(57)【要約】【課題】ＶＯＣの分解除去効率を高くするＶＯＣ除去装置を提供する。【解決手段】ＶＯＣ除去装置は、吸着剤１５、放電電極１６及び高電圧電源１７を有し、被処理空気中のＶＯＣを吸着剤１５で吸着するとともに、吸着したＶＯＣを放電プラズマで分解する吸着放電部２０を有しており、この吸着放電部２０の上流に除湿素子（除湿装置）２１を設けている。そして、この除湿素子２１により被処理空気Ａ１が除湿されるという効果を得ることができる。【選択図】        図１
2008253672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口と排出口との間に風路が形成されたケーシングと、
前記ケーシング内の前記風路上に設けられ前記吸込口から吸い込んだ被処理空気を前記排出口に移動させる送風機と、
前記風路上に設けられ、吸着剤、放電電極、及び高電圧電源を有し、被処理空気中のＶＯＣを前記吸着剤で吸着するとともに、吸着したＶＯＣを放電プラズマで分解する吸着放電部と、
前記風路の吸着放電部より上流に設けられ被処理空気に含まれる水分を低減させる除湿装置と
を備えたことを特徴とするＶＯＣ除去装置。
【請求項２】
前記除湿装置は、被処理空気を通気されて該被処理空気中の水分を除湿する除湿素子を有する
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】
前記除湿装置は、前記被処理空気と熱交換する熱交換器と、該熱交換器に冷却された冷媒を供給するヒートポンプ装置を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のＶＯＣ除去装置。
【請求項４】
前記除湿装置は、被処理空気を通気されて該被処理空気中の水分を除湿する除湿素子と、該除湿素子より上流に設けられ前記被処理空気と熱交換する熱交換器と、該熱交換器に冷却された冷媒を供給するヒートポンプ装置とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載のＶＯＣ除去装置。
【請求項５】
前記除湿素子は、ゼオライトもしくはシリカで構成されている
ことを特徴とする請求項２又は４に記載のＶＯＣ除去装置。
【請求項６】
前記除湿素子を加熱することにより除湿性能を再生する加熱再生手段を有する
ことを特徴とする請求項２、４及び５の何れか１項に記載のＶＯＣ除去装置。
【請求項７】
前記加熱再生手段は、ヒータと、該ヒータで加熱された空気を前記除湿素子に供給する送風機とを有する
ことを特徴とする請求項６に記載のＶＯＣ除去装置。
【請求項８】
前記加熱再生手段は、前記放電プラズマの排熱空気を除湿素子に導く誘導風路と、該誘導風路に設けられ、前記排熱空気を前記除湿素子に供給する送風機とを有する
ことを特徴とする請求項６に記載のＶＯＣ除去装置。
【請求項９】
前記除湿装置は、前記被処理空気中に含まれる水分量を水分濃度６０００ｐｐｍ以下になるように調整する
ことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載のＶＯＣ除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は室内空気汚染物質あるいは大気汚染物質として規制の対象となるＶＯＣ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ：主としてホルムアルデヒド、トルエン、キシレンおよびスチレン等の揮発性有機化合物）の除去を行うＶＯＣ除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷暖房効果を高めるために居住空間の断熱化、気密化が進むにつれて室内空気の汚染が問題となっている。ガス状の汚染物質としては臭気ガスおよび有害ガスがある。前者は不快感を示す程度であるが、後者はシックハウス症候群を引き起こし、大きな社会問題となっている。シックハウス症候群の原因物質として上記ＶＯＣが挙げられる。ＶＯＣとしてホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン等が挙げられるが、シックハウス症候群の主たる原因物質はホルムアルデヒドと言われている。そして、国土交通省は上記シックハウス症候群を大きな社会問題として捉え、高気密住宅においてホルムアルデヒドを発生する建材の使用制限と２４時間換気を義務づける改正建築基準法を施行した。
