7050371 ガス処理システム、ガス処理方法及び制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-31

(45)【発行日】2022-04-08

(54)【発明の名称】ガス処理システム、ガス処理方法及び制御装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/04 20060101AFI20220401BHJP

   B01J 20/26 20060101ALI20220401BHJP

【ＦＩ】

B01D53/04 110

B01J20/26 A

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2021075478

(22)【出願日】2021-04-28

【審査請求日】2021-04-28

【審判番号】

【審判請求日】2021-09-21

【早期審理対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】519451197

【氏名又は名称】ＳｙｎｃＭＯＦ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002790

【氏名又は名称】Ｏｎｅ ｉｐ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】堀 彰宏

(72)【発明者】

【氏名】畠岡 潤一

【合議体】

【審判長】原 賢一

【審判官】大光 太朗

【審判官】金 公彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１０５５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２９０５７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／１０５２４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－８７０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７０３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－７１０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３２０９６２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００５－３３６０４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平３－２８４３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１０３１３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

B01D53/02-53/12

B01D53/34-53/96

B01D53/14-53/18

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入側から流通される混合ガスに含まれる第１のガスを捕集可能な第１の多孔性金属有機構造体を収容する第１の容器と、
前記第１の容器と直列に流通される前記混合ガスに含まれる第２のガスを捕集可能な第２の多孔性金属有機構造体を収容する第２の容器と、
前記第１の容器の下流側の流路の空間を検出対象として設けられ、前記第１のガスを検出可能な第１のガス検出器と、
前記第１のガス検出器に基づく検出情報に基づいて、少なくとも前記第１の容器の状態に関する情報を出力する制御装置と、
を備え、
前記第１の容器および前記第２の容器の少なくともいずれかは、前記第１の容器と前記第２の容器の流路を構成するラインに対して着脱可能に設けられ、対応する容器と前記ラインとの流路の開閉のためのバルブと、前記バルブよりも前記対応する容器側に設けられ前記対応する容器の圧力を計測する圧力計は、前記対応する容器に設けられる、ガス処理システム。

【請求項2】

前記検出情報は、前記第１のガスが破過していることを示す破過情報を含み、
前記制御装置は、前記破過情報に基づいて、前記第１の容器の状態に関する情報を出力する、請求項１に記載のガス処理システム。

【請求項3】

前記バルブの上流側のラインに圧力計を備え、
前記制御装置は、前記バルブの上流側のラインに備えられた圧力計から得られる圧力情報と前記破過情報とに基づいて、前記第１の容器の状態に関する情報を出力する、請求項２に記載のガス処理システム。

【請求項4】

前記制御装置は、前記バルブの上流側のラインに備えられた圧力計から得られる圧力情報が前記第１の容器における第１のガスの飽和状態に対応する情報である場合に、前記第１の容器において前記第１のガスが飽和している状態であることを示す情報を出力する、請求項３に記載のガス処理システム。

【請求項5】

前記制御装置は、前記バルブの上流側のラインに備えられた圧力計から得られる圧力情報が前記第１の容器における第１のガスの飽和状態に対応していない情報である場合に、前記第１の容器に異常が生じていることを示す情報を出力する、請求項３または４に記載のガス処理システム。

【請求項6】

前記第１の多孔性金属有機構造体の前記第１の容器における収容量と、前記第２の多孔性金属有機構造体の前記第２の容器における収容量とは、前記混合ガスに含まれる前記第１のガスと前記第２のガスとの構成比に応じて設定される、請求項１～５のいずれか１項に記載のガス処理システム。

【請求項7】

前記第１のガス検出器は、前記第１の容器と第２の容器との間を流通する流路の空間、および前記第２の容器の下流側の少なくともいずれかに設けられる、
請求項１～６のいずれか１項に記載のガス処理システム。

【請求項8】

前記制御装置は、少なくとも、前記第１のガス検出器に基づく検出情報と、前記第１のガス検出器とは別に前記第２の容器の下流側に設けられ、前記第２のガスを検出可能な第２のガス検出器に基づく検出情報とに基づいて、前記混合ガスの流出に関する情報を出力する、請求項７に記載のガス処理システム。

【請求項9】

前記第１の容器を流通する流路に流量計を備え、
前記制御装置は、前記流量計から得られる流量にかかる情報に基づいて、前記第１の容器の状態に関する情報を出力する、請求項１～８のいずれか１項に記載のガス処理システム。

【請求項10】

入側から流通される混合ガスに含まれる第１のガスを捕集可能な第１の多孔性金属有機構造体を収容する第１の容器と、
前記第１の容器の出側から流通される前記混合ガスに含まれる第２のガスを捕集可能な第２の多孔性金属有機構造体を収容する第２の容器と、
前記第１の容器の下流側の流路の空間を検出対象として設けられる検出器により得られる前記第１の容器および前記第２の容器を流通するガスの検出情報に基づいて、前記第１の容器および前記第２の容器の少なくともいずれかの状態に関する情報を出力する制御装置と、
を備え、
前記第１の容器および前記第２の容器の少なくともいずれかは、前記第１の容器と前記第２の容器の流路を構成するラインに対して着脱可能に設けられ、対応する容器と前記ラインとの流路の開閉のためのバルブと、前記バルブよりも前記対応する容器側に設けられ前記対応する容器の圧力を計測する圧力計は、前記対応する容器に設けられ、
前記第１の多孔性金属有機構造体の前記第１の容器における収容量と、前記第２の多孔性金属有機構造体の前記第２の容器における収容量とは、前記混合ガスに含まれる前記第１のガスと前記第２のガスとの構成比に応じて設定される、ガス処理システム。

