記無害化手段が、有害物質と反応する触媒を備えた触媒装置であることを特徴とする請求項４記載の有害物質処理システム。
【請求項７】
前記触媒装置が、流体を１００℃以上に加熱する加熱器を備えていることを特徴とする請求項６記載の有害物質処理システム。
【請求項８】
前記吸引手段と前記浮遊物質除去装置との間および前記浮遊物質除去装置と前記排出手段との間に、それぞれ前記無害化手段が設けられており、前記吸引手段と前記浮遊物質除去装置との間に設けられた無害化手段が、有害物質を中和する中和装置であり、前記浮遊物質除去装置と前記排出手段との間に設けられた無害化手段が、有害物質と反応する触媒を備えた触媒装置であり、前記吸引手段と前記中和装置との間に、第一流路切換手段が設けられており、前記浮遊物質除去装置と前記触媒装置との間に、第二流路切換手段が設けられており、前記第一流路切換手段が、前記吸引手段と前記中和装置とを連通させる処理径路と、前記吸引手段と前記浮遊物質除去装置とを連通させる迂回経路とを備えており、前記第二流路切換手段が、前記浮遊物質除去装置と前記触媒装置とを連通させる処理径路と、前記浮遊物質除去装置と前記排出手段とを連通させる迂回経路とを備えていることを特徴とする請求項４記載の有害物質処理システム。
【請求項９】
前記第一流路切換手段および前記第二流路切換手段を制御する切換制御手段が設けられており、前記切換制御手段が、流体中に含まれる有害物質の種類が入力される入力部と、該入力部に入力された有害物質の種類に基づいて、前記第一流路切換手段の経路および前記第二流路切換手段の経路を選択する経路選択部と、該経路選択部が選択した経路に基づいて、前記第一流路切換手段の経路および前記第二流路切換手段の経路を切り換える切換手段作動部とからなることを特徴とする請求項８記載の有害物質処理システム。
【請求項１０】
前記吸引手段が、流体中に含まれる有害物質の種類を検出する検出手段を備えており、該流体中に含まれる有害物質の種類を検出する検知部と、該検知部によって検知された有害物質の種類に応じた信号を発信する信号発信部とからなり、前記切換制御手段が、前記検出手段の信号発信部から発信された信号を受信して、前記入力部に入力する受信部を備えていることを特徴とする請求項９記載の有害物質処理システム。
【請求項１１】
前記吸引手段が、流体を吸引するポンプと、該ポンプの吸入口に接続された吸引部と、該吸引部に設けられた、吸引した流体を冷却する冷却器とからなることを特徴とする請求項１記載の有害物質処理システム。
【請求項１２】
前記吸引部の吸入口に、火炎の進入を防止する火炎遮断部材が取り付けられており、該火炎遮断部材が、多孔質な難燃性物質であることを特徴とする請求項１１記載の有害物質処理システム。
【請求項１３】
前記吸引手段が、流体を吸引するポンプと、該ポンプの吸入口に接続された吸引部と、該吸引部に設けられた、吸引した流体を加熱する加熱器とからなることを特徴とする請求項１記載の有害物質処理システム。
【請求項１４】
前記吸引手段が、流体を吸引するポンプと、該ポンプの吸入口に接続された吸引部と、該吸引部に設けられた、吸引した流体に含まれる有害物質を吸着処理するフィルタ部とからなることを特徴とする請求項１記載の有害物質処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、有害物質処理システムに関する。さらに詳しくは、人体に悪影響を与える有毒ガスや有害ガス、細菌等の無害化処理するための有害物質処理システムに関する。
【背景技術】  近年、建築物用の新材料が開発されているが、かかる新材料には種々の原料が使用されており、この新材料が燃えた場合、火炎や煙だけでなく、一酸化炭素やアンモニア、アルデヒド等の有毒ガスが発生する。このような有毒ガスは、火災における被害者を増加させる原因となっている。
また、有毒ガスは火災に限らず、工場のガス漏れ事故やテロル（以下、テロと略称する）等によっても発生する可能性があり、このような有毒ガスから人命を守るには、ガス発生後、早急に有害ガスを無害化する等して、人のいる場所から除去する必要がある。
かかる有害ガスを処理する方法として、以下に示す技術（従来例１、特開平１１−３００１５２号公報参照）がある。
従来例１の有毒ガス除去方法は、ｐＨ７〜９が範囲である有毒ガス除去液を、噴射して拡散散布するものであり、火災等に伴って発生する人体に有害な酸性の有毒ガスと反応して、有毒ガスを中和して無害化することができる。
しかるに、従来例１の有害ガス除去方法は、液体の有害ガス除去液を散布するため、散布した場所が除去液によって水浸しになる可能性がある。そして、有害ガス除去液はアルカリ性であるため、除去液がふりかかった物が除去液によって損傷したりする可能性があるし、人にふりかかった場合には、人体に悪影響を与える恐れがあるという問題がある。
また、有毒ガス除去液は、空気中に散布するだけであるから、有毒ガス除去液と接触しない場所に存在する有毒ガスに対しては効果が得られない。例えば、天井等から散布した場合には、家具の影や戸棚に侵入したガスは処理できないという問題がある。
一方、空気中に散布された細菌等を、効率よく無害化したり空気中から除去することができる装置や方法は、現在開発されておらず、テロや事故、天災等の対策としてこのような細菌を処理する方法が求められている。
本発明はかかる事情に鑑み、大気中に存在する人体に悪影響を与える有毒ガスや有害ガス、細菌等を大気中から除去して無害化することができ、処理した場所に被害を与えることが少ない有害物質処理システムを提供することを目的とする。
【発明の開示】
