揮発性有機ガスの濃度希釈方法
【課題】揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を高い状態のままで排出することなく、吸着層を小型化できる揮発性有機ガスの濃度希釈方法を提供すること。
【解決手段】通過方向切換え手段５は供給路２から吸着層３を通過して排出路４から排出する揮発性有機ガスの通過方向（以下、第１方向）を逆方向（以下、第２方向）に切換える。通過方向を切り換えた揮発性有機ガスは排出路４から吸着層３を通過して供給路２に流れ、次いで戻し路６を介して排出路４に戻る。さらに通過方向切換え手段５は通過方向を第２方向に切り換えた揮発性有機ガスの通過方向を第１方向に切り換え、その揮発性有機ガスを排出路４から戻し路６、その戻し路６の連通箇所から吸着層３までの供給路２の一部、吸着層３及び排出路４へと通過させる。
【解決手段】通過方向切換え手段５は供給路２から吸着層３を通過して排出路４から排出する揮発性有機ガスの通過方向（以下、第１方向）を逆方向（以下、第２方向）に切換える。通過方向を切り換えた揮発性有機ガスは排出路４から吸着層３を通過して供給路２に流れ、次いで戻し路６を介して排出路４に戻る。さらに通過方向切換え手段５は通過方向を第２方向に切り換えた揮発性有機ガスの通過方向を第１方向に切り換え、その揮発性有機ガスを排出路４から戻し路６、その戻し路６の連通箇所から吸着層３までの供給路２の一部、吸着層３及び排出路４へと通過させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揮発性有機ガスを吸着層に通過させることで揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を希釈する揮発性有機ガスの濃度希釈方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来発明として、滅菌作業後に滅菌器から排出される酸化エチレン等を含有する滅菌ガスと、その滅菌器を清浄なエアで置換した後に滅菌器から排出されるエアレーションガスとを燃焼処理して無毒化するため、それらガス（以下、揮発性有機ガス）を吸着層に通過させ、そのガスに含まれる揮発性有機化合物を吸着層の吸着材に吸着させることで、その濃度を燃焼処理可能な濃度に低減するものがある（特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−２１５５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来発明では吸着層を一旦通過した揮発性有機ガスをそのまま燃焼処理装置に供給するので、そのガスに含まれる揮発性有機化合物の総量（供給量）が吸着層の吸着可能な量を超えると、吸着層から濃度の高い揮発性有機化合物が排出される。この濃度が燃焼可能な濃度より高くなると、揮発性有機ガスを燃焼処理装置に供給しても揮発性有機ガスを燃焼処理で十分に無毒化できない事態が発生する。このような事態が生じないように、従来発明では、滅菌器から供給される揮発性有機ガスに含まれる揮発性有機化合物の総量に対して十分に安全な大型の吸着層を備えておかなければならない。
【０００５】
本発明は、揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を高い状態のままで排出することなく、吸着層を小型化できる揮発性有機ガスの濃度希釈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】
【０００６】
請求項１に係る発明は、揮発性有機ガスに含まれる揮発性有機化合物を吸着する吸着材を備えた吸着層に前記揮発性有機ガスを通過させ、前記揮発性有機化合物の濃度を希釈する揮発性有機ガスの濃度希釈方法であって、前記揮発性有機ガスを前記吸着層に第１方向で通過させる第１方向通過ステップと、前記第１方向に対して逆方向である第２方向で前記揮発性有機ガスを前記吸着層に通過させる第２方向通過ステップとを備え、前記第１方向通過ステップと前記第２方向通過ステップとで少なくとも一回前記揮発性有機ガスを前記吸着層に通過させる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記吸着層を前記第１方向で通過した前記揮発性有機ガス中における前記揮発性有機化合物の濃度を検出する第１方向検出ステップと、前記吸着層を前記第２方向で通過した前記揮発性有機ガス中における前記揮発性有機化合物の濃度を検出する第２方向検出ステップと、前記第１方向検出ステップにより検出された前記揮発性有機ガス中における前記揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より高いときに、前記第１方向通過ステップから前記第２方向通過ステップに切換える第１切換えステップと、前記第２方向検出ステップにより検出された前記揮発性有機ガス中における前記揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より高いときに、前記第２方向通過ステップから前記第１方向通過ステップに切換える第２切換えステップとを含む。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記吸着層を通過する前の揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より低い場合に、前記吸着層を通過する前の揮発性有機ガスを前記吸着層から迂回させる迂回ステップと、をさらに含む。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに係る発明において、前記第１方向通過ステップの前、前記第１方向通過ステップの後、前記第２方向通過ステップの前、前記第２方向通過ステップの後のうち少なくともいずれかの箇所で前記揮発性有機ガスに希釈ガスを供給する。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに係る発明において、前記吸着層は複数の吸着層から構成され、前記第１方向通過ステップにおいては前記揮発性有機ガスを前記各吸着層に前記第１方向で通過させ、前記第２方向通過ステップにおいては前記第２方向で前記揮発性有機ガスを前記各吸着層に通過させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、揮発性有機ガスを吸着層に通過させる回数が従来のように一回に限定されず、揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を十分に希釈するまで何回でも揮発性有機ガスを吸着層に通過させることができる。このため従来に比べると吸着層当たりの吸着効率が高くなり、揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を高い状態のままで排出することなく吸着層を小型化することが可能になる。
【００１２】
さらに、本発明では吸着層を従来より小さくできる分だけ、その吸着層内の温度を上げるのに必要な熱量が少なくなる。このため、吸着層内の温度は、揮発性有機ガス中の揮発性有機化合物が吸着材に吸着する際に生じる熱量だけで容易に上昇する。吸着材からの揮発性有機化合物の脱離速度は吸着層内の温度が高くなるにつれて上昇するので、上述のように吸着層内の温度が上昇している場合には吸着材から揮発性有機化合物を迅速に脱離でき、吸着層の再利用効率を向上させることができる。
