(57)【要約】【課題】斜行に成形した波板状の親水性素材で構成される気液接触充填材を用いて、吸収液を充填材の上部から給水して可溶性ガスの除去を行なう場合、装置の大型化、部材点数の増加、送水動力の増大を伴うことなく、供給した吸収液の偏りを抑えて、吸収液を充填材全体に均一に行き渡らせる。【解決手段】斜行コルゲート材３１は親水性素材で構成され、上部から吸収液の供給を受け、気液接触によって処理空気中の可溶性ガスを除去するために用いられる。斜行のコルゲート形状に成形した親水性素材に縦長のスリット３２が、垂直方向に間隔をおいて設けられている。斜行角度をθとしたとき、スリット３２の水平方向の間隔Ｔｗは、３０ｍｍ＜Ｔｗ≦１．７×θ＋１０５mm（１０°＜θ＜８０°）で、垂直方向の間隔Ｔｈは、１mm＜Ｔｈ≦０．８×θ＋６mm（１０°＜θ＜８０°）である。【選択図】図３
2008093535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
斜行のコルゲート形状に成形した親水性素材で構成され、上部から吸収液の供給を受け、気液接触によって処理空気中の可溶性ガスを除去するために用いられる斜行コルゲート材であって、
前記斜行のコルゲート形状に成形した親水性素材に、縦長の長孔形の開口部が垂直方向に間隔をおいて設けられていることを特徴とする、斜行コルゲート材。
【請求項２】
前記開口部は、水平方向にも間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の斜行コルゲート材。
【請求項３】
前記開口部の垂直方向の合計寸法が親水性素材の高さに対して１０〜９９％であり、かつ前記開口部の水平方向の寸法が、１．０ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の斜行コルゲート材。
【請求項４】
前記斜行角度をθとしたとき、前記開口部の間隔は、水平方向の間隔（Ｔｗ）が３０ｍｍ＜Ｔｗ≦１．７×θ＋１０５mm（１０°＜θ＜８０°）であり、かつ垂直方向の間隔（Ｔｈ）は、１mm＜Ｔｈ≦０．８×θ＋６mm（１０°＜θ＜８０°）であることを特徴とする、請求項３に記載の斜行コルゲート材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の斜行コルゲート材を、コルゲート形状を造る波形溝が交互に交差するように、複数重ねたことを特徴とする、気液接触充填材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気液接触によって気中の可溶性ガスを吸収除去する空気浄化装置等の気液接触充填材に使用される斜行コルゲート材、および当該斜行コルゲート材を用いた気液接触充填材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
気液接触によって気中の可溶性ガスを吸収除去する空気浄化装置において、ガスの除去性能を高効率化するためには、単位容積あたりの気液接触面積を大きくしてかつ接触時間を長くすることが望ましい。しかしそうすると、圧力損失が高くなってしまうため送風動力が増大してしまう。そこで単位容積あたりの気液接触面積を大きくしてかつ圧力損失の上昇を抑える方法として、斜行に成形したコルゲート状素材を積層したものを用いた方法が提案されている（特許文献１）。この方法によれば素材をコルゲート状に成形することで気液接触面積を増大させ、かつ斜行にすることで圧力損失を抑えつつ気液接触効率を高めている。また、スペーサー等の部材を用いずに素材を交互に重ね合わせることで、単位容積あたりの接触面積も大きくしている。しかしながらこの特許文献１に記載されている斜行コルゲート材の素材は疎水性であり、単位容積あたりの接触面積のさらなる増大は望めない。
【０００３】
そこで、親水性の素材を用いることで、単位容積あたりの気液接触面積をさらに大きくする方法が実用化されている（特許文献２）。この方法では、屈折型に成形された親水性素材を、スペーサーを用いて積層して斜行コルゲート材とし、エリミネータの性能を兼ね備えることで、気液接触効率の向上と省スペース化が図られている。また、先に示した斜行に成形したコルゲート状素材でも、親水性素材を採用することが開示されている（非特許文献１）。
