特許 6496548 二酸化炭素吸収装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6496548

(24)【登録日】2019年3月15日

(45)【発行日】2019年4月3日

(54)【発明の名称】二酸化炭素吸収装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/14 20060101AFI20190325BHJP

【ＦＩ】

   B01D53/14 100

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-263632(P2014-263632)

(22)【出願日】2014年12月25日

(65)【公開番号】特開2016-120475(P2016-120475A)

(43)【公開日】2016年7月7日

【審査請求日】2017年12月20日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】390010342

【氏名又は名称】エア・ウォーター防災株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000221546

【氏名又は名称】東電設計株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100075557

【弁理士】

【氏名又は名称】西教 圭一郎

(72)【発明者】

【氏名】土井 卓士

(72)【発明者】

【氏名】尾田 久典

(72)【発明者】

【氏名】後藤 秀晃

(72)【発明者】

【氏名】飯田 亮次

(72)【発明者】

【氏名】松岡 圭吾

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 大蔵

【審査官】 中村 泰三

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５１−１４２０４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６３−０６９５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１９９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２５２４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７２８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２２８５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２６３４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１９６２５９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ５３／０２−１８、３４−９６

Ｂ０１Ｊ ２０／００

Ｃ０１Ｂ ３２／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

二酸化炭素吸収剤を有し、外部空間から空気を吸い込んで、前記二酸化炭素吸収剤によって二酸化炭素を吸収した空気を外部空間へ排出する二酸化炭素吸収装置であって、
内部空間が形成されるとともに、該内部空間へ連なる吸気側開口および排気側開口が形成され、該内部空間に前記二酸化炭素吸収剤が収容される吸収剤収容容器と、
前記吸気側開口に連通するとともに、外部空間に連通した流路を形成する吸気側流路形成部と、
前記排気側開口に連通するとともに、外部空間に連通した流路を形成する排気側流路形成部と、
前記吸気側流路形成部または排気側流路形成部に設けられる送風手段と、
前記吸気側流路形成部によって形成される前記流路を液体によって満たして閉鎖する吸気側閉鎖部と、
前記排気側流路形成部によって形成される前記流路を液体によって満たして閉鎖する排気側閉鎖部とを備え、
前記各閉鎖部は、
前記外部空間と前記内部空間との間の流路に沿って互いに離間して設けられ、該流路を開閉可能な２つの閉鎖部用開閉弁と、
前記２つの閉鎖部用開閉弁間の流路へ液体を注入するための注入部と、
前記２つの閉鎖部用開閉弁間の流路へ注入されている液体を、該流路から排出するための排液用流路を形成する排液用管路、および前記排液用流路を開閉可能な排液用開閉弁を備える排液部とを有することを特徴とする二酸化炭素吸収装置。

【請求項2】

前記各閉鎖部は、前記２つの閉鎖部用開閉弁間の流路内を満たした液体が、該閉鎖部用開閉弁から漏出したことを検出するための漏出検出手段をさらに有し、
前記漏出検出手段によって漏出が検出されたことを報知する報知手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素吸収装置。

【請求項3】

前記送風手段、前記各閉鎖部における前記２つの閉鎖部用開閉弁、および前記排液用開閉弁の動作を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の二酸化炭素吸収装置。

【請求項4】

前記送風手段は、前記吸気側流路形成部に設けられ、
前記吸気側閉鎖部は、前記送風手段と前記吸気側開口との間に設けられ、
二酸化炭素を吸収させる動作を開始させる開始信号を入力するための入力手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記入力手段から入力された前記開始信号に応答して、前記吸気側閉鎖部における２つの閉鎖部用開閉弁と、前記排気側閉鎖部における２つの閉鎖部用開閉弁のうちの前記吸収剤収容容器側に設けられた閉鎖部用開閉弁とを開動作させるとともに、または開動作させた後に、前記各閉鎖部における前記排液用開閉弁を開動作させ、その後、前記送風手段に送風動作を開始させ、その後、前記排気側閉鎖部における２つの閉鎖部用開閉弁のうちの外部空間側に設けられた閉鎖部用開閉弁を開動作させることを特徴とする請求項３に記載の二酸化炭素吸収装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、二酸化炭素吸収装置に関する。

【背景技術】

【0002】

人間は、呼吸によって、大気中から取り込んだ酸素を消費し、二酸化炭素を排出している。したがって、外気と遮断された居室内に多数の人間が収容されると、その居室空間では、収容されている人間の呼吸によって、時間の経過とともに、酸素濃度が低下し、また二酸化炭素濃度が上昇してしまう。

【0003】

現在、大気中の酸素濃度は約２０．９５％、また二酸化炭素濃度は約４００ｐｐｍであり、酸素欠乏症等防止規則では、空気中の酸素の濃度が１８％未満である状態を酸素欠乏と定めている。また、日本産業衛生学会の勧告値によれば、二酸化炭素の許容濃度は５０００ｐｐｍとされている。

