(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＶＯＣを含む処理対象ガスを通流させる処理対象ガス通流路と、
前記処理対象ガスよりも高温に加熱された加熱ガスを通流させる加熱ガス通流路と、
前記処理対象ガス通流路と前記加熱ガス通流路とを横切って配設され、その中心軸および前記中心軸の軸線方向に多数の通流孔が設けられた円柱状の吸着部を有しており、前記中心軸を中心として回転することによって前記各通流孔が前記処理対象ガス通流路にあって前記処理対象ガスが通流される状態と、前記加熱ガス通流路にあって前記加熱ガスが通流される状態とを交互に繰り返すＶＯＣ吸着ロータと、
前記通流孔を通流する前の前記加熱ガスに水蒸気を添加する水蒸気添加手段とを備えており、
前記水蒸気添加手段は、前記通流孔を通流した後における前記処理対象ガス中のＶＯＣ濃度に基づいて前記加熱ガスに添加する水蒸気量を制御する水蒸気量制御手段を有すると共に、
前記処理対象ガス通流路が、前記加熱ガス通流路よりも高い位置に設定されている、
ことを特徴とするＶＯＣ除去装置。
【請求項２】
前記通流孔を通流した後の前記処理対象ガスの一部を前記ＶＯＣ吸着ロータよりも上流側の前記処理対象ガス通流路へ循環させる循環ファンと、
一端が前記ＶＯＣ吸着ロータよりも下流側の前記処理対象ガス通流路に接続され、他端が前記循環ファンに接続された循環用処理対象ガス導出ダクトと、
一端が前記循環ファンに接続され、他端が前記ＶＯＣ吸着ロータよりも上流側の前記処理対象ガス通流路に接続された循環用処理対象ガス導入ダクトとを備えることを特徴とする請求項１に記載のＶＯＣ除去装置。
【請求項３】
前記ＶＯＣ吸着ロータを冷却するための冷却ガスを通流させる冷却ガス通流路をさらに備えており、
前記ＶＯＣ吸着ロータが前記中心軸を中心として回転することにより、前記各通流孔は、前記処理対象ガス通流路にあって前記処理対象ガスが通流される状態と、前記加熱ガス通流路にあって前記加熱ガスが通流される状態と、さらに、前記冷却ガス通流路にあって前記冷却ガスが通流される状態とをこの順に繰り返すことを特徴とする請求項１または２に記載のＶＯＣ除去装置。
【請求項４】
前記ＶＯＣ吸着ロータよりも下流側の前記加熱ガス通流路には、前記加熱ガスに含まれたＶＯＣを分解するＶＯＣ分解機が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のＶＯＣ除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理対象ガスに含まれているホルムアルデヒド、トルエン、フロン類、ベンゼン、ジクロロメタンおよびシクロヘキサンなどの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を除去する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホルムアルデヒド、トルエン、フロン類、ベンゼン、ジクロロメタンおよびシクロヘキサンなどの揮発性有機化合物（=Volatile Organic Compounds、以下、「ＶＯＣ」という。）は、洗浄剤や溶剤、あるいは燃料として幅広く利用されている一方で、例えばシックハウス症候群などの健康障害を引き起こす原因となることから、空気中のＶＯＣを除去するためのＶＯＣ除去装置が開発されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１のＶＯＣ除去装置１は、図７に示すように、ケーシング２と、ケーシング２内の左右に設けられた仕切板３ａ、３ｂと、処理対象ガス通流路４と、加熱空気通流路５と、仕切板３ａ、３ｂ間に設けられ、処理対象ガスＦに含まれたＶＯＣを吸着する円柱状のＶＯＣ吸着ロータ７とで構成されている。
【０００４】
ケーシング２は、ＶＯＣ吸着ロータ７が回転可能に嵌め込まれる内部空間９を有しており、該内部空間９にＶＯＣ吸着ロータ７が嵌め込まれたとき、ＶＯＣ吸着ロータ７の両側端とケーシング２の内壁との間に小空間９ａ、９ｂが形成される。
【０００５】
仕切板３ａ、３ｂは、小空間９ａ、９ｂにそれぞれ配置され、小空間９ａ、９ｂを周方向に仕切り、それぞれ個別空間９ａ１、９ａ２と個別空間９ｂ１、９ｂ２とする板材である。また、個別空間９ａ１と個別空間９ｂ１とは、ＶＯＣ吸着ロータ７を挟んで互いに対応する位置に設定されている（個別空間９ａ２と個別空間９ｂ２とも同様）。
【０００６】
個別空間９ａ１、９ｂ１、およびＶＯＣ吸着ロータ７における個別空間９ａ１、９ｂ１に臨む通流孔８の内部空間で、処理対象ガスＦを通流させる処理対象ガス通流路４の一部が構成され、また、個別空間９ａ２、９ｂ２および個別空間９ａ２、９ｂ２を臨むＶＯＣ吸着ロータ７における通流孔８の内部空間で、水蒸気が添加された加熱ガスＨを通流させる加熱空気通流路５の一部が構成されている。
【０００７】
ＶＯＣ吸着ロータ７は、ケーシング２の内部空間９において、その中心軸６を中心として回転可能に収容されており、また、中心軸６の軸線方向に多数の通流孔８が形成されている。
【０００８】
そうして、処理対象ガス通流路４に処理対象ガスＦを通流させるとともに、加熱空気通流路５に加熱ガスＨを通流させ、加熱ガスＶＯＣ吸着ロータ７を回転させると、ＶＯＣ吸着ロータ７の各通流孔８は、処理対象ガス通流路４に位置する状態と加熱空気通流路５に位置する状態とを繰り返すことになり、ある通流孔８が処理対象ガス通流路４に位置しているとき、当該通流孔８には処理対象ガスＦが通流し、ＶＯＣ吸着ロータ７が回転して当該通流孔８が加熱空気通流路５に移動したとき、当該通流孔８には加熱ガスＨが通流する。その結果、処理対象ガスＦがＶＯＣ吸着ロータ７の通流孔８を通流する際、処理対象ガスＦに含まれたＶＯＣが通流孔８の壁面で吸着されるので、通流孔８から出てくる処理対象ガスＦ’中のＶＯＣ濃度が低減する。
【０００９】
続いて、ＶＯＣが吸着された通流孔８が加熱空気通流路５に移動すると、今度は、水蒸気を含む加熱ガスＨが当該通流孔８を通流し、通流孔８の壁面に吸着されたＶＯＣは加熱ガスＨからの熱によって分離され、加熱ガスＨ’とともに通流孔８から排出される。
【００１０】
このようにＶＯＣを吸着した通流孔８のＶＯＣ吸着能力は、加熱ガスＨが通流することによって再生される。そして、ＶＯＣ吸着能力が再生された通流孔８は、ＶＯＣ吸着ロータ７が回転することによって再び処理対象ガス通流路４に移動し、処理対象ガスＦ中のＶＯＣの吸着除去を行う。
【００１１】
