エアーによる吸着材循環型脱臭装置
【課題】排気の脱臭のための新規なエアーによる吸着材循環型脱臭装置を提供する。
【解決手段】立てて配置された円筒形の容器11u,11dと、この容器の下部に形成された有臭ガス取り入れ筒12と、上部に形成された無臭ガス排気筒13と、容器の中間部に形成されたガス流通可能な開口を有する支持部材22と、この支持部材に載せられた比較的多量の活性炭19を備えている。脱臭作業時には、送風機57で駆動された有臭ガスが活性炭を舞上げ、自重で落下し、これを繰り返す、動的な状態で挙動することにより、全ての活性炭の全表面が吸着作用に寄与する、エアーによる吸着材循環型脱臭装置。
【解決手段】立てて配置された円筒形の容器11u,11dと、この容器の下部に形成された有臭ガス取り入れ筒12と、上部に形成された無臭ガス排気筒13と、容器の中間部に形成されたガス流通可能な開口を有する支持部材22と、この支持部材に載せられた比較的多量の活性炭19を備えている。脱臭作業時には、送風機57で駆動された有臭ガスが活性炭を舞上げ、自重で落下し、これを繰り返す、動的な状態で挙動することにより、全ての活性炭の全表面が吸着作用に寄与する、エアーによる吸着材循環型脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアーによる吸着材循環型脱臭装置に関し、更に具体的には、空気の脱臭を目的とした、例えば活性炭を用いたエアーによる循環型脱臭装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、空調に要するコストの低減の観点から、ビルの空調設備に蓄熱システムを導入する例が増えている。例えば、図１は、ビル１の二重スラブによって形成された空きスペース２を水蓄熱槽４として利用した水蓄熱式空調システムの一例であり、図２は、最下階の床スラブ５と基礎スラブ６の間の空間を利用して形成された水蓄熱槽４の詳細図である。
【０００３】
水蓄熱式空調システムでは、夜間の割安な電力を利用して、蓄熱槽４の水に熱エネルギを蓄える。即ち、夜間の電力で熱源機３を運転して、夏の冷房時は冷水を、冬の暖房時には温水を蓄熱槽４に蓄える。昼間は、冷房時には蓄熱槽４に蓄えられた冷水を利用して冷房を行い、暖房時には温水を利用して暖房を行う。
【０００４】
蓄熱システムを採用していないビルでは、昼間（空調時間帯）の空調負荷に合わせて、熱源機を運転している。これに対して、蓄熱システムを採用すると、夜間（空調時間帯以外の時間帯）に蓄熱運転により熱エネルギを蓄え、このエネルギを昼間の空調に利用することが出来る（放熱）。空調負荷の多い日は、熱源機３により追いかけ運転を行う。蓄熱システムは、必要な設備容量を小さくすることができ、経済性に優れている。
【０００５】
図２に示すように、コンクリート躯体５，６，７を利用する水槽は、止水性に乏しく、熱損失が大きい。このため、蓄熱槽４は、コンクリート躯体５，６，７の内面に、熱エネルギのロスを減少すると共にコンクリート躯体外面の結露を防止するための断熱材８と、漏水を防ぐための防水材９とを貼り付けている。
【０００６】
なお、本発明者等は、以下に説明するような本発明に係るエアーによる吸着材循環型脱臭装置を開示する公開された特許文献及び非特許文献の存在について、知らない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような断熱材８及び防水材９は、例えば、揮発性の有機溶剤を含んだ樹脂をスプレー塗布して形成される場合がある。密閉された空間内（地下のピット内）で行われる樹脂の塗布作業では、かなりの臭気が発生する。それ以外にも、密閉された空間内で行われる、例えば、アスファルト防水作業でも、同様に臭気の問題が発生する。
【０００８】
密閉された空間内で行われる作業の際には、作業員の健康への影響を考慮して、酸欠にならないように十分に換気をしながら作業することが必要となる。更に、臭気に関しては、揮発成分を一定量以下に抑えて、作業に適する環境を確保する必要がある。
【０００９】
密閉空間の作業現場の換気及び臭気の除去のため、例えば、適当な送風機を用いて、密閉空間の一方の空気取り入れ口から新鮮な空気を送り、他方の空気排出口から排気する方法がある。この方法では、排気された空気に含まれる揮発性溶剤の臭気が排出領域に漂うため、近隣住民に迷惑を掛けるおそれがある。空気排気口にビニル製の排気ダクト（排気筒）を接続し、この排気ダクトを延長して人家の少ないところまでもっていき、そこで排気するような工夫も考えられる。しかし、送風機の静圧の点から排気ダクトの延長距離にも一定の制約がある。或いは、送風機の送風容量を大きくして、臭気を出来るだけ希釈することも考えられる。
【００１０】
しかし、このような方法でも、臭気が大気中に排出されることには変わりなく、臭気の問題に対する根本的な解決策とはならない。従って、作業現場の密閉空間の換気に伴う臭気の問題を、根本的に解決することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
従って、本発明は、排気の脱臭のための新規なエアーによる吸着材循環型脱臭装置を提供することを目的とする。
【００１２】
上記目的に鑑みて、本発明に係る脱臭装置は、駆動された有臭ガスを下方から取り込み、鉛直方向上方に流して、上方から無臭ガスとして排出する容器と、前記容器の中間部に形成された、ガスが流通可能な開口を有する支持部材と、前記支持部材に載せられた吸着材とを備え、前記吸着材は、前記駆動された有臭ガスにより舞上げられ、自重で落下し、これ繰り返す、動的な状態で挙動するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
更に、上記脱臭装置では、前記吸着材は、活性炭、合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ、活性ボーキサイト、活性フーラスアース、骨炭、及びこれらの任意の混合物から成る群から選択された１つ以上のものであってよい。
【００１４】
更に、上記脱臭装置では、前記有臭ガスの原因物質は、有機溶剤を含んだ樹脂のミストであってよい。
【００１５】
更に、上記脱臭装置では、前記容器の形状は、円筒形状又は多角形の柱状形状であってよい。
【００１６】
更に、上記脱臭装置では、前記吸着材は、ガスが流通可能な開口を有するかご部材に収納され、前記支持部材に載せられていてもよい。
【００１７】
更に、上記脱臭装置では、前記有臭ガスは、前記脱臭装置の上流側に配置された送風機により加圧駆動され、或いは、前記有臭ガスは、前記脱臭装置の下流側に配置された送風機により吸引駆動されていてもよい。
【００１８】
更に、上記脱臭装置では、ガスの流通の上流から下流に、複数個の支持部材を備え、各支持部材に前記吸着材を載せていてもよい。
【００１９】
更に、上記脱臭装置では、前記複数個の支持部材には、各々、１又は複数の種類の吸着材が載せられており、前記複数個の支持部材に載せられた吸着材は、１又は複数の種類の吸着材からなっていてもよい。
【００２０】
更に、本発明に係る脱臭装置の使用法は、有臭ガスを下方から取り込み、鉛直方向上方に流して、上方から無臭ガスとして排出する容器、該容器の中間部に形成されたガスが流通可能な開口を有する支持部材、及び該支持部材に載せられた吸着材とを有する脱臭装置の使用法であって、前記有臭ガスを駆動して前記吸着材を舞上げ、該吸着材は自重で落下し、これを繰り返し、全ての前記吸着材の全表面を前記有臭ガスに曝すようにしている。
【００２１】
更に、本発明に係る脱臭装置の利用方法は、複数台の上記脱臭装置を並列、直列又はこれらの組み合わせに接続して使用する方法である。
【００２２】
更に、本発明に係る脱臭装置の利用方法は、上記脱臭装置の間に送風機を介在させ、ガスの流通過程の途中で圧力を再度高めている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、排気の脱臭のための新規なエアーによる吸着材循環型脱臭装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係るエアーによる吸着材循環型脱臭装置の実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図中、同じ要素に対しては同じ符号を付して、重複した説明を省略する。
【００２５】
［脱臭装置］
(開発までの経緯）
