(57)【要約】【課題】DCMや水蒸気等のように、希薄な被回収気体を効率よく回収するための装置を提供する。【解決手段】  気体含有ガスに含まれる被回収気体を冷却凝縮するための冷却凝縮手段（５）を備える気体回収装置（１）において、当該気体回収装置には、気体含有ガスの通過を許容しつつ、被回収気体の凝結を促進するための凝結促進手段（１９）、が設けられている。冷却凝縮手段では回収しきれなかった被回収気体は希薄化しているが、これを凝結させることによりさらに回収することができる。【選択図】  図７
2016107194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体含有ガスに含まれる被回収気体を冷却凝縮するための冷却凝縮手段を備える気体回収装置において、
当該気体回収装置には、気体含有ガスの通過を許容しつつ、被回収気体の凝結を促進するための凝結促進手段が設けられている
ことを特徴とする気体回収装置。
【請求項２】
前記凝結促進手段は、前記冷却凝縮手段の中もしくは気体含有ガスの通過方向から見た前記冷却凝縮手段の下流のいずれか一方、または、前記冷却凝縮手段の中および気体含有ガスの通過方向から見た前記冷却凝縮手段の下流の双方に、設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の気体回収装置。
【請求項３】
前記凝結促進手段は、高熱伝導性の素材により構成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の気体回収装置。
【請求項４】
前記高熱伝導性の素材は、金属小片により構成されている
ことを特徴とする請求項３記載の気体回収装置。
【請求項５】
前記被回収気体には、１種又は２種以上の揮発性有機化合物が含まれる
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の気体回収装置。
【請求項６】
前記揮発性有機化合物には、ジクロロメタン、（DCM：Dichloro methane）、トリクロロエチレン（TCE：Trichloro ethylene）、テトラクロロエチレン（PCE：Perchloro ethylene）、ジクロロプロン（DCP：Dichloro propane）の物質からなる群より選ばれた少なくとも一の物質が含まれる
ことを特徴とする請求項５記載の気体回収装置。
【請求項７】
前記冷却凝固可能気体には、水蒸気が含まれる
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の気体回収装置。
【請求項８】
気体含有ガスに含まれる被回収気体を冷却凝縮して回収する気体回収方法において、
当該冷却凝縮と同時もしくは当該冷却凝縮後のいずれか一方、または、当該冷却凝縮と同時もしくは当該冷却凝縮後の双方において、被回収気体の凝結を促進する凝結工程を含む
ことを特徴とする気体回収方法。
【請求項９】
前記凝結工程は、気体含有ガスと高熱伝導性の素材の接触によって行われる
ことを特徴とする請求項８記載の気体回収方法。
【請求項１０】
前記高熱伝導性の素材は、金属小片により構成されている
ことを特徴とする請求項９記載の気体回収装置。
【請求項１１】
前記揮発性有機化合物には、ジクロロメタン、（DCM：Dichloro methane）、トリクロロエチレン（TCE：Trichloro ethylene）、テトラクロロエチレン（PCE：Perchloro ethylene）、ジクロロプロン（DCP：Dichloro propane）の物質からなる群より選ばれた少なくとも一の物質が含まれる
ことを特徴とする請求項８ないし１０いずれか記載の気体回収方法。
【請求項１２】
前記冷却凝固可能気体には、水蒸気が含まれる
ことを特徴とする請求項８ないし１０いずれか記載の気体回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体含有ガスに含まれる被回収気体を冷却凝縮により回収するための気体回収装置および気体回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
様々な工場、事業所から使用済みの廃溶剤が産業廃棄物として排出されている。多くは燃焼され処理されているが、二酸化炭素を排出し地球の温暖化を招き、また、エネルギー・コスト点でも問題となる。廃溶剤の主な化学成分は、揮発性有機化合物（VOC）であり揮発・蒸発しやすい性質を持つ。VOCは、それ自身が有害物質であるばかりでなく、大気汚染や健康被害をもたらす浮遊粒子状物質や光化学オキシダントの原因物質であり、その削減は重要な課題である。平成18年4月には、大気汚染防止法でVOC排出施設毎にVOCの排出基準が定まり、平成22年からは、中小規模の排出施設においてもいっそうの削減対策が求められている。