他方、斜行コルゲート材への吸収液の給水方法でも、気液接触効率の向上が図られている（特許文献３）。この給水方法では、処理空気の気流方向と順方向および逆方向に噴霧し、かつ噴霧とエリミネータを多段にすることによって気液接触効率の向上を図っている。しかし、親水性の斜行コルゲート材が用いられることによって、処理空気に直接噴霧しなくても十分な気液接触効率が得られることから、最近では斜行コルゲート材の上部から吸収液を供給する方法がとられ、装置の大幅なコンパクト化と送水動力の低減が達成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３２６１０２号公報
【特許文献２】特許第３１７９７００号公報
【特許文献３】特開２００２−００５４７４号公報
【非特許文献１】「ハニカムウォッシャー」ニチアス技術時報Ｎｏ．３３８  ２００３年4号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
斜行に成形したコルゲート状の親水性素材で構成される気液接触充填材を用いて、吸収液を充填材の上部から吸収液を給水して可溶性ガスの除去を行なう場合、既述したように、可溶性ガスの除去性能を高効率にするためには、気液接触効率を高めねばならず、そのためには給水した吸収液が滞留することなく充填材全体に均一に行き渡って、充填材表面の水の入れ替えが効率よく行われなければならない。
【０００６】
しかしながら、斜行のコルゲート状に成形した斜行コルゲート材の場合、たとえ素材が親水性のものであっても、供給された吸収液の多くは成形された斜行方向に沿って流れてしまう傾向にある。そのため、充填材の上部から給水した吸収液は、斜行先の下流側の側端部に偏ってしまい、それ以外の部分の内部では吸収液の入替えが遅くなる。その結果、当該内部では液相側のガス濃度が高くなり気相からのガス吸収能力が低下してしまう。発明者らが調べた結果、このような傾向は、充填材の水平方向の幅が広い程、またコルゲートの斜行角度（水平からの仰角）が水平方向から９０°に近づく程、顕著となる。
【０００７】
発明者らが調べた前記した傾向に基づけば、充填材の上部から給水した吸収液が端部に偏ることなく、充填材全体に均一に行き渡るようにするためには、充填材の水平方向の幅を制限すればよいことになる。しかしながら、充填材の幅を狭くすると、可溶性ガスを吸収除去するのに必要な気液接触面積が十分に得られないおそれがある。これを回避するには、必要な気液接触面積が確保できるように、充填材を多段に設置しなければならなくなり、その結果、装置の大型化や部材点数が増加するという新たな問題が生じる。また吸収液の供給水量を多くする方法も考えられるが、そうすると送水動力が増大してしまう。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、斜行に成形した波板形状の親水性素材で構成される気液接触充填材を用いて、吸収液を充填材の上部から給水して可溶性ガスの除去を行なう場合、装置の大型化、部材点数の増加、送水動力の増大を伴うことなく、また充填材の水平方向の幅を制限することなく上部から供給した吸収液の偏りを抑えて、上部から供給した吸収液が充填材全体に均一に行き渡らせて、充填材表面の水の入替えを従来よりも充填材全面で効率よく行なわれるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記問題を解決するため、本発明は、斜行のコルゲート形状に成形した親水性素材で構成され、上部から吸収液の供給を受け、気液接触によって処理空気中の可溶性ガスを除去するために用いられる斜行コルゲート材であって、前記斜行のコルゲート形状に成形した親水性素材に、縦長の長孔形の開口部が垂直方向に間隔をおいて設けられていることを特徴としている。
【００１０】
このように縦長の長孔形の開口部を親水性素材の垂直方向に間隔をおいて設ける事で、上部から斜行部分に沿って斜行部分下方向に、親水性素材の表面及び内部を浸透して伝わっていこうとする吸収液は、当該縦長の長孔形の開口部の縁部でその進行が妨げられ、そのまま垂直下方に伝わったり、あるいは当該縁部周辺に広がるように進行する。これによって、従来のように斜行端部に吸収液が偏ることを抑えることができる。なお開口部の形状は縦長の長孔形であればよく、長方形や縦長の楕円形、上下端部が丸く成形されたスリット形状であってもよい。
なおここでいう間隔とは、開口部が単数の場合には、垂直方向の間隔は、親水性素材の上端から開口部の上端までの距離、同じく親水性素材の下端から開口部の下端までの距離をいい、水平方向の間隔については、親水性素材の左端から開口部の右端までの距離、同じく親水性素材の右端から開口部の左端までの距離をいう。また開口部が複数の場合には、垂直方向に隣り合う開口部相互の、開口部下端から開口部上端までの距離（最短距離）であってもよい。
