WO2005000371A1

WO2005000371A1 - 有害ガス除去装置

Info

Publication number: WO2005000371A1
Application number: PCT/JP2004/008984
Authority: WO
Inventors: Naoki Sugita; Yukihiro Nakata; Shinichi Kon; Tomoyuki Saitoh
Original assignee: Midori Anzen Co., Ltd.
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2005-01-06

Description

明細書

有害ガス除去装置

技術分野

[0001] 本発明は、有害ガス除去装置に関し、特に、悪臭の原因となる有害ガスや発癌性が指摘されているホルムアルデヒド、ァセトアルデヒド、ベンゼンなどの v〇c (揮発性有機化合物）ガスを除去するために用いて好適なものである。

背景技術

[0002] 従来から、室内環境を快適にしたいという要望に応えるために、悪臭の原因となる有害ガスを除去するようにする技術が提案されてレ、る。

[0003] 具体的に説明すると、二酸化マンガンなどの固形分解触媒の作用により、放電によつて発生させたオゾンを分解してラジカル酸素を発生させるようにし、この発生させたラジカル酸素を除去対象の有害ガスと反応させ、空気の脱臭を行うようにする第 1の従来技術がある (特許文献 1を参照。）。

[0004] また、煙草から発せられるガス中に多量に含まれてレ、る一酸化炭素ガスを除去するために、固形触媒を用いるようにする第 2の従来技術がある。かかる技術は、上記固形触媒の表面で一酸化炭素ガスを酸化させ、二酸化炭素ガスに変えるようにするものである。

[0005] し力、しながら、本願発明者らは、上述した第 1の従来技術を用いて空気の脱臭を行うと、時間の経過とともに却って悪臭が発生するという問題点があることを見出した。そこで、本願発明者らは、上記第 1の従来技術に対して詳細な解析を行い、上記問題点の原因を究明した。以下に、その概要を説明する。

[0006] まず、多くの V〇C (Volatile

Organic Compound ;揮発性有機化合物）ガスは、放電プラズマ領域に通されると、酢酸を代表とする低級脂肪酸に変化する。

すなわち、空気中に含まれる VOCガスは、放電プラズマ領域に通されると、固形分解触媒である二酸化マンガンの表面などで酸化し、アルコール類はアルデヒド類に、アルデヒド類は低級脂肪酸に変化する。 [0007] そして、この低級脂肪酸が二酸化マンガンの表面に蓄積することにより、二酸化マンガンが破瓜し、悪臭が発生する。

以上のように、本願発明者らは、固形分解触媒である二酸化マンガンに、水溶性のガスである低級脂肪酸が蓄積することにより、悪臭が発生するという知見を得た。

[0008] そこで、このような悪臭の発生に対応すベぐ固形分解触媒を二酸化マンガンと異なるものに変えることが考えられる。し力、しながら、オゾンガスを分解するには、二酸化マンガンを用いるようにするのが最も効果的であり、これに代わる簡単な良い方法は現在のところない。

[0009] そこで、二酸化マンガンの量を多くして、二酸化マンガンの寿命を長くすることが考えられる。し力、しながら、二酸化マンガンの量を多くしたとしても、二酸化マンガンの経時劣化を避けることはできない。したがって、この方法は、根本的な解決策とは言えなレ、。さらに、二酸化マンガンは高価であるという問題点もある。

[0010] また、二酸化マンガンに他の物質を混合して固形分解触媒を形成することも考えられる。し力ながら、上述したように、二酸化マンガンを少なくすると、オゾンガスを効果的に分解することができなくなってしまうという問題点がある。

以上のように、上記第 1の従来技術では、水溶性のガスである低級脂肪酸を有効に除去することができず、悪臭を除去することが極めて困難であるという第 1の問題点があった。

[0011] さらに、上述した第 2の従来技術では、一酸化炭素ガス以外の多種類のガスが上記固形触媒に付着すると、上記固形触媒が被毒されてしまう。例えば、煙草から発せられるガスは、一酸化炭素の他に、ァセトアルデヒド、ホノレムアルデヒド、及びベンゼンなどの発癌性が指摘されるものや、悪臭がするものなど多種類の化学物質で構成されている。したがって、上記第 2の従来技術のように、特定のガスしか除去することができない装置では、上記固形触媒が被毒され、煙草から発せられる複数種類のガスを除去することができず、室内環境を向上させることはできなかった。

以上のように、上記第 2の従来技術では、上記固形触媒によるガス除去性能が著しく低下してしまい、一酸化炭素ガスを確実に除去することが極めて困難であるという第 2の問題点があった。 [0012] 本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、悪臭の原因となる水溶性のガスを含む有害ガスを容易に且つ確実に除去することができるようにすることを第ェの目的とする。

また、一酸化炭素ガスを含む多種類のガスを容易に且つ確実に除去することができるようにすることを第 2の目的とする。

[0013] 特許文献 1 :特開平 5— 317639号公報

発明の開示

[0014] 本発明の有害ガス除去装置は、通風路に供給された空気に含まれている有害ガスを除去する有害ガス除去装置であって、上記通風路内で間隔を有して配設された複数の捕集部と、上記複数の捕集部を冷却して、上記複数の捕集部の表面に水膜を形成させるための冷却手段とを有し、上記複数の捕集部の間に供給された有害ガスの濃度勾配に起因する拡散を利用して、上記複数の捕集部の表面に形成された水膜に、上記有害ガスを吸着させるようにしたことを特徴とする。

図面の簡単な説明

[0015] [図 1]本発明の実施の形態を示し、有害物質除去装置の構成の一例を示した図である。

[図 2A]本発明の実施の形態を示し、ガスリアクタ部の具体的な構成の第 1の例を示した図である。

[図 2B]本発明の実施の形態を示し、ガスリアクタ部の具体的な構成の第 1の例を示した図である。

[図 3A]本発明の実施の形態を示し、ガスリアクタ部の具体的な構成の第 2の例を示した図である。

[図 3B]本発明の実施の形態を示し、ガスリアクタ部の具体的な構成の第 3の例を示した図である。

[図 4]本発明の実施の形態を示し、ガスリアクタ部の具体的な構成の第 4の例を示した図である。

[図 5A]本発明の実施の形態を示し、気流蛇行型電極の構成の一例を示した正面図である。 [図 5B]本発明の実施の形態を示し、図 5Aの I一 Γ方向に沿った断面図である。

[図 5C]本発明の実施の形態を示し、図 5Aの II一 ΙΓ方向に沿った断面図である。

[図 5D]本発明の実施の形態を示し、図 5Αの III一 ΠΓ方向に沿った断面図である。

[図 6]本発明の実施の形態を示し、ガス吸着部の具体的な構成の一例を示した図である。

[図 7]本発明の実施の形態を示し、有害物質除去装置の動作時間 (経過時間）と有害ガスの除去率との関係を示した図である。

[図 8]本発明の実施の形態を示し、ガス吸着部に流入する空気の絶対湿度が、限界水分量よりも低くなるように、有害物質除去装置を動作させた場合の有害ガスの除去率を示した図である。

[図 9]本発明の実施の形態を示し、構造決定パラメータと有害ガスの除去率との関係の一例を示した図である。

[図 10]本発明の実施の形態を示し、ガスリアクタ部の具体的な構成の第 5の例を示した図である。

[図 11]本発明の実施の形態を示し、ガスリアクタ部の具体的な構成の第 6の例を示した図である。

[図 12]本発明の実施の形態を示し、粒子除去部の具体的な構成の他の例を示した図である。

発明を実施するための最良の形態

[0016] 次に、添付の図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図 1は、本実施の形態における有害ガス除去装置の構成の一例を示した図である

