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公開番号2025105005
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023223251
出願日2023-12-28
発明の名称気体精製装置及び気体精製方法
出願人愛三工業株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類B01D 53/06 20060101AFI20250703BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】ハウジングの小型化を図りつつ、作動時のエネルギー消費を抑制することができる気体精製装置及び気体精製方法を得る。
【解決手段】気体精製装置10は、混合ガスが導入される導入口22と精製ガスが導出される第1導出口24と、第2ガスが導出される第2導出口26とを有し、導入口22、第1導出口24、第2導出口26とが周方向に沿ってこの順に配置されたハウジング20Aと、ハウジング20Aの内部に設けられ、ハウジングとの間にガス流路50を形成するとともに導入口22から導入された混合ガスのガス圧を利用してハウジングの周方向に沿って回転する回転体30Aと、第2ガスを吸着可能とし、回転体の外周部の少なくとも一部に設けられた吸着部40と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも第１ガス及び第２ガスを含む混合ガスから前記第２ガスを分離させ、前記第１ガスの濃度が高められた精製ガスを導出する気体精製装置であって、
前記混合ガスが導入される導入口と前記精製ガスが導出される第１導出口と、前記第２ガスが導出される第２導出口とを有し、前記導入口、前記第１導出口、前記第２導出口とが周方向に沿ってこの順に配置されたハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられ、前記ハウジングとの間にガス流路を形成するとともに前記導入口から導入された前記混合ガスのガス圧を利用して前記ハウジングの周方向に沿って回転する回転体と、
前記第２ガスを吸着可能とし、前記回転体の外周部の少なくとも一部に設けられた吸着部と、
を備える気体精製装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記回転体は、前記外周部から突出して設けられ、前記ガス圧を受けることにより前記回転体の回転を促進する羽根を少なくとも一つ備える、
請求項１に記載の気体精製装置。
【請求項３】
前記回転体は、前記羽根の突出長さを変更可能とする長さ調整機構を備える、
請求項２に記載の気体精製装置。
【請求項４】
前記長さ調整機構は、前記回転体の回転による遠心力により、前記羽根の突出長さを変更可能とする、
請求項３に記載の気体精製装置。
【請求項５】
前記ガス流路は、
前記導入口から前記第１導出口までを繋ぐ第１流路と、
前記第１導出口から前記第２導出口までを繋ぐ第２流路と、
前記第２導出口から前記導入口までを繋ぐ第３流路と、を含み、
前記第１流路は第２流路より長く、第２流路は第３流路の長さ以上となるように設定されている、
請求項１～請求項４の何れか１項に記載の気体精製装置。
【請求項６】
前記ガス流路は、
前記導入口から前記第１導出口までを繋ぐ第１流路と、
前記第１導出口から前記第２導出口までを繋ぐ第２流路と、
前記第２導出口から前記導入口までを繋ぐ第３流路と、を含み、
前記第１流路の断面積は、前記回転体の回転中心が前記ハウジングの軸中心に対して偏心して配置されることにより、前記第２流路の断面積よりも大きく設定されている、
請求項１～請求項４何れか１項に記載の気体精製装置。
【請求項７】
前記吸着部は、
前記回転体の外周部の少なくとも一部に設けられた第１吸着部と、
前記ハウジングの前記第２導出口の近傍に設けられた第２吸着部と、を有する、
請求項１～請求項４何れか１項に記載の気体精製装置。
【請求項８】
前記第１導出口に接続された第１導出管と、
前記第２導出口に接続された第２導出管と、を更に備え、
前記第１導出管内の圧力は、前記ガス流路内の圧力よりも低く、前記第２導出管内の圧力は、前記第１導出管内の圧力よりも低く設定されており、
前記精製ガスは、前記第１導出管内の負圧による引抜作用によって前記第１導出口から導出され、前記第２ガスは、前記第２導出管内の負圧による引抜作用によって前記回転体から脱離し、前記第２導出口から導出される、
請求項１～請求項４何れか１項に記載の気体精製装置。