【０００３】
一方、工場から大気中に排出されるＶＯＣ（主としてトルエン、キシレンおよびスチレン）に関しても車の排気ガスと同様に大気汚染の原因であり、大きな社会問題となっている。国土交通省では工場排気中のＶＯＣに関しても今後排出規制の対象と考えている。
【０００４】
従来、粒状、ペレット状、ハニカム状などの吸着材（吸着剤）と、高圧放電により発生する放電プラズマを利用するＶＯＣ除去装置は、次のようにして被処理空気のＶＯＣを除去する。すなわち、ＶＯＣを含む被処理空気を、吸着剤に通気もしくは接触させることにより、吸着剤にＶＯＣを吸着捕集させる。そして、連続もしくは間欠的に放電プラズマを発生させ、その際に生成させる活性種により、吸着剤に吸着捕集されたＶＯＣを分解して除去する（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１８１３７７号公報
【特許文献２】特開２００２−１８２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような方式に用いられる吸着剤には、大気中の水分に影響され難い疎水性吸着剤、水分に影響され易い親水性吸着剤が存在する。親水性吸着剤は導電率が高く、放電が生じ易い性質を有するため上記方式に好適に用いられるが、吸湿した場合、つまり水分を吸着した場合、この水分が被毒物質となりＶＯＣの吸着能力が低下する。一方、また疎水性吸着剤を用いた場合には、吸着剤そのものは水分に影響されないが、基材・バインダー等の吸着剤に付随する材料に水分が吸着することにより、ＶＯＣの吸着能力が低下する。すなわち、親水性、疎水性いずれの吸着剤であっても水分の影響を受けて、ＶＯＣの吸着能力を低下させる。
【０００７】
ＶＯＣ除去装置が、一般の大気環境や人間が活動する建物内一般作業環境において使用される場合、対象とする被処理空気には通常水蒸気が含まれている。一例として、人間が屋内で快適に過ごすことが出来る環境は、「建築物における衛生的環境の確保に関する法律」において、室温１７〜２８℃、相対湿度４０〜７０％とされている。他の表現では、水分濃度で約７６００〜２６０００ｐｐｍ程度であり、空気中には多量の水分が含まれていることがわかる。
【０００８】
そして、放電プラズマによるＶＯＣの分解は吸着剤での濃縮度が高いほど高効率となる。しかしながら、従来、吸着剤への水分の吸着量が増加すると、上記のように相対的にＶＯＣの吸着量が低下するため、吸着剤でのＶＯＣの濃縮度が低下し、結果的に分解効率が低下するという問題が発生していた。また、吸着剤への水分の吸着量が増加すると、吸着剤の抵抗成分が増加するため、放電プラズマ発生時の電力に占める無効電力の割合が増大し、過大な電力が必要になるという問題も発生していた。
【０００９】
また、放電プラズマを用いたＶＯＣの分解に関して、従来、湿度制御を行う提案がされている（例えば、上記特許文献２）。しかしながら、この湿度制御は、間欠的でなく連続的に放電プラズマを発生させた際、吸着剤の温度が上昇し、吸着剤への水分吸着が起こりにくくなり、被処理空気を比較的高い一定の水分濃度（水分量１５０００〜２６０００ｐｐｍ程度）に調節しなければ放電プラズマによる活性種が生成されなくなることに対する対応策として行われている。この例のように常時放電プラズマを発生させる場合は、ＶＯＣを分解する作用が常に発生することとなるが、吸着剤でのＶＯＣの濃縮度を高くできないため分解効率は低く、結果的にＶＯＣの分解に過大な電力が必要になることとなる。
【００１０】