[0017] 図 1において、有害ガス除去装置 10は、送風機 11と、通風路 12と、粒子除去手段として配設される粒子除去部 13と、ガスリアクタ部 14と、オゾンガス除去手段として配設されるオゾン分解触媒部 15と、湿度計測手段として配設される第 1のセンサ 16と、加湿制御手段、冷却制御手段、及び経路開閉制御手段として配設される制御部 17 と、加湿手段として配設される加湿部 18と、ガス吸着部 19と、回収部 20と、冷却手段として配設される冷却'放熱部 21と、一酸化炭素除去手段として配設される CO除去用触媒部 22と、温度計測手段として配設される第 2のセンサ 23とを有してレ、る。

[0018] 送風機 11は、通風路 12の下流側に配設されており、大気中の空気を通風路 12に吸引し、有害ガス除去装置 10から排出するためのものである。なお、図 1において、空気は、白抜きの矢印の方向に流れている。なお、本実施の形態では、通風路 12内の空気の速度を 0. 2mZsにしている。ただし、通風路 12内の空気の速度は、これに限定されない。例えば、通風路 12内の空気の速度を、 lmZs以下、好ましくは 0. 5 mZs以下にすることができる。

[0019] 粒子除去部 13は、例えば HEP A (High

Efficiency Particulate Air)フィルタであり、送風機 11により通風路 12内に流入した空気によって運ばれる塵や埃などの粒子を捕集し、除去するためのものである。これにより、粒子が除去された空気がガスリアクタ部 14に供給される。

[0020] ガスリアクタ部 14は、通風路 12内の所定の空間に放電プラズマ領域を形成してラジカルを発生させるためのものである。これにより、粒子除去部 13から上記放電ブラズマ領域に供給された空気に含まれるガスが、酸化反応などの化学反応を起こす。例えば、空気に含まれている非水溶性のガス（の一部）が酸化し、水溶性のガスに変わる。

[0021] 具体的に説明すると、例えば、空気に含まれている VOCガス（の一部） 1S、上記放電プラズマ領域内で酸化することにより、低級脂肪酸ガスが発生する。また、上記放電プラズマ領域を形成することによりオゾンガスが発生する。なお、上記放電プラズマ領域内では、この他にも種々の化学反応を起こすと考えられる力ここでは、詳細な説明を省略する。

[0022] ここで、図 2Α及び図 2Βを参照しながら、ガスリアクタ部 14の具体的な構成の一例について説明する。

図 2Αに示すように、ガスリアクタ部 14は、絶縁板 201a 201dと、導電性の板電極 202a 202dと、同じく導電十生の糸罔電極 203a— 203hと、交流電?原 204とを有してレヽる。

[0023] 絶縁板 201a— 201dは、その板面が通風路 12内を流れる空気の方向（白抜きの矢印の方向）に沿うように配設されている。また、各絶縁板 201a— 201dは、通風路 1 2の断面方向に略等しい間隔を有して並べられている。これら絶縁板 201a— 201d の中には、導電性の板電極 202a— 202dが坦設されてレ、る。

[0024] なお、比誘電率と体積固有抵抗とが可及的に大きい材料を用いて絶縁板 201a— 201dを形成するようにするのが好ましい。比誘電率を大きくすれば、網電極 203a 203hで放電を起こさせ易くすることができ、体積固有抵抗を大きくすれば、絶縁板 2 Ola 201dで熱的な破壊が起こることを可及的に防止することができるからである。

[0025] 例えば、 3以上、好ましくは 8以上の比誘電率を有し、且つ 1 X 10¹² Ω ' cm以上、好ましくは I X 10¹⁵ Ω ' cm以上の体積固有抵抗を有する材料を用いて絶縁板 201a— 201dを形成することができる。具体的には、ガラス、セラミック、又はプラスチックなどを用いて絶縁板 201a— 201dを形成することができる。

[0026] さらに、図 2A及び図 2Bに示すように、導電性の板電極 202a— 202dが坦設された絶縁板 201a— 201dの上方と下方には、網電極 203a— 203hが配設されている。交流電源 204は、導電性の板電極 202a— 202dと、これら導電性の板電極 202a 一 202dの上方と下方にそれぞれ配設されている網電極 203a— 203hとの間に交流高電圧を印加するためのものである。例えば、交流電源 204は、周波数が 50Hz (商用周波数）、実効値が 10 [kV]の交流電圧を印加する。以上のように、本実施の形態では、糸罔電極 203a— 203hと、板電極 202a— 202dと、絶縁板 201a— 201dと、交流電源 204とを用いて放電プラズマ発生手段が構成される。

[0027] なお、図 2Aでは、導電性の板電極 202aと、その上方及び下方に配設されている網電極 203a、 203bとに、交流電源 204が接続されている力導電性の板電極 202 b 202dと、それら導電性の板電極 202b 202dの上方及び下方にそれぞれ配設されている網電極 203c— 203hにも、交流電源 204が接続されるということは言うまでもない。

[0028] また、図 2A及び図 2Bに示すようにして、絶縁板及び板電極と、網電極との組を積層するように配設せずに、これらの組を立てて並べるように配設することも可能である。つまり、ガスリアクタ部 14を流れる空気の通風抵抗が可及的に偏らないようにするとともに、その通風抵抗が増加しないように、絶縁板及び板電極と、網電極との組を配設するようにすれば、必ずしも図 2A及び図 2Bに示したようにして、ガスリアクタ部 14 を構成する必要はない。

[0029] また、図 2A及び図 2Bでは、板電極 202a— 202dの上方及び下方に網電極 203a 一 203hを配設してガスリアクタ部 14を構成した場合を例に挙げて説明した力 S、ガスリァクタ部 14は、このようなものに限定されない。網電極 203の代わりに、例えば、図 3 Aに示すような波板型電極 203i、 20¾を用いたり、図 3Bに示すようなジグザグ型電極 203k、 203mを用いたりすることも可能である。また、上記機能の他に、絶縁板同士の間隔を保持する機能などもガスリアクタ部 14が備えるようにすることが可能である

[0030] この他、網電極 203の代わりに、気流蛇行型電極 203n、 203pを用レ、るようにしてもよレ、。図 4は、気流蛇行型電極 203n、 203pを用いて構成されたガスリアクタ部の構成の一例を示す図である。図 5A乃至図 5Dは、気流蛇行型電極 203ηの構成の一例を示す図である。具体的に、図 5Αは、気流蛇行型電極 203ηの正面図（背面図）である。図 5Βは、図 5Αの Ι~Γ方向に沿った断面図である。図 5Cは、図 5Αの II一 I 方向に沿った断面図である。図 5Dは、図 5Αの III一 ΙΙΓ方向に沿った断面図である。なお、気流蛇行型電極 203ρも気流蛇行型電極 203ηと同じ構成であるということは言うまでもない。

[0031] 図 4及び図 5Α乃至図 5Dに示すように、気流蛇行型電極 203η、 203ρは、凹凸形状を有している。さらに、この気流蛇行型電極 203η、 203ρに形成されている凹部は、奥行き方向（図 5Αの白抜きの矢印の方向）において蛇行する形状を有している。そして、このような形状を有する気流蛇行型電極 203η、 203ρを、その奥行き方向が通風路 12を流れる空気に沿うように配設する。

[0032] 以上のようにして配設される気流蛇行型電極 203η、 203ρは、図 2Β、図 3Α、及び図 3Βに示した電極に比べて、比表面積が大きい。したがって、気流蛇行型電極 203 η、 203ρにおける熱放散を可及的に大きくすることができ、気流蛇行型電極 203η、 203ρにおける温度分布を可及的に一様にすることができる。これにより、絶縁板 201 a、 201bに絶縁劣化が生じてしまうことを可及的に防止することができる。

[0033] また、気流蛇行型電極 203n、 203pは、角部分が多いため、放電を起こしやすくすること力 Sできる。さらに、気流蛇行型電極 203n、 203pを通過する空気は、上記凹部を蛇行するので、乱流となる。これにより、気流蛇行型電極 203n、 203pを通過する空気が、気流蛇行型電極 203n、 203pに交流電圧を印加することにより発生するラジカルに接触する割合を増大させることができる。したがって、上記空気に含まれるガスが、酸化反応などの化学反応を起こすのを促進させることができる。

