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JPH074434B2 - 構築物における室内炭酸ガスの軽減装置 - Google Patents

構築物における室内炭酸ガスの軽減装置

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Publication number
JPH074434B2
JPH074434B2 JP63242695A JP24269588A JPH074434B2 JP H074434 B2 JPH074434 B2 JP H074434B2 JP 63242695 A JP63242695 A JP 63242695A JP 24269588 A JP24269588 A JP 24269588A JP H074434 B2 JPH074434 B2 JP H074434B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon dioxide
valve
outside air
flow path
passage
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP63242695A
Other languages
English (en)
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JPH0292374A (ja
Inventor
忠明 餌取
修己 山田
潔 沢辺
雅一 塙
拓雄 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai Kogyo Co Ltd
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Tokai Kogyo Co Ltd
Nippon Steel Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokai Kogyo Co Ltd, Nippon Steel Chemical Co Ltd filed Critical Tokai Kogyo Co Ltd
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Publication of JPH0292374A publication Critical patent/JPH0292374A/ja
Publication of JPH074434B2 publication Critical patent/JPH074434B2/ja
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
  • Ventilation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、劇場、映画館、公会堂、百貨店、講堂、事務
室、地下街その他のビルや特殊構築物の室内環境保持の
ための室内炭酸ガスの軽減装置に関する。
〔従来の技術〕
最近室内環境の向上が叫ばれており、多数の人々が集ま
る建物の室内環境は、建築基準法で基準が定められてい
る。しかし、室内環境悪化の原因のうち温湿度、粉塵に
ついては空調機やフィルターの性能向上により基準をほ
ぼ満足できるようになったが、炭酸ガス(CO2)につい
てはほとんど配慮されていないのが現状である。
そもそも炭酸ガスは燃焼や動植物の呼吸等により発生す
るが、植物の光合成と海水、淡水に溶け込むことによっ
て従来大気中では300PPM程度であった。ところが、近年
産業や交通等の発達により炭酸ガス量が急激に増加して
500PPM程度にも達するようになっている。
ところで、炭酸ガスの許容濃度と有害度の関係を見る
と、下記の通りである。
構築物の室内について言えば、このような炭酸ガスは外
気を取入れる度にたまる一方であり、外気環境で500PPM
に達しているところでは室内の濃度は建築基準法で規定
している“1000PM以下”を満足せず1000PPMを越え1100P
PMにも達していることがあり、室内構築物はかなり悪化
するおそれがある。
従来、室内炭酸ガス量の調節方法としては外気を単に導
入して室内の換気を積極的に行うのがほとんどであっ
た。例えば、特開昭51−76834号公報の空気調和設備に
おける空気浄化制御方式や特開昭58−136928号公報の空
気調和システムなどもその一例であり、炭酸ガスの濃度
