JP2004255262A - Air purification device - Google Patents
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Abstract
【課題】汚染物質除去能力の高い大気浄化装置を提供する。
【解決手段】大気浄化装置1の浄化手段8を、第一浄化層82と第二浄化層83の二つの浄化層を有する構成とする。汚染物質を含んだ大気は、オゾンと接触後、第一浄化層82、第二浄化層83の順で通過して排出される。
外部に露出した第二浄化層83は、木炭と土壌の混合物を有し、緑化植物10、10、…が植栽されている。第一浄化層82は効率良く窒素酸化物等の汚染物質を除去できるよう木炭のみで構成されている。
【選択図】 図1An air purifying apparatus having a high pollutant removal ability is provided.
SOLUTION: The purification means 8 of the air purification device 1 is configured to have two purification layers, a first purification layer 82 and a second purification layer 83. The air containing the pollutant passes through the first purification layer 82 and the second purification layer 83 after being brought into contact with ozone and is discharged.
The second purification layer 83 exposed to the outside has a mixture of charcoal and soil, and greening plants 10, 10,... Are planted. The first purification layer 82 is made of only charcoal so that pollutants such as nitrogen oxides can be efficiently removed.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の排気ガス等で汚染された大気から汚染物質を除去するための汚染大気浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
交通量の激しい道路の近隣の地域では、自動車の排ガスに含まれる窒素酸化物(NOx)、一酸化炭素、粉塵、浮遊粒子状物質(SPM)等の有害物質の濃度が高くなっている。そのため、住民の健康被害を防止するために大気から上記有害物質を除去する必要がある。
【0003】
大気から有害物質を除去するには、例えば交差点等の排気ガスの排出が多い場所に大気浄化装置を設置する方法がある。大気浄化装置は、汚染された大気をオゾンで処理した後に土壌や木炭からなる浄化層を有する浄化手段に通して窒素酸化物や一酸化炭素といった汚染物質を除去するという構成を有する。
また、大気浄化装置の中には、設置場所の美観を高めたりヒートアイランド現象を防止したりするために浄化層の土壌に緑化植物が植栽されているものがある。(例えば特許文献1)
【0004】
【特許文献1】
特開平9−234332(第3、4頁、第1図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1の場合、浄化手段に設けられる浄化層は一つだけであり、設置場所の大気汚染状況に対応した汚染物質除去能力を具備することが困難であった。
【0006】
本発明の課題は、汚染物質除去能力の高い大気浄化装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、例えば図1〜図4に示すように、大気を吸入する開口部3と、オゾンを発生させるオゾン発生手段7と、オゾンと接触した大気から汚染物質を除去する浄化手段8、9と、大気を前記開口部から前記浄化手段に向けて流動させる送風手段5とを備える大気浄化装置1において、前記浄化手段は、大気中の窒素酸化物を吸着する木炭を有し、大気の流路に沿って配列された順番に大気を通す複数の浄化層82、83、93を有することを特徴とする。
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、大気は送風手段の作用により、開口部で取り込まれ、オゾン接触手段で発生したオゾンと接触し、大気中の汚染物質を除去する浄化手段へ送り込まれる。大気がオゾンと接触することで、大気中の一酸化窒素は木炭で除去しやすい二酸化窒素に変換される。そして、浄化手段では、大気中の二酸化窒素が浄化層の木炭による吸着で除去される。ここで、浄化層は、複数が大気の流路に沿って配列されており、大気はこれら複数の浄化層を通って排出される。