[0034] 図 1に説明を戻し、オゾン分解触媒部 15は、例えば、ガスリアクタ部 14で放電が起こることにより発生するオゾンガスを、二酸化マンガン粒子を用いて分解するためのものである。また、オゾン分解触媒部 15は、空気に含まれている非水溶性のガス（の一部）を酸化し、低級脂肪酸 (水溶性のガス）などに変化させる。

[0035] このようにしてオゾン分解触媒部 15によって、オゾンガスが分解されるとともに、水溶性のガスなどに変化された空気は、第 1の C〇除去用触媒部 22aに流入する。第 1 の C〇除去用触媒部 22aは、オゾン分解触媒部 15から流入した一酸化炭素ガスを除去する。具体的に、第 1の CO除去用触媒部 22aは、白金、金、又はホプカライトなどを用いて構成され、触媒の作用を用いて一酸化炭素ガスを酸化し、二酸化炭素ガスに変える。

第 1のセンサ 16は、ガス吸着部 19の周囲の空気の温度と湿度（例えば絶対湿度）を測定するためのものである。

[0036] 制御部 17aは、 CPU, ROM,及び RAMなどにより構成されるマイクロコンピュータなどを用いて構成され、第 1のセンサ 16により測定されたガス吸着部 19の周囲の空気の温度と絶対湿度とに基づレ、て、加湿部 18と冷却 ·放熱部 21とを制御する。具体的に説明すると、制御部 17aは、ガス吸着部 19の周囲の空気の絶対湿度が、限界水分量以上となるように、加湿部 18を制御する。ここで、限界水分量について説明する。

[0037] 空気を冷やして、ある温度にしたときに、上記空気中の水分 (水蒸気）が凝縮して液体になるためには、上記空気にある一定限度以上の水分が含まれている必要がある。この一定限度の水分の量を限界水分量という。限界水分量は、 1 [kg]の空気に含まれている水分の重さ [g]として表される。例えば、常温の空気を 9 [°C]に冷やしたときに、上記空気が凝縮して液体になるには、上記空気に約 7 [g/kg]以上の水分が含まれている必要がある。したがって、 9 [°C]のときの限界水分量は、約 7 [g/kg]となる。

[0038] 加湿部 18は、例えば、超音波加湿器であり、制御部 17による制御に従って、第 1の CO除去用触媒部 22aからガス吸着部 19に流入する空気を加湿するためのものである。

図 6に示すように、ガス吸着部 19は、複数の捕集部として配設される複数の熱伝導性のよい板 31a— 31eを有する。なお、以下の説明では、上記複数の板 31a— 31e を冷却フィンと表す。

[0039] 冷却フィン 31a 31eは、その板面が空気が流れる方向（白抜きの矢印の方向）に沿うように配設されている。また、各冷却フィン 31a 31eは、通風路 12の断面方向に一定間隔を有して並べられている。このようにして各冷却フィン 31a— 31eを配設するのは、後述する各冷却フィン 31a 31e間でのガスの除去率を均一化できるようにし、且つ各冷却フィン 31a— 31e間を通る空気の通風抵抗に偏りが発生しないようにするためである。さらに、冷去 Pフィン 31a— 31eは、中空部を有しており、この中空部に、冷媒 32が通るパイプ 21bが配設される。

なお、ガス吸着部 19として、図 6に示したような冷却フィン 31a— 31eを用いずに、ひれ付コイル（finned coil)やエロフィンチューブ（aerofin tube)を用いてもよい。ここで、エロフィンチューブとは、薄い金属帯 (フィン)が垂直に立つように巻き付けられたパィプである。

[0040] 図 1に説明を戻し、制御部 17bは、 CPU, ROM,及び RAMなどにより構成されるマイクロコンピュータなどを用いて構成され、冷却 ·放熱部 21の動作を制御するためのものである。なお、制御部 17bを用いずに、前述した制御部 17aにより、制御部 17 bで行う機能を実現するようにしてもよいとレ、うことは言うまでもなレ、。

[0041] 冷却'放熱部 21は、コンプレッサ 21aと、ノィプ 21bと、クーラー部 21cと、プリクーラ一部 21dと、開閉手段として配設される電磁弁 21eとを有している。

コンプレッサ 21aは、制御部 17bによる制御に従って冷媒 32を圧縮してパイプ 21b 内に供給し、ガス吸着部 19 (冷却フィン 31a— 31e)を冷却するためのものである。なお、ここではコンプレッサを用いた場合を一例として説明する力コンプレッサ以外にも、ペルチェ素子や吸収式冷却装置などを用いることも可能である。

[0042] 第 1の放熱装置として配設されるクーラー部 21cは、放熱部として配設される複数の熱伝導性のよい板を有する。なお、以下の説明では、上記複数の板を第 1の放熱フインと表す。

上記第 1の放熱フィンは、その板面が、空気が流れる方向に沿うように配設され、それぞれが互いに間隔を有して配設される。さらに、上記第 1の放熱フィンは、中空部を有しており、この中空部に、パイプ 21bが配設される。

[0043] 第 2の放熱装置として配設されるプリクーラー部 21dは、通風路 12の外側に配設され、第 2の放熱部として配設される複数の熱伝導性のよい板 210と、送風機 211とを有している。なお、以下の説明では、上記複数の板を第 2の放熱フィン 210と表す。第 2の放熱フィン 210は、中空部を有しており、コンプレッサ 21aとクーラー部 21cとの間にあるパイプ 21bが、この中空部に配設される。

送風機 211は、第 2の放熱フィン 210に風をあてて、第 2の放熱フィン 210における放熱量を可及的に高めるようにするためのものである。

[0044] このように、本実施の形態では、クーラー部 21cだけでなぐ通風路 12の外側に配設されたプリクーラー部 21dによっても冷媒 32を冷却させるようにしている。したがつて、冷却 ·放熱部 21における温度が高くなることによって、コンプレッサ 21aの電源が切れてしまうなどの問題を可及的に防止することができる。

[0045] 具体的に説明すると、本実施の形態では、通風路 12内の空気の風速を 0. 2m/s としており、通風路 12内の速度が遅レ、。このために、クーラー部 21cにおける放熱量が十分でない場合がある。し力ながら、本実施の形態では、プリクーラー部 21dによつても冷媒 32を冷却させるようにしているので、このような場合であっても、上述したコンプレッサ 21aの電源が切れてしまうなどの問題を可及的に防止することができる。

[0046] 本願発明者らは、ガス吸着部 19の入り口における温度 Tと、冷却'放熱部 21の出

1

口における温度 Tとの温度差 ΔΤ (=Τ -Τ )を、プリクーラー部 21dを設けた場合と

2 1 2

、設けなかった場合との 2つの場合において測定した。

[0047] 具体的には、通風路 12を流れる空気の速度が 0. 2mZsになるように、図 1に示した有害ガス除去装置 10を動作させて、温度差 ΔΤを測定した。その結果、温度差 Δ Tは、約 2 [°C]であった。

[0048] また、プリクーラー部 21dを、図 1に示した有害ガス除去装置 10から取り除いて装置を構成した。そして、通風路 12を流れる空気の速度が 0. 2m/sになるようにして、温度差 Δ Τを測定した。その結果、温度差 Δ Τは、約 15 [°C]であった。

[0049] このように、プリクーラー部 21 dを有害ガス除去装置 10に配設するようにすれば、パイブ 21bから発生する熱をより効率よく放出させるとともに、通風路 12内の温度を可及的に容易に制御することができるようになることが分かる。

