(57)【要約】側面汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を除去するための方法及び装置を提供する。粉塵粒子は汚染気体から除去される。汚染気体の悪臭及び揮発性有機化合物は、オゾン発生ＵＶランプ及びＴｉＯ２を基本とする光触媒を使用する光酸化反応及びオゾン酸化反応により処理される。光酸化反応及びオゾン酸化反応が終了した後に、残留している残留オゾンは除去される。
2004512932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染気体から粉塵粒子を除去する前処理工程と、
オゾン発生ＵＶランプ及びＴｉＯ２を基本とする光触媒を用いて光酸化反応及びオゾン酸化反応により汚染気体の悪臭及び揮発性有機化合物を処理するオゾン処理工程と、
光酸化反応及びオゾン酸化反応が終了した後に残留している残留オゾンを除去する後処理工程と
を含む汚染気体からの悪臭及び揮発性有機化合物の処理方法。
【請求項２】
汚染気体導入ポートと、
前記汚染気体導入ポートの一端に連通して設けられていて、前記汚染気体導入ポートを通って導入された汚染気体から粉塵粒子を濾取するための、フィルタを具えた前処理チャンバと、
前記前処理チャンバの導出ポートに連通して設けられ及び内部に設けられているオゾン発生ＵＶランプ及び表面に被覆されているＴｉＯ２を基本とする光触媒を具えていて、前記前処理チャンバに導入される揮発性有機化合物及び汚染気体の悪臭を、光酸化反応及びオゾン酸化反応により、処理するための、酸化反応チャンバと、
前記酸化反応チャンバに連通して設けられ及びオゾン除去手段を有していて、前記酸化反応チャンバを通って導入される気体から残留オゾンを除去するための後処理チャンバと、
前記後処理チャンバの導出ポートに接続されている気体排出ポートと
を具えた汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理する処理装置。
【請求項３】
前記オゾン発生ＵＶランプは、複数個設けられていて、複数個の該オゾン発生ＵＶランプは、前記汚染気体の流れ方向に対して平行に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記酸化反応チャンバは、前記汚染気体の流れ方向に沿って配列されて設けられている複数個のセルを具え、前記オゾン発生ＵＶランプは、それぞれの前記セル内に前記セルの長さ方向に設けられており、及び前記ＴｉＯ２を基本とする光触媒は、それぞれの前記セルの内面に被覆されていることを特徴とする請求項２に記載の処理装置。
【請求項５】
前記酸化反応チャンバは、前記ＴｉＯ２を基本とする光触媒で被覆されている複数の案内板を有しており、これら案内板は、気体の流れ方向に対して傾けて垂直及び水平方向に沿って複数のカラムとなって配列されており及び、前記オゾン発生ＵＶランプは複数個設けられていて、複数の該オゾン発生ＵＶランプは、案内板を垂直に貫通するように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の処理装置。
【請求項６】
前記酸化反応チャンバは複数の部分遮蔽板を有しており、該部分遮蔽板は、気体の流れの一部分のみが遮蔽されるように、気体の流れ方向に対して垂直に配列されており及び前記オゾン発生ＵＶランプは多段に設けられていて、複数のオゾン発生ＵＶランプは、前記部分遮蔽板同士の間に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の処理装置。
【請求項７】
前記複数の部分遮蔽板は、接触圧力の損失を減少させるために穿孔されていることを特徴とする請求項６に記載の処理装置。
【請求項８】
前記酸化反応チャンバは複数の分割板を有しており、前記ＴｉＯ２を基本とする光触媒で被覆されているハニカム型格子枠は、一定の間隔で複数段に前記分割板の表面に設けられており、及び前記オゾン発生ＵＶランプは複数個設けられていて、該オゾン発生ＵＶランプは、前記格子枠同士の間にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２に記載の処理装置。
【請求項９】
前記ＴｉＯ２を基本とする光触媒で被覆されている表面は、エンボス加工されていることを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の処理装置。
【請求項１０】
前記後処理チャンバのオゾン除去手段は、トレー型に形成されていて、該オゾン除去手段内では、オゾン反応触媒で満たされた少なくとも１つのプレートが傾けて配列されていることを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の処理装置。