このように、浄化手段で大気が木炭を有する複数の浄化層を通るようにすることで、大気から二酸化窒素を除去する能力が高い大気浄化装置を提供できる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の大気浄化装置において、例えば図2に示すように、前記浄化層として、木炭が土壌と混合され、緑化植物が植栽される緑化植栽層(例えば第二浄化層83)を有することを特徴とする。
【0010】
請求項2に記載の発明によれば、木炭が土壌と混合され、緑化植物が植栽された緑化植栽層を有するので、窒素酸化物を緑化植物が窒素養分として吸収することで除去できる。それに加えて、大気浄化装置の設置場所を緑化できる。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の大気浄化装置において、例えば図3に示すように、前記緑化植栽層よりも前記開口部側において、木炭が土壌と混合され、かつ木炭の土壌に対する比率が前記緑化植栽層での木炭の土壌に対する比率に比べて高い浄化層(例えば第一浄化層82)を有することを特徴とする。
【0012】
請求項3に記載の発明によれば、緑化植栽層よりも開口部側において、木炭の土壌に対する割合が緑化植栽層での木炭の土壌に対する割合よりも高い浄化層が設けられていることにより、大気中の窒素酸化物は緑化植栽層を通る前にこの浄化層で効率的に除去される。このことにより、窒素酸化物除去能力が高く、かつ設置場所の緑化が可能な大気浄化装置を提供することができる。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の大気浄化装置において、前記浄化層には、大気中の窒素酸化物を窒素ガス及び酸素ガスに変換する微生物が混入されてることを特徴とする。
【0014】
請求項4に記載の発明によれば、大気中の窒素酸化物は浄化層に混入された微生物によって窒素ガス及び酸素ガスに変換される。よって、大気浄化装置により、大気中から容易に窒素酸化物を除去することができる。
【0015】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の大気浄化装置において、前記浄化層には、大気中の一酸化炭素を二酸化炭素に変換する微生物が混入されていることを特徴とする。
【0016】
請求項5に記載の発明によれば、大気中の一酸化炭素は浄化層に混入された微生物によって二酸化炭素に変換される。よって、大気浄化装置により、大気中から容易に一酸化炭素を除去することができる。
【0017】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の大気浄化装置において、例えば図4に示すように、前記開口部と前記浄化手段の間において、大気中の固形の汚染物質を除去する集塵手段4を備えることを特徴とする。
【0018】
請求項6に記載の発明によれば、開口部と浄化手段の間に、大気から固形の汚染物質を除去する集塵手段を有することで、大気に含まれる粉塵やSPMといった固形の汚染物質が、浄化層にたまることによる目詰まり等を防止できる。よって、維持管理の容易な大気浄化装置を提供することができる。
【0019】
請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の大気浄化装置において、例えば図4に示すように、前記浄化手段は、前記浄化層を内蔵する浄化ユニットであることを特徴とする。
【0020】
請求項7に記載の発明によれば、浄化手段は浄化層が内蔵された浄化ユニットである。このことで、大気浄化装置の窒素酸化物除去能力が低下したときには、浄化ユニットを交換することで容易に窒素酸化物除去能力を回復させることができる。よって、大気浄化装置の維持管理を容易にすることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
〔第一の実施例〕
以下、本発明に係る大気浄化装置1について図面を参照して説明する。ここで、図1〜図4において、矢印は大気の流動する方向を示す。
大気浄化装置1は交通量の多い道路や交差点といった、自動車の内燃機関の排ガスが多量に排出される場所に面して設けられる装置であり、排ガスを含んだ大気から汚染物質を除去する。
汚染物質とは、人間が継続的に曝露されることで呼吸器、神経、皮膚等に障害を負って健康被害を受けるか、受ける可能性のある物質の総称であり、窒素酸化物(一酸化窒素(NO)及び二酸化窒素(NO2)を含み、一般式NOXで表記される物質の総称)、一酸化炭素(CO)、粉塵、浮遊粒子状物質(SPM)、二酸化硫黄(SO2)、ベンゼン等を含む。
【0022】
第一の実施形態に係る大気浄化装置1は、図1に示すように導管2、開口部3、集塵手段4、送風手段5、オゾン発生手段7、浄化手段8を備えて構成される。
導管2は開口部3から取り込まれた大気を浄化手段8まで導くための構成要素であり、大気浄化装置1の各構成要素を連結する。
【0023】