ここで、一般的には、ＶＯＣの吸着除去を行うに際し、単位時間当たりに導入する加熱ガスＨの体積を例えば単位時間当たりに導入する処理対象ガスＦの体積の１／５〜１／７に設定され、これにより、ＶＯＣ除去装置１から排出される加熱ガスＨ中のＶＯＣ濃度を、ＶＯＣ除去装置１に導入される処理対象ガスＦ中のＶＯＣ濃度の５倍〜７倍に濃縮することができる（つまり、ＶＯＣは、処理対象ガスＦの量と、加熱ガスＨの量との比に応じて濃縮される）。
【００１２】
とりわけ、特許文献１のＶＯＣ除去装置１では、ＶＯＣ吸着ロータ７の通流孔８に吸着されたＶＯＣの分離を行う加熱ガスＨに水蒸気が添加されており、ＶＯＣの分離に際して空気の顕熱だけでなく、空気よりも定圧比熱が大きい水蒸気の顕熱を利用することができることから、通流孔８内面の温度を効率よく高めることができ、ＶＯＣの分離効率が向上する。その結果、所定のＶＯＣ除去効率（処理対象ガスＦからＶＯＣを除去する効率）を改善することができる。
【特許文献１】特開２００６−２３９１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１のＶＯＣ除去装置１において、加熱ガスＨに添加する水蒸気の量が適切である場合には、上述のようにＶＯＣの分離効率を向上させてＶＯＣ除去効率を改善することができるが、加熱ガスＨに添加される水蒸気の量が多すぎる場合には、ＶＯＣ除去効率が却って低下するという問題があった。
【００１４】
この理由は以下のように考えられる。すなわち、上述したように、水蒸気の定圧比熱は空気よりも大きく、水蒸気によればより多くの熱量をＶＯＣの分離に用いることができることから、加熱ガスＨに添加する水蒸気量はできるだけ多い方が好ましい。
【００１５】
ところが、空気中に含まれる水蒸気の量は、空気の体積が同じであればその温度に依存することから、空気の温度が低いほど、含まれる水蒸気の量は少なくなる（ある温度の空気が含むことのできる最大の水蒸気量を「飽和水蒸気量」という）。このため、沸点以上である加熱ガスＨの温度が、常温の処理対象ガスＦによって冷却されたＶＯＣ吸着ロータ７に接触して低下していくと、加熱ガスＨに含まれる水蒸気のうち、飽和水蒸気量を上回る分が通流孔８の内面に結露する。
【００１６】
加熱空気通流路５に一致する部分に位置する通流孔８の内面に結露水が発生すると、結露水が発生した当該通流孔８が処理対象ガス通流路４に一致する位置まで移動したとき、結露水が通流孔８の内面とＶＯＣとの接触を妨げることから、当該通流孔８では処理対象ガスＦ中のＶＯＣを新たに吸着することができなくなり、この結果、ＶＯＣ除去効率が低下する。
【００１７】
逆に、加熱ガスＨに添加される水蒸気の量が少ない場合には、加熱ガスＨが保有する熱量が少なくなることから、通流孔８内面の温度を効率よく高めることができず、この結果、ＶＯＣの分離効率が低下し、上述したように、ＶＯＣ吸着ロータ７から分離させることができなかったＶＯＣが残留することになる。そして、その分だけ新たなＶＯＣを吸着させることができなくなることから、ＶＯＣ除去効率が低下する。
【００１８】
本発明は、このような従来技術の問題に鑑みて開発されたものである。それゆえに本発明の主たる課題は、ＶＯＣ吸着ロータにおける結露水の発生を回避するとともに、ＶＯＣ吸着ロータの温度を効率よく高めることにより、ＶＯＣ除去効率を最大にすることのできるＶＯＣ除去装置およびＶＯＣ除去方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
請求項１に記載した発明は、「ＶＯＣを含む処理対象ガスＦを通流させる処理対象ガス通流路Ａと、
前記処理対象ガスＦよりも高温に加熱された加熱ガスＨを通流させる加熱ガス通流路Ｂと、
前記処理対象ガス通流路Ａと前記加熱ガス通流路Ｂとを横切って配設され、その中心軸３８および前記中心軸３８の軸線方向に多数の通流孔３４が設けられた円柱状の吸着部３６を有しており、前記中心軸３８を中心として回転することによって前記各通流孔３４が前記処理対象ガス通流路Ａにあって前記処理対象ガスＦが通流される状態と、前記加熱ガス通流路Ｂにあって前記加熱ガスＨが通流される状態とを交互に繰り返すＶＯＣ吸着ロータ１４と、
前記通流孔３４を通流する前の前記加熱ガスＨに水蒸気を添加する水蒸気添加手段２４とを備えており、
前記水蒸気添加手段２４は、前記通流孔３４を通流した後における前記処理対象ガスＦ中のＶＯＣ濃度に基づいて前記加熱ガスＨに添加する水蒸気量を制御する水蒸気量制御手段５６を有すると共に、
前記処理対象ガス通流路Ａが、前記加熱ガス通流路Ｂよりも高い位置に設定されている、ことを特徴とするＶＯＣ除去装置１０」である。
【００２０】
本発明によれば、上述した特許文献１のＶＯＣ除去装置１と同様に、処理対象ガスＦ中のＶＯＣを吸着除去するものであるが、さらに、加熱ガスＨに水蒸気を添加する水蒸気添加手段２４が取り付けられ、かつ、この水蒸気添加手段２４の水蒸気量制御手段５６が通流孔３４を通流した後における処理対象ガスＦ中のＶＯＣ濃度に基づき、加熱ガスＨに添加する水蒸気量を制御するようにしている。これにより、上述のように加熱ガスＨに添加される水蒸気量が多くなってＶＯＣ除去効率が低下すること、あるいは水蒸気量が少なくなり過ぎて通流孔３４の温度を十分に高めることができなくなってＶＯＣ除去効率が低下するのを回避して、ＶＯＣ除去効率を任意に設定することが可能となり、もちろん設定によってＶＯＣ除去効率を最大にすることもできる。
【００２１】
すなわち、ＶＯＣ除去装置１０に導入される処理対象ガスＦ中のＶＯＣ濃度が一定である場合、通流孔３４を通流した後における処理対象ガスＦ’中のＶＯＣ濃度をモニタリングすればＶＯＣ除去効率を得られる。そして、得られたＶＯＣ除去効率と加熱ガスＨに添加される水蒸気量との関係は、図３に示すように、所定の水蒸気量をピークとする「上に凸なグラフ」になる。このグラフ（図３）によれば、ピークの水蒸気量（図中のＰ線）よりも水蒸気量を多くすると（図中のＰ線よりも右側の領域、以下、この領域を「結露域」という）、ＶＯＣ吸着ロータ１４の通流孔３４の内面に結露水が発生してＶＯＣ除去効率が低下し、逆に、ピークの水蒸気量よりも水蒸気量を少なくすると（図中のＰ線よりも左側の領域、以下、この領域を「非結露域」という）、加熱ガスＨが保有する熱量が少なくなることからＶＯＣ除去効率が低下することがわかる。
【００２２】
