JPH10309432A

JPH10309432A - 空気中可溶性ガス除去装置

Info

Publication number: JPH10309432A
Application number: JP9120912A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Inaba; 仁稲葉; Takuya Shirai; 琢也白井; Takaki Yoshida; 隆紀吉田
Original assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Current assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Priority date: 1997-05-12
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 1998-11-24
Anticipated expiration: 2017-05-12
Also published as: JP3584146B2

Abstract

(57)【要約】【課題】気液接触式の空気中可溶性ガス除去装置の除
去効率を高く維持する。【解決手段】外気が流通するチャンバー１内に水循環
系３のスプレーノズル９を設置する。ピット５内に貯溜
した水をスプレーノズル９からチャンバー１内に噴霧す
る。チャンバー１内で外気と接触し外気中の可溶性ガス
を溶解させた水をピット５に溜め、水循環系３に循環さ
せる。水排水系１９にｐＨ検出器２１を設け、水供給系
１５に制御弁１７を設け、ｐＨ検出器２１と制御弁１７
間はｐＨ制御ユニット２３と制御弁調整ユニット２５を
介して電気的に接続する。水排水系１９内の水のｐＨ値
をｐＨ検出器２１により検出しその検出値に基づいてｐ
Ｈ制御ユニット２３と制御弁調整ユニット２５を介して
制御弁１７の開閉を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気中可溶性ガス
除去装置に関し、更に詳細には空気中に含まれる可溶性
ガスを気液接触により除去する空気中可溶性ガス除去装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般大気中あるいは排ガスを伴うプラン
トからの排気空気中に含まれる可溶性ガス成分（NH₃,SO
₂,HCL,H₂S,HF等）が、清浄度を要求されるクリーンルー
ム内に外気供給装置を介して供給されると、クリーンル
ーム内で製造されている製品に種々の障害をもたらす。
この障害については特開平７-６００４４号において本
出願人がその一つの対策を開示している。

【０００３】このような障害を防止するためには、クリ
ーンルーム内への外気供給系やプラント排気処理系にお
いて、障害をもたらす可溶性ガス成分の濃度を低減する
ことが要求される。

【０００４】このような可溶性ガス成分を除去する方法
の一つに、水との気液接触を利用した処理法がある。こ
の処理法によれば、可溶性ガス成分を含む空気と水とを
効率よく接触させることにより、可溶性ガスを水に溶解
させて除去する。

【０００５】ここで吸収液として用いられる水は、空気
が流通する空気流路に連続的に供給され、気液接触後に
回収されて再び空気流路に供給され、循環している。こ
の循環水中の可溶性ガス濃度は循環利用により徐々に高
くなっていき、ある濃度以上になると可溶性ガス成分の
吸収効率が低下し始める。

【０００６】この吸収効率の低下を防止し常に安定した
高い吸収効率を確保するためには、循環水の排水と新し
い水の補給によって、循環水の可溶性ガス成分濃度を管
理する必要がある。

【０００７】従来、この循環水の可溶性ガス成分濃度の
管理は、循環水の比抵抗値の管理、あるいはシリカ濃度
の管理等によって行なっている。その原理は次の通りで
ある。除去対象物質である可溶性ガス成分が水に溶け
込むと水の比抵抗値が低下する。つまり、循環水の比抵
抗値と除去物質の水中濃度には相関関係がある。したが
って、循環水の比抵抗値を管理することにより、循環水
の可溶性ガス成分濃度の管理が可能である。

【０００８】また、空気中に含まれるシリカ成分が水に
溶け込むと水中のシリカ濃度は増加する。このシリカ濃
度を管理することによって間接的に循環水の水質を管理
することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
管理方法では次のような問題がある。空気中には、除去
対象としての可溶性ガス成分の濃度よりも３桁以上も高
い濃度の炭酸ガスが含まれており、この炭酸ガスは循環
水中に吸収され、その結果、循環水中のHCO₃ ^-イオン濃
度が除去対象の可溶性ガス成分のイオン濃度よりも大き
くなり、循環水の比抵抗値はHCO₃ ^-イオン濃度に殆ど依
存してしまう。したがって、循環水の比抵抗値による水
質管理は余り有効な手段とは言えない。

【００１０】また、酸系およびアルカリ系の可溶性ガス
がバランスして吸収された場合には、吸収水の比抵抗値
は低下するが、ガス吸収性能はほとんど低下しない。従
って、比抵抗値の低下により補給する水量が増加するの
で無駄な水を使用してコストの上昇を招き、また、トー
タルの吸収ガス量が低く、且つ酸系若しくはアルカリ系
のどちらか一方のガスのみが偏って吸収された場合に
は、比抵抗値はそれほど低下しないが、ガス吸収性能は
低下する。従って、補給水は供給されずガスの除去性能
は低下してしまう。このため、循環水の比抵抗値による
水質管理は余り有効な手段とは言えない。

