JP2001070736A - 吸着素子、エアフィルター、エアコンディショナー、酸素冨化装置、二酸化炭素除去装置および燃料電池システム - Google Patents
吸着素子、エアフィルター、エアコンディショナー、酸素冨化装置、二酸化炭素除去装置および燃料電池システムInfo
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- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
- F24F3/1423—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸着能力が高く、作製の簡便な吸着素子を提
供する。 【解決手段】円筒型容器内をガスの流路方向に５から１
００の室に分割し、その中に吸着剤を充填し、円筒型容
器の軸を中心に回転する。
供する。 【解決手段】円筒型容器内をガスの流路方向に５から１
００の室に分割し、その中に吸着剤を充填し、円筒型容
器の軸を中心に回転する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてガス中の
水蒸気、有機化合物、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素お
よび有機珪素系化合物を吸脱着できる吸着素子、および
該吸着素子を含むエアフィルター、酸素冨化装置、二酸
化炭素除去装置ならびに燃料電池システムに関するもの
である。
水蒸気、有機化合物、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素お
よび有機珪素系化合物を吸脱着できる吸着素子、および
該吸着素子を含むエアフィルター、酸素冨化装置、二酸
化炭素除去装置ならびに燃料電池システムに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、加湿機能や除湿機能を備えた吸着
素子において、円筒型容器を４分割し、分割された各室
内に吸着剤を充填した回転式除湿機が、特開昭５４−４
２８４０号公報および特開昭５９−１３０５２１号公報
にて開示されている。このように円筒型容器内を４分割
することにより、一つの室は空気を乾燥させる乾燥室と
して用い、その室に接する２室は予備室とし、残りの１
室は空気を加湿させる加湿室として用いている。しか
し、円筒型容器の分割数が４では、各室の体積が大き
く、充填された吸着剤が各室内で偏りを生じ、充填剤の
密部および疎部が生じる。ここで生じた充填剤の疎部を
ガスが通過すると、吸湿・加湿が充分に行われず、効果
が期待できないという欠点があった。しかも、使用して
いる吸着剤にアスベストを用いていることから、この吸
着剤を通過したガスにはアスベストの微粉末が含まれる
可能性が高く、人体への害が懸念される点で問題であっ
た。また、アスベストの吸脱着能力が充分でなく、装置
の加湿・除湿能力が低い点でも問題であった。
素子において、円筒型容器を４分割し、分割された各室
内に吸着剤を充填した回転式除湿機が、特開昭５４−４
２８４０号公報および特開昭５９−１３０５２１号公報
にて開示されている。このように円筒型容器内を４分割
することにより、一つの室は空気を乾燥させる乾燥室と
して用い、その室に接する２室は予備室とし、残りの１
室は空気を加湿させる加湿室として用いている。しか
し、円筒型容器の分割数が４では、各室の体積が大き
く、充填された吸着剤が各室内で偏りを生じ、充填剤の
密部および疎部が生じる。ここで生じた充填剤の疎部を
ガスが通過すると、吸湿・加湿が充分に行われず、効果
が期待できないという欠点があった。しかも、使用して
いる吸着剤にアスベストを用いていることから、この吸
着剤を通過したガスにはアスベストの微粉末が含まれる
可能性が高く、人体への害が懸念される点で問題であっ
た。また、アスベストの吸脱着能力が充分でなく、装置
の加湿・除湿能力が低い点でも問題であった。
【０００３】また、ハニカム内壁表面に吸着剤となるゼ
オライトやシリカゲルを担持した回転式除湿機が、特開
平８−１４１３４５号公報にて開示されている。しかし
このような形態の吸着素子では、吸着剤の量が少いため
吸着量が少なく、また、ハニカムの孔の中を通るためガ
スと吸着材が充分に接触できず、装置の加湿・除湿能力
が低いという問題があった。しかもハニカムを作製する
技術、およびコーティングする技術の難度が高く、装置
が高価になるといった問題があった。
オライトやシリカゲルを担持した回転式除湿機が、特開
平８−１４１３４５号公報にて開示されている。しかし
このような形態の吸着素子では、吸着剤の量が少いため
吸着量が少なく、また、ハニカムの孔の中を通るためガ
スと吸着材が充分に接触できず、装置の加湿・除湿能力
が低いという問題があった。しかもハニカムを作製する
技術、およびコーティングする技術の難度が高く、装置
が高価になるといった問題があった。
【０００４】また、ＰＳＡ法を用いた酸素冨化装置が、
特開平１０−２８７４０３号公報にて開示されている。
しかし、ＰＳＡ法では真空ポンプとコンプレッサーを要
するため、装置容積が大きくなり、かつ、騒音も大きい
といった問題があった。
特開平１０−２８７４０３号公報にて開示されている。
しかし、ＰＳＡ法では真空ポンプとコンプレッサーを要
するため、装置容積が大きくなり、かつ、騒音も大きい
といった問題があった。
【０００５】また、二酸化炭素除去能を有する吸着素子
において、円筒型容器内部を分割し、分割された各室内
にジルコン酸リチウムを含む吸着剤を充填した回転式二
酸化炭素分離装置が、特願平１０−２９３７９２号（特
開２０００−１１７０３９号公報）に開示されている。
しかし、二酸化炭素吸着時には吸着剤を５００℃まで、
二酸化炭素脱離時には吸着剤を７００℃という高温まで
加熱する必要があった。
において、円筒型容器内部を分割し、分割された各室内
にジルコン酸リチウムを含む吸着剤を充填した回転式二
酸化炭素分離装置が、特願平１０−２９３７９２号（特
開２０００−１１７０３９号公報）に開示されている。
しかし、二酸化炭素吸着時には吸着剤を５００℃まで、
二酸化炭素脱離時には吸着剤を７００℃という高温まで
加熱する必要があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の従来技術の欠点を解消しようとするものであり、円筒
型容器をガスの流路方向に５以上１００未満の室に分割
することで、吸着剤の偏りを軽減し、かつ、各室内にゼ
オライト、シリカゲルなどの吸着能力の高い吸着剤を充
填し、円筒型容器の軸を中心に回転できる吸着素子を提
供することにあり、上記のゼオライトやシリカゲルの吸
着選択性を利用して、簡単にかつ、連続的に除湿、加
湿、有害物質の除去、酸素冨化、二酸化炭素や一酸化炭
素の除去などを行うことができる吸着素子を提供するこ
とにある。
の従来技術の欠点を解消しようとするものであり、円筒
型容器をガスの流路方向に５以上１００未満の室に分割
することで、吸着剤の偏りを軽減し、かつ、各室内にゼ
オライト、シリカゲルなどの吸着能力の高い吸着剤を充
填し、円筒型容器の軸を中心に回転できる吸着素子を提
供することにあり、上記のゼオライトやシリカゲルの吸
着選択性を利用して、簡単にかつ、連続的に除湿、加
湿、有害物質の除去、酸素冨化、二酸化炭素や一酸化炭
素の除去などを行うことができる吸着素子を提供するこ
とにある。
【０００７】また、本発明の他の目的は、クリーンルー
ム内の水蒸気、有機物および有機珪素の濃度を低減する
ことができるエアフィルターを提供することにある。
ム内の水蒸気、有機物および有機珪素の濃度を低減する
ことができるエアフィルターを提供することにある。
【０００８】また、本発明のさらに他の目的は、室内空
気の湿度を制御することができ、上記従来技術に比べ、
