(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備えるとともに、
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前記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構成にしてある吸脱着式濃縮装置であって、
前記再生域を通過した使用済再生用空気の一部を循環再生用空気として前記再生用空気とともに前記再生域に通過させる構成にし、
前記再生用空気又は前記循環再生用空気を再生用加熱手段により加熱するとともに、再生用加湿手段により未飽和の加湿状態に加湿することで、
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前記再生用空気又は前記循環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構成にしてある吸脱着式濃縮装置。
【請求項２】
吸着剤を保持させた通気性の吸着ロータを備えるとともに、
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前記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構成にしてある吸脱着式濃縮装置であって、
前記再生域を通過した使用済再生用空気の一部を循環再生用空気として前記再生用空気とともに前記再生域に通過させる構成にするとともに、
前記再生用空気又は前記循環再生用空気を再生用加熱手段により加熱する構成にし、
前記パージ域に通過させるパージ用空気をパージ用加湿手段により未飽和の加湿状態に加湿することで、
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構成にしてある吸脱着式濃縮装置。
【請求項３】
前記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パージ用加熱手段により加熱する構成にしてある請求項２記載の吸脱着式濃縮装置。
【請求項４】
前記パージ域を通過した使用済パージ用空気を、前記再生用空気として前記再生域に通過させる構成にしてある請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸脱着式濃縮装置。
【請求項５】
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パージ用空気を用いる構成にしてある請求項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た使用済パージ用空気の一部を前記再生用空気として前記再生域に通過させるのに併行して、
前記パージ域を通過した使用済パージ用空気の他部を抽気空気として前記処理対象空気とともに前記処理域に通過させ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】
前記パージ域を通過した使用済パージ用空気の全量を前記再生用空気として前記再生域に通過させ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８】
前記再生用空気と前記循環再生用空気とを混合状態で前記再生域の全体に対して通過させる構成にしてある請求項１〜７のいずれか１項に記載の吸脱着式濃縮装置。
【請求項９】
前記再生域を、吸着ロータ回転方向において下手側に位置する下手側域と上手側に位置する上手側域とに区画し、
前記再生用空気を前記下手側域と前記上手側域とにその順で通過させて、その上手側域を通過した使用済再生用空気の一部を前記循環再生用空気とし、
この循環再生用空気を、前記下手側域を通過した再生用空気とともに前記上手側域に通過させる構成にしてある請求項１〜７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着ロータ使用の吸脱着式濃縮装置に関する。
【０００２】
詳しくは（図２７又は図２８参照）、吸着剤Ｘを保持させた通気性の吸着ロータ１を備えるとともに、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、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とパージ域４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】
そして、この吸脱着式濃縮装置では、処理域２，再生域３，パージ域４の夫々を次の如く機能させる。
【０００４】
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。
【０００５】
再生域３では、域内通過過程にあるロータ部分に再生用加熱手段５により加熱した再生用空気ＲＡ（詳しくは、再生用空気として未だ未使用の新鮮再生用空気）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。
【０００６】
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。
【０００７】
つまり、この吸脱着式濃縮装置では、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において吸着剤Ｘから脱着させて小風量の再生用空気ＲＡに移行させることで、再生域３を通過した小風量の使用済再生用空気ＲＡ′を除去対象物質Ｖの濃度が高められた濃縮空気にして装置外に取り出し、これにより、処理対象空気ＩＡに低濃度状態で含まれるガス状の除去対象物質Ｖを濃縮状態にして回収する。
【背景技術】
【０００８】
従来、この種の吸脱着式濃縮装置では、例えば特許文献１，２（図２７，図２８参照）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、再生用加熱手段５により加熱した外気等の空気や蒸気（水蒸気）を再生域３に通過させるものが知られている。
【０００９】
また、同特許文献１，２（図２７，図２８参照）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の一部として上記空気や蒸気とともに再生用加熱手段５により加熱した状態で再生域３に通過させることも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭５３−５００６９号公報（特に第１図）
【特許文献２】特開平７−７５７１４号公報（特に図２）
【特許文献３】特開平２−２１４５１６号公報
【特許文献４】特開昭５４−２６９７１号公報（特に第１図）
【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に通過させる処理対象空気ＩＡの風量
Ｑｏ：再生域３を通過した後、濃縮空気として装置外に取り出される使用済再生用空気ＲＡ′の風量（換言すれば、再生域３に通過させる新鮮再生用空気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に通過させる再生用空気ＲＡ（新鮮再生用空気）の風量を少量に制限して、濃縮空気として装置外に取り出される使用済再生用空気ＲＡ′の風量Ｑｏを少量化する必要がある。
【００１４】
しかし、再生用空気ＲＡの風量を単に少量に制限して濃縮倍率Ｃを高める風量制限方式では、再生域３における再生用空気ＲＡ中の脱着物質濃度（脱着された除去対象物質Ｖの濃度）が再生用空気ＲＡの少量化により高くなることで、再生域３での脱着効率が低下し、そのことで、図２９に示す如く、装置の物質回収効率η（即ち、処理域２において処理対象空気ＩＡから除去対象物質Ｖを吸着により分離除去する効率）が低下してしまう問題があった。
【００１５】
つまり、再生用空気ＲＡ（新鮮再生用空気）の風量が少量になるほど、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】
これに対し、再生域３における通過風量を大きく維持しながら濃縮倍率Ｃを高める方式として、例えば特許文献３（図３０参照）に見られるように、再生域３を通過した使用済再生用空気ＲＡ′の一部を循環再生用空気ＲＡ″として再生用空気ＲＡ（新鮮再生用空気）とともに再生域３に通過させる一部循環方式のものもある。
【００１７】
即ち、この一部循環方式の濃縮装置は、使用済再生用空気ＲＡ′の一部を再び循環再生用空気Ｒ″として再生域３に循環させることで再生域３の通過風量を大きく維持しながら、再生用空気ＲＡ（新鮮再生用空気）の風量を少量化し、これにより、濃縮空気として装置外に取り出される使用済再生用空気ＲＡ′の風量Ｑｏを少量化して、濃縮倍率Ｃ＝Ｑｉ／Ｑｏを高くするものである。