開口部3は排ガス由来の汚染物質を含んだ大気を取り込むための構成要素であり、汚染物質を効率的の取り込むことができるよう、道路に近接した位置に、自動車の排気口と略同じ高さに設けられる。
【0024】
集塵手段4は、大気に含まれる汚染物質のうち、固形の汚染物質を大気から除去するための構成要素である。集塵手段4は、粉塵フィルタ41とSPMフィルタ42を有して構成される。
【0025】
粉塵フィルタ41は固形の汚染物質のうち、粒径10μmを超えるものを大気から除去する。また、SPMフィルタ42は粒径10μm以下の浮遊粒子状物質に属する汚染物質を除去する。粉塵フィルタ41及びSPMフィルタ42は大気浄化装置1本体に対して着脱自在に取り付けられる。
【0026】
送風手段5は開口部3で取り込まれた大気を浄化手段8まで流動させるための原動力を発生させる構成要素であり、電動モータの作動により回転する羽根車51を有する。
【0027】
オゾン発生手段7は酸素ガス(O2)からオゾン(O3)を発生させる構成要素である。オゾン発生手段7がオゾンを発生させる方法には、例えば無声放電やコロナ放電といった周知の方法が適用可能である。オゾン発生手段7で発生したオゾンはオゾン導管71によって導管2まで導かれる。ここで、オゾン導管71は送風手段5よりも上流側で導管2と接続される。
【0028】
浄化手段8は大気から二酸化窒素や一酸化炭素といったガス状の汚染物質を吸着したり化学的に変換したりすることで除去してから大気を排出する構成要素であり、浄化手段ケース81と、第一浄化層82と、第二浄化層83とを有して構成される。
【0029】
浄化手段ケース81は上面の大部分が開口した箱型の形状を有する。浄化手段ケース81は内部が底壁81Aで上下に区切られており、この底壁81Aで第一浄化層82、第二浄化層83を支持して収納する。このことにより、送風手段5から浄化手段ケース81内部に導入された大気は底壁81Aを通って上向きに流動して排出される。
【0030】
第一浄化層82は、土壌を有さない浄化層である。第一浄化層82の木炭には、二酸化窒素を生化学的に変換する微生物が周知の方法により混入されている。
木炭に混入される微生物としては、例えば二酸化窒素や、二酸化窒素が水と反応して生成する硝酸イオン(NO3 −)を還元して窒素ガス(N2)と酸素ガス(O2)に変換する脱窒菌が好ましい。第一浄化層82が脱窒菌等の微生物が混入された木炭を有することで、大気中の汚染物質のうち、二酸化窒素を吸着したり、生化学的に変換したりして除去することができる。なお、浄化部82Aに用いられる木炭の粒径や具体的な材質は、大気の流速や、木炭自身の窒素酸化物除去能力を最適化できるよう適宜設定される。
【0031】
第二浄化層83は緑化用の浄化層であり、緑化植物10、10、…が植栽されている。第二浄化層83は、第一浄化層82の上側に重ねて、外部に露出するようにして設けられる。第二浄化層83が第一浄化層82に重ねて設けられることで、第一浄化層82及び第二浄化層83は大気が流動する流路に沿って配列される。
第二浄化層83は木炭と土壌の混合物を、上面の大部分が開口し、下面には通気、透水のための孔が複数個設けられたケースに収納した構成を有する。第二浄化層83の上面には緑化植物10、10、…が植栽されている。第二浄化層83が木炭と土壌の混合物を有することで、緑化植物10の生育と汚染物質の除去に適した流速で大気を通すことができる。第二浄化層83の木炭の粒径、混入する割合、具体的な材質は、緑化植物10の生育に最適な土質を第二浄化層に具備できるとともに、汚染物質除去に最適な流速で大気を通すことができるよう適宜設定される。
【0032】
第二浄化層83の木炭及び土壌には大気中の汚染物質のうち、二酸化窒素及び一酸化炭素を生化学的に変換する微生物が周知の方法により混入されている。二酸化窒素を変換する微生物としては、例えば上述の脱窒菌が好ましい。また、一酸化炭素を変換する微生物としては、例えば一酸化炭素を二酸化炭素に生化学的に変換する周知の微生物が好ましい。
【0033】
緑化植物10は、二酸化窒素が第二浄化層83に保持されている水分と反応して生成した硝酸イオンを取り込み、たんぱく質に変換して除去する。このことにより、第二浄化層83で大気から除去された二酸化窒素や硝酸イオンが、激しい降雨等の際に土壌とともに流出して新たな環境汚染をもたらすことを防止できる。
また、緑化植物10は道路の沿道を緑化して美観を高めたり、都市のヒートアイランド現象を防止したりする働きをする。緑化植物10としては、都市緑化に適用可能な周知の植物のうち、硝酸イオンのみを窒素養分として生育する種か、主に硝酸イオンを窒素養分として生育する種を適用することが、第二浄化層83から効率的に硝酸イオンを除去できる点や緑化植物10への施肥の手間を軽減できる点で好ましい。
緑化植物10に適用可能な植物としては、硝酸イオンのみを窒素養分として利用するアサガオ、コスモス、コリウス、ゼラニウム、ポインセチア、ジニアや、主に硝酸イオンを窒素養分として利用するカトレア、カーネーション、ガーベラ、キク、サルビア、シクラメン、スイートピー、ストック、バラ、ユリ等が挙げられる。緑化植物10に適用する植物は、大気浄化装置1の立地条件等を考慮して選定される。
