專利名稱：氣體中的氣體性污染物質的除去裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及從氣體中去除氣體性污染物質的除去裝置。
現有技術中，分離氣體中氣體物質的計測機器，有采用擴散滌氣(スクラバ)法的分離裝置。
圖7表示該分離裝置。該裝置中，圓筒形殼體1內，配置著由多孔質聚四氟乙烯(テフロン)PPTFE)疏水性膜構成的管2。
使液體E在殼體1與管2之間流通，含有氣體性物質和粒狀物質的氣體K在管2內流通，這樣，氣體K中的氣體性物質移向液體E側，氣體性物質從氣體K中分離。
即，如圖8所示，形成管2的疏水性膜上，形成微小的孔2a，由于氣體K中的粒狀物質L與氣體性物質G的擴散系數不同，僅氣體性物質G通過微小孔2a移向液體E側。
但是，該現有的分離裝置中，由于使氣體K在筒形管2內流通，所以，氣體K的處理能力低，雖然在只分離氣體物質G的計測機器中能使用，但是不適用于一般的空調設備。
即，現有的分離裝置中，如果管2的內徑大，則氣體性物質G的分離效率低，必須要降低通過管2的氣體K的風速。
例如，內徑為9mm的管2中，如果風速不降低到13cm/s，則分離效率不超過90％，如果風速為26cm/s，則分離效率降低到80％。
內徑4mm的管2中，風速為26cm/s時，分離效率為96％；風速為66cm/s時，分離效率為93％；風速為130cm/s時，分離效率為82％。與9mm的裝置比較，可選擇約5倍的風速。
另外，現有的分離裝置中，從Gorley-Kennedy實驗式可知，如果管2的長度不至500m以上時，則不容易確保95％以上的分離效率。
這時的風量為1000cc/min，風速為130cm/s，處理風量過小，適用于一般空調裝置等。
即使犧牲分離效率提高處理風量，風量也只能達到2000cc/min。
因此，現有的分離裝置中，由于管2的內徑小，壓力損失大，所以動力成本高。
另外，管2的壁厚很薄，例如為0.5mm，所以，氣體K的流速加快時，應力作用于管2與殼體1的接合部，可能會產生破裂或接合部的脫開。
另外，使用多根管2時，例如如圖9所示，管2配置成格子狀，從制作方面，在橫斷面部的管2的開口率不足28％，與氣體K的通氣部(配管、管道)相比，需要有3倍左右的橫斷面積。
本發明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于提供一種能比現有技術大幅度提高裝置單位體積處理效率的氣體中氣體性污染物質除去裝置。
為達到上述目的，本發明采取以下技術方案氣體中的氣體性污染物質除去裝置，在疏水性膜一側，流通含氣體性污染物質的氣體，在疏水性膜的另一側流通液體，使上述氣體性污染物質通過疏水性膜移到液體側，從上述氣體中除去氣體性污染物質；其特征在于，把供氣體流通的氣體流通部和供液體流通的液體流通部交替地疊層配置，并且，在氣體流通部與液體流通部之間配置上述疏水性膜。
所述的氣體中的氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，在上述疏水性膜的氣體流通部一側，配置防止疏水性膜朝氣體流通部側變形的防變形機構。
所述的氣體中的氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，上述防變形機構是配置在疏水性膜靠氣體流通部一側的網部件。
所述的氣體中的氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，上述防變形機構是配置在氣體流通部的分離器。
所述的氣體中的氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，上述液體流通部由外周帶框部的框部件形成，上述氣體流通部由配置在框部件之間的隔撐形成。
所述的氣體中的氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，在上述框部件上形成液體流通路。
所述的氣體中的氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，備有使上述液體在所述液體流通路循環的循環機構；和回收移到上述液體側的所述氣體性污染物質的回收機構。
所述的氣體中的氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，備有補給上述液體的補給機構。
所述的氣體中的氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，備有對來自上述氣體流通部的氣體進行除濕的除濕機構。
