吸脱着エレメント、およびそれを用いた二酸化炭素濃度調整装置、二酸化炭素濃度調整システム、並びに二酸化炭素濃度調整方法。
【課題】 簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能な吸脱着エレメント、二酸化炭素濃度調整装置、調整システム、及び調整方法を提供する。
【解決手段】 二酸化炭素を含む空気を通風させることにより空気中の二酸化炭素を吸脱着するために使用する吸脱着エレメントであり、前記吸脱着エレメントは、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメントに二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する吸脱着エレメント。当該吸脱着エレメントを用いた二酸化炭素濃度調整装置、調整システム、及び調整方法。
【解決手段】 二酸化炭素を含む空気を通風させることにより空気中の二酸化炭素を吸脱着するために使用する吸脱着エレメントであり、前記吸脱着エレメントは、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメントに二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する吸脱着エレメント。当該吸脱着エレメントを用いた二酸化炭素濃度調整装置、調整システム、及び調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の空気中の二酸化炭素濃度を調整するのに適した、吸脱着エレメント、およびそれを用いた二酸化炭素濃度調整装置、二酸化炭素濃度調整システム、並びに二酸化炭素濃度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オフィスや住居などの室内では、室内で発生する高濃度の二酸化炭素を低い濃度に抑える必要があり、このため外気を取り入れ二酸化炭素の濃度を薄めて、所定レベル以下（例えばビル管理法規定の１０００ｐｐｍ以下）に抑えることが行なわれている。
【０００３】
ところが、この室内で発生する二酸化炭素の発生源は人間の呼気によるものが最大の原因となっており、このため、急激に人の出入りが生じた場合など、一時的に二酸化炭素の濃度が増加した場合でも必要以上に換気が行なわれたり、換気量を増加することがあった。その結果、暖房や冷房が行なわれた室内空気を外部に排出することとなり、熱エネルギーの損失につながり、ひいては地球温暖化を加速する原因にもなっていた。
【０００４】
そこで、上述の問題を解決する方法として、室内の二酸化炭素の濃度を低下させる技術が検討されている。このような技術として、特許文献１の実施形態１に、図１０に示すように、二酸化炭素を含む気体が室内（１０２）から流入して流れる気体通路（１１１）と、該気体通路（１１１）の二酸化炭素を吸着除去する吸着構造体（１２３）とを備え、該吸着構造体（１２３）により二酸化炭素が吸着除去された気体を室内（１０２）に流出させる気体処理装置において、上記吸着構造体（１２３）から脱離した二酸化炭素を含む気体を室外（１０３）に導く排出通路（１３０）を備える一方、上記吸着構造体（１２３）は、少なくともシリカ、アルミナ、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム及び酸化鉄を含有して成る二酸化炭素吸着剤によって形成されると共に、上記気体通路（１１１）の吸着部（１４２）と排出通路（１３０）の脱離部（１４３）との間を回転する吸着ロータに構成され、上記脱離部（１４３）の吸着構造体（１２３）を加熱する加熱手段（１４５）が設けられている二酸化炭素除去装置が示されている。
【０００５】
しかし、この実施形態１の二酸化炭素除去装置にあっては、吸着ロータを備えた複雑な構造を必要とすること、及び１００〜２００℃の加熱により二酸化炭素を脱着させる構造を必要としており、その結果、装置が高価になるという問題があった。
【０００６】
また、特許文献１の実施形態２に、図１１に示すように、二酸化炭素を含む気体が室内（１０２）から流入して流れる気体通路（１１１）と、該気体通路（１１１）の二酸化炭素を吸着除去する吸着構造体（１２３）とを備え、該吸着構造体（１２３）により二酸化炭素が吸着除去された気体を室内（１０２）に流出させる気体処理装置において、上記吸着構造体（１２３）は、少なくともシリカ、アルミナ、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム及び酸化鉄を含有して成る二酸化炭素吸着剤によって形成される一方、上記吸着構造体（１２３）を加熱して該吸着構造体（１２３）を再生するための加熱手段（１４５）と、上記気体通路（１１１）における吸着構造体（１２３）の流出側に連通し、上記加熱手段（１４５）により加熱されて吸着構造体（１２３）から脱離した二酸化炭素を含む気体を室外（１０３）に導く排出通路（１３０）と、上記気体通路（１１１）における吸着構造体（１２３）の流出側において、気体通路（１１１）及び排出通路（１３０）の何れか一方のみを遮断するように切換を行う切換手段（１５４）とを備えていることを特徴とする二酸化炭素除去装置が示されている。
【０００７】
しかし、この実施形態２の二酸化炭素除去装置にあっては、１００〜２００℃の加熱により二酸化炭素を脱着させる構造を必要としており、その結果、装置が高価となり、また吸着構造体再生のために一定時間は装置を止める必要があることや再生のため暖房や冷房が行なわれた室内空気を外部に排出するため熱エネルギーの損失につながるという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１９４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決し、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能な吸脱着エレメント、二酸化炭素濃度調整装置および二酸化炭素濃度調整システム、並びに二酸化炭素濃度調整方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、図１に例示するように、二酸化炭素を含む空気を通風させることにより空気中の二酸化炭素を吸脱着するために使用する吸脱着エレメント（３１）であって、前記吸脱着エレメント（３１）は、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメント（３１）に二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着することを特徴とする吸脱着エレメント（３１）であり、この吸脱着エレメントによって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００１１】
請求項２に係る発明は、図１〜３に例示するように、外部と隔離された室（４０）の内部及び／又は外部に設けられる二酸化炭素濃度調整装置（３０）であって、前記二酸化炭素濃度調整装置は、前記室の空気を通風する通風手段（３２）と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する請求項１に記載の吸脱着エレメント（３１）とを備え、前記通風手段（３２）によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント（３１）に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整装置（３０）であり、この二酸化炭素濃度調整装置によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００１２】
請求項３に係る発明は、有害ガス除去フィルタを更に備えたことを特徴とする請求項２に記載の二酸化炭素濃度調整装置であり、この二酸化炭素濃度調整装置によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整すると共に室内空気中の有害ガスを除去することができる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、図１〜３に例示するように、外部と隔離された室（４０）の内部及び／又は外部に設けられる請求項２または３に記載の二酸化炭素濃度調整装置（３０）と、前記室に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気する換気装置（５０）とを備えた二酸化炭素濃度調整システムであって、
前記換気装置（５０）によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気すること、並びに前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）によって前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された空気を供給することで、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を調整可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整システムであり、この二酸化炭素濃度調整システムによって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００１４】
請求項５に係る発明は、図１〜３に例示するように、前記換気装置（５０）に室内の二酸化炭素濃度の値に応じて外気ＯＡの量を増減する外気制御手段（５３）を更に備えた請求項４に記載の二酸化炭素濃度調整システムであって、
前記換気装置（５０）によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気すること、並びに前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）によって前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された空気を供給することで、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を調整すると共に二酸化炭素の濃度が一定濃度を超えたときに、前記外気制御手段によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡの量が増加するように制御可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整システムであり、この二酸化炭素濃度調整システムによって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を更に少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００１５】
請求項６に係る発明は、図１〜３に例示するように、外部と隔離された室（４０）の空気を通風する通風手段（３２）と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する吸脱着エレメント（３１）とを備えており、且つ前記室（４０）の内部及び／又は外部に設けられる二酸化炭素濃度調整装置（３０）を用いる室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であって、
前記吸脱着エレメント（３１）は、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメント（３１）に二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する吸脱着エレメントであり、
前記通風手段（３２）によって前記室（４０）の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント（３１）に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することを特徴とする、室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であり、この二酸化炭素濃度調整方法によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００１６】
請求項７に係る発明は、図１〜３に例示するように、前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）に加え、前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気する換気装置（５０）を更に用いる請求項６に記載の室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であって、
前記換気装置（５０）によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気すること、並びに前記通風手段（３２）によって前記室（４０）の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント（３１）に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することを特徴とする室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であり、この二酸化炭素濃度調整方法によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能な吸脱着エレメント、二酸化炭素濃度調整装置および二酸化炭素濃度調整システム、並びに二酸化炭素濃度調整方法を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の吸脱着エレメントは、図１に例示するように、二酸化炭素を含む空気を通風させることにより空気中の二酸化炭素を吸脱着するために使用する吸脱着エレメント（３１）であり、前記吸脱着エレメント（３１）は、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質（以下、吸脱着物質ということがある。）を含んでおり、前記吸脱着エレメント（３１）に二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する。
【００１９】