【請求項１１】
前記後処理チャンバのオゾン除去手段は、後処理チャンバの内側を交差して複数個のセルを形成するための隔壁板を有するハニカム形状であって、かつ該オゾン除去手段は、オゾン反応触媒で満たされていることを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の処理装置。
【請求項１２】
前記オゾン反応触媒は、ＭｎＯ２を含有していることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の処理装置。
【請求項１３】
前記後処理チャンバの前記オゾン除去手段は、
複数のカラム内に水平及び垂直方向に傾けて配列されていて、ＴｉＯ２を基本とする光触媒で被覆されている複数の案内板と、
前記案内板を垂直方向に貫通するように設けられていて、オゾンを発生しない複数のＵＶランプとを具えていることを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の処理装置。
【請求項１４】
前記前処理チャンバの前記フィルタは、汚染気体から粉塵を濾取する第１のフィルタと、細塵を除去するための微小粒子を有する第２のフィルタとを具えていることを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
この発明は、汚染気体からの悪臭の除去及び揮発性有機化合物の処理を行うための方法及び装置に関し、特にＴｉＯ２を基本とする光酸化反応触媒を使用する光酸化反応及びＵＶランプを使用するオゾン酸化反応による、汚染気体の処理方法及び処理装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
一般に、種々の工業施設又はレストランのような商業施設等から排出される気体は、ひどい悪臭及び人体及び自然環境に有害な揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を含んでいる。その故に悪臭は汚染された気体から除去されるべきであり、有害な揮発性有機化合物は、有害な物質を処理することができる装置を使用して、無害な物質に処理されるべきである。このように、大気中には、悪臭が除去され、かつ揮発性有機化合物が変換されてから排出されるべきである。
【０００３】
汚染気体を処理するための従来の装置は、活性炭素又は酸化吸着法（ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ）による吸着的な方法が使用されている。しかしながら、これらの従来の装置は、大容積で大型であり、維持費及び修繕費が高くなり、及び満足な結果が得られないといった不都合がある。
【０００４】
このため、ドイツの「バイオクリマティック（Ｂｉｏ　Ｃｌｉｍａｔｉｃ）」カンパニーは、汚染気体から悪臭を除去し、揮発性有機化合物を処理するための装置を開発した。図１は、「バイオクリマティック（Ｂｉｏ　Ｃｌｉｍａｔｉｃ）」カンパニーにより開発された装置の構成を示す図である。
【０００５】
図１に示すように、当該装置は、前処理チャンバ５と、酸化反応チャンバ９と、吸着チャンバ１３と、気体排出ポート１５とを含んでいる。前処理チャンバ５は、内部に汚染気体の粉塵粒子を濾取するためのフィルタを具えている。酸化反応チャンバ９は、前処理チャンバ５を通過する汚染気体から、光酸化反応及びオゾン酸化反応を使用して、悪臭及び揮発性有機化合物を処理するためのオゾン発生ＵＶランプを具え、このオゾン発生ＵＶランプは、気体の流れ方向に対して交差するように設けられている。吸着チャンバ１３は、酸化反応チャンバ９を通過してなお処理されなかった物質を吸着処理するための、炭素で満たされた吸着手段１１を具えている。
【０００６】
従来の汚染気体の処理装置において、汚染気体は濾過され、これにより粉塵粒子は、汚染気体が前処理チャンバ５を通過したときに、汚染大気から除去される。その後、汚染気体中の悪臭及び揮発性有機化合物は、汚染気体が酸化反応チャンバ９を通過する間に、分解され及び酸化される。その後に、残留している有害な物質は吸着処理されて、排出される。
【０００７】
しかしながら、ＵＶランプのみを使用する光酸化反応及びオゾン酸化反応は、悪臭及び揮発性有機化合物の約８から９％を処理することが可能な処理効率を有するに過ぎない。従って、光酸化反応及びオゾン酸化反応により処理されなかった有害物質を除去するために、その従来装置は、炭素吸着処理を行うことができる吸着チャンバ１３を本質的に含んでいる。
【０００８】
また、このシステムは、旧来の方法に従うので、その使用が簡便でなく、処理効率は非常に悪く、吸着手段１１は２ヶ月から３ヶ月で交換すべきであり、これにより維持費及び修繕費が高くなる等の、いくつかの問題点を有している。
【０００９】
（発明の開示）
