JP2009106849A - 吸脱着エレメント、およびそれを用いた二酸化炭素濃度調整装置、二酸化炭素濃度調整システム、並びに二酸化炭素濃度調整方法。 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 二酸化炭素を含む空気を通風させることにより空気中の二酸化炭素を吸脱着するために使用する吸脱着エレメントであり、前記吸脱着エレメントは、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメントに二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−10〜50℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する吸脱着エレメント。当該吸脱着エレメントを用いた二酸化炭素濃度調整装置、調整システム、及び調整方法。
【選択図】 図1
Description
前記換気装置(50)によって前記室(40)に外部からの外気OAと室内からの循環空気RAとを室内に供給し、且つ室内からの空気RoAを外部に排気すること、並びに前記二酸化炭素濃度調整装置(30)によって前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された空気を供給することで、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を調整可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整システムであり、この二酸化炭素濃度調整システムによって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
前記換気装置(50)によって前記室(40)に外部からの外気OAと室内からの循環空気RAとを室内に供給し、且つ室内からの空気RoAを外部に排気すること、並びに前記二酸化炭素濃度調整装置(30)によって前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された空気を供給することで、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を調整すると共に二酸化炭素の濃度が一定濃度を超えたときに、前記外気制御手段によって前記室(40)に外部からの外気OAの量が増加するように制御可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整システムであり、この二酸化炭素濃度調整システムによって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を更に少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
前記吸脱着エレメント(31)は、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメント(31)に二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−10〜50℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する吸脱着エレメントであり、
前記通風手段(32)によって前記室(40)の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント(31)に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−10〜50℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することを特徴とする、室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であり、この二酸化炭素濃度調整方法によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
前記換気装置(50)によって前記室(40)に外部からの外気OAと室内からの循環空気RAとを室内に供給し、且つ室内からの空気RoAを外部に排気すること、並びに前記通風手段(32)によって前記室(40)の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント(31)に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−10〜50℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することを特徴とする室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であり、この二酸化炭素濃度調整方法によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
前記吸脱着エレメント(31)は、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメント(31)に二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−10〜50℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する吸脱着エレメント(31)であり、
前記通風手段(32)によって前記室(40)の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント(31)に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−10〜50℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することを特徴とする、室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であり、この二酸化炭素濃度調整方法によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
密閉型の1m3のチャンバーを用いて試験を行う。チャンバー内を二酸化炭素濃度400ppmに調整した状態で、試験体の吸脱着エレメントを載置して、試験風量1m3/minでチャンバー内の空気をエレメントに通過させ循環させておく。5分後にチャンバー内の空気のうち0.8リットルを99.95%に調整された二酸化炭素ガスと入れ替え(試験体の吸脱着エレメントが無い場合に、約1200ppmとなるようにする。)、その後の二酸化炭素濃度の変化を測定する。次にこの操作から200分後に、今度はチャンバー内の空気を入れ替えて再度400ppmになるようにし、再度密閉した後、その後の二酸化炭素濃度の変化を測定する。
縦20cm、横4cm、高さ20cmの金網ケースに、モレキュラーシーブス4A 1/8(和光純薬製、ペレット状)を充填させて、吸脱着エレメントAを得た。
この吸脱着エレメントAを吸脱着エレメントの性能試験方法によって評価した結果を図9のグラフに示す。このグラフにより、チャンバー内の空気の温度が23℃において、吸脱着エレメントがない場合は、チャンバー内の空気に含まれる二酸化炭素の濃度は0分時に400ppmであるが、5分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため1200ppmに濃度が増加して200分経過時まで1200ppmを持続し、その200分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため400ppmに減少して450分経過時まで400ppmを持続する。これに対して、吸脱着エレメントAを用いた実施例1では、チャンバー内の空気に含まれる二酸化炭素の濃度は0分時に400ppmであるが、5分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため1200ppmに増加した濃度が当該吸脱着物質の吸着によって200分経過時点で1000ppmに降下し、その200分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため400ppmに減少した濃度が当該吸脱着物質の脱着によって450分経過時点で460ppmに上昇した。このように、前記吸脱着物質は通風された空気に接触することにより、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する特性を有していることが分かった。
面密度30g/m2のポリエステルスパンボンドに熱可塑性ポリアミド系樹脂から成る面密度20g/m2のホットメルト不織布(融点:95〜100℃)を積層して面密度50g/m2のカバー材Aを得た。
