(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着剤を保持させた通気性の吸着ロータを設けるとともに、この吸着ロータの回転域に処理域と再生域とをロータ回転方向で区画した状態に形成し、この吸着ロータの回転により吸着ロータの回転方向における各部を前記処理域と前記再生域とにその順で繰り返し通過させる構成にし、
前記処理域では、域内通過過程にあるロータ部分に処理対象空気を通風することで、その処理対象空気に含まれるガス状の除去対象物質を域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤に吸着させて処理対象空気から分離除去し、
前記再生域では、域内通過過程にあるロータ部分に再生用加熱手段により加熱した再生用空気を通風することで、そのロータ部分の保持吸着剤が前記処理域で吸着した除去対象物質を処理対象空気より小風量の再生用空気に脱着させて域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤を再生する吸脱着式濃縮装置であって、
前記再生用加熱手段により１００℃未満の範囲で前記処理域の温度より高温に加熱して前記再生域に通風する再生用空気を未飽和の加湿状態に加湿する再生用加湿手段を設け、
前記再生域では、前記再生用加湿手段により加湿されて域内を通過する未飽和加湿状態の再生用空気に含まれる水分が域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤における吸着状態の除去対象物質と置換してその保持吸着剤に吸着される置換吸着により、域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤における吸着状態の除去対象物質を前記小風量の再生用空気に脱着させ、
前記処理域では、域内を通過する処理対象空気に含まれるガス状の除去対象物質が域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤における吸着状態の水分と置換してその保持吸着剤に吸着される置換吸着により、処理対象空気に含まれるガス状の除去対象物質を域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤に吸着させて処理対象空気から分離除去する吸脱着式濃縮装置。
【請求項２】
前記吸着ロータの回転域において前記再生域のロータ回転方向下手側でかつ前記処理域のロータ回転方向上手側にパージ域を区画形成し、前記吸着ロータの回転により吸着ロータの回転方向における各部を前記処理域と前記再生域と前記パージ域とにその順で繰り返し通過させる構成にし、
前記パージ域では、域内通過過程にあるロータ部分にパージ用空気を通風することで、域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤を冷却し、
このパージ域を通過して熱量取得した使用済のパージ用空気を、前記再生用加熱手段により１００℃未満の範囲で前記処理域の温度より高温に加熱するとともに、その加熱に続き前記再生用加湿手段により未飽和の加湿状態に加湿した状態で前記再生用空気として前記再生域に通風する請求項１記載の吸脱着式濃縮装置。
【請求項３】
前記処理域に通風する処理対象空気又は前記パージ域に通風するパージ用空気をヒートポンプの吸熱作用により冷却する空気冷却器を設け、
前記再生用加熱手段は、前記ヒートポンプの放熱作用により前記再生用空気を１００℃未満の範囲で前記処理域の温度より高温に加熱する構成にしてある請求項１又は２記載の吸脱着式濃縮装置。
【請求項４】
吸着剤を保持させた通気性の吸着ロータを設けるとともに、この吸着ロータの回転域に処理域と再生域とパージ域とをその順にロータ回転方向に並べる状態で区画形成し、この吸着ロータの回転より吸着ロータの回転方向における各部を前記処理域と前記再生域と前記パージ域とにその順で繰り返し通過させる構成にし、
前記処理域では、域内通過過程にあるロータ部分に処理対象空気を通風することで、その処理対象空気に含まれるガス状の除去対象物質を域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着材に吸着させて処理対象空気から分離除去し、
前記再生域では、域内通過過程にあるロータ部分に再生用加熱手段により加熱した再生用空気を通風することで、そのロータ部分の保持吸着剤が前記処理域で吸着した除去対象物質を処理対象空気より小風量の再生用空気に脱着させて域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤を再生し、
前記パージ域では、域内通過過程にあるロータ部分にパージ用空気を通風することで域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤を冷却する吸脱着式濃縮装置であって、
前記パージ域に通風するパージ用空気を未飽和の加湿状態に加湿するパージ用加湿手段を設け、
前記再生域には、前記再生用加熱手段により１００℃未満の範囲で前記処理域の温度より高温に加熱した再生用空気を通風し、
これに対し、前記パージ域では、前記パージ用加湿手段により加湿されて域内を通過する未飽和加湿状態のパージ用空気に含まれる水分が域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤における吸着状態の残存除去対象物質と置換してその保持吸着剤に吸着される置換吸着により、域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤における吸着状態の残存除去対象物質を前記パージ用空気に脱着させ、
前記処理域では、域内を通過する処理対象空気に含まれるガス状の除去対象物質が域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤における吸着状態の水分と置換してその保持吸着剤に吸着される置換吸着により、処理対象空気に含まれるガス状の除去対象物質を域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤に吸着させて処理対象空気から分離除去する吸脱着式濃縮装置。
【請求項５】
前記パージ域に通風するパージ用空気を前記パージ用加湿手段による加湿の前に加熱するパージ用加熱手段を設けてある請求項４記載の吸脱着式濃縮装置。
【請求項６】
前記パージ域を通過して熱量取得した使用済のパージ用空気を、前記再生用加熱手段により１００℃未満の範囲で前記処理域の温度より高温に加熱した状態で前記再生用空気として前記再生域に通風する構成にしてある請求項４又は５記載の吸脱着式濃縮装置。
【請求項７】
前記再生用加熱手段により１００℃未満の範囲で前記処理域の温度より高温に加熱した再生用空気を、前記パージ用加湿手段とは別の再生用加湿手段により未飽和の加湿状態に加湿して前記再生域に通風する構成にしてある請求項４〜６のいずれか１項に記載の吸脱着式濃縮装置。
【請求項８】
前記処理域に通風する処理対象空気を吸熱作用により冷却するヒートポンプを設け、