【００１８】
そして、この一部循環方式の濃縮装置では、再生域３での吸着剤Ｘと再生用空気ＲＡ（循環再生用空気Ｒ″を含む）との接触効率が高くなり、その分、風量制限方式のものに比べ、再生用空気ＲＡ（新鮮再生用空気）の風量を少量化して濃縮倍率Ｃを高く設定しながらも、再生域３での脱着効率ひいては装置の物質回収効率ηをより高く確保することができる利点がある。
【００１９】
しかし、この一部循環方式の濃縮装置にしても、基本的には風量制限方式と同様、再生域３に通過させる再生用空気ＲＡ（新鮮再生用空気）の風量を少量化することで濃縮倍率Ｃを高める方式であるため、再生域３における通過空気の脱着物質濃度が高くなって脱着域３での脱着効率が制限されること、即ち、上記の如き脱着不足の状態が生じ易いことに変わりはなく、この点で、やはり濃縮倍率Ｃの上昇に伴う物質回収効率ηの低下は未だ回避できないものであった。
【００２０】
そして、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（≒再生用空気ＲＡの温度）を高めて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。
【００２１】
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。
【００２２】
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を得ることができ、また、装置コスト面や運転コスト面など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】
【００２３】
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備えるとともに、
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前記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構成にしてある吸脱着式濃縮装置であって、
前記再生域を通過した使用済再生用空気の一部を循環再生用空気として前記再生用空気とともに前記再生域に通過させる構成にし、
前記再生用空気又は前記循環再生用空気を再生用加熱手段により加熱するとともに、再生用加湿手段により未飽和の加湿状態に加湿することで、
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前記再生用空気又は前記循環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構成にしてある点にある。
【００２４】
つまり、特許文献４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。
【００２５】
即ち、この置換吸着を利用することで、前述の風量制限方式や一部循環方式の如く再生域に通過させる再生用空気（新鮮再生用空気）の風量を少量にしながらも、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。
【００２６】
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、水蒸気の放熱や凝縮（特に、蒸気源から再生用加熱手段までの部分での放熱や凝縮）を防止するために断熱にも重厚なものが必要になり、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。
【００２７】
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２４に示すように再生用空気を加湿状態（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（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、脱着不足を効果的に回避できることを見出した。
【００２８】
ここで、図２４に示す例は、再生域出口における除去対象物質の濃度に関して、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）とを比較したものである。
【００２９】
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質の濃度（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。
【００３０】
従って、上記第１特徴構成において、再生域に通過させる再生用空気又は循環再生用空気（それら空気のいずれか一方又は両方）を再生用加熱手段により加熱するとともに、再生用加湿手段により加湿して、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も、また、再生用空気（新鮮再生用空気）の風量を少量にして濃縮倍率Ｃを高くしながらも、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。
【００３１】
しかも、上記の如く再生用空気又は循環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１，４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、水蒸気の放熱や凝縮（特に、蒸気源から再生用加熱手段までの部分での放熱や凝縮）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。
【００３２】
また、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。
【００３３】
そしてまた、この第１特徴構成では、使用済再生用空気の一部を循環再生用空気として再生用空気とともに再生域に通過させる一部循環方式（即ち、再生域での吸着剤と再生用空気との接触効率を高くすることができて、その分、装置の物質回収効率ηをより高くすることができる方式）を採ることとも相俟って、高い濃縮倍率Ｃにしながら高い物質回収効率ηが得られるようにするという所期の目的を一層効果的に達成することができ、また、そのことで省エネルギ化の面や運転コストの低減面などでも一層有利にすることができる。
【００３４】
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。
【００３５】
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、処理域での処理対象空気の通風向きと、再生域での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。
【００３６】
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。
【００３７】
従って、処理域での処理対象空気の通風向きと再生域での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。
【００３８】
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再生用空気の湿度（＝循環再生用空気の湿度）を設定湿度に保つように再生用加湿手段での加湿量を自動的に調整する再生用の加湿量調整手段を装備してもよい。
【００３９】
また、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上記設定湿度を自動的に変更する再生用の設定湿度変更手段を装備してもよく、これら再生用の加湿量調整手段や再生用の設定湿度変更手段を付加装備することで、前述の効果をより確実かつより安定的に得ることができる。
【００４０】
上記構成の実施においては、再生用加熱手段による加熱や再生用加湿手段による加湿の夫々を再生用空気（新鮮再生用空気）と循環再生用空気との両方に対して施す装置構成に限らず、場合によっては、それら加熱や加湿の夫々を再生用空気（新鮮再生用空気）と循環再生用空気とのいずれか一方にのみ施す装置構成にしてもよい。
【００４１】
また、参考構成として上記第１特徴構成においてパージ域を省略した構成も考えられ、この参考構成においても前述と実質的に同様の効果を得ることができる。
【００４２】
吸脱着式濃縮装置に係る本発明の第２特徴構成は、
吸着剤を保持させた通気性の吸着ロータを備えるとともに、
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前記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構成にしてある吸脱着式濃縮装置であって、
