JP3364510B2 - 吸脱着式ガス浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗装工場や半導体製造
工場などから排出される溶剤（トルエンやキシレンで代
表される有機溶剤等で３０〜３００ｐｐｍ程度の濃度）
含有の排気を処理する、つまり、排気中の溶剤を除去処
理する技術のうち、最終処理量の減量を図るように溶剤
の濃度を濃縮する場合などに用いられる装置で、詳しく
は、通気性を備えたフェルト状の吸着体を循環径路に沿
って移動させる移動手段を設け、前記循環径路の循環方
向の設定箇所において前記吸着体内を厚さ方向で透過す
るように処理対象ガスを給排することにより処理対象ガ
ス中の有機溶剤を吸着する吸着手段と、前記設定箇所と
は異なる第２設定箇所において前記吸着体内を厚さ方向
で透過するように脱着用ガスを給排することにより吸着
体から有機溶剤を脱着する脱着手段とを設けてある吸脱
着式ガス浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の吸脱着式ガス浄化装置では、吸
着ベルトを循環経路に沿って回転移動させるとともに、
吸着手段と脱着手段とを作動させることにより、処理対
象ガスの供給箇所と脱着用ガスの供給箇所とに交互に繰
り返して吸着ベルトを移動させて、吸着ベルトによる処
理対象ガスからの除去対象物の吸着と、その吸着した除
去対象物の脱着用ガスへの脱着とを行うことができるか
ら、吸着ベルトの回転移動と、その状態での処理対象ガ
スの供給及び脱着用ガスの供給とを連続して行うことに
より、吸脱着を中断することなく連続して行うことがで
きるとともに、脱着時に吸着ベルトを過剰に加熱するこ
とがないという利点を有する。そのような利点を有する
吸脱着式ガス浄化装置として従来では、先に本出願人が
開発したものがある。それは、図１１に示すように、ネ
ットコンベアＮＣを設け、そのネットコンベアＮＣのネ
ットＮに吸着体３を重ねて支持させ、ネットコンベアＮ
Ｃを駆動することにより吸着体３を所定の循環径路に沿
って移動させるように構成されたものである。Ａ１とＡ
２は、循環径路の設定箇所で吸着体３を厚さ方向で透過
するように処理対象ガスＧ１を給排するためのガス供給
部と通過ガス回収部であり、ａ１とａ２は、循環径路の
前記とは異なる第２設定箇所で吸着体３を厚さ方向で透
過するように脱着用ガスｇ１を給排するためのガス供給
部と通過ガス回収部である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術によるときは、本出願人が研究実験した結果、次の不
都合があることが判明した。すなわち、吸着体をネット
コンベアにより循環経路に沿って循環移動させる関係
上、吸着体を小さな半径で曲げて通過させるコーナー
部、例えば上り経路部分から水平経路部分へのコーナー
部や水平経路部分から下り経路部分へのコーナー部など
が不可避的に形成され、吸着体の各部位は、そのような
コーナー部をそのコーナー部に沿うように曲がりながら
通過する都度、外周面を回転移動方向に引っ張られる状
態でその厚さ方向でネットに押し付けられる、つまり、
循環移動に伴い外周面に対する引張力と厚さ方向での圧
縮力とを繰り返し受ける。特に吸着能力を高めるために
吸着体を厚く構成してある場合は受ける力が大きい。こ
のような引張力や圧縮力が吸着体に繰り返し作用する
と、吸着体の組織の崩れを招来し、吸着体を構成する繊
維が外周面で毛羽立ったり繊維同士の結合力が弱くなっ
て脱落するなどする。その結果、密度の高い部分と低い
部分とができるなど吸着体に密度面での一様性が損なわ
れることにより吸着体各部位での通気性にバラツキが生
じて所期の吸脱着を安定して行えなくなり、特に繊維の
毛羽立ちや脱落は、吸着体を移動するための機構への繊
維の絡みや付着などの機構の機能障害及び、繊維がガス
中に混入することによる処理の煩雑化を招来していた。

