JP3940749B2 - 脱臭装置及び脱臭装置付処置台 - Google Patents

Description

本発明は、酸化触媒方式で、汚染空気の脱臭を好適に行うことができる脱臭装置及び脱臭装置付処置台に関する。

自動車の室内、病院、工場、学校、事務所、一般家庭等のあらゆる環境においては、冷暖房装置としてエアコン等の空調設備が広く用いられている。通常の空調設備では主に温度や湿度を制御する。
しかし、人が活動する環境においては、臭い、カビ、細菌、ウィルス、塵埃、たばこの煙、花粉といった汚染物質による様々な問題がある。
また、工場の製造現場、廃棄物処理施設等にあっては、有害ガスを含む汚染空気が発生する場合がある。汚染空気を処理せずに排出すれば環境問題となる。
このため、エアコン等の空調設備の他に、種々の方式の換気装置や脱臭殺菌装置といった環境を改善する各種機器が使用されている。

ところで、通常の換気装置にあっては、所定の温度に調整した室内空気を室外に排出することとなり、温度調整に費やされた熱エネルギーが無駄に消費されやすい。そこで、フィルタを内蔵した空気清浄機によって室内空気を循環させつつ浄化し、室内空気の換気量を低減させることで省エネルギーが図られる場合がある。
フィルタ方式の空気清浄機にあっては、タバコの煙を含む塵埃等は高い効率で捕集できる。しかし、臭い成分であるガス（有害ガス）については好適に除去できなかった。
有害ガスを除去する方法としては、燃料を燃焼させて有害物質を焼き切るというアフターバーナー方式がある。これには極めて多くの燃料を消費するという問題がある。また、吸着剤を使用する方法もあるが、保守管理に労力と費用がかかる。

これに対して、脱臭殺菌装置にあっては、室内空気を循環させつつ加熱効果及び触媒効果によって効率良く脱臭及び殺菌するものが提案されている（特許文献１参照）。この脱臭殺菌装置では、酸化触媒方式で脱臭する汚染空気の清浄化部と熱交換部とが直列に配されている。そして、その装置外に排出する処理空気（浄化空気）とその装置内に導入する汚染空気との間で熱交換を行う。これにより、汚染空気を加熱するための熱量を低減して省エネルギー化を図ることができる。また、室内空気に対する熱的影響を可及的に抑制することができる。特に比較的小型の脱臭装置においては、熱効率のよい構造となっている。
国際公開番号ＷＯ０３／０５１４０５号公報（第１３〜１５頁、図２５）

脱臭装置及び脱臭装置付処置台に関して解決しようとする問題点は、処理空気量が増大すると、所定の性能を得るために装置が大型化したり、エネルギー消費量が増大する点にある。これは、低い通気抵抗を維持しつつ所定の脱臭性能を得るために熱交換器等が大型化することや、熱交換が効率良くできないために大きな加熱エネルギーを必要とすることで生じる問題点である。
そこで本発明の目的は、高い脱臭性能を有し、好適にコンパクト化、或いは所定の大きさの装置で処理空気量を好適に増大できる脱臭装置及び脱臭装置付処置台を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明にかかる脱臭装置の一形態によれば、送風手段と、該送風手段によって送られる汚染空気を加熱する加熱部と、該加熱部の下流に設けられ加熱された汚染空気を触媒の作用によって脱臭する酸化触媒部と、該酸化触媒部を通過して排出される清浄空気の熱を吸収して装置内へ吸入される汚染空気に熱を与える熱交換部とを備える脱臭装置であって、前記加熱部と前記酸化触媒部とがセットになって構成された脱臭部が収納され、箱体状に設けられた脱臭部ケースを備え、前記熱交換部が、前記脱臭部ケースとは別の箱体状に設けられ前記脱臭部ケースの上側に隣接される上側熱交換部と、前記脱臭部ケース及び前記上側熱交換部とは別の箱体状に設けられ前記脱臭部ケースの下側に隣接される下側熱交換部とから構成され、前記上側熱交換部及び前記下側熱交換部は、汚染空気が通過するように設けられた箱体状のケースと、該箱体状のケースに内包されて清浄空気が内部空間を通過して汚染空気が外部空間を通過するように設けられた筒体とから形成され、前記上側熱交換部では、前記脱臭部ケースを通過した直後の清浄空気と、吸気口から吸入された直後の汚染空気との間で熱交換がされるべく、前記脱臭部ケースを出た清浄空気を前記上側熱交換部の前記筒体の内部空間である上側筒体内流路へ導くように、前記脱臭部ケースと前記上側筒体内流路とが接続空間からなる流路によって接続されると共に、前記吸気口が前記上側熱交換部の箱体状のケースに接続され、前記下側熱交換部では、前記上側熱交換部を通過した清浄空気と、前記上側熱交換部を通過した汚染空気との間で熱交換がされるべく、前記上側筒体内流路を出た清浄空気を前記下側熱交換部の前記筒体の内部空間である下側筒体内流路へ導くように、前記上側筒体内流路と前記下側筒体内流路とが清浄空気接続ダクトからなる流路によって接続されると共に、前記上側熱交換部の箱体状のケースと前記下側熱交換部の箱体状のケースとが汚染空気接続ダクトからなる流路によって接続され、前記下側熱交換器部の箱体状のケース内を通過した汚染空気が前記脱臭部ケース内へ導かれるべく、前記下側熱交換器部の箱体状のケースと前記脱臭部ケースとが連通部からなる流路によって接続され、且つ、前記下側筒体内流路が排気口に接続されていることを特徴とする。

