JP2005224457A - オゾン脱臭機構 - Google Patents

Abstract

【課題】ダクト内への設置が容易で、かつ、ダクトとハニカムフィルタとをシールするシール部材が摩耗することを防ぐことができるオゾン脱臭機構を提供する。
【解決手段】オゾン脱臭機構１は、吸着部４０、オゾン生成部１３１、オゾン供給路１１０、オゾン回収部１２０、オゾン循環路１３０、およびブロア３２を備える。吸着部は臭気分子を吸着し、オゾン生成部はオゾンを生成し、オゾン供給路よりオゾンを吸着部に供給する。オゾン回収部は、吸着部を介してオゾン供給路の出口１１１に対向し、吸着部を通過したオゾンを回収する。オゾン循環路は、オゾン回収部とオゾン供給路とを配管接続する。ブロアは、オゾン回収部により回収されたオゾンをオゾン供給路に供給する。オゾン生成部及びブロアは内部に設けられ、オゾン供給路およびオゾン回収部は、吸着部の一部とオゾン供給路の出口とが対向した状態で、オゾン循環路を中心として回転可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、オゾン脱臭機構に関する。

従来、特許文献１に示すようなオゾン脱臭装置がある。このオゾン脱臭装置は、回転可能な脱臭用ハニカムフィルタと、その脱臭用ハニカムフィルタの一部と対向するように設けられるオゾン供給チャンバと、脱臭用ハニカムフィルタを介してオゾン供給チャンバと対向するオゾン回収チャンバと、オゾン供給チャンバとオゾン回収チャンバとを接続するオゾン循環路と、オゾン循環路と接続されるオゾン発生器とから構成される。このオゾン脱臭装置は、このような構成を採ることによって、少量のオゾンで高効率の脱臭が行えるという特徴を有する。
特許第２６５３３００号明細書

ところが、従来のオゾン脱臭装置では、オゾン発生器およびオゾンの循環路がダクトの外部に設けられる必要がある。このため、このオゾン脱臭装置には、設置に手間がかかるという問題がある。また、従来のオゾン脱臭装置ではハニカムフィルタが回転するため、ダクトとハニカムフィルタとをシールするシール部材が摩耗するおそれがある。このため、シール部材を頻繁に交換する必要性が出てくると想定される。本発明の課題は、ダクト内への設置に手間がかからず、かつ、ダクトとハニカムフィルタとをシールするシール部材が摩耗することを防ぐことができるオゾン脱臭機構を提供することにある。

請求項１に記載のオゾン脱臭機構は、吸着部、オゾン生成部、オゾン供給路、オゾン回収部、オゾン循環路、およびオゾン循環部を備える。吸着部は、臭気分子を吸着する。なお、ここにいう吸着部とは、例えば、ゼオライトなどの臭気吸着材を有するハニカムフィルタなどである。オゾン生成部は、オゾンを生成する。オゾン供給路は、オゾンを吸着部に供給するための通路である。オゾン回収部は、吸着部を介してオゾン供給路の出口に対向する。また、このオゾン回収部は、吸着部を通過したオゾンを回収する。オゾン循環路は、オゾン回収部とオゾン供給路とを配管接続する。オゾン循環部は、オゾン回収部により回収されたオゾンをオゾン供給路に供給する。なお、ここにいうオゾン循環部とは、例えば、ブロアや循環ポンプなどである。そして、オゾン生成部およびオゾン循環部は、オゾン供給路、オゾン回収部、およびオゾン循環路のいずれかの内部に設けられる。オゾン循環路は、吸着部を貫通する。オゾン供給路およびオゾン回収部は、吸着部の一部とオゾン供給路の出口とが対向した状態で、オゾン循環路を中心として回転可能である。

ここでは、オゾン生成部およびオゾン循環部が、オゾン供給路、オゾン回収部、およびオゾン循環路のいずれかの内部に設けられる。また、オゾン循環路が、吸着部を貫通する。そして、オゾン供給路およびオゾン回収部が、吸着部の一部とオゾン供給路の出口とが対向した状態で、オゾン循環路を中心として回転可能である。このため、オゾン脱臭装置とオゾン循環路とを一ユニットとすることができる。したがって、本オゾン脱臭機構を備える装置は、ダクト内へ容易に設置することができる。また、ここでは、吸着部が固定され、オゾン供給路およびオゾン回収部が回転可能である。したがって、ダクトと吸着部とをシールするシール部材が摩耗することがない。以上、本オゾン脱臭機構は、ダクト内への設置に手間がかからず、かつ、ダクトと吸着部とをシールするシール部材が摩耗することを防ぐことができる。