臭気対策としては、(1)多孔質の吸着材（例えば、活性炭）を用いて吸着して脱臭する方法と、(2) トイレの芳香剤等で利用されているように、特定の臭気に対して異なる臭気を混入して打ち消して、人間の嗅覚に感じさせないようにする方法とがある。本発明者等は、作業現場の排気から臭気を除去することにより、この問題を解決することを目指した。即ち、前者(1)の方法により、この問題の解決にアプローチすることとした。
【００２６】
図３は、本発明者等が、当初試作した脱臭装置１００の断面図である。この脱臭装置１００は、作業現場の密閉空間の他方の空気排出口に接続された送風機及びダクト（図７及び図８の符号５７，５８）に接続して使用される。この排気装置１００は、排気ダクトにつながる容器２００，３００の断面方向に、袋状メッシュ部材６００の中に袋詰めされた活性炭７００を配置する構成である。密閉空間の排気ダクトからの臭気を含んだ排気（有臭ガス）は、上流側から活性炭７００の間を通過し、下流へ流れていく。このとき、有臭ガスの臭気は、活性炭７００に吸着される。
【００２７】
臭気を含む排気には、その原因物質となる噴霧、粒子等が浮遊している。例えば、本発明の契機となった蓄熱槽の断熱材及び防水材では、排気中に、採用する材料によって揮発性の有機溶剤を含んだ樹脂がミスト（噴霧）として浮遊する。作業現場からのこのようなミストを含んだ排気を、脱臭装置１００で脱臭すると、活性炭７００は極めて短時間（約30分以下）に脱臭作用が失われることが判明した。
【００２８】
脱臭作業後の活性炭７００を細かく観察すると、袋状メッシュ部材６００の中にある活性炭７００の中で上流側に位置する活性炭の上流側に曝された表面のみに樹脂が集中的に吸着して固着していることが分かった。そのため、排気ダクトからの排気の流れは、樹脂が固着した活性炭によって阻止され、下流側にほとんど流れていないことも分かった。これは、脱臭装置１００の両端に柔軟性のあるビニル製排気ダクトを接続しているため、上流側の排気ダクトは一杯に膨満しているのに対して、下流側の排気ダクトは萎んでいることからも明かであった。このような状況では、脱臭装置１００の換気作用及び脱臭作用のいずれも機能していない。
【００２９】
この脱臭装置１００では、活性炭７００は袋状メッシュ部材６００の中に詰め込まれているため、有臭ガスが通過中でも活性炭７００は動くことなく、静止状態にある。本発明者等は、この脱臭装置１００が極めて短時間に換気作用及び脱臭作用を喪失する原因が、活性炭７００が静止状態にあり、一部の活性炭のほんの一部の面しか機能していない、換言すれば、全ての活性炭の全表面積を吸着作用のために有効に利用していない点にあることを突きとめた。そこで、本発明者等は、活性炭が静的な状態（スタティック）から、脱臭作業の際には動的な状態（ダイナミック）になるようにして、全ての活性炭の全表面積を吸着作用に有効に寄与せしめる脱臭装置を提案する。
【００３０】
（脱臭装置）
図４は、本実施形態に係る脱臭装置１０の一例であり、図で見て左半分は外形側面図であり、右半分は断面図である。この脱臭装置１０は、軸線が垂直方向に成るように配置された、概して円筒形状の容器１１ｕ，１１ｄから成り、下半分の位置に排気ダクト（図７及び図８の符号５８）及び送風機（符号５７）に接続される有臭ガス取り入れ筒１２と、上半分の位置に脱臭された無臭ガスを排気する無臭ガス排気筒１３とが形成されている。
【００３１】
概して円筒形状の容器１１ｕ，１１ｄは、高さ方向のほぼ中間で切断されている。上側容器１１ｕの上端及び下端には、フランジ１４−１，１４−２が夫々形成されている。同様に、下側容器１１ｄの上端及び下端には、フランジ１４−５，１４−６が夫々形成されている。更に、上側容器１１ｕの上端フランジ１４−１の上には蓋部材１５があり、下側容器１１ｄの下端フランジ１４−６の下には底部材１６がある。
【００３２】
従って、上側容器及び下側容器１１ｕ，１１ｄは、図のように組み合わされて、有臭ガス取り入れ筒１２及び無臭ガス排気筒１３の部分を除き、内部に密封された空間（チャンバ）１７ｕ，１７ｄを形成している。
【００３３】
上側容器１１ｕの下端には、底板に相当する箇所に、活性炭１９が下側容器１７ｄ内に落下するのを防ぐため、断面方向に配置した支持部材（梁部材）２２がある。更に、好ましくは、活性炭１９の交換作業の便宜のため、活性炭１９は、図６に示すような所定の高さ及び下端の断面（支持部材２２の上面）に沿うような形状の、例えば大きなメッシュから成る空気通過性の良い活性炭用かご部材２４に入れて使用してもよい。活性炭用かご部材２４を採用する場合には、支持部材（梁部材）２２は、活性炭用かご部材２４が、下側容器１７ｄ内に落下するのを防ぐために使用される。
【００３４】
更に、所望により、活性炭１９の粒子が飛散して外部に排出しないように、無臭ガス排気筒１３の入口または出口を適当なメッシュ部材（図示せず。）で覆ってもよい。
【００３５】
好ましくは、上側容器１１ｕと下側容器１１ｄとは、脱臭作業中は、例えば、両者のフランジ１４−２，１４−５の間を固定する、ボルトとナット、締め付け部材等の適当な固定部材（図示せず。）により、夫々の軸線が一直線になる位置に固定されて使用される。
【００３６】
この脱臭装置１０は、活性炭１９の交換のため、上側容器１１ｕから蓋部材１５を取り外すことが出来る構造となっている。同様に、下側容器内１１ｄに落下して堆積した活性炭の粉を除去し、上側容器１１ｕの下端部断面方向に形成された支持部材２２に付着したミストを清掃除去するために、上側容器１１ｕを下側容器１１ｄからフランジ１４−２，１４−５間で取り外すことが出来る構造となっている。
【００３７】
図４の脱臭装置を構成する各要素に関して説明する。
【００３８】
活性炭１９に関して、脱臭装置１０は、図３の脱臭装置１００に比較して、一層大量の活性炭を収納することが出来る。例えば、この脱臭装置１０では、外形サイズが6ｍｍ径又は8ｍｍ径の活性炭を使用し、高さh＝約50ｍｍ程度になる量を収納することが出来る。これ対して図３の脱臭装置１００では、活性炭７００の厚さは、袋状メッシュ部材６００で包み込み、フランジ４００，５００の間に挟持する構造のため、最大部分でも厚さ15ｍｍ程度であった。しかし、図４の脱臭装置１０では、活性炭１９をほぼ任意の高さまで積載することが出来る。例えば、活性炭１９を高さh＝50ｍｍまで載せると、図３の場合に比較して3.3倍以上の量を収納することが出来る。
【００３９】
活性炭(activated carbon)は、特定の物質を選択的に分離、除去、精製する等の目的で吸着効率を高めるために、化学的又は物理的な処理（活性化、賦活）を施した多孔質の炭素を主な成分とする物質である。活性炭は、大部分の炭素の他、酸素、水素、カルシウム等から成る多孔質の物質であり、その微細な孔に多くの物質を吸着させる性質があり、その性質を利用して脱臭等に用いられる。代表的な原料としては、石炭、ヤシ殻、大鋸屑等がある。これらの原料を整形・粉砕して所望のサイズに整えて、温度700〜800度Ｃで炭化させて炭化物を作り、温度900〜1100度Ｃで水蒸気、二酸化炭素等と反応させて微細な孔を明けている（ガス賦活）。活性炭には、大きく分けて、破砕炭、成形炭（ペレット炭）、粉末炭、もみ殻から出来る薫炭等がある。一般に粒子形状が小さいものほど単位体積あたり表面積が大きくなり、吸着性能が高いとされている。この脱臭装置１０では、大量の活性炭を収納することができ、更に、脱臭する有臭ガスに応じて、所望の種類の活性炭を選択することが出来る。
【００４０】
ここで使用する活性炭１９は、臭気の原因物質を吸着する吸着材として使用されている。従って、活性炭の代わりに、吸着材として知られる、合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ、活性ボーキサイト、活性フーラスアース、骨炭、及びこれらの任意の混合物を、脱臭する有臭ガスに応じて使用することも出来る。しかし、説明を分かり易くするため、以下、吸着材として活性炭を使用した実施形態に関して説明するが、本発明に使用される吸着材は、活性炭に限定されるものではなく、これらの吸着材も含まれることを承知されたい。
【００４１】
容器１１ｕ，１１ｄは、例えば、高さ1,200ｍｍで直径600ｍｍの200リットルのドラム缶を高さ方向中間で切断して製作することが出来る。
【００４２】
下側容器１１ｄに接続される有臭ガス取り入れ筒１２及び上側容器１１ｕに接続される無臭ガス排気筒１３は、各々、例えば、円筒形状の部材であり、例えば直径300ｍｍ程度の形状である。
