(57)【要約】【課題】臭気ガスや汚染ガスを電解水中へ電気的誘引作用で強制的に吸収して効率的に除去するガス吸収モジュール及びガス除去器を提案する。【解決手段】相互に向き合う板状の液浸材10,10の間に通水用間隙12を設け、この間隙を、隔膜16によって、陽極20を含むとともに一方液浸材に面する陽セル18と、陰極24を含むとともに他方液浸材に面する陰セル22とに分割するとともに、これら両極に電圧を印加したときに、上記隔膜16を介して電解イオンを交換して、還元水が陽セル18側に、また酸性水が陰セル22側に分離し、各セルに接する液浸材10に含浸されるように設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に向き合う板状の液浸材10,10の間に通水用間隙12を設け、
この間隙を、隔膜16によって、陽極20を含むとともに一方液浸材に面する陽セル18と、陰極24を含むとともに他方液浸材に面する陰セル22とに分割するとともに、
これら両極に電圧を印加したときに、上記隔膜16を介して電解イオンを交換して、還元水が陽セル18側に、また酸性水が陰セル22側に分離し、各セルに接する液浸材10に含浸されるように設けたことを特徴とする、空調空気浄化用のガス吸収モジュール。
【請求項２】
上記両液浸材10,10の間の通水用間隙12を、これら液浸材10の間に架設した複数の遮蔽壁14により断面四角形の間隙部分に区分するとともに、
これら間隙部分を、その対向角部間に架け渡した隔膜16で更に陽セル18及び陰セル22に分割してなることを特徴とする、請求項１記載の空調空気浄化用のガス吸収モジュール。
【請求項３】
上記遮蔽壁14は、遮電プレート14aの両側に陽極20及び陰極24を形成してなることを特徴とする、請求項２記載の空調空気浄化用のガス吸収モジュール。
【請求項４】
汚染ガスを含む空気の通気路である気相部Ｂと汚染ガスを溶解させるための液相部Ａとを積層してなり、液相部を、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のガス吸収モジュール８で形成したことを特徴とする、空調空気浄化用のガス除去器。
【請求項５】
上記ガス吸収モジュール８の両側にそれぞれ気相部Ｂ、Ｂを形成し、一方の気相部Ｂを通過した空気が更に他方の気相部Ｂを通過するように設けたことを特徴とする、請求項４記載の空調空気浄化用のガス除去器。
【請求項６】
上記ガス吸収モジュール８と気相部Ｂとを交互に積層して設け、各気相部Ｂを画成する２つの液浸材10の一方に酸性水を、他方に還元水をそれぞれ含浸するように各ガス吸収モジュール８の陽極20及び陰極24を配置したことを特徴とする、請求項４記載の空調空気浄化用のガス除去器。
【請求項７】
上記ガス吸収モジュール８内の通水方向と気相B内の通風方向とを直交させたことを特徴とする、請求項４乃至請求項６の何れかに記載の空調空気浄化用のガス除去器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調空気浄化用のガス吸収モジュール及びガス除去器、特に、アンモニアやメチルメルカプタンなどの臭気物質や二酸化硫黄や窒化酸化物などの大気汚染物質の除去に適したガス吸収モジュール及びガス除去器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば動物飼育室の循環型空調システムでは、循環空調機において臭気物質を、また外気処理空調機（外調機）において大気汚染物質をそれぞれ除去する必要がある。
【０００３】
従来、空調空気からガス成分を除去する手段として、空気中に水を噴霧してガスを溶解させ、溶解水を外部へ排気するエアーワッシャー方式（特許文献１）や、通気路中に設置した保水性の高い濡れエレメント（セラミックなど）に水を滴下して、ガスを吸収させる濡れエレメント方式（特許文献２）が知られている。
【０００４】
また、ガス物質の除去する以外の目的では、病院などの空調機内に設置した濡れエレメントに酸性水を滴下して、細菌を殺菌するものが提案されている（特許文献３）。尚、この酸性水は外部の貯水タンクから供給している。
【特許文献１】特開平11−173600号
【特許文献２】特開2003−227622号
【特許文献３】特開2000−257914号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のエアワッシャー方式では、汚染ガスの除去効率を上げるためには、噴霧する水量を増やすかミストを細かくして、接触効率を増やす必要がある。しかしながら、そのようにすると、ポンプ圧送動力が増えてしまう。