以上のように、従来、吸着剤が吸湿すると、捕集対象であるＶＯＣの飽和吸着量が低減するので、吸着剤における濃縮率が低減する。その結果、放電プラズマによるＶＯＣの分解効率が低下していた。また、吸着剤が吸湿すると、吸着剤の電気抵抗値が増大するため、放電プラズマ発生時に電圧を印加した際に無効電力が多く発生する。その結果、吸着剤に吸着したＶＯＣを放電プラズマで分解する際に過大な電力を必要としていた。
【００１１】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、被処理空気のＶＯＣを吸着剤に吸着させる前に、除湿装置により被処理空気を除湿することにより、ＶＯＣの分解除去効率を高くするＶＯＣ除去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】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のＶＯＣ除去装置は、吸込口と排出口との間に風路が形成されたケーシングと、ケーシング内の風路上に設けられ吸込口から吸い込んだ被処理空気を排出口に移動させる送風機と、風路上に設けられ、吸着剤、放電電極、及び高電圧電源を有し、被処理空気中のＶＯＣを吸着剤で吸着するとともに、吸着したＶＯＣを放電プラズマで分解する吸着放電部と、風路の吸着放電部より上流に設けられ被処理空気に含まれる水分を低減させる除湿装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明のＶＯＣ除去装置によれば、吸着剤、放電電極、及び高電圧電源を有する吸着放電部を有しており、この吸着放電部の上流に除湿装置を設けたので、この除湿装置により被処理空気が除湿されるので、被処理空気の水分含有量が減る。これにより、吸着剤への水分の吸着量が減少して相対的にＶＯＣの吸着量が増加する。この結果、吸着剤にて除去したＶＯＣの濃縮率を向上させることができるとともに、放電時の無効電力が低減されＶＯＣの分解除去効率が大きく改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明にかかるＶＯＣ除去装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
実施の形態１．
図１は本発明にかかるＶＯＣ除去装置の実施の形態１の機能構成を示す模式図である。図１において、ＶＯＣ除去装置は、空気の吸込口、空気の排出口、及び吸込口と排出口との間に設けられ空気を流通させる風路が形成されたケーシング（図示せず）を有しており、図中白抜き矢印は、この風路内を流れる空気の様子を示している。矢印Ａ１から矢印Ａ３は、第１の風路（図示せず）を流れる被処理空気の流れを示している。矢印Ｂ１から矢印Ｂ３は、第２の風路（図示せず）を流れる素子再生用の空気の流れを示している。
【００１６】
ＶＯＣ除去装置は、第１の風路の下流に被処理空気送風用の送風機１１を有している。送風機１１は、吸込口から吸込した被処理空気Ａ１を、第１の風路に設けられた種々の機器を通過させた後、排出口まで移動させ被処理空気（排熱空気）Ａ３として排出する。
【００１７】
ＶＯＣ除去装置は、また、この第１の風路の送風機１１より上流に設けられた吸着放電部２０を有している。吸着放電部２０は、吸着剤１５、放電電極１６及び高電圧電源１７を含んで構成されている。吸着放電部２０は次の動作を行う。すなわち、まず、ＶＯＣを含む被処理空気Ａ２を吸着剤１５に通気させて吸着濃縮を行う。つまり、被処理空気中のＶＯＣを吸着剤１５で吸着する。その後、吸着剤１５に吸着したＶＯＣを放電電極１６から発生する放電プラズマで分解する。吸着剤１５には、接地するための接地電源線１８が設けられている。
【００１８】
ＶＯＣ除去装置は、さらに第１の風路の吸着放電部２０よりさらに上流に設けられた回転式の除湿素子（除湿装置）２１を有している。除湿素子２１は、ゼオライトもしくはシリカ等の親水性の高い吸湿材にて構成され、概略円板状を成し軸回りに矢印Ｃのように回転する。そして、第１風路内に突出させた片側に吸込口から吸い込んだ被処理空気Ａ１を通気させる。これにより、被処理空気Ａ１に対して吸湿して、被処理空気Ａ１に含まれる水分を低減させる。