【０００３】
図１に、VOCの中でも有害性の高い塩素を含む揮発性有機化塩素合物（VOCC）の7種類の物理化学的性状と管理濃度をまとめて記した。平成22年度におけるVOCCは年間3.7万t排出されており、その43％をジクロロメタン（DCM：Dichloro methane）、33％をトリクロロエチレン（TCE：Trichloro ethylene）、10％をテトラクロロエチレン（PCE：Perchloro ethylene）が占めている。主に、工業用洗浄剤及びドライクリーニングの溶剤として使用されている。VOCCはいずれも健康有害性を有しており、発がん性や臓器障害を引き起こすことが知られているため、厚生労働省によりVOCCの許容濃度は、DCM：50ppm、TCE：10ppm、PCE：50ppmに定められている。最近では、印刷会社での従業員のジクロロメタン、1,2-ジクロロプロンによる胆管がん発症の問題が起こり、1,2-ジクロロプロン（DCP：Dichloro propane）については、許容濃度を10ppmに定める日本国労働法が2013年10月1日に改正された。
【０００４】
VOCCの中で広く使用されているDCMは分子量が小さく、沸点が40℃と非常に低く室温で蒸発する特徴があり、活性炭などの吸着剤ではほとんど除去できないといった問題がある。そこで、図２に示す排気ガス中のDCMを冷却凝縮して除去する方法が使用されている（非特許文献１参照）。冷却凝縮法とは、排気ガスを冷却して排気ガス中DCMを気体から液体に凝縮し回収する方法である。図３に低温領域の蒸気圧を算出できるRiedel式により算出した各温度に対する各種VOCの飽和濃度を示した。DCMの場合、−100℃に冷却しないと許容濃度50ppm以下にならず、許容濃度が10ppmと厳しいTCEの場合も−90℃に冷却する必要があり、許容濃度以下にするには、いずれの場合も凝固点以下（DCM:−97℃、TCE:−85℃）の−100℃程度に冷却しなければならない。
【０００５】
一方、空気などの気体に含まれる水蒸気についても、その回収の要請が強い。水蒸気は、凝固点の０（ゼロ）℃においても飽和水蒸気として４．８ミリグラム/立方メートル含まれ、空気から液体への取り込みが問題となる場合、空気中水蒸気の回収要請が特に強い。また、水蒸気を氷点下まで冷却すると凍結により凝固して回収が難しくなるので、冷却可能温度の関係から水蒸気の回収もしくは除去には限界があるとされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】平成１６年度 環境技術実証モデル事業  ＶＯＣ処理技術分野（ジクロロメタン等有機塩素系脱脂剤処理技術）  実証試験結果報告書  http://www.env.go.jp/policy/etv/pdf/list/h16/02_f_1.pdfにて閲覧可能
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ステンレス製又は銅製の蛇管型冷却管（管径9.5ミリメートルφｘ長さ300cmのステンレス製管又は銅製管を環状に13巻に巻いたもの）を冷却装置のエタノール溶剤槽に設置し、エタノール溶剤温度を−100℃に設定して、通気流量5L/minで空気を冷却管に導入した結果、図４に示す様に、ステンレス製および銅製の蛇管型冷却管内の温度は−97〜−98℃で安定に保たれた。この状態でDCMを含む排気ガスを冷却管に導入してDCMを冷却凝縮して回収する実験を行った。
【０００８】
冷却管入口と出口で、テトラーバックで排気ガス試料を採取し、排気ガス試料中のDCM濃度をGC-MS（Gas Chromatography Mass Spectrometry）分析装置で測定した。その実験結果を図５に示した。ステンレス製冷却管の場合、入口と出口での排気ガス中DCM濃度は53300ppmと236ppmとなり、DCMの凝縮率は99.6％となった。また、銅製冷却管の場合、入口と出口での排気ガス中DCM濃度は63700ppmと273ppmとなり、DCMの凝縮率は99.6％となった。いずれの冷却管の場合においても排気ガス中DCMを極めて効率良く冷却凝縮して回収することができた。しかしながら、冷却管出口濃度は200ppmを超えて、許容濃度50ppm以下にすることはできなかった。
更に、冷却管内の温度に基づき算出したDCM理論飽和濃度は、74ppm（−98.1℃）と84ppm（−97.1℃）であるが、冷却管出口DCM濃度は、236ppm（−98.1℃）と273ppm（−97.1℃）となり、DCM理論飽和濃度の3.2倍と3.3倍も高い濃度であった。冷却温度に対するDCMの冷却凝縮が十分に行えないことが明らかとなった。  ?
