有害ガス浄化及び中和装置
【課題】実験室や研究室、または化学工程を遂行する工場や医薬品を取扱う病院などで発生する各種揮発性有機化合物や悪臭、またはヒュームのような有害ガスを効果的に浄化及び中和させるための有害ガス浄化及び中和装置を提供すること。
【解決手段】吸気口、排気口、及びコントロールパネルをもつ本体と、上記本体内に設けられ、吸気口から排気口に向かって順次に位置するプリフィルター、第１フィルター、第１及び第２中和ペレットベッド、そして第２フィルターと、上記第１及び第２中和ペレットベッドの間に位置するブロワー及び駆動手段から構成され、有害ガスを効果的に浄化及び中和させると共に、微細粉塵やほこりを効果的に包集可能であるので、研究員や実験修行者、化学工場作業者、または医療人の健康維持に一助となることができる一方、フィルター及び中和ペレットベッドがカートリッジ形態で構成されるので、メインテナンス性が高くて、他の設備や配管などを付加的に連結する必要性が全くないので、独立的なコンパクトな形態及び機能をもっているので、高い使用便宜性を有し、騒音が
小さくて静粛な運転が可能である。
【解決手段】吸気口、排気口、及びコントロールパネルをもつ本体と、上記本体内に設けられ、吸気口から排気口に向かって順次に位置するプリフィルター、第１フィルター、第１及び第２中和ペレットベッド、そして第２フィルターと、上記第１及び第２中和ペレットベッドの間に位置するブロワー及び駆動手段から構成され、有害ガスを効果的に浄化及び中和させると共に、微細粉塵やほこりを効果的に包集可能であるので、研究員や実験修行者、化学工場作業者、または医療人の健康維持に一助となることができる一方、フィルター及び中和ペレットベッドがカートリッジ形態で構成されるので、メインテナンス性が高くて、他の設備や配管などを付加的に連結する必要性が全くないので、独立的なコンパクトな形態及び機能をもっているので、高い使用便宜性を有し、騒音が
小さくて静粛な運転が可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大学や、企業、研究所などの実験室や研究室、半導体や、化学製品生産工場、病院などでの研究業務遂行や製品生産時に発生する揮発性有機化合物や、悪臭、ヒュームのような有害ガスを、効果的に浄化及び中和させるための有害ガス浄化及び中和装置に関する。より詳しくは、浄化フィルターと、中和ペレットベッド、ブロワーが内蔵され、独立的な形態の移動型またはスタンド型の室内用有害ガス浄化及び中和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、従来の有害ガス浄化及び中和装置は、主に火力発電所や廃棄物焼却場、または大量の燃焼ガス発生工場、ドライエッチング工程を使用する半導体製造工場などに固定式の大規模設備に提供されてきた。
【０００３】
通常、これらの装置は乾式と湿式に大別される。
有害ガス浄化用乾式装置は、高電圧を用いた集塵及び除塵設備と有害成分を熱分解するための焼却設備及びフィルター設備とを備えている。有害ガス浄化及び浄化用湿式設備は、上記の設備の他に、散水による有害成分包集設備と中和設備及び廃水処理設備とフィルター設備とを備えている。
【０００４】
しかしながら、これら装置は大部分燃焼炉や焼却炉から発生する燃焼ガスまたはドライエッチング工程設備から発生する有害ガスを、処理して外気に直接排出する屋外用の大規模燃焼ガス有害ガス浄化及び／または中和設備に対するものであって、独立的な形態を有する移動型またはスタンド型の小規模室内用有害ガス浄化及び中和装置に関するものではない。
【０００５】
一方、最近、家庭用に市販されている空気浄化器や空気清浄機は、独立的な形態を有する移動型またはスタンド型の小規模の室内用装置であるが、これらは家庭や事務室など、住居用空間内の室内空気を浄化するための本来の目的及び機能から有害ガス浄化及び中和処理とは本質的に関係がなく、これらは電気集塵及び除塵機能が主目的であり、付随的に陰イオンオゾン発生や芳香、脱臭や消臭、ＵＶランプや銀ナノフィルターを用いた微生物殺菌機能を付加したものであって、家庭や事務室の室内空気を快適にするためのものであるだけであり、その構造及び機能を考慮すると、有害または有毒ガスを浄化及び中和させることができる装置ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の第１の課題は、大学や企業または研究所などの実験室や研究室、半導体または化学製品生産工場や病院などでの研究業務遂行や製品生産時に発生する揮発性有機化合物や悪臭、またはヒュームのような有害ガスを、効果的に浄化及び中和させるための室内用有害ガス浄化及び中和装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の第２の課題は、微細粉塵やほこり包集が可能であると共に、有害ガスに対する高い中和効率性を有し、高いメインテナンス性を有する有害ガス浄化及び中和装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の題３の課題は、他の設備や配管などの付加的連結設置を全く必要とせず、
独立的なコンパクトな形態及び機能を持ち、高い使用便宜性を有する有害ガス浄化及び中和装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の第４の課題は、騒音が少なくて静粛な運転が可能な有害ガス浄化及び中和装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の第５の課題は、有害ガス発生原に容易に接近可能であると共に、有害ガス吸込口を３６０°回転及び距離調節可能に位置移動可能であって、室内の特定の局所雰囲気に対する浄化及び中和処理をすることができる移動型有害ガス浄化及び中和装置を提供することにある。
本発明の第６の課題は、スタンド型有害ガス浄化及び中和装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の本発明の第１ないし第４の課題を円滑に達成するための本発明の好ましい一態様によれば、吸気口と排気口及びコントロールパネルをもつ本体と、その本体内に設けられ、吸気口から排気口に向かって順次に位置するプリフィルター、第１フィルター、中和ペレットベッド、及び第２フィルターと、上記の中和ペレットベッドと第２フィルターとの間、または上記の第１フィルターと中和ペレットベッドとの間に位置するブロワー（blower）及び駆動手段から構成される有害ガス浄化及び中和装置が提供される。
【００１２】
上記の本発明の第１ないし第４の課題を円滑に達成するための本発明の好ましい他の一態様によれば、上記の態様において、上記の中和ペレットベッドが第１及び第２中和ペレットベッドから構成され、上記の第１及び第２中和ペレットベッドの間にブロワー及び駆動手段が位置する有害ガス浄化及び中和装置が提供される。
【００１３】
上記の本発明の第１ないし第４の課題を円滑に達成するための本発明の好ましい更に他の一態様によれば、上記の態様において、上記の第１フィルターがＨＥＰＡ（High Efficiency Particulated Arrestor）フィルター、またはＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Absolute）フィルターであり、上記の第２フィルターが活性炭と塩基性金属酸化物が添加された不織布フィルターまたは塩基性金属酸化物が添加された活性炭素繊維不織布フィルターであり、上記の中和ペレットベッドが吸着剤と塩基性金属酸化物及び両方性金属酸化物からなる第１型ペレットと、塩基性金属酸化物及び酸化剤と両方性金属酸化物からなる第２型ペレットと、塩基性金属酸化物及び両方性金属酸化物からなる第３型ペレットとが重量比で１：１〜５：３〜１０、好ましくは１：２〜４：５〜７に順次積層されるか、ランダムに混合されたベッドである有害ガス浄化及び中和装置が提供される。
【００１４】
上記の本発明の第１ないし第４の課題を円滑に達成するための本発明の好ましい更に他の一態様によれば、上記の態様において、塩基性金属酸化物がＮａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｒｂ2 Ｏ、Ｃｓ2 Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣｒＯ、Ｔｉ2 Ｏ3 、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ、及び、Ｍｎ2 Ｏ3 からなるグループから選択される少なくとも１種の化合物であり、両方性金属酸化物がＡｌ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、及びＰｂＯ2 からなるグループから選択される少なくとも１種の化合物であり、酸化剤はＫＭｎＯ4 、ＭｎＯ2 、またはＰｂＯ2 であり、吸着剤は活性炭である有害ガス浄化及び中和装置が提供される。
【００１５】