【００４３】
フランジ１４−１〜１４−６は、各々、例えば、2.3ｍｍの鉄板を利用して、外形700ｍｍ、内径600ｍｍの輪形状にくり抜いて形成することが出来る。このフランジを、上側容器１１ｕの上端及び下端、並びに下側容器１１ｄの上端及び下端に、夫々点付け溶接により接続している。
【００４４】
底部材１６及び蓋部材１５は、ドラム缶の底部材を夫々利用することができる。
【００４５】
上側容器１１ｕの下端部に断面方向に形成された支持部材（梁部材）２２は、空気の流通性がよく、且つ活性炭を載せたかご部材を載せて支持できれば、任意の部材を利用することが出来る。支持部材（梁部材）２２は、例えば、開口率が非常に高い1.2ｍｍ厚のパンチングンメタルを利用することが出来る。支持部材（梁部材）２２は、例えば、上側容器１１ｕの下端にあるフランジ１４−２に溶接して接続される。
【００４６】
図６に示す活性炭用かご部材２４は、空気の通過性が良好で、活性炭を載せておくことが出来れば、任意の部材を利用することが出来る。底面積が容器１１ｕの内側断面にほぼ同じで、高さ50〜100ｍｍ程度に仕上げた、例えば、植木用の鉢底ネットのような部材を利用してもよい。活性炭用かご部材２４の上端部に取手を付けて、上側容器１１ｕから容易に引き出せるようにしてもよい。なお、活性炭用かご部材２４の採用は、活性炭１９の交換作業の便宜で採用されたものであり、支持部材（梁部材）２２を活性炭が落下しないような開口をもつ部材にすれば、活性炭用かご部材２４は不要となる。
【００４７】
このような材料を採用した結果、この脱臭装置１０は、重量20ｋｇ未満で製作することが出来た。
【００４８】
なお、容器１１ｕ，１１ｄは、金属製の円筒の缶に限定されない。容器１１ｕ，１１ｄは、下方に有臭ガスを取り入れる手段を備え、この有臭ガスを鉛直方向上方に導き、上方で無臭ガスを排出する手段を備えれば、任意のものを使用することができる。容器の形状は、円筒形でなく、例えば、多角形（三角形、四角形、八角形等）の柱状形状に形成してもよい。容器の材質も、金属に限定されず、例えば、ダンボール、樹脂管等（塩ビ管、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）等）により形成することが出来る。
【００４９】
また、容器１１ｕ，１１ｄに形成された有臭ガス取り入れ筒１２及び無臭ガス排気筒１３の位置は、図４に示されたような容器１１ｄ、１１ｕの側壁に限定されない。脱臭装置１０に適当な脚を設けたり、適当な設置台に載せたりして使用する場合、有臭ガス取り入れ筒１２を底部材１６に形成することも出来る。また、無臭ガス排気筒１３を蓋部材１５に形成することも出来る。
【００５０】
即ち、脱臭装置１０の容器１１ｕ、１１ｄ、有臭ガス取り入れ筒１２及び無臭ガス排気筒１３に必要な事項は、容器１１ｕ、１１ｄにより一定の空間を形成し、この空間内に収容された活性炭１９に対して下方から上向きに駆動された有臭ガスを送って活性炭を動的に挙動せしめ、活性炭１９を通過した無臭ガスを大気中に放出できればよい。
【００５１】
図５は、現場への搬入性を考慮して更に改良した、脱臭装置２０であり、図で見て左半分は外形側面図であり、右半分は断面図である。３つに切断された容器１１ｕ、１１ｍ，１１ｄを採用している。上側容器１１ｕの上端には蓋部材１５があり、下端にはフランジ１４−２が取り付けられている。中間容器１１ｍの上端にはフランジ１４−３があり、下端にはフランジ１４−４があり、フランジ１４−４に支持部材（梁部材）２２が取り付けられている、下側容器１１ｄの上端にはフランジ１４−５があり、下端には底部材１６がある。脱臭装置２０は、上側容器１１ｕから蓋部材１５を取り外すことが出来る。同様に、フランジ１４−２と１４−３の間、及びフランジ１４−４と１４−５の間で、脱臭装置２０を３つに分割して搬送することが出来る。脱臭装置２０の動作及び利点・効果に関しては、搬送性が良い点を除いて図４の脱臭装置１０のそれと同じであるため、以下、図４の脱臭装置１０を参照しながら説明する。
【００５２】
（脱臭装置の動作）
送風機（図７及び６の符号５７）は、市場で商業的に入手できる任意の物を利用することが出来る。例えば、単相100Ｖ用、単相200Ｖ用、三相200Ｖ用のいずれであってもよい。図４の脱臭装置１０では、単相200Ｖ用又は三相200Ｖ用送風機が好ましい。
【００５３】
脱臭作業中、有臭ガスは送風機５７に駆動されて有臭ガス取り入れ筒１２に送られる。有臭ガス取り入れ筒１２より流入する有臭ガスにより、活性炭１９は、或る範囲の高さまで舞い上がり、動的な状態（ダイナミック）で挙動する。即ち、活性炭１９は、下方から上方向に向かう有臭ガスにより所定の高さの範囲（例えば、高さ約100ｍｍ程度）に舞い上がり、自重で落下し、これを繰り返す。このように活性炭１９が常時移動しながら空中に浮遊しているため、全ての活性炭の全表面が有臭ガスに曝され、全ての活性炭の全表面が有効に吸着作用を行う。
【００５４】
活性炭１９が動的な状態で浮遊挙動するようにするには、容器の形状、有臭ガス取り入れ筒及び無臭ガス排気筒の形状、有臭ガスの種類、活性炭（吸着材）の種類等のパラメータがいかなるものであれ、上側容器１１ｕの蓋１５を少しずらし又は上側容器１１ｕの側面の一部に透明部材で塞いだ観察用開口（図示せず。）を設け、活性炭１９の挙動を観察しながら送風機５７の風量、活性炭の量等を調整することで、容易に再現することができる。送風機５７の風量が極端に大きく活性炭１９の量が極端に少ないと、活性炭は飛散してしまう。反対に、送風機５７の風量が極端に小さく活性炭１９の量が極端に多いと、活性炭は静止して動かなくなる。しかし、実際問題として、活性炭１９の挙動を観察しながら、送風機の風量、活性炭の量等を調節して、活性炭１９が動的に挙動する状態を再現することは極めて容易であった。
【００５５】
図３の脱臭装置１００の活性炭７００は、脱臭作業約30分経過後に取り出してみると、上流側に位置する活性炭の上流側に曝された一面のみ真っ白く樹脂が付着していた。これに対して、図４の脱臭装置２０の活性炭は、脱臭作業1日経過後に取り出しても、全ての活性炭が一様にグレー気味に僅かに変色しているだけであった。即ち、全ての活性炭の全ての表面（孔の内周面を含む。）が、吸着作用に寄与していることが分かった。更に、大量の活性炭を収納できるため、脱臭作用の寿命が大幅に延びることが分かる。
【００５６】
［脱臭装置の利用方法］
図７及び図８を参照しながら、この脱臭装置の利用方法、即ち、図１Ｂに示した地下ピットからの排気・脱臭の様子を説明する。図７は、コンクリート躯体５１，５２，５３−１，５３−２，５３−３で形成された蓄熱水槽５５，５６を示している。水槽５５は、コンクリート躯体に対して断熱材層、防水材層等の吹付け作業が実施されている作業実施水槽（現場）であり、水槽５６は隣接の水槽である。作業実施水槽５５及び隣接水槽５６は、開口６３を介してつながっており、全体として密室空間を形成している。送風機５７の一方に接続された排気ダクト５８を開口６４から隣接水槽５６の内部に挿入し、汚染空気（有臭ガス）６０を吸引して脱臭装置１０，２０に送り込む。この結果、作業実施水槽５５には開口６２を通して新鮮な空気５９が流入して酸欠は防止される。更に、汚染空気（有臭ガス）６０は、脱臭装置１０，２０によって脱臭されて大気中に拡散される。
【００５７】
同様に、図８は、コンクリート躯体５１，５２，５３−１，５３−２，５３−３，５３−４で形成された蓄熱水槽５５，５６−１，５６−２を示している。水槽５５は、作業実施水槽（現場）であり、水槽５６−１，５６−２は隣接水槽である。送風機５７の一方に接続された排気ダクト５８を開口６４から隣接水槽５６−２の内部に挿入し、汚染空気（有臭ガス）６０を吸引して脱臭装置１０，２０に送り込む。この結果、作業実施水槽５５には開口６２を通して新鮮な空気５９が流入することにより酸欠は防止される。更に、汚染空気（有臭ガス）６０は、脱臭装置１０，２０によって脱臭されて大気中に拡散される。
【００５８】
図４に示す脱臭装置１０を、図７及び図８に示す方法でまる１日使用しても、脱臭作用が劣化することがないことを確認した。更に、その間、排気の流れが止まるような問題も生じなかった。即ち、図３の試作脱臭装置１００で摘出された種々の問題点、例えば、(1) 活性炭フィルタが極めて短時間に脱臭作用を喪失する問題、(2) 排気ダクトからの排気の流れが活性炭フィルタで阻害されて下流側にほとんど流れない問題等は、いずれも解決されたことを確認した。
