JP2006239116A - Voc除去システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 VOCの除去効率を向上させることができるシステムを提供する。
【解決手段】 送風手段9,10を駆動すると、供給経路4及び送出経路5内に空気が流れ、供給経路4内では室内から取り入れた空気がVOC吸着ロータ6に接触してVOCが吸着される。一方、送出経路5内に取り入れられた外気には水蒸気付加手段8から水蒸気が付加され、この水蒸気を含んだ空気は下流側のVOC吸着ロータ6に至り、VOC吸着ロータ6に吸着されているVOCを酸化分解しガス化して送出経路5を介して外部に放出される。
【選択図】 図2
Description
本発明は、ホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、酢酸メチル、酢酸エチルなどの揮発性有機化合物(VOC)を除去するシステムに関する。
新建材を用いた住宅では、VOCが徐々に揮発し健康上問題になることが考えられる。そこで、特許文献1〜4に除去システムが提案されている。
特許文献1には、ファンの下流側に活性炭などからなる吸着部材を配置し、この吸着部材の下流側にVOCなどの分解触媒を含む分解部材を配置したVOC及びホルムアルデヒドの除去システムが開示されている。
特許文献2には、VOC吸着ロータの上流側に湿気交換ロータを配置し、湿気交換ロータを透過することで除湿された空気をVOC吸着ロータの吸着ゾーン及びパージゾーンに送り込み、パージゾーンを透過した空気をヒータにて加熱し、加熱された空気を再びVOC吸着ロータの脱着ゾーンに送り込んで、VOC吸着ロータに吸着されているVOCを離脱せしめるシステムが開示されている。
特許文献3には、ケース内にVOC吸着ロータと除湿ロータとを並列して配置し、夫々のロータでVOCの除去と水分の除去を独立して行っている。
特許文献4には、1本の管状通路内を軸方向の仕切板にて供給経路と再生経路に分けるとともに管状通路内に吸着ロータを配置し、この吸着ロータが回転することで供給経路と再生経路との間を循環するようにした空調システムが開示されている。この空調システムによれば、空調エリア内に供給された除湿空気に対し、細かく破砕された水分子を供給することで空気の浄化を行っている。
特開2002−035094号公報
特開2002−102645号公報
特開2002−191926号公報
特開2002−286250号公報
特許文献1〜4に開示される何れの先行技術も吸着部材からのVOCの離脱(吸着部材の再生)が効果的に行われていないため、短時間のうちに吸着部材の吸着能力が飽和し、VOC除去効果が低下する。
即ち、特許文献1にあっては、吸着部材で吸着したVOCを放散させて分解部材に接触させて分解する機構になっているが、吸着部材からVOCの離脱は専ら送風手段に頼っているため効率が悪い。また特許文献2にあっては、吸着ロータの脱着ゾーンに送り込まれる空気が除湿されており、脱着効果が低下してしまう。また特許文献3にあっては、吸着部材からVOCを離脱せしめるための工夫は何もされていない。更に特許文献4にあってはVOCの除去については何らの示唆もなされていない。
上記課題を解決するため請求項1にかかるVOC除去システムは、VOC(揮発性有機化合物)を含む空気が接触することでその表面にVOCを吸着する吸着部材と、この吸着部材の表面に水蒸気を含む空気を供給する水蒸気付加手段とを備え、水蒸気を含む空気を利用して吸着部材の表面に吸着されたVOCを吸着部材から離脱せしめる構成としている。
このように水蒸気を含む空気を利用することで、吸着部材の再生を速やかに行うことができ、吸着部材が飽和するのを効果的に阻止できる。
このように水蒸気を含む空気を利用することで、吸着部材の再生を速やかに行うことができ、吸着部材が飽和するのを効果的に阻止できる。
上記システムを更に具体化したものとして請求項2に記載したVOC吸着ロータを用いた構成が考えられる。このVOC除去システムは、VOCを含む室内空気を取り込み、VOCを除去した空気を室内に戻す供給経路と、VOCを外部に排出する送出経路と、前記供給経路及び送出経路内に空気の流れを形成する送風手段とを備え、また、前記吸着部材は前記供給経路と前記送出経路に面して配置されて回転するVOC吸着ロータであり、更に送出経路内の前記VOC吸着ロータよりも上流側に水蒸気付加手段が設けられている。
請求項5にかかるVOC除去システムは、吸着モードと脱着モード(再生モード)との切換え可能としたシステムであり、その構成は、上流側から下流側に向かって水蒸気付加手段及びVOC吸着手段が配置された吸脱着経路と、この吸脱着経路の上流側に空気を供給する供給経路と、前記吸脱着経路を通過した空気を送り出す送出経路と、この送出経路に設けられるとともに送り出し方向を外部または室内の何れかに切り替える経路切換え手段と、前記各経路内に空気の流れを形成する送風手段とを備えている。
