JPH07233934A

JPH07233934A - 排煙浄化装置

Info

Publication number: JPH07233934A
Application number: JP6024568A
Authority: JP
Inventors: Jiro Suzuki; 次郎鈴木; Masato Hosaka; 正人保坂; Akira Maenishi; 晃前西; Kunio Kimura; 邦夫木村; Yukiyoshi Ono; 之良小野; Kenichi Nakamura; 健一中村; Hironao Numamoto; 浩直沼本; Tetsuo Terajima; 徹生寺島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-02-22
Filing date: 1994-02-22
Publication date: 1995-09-05

Abstract

(57)【要約】【目的】安全且つ小型の、喫煙感を損なわないタバコの
煙の浄化に利用される排煙浄化装置の提供。【構成】燃料ガスをノズル２から噴出させて燃焼させ蓄
熱熱交換体７を加熱する。蓄熱熱交換体７内部に、排気
経路と、隔壁を介して略直角に形成された排煙浄化経路
とが形成されている。この蓄熱熱交換体７にタバコの煙
が大量に通過しても既に蓄熱されているために高温を維
持し浄化する。また、蓄熱熱交換体に触媒を担持して直
接蓄熱熱交換体を加熱した場合はさらに熱利用効率が高
まる。また、排煙浄化経路に触媒を担持した場合は蓄熱
量を実質的に増加できるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タバコ等の煙の浄化に
利用される排煙浄化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】タバコの煙は肺癌や肺機能障害の原因と
され、吸う人本人の健康はもとより周囲の人の健康まで
も阻害している。また嫌煙権が主張され愛煙家は家庭や
勤務先で喫煙を自由にできない。このようなタバコの煙
を浄化する手段として、活性炭やアセテート繊維を用い
た使い捨てのフィルター、あるいは静電気による捕集方
法などがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】活性炭を用いたケース
としてフィルター付きのタバコがあるが、除去率を高め
るとタバコの喫煙感が低下する課題がある。また、フィ
ルターを交換する必要がある、口から吐き出す煙は捕集
可能であるが立ち登る副流煙の捕集は不可能である等の
課題もある。

【０００４】他方、静電気の捕集方法には、タール掃除
をしなければならない、高電圧を必要とし煙を口から吐
き出すときに唇が触れると危険である、煙粒子の除去は
可能であるがＣＯ等のガスの除去は困難である等の課題
がある。

【０００５】本発明は、このような従来の課題を考慮
し、喫煙感を損なわない、安全で便利な排煙浄化装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、液化ガスタン
クと、前記液化ガスを気化させる気化部と、前記気化部
の下流に設けた気化ガスを噴出するノズルと、前記ノズ
ルの下流に設けられた点火手段および燃焼部と、前記燃
焼部の下流に設けられた排気経路を内部に有する蓄熱熱
交換体と、前記蓄熱熱交換体内部に前記排気経路と隔壁
を介して略直角に形成された排煙浄化経路を有する構成
とした。

【０００７】また、本発明は、液化ガスタンクと、前記
液化ガスを気化させる気化部と、前記気化部の下流に設
けた気化ガスを噴出するノズルと、前記気化ガスの噴出
により誘引される空気と気化ガスの混合部と、前記混合
部の下流に設けられ内部に触媒を担持した燃焼経路を有
する蓄熱熱交換体と、前記蓄熱熱交換体の燃焼経路の下
流に設けられた点火手段と、前記蓄熱熱交換体内部に前
記燃焼経路と隔壁を介して略直角に形成された排煙浄化
経路を有する構成である。

【０００８】

【作用】本発明は燃焼熱を蓄熱体に蓄えてここを通過す
る煙を燃焼浄化するものである。すなわち、タバコの喫
後煙すなわち口から吹き出す煙の量は個人差が大きく５
０〜１０００ＣＣ、吹き出し時間は５０ＣＣの場合約
０．５秒、１００ＣＣの場合約５秒である。したがって
風量は１００〜２００ＣＣ／秒となり瞬間的には多いも
のである。このため、火炎に直接煙を通過させても、火
炎温度が低下し吹き消える問題がある。また火炎と煙を
瞬間的に混合することも事実上困難である。このため極
めて大きい燃焼量が必要となり実用的ではない。しか
し、本発明のように燃焼熱で蓄熱交換体を加熱し、熱容
量を利用し高温を維持すれば燃焼量は極めて小さいもの
となる。タバコを吐き出す時間は数秒であるのに対し、
手持ち時間は平均３０秒である。したがって手持ち時間
に蓄熱熱交換体を加熱すれば１／６０〜１／６の少ない
燃焼量で処理することが可能となる。また、火炎中での
煙の反応時間はきわめて小さいが、熱交換体を用いた場
合は壁面に煙粒子がトラップされるので反応時間は大き
いものとなり完全な浄化が可能となる。

