(57)【要約】【課題】  空気の湿度が高い場合でも、空気中のＶＯＣ濃度を所定の精度で計測することができるＶＯＣ濃度測定装置を提供する。【解決手段】  水分吸着装置と、水分吸着装置を通過する空気流を発生させる送風機と、前記空気流に関して水分吸着装置の下流に配設されたＶＯＣセンサーとを備える。【選択図】  図１
2006242775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水分吸着装置と、水分吸着装置を通過する空気流を発生させる送風機と、前記空気流に関して水分吸着装置の下流に配設されたＶＯＣセンサーとを備えることを特徴とするＶＯＣ濃度測定装置。
【請求項２】
ＶＯＣセンサーは水分吸着装置を通過した空気流の速度分布が均一化した位置に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のＶＯＣ濃度測定装置。
【請求項３】
回転する再生可能な水分吸着ロータと、回転する再生可能なＶＯＣ吸着ロータと、回転する水分吸着ロータの正面視投影上で第１の領域を形成する水分吸着ロータの吸着領域と回転するＶＯＣ吸着ロータの正面視投影上で第１の領域を形成するＶＯＣ吸着ロータの吸着領域とに且つ水分吸着ロータからＶＯＣ吸着ロータへ向けて屋内空気を流して屋内へ戻すための第１空気流路と、第１空気流路内に配設された第１送風機と、回転する水分吸着ロータの正面視投影上で残余の領域を形成する水分吸着ロータの再生領域と回転するＶＯＣ吸着ロータの正面視投影上で残余の領域を形成するＶＯＣ吸着ロータの再生領域とに且つ水分吸着ロータからＶＯＣ吸着ロータへ向けて屋外空気又は屋内空気を流して屋外へ排出するための第２空気流路と、第２空気流路内に配設された第２送風機と、第２空気流路内に且つ第２空気流路内の空気流に関して水分吸着ロータよりも上流側に配設した水分吸着ロータ及びＶＯＣ吸着ロータ再生用のヒータと、第１空気流路内に且つ第１空気流路内の空気流に関して水分吸着ロータとＶＯＣ吸着ロータの間に配設したＶＯＣセンサーとを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のＶＯＣ濃度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶＯＣ濃度測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
揮発性有機化合物（以下ＶＯＣと書く）の一種であるホルムアルデヒドの空気中濃度を常温で高精度に計測できるホルムアルデヒド濃度計が特許文献１に開示されている。特許文献１のホルムアルデヒド濃度計は、計測対象空気自体の温度を計測する第１センサーと、所定の触媒による常温でのホルムアルデヒドの分解反応熱による温度上昇分を含む計測対象空気の温度を計測する第２センサーとを備え、第１センサーの検出温度と第２センサーの検出温度との差に基づいて、ホルムアルデヒドの濃度を算出するように構成されている。
【特許文献１】特開２００３−２４０７４４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
計測対象空気の湿度が高いと、ホルムアルデヒドの分解反応が抑制され、反応熱が低くなり、計測精度が低下する。従って、計測対象空気の湿度が高いと特許文献１のホルムアルデヒド濃度計の計測精度は低下する。一般に、ＶＯＣ濃度を計測する際に、ＶＯＣセンサーに水蒸気が接触するとセンサーの計測精度が低下すると考えられる。従って、ＶＯＣ濃度測定装置においては、空気の湿度が高い場合に如何にしてＶＯＣセンサーの計測精度を維持するかが問題になる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、空気の湿度が高い場合でも、空気中のＶＯＣ濃度を所定の精度で計測することができるＶＯＣ濃度測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明においては、水分吸着装置と、水分吸着装置を通過する空気流を発生させる送風機と、前記空気流に関して水分吸着装置の下流に配設されたＶＯＣセンサーとを備えることを特徴とするＶＯＣ濃度測定装置を提供する。
