(57)【要約】【課題】有用性及び経済性に優れた揮発性有機化合物の除去システムを提供する。【解決手段】ＶＯＣ吸着部、ＶＯＣ放出部及びＶＯＣ回収部を備え、吸着部と放出部との間でＶＯＣ吸着用のオイルが循環するように構成する。チャンバ１の内部に、複数個の穴あき回転円板２を所定の間隔をあけてモータの回転軸３に固定し、モータ４によって回転可能に設置する。チャンバ１の側壁に、各円板２の上側にＶＯＣ吸着用のオイルを供給するオイル供給管１２を配設し、該オイルを回転している円板２上に噴霧あるいは滴下することにより、円板２に形成された穴２ｃに油膜を形成する。そして、チャンバ１内を加圧状態にしてＶＯＣを含むエアを供給し、油膜と接触させることにより、ＶＯＣを吸着除去する。吸着部においてＶＯＣを吸着したオイルを放出部に導入し、ＶＯＣ放出用チャンバ２０内を減圧状態にして、オイルに吸着されたＶＯＣを放出させるように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象となるエア中に含まれる所定の揮発性有機化合物をオイルに吸着させることにより除去する吸着部と、前記オイルに吸着された揮発性有機化合物を放出させる放出部とを備え、
前記吸着部と放出部との間で前記オイルが循環するように構成し、
前記吸着部にオイルによる油膜生成部を設け、
前記吸着部を加圧状態にして、該吸着部に処理対象となるエアを供給すると共に、前記吸着部において、前記油膜と処理対象となるエアとを接触させるように構成したことを特徴とする揮発性有機化合物の除去システム。
【請求項２】
処理対象となるエア中に含まれる所定の揮発性有機化合物をオイルに吸着させることにより除去する吸着部と、前記オイルに吸着された揮発性有機化合物を放出させる放出部とを備え、
前記吸着部と放出部との間で前記オイルが循環するように構成し、
前記吸着部を構成する吸着用チャンバの内部にオイルによる油膜生成部を設置し、
前記吸着用チャンバ内を加圧状態にして、前記処理対象となるエアを該チャンバ内に供給し、前記処理対象となるエアと前記オイルによる油膜とが接触できるように構成し、
前記吸着部において揮発性有機化合物を吸着したオイルを前記放出部に導入し、前記放出部を構成する放出用チャンバ内を減圧状態にして、前記オイルに吸着された揮発性有機化合物を放出させるように構成したことを特徴とする揮発性有機化合物の除去システム。
【請求項３】
前記油膜生成部が、前記吸着部内に回転可能に設置された複数個の穴を有する回転円板と、該円板の上側に前記オイルを供給するオイル供給管から構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の揮発性有機化合物の除去システム。
【請求項４】
前記油膜生成部が、前記吸着部内に回転可能に設置されたプロペラと、該プロペラの上側に前記オイルを供給するオイル供給管から構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の揮発性有機化合物の除去システム。
【請求項５】
前記油膜生成部が、前記吸着部内に設置されたモータを内蔵した斜流ファンと、該斜流ファンの上側に前記オイルを供給するオイル供給管から構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の揮発性有機化合物の除去システム。
【請求項６】
前記吸着部のエア出口側に、オイルミストの捕集装置が設置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の揮発性有機化合物の除去システム。
【請求項７】
前記放出部によりオイルから放出された揮発性有機化合物を回収する回収部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の揮発性有機化合物の除去システム。
【請求項８】
前記吸着部と放出部との間に形成されたオイルの循環系において、
前記放出部の上流側でオイルを加熱するように構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の揮発性有機化合物の除去システム。
【請求項９】
前記オイルが、該オイルの周囲の気圧が高い場合に前記揮発性有機化合物を吸着し、該オイルの周囲の気圧が低い場合に前記揮発性有機化合物を放出するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の揮発性有機化合物の除去システム。
【請求項１０】