前記吸脱着エレメントが含んでいる前記吸脱着物質は、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質であり、通風された空気に接触することにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する特性を有している。ここで、「空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度」とは、例えば−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度として２５℃を選択した場合は、この２５℃において、前記特性を有していることが必要条件であることを意味しており、この場合２５℃以外の温度である例えば−５〜４０℃や１０〜１００℃で、前記特性を有していることも可能である。すなわち、少なくとも２５℃において前記特性を有していればよいことを意味している。また、−１０〜５０℃の範囲の温度は、人が居住する室において特に温湿度調整をしていない場合に生じる室内温度であり、この範囲で前記特性を有していることにより、特に加熱操作などを必要としないという利点がある。
【００２０】
前記吸脱着物質に関する前述の特性を、実施例を用いて説明すると、実施例１及び２を説明する図９に例示するように、チャンバー内の空気の温度が２３℃において、吸脱着エレメントがない場合は、チャンバー内の空気に含まれる二酸化炭素の濃度は０分時に４００ｐｐｍであるが、５分経過時にチャンバー内に高濃度の二酸化炭素ガスを入れることにより、１２００ｐｐｍに濃度が増加して２００分経過時まで１２００ｐｐｍを持続し、その２００分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため４００ｐｐｍに減少して４５０分経過時まで４００ｐｐｍを持続する。これに対して、前記吸脱着物質としてモレキュラーシーブスを含む吸脱着エレメントを用いた実施例１では、チャンバー内の空気に含まれる二酸化炭素の濃度は０分時に４００ｐｐｍであるが、５分経過時にチャンバー内に高濃度の二酸化炭素ガスを入れることにより、１２００ｐｐｍに増加した濃度が当該吸脱着物質の吸着によって２００分経過時点で１０００ｐｐｍに降下し、その２００分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため４００ｐｐｍに減少した濃度が当該吸脱着物質の脱着によって４５０分経過時点で４６０ｐｐｍに上昇する。このように、前記吸脱着物質は通風された空気に接触することにより、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する特性を有している。
【００２１】
このように、前記吸脱着物質を有する前記吸脱着エレメントは、チャンバー内に通風状態で配置された場合、チャンバー内の二酸化炭素濃度の増減の変化に対して、二酸化炭素濃度の上限又は下限のピークをカットして増減前の濃度に戻そうとする効果を有しており、言い換えると二酸化炭素濃度の上限ピーク時の濃度に対しては、この濃度を低下させる効果を有している。その結果、前記吸脱着エレメントは、特別な加熱機構や脱着再生機構を必要とせずに、チャンバー内の二酸化濃度の上昇を抑制することができるという利点を有している。
【００２２】
前記吸脱着エレメントの形態としては、二酸化炭素を含む空気を通風させることにより空気中の二酸化炭素を吸脱着することができること、及び吸脱着物質を含んでいる限り、特に限定されることはなく、例えば、液体の吸脱着物質または固体粒子状の吸脱着物質が容器に収納されており、少なくとも容器の一部が外気に導通する構造となっており、必要に応じて通気性のカバー部材で覆われて、前記吸脱着物質の液体表面、または前記吸脱着物質の集合体の表面に通風された空気が接触するようになった容器構造であることができる。
【００２３】
また、前記吸脱着エレメントの形態としては、例えば図４〜６に例示するように、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する固体粒子状の物質（以下、吸脱着粒子ということがある。）が通気性のシート状物に担持されてなる吸脱着シート（１３）の形態や、吸脱着粒子間が熱可塑性樹脂の接着によって固定されてなる吸脱着シートの形態などを挙げることができる。また、図７に例示するように、これらの吸脱着シート（２３）がプリーツ加工されたプリーツ形状の形態や、図８に例示するように、これらの吸脱着シート（１１）、（１２）の表面が通風方向と平行になるように組み合わされてなるコルゲートタイプの形状や、ハニカム形状の形態などを挙げることができる。
【００２４】
前記吸脱着粒子としては、少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する固体粒子状の物質である限り特に限定されず、例えば物理吸着能や化学吸着能を有する有機質または無機質の固体粒子を挙げることができ、物理吸着能を有するものとしては、例えばモレキュラーシーブス、およびゼオライトなどを挙げることができる。また、有機質または無機質の固体粒子に二酸化炭素を吸脱着する機能を有する液体を担持させてなる吸脱着粒子を挙げることができる。また、これらの吸脱着粒子を一種以上組み合わせて用いることができる。
【００２５】
次に、吸脱着エレメントが吸脱着シートから形成される場合の好ましい形態についてさらに詳細に説明する。
【００２６】
前記吸脱着シートは、吸脱着粒子がホットメルト樹脂によって連結されてなる吸脱着粒子層を有する吸脱着シートであることが好ましい。厚さはプリーツ加工が容易となるように、厚さが０．２〜４ｍｍのシート状物であることが好ましい。また、前記吸脱着粒子層の片面または両面に通気性のカバー材を有するようにして、吸脱着粒子が通気性のカバー材に担持されてなる吸脱着シートの形態や、吸脱着粒子間が熱可塑性樹脂の接着によって固定されてなる吸脱着シートの形態などであることが好ましい。また前記吸脱着粒子層の片面または両面に塵埃を除去する塵埃除去濾材を有した形態とすることも可能である。
【００２７】
前記吸脱着シートの形態の場合、前記吸脱着粒子の平均粒径としては、空気との接触を効率的にして二酸化炭素の吸脱着効率を高くする要求と、通気による圧力損失を低くする要求とを考慮して、平均粒径を０．１４７ｍｍ（１００メッシュ）〜１．６５ｍｍ（１０メッシュ）とすることが好ましい。また、平均粒径を０．２１２ｍｍ（７０メッシュ）〜１．０ｍｍ（１６メッシュ）とすることがより好ましい。平均粒径が０．１４７ｍｍ（１００メッシュ）未満の細かい平均粒径の吸脱着粒子を用いると、空気との接触効率が高くなり、二酸化炭素の吸脱着効率が高くなる反面、圧力損失が大きくなってしまうという問題が生じる場合がある。また、平均粒径が１．６５ｍｍ（１０メッシュ）を超える粗い平均粒径の吸脱着粒子を用いると、二酸化炭素の吸脱着効率が不十分になる場合がある。
【００２８】
前記吸脱着シートの形態としては、例えば図４に示すように、吸脱着粒子（３）と、吸脱着粒子（３）を連結するホットメルト樹脂（１０）、（１０’）とからなる吸脱着粒子層（８）の両面に、通気性のカバー材（５）が積層一体化されている吸脱着シート（１３）がある。この例では、吸脱着粒子（３）が熱接着性の繊維からなるホットメルト樹脂（１０’）によって連結してシート状になった吸脱着粒子層（８）の片面または両面にホットメルト樹脂（１０）によって通気性のカバー材（５）が貼り合されている。
【００２９】
このような構造の吸脱着粒子層（８）を得るには、例えば、通気性を有し且つホットメルト樹脂成分からなるマット状物の空隙に、吸脱着粒子（３）を保持しておき、その後、加熱処理によって、吸脱着粒子（３）をマット状物に接着させて得ることができる。また例えば、通気性を有し且つホットメルト樹脂成分からなるマット状物の空隙に、吸脱着粒子（３）を保持しておき、その後、加熱処理によって、マット状物を溶融させ、吸脱着粒子（３）を連結させて得ることができる。このような通気性を有するマット状物としては、不織布、織物、膜、ろ紙、スポンジなどの多孔質体などが挙げられ、なかでも不織布は通気性が高いので好ましい。なお、本発明では上記マット状物を、吸脱着粒子を連結するホットメルト樹脂としている。
【００３０】
前記構造の吸脱着粒子層（８）を得る別の方法としては、例えば、短い繊維長を有するホットメルト樹脂からなる繊維と吸脱着粒子（３）とを混合させた混合物を通気性のカバー材（５）の上に堆積させてシート状物を形成し、次いでこのシート状物を加熱処理によって、前記繊維に接着性を発現させるかまたは前記繊維を溶融させてホットメルト樹脂となし、このホットメルト樹脂によって、吸脱着粒子（３）を連結させて得ることができる。なお、この方法による場合は、前記繊維長は１〜１５ｍｍであることが好ましく、２〜１０ｍｍであることがより好ましい。
【００３１】
吸脱着シートの別の形態としては、例えば図５に例示するように、吸脱着粒子（３）と、前記吸脱着粒子（３）を連結するホットメルト樹脂（以下、連結部と称する）（１）、（１’）、（１０）、及び（１０’）と凝集したホットメルト樹脂（以下、樹脂凝集部と称する）（２）及び（２’）とからなる吸脱着粒子層（８）の両面に、通気性のカバー材（５）及び（５’）が積層一体化されている吸脱着シート（１３）がある。この例では、吸脱着粒子（３）がホットメルト樹脂（１）、（１’）、（１０）、又は（１０’）によって連結してシート状になった吸脱着粒子層（８）に、通気性のカバー材（５）及び（５’）が積層一体化されている。より具体的には、ホットメルト樹脂からなる連結部（１）と樹脂凝集部（２）とで構成されたウエブの一方の表面に、樹脂凝集部（２）を介して吸脱着粒子（３）が固着されている。
【００３２】
吸脱着シートのさらに別の形態としては、例えば図６に例示するように、吸脱着粒子（３）及び（３’）と、前記吸脱着粒子（３）及び（３’）を連結するホットメルト樹脂（１）、（１’）、（１”）、（１０）、（１０’）及び（１０”）と凝集したホットメルト樹脂（２）、（２’）及び（２”）とからなる吸脱着粒子層８の両面に、通気性のカバー材（５）及び５’が積層一体化されている吸脱着シート（１３）がある。この例では、吸脱着粒子（３）及び（３’）がホットメルト樹脂（１）、（１’）、（１”）、（１０）及び（１０’）によって連結してシート状になった吸脱着粒子層の積層単位（４）と（４’）とが積層されており、さらにこの積層物に、通気性のカバー材（５）及び（５’）がホットメルト樹脂（１）、（１’）、（１０）、及び（１０’）と凝集したホットメルト樹脂（２）及び（２’）によって積層一体化されている。より具体的には、複数の積層単位（４）で構成され、積層単位（４）がホットメルト樹脂から成る連結部（１）と樹脂凝集部（２）とで構成されたウエブの一方の表面に、樹脂凝集部（２）を介して吸脱着粒子（３）を固着してなり、該ウエブの他方の表面と、他の積層単位（４’）を構成する吸脱着粒子（３’）とが樹脂凝集部（２”）を介して固着している。
【００３３】
また、このような構造の吸脱着シート（１３）を得る方法としては、例えば、図６に示すように積層単位（４）が２層以上である場合は、ホットメルト不織布（１０）の表面に吸脱着粒子（３）を配した後、加熱処理によって該ホットメルト不織布と該吸脱着粒子とが接する部分に樹脂凝集部（２）を形成し、かつ樹脂凝集部（２）と連結部（１）とからなるウエブを形成する第一の工程と、該吸脱着粒子のうち、該ウエブに固着された吸脱着粒子のみを残存せしめて積層単位（４）を形成する第二の工程と、積層単位（４）の吸脱着粒子（３）に接してホットメルト不織布（１０”）を積層し、続いて、ホットメルト不織布（１０”）の表面に吸脱着粒子（３’）を配した後、前記第一の工程と前記第二の工程とを順次行う方法がある。なお、吸脱着粒子層８の両表面となるホットメルト不織布（１０）及び（１０’）のかわりに、カバー材（５）及び（５’）にホットメルト不織布を付着させたシートを用いることにより、通気性のカバー材（５）及び（５’）を積層一体化した吸脱着シート（１３）とすることができる。
【００３４】
吸脱着シートのさらに別の形態としては、例えば吸脱着粒子がホットメルト樹脂で互いに接合されてシート状となった吸脱着粒子層の両面に、通気性のカバー材が積層一体化されている吸脱着シートがある。このような構造の吸脱着粒子層を得るには、例えば、吸脱着粒子とホットメルト樹脂粉末とを混合した後、カバー材に挟持して、加熱処理によって吸脱着シートとする方法がある。
【００３５】
上述の、図４〜図６の形態であれば、特に低圧力損失でしかも吸脱着粒子の表面が有効に利用されるので、空気との接触が効率的となり、通風される二酸化炭素を含む空気に対して、優れた二酸化炭素の吸脱着効率を呈することができる。また、このような構造を有する吸脱着シートは、吸脱着粒子が高密度で存在しながら、柔軟性に優れるので、プリーツ加工がし易いという利点がある。
【００３６】
ここで、プリーツ加工が施された吸脱着エレメントの具体的例を説明すると、本発明の吸脱着エレメントは、図７に例示するように、前記吸脱着シート（２１）がプリーツ加工されており、枠材（２２ａ）によってプリーツ形状が保持されてなる吸脱着エレメント（２０）であることが可能である。なお、図７では、プリーツ加工された吸脱着シート（２１）の、プリーツの峰線方向と交叉する端面に、枠材（２２ｂ）が矢印Ａの方向に装着する態様も例示している。吸脱着シートのプリーツ加工は、ジグザグ形状に折られているが、この折り加工方法としてはレシプロ式やロータリー式などのプリーツ加工機による方法や、ジグザグ形状に成形された押型でプレスする方法などがある。
【００３７】
また、枠材としては、プリーツ形状を保持することができる限り、特に限定されず、例えば織編物、不織布、合成樹脂シート、発泡シート、紙、金属材料またはこれらの複合物などのシート状物を適用することができる。このうち特に不織布であれば、強度に優れると共に、フィルタエレメントを剛性枠に装着する際にクッション性に優れ、剛性枠との間のシール性に優れるので好ましい。具体的には、これらのシート状物を、熱融着させたり、接着剤や接着性シートを介して接着することにより、プリーツの峰線方向と交叉する端面に、装着することができる。なお、保形部材としては、シート状物に限らず、発泡性樹脂等を付着させて発泡して形成することなども可能である。また、保形部材は、プリーツの峰線方向と交叉する端面以外にも、峰線方向と平行な端面にも装着することが可能である。
【００３８】
前記プリーツ加工前に、或いはプリーツ加工後に、図７に例示するように、吸脱着シート（２１）に、プリーツの峰線方向と交叉する方向に、間隔をおいて平行に、線状のホットメルト樹脂を付着させたセパレータ（２４）を設けて、プリーツの山の斜面が接触してデッドスペースとなることを防ぐことも好ましい。線状のホットメルト樹脂の付着は、これらの図のように、断続的としてプリーツの山の峰に設けて、プリーツの谷部には設けないようにすることも好ましく、また吸脱着シートの上流側にのみ設けることも好ましい態様である。
【００３９】
前記吸脱着エレメントを通風された空気と接触可能に配置するには、吸脱着エレメントを剛性枠に装着して用いることも好ましい形態である。この剛性枠は剛性のある材質である限り特に限定されることはなく、木材、金属、プラスチック等が適用され、焼却、廃棄される場合は、木材またはプラスチックが好ましい。