【０００９】
図６にこの実験結果を説明する概略図を示した。50000ppm（5％）の高濃度VOCは排気ガス中での密度が高く、冷却して容易に気体から液体に凝縮できるが、1/1000の50ppmの希薄濃度VOCは排気ガス中での密度が低く、簡単に気体から液体に凝縮できないことが考えられる。大気中の水蒸気が凝縮して雲粒が生成する場合に、凝縮の場となる凝結核が必要であり、排気ガス中VOCの冷却凝縮においても、VOC濃度が希薄な場合には、同様に、何らかの凝縮の場が必要である。
【００１０】
排気ガス中高濃度VOCを物理的に冷却凝縮して回収する方法は有効な方法であるが、設定された50ppmといった希薄な許容濃度以下にするには、根本的な問題が残されていた。従来技術では、排気ガス中高濃度VOCを99％冷却凝縮して回収し、残り1％の希薄濃度のVOCは活性炭等の吸着剤で除去処理することで、VOC濃度を許容濃度以下にすることで対応してきた。しかしながら、DCMなどの活性炭等の吸着剤で除去処理できないものについては、問題が解決されないのが現状である。
【００１１】
一方、水蒸気の除去処理については、未だ有効な除去手段が提供されていない現状もある。
【００１２】
本発明は上記したDCMや水蒸気等のように、希薄な被回収気体を効率よく回収するための装置および方法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】
【００１３】
上記目的を達成するために鋭意研究を行った発明者は、冷却凝縮するも残存する被回収気体に、それが凝縮するための場が必要であるとの着想の下、次項以下に述べる構成を採用した。なお、いずれかの請求項記載の発明を説明するに当って行う用語の定義等は、その記載順や発明カテゴリーの違いに関わらず性質上可能な範囲において他の請求項記載の発明にも適合があるものである。
【００１４】
（請求項１記載の発明の特徴）
請求項１記載の発明に係る気体回収装置（以下、適宜「請求項１の装置」という）は、気体含有ガスに含まれる被回収気体を冷却凝縮するための冷却凝縮手段を備える気体回収装置である。ここで当該気体回収装置には、気体含有ガスの通過を許容しつつ、被回収気体の凝結を促進するための凝結促進手段が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項１の装置によれば、冷却凝縮手段の作用による被回収気体の冷却凝縮に加え、凝結促進手段の作用による被回収気体の凝結が行われるので、より効率的な被回収気体の回収が実現する。
【００１６】
（請求項２記載の発明の特徴）
請求項２記載の発明に係る気体回収装置（以下、適宜「請求項２の装置」という）は、請求項１の装置であって、前記凝結促進手段は、前記冷却凝縮手段の中もしくは気体含有ガスの通過方向から見た前記冷却凝縮手段の下流のいずれか一方、または、前記冷却凝縮手段の中および気体含有ガスの通過方向から見た前記冷却凝縮手段の下流の双方に、設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項２の装置によれば、冷却凝縮と同時に、および／または、冷却凝縮によって希薄化された被回収気体に対しても回収が行われる。よって、被回収気体の回収が効率的に行われる。
【００１８】
（請求項３記載の発明の特徴）
請求項３記載の発明に係る気体回収装置（以下、適宜「請求項３の装置」という）は、請求項１または２の装置であって、前記凝結促進手段は、高熱伝導性の素材により構成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項３の装置によれば、高熱伝導性の素材は熱を蓄積しにくいので、被回収気体の凝結に悪影響を与えないので効率よく凝結させることができる。したがって、液体回収装置全体の回収効率を高めることができる。
【００２０】
（請求項４記載の発明の特徴）
請求項４記載の発明に係る気体回収装置（以下、適宜「請求項４の装置」という）は、請求項３の装置であって、前記高熱伝導性の素材は、金属小片により構成されていることを特徴とする。この金属小片として、たとえば、銅やステンレスのカットウールがある。
【００２１】
請求項４の装置によれば、比較的入手容易な金属小片を素材としているので、凝結促進手段の製造を容易化する。