また前記送出経路に設けた経路切換え手段とは別に、前記供給経路には、吸脱着経路の上流側に外気または室内空気の一方を選択的に供給する切換え手段を設ける構成とすることが可能である。
請求項1に係るVOC除去システムによれば、VOC吸着部材に吸着されたVOCを短時間のうちに分解したり、蒸発潜熱のエネルギーを利用して吸着部材から離脱させることができる。したがって、VOC吸着部材が飽和状態になりにくく効率よくVOCを除去できる。
特に請求項2に係る発明によれば、VOCの吸着とVOCの離脱(吸着部材の再生)を同時に行えるので連続的な運転が可能になる。
また、請求項3に記載したように、送出経路内の水蒸気付加手段よりも上流側に加熱装置を配置することで、システムのVOCの脱着効率が向上する。
また、請求項4に記載したように、供給経路内で前記VOC吸着ロータよりも上流側に除湿装置を配置することで、VOCのうち疎水性のVOCの除去効率が向上する。
また、請求項5及び請求項6に記載したシステムによれば、VOCの吸着モードとVOCの離脱モード(再生モード)を簡単に切り替えることができる。
また、請求項7のシステムによれば、システムを実施する装置構成もコンパクトになり、住宅の屋根裏、床下、側壁の近傍など任意の箇所に設置することが可能である。
以下に本発明の実施の態様を添付図面に基づいて説明する。図1は本発明に係るVOC除去システムを適用した家屋の概略図、図2は同VOC除去システムの構成図、図3は図2のA−A方向から見た図である。
図1に示す実施例にあっては、VOC除去システム1は家屋の天井裏に配置されている。図2及び図3に示すように、VOC除去システム1は管状通路2内を軸方向の仕切板3によって供給経路4と送出経路5に仕切っている。
供給経路4の上流側及び下流側はそれぞれ天井に設けた吸気口4a,清浄空気噴出口4bにつながり、送出経路5の上流側は屋根に形成した吸気口5aにつながり、送出経路5の下流側は屋根に形成した排気口5bにつながっている。
また、前記管状通路2内には、VOC吸着部材としてVOC吸着ロータ6が配置されている。VOC吸着ロータ6は仕切板3と同一面内にある軸7を中心として仕切板3と直交する面内で回転可能とされている。したがって、VOC吸着ロータ6は管状通路2内で回転すると、ロータの各部が供給経路4と送出経路5との間、即ち吸着ゾーンと再生ゾーンを循環することになる。
VOC吸着ロータ6としては軸方向に通気可能なハニカム構造などが好ましい。また、材質を選定することによってVOCを効果的に吸着することができる。好ましい材質としては、活性炭、疎水性ゼオライト等の疎水性吸着剤などが挙げられる。
VOC吸着ロータ6のうち供給経路4内に臨んでいる部分は空気中のVOC吸着を行い、送出経路5に臨んでいる部分は再生を行う。ここで、VOC吸着ロータ6の再生とは吸着しているVOCを酸化分解して送出経路5に放出することを指す。
また、前記送出経路5内でVOC吸着ロータ6よりも上流側には水蒸気付加手段8を配置し、更に水蒸気付加手段8の上流側には送風手段9を配置している。尚、前記供給経路4内でVOC吸着ロータ6の下流側には送風手段10を配置している。前記送風手段9はVOC吸着ロータ6の下流側に、送風手段10はVOC吸着ロータ6の上流側に配置してもよい。但し、加熱装置と組み合わせて用いる場合には、加熱装置よりも上流側に配置するのが、熱的な負担がかからないため有利となる。また、1つの送風手段で共用することも可能である。
前記水蒸気付加手段8としては加熱によって水蒸気を発生する装置、振動によって水蒸気を発生する装置、或いはVOC除去システム1の外部から水蒸気を導入してくる装置などが考えられる。
以上において、送風手段9,10を駆動すると、供給経路4及び送出経路5内に図の矢印で示す方向に空気が流れ、供給経路4内では室内から取り入れた空気がVOC吸着ロータ6に接触してVOCが吸着される。
一方、送出経路5内に取り入れられた外気には水蒸気付加手段8から水蒸気が付加され、この水蒸気を含んだ空気は下流側のVOC吸着ロータ6に至り、VOC吸着ロータ6に吸着されているVOCを酸化分解もしくは脱着して送出経路5を介して外部に放出される。
図4は別実施例を示す図2と同様の図であり、この実施例にあっては送出経路5内の水蒸気付加手段8の上流側に加熱装置11を配置している。加熱装置11によって外気を加熱することで、大量の水蒸気を含むことができ、VOCの酸化分解が促進される。
図5は別実施例を示す図2と同様の図であり、この実施例にあっては供給経路4内のVOC吸着ロータ6の上流側に除湿装置12を配置している。除湿装置12によってVOC吸着ロータ6に接触する室内空気の湿度を調整することで、安定したVOC吸着特性が得られる。