【0004】

通常、外気と遮断された居室空間が酸素欠乏の状態とならないように維持するためには、酸素を居室空間へ補給することにより、酸素濃度を上げることが行われる。一方、居室空間における二酸化炭素濃度が許容濃度を超えないように維持するためには、居室空間の二酸化炭素を除去することにより、二酸化炭素濃度を下げることが行われる。

【0005】

しかしながら、居室の容積が大きい場合には、居住人数および居住時間などにより、酸素の補給が必要でない場合もある。例えば、居室の容積が１０００ｍ^３であり、居室空間における酸素濃度および二酸化炭素濃度の初期値が大気中の濃度に等しいとした場合に、その居室内で３０名が１０時間、作業（エネルギー代謝率２程度の身体活動強度：例えば時速約３ｋｍの歩行、酸素消費量約０．６L／分、二酸化炭素排出量約０．５５L／分）を行うと仮定すると、居室空間の酸素濃度は、約１９．８％まで低下するが、酸素欠乏の状態とはならず、この場合、酸素の補給は特に必要とはならない。一方、居室空間の二酸化炭素濃度は、約１．０％まで上昇するため、この場合、居室内を十分に安全な状態の許容濃度以下に維持するためには、居室空間中の二酸化炭素を除去しなければならない。

【0006】

従来から、このような居室空間における二酸化炭素を除去する方式としては、装置の構造を簡単にすることができ、また、装置の質量や容積を小さくすることができるといった理由から、アルカリ剤を用いた化学吸収方式が一般的に採用されている。このようなアルカリ剤としては、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、および水酸化バリウムなどを主剤にした粒剤がよく用いられている（たとえば、特許文献１参照）。

【0007】

また、化学吸収方式を採用した二酸化炭素吸収装置は、吸気口と、二酸化炭素吸収剤が貯留されるＣＯ_２キャニスターと、吸気口から居室空間の空気を吸い込み、吸い込んだ空気をＣＯ_２キャニスターへ送出するためのブロアと、ＣＯ_２キャニスターを通過した空気を居室空間へ排出するための排気口とを備えて構成される。二酸化炭素吸収装置は、ブロアを作動することにより、居室空間から空気を吸い込み、吸い込んだ空気をＣＯ_２キャニスターへ導き、ＣＯ_２キャニスター内に貯留した二酸化炭素吸収剤層空間内を通過させて吸い込んだ空気中の二酸化炭素を除去し、二酸化炭素が除去された空気を居室空間へ排出するように動作する。この吸い込み、排出を連続、あるいは断続的に行い、居室空間中の二酸化炭素除去し、居室空間の二酸化炭素濃度を下げる。

【0008】

このように構成される二酸化炭素吸収装置では、二酸化炭素吸収剤が貯留されるＣＯ_２キャニスターが密閉されないままに放置されると、ブロアを作動させなくても、二酸化炭素吸収剤の吸収能力が劣化してしまう。これは、二酸化炭素吸収装置が設置される環境の気圧変動、温度変化、および湿度変化などによって、吸気口や排気口から空気が出入りすることで、空気中の二酸化炭素を吸収したり、二酸化炭素吸収剤が乾燥して含有水分量が低下したりすることに起因する。

【0009】

そこで、二酸化炭素吸収剤の劣化を防止するために、従来から、二酸化炭素吸収装置には、ＣＯ_２キャニスターを密閉するためのバルブが、ブロアとＣＯ_２キャニスターとの間の配管およびＣＯ_２キャニスターと排気口との間の配管にそれぞれ介装され、このようなバルブとして、電動バタフライ弁や電動ボール弁などが用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０１１−１２５７６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

従来の二酸化炭素吸収装置では、ブロアの吐出圧力の制約上、圧力損失を抑えるため、ＣＯ_２キャニスターとの間の配管およびＣＯ_２キャニスターと排気口との間の配管の管径が大きく（例えば、直径３０ｍｍや１００ｍｍなど）せざるを得ない。したがって、バルブによる弁部のシール長さも長くなる。このため、シール部分に粉末などが付着してしまうと、密閉性が損なわれるおそれがある。この場合、微小な隙間から空気が出入りすることで、二酸化炭素吸収剤の吸収能力が劣化してしまうおそれがある。