【００１９】
吸着剤１５は、導電性を有するものであれば限定されるものではないが、吸着剤にニッケル、銅、銀、金、白金、パラジウムなどの金属及び、酸化銅、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化マンガンなどの金属酸化物など、触媒作用を有する物質を添着・担持することによりＶＯＣの分解除去性能を向上させることができる。吸着剤１５を、粒状、ペレット状、ハニカム状などの形状とすることで表面積を増大させＶＯＣの分解効率を向上させることができる。
【００２０】
吸着剤１５は、除湿された被処理空気Ａ２を連続して通気させて、含まれるＶＯＣを連続して吸着し濃縮する。そして、吸着剤１５の化学物質吸着性能が飽和したタイミング、もしくは一定時間吸着を行ったタイミングにて、高電圧電源１７を作動させて放電電極１６から放電プラズマを発生させる。この放電プラズマを発生させることにより生成される酸素原子等の活性種により、吸着剤１５において濃縮吸着されたＶＯＣが分解除去されて清浄化される。
【００２１】
ＶＯＣ除去装置は、また、第２の風路の下流に設けられた除湿素子再生用送風機３１と、この除湿素子再生用送風機３１の上流に設けられた除湿素子２１の再生用加熱ヒータ３３とを有している。除湿素子再生用送風機３１は、吸込口（図示せず）から吸い込んだ再生用空気Ｂ１を、再生用加熱ヒータ３３を通過させて加熱して加熱空気（除湿素子再生空気）として除湿素子２１に供給する。除湿素子２１を通過して除湿素子２１の除湿性能を再生した空気は、その後、排出口（図示せず）から排出空気Ｂ３として排出される。再生用加熱ヒータ３３と除湿素子再生用送風機３１とは、除湿素子２１を加熱することにより除湿素子２１の除湿性能を再生する加熱再生手段を構成している。
【００２２】
被処理空気Ａ１は、この除湿素子２１を通過することにより水分濃度が６０００ｐｐｍ以下になるまで除湿される。除湿素子２１の材料としては、上記のようにゼオライト、或いはシリカが好適であるが、これに限定されるものではなく除湿性能を有するものであれば用いることができる。
【００２３】
上記のように除湿素子２１は、矢印Ｃのように常時回転している回転式の除湿素子である。除湿素子２１は、第１の風路にて吸湿して水分を含んだ部分を第２の風路側に回転させて、再生用加熱ヒータ３３にて加熱された除湿素子再生空気（加熱空気）Ｂ２を供給することで除湿性能を再生する。このように回転式の除湿素子２１は、回転しながら吸湿と再生を連続して行うので、被処理空気Ａ１を連続して除湿することができる。
【００２４】
以上のように、本実施の形態のＶＯＣ除去装置は、吸着剤１５、放電電極１６及び高電圧電源１７を有し、被処理空気中のＶＯＣを吸着剤１５で吸着するとともに、吸着したＶＯＣを放電プラズマで分解する吸着放電部２０を有しており、この吸着放電部２０の上流に除湿素子（除湿装置）２１を設けたので、この除湿素子２１により被処理空気Ａ１が除湿されるので、被処理空気Ａ２の水分含有量が減る。これにより、吸着剤１５への水分の吸着量が減少して相対的に吸着剤１５のＶＯＣの吸着量が増加する。この結果、吸着剤１５にて除去したＶＯＣの濃縮率を向上させることができるとともに、放電時の無効電力が低減されＶＯＣの分解除去効率が大きく改善される。
【００２５】
本実施の形態のＶＯＣ除去装置は、除湿素子２１を加熱することにより除湿性能を再生する加熱再生手段を有しており、この加熱再生手段は、再生用加熱ヒータ３３と、この
再生用加熱ヒータ３３で加熱された除湿素子再生空気（加熱空気）Ｂ２を除湿素子２１に供給する除湿素子再生用送風機３１とを有するので、除湿素子２１を効率良く再生することができる。
【００２６】
