特許ウォッチ

公開番号2025170826
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2024075590
出願日2024-05-08
発明の名称吸着装置
出願人愛三工業株式会社,国立大学法人広島大学
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類B01D 53/04 20060101AFI20251113BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】吸着剤がガスに含まれる成分を十分に吸着することができる状態であるか否かを判定することができる技術を提供する。
【解決手段】吸着装置は、ガスに含まれる成分を吸着する吸着材と、前記吸着材を収容する筐体と、前記筐体内のガスの圧力を検出する圧力センサと、前記筐体内のガスの温度を検出する温度センサと、前記吸着材にガスを供給してから所定時間後における前記圧力センサの検出圧力が前記温度センサの検出温度に対応する所定の圧力基準値より大きい場合に、前記吸着材の表面付近における前記成分の吸着量が所定の基準量より多いと判定する制御部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ガスに含まれる成分を吸着する吸着材と、
前記吸着材を収容する筐体と、
前記筐体内のガスの圧力を検出する圧力センサと、
前記筐体内のガスの温度を検出する温度センサと、
前記吸着材にガスを供給してから所定時間後における前記圧力センサの検出圧力が前記温度センサの検出温度に対応する所定の圧力基準値より大きい場合に、前記吸着材の表面付近における前記成分の吸着量が所定の基準量より多いと判定する制御部と、を備える、吸着装置。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
ガスに含まれる成分を吸着する吸着材と、
前記吸着材を収容する筐体と、
前記筐体内のガスの圧力を検出する圧力センサと、
前記筐体内のガスの温度を検出する温度センサと、
制御部と、を備えており、
前記制御部は、
前記温度センサの検出温度及び前記圧力センサの検出圧力から、前記吸着材にガスを供給してから所定時間後における前記吸着材への前記成分の吸着量推定値を算出し、
算出した前記吸着量推定値が、前記温度センサの検出温度及び前記圧力センサの検出圧力に対応する吸着量基準値より小さい場合に、前記吸着材の表面付近における前記成分の吸着量が所定の基準量より多いと判定する、吸着装置。
【請求項３】
ガスに含まれる成分を吸着する吸着材と、
前記吸着材を収容する筐体と、
ガスの供給方向において前記吸着材よりも下流側のガスの濃度を検出する濃度センサと、
前記筐体内のガスの温度を検出する温度センサと、
前記吸着材にガスを供給してから所定時間後における前記濃度センサの検出濃度が前記温度センサの検出温度に対応する所定の濃度基準値より大きい場合に、前記吸着材の表面付近における前記成分の吸着量が所定の基準量より多いと判定する制御部と、を備える、吸着装置。
【請求項４】
請求項１～３のいずれか一項に記載の吸着装置であって、
前記吸着材の表面付近における前記成分の吸着量が前記基準量より多いと判定された場合に、前記吸着材にマイクロ波を照射する照射装置をさらに備える、吸着装置。
【請求項５】
請求項１～３のいずれか一項に記載の吸着装置であって、
前記成分は、極性分子である、吸着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の吸着装置であって、
前記極性分子は、アンモニアである、吸着装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する技術は、ガスに含まれる成分を吸着する吸着装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ガスの含まれる成分（以下、ガス含有成分ともいう）を吸着する吸着装置が開発されている。例えば、特許文献１には、吸着材としてゼオライトを用いた吸着装置が開示されている。ゼオライトは、ガス含有成分の吸着性能が高い。特許文献１の吸着装置は、吸着材としてゼオライトを用いることによって、多量のガスを吸着することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２００７／０６９６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ゼオライトの吸着性能が高いため、特許文献１の吸着装置は、吸着材（すなわち、ゼオライト）によってガス含有成分を多く吸着することが可能となる。しかしながら、ガス含有成分が吸着材の表面付近に吸着され、吸着材の表面付近を閉塞してしまうことがある。吸着材の表面付近が閉塞すると、吸着材の中心にガスが到達し難くなる。このような状態になると、吸着材の表面付近のガス含有成分の吸着量は増加するが、吸着材全体としてのガス含有成分の吸着量が減少する。特許文献１の吸着装置では、吸着材でガス含有成分を十分に吸着できているか否かを把握できなかった。