したがって、通流孔３４を通流した後の処理対象ガスＦ中のＶＯＣ濃度をモニタリングしつつ水蒸気量を意図的に減少あるいは増加させることにより、現在の水蒸気量が「結露域」にあるのか、あるいは「非結露域」にあるのかを確認することができる（水蒸気量を減少させたとき、ＶＯＣ除去効率が上昇すれば「結露域」にあり、逆に、ＶＯＣ除去効率が降下すれば「非結露域」にある）。このように、現在の水蒸気量が「結露域」にあるのか、あるいは「非結露域」にあるのかを確認することができれば、「結露域」にある場合には水蒸気量を減少させ、逆に「非結露域」にある場合には水蒸気量を増加させることにより、ＶＯＣ除去効率を任意に設定することが可能となり、もちろん設定によってＶＯＣ除去効率を最大にすることもできる。
【００２３】
また、ＶＯＣ除去装置１０に導入される処理対象ガスＦ中のＶＯＣ濃度が変動する場合でも、水蒸気量を意図的に減少あるいは増加させ、その後、通流孔３４を通流した後の処理対象ガスＦのＶＯＣ濃度が増加あるいは減少するのを確認することにより、上述のように、現在の水蒸気量が「結露域」にあるのか、あるいは「非結露域」にあるのかを確認することができる（水蒸気量を減少させたとき、該ＶＯＣ濃度が減少すれば「結露域」にあり、逆に、該ＶＯＣ濃度が増加すれば「非結露域」にあると考えることができる）。よって、通流孔３４を通流した後の処理対象ガスＦのＶＯＣ濃度を任意に、あるいは最小に設定することができ、この結果、ＶＯＣ除去効率を任意に、あるいは最大にすることができる。
【００２４】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載のＶＯＣ除去装置１０に関し、「通流孔３４を通流した後の前記処理対象ガスＦ’の一部を前記ＶＯＣ吸着ロータ１４よりも上流側の前記処理対象ガス通流路Ａへ循環させる循環ファン５７と、
一端が前記ＶＯＣ吸着ロータ１４よりも下流側の前記処理対象ガス通流路Ａに接続され、他端が前記循環ファン５７に接続された循環用処理対象ガス導出ダクト５８と、
一端が前記循環ファン５７に接続され、他端が前記ＶＯＣ吸着ロータ１４よりも上流側の前記処理対象ガス通流路Ａに接続された循環用処理対象ガス導入ダクト６０とを備える」ことを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、通流孔３４を通流した後（つまり、ＶＯＣが吸着除去された後）の「ＶＯＣ濃度の低い」処理対象ガスＦ’の一部が、循環ファン５７、循環用処理対象ガス導出ダクト５８および循環用処理対象ガス導入ダクト６０により、ＶＯＣ吸着ロータ１４よりも上流側の処理対象ガス通流路Ａへ循環される。
【００２６】
これにより、ＶＯＣ吸着ロータ１４で吸着除去しきれず処理対象ガスＦ’中に残留したＶＯＣを再びＶＯＣ吸着ロータ１４に導入することになり、残留したＶＯＣがＶＯＣ吸着ロータ１４に吸着される機会が増加するので、最終的にＶＯＣ除去装置１０から排出される処理対象ガスＦ’中のＶＯＣ濃度をより低減することができる。
【００２７】
また、処理対象ガス通流路Ａへ循環される処理対象ガスＦ’のＶＯＣ濃度は、ＶＯＣ除去装置１０に導入される処理対象ガスＦのＶＯＣ濃度よりも十分に低いことから、処理対象ガスＦに処理対象ガスＦ’を混合させることにより混合後の処理対象ガスＦのＶＯＣ濃度が低下し、該処理対象ガスＦのＶＯＣ濃度が変動する場合には、その変動幅を小さくなる結果、ＶＯＣ除去装置１０から排出される処理対象ガスＦ’中のＶＯＣ濃度の変動幅も小さくすることができる。
【００２８】
請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載のＶＯＣ除去装置１０に関し、「前記ＶＯＣ吸着ロータ１４を冷却するための冷却ガスＲを通流させる冷却ガス通流路Ｃをさらに備えており、
前記ＶＯＣ吸着ロータ１４が前記中心軸３８を中心として回転することにより、前記各通流孔３４は、前記処理対象ガス通流路Ａにあって前記処理対象ガスＦが通流される状態と、前記加熱ガス通流路Ｂにあって前記加熱ガスＨが通流される状態と、さらに、前記冷却ガス通流路Ｃにあって前記冷却ガスＲが通流される状態とをこの順に繰り返す」ことを特徴とする。
【００２９】
加熱ガスＨによってＶＯＣを十分に分離できる温度まで加熱された状態の通流孔３４が再び処理対象ガス通流路Ａに移動した場合、当該通流孔３４の内面の温度が高いうちは処理対象ガスＦ中のＶＯＣを吸着除去することができず、処理対象ガスＦが通流孔３４を通流して該通流孔３４の内面が冷却され、その温度が低くなるとＶＯＣの吸着能力を発揮できるようになる。つまり、ＶＯＣ除去装置１０全体で考えた場合、高温の通流孔３４でＶＯＣが十分に吸着除去されない分だけＶＯＣ除去効率が低下することになる。
【００３０】
この点、本発明では、各通流孔３４が「加熱ガス通流路Ｂにあって加熱ガスＨが通流される状態」から、「冷却ガス通流路Ｃにあって冷却ガスＲが通流される状態」を経由して「処理対象ガス通流路Ａにあって処理対象ガスＦが通流される状態」になる。これにより、加熱ガスＨによってＶＯＣを分離できる温度まで十分に加熱された状態の通流孔３４が再び処理対象ガス通流路Ａに移動する前に、冷却ガスＲにより、処理対象ガスＦ中のＶＯＣを吸着除去できる程度まで当該通流孔３４の温度を十分に冷却することができるので、上述したような、ＶＯＣ除去効率の低下を防止することができる。
【００３１】
請求項４に記載した発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のＶＯＣ除去装置１０に関し、「ＶＯＣ吸着ロータ１４よりも下流側の加熱ガス通流路Ｂには、加熱ガスＨに含まれたＶＯＣを分解するＶＯＣ分解機２８が設けられている」ことを特徴とする。
【００３２】
本発明によれば、濃縮されたＶＯＣを含有する加熱ガスＨが加熱ガス通流路Ｂを通じてＶＯＣ分解機２８に導かれ、このＶＯＣ分解機２８において加熱ガスＨ中のＶＯＣが分解・無害化される。
【００３３】
これにより、ＶＯＣを含有する加熱ガスＨを処理するための装置を別途用意する必要がなくなり、ＶＯＣ分解機２８においてＶＯＣを無害化した後の加熱ガスＨをそのまま大気に排出することができる。とりわけ、加熱ガスＨの体積を処理対象ガスＦの体積の数十分の一に設定すると、ＶＯＣ分解機２８に導入される加熱ガスＨ中のＶＯＣ濃度はＶＯＣ除去装置１０に導入される処理対象ガスＦ中のＶＯＣ濃度の数十倍に濃縮されることから、最初にＶＯＣ分解機２８の温度をＶＯＣの発火点まで上昇させておけば、後は加熱ガスＨを連続的にＶＯＣ分解機２８に導入するだけでＶＯＣの燃焼熱によりＶＯＣ分解機２８の温度を維持できる。このため、ＶＯＣ分解機２８の熱源となる電気や燃料等の必要量が減少することとなり、ＶＯＣ除去装置１０としてのランニングコストを低減させることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、ＶＯＣ吸着ロータにおける結露水の発生を回避するとともに、ＶＯＣ吸着ロータの温度を効率よく高めることにより、設定によってＶＯＣ除去効率を最大にすることのできるＶＯＣ除去装置およびＶＯＣ除去方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を図示実施例に従い、まず、ＶＯＣ吸着ロータに処理対象ガスおよび加熱ガスを通流させる第１実施例について説明し、続いて、上記２種類のガスに加えて、ＶＯＣ吸着ロータに冷却ガスを通流させる第２実施例について説明する。なお、第２実施例の説明における第１実施例との共通部分については、第１実施例の説明を援用してその説明を省略し、相違部分を中心に説明する。