【請求項11】

前記ガスの検出情報は、前記第１の容器の下流側の流路に設けられるガス検出器により得られる情報を含む、請求項１０に記載のガス処理システム。

【請求項12】

前記ガスの検出情報は、前記第１の容器および前記第２の容器を流通する流路の流量計から得られる流量に係る情報を含む、請求項１０または１１に記載のガス処理システム。

【請求項13】

前記ガスの検出情報は、前記バルブの上流側のラインに設けられる圧力計から得られる圧力情報を含む、請求項１０～１２のいずれか１項に記載のガス処理システム。

【請求項14】

前記第１の容器および前記第２の容器とからなる第１のラインの流路を開閉する第１のバルブユニットをさらに備え、
前記制御装置は、前記検出情報に基づいて前記第１の容器および前記第２の容器の少なくともいずれかが飽和したと判断された場合に、前記第１のバルブユニットを閉鎖状態とする制御を行う、
請求項１～１３のいずれか１項に記載のガス処理システム。

【請求項15】

前記第１の多孔性金属有機構造体を収容する第３の容器と、
前記第２の多孔性金属有機構造体を収容する第４の容器と、をさらに備え、
前記第３の容器と前記第４の容器とは前記第１の容器および前記第２の容器と並列して設けられる第２のラインを構成し、
前記第２のラインの流路を開閉する第２のバルブユニットをさらに備え、
前記第２のバルブユニットが閉鎖状態であり、前記第１の容器および前記第２の容器の少なくともいずれかが飽和したと判断された場合に、
前記制御装置は、前記第２のバルブユニットを開放状態とする制御を行い、その後前記第１のバルブユニットを閉鎖状態とする制御を行う、請求項１４に記載のガス処理システム。

【請求項16】

前記第１の容器の状態に関する情報は、前記第１の容器において前記第１のガスが飽和している状態であることを示す情報および前記第１の容器に異常が生じていることを示す情報の少なくともいずれかを含む、請求項１～１５のいずれか１項に記載のガス処理システム。

【請求項17】

前記第１の容器に収容される前記第１の多孔性金属有機構造体は、前記第１のガスのみを捕集可能であり、
前記第２の容器に収容される前記第２の多孔性金属有機構造体は、前記第２のガスのみを捕集可能である、請求項１～１６のいずれか１項に記載のガス処理システム。

【請求項18】

第１のガスを捕集可能な第１の多孔性金属有機構造体を収容する第１の容器と、
前記第１の容器と直列に接続し、第２のガスを捕集可能な第２の多孔性金属有機構造体を収容する第２の容器と、
を備えるガス処理装置を用いたガス処理方法であって、
前記第１の容器および前記第２の容器の少なくともいずれかは、前記第１の容器と前記第２の容器の流路を構成するラインに対して着脱可能に設けられ、対応する容器と前記ラインとの流路の開閉のためのバルブと、前記バルブよりも前記対応する容器側に設けられ前記対応する容器の圧力を計測する圧力計は、前記対応する容器に設けられ、
前記第１の容器および前記第２の容器のいずれか上流側の容器の入側から、前記第１のガスおよび前記第２のガスを少なくとも含む混合ガスを流通させることと、
第１のガス検出器により、前記第１の容器の下流側の流路の空間において前記第１のガスの流量を測定することと、
制御装置により、前記第１のガス検出器により測定される前記第１のガスの流量に基づき得られる検出情報に基づいて、前記第１の容器の状態に関する情報を出力することと、
を含むガス処理方法。

【請求項19】

第１のガスを捕集可能な第１の多孔性金属有機構造体を収容する第１の容器と、
前記第１の容器と接続し、第２のガスを捕集可能な第２の多孔性金属有機構造体を収容する第２の容器と、
を備えるガス処理装置を用いたガス処理方法であって、
前記第１の容器および前記第２の容器の少なくともいずれかは、前記第１の容器と前記第２の容器の流路を構成するラインに対して着脱可能に設けられ、対応する容器と前記ラインとの流路の開閉のためのバルブと、前記バルブよりも前記対応する容器側に設けられ前記対応する容器の圧力を計測する圧力計は、前記対応する容器に設けられ、
前記第１の多孔性金属有機構造体の前記第１の容器における収容量と、前記第２の多孔性金属有機構造体の前記第２の容器における収容量とを、混合ガスに含まれる前記第１のガスと前記第２のガスとの構成比に応じて設定し、
前記第１の容器の入側から、前記混合ガスを流通させ、
前記第１の容器の下流側の流路の空間を検出対象として設けられる検出器により得られる前記第１の容器および前記第２の容器を流通するガスの検出情報に基づいて、前記第１の容器および前記第２の容器の少なくともいずれかの状態に関する情報を出力する、ガス処理方法。

【請求項20】

第１のガスを捕集可能な第１の多孔性金属有機構造体を収容する第１の容器と、
前記第１の容器と直列に接続し、第２のガスを捕集可能な第２の多孔性金属有機構造体を収容する第２の容器と、
を備えるガス処理装置を制御するための制御装置であって、
前記第１の容器および前記第２の容器の少なくともいずれかは、前記第１の容器と前記第２の容器の流路を構成するラインに対して着脱可能に設けられ、対応する容器と前記ラインとの流路の開閉のためのバルブと、前記バルブよりも前記対応する容器側に設けられ前記対応する容器の圧力を計測する圧力計は、前記対応する容器に設けられ、
前記第１の容器の入側から流通される前記第１のガスおよび前記第２のガスを少なくとも含む混合ガスを前記第１の容器に流通させた後に、
前記第１の容器の下流側の流路の空間を検出対象として設けられ、前記第１のガスを検出可能な第１のガス検出器から得られる検出情報に基づいて、前記第１の容器の状態に関する情報を出力する、制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ガス処理システム、ガス処理方法及び制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複数種類のガスを含む混合ガスから所望のガスのみを分離したり、フィルタリングする技術の開発が進められている。例えば、下記特許文献１には、減量ガスからゼオライトを用いて一酸化炭素を回収する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－１７０１０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に開示されるような技術にあっては、ガスの精製工程が必要であるため、装置が大型化しやすくガス利用者にとって簡便ではない。