【０００４】本発明の目的は、吸着体の組織の安定化を
図るとともに、装置全体としての浄化性能、及び、装置
の安全性の向上を図る点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による第１発明の
吸脱着式浄化装置の特徴は、前記移動手段を構成する
に、周壁に小さな複数の通気孔が分散形成された筒状体
をその軸芯周りに回転自在に設置し、その通気孔を有す
る筒状体の周面に前記吸着体を、ガスがその厚さ方向に
通過するように重ね、前記吸着手段として、筒状体の内
部から処理対象ガスを吸着体に供給する手段を設け、前
記脱着手段として、筒状体の外部から脱着用ガスを吸着
体に供給する手段を設け、前記筒状体内に配置させた吸
着手段のガス供給部の圧力を、前記筒状体内に配置させ
た脱着手段の通過ガス回収部の圧力よりも大に設定して
ある点にある。

【０００６】本発明による第２発明の吸脱着式浄化装置
の特徴は、前記第１発明において、複数の通気孔が分散
形成された押さえ具を、前記筒状体に対し前記吸着体を
押さえつけ固定する状態に設けてある点にある。

【０００７】

【作用】第１発明によれば、筒状体の周面に吸着体を固
定し、筒状体に形成の通気孔により吸着体に対するガス
の厚さ方向での通過を許容し、その状態での筒状体の軸
芯周りの回転により、前記吸着体を循環径路に沿って移
動させるように構成してあるから、引っ張り力や厚さ方
向での圧縮力を移動に起因して吸着体に作用させること
がない。要するに、吸着体に変形力を作用させることが
ない。

【０００８】また、脱着用ガスが筒状体の外部から内部
へ通過するように構成する一方、吸着手段による処理対
象ガスが筒状体の内部から外部へ通過するように構成し
てあるから、筒状体の内側に存在するガスは、処理対象
ガスと、吸着体を通過して脱着した脱着用ガス（以下濃
縮ガスと称する。）とになるので、それら処理対象ガス
と濃縮ガスとに含有される溶剤等の被除去物が、筒状体
を収納した装置のケースの外部にまで漏出することも効
果的に防止でき、また、濃縮ガスと吸着体を通過した処
理対象ガス（以下浄化ガスと称する。）とが、筒状体の
内外に隔離されて位置するから、浄化ガスに濃縮ガスが
混入することも効果的に防止することができる。

【０００９】さらに、圧力差により筒状体内側にガス供
給部から通過ガス回収部への気流を発生するように構成
してあるから、筒状体内側において濃縮ガスと処理対象
ガスとの間でリークが発生したとしても、濃縮ガスの処
理対象ガスへの混入を防止して吸着性能を良好に維持す
ることができる。

【００１０】尚、筒状体の外周面に吸着体を設ける場合
には、脱着用ガスが吸着体、筒状体 とその記載順に接触
するから、脱着用ガスの熱量が吸着体に対する脱着作用
を行う前に筒状体に吸収される損失を回避することがで
きる。換言すれば、筒状体に起因した脱着用ガスの熱損
失を回避できることにより、筒状体の材料選定を、その
筒状体による熱損失を考慮しないで行え、筒状体を材料
選定の自由度を高くして、吸着体支持面を重視した筒状
体構造を採用することができながらも、吸着性能を良好
に維持することができる。

【００１１】第２発明によれば、押さえ具で筒状体の周
面に吸着体を押さえつけ固定し、筒状体と押さえ具によ
り吸着体をそれの厚さ方向から挟み固定するから、設定
箇所での吸着手段による処理対象ガスの供給に伴う回転
半径方向内方や外方への吸着体の膨らみ変形、及び、第
２設定箇所での脱着手段による脱着用ガスの供給に伴う
回転方向内方や外方への吸着体の膨らみ変形を阻止でき
る。つまり、吸着体へのガス供給に起因して吸着体に引
っ張り力や圧縮力を作用させることがない。