【００２２】
（請求項５記載の発明の特徴）
請求項５記載の発明に係る気体回収装置（以下、適宜「請求項５の装置」という）は、請求項１ないし３いずれかの装置であって、前記被回収気体には、１種又は２種以上の揮発性有機化合物が含まれることを特徴とする。
【００２３】
請求項５の装置によれば、冷却温度を適切に設定することにより、これまで難しいとされている揮発性有機化合物の回収を効率的に行うことができる。揮発性有機化合物以外に被回収気体を回収対象から外す趣旨ではない。
【００２４】
（請求項６記載の発明の特徴）
請求項６記載の発明に係る気体回収装置（以下、適宜「請求項６の装置」という）は、請求項１５の装置であって、前記揮発性有機化合物には、ジクロロメタン、（DCM：Dichloro methane）、トリクロロエチレン（TCE：Trichloro ethylene）、テトラクロロエチレン（PCE：Perchloro ethylene）、ジクロロプロン（DCP：Dichloro propane）の物質からなる群より選ばれた少なくとも一の物質が含まれることを特徴とする。
【００２５】
請求項６の装置によれば、上述した揮発性有機化合物を効率よく回収することができる。上述した揮発性有機化合物は例示であり、他の揮発性有機化合物を排除する趣旨ではない。
【００２６】
（請求項７記載の発明の特徴）
請求項７記載の発明に係る気体回収装置（以下、適宜「請求項７の装置」という）は、請求項１ないし４いずれかの装置であって、前記冷却凝固可能気体には、水蒸気が含まれることを特徴とする。
【００２７】
請求項７の装置によれば、水蒸気を効率よく回収することができる。この結果として、非常に乾燥した気体含有ガスを入手することにもなる。
【００２８】
（請求項８記載の発明の特徴）
請求項８記載の発明に係る気体回収方法（以下、適宜「請求項８の方法」という）は、気体含有ガスに含まれる被回収気体を冷却凝縮して回収する気体回収方法である。ここで当該冷却凝縮と同時もしくは当該冷却凝縮後のいずれか一方、または、当該冷却凝縮と同時もしくは当該冷却凝縮後の双方において、被回収気体の凝結を促進する凝結工程を含むことを特徴とする。
【００２９】
請求項８の方法によれば、被回収気体の冷却凝縮に加え、被回収気体の凝結が行われるので、より効率的な被回収気体の回収が実現する。
【００３０】
（請求項９記載の発明の特徴）
請求項９記載の発明に係る気体回収方法（以下、適宜「請求項９の方法」という）は、請求項８の方法であって、前記凝結工程は、気体含有ガスと高熱伝導性の素材の接触によって行われることを特徴とする。
【００３１】
（請求項１０記載の発明の特徴）
請求項１０記載の発明に係る気体回収方法（以下、適宜「請求項１０の方法」という）は、請求項９の方法であって、前記高熱伝導性の素材は、金属小片により構成されていることを特徴とする。
【００３２】
請求項１０の装置によれば、比較的入手容易な金属小片を素材としているので、凝結工程の実現を容易化する。
【００３３】
（請求項１１記載の発明の特徴）
請求項１１記載の発明に係る気体回収方法（以下、適宜「請求項１１の方法」という）は、請求項８ないし１０いずれかの方法であって、前記揮発性有機化合物には、ジクロロメタン、（DCM：Dichloro methane）、トリクロロエチレン（TCE：Trichloro ethylene）、テトラクロロエチレン（PCE：Perchloro ethylene）、ジクロロプロン（DCP：Dichloro propane）の物質からなる群より選ばれた少なくとも一の物質が含まれることを特徴とする。
【００３４】
（請求項１２記載の発明の特徴）
請求項１２記載の発明に係る気体回収方法（以下、適宜「請求項１２の方法」という）は、請求項８ないし１０いずれかの方法であって、前記冷却凝固可能気体には、水蒸気が含まれることを特徴とする。
【００３５】
請求項１２の方法によれば、水蒸気を効率よく回収することができる。この結果として、非常に乾燥した気体含有ガスを入手することにもなる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、希薄な被回収気体を効率よく回収すること、逆にいえば被回収気体の含有率の低い気体含有ガスを入手することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】７種のＶＯＣＣの物理化学的性状と許容濃度を示す図表である。