【0012】

本発明の目的は、二酸化炭素吸収剤の吸収能力が劣化してしまうことを確実に防止することができる二酸化炭素吸収装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は、二酸化炭素吸収剤を有し、外部空間から空気を吸い込んで、前記二酸化炭素吸収剤によって二酸化炭素を吸収した空気を外部空間へ排出する二酸化炭素吸収装置であって、
内部空間が形成されるとともに、該内部空間へ連なる吸気側開口および排気側開口が形成され、該内部空間に前記二酸化炭素吸収剤が収容される吸収剤収容容器と、
前記吸気側開口に連通するとともに、外部空間に連通した流路を形成する吸気側流路形成部と、
前記排気側開口に連通するとともに、外部空間に連通した流路を形成する排気側流路形成部と、
前記吸気側流路形成部または排気側流路形成部に設けられる送風手段と、
前記吸気側流路形成部によって形成される前記流路を液体によって満たして閉鎖する吸気側閉鎖部と、
前記排気側流路形成部によって形成される前記流路を液体によって満たして閉鎖する排気側閉鎖部とを備え、
前記各閉鎖部は、
前記外部空間と前記内部空間との間の流路に沿って互いに離間して設けられ、該流路を開閉可能な２つの閉鎖部用開閉弁と、
前記２つの閉鎖部用開閉弁間の流路へ液体を注入するための注入部と、
前記２つの閉鎖部用開閉弁間の流路へ注入されている液体を、該流路から排出するための排液用流路を形成する排液用管路、および前記排液用流路を開閉可能な排液用開閉弁を備える排液部とを有することを特徴とする二酸化炭素吸収装置である。

【0015】

また本発明は、前記各閉鎖部は、前記２つの閉鎖部用開閉弁間の流路内を満たした液体が、該閉鎖部用開閉弁から漏出したことを検出するための漏出検出手段をさらに有し、
前記漏出検出手段によって漏出が検出されたことを報知する報知手段をさらに備えることを特徴とする。

【0016】

また本発明は、前記送風手段、前記各閉鎖部における前記２つの閉鎖部用開閉弁、および前記排液用開閉弁の動作を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする。

【0017】

また本発明は、前記送風手段は、前記吸気側流路形成部に設けられ、
前記吸気側閉鎖部は、前記送風手段と前記吸気側開口との間に設けられ、
二酸化炭素を吸収させる動作を開始させる開始信号を入力するための入力手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記入力手段から入力された前記開始信号に応答して、前記吸気側閉鎖部における２つの閉鎖部用開閉弁と、前記排気側閉鎖部における２つの閉鎖部用開閉弁のうちの前記吸収剤収容容器側に設けられた閉鎖部用開閉弁とを開動作させるとともに、または開動作させた後に、前記各閉鎖部における前記排液用開閉弁を開動作させ、その後、前記送風手段に送風動作を開始させ、その後、前記排気側閉鎖部における２つの閉鎖部用開閉弁のうちの外部空間側に設けられた閉鎖部用開閉弁を開動作させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、二酸化炭素吸収装置において、二酸化炭素吸収剤の吸収能力が劣化してしまうことを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係る二酸化炭素吸収装置１０の一例を示す外観図である。

【図2】二酸化炭素吸収装置１０の構造を概略的に示す系統図である。

【図3】開始用入力ボタンが操作されたときの二酸化炭素吸収装置１０の動作手順を示すフローチャートである。

【図4】他の実施形態に係る閉鎖部５０を拡大して示す図である。

【図5】さらに他の実施形態に係る閉鎖部６０を拡大して示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１は、本発明の一実施形態に係る二酸化炭素吸収装置１０の一例を示す外観図であり、図２は、二酸化炭素吸収装置１０の構造を概略的に示す系統図である。

【0021】

本実施形態に係る二酸化炭素吸収装置１０は、二酸化炭素吸収剤１１を用いて二酸化炭素を化学吸収するように構成された装置であり、たとえば有害なガス等の発生により人体にとって危険となった環境から緊急に避難するために設けられた避難棟などに常設され、緊急避難が実施された場合に、避難者が収容される居室空間内の空気から二酸化炭素を除去するために使用される。このように、非常時にのみ使用されることを目的として設置される二酸化炭素吸収装置１０は、実際に使用される時までに、十分な能力を発揮し得る状態を維持しておく必要があり、そのためには、設置場所へ設置されてから実際に使用されるまでの間に、二酸化炭素吸収剤１１の吸収能力が劣化してしまうことを防止する必要がある。

【0022】

本実施形態に係る二酸化炭素吸収装置１０は、内部空間Ｓ１に二酸化炭素吸収剤１１が設けられ、その内部空間Ｓ１に連なる吸気側の開口１２ａと排気側の開口１２ｂとが形成されたＣＯ_２キャニスター１２（吸収剤収容容器）と、一端でＣＯ_２キャニスター１２における吸気側の開口１２ａに連通し、他端に形成された吸気口１３ａにおいて外部空間Ｓ２に連通する流路１３ｂを形成する吸気側の流路形成部１３と、一端でＣＯ_２キャニスター１２における排気側の開口１２ｂに連通し、他端に形成された排気口１４ａにおいて外部空間Ｓ２に連通する流路１４ｂを形成する排気側の流路形成部１４とを含んで構成される。

【0023】

ＣＯ_２キャニスター１２に収容される二酸化炭素吸収剤１１としては、二酸化炭素を化学吸収する性質を有するものが用いられ、たとえば、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、および水酸化バリウムなどを主剤にした粒剤が用いられる。