【００１２】

【発明の効果】従って本発明によれば、吸着体の移動に
よる吸着体の組織の変化を防止して、吸着体を厚さ方向
で通過する両ガスの流速のバラツキをなくし、もって、
吸脱着処理を安定して行える吸脱着式ガス浄化装置を提
供できるようになった。

【００１３】また、処理対象ガス及び濃縮ガスが常に筒
状体の内側に存在するので、これら処理対象ガス及び濃
縮ガスが外部へ不測に漏出することも効果的に防止で
き、安全性を向上することができる。

【００１４】しかも、浄化ガスと濃縮ガスとが隔離され
ているので、浄化ガスに濃縮ガスが混入することを効果
的に防止でき、よって、全体として、装置の浄化性能を
向上することができる。

【００１５】そして更に、圧力差により、濃縮ガスの処
理対象ガスへの混入を防止して、吸着体の吸着性能を良
好に維持できることにより、全体として、装置の浄化性
能を一層向上することができる。

【００１６】特に請求項２のようにすれば、吸着体の移
動のみならず、吸着体に対する処理対象ガス及び脱着用
ガスの供給による吸着体の組織の変化も防止して、吸着
体を厚さ方向で通過する両ガスの流速のバラツキを一層
効果的になくし、もって、吸脱着処理を一層安定して行
える。

【００１７】

【実施例】溶剤処理設備への適用例を示す。溶剤処理設
備は、図４に示すように、除去対象物の一例である溶剤
を含有する処理対象ガスＧ１を濃縮する前処理用の吸脱
着式ガス浄化装置１と、そこからの濃縮ガスｇ２中の溶
剤を除去する最終処理装置２とからなる。

【００１８】前記吸脱着式ガス浄化装置１は、図１〜図
３に示すように、円筒状に形成された通気性の吸着体３
を、その吸着体３の軸芯Ｘを上下方向に沿わせる姿勢に
位置させる状態で処理室４に内装し、前記吸着体３をそ
れの軸芯Ｘ周りで一方向に回転させる、つまり、軸芯Ｘ
周りの円形の循環径路に沿って移動させる移動手段と、
吸着手段と、脱着手段と、給排制御手段とを設けて構成
されている。前記吸着体３は、活性炭を吸着材として、
その厚さ方向で内部を透過するように常温の処理対象ガ
スＧ１が給排されることにより、処理対象ガスＧ１中の
溶剤を吸着し、同様にその厚さ方向で内部を透過するよ
うに加熱（１００〜１３０度）された脱着用ガスｇ１が
給排されることにより、溶剤を脱着するものであって、
繊維状活性炭をフェルト状に加工したものであり、実数
値例を挙げると、活性炭繊維の径は１０〜２０μｍ、厚
さは１０〜２０ｍｍ、目付け量は６００ｇ／ｍ^２程度で
ある。従って、処理対象ガスＧ１は、この吸着体３を透
過することで含有する溶剤を除去された処理ガスＧ２と
なり、脱着用ガスｇ１は、吸着体３を透過することで溶
剤を含有する濃縮ガスｇ２となる。