【００１１】一方、循環水のシリカ濃度と除去対象のガ
ス成分濃度との間には何らかの相関関係がないので、常
に安定したガス吸収効率を維持するための水質管理とし
ては余りに有効手段ではない。

【００１２】即ち、従来の循環水の水質管理法ではいず
れの方法も、実際に管理している物質の物理量と除去対
象ガス成分の濃度との間には殆ど関係がないので、循環
水中の除去対象ガス成分の濃度が高くなり過ぎて吸収効
率が低下する虞があり、或いはその逆に、まだ除去対象
ガスを吸収することができるのに吸収能力が低下したと
見なされて循環水を更新してしまい、循環水の使用量を
増大させる虞がある。

【００１３】また、従来の循環水の水質管理法では、１
つの元素を代表させて計測する処方であり、半導体や液
晶等を製造する工場の生産工程において多種の不純物
（ケミカル・金属・有機物）が生じると、これらの多種
不純物の除去を全体的に管理することは極めて困難であ
る。

【００１４】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、多種の不純物を含む可溶性
ガス成分の除去効率を常時安定して高く維持できる空気
中可溶性ガス除去装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。本発明は、空気中
に含まれる可溶性ガスを気液接触により除去する空気中
可溶性ガス除去装置であって、（イ）可溶性ガスを含む
被処理空気が流通する空気流路と、（ロ）吸収液を空気
流路に供給し、吸収液と被処理空気とを気液接触させて
被処理空気中の可溶性ガスを吸収液中に溶解させ、可溶
性ガスが溶在する吸収液を回収して再び空気流路内に供
給する吸収液循環系と、（ハ）吸収液循環系に新しい吸
収液を供給する吸収液供給系と、（ニ）吸収液循環系か
ら吸収液を排出する吸収液排出系と、（ホ）流通する吸
収液のｐＨ値を検出するｐＨ検出手段と、（へ）前記ｐ
Ｈ検出手段により検出されたｐＨ値に基づいて、流通す
る吸収液のｐＨ値を所定の範囲内にする制御手段と、を
備えたことを特徴とする空気中可溶性ガス除去装置であ
る。

【００１６】空気流路内で吸収液循環系と被処理空気が
気液接触して空気中の可溶性ガス成分が吸収液中に吸収
されて除去される。これに従って、吸収液循環系の吸収
液中の可溶性ガス成分濃度が徐々に高まり、また、可溶
性ガスがアルカリ系よりも酸系の方が多い場合には循環
する吸収液は酸性に偏るので酸性ガスの除去効率が低下
するが、本発明では、吸収液のｐＨ値を管理することに
より、可溶性ガス吸収効率の低下を防止する。

【００１７】被処理空気中の可溶性ガス成分のうち除去
対象となる可溶性ガス成分は多種多様である。そして、
可溶性ガスが吸収液に溶解することにより吸収液のｐＨ
値が変化し、ｐＨ検出手段が予め定められたｐＨ値の所
定範囲外であることを検出したならば、ｐＨ値が所定範
囲内になるように制御手段により調整する。

【００１８】吸収液循環系において吸収液を空気流路内
に供給する方法としては、吸収液を空気流路内に噴霧し
てもよいし、空気流路内に多数の平行板を設置してこの
平行板の表面に沿って吸収液を流通させるようにしても
よい。要するに、空気流路内を流れる空気と吸収液が効
率良く気液接触することができる手段でえあれば、その
供給方法や構造は問はない。尚、吸収液を空気流路内で
噴霧する場合には、気流に対向して或いは直交して噴霧
することができる。また、可溶性ガスの吸収効率の観点
から、吸収液は純水であることが好ましい。

【００１９】ｐＨ検出手段は吸収液排出系を流通する吸
収液のｐＨ値を検出してもよい。この場合には、制御手
段は吸収液供給系を制御して吸収液循環系の吸収液のｐ
Ｈ値を所定の範囲内にすることが好ましい。

【００２０】また、ｐＨ検出手段は吸収液循環系を流通
する吸収液のｐＨ値を検出してもよい。この場合には、
制御手段は、吸収液供給系又は吸収液排出系を制御して
吸収液循環系の吸収液のｐＨ値を所定の範囲内にするこ
とが好ましい。

【００２１】また、ｐＨ検出手段は吸収液循環系を流通
する吸収液のｐＨ値を検出し、制御手段はｐＨ検出手段
により検出されたｐＨ値に基づいて、吸収液循環系の吸
収液内の水素イオン濃度を変更させる液の供給を制御し
て吸収液循環系の吸収液のｐＨ値を所定の範囲内にして
もよい。

【００２２】前記液はアルカリ性溶液と酸性溶液であ
り、制御手段はｐＨ検出手段により検出されたｐＨ値に
基づいて中性よりも偏りのある側と反対側のアルカリ性
溶液又は酸性溶液のいずれかの液を選択してこの選択さ
れた液を吸収液に供給して吸収液のｐＨ値を所定の範囲
内にすることが好ましい。