前記再生用加熱手段による再生用空気の加熱又は前記パージ用加熱手段によるパージ用空気を加熱として、前記ヒートポンプの放熱作用により再生用空気又はパージ用空気を加熱する構成にしてある請求項４〜７のいずれか１項に記載の吸脱着式濃縮装置。
【請求項９】
前記再生用加湿手段での加湿量を調整して前記再生域の入口又は出口における再生用空気の湿度を設定湿度に調整する再生用の加湿量調整手段、又は、前記パージ用加湿手段での加湿量を調整して前記パージ域の入口又は出口におけるパージ用空気の湿度を設定湿度に調整するパージ用の加湿量調整手段を設けてある請求項１〜８のいずれか１項に記載の吸脱着式濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理対象空気に含まれるガス状の除去対象物質（例えば、種々の目的で溶剤等として使用された揮発性有機化合物や種々の処理等で発生した悪臭物質など）を処理対象空気から濃縮状態で回収する吸脱着式濃縮装置に関する。
【０００２】
詳しくは（図１参照）、吸着剤Ｘを保持させた通気性の吸着ロータ１を設けるとともに、この吸着ロータ１の回転域に処理域２と再生域３とをロータ回転方向で区画した状態に形成し、この吸着ロータ１の回転より吸着ロータ１の回転方向における各部を処理域２と再生域３とにその順で繰り返し通過させる構成にした吸脱着式濃縮装置に関する。
【０００３】
この吸脱着式濃縮装置において、処理域２では、域内通過過程にあるロータ部分に処理対象空気ＩＡを通風することで、その処理対象空気ＩＡに含まれるガス状の除去対象物質Ｖを域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤Ｘに吸着させて処理対象空気ＩＡから分離除去する。
【０００４】
また、再生域３では、域内通過過程にあるロータ部分に再生用空気ＲＡを通風することで、そのロータ部分の保持吸着剤Ｘが処理域２で吸着した除去対象物質Ｖを処理対象空気ＩＡより小風量の再生用空気ＲＡに脱着させて域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤Ｘを再生する。
【０００５】
つまり、処理域２において吸着剤Ｘへの吸着により処理対象空気ＩＡから分離除去した除去対象物質Ｖを再生域３で吸着剤Ｘから脱着させて処理対象空気ＩＡより小風量の再生用空気ＲＡに移行させることで、処理対象空気ＩＡに含まれるガス状の除去対象物質Ｖを処理対象空気と再生用空気との風量比率分だけ濃縮状態にして回収する。
【背景技術】
【０００６】
従来、この種の吸脱着式濃縮装置では、例えば特許文献１（図１５参照）に見られるように、処理域２において吸着剤Ｘが吸着した除去対象物質Ｖを再生域３において吸着剤Ｘから脱着させる再生用空気ＲＡとして熱風あるいは蒸気（水蒸気）を再生域３に通風するものが知られている。
【０００７】
また、特許文献１，２に見られるように（図１５及び図１６参照）、吸着ロータ１の回転域において再生域３のロータ回転方向下手側でかつ処理域２のロータ回転方向上手側にパージ域４を区画形成し、吸着ロータ１の回転により吸着ロータ１の回転方向における各部を処理域２と再生域３とパージ域４とにその順で繰り返し通過させるものも知られている。
【０００８】
このパージ域４では、域内通過過程にあるロータ部分（即ち、再生域３を通過したロータ部分）にパージ用空気ＰＡを通風することで域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤Ｘを次の処理域２への移動に先立ち冷却する。
【０００９】
そしてまた、このようなパージ域４を設けるものにおいて、同特許文献１，２（図１５及び図１６参照）に見られるように、パージ域４を通過した使用済のパージ用空気ＰＡ′を再生用空気ＲＡとして再生用加熱手段５により加熱した状態で再生域３に通風するものも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭５３−５００６９号公報
【特許文献２】特開平７−７５７１４号公報
【特許文献３】特開昭５４−２６９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、この種の吸脱着式濃縮装置における除去対象物質Ｖの濃縮倍率Ｃ（即ち、処理域２において処理対象空気ＩＡから分離除去した処理対象物質Ｖの高濃度化率）は次式で表される。
【００１２】
Ｃ＝Ｑｉ／Ｑｏ
Ｑｉ：処理域２に通風する処理対象空気ＩＡの風量
Ｑｏ：再生域３を通過して装置外に取り出される使用済再生用空気ＲＡ′の風量
【００１３】
即ち、この種の吸脱着式濃縮装置において濃縮倍率Ｃを高めるには、再生域３に通風する再生用空気ＲＡの風量を小風量にする必要がある。
【００１４】
しかし、再生用空気ＲＡの風量を小風量にして濃縮倍率Ｃを高めるようとすると、図１７に示されるように、処理域２において吸着により処理対象空気ＩＡから除去対象物質Ｖを分離除去する効率（即ち、装置の物質回収効率η）そのものが低下してしまう問題があった。
【００１５】
つまり、再生用空気ＲＡの風量が小風量になるほど、再生域３において吸着剤Ｘから除去対象物質Ｖを脱着させるのが難しくなって、吸着状態にある除去対象物質Ｖのうちの相当量が脱着されないままで吸着剤Ｘに残る脱着不足の状態（換言すれば、再生不足の状態）が生じ、これが原因で、装置の物質回収効率η（換言すれば、処理対象空気ＩＡの浄化効率）が低下する。
【００１６】
また、このような物質回収効率ηの低下を回避するには、再生域３の温度ｔｒ（≒再生用空気ＲＡの温度）を高めて上記の如き脱着不足の状態が生じるのを回避することが必要になるが、再生域３の温度ｔｒを高めるには、耐熱性や耐圧性の高い装置構成材が必要になるとともに断熱にも重厚なものが必要になり、装置コストが高くなる問題が生じる。
【００１７】
さらにまた、耐熱性や耐圧性の高い装置構成材を使用するにしても、再生域３の温度ｔｒを高めることには耐熱性や耐圧性の面で限界があり、この為、物質回収効率ηの低下を回避し切れない場合もある。
【００１８】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的な装置構成を採ることで、装置の物質回収効率ηを高く確保しながら高い濃縮倍率Ｃを得られるようにするとともに、装置コスト面や運転コスト面でも有利な吸脱着式濃縮装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
吸脱着式濃縮装置に係る本発明の第１特徴構成は、
吸着剤を保持させた通気性の吸着ロータを設けるとともに、この吸着ロータの回転域に処理域と再生域とをロータ回転方向で区画した状態に形成し、この吸着ロータの回転により吸着ロータの回転方向における各部を前記処理域と前記再生域とにその順で繰り返し通過させる構成にし、
前記処理域では、域内通過過程にあるロータ部分に処理対象空気を通風することで、その処理対象空気に含まれるガス状の除去対象物質を域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤に吸着させて処理対象空気から分離除去し、