【００１３】
ここで揮発性有機ガスの処理量は、排出路から排出された揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度と、その揮発性有機ガスの流量との積算値によって決定する。従って、排出された揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度は燃焼処理が可能な範囲でなるべく高い方が揮発性有機ガスの処理量を増加させることができる。本発明の好適な実施形態は、揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より高くなるまで揮発性有機ガスの吸着層に対する通過方向を切り換えない。このため排出される揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を所定濃度近傍にまで高めて揮発性有機ガスの処理量を向上させることができる。
【００１４】
本発明の好適な実施形態においては、希釈ガスを供給することにより揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を所定濃度近傍に維持する。これにより揮発性有機化合物の処理量を増やすことができる。
【００１５】
本発明の好適な実施形態においては、新たに吸着層に供給される揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より低い場合には、その揮発性有機ガスを吸着層から迂回させる。このため吸着層には揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より高い揮発性有機ガスのみを集中的に通過して揮発性有機ガスの処理効率を向上させることができる。
【００１６】
本発明の好適な実施形態においては、複数の吸着層を用いることにより、単数の吸着層を用いる場合に比べると吸着層当たりの吸着材が減らす、すなわち吸着層を小型化できる。吸着材を小型化した分、吸着層を通過した揮発性有機化合物の濃度を所定濃度に増加させる時間が短くなり、本発明による処理量を迅速に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面に基いて説明する。
図１は、本発明の揮発性有機ガスの濃度希釈方法が使用する濃度希釈装置１の一例を簡略的に示す模式図である。
濃度希釈装置１は、供給路２と、吸着層３と、排出路４とを基本構成として備え、揮発性有機ガスを供給路２から吸着層３を介して排出路４へと通過させる。供給路２は揮発性有機ガス格納容器（図示せず）及び吸着層３に連通し、揮発性有機ガス格納容器からの揮発性有機ガスを吸着層３に供給する。吸着層３は揮発性有機ガスに含まれる揮発性有機化合物を吸着させる吸着材を有し、供給された揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を低減させる。吸着材は例えば活性炭、ゼオライト、シリカ、アルミナ、多孔吸着材等である。排出路４は吸着層３及び燃焼処理装置（図示せず）に連通し、吸着層３からの揮発性有機ガスを燃焼処理装置に排出する。
【００１８】
濃度希釈装置１は、通過方向切換え手段５と、戻し路６と、希釈ガス供給手段７と、迂回路８とをさらに備える。通過方向切換え手段５は吸着層３を通過する揮発性有機ガスの通過方向を切り換える。戻し路６は供給路２及び排出路４に連通し、かつ吸着層３を迂回する。希釈ガス供給手段７は戻し路６を介して供給路２及び排出路４に希釈ガス（例えばエア）を供給する。迂回路８は、吸着層３を迂回し、供給路２における戻し路６の連通箇所より上流側に連通し、かつ排出路４における戻し路６の連通箇所より上流側に連通する。これら戻し路６及び迂回路８それぞれの連通箇所の間には供給路開閉弁９が設けられ、排出路４における迂回路８の連通箇所より上流側には排出路開閉弁１０が設けられている。なお供給路開閉弁９及び排出路開閉弁１０は制御部（図示せず）によって制御される。
【００１９】
通過方向切換え手段５は供給路２から吸着層３を通過して排出路４から排出する揮発性有機ガスの通過方向（以下、第１方向（図１の矢印Ａが示す方向））を逆方向（以下、第２方向（図１の矢印Ｂが示す方向））に切換える。通過方向を切り換えた揮発性有機ガスは吸着層３から供給路２に流れ、次いで戻し路６を介して排出路４に至る。さらに通過方向切換え手段５は通過方向を第２方向に切り換えた揮発性有機ガスの通過方向を再度逆方向（すなわち第１方向）に切り換え、その揮発性有機ガスを戻し路６から、その戻し路６の連通箇所から吸着層３までの供給路２の一部、吸着層３及び排出路４へと通過させる。揮発性有機ガスの通過方向の切換えを始めると供給路開閉弁９は閉弁される。通過方向切換え手段５が揮発性有機ガスの通過方向を第１方向から第２方向に切り換える場合、排出路開閉弁１０は閉弁される。通過方向切換え手段５が揮発性有機ガスの通過方向を第２方向から第１方向に切り換える場合、排出路開閉弁１０は開弁される。
【００２０】
通過方向切換え手段５は、排出路４から排出した揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より高くなったとき（又は排出路４から排出した揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が所定濃度に一致したとき）に揮発性有機ガスの通過方向を切り換える。排出路４から排出した揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度は排出路４の下流側に設けられた濃度検出部（図示せず）により検出される。濃度検出部は例えば排出路４に連通する燃焼処理装置の触媒内に設けられた温度センサであり、この温度センサは揮発性有機化合物の燃焼処理によって決定する触媒の温度を検出する。触媒の温度が揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度に応じて変化することを利用して、温度センサによって検出された触媒の温度から揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を検出する。なお所定濃度は、揮発性有機ガスの通過方向の切り換えに要する時間やその時間に排出路４から排出される揮発性有機ガスの量等に基づいて、排出路４から排出される揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が予め定めた目標濃度を超えないように設定される。ここで目標濃度は燃焼処理装置が揮発性有機ガスを燃焼処理できる揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度の少なくとも上限以下である。
【００２１】
通過方向切換え手段５は、戻し路６に配置された第１ポンプ部１１（例えば真空ポンプ）と、濃度調節路１２と、濃度調節路１２を開閉する調節路開閉弁１３と、連通路１４と、連通路１４に配置された第２ポンプ部１５（例えばエアポンプ）と、連通路開閉弁１６と、戻し路開閉弁１７とを有する。第１ポンプ部１１、調節路開閉弁１３、第２ポンプ部１５及び連通路開閉弁１６は、供給路開閉弁９及び排出路開閉弁１０と同様に制御部によって制御される。
【００２２】