また、本発明にかかる脱臭装置の一形態によれば、前記脱臭部ケース内には、複数の前記脱臭部が、水平方向へ直列に設置されたことを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる脱臭装置の一形態によれば、前記下側熱交換部、前記脱臭部ケース、前記上側熱交換部の順に箱体を下から積み重ねた形態に設けられていることを特徴とすることができる。

また、本発明にかかる脱臭装置の一形態によれば、前記脱臭部ケースは、断面が四角で少なくとも高さが幅と奥行きに比較して短く設けられ、断面が四角に形成された前記上側熱交換部及び前記下側熱交換部との間に挟まれて設けられていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる脱臭装置の一形態によれば、前記脱臭部ケース及び前記熱交換部を内包する外側ケースの上板と、前記上側熱交換部の上面との間に、断熱空間を設けたことを特徴とすることができる。

また、本発明にかかる脱臭装置の一形態によれば、前記上側熱交換部及び前記下側熱交換部は、前記箱体状のケースと、該箱体状のケースに内包されて外側に放熱用のフィンを備えると共に内側に吸熱用のフィンを備える複数の筒体とから形成され、前記筒体の外側を汚染空気が通過して内側を清浄空気が通過するように空気流路に接続されていることを特徴とすることができる。

また、本発明にかかる脱臭装置の一形態によれば、前記脱臭部ケース及び前記熱交換部によって一つの脱臭ユニットが形成され、該脱臭ユニットが複数並列に接続されて前記外側ケースに内蔵されていることを特徴とすることができる。

また、本発明にかかる脱臭装置付処置台の一形態によれば、被処置物が載置されて処理される台部を有し、該台部上の汚染空気を吸引して脱臭すべく、上記の脱臭装置を備えることを特徴とする。
また、本発明にかかる脱臭装置付処置台の一形態によれば、前記台部の上方に、下降空気流を発生させる送風機が設置され、前記台部の両側部に、前記下降空気流によって供給された空気を取り込んで前記脱臭装置へ送るべく、吸入口が設けられたことを特徴とすることができる。

本発明の脱臭装置及び脱臭装置付処置台によれば、熱交換部が、前記加熱部と前記酸化触媒部とからなる汚染空気の脱臭部を挟んで上下に分割されて設けられることで、熱が逃げにくい脱臭部の側部を覆うことはないが、実質的に脱臭部を包み込む形態となる。このため、脱臭部の加熱部で生じたエネルギーが放散しにくく、清浄空気と汚染空気の間で効率良く熱交換がなされる。このため、コンパクト化しても性能を好適に維持或いは向上できる。
また、熱交換部が脱臭部を上下から挟む形態であるからスペースを好適に活用して、装置全体をコンパクト化できる。また、同一の大きさの装置では処理空気量を好適に増大できるという有利な効果を奏する。

以下、本発明の脱臭装置にかかる最良の形態の一例を添付図面と共に詳細に説明する。
図１は本発明にかかる脱臭装置を示す側面図であり、図２はその脱臭装置の平面図である。
この脱臭装置は、工場内で発生する有害ガスを除去するためのもので、２つの脱臭ユニット１５が並列されて構成されている。なお、本形態例においては、標準性能として毎分５立方メートル程度（汚染濃度等の条件によって異なる）の汚染空気を清浄化できる脱臭装置となっている。

（Ｂ）は送風手段であり、空気を装置内から吸引して外部へ排気するブロア装置を用いることができる。汚染空気の濃度や他の仕様によっては、吸引でなく、汚染空気を装置内へ押し込むように設置された送風機を用いてもよい。また、押し込みと吸引の両方の送風機を同時に使用してもよい。つまり、空気流を発生させるものであれば、特に限定されるものではなく、公知の技術を適宜選択的に利用すればよい。

２２は加熱部であり、送風手段（Ｂ）によって送られる汚染空気を加熱する。
２４は酸化触媒部であり、加熱部２２の下流に設けられ加熱された汚染空気を触媒の作用によって脱臭する部分となっている。
この加熱部２２と酸化触媒部２４とがセットで設けられ、汚染空気を清浄化する脱臭部２０が構成されている。
２１は脱臭部ケースであり、脱臭部２０を構成する加熱部２２と酸化触媒部２４を収容するケーシングとなっている。この脱臭部ケース２１に、本形態例では複数（４つ）の脱臭部２０が、水平方向へ直列に設置されている。このように複数段に脱臭部２０を配することにより、消臭性能を向上させている。また、汚染濃度が低い場合には脱臭部２０の段数を減らすことができる。つまり、使用条件に対応させて脱臭部２０の段数を適宜調整できる構造となっている。なお、消臭作用と同時に、加熱と酸化触媒の作用によって副次的に殺菌作用が生じることになる。