【００４０】
以上説明したように、本発明の吸脱着エレメントは、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメントに二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着することが可能であり、この吸脱着エレメントによって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００４１】
次に、吸脱着エレメントを用いた本発明の二酸化炭素濃度調整装置、二酸化炭素濃度調整システム、及び二酸化炭素濃度調整方法について説明する。なお、二酸化炭素濃度調整方法の説明は、「二酸化炭素濃度調整装置及び二酸化炭素濃度調整システムについての説明」の中で説明する。
【００４２】
本発明の二酸化炭素濃度調整装置は、図１〜３に例示するように、外部と隔離された室（４０）の内部及び／又は外部に設けられる二酸化炭素濃度調整装置（３０）であって、前記二酸化炭素濃度調整装置は、前記室の空気を通風する通風手段（３２）と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する前記吸脱着エレメント（３１）とを備え、前記通風手段（３２）によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント（３１）に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給可能としている。
【００４３】
前記外部と隔離された室（４０）とは、オフィス、住居など人が居住する建物の中に仕切られた部屋を含んでいる。またそれ以外にも、工場や実験室などにおいて、二酸化炭素濃度を低下させる必要がある、または二酸化炭素濃度を一定の範囲に制御する必要のある仕切られた空間も含んでいる。
【００４４】
前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）は、図１に示すように、室の空気を通風する通風手段（３２）と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する前記吸脱着エレメント（３１）とを備え、前記通風手段（３２）によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント（３１）に接触させることが可能な構造となっている。前記通風手段（３２）は通風可能である限り限定されることはなく、例えば回転翼を有する軸流ファン、遠心型のファン、シロッコファン、またはブロアなどの送風機であることも可能である。
【００４５】
前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）は、図１では室（４０）の内部に設けられており、室内の二酸化炭素を含む空気を通風手段（３２）によって通風して、吸脱着エレメント（３１）に接触させた後、接触後の二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を前記室内に供給可能としている。また、図２では室（４０）の外部に設けられており、室内の二酸化炭素を含む空気を、ダクトなどを介して、通風手段（３２）によって通風して、吸脱着エレメント（３１）に接触させた後、接触後の二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を、ダクトなどを介して前記室内に供給可能としている。図１または図２の二酸化炭素濃度調整装置（３０）の場合、冷暖房装置を備えた空調機の中にフィルタと共に吸脱着エレメントを配置した構造の装置を適用することも可能である。また、図３では室（４０）の外部の循環空気の風路の途中に設けられており、室内の二酸化炭素を含む空気を、ダクトなどを介して、ブロアタイプの通風手段（３２）によって通風して、吸脱着エレメント（３１）に接触させた後、接触後の二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を、ダクトなどを介して前記室内に供給可能としている。なお、図３の二酸化炭素濃度調整装置（３０）は、吸脱着エレメント（３１）の場所とは別の場所に設置された通風手段（３２）と当該吸脱着エレメント（３１）とを含むシステム装置としてみなすことができる。
【００４６】
また、前記二酸化炭素濃度調整装置は、前記吸脱着エレメントに対して加熱が可能な加熱手段を有していることも好ましく、吸脱着エレメントを加熱することにより、吸脱着エレメントを構成する吸脱着物質の吸脱着能を高めることができる。なお、この加熱は１００℃未満で実施されることが好ましく、８０℃以下で実施されることがより好ましいが、−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度になるように実施されることが更に好ましく、１０〜５０℃の範囲であれば、例えば冷暖房装置が備わった空調装置を利用して行なうことも可能である。
【００４７】
また、前記二酸化炭素濃度調整装置は、有害ガス除去フィルタを更に備えていることも好ましく、当該二酸化炭素濃度調整装置によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整すると共に室内空気中の有害ガスを除去することができる。前記有害ガス除去フィルタとしては、例えば前述の吸脱着シートから形成される吸脱着エレメントにおいて、吸脱着シートを構成する吸脱着粒子の替わりに有害ガス除去粒子を用いることで形成することが可能である。当該有害ガス除去粒子としては、生活環境での不快な臭気物質の除去などに用いる、或いは半導体や液晶の生産施設やクリーンルームなどにおいて空気や雰囲気中に含まれるガス状汚染物質を除去するために用いる、ガス状物質を吸着したり、ガス状物質を吸着しやすい物質に変化させたりすることのできる固体粒子を適用することが可能である。このような固体粒子としては、例えば活性炭や、ゼオライト、種々の化学吸着剤、イオン交換樹脂、光触媒などの触媒などがあり、これらの中から一種又は二種以上を適宜選択することができる。これらの中でも、多様なガス状物質を吸着する能力に優れる活性炭を選択することが可能であり、活性炭を選択した場合は比表面積が２００ｍ２／ｇ以上の多孔質のものが好ましく、５００ｍ２／ｇ以上のものがより好ましく、８００ｍ２／ｇ以上のものが更に好ましい。
【００４８】
以上説明したように、本発明の二酸化炭素濃度調整装置は、前記室の空気を通風する通風手段（３２）と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する前記吸脱着エレメント（３１）とを備え、前記通風手段（３２）によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント（３１）に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給可能としているので、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００４９】
本発明の二酸化炭素濃度調整システムは、図１〜３に例示するように、外部と隔離された室（４０）の内部及び／又は外部に設けられる前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）と、前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気する換気装置（５０）とを備えた二酸化炭素濃度調整システムであって、前記換気装置（５０）によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気すること、並びに前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）によって前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された空気を供給することで、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を調整可能としており、この二酸化炭素濃度調整システムによって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００５０】
前記換気装置（５０）は、室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給するための供給路が設けられており、供給路の途中に空調設備（５１）が配置されており、この空調設備（５１）に内蔵されたブロアによって、外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡの混合空気が二酸化炭素の濃度が調整された空気として供給されるようになっている。また、室内からの空気ＲｏＡを外部に排気するため排気路が設けられており、排気路の途中にブロア（５２）が配置されており、またこの排気路の途中には前記供給路に連結される循環路が設けられており、さらに供給路、排気路および循環路には、それぞれダンパー（５３）、（５４）および（５５）が設けられており、これらのダンパーの開度を調整することで、前記ブロア（５２）によって、室内からの空気ＲｏＡを所定量だけ外部に排気すると共に循環路に所定量の循環空気ＲＡを、前記供給路または前記空調設備（５１）に供給するようになっている。なお、前記空調設備（５１）はフィルタ、暖房用コイルユニット、冷房用コイルユニット及びシャワー装置などを備えることが可能となっている。
【００５１】
次に、当該二酸化炭素濃度調整システム（以下、第１の形態の二酸化炭素濃度調整システムという場合がある。）を適用した場合の効果について更に説明する。室内で発生する高濃度の二酸化炭素を、例えばビル管理法規定の１０００ｐｐｍ以下に抑えようとした場合、定期的に実施される二酸化濃度の室内濃度の測定値に基づき、一定時間当りの換気量を定めるという方法（以下、第１の換気方法という場合がある。）が従来から行なわれている。この第１の換気方法において、この第１の形態の二酸化炭素濃度調整システムを採用した場合、二酸化濃度の室内濃度の測定値が低くなるため、換気量を減少させることができる。その結果、暖房や冷房が行なわれた室内空気を外部に排出する量を減少することとなり、熱エネルギーの損失を防ぐことができるという効果を奏する。
【００５２】
また、本発明の二酸化炭素濃度調整システムは、図１〜３に例示するように、前記換気装置（５０）に室内の二酸化炭素濃度の値に応じて外気ＯＡの量を増減する外気制御手段（５３）を更に備えることも可能であり、この第２形態の二酸化炭素濃度調整システムの場合、前記換気装置（５０）によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気すること、並びに前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）によって前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された空気を供給することで、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を調整すると共に二酸化炭素の濃度が一定濃度を超えたときに、前記外気制御手段（５３）によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡの量が増加するように制御可能となり、この第２形態の二酸化炭素濃度調整システムによって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を更に少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。なお、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を検出する二酸化炭素濃度検出装置が、前記換気装置（５０）の排気路または循環路の途中に設けられていることが好ましく、この二酸化炭素濃度検出装置によって、検出した室内の空気中の二酸化炭素の濃度の測定値に基づいて前記外気制御手段（５３）によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡの量を容易に制御することができる。
【００５３】
この第２形態の二酸化炭素濃度調整システムを適用した場合の効果について更に説明する。室内で発生する高濃度の二酸化炭素を、例えばビル管理法規定の１０００ｐｐｍ以下に抑えようとした場合、二酸化炭素の室内濃度の測定値をフィードバックして、自動的にダンパー調整などにより外気の量を増減させるという方法（以下、第２の換気方法という場合がある。）が比較的最近になってから行なわれている。この第２の換気方法において、当該第２形態の二酸化炭素濃度調整システムを採用した場合、低下した二酸化炭素の室内濃度の測定値がフィードバックされて、自動的にダンパー調整により外気の量を増減させることが可能となるので、きめ細やかに換気量を減少させることができる。その結果、暖房や冷房が行なわれた室内空気を外部に排出する量を、前述の第１の形態の二酸化炭素濃度調整システムよりも更に減少することが可能となり、熱エネルギーの損失を防ぐことができるという効果を奏する。
【００５４】
本発明の二酸化炭素濃度調整方法は、図１〜３に例示するように、外部と隔離された室（４０）の空気を通風する通風手段（３２）と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する吸脱着エレメント（３１）とを備えており、且つ前記室（４０）の内部及び／又は外部に設けられる二酸化炭素濃度調整装置（３０）を用いる室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であり、
前記吸脱着エレメント（３１）は、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメント（３１）に二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する吸脱着エレメント（３１）であり、
前記通風手段（３２）によって前記室（４０）の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント（３１）に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することを特徴とする、室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であり、この二酸化炭素濃度調整方法によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００５５】
