(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に気体を通さない弾性発泡シート(3)で側面を取り巻いた直方体状の一段または多段のハニカム炭(1)を収納し、底部に吸気口(8)、底部外縁から立ち上り上部にかけて内寸が次第に広がり且つ収納したハニカム炭の上部よりさらに高い側壁を有し、底部側壁の内寸は弾性発泡シートで巻いたハニカム炭の外寸と同じかまたは弾性発泡シートが圧迫されながらハニカム炭がカートリッジ底面まで押し込まれる程度に狭い目に設計されており、上部側壁の内寸は弾性発泡シートで巻いたハニカムの外寸よりもやや広く設計されたカートリッジ本体(2)、ハニカム炭上部を巻いた弾性発泡シートの側面と、対向するカートリッジ側面との隙間に挿入されてハニカム炭をカートリッジに固定するシール用パッキン(5)およびそのシール用パッキンの上部に嵌め込んでシール用パッキンとハニカムとを固定する上部押え枠(4)を有してなるハニカム炭収納脱臭カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として密閉系の汚水容器に溜まった悪臭ガスをダクトを経て外部に放出する際、悪臭ガスの流路に配置するハニカム活性炭収納脱臭カートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビルビット、地下汚水タンク、雨水貯留槽などの密閉系汚水容器のガススペースに溜まった悪臭ガスはダクト等を経て外部に放出する前に、悪臭成分を除去することが望ましい。
この悪臭を除去する方法として従来密閉系汚水容器のガススペースと外部への排気口をつなぐ気体流路にハニカム状活性炭（以下、ハニカム炭ということがある。）を配置したり（特開平７−２８９８４４号）、ハニカム状活性炭を収納した脱臭筒を備えた脱臭装置（特開平７−４２２０２号）などが提案されている。ハニカム状活性炭による悪臭ガス吸着法は、悪臭ガスの濃度や温度、湿度等の環境変化に対してもその脱臭効果は低下し難く、またあらゆる種類の悪臭成分をも吸着することができ、圧損も少ないので、他の脱臭法と比較して非常に優れた方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このハニカム炭を使用する方法にもいくつかの問題がある。その１つはハニカム炭は脆弱であるので輸送中や取り付け時の弱い振動や衝撃でも破損することがある。他の問題点としては、ハニカム炭は押出成形法で成形され、乾燥して製造されるという製造工程上の宿命から寸法にバラツキがでたり、陵や角は丸みを帯びてしまう。したがってハニカム炭をカートリッジ等の容器に多段に積み重ねたり、横にならべたりした場合、容器壁とハニカム炭外面、ハニカム炭同士の接触面に隙間ができ、悪臭ガスがハニカム炭内部を通過せず、隙間から排気口に流れる、いわゆるショートパスの現象が起こり、脱臭効率を低下させることがある。そこでハニカム状活性炭を用いながら、これらの問題点のない装置や方法の開発が待ち望まれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者はこれまでハニカム炭を用いる脱臭装置について長年研究を重ねてきたが、今回断面が四角形のハニカム状活性炭の一段または多段に積み重ねた四角柱状のハニカム炭の全側面を、実質的に気体を通さない独立気泡の弾性発泡シートで取り巻き、その弾性発泡シートで取り巻いたハニカム炭を、底部から上部にかけて内寸が次第に広くなるように設計された特別のカートリッジに収納し、ハニカム炭上部に生じたハニカム炭を聞いた弾性発泡シート側壁と対向するカートリッジ側壁に生じた隙間にシール用パッキンを挿入しさらにその上部に押さえ枠を嵌め込みビスなどでカートリッジ本体に固定してシール用パッキンとハニカムを固定することにより、前記すべての課題を克服することに成功した。すなわち、本発明は、
（１）実質的に気体を通さない弾性発泡シート(3)で側面を取り巻いた直方体状の一段または多段のハニカム炭(1)を収納し、底部に吸気口(8)、底部外縁から立ち上り上部にかけて内寸が次第に広がり且つ収納したハニカム炭の上部よりさらに高い側壁を有し、底部側壁の内寸は弾性発泡シートで巻いたハニカム炭の外寸と同じかまたは弾性発泡シートが圧迫されながらハニカム炭がカートリッジ底面まで押し込まれる程度に狭い目に設計されており、上部側壁の内寸は弾性発泡シートで巻いたハニカムの外寸よりもやや広く設計されたカートリッジ本体(2)、ハニカム炭上部を巻いた弾性発泡シート側面と、対向するカートリッジ側面との隙間に挿入されてハニカム炭をカートリッジに固定するシール用パッキン(5)およびそのシール用パッキンの上部に嵌め込んでシール用パッキンとハニカムとを固定する上部押え枠(4)を有してなるハニカム炭収納脱臭カートリッジ、