前記再生域を通過した使用済再生用空気の一部を循環再生用空気として前記再生用空気とともに前記再生域に通過させる構成にするとともに、
前記再生用空気又は前記循環再生用空気を再生用加熱手段により加熱する構成にし、
前記パージ域に通過させるパージ用空気をパージ用加湿手段により未飽和の加湿状態に加湿することで、
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構成にしてある点にある。
【００４３】
つまり、この第２特徴構成によれば、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、次のパージ域に通過させるパージ用空気をパージ用加湿手段により加湿して、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、パージ用空気に与えた加湿水分を未だ吸着状態で吸着剤に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。
【００４４】
そして、このパージ域での置換吸着により、吸着剤に未だ吸着状態で残っている除去対象物質を前述と同様に効率的に吸着剤から脱着させることができ、これにより、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。
【００４５】
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も、また、再生用空気（新鮮再生用空気）の風量を少量にして濃縮倍率Ｃを高くしながらも、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を高く確保することができる。
【００４６】
しかも、上記の如く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１，４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、水蒸気の放熱や凝縮（特に蒸気源から再生用加熱手段までの部分での放熱や凝縮）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。
【００４７】
また、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。
【００４８】
そしてまた、この第２特徴構成においても、使用済再生用空気の一部を循環再生用空気として再生用空気とともに再生域に通過させる一部循環方式（即ち、再生域での吸着剤と再生用空気との接触効率を高くすることができて、その分、装置の物質回収効率ηをより高くすることができる方式）を採ることとも相俟って、高い濃縮倍率Ｃにしながら高い物質回収効率ηが得られるようにするという所期の目的を一層効果的に達成することができ、また、そのことで省エネルギ化の面や運転コストの低減面などでも一層有利にすることができる。
【００４９】
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。
【００５０】
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、処理域での処理対象空気の通風向きと、パージ域での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。
【００５１】
即ち、パージ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。
【００５２】
従って、処理域での処理対象空気の通風向きとパージ域での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。
【００５３】
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自動的に調整するパージ用の加湿量調整手段を装備してもよい。
【００５４】
また、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上記設定湿度を自動的に変更するパージ用の設定湿度変更手段を装備してもよく、これらパージ用の加湿量調整手段やパージ用の設定湿度変更手段を付加装備することで、前述の効果をより確実かつより安定的に得ることができる。
【００５５】
第１特徴構成又は第２特徴構成の実施においては、低温の再生用空気でも高い濃縮倍率Ｃと高い物質回収効率ηを得られることから、１００℃未満の再生用空気を再生域に通過させる装置にすることもできる。
【００５６】
つまり、低温の再生用空気で済むことを活かして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、再生用加湿手段を設ける場合では、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。
【００５７】
また、第１特徴構成又は第２特徴構成の実施において、再生用加湿手段又はパージ用加湿手段としては、水の加熱により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、加湿対象の空気を未飽和の加湿状態に加湿するだけでよいことから、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装置を用いることもできる。
【００５８】
即ち、これら気化式、水噴霧式、超音波式の加湿装置を用いることで、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、この点で、取り扱い性の面で一層優れた装置にすることができる。
【００５９】
さらに、第１特徴構成又は第２特徴構成の実施においては、再生域入口での再生用空気の温度又は再生域出口での使用済の再生用空気の温度（＝循環再生用空気の温度）を設定温度に保つように再生用加熱手段での加熱量を自動的に調整する再生用の加熱量調整手段や、処理対象空気中の除去対象物質濃度や処理域での除去対象物質の吸着量などに応じて上記設定温度を自動的に変更する再生用の設定温度変更手段を装備するなどしてもよい。
【００６０】
第１特徴構成又は第２特徴構成の実施においては、それら第１，第２特徴構成を併行実施する装置構成にしてもよい。
【００６１】
つまり、この併行実施を行なえば、高い濃縮倍率Ｃにしながら高い物質回収効率ηが得られるようにするという所期の目的をさらに効果的かつ確実に達成することができ、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。
【００６２】
本発明の第３特徴構成は、第２特徴構成において、
前記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パージ用加熱手段により加熱する構成にしてある点にある。
【００６３】
つまり、この第３特徴構成によれば、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。
【００６４】
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、吸着剤に未だ吸着状態で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、高い濃縮倍率Ｃにしながら高い物質回収効率ηが得られるように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る。
【００６５】
本発明の第４特徴構成は、第１〜第３特徴構成のいずれかにおいて、
前記パージ域を通過した使用済パージ用空気を、前記再生用空気として前記再生域に通過させる構成にしてある点にある。
【００６６】
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で再生用空気（新鮮再生用空気）の一部として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〜第３特徴構成のいずれかの実施において、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効果を得ることができる。
【００６７】
即ち、再生域に通風された再生用空気や循環再生用空気のうちの一部は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再生用空気や循環再生用空気もパージ用空気とともに持ち去られる。
【００６８】