[0050] 具体的に説明すると、上記第 1の放熱フィン (クーラー部 21c)は、通風路 12内に配設されているために、上記第 1の放熱フィン (クーラー部 21c)から通風路 12内に熱が放出されることになり、通風路 12内の温度が上記第 1の放熱フィン (クーラー部 21c) 力放出される熱に影響を受けることになる。一方、プリクーラー部 21dは通風路 12 の外側に配設されているので、プリクーラー部 21dから通風路 12内に熱が放出されることはなぐ通風路 12内の温度がプリクーラー部 21dから放出される熱に影響を受けることがなくなる。したがって、例えば、上記第 1の放熱フィン (クーラー部 21c)における放熱量と、プリクーラー部 21dの放熱量とを適宜設定することにより、通風路 12 内の温度を制御することができる。

[0051] 以上のように、クーラー部 21cとプリクーラー部 21dとの両方を有害ガス除去装置 1 0に配設するようにすれば、パイプ 21bから発生する熱をより効率よく放出させることができるとともに、通風路 12内の温度を可及的に容易に制御することができるようになり好ましいが、必ずしもクーラー部 21cと、プリクーラー部 21dとの両方を配設する必要はなぐクーラー部 21cと、プリクーラー部 21dとの少なくとも何れか一方を配設するようにすれば、冷却フィン 31a 31eを冷やすことができるということは言うまでもない。

[0052] また、本実施の形態では、第 2の放熱フィン 210と送風機 211とを用いてプリクーラ一部 21dを構成するようにした力第 2の放熱フィン 210だけでもパイプ 21dから発生する熱を十分に放出させることができる場合には、必ずしも送風機 211を設ける必要はない。

[0053] パイプ 21bは、コンプレッサ 21aからの冷媒 32を通すためのものである。このパイプ 21bにより、第 1の経路と第 2の経路とが形成される。ここで、第 1の経路とは、コンプレッサ 21aから、第 2の放熱フィン 210の中空部と、上記第 1の放熱フィンの中空部と、冷却フィン 31a— 31eの中空部とを経由してコンプレッサ 21aに戻る第 1の経路である。また、第 2の経路とは、コンプレッサ 21aから、電磁弁 21eと、冷却フィン 31a 31 eの中空部とを経由してコンプレッサ 21 aに戻る第 2の経路である。

[0054] 電磁弁 21eは、 CPU17bによる制御に従って、上記第 2の経路のみを開閉するためのものである。

冷却フィン 31a 31eの表面付近の温度を測定するための第 2のセンサ 23によつて測定された温度が所定の温度以下になった場合に、制御部 17bは、電磁弁 21eを開放させる。これにより、コンプレッサ 21aからの高温の冷媒 32が上記第 2の経路に流れ、冷却フィン 3 la 31 eが温まる。

[0055] 一方、第 2のセンサ 23によって測定された温度が所定の温度よりも高くなつた場合には、制御部 17bは、電磁弁 21eを閉じる。これにより、コンプレッサ 21aからの高温の冷媒 32が上記第 2の経路に流れなくなり、上記第 1の放熱フィンと第 2の放熱フィン 210とにより冷却された冷媒 32のみが冷却フィン 31a— 31eの中空部に流れ、冷却フィン 31a— 31 eが冷やされる。なお、上記所定の温度は、例えば 0— 2 [°C]である。

[0056] 上述したように、制御部 17aによる制御に従った加湿部 18の動作により、冷却フィン 31a— 31eの周囲の空気の絶対湿度は、限界水分量以上に保たれている。したがつて、以上のようにしてパイプ 21b内に冷媒 32を循環させることにより、冷去 Pフィン 31 a— 31eの表面に霜が形成されてしまうことを防止しながら、冷却フィン 31a— 31eの表面に適正量の水膜を常時形成することができる。

[0057] そして、本実施の形態では、ガスリアクタ部 14及びオゾン分解触媒部 15で発生した水溶性の有害ガスや、空気中にもともと含まれている水溶性の有害ガスを、冷却フイン 31a— 31eの表面に形成された水膜に吸着させることにより、除去するようにする

[0058] すなわち、ガスリアクタ部 14及びオゾン分解触媒部 15で発生した水溶性の有害ガスゃ、空気中にもともと含まれている水溶性の有害ガスが、ガス吸着部 19に供給されると、上記水溶性のガスの濃度勾配に起因した拡散が起こる。具体的に説明すると、冷却フィン 3 la— 31 eの間に供給された水溶性の有害ガスは、その濃度が最も低い冷却フィン 31a— 31eの表面に向かって拡散する。これにより、水溶性の有害ガスは、冷却フィン 31a 31eの表面に形成された水膜に吸着される。水溶性の有害ガスを吸着した水膜は、自重により落下する。そして、落下した水を回収部 20で回収する。このように本実施の形態では、冷却フィン 31a— 31eにより複数の捕集部が構成される。なお、有害ガス除去装置 10には、必要に応じて粒子除去部 13の上流側に粗粒子を捕集する機能を有する前段フィルタなどの捕集機能を有する部材を設けてもよレ、。

[0059] そして、以上のようにして有害ガスが除去された空気は、第 2の CO除去用触媒部 2 2bに流入する。第 2の C〇除去用触媒部 22bは、第 1の CO除去用触媒部 22aやガス吸着部 19で除去しきれなかった一酸化炭素ガスを除去する。具体的に、第 2の CO 除去用触媒部 22bは、白金、金、ホプカライトなどを用いて構成され、触媒の作用を用いて一酸化炭素ガスを酸化し、二酸化炭素ガスに変える。

[0060] すなわち、本実施の形態では、第 1の CO除去用触媒部 22aやガス吸着部 19で除去しきれなかった一酸化炭素ガスを、一酸化炭素ガスを除去するのに適した白金触媒などを用いて除去するようにする。言い換えると、第 2の CO除去用触媒部 22bに多種類のガスが流入して触媒が被毒しないように、一酸化炭素ガスを除く有害ガスをガス吸着部 19で除去してから第 2の CO除去用触媒部 22bで一酸化炭素ガスを除去するようにする。

以上のようにして粗粒子や粒子や有害ガスが除去された空気は、通風路 12の下流側から大気中に排出される。

[0061] 次に、以上のような構成を有する有害ガス除去装置 10の効果を調査した結果について説明する。

図 7は、有害ガス除去装置 10の動作時間（経過時間）と水溶性の有害ガスの除去率との関係を示した図である。

[0062] なお、ここでは、酢酸ガスを対象にして調査した。また、ガス吸着部 19に流入した酢酸ガスの量と、ガス吸着部 19から流出した酢酸ガスの量との比から、有害ガスの除去率 51を求めるようにした。

[0063] さらに、冷却フィン 31a— 31eの周囲の所定の位置における温度が約 9 [°C]になるように、冷却フィン 31a— 31eを冷却するとともに、ガス吸着部 19に流入する空気の絶対湿度 52が約 12 [g/kg]になるように、加湿部 18により空気を加湿するようにした。

[0064] 上述したように、 9 [°C]のときの限界水分量 53は、約 7 [gZkg]であるので、以上のようにして有害ガス除去装置 10を動作させることにより、冷却フィン 31a 31eの表面に水膜が常時形成される。

[0065] 図 7に示すように、酢酸ガスの除去率 51は、 80 [%]以上の高い値を示し、なお且つ有害ガス除去装置 10を長時間動作させても低下しないことが分かる。

[0066] また、本願発明者らは、ガス吸着部 19に流入する空気の絶対湿度が、限界水分量よりも低くなるように、有害ガス除去装置 10を動作させた場合に、有害ガスをどの位除去することができるのかを調査した。図 8にその結果を示す。

[0067] 図 8は、ガス吸着部 19に流入する空気の絶対湿度力限界水分量よりも低くなるように、有害ガス除去装置を動作させた場合の有害ガスの除去率を示した図である。

[0068] 具体的には、ガス吸着部 19に流入する空気の絶対湿度が、約 5 [g/kg]になるように、有害ガス除去装置を動作させて、水溶性の有害ガス (酢酸ガス）の除去率を調査した。なお、ガス吸着部 19に流入する空気の絶対湿度以外の条件は、図 7に示したものと同じである。