【００３７】
（第１実施例）
以下、本発明を図示実施例にしたがって説明する。本発明を適用したＶＯＣ除去装置１０は、ＶＯＣを含む処理対象ガスＦから該ＶＯＣを吸着除去するための装置であり、図１および図２（図１におけるＩＩ−ＩＩ部分の斜視図。なお、仕切板３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄの位置は図２が正しく、図１では図面として見易くするためにこれら仕切板の位置を移動させている。）に示すように、ケーシング１２と、ＶＯＣ吸着ロータ１４と、処理対象ガス導入ダクト１６と、処理対象ガス排出ダクト１８と、加熱ガス導入ダクト２０と、加熱ガス排出ダクト２２と、水蒸気添加手段２４と、必要に応じて設けられる処理対象ガス循環装置２６およびＶＯＣ分解機２８とで構成されている。なお、本実施例では、ＶＯＣ吸着ロータ１４を再生するための加熱ガスＨとして加熱された空気を用いているが、当該空気に代えて窒素ガス等の不燃ガスを用いてもよい。
【００３８】
ケーシング１２は、ＶＯＣ吸着ロータ１４が回転可能に嵌め込まれる内部空間３０を有するステンレス鋼製（なお、腐食のおそれがない部分に対しては、ステンレス鋼に代えて炭素鋼を使用してもよい。以下、他の部材についても同じ）の円筒体であり、その両端面には、一対の蓋３２ａ、３２ｂが取り付けられている。また、当該一対の蓋３２ａ、３２ｂの中央には、それぞれケーシング１２の内方向に延びる円筒状の鞘３５ａ、３５ｂが設けられている。
【００３９】
また、ケーシング１２の内部空間３０の長手方向の寸法は、ＶＯＣ吸着ロータ１４の長手方向の寸法よりも長く設定されており、内部空間３０にＶＯＣ吸着ロータ１４が嵌め込まれたとき、ＶＯＣ吸着ロータ１４の両側面１４ａ、１４ｂと蓋３２ａ、３２ｂの内側面との間には、それぞれ小空間３０ａ、３０ｂが形成される。
【００４０】
一方の小空間３０ａには、該小空間３０ａを２つの個別空間３０ａ１、３０ａ２に仕切る一対の仕切板３３ａ、３３ｂが取り付けられており、また、他方の小空間３０ｂには、同様に、該小空間３０ｂを２つの個別空間３０ｂ１、３０ｂ２に仕切る一対の仕切板３３ｃ、３３ｄが取り付けられている。
【００４１】
また、個別空間３０ａ１および３０ｂ１の中心軸方向に直交する断面積と個別空間３０ａ２および３０ｂ２の中心軸方向に直交する断面積との比は、処理対象ガスＦの風量と加熱ガスＨの風量との比となるように設定されている。また、個別空間３０ａ１と個別空間３０ｂ１とは、ＶＯＣ吸着ロータ１４を挟んで互いに対応する位置に設定されている（個別空間３０ａ２と個別空間３０ｂ２とも同様）。
【００４２】
仕切板３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄは、ステンレス鋼製の矩形状板材であり、それぞれ一方の長辺が蓋３２ａ、３２ｂの内側面に接続されており、該一方の長辺に対向する他方の長辺は、ＶＯＣ吸着ロータ１４の側面１４ａ、１４ｂの近傍（ＶＯＣ吸着ロータ１４の回転を阻害しない最小の隙間をあけて）に配設されている。また、残りの辺のうち、一方の短辺は、ケーシング１２の内側面に接続されており、他方の短辺は、鞘３５ａ、３５ｂの外周面に接続されている。これにより、後述するように、個別空間３０ａ１および３０ｂ１を通流する処理対象ガスＦと、個別空間３０ａ２および３０ｂ２を通流する加熱ガスＨとが互いに混ざり合うおそれが極小化されている。
【００４３】
ケーシング１２に取り付けられた一方の蓋３２ａの個別空間３０ａ１を臨む位置には、処理対象ガス導入ダクト１６が接続される処理対象ガス導入孔４４が設けられており、個別空間３０ａ２を臨む位置には、加熱ガス排出ダクト２２が接続される加熱ガス排出孔５１が設けられている。また、他方の蓋３２ｂの個別空間３０ｂ１を臨む位置には、処理対象ガス排出ダクト１８が接続される処理対象ガス排出孔４６が設けられており、個別空間３０ｂ２を臨む位置には、加熱ガス導入ダクト２０が接続される加熱ガス導入孔４８が設けられている。
【００４４】
ＶＯＣ吸着ロータ１４は、吸着部３６と、中心軸３８とで構成されている。吸着部３６は、その中心軸方向（後述する中心軸３８の軸線方向）に処理対象ガスＦあるいは加熱ガスＨが通流する多数の通流孔３４が形成された円柱状の構造体であり、これら通流孔３４の内表面にはゼオライトが担持あるいは積層されている。ゼオライトは、ケイ素とアルミニウムと酸素とが三次元的に組み合わさった骨格構造を有しており、この骨格中に開かれた分子レベルの細穴によってＶＯＣが吸着される。なお、吸着部３６の材料は、ＶＯＣを吸着する能力があれば上記のものに限られない。
【００４５】
中心軸３８は、円柱状の吸着部３６における軸方向の中心を貫通するように設けられたステンレス鋼製の中空パイプ材であり、その両端部がケーシング１２における鞘３５ａ、３５ｂに挿通され、軸受け４０によって回転可能に保持されている。
【００４６】
また、中心軸３８の一方端には、電動機４２がギア、プーリあるいはタイミングベルト等の動力伝達手段（図示せず）を介して接続されている。
【００４７】
処理対象ガス導入ダクト１６は、ステンレス鋼板を組み合わせて形成された断面円形状の筒状体であって（もちろん、断面長方形状など他の形状であってもよい。以下、すべてのダクトでも同じ）、その一端が処理対象ガスＦの発生源（図示せず）側に設けられており、他端がケーシング１２の一方の蓋３２ａに設けられた処理対象ガス導入孔４４に接続されている。また、処理対象ガス導入ダクト１６には、処理対象ガス通流ファン（図示せず）が取り付けられており、処理対象ガスＦをその発生源からＶＯＣ吸着ロータ１４に向けて通流させるようになっている。なお、この処理対象ガス通流ファンは、処理対象ガス排出ダクト１８に取り付けてもよい。
【００４８】