【図２】従来の技術である圧縮深冷凝縮方式溶剤ガス回収装置の概略図である。
【図３】Riedel式により算出された各温度（℃）に対する各種ＶＯＣの飽和濃度を示すグラフである。
【図４】冷却設定温度(-100℃）における銅及びステンレス製冷却管内の温度の比較したグラフである。
【図５】銅及びステンレス製冷却管使用におけるジクロロメタンの出口濃度(Ｃout)、理論飽和濃度(Ｃsat)とその濃度比を示す図表である。
【図６】高濃度及び希薄濃度におけるVOCCの冷却凝縮の相違を示す概略図である。
【図７】本実施形態に係る気体回収装置の概略図である。
【図８】冷却凝縮手段の変形例を示す概略図である。
【図９】冷却設定温度(-100℃)と各冷却管内温度の経時変化を示すグラフである。
【図１０】カット銅ウール充填の有無によるVOC冷却凝縮装置出口でのジクロロメタン(DCM)の出口濃度(Ｃout)、理論飽和濃度(Ｃsat)とその濃度比(Ｃout/Ｃsat)を示す図表である。
【図１１】カット銅ウール充填の有無によるVOC冷却凝縮装置出口でのトリクロロエチレン（TCE）の出口濃度(Ｃout)、理論飽和濃度(Ｃsat)とその濃度比(Ｃout/Ｃsat)を示す図表である。
【図１２】銅カットウール充填の有無による出口の水蒸気圧の比較を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
ここで、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下、適宜「本実施形態」という）について説明する。本実施形態に係る気体回収装置は、気体含有ガス（たとえば、空気）に含まれる被回収気体（たとえば、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）や水蒸気）を冷却凝縮して回収するために好適である。以下では、様々な工場から排出されるＶＯＣ含有ガスから、その中に含まれるＶＯＣ（気体）を回収するための気体回収装置について説明する。
【００３９】
（ＶＯＣ用の気体回収装置の概略構造）
すなわち、図７に示す気体回収装置１は、ＶＯＣ含有ガスを供給するためのガス供給装置３と、ＶＯＣ含有ガスを冷却凝縮するための冷却凝縮手段５と、冷却凝縮したＶＯＣ回収液を回収するための液回収機構７と、から概略構成されている。
【００４０】
（ガス供給装置の概略構造）
ガス供給装置３は、エアポンプから構成され、図外のＶＯＣ含有ガス収集機構から導入したＶＯＣ含有ガスを後述する冷却管１３内に供給するようになっている。なお、図２に示す従来の冷却凝縮装置ではコンプレッサーが使われているが、本実施形態ではエアポンプを使用している。コンプレッサーの使用を妨げるものではないが、本実施形態では後述する凝結促進手段を利用しているため、気体含有ガスを加圧、圧縮する必要がない。このため、より省エネであり、冷却凝縮手段５の耐圧性も低くて足りるのでたいへん経済的である。
【００４１】
（冷却凝縮手段の概略構造）
冷却凝縮手段５は、冷却室１１と、冷却室１１内に配された冷却管１３と冷却管１３を冷却するために冷却室１１内に冷媒を循環供給する冷媒供給手段１５と、から概略構成されている。冷却管１３は、直線部１３ａと蛇管部１３ｂから構成され、蛇管部１３ｂの始端にガス供給装置３から気体含有ガスが供給され、蛇管部１３ｂの終端に直線部１３ａの一端が連結されている。直線部１３ａの他端は冷却室１１外へ連通し、そこから排ガスが排出されるようになっている。
【００４２】
（凝結促進手段の概略構造）
直線部１３ｂのうち冷却室１１内にある部位の内部には、長さ方向に対向する一対のトラップ１７，１７が配されている。トラップ１７，１７間には、小片にカットされた多数の金属カットウール１９が充填されている。充填された金属カットウール１９は、直線部１３ｂ内の排ガスの通行を許容しつつ排ガスと接触し凝結核として機能して、そこに含まれる希薄ＶＯＣを凝結させるためのものである。より具体的には、１片の太さ２００?を長さ１ミリメートル前後にカットした銅ウールを採用することが好ましい。銅ウールを採用した理由は、その高熱伝導性にある。高熱伝導性により、凝結の妨げとなりやすい熱蓄積を有効防止するためである。同趣旨により、ステンレスのような高熱伝導性の他の金属その他の部材の採用を妨げない。また、通気性を有し凝結核となりうる限り、カットウール以外の素材、たとえば、多孔質素材を採用することもできる。