前記オイルが、シリコーンオイル又は変性シリコーンオイルであることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の揮発性有機化合物の除去システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揮発性有機化合物の除去システムに係り、特に、反応を伴わないで揮発性有機化合物を物理吸着する性質を持つオイルにより油膜を形成し、その油膜とＶＯＣを含んだエアを接触させることにより、化学反応によらず、揮発性有機化合物を除去することができるようにした揮発性有機化合物の除去システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体製造のクリーンルームでは、微量のケミカル物質による汚染がデバイスの歩留まりを低下させることが問題になっている。このような汚染物質の１つとしては、揮発性有機化合物（以下、ＶＯＣと記す）が挙げられる。このＶＯＣは、クリーンルームのエア中、プロセス装置内、ウェハボックス内等、至る所に存在し、これがウェハ搬送過程でシリコン表面に微量吸着することにより、多くの問題を引き起こす原因となっている。
【０００３】
例えば、ＶＯＣは、デバイス製造工程の熱酸化膜形成前後に吸着して、熱酸化膜の信頼性を低下させる、また、ウェハを前処理後に長期保管してから化学気相成長（膜生成）を行うと、ＶＯＣの吸着により膜成長開始の遅延が生じ、膜厚のバラツキの原因となるといった問題が生じていた。
【０００４】
さらに、ＶＯＣは、印刷工場、金属加工工場、自動車工場等、至るところで排出され、光化学スモッグや喘息を引き起こす原因となっている。例えば、大気中に放出されたＶＯＣは、光化学反応によってオキシダント浮遊状微粒子の発生源として関与するとされている。また、ＶＯＣそのものの影響として、頭痛や吐き気、疲労感を引き起こす原因となっている。さらに、化学物質過敏症の原因ともなっている。
【０００５】
このようなケミカル物質による汚染対策として、近年、ワッシャー等を用いて水に微量のケミカル物質を溶解し、除去する方法が採用されているが、ＶＯＣは水に不溶なため、この方法は適用できなかった。そこで、従来から、ＶＯＣを除去する方法として、活性炭フィルタやケミカルフィルタを用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２０１２０号公報
【特許文献２】特開２００６−１４２２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような活性炭フィルタやケミカルフィルタを用いる方法は、頻繁にフィルタの交換が必要となるため、ランニングコストが非常に高くなるという問題点があった。
【０００８】
また、ＶＯＣは、上述したように浮遊粒子状物質や光化学オキシダントの生成の原因となる物質の一つであるため、大気汚染防止の観点から、ＶＯＣを多量に使用する印刷工場等に対してＶＯＣの排出規制が行われている。そのため、印刷工場等においては、ＶＯＣの排出抑制対策が重要な課題となってきている。
【０００９】
このようなＶＯＣの排出抑制に対して、大手の印刷工場等では高価且つ大規模な燃焼式ＶＯＣ除去装置等が導入されているが、中小の印刷工場等では、それを購入することは困難である。しかしながら、ＶＯＣを効率良く分離・濃縮して除去するための安価且つ小規模なＶＯＣ除去装置の開発が進んでいないのが実情である。
【００１０】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、フィルタの交換を不要とした、長期間にわたって使用することができる、有用性及び経済性に優れた揮発性有機化合物の除去システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明者等は鋭意検討を重ねた結果、反応を伴わないでＶＯＣを取り込む（物理吸着する）性質を持つオイルにより油膜を形成し、その油膜とＶＯＣを含んだエアを接触させることにより、ＶＯＣのオイルへの吸着を促進し、高効率でＶＯＣを吸着除去することができる揮発性有機化合物の除去システムを完成するに至ったものである。
【００１２】
すなわち、請求項１に記載の揮発性有機化合物の除去システムは、処理対象となるエア中に含まれる所定の揮発性有機化合物をオイルに吸着させることにより除去する吸着部と、前記オイルに吸着された揮発性有機化合物を放出させる放出部とを備え、前記吸着部と放出部との間で前記オイルが循環するように構成し、前記吸着部にオイルによる油膜生成部を設け、前記吸着部を加圧状態にして、該吸着部に処理対象となるエアを供給すると共に、前記吸着部において、前記油膜と処理対象となるエアとを接触させるように構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