従って、再生域に通過させる再生用空気や循環再生用空気を再生用加湿手段により加湿する構成では、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、ロータ部分に残存する再生用空気や循環再生用空気の加湿水分も保有するものになり、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により、使用済のパージ用空気とともにパージ域から持ち出される加湿水分量も回収して、その回収水分量を再生域での除去対象物質の脱着に寄与させることができる。
【００６９】
また、パージ用空気をパージ用加湿手段により加湿する構成では、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ることにより、パージ域を通過した使用済パージ用空気に含まれる余剰の加湿水分や、バイパスファクタなどが原因で置換吸着に寄与せずにパージ域を素通りした加湿水分を回収して、その回収水分量を再生域での除去対象成分の脱着に寄与させることができる。
【００７０】
そして、これらのことで、再生用加湿手段やパージ用加湿手段での必要加湿量（即ち、未飽和の加湿状態に加湿するだけでよいことから小さい必要加湿量）をさらに低減することができて、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。
【００７１】
なお、この効果は、再生用加湿手段とパージ用加湿手段との両方を設ける場合にも得ることができる。
【００７２】
また、パージ域を通過した使用済のパージ用空気には再生域からの再生用空気及び循環再生用空気の持ち込みやパージ域での脱着により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は再生域において吸着剤から脱着される除去対象物質とともに、最終的には、濃縮空気として装置外に取り出す使用済再生用空気に含ませた状態で回収することができる。
【００７３】
本発明の第５特徴構成は、第４特徴構成において、
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パージ用空気を用いる構成にしてある点にある。
【００７４】
つまり、この第５特徴構成は、前述の如く再生用空気（新鮮再生用空気）の風量を少量にして高い濃縮倍率Ｃにしながらも高い物質回収効率ηが得られ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使用済パージ用空気と外気との混合空気を再生用空気（新鮮再生用空気）として用いる構成や、パージ域を通過した使用済パージ用空気については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）を簡素にすることができ、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。
【００７５】
本発明の第６特徴構成は、第４又は第５特徴構成において、
前記パージ域を通過した使用済パージ用空気の一部を前記再生用空気として前記再生域に通過させるのに併行して、
前記パージ域を通過した使用済パージ用空気の他部を抽気空気として前記処理対象空気とともに前記処理域に通過させる構成にしてある点にある。
【００７６】
つまり、使用済のパージ用空気を再生用空気として用いる構成において、濃縮倍率Ｃを高くするために再生用空気（新鮮再生用空気）の風量を少量にした場合、再生用空気として用いる使用済パージ用空気の必要風量も少量になり、そのことで、パージ域に通過させるパージ用空気が不足になって、処理域での吸着効率が低下する虞がある。
【００７７】
このことに対し、上記第６特徴構成によれば、再生用空気（新鮮再生用空気）として用いる側の使用済パージ用空気の風量を少量にして濃縮倍率Ｃを高くしながらも、上記の如く、使用済パージ用空気の他部を抽気空気として処理対象空気とともに処理域に通過させることで、パージ域に通過させるパージ用空気の全体風量を十分に確保することができて、パージ域での吸着剤冷却や残存空気の掃気を確実かつ十分にすることができ、これにより、処理域での吸着効率を高く維持することができて、所期目的である物質回収効率ηの
向上を一層効果的かつ確実に達成することができる。
【００７８】
なお、この構成において、抽気空気として処理対象空気とともに処理域に通過させる側の使用済パージ用空気に含まれる除去対象物質については、処理対象空気に含まれる除去対象物質とともに処理域での吸着及びそれに続く再生域での脱着により、最終的には、濃縮空気として装置外に取り出す使用済再生用空気に含ませた状態で回収することができる。
【００７９】
本発明の第７特徴構成は、第４又は第５特徴構成において、
前記パージ域を通過した使用済パージ用空気の全量を前記再生用空気として前記再生域に通過させる構成にしてある点にある。
【００８０】
つまり、この第７特徴構成によれば、パージ域を通過した使用済パージ用空気の全量を再生用空気として再生域に通過させるから、再生用加湿手段やパージ用加湿手段での必要加湿量を低減することができるという前記第４特徴構成による効果を最も効果的に得ることができる。
【００８１】
また、この第７特徴構成の実施において前記第５特徴構成を併行実施した場合、即ち、再生域に通過させる再生用空気（新鮮再生用空気）の風量とパージ域に通過させるパージ用空気の風量とを等しくして、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ようにした場合には、使用済パージ用空気についての合流や分流を不要にすることができて、装置の風路構成を一層効果的に簡素化することができる。
【００８２】
本発明の第８特徴構成は、第１〜第７特徴構成のいずれかにおいて、
前記再生用空気と前記循環再生用空気とを混合状態で前記再生域の全体に対して通過させる構成にしてある点にある。
【００８３】
つまり、この構成では、再生用空気と循環再生用空気との混合空気を再生域の全体に対して通過させるから、次記の第９特徴構成の如く再生域を上手側域と下手側域とに区画する必要がなく、この点で、吸着ロータ周りの装置構成及び風路構成を簡素にすることができる。
【００８４】
また、再生用加熱手段での加熱量を調整して上記混合空気の温度を調整するだけで再生域温度を一元的に調整することができ、この点、再生域温度の管理も容易にすることができる。
【００８５】
さらに、再生用加湿手段を装備する場合では、その再生用加湿手段での加湿量を調整して上記混合空気の湿度を調整するだけで前述の置換吸着に関与する再生域湿度を一元的に調整することができ、この点で、再生域湿度の管理も容易にすることができる。
【００８６】
なお、この構成の実施においては、再生用空気と循環再生用空気との混合空気を再生用加熱手段に通過させて所要温度に加熱する加熱形態に限らず、再生用空気と循環再生用空気とのいずれか一方の空気を再生用加熱手段により加熱して、その後における再生用空気と循環再生用空気との混合により混合空気の全体を所要温度にする加熱形態を採ってもよい。
【００８７】
さらにまた、再生用加湿手段を装備する場合についても、再生用空気と循環再生用空気との混合空気を再生用加湿手段に通過させて所要湿度に加湿する加湿形態に限らず、再生用空気と循環再生用空気とのいずれか一方の空気を再生用加湿手段により加湿して、その後における再生用空気と循環再生用空気との混合により混合空気の全体を所要湿度にする
加湿形態を採ってもよい。
【００８８】
本発明の第９特徴構成は、第１〜第７特徴構成のいずれかにおいて、
前記再生域を、吸着ロータ回転方向において下手側に位置する下手側域と上手側に位置する上手側域とに区画し、
前記再生用空気を前記下手側域と前記上手側域とにその順で通過させて、その上手側域を通過した使用済再生用空気の一部を前記循環再生用空気とし、
この循環再生用空気を、前記下手側域を通過した再生用空気とともに前記上手側域に通過させる構成にしてある点にある。
【００８９】
つまり、前記第８特徴構成の如く再生用空気と循環再生用空気とを混合状態で再生域の全体に対して通過させる場合、脱着除去対象物質の濃度が高い循環再生用空気の混合により、再生域に通過させる混合空気中の除去対象物質濃度が高くなることで、吸着剤に吸着された除去対象物質に対する混合空気の脱着能力が、循環再生用空気を混合する前の再生用空気（新鮮再生用空気）の脱着能力に比べ低くなる。
【００９０】
これに対し、上記の第９特徴構成によれば、再生域のロータ回転方向における上手側域に循環再生用空気と下手側域を通過した再生用空気（即ち、いずれも脱着除去対象物質の濃度が高くなって脱着能力が低くなった空気）を通過させることで、この上手側域においては先ず、処理域で除去対象物質を吸着した状態にある吸着剤を予熱的に加熱するとともに、吸着除去対象物質を吸着剤からある程度まで予脱着的に脱着させることができる。
【００９１】