第１発明の有害物質処理システムは、流体に含まれる有害物質を無害化して処理するために使用される処理システムであって、該処理システムが、有害物質を含む流体を吸引する吸引手段と、該吸引手段によって吸引された流体を排出する排出手段を備えており、前記吸引手段と前記排出手段の間に、該吸引手段によって吸引された流体中に含まれる有害物質を処理する有害物質処理手段とを備えていることを特徴とする。
第２発明の有害物質処理システムは、第１発明において、前記処理システムが、輸送手段に搭載されていることを特徴とする。
第３発明の有害物質処理システムは、第１発明において、前記有害物質処理手段が、該吸引手段によって吸引された流体中に含まれる浮遊物質を流体中から除去する浮遊物質除去装置を備えていることを特徴とする。
第４発明の有害物質処理システムは、第３発明において、前記有害物質処理手段が、該吸引手段によって吸引された流体中に含まれる有害物質を無害化する無害化手段を備えていることを特徴とする。
第５発明の有害物質処理システムは、第４発明において、前記吸引手段と前記浮遊物質除去装置との間に、前記無害化手段が設けられており、該無害化手段が、有害物質を中和する中和装置であることを特徴とする。
第６発明の有害物質処理システムは、第４発明において、前記浮遊物質除去装置と前記排出手段との間に、前記無害化手段が設けられており、前記無害化手段が、有害物質と反応する触媒を備えた触媒装置であることを特徴とする。
第７発明の有害物質処理システムは、第６発明において、前記触媒装置が、流体を１００℃以上に加熱する加熱器を備えていることを特徴とする。
第８発明の有害物質処理システムは、第４発明において、前記吸引手段と前記浮遊物質除去装置との間および前記浮遊物質除去装置と前記排出手段との間に、それぞれ前記無害化手段が設けられており、前記吸引手段と前記浮遊物質除去装置との間に設けられた無害化手段が、有害物質を中和する中和装置であり、前記浮遊物質除去装置と前記排出手段との間に設けられた無害化手段が、有害物質と反応する触媒を備えた触媒装置であり、前記吸引手段と前記中和装置との間に、第一流路切換手段が設けられており、前記浮遊物質除去装置と前記触媒装置との間に、第二流路切換手段が設けられており、前記第一流路切換手段が、前記吸引手段と前記中和装置とを連通させる処理径路と、前記吸引手段と前記浮遊物質除去装置とを連通させる迂回経路とを備えており、前記第二流路切換手段が、前記浮遊物質除去装置と前記触媒装置とを連通させる処理径路と、前記浮遊物質除去装置と前記排出手段とを連通させる迂回経路とを備えていることを特徴とする。
第９発明の有害物質処理システムは、第８発明において、前記第一流路切換手段および前記第二流路切換手段を制御する切換制御手段が設けられており、前記切換制御手段が、流体中に含まれる有害物質の種類が入力される入力部と、該入力部に入力された有害物質の種類に基づいて、前記第一流路切換手段の経路および前記第二流路切換手段の経路を選択する経路選択部と、該経路選択部が選択した経路に基づいて、前記第一流路切換手段の経路および前記第二流路切換手段の経路を切り換える切換手段作動部とからなることを特徴とする。
第１０発明の有害物質処理システムは、第９発明において、前記吸引手段が、流体中に含まれる有害物質の種類を検出する検出手段を備えており、該流体中に含まれる有害物質の種類を検出する検知部と、該検知部によって検知された有害物質の種類に応じた信号を発信する信号発信部とからなり、前記切換制御手段が、前記検出手段の信号発信部から発信された信号を受信して、前記入力部に入力する受信部を備えていることを特徴とする。
第１１発明の有害物質処理システムは、第１発明において、前記吸引手段が、流体を吸引するポンプと、該ポンプの吸入口に接続された吸引部と、該吸引部に設けられた、吸引した流体を冷却する冷却器とからなることを特徴とする。
第１２発明の有害物質処理システムは、第１１発明において、前記吸引部の吸入口に、火炎の進入を防止する火炎遮断部材が取り付けられており、該火炎遮断部材が、多孔質な難燃性物質であることを特徴とする。
第１３発明の有害物質処理システムは、第１発明において、前記吸引手段が、流体を吸引するポンプと、該ポンプの吸入口に接続された吸引部と、該吸引部に設けられた、吸引した流体を加熱する加熱器とからなることを特徴とする。
第１４発明の有害物質処理システムは、第１発明において、前記吸引手段が、流体を吸引するポンプと、該ポンプの吸入口に接続された吸引部と、該吸引部に設けられた、吸引した流体に含まれる有害物質を吸着処理するフィルタ部とからなることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】図１は、本実施形態の有害物質処理システム１の概略側面図である。
図２は、本実施形態の有害物質処理システム１の概略平面図である。
図３は、本実施形態の有害物質処理システム１のブロック図である。
図４は、火災時に発生する有害物質の処理に使用される吸引部５０の概略説明図である。
図５は、熱に弱い有害物質の処理に使用される吸引部５０の概略説明図である。
図６は、有毒ガスの処理に使用される吸引部５０の概略説明図である。
図７は、（Ａ）は本実施形態の有害物質処理システム１によって火災時に発生する有害物質を処理手順の説明図であり、（Ｂ）は本実施形態の有害物質処理システム１によって熱に弱い有害物質を処理する手順の説明図である。
図８は、本実施形態の有害物質処理システム１によって、有毒ガスを処理する手順の説明図である。