また、二酸化炭素濃度調整方法は、図１〜３に例示するように、前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）に加え、前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気する換気装置（５０）を更に用いる室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であり、前記換気装置（５０）によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気すること、並びに前記通風手段（３２）によって前記室（４０）の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント（３１）に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整する、室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であり、この二酸化炭素濃度調整方法によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００５６】
以上説明したように、本発明によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能な吸脱着エレメント、二酸化炭素濃度調整装置および二酸化炭素濃度調整システム、並びに二酸化炭素濃度調整方法を提供することが可能となった。
【実施例】
【００５７】
以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本願発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。
【００５８】
（吸脱着エレメントの性能試験方法）
密閉型の１ｍ３のチャンバーを用いて試験を行う。チャンバー内を二酸化炭素濃度４００ｐｐｍに調整した状態で、試験体の吸脱着エレメントを載置して、試験風量１ｍ３／ｍｉｎでチャンバー内の空気をエレメントに通過させ循環させておく。５分後にチャンバー内の空気のうち０．８リットルを９９．９５%に調整された二酸化炭素ガスと入れ替え（試験体の吸脱着エレメントが無い場合に、約１２００ｐｐｍとなるようにする。）、その後の二酸化炭素濃度の変化を測定する。次にこの操作から２００分後に、今度はチャンバー内の空気を入れ替えて再度４００ｐｐｍになるようにし、再度密閉した後、その後の二酸化炭素濃度の変化を測定する。
【００５９】
（実施例１）
縦２０ｃｍ、横４ｃｍ、高さ２０ｃｍの金網ケースに、モレキュラーシーブス４Ａ １／８（和光純薬製、ペレット状）を充填させて、吸脱着エレメントＡを得た。
この吸脱着エレメントＡを吸脱着エレメントの性能試験方法によって評価した結果を図９のグラフに示す。このグラフにより、チャンバー内の空気の温度が２３℃において、吸脱着エレメントがない場合は、チャンバー内の空気に含まれる二酸化炭素の濃度は０分時に４００ｐｐｍであるが、５分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため１２００ｐｐｍに濃度が増加して２００分経過時まで１２００ｐｐｍを持続し、その２００分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため４００ｐｐｍに減少して４５０分経過時まで４００ｐｐｍを持続する。これに対して、吸脱着エレメントＡを用いた実施例１では、チャンバー内の空気に含まれる二酸化炭素の濃度は０分時に４００ｐｐｍであるが、５分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため１２００ｐｐｍに増加した濃度が当該吸脱着物質の吸着によって２００分経過時点で１０００ｐｐｍに降下し、その２００分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため４００ｐｐｍに減少した濃度が当該吸脱着物質の脱着によって４５０分経過時点で４６０ｐｐｍに上昇した。このように、前記吸脱着物質は通風された空気に接触することにより、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する特性を有していることが分かった。
【００６０】
（実施例２）
面密度３０ｇ／ｍ２のポリエステルスパンボンドに熱可塑性ポリアミド系樹脂から成る面密度２０ｇ／ｍ２のホットメルト不織布（融点：９５〜１００℃）を積層して面密度５０ｇ／ｍ２のカバー材Ａを得た。
次いで、図６に示すようにカバー材Ａのホットメルト不織布（１０）の表面に、粒径が０．５０〜１．１８ｍｍ（平均粒径約０．８ｍｍ）の合成ゼオライトＡ−４粒状（和光純薬製）からなる吸脱着粒子（３）を散布する。続いて、約５Ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理をカバー材（５）側（ホットメルト不織布（１０）側）から約７秒間行い、ホットメルト不織布（１０）を可塑化溶融して、ホットメルト樹脂からなる連結部（１）と樹脂凝集部（２）とで構成されたウエブに、樹脂凝集部（２）を介して吸脱着粒子（３）を固着させた。続いて、固着した吸脱着粒子以外の吸脱着粒子を除去することにより、面密度２００ｇ／ｍ２の吸脱着粒子（３）が固着され、しかもカバー材（５）と接着された１層目の積層単位（４）を得た。さらに、この状態の積層単位（４）に面密度２０ｇ／ｍ２のホットメルト不織布Ａ（１０”）を積層し、吸脱着粒子（３’）散布、水蒸気処理、並びに固着されていない吸脱着粒子の除去を経て、面密度２２０ｇ／ｍ２の吸脱着粒子（３’）を有する２層目の積層単位（４’）を形成した。
次に面密度５０ｇ／ｍ２のカバー材Ａである（５’）を、ホットメルト不織布（１０’）側が積層単位（４’）に接するようにして積層単位（４’）の上に積層した。次いで、一対の加熱ロールに、この積層物を通して、ホットメルト不織布（１０’）を可塑化溶融して、ホットメルト樹脂からなる連結部（１’）と樹脂凝集部（２’）とで構成されたウエブに、樹脂凝集部（２’）を介して吸脱着粒子（３’）を固着させて面密度５４０ｇ／ｍ２、厚さ１．４ｍｍの吸脱着シート（１３）を得た。
次いで、得られた吸脱着シートを用いて、図７に示すように、全体の大きさが枠材側３００ｍｍ×枠材と垂直な側３００ｍｍの寸法となるように、またプリーツの山高さＨが約２９ｍｍ、プリーツの山の間隔が約６ｍｍ、山数５０個となるように、プリーツを形成した後、不織布からなる枠材（２４）の片面にホットメルト樹脂シートを貼りあわせた枠材（２４）を準備して、図７に示す矢印Ａの方向に枠材（２４）を固着して、吸脱着エレメントＢ（２０）を得た。
この吸脱着エレメントＢを吸脱着エレメントの性能試験方法によって評価した結果を図９のグラフに示す。このグラフにより、チャンバー内の空気の温度が２３℃において、吸脱着エレメントがない場合は、チャンバー内の空気に含まれる二酸化炭素の濃度は０分時に４００ｐｐｍであるが、５分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため１２００ｐｐｍに濃度が増加して２００分経過時まで１２００ｐｐｍを持続し、その２００分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため４００ｐｐｍに減少して４５０分経過時まで４００ｐｐｍを持続する。これに対して、吸脱着エレメントＢを用いた実施例２では、チャンバー内の空気に含まれる二酸化炭素の濃度は０分時に４００ｐｐｍであるが、５分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため１２００ｐｐｍに増加した濃度が当該吸脱着物質の吸着によって２００分経過時点で９６０ｐｐｍに降下し、その２００分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため４００ｐｐｍに減少した濃度が当該吸脱着物質の脱着によって４５０分経過時点で５００ｐｐｍに上昇した。このように、前記吸脱着物質は通風された空気に接触することにより、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する特性を有していることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の吸脱着エレメント、二酸化炭素濃度調整装置、および二酸化炭素濃度調整システムの一例を示す模式図である。
【図２】本発明の吸脱着エレメント、二酸化炭素濃度調整装置、および二酸化炭素濃度調整システムの別の一例を示す模式図である。
【図３】本発明の吸脱着エレメント、二酸化炭素濃度調整装置、および二酸化炭素濃度調整システムの別の一例を示す模式図である。
【図４】本発明における吸脱着シートの一例を示す断面模式図である。
【図５】本発明における吸脱着シートの別の一例を示す断面模式図である。
【図６】本発明における吸脱着シートの別の一例を示す断面模式図である。
【図７】本発明の吸脱着エレメントの一例を示す斜視図である。また、枠材を矢印Ａの方向に装着する態様を例示する図である。
【図８】本発明の吸脱着エレメントの別の一例を示す斜視図である。
【図９】実施例１及び２の吸脱着エレメントの性能試験結果を示す図である。
【図１０】従来の二酸化炭素除去装置を示す図である。
【図１１】従来の二酸化炭素除去装置を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１，１’，１” 連結部（ホットメルト樹脂）
２，２’，２” 樹脂凝集部（ホットメルト樹脂）
３，３’ 吸脱着粒子
４，４’ 積層単位
５，５’ カバー材
８ 吸脱着粒子層
１０，１０’，１０” ホットメルト樹脂（ホットメルト不織布）
１１ 吸脱着シート
１２ 吸脱着シート
１３ 吸脱着シート
２０ 吸脱着エレメント
２１ 吸脱着シート
２２ａ 枠材
２２ｂ 枠材
２３ ひだ
２４ セパレータ
３０ 二酸化炭素濃度調整装置
３１ 吸脱着エレメント
３２ 通風手段
４０ 室
５０ 換気装置
５１ 空調設備
５２ ブロア
５３ 外気制御手段、ダンパー
５４ ダンパー
５５ ダンパー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の空気中の二酸化炭素濃度を調整するのに適した、吸脱着エレメント、およびそれを用いた二酸化炭素濃度調整装置、二酸化炭素濃度調整システム、並びに二酸化炭素濃度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オフィスや住居などの室内では、室内で発生する高濃度の二酸化炭素を低い濃度に抑える必要があり、このため外気を取り入れ二酸化炭素の濃度を薄めて、所定レベル以下（例えばビル管理法規定の１０００ｐｐｍ以下）に抑えることが行なわれている。
【０００３】
ところが、この室内で発生する二酸化炭素の発生源は人間の呼気によるものが最大の原因となっており、このため、急激に人の出入りが生じた場合など、一時的に二酸化炭素の濃度が増加した場合でも必要以上に換気が行なわれたり、換気量を増加することがあった。その結果、暖房や冷房が行なわれた室内空気を外部に排出することとなり、熱エネルギーの損失につながり、ひいては地球温暖化を加速する原因にもなっていた。
【０００４】
そこで、上述の問題を解決する方法として、室内の二酸化炭素の濃度を低下させる技術が検討されている。このような技術として、特許文献１の実施形態１に、図１０に示すように、二酸化炭素を含む気体が室内（１０２）から流入して流れる気体通路（１１１）と、該気体通路（１１１）の二酸化炭素を吸着除去する吸着構造体（１２３）とを備え、該吸着構造体（１２３）により二酸化炭素が吸着除去された気体を室内（１０２）に流出させる気体処理装置において、上記吸着構造体（１２３）から脱離した二酸化炭素を含む気体を室外（１０３）に導く排出通路（１３０）を備える一方、上記吸着構造体（１２３）は、少なくともシリカ、アルミナ、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム及び酸化鉄を含有して成る二酸化炭素吸着剤によって形成されると共に、上記気体通路（１１１）の吸着部（１４２）と排出通路（１３０）の脱離部（１４３）との間を回転する吸着ロータに構成され、上記脱離部（１４３）の吸着構造体（１２３）を加熱する加熱手段（１４５）が設けられている二酸化炭素除去装置が示されている。
【０００５】
しかし、この実施形態１の二酸化炭素除去装置にあっては、吸着ロータを備えた複雑な構造を必要とすること、及び１００〜２００℃の加熱により二酸化炭素を脱着させる構造を必要としており、その結果、装置が高価になるという問題があった。
【０００６】
また、特許文献１の実施形態２に、図１１に示すように、二酸化炭素を含む気体が室内（１０２）から流入して流れる気体通路（１１１）と、該気体通路（１１１）の二酸化炭素を吸着除去する吸着構造体（１２３）とを備え、該吸着構造体（１２３）により二酸化炭素が吸着除去された気体を室内（１０２）に流出させる気体処理装置において、上記吸着構造体（１２３）は、少なくともシリカ、アルミナ、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム及び酸化鉄を含有して成る二酸化炭素吸着剤によって形成される一方、上記吸着構造体（１２３）を加熱して該吸着構造体（１２３）を再生するための加熱手段（１４５）と、上記気体通路（１１１）における吸着構造体（１２３）の流出側に連通し、上記加熱手段（１４５）により加熱されて吸着構造体（１２３）から脱離した二酸化炭素を含む気体を室外（１０３）に導く排出通路（１３０）と、上記気体通路（１１１）における吸着構造体（１２３）の流出側において、気体通路（１１１）及び排出通路（１３０）の何れか一方のみを遮断するように切換を行う切換手段（１５４）とを備えていることを特徴とする二酸化炭素除去装置が示されている。
【０００７】
しかし、この実施形態２の二酸化炭素除去装置にあっては、１００〜２００℃の加熱により二酸化炭素を脱着させる構造を必要としており、その結果、装置が高価となり、また吸着構造体再生のために一定時間は装置を止める必要があることや再生のため暖房や冷房が行なわれた室内空気を外部に排出するため熱エネルギーの損失につながるという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１９４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決し、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能な吸脱着エレメント、二酸化炭素濃度調整装置および二酸化炭素濃度調整システム、並びに二酸化炭素濃度調整方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、図１に例示するように、二酸化炭素を含む空気を通風させることにより空気中の二酸化炭素を吸脱着するために使用する吸脱着エレメント（３１）であって、前記吸脱着エレメント（３１）は、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメント（３１）に二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着することを特徴とする吸脱着エレメント（３１）であり、この吸脱着エレメントによって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００１１】
