JPH02129664A - オゾンフィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、気体中に含まれるオゾンを効率よく吸着でき
るオゾンフィルタ装置に関する。本発明のオゾンフィル
タ装置は、例えば複写機等の機内で発生したオゾンの除
去に使用できる。

［従来の技術］ 複写機等のように帯電チャージャ、転写チャージャなど
高圧の電気を使用する装置を有する機器ではオゾンが発
生する。そのオゾンの飽和濃度は、Ｕし規格においてｏ
、ｌｐｐｍ以下と規定されている。そのため、従来より
複写機等では排気の際のオゾン除去のため、オゾンフィ
ルタ装置が用いられている。オゾンフィルタ装置は、例
えば第６図のように、オゾンを吸着する吸着面をもつ直
線状に伸びた多数の貫通孔６１が形成された単一のフィ
ルタ６によって構成され、その回通孔６１にオゾンを含
む気体を通過させ、その通過の際にｎ通、孔６１の吸着
面でオゾンを吸着させてオゾンを除去している。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来のオゾンフィルタＢｕｆｆでは、オゾン除
去率の向上を図ると、通気性が低下するという問題が生
じていた。これは、オゾン除去率の向上が、貫通孔の目
を細かくしたり、貫通孔を長くして吸着面との接触比率
を高めることで図られるためで、これによるオゾンを含
む気体の流動抵抗が増大することに起因している。この
ため、オゾン除去率を向上させると、通気性が低下し、
反対に通気性を高めれば、オゾン除去率が低下してしま
う。このように、従来のオゾンフィルタ装置では、通気
性を雑持し、あるいは向上させながら、オゾン除去率を
高めることは大変困難であう−た。

そこで、本発明の課題は、通気性を低下させることなく
オゾン除去性能を向上させるオゾンフィルタ装置を実現
することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明のオゾンフィルタ装置は、オゾンを含む気体の通
路を形成する筒状体と、該筒状体の内部に該通路を閉じ
るように、かつ所定の間隔を隔てて配設され、壁面がオ
ゾン吸着面となりほぼ該通路に沿う方向に多数の貫通孔
をもつ所定厚さの複数のエレメントと、からなることを
特徴としている。

ここで、筒状体とは、入口と出口を有しトンネル状の通
路を形成するものをいう。この筒状体は円筒、角筒状の
ものでも、またトンネル状の通路を形成する容器等の一
部でもよい。エレメントは同一方向に伸びる多数の貫通
孔をもち、各該貫通孔を形成する壁面がオゾン吸着面あ
るいはオゾン分解面となるものをいう。エレメントは従
来のエレメントをそのまま使用できる。エレメントを配
設する際の所定間隔としては２ｍｍ以上の間隔を設定す
る。この間隔は大きい程有効であるが、あまり大きな間
隔を設定すると、装置全体が大形化してしまうため、オ
ゾン除去効果が十分発揮できる範囲で、できるだけ小さ
な間隔が望ましく、例えば２０ｍｍ程度を設定する。

また、エレメントを３層以上配設する場合は、各エレメ
ントの間隔は同一であっても、また、異った値に設定し
てもよい。

［作用］ 本発明のオゾンフィルタ装置は、通路を形成する筒状体
の内部に複数のエレメントが通路に沿って配設され、各
エレメント間に所定の間隔をイｉ７ｉるエレメント非配
設部を形成している。本発明は、そのエレメント非配設
部によって発生する撹拌、混合作用を利用している。

すなわち、オゾンを含む気体は、筒状体の一方の間口部
より流入し、通路を閉じるように配設されている最初の
エレメントの貫通孔内を通過する。

このとき気体中のオゾンは、オゾン吸着面である貫通孔
の壁面によって吸着、除去される。ただし、オゾンを吸
着・除去する作用が働く領域は、オゾンを含む気体が吸
着面に接触可能な領域に限られることになる。そのため
、最初に流入するエレメントのｍ通孔を通過した際には
、吸着面との接触の可能性の大きいｍ通孔の周辺部を流
れる気体中に含まれるオゾンの多（は、吸着、除去され
るが、吸着面との接触の可能性の小さい中心部分を流れ
る気体中に含まれるオゾンはあまり除去されない。

しかし、本発明のオゾンフィルタ装置には、ニレメト非
配設部が形成されているため、このオゾン介在が大きく
異った気体が最初のエレメントからエレメント非配設部
に流出する際に、その流出する各貫通孔の端部によって
乱流が生成される。