【０００６】
また、特許文献２の濡れエレメント方式は、水量の節約と接触効率が高いが、セラミック製濡れエレメントを用いた場合には、通水量を多くすると、濡れエレメントにおける圧力損失が大きい。
【０００７】
ここで、本出願人は、通水量を増やす代わりに、電解水を用いてガスとの接触効率を高めるというアイディアに想到した。特許文献３の如く、除菌目的で濡れエレメント装置に酸性水を用いると、酸性水と接触した菌の殺菌という作用は期待できるが、接触の確率自体が増えるということはない。他方、メチルメルカプタンやアンモニアなどは極性ガスであるから、酸性水・還元水などを濡れエレメントに流すと、電気的に誘引されて除去率が高まる。
【０００８】
そこで本発明は、臭気ガスや汚染ガスを電解水中へ電気的誘引作用で強制的に吸収して効率的に除去するガス吸収モジュール及びガス除去器を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の手段は、ガス吸収モジュールであり、
相互に向き合う板状の液浸材10,10の間に通水用間隙12を設け、
この間隙を、隔膜16によって、陽極20を含むとともに一方液浸材に面する陽セル18と、陰極24を含むとともに他方液浸材に面する陰セル22とに分割するとともに、
これら両極に電圧を印加したときに、上記隔膜16を介して電解イオンを交換して、還元水が陽セル18側に、また酸性水が陰セル22側に分離し、各セルに接する液浸材10に含浸されるように設けている。
【００１０】
本手段では、ガス吸収モジュールの両側の液浸材に酸性水及び還元水を含浸させ、電気的吸引力により液浸材の外の臭気ガスや汚染ガスを吸引して排出するようにしている。
【００１１】
「液浸材」は、電解水を含浸できると同時に外気中のガス成分が侵入できる素材で形成する。例えばセラミック濾材などで形成することができる。
【００１２】
「隔膜」は、陰陽の電解イオンが電圧の向きに応じて透過することができるが、逆の向きには透過できないような素材で形成されている。この隔膜は、陰イオンまたは陽イオンを選択的に透過する膜、およびイオン交換を付与した多孔質膜であり、具体的には、ポリオレフィン樹脂膜、フッ素樹脂膜（ＰＴＦＥ：ポリテトラフルオロエチレン）、ポリプロピレン樹脂膜、ポリエチレン樹脂膜などの素材、もしくは多孔質のセラミックなどにより形成することができる。
【００１３】
「セル」は、通水用間隙の通水方向に長く延びた通水路になっており、それぞれ給水口及び排水口に連通している。陽セル及び陰セルは、上記通水用間隙内に少なくとも一つあれば足りるが、後述の如く互い違いに隣接させて複数設けても良い。
【００１４】
第２の手段は、第１の手段を有し、かつ
上記両液浸材10,10の間の通水用間隙12を、これら液浸材10の間に架設した複数の遮蔽壁14により断面四角形の間隙部分に区分するとともに、
これら間隙部分を、その対向角部間に架け渡した隔膜16で更に陽セル18及び陰セル22に分割してなる。
【００１５】
本手段では、通水用間隙を複数の遮蔽壁により複数の間隙部分に分割し、これら各部分を隔膜により陽セル及び陰セルに分割することで、複数の陽セル及び複数の陰セルを形成している。全部の陽セルは一方液浸材に、また全部の陰セルは他方液浸材に面している。また、両液浸材は、遮蔽壁の設置箇所を除く全面積において何れかのセルに面しているので、ほぼ全面積を介して電解水を含浸させることができる。
【００１６】
「遮断壁」は、両液浸材を連結するエレメントの構造部分とすることが望ましい。
【００１７】
第３の手段は、第２の手段を有し、かつ上記遮蔽壁14は、遮電プレート14aの両側に陽極20及び陰極24を形成してなる。
【００１８】
このようにすることで、遮電プレートとともに陽極及び陰極を一体として通水用間隙内に組み込むことができ、組立作業が容易である。尚、各電極は、電極板として遮電プレートの両面に張り付けると良い。
【００１９】
第４の手段は、空調空気浄化用のガス除去器であり、汚染ガスを含む空気の液相部である気相部Ｂと汚染ガスを溶解させるための液相部Ａとを積層してなり、液相部を、第１の手段乃至第３の手段の何れかであるガス吸収モジュール８で形成している。
【００２０】
本手段は、液相部と気相部とを分離することで通気時の圧力損失を低減している。本手段であるガス除去器は、空調機内にそのエレメントの一つとして組み込むことができる。