図９は、本実施形態の有害物質処理システム１を搭載した輸送手段の説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】  つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の有害物質処理システム１の概略側面図である。図２は本実施形態の有害物質処理システム１の概略平面図である。図３は本実施形態の有害物質処理システム１のブロック図である。
図１〜図３に示すように、本実施形態の有害物質処理システム１は、吸引手段１０、排出手段２０、および有害物質処理手段３０から構成されたものであり、大気中や建物、地下道、ピット等の内部に存在する気体や液体等の流体を吸引してから、この吸引した流体に含まれる有害物質を有害物質処理手段３０によって無害化したり流体から除去するようにしたことが特徴である。
図１〜図２において、符号２は、前記各手段に電力を供給するための電源を示しているが、電源を設けずに商用電源から前記各手段に電力を供給するようにしてもよい。
また、符号２０は、排出手段を示している。排出手段２０は、単なるパイプでもよいが、ブロワ等のように流体を強制的に排出させる手段を設ければ、効率よく流体を排出することができる。
図１〜図３に示すように、吸引手段１０は、真空ポンプや真空ブロワ等、流体を吸引することができるポンプ１２を備えている。
この吸引手段１０のポンプ１２と、前記排出手段２０との間には、吸引手段１０によって吸引された流体中に含まれる有害物質を処理する有害物質処理手段３０が設けられている。この有害物質処理手段３０は、浮遊物質除去装置３１や中和装置３５、触媒装置４０を備えている。これらの装置は、その内部に供給される流体を、周囲の環境から隔離した状態、つまり装置内に流体を密封した状態で流体中の有害物質を処理することができるものであるが、詳細は後述する。
したがって、本実施形態の有害物質処理システム１によれば、ポンプ１２を作動させれば、有害物質を含む流体を吸引することができるから、有害物質を人などがいる場所から取り除くことができる。そして、吸引された流体を有害物質処理手段３０に送り、有害物質処理手段３０内において、周囲の環境から隔離した状態で処理することができる。このため、有害物質が発生した場所や、その場所にいる人に悪影響を与えることなく有害物質を処理することができる。
また、吸引された流体は、有害物質を処理した後で外部に排出されるから、排出手段２０から排出された流体によって周囲の環境が汚染されることを防ぐことができる。よって、有害物質処理システム１から排出される流体によって周囲環境が汚染されることを防ぐことができるから、排出される流体によって二次災害などが生じることを防ぐことができる。
さらに、流体とともに有害物質を吸引しているから、家具や建物の陰や隙間に侵入している有害物質であっても確実にその場所から除去して処理することができる。しかも、有害物質が流体中に拡散しやすい物質であったとしても、その拡散を防ぐことができ、被害の拡大を効果的に防ぐことができる。
つぎに、吸引手段１０および有害物質処理手段３０を詳細に説明する。
まず、吸引手段１０を詳細に説明する。
図１〜図３において、符号１１は吸引手段のホースを示している。このホース１１は、その基端が前記ポンプ１２に連通されており、その先端には、流体をホース１内に導入するための吸引部５０が設けられている。
このため、ホース１１を繰り出して吸引部５０を有害物質が発生した場所まで移動させて、ポンプ１２を作動させれば、その場所の流体とともに有害物質を吸収することができる。
図１〜図３に示すように、ホース１１の基端とポンプ１２との間には、活性炭や石炭、カーボンブラック等、多孔質物質を収容したタンク１３が介装されている。
そして、ホース１１の基端とタンク１３との間、およびタンク１３とポンプ１２との間には、それぞれ流路切換手段である流路切換バルブ６１，６２がそれぞれ介装されている。流路切換バルブ６１は、ホース１１とタンク１３とを連通させる処理径路と、ホース１１と流路切換バルブ６２とを連通させる迂回経路とを備えている。また、流路切換バルブ６２は、流路切換バルブ６１とポンプ１２とを連通させる第１経路と、タンク１３とポンプ１２とを連通させる第２径路とを備えている。
このため、流路切換バルブ６１を処理径路に切り換え、流路切換バルブ６２を第２径路とすれば、吸引された流体をタンク１３内に通すことができるから、流体中の有害物質を多孔質物質に吸着させて除去することができる。
逆に、流路切換バルブ６１を迂回径路に切り換え、流路切換バルブ６２を第１径路とすれば、吸引された流体を直接ポンプ１２に送ることができる。すると、細菌やウイルス、リケッチャ等のように多孔質物質による吸着では完全に処理できない有害物質を、後述する有害物質処理手段３０に確実に送ることができる。
なお、タンク１３は設けなくてもよく、この場合、ホース１１の基端とポンプ１２とを直接連通させておけばよい。
つぎに、有害物質処理手段３０を詳細に説明する。
図１〜図３に示すように、前記吸引手段１０のポンプ１２と、前記排出手段２０との間には、有害物質処理手段３０の浮遊物質除去装置３１が設けられている。この浮遊物質除去装置３１は、流体中に含まれる浮遊物質、例えば粉塵や煤煙等のような粉体や、水滴や油滴のようなミストを流体中から除去するためのものであり、ミストレーサやミストコレクター等である。
この浮遊物質除去装置３１によって、流体中に含まれ浮遊物質を除去してから流体を放出することができるから、排出される流体によって周囲の環境が汚染されることを防ぐことができ、二次災害などが生じることを防ぐことができる。