【００５９】
特に、図３の脱臭装置１００では、装置からの排気ガスを吸っていると、数分で臭気の除去が不十分で臭いが感じられる状況にあった。しかし、図４及び５の脱臭装置１０，２０では、脱臭作業一日経過後でも脱臭機能は衰えず、何の臭気も感じられなかった。
【００６０】
［代替例その他］
以上、本発明に係るエアーによる吸着材循環型脱臭装置の実施形態を説明したが、これらは例示であって、本発明を限定するものではない。当業者が、本実施形態に対して容易になしえる追加・変更・削除・改良等は、本発明に含まれる。例えば、次のようなものである。
【００６１】
(1)脱臭の対象は任意
蓄熱槽の有機溶剤を含んだ樹脂の塗布作業現場からの排気を脱臭して排気する対象を例にとって説明したが、これに限定されない。この脱臭装置は、吸着物質（活性炭）を比較的大量に収納でき、吸着作業中に吸着物質（活性炭）を動的に挙動させて全ての吸着物質（活性炭）の全ての表面を臭気に曝すことが出来るので、あらゆる対象に適用できる。この脱臭装置は、臭気が比較的強い排気の脱臭に対して特に効果的である。
【００６２】
(2)脱臭装置の並列接続
脱臭して排気する対象が、この脱臭装置の脱臭容量に比較して大きい場合、2台以上の脱臭装置を並列接続して対応することも出来る。
【００６３】
(3) 脱臭装置の直列接続
作業現場が、非常に大きなビルの内部にあり、脱臭装置からの無臭ガスをビル内の人間の居住空間に排気しなければならないような場合、脱臭を一層完璧にする必要がある。このような場合には、2台以上の脱臭装置を直列に接続して対応することも出来る。
【００６４】
この場合、第1段の脱臭装置では、比較的大きなサイズの活性炭（吸着材）を用い、第2段以降の脱臭装置では、比較的小さなサイズの活性炭（吸着材）を用いることもできる。また、必要に応じて、脱臭装置の間に送風機を介在させて、ガスの流通過程の途中で圧力を再度高めることも出来る。
【００６５】
更に、複数台の脱臭装置を直列接続した脱臭装置群を複数群用意し、これらを並列接続してもよい。
【００６６】
(4)1台の脱臭装置内に、活性炭（吸着材）を複数段に設けた多段脱臭装置
上記(2)の脱臭装置の直列接続では、複数台の脱臭装置を直列接続している。しかし、図９に示すように、1台の脱臭装置内に、活性炭（吸着材）を多段構造１９−１，１９−２に設けた装置であってもよい。この場合、脱臭装置は１台であり、専有面積を小さくすることが出来る。このような多段脱臭装置では、有臭ガス取り込み口に近い第１段の活性炭（吸着材）は、比較的大きなサイズの活性炭（吸着材）を用い、無臭ガス排出口に近い後段に近づくにつれ活性炭（吸着材）は、比較的小さなサイズの活性炭（吸着材）を用いることもできる。
【００６７】
(5)複数の種類の活性炭を混ぜて使用
活性炭用かご部材２４（図６参照）に1種類の活性炭を載せる実施形態に関して説明したが、かご部材２４の中に複数の種類の活性炭を混ぜて使用してもよい。例えば、成形炭（ペレット炭）と薫炭とを混ぜて使用するような場合である。
【００６８】
(6) 複数の種類の吸着材の使用
上記(2)の脱臭装置の直列接続や上記(3)の1台の脱臭装置内に吸着材を多段構造に設けた装置の場合、各段の吸着材として、別の種類の吸着材を使用してもよい。更に、各段の吸着材として、複数の種類の吸着材を混ぜて使用してもよい。これらは、有臭空気の種類によって、適宜選択される。勿論、吸着材として活性炭を使用する場合も同様に、複数の種類の活性炭の使用ができる。
【００６９】
(7)送風機の一体化
脱臭装置と送風機とを別体なものとして説明したが、これに限定されない。送風機を、例えば、有臭ガス取り入れ筒１２、無臭ガス排気筒１３、又は容器１１の一部に取り付け可能にしてもよく又は組み込んで一体化してもよい。送風機一体型脱臭装置では、排気ダクトを用意するだけで、現場で排気作業が出来る。
【００７０】
従って、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は、ビルの二重スラブによって形成された空きスペースを水蓄熱槽として利用した水蓄熱式空調システムの一例を示す図である。
【図２】図２は、最下階の床スラブと基礎スラブの間の空間を利用して形成された水蓄熱槽の詳細図である。
【図３】図３は、本発明者等が、当初試作した脱臭装置の断面図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る脱臭装置の一例であり、図で見て左半分は外形側面図であり、右半分は断面図である。
【図５】図５は、現場への搬入性を考慮して更に改良した脱臭装置であり、図で見て左半分は外形側面図であり、右半分は断面図である。
【図６】図６は、図４及び５の脱臭装置で使用される活性炭用かご部材を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る脱臭装置の利用法を説明する図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る脱臭装置の利用法を説明する図である。
【図９】図９は、1台の脱臭装置内に、活性炭（吸着材）を多段構造に設けた脱臭装置を説明する図である。
【符号の説明】
【００７２】
１：ビル、 ２：空きスペース，空間、 ３：熱源機、 ４：水蓄熱槽，蓄熱槽、 ５：床スラブ、 ６：基礎スラブ、 ５，６，７：コンクリート躯体、 ８：断熱材、 ９：防水材、 １１ｕ：上側容器、 １１ｄ：下側容器、 １２：有臭ガス取り入れ筒、 １３：無臭ガス排気筒、 １４−１，１４−２，１４−３，１４−４，１４−５，１４−６：フランジ、 １５：蓋部材、 １６：底部材、 １７ｕ，１７ｄ：空間，チャンバ、 １９：活性炭、 ２０：脱臭装置、 ２２：支持部材，梁部材、 ２４：活性炭用かご部材、 ５７：送風機、 ５８：排気ダクト、 １００：脱臭装置、 ２００，３００：容器、 ６００：袋状メッシュ部材、 ７００：活性炭、
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアーによる吸着材循環型脱臭装置に関し、更に具体的には、空気の脱臭を目的とした、例えば活性炭を用いたエアーによる循環型脱臭装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、空調に要するコストの低減の観点から、ビルの空調設備に蓄熱システムを導入する例が増えている。例えば、図１は、ビル１の二重スラブによって形成された空きスペース２を水蓄熱槽４として利用した水蓄熱式空調システムの一例であり、図２は、最下階の床スラブ５と基礎スラブ６の間の空間を利用して形成された水蓄熱槽４の詳細図である。
【０００３】
水蓄熱式空調システムでは、夜間の割安な電力を利用して、蓄熱槽４の水に熱エネルギを蓄える。即ち、夜間の電力で熱源機３を運転して、夏の冷房時は冷水を、冬の暖房時には温水を蓄熱槽４に蓄える。昼間は、冷房時には蓄熱槽４に蓄えられた冷水を利用して冷房を行い、暖房時には温水を利用して暖房を行う。
【０００４】
蓄熱システムを採用していないビルでは、昼間（空調時間帯）の空調負荷に合わせて、熱源機を運転している。これに対して、蓄熱システムを採用すると、夜間（空調時間帯以外の時間帯）に蓄熱運転により熱エネルギを蓄え、このエネルギを昼間の空調に利用することが出来る（放熱）。空調負荷の多い日は、熱源機３により追いかけ運転を行う。蓄熱システムは、必要な設備容量を小さくすることができ、経済性に優れている。
【０００５】
図２に示すように、コンクリート躯体５，６，７を利用する水槽は、止水性に乏しく、熱損失が大きい。このため、蓄熱槽４は、コンクリート躯体５，６，７の内面に、熱エネルギのロスを減少すると共にコンクリート躯体外面の結露を防止するための断熱材８と、漏水を防ぐための防水材９とを貼り付けている。
【０００６】
なお、本発明者等は、以下に説明するような本発明に係るエアーによる吸着材循環型脱臭装置を開示する公開された特許文献及び非特許文献の存在について、知らない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような断熱材８及び防水材９は、例えば、揮発性の有機溶剤を含んだ樹脂をスプレー塗布して形成される場合がある。密閉された空間内（地下のピット内）で行われる樹脂の塗布作業では、かなりの臭気が発生する。それ以外にも、密閉された空間内で行われる、例えば、アスファルト防水作業でも、同様に臭気の問題が発生する。
【０００８】