ここで、本実施の形態のように、除湿装置を併用した場合の化学物質濃縮度向上効果について検証した結果について述べる。厚さ３０ｍｍのマンガン系吸着剤に線風速０．５ｍ／ｓで、化学物質濃度５０ｐｐｍの被処理空気を連続通気させた場合における被処理空気中の水分濃度による化学物質濃度変化を図２に示す。化学物質を含む被処理空気が吸着剤を通気すると、吸着剤通気直後の被処理空気中の化学物質濃度は減少するが、時間経過と共に徐々に増加し、一定時間経過後には入口濃度と同じ値になった。
【００２７】
ここで、被処理空気中に含まれる水分濃度の違いを調べると、被処理空気中の水分濃度が低い場合（水３００ｐｐｍ）では出口濃度と入口濃度が等しくなるまでの時間は約８０分程度であることに対して、被処理空気中の水分濃度が高い場合（水６０００ｐｐｍ）では、出口濃度と入口濃度が等しくなるまでの時間は約５０分程度と、被処理空気中の水分濃度により大きく異なる。さらに吸着剤に吸着した化学物質の総量は、被処理空気中の水分濃度が高いほど少なくなる傾向が確認された。
【００２８】
また、化学物質濃縮度の向上が、化学物質の分解効率向上となる内容について検証した結果について述べる。導電性ハニカム状吸着剤を接地電極、その対向する位置に放電電極を配置し、水分濃度が低い（水３００ｐｐｍ）場合における導電性ハニカム状吸着剤に吸着させた化学物質のモル量を１とし、モル量３．２倍，４．９倍の化学物質を吸着した濃縮度の異なる導電性ハニカム状吸着剤を用いて、化学物質の分解効率を比較した。
【００２９】
導電性ハニカム状吸着剤からなる接地電極と、放電電極の両電極間に電圧を印加し、化学物質の分解生成物を測定することにより、化学物質１ｇを分解するために必要な放電エネルギ（分解効率）の評価を行った。この結果を図３に示す。横軸には、導電性ハニカム状吸着剤に吸着する化学物質吸着モル数比、縦軸には化学物質１ｇ分解させるために必要なエネルギ（分解効率）［Ｗｈ／ｇ］、第２の縦軸には、水分濃度３００ｐｐｍ共存下での結果を基準とした放電時に脱着する化学物質のモル量比を示す。
【００３０】
図３のように、導電性ハニカム状吸着剤の化学物質濃縮度が高くなるほど、化学物質の分解効率が向上する。即ち、化学物質１ｇを分解するために必要な放電エネルギを抑制することが出来るので、消費電力の低減が実現出来ることが確認された。
【００３１】
さらに、除湿装置を併用した場合の無効電力の低減について検証した結果について述べる。導電性ハニカム状吸着剤を接地電極とし、その対向する位置に放電電極を配置した吸着放電部を用い、化学物質吸着時に被処理空気中に含まれる水分濃度を３００、６０００、１３０００［ｐｐｍ］とした場合において、等量の化学物質を吸着させた導電性ハニカム状吸着剤に対して放電処理した際の化学物質の分解効率を比較した。なお、放電分解時には水分濃度３００ｐｐｍを含む空気を通気しながら分解操作を行った。
【００３２】
導電性ハニカム状吸着剤からなる接地電極と、放電電極の両電極間に電圧を印加し、化学物質の分解生成物を測定することにより、化学物質１ｇを分解するために必要な放電エネルギ（分解効率）の評価を行った。この結果を図４に示す。横軸には、化学物質吸着時の被処理空気に含まれる水分濃度［ｐｐｍ］、縦軸には化学物質１ｇ分解させるために必要なエネルギ（分解効率）［Ｗｈ／ｇ］を示す。
【００３３】
図４のように、同一の吸着量、投入電力で放電処理した条件においても、被処理空気の水分濃度が高くなると、分解せずにそのまま脱着する化学物質が増加するため化学物質の分解効率が低下することが確認された。即ち、放電時の温度上昇による水分脱着と同時に化学物質の脱着量が多くなり、化学物質１ｇを分解させるために必要なエネルギが増加することから、必要高圧電源容量が大きくなる。
【００３４】
水分を含んだ被処理空気が導電性ハニカム状吸着剤を通過する場合、吸着剤の細孔部に水分子が吸着する。この導電性ハニカム状吸着剤に対して放電プラズマを生成すると、放電以外に電力が消費される。つまり、水分吸着により吸着剤の抵抗成分が増加し、投入電力に対する無効消費電力が増加する。無効消費電力が増加すると、投入電力に対する酸素原子などの活性種の生成効率、導電性ハニカム状吸着剤に吸着する化学物質との反応速度が低下し、化学物質の分解効率が低下する。