である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
カートリッジ本体の内部に収納されるハニカム炭は、それ自体公知のものである。すなわち、ハニカム炭は、粉状活性炭に薬品や粘着剤を添加し、ダイスを用いて押出成形法で製造して、多数の細孔が貫通せしめられている厚さ５〜４０mm程度の成形体である。本発明に用いられるハニカム炭成形体の周縁形状は、正方形または長方形のもので通常縦、横、高さがそれぞれ１５cm×１５cm×３cmのものや２２.５cm×２２.５cm×３cmのものが便宜に使用される。
このハニカム炭は、前記のように製造された成形体をそのまま１段使用することもできるが、通常その細孔の貫通方向をカートリッジの長軸線方向にほぼ一致させるように、多段に積み重ねて用いることが好ましい。
該ハニカム状活性炭のＢＥＴ比表面積は、通常約200m2／g以上、好ましくは約400m2／g以上、特に好ましくは約500m2／g以上である。ＢＥＴ比表面積の上限は特に限定する必要はないが、通常は約2500m2／g以下である。このような比表面積を有するハニカム状活性炭を用いると、吸着能を高めることができる。また、ハニカム状活性炭のセル数は約10〜1500個／インチ2、好ましくは約20〜1000個／インチ2、さらに好ましくは約25〜750個／インチ2程度である。このようなセル数を有するハニカム状活性炭を用いると、吸着能を低下させることなく通気抵抗を小さくできる。
さらに、本発明の脱臭カートリッジに用いられるハニカム状活性炭は、薬品を担持させたものであってもよい。例えば、尿素、ヨウ素および／または無機ヨウ化物、酸、臭素、白金族元素などからなる群から選ばれる１種または２種以上の薬品を担持したハニカム状活性炭を用いることができる。
該無機ヨウ化物としては、たとえばI2O5、NH4I、LiI、NaI、NaIO3、KI、KI3、KIO3、RbI、CsI、CaI2、SrI2、BaI2、MgI2、CuI、CuI2、AgI、ZnI2、AlI3、CrI3、MnI2、CoI2およびNiI2などが挙げられる。
【０００６】
該酸としては、たとえば、リン酸、硫酸、硝酸などの無機酸、シユウ酸、マロン酸、酒石酸、コハク酸、クエン酸、リンゴ酸、グルタル酸などの有機酸が挙げられる。好ましい酸には、たとえば、リン酸、シユウ酸、リンゴ酸などが含まれる。これらの酸は一種または二種以上使用できる。特に好ましい酸としては、リン酸などが用いられる。リン酸としては、たとえば、オルトリン酸、メタリン酸、ポリリン酸（ピロリン酸などの鎖状ポリリン酸、三メタリン酸、四メタリン酸などの環状ポリリン酸、無限鎖状メタリン酸など）などが挙げられる。好ましいリン酸には、オルトリン酸が含まれる。
該白金族元素としては、たとえば、白金、イリジウム、オスミウム、パラジウム、ロジウム、ルテニウムおよび金などが挙げられる。
該白金族元素の化合物の他に、さらに  Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Agの金属元素のうち少なくとも一種以上とを同時に用いることによって、悪臭ガスの処理効果が一層向上する。
ハニカム状活性炭に対する薬品の担持量は、尿素の場合が約0.5〜70重量％、ヨウ素の場合が約0.1〜40重量％、無機ヨウ化物の場合がヨウ素換算で約0.1〜40重量％、酸の場合が約1〜60重量％、臭素の場合が約1〜30重量％、白金族元素の場合が約0.1〜20重量％が適当である。これらの薬品を担持したハニカム状活性炭は、市販のものが便宜に使用しうる。
【０００７】
本発明の脱臭装置に用いられるハニカム状活性炭の使用量は、特に限定する必要はなく、悪臭発生容器の種類、場所、規模、温度など、気体流路の構造など、悪臭ガスの流速などに応じて適宜選択することができる。