濃度調節路１２は、戻し路６において第１ポンプ部１１の配置箇所より上流側で連通すると共に、希釈エアを供給する希釈エア供給源（図示せず）に接続する。この濃度調節路１２には調節路開閉弁１３が配置され、その開度を調整して戻し路６への希釈エアの供給量を調整する。連通路１４は、戻し路６における濃度調節路１２との連通箇所より上流側に連通すると共に、その上流側で濃度調節路１２に合流して希釈エア供給源に接続する。連通路１４においては第２ポンプ部１５より下流側に連通路開閉弁１６が配置されている。戻し路開閉弁１７は、戻し路６における濃度調節路１２の連通箇所と連通路１４の連通箇所との間に配置されている。
【００２３】
揮発性有機ガスの通過方向を第１方向から第２方向に切り換える場合、戻し路開閉弁１７は開弁し、調節路開閉弁１３及び連通路開閉弁１６は閉弁し、第１ポンプ部１１が吸引動作することにより揮発性有機ガスを吸着層３、吸着層３から戻し路６の連通箇所までの供給路２の一部、戻し路６及び排出路４の順に通過させる。
【００２４】
揮発性有機ガスの通過方向を第２方向から第１方向に切り換える場合には、戻し路開閉弁１７及び調節路開閉弁１３は閉弁し、連通路開閉弁１６は開弁し、第２ポンプ部１５が希釈ガス供給源から希釈ガスを戻し路６に送出する。この希釈ガスは、戻し路６内を通過する揮発性有機ガスを吸着層３へと押圧する。この希釈ガスの押圧により揮発性有機ガスを戻し路６、戻し路６の連通箇所から吸着層３までの供給路２の一部、吸着層３、排出路４の順に通過させる。
【００２５】
本実施形態では通過方向切換え手段５は希釈ガス供給手段７として機能する。すなわち供給路２に希釈ガスを供給する場合には、揮発性有機ガスの通過方向を第２方向から第１方向に切り換える場合と同様に、戻し路開閉弁１７及び調節路開閉弁１３は閉弁し、連通路開閉弁１６は開弁した状態で、第２ポンプ部１５が希釈ガス供給源から希釈ガスを戻し路６に送出することにより、希釈ガス供給源からの希釈ガスが戻し路６を介して供給路２に供給される。また排出路４に希釈ガスを供給する場合には、戻し路開閉弁１７は閉弁し、調節路開閉弁１３は開弁し、連通路開閉弁１６は閉弁した状態で、第１ポンプ部１１が吸引動作することにより希釈ガス供給源からの希釈ガスが戻し路６を介して排出路４に供給される。なお希釈ガス供給手段７は通過方向切換え手段５とは独立した構成にしてもよく、供給路２及び排出路４に新たに希釈ガス用に供給路２を連通させ、それら供給路２を介して希釈ガス供給源から希釈ガスを供給するようにしてもよい。
【００２６】
迂回路８には閉弁状態の迂回路開閉弁１８が設けられ、揮発性有機ガス格納容器からの揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より低くなったときに迂回路開閉弁１８を開弁させ、揮発性有機ガスを迂回路８に通過させる。このとき供給路開閉弁９は閉弁されている。揮発性有機ガスを迂回路８に通過させることで供給路２の途中から吸着層３を迂回して排出路４に通過させる。揮発性有機ガス格納容器からの揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度は揮発性有機ガス格納容器からの供給が始まってからその濃度が所定濃度になるまでの時間を予め計測し、その時間に迂回路開閉弁１８を開弁させてもよい。また、供給路２における迂回路８の連通箇所より上流側に濃度センサを配置し、所定濃度より低い揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を濃度検出部が検出すると迂回路開閉弁１８を開弁させるようにしてもよい。なお迂回路開閉弁１８は供給路開閉弁９及び排出路開閉弁１０と同様に制御部によって制御される。
【００２７】
以下、上記濃度希釈装置１を使用する本発明の濃度希釈方法の一例を説明する。
まず揮発性有機ガス格納容器からの揮発性有機ガスを第１方向で吸着層３に供給する。すなわち揮発性有機ガスを供給路２を介して吸着層３に供給する。揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物は吸着層３が備える吸着材に吸着し、吸着層３を通過した揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が低減する。この場合、供給路開閉弁９及び排出路開閉弁１０は開弁し、戻し路開閉弁１７、連通路開閉弁１６及び迂回路開閉弁１８は少なくとも閉弁している。
【００２８】
図２は揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が時間的に変化する状況を簡略的に示したグラフ図であり、縦軸に揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を示し、横軸に時間ｔを示す。実線は排出路４から排出された揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度Ｄを示す。
【００２９】
揮発性有機ガスを吸着層３に通過させる初期状態においては、揮発性有機化合物は吸着層３に備えた吸着材の供給路２側に吸着する。その後、さらに揮発性有機ガスを吸着層３に通過させ続けると、新たに吸着層３を通過しようとする揮発性有機ガスにより供給路２側の吸着材に吸着していた揮発性有機化合物の一部がその吸着材から脱離する。次いで、脱離した揮発性有機化合物が吸着層３内において排出路４側に移動して再び吸着材に吸着する。以後、揮発性有機ガスを吸着層３に通過させ続けると、吸着層３内の吸着材において揮発性有機化合物の一部が排出路４側（すなわち第１方向）に移動していき、時間ｔ１において吸着層３から排出し始める。このため図２に示されるように時間ｔ１において濃度Ｄが逓増し始め、さらに揮発性有機ガスを吸着層３に通過させ続けると、濃度Ｄは所定濃度Ｄｔに至る。ここで所定濃度Ｄｔは、揮発性有機ガスの通過方向の切り換えに要する時間やその時間に排出路から排出される揮発性有機ガスの量等に基づいて、排出路から排出される揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が予め定めた目標濃度を超えないように設定されている。目標濃度は、燃焼処理装置が揮発性有機ガスを燃焼処理できる揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度の少なくとも上限以下である。
【００３０】
濃度Ｄが所定濃度Ｄｔより高くなったときには、通過方向切換え手段５により吸着層３を通過する揮発性有機ガスの通過方向を第１方向から第２方向に切り換える（図２の時間ｔ２）。この切り換え時には供給路開閉弁９及び排出路開閉弁１０は閉弁されている。その後、濃度Ｄは所定濃度Ｄｔより低くなる。
【００３１】
通過方向が第２方向に切り換えられた揮発性有機ガスは排出路４から吸着層３を通過し、次いで、吸着層３から戻し路６の連通箇所までの供給路２の一部、戻し路６を順に通過して排出路４に至る。この場合、通過方向切換え手段５においては、戻し路開閉弁１７は開弁し、連通路開閉弁１６及び調節路開閉弁１３は閉弁し、第１ポンプ部１１により揮発性有機ガスを第２方向に吸引動作している。なお第１ポンプ部１１により揮発性有機ガスを吸引し続けると、排出路４から吸着層３を介して戻し路６までの区間が負圧になって揮発性有機ガスが第２方向で通過し難くなる。この負圧を解消するために、通過方向切換え手段５においては、一時的に、戻し路開閉弁１７を閉弁し、連通路開閉弁１６を開弁して第２ポンプ部１５により希釈エアを戻し路６を介して吸着層３及び排出路４までの区間に供給するようにしている。
【００３２】