【００３５】
これに対して、本実施の形態のように、放電部前段部に除湿装置を設け、導電性ハニカム状吸着剤への水分吸着を抑制することで、放電時における吸着剤からの化学物質の脱着量を抑止するとともに、吸着剤の抵抗成分を減少させ損失電力を抑制することが出来るため、低電力で化学物質を高効率に分解除去することが可能となる。これらの効果により、より分解効率の高いＶＯＣ除去装置が提供できる。
【００３６】
実施の形態２．
図５は本発明にかかるＶＯＣ除去装置の実施の形態２の機能構成を示す模式図である。本実施の形態においては、除湿素子２１の除湿性能の再生に放電プラズマの排熱空気Ａ３を利用する。そのため、加熱再生手段は、放電プラズマの排熱空気Ａ３を、再生用空気Ｂ１として迂回させながら除湿素子２１に導く誘導風路（図示せず）と、この誘導風路を介して、排熱空気Ａ３を除湿素子２１に供給する送風機（被処理空気送風用の送風機１１と兼用されている）とを有している。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００３７】
高電圧電源１７を作動し、放電電極１６から放電プラズマを発生させ、吸着剤１５に濃縮吸着されているＶＯＣを分解する際、放電のエネルギにより吸着剤１５の温度が上昇する。このため、この吸着剤１５を通過した吸着清浄後の排熱空気Ａ３が加温されて温度が上昇する。そして、加温された吸着清浄後の排熱空気Ａ３を除湿素子２１に導くことでと、除湿素子２１が加温され除湿性能が再生される。この処理を除湿素子２１を回転させながら連続で行うことにより、被処理空気Ａ１を連続して除湿することができる。なお、被処理空気Ａ１を除湿した後の吸着放電部２０における濃縮吸着、放電分解の動作については実施の形態１と同様であるため説明は省略する。
【００３８】
以上のように、本実施の形態のＶＯＣ除去装置は、加熱再生手段が、放電プラズマの排熱空気を除湿素子に導く誘導風路と、この誘導風路に設けられ、排熱空気を除湿素子２１に供給する送風機（被処理空気送風用の送風機１１と兼用されている）とからなるので、除湿素子２１の再生を行う目的のヒータが不要となるため、被処理空気Ａ１をより少ない消費電力で清浄化するＶＯＣ除去装置を提供することができる。
【００３９】
実施の形態３．
図６は本発明にかかるＶＯＣ除去装置の実施の形態３の機能構成を示す模式図である。本実施の形態においては、実施の形態１の除湿素子２１に替わって、吸着放電部２０の上流に熱交換器３４が設けられている。この熱交換器３４には、冷媒配管３６を介してヒートポンプ装置３５が接続されている。ヒートポンプ装置３５は、熱交換器３４に冷却した冷媒を供給する。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００４０】
動作を説明する。ヒートポンプ装置３５を作動させて、冷却された冷媒を熱交換器３４に循環させる。そして、冷却された冷媒が供給された熱交換器３４は、被処理空気Ａ１の露点以下に冷却される。これにより、熱交換器３４を通過した被処理空気Ａ１は熱伝達により露点以下に冷却され、熱交換器３４内を通過する際に結露する。その結果、被処理空気Ａ１は除湿される。なお、被処理空気Ａ１を除湿した後の吸着放電部２０における濃縮吸着、放電分解の動作については実施の形態１と同様であるため説明は省略する。
【００４１】
以上のように、本実施の形態のＶＯＣ除去装置においては、除湿装置が、被処理空気Ａ１と熱交換する熱交換器３４と、この熱交換器３４に冷却された冷媒を供給するヒートポンプ装置３５を有しているので、水分の吸着性能を再生する必要がある除湿素子２１が不要となるため、除湿装置部分の必要容積を小さくした高効率なＶＯＣ除去装置が提供できる。
【００４２】
実施の形態４．
