(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中に含まれる可溶性ガスを気液接触により除去する除去装置であって，
可溶性ガスを含む処理空気が流通する空気流路と，
吸収液を空気流路に供給し，処理空気と気液接触させた吸収液を回収して再び空気流路内に供給する吸収液循環系を備え，
前記吸収液循環系は，処理空気に吸収液を噴霧するノズルと，処理空気と気液接触させた吸収液を回収する受液槽と，受液槽とノズルを接続する径路を備え，
前記径路に弁を設けると共に，この弁を迂回させて吸収液を流すバイパス径路に電解装置と弁を介在させたことを特徴とする，可溶性ガスの除去装置。
【請求項２】
前記吸収液が水であることを特徴とする，請求項１の可溶性ガスの除去装置。
【請求項３】
前記吸収液循環系を循環する吸収液の全部を電気分解させることを特徴とする，請求項１又は２の可溶性ガスの除去装置。
【請求項４】
前記吸収液循環系を循環する吸収液の一部を電気分解させることを特徴とする，請求項１又は２の可溶性ガスの除去装置。
【請求項５】
前記吸収液循環系に吸収液を補給する補給手段を備えることを特徴とする，請求項１，２，３又は４のいずれかの可溶性ガスの除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，空気中に含まれる可溶性ガスを気液接触により除去する除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大気中に含まれる例えばＳＯ２，Ｈ２Ｓ，ＮＨ３，有機アミンなどといった酸性，アルカリ性の可溶性ガス不純物が，清浄度を要求されるクリーンルーム内に供給されると，クリーンルーム内で製造されている製品に種々の障害をもたらす。また，プラント等からの排ガス中に含まれる例えばＨＦ，ＨＣｌなどといった可溶性ガス不純物がそのまま外気に放出されると，大気汚染の原因となる。
【０００３】
そこで，このような問題を解決するために，空気中に含まれる可溶性ガスを上水や純水などの吸収液中に溶解させて除去する気液接触法を利用した除去装置が用いられている。また，そのような除去装置に関し，本出願人は先に特開平１０-３０９４３２号を開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，このような気液接触法を利用した除去装置によって可溶性ガスを除去する場合，処理空気が流通する空気流路に吸収液を循環して供給するが，長期間運転を行うと，外気由来の菌などの増殖により吸収液の水質が劣化し，除去効率が低下してしまう。何らかの対策を施さなければ藻の生成をひきおこす。そこで従来は，吸収液の循環系から吸収液の一部を排液し，同量の吸収液を補給して吸収液を新しいものに交換することにより，水質の劣化を防止している。しかし，補給が大量になると吸収液自体の費用や補給に要する動力などといったランニングコストがかかり，特に吸収液として純水を使用している場合は，ランニングコストが高額になってしまう。
【０００５】
従って本発明の目的は，吸収液の交換をなるべく少なくできる除去装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために，請求項１にあっては，空気中に含まれる可溶性ガスを気液接触により除去する可溶性ガスの除去装置であって，可溶性ガスを含む処理空気が流通する空気流路と，吸収液を空気流路に供給し，処理空気と気液接触させた吸収液を回収して再び空気流路内に供給する吸収液循環系を備え，前記吸収液循環系は，処理空気に吸収液を噴霧するノズルと，処理空気と気液接触させた吸収液を回収する受液槽と，受液槽とノズルを接続する径路を備え，前記径路に弁を設けると共に，この弁を迂回させて吸収液を流すバイパス径路に電解装置と弁を介在させたことを特徴としている。
【０００７】