【0034】
次に、第一の実施形態に係る大気浄化装置1を用いる大気浄化方法について説明する。
自動車の排気口から排出された排気ガスが含まれた大気を、開口部3から大気浄化装置1に取り込む。開口部3に取り込まれた大気に含まれる汚染物質のうち、粒径10μmを超える固形の汚染物質である粉塵がまず粉塵フィルタ41で除去される。引き続いて、固形の汚染物質のうち粒径10μm以下のSPMがSPMフィルタ42で除去される。
【0035】
固形の汚染物質が除去された大気に対して、送風手段5よりも上流側でオゾン発生手段7で発生したオゾンを混入させる。送風手段5では、羽根車51で撹拌することで、大気とオゾンを接触させる。こうして大気中の汚染物質のうち、一酸化窒素をオゾンとの反応により酸化して二酸化窒素に変換する。
【0036】
さらにオゾンと接触した大気は浄化手段ケース81内部の空洞に導入され、底壁81Aを通って第一浄化層82に到達する。第一浄化層82では、ガス状の汚染物質のうち、二酸化窒素の一部を吸着する。木炭に吸着された二酸化窒素はさらに脱窒菌により窒素ガスと酸素ガスに変換されて大気とともに排出される。
第一浄化層82で除去されなかった残りの二酸化窒素は第二浄化層83に導入され、第二浄化層83の木炭に吸着されたり第二浄化層83に保持されている水分によって硝酸イオンに変換されて土壌に留まったりする。この硝酸イオンの一部は緑化植物10、10、…によって吸収され、残りは木炭や土壌に混入された脱窒菌によって窒素ガスと酸素ガスに変換される。
【0037】
また、大気に含まれる汚染物質のうち、一酸化炭素は第二浄化層83の土壌に混入されている微生物によって二酸化炭素に変換されて排出される。
【0038】
本実施形態に係る大気浄化装置1では、また、開口部3から取り込まれた大気中の一酸化窒素は、オゾン発生手段7で発生したオゾンと、送風手段5の作用により接触することで二酸化窒素に変換されるので、木炭や土壌によって容易に除去できる。そして、オゾンと接触した大気は、第一浄化層82、第二浄化層83という脱窒菌が混入された木炭を有する複数の浄化層を通ることで二酸化窒素が効率的に除去される。よって、大気浄化装置1は窒素酸化物に対して高い除去能力を有する。
また、第二浄化層83は緑化植物10、10、…が植栽された緑化植栽層なので、緑化植物10、10、…が窒素養分として吸収することによっても窒素酸化物を除去できる。それに加えて、設置場所の緑化を行なうことができる。
さらに、第二浄化層83の土壌には一酸化炭素を二酸化炭素に変換する微生物が混入されているので、一酸化炭素を大気から除去できる。
【0039】
なお、第一の実施形態に係る大気浄化装置1は、図2に示すように、集塵手段4を有さない構成としてもよい。この場合、粉塵やSPMは第一浄化層82や第二浄化層83でろ過することによって大気から除去される。
【0040】
また、第一浄化層82は、大気が流動する方向に並列に設けられた2つの部位からなる構成として、これら2つの部位を大気の流路の切り換えによって選択して使用できる構成としても良い。
また、第一浄化層82及び第二浄化層83は、例えば木炭や土壌をケースに収納した構成として、浄化手段ケース81に対して容易に着脱できる構成としてもよい。この場合、第一浄化層82、第二浄化層83の汚染物質除去能力が低下したときには交換によって容易に大気浄化装置1の汚染物質除去能力を回復させることができる。
また、汚染物質除去能力が低下した第一浄化層82、第二浄化層83について、木炭を洗浄することで汚染物質除去能力を回復させることとしてもよい。
【0041】
また、第一の実施形態に係る大気浄化装置1は、図3に示すように、第一浄化層82が木炭が土壌に混合された構成としてもよい。この場合、例えば第一浄化層82での木炭の土壌に対する比率は重量比にして10%とし、第二浄化層83での木炭の土壌に対する比率は重量比にして3%とするというように、送風手段5側の第一浄化層82における木炭の土壌に対する比率を、緑化用の第二浄化層83での木炭の土壌に対する比率よりも高くする。このことによっても、第一浄化層82で効率良く窒素酸化物を除去して、第二浄化層83によって大気浄化装置1の設置場所の緑化を行なうことができる。よって、効率よく汚染物質を除去でき、且つ設置場所を緑化できる大気浄化装置1を提供できる。
【0042】
〔第二の実施形態〕
第二の実施形態に係る大気浄化装置1を図4を参照して説明する。
第二の実施形態に係る大気浄化装置1は、導管2、開口部3、集塵手段4、送風手段5、オゾン発生手段7、浄化手段9を備え、導管2、浄化手段9以外の構成要素は、第一の実施形態に係る大気浄化装置1と同様の構成を有する。
【0043】
導管2の開口部3と反対側の端部には浄化手段9を着脱自在に取り付けるための取付部21が設けられている。
【0044】
浄化手段9は、浄化層93を内蔵する浄化層ケース91を接続してなる浄化ユニットとして構成される。