前記再生域では、域内通過過程にあるロータ部分に再生用加熱手段により加熱した再生用空気を通風することで、そのロータ部分の保持吸着剤が前記処理域で吸着した除去対象物質を処理対象空気より小風量の再生用空気に脱着させて域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤を再生する吸脱着式濃縮装置であって、
前記再生用加熱手段により１００℃未満の範囲で前記処理域の温度より高温に加熱して前記再生域に通風する再生用空気を未飽和の加湿状態に加湿する再生用加湿手段を設け、
前記再生域では、前記再生用加湿手段により加湿されて域内を通過する未飽和加湿状態の再生用空気に含まれる水分が域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤における吸着状態の除去対象物質と置換してその保持吸着剤に吸着される置換吸着により、域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤における吸着状態の除去対象物質を前記小風量の再生用空気に脱着させ、
前記処理域では、域内を通過する処理対象空気に含まれるガス状の除去対象物質が域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤における吸着状態の水分と置換してその保持吸着剤に吸着される置換吸着により、処理対象空気に含まれるガス状の除去対象物質を域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤に吸着させて処理対象空気から分離除去する点にある。
【００２０】
つまり、特許文献３に示されるように、再生域に通風する再生用空気として水蒸気を用いれば、その水蒸気成分（即ち、水分）を吸着状態にある除去対象物質と置換させて吸着剤に吸着させる置換吸着を再生域において生じさせることができ、これにより、吸着状態にある除去対象物質を水分により吸着剤から追い出す形態で、吸着状態にある除去対象物質を再生域において吸着剤から再生用空気へ効率良く脱着させることができる。
【００２１】
即ち、この置換吸着を利用することで、再生用空気の風量を小風量にしながらも再生域において前述の如き脱着不足の状態が生じるのを効果的に回避することができる。
【００２２】
しかし、再生用空気として水蒸気を用いるのでは、低温低圧の水蒸気（例えば、１００℃の飽和水蒸気）であるとしても、相応の耐熱性及び耐圧性を備える装置構成材が必要になるとともに、放熱による水蒸気の凝縮を防止するなどのために、やはり重厚な断熱も必要になり、この点で先述した従来装置の問題を解消するには至らない。
【００２３】
これに対し、本発明の発明者は実験等の結果、再生用空気として水蒸気を用いずとも、図１４に示すように再生用空気ＲＡを加湿状態（単に湿度を高めただけの未飽和の湿り空気状態）にするだけでも、再生域において上記の如き置換吸着を生じさせることができ、これにより、低温の再生用空気（当然ながら処理域温度やパージ域温度よりは高温）を用いながら、吸着状態にある除去対象物質を再生域において効率良く吸着剤から脱着させることができて脱着不足を回避できることを見出した。
【００２４】
ここで、図１４に示す例は、低温再生用空気（２５℃）の水分濃度を０ｐｐｍにした場合（グラフ１：無加湿に相当）と、同温度（２５℃）の低温再生用空気の水分濃度を８０１３ｐｐｍ、１５９７７ｐｐｍ、２３８９４ｐｐｍ、３１７６３ｐｐｍの夫々にした場合（グラフ２〜５：相対湿度２５％、５０％、７５％、１００％への加湿に相当）とを比較するものである。
【００２５】
この例から分かるように、低温（２５℃）の再生用空気をある程度以上の水分濃度を有する未飽和の加湿状態にするだけ（グラフ３〜５）でも、再生域出口の使用済再生用空気における除去対象物の濃度（即ち、再生域において吸着剤から脱着した除去対象物の濃度）を高く確保できており、言い換えれば、加湿により再生用空気に与えた水分を吸着状態にある除去対象物質と置換させて吸着剤に吸着させる置換吸着が生じ、これにより吸着状態にある除去対象物質（この例ではイソプロピルアルコール：ＩＰＡ）が効率良く吸着剤から脱着されている。
【００２６】
従って、上記構成において再生用加湿手段による加湿により再生用空気をある程度以上の水分濃度を有する未飽和の加湿状態にすることで、低温の再生用空気を用いながら、また、再生用空気の風量を小風量にして濃縮倍率Ｃを高めながらも、再生域において脱着不足の状態が生じることを効果的に回避することができ、これにより、処理域において吸着剤（即ち、十分に再生された吸着剤）を処理対象空気中の除去対象物質に対し効率良く吸着機能させることができて、装置の物質回収効率ηも高く確保することができる。
【００２７】
そしてまた、上記の如く低温の再生用空気を未飽和の加湿状態にするだけで済むことから、特許文献１，３に見られるように再生用空気として水蒸気を用いるのに比べ、装置構成材に要求される耐熱性や耐圧性を効果的に低減することができ、また、放熱による水蒸気の凝縮を防止するなどのために重厚な断熱が必要になることも回避することができ、これらのことで装置コストも効果的に低減することができる。
【００２８】
しかも、再生用空気として水蒸気を用いるのに比べ、再生用空気の生成に要する熱量及び水量も低減することができ、これにより、運転コストを安価にするとともに省エネルギ面でも有利な装置にすることができる。
特に、上記第１特徴構成では、再生用空気の温度を１００℃未満にするから、取り扱いが極めて容易な装置することができ、また、再生用加湿手段により再生用空気を未飽和の加湿状態にすることにおいて、再生用空気の温度を水の沸点である１００℃より低い温度にすることで、再生用空気の湿度管理なども容易にすることができる。
【００２９】
なお、再生域での置換吸着により水分吸着状態になった吸着剤（即ち、除去対象物質が効果的に脱着されて十分に再生された吸着剤）を処理対象空気が通風される処理域に移動させると、再生域温度より低温の処理域温度での平衡吸着量の差などから処理対象空気中の除去対象物質が吸着水分と置換する状態で吸着剤に吸着される逆の置換吸着が生じ、これにより、上記の如く物質回収効率ηが高く確保される。
【００３０】
上記構成の実施においては、吸着ロータの回転域に処理域と再生域とを設けるのに加え、再生域のロータ回転方向下手側でかつ処理域のロータ回転方向上手側にパージ域を区画形成し、吸着ロータの回転により吸着ロータの回転方向における各部を処理域と再生域とパージ域とにその順で繰り返し通過させるようにしてもよい。
【００３１】
即ち、このパージ域では、域内通過過程にあるロータ部分にパージ用空気を通風することで、域内通過過程にあるロータ部分（即ち、再生域を通過したロータ部分）を冷却してそのロータ部分の保持吸着剤を次の処理域への移行に先立ち冷却する。（なお、パージ域温度は再生域温度より低温で、処理域温度よりも高温ないし処理域温度と同等の温度である。）
【００３２】
上記構成の実施において、処理域での吸着ロータに対する処理対象空気の通風向きと、再生域での吸着ロータに対する再生用空気の通風向きとは同じ向きないし逆向きのいずれにしてもよいが、物質回収効率ηをより高く確保するには、処理域での吸着ロータに対する処理対象空気の通風向きと、再生域での吸着ロータに対する再生用空気の通風向きとを互いに逆向きにするのが望ましい。
