JPH05277336A

JPH05277336A - 脱臭装置

Info

Publication number: JPH05277336A
Application number: JP4102399A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Fujii; 敏昭藤井; Toshiaki Akaha; 敏明赤羽; Morihito Kanzawa; 守仁神沢
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1992-03-30
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 1993-10-26

Abstract

(57)【要約】【目的】複合成分による悪臭を安全に効率よく捕集・
除去できる脱臭装置を提供すること。【構成】二酸化マンガン充填層１０とイオン交換繊維
１１及び／又は活性炭充填層１２とからなり、各充填層
に順次臭気成分を含む被処理ガスを通す手段７を有する
脱臭装置４であり、さらに、該二酸化マンガン充填層の
前に無声放電場を設けるのがよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、臭気性物質（悪臭物
質）の脱臭装置に関する。本発明の脱臭装置は、事務
所，家庭，病院，ホテルなどにおける空気清浄，下排
水，廃棄物処理場などを含む各種工業における排ガスや
工場内雰囲気中悪臭物質の捕集・除去に適用できる。

【０００２】

【従来の技術】悪臭物質は単独あるいは極く少数種の成
分による悪臭については、吸着や化学反応による捕集あ
るいは無臭化、又は洗浄による除去などが実用化されて
いる。一方、タバコ臭の如き複合臭においては活性炭，
植物精油類など種々の捕集・除去方法やマスキング効果
を狙った芳香剤が提案されているが、いずれも効果が十
分ではなく、タバコ臭除去の要求を満すものとはなって
いない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】タバコ臭は、著しく多
種の成分（１，０００種以上と言われている）からなる
典型的な複合臭であり、それらの主要成分であるアルデ
ヒド，ニコチンなどには発ガン性、あるいは毒性がある
ことから、タール分，微粒子（煙）とともに、その捕集
・除去の要求は強い。本発明は、気体中に存在する悪臭
成分、特に複合成分による悪臭を安全に効率よく捕集・
除去できる脱臭装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、二酸化マンガン充填層とイオン交換繊
維及び／又は活性炭充填層とからなり、各充填層に順次
臭気成分を含む被処理ガスを通す手段を有することを特
徴とする脱臭装置としたものである。前記脱臭装置にお
いて二酸化マンガン充填層の前に無声放電場を設けると
より脱臭効果を上げることができる。

【０００５】本発明で脱臭できる臭気成分としては、酸
性ガス（例、アルデヒド，硫化水素，酢酸，脂肪酸，メ
ルカプタン類）、アルカリ性ガス（例、アンモニア，ト
リメチルアミン）、中性ガス（例、サルファイド類）が
あり、これらが混合して悪臭を放つような複合臭、例え
ばタバコ煙（臭）の除去に効果的である。前記二酸化マ
ンガンとしては、二酸化マンガンの粉末をペレット状に
焼結したもの、又はハニカル状の基材や繊維状の基材に
担持させたものが好適に使用できる。また、劣化の抑
制、低温域での性能低下の防止や活性の向上のために適
宜の金属や金属化合物を付加した二酸化マンガンを用い
ることもできる。

【０００６】イオン交換繊維としては、天然繊維や合成
繊維の糸状、織布あるいは紙状に抄いた基材にグラフト
重合を施し、それらにカルボキシル基，スルホン酸基，
リン酸基，フェノール性水酸基などの陽イオン交換基を
付加したカチオン交換繊維と、第一級〜第三級アミノ
基，第四アンモニウム基，スルホニウム基，ホスホニウ
ム基などの陰イオン交換繊維を付加したアニオン交換繊
維、あるいは上記陽及び陰両者のイオン交換基を付加し
た両性のものなどを適宜に用いることができる。活性炭
としては、繊維状活性炭等周知のものを適宜に用いるこ
とができる。

【０００７】

【作用】上記のような構成を採用したことにより、タバ
コ臭のような複合臭の脱臭に効果的であるが、夫々の構
成の作用については、詳細は不明であるが次のように推
定される。二酸化マンガンは、タバコ臭の内、酸化物の
形態をなす物質（例えばＮＯｘ）や炭化水素化合物（例
えばニコチン）を主に除去し、一部の物質は触媒作用に
より分解されている。二酸化マンガンは、高濃度臭気域
において、捕集・除去あるいは分解能力が大きく、また
単位体積当りの捕集・除去あるいは分解容量が大きいの
で、前段に用いると効果的である。