図6(a)及び(b)は別実施例に係るVOC除去システムの構成図であり、この実施例は吸脱着経路20を備えている。そして、吸脱着経路20の上流側に空気を供給する供給経路4が設けられ、吸脱着経路20の下流側に空気を送り出す送出経路5が設けられている。
前記吸脱着経路20内には上流側から順に、水蒸気付加手段8及びVOC吸着手段6が配置されている。この実施例にあっては水蒸気付加手段8及びVOC吸着手段6としてはロータタイプを使用していない。
また前記送出経路5は更に外部への経路51と室内への経路52に分けられ、経路切換え手段(ダンパー)21によって、外部への経路51と室内への経路52のいずれかを選択可能としている。
以上において、VOCの吸着モードでは図6(a)に示すように、経路切換え手段21によって室内への経路52を選択し、この状態で供給経路4を介して吸脱着経路20に室内空気を送り込む。すると、室内空気は水蒸気付加手段8を通過してVOC吸着手段6に接触し、空気中に含まれたVOCは吸着される。そしてVOCが除去された空気は再び室内に戻る。
また、VOCの離脱モード(再生モード)では図6(b)に示すように、経路切換え手段21によって外部への経路51を選択し、この状態で供給経路4を介して吸脱着経路20に室内空気を送り込む。すると、室内空気には水蒸気付加手段8によって水蒸気が供給され、この水蒸気を含む空気によってVOC吸着手段6に吸着されているVOCが離脱し、この離脱したVOCを含む空気は外部への経路51を介して排出される。
図7(a)及び(b)は図6に示した実施例を更に発展させた実施例に係るVOC除去システムの構成図であり、この実施例にあっては、供給経路4を外部からの経路41と室内からの経路42に分け、経路切換え手段(ダンパー)22によって、吸脱着経路20に供給される空気の経路を外部からの経路41と室内空の経路42のいずれかを選択可能としている。
以上において、VOCの吸着モードでは図7(a)に示すように、経路切換え手段22によって室内からの経路42を選択し、また経路切換え手段21によって室内への経路52を選択し、この状態で吸脱着経路20に室内空気を送り込む。すると、室内空気は水蒸気付加手段8を通過してVOC吸着手段6に接触してVOCが吸着され、これらVOCが除去された空気は再び室内に戻る。
また、VOCの離脱モード(再生モード)では図7(b)に示すように、経路切換え手段22によって外部からの経路41を選択し、また経路切換え手段21によって外部への経路51を選択し、この状態で吸脱着経路20に外部からの空気を送り込む。すると、外部からの空気には水蒸気付加手段8によって水蒸気が付加され、この水蒸気が付加された空気によってVOC吸着手段6に吸着されているVOCが離脱し、この離脱したVOCを含む空気は外部への経路51を介して排出される。
図8(a)及び(b)は図6に示した実施例を更に発展させた実施例に係るVOC除去システムの構成図であり、この実施例にあっては、吸脱着経路20内で水蒸気付加手段8の上流側に加熱装置11を配置し、水蒸気付加手段8に供給する空気の温度を高め、より大量の水蒸気を発生せしめて、VOCの吸着効果及び離脱効果を高めるようにしている。因みに、図8(a)は吸着モード、(b)は離脱(再生)モードを示している。
また、図9(a)及び(b)は図7に示した実施例を更に発展させた実施例に係るVOC除去システムの構成図であり、この実施例では前記同様、水蒸気付加手段8の上流側に加熱装置11を配置してVOCの吸着効果及び離脱効果を高めるようにしている。
図10乃至図14は別実施例を示す図1と同様の図であり、図10に示す実施例にあっては送出経路5にも天井に設けた吸気口4aから室内空気を導入するようにし、室内への外気の導入は家屋の側壁に設けた外気取入口13から行うようにしている。
図11に示す実施例は、VOC除去システム1を室内に配置している。この実施例の場合には、家屋の側壁に送出経路5に外気を導入する吸気口5aと、送出経路5を通過した空気を外部に排出する排気口5bを形成し、また供給経路4への吸気口4a及び供給経路4からの排気口4bは室内に開口している。
図12に示す実施例は、VOC除去システム1の送出経路5に空気を導入する吸気口5aを室内に開口させ、その代わり側壁に設けた外気取入口13から外気を導入するようにしている。
図13に示す実施例は、VOC除去システム1を床下に配置している。この実施例の場合には、家屋の土台に送出経路5に外気を導入する吸気口5aと、送出経路5を通過した空気を外部に排出する排気口5bを形成し、また供給経路4への吸気口4a及び供給経路4からの排気口4bは床面に開口している。
