JP2002085934A - 吸脱着装置 - Google Patents

吸脱着装置

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JP2002085934A JP2000276193A JP2000276193A JP2002085934A JP 2002085934 A JP2002085934 A JP 2002085934A JP 2000276193 A JP2000276193 A JP 2000276193A JP 2000276193 A JP2000276193 A JP 2000276193A JP 2002085934 A JP2002085934 A JP 2002085934A
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Teiichi Usami
禎一 宇佐見
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Daikin Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱着に使用された空気が保有する熱を有効に
回収することにより、ヒータの消費電力の低減（換言す
れば、ヒータ容量の低減）を図る。 【解決手段】 所定速度で回転駆動される吸着ロータ１
の回転方向における所定領域に吸着部１１および脱着部
１２を設定した吸脱着装置において、前記吸着ロータ１
の回転中心部に、内部を熱回収部６１と蓄熱部６２とに
区画してなる蓄熱ロータ６を同期回転するように設ける
とともに、前記蓄熱ロータ６においては、前記脱着部１
２を通過する過程で昇温された後、前記蓄熱部６２に供
給される空気と前記脱着部１２へ供給される前に前記熱
回収部６１に供給される空気との間で熱交換を行うよう
に構成したので、脱着部１２に供給される空気が該脱着
部１２を貫流した空気からの熱回収により予熱され、熱
回収分だけヒータ等による加熱量を低減できるようにし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、空気中の有害ガ
ス、水蒸気、オイルミスト等のガス成分を吸脱着して除
去する吸脱着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、生活環境の改善意識の高まりを受
けて、例えば各種工場、病院、美容院等の臭気ガスとか
有害ガスの高濃度環境においては勿論のこと、比較的低
濃度環境と思われる一般家庭においても、空気中に含ま
れている臭気ガスあるいは有害ガスを除去して住環境に
おける空気の清浄化を図ることが広く試みられている。
また同様の観点から、空気調和の一環として、除湿によ
り空気質を改善することも行われている。
【０００３】このような空気中の臭気ガス、有害ガス、
オイルミストあるいは水蒸気等のガス成分の除去に使用
される装置の一つとして、吸着剤の吸脱着作用を利用し
た加熱再生方式の吸脱着装置がある。この吸脱着装置
は、ゼオライト、活性炭、シリカゲル等の吸着剤を備
え、該吸着剤に空気を通すことで臭気ガス，有害ガス、
オイルミスト等のガス成分とか水分を該吸着剤に吸着さ
せて除去し空気の清浄化あるいは改質を行う一方、吸着
量の増加に伴って吸着剤の吸着能力が低下したときには
これを加熱して吸着保持されているガス成分等を吸着剤
から脱着させてその吸着能力の再生を図ることで、長期
に亙って空気の清浄化機能等を維持するようにしたもの
である。
【０００４】かかる加熱再生方式の吸脱着装置の具体的
構造としては、例えばハニカム構造をもつ円板体に吸着
剤を担持させてなる一つの吸着ロータを備え、この吸着
ロータ上に、その回転方向の後方側から前方側に向けて
「吸着部」と「脱着部」とを順次設定し、該吸着ロータ
を所定速度で回転させることで該吸着ロータの全域が順
次、上記「吸着部」および「脱着部」に対応するように
構成している。そして、上記「吸着部」に被処理空気
（即ち、処理対象である室内空気）を通して臭気ガス等
のガス成分を吸着剤に吸着させ且つ保持させることで除
去し被処理空気の清浄化を行う。一方、脱着用空気（例
えば、室内空気を用いる）をヒータで加熱し熱風として
「脱着部」に供給し、上記吸着ロータの「脱着部」に対
応する部分を加熱することで該部分に吸着保持されてい
るガス成分を吸着剤から脱着させて該吸着剤の機能を再
生し、次回の吸着作用に備えるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
加熱再生方式の吸着ロータを備えた吸脱着装置において
は、「脱着部」において脱着に供された空気（即ち、ヒ
ータにより加熱昇温されている）は、そのまま外部へ排
出されることとなっているため、脱着作用の熱源として
使用されたヒータ熱が、有効に利用されることなく捨て
られることとなっている。つまり、脱着後の熱回収が行
われていないため、ヒータの消費電力が多くなってしま
い、省エネに逆行するという不具合があった。
【０００６】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、脱着に使用された空気が保有する熱を有効に回収
することにより、ヒータの消費電力の低減（換言すれ
ば、ヒータ容量の低減）を図ることを目的としてなされ
たものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記課題を解決するための手段として、被処理空気Ａ1中