【００１１】
前記開口部は、水平方向にも間隔をおいて複数設けられていてもよい。この場合の水平方向の間隔は、隣り合う開口部相互の、開口部右端から開口部左端までの距離（最短距離）であってもよい。
【００１２】
発明者らの知見によれば、開口部の垂直方向の合計寸法が親水性素材の高さに対して１０〜９９％で、かつ前記開口部の水平方向の寸法が、１．０ｍｍ以上であることが好ましい。発明者らの知見によれば、開口部の垂直方向の合計寸法が親水性素材の高さに対して１０％を切ると、偏り抑制の効果が得られず、また水平方向の寸法は、１．０ｍｍ以上でないと、上部から斜行部分に沿って斜行部分下方向に浸透していく吸収液の進行を効果的に遮断できない。
【００１３】
親水性素材全面に対して多数の孔を穿設すれば、上記したような吸収液の偏りは抑制できるが、親水性素材はいわゆる腰が弱いので、吸収液が浸透すると座屈するおそれがある。しかも発明者らの検証によれば、後述の実施の形態で説明するように、親水性素材の波の部分の斜行角度をθとしたとき、開口部の間隔との間に、吸収液の均一な広がりを確保するために好適な関係があることが判明した。かかる観点から、親水性素材の波の部分の斜行角度をθとしたとき、前記開口部の間隔は、水平方向の間隔（Ｔｗ）が３０ｍｍ＜Ｔｗ≦１．７×θ＋１０５mm（１０°＜θ＜８０°）であり、かつ垂直方向の間隔（Ｔｈ）は、１mm＜Ｔｈ≦０．８×θ＋６mm（１０°＜θ＜８０°）であることが好ましい。なおここでいう水平方向の間隔とは、水平方向に一つしか開口部が形成されていない場合には、親水性素材の左端部から開口部の左端部までの距離、同じく親水性素材の右端部から開口部の右端部までの距離をいう。また開口部が複数ある場合には、隣り合う開口部相互の、開口部右端から開口部左端までの距離（最短距離）を対象としても良い。
【００１４】
また前記した斜行コルゲート材を、コルゲート形状を造る波形溝が交互に交差するように、複数重ねて気液接触充填材を構成してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上部から供給した吸収液が斜行方向の下流側端部に偏ることを抑えることができるので、気液接触充填材として構成した場合、充填材の水平方向の幅を制限することなく上部から供給した吸収液の偏りを抑えて充填材全体に均一に行き渡らせることができる。したがって、充填材表面の水の入替えを従来よりも充填材全面で効率よく行うことができる。また装置の大型化、部材点数の増加、送水動力の増大を伴うことはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明すると、図１は本実施の形態の斜行コルゲート材からなる気液接触充填材を搭載して可溶性ガスを除去する空気浄化装置１の構成を示しており、筒型のチャンバ２内には、上流側から順に、導入部３、プレフィルタ４ａ、中性能フィルタ４ｂ、温水コイル５、冷水コイル６、気液接触充填材７、温水コイル８、ファン９が設けられている。したがってファン９を作動させると、導入部３から導入された空気は、プレフィルタ４ａ、中性能フィルタ４ｂで塵埃が除去され、温水コイル５、冷却コイル６によって温湿度が調整され、そして気液接触充填材７によって可溶性ガスが除去され、その後さらに温水コイル８で温度が調整されて外部に供給される。
【００１７】
気液接触充填材７の上方には、吸収液の供給装置１１が設けられている。この供給装置１１は、図２にも示したように、多数の孔１２が底板に形成された方形の容器１３と、この容器１３内に吸収液を供給する、例えば散水器などによって構成される給水部１４とを有している。
【００１８】
気液接触充填材７の下部には、受水槽１５が設けられている。受水槽１５には、系外から吸収液、例えば純水が補給管１６を通じて供給される。補給管１６からの補給は、ボールタップＳに基づいて自動的になされる。受水槽１５には取水管１７が接続され、この取水管１７は、系外に排出する排出管１８と、吸収液を供給装置１１に戻す戻し管１９とに、途中で分岐している。排出管１８には、流量計２０、バルブ２１が設けられている。
【００１９】
戻し管１９は、流量計２２、バルブ２３を介して、複数の給水部１４に対して並列に接続されている。そして取水管１７には、ポンプ２４が設けられ、またこのポンプ２４をバイパスするパイパス管２５が、取水管１７と戻し管１９との間に配管されており、さらにパイパス管２５にはバルブ２６が設けられている。したがって、給水装置１３から気液接触充填材７の上部に供給された吸収液は、気液接触充填材７を経て、受水槽１５で受容され、ポンプ２４の作動によって再び供給装置１１の給水部１４へと戻され、循環するようになっている。