請求項２に記載のオゾン脱臭機構は、請求項１に記載のオゾン脱臭機構であって、オゾン生成部およびオゾン循環部は、オゾン循環路の内部に設けられる。

ここでは、オゾン生成部およびオゾン循環部が、オゾン循環路の内部に設けられる。すなわち、オゾン生成部およびオゾン循環部は、回転しない。したがって、オゾン生成部およびオゾン循環部からの電気配線が絡み合うなどのおそれをなくすことができる。

請求項１に係るオゾン脱臭機構は、ダクト内への設置に手間がかからず、かつ、ダクトと吸着部とをシールするシール部材が摩耗することを防ぐことができる。

請求項２に係るオゾン脱臭機構では、オゾン生成部およびオゾン循環部からの電気配線が絡み合うなどのおそれをなくすことができる。

［オゾン脱臭装置の構成］
本発明の一実施形態に係るオゾン脱臭装置の縦断面図を図１に、上面図を図２に示す。

図１、および図２に示すように、このオゾン脱臭装置１は、主に、オゾン生成チャンバ１３０、オゾン供給チャンバ１１０、オゾン回収チャンバ１２０、および脱臭用ハニカムフィルタ４０から構成される。

［オゾン脱臭装置の構成要素］
（１）オゾン生成チャンバ
オゾン生成チャンバ１３０は、円筒体であって、内部の中央付近にはドーナツ形状の仕切り板９０が設けられている。そして、その仕切り板９０の上部には、オゾン発生器１３１が設けられている。なお、このオゾン発生器１３１とは、例えば、コロナ放電器、プラズマ放電器、沿面放電器、グロー放電器、およびストリーマ放電器などである。

また、このオゾン生成チャンバ１３０には、この仕切り板９０を貫通するようにしてブロア３２が設けられる。このブロア３２は、吸入口が仕切り板９０の下部に、吹出口が仕切り板９０の上部にくるようにして配置される。なお、このブロア３２は、オゾン発生器１３１により発生されたオゾンをチャンバ１１０，１２０，１３０内で循環させる。

なお、このオゾン発生器１３１の電気コードは、図２に示すように、オゾン生成チャンバ１３０の側壁の一部を貫通し、脱臭用ハニカムフィルタ４０と同一面内に設けられる配線保護部材１４５に導かれて外部電源へと接続される。

（２）オゾン供給チャンバ
オゾン供給チャンバ１１０は、テーパの付いた円筒体の上部に蓋が設けられた形状体に、中空の円錐体を扇形状に切り出した形状体を接合してなる。なお、前者の形状体の中空部分と後者の形状体の中空部分とは、互いに連通している。このうち、前者の形状体の部分は、オゾン生成チャンバ１３０の上部に嵌め込まれ、チャンバ用シール材３７でシールされる。一方、後者の形状体の部分の底部には、オゾン吹出口１１１が設けられている。なお、このオゾン吹出口１１１は、オゾン発生器１３１により発生したオゾンを脱臭用ハニカムフィルタ４０に吹き出すための開口群である。

（３）オゾン回収チャンバ
オゾン回収チャンバ１２０は、テーパの付いた円筒体の上部に蓋が設けられた形状体に、中空の円錐体を扇形状に切り出した形状体を接合してなる。なお、前者の形状体の中空部分と後者の形状体の中空部分とは、互いに連通している。このうち、前者の形状体の部分は、オゾン生成チャンバ１３０の下部に嵌め込まれ、チャンバ用シール材３７でシールされる。一方、後者の形状体の部分の底部には、オゾン回収口１２１が設けられている。なお、このオゾン回収口１２１は、オゾン吹出口１１１から脱臭用ハニカムフィルタ４０を介して流れてくるオゾンを回収するための開口群である。