【００３３】
即ち、再生域での前述の如き置換吸着による除去対象物質の脱着は再生域入口側（再生用空気の流入側）の方が出口側に比べ効果的に進行し、この為、処理域での除去対象物質に対する吸着効果も再生域入口側に相当する側の方が反対側に比べ高くなる。
【００３４】
従って、処理域での吸着ロータに対する処理対象空気の通風向きと、再生域での吸着ロータに対する再生用空気の通風向きとを互いに逆向きにして、処理域を通過する処理対象空気における除去対象物質の濃度が次第に低くなる処理域出口側ほど高い吸着効果をもって除去対象物質を吸着する形態にする方が物質回収効率ηを高めることができる。
【００３５】
上記構成の実施においては、再生域入口での再生用空気の湿度又は再生域出口での使用済の再生用空気の湿度を設定湿度に保つように再生用加湿手段での加湿量を調整する再生用の加湿量調整手段を設けたり、処理対象空気における除去対象物質の濃度や処理域での除去対象物質の吸着量などに応じて再生用加湿手段の調整目標である再生用空気の設定湿度を変更する再生用の設定湿度変更手段を設けるなどし、これにより、前述の如き効果を確実かつ安定的に得られるようにするのが望ましい。
【００３６】
本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成の実施において、
前記吸着ロータの回転域において前記再生域のロータ回転方向下手側でかつ前記処理域のロータ回転方向上手側にパージ域を区画形成し、前記吸着ロータの回転により吸着ロータの回転方向における各部を前記処理域と前記再生域と前記パージ域とにその順で繰り返し通過させる構成にし、
前記パージ域では、域内通過過程にあるロータ部分にパージ用空気を通風することで、域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤を冷却し、
このパージ域を通過して熱量取得した使用済のパージ用空気を、前記再生用加熱手段により１００℃未満の範囲で前記処理域の温度より高温に加熱するとともに、その加熱に続き前記再生用加湿手段により未飽和の加湿状態に加湿した状態で前記再生用空気として前記再生域に通風する点にある。
【００３７】
つまり、パージ域を通過した使用済のパージ用空気を熱回収目的などで再生用空気に利用することは前述の特許文献１、２にも見られるが、第１特徴構成の実施において上記の如く使用済のパージ用空気を再生用空気として利用すれば、熱回収の他にも次の如き作用効果を得ることができる。
【００３８】
即ち、再生域に通風する再生用空気を再生用加湿手段により加湿する構成では、再生域に通風された加湿状態の再生用空気のうちの一部が再生域から次のパージ域に移動するロータ部分に残存した状態でそのロータ部分とともにパージ域に移行する為、パージ域ではパージ用空気の通風により域内通過過程にあるロータ部分を冷却してそのロータ部分の保持吸着剤を冷却するのに伴い、そのロータ部分に残存する加湿状態の再生用空気もパージ用空気とともに持ち去られる。
【００３９】
従って、パージ域を通過した使用済のパージ用空気はロータ部分の冷却で得た熱量とともに残存再生用空気の加湿水分を保有するものとなり、この使用済のパージ用空気を上記の如く再生用空気として利用することで、再生用加熱手段での必要加熱量（即ち、前述の如く低温の再生用空気でよいことから小さなもので済む必要加熱量）をパージ用空気がロータ部分の冷却で得た熱量分だけさらに低減することができる。
【００４０】
また、再生用加湿手段での必要加湿量（即ち、前述の如く再生用空気を未飽和の加湿状態にするだけでよいことから小さなもので済む必要加湿量）もパージ用空気が得た残存再生用空気の加湿水分量だけさらに低減することができ、これらのことで、装置の運転コストを一層安価にするとともに省エネルギ面でも一層有利にすることができる。
本発明の第３特徴構成は、第１又は第２特徴構成の実施において、
前記処理域に通風する処理対象空気又は前記パージ域に通風するパージ用空気をヒートポンプの吸熱作用により冷却する空気冷却器を設け、
前記再生用加熱手段は、前記ヒートポンプの放熱作用により前記再生用空気を１００℃未満の範囲で前記処理域の温度より高温に加熱する構成にしてある点にある。
【００４１】
吸脱着式濃縮装置に係る本発明の第４特徴構成は、
吸着剤を保持させた通気性の吸着ロータを設けるとともに、この吸着ロータの回転域に処理域と再生域とパージ域とをその順にロータ回転方向に並べる状態で区画形成し、この吸着ロータの回転より吸着ロータの回転方向における各部を前記処理域と前記再生域と前記パージ域とにその順で繰り返し通過させる構成にし、
前記処理域では、域内通過過程にあるロータ部分に処理対象空気を通風することで、その処理対象空気に含まれるガス状の除去対象物質を域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着材に吸着させて処理対象空気から分離除去し、
前記再生域では、域内通過過程にあるロータ部分に再生用加熱手段により加熱した再生用空気を通風することで、そのロータ部分の保持吸着剤が前記処理域で吸着した除去対象物質を処理対象空気より小風量の再生用空気に脱着させて域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤を再生し、
前記パージ域では、域内通過過程にあるロータ部分にパージ用空気を通風することで域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤を冷却する吸脱着式濃縮装置であって、
前記パージ域に通風するパージ用空気を未飽和の加湿状態に加湿するパージ用加湿手段を設け、
前記再生域には、前記再生用加熱手段により１００℃未満の範囲で前記処理域の温度より高温に加熱した再生用空気を通風し、
これに対し、前記パージ域では、前記パージ用加湿手段により加湿されて域内を通過する未飽和加湿状態のパージ用空気に含まれる水分が域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤における吸着状態の残存除去対象物質と置換してその保持吸着剤に吸着される置換吸着により、域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤における吸着状態の残存除去対象物質を前記パージ用空気に脱着させ、
前記処理域では、域内を通過する処理対象空気に含まれるガス状の除去対象物質が域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤における吸着状態の水分と置換してその保持吸着剤に吸着される置換吸着により、処理対象空気に含まれるガス状の除去対象物質を域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤に吸着させて処理対象空気から分離除去する点にある。
【００４２】