所記載的氣體中的氣體性污染物質除去裝置，在疏水性膜一側，流通含氣體性污染物質的氣體，在疏水性膜的另一側流通液體，使上述氣體性污染物質通過疏水性膜移到液體側，從上述氣體中除去氣體性污染物質；其特征在于，把供氣體流通的氣體流通部和供液體流通的液體流通部交替地疊層配置，并且，在氣體流通部與液體流通部之間配置上述疏水性膜。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，在上述疏水性膜的氣體流通部一側，配置防止疏水性膜朝氣體流通部側變形的防變形機構。
所記載的氣體中的氣體性污染物質除去裝置中，其特征在于，上述防變形機構是配置在疏水性膜靠氣體流通部一側的網部件。
所記載的氣體中的氣體性污染物質除去裝置中，其特征在于，上述防變形機構是配置在氣體流通部的分離器。
所記載的氣體中的氣體性污染物質除去裝置中，其特征在于，上述液體流通部由外周帶框部的框部件形成，上述氣體流通部由配置在框部件之間的隔撐形成。
所記載的氣體中的氣體性污染物質除去裝置中，其特征在于，在上述框部件上形成液體流通路。
所記載的氣體中的氣體性污染物質除去裝置中，其特征在于，備有使液體在液體流通部循環的循環機構和回收移到液體側的氣體性污染物質的回收機構。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，備有補給液體的補給機構。
本發明的作用所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置，是在權利要求1至8中任一項記載的氣體中的氣體性污染物質除去裝置中，其特征在于，備有對來自上述氣體流通部的氣體進行除濕的除濕機構。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，含有氣體性污染物質的氣體在各氣體流通部流通時，用擴散滌氣法使氣體性污染物質通過疏水性膜，移到相鄰的液體流通部，從氣體中除去氣體性污染物質。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，由防變形機構防止疏水性膜向氣體流通部側變形。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，由網部件防止疏水性膜向氣體流通部側變形。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，由分離器防止疏水性膜向氣體流通部側變形。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，由外周帶框部的框部件形成液體流通部，由配置在框部件之間的隔撐形成氣體流通部。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，液體從形成在框部件上的液體流通路供給到各液體流通部。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，液體借助循環機構在液體流通部循環，移到液體側的氣體性污染物質由回收機構回收。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，例如在飽和水蒸氣壓等氣液平衡狀態，與移到氣體流通部的液體量相當的液體，通過補給機構補給液體流通部側。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，移到氣體側的液體成分例如為水時，可用除濕機構除濕。
本發明的效果如上所述，所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，由于把供氣體流通的氣體流通部和供液體流通的液體流通部交替地疊層配置，并且，在氣體流通部與液體流通部之間配置上述疏水性膜，所以，裝置單位體積的處理效率比現有技術大幅度提高。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，由于在疏水性膜的靠氣體流通部一側，配置防止疏水性膜朝氣體流通部側變形的防變形機構，所以可防止疏水性膜因氣體流通部與液體流通部的壓力差而朝氣體流通部側變形。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，由于防變形機構是由配置在疏水性膜靠氣體流通部一側的網部件構成，所以，可容易地構成防變形部件。