この請求項１の除去装置において，可溶性ガスとは，例えば空気中に含まれるＳＯ２，Ｈ２Ｓ，ＮＨ３，ＨＦ，ＨＣｌ，有機アミンなどといった酸性及びアルカリ性の可溶性ガス不純物が例示され，その他にも，水などの吸収液（溶媒）に溶解してイオン電導を行う電解質のガスであれば，この請求項１の除去装置によって菌を除去することができる。この請求項１の除去装置にあっては，処理空気が流通する空気流路に吸収液を供給し，吸収液と処理空気とを気液接触させることにより，処理空気中の可溶性ガスを吸収液中に溶解させる。そして，吸収液と接触するように設けた陽極と陰極に電圧を印加することにより吸収液を電気分解し，陽極側で行われる酸化反応により，吸収液を殺菌する。このように電気分解に伴って吸収液を殺菌することにより，吸収液中の菌の増殖を防止して水質の劣化を防ぐことができ，吸収液の交換を少量に抑えることが可能となる。
【０００８】
この請求項１の除去装置において，請求項２に記載したように，前記吸収液は例えば水である。この場合，水には，例えば上水や純水が用いられる。この請求項１の除去装置にあっては，請求項３に記載したように，吸収液循環系を循環する吸収液の全部を電気分解させても良いし，また請求項４に記載したように，吸収液循環系を循環する吸収液の一部を電気分解させても良い。また請求項５に記載したように，吸収液循環系に吸収液を補給する補給手段を備えていても良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態を，図面を参照にして説明する。図１は，本発明の第１の実施の形態にかかる除去装置１の構成を示す説明図であり，この形態では，処理空気としての外気中から可溶性ガスを除去してクリーンルームに給気するエアウォッシャーに適用した例を示している。
【００１０】
外気を取り入れるダクトなどに介在して形成されたチャンバー１０にはスプレーノズル１１が配置されており，図１において右向きにチャンバー１０内を流れる処理空気（外気）に向かって，このスプレーノズル１１から吸収液ａを噴霧している。この実施の形態では，吸収液ａは水であり，例えば上水や純水が用いられている。チャンバー１０の底部（例えば高さ２００ｍｍまで）は受液槽１２になっており，スプレーノズル１１から噴霧された吸収液ａは，処理空気と気液接触した後，落下して受液槽１２に回収されている。チャンバー１０内において吸収液ａと気液接触した処理空気は，エリミネータ（除滴板）１３を通過した後，処理済みの空気として下流側の図示しないクリーンルームに供給されている。また，エリミネータ１３に付着した吸収液ａも流下して受液槽１２に回収されるようになっている。
【００１１】
受液槽１２とスプレーノズル１１は径路１５によって接続されており，この径路１５に装着されたポンプ１６の稼働により，受液槽１２内の吸収液ａがスプレーノズル１１に供給されている。このように図示の除去装置１にあっては，空気流路としてのチャンバー１０にスプレーノズル１１から噴霧して吸収液ａを供給し，チャンバー１０内にて処理空気と気液接触させた吸収液ａを回収して，径路１５からスプレーノズル１１を介して再びチャンバー１０内に吸収液ａを供給する吸収液循環系が形成されている。
【００１２】
受液槽１２の底部又は側部には吸収液電解径路２０が接続されており，この吸収液電解径路２０にはポンプ２１と電解装置２２が設けられている。そして，ポンプ２１の稼働により，受液槽１２内の吸収液ａは吸収液電解径路２０に抜き出されて電解装置２２に流入し，電解装置２２内に設けられた陽極２３と陰極２４に電圧が印加されることにより，陽極２３側で吸収液ａは電気分解される。なお陰極側では油や蛋白質を分解することができ，還気を外気と混合して取入れる場合などには有効である。こうして電気分解された後，吸収液ａは再び吸収液電解径路２０を経て受液槽１２内に戻されるようになっている。
【００１３】
その他，この実施の形態の除去装置１では，受液槽１２内に例えば上水や純水などの新しい吸収液ａを補給するための補給径路２５と，受液槽１２内から古い吸収液ａを排液するためのポンプ２６と所定高さに位置する排出口を備えた排液径路２７が設けられている。補給経路２５には図示しない自動弁が取付けられ，受液槽１２内の水位の低下を検知して所定量の新鮮な水を受液槽１２内に供給する。
