(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハニカム状のガス吸着ローターと、前記ガス吸着ローターを吸着ゾーンと脱着ゾーンとに分割する分割手段を有するとともに、前記分割手段の脱着ゾーン側に高耐熱材料で作られ前記吸着ローターに垂直な互いに離間した複数の板状の耐熱シールを設け、前記耐熱シールの外側に前記耐熱シールと別体の弾性の高くガス吸着ローター面に弾圧する気密シールを設けたガス吸着濃縮装置。
【請求項２】
耐熱シールとしてフッ素樹脂を用いた請求項１記載のガス吸着濃縮装置。
【請求項３】
気密シールとしてフッ素ゴムを用いた請求項１記載のガス吸着濃縮装置。
【請求項４】
脱着ゾーンを負圧にした請求項１記載のガス吸着濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば有機溶剤蒸気などの除去に用いられるガス吸着濃縮装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、多くの工場から有機溶剤蒸気が発生している。例えば、塗装工場からはトルエンやキシレンなどが発生し、その多くが大気中に放出されている。また半導体工場からはジメチルスルフォキサイド（ＤＭＳＯ）などが発生している。
【０００３】
このような有機溶剤蒸気は大気中に放出すると害を及ぼすため、種々の除去手段が提案されている。その除去手段の１つに吸着剤を担持したハニカム・ロータを用いるものがある。つまりセラミックシートなどコルゲート加工してハニカム体を構成し、これに疎水性ゼオライトなどの吸着剤を担持した吸着ローターを用いるものがある。
【０００４】
上記の蒸気の内でトルエンやキシレンなどは沸点が低いため吸着ローターに吸着されたこれらの物質を、吸着ローターに１４０〜１８０℃程度の脱着空気を通すことによって簡単に脱着することができる。このようにして脱着された有機溶剤蒸気は触媒や燃焼装置を通すことによって無害化し、大気に放出することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしＤＭＳＯなどの沸点の高い有機溶剤は脱着空気の温度を２００℃以上に上げないと完全な脱着は困難であった。しかし脱着空気の温度を高くすると吸着ゾーンと脱着ゾーンとの間の気密を保持するシール材が温度の高い有機溶剤によって損傷を受けるという問題がある。
【０００６】
つまりシール材としては気密を維持するという観点からは吸着ローターに密着する必要があり、また有機溶剤蒸気に侵されない材料である必要があるためフッ素ゴムなどの化学的に比較的安定な弾性体が使用されてきた。しかしフッ素ゴムは２００℃の温度の有機溶剤蒸気には耐えることができない。
【０００７】
一方フッ素樹脂は２００℃以上の温度の有機溶剤蒸気に耐えることができるが、弾性が低く気密を維持するという観点から好ましくない。本発明はこのような問題点を解消し、沸点の高い有機溶剤の蒸気であっても処理可能なガス吸着濃縮装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【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、ガス吸着ローターを吸着ゾーンと脱着ゾーンとに分割する分割手段を設け、分割手段の脱着ゾーンの側に高耐熱材料で作られた耐熱シールを設け、耐熱シールの外側に弾性の高い気密シールを設けたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、ハニカム状のガス吸着ローターと、ガス吸着ローターを吸着ゾーンと脱着ゾーンとに分割する分割手段を有し、分割手段の脱着ゾーンの側に高耐熱材料で作られた耐熱シールを設け、耐熱シールの外側に弾性の高い気密シールを設けたものであり、耐熱シールで気密シールへの温度の高いの有機溶剤蒸気の伝達を防止するという作用を有する。
【００１０】
【実施例】