【０００８】イオン交換繊維は、タバコ臭の主要成分の
内、アンモニアの様なアルカリ性物質及びアセトアルデ
ヒドの様なアルデヒドが尿素付加カチオン繊維で、また
脂肪酸（例えば酢酸）の様な酸性物質がアニオン繊維で
捕集・除去されている。イオン交換繊維は、これらの物
質を極低濃度（いき値以下まで）捕集・除去し得る。活
性炭は、メチルメルカプタンやサルファイドの様な中性
もしくは弱酸性物質やその他二酸化マンガンやイオン交
換繊維では除去困難な中性物質もしくは弱酸性物質及び
二酸化マンガンでは除去できなかった低濃度成分を捕集
・除去している。

【０００９】さらに無声放電領域では、オゾン発生、一
部の有機物の酸素や窒素、水への分解、物質の開裂又は
切断による別物質への分解あるいは変質、またＯやＮ原
子の導入による異種化合物への変質が起こることが知ら
れている。また、無声放電によって生じたオゾン単体
に、強い有機物の分解・変質能（物質によっては脱臭作
用）があることも知られている。無声放電により、タバ
コ臭を含む空気中のどの物質がどんな物質に分解・変質
するかは、タバコ臭成分が著しく多種（１，０００種以
上と言われる）の混合物であるため詳細は不明である
が、被処理ガスを無声放電域に通しただけで、放電化学
反応及びオゾンとの反応により、タバコ臭の主要成分で
あるアルデヒドは大幅に低減し、オレフィン系炭化水素
は微粒子化されて、後流の分解・捕集部６で物理的に除
去されやすくなることを確認している。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されない。実施例１病院の待合室にタバコ臭脱臭装置を設置した例の概略模
式図を図１に示す。図１において、待合室１には、喫煙
２によりタバコ煙（臭）３が発生しており、脱臭装置４
が設置され、タバコ臭の脱臭が行われている。本装置４
は、主に前処理フィルタ部５、捕集・分解部６及び送風
ファン部７より構成されており、タバコ臭３を含む被処
理空気８₁は、本装置４内を矢印８₂の方向に流れ、脱
臭処理された清浄（脱臭）空気は矢印９の方向に吐出さ
れる。

【００１１】夫々の構成部について説明する。前処理フ
ィルタ部５では、主にタバコ煙中のタール分や粒子状物
質の捕集・除去を行う。該フィルタ部５の構成材として
は、ガラス繊維や天然繊維、合成繊維を適宜の形状で充
填したり、あるいはそれらを紙状に抄いたもの、またそ
れらの織布や紙を用いることができる。この例では、紙
状に抄いたガラス繊維を波形に成形して用いた。タール
や粒子状物質の後方への流出は、後方の捕集・分解部６
の構成材を劣化させるので、極力少なくすることが好ま
しい。捕集・分解部６は、二酸化マンガン１０、イオン
交換繊維１１、活性炭１２の各充填部により構成され、
タバコ臭成分がここで除去される。二酸化マンガン１０
としては、二酸化マンガンの粉末をペレット状に焼結し
たものを用いた。

【００１２】イオン交換繊維１１は、ＯＨ基を付加した
アニオン交換繊維と、ＳＯ₃Ｈ基を付加したカチオン交
換繊維に尿素を含浸させたもの（特願平２−６１１２１
号）を体積比１：１で用いた。この脱臭装置に使用でき
るイオン交換繊維として、イオン交換繊維の種類、形状
は被処理ガス中の臭気成分及びその濃度によって、周知
のものを選択し用いることができる。活性炭１２は、中
性の繊維状活性炭の不織布を用いた。捕集・分解部６の
構成は、上述組合せをすると、タバコ臭のような複合臭
の脱臭に効果的である。

【００１３】本脱臭装置の脱臭効果の例を以下に示す。
脱臭装置４を設置した待合室１の体積は約２４ｍ³であ
り、該装置内の空気流量は０．５ｍ³／分とした。前処
理フィルタ５の直下約１ｍの位置で２本タバコを喫煙し
たとき、該フィルタ直前の位置１５で採取したサンプル
空気の臭気濃度は官能試験（３点比較臭袋法）で３００
であった。脱臭装置運転時の本装置出口直後の位置１６
における空気の臭気濃度は官能試験で最大でも１０以下
であった。また、ここでの吐出空気には目視ではタバコ
煙は認められなかった。上述の如き臭気濃度３００のタ
バコ臭が本脱臭装置により最大でも１０以下になるとい
うことは、無臭空気により３０倍以上に希釈したものと
同様と言え、本装置がタバコ及びタバコ煙の除去に有効
であることが分かる。

【００１４】実施例２ホテルのロビーにタバコ臭の脱臭装置を設置した例の概
略模式図を図２に示す。図２において、ロビー１００に
は、喫煙２によりタバコ煙（臭）３が発生しており、タ
バコ臭脱臭装置４０が設置されている。本装置４０は、
主に前処理フィルタ部５、無声放電部２０、捕集・分解
部６及び送風ファン部７より構成されている。夫々の構
成部について説明する。前処理フィルタ部５、捕集・分
解部６及び送風ファン部７は、それらの寸法、形状を除
き、構成，材料，定性的な機能は実施例１と同じであ
る。本実施例では、前処理フィルタ部５と捕集・分解部
６の間に無声放電部２０を設けている。