【００２３】また、液はｐＨ緩衝液にすることができ
る。この場合には、制御手段はｐＨ緩衝液を吸収液循環
系に供給して吸収液のｐＨ値の偏りを小さくする。ｐＨ
検出手段は流通する吸収液のｐＨ値を連続的に検出する
ことが最も好ましいが、ｐＨ値を所定時間毎に間欠的に
検出することも可能である。

【００２４】本発明の空気中可溶性ガス除去装置は、屋
外の新鮮な外気から可溶性ガスを除去してクリーンルー
ム等に給気する場合に用いることもできるし、有害ガス
を含む排気から有害ガスを除去して排出する場合や室内
空気循環系にも用いることもできる。

【００２５】ｐＨ値を所定の範囲内に制御する制御手段
をはじめとする本発明の構成要素は、ユニットとして一
体化した構成でもよいし、既設のクリーンルームに本発
明を適用する場合には、各要素を離間して設けることも
できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る空気中可溶性
ガス除去装置の実施の形態を、図１から図５に基づいて
説明する。

【００２７】〔第１の実施の形態〕第１の実施の形態の
空気中可溶性ガス除去装置（以下、「除去装置」と記
す。）を図１を用いて説明する。図１は除去装置の構成
図であり、この実施の形態は、屋外の外気から可溶性ガ
スを除去してクリーンルームに給気するエアウォッシャ
ーに適用した態様である。

【００２８】本態様での吸収液と被処理空気との気液接
触はダクトに介在したチャンバー１内で行なう例にて説
明する。被処理空気としての外気はチャンバー１内に図
中矢印Ａのように左から右に流通する。チャンバー１に
は吸収液としての水を循環供給する水循環系（吸収液循
環系）３が設置されている。

【００２９】水循環系３はチャンバー１内に設けられた
ピット５内に貯溜する水を供給ポンプ７によりポンプア
ップしてスプレーノズル９からチャンバー１内に噴霧す
るように構成されている。チャンバー１内にはピット５
の下流側に飛散ミストを回収するエリミネータ１１が設
置されている。即ち、水循環系３は供給ポンプ７とスプ
レーノズル９とこれらを接続する配管１３とから構成さ
れている。

【００３０】ピット５にはピット５に水を供給するため
の水供給系（吸収液供給系）１５が設置されている。こ
の水供給系１５には制御弁１７が設けられており、その
開閉操作により水の流量を調整することができる。

【００３１】また、ピット５にはピット５内に貯溜する
水を外部に排出するための水排出系（吸収液排出系）１
９が設置されている。この水排出系１９には排出される
水中の水素イオン濃度の指数（以下、「ｐＨ値」と記
す。）を検出するｐＨ検出器（ｐＨ検出手段）２１が設
けられており、このｐＨ検出器２１は水のｐＨ値を随時
監視する。

【００３２】ｐＨ検出器２１はｐＨ制御ユニット（制御
手段）２３と制御弁調整ユニット（制御手段）２５を経
由して制御弁（制御手段）１７に電気的に直列に接続さ
れており、ｐＨ制御ユニット２３はｐＨ検出器２１から
の検出値を処理するとともに連続的にこの検出値を記録
し、制御弁調整ユニット２５はｐＨ検出器２１により検
出された検出値に基づいて制御弁１７の開度を調整す
る。

【００３３】要するに、制御弁１７はｐＨ検出器２１の
検出値の大きさに基づいてｐＨ制御ユニット２３と制御
弁調整ユニット２５を介して弁の開度が調整され、ピッ
ト５に供給する水の流量を制御して水循環系３内を流通
する水のｐＨ値を所定の範囲にする。即ち、制御系は制
御弁１７とｐＨ制御ユニット２３とｐＨ検出器２５から
構成されている。

【００３４】制御弁１７の開度調整はｐＨ検出器２１の
検出値に基づいて、例えば、比例制御、積分制御、微分
制御、これらの複合制御等によって制御することができ
る。次に、除去装置の作用について説明する。

【００３５】チャンバー１内には水がスプレーノズル９
から連続的に噴霧され、チャンバー１を流通する外気と
水が気液接触して、外気に含まれる可溶性ガスが水に溶
解する。可溶性ガスを吸収した水はピット５に溜まり、
このピット５に貯溜する水は供給ポンプ７によりポンプ
アップされて配管１３を通り再びスプレーノズル９から
連続的に噴霧される。従って、水排出系１９の水中のｐ
Ｈ値は経時的に変化する。

【００３６】水中のｐＨ値が所定範囲を越えた場合には
可溶性ガスの吸収効率が低下するので、このｐＨ値が所
定範囲内になるように管理する必要がある。この実施の
形態では、ｐＨ値の所定範囲の上限値を９.５とし下限
値を４.５とした。尚、ｐＨ値の所定範囲を上限値を９.
０にし下限値を５.０に設定して、水循環系３に流通す
る水のｐＨ値を厳しく管理することもできる。