上記のような構成を有する請求項１に記載の発明によれば、オイルが化学反応を伴わずにＶＯＣを取り込む（物理吸着する）性質を利用すると共に、エアが通る部分に設置されたオイルによる油膜生成部において、その油膜とＶＯＣを含んだエアとを接触させることにより、ＶＯＣのオイルへの吸着を促進し、高効率でＶＯＣを吸着除去することができる。これにより、簡単な構成でＶＯＣを高効率で除去することができ、長期間にわたって使用できる、極めて有用性の高い揮発性有機化合物の除去システムを提供することができる。
【００１４】
請求項２に記載の揮発性有機化合物の除去システムは、請求項１に記載の発明をより具体的に規定したものであって、処理対象となるエア中に含まれる所定の揮発性有機化合物をオイルに吸着させることにより除去する吸着部と、前記オイルに吸着された揮発性有機化合物を放出させる放出部とを備え、前記吸着部と放出部との間で前記オイルが循環するように構成し、前記吸着部を構成する吸着用チャンバの内部にオイルによる油膜生成部を設置し、前記吸着用チャンバ内を加圧状態にして、前記処理対象となるエアを該チャンバ内に供給し、前記処理対象となるエアと前記オイルによる油膜とが接触できるように構成し、前記吸着部において揮発性有機化合物を吸着したオイルを前記放出部に導入し、前記放出部を構成する放出用チャンバ内を減圧状態にして、前記オイルに吸着された揮発性有機化合物を放出させるように構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
上記のような構成を有する請求項２に記載の発明によれば、吸着用チャンバ内を加圧状態にして、処理対象となるエアを該チャンバ内に導入すると共に、エアが通る部分に設置されたオイルによる油膜生成部において、その油膜とＶＯＣを含んだエアとを接触させることにより、オイルが化学反応を伴わずに揮発性有機化合物を取り込む（物理吸着する）性質をより高効率で利用することができるので、揮発性有機化合物のオイルへの吸着をさらに促進することができる。
【００１６】
また、吸着部において揮発性有機化合物を吸着したオイルを放出部に導入し、放出部を構成する放出用チャンバ内を減圧状態にして、前記オイルに吸着された揮発性有機化合物を放出させるように構成することにより、再度オイルを吸着部に循環供給することができるので、簡単な構成でＶＯＣを高効率で除去することができ、長期間にわたって使用できる、極めて有用性の高い揮発性有機化合物の除去システムを提供することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の揮発性有機化合物の除去システムにおいて、前記油膜生成部が、前記吸着部内に回転可能に設置された複数個の穴を有する回転円板と、該円板の上側に前記オイルを供給するオイル供給管から構成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の揮発性有機化合物の除去システムにおいて、前記油膜生成部が、前記吸着部内に回転可能に設置されたプロペラと、該プロペラの上側に前記オイルを供給するオイル供給管から構成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の揮発性有機化合物の除去システムにおいて、前記油膜生成部が、前記吸着部内に設置されたモータを内蔵した斜流ファンと、該斜流ファンの上側に前記オイルを供給するオイル供給管から構成されていることを特徴とするものである。
【００２０】
上記のような構成を有する請求項３〜請求項５に記載の発明は、前記油膜生成部を具体的に規定したものである。すなわち、前記吸着部内に回転可能に設置された円板、プロペラ、モータを内蔵した斜流ファンの上側にオイルを供給することにより、油膜を生成することができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の揮発性有機化合物の除去システムにおいて、前記吸着部のエア出口側に、オイルミストの捕集装置が設置されていることを特徴とするものである。
上記のような構成を有する請求項６に記載の発明によれば、油膜生成部から発生したオイルミストを捕集することができるので、さらに有用性の高い揮発性有機化合物の除去システムを提供することができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の揮発性有機化合物の除去システムにおいて、前記放出部によりオイルから放出された揮発性有機化合物を回収する回収部が設けられていることを特徴とするものである。