従って、この発明の目的は、既に説明した問題を解決し、光触媒を使用する光酸化反応及びオゾン酸化反応の効率を最大にすることができる、汚染気体の処理のための方法及び装置を提供することにある。
【００１０】
この発明の他の目的は、光酸化反応及びオゾン酸化反応における悪臭及び揮発性有機化合物の処理効率を高めることができ、しかも炭素吸着の後処理を必要としない汚染気体の処理のための方法及び装置を提供することにある。
【００１１】
この発明のさらに他の目的は、光酸化反応及びオゾン酸化反応が行われた後に、残留しているオゾンを効率的に処理することができる、汚染気体の処理のための方法及び装置を提供することにある。
【００１２】
上述した目的を達成するために、汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための方法が提供される。当該方法は、汚染気体から粉塵粒子を除去する前処理工程と、オゾン発生ＵＶランプ及びＴｉＯ２を基本とする光触媒を用いる光酸化反応及びオゾン酸化反応により汚染気体の悪臭を処理するオゾン処理工程と、光酸化反応及びオゾン酸化反応が完結した後に残留している残留オゾンを除去する後処理工程とを含む。
【００１３】
この発明の他の要旨によれば、汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置が提供される。当該装置は、汚染気体導入ポートと、前処理チャンバと、酸化反応チャンバと、後処理チャンバと、気体排出ポートとを具えている。前処理チャンバは、汚染気体導入ポートの一端に連通されていて、汚染気体導入ポートに導入される汚染気体から粉塵粒子を濾取するためのフィルタを具えている。酸化反応チャンバは、前処理チャンバの導出ポートに連通して設けられていて、汚染気体の悪臭及び前処理チャンバに導入される揮発性有機化合物を光酸化反応及びオゾン酸化反応により処理するために、オゾン発生ＵＶランプと、酸化反応チャンバの表面に被覆されたＴｉＯ２を基本とする光触媒とが設けられている。後処理チャンバは、酸化反応チャンバの導出ポートに連通して設けられていて、酸化反応チャンバを通過した気体から残留オゾンを除去するために、オゾン除去手段を有している。気体排出ポートは、後処理チャンバの導出ポートに接続されている。
【００１４】
好ましくは、前処理チャンバのフィルタは、汚染気体から粉塵を濾取するための第１のフィルタと、細塵を濾取するための、微小な粒子を有する第２のフィルタを具えるのがよい。
【００１５】
さらに、酸化反応チャンバは、使用目的、機能、及び設置場所の特徴に応じた種々の構成を有することができる。
【００１６】
ある場合には、酸化反応チャンバは、汚染気体の流れ方向に沿って配列されている複数個のセルを具え、オゾン発生ＵＶランプは、セルの長さ方向にそれぞれのセル内に設けられていて、ＴｉＯ２を基本とする光触媒は、それぞれのセルの内面を被覆している。
【００１７】
別のある場合には、酸化反応チャンバは、ＴｉＯ２を基本とする光触媒で被覆されている複数の案内板を有していて、これら案内板は、気体の流れ方向に対して垂直及び水平方向に沿って傾けて配列されていて、複数のカラム（ｃｏｌｕｍｎｓ：欄）を形成しており、オゾン発生ＵＶランプは複数であって、複数のオゾン発生ＵＶランプは案内板を垂直に貫通するように設けられている。
【００１８】
さらに別のある場合には、酸化反応チャンバは、複数の部分遮蔽板を有していて、これら部分遮蔽板は、気体の流れの一部分のみが遮蔽されるように、気体の流れ方向に対して垂直に配列されており、及びオゾン発生ＵＶランプは、複数個設けられていて、複数のオゾン発生ＵＶランプは部分遮蔽板同士の間にそれぞれ設けられている。
【００１９】
さらに別のある場合には、酸化反応チャンバは、複数の分割板（または隔壁板とも称する。）を有していて、ＴｉＯ２を基本とする光触媒で被覆されているハニカム型格子枠が、一定の間隔で複数段に隔壁板の表面に設けられており、及びオゾン発生ＵＶランプは、複数個設けられていて、複数のオゾン発生ＵＶランプは、格子枠同士の間にそれぞれ設けられている。
【００２０】
好ましくは、ＴｉＯ２を基本とする光触媒が被覆されている表面は、エンボス加工処理（または浮き彫り処理とも称する。）（ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ−ｔｒｅａｔｅｄ：エンボシング・トリーテッド）されているか、又は種々の形状の突起が形成されているのがよい。
【００２１】
好ましくは、後処理チャンバのオゾン除去手段は、トレー（ｔｒａｙ）型に形成されていて、このオゾン除去手段内ではオゾン反応触媒で満たされた少なくとも１つのプレート（ｐｌａｔｅ：皿又は盆とも称する。）が傾けて配列されているのがよい。
【００２２】