処理対象ガス排出ダクト１８は、その一端が処理対象ガスＦの排出先に設けられており、他端がケーシング１２の他方の蓋３２ｂに設けられた処理対象ガス排出孔４６に接続されている。
【００４９】
したがって、処理対象ガス導入ダクト１６の内部空間と、ケーシング１２内の個別空間３０ａ１と、ＶＯＣ吸着ロータ１４の通流孔３４（両端が個別空間３０ａ１および３０ｂ１に面しているもの）と、個別空間３０ｂ１と、処理対象ガス排出ダクト１８の内部空間とで、処理対象ガスＦを通流させる処理対象ガス通流路Ａが形成されることになる。
【００５０】
処理対象ガス排出ダクト１８には、処理対象ガスＦ’に含まれているＶＯＣの濃度を連続的に測定し、その測定結果を出力するＶＯＣ濃度測定器８０が取り付けられている。
【００５１】
ＶＯＣ濃度測定器８０には、ＶＯＣが接触したとき、当該ＶＯＣの濃度と特性に応じて膜厚が変化するセンサーチップが使用されており、その膜厚の変化に応じた干渉光強度の変化をモニターすることによってＶＯＣの濃度を測定できる（干渉増幅反射法［ＩＥＲ法］）。もちろん、他の測定方法による測定器を使用してもよい。
【００５２】
加熱ガス導入ダクト２０は、その一端が加熱用のガス（本実施例では空気が用いられている）を取り入れる加熱用ガス取入口（図示せず）側に設けられており、他端がケーシング１２の他方の蓋３２ｂに設けられた加熱ガス導入孔４８に接続されている。また、加熱ガス導入ダクト２０には、加熱用ガス取入口から取り入れられたガスを所定の温度まで加熱して加熱ガスＨにするガス加熱器５０が取り付けられている。なお、ガス加熱器５０の熱源には、電気ヒータ、ガスあるいは油燃焼バーナ、プラズマトーチなどどのような方式を用いてもよい。
【００５３】
また、加熱ガス導入ダクト２０には、加熱ガス通流ファン（図示せず）が取り付けられており、加熱ガスＨを加熱ガス取入口からＶＯＣ吸着ロータ１４に向けて通流させるようになっている。なお、この加熱ガス通流ファンは、加熱ガス排出ダクト２２に取り付けても良い。
【００５４】
加熱ガス排出ダクト２２は、その一端が加熱ガスＨの排出先に設けられており、他端がケーシング１２の一方の蓋３２ａに設けられた加熱ガス排出孔５１に接続されている。
【００５５】
したがって、加熱ガス導入ダクト２０の内部空間と、ケーシング１２内の個別空間３０ｂ２と、ＶＯＣ吸着ロータ１４の通流孔３４（両端が個別空間３０ｂ２および３０ａ２に面しているもの）と、個別空間３０ａ２と、加熱ガス排出ダクト２２の内部空間とで、加熱ガスＨを通流させる加熱ガス通流路Ｂが形成されることになる。
【００５６】
水蒸気添加手段２４は、水蒸気発生源５２と水蒸気導入ダクト５４とで構成されている。水蒸気発生源５２は、水を加熱することによって水蒸気を発生させるものであり、その熱源として電気ヒータ、ガスあるいは油燃焼バーナ、プラズマトーチなどを用いることができる。もちろん、水蒸気を発生させる方法は前述したものだけに限定されるものではなく、例えば、マイクロ波で水分子を振動させることにより水蒸気を発生させるものであってもよい。なお、ＶＯＣ除去装置１０の外部に水蒸気発生源がある場合には、水蒸気添加手段２４に水蒸気発生源５２を設ける必要はなく、水蒸気導入ダクト５４の一端を当該水蒸気発生源に接続すればよい。
【００５７】
水蒸気発生源５２は、水蒸気量制御手段５６を備えており、ＶＯＣ濃度測定器８０から出力された処理対象ガスＦ中のＶＯＣ濃度測定結果を受信し、当該結果に基づいて水蒸気量制御手段５６が水を加熱する熱量を制御することにより、水蒸気発生源５２から発生させる水蒸気の量を制御することができるようになっている（具体的な制御方法については後述する）。もちろん、水蒸気導入ダクト５４にダンパを設け、該ダンパの開度によって加熱ガスＨに導入する水蒸気の量を制御してもよい。
【００５８】
水蒸気導入ダクト５４は、その一端が水蒸気発生源５２に接続され、他端が加熱ガス導入ダクト２０に接続されている。なお、水蒸気発生源５２を加熱ガス導入ダクト２０に直接取り付けてもよく、この場合、水蒸気導入ダクト５４を設ける必要はない。
【００５９】
処理対象ガス循環装置２６は、循環ファン５７と、循環用処理対象ガス導出ダクト５８と、循環用処理対象ガス導入ダクト６０とで構成されている。循環用処理対象ガス導出ダクト５８および循環用処理対象ガス導入ダクト６０は、それぞれ炭素鋼板を組み合わせて形成された断面円形状の筒状体であり、循環用処理対象ガス導出ダクト５８の一端は、処理対象ガス排出ダクト１８に接続されており、他端は循環ファン５７の吸気側端に接続されている。また、循環用処理対象ガス導入ダクト６０の一端は、循環ファン５７の排気側端に接続されており、他端は処理対象ガス導入ダクト１６に接続されている。
【００６０】
循環ファン５７は、ＶＯＣ吸着ロータ１４の通流孔３４を通流した後の処理対象ガスＦ’（すなわち、ＶＯＣが吸着除去された後の処理対象ガスＦ’）の一部を処理対象ガス排出ダクト１８から処理対象ガス導入ダクト１６へ循環させるためのものであり、処理対象ガスＦ’の成分や温度条件等に応じて、軸流ファンや遠心ファンなどを用いることができる。
【００６１】
ＶＯＣ分解機２８は、ＶＯＣ吸着ロータ１４を通過した加熱ガスＨ’に含まれている濃縮ＶＯＣを分解するためのものであり、ＶＯＣ分解機２８の内部空間に設けられた電気ヒータからの熱によって当該内部空間の温度をＶＯＣの着火点以上（例えば、７５０〜８００℃）に維持されており、濃縮されたＶＯＣを含んだ加熱ガスＨ’が、加熱ガス排出ダクト２２を通流してＶＯＣ分解機２８の内部空間に導入される。もちろん、ＶＯＣ分解機２８の熱源としては電気ヒータに限られず、ガスあるいは油燃焼バーナやプラズマトーチを用いてもよい。
【００６２】
また、ＶＯＣ分解機２８の内部空間に触媒を設けることにより、ＶＯＣを熱分解ではなく触媒によって分解させるようにしてもよい。例えば、触媒を用いたＶＯＣ分解機２８を有するＶＯＣ除去装置１０の場合、図６に示すように、加熱ガス排出ダクト２２において、白金触媒をその内部空間に収容したＶＯＣ分解機２８が設けられ、ＶＯＣ分解機２８よりも加熱ガスＨの上流側には、加熱ガスＨの温度を３５０〜４００℃まで予熱する（熱源は、電気ヒータをはじめ、どのようなものでもよい）加熱ガス予熱器６２が設けられ、さらに加熱ガス予熱器６２よりも加熱ガスＨの上流側には、加熱ガス予熱器６２で予熱され、ＶＯＣ分解機２８を通過した後の加熱ガスＨと、ＶＯＣ吸着ロータ１４から排出された加熱ガスＨとの間で熱交換を行う（もちろん、ＶＯＣ分解機２８を通過した後の加熱ガスＨの方が高温である）加熱ガス熱交換器６４が設けられている。
【００６３】