【0024】

なお、吸気側の流路形成部１３における吸気口１３ａには、塵埃などが流路１３ｂ内へ侵入することを防止するためのフィルター（図示せず）が設けられる。また、排気側の流路形成部１４における排気口１４ａには、図１に示すように、流路１４ｂ内への塵埃の侵入を防止する防塵カバー１４ｃが設けられる。

【0025】

また、吸気側の流路形成部１３には、ＣＯ_２キャニスター１２における吸気側の開口１２ａに向けて送風するブロア１５（送風手段）が、吸気口１３ａに隣接して設けられる。このブロア１５が作動することにより、外部空間Ｓ２の空気が、吸気口１３ａを介して流路１３ｂに取り込まれ、吸気側の開口１２ａへ送出される。

【0026】

本実施形態では、ブロア１５は、図２に示すように、防振台１５ａ上に設置される。また、ブロア１５としては、遠心式のものが用いられ、たとえ３ｍ^３／ｍｉｎの風量で送風可能なものが用いられる。しかしながら、これに限らず、ブロア１５は、二酸化炭素吸収装置１０のサイズや処理能力などに応じて適宜選定すればよい。

【0027】

そして、吸気側の流路形成部１３には、ブロア１５とＣＯ_２キャニスター１２における吸気側の開口１２ａとの間に、外部空間Ｓ２とＣＯ_２キャニスター１２における内部空間Ｓ１との間の流路１３ｂを液体１９によって閉鎖する閉鎖部１６が設けられている。また、ブロア１５と閉鎖部１６との間には、ブロア１５を作動させた時に発生する振動が閉鎖部１６へ伝達されるのを防止するために防振継手１７が設けられている。

【0028】

一方、排気側の流路形成部１４には、排気口１４ａとＣＯ_２キャニスター１２における排気側の開口１２ｂとの間に、外部空間Ｓ２とＣＯ_２キャニスター１２における内部空間Ｓ１との間の流路１４ｂを液体１９によって閉鎖する閉鎖部１８が設けられている。

【0029】

以下、閉鎖部１６，１８の構成について詳細に説明する。なお、本実施形態では、閉鎖部１６と閉鎖部１８とは同様に構成されているので、閉鎖部１６についてのみ説明することとし、閉鎖部１８については、閉鎖部１６と対応する構成に同一の参照符を付し、重複する説明を省略する。

【0030】

閉鎖部１６は、大略的にＵ字状に形成され、横断面が円形状である第１の管状部材３１と、第１の管状部材３１における吸気口１３ａ側の端部３１ａと防振継手１７との間に設けられ、横断面が円形状である第２の管状部材３２と、第１の管状部材３１における排気口１４ａ側の端部３１ｂとＣＯ_２キャニスター１２との間に設けられ、横断面が円形状である第３の管状部材３３とを有している。

【0031】

閉鎖部１６では、これらの管状部材３１〜３３における内部空間４１〜４３によって、流路１３ｂの一部が形成される。具体的には、一端で防振継手１７に連通し、他端でＣＯ_２キャニスター１２における吸気側の開口１２ａに連通する流路が形成される。

【0032】

なお、閉鎖部１８の場合には、これらの管状部材３１〜３３における内部空間４１〜４３によって、流路１４ｂの一部が形成される。具体的には、一端でＣＯ_２キャニスター１２における排気側の開口１２ｂに連通し、他端で排気口１４ａに連通する流路が形成される。

【0033】

図２に示すように、第１の管状部材３１は、その吸気口１３ａ側の端部３１ａおよび排気口１４ａ側の端部３１ｂが鉛直上方に向かって開口するように配設され、第２の管状部材３２は、その排気口１４ａ側の端部３２ａが、第１の管状部材３１における吸気口１３ａ側の端部３１ａに対向し、かつ鉛直下方に向かって開口するように配設され、第３の管状部材３３は、その吸気口１３ａ側の端部３３ａが、第１の管状部材３１における排気口１４ａ側の端部３１ｂに対向し、かつ鉛直下方に向かって開口するように配設される。

【0034】

また、第２の管状部材３２は、その排気口１４ａ側の端部３２ａに連なる部分３２ｂが直円筒状に形成されており、その直円筒状部分３２ｂが鉛直方向に沿って延びるように配設されている。同様に、第３の管状部材３３は、その吸気口１３ａ側の端部３３ａに連なる部分３３ｂが直円筒状に形成されており、その直円筒状部分３３ｂが鉛直方向に沿って延びるように配設されている。

【0035】

本実施形態では、各管状部材３１〜３３は、いずれも直径１００ｍｍの管径を有するものが用いられている。また、第１の管状部材３１は、各端部３１ａ，３１ｂの開口を鉛直上方に向かって開口する姿勢にしたときに、各端部３１ａ，３１ｂが同一の高さ位置に配置されるように形成されており、また、その最下部における流路の横断面の上端部と各端部３１ａ，３１ｂとの間の高さ寸法Ｌ１が、１００ｍｍに選択されている。また、第２および第３の管状部材３２，３３は、同一形状に形成され、各直円筒状部分３２ｂ，３３ｂの軸線方向の長さは、少なくとも５０ｍｍ以上に選択されている。