上記の本発明の第５の課題を円滑に達成するための本発明の好ましい一態様によれば、上記の態様において、吸気口が本体の上面に設けられた蛇腹管と連通された円錐形吸気口で形成され、排気口が本体の下段部に形成され、本体の上面または前面にコントロールパネルが形成され、本体の上面の片側に取っ手が形成され、本体の下部にキャスタをもつ有害ガス浄化及び中和装置が提供される。
【００１６】
上記の本発明の第５の課題を円滑に達成するための本発明の好ましい他の一態様によれば、上記の態様において、蛇腹管に連通された円錐形吸込口の上端部にグリップピンが形成された有害ガス浄化及び中和装置が提供される。
【００１７】
上記の本発明の第６の課題を円滑に達成するための本発明の好ましい一態様によれば、上記の態様において、吸気口及び排気口が各々本体前面の上段部及び本体前面の下段部に形成され、複数のガイドピンを有し、本体の前面にコントロールパネルが形成され、本体の底面に高さ調節具をもつ有害ガス浄化及び中和装置が提供される。
【００１８】
上記の本発明の第６の課題を円滑に達成するための本発明の好ましい他の一態様によれば、上記の態様において、吸気口及び排気口が各々本体前面の下段部及び本体前面の上段部に形成され、複数のガイドピンを有し、本体の前面にコントロールパネルが形成され、本体の底面に高さ調節具をもつ有害ガス浄化及び中和装置が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による有害ガス浄化及び中和装置は、実験室や研究室、または化学工程を遂行する工場や医薬品を取扱う病院などで発生する各種揮発性有機化合物や悪臭、またはヒュームのような有害ガスを効果的に浄化及び中和させると共に、微細粉塵やほこりを効果的に包集可能であるので、研究員や実験修行者、化学工場作業者、または医療人を有害勤務環境から保護して、これらの健康維持に一助となることができる。また、フィルター及び中和ペレットベッドがカートリッジ形態で構成されるので、メインテナンス性が高くて、他の設備や配管などを付加的に連結する必要性が全くないので、独立的なコンパクトな形態及び機能をもっているので、高い使用便宜性を有し、騒音が少なくて静粛な運転が可能であり、特に移動型の場合、有害ガス発生原に容易に移動させた後、蛇腹管と連通された吸込口を３６０度回転及び距離調節可能に位置移動させることによって、室内の特定の局所雰囲気に対する浄化及び中和処理を効果的で、かつ便利に遂行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の好適実施例による移動型有害ガス浄化及び中和装置の一部切欠斜視図
【図２】別実施例のスタンド型有害ガス浄化及び中和装置の一部切欠斜視図
【図３】別実施例のスタンド型有害ガス浄化及び中和装置の一部切欠斜視図
【符号の説明】
【００２１】
１,１ａ,１ｂ 本発明による有害ガス浄化及び中和装置
２ プリフィルター
３ 第１フィルター
４、５ 中和ペレットベッド
６ 第２フィルター
１０ 本体
１１ 前面
１２ 側面
１３ 上面
１３ａ 環状突出部
１３ｂ 取っ手
１４ 底面
１５ 吸気口
１５ａ ガイドピン
１６ 排気口
１６ａ ガイドピン
１７ キャスタ
１７ａ キャスタホルダー
１７ｂ 高さ調節具
１８ コントロールパネル
２０ ブロワー
２１ 駆動手段（モーター）
３０ 蛇腹管
３１、３２ コネクタ
３３ 円錐形吸気口
３４ グリップピン
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を基に本発明をより詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の好ましい一具体例による移動型有害ガス浄化及び中和装置１の一部切欠斜視図であり、図２及び３は、各々本発明の好ましい他の一具体例によるスタンド型有害ガス浄化及び中和装置１ａ、１ｂの一部切欠斜視図である。
本体１０の内部のフィルター及びベッド構成は全て実質的に同一であるので、同一な部分に対しては説明の便宜上、共通なものとして扱う。
【００２４】
本発明による有害ガス浄化及び中和装置１、１ａ、１ｂは、吸気口１５または３３と排気口１６、及びコントロールパネル１８をもつ本体１０と、上記本体１０内で吸気口１５または３３から排気口１６に向かって順次に位置するプリフィルター２、第１フィルター３、中和ペレットベッド４、５、及び第２フィルター６と、前述した中和ペレットベッド４と中和ペレットベッド５との間に位置するブロワー２０及び駆動手段２１とから構成される。
【００２５】
ここで、中和ペレットベッド４、５は、第１中和ペレットベッド４と第２中和ペレットベッド５の２個所で形成することが好ましいが、必ず２個所にする必要はなく、場合によっては、いずれか１つを省略することもでき、この場合、ブロワー２０と駆動手段２１は、上記中和ペレットベッド４と第２フィルター６との間、または上記第１フィルター３と中和ペレットベッド５との間に位置するようになる。
【００２６】
次に、本発明による有害ガス浄化及び中和装置１、１ａ、１ｂにおいて、本体１０内にカートリッジ形態で各々構成されるプリフィルター２、第１フィルター３、中和ペレットベッド４、５、及び第２フィルター６について具体的に説明する。
【００２７】
まず、プリフィルター２は当業界の公知のフィルターであって、再使用可能なポリビニルクロライド（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、またはポリプロピレン（ＰＰ）繊維の不織フィルター、または多孔性スポンジフィルターであるか、または再使用不能なガラス繊維フィルターであることができ、重量法で６０〜８５％のかなり大きい粉塵包集効率を有し、初期圧力損失が５．５〜８．５ｍｍＡｑ（Ｈ2 ０）位に少ないものが好ましい。プリフィルター２は、第１フィルター３に対する負荷の軽減のための前処理フィルターである。
【００２８】
次に、第１フィルター３は当業界の公知のＨＥＰＡ（High Efficiency Particulated Arrestor）フィルター、またはＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Absolute）フィルターである。
【００２９】
敷衍すると、前述したＨＥＰＡフィルターはマイクロガラス繊維で製作されるフィルターであって、０．３μｍ粒子制御用として使用され、標準ジオクチルフタレート（Dioctyl-phthalate）計数法による包集効率が９９．７％以上、好ましくは９９．９７％以上のものが使われ、初期圧力損失が２４〜２６ｍｍＡｑであり、終期圧力損失が４６〜５５ｍｍＡｑ位である。
【００３０】
一方、ＵＬＰＡフィルターはウルトラマイクロガラス繊維で製作されるフィルターであって、０．１〜０．１７μｍ粒子を９９．９９％以上、好ましくは９９．９９９５％以上包集できるものが使われ、初期圧力損失が２５〜２７ｍｍＡｑであり、終期圧力損失が５０〜５８ｍｍＡｑ位である。
【００３１】
本発明において、第１フィルター３は、用途、設置場所、及び目的などによって、ＨＥＰＡフィルターまたはＵＬＰＡフィルターのうち、いずれか１つを適切に選択して使用することができるが、通常の用途としては費用及びメインテナンス性を考慮してＨＥＰＡフィルターの選択が一般的でありえる。
【００３２】
本発明による有害ガス浄化及び中和装置１、１ａ、１ｂに使われる本発明に固有の中和ペレットベッド４、５は、吸着剤、塩基性金属酸化物、及び両方性金属酸化物からなる第１型ペレットと、塩基性金属酸化物、酸化剤、及び両方性金属酸化物からなる第２型ペレットと、塩基性金属酸化物及び両方性金属酸化物からなる第３型ペレットとが重量比で１：１〜５：３〜１０、好ましくは１：２〜４：５〜７に、隔壁（図示せず）により各々分離された状態で順次積層されるか、ランダム混合されたベッドであって、多数の微細孔が穿孔されたカートリッジ（図示せず）内に収容される。
【００３３】
前述した吸着剤としては活性炭が使われる。
【００３４】
酸と反応して塩を作る塩基性金属酸化物としては、典型元素金属の酸化物または遷移元素金属の低酸化水酸化物が使われ、具体的には、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｒｂ2 Ｏ、Ｃｓ2 Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣｒＯ、Ｔｉ2 Ｏ3 、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ、Ｍｎ2 Ｏ3 、またはこれらの任意の混合物が挙げられ、好ましくはアルカリ金属酸化物またはアルカリ土金属酸化物であり、最も好ましくはＮａ2 Ｏである。
【００３５】
酸及び塩基と全て反応して塩を作ることができる両方性金属酸化物としては、準金属元素の酸化物または遷移元素の酸化物が使用できるが、具体的にはＡｌ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、ＰｂＯ2 、またはこれらの任意の混合物が挙げられ、好ましくは触媒及び吸着剤で、ペレット支持体として機能することができるＡｌ2 Ｏ3 である。