次に、ＶＯＣ除去装置１０を用いて処理対象ガスＦからＶＯＣを除去する手順について説明する（図１および図２参照）。ＶＯＣ除去装置１０のメインスイッチ（図示せず）をオンにすると、処理対象ガス通流ファン（図示せず）が起動し、ＶＯＣを含む処理対象ガスＦが処理対象ガス通流路Ａを通流する。同時に加熱ガス通流ファン（図示せず）およびガス加熱器５０が起動し、加熱ガス取入口（図示せず）から取り入れられたガス（本実施例では空気）がガス加熱器５０で電気ヒータからの熱を受けて加熱ガスＨとなった後、加熱ガス通流路Ｂを通流する。また、電動機４２が起動し、当該電動機４２の回転力がその出力端からギア（図示せず）を介してＶＯＣ吸着ロータ１４の中心軸３８に伝達され、中心軸３８を中心として円筒状の吸着部３６が回転する（例えば、８０分〜１２０分／１回転）。
【００６４】
処理対象ガス通流路Ａを構成する処理対象ガス導入ダクト１６の内部空間を通り、ケーシング１２の蓋３２ａに設けられた処理対象ガス導入孔４４からケーシング１２の個別空間３０ａ１に導入された処理対象ガスＦ（ＶＯＣを含む）は、ＶＯＣ吸着ロータ１４の吸着部３６の一方の側面１４ａから通流孔３４に入り込む。そして、通流孔３４を通過する間に、処理対象ガスＦ中のＶＯＣは該通流孔３４の内面に担持または積層されたゼオライトによって処理対象ガスＦから吸着除去される。
【００６５】
ＶＯＣが除去され、通流孔３４から個別空間３０ｂ１に出た処理対象ガスＦ’は、蓋３２ｂに設けられた処理対象ガス排出孔４６から処理対象ガス排出ダクト１８に導かれる。そして、一部の処理対象ガスＦ’は、循環用処理対象ガス導出ダクト５８、循環ファン５７および循環用処理対象ガス導入ダクト６０をこの順に通過して処理対象ガス導入ダクト１６に戻されて循環する。そして、循環しない残部の処理対象ガスＦ’は、処理対象ガス排出ダクト１８を通って排出先に排出される。
【００６６】
加熱ガス導入ダクト２０を通流する加熱ガスＨには、加熱ガス導入ダクト２０を通流する際、水蒸気発生源５２で発生した水蒸気が水蒸気導入ダクト５４を介して添加される。水蒸気が添加された加熱ガスＨは、ケーシング１２の蓋３２ｂに設けられた加熱ガス導入孔４８からケーシング１２の個別空間３０ｂ２に導入され、ＶＯＣ吸着ロータ１４の吸着部３６における他方の側面１４ｂから通流孔３４に入り込む。
【００６７】
このとき、通流孔３４を通過する加熱ガスＨの熱および当該加熱ガスＨに含まれた水蒸気の蒸発潜熱によって加熱ガス通流路Ｂに位置する通流孔３４の温度を上げることにより、通流孔３４の内面に担持されたゼオライトに吸着されていたＶＯＣが効率よく分離され、加熱ガスＨ’とともに通流孔３４から流出する。このとき、単位時間当たりに導入する加熱ガスＨの体積を、例えば、単位時間当たりに導入する処理対象ガスＦの体積の１／５〜１／５０に設定することにより、ＶＯＣ除去装置１０から排出される加熱ガスＨ中のＶＯＣ濃度を、ＶＯＣ除去装置１０に導入される処理対象ガスＦ中のＶＯＣ濃度のほぼ５倍〜５０倍に濃縮することができる（なお、処理対象ガスＦの体積と加熱ガスＨの体積との比に応じてＶＯＣ吸着ロータ１４の両側面１４ａ、１４ｂにおける処理対象ガス通流路Ａに含まれる面積と加熱ガス通流路Ｂに含まれる面積との比を設定することにより、両通流路における内圧がほぼ同じになり、処理対象ガスＦと加熱ガスＨとが混ざり合うおそれをさらに小さくすることができる）。つまり、ＶＯＣは、処理対象ガスＦの風量と、加熱ガスＨの風量との比に応じて濃縮される。
【００６８】
濃縮されたＶＯＣを含有する加熱ガスＨ’は、蓋３２ａに設けられた加熱ガス排出孔５１から加熱ガス排出ダクト２２に入り、当該加熱ガス排出ダクト２２に設けられたＶＯＣ分解機２８に導かれる。
【００６９】
ＶＯＣ分解機２８に導入された加熱ガスＨ’に含まれるＶＯＣは、ＶＯＣ分解機２８に設けられた電気ヒータからの熱を受け、加熱ガスＨ’中の酸素と結合することによって酸化分解し、無害化される。
【００７０】
ＶＯＣ分解機２８においてＶＯＣが無害化されることによって大気排出が可能となった加熱ガスＨ’は、加熱ガス排出ダクト２２を通って排出先まで導かれた後、大気に排出される。
【００７１】
また、ＶＯＣ分解機２８に触媒を用いる場合、図６に示すように、ＶＯＣ吸着ロータ１４から排出された加熱ガスＨ’は、加熱ガス熱交換器６４においてＶＯＣ分解機２８を通過した後の加熱ガスＨからの熱を受け、さらに加熱ガス予熱器６２において３５０〜４００℃まで昇温された後、ＶＯＣ分解機２８に導入される。このとき、加熱ガスＨ’と同じ温度まで昇温されたＶＯＣは、ＶＯＣ分解機２８内の白金触媒に接触することによって分解し、無害化される。含有するＶＯＣが無害化された加熱ガスＨ’は加熱ガス熱交換器６４に導入され、上述のようにＶＯＣ吸着ロータ１４から排出された加熱ガスＨ’に熱を与えた後、加熱ガス排出ダクト２２を通って排出先まで導かれ、大気に放出される。このように触媒を組み合わせることにより、ＶＯＣの着火温度（例えば、７５０〜８００℃）よりも低い温度でＶＯＣを十分に分解し、無害化することができる。
【００７２】
本実施例に係るＶＯＣ除去装置１０は、図１に示すように、加熱ガスＨに水蒸気を添加する水蒸気添加手段２４を備えており、この水蒸気添加手段２４が有する水蒸気量制御手段５６によって通流孔３４を通流した後における処理対象ガスＦ中のＶＯＣ濃度に基づいて加熱ガスＨに添加する水蒸気量が制御されるので、前述のように、加熱ガスＨに添加される水蒸気量が多くなってＶＯＣ除去効率が低下するのを回避して、ＶＯＣ除去効率を任意に設定することが可能となり、もちろん設定によってＶＯＣ除去効率を最大にすることもできる。
【００７３】
すなわち、ＶＯＣ濃度測定器８０で測定されたＶＯＣ濃度信号は、信号線によって水蒸気添加手段２４を構成する水蒸気発生源５２の水蒸気量制御手段５６まで伝達される。水蒸気量制御手段５６は、ＶＯＣ濃度測定器８０で測定された、処理対象ガス導入ダクト１６における処理対象ガスＦに含まれているＶＯＣ濃度（つまり、ＶＯＣが除去される前の処理対象ガスＦ中のＶＯＣ濃度）に基づき、現在の水蒸気量が結露域にある場合には水蒸気量を減少させ、現在の水蒸気量が非結露域にある場合には増加させることにより、ＶＯＣ除去効率を上昇させる。これにより、ＶＯＣ除去効率を任意に設定することが可能となり、もちろん設定によってＶＯＣ除去効率を最大にすることもできる。
【００７４】