本形態例の加熱部２２では、脱臭装置に導入された汚染空気が２８０℃〜３３０℃程度に加熱されるように設定されている。
また、本形態例の加熱部２２は、セラミック体によって形成したボビン２３の外周に、つる巻き状のニクロム線等からなるヒータ線を螺旋状に巻回した形態となっている。そのヒータ線が巻回されたボビン２３は、図１の図面上において軸心が奥行き方向に延びるように、脱臭部ケース２１内で水平に固定されている。従って、処理される汚染空気は、脱臭部ケース２１内でボビン２３の上下の空間を通過する間に所定の温度まで過熱される。なお、ヒータ線の温度自体はより高温に達しており、それによっても臭い成分の分解がなされ、空気中に存在する細菌及びウィルスは加熱殺菌される。
この加熱部２２としては、汚染空気を所定の温度まで加熱できるものであれば、本形態に限定されるものではない。例えば、自らがサーモスタット機能を有するヒータ装置（シーズヒータ）等を使用することもできる。

酸化触媒部２４は、加熱部２２で加熱された汚染空気を酸化触媒の作用によって脱臭する。本実施例では、ブロック状に形成されたセラミック体に、触媒が担持されて設けられた触媒ブロック２５によって構成されている。
触媒ブロック２５は、脱臭部ケース２１の長手方向（図１の図面上では左右方向）へ多数の矩形孔が貫通するハニカム状のセラミック体を母体として形成されている。具体的には、多孔質コージライト等のセラミックからなる担体（セラミック体）にγアルミナを塗布し、表面に白金、パラジウム、ロジウムなどの触媒を分散させてコーティングしたものを使用している。

なお、本形態例の酸化触媒部２４では、触媒ブロック２５を、セラミック体の厚さ方向（図１の図面上では左右方向）に二層に重ねた状態に配している。これにより、消臭性能を向上させている。
但し、汚染物質の濃度が低い条件下で使用される場合は、触媒ブロック２５を一層に設置してもよい。さらに条件の良いところでは、より薄い触媒ブロック２５を設置してもよく、触媒ブロック２５の配列を調整することで処理性能を好適に変化させることができる。
また、セラミック体の代わりに、アルミニウム合金などの金属性のワイヤ状の担体に同様に触媒を分散させてコーティングしたものを使用してもよい。さらに、通気性のある多孔質のセラミックの担体に触媒を担持させたものを使用してもよく、酸化触媒部の形態は特に限定されるものではない。

３１、３２は熱交換部であり、酸化触媒部２４を通過して排出される清浄空気の熱を吸収して装置内へ吸入される汚染空気に熱を与えるように機能する。本発明にかかる熱交換部３１、３２は、加熱部２２と酸化触媒部２４とからなる汚染空気の清浄化部(脱臭部２０)を挟んで上下に分割されて設けられている。つまり、一つの脱臭部２０に対して、二つの熱交換部である上側熱交換部３１と下側熱交換部３２が設けられているとも表現できる。
そして、脱臭部２０の上に設けられた上側熱交換部３１では、脱臭部２０を通過した直後の清浄空気と、吸気口（１）から吸入された直後の汚染空気との間で熱交換がされるべく流路が接続されている。
また、脱臭部２０の下に設けられた下側熱交換部３２では、上側熱交換部３１を通過した清浄空気と、上側熱交換部３１を通過した汚染空気との間で熱交換がされるべく流路が接続されている。

このように、上側熱交換部３１に脱臭部２０を通過した直後の高温の清浄空気を通過させるのは、設置場所の床へ伝熱伝導によって熱が奪われることを防止するためである。上記のように熱交換がなされると共に高温空気は上昇する性質があるため、上側熱交換部３１の温度が高く上昇するのに対し、床（接地面）により近い下側熱交換部３２の温度が低く抑えられる。従って、下側熱交換部３２と床との温度差を小さくでき、伝熱伝導による放熱を抑制できる。
これにより、廃熱を好適に回収し、装置内へ導入される汚染空気を小さなエネルギーで好適に加熱することができる。
また、高温空気は上昇するため、脱臭部２０から上側交換部３１へは高温の清浄空気がスムースに流れる。従って、通気抵抗を低く抑えることができる。

また、本形態例の脱臭部２０が収容された脱臭部ケース２１は、断面が四角で少なくとも高さが幅と奥行きに比較して短く設けられている。そして、断面が四角に形成された上側熱交換部３１及び下側熱交換部３２と、脱臭部ケース２１とは、断熱材４０を挟んで隣接されて設けられている。
これによれば、偏平に形成された脱臭部ケース２１が、上側熱交換部３１及び下側熱交換部３２によって、包まれるように装置の上下方向の略中央に位置される。つまり、上側熱交換部３１及び下側熱交換部３２は、熱が逃げにくい脱臭部ケース２１の側部を覆うことはないが、実質的に脱臭部ケース２１を真ん中にして包み込む形態となっている。脱臭部ケース２１が装置の中央部にあるため、加熱部２２が好適に保温され、加熱効率を高めることができる。