ある場合には、後処理チャンバのオゾン除去手段は、複数個のセルを形成するための後処理チャンバの内側で交差する隔壁板を有するハニカム形状であって、このオゾン除去手段はオゾン反応触媒で満たされている。
【００２３】
このとき、オゾン反応触媒は、ＭｎＯ２を含有するが、ＭｎＯ２のみになんら限定されない。
【００２４】
また、後処理チャンバのオゾン除去手段は、水平及び垂直方向の複数のカラム内に傾けて配列されていて、ＴｉＯ２を基本とする光触媒で被覆されている複数の案内板と、これら案内板を垂直に貫通するように設けられている、オゾンを発生しない複数のＵＶランプとを具えている。
【００２５】
（発明を実施するための最良の形態）
この発明の上述した目的、その他の特徴及び効果は、添付の図面の参照を伴う好適な実施形態の説明により明確になるであろう。
【００２６】
以下、図面を参照して、この発明の好適な実施形態につき詳細に説明する。
【００２７】
図２は、この発明の第１の実施の形態に対応する汚染気体の悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置を簡略的に示す断面図である。
【００２８】
図２は、汚染気体導入ポート５１の一端に前処理チャンバ５５を配列した状態を示す。前処理チャンバ５５は、汚染気体導入ポート５１の一端と連通していて、内部にはフィルタ５３ａ及び５３ｂを具えている。粉塵粒子は、汚染気体導入ポート５１を通って導入された汚染気体が、前処理チャンバ５５を通過することにより、この汚染気体から濾取される。図２に示したように、フィルタ５３ａ及び５３ｂは相俟って、２重構造とすることができる。好ましくは、第１のフィルタ５３ａは、通常の大きさの粉塵粒子を除去することができるフィルタ粒子を具え、第２のフィルタ５３ｂは、通常の大きさの粉塵粒子よりも小さい径を有する微小な大きさの粉塵粒子を濾取することができるフィルタ粒子を具えている。このフィルタ構造は、化学的な処理に先立つ物理的な清浄効率を高める。
【００２９】
酸化反応チャンバ５９は、前処理チャンバ５５の排出ポートに接続されている。酸化反応チャンバ５９は、オゾン発生ＵＶランプ５７と、酸化反応チャンバの内面に被覆されている、ＴｉＯ２を基本とする光触媒（図示せず。）を具えている。
【００３０】
酸化反応チャンバ５９は、光酸化反応及びオゾン酸化反応を使用して、前処理チャンバ５５を通って導入される汚染気体の悪臭及び揮発性有機化合物を処理する。このとき、オゾン発生ＵＶランプ５７により引き起こされる光酸化反応の効率は、ＴｉＯ２を基本とする光触媒によりさらに１０倍に高められる。
【００３１】
換言すれば、光酸化反応及びオゾン酸化反応によって、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及び悪臭発生物質は、酸化分解（ｏｘｄａｔｉｏｎ−ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ：オキシデーション−ディソルブド）され、これにより、これらは無害な酸素、二酸化炭素、又は水に変換される。
【００３２】
オゾン発生ＵＶランプ５７は、複数段設けられており、複数のオゾン発生ＵＶランプ５７の各々は、好ましくは、気体の流れ方向に対して平行に設けられている。この構造は、オゾン発生ＵＶランプ５７により生じる反応成分（ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）との接触を長くして、これにより反応効率を高める。このように、オゾン発生ＵＶランプ５７の使用は、より大量の汚染気体を短時間で精製するという利点を奏する。特に、反応効率を高める、すなわち増強する目的で、酸化反応チャンバ５９を、好ましくは、図３に示すように構成する。換言すれば、酸化反応チャンバ５９は、汚染気体の流れ方向に沿って配列されている、複数のセル５８を具えている。オゾン発生ＵＶランプ５７を、それぞれのセル５８内にセル５８の長さ方向に沿って、それぞれ１つずつ設ける。ＴｉＯ２を基本とする光触媒は、それぞれのセル５８の内面を被覆している。この構造によって、装置が占める空間及び領域を減少させ処理効率を高めるので、この発明の装置は、工業的な大容量汚染気体の処理及びレストランのような小容量汚染気体の処理といった種々の分野にも適用することができる。
【００３３】
また、酸化反応チャンバ５９において、ＴｉＯ２を基本とする光触媒で被覆されている表面は、エンボス加工（又は浮き彫り）処理されているか、又はこの表面は、種々の形状の突起を有するように形成することができる。
【００３４】
再び、図２を参照して説明する。後処理チャンバ６３は、酸化反応チャンバ５９の排出ポートに接続されている。後処理チャンバ６３は、酸化反応チャンバ５９を通って導入された気体から残留オゾンを除去するためのオゾン除去手段６１が具えられている。後処理チャンバ６３のオゾン除去手段６１は、トレー型に形成されていて、ＭｎＯ２を含有しているオゾン反応触媒（図示せず。）で満たされた少なくとも１つのプレート６１が、傾けて配列されている。