浄化層93、93は浄化層ケース91の対向する1組の側面を架け渡す形態で設けられる。浄化層93、93により浄化層ケース91内部は浄化層93、93で挟まれた第一空間94と、浄化層93、93より外側の第二空間95に区切られる。浄化層ケース91の上記1組の側面のうち、一方は第一空間94と外部を連通させる第一通気孔96が設けられている。そして、他方には第二空間95、95と外部とを連通する第二通気孔97、97が設けられている。
【0045】
図4における左側の浄化層ケース91(以下、左側の浄化層ケース91と略記)は、第一空間94と導管2が連通するように、第一通気孔96側で取付部21と接続される。図4における中央の浄化層ケース91(以下中央の浄化層ケース91と略記)は、第二通気孔97、97側で左側の浄化層ケース91と接続される。さらに図4における右側の浄化層ケース91(以下右側の浄化層ケース91と略記)は、中央の浄化層ケース91と第一通気孔96側で接続される。こうして浄化手段9が組み立てられる。この構成で、導管2から取り込まれた大気は後述するようにして流動するので、浄化層93、93、…は大気の流路に沿って配列されていることとなる。
【0046】
次に、第二の実施形態に係る大気浄化装置1を用いる大気浄化方法について述べる。
第二の実施形態に係る大気浄化装置1では、開口部3で取り込んだ大気は、集塵手段4に導入される。集塵手段4では大気から粉塵やSPMが除去される。さらに、粉塵やSPMが除去された大気は、送風手段5でオゾンと接触する。こうして大気に含まれる汚染物質のうち、一酸化窒素が二酸化窒素に変換される。
【0047】
オゾンと接触した大気は、取付部21から左側の浄化層ケース91に導入される。左側の浄化ユニットに導入された大気は矢印で示すように第一空間94から浄化層93を通る。ここで、大気中の二酸化窒素の一部が除去される。左側の浄化層93を通った大気は第二空間95に流動し、第二通気孔97、97を通って中央の浄化層ケース91の第二空間95、浄化層93に導入される。ここで、左側の浄化層93で除去されなかった二酸化窒素の一部が除去される。さらに、大気は矢印で示すように第一空間94、第一通気孔96、96を通って右側の浄化層ケース91の第一空間94に導入され、浄化層93を通る。大気は右側の浄化層93で残りの二酸化窒素が略全部除去された後に、第二空間95を経て第二通気孔97から排出される。こうして大気は三つの浄化層93、93、…を通ることにより、二酸化窒素が木炭に吸着されて除去される。また、木炭に吸着された二酸化窒素は脱硝菌によって窒素ガスと酸素ガスに変換された後に大気とともに排出される。
【0048】
浄化手段9の汚染物質除去能力が低下したときには、浄化層ケース91、91、…を取付部21から取り外し、代わりに新しい浄化層ケース91、91、…を取り付けて浄化手段9を組み立てなおす。取り外された古い浄化層ケース91、91、…は洗浄により木炭に吸着している窒素酸化物を除去して再利用する。除去された窒素酸化物は最終的に硝酸塩に変換して処分する。
【0049】
このように、本実施形態に係る大気浄化装置1は、浄化手段9を、浄化層93を内蔵した浄化層ケース91、91、…を接続してなる浄化ユニットとすることで、浄化手段9の汚染物質除去能力が低下した時に、浄化層ケース91、91、…の交換によって容易に汚染物質除去能力を回復させることができる。よって、大気浄化装置1の維持管理を容易にすることができる。
また、浄化手段9の汚染物質除去能力は、接続される浄化層ケース91、91、…の数を変えることで容易に変えられる。よって、大気浄化装置1を設置場所の大気汚染状況に対応させることが容易となる。
【0050】
なお、本実施形態に係る大気浄化装置1において、浄化手段9を形成する浄化層ケース91、91、…の数は、必要とされる汚染物質除去能力に応じて適宜設定される。
また、大気浄化装置1は、大気の流動する方向に対して並列に設けられた2組の浄化手段9、9を有する構成としてもよい。この場合、大気の流路を切り替えによって、1組の浄化手段9に大気を導入するようにすることで、一方の浄化手段9に大気の汚染物質除去能力が低下したら他方の浄化手段9に流路を切り換えて引き続き汚染物質の除去を行なうことができる。このことによっても、大気浄化装置1の維持管理を容易にすることができる。
【0051】
なお、本発明に係る大気浄化装置1は上述の例に限らない。また、第一浄化層82、第二浄化層83の土壌や木炭に混入され、二酸化窒素を生化学的に変換する微生物は脱窒菌とは限らず、二酸化窒素を硝酸イオンに変換する硝化菌としてもよい。この場合、上述の例よりも効率良く二酸化窒素を硝酸イオンに変換して緑化植物10に供給することができる。また、第一浄化層82、第二浄化層83の土壌や木炭には脱窒菌と硝化菌の両者を混入してもよい。
【0052】
また、第一浄化層82、第二浄化層83、浄化層93により除去される汚染物質は窒素酸化物や一酸化炭素とは限らず、ベンゼン等の有機化合物や硫黄酸化物(SOX)を除去する構成としてもよい。
また、集塵手段4は、SPMフィルタ42の代わりに電気集塵機でSPMを除去する構成としてもよい。