前記浮遊物質除去装置３１と前記吸引手段１０のポンプ１２との間には、中和装置３５が設けられている。この中和装置３５は、酸性やアルカリ性の中和液を収容する中和槽と、中和槽内の中和液を循環させる中和液循環器３５ｂを備えている。
そして、前記吸引手段１０のポンプ１２と中和装置３５との間、および中和装置３５と浮遊物質除去装置３１との間には、それぞれ流路切換手段である流路切換バルブ６３，６４がそれぞれ介装されている。流路切換バルブ６３は、ポンプ１２と中和装置３５とを連通させる処理径路と、ポンプ１２と流路切換バルブ６４とを連通させる迂回経路とを備えている。また、流路切換バルブ６４は、流路切換バルブ６３と浮遊物質除去装置３１とを連通させる第１経路と、中和装置３５と浮遊物質除去装置３１とを連通させる第２径路とを備えている。
このため、流路切換バルブ６３を処理径路に切り換え、流路切換バルブ６２を第２径路とすれば、流体を中和装置３５に通すことができる。すると、流体が、酸性の有害物質を含んでいる場合にはアルカリ性の中和液を、アルカリ性の有害物質を含んでいる場合には酸性の中和液を中和槽に収容し、この中和槽に流体を通せば、有害物質を中和無害化して人体に悪影響を及ぼさない状態にすることができる。
逆に、流路切換バルブ６３を迂回径路に切り換え、流路切換バルブ６４を第１径路とすれば、流体をポンプ１２から浮遊物質除去装置３１に直接送ることができる。すると、流体に含まれる有害物質が、酸性、アルカリ性のいずれであるか特定できない場合に、中和装置３５において異常反応が発生することを防ぐことができる。
なお、流路切換バルブの種類やバルブの接続方法は上記の構成に限られず、ポンプ１２から浮遊物質除去装置３１に流体を流すときに、中和装置３５に流体を通す経路と、流体をポンプ１２から浮遊物質除去装置３１に直接送る経路を切換えることができるような構成であればよい。
一方、前記浮遊物質除去装置３１と排出手段２０との間には、触媒装置４０が設けられている。この触媒装置４０は、流体を加熱するための加熱器と、この加熱器によって加熱された流体が通される触媒とを備えたものであり、例えば触媒脱臭処理装置（ＫＡＴＡＴＯＲ：株式会社オーイーエス製）などである。
そして、前記浮遊物質除去装置３１と触媒装置４０との間には、流路切換手段である流路切換バルブ６７が介装されている。流路切換バルブ６７は、浮遊物質除去装置３１と触媒装置４０とを連通させる処理径路と、浮遊物質除去装置３１と排出手段２０とを連通させる迂回経路とを備えている。
このため、流路切換バルブ６７を処理径路に切り換えれば、流体を触媒装置４０に通すことができる。流体を触媒に通せば、触媒反応によっても流体中の有害物質を分解処理することができるから、有害物質を効率よく確実に無害化処理することができる。しかも、流体を触媒に通す前に浮遊物質除去装置３１によって浮遊物質が除去されているので、触媒装置４０の触媒が汚れたり、煤などが堆積したりして触媒が詰まって触媒機能が低下することを防ぐことができる。
また、流体を触媒に通すまえに、加熱器によって流体を１００℃以上に加熱してから触媒に供給するから、触媒の触媒反応を活性化することができ、有害物質をより効率よく分解処理することができる。
そして、有害物質が、細菌やウイルス、リケッチャ、熱によって容易に分解される物質等、熱に弱い物質であれば、加熱器によって流体を加熱するだけで有害物質を無害化することができる。
なお、流路切換バルブの種類やバルブの接続方法は上記の構成に限られず、浮遊物質除去装置３１から排出手段２０に流体を流すときに、触媒装置４０に流体を通す経路と、流体を浮遊物質除去装置３１から排出手段２０に直接送る経路を切換えることができるような構成であればよい。
上記のごとき構成であるから、有害物質処理手段３０によれば、流路切換バルブ６３および流路切換バルブ６７をいずれも処理径路に切り換えておき、流路切換バルブ６４を第２経路に切り換えておけば、流体を中和装置３５および触媒装置４０の両方に通すことができる。すると、有害物質が酸性またはアルカリ性であれば中和装置３５で確実に中和でき、中性物質であっても熱によって分解される物質であれば、触媒装置４０によって分解して無害化することができる。よって、一台の処理システムで、複数の有害物質が含まれている流体を処理できるから、有害物質を含む流体の処理を容易かつ効率よく行うことができる。
また、有害物質が、触媒装置４０と浮遊物質除去装置３１だけで処理できるものであれば、流路切換バルブ６３を迂回経路、流路切換バルブ６４を第１経路に切り換え、流路切換バルブ６７を処理径路に切り換えれば、浮遊物質除去装置３１と触媒装置４０だけに流体を通すことができる。すると、中和装置３５を作動させなくてもよいから、異常反応を生じさせる心配なく、効率よく有害物質を処理することができる。
さらに、有害物質が、中和装置３５と浮遊物質除去装置３１だけで処理できるものであれば、流路切換バルブ６３を処理経路、流路切換バルブ６４を第２経路に切り換え、流路切換バルブ６７を迂回径路に切り換えれば、浮遊物質除去装置３１と中和装置３５だけに流体を通すことができる。すると、触媒装置４０を作動させなくてもよいから、効率よく有害物質を処理することができる。
つまり、有害物質の種類に応じて、流体を通す装置を自由に選択することができるから、処理作業にを効率よく行うことができるし、処理作業中に危険が発生することを防ぐことができるから、処理できる有害物質の種類が豊富になる。