【００３７】ｐＨ値が所定範囲外であるとｐＨ検出器２
１が検出すると、ｐＨ制御ユニット２３はこの検出値を
記録するとともに処理し、この処理された検出値を制御
弁調整ユニット２５に送信し、制御弁調整ユニット２５
はこの検出値に基づいて制御弁１７の弁の開度を決定し
た後に制御弁１７の開度を制御する。即ち、制御弁１７
は弁の開度を大きくして補給水量を増加させる。この実
施の形態では、補給水量Ｌの範囲を被処理空気の重量Ｇ
に対して次の（１）式の関係、Ｌ／Ｇ＝０.０１〜０.０３（１）にした場合、制御弁１７の弁の開度を大きくした時の補
給水量Ｌを０.０３Ｇとする。そして、この補給水量Ｌ
の増加によりｐＨ値が所定範囲内に戻ったことをｐＨ検
出器２１が検出したならば、ｐＨ制御ユニット２３によ
りこの検出値を処理した後に制御弁調整ユニット２５に
送信し、制御弁調整ユニット２５は水供給系１５からピ
ット５に供給される水の流量を少なくするように制御弁
１７の開度を小さくなるように制御する。即ち、制御弁
調整ユニット２５は制御弁１７の弁の開度を小さくして
水の補給水量Ｌを０.０１Ｇ（以下、「最低設定水量」
と記す。）にする。

【００３８】このようにして水排水系１９中の水のｐＨ
値をｐＨ検出器２１によって管理することにより、外気
中の多種の不純物の除去の管理をすることができ、水循
環系３の水は常に安定した高い可溶性ガス除去効率を維
持することができ、チャンバー１内を流通する可溶性ガ
スを確実に除去することができる。従って、可溶性ガス
を除去した清純な空気をクリーンルームに給気すること
ができる。

【００３９】また、水排水系１９の水のｐＨ値が所定範
囲内にある場合には、水供給系１９から供給される水の
流量は最低設定水量になるので、供給される水が必要最
小量で済むのでランニングコストが低くなり極めて経済
的である。

【００４０】〔第２の実施の形態〕次に、本発明に係る
第２の実施の形態の空気中可溶性ガス除去装置を図２を
用いて説明する。

【００４１】本発明に係る第２の実施の形態の空気中可
溶性ガス除去装置（以下、「除去装置」と記す。）は、
ｐＨ検出器２１を水循環系３に設けた点で、水排水系１
９にｐＨ検出器２１を設けた第１の実施の形態の除去装
置と相違する。即ち、ｐＨ検出器２１はピット５と供給
ポンプ７とを連通する配管１３の途中に設けられてい
る。

【００４２】その他の構成については第１の実施の形態
の除去装置と同様なので、同一態様部分については同一
符号を附してその説明を省略する。ピット５に貯溜する
水は供給ポンプ７によりポンプアップされ配管１３を流
通する際にｐＨ検出器２１によりｐＨ値が検出される。

【００４３】この検出されたｐＨ値が所定範囲を越えた
場合には可溶性ガスの吸収効率が低下するので、このｐ
Ｈ値が所定範囲内になるように管理する必要がある。こ
の実施の形態では、ｐＨ値の所定範囲の上限値は９.５
でありその下限値は４.５とした。尚、ｐＨ値の所定範
囲を上限値を９.０にし下限値を５.０に設定して、水循
環系３に流通する水のｐＨ値を厳しく管理することもで
きる。

【００４４】第２の実施の形態の除去装置の作用は前記
第１の実施の形態の除去装置に準じるのでその説明を省
略する。水循環系中の水のｐＨ値をｐＨ検出器２１によ
って管理することにより、第１の実施の形態の除去装置
と同様の効果を得ることができる。

【００４５】〔第３の実施の形態〕次に、本発明に係る
第３の実施の形態の空気中可溶性ガス除去装置を図３を
用いて説明する。

【００４６】本発明に係る第３の実施の形態の空気中可
溶性ガス除去装置（以下、「除去装置」と記す。）は、
水循環系３にｐＨ検出器２１を有し、水排出系１９に三
方弁２７と排出ポンプ２９と還り管３１を有し、水供給
系１５に流量調整器３３を有する点で、水排出系１９に
ｐＨ検出器２１を有し、水供給系１５に制御弁２１を有
し、排出ポンプ２９と還り管３１と流量調整器３３を有
しない第１の実施の形態の除去装置と相違する。

【００４７】第３の実施の形態の除去装置の水循環系３
には、ピット５と供給ポンプ７とを連通する配管１３の
途中にｐＨ検出器２１が設けられている。水排水系１９
にはその上流側に排出ポンプ２９が設けられており、こ
の排出ポンプ２９の下流側には水の排出流量を調整する
三方弁２７が設けられている。