【００２１】
「液相部」は、盤状のガス吸収モジュールとして、１又は２以上設けると良い。各液相部は、給水口から好ましくはクッションタンクを経由して外部の水源に連通させると良い。更にガス吸収モジュールは、垂直方向に通水するようにすると良い。
【００２２】
「気相部」は、複数の盤状のガス吸収モジュール相互の間、或いはガス吸収モジュールと適当な支持板（例えばガス除去器のケーシングの一部など）との間に適当なスペーサを設置して、その間に形成すると良い。
【００２３】
第５の手段は、第４の手段を有し、かつ上記ガス吸収モジュール８の両側にそれぞれ気相部Ｂ、Ｂを形成し、一方の気相部Ｂを通過した空気が更に他方の気相部Ｂを通過するように設けている。
【００２４】
本手段は、少なくとも一つの液相部とその両側の気相部とでガス除去器を形成している。このように構成することで、一つのガス吸収モジュール８の両側に発生する酸性水及び還元水をともに利用することができる。
【００２５】
第６の手段は、第４の手段を有し、かつ上記ガス吸収モジュール８と気相部Ｂとを交互に積層して設け、各気相部Ｂを画成する２つの液浸材10の一方に酸性水を、他方に還元水をそれぞれ含浸するように各ガス吸収モジュール８の陽極20及び陰極24を配置している。
【００２６】
本手段では、少なくとも一つの気相部とその両側の液相部とでガス除去部を形成している。このように構成することで、気相部の両側の一方で、酸性水によりメチルメルカプタンや硫化水素を吸収することができ、他方で、還元水によりアンモニアガスを吸収することができる。
【００２７】
第７の手段は、第４の手段乃至第６の手段の何れかを有し、かつ上記ガス吸収モジュール８内の通水方向と気相B内の通風方向とを直交させている。
【００２８】
このように構成することで、ガス除去器の前後両面及び左右両面の一方を通気路に、他方を通水管に接続すれば良く、管路の組付けが容易である。
【発明の効果】
【００２９】
第１の手段に係る発明によれば次の効果を奏する。
○電解水を液浸材10に含浸させて極性ガスを誘引するから、ガス除去の効率が高い。
○陽セル18及び陰セル22に分離した電解水を、各セルに面する液浸材10,10に含浸して、液浸材の外側から侵入するガスと反応させるから、電解水の発生場所と消費場所とが隣接しており、極めて簡易な構造とすることができるとともに、電解水を効率良く利用できる。
○電解水を通水することで、エレメント内での微生物の繁殖を防ぐことができる。
【００３０】
第２の手段に係る発明によれば、各液浸材のほぼ全面から電解水を含浸可能であるから、ガス除去の効率が良い。
【００３１】
第３の手段に係る発明によれば、遮電プレート14aの両側に陽極20及び陰極24に形成したから、組立作業が容易である。
【００３２】
第４の手段に係る発明によれば、汚染ガスを含む空気の液相部である気相部Ｂと汚染ガスを溶解させるための液相部Ａとを積層してなり、液相部と気相部とを分離したから通気時の圧力損失が少ない。
【００３３】
第５の手段に係る発明によれば、次の効果を奏する。
○一つのガス吸収モジュール８の両側に発生する酸性水及び還元水をともに利用することができるから、経済的である。
○このガス除去器を空調装置のエレメントの一つとして組み込むことができるので、別途電気分解装置や貯蔵タンクなどを設ける必要がなく、スペースを節約できる。
【００３４】
第６の手段に係る発明によれば、気相部Ｂの両側の液浸材の一方に酸性水を、他方に還元水を含水するように配置したから、アンモニアなどの酸性ガスと硫化水素などの還元性ガスとの双方を含む空気を効率良く浄化することができる。
【００３５】
第７の手段に係る発明によれば、ガス除去器の前後両面及び左右両面の一方に通気管を、他方に通水管の接続すれば良く、管路の組付けが容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図１から図３は、本発明の第１実施形態に係るガス除去器を示している。
【００３７】
図１は、動物飼育室50の循環型空調システム52にガス除去器２を適用した例を示している。同図中、54は空調機であり、この空調機内にガス除去器２を設置している。ガス除去器の下にはドレインパン56を配置している。
【００３８】
ガス除去器２は、ケーシング４の内部に、図３に示す如く複数の液相部Ａと気相部Ｂとを積層してなる。図示例では、簡単のため液相部及び気相部を各２層ずつ設けているが、更に多層に亘って設けることが望ましい。また、図示例では、ケーシングの一部を後述の遮蔽壁で兼用している。