のガス成分の吸脱着を行う吸着剤を備え且つ所定速度で
回転駆動される吸着ロータ１の回転方向における所定領
域に吸着部１１および脱着部１２を設定した吸脱着装置
において、前記吸着ロータ１の回転中心部に、内部を熱
回収部６１と蓄熱部６２とに区画してなる蓄熱ロータ６
を同期回転するように設けるとともに、前記蓄熱ロータ
６においては、前記脱着部１２を通過する過程で昇温さ
れた後、前記蓄熱部６２に供給される空気と前記脱着部
１２へ供給される前に前記熱回収部６１に供給される空
気との間で熱交換を行うように構成している。
【０００８】上記のように構成したことにより、吸着ロ
ータ１を所定速度で回転させた状態で該吸着ロータ１の
吸着部１１に対応する部位に被処理空気Ａ1を貫流させ
ることで、該被処理空気Ａ1に含まれている臭気ガス、
有害ガス、オイルミストあるいは水蒸気等のガス成分は
該吸着ロータ１の吸着剤に吸着捕集され、該被処理空気
Ａ1の清浄化あるいは改質が行われる。
【０００９】かかる吸着ロータ１によるガス成分の吸着
作用はこれが上記吸着部１１に対応している間中、即
ち、該吸着ロータ１の各部位がその回転に伴って上記吸
着部１１の始端側から終端側まで移動する期間中継続的
に行われ、該各部位における吸着量が次第に増加し飽和
状態に近づくとともに、これに伴って該各部位の吸着能
力は次第に低下する。そして、このように飽和状態近く
までガス成分を吸着し、その吸着能力が低下した上記吸
着ロータ１の各部位は、該吸着ロータ１の回転に伴って
吸着部１１から脱着部１２側へ移行する。
【００１０】この脱着部１２においては、ヒータ等によ
り加熱された脱着用空気Ａ2が該脱着部１２に対応する
前記吸着ロータ１の各部位を貫流することで、該各部位
は該脱着用空気Ａ2との熱交換により加熱され、ここに
吸着保持されていたガス成分が順次吸着剤から脱着さ
れ、これにより前記脱着部１２に対応する前記吸着ロー
タ１の各部位においては順次その吸着能力が再生され
る。
【００１１】そして、前記蓄熱ロータ６においては、前
記脱着部１２を通過する過程で昇温された空気（即ち、
脱着用空気Ａ2）は、蓄熱部６２に供給される一方、前
記脱着部１２へ供給される前の脱着用空気Ａ2は、熱回
収部６１に供給されることとなり、熱回収部６１を流れ
る脱着用空気Ａ2（即ち、脱着部１２へ供給される前の
低温空気）と蓄熱部６２を流れる脱着用空気Ａ2（即
ち、脱着部１２を貫流した高温空気）との間で熱交換が
行われ、脱着部１２へ供給される脱着用空気Ａ2が脱着
部１２を貫流した脱着用空気Ａ2の保有する熱により加
熱昇温されることとなる。つまり、脱着部１２に供給さ
れる脱着用空気Ａ2が熱回収により予熱されることとな
り、熱回収分だけヒータ等による加熱量を低減できる。
ヒータ等の消費電力を低く抑えつつ高水準の吸脱着能力
を発揮させることができ、吸脱着装置の省エネ性と低コ
スト化との両立が図れるものである。しかも、吸着ロー
タ１と蓄熱ロータ６とは同期回転されることとなってい
るため、駆動源を共通化することもでき、コストダウン
およびコンパクト化を図り得る。
【００１２】請求項２の発明におけるように、請求項１
記載の吸脱着装置において、前記脱着部１２よりも回転
方向前方側に位置する所定領域に、前記脱着部１２に供
給される前の空気に対して前記吸着ロータ１の保有する
残熱を放熱するパージ部１３を設定した場合、吸着ロー
タ１の各部位は、脱着部１２を通過する過程で昇温され
た脱着用空気Ａ2により加熱昇温されており、所定の残
熱を保有しているので、当該部位がパージ部１３を通過
する過程において、該パージ部１３に供給される（換言
すれば、脱着部１２へ供給される前の）脱着用空気Ａ2
に対して前記残熱が放熱されることとなり（換言すれ
ば、脱着部１２へ供給される脱着用空気Ａ 2に残熱が回
収されることとなり）、残熱回収分だけ脱着部１２へ供
給される空気の加熱量（即ち、ヒータ等の消費電力）を
低減できる。
【００１３】請求項３の発明におけるように、請求項１
および２のいずれか一項記載の吸脱着装置において、前
記脱着部１２よりも回転方向前方側に位置する所定領域
に、前記蓄熱ロータ６に供給される前の空気に対して前
記吸着ロータ１の保有する残熱を放熱するパージ部１３
を設定した場合、吸着ロータ１の各部位は、脱着部１２
を通過する過程で昇温された脱着用空気Ａ2により加熱
昇温されており、所定の残熱を保有しているので、当該
部位がパージ部１３を通過する過程において、該パージ
部１３に供給される（換言すれば、蓄熱部６２へ供給さ
れる前の）脱着用空気Ａ2に対して前記残熱が放熱され
ることとなり（換言すれば、蓄熱部６２へ供給される脱
着用空気Ａ2に残熱が回収されることとなり）、残熱回
収分だけ温度上昇された脱着用空気Ａ2と熱回収部６１
に供給される脱着用空気Ａ2（換言すれば、脱着部１２
へ供給される前の空気）との熱交換により、脱着部１２
へ供給される空気が余熱されることとなって、脱着部１
２へ供給される空気の加熱量（即ち、ヒータ等の消費電
力）を低減できる。
【００１４】請求項４の発明におけるように、請求項
１、２および３のいずれか一項記載の吸脱着装置におい
て、前記被処理空気Ａ1に含まれる上記ガス成分を有害
ガスとした場合、住環境にとって有害なガス（例えば、
臭気ガス、有害ガス等）を除去する空気清浄化が効率良
く行われ、快適な住環境が確実に実現される。
【００１５】請求項５の発明におけるように、請求項
１、２、３および４のいずれか一項記載の吸脱着装置に
おいて、前記被処理空気Ａ1に含まれる上記ガス成分を