【００２０】
なおパイパス管２５の目的は次の通りである。すなわち気液接触充填材が設置される空調機や外調機の処理風量は、機種によって数千ｍ３／ｈから数万ｍ３／ｈと、最小風量と最大風量で十数倍の差があり、吸収液も機種の処理風量に応じた供給量となるため十数倍の差になるが、機種毎に吸収液を送水するポンプを選定するのは、非常に手間であり選定ミスをしかねない。そこで処理風量に関係なく１種類の循環ポンプで対応するため、このようなバイパス管２５が設けられている。すなわち、ポンプの送水能力は最大処理風量に対応していなければならないが、処理風量が少ない機種の場合には送水量を絞らなくてならない。かかる場合バイパス管２５を設けることで、必要給水量以上の吸収液はバイパス２５管でポンプ２４に戻される。つまり２４ポンプを通過する給水量は一定のまま、気液接触充填材７へ供給される吸収液量を調整することが可能となる。なお気液接触充填材７への給水量の総量は、バイパス管２５に設けたバルブ２６で調整することが可能である。
【００２１】
気液接触充填材７は図２に示したように、実施の形態にかかる斜行コルゲート材３１をチャンバ２の幅方向に複数積層した構成を有している。この斜行コルゲート材３１は、親水性素材のシート（例えばフェノール樹脂をバインダーとしてポリエステル繊維を、０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度の厚紙状に成形した紙のような原材）を波状成形して得られたものである。成形して波板形状にした後の大きさについていえば、図３（ａ）に示したように、高さＨが５５０ｍｍ、幅Ｄが４７０ｍｍで、波形溝Ｑの斜行角度θは、４０°である。また図３（ｂ）に示したように、波高さ（凹部と凸部の幅）ｈは、１０ｍｍ、波の周期（隣り合う凸部間隔長さ）Ｐは、１５ｍｍである。もちろん高さＨ、幅Ｄ、斜行角度θもかかる値に限定される必要はない。また波の高さｈも、例えば３ｍｍ〜１５ｍｍ、波の周期Ｐも、例えば３ｍｍ〜３０ｍｍの範囲で任意に選択することができる。
【００２２】
この斜行コルゲート材３１には、前記した斜行角度を有する波を斜めに横切るようにして、垂直方向にスリット３２が形成されている。かかるスリット３２は、前記したシートの段階で形成することで、スリット３２を有する波板状の斜行コルゲート材３１を容易に形成することができる。
【００２３】
本実施の形態においては、１枚の斜行コルゲート材３１に対して、所定間隔の下で、水平方向に２列、垂直方向に２段となるように合計４つのスリット３２が形成されている。このスリット３２のサイズは、水平方向の幅Ｓｗが１０ｍｍ、垂直方向の高さＳｈが２００ｍｍである。またスリット３２の形成間隔については、水平方向の間隔Ｔｗが１５０ｍｍ、垂直方向の間隔Ｔｈが５０ｍｍである。
【００２４】
以上のサイズの斜行コルゲート材３１を、複数枚、例えば数十枚、図４に示したように斜行角度が交互になるように（すなわちコルゲート形状を造る波形溝Ｑが交互に交差するように）積層させることで、気液接触充填材７が構成されている。
【００２５】
以上の構成にかかる気液接触充填材７を搭載した空気浄化装置１によれば、導入部３から導入された処理空気は、プレフィルタ４ａ、中性能フィルタ４ｂで塵埃が除去され、温水コイル５、冷水コイル６によって温湿度が調整され、そして気液接触充填材７によって可溶性ガスが除去される。気液接触充填材７においては、上方から供給される吸収液が斜行コルゲート材３１の上面から浸透して下方に伝わっていくが、下方にいくほど波形溝Ｑによって次第に斜行角度θに沿って、図３に示すように、図中の左側端部に偏って進行しようとする。
【００２６】
しかしながら途中にスリット３２が形成されているので、そのような進行はスリット３２の右側縁部の箇所で遮断される。そして図３の矢印に示したように、かかる斜行方向への進行が遮断された吸収液は、そのまま垂直下方に伝わったり、あるいはそれとともにその周辺に広がって浸透するようになる。その結果、斜行コルゲート材３１においては、上部から供給された吸収液の端部への偏りが抑制され、斜行コルゲート材３１全体に対してより均一に吸収液が供給されるようになる。したがって素材表面の吸収液が効率よく置換されて、常に新鮮な吸収液が供給されるようになり、ヘンリーの法則「吸収液中のガス分子濃度を低くすると、気中のガス分子の吸収（溶解）効率が上がる」に従い、斜行コルゲート材３１全体としての可溶性ガスの吸収除去効率が向上する。