[0069] 図 8に示すように、有害ガス除去装置を動作させた直後の酢酸ガスの除去率 61は、 80 [%]となり、高い値を示す力時間の経過とともに、低下してしまうことが分かる。

[0070] このように、本願発明者らは、ガス吸着部 19に流入する空気の絶対湿度 62が、限界水分量 63よりも低いと、有害ガスを安定して除去することが困難になるということを見出した。

[0071] さらに、本願発明者らは、本実施の形態の有害ガス除去装置 10をどのように構成すれば、有害ガスを適切に除去することができるのかを詳細に解析した。その結果、構造決定パラメータ λが 0. 693以上となるように、冷却フィン 31a 31eを構成するようにすればよいということを見出した。 [0072] 以下に、構造決定パラメータ λ I どのようにして導出されるのかを説明する。この構造決定パラメータ λは、本願発明者らが提唱する MD理論（Mixing Diffusion

Theory)により決定される。この MD理論は、電気集塵理論におけるドィチェ（Deutsh

)の式を拡張したものである。

[0073] この電気集塵理論に適用される電気集塵機は、例えば、放電電極と、上記放電電極に対向して配設される対向電極とを有する荷電部と、上記荷電部の下流側に配設された集塵電極と、上記集塵電極に対向して配設される非集塵電極とを有する集塵部とを通風路内に備えて構成され、上記通風路の上流側から下流側に向けて空気を通風して、上記空気によって運ばれる粒子などを集塵するものである。

[0074] 上記ドィチェの式は、このような電気集塵機における集塵効率 η 'を求めるものであり、以下の（1式）により表される。

7] ' = l-exp (-AX ω/Q) ··· (1式）

[0075] 上記（1式）において、 Aは集塵面積 (集塵電極の面積） [m²]、 Qは風量 [m³/s]、 ωは電気的移動速度 [m/s]である。また、集塵面積 Aと風量 Qは、それぞれ以下の

(2式)及び（3式）のように表される。

A = bXL". (2式）

Q=vXbXw (3式）

[0076] 上記（2式）及び（3式）において、 bは集塵電極の幅方向の長さ [m]、 Lは集塵電極の奥行き方向の長さ [m]、 wは集塵電極と非集塵電極との間隔（電極間隔） [m]、 V は空気の速度 [m/s]である。

[0077] そして、上記（2式)及び（3式)を上記（1式）に代入すると、以下の（4式）が得られる η =l_exp{_(LX o)/(wXv) }··. (4式）

[0078] 上記 MD理論は、上記（4式）を拡張したものである。ただし、上記 MD理論では、水溶性のガスは、水膜が形成された面に接触すればそこで吸着され、再蒸発しないものという前提が必要になる。

[0079] 上述したように水溶性の有害ガスは、水膜が形成された面に向かって拡散する。したがって、上記 (4式）における電気的移動速度 ωの代わりに、拡散速度 V [m/s] を用いる。

[0080] この拡散速度 Vは、以下の良く知られている式である（5式）のように表される。

D

V =-(D/n) X ( 3 n/ 3 X) · · · (5式）

D

上記（5式）において、 Dは拡散係数 [m²/s]、 nは各冷却フィン 31a 31eの間に存在している有害ガスの濃度 [ppm]、xは各冷却フィン 31a 31eの間隔方向（通風路 12の断面方向）の距離 [m]である。

[0081] ここで、有害ガスの濃度 nが、冷却フィン 31a— 31eと冷却フィン 31a 31eとの中間点から冷却フィン 31a 31eの表面に向かって、略直線的に減少しているとすると、以下の（6式）が導かれる。

(-d / 3 x) =n/a=n/ (d/2) ... (6式）

[0082] 上記（6式）において、 aは拡散距離 [m]である。また、 dは、互いに対向する冷却フイン 31a— 31eと冷去 Pフィン 31a 31eとの間鬲 [m]である。

[0083] そして、上記（6式)を上記（5式）に代入すると、以下の（7式）が得られる。

V =2D/d— (7式）

D

[0084] また、対向する 2つの冷却フィン 31a— 31eへの有害ガスの拡散は、上記（4式）の電極間隔 wが、あた力も冷却フィン 31 a— 31 eの間隔 dの半分になったように作用する。

[0085] 以上のことから、上記 (4式）の電気的移動速度 ωを、上記（7式）の拡散速度 V [m

D

/s]に置き換えるとともに、上記 (4式）の電極間隔 wを、 d/2に置き換えることにより

、以下の（8式）が得られる。

?7 =l_exp{_(4XLXD)/(d²Xv) } · · · (8式)

[0086] このようにして得られた上記（8式）が、 MD理論による有害ガスの除去性能を表す理論式である。そして、上記（8式）の指数部が上記構造決定パラメータ λとなる。この構造決定パラメータ λを用いると、以下の（9式)及び（10式）が得られる。

[0087] λ≡ (4XLXD)Z(d²Xv) · · · (9式)

7] =l_exp(— λ) · · · (10式）

[0088] さらに、本願発明者らは、上記（10式）により得られる MD理論式が実測値と一致するかどうかを調査した。その結果を以下に示す。図 9は、構造決定パラメータ λと有害ガスの除去率との関係の一例を示した図である。図 9において、黒丸が実測値である。図 9に示すように、上記（10式）により得られた理論値 70と、実測値とは、概ね一致していることが分かる。

[0089] 以上のことから、上記（10式）により得られる MD理論式は、有害ガス除去装置 10を構成する際の指標として極めて優れた理論であると言える。

そして、構造決定パラメータ λが 0. 693以上となるように有害ガス除去装置 10を構成すれば、有害ガスの除去率を 50[%]以上にすることができ、実用的な値になるということが、上記 MD理論式により定量的に求めることができる。

[0090] また、上記（9式）により、構造決定パラメータ; Iは、冷却フィン 31a 31eの間隔 dの 2乗に反比例する。すなわち、冷却フィン 31a 31eの面積 (有害ガスを捕集する面積）を大きくしても、冷却フィン 31a 31eの間隔 dを小さくしなければ、有害ガスの除去率 ηはあまり増加しなレ、（上記（8式）を参照）。

[0091] このことから、冷却フィン 31a— 31eの間隔 dを可及的に小さく（好ましくは 1. 5 [mm

]以下）することにより、有害ガスの除去率 77を大きくすることができるということが分かる。

[0092] 以上のように、本願発明者らが今回提唱した MD理論を用いることにより、試行錯誤により有害ガス除去装置 10を設計しなくても、高い除去率を有する有害ガス除去装置 10を設計することができる。

[0093] ところで、特開 2001— 96193号公報や、特開 2001— 96194号公報などには、ィォン化線と、グランド電極とを互いに対向させて配設し、上記グランド電極の表面に水膜を形成することにより、水溶性のガスを除去する技術が提案されている。

[0094] そして、本願発明者らは、本実施の形態で示した技術を用いたときの有害ガスの除去効果と、上記公報に記載された技術を用いたときの有害ガスの除去効果とを比較した。

[0095] 具体的には、上記（9式)で表される構造決定パラメータ λと、上記 (4式）の指数部 λ'との比をとることにより、両者の比較を行った。これらの比は、以下の（11式)で表される。

( '/ ) = {(LX _W)/(dXv)}/{(4XLXD)/(d²Xv)} = _to/(4XD/cl) •••(11式）

[0096] なお、上記（11式）を求める際には、上記（4式）における間隔 wを、冷却フィン 31a 一 31eの間隔 dに置き換える。

そして、電気的移動速度 ωは、通常、 20 [cmZs]程度である。また、拡散係数 Dは

、 0. 1 -0. 2 [cm²Zs]である。したがって、冷却フィン 31 a— 31eの間隔 dを 8 [mm] と設定すると、以下の（12式）が得られる。

[0097] ( λ '/ λ ) = ω / (4 Χ D/d) = 20 40 · · · (12式)