オイルミストとした場合、住環境にとって有害なオイル
ミストを除去する空気清浄化が効率良く行われ、快適な
住環境が確実に実現される。
【００１６】請求項６の発明におけるように、請求項
１、２および３のいずれか一項記載の吸脱着装置におい
て、前記被処理空気Ａ1に含まれる上記ガス成分を水蒸
気とした場合、吸着ロータ１における吸着部１１による
水蒸気の吸着によって室内空気の除湿が行えるととも
に、吸着ロータ１における脱着部１２による水蒸気の脱
着によって室内空気への加湿が行えることとなり、必要
に応じて空気の改質を効率良く行うことができ、快適な
住環境が確実に実現される。
【００１７】請求項７の発明におけるように、請求項４
および５のいずれか一項記載の吸脱着装置において、前
記脱着部１２から前記蓄熱ロータ６における蓄熱部６２
に至る通路に、前記脱着部１２からの空気に含まれる有
害ガスあるいはオイルミストを分解する分解部７を設け
た場合、脱着部１２において吸着ロータ１から脱着され
た有害ガスあるいはオイルミストは、蓄熱部６２へ供給
される前に分解部７において分解無害化されることとな
る。従って、蓄熱部６２から出る空気には有害ガスある
いはオイルミストを含まないものとなり、室外に排出し
た場合には環境汚染を起こすことがなくなるし、室内に
還流させても住環境を汚染するおそれがなくなる。しか
も、前記分解部７においてさらに高温に加熱された脱着
用空気Ａ 2が蓄熱ロータ６の蓄熱部６２に供給されるこ
ととなるため、熱回収部６１に導入される脱着用空気Ａ
2への熱回収量がより増大することとなり、ヒータ４の
消費電力をより一層低減できることとなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。
【００１９】第１の実施の形態 図１および図２には、本願発明の第１の実施の形態にか
かる吸脱着装置が示されている。
【００２０】この吸脱着装置は、例えば臭気ガス、有害
ガス、オイルミストあるいは水蒸気等のガス成分の高濃
度環境に設置されて該ガス成分の吸着除去によって室内
空気の清浄化あるいは改質を行うものであって、後述す
る吸着ロータ１を備えて構成される。
【００２１】前記吸着ロータ１は、所定径及び所定厚さ
を有する円板状形態をもつものであって、その中心部に
は回転軸１０が設けられている。なお、この吸着ロータ
１は、例えば図１に示すように、ゼオライト、活性炭、
シリカゲル等の吸着剤を表面に担持させたハニカム構造
体により構成されている。また、この吸着剤は、その冷
態時においては例えば室内空気等の被処理空気Ａ1中に
含まれているガス成分を吸着し且つこれを保持するとと
もに、吸着作用の進行に伴って吸着量が増加しこれが飽
和状態に近づくに伴って次第にその吸着能力が低下する
ものであるが、この場合には、該吸着剤を加熱して活性
化させることで該吸着剤に吸着保持されていたガス成分
が順次脱着され、その吸着能力の再生を図ることができ
るものとされている。なお、吸着ロータ１としては、ゼ
オライト、活性炭、シリカゲル等の吸着剤を表面に担持
させたモノリス構造体を採用することもできる。
【００２２】このような吸着剤の吸着作用と脱着作用と
を旨く噛み合わせることで長期に亙って高水準の空気清
浄化機能あるいは空気改質機能を発揮させるようにした
ものがこの実施形態の吸脱着装置である。以下、上記吸
脱着ロータ１を備えて構成される吸脱着装置の具体的構
造について詳述する。
【００２３】円板状形態をもつ前記吸着ロータ１は、図
１および図２に示すように、ダクト５で構成される被処
理空気通路５１内に配置され、適宜の駆動手段（図示省
略）によって極低速で且つ連続的に一定方向（矢印Ｒ方
向）に回転駆動される。なお、前記被処理空気通路５１
は、例えば、臭気ガス、有害ガス、オイルミスト等のガ
ス成分を含んだ室内空気を被処理空気Ａ1とし、これを
前記吸着ロータ１側に導入して該吸着ロータ１での吸着
作用によってこれを清浄ならしめた後、この清浄化され
た室内空気Ａ1′を再び室内へ吹き出させるものであっ
て、その上流端及び下流端は共に室内へ開口している。
また、この被処理空気通路５１の上流側には、図２に示
すように、上記被処理空気Ａ1の送風用に第１のファン
Ｆ1が配設されている。
【００２４】本実施の形態にかかる吸脱着装置において
は、前記吸着ロータ１の回転に伴ってこれに吸着作用と
脱着作用及び放熱作用を順次連続的に行わせるべく、該
吸着ロータ１の平面上に吸着部１１、脱着部１２および
パージ部１３がそれぞれ設定されている。
【００２５】即ち、本実施の形態においては、前記吸着
ロータ１の円板状の表面の全領域のうち、周方向の略５
／６の領域（回転方向において領域線「Ｌｃ」から領域
線「Ｌａ」までの領域）に吸着部１１を設定するととも
に、この吸着部１１を除く略１／６の領域には、該吸着
部１１の回転方向前端から前方側に向けて脱着部１２
（領域線「Ｌａ」から領域線「Ｌｂ」までの領域）とパ
ージ部１３（領域線「Ｌｂ」から領域線「Ｌｃ」までの
領域）とを順次設定し、該パージ部１３の回転方向前端
を前記吸着部１１の回転方向後端に連続させることで、
該吸着ロータ１の回転に伴って該吸着ロータ１の全領域
が吸着部１１→脱着部１２→パージ部１３に順次対応す
るようにしている。
【００２６】なお、前記吸着部１１は、吸着ロータ１に
担持された吸着剤に該吸着部１１を貫流する被処理空気
Ａ1中のガス成分を吸着させる部分であり、前記脱着部
１２は、吸着ロータ１の吸着剤を後述するヒータ４によ