【００３６】
酸化剤としては、酸化剤は、ＫＭｎＯ4 、ＭｎＯ2 、またはＰｂＯ2 を使用できるが、取り扱いの便宜性及び安全性において、ＫＭｎＯ4
またはＭｎＯ2 が好ましくて、特に好ましいものは強酸化剤であるＫＭｎＯ4 である。
【００３７】
本発明において、制限的なものではなく、選択的ではあるが、上記第１型ペレットは、吸着剤５０〜６５重量％、塩基性金属酸化物１５〜３０重量％、両方性金属酸化物５〜１５重量％、及びバインダー５〜１５重量％から構成され、上記第２型ペレットは、塩基性金属酸化物２５〜４０重量％、酸化剤２５〜４０重量％、両方性金属酸化物２５〜４０重量％、及びバインダー５〜１５重量％から構成され、上記第３型ペレットは、塩基性金属酸化物５０〜７０重量％、両方性金属酸化物２０〜４０重量％、及びバインダー５〜１５重量％から構成され、上記第１型、第２型、及び第３型ペレットの相対的使用量は重量割合で１：１〜５：３〜１０、特定には、１：２〜４：５〜７である。これら第１型、第２型、及び第３型ペレットは、相互間に隔壁により各々分離された状態で順次積層されるか、またはランダム混合された状態で多数の微細孔が穿孔されたカートリッジ内に収容されて流動化ペレットベッドを形成する。
【００３８】
一方、本発明において、中和ペレットベッド４と５が全て使われる場合、前述した成分及び組成範囲内で完全に同一なものを使用するか、前述した範囲内で相異するものを選択して使用することができる。
【００３９】
一方、ペレット化のためのバインダーとしては、熱を加えて焼結するか、ペレット化の後、燃焼除去される合成樹脂界でない当業界の公知のセラミック用バインダーであれば、特別な制限無しで使用可能であり、その具体的な例を挙げれば、シリカゾル（４．３〜７．３ｗｔ％）、ＣＭＣ（Sodium Carboxy Methyl Cellulose）、またはパルプ粉末（４．７〜７．７ｗｔ％）などを使用することができる。
【００４０】
上記ペレット化は、前述した組成成分を１５０〜１２００メッシュ位でボールミーリングした後、ペレット化機を使用して希望する所定の形状及びサイズに製造される。
【００４１】
本発明において、上記第１型、第２型、及び第３型ペレットの水分含有量は最大５％以内である。
【００４２】
また、上記第１型ペレットはポア体積が１．９１〜２．１７ｃｃ／ｇ、比表面積（ＢＥＴ）が９２０〜９７０ｍ2 ／ｇ、圧力損失が８．８〜９．３ｍｍＡｑ／（５ｃｍ高さ）であり、上記第２型ペレットはポア体積が１．０２〜１．１８ｃｃ／ｇ、比表面積（ＢＥＴ）が７６６〜７９２ｍ2 ／ｇ、圧力損失が７．６〜８．４ｍｍＡｑ／（５ｃｍ高さ）であり、上記第３型ペレットはポア体積が１．５７〜１．６９ｃｃ／ｇ、比表面積（ＢＥＴ）が７８８〜８２３ｍ2 ／ｇ、圧力損失が７．７〜８．２ｍｍＡｑ／（５ｃｍ高さ）のものが使用できる。
【００４３】
次に、第２フィルター６は活性炭と塩基性金属酸化物が添加された不織布フィルターまたは塩基性金属酸化物が添加された活性炭素繊維不織布フィルターであり、活性炭と塩基性金属酸化物とが添加された天然繊維またはプリフィルターで、前述したような人造繊維不織布フィルターの場合、不織布に活性炭７０〜８５重量％、前述した塩基性金属酸化物１０〜２５重量％、公知のバインダー３〜８重量％を均質に混合塗布して固定させたものであり、塩基性金属酸化物が添加された活性炭素繊維不織布フィルターの場合には、塩基性金属酸化物８０〜９５重量％とバインダー５〜２０重量％を均質に混合塗布して固定させたものが使用できる。
【００４４】
ここで、活性炭素繊維不織布について敷衍すれば、短繊維直径が５〜２０μｍの範囲で、体積密度は０．０３〜０．０７ｇ／ｍ3 の範囲であり、灰分含有量は０．１〜０．５％範囲であり、比表面積は９００〜１６００ｍ2 ／ｇ、好ましくは１１００〜１５５０ｍ2 ／ｇの範囲であり、細孔容積は０．３〜０．７ｍ3 ／ｇ、ベンゼンに対する吸着率は３５〜８０％、細孔半径は１４Å以下のものが挙げられ、吸着速度が粒状活性炭に比べて１００倍以上であり、吸着熱の発生がないし、純度がほぼ１００％のものが好ましい。このような活性炭素繊維不織布は、吸着と離脱着速度が速く、表面積が大きくて吸着容量が大きいので、処理量が多くて、使用寿命が長いので、管理維持費が少なくかかり、再生が容易であるという長所がある。商業的に入手可能な活性炭素繊維不織布の一般的な物理的特性は、密度１００〜３００ｇ／ｍ3 、厚み１〜６ｍｍ、密度０．０４〜０．１ｇ／ｃｍ3の範囲である。
【００４５】
上記活性炭素繊維不織布は、活性化工程を経た炭素繊維不織布であって、不活性炭素繊維を９００〜１３００℃の高温で窒素気体を流入させた不活性雰囲気で、約３０〜１５０分間炭化させた後、活性化気体である水蒸気、Ｏ2 、ＣＯ、またはＣＯ2 などの気体を流入させながら活性化温度と時間を変化させて、吸着剤としてよく発達した表面構造と表面性質をもつようにすることによって、一般的に親水性の気状及び液状有害物質に対する吸着性能を向上させたものである。
【００４６】
本発明の有害ガス浄化及び中和装置１、１ａ、１ｂに適用される前述したプリフィルター２、第１フィルター３、中和ペレットベッド４、５、及び第２フィルター６の取替周期は、使用場所及び汚染程度などに依存的であるが、１日に８時間使用基準に略１年位である。
【００４７】
一方、本発明の有害ガス浄化及び中和装置１、１ａ、１ｂに適用されるブロワー２０及びモータのような駆動手段２１は、圧力損失を緩和させるために上記中和ペレットベッド４と中和ペレットベッド５との間に位置させるようになり、仮に中和ペレットベッド４、５のうち、いずれか１つのみを設置する場合にはブロワー２０と駆動手段２１は上記中和ペレットベッド４と第２フィルター６との間、または上記第１フィルター３と中和ペレットベッド５との間に位置させるようになることは、前述した通りであり、これは本発明において重要である。
【００４８】
次に、本発明による有害ガス浄化及び中和装置１、１ａ、１ｂの具体的な構造に対する未説明部分を図面を参照しつつ説明する。
【００４９】
まず、図１に図示した本発明による移動型有害ガス浄化及び中和装置１の一例では、ボックス型本体１０の上面１３の中央部に開口（図示せず）をもつ環状突出部１３ａが形成され、ここにコネクタ３１を介して蛇腹管３０の一端が取り付けられ、その他端はコネクタ３２を介して円錐形吸込口３３が取り付けられる。
【００５０】
したがって、円錐形吸込口３３が蛇腹管３０により３６０°回転可能であることが勿論、長さ調節可能に希望する局所的部位に接近可能になる。
【００５１】
ここで、上記円錐形吸込口３３の上端部には、球体型またはＴ字型グリップピン３４が付着されて、使用者はグリップピン３４を片手で軽くつかんだ状態で任意の方向及び位置に円錐形吸込口３３を容易に誘導することができる。
【００５２】
一方、図示された例では、本体１０の上面にコントロールパネル１８が設けられていて、上記コントロールパネルにはオンオフスイッチが付着され、必要であれば、タイマー、有害ガス濃度センサ、ディスプレイ部、制御マイコンなどが設けられることもでき、これは本発明において任意的である。上記コントロールパネル１８の設置位置が前面１１になることもできることは勿論である。
【００５３】
図示した例において、本体１０の上面の片側には取っ手１３ｂが形成され、上記取っ手１３ｂの形態及びサイズは本発明において任意的である。
【００５４】
本体１０の下部には容易な移動のためのキャスタ１７が任意の位置に設けられ、図示された例では本体１０の両側面１２の下段部にキャスタホルダー１７ａが設けられているが、これは任意的であり、移動の容易性のために後方キャスタ１７は位置固定式にし、前方キャスタ（図示せず）は左右回転可能な構造を選択することによって、取っ手１３ｂによる装置移動時、左右回転が円滑になされることができる構造が好ましい。
【００５５】
図示した例では、排気口１６が本体１０の両側面１２の下段部に多数のキャスク孔で形成されているが、本発明はこれに限定されるのでなく、その位置及び形態は第２フィルター６の下方に形成される条件下に任意選択的である。
【００５６】
吸気口３３から排気口１６に向かって順次に図示されたプリフィルター２、第１フィルター３、中和ペレットベッド４、ブロワー２０、駆動手段２１、中和ペレットベッド５、及び第２フィルター６については、既に十分に説明したので、これに対する敷衍は省略し、但し、付け加えると、本体１０の上面１３の環状突出部１３ａ内には金属網等からなる安全フィルター（図示せず）が取り付けられて、体積が大きいか、鋭い異質物などが本体１０の内部にブロワー２０により吸入されないようにすることが好ましい。
【００５７】
次に、図２に図示した本発明によるスタンド型有害ガス浄化及び中和装置１ａについて説明すれば、本体１０の前面１１の上部に複数のガイドピン１５ａをもつ吸気口１５が形成され、本体１０の前面１１の下部に複数のガイドピン１６ａをもつ排気口１６が形成され、上方の吸気口１５から下方の排気口１６に向かって順次にプリフィルター２、第１フィルター３、中和ペレットベッド４、ブロワー２０、駆動手段２１、中和ペレットベッド５、及び第２フィルター６が本体１０内に取り付けられることは前述した通りである。