密閉された空間内で行われる作業の際には、作業員の健康への影響を考慮して、酸欠にならないように十分に換気をしながら作業することが必要となる。更に、臭気に関しては、揮発成分を一定量以下に抑えて、作業に適する環境を確保する必要がある。
【０００９】
密閉空間の作業現場の換気及び臭気の除去のため、例えば、適当な送風機を用いて、密閉空間の一方の空気取り入れ口から新鮮な空気を送り、他方の空気排出口から排気する方法がある。この方法では、排気された空気に含まれる揮発性溶剤の臭気が排出領域に漂うため、近隣住民に迷惑を掛けるおそれがある。空気排気口にビニル製の排気ダクト（排気筒）を接続し、この排気ダクトを延長して人家の少ないところまでもっていき、そこで排気するような工夫も考えられる。しかし、送風機の静圧の点から排気ダクトの延長距離にも一定の制約がある。或いは、送風機の送風容量を大きくして、臭気を出来るだけ希釈することも考えられる。
【００１０】
しかし、このような方法でも、臭気が大気中に排出されることには変わりなく、臭気の問題に対する根本的な解決策とはならない。従って、作業現場の密閉空間の換気に伴う臭気の問題を、根本的に解決することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
従って、本発明は、排気の脱臭のための新規なエアーによる吸着材循環型脱臭装置を提供することを目的とする。
【００１２】
上記目的に鑑みて、本発明に係る脱臭装置は、駆動された有臭ガスを下方から取り込み、鉛直方向上方に流して、上方から無臭ガスとして排出する容器と、前記容器の中間部に形成された、ガスが流通可能な開口を有する支持部材と、前記支持部材に載せられた吸着材とを備え、前記吸着材は、前記駆動された有臭ガスにより舞上げられ、自重で落下し、これ繰り返す、動的な状態で挙動するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
更に、上記脱臭装置では、前記吸着材は、活性炭、合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ、活性ボーキサイト、活性フーラスアース、骨炭、及びこれらの任意の混合物から成る群から選択された１つ以上のものであってよい。
【００１４】
更に、上記脱臭装置では、前記有臭ガスの原因物質は、有機溶剤を含んだ樹脂のミストであってよい。
【００１５】
更に、上記脱臭装置では、前記容器の形状は、円筒形状又は多角形の柱状形状であってよい。
【００１６】
更に、上記脱臭装置では、前記吸着材は、ガスが流通可能な開口を有するかご部材に収納され、前記支持部材に載せられていてもよい。
【００１７】
更に、上記脱臭装置では、前記有臭ガスは、前記脱臭装置の上流側に配置された送風機により加圧駆動され、或いは、前記有臭ガスは、前記脱臭装置の下流側に配置された送風機により吸引駆動されていてもよい。
【００１８】
更に、上記脱臭装置では、ガスの流通の上流から下流に、複数個の支持部材を備え、各支持部材に前記吸着材を載せていてもよい。
【００１９】
更に、上記脱臭装置では、前記複数個の支持部材には、各々、１又は複数の種類の吸着材が載せられており、前記複数個の支持部材に載せられた吸着材は、１又は複数の種類の吸着材からなっていてもよい。
【００２０】
更に、本発明に係る脱臭装置の使用法は、有臭ガスを下方から取り込み、鉛直方向上方に流して、上方から無臭ガスとして排出する容器、該容器の中間部に形成されたガスが流通可能な開口を有する支持部材、及び該支持部材に載せられた吸着材とを有する脱臭装置の使用法であって、前記有臭ガスを駆動して前記吸着材を舞上げ、該吸着材は自重で落下し、これを繰り返し、全ての前記吸着材の全表面を前記有臭ガスに曝すようにしている。
【００２１】
更に、本発明に係る脱臭装置の利用方法は、複数台の上記脱臭装置を並列、直列又はこれらの組み合わせに接続して使用する方法である。
【００２２】
更に、本発明に係る脱臭装置の利用方法は、上記脱臭装置の間に送風機を介在させ、ガスの流通過程の途中で圧力を再度高めている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、排気の脱臭のための新規なエアーによる吸着材循環型脱臭装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係るエアーによる吸着材循環型脱臭装置の実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図中、同じ要素に対しては同じ符号を付して、重複した説明を省略する。
【００２５】
［脱臭装置］
(開発までの経緯）
臭気対策としては、(1)多孔質の吸着材（例えば、活性炭）を用いて吸着して脱臭する方法と、(2) トイレの芳香剤等で利用されているように、特定の臭気に対して異なる臭気を混入して打ち消して、人間の嗅覚に感じさせないようにする方法とがある。本発明者等は、作業現場の排気から臭気を除去することにより、この問題を解決することを目指した。即ち、前者(1)の方法により、この問題の解決にアプローチすることとした。
【００２６】
図３は、本発明者等が、当初試作した脱臭装置１００の断面図である。この脱臭装置１００は、作業現場の密閉空間の他方の空気排出口に接続された送風機及びダクト（図７及び図８の符号５７，５８）に接続して使用される。この排気装置１００は、排気ダクトにつながる容器２００，３００の断面方向に、袋状メッシュ部材６００の中に袋詰めされた活性炭７００を配置する構成である。密閉空間の排気ダクトからの臭気を含んだ排気（有臭ガス）は、上流側から活性炭７００の間を通過し、下流へ流れていく。このとき、有臭ガスの臭気は、活性炭７００に吸着される。
【００２７】
臭気を含む排気には、その原因物質となる噴霧、粒子等が浮遊している。例えば、本発明の契機となった蓄熱槽の断熱材及び防水材では、排気中に、採用する材料によって揮発性の有機溶剤を含んだ樹脂がミスト（噴霧）として浮遊する。作業現場からのこのようなミストを含んだ排気を、脱臭装置１００で脱臭すると、活性炭７００は極めて短時間（約30分以下）に脱臭作用が失われることが判明した。
【００２８】
脱臭作業後の活性炭７００を細かく観察すると、袋状メッシュ部材６００の中にある活性炭７００の中で上流側に位置する活性炭の上流側に曝された表面のみに樹脂が集中的に吸着して固着していることが分かった。そのため、排気ダクトからの排気の流れは、樹脂が固着した活性炭によって阻止され、下流側にほとんど流れていないことも分かった。これは、脱臭装置１００の両端に柔軟性のあるビニル製排気ダクトを接続しているため、上流側の排気ダクトは一杯に膨満しているのに対して、下流側の排気ダクトは萎んでいることからも明かであった。このような状況では、脱臭装置１００の換気作用及び脱臭作用のいずれも機能していない。
【００２９】
この脱臭装置１００では、活性炭７００は袋状メッシュ部材６００の中に詰め込まれているため、有臭ガスが通過中でも活性炭７００は動くことなく、静止状態にある。本発明者等は、この脱臭装置１００が極めて短時間に換気作用及び脱臭作用を喪失する原因が、活性炭７００が静止状態にあり、一部の活性炭のほんの一部の面しか機能していない、換言すれば、全ての活性炭の全表面積を吸着作用のために有効に利用していない点にあることを突きとめた。そこで、本発明者等は、活性炭が静的な状態（スタティック）から、脱臭作業の際には動的な状態（ダイナミック）になるようにして、全ての活性炭の全表面積を吸着作用に有効に寄与せしめる脱臭装置を提案する。
【００３０】
（脱臭装置）
図４は、本実施形態に係る脱臭装置１０の一例であり、図で見て左半分は外形側面図であり、右半分は断面図である。この脱臭装置１０は、軸線が垂直方向に成るように配置された、概して円筒形状の容器１１ｕ，１１ｄから成り、下半分の位置に排気ダクト（図７及び図８の符号５８）及び送風機（符号５７）に接続される有臭ガス取り入れ筒１２と、上半分の位置に脱臭された無臭ガスを排気する無臭ガス排気筒１３とが形成されている。
【００３１】
概して円筒形状の容器１１ｕ，１１ｄは、高さ方向のほぼ中間で切断されている。上側容器１１ｕの上端及び下端には、フランジ１４−１，１４−２が夫々形成されている。同様に、下側容器１１ｄの上端及び下端には、フランジ１４−５，１４−６が夫々形成されている。更に、上側容器１１ｕの上端フランジ１４−１の上には蓋部材１５があり、下側容器１１ｄの下端フランジ１４−６の下には底部材１６がある。