【００２７】
なお気液接触充填材７自体は、斜行コルゲート材３１を、例えば数十枚、斜行角度が交互になるように積層させて（すなわち左肩下がりの斜行コルゲート材３１と右肩下がりの斜行コルゲート材３１を重ねて）構成されている。したがって単純に考えると、それぞれの斜行コルゲート材３１は、隣り合う他の斜行コルゲート材３１と波の上下のピークで接点を持っており、上部から給水された吸収水は、この接点を通じて吸収液の行き来が行なわれ、上部から給水した吸収液が全て左右いずれか一方の端部に偏ってしまうことはない。しかしながら当該接点部分の水の入れ替えは極めて少量であり、それゆえ、スリット３２による効果は大きいものである。
【００２８】
またスリット３２は垂直方向に縦長の形状をしているので、単なる小孔を形成した場合よりも、座屈のおそれはない。すなわち斜行コルゲート材３１は親水性素材からなっているので、吸収液によって湿潤状態になった場合、かなりの自重がかかり、しかも風圧にさらされるため、単純に小孔を多数形成したのでは座屈するおそれがあるが、本実施の形態にかかる斜行コルゲート材３１においては、縦長のスリット３２を縦方向に並べて形成し、また親水性素材に対して開口率を数％にしているため、座屈のおそれはない。
【００２９】
また本実施の形態にかかる斜行コルゲート材３１においては、後記するように、斜行角度θと水平方向の間隔Ｔｗ、垂直方向の間隔Ｔｈとの関係を考察し、これらを適切に定めることで、除去効率は好適な値が得られる。すなわち発明者らは、以下の手法によって、斜行角度θと水平方向の間隔Ｔｗ、垂直方向の間隔Ｔｈと除去効率の関係を調べた。
【００３０】
まず３つの斜行角度（θ）について、それぞれ斜行コルゲート材（長方形開口部なし）の水平方向の幅とＮＨ３ガス除去率の関係を求め、その結果から、斜行角度（θ）と水平方向幅（Ｔｗ）の関係を求める。
【００３１】
具体的には、
（１）斜行コルゲート材の水平方向の幅（Ｔｗ）を広くしていく。
（２）そうすると気液接触面積が大きくなるので、ガス除去率は高くなっていく。
（３）斜行コルゲート材の水平方向の幅（Ｔｗ）をさらに広くしていく。
（４）そうすると上部から供給した吸収液は斜行角度に沿って斜行下流側端部へ向かおうとするため、中央部付近では吸収液の置換が不十分となり、ガス除去率が低下してくる。
（５）その結果、斜行コルゲート材の水平方向の幅（Ｔｗ）をいくら広くしても、これ以上は除去率が上がらない（見掛け上限除去率）ポイント（幅）が出てくる。
（６）したがってこのポイント（幅）よりも狭くすれば、「メディアの単位面積当たりのガス除去効率（能力）」を最大限有効に利用できることになる。
（７）以上のことから、長方形開口部を設ける水平方向間隔（Ｔｗ）の最大有効値は、このポイント（幅）ということになる。
【００３２】
次に上記（５）のポイントを評価試験する方法について説明する。まず、評価試験を実施した装置は、図５に示した空気浄化装置４１を用いた。この空気浄化装置４１の構成は、基本的には図１に示した空気浄化装置１と同様な構成を有しているが、図１の空気浄化装置１において採用されたプレフィルタ４ａ、温度調整用の温水コイル８は備えていない。また吸収液の供給についても、空気浄化装置１は循環系を主体として適宜補給する構成であったが、評価試験用の空気浄化装置４１においては、いわゆるワンパス方式とした。すなわち、図５に示したように、外部からの吸収液は、流量計２２、バルブ２３を介して供給管４２から給水部１４に供給されるようになっている。一方気液接触部７の下方に設置されている受水槽１５で受容された吸収液は、排出管４３からバルブ４４を介してそのまま系外へと排出されるようになっている。このように吸収液の供給についていわゆるワンパス方式を採用することで、評価試験をより正確に実施することができる。なお評価試験にあたっての空気浄化装置４１の運転条件は表１に示したとおりである。同表中、「Ｌ／Ｇ」は、供給水量［ｋｇ／ｈ］÷処理空気量［ｋｇ／ｈ］である。
【００３３】
【表１】
2008093535.tif 000003
【００３４】