請求項２に係る発明は、図１〜３に例示するように、外部と隔離された室（４０）の内部及び／又は外部に設けられる二酸化炭素濃度調整装置（３０）であって、前記二酸化炭素濃度調整装置は、前記室の空気を通風する通風手段（３２）と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する請求項１に記載の吸脱着エレメント（３１）とを備え、前記通風手段（３２）によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント（３１）に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整装置（３０）であり、この二酸化炭素濃度調整装置によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００１２】
請求項３に係る発明は、有害ガス除去フィルタを更に備えたことを特徴とする請求項２に記載の二酸化炭素濃度調整装置であり、この二酸化炭素濃度調整装置によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整すると共に室内空気中の有害ガスを除去することができる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、図１〜３に例示するように、外部と隔離された室（４０）の内部及び／又は外部に設けられる請求項２または３に記載の二酸化炭素濃度調整装置（３０）と、前記室に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気する換気装置（５０）とを備えた二酸化炭素濃度調整システムであって、
前記換気装置（５０）によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気すること、並びに前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）によって前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された空気を供給することで、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を調整可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整システムであり、この二酸化炭素濃度調整システムによって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００１４】
請求項５に係る発明は、図１〜３に例示するように、前記換気装置（５０）に室内の二酸化炭素濃度の値に応じて外気ＯＡの量を増減する外気制御手段（５３）を更に備えた請求項４に記載の二酸化炭素濃度調整システムであって、
前記換気装置（５０）によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気すること、並びに前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）によって前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された空気を供給することで、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を調整すると共に二酸化炭素の濃度が一定濃度を超えたときに、前記外気制御手段によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡの量が増加するように制御可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整システムであり、この二酸化炭素濃度調整システムによって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を更に少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００１５】
請求項６に係る発明は、図１〜３に例示するように、外部と隔離された室（４０）の空気を通風する通風手段（３２）と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する吸脱着エレメント（３１）とを備えており、且つ前記室（４０）の内部及び／又は外部に設けられる二酸化炭素濃度調整装置（３０）を用いる室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であって、
前記吸脱着エレメント（３１）は、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメント（３１）に二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する吸脱着エレメントであり、
前記通風手段（３２）によって前記室（４０）の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント（３１）に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することを特徴とする、室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であり、この二酸化炭素濃度調整方法によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００１６】
請求項７に係る発明は、図１〜３に例示するように、前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）に加え、前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気する換気装置（５０）を更に用いる請求項６に記載の室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であって、
前記換気装置（５０）によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気すること、並びに前記通風手段（３２）によって前記室（４０）の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント（３１）に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することを特徴とする室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であり、この二酸化炭素濃度調整方法によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能な吸脱着エレメント、二酸化炭素濃度調整装置および二酸化炭素濃度調整システム、並びに二酸化炭素濃度調整方法を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の吸脱着エレメントは、図１に例示するように、二酸化炭素を含む空気を通風させることにより空気中の二酸化炭素を吸脱着するために使用する吸脱着エレメント（３１）であり、前記吸脱着エレメント（３１）は、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質（以下、吸脱着物質ということがある。）を含んでおり、前記吸脱着エレメント（３１）に二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する。
【００１９】
前記吸脱着エレメントが含んでいる前記吸脱着物質は、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質であり、通風された空気に接触することにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する特性を有している。ここで、「空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度」とは、例えば−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度として２５℃を選択した場合は、この２５℃において、前記特性を有していることが必要条件であることを意味しており、この場合２５℃以外の温度である例えば−５〜４０℃や１０〜１００℃で、前記特性を有していることも可能である。すなわち、少なくとも２５℃において前記特性を有していればよいことを意味している。また、−１０〜５０℃の範囲の温度は、人が居住する室において特に温湿度調整をしていない場合に生じる室内温度であり、この範囲で前記特性を有していることにより、特に加熱操作などを必要としないという利点がある。
【００２０】
前記吸脱着物質に関する前述の特性を、実施例を用いて説明すると、実施例１及び２を説明する図９に例示するように、チャンバー内の空気の温度が２３℃において、吸脱着エレメントがない場合は、チャンバー内の空気に含まれる二酸化炭素の濃度は０分時に４００ｐｐｍであるが、５分経過時にチャンバー内に高濃度の二酸化炭素ガスを入れることにより、１２００ｐｐｍに濃度が増加して２００分経過時まで１２００ｐｐｍを持続し、その２００分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため４００ｐｐｍに減少して４５０分経過時まで４００ｐｐｍを持続する。これに対して、前記吸脱着物質としてモレキュラーシーブスを含む吸脱着エレメントを用いた実施例１では、チャンバー内の空気に含まれる二酸化炭素の濃度は０分時に４００ｐｐｍであるが、５分経過時にチャンバー内に高濃度の二酸化炭素ガスを入れることにより、１２００ｐｐｍに増加した濃度が当該吸脱着物質の吸着によって２００分経過時点で１０００ｐｐｍに降下し、その２００分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため４００ｐｐｍに減少した濃度が当該吸脱着物質の脱着によって４５０分経過時点で４６０ｐｐｍに上昇する。このように、前記吸脱着物質は通風された空気に接触することにより、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する特性を有している。
【００２１】
このように、前記吸脱着物質を有する前記吸脱着エレメントは、チャンバー内に通風状態で配置された場合、チャンバー内の二酸化炭素濃度の増減の変化に対して、二酸化炭素濃度の上限又は下限のピークをカットして増減前の濃度に戻そうとする効果を有しており、言い換えると二酸化炭素濃度の上限ピーク時の濃度に対しては、この濃度を低下させる効果を有している。その結果、前記吸脱着エレメントは、特別な加熱機構や脱着再生機構を必要とせずに、チャンバー内の二酸化濃度の上昇を抑制することができるという利点を有している。
【００２２】
前記吸脱着エレメントの形態としては、二酸化炭素を含む空気を通風させることにより空気中の二酸化炭素を吸脱着することができること、及び吸脱着物質を含んでいる限り、特に限定されることはなく、例えば、液体の吸脱着物質または固体粒子状の吸脱着物質が容器に収納されており、少なくとも容器の一部が外気に導通する構造となっており、必要に応じて通気性のカバー部材で覆われて、前記吸脱着物質の液体表面、または前記吸脱着物質の集合体の表面に通風された空気が接触するようになった容器構造であることができる。
【００２３】
また、前記吸脱着エレメントの形態としては、例えば図４〜６に例示するように、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する固体粒子状の物質（以下、吸脱着粒子ということがある。）が通気性のシート状物に担持されてなる吸脱着シート（１３）の形態や、吸脱着粒子間が熱可塑性樹脂の接着によって固定されてなる吸脱着シートの形態などを挙げることができる。また、図７に例示するように、これらの吸脱着シート（２３）がプリーツ加工されたプリーツ形状の形態や、図８に例示するように、これらの吸脱着シート（１１）、（１２）の表面が通風方向と平行になるように組み合わされてなるコルゲートタイプの形状や、ハニカム形状の形態などを挙げることができる。
【００２４】
前記吸脱着粒子としては、少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する固体粒子状の物質である限り特に限定されず、例えば物理吸着能や化学吸着能を有する有機質または無機質の固体粒子を挙げることができ、物理吸着能を有するものとしては、例えばモレキュラーシーブス、およびゼオライトなどを挙げることができる。また、有機質または無機質の固体粒子に二酸化炭素を吸脱着する機能を有する液体を担持させてなる吸脱着粒子を挙げることができる。また、これらの吸脱着粒子を一種以上組み合わせて用いることができる。
【００２５】
次に、吸脱着エレメントが吸脱着シートから形成される場合の好ましい形態についてさらに詳細に説明する。
【００２６】
前記吸脱着シートは、吸脱着粒子がホットメルト樹脂によって連結されてなる吸脱着粒子層を有する吸脱着シートであることが好ましい。厚さはプリーツ加工が容易となるように、厚さが０．２〜４ｍｍのシート状物であることが好ましい。また、前記吸脱着粒子層の片面または両面に通気性のカバー材を有するようにして、吸脱着粒子が通気性のカバー材に担持されてなる吸脱着シートの形態や、吸脱着粒子間が熱可塑性樹脂の接着によって固定されてなる吸脱着シートの形態などであることが好ましい。また前記吸脱着粒子層の片面または両面に塵埃を除去する塵埃除去濾材を有した形態とすることも可能である。
【００２７】
前記吸脱着シートの形態の場合、前記吸脱着粒子の平均粒径としては、空気との接触を効率的にして二酸化炭素の吸脱着効率を高くする要求と、通気による圧力損失を低くする要求とを考慮して、平均粒径を０．１４７ｍｍ（１００メッシュ）〜１．６５ｍｍ（１０メッシュ）とすることが好ましい。また、平均粒径を０．２１２ｍｍ（７０メッシュ）〜１．０ｍｍ（１６メッシュ）とすることがより好ましい。平均粒径が０．１４７ｍｍ（１００メッシュ）未満の細かい平均粒径の吸脱着粒子を用いると、空気との接触効率が高くなり、二酸化炭素の吸脱着効率が高くなる反面、圧力損失が大きくなってしまうという問題が生じる場合がある。また、平均粒径が１．６５ｍｍ（１０メッシュ）を超える粗い平均粒径の吸脱着粒子を用いると、二酸化炭素の吸脱着効率が不十分になる場合がある。