【００１５】無声放電部２０は、誘電板２１，高圧電極
２２，接地電極２３，交流高圧電源２４，リード線２５
からなり、誘電板２１と接地電極２３との間の空間２６
に無声放電を生じさせ、ここを被処理ガスが通過するよ
うになっている。無声放電空間２６には、高速に加速さ
れた電子温度の高い電子が著しく高密度に存在し、これ
と被処理ガス中タバコ臭成分との相互作用により種々の
放電化学反応が生じる。この化学反応によって一部の臭
気成分を、臭気のない（少ない）物質に直接変換す
る、あるいは後方の捕集・分解部６で除去されやすい
物質に変換するようにしたものである。

【００１６】また、無声放電部２０を前置することによ
って、後流の捕集・分解部６のＬＶ，ＳＶを前記実施例
１と同じにしても脱臭性能が良くなることが認められて
おり、無声放電及びオゾンの作用により、臭気成分の一
部はその除去に好都合な形態に変質すると推定される。
無声放電による放電化学反応は、実用上吸着剤やイオン
交換繊維のように飽和による機能低下がないので、臭気
成分の１部でも無声放電によって分解あるいはより除去
容易な形態に変換することによって、捕集・分解部の負
担を軽減できる。無声放電部２０で生じた未反応のオゾ
ンも最終的には、分解除去する必要があるが、これは後
流の二酸化マンガンによって容易に酸素に分解されて除
去される。従って、無声放電部２０は少なくとも二酸化
マンガンを含む捕集・分解部６より前置してある。本実
施例では、無声放電部２０で一部の臭気成分が除去ある
いは変質し、またオゾンが生成するので、捕集・分解部
６内での脱臭作用は前記実施例１の場合と一部異なる
が、定性的には同一である。

【００１７】本実施例の効果を次に示す。本脱臭装置４
０の吸込み口に、別途用意した臭気濃度５００の高濃度
タバコ煙（臭）を５リットル／min の流量で流入させ、
本脱臭装置４０の吐出口における臭気濃度を測定した。
その結果、吐出ガスの臭気濃度は１０以下、オゾン濃度
も０．００１ppm 以下（検出限界以下）、目視による紫
煙なしと顕著な効果を認めた。尚、本脱臭装置４０にお
いてはオゾンが介在するので、殺菌効果も有する。本例
では二酸化マンガンとイオン交換繊維と活性炭、及び
放電と二酸化マンガンとイオン交換繊維と活性炭の組
合せについて述べたが、臭気成分の種類，濃度，脱臭の
程度（どの程度まで脱臭するか），経済性，適用先の種
類などによって、適宜予備試験を行いその組合せ（エレ
メントの数とその順序）を選択することができる。通
常、少くとも二酸化マンガンとイオン交換繊維及び／
又は活性炭、に放電場を前置したものが効果の面か
ら好ましい。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
ることができる。（１）脱臭エレメントとして、少くとも二酸化マンガン
と、更にイオン交換繊維及び／又は活性炭を組合せ、こ
こに複合臭を含む被処理ガスを通すことにより、夫々の
エレメントの作用が加重され、従来困難であったタバコ
臭が効果的に脱臭された。（２）前記脱臭エレメントの組合せの前に、無声放電場
を設けここに複合臭を含む被処理ガスを通すことによ
り、放電化学反応による脱臭機能が加わり、高濃度の複
合臭の分解・除去も可能となり、後流の捕集・分解部の
負荷が軽減され、長時間安定な脱臭装置となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の脱臭装置を設置した待合室の概略模式
図。

【図２】本発明の他の脱臭装置を設置したロビーの概略
模式図。

【符号の説明】

１：待合室、２：タバコ、３：タバコ煙、４，４０：脱
臭装置、５：前処理フィルタ部、６：捕集・分解部、
７：送風ファン部、８：被処理空気、９：清浄空気、１
０：二酸化マンガン、１１：イオン交換繊維、１２：活
性炭、１５，１６：臭気測定点、２０：無声放電部、２
１：誘電板、２２：高圧電極、２３：接地電極、２４：
交流高圧電源、２５：リード線、２６：無声放電空間、
１００：ロビー、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二酸化マンガン充填層とイオン交換繊維
及び／又は活性炭充填層とからなり、各充填層に順次臭
気成分を含む被処理ガスを通す手段を有することを特徴
とする脱臭装置。
【請求項２】二酸化マンガン充填層の前に無声放電場
を設けたことを特徴とする請求項１記載の脱臭装置。