また、下側熱交換部３２、脱臭部ケース２１及び上側熱交換部３１は、それぞれの外形が箱体の形状をしており、それぞれ別体に形成されたものが順に断熱材４０を挟んで重ね合わされ、後述するダクトで接続されて脱臭ユニット１５が構成されている。このように、箱体状の下側熱交換部３２、脱臭部ケース２１及び上側熱交換部３１を積み重ねることで、脱臭ユニット１５の基本構成を構築できるため、組み立て易く、製造コストを低減できる利点もある。

上側熱交換部３１及び下側熱交換部３２は、箱体状のケース３３と、そのケース３３に内包されて外側に放熱用のフィンを備え内側に吸熱用のフィンを備える複数の筒体３５とから形成されている。本形態例では、上側熱交換部３１及び下側熱交換部３２のそれぞれに、４本の筒体が上下に２本ずつ並列に配設されている。
また、筒体３５の外側３５ａを汚染空気が通過して内側３５ｂを清浄空気が通過するように各空気流路に接続されている。
このように上側熱交換部３１及び下側熱交換部３２が設けられることで、熱交換の効率を向上させることができる。これによれば、汚染空気を効率良く加熱でき、脱臭性能を向上できると共に、エネルギー消費を好適に削減できる。

４２は断熱空間であり、脱臭部ケース２１及び熱交換部３１、３２を内包する外側ケース５０の上板５１と、上側熱交換部３１の上面３１ａとの間に設けられている。
これにより、上側熱交換部３１の上面３１ａから外側ケース５０の上板５１への伝導伝熱を小さく抑え、その上板５１が加熱することを防止できる。従って、加熱され易い外側ケース５０の上板５１からの放熱を抑制して熱効率を向上できる。

図２に示すように、本形態例では、脱臭部ケース２１及び熱交換部３１、３２によって一つの脱臭ユニット１５が形成され、その脱臭ユニット１５が複数（本形態例では二つ）並列に接続されて外側ケース５０に内蔵されている。なお、各脱臭ユニット１５は、保温性を高めるために全体的に断熱材（図示せず）で包まれて外側ケース５０内に収容されている。
このようにユニット化することで、使用現場に適合した処理能力のある脱臭装置を容易に製作することができる。

ここで、本形態例の送風順路について、図１及び図２に基づいて詳細に説明する。
吸気口（１）から吸入された低温の汚染空気は、吸気ダクト（２）及びそこから分岐して各脱臭ユニット１５に接続された吸気分岐ダクト（３）を通って、上側熱交換部３１の筒体３５の外部空間（上側筒体外部空間（４））へ導入される。
このように導入された汚染空気は、上下の熱交換部３１、３２間を接続する汚染空気接続ダクト（５）を通って、下側熱交換部３２の筒体３５の外部空間（下側筒体外部空間（６））へ導入される。
そして、上側筒体外部空間（４）及び下側筒体外部空間（６）で熱交換がされて加温された汚染空気は、下側熱交換部３２と脱臭部ケース２１を接続する連通部（７）を介して
脱臭部ケース内空間（８）へ流入する。この脱臭部ケース２１内で汚染空気は、水平方向（図面上では右から左へ）に流れ、複数（４つ）の脱臭部２０を通過する。これにより、加熱されて触媒作用で脱臭される。

次に、脱臭部ケース内空間（８）で清浄化された清浄空気が、脱臭部２０と上側熱交換部３１との接続空間（９）を通って、上側熱交換部３１の筒体３５の内部空間（上側筒体内流路（１０））へ導入される。上側筒体内流路（１０）は水平に配設されており、清浄空気は水平方向（図面上では左から右へ）に流れる。
さらに、清浄空気は、上下の熱交換部３１、３２間を接続する清浄空気接続ダクト（１１）を通過し、下側熱交換部３２の筒体３５の内部空間（下側筒体内流路（１２））へ導入される。下側筒体内流路（１２）は水平に配設されており、清浄空気は水平方向（図面上では右から左へ）に流れる。
そして、上下の熱交換部３１、３２を通過する間に熱交換がなされて冷却された清浄空気は、排気ダクト１３を通って排気口１４に接続されたブロア（Ｂ）に吸引されて排出される。

以上のように、送風流路が形成されていることで、熱交換部３１、３２の流路を十分に長く設定できる。従って、通気抵抗が低い形態の流路を使用して効率良く熱交換ができる。通気抵抗が低いため、ブロアに負担がかからず、ブロアの小型化、エネルギー消費の削減ができる。また、脱臭部２０の上下に送風流路が好適且つコンパクトに形成されたことで、装置の小型化も実現できた。
特に前述したように、脱臭部２０を上下の熱交換部３１、３２で包む形態となって、脱臭部２０を好適に保温できる。さらに放熱される熱（廃熱）を上下の熱交換部３１、３２で好適に吸収して熱交換がなされる。このため、汚染空気が加熱部２２に送られる前に、その汚染空気を予め好適に加温できる。従って、装置全体の熱効率を極めて高めることができる。