【0005】

そこで、本開示は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガス利用者が容易に混合ガスから所望のガスを得ることが可能な、ガス処理システム、ガス処理方法及び制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示によれば、入側から流通される混合ガスに含まれる第１のガスを捕集可能な第１の多孔性金属有機構造体を収容する第１の容器と、前記第１の容器と直列に流通される前記混合ガスに含まれる第２のガスを捕集可能な第２の多孔性金属有機構造体を収容する第２の容器と、前記第１の容器の下流側の流路の空間を検出対象として設けられ、前記第１のガスを検出可能な第１のガス検出器と、前記第１のガス検出器に基づく検出情報に基づいて、少なくとも前記第１の容器の状態に関する情報を出力する制御装置と、
を備えるガス処理システムが提供される。

【0007】

また、本開示によれば、入側から流通される混合ガスに含まれる第１のガスを捕集可能な第１の多孔性金属有機構造体を収容する第１の容器と、前記第１の容器の出側から流通される前記混合ガスに含まれる第２のガスを捕集可能な第２の多孔性金属有機構造体を収容する第２の容器と、を備え、前記第１の多孔性金属有機構造体の前記第１の容器における収容量と、前記第２の多孔性金属有機構造体の前記第２の容器における収容量とは、前記混合ガスに含まれる前記第１のガスと前記第２のガスとの構成比に応じて設定される、ガス処理システムが提供される。

【0008】

また、本開示によれば、第１のガスを捕集可能な第１の多孔性金属有機構造体を収容する第１の容器と、前記第１の容器と直列に流通し、第２のガスを捕集可能な第２の多孔性金属有機構造体を収容する第２の容器と、を備えるガス処理装置を用いたガス処理方法であって、前記第１の容器および前記第２のガスのいずれか上流側の容器の入側から、前記第１のガスおよび前記第２のガスを少なくとも含む混合ガスを流通させることと、第１のガス検出器により、前記第１の容器の下流側の流路の空間において前記第１のガスの流量を測定することと、制御装置により、前記第１のガス検出器により測定される前記第１のガスの流量に基づき得られる検出情報に基づいて、前記第１の容器の状態に関する情報を出力することと、を含むガス処理方法が提供される。

【0009】

また、本開示によれば、第１のガスを捕集可能な第１の多孔性金属有機構造体を収容する第１の容器と、前記第１の容器と流通し、第２のガスを捕集可能な第２の多孔性金属有機構造体を収容する第２の容器と、を備えるガス処理装置を用いたガス処理方法であって、前記第１の多孔性金属有機構造体の前記第１の容器における収容量と、前記第２の多孔性金属有機構造体の前記第２の容器における収容量とを、混合ガスに含まれる前記第１のガスと前記第２のガスとの構成比に応じて設定し、前記第１の容器の入側から、前記混合ガスを流通させる、ガス処理方法が提供される。

【0010】

また、本開示によれば、第１のガスを捕集可能な第１の多孔性金属有機構造体を収容する第１の容器と、前記第１の容器と直列に流通し、第２のガスを捕集可能な第２の多孔性金属有機構造体を収容する第２の容器と、を備えるガス処理装置を制御するための制御装置であって、前記第１の容器の入側から流通される前記第１のガスおよび前記第２のガスを少なくとも含む混合ガスを前記第１の容器に流通させた後に、前記第１の容器の下流側の流路の空間を検出対象として設けられ、前記第１のガスを検出可能な第１のガス検出器から得られる検出情報に基づいて、前記第１の容器の状態に関する情報を出力する、制御装置が提供される。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、ガス利用者が容易に混合ガスから所望のガスを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本開示の一実施形態に係るガス処理システム１の概要を示す図である。

【図2】同実施形態に係るガス処理システム１のシステム構成例を示す図である。

【図3】同実施形態に係る制御装置１００を実現するコンピュータのハードウェア構成例を示す図である。

【図4】同実施形態に係るガス処理システム１を用いたガス処理方法の流れの一例を示すフローチャートである。

【図5】同実施形態の第１の変形例に係るガス処理システム１’のシステム構成例を示す図である。

【図6】同実施形態の第２の変形例に係るガス処理システム１’’のシステム構成例を示す図である。

【図7】同実施形態の第３の変形例に係るガス処理システム１’’’のシステム構成例を示す図である。

【図8】同実施形態の第４の変形例に係るガス処理システム１０００のシステム構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0014】

図１は、本開示の一実施形態に係るガス処理システム１の概要を示す図である。図示するように、本実施形態に係るガス処理システム１は、筐体１０を備える。筐体１０には、ガス３Ａの導入口２Ａと、ガス３Ｂの導出口２Ｂと、容器５（５Ａ、５Ｂ等）を装着するための装着口４（４Ａ、４Ｂ、４Ｃ）と、容器５と、を備える。導入口２Ａから導入されるガス３Ａは、装着口４に装着された容器５を通過して、導出口２Ｂからガス３Ｂとして導出される。容器５が複数設けられる場合は、複数の容器５は直列的に流路が接続されていてもよいし、並列的に流路が接続されていてもよい。すなわち、図１に示す例においては、導入口２Ａが容器５Ａのみに接続し、容器５Ｂは容器５Ａと接続し、容器５Ｂが導出口２Ｂのみに接続する態様であってもよいし、導入口２Ａと導出口２Ｂとが、容器５Ａと容器５Ｂの双方に接続する態様であってもよい。また、本技術は図１に示すような構成に限定されない。例えば、容器５を装着するための装着口４の数は限定されず、それに応じて容器５の数も限定されない。また、一つの装着口４に、複数の容器５が装着される態様であってもよい。