装置を小型化、簡略化することができるエアコンディシ
ョナーを提供することにある。
気の湿度を制御することができ、上記従来技術に比べ、
装置を小型化、簡略化することができるエアコンディシ
ョナーを提供することにある。
【０００９】また、本発明のさらに他の目的は、酸素冨
化空気を生成でき、酸素冨化空気は医療用や運動後の酸
素補給に適用される酸素冨化装置を提供することにあ
る。また、上記の酸素冨化空気は燃料電池システムの高
効率化にも有効である。
化空気を生成でき、酸素冨化空気は医療用や運動後の酸
素補給に適用される酸素冨化装置を提供することにあ
る。また、上記の酸素冨化空気は燃料電池システムの高
効率化にも有効である。
【００１０】また、本発明のさらに他の目的は、化学プ
ラントなどから排出される二酸化炭素を濃縮除去するこ
とができ、二酸化炭素濃度を低減した空気を供給するこ
ともできる二酸化炭素除去装置を提供することにある。
そのため、アルカリ型燃料電池へ供給する空気として使
用することができる。
ラントなどから排出される二酸化炭素を濃縮除去するこ
とができ、二酸化炭素濃度を低減した空気を供給するこ
ともできる二酸化炭素除去装置を提供することにある。
そのため、アルカリ型燃料電池へ供給する空気として使
用することができる。
【００１１】また、本発明のさらに他の目的は、空気極
へ供給する空気中の酸素濃度を高めることができ、燃料
電池の効率を上げることができる燃料電池システムを提
供することにある。
へ供給する空気中の酸素濃度を高めることができ、燃料
電池の効率を上げることができる燃料電池システムを提
供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために下記の構成を有する。 すなわち、 （１）円筒型容器をガスの流路方向に５以上１００以下
の室に分割し、各室内にゼオライトおよびシリカゲルか
ら選ばれる少なくとも一つを含む吸着剤を充填し、円筒
型容器の軸を中心に回転できることを特徴とする吸着素
子。 （２）前記（１）に記載の吸着素子を含むエアフィルタ
ー。 （３）前記（２）に記載のエアフィルターを含むエアコ
ンディショナー。 （４）前記（１）に記載の吸着素子を含む酸素冨化装
置。 （５）前記（１）に記載の吸着素子を含む二酸化炭素除
去装置。 （６）前記（１）に記載の吸着素子を含む燃料電池シス
テム。
成するために下記の構成を有する。 すなわち、 （１）円筒型容器をガスの流路方向に５以上１００以下
の室に分割し、各室内にゼオライトおよびシリカゲルか
ら選ばれる少なくとも一つを含む吸着剤を充填し、円筒
型容器の軸を中心に回転できることを特徴とする吸着素
子。 （２）前記（１）に記載の吸着素子を含むエアフィルタ
ー。 （３）前記（２）に記載のエアフィルターを含むエアコ
ンディショナー。 （４）前記（１）に記載の吸着素子を含む酸素冨化装
置。 （５）前記（１）に記載の吸着素子を含む二酸化炭素除
去装置。 （６）前記（１）に記載の吸着素子を含む燃料電池シス
テム。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明についてさらに詳述
する。
する。
【００１４】本発明は、円筒型容器をガスの流路方向に
５以上１００以下の室に分割し、各室内にゼオライトお
よびシリカゲルから選ばれる少なくとも一つを含む吸着
剤を充填し、円筒型容器の軸を中心に回転できることを
特徴とする吸着素子に関するものである。本発明で用い
る円筒型容器は、後述する吸脱着機能を発現できるもの
であれば、その大きさ、形状、材質は限定されないが、
図１に示すように円筒の軸を中心に回転できる構造をと
る。また、円筒の両端に相当する円形平面部は通気性に
優れた素材を用いる。
５以上１００以下の室に分割し、各室内にゼオライトお
よびシリカゲルから選ばれる少なくとも一つを含む吸着
剤を充填し、円筒型容器の軸を中心に回転できることを
特徴とする吸着素子に関するものである。本発明で用い
る円筒型容器は、後述する吸脱着機能を発現できるもの
であれば、その大きさ、形状、材質は限定されないが、
図１に示すように円筒の軸を中心に回転できる構造をと
る。また、円筒の両端に相当する円形平面部は通気性に
優れた素材を用いる。
【００１５】また、本発明で用いる円筒型容器はガスの
流路方向に５以上１００以下の室に分割される。分割数
は、充填剤が各室に充填でき、各室内で充填剤の偏りが
生じなければ、これより多くても良いが、室数が多すぎ
ると、装置全体の吸着剤の充填量が減るため、吸着能力
が低下することがある。また、仕切り板の設置方法は特
に限定されるものではないが、中心軸から放射線状に設
置する方法、中心軸に対し同心円を形成するように設置
する方法、中心軸から渦巻き状に設置する方法、直角に
交わる平行板を設置する方法、およびこれら方法の内２
つ以上を複合する方法が好んで用いられる。
流路方向に５以上１００以下の室に分割される。分割数
は、充填剤が各室に充填でき、各室内で充填剤の偏りが
生じなければ、これより多くても良いが、室数が多すぎ
ると、装置全体の吸着剤の充填量が減るため、吸着能力
が低下することがある。また、仕切り板の設置方法は特
に限定されるものではないが、中心軸から放射線状に設
置する方法、中心軸に対し同心円を形成するように設置
する方法、中心軸から渦巻き状に設置する方法、直角に
交わる平行板を設置する方法、およびこれら方法の内２
つ以上を複合する方法が好んで用いられる。
【００１６】また、本発明は、上記の分割された室内に
ゼオライトおよびシリカゲルから選ばれる少なくとも一
つを含む吸着剤を充填するものである。
ゼオライトおよびシリカゲルから選ばれる少なくとも一
つを含む吸着剤を充填するものである。
【００１７】ここでいうゼオライトとは、分子サイズの
細孔径を有した結晶性無機酸化物である。分子サイズと
は、世の中に存在する分子のサイズの範囲であり、一般
的には、２から２０オングストローム程度のサイズの範
囲のものであることが好ましい。また、ゼオライトは細
孔構造を有するため、その比表面積は１００ｍ2 ／ｇ以
上と高い。そのため、他の一般の非晶質物質に比べ高い
吸着能力を有する。この細孔内に水、有機物、有機珪素
等を吸着することができることから、本発明の吸着素子
の充填剤として好んで用いられる。ゼオライトは結晶性
無機酸化物であるが、具体的には、結晶性シリケート、
結晶性アルミノシリケート、結晶性メタロシリケート、
結晶性アルミノホスフェート、結晶性メタロアルミノホ
スフェート等で構成された結晶性マイクロポーラス物質
のことである。ゼオライトの持つ細孔の大きさは、しば
しば酸素ｎ員環という表現を使うが、５員環から１２員
環が好ましく用いられる。ゼオライトの組成は特に制限
されないが、水蒸気の吸脱着に用いられるものは一般的
な結晶性アルミノシリケートでは、アルミナ成分の多い
ものが用いられる。アルミナ成分が多いものは、ＳｉＯ
2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比が小さく親水性となり、細孔内に吸着
できる水の量が多くなるからである。これと同じ理由
で、親水性の高い結晶性アルミノホスフェート等も好ん
で用いられる。また、有機物の吸着に用いられるものは
一般的な結晶性アルミノシリケートでは、シリカ成分の
多いものが好んで用いられる。シリカ成分が多いものは
ＳｉＯ2／Ａｌ2 Ｏ3 比が大きく疎水性となり、吸着で
きる有機物の量が多くなるからである。また、本発明で
用いられるゼオライトとして、銀イオン交換ゼオライト
も好んで用いられる。銀イオン交換ゼオライトは抗菌作
用が期待できるため、吸着素子部の黴の発生を抑制する
ことが期待できる。
細孔径を有した結晶性無機酸化物である。分子サイズと
は、世の中に存在する分子のサイズの範囲であり、一般
的には、２から２０オングストローム程度のサイズの範