本発明に係るＶＯＣ濃度測定装置においては、空気の湿度が高い場合でも、当該空気はＶＯＣセンサーに接触する前に水分吸着装置を通過して除湿されるので、ＶＯＣセンサーの計測精度は低下しない。従って、本発明に係るＶＯＣ濃度測定装置は、空気の湿度が高い場合でも、空気中のＶＯＣ濃度を所定の精度で計測することができる。
【０００５】
本発明の好ましい態様においては、ＶＯＣセンサーは水分吸着装置を通過した空気流の速度分布が均一化した位置に配設されている。
水分吸着装置を通過して乱れた空気流の速度分布が均一化し、ひいてはＶＯＣ濃度分布が均一化した位置に、ＶＯＣセンサーを配設することにより、ＶＯＣ濃度計測の精度を向上させることができる。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、ＶＯＣ濃度測定装置は、回転する再生可能な水分吸着ロータと、回転する再生可能なＶＯＣ吸着ロータと、回転する水分吸着ロータの正面視投影上で第１の領域を形成する水分吸着ロータの吸着領域と回転するＶＯＣ吸着ロータの正面視投影上で第１の領域を形成するＶＯＣ吸着ロータの吸着領域とに且つ水分吸着ロータからＶＯＣ吸着ロータへ向けて屋内空気を流して屋内へ戻すための第１空気流路と、第１空気流路内に配設された第１送風機と、回転する水分吸着ロータの正面視投影上で残余の領域を形成する水分吸着ロータの再生領域と回転するＶＯＣ吸着ロータの正面視投影上で残余の領域を形成するＶＯＣ吸着ロータの再生領域とに且つ水分吸着ロータからＶＯＣ吸着ロータへ向けて屋外空気又は屋内空気を流して屋外へ排出するための第２空気流路と、第２空気流路内に配設された第２送風機と、第２空気流路内に且つ第２空気流路内の空気流に関して水分吸着ロータよりも上流側に配設した水分吸着ロータ及びＶＯＣ吸着ロータ再生用のヒータと、第１空気流路内に且つ第１空気流路内の空気流に関して水分吸着ロータとＶＯＣ吸着ロータの間に配設したＶＯＣセンサーとを備える。
本態様に係るＶＯＣ濃度測定装置においては、第１空気流路を流れる屋内空気中のＶＯＣが回転するＶＯＣ吸着ロータの吸着領域に吸着され、回転するＶＯＣ吸着ロータの再生領域から第２空気流路を流れる屋外空気又は屋内空気中に放出され、屋外へ排出される。再生領域においてＶＯＣを放出して再生されたＶＯＣ吸着ロータは、吸着領域において再びＶＯＣを吸着する。ＶＯＣ吸着ロータによるＶＯＣの吸着と放出とが繰り返されて、屋内空気中のＶＯＣ濃度が低下する。本態様に係るＶＯＣ濃度測定装置はＶＯＣ除去装置としても機能する。従って、本態様に係るＶＯＣ濃度測定装置を用いることにより、屋内空気中のＶＯＣ濃度を許容値以下に低下させることができる。
水分吸着ロータは再生用のヒータにより再生されつつ水分の吸着を行なうので、ＶＯＣセンサーの計測精度は所定のレベルに維持される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るＶＯＣ濃度測定装置においては、空気の湿度が高い場合でも、当該空気はＶＯＣセンサーに接触する前に水分吸着装置を通過して除湿されるので、ＶＯＣセンサーの計測精度は低下しない。従って、本発明に係るＶＯＣ濃度測定装置は、空気の湿度が高い場合でも、空気中のＶＯＣ濃度を所定の精度で計測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１に示すように、ＶＯＣ濃度測定装置は、図示しないモータにより駆動されて回転する再生可能な水分吸着ロータ１と、図示しないモータにより駆動されて回転する再生可能なＶＯＣ吸着ロータ２とを備えている。水分吸着ロータ１は、セラミックペーパーをハニカム状に形成し、この上に親水性ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ等の親水性吸着剤を担持した素材等の、水分吸着可能な且つ吸着した水分を放出して水分吸着可能状態に再生可能な素材により構成されており、ＶＯＣ吸着ロータ２は、セラミックペーパーをハニカム状に形成し、この上に疎水性ゼオライト、活性炭等の疎水性吸着剤を担持した素材等の、ＶＯＣ吸着可能な且つ吸着したＶＯＣを放出してＶＯＣ吸着可能状態に再生可能な素材により構成されている。