【００３５】
換言すれば、未反応のオゾン成分は、酸化反応チャンバ５９を通過した気体中に残留している。この残留オゾンは、後処理チャンバ６３中のオゾン反応触媒と反応して、酸素に変換される。以下の化学式１は、一例としてオゾン反応触媒と、ＭｎＯ２との反応を示している。
（化学式１）
２ＭｎＯ２＋５Ｏ３→Ｍｎ２Ｏ７＋６Ｏ２
気体排出ポート６５は、清浄にされた気体を外部へ排出するために、後処理チャンバ６３の排出ポートに接続されている。
【００３６】
図４は、この発明の第２の実施の形態による悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の構成を示している。図４に示すように、当該装置は、オゾン除去手段６２を具えている。オゾン除去手段６２は、オゾン反応触媒で満たされていて、かつハニカム状の形状を有している。
【００３７】
換言すれば、図５の側面断面図に示したように、オゾン除去手段６２は、オゾン除去手段の内側を水平及び垂直方向に横切る、複数の分割板、すなわち隔壁板６２ａを具えている。
【００３８】
この構成は、製造コストを上昇させ、第１の実施の形態のトレー型のプレート６１と比較して耐久性に劣る。しかしながら、この構成は、その動作中に高いシステム安定性を有し、かつ処理効率を高めることができるので、その使用において有利である。
【００３９】
図６は、第３の実施の形態による、汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。第１の実施の形態の装置のように、前処理チャンバ５５は、汚染気体導入ポート５１の一端に接続されていて、フィルタ５３ａ及び５３ｂは前処理チャンバ中に、気体の流れ方向に対して交差させて配列されている。汚染気体導入ポート５１を通して導入される汚染気体は、フィルタ５３ａ及び５３ｂを通過する間に、濾過されて、粉塵粒子が除去される。
【００４０】
酸化反応チャンバ５９は、前処理チャンバ５５の排出ポートに接続されている。酸化反応チャンバ５９は、気体の流れ方向に対して傾斜を有するように傾けられている複数の案内板５６を有していて、これら案内板は、垂直及び水平方向に沿って設けられていて、複数のカラム（ｃｏｌｕｍｎｓ）を形成し、これら案内板によって、汚染気体の攪拌効果を生じさせることにより、汚染気体の滞留時間を延長させ、かつ光触媒との接触領域は拡大させて、処理効率を高めている。
【００４１】
複数のオゾン発生ＵＶランプ５７は、案内板５６を貫通するように垂直方向に設けられている。図７は、図６の酸化反応チャンバ５９の断面図である。ＴｉＯ２を基本とする光触媒（図示せず。）を、それぞれの案内板５６ａに被覆してある。
【００４２】
換言すれば、気体の流路は案内板５６により延長されるので、反応時間も延長され、設置領域が減少することにより、処理効率が増強され、かつより少ない数のＵＶランプでの効率的な処理を行うことができる。
【００４３】
従って、上述した構成の酸化反応チャンバ内での光酸化反応及びオゾン酸化反応によって、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及び悪臭を発する物質は、酸化分解され、これにより揮発性有機化合物及び悪臭は、無害な酸素、二酸化炭素、又は水に変換される。
【００４４】
この実施の形態において、案内板５６は、３段のカラム内に配列されているが、必要ならば、これらを３段よりも少ない段数のカラム中に配列されていても、３段よりも多い段数のカラム中に配列されていてもよい。また、必要ならば、案内板カラムの長さと幅を変えてもよい。
【００４５】
さらに、この実施の形態の酸化反応チャンバ５９において、ＴｉＯ２を基本とする光触媒で被覆されている表面をエンボス加工して、より大きな接触領域を得るようにするか、或いは種々の形状の突起を有するように形成してもよい。
【００４６】
再び図６を参照すると、後処理チャンバ６３は酸化反応チャンバ５９の排出ポートに接続されている。
【００４７】
後処理チャンバ６３は、オゾン除去手段６１を有している。この実施の形態において、後処理チャンバ６３のオゾン除去手段６１はトレー型に形成されていて、このオゾン除去手段内に、ＭｎＯ２を含有するオゾン反応触媒（図示せず。）で満たされた少なくとも１つのプレート６１が、第１の実施の形態のプレートと同様に、傾けて配列されている。
【００４８】