【００４３】
（液回収機構の概略構）
液回収機構７は、冷却管１３により冷却凝縮され滴下した凝縮液（回収液）を貯留するための凝縮液タンク２１と、そこに貯留された凝縮液から水分を分離する水分離器２３とから構成されている。水分離器２３により水分が分離された凝縮液は、回収液となって気体回収装置１の外へ送液されるようになっている。一方分離された水分も気体回収装置１の外部へ排水されるようになっている。
【００４４】
（冷却凝縮手段の変形例）
図８を参照しながら、冷却凝縮手段の変形例を説明する。すなわち、変形例に係る冷却凝縮手段３１は、冷却室３３と、ヒートシンク４１と、冷媒供給手段４７とにより概略構成されている。
【００４５】
冷却室３３には、側面下側に設けられた気体含有ガスを導入するためのガス導入口３５と、上面に設けられたガス排出口３７と、底面に設けられた液体排出口３９と、を備えている。ガス導入口３５とガス排出口３７は、上記以外の箇所に設けることも可能だが、その場合は、両者間に後述するヒートシンク４１が位置するようにすることが好ましい。導入された気体含有ガスが排出されるまでの間に、ヒートシンクの近辺を通過して冷却凝縮の効率を高めるためである。
【００４６】
ヒートシンクは、等間隔に配された複数のフィン４３と、複数のフィン４３を連結しつつ冷媒供給手段４７によって循環供給される冷媒を送液するための冷媒管４５を備えている。フィン４３と隣接対向する他のフィン４３との間の空間には、凝結促進手段４３が配されている。凝結促進手段４９の構成と作用効果は、先の凝結促進手段１９のそれらと異ならない。
【実施例１】
【００４７】
（ＶＯＣに係る実施例）
前掲の発明が解決しようとする課題の欄で、ＶＯＣ濃度が希薄な場合に、何らかの凝縮の場が必要である旨を指摘した（段落０００９）。VOC濃度が希薄な場合、冷却管内のVOCが飽和濃度以下に効率良く冷却凝縮できない問題を解決するために、本発明では、雲粒の生成に必要となる凝結核と同様に、冷却管内のVOCを凝縮する場について検討を行った。冷却管内のVOCを凝縮する場として、金属カットウールを検討した。
【００４８】
そこで、これまでの銅製蛇管型冷却管（図７に示す蛇管部１３ａに該当）を利用して、空気温度を−97℃程度に冷却し大部分のVOCを冷却凝縮し、その後に、凝結促進手段として銅カットウール（太さ200μm）を充填した銅製冷却管（図７に示す直線部１３ａに該当、管径9.5ミリメートル、長さ20cm）で希薄濃度のVOCを冷却凝縮する2段階の図７に示すハイブリット型VOC冷却凝縮装置を考案した。
【００４９】
銅カットウールを13.8g充填した銅製円筒冷却管を冷却装置のエタノール溶剤槽に設置し、エタノール溶剤温度を−100℃に設定して、通気流量7L/minで空気を冷却管に導入し冷却管内の温度を測定した結果を図９に示す。図から明らかな様に、冷却管内温度は−96〜−97℃で安定した（図９において銅カットウール充填ありの線と充填なしの線は重なっている）。
【００５０】
銅製蛇管型冷却管（図７の蛇管部１３ｂが該当）と銅製の金属カットウール１９を充填した銅製冷却管（図７の直線部１３ａが該当）とを組み合わせたハイブリット型VOC冷却凝縮装置１にDCMとTCEを含む排気ガス（気体含有ガス）を導入し、排気ガス中DCMとTCEの冷却凝縮の性能評価実験を行った結果を図１０と図１１にそれぞれ示した。排気ガス通気流量は7L/minとして、ハイブリット型VOC冷却凝縮装置の入口・出口でテトラーバックを用いて排気ガス試料を採取し、排気ガス試料中のDCM濃度をGC-MS分析装置で測定した。
【００５１】
図１０に示すDCMでは、銅カットウールを充填した場合、入口と出口での排気ガス中DCM濃度は17700ppmと28ppm（実験日付9/17）、19100ppmと25ppm（実験日付10/8）となり、DCMの冷却凝縮率は、99.8%（実験日付9/17）と99.9%（実験日付10/8）となり、DCM出口濃度はDCMの許容濃度50ppm以下となった。一方、銅カットウールを充填しない場合、入口と出口での排気ガス中DCM濃度は21600ppmと61ppm（実験日付9/25）、20200ppmと75ppm（実験日付10/8）となり、DCMの冷却凝縮率は99.7%（実験日付9/25）と99.6%（実験日付10/8）となった。
