(57)【要約】【課題】構造が簡単で安価なハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置を提供しようとするものである。【解決手段】ガス吸着ロータ９と、ガス吸着ロータ９の両端面に接するシール部材１０，１１を有し、そのシール部材にはガス吸着ロータを吸着ゾーン６とパージゾーン７と脱着ゾーン８の３つのゾーンが設けられている。シール部材１０，１１には弾性を有しガス吸着ロータの端面に密着する弾性部２と、弾性部２より耐熱性の高い耐熱部５とを有するとともに耐熱部５によって脱着ゾーン８を囲み、その外側を弾性部２で囲むようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス吸着ロータと、前記ガス吸着ロータの両端面に接しガス吸着ロータを少なくとも吸着ゾーンと脱着ゾーンの２つのゾーンを形成するシール部材とを有し、前記シール部材は弾性を有し前記ガス吸着ロータの端面に密着する弾性部と、弾性部より耐熱性の高い耐熱部とを有するとともに耐熱部によって脱着ゾーンを囲み、その外側を弾性部で囲むようにしたハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置。
【請求項２】
弾性部はシリコンスポンジで構成され、耐熱部は天然あるいは人工の無機物を含む材料で構成された請求項１記載のハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置。
【請求項３】
弾性部には最上面にフッ素樹脂層が設けられている請求項１記載のハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置。
【請求項４】
弾性部の高さが耐熱部の高さより高い請求項１記載のハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばゼオライトや活性炭などの有機ガスの吸着剤を用いた有害ガスなどの吸着濃縮に用いられるハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置は多量の有機ガスを安価な装置で濃縮できるため、近年の環境保全意識の高まりもあって、急速に普及しつつある。このようなハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置は吸着ゾーンと脱着ゾーンとを分離するシール部材を設けなければならず、このシール部材は耐磨耗性を有し、シール効果を維持するために弾性を有する必要があり、さらに耐熱性も要求される。
【０００３】
このためハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置のシール材としてシリコンゴムなどが用いられて来た。しかしながら、ハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置の普及とともに、処理すべき有機ガスの種類も増加し、中には極めて重合し易い有機ガスや沸点が１００℃を越える有機ガスもある。
【０００４】
このような有機ガスをハニカムロータに吸着した場合、場合によっては２００〜３００℃程度の高温の空気で脱着を行わないとハニカムロータから脱着できないということがある。
【０００５】
このため例えば特許文献１に開示されたように、ハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置の吸着ゾーンと脱着ゾーンとを分離するシール部材として上記のような高い温度に耐えるグラファイトなどの材料を用いたものが開発された。
【０００６】
つまり、このような耐熱性の高い材料は一般に弾性に乏しく、気密効果を発揮させるのが困難であるが、特許文献１に開示した技術ではシール部材をハニカムロータに弾圧することによって、その問題点を解決している。
【０００７】
この装置によって脱着ゾーンに送られる脱着空気の温度を２００℃程度まで上げることができ、殆どの有機ガスの重合物や高沸点の有機物の脱着を行うことが可能になった。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２７６５５１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように上記特許文献１に開示された技術によって耐熱性の高い材料をシール部材として使用可能になったのであるが、シール部材をスプリングでハニカムロータの端面に弾圧するための手段が複雑になり、小型の装置には適しないという問題がある。
【００１０】
本発明は構造が簡単で安価なハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本件発明は以上のような課題を解決するため、シール部材として弾性部と耐熱部とを組み合わせ、脱着ゾーンを耐熱部で囲み、その外側を弾性部で囲むことによって高温の脱着空気が直接弾性部に当たらないようにした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、ガス吸着ロータと、前記ガス吸着ロータの両端面に接しガス吸着ロータを少なくとも吸着ゾーンと脱着ゾーンの２つのゾーンを形成するシール部材とを有し、前記シール部材は弾性を有し前記ガス吸着ロータの端面に密着する弾性部と、弾性部より耐熱性の高く弾性部より低い耐熱部とを有するとともに耐熱部によって脱着ゾーンを囲み、その外側を弾性部で囲むようにしたものであり、耐熱部によって高温の脱着空気が弾性部と触れるのを防止し、弾性部によって完全にゾーン間の気密を図るという作用を有する。
【００１３】
【実施例】
以下本発明のハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置の実施例について図に沿って詳細に説明する。図１はシール部材の斜視図、図２は同Ａ−Ａ‘断面図、図３はシール部材とハニカムロータとが組み合わされた状態を示す断面図である。
【００１４】
１はシール基板であり、例えば５ｍｍの厚さの鉄板である。このシール基板１の上に弾性部２が接着されている。弾性部２はシリコンスポンジ３とガラスクロス入りのフッ素樹脂シート４との積層物である。
【００１５】
５は耐熱部であり、集成マイカ板より構成されている。ここで集成マイカとは天然鉱物のマイカの鱗片を積層し、シリコンなどのバインダーで固めて板状にしたものである。集成マイカ以外には天然あるいは人工グラファイト又は蝋石を使うこともできる。