り加熱昇温された脱着用空気Ａ2により活性化させて、
吸着保持されているガス成分を該吸着剤から脱離させる
部分であり、前記パージ部１３は、前記脱着部１２通過
後の吸着ロータ１が保有している残熱の放熱により前記
脱着部１２へ供給される前の空気（即ち、脱着用空気Ａ
2）を加熱する（換言すれば、脱着用空気Ａ2に残熱を回
収する）こととなっている。
【００２７】一方、上記吸着ロータ１の両側面には、該
吸着ロータ１上に設定される前記脱着部１２とパージ部
１３とを前後して位置させるために、第１のチャンバー
２および第２のチャンバー３が、それぞれ該吸着ロータ
１の回転を許容し得るように近接対向状態で固定配置さ
れている。
【００２８】前記第１のチャンバー２は、図１および図
２に示すように、前記吸着ロータ１の上流側に配置され
る略扇形の容積部材とされており、前記脱着部１２に対
応する第１室２ａと前記パージ部１３に対応する第２室
２ｂとが吸着ロータ１の回転方向に順次並設されてい
る。そして、これら各室２ａ，２ｂは、完全に区画され
ている。また、前記第２室２ｂおよび第１室２ａには導
入口２１および導出口２２がそれぞれ設けられており、
前記導入口２２には、例えば室内空気の一部を脱着用空
気Ａ2として送風する第２のファンＦ2が接続されている
（図２参照）。
【００２９】前記第２のチャンバー３は、図１および図
２に示すように、前記吸着ロータ１をその厚さ方向に挟
んで前記第１のチャンバー２と対向するように該吸着ロ
ータ１の下流側に配置される略扇形の容積部材とされて
おり、前記脱着部１２に対応する第１室３ａと前記パー
ジ部１３に対応する第２室３ｂとが吸着ロータ１の回転
方向に順次並設されている。そして、これら各室３ａ，
３ｃは、その室奥側において相互に連通するとともに、
該第１室３ａ内には脱着用空気Ａ2を加熱するためのヒ
ータ４が設けられている。また、前記第１室３ａには導
入口３１が設けられているおり、該導入口３１は、後述
する蓄熱ロータ６における蓄熱部６２に接続ダクト２３
を介して接続されている（図２参照）。
【００３０】また、前記吸着ロータ１の回転中心部に
は、蓄熱ロータ６が同期回転するように設けられてい
る。該蓄熱ロータ６は、例えばマグネシア、アルミナ、
シリコンカーバイドなどの蓄熱材の少なくとも一つから
なるハニカム構造体あるいはモノリス構造体からなって
おり、その内部は、軸芯方向に延びる隔壁６３によって
熱回収部６１と蓄熱部６２とに区画されている。なお、
この蓄熱ロータ６は、ガス成分を吸着する作用を有して
いない。前記蓄熱ロータ６における熱回収部６１には、
例えば室内空気の一部を脱着用空気Ａ2として送風する
第３のファンＦ3が接続されている（図２参照）。
【００３１】このような構成をもつ前記第１のチャンバ
ー２と第２のチャンバー３とを前記吸着ロータ１の両側
面側にそれぞれ配置することで、前記導入口２１から導
入された脱着用空気Ａ2が、図１および図２に示すよう
に、第１のチャンバー２の第２室２ｂ、吸着ロータ１の
パージ部１３および第２のチャンバー３の第２室３ｂを
経て第２のチャンバー３の第１室３ａへ入り、ここで、
蓄熱ロータ６の熱回収部６１から導入され、前記導入口
３１を経て第２のチャンバー３の第１室３ａに入る脱着
用空気Ａ2と合流した後、吸着ロータ１の脱着部１２、
第１のチャンバー２の第１室２ａ、導出口２２、接続ダ
クト２３および蓄熱ロータ６の蓄熱部６２を経て室外へ
排出されることとなっており、この脱着用空気Ａ2の流
通経路が脱着用空気通路６４を構成することとなってい
る。
【００３２】なお、前記吸着部１１は、その全域が前記
被処理空気通路５１に臨んでおり、該被処理空気通路５
１を流れる被処理空気Ａ1の全量が吸着部１１からこれ
に対応する吸着ロータ１の各部位を貫流することとなっ
ている。
【００３３】続いて、本実施の形態にかかる吸脱着装置
の作用効果について説明する。
【００３４】この吸脱着装置では、吸着ロータ１を極低
速で連続回転させながら、第１のファンＦ1を運転して
室内空気を被処理空気Ａ1としてダクト５内の被処理空
気通路５１に導入することで、この被処理空気通路５１
に導入された被処理空気Ａ1は、前記吸着ロータ１の吸
着部１１に対応する部位をその厚さ方向に貫流して下流
側へ流れ、この貫流の間に、被処理空気Ａ1に含まれて
いる臭気ガス、有害ガス、オイルミスト、水蒸気等のガ
ス成分が前記吸着ロータ１に担持された吸着剤によって
吸着捕集され且つここに保持される。従って、前記吸着
ロータ１の吸着部１１に対応する部位を貫流した後の空
気はガス成分が可及的に除去された清浄な処理済空気と
なり、再度、室内へ還流される。これによって、室内空
気の清浄化あるいは改質が行われ、快適な居住空間が得
られるものである。
【００３５】ところで、前記吸着ロータ１は、その回転
に伴って順次前記吸着部１１の一端側（上記領域線Ｌｃ
に対応する側）から他端側（上記領域線Ｌａに対応する
側）に向けて移動する間に前記被処理空気Ａ1に含まれ
ているガス成分を吸着し且つこれを保持することから、
次第にその吸着量が増加しこれが飽和状態に近づくに伴
って吸着能力が低下してくるが、この吸着能力の低下は
脱着部１２での脱着作用によって回復される。
【００３６】即ち、前記脱着用空気通路６４には、第２
のファンＦ2および第３のファンＦ3の駆動によって導入
口２１および蓄熱ロータ６の熱回収部６１から室内空気
等が脱着用空気Ａ2として送給される。そして、導入口
２１から第１のチャンバー２の第２室２ｂに導入された
脱着用空気Ａ2は、吸着ロータ１のパージ部１３に対応