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，由于防變形機構是由配置在氣體流通部的分離器構成，所以，可容易地構成防變形機構。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，由于液體流通部由外周帶框部的框部件形成，氣體流通部由配置在框部件之間的隔撐形成，所以可容易地構成液體流通部和氣體流通部。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，由于在框部件上形成液體流通路，所以可容易地將液體供給液體流通部。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，由于配置了使液體在液體流通部循環的循環機構和回收移到液體側的氣體性污染物質的回收機構，所以，可避免因液體中氣體性污染物質濃度增大而降低分離效率。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，由于配置了補給液體的補給機構，所以，可確保在液體流通部內流通的液體量。
所記載的氣體中氣體性污染物質除去裝置中，由于配置了對來自氣體流通部的氣體進行除濕的除濕機構，所以可除去移到氣體側的液體成分。
下面，參照附圖詳細說明本發明的實施例。
圖1是表示本發明的氣體中氣體性污染物質除去裝置一實施例的立體圖。
圖2是表示圖1中芯部的分解立體圖。
圖3是表示圖1擴散滌氣元件的分解立體圖。
圖4是表示圖1芯部的要部的斷面圖。
圖5是表示圖1中氣體流通部與流體流通部的尺寸關系的說明圖。
圖6是表示將圖1所示裝置用于凈室外空調機的說明圖。
圖7是表示現有管型擴散滌氣裝置的說明圖。
圖8是表示圖7所示裝置的分離機構的說明圖。
圖9是配置多個管的說明圖。
圖1表示本發明的氣體中氣體性污染物質除去裝置的一實施例。
圖中，標記11表示矩形環狀的安裝部件，該安裝部件11隔開預定間隔相向配置，例如連接著圖未示的管道。
在該安裝部件11之間形成芯部13。
芯部13是將氣體流通部15與液體流通路17交替疊層配置而構成的。
含有甲醛等氣體性污染物質的氣體在氣體流通部15內流通，水、純水等液體在液體流通部17內流通。
在芯部13上突設著用于流入液體的液體流入接頭19和用于流出液體的液體流出接頭21。
圖2詳細表示芯部13。該芯部13是將擴散滌氣元件23疊層而形成的。
擴散滌氣元件23如圖3(b)所示，是在框部件25的兩面，通過溶接Y固定著疏水性膜27和網(ネット)部件29而構成的。
疏水性膜27和網部件29，如圖(a)所示，是將卷狀的疏水性膜27R和網部件29R切斷成矩形狀而形成的。
該實施例中，疏水性膜27例如采用膜壓為0.5mm以下、孔徑1μm左右的多孔質聚四氟乙烯(テフロン)(PPTFE)。
在框部件25的框部25a的兩側，形成支撐部25b，該支撐部25b用于形成氣體流通部15。
在框部件25的中央連設著加強部25c，框部件25被分成兩部分。
如圖2所示，在擴散滌氣元件23之間，配置著分離器31。
分離器31上形成波紋部31a，該波紋部31a配置在框部件25的支撐部25b之間。
芯部13的上下配置著側板33。
側板33和框部件25上，形成有螺栓孔33a、25d，螺栓35穿過螺栓孔33a、25d與螺母37螺合，將側板33和框部件25相互連接。
在側板33和框部件25上，形成液用孔33b、25e，中空螺栓39穿過該液用孔33b、25e。
在中空螺栓39的上端螺接著液體流入接頭19或液體流出接頭21，下端螺接著接頭43，在接頭43上螺合著盲栓41。
圖4詳細表示液體流入接頭19、液體流出接頭21和其附近的芯部13。側板33與框部件25之間配置著隔撐45，該隔撐45之間配置著分離器31的波紋部31a。
在框部件25的支撐部25b之間，配置著分離器31的波紋部31a。
在側板33、隔撐45和框部件25上，形成液用孔33b、45a、25e。
帶中空孔39a的中空螺栓39，留有使液體通過的間隙地穿過液用孔33b、45a、25e。
在中空螺栓39的上端螺接著液體流入接頭19或液體流出接頭21。
在框部件25的框部25a上，形成用于連通框部25a內側與液用孔25e的液體流通孔25f。
在中空螺栓39上，在其上下，形成用于連通中空螺栓39外側與中空孔39a的液體流通孔39b。
在液體流出接頭21、液體流入接頭19、側板33和框部件25上，形成凹部，在該凹部內收容著O形環47。
上述氣體中的氣體性污染物質除去裝置中，如圖1中箭頭A所示，含有氣體性污染物質的氣體，從芯部13的前面流入各氣體流通部15后，從芯部13的后面流出。