つまり、この構成によれば、再生用空気を高温化せずに再生用空気の風量を小風量にすることで、再生域において前述の如き脱着不足の状態が生じるとしても、再生域の次のパージ域においてパージ用加湿手段により加湿状態（単に湿度を高めただけの未飽和の湿り空気状態）にしたパージ用空気を通風することで、そのパージ用空気の加湿水分を吸着状態で吸着剤に未だ残っている除去対象物質と置換させて吸着剤に吸着させる置換吸着をパージ域で生じさせることができる。
【００４３】
そして、このパージ域での置換吸着により再生域で生じた脱着不足の状態をパージ域で解消して、吸着剤を次の処理域への移動に先立ち十分な水分吸着状態（即ち、除去対象物質が効果的に脱着されて十分に再生された状態）にすることができる。
【００４４】
即ち、このことより、前述の第１特徴構成と同様、低温の再生用空気を用いながら、また、再生用空気の風量を小風量にして濃縮倍率Ｃを高めながらも、処理域において吸着剤（即ち、十分に再生された吸着剤）を処理対象空気中の除去対象物質に対し効率良く吸着機能させることができて、装置の物質回収効率ηも高く確保することができる。
【００４５】
そしてまた、上記の如く低温の再生用空気を用いながらパージ用空気を未飽和の加湿状態にするだけで済むことから、特許文献１，３に見られるように再生用空気として水蒸気を用いるのに比べ、装置構成材に要求される耐熱性や耐圧性を効果的に低減することができ、また、放熱による水蒸気の凝縮を防止するなどのために重厚な断熱が必要になることも回避することができ、これらのことで装置コストも効果的に低減することができる。
【００４６】
しかも、再生用空気として水蒸気を用いるのに比べ、再生用空気及びパージ用空気の生成に要する熱量及び水量も低減することができ、これにより、運転コストを安価にするとともに省エネルギ面でも有利な装置にすることができる。
特に、第１特徴構成と同様、再生用空気の温度を１００℃未満にするから、取り扱いが極めて容易な装置することができ、また、再生用加湿手段により再生用空気を未飽和の加湿状態にする場合では、再生用空気の温度を水の沸点である１００℃より低い温度にすることで、再生用空気の湿度管理なども容易にすることができる。
【００４７】
なお、上記構成の実施において再生用空気には種々のものを使用することができるが、上記の如く再生域において脱着不足の状態が生じても、その脱着不足の状態をパージ域において解消できることから再生用空気の組成面や温度面などでの選択肢を増やすことができ、そのことで装置の汎用性も高めることができる。
【００４８】
上記構成の実施において、処理域での吸着ロータに対する処理対象空気の通風向きと、パージ域での吸着ロータに対するパージ用空気の通風向きとは同じ向きないし逆向きのいずれにしてもよいが、物質回収効率ηをより高く確保するには、処理域での吸着ロータに対する処理対象空気の通風向きと、パージ域での吸着ロータに対するパージ用空気の通風向きとを互いに逆向きにするのが望ましい。
【００４９】
即ち、パージ域での前述の如き置換吸着による残存除去対象物質の脱着はパージ域入口側（パージ用空気の流入側）の方が出口側に比べ効果的に進行し、この為、処理域での除去対象物質に対する吸着効果もパージ域入口側に相当する側の方が反対側に比べ高くなる。
【００５０】
従って、処理域での吸着ロータに対する処理対象空気の通風向きと、パージ域での吸着ロータに対するパージ用空気の通風向きとを互いに逆向きにして、処理域を通過する処理対象空気における除去対象物質の濃度が次第に低くなる処理域出口側ほど高い吸着効果をもって除去対象物質を吸着する形態にする方が物質回収効率ηを高めることができる。
【００５１】
上記構成の実施においては、パージ域入口でのパージ用空気の湿度又はパージ域出口での使用済のパージ用空気の湿度を設定湿度に保つようにパージ用加湿手段での加湿量を調整するパージ用の加湿量調整手段を設けたり、処理対象空気における除去対象物質の濃度や処理域での除去対象物質の吸着量などに応じてパージ用加湿手段の調整目標であるパージ用空気の設定湿度を変更するパージ用の設定湿度変更手段を設けるなどし、これにより、前述の如き効果を確実かつ安定的に得るようにするのが望ましい。
【００５２】
本発明の第５特徴構成は、第４特徴構成の実施において、
前記パージ域に通風するパージ用空気を前記パージ用加湿手段による加湿の前に加熱するパージ用加熱手段を設けてある点にある。
【００５３】
つまり、この構成によれば、パージ用空気をパージ用加湿手段による加湿の前にパージ用加熱手段により加熱することで、その加熱を行なわない場合に比べ、パージ用加湿手段による加湿でのパージ用空気の許容加湿量（即ち、パージ用空気に保有させ得る加湿水分量）を増大させることができる。
【００５４】
そして、このことでパージ域での前述の如き置換吸着による脱着不足状態の解消（即ち、吸着状態で吸着剤に未だ残っている除去対象物質の脱着）を一層効果的かつ確実なものにすることができ、これにより、濃縮倍率Ｃを高くしながら装置の物質回収効率ηも高く確保することを一層効果的かつ確実に達成することができる。
【００５５】
本発明の第６特徴構成は、第４又は第５特徴構成の実施において、
前記パージ域を通過して熱量取得した使用済のパージ用空気を、前記再生用加熱手段により１００℃未満の範囲で前記処理域の温度より高温に加熱した状態で前記再生用空気として前記再生域に通風する構成にしてある点にある。
【００５６】
つまり、パージ域を通過した使用済のパージ用空気を熱回収目的などで再生用空気に利用することは前述の如く特許文献１、２にも見られるが、第４又は第５特徴構成の実施において上記の如く使用済のパージ用空気を再生用空気として利用すれば、熱回収の他にも次の如き作用効果を得ることができる。
【００５７】
即ち、バイパスファクタなどが原因でパージ用加湿手段によりパージ用空気に付与した加湿水分の一部が置換吸着されずにパージ域を通過した使用済のパージ用空気に残存する状態になったとしても、この使用済のパージ用空気を上記の如く再生用空気として利用することで、再生域において使用済パージ用空気の残存加湿水分を吸着状態にある除去対象物質と置換させて吸着剤に吸着させる置換吸着を生じさせることができる。
【００５８】
そして、このことでパージ用空気に付与した加湿水分を一層効果的かつ確実に吸着剤からの除去対象物質の脱着に寄与させることができ、これにより、濃縮倍率Ｃを高くしながら装置の物質回収効率ηも高く確保することをさらに効果的かつ確実に達成することができる。
【００５９】
なお、パージ域を通過した使用済のパージ用空気にはパージ域での置換吸着より吸着剤から脱着された除去対象物質が含まれるが、上記構成によれば、この使用済のパージ用空気に含まれる除去対象物質も再生域で吸着剤から脱着される除去対象物質とともに使用済再生用空気に含ませた状態で再生域から回収することができる。
【００６０】
本発明の第７特徴構成は、第４〜第６特徴構成のいずれかの実施において、
前記再生用加熱手段により１００℃未満の範囲で前記処理域の温度より高温に加熱した再生用空気を、前記パージ用加湿手段とは別の再生用加湿手段により未飽和の加湿状態に加湿して前記再生域に通風する構成にしてある点にある。
【００６１】