図８は、この発明の第４の実施の形態による、汚染気体からの悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。図８に示すように、光酸化チャンバ５５は、第３の実施の形態の光酸化チャンバと同様の構成を有していて、後処理チャンバ６３のオゾン除去手段６２は、第２の実施の形態の構成と同様にオゾン酸化触媒で満たされたハニカム構造に形成されている。
【００４９】
図９は、この発明の第５の実施の形態による、悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。図９に示すように、光酸化チャンバ５５は、第３の実施の形態の光酸化チャンバと同様の構成を有していて、後処理チャンバ６３のオゾン除去手段６２、後処理チャンバ６３のオゾン除去手段６１は、気体の流れ方向に対して傾斜を以って傾けて配列されている複数の案内板を具え、これら案内板は、垂直及び水平方向に沿って設けられていて、複数のカラムを形成している。また、光酸化チャンバは、オゾンを発生しない複数のＵＶランプを含み、オゾン除去手段は、第３の実施の形態で既に説明したように、案内板６６を垂直方向に貫通するように設けられている。
【００５０】
ここで、留意すべきことは、この実施の形態で使用されるＵＶランプ６７は、オゾン発生ランプではなく、一般的なＵＶランプである。換言すれば、この実施の形態によれば、光酸化反応及びオゾン酸化反応は、後処理チャンバ６３のところで引き起こされる。しかしながら、オゾンはランプ６７からは発生しないので、酸化反応チャンバ５９を通過した後に残留しているオゾンが反応する。このため、残留オゾンの除去は、後処理チャンバ６３内の異なる構成を有するオゾン除去手段を使用せずに、酸化反応チャンバ５９のみを使用して、オゾン酸化反応によって行うことができる。加えて、ＴｉＯ２を基本とする光触媒を使用する光酸化反応及びオゾン酸化反応は後処理チャンバ６３内で引き起こされるので、悪臭及び揮発性有機化合物を再処理できるという二重の効果を得ることができる。
【００５１】
上述したように後処理チャンバ６３を構成すれば、必要ならば、案内板６６を、図９に示した２段のカラムより少ない段数のカラムか、又は２段より多い段数のカラムに、配列することができる。また、必要ならば、案内板カラムの長さ及び幅を変更してもよい。
【００５２】
図１０は、この発明の第６の実施の形態による、汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。第１の実施の形態の装置と同様に、前処理チャンバ５５は、汚染気体導入ポート５１の一端に接続されていて、フィルタ５３ａ及び５３ｂは、前処理チャンバ５５内に、気体の流れ方向に交差して配列されている。汚染気体導入ポート５１を通して導入された汚染気体は、フィルタ５３ａ及び５３ｂを通過する間に、濾過されて、粉塵粒子が除去される。
【００５３】
酸化反応チャンバ５９は、前処理チャンバ５５の排出ポートに接続されている。酸化反応チャンバ５９は、気体の流れる方向に垂直に設けられている、複数の部分遮蔽板６０を具えている。それぞれの部分遮蔽板６０は、酸化反応チャンバ５９の上面及び下面に交互にずらして取り付けられた（ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｌｙ　ｌｅａｎｅｄ）構造で、設けられている。オゾン発生ＵＶランプ５７は、部分遮蔽板６０同士の間に設けられている。
【００５４】
図１１は、酸化反応チャンバ５９の断面図である。ＴｉＯ２を基本とする光触媒（図示せず。）が、それぞれの部分遮蔽板６０上に被覆されている。
【００５５】
図１１に示したように、部分遮蔽板６０は、それぞれ、気体の流れを部分的に遮蔽するとともに、気体の流れの方向を変える。前の部分遮蔽板の一端に対向させて、他端側にずらしてある後の部分遮蔽板によって、気体の流れ方向が再び変わる。従って、流路は、複数の部分遮蔽板６０により延長され、気体が酸化反応チャンバ５９内に滞留する滞留時間も延長され、これにより光酸化反応時間及びオゾン酸化反応時間が延長される。
【００５６】
もし必要ならば、部分遮蔽板６０の枚数を増加させるか、又は減少させたりして、設置領域を減少させたり、及び処理効率を高めたりしてよい。
【００５７】
さらに、ＴｉＯ２を基本とする光触媒で被覆されている部分遮蔽板の表面に、型押し、すなわちエンボス処理を行って、接触領域をより広げたりしてもよいし、種々の形状の突起を形成したりしてもよいし、又は部分的に穿孔して圧力の損失を減少させたりしてもよい。
【００５８】
従って、光酸化反応によって、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及び悪臭を発生する物質は、酸化分解され、これにより、これらは、無害な酸素、二酸化炭素、又は水に変換される。
【００５９】