（４）脱臭用ハニカムフィルタ
脱臭用ハニカムフィルタ４０は、図２に示すように、蜂の巣状の構造を有し、その内壁にはゼオライトなどの臭気吸着素材がコーティングされる。この臭気吸着素材は、吸着対象の臭気分子に応じてその種類が選定される。なお、一般に、ゼオライトは、アンモニア、アミン、メルカプタンなどの極性臭気分子に対して優れた吸着素材であることが知られている。さらに、疎水性ゼオライトは、化学的にはアルミノシリケート金属塩の結晶であり、そのシリカ構造中の酸素原子はほとんど塩基性を有さず、水素結合の形成に関与しない。このため、疎水性ゼオライトの表面におけるＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合は撥水性を示し、水分の吸着量を減少し得る特性を有する。

［オゾン脱臭装置の動作］
図１および図２に示すように、オゾン供給チャンバ１１０には環状ベルト装着部１５０が接合されており（なお、この環状ベルト装着部１５０は、中空軸９１に固定されている）、この環状ベルト装着部１５０には環状ベルト５５がかけられる。また、この環状ベルト５５は、プーリ６０にもかけられる。そして、このプーリ６０は、シャフト６５を介してモータ７０に結合される。したがって、モータ７０が駆動すると、プーリ６０が回転し、環状ベルト５５が駆動する。その結果、オゾン供給チャンバ１１０が回転移動を行うこととなる。なお、オゾン回収チャンバ１２０は、オゾン供給チャンバ１１０と中空軸９１により接合されているため、オゾン供給チャンバ１１０とともに回転移動を行うこととなる。

［オゾン脱臭装置の運転］
本オゾン脱臭装置１では、オゾン生成チャンバ１３０を中心にしてオゾン供給チャンバ１１０およびオゾン回収チャンバ１２０が定速で回転し、オゾン発生器１３１からオゾン吹出口１１１を介して供給されるオゾンによって脱臭用ハニカムフィルタ４０に吸着されている臭気分子を順次、分解していく。なお、このときのチャンバ１１０，１２０，１３０内のオゾンの流れは、図１の白抜きの実線矢印で表される。

［空気殺菌装置の特徴］
（１）
本実施の形態に係るオゾン脱臭装置１では、オゾン供給チャンバ１１０のオゾン吹出口１１１が、脱臭用ハニカムフィルタ４０の一部と対向した状態で回転し、脱臭用ハニカムフィルタ４０に吸着される臭気分子を順次分解する。したがって、少量のオゾンで高効率の脱臭を行うことができる。

（２）
本実施の形態に係るオゾン脱臭装置１では、オゾン発生器１３１およびブロア３２が、オゾン生成チャンバ１３０の内部に設けられる。また、オゾン生成チャンバ１３０が、脱臭用ハニカムフィルタ４０の中心を貫通する。そして、オゾン供給チャンバ１１０およびオゾン回収チャンバ１２０が、脱臭用ハニカムフィルタ４０の一部とオゾン供給チャンバ１１０のオゾン吹出口１１１とが対向した状態で、オゾン生成チャンバ１３０を中心として回転する。このため、オゾン脱臭装置とオゾン循環路とを一ユニットとすることができる。したがって、本オゾン脱臭装置１は、ダクト内へ容易に設置することができる。

（３）
本実施の形態に係るオゾン脱臭装置１では、脱臭用ハニカムフィルタ４０ではなくオゾン供給チャンバ１１０およびオゾン回収チャンバ１２０が回転する。このため、ダクトと脱臭用ハニカムフィルタ４０とをシールするシール部材が摩耗することがない。

（４）
本実施形態に係るオゾン脱臭装置１では、オゾン発生器１３１およびブロア３２の電気コードが脱臭用ハニカムフィルタ４０と同一面内に設けられる配線保護部材１４５に導かれて外部の電源へと接続される。このため、オゾン発生器１３１およびブロア３２の電気コードが他の部材に絡みついたりするなどのおそれを取り除くことができる。