【００１６】
図１に示すようにシール部材は被処理空気の通る処理ゾーン６、パージ空気の通るパージゾーン７、脱着空気の通る脱着ゾーン８とが設けられている。そしてパージゾーン７と脱着ゾーン８は耐熱部５に形成されている。
【００１７】
さらに弾性部２の厚さつまりシリコンスポンジ３とフッ素樹脂シート４とを合わせた厚さｈ１は耐熱部５の厚さｈ２よりも厚く形成されている。このため、図３に示すようにハニカムロータ９の両端をシール部材１０，１１で挟んだ場合、弾性部２は少し圧縮され耐熱部５はハニカムロータ９の端部と軽く接するかあるいは近接した状態となる。
【００１８】
ここでハニカムロータ９はセラミックシートなどをハニカム状に形成し、そのセラミックシートに疎水性ゼオライト等の有機ガス吸着剤を担持させたり、活性炭シートをハニカム状に形成させたりしたものである。
【００１９】
このようにハニカムロータ９の両端をシール部材１０，１１で挟んだ状態で図４に示すようにシール部材１０，１１にチャンバー１２，１３を取り付け、ハニカムロータ９をギヤドモータ（図示せず）によって数分間に１回程度の回転数で回転させながら、処理ゾーン６に有機ガスを含む被処理ガスを流す。またパージゾーン７にパージ空気を流し、脱着ゾーン８に高温の脱着空気を流す。
【００２０】
これによって処理ゾーン６に流される被処理ガスに含まれる有機ガスはハニカムロータ９に吸着され、吸着された有機ガスは脱着ゾーン８で高温の空気によって脱着される。そして処理ゾーン６に流すガスの量と脱着ゾーン８に流す空気の量との比に相当する比率で被処理ガスは濃縮される。
【００２１】
このようにして本発明のハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置は動作するのであるが、脱着ゾーン８に着目して説明する。図３のように高温の脱着空気がシール部材１０の下から送られる。
【００２２】
この高温の脱着空気は耐熱部５と接触する。耐熱部５とハニカムロータ９の端面との間に隙間がある場合高温の空気はその隙間を通過するが、弾性部２がハニカムロータ９の端面と密着しているために高温の空気が通り抜けることはない。つまり耐熱部５とハニカムロータ９との間に隙間があっても、弾性部２の部分に高温の空気が通り抜けることはなく、弾性部２の温度は脱着空気より低く保たれる。このために脱着空気として弾性部２の耐熱温度より高い温度の空気を使うことができる。
【００２３】
弾性部２の最上部にフッ素樹脂シート４を貼り付けているため、弾性部２とハニカムロータ９との間の摩擦が小さい。一方、耐熱部は鉱物を使うと硬くてもろいためハニカムロータ９との間の摩擦によって次第に磨耗してくるが、ある程度磨耗するとハニカムロータ９と弾性部２が主に接触するようになり、耐熱部５の接触圧が低下するため磨耗は減少してくる。
【００２４】
また初期磨耗によって生じたフッ素樹脂シート４の微粉末がハニカムロータ９の回転によって耐熱部５の上面に運ばれ、集成マイカの鱗片の間に入り、耐熱部５の摩擦を減少させる。耐熱部がグラファイトの場合にも表面に微小なクラックなどが存在する場合には、そのクラックにフッ素樹脂シート４の微粉末が入り摩擦係数を減少させる。
【００２５】
さらにハニカムロータ９の端面の平面度が高くなく、例えば僅かに円錐状になっていたとすると、シール部材１０，１１のシール効果が低くなり、ハニカムロータ９の端面からガスが漏れる可能性があるが、本案では耐熱部５がハニカムロータ９の端面に沿って磨耗し、弾性部２が弾性によってそれに追従することによって、ハニカムロータ９の端面とシール部材１０，１１との密着性が向上する。
【００２６】
また上記の実施例では、弾性部２の高さを耐熱部５の高さより高くする例を示したが、これに限らず弾性部２の高さと耐熱部５の高さを同一にすることもできる。この場合は弾性部２の磨耗量より耐熱部５の磨耗量が多いと、弾性部２がハニカムロータ９の端面と密着するようになる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明のハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置は上記の如くシール部材を弾性部と耐熱部で構成したので、耐熱部をハニカムロータに摺動弾圧させるような手段が必要でなく、簡単な構造とすることができ、安価に提供できるものである。
【００２８】
また耐熱部とハニカムロータ端部との間に隙間があっても弾性部とハニカムロータ端部とが密着しているために、耐熱部とハニカムロータ端部との間の隙間をガスが通り抜けることがなく、弾性部に高温の空気が触れることがない。
【００２９】
さらに本発明のハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置は弾性部をシリコンスポンジとし、耐熱部を集成マイカとすることによって、どちらも容易に入手可能な材料であり量産が容易である。
【００３０】
そして弾性部の最上部にフッ素樹脂層を設けているため、フッ素樹脂層の磨耗によってハニカムロータと弾性部との密着性が高くなり、シール効果を高くすることができる。しかもフッ素樹脂層の磨耗粉がハニカムロータの回転に伴って耐熱部に移動するため、耐熱部の摩擦係数が低くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置の実施例１を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ‘断面図である。
【図３】本発明のハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置の実施例１を示す断面図である。
【図４】本発明のハニカムロータ式ガス吸着濃縮装置の実施例１を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  シール基板
２  弾性部
４  フッ素樹脂シート
５  耐熱部
６  処理ゾーン
７  パージゾーン
８  脱着ゾーン
９  ハニカムロータ
１０，１１  シール部材
１２，１３  チャンバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004344792.tif 000005
【図４】
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