【００４８】この三方弁２７は３つのポートを有し、三
方弁２７に水が流入する入口ポート３５と、この流入し
た水の一部を排水ポンプ２９よりも上流側に還す第１出
口ポート３７と、分流した残りの水を外部に排出する第
２出口ポート３９を有している。即ち、排出ポンプ２９
は配管４１を介して入口ポート３５に接続されている。
第１出口ポート３７には還り管３１の一端が接続され
ており、この還り管３１の他端は排水ポンプ２９の上流
側に接続された配管４１の中間部に接続され、排水ポン
プ２９により排出された水の一部がこの還り管３１を通
って排水ポンプ２９の上流側の配管４１に還される。第
２出口ポート３９には外部に水を排水する配管４１が接
続されている。

【００４９】三方弁２７の内部には、第１出口ポート３
７と第２出口ポート３９からそれぞれ流出する水の流量
を調整する弁プラグ（図示せず）が設けられており、こ
の弁プラグの位置を調整することにより、第１出口ポー
ト３７と第２出口ポート３９からそれぞれ流出する水の
流量を調整することができる。

【００５０】その他の構成については第１の実施の形態
の除去装置と同様なので、同一態様部分については同一
符号を附してその説明を省略する。次に、除去装置の作
用について説明する。

【００５１】除去装置が作動すると、流量調整器３３に
よりピット５内に貯溜する水の水位にしたがって水の流
量を調整しながらピット５に新しい水が供給され、ま
た、排水ポンプ２９と供給ポンプ７の羽根車は一定の回
転数で回転する。

【００５２】チャンバー１内の水が水循環系３を介して
スプレーノズル９から噴霧する作用は前記第１の実施の
形態の除去装置と同様なので、その説明を省略する。噴
霧された水のｐＨ値が所定範囲を越えた場合には可溶性
ガスの吸収効率が低下するので、このｐＨ値が所定範囲
内になるように管理する必要がある。この実施の形態で
は、ｐＨ値の所定範囲の上限値は９.０でありその下限
値は４.５とした。尚、ｐＨ値の所定範囲の下限値を５.
０に設定して、水循環系に流通する水のｐＨ値を厳しく
管理することもできる。

【００５３】ｐＨ値が所定範囲外であるとｐＨ検出器２
１が検出すると、ｐＨ制御ユニット２３はこの検出値を
記録するとともに処理して、この処理された検出値を制
御弁調整ユニット２５に送信し、制御弁調整ユニット２
５はこの検出値に基づいて三方弁２７の弁プラグの位置
を決定した後に弁プラグの位置を制御する。

【００５４】要するに、ｐＨ値が所定範囲を越えると、
第２出口ポート３９から排出される水の流量（以下、
「排水量」と記す。）が多くなるように第２出口ポート
３９の開度を大きくする。この時、第１出口ポート３７
から流出し還り管３１を流れる水の流量（以下、「還水
量」と記す。）は減少する。

【００５５】排水量は例えば最大Ｌ／Ｇ＝０.０３にな
るように制御する。一方、排水量の増加にともないピッ
ト５に供給される水の流量（以下、「給水量」と記
す。）も増加する。この給水量の増加により、ｐＨ値が
設定範囲内に戻ると、第２出口ポート３９の開度を小さ
くし排水量を減らす。例えば、排水量の最低水量として
はＬ／Ｇ＝０.０１とする。従って、排水量の減少にと
もない給水量も減少する。

【００５６】尚、排水は再生して純水製造プラントに戻
すこともできる。その場合、排水は還水として再利用で
きる。このようにして水循環系３中の水のｐＨ値をｐＨ
検出器２１によって管理するとともに、水排出系１９に
三方弁２７と排出ポンプ２９を設けることにより、水排
出系１９から排出される水を必要最小量にすることがで
きるので、結果的に新しい水の使用量が最小量となりラ
ンニングコストを低減することができる。

【００５７】〔第４の実施の形態〕次に、本発明に係る
第４の実施の形態の空気中可溶性ガス除去装置を図４を
用いて説明する。

【００５８】本発明に係る第４の実施の形態の空気中可
溶性ガス除去装置（以下、「除去装置」と記す。）は、
水循環系３の水のｐＨ値を変更させる液を注入する液供
給系４３を有し、三方弁２７と還り管３１を有しない点
で、この液供給系４３を有さず、三方弁２７と還り管３
１を有する第３の実施の形態の除去装置と相違する。

【００５９】液供給系４３は、酸とアルカリが平衡して
いる緩衝液を貯溜する緩衝液タンク４５と、この緩衝液
タンク４５内の緩衝液をピット５に供給する緩衝液ポン
プ４７と、この緩衝液ポンプ４７を経由して緩衝液タン
ク４５とピット５とを連通する配管４９、とから構成さ
れている。