【００５８】
また、本体１０の前面１１にはコントロールパネル１８が形成され、本体１０の底面には高さ調節具１７ｂが取り付けられて、高さ及び水平が調節できるように形成される。
【００５９】
上記コントロールパネル１８に対しては既に前述したことと同一である。
【００６０】
一方、図３に図示した本発明によるスタンド型有害ガス浄化及び中和装置１ｂは、図２に図示した構造が逆に倒置されている点を除いては、本質的に同一な構造であって、このような構造は浄化及び中和した空気が排出される排気口１６が下方に位置すれば、底のほこり粒子を浮遊させて問題をもたらすことができるクリーンルームのような場所に適している。
【００６１】
図示した例では、本体１０の前面１１の下部に複数のガイドピン１５ａをもつ吸気口１５が形成され、本体１０の前面の上部に複数のガイドピン１６ａをもつ排気口１６が形成され、下方の吸気口１５から上方の排気口１６に向かって順次に、プリフィルター２、第１フィルター３、中和ペレットベッド４、ブロワー２０、駆動手段２１、中和ペレットベッド５、及び第２フィルター６が本体１０内に取り付けられることは前述した通りである。
【００６２】
また、本体１０の前面１１のコントロールパネル１８と底面の高さ調節具１７ｂも前述した通りである。
【００６３】
本発明による有害ガス浄化及び中和装置１、１ａ、１ｂに取り付けられる駆動手段２１は、本体１０のフレーム（図示せず）に強固に固定され、防振パッド（図示せず）を適用すると共に、騒音吸入用チップボード（図示せず）を内板として適用することによって、静粛な運転がなされることができるようにすることが好ましくて、本体１０をなす金属板材の背面には防振用金属補強材を複数個縦方向に適切な開所に取り付けることが好ましい。
【００６４】
一方、上記プリフィルター２、第１フィルター３、及び第２フィルター６は、フレームをもつカートリッジ形態で製作され、中和ペレットベッド４、５は、表面に多数の通孔が形成されたペレット収納用カートリッジ形態で構成することで、これらの取替作業が簡単で、かつ容易になされることができる。
【００６５】
以上、本発明をいくつかの実施例により説明したが、当業者であれば、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、多様な変化及び変形が可能であることは勿論である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大学や、企業、研究所などの実験室や研究室、半導体や、化学製品生産工場、病院などでの研究業務遂行や製品生産時に発生する揮発性有機化合物や、悪臭、ヒュームのような有害ガスを、効果的に浄化及び中和させるための有害ガス浄化及び中和装置に関する。より詳しくは、浄化フィルターと、中和ペレットベッド、ブロワーが内蔵され、独立的な形態の移動型またはスタンド型の室内用有害ガス浄化及び中和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、従来の有害ガス浄化及び中和装置は、主に火力発電所や廃棄物焼却場、または大量の燃焼ガス発生工場、ドライエッチング工程を使用する半導体製造工場などに固定式の大規模設備に提供されてきた。
【０００３】
通常、これらの装置は乾式と湿式に大別される。
有害ガス浄化用乾式装置は、高電圧を用いた集塵及び除塵設備と有害成分を熱分解するための焼却設備及びフィルター設備とを備えている。有害ガス浄化及び浄化用湿式設備は、上記の設備の他に、散水による有害成分包集設備と中和設備及び廃水処理設備とフィルター設備とを備えている。
【０００４】
しかしながら、これら装置は大部分燃焼炉や焼却炉から発生する燃焼ガスまたはドライエッチング工程設備から発生する有害ガスを、処理して外気に直接排出する屋外用の大規模燃焼ガス有害ガス浄化及び／または中和設備に対するものであって、独立的な形態を有する移動型またはスタンド型の小規模室内用有害ガス浄化及び中和装置に関するものではない。
【０００５】
一方、最近、家庭用に市販されている空気浄化器や空気清浄機は、独立的な形態を有する移動型またはスタンド型の小規模の室内用装置であるが、これらは家庭や事務室など、住居用空間内の室内空気を浄化するための本来の目的及び機能から有害ガス浄化及び中和処理とは本質的に関係がなく、これらは電気集塵及び除塵機能が主目的であり、付随的に陰イオンオゾン発生や芳香、脱臭や消臭、ＵＶランプや銀ナノフィルターを用いた微生物殺菌機能を付加したものであって、家庭や事務室の室内空気を快適にするためのものであるだけであり、その構造及び機能を考慮すると、有害または有毒ガスを浄化及び中和させることができる装置ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の第１の課題は、大学や企業または研究所などの実験室や研究室、半導体または化学製品生産工場や病院などでの研究業務遂行や製品生産時に発生する揮発性有機化合物や悪臭、またはヒュームのような有害ガスを、効果的に浄化及び中和させるための室内用有害ガス浄化及び中和装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の第２の課題は、微細粉塵やほこり包集が可能であると共に、有害ガスに対する高い中和効率性を有し、高いメインテナンス性を有する有害ガス浄化及び中和装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の題３の課題は、他の設備や配管などの付加的連結設置を全く必要とせず、
独立的なコンパクトな形態及び機能を持ち、高い使用便宜性を有する有害ガス浄化及び中和装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の第４の課題は、騒音が少なくて静粛な運転が可能な有害ガス浄化及び中和装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の第５の課題は、有害ガス発生原に容易に接近可能であると共に、有害ガス吸込口を３６０°回転及び距離調節可能に位置移動可能であって、室内の特定の局所雰囲気に対する浄化及び中和処理をすることができる移動型有害ガス浄化及び中和装置を提供することにある。
本発明の第６の課題は、スタンド型有害ガス浄化及び中和装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の本発明の第１ないし第４の課題を円滑に達成するための本発明の好ましい一態様によれば、吸気口と排気口及びコントロールパネルをもつ本体と、その本体内に設けられ、吸気口から排気口に向かって順次に位置するプリフィルター、第１フィルター、中和ペレットベッド、及び第２フィルターと、上記の中和ペレットベッドと第２フィルターとの間、または上記の第１フィルターと中和ペレットベッドとの間に位置するブロワー（blower）及び駆動手段から構成される有害ガス浄化及び中和装置が提供される。
【００１２】
上記の本発明の第１ないし第４の課題を円滑に達成するための本発明の好ましい他の一態様によれば、上記の態様において、上記の中和ペレットベッドが第１及び第２中和ペレットベッドから構成され、上記の第１及び第２中和ペレットベッドの間にブロワー及び駆動手段が位置する有害ガス浄化及び中和装置が提供される。
【００１３】
上記の本発明の第１ないし第４の課題を円滑に達成するための本発明の好ましい更に他の一態様によれば、上記の態様において、上記の第１フィルターがＨＥＰＡ（High Efficiency Particulated Arrestor）フィルター、またはＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Absolute）フィルターであり、上記の第２フィルターが活性炭と塩基性金属酸化物が添加された不織布フィルターまたは塩基性金属酸化物が添加された活性炭素繊維不織布フィルターであり、上記の中和ペレットベッドが吸着剤と塩基性金属酸化物及び両方性金属酸化物からなる第１型ペレットと、塩基性金属酸化物及び酸化剤と両方性金属酸化物からなる第２型ペレットと、塩基性金属酸化物及び両方性金属酸化物からなる第３型ペレットとが重量比で１：１〜５：３〜１０、好ましくは１：２〜４：５〜７に順次積層されるか、ランダムに混合されたベッドである有害ガス浄化及び中和装置が提供される。
【００１４】
上記の本発明の第１ないし第４の課題を円滑に達成するための本発明の好ましい更に他の一態様によれば、上記の態様において、塩基性金属酸化物がＮａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｒｂ2 Ｏ、Ｃｓ2 Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣｒＯ、Ｔｉ2 Ｏ3 、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ、及び、Ｍｎ2 Ｏ3 からなるグループから選択される少なくとも１種の化合物であり、両方性金属酸化物がＡｌ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、及びＰｂＯ2 からなるグループから選択される少なくとも１種の化合物であり、酸化剤はＫＭｎＯ4 、ＭｎＯ2 、またはＰｂＯ2 であり、吸着剤は活性炭である有害ガス浄化及び中和装置が提供される。