【0015】

容器５は、内部に多孔性金属有機構造体（ＭＯＦ／ＰＣＰ：Metal Organic Framework／Porous Coordination Polymer）を収容する。ＭＯＦ（以下、ＭＯＦ／ＰＣＰを単にＭＯＦとも称する）は、金属イオンと多座配位子の有機分子からなる連続構造を持つ錯体である。ＭＯＦは三次元に連続する配位性構造体を有しており、ナノポーラス構造を形成する。金属イオンと有機分子の組み合わせに応じて、ＭＯＦは特定の物質のみを吸着させることができる。つまり、ＭＯＦを収容した容器において特定の物質を含むガスを導入させると、該容器において特定の物質からなるガスを捕集することができる。例えば、容器５Ａには物質ＸＸからなるガスを捕集することができるＭＯＦが収容され、容器５Ｂには物質ＸＸとは異なる物質ＹＹからなるガスを捕集することができるＭＯＦが収容され得る。これにより、物質ＸＸと物質ＹＹを、それぞれの容器５において単離して得ることができる。なお、容器５Ａと容器５Ｂは、同一の物質からなるガスを捕集可能なＭＯＦを収容していてもよい。ガスを構成する物質の種類の例については後述する。

【0016】

また、容器５の仕様は、ＭＯＦを収容可能であり、ガスの導入口と導出口が設けられていれば特に限定されない。例えば、容器５は、ＪＩＳ規格やＩＳＯ規格等に規定される一般的な高圧ボンベ等であってもよい。また、容器５は、高圧ボンベでなくともよく、耐圧性能が１ＭＰａ未満の容器等であってもよい。すなわち、ＭＯＦを収容することによりガスがＭＯＦに物理的に吸着されるため、容器の耐圧性能については特に問わない。なお、容器５には任意のベントシステムが設けられていてもよい。また後述するように、容器５には、容器５の内部の圧力を測定する圧力センサや、容器５の周囲や内部の温度を測定する温度センサ等が設けられてもよい。かかる測定情報は、容器５または筐体１０に備えられる通信デバイス等により適宜外部のサーバ等に送信されてもよいし、容器５または筐体１０に備えられるフラッシュメモリ等の記憶装置に記憶されてもよい。また、かかる外部のサーバや記憶装置には、容器５に関する情報（例えば容器５の仕様、容器５の識別情報、容器５のメンテナンスに関する情報、容器５の管理者の情報、容器５の使用者の情報）容器５が収容するＭＯＦおよび該ＭＯＦにより捕集可能なガスに関する情報（例えばＭＯＦの種類、ＭＯＦの使用に関する情報、ＭＯＦの劣化に関する情報、捕集するガスの種類に関する情報）が記憶されていてもよい。上述した情報は、例えば容器５に設けられる上記記憶装置や、ＱＲコード（登録商標）等のタグをユーザが端末等を用いて読み出すことにより得ることができる。このように、容器５には、容器５が収容するＭＯＦやＭＯＦに吸着されたガスの状況を管理するためのＩｏＴ（Internet of Things）関連の種々のデバイスが設けられていてもよい。デバイスの例としては、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能等の位置情報を取得するためのデバイスや、容器５の導入口または導出口の弁やバルブ等を制御するための制御装置、容器５に関する情報を表示するための表示装置等であり得る。ここでいう表示装置は、例えばＬＥＤ等の光源等であってもよいし、いわゆるディスプレイのような装置であってもよい。光源の場合は、例えば容器５の状態を、点灯する光の色や点滅のパターン等に応じて表示するものであってもよい。

【0017】

本実施形態においては、導入口２Ａから複数の物質を含む混合ガスを導入するケースを想定しているが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、後述する変形例において示すように、導入口２Ａからは、単一の物質からなるガスが導入されてもよい。ガスを組成する物質としては、例えば、水素、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素、水、アセチレン、ＮＦ３、ＣＦ４、ＣＨ３、プロパン、エチレン、エタン等が挙げられる。もちろん、捕集対象のガスを組成する物質は、かかる例に限定されない。また、混合ガスは少なくとも複数の物質を含んでおり、その種類の数は３以上であってもよい。

【0018】

図２は、本実施形態に係るガス処理システム１のシステム構成例を示す図である。図示するように、ガス処理システム１は、導入口２Ａと導出口２Ｂとの間に、第１のライン２１と第２のライン２２とを備える。第１のライン２１は、第１の容器５Ａ１と第２の容器５Ｂ１とを備え、これらの容器は、第１の容器５Ａ１と第２の容器５Ｂ１とが一連の流路を形成するように直列に接続される。第１の容器５Ａ１、第２の容器５Ｂ１にはそれぞれ、入側バルブ６（６Ａ１、６Ｂ１）と、出側バルブ７（７Ａ１、７Ｂ１）と、圧力計８（８Ａ１、８Ｂ１）とを備える。また、第１のライン２１の最上流側および最下流側には、それぞれライン着脱部９（９Ａ１、９Ｂ１）が設けられる。なお、第１の容器５Ａ１と第２の容器５Ｂ１の配置の順序は特に限定されない。