以下本発明の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２において１はガス吸着ローターであり、このガス吸着ローター１はケーシング２の中に回転自在に収納されている。またガス吸着ローター１はケーシング２内に設けられたギヤドモーター（図示せず）によって図２の矢印方向に回転駆動される。
【００１１】
３はゾーン構成枠であり、ガス吸着ローター１を吸着ゾーン４、パージゾーン５、脱着ゾーン６に分割するものである。このゾーン構成枠３のガス吸着ローター１対向側には各ゾーン間でガス漏れを防止するシール手段が設けられている。このシール手段について以下説明をする。
【００１２】
図１は図２のＡ−Ａ断面拡大図である。７は気密シールであり、断面形状が半円である。この気密シール７は弾性を有し、気密性の高いフッ素ゴムより作られている。また気密シール７の頂部はガス吸着ローター１の面を多少弾圧する状態で接している。
【００１３】
８は耐熱シールであり、テフロン（米国デュポン社の商品名）等のフッ素樹脂より作られ、高温の有機溶剤蒸気に対する対抗性が高い。また耐熱シール８はガス吸着ローター１の面に対して垂直な板を３枚有する形状である。この耐熱シール８も先端がガス吸着ローター１の面と接している。
【００１４】
また耐熱シール８は脱着ゾーン６側に位置するように配置されている。つまり気密シール７と耐熱シール８とは互いに並べた状態でゾーン構成枠３に取り付けられており、脱着ゾーン６を囲む部分の内側に耐熱シール８が位置し、その外側に気密シール７が位置している。
【００１５】
図４にガス吸着濃縮装置全体の構成を示す。９は処理ファンであり有機溶剤蒸気を含む被処理空気を吸着ゾーン４へ送るものである。１０は脱着ファンであり、脱着ゾーン６から濃縮された有機溶剤蒸気を含む空気を吸い込むものである。１１はヒーターであり、パージゾーン５を通過した空気がヒーター１１を介して脱着ゾーン６へ送られるように送気管路が構成されている。
【００１６】
本発明のガス吸着濃縮装置は上記の如く構成され以下その動作について説明する。先ず処理ファン９及び脱着ファン１０を起動し、次にガス吸着ローター１を図２の矢印方向に回転させる。そしてヒーター１１を動作させる。
【００１７】
すると例えば１００ｐｐｍの濃度の有機溶剤蒸気を含む被処理空気は吸着ゾーン４へ送られ、ここで空気中の有機溶剤蒸気がガス吸着ローター１に吸着され、有機溶剤蒸気濃度２ｐｐｍ程度の清浄空気となって大気に放出される。
【００１８】
吸着ゾーン４で有機溶剤蒸気を吸着したガス吸着ローター１の部分は、その回転に伴って脱着ゾーン６へ移動する。すると脱着ゾーン６にはヒーター１１によって２５０〜２８０℃に加熱された空気が送られるため、吸着された有機溶剤蒸気がガス吸着ローター１から脱着され、脱着ファン１０によって脱着ゾーン６から吸い出されて、燃焼装置（図示せず）などの無害化手段へ送られる。この脱着された有機溶剤蒸気は１０倍濃縮であると１０００ｐｐｍの濃度になる。
【００１９】
脱着ゾーン６を通過したガス吸着ローター１の部分は、その回転に伴ってパージゾーン５へ移動する。ガス吸着ローター１は脱着ゾーン６で加熱されており、温度の高い状態でパージゾーン５へ入る。ガス吸着ローター１はパージゾーン５で冷却され、反対にパージゾーン５を通過する空気は加熱される。
【００２０】
以上が一連の有機溶剤蒸気の濃縮過程であるが、さらにその詳細について説明する。先ず脱着ファン１０は脱着ゾーン６の空気を吸い込むように構成されているため、脱着ゾーン６は負圧である。すると気密シール７に空気漏れが発生した場合、気密シール７及び耐熱シール８を通過した漏れ空気は図３のようにパージゾーン５あるいは吸着ゾーン４から脱着ゾーン６に侵入する。つまり脱着ゾーン６を通過する空気は外部に漏れないため、濃縮された有機溶剤蒸気が外部に漏れることはない。
【００２１】
脱着ゾーン６入り口にはヒーター１１を通過した空気が流れるため、ここの温度が最も高い。具体的には脱着ゾーン６へ流れる空気の温度は上記のとおり２５０〜２８０℃程度である。一方、パージゾーン５出口の空気の温度はせいぜい１５０〜１８０℃程度である。従って漏れ空気は温度の低いゾーンつまり吸着ゾーン４やパージゾーン５から温度の高い脱着ゾーン６へと流れることになる。
【００２２】