【００２８】
前記吸脱着シートの形態としては、例えば図４に示すように、吸脱着粒子（３）と、吸脱着粒子（３）を連結するホットメルト樹脂（１０）、（１０’）とからなる吸脱着粒子層（８）の両面に、通気性のカバー材（５）が積層一体化されている吸脱着シート（１３）がある。この例では、吸脱着粒子（３）が熱接着性の繊維からなるホットメルト樹脂（１０’）によって連結してシート状になった吸脱着粒子層（８）の片面または両面にホットメルト樹脂（１０）によって通気性のカバー材（５）が貼り合されている。
【００２９】
このような構造の吸脱着粒子層（８）を得るには、例えば、通気性を有し且つホットメルト樹脂成分からなるマット状物の空隙に、吸脱着粒子（３）を保持しておき、その後、加熱処理によって、吸脱着粒子（３）をマット状物に接着させて得ることができる。また例えば、通気性を有し且つホットメルト樹脂成分からなるマット状物の空隙に、吸脱着粒子（３）を保持しておき、その後、加熱処理によって、マット状物を溶融させ、吸脱着粒子（３）を連結させて得ることができる。このような通気性を有するマット状物としては、不織布、織物、膜、ろ紙、スポンジなどの多孔質体などが挙げられ、なかでも不織布は通気性が高いので好ましい。なお、本発明では上記マット状物を、吸脱着粒子を連結するホットメルト樹脂としている。
【００３０】
前記構造の吸脱着粒子層（８）を得る別の方法としては、例えば、短い繊維長を有するホットメルト樹脂からなる繊維と吸脱着粒子（３）とを混合させた混合物を通気性のカバー材（５）の上に堆積させてシート状物を形成し、次いでこのシート状物を加熱処理によって、前記繊維に接着性を発現させるかまたは前記繊維を溶融させてホットメルト樹脂となし、このホットメルト樹脂によって、吸脱着粒子（３）を連結させて得ることができる。なお、この方法による場合は、前記繊維長は１〜１５ｍｍであることが好ましく、２〜１０ｍｍであることがより好ましい。
【００３１】
吸脱着シートの別の形態としては、例えば図５に例示するように、吸脱着粒子（３）と、前記吸脱着粒子（３）を連結するホットメルト樹脂（以下、連結部と称する）（１）、（１’）、（１０）、及び（１０’）と凝集したホットメルト樹脂（以下、樹脂凝集部と称する）（２）及び（２’）とからなる吸脱着粒子層（８）の両面に、通気性のカバー材（５）及び（５’）が積層一体化されている吸脱着シート（１３）がある。この例では、吸脱着粒子（３）がホットメルト樹脂（１）、（１’）、（１０）、又は（１０’）によって連結してシート状になった吸脱着粒子層（８）に、通気性のカバー材（５）及び（５’）が積層一体化されている。より具体的には、ホットメルト樹脂からなる連結部（１）と樹脂凝集部（２）とで構成されたウエブの一方の表面に、樹脂凝集部（２）を介して吸脱着粒子（３）が固着されている。
【００３２】
吸脱着シートのさらに別の形態としては、例えば図６に例示するように、吸脱着粒子（３）及び（３’）と、前記吸脱着粒子（３）及び（３’）を連結するホットメルト樹脂（１）、（１’）、（１”）、（１０）、（１０’）及び（１０”）と凝集したホットメルト樹脂（２）、（２’）及び（２”）とからなる吸脱着粒子層８の両面に、通気性のカバー材（５）及び５’が積層一体化されている吸脱着シート（１３）がある。この例では、吸脱着粒子（３）及び（３’）がホットメルト樹脂（１）、（１’）、（１”）、（１０）及び（１０’）によって連結してシート状になった吸脱着粒子層の積層単位（４）と（４’）とが積層されており、さらにこの積層物に、通気性のカバー材（５）及び（５’）がホットメルト樹脂（１）、（１’）、（１０）、及び（１０’）と凝集したホットメルト樹脂（２）及び（２’）によって積層一体化されている。より具体的には、複数の積層単位（４）で構成され、積層単位（４）がホットメルト樹脂から成る連結部（１）と樹脂凝集部（２）とで構成されたウエブの一方の表面に、樹脂凝集部（２）を介して吸脱着粒子（３）を固着してなり、該ウエブの他方の表面と、他の積層単位（４’）を構成する吸脱着粒子（３’）とが樹脂凝集部（２”）を介して固着している。
【００３３】
また、このような構造の吸脱着シート（１３）を得る方法としては、例えば、図６に示すように積層単位（４）が２層以上である場合は、ホットメルト不織布（１０）の表面に吸脱着粒子（３）を配した後、加熱処理によって該ホットメルト不織布と該吸脱着粒子とが接する部分に樹脂凝集部（２）を形成し、かつ樹脂凝集部（２）と連結部（１）とからなるウエブを形成する第一の工程と、該吸脱着粒子のうち、該ウエブに固着された吸脱着粒子のみを残存せしめて積層単位（４）を形成する第二の工程と、積層単位（４）の吸脱着粒子（３）に接してホットメルト不織布（１０”）を積層し、続いて、ホットメルト不織布（１０”）の表面に吸脱着粒子（３’）を配した後、前記第一の工程と前記第二の工程とを順次行う方法がある。なお、吸脱着粒子層８の両表面となるホットメルト不織布（１０）及び（１０’）のかわりに、カバー材（５）及び（５’）にホットメルト不織布を付着させたシートを用いることにより、通気性のカバー材（５）及び（５’）を積層一体化した吸脱着シート（１３）とすることができる。
【００３４】
吸脱着シートのさらに別の形態としては、例えば吸脱着粒子がホットメルト樹脂で互いに接合されてシート状となった吸脱着粒子層の両面に、通気性のカバー材が積層一体化されている吸脱着シートがある。このような構造の吸脱着粒子層を得るには、例えば、吸脱着粒子とホットメルト樹脂粉末とを混合した後、カバー材に挟持して、加熱処理によって吸脱着シートとする方法がある。
【００３５】
上述の、図４〜図６の形態であれば、特に低圧力損失でしかも吸脱着粒子の表面が有効に利用されるので、空気との接触が効率的となり、通風される二酸化炭素を含む空気に対して、優れた二酸化炭素の吸脱着効率を呈することができる。また、このような構造を有する吸脱着シートは、吸脱着粒子が高密度で存在しながら、柔軟性に優れるので、プリーツ加工がし易いという利点がある。
【００３６】
ここで、プリーツ加工が施された吸脱着エレメントの具体的例を説明すると、本発明の吸脱着エレメントは、図７に例示するように、前記吸脱着シート（２１）がプリーツ加工されており、枠材（２２ａ）によってプリーツ形状が保持されてなる吸脱着エレメント（２０）であることが可能である。なお、図７では、プリーツ加工された吸脱着シート（２１）の、プリーツの峰線方向と交叉する端面に、枠材（２２ｂ）が矢印Ａの方向に装着する態様も例示している。吸脱着シートのプリーツ加工は、ジグザグ形状に折られているが、この折り加工方法としてはレシプロ式やロータリー式などのプリーツ加工機による方法や、ジグザグ形状に成形された押型でプレスする方法などがある。
【００３７】
また、枠材としては、プリーツ形状を保持することができる限り、特に限定されず、例えば織編物、不織布、合成樹脂シート、発泡シート、紙、金属材料またはこれらの複合物などのシート状物を適用することができる。このうち特に不織布であれば、強度に優れると共に、フィルタエレメントを剛性枠に装着する際にクッション性に優れ、剛性枠との間のシール性に優れるので好ましい。具体的には、これらのシート状物を、熱融着させたり、接着剤や接着性シートを介して接着することにより、プリーツの峰線方向と交叉する端面に、装着することができる。なお、保形部材としては、シート状物に限らず、発泡性樹脂等を付着させて発泡して形成することなども可能である。また、保形部材は、プリーツの峰線方向と交叉する端面以外にも、峰線方向と平行な端面にも装着することが可能である。
【００３８】
前記プリーツ加工前に、或いはプリーツ加工後に、図７に例示するように、吸脱着シート（２１）に、プリーツの峰線方向と交叉する方向に、間隔をおいて平行に、線状のホットメルト樹脂を付着させたセパレータ（２４）を設けて、プリーツの山の斜面が接触してデッドスペースとなることを防ぐことも好ましい。線状のホットメルト樹脂の付着は、これらの図のように、断続的としてプリーツの山の峰に設けて、プリーツの谷部には設けないようにすることも好ましく、また吸脱着シートの上流側にのみ設けることも好ましい態様である。
【００３９】
前記吸脱着エレメントを通風された空気と接触可能に配置するには、吸脱着エレメントを剛性枠に装着して用いることも好ましい形態である。この剛性枠は剛性のある材質である限り特に限定されることはなく、木材、金属、プラスチック等が適用され、焼却、廃棄される場合は、木材またはプラスチックが好ましい。
【００４０】
以上説明したように、本発明の吸脱着エレメントは、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメントに二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着することが可能であり、この吸脱着エレメントによって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００４１】
次に、吸脱着エレメントを用いた本発明の二酸化炭素濃度調整装置、二酸化炭素濃度調整システム、及び二酸化炭素濃度調整方法について説明する。なお、二酸化炭素濃度調整方法の説明は、「二酸化炭素濃度調整装置及び二酸化炭素濃度調整システムについての説明」の中で説明する。
【００４２】
本発明の二酸化炭素濃度調整装置は、図１〜３に例示するように、外部と隔離された室（４０）の内部及び／又は外部に設けられる二酸化炭素濃度調整装置（３０）であって、前記二酸化炭素濃度調整装置は、前記室の空気を通風する通風手段（３２）と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する前記吸脱着エレメント（３１）とを備え、前記通風手段（３２）によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント（３１）に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給可能としている。
【００４３】
前記外部と隔離された室（４０）とは、オフィス、住居など人が居住する建物の中に仕切られた部屋を含んでいる。またそれ以外にも、工場や実験室などにおいて、二酸化炭素濃度を低下させる必要がある、または二酸化炭素濃度を一定の範囲に制御する必要のある仕切られた空間も含んでいる。
【００４４】
前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）は、図１に示すように、室の空気を通風する通風手段（３２）と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する前記吸脱着エレメント（３１）とを備え、前記通風手段（３２）によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント（３１）に接触させることが可能な構造となっている。前記通風手段（３２）は通風可能である限り限定されることはなく、例えば回転翼を有する軸流ファン、遠心型のファン、シロッコファン、またはブロアなどの送風機であることも可能である。
【００４５】
前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）は、図１では室（４０）の内部に設けられており、室内の二酸化炭素を含む空気を通風手段（３２）によって通風して、吸脱着エレメント（３１）に接触させた後、接触後の二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を前記室内に供給可能としている。また、図２では室（４０）の外部に設けられており、室内の二酸化炭素を含む空気を、ダクトなどを介して、通風手段（３２）によって通風して、吸脱着エレメント（３１）に接触させた後、接触後の二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を、ダクトなどを介して前記室内に供給可能としている。図１または図２の二酸化炭素濃度調整装置（３０）の場合、冷暖房装置を備えた空調機の中にフィルタと共に吸脱着エレメントを配置した構造の装置を適用することも可能である。また、図３では室（４０）の外部の循環空気の風路の途中に設けられており、室内の二酸化炭素を含む空気を、ダクトなどを介して、ブロアタイプの通風手段（３２）によって通風して、吸脱着エレメント（３１）に接触させた後、接触後の二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を、ダクトなどを介して前記室内に供給可能としている。なお、図３の二酸化炭素濃度調整装置（３０）は、吸脱着エレメント（３１）の場所とは別の場所に設置された通風手段（３２）と当該吸脱着エレメント（３１）とを含むシステム装置としてみなすことができる。
【００４６】
また、前記二酸化炭素濃度調整装置は、前記吸脱着エレメントに対して加熱が可能な加熱手段を有していることも好ましく、吸脱着エレメントを加熱することにより、吸脱着エレメントを構成する吸脱着物質の吸脱着能を高めることができる。なお、この加熱は１００℃未満で実施されることが好ましく、８０℃以下で実施されることがより好ましいが、−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度になるように実施されることが更に好ましく、１０〜５０℃の範囲であれば、例えば冷暖房装置が備わった空調装置を利用して行なうことも可能である。
【００４７】
また、前記二酸化炭素濃度調整装置は、有害ガス除去フィルタを更に備えていることも好ましく、当該二酸化炭素濃度調整装置によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整すると共に室内空気中の有害ガスを除去することができる。前記有害ガス除去フィルタとしては、例えば前述の吸脱着シートから形成される吸脱着エレメントにおいて、吸脱着シートを構成する吸脱着粒子の替わりに有害ガス除去粒子を用いることで形成することが可能である。当該有害ガス除去粒子としては、生活環境での不快な臭気物質の除去などに用いる、或いは半導体や液晶の生産施設やクリーンルームなどにおいて空気や雰囲気中に含まれるガス状汚染物質を除去するために用いる、ガス状物質を吸着したり、ガス状物質を吸着しやすい物質に変化させたりすることのできる固体粒子を適用することが可能である。このような固体粒子としては、例えば活性炭や、ゼオライト、種々の化学吸着剤、イオン交換樹脂、光触媒などの触媒などがあり、これらの中から一種又は二種以上を適宜選択することができる。これらの中でも、多様なガス状物質を吸着する能力に優れる活性炭を選択することが可能であり、活性炭を選択した場合は比表面積が２００ｍ２／ｇ以上の多孔質のものが好ましく、５００ｍ２／ｇ以上のものがより好ましく、８００ｍ２／ｇ以上のものが更に好ましい。