なお通過方向切換え手段５により吸着層３を通過する揮発性有機ガスの通過方向を最初に切り換えた後は供給路開閉弁９が閉弁するので、揮発性有機ガス格納容器から新たに供給された揮発性有機ガスが吸着層３に通過することはない。このため揮発性有機ガスの通過方向を最初に切り換える時には、揮発性有機ガス格納容器からの新たな揮発性有機ガスを吸着層３に通過させないまま迂回路８を介して燃焼処理装置に排出して燃焼処理できることが処理効率の点から望ましい。そのためには、新たに供給される揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が所定濃度Ｄｔより低くなる時間まで、濃度Ｄが所定濃度Ｄｔより高くなる時間を延長する必要がある。本濃度希釈方法では、希釈ガス供給手段７により供給路２及び排出路４の少なくとも一方に希釈ガスを供給し、濃度Ｄが最初に所定濃度Ｄｔより高くなる時間を延長する（例えば図２においては時間ｔ２を時間ｔ２’にする）。
【００３３】
その後、時間ｔ２から濃度Ｄが再び増え始める時間ｔ３までの間、吸着層３に第２方向で通過しようとする揮発性有機ガスにより吸着層３内の排出路４側の吸着材に吸着していた揮発性有機化合物の一部が脱離して、より供給路２側に移動しては再び吸着する。この脱離・吸着を繰り返すことで揮発性有機化合物の一部が吸着層３内の吸着材において排出路４側から供給路２側へと移動していく。そして時間ｔ３において吸着していた揮発性有機化合物の一部が吸着層３内の吸着材の供給路２側から排出し始める。このため図２に示されるように時間ｔ３において濃度Ｄが増加し始め、さらに揮発性有機ガスを吸着層３に第２方向で通過させ続けると、時間ｔ４において濃度Ｄは所定濃度Ｄｔに至る。
【００３４】
濃度Ｄが所定濃度Ｄｔより高くなったときには、通過方向切換え手段５により吸着層３を通過する揮発性有機ガスの通過方向を第２方向から第１方向に切り換える。この切り換えと共に、排出路開閉弁１０は開弁する。通過方向が第１方向に切り換えられた揮発性有機ガスは供給路２から吸着層３を通過して排出路４に至る。この場合、通過方向切換え手段５においては、戻し路開閉弁１７は閉弁し、連通路開閉弁１６は開弁し、調節路開閉弁１３は閉弁し、第２ポンプ部１５により希釈ガスを戻し路６に供給して、その希釈ガスによって揮発性有機ガスを第１方向で吸着層３に通過させる。以後、濃度Ｄが所定濃度Ｄｔより高くなる毎に通過方向切換え手段５により吸着層３を通過する揮発性有機ガスの通過方向を切り換える。
【００３５】
ここで図２に示されるように揮発性有機ガスの通過方向を（例えば時間ｔ２及びｔ４に）切り換えた直後から急に濃度Ｄが減少している。本濃度希釈方法による処理量は揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度とその揮発性有機ガスの流量との積算値によって決まるので、揮発性有機ガスの通過方向切り換え時の上記濃度Ｄの減少は上記処理量を低減させることになる。これに対しては、希釈ガス供給手段７により供給路２及び排出路４の少なくとも一方に希釈ガスを供給することで揮発性有機ガスの移動を促進させて濃度Ｄを減少を抑制することができる（図２においては時間ｔ２’以降の一点鎖線を参照）。
【００３６】
なお本実施形態では濃度希釈装置１が有する単数の吸着層３を用いて濃度希釈方法を説明してきたが、本発明はこれに限定されず、図３に示されるような二つの吸着層３を同時に用いてもよい。各吸着層３を同時に用いる以外は上記濃度希釈方法に変更はないが、吸着層３が複数であることに伴って濃度希釈装置１Ａは図１の濃度希釈装置１とは以下の点において構成が異なる。すなわち供給路２は途中から分岐した各分岐供給路２ａを有し、それら各分岐供給路２ａが各吸着層３に連通する。各分岐供給路２ａには各供給路開閉弁９がそれぞれ配置されている。排出路４は各吸着層３に連通する各分岐排出路４ａと、各分岐排出路４ａが合流して形成した合流排出路４ｂとから構成される。各分岐排出路４ａには各排出路開閉弁１０が配置されている。戻し路６は各分岐供給路２ａに連通する各分岐戻し路６ａと、各分岐戻し路６ａが合流し、かつ合流排出路４ｂに連通する合流戻し路６ｂとから構成される。各分岐戻し路６ａには戻し路開閉弁１７がそれぞれ設けられ、第１ポンプ部１１が合流戻し路６ｂに配置される。連通路１４は第２ポンプ部１５より下流側で分岐した分岐連通路１４ａを有し、各分岐連通路１４ａは各分岐戻し路６ａに連通している。各分岐連通路１４ａには連通路開閉弁１６がそれぞれ配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の揮発性有機ガスの濃度希釈方法が使用する濃度希釈装置の一例を簡略的に示す模式図である。
【図２】揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が時間的に変化する状況を簡略的に示したグラフ図である。
【図３】二つの吸着層を備えた濃度希釈装置の簡略的な構成図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…濃度希釈装置
２…供給路
３…吸着層
４…排出路
５…通過方向切換え手段
６…戻し路
７…希釈ガス供給手段
８…迂回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揮発性有機ガスを吸着層に通過させることで揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を希釈する揮発性有機ガスの濃度希釈方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来発明として、滅菌作業後に滅菌器から排出される酸化エチレン等を含有する滅菌ガスと、その滅菌器を清浄なエアで置換した後に滅菌器から排出されるエアレーションガスとを燃焼処理して無毒化するため、それらガス（以下、揮発性有機ガス）を吸着層に通過させ、そのガスに含まれる揮発性有機化合物を吸着層の吸着材に吸着させることで、その濃度を燃焼処理可能な濃度に低減するものがある（特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−２１５５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来発明では吸着層を一旦通過した揮発性有機ガスをそのまま燃焼処理装置に供給するので、そのガスに含まれる揮発性有機化合物の総量（供給量）が吸着層の吸着可能な量を超えると、吸着層から濃度の高い揮発性有機化合物が排出される。この濃度が燃焼可能な濃度より高くなると、揮発性有機ガスを燃焼処理装置に供給しても揮発性有機ガスを燃焼処理で十分に無毒化できない事態が発生する。このような事態が生じないように、従来発明では、滅菌器から供給される揮発性有機ガスに含まれる揮発性有機化合物の総量に対して十分に安全な大型の吸着層を備えておかなければならない。
【０００５】
本発明は、揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を高い状態のままで排出することなく、吸着層を小型化できる揮発性有機ガスの濃度希釈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】
【０００６】