【００１９】前記移動手段は、前記吸着体３に同芯状に
嵌合してその吸着体３を円筒形に維持する円筒形の筒状
体５を、その軸芯、つまり、前記軸芯Ｘ周りに回転自在
に処理室４内に配置し、その筒状体５に嵌合する吸着体
３を筒状体５の外周面に押さえつけ固定する状態にネッ
ト状の押さえ具６を巻き掛け、前記筒状体５をギア７
ａ，７ｂを介して軸芯Ｘ周りで一方向に回転させるモー
タ８を設けて構成されており、前記筒状体５の周壁に
は、壁厚さ方向に貫通する小さな複数の通気孔５ａが分
散形成されており、押さえ具６の網の目が分散配置する
通気孔となっている。すなわち、筒状体５の通気孔５ａ
及び押さえ具６の網の目を通して、吸着体３内を厚さ方
向に透過するガス通過を行うための吸着体３に対するガ
スの給排を行える状態で吸着体３を循環径路に沿って移
動するように構成されている。ギア７ａ，７ｂのうち筒
状体５側のギア７ａは、筒状体５にチェーンを巻き掛け
固定することで構成されている。前記筒状体５は、吸着
体３を支持するに足りる強度を有するものであって、金
属等から構成され、この筒状体５の上端開口は開放状態
に維持され、下端開口は蓋９により閉塞されており、前
記押さえ具６は、後述する脱着用ガスｇ１の温度に耐え
得る耐熱性を有するアラミドやテフロン等の樹脂材料を
ネット状に組織したものである。

【００２０】前記吸着手段は、前記循環径路の循環方向
の設定箇所において、筒状体５の通気孔５ａを入口と
し、かつ、押さえ具６の網の目を出口として処理対象ガ
スＧ１が吸着体３内を厚さ方向で透過するように処理対
象ガスＧ１を給排することにより処理対象ガスＧ１中の
溶剤を吸着体３に吸着させる手段であり、前記脱着手段
は、前記循環径路のうち前記設定箇所以外の第２設定箇
所において、押さえ具６の網の目を入口とし、かつ、通
気孔５ａを出口として脱着用ガスｇ１が吸着体３内を厚
さ方向で透過するように脱着用ガスｇ１を給排すること
により吸着体３から溶剤を脱着させる手段である。

【００２１】詳述すると、筒状体５で囲まれた内部空間
は、固定の内部仕切り１０により、前記循環径路の設定
箇所で前記処理対象ガスＧ１を吸着体３に供給するため
の吸着用のガス供給部Ａ１と、循環系路の第２設定箇所
で前記濃縮ガスｇ２を回収する脱着用の通過ガス回収部
ａ２とに区画されている。前記処理室４も、筒状仕切り
１１により、前記設定箇所で処理ガスＧ２を回収する吸
着用の通過ガス回収部Ａ２と、前記第２設定箇所で脱着
用ガスｇ１を吸着体３に供給するための脱着用のガス供
給部ａ１とに区画されている。そして、前記吸着手段
は、前記処理室４の上部に、前記吸着用のガス供給部Ａ
１に筒状体５の上端開口を介して連通する給気室１２を
連接し、その給気室１２に処理対象ガス入口ＩＮを形成
し、前記処理室４のうち吸着用の通過ガス回収部Ａ２に
処理ガス出口ＥＸを形成し、前記処理対象ガス入口ＩＮ
に接続するダクトＤ１を介して処理対象ガスＧ１を給気
室１２に供給する処理対象ガス供給ファンＦ１と、前記
処理ガス出口ＥＸに接続するダクトＤ２を介して処理ガ
スＧ２を通過ガス回収部Ａ２から排出する処理ガス排出
ファンＦ２とを設けて構成されている。他方、前記脱着
手段は、前記脱着用の通過ガス回収部ａ２に連通接続す
る排気室１３を前記給気室１２内に区画状態に形成する
ダクト状仕切り１４を設置し、前記脱着用のガス供給部
ａ１に脱着用ガス入口ｉｎを形成し、前記排気室１３に
濃縮ガス出口ｅｘを形成し、前記脱着用ガス入口ｉｎに
接続するダクトｄ１を介して脱着用ガスｇ１を前記脱着
用のガス供給部ａ１に供給する脱着用ガス供給ファンｆ
１と、前記濃縮ガス出口ｅｘに接続するダクトｄ２を介
して濃縮ガスｇ２を排気室１３から吸引して前記最終処
理装置２に送る濃縮ガス排出ファンｆ２とを設けて構成
されている。前記内部仕切り１０及び筒状仕切り１１、
ダクト状仕切り１４は、それぞれ断熱壁構造に構成され
ており、前記処理室４と給気室１２とは、１つのケース
１５内を仕切り１６により上下に区画することにより形
成されており、その仕切り１６には、給気室１２を筒状
体５の上端開口に接続させるための筒状の接続部１７が
連接されている。そして、前記接続部１７の下端を筒状
体５の上端に連接のフランジ１８に摺動自在に接触させ
ることにより、筒状体５の回転を許容する状態でそれら
接続部１７と筒状体５との間を介して給気室１２（吸着
用のガス供給部Ａ１）と吸着用の通過ガス回収部Ａ２と
が連通することを阻止するように構成され、内部仕切り
１０を筒状体５の内周面に接近させることにより、前記
筒状体５の回転を許容する状態で内部仕切り１０と筒状
体５との隙間を介する吸着用のガス供給部Ａ１と脱着用
の通過ガス回収部ａ２との間でのガスの流通を抑制する
ように構成され、筒状仕切り１１を押さえ具６に摺動自
在に接触させることにより、前記筒状体５の回転を許容
する状態で筒状仕切り１１と押さえ具６との隙間を介す
る吸着用の通過ガス回収部Ａ２と脱着用のガス供給部ａ
１との間でのガスの流通を阻止するように構成されてい
る。なお、筒状体５のうち内部仕切り１０の上下両端部
及び筒状仕切り１１の上下両端部に対応する上下両端部
分は、通気孔５ａを備えない盲板部に構成されている。