【0036】

また、本実施形態では、閉鎖部１６には、第１の管状部材３１における吸気口１３ａ側の端部３１ａと第２の管状部材３２における排気口１４ａ側の端部３２ａとの間に、流路１３ｂを開閉可能な第１の電動バルブ３４（閉鎖部用開閉弁）が介装され、また、第１の管状部材３１における排気口１４ａ側の端部３１ｂと第３の管状部材３３における吸気口１３ａ側の端部３３ａとの間に、流路１３ｂを開閉可能な第２の電動バルブ３５（閉鎖部用開閉弁）が介装されている。第１および第２の電動バルブ３４，３５は、たとえば電動バタフライ弁、電動ボール弁などによって実現される。

【0037】

さらに、閉鎖部１６は、第１の管状部材３１に設けられ、第１の管状部材３１の内部空間４１へ液体１９を注入するための注入部３６と、第１の管状部材３１内の液体１９を、その内部空間４１から排出するための排液部３７とを有している。液体１９としては、たとえば水が用いられる。

【0038】

注入部３６は、内部空間４１に連なる、液体１９の注入用の流路を形成する注入用管路３６ａと、その注入用管路３６ａを開閉する注入用バルブ３６ｂとを有している。また、排液部３７は、内部空間４１に連なる、液体１９の排液用の流路を形成する排液用管路３７ａと、その排液用管路３７ａを開閉する排液用バルブ３７ｂ（排液用開閉弁）とを有し、排液用管路３７ａは、第１の管状部材３１の下端部に設けられている。

【0039】

さらに、閉鎖部１６は、第２の管状部材３２における直円筒状部分３２ｂにおいて、排気口１４ａ側の端部３２ａからの軸線方向の距離がＬ２となる位置に、水分センサ３８が設けられており、この水分センサ３８によって、第２の管状部材３２の内部空間４２において、液体１９の上面がその高さ位置まで到達したことが検出されるように構成されている。

【0040】

同様に、閉鎖部１６は、第３の管状部材３３における直円筒状部分３３ｂにおいて、吸気口１３ａ側の端部３３ａからの軸線方向の距離がＬ２となる位置に、水分センサ３９が設けられており、この水分センサ３９によって、第３の管状部材３３の内部空間４３において、液体１９の上面がその高さ位置まで到達したことが検出されるように構成されている。

【0041】

これらの水分センサ３８，３９は、第１の管状部材３１に注入された液体１９が、第１の電動バルブ３４、第２の電動バルブ３５から漏出したことを検出するための漏出検出手段として機能する。本実施形態では、距離Ｌ２は、５０ｍｍに選択されている。

【0042】

二酸化炭素吸収装置１０は、稼動する前の初期段階では、各閉鎖部１６，１８において、第１および第２の電動バルブ３４，３５は、それぞれ流路を閉鎖する閉状態にあり、注入用バルブ３６ｂおよび排液用バルブ３７ｂもまた、それぞれ流路を閉鎖する閉状態にある。そして、第１の電動バルブ３４と第２の電動バルブ３５との間の流路、すなわち第１の管状部材３１の内部空間４１は、注入部３６を介して注入された液体１９によって満たされ、これにより、第２の管状部材３２の内部空間４２と第３の管状部材３３の内部空間４３との連通が阻止されている。このようにして、ＣＯ_２キャニスター１２における内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２との間の流路１３ｂ，１４ｂがそれぞれ液体１９によって閉鎖されている。

【0043】

本実施形態に係る二酸化炭素吸収装置１０は、図１に示すように、ユーザによる入力操作を受け付ける入力手段２０と、ブロア１５の動作を制御するとともに、各閉鎖部１６，１８における、第１および第２の電動バルブ３４，３５の開閉動作、注入用バルブ３６ｂの開閉動作、および、排液用バルブ３７ｂの開閉動作を制御する制御手段２１と、各閉鎖部１６，１８における水分センサ３８，３９によって、液体１９が第１の電動バルブ３４あるいは第２の電動バルブ３５から漏出したことをユーザに報知する報知手段２２と、入力手段２０と制御手段２１と報知手段２２とを収容するコントロールボックス２３と、ＣＯ_２キャニスター１２、ブロア１５、各閉鎖部１６，１８、およびコントロールボックス２３などを支持するフレーム２４とをさらに備えている。

【0044】

入力手段２０は、二酸化炭素吸収装置１０に二酸化炭素を吸収させる動作を開始させるための開始操作を受け付ける開始用入力ボタンを備え、ユーザによって開始用入力ボタンが操作されることにより、動作開始信号が入力される。

【0045】

制御手段２１は、本実施形態では、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、およびＲＡＭ（Random Access Memory）などを含んで構成され、ＲＯＭに予め格納されている制御プログラムに従って、二酸化炭素吸収装置１０の動作を制御するように構成されている。