【0053】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、浄化手段が、木炭を有する複数の浄化層を有することで、汚染物質のうち、窒素酸化物を効率的に除去することができる。
【0054】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加えて、緑化植栽層に植栽された緑化植物によって窒素酸化物を除去できる。それに加えて、大気浄化装置の設置場所を緑化できる。
【0055】
請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明の効果に加えて、緑化植栽層よりも高い割合で木炭が土壌に混合されている浄化層を有することで、窒素酸化物除去能力が高く、かつ設置場所の緑化が可能な大気浄化装置を提供することができる。
【0056】
請求項4に記載の発明によれば、請求項1〜請求項3に記載の発明の効果に加えて、浄化層に混入された微生物の作用で窒素酸化物を窒素ガス及び酸素ガスすることにより、より効率的に大気から窒素酸化物を除去できる。
【0057】
請求項5に記載の発明によれば、請求項1〜請求項4に記載の発明の効果に加えて、浄化層に混入された微生物の作用で大気中の一酸化炭素を二酸化炭素に変換することにより、効率的に大気中から一酸化炭素を除去することができる。
【0058】
請求項6に記載の発明によれば、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、集塵手段を有することで、大気に含まれる粉塵やSPMといった固形の汚染物質が、浄化層にたまることによる目詰まりを防止できる。
【0059】
請求項7に記載の発明によれば、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、浄化手段を浄化層が内蔵された浄化ユニットとすることで、大気浄化装置の窒素酸化物除去能力が低下したときには、浄化ユニットの交換により容易に窒素酸化物除去能力を回復させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施形態に係る大気浄化装置1の側断面図である。
【図2】第一の実施形態の別の実施例に係る大気浄化装置1の側断面図である。
【図3】第一の実施形態の別の実施例に係る大気浄化装置1の側断面図である。
【図4】本発明の第二の実施形態に係る大気浄化装置1の側断面図である。
【符号の説明】
1 大気浄化装置
4 集塵手段
5 送風手段
7 オゾン発生手段
8、9 浄化手段
10 緑化植物
51 羽根車
71 オゾン導管
81 浄化手段ケース
82 第一浄化層
82A 浄化部
83 第二浄化層
91 浄化ユニット
93 浄化層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polluted air purification device for removing pollutants from air polluted by automobile exhaust gas and the like.
[0002]
[Prior art]
In areas near roads with heavy traffic, concentrations of harmful substances such as nitrogen oxides (NO x ), carbon monoxide, dust, and suspended particulate matter (SPM) contained in automobile exhaust gas are high. Therefore, it is necessary to remove the above harmful substances from the atmosphere in order to prevent the health damage of the residents.
[0003]
In order to remove harmful substances from the atmosphere, there is a method of installing an air purification device in a place where exhaust gas is emitted frequently, such as at an intersection. The air purification apparatus has a configuration in which polluted air is treated with ozone and then passed through purification means having a purification layer made of soil or charcoal to remove pollutants such as nitrogen oxides and carbon monoxide.