この乱流の生成によって、エレメント非配設部の空間に
おいて気体の撹拌、混合が行われる。オゾン含有率の低
いオゾン吸着面近傍を流れていた気体と、オゾン吸着面
にほとんど接触せずに中央部を流れていたオゾン含有率
の高い気体とは、撹拌、混合される。その結果、オゾン
含有率が異っていた気体を平均化した気体にすることが
できる。このため、次のエレメントでは、前のエレメン
トにおいて除去することができなかった領域のオゾンも
、吸着面に接触する可能性が大きくなり、そのオゾンの
多くも吸着、除去することができる。なお、オゾンフィ
ルタ装置に配設されているエレメントの通路に沿った貫
通孔の合計長さが同じ場合には、その通気性はほぼ等し
く、また、筒状体内に形成されている各エレメント間の
エレメント非配設部の数が多い程、オゾンフィルタ装置
のオゾン除去率を向上させることができる。

［実施例１１ 本発明にかかる実施例１のオゾンフィルタ装置を第１図
から第４図を参照しながら説明する。第１図は本実施例
１のオゾンフィルタ装置の概略構成図である。第２図は
本実施例１で使用するエレメントの説明図であり、第３
図はエレメントを構成するオゾン吸着材の概略図である
。第４図はオゾンフィルタ装置が設置される複写機の概
略模式本実施例１のオゾンフィルタ装置１及び３は、複
写機内に設置され、各々帯電チャージャ、転写チャージ
ャなどで生成されたオゾンを除去する装置である。複写
機の略中央部には、感光体ドラム５１がメインモータ（
閃絡）によって回転駆動可能に配置されている。この感
光体ドラム５１の周囲には、矢印で示した回転方向に従
って、帯電チャージャ５２、現像器５３、転写チャージ
ャ５４等が配置されている。また、排気用ファン５５及
びファン５６が複写機の背面に設置され、機内の熱を排
出している。オゾンは主に帯電チャージャ５２、転写チ
ャージャ５４等によって発生する。

そのため、オゾンフィルタ装置１は帯電チャージャ５２
の近傍に配Ｗ１され、オゾンを含んだ気体は排気用ファ
ン５５によって生じた流れに沿ってオゾンフィルタ装置
１に流入し、オゾン除去が行われ、排出される。一方、
転写チＶ−ジャ５４で発生したオゾンを含む気体は、同
様にしてオゾンフィルタ装置３を通過してオゾン除去が
行なわれた後、ファン５６によって機外へ排出される。

本実施例１のオゾンフィルタＢ’１ｆｆ１はオゾンを含
む気体の通路１１１を形成する筒状体１１と、筒状体１
１の内部に通路１１１を何１じるように、かつ通路１１
１に沿って２０ｍｍの間隔を隔てて配設された第１エレ
メント１２ａ１第２エレメント１２ｂの２個のエレメン
トとから成っている。

筒状体１１は、全体形状として長さの短い略円筒形状を
しており、その内部にはオゾンを含む気体が流れる通路
１１１が形成されている。筒状体１１の長さは、その内
部に配設される第１エレメント１２ａと第２エレメント
１２ｂの厚さの合計に、各エレメント間に所定間隔を有
して形成されたエレメント非配設部１３を加えた長さよ
り少し長く設定されている。

第１エレメント１２ａと第２エレメント１２ｂには、同
一構造のものが用いられている。エレメント１２ａ、１
２ｂは第２図に示すような形状をした厚さ１０ｍｍの円
盤状をしている。そして、第３図に示すような波形状の
オゾン吸着面をもつダンボールシート状のオゾン吸着材
１２１（東洋紡績製、Ａｓ−２６＞を巻き込むようにし
て所定の直径に形成されている。ここで使用しているオ
ゾン吸着材１２１は、波ピッチＰがｉ、５ｍｍで、波高
さＨは１．１〜１．４ｍｍである。これによって形成さ
れたエレメント１２ａ、１２ｂの空隙がオゾンを含む気
体が流れる貫通孔１２２ａ、１２２ｂとして使用される
。この空隙の全体に対する割合である空隙率は６２〜７
０％となり、オゾン吸着面の気体との接触面積は、エレ
メント１２ａ、１２ｂの体積１　ｃｍ３当り、３２〜２
７ｃｍ２となっている。エレメント１２ａ、１２ｂの両
端部にはその外周部を筒状体１１の内部に固定する係止
部（閃絡）が形成されている。

次に、本実施例１のオゾンフィルタ装置１の動作につい
て説明する。複写機等の帯電チャージャ５２などで発生
したオゾンは、機内にある排気用ファン５５によって生
じた気流によってオゾンフィルタ装で１に流入する。オ
ゾンを含んだ気体はオゾンフィルタ装置１の筒状体１１
の開口部より内部に入り、通路を開じるように配設され
ている第１エレメント１２ａに形成された多数のｉ通孔
１２２ａに流入する。貫通孔１２２ａの壁面はオゾン吸
着面となっているため、このオゾン吸着面に接触した気
体中のオゾンは吸着、除去される。