上記の流路切換バルブ６３および流路切換バルブ６４が特許請求の範囲にいう第一流路切換手段であり、流路切換バルブ６７が特許請求の範囲にいうおよび第二流路切換手段である。
また、有害物質処理手段３０に、加熱装置３６やタンク４５を設けてもよい。
図１〜図３に示すように、流路切換バルブ６３と中和装置３５との間に、例えば電気ヒータやガスバーナー等によって流体を約１００℃以上に加熱することができる加熱装置３６を設ければ、流体中に含まれる有害物質が、細菌や、熱によって容易に分解される物質等のように熱に弱い物質であれば、加熱装置３６によって流体を加熱するだけで有害物質を無害化することができる。
そして、加熱装置３６と中和装置３５との間に３方弁などの流路切換バルブ６６を設け、流路切換バルブ６３と流路切換バルブ６４との間に３方弁などの流路切換バルブ６５を設け、流路切換バルブ６５と流路切換バルブ６６と接続しておけば、ポンプ１２から浮遊物質除去装置３１に流体を流すときに、加熱装置３６と中和装置３５の両方に流体を通すことができるし、いずれか一方だけを通すこともできる。
なお、流路切換バルブの種類やバルブの接続方法は上記の構成に限られず、ポンプ１２から浮遊物質除去装置３１に流体を流すときに、加熱装置３６と中和装置３５の両方に流体を通すことができるし、いずれか一方だけを通すこともできるような構成であればよい。
また、図１〜図３に示すように、流路切換バルブ６７と触媒装置４０との間に、前述したタンク１３と同様のタンク４５を設ければ、浮遊物質除去装置３１で除去しきれなかった粉塵やミストなどを吸着して流体から除去できる。
そして、タンク４５と触媒装置４０との間に３方弁などの流路切換バルブ７０を設け、流路切換バルブ６３と流路切換バルブ６４との間に３方弁などの流路切換バルブ６９を設け、流路切換バルブ６９と流路切換バルブ７０と接続しておく。そして、タンク４５と流路切換バルブ７０の間に、３方弁などの流路切換バルブ６８設けておけば、浮遊物質除去装置３１から排出手段２０に流体を流すときに、タンク４５と触媒装置４０との両方に流体を通すことができるし、いずれか一方だけを通すこともできる。
なお、流路切換バルブの種類やバルブの接続方法は上記の構成に限られず、浮遊物質除去装置３１から排出手段２０に流体を流すときに、タンク４５と触媒装置４０との両方に流体を通すことができるし、いずれか一方だけを通すこともできるような構成であればよい。
つぎに、本実施形態の有害物質処理システム１によって、有害物質を処理する作業について説明する。
以下には、火災時に発生する有害物質を処理する作業と、熱に弱い有害物質を処理する作業および有毒ガスを処理する作業を説明するが、本実施形態の有害物質処理システム１が処理する有害物質は、上記の場合に発生する有害物質に限られず、テロや天災、事故等によって発生する有害物質の処理に適用できる。
また、流体を流す経路は、以下の経路に限られず、流路切換バルブ６１〜７０の経路の組み合わせを変えれば、有害物質の種類にあわせて適宜選択することができる。
まず、火災時に発生する有害物質を処理する作業を説明する。
図７は（Ａ）は本実施形態の有害物質処理システム１によって火災時に発生する有害物質を処理手順の説明図であり、（Ｂ）は本実施形態の有害物質処理システム１によって熱に弱い有害物質を処理する手順の説明図である。火災時には、建材等が燃焼して、例えば一酸化炭素やアツデヒド、シアン化水素、アンモニア、ホスゲン、塩化水素等の有害物質が発生することが知られている。しかし、発生するすべての有害物質を把握できないため、中和装置３５や触媒装置４０に流体を通した場合、中和装置３５における異常反応や触媒装置４０における爆発が発生する可能性がある。よって、火災時に発生する有害物質を処理する作業は、吸着処理と浮遊物質の除去だけを行えば、安全かつ効果的に火災発生場所から有害物質を除去でき、排出された空気が周囲環境に与える影響を最小限に抑えることができる。
処理する作業では、まず、図７（Ａ）に示すように、吸引された流体が、タンク１３からポンプ１２．浮遊物質除去装置３１、タンク４５、排出手段２０の順に流れるように流路切換バルブ６１〜７０を切り換える。
ついで、ホース１１を繰り出して吸引部５０を有害物質が発生した場所まで移動させる。ついで、ポンプ１２を作動させれば、その場所の空気とともに、煙や発生した有害物質を吸収することができる。
すると、煙や発生した有害物質の約１〜２割程度は、タンク１３においてその内部に収容されている多孔質物質に吸着される。そして、浮遊物質除去装置３１によって粉塵などが取り除かれた後、タンク４５内部の多孔質物質によってさらに約１〜２割の煙や有害物質吸着することができる。
よって、吸引された流体に含まれる煙や発生した有害物質のうち、ほぼ２〜４割を流体中から吸着することができるから、排出手段２０から排出される空気による周囲環境の汚染を抑えることができる。
火災時に発生する有害物質には、一酸化炭素、塩化水素、シアン化水素、アンモニア、ホスゲン、アルデヒド、硫黄、ハロゲン化合物、エタン、水素、ケトン、有機酸等がある。
また、火災時に発生する有害物質ではないが、上記のごとく流体をタンク１３からポンプ１２．浮遊物質除去装置３１、タンク４５、排出手段２０の順に流せば、クロロベンジリデンマロノニトリル等の催涙剤や、アダムサイト等の催吐剤等も処理することができる。
なお、建物等、密閉された空間で火災が発生した場合には、火災現場の空気を吸引し続ければ、建物の内部が負圧になり、バックドラフトの危険があるため、空気の吸引とともに窒素等の不活性ガスの供給を行ってもよい。この場合、吸引による有害物質の除去と、不活性ガスの供給による延焼防止という２つの効果を得られる可能性がある。