囲のものであることが好ましい。また、ゼオライトは細
孔構造を有するため、その比表面積は１００ｍ2 ／ｇ以
上と高い。そのため、他の一般の非晶質物質に比べ高い
吸着能力を有する。この細孔内に水、有機物、有機珪素
等を吸着することができることから、本発明の吸着素子
の充填剤として好んで用いられる。ゼオライトは結晶性
無機酸化物であるが、具体的には、結晶性シリケート、
結晶性アルミノシリケート、結晶性メタロシリケート、
結晶性アルミノホスフェート、結晶性メタロアルミノホ
スフェート等で構成された結晶性マイクロポーラス物質
のことである。ゼオライトの持つ細孔の大きさは、しば
しば酸素ｎ員環という表現を使うが、５員環から１２員
環が好ましく用いられる。ゼオライトの組成は特に制限
されないが、水蒸気の吸脱着に用いられるものは一般的
な結晶性アルミノシリケートでは、アルミナ成分の多い
ものが用いられる。アルミナ成分が多いものは、ＳｉＯ
2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比が小さく親水性となり、細孔内に吸着
できる水の量が多くなるからである。これと同じ理由
で、親水性の高い結晶性アルミノホスフェート等も好ん
で用いられる。また、有機物の吸着に用いられるものは
一般的な結晶性アルミノシリケートでは、シリカ成分の
多いものが好んで用いられる。シリカ成分が多いものは
ＳｉＯ2／Ａｌ2 Ｏ3 比が大きく疎水性となり、吸着で
きる有機物の量が多くなるからである。また、本発明で
用いられるゼオライトとして、銀イオン交換ゼオライト
も好んで用いられる。銀イオン交換ゼオライトは抗菌作
用が期待できるため、吸着素子部の黴の発生を抑制する
ことが期待できる。
【００１８】また本発明でいうシリカゲルは、ＳｉＯ2
・ｎＨ2 Ｏで表される組成を有するものである。シリカ
ゲルも比表面積が高く、１００ｍ2 ／ｇ以上のものもあ
る。吸着力は含まれている水の量により異なり、高度に
脱水したものほど吸着力が大きい。シリカゲルはゼオラ
イトに比べ、低い温度で水を脱離できる。シリカゲルは
機械的強度が高い点でも優れている。
・ｎＨ2 Ｏで表される組成を有するものである。シリカ
ゲルも比表面積が高く、１００ｍ2 ／ｇ以上のものもあ
る。吸着力は含まれている水の量により異なり、高度に
脱水したものほど吸着力が大きい。シリカゲルはゼオラ
イトに比べ、低い温度で水を脱離できる。シリカゲルは
機械的強度が高い点でも優れている。
【００１９】また、本発明で用いる吸着剤は、前記した
ゼオライトおよびシリカゲルから選ばれる少なくとも一
つを含む吸着能を有する素材自身を成形したもの、ある
いはセラミックスなどの支持体に上記吸着能を有する素
材を担持またはコーティングしたものを用いることが好
ましい。その形状は、球状、円柱状、ラッシヒリング
状、繊維状、綿状などいずれでも良く、特に限定されな
いが、ガスの透過性および接触率に優れたものを用いる
のが好ましい。例えば、ラッシヒリング状に成形したも
の、ラッシヒリング状の成形体にゼオライトやシリカゲ
ルを担持またはコーティングしたもの、ガラス繊維、無
機酸化物繊維、不織布、多孔質セラミックスなどにゼオ
ライトやシリカゲルを担持したものが好んで用いられ
る。
ゼオライトおよびシリカゲルから選ばれる少なくとも一
つを含む吸着能を有する素材自身を成形したもの、ある
いはセラミックスなどの支持体に上記吸着能を有する素
材を担持またはコーティングしたものを用いることが好
ましい。その形状は、球状、円柱状、ラッシヒリング
状、繊維状、綿状などいずれでも良く、特に限定されな
いが、ガスの透過性および接触率に優れたものを用いる
のが好ましい。例えば、ラッシヒリング状に成形したも
の、ラッシヒリング状の成形体にゼオライトやシリカゲ
ルを担持またはコーティングしたもの、ガラス繊維、無
機酸化物繊維、不織布、多孔質セラミックスなどにゼオ
ライトやシリカゲルを担持したものが好んで用いられ
る。
【００２０】これら吸着剤の作製方法は特に限定される
ものではないが、例えば以下のような手法を用いること
ができる。吸着能を有するゼオライトやシリカゲルの成
形方法として、ゼオライトやシリカゲルを水などの溶媒
とバインダーと混練りしたものを、押し出し成型機など
で押し出し成形す方法が用いられる。これを焼成し、吸
着剤として用いる。また、吸着能を有するゼオライトや
シリカゲルの成形体へのコーティング方法として、含浸
法、水熱合成法、水蒸気処理法が好んで用いられる。含
浸法は、ゼオライトやシリカゲルを溶媒中に懸濁させた
溶液中に、ガラス繊維などの担体を浸した後、引き上
げ、焼成する方法である。また、水熱合成法は、ゼオラ
イト前駆体溶液を調製し、この溶液中にガラス繊維など
の担体を浸し、高温高圧下でゼオライトを担体上に析出
させる方法である。また、水蒸気処理法は、ゼオライト
前駆体溶液を調製し、これを多孔質セラミックス担体表
面に塗布し、高温高圧下で、塗布したゼオライト前駆体
を水蒸気で処理することでゼオライトを結晶化させる方
法である。
ものではないが、例えば以下のような手法を用いること
ができる。吸着能を有するゼオライトやシリカゲルの成
形方法として、ゼオライトやシリカゲルを水などの溶媒
とバインダーと混練りしたものを、押し出し成型機など
で押し出し成形す方法が用いられる。これを焼成し、吸
着剤として用いる。また、吸着能を有するゼオライトや
シリカゲルの成形体へのコーティング方法として、含浸
法、水熱合成法、水蒸気処理法が好んで用いられる。含
浸法は、ゼオライトやシリカゲルを溶媒中に懸濁させた
溶液中に、ガラス繊維などの担体を浸した後、引き上
げ、焼成する方法である。また、水熱合成法は、ゼオラ
イト前駆体溶液を調製し、この溶液中にガラス繊維など
の担体を浸し、高温高圧下でゼオライトを担体上に析出
させる方法である。また、水蒸気処理法は、ゼオライト
前駆体溶液を調製し、これを多孔質セラミックス担体表
面に塗布し、高温高圧下で、塗布したゼオライト前駆体
を水蒸気で処理することでゼオライトを結晶化させる方
法である。
【００２１】これら吸着剤は低温では吸着成分を吸着
し、高温では吸着成分を脱着する性質を有する。そのた
め、水蒸気や有機物などを含む室温程度の空気を本発明
の吸着素子に通すことで、水蒸気や有機物などを吸着剤
に吸着させることができる。未処理ガスの供給方法は、
吸着素子に効率よくガスが供給されることが好ましく、
ブロアー等を用いて供給する方法がしばしば用いられ
る。例えば、図２のように、ガスは円筒型容器のガス供
給面の一部（図中ａ部）に供給される。円筒型容器を中
心軸で回転することで、水蒸気や有機物などが吸着した
部分は、軸に沿って移動する（図中ａ’部）。なお、図
２においては、実際には５室以上に分かれているが、便
宜上、分割板を表示を省略してある。また、ガスが流れ
る位置を大まかに示すために、ａ部，ａ’部と表示した
ものである。ガスの流路方向は図１〜図３では、例え
ば、図の右から左へ流れるようにしたものである。
し、高温では吸着成分を脱着する性質を有する。そのた
め、水蒸気や有機物などを含む室温程度の空気を本発明
の吸着素子に通すことで、水蒸気や有機物などを吸着剤
に吸着させることができる。未処理ガスの供給方法は、
吸着素子に効率よくガスが供給されることが好ましく、
ブロアー等を用いて供給する方法がしばしば用いられ
る。例えば、図２のように、ガスは円筒型容器のガス供
給面の一部（図中ａ部）に供給される。円筒型容器を中
心軸で回転することで、水蒸気や有機物などが吸着した
部分は、軸に沿って移動する（図中ａ’部）。なお、図
２においては、実際には５室以上に分かれているが、便
宜上、分割板を表示を省略してある。また、ガスが流れ
る位置を大まかに示すために、ａ部，ａ’部と表示した
ものである。ガスの流路方向は図１〜図３では、例え
ば、図の右から左へ流れるようにしたものである。