【００２３】
上記のような構成を有する請求項７に記載の発明によれば、処理対象エア中に含まれる揮発性有機化合物を効率良く除去するだけでなく、オイルから放出された揮発性有機化合物を回収して再利用することができるので、揮発性有機化合物を大気中に排気することなく、環境への悪影響がなく経済的である。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の揮発性有機化合物の除去システムにおいて、前記吸着部と放出部との間に形成されたオイルの循環系において、前記放出部の上流側でオイルを加熱するように構成したことを特徴とするものである。
【００２５】
上記のような構成を有する請求項８に記載の発明によれば、放出部の上流側でオイルを加熱することにより、オイルからの揮発性有機化合物の揮発量（放出量）を大幅に上昇させることができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の揮発性有機化合物の除去システムにおいて、前記オイルが、該オイルの周囲の気圧が高い場合に前記揮発性有機化合物を吸着し、該オイルの周囲の気圧が低い場合に前記揮発性有機化合物を放出するものであることを特徴とするものである。
【００２７】
上記のような構成を有する請求項９に記載の発明によれば、揮発性有機物吸着用オイルが、該オイルの周囲の気圧が高い場合には揮発性有機化合物を吸着し、該オイルの周囲の気圧が低い場合に揮発性有機化合物を放出するという作用を有するため、化学反応を伴わず、揮発性有機化合物の搬送媒体としてのみ機能し、さらに、吸着部と放出部の間を循環して用いられるため、消耗したり劣化することもない。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の揮発性有機化合物の除去システムにおいて、前記オイルが、シリコーンオイル又は変性シリコーンオイルであることを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１０に記載の発明は、本発明に用いられるオイルのなかでも、特にシリコーンオイル又は変性シリコーンオイルが適していることを規定したものである。シリコーンオイル又は変性シリコーンオイルは、常温大気中ではほとんど酸化されないため、半永久的に使用することができるので、経済性にも優れている。さらに、シリコーンオイル又は変性シリコーンオイルは、化学的に非常に安定な物質であるため、触れた場合でも健康被害がなく安全性にも優れている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、フィルタの交換を不要とした、長期間にわたって使用することができる、有用性及び経済性に優れた揮発性有機化合物の除去システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る揮発性有機化合物の除去システムの構成を示す図である。
【図２】本発明に係る揮発性有機化合物の除去システムのＶＯＣ吸着部に設置される円板の構成を示す平面図である。
【図３】図２に示した円板を用いた実験装置の構成を示す図である。
【図４】図３に示した実験装置を用いて行ったＶＯＣ吸着部の性能評価の結果を示す図である。
【図５】ＶＯＣ放出部の性能評価実験に用いたトルエンの放出実験用容器の構成を示す図である。
【図６】図５に示した実験装置を用い、容器内の圧力を変えて行ったＶＯＣ放出部の性能評価の結果を示す図である。
【図７】ＶＯＣ吸着部の他の実施例の構成を示す断面図である。
【図８】ＶＯＣ吸着部の他の実施例の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明に係る揮発性有機化合物の除去システムの具体的な実施例を、図面を参照して説明する。なお、本発明に係る揮発性有機化合物の除去システムの概要は、反応を伴わないでＶＯＣを取り込む（物理吸着する）性質を持つオイルを、エアが通るための穴が形成された回転円板上に噴霧あるいは滴下することにより油膜を形成して、その油膜とＶＯＣを含んだエアを接触させることにより、ＶＯＣのオイルへの吸着を促進し、高効率でＶＯＣを吸着除去することができる、小規模で安価な揮発性有機化合物の除去システムである。
【実施例】
【００３３】
（１）実施例の構成
本実施例の揮発性有機化合物の除去システムは、図１に示したように、大別してＶＯＣ吸着部、ＶＯＣ放出部、ＶＯＣ回収部から構成されている。以下、各部について詳述する。