In some air purification devices, greening plants are planted in the soil of the purification layer in order to enhance the beauty of the installation site and prevent the heat island phenomenon. (For example, Patent Document 1)
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-234332 (
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of
[0006]
An object of the present invention is to provide an air purification device having a high ability to remove pollutants.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, for example, as shown in FIGS. 1 to 4, an
[0008]
According to the first aspect of the present invention, the air is taken in at the opening by the action of the blowing means, comes into contact with the ozone generated by the ozone contact means, and is sent to the purification means for removing pollutants in the air. When the air comes into contact with ozone, nitric oxide in the air is converted to nitrogen dioxide, which is easily removed by charcoal. Then, in the purification means, nitrogen dioxide in the atmosphere is removed by adsorption with charcoal of the purification layer. Here, a plurality of purification layers are arranged along the flow path of the atmosphere, and the air is discharged through the plurality of purification layers.
As described above, by allowing the air to pass through the plurality of purification layers having charcoal by the purification means, it is possible to provide an air purification device having a high ability to remove nitrogen dioxide from the atmosphere.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the air purifying apparatus according to the first aspect, as shown in FIG. 2, for example, as the purification layer, charcoal is mixed with soil and greening plants are planted. It has a layer (for example, the second purification layer 83).
[0010]
According to the second aspect of the present invention, since the charcoal is mixed with the soil and has a greening planting layer in which the greening plant is planted, the nitrogen oxides can be removed by the greening plant absorbing as nitrogen nutrients. In addition, the installation location of the air purification device can be greened.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the air purifying apparatus according to the second aspect, for example, as shown in FIG. 3, charcoal is mixed with soil on the opening side than the greening planting layer, and charcoal is mixed. Is characterized by having a purification layer (for example, the first purification layer 82) in which the ratio of charcoal to soil in the green planting layer is higher than the ratio of charcoal to soil.
[0012]
According to the invention described in
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the air purification device according to any one of the first to third aspects, the purification layer converts nitrogen oxides in the atmosphere into nitrogen gas and oxygen gas. It is characterized by being contaminated with microorganisms.
[0014]
According to the invention described in
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the air purification device according to any one of the first to fourth aspects, a microorganism that converts carbon monoxide in the atmosphere into carbon dioxide is mixed into the purification layer. It is characterized by having been done.
[0016]
According to the invention described in
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, in the air purifying apparatus according to any one of the first to fifth aspects, for example, as shown in FIG. And dust collecting means 4 for removing solid contaminants.
[0018]
According to the invention as set forth in claim 6, since the dust collecting means for removing solid pollutants from the air is provided between the opening and the purifying means, solid pollutants such as dust and SPM contained in the air can be removed. Also, clogging or the like due to accumulation in the purification layer can be prevented. Therefore, it is possible to provide an air purification device that is easy to maintain.
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, in the air purifying apparatus according to any one of the first to sixth aspects, for example, as shown in FIG. 4, the purifying unit includes a purifying unit including the purifying layer. It is characterized by being.
[0020]
According to the invention described in claim 7, the purifying means is a purifying unit in which a purifying layer is built. Thus, when the nitrogen oxide removal capability of the air purification device is reduced, the nitrogen oxide removal capability can be easily restored by replacing the purification unit. Therefore, maintenance of the air purification device can be facilitated.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First embodiment]
Hereinafter, an
The
Pollutants are a general term for substances that may or may suffer health damage due to continuous exposure of humans to the respiratory system, nerves, skin, etc., and include nitrogen oxides (monoxide). It contains nitrogen (NO) and nitrogen dioxide (NO 2 ) and is a general term for substances represented by the general formula NO X ), carbon monoxide (CO), dust, suspended particulate matter (SPM), sulfur dioxide (SO 2 ) , Benzene and the like.