【００３２】
従って、上側容器及び下側容器１１ｕ，１１ｄは、図のように組み合わされて、有臭ガス取り入れ筒１２及び無臭ガス排気筒１３の部分を除き、内部に密封された空間（チャンバ）１７ｕ，１７ｄを形成している。
【００３３】
上側容器１１ｕの下端には、底板に相当する箇所に、活性炭１９が下側容器１７ｄ内に落下するのを防ぐため、断面方向に配置した支持部材（梁部材）２２がある。更に、好ましくは、活性炭１９の交換作業の便宜のため、活性炭１９は、図６に示すような所定の高さ及び下端の断面（支持部材２２の上面）に沿うような形状の、例えば大きなメッシュから成る空気通過性の良い活性炭用かご部材２４に入れて使用してもよい。活性炭用かご部材２４を採用する場合には、支持部材（梁部材）２２は、活性炭用かご部材２４が、下側容器１７ｄ内に落下するのを防ぐために使用される。
【００３４】
更に、所望により、活性炭１９の粒子が飛散して外部に排出しないように、無臭ガス排気筒１３の入口または出口を適当なメッシュ部材（図示せず。）で覆ってもよい。
【００３５】
好ましくは、上側容器１１ｕと下側容器１１ｄとは、脱臭作業中は、例えば、両者のフランジ１４−２，１４−５の間を固定する、ボルトとナット、締め付け部材等の適当な固定部材（図示せず。）により、夫々の軸線が一直線になる位置に固定されて使用される。
【００３６】
この脱臭装置１０は、活性炭１９の交換のため、上側容器１１ｕから蓋部材１５を取り外すことが出来る構造となっている。同様に、下側容器内１１ｄに落下して堆積した活性炭の粉を除去し、上側容器１１ｕの下端部断面方向に形成された支持部材２２に付着したミストを清掃除去するために、上側容器１１ｕを下側容器１１ｄからフランジ１４−２，１４−５間で取り外すことが出来る構造となっている。
【００３７】
図４の脱臭装置を構成する各要素に関して説明する。
【００３８】
活性炭１９に関して、脱臭装置１０は、図３の脱臭装置１００に比較して、一層大量の活性炭を収納することが出来る。例えば、この脱臭装置１０では、外形サイズが6ｍｍ径又は8ｍｍ径の活性炭を使用し、高さh＝約50ｍｍ程度になる量を収納することが出来る。これ対して図３の脱臭装置１００では、活性炭７００の厚さは、袋状メッシュ部材６００で包み込み、フランジ４００，５００の間に挟持する構造のため、最大部分でも厚さ15ｍｍ程度であった。しかし、図４の脱臭装置１０では、活性炭１９をほぼ任意の高さまで積載することが出来る。例えば、活性炭１９を高さh＝50ｍｍまで載せると、図３の場合に比較して3.3倍以上の量を収納することが出来る。
【００３９】
活性炭(activated carbon)は、特定の物質を選択的に分離、除去、精製する等の目的で吸着効率を高めるために、化学的又は物理的な処理（活性化、賦活）を施した多孔質の炭素を主な成分とする物質である。活性炭は、大部分の炭素の他、酸素、水素、カルシウム等から成る多孔質の物質であり、その微細な孔に多くの物質を吸着させる性質があり、その性質を利用して脱臭等に用いられる。代表的な原料としては、石炭、ヤシ殻、大鋸屑等がある。これらの原料を整形・粉砕して所望のサイズに整えて、温度700〜800度Ｃで炭化させて炭化物を作り、温度900〜1100度Ｃで水蒸気、二酸化炭素等と反応させて微細な孔を明けている（ガス賦活）。活性炭には、大きく分けて、破砕炭、成形炭（ペレット炭）、粉末炭、もみ殻から出来る薫炭等がある。一般に粒子形状が小さいものほど単位体積あたり表面積が大きくなり、吸着性能が高いとされている。この脱臭装置１０では、大量の活性炭を収納することができ、更に、脱臭する有臭ガスに応じて、所望の種類の活性炭を選択することが出来る。
【００４０】
ここで使用する活性炭１９は、臭気の原因物質を吸着する吸着材として使用されている。従って、活性炭の代わりに、吸着材として知られる、合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ、活性ボーキサイト、活性フーラスアース、骨炭、及びこれらの任意の混合物を、脱臭する有臭ガスに応じて使用することも出来る。しかし、説明を分かり易くするため、以下、吸着材として活性炭を使用した実施形態に関して説明するが、本発明に使用される吸着材は、活性炭に限定されるものではなく、これらの吸着材も含まれることを承知されたい。
【００４１】
容器１１ｕ，１１ｄは、例えば、高さ1,200ｍｍで直径600ｍｍの200リットルのドラム缶を高さ方向中間で切断して製作することが出来る。
【００４２】
下側容器１１ｄに接続される有臭ガス取り入れ筒１２及び上側容器１１ｕに接続される無臭ガス排気筒１３は、各々、例えば、円筒形状の部材であり、例えば直径300ｍｍ程度の形状である。
【００４３】
フランジ１４−１〜１４−６は、各々、例えば、2.3ｍｍの鉄板を利用して、外形700ｍｍ、内径600ｍｍの輪形状にくり抜いて形成することが出来る。このフランジを、上側容器１１ｕの上端及び下端、並びに下側容器１１ｄの上端及び下端に、夫々点付け溶接により接続している。
【００４４】
底部材１６及び蓋部材１５は、ドラム缶の底部材を夫々利用することができる。
【００４５】
上側容器１１ｕの下端部に断面方向に形成された支持部材（梁部材）２２は、空気の流通性がよく、且つ活性炭を載せたかご部材を載せて支持できれば、任意の部材を利用することが出来る。支持部材（梁部材）２２は、例えば、開口率が非常に高い1.2ｍｍ厚のパンチングンメタルを利用することが出来る。支持部材（梁部材）２２は、例えば、上側容器１１ｕの下端にあるフランジ１４−２に溶接して接続される。
【００４６】
図６に示す活性炭用かご部材２４は、空気の通過性が良好で、活性炭を載せておくことが出来れば、任意の部材を利用することが出来る。底面積が容器１１ｕの内側断面にほぼ同じで、高さ50〜100ｍｍ程度に仕上げた、例えば、植木用の鉢底ネットのような部材を利用してもよい。活性炭用かご部材２４の上端部に取手を付けて、上側容器１１ｕから容易に引き出せるようにしてもよい。なお、活性炭用かご部材２４の採用は、活性炭１９の交換作業の便宜で採用されたものであり、支持部材（梁部材）２２を活性炭が落下しないような開口をもつ部材にすれば、活性炭用かご部材２４は不要となる。
【００４７】
このような材料を採用した結果、この脱臭装置１０は、重量20ｋｇ未満で製作することが出来た。
【００４８】
なお、容器１１ｕ，１１ｄは、金属製の円筒の缶に限定されない。容器１１ｕ，１１ｄは、下方に有臭ガスを取り入れる手段を備え、この有臭ガスを鉛直方向上方に導き、上方で無臭ガスを排出する手段を備えれば、任意のものを使用することができる。容器の形状は、円筒形でなく、例えば、多角形（三角形、四角形、八角形等）の柱状形状に形成してもよい。容器の材質も、金属に限定されず、例えば、ダンボール、樹脂管等（塩ビ管、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）等）により形成することが出来る。
【００４９】
また、容器１１ｕ，１１ｄに形成された有臭ガス取り入れ筒１２及び無臭ガス排気筒１３の位置は、図４に示されたような容器１１ｄ、１１ｕの側壁に限定されない。脱臭装置１０に適当な脚を設けたり、適当な設置台に載せたりして使用する場合、有臭ガス取り入れ筒１２を底部材１６に形成することも出来る。また、無臭ガス排気筒１３を蓋部材１５に形成することも出来る。
【００５０】
即ち、脱臭装置１０の容器１１ｕ、１１ｄ、有臭ガス取り入れ筒１２及び無臭ガス排気筒１３に必要な事項は、容器１１ｕ、１１ｄにより一定の空間を形成し、この空間内に収容された活性炭１９に対して下方から上向きに駆動された有臭ガスを送って活性炭を動的に挙動せしめ、活性炭１９を通過した無臭ガスを大気中に放出できればよい。
【００５１】
図５は、現場への搬入性を考慮して更に改良した、脱臭装置２０であり、図で見て左半分は外形側面図であり、右半分は断面図である。３つに切断された容器１１ｕ、１１ｍ，１１ｄを採用している。上側容器１１ｕの上端には蓋部材１５があり、下端にはフランジ１４−２が取り付けられている。中間容器１１ｍの上端にはフランジ１４−３があり、下端にはフランジ１４−４があり、フランジ１４−４に支持部材（梁部材）２２が取り付けられている、下側容器１１ｄの上端にはフランジ１４−５があり、下端には底部材１６がある。脱臭装置２０は、上側容器１１ｕから蓋部材１５を取り外すことが出来る。同様に、フランジ１４−２と１４−３の間、及びフランジ１４−４と１４−５の間で、脱臭装置２０を３つに分割して搬送することが出来る。脱臭装置２０の動作及び利点・効果に関しては、搬送性が良い点を除いて図４の脱臭装置１０のそれと同じであるため、以下、図４の脱臭装置１０を参照しながら説明する。