ＶＯＣ濃度測定装置は更に、回転する水分吸着ロータ１の正面視投影上で第１の扇形部分を形成する水分吸着ロータの吸着領域１ａと回転するＶＯＣ吸着ロータ２の正面視投影上で第１の扇形部分を形成するＶＯＣ吸着ロータの吸着領域２ａとに且つ水分吸着ロータ１からＶＯＣ吸着ロータ２へ向けて屋内空気αを流し、吸着領域２ａを通過した後の屋内空気α’を屋内へ戻すための第１空気流路３と、第１空気流路３内に配設された第１送風機４と、回転する水分吸着ロータ１の正面視投影上で残余の扇形部分を形成する水分吸着ロータ１の再生領域１ｂと回転するＶＯＣ吸着ロータ２の正面視投影上で残余の扇形部分を形成するＶＯＣ吸着ロータの再生領域２ｂとに且つ水分吸着ロータ１からＶＯＣ吸着ロータ２へ向けて屋内空気α又は屋外空気βを流し、再生領域２ｂを通過した後の屋内空気α”又は屋外空気β”を屋外へ排出するための第２空気流路５と、第２空気流路５内に配設された第２送風機６と、第２空気流路５内に且つ第２空気流路５内の空気流に関して水分吸着ロータ１よりも上流に配設した水分吸着ロータ及びＶＯＣ吸着ロータ再生用のヒータ７と、第１空気流路３内に且つ第１空気流路３内の空気流に関して水分吸着ロータ１とＶＯＣ吸着ロー２との間に且つ回転する水分吸着ロータ１を通過して乱された第１空気流路３内の空気流の速度分布が均一化した位置に配設したＶＯＣセンサー８と、ＶＯＣセンサー８の検知情報に基づいて第１送風機４及び／又はヒータ７及び／又は第２送風機６の作動を制御する図示しない制御装置とを備えている。
【００１０】
本実施例に係るＶＯＣ濃度測定装置においては、第１空気流路３を流れる屋内空気αが、水分吸着ロータ１を通過した後ＶＯＣセンサー８に接触して、屋内空気α中のＶＯＣの濃度がＶＯＣセンサー８により計測される。屋内空気αの湿度が高い場合でも、当該空気はＶＯＣセンサー８に接触する前に水分吸着ロータ１の吸着領域１ａを通過して除湿されるので、ＶＯＣセンサー８の計測精度は低下しない。従って、本実施例に係るＶＯＣ濃度測定装置は、屋内空気αの湿度が高い場合でも、屋内空気α中のＶＯＣ濃度を所定の精度で計測することができる。
水分吸着ロータ１はヒータ７により再生されつつ水分の吸着を行なうので、ＶＯＣセンサー８の計測精度は所定のレベルに維持される。
本実施例に係るＶＯＣ濃度測定装置においては、水分吸着ロータ１を通過して乱された第１空気流路３内の空気流の速度分布が均一化し、ひいてはＶＯＣ濃度分布が均一化した位置にＶＯＣセンサー８を配設することにより、ＶＯＣ濃度計測の精度を高めている。一般的に、水分吸着ロータ１から少なくとも１ｍ程度離してＶＯＣセンサー８を配設するのが望ましい。
【００１１】
本実施例に係るＶＯＣ濃度測定装置においては、第１空気流路３を流れる屋内空気α中のＶＯＣが、ＶＯＣ吸着ロータ２の吸着領域２ａに吸着され、ＶＯＣ吸着ロータ２の再生領域２ｂを通過する加熱された屋内空気α又は屋外空気β中に放出される。ＶＯＣが除去された屋内空気α’は第１空気流路３を通って屋内に戻され、ＶＯＣが付加された屋内空気α”又は屋外空気β”は第２空気流路５を通って屋外に排出される。再生領域２ｂにおいてＶＯＣを放出して再生されたＶＯＣ吸着ロータ２は、吸着領域２ａにおいて再びＶＯＣを吸着する。ＶＯＣ吸着ロータ２によるＶＯＣの吸着と放出とが繰り返されて、屋内空気α中のＶＯＣ濃度が低下する。従って、本実施例に係るＶＯＣ濃度測定装置は、ＶＯＣ除去装置としても機能する。
本実施例に係るＶＯＣ濃度測定装置は、ＶＯＣセンサー８により屋内空気α中のＶＯＣ濃度を計測しつつＶＯＣ除去を行なうので、屋内空気α中のＶＯＣ濃度を許容値以下に制御することができる。
【００１２】