次に図２に基づいて吸気口に適宜設置される付属品について説明する。
６０は水分の凝集分離部であり、吸入する汚染空気中に浮遊する霧状の水滴や湿分を凝集して除去するために設けられている。処理する汚染空気が湿分を多く含む場合に吸気口に装着して使用すればよい。
この凝集分離部６０としては、複数の有孔板を所定の間隔で配置した構造を用いることができる。空気流路が曲げられ、湿分が板面に衝突する際に、湿分が凝集され水滴となって捕集される。
また、６２はプレクリーナー部であり、濃度の高い気化物質等、凝集する性質のあるフューム状物質を捕集して除去するために設けられている。処理する汚染空気が濃度の高い気化物質等を含む場合に吸気口に装着して使用すればよい。
このプレクリーナー部６２としては、洗浄可能な粗い目のフィルタを用いることができる。また、シャワー状に滴下した水の中に汚染空気を通過させる湿式の捕集装置を採用してもよい。これにより、高濃度の例えばタール等のフュームを効率よく捕集して除去できる。以上のように汚染空気を予め処理することで、触媒による脱臭処理の負担を軽減できる。これによれば、より高い清浄効率でより大量の汚染空気を、装置全体として好適に清浄化できる。

以下、本発明の熱交換部３１、３２にかかる最良の形態の一例を添付図面と共に詳細に説明する。この熱交換部は、上下の熱交換部３１、３２である各熱交換器によって構成されている。その熱交換器は、筒体３５と、その筒体３５を内包するケース３３によって構成されている。図３は本発明の筒体３５を示す正面図である。また、図４はその筒体３５のフィンの配置を平面的且つ断面的に見た状態の説明図であり、図５及び図６は図４のフィンと隣接する段のフィンの配置を説明する説明図である。また、図７は図６の左下角部を拡大して断面として説明する拡大図である。

３６は筒材であり、金属材で矩形の筒状に形成されている。その断面形状は、矩形の枠状となっている。そして、図３〜６に示すように、３７ａ、３８ａ、３８ｃは熱交換用のフィンであり、筒材３６の外部３６ａに金属材で形成されて設けられている。これらの熱交換用のフィン３７ａ、３８ａ、３８ｃは、筒材３６の各辺から四方に張り出すように延出された形状となっている。また、図４〜６に示すように、筒材３６の内部３６ｂにおいても、金属材で形成された熱交換用のフィン３７ｂ、３７ｂが設けられている。
ここで金属材とは、樹脂材等の他の素材と比較して熱伝導率が高い材料であって、構造材として一定の強度を有するものであれば、特に限定されることはない。例えば、アルミニウム材、ステンレススチール材、鉄鋼材、銅材等を適宜選択的に用いればよい。

また、図４〜６に示すように、熱交換用のフィン３７ａ、３７ｂは、第１の金属板状体３７によって形成されている。これに対して熱交換用のフィン３８ａ、３８ｂ、３８ｃは、第２の金属板状体３８によって形成されている。
この金属板状体３７、３８が、筒材３６の各側壁３６ｃに設けられたスリット３９に差し込まれて固定されることで所定の位置に設けられている。なお、筒材３６と金属板状体３７、３８は、スポット的な溶接などの固定手段によって、所定の強度を得て適切に固定することができる。
スリット３９は、プレス打ち抜き等によって透孔状に形成される。このスリット３９は、金属板状体３７、３８が好適且つ容易に嵌まる程度に、金属板状体３７、３８の厚さ及び幅に対して所定のクリアランスを設けて形成されている。

そして、図７に示すように、被膜７０によってスリット３９と金属板状体３７、３８との間が気密されている。この被膜７０は、適宜な塗材(耐熱塗料)やメッキによって形成できる。なお、気密をするためのみの場合には、金属板状体３７、３８が嵌ったスリット３９の部分のみで外面のみに被膜７０を形成すればよい。
これによれば、筒材３６の内部３６ｂと外部３６ａとの間のリークが防止され、脱臭性能及び熱交換効率を向上できる。なお、リークが発生しやすい原因としては次のことが考えられる。本形態例の脱臭装置では汚染空気及び清浄空気の流れる流路の断面が順次変化する。断面積が広くなる部分では、ベンチュリ効果によって負圧が発生し易い。また、流路の断面積が小さくなる部分や屈曲する部分では圧力が高まる。従って、スリット３９と金属板状体３７、３８との間が小さな隙間であっても、汚染空気が清浄空気側へ漏れることがある。これに対して、耐熱塗料等によって形成された被膜７０によれば、その耐熱塗料等が隙間に入り込むことで好適且つ容易に気密できる。なお、本形態例の脱臭装置の場合、筒材３６の内外の圧力差はそれほど大きくなるものではなく、高い気密性能が要求されるわけではない。
また、筒体３５の外部については、放熱フィン（熱交換用のフィン３７ａ、３８ａ、３８ｃ）を含めてその表面の一部又は全面に、カーボンナノチューブを含有する被膜を形成してもよい。例えば、カーボンナノチューブを塗料に混ぜて塗布すればよい。これによれば、気密と同時に熱交換効率が向上し、脱臭装置を小型化できる。