つまり、この構成によれば、再生用加湿手段により再生用空気に付与した加湿水分を再生域で吸着剤に置換吸着させて吸着状態にある除去対象物質を再生域において効率良く再生用空気に脱着させる前述第１特徴構成と、パージ用加湿手段によりパージ用空気に付与した加湿水分をパージ域で吸着剤に置換吸着させて吸着状態で吸着剤に未だ残っている除去対象物質をパージ域において効率良くパージ用空気に脱着させる前述第４特徴構成とを併用する運転形態を採ることができる。
【００６２】
そして、この併用により、濃縮倍率Ｃを高くしながら装置の物質回収効率ηも高く確保するという所期の目的を一層効果的かつ確実に達成することができ、この点で、処理対象空気における除去対象物質の濃度変化が大きいなど装置負荷の変動が大きい場合において特に好適な装置にすることができる。
【００６３】
なお、前記再生用加湿手段又は前記パージ用加湿手段として気化式又は水噴霧式又は超音波式の加湿器を設けるようにすれば次の効果を得ることができる。
【００６４】
つまり、再生用加湿手段又はパージ用加湿手段には水を加熱して蒸気を発生させる水加熱式などの各種方式の加湿装置を用いることができるが、上記の如く再生用加湿手段又はパージ用加湿手段として、含浸材に含浸させた水を加湿対象空気中で蒸発させる気化式や、噴霧水を加湿対象空気中で蒸発させる水噴霧式、あるいは、水に超音波振動を付与して加湿対象空気中に水粒子を飛散させる超音波式の加湿器を使用すれば、熱源を要する水加熱式の加湿装置を用いるのに比べ、装置構成を簡略化して装置の製作を容易にするとともに、装置のメンテナンスも容易にすることができる。
【００６５】
そして、このことにより、前述の如く低温の再生用空気で済むこととも相俟って、取り扱い性の面で一層優れた装置にすることができる。
【００６６】
また、本発明では、再生域に通風する再生用空気の温度を１００℃未満にするから、次の効果を得ることができる。
【００６７】
つまり、このように再生用空気の温度を１００℃未満にすることで、取り扱いが極めて容易な装置することができ、特に、再生用加湿手段により再生用空気を未飽和の加湿状態にする場合では、再生用空気の温度を水の沸点である１００℃より低い温度にすることで、再生用空気の湿度管理なども容易にすることができる。
本発明の第８特徴構成は、第４〜第７特徴構成のいずれかの実施において、
前記処理域に通風する処理対象空気を吸熱作用により冷却するヒートポンプを設け、
前記再生用加熱手段による再生用空気の加熱又は前記パージ用加熱手段によるパージ用空気を加熱として、前記ヒートポンプの放熱作用により再生用空気又はパージ用空気を加熱する構成にしてある点にある。
本発明の第９特徴構成は、第１〜第８特徴構成のいずれかの実施において、
前記再生用加湿手段での加湿量を調整して前記再生域の入口又は出口における再生用空気の湿度を設定湿度に調整する再生用の加湿量調整手段、又は、前記パージ用加湿手段での加湿量を調整して前記パージ域の入口又は出口におけるパージ用空気の湿度を設定湿度に調整するパージ用の加湿量調整手段を設けてある点にある。
【００６８】
ところで、前記再生用空気の全量について、前記パージ域を通過した使用済のパージ用空気を再生用空気として使用する構成にすれば、次の効果を得ることができる。
【００６９】
つまり、この構成は、前述の如く再生用空気の風量を小風量にして高い濃縮倍率Ｃを得ながらも装置の物質回収効率ηを高く確保できることを活かしたものであるが、この構成によれば、例えば、パージ域を通過したパージ用空気と外気との混合空気を再生用空気として再生域に通過させる構成や、再生用空気の全量を外気としてパージ域を通過した使用済パージ用空気の全量を装置の別部分で処理する構成などに比べ、装置構成（特に風路構成）を簡略にすることができ、これにより、装置コストを一層低減し得るとともに取り扱い性の面で一層優れた装置にすることができる。
【００７０】
なお、この構成の実施においては、再生用空気の風量と使用済パージ用空気の風量とを等しくする構成（換言すれば、使用済パージ用空気の全量を再生用空気の全量として再生域に通過させる構成）を採るのが最も望ましい。
【００７１】
本発明の実施においてパージ域に通風するパージ用空気には、外気、処理域で除去対象物質を分離除去した処理済浄化空気の一部あるいは処理対象空気の一部など種々のものを使用することができるが、装置の物質回収効率ηを極力高く確保するには、外気をパージ用空気とするのが最も有利であり、続いては処理域で除去対象物質を分離除去した処理済浄化空気の一部をパージ用空気とするのが次に有利である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１実施形態を示す装置構成図
【図２】第２実施形態を示す装置構成図
【図３】第３実施形態を示す装置構成図
【図４】第４実施形態を示す装置構成図
【図５】第５実施形態を示す装置構成図
【図６】第６実施形態を示す装置構成図
【図７】第７実施形態を示す装置構成図
【図８】第８実施形態を示す装置構成図
【図９】第９実施形態を示す装置構成図
【図１０】第１０実施形態を示す装置構成図
【図１１】第１１実施形態を示す装置構成図
【図１２】第１２実施形態を示す装置構成図
【図１３】第１３実施形態を示す装置構成図
【図１４】再生域出口における除去対象物質の濃度と再生用空気における水分濃度との相関を示すグラフ
【図１５】従来装置の装置構成図
【図１６】他の従来装置における装置構成図
【図１７】従来装置における濃縮倍率と物質回収効率との相関を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００７３】
図１〜図１３は夫々、本発明による吸脱着式濃縮装置の実施形態を示すが、各図において、１は活性炭やゼオライトなどの吸着剤Ｘを保持させたハニカム構造などの通気性の吸着ロータであり、各図では理解を容易にするためロータ周方向（ロータ回転方向）に展開した状態で示してある。
【００７４】
また、この吸着ロータ１の回転域には、処理域２と再生域３とパージ域４とをその順にロータ回転方向に並べる状態で区画形成してあり、吸着ロータ１の回転により吸着ロータ１のロータ回転方向における各部（以下、ロータ部分と称す）を処理域２と再生域３とパージ域４とにその順で繰り返し通過させる。
【００７５】
そして基本的に、処理域２では、域内通過過程にあるロータ部分に処理対象空気ＩＡを通風することで、その処理対象空気ＩＡに含まれる揮発性有機化合物などのガス状の除去対象物質Ｖを域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着材Ｘに吸着させて処理対象空気ＩＡから分離除去し、これにより、処理対象空気ＩＡを浄化する。
【００７６】
また、再生域３では、域内通過過程にあるロータ部分に再生用ヒータ５（再生用加熱手段の一例）により加熱した再生用空気ＲＡ（ここでは、１００℃未満の範囲で処理域２の温度より高温に加熱した再生用空気、以下も同様）を通風することで、そのロータ部分の保持吸着剤Ｘが先の処理域２で吸着した除去対象物質Ｖを再生用空気ＲＡに脱着させて域内通過過程にあるロータ部分の保持吸着剤Ｘを再生する。
【００７７】