ＶＯＣセンサー８の検知情報に基づいて第１送風機４及び／又はヒータ７及び／又は第２送風機６の作動を制御することにより、屋内空気α中のＶＯＣ濃度が許容値以下に低下しているのにも関わらずＶＯＣの除去を継続することによる消費エネルギーの無駄を排除しつつ、屋内空気α中のＶＯＣ濃度を制御することができる。
図１では、第１送風機４を空気流に関してＶＯＣ吸着ロータ２の下流側に配設し、第２送風機６を空気流に関して水分吸着ロータ１の上流側に配設したが、第１送風機４、第２送風機６の配設位置は、第１空気流路３、第２空気流路５の中であれば、どこでも良い。
水分吸着ロータ１の回転、ＶＯＣ吸着ロータ２の回転は、連続回転でも良く、所定角度毎のステップ状の回転でも良い。
水分吸着ロータの吸着領域１ａと再生領域１ｂの形状、ＶＯＣ吸着ロータの吸着領域２ａと再生領域２ｂの形状は、扇形に限定されない。円形、長方形、台形等でも良い。
ＶＯＣセンサー８の構成は、特許文献１に開示されたものに限定されない。
【００１３】
屋内空気αの湿度が適正範囲に在る時には、水分吸着ロータ１を作動させることにより、ＶＯＣセンサー８とＶＯＣ吸着ロータ２の吸着領域２ａとを通過する屋内空気αの湿度を十分に低下させて、ＶＯＣセンサー８の計測精度とＶＯＣ吸着ロータ２のＶＯＣ吸着性能とを適正値に維持することができる。従ってこの場合には、第１送風機４及び／又はヒータ７及び／又は第２送風機６の作動を継続して、屋内空気α中のＶＯＣ濃度を許容値以下に制御することができる。一方、屋内空気αの湿度が極度に高い場合には、水分吸着ロータ１を作動させても、ＶＯＣセンサー８とＶＯＣ吸着ロータ２の吸着領域２ａとを通過する屋内空気αの湿度は高くなり、ＶＯＣセンサー８の計測精度とＶＯＣ吸着ロータ２のＶＯＣ吸着性能とは低下する。従ってこの場合には、第１送風機４及び／又はヒータ７及び／又は第２送風機６の作動を継続しても、屋内空気α中のＶＯＣ濃度を許容値以下に制御できる保証は無い。従って、図１に示すように、第１空気流路３内の空気流に関して水分吸着ロータ１よりも上流に湿度センサー９を配設し、湿度センサー９の検知情報に基づいて第１送風機４及び／又はヒータ７及び／又は第２送風機６の作動を制御して、消費エネルギーの無駄を排除するのが望ましい。
【００１４】
前述の如く、屋内空気αの湿度が極度に高い場合には、水分吸着ロータ１を作動させても、ＶＯＣセンサー８とＶＯＣ吸着ロータ２の吸着領域２ａとを通過する屋内空気αの湿度を十分に低下させることができず、当該空気は高湿度のままなので、ＶＯＣセンサー８の計測精度とＶＯＣ吸着ロータ２のＶＯＣ吸着性能とが低下し、第１送風機４及び／又はヒータ７及び／又は第２送風機６の作動を継続しても、屋内空気α中のＶＯＣ濃度を許容値以下に制御できる保証は無いので、第１送風機４の出力及び／又はヒータ７の出力及び／又は第２送風機６の出力を低下させ、或いは第１送風機４及び／又はヒータ７及び／又は第２送風機６を停止させて、消費エネルギーの無駄を排除するのが望ましい。
【００１５】
屋内空気αの湿度が極度に高い場合には、水分吸着ロータ１を作動させても、ＶＯＣセンサー８とＶＯＣ吸着ロータ２の吸着領域２ａとを通過する屋内空気αの湿度を十分に低下させることができず、当該空気は高湿度のままなので、ＶＯＣセンサー８の計測精度とＶＯＣ吸着ロータ２のＶＯＣ吸着性能とが低下することを勘案すると、屋内空気αの湿度に基づく制御と、屋内空気α中のＶＯＣ濃度に基づく制御とを、両方行なう場合には、前者を後者よりも優先的に行なうのが望ましい。
【００１６】
屋内空気α中のＶＯＣ濃度が基準値以下になれば、それ以上ＶＯＣを除去する必要性が低下し或いは無くなるので、第１送風機４の出力及び／又はヒータ７の出力及び／又は第２送風機６の出力を低下させ、或いは第１送風機４及び／又はヒータ７及び／又は第２送風機６を停止させて、消費エネルギーの無駄を排除するのが望ましい。
【００１７】
第１実施例に係るＶＯＣ濃度測定装置を、常時連続運転する場合の当該システムの作動を図２のフローチャートに基づいて説明する。
システムの主電源をＯＮするとシステムが作動開始する。制御装置は、第１送風機４、第２送風機６、ヒータ７の出力を規定出力にして、ＶＯＣ除去を開始する（Ｓ１）。