【０００５】
本明細書は、吸着剤がガスに含まれる成分を十分に吸着することができる状態であるか否かを判定することができる技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術の第１の態様では、吸着装置は、ガスに含まれる成分を吸着する吸着材と、前記吸着材を収容する筐体と、前記筐体内のガスの圧力を検出する圧力センサと、前記筐体内のガスの温度を検出する温度センサと、前記吸着材にガスを供給してから所定時間後における前記圧力センサの検出圧力が前記温度センサの検出温度に対応する所定の圧力基準値より大きい場合に、前記吸着材の表面付近における前記成分の吸着量が所定の基準量より多いと判定する制御部と、を備える。
【０００７】
この構成によれば、所定時間後の圧力センサの検出圧力と圧力基準値を比較することによって、吸着材の表面付近におけるガス含有成分（ガスに含まれる成分）の吸着量が基準量より多いか否かを判定することができる。所定時間後のガス含有成分の吸着量が吸着材の吸着性能と比較して少ない場合、吸着材の表面付近にガス含有成分が吸着され、吸着材の表面付近が閉塞している可能性が高い。吸着材が筐体に収容されている。このため、筐体内にガスを供給すると、ガス含有成分が吸着材に吸着されることによって、筐体内のガスの量が減少し、筐体内の圧力が低くなる。ガス含有成分が吸着材に十分に吸着されれば、所定時間後の圧力は十分に低くなる。一方で、吸着材の表面付近がガス含有成分によって閉塞すると、吸着材にガス含有成分が十分に吸着されず、圧力が十分に低くならない。このため、所定時間後の圧力センサの検出圧力と圧力基準値を比較することによって、吸着材の表面付近にガス含有成分が所定の基準量より多く吸着しているか否か（すなわち、吸着材の表面付近がガス含有成分によって閉塞しているか否か）を判定することができる。また、吸着材が吸着可能なガス含有成分の吸着量は、温度に応じて変化する。筐体内のガスの温度を測定して、測定された検出温度に対応した圧力基準値を用いることによって、吸着材の表面付近にガス含有成分が所定の基準量より多く吸着しているか否かを適切に判定することができる。これにより、吸着剤がガス含有成分を十分に吸着することができる状態であるか否かを判定することができる。
【０００８】
本技術の第２の態様では、吸着装置は、ガスに含まれる成分を吸着する吸着材と、前記吸着材を収容する筐体と、前記筐体内のガスの圧力を検出する圧力センサと、前記筐体内のガスの温度を検出する温度センサと、制御部と、を備えている。前記制御部は、前記温度センサの検出温度及び前記圧力センサの検出圧力から、前記吸着材にガスを供給してから所定時間後における前記吸着材への前記成分の吸着量推定値を算出し、算出した前記吸着量推定値が、前記温度センサの検出温度及び前記圧力センサの検出圧力に対応する吸着量基準値より小さい場合に、前記吸着材の表面付近における前記成分の吸着量が所定の基準量より多いと判定する。
【０００９】
筐体内にガスを供給すると、ガス含有成分が吸着材に吸着され、吸着材へのガス含有成分の吸着量が増加する。ガス含有成分が吸着材に十分に吸着されれば、吸着材へのガス含有成分の吸着量が十分に増加する。一方で、吸着材の表面付近がガス含有成分によって閉塞すると、吸着材にガス含有成分が十分に吸着されず、吸着材へのガス含有成分の吸着量が十分に増加しない。吸着材が吸着可能なガス含有成分の吸着量は、温度に応じて変化するため、吸着材へのガス含有成分の吸着量推定値は、検出温度と検出圧力から算出可能である。このため、所定時間後の吸着材へのガス含有成分の吸着量推定値と吸着量基準値を比較することによって、吸着材の表面付近にガス含有成分が所定の基準量より多く吸着しているか否かを判定することができる。
【００１０】
本技術の第３の態様では、吸着装置は、ガスに含まれる成分を吸着する吸着材と、前記吸着材を収容する筐体と、ガスの供給方向において前記吸着材よりも下流側のガスの濃度を検出する濃度センサと、前記筐体内のガスの温度を検出する温度センサと、前記吸着材にガスを供給してから所定時間後における前記濃度センサの検出濃度が前記温度センサの検出温度に対応する所定の濃度基準値より大きい場合に、前記吸着材の表面付近における前記成分の吸着量が所定の基準量より多いと判定する制御部と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許