請求項１に係る発明は、揮発性有機ガスに含まれる揮発性有機化合物を吸着する吸着材を備えた吸着層に前記揮発性有機ガスを通過させ、前記揮発性有機化合物の濃度を希釈する揮発性有機ガスの濃度希釈方法であって、前記揮発性有機ガスを前記吸着層に第１方向で通過させる第１方向通過ステップと、前記第１方向に対して逆方向である第２方向で前記揮発性有機ガスを前記吸着層に通過させる第２方向通過ステップとを備え、前記第１方向通過ステップと前記第２方向通過ステップとで少なくとも一回前記揮発性有機ガスを前記吸着層に通過させる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記吸着層を前記第１方向で通過した前記揮発性有機ガス中における前記揮発性有機化合物の濃度を検出する第１方向検出ステップと、前記吸着層を前記第２方向で通過した前記揮発性有機ガス中における前記揮発性有機化合物の濃度を検出する第２方向検出ステップと、前記第１方向検出ステップにより検出された前記揮発性有機ガス中における前記揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より高いときに、前記第１方向通過ステップから前記第２方向通過ステップに切換える第１切換えステップと、前記第２方向検出ステップにより検出された前記揮発性有機ガス中における前記揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より高いときに、前記第２方向通過ステップから前記第１方向通過ステップに切換える第２切換えステップとを含む。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記吸着層を通過する前の揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より低い場合に、前記吸着層を通過する前の揮発性有機ガスを前記吸着層から迂回させる迂回ステップと、をさらに含む。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに係る発明において、前記第１方向通過ステップの前、前記第１方向通過ステップの後、前記第２方向通過ステップの前、前記第２方向通過ステップの後のうち少なくともいずれかの箇所で前記揮発性有機ガスに希釈ガスを供給する。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに係る発明において、前記吸着層は複数の吸着層から構成され、前記第１方向通過ステップにおいては前記揮発性有機ガスを前記各吸着層に前記第１方向で通過させ、前記第２方向通過ステップにおいては前記第２方向で前記揮発性有機ガスを前記各吸着層に通過させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、揮発性有機ガスを吸着層に通過させる回数が従来のように一回に限定されず、揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を十分に希釈するまで何回でも揮発性有機ガスを吸着層に通過させることができる。このため従来に比べると吸着層当たりの吸着効率が高くなり、揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を高い状態のままで排出することなく吸着層を小型化することが可能になる。
【００１２】
さらに、本発明では吸着層を従来より小さくできる分だけ、その吸着層内の温度を上げるのに必要な熱量が少なくなる。このため、吸着層内の温度は、揮発性有機ガス中の揮発性有機化合物が吸着材に吸着する際に生じる熱量だけで容易に上昇する。吸着材からの揮発性有機化合物の脱離速度は吸着層内の温度が高くなるにつれて上昇するので、上述のように吸着層内の温度が上昇している場合には吸着材から揮発性有機化合物を迅速に脱離でき、吸着層の再利用効率を向上させることができる。
【００１３】
ここで揮発性有機ガスの処理量は、排出路から排出された揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度と、その揮発性有機ガスの流量との積算値によって決定する。従って、排出された揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度は燃焼処理が可能な範囲でなるべく高い方が揮発性有機ガスの処理量を増加させることができる。本発明の好適な実施形態は、揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より高くなるまで揮発性有機ガスの吸着層に対する通過方向を切り換えない。このため排出される揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を所定濃度近傍にまで高めて揮発性有機ガスの処理量を向上させることができる。
【００１４】
本発明の好適な実施形態においては、希釈ガスを供給することにより揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を所定濃度近傍に維持する。これにより揮発性有機化合物の処理量を増やすことができる。
【００１５】
本発明の好適な実施形態においては、新たに吸着層に供給される揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より低い場合には、その揮発性有機ガスを吸着層から迂回させる。このため吸着層には揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より高い揮発性有機ガスのみを集中的に通過して揮発性有機ガスの処理効率を向上させることができる。
【００１６】
本発明の好適な実施形態においては、複数の吸着層を用いることにより、単数の吸着層を用いる場合に比べると吸着層当たりの吸着材が減らす、すなわち吸着層を小型化できる。吸着材を小型化した分、吸着層を通過した揮発性有機化合物の濃度を所定濃度に増加させる時間が短くなり、本発明による処理量を迅速に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面に基いて説明する。
図１は、本発明の揮発性有機ガスの濃度希釈方法が使用する濃度希釈装置１の一例を簡略的に示す模式図である。
濃度希釈装置１は、供給路２と、吸着層３と、排出路４とを基本構成として備え、揮発性有機ガスを供給路２から吸着層３を介して排出路４へと通過させる。供給路２は揮発性有機ガス格納容器（図示せず）及び吸着層３に連通し、揮発性有機ガス格納容器からの揮発性有機ガスを吸着層３に供給する。吸着層３は揮発性有機ガスに含まれる揮発性有機化合物を吸着させる吸着材を有し、供給された揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を低減させる。吸着材は例えば活性炭、ゼオライト、シリカ、アルミナ、多孔吸着材等である。排出路４は吸着層３及び燃焼処理装置（図示せず）に連通し、吸着層３からの揮発性有機ガスを燃焼処理装置に排出する。
【００１８】
濃度希釈装置１は、通過方向切換え手段５と、戻し路６と、希釈ガス供給手段７と、迂回路８とをさらに備える。通過方向切換え手段５は吸着層３を通過する揮発性有機ガスの通過方向を切り換える。戻し路６は供給路２及び排出路４に連通し、かつ吸着層３を迂回する。希釈ガス供給手段７は戻し路６を介して供給路２及び排出路４に希釈ガス（例えばエア）を供給する。迂回路８は、吸着層３を迂回し、供給路２における戻し路６の連通箇所より上流側に連通し、かつ排出路４における戻し路６の連通箇所より上流側に連通する。これら戻し路６及び迂回路８それぞれの連通箇所の間には供給路開閉弁９が設けられ、排出路４における迂回路８の連通箇所より上流側には排出路開閉弁１０が設けられている。なお供給路開閉弁９及び排出路開閉弁１０は制御部（図示せず）によって制御される。