本発明の脱臭カートリッジを用いて脱臭することができる悪臭ガスとしては、例えば硫化水素、メチルメルカプタン、エチルメルカプタンなどのメルカプタン類、スルフィッド類などの硫黄含有化合物、モノメチルアミン、シメチルアミン、トリメチルアミンなどのアミン類、ホルマリン、アセトアルデヒドなどのアルデヒド類、酪酸、吉草酸などの脂肪酸カルボン酸、窒素酸化物、硫黄酸化物、一酸化炭素、シアン化水素、低級アルデヒド類、低級不飽和炭化水素類（例えば、エチレン、プロピレンなど）などが挙げられ、なかでも硫化水素、メルカプタン類、アルデヒド類、脂肪酸カルボン酸、窒素酸化物、硫黄酸化物などのがある。本発明の脱臭カートリッジに用いられるハニカム状活性炭のなかでも、特に無機ヨウ化物を担持したハニカム状活性炭や、酸（特に、リン酸）および無機ヨウ化物を担持したハニカム状活性炭などが好適である。例えば、無機ヨウ化物を担持したハニカム状活性炭は、例えば硫化水素、マルチメルカプタン、エチルメルカプタンなどの硫黄含有化合物などの悪臭ガスの消臭に好適である。また、酸（特に、リン酸）および無機ヨウ化物を担持したハニカム状活性炭は、例えばアンモニア、モノメチルアミン、トリメチルアミンなどの窒素含有化合物など悪臭ガスの消臭に好適である。
【０００８】
このハニカム炭の全側面を、実質的に気体を通さない弾性発泡シートで一重または多重に巻き極力シートのつぎ目に段差が出ない方法で固定する。
弾性発泡シートの材質はどのようなものでもよいが、ポリエチレンやポリウレタンの独立気泡体からなる独立気泡の弾性シートが適当である。ハニカムを巻くシートの厚みは２〜２０mm、好ましくは５〜１０mmである。
発泡シートで巻き固定されたハニカム炭を、本発明のために特別に設計したカートリッジに収納する。
カートリッジ本体は底部に、ハニカム炭内へ悪臭ガスを誘導するための吸気口を有しており、その底面外縁に連続して立ち上がる側面から成りたっている。
すなわち、底に大きな吸気口を持ち、側壁が底部より上部の方がやや開いた台形の容器である。
【０００９】
このカートリッジ本体の材質としては、塗装金属板、ステンレス、ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などがあげられるが、軽量且つ耐久性に富むＦＲＰが好ましい。
このカートリッジ本体の側壁の底部内寸は、弾性発泡シートで取り巻いたハニカム炭の外寸と同じか、または軽く圧力をかけてハニカム炭をカートリッジ底面に押し込んだ場合、下部の発泡シートが少し押し潰された形になってハニカム炭底面がカートリッジ底面に着く程度にやや狭く設計されている。好ましくは弾性発泡シートの厚みの１０〜５０％の長さに相当する程度狭くする。このような状態でハニカム炭をカートリッジに装着すると発泡シートで巻いたハニカム炭の底部外縁とカートリッジ底部側壁とが密着し、ハニカム炭が固定される。
しかし、カートリッジ側壁は、発泡シートで巻いたハニカム炭のカートリッジへの出し入れが容易なように上開きになっているので、発泡シートで巻いたハニカム炭上部外縁とカートリッジ側壁の間は少し隙間ができている。そこでその隙間を完全に埋めるようにカートリッジ内周に沿って独立気泡型弾性発泡体からなるシール用パッキンを挿入し、さらにシール用パッキンが外れないように上部押え枠を嵌め込みハニカム炭をしっかりと固定する。上部押え枠はカートリッジ側壁にネジ等により固定してもよい。これにより発泡シートで巻いたハニカム炭はカートリッジ内に完全に固定される。そしてカートリッジ底面の吸気口から流入した悪臭ガスはショートパスすることなくすべてハニカム内を通過して悪臭成分が吸着除去された後外部に放出される。
【００１０】
ハニカム炭は多段に積み重ねたものでも、その側面を発泡シートで取り巻くことにより、１本の四角柱状のものとなり、これを１つの単位として流入ガス量に応じて自在に組み合わせることができる。弾性発泡シートで巻かれているので下部側壁が互いに押し付けられる様な状態でカートリッジにセットされるため空隙がなく、気体のショートパスは全く生じない。
またハニカム炭はその上端、下端でそれぞれシール用パッキンや発泡シートによりカートリッジ内に固定されているのでカートリッジの運搬や取り替え作業時の衝撃、振動などによりハニカム炭が破損するようなことは全くない。
このハニカム炭を収納したカートリッジは、悪臭源からダクトを経て外気に放出されるガス流路の少なくとも１カ所に配置され、その脱臭機能を果たすことになる。そのガス流路のいずれかの箇所にガスを強制的に排出するファンを取りつけてもよい。
【００１１】
次に本発明を図によってさらに詳述するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