このこと力、上記（9式)で表される構造決定パラメータ λは、上記 (4式）の指数部 λ 'よりも、 20分の 1一 40分の 1程度の小さな値になることが分かる。

[0098] 具体的に説明すると、上記公報に記載された技術を用いた装置の粒子の集塵効率が 90 [%]であったとしても、水溶性のガスの除去率は、 6 11 [%]になってしまうということが、上記 MD理論を用いることにより分かる。

[0099] すなわち、上記（4式）の左辺に 0. 9を代入して、上記（4式）の指数部え'を求めると、指数部ま 2. 3になる。

そして、上記（9式)で表される構造決定パラメータ λと、上記 (4式)の指数部との比は 20なので（上記（12式)を参照）、上記公報に記載された技術を用いた装置における構造決定パラメータえは、 0. 115になる。

[0100] したがって、上記公報に記載された技術を用いた装置における有害ガスの除去率

77は、上記（10式）から、 10. 8 ( = 11) [%]になる。

[0101] 同様に、上記（9式)で表される構造決定パラメータえと、上記 (4式)の指数部との比が 40の場合、上記公報に記載された技術を用いた装置における有害ガスの除去率は、 5. 6 ( = 6) [%]になる。したがって、上記公報に記載された技術を用いるよりも、本実施の形態で示した技術を用いた方が、有害ガスを格段に除去することができるということが分かる。

[0102] さらに、上述したように、有害ガスの除去率 ηは、冷却フィン 31a— 31eの間隔 dを小さくすると、急激に増加する（上記（8式)を参照）。しかしながら、上記公報に記載の技術では、イオン化線とグランド電極との距離を短くすると、火花放電などを起こすため、電極間隔をあまり小さくすることができない。したがって、有害ガスの除去率を大きくすることができない。

[0103] 以上のように、本願発明者らが提唱した MD理論を用いることにより、いわゆる電気集塵装置の集塵電極やグランド電極に水膜を形成しても、有害ガスを殆ど除去することができないということが分かる。

[0104] さらに、本願発明者らは、ガス吸着部 19を用いて水溶性の有害ガスを除去してから第 2の C〇除去用触媒部 22bで一酸化炭素ガスを除去した場合と、ガス吸着部 19を用いずに第 2の C〇除去用触媒部 22bで一酸化炭素ガスを直接除去した場合とで、一酸化炭素ガスの除去効果にどの程度違いがあるのかの検証を行った。

[0105] 具体的には、図 1に示した有害ガス除去装置 10を動作させて、通風路 12に流入する一酸化炭素ガスの量と、通風路 12から流出した一酸化炭素ガスの量を測定した。また、ガスリアクタ部 14、オゾン分解触媒部 15、第 1のセンサ 16、制御部 17、加湿部 18、ガス吸着部 19、回収部 20、冷却'放熱部 21、及び第 1の CO除去用触媒部 22a を、図 1に示した有害ガス除去装置 10から取り除いて装置を構成した。そして、上記構成した装置を動作させて、通風路 12に流入する一酸化炭素ガスの量と、通風路 1 2から流出した一酸化炭素ガスの量を測定した。その結果を以下の表 1に示す。

[0106] [表 1]

[0107] 表 1に示すように、水溶性の有害ガスをガス吸着部 19で除去しないと、第 2の CO除去用触媒部 22bにおいて一酸化炭素ガスを殆ど除去することができないが、水溶性の有害ガスをガス吸着部 19で除去すると、第 2の CO除去用触媒部 22bにおける一酸化炭素ガスの除去率が格段に上昇することが分かる。

[0108] 以上のように本実施の形態では、冷却フィン 31a— 31eの間に供給された有害ガスの濃度勾配に起因する拡散現象を利用して、冷却フィン 31a 31eの表面に形成された水膜に、有害ガスを吸着させるようにしたので、装置のコストを上げることなぐ悪臭の原因となる有害ガスや健康上力見た有毒ガスを確実に長期間除去することができる。

[0109] また、ガス吸着部 19 (冷却フィン 31a 31eの周囲）の絶対湿度力限界水分量以上となるように加湿部 18を制御するようにしたので、冷却フィン 31a 31eの表面に水膜を常時形成することが、有害ガス除去装置 10の消費電力を大きくすることなく実現すること力 Sできる。

[0110] また、構造決定パラメータ λが、 0. 693以上になるように、有害ガス除去装置 10を構成するようにしたので、有害ガスの除去効果が、実用的な範囲となる有害ガス除去装置 10を容易に設計することができる。すなわち、有害ガス除去装置 10における有害ガスの除去効果と、有害ガス除去装置 10の構成との関係を定量的に関連付ける MD理論を用いて、有害ガス除去装置 10を構成するようにしたので、厳密な複数の理論式を組み合わせた複雑な設計を行ったり、実験を繰り返し行ったりしなくても、設計者は、概ね実測値と一致した性能を容易に予見することができ、ユーザのニーズに合わせた最適な有害ガス除去装置 10を容易に設計することができる。

[0111] また、冷却フィン 31a— 31eの間隔が有害ガスの除去率に大きく影響するということを、上記 MD理論を用いることにより、今回始めて定量的に解析することができた。そして、本実施の形態では、有害ガスの濃度勾配に起因する拡散を利用して捕集するようにしたので、有害ガスを捕集する冷却フィン 31a— 31eの絶縁が不要になり、冷却フィン 31a— 31 eの間隔 dを容易に小さくすることができる。

[0112] また、クーラー部 21cだけでなぐ通風路 12の外側に配設されたプリクーラー部 21 dによってもパイプ 21bから発生する熱を放出させるようにしたので、冷却 ·放熱部 21 における温度が高くなることによって、コンプレッサ 21aの電源が切れてしまうなどの問題を可及的に防止することができる。

[0113] また、冷却フィン 31a— 31eの表面付近の温度が 0 [°C]以下になった場合には、電磁弁 21eを開放させて、コンプレッサ 21aからの高温の冷媒 32が上記第 2の経路に流れるようにして、冷却フィン 31a 31eを温めるようにする一方、冷却フィン 31a 3 leの表面付近の温度が 0 [°C]よりも高くなつた場合には、電磁弁 21eを閉じて、上記第 1の放熱フィンと第 2の放熱フィン 210とにより冷却された冷媒 32のみが冷却フィン 31a— 31eの中空部に流れるようにして、冷却フィン 31a— 31eを冷やすようにしたので、冷却フィン 31a— 31eの周囲の環境（温度）に影響を受けずに、適正量の水膜を冷却フィン 31a— 31eの表面に常時形成することができる。

[0114] また、ガスリアクタ部 14と、オゾン分解触媒部 15とを用いて、非水溶性のガスを水溶性のガスに変えてから、ガス吸着部 19により水溶性のガスを除去するようにしたので、悪臭の原因となる有害ガスをより確実に除去することができる。

[0115] また、粒子除去部 13により粒子を除去してから、有害ガスを除去するようにしたので、空気清浄効果をより一層向上させることができる。

[0116] また、冷却フィン 31a— 31eの間に供給された有害ガスの濃度勾配に起因する拡散現象を利用して、冷却フィン 3 la— 31 eの表面に形成した水膜に、水溶性の有害ガスを吸着させて除去してから、第 2の CO除去用触媒部 22bで一酸化炭素ガスを除去するようにしたので、第 2の CO除去用触媒部 22bに多種類の有害ガスが流入してしまうことを防止することができ、第 2の CO除去用触媒部 22bを構成する白金などが被毒されてしまうことを防止することができる。これにより、第 2の CO除去用触媒部 22 bにおける一酸化炭素ガスの除去性能を従来よりも格段に向上させることができ、悪臭の原因となる多種類の有害ガスや健康上から見た有毒ガスを確実に長期間除去すること力 Sできる。

[0117] このように、第 2の CO除去用触媒部 22bを設ければ、一酸化炭素ガスの除去性能を格段に向上することができ好ましいが、必ずしも第 2の CO除去用触媒部 22bを設ける必要はない。すなわち、第 1の CO除去用触媒部 22a及び第 2の CO除去用触媒部 22bの少なくとも何れか一方を設けるようにしてレ、ればよレ、。