【0046】

報知手段２２は、たとえばランプによって実現され、水分センサ３８，３９によって、液体１９が第１の電動バルブ３４、第２の電動バルブ３５から漏出したことが検出されると、制御手段２１は、その検出信号に応答して、ランプを点灯させることによって、液体１９の漏出をユーザに報知する。

【0047】

図３は、開始用入力ボタンが操作されたときの二酸化炭素吸収装置１０の動作手順を示すフローチャートである。前記初期段階における二酸化炭素吸収装置１０において、ユーザによって開始用入力ボタンが操作されることにより動作開始信号が入力されると、その動作開始信号に応答して、ステップｓ１に進む。

【0048】

ステップｓ１で、制御手段２１は、閉鎖部１６における第１および第２の電動バルブ３４，３５を閉状態から開状態となるように動作させるとともに、閉鎖部１８において吸気口１３ａ側に配置される第１の電動バルブ３４を閉状態から開状態となるように動作させ、ステップｓ２に進む。

【0049】

ステップｓ２で、制御手段２１は、各閉鎖部１６，１８における排液用バルブ３７ｂをそれぞれ閉状態から開状態となるように動作させ、ステップｓ３に進む。なお、このステップｓ２の処理は、ステップｓ１の処理と同時に行われてもよい。

【0050】

ステップｓ３で、制御手段２１は、ブロア１５に送風動作を開始させ、ステップｓ４に進む。各閉鎖部１６，１８に注入されていた液体１９が全て排出されると、ステップｓ４で、制御手段２１は、閉鎖部１８において排気口１４ａ側に配置される第２の電動バルブ３５を閉状態から開状態となるように動作させるとともに、各閉鎖部１６，１８における排液用バルブ３７ｂをそれぞれ開状態から閉状態となるように動作させて、処理を終了する。

【0051】

これにより、ＣＯ_２キャニスター１２における吸気側の開口１２ａが、流路１３ｂを介して外部空間Ｓ２に連通し、ＣＯ_２キャニスター１２における排気側の開口１２ｂが、流路１４ｂを介して外部空間Ｓ２に連通する。

【0052】

これにより、二酸化炭素吸収装置１０による二酸化炭素を吸収させる動作が開始される。すなわち、ブロア１５による送風動作によって吸気口１３ａから流路１３ｂ内へ取り込まれた外部空間Ｓ２の空気が、ＣＯ_２キャニスター１２における吸気側の開口１２ａまで導かれ、ＣＯ_２キャニスター１２に設けられた二酸化炭素吸収剤１１を通過する際に、二酸化炭素吸収剤１１によって二酸化炭素が化学吸収され、二酸化炭素が除去された空気が、流路１４ｂによって案内されて、排気口１４ａから排出されることとなる。

【0053】

このように、本実施形態によれば、二酸化炭素吸収装置１０は、実際に使用される前の初期段階において、二酸化炭素吸収剤１１が収容されるＣＯ_２キャニスター１２の内部空間Ｓ１と外部空間Ｓ２とを連通する各流路１３ｂ，１４ｂが、閉鎖部１６，１８によって液体１９で閉鎖されているので、外部空間Ｓ２から内部空間Ｓ１への空気の流入を確実に防止することができる。したがって、二酸化炭素吸収装置１０が実際に使用される前に、二酸化炭素吸収剤１１の吸収能力が劣化してしまうことを確実に防止することができる。

【0054】

また、本実施形態によれば、各閉鎖部１６，１８が、第１および第２の電動バルブ３４，３５を有しているので、各電動バルブ３４，３５を閉状態にすることで、液体１９が注入されている内部空間４１と、外部空間Ｓ２との間の流路およびＣＯ_２キャニスター１２の内部空間Ｓ１との間の流路を閉鎖することができる。これにより、注入された液体１９が、蒸発することによって、あるいは、ＣＯ_２キャニスター１２内の二酸化炭素吸収剤１１によって吸湿されることによって、その量が減少してしまい、液体１９による流路１３ｂ，１４ｂの閉鎖機能が損なわれることを確実に防止することができる。なお、本実施形態では、各閉鎖部１６，１８は、それぞれ２つの電動バルブ３４，３５を有しているが、電動バルブの数は３つ以上であってもよい。

【0055】

また、本実施形態によれば、各閉鎖部１６，１８は、水分センサ３８，３９によって、第１の管状部材３１に注入された液体１９が、第１の電動バルブ３４、第２の電動バルブ３５から漏出したことを検出可能に構成され、水分センサ３８，３９によって液体１９の漏出が検出されると、その事実が報知手段２２によって報知されるように構成されているので、装置のメンテナンスをユーザに促すことができる。これにより、非常時に装置を稼動させることができないといった事態が生じてしまうことを未然に防止することができる。