つぎに、熱に弱い有害物質を処理する作業を説明する。
テロや化学兵器の使用などによって、例えば炭素菌やコレラ菌等の細菌や、黄熱病ウイルスや天然痘ウイルス等、熱に弱い有害物質が散布された場合には、加熱することによって殺菌したり分解したりすることができる。よって、熱に弱い有害物質を処理する作業は、加熱処理を行えば、安全かつ効果的に有害物質を無害化でき、排出された空気が周囲環境に与える影響を抑えることができる。
したがって、図７（Ｂ）に示すように、吸引された流体が、ポンプ１２から浮遊物質除去装置３１、触媒装置４０、排出手段２０の順に流れるように流路切換バルブ６１〜７０を切り換えれば、熱に弱い有害物質を確実に処理することができるから、排出手段２０から排出される空気による周囲環境の汚染を抑えることができる。
上記の作業で処理される細菌や熱に弱い有害物質として以下のものがある。
細菌には、炭素菌、赤痢菌、ペスト菌、コレラ菌、腸チフス菌等がある。
細菌以外の熱に弱い有害物質には、黄熱病ウイルスや、天然痘ウイルス、オウム病ウイルス等のウイルスや、フザリウム菌等の真菌、発疹チフスやＱ熱、ロッキー山紅斑熱等のリケッチャなどがある。
つぎに、有毒ガスを処理する作業を説明する。
テロや化学兵器の使用などによって、有毒ガスが散布された場合には、そのガスが酸性またはアルカリ性である場合には、中和することが無害化する上で有効な手段であるし、酸化還元反応によって分解処理できるものであれば、触媒によって処理することが有効である。
したがって、中和することによって無害化できる有害物質であれば、図８（Ａ）に示すように、吸引された流体が、ポンプ１２から中和装置３５、浮遊物質除去装置３１、排出手段２０の順に流れるように流路切換バルブ６１〜７０を切り換えれば、有害物質を確実に処理することができる。
この場合、有害物質によって使用する中和液が異なるが、中和液として水酸化ナトリウム水溶液を用いて処理できる有害物質には、サリンやタブン、ソマン、ＶＸガスなどの神経剤や、硫黄マスタードや窒素マスタード等のマスタードガスやルイサイト、ホスゲンオキシムなどのびらん剤、ホスゲンやジホスゲン、塩素等の窒息剤、シアン化水素や塩化シアン等のシアン化物等がある。
また、中和液として消石灰水溶液を用いて処理できる有害物質には、亜硫酸ガスやフッ化水素ガス、硝酸などの無機ガス等がある。
また、中和液として、少量の界面活性剤を加えた亜硫酸ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合溶液を用いて処理できる有害物質には、クロルピクリン等の窒息剤等がある。
なお、サリンやタブン、ソマン、ＶＸガスなどの神経剤や、硫黄マスタードや窒素マスタード等のマスタードガスやルイサイト、ホスゲンオキシムなどのびらん剤、ホスゲンやジホスゲン、塩素等の窒息剤、シアン化水素や塩化シアン等のシアン化物等は、中和した後、タンク４５を通せば、活性炭等の多孔質物質に吸着されるから、より効果的に処理できる。
さらになお、サリン、タブン、ソマン、ＶＸガス、シアン化水素、ホスゲン等は、中和した後、触媒装置４０を通せば、もし中和されずに残ったものがあっても、酸化還元反応により分解されるから、より効果的に処理できる。
さらになお、サリン、タブン、ソマン、ＶＸガス、シアン化水素、ホスゲン等は、中和した後、タンク４５と触媒装置４０の両方を通せば、酸化還元反応による分解と、活性炭等の多孔質物質に吸着によって、より効果的に処理できる。
また、酸化還元反応によって分解処理できる有害物質であれば、図８（Ｂ）に示すように、吸引された流体が、ポンプ１２から浮遊物質除去装置３１、触媒装置４０、排出手段２０の順に流れるように流路切換バルブ６１〜６８を切り換えれば、有害物質を確実に処理することができる。
上記の作業で処理できる有害物質には、アンモニアや硫化水素、シアン化水素、二流化水素、セレン化水素、窒素化合物などの無機化合物や、トルエンやアセチレン、メタノール、酸化エチレン、メチルアミン、クロロホルムなどの有機化合物等がある。
また、前記流路切換バルブ６１〜７０として電磁弁を使用すれば、全ての流路切換バルブ６１〜７０の経路の切換を、簡単かつ短時間で行うことができる。とくに、以下のごとき流路切換バルブ６１〜７０の開閉を制御する切換制御手段８０を設けておけば、全ての流路切換バルブ６１〜７０の経路の切換を同時かつ正確に短時間で行うことができる。
図３に示すように、切換制御手段８０は、入力部８１と、経路選択部８２と、切換手段作動部８３とを備えている。
入力部８１は、流体中に含まれる有害物質の種類が入力するためのものである。
経路選択部８２は、入力部８１に入力された有害物質の種類に基づいて、前記流路切換バルブ６１〜７０の経路を選択するものである。
切換手段作動部８３は、経路選択部８２が選択した経路に基づいて、流路切換バルブ６１〜７０の経路、つまり流体を通す経路を切り換えるものである。
すると、入力部８１から有害物質の種類を入力すれば、経路選択部８２によって有害物質の種類に応じて最適な経路が選択され、切換手段作動部８３によって流路切換バルブ６１〜７０の経路が自動的に切り換えられる。このため、有害物質の処理を確実に行うことができ、流路切換バルブ６１〜７０における経路選択のミスを防ぐことができる。
そして、吸引手段１０の吸引部５０に、流体中に含まれる有害物質の種類を検出する検知部９１（例えば、化学剤検知警報装置（株式会社山田洋行製））と、この検知部９１によって検知された有害物質の種類に応じた信号を発信する信号発信部９２を備えた検出手段９０を設けておき、前記切換制御手段８０に、信号発信部９２から発信された信号を受信して入力部８１に入力する受信部８４を設けてもよい。