する部位を貫流した後、第２のチャンバー３の第２室３
ｂから第１室３ａに入り、ここで、蓄熱ロータ６におけ
る熱回収部６１に導入され、導入口３１から第２のチャ
ンバー３の第１室３ａに入る脱着用空気Ａ2と合流し、
該第２のチャンバー３の第１室３ａにおいてヒータ４に
よって加熱され、高温の熱風となって吸着ロータ１の脱
着部１２に対応する部位を貫流する。さらに、該脱着部
１２を貫流した脱着用空気Ａ2は、第１のチャンバー２
の第１室２ａの導出口２２から出て、接続ダクト２３を
介して蓄熱ロータ６の蓄熱部６２に供給され、ここで、
熱回収部６１に導入される脱着部１２に供給される前の
空気と熱交換して、これを加熱昇温させて脱着用空気Ａ
2とし、その後屋外へ排出される。
【００３７】この場合、導入口２１から脱着用空気通路
６４に導入された脱着用空気Ａ2は、先ず、パージ部１
３において、吸着ロータ１のうち、前記脱着部１２を通
過して該パージ部１３側に移行してきた部分（即ち、脱
着部１２での脱着作用によって昇温され依然として高温
を維持している部位）を通過することで、該部分との熱
交換によって予熱昇温される（即ち、脱着用空気Ａ2側
への熱回収が行われる）。
【００３８】上記熱回収により予熱昇温された脱着用空
気Ａ2は、さらに第２のチャンバー３の第１室３ａ側に
おいてヒータ４によって加熱されて高温の熱風とされ、
吸着ロータ１の脱着部１２に対応する部位を貫流するこ
とで該部位を加熱し、該部位における吸着剤からのガス
成分の脱着に供される。
【００３９】さらに、前記吸着ロータ１の脱着部１２に
対応する部位を貫流した後の脱着用空気Ａ2は、前記第
１のチャンバー２における第１室２ａの導出口２２から
出て、接続ダクト２３を介して蓄熱ロータ６の蓄熱部６
２に供給される。この場合、この脱着用空気Ａ2は、前
記脱着部１２に対応する部位での熱交換によって温度低
下しているとは言え、依然として高温を保有している。
一方、蓄熱ロータ６の熱回収部６１から脱着用空気通路
６４に導入された脱着用空気Ａ2は、先ず、前述のよう
にして蓄熱部６２に導入された脱着用空気Ａ2と熱交換
することで加熱昇温され、導入口３１から第２のチャン
バー３の第１室３ａに入って導入口２１から導入された
脱着用空気Ａ2と合流することとなっている。
【００４０】上記したように、本実施の形態にかかる吸
脱着装置においては、吸着ロータ１における吸着部１１
において被処理空気Ａ1に含まれているガス成分が吸着
除去されるとともに、前記脱着部１２での脱着作用によ
って前記吸着ロータ１の吸着能力の再生が図られること
で、高水準の空気清浄化効果あるいは空気改質効果が得
られるものである。以上がこの吸脱着装置における基本
的効果であるが、本実施の形態にかかる吸脱着装置にお
いてはかかる基本的効果に加えて以下のような特有の効
果が奏せられるものである。
【００４１】即ち、吸着ロータ１の回転方向Ｒにおける
所定領域に吸着部１１を設定するとともに、該吸着部１
１よりも回転方向前方側に脱着部１２とパージ部１３と
を設定し、該脱着部１２側に導入される直前の脱着用空
気Ａ2を、吸着ロータ１のパージ部１３に対応する部位
および蓄熱ロータ６の熱回収部６２に貫流させて、熱交
換によって該脱着用空気Ａ2を予熱するようにしてい
る。
【００４２】従って、前記脱着部１２での脱着作用に着
目すると、ヒータ４によって所要温度まで昇温される脱
着用空気Ａ2が予熱状態で該脱着部１３側に導入される
ので、例えば、室温近くの非予熱状態で導入された脱着
用空気Ａ2をヒータ４によって所要温度まで昇温させる
場合に比して、必要昇温幅が小さくなる。その結果、前
記ヒータ４の消費電力を低く抑えつつ高水準の吸脱着能
力を発揮させることが可能となり、吸脱着装置の省エネ
性と低コスト化との両立が図れるものである。
【００４３】第２の実施の形態 第３図および第４図には、本願発明の第２の実施の形態
にかかる吸脱着装置が示されている。
【００４４】この場合、第１のチャンバー２における第
１室２ａの導出口２２と蓄熱ロータ６における蓄熱部６
２とを接続している接続ダクト２３（換言すれば、脱着
部１２から蓄熱ロータ６における蓄熱部６２に至る通
路）の途中には、前記脱着部１２からの空気に含まれる
臭気ガス、有害ガス、オイルミスト等を分解する分解部
７が設けられている。該分解部７は、白金、パラジウ
ム、マンガンの少なくとも１成分を含む物質を付着して
なるハニカム構造の触媒構造体７１と、前記接続ダクト
２３を流れる脱着用空気Ａ2を高温（例えば、約３００
℃）に加熱するためのヒータ７２とからなっている。こ
のようにすると、脱着部１２に対応する吸着ロータ１の
各部から脱着された臭気ガス、有害ガス、オイルミスト
は、蓄熱部６２へ供給される前に分解部７において分解
無害化されることとなる。従って、蓄熱部６２から出る
空気は、臭気ガス、有害ガス、オイルミストを含まない
ものとなり、室外に排出した場合には環境汚染を起こす
ことがなくなるし、室内に還流させても住環境を汚染す
るおそれがなくなる。しかも、前記ヒータ７２によりさ
らに高温に加熱された脱着用空気Ａ2が蓄熱ロータ６の
蓄熱部６２に供給されることとなるため、熱回収部６１
に導入される脱着用空気Ａ2への熱回収量がより増大す
ることとなり、ヒータ４の消費電力をより一層低減でき
ることとなる。なお、この場合、除去対象物質は、臭気
ガスあるいは有害ガスもしくはオイルミスト等とされ、
水蒸気は除外される。その他の構成および作用効果は、
第１の実施の形態におけると同様なので説明を省略す