如圖4所示，液體從液體流入接頭19通過中空螺栓39的中空孔39a、液體流通孔39b，從形成在擴散滌氣元件23的框部件25上的液體流通孔25f，流入擴散滌氣元件23的疏水性膜27之間，然后，從形成在框部件25上相反側的液體流通孔25f流入中空螺栓39的中空孔39a，從液體流出接頭21流出。
在含氣體性污染物質的氣體通過氣體流通部15期間，用擴散滌氣法使氣體性污染物質通過疏水性膜27，移到相鄰的液體流通部17的液體側，從氣體中除去氣體性污染物質。
上述構造的氣體性污染物質除去裝置中，把供氣體流通的氣體流通部15和供液體流通的液體流通部17交替疊層配置，并且，在氣體流通部15與液體流通部17之間配置疏水性膜27，所以，裝置的單位體積處理效率比現有技術大幅度提高。
即，現有的分離裝置中，如圖9所示，管2的內徑增大時，氣體物質的分離效率就降低，所以，必須減小管2的內徑，為了提高處理能力，就必須配置多個管2。
當配置多個管2時，橫斷面部的管2開口率不足28％，與氣體的通氣部(配管、管道)相比，需要3倍左右的斷面積，裝置非常大型化。
上述氣體中的氣體性污染物質除去裝置中，如圖5所示，氣體流通部15的厚度H、即配置在氣體流通部15兩側的疏水性膜27的間隔為2m時，可得到與內徑4mm的管2同樣的性能。
氣體流通部15是長條狀矩形斷面，所以，將氣體流通部15與液體流通部17的厚度設定為同一厚度H時，可將氣體流通部15的開口率增大到50％。
上述實施例中，氣體流通部15的厚度H大于液體流通部17的厚度，氣體流通部15的開口率為70％以上。
因此，可使裝置非常小型化。裝置的單位體積處理效率比現有技術大幅度提高。
另外，由于在疏水性膜27的靠氣體流通部15側，配置了用于防止疏水性膜27向氣體流通部15側變形的、由網部件29和分離器31構成的防變形機構，所以，可確實防止疏水性膜27因氣體流通部15與液體流通部17的壓力差向氣體流通部15側變形。
上述氣體性污染物質的除去裝置中，由外周帶框部25a的框部件25形成液體流通部17，由一體地形成在框部件25上的支撐部25b形成氣體流通部15，所以，可容易地構成液體流通部17和氣體流通部15。
由于在框部件25上形成液體流通路25f，所以可容易地將液體供給液體流通部17。
另外，上述氣體性污染物質除去裝置中，由于將擴散滌氣元件23疊層形成芯部13，所以，可通過增減擴散元件23的疊層數，容易地得到所需處理能力的裝置。
上述實施例中，是在中空螺栓39的下端接頭43上螺合了盲栓41，但本發明并不限于該實施例。例如，也可用配管接頭代替盲栓41，使液體從中空螺栓39的上下流入或流出，另外，也可以通過配管接頭把配管連接在其它裝置上。
上述實施例中，是把分離器31做成為波紋狀，但本發明并不限于該實施例。例如，也可以做成為氣體能通過的格子形。
圖6是把上述氣體中氣體性污染物質除去裝置(以下稱為擴散滌氣裝置)用于凈室用外空調機的例子。來自外部的空氣A由中性能過濾器51過濾后，流入擴散滌氣裝置53。
在擴散滌氣裝置53，氣體性污染物質被除去，通過冷卻線圈構成的除濕器55、風扇57供給到凈室內。
該例中，擴散滌氣裝置53上，形成使液體在液體流通部17循環的循環配管59，在循環配管59上配置了循環泵61。
在循環配管59上配置著回收器63，該回收器63用于回收移到液體側的氣體狀污染物質。
在回收器63內，收容著離子交換樹脂等吸附材料。
在擴散滌氣裝置53，配置著補給純水等液體的補給槽65。
上述擴散滌氣裝置53中，由于配置了使液體在液體流通部17循環的循環配管59和回收移到液體側的氣體性污染物質的回收器63，所以，可避免因液體中的氣體性污染物質濃度增大而降低分離效率。
即，上述擴散滌氣裝置53用于除去SOx氣體、NO3氣體、NH3氣體、HCl、HNO3、HF、蟻酸、醋酸、甲胺(メチルアミン)等酸性氣體或堿性氣體時，這些氣體在捕集的水中以離子形式存在，其濃度增高。
因此，如上所述，通過設置收容了離子交換樹脂等吸附材的回收器63，離子被吸附，液體濃度降低，所以，可保持高分離效率地持續運轉。
另外，當用于除去有機性氣體或甲醛等時，在回收器63內采用活性碳等吸附劑或化學反應劑，可除去上述氣體。
另外，由于配置了補給液體的補給槽65，所以，可確保在液體流通部17內流通的液體量。
該例中，常時地監視擴散滌氣裝置53內的液位和鹽濃度，當液位降低或鹽濃度增大時，開閉閥67打開，補給槽65內的液體供給循環配管59。
由于外空調機配置了對來自氣體流通部15的氣體除濕的除濕器55，所以，可除去移到氣體側的液體成分。