ここで、再生用空気ＲＡの通風量Ｑｏは、処理対象空気ＩＡの通風量Ｑｉより小風量（Ｑｏ＜Ｑｉ）であり、これにより、この装置では処理対象空気ＩＡに含まれる除去対象物質Ｖが高濃度化された濃縮状態で回収され、その濃縮倍率ＣはＣ＝Ｑｉ／Ｑｏで表される。
【００７８】
一方、パージ域４では、域内通過過程にあるロータ部分にパージ用空気ＰＡを通風することで、域内通過過程にあるロータ部分（即ち、再生域３を通過して昇温したロータ部分）を冷却して、そのロータ部分の保持吸着剤Ｘを次の処理域２への移動に先立ち冷却する。
【００７９】
また、この吸着剤Ｘの冷却と併せて、ロータ部分に残存した状態でロータ部分とともに再生域３からパージ域４に持ち込まれた残存再生用空気ＲＡをパージ用空気ＰＡにより掃気する。
【００８０】
（第１実施形態）
図１に示す装置では、処理対象空気路６を通じて処理域２に導く処理対象空気ＩＡの一部をパージ用空気路７に分流し、この分流した処理対象空気ＩＡをパージ用空気ＰＡとしてパージ用空気路７を通じパージ域４に通過させる。
【００８１】
また、パージ域４を通過した使用済のパージ用空気ＰＡ′を導く使用済パージ用空気路８を再生用空気路９に接続し、使用済のパージ用空気ＰＡ′を再生用空気ＲＡとして再生用ヒータ５により加熱した上で再生用空気路９を通じ再生域３に通過させるようにしてある。
【００８２】
再生域３での吸着ロータ１に対する再生用空気ＲＡの通風向きと処理域２での吸着ロータ１に対する処理対象空気ＩＡの通風向きとは互いに逆向きにしてあり、パージ域４での吸着ロータ１に対するパージ用空気ＰＡの通風向きは処理域２での吸着ロータ１に対する処理対象空気ＩＡの通風向きと同じ向きにしてある。
【００８３】
再生用空気路９において再生用ヒータ５の下流側には再生用加湿器１０（再生用加湿手段の一例）を装備してあり、再生用空気ＲＡ（使用済のパージ用空気ＰＡ′）は再生用ヒータ５により設定温度ｔｒに加熱するとともに、その加熱に続き再生用加湿器１０により設定湿度ｈｒ（換言すれば、設定水分濃度）まで加湿した状態で再生域３に通過させるようにしてある。
【００８４】
ここで加湿状態とは、単に湿度を上昇させただけの未飽和の湿り空気状態を言う（以下も同様）。
【００８５】
つまり、この図１の装置では、再生域３において再生用空気ＲＡの加湿水分（再生用加湿器１０よる加湿で付与した水分）を先の処理域２で吸着剤Ｘに吸着させた除去対象物質Ｖと置換させる形態で吸着剤Ｘに吸着（置換吸着）させ、この置換吸着により再生域３において除去対象物質Ｖを吸着剤Ｘから再生用空気ＲＡ中へ効率良く脱着させる。
【００８６】
即ち、このように加湿による置換吸着をもって除去対象物質Ｖを再生域３において効率良く脱着させることで、再生用空気ＲＡの必要温度ｔｒを低減しながら、また、再生用空気ＲＡの必要風量Ｑｏも低減して装置における除去対象物質Ｖの濃縮倍率Ｃを高くしながら、装置の物質回収効率η（処理域２において処理対象空気ＩＡから除去対象物質Ｖを分離回収する効率）も高く確保するようにしてある。
【００８７】
図中、１１は処理域２を通過した処理対象空気ＩＡ′、即ち、除去対象物質Ｖが除去された処理済の浄化空気を導く処理済浄化空気路である。
【００８８】
１２は再生域３を通過した使用済の再生用空気ＲＡ′を導く使用済再生用空気路であり、使用済の再生用空気ＲＡ′に濃縮状態で含まれる除去対象物質Ｖ（即ち、脱着された除去対象物質）は凝縮装置で冷却液化するなどして回収する、ないしは、燃焼装置で燃焼処理する（以下も同様）。
【００８９】
（第２実施形態）
図２に示す装置では、再生用加湿器１０を再生用空気路９に装備するのに代えて、パージ域４に通過させるパージ用空気ＰＡを設定湿度ｈｐ（換言すれば、設定水分濃度の未飽和加湿状態、以下も同様）まで加湿するパージ用加湿器１３（パージ用加湿手段の一例）をパージ用空気路７に装備してある。
【００９０】
その他については図１の装置を同じである。
【００９１】
つまり、この図２の装置では、パージ域４においてパージ用空気ＰＡの加湿水分（パージ用加湿器１３による加湿で付与した水分）を先の再生域３で脱着されずに吸着剤Ｘに吸着されたままで残っている残存除去対象物質Ｖと置換させる形態で吸着剤Ｘに吸着（置換吸着）させ、この置換吸着によりパージ域４において再生域３からの残存除去対象物質Ｖを吸着剤Ｘからパージ用空気ＰＡ中へ効率良く脱着させる。
【００９２】
即ち、このように加湿による置換吸着をもって再生域３からの残存除去対象物質Ｖをパージ域４において効率良く脱着させることで、図１の装置と同様、再生用空気ＲＡの必要温度ｔｒを低減しながら、また、再生用空気ＲＡの必要風量Ｑｏも低減して装置における除去対象物質Ｖの濃縮倍率Ｃを高くしながら、装置の物質回収効率ηも高く確保する。
【００９３】
なお、この図２の装置を実施するにあたっては、図２において破線で示す如くパージ用加湿器１３による加湿に先立ちパージ用空気ＰＡを設定温度ｔｐに加熱するパージ用ヒータ１４（パージ用加熱手段の一例）をパージ用空気路７に装備するようにしてもよい。
【００９４】
（第３実施形態）
図３に示す装置では、図１の装置と同様、再生用空気ＲＡを設定温度ｈｒまで加湿する再生用加湿器１０を再生用ヒータ５よりも下流側に配置して再生用空気路９に装備してある。
【００９５】
また、図２の装置と同様、パージ用空気ＰＡを設定湿度ｈｐまで加湿するパージ用加湿器１３をパージ用空気路７に装備してある。
【００９６】
その他は図１の装置及び図２の装置と同じである。
【００９７】
つまり、この図３の装置では、再生域３において再生用空気ＲＡの加湿水分を先の処理域２で吸着剤Ｘに吸着させた除去対象物質Ｖと置換させる形態で吸着剤Ｘに吸着（置換吸着）させる。
【００９８】
また、パージ域４においてパージ用空気ＰＡの加湿水分を先の再生域３で脱着されずに吸着剤Ｘに吸着されたままで残る残存除去対象物質Ｖと置換させる形態で吸着剤Ｘに吸着（置換吸着）さる。
【００９９】
即ち、これら再生域３での置換吸着及びパージ域４での置換吸着をもって先の処理域２において吸着剤Ｘに吸着させた除去対象物質Ｖをその吸着剤Ｘが再び処理域２に戻る前に吸着剤Ｘから再生用空気ＲＡ中やパージ用空気ＰＡ中へ効率良く脱着させ、これにより、再生用空気ＲＡの必要温度ｔｒを低減しながら、また、再生用空気ＲＡの必要風量Ｑｏも低減して装置における除去対象物質Ｖの濃縮倍率Ｃを高くしながら、装置の物質回収効率ηも高く確保する。
【０１００】
なお、この図３の装置を実施するにあたっては、図２の装置と同様、図３において破線で示す如くパージ用加湿器１３による加湿に先立ちパージ用空気ＰＡを設定温度ｔｐに加熱するパージ用ヒータ１４をパージ用空気路７に装備するようにしてもよい。
【０１０１】
（第４〜第６実施形態）
図４〜図６に示す装置では、処理済浄化空気路１１から処理済浄化空気ＩＡ′の一部をパージ用空気路７に分流し、この分流した処理済浄化空気ＩＡ′をパージ用空気ＰＡとしてパージ用空気路７を通じパージ域４に通過させる。
【０１０２】
また、パージ域４での吸着ロータ１に対するパージ用空気ＰＡの通風向きは処理域２での吸着ロータ１に対する処理対象空気ＩＡの通風向きと逆向きにしてある。
【０１０３】