そして、その上で、再生域のロータ回転方向における下手側域において、その下手側域に通過させる再生用空気（即ち、新鮮で脱着能力の高い空気）により、先の上手側域での予熱的な加熱で脱着し易くなった吸着除去対象物質を再生用空気（新鮮再生用空気）の高い脱着能力をもって吸着剤から効果的かつ効率的に脱着させることができる。
【００９２】
即ち、このような二段脱着の形態を採ることで、再生用空気（新鮮再生用空気）の高い脱着能力を一層効果的に活かすことができて、その分、再生域全体としての脱着効率を一層効果的に高めることができ、この点で、高い濃縮倍率Ｃにしながらも高い物質回収効率ηが得られるようにするという所期の目的をさらに効果的に達成することができる。
【００９３】
なお、この第９特徴構成は、パージ域、再生域の下手側域、再生域の上手側域をその順で下手側パージ域、上手側パージ域、再生域として、上手側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再生域通過後の使用済再生用空気の一部（循環再生空気）とともに再生域に通過させる装置構成としても見ることができる。
【００９４】
上記第１〜第９特徴構成のいずれかの実施において、パージ域に通過させ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の処理対象空気（処理済空気）の一部、あるいは、処理域に送る処理対象空気の一部などを単独で又は２種以上の混合空気の状態で使用することができるが、処理域での吸着効率を安定的に高く維持して装置の物質回収効率ηを極力高く確保するには、処理域を通過した処理済空気の一部又は外気を単独でないし混合空気の状態でパージ用空気として用いるのが有利である。
【００９５】
図２５，図２６は、本発明による吸脱着式濃縮装置で得られる物質回収効率ηについての実験結果を示し、図２５は、再生用空気と循環再生用空気とを混合状態で再生域の全体に通過させる装置構成（即ち、前記の第８特徴構成）において、吸着ロータの回転速度を３ｒｐｈとし濃縮倍率Ｃを４０倍とした条件の下で、
・「再生加湿」：再生用加湿手段による再生用空気及び循環再生用空気の加湿
・「パージ加湿」：パージ用加湿手段によるパージ用空気の加湿
の２項目につき、
Ａ：再生加湿なし、パージ加湿なし………（従来装置相当）
Ｂ：再生加湿あり、パージ加湿なし………（再生加湿のみ）
Ｃ：再生加湿なし、パージ加湿あり………（パージ加湿のみ）
Ｄ：再生加湿あり、パージ加湿あり………（再生・パージ加湿）
の４種の実験を行ない、
そして、これら４種の実験ケースの夫々において、
・「未処理空気使用パージ」：処理域に送給する処理対象空気（未処理空気）の一部をパージ用空気として使用
・「外気使用パージ」：外気をパージ用空気として使用
・「処理済空気使用パージ」：処理域を通過した処理済の処理対象空気（処理済空気）の一部をパージ用空気として使用
・「パージ抽気」：使用済のパージ用空気の一部を抽気空気として処理対象空気とともに処理域に通過
の４つのサブ項目につき、
ａ：未処理空気使用パージ、パージ抽気なし
ｂ：外気使用パージ、パージ抽気なし
ｃ：処理済空気使用パージ、パージ抽気なし
ｄ：未処理空気使用パージ、パージ抽気あり
ｅ：外気使用パージ、パージ抽気あり
ｆ：処理済空気使用パージ、パージ抽気あり
としたときの夫々で得られた物質回収効率ηを示している。
【００９６】
また、図２６は、再生用空気を再生域の下手側域と上手側域とにその順で通過させて、その上手側域を通過した使用済再生用空気の一部を循環再生用空気とし、この循環再生用空気を、再生域の下手側域を通過した再生用空気とともに再生域の上手側域に通過させる装置構成（即ち、前記の第９特徴構成）において、吸着ロータの回転速度を３ｒｐｈとし濃縮倍率Ｃを４０倍とした条件の下で、
・上手側再生加湿：再生用加湿手段による上手側域通過空気の加湿
・下手側再生加湿：再生用加湿手段による下手側域通過空気の加湿
・パージ加湿：パージ用加湿手段によるパージ用空気の加湿
の３項目につき、
Ｅ：上手側加湿なし、下手側加湿なし、パージ加湿なし………（従来装置相当）
Ｆ：上手側加湿あり、下手側加湿なし、パージ加湿なし………（上手側加湿のみ）
Ｇ：上手側加湿なし、下手側加湿あり、パージ加湿なし………（下手側加湿のみ）
Ｈ：上手側加湿なし、下手側加湿なし、パージ加湿あり………（パージ加湿のみ）
Ｉ：上手側加湿あり、下手側加湿あり、パージ加湿あり………（全加湿）
の５種の実験を行なった場合の夫々で得られた物質回収効率ηを示している。
【００９７】
この図２６から分かるように、第９特徴構成を採る場合において上記のＥ．「従来装置相当」とＦ．「上手側加湿のみ」とＧ．「下手側加湿のみ」とＨ．「パージ加湿のみ」とを比較すると、物質回収効率ηの大小関係は、Ｇ．「下手側加湿のみ」＞Ｈ．「パージ加湿のみ」＞Ｆ．「上手側加湿のみ」＞Ｅ．「従来装置相当」となり、Ｇ．「下手側加湿のみ」、Ｈ．「パージ加湿のみ」、Ｆ．「上手側加湿のみ」のいずれもＥ．「従来装置相当」に比べ高い物質回収効率ηを得られることが分かる。
【００９８】
また、Ｇ．「下手側加湿のみ」では他よりも大きい物質回収効率ηを得ることができ、これは置換吸着による除去対象物質の脱着が再生域の下手側域において特に効果的に寄与するためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】第１実施形態の第１例を示す装置構成図
【図２】第１実施形態の第２例を示す装置構成図
【図３】第１実施形態の第３例を示す装置構成図
【図４】第２実施形態の第１例を示す装置構成図
【図５】第２実施形態の第２例を示す装置構成図
【図６】第２実施形態の第３例を示す装置構成図
【図７】第３実施形態の第１例を示す装置構成図
【図８】第３実施形態の第２例を示す装置構成図
【図９】第３実施形態の第３例を示す装置構成図
【図１０】第４実施形態の第１例を示す装置構成図
【図１１】第４実施形態の第２例を示す装置構成図
【図１２】第４実施形態の第３例を示す装置構成図
【図１３】第５実施形態の第１例を示す装置構成図
【図１４】第５実施形態の第２例を示す装置構成図
【図１５】第５実施形態の第３例を示す装置構成図
【図１６】第６実施形態の第１例を示す装置構成図
【図１７】第６実施形態の第２例を示す装置構成図
【図１８】第６実施形態の第３例を示す装置構成図
【図１９】第７実施形態の第１例を示す装置構成図
【図２０】第７実施形態の第２例を示す装置構成図
【図２１】第７実施形態の第３例を示す装置構成図
【図２２】第７実施形態の第４例を示す装置構成図
【図２３】第８実施形態を示す装置構成図
【図２４】再生域出口における除去対象物質の濃度と再生用空気の水分濃度との相関を示すグラフ
【図２５】物質回収効率に関する実験結果を示すグラフ
【図２６】物質除去効率に関する他の実験結果を示すグラフ
【図２７】従来装置の装置構成図
【図２８】他の従来装置の装置構成図
【図２９】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
【図３０】一部循環方式を採用した従来装置の装置構成図
【発明を実施するための形態】
【０１００】
図１〜図２３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、この濃縮装置は基本構成として、各図に示す如く、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１を備えている。
【０１０１】
なお、各図では理解を容易にするため、この吸着ロータ１をロータ周方向（ロータ回転方向）に展開した状態で示してある。
【０１０２】
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。
【０１０３】
そして基本的には、これら処理域２，再生域３，パージ域４の夫々において次の処理を行なう。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
また、パージ域４では、この吸着剤Ｘの冷却と併せて、再生域３からロータ部分に残存した状態でパージ域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。
【０１０８】
ここで、再生用空気ＲＡの風量Ｑｏは、処理対象空気ＩＡの風量Ｑｉより小風量（Ｑｏ＜Ｑｉ）である。
【０１０９】
つまり、この濃縮装置では、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において吸着剤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、再生域３を通過した小風量の使用済再生用空気ＲＡ′を除去対象物質Ｖの濃度が高められた濃縮空気にして装置外に取り出し、これにより、処理対象空気ＩＡに低濃度状態で含まれるガス状の除去対象物質Ｖを濃縮状態にして回収する。この際の濃縮倍率ＣはＣ＝Ｑｉ／Ｑｏで表される。