【００６０】配管４９の端部はピット５内に開口して配
置されている。また、緩衝液ポンプ４７はこのポンプ４
７内の羽根車の回転数を制御するポンプ制御ユニット５
１に電気的に接続されている。

【００６１】その他の構成については第３の実施の形態
の除去装置と同様なので、同一態様部分については同一
符号を附してその説明を省略する。次に、除去装置の作
用について説明する。

【００６２】除去装置が作動すると、排水ポンプ２９と
供給ポンプ７の羽根車は一定の回転数で回転する。ピッ
ト５には流量調整器３３により所定の水位に常になるよ
うに給水される。尚、流量調整器３３は、例えば、ボー
ルタップ給水弁等の自動給水弁を使用することができ
る。

【００６３】チャンバー１内の水が水循環系３を介して
スプレーノズル９から噴霧する作用は第３の実施の形態
の除去装置と同様なので、その説明は省略する。噴霧さ
れた水のｐＨ値が所定範囲を越えた場合には可溶性ガス
の吸収効率が低下するので、このｐＨ値が所定範囲内に
なるように管理する必要がある。この実施の形態では、
ｐＨ値の所定範囲の上限値は９.５でありその下限値は
４.５とした。尚、ｐＨ値の所定範囲の上限値を９.０に
設定して、水循環系に流通する水のｐＨ値を厳しく管理
することもできる。

【００６４】ｐＨ値が所定範囲外であるとｐＨ検出器２
１が検出すると、ｐＨ制御ユニット２３はこの検出値を
記録するとともに処理して、この処理された検出値をポ
ンプ制御ユニット５１に送信し、ポンプ制御ユニット５
１はこの検出値に基づいて緩衝液ポンプ４７を作動させ
て、緩衝液タンク４５内の緩衝液を配管４９を介してピ
ット５に供給する。ピット５内の水のｐＨ値は緩衝液の
供給により中性側に改善される。

【００６５】尚、緩衝液ポンプ４７の羽根車の回転数は
一定であるが、検出されたｐＨ値に基づいて、緩衝液ポ
ンプ４７の羽根車の回転数を制御してもよい。緩衝液の
供給によりｐＨ値が所定範囲内に戻ったことをｐＨ検出
供給２１が検出したならば、ｐＨ制御ユニット２３を介
したポンプ制御ユニット５１が緩衝液ポンプ４７の運転
を停止させる。

【００６６】このようにしてピット５に緩衝液を供給す
る液供給系３を備えることにより、第１の実施の形態の
除去装置と同様の効果を得ることができるとともに、水
循環系３の水に供給される液は必要最小量で済むととも
に、水素イオン濃度を直接変更させるのでｐＨ値が効率
的に所定範囲内に変更することができる。

【００６７】〔第５の実施の形態〕次に、本発明に係る
第５の実施の形態の空気中可溶性ガス除去装置を図５を
用いて説明する。

【００６８】本発明に係る第５の実施の形態の空気中可
溶性ガス除去装置（以下、「除去装置」と記す。）は、
アルカリ性液供給系５３と酸性液供給系５５の２つの液
供給系を有する点で、１つの液供給系４３を有する第４
の実施の形態の除去装置と相違する。

【００６９】アルカリ性液供給系５３は、アルカリ性溶
液を貯溜するアルカリ性溶液タンク５７と、このアルカ
リ性溶液タンク５７内のアルカリ性溶液をピット５に供
給する第１ポンプ５９と、この第１ポンプ５９を経由し
てアルカリ性溶液タンク５７とピット５とを連通する配
管６１からなり、酸性液供給系５５は酸性溶液を貯溜す
る酸性溶液タンク６３と、この酸性溶液タンク６３内の
酸性溶液をピット５に供給する第２ポンプ６５と、配管
６１から分岐して酸性溶液タンク６３とピット５とを連
通する枝配管６７からなる。

【００７０】第１ポンプ５９と第２ポンプ６５はポンプ
制御ユニット５１に電気的に接続されている。その他の
構成については第４の実施の形態の除去装置と同様なの
で、同一態様部分については同一符号を附してその説明
を省略する。

【００７１】次に、除去装置の作用について説明する。
除去装置の初期の作動条件とチャンバー１内の水が水循
環系３を介してスプレーノズル９から噴霧する作用は、
前記第４の実施の形態の除去装置と同様なので、その説
明は省略する。

【００７２】噴霧された水のｐＨ値が所定範囲を越えた
場合には可溶性ガスの吸収効率が低下するので、このｐ
Ｈ値が所定範囲内になるように管理する必要がある。こ
の実施の形態では、ｐＨ値の所定範囲の上限値は９.０
でありその下限値は５.０とした。尚、ｐＨ値の所定範
囲の上限値を９.５にし、下限値を４.５に設定して、水
循環系に流通する水のｐＨ値の管理を緩めることもでき
る。