に応じて空調機を制御し換気を行うことを内容としてい
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
このような従来の方法では、室内の外部環境が悪いとこ
ろでは、室内の換気をしても新たに炭酸ガスを導入する
ことになり充分な除去効果を上げることができない。
一方、工場設備において産業用ガスの炭酸ガスの除去技
術としては膜分離法、蒸溜法、物理的又は化学的ガス吸
収法及び吸着法など種々あるが、これを構築物の室内の
炭酸ガス除去のために用いるのにはメンテナンスの容易
性や所要スペースの問題及び設備費やランニングコスト
等の経済性などを考慮しなければならない。
本発明の目的は前記のごとき事情を考慮して、安価かつ
合理的に室内の炭酸ガスを少なくして快適環境を維持で
きる構築物における室内炭酸ガス装置の軽減装置を提供
することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は前記目的を達成するため、室内への外気取入流
路途中に熱揺動吸着装置を設け、かつ前記外気取入流路
を分岐して熱揺動吸着装置を通過しないバイパス流路を
形成し、また外気取入流路中に炭酸ガスセンサーを取付
け、さらに外気取入流路及びバイパス流路に前記炭酸ガ
スセンサーの出力に対応可能な流量制御手段を設けたこ
とを要旨とするものである。
〔作用〕
本発明によれば、外気取入流路から室内に送り込まれる
外気の一部が熱揺動吸着(TSA)装置の吸着塔を通過し
てその内部の合成ゼオライトで炭酸ガス(CO2)と水分
を避択的に吸着除去される。
このようにして炭酸ガスや水分を除去された外気は、バ
イパス流路を通る熱揺動吸着(TSA)装置を通過しない
外気といっしょになって、炭酸ガスが少ない外気として
室内へ送り込まれる。
一方、室内では炭酸ガス濃度の高いそれまでの空気は前
記送り込まれる外気と同程度が屋外放出され、このよう
にして室内では炭酸ガスが少ない環境を維持できる。
〔実施例〕
以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は本発明の構築物における室内炭酸ガスの軽減装
置の1実施例を示す配管図で、図中1は事務室その他の
室内、2は途中に送風機3を設けて外気を室内1へ取入
れる外気取入流路、4は室内1から内部の空気を屋外の
外気中へ放出する排気流路、5は排気流路4の途中を分
岐して外気取入流路2へ接続する帰還流路を示す。
この場合、送風機3は冷暖房を行うための空調機内部の
ものを利用してもよい。
外気取入流路2の途中で帰還流路5との接続点よりも上
流に熱揺動吸着装置(以下TSA装置と称す)6を設け
た。
また、外気取入流路2の途中を分岐してTSA装置6と並
列でこれを通過しないバイパス流路7を形成した。
第2図は前記TSA装置6の一例を示す配管図で、図中12
は吸着塔でこの内部に吸着剤としての合成ゼオライトを
及びその前段に吸着剤の効率向上と保護を目的とした脱
水用の活性アルミナを配設している。
吸着塔12への流入路13へ送風機14を設け、その前後に弁
V1,V2を取付ける。また、吸着塔12からの流出路15に弁V
3を設ける。
図中16は電気ヒーター等よる加熱装置で、流入路13の送
風機14と弁V2との間を分岐してこの加熱装置16を通り吸
着塔12に入る加熱空気流入路17を、また吸着塔12から冷
却器18及びドレインポット19を経る加熱空気排出路20を
形成した。
これら加熱空気流入路17及び加熱空気排出路20はTSA装
置6の再生工程用の流となるもので、前記流入路13の帰
還流路5側へ連通する端とは別に、弁V1と送風機14間に
合流する流入路21を設け、加熱空気流入路17の加熱装置
16の流入側に弁V4を、流出側に弁V6を配設する。
加熱空気排出路20の、吸着塔12と冷却器18との間に弁V7
を、ドレインポット19からの排出路に弁V8を設ける。
さらに、流入路15の弁V3の流入側を分岐して冷却器18、
ドレインポット19を経て流入路21に合流する冷却流路22
を形成し、流入路21のこの冷却流路22との合流個所の前
後に弁V9と弁10とを設け、冷却流路22のドレインポット
19と流入路21との合流端との間に弁V11を設け、冷却器1
8と吸着塔12との間に弁V12を、それぞれ設ける。
24は冷却器18の冷水配管、24はドレインポット19からの
排水管で、それぞれ弁V14,15を有する。
外気取入流路2上で、このようなTSA装置6の流入路13
と流出路15とに流量制御手段としてのモーターバルブ又
はモーターダンパからなる制御弁8,9を設け、バイパス