【００１４】
さて，以上のように構成された本発明の第１の実施の形態にかかる除去装置１にあっては，ダクトなどを介して取り入れた処理空気（外気）に向かって，チャンバー１０内において吸収液ａを噴霧する。これにより，処理空気中に存在している例えばＳＯ２，Ｈ２Ｓ，ＮＨ３，ＨＦ，ＨＣｌ，有機アミンなどといった酸性及びアルカリ性の可溶性ガスが吸収液ａと気液接触することにより吸収液ａ中に溶解し，処理空気中から除去される。またチャンバー１０内において吸収液ａと気液接触した処理空気は，エリミネータ１３を通過した後，処理済みの空気として下流側の図示しないクリーンルームに供給される。なお，このようにエリミネータ１３を通過する際にも，処理空気はエリミネータ１３表面に付着している吸収液ａと気液接触し，可溶性ガスが吸収液ａ中に溶解して除去される。
【００１５】
そして，チャンバー１０内に噴霧されて処理空気と気液接触した吸収液ａは，自重で落下して受液槽１２に回収される。また，エリミネータ１３に付着した吸収液ａも流下して受液槽１２に回収される。そして，受液槽１２に回収された処理液ａは，ポンプ１６の稼働により，径路１５からスプレーノズル１１を介して再びチャンバー１０内に噴霧され，処理空気と気液接触を行う。
【００１６】
また一方，受液槽１２内の吸収液ａは，ポンプ２１の稼働により，受液槽１２から吸収液電解径路２０に抜き出されて電解装置２２に流入する。そして電解装置２２内に設けられた陽極２３と陰極２４に印加された電圧によって，吸収液ａは電気分解される。この時，電解装置２２内において陽極２３側で行われる酸化反応により，吸収液ａが殺菌されることとなる。そして，このように電気分解に伴って殺菌された吸収液ａは，吸収液電解径路２０を再び経て受液槽１２内に戻されることとなる。
【００１７】
従ってこの実施の形態の除去装置１によれば，受液槽１２内に回収された吸収液ａを電気分解に伴って殺菌することにより，吸収液ａ中の菌の増殖を防止して水質の劣化を防ぐことができる。このため，吸収液ａを長期間連続使用することができ，処理液の交換が少なくて済むので，吸収液ａ自体の費用や補給に要する動力などといったランニングコストを少なくできる。また，この実施の形態の除去装置１にあっては，吸収液ａが劣化したような場合は，ポンプ２６を稼働させることにより，受液槽１２内の古い吸収液ａを排液径路２７から排液させ，補給径路２５から新しい吸収液ａを受液槽１２内に補給することができ，吸収液ａの交換作業が簡単にできると行った利点がある。
【００１８】
次に図２は，本発明の第２の実施の形態にかかる除去装置２の構成を示す説明図である。先に説明した本発明の第１の実施の形態では，受液槽１２に接続した吸収液電解径路２０に電解装置２２を介在させたが，この第２の実施の形態では，吸収液電解径路２０を省略し，受液槽１２とスプレーノズル１１を接続している径路１５に電解装置２２を介在させた構成になっている。吸収液電解径路２０を省略して電解装置２２の配置を変更した点を除けば，この第２の実施の形態の除去装置２は，先に説明した第１の実施の形態の除去装置１と同様の構成を有するので，図２において，図１で説明した構成要素と同じものについては同じ符号を付することにより，重複した説明を省略する。
【００１９】
この第２の実施の形態の除去装置２によっても，先に説明した第１の実施の形態の除去装置１と同様に，吸収液ａ中の菌の増殖防止やランニングコストの低減が可能である。加えてこの第２の実施の形態の除去装置２によれば，径路１５を介して受液槽１２からスプレーノズル１１に供給される吸収液ａのほぼ全部を電気分解させて殺菌することができるので，より確実な殺菌が可能である。また，第１の実施の形態の除去装置１に比べ，吸収液電解径路２０を省略しているので，装置の簡素化も図ることができる。
【００２０】