その他については、図４の装置は図１の装置と同じであり、図５の装置は図２の装置と同じであり、図６の装置は図３の装置と同じである。
【０１０４】
なお、図５や図６の装置の実施にあたっては、図２や図３の装置と同様、図５及び図６において破線で示す如くパージ用加湿器１３による加湿に先立ちパージ用空気ＰＡを設定温度ｔｐに加熱するパージ用ヒータ１４をパージ用空気路７に装備するようにしてもよい。
【０１０５】
（第７〜第９実施形態）
図７〜図９に示す装置では、外気をパージ用空気ＰＡとしてパージ用空気路７を通じパージ域４に通過させる。
【０１０６】
その他については、図７の装置は図１の装置と同じであり、図８の装置は図２の装置と同じであり、図９の装置は図３の装置と同じである。
【０１０７】
なお、図８や図９の装置の実施にあたっては、図２や図３の装置と同様、図８及び図９において破線で示す如くパージ用加湿器１３による加湿に先立ちパージ用空気ＰＡを設定温度ｔｐに加熱するパージ用ヒータ１４をパージ用空気路７に装備するようにしてもよい。
【０１０８】
（第１０〜第１２実施形態）
図１０〜図１２に示す装置では、図７〜図９の装置と同様、外気をパージ用空気ＰＡとしてパージ用空気路７を通じパージ域４に通過させるが、パージ域４での吸着ロータ１に対するパージ用空気ＰＡの通風向きは処理域２での吸着ロータ１に対する処理対象空気ＩＡの通風向きと逆向きにしてある。
【０１０９】
その他については、図１０の装置は図１の装置と同じであり、図１１の装置は図２の装置と同じであり、図１２の装置は図３の装置と同じである。
【０１１０】
なお、図１１や図１２の装置の実施にあたっては、図２や図３の装置と同様、図１１及び図１２において破線で示す如くパージ用加湿器１３による加湿に先立ちパージ用空気ＰＡを設定温度ｔｐに加熱するパージ用ヒータ１４をパージ用空気路７に装備するようにしてもよい。
【０１１１】
（第１３実施形態）
図１３に示す装置は図７の装置を改良したものであり、この図１３の装置では、ヒートポンプ１５を装備し、このヒートポンプ１５の吸熱作用によりパージ用空気ＰＡ及び処理対象空気ＩＡを冷却する空気冷却器１６を設けるとともに、再生用ヒータ５をヒートポンプ１５の放熱作用により再生用空気ＲＡを加熱するものにしてある。
【０１１２】
ここで、空気冷却器１６はヒートポンプ１５の蒸発器として機能する直膨式冷却器、あるいは、ヒートポンプ１５の蒸発器との間で吸熱用熱媒を循環させる熱媒循環熱交換器のいずれであってよい。
【０１１３】
また、再生用ヒータ５もヒートポンプ１５の凝縮器として機能する放熱器、あるいは、ヒートポンプ１５の凝縮器との間で放熱用熱媒を循環させる熱媒循環熱交換器のいずれであってもよい。
【０１１４】
また、この例ではパージ用空気ＰＡ及び処理対象空気ＩＡの両方をヒートポンプ１５の吸熱作用により冷却するようにしたが、パージ用空気ＰＡと処理対象空気ＩＡとのいずれか一方のみをヒートポンプ１５の吸熱作用により冷却するようにしてもよい。
【０１１５】
このようなヒートポンプ１５を用いて空気の冷却と加熱を行なう構成は、図７の装置に限らず他図の装置にも適用でき、例えば図８の装置において処理対象空気ＩＡをヒートポンプ１５の吸熱作用により冷却するとともに、再生用ヒータ５による再生用空気ＲＡの加熱やパージ用ヒータ１４によるパージ用空気ＰＡの加熱としてヒートポンプ１５の放熱作用により再生用空気ＲＡやパージ用空気ＰＡを加熱するようにしてもよい。
【０１１６】
（別の実施形態）
次に本発明による吸脱着式濃縮装置の別実施形態を列記する。
【０１１７】
前述の各実施形態では、使用済のパージ用空気ＰＡ′の全量を再生用空気ＲＡの全量として再生域３に通過させる例を示したが、使用済のパージ用空気ＰＡ′と外気との混合空気を再生用空気ＲＡとしたり、再生用空気ＲＡの全量を外気にしてもよい。
【０１１８】
また、使用済パージ用空気ＰＡ′の一部又は全部を処理対象空気ＩＡとともに処理域２に通過させるようにしてもよい。
【０１１９】
再生域３に通過させる再生用空気ＲＡの温度ｔｒは所要の物質回収効率ηが得られる範囲で極力低くするのが望ましいが、本発明による吸脱着式濃縮装置では再生域３に通過させる再生用空気ＲＡの温度ｔｒを１００℃未満の範囲で処理域２の温度より高温にする。
【０１２０】
前述の各実施形態では、再生用空気ＲＡを再生域３に対して一過的に通過させる例を示したが、濃縮倍率Ｃを一層高めることを目的として再生用空気ＲＡの一部を再生域３に対し循環的に繰り返して通過させるようにしてもよい。
【０１２１】
前述の各実施形態では、再生域３での吸着ロータ１に対する再生用空気ＲＡの通風向きと処理域２での吸着ロータ１に対する処理対象空気ＩＡの通風向きとを逆向きにする例を示したが、場合によっては、再生域３での吸着ロータ１に対する再生用空気ＲＡの通風向きと処理域２での吸着ロータ１に対する処理対象空気ＩＡの通風向きとを同じ向きにしてもよい。
【０１２２】
また、パージ域４での吸着ロータ１に対するパージ用空気ＰＡの通風向きも、再生域３での吸着ロータ１に対する再生用空気ＲＡの通風向きと同じ向きないし逆向きにしたり、処理域２での吸着ロータ１に対する処理対象空気ＩＡの通風向きと同じ向きないし逆向きにするなど、場合に応じて好ましい向きを選択すればよい。
【０１２３】
再生用加湿器１０（再生用加湿手段）やパージ用加湿器１３（パージ用加湿手段）には、水加熱式、気化式、水噴霧式、超音波式など種々の方式の加湿装置を採用することができるが、望ましくは、加熱源を要さない気化式、水噴霧式、超音波式の加湿装置を用いるのがよい。
【０１２４】
本発明による吸脱着濃縮装置は、再生域３やパージ域４において水分の置換吸着により吸着剤Ｘから脱着させることができ、また、処理域２において水分吸着状態の吸着剤Ｘに対して置換吸着させることができるガス状物質であれば、揮発性有機化合物や悪臭物質など種々のガス状物質を除去対象物質Ｖとすることができる。
【０１２５】
また、処理対象空気ＩＡも上記の如きガス状除去対象物質Ｖを含むものであれば、種々の施設や装置から排出される空気を初め、どのような空気であってもよい。
【符号の説明】
【０１２６】
Ｘ          吸着剤
１          吸着ロータ
２          処理域
３          再生域
ＩＡ        処理対象空気
Ｖ          除去対象物質
ＲＡ        再生用空気
１０        再生用加湿手段
４          パージ域
ＰＡ        パージ用空気
ＰＡ′      使用済のパージ用空気
５          再生用加熱手段
１３        パージ用加湿手段
１４        パージ用加熱手段
【図１】
0005581550.tif 000002
【図２】
0005581550.tif 000003
【図３】
0005581550.tif 000004
【図４】
0005581550.tif 000005
【図５】
0005581550.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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