【０１１０】
各図において、６は処理対象空気ＩＡを処理域２に導く処理対象空気路、７はパージ用空気ＰＡをパージ域４に導くパージ用空気路、８はパージ域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、９は再生用空気ＲＡを再生域３に導く再生用空気路である。
【０１１１】
また、１１は処理域２を通過した処理済の処理対象空気ＩＡ′（処理済空気）を装置外に取り出す処理済空気路、１２は再生域３を通過した使用済の再生用空気ＲＡ′を装置外に取り出す使用済再生用空気路（換言すれば、濃縮空気送出路）である。
【０１１２】
〔第１実施形態〕
図１〜図３は第１実施形態の第１例〜第３例を示す、この第１実施形態の濃縮装置では、使用済パージ用空気路８の下流端を再生用空気路９に接続し、再生域３に通過させる再生用空気ＲＡの全量について、使用済パージ用空気ＰＡ′の全量を再生用空気ＲＡとして再生域３に通過させる構成（即ち、使用済パージ用空気ＰＡ′の全量を再生用空気ＲＡの全量とする構成）にしてある。
【０１１３】
また、使用済再生用空気路１２から循環再生用空気路１２ａを分岐して、この循環再生用空気路１２ａの下流端を使用済パージ用空気路８とともに再生用空気路９に接続し、これにより、再生域３を通過した使用済再生用空気ＲＡ′の一部を循環再生用空気ＲＡ″として循環再生用空気路１２ａ及び再生用空気路９を通じ再生用空気ＲＡ（新鮮再生用空気）との混合状態で再生域３の全体に対してに通過させる構成にしてある。
【０１１４】
再生用空気路９には、再生域３に通過させる再生用空気ＲＡと循環再生用空気ＲＡ″と
の混合空気を所定温度に加熱する再生用ヒータ５（再生用加熱手段の一例）と、この再生用ヒータ５により加熱した混合空気ＲＡ，ＲＡ″を未飽和の所定湿度状態に加湿する再生用加湿装置１０（再生用加湿手段の一例）を装備してある。
【０１１５】
つまり、この第１実施形態の濃縮装置では、再生域３に通過させる再生用空気ＲＡと循環再生用空気ＲＡ″との混合空気を再生用加湿装置１０により未飽和の所定湿度状態に加湿することで、その加湿水分を先の処理域２で吸着剤Ｘが吸着した除去対象物質Ｖと置換させて吸着剤Ｘに吸着させる置換吸着を再生域３において生じさせる。
【０１１６】
そして、この置換吸着により、再生域３において吸着状態にある除去対象物質Ｖを吸着剤Ｘから再生用空気ＲＡと循環再生用空気ＲＡ″との混合空気へ効率よく脱着させ、これにより、高い濃縮倍率Ｃを設定しながら、処理域２において処理対象空気ＩＡから除去対象物質Ｖを吸着により分離除去する物質回収効率ηも高く確保する。
【０１１７】
図１〜図３に示す第１実施形態の濃縮装置のうち、図１に示す第１例の濃縮装置では、処理対象空気路６からパージ用空気路７を分岐し、処理対象空気ＩＡの一部をパージ用空気ＰＡとしてパージ域４に通過させる構成にしてある。
【０１１８】
図２に示す第２例の濃縮装置では、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に通過させる構成にしてある。
【０１１９】
図３に示す第３例の濃縮装置では、処理済空気路１１からパージ用空気路７を分岐し、処理済の処理対象空気ＩＡ′（処理済空気）の一部をパージ用空気ＰＡとしてパージ域４に通過させる構成にしてある。
【０１２０】
なお、第１実施形態の濃縮装置において、再生用ヒータ５や再生用加湿装置１０は夫々、上記の如く再生用空気ＲＡと循環再生用空気ＲＡ″との混合位置（合流位置）よりも下流側に配置するのに代え、その混合位置よりも上流側で再生用空気路９と循環再生用空気路１２ａとの両方又はいずれか一方に配置してもよい。
【０１２１】
即ち、これら再生用ヒータ５及び再生用加湿装置１０の配置箇所は、再生域３に通過させる再生用空気ＲＡと循環再生用空気ＲＡ″との混合空気を所定温度に加熱するとともに所定湿度に加湿できる箇所であればよい。
【０１２２】
〔第２実施形態〕
図４〜図６は第２実施形態の第１例〜第３例を示し、この第２実施形態の濃縮装置では、第１実施形態の濃縮装置において使用済パージ用空気路８から抽気路８ａを分岐し、この抽気路８ａの下流端を処理対象空気路６に接続した構成にしてある。
【０１２３】
つまり、この第２実施形態の濃縮装置では、パージ域４を通過した使用済パージ用空気ＰＡ′の一部を再生用空気ＲＡの全量として再生域３に通過させるのに併行して、パージ域４を通過した使用済パージ用空気ＰＡ′の他部を抽気空気ＰＡ″として処理対象空気ＩＡとともに処理域２に通過させる構成にしてある。
【０１２４】
即ち、このように使用済パージ用空気ＰＡ′の一部を抽気空気ＰＡ″として処理対象空気ＩＡとともに処理域２に通過させることにより、使用済パージ用空気ＰＡ′を再生用空気ＲＡとして利用する構成において、高い濃縮倍率Ｃの確保のために再生用空気ＲＡの風量Ｑｏを少量化しながらも、パージ域４に通過させるパージ用空気ＰＡの風量を十分に確保し、これにより、装置の物質回収効率ηをさらに効果的に高めるようにしてある。
【０１２５】
なお、この第２実施形態の濃縮装置では、各図に鎖線で示す如く、処理対象空気ＩＡに合流させる抽気空気ＰＡ″を冷却する冷却器１７を付加装備し、これにより、処理対象空気ＩＡへの抽気空気ＰＡ″（使用済パージ用空気ＰＡ′の一部）の混合にかかわらず処理域２の温度を低温に維持して、処理域２での吸着効率ひいては装置の物質回収効率ηをより効果的かつ確実に高めるようにしてもよい。
【０１２６】
その他については第１実施形態の濃縮装置と同様である。
【０１２７】
また、この第２実施形態の濃縮装置についても、第１実施形態の濃縮装置と同様、図４に示す第１例の濃縮装置の如く、処理対象空気ＩＡの一部をパージ用空気ＰＡとしてパージ域４に通過させる構成、図５に示す第２例の濃縮装置の如く、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に通過させる構成、図６に示す第３例の濃縮装置の如く、処理済の処理対象空気ＩＡ′（処理済空気）の一部をパージ用空気ＰＡとしてパージ域４に通過させる構成のいずれを採用してもよい。
【０１２８】
〔第３実施形態〕
図７〜図９は第３実施形態の第１例〜第３例を示し、この第３実施形態の濃縮装置では、第１実施形態の濃縮装置において再生用加湿装置１０を省略し、この再生用加湿装置１０に代えて、パージ域４に通過させるパージ用空気ＰＡを未飽和の所定湿度状態に加湿するパージ用加湿装置１３（パージ用加湿手段の一例）をパージ用空気路７に装備した構成にしてある。
【０１２９】
つまり、この第３実施形態の濃縮装置では、再生域３において脱着不足の状態が生じたとしても、次のパージ域４に通過させるパージ用空気ＰＡをパージ用加湿装置１３により加湿して、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、パージ用空気ＰＡに与えた加湿水分を吸着剤Ｘに未だ吸着状態で残っている除去対象物質Ｖと置換させて吸着剤Ｘに吸着させる置換吸着をパージ域４で生じさせる。
【０１３０】
そして、このパージ域４での置換吸着により、吸着剤Ｘに未だ吸着状態で残っている除去対象物質Ｖを効率的に吸着剤Ｘから脱着させて、再生域３で生じた脱着不足の状態をパージ域４で解消し、これにより、高い濃縮倍率Ｃを設定しながら物質回収効率ηも高く確保する。
【０１３１】
なお、この第３実施形態の濃縮装置では、各図に鎖線で示す如く、パージ用加湿装置１３での加湿に先立ちパージ用空気ＰＡを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に装備し、これにより、パージ用加湿装置１３でのパージ用空気ＰＡの許容加湿量（即ち、パージ用空気ＰＡに保有させ得る加湿水分量）を増大させて、脱着不足状態の解消ひいては物質回収効率ηの向上を一層効果的かつ確実に達成するようにしてもよい。
【０１３２】
その他については第１実施形態の濃縮装置と同様である。
【０１３３】
また、この第３実施形態の濃縮装置についても、第１，第２実施形態の濃縮装置と同様、図７に示す第１例の濃縮装置の如く、処理対象空気ＩＡの一部をパージ用空気ＰＡとしてパージ域４に通過させる構成、図８に示す第２例の濃縮装置の如く、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に通過させる構成、図９に示す第３例の濃縮装置の如く、処理済の処理対象空気ＩＡ′（処理済空気）の一部をパージ用空気ＰＡとしてパージ域４に通過させる構成のいずれを採用してもよい。
【０１３４】
〔第４実施形態〕
図１０〜図１２は第４実施形態の第１例〜第３例を示し、この第４実施形態の濃縮装置では、第３実施形態の濃縮装置において使用済パージ用空気路８から抽気路８ａを分岐し、この抽気路８ａの下流端を処理対象空気路６に接続した構成にしてある。