評価試験にあたっては、図６に示したようにスリットが形成されていない斜行コルゲート材５１を使用した気液接触充填材７を用いて行なった。そして表２に示す斜行角度と水平方向幅（Ｔｗ）の斜行コルゲート材５１からなる気液接触充填材７について、それぞれNH３ガスの除去率を評価した。NH３ガス除去率は、インピンジャー法によりサンプリングして得られた気液接触充填材７の上流測定点Ａと下流測定点Ｂのガス濃度から算出した。吸収液には超純水を使用し、サンプリング量は２．０［Ｌ／ｍｉｎ］×２４時間とした。そして分析装置には、イオンクロマトグラフィー（ＩＣ（ＤＸ−５００／日本ＤＩＯＮＥＸ製））を使用した。
【００３５】
【表２】
2008093535.tif 000004
【００３６】
（試験結果）
斜行角度がそれぞれ１５°、４５°、７５°の斜行コルゲート材５１からなる気液接触充填材７について、当該斜行コルゲート材５１の水平方向幅（Ｔｗ）とNH３ガス除去率の関係を図７に示す。これによれば、斜行角度７５°では、斜行コルゲート材５１の幅を広げて行くとNH３ガス除去率も高くなっていくが、幅が２３０mm以上では除去率が高くなっておらず、約９０％に留まっている。つまり、斜行コルゲート材５１の幅を２３０mm以下とすることで、斜行コルゲート材５１の単位面積当たりガス除去効率（能力）を最大限有効に利用できることがわかる。同様に、斜行角度４５°では１８０mm以下、斜行角度１５°では１３０mm以下とすることが望ましいことがわかる。以上の結果から、斜行コルゲート材５１に形成するスリット（長方形開口部）の水平方向間隔（Ｔｗ）の最大有効値は表３のようになる。
【００３７】
【表３】
2008093535.tif 000005
【００３８】
これらの結果から、斜行コルゲート材５１の斜行角度に対応した水平方向間隔（Ｔｗ）の最大有効値の関係を示すと図８に示したグラフのようになる。そしてこのグラフ上の直線から、関係式を導くと、Ｔｗ≦１．７×θ＋１０５mm（１０°＜θ＜８０°）という結果が得られる。一方最小有効値は、湿潤状態の気液接触充填材が座屈しない３０ｍｍが適当である。したがって、斜行コルゲート材５１の斜行角度に対応した水平方向間隔（Ｔｗ）の好ましい範囲は、図８の網掛け部分の領域である。
【００３９】
次に垂直方向の間隔Ｔｈと除去効率の関係を調べた。すなわち斜行角度θが１５°，４５°，７５°について、それぞれ最大有効幅以上の幅の斜行コルゲート材（スリットあり）から構成された気液接触充填材を用いて、長方形開口部の垂直方向間隔とＮＨ３ガス除去率の関係を求め、その結果から、斜行角度（θ）と垂直方向間隔（Ｔｈ）の最大有効寸法の関係を求めた。
【００４０】
具体的には、
（１）まず最大有効幅以上の幅の斜行コルゲート材であるため、ＮＨ３ガス除去率は見掛け上限除去率となっている。
（２）吸収液が斜行角度に沿って斜行下流側端部へ向かうのを防ぐため、斜行コルゲート材にスリット（長方形開口部）を設ける。
（３）スリットの垂直方向間隔（Ｔｈ）が広すぎると、吸収液が斜向下流側端部へ向かうのを防ぐことが出来ない。
（４）垂直方向間隔（Ｔｈ）を狭めていくと、吸収液の供給が全体に均一に供給されるようになるため、ガス除去率が高くなってくる。
（５）さらに垂直方向間隔（Ｔｈ）を狭めると、ガス除去率が、あるポイント（間隔）から気液接触充填材本来の上限に達するため、それ以上高くならなくなる。
（６）つまり、このポイント（間隔）が垂直方向間隔（Ｔｈ）の有効上限値となる。
【００４１】
以上の方針沿って、図９のようにスリット（長方形開口部）６１が形成された斜行コルゲート材６２を用いて評価試験を行なった。すなわち、表４に示すように、斜行角度θと斜行コルゲート材６２の幅に対して、スリット６１の垂直方向の間隔の異なった斜行コルゲート材６２によって構成した気液接触充填材７について、前記空気浄化装置４１により、ＮＨ３ガス除去率を評価した。表４に示した斜行コルゲート材の幅（Ｗ）は、図７においてＮＨ３ガス除去率が見掛け上限に達してしまっている幅としている。
【００４２】
【表４】
2008093535.tif 000006
【００４３】
（試験結果）
斜行角度θがそれぞれ１５°、４５°、７５°の斜行コルゲート材６２からなる、すでにＮＨ３ガス除去能力が見掛け上限に達してしまっている気液接触充填材７について、スリット６１の垂直方向間隔（Ｔｈ）とＮＨ３ガス除去率の関係について評価した結果を図１０に示す。斜行角度７５°においては、垂直方向間隔（Ｔｈ）が１１０〜１３０mmでは除去率の改善がみられず、間隔を７０〜９０mmに狭めると除去率の改善がみられる。さらに５０mmに狭めると除去率の向上はなく、したがって充填材本来の除去能力に達したと考えられる。つまり、斜行角度７５°では、スリット６１の垂直方向間隔を７０mm以下とすることで、充填材本来のガス除去能力が得られることがわかった。同様に、斜行角度４５°では４０mm以下、斜行角度１５°では２０mm以下とすることで、気液接触充填材７が有する本来のガス除去能力が得られることがわかった。以上の結果から、斜行コルゲート材６２に形成するスリット（長方形開口部）６１の垂直方向間隔（Ｔｈ）の最大有効値は表５のようになる。