【0019】

また、第１のライン２１と並行して設けられる第２のライン２２は、第３の容器５Ａ２と第４の容器５Ｂ２とを備え、これらの容器は直列に接続される。第３の容器５Ａ２、第４の容器５Ｂ２にはそれぞれ、入側バルブ６（６Ａ２、６Ｂ２）と、出側バルブ７（７Ａ２、７Ｂ２）と、圧力計８（８Ａ２、８Ｂ２）とを備える。また、第２のライン２２の最上流側および最下流側には、それぞれライン着脱部９（９Ａ２、９Ｂ２）が設けられる。なお、第３の容器５Ａ２と第４の容器５Ｂ２の配置の順序は特に限定されない。また、第１のライン２１および第２のライン２２のそれぞれに設けられる入側バルブ６と出側バルブ７の組は、合わせてバルブユニットとも称する。また、以下の説明においては、第１の容器５Ａ１と第３の容器５Ａ２とを総称して容器５Ａとも称し、第２の容器５Ｂ１と第４の容器５Ｂ２とを総称して容器５Ｂとも称する。なお、本実施形態においては第１のライン２１と第２のライン２２の２つのラインが設けられているが、本技術はかかる例に限定されない。並行して設けられるラインの数は特に限定されない。また、各ラインにおいて直列に接続される容器の数は、特に限定されない。例えば、捕集したいガスの種類の数に応じて、容器の数を設定することが可能である。

【0020】

第１の容器５Ａ１、第３の容器５Ａ２は、混合ガスに含まれる第１のガスを捕集可能なＭＯＦ（第１のＭＯＦ）を収容し得る。また、第２の容器５Ｂ１、第４の容器５Ｂ２は、混合ガスに含まれる第２のガスを捕集可能なＭＯＦ（第２のＭＯＦ）を収容し得る。これらの容器に収容されるＭＯＦの量は特に限定されない。例えば、第１のＭＯＦの第１の容器５Ａ１における収容量と、第２のＭＯＦの第２の容器５Ｂ１における収容量とは、混合ガスに含まれる第１のガスと第２のガスとの構成比（物質量比）に応じて設定されてもよい。これにより、第１の容器５Ａ１と第２の容器５Ｂ１とがほぼ同時のタイミングで飽和する（すなわち、ＭＯＦへの物質の吸着がほぼ起こらなくなる）ので、効率よく容器を回収、交換することができる。また、第１のＭＯＦの第１の容器５Ａ１における収容量と、第２のＭＯＦの第２の容器５Ｂ１における収容量とは、上記のガスの構成比に加えて、必要な回収量に応じて設定されてもよい。

【0021】

それぞれの容器５には、上述したように入側バルブ６、出側バルブ７および圧力計８が設けられる。これらのバルブおよび圧力計は、容器５に直接取り付けられるものであってもよいし、容器５に付随して設けられてもよい。例えば、これらのバルブおよび圧力計は、容器５と取り外し可能であったり、容器５のガスの導入管または導出管の近傍に設けられてもよい。本実施形態に係る容器５は、例えば、入側バルブ６と圧力計８とを備える構成であり得る。また、上述したように、かかる容器５は、温度センサ等を備えうる。

【0022】

入側バルブ６および出側バルブ７は、容器５の上流側および下流側に設けられる。これらのバルブは、例えば後述する制御装置１００により、その開閉が制御され得る。バルブは例えば電磁弁等であり得る。上述するように、入側バルブ６および／または出側バルブ７が容器５に付随するものである場合は、制御装置１００は、容器５に設けられる制御装置等を介して、入側バルブ６および／または出側バルブ７の開閉を制御し得る。また、これらのバルブは、手動により開閉が可能なものであってもよい。

【0023】

ライン着脱部９は、第１のライン２１および／または第２のライン２２の最上流側および最下流側に設けられ、それぞれのラインに設けられた容器５を一度に取り外すことが可能な機構を有する。ライン着脱部９は必ずしも設けられなくてもよいが、かかる構成により、例えば第１の容器５Ａ１および第２の容器５Ｂ１がそれぞれ飽和状態となった場合に、一度で２つの容器を取り替えることが容易に実現する。ライン着脱部９は、例えばSwagelok製のクイック・コネクツにより実現され得る。かかるライン着脱部９は、ラインの上下流に一対設けられてもよいし、容器ごとの上下流に一対設けられてもよい。

【0024】

第１の容器５Ａ１と第２の容器５Ｂ１を繋ぐ流路の間には、ＴＣＤ（Thermal Conductivity Detector：熱伝導度型検出器）１１が設けられる。ＴＣＤ１１はガス検出器の一例であり、ガスクロマトグラフィーのような他の種類のガス検出器で代替されてもよい。ＴＣＤ１１は、図示しないが、サンプリングラインとして、各ラインの上流側の流路と接続し得る。ＴＣＤ１１は、第３の容器５Ａ２と第４の容器５Ｂ２を繋ぐ流路の間にも設けられてもよい。本実施形態に係るＴＣＤ１１は、例えば、第１の容器５Ａ１および／または第３の容器５Ａ２に収容されているＭＯＦ（第１のＭＯＦと称する）が捕集可能な第１のガスを検出することができる。ＴＣＤ１１は、検出結果のデータ（例えば電気信号）を後述する制御装置１００に出力してもよいし、ＴＣＤ１１においてかかるデータを処理して検出情報として処理したものを出力してもよい。検出情報は、例えば、第１のガスが破過していることを示す破過情報であってもよい。破過とは、本実施形態においてはＭＯＦによる吸着の限界を超えた状態を意味し、破過情報とは、ガス（第１のガスまたは第２のガス）が破過していることを示す検出情報の一例である。すなわち、ＴＣＤ１１による測定の結果、第１のガスが破過しているか否か（破過の判定に係る所定の基準を超えているか否か）を検出情報として後述する制御装置１００は得ることができる。