また、金属板状体３７、３８には、図４〜７に示すように、それぞれ所定の寸法以上に差し込まれるのを防止して好適に固定させるよう、ストッパ形状としての段部３７ｅ、３７ｅが形成されている。
また、第２の金属板状体３８は、断面矩形に形成された筒材３６の内部３６ｂを、一方の外面側から反対の外面側へ突き抜けて、架け渡される形状となっている。すなわち、対向する側壁３６ｃ、３６ｃを貫くように形成されている。これに対して第１の金属板状体３７は、第２の金属板状体３８に干渉することのない程度に筒材３６の内部３６ｂ内に突き出る形状となっている（図５及び図６参照）。

図３に示す筒体３５では、その筒体３５の長手軸方向に複数（多数）段にわたって熱交換のためのフィンが設けられている。さらに詳細には、第１の金属板状体３７が四枚一組でフィンの一つの段を構成する部分（図４参照）と、第１の金属板状体３７の二枚と第２の金属板状体３８の一枚とが一組でフィンの一つの段を構成する部分（図５及び図６参照）とが設けられている。図３の形態例では、図４に示すフィンの段が二段続いた後に、図５又は図６に示すフィンの段が一段入る構成になっている。
このように、第２の金属板状体３８を用いない段を多く設けたのは、通気抵抗を低減するためである。第２の金属板状体３８は、筒材３６の内部３６ｂを横断しており、空気流を乱して伝熱効率を高めるために配置されている。しかしながら、通気抵抗を増大させて処理風量を低下させるようにも作用する。このため、使用条件に対応させて通気抵抗を下げたい場合は、本形態例のように適宜、第２の金属板状体３８を用いない段を多く設置すればよい。
なお、図５及び図６に示すように、第１の金属板状体３７の二枚と第２の金属板状体３８の一枚とが一組でフィンの一つの段を構成する部分は、段ごとにその配置を角度９０°ずらしてある。これにより、筒材３６の内部３６ｂを偏りなく空気が通過でき、熱交換性能を向上できる。

また、金属板状体３７、３８は、図３に示すように、筒材３６の長手軸方向に傾斜した状態に固定されている。これは、筒材３６の各側面に固定される金属板状体３７、３８の全てにおいて、同様である。
このように傾斜しているのは、所定の容積内でより大きな表面積を得ると共に空気の流れを複雑にして熱交換性能を向上させるためである。また、その際の通気抵抗の上昇を抑制して効率良く送風するためでもある。
さらに、熱交換性能を向上させるよう、放熱フィン（熱交換用フィン３７ａ、３８ａ、３８ｃ）については、その外縁にスリット状の切り込み部３７ｆ、３８ｆが形成されている。なお、吸熱フィン（熱交換フィン３７ｂ、３８ｂ）についても同様であるが、各フィン３７ａ、３７ｂ、３８ａ、３８ｂ、３８ｃには、熱交換性能を向上させるため適宜にスリット状或いは、矩形状又は円形状等の透孔を設けてもよい。
また、通気抵抗を下げるために、例えば、図６に示すように内側の熱交換用フィン３８ｂに矩形の孔３８ｇを設けてもよい。

さらに、図５〜７に示すように、筒材３６の内側角部であって、第１の金属板状体３７（３７ｂ）と第２の金属板状体３８（３８ｂ）とで囲まれる部分が、矩形の空きスペース４３となっている。この空きスペース４３は、熱交換器の筒材３６の全長に渡って形成されている。また、筒材３６の４つの内側角部にそれぞれ形成されている。この空きスペース４３の存在によって、各内側角部に筒材３６の長手方向の気流が生じることになる。これによって、空気の攪拌がバランス良く好適になされ、熱交換性能を向上できる。

次に、図８及び図９に基づいて、本発明に係る脱臭装置付処置台の最良の形態例について説明する。
図８は、脱臭装置付処置台を中央で切断して側方から見た断面図であり、内部構造の模式図になっている。図９は、図８のＸ−Ｘ断面図である。
この脱臭装置付処置台は、人体の解剖等をする前に検体である被処置物７５を処理するための設備であり、被処置物７５が載置されて処理される台部７７を有し、その台部７７上の汚染空気を吸引して脱臭すべく、前述した脱臭装置（脱臭ユニット１５）を備える。