流路7に同様の制御弁10を設ける。そして、外気取入流
路2の入口部分に炭酸ガスセンサー11を設け、この炭酸
ガスセンサー11の出力で前記制御弁8,10を調整するよう
にする。なお、制御弁8,9,10は手動やタイマーにより作
動されるものであり、この制御弁8,9,10を設ける代わり
に、図示は省略するが、流入路13、流出路15の分岐又は
合流点、すなわちバイパス流路7と外気取入流路2との
分岐又は合流点に三方切換弁を設け、これを流量制御手
段とすることも考えられる。
第3図は動作フローを示す説明図で、これにもとづいて
使用法及び動作を説明する。
通常昼間(例えば9〜18時)は、TSA装置6を使用して
室内1の炭酸ガス軽減を行う吸着工程であり、制御弁8,
9,10はともに開かれている。
そして、制御弁8と10、又はそのいずれか一方は炭酸ガ
スセンサー11の出力に応じてその開度が決定される。
送風機3により外気取入流路2から室内1に空気が送り
込まれると、それに対応して排気流路4により室内1の
空気は排出され外気中へ放出されるが、大部分(例えば
3分の2程度)は帰還流路5へ入り、外気取入流路2の
外気と合流して室内1へと送り込まれる。
一方、外気取入流路2に取込まれる外気はTSA装置6を
通過するものとバイパス流路7によりTSA装置6を通過
しないものとに分かれるが、その配分は炭酸ガスセンサ
ー11の出力で外気の炭酸ガス濃度が高いほど、TSA装置
6の通過量分が多くなる。
この調整はセンサー11の出力をもとに、制御弁10と8又
はいずれか一方の開度を調整することにより行なう。
TSA装置6では、第3図に示すように弁V1〜V4,V6〜V12,
V14,V15のうち、弁V1,V2,V3のみが開いていて、残りは
閉じている。
従って、第2図における流入路13で弁V1、送風機14、弁
V2を通過した空気は吸着塔12に入り、ここで炭酸ガス及
び水分を除去され、流出路15で弁V3を通過してTSA装置
6から出て御制御弁9を通り、バイパス流路7の空気と
再度合流する。
この合流した空気は、帰還流路5の室内1からの空気と
合流し、送風機3により室内1へと送り込まれる。
次に、TSA装置6再生工程について説明する。これは通
常、室内1に人間がいない夜間(例えば(22〜6時)に
行なう。
この場合、制御弁8,9,10はいずれ閉じられている。ま
た、弁V1〜V4,V6〜V12,V14,V15のうち、弁V4,V6〜V10,V
14,V15が開かれ、残りは閉じられる。
従って、流入路21で弁9,V10を通過した空気は加熱空気
流入路17へと入り、弁V4を通過して加熱装置16へ入りこ
こで加熱されて加熱空気として弁V6を通り吸着塔12へ入
り、吸着剤の再生を行なう。
再生を行った加熱空気は、吸着塔12から出て加熱空気排
出路20を弁V7を経て冷却器18へ入り、ここで冷水配管24
による冷却水で冷却され、さらにドレインポット19に送
られ除水され弁V8を経て放出される。ドレインポット19
で生じた結露水は排水管25を弁V15を経て排出される。
このような再生工程の後では、吸着塔12の内部を冷却す
る冷却工程が行われる。
該冷却工程では、前記再生工程と同じく制御弁8,9,10の
いずれも閉じられており、また、弁V1〜V4,V6〜V12,V4,
V15のうち弁V2,V10,V11,V12,V14のみが開かれて残りの
弁は閉じられる。
その結果、送風機14で弁V2を通り吸着塔12へ入った空気
は前記再生工程での余熱を冷却し、吸着塔12から出て冷
却流路22を弁V12を経て冷却器18で冷却され、さらにド
レインポット19で除水されて弁V11を通り、弁V10及び送
風機14、弁V2を経て再度吸着塔12へ送り込まれ、このよ
う循環を繰り返す。このようにして、吸着塔12は冷却器
18で冷やされた空気で冷却され、再生工程での余熱が取
除かれる。
第4図はTSA装置6の他例を示すもので、熱交換器26を
加熱空気流入路17と加熱空気排出路20とに介在させた。
これにより、再生工程で吸着塔12より加熱空気排出路20
を通る高温の排ガスのもつ熱を加熱空気流入路17の加熱
装置16へ入る空気に与え、加熱装置16へ入る空気を余熱
して燃料ガスの削減を図り省エネルギー化を実現でき
る。
また、第5図はTSA装置6の更に他例を示すもので、前
記第4図の構成に加えてドレインポット19からの排気路
を分岐してこの分岐路に弁V16と真空ポンプ27とを設け
た。このように真空ポンプ27を設けることにより前記熱
交換器26でのガス/ガス熱交換を促進させ、より一層の