【0025】

なお、ＴＣＤ１１は、後述する変形例に示すように、第２の容器５Ｂ１（および／または第４の容器５Ｂ２）の下流側の流路に設けられてもよい。これにより、第２の容器５Ｂ１、５Ｂ２から流出する第２のガスの破過を検出することができる。また、ＴＣＤ１１は、第１の容器５Ａ１の下流側であれば、第１の容器５Ａ１の出側でも、第２の容器５Ｂ１の出側でも、その少なくともいずれかに設けられていてもよい。また、ＴＣＤ１１は、第１のガスおよび第２のガスの少なくともいずれかを検出するものであってもよい。

【0026】

一方で、上述したように、第１の容器５Ａ１（および／または第３の容器５Ａ２）に収容される第１のＭＯＦの収容量と第２の容器５Ｂ１（および／または第４の容器５Ｂ２）に収容される第２のＭＯＦの収容量とが、混合ガスに含まれる第１のガスと第２のガスの構成比とに合わせて設定されていれば、第１の容器５Ａ１と第２の容器５Ｂ１とはほぼ同時に飽和状態となり得る。つまり、混合ガスにおける第１のガスと第２のガスの構成比が、各容器に収容されるＭＯＦの物質吸着量の比率と対応付けることによって、各容器がほぼ同じタイミングで飽和状態とすることができる。この場合は、ＴＣＤ１１は第１の容器５Ａ１（および／または第３の容器５Ａ２）の下流側の流路に一つだけ設けられていてもよい。これにより、ＴＣＤ１１の設置数は少なくなり、また、ラインに配される複数の容器を一度に交換することができ、効率的である。なお、ガスの構成比と、回収したいガスの量に応じて、第１の容器５Ａ１（および／または第３の容器５Ａ２）に収容される第１のＭＯＦの収容量と第２の容器５Ｂ１（および／または第４の容器５Ｂ２）に収容される第２のＭＯＦの収容量とが適宜設定され得る。

【0027】

第１のライン２１および第２のライン２２の上流側には、導入口２Ａから流れるガスの流量を制御するＭＦＣ（Mass Flow Controller）１２が設けられる。また、ＭＦＣ１２の上流側にはベントラインが設けられ、該ベントラインには圧力計１３とベントバルブ１４が設けられる。例えば、かかる圧力計１３が所定の閾値を超える圧力を計測した際に、後述する制御装置１００による制御によりベントバルブ１４が開放し、ガスがかかるベントラインからリークされ得る。なお、ベントラインが設けられる位置は図２に示す例に限定されない。例えば、ベントラインは、ＭＦＣ１２と、第１のライン２１および／または第２のライン２２との間の流路に設けられてもよいし、第１のライン２１および／または第２のライン２２の下流側と導出口２Ｂとの間に設けられていてもよい。また、ベントバルブ１４は、所定の圧力に達した場合に自動的に外部にガスをリークするようなものであってもよい。

【0028】

かかるガス処理システム１は、系全体における制御を行う制御装置１００を備える。
図３は、本実施形態に係る制御装置１００を実現するコンピュータのハードウェア構成例を示す図である。１００は、少なくとも、制御部１０１、メモリ１０２、ストレージ１０３、通信部１０４および入出力部１０５等を備える。これらはバス１０６を通じて相互に電気的に接続される。

【0029】

制御部１０１は、制御装置１００全体の動作を制御し、各要素間におけるデータの送受信の制御、及びアプリケーションの実行及び認証処理に必要な情報処理等を行う演算装置である。例えば制御部１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサであり、ストレージ１０３に格納されメモリ１０２に展開されたプログラム等を実行して各情報処理を実施する。

【0030】

メモリ１０２は、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性記憶装置で構成される主記憶と、フラッシュメモリまたはＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶と、を含む。メモリ１０２は、制御部１０１のワークエリア等として使用され、また、制御装置１００の起動時に実行されるＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、及び各種設定情報等を格納する。

【0031】

ストレージ１０３は、アプリケーション・プログラム等の各種プログラムを格納する。各処理に用いられるデータを格納したデータベースがストレージ１０３に構築されていてもよい。

【0032】

通信部１０４は、制御装置１００をネットワークに接続する。通信部１０４は、例えば、有線ＬＡＮ（Local Area Network）、無線ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（Wireless Fidelity、登録商標）、赤外線通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離または非接触通信等の方式で、外部機器と直接またはネットワークアクセスポイントを介して通信する。

【0033】

入出力部１０５は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等の情報入力機器、及びディスプレイ等の出力機器である。

【0034】

バス１０６は、上記各要素に共通に接続され、例えば、アドレス信号、データ信号及び各種制御信号を伝達する。

【0035】

本実施形態に係る制御装置１００は、例えば、ガス処理システム１に設けられるＴＣＤ１１に基づき得られる検出情報を取得して、各種の制御を行う。例えば、制御装置１００は、検出情報を取得して、第１の容器５Ａ１および／または第３の容器５Ａ２の状態に関する情報を出力する。容器５の状態に関する情報は、例えば、容器５においてガスで飽和しているかどうかの情報を含み得る。具体的には、制御装置１００は、検出情報が破過していることを示す情報であれば、容器５が飽和状態にあることを示す情報を出力し得る。すなわち、第１の容器５Ａ１において、収容されているＭＯＦによる吸着サイトが第１のガスを組成する物質（分子）によりほぼ埋まっておりこれ以上の吸着が困難である場合は、第１の容器５Ａ１から第１のガスの流出量が増加し得る。そのため、ＴＣＤ１１による第１のガスの検出量が増加する。これにより、第１のガスの破過が判定されるので、第１の容器５Ａ１が飽和状態であることが推測される。出力先は、例えば筐体１０に設けられる表示装置や、容器５に設けられる表示装置等であってもよい。また、出力先は、外部のサーバやユーザ端末等であってもよい。これにより、ユーザは第１の容器５Ａ１等が飽和状態であることを知ることができる。