【００１９】
通過方向切換え手段５は供給路２から吸着層３を通過して排出路４から排出する揮発性有機ガスの通過方向（以下、第１方向（図１の矢印Ａが示す方向））を逆方向（以下、第２方向（図１の矢印Ｂが示す方向））に切換える。通過方向を切り換えた揮発性有機ガスは吸着層３から供給路２に流れ、次いで戻し路６を介して排出路４に至る。さらに通過方向切換え手段５は通過方向を第２方向に切り換えた揮発性有機ガスの通過方向を再度逆方向（すなわち第１方向）に切り換え、その揮発性有機ガスを戻し路６から、その戻し路６の連通箇所から吸着層３までの供給路２の一部、吸着層３及び排出路４へと通過させる。揮発性有機ガスの通過方向の切換えを始めると供給路開閉弁９は閉弁される。通過方向切換え手段５が揮発性有機ガスの通過方向を第１方向から第２方向に切り換える場合、排出路開閉弁１０は閉弁される。通過方向切換え手段５が揮発性有機ガスの通過方向を第２方向から第１方向に切り換える場合、排出路開閉弁１０は開弁される。
【００２０】
通過方向切換え手段５は、排出路４から排出した揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より高くなったとき（又は排出路４から排出した揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が所定濃度に一致したとき）に揮発性有機ガスの通過方向を切り換える。排出路４から排出した揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度は排出路４の下流側に設けられた濃度検出部（図示せず）により検出される。濃度検出部は例えば排出路４に連通する燃焼処理装置の触媒内に設けられた温度センサであり、この温度センサは揮発性有機化合物の燃焼処理によって決定する触媒の温度を検出する。触媒の温度が揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度に応じて変化することを利用して、温度センサによって検出された触媒の温度から揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を検出する。なお所定濃度は、揮発性有機ガスの通過方向の切り換えに要する時間やその時間に排出路４から排出される揮発性有機ガスの量等に基づいて、排出路４から排出される揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が予め定めた目標濃度を超えないように設定される。ここで目標濃度は燃焼処理装置が揮発性有機ガスを燃焼処理できる揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度の少なくとも上限以下である。
【００２１】
通過方向切換え手段５は、戻し路６に配置された第１ポンプ部１１（例えば真空ポンプ）と、濃度調節路１２と、濃度調節路１２を開閉する調節路開閉弁１３と、連通路１４と、連通路１４に配置された第２ポンプ部１５（例えばエアポンプ）と、連通路開閉弁１６と、戻し路開閉弁１７とを有する。第１ポンプ部１１、調節路開閉弁１３、第２ポンプ部１５及び連通路開閉弁１６は、供給路開閉弁９及び排出路開閉弁１０と同様に制御部によって制御される。
【００２２】
濃度調節路１２は、戻し路６において第１ポンプ部１１の配置箇所より上流側で連通すると共に、希釈エアを供給する希釈エア供給源（図示せず）に接続する。この濃度調節路１２には調節路開閉弁１３が配置され、その開度を調整して戻し路６への希釈エアの供給量を調整する。連通路１４は、戻し路６における濃度調節路１２との連通箇所より上流側に連通すると共に、その上流側で濃度調節路１２に合流して希釈エア供給源に接続する。連通路１４においては第２ポンプ部１５より下流側に連通路開閉弁１６が配置されている。戻し路開閉弁１７は、戻し路６における濃度調節路１２の連通箇所と連通路１４の連通箇所との間に配置されている。
【００２３】
揮発性有機ガスの通過方向を第１方向から第２方向に切り換える場合、戻し路開閉弁１７は開弁し、調節路開閉弁１３及び連通路開閉弁１６は閉弁し、第１ポンプ部１１が吸引動作することにより揮発性有機ガスを吸着層３、吸着層３から戻し路６の連通箇所までの供給路２の一部、戻し路６及び排出路４の順に通過させる。
【００２４】
揮発性有機ガスの通過方向を第２方向から第１方向に切り換える場合には、戻し路開閉弁１７及び調節路開閉弁１３は閉弁し、連通路開閉弁１６は開弁し、第２ポンプ部１５が希釈ガス供給源から希釈ガスを戻し路６に送出する。この希釈ガスは、戻し路６内を通過する揮発性有機ガスを吸着層３へと押圧する。この希釈ガスの押圧により揮発性有機ガスを戻し路６、戻し路６の連通箇所から吸着層３までの供給路２の一部、吸着層３、排出路４の順に通過させる。
【００２５】
本実施形態では通過方向切換え手段５は希釈ガス供給手段７として機能する。すなわち供給路２に希釈ガスを供給する場合には、揮発性有機ガスの通過方向を第２方向から第１方向に切り換える場合と同様に、戻し路開閉弁１７及び調節路開閉弁１３は閉弁し、連通路開閉弁１６は開弁した状態で、第２ポンプ部１５が希釈ガス供給源から希釈ガスを戻し路６に送出することにより、希釈ガス供給源からの希釈ガスが戻し路６を介して供給路２に供給される。また排出路４に希釈ガスを供給する場合には、戻し路開閉弁１７は閉弁し、調節路開閉弁１３は開弁し、連通路開閉弁１６は閉弁した状態で、第１ポンプ部１１が吸引動作することにより希釈ガス供給源からの希釈ガスが戻し路６を介して排出路４に供給される。なお希釈ガス供給手段７は通過方向切換え手段５とは独立した構成にしてもよく、供給路２及び排出路４に新たに希釈ガス用に供給路２を連通させ、それら供給路２を介して希釈ガス供給源から希釈ガスを供給するようにしてもよい。
【００２６】
迂回路８には閉弁状態の迂回路開閉弁１８が設けられ、揮発性有機ガス格納容器からの揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より低くなったときに迂回路開閉弁１８を開弁させ、揮発性有機ガスを迂回路８に通過させる。このとき供給路開閉弁９は閉弁されている。揮発性有機ガスを迂回路８に通過させることで供給路２の途中から吸着層３を迂回して排出路４に通過させる。揮発性有機ガス格納容器からの揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度は揮発性有機ガス格納容器からの供給が始まってからその濃度が所定濃度になるまでの時間を予め計測し、その時間に迂回路開閉弁１８を開弁させてもよい。また、供給路２における迂回路８の連通箇所より上流側に濃度センサを配置し、所定濃度より低い揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を濃度検出部が検出すると迂回路開閉弁１８を開弁させるようにしてもよい。なお迂回路開閉弁１８は供給路開閉弁９及び排出路開閉弁１０と同様に制御部によって制御される。
【００２７】
以下、上記濃度希釈装置１を使用する本発明の濃度希釈方法の一例を説明する。