【０００９】とくに請求項２のように、触媒を燃焼経路
に担持し燃料を蓄熱熱交換体の内部で反応させた場合
は、燃焼熱が効果的に蓄熱交換体を加熱し熱利用効率の
高いものとなる。また、この場合は燃焼部が蓄熱熱交換
体と一体となるので、コンパクトな装置となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１１】図１は本発明の請求項１の一実施例の断面
図である。図１において、１はプロパンあるいはブタン
等の液化ガスタンクである。このタンク１とノズル２の
間にバルブ３が設けられている。バルブ３の上流に液化
ガスの気化部４が設けられている。気化ガスはノズル２
より吹き出し、このガス流の誘引によって空気が引き込
まれ点火手段５の放電により燃焼部６に火炎を形成す
る。蓄熱熱交換体７は図２に示すように平板８と波板９
を交互に積層したもので、隣接する波板９は交互に直角
方向に配列されている。したがって２方向に直交する排
気経路１０と排煙浄化経路１１が内部に形成されてい
る。燃焼部６の排気はその一方の排気経路１０を通過し
つつ蓄熱熱交換体７を加熱する。一方、タバコ１２の煙
は排気経路１０の入口の上流に設けられた枠体１３より
流入する。枠体１３は下部が灰皿１４で前方に開口１５
があり、ここのタバコ受け１６に置かれたタバコ１２の
先端より副流煙が上昇している。このタバコ１２の熱
と、蓄熱熱交換体７内の垂直に設けられた排気浄化経路
１１の上昇熱により、枠体１３の内部には上昇流が発生
し、これに伴われて煙は排気浄化経路１１を通過する。
また開口１５に口先を向け煙を吹けば、煙は枠体１３内
に流入する。

【００１２】蓄熱熱交換体７の温度はタールを分解し、
炭化物を燃焼するために４５０℃以上の温度となってい
る。７５０℃以上高温となると赤熱し危険、あるいは危
険感を与えるので、温度は７５０℃以下が好ましい。さ
らに遮熱板１７を設けて蓄熱熱交換体７の放熱を防止
し、かつタバコ１２への放射熱を減少させている。この
ことによりタバコ１２を載置しているときにタバコの温
度上昇は抑制され燃焼速度は低下して無駄な消耗は少な
くなる。また蓄熱交換体７の下流には着火部１８が設け
られている。蓄熱熱交換体７が高温となった状態でライ
ターの役目を持つ、すなわち浄化可能な温度になって初
めて着火できるので、吹い始めから室内に煙がでないよ
うにできる。

【００１３】以上の構成の本実施例の作動について説明
する。まず蓄熱効果の無い場合を比較のため説明する。
タバコの喫後煙の量は１００〜２００ＣＣ／秒で、この
温度を４５０℃にするための熱量は１４〜２８ｃａｌ／
秒（０℃基準）すなわち５１〜１０２ｋｃａｌ／時とな
る。ほぼガスライターと同等の燃焼量である。しかし実
際には吹き出し煙に随伴して約３倍の大気も吹き込まれ
るので、この状態を維持するには１５０〜３００ｋｃａ
ｌ／時の燃焼量が必要で、小型の装置は作りにくいもの
である。

【００１４】次に蓄熱効果のある場合を説明する。１回
当りの５０〜１０００ＣＣの吹き出し煙を４５０℃にす
るに必要な熱量は、随伴流を含めて２０〜４２０ｃａｌ
である。これに対する蓄熱熱交換体の蓄熱量は、例えば
セラミック、金属等の比熱０．２の素材を用いて蓄熱熱
交換体６の重量７ｇとした場合、昇温温度を７５０℃と
すると、４５０℃の間で４２０ｃａｌの蓄熱が可能とな
る。したがって大量の随伴流を伴う煙が通過しても４５
０℃以上の温度を維持できる。この蓄熱のための燃焼量
は蓄熱の無い場合の１／６０〜１／６である。これに放
熱ロスを見込んで約１／１０でよいものである。また、
蓄熱熱交換体の重量が７ｇ以上であれば昇温温度は７５
０℃以下に設定できる。