【００５２】
（脱臭装置の動作）
送風機（図７及び６の符号５７）は、市場で商業的に入手できる任意の物を利用することが出来る。例えば、単相100Ｖ用、単相200Ｖ用、三相200Ｖ用のいずれであってもよい。図４の脱臭装置１０では、単相200Ｖ用又は三相200Ｖ用送風機が好ましい。
【００５３】
脱臭作業中、有臭ガスは送風機５７に駆動されて有臭ガス取り入れ筒１２に送られる。有臭ガス取り入れ筒１２より流入する有臭ガスにより、活性炭１９は、或る範囲の高さまで舞い上がり、動的な状態（ダイナミック）で挙動する。即ち、活性炭１９は、下方から上方向に向かう有臭ガスにより所定の高さの範囲（例えば、高さ約100ｍｍ程度）に舞い上がり、自重で落下し、これを繰り返す。このように活性炭１９が常時移動しながら空中に浮遊しているため、全ての活性炭の全表面が有臭ガスに曝され、全ての活性炭の全表面が有効に吸着作用を行う。
【００５４】
活性炭１９が動的な状態で浮遊挙動するようにするには、容器の形状、有臭ガス取り入れ筒及び無臭ガス排気筒の形状、有臭ガスの種類、活性炭（吸着材）の種類等のパラメータがいかなるものであれ、上側容器１１ｕの蓋１５を少しずらし又は上側容器１１ｕの側面の一部に透明部材で塞いだ観察用開口（図示せず。）を設け、活性炭１９の挙動を観察しながら送風機５７の風量、活性炭の量等を調整することで、容易に再現することができる。送風機５７の風量が極端に大きく活性炭１９の量が極端に少ないと、活性炭は飛散してしまう。反対に、送風機５７の風量が極端に小さく活性炭１９の量が極端に多いと、活性炭は静止して動かなくなる。しかし、実際問題として、活性炭１９の挙動を観察しながら、送風機の風量、活性炭の量等を調節して、活性炭１９が動的に挙動する状態を再現することは極めて容易であった。
【００５５】
図３の脱臭装置１００の活性炭７００は、脱臭作業約30分経過後に取り出してみると、上流側に位置する活性炭の上流側に曝された一面のみ真っ白く樹脂が付着していた。これに対して、図４の脱臭装置２０の活性炭は、脱臭作業1日経過後に取り出しても、全ての活性炭が一様にグレー気味に僅かに変色しているだけであった。即ち、全ての活性炭の全ての表面（孔の内周面を含む。）が、吸着作用に寄与していることが分かった。更に、大量の活性炭を収納できるため、脱臭作用の寿命が大幅に延びることが分かる。
【００５６】
［脱臭装置の利用方法］
図７及び図８を参照しながら、この脱臭装置の利用方法、即ち、図１Ｂに示した地下ピットからの排気・脱臭の様子を説明する。図７は、コンクリート躯体５１，５２，５３−１，５３−２，５３−３で形成された蓄熱水槽５５，５６を示している。水槽５５は、コンクリート躯体に対して断熱材層、防水材層等の吹付け作業が実施されている作業実施水槽（現場）であり、水槽５６は隣接の水槽である。作業実施水槽５５及び隣接水槽５６は、開口６３を介してつながっており、全体として密室空間を形成している。送風機５７の一方に接続された排気ダクト５８を開口６４から隣接水槽５６の内部に挿入し、汚染空気（有臭ガス）６０を吸引して脱臭装置１０，２０に送り込む。この結果、作業実施水槽５５には開口６２を通して新鮮な空気５９が流入して酸欠は防止される。更に、汚染空気（有臭ガス）６０は、脱臭装置１０，２０によって脱臭されて大気中に拡散される。
【００５７】
同様に、図８は、コンクリート躯体５１，５２，５３−１，５３−２，５３−３，５３−４で形成された蓄熱水槽５５，５６−１，５６−２を示している。水槽５５は、作業実施水槽（現場）であり、水槽５６−１，５６−２は隣接水槽である。送風機５７の一方に接続された排気ダクト５８を開口６４から隣接水槽５６−２の内部に挿入し、汚染空気（有臭ガス）６０を吸引して脱臭装置１０，２０に送り込む。この結果、作業実施水槽５５には開口６２を通して新鮮な空気５９が流入することにより酸欠は防止される。更に、汚染空気（有臭ガス）６０は、脱臭装置１０，２０によって脱臭されて大気中に拡散される。
【００５８】
図４に示す脱臭装置１０を、図７及び図８に示す方法でまる１日使用しても、脱臭作用が劣化することがないことを確認した。更に、その間、排気の流れが止まるような問題も生じなかった。即ち、図３の試作脱臭装置１００で摘出された種々の問題点、例えば、(1) 活性炭フィルタが極めて短時間に脱臭作用を喪失する問題、(2) 排気ダクトからの排気の流れが活性炭フィルタで阻害されて下流側にほとんど流れない問題等は、いずれも解決されたことを確認した。
【００５９】
特に、図３の脱臭装置１００では、装置からの排気ガスを吸っていると、数分で臭気の除去が不十分で臭いが感じられる状況にあった。しかし、図４及び５の脱臭装置１０，２０では、脱臭作業一日経過後でも脱臭機能は衰えず、何の臭気も感じられなかった。
【００６０】
［代替例その他］
以上、本発明に係るエアーによる吸着材循環型脱臭装置の実施形態を説明したが、これらは例示であって、本発明を限定するものではない。当業者が、本実施形態に対して容易になしえる追加・変更・削除・改良等は、本発明に含まれる。例えば、次のようなものである。
【００６１】
(1)脱臭の対象は任意
蓄熱槽の有機溶剤を含んだ樹脂の塗布作業現場からの排気を脱臭して排気する対象を例にとって説明したが、これに限定されない。この脱臭装置は、吸着物質（活性炭）を比較的大量に収納でき、吸着作業中に吸着物質（活性炭）を動的に挙動させて全ての吸着物質（活性炭）の全ての表面を臭気に曝すことが出来るので、あらゆる対象に適用できる。この脱臭装置は、臭気が比較的強い排気の脱臭に対して特に効果的である。
【００６２】
(2)脱臭装置の並列接続
脱臭して排気する対象が、この脱臭装置の脱臭容量に比較して大きい場合、2台以上の脱臭装置を並列接続して対応することも出来る。
【００６３】
(3) 脱臭装置の直列接続
作業現場が、非常に大きなビルの内部にあり、脱臭装置からの無臭ガスをビル内の人間の居住空間に排気しなければならないような場合、脱臭を一層完璧にする必要がある。このような場合には、2台以上の脱臭装置を直列に接続して対応することも出来る。
【００６４】
この場合、第1段の脱臭装置では、比較的大きなサイズの活性炭（吸着材）を用い、第2段以降の脱臭装置では、比較的小さなサイズの活性炭（吸着材）を用いることもできる。また、必要に応じて、脱臭装置の間に送風機を介在させて、ガスの流通過程の途中で圧力を再度高めることも出来る。
【００６５】
更に、複数台の脱臭装置を直列接続した脱臭装置群を複数群用意し、これらを並列接続してもよい。
【００６６】
(4)1台の脱臭装置内に、活性炭（吸着材）を複数段に設けた多段脱臭装置
上記(2)の脱臭装置の直列接続では、複数台の脱臭装置を直列接続している。しかし、図９に示すように、1台の脱臭装置内に、活性炭（吸着材）を多段構造１９−１，１９−２に設けた装置であってもよい。この場合、脱臭装置は１台であり、専有面積を小さくすることが出来る。このような多段脱臭装置では、有臭ガス取り込み口に近い第１段の活性炭（吸着材）は、比較的大きなサイズの活性炭（吸着材）を用い、無臭ガス排出口に近い後段に近づくにつれ活性炭（吸着材）は、比較的小さなサイズの活性炭（吸着材）を用いることもできる。
【００６７】
(5)複数の種類の活性炭を混ぜて使用
活性炭用かご部材２４（図６参照）に1種類の活性炭を載せる実施形態に関して説明したが、かご部材２４の中に複数の種類の活性炭を混ぜて使用してもよい。例えば、成形炭（ペレット炭）と薫炭とを混ぜて使用するような場合である。
【００６８】
(6) 複数の種類の吸着材の使用
上記(2)の脱臭装置の直列接続や上記(3)の1台の脱臭装置内に吸着材を多段構造に設けた装置の場合、各段の吸着材として、別の種類の吸着材を使用してもよい。更に、各段の吸着材として、複数の種類の吸着材を混ぜて使用してもよい。これらは、有臭空気の種類によって、適宜選択される。勿論、吸着材として活性炭を使用する場合も同様に、複数の種類の活性炭の使用ができる。
【００６９】
(7)送風機の一体化
脱臭装置と送風機とを別体なものとして説明したが、これに限定されない。送風機を、例えば、有臭ガス取り入れ筒１２、無臭ガス排気筒１３、又は容器１１の一部に取り付け可能にしてもよく又は組み込んで一体化してもよい。送風機一体型脱臭装置では、排気ダクトを用意するだけで、現場で排気作業が出来る。