【０１３５】
つまり、この第４実施形態の濃縮装置では、第２実施形態の濃縮装置と同様、パージ域４を通過した使用済パージ用空気ＰＡ′の一部を再生用空気ＲＡの全量として再生域３に通過させるのに併行して、パージ域４を通過した使用済パージ用空気ＰＡ′の他部を抽気空気ＰＡ″として処理対象空気ＩＡとともに処理域２に通過させる構成にしてある。
【０１３６】
そして、この構成により、高い濃縮倍率Ｃの確保のために再生用空気ＲＡの風量Ｑｏを少量化しながらも、パージ域４に通過させるパージ用空気ＰＡの風量を十分に確保して、装置の物質回収効率ηを効果的に向上させる。
【０１３７】
なお、この第４実施形態の濃縮装置では、第２実施形態の濃縮装置と同様、各図に鎖線で示す如く、処理対象空気ＩＡに合流させる抽気空気ＰＡ″を冷却する冷却器１７を付加装備してもよい。
【０１３８】
また、第３実施形態の濃縮装置と同様、各図に鎖線で示す如く、パージ用加湿装置１３での加湿に先立ちパージ用空気ＰＡを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に付加装備してもよい。
【０１３９】
その他については第３実施形態の濃縮装置と同様である。
【０１４０】
また、この第４実施形態の濃縮装置についても、第１〜第３実施形態の濃縮装置と同様、図１０に示す第１例の濃縮装置の如く、処理対象空気ＩＡの一部をパージ用空気ＰＡとしてパージ域４に通過させる構成、図１１に示す第２例の濃縮装置の如く、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に通過させる構成、図１２に示す第３例の濃縮装置の如く、処理済の処理対象空気ＩＡ′（処理済空気）の一部をパージ用空気ＰＡとしてパージ域４に通過させる構成のいずれを採用してもよい。
【０１４１】
〔第５実施形態〕
図１３〜図１５は第５実施形態の第１例〜第３例を示し、この第５実施形態の濃縮装置では、第１実施形態の濃縮装置において再生用加湿装置１０に加え、パージ域４に通過させるパージ用空気ＰＡを未飽和の所定湿度状態に加湿するパージ用加湿装置１３（パージ用加湿手段の一例）をパージ用空気路７に装備した構成にしてある。
【０１４２】
つまり、この第５特徴構成の濃縮装置は、第１実施形態で示した装置構成と第３実施形態で示した装置構成とを併行実施したものであり、これにより、第１〜第４実施形態の濃縮装置と同様、高い濃縮倍率Ｃを設定しながら装置の物質回収効率ηも高く確保する。
【０１４３】
なお、この第５実施形態の濃縮装置では、第３実施形態の濃縮装置と同様、各図に鎖線で示す如く、パージ用加湿装置１３での加湿に先立ちパージ用空気ＰＡを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に装備してもよい。
【０１４４】
その他については第１実施形態の濃縮装置と同様である。
【０１４５】
また、この第５実施形態の濃縮装置についても、第１〜第４実施形態の濃縮装置と同様、図１３に示す第１例の濃縮装置の如く、処理対象空気ＩＡの一部をパージ用空気ＰＡとしてパージ域４に通過させる構成、図１４に示す第２例の濃縮装置の如く、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に通過させる構成、図１４に示す第
３例の濃縮装置の如く、処理済の処理対象空気ＩＡ′（処理済空気）の一部をパージ用空気ＰＡとしてパージ域４に通過させる構成のいずれを採用してもよい。
【０１４６】
〔第６実施形態〕
図１６〜図１８は第６実施形態の第１例〜第３例を示し、この第６実施形態の濃縮装置では、第５実施形態の濃縮装置において、第２，第４実施形態の濃縮装置と同様、パージ域４を通過した使用済パージ用空気ＰＡ′の一部を抽気空気ＰＡ″として抽気路８及び処理対象空気路６を通じて処理対象空気ＩＡとともに処理域２に通過させることで、高い濃縮倍率Ｃの確保のために再生用空気ＲＡの風量Ｑｏを少量化しながらも、パージ域４に通過させるパージ用空気ＰＡの風量を十分に確保して、装置の物質回収効率ηを効果的に向上させるようにしてある。
【０１４７】
なお、この第６実施形態の濃縮装置では、第２，第４実施形態の濃縮装置と同様、各図に鎖線で示す如く、処理対象空気ＩＡに合流させる抽気空気ＰＡ″を冷却する冷却器１７を付加装備してもよい。
【０１４８】
その他については第５実施形態の濃縮装置と同様である。
【０１４９】
また、この第６実施形態の濃縮装置についても、第１〜第５実施形態の濃縮装置と同様、図１６に示す第１例の濃縮装置の如く、処理対象空気ＩＡの一部をパージ用空気ＰＡとしてパージ域４に通過させる構成、図１７に示す第２例の濃縮装置の如く、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に通過させる構成、図１８に示す第４例の濃縮装置の如く、処理済の処理対象空気ＩＡ′（処理済空気）の一部をパージ用空気ＰＡとしてパージ域４に通過させる構成のいずれを採用してもよい。
【０１５０】
〔第７実施形態〕
図１９〜図２２は第７実施形態の第１例〜第４例を示し、この第７実施形態の濃縮装置では、再生域３をロータ回転方向の上手側に位置する上手側域３Ａと下手側に位置する下手側域３Ｂとに区画してある。
【０１５１】
そして、再生用空気ＲＡを導く再生用空気路９を下手側域３Ｂの入口に接続するとともに、再生域３を通過した使用済の再生用空気ＲＡ′を装置外に取り出す使用済再生用空気路１２を上手側域３Ａの出口に接続し、下手側域３Ｂの出口と上手側域３Ａの入口とは再生用中継路１２ｂにより連通させてある。
【０１５２】
また、この再生用中継路１２ｂに対して、使用済再生用空気路１２から分岐した循環再生用空気路１２ａを接続してある。
【０１５３】
つまり、この第７実施形態の濃縮装置では、再生用空気路９により導く再生用空気ＲＡ（新鮮再生用空気）を先ず再生域３の下手側域３Ｂに通過させ、これに続き、下手側域３Ｂを通過した再生用空気ＲＡを再生用中継路１２ｂを通じて再生域３の上手側域３Ａに通過させ、そして、上手側域３Ａを通過した使用済の再生用空気ＲＡ′の一部を循環再生用空気ＲＡ″として、この循環再生用空気ＲＡ″を循環再生用空気路１２ａ及び再生用中継路１２ｂを通じて下手側域３Ｂ通過後の再生用空気ＲＡとともに再生域３の上手側域３Ａに通過させ、一方、上手側域３Ａを通過した使用済再生用空気ＲＡ′の他部を濃縮空気として使用済再生用空気路１２を通じ装置外部に取り出すようにしてある。
【０１５４】
この構成において、図１９〜図２２に示す第７実施形態の濃縮装置うち、図１９に示す第１例の濃縮装置では、再生域３の下手側域３Ｂに通過させる再生用空気ＲＡを加熱する再生用ヒータ５Ｂ（再生用加熱手段の一例）を再生用空気路９に装備するとともに、再生
域３の上手側域３Ａに通過させる下手側域３Ｂ通過後の再生用空気ＲＡと循環再生用空気Ｒ″との混合空気を加熱する再生用ヒータ５Ａ（再生用加熱手段の一例）を再生用中継路１２ｂに装備してある。
【０１５５】
また、再生用中継路１２ｂには、再生域３の上手側域３Ａに通過させる下手側域３Ｂ通過後の再生用空気ＲＡと循環再生用空気Ｒ″との混合空気を、再生用ヒータ５Ａによる加熱に続いて未飽和の所定湿度状態に加湿する再生用加湿装置１０Ａ（再生用加湿手段の一例）を装備してあり、この再生用加湿装置１０Ａによる加湿により、再生域３における上手側域３Ａで前述の如き置換吸着を生じさせて、再生域３全体としての脱着効率を高めるようにしてある。
【０１５６】
一方、図２０に示す第２例の濃縮装置では、再生用中継路１２ｂに装備する再生用加湿装置１０Ａに代え、再生域３の下手側域３Ｂに通過させる再生用空気ＲＡを再生用ヒータ５Ｂによる加熱に続いて未飽和の所定湿度状態に加湿する再生用加湿装置１０Ｂ（再生用加湿装置の一例）を再生用空気路９に装備してあり、この再生用加湿装置１０Ｂによる加湿により、再生域３における下手側域３Ｂ及びそれに続いて再生用空気ＲＡが通過する上手側域３Ａで置換吸着を生じさせて、再生域３全体としての脱着効率を高めるようにしてある。
【０１５７】
また、図２１に示す第３例の濃縮装置では、再生用中継路１２ｂや再生用空気路９に再生用加湿装置１０Ａ，１０Ｂを装備するのに代え、パージ域４に通過させるパージ用空気ＰＡを未飽和の所定加湿状態に加湿するパージ用加湿装置３（パージ用加湿手段の一例）をパージ用空気路７に装備してあり、このパージ用加湿装置１３による加湿によりパージ域４で置換吸着を生じさせて、パージ域４において未だ吸着状態で吸着剤Ｘに残る除去対象物質Ｖを吸着剤Ｘから効果的に脱着させるようにしてある。
【０１５８】