【００１５】
上記の本発明の第５の課題を円滑に達成するための本発明の好ましい一態様によれば、上記の態様において、吸気口が本体の上面に設けられた蛇腹管と連通された円錐形吸気口で形成され、排気口が本体の下段部に形成され、本体の上面または前面にコントロールパネルが形成され、本体の上面の片側に取っ手が形成され、本体の下部にキャスタをもつ有害ガス浄化及び中和装置が提供される。
【００１６】
上記の本発明の第５の課題を円滑に達成するための本発明の好ましい他の一態様によれば、上記の態様において、蛇腹管に連通された円錐形吸込口の上端部にグリップピンが形成された有害ガス浄化及び中和装置が提供される。
【００１７】
上記の本発明の第６の課題を円滑に達成するための本発明の好ましい一態様によれば、上記の態様において、吸気口及び排気口が各々本体前面の上段部及び本体前面の下段部に形成され、複数のガイドピンを有し、本体の前面にコントロールパネルが形成され、本体の底面に高さ調節具をもつ有害ガス浄化及び中和装置が提供される。
【００１８】
上記の本発明の第６の課題を円滑に達成するための本発明の好ましい他の一態様によれば、上記の態様において、吸気口及び排気口が各々本体前面の下段部及び本体前面の上段部に形成され、複数のガイドピンを有し、本体の前面にコントロールパネルが形成され、本体の底面に高さ調節具をもつ有害ガス浄化及び中和装置が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による有害ガス浄化及び中和装置は、実験室や研究室、または化学工程を遂行する工場や医薬品を取扱う病院などで発生する各種揮発性有機化合物や悪臭、またはヒュームのような有害ガスを効果的に浄化及び中和させると共に、微細粉塵やほこりを効果的に包集可能であるので、研究員や実験修行者、化学工場作業者、または医療人を有害勤務環境から保護して、これらの健康維持に一助となることができる。また、フィルター及び中和ペレットベッドがカートリッジ形態で構成されるので、メインテナンス性が高くて、他の設備や配管などを付加的に連結する必要性が全くないので、独立的なコンパクトな形態及び機能をもっているので、高い使用便宜性を有し、騒音が少なくて静粛な運転が可能であり、特に移動型の場合、有害ガス発生原に容易に移動させた後、蛇腹管と連通された吸込口を３６０度回転及び距離調節可能に位置移動させることによって、室内の特定の局所雰囲気に対する浄化及び中和処理を効果的で、かつ便利に遂行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の好適実施例による移動型有害ガス浄化及び中和装置の一部切欠斜視図
【図２】別実施例のスタンド型有害ガス浄化及び中和装置の一部切欠斜視図
【図３】別実施例のスタンド型有害ガス浄化及び中和装置の一部切欠斜視図
【符号の説明】
【００２１】
１,１ａ,１ｂ 本発明による有害ガス浄化及び中和装置
２ プリフィルター
３ 第１フィルター
４、５ 中和ペレットベッド
６ 第２フィルター
１０ 本体
１１ 前面
１２ 側面
１３ 上面
１３ａ 環状突出部
１３ｂ 取っ手
１４ 底面
１５ 吸気口
１５ａ ガイドピン
１６ 排気口
１６ａ ガイドピン
１７ キャスタ
１７ａ キャスタホルダー
１７ｂ 高さ調節具
１８ コントロールパネル
２０ ブロワー
２１ 駆動手段（モーター）
３０ 蛇腹管
３１、３２ コネクタ
３３ 円錐形吸気口
３４ グリップピン
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を基に本発明をより詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の好ましい一具体例による移動型有害ガス浄化及び中和装置１の一部切欠斜視図であり、図２及び３は、各々本発明の好ましい他の一具体例によるスタンド型有害ガス浄化及び中和装置１ａ、１ｂの一部切欠斜視図である。
本体１０の内部のフィルター及びベッド構成は全て実質的に同一であるので、同一な部分に対しては説明の便宜上、共通なものとして扱う。
【００２４】
本発明による有害ガス浄化及び中和装置１、１ａ、１ｂは、吸気口１５または３３と排気口１６、及びコントロールパネル１８をもつ本体１０と、上記本体１０内で吸気口１５または３３から排気口１６に向かって順次に位置するプリフィルター２、第１フィルター３、中和ペレットベッド４、５、及び第２フィルター６と、前述した中和ペレットベッド４と中和ペレットベッド５との間に位置するブロワー２０及び駆動手段２１とから構成される。
【００２５】
ここで、中和ペレットベッド４、５は、第１中和ペレットベッド４と第２中和ペレットベッド５の２個所で形成することが好ましいが、必ず２個所にする必要はなく、場合によっては、いずれか１つを省略することもでき、この場合、ブロワー２０と駆動手段２１は、上記中和ペレットベッド４と第２フィルター６との間、または上記第１フィルター３と中和ペレットベッド５との間に位置するようになる。
【００２６】
次に、本発明による有害ガス浄化及び中和装置１、１ａ、１ｂにおいて、本体１０内にカートリッジ形態で各々構成されるプリフィルター２、第１フィルター３、中和ペレットベッド４、５、及び第２フィルター６について具体的に説明する。
【００２７】
まず、プリフィルター２は当業界の公知のフィルターであって、再使用可能なポリビニルクロライド（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、またはポリプロピレン（ＰＰ）繊維の不織フィルター、または多孔性スポンジフィルターであるか、または再使用不能なガラス繊維フィルターであることができ、重量法で６０〜８５％のかなり大きい粉塵包集効率を有し、初期圧力損失が５．５〜８．５ｍｍＡｑ（Ｈ2 ０）位に少ないものが好ましい。プリフィルター２は、第１フィルター３に対する負荷の軽減のための前処理フィルターである。
【００２８】
次に、第１フィルター３は当業界の公知のＨＥＰＡ（High Efficiency Particulated Arrestor）フィルター、またはＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Absolute）フィルターである。
【００２９】
敷衍すると、前述したＨＥＰＡフィルターはマイクロガラス繊維で製作されるフィルターであって、０．３μｍ粒子制御用として使用され、標準ジオクチルフタレート（Dioctyl-phthalate）計数法による包集効率が９９．７％以上、好ましくは９９．９７％以上のものが使われ、初期圧力損失が２４〜２６ｍｍＡｑであり、終期圧力損失が４６〜５５ｍｍＡｑ位である。
【００３０】
一方、ＵＬＰＡフィルターはウルトラマイクロガラス繊維で製作されるフィルターであって、０．１〜０．１７μｍ粒子を９９．９９％以上、好ましくは９９．９９９５％以上包集できるものが使われ、初期圧力損失が２５〜２７ｍｍＡｑであり、終期圧力損失が５０〜５８ｍｍＡｑ位である。
【００３１】
本発明において、第１フィルター３は、用途、設置場所、及び目的などによって、ＨＥＰＡフィルターまたはＵＬＰＡフィルターのうち、いずれか１つを適切に選択して使用することができるが、通常の用途としては費用及びメインテナンス性を考慮してＨＥＰＡフィルターの選択が一般的でありえる。
【００３２】
本発明による有害ガス浄化及び中和装置１、１ａ、１ｂに使われる本発明に固有の中和ペレットベッド４、５は、吸着剤、塩基性金属酸化物、及び両方性金属酸化物からなる第１型ペレットと、塩基性金属酸化物、酸化剤、及び両方性金属酸化物からなる第２型ペレットと、塩基性金属酸化物及び両方性金属酸化物からなる第３型ペレットとが重量比で１：１〜５：３〜１０、好ましくは１：２〜４：５〜７に、隔壁（図示せず）により各々分離された状態で順次積層されるか、ランダム混合されたベッドであって、多数の微細孔が穿孔されたカートリッジ（図示せず）内に収容される。
【００３３】
前述した吸着剤としては活性炭が使われる。
【００３４】
酸と反応して塩を作る塩基性金属酸化物としては、典型元素金属の酸化物または遷移元素金属の低酸化水酸化物が使われ、具体的には、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｒｂ2 Ｏ、Ｃｓ2 Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣｒＯ、Ｔｉ2 Ｏ3 、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ、Ｍｎ2 Ｏ3 、またはこれらの任意の混合物が挙げられ、好ましくはアルカリ金属酸化物またはアルカリ土金属酸化物であり、最も好ましくはＮａ2 Ｏである。