る。
【００４５】第３の実施の形態 図５および図６には、本願発明の第３の実施の形態にか
かる吸脱着装置が示されている。
【００４６】この場合、蓄熱ロータ６の内部は、直交す
る二つの隔壁６３，６３によって二つの熱回収部６１
Ａ，６１Ｂと二つの蓄熱部６２Ａ，６２Ｂとに区画され
ており、ファンＦ3，Ｆ4の駆動により前記熱回収部６１
Ａ，６１Ｂから導入された脱着用空気Ａ2は、蓄熱ロー
タ６を出たところで合流し、脱着部１２側における第２
のチャンバー３の第１室３ａに導入口３１から導入さ
れ、吸着ロータ１における脱着部１２に対応する部位を
貫流し、第１のチャンバー２における第１室２ａの導出
口２２から接続ダクト２３を介して蓄熱ロータ６の蓄熱
部６２Ａに供給され、その後室外へ排出されることとな
っている。一方、ファンＦ2の駆動により脱着用空気通
路６４に導入口２１から導入された脱着用空気Ａ2は、
吸着ロータ１のパージ部１３に対応する部位を貫流する
過程で当該部位が保有する残熱放熱によって予熱昇温さ
れ、第２のチャンバー３における第２室３ｂの導出口３
２から蓄熱ロータ６の蓄熱部６２Ｂに供給され、その後
室外へ排出される。つまり、蓄熱ロータ６における熱回
収部６１Ａ，６１Ｂを流れる脱着用空気Ａ2が、脱着部
１２において加熱昇温され、パージ部１３において加熱
昇温された後、蓄熱ロータ６の蓄熱部６２Ａ，６２Ｂに
供給される脱着用空気Ａ2との熱交換により予熱昇温さ
れた状態で脱着部１２へ供給されることとなるのであ
る。従って、ヒータ４の消費電力を低減できることとな
る。その他の構成および作用効果は、第１の実施の形態
におけると同様なので説明を省略する。
【００４７】第４の実施の形態 図７および図８には、本願発明の第４の実施の形態にか
かる吸脱着装置が示されている。
【００４８】この場合、蓄熱ロータ６の内部は、直交す
る二つの隔壁６３，６３によって二つの熱回収部６１
Ａ，６１Ｂと二つの蓄熱部６２Ａ，６２Ｂとに区画され
ており、ファンＦ3，Ｆ4の駆動により前記熱回収部６１
Ａ，６１Ｂから導入された脱着用空気Ａ2は、蓄熱ロー
タ６を出たところで合流し、脱着部１２側における第２
のチャンバー３の第１室３ａに導入口３１から導入さ
れ、吸着ロータ１における脱着部１２に対応する部位を
貫流し、第１のチャンバー２における第１室２ａの導出
口２２から接続ダクト２３を介して蓄熱ロータ６の蓄熱
部６２Ａに供給され、その後室外へ排出されることとな
っている。一方、ファンＦ2の駆動により脱着用空気通
路６４に導入口２１から導された脱着用空気Ａ2は、吸
着ロータ１のパージ部１３に対応する部位を貫流する過
程で当該部位が保有する残熱放熱によって予熱昇温さ
れ、第２のチャンバー３における第２室３ｂの導出口３
２から蓄熱ロータ６の蓄熱部６２Ｂに供給され、その後
室外へ排出される。つまり、蓄熱ロータ６における熱回
収部６１Ａ，６１Ｂを流れる脱着用空気Ａ2が、脱着部
１２において加熱昇温され、パージ部１３において加熱
昇温された後、蓄熱ロータ６の蓄熱部６２Ａ，６２Ｂに
供給される脱着用空気Ａ2との熱交換により予熱昇温さ
れた状態で脱着部１２へ供給されることとなるのであ
る。従って、ヒータ４の消費電力を低減できることとな
る。
【００４９】しかも、第１のチャンバー２における第１
室２ａの導出口２２と蓄熱ロータ６における蓄熱部６２
Ａとを接続している接続ダクト２３（換言すれば、脱着
部１２から蓄熱ロータ６における蓄熱部６２Ａに至る通
路）の途中には、前記脱着部１２からの空気に含まれる
臭気ガス、有害ガス、オイルミストを分解する分解部７
が設けられている。該分解部７は、白金、パラジウム、
マンガンの少なくとも１成分を含む物質を付着してなる
ハニカム構造の触媒構造体７１と、前記接続ダクト２３
を流れる脱着用空気Ａ2を高温（例えば、約３００℃）
に加熱するためのヒータ７２とからなっている。このよ
うにすると、脱着部１２に対応する吸着ロータ１の各部
から脱着された臭気ガス、有害ガス、オイルミストは、
蓄熱部６２Ａへ供給される前に分解部７において分解無
害化されることとなる。従って、蓄熱部６２Ａから出る
空気は、臭気ガス、有害ガス、オイルミストを含まない
ものとなり、室外に排出した場合には環境汚染を起こす
ことがなくなるし、室内に還流させても住環境を汚染す
るおそれがなくなる。しかも、前記ヒータ７２によりさ
らに高温に加熱された脱着用空気Ａ2が蓄熱ロータ６の
蓄熱部６２Ａに供給されることとなるため、熱回収部６
１Ａ，６１Ｂに導入される脱着用空気Ａ2への熱回収量
がより増大することとなり、ヒータ４の消費電力をより
一層低減できることとなる。なお、この場合、除去対象
物質は、臭気ガスあるいは有害ガスもしくはオイルミス
ト等とされ、水蒸気は除外される。その他の構成および
作用効果は、第１の実施の形態におけると同様なので説
明を省略する。
【００５０】第５の実施の形態 図９および図１０には、本願発明の第５の実施の形態に
かかる吸脱着装置が示されている。
【００５１】この吸脱着装置は、厨房排気ダクト１００
内に配設され、調理時等に発生する油煙Ｆ等を除去対象
物質とするものであり、構造的には、第２の実施の形態
において説明したものと同じとされている。図面中、符
号１０１は吸着ロータ１の駆動源であるモータ、１０２
はモータ１０１の回転軸１０１ａに枢支された駆動側プ
ーリ、１０３は吸着ロータ１の回転軸１０の端部に枢支
された従動側プーリ、１０４はプーリ１０２，１０３を
連結するベルト、１０５は厨房排気ダクト１００の入口
側に配設されたグリースフィルタ、１０６は油煙等を検