次いで、図6に示すようにカバー材Aのホットメルト不織布(10)の表面に、粒径が0.50〜1.18mm(平均粒径約0.8mm)の合成ゼオライトA−4粒状(和光純薬製)からなる吸脱着粒子(3)を散布する。続いて、約5Kg/cm2の水蒸気処理をカバー材(5)側(ホットメルト不織布(10)側)から約7秒間行い、ホットメルト不織布(10)を可塑化溶融して、ホットメルト樹脂からなる連結部(1)と樹脂凝集部(2)とで構成されたウエブに、樹脂凝集部(2)を介して吸脱着粒子(3)を固着させた。続いて、固着した吸脱着粒子以外の吸脱着粒子を除去することにより、面密度200g/m2の吸脱着粒子(3)が固着され、しかもカバー材(5)と接着された1層目の積層単位(4)を得た。さらに、この状態の積層単位(4)に面密度20g/m2のホットメルト不織布A(10”)を積層し、吸脱着粒子(3’)散布、水蒸気処理、並びに固着されていない吸脱着粒子の除去を経て、面密度220g/m2の吸脱着粒子(3’)を有する2層目の積層単位(4’)を形成した。
次に面密度50g/m2のカバー材Aである(5’)を、ホットメルト不織布(10’)側が積層単位(4’)に接するようにして積層単位(4’)の上に積層した。次いで、一対の加熱ロールに、この積層物を通して、ホットメルト不織布(10’)を可塑化溶融して、ホットメルト樹脂からなる連結部(1’)と樹脂凝集部(2’)とで構成されたウエブに、樹脂凝集部(2’)を介して吸脱着粒子(3’)を固着させて面密度540g/m2、厚さ1.4mmの吸脱着シート(13)を得た。
次いで、得られた吸脱着シートを用いて、図7に示すように、全体の大きさが枠材側300mm×枠材と垂直な側300mmの寸法となるように、またプリーツの山高さHが約29mm、プリーツの山の間隔が約6mm、山数50個となるように、プリーツを形成した後、不織布からなる枠材(24)の片面にホットメルト樹脂シートを貼りあわせた枠材(24)を準備して、図7に示す矢印Aの方向に枠材(24)を固着して、吸脱着エレメントB(20)を得た。
この吸脱着エレメントBを吸脱着エレメントの性能試験方法によって評価した結果を図9のグラフに示す。このグラフにより、チャンバー内の空気の温度が23℃において、吸脱着エレメントがない場合は、チャンバー内の空気に含まれる二酸化炭素の濃度は0分時に400ppmであるが、5分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため1200ppmに濃度が増加して200分経過時まで1200ppmを持続し、その200分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため400ppmに減少して450分経過時まで400ppmを持続する。これに対して、吸脱着エレメントBを用いた実施例2では、チャンバー内の空気に含まれる二酸化炭素の濃度は0分時に400ppmであるが、5分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため1200ppmに増加した濃度が当該吸脱着物質の吸着によって200分経過時点で960ppmに降下し、その200分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため400ppmに減少した濃度が当該吸脱着物質の脱着によって450分経過時点で500ppmに上昇した。このように、前記吸脱着物質は通風された空気に接触することにより、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する特性を有していることが分かった。
2,2’,2” 樹脂凝集部(ホットメルト樹脂)
3,3’ 吸脱着粒子
4,4’ 積層単位
5,5’ カバー材
8 吸脱着粒子層
10,10’,10” ホットメルト樹脂(ホットメルト不織布)
11 吸脱着シート
12 吸脱着シート
13 吸脱着シート
20 吸脱着エレメント
21 吸脱着シート
22a 枠材
22b 枠材
23 ひだ
24 セパレータ
30 二酸化炭素濃度調整装置
31 吸脱着エレメント
32 通風手段
40 室
50 換気装置
51 空調設備
52 ブロア
53 外気制御手段、ダンパー
54 ダンパー
55 ダンパー
Claims (7)
- 二酸化炭素を含む空気を通風させることにより空気中の二酸化炭素を吸脱着するために使用する吸脱着エレメントであって、
前記吸脱着エレメントは、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメントに二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−10〜50℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着することを特徴とする吸脱着エレメント。 - 外部と隔離された室の内部及び/又は外部に設けられる二酸化炭素濃度調整装置であって、
前記二酸化炭素濃度調整装置は、前記室の空気を通風する通風手段と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する請求項1に記載の吸脱着エレメントとを備え、前記通風手段によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメントに接触させることにより、空気の温度が少なくとも−10〜50℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整装置。 - 有害ガス除去フィルタを更に備えたことを特徴とする請求項2に記載の二酸化炭素濃度調整装置。
- 外部と隔離された室の内部及び/又は外部に設けられる請求項2または3に記載の二酸化炭素濃度調整装置と、前記室に外部からの外気と室内からの循環空気とを室内に供給し、且つ室内からの空気を外部に排気する換気装置とを備えた二酸化炭素濃度調整システムであって、
前記換気装置によって前記室に外部からの外気と室内からの循環空気とを室内に供給し、且つ室内からの空気を外部に排気すること、並びに前記二酸化炭素濃度調整装置によって前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された空気を供給することで、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を調整可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整システム。 - 前記換気装置に室内の二酸化炭素濃度の値に応じて外気の量を増減する外気制御手段を更に備えた請求項4に記載の二酸化炭素濃度調整システムであって、
前記換気装置によって前記室に外部からの外気と室内からの循環空気とを室内に供給し、且つ室内からの空気を外部に排気すること、並びに前記二酸化炭素濃度調整装置によって前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された空気を供給することで、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を調整すると共に二酸化炭素の濃度が一定濃度を超えたときに、前記外気制御手段によって前記室に外部からの外気の量が増加するように制御可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整システム。 - 外部と隔離された室の空気を通風する通風手段と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する吸脱着エレメントとを備えており、且つ前記室の内部及び/又は外部に設けられる二酸化炭素濃度調整装置を用いる室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であって、
前記吸脱着エレメントは、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメントに二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−10〜50℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する吸脱着エレメントであり、
前記通風手段によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメントに接触させることにより、空気の温度が少なくとも−10〜50℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することを特徴とする、室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法。 - 前記二酸化炭素濃度調整装置に加え、前記室に外部からの外気と室内からの循環空気とを室内に供給し、且つ室内からの空気を外部に排気する換気装置を更に用いる請求項6に記載の室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であって、
前記換気装置によって前記室に外部からの外気と室内からの循環空気とを室内に供給し、且つ室内からの空気を外部に排気すること、並びに前記通風手段によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメントに接触させることにより、空気の温度が少なくとも−10〜50℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することを特徴とする室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法。
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