【００３４】
（ＶＯＣ吸着部）
ＶＯＣ吸着部においては、図１に示すように、円筒状のＶＯＣ吸着用チャンバ１の内部に、例えば、図２に示すような形状を有する複数個の穴あき回転円板（以下、円板という）２が、所定の間隔をあけてモータの回転軸３に固定され、該チャンバ１の外部に設置されたモータ４によって回転可能に設置されている。
【００３５】
なお、前記円板２は、図２に示すように、モータの回転軸３の所定の位置に固定される内側円板２ａと、その外側に一体化されて配設されたドーナツ状の外側円板２ｂとから構成されている。また、前記外側円板２ｂには、所定の形状及び大きさを有する穴２ｃが複数個形成されており、この穴部分にはメッシュ２ｄが設置されている。
【００３６】
なお、図２においては、内側円板２ａの直径は１９０ｍｍ、ドーナツ状の外側円板２ｂの内径は１９０ｍｍ、外径は２９０ｍｍ、略台形状とされた穴２ｃの大きさは、上辺が６５ｍｍ、下辺が１００ｍｍ、高さが４０ｍｍとされているが、各寸法は適宜変更可能であり、限定されるものではない。また、穴部分に設置されるメッシュ２ｄの材質はステンレスで、メッシュの開口の大きさは数ｍｍ2である。
【００３７】
また、図１に示したように、前記ＶＯＣ吸着用チャンバ１の底面には、印刷機械等から放出されたＶＯＣを含むエアを該チャンバ１内に導入するための処理対象エア供給管５が設けられ、この処理対象エア供給管５には処理対象エア供給配管６が接続されている。そして、処理対象エア供給配管６に配設された加圧用ファン７によって、ＶＯＣ吸着用チャンバ１内を所定の加圧状態にできるように構成されている。
【００３８】
一方、前記ＶＯＣ吸着用チャンバ１の上面には、ＶＯＣが除去された処理後エアを再度印刷工場等へ戻すための処理後エア排出管８が設けられ、この処理後エア排出管８には処理後エア供給配管９が接続されている。そして、処理後エア供給配管９に配設された第１の流量調節弁１０によって、再度印刷工場等へ戻す処理後エア量を調節できるように構成されている。
【００３９】
また、前記処理後エア供給配管９と処理対象エア供給配管６の間には第１のバイパス配管１１が形成され、ＶＯＣ吸着用チャンバ１内でＶＯＣが除去された処理後エアの一部を該チャンバ１内に戻して、再度ＶＯＣの吸着処理を行えるように構成されている。
【００４０】
また、前記ＶＯＣ吸着用チャンバ１の側壁には、前記各円板２の上側で、回転軸３の近傍にＶＯＣ吸着用のオイルを供給するオイル供給管１２が配設され、該オイルを回転している円板２上に噴霧あるいは滴下することにより、円板２に形成された穴２ｃに油膜を形成し、その油膜とチャンバ１内に供給されたＶＯＣを含んだエアを接触させることにより、ＶＯＣを吸着除去することができるように構成されている。
【００４１】
さらに、前記ＶＯＣ吸着用チャンバ１の底面には、該チャンバ１の下部に貯留されたＶＯＣを吸着したオイルを、第１のオイル循環用配管１３を介して、後述するＶＯＣ放出部へ送るための第１のオイル排出管１４が設けられている。
【００４２】
（ＶＯＣ放出部）
ＶＯＣ放出部においては、図１に示すように、減圧容器であるＶＯＣ放出用チャンバ２０の上部に、前記第１のオイル循環用配管１３を介して、ＶＯＣを吸着したオイルを該チャンバ２０内に供給する処理対象オイル供給管２１が配設されると共に、このＶＯＣ放出部で分離されたＶＯＣを含むエアを、後述するＶＯＣ回収部へ送るための第１のエア回収管２２が配設されている。
【００４３】
また、ＶＯＣ放出用チャンバ２０の下部には、該チャンバ２０内でＶＯＣが放出された処理後オイルを、再度ＶＯＣ吸着部へ送るための第２のオイル排出管２３が配設され、この第２のオイル排出管２３には、第２のオイル循環用配管２４が接続されている。
【００４４】
なお、前記第１のオイル循環用配管１３には、上流側から、第２の流量調節弁１５、オイルフィルタ１６及びヒーター１７が順次配設され、オイルフィルタ１６によってＶＯＣ吸着部から排出されたＶＯＣを含むオイル中の固形物を除去した後、ＶＯＣを含むオイルを所定の温度に加熱して、前記処理対象オイル供給管２１を介して、ＶＯＣ放出用チャンバ２０内に供給するように構成されている。
【００４５】
一方、前記第２のオイル循環用配管２４には、上流側から、冷却器２５、ポンプ２６及び第３の流量調節弁２７が順次配設され、冷却器２５によってＶＯＣが除去されたオイルを所定の温度に冷却した後、前記ＶＯＣ吸着用チャンバ１に設けられたオイル供給管１２を介して、該チャンバ１内に供給するように構成されている。
【００４６】