【００３５】
酸及び塩基と全て反応して塩を作ることができる両方性金属酸化物としては、準金属元素の酸化物または遷移元素の酸化物が使用できるが、具体的にはＡｌ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、ＰｂＯ2 、またはこれらの任意の混合物が挙げられ、好ましくは触媒及び吸着剤で、ペレット支持体として機能することができるＡｌ2 Ｏ3 である。
【００３６】
酸化剤としては、酸化剤は、ＫＭｎＯ4 、ＭｎＯ2 、またはＰｂＯ2 を使用できるが、取り扱いの便宜性及び安全性において、ＫＭｎＯ4
またはＭｎＯ2 が好ましくて、特に好ましいものは強酸化剤であるＫＭｎＯ4 である。
【００３７】
本発明において、制限的なものではなく、選択的ではあるが、上記第１型ペレットは、吸着剤５０〜６５重量％、塩基性金属酸化物１５〜３０重量％、両方性金属酸化物５〜１５重量％、及びバインダー５〜１５重量％から構成され、上記第２型ペレットは、塩基性金属酸化物２５〜４０重量％、酸化剤２５〜４０重量％、両方性金属酸化物２５〜４０重量％、及びバインダー５〜１５重量％から構成され、上記第３型ペレットは、塩基性金属酸化物５０〜７０重量％、両方性金属酸化物２０〜４０重量％、及びバインダー５〜１５重量％から構成され、上記第１型、第２型、及び第３型ペレットの相対的使用量は重量割合で１：１〜５：３〜１０、特定には、１：２〜４：５〜７である。これら第１型、第２型、及び第３型ペレットは、相互間に隔壁により各々分離された状態で順次積層されるか、またはランダム混合された状態で多数の微細孔が穿孔されたカートリッジ内に収容されて流動化ペレットベッドを形成する。
【００３８】
一方、本発明において、中和ペレットベッド４と５が全て使われる場合、前述した成分及び組成範囲内で完全に同一なものを使用するか、前述した範囲内で相異するものを選択して使用することができる。
【００３９】
一方、ペレット化のためのバインダーとしては、熱を加えて焼結するか、ペレット化の後、燃焼除去される合成樹脂界でない当業界の公知のセラミック用バインダーであれば、特別な制限無しで使用可能であり、その具体的な例を挙げれば、シリカゾル（４．３〜７．３ｗｔ％）、ＣＭＣ（Sodium Carboxy Methyl Cellulose）、またはパルプ粉末（４．７〜７．７ｗｔ％）などを使用することができる。
【００４０】
上記ペレット化は、前述した組成成分を１５０〜１２００メッシュ位でボールミーリングした後、ペレット化機を使用して希望する所定の形状及びサイズに製造される。
【００４１】
本発明において、上記第１型、第２型、及び第３型ペレットの水分含有量は最大５％以内である。
【００４２】
また、上記第１型ペレットはポア体積が１．９１〜２．１７ｃｃ／ｇ、比表面積（ＢＥＴ）が９２０〜９７０ｍ2 ／ｇ、圧力損失が８．８〜９．３ｍｍＡｑ／（５ｃｍ高さ）であり、上記第２型ペレットはポア体積が１．０２〜１．１８ｃｃ／ｇ、比表面積（ＢＥＴ）が７６６〜７９２ｍ2 ／ｇ、圧力損失が７．６〜８．４ｍｍＡｑ／（５ｃｍ高さ）であり、上記第３型ペレットはポア体積が１．５７〜１．６９ｃｃ／ｇ、比表面積（ＢＥＴ）が７８８〜８２３ｍ2 ／ｇ、圧力損失が７．７〜８．２ｍｍＡｑ／（５ｃｍ高さ）のものが使用できる。
【００４３】
次に、第２フィルター６は活性炭と塩基性金属酸化物が添加された不織布フィルターまたは塩基性金属酸化物が添加された活性炭素繊維不織布フィルターであり、活性炭と塩基性金属酸化物とが添加された天然繊維またはプリフィルターで、前述したような人造繊維不織布フィルターの場合、不織布に活性炭７０〜８５重量％、前述した塩基性金属酸化物１０〜２５重量％、公知のバインダー３〜８重量％を均質に混合塗布して固定させたものであり、塩基性金属酸化物が添加された活性炭素繊維不織布フィルターの場合には、塩基性金属酸化物８０〜９５重量％とバインダー５〜２０重量％を均質に混合塗布して固定させたものが使用できる。
【００４４】
ここで、活性炭素繊維不織布について敷衍すれば、短繊維直径が５〜２０μｍの範囲で、体積密度は０．０３〜０．０７ｇ／ｍ3 の範囲であり、灰分含有量は０．１〜０．５％範囲であり、比表面積は９００〜１６００ｍ2 ／ｇ、好ましくは１１００〜１５５０ｍ2 ／ｇの範囲であり、細孔容積は０．３〜０．７ｍ3 ／ｇ、ベンゼンに対する吸着率は３５〜８０％、細孔半径は１４Å以下のものが挙げられ、吸着速度が粒状活性炭に比べて１００倍以上であり、吸着熱の発生がないし、純度がほぼ１００％のものが好ましい。このような活性炭素繊維不織布は、吸着と離脱着速度が速く、表面積が大きくて吸着容量が大きいので、処理量が多くて、使用寿命が長いので、管理維持費が少なくかかり、再生が容易であるという長所がある。商業的に入手可能な活性炭素繊維不織布の一般的な物理的特性は、密度１００〜３００ｇ／ｍ3 、厚み１〜６ｍｍ、密度０．０４〜０．１ｇ／ｃｍ3の範囲である。
【００４５】
上記活性炭素繊維不織布は、活性化工程を経た炭素繊維不織布であって、不活性炭素繊維を９００〜１３００℃の高温で窒素気体を流入させた不活性雰囲気で、約３０〜１５０分間炭化させた後、活性化気体である水蒸気、Ｏ2 、ＣＯ、またはＣＯ2 などの気体を流入させながら活性化温度と時間を変化させて、吸着剤としてよく発達した表面構造と表面性質をもつようにすることによって、一般的に親水性の気状及び液状有害物質に対する吸着性能を向上させたものである。
【００４６】
本発明の有害ガス浄化及び中和装置１、１ａ、１ｂに適用される前述したプリフィルター２、第１フィルター３、中和ペレットベッド４、５、及び第２フィルター６の取替周期は、使用場所及び汚染程度などに依存的であるが、１日に８時間使用基準に略１年位である。
【００４７】
一方、本発明の有害ガス浄化及び中和装置１、１ａ、１ｂに適用されるブロワー２０及びモータのような駆動手段２１は、圧力損失を緩和させるために上記中和ペレットベッド４と中和ペレットベッド５との間に位置させるようになり、仮に中和ペレットベッド４、５のうち、いずれか１つのみを設置する場合にはブロワー２０と駆動手段２１は上記中和ペレットベッド４と第２フィルター６との間、または上記第１フィルター３と中和ペレットベッド５との間に位置させるようになることは、前述した通りであり、これは本発明において重要である。
【００４８】
次に、本発明による有害ガス浄化及び中和装置１、１ａ、１ｂの具体的な構造に対する未説明部分を図面を参照しつつ説明する。
【００４９】
まず、図１に図示した本発明による移動型有害ガス浄化及び中和装置１の一例では、ボックス型本体１０の上面１３の中央部に開口（図示せず）をもつ環状突出部１３ａが形成され、ここにコネクタ３１を介して蛇腹管３０の一端が取り付けられ、その他端はコネクタ３２を介して円錐形吸込口３３が取り付けられる。
【００５０】
したがって、円錐形吸込口３３が蛇腹管３０により３６０°回転可能であることが勿論、長さ調節可能に希望する局所的部位に接近可能になる。
【００５１】
ここで、上記円錐形吸込口３３の上端部には、球体型またはＴ字型グリップピン３４が付着されて、使用者はグリップピン３４を片手で軽くつかんだ状態で任意の方向及び位置に円錐形吸込口３３を容易に誘導することができる。
【００５２】
一方、図示された例では、本体１０の上面にコントロールパネル１８が設けられていて、上記コントロールパネルにはオンオフスイッチが付着され、必要であれば、タイマー、有害ガス濃度センサ、ディスプレイ部、制御マイコンなどが設けられることもでき、これは本発明において任意的である。上記コントロールパネル１８の設置位置が前面１１になることもできることは勿論である。
【００５３】
図示した例において、本体１０の上面の片側には取っ手１３ｂが形成され、上記取っ手１３ｂの形態及びサイズは本発明において任意的である。
【００５４】
本体１０の下部には容易な移動のためのキャスタ１７が任意の位置に設けられ、図示された例では本体１０の両側面１２の下段部にキャスタホルダー１７ａが設けられているが、これは任意的であり、移動の容易性のために後方キャスタ１７は位置固定式にし、前方キャスタ（図示せず）は左右回転可能な構造を選択することによって、取っ手１３ｂによる装置移動時、左右回転が円滑になされることができる構造が好ましい。
【００５５】
図示した例では、排気口１６が本体１０の両側面１２の下段部に多数のキャスク孔で形成されているが、本発明はこれに限定されるのでなく、その位置及び形態は第２フィルター６の下方に形成される条件下に任意選択的である。
【００５６】
吸気口３３から排気口１６に向かって順次に図示されたプリフィルター２、第１フィルター３、中和ペレットベッド４、ブロワー２０、駆動手段２１、中和ペレットベッド５、及び第２フィルター６については、既に十分に説明したので、これに対する敷衍は省略し、但し、付け加えると、本体１０の上面１３の環状突出部１３ａ内には金属網等からなる安全フィルター（図示せず）が取り付けられて、体積が大きいか、鋭い異質物などが本体１０の内部にブロワー２０により吸入されないようにすることが好ましい。