次に図３は，本発明の第３の実施の形態にかかる除去装置３の構成を示す説明図である。先に説明した本発明の第２の実施の形態では，受液槽１２とスプレーノズル１１を接続している径路１５に電解装置２２を直接介在させたが，この第３の実施の形態では，径路１５に弁３０を設けると共に，この弁３０を迂回させて吸収液ａを流すバイパス径路３１を設けて，このバイパス径路３１に電解装置２２と弁３２を介在させた構成になっている。電解装置２２をバイパス径路３１に介在させた点を除けば，この第３の実施の形態の除去装置３は，先に説明した第１の実施の形態の除去装置１と同様の構成を有するので，図３において，図１で説明した構成要素と同じものについては同じ符号を付することにより，重複した説明を省略する。
【００２１】
この第３の実施の形態の除去装置３によっても，先に説明した第１の実施の形態の除去装置１と同様に，吸収液ａ中の菌の増殖防止やランニングコストの低減が可能である。加えてこの第３の実施の形態の除去装置３によれば，弁３０や弁３２の開度を操作して，径路１５とバイパス径路３１を流れる吸収液ａの比率を変更することにより，電解装置２２に流入する吸収液ａの流量を調整することが可能である。このため，例えば電解装置２２に流入する吸収液ａの流量を増やすことにより，吸収液ａの全部もしくは大部分を電気分解させて殺菌することができ，また一方，例えば電解装置２２に流入する吸収液ａの流量を減らすことにより，吸収液ａの一部のみを電気分解させて殺菌することも可能である。このように第３の実施の形態の除去装置３によれば，電解装置２２に流入する吸収液ａの流量を変えることができるので，必要に応じて殺菌の効率を変更することができる。また例えばチャンバー１０の容量が大きく，多量の吸収液ａを循環させることが必要なときなどは，吸収液ａの一部を殺菌処理するようにして，電解装置２２に過大な負荷がかかることを防止できる。
【００２２】
【実施例】
次に，図１で説明した本発明の第１の実施の形態にかかる除去装置を実際に作成し，殺菌効果を調べた。除去装置を半年間連続運転し，藻類の発生によるエリミネータの汚れを目視して吸収液の殺菌効果を評価した。本発明の除去装置のように吸収液を電気分解させた場合は，エリミネータへの汚れの蓄積は非常に少なく，凹部の隅に僅かに汚れが付着したに過ぎなかった。一方，吸収液を電気分解させなかった比較例では，茶褐色のゲル状物質（藻類由来のもの）がエリミネータの凹部の隅に相当量蓄積し，エリミネータの表面を０．５〜１．０ｍｍの厚さで覆っていた。以上より，本発明の除去装置の藻類増殖防止に関する有効性が実証された。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１〜５によれば，電気分解させて吸収液を殺菌することにより，吸収液中の菌の増殖を防止して水質の劣化を防ぐことができる。このため，吸収液を長期間連続使用することができ，吸収液自体の費用や補給に要する動力などといったランニングコストを少なくできる。特に請求項５によれば，吸収液の補充や交換が簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる除去装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態にかかる除去装置の構成を示す説明図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態にかかる除去装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
ａ    吸収液
１，２，３    除去装置
１０  チャンバー
１１  スプレーノズル
１２  受液槽
１３  エリミネータ
１５  吸収液循環経路
１６  循環ポンプ
２０  吸収液電解径路
２１  ポンプ
２２  電解装置
２３  陽極
２４  陰極
２５  吸収液補給径路
２６  排液ポンプ
２７  吸収液排液径路
３０  弁
３１  バイパス径路
３２  弁
【図１】
0004429427.tif 000002
【図２】
0004429427.tif 000003
【図３】
0004429427.tif 000004