【0036】

また、本実施形態に係る制御装置１００は、上述したように、第１のライン２１および第２のライン２２に設けられる入側バルブ６および出側バルブ７の開閉を制御し得る。例えば、本実施形態に係る制御装置１００は、検出情報に基づいて第１の容器５Ａ１が飽和したと判断された場合に、第１のライン２１に設けられるバルブユニットを閉鎖する。これにより、飽和したラインへのガスの供給を自動的に止めることができる。またその際、制御装置１００は、該バルブユニットを閉鎖する前に、第２のライン２２に設けられるバルブユニットを開放する制御を行ってもよい。これにより、第２のライン２２に設けられた、ガスの充填がなされていない第３の容器５Ａ２（および第４の容器５Ｂ２）へのガスの供給を開始しつつ、第１の容器５Ａ１（および第２の容器５Ｂ１）の回収が可能となる。

【0037】

また、本実施形態に係る制御装置１００は、他にも上述したＭＦＣ１２制御等を行い得る。制御装置１００は、例えば、ＭＦＣ１２を制御して、ガス処理システム１に導入する混合ガスの流量を制御し得る。ＭＦＣ１２は、流量計の一例であり、例えば流量計は、マスフローメーターであってもよい。なお、制御装置１００は、例えばＭＦＣ１２が示す流量に係る情報に基づいて、容器５Ａおよび／または容器５Ｂの状態に関する情報を出力してもよい。例えば、ＭＦＣ１２に示す流量が所定の流量よりも低い値である場合は、破過が生じている状態であることを示す情報であってもよい。具体的には、ＭＦＣ１２に示す流量がゼロもしくはゼロに近い値を示している場合には、容器５Ａまたは容器５Ｂの少なくともいずれかのＭＯＦにおいてガスを吸着せず閉塞している状態であることを示す情報を出力してもよい。また、ＭＦＣ１２により算出される混合ガスの流量の積算値が、容器５Ａおよび／または容器５Ｂにおいて捕集可能なガスの吸着量を基準とした閾値を超えた場合に、制御装置１００は、第１のライン２１または第２のライン２２の一方のバルブユニットを開放し、他方のバルブユニットを閉鎖する制御を行ってもよい。かかる制御においては、ＴＣＤ１１に基づく検出情報を併せて用いてもよい。

【0038】

次に、本実施形態に係るガス処理システム１を用いたガス処理方法の流れの一例について説明する。図４は、本実施形態に係るガス処理システム１を用いたガス処理方法の流れの一例を示すフローチャートである。本実施形態に係るガス処理システム１は、第１のガスと第２のガスとを含む混合ガスを導入口２Ａより導入し、容器５Ａ（５Ａ１、５Ａ２）において第１のガスを捕集し、容器５Ｂ（５Ｂ１、５Ｂ２）において第２のガスを捕集し、その他のガスを導出口２Ｂから排出する。

【0039】

まず、混合ガスの導入に際して、制御装置１００は、ガス処理システム１に設けられる各ラインのバルブ群の制御を行う（ステップＳＱ１０１）。具体的には、制御装置１００は、第１のライン２１に設けられるバルブユニットを開放し、第２のライン２２に設けられるバルブユニットを閉鎖する制御を行う。そして、混合ガスの導入を開始する（ステップＳＱ１０３－Ｓ）。

【0040】

混合ガスの導入が開始されると、混合ガスは第１のライン２１を流通する。第１の容器５Ａ１においては、第１のＭＯＦにより混合ガスに含まれる第１のガスが捕集される。すなわち、第１の容器５Ａ１からは、第１のガスを除く、第２のガスを含む混合ガスが排出される。そして、第２の容器５Ｂ１においては、第２のＭＯＦにより第２のガスが捕集される。第２の容器５Ｂ１からは、第１のガスと第２のガスを除く混合ガスが排出される。

【0041】

ここで、第１の容器５Ａ１の下流側に設けられるＴＣＤ１１において、第１のガスの検出に係る基準が超えたことが検知されると（ステップＳＱ１０５／Ｙ）、制御装置１００は第２のライン２２に設けられるバルブユニットを開放する制御を行う（ステップＳＱ１０７）。具体的には、制御装置１００は、図２に示す入側バルブ６Ａ２、６Ｂ２、出側バルブ７Ａ２、７Ｂ２を開放する制御を行う。そして、制御装置１００は、第１のライン２１に設けられるバルブユニットを閉鎖する制御を行う（ステップＳＱ１０９）。具体的には、制御装置１００は、図２に示す入側バルブ６Ａ１、６Ｂ１、出側バルブ７Ａ１、７Ｂ１を閉鎖する制御を行う。これにより、ガス処理システム１における混合ガスの流路は、第１のライン２１から第２のライン２２に切り替わる。第１のライン２１に設けられている第１の容器５Ａ１と第２の容器５Ｂ１は、第１のガスと第２のガスでそれぞれ飽和状態になっているので、他の容器と交換される（ステップＳＱ１１１）。例えば、ライン着脱部９からそれぞれの容器を取り外し、他の容器をライン着脱部９に接続することで、容易に容器の交換が可能である。