しかし、オゾン吸着面に接触する可能性の小さい貫通孔
１２．２８の中央部分を通過する気体のオゾンは、あま
り除去されずに残留している。第１エレメント１２ａの
貫通孔１２２ａを通過し、その端部からエレメント非配
設部１３に流出する気体はそこで乱流を生ずる。その乱
流によって、オゾンが多く残留している貫通孔１２２ａ
の中央部分を通過した気体は、オゾンが多く除去された
気体と、エレメント非配設部１３において撹拌、混合さ
れる。そのため、貫通孔１２２ａの中央部を流れた気体
中に残留しているオゾンもその気体全体に拡散される。

そして、第２エレメント１２ｂに流入し、第１エレメン
ト１２ａと同様に貫通孔１２２ｂの壁面によって、オゾ
ンは吸着され除去される。このとき、第１エレメント１
２ａによって除去できなかった貫通孔１２２ａの中央部
分を流れた気体中に含まれているオゾンも、エレメント
非配設部１３における撹拌、混合によって第２エレメン
ト１２ｂの貫通孔１２２ｂのオゾン吸着面である壁面に
接触できる可能性が大幅に増える。

このため、本実施例１では、オゾン除去率を大幅に向上
させることができる。

ここで、エレメントが単体でオゾンフィルタとして用い
られた場合に、その空隙率やエレメントの長さに対する
オゾン除去率、通気性は、一般に次のような特性を有す
る。

空隙率に対しては、空隙率が小さくなる程、オゾン除去
率は上昇するが、通気性は低下する。その通気性低下の
割合は空隙率が小さくなればなる程、オゾン除去率の上
昇の割合よりも慨して大きくなる。そのため、空隙率を
小さくしてオゾン吸１面積を拡くすることは、通気性の
低下が許容できる範囲においてはオゾン除去率の向上に
有効であるが、それを越える場合は通気性の低下が著し
くなる割に、オゾン除去率はあまり向上しない。

またエレメントの長さが艮（なる程、オゾン除去率は上
昇するが、エレメントの長さに比例したオゾン除去率上
昇はあまり期待できない。通気性の低下は、はぼエレメ
ントの長さに比例している。

そのため、ニレメンｉ〜の長さを長くすることによって
、オゾン除去率向上を図ることはあまり得策とは言えな
い。

従来のオゾンフィルタ装置は、エレメントを単体として
使用しているため、上述したように通気性を低下させず
にオゾン除去率を向上させることは大変困難である。

表１に、同一仕様のオゾン吸着材（東洋紡ｒｆ４製、Δ
Ｓ−２６）で形成したエレメントを用いた第６図に示し
た構造の従来型と本実施例１のオゾンフィルタ装置１の
性能確認の試験結果を示す。この試験では、オゾンを含
む気体がオゾンフィルタ装置を通過する際の通過前と通
過後のオゾン濃度と、その時の流速を測定した。オゾン
１１１　度の測定には、表１ ＤＡＳ　Ｉ　Ｂ　１社製のオゾン濃度計（１００３−Ａ
Ｈ）を使用した。

この結果によると、従来型のオゾンフィルタ装置はエレ
メントの良さが３０ｍｍで、オゾン除去率が９゛Ｏ％と
なっており、このときの流速の低下は４０％である。こ
れに対し、本実施例１のオゾンフィルタ装置１は、エレ
メントの合計の長さが２０ｍｍと、従来型の２／３であ
るにもかかわらず、オゾン除去率は９５％と従来型より
も高（、しかも流速の低下は２５％と従来型の６割数度
に低減している。このように本実施例１においては、従
来のオゾンフィルタ装置に比べ、オゾン除去率、通気性
をともに十分に向上させることができた。

なお、本実施例１では、第１エレメント１２ａと第２エ
レメント１２ｂとは、同一仕様のエレメントを用いてい
るが、異なる仕様のエレメントを組合せてオゾンフィル
タ装置を構成してもよい。

例えば、本実施例１の第１エレメント１２ａとして、空
隙率６２〜７０％の第２エレメント１２ｂと同じ仕様の
エレメントに代えて、空隙率が７５〜８０％であるエレ
メントを使用した場合には、同一仕様のエレメントを用
いた場合に比べ、そのオゾン除去率を低下させることな
く、通気性をかなり向上させることができる。これは、
第１エレメント１２ａの空隙率が大きくなると、第１エ
レメント１２ａから筒状体１１のエレメント非配設部１
３に排出されるときの気体の排出速度が大きくなり、そ
のためにオゾンの濃度分布の異なる気体を撹拌、混合す
る作用が増大する。このことが、空隙率の増大による吸
着面積の減少に伴うオゾン除去率の低下を補う働きをし
ている。また、空隙率が増大したため、当然に通気性は
向上している。