[0118] なお、図 2 図 4に示したように、絶縁板 201の中に、導電性の板電極 202を埋設するようにすれば、電極 203と板電極 202との間の絶縁を可及的に確実に確保することができ好ましいが、必ずしもこのようにする必要はなレ、。例えば、図 10に示すように、板電極 202a、 202bを、絶縁板 1001a一 1001dで挟むよう ίこしてもよレヽ。このようにすれば、気流蛇行型電極 203η、 203ρと、板電極 202a、 202bとの間の絶縁を、電極 203から板電極 202までの沿面距離により確保することができ、なお且つ絶縁板 201の中に、導電性の板電極 202を埋設する場合よりも、ガスリアクタ部 14を容易に形成することができるようになる。

[0119] また、本実施の形態では、ガスリアクタ部 14により、放電プラズマ領域を形成するようにしたが、通風路 12内の所定の空間にラジカルを発生させることができれば、必ずしも放電プラズマ領域を形成するようにしなくてもよレヽ。

[0120] 例えば、図 11に示すように、通風路 12の断面方向に間隔を有して並べられた UV ランプ 81a— 81 dを用いて、ガスリアクタ部 14を構成するようにしてもよレ、。この UVランプ 81a— 81dにより、通風路 12内の所定の空間に紫外線照射領域を形成することができ、上記放電プラズマ領域と同様の作用を通風路 12に供給された空気に与えること力 Sできる。

[0121] また、本実施の形態では、ガス吸着部 19 (冷却フィン 31a 31eの周囲）の絶対湿度力限界水分量以上となるように加湿部 18を制御するようにした力冷去口フィン 31 a— 31eの表面に水膜を常時形成することができれば、必ずしもこの方法を用いる必要はない。

[0122] 例えば、制御部 17aが、冷却 ·放熱部 21における冷凍サイクルを制御して、冷却フイン 31a— 31eの周囲の温度を下げるようにしてもよレ、。すなわち、制御部 17aは、冷却フィン 31a— 31 eの周囲の温度力冷却フィン 31a— 31 eの表面に水膜を常時形成することができる温度になるように、コンプレッサ 21aを制御する。

[0123] 具体的に説明すると、制御部 17aは、第 1のセンサ 16により測定されたガス吸着部

19の温度と絶対湿度に基づいて、冷却フィン 3 la— 31 eの周囲の温度力何度になれば、冷却フィン 31a— 31eの表面に水膜を常時形成することができるのかを求める。そして、冷却フィン 31a 31eの周囲の温度力上記求めた温度になるように、コンプレッサ 21aから流れる冷媒 32の量など制御するようにして、冷却フィン 31a 31e の周囲の温度を調整する。このようにすれば、加湿部 18を設けなくてもよくなり、有害ガス除去装置 10を小型化することができる。

[0124] ただし、有害ガス除去装置 10の信頼性をより向上させるために、制御部 17aにおける加湿部 18の制御と、冷却 ·放熱部 21の制御とを併用するようにしてもよいということは言うまでもない。 [0125] また、第 2の CO除去用触媒部 22bを構成する白金触媒などの触媒を加熱するようにクーラー部 21cを構成すれば、一酸化炭素ガスの除去率をより向上させることができ好ましい。なお、図 1には示していないが、有害ガス除去装置 10に第 2の CO除去用触媒部 22bを加熱するための加熱装置を設け、この加熱装置を用いて上記白金触媒などの触媒を加熱して一酸化炭素ガスの除去率を向上させるようにしてもよい。

[0126] さらに、本実施の形態では、 HEPAフィルタを用いて粒子除去部 13を構成するようにしたが、塵や埃などの粒子を捕集することができれば、必ずしも HEPAフィルタを用いる必要はない。例えば、図 12に示すような静電式集塵装置を用いるようにしてもよい。

[0127] 図 12に示すように、静電式集塵装置 (粒子除去部） 90は、荷電部 91と、集塵部 92 と、電?原装置 93a、 93bとを有してレ、る。

荷電部 91は、放電電極 94a、 94bと、上記放電電極 94a、 94bに対向して配設される対向電極 95a— 95cとを有し、送風機 11によって通風路 12に供給された空気によつて運ばれる塵や埃などの粒子をプラスに荷電する。

[0128] すなわち、電源装置 93aにより、放電電極 94a、 94bと、対向電極 95a— 95cとの間に高電圧を与えてコロナ放電空間を生じさせ、通風路 12に供給された空気によって運ばれる塵や埃などの粒子をプラスに荷電する。

[0129] 集塵部 92は、荷電部 91よりも通風路 12の下流側で互いに対向して配設される非集塵電極 96a、 96bと、集塵電極 97a— 97cとを有し、荷電部 91でプラスに荷電された粒子を集塵する。

[0130] すなわち、電源装置 93bにより、非集塵電極 96a、 96bに正の電位を与えるとともに、集塵電極 97a 97cにグランド電位を与えることにより、非集塵電極 96a、 96bと集塵電極 97a 97cとの間に、電位差に起因する電界を発生させる。そして、この電界の作用により、荷電部 91でプラスに荷電された粒子を集塵電極 97a— 97cに吸引して集塵する。

産業上の利用可能性

[0131] 本発明によれば、通風路内に間隔を有して配設された複数の捕集部を冷却して、上記複数の捕集部の表面に水膜を形成し、上記形成した水膜に有害ガスを拡散させるようにしたので、装置のコストを上げることなぐ有害ガスを可及的に確実に除去すること力 Sできる。

[0132] また、本発明の他の特徴によれば、上記複数の捕集部の周囲の空気を加湿するようにしたので、上記複数の捕集部の表面に水膜を常時形成することができる。これにより、有害ガスをより確実に除去することができる。

[0133] また、本発明のその他の特徴によれば、上記複数の捕集部を冷却するために設けられる放熱装置を、上記通風路の外部に設けるようにしたので、上記放熱装置により放出された熱が上記通風路の内部に伝わることを可及的に防止することができる。これにより、上記通風路の内部の温度を可及的に容易に制御することが可能になる。

[0134] また、本発明のその他の特徴によれば、コンプレッサから圧縮して供給される冷媒を循環させるようにするためのパイプにより、上記コンプレッサから上記放熱装置と上記複数の捕集部とを経由して上記コンプレッサに戻る第 1の経路と、上記放熱装置を経由せずに上記コンプレッサから上記複数の捕集部を経由して上記コンプレッサに戻る第 2の経路とを形成するようにし、上記複数の捕集部の周囲の空気の温度に応じて、上記第 2の経路のみを開閉するようにしたので、上記複数の捕集部の周囲の温度が高い場合には、上記第 2の経路を閉じて、上記放熱装置により冷却された冷媒のみを上記複数の捕集部へ流すようにして、上記複数の捕集部を冷却し、上記複数の捕集部の表面に水膜を形成させることができるようになる。一方、上記複数の捕集部の周囲の温度が低い場合には、上記第 2の経路を開けて、上記放熱装置を介さずに上記コンプレッサから供給される冷媒を上記複数の捕集部へ流すようにして、上記複数の捕集部の温度を上げ、上記複数の捕集部の表面に付着している霜を溶かすようにしつつ、上記複数の捕集部の表面に水膜を形成させることができるようになる。これにより、上記複数の捕集部の表面に適正量の水膜をより確実に形成させることができる。

[0135] また、本発明のその他の特徴によれば、上記通風路内に放電プラズマ領域又は紫外線照射領域を形成するとともに、上記放電プラズマ領域又は上記紫外線照射領域を形成する際に発生したオゾンガスを、オゾン分解用触媒を用いて除去するようにしたので、上記通風路中に供給された空気に含まれている非水溶性のガスを水溶性のガスに変えて、除去することができる。これにより、悪臭の原因となる有害ガスや健康上好ましくない有毒ガスをより確実に除去することができる。