知するセンサ、１０７はドレン排出管、１０８はプレフ
ィルタである。なお、分解部７を構成する触媒構造体７
１を加熱するためのヒータ７２は、前記センサ１０６に
より油煙Ｆが検知された場合には、触媒ハニカム構造体
７１を３５０℃〜４００℃の温度に保持するように通電
制御され、前記センサ１０６により油煙Ｆが検知されな
かった場合には、触媒ハニカム構造体７１を約２００℃
の温度に保温するように通電制御されることとなってい
る。このようにすると、油煙の検知と同時に分解部７を
作動させることができることとなり、有効である。その
他の構成および作用効果は、第１の実施の形態における
と同様なので説明を省略する。
【００５２】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、被処理空気Ａ
1中のガス成分の吸脱着を行う吸着剤を備え且つ所定速
度で回転駆動される吸着ロータ１の回転方向における所
定領域に吸着部１１および脱着部１２を設定した吸脱着
装置において、前記吸着ロータ１の回転中心部に、内部
を熱回収部６１と蓄熱部６２とに区画してなる蓄熱ロー
タ６を同期回転するように設けるとともに、前記蓄熱ロ
ータ６においては、前記脱着部１２を通過する過程で昇
温された後、前記蓄熱部６２に供給される空気と前記脱
着部１２へ供給される前に前記熱回収部６１に供給され
る空気との間で熱交換を行うように構成して、吸着ロー
タ１を所定速度で回転させた状態で該吸着ロータ１の吸
着部１１に対応する部位に被処理空気Ａ1を貫流させる
ことで、該被処理空気Ａ1に含まれている臭気ガス、有
害ガス、オイルミストあるいは水蒸気等のガス成分を該
吸着ロータ１の吸着剤に吸着捕集し、該被処理空気Ａ1
の清浄化あるいは改質を行うに際して、脱着部１２へ供
給される空気が脱着部１２を貫流した空気の保有する熱
により加熱昇温されるようにしたので、脱着部１２に供
給される空気が熱回収により予熱され、熱回収分だけヒ
ータ等による加熱量を低減できることとなり、ヒータ等
の消費電力を低く抑えつつ高水準の吸脱着能力を発揮さ
せることができ、吸脱着装置の省エネ性と低コスト化と
の両立が図れるという効果がある。しかも、吸着ロータ
１と蓄熱ロータ６とは同期回転されることとなっている
ため、駆動源を共通化することもでき、コストダウンお
よびコンパクト化を図り得るという効果もある。
【００５３】請求項２の発明におけるように、請求項１
記載の吸脱着装置において、前記脱着部１２よりも回転
方向前方側に位置する所定領域に、前記脱着部１２に供
給される前の空気に対して前記吸着ロータ１の保有する
残熱を放熱するパージ部１３を設定した場合、吸着ロー
タ１の各部位は、脱着部１２を通過する過程で昇温され
た脱着用空気Ａ2により加熱昇温されており、所定の残
熱を保有しているので、当該部位がパージ部１３を通過
する過程において、該パージ部１３に供給される（換言
すれば、脱着部１２へ供給される前の）脱着用空気Ａ2
に対して前記残熱が放熱されることとなり（換言すれ
ば、脱着部１２へ供給される脱着用空気Ａ 2に残熱が回
収されることとなり）、残熱回収分だけ脱着部１２へ供
給される空気の加熱量（即ち、ヒータ等の消費電力）を
低減できる。
【００５４】請求項３の発明におけるように、請求項１
および２のいずれか一項記載の吸脱着装置において、前
記脱着部１２よりも回転方向前方側に位置する所定領域
に、前記蓄熱ロータ６に供給される前の空気に対して前
記吸着ロータ１の保有する残熱を放熱するパージ部１３
を設定した場合、吸着ロータ１の各部位は、脱着部１２
を通過する過程で昇温された脱着用空気Ａ2により加熱
昇温されており、所定の残熱を保有しているので、当該
部位がパージ部１３を通過する過程において、該パージ
部１３に供給される（換言すれば、蓄熱部６２へ供給さ
れる前の）脱着用空気Ａ2に対して前記残熱が放熱され
ることとなり（換言すれば、蓄熱部６２へ供給される脱
着用空気Ａ2に残熱が回収されることとなり）、残熱回
収分だけ温度上昇された脱着用空気Ａ2と熱回収部６１
に供給される脱着用空気Ａ2（換言すれば、脱着部１２
へ供給される前の空気）との熱交換により、脱着部１２
へ供給される空気が余熱されることとなって、脱着部１
２へ供給される空気の加熱量（即ち、ヒータ等の消費電
力）を低減できる。
【００５５】請求項４の発明におけるように、請求項
１、２および３のいずれか一項記載の吸脱着装置におい
て、前記被処理空気Ａ1に含まれる上記ガス成分を有害
ガスとした場合、住環境にとって有害なガス（例えば、
臭気ガス、有害ガス等）を除去する空気清浄化が効率良
く行われ、快適な住環境が確実に実現される。
【００５６】請求項５の発明におけるように、請求項
１、２、３および４のいずれか一項記載の吸脱着装置に
おいて、前記被処理空気Ａ1に含まれる上記ガス成分を
オイルミストとした場合、住環境にとって有害なオイル
ミストを除去する空気清浄化が効率良く行われ、快適な
住環境が確実に実現される。
【００５７】請求項６の発明におけるように、請求項
１、２および３のいずれか一項記載の吸脱着装置におい
て、前記被処理空気Ａ1に含まれる上記ガス成分を水蒸
気とした場合、吸着ロータ１における吸着部１１による
水蒸気の吸着によって室内空気の除湿が行えるととも
に、吸着ロータ１における脱着部１２による水蒸気の脱
着によって室内空気への加湿が行えることとなり、必要
に応じて空気の改質を効率良く行うことができ、快適な
住環境が確実に実現される。