従って漏れ空気が発生した場合には気密シール７とガス吸着ローター１の間には温度の低い空気が流れ、気密シール７には温度の低い空気が接触することになる。
【００２３】
漏れ空気が発生しない場合は、気密シール７の一面は温度の低いパージゾーン５あるいは吸着ゾーン４の空気と触れ、気密シール７の他面は耐熱シール８との間の空気と触れる。耐熱シール８と気密シール７との間の空気は当然脱着空気の温度より低く気密シール７は常に温度の低い空気と接することになる。一方耐熱シール８は高温の脱着空気と触れるが、耐熱シール８はフッ素樹脂などの耐熱性および耐溶剤性の高い材料で構成され、温度の高い有機溶剤蒸気による損傷を受けることがない。
【００２４】
このように気密シール７として弾性の高い材料を使い、耐熱シール８として温度の高い有機溶剤蒸気に耐える材料を使うことによって、気密性を維持しながら耐熱性の高いシールとすることができ、再生空気の温度を高くすることができる。
【００２５】
つまり脱着ゾーン６の入り口は有機溶剤蒸気の濃度は低いもののヒーター１１を通過した直後の２５０〜２８０℃に加熱された空気が触れ、シール手段としては極めて過酷な条件であり、一方脱着ゾーン６の出口は温度が下がっているものの有機溶剤蒸気の濃度が濃縮倍率の分だけ上がるため、ここもシール手段としては極めて過酷な条件であるが、上述のとおり気密シール７は直接脱着ゾーン６入り口の高温空気や脱着ゾーン６出口空気に触れないため有機溶剤蒸気による損傷を受けることがない。
【００２６】
また漏れ空気が発生した場合に、図３に示すようにガス吸着ローター１の面と３つの耐熱シール８の間の隙間に空気が流れるため、この部分で渦が発生し、この渦の作用によって空気抵抗が増大するため、漏れ空気が少なくなる。
【００２７】
以上の実施例ではパージゾーン５を設ける例を示したが、場合によってはパージゾーン５を設けることなく、脱着ゾーン６と吸着ゾーン４のみでもよい。さらに耐熱シールとして３つの板状体をガス吸着ローターの面に垂直に当てる構成にしたが、空気の漏れが少ない場合は耐熱シールを１枚あるいは２枚の板状体で構成してもよい。２枚の場合には空気の漏れに伴って２枚の板の間及び耐熱シールと気密シールとの間に渦が発生する。１枚の場合には空気の漏れに伴って耐熱シールと気密シールとの間に渦が発生する。また板状体を３枚以上にしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のガス吸着濃縮装置は上記の如く気密シールと耐熱シールとを組み合わせて構成したので、気密シールが直接高温の有機溶剤蒸気を含む脱着空気に晒されないため、脱着ゾーンに高温の脱着空気を流すことができ沸点の高い有機溶剤の蒸気であっても濃縮処理を行うことができるものである。
【００２９】
また気密シールを弾性の高い材料とし耐熱シールを耐熱性の高い材料としたので両者の特徴の相乗効果を得ることができ、気密性を維持しつつ耐熱性を高めることができる。
【００３０】
さらに本発明のガス吸着濃縮装置はゾーンを分割する分割手段の脱着ゾーン側に耐熱シールを配置し、反脱着ゾーン側に気密シールを配置するとともに脱着ゾーンを負圧にしたため空気の漏れが発生しても気密シールには高温の空気が触れることがなく、気密シールの熱による損傷を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス吸着濃縮装置の実施例１を示す部分拡大断面図である。
【図２】本発明に用いられるガス吸着濃縮装置の一例を示す斜視図である。
【図３】図１のさらに拡大断面図である。
【図４】本発明に用いられるガス吸着濃縮装置の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
１  ガス吸着ローター
２  ケーシング
３  ゾーン構成枠
４  吸着ゾーン
５  パージゾーン
６  脱着ゾーン
７  気密シール
８  耐熱シール
９  処理ファン
１０  脱着ファン
１１  ヒーター
【図１】
0004772197.tif 000002
【図２】
0004772197.tif 000003
【図３】
0004772197.tif 000004
【図４】
0004772197.tif 000005