まず揮発性有機ガス格納容器からの揮発性有機ガスを第１方向で吸着層３に供給する。すなわち揮発性有機ガスを供給路２を介して吸着層３に供給する。揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物は吸着層３が備える吸着材に吸着し、吸着層３を通過した揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が低減する。この場合、供給路開閉弁９及び排出路開閉弁１０は開弁し、戻し路開閉弁１７、連通路開閉弁１６及び迂回路開閉弁１８は少なくとも閉弁している。
【００２８】
図２は揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が時間的に変化する状況を簡略的に示したグラフ図であり、縦軸に揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度を示し、横軸に時間ｔを示す。実線は排出路４から排出された揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度Ｄを示す。
【００２９】
揮発性有機ガスを吸着層３に通過させる初期状態においては、揮発性有機化合物は吸着層３に備えた吸着材の供給路２側に吸着する。その後、さらに揮発性有機ガスを吸着層３に通過させ続けると、新たに吸着層３を通過しようとする揮発性有機ガスにより供給路２側の吸着材に吸着していた揮発性有機化合物の一部がその吸着材から脱離する。次いで、脱離した揮発性有機化合物が吸着層３内において排出路４側に移動して再び吸着材に吸着する。以後、揮発性有機ガスを吸着層３に通過させ続けると、吸着層３内の吸着材において揮発性有機化合物の一部が排出路４側（すなわち第１方向）に移動していき、時間ｔ１において吸着層３から排出し始める。このため図２に示されるように時間ｔ１において濃度Ｄが逓増し始め、さらに揮発性有機ガスを吸着層３に通過させ続けると、濃度Ｄは所定濃度Ｄｔに至る。ここで所定濃度Ｄｔは、揮発性有機ガスの通過方向の切り換えに要する時間やその時間に排出路から排出される揮発性有機ガスの量等に基づいて、排出路から排出される揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が予め定めた目標濃度を超えないように設定されている。目標濃度は、燃焼処理装置が揮発性有機ガスを燃焼処理できる揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度の少なくとも上限以下である。
【００３０】
濃度Ｄが所定濃度Ｄｔより高くなったときには、通過方向切換え手段５により吸着層３を通過する揮発性有機ガスの通過方向を第１方向から第２方向に切り換える（図２の時間ｔ２）。この切り換え時には供給路開閉弁９及び排出路開閉弁１０は閉弁されている。その後、濃度Ｄは所定濃度Ｄｔより低くなる。
【００３１】
通過方向が第２方向に切り換えられた揮発性有機ガスは排出路４から吸着層３を通過し、次いで、吸着層３から戻し路６の連通箇所までの供給路２の一部、戻し路６を順に通過して排出路４に至る。この場合、通過方向切換え手段５においては、戻し路開閉弁１７は開弁し、連通路開閉弁１６及び調節路開閉弁１３は閉弁し、第１ポンプ部１１により揮発性有機ガスを第２方向に吸引動作している。なお第１ポンプ部１１により揮発性有機ガスを吸引し続けると、排出路４から吸着層３を介して戻し路６までの区間が負圧になって揮発性有機ガスが第２方向で通過し難くなる。この負圧を解消するために、通過方向切換え手段５においては、一時的に、戻し路開閉弁１７を閉弁し、連通路開閉弁１６を開弁して第２ポンプ部１５により希釈エアを戻し路６を介して吸着層３及び排出路４までの区間に供給するようにしている。
【００３２】
なお通過方向切換え手段５により吸着層３を通過する揮発性有機ガスの通過方向を最初に切り換えた後は供給路開閉弁９が閉弁するので、揮発性有機ガス格納容器から新たに供給された揮発性有機ガスが吸着層３に通過することはない。このため揮発性有機ガスの通過方向を最初に切り換える時には、揮発性有機ガス格納容器からの新たな揮発性有機ガスを吸着層３に通過させないまま迂回路８を介して燃焼処理装置に排出して燃焼処理できることが処理効率の点から望ましい。そのためには、新たに供給される揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が所定濃度Ｄｔより低くなる時間まで、濃度Ｄが所定濃度Ｄｔより高くなる時間を延長する必要がある。本濃度希釈方法では、希釈ガス供給手段７により供給路２及び排出路４の少なくとも一方に希釈ガスを供給し、濃度Ｄが最初に所定濃度Ｄｔより高くなる時間を延長する（例えば図２においては時間ｔ２を時間ｔ２’にする）。
【００３３】
その後、時間ｔ２から濃度Ｄが再び増え始める時間ｔ３までの間、吸着層３に第２方向で通過しようとする揮発性有機ガスにより吸着層３内の排出路４側の吸着材に吸着していた揮発性有機化合物の一部が脱離して、より供給路２側に移動しては再び吸着する。この脱離・吸着を繰り返すことで揮発性有機化合物の一部が吸着層３内の吸着材において排出路４側から供給路２側へと移動していく。そして時間ｔ３において吸着していた揮発性有機化合物の一部が吸着層３内の吸着材の供給路２側から排出し始める。このため図２に示されるように時間ｔ３において濃度Ｄが増加し始め、さらに揮発性有機ガスを吸着層３に第２方向で通過させ続けると、時間ｔ４において濃度Ｄは所定濃度Ｄｔに至る。
【００３４】
濃度Ｄが所定濃度Ｄｔより高くなったときには、通過方向切換え手段５により吸着層３を通過する揮発性有機ガスの通過方向を第２方向から第１方向に切り換える。この切り換えと共に、排出路開閉弁１０は開弁する。通過方向が第１方向に切り換えられた揮発性有機ガスは供給路２から吸着層３を通過して排出路４に至る。この場合、通過方向切換え手段５においては、戻し路開閉弁１７は閉弁し、連通路開閉弁１６は開弁し、調節路開閉弁１３は閉弁し、第２ポンプ部１５により希釈ガスを戻し路６に供給して、その希釈ガスによって揮発性有機ガスを第１方向で吸着層３に通過させる。以後、濃度Ｄが所定濃度Ｄｔより高くなる毎に通過方向切換え手段５により吸着層３を通過する揮発性有機ガスの通過方向を切り換える。
【００３５】
ここで図２に示されるように揮発性有機ガスの通過方向を（例えば時間ｔ２及びｔ４に）切り換えた直後から急に濃度Ｄが減少している。本濃度希釈方法による処理量は揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度とその揮発性有機ガスの流量との積算値によって決まるので、揮発性有機ガスの通過方向切り換え時の上記濃度Ｄの減少は上記処理量を低減させることになる。これに対しては、希釈ガス供給手段７により供給路２及び排出路４の少なくとも一方に希釈ガスを供給することで揮発性有機ガスの移動を促進させて濃度Ｄを減少を抑制することができる（図２においては時間ｔ２’以降の一点鎖線を参照）。
【００３６】