なお、前記第２のオイル循環用配管２４と第１のオイル循環用配管１３の間には第２のバイパス配管２８が形成され、この第２のバイパス配管２８には第４の流量調節弁２９が配設され、ＶＯＣ吸着用チャンバ１に供給されるオイルの一部を再度ＶＯＣ放出用チャンバ２０に戻して、オイルに吸着されたＶＯＣをより高効率に除去することができるように構成されている。
【００４７】
（ＶＯＣ回収部）
ＶＯＣ回収部においては、図１に示すように、加圧容器であるＶＯＣ回収用チャンバ３０の上部にＶＯＣ回収管３１が配設されると共に、該チャンバ３０の下部にはＶＯＣ排出管３２が配設され、このＶＯＣ排出管３２には第５の流量調節弁３３を備えたＶＯＣ排出用配管３４が接続されている。
【００４８】
また、前記ＶＯＣ回収管３１と前記ＶＯＣ放出用チャンバ２０の第１のエア回収管２２の間には第１のエア循環用配管３５が設けられ、この第１のエア循環用配管３５には、上流側から、エアポンプ３６、第６の流量調節弁３７及び冷却器３８が順次配設されている。そして、この冷却器３８によって、前記ＶＯＣ放出部で分離されたＶＯＣを含むエアを冷却することにより、エア中のＶＯＣを液化し、高効率に回収することができるように構成されている。
【００４９】
さらに、ＶＯＣ回収用チャンバ３０の上部には第２のエア回収管３９が配設され、この第２のエア回収管３９に接続された第２のエア循環用配管４０によって、該チャンバ３０内のＶＯＣを含むエアを、再度、前記ＶＯＣ放出用チャンバ２０の側壁に設けられたエア供給管４１を介して該チャンバ２０に戻すことができるように構成されている。このようにしてＶＯＣを含むエアをＶＯＣ回収部に何度も循環させることにより、ＶＯＣを含むエア中からＶＯＣを高効率で回収することができるように構成されている。
【００５０】
なお、前記第１のエア循環用配管３５に設けられたエアポンプ３６によって、前記ＶＯＣ放出用チャンバ２０内が減圧状態とされると共に、前記ＶＯＣ回収用チャンバ３０内が加圧状態とされるように構成されている。
【００５１】
（オイル）
オイルとしては、化学的に安定なシリコーンオイルや高真空ポンプオイル（アルキルジフェニールエーテル）等の変性シリコーンオイルが用いられる。これらのオイルは、加圧するとＶＯＣを吸着し、減圧するとＶＯＣを放出するだけで、化学反応を伴わず、搬送媒体としてしか機能しないため、オイルの劣化がなく、半永久的に使用できるので非常に経済的である。また、オイルは、無臭で、毒性がないので触れた場合でも健康被害がなく、安全性にも優れている。
【００５２】
なお、オイルとしてジメチルシリコーンオイルを用いた場合には、主として、トルエン、ベンゼン、キシレン、シクロヘキサン等のＶＯＣを吸着（溶解）することができる。
【００５３】
（２）作用
上記のような構成を有する本実施例の揮発性有機化合物の除去システムは、以下のように作用する。
【００５４】
（ＶＯＣ吸着部における作用）
ＶＯＣ吸着部においては、図１に示すように、まず、ＶＯＣ吸着用チャンバ１内に回転可能に設置された円板２をモータ４によって回転させると共に、前記第２のオイル循環用配管２４及びオイル供給管１２を介して、前記各円板２の回転軸近傍にオイルを供給することにより、このオイルが回転円板上を膜状に容器壁面に向かって流れ、円板２に形成された穴２ｃに油膜が形成される。
【００５５】
続いて、加圧用ファン７を作動させることによりＶＯＣ吸着用チャンバ１内を所定の加圧状態にすると共に、処理対象エア供給配管６及び処理対象エア供給管５を介して、ＶＯＣを含むエアをＶＯＣ吸着用チャンバ１内に供給する。この加圧状態とされたチャンバ１内において、ＶＯＣを含むエアと回転円板上に形成された油膜とが接触することによってＶＯＣのオイルへの吸着をさらに促進することができる。
【００５６】
このようにしてＶＯＣが除去されたエアは、ＶＯＣ吸着用チャンバ１の上面に設けられた処理後エア排出管８及び処理後エア供給配管９を介して、再度印刷工場等へ戻される。なお、処理後エアの一部は、第１のバイパス配管１１を介してＶＯＣ吸着用チャンバ１内に戻され、再度ＶＯＣの吸着処理が行われる。
【００５７】
一方、ＶＯＣを吸着したオイルは、ＶＯＣ吸着用チャンバ１の底面に設けられた第１のオイル排出管１４及び第１のオイル循環用配管１３を介して、ＶＯＣ放出用チャンバ２０に搬送される。
【００５８】
（ＶＯＣ放出部における作用）
上記のようにしてＶＯＣ吸着用チャンバ１から排出されたＶＯＣを吸着したオイルは、第１のオイル循環用配管１３に配設されたオイルフィルタ１６によって固形物が除去された後、ヒーター１７によって所定の温度に加熱され、処理対象オイル供給管２１を介して、ＶＯＣ放出用チャンバ２０内に供給される。
【００５９】