【００７３】ｐＨ値が所定範囲外、例えば、水循環系３
を流通する水が酸性側に偏ったことをｐＨ検出器２１が
検出すると、ｐＨ制御ユニット２３はこの検出値を記録
するとともに処理して、この処理された検出値をポンプ
制御ユニット５１に送信し、ポンプ制御ユニット５１は
この検出値に基づいて第１ポンプ５９を作動させて、ア
ルカリ性溶液タンク５７内のアルカリ性溶液を配管６１
を介してピット５に供給する。ピット５内の水はこのア
ルカリ性溶液の注入によりｐＨ値が所定範囲に戻され
る。

【００７４】尚、第１ポンプ５９の羽根車の回転数は一
定であるが、検出されたｐＨ値に基づいて、第１ポンプ
５９の羽根車の回転数を制御してもよい。アルカリ性溶
液の注入によりｐＨ値が所定範囲内に戻ったことをｐＨ
検出器２１が検出したならば、ｐＨ制御ユニット２３を
介したポンプ制御ユニット５１が第１ポンプ５９の運転
を停止させる。

【００７５】また、水循環系３を流通する水がアルカリ
性側に偏った場合は、前述した酸性側に偏った場合に準
じて第２ポンプ６５を作動させて酸性溶液タンク６３内
に貯溜する酸性溶液を枝配管６７と配管６１を介してピ
ット５内に注入すればよいので、その説明は省略する。

【００７６】このようにしてピット５にアルカリ性溶液
又は酸性溶液を供給することにより、第１の実施の形態
の除去装置と同様の効果を得ることができる。また、ｐ
Ｈ検出器２１により検出されたｐＨ値に基づいて中性よ
りも偏りのある側と反対側のアルカリ性溶液又は酸性溶
液のいずれかの液をピット５に注入することにより、効
果的に水循環系３内に流通する水を所定範囲のｐＨ値に
戻すことができる。

【００７７】〔その他の実施の形態〕本発明は排水のｐ
Ｈ値を検出し、この検出値に基づいて排水の排水量を制
御して吸収液のｐＨ値を所定の範囲内にしてもよい。

【００７８】また、吸収液排出系内を流れる水のｐＨ値
を制御するとともに緩衝液の注入量を制御して、吸収液
のｐＨ値を所定の範囲内にしてもよい。さらに、吸収液
排出系内を流れる水のｐＨ値を制御するとともにアルカ
リ性溶液又は酸性溶液のいずれかの液の注入量を制御し
て、吸収液のｐＨ値を所定の範囲内にしてもよい。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれ
ば、流通する吸収液の水質管理をｐＨ値により行ない、
検出されたｐＨ値に基づいて制御系は流通する吸収液の
ｐＨ値を所定の範囲内に収まるようにするので、吸収液
循環系の吸収液は常に安定した高い可溶性ガス除去効率
を維持することができるとともに、空気流通路内を流通
する空気から可溶性ガスを確実に除去することができ、
また、水質管理をｐＨ値により行なうので、空気中に含
まれる多種類の不純物である可溶性ガスの除去を全体的
に管理することができる。

【００８０】ｐＨ検出手段は吸収液排出系を流通する吸
収液のｐＨ値を検出し、制御手段はｐＨ検出手段により
検出されたｐＨ値に基づいて吸収液供給系を制御して吸
収液循環系の吸収液のｐＨ値を所定の範囲内にする場合
や、ｐＨ検出手段は吸収液循環系を流通する吸収液のｐ
Ｈ値を検出し、制御手段はｐＨ検出手段により検出され
たｐＨ値に基づいて吸収液供給系を制御して吸収液循環
系の吸収液のｐＨ値を所定の範囲内にする場合には、吸
収液供給系から供給する新しい吸収液が必要最小量で済
むので、ランニングコストを低減することができる。

【００８１】ｐＨ検出手段は吸収液循環系を流通する吸
収液のｐＨ値を検出し、制御手段はｐＨ検出手段により
検出されたｐＨ値に基づいて吸収液排出系を制御して吸
収液循環系の吸収液のｐＨ値を所定の範囲内にする場合
には、吸収液排出系から排出される吸収液を必要最小量
にすることができるので、結果的に新しい吸収液の使用
量が最小量となりランニングコストを低減することがで
きる。

【００８２】ｐＨ検出手段は吸収液循環系を流通する吸
収液のｐＨ値を検出し、制御手段はｐＨ検出手段により
検出されたｐＨ値に基づいて、吸収液循環系の吸収液内
の水素イオン濃度を変更させる液の供給を制御して吸収
液循環系の吸収液のｐＨ値を所定の範囲内にする場合に
は、吸収液循環系の吸収液に供給される補給水量は必要
最小量で済むとともに、水素イオン濃度を直接変更させ
るので効果的に吸収液を所定範囲のｐＨ値に戻すことが
できる。