即，擴散滌氣裝置53中所用的液體是水或水溶液時，水分雖然移到氣體側，但可以確實地除去該水分。
上述擴散滌氣裝置53，只要補充所用的液體，就可以用長期間穩定的性能除去氣體中的氣體性污染物質，運行費用低，維修容易。
即，現有的用化學過濾除去氣體中氣體性污染物質的技術中，過濾器價格高，壽命短，并成為工業廢棄物。而上述的擴散滌氣裝置53，可解決上述問題。
現有的采用空氣洗滌的外空調機中，水的流路對于空氣流路開放，所以，要采取對付雜菌的措施。而上述擴散滌氣裝置53中，是通過疏水性膜27將液體與氣體安全分離，所以不必擔心雜菌。
另外，使上述擴散滌氣裝置小型化，可作為一般家庭中用于除去甲醛等有害成分的空氣清潔器或除去裝置使用。
這時，只要補充自來水就能長期間保持除去性能，所以，任何人都能容易地使用。
另外，上述擴散滌氣裝置的除去對象，例如是存在于大氣中或室內空氣中的甲醛(HCHO)、硫磺氧化物(SOx)、氨(NH3)、乙醛(CH3CHO)、HCl、HNO3、HF、蟻酸、醋酸、甲胺等水溶性氣體。
用水以外的物質作為液體的情形較少，但在高濃度甲醛的處理時，可采用乙腈氰甲烷(アセトニトリル)溶液。
作為應用對象的房屋，除了凈室外，還有膠合板倉庫、食品庫、醫院等。
對于膠合板倉庫那樣甲醛濃度高的室內空氣，化學過濾的除去效率低，沒有有效的除去裝置，上述擴散滌氣裝置是非常有效的。
另外，對于一般的建筑環境，在施工剛結束后，甲醛濃度很高，這時，可在短期間內設置并運行搬運式擴散滌氣裝置，可減少對入住者的不良影響。
另外，上述例中，擴散滌氣裝置53是配置在凈室的外空調機內，但也可以組裝入空調機或空調管道等內，除去空氣中的氣體性污染物質。
上述例子中，是從補給槽65自動地供給液體，但也可以將補給槽配置在芯部13的上方，保持滿水狀態。
權利要求
1．氣體中的氣體性污染物質的除去裝置，在疏水性膜一側，流通含氣體性污染物質的氣體，在疏水性膜的另一側流通液體，使上述氣體性污染物質通過疏水性膜移到液體側，從上述氣體中除去氣體性污染物質；其特征在于，把供氣體流通的氣體流通部和供液體流通的液體流通部交替地疊層配置，并且，在氣體流通部與液體流通部之間配置上述疏水性膜。
2．如權利要求1所述的氣體中的氣體性污染物質的除去裝置，其特征在于，在上述疏水性膜的氣體流通部一側，配置防止疏水性膜朝氣體流通部側變形的防變形機構。
3．如權利要求2所述的氣體中的氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，上述防變形機構是配置在疏水性膜靠氣體流通部一側的網部件。
4．如權利要求2所述的氣體中的氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，上述防變形機構是配置在氣體流通部的分離器。
5．如權利要求1至4中任一項所述的氣體中的氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，上述液體流通部由外周帶框部的框部件形成，上述氣體流通部由配置在框部件之間的隔撐形成。
6．如權利要求5所述的氣體中的氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，在上述框部件上形成液體流通路。
7．如權利要求1至6中任一項所述的氣體中的氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，備有使上述液體在所述液體流通路循環的循環機構；和回收移到上述液體側的所述氣體性污染物質的回收機構。
8．如權利要求1至7中任一項所述的氣體中的氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，備有補給上述液體的補給機構。
9．如權利要求1至8中任一項所述的氣體中的氣體性污染物質除去裝置，其特征在于，備有對來自上述氣體流通部的氣體進行除濕的除濕機構。
全文摘要
本發明提供一種氣體中氣體性污染物質的除去裝置,其可大幅度提高裝置單位體積的處理效率,其中,在疏水性膜一側,流通含氣體性污染物質的氣體,在疏水性膜的另一側流通液體,使上述氣體性污染物質通過疏水性膜移到液體側,從上述氣體中除去氣體性污染物質;其特征在于,把供氣體流通的氣體流通部和供液體流通的液體流通部交替地疊層配置,并且,在氣體流通部與液體流通部之間配置上述疏水性膜。
文檔編號B01D53/22GK1233522SQ99105500
公開日1999年11月3日 申請日期1999年4月8日 優先權日1998年4月8日
發明者田中茂, 藤井雅則, 米津晉 申請人:田中茂, 三機工業株式會社