この場合、吸引手段１０の吸引部５０が流体を吸引すれば、検出手段９０によって流体中の有害物質の種類が自動的に検出される。すると、有害物質の種類の判断ミスや、入力部８１への入力ミスを防ぐことができるから、流体を通す経路選択をより迅速かつ確実に行うことができる。
なお、上記のごとき検出手段９０を設けない場合には、ガス検知管等を用いて調べた有害物質の種類を、キーボードやタッチスクリーン等の入力部８１を設けておき、手動入力によって入力してもよい。また、有害物質の種類は、被害にあった人の症状から判別してもよい。
つぎに、吸引部５０について説明する。
図４は火災時に発生する有害物質の処理に使用される吸引部５０の概略説明図である。図５は熱に弱い有害物質の処理に使用される吸引部５０の概略説明図である。図６は化学兵器等の有害物質の処理に使用される吸引部５０の概略説明図である。
まず、火災時等、高温の流体に含まれる有害物質の処理に使用される吸引部５０を説明する。
図４に示すように、吸引部５０は、前記吸引手段１０のホース１１の先端に取り付けられ、ホース１１に吸引する流体を導入するためのものである。この吸引部５０の内部には、基端が前記ホース１１に連通されている内側通路５１ａと、先端が外部に連通されている外側通路５１ｂと、前記外側通路５１ｂと基端と内側通路５１ａの先端との間を連通させる接続通路５１ｃとが形成されている。つまり、吸引部５０の内部における流体の流路が長くなるように、流体を流す通路が吸引部５０の内部で折れ曲がっているのである。そして、吸引部５０の外周面には放熱部材５２が取り付けられている。
このため、火災現場の空気などのように、有害物質を含む流体が非常に高温のものであっても、吸引した流体は、外側通路５１ｂから接続通路５１ｃ、内側通路５１ａと流れる間に冷却されるので、ホース１１に流入するまでに流体をある程度冷却することができる。しかも、吸引部５０の外周面には放熱部材５２が設けられているから、冷却効果を高めることができる。よって、高温の流体を吸引しても、放熱部材５２や各流路によって流体を冷却してからポンプ１２や有害物質処理手段３１に供給することができるから、ポンプ１２等が高温の流体によって損傷することを防ぐことができる。
また、外側通路５１ｂの先端、つまり流体を吸引する吸入口５１ｈには、火炎の進入を防止する、例えば活性炭やセラミック等の多孔質な難燃性物質である火炎遮断部材５３が取り付けておけば、火災現場等のように火炎が存在する場所の空気等を吸引しても、火炎を吸収することなく有害物質等を含む流体だけを吸入することができるから、吸引部５０やポンプ１２等が火炎によって損傷することを防ぐことができるので、好適である。
上記の外側通路５１ｂ、接続通路５１ｃ、内側通路５１ａおよび放熱部材５２が特許請求の範囲にいう冷却器である。
なお、冷却器は上記のごとき構成に限られず、吸引部５０によって吸引した流体を冷却してからポンプ１２等に供給できるものであれば、特に限定はなく、また、冷却器を設ける位置も、とくに限定はない。
つぎに、熱に弱い有害物質の処理に使用される吸引部５０を説明する。
図５に示すように、吸引部５０の中心には、先端が外部に連通され、基端がホース１１に連通された流体通路５１が形成されている。この流体通路５１の周囲には、ヒータやガスバーナー等、流体通路５１内を流れる流体を加熱することができる加熱器５４が設けられている。
このため、吸引した流体中に含まれる有害物質が熱に弱い細菌などであれば、吸引部５０の流体通路５１内でも処理することができる。つまり、有害物質の処理を吸引部５０と有害物質処理手段３０の両方で行うことができるから、熱に弱い有害物質を確実に処理することができるし、有害物質処理手段３０に加わる負担を軽減することができる。
なお、流体通路５１とホース１１の間に冷却器５５を設けておけば、加熱されて高温になった流体がポンプ１２等に流れることを防ぐことができる。
つぎに、化学兵器等の有害物質の処理に使用される吸引部５０を説明する。
図６に示すように、吸引部５０の中心には、先端が外部に連通され、基端がホース１１に連通された流体通路５１が形成されている。そして、流体通路５１の基端部には、吸引した流体に含まれる有害物質を吸着処理するフィルタ部５６が設けられている。このフィルタ部５６は、活性炭とソーダ石灰とからなる前処理部５７と、フェルトからなる後処理部５８とから構成されている。
このため、吸引した流体がフィルタ部５６を通過すれば、流体に含まれる有害物質のうち、粒径の大きい物質（例えば、粒径が１００Å以上）は前処理部５７において吸着することができ、粒径の小さい物質（例えば、粒径が１００Å未満）は後処理部５７において吸着することができる。つまり、有害物質の処理を吸引部５０のフィルタ部５６と有害物質処理手段３０の両方で行うことができるから、有害物質の処理を確実にすることができるし、有害物質処理手段３０に加わる負担を軽減することができる。