なお、処理対象ガス導入ダクト１６にもＶＯＣ濃度測定器８２を設けてもよい。この場合、ＶＯＣ濃度測定器８０、８２で測定されたＶＯＣ濃度信号を受けた水蒸気量制御手段５６は、ＶＯＣ濃度測定器８２で測定された、ＶＯＣが除去される前の処理対象ガスＦ中のＶＯＣ濃度、およびＶＯＣ濃度測定器８０で測定された、ＶＯＣが除去された後の処理対象ガスＦ’中のＶＯＣ濃度に基づいてＶＯＣ除去効率を算出する。そして、水蒸気量制御手段５６は、上述したような加熱ガスＨに添加される水蒸気量と当該ＶＯＣ除去効率との関係に基づき、現在の水蒸気量が結露域にある場合には水蒸気量を減少させ、現在の水蒸気量が非結露域にある場合には増加させることにより、ＶＯＣ除去効率を上昇させる。これにより、ＶＯＣ除去効率を任意に設定することが可能となり、もちろん設定によってＶＯＣ除去効率を最大にすることもできる。
【００７５】
（第２実施例）
第２実施例に係るＶＯＣ除去装置１０も、第１実施例と同様、図４および図５に示すように、ケーシング１２と、ＶＯＣ吸着ロータ１４と、処理対象ガス導入ダクト１６と、処理対象ガス排出ダクト１８と、加熱ガス導入ダクト２０と、加熱ガス排出ダクト２２と、水蒸気添加手段２４と、必要に応じて設けられるＶＯＣ分解機２８とで構成されており、加えて、第２実施例には、冷却ガス導入ダクト１００と、冷却ガス排出ダクト１０２とが設けられている。なお、図４において破線で描いているように、第２実施例においても必要に応じて処理対象ガス循環装置２６を適用することができる。
【００７６】
ケーシング１２内における一方の小空間３０ａには、該小空間３０ａを３つの個別空間３０ａ１、３０ａ２、３０ａ３に仕切る仕切板３３ａ、３３ｂ、３３ｃが取り付けられており、他方の小空間３０ｂには、該小空間３０ｂを３つの個別空間３０ｂ１、３０ｂ２、３０ｂ３に仕切る仕切板３３ｄ、３３ｅ、３３ｆが取り付けられている。また、個別空間３０ａ１および３０ｂ１の中心軸方向に直交する断面積と個別空間３０ａ２および３０ｂ２の中心軸方向に直交する断面積との比は、処理対象ガスＦの量と加熱ガスＨの量との比となるように設定されており、個別空間３０ａ２および３０ｂ２の中心軸方向に直交する断面積と個別空間３０ａ３および３０ｂ３の中心軸方向に直交する断面積とは互いにほぼ等しく形成されている。また、個別空間３０ａ３と個別空間３０ｂ３とは、ＶＯＣ吸着ロータ１４を挟んで互いに対応する位置に設定されている（個別空間３０ａ１，３０ａ２と個別空間３０ｂ１、３０ｂ２とも同様）。
【００７７】
ケーシング１２に取り付けられた一方の蓋３２ａには、処理対象ガス導入孔４４および加熱ガス排出孔５１に加えて、冷却ガス排出ダクト１０２が接続される冷却ガス排出孔１０４が個別空間３０ａ３を臨む位置に設けられており、他方の蓋３２ｂには、処理対象ガス排出孔４６および加熱ガス導入孔４８に加えて、冷却ガス導入ダクト１００が接続される冷却ガス導入孔１０６が個別空間３０ｂ３を臨む位置に設けられている。
【００７８】
冷却ガス導入ダクト１００は、その一端が冷却用のガス（本実施例では空気が用いられている）を取り入れる冷却ガス取入口（図示せず）側に設けられており、他端がケーシング１２の他方の蓋３２ｂに設けられた冷却ガス導入孔１０６に接続されている。
【００７９】
また、冷却ガス導入ダクト１００には、冷却ガス通流ファン（図示せず）が取り付けられており、冷却ガスＲを冷却ガス取入口からＶＯＣ吸着ロータ１４に向けて通流させるようになっている。なお、この冷却ガス通流ファンは、冷却ガス排出ダクト１０２に取り付けても良い。
【００８０】
冷却ガス排出ダクト１０２は、その一端が処理対象ガス導入ダクト１６に接続されており、他端がケーシング１２の一方の蓋３２ａに設けられた冷却ガス排出孔１０４に接続されている。
【００８１】
したがって、冷却ガス導入ダクト１００の内部空間と、ケーシング１２の個別空間３０ｂ３と、ＶＯＣ吸着ロータ１４の通流孔３４（両端が個別空間３０ａ３および３０ｂ３に面しているもの）と、個別空間３０ａ３と、冷却ガス排出ダクト１０２の内部空間とで、冷却ガスＲを通流させる冷却ガス通流路Ｃが形成されることになる。
【００８２】
次に、ＶＯＣ除去装置１０を用いて処理対象ガスＦからＶＯＣを除去する手順について説明する。ＶＯＣ除去装置１０のメインスイッチ（図示せず）をオンにすると、冷却ガス通流ファン（図示せず）が起動し、冷却ガス取入口（図示せず）から取り入れられたガス（本実施例では空気）が冷却ガス通流路Ｃを通流する。
【００８３】
第１実施例で説明したように、処理対象ガス通流路Ａを構成する処理対象ガス導入ダクト１６を通り、ケーシング１２の蓋３２ａに設けられた処理対象ガス導入孔４４からケーシング１２の個別空間３０ａ１に導入された処理対象ガスＦ中のＶＯＣは、処理対象ガスＦがＶＯＣ吸着ロータ１４の通流孔３４を通過する間に、処理対象ガスＦ中のＶＯＣは該通流孔３４の内面に担持または積層されたゼオライトによって処理対象ガスＦから吸着除去される。また、水蒸気が添加された加熱ガスＨは、ケーシング１２の蓋３２ｂに設けられた加熱ガス導入孔４８からケーシング１２の個別空間３０ｂ２に導入されてＶＯＣ吸着ロータ１４の側面１４ｂから通流孔３４に入り込み、該通流孔３４の温度を上げることにより、通流孔３４の内面に担持されたゼオライトに吸着されていたＶＯＣが効率よく分離され、加熱ガスＨ’とともに通流孔３４から流出する。
【００８４】
冷却ガス通流路Ｃを構成する冷却ガス導入ダクト１００を通り、ケーシング１２の蓋３２ｂに設けられた冷却ガス導入孔１０６からケーシング１２の個別空間３０ｂ３に導入された冷却ガスＲは、加熱ガスＨが通流することによって高温となった通流孔３４に導かれる。これにより、ＶＯＣが分離する程度まで高温になっていた通流孔３４は、吸着部３６の回転に伴って処理対象ガス通流路Ａに移動するまでの間において、冷却ガスＲが通流することによって再びＶＯＣを吸着できる温度まで冷却される。
【００８５】
通流孔３４から排出された冷却ガスＲ’（通流孔３４から分離されたＶＯＣを若干含んでいる）は、蓋３２ａに設けられた冷却ガス排出孔１０４から冷却ガス排出ダクト１０２に導かれ、冷却ガス排出ダクト１０２を通流して処理対象ガス導入ダクト１６に導入されて処理対象ガスＦと混合される。これにより、冷却ガスＲに含まれている若干のＶＯＣは、処理対象ガスＦ（混合された冷却ガスＲ’を含む）が吸着部３６の通流孔３４を通流する際に再び除去されることになる。
【００８６】
［実施例］
第２実施例に係るＶＯＣ除去装置１０を用いて処理対象ガスＦからＶＯＣを除去した結果を示す。８００ｐｐｍのシクロヘキサン（Ｃ6Ｈ12）を含む３０ｍ3／分の処理対象ガスＦ（常温）を処理対象ガス導入ダクト１６に通流させるとともに、１２０℃・０．６ｍ3／分の加熱空気を加熱ガスＨとして加熱ガス導入ダクト２０に通流させた。その結果、加熱ガスＨに添加される水蒸気量は、１００〜１２０ｃｃ／分（２００℃）となり、処理対象ガス排出ダクト１８におけるＶＯＣ（シクロヘキサン）濃度は４０ｐｐｍとなった（ＶＯＣ除去効率＝９５％）。