【００１５】つぎに、図３に示す請求項２の本発明の一
実施例を説明する。図３において１９はプロパンあるい
はブタン等の液化ガスタンクである。このタンク１９と
ノズル２０の間にバルブ２１が設けられている。バルブ
２１の上流に液化ガスの気化部２２が設けられている。
気化ガスはノズル２０より吹き出し、このガス流の誘引
によって空気が引き込まれ、混合気は蓄熱熱交換体２３
に流入する。蓄熱熱交換体２３は図２に示すものと同じ
構成であるが、アルミナ・シリカ等金属酸化物のファイ
バーマットをコロイド状の金属酸化物や水ガラス等で接
着し、ファイバーの表面にγアルミナを付着し表面積を
増加させたもの、あるいは金属表面に酸化皮膜を形成し
ここにγアルミナを付着し表面積を増加させたものを担
体とし、これに白金族金属触媒を担持したものである。
蓄熱熱交換体２３の内部で直交する２つの流路はそれぞ
れ燃焼経路２４と排煙浄化経路２６である。この蓄熱熱
交換体２３内の燃焼経路２４の下流には点火手段２５が
設けられている。

【００１６】このような構成で、バルブ２１を開くとガ
スはノズル２０より噴出し空気とともに蓄熱熱交換体２
３の燃焼経路２４を通過し、燃焼経路２４の下流で点火
手段２５により点火し火炎を形成する。喫煙者はこの火
炎でタバコに着火することもできる。この火炎の熱で蓄
熱熱交換体２３の下流面が加熱され、ここに担持されて
いる触媒が反応活性温度に達すると混合気はここで触媒
燃焼を開始する。触媒燃焼の熱は燃焼経路２４を上流に
向かって伝播し、混合気は燃焼経路２４全体で触媒燃焼
するようになる。このときに点火手段２５の火炎は消滅
している。蓄熱交換体２３の内部で燃焼反応しているた
めに蓄熱熱交換体２３の温度は効果的に上昇し、放熱に
よるロスも少ないものとなりる。また、燃焼部と蓄熱熱
交換部が一体なのでコンパクト装置となる。

【００１７】このような構成で、タバコの煙は排煙浄化
経路２６の入口の上流に設けられた枠体２７より流入す
る。請求項１と同じように蓄熱熱交換体２３を４５０℃
以上に保てばタールは浄化される。必要な蓄熱量は前述
の計算と同じである。

【００１８】請求項１、２で排煙浄化経路側に白金、パ
ラジュウム、ロジュウムを単独または組み合わせて担持
した場合は、触媒によるタールの燃焼促進により、蓄熱
熱交換体の温度は請求項１、２の実施例よりも低い３０
０℃でよい。したがって必要な蓄熱量は浄化可能な温度
が低いため請求項１、２より小さいものとなる。例えば
５０〜１０００ＣＣの吹き出し煙を３００℃にするに必
要な熱量は、随伴流を含めて１４〜２８０ｃａｌであ
る。前述の蓄熱熱交換体の重量４ｇとし７５０℃に昇温
すると、３００℃の間で３６０ｃａｌの蓄熱が可能とな
り大量の随伴流を伴う煙が通過しても、請求項１、２と
比較して約１／２の蓄熱量で反応させることが可能であ
る。

【００１９】また、排煙浄化経路に触媒を用いた場合、
３００℃一定で連続処理はできない。なぜならば何本も
タバコを処理する間に炭化したタールが排煙浄化経路に
堆積するからである。このために少なくとも４５０℃以
上に昇温させる炭素クリーニングサイクルが必要であ
る。実施例では７５０℃まで昇温し、短時間でタールを
分解し炭素の残留が生じないものになっている。また、
排煙中のＣＯ、ＨＣ等のガス成分も浄化されているもの
であった。このような排煙浄化経路に触媒を担持する手
段は請求項２と共に実施することが製造工程上有利であ
るが、請求項１と共に実施することも可能である。