８０は送風機であり、台部７７の上方に下降空気流を発生させるべく設置されている。この送風機８０としては、例えば、軸流ファンが用いられ、図８に示すように台部７７の長手方向に沿って複数（本形態例では５台）が配置されることで、台部７７の上面全面へ向けて均等に新鮮な空気を送ることができる。
また、各送風機８０には、図８及び図９に示すように、空気の吹き出し口に空気の下方への流れをガイドすべく、鉛直面となるように配設された板材からなる案内部が設けられている。その案内部は、各送風機８０の吹き出し口を仕切るように形成された枠形の案内側板８１と、吹き出し口を２分割する中央案内板８２とから構成されている。これにより、送風機８０から吹き出される空気流が側方へ拡散することを抑制し、矢印で示すように被処置物７５へ向かって好適に下降できる。

図９に示すように、８５は吸入口であり、各送風機８０による下降空気流によって供給された空気を取り込んで脱臭装置（脱臭ユニット１５）へ送るべく、台部７７の両側部の各全長に亘って設けられている。この吸入口８５で下降空気流を吸入するため、その下降空気流がエアーカーテンとして作用し、台部７７上で発生する臭気（汚染空気）が飛散することを防止できる。なお、本形態例の吸入口８５は、台部７７の側部に逆Ｌ字状に形成された空気路であって、片持ちに内側へ張り出した部分の下面に開口して設けられている。

このように吸入口８５で吸入された汚染空気は、図９に示すように、その吸入口８５から中間の送風機８８によって吸引されて補助熱交換器９０へ供給される。その中間の送風機８８としては、遠心ファンを用いることができ、図８に示すように台部７７の長手方向に沿って複数（本形態例では図示しないものを含めて一方の側部に４台）が配置されることで、汚染空気を補助熱交換器へ向けて均等に送ることができる。
なお、８６は第１の通気空間であり、吸入口８５と中間の送風機８８の吸気口とを接続する通気路となっている。また、８９は第２の通気空間であり、中間の送風機８８の排気口と補助熱交換器９０吸気口とを接続する通気路となっている。

中間の送風機８８によって補助熱交換器９０へ送られた汚染空気は、その補助熱交換器９０で熱交換がなされて加温され、吸気ダクト（２ａ）を通って脱臭ユニット１５へ供給される。脱臭ユニット１５に供給された汚染空気は、上側熱交換部３１及び下側熱交換部３２を通って脱臭部２０へ供給され、清浄化される。その脱臭部２０から排出された清浄空気は、上側熱交換部３１及び下側熱交換部３２の筒体３５内を通って熱交換によって冷却されて排気ダクト（１３）へ送られる。
なお、この脱臭ユニット１５内での空気の流れと脱臭及び熱交換の作用については、前述の通りであり、詳細な説明を省略する。また、図８及び図９では、脱臭ユニット１５を模式的に見やすく説明するため、図１及び図２に示したものと比べて、熱交換部３１、３２内の筒体３５の本数や脱臭部２０内の加熱部と酸化触媒部の数を少なくして図示してあるが、その構成は本質的に相違するものではない。

そして、排気ダクト（１３）へ送られた清浄空気は、図８に示すように延長された排気ダクト（１３ａ）を通って補助熱交換器９０の筒体３５Ｚ内へ送られる。その清浄空気は、中間の送風機８８によって補助熱交換器９０の筒体３５Ｚの外側の空間へ送られた汚染空気との間で熱交換がなされてさらに冷却されて排気ファン（送風手段Ｂ）によって吸引されて、装置の外部へ吐出される。なお、筒体３５Ｚは、上側熱交換部３１及び下側熱交換部３２内の筒体３５とは長さが異なるだけで、同等の形態に設けられており、同等の作用を奏する。

このように補助熱交換器９０によって重複して熱交換がなされることで、加熱部による加熱エネルギーを高い効率で回収することができ、エネルギー消費を低減できる。また、排気される清浄空気の温度を低くすることができ、本装置の置かれる室内環境を好適に維持できる。
また、補助熱交換器９０が、台部７７の下側であって、脱臭ユニット１５の上側に配設されていることで、加温されて上昇気流となった周囲空気のエネルギーを好適に受けることができる。従って、そのエネルギーを失わずに汚染空気の予熱のために熱交換ができ、装置全体としてのエネルギー効率を向上できる。

なお、この脱臭装置付処置台は、移動可能にキャスターが取り付けられている。また、図示しないが、台部７７の高さを調整できるように、台部７７の昇降機構を設けてもよい。
以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。

本発明にかかる脱臭装置の一形態を示す側面図である。 図１の脱臭装置の平面図である。 熱交換部の筒体の一形態を示す正面図である。 筒体に設けられたフィンの一の段の配置を示す説明図である。 筒体に設けられたフィンの別の段の配置を示す説明図である。 筒体に設けられたフィンのさらに別の段の配置を示す説明図である。 図６の一部を拡大して説明する拡大図である。 本発明にかかる脱臭装置付処置台の一形態を示す断面図である。 図８のＸ−Ｘ断面図である。