【００８７】
なお、ＶＯＣ吸着ロータ１４の回転速度とＶＯＣ除去効率との間にも、所定の回転速度をピークとする「上に凸なグラフ」となるような関係があるので、ＶＯＣ濃度測定器８０、８２で測定された各ＶＯＣ濃度から算出されたＶＯＣ除去効率に基づき、加熱ガスＨに添加する水蒸気量だけでなく、ＶＯＣ吸着ロータ１４の回転速度を当該ＶＯＣ除去効率に基づいて制御してもよい。もちろん、ＶＯＣ除去装置１０の試運転（例えば、出荷段階や現場据付直後）において、ＶＯＣ除去効率を測定することによって最適な回転速度に設定し、回転速度を固定して運転してもよい。
【００８８】
また、本実施例では、処理対象ガスＦの通流方向と加熱ガスＨの通流方向とが互いに対向するように処理対象ガス通流路Ａと加熱ガス通流路Ｂとが形成されているが、処理対象ガスＦの通流方向と加熱ガスＨの通流方向とが互いに並行になるように処理対象ガス通流路Ａと加熱ガス通流路Ｂとを形成してもよい。
【００８９】
また、処理対象ガス通流路Ａに対する加熱ガス通流路Ｂの位置はどのようなものであってもよいが、図２や図５に示すように、処理対象ガス通流路Ａを加熱ガス通流路Ｂよりも高い位置に設定するのが好適である。このようにすれば、万一、加熱ガス通流路Ｂにおいて結露水が発生した場合でも、当該結露水が重力によって処理対象ガス通流路Ａまで伝わり、通流孔３４に流入してＶＯＣ除去効率が低下するおそれを回避できるからである。
【００９０】
また、本実施例のＶＯＣ分解機２８では、電気ヒータからの熱によってＶＯＣを酸化分解しているが、通流孔３４を通流した後における加熱ガスＨ中のＶＯＣ濃度が高い場合、最初に電気ヒータの熱でＶＯＣ分解機２８の温度をＶＯＣの発火点まで上昇させておけば、高濃度のＶＯＣを含む加熱ガスＨを連続的にＶＯＣ分解機２８に導入するだけで、ＶＯＣの燃焼熱によりＶＯＣ分解機２８の温度を維持できるので、それ以降電気ヒータを稼働させる必要がなくなり、ＶＯＣ除去装置１０のランニングコストを低減させることができる。
【００９１】
また、上述の実施例では、ＶＯＣ濃度測定器８０からのＶＯＣ濃度値に基づいて水蒸気発生源５２の水蒸気量制御手段５６が加熱ガスＨに添加する水蒸気量を制御するようにしていたが、処理対象ガスＦの温度、量およびそのＶＯＣ濃度や、加熱ガスＨの温度および量などがほとんど変化しない場合、ＶＯＣ除去装置１０の試運転において、通流孔３４を通流した後における加熱ガスＨ中のＶＯＣ濃度を測定しながら加熱ガスＨに添加する水蒸気量を設定し、当該設定後は一定の水蒸気量で運転するようにしてもよい。
【００９２】
また、ＶＯＣ吸着ロータ１４は常時回転しているので、処理対象ガス通流路Ａから加熱ガス通流路Ｂに入る直前の通流孔３４に流入した処理対象ガスＦが通流孔３４から流出する際には、加熱ガス通流路Ｂに流出することとなり、その結果、該処理対象ガスＦは、加熱ガスＨに混入することになる。同様に、加熱ガス通流路Ｂから処理対処ガス通流路Ａに入る直前の通流孔３４に流入した加熱ガスＨは、処理対象ガスＦに混入することになる。
【００９３】
このように、加熱ガスＨに混入する処理対象ガスＦ（あるいは、処理対象ガスＦに混入する加熱ガスＨ）の量は、ＶＯＣ除去装置１０に導入される処理対象ガスＦや加熱ガスＨ全体からすればごくわずかではあるものの、例えば、ＶＯＣが濃縮された加熱ガスＨに、処理対象ガスＦにおけるＶＯＣ以外の成分が混入する可能性を極小化したいという要求がある。そのような要求には、処理対象ガス通流路Ａを構成する個別空間３０ａ１の位置と個別空間３０ｂ１の位置とをずらしておくことで対応することができる。具体的にいえば、通流孔３４の全長と処理対象ガスＦの通流孔３４における流速とから、処理対象ガスＦが通流孔３４を通過するのに要する時間を求める。次に、当該時間でＶＯＣ吸着ロータ１４が回転する角度を求め、個別空間３０ａ１の位置に対する個別空間３０ｂ１の位置をＶＯＣ吸着ロータ１４の回転方向にその角度だけずれた位置に設定する。これにより、処理対象ガス通流路Ａから加熱ガス通流路Ｂに入る直前の通流孔３４に流入した処理対象ガスＦも、該通流孔３４を通過後、処理対象ガス通流路Ａに流出させることができるので、加熱ガスＨに処理対象ガスＦが混入する可能性を極小化することができる。同様にして、加熱ガスＨが処理対象ガスＦに混入する可能性も極小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】第１実施例にかかるＶＯＣ除去装置を示す概念図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ部分の拡大斜視図である。
【図３】加熱ガスに添加する水蒸気量とＶＯＣ除去効率との関係を示すグラフである。
【図４】第２実施例にかかるＶＯＣ除去装置を示す概念図である。
【図５】第２実施例に関し、ＶＯＣ吸着ロータ内を通流するガスの流れを示す概念図である。
【図６】他の実施例によるＶＯＣ除去装置を示す概念図である。
【図７】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
１０…ＶＯＣ除去装置
１２…ケーシング
１４…ＶＯＣ吸着ロータ
１６…処理対象ガス導入ダクト
１８…処理対象ガス排出ダクト
２０…加熱ガス導入ダクト
２２…加熱ガス排出ダクト
２４…水蒸気添加手段
２６…処理対象ガス循環装置
２８…ＶＯＣ分解機
３０…（ケーシングの）内部空間
３２ａ、３２ｂ…蓋
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ…仕切板
３４…通流孔
３５ａ、３５ｂ…鞘
３６…吸着部
３８…中心軸
４０…軸受け
４２…電動機
４４…処理対象ガス導入孔
４６…処理対象ガス排出孔
４８…加熱ガス導入孔
５０…ガス加熱器
５１…加熱ガス排出孔
５２…水蒸気発生源
５４…水蒸気導入ダクト
５６…水蒸気量制御手段
５７…循環ファン
５８…循環用処理対象ガス導出ダクト
６０…循環用処理対象ガス導入ダクト
６２…加熱ガス予熱器
６４…加熱ガス熱交換器
８０、８２…ＶＯＣ濃度測定器
１００…冷却ガス導入ダクト
１０２…冷却ガス排出ダクト
１０４…冷却ガス排出孔
１０６…冷却ガス導入孔
【図１】
0005667338.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005667338.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005667338.tif 000008