【００２２】この水蒸気や有機物などが吸着した部分
に、ヒーター等で加熱した高温の空気を供給すること
で、吸着剤が温められ、吸着した水蒸気や有機物などを
脱着することができる。円筒型容器を中心軸で回転する
ことで、水蒸気や有機物などが脱離した部分は、軸に沿
って移動する（図中ａ部）。この水蒸気や有機物などが
脱離した部分に、再度水蒸気や有機物などを含む室温程
度の空気を供給することで、水蒸気や有機物などを吸着
素子に吸着することができる。このように、円筒型容器
の中心軸で吸着素子を回転することで、水蒸気や有機物
などを連続的に吸脱着できる。この現象を利用すれば、
除湿した空気、加湿した空気、有機物や有機珪素を除去
した空気などを得ることができる。また、一酸化炭素を
選択的に吸着する吸着剤、例えばＸ型、Ｙ型、Ａ型ゼオ
ライトのイオン交換サイトを金属イオンで交換したもの
などを用いれば、水素ガス中からの一酸化炭素除去にも
応用でき、メタノールやメタンのリフォーミングによる
水素の精製にも使用できる。その主要用途としては燃料
電池用改質ガスからの一酸化炭素の除去であるので、燃
料電池システムして適用できる。
に、ヒーター等で加熱した高温の空気を供給すること
で、吸着剤が温められ、吸着した水蒸気や有機物などを
脱着することができる。円筒型容器を中心軸で回転する
ことで、水蒸気や有機物などが脱離した部分は、軸に沿
って移動する（図中ａ部）。この水蒸気や有機物などが
脱離した部分に、再度水蒸気や有機物などを含む室温程
度の空気を供給することで、水蒸気や有機物などを吸着
素子に吸着することができる。このように、円筒型容器
の中心軸で吸着素子を回転することで、水蒸気や有機物
などを連続的に吸脱着できる。この現象を利用すれば、
除湿した空気、加湿した空気、有機物や有機珪素を除去
した空気などを得ることができる。また、一酸化炭素を
選択的に吸着する吸着剤、例えばＸ型、Ｙ型、Ａ型ゼオ
ライトのイオン交換サイトを金属イオンで交換したもの
などを用いれば、水素ガス中からの一酸化炭素除去にも
応用でき、メタノールやメタンのリフォーミングによる
水素の精製にも使用できる。その主要用途としては燃料
電池用改質ガスからの一酸化炭素の除去であるので、燃
料電池システムして適用できる。
【００２３】吸着剤を含む円筒型容器の回転方法は吸脱
着が効率よく行われれば特に限定されるものではない
が、以下の方法が好んで用いられる。円筒型容器の中心
軸部をモーターなどの駆動装置に接続し、駆動装置を駆
動することにより、円筒型容器を定速回転させる。回転
速度は、吸着素子に供給されるガスの流速や、排出ガス
に要求されるガスの組成により決められる。回転速度が
遅すぎると、ガス中の吸着成分を吸着する過程で、吸着
素子が吸着成分で飽和し、吸着素子の吸着能力が著しく
低下する。また、回転速度が速すぎると、吸着した成分
を脱離する過程において、吸着した成分の脱着が十分に
行われず、吸着素子の吸着能力が著しく低下する。
着が効率よく行われれば特に限定されるものではない
が、以下の方法が好んで用いられる。円筒型容器の中心
軸部をモーターなどの駆動装置に接続し、駆動装置を駆
動することにより、円筒型容器を定速回転させる。回転
速度は、吸着素子に供給されるガスの流速や、排出ガス
に要求されるガスの組成により決められる。回転速度が
遅すぎると、ガス中の吸着成分を吸着する過程で、吸着
素子が吸着成分で飽和し、吸着素子の吸着能力が著しく
低下する。また、回転速度が速すぎると、吸着した成分
を脱離する過程において、吸着した成分の脱着が十分に
行われず、吸着素子の吸着能力が著しく低下する。
【００２４】また、本発明の吸着素子をエアフィルター
に使用することができる。本発明にあるエアフィルター
を用いることで、クリーンルーム内の水蒸気、有機物お
よび有機珪素の濃度を低減することができる。また、本
発明にあるエアフィルターをエアコンディショナーに用
いると、室内空気の除湿・加湿ができるため、室内空気
の湿度を制御することができる。
に使用することができる。本発明にあるエアフィルター
を用いることで、クリーンルーム内の水蒸気、有機物お
よび有機珪素の濃度を低減することができる。また、本
発明にあるエアフィルターをエアコンディショナーに用
いると、室内空気の除湿・加湿ができるため、室内空気
の湿度を制御することができる。
【００２５】また、本発明の吸着素子を酸素冨化装置に
使用することができる。吸着剤にＮａ−Ｘゼオライト、
Ｌｉ−Ｘゼオライトを用いると、窒素を選択的に吸着す
るため、酸素冨化装置に有用な吸着素子とすることがで
きる。すなわち、空気中の窒素を選択的に吸着すること
で、該装置から排出される空気の酸素冨化を行うことが
できる。また、酸素冨化空気は燃料電池システムの高効
率化にも有効である。
使用することができる。吸着剤にＮａ−Ｘゼオライト、
Ｌｉ−Ｘゼオライトを用いると、窒素を選択的に吸着す
るため、酸素冨化装置に有用な吸着素子とすることがで
きる。すなわち、空気中の窒素を選択的に吸着すること
で、該装置から排出される空気の酸素冨化を行うことが
できる。また、酸素冨化空気は燃料電池システムの高効
率化にも有効である。
【００２６】また、本発明の吸着素子は二酸化炭素除去
装置に使用することができる。ゼオライトは一般的に、
空気中の窒素や酸素より二酸化炭素を選択的に吸着する
ので、ゼオライトを吸着剤とすることにより、二酸化炭
素を除去することができる。本装置の用途として、例え
ば、アルカリ型燃料電池をあげることができる。アルカ
リ型燃料電池に供給する空気に二酸化炭素が共存するこ
とで、燃料電池が劣化することが知られている。本発明
の二酸化炭素除去装置を用いて作成した二酸化炭素濃度
の低い空気をアルカリ型燃料電池に供給することで、燃
料電池の寿命を延ばすことができる。一方、化学プラン
トの排ガスなど、二酸化炭素濃度の高いガスを該装置に
供給することで、二酸化炭素を濃縮除去することができ
る。これにより、二酸化炭素の回収効率を向上できる。
装置に使用することができる。ゼオライトは一般的に、
空気中の窒素や酸素より二酸化炭素を選択的に吸着する
ので、ゼオライトを吸着剤とすることにより、二酸化炭
素を除去することができる。本装置の用途として、例え
ば、アルカリ型燃料電池をあげることができる。アルカ
リ型燃料電池に供給する空気に二酸化炭素が共存するこ
とで、燃料電池が劣化することが知られている。本発明
の二酸化炭素除去装置を用いて作成した二酸化炭素濃度
の低い空気をアルカリ型燃料電池に供給することで、燃
料電池の寿命を延ばすことができる。一方、化学プラン
トの排ガスなど、二酸化炭素濃度の高いガスを該装置に
供給することで、二酸化炭素を濃縮除去することができ
る。これにより、二酸化炭素の回収効率を向上できる。
【００２７】本発明の吸着素子は、ガスの純度を高める
ことができるので、燃料電池システムに組み込むことに
よって、燃料電池の性能向上が可能となる。燃料電池
は、イオン交換膜部分の材質により４種類が良く知られ
ている（固体電解質型、リン酸型、固体酸化物型、溶融
炭酸塩型）。この中で固体電解質型とリン酸型では、燃
料極上で水素がプロトンと電子に解離し、生成したプロ
トンがイオン交換膜部分を導電し、空気極上で酸素と電
子と反応し水を生じ、このとき同時に電力を発生する。
ここで、空気極に供給されるガス中の酸素濃度が高いほ
ど燃料電池の効率が高い。本発明の吸着素子を搭載した
燃料電池システムでは、空気極へ供給する空気中の酸素
濃度を高めることができるので、燃料電池の効率を上げ
ることができる。
ことができるので、燃料電池システムに組み込むことに
よって、燃料電池の性能向上が可能となる。燃料電池
は、イオン交換膜部分の材質により４種類が良く知られ
ている（固体電解質型、リン酸型、固体酸化物型、溶融
炭酸塩型）。この中で固体電解質型とリン酸型では、燃