符号の説明

Ｂ 送風手段
１ 吸気口
２ 吸気ダクト
３ 吸気分岐ダクト
４ 上側筒体外部空間
５ 汚染空気接続ダクト
６ 下側筒体外部空間
７ 連通部
８ 脱臭部ケース内空間
９ 接続空間
１０ 上側筒体内流路
１１ 清浄空気接続ダクト
１２ 下側筒体内流路
１３ 排気ダクト
１４ 排気口
１５ 脱臭ユニット
２０ 脱臭部
２１ 脱臭部ケース
２２ 加熱部
２４ 酸化触媒部
３１ 上側熱交換部
３１ａ 上面
３２ 下側熱交換部
３３ 熱交換部のケース
３５ 筒体
３５ａ 外側
３５ｂ 内側
３７ａ、３８ａ、３８ｃ 放熱フィン
３７ｂ、３８ｂ 吸熱フィン
４０ 断熱材
４２ 断熱空間
５０ 外側ケース
５１ 上板
７７ 台部
８０ 送風機
８５ 吸入口

Claims (9)

1. 送風手段と、該送風手段によって送られる汚染空気を加熱する加熱部と、該加熱部の下流に設けられ加熱された汚染空気を触媒の作用によって脱臭する酸化触媒部と、該酸化触媒部を通過して排出される清浄空気の熱を吸収して装置内へ吸入される汚染空気に熱を与える熱交換部とを備える脱臭装置であって、
   前記加熱部と前記酸化触媒部とがセットになって構成された脱臭部が収納され、箱体状に設けられた脱臭部ケースを備え、
   前記熱交換部が、前記脱臭部ケースとは別の箱体状に設けられ前記脱臭部ケースの上側に隣接される上側熱交換部と、前記脱臭部ケース及び前記上側熱交換部とは別の箱体状に設けられ前記脱臭部ケースの下側に隣接される下側熱交換部とから構成され、
   前記上側熱交換部及び前記下側熱交換部は、汚染空気が通過するように設けられた箱体状のケースと、該箱体状のケースに内包されて清浄空気が内部空間を通過して汚染空気が外部空間を通過するように設けられた筒体とから形成され、
   前記上側熱交換部では、前記脱臭部ケースを通過した直後の清浄空気と、吸気口から吸入された直後の汚染空気との間で熱交換がされるべく、前記脱臭部ケースを出た清浄空気を前記上側熱交換部の前記筒体の内部空間である上側筒体内流路へ導くように、前記脱臭部ケースと前記上側筒体内流路とが接続空間からなる流路によって接続されると共に、前記吸気口が前記上側熱交換部の箱体状のケースに接続され、
   前記下側熱交換部では、前記上側熱交換部を通過した清浄空気と、前記上側熱交換部を通過した汚染空気との間で熱交換がされるべく、前記上側筒体内流路を出た清浄空気を前記下側熱交換部の前記筒体の内部空間である下側筒体内流路へ導くように、前記上側筒体内流路と前記下側筒体内流路とが清浄空気接続ダクトからなる流路によって接続されると共に、前記上側熱交換部の箱体状のケースと前記下側熱交換部の箱体状のケースとが汚染空気接続ダクトからなる流路によって接続され、
   前記下側熱交換器部の箱体状のケース内を通過した汚染空気が前記脱臭部ケース内へ導かれるべく、前記下側熱交換器部の箱体状のケースと前記脱臭部ケースとが連通部からなる流路によって接続され、
   且つ、前記下側筒体内流路が排気口に接続されていることを特徴とする脱臭装置。
2. 前記脱臭部ケース内には、複数の前記脱臭部が、水平方向へ直列に設置されたことを特徴とする請求項１記載の脱臭装置。
3. 前記下側熱交換部、前記脱臭部ケース、前記上側熱交換部の順に箱体を下から積み重ねた形態に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の脱臭装置。
4. 前記脱臭部ケースは、断面が四角で少なくとも高さが幅と奥行きに比較して短く設けられ、断面が四角に形成された前記上側熱交換部及び前記下側熱交換部との間に挟まれて設けられていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の脱臭装置。
5. 前記脱臭部ケース及び前記熱交換部を内包する外側ケースの上板と、前記上側熱交換部の上面との間に、断熱空間を設けたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の脱臭装置。
6. 前記上側熱交換部及び前記下側熱交換部は、前記箱体状のケースと、該箱体状のケースに内包されて外側に放熱用のフィンを備えると共に内側に吸熱用のフィンを備える複数の筒体とから形成され、前記筒体の外側を汚染空気が通過して内側を清浄空気が通過するように空気流路に接続されていることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の脱臭装置。
7. 前記脱臭部ケース及び前記熱交換部によって一つの脱臭ユニットが形成され、該脱臭ユニットが複数並列に接続されて前記外側ケースに内蔵されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の脱臭装置。
8. 被処置物が載置されて処理される台部を有し、該台部上の汚染空気を吸引して脱臭すべく、請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の脱臭装置を備えることを特徴とする脱臭装置付処置台。
9. 前記台部の上方に、下降空気流を発生させる送風機が設置され、前記台部の両側部に、前記下降空気流によって供給された空気を取り込んで前記脱臭装置へ送るべく、吸入口が設けられたことを特徴とする請求項８記載の脱臭装置付処置台。

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