【００４４】
【表５】
2008093535.tif 000007
【００４５】
これらの結果から、斜行コルゲート材６２の斜行角度に対応した垂直方向間隔（Ｔｈ）の最大有効値の関係を示すと図１０に示したグラフのようになる。このグラフ上の直線から、関係式を導くと、Ｔｈ≦０．８×θ＋６mm（１０°＜θ＜８０°）という結果が得られる。そしてこの直線よりも上側の部分では、気液接触面積は大きくなるものの、吸収液の置換を十分に行うことができなくなる部分が発生してきて、気液接触充填材のガス除去能力を最大限に利用することができなくなってくるため、ガス除去率は高くならない。一方、斜行コルゲート材６２に形成するスリット（長方形開口部）６１の垂直方向間隔（Ｔｈ）の最少有効値は、斜行コルゲート材６２の中にスリット６１があればいいので、これを１mm以上としている。したがって、斜行コルゲート材６２の斜行角度に対応した垂直方向間隔（Ｔｈ）の好ましい範囲は、図１１の網掛け部分の領域となる。
【００４６】
以上の結果から、結局、図３に示した斜行コルゲート材３１の斜行角度をθとしたとき、スリット３２の水平方向の間隔（Ｔｗ）は３０ｍｍ＜Ｔｗ≦１．７×θ＋１０５mm（１０°＜θ＜８０°）がよく、また垂直方向の間隔（Ｔｈ）は、１mm＜Ｔｈ≦０．８×θ＋６mm（１０°＜θ＜８０°）がよいことになる。
【００４７】
なお前記実施の形態では、斜行コルゲート材３１に形成するスリット３２は、水平方向に２列、垂直方向に２段という配置であったが、配列自体は前記した間隔の条件を満たす限り、これに限られるものではない。
【００４８】
例えば図１２に示したように、スリット３２を斜行コルゲート材３１のセンターに垂直方向に２段にのみ形成してもよい。またかかる斜行コルゲート材３１を複数枚重ねて形成した気液接触充填材７を図１２に示したように上下に重ねてもよい。またさらに斜行コルゲート材３１を重ねて構成した気液接触充填材７の下流側に、図１２に示したように親水性素材によって構成したエリミネータ７１を配置してもよい。これによって、例えば風量が大きくなって下流側に吸収液のミストが飛散しても、これをエリミネータ７１で捕集することができ、しかもエリミネータ７１の表面での気液接触によって、可溶性ガスの除去を行なうことができる。
【００４９】
前記実施の形態では、気液接触充填材７に対して吸収水を供給する供給装置１１は、多数の孔１２が形成された容器１３と給水部１４とによって構成されていたが、図１３に示したように、チャンバ２の幅方向に長い円筒状の散水装置７２を複数本、気流の流れ方向に沿って多段に、気液接触充填材７の上部に配置してもよい。かかる構成によれば、吸収液の供給圧の調整によって、吸収液の流量調整が容易になる。
【実施例１】
【００５０】
実施の形態にかかる斜行コルゲート材３１を使用した際のガス除去性能を調べた。かかる評価方法には、飽和効率で評価する方法もあるが、飽和効率は斜行コルゲート材表面の水膜が効率よく置換されなくても、水膜が形成されていれば十分な性能が得られるという指標であるため、本発明の有効性を検証する試験方法としては好ましくない。
【００５１】
そこで処理風速を３．０ｍ／ｓとし、吸収液は、水質がガス除去性能に影響を及ぼすことのないように、超純水をＬ／Ｇ＝０．０５（Ｌ／Ｇ：供給水量［ｋｇ／ｈ］÷処理空気量［ｋｇ／ｈ］）でワンパスにて供給した。なお評価対象とした処理空気は一般外気であり、評価試験に用いた装置は図５に示した空気浄化装置４１である。
【００５２】
除去率の算出にいては、以下の方法に拠った。すなわち対象とする斜行コルゲート材３１を有する気液接触充填材７の上流と下流のサンプリング点Ａ、Ｂにおけるガス濃度を測定し、各々の結果から、除去率を算出した。なお測定対象空気のサンプリングについては、インピンジャー法によりサンプリングした。すなわち超純水中に対象空気を、２．０［Ｌ／ｍｉｎ×２４ｈ］で通気して、ガス成分をイオンとして溶解させることでサンプリングする。また分析にあたっては、インピンジャー法によりサンプリングした溶液中のイオン成分を、イオンクロマトグラフィー（ＩＣ（ＤＸ−５００／日本ＤＩＯＮＥＸ製））によって分析して、イオン成分濃度を測定した。そして除去率の算出にあたっては、イオン成分濃度を気中のガス成分濃度に換算して、除去率を算出した。