なお本実施形態では濃度希釈装置１が有する単数の吸着層３を用いて濃度希釈方法を説明してきたが、本発明はこれに限定されず、図３に示されるような二つの吸着層３を同時に用いてもよい。各吸着層３を同時に用いる以外は上記濃度希釈方法に変更はないが、吸着層３が複数であることに伴って濃度希釈装置１Ａは図１の濃度希釈装置１とは以下の点において構成が異なる。すなわち供給路２は途中から分岐した各分岐供給路２ａを有し、それら各分岐供給路２ａが各吸着層３に連通する。各分岐供給路２ａには各供給路開閉弁９がそれぞれ配置されている。排出路４は各吸着層３に連通する各分岐排出路４ａと、各分岐排出路４ａが合流して形成した合流排出路４ｂとから構成される。各分岐排出路４ａには各排出路開閉弁１０が配置されている。戻し路６は各分岐供給路２ａに連通する各分岐戻し路６ａと、各分岐戻し路６ａが合流し、かつ合流排出路４ｂに連通する合流戻し路６ｂとから構成される。各分岐戻し路６ａには戻し路開閉弁１７がそれぞれ設けられ、第１ポンプ部１１が合流戻し路６ｂに配置される。連通路１４は第２ポンプ部１５より下流側で分岐した分岐連通路１４ａを有し、各分岐連通路１４ａは各分岐戻し路６ａに連通している。各分岐連通路１４ａには連通路開閉弁１６がそれぞれ配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の揮発性有機ガスの濃度希釈方法が使用する濃度希釈装置の一例を簡略的に示す模式図である。
【図２】揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が時間的に変化する状況を簡略的に示したグラフ図である。
【図３】二つの吸着層を備えた濃度希釈装置の簡略的な構成図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…濃度希釈装置
２…供給路
３…吸着層
４…排出路
５…通過方向切換え手段
６…戻し路
７…希釈ガス供給手段
８…迂回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性有機ガスに含まれる揮発性有機化合物を吸着する吸着材を備えた吸着層に前記揮発性有機ガスを通過させ、前記揮発性有機化合物の濃度を希釈する揮発性有機ガスの濃度希釈方法であって、
前記揮発性有機ガスを前記吸着層に第１方向で通過させる第１方向通過ステップと、
前記第１方向に対して逆方向である第２方向で前記揮発性有機ガスを前記吸着層に通過させる第２方向通過ステップとを備え、
前記第１方向通過ステップと前記第２方向通過ステップとで少なくとも一回前記揮発性有機ガスを前記吸着層に通過させる、揮発性有機ガスの濃度希釈方法。
【請求項２】
前記吸着層を前記第１方向で通過した前記揮発性有機ガス中における前記揮発性有機化合物の濃度を検出する第１方向検出ステップと、
前記吸着層を前記第２方向で通過した前記揮発性有機ガス中における前記揮発性有機化合物の濃度を検出する第２方向検出ステップと、
前記第１方向検出ステップにより検出された前記揮発性有機ガス中における前記揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より高いときに、前記第１方向通過ステップから前記第２方向通過ステップに切換える第１切換えステップと、
前記第２方向検出ステップにより検出された前記揮発性有機ガス中における前記揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より高いときに、前記第２方向通過ステップから前記第１方向通過ステップに切換える第２切換えステップとを含む、請求項１に記載の揮発性有機ガスの濃度希釈方法。
【請求項３】
前記吸着層を通過する前の揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より低い場合に、前記吸着層を通過する前の揮発性有機ガスを前記吸着層から迂回させる迂回ステップと、をさらに含む、請求項１又は請求項２に記載の揮発性有機ガスの濃度希釈方法。
【請求項４】
前記第１方向通過ステップの前、前記第１方向通過ステップの後、前記第２方向通過ステップの前、前記第２方向通過ステップの後のうち少なくともいずれかの箇所で前記揮発性有機ガスに希釈ガスを供給する、請求項１〜３のいずれかに記載の揮発性有機ガスの濃度希釈方法。
【請求項５】
前記吸着層は複数の吸着層から構成され、
前記第１方向通過ステップにおいては前記揮発性有機ガスを前記各吸着層に前記第１方向で通過させ、
前記第２方向通過ステップにおいては前記第２方向で前記揮発性有機ガスを前記各吸着層に通過させる、請求項１〜４に記載の揮発性有機ガスの濃度希釈方法。
【請求項１】
揮発性有機ガスに含まれる揮発性有機化合物を吸着する吸着材を備えた吸着層に前記揮発性有機ガスを通過させ、前記揮発性有機化合物の濃度を希釈する揮発性有機ガスの濃度希釈方法であって、
前記揮発性有機ガスを前記吸着層に第１方向で通過させる第１方向通過ステップと、
前記第１方向に対して逆方向である第２方向で前記揮発性有機ガスを前記吸着層に通過させる第２方向通過ステップとを備え、
前記第１方向通過ステップと前記第２方向通過ステップとで少なくとも一回前記揮発性有機ガスを前記吸着層に通過させる、揮発性有機ガスの濃度希釈方法。
【請求項２】
前記吸着層を前記第１方向で通過した前記揮発性有機ガス中における前記揮発性有機化合物の濃度を検出する第１方向検出ステップと、
前記吸着層を前記第２方向で通過した前記揮発性有機ガス中における前記揮発性有機化合物の濃度を検出する第２方向検出ステップと、
前記第１方向検出ステップにより検出された前記揮発性有機ガス中における前記揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より高いときに、前記第１方向通過ステップから前記第２方向通過ステップに切換える第１切換えステップと、
前記第２方向検出ステップにより検出された前記揮発性有機ガス中における前記揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より高いときに、前記第２方向通過ステップから前記第１方向通過ステップに切換える第２切換えステップとを含む、請求項１に記載の揮発性有機ガスの濃度希釈方法。
【請求項３】
前記吸着層を通過する前の揮発性有機ガス中における揮発性有機化合物の濃度が所定濃度より低い場合に、前記吸着層を通過する前の揮発性有機ガスを前記吸着層から迂回させる迂回ステップと、をさらに含む、請求項１又は請求項２に記載の揮発性有機ガスの濃度希釈方法。
【請求項４】
前記第１方向通過ステップの前、前記第１方向通過ステップの後、前記第２方向通過ステップの前、前記第２方向通過ステップの後のうち少なくともいずれかの箇所で前記揮発性有機ガスに希釈ガスを供給する、請求項１〜３のいずれかに記載の揮発性有機ガスの濃度希釈方法。
【請求項５】
前記吸着層は複数の吸着層から構成され、
前記第１方向通過ステップにおいては前記揮発性有機ガスを前記各吸着層に前記第１方向で通過させ、
前記第２方向通過ステップにおいては前記第２方向で前記揮発性有機ガスを前記各吸着層に通過させる、請求項１〜４に記載の揮発性有機ガスの濃度希釈方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１８３５３３（Ｐ２００８−１８３５３３Ａ）
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０９９３（Ｐ２００７−２０９９３）
【出願日】平成１９年１月３１日（２００７．１．３１）
【出願人】（０００１１４３６３）ムラキ株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月３１日（２００７．１．３１）
【出願人】（０００１１４３６３）ムラキ株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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