【0056】

また、本実施形態によれば、第１の管状部材３１に注入されている液体１９を、第１の管状部材３１内から排出する際に、先ず、閉鎖部１６における第１および第２の電動バルブ３４，３５を開動作させるとともに、閉鎖部１８において吸気口１３ａ側に配置される第１の電動バルブ３４を開動作させ、それと同時にあるいはその後に、各閉鎖部１６，１８における排液用バルブ３７ｂをそれぞれ開動作させ、その後、閉鎖部１８において排気口１４ａ側に配置される第２の電動バルブ３５を閉状態に保持したまま、ブロア１５に送風動作を開始させるように構成されているので、ブロア１５の静圧（約６ｋＰａ）を液体１９に負荷させることによって、液体１９を第１の管状部材３１の内部空間４１から迅速に排出することができ、排出に要する時間を短縮することができる。また、排液用バルブ３７ｂの口径を小さく（約直径８ｍｍに）することができる。

【0057】

なお、本実施形態では、第１の管状部材３１に注入された液体１９を、排液部３７を介して装置外へ排出するように構成されているが、他の実施形態では、第１の管状部材３１に注入された液体１９を、装置外ではなく、ＣＯ_２キャニスター１２内へ排出するように構成されてもよい。

【0058】

この場合、閉鎖部１６における排液部３７は、省略されるか、あるいは常時閉状態が維持され、また、閉鎖部１８における排液部３７は、その排液用の流路がＣＯ_２キャニスター１２の内部空間Ｓ１に連通するように、排液用管路３７ａが設けられる。

【0059】

この場合の液体排出動作は、動作開始信号に応答して、先ず、閉鎖部１６における第１および第２の電動バルブ３４，３５を開動作させるとともに、閉鎖部１８において吸気口１３ａ側に配置される第１の電動バルブ３４を開動作させ、それと同時にあるいはその後に、閉鎖部１８における排液用バルブ３７ｂを開動作させ、その後、閉鎖部１８において排気口１４ａ側に配置される第２の電動バルブ３５を閉状態に保持したまま、ブロア１５に送風動作を開始させることにより行われる。

【0060】

この実施形態の場合には、ブロア１５の静圧（約６ｋＰａ）を、閉鎖部１６における液体１９に負荷させることにより、閉鎖部１６における液体１９がバブリングされながら、水分が付加された空気がＣＯ_２キャニスター１２内へ流れ込むので、ＣＯ_２キャニスター１２内へは多湿空気が供給され、二酸化炭素吸収剤１１による二酸化炭素吸収効率を上昇（約２％）させることができる。また、液体１９を装置外へ排出しないので、排出された液体１９を受けるためのドレンボックスが不要となる。

【0061】

なお、上記の第１の実施形態では、送風手段であるブロア１５は、吸気側の流路形成部１３において、吸気口１３ａに隣接して設けられているが、他の実施形態では、排気側の流路形成部１４において、排気口１４ａに隣接して設けられてもよい。

【0062】

また、上記の第１の実施形態では、水分センサ３８が、第２の管状部材３２に設けられているが、他の実施形態では、水分センサ３８は、第１の電動バルブ３４に対して、対象となる第１の管状部材３１の位置に設けられてもよい。

【0063】

同様に、上記の第１の実施形態では、水分センサ３９が、第３の管状部材３３に設けられているが、他の実施形態では、水分センサ３９は、第２の電動バルブ３５に対して、対象となる第１の管状部材３１の位置に設けられてもよい。

【0064】

また、上記の第１の実施形態では、閉鎖部１６，１８が、第２の管状部材３２と第３の管状部材３３との間を、Ｕ字状に形成された第１の管状部材３１で連結することにより構成されていたが、閉鎖部１６，１８の形状としては、このような形状に限定されることはない。

【0065】

図４は、他の実施形態に係る閉鎖部５０を拡大して示す図である。図４に示す閉鎖部５０は、第１の実施形態に係る二酸化炭素吸収装置１０の閉鎖部１６および／または閉鎖部１８に代えて用いることができる。閉鎖部５０は、その構造が、閉鎖部１６の構造と部分的に異なっている。具体的には、閉鎖部５０は、第１の管状部材３１に相当する部分の構造が閉鎖部１６と異なっており、他の部分については、閉鎖部１６と同様に構成されている。したがって、閉鎖部５０において、閉鎖部１６と同様に構成されている部分については同一の参照符を付し、重複する説明を省略する。

【0066】

図４に示す閉鎖部５０は、第１の管状部材３１に相当する部分が、直円筒状に形成された２本の連結管５１，５２と、略直方体状に形成された中空の貯留容器５３とによって構成されている。閉鎖部５０では、第２および第３の管状部材３２，３３における内部空間４２，４３と、連結管５１，５２および貯留容器５３における内部空間４４とによって、流路１３ｂの一部が形成される。

【0067】

連結管５１は、その中心軸線が鉛直方向に延びるような姿勢で、その長手方向の一方側の端部５１ａが、第２の管状部材３２の排気口１４ａ側の端部３２ａに対向し、他方側の端部５１ｂが、貯留容器５３内に配置されるように設けられる。同様に、連結管５２は、その中心軸線が鉛直方向に延びるような姿勢で、その長手方向の一方側の端部５２ａが、第３の管状部材３３の吸気口１３ａ側の端部３３ａに対向し、他方側の端部５２ｂが、貯留容器５３内に配置されるように設けられる。すなわち、連結管５１，５２は、貯留容器５３を貫通して設けられる。