【００３９】
液相部Ａは、それぞれ一つのガス吸収モジュール８の内部で形成している。ガス吸収モジュール８は、板状の液浸材10,10を、通水用間隙12を介して平行に向かい合わせるとともに、両液浸材の間に支持壁を兼ねた遮蔽壁14を架設している。これら遮蔽壁は、上記通水用間隙12を長方形の間隙部分に区分しており、また、これら各間隙部分の対角部分の間に、互いに平行な隔膜16を架け渡して、陽セル18と陰セル20とに分割している。上記遮蔽壁14の両面のうち、陽セルに面する側には、陽極20を、また陰セルに面する側には陰極24をそれぞれ取り付けている。これら電極は図示しない配線により外部の電源に接続している。液相部の通水方向は垂直方向としている。上記通水陽間隙12の下端は底板26で閉塞されており、液浸材10の下端から徐々に液体がドレインパン56に滴下するようにしている。
【００４０】
気相部Ｂは、隣接するガス吸収モジュール８の対向液浸材10の間に水平板状のスペーサ27を架設することで、これら液浸材の間に形成されている。気相部の通気方向は水平方向としている。尚、図２中、28は給気口、30は排気口である。
【００４１】
また、図示例では、ガス吸収モジュール８の上に、一側に給水口34を有する貯水部32を載置しており、この貯水部から上記液相部へ適量の水を流下させるように設けている。上記給水口34は図１に示す如く給水ラインを介して外部の水源に接続されている。図示例では、上記給水ラインには、ガス吸収モジュールにおける水圧を緩和するためのクッションタンク38を設けている。
【００４２】
上記構成において、液相部Ａ内に水を流入させるとともに陽極20及び陰極24に電圧を印加すると、電気分解により液相部Ａ内に電解イオンであるＯ２ラジカル及びＯＨ−が発生し、前者は陰極24に引かれて陰セル22に集まり、後者は陽極20に引かれて陽セルに集まる。これにより陰セルに面した液浸材10には酸性水を、また陽セルに面した液浸材10には還元水を含浸させる。これにより、還元水にはアンモニアガスが吸引されて溶解し、酸性水にはメチルメルカプタンや硫化水素が吸引されて溶解する。これにより、これらのガス成分は溶解水としてドレインパンへ排出される。
【００４３】
以下、本発明の他の実施形態を示している。
【００４４】
図４は、第２の実施形態に係るガス除去器の断面図を示している。この実施形態では、給気口28から流入した空気が図示の如く折返しながら、複数の気相部を通って排気口30より流出するように構成している。
【００４５】
図５乃至図６は、第３の実施形態に係るガス除去器を示している。本実施形態では、液浸材10に対して遮蔽壁14を斜めに架設することで、隔壁間の通水用間隙部分の断面形状を平行四辺形とするとともに、陽セル18及び陰セル22の各断面形状を二等辺三角形にしているものである。遮蔽壁14は、予め遮電プレート14aの両側に板状の陽極20及び陰極24を取り付けた板状の部材として形成し、これを２つの液浸材10,10の間に斜めに取り付ければ良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るガス除去器を循環型空調空気に適用した例を示す概念図である。
【図２】図１のガス除去器の斜視図である。
【図３】図１のガス除去器の横断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るガス除去器の横断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るガス除去器の斜視図である。
【図６】図１のガス除去器の横断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
Ａ…液相部  Ｂ…気相部
２…ガス除去器  ４…ケーシング  ８…ガス吸収モジュール  10…液浸材
12…通水用間隙  14…遮蔽壁  16…隔膜  18…陽セル  20…陽極  22…陰セル
24…陰極  26…底板  28…給気口  30…排気口 32…貯水部  34…給水口
36…クッションタンク  
50…動物飼育室  52…循環型空調システム  54…空調機  56…ドレインパン
【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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