[0022]
The
The
[0023]
The
[0024]
The dust collecting means 4 is a component for removing solid pollutants from the air among the pollutants contained in the air. The dust collecting means 4 includes a
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The ozone generation means 7 is a component for generating ozone (O 3 ) from oxygen gas (O 2 ). As a method of generating ozone by the ozone generating means 7, a known method such as silent discharge or corona discharge can be applied. Ozone generated by the ozone generating means 7 is guided to the
[0028]
The purifying means 8 is a component that removes gaseous pollutants such as nitrogen dioxide and carbon monoxide from the atmosphere by adsorbing or chemically converting them and then discharging the air. It has a
[0029]
The purifying means
[0030]
The
Microorganisms mixed into charcoal include, for example, nitrogen dioxide and nitric acid ions (NO 3 − ) generated by the reaction of nitrogen dioxide with water, and reduced to nitrogen gas (N 2 ) and oxygen gas (O 2 ). Denitrifying bacteria are preferred. Since the
[0031]
The
The
[0032]
Microorganisms that biochemically convert nitrogen dioxide and carbon monoxide among the pollutants in the atmosphere are mixed into the charcoal and soil of the
[0033]
The
In addition, the
Plants applicable to the
[0034]
Next, an air purification method using the
The atmosphere containing the exhaust gas discharged from the exhaust port of the automobile is taken into the
[0035]
The ozone generated by the ozone generator 7 is mixed into the air from which the solid pollutants have been removed, upstream of the
[0036]
Further, the air that has come into contact with the ozone is introduced into the cavity inside the purification means
The remaining nitrogen dioxide that has not been removed by the
[0037]
In addition, among the pollutants contained in the air, carbon monoxide is converted into carbon dioxide by microorganisms mixed in the soil of the
[0038]
In the
Also, since the
Furthermore, since microorganisms that convert carbon monoxide into carbon dioxide are mixed in the soil of the
[0039]
Note that the
[0040]
Further, the
Further, the
In addition, the
[0041]
In addition, the
[0042]
[Second embodiment]
An
The
[0043]
At the end opposite to the
[0044]
The purifying means 9 is configured as a purifying unit formed by connecting a
The purification layers 93, 93 are provided so as to bridge a pair of opposed side surfaces of the
[0045]
The left
[0046]
Next, an air purification method using the
In the
[0047]
The air that has come into contact with the ozone is introduced from the mounting
[0048]
When the contaminant removing ability of the purifying means 9 is reduced, the
[0049]
As described above, in the
Further, the pollutant removal ability of the purifying means 9 can be easily changed by changing the number of the connected
[0050]
In the
Further, the
[0051]
Note that the
[0052]
The contaminants removed by the
Further, the dust collecting means 4 may be configured to remove the SPM using an electric dust collector instead of the
[0053]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the purification means has the plurality of purification layers having charcoal, nitrogen oxides can be efficiently removed from the pollutants.
[0054]
According to the invention described in
[0055]
According to the invention described in
[0056]
According to the fourth aspect of the invention, in addition to the effects of the first to third aspects of the present invention, nitrogen oxides and oxygen gas are produced by the action of microorganisms mixed in the purification layer. The nitrogen oxides can be more efficiently removed from the atmosphere.
[0057]
According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to fourth aspects of the present invention, carbon monoxide in the atmosphere is converted into carbon dioxide by the action of microorganisms mixed in the purification layer. Thereby, carbon monoxide can be efficiently removed from the atmosphere.
[0058]
According to the invention as set forth in claim 6, in addition to the effects of the invention as set forth in any one of
[0059]
According to the invention described in claim 7, in addition to the effect of the invention described in any one of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of an
FIG. 2 is a side sectional view of an
FIG. 3 is a side sectional view of an
FIG. 4 is a side sectional view of an
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
オゾンを発生させるオゾン発生手段と、
オゾンと接触した大気から汚染物質を除去する浄化手段と、
大気を前記開口部から前記浄化手段に向けて流動させる送風手段とを備える大気浄化装置において、
前記浄化手段は、大気中の窒素酸化物を吸着する木炭を有し、大気の流路に沿って配列された順番に大気を通す複数の浄化層を有することを特徴とする大気浄化装置。An opening for inhaling the atmosphere,
Ozone generating means for generating ozone,
Purification means for removing pollutants from the atmosphere in contact with ozone;
An air purification device comprising: a blowing means for flowing air from the opening toward the purification means.
The air purifying apparatus, wherein the purifying means has a charcoal for adsorbing nitrogen oxides in the air, and has a plurality of purifying layers through which the air passes in an order arranged along a flow path of the air.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006175404A (en) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Toshi Jumoku Saisei Center:Kk | Air purification device |
JP2015029425A (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | 大和ハウス工業株式会社 | Air purification wall surface greening device |
CN107477681A (en) * | 2017-08-27 | 2017-12-15 | 张红彬 | A kind of air cleaning unit |
CN108211708A (en) * | 2018-03-21 | 2018-06-29 | 重庆交通大学 | A kind of air cleaning system and air purification recycle unit |
CN114538710A (en) * | 2022-03-01 | 2022-05-27 | 桂林理工大学 | N2O emission reduction sewage integrated treatment system and method |
-
2003
- 2003-02-25 JP JP2003047379A patent/JP2004255262A/en active Pending
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