【００２２】前記給排制御手段は、図５に示すように、
前記吸着用のガス供給部Ａ１の圧力Ｐ１を検出するため
の吸着用の圧力センサＳ１と、前記脱着用の通過ガス回
収部ａ２の圧力ｐ２を検出するための脱着用の圧力セン
サｓ２とを設け、それら両圧力センサＳ１，ｓ２の検出
結果に基づいて、ガス供給部Ａ１の圧力Ｐ１が通過ガス
回収部Ａ２の圧力ｐ２よりも大となるように、前記処理
対象ガスＧ１及び脱着用ガスｇ１の供給量と、処理ガス
Ｇ２及び濃縮ガスｇ２の排出量とを制御する制御装置１
９を設けて構成されている。つまり、脱着用の通過ガス
回収部ａ２内の濃縮ガスｇ２が吸着用のガス供給部Ａ１
内に漏出することを防止するように構成されている。前
記制御装置１９による供給量及び排気量の制御手段とし
ては、図５の（イ）に示すように、処理対象ガス供給フ
ァンＦ１、処理ガス排出ファンＦ２、脱着用ガス供給フ
ァンｆ１、濃縮ガス排出ファンｆ２を制御する手段や、
図５の（ロ）に示すように、各ダクトＤ１，Ｄ２，ｄ
１，ｄ２に設置したダンパＤａ１，Ｄａ２，ｄａ１，ｄ
ａ２の開度を制御する手段を挙げることができる。

【００２３】〔別実施例〕 上記実施例では、吸着体３として、繊維状活性炭をフェ
ルト状に加工したものを示したが、吸着体３としては、
（イ）図６に示すように、通気性及び可撓性を有する不
織布などの基材３Ａの表面に粒状活性炭ｃを接着により
担持させたものや、（ロ）図７に示すように、通気性及
び可撓性を有する不織布などの基材３Ａの複数を重ね、
それら基材３Ａ間に粒状活性炭や繊維活性炭・粉状活性
炭ｃを挟み込んだもの、（ハ）図８に示すように、通気
性及び可撓性を有する不織布などの基材Ｂ中に粒状活性
炭ｃを分散させて保持させたものであってもよい。これ
ら構造の吸着体３では、基材３Ａ自体に吸着能が要求さ
れないから、基材３Ａの材質選定の自由度が高く、その
結果、耐久性に優れたものを得やすい。なお、図では、
判りやすくするために、活性炭を大きく誇張して示して
ある。