料極上で水素がプロトンと電子に解離し、生成したプロ
トンがイオン交換膜部分を導電し、空気極上で酸素と電
子と反応し水を生じ、このとき同時に電力を発生する。
ここで、空気極に供給されるガス中の酸素濃度が高いほ
ど燃料電池の効率が高い。本発明の吸着素子を搭載した
燃料電池システムでは、空気極へ供給する空気中の酸素
濃度を高めることができるので、燃料電池の効率を上げ
ることができる。
【００２８】また、燃料電池の燃料改質器で調製された
ガス中の一酸化炭素濃度が高いと、燃料電池の燃料極上
の金属が被毒される問題がある。本発明にある吸着素子
を用いることで、改質ガス中から一酸化炭素を選択的に
除去することができ、電極の劣化を抑制できる。
ガス中の一酸化炭素濃度が高いと、燃料電池の燃料極上
の金属が被毒される問題がある。本発明にある吸着素子
を用いることで、改質ガス中から一酸化炭素を選択的に
除去することができ、電極の劣化を抑制できる。
【００２９】本発明を図面とともに以下の実施例により
さらに詳細に説明する。
さらに詳細に説明する。
【００３０】
【実施例】（第一の吸着剤の作製）Ｌｕｄｏｘ ＨＳ−
３０（Ｄｕ Ｐｏｎｔ社製）１０ｇと、１０％テトラプ
ロピルアンモニウムヒドロキシド水溶液（和光純薬製）
１０ｇを混ぜ、ゼオライト前駆体ゾルとした。これを多
孔質アルミナ（日本碍子製、片面表面処理：孔径０．１
μｍ）上に塗布した。塗布後、室温で約２時間乾燥させ
た。１００ｍｌのオートクレーブ中に０．５ｇの蒸留水
を入れ、このオートクレーブ中に上記多孔質アルミナを
入れた。これを１５０℃で１２０時間加熱した。オート
クレーブから取り出した多孔質セラミックスを５５０℃
で４時間焼成した。この多孔質セラミックス表面のＦＥ
−ＳＥＭ観察、およびＸ線回折から、ゼオライト（シリ
カライト）がコーティングされていることを確認した。 （第二の吸着剤の作製）市販のＮａ−Ｘ型ゼオライト
（Ｎａ−Ｘ型ゼオライト：フォージャサイト型構造をと
るゼオライト。シリカ／アルミナ比は１〜２程度と低
く、細孔内にイオン交換点が多いため、極性分子との親
和性が高い）４００ｇとアルミナゾル（日産化学工業
（株）製、１００ｇ）を混練り成型し、吸着剤とした。
３０（Ｄｕ Ｐｏｎｔ社製）１０ｇと、１０％テトラプ
ロピルアンモニウムヒドロキシド水溶液（和光純薬製）
１０ｇを混ぜ、ゼオライト前駆体ゾルとした。これを多
孔質アルミナ（日本碍子製、片面表面処理：孔径０．１
μｍ）上に塗布した。塗布後、室温で約２時間乾燥させ
た。１００ｍｌのオートクレーブ中に０．５ｇの蒸留水
を入れ、このオートクレーブ中に上記多孔質アルミナを
入れた。これを１５０℃で１２０時間加熱した。オート
クレーブから取り出した多孔質セラミックスを５５０℃
で４時間焼成した。この多孔質セラミックス表面のＦＥ
−ＳＥＭ観察、およびＸ線回折から、ゼオライト（シリ
カライト）がコーティングされていることを確認した。 （第二の吸着剤の作製）市販のＮａ−Ｘ型ゼオライト
（Ｎａ−Ｘ型ゼオライト：フォージャサイト型構造をと
るゼオライト。シリカ／アルミナ比は１〜２程度と低
く、細孔内にイオン交換点が多いため、極性分子との親
和性が高い）４００ｇとアルミナゾル（日産化学工業
（株）製、１００ｇ）を混練り成型し、吸着剤とした。
【００３１】実施例１ （吸着素子）図１において、１は吸着素子であり、２は
円筒型容器内を中心軸から放射線状に仕切る仕切り板で
あり、３は吸着剤である。図１の例においては、仕切り
板２によってガスの流路方向に８個の室に分割されてい
る。
円筒型容器内を中心軸から放射線状に仕切る仕切り板で
あり、３は吸着剤である。図１の例においては、仕切り
板２によってガスの流路方向に８個の室に分割されてい
る。
【００３２】また、図２のａ部にガスが供給されること
で、ａ部に水蒸気、有機物などの吸着成分が吸着され
る。円筒型吸着素子が中心軸で回転し、ａ部で吸着した
成分がａ’部に達した時点で、加熱されたガスをａ’部
に供給する。加熱されたガスにより吸着剤が加熱され、
吸着された成分を脱着させる。
で、ａ部に水蒸気、有機物などの吸着成分が吸着され
る。円筒型吸着素子が中心軸で回転し、ａ部で吸着した
成分がａ’部に達した時点で、加熱されたガスをａ’部
に供給する。加熱されたガスにより吸着剤が加熱され、
吸着された成分を脱着させる。
【００３３】実施例２ （吸着素子）図３において、符号の１、３は実施例３と
同じである。２は円筒型容器内を中心軸に平行および中
心軸から放射線状に仕切る仕切り板であり、該仕切り板
により、中心軸から放射線状に、および中心軸に対し同
心円状に分割してガスの流路方向に８個の室を形成した
ものである。
同じである。２は円筒型容器内を中心軸に平行および中
心軸から放射線状に仕切る仕切り板であり、該仕切り板
により、中心軸から放射線状に、および中心軸に対し同
心円状に分割してガスの流路方向に８個の室を形成した
ものである。
【００３４】実施例３ （除湿機）図４において、１は円筒型吸着素子本体であ
る。吸着剤にはシリカゲルを用いた。処理前の第一ガス
通過路４を通って、処理前の第一のガス１０が円筒型吸
着素子１に供給される。このとき、第一のヒーター８、
８を加熱させないことで、処理前の第一のガス１０中の
水蒸気を円筒型吸着素子内の吸着剤に吸着させる。その
結果、円筒型吸着素子を通過したガスは除湿され、処理
後の第一のガス通過路５を通り、処理後の第一のガス１
１として排出される。円筒型吸着素子１は中心軸で回転
しており、上記操作を連続的に行うことができる。ま
た、処理前の第二のガス通過路６を通って、処理前の第
二のガス１２が円筒型吸着素子１に供給される。このと
き、第二のヒーター９、９を約１５０℃に加熱させるこ
とで、円筒型吸着素子１内に吸着した水蒸気を脱着させ
る。その結果、円筒型吸着素子１を通過したガスは処理
前に比べ水蒸気の濃度が高くなり、処理後の第二のガス
通過路７を通り、処理後の第二のガス１３として室内へ
供給される。なお、図４においても仕切り板は省略して
ある。
る。吸着剤にはシリカゲルを用いた。処理前の第一ガス
通過路４を通って、処理前の第一のガス１０が円筒型吸
着素子１に供給される。このとき、第一のヒーター８、
８を加熱させないことで、処理前の第一のガス１０中の
水蒸気を円筒型吸着素子内の吸着剤に吸着させる。その
結果、円筒型吸着素子を通過したガスは除湿され、処理
後の第一のガス通過路５を通り、処理後の第一のガス１
１として排出される。円筒型吸着素子１は中心軸で回転
しており、上記操作を連続的に行うことができる。ま
た、処理前の第二のガス通過路６を通って、処理前の第
二のガス１２が円筒型吸着素子１に供給される。このと
き、第二のヒーター９、９を約１５０℃に加熱させるこ
とで、円筒型吸着素子１内に吸着した水蒸気を脱着させ
る。その結果、円筒型吸着素子１を通過したガスは処理
前に比べ水蒸気の濃度が高くなり、処理後の第二のガス
通過路７を通り、処理後の第二のガス１３として室内へ
供給される。なお、図４においても仕切り板は省略して
ある。
【００３５】実施例４ （エアフィルター（有機ガス除去））図４において、１
は円筒型吸着素子本体である。吸着剤には前記作製した
第一の吸着剤１であるシリカライトを用いた。ブロアー
を用いて供給された処理前の第一のガス１２は、処理前
の第二のガス通過路６を通って、処理前の第二のガス１
２が円筒型吸着素子１に供給される。このとき、第二の
ヒーター９、９を加熱させないことで、処理前の第二の
ガス１２中の有機物を円筒形吸着素子１内の吸着剤に吸
着させる。その結果、円筒形吸着素子１を通過したガス
は有機物が除去され、処理後の第二のガス通過路７を通
り、処理後の第二のガス１３として室内に供給される。
円筒型吸着素子１は中心軸で回転しており、有機物が吸
着した部分は中心軸の回転に従い移動する。有機物を吸
着した部分から約１８０℃回転したところで、処理前の