【００２０】このような排煙浄化経路で煙の流通抵抗が
大きいと、吹き込んだ煙は枠体より溢れでてしまう。こ
のために図４に示すように排煙浄化経路の上部に煙突２
８を設け、燃焼熱によりドラフトを強化することも有効
である。また、図５に示すように排煙浄化経路の下流に
設けた排気ファン２９を回転し、強制的に煙を吸引する
ことも有効である。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、喫煙感を損なわずに、安全に、小燃焼量で大
量のタバコ炎を浄化することが出来る長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１の一実施例の排煙浄化装置を
示す断面図である。

【図２】本発明の請求項１の蓄熱熱交換体の一実施例を
示す外観図である。

【図３】本発明の請求項２の一実施例の排煙浄化装置を
示す断面図である。

【図４】本発明の請求項１０の一実施例を示す断面図で
ある。

【図５】本発明の請求項１１の一実施例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１液化ガスタンク２ノズル７蓄熱熱交換体１０排気経路１１排煙浄化経路１９液化ガスタンク２０ノズル２３蓄熱熱交換体２４燃焼経路２６排煙浄化経路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木村邦夫大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者小野之良大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者中村健一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者沼本浩直大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者寺島徹生大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液化ガスタンクと、前記液化ガスを気化
させる気化部と、前記気化部の下流に設けた気化ガスを
噴出するノズルと、前記ノズルの下流に設けられた点火
手段および燃焼部と、前記燃焼部の下流に設けられた排
気経路を内部に有する蓄熱熱交換体と、前記蓄熱熱交換
体内部に前記排気経路と隔壁を介して実質上直角に形成
された排煙浄化経路とを備えたことを特徴とする排煙浄
化装置。
【請求項２】液化ガスタンクと、前記液化ガスを気化
させる気化部と、前記気化部の下流に設けた気化ガスを
噴出するノズルと、前記気化ガスの噴出により誘引され
る空気と気化ガスの混合部と、前記混合部の下流に設け
られ内部に触媒を担持した燃焼経路を有する蓄熱熱交換
体と、前記蓄熱熱交換体の燃焼経路の下流に設けられた
点火手段と、前記蓄熱熱交換体内部に前記燃焼経路と隔
壁を介して実質上直角に形成された排煙浄化経路とを備
えたことを特徴とする排煙浄化装置。
【請求項３】蓄熱熱交換体の蓄熱量が２０〜４２０ｃ
ａｌで、前記蓄熱熱交換体の温度が４５０℃以上で操作
されることを特徴とする請求項１、又は２の排煙浄化装
置。
【請求項４】排煙浄化経路に酸化触媒を担持したこと
を特徴とする請求項１、又は２の排煙浄化装置。
【請求項５】蓄熱熱交換体の蓄熱量が１４〜２８０ｃ
ａｌで、前記蓄熱熱交換体が３００℃以上かつ１５０℃
以上の温度変動幅で操作されることを特徴とする請求項
４の排煙浄化装置。
【請求項６】燃焼経路の下流にタバコの着火部を設け
たことを特徴とする請求項１、又は２の排煙浄化装置。
【請求項７】垂直に形成された前記排煙浄化経路の下
方に設けた枠体と、前記枠体に設けた紙巻タバコの載置
部と、前記枠体下方に設けた灰皿と、前記枠体の前方に
設けたタバコの挿入開口を有し、タバコ副流煙を浄化す
ることの出来ることを特徴とする請求項１、又は２の排
煙浄化装置。
【請求項８】蓄熱熱交換体の排煙浄化経路の開口と前
記載置部のたばこの間に副流煙通過経路を有する遮熱板
を設けたことを特徴とする請求項７の排煙浄化装置。
【請求項９】排煙浄化経路の流れ方向上流に枠体を設
け、前記枠体の前方に喫煙者の口先と対面する開口を設
けたことを特徴とする請求項１、又は２の排煙浄化装
置。
【請求項１０】排煙浄化経路の上方にドラフト発生用
の煙突を設けたことを特徴とする請求項１、又は２の排
煙浄化装置。
【請求項１１】排煙浄化経路の流れ方向下流に排気フ
ァンを設けたことを特徴とする請求項１、又は２の排煙
浄化装置。