［実施例２］ 実施例２のオゾンフィルタ装置２を第５図を参照して説
明する。第５図はオゾンフィルタ装ｆｆｆ２の概略構成
図である。このオゾンフィルタ装置は、第４図に示した
複写様においてオゾンフィルタ装置１に代えて配設され
るものである。

本実施例２のオゾンフィルタ装置２は、オゾンを台上気
体の通路２１１を形成する筒状体２１と、筒状体２１の
内部に通路２１１を閏じるように、かつ通路２１１に沿
ってそれぞれ２０ｍｍの間隔を隔てて配設された第１エ
レメント２２ａ１第２エレメント２２ｂ１第３エレメン
ト２２ｃから成っている。

筒状体２１は、実施例１と同様であるが３個のエレメン
ト２２が配設できる長さを有している。

第１エレメント２２ａ１第２エレメント２２ｂ１第３エ
レメント２２ｃに使用しているエレメントは実施例１に
用いているエレメントと同様なエレメントである。また
、本実施例２も実施例１と同様に各エレメント間に形成
されたエレメント非配設部による撹拌、混合作用を利用
している。

このように構成されることにより本実施例２は、オゾン
を含む気体を撹拌、混合する作用を有する表２ エレメント非配設部２３が、第１エレメント非配設部２
３ａ１第２エレメント非配設部２３ｂと２箇所形成され
ることになり、２段階の撹拌、混合作用が相乗して働く
ため、実施例１に比べてさらにオゾン除去率を向上させ
ることができる。

本実施例２のオゾンフィルタ装置２の性能確認試験を行
い、その結果を表２に示す。この結果によると、本実施
例２のオゾンフィルタＨ＊ｌ　２のエレメントの合計長
さは従来型の長さと同じ３０ｍｍであるがオゾン除去率
は９８％と従来型の９０％に対し非常に向上している。

このときの流速の低下は３６％と従来型の４０％とほと
んど同等か若干少なくなっている。このように本実施例
２のオゾンフィルタ装置２は従来のオゾンフィルタ装ｒ
に比べ、通気性を低下させずに、飛躍的なオゾン除去率
の向上を実現することができる。

また、実施例１と同様に、本実施例２においても、各エ
レメントとして、異なった空隙率を設定することも可能
である。各エレメント間のエレメント非配設部も異なっ
た幅に設定することもできる。

以上、帯電チャージャ５２で発生したオゾンを除去する
ためのフィルタ装置について述べたが、転写チャージャ
５４で発生したオゾンを除去するオゾンフィルタ装置３
についても、上記フィルタ装置２の構成は適用可能であ
ることは言うまでもない。

［発明の効果］ 本発明のオゾンフィルタ装置は、オゾンの吸着、除去を
行う各エレメントの間に、エレメント非配設部を形成す
ることで、オゾンを含む気体を撹拌、混合させる作用を
生じさせる。そして、そのことは、オゾンを除去するこ
とが困難であった領域もオゾン除去が容易となり、従来
のオゾンフィルタ装置では困難であった通気性を損うこ
となくオゾン除去率を大幅に向」：さＵることが可能ど
なった。

本発明はオゾンフィルタ装置の性能向上に大きく寄与で
きた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる実施例１のオゾンフィルタ装置
の概略断面図である。第２図は本発明の実施例において
用いているエレメントの概略図であり、第３図はそのエ
レメントを構成するオゾン吸着材の概略図である。第４
図はオゾンフィルタ装置が設置される複写機の概略模式
図である。第５図は本発明にかかる実施例２のオゾンフ
ィルタ装置の概略断面図である。第６図は従来より用い
られているオゾンフィルタ装置の一例の概略断面図であ
る。 １．２．３・・・オゾンフィルタ装置 １１．２１・・・筒状体 １１１．２１１・・・通路 １２ａ、１２ｂ、２２ａ、２２ｂ、２２　Ｃ・エレメン
ト １２１８１１２１ｂ・ＪＢ通孔 １３． ２３　ａｌ ２３ｂ・・・エレメント非配設部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）オゾンを含む気体の通路を形成する筒状体と、 該筒状体の内部に該通路を閉じるように、かつ所定間隔
   を隔てて配設され、壁面がオゾン吸着面となりほぼ該通
   路に沿う方向に多数の貫通孔をもつ所定厚さの複数のエ
   レメントと、 からなることを特徴とするオゾンフィルタ装置。