また、本実施形態の有害物質処理システム１を、駅の構内や工場、ビルなどに設置しておけば、有害物質発生時に迅速な処理を行うことができるが、図９に示すように、トラックやトレーラ、牽引台車等の輸送手段に設置しておけば、有害物質発生場所に現場に迅速に移動させることができる。よって、有害物質処理システム１がない場所に有害物質が発生しても、有害物質を迅速に処理することができるから、被害が拡大することを防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】  第１発明によれば、有害物質を含む流体を、吸引手段によって吸引してから有害物質処理手段によって処理することができるし、有害物質を処理した後できれいになった流体を排出することができる。このため、流体を処理する場所や、その場所にいる人に悪影響を与えることなく有害物質を処理することができるし、排出される流体によって周囲の環境が汚染されることを防ぐことができ、二次災害などが生じることを防ぐことができる。また、家具や建物の陰や隙間に侵入しているから有害物質であっても確実に処理することができる。さらに、流体とともに有害物質を吸引することができるから、有害物質が流体中に拡散しやすい物質であったとしても、その拡散を防ぐことができ、被害の拡大を効果的に防ぐことができる。
第２発明によれば、輸送手段に搭載されているので、有害物質を処理する現場に迅速に移動させることができる。よって、有害物質を迅速に処理することができるから、被害が拡大することを防ぐことができる。
第３発明の有害物質処理システムは、煙や粉塵など、流体中に含まれる粉体や粒子を除去してから大気中に放出することができるから、排出される流体によって周囲の環境が汚染されることを防ぐことができ、二次災害などが生じることを防ぐことができる。
第４発明によれば、有害物質を無害化してから大気中に放出することができるから、排出される流体によって周囲の環境が汚染されることを防ぐことができ、二次災害などが生じることを防ぐことができる。
第５発明によれば、流体が、酸性またはアルカリ性の有害物質を含んでいても、中和装置によって有害物質を中和することができるから、人体に悪影響を及ぼさない流体として排出することができる。
第６発明によれば、触媒反応によっても有害物質を分解処理することができるから、有害物質を効率よく確実に無害化処理することができる。そして、浮遊物質除去装置によって浮遊物質が除去されてから流体が供給されるので、触媒装置が汚れたり、煤などが堆積したりして触媒機能が低下することを防ぐことができる。
第７発明によれば、加熱器によって流体を１００℃以上に加熱することができるから、細菌や熱によって容易に分解される物質等、熱に弱い有害物質であれば、触媒装置によって分解して無害化することができる。
第８発明によれば、第一流路切換手段および第二流路切換手段を、いずれも処理径路に切り換えておけば、流体を中和装置および触媒装置の両方に通すことができる。すると、有害物質が酸性またはアルカリ性であれば中和装置で確実に中和でき、中性物質であっても熱によって分解される物質であれば、触媒装置によって分解して無害化することができる。よって、一台の処理システムで、複数の有害物質が含まれている流体を処理できるから、有害物質を含む流体の処理を容易かつ効率よく行うことができる。また、第一流路切換手段を切り換えて迂回経路とすれば吸引手段と浮遊物質除去装置とを直接連通させることができる。すると、有害物質が、酸性、アルカリ性のいずれであるか特定できない場合には、中和装置を通さずに流体を、直接、浮遊物質除去装置に供給することができるから、中和装置において異常反応が発生することを防ぐことができる。さらに、第二流路切換手段を切り換えて迂回経路とすれば浮遊物質除去装置と排出手段とを直接連通させることができる。すると、有害物質が中和装置と浮遊物質除去装置だけで処理できるものであれば、触媒装置を作動させる必要がないので、効率よく有害物質を処理することができる。
第９発明によれば、入力部から有害物質の種類を入力すれば、経路選択部によって有害物質の種類に応じて最適な経路が選択され、切換手段作動部によって第一流路切換手段および第二流路切換手段が切り換えられる。このため、有害物質の処理を確実に行うことができ、各流路切換手段において経路選択のミスを防ぐことができる。
第１０発明によれば、吸引手段が流体を吸引すれば、検出手段が有害物質の種類を検出するから、流体を通す経路選択をより迅速かつ確実に行うことができる。
第１１発明によれば、火災現場の空気などのように、有害物質を含む非常に高温の流体を吸引しても、冷却器によって流体を冷却してからポンプや有害物質処理手段に供給することができるので、ポンプ等が高温の流体によって損傷することを防ぐことができる。
第１２発明によれば、火災現場等のように火炎が存在する場所の空気等を吸引しても、火炎を吸収することなく有害物質等を含む流体だけを吸入することができるから、吸引部やポンプが火炎によって損傷することを防ぐことができる。
第１３発明によれば、加熱器によって吸引した流体を加熱すれば、流体中の熱に弱い有害物質、例えば細菌などを処理することができる。つまり、有害物質の処理を吸引部と有害物質処理手段の両方で行うことができるから、熱に弱い有害物質を確実に処理することができるし、有害物質処理手段に加わる負担を軽減することができる。
第１４発明によれば、吸引した流体に含まれる有害物質をフィルタ部においても吸着することができる。つまり、有害物質の処理を吸引部と有害物質処理手段の両方で行うことができるから、有害物質の処理を確実にすることができるし、有害物質処理手段に加わる負担を軽減することができる。
【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】
2004030767.tif 000009
【図８】
2004030767.tif 000010
【図９】
2004030767.tif 000011
【国際調査報告】
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