[0136] また、本発明のその他の特徴によれば、構造決定パラメータえが 0. 693以上になるように、上記複数の捕集部を構成するようにしたので、有害ガスの除去効果が実用的な範囲となる装置を容易に設計することができる。これにより、ユーザのニーズに合わせた最適な装置を容易に構成することができる。

[0137] また、本発明のその他の特徴によれば、上記複数の捕集部の間を通った空気に含まれてレ、る一酸化炭素ガスを、一酸化炭素除去用触媒を用いて除去するようにしたので、一酸化炭素除去用触媒に多種類の有害ガスが流入してしまうことを防止することができ、一酸化炭素除去用触媒が被毒されてしまうことを防止することができる。これにより、一酸化炭素ガスの除去性能を従来よりも格段に向上させることができ、悪臭の原因となる多種類の有害ガスや健康上好ましくない有毒ガスを確実に除去すること力 Sできる。

[0138] また、本発明の他の特徴によれば、粒子を除去してから、有害ガスを除去するようにしたので、空気清浄効果をより一層向上させることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 通風路に供給された空気に含まれている有害ガスを除去する有害ガス除去装置であって、

上記通風路内で間隔を有して配設された複数の捕集部と、

上記複数の捕集部を冷却して、上記複数の捕集部の表面に水膜を形成させるための冷却手段とを有し、

上記複数の捕集部の間に供給された有害ガスの濃度勾配に起因する拡散を利用して、上記複数の捕集部の表面に形成された水膜に、上記有害ガスを吸着させるようにしたことを特徴とする有害ガス除去装置。

[2] 上記複数の捕集部の周囲の空気を加湿する加湿手段を有することを特徴とする請求項 1に記載の有害ガス除去装置。

[3] 上記通風路内の空気の湿度を計測する湿度計測手段と、

上記湿度計測手段により計測された空気の湿度に応じて、上記加湿手段を制御する加湿制御手段とを有することを特徴とする請求項 2に記載の有害ガス除去装置。

[4] 上記冷却手段は、冷媒を圧縮して供給するためのコンプレッサと、

上記コンプレッサから上記コンプレッサに戻る経路を形成し、上記コンプレッサから供給される冷媒を循環させるようにするためのパイプと、

上記パイプに流れる冷媒の熱を冷却するための放熱装置とを有し、

上記複数の捕集部は、上記パイプに取り付けられており、

上記放熱装置は、上記コンプレッサにおける上記冷媒の出口側において、上記コンプレッサと上記複数の捕集部との間に設けられていることを特徴とする請求項 1に記載の有害ガス除去装置。

[5] 上記通風路内の空気の湿度を計測する湿度計測手段と、

上記湿度計測手段により計測された空気の湿度に応じて、上記冷却手段の冷凍サイタルの運転条件を変更し、変更した運転条件に従って上記冷却手段を制御する冷却制御手段とを有することを特徴とする請求項 4に記載の有害ガス除去装置。

[6] 上記放熱装置を上記通風路の外部に設けたことを特徴とする請求項 4に記載の有害ガス除去装置。

[7] 上記通風路の外部に設けられた放熱装置は、上記パイプに取り付けられた放熱部と、

上記放熱部に風を供給する送風機とを有することを特徴とする請求項 6に記載の有害ガス除去装置。

[8] 上記放熱装置を上記通風路の内部に設けたことを特徴とする請求項 4に記載の有害ガス除去装置。

[9] 上記通風路の内部に配管されているパイプに取り付けられた第 1の放熱部を有する第 1の放熱装置と、

上記通風路の外部に配管されているパイプに取り付けられた第 2の放熱部を有する第 2の放熱装置とを有し、

上記第 2の放熱部は、上記コンプレッサにおける上記冷媒の出口側において、上記コンプレッサと上記第 1の放熱部との間に配管されているパイプに取り付けられてレ、ることを特徴とする請求項 4に記載の有害ガス除去装置。

[10] 上記パイプにより形成される経路を開閉する開閉手段と、

上記複数の捕集部の周囲の空気の温度を計測する温度計測手段と、上記温度計測手段により計測された温度に応じて、上記開閉手段における開閉動作を制御する経路開閉制御手段とを有し、

上記パイプは、上記コンプレッサから上記放熱装置と上記複数の捕集部とを経由して上記コンプレッサに戻る第 1の経路と、上記放熱装置を経由せずに上記コンプレツサから上記複数の捕集部を経由して上記コンプレッサに戻る第 2の経路とを形成し、上記開閉手段は、上記パイプにより形成される上記第 2の経路のみを開閉することを特徴とする請求項 4に記載のガス除去装置。

[11] 上記通風路内に放電プラズマ領域を形成するようにするための放電プラズマ発生手段を有し、

上記放電プラズマ領域を通った空気に含まれている有害ガスを、上記複数の捕集部の表面に形成された水膜に吸着させるようにしたことを特徴とする請求項 1に記載の有害ガス除去装置。

[12] 上記放電プラズマ発生手段で発生したオゾンガスを除去するためのオゾン分解用触媒を有するオゾンガス除去手段を有し、

上記オゾン分解用触媒を通った空気に含まれている有害ガスを、上記複数の捕集部の表面に形成された水膜に吸着させるようにしたことを特徴とする請求項 11に記載の有害ガス除去装置。

[13] 上記オゾン分解用触媒は、マンガン触媒であることを特徴とする請求項 12に記載の有害ガス除去装置。

[14] 上記複数の捕集部の間を通った空気に含まれている一酸化炭素ガスを、一酸化炭素除去用触媒を用いて除去する一酸化炭素除去手段を有することを特徴とする請求項 1に記載の有害ガス除去装置。

[15] 上記通風路内に紫外線を照射して紫外線照射領域を形成するようにするための紫外線照射手段を有し、

上記紫外線照射領域を通った空気に含まれている有害ガスを、上記複数の捕集部の表面に形成された水膜に吸着させるようにしたことを特徴とする請求項 1に記載の有害ガス除去装置。

[16] 上記紫外線照射手段で発生したオゾンガスを除去するためのオゾン分解用触媒を有するオゾンガス除去手段を有し、

上記オゾン分解用触媒を通った空気に含まれている有害ガスを、上記複数の捕集部の表面に形成された水膜に吸着させるようにしたことを特徴とする請求項 15に記載の有害ガス除去装置。

[17] 上記オゾン分解用触媒は、マンガン触媒であることを特徴とする請求項 16に記載の有害ガス除去装置。

[18] 上記複数の捕集部の間を通った空気に含まれている一酸化炭素ガスを、一酸化炭素除去用触媒を用いて除去する一酸化炭素除去手段を有することを特徴とする請求項 15に記載の有害ガス除去装置。

[19] 上記複数の捕集部は、以下の式で表される構造決定パラメータ λが、 0. 693以上になるように構成されていることを特徴とする請求項 1に記載の有害ガス除去装置。 λ = (4 X D X L) / (d² X v)

上記において、 dは、上記複数の捕集部間の間隔 [m]、 Lは、上記複数の捕集部の奥行き方向の長さ [m]、 vは、上記通風路に供給される空気の風速 [m/s]、 Dは

、上記有害ガスの拡散定数 [m/s²]である。

[20] 上記複数の捕集部は、 1. 5 [mm]以下の間隔を有して配設されていることを特徴とする請求項 1に記載の有害ガス除去装置。

[21] 上記複数の捕集部は、一定の間隔を有して配設されていることを特徴とする請求項

1に記載の有害ガス除去装置。

[22] 上記通風路に供給された空気に乗って運ばれた粒子を捕集して除去する粒子除去手段を有し、

上記粒子除去手段によって粒子が除去された空気に含まれる有害ガスを、上記複数の捕集部の表面に形成された水膜に吸着させるようにしたことを特徴とする請求項

1に記載の有害ガス除去装置。