図14に示す実施例は、VOC除去システム1の送出経路5に空気を導入する吸気口5aを床面に開口させ、その代わり側壁に設けた外気取入口13から外気を導入するようにしている。
本発明に係るVOC除去システムは家屋を新築する場合に限らず、既存の家屋にも適用することができる。
1…VOC除去システム、2…管状通路、3…仕切板、4…供給経路、4a…吸気口、4b…清浄空気噴出口、5…送出経路、5a…吸気口、5b…排気口、6…VOC吸着ロータ、7…VOC吸着ロータの軸、8…水蒸気付加手段、9,10…送風手段、11…加熱装置、12…除湿装置、13…外気取入口、21,22…経路切換手段(ダンパー)、41…外部からの経路、42…室内からの経路、51…外部への経路、52…室内への経路。
Claims (7)
- VOC(揮発性有機化合物)を含む空気が接触することでその表面にVOCを吸着する吸着部材と、この吸着部材の表面に水蒸気を含む空気を供給する水蒸気付加手段とを備え、水蒸気を含む空気を利用して吸着部材の表面に吸着されたVOCを吸着部材から離脱せしめることを特徴とするVOC除去システム。
- 請求項1に記載のVOC除去システムにおいて、このVOC除去システムはVOCを含む室内空気を取り込み、VOCを除去した空気を室内に戻す供給経路と、VOCを外部に排出する送出経路と、前記供給経路及び送出経路内に空気の流れを形成する送風手段とを備え、また、前記吸着部材は前記供給経路と前記送出経路に面して配置されて回転するVOC吸着ロータであり、更に送出経路内の前記VOC吸着ロータよりも上流側に水蒸気付加手段が設けられていることを特徴とするVOC除去システム。
- 請求項1または請求項2に記載のVOC除去システムにおいて、前記水蒸気付加手段よりも上流側に加熱装置を配置したことを特徴とするVOC除去システム。
- 請求項2乃至請求項3の何れかに記載のVOC除去システムにおいて、前記供給経路内の前記VOC吸着ロータよりも上流側に除湿装置を配置したことを特徴とするVOC除去システム。
- 上流側から下流側に向かって水蒸気付加手段及びVOC吸着手段が配置された吸脱着経路と、この吸脱着経路の上流側に空気を供給する供給経路と、前記吸脱着経路を通過した空気を送り出す送出経路と、この送出経路に設けられるとともに送り出し方向を外部または室内の何れかに切り替える経路切換え手段と、前記各経路内に空気の流れを形成する送風手段とを備え、
前記水蒸気付加手段で水蒸気が付加された空気によってVOC吸着手段に吸着されたVOCを離脱せしめることを特徴とするVOC除去システム。 - 請求項5に記載のVOC除去システムにおいて、前記供給経路には、吸脱着経路の上流側に外気または室内空気の一方を選択的に供給する切換え手段が設けられていることを特徴とするVOC除去システム。
- 請求項1乃至請求項6の何れかに記載のVOC除去システムにおいて、このVOC除去システムは屋根裏、床下または側壁の近傍に配置されていることを特徴とするVOC除去システム。
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JP2005058632A JP2006239116A (ja) | 2005-03-03 | 2005-03-03 | Voc除去システム |
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JP2005058632A Pending JP2006239116A (ja) | 2005-03-03 | 2005-03-03 | Voc除去システム |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101569833B (zh) * | 2008-04-30 | 2011-11-30 | 杰智环境科技股份有限公司 | 一种低浓度湿式洗涤有机气体的净化装置 |
KR20200061904A (ko) * | 2018-11-26 | 2020-06-03 | 한국조선해양 주식회사 | 휘발성유기화합물 제거시스템 및 이를 구비하는 대형 도장공장 |
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2005
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Cited By (3)
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KR102161897B1 (ko) * | 2018-11-26 | 2020-10-05 | 한국조선해양 주식회사 | 휘발성유기화합물 제거시스템 및 이를 구비하는 대형 도장공장 |
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