再び図１０を参照すると、後処理チャンバ６３は、酸化反応チャンバ５９の排出ポートに接続されている。後処理チャンバ６３には、オゾン除去手段６１が設けられている。この実施の形態において、オゾン除去手段６１は、トレー型に形成されていて、ＭｎＯ２を含有するオゾン反応触媒（図示せず。）で満たされた少なくとも１つのプレート６１が、第１の実施の形態のプレートと同様に、傾けて配列されている。
【００６０】
図１２は、この発明の第７の実施の形態による、汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。図１２に示したように、光酸化チャンバ５５は、第６の実施の形態の光酸化チャンバと同一の構成を有し、後処理チャンバ６３のオゾン除去手段６２は、第２の実施の形態と同様にオゾン酸化触媒で満たされたハニカム構造に形成されている。
【００６１】
図１３は、この発明の第８の実施の形態による、汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。第１の実施の形態の装置のように、前処理チャンバ５５は、汚染気体導入ポート５１の一端に接続されていて、フィルタ５３ａ及び５３ｂは、前処理チャンバ５５内で、気体の流れの方向と交差して配列されている。汚染気体導入ポート５１を通って導入された汚染気体は、フィルタ５３ａ及び５３ｂを通過する間に、粉塵粒子を除去するために濾過される。酸化反応チャンバ５９は、気体の流れの方向に対して垂直に設けられているハニカム型格子枠６４を具えている。ハニカム型格子枠６４は、複数段設けられていて、これら同士が等間隔となる多段構造で設けられている。オゾン発生ＵＶランプ５７は、格子枠６４同士の間に設けられている。
【００６２】
図１４Ａは、図１３に示した装置の断面図であり、図１４Ｂは、図１３に示した装置の側面断面図である。ＴｉＯ２を基本とする光触媒（図示せず。）は、ハニカム型格子枠６４それぞれのセルの内面を被覆している。
【００６３】
図１３、１４Ａ及び１４Ｂに示したように、ＴｉＯ２を基本とする光触媒で被覆されている多段のハニカム型格子枠６４が順次に配列されている構造の酸化反応チャンバ５９は、ＴｉＯ２を基本とする光酸化触媒の被覆領域、及びＵＶランプ５７により引き起こされる光酸化反応の間の接触領域を拡大させ、これにより、触媒をより効率的にする役割を果たす。
【００６４】
必要ならば、ハニカム型格子枠６４の間隔を、変えることによって、ＴｉＯ２を基本とする光触媒の活性領域を制御することもできる。また、必要ならば、順次に配列されている格子枠６４の数を、変えることもできる。従って、設置領域にかかわらず処理効率を高めることができる。さらに、ＴｉＯ２を基本とする光触媒で被覆されている格子枠６４の表面に、接触領域をより広くするためにエンボス加工を施すか、又は種々の形状の突起を形成しておいてもよい。
【００６５】
従って、光酸化反応によって、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及び悪臭を発生する物質は酸化分解され、これにより揮発性有機化合物及び悪臭を発生する物質は無害な酸素、二酸化炭素、又は水に変換される。
【００６６】
再び図１３を参照すると、後処理チャンバ６３は、酸化反応チャンバ５９の排出ポートに接続されている。後処理チャンバ６３には、オゾン除去手段６１が設けられている。この実施の形態において、後処理チャンバ６３のオゾン除去手段６１はトレー型に形成されていて、ＭｎＯ２を含有するオゾン反応触媒（図示せず。）で満たされている少なくとも１枚のプレート６１が、第１の実施の形態のプレートと同様に、傾けて配列されている。
【００６７】
図１５は、この発明の第９の実施の形態による、汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。図１５に示したように、光酸化チャンバ５５は、第８の実施の形態の光酸化チャンバと同様の構成を有していて、後処理チャンバ６３のオゾン除去手段６２は、第２の実施の形態と同様に、オゾン反応触媒で満たされたハニカム構造に形成されている。
【００６８】
従って、上述した種々の改変がなされているこの発明の装置によれば、粉塵粒子及び微小な粉塵粒子は、汚染気体導入ポート５１を通って導入された汚染気体が前処理チャンバ５５のフィルタ５３ａ及び５３ｂを通過することにより、この汚染気体から物理的に濾取される。次いで、汚染気体の悪臭及び揮発性有機化合物は、酸化反応チャンバ５９を通過することにより、紫外線（ＵＶ）と酸素を基本とする活性基との間、及び紫外線（ＵＶ）と酸素を基本とするイオン（ｏｘｙｇｅｎ−ｂａｓｅｄ　ｉｏｎ）との間でのオゾン酸化反応と光酸化反応とにより分解される。このとき、光酸化反応の効率は、酸化反応チャンバ５９の内部での作用又は酸化反応チャンバ５９の内部に設けられている手段、例えば、セル、案内板、部分遮蔽板、及びハニカム型格子枠の表面を被覆しているＴｉＯ２を基本とする光触媒の機能により高められ、これにより、揮発性有機化合物は、無害な二酸化炭素及び水に変換される。