【0068】

また、連結管５１における端部５１ａと第２の管状部材３２における排気口１４ａ側の端部３２ａとの間に、流路１３ｂを開閉可能な第１の電動バルブ３４が介装され、また、連結管５２における端部５２ａと第３の管状部材３３における吸気口１３ａ側の端部３３ａとの間に、流路１３ｂを開閉可能な第２の電動バルブ３５が介装されている。

【0069】

そして、稼動する前の初期段階では、連結管５１，５２および貯留容器５３における内部空間４４が、不図示の注入部によって注入された液体１９によって満たされている。なお、貯留容器５３と連結管５１，５２との連結部は、液体１９が漏れないように密封されているものとする。

【0070】

このように構成される閉鎖部５０を、第１の実施形態に係る二酸化炭素吸収装置１０の閉鎖部１６および／または閉鎖部１８に代えて用いた場合であっても、第１の実施形態と同様の効果を達成することができる。

【0071】

図５は、さらに他の実施形態に係る閉鎖部６０を拡大して示す図である。図５に示す閉鎖部６０は、第１の実施形態に係る二酸化炭素吸収装置１０の閉鎖部１６および／または閉鎖部１８に代えて用いることができる。閉鎖部６０は、その構造が、閉鎖部１６の構造と部分的に異なっている。具体的には、閉鎖部６０は、第１〜第３の管状部材３１〜３３に相当する部分の構造が閉鎖部１６と異なっており、他の部分については、閉鎖部１６と同様に構成されている。したがって、閉鎖部６０において、閉鎖部１６と同様に構成されている部分については同一の参照符を付し、重複する説明を省略する。

【0072】

図５に示す閉鎖部６０は、直線状に延び、中央部に、両端部６１ａ，６１ｂに比べて径大の内部空間を形成する径大部６１ｃを有する第１の管状部材６１と、第１の管状部材６１における吸気口１３ａ側の端部６１ａと防振継手１７との間に設けられ、横断面が円形状である第２の管状部材６２と、第１の管状部材６１における排気口１４ａ側の端部６１ｂとＣＯ_２キャニスター１２との間に設けられ、横断面が円形状である第３の管状部材６３とを有している。閉鎖部６０では、これらの管状部材６１〜６３における内部空間４５〜４７によって、流路１３ｂの一部が形成される。

【0073】

第１の管状部材３１は、その吸気口１３ａ側の端部６１ａおよび排気口１４ａ側の端部６１ｂが水平な方向に開口するように配設され、第２の管状部材６２は、その排気口１４ａ側の端部６２ａが、第１の管状部材６１における吸気口１３ａ側の端部６１ａに対向し、かつ水平な方向に開口するように配設され、第３の管状部材６３は、その吸気口１３ａ側の端部６３ａが、第１の管状部材６１における排気口１４ａ側の端部６１ｂに対向し、かつ水平な方向に開口するように配設される。

【0074】

また、第２の管状部材６２は、その排気口１４ａ側の端部６２ａに連なる部分６２ｂが直円筒状に形成されており、その直円筒状部分６２ｂが水平な方向に沿って延びるように配設されている。同様に、第３の管状部材６３は、その吸気口１３ａ側の端部６３ａに連なる部分６３ｂが直円筒状に形成されており、その直円筒状部分６３ｂが水平な方向に沿って延びるように配設されている。

【0075】

また、第１の管状部材６１における吸気口１３ａ側の端部６１ａと第２の管状部材６２における排気口１４ａ側の端部６２ａとの間に、流路１３ｂを開閉可能な第１の電動バルブ３４が介装され、また、第１の管状部材６１における排気口１４ａ側の端部６１ｂと第３の管状部材６３における吸気口１３ａ側の端部６３ａとの間に、流路１３ｂを開閉可能な第２の電動バルブ３５が介装されている。そして、稼動する前の初期段階では、第１の管状部材６１における内部空間４５が、不図示の注入部によって注入された液体１９によって満たされている。

【0076】

このように構成される閉鎖部６０を、第１の実施形態に係る二酸化炭素吸収装置１０の閉鎖部１６および／または閉鎖部１８に代えて用いた場合であっても、第１の実施形態と同様の効果を達成することができる。

【符号の説明】

【0077】

１０ 二酸化炭素吸収装置
１１ 二酸化炭素吸収剤
１２ ＣＯ_２キャニスター
１３，１４ 流路形成部
１３ａ 吸気口
１４ａ 排気口
１５ ブロア
１６，１８ 閉鎖部
１９ 液体
２０ 入力手段
２１ 制御手段
２２ 報知手段
３１〜３３ 管状部材
３４，３５ 電動バルブ
３６ 注入部
３７ 排液部
３８，３９ 水分センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】