【００７０】
従って、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は、ビルの二重スラブによって形成された空きスペースを水蓄熱槽として利用した水蓄熱式空調システムの一例を示す図である。
【図２】図２は、最下階の床スラブと基礎スラブの間の空間を利用して形成された水蓄熱槽の詳細図である。
【図３】図３は、本発明者等が、当初試作した脱臭装置の断面図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る脱臭装置の一例であり、図で見て左半分は外形側面図であり、右半分は断面図である。
【図５】図５は、現場への搬入性を考慮して更に改良した脱臭装置であり、図で見て左半分は外形側面図であり、右半分は断面図である。
【図６】図６は、図４及び５の脱臭装置で使用される活性炭用かご部材を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る脱臭装置の利用法を説明する図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る脱臭装置の利用法を説明する図である。
【図９】図９は、1台の脱臭装置内に、活性炭（吸着材）を多段構造に設けた脱臭装置を説明する図である。
【符号の説明】
【００７２】
１：ビル、 ２：空きスペース，空間、 ３：熱源機、 ４：水蓄熱槽，蓄熱槽、 ５：床スラブ、 ６：基礎スラブ、 ５，６，７：コンクリート躯体、 ８：断熱材、 ９：防水材、 １１ｕ：上側容器、 １１ｄ：下側容器、 １２：有臭ガス取り入れ筒、 １３：無臭ガス排気筒、 １４−１，１４−２，１４−３，１４−４，１４−５，１４−６：フランジ、 １５：蓋部材、 １６：底部材、 １７ｕ，１７ｄ：空間，チャンバ、 １９：活性炭、 ２０：脱臭装置、 ２２：支持部材，梁部材、 ２４：活性炭用かご部材、 ５７：送風機、 ５８：排気ダクト、 １００：脱臭装置、 ２００，３００：容器、 ６００：袋状メッシュ部材、 ７００：活性炭、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動された有臭ガスを下方から取り込み、鉛直方向上方に流して、上方から無臭ガスとして排出する容器と、
前記容器の中間部に形成された、ガスが流通可能な開口を有する支持部材と、
前記支持部材に載せられた吸着材とを備え、
前記吸着材は、前記駆動された有臭ガスにより舞上げられ、自重で落下し、これ繰り返す、動的な状態で挙動するようにしたことを特徴とする、脱臭装置。
【請求項２】
請求項１に記載の脱臭装置において、
前記吸着材は、活性炭、合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ、活性ボーキサイト、活性フーラスアース、骨炭、及びこれらの任意の混合物から成る群から選択された１つ以上のものである、脱臭装置。
【請求項３】
請求項１に記載の脱臭装置において、
前記有臭ガスの原因物質は、有機溶剤を含んだ樹脂のミストである、脱臭装置。
【請求項４】
請求項１に記載の脱臭装置において、
前記容器の形状は、円筒形状又は多角形の柱状形状である、脱臭装置。
【請求項５】
請求項１に記載の脱臭装置において、
前記吸着材は、ガスが流通可能な開口を有するかご部材に収納され、前記支持部材に載せられている、脱臭装置。
【請求項６】
請求項１に記載の脱臭装置において、
前記有臭ガスは、前記脱臭装置の上流側に配置された送風機により加圧駆動され、或いは、前記有臭ガスは、前記脱臭装置の下流側に配置された送風機により吸引駆動されている、脱臭装置。
【請求項７】
請求項１に記載の脱臭装置において、
ガスの流通の上流から下流に、複数個の支持部材を備え、各支持部材に前記吸着材を載せている、脱臭装置。
【請求項８】
請求項７に記載の脱臭装置において、
前記複数個の支持部材には、各々、１又は複数の種類の吸着材が載せられており、
前記複数個の支持部材に載せられた吸着材は、１又は複数の種類の吸着材から成る、脱臭装置。
【請求項９】
有臭ガスを下方から取り込み、鉛直方向上方に流して、上方から無臭ガスとして排出する容器、該容器の中間部に形成されたガスが流通可能な開口を有する支持部材、及び該支持部材に載せられた吸着材とを有する脱臭装置の使用法において、
前記有臭ガスを駆動して前記吸着材を舞上げ、該吸着材は自重で落下し、これ繰り返し、
全ての前記吸着材の全表面を前記有臭ガスに曝すようにした、脱臭装置の使用法。
【請求項１０】
複数台の請求項１に記載の脱臭装置を並列、直列又はこれらの組み合わせに接続して使用する、脱臭装置の利用方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の脱臭装置の間に送風機を介在させ、ガスの流通過程の途中で圧力を再度高めている、脱臭装置の利用方法。
【請求項１】
駆動された有臭ガスを下方から取り込み、鉛直方向上方に流して、上方から無臭ガスとして排出する容器と、
前記容器の中間部に形成された、ガスが流通可能な開口を有する支持部材と、
前記支持部材に載せられた吸着材とを備え、
前記吸着材は、前記駆動された有臭ガスにより舞上げられ、自重で落下し、これ繰り返す、動的な状態で挙動するようにしたことを特徴とする、脱臭装置。
【請求項２】
請求項１に記載の脱臭装置において、
前記吸着材は、活性炭、合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ、活性ボーキサイト、活性フーラスアース、骨炭、及びこれらの任意の混合物から成る群から選択された１つ以上のものである、脱臭装置。
【請求項３】
請求項１に記載の脱臭装置において、
前記有臭ガスの原因物質は、有機溶剤を含んだ樹脂のミストである、脱臭装置。
【請求項４】
請求項１に記載の脱臭装置において、
前記容器の形状は、円筒形状又は多角形の柱状形状である、脱臭装置。
【請求項５】
請求項１に記載の脱臭装置において、
前記吸着材は、ガスが流通可能な開口を有するかご部材に収納され、前記支持部材に載せられている、脱臭装置。
【請求項６】
請求項１に記載の脱臭装置において、
前記有臭ガスは、前記脱臭装置の上流側に配置された送風機により加圧駆動され、或いは、前記有臭ガスは、前記脱臭装置の下流側に配置された送風機により吸引駆動されている、脱臭装置。
【請求項７】
請求項１に記載の脱臭装置において、
ガスの流通の上流から下流に、複数個の支持部材を備え、各支持部材に前記吸着材を載せている、脱臭装置。
【請求項８】
請求項７に記載の脱臭装置において、
前記複数個の支持部材には、各々、１又は複数の種類の吸着材が載せられており、
前記複数個の支持部材に載せられた吸着材は、１又は複数の種類の吸着材から成る、脱臭装置。
【請求項９】
有臭ガスを下方から取り込み、鉛直方向上方に流して、上方から無臭ガスとして排出する容器、該容器の中間部に形成されたガスが流通可能な開口を有する支持部材、及び該支持部材に載せられた吸着材とを有する脱臭装置の使用法において、
前記有臭ガスを駆動して前記吸着材を舞上げ、該吸着材は自重で落下し、これ繰り返し、
全ての前記吸着材の全表面を前記有臭ガスに曝すようにした、脱臭装置の使用法。
【請求項１０】
複数台の請求項１に記載の脱臭装置を並列、直列又はこれらの組み合わせに接続して使用する、脱臭装置の利用方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の脱臭装置の間に送風機を介在させ、ガスの流通過程の途中で圧力を再度高めている、脱臭装置の利用方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２９１５４９（Ｐ２００９−２９１５４９Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５０８３１（Ｐ２００８−１５０８３１）
【出願日】平成２０年６月９日（２００８．６．９）
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月９日（２００８．６．９）
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【Ｆターム（参考）】
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