燃料ガスの削減を図ることができる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明の構築物における室内炭酸ガス
の軽減装置は、熱揺動吸着(TSA)装置により室内へ取
り込む外気のうちの一部について炭酸ガスを除去して炭
酸ガス濃度の低い外気としこれを室内送り込むものであ
るから、室内を常に炭酸ガス濃度の低い快適環境に維持
できるものである。
特に、室内の炭酸ガス濃度が高くなる要因が外気に含ま
れる炭酸ガスがたまることにある場合には、室内に取り
入れる外気の炭酸ガスを積極的に取除くものであるか
ら、非常に効果的なものとなる。
また、取り入れる外気のうち一部のみが熱揺動吸着(TS
A)装置にかけられるものであるから、熱揺動吸着(TS
A)装置はそれほど大型のものでなくてもよく、設備費
やランニングコストを低して合理的な室内炭酸ガスの軽
減を行なうことができるものである。
さらに、この熱揺動吸着(TSA)装置にかける外気の分
量は炭酸ガスセンサーで室内の炭酸ガス濃度に対応させ
ることができるので、より効率的な軽減作用が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構築物における室内炭酸ガスの軽減装
置の1実施例を示す配管図、第2図は本発明で使用する
熱揺動吸着(TSA)装置の1例を示す配管図、第3図は
動作の工程を示す説明図、第4図は熱揺動吸着(TSA)
装置の他例を示す配管図、第5図はさらに熱揺動吸着
(TSA)装置の他例を示す配管図である。 1……室内、2……外気取入流路 3……送風機、4……排気流路 5……帰還流路 6……熱揺動吸着装置(TSA装置) 7……バイパス流路、8,9,10……制御弁 11……炭酸ガスセンサー 12……吸着塔、13……流入路 14……送風機、15……流出路 16……加熱装置、17……加熱空気流入路 18……冷却器、19……ドレインポット 20……加熱空気排出路、21……流入路 22……冷却流路 24……冷水配管、25……排水管 26……熱交換器、27……真空ポンプ V1〜V4,V6〜V12,V14〜V16……弁
フロントページの続き (72)発明者 沢辺 潔 千葉県市川市新田1―14―6 (72)発明者 塙 雅一 茨城県鹿島郡波崎町矢田部4098番地21 三 菱油化矢田部社宅30号棟104 (72)発明者 小林 拓雄 神奈川県横浜市栄区小菅ケ谷町1205―52 (56)参考文献 特開 昭63−291616(JP,A) 特開 昭63−213734(JP,A) 特開 昭57−198935(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】室内への外気取入流路途中に熱揺動吸着装
    置を設け、つ前記外気取入流路を分岐して熱揺動吸着装
    置を通過しないバイパス流路を形成し、また外気取入流
    路中に炭酸ガスセンサーを取付け、さらに外気取入流路
    及びバイパス流路に前記炭酸ガスセンサーの出力に対応
    可能な流量制御手段を設けたことを特徴とする構築物に
    おける室内炭酸ガスの軽減装置。
JP63242695A 1988-09-28 1988-09-28 構築物における室内炭酸ガスの軽減装置 Expired - Lifetime JPH074434B2 (ja)

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JPH0292374A JPH0292374A (ja) 1990-04-03
JPH074434B2 true JPH074434B2 (ja) 1995-01-25

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Cited By (1)

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EP1641550A1 (en) * 2003-05-13 2006-04-05 OY Hydrocell Ltd Filtration method and a filter device for removing impurities from the air of a limited space and an apparatus for removing carbon dioxide from the air of an air-raid shelter

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