制御装置は、第１空気流路３を流れる屋内空気αの湿度が基準値を超える場合には、ＶＯＣ除去の実効性が期待できないと判断して第１送風機４及び／又はヒータ７及び／又は第２送風機６の出力を低下させ、或いは第１送風機４及び／又はヒータ７及び／又は第２送風機６を停止させ（Ｓ２〜Ｓ３）、第１空気流路３を流れる屋内空気αの湿度が基準値以下の場合には、ＶＯＣ除去の実効性が期待できると判断して第１送風機４、第２送風機６、ヒータ７の出力を規定値に維持する（Ｓ２）。
制御装置は、第１空気流路３を流れる屋内空気α中のＶＯＣ濃度が第１基準値を超えている間は、ＶＯＣ濃度に基づく第１送風機４、第２送風機６、ヒータ７の出力制御を行なうことなくＶＯＣ除去を続行し（Ｓ４、Ｓ１〜Ｓ４）、屋内空気α中のＶＯＣ濃度が第１基準値以下（例えば許容値以下）になると、ＶＯＣ除去の必要性が低下したと判断して、消費電力の節約のために、第１送風機４及び／又はヒータ７及び／又は第２送風機６の出力を低下させる（Ｓ４〜Ｓ５）。
制御装置は、第１空気流路３を流れる屋内空気α中のＶＯＣ濃度が第１基準値以下で第２基準値を超えている間は、第１送風機４及び／又はヒータ７及び／又は第２送風機６の出力を更に低下させることなく、ＶＯＣ除去を続行し（Ｓ６、Ｓ１〜Ｓ６）、屋内空気α中のＶＯＣ濃度が第２基準値以下（例えば許容値よりも低い所定値）になるとＶＯＣ除去の必要性が無くなったと判断して、消費電力の節約のために、第１送風機４及び／又はヒータ７及び／又は第２送風機６の出力を更に低下させ、或いは第１送風機４及び／又はヒータ７及び／又は第２送風機６を停止させる（Ｓ６〜Ｓ７）。
上記作動が維持されることにより、屋内空気α中のＶＯＣ濃度は第２基準値以下に維持される。
第１実施例に係るＶＯＣ濃度測定装置の作動は、上記のフローに限定されない。常時連続運転に代えて、屋内空気αの湿度が所定値以下の場合にのみ、システムを運転しても良い。
【実施例２】
【００１８】
ＶＯＣ吸着ロータ２の再生領域２ｂのＶＯＣ放出性能は、当該部位を流れる屋内空気α又は屋外空気βの温度に依存する。前記温度が上昇するとＶＯＣ放出性能は上昇し、前記温度が下降するとＶＯＣ放出性能も下降する。従って、図１に示すように、第２空気流路５内に且つ第２空気流路５内の空気流に関してヒータ７よりも下流に温度センサー１０を配設し、温度センサー１０の検知情報に基づいてヒータ７及び／又は第２送風機６の作動を制御して、ＶＯＣ吸着ロータ２の再生領域２ｂを流れる屋内空気α又は屋外空気βの温度を適正化し、再生領域２ｂのＶＯＣ放出性能を適正化するのが望ましい。温度センサー１０の配設位置をＶＯＣ吸着ロータ２よりも下流に且つ第２空気流路５内の空気流の速度分布が均一化した位置にすれば、当該位置では空気流の温度分布も均一化していると考えられるので、ＶＯＣ吸着ロータ２の再生領域２ｂを流れる空気流の平均温度を検知できると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は、ＶＯＣ濃度測定装置に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施例に係るＶＯＣ濃度測定装置の機器構成図である。（ａ）は側面図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。
【図２】本発明の第１実施例に係るＶＯＣ濃度測定装置を、常時連続運転する場合の当該システムの作動のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２１】
１  水分吸着ロータ
１ａ  吸着領域
１ｂ  再生領域
２  ＶＯＣ吸着ロータ
２ａ  吸着領域
２ｂ  再生領域
３、５  空気流路
４、６  送風機
７  ヒータ
８  ＶＯＣセンサー
９  湿度センサー
１０  温度センサー
α  屋内空気
α’  ＶＯＣを除去された屋内空気
β  屋外空気
β”  ＶＯＣを付加された屋外空気
α”  ＶＯＣを付加された屋内空気
【図１】
2006242775.tif 000003
【図２】
2006242775.tif 000004