第一のガス通過路４を通って、処理前の第一のガス１０
が円筒型吸着素子１に供給される。このとき、第一のヒ
ーター８を約３００℃に加熱させることで、円筒形吸着
素子１内に吸着した有機物を脱着させる。その結果、円
筒形吸着素子１を通過したガスは処理前に比べ有機物の
濃度が高くなり、処理後の第一のガス通過路５を通り、
処理後の第一のガス１１として排出される。円筒型吸着
素子１は中心軸で回転しており、有機物を脱着した部分
は中心軸の回転に従い移動する。有機物を脱着した部分
から約１８０℃回転したところで、再び処理前の第二の
ガス通過路６を通って、処理前の第二のガス１２が円筒
型吸着素子１に供給、吸着される。このように、吸着素
子内に有機物が飽和しないような後処理を行うことで、
長期にわたり連続的に運転することができる。本装置を
用いて、ホルムアルデヒド濃度１０００ｐｐｍの空気を
処理したところ、処理後ガス中のホルムアルデヒド濃度
は低下した。
は円筒型吸着素子本体である。吸着剤には前記作製した
第一の吸着剤１であるシリカライトを用いた。ブロアー
を用いて供給された処理前の第一のガス１２は、処理前
の第二のガス通過路６を通って、処理前の第二のガス１
２が円筒型吸着素子１に供給される。このとき、第二の
ヒーター９、９を加熱させないことで、処理前の第二の
ガス１２中の有機物を円筒形吸着素子１内の吸着剤に吸
着させる。その結果、円筒形吸着素子１を通過したガス
は有機物が除去され、処理後の第二のガス通過路７を通
り、処理後の第二のガス１３として室内に供給される。
円筒型吸着素子１は中心軸で回転しており、有機物が吸
着した部分は中心軸の回転に従い移動する。有機物を吸
着した部分から約１８０℃回転したところで、処理前の
第一のガス通過路４を通って、処理前の第一のガス１０
が円筒型吸着素子１に供給される。このとき、第一のヒ
ーター８を約３００℃に加熱させることで、円筒形吸着
素子１内に吸着した有機物を脱着させる。その結果、円
筒形吸着素子１を通過したガスは処理前に比べ有機物の
濃度が高くなり、処理後の第一のガス通過路５を通り、
処理後の第一のガス１１として排出される。円筒型吸着
素子１は中心軸で回転しており、有機物を脱着した部分
は中心軸の回転に従い移動する。有機物を脱着した部分
から約１８０℃回転したところで、再び処理前の第二の
ガス通過路６を通って、処理前の第二のガス１２が円筒
型吸着素子１に供給、吸着される。このように、吸着素
子内に有機物が飽和しないような後処理を行うことで、
長期にわたり連続的に運転することができる。本装置を
用いて、ホルムアルデヒド濃度１０００ｐｐｍの空気を
処理したところ、処理後ガス中のホルムアルデヒド濃度
は低下した。
【００３６】実施例５ （酸素冨化装置）図４において、１は円筒型吸着素子本
体である。吸着剤には前記作製した第二の吸着剤である
Ｎａ−Ｘ型ゼオライトを用いた。ゼオライトは一般的に
窒素との親和性が高く、空気中から窒素を選択的に吸着
できる。また、Ｎａ−Ｘ型ゼオライトは極性分子との親
和性が高いため二酸化炭素、一酸化炭素をよく吸着でき
る。ブロアーを用いて供給された処理前の第二のガス１
２は、処理前の第二のガス通過路６を通って、処理前の
第二のガス１２が円筒型吸着素子１に供給される。この
とき、第二のヒーター９を加熱させないことで、処理前
の第二のガス１２中の窒素および二酸化炭素を円筒型吸
着素子１内の吸着剤に吸着させる。その結果、円筒型吸
着素子１を通過したガスは窒素および二酸化炭素の一部
が除去され、処理後の第二のガス通過路７を通り、酸素
冨化された処理後の第二のガス１３として室内に供給さ
れる。円筒型吸着素子１は中心軸で回転しており、窒素
が吸着した部分は中心軸の回転に従い移動する。窒素を
吸着した部位から約１８０℃回転したところで、処理前
の第一のガス通過路４を通って、処理前の第一のガス１
０が円筒型吸着素子１に供給される。このとき、第一の
ヒーター８、８を約２００℃に加熱させることで、円筒
型吸着素子１内に吸着した窒素および二酸化炭素を脱着
させる。その結果、円筒型吸着素子１を通過したガスは
処理前に比べ窒素および二酸化炭素の濃度が高くなり、
処理後の第一のガス通過路５を通り、処理後の第一のガ
ス１１として排出される。円筒型吸着素子１は中心軸で
回転しており、窒素を脱着した部分は中心軸の回転に従
い移動する。窒素を脱着した部位から約１８０℃回転し
たところで、再び処理前の第二のガス通過路６を通っ
て、処理前の第二のガス１２が円筒型吸着素子１に供
給、吸着される。このように、吸着素子１内に窒素が飽
和しないような後処理を行うことで、長期にわたり連続
的に運転することができる。本装置を用いて、酸素濃度
２０％の空気を処理したところ、処理後ガス中の酸素濃
度が向上した。
体である。吸着剤には前記作製した第二の吸着剤である
Ｎａ−Ｘ型ゼオライトを用いた。ゼオライトは一般的に
窒素との親和性が高く、空気中から窒素を選択的に吸着
できる。また、Ｎａ−Ｘ型ゼオライトは極性分子との親
和性が高いため二酸化炭素、一酸化炭素をよく吸着でき
る。ブロアーを用いて供給された処理前の第二のガス１
２は、処理前の第二のガス通過路６を通って、処理前の
第二のガス１２が円筒型吸着素子１に供給される。この
とき、第二のヒーター９を加熱させないことで、処理前
の第二のガス１２中の窒素および二酸化炭素を円筒型吸
着素子１内の吸着剤に吸着させる。その結果、円筒型吸
着素子１を通過したガスは窒素および二酸化炭素の一部
が除去され、処理後の第二のガス通過路７を通り、酸素
冨化された処理後の第二のガス１３として室内に供給さ
れる。円筒型吸着素子１は中心軸で回転しており、窒素
が吸着した部分は中心軸の回転に従い移動する。窒素を
吸着した部位から約１８０℃回転したところで、処理前
の第一のガス通過路４を通って、処理前の第一のガス１
０が円筒型吸着素子１に供給される。このとき、第一の
ヒーター８、８を約２００℃に加熱させることで、円筒
型吸着素子１内に吸着した窒素および二酸化炭素を脱着
させる。その結果、円筒型吸着素子１を通過したガスは
処理前に比べ窒素および二酸化炭素の濃度が高くなり、
処理後の第一のガス通過路５を通り、処理後の第一のガ
ス１１として排出される。円筒型吸着素子１は中心軸で
回転しており、窒素を脱着した部分は中心軸の回転に従
い移動する。窒素を脱着した部位から約１８０℃回転し
たところで、再び処理前の第二のガス通過路６を通っ
て、処理前の第二のガス１２が円筒型吸着素子１に供
給、吸着される。このように、吸着素子１内に窒素が飽
和しないような後処理を行うことで、長期にわたり連続
的に運転することができる。本装置を用いて、酸素濃度
２０％の空気を処理したところ、処理後ガス中の酸素濃
度が向上した。
【００３７】実施例６ （燃料電池システム）図４において、１は円筒型吸着素
子本体である。吸着剤には前記作製した第二の吸着剤で
あるＮａ−Ｘ型ゼオライトを用いた。Ｎａ−Ｘ型ゼオラ
イトは極性分子との親和性が高いため一酸化炭素をよく
吸着できる。メタノール改質反応器で調製された第二の
ガス１２が処理前の第一のガス通過路６を通って、処理
前の第二のガス１２が円筒型吸着素子１に供給される。
このとき、第二のヒーター９、９を加熱させないこと
で、処理前の第二のガス１２中の一酸化炭素を円筒型吸
着素子１内の吸着剤に吸着させる。その結果、円筒型吸
着素子１を通過したガスは一酸化炭素の一部が除去さ
れ、処理後の第二のガス通過路７を通り、処理後の第二
のガス１３として燃料電池に供給される。円筒型吸着素
子１は中心軸で回転しており、一酸化炭素が吸着した部
分は中心軸の回転に従い移動する。一酸化炭素を吸着し
た部位から約１８０℃回転したところで、処理前の第一
のガス通過路４を通って、処理前の第一のガス１０が円
筒型吸着素子１に供給される。このとき、第一のヒータ
ー８、８を約２５０℃に加熱させることで、円筒型吸着