更に、図２２に示す第４例の濃縮装置では、再生用中継路１２ｂに装備する再生用加湿装置１０Ａ、再生用空気路９に装備する再生用加湿装置１０Ｂ、並びに、パージ用空気路７に装備するパージ用加湿装置１３を全て備えさせてあり、これにより、再生域３における上手側域３Ａ及び下手側域３Ｂの夫々で置換吸着を確実に生じさせて、再生域３全体としての脱着効率を高めるとともに、パージ域４でも置換吸着を生じさせて、パージ域４において未だ吸着状態で吸着剤Ｘに残る除去対象物質Ｖを吸着剤Ｘから効果的に脱着させるようにしてある。
【０１５９】
つまり、図１９〜図２２に示す第７実施形態の第１例〜第４例の濃縮装置においても、上記の如く置換吸着を生じさせることで、高い濃縮倍率Ｃの設定下でも高い物質回収効率ηが得られるようにしてある。
【０１６０】
図１９〜図２２の夫々には、第１例〜第４例の濃縮装置の運転における装置各部の風量値（ｋｇ／ｈ）、温度値（℃）、絶対湿度値（ｇ／ｋｇ′）の例を付記してある。
【０１６１】
吸着ロータ１における各域の占有中心角度については次の例を挙げることができる。
再生域３の上手側域３Ａ＝１５°
再生域３の下手側域３Ｂ＝１５°
パージ域４＝３０°
処理域２＝３００°
【０１６２】
なお、この第７実施形態の濃縮装置は、パージ域４、再生域３の下手側域３Ｂ、再生域３の上手側域３Ａをその順で下手側パージ域、上手側パージ域、再生域として、上手側パージ域（３Ｂ）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
再生域（３）通過後の使用済再生用空気（ＲＡ′）の一部（循環再生空気ＲＡ″）とともに再生域（３）に通過させる装置構成としても見ることができる。
【０１６３】
図２２に示す第４例の濃縮装置では、図中に鎖線で示す如く、パージ用加湿装置１３での加湿に先立ちパージ用空気ＰＡを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に装備し、これにより、パージ用加湿装置１３でのパージ用空気ＰＡの許容加湿量を増大させるようにしてもよい。
【０１６４】
図１９〜図２２に示す第７実施形態の濃縮装置では、処理域２を通過した処理済の処理対象空気ＩＡ′（処理済空気）の一部を処理済空気路１１から分流し、その分流空気の一部を再生用空気ＲＡとして再生用空気路９を通じ再生域３の下手側域３Ｂに通過させるのに併行して、その分流空気の他部をパージ用空気ＰＡとしてパージ用空気路７を通じパージ域４に通過させる構成にしたが、場合によっては、これら図１９〜図２２に示す第７実施形態の濃縮装置において、処理対象空気ＩＡの一部や外気をパージ用空気ＰＡとしてパージ域４に通過させる構成を採用してもよい。
【０１６５】
また、図１９〜図２２に示す第７実施形態の濃縮装置では、パージ域４を通過した使用済パージ用空気Ｐ′の全量を処理対象空気ＩＡとともに処理域２に通過させる構成にしたが、場合によっては、これら図１９〜図２２に示す第７実施形態の濃縮装置において、パージ域４を通過した使用済のパージ用空気ＰＡ′の全量を再生用空気ＲＡとして再生域３の下手側域３Ｂに通過させる構成や、パージ域４を通過した使用済のパージ用空気ＰＡ′の一部を再生用空気ＲＡとして再生域３の下手側域３Ｂに通過させるのに併行して、パージ域４を通過した使用済のパージ用空気ＰＡ′の他部を処理対象空気ＩＡとともに処理域２に通過させる構成を採用するなどしてもよい。
【０１６６】
〔第８実施形態〕
図２３は第８実施形態を示し、この第８実施形態の濃縮装置では、図５に示す濃縮装置の改良として、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（再生用加熱手段の一例）を、このヒートポンプ１５の放熱作用により再生用空気ＲＡに対して加熱作用させるものにしてある。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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５に示す濃縮装置に限らず、他の各図に示す濃縮装置にも適用でき、例えば図１７に示す濃縮装置において、抽気路８ａに装備する冷却器１７をヒートポンプ１５の吸熱作用により抽気空気ＰＡ″に対して冷却作用させるものにするとともに、再生用空気ＲＡを加熱する再生用ヒータ５やパージ用空気ＰＡを加熱するパージ用ヒータ１４をヒートポンプ１５の放熱作用により再生用空気ＲＡやパージ用空気ＰＡに対して加熱作用させるものにしてもよい。
【０１７１】
〔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。
【０１７２】
前述の各実施形態では、パージ域４を通過した使用済パージ用空気ＰＡ′、あるいは、処理域２を通過した処理済の処理対象空気ＩＡ′を再生用空気ＲＡとして用いる例を示したが、これに限らず、再生用空気ＲＡとしては、使用済パージ用空気ＰＡ′、処理済の処理対象空気ＩＡ′（処理済空気）、外気、その他の空気を単独で又は２種以上の混合状態で使用することができる。
【０１７３】
再生域３に通過させる再生用空気ＲＡの温度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の温度を１００℃未満にしてもよい。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
再生用加湿手段１０，１０Ａ，１０Ｂやパージ用加湿手段１３としては、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、加熱源を必要としない気化式、水噴霧式、超音波式の加湿装置を用いるのがよい。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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】
【０１７９】
Ｘ                      吸着剤
１                      吸着ロータ
２                      処理域
３                      再生域
４                      パージ域
ＩＡ                    処理対象空気
Ｖ                      除去対象物質
ＲＡ                    再生用空気
ＰＡ                    パージ用空気
ＲＡ′                  使用済の再生用空気
ＲＡ″                  循環再生用空気
５，５Ａ，５Ｂ          再生用加熱手段
１０，１０Ａ，１０Ｂ    再生用加湿手段
１３                    パージ用加湿手段
１４                    パージ用加熱手段
ＰＡ′                  使用済のパージ用空気
ＰＡ″                  抽気空気
３Ａ                    上手側域
３Ｂ                    下手側域
【図１】
0005581554.tif 000002
【図２】
0005581554.tif 000003
【図３】
0005581554.tif 000004
【図４】
0005581554.tif 000005
【図５】
0005581554.tif 000006
【図６】
0005581554.tif 000007
【図７】
0005581554.tif 000008
【図８】
0005581554.tif 000009
【図９】
0005581554.tif 000010
【図１０】
0005581554.tif 000011
【図１１】
0005581554.tif 000012
【図１２】
0005581554.tif 000013
【図１３】
0005581554.tif 000014
【図１４】
0005581554.tif 000015
【図１５】
0005581554.tif 000016
【図１６】
0005581554.tif 000017
【図１７】
0005581554.tif 000018
【図１８】
0005581554.tif 000019
【図１９】
0005581554.tif 000020
【図２０】
0005581554.tif 000021
【図２１】
0005581554.tif 000022
【図２２】
0005581554.tif 000023
【図２３】
0005581554.tif 000024
【図２４】
0005581554.tif 000025
【図２５】
0005581554.tif 000026
【図２６】
0005581554.tif 000027
【図２７】
0005581554.tif 000028
【図２８】
0005581554.tif 000029
【図２９】
0005581554.tif 000030
【図３０】
0005581554.tif 000031