〔図１〕は脱臭塔（Ａ）に本発明の脱臭カートリッジをセットした状態の断面図である。まず底面に吸気口(8)を有し、上開きにテーパーのついた側壁を有するカートリッジ本体(2)に、側面を弾性発泡シート(3)で取り巻かれた、横断面が角形の一段乃至多段のハニカム炭が載置される。ハニカム炭下部側面は、対向するカートリッジ側壁との間に介在する弾性発泡シートにより固定されるが、ハニカム炭上部を巻いた発泡シートの側面と、対向するカートリッジの側面との間には隙間があり、そのままの状態では固定されていない。そこでハニカム炭上部の発泡シート側面とそれに対向しているカートリッジ本体側壁との間にシール用パッキン(5)を挿入することによりハニカム炭上部がカートリッジに固定される。
さらにカートリッジに強い振動や衝撃が加えられたときにもシール用パッキン(5)が外れないようその上部に押え枠(4)を嵌め込み、カートリッジ本体側壁にビス等で着脱自在に固定する。カートリッジ本体には持ち運びや取り付け時の便宜のために着脱用ハンドル(6)をボルト等により取り付けてもよい。
〔図２〕はカートリッジ本体に側面を弾性発泡シートで巻いた四角柱状ハニカム炭を４本収納した場合の斜視図である。
〔図３〕は〔図１〕のカートリッジの上部平面図である。この発明の脱臭カートリッジを用いて悪臭ガスを吸着除去するには、たとえば〔図１〕に示すようにカートリッジを脱臭塔（Ａ）のカートリッジ支持板上に載置することにより実施しうる。カートリッジ支持板とカートリッジ底部が接する箇所には、悪臭ガスのショートパスを防止すめための弾性発泡シートからなるパッキン(14)を載置する。
以下悪臭ガスの流入から脱臭されたガスが排出されるまでをガスの流路に従って説明する。
【００１２】
まず、脱臭塔Ａの底部に設けられた悪臭ガス吸気口には防塵、防虫用のフィルター(11)が着脱自在に取り付けられている。脱臭塔の気体流入口(9)から流入したガスはカートリッジ吸気口(8)を経てハニカム炭(1)の内部に導入され、ここで悪臭成分が吸着除去される。その際ハニカム炭側面は実質的に気体を通さない弾性発泡シート(3)で巻かれ、且つその下部側面は対向しているカートリッジ側壁との間に発泡シートを介して密着しており、またハニカム炭同士の接触面やコーナーも発泡シートを介して密に接しているので、悪臭ガスがショートパスすることは全くない。
このようにして脱臭されたガスは脱臭塔上部Ｃに抜け、その排気口(10)から外部に放出される。
本発明のカートリッジを長期使用することによってハニカム炭の吸着能が低下したときは、脱臭塔のカートリッジ取り付け口(12)からカートリッジを交換することができる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明のハニカム炭収納脱臭カートリッジは次のような効果を奏する。
１．ハニカム炭が上部、下部ともに発泡シートやシール用パッキンを介してカートリッジに確実に固定されているのでカートリッジの運搬時、取り付け時の衝撃や振動による接触よってハニカム炭が欠けたり壊れたりすることがない。
２．ハニカム炭は実質的に気体を通さない発泡シートにより側面が巻かれているのでショートパスして外部に排出されることはない。
３．カートリッジ側壁に上開きのテーパーがつけられているので発泡シートで巻かれたハニカム炭のカートリッジ内へのセッティング操作が容易である。
４．脱臭塔内へのハニカム炭収納カートリッジの取り付けや取り換えも容易に行うことができる。
５．小型であらゆる種類の悪臭を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】脱臭塔内に脱臭カートリッジをセットした状態の断面図。
【図２】カートリッジに脱臭ハニカム炭をセットした状態の斜視図。
【図３】カートリッジに脱臭ハニカム炭をセットした状態の上部平面図。
【符号の説明】
(1)  ハニカム炭
(2)  カートリッジ本体
(3)  弾性発泡シート
(4)  上部押え枠
(5)  シール用パッキン
(6)  カートリッジ着脱用ハンドル
(7)  脱臭塔のカートリッジ支持板
(8)  カートリッジ吸気口
(9)  脱臭塔の気体流入口
(10) 脱臭塔の排気口
(11) フィルター
(12) カートリッジ取付口
(13) フィルター取付口
(14) カートリッジ支持板上のパッキン
Ａ   脱臭塔
Ｂ   脱臭塔底部
Ｃ   脱臭塔上部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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