【００５３】
このようにして外気中のＮＨ３ガスについて数十回の試験を行なった結果、除去率の平均値は９０％であった。この時の飽和効率は９５％で圧力損失は２２０Ｐａであった。
【００５４】
スリット３２を設けていない同じサイズの斜行コルゲート材を用いて、同じ条件で試験を行なったところ、除去率の平均値は８５％であった。したがってスリット３２を設けた斜行コルゲート材３１を用いることで、ガス除去性能が５％も向上することがわかった。一方、飽和効率は９５％で圧力損失は２２０Ｐａであり、スリット３２の有無に関係なく同じであった。
【００５５】
また、充填材上部から給水した吸収液が斜行コルゲート材３１全体に均一に行き渡って、充填材表面の水の入替えが効率よく行なわれているか確認するため、充填材底部から滴下してくる吸収液の分布を測定した。図１４、図１５に測定結果を示す。スリットが形成されていない斜行コルゲート材の場合、図１４に示したように、底部で測定した吸収液は充填材の上流部、下流部の各端部の水量を１．０とすると、中央部は０．２しかなく、ほとんど吸収液が入れ替わっていないことがわかる。一方、図３に示したスリット３２を形成した本実施の形態にかかる斜行コルゲート材３１では、図１５に示したように、中央部の水量は端部に対して０．７であり、かなりの水量が入れ替わっていることが分かる。この水量の違いが、可溶性ガスの除去率に影響を及ぼしていると考えられる。なお図１５中、一点鎖線で示した箇所がスリット３２の形成地点である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、可溶性ガスを除去する装置に対して適用でき、また外調機や循環空気の空調機内にも設置することができ、また特にクリーンルームに清浄空気を供給する空調機に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施の形態にかかる斜行コルゲート材を採用した空気浄化装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図２】実施の形態にかかる斜行コルゲート材を重ねて構成した気液接触充填材の斜視図である。
【図３】実施の形態にかかる斜行コルゲート材を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】実施の形態にかかる斜行コルゲート材を重ねる様子を示す斜視図である。
【図５】評価試験に用いた空気浄化装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図６】評価試験に用いた斜行コルゲート材の正面図である。
【図７】斜行コルゲート材の幅とガス除去効率の関係を斜行角度ごとに示したグラフである。
【図８】斜行コルゲート材における斜行角度とスリットの水平方向の間隔との関係における有効な水平方向間隔の領域を示すグラフである。
【図９】評価試験に用いた斜行コルゲート材（スリットあり）の正面図である。
【図１０】斜行コルゲート材におけるスリットの垂直方向間隔とガス除去効率の関係を斜行角度ごとに示したグラフである。
【図１１】斜行コルゲート材における斜行角度とスリットの垂直方向間隔との関係における有効な垂直方向間隔の領域を示すグラフである。
【図１２】スリットを１列配置にした斜行コルゲート材を重ね、エリミネータ機能を備えた気液接触充填材の斜視図である。
【図１３】円筒状の供給装置を気液接触充填材の上に配置した様子を示す斜視図である。
【図１４】スリットがない場合の充填材底部から滴下してくる吸収液の分布を示すグラフである。
【図１５】スリットがある場合の充填材底部から滴下してくる吸収液の分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５８】
１    空気浄化装置
７    気液接触充填材
１１    供給装置
３１    斜行コルゲート材
３２    スリット
Ｑ    波形溝
Ｔｗ    水平方向の間隔
Ｔｈ    垂直方向の間隔
θ    斜行角度
【図１】
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【図２】
2008093535.tif 000009
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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