この時、ＶＯＣ放出用チャンバ２０内は、エアポンプ３６によって減圧状態とされているため、オイルへのＶＯＣの吸着率（吸着できる量）が低くなる。ＶＯＣの吸着率が低くなると、オイルに吸着されていたＶＯＣがＶＯＣ放出用チャンバ２０内のエア中に放出される。なお、オイルは、加熱・減圧されると短時間に高効率でＶＯＣを放出する。そして、放出されたＶＯＣを含むエアは、第１のエア回収管２２及び第１のエア循環用配管３５を介してＶＯＣ回収部に送られる。
【００６０】
一方、ＶＯＣ放出用チャンバ２０内でＶＯＣが放出された処理後オイルは、第２のオイル排出管２３及び第２のオイル循環用配管２４を介して、再度ＶＯＣ吸着部へ送られる。なお、この場合、第２のオイル循環用配管２４に設けられた冷却器２５によってＶＯＣが除去されたオイルは所定の温度に冷却され、その後、ＶＯＣ吸着用チャンバ１に設けられたオイル供給管１２を介して、ＶＯＣ吸着用チャンバ１内に供給される。
【００６１】
なお、本実施例の揮発性有機化合物の除去システムにおいては、処理後オイルの一部は第２のバイパス配管２８を介してＶＯＣ放出用チャンバ２０内に戻され、再度ＶＯＣの放出処理が行われるように構成されているため、より高効率にＶＯＣを除去することができる。このように、オイルは、ＶＯＣ吸着部とＶＯＣ放出部の間を循環し、ＶＯＣを濃縮・分離してＶＯＣ吸着部から汲み出す働きをしている。
【００６２】
（ＶＯＣ回収部における作用）
上記のようにしてＶＯＣ放出用チャンバ２０から排出されたＶＯＣを含むエアは、第１のエア循環用配管３５に設けられたエアポンプ３６によって冷却器３８に導入され、この冷却器３８によってＶＯＣを含むエアを冷却することにより、エア中のＶＯＣを液化する。なお、ＶＯＣ回収用チャンバ３０内は、エアポンプ３６によって加圧状態にされているため、ＶＯＣはさらに液化しやすくなる。
【００６３】
このようにして液化されたＶＯＣは、ＶＯＣ回収用チャンバ３０内に貯留され、ＶＯＣ排出管３２及びＶＯＣ排出用配管３４を介して回収される。一方、液化しなかったＶＯＣを含むエアは、第２のエア回収管３９、第２のエア循環用配管４０及びエア供給管４１を介して、再度、減圧容器であるＶＯＣ放出用チャンバ２０に戻される。このように、ＶＯＣを含むエアをＶＯＣ回収部とＶＯＣ放出部の間で何度も循環させることにより、ＶＯＣを含むエア中からＶＯＣを高効率で回収することができる。
【００６４】
（３）性能評価
（３−１）ＶＯＣ吸着部の性能評価
本発明に係る揮発性有機化合物の除去システムのＶＯＣ吸着部の性能を評価した結果を以下に示す。なお、本性能評価試験においては、図２に示した穴あき回転円板２を用い、その円板を用いた実験装置（実験系）を図３に示した。
【００６５】
すなわち、図２に示した円板を用いた実験装置（実験系）は図３に示すように構成されている。すなわち、ファン６０により供給される室外空気とトルエンガス発生器６１から供給されるガス（ＶＯＣの一例）とを混合して、試料ガス（トルエンガス濃度：５００ｐｐｍ、ガス流量：１．２ｍ3／ｍｉｎ）を生成した。そして、ペリスタポンプ６２により、シリコーンオイル（粘度３０ｃＳｔ）を約９０ｍＬ／ｍｉｎで除去装置６３内に設置した回転円板（図示せず）上に供給した。そして、インバータ６４によって、円板の回転数を３００、６００、１２００、１８００ｒｐｍと変化させて実験した。なお、前記トルエンガス発生器６１には、エアポンプ６５、流量計６６が接続されている。
【００６６】
また、トルエンの除去率は、前記除去装置６３の入口と出口で試料ガスをシリンジでサンプリングしてＧＣ−ＦＩＤ（島津製作所製ＧＣ−１４Ｂ）で分析して求めた。このようにしてＶＯＣ吸着部の性能評価を行ったところ、図４に示すような結果が得られた。その結果、円板の回転数によりトルエン除去率は異なるが、およそ６０％から８０％除去できることが分かった。
【００６７】
（３−２）ＶＯＣ放出部の性能評価
次に、本発明に係る揮発性有機化合物の除去システムのＶＯＣ放出部の性能を評価した結果を以下に示す。なお、本性能評価試験に用いたトルエン（ＶＯＣの一例）の放出（揮発脱離）実験用容器の概要を図５に示した。
【００６８】
すなわち、本性能評価試験に用いたＶＯＣ放出部は、図５に示すように、直径５１ｍｍの円筒状のステンレス容器７０の上部にシリコン栓７１が配設され、該シリコン栓７１の容器内露出面にはアルミ箔７２が取り付けられている。また、前記シリコン栓７１には管７３が貫通配置されている。
【００６９】