【００５７】
次に、図２に図示した本発明によるスタンド型有害ガス浄化及び中和装置１ａについて説明すれば、本体１０の前面１１の上部に複数のガイドピン１５ａをもつ吸気口１５が形成され、本体１０の前面１１の下部に複数のガイドピン１６ａをもつ排気口１６が形成され、上方の吸気口１５から下方の排気口１６に向かって順次にプリフィルター２、第１フィルター３、中和ペレットベッド４、ブロワー２０、駆動手段２１、中和ペレットベッド５、及び第２フィルター６が本体１０内に取り付けられることは前述した通りである。
【００５８】
また、本体１０の前面１１にはコントロールパネル１８が形成され、本体１０の底面には高さ調節具１７ｂが取り付けられて、高さ及び水平が調節できるように形成される。
【００５９】
上記コントロールパネル１８に対しては既に前述したことと同一である。
【００６０】
一方、図３に図示した本発明によるスタンド型有害ガス浄化及び中和装置１ｂは、図２に図示した構造が逆に倒置されている点を除いては、本質的に同一な構造であって、このような構造は浄化及び中和した空気が排出される排気口１６が下方に位置すれば、底のほこり粒子を浮遊させて問題をもたらすことができるクリーンルームのような場所に適している。
【００６１】
図示した例では、本体１０の前面１１の下部に複数のガイドピン１５ａをもつ吸気口１５が形成され、本体１０の前面の上部に複数のガイドピン１６ａをもつ排気口１６が形成され、下方の吸気口１５から上方の排気口１６に向かって順次に、プリフィルター２、第１フィルター３、中和ペレットベッド４、ブロワー２０、駆動手段２１、中和ペレットベッド５、及び第２フィルター６が本体１０内に取り付けられることは前述した通りである。
【００６２】
また、本体１０の前面１１のコントロールパネル１８と底面の高さ調節具１７ｂも前述した通りである。
【００６３】
本発明による有害ガス浄化及び中和装置１、１ａ、１ｂに取り付けられる駆動手段２１は、本体１０のフレーム（図示せず）に強固に固定され、防振パッド（図示せず）を適用すると共に、騒音吸入用チップボード（図示せず）を内板として適用することによって、静粛な運転がなされることができるようにすることが好ましくて、本体１０をなす金属板材の背面には防振用金属補強材を複数個縦方向に適切な開所に取り付けることが好ましい。
【００６４】
一方、上記プリフィルター２、第１フィルター３、及び第２フィルター６は、フレームをもつカートリッジ形態で製作され、中和ペレットベッド４、５は、表面に多数の通孔が形成されたペレット収納用カートリッジ形態で構成することで、これらの取替作業が簡単で、かつ容易になされることができる。
【００６５】
以上、本発明をいくつかの実施例により説明したが、当業者であれば、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、多様な変化及び変形が可能であることは勿論である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口と排気口及びコントロールパネルを有する本体と、
その本体内に設けられ、吸気口から排気口に向かって順次に位置するプリフィルター、第１フィルター、中和ペレットベッド、第２フィルターと、
中和ペレットベッドと第２フィルターとの間、または第１フィルターと中和ペレットベッドとの間に位置するブロワー及び駆動手段から構成され、
第１フィルターが、ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulated Arrestor）フィルター、またはＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Absolute）フィルターであり、
第２フィルターが、活性炭及び塩基性金属酸化物が添加された不織布フィルターまたは塩基性金属酸化物が添加された活性炭素繊維不織布フィルターであり、
中和ペレットベッドが、吸着剤と塩基性金属酸化物及び両方性金属酸化物からなる第１型ペレットと、塩基性金属酸化物及び酸化剤と両方性金属酸化物からなる第２型ペレットと、塩基性金属酸化物及び両方性金属酸化物からなる第３型ペレットが重量費１：１〜５：３〜１０に順次積層されるか、ランダムに混合されたベッドからなる
ことを特徴とする有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項２】
中和ペレットベッドが、第１及び第２中和ペレットベッドから構成され、第１及び第２中和ペレットベッドの間にブロワー及び駆動手段が位置する
請求項１に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項３】
塩基性金属酸化物が、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｒｂ2 Ｏ、Ｃｓ2 Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣｒＯ、Ｔｉ2 Ｏ3 、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ、及びＭｎ2 Ｏ3 からなるグループから選択される少なくとも１種の化合物であり、
両方性金属酸化物が、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、及びＰｂＯ2 からなるグループから選択される少なくとも１種の化合物であり、
酸化剤が、ＫＭｎＯ4 、ＭｎＯ2 、及びＰｂＯ2 からなるグループから選択される少なくとも１種の化合物であり、
吸着剤が、活性炭である
請求項１に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項４】
塩基性金属酸化物がＮａ2 Ｏで、両方性金属酸化物がＡｌ2 Ｏ3 で、酸化剤がＫＭｎＯ4 である
請求項３に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項５】
第１型ペレットが、吸着剤５０〜６５重量％、塩基性金属酸化物１５〜３０重量％、両方性金属酸化物５〜１５重量％、バインダー５〜１５重量％から構成され、
第２型ペレットが、塩基性金属酸化物２５〜４０重量％、酸化剤２５〜４０重量％、両方性金属酸化物２５〜４０重量％、バインダー５〜１５重量％から構成され、
第３型ペレットが、塩基性金属酸化物５０〜７０重量％、両方性金属酸化物２０〜４０重量％、バインダー５〜１５重量％から構成され、
第１、２、３型ペレットが、多数の微細孔が穿孔されたカートリッジ内に収容されて流動化ペレットベッドを形成する
請求項１に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項６】
バインダーが、シリカゾル（４．３〜７．３ｗｔ％）、ＣＭＣ（Sodium Carboxy Methyl Cellulose）、またはパルプ粉末（４．７〜７．７ｗｔ％）である
請求項５に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項７】
第１型ペレットは、ポア体積が１．９１〜２．１７ｃｃ／ｇ、比表面積（ＢＥＴ）が９２０〜９７０ｍ2 ／ｇ、圧力損失が８．８〜９．３ｍｍＡｑ／（５ｃｍ高さ）であり、
第２型ペレットは、ポア体積が１．０２〜１．１８ｃｃ／ｇ、比表面積（ＢＥＴ）が７６６〜７９２ｍ2 ／ｇ、圧力損失が７．６〜８．４ｍｍＡｑ／（５ｃｍ高さ）であり、
第３型ペレットは、ポア体積が１．５７〜１．６９ｃｃ／ｇ、比表面積（ＢＥＴ）が７８８〜８２３ｍ2 ／ｇ、圧力損失が７．７〜８．２ｍｍＡｑ／（５ｃｍ高さ）である
請求項５に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項８】
第２フィルターが、不織布に活性炭７０〜８５重量％、塩基性金属酸化物１０〜２５重量％、バインダー３〜８重量％の均質混合物を塗布して固定させたものであるか、または活性炭素繊維不織布フィルターに塩基性金属酸化物８０〜９５重量％とバインダー５〜２０重量％の均質混合物を塗布して固定させたものである
請求項１に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項９】
吸気口が、本体の上面に設けられた蛇腹管と連通された円錐形吸気口で形成され、排気口が、本体の下段部に形成され、本体の上面または前面にコントロールパネルが形成され、本体の上面の片側に取っ手が形成され、本体の下部にキャスタを備える
請求項１に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項１０】
本体と蛇腹管との間に、金属網からなる安全フィルターを備える
請求項９に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項１１】
蛇腹管に連通された円錐形吸込口の上端部に、グリップピンが形成された
請求項９に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項１２】