【００４８】
以上説明したように、本発明の二酸化炭素濃度調整装置は、前記室の空気を通風する通風手段（３２）と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する前記吸脱着エレメント（３１）とを備え、前記通風手段（３２）によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント（３１）に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給可能としているので、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００４９】
本発明の二酸化炭素濃度調整システムは、図１〜３に例示するように、外部と隔離された室（４０）の内部及び／又は外部に設けられる前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）と、前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気する換気装置（５０）とを備えた二酸化炭素濃度調整システムであって、前記換気装置（５０）によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気すること、並びに前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）によって前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された空気を供給することで、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を調整可能としており、この二酸化炭素濃度調整システムによって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００５０】
前記換気装置（５０）は、室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給するための供給路が設けられており、供給路の途中に空調設備（５１）が配置されており、この空調設備（５１）に内蔵されたブロアによって、外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡの混合空気が二酸化炭素の濃度が調整された空気として供給されるようになっている。また、室内からの空気ＲｏＡを外部に排気するため排気路が設けられており、排気路の途中にブロア（５２）が配置されており、またこの排気路の途中には前記供給路に連結される循環路が設けられており、さらに供給路、排気路および循環路には、それぞれダンパー（５３）、（５４）および（５５）が設けられており、これらのダンパーの開度を調整することで、前記ブロア（５２）によって、室内からの空気ＲｏＡを所定量だけ外部に排気すると共に循環路に所定量の循環空気ＲＡを、前記供給路または前記空調設備（５１）に供給するようになっている。なお、前記空調設備（５１）はフィルタ、暖房用コイルユニット、冷房用コイルユニット及びシャワー装置などを備えることが可能となっている。
【００５１】
次に、当該二酸化炭素濃度調整システム（以下、第１の形態の二酸化炭素濃度調整システムという場合がある。）を適用した場合の効果について更に説明する。室内で発生する高濃度の二酸化炭素を、例えばビル管理法規定の１０００ｐｐｍ以下に抑えようとした場合、定期的に実施される二酸化濃度の室内濃度の測定値に基づき、一定時間当りの換気量を定めるという方法（以下、第１の換気方法という場合がある。）が従来から行なわれている。この第１の換気方法において、この第１の形態の二酸化炭素濃度調整システムを採用した場合、二酸化濃度の室内濃度の測定値が低くなるため、換気量を減少させることができる。その結果、暖房や冷房が行なわれた室内空気を外部に排出する量を減少することとなり、熱エネルギーの損失を防ぐことができるという効果を奏する。
【００５２】
また、本発明の二酸化炭素濃度調整システムは、図１〜３に例示するように、前記換気装置（５０）に室内の二酸化炭素濃度の値に応じて外気ＯＡの量を増減する外気制御手段（５３）を更に備えることも可能であり、この第２形態の二酸化炭素濃度調整システムの場合、前記換気装置（５０）によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気すること、並びに前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）によって前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された空気を供給することで、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を調整すると共に二酸化炭素の濃度が一定濃度を超えたときに、前記外気制御手段（５３）によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡの量が増加するように制御可能となり、この第２形態の二酸化炭素濃度調整システムによって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を更に少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。なお、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を検出する二酸化炭素濃度検出装置が、前記換気装置（５０）の排気路または循環路の途中に設けられていることが好ましく、この二酸化炭素濃度検出装置によって、検出した室内の空気中の二酸化炭素の濃度の測定値に基づいて前記外気制御手段（５３）によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡの量を容易に制御することができる。
【００５３】
この第２形態の二酸化炭素濃度調整システムを適用した場合の効果について更に説明する。室内で発生する高濃度の二酸化炭素を、例えばビル管理法規定の１０００ｐｐｍ以下に抑えようとした場合、二酸化炭素の室内濃度の測定値をフィードバックして、自動的にダンパー調整などにより外気の量を増減させるという方法（以下、第２の換気方法という場合がある。）が比較的最近になってから行なわれている。この第２の換気方法において、当該第２形態の二酸化炭素濃度調整システムを採用した場合、低下した二酸化炭素の室内濃度の測定値がフィードバックされて、自動的にダンパー調整により外気の量を増減させることが可能となるので、きめ細やかに換気量を減少させることができる。その結果、暖房や冷房が行なわれた室内空気を外部に排出する量を、前述の第１の形態の二酸化炭素濃度調整システムよりも更に減少することが可能となり、熱エネルギーの損失を防ぐことができるという効果を奏する。
【００５４】
本発明の二酸化炭素濃度調整方法は、図１〜３に例示するように、外部と隔離された室（４０）の空気を通風する通風手段（３２）と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する吸脱着エレメント（３１）とを備えており、且つ前記室（４０）の内部及び／又は外部に設けられる二酸化炭素濃度調整装置（３０）を用いる室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であり、
前記吸脱着エレメント（３１）は、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメント（３１）に二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する吸脱着エレメント（３１）であり、
前記通風手段（３２）によって前記室（４０）の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント（３１）に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することを特徴とする、室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であり、この二酸化炭素濃度調整方法によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００５５】
また、二酸化炭素濃度調整方法は、図１〜３に例示するように、前記二酸化炭素濃度調整装置（３０）に加え、前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気する換気装置（５０）を更に用いる室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であり、前記換気装置（５０）によって前記室（４０）に外部からの外気ＯＡと室内からの循環空気ＲＡとを室内に供給し、且つ室内からの空気ＲｏＡを外部に排気すること、並びに前記通風手段（３２）によって前記室（４０）の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメント（３１）に接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整する、室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であり、この二酸化炭素濃度調整方法によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能である。
【００５６】
以上説明したように、本発明によって、簡単な構造で必ずしも加熱を必要とせずに、熱エネルギーの損失を少なくしつつ、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することが可能な吸脱着エレメント、二酸化炭素濃度調整装置および二酸化炭素濃度調整システム、並びに二酸化炭素濃度調整方法を提供することが可能となった。
【実施例】
【００５７】
以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本願発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。
【００５８】
（吸脱着エレメントの性能試験方法）
密閉型の１ｍ３のチャンバーを用いて試験を行う。チャンバー内を二酸化炭素濃度４００ｐｐｍに調整した状態で、試験体の吸脱着エレメントを載置して、試験風量１ｍ３／ｍｉｎでチャンバー内の空気をエレメントに通過させ循環させておく。５分後にチャンバー内の空気のうち０．８リットルを９９．９５%に調整された二酸化炭素ガスと入れ替え（試験体の吸脱着エレメントが無い場合に、約１２００ｐｐｍとなるようにする。）、その後の二酸化炭素濃度の変化を測定する。次にこの操作から２００分後に、今度はチャンバー内の空気を入れ替えて再度４００ｐｐｍになるようにし、再度密閉した後、その後の二酸化炭素濃度の変化を測定する。
【００５９】
（実施例１）
縦２０ｃｍ、横４ｃｍ、高さ２０ｃｍの金網ケースに、モレキュラーシーブス４Ａ １／８（和光純薬製、ペレット状）を充填させて、吸脱着エレメントＡを得た。
この吸脱着エレメントＡを吸脱着エレメントの性能試験方法によって評価した結果を図９のグラフに示す。このグラフにより、チャンバー内の空気の温度が２３℃において、吸脱着エレメントがない場合は、チャンバー内の空気に含まれる二酸化炭素の濃度は０分時に４００ｐｐｍであるが、５分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため１２００ｐｐｍに濃度が増加して２００分経過時まで１２００ｐｐｍを持続し、その２００分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため４００ｐｐｍに減少して４５０分経過時まで４００ｐｐｍを持続する。これに対して、吸脱着エレメントＡを用いた実施例１では、チャンバー内の空気に含まれる二酸化炭素の濃度は０分時に４００ｐｐｍであるが、５分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため１２００ｐｐｍに増加した濃度が当該吸脱着物質の吸着によって２００分経過時点で１０００ｐｐｍに降下し、その２００分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため４００ｐｐｍに減少した濃度が当該吸脱着物質の脱着によって４５０分経過時点で４６０ｐｐｍに上昇した。このように、前記吸脱着物質は通風された空気に接触することにより、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する特性を有していることが分かった。
【００６０】
（実施例２）
面密度３０ｇ／ｍ２のポリエステルスパンボンドに熱可塑性ポリアミド系樹脂から成る面密度２０ｇ／ｍ２のホットメルト不織布（融点：９５〜１００℃）を積層して面密度５０ｇ／ｍ２のカバー材Ａを得た。
次いで、図６に示すようにカバー材Ａのホットメルト不織布（１０）の表面に、粒径が０．５０〜１．１８ｍｍ（平均粒径約０．８ｍｍ）の合成ゼオライトＡ−４粒状（和光純薬製）からなる吸脱着粒子（３）を散布する。続いて、約５Ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理をカバー材（５）側（ホットメルト不織布（１０）側）から約７秒間行い、ホットメルト不織布（１０）を可塑化溶融して、ホットメルト樹脂からなる連結部（１）と樹脂凝集部（２）とで構成されたウエブに、樹脂凝集部（２）を介して吸脱着粒子（３）を固着させた。続いて、固着した吸脱着粒子以外の吸脱着粒子を除去することにより、面密度２００ｇ／ｍ２の吸脱着粒子（３）が固着され、しかもカバー材（５）と接着された１層目の積層単位（４）を得た。さらに、この状態の積層単位（４）に面密度２０ｇ／ｍ２のホットメルト不織布Ａ（１０”）を積層し、吸脱着粒子（３’）散布、水蒸気処理、並びに固着されていない吸脱着粒子の除去を経て、面密度２２０ｇ／ｍ２の吸脱着粒子（３’）を有する２層目の積層単位（４’）を形成した。
次に面密度５０ｇ／ｍ２のカバー材Ａである（５’）を、ホットメルト不織布（１０’）側が積層単位（４’）に接するようにして積層単位（４’）の上に積層した。次いで、一対の加熱ロールに、この積層物を通して、ホットメルト不織布（１０’）を可塑化溶融して、ホットメルト樹脂からなる連結部（１’）と樹脂凝集部（２’）とで構成されたウエブに、樹脂凝集部（２’）を介して吸脱着粒子（３’）を固着させて面密度５４０ｇ／ｍ２、厚さ１．４ｍｍの吸脱着シート（１３）を得た。