図７は本発明にかかるＶＯＣ除去装置の実施の形態４の機能構成を示す模式図である。本実施の形態においては、まず、吸着放電部２０の上流に、実施の形態１と同様なゼオライトもしくはシリカ等の吸湿材にて構成された除湿素子２１が設けられている。そして、この除湿素子２１のさらに上流に熱交換器３４が設けられている。この熱交換器３４には、冷媒配管３６を介してヒートポンプ装置３５が接続されている。ヒートポンプ装置３５は、熱交換器３４に冷却した冷媒を供給する。また、本実施の形態においては、ヒートポンプ装置３５の排熱空気を除湿素子２１の除湿機能再生に利用する。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００４３】
動作を説明する。ヒートポンプ装置３５を作動させて、冷却された冷媒を熱交換器３４に循環させる。そして、冷却された冷媒が供給された熱交換器３４は、被処理空気Ａ１の露点以下に冷却される。これにより、熱交換器３４を通過した被処理空気Ａ１は熱伝達により露点以下に冷却され、熱交換器３４内を通過する際に結露する。その結果、被処理空気Ａ１は除湿される。
【００４４】
熱交換器３４にて除湿された被処理空気Ａ１を、続いて除湿素子２１に通気させる。被処理空気Ａ１は熱交換器３４を通過したことにより所定量除湿されており、さらに除湿素子２１を通気させることでさらに残存する水分を除去することができる。結果として、被処理空気Ａ１は露点０℃よりさらに低い状態にまで除湿される。
【００４５】
熱交換器３４を冷却するために動作するヒートポンプ装置３５は、熱交換器３４に送られる冷却された冷媒に対して相対的に高い温度の排熱空気を排出する。そのため、この排熱空気を除湿素子２１に導き、除湿素子２１を加温することにより、除湿素子２１の除湿性能を再生することができる。被処理空気Ａ１を除湿した後の吸着放電部２０における濃縮吸着、放電分解の動作については実施の形態１と同様であるため説明は省略する。
【００４６】
以上のように、本実施の形態のＶＯＣ除去装置は、除湿装置が、被処理空気Ａ１を通気されてこの被処理空気Ａ１中の水分を除湿する除湿素子２１と、この除湿素子２１より上流に設けられ被処理空気Ａ１と熱交換する熱交換器３４と、この熱交換器３４に冷却された冷媒を供給するヒートポンプ装置３５とを有しているので、実施の形態１から３のＶＯＣ除去装置に比べ、被処理空気Ａ１に含まれる水分をさらに多く除去することができるため、吸着剤１５へのＶＯＣの濃縮度を高くすることができ、かつ除湿素子２１の再生に必要な加熱ヒータが不要となる。その結果、より高いＶＯＣの分解効率を得ることが可能なＯＣ除去装置が提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
この発明は、室内空気汚染物質あるいは大気汚染物質として規制の対象となるＶＯＣを被処理空気から除去するＶＯＣ除去装置に適用されて好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明にかかるＶＯＣ除去装置の実施の形態１の機能構成を示す模式図である。
【図２】被処理空気中に含まれる水分濃度の違いによる吸着剤の吸着特性図である。
【図３】吸着剤の化学物質濃縮度と化学物質の分解効率の特性図である。
【図４】被処理空気の水分濃度と化学物質の分解効率の特性図である。
【図５】本発明にかかるＶＯＣ除去装置の実施の形態２の機能構成を示す模式図である。
【図６】本発明にかかるＶＯＣ除去装置の実施の形態３の機能構成を示す模式図である。
【図７】本発明にかかるＶＯＣ除去装置の実施の形態４の機能構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４９】
１１  被処理空気用送風機
１５  吸着剤
１６  放電電極
１７  高電圧電源
１８  接地電源線
２０  吸着放電部
２１  除湿素子
３１  除湿素子再生用送風機
３３  再生用加熱ヒータ
３４  熱交換器
３５  ヒートポンプ装置
３６  冷媒配管
【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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