【００２４】上記実施例及び別の実施例では、吸着物質
として活性炭を示したが、吸着物質は、天然や合成のゼ
オライトであってもよい。この場合、ゼオライトが不燃
性であるため、脱着用ガスｇ１による加熱に起因した吸
着物質の損傷を考える必要がなく、脱着用ガスｇ１の温
度設定の自由度を上げることができる。

【００２５】上記実施例では、筒状体５の上端開口を開
放させて実施したが、図９に示すように、筒状体５を実
施例とは天地が逆に配置したり、図１０に示すように、
筒状体５を横向き姿勢に配置して実施しても良い。

【００２６】上記実施例では、押さえ具６としてネット
状のものを示したが、押さえ具６としては、パンチング
板を利用したものであっても良い。要するに、押さえ具
６としては、複数の通気孔を分散形成したものであれば
良く、その材質、構造、形状は適宜変更可能である。

【００２７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸脱着式ガス処理装置の切り欠き正面図

【図２】吸脱着式ガス処理装置の横断平面図

【図３】吸脱着式ガス処理装置要部の分解斜視図

【図４】溶剤処理設備の概念構成を示すブロック図

【図５】吸脱着式ガス処理装置の概略構成図

【図６】別実施例を示す吸着体の概略断面図

【図７】別実施例を示す吸着体の概略断面図

【図８】別実施例を示す吸着体の概略断面図

【図９】別実施例を示す吸脱着ガス処理装置の概略構成
図

【図１０】別実施例を示す吸脱着ガス処理装置の概略構
成図

【図１１】従来技術を示す吸脱着ガス処理装置の概略構
成図

【符号の説明】

３ 吸着体 ５ａ 通気孔 ５ 筒状体 ６ 押さえ具 Ａ１ ガス供給部 ａ２ 通過ガス回収部 Ｇ１ 処理対象ガス ｇ１ 脱着用ガス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−189324（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−32483（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−57629（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 53/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通気性を備えたフェルト状の吸着体
   （３）を循環径路に沿って移動させる移動手段を設け、
   前記循環径路の循環方向の設定箇所において前記吸着体
   （３）内を厚さ方向で透過するように処理対象ガス（Ｇ
   １）を給排することにより処理対象ガス（Ｇ１）中の有
   機溶剤を吸着する吸着手段と、前記設定箇所とは異なる
   第２設定箇所において前記吸着体（３）内を厚さ方向で
   透過するように脱着用ガスを給排することにより吸着体
   （３）から有機溶剤を脱着する脱着手段とを設けてある
   吸脱着式ガス浄化装置であって、前記移動手段を構成す
   るに、周壁に小さな複数の通気孔（５ａ）が分散形成さ
   れた筒状体（５）をその軸芯周りに回転自在に設置し、
   その通気孔（５ａ）を有する筒状体（５）の周面に前記
   吸着体（３）を、ガスがその厚さ方向に通過するように
   重ね、前記吸着手段として、筒状体（５）の内部から処理対象
   ガス（Ｇ１）を吸着体（３）に供給する手段を設け、 前記脱着手段として、筒状体（５）の外部から脱着用ガ
   ス（ｇ１）を吸着体（３）に供給する手段を設け、 前記筒状体（５）内に配置させた吸着手段のガス供給部
   （Ａ１）の圧力を、前記筒状体（５）内に配置させた脱
   着手段の通過ガス回収部（ａ２）の圧力よりも大に設定
   してある 吸脱着式ガス浄化装置。
2. 【請求項２】 複数の通気孔が分散形成された押さえ具
   （６）を、前記筒状体（５）に対し前記吸着体（３）を
   押さえつけ固定する状態に設けてある請求項１記載の吸
   脱着式ガス浄化装置。