素子１内に吸着した一酸化炭素を脱着させる。その結
果、円筒型吸着素子１を通過したガスは処理前に比べ一
酸化炭素の濃度が高くなり、処理後の第一のガス通過路
５を通り、処理後の第一のガス１１として排出される。
円筒型吸着素子１は中心軸で回転しており、一酸化炭素
を脱着した部分は中心軸の回転に従い移動する。一酸化
炭素を脱着した部位から約１８０℃回転したところで、
再び処理前の第二のガス通過路６を通って、処理前の第
二のガス１２が円筒型吸着素子１に供給、吸着される。
このように、吸着素子１内に一酸化炭素が飽和しないよ
うな後処理を行うことで、長期にわたり連続的に運転す
ることができる。本装置を用いて、一酸化炭素濃度２．
０％の改質ガスを処理したところ、処理後ガス中の一酸
化炭素濃度は低下した。
子本体である。吸着剤には前記作製した第二の吸着剤で
あるＮａ−Ｘ型ゼオライトを用いた。Ｎａ−Ｘ型ゼオラ
イトは極性分子との親和性が高いため一酸化炭素をよく
吸着できる。メタノール改質反応器で調製された第二の
ガス１２が処理前の第一のガス通過路６を通って、処理
前の第二のガス１２が円筒型吸着素子１に供給される。
このとき、第二のヒーター９、９を加熱させないこと
で、処理前の第二のガス１２中の一酸化炭素を円筒型吸
着素子１内の吸着剤に吸着させる。その結果、円筒型吸
着素子１を通過したガスは一酸化炭素の一部が除去さ
れ、処理後の第二のガス通過路７を通り、処理後の第二
のガス１３として燃料電池に供給される。円筒型吸着素
子１は中心軸で回転しており、一酸化炭素が吸着した部
分は中心軸の回転に従い移動する。一酸化炭素を吸着し
た部位から約１８０℃回転したところで、処理前の第一
のガス通過路４を通って、処理前の第一のガス１０が円
筒型吸着素子１に供給される。このとき、第一のヒータ
ー８、８を約２５０℃に加熱させることで、円筒型吸着
素子１内に吸着した一酸化炭素を脱着させる。その結
果、円筒型吸着素子１を通過したガスは処理前に比べ一
酸化炭素の濃度が高くなり、処理後の第一のガス通過路
５を通り、処理後の第一のガス１１として排出される。
円筒型吸着素子１は中心軸で回転しており、一酸化炭素
を脱着した部分は中心軸の回転に従い移動する。一酸化
炭素を脱着した部位から約１８０℃回転したところで、
再び処理前の第二のガス通過路６を通って、処理前の第
二のガス１２が円筒型吸着素子１に供給、吸着される。
このように、吸着素子１内に一酸化炭素が飽和しないよ
うな後処理を行うことで、長期にわたり連続的に運転す
ることができる。本装置を用いて、一酸化炭素濃度２．
０％の改質ガスを処理したところ、処理後ガス中の一酸
化炭素濃度は低下した。
【００３８】実施例７ （二酸化炭素除去装置）図４において、１は円筒型吸着
素子本体である。吸着剤には前記作製した第二の吸着剤
であるＮａ−Ｘ型ゼオライトを用いた。Ｎａ−Ｘ型ゼオ
ライトは極性分子との親和性が高いため二酸化炭素をよ
く吸着できる。ブロアーを用いて供給された処理前の第
二のガス１２は、処理前の第二のガス通過路６を通っ
て、処理前の第二のガス１２が円筒型吸着素子１に供給
される。このとき、第二のヒーター９を加熱させないこ
とで、処理前の第二のガス１２中の二酸化炭素を円筒型
吸着素子１内の吸着剤に吸着させる。その結果、円筒型
吸着素子１を通過したガスは二酸化炭素の一部が除去さ
れ、処理後の第二のガス通過路７を通り、処理後の第二
のガス１３として室内に供給される。円筒型吸着素子１
は中心軸で回転しており、二酸化炭素が吸着した部分は
中心軸の回転に従い移動する。二酸化炭素を吸着した部
位から約１８０℃回転したところで、処理前の第一のガ
ス通過路４を通って、処理前の第一のガス１０が円筒型
吸着素子１に供給される。このとき、第一のヒーター
８、８を約２００℃に加熱させることで、円筒型吸着素
子１内に吸着した二酸化炭素を脱着させる。その結果、
円筒型吸着素子１を通過したガスは処理前に比べ二酸化
炭素の濃度が高くなり、処理後の第一のガス通過路５を
通り、処理後の第一のガス１１として排出される。円筒
型吸着素子１は中心軸で回転しており、二酸化炭素を脱
着した部分は中心軸の回転に従い移動する。二酸化炭素
を脱着した部位から約１８０℃回転したところで、再び
処理前の第二のガス通過路６を通って、処理前の第二の
ガス１２が円筒型吸着素子１に供給、吸着される。この
ように、吸着素子１内に二酸化炭素が飽和しないような
後処理を行うことで、長期にわたり連続的に運転するこ
とができる。本装置を用いて、二酸化炭素濃度１％の空
気を処理したところ、処理後ガス中の二酸化炭素濃度が
低下した。
素子本体である。吸着剤には前記作製した第二の吸着剤
であるＮａ−Ｘ型ゼオライトを用いた。Ｎａ−Ｘ型ゼオ
ライトは極性分子との親和性が高いため二酸化炭素をよ
く吸着できる。ブロアーを用いて供給された処理前の第
二のガス１２は、処理前の第二のガス通過路６を通っ
て、処理前の第二のガス１２が円筒型吸着素子１に供給
される。このとき、第二のヒーター９を加熱させないこ
とで、処理前の第二のガス１２中の二酸化炭素を円筒型
吸着素子１内の吸着剤に吸着させる。その結果、円筒型
吸着素子１を通過したガスは二酸化炭素の一部が除去さ
れ、処理後の第二のガス通過路７を通り、処理後の第二
のガス１３として室内に供給される。円筒型吸着素子１
は中心軸で回転しており、二酸化炭素が吸着した部分は
中心軸の回転に従い移動する。二酸化炭素を吸着した部
位から約１８０℃回転したところで、処理前の第一のガ
ス通過路４を通って、処理前の第一のガス１０が円筒型
吸着素子１に供給される。このとき、第一のヒーター
８、８を約２００℃に加熱させることで、円筒型吸着素
子１内に吸着した二酸化炭素を脱着させる。その結果、
円筒型吸着素子１を通過したガスは処理前に比べ二酸化
炭素の濃度が高くなり、処理後の第一のガス通過路５を
通り、処理後の第一のガス１１として排出される。円筒
型吸着素子１は中心軸で回転しており、二酸化炭素を脱
着した部分は中心軸の回転に従い移動する。二酸化炭素
を脱着した部位から約１８０℃回転したところで、再び
処理前の第二のガス通過路６を通って、処理前の第二の
ガス１２が円筒型吸着素子１に供給、吸着される。この
ように、吸着素子１内に二酸化炭素が飽和しないような
後処理を行うことで、長期にわたり連続的に運転するこ
とができる。本装置を用いて、二酸化炭素濃度１％の空
気を処理したところ、処理後ガス中の二酸化炭素濃度が
低下した。
【００３９】実施例８ （エアコンディショナー（加湿暖房器））図５におい
て、１は円筒型吸着素子本体である。吸着剤には前記作
製した第二の吸着剤であるＮａ−Ｘ型ゼオライトを用い
た。処理前の第一ガス通過路４を通って、処理前の第一
のガス１０が円筒型吸着素子１に供給される。このと
き、処理前の第一のガス１０中の水蒸気を円筒型吸着素
子内の吸着剤に吸着させる。その結果、円筒型吸着素子
を通過したガスは除湿され、処理後の第一のガス通過路
５を通り、処理後の第一のガス１１として排出される。
円筒型吸着素子１は中心軸で回転しており、上記操作を
連続的に行うことができる。また、処理前の第二のガス
通過路６を通って、処理前の第二のガス１２が円筒型吸
着素子１に供給される。このとき、第一のヒーター８を
約１５０℃に加熱させることで、円筒型吸着素子１内に
吸着した水蒸気を脱着させる。その結果、円筒型吸着素
子１を通過したガスは処理前に比べ水蒸気の濃度、およ
び温度が高くなり、処理後の第二のガス通過路７を通
り、処理後の第二のガス１３として室内へ供給される。
て、１は円筒型吸着素子本体である。吸着剤には前記作
製した第二の吸着剤であるＮａ−Ｘ型ゼオライトを用い
た。処理前の第一ガス通過路４を通って、処理前の第一
のガス１０が円筒型吸着素子１に供給される。このと
き、処理前の第一のガス１０中の水蒸気を円筒型吸着素
子内の吸着剤に吸着させる。その結果、円筒型吸着素子
を通過したガスは除湿され、処理後の第一のガス通過路