【請求項９】
請求項１に記載の気体精製装置を用いて第１ガス及び第２ガスを少なくとも含む混合ガスから前記第２ガスを分離させ、前記第１ガスの濃度が高められた精製ガスを導出する気体精製方法であって、
前記第１導出口から前記混合ガスを導入し、
前記回転体を回転させ、前記回転体に設けられた前記吸着部によって前記混合ガスに含まれる第２ガスを吸着し、前記混合ガスから前記第２ガスを分離させ、
前記第２ガスの分離により得られた前記精製ガスを前記第１導出口から導出する、
気体精製方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体精製装置及び気体精製方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び特許文献２では、回転体の表面に気体や粉末を接触させ、回転体の表面に特定物質を吸着させて回収することにより、処理対象となる気体や粉末から、特定物質を分離させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１７１７６０号公報
特開２０２２－０１４１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、円板状の回転体に室内空気を接触させ、有害物質を吸着する空気処理装置が記載されている。この空気処理装置では、多孔性の基材に有害物質を捕捉する捕捉剤を含侵させて回転体を形成し、室内空気が回転体を通過する際に、有害物質を捕捉する。即ち、回転体が室内空気のフィルターを構成している。従って、室内空気との接触による回転体の圧力損失が大きく、モータ等の駆動源におけるエネルギー消費が増大するという課題がある。
【０００５】
特許文献２には、鉛直方向に延びる通路を形成する支持構造体の内部に回転体を設け、支持構造体の上部に設けられた投入口から粉体を落下させ、粉体に含まれる磁性体異物を回転体の表面に吸着する磁性体異物回収ユニットが記載されている。この磁性体異物ユニットでは、粉体の通路の長さを確保するために、支持構造体を鉛直方向に伸長させる必要があり、ユニット全体が大型化するという課題がある。
【０００６】
本願の発明者らは、２種以上のガスを含む混合ガスから所定のガスを分離させ、精製ガスを得る方法として、混合ガスが導入されるハウジングの内部で回転体を回転させ、回転体の表面に所定のガスを吸着させることを考案した。この場合においても、上記特許文献１及び特許文献２と同様の課題が生じる。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、ハウジングの小型化を図りつつ、作動時のエネルギー消費を抑制することができる気体精製装置及び気体精製方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の気体精製装置は、少なくとも第１ガス及び第２ガスを含む混合ガスから前記第２ガスを分離させ、前記第１ガスの濃度が高められた精製ガスを導出する気体精製装置であって、前記混合ガスが導入される導入口と前記精製ガスが導出される第１導出口と、前記第２ガスが導出される第２導出口とを有し、前記導入口、前記第１導出口、前記第２導出口とが周方向に沿ってこの順に配置されたハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられ、前記ハウジングとの間にガス流路を形成するとともに前記導入口から導入された前記混合ガスのガス圧を利用して前記ハウジングの周方向に沿って回転する回転体と、前記第２ガスを吸着可能とし、前記回転体の外周部の少なくとも一部に設けられたガス吸着部と、を備える。
【０００９】
請求項１に記載の気体精製装置では、ハウジングの内部で回転体が回転し、回転体の外周部に設けられた吸着部が混合ガスに含まれる第２ガスを吸着する。これにより、混合ガスから第２ガスが分離され、ガス流路内には、第１ガスの濃度が高められた精製ガスが貯留される。
【００１０】
ここで、気体精製装置は、混合ガスが導入される導入口、精製ガスが導出される第１導出口、第２ガスが導出される第２導出口が周方向に沿ってこの順に配置されたハウジングと、ハウジングの内部に設けられた回転体との間にガス流路が形成される。これにより、ハウジングの周方向に沿ってガス流路の長さを確保することができるため、ハウジングの小型化を図ることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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