次いで、得られた吸脱着シートを用いて、図７に示すように、全体の大きさが枠材側３００ｍｍ×枠材と垂直な側３００ｍｍの寸法となるように、またプリーツの山高さＨが約２９ｍｍ、プリーツの山の間隔が約６ｍｍ、山数５０個となるように、プリーツを形成した後、不織布からなる枠材（２４）の片面にホットメルト樹脂シートを貼りあわせた枠材（２４）を準備して、図７に示す矢印Ａの方向に枠材（２４）を固着して、吸脱着エレメントＢ（２０）を得た。
この吸脱着エレメントＢを吸脱着エレメントの性能試験方法によって評価した結果を図９のグラフに示す。このグラフにより、チャンバー内の空気の温度が２３℃において、吸脱着エレメントがない場合は、チャンバー内の空気に含まれる二酸化炭素の濃度は０分時に４００ｐｐｍであるが、５分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため１２００ｐｐｍに濃度が増加して２００分経過時まで１２００ｐｐｍを持続し、その２００分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため４００ｐｐｍに減少して４５０分経過時まで４００ｐｐｍを持続する。これに対して、吸脱着エレメントＢを用いた実施例２では、チャンバー内の空気に含まれる二酸化炭素の濃度は０分時に４００ｐｐｍであるが、５分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため１２００ｐｐｍに増加した濃度が当該吸脱着物質の吸着によって２００分経過時点で９６０ｐｐｍに降下し、その２００分経過時にチャンバー内の空気の入れ替えのため４００ｐｐｍに減少した濃度が当該吸脱着物質の脱着によって４５０分経過時点で５００ｐｐｍに上昇した。このように、前記吸脱着物質は通風された空気に接触することにより、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する特性を有していることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の吸脱着エレメント、二酸化炭素濃度調整装置、および二酸化炭素濃度調整システムの一例を示す模式図である。
【図２】本発明の吸脱着エレメント、二酸化炭素濃度調整装置、および二酸化炭素濃度調整システムの別の一例を示す模式図である。
【図３】本発明の吸脱着エレメント、二酸化炭素濃度調整装置、および二酸化炭素濃度調整システムの別の一例を示す模式図である。
【図４】本発明における吸脱着シートの一例を示す断面模式図である。
【図５】本発明における吸脱着シートの別の一例を示す断面模式図である。
【図６】本発明における吸脱着シートの別の一例を示す断面模式図である。
【図７】本発明の吸脱着エレメントの一例を示す斜視図である。また、枠材を矢印Ａの方向に装着する態様を例示する図である。
【図８】本発明の吸脱着エレメントの別の一例を示す斜視図である。
【図９】実施例１及び２の吸脱着エレメントの性能試験結果を示す図である。
【図１０】従来の二酸化炭素除去装置を示す図である。
【図１１】従来の二酸化炭素除去装置を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１，１’，１” 連結部（ホットメルト樹脂）
２，２’，２” 樹脂凝集部（ホットメルト樹脂）
３，３’ 吸脱着粒子
４，４’ 積層単位
５，５’ カバー材
８ 吸脱着粒子層
１０，１０’，１０” ホットメルト樹脂（ホットメルト不織布）
１１ 吸脱着シート
１２ 吸脱着シート
１３ 吸脱着シート
２０ 吸脱着エレメント
２１ 吸脱着シート
２２ａ 枠材
２２ｂ 枠材
２３ ひだ
２４ セパレータ
３０ 二酸化炭素濃度調整装置
３１ 吸脱着エレメント
３２ 通風手段
４０ 室
５０ 換気装置
５１ 空調設備
５２ ブロア
５３ 外気制御手段、ダンパー
５４ ダンパー
５５ ダンパー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素を含む空気を通風させることにより空気中の二酸化炭素を吸脱着するために使用する吸脱着エレメントであって、
前記吸脱着エレメントは、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメントに二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着することを特徴とする吸脱着エレメント。
【請求項２】
外部と隔離された室の内部及び／又は外部に設けられる二酸化炭素濃度調整装置であって、
前記二酸化炭素濃度調整装置は、前記室の空気を通風する通風手段と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する請求項１に記載の吸脱着エレメントとを備え、前記通風手段によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメントに接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整装置。
【請求項３】
有害ガス除去フィルタを更に備えたことを特徴とする請求項２に記載の二酸化炭素濃度調整装置。
【請求項４】
外部と隔離された室の内部及び／又は外部に設けられる請求項２または３に記載の二酸化炭素濃度調整装置と、前記室に外部からの外気と室内からの循環空気とを室内に供給し、且つ室内からの空気を外部に排気する換気装置とを備えた二酸化炭素濃度調整システムであって、
前記換気装置によって前記室に外部からの外気と室内からの循環空気とを室内に供給し、且つ室内からの空気を外部に排気すること、並びに前記二酸化炭素濃度調整装置によって前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された空気を供給することで、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を調整可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整システム。
【請求項５】
前記換気装置に室内の二酸化炭素濃度の値に応じて外気の量を増減する外気制御手段を更に備えた請求項４に記載の二酸化炭素濃度調整システムであって、
前記換気装置によって前記室に外部からの外気と室内からの循環空気とを室内に供給し、且つ室内からの空気を外部に排気すること、並びに前記二酸化炭素濃度調整装置によって前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された空気を供給することで、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を調整すると共に二酸化炭素の濃度が一定濃度を超えたときに、前記外気制御手段によって前記室に外部からの外気の量が増加するように制御可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整システム。
【請求項６】
外部と隔離された室の空気を通風する通風手段と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する吸脱着エレメントとを備えており、且つ前記室の内部及び／又は外部に設けられる二酸化炭素濃度調整装置を用いる室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であって、
前記吸脱着エレメントは、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメントに二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する吸脱着エレメントであり、
前記通風手段によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメントに接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することを特徴とする、室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法。
【請求項７】
前記二酸化炭素濃度調整装置に加え、前記室に外部からの外気と室内からの循環空気とを室内に供給し、且つ室内からの空気を外部に排気する換気装置を更に用いる請求項６に記載の室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であって、
前記換気装置によって前記室に外部からの外気と室内からの循環空気とを室内に供給し、且つ室内からの空気を外部に排気すること、並びに前記通風手段によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメントに接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することを特徴とする室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法。
【請求項１】
二酸化炭素を含む空気を通風させることにより空気中の二酸化炭素を吸脱着するために使用する吸脱着エレメントであって、
前記吸脱着エレメントは、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメントに二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着することを特徴とする吸脱着エレメント。
【請求項２】
外部と隔離された室の内部及び／又は外部に設けられる二酸化炭素濃度調整装置であって、
前記二酸化炭素濃度調整装置は、前記室の空気を通風する通風手段と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する請求項１に記載の吸脱着エレメントとを備え、前記通風手段によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメントに接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整装置。
【請求項３】
有害ガス除去フィルタを更に備えたことを特徴とする請求項２に記載の二酸化炭素濃度調整装置。
【請求項４】
外部と隔離された室の内部及び／又は外部に設けられる請求項２または３に記載の二酸化炭素濃度調整装置と、前記室に外部からの外気と室内からの循環空気とを室内に供給し、且つ室内からの空気を外部に排気する換気装置とを備えた二酸化炭素濃度調整システムであって、
前記換気装置によって前記室に外部からの外気と室内からの循環空気とを室内に供給し、且つ室内からの空気を外部に排気すること、並びに前記二酸化炭素濃度調整装置によって前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された空気を供給することで、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を調整可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整システム。
【請求項５】
前記換気装置に室内の二酸化炭素濃度の値に応じて外気の量を増減する外気制御手段を更に備えた請求項４に記載の二酸化炭素濃度調整システムであって、
前記換気装置によって前記室に外部からの外気と室内からの循環空気とを室内に供給し、且つ室内からの空気を外部に排気すること、並びに前記二酸化炭素濃度調整装置によって前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された空気を供給することで、前記室内の空気中の二酸化炭素の濃度を調整すると共に二酸化炭素の濃度が一定濃度を超えたときに、前記外気制御手段によって前記室に外部からの外気の量が増加するように制御可能としたことを特徴とする二酸化炭素濃度調整システム。
【請求項６】
外部と隔離された室の空気を通風する通風手段と通風された空気中の二酸化炭素を吸脱着する吸脱着エレメントとを備えており、且つ前記室の内部及び／又は外部に設けられる二酸化炭素濃度調整装置を用いる室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であって、
前記吸脱着エレメントは、二酸化炭素を吸脱着する機能を有する物質を含んでおり、前記吸脱着エレメントに二酸化炭素を含む空気を通風させた場合に、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着する吸脱着エレメントであり、
前記通風手段によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメントに接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することを特徴とする、室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法。
【請求項７】
前記二酸化炭素濃度調整装置に加え、前記室に外部からの外気と室内からの循環空気とを室内に供給し、且つ室内からの空気を外部に排気する換気装置を更に用いる請求項６に記載の室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法であって、
前記換気装置によって前記室に外部からの外気と室内からの循環空気とを室内に供給し、且つ室内からの空気を外部に排気すること、並びに前記通風手段によって前記室の二酸化炭素を含む空気を通風して、前記吸脱着エレメントに接触させることにより、空気の温度が少なくとも−１０〜５０℃の範囲の何れかの温度において、通風された空気中の二酸化炭素の濃度が増加する場合は二酸化炭素を吸着し、減少する場合は二酸化炭素を脱着するようにして、前記室内に二酸化炭素の濃度が調整された処理空気を供給して、室内空気中の二酸化炭素濃度を調整することを特徴とする室内空気中の二酸化炭素濃度調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１０６８４９（Ｐ２００９−１０６８４９Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８１５３７（Ｐ２００７−２８１５３７）
【出願日】平成１９年１０月３０日（２００７．１０．３０）
【出願人】（０００２２９５４２）日本バイリーン株式会社 (378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月３０日（２００７．１０．３０）
【出願人】（０００２２９５４２）日本バイリーン株式会社 (378)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]