【００６９】
従って、酸化反応チャンバ内でＴｉＯ２を基本とする光触媒を使用して、有機物質から無機物質へと分解するその分解効率は、従来の酸化反応チャンバでの分解効率と比べて、かなり高められていることは、確実である。
【００７０】
性能試験結果（自動車の吹き付け塗装の場合及び被膜の光沢処理の間に発生する排気流の場合）によれば、従来装置の場合には、導入された揮発性有機化合物の総重量の７から８％のみしか処理されないが、この発明の装置の場合には、揮発性有機化合物の８０重量％又は８０重量％以上、及び悪臭の９０％が処理されるのは、確実である。
【００７１】
従って、この発明による装置の酸化反応チャンバ５９は、悪臭を消臭し及び揮発性有機化合物を限りなく無害な物質に分解するので、この発明の装置は従来の装置において本質的に必須である吸着手段を必要としていない。
【００７２】
従って、維持及び修繕が簡便であり、製造コストも減少する。
【００７３】
加えて、オゾン除去手段が設けられている後処理チャンバ６３は、酸化反応チャンバの排出ポートに接続されているので、残留オゾンは酸化反応チャンバ５９を通過した気体から除去され、そして後処理チャンバ６３から排出される。
【００７４】
（産業上の利用可能性）
上述したように、この発明の方法及び装置は、ＴｉＯ２を基本とする光触媒を使用するＵＶランプによるオゾン酸化反応及び光酸化反応により、有機物質からの無機物質への変換効率を高めるので、これら方法及び装置は、炭素吸着によらず汚染気体を処理する。このメカニズムは、悪臭及び揮発性の有機化合物の処理効率を高め、装置の維持及び修繕を容易にし、コストを削減することができる。
【００７５】
加えて、この発明の装置によれば、酸化反応チャンバが占める空間及び領域が減少し、処理効率が高まるので、産業用の大容量の汚染気体の処理、及びレストラン用の小容量の汚染気体の処理のような種々の分野に適用することができ、有意義である。
【００７６】
この発明の詳細な説明において、種々の代替、置換及び変更は、添付された請求項により定義されるこの発明の思想及び範囲を逸脱しない限り、行うことができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来技術に対応する汚染気体からの悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。
【図２】
この発明の第１の実施の形態に対応する汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。
【図３】
図２の装置における光触媒反応チャンバの斜視図である。
【図４】
この発明の第２の実施の形態に対応する汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。
【図５】
図４の装置における後処理チャンバの側面断面図である。
【図６】
この発明の第３の実施の形態に対応する汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。
【図７】
図６に示した装置の酸化反応チャンバの側面断面図である。
【図８】
この発明の第４の実施の形態に対応する汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。
【図９】
この発明の第５の実施の形態に対応する汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。
【図１０】
この発明の第６の実施の形態に対応する汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。
【図１１】
図１０に示した装置の酸化反応チャンバの側面断面図である。
【図１２】
この発明の第７の実施の形態に対応する汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。
【図１３】
この発明の第８の実施の形態に対応する汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。
【図１４】
図１４Ａは図１３に示した装置の断面図であり、図１４Ｂは図１３に示した装置の酸化反応チャンバの側面断面図である。
【図１５】
この発明の第９の実施の形態に対応する汚染気体から悪臭及び揮発性有機化合物を処理するための装置の正面断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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