５を通り、処理後の第一のガス１１として排出される。
円筒型吸着素子１は中心軸で回転しており、上記操作を
連続的に行うことができる。また、処理前の第二のガス
通過路６を通って、処理前の第二のガス１２が円筒型吸
着素子１に供給される。このとき、第一のヒーター８を
約１５０℃に加熱させることで、円筒型吸着素子１内に
吸着した水蒸気を脱着させる。その結果、円筒型吸着素
子１を通過したガスは処理前に比べ水蒸気の濃度、およ
び温度が高くなり、処理後の第二のガス通過路７を通
り、処理後の第二のガス１３として室内へ供給される。
【００４０】
【発明の効果】本発明の吸着素子は、円筒型容器をガス
の流路方向に５以上１００以下の室に分割し、各室内に
吸着剤を充填している。室の分割数が多いことで、各室
内の充填剤の偏りが抑制される。また、吸着剤がゼオラ
イトおよびシリカゲルから選ばれる少なくとも一つを含
む。そのため、吸着能力が高く、運転中に吸着剤の吸着
能力が飽和に達してしまう心配が少ない。また、このよ
うな吸着素子を含むエアフィルター、酸素冨化装置、お
よび二酸化炭素除去装置を用いることで、除湿、加湿、
有機物、二酸化炭素、一酸化炭素、有機珪素および窒素
の除去を効果的に行うことができる。また、上記吸着素
子を搭載した燃料電池システムを用いることで発電効率
を高めることができる。したがって、本発明は上記のよ
うな従来技術にない性能を有する吸着素子を提供するこ
とにある。
の流路方向に５以上１００以下の室に分割し、各室内に
吸着剤を充填している。室の分割数が多いことで、各室
内の充填剤の偏りが抑制される。また、吸着剤がゼオラ
イトおよびシリカゲルから選ばれる少なくとも一つを含
む。そのため、吸着能力が高く、運転中に吸着剤の吸着
能力が飽和に達してしまう心配が少ない。また、このよ
うな吸着素子を含むエアフィルター、酸素冨化装置、お
よび二酸化炭素除去装置を用いることで、除湿、加湿、
有機物、二酸化炭素、一酸化炭素、有機珪素および窒素
の除去を効果的に行うことができる。また、上記吸着素
子を搭載した燃料電池システムを用いることで発電効率
を高めることができる。したがって、本発明は上記のよ
うな従来技術にない性能を有する吸着素子を提供するこ
とにある。
【図１】本発明に係る仕切り板を放射線状に設けた吸着
素子の一例を示す概略斜視図である。
素子の一例を示す概略斜視図である。
【図２】本発明に係る吸着素子への空気の供給部の一例
を示す概略斜視図である。
を示す概略斜視図である。
【図３】本発明に係る仕切り板を放射線状と同心円状に
設けた吸着素子の一例を示す概略斜視図である。
設けた吸着素子の一例を示す概略斜視図である。
【図４】本発明に係る吸着素子を含むエアフィルター装
置一式の一例を示す概略斜視図である。
置一式の一例を示す概略斜視図である。
【図５】本発明に係る吸着素子を含むエアコンディショ
ナー装置一式の一例を示す概略斜視図である。
ナー装置一式の一例を示す概略斜視図である。
１・・・吸着素子 ２・・・仕切り板 ３・・・吸着剤 ４・・・処理前の第一のガス通過路 ５・・・処理後の第一のガス通過路 ６・・・処理前の第二のガス通過路 ７・・・処理後の第二のガス通過路 ８・・・第一ヒーター ９・・・第二ヒーター １０・・・処理前の第一のガス １１・・・処理後の第一のガス １２・・・処理前の第二のガス １３・・・処理後の第二のガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 8/06 Ｈ０１Ｍ 8/06 Ｒ
Claims (6)
- 【請求項１】円筒型容器をガスの流路方向に５以上１０
０以下の室に分割し、各室内にゼオライトおよびシリカ
ゲルから選ばれる少なくとも一つを含む吸着剤を充填
し、円筒型容器の軸を中心に回転できることを特徴とす
る吸着素子。 - 【請求項２】請求項１に記載の吸着素子を含むエアフィ
ルター。 - 【請求項３】請求項２に記載のエアフィルターを含むエ
アコンディショナー。 - 【請求項４】請求項１に記載の吸着素子を含む酸素冨化
装置。 - 【請求項５】請求項１に記載の吸着素子を含む二酸化炭
素除去装置。 - 【請求項６】請求項１に記載の吸着素子を含む燃料電池
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000202014A JP2001070736A (ja) | 1999-07-05 | 2000-07-04 | 吸着素子、エアフィルター、エアコンディショナー、酸素冨化装置、二酸化炭素除去装置および燃料電池システム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19008699 | 1999-07-05 | ||
| JP11-190086 | 1999-07-05 | ||
| JP2000202014A JP2001070736A (ja) | 1999-07-05 | 2000-07-04 | 吸着素子、エアフィルター、エアコンディショナー、酸素冨化装置、二酸化炭素除去装置および燃料電池システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001070736A true JP2001070736A (ja) | 2001-03-21 |
Family
ID=26505858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000202014A Pending JP2001070736A (ja) | 1999-07-05 | 2000-07-04 | 吸着素子、エアフィルター、エアコンディショナー、酸素冨化装置、二酸化炭素除去装置および燃料電池システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001070736A (ja) |
Cited By (19)
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| WO2003097216A1 (fr) * | 2002-05-22 | 2003-11-27 | Daikin Industries,Ltd. | Element adsorbeur et dispositif ajustant l'humidite |
| JP2006223989A (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Daikin Ind Ltd | 吸着剤、調湿装置及び吸脱方法 |
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| KR101541868B1 (ko) | 2014-12-16 | 2015-08-06 | 주식회사 금성하이텍 | 전지용 활물질의 소성공정에서 소성용 기체를 공급하는 장치 |
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| CN111246926A (zh) * | 2017-10-19 | 2020-06-05 | 沙特阿拉伯石油公司 | 通过使用吸附剂旋转接触器从汽车发动机废气捕获二氧化碳的方法及系统 |
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| JP2022026769A (ja) * | 2020-07-31 | 2022-02-10 | 株式会社東芝 | 燃料電池用不純物除去システム |
-
2000
- 2000-07-04 JP JP2000202014A patent/JP2001070736A/ja active Pending
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