本体前面の上部に複数のガイドピンをもつ吸気口が形成され、本体前面の下部に複数のガイドピンをもつ排気口が形成され、本体の前面にコントロールパネルが形成され、本体の底面に高さ調節具を備える
請求項１に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項１３】
本体前面の下部に複数のガイドピンをもつ吸気口が形成され、本体前面の上部に複数のガイドピンをもつ排気口が形成され、本体の前面にコントロールパネルが形成され、本体の底面に高さ調節具を備える
請求項１に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項１】
吸気口と排気口及びコントロールパネルを有する本体と、
その本体内に設けられ、吸気口から排気口に向かって順次に位置するプリフィルター、第１フィルター、中和ペレットベッド、第２フィルターと、
中和ペレットベッドと第２フィルターとの間、または第１フィルターと中和ペレットベッドとの間に位置するブロワー及び駆動手段から構成され、
第１フィルターが、ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulated Arrestor）フィルター、またはＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Absolute）フィルターであり、
第２フィルターが、活性炭及び塩基性金属酸化物が添加された不織布フィルターまたは塩基性金属酸化物が添加された活性炭素繊維不織布フィルターであり、
中和ペレットベッドが、吸着剤と塩基性金属酸化物及び両方性金属酸化物からなる第１型ペレットと、塩基性金属酸化物及び酸化剤と両方性金属酸化物からなる第２型ペレットと、塩基性金属酸化物及び両方性金属酸化物からなる第３型ペレットが重量費１：１〜５：３〜１０に順次積層されるか、ランダムに混合されたベッドからなる
ことを特徴とする有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項２】
中和ペレットベッドが、第１及び第２中和ペレットベッドから構成され、第１及び第２中和ペレットベッドの間にブロワー及び駆動手段が位置する
請求項１に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項３】
塩基性金属酸化物が、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｒｂ2 Ｏ、Ｃｓ2 Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣｒＯ、Ｔｉ2 Ｏ3 、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＭｎＯ、及びＭｎ2 Ｏ3 からなるグループから選択される少なくとも１種の化合物であり、
両方性金属酸化物が、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、及びＰｂＯ2 からなるグループから選択される少なくとも１種の化合物であり、
酸化剤が、ＫＭｎＯ4 、ＭｎＯ2 、及びＰｂＯ2 からなるグループから選択される少なくとも１種の化合物であり、
吸着剤が、活性炭である
請求項１に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項４】
塩基性金属酸化物がＮａ2 Ｏで、両方性金属酸化物がＡｌ2 Ｏ3 で、酸化剤がＫＭｎＯ4 である
請求項３に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項５】
第１型ペレットが、吸着剤５０〜６５重量％、塩基性金属酸化物１５〜３０重量％、両方性金属酸化物５〜１５重量％、バインダー５〜１５重量％から構成され、
第２型ペレットが、塩基性金属酸化物２５〜４０重量％、酸化剤２５〜４０重量％、両方性金属酸化物２５〜４０重量％、バインダー５〜１５重量％から構成され、
第３型ペレットが、塩基性金属酸化物５０〜７０重量％、両方性金属酸化物２０〜４０重量％、バインダー５〜１５重量％から構成され、
第１、２、３型ペレットが、多数の微細孔が穿孔されたカートリッジ内に収容されて流動化ペレットベッドを形成する
請求項１に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項６】
バインダーが、シリカゾル（４．３〜７．３ｗｔ％）、ＣＭＣ（Sodium Carboxy Methyl Cellulose）、またはパルプ粉末（４．７〜７．７ｗｔ％）である
請求項５に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項７】
第１型ペレットは、ポア体積が１．９１〜２．１７ｃｃ／ｇ、比表面積（ＢＥＴ）が９２０〜９７０ｍ2 ／ｇ、圧力損失が８．８〜９．３ｍｍＡｑ／（５ｃｍ高さ）であり、
第２型ペレットは、ポア体積が１．０２〜１．１８ｃｃ／ｇ、比表面積（ＢＥＴ）が７６６〜７９２ｍ2 ／ｇ、圧力損失が７．６〜８．４ｍｍＡｑ／（５ｃｍ高さ）であり、
第３型ペレットは、ポア体積が１．５７〜１．６９ｃｃ／ｇ、比表面積（ＢＥＴ）が７８８〜８２３ｍ2 ／ｇ、圧力損失が７．７〜８．２ｍｍＡｑ／（５ｃｍ高さ）である
請求項５に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項８】
第２フィルターが、不織布に活性炭７０〜８５重量％、塩基性金属酸化物１０〜２５重量％、バインダー３〜８重量％の均質混合物を塗布して固定させたものであるか、または活性炭素繊維不織布フィルターに塩基性金属酸化物８０〜９５重量％とバインダー５〜２０重量％の均質混合物を塗布して固定させたものである
請求項１に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項９】
吸気口が、本体の上面に設けられた蛇腹管と連通された円錐形吸気口で形成され、排気口が、本体の下段部に形成され、本体の上面または前面にコントロールパネルが形成され、本体の上面の片側に取っ手が形成され、本体の下部にキャスタを備える
請求項１に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項１０】
本体と蛇腹管との間に、金属網からなる安全フィルターを備える
請求項９に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項１１】
蛇腹管に連通された円錐形吸込口の上端部に、グリップピンが形成された
請求項９に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項１２】
本体前面の上部に複数のガイドピンをもつ吸気口が形成され、本体前面の下部に複数のガイドピンをもつ排気口が形成され、本体の前面にコントロールパネルが形成され、本体の底面に高さ調節具を備える
請求項１に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【請求項１３】
本体前面の下部に複数のガイドピンをもつ吸気口が形成され、本体前面の上部に複数のガイドピンをもつ排気口が形成され、本体の前面にコントロールパネルが形成され、本体の底面に高さ調節具を備える
請求項１に記載の有害ガス浄化及び中和装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２０１１−５２５８１８（Ｐ２０１１−５２５８１８Ａ）
【公表日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５００７１４（Ｐ２０１１−５００７１４）
【出願日】平成２１年７月１７日（２００９．７．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００９／００３９６７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０９５７９０
【国際公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（５０９３０８３８８）株式会社ジーティーサイエン (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１７日（２００９．７．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００９／００３９６７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０９５７９０
【国際公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（５０９３０８３８８）株式会社ジーティーサイエン (1)
【Ｆターム（参考）】
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