【００５８】請求項７の発明におけるように、請求項４
および５のいずれか一項記載の吸脱着装置において、前
記脱着部１２から前記蓄熱ロータ６における蓄熱部６２
に至る通路に、前記脱着部１２からの空気に含まれる有
害ガスあるいはオイルミストを分解する分解部７を設け
た場合、脱着部１２において吸着ロータ１から脱着され
た有害ガスあるいはオイルミストは、蓄熱部６２へ供給
される前に分解部７において分解無害化されることとな
る。従って、蓄熱部６２から出る空気には有害ガスある
いはオイルミストを含まないものとなり、室外に排出し
た場合には環境汚染を起こすことがなくなるし、室内に
還流させても住環境を汚染するおそれがなくなる。しか
も、前記分解部７においてさらに高温に加熱された脱着
用空気Ａ 2が蓄熱ロータ６の蓄熱部６２に供給されるこ
ととなるため、熱回収部６１に導入される脱着用空気Ａ
2への熱回収量がより増大することとなり、ヒータ４の
消費電力をより一層低減できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第１の実施の形態にかかる吸脱着装
置の要部構造を示す分解斜視図である。
【図２】本願発明の第１の実施の形態にかかる吸脱着装
置における吸着ロータ部分の展開図である。
【図３】本願発明の第２の実施の形態にかかる吸脱着装
置の要部構造を示す分解斜視図である。
【図４】本願発明の第２の実施の形態にかかる吸脱着装
置における吸着ロータ部分の展開図である。
【図５】本願発明の第３の実施の形態にかかる吸脱着装
置の要部構造を示す分解斜視図である。
【図６】本願発明の第３の実施の形態にかかる吸脱着装
置における吸着ロータ部分の展開図である。
【図７】本願発明の第４の実施の形態にかかる吸脱着装
置の要部構造を示す分解斜視図である。
【図８】本願発明の第４の実施の形態にかかる吸脱着装
置における吸着ロータ部分の展開図である。
【図９】本願発明の第５の実施の形態にかかる吸脱着装
置の構造を示す縦断面図である。
【図１０】本願発明の第５の実施の形態にかかる吸脱着
装置における吸着ロータ部分の平面図である。
【符号の説明】
１は吸着ロータ、４はヒータ、６は蓄熱ロータ、７は分
解部、１０は回転軸、１１は吸着部、１２は脱着部、１
３はパージ部、６１，６１Ａ，６１Ｂは熱回収部、６
２，６２Ａ，６２Ｂは蓄熱部、７１は触媒構造体、７２
はヒータ、Ａ1は被処理空気、Ａ2は脱着用空気。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L053 BC09 4C080 AA05 BB02 CC01 HH05 JJ03 KK08 LL10 MM04 MM05 MM06 QQ11 QQ17 4D012 CA09 CA10 CC04 CD05 CG01 CK01 CK03

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被処理空気（Ａ1）中のガス成分の吸脱
    着を行う吸着剤を備え且つ所定速度で回転駆動される吸
    着ロータ（１）の回転方向における所定領域に吸着部
    （１１）および脱着部（１２）を設定した吸脱着装置で
    あって、前記吸着ロータ（１）の回転中心部には、内部
    を熱回収部（６１）と蓄熱部（６２）とに区画してなる
    蓄熱ロータ（６）を同期回転するように設けるととも
    に、前記蓄熱ロータ（６）においては、前記脱着部（１
    ２）を通過する過程で昇温された後、前記蓄熱部（６
    ２）に供給される空気と前記脱着部（１２）へ供給され
    る前に前記熱回収部（６１）に供給される空気との間で
    熱交換を行うように構成したことを特徴とする吸脱着装
    置。
  2. 【請求項２】 前記脱着部（１２）よりも回転方向前方
    側に位置する所定領域には、該脱着部（１２）に供給さ
    れる前の空気に対して前記吸着ロータ（１）の保有する
    残熱を放熱するパージ部（１３）を設定したことを特徴
    とする前記請求項１記載の吸脱着装置。
  3. 【請求項３】 前記脱着部（１２）よりも回転方向前方
    側に位置する所定領域には、前記蓄熱ロータ（６）に供
    給される前の空気に対して前記吸着ロータ（１）の保有
    する残熱を回収するパージ部（１３）を設定したことを
    特徴とする前記請求項１および２のいずれか一項記載の
    吸脱着装置。
  4. 【請求項４】 前記被処理空気（Ａ1）に含まれる上記
    ガス成分が有害ガスであることを特徴とする前記請求項
    １、２および３のいずれか一項記載の吸脱着装置。
  5. 【請求項５】 前記被処理空気（Ａ1）に含まれる上記
    ガス成分がオイルミストであることを特徴とする前記請
    求項１、２、３および４のいずれか一項記載の吸脱着装
    置。
  6. 【請求項６】 前記被処理空気（Ａ1）に含まれる上記
    ガス成分が水蒸気であることを特徴とする前記請求項
    １、２および３のいずれか一項記載の吸脱着装置。
  7. 【請求項７】 前記脱着部（１２）から前記蓄熱ロータ
    （６）における蓄熱部（６２）に至る通路には、前記脱
    着部（１２）からの空気に含まれる有害ガスあるいはオ
    イルミストを分解する分解部（７）を設けたことを特徴
    とする前記請求項４および５のいずれか一項記載の吸脱
    着装置。
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