【００５２】
図１０の結果から、冷却濃度をDCMの凝固点−96.8℃付近にしても冷却管に銅カットウールを充填しなければ、DCMの許容濃度50ppm以下に出口濃度を下げることはできなかった。
【００５３】
また、銅カットウール充填した場合、冷却管内の温度に基づき算出したDCM理論飽和濃度は92ppm（−96.4℃）と冷却管出口DCM濃度は83ppm（−97.2℃）となり、冷却管出口DCM濃度とDCM理論飽和濃度との濃度比は0.3となった。明らかに銅カットウール充填の冷却凝縮効果が認められた。仮に、銅カットウール充填した場合で、冷却管内温度が−92.6℃となればDCM理論飽和濃度は151ppmとなり、冷却管出口DCM濃度とDCM理論飽和濃度との濃度比0.3を掛けると冷却管出口のDCM濃度は45ppmと推算され、DCM許容濃度50ppmを下回ることになる。
【００５４】
図１１に示すTCEでは、銅カットウールを充填した場合入口と出口での排気ガス中TCE 濃度は24600ppmと2ppm（実験日付9/17）、28400ppmと2ppm（実験日付10/8）となり、TCEの冷却凝縮率は99.99％となった。一方、銅カットウールを充填しない場合、入口と出口での排気ガス中DCM濃度は30200ppmと9ppm（実験日付9/25）と32200ppmと18ppm（実験日付10/8）となり、TCEの冷却凝縮率は99.79%（実験日付9/25）と99.94%（実験日付10/8）となった。表4の結果から、冷却管に銅カットウールを充填しなければ、バラつきがあるが、TCEの許容濃度10ppm以下にすることは困難であった。
【実施例２】
【００５５】
（水蒸気に係る実施例）
水蒸気に係る実施例では、室内空気を水の中でバブリングし、加湿した空気（２５℃、７０％）を通気流量１０L/minで、実施例１に係るVOCCと同様にハイブリッド型冷却管に導入し、冷却管内温度:−０．６℃に設定し、冷却管入口/出口で温度と湿度を測定し、冷却管入口/出口の水蒸気圧（分圧、Pa)を算出した。
【００５６】
その結果、図１２に示すように、銅カットウールを充填した場合の出口の水蒸気圧は４４３Pa（濃度４３７０ｐｐｍ）となり、銅カットウールを充填しない場合の出口の水蒸気圧は５５８Pa（濃度５５１０ｐｐｍ）と比較して、２１％水蒸気圧を低下することができた。従って、銅カットウールを充填した場合は、水蒸気の凝結を伴う冷却凝縮の効果が顕著にあることが認められた。
【００５７】
なお、ジクロロメタンと比較して、銅カットウールを充填した場合の冷却凝縮の効果が低いのは、水の凝固点０℃で、冷却管内温度:−０．６℃に設定しても、水の飽和水蒸気圧が６０００ｐｐｍと高いことが理由として挙げられる（ジクロロメタンの凝固点−９７℃で、冷却管内温度:−９７℃に設定した場合、ジクロロメタンの飽和水蒸気圧が８５ｐｐｍ）。
【符号の説明】
【００５８】
１          気体回収装置
３          ガス供給装置
５          冷却凝縮手段
７          液回収機構
１１          冷却室
１３          冷却管
１３ａ        直線部
１３ｂ        蛇管部
１５          冷媒供給手段
１７          トラップ
１９          凝結促進手段（金属カットウール）
２１          凝縮液タンク
２３          水分離器
３１          冷却凝縮手段
３３          冷却室
３５          ガス導入口
３７          ガス排出口
３９          液体排出口
４１          ヒートシンク
４３          フィン
４５          冷媒管
４７          冷媒供給手段
【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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