［変形例］
（Ａ）
先の実施の形態に係るオゾン脱臭装置１では、チャンバ１１０，１２０，１３０内のオゾン濃度は厳密には制御されていなかったが、オゾン発生器１３１を窓を有する箱体で囲み、窓の開閉によりチャンバ１１０，１２０，１３０内のオゾン濃度をある程度厳密に制御するようにしてもよい。なお、この窓の開閉は、小型ファンのオン／オフによる窓の吹き上げを利用してもよいし、単純に機械的に行ってもよい。

また、オゾン供給チャンバ１１０のテーパの付いた円筒体の上部に蓋が設けられた形状体と、中空の円錐体を扇形状に切り出した形状体との接合箇所の付近に窓を設け（なお、この場合、オゾン発生器１３１を箱体で囲む必要はない）、所定の遠心力により窓を開閉するようにしてもよい。

（Ｂ）
先の実施の形態に係るオゾン脱臭装置１では、オゾンの循環にブロア３２を利用したが、これに代えて循環ポンプを利用してもよい。

（Ｃ）
先の実施の形態に係るオゾン脱臭装置１では、モータ７０がプーリ６０を介してオゾン供給チャンバ１１０およびオゾン回収チャンバ１２０を回転駆動させたが、モータ７０を環状ベルト装着部１５０の中心に接合して直接的にオゾン供給チャンバ１１０およびオゾン回収チャンバ１２０を回転駆動させてもよい。

（Ｄ）
先の実施の形態に係るオゾン脱臭装置１では、オゾン発生器１３１およびブロア３２がオゾン生成チャンバ１３０の内部に設けられたが、オゾン発生器１３１およびブロア３２は、オゾン供給チャンバ１１０やオゾン回収チャンバ１２０の内部に設けられてもよい。

（Ｅ）
先の実施の形態に係るオゾン脱臭装置１では、オゾンがチャンバ１１０，１２０，１３０内を循環したが、図３に示すように、オゾンがオゾン分解触媒９３を介してチャンバ１１０，１２０，１３０外へと排出されてもよい。なお、このオゾン脱臭装置２では、ブロア３２は、オゾン排出口１２７の先端部に取り付けられるのが好ましい。また、仕切り板９０は、オゾン生成チャンバ１３０の上下を完全に仕切る。

（Ｆ）
先の実施の形態に係るオゾン脱臭装置１にはオゾン回収チャンバ１２０が設けられていたが、オゾン脱臭装置が図４に示すようなオゾン回収チャンバ１２０のない構成であってもかまわない。なお、このオゾン脱臭装置４では、安全のために、脱臭用ハニカムフィルタ４０のオゾン流れ方向下流側にオゾン分解触媒担持フィルタ４３を設ける必要がある。このオゾン分解触媒担持フィルタ４３とは、例えば、活性炭フィルタなどであり、オゾンを分解する役目を担う。

（Ｇ）
先の実施の形態に係るオゾン脱臭装置１では、オゾン供給チャンバ１１０とオゾン回収チャンバ１２０とが脱臭用ハニカムフィルタ４０を挟みながら回転移動したが、図５および図６に示すように、オゾン供給チャンバ４１０とオゾン回収チャンバ４２０とが、脱臭用ハニカムフィルタ４４０を挟みながら往復移動するようにしてもよい。なお、このオゾン脱臭装置５では、オゾン生成チャンバ４３０は、脱臭用ハニカムフィルタ４４０の外部に設けられる。また、このオゾン生成チャンバ４３０には、オゾン発生器４３１およびブロア４３２が内蔵される。そして、オゾン生成チャンバ４３０とオゾン供給チャンバ４１０とは、オゾン供給ホース４５１を介して配管接続される。また、オゾン生成チャンバ４３０とオゾン回収チャンバ４２０とは、オゾン回収ホース４５２を介して配管接続される。図５および図６に示すように、オゾン供給チャンバ４１０およびオゾン回収チャンバ４２０は、連結部材４９０を介してチャンバガイド４７０に接合される。このチャンバガイド４７０は、ガイドワイヤー４８０の所定箇所に固定される。このガイドワイヤー４８０は、駆動シャフト４６１，４６２に固定される。そして、上部の駆動シャフト４６１には、モータ５７０が取り付けられる。したがって、モータ５７０を正回転（逆回転）させると、ガイドワイヤー４８０を巻き取り、結果としてチャンバガイド４７０が上昇する。上述したように、オゾン供給チャンバ４１０およびオゾン回収チャンバ４２０は、連結部材４９０によりチャンバガイド４７０に接合されているので、チャンバガイド４７０の上昇に伴い、オゾン供給チャンバ４１０およびオゾン回収チャンバ４２０も上昇することになる。また、モータ５７０を逆回転（正回転）させると、ガイドワイヤー４８０を開放し、結果としてチャンバガイド４７０が下降する。したがって、オゾン供給チャンバ４１０およびオゾン回収チャンバ４２０は、それに伴い、下降することになる。なお、下部の駆動シャフト４６２は、チャンバガイド４７０下降時には、ガイドワイヤー４８０にたるみを生じさせないように自発的にガイドワイヤー４８０を巻き取る機構になっている。