【００８３】また、液はアルカリ性溶液と酸性溶液であ
り、制御手段はｐＨ検出手段により検出されたｐＨ値に
基づいて中性よりも偏りのある側と反対側のアルカリ性
溶液又は酸性溶液のいずれかの液を選択し、この選択さ
れた液を吸収液循環系に供給する場合には、吸収液循環
系の吸収液に供給される補給水量は必要最小量で済むと
ともに、より効果的に吸収液循環系内に流通する吸収液
を所定範囲のｐＨ値に戻すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における空気中可
溶性ガス除去装置の構成図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態における空気中可
溶性ガス除去装置の構成図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態における空気中可
溶性ガス除去装置の構成図である。

【図４】本発明の第４の実施の形態における空気中可
溶性ガス除去装置の構成図である。

【図５】本発明の第５の実施の形態における空気中可
溶性ガス除去装置の構成図である。

【符号の説明】

１チャンバー（空気流路）３水循環系（吸収液循環系）１５水供給系（吸収液供給系）１７制御弁（制御手段）１９水排出系（吸収液排出系）２１ｐＨ検出器（ｐＨ検出手段）２３ｐＨ制御ユニット（制御手段）２５制御弁調整ユニット（制御手段）５１ポンプ制御ユニット（制御手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気中に含まれる可溶性ガスを気液接触
により除去する空気中可溶性ガス除去装置であって、
（イ）可溶性ガスを含む被処理空気が流通する空気流路
と、（ロ）吸収液を空気流路に供給し、吸収液と被処理
空気とを気液接触させて被処理空気中の可溶性ガスを吸
収液中に溶解させ、可溶性ガスが溶在する吸収液を回収
して再び空気流路内に供給する吸収液循環系と、（ハ）
吸収液循環系に新しい吸収液を供給する吸収液供給系
と、（ニ）吸収液循環系から吸収液を排出する吸収液排
出系と、（ホ）流通する吸収液のｐＨ値を検出するｐＨ
検出手段と、（へ）前記ｐＨ検出手段により検出された
ｐＨ値に基づいて、流通する吸収液のｐＨ値を所定の範
囲内にする制御手段と、を備えたことを特徴とする空気中可溶性ガス除去装置。
【請求項２】前記ｐＨ検出手段は吸収液排出系を流通
する吸収液のｐＨ値を検出し、前記制御手段はｐＨ検出
手段により検出されたｐＨ値に基づいて吸収液供給系を
制御して吸収液循環系の吸収液のｐＨ値を所定の範囲内
にすることを特徴とする請求項１記載の空気中可溶性ガ
ス除去装置。
【請求項３】前記ｐＨ検出手段は吸収液循環系を流通
する吸収液のｐＨ値を検出し、前記制御手段はｐＨ検出
手段により検出されたｐＨ値に基づいて吸収液供給系を
制御して吸収液循環系の吸収液のｐＨ値を所定の範囲内
にすることを特徴とする請求項１記載の空気中可溶性ガ
ス除去装置。
【請求項４】前記ｐＨ検出手段は吸収液循環系を流通
する吸収液のｐＨ値を検出し、前記制御手段はｐＨ検出
手段により検出されたｐＨ値に基づいて吸収液排出系を
制御して吸収液循環系の吸収液のｐＨ値を所定の範囲内
にすることを特徴とする請求項１記載の空気中可溶性ガ
ス除去装置。
【請求項５】前記ｐＨ検出手段は吸収液循環系を流通
する吸収液のｐＨ値を検出し、前記制御手段はｐＨ検出
手段により検出されたｐＨ値に基づいて、吸収液循環系
の吸収液内の水素イオン濃度を変更させる液の供給を制
御して吸収液循環系の吸収液のｐＨ値を所定の範囲内に
することを特徴とする請求項１記載の空気中可溶性ガス
除去装置。
【請求項６】前記液はアルカリ性溶液と酸性溶液であ
り、前記制御手段は前記ｐＨ検出手段により検出された
ｐＨ値に基づいて中性よりも偏りのある側と反対側のア
ルカリ性溶液又は酸性溶液のいずれかの液を選択し、こ
の選択された液を吸収液循環系の吸収液に供給すること
を特徴とする請求項５に記載の空気中可溶性ガス除去装
置。
【請求項７】前記液はｐＨ緩衝液であることを特徴と
する請求項５に記載の空気中可溶性ガス除去装置。
【請求項８】前記被処理空気は外気であることを特徴
とする請求項１から７にいずれかに記載の空気中可溶性
ガス除去装置。
【請求項９】前記吸収液が水であることを特徴とする
請求項１から８にいずれかに記載の空気中可溶性ガス除
去装置。
【請求項１０】前記吸収液が純水であることを特徴と
する請求項１から８にいずれかに記載の空気中可溶性ガ
ス除去装置。