上記の実験装置を用いて、ステンレス容器７０を大気圧下に開放した場合と、減圧（１／１００気圧）した場合のそれぞれについて、ＶＯＣ放出部の性能評価を行ったところ、図６に示すような結果が得られた。すなわち、ステンレス容器７０を大気圧下に開放した場合と、減圧（１／１００気圧）した場合のそれぞれについて、ステンレス容器７０内にロータリーポンプ用オイル（変性シリコーンオイル）１０ｍＬとトルエン１ｍＬを入れ、ウォーターバスで温度を７０℃（一定）にして、５分毎にトルエンの揮発量（放出量）を測定した。
【００７０】
図６から明らかなように、ステンレス容器７０を１／１００気圧に減圧した場合は、大気圧下に開放した場合に比べてトルエンの揮発脱離（放出）が著しく促進され、揮発速度が速いことが分った。
【００７１】
（４）効果
上述したように、本実施例の揮発性有機化合物の除去システムによれば、オイルが化学反応を伴わずにＶＯＣを取り込む（物理吸着する）性質を利用すると共に、このオイルをエアが通るための穴が形成された回転円板上に噴霧あるいは滴下することにより油膜を形成して、その油膜とＶＯＣを含んだエアを接触させることにより、ＶＯＣのオイルへの吸着を促進することができる。これにより、簡単な構成でＶＯＣを高効率で除去することができ、長期間にわたって使用できる、極めて有用性の高い揮発性有機化合物の除去システムを提供することができる。
【００７２】
また、本実施例の揮発性有機化合物の除去システムで用いられるシリコーンオイルは、オイル周囲の気圧（全圧）が高いとＶＯＣを吸着し、低いと放出するという作用を有し、化学反応を伴わず、ＶＯＣの搬送媒体としてのみ機能するため、劣化することがない。
【００７３】
また、オイルとして不活性なシリコーンオイル、アルキルジフェニールエーテルを用いているので、オイルが劣化しないため半永久的に使用できるので経済性にも優れている。その上、不活性なシリコーンオイル、アルキルジフェニールエーテルは化学的に非常に安定な物質であるため、触れた場合でも健康被害がなく安全性にも優れている。
【００７４】
また、本実施例の揮発性有機化合物の除去システムにおいては、ＶＯＣを大気中に排気することなく、ＶＯＣ（液）として回収し再利用できるので、環境への悪影響がなく経済的である。
【００７５】
（５）他の実施例
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、具体的な各部材の形状、あるいは取付け位置及び方法は適宜変更可能である。例えば、図７に示すように、ＶＯＣ吸着部における油膜生成部として、上記円板２の替わりにプロペラ８０を用いても良い。
【００７６】
さらに、図８に示すように、ＶＯＣ吸着部における油膜生成部として、上記円板２の替わりにモータを内蔵した斜流ファン９０を用いても良い。また更に、ＶＯＣ吸着部のエア出口側に、電気集塵機等のオイルミストコレクターを設置することにより、上記円板２、プロペラ８０、斜流ファン９０から発生したオイルミストを捕集することができる。
【００７７】
また、ＶＯＣの吸着・放出に用いるオイルとしては、ポーラスな空隙を持つ構造のオイルであって、化学反応を伴わずにその空隙内にＶＯＣを取り込む（物理吸着する）性質を有するものであれば良く、上記の実施例に示したシリコーンオイルの他に、パラフィンオイル、植物油等を用いることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１…ＶＯＣ吸着用チャンバ
２…円板
２ａ…内側円板
２ｂ…外側円板
２ｃ…穴
２ｄ…メッシュ
３…モータの回転軸
４…モータ
５…処理対象エア供給管
６…処理対象エア供給配管
７…加圧用ファン
８…処理後エア排出管
９…処理後エア供給配管
１０…第１の流量調節弁
１１…第１のバイパス配管
１２…オイル供給管
１３…第１のオイル循環用配管
１４…第１のオイル排出管
１５…第２の流量調節弁
１６…オイルフィルタ
１７…ヒーター
２０…ＶＯＣ放出用チャンバ
２１…処理対象オイル供給管
２２…第１のエア回収管
２３…第２のオイル排出管
２４…第２のオイル循環用配管
２５…冷却器
２６…ポンプ
２７…第３の流量調節弁
２８…第２のバイパス配管
２９…第４の流量調節弁
３０…ＶＯＣ回収用チャンバ
３１…ＶＯＣ回収管
３２…ＶＯＣ排出管
３３…第５の流量調節弁
３４…ＶＯＣ排出用配管
３５…第１のエア循環用配管
３６…エアポンプ
３７…第６の流量調節弁
３８…冷却器
３９…第２のエア回収管
４０…第２のエア循環用配管
４１…エア供給管
８０…プロペラ
９０…斜流ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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