なお、チャンバガイド４７０には、上下方向両端にモータ切換スイッチ４７５が設けられており、このモータ切換スイッチ４７５が駆動シャフト４６１，４６２と接触して押されることによりモータ５７０の正回転／逆回転を切り換えるようになっている。

また、図７に示すように、オゾン回収チャンバ４２０がない構成であってもかまわない。なお、このオゾン脱臭装置６では、安全のために、脱臭用ハニカムフィルタ４４０のオゾン流れ方向下流側にオゾン分解触媒担持フィルタを設ける必要がある。このオゾン分解触媒担持フィルタとは、例えば、活性炭フィルタなどであり、オゾンを分解する役目を担う。

本発明に係るオゾン脱臭機構は、ダクト内への設置に手間がかからず、かつ、ダクトとハニカムフィルタとをシールするシール部材が摩耗することを防ぐことができ、食品工場、植物工場、病院、老人施設、健康施設、健康弱者施設、および飲食店厨房などで用いられる空気清浄機などとして有用である。

本発明に係るオゾン脱臭装置の縦断面図。 本発明に係るオゾン脱臭装置の上面図。 変形例（Ｅ）に係るオゾン脱臭装置の縦断面図。 変形例（Ｆ）に係るオゾン脱臭装置の縦断面図。 変形例（Ｇ）に係るオゾン脱臭装置の正面図。 変形例（Ｇ）に係るオゾン脱臭装置の側面図。 変形例（Ｇ）に係るオゾン脱臭装置の斜視図。

符号の説明

１ オゾン脱臭装置
３２ ブロア
４０ 脱臭用ハニカムフィルタ
１１０ オゾン供給チャンバ
１１１ オゾン吹出口
１２０ オゾン回収チャンバ
１２１ オゾン回収口
１３０ オゾン生成チャンバ
１３１ オゾン発生器

Claims (2)

1. 臭気分子を吸着する吸着部（４０）と、
   オゾンを生成するオゾン生成部（１３１）と、
   前記オゾンを前記吸着部（４０）に供給するためのオゾン供給路（１１０）と、
   前記吸着部（４０）を介して前記オゾン供給路（１１０）の出口（１１１）に対向し、前記吸着部（４０）を通過した前記オゾンを回収するオゾン回収部（１２０）と、
   前記オゾン回収部（１２０）と前記オゾン供給路（１１０）とを配管接続するオゾン循環路（１３０）と、
   前記オゾン回収部（１２０）により回収されたオゾンを前記オゾン供給路（１１０）に供給するオゾン循環部（３２）と、
   を備え、
   前記オゾン生成部（１３１）および前記オゾン循環部（３２）は、前記オゾン供給路（１１０）、前記オゾン回収部（１２０）、および前記オゾン循環路（１３０）のいずれかの内部に設けられ、
   前記オゾン循環路（１３０）は、前記吸着部（４０）を貫通し、
   前記オゾン供給路（１１０）および前記オゾン回収部（１２０）は、前記吸着部（４０）の一部と前記オゾン供給路（１１０）の出口（１１１）とが対向した状態で、前記オゾン循環路（１３０）を中心として回転可能である、
   オゾン脱臭機構（１）。
2. 前記オゾン生成部（１３１）および前記オゾン循環部（３２）は、前記オゾン循環路（１３０）の内部に設けられる、
   請求項１に記載のオゾン脱臭機構（１）。

Images