【0042】

また、混合ガスが第２のライン２２を流通しているときには、第３の容器５Ａ２においては、第１のＭＯＦにより混合ガスに含まれる第１のガスが捕集される。すなわち、第３の容器５Ａ２からは、第１のガスを除く、第２のガスを含む混合ガスが排出される。そして、第４の容器５Ｂ２においては、第２のＭＯＦにより第２のガスが捕集される。第４の容器５Ｂ２からは、第１のガスと第２のガスを除く混合ガスが排出される。

【0043】

ここで、第３の容器５Ａ２の下流側に設けられるＴＣＤ１１において、第１のガスの検出に係る基準が超えたことが検知されると（ステップＳＱ１１３／Ｙ）、制御装置１００は第１のライン２１に設けられるバルブユニットを開放する制御を行う（ステップＳＱ１１５）。具体的には、制御装置１００は、図２に示す入側バルブ６Ａ１、６Ｂ１、出側バルブ７Ａ１、７Ｂ１を開放する制御を行う。そして、制御装置１００は、第２のライン２２に設けられるバルブユニットを閉鎖する制御を行う（ステップＳＱ１１７）。具体的には、制御装置１００は、図２に示す入側バルブ６Ａ２、６Ｂ２、出側バルブ７Ａ２、７Ｂ２を閉鎖する制御を行う。これにより、ガス処理システム１における混合ガスの流路は、第２のライン２２から第１のライン２１に切り替わる。第２のライン２２に設けられている第３の容器５Ａ２と第４の容器５Ｂ２は、第１のガスと第２のガスでそれぞれ飽和状態になっているので、他の容器と交換される（ステップＳＱ１１９）。

【0044】

かかるステップＳＱ１０５～ＳＱ１１９の処理は、混合ガスの導入が停止されるまで繰り返し行われる（ステップＳＱ１０３－Ｌ）。混合ガスの導入が停止されると、制御装置１００は、すべてのラインのバルブを閉鎖する制御をし得る（ステップＳＱ１２１）。

【0045】

以上説明したように、本実施形態に係るガス処理システム１によれば、複数の物質からなる混合ガスのうち少なくとも２種のガスを、それぞれの容器に収容されている、捕集対象のガスを組成する物質に対応したＭＯＦにより捕集する。その際、上流側の容器の下流側にガス検出器を設けておき、該容器で捕集可能な第１のガスの破過を検出することで、該容器におけるガスの飽和状態を判定することができる。これにより、ＭＯＦを用いた容器によるガスの捕集において、複数種類の所望のガスをそれぞれ容易に分離でき、かつ飽和状態となるタイミングで効率的に得ることが可能となる。また、直列に接続される各容器において収容されるＭＯＦの捕集能力を、混合ガスに含まれる各物質の物質量の比率に応じて設定することにより、ガス検出器を各ラインのいずれかの容器の下流側に設けておくだけで、検出対象のガスを捕集する容器が飽和状態になった場合に、同時に他の容器においても飽和状態となり得る。よって、効率的に各ガスを回収することが可能となる。

【0046】

＜第１変形例＞
次に、本実施形態の第１の変形例に係るガス処理システム１’について説明する。図５は、本実施形態の第１の変形例に係るガス処理システム１’のシステム構成例を示す図である。図５に示すガス処理システム１’は、図２に示したガス処理システム１の構成に加え、第１のライン２１の第１の容器５Ａ１の入側に、圧力計１４が設けられる。圧力計１４が設けられる位置は、第１のライン２１における容器５Ａ１の入側（上流側）であれば、特に限定されない。

【0047】

圧力計１４は、第１のライン２１における圧力を計測し得る。例えば、通常は圧力計１４は、第１のライン２１にガスが流通している場合に、かかるガスの圧力を示しうる。一方で、第１の容器５Ａ１おける状態が、飽和状態となったり漏出が生じたりしている場合は、圧力計１４は、通常とは異なる圧力を示しうる。そのため、例えば、制御装置１００は、圧力計１４から得られる圧力情報に基づいて、第１の容器５Ａ１の状態に関する情報を出力してもよい。具体的には、制御装置１００は、圧力計１４から得られる圧力情報とＴＣＤ１１に基づいて得られる検出情報（例えば破過情報）に基づいて、第１の容器５Ａ１の状態に関する情報を出力してもよい。

【0048】

例えば、第１の容器５Ａ１が飽和状態（または飽和に近い状態）であれば、第１のライン２１における圧力が上昇し、破過も発生し得る。そこで、制御装置１００は、圧力計１４に基づいて第１の容器５Ａ１が飽和状態であることに対応する圧力情報が得られ、ＴＣＤ１１に基づいて第１の容器５Ａ１から第１のガスが破過していることを示す破過情報が得られた場合には、第１の容器５Ａ１において第１のガスが飽和している状態であることを示す情報を出力してもよい。

【0049】

一方で、破過が発生しているにも関わらず、圧力計１４が第１の容器５Ａ１の飽和状態に対応していない圧力を示している場合（例えば圧力の上昇が見られない場合）は、ガスの吸着速度が遅く、ＭＯＦにおいてガスの捕集が十分にできずに、第１の容器５Ａ１において第１のガスが漏出している可能性がある。そこで、制御装置１００は、圧力計１４に基づいて第１の容器５Ａ１が飽和状態であることに対応していない圧力情報が得られ、ＴＣＤ１１に基づいて第１の容器５Ａ１から第１のガスが破過していることを示す破過情報が得られた場合には、第１の容器５Ａ１において第１のガスが漏出している状態であることを示す情報を出力してもよい。

【0050】

また、第１のガスが破過していないにも関わらず、圧力計１４が示す圧力が上昇していることを示している場合は、第１の容器５Ａ１の収容する第１のＭＯＦが目詰まりしていることが考えられる。そこで、制御装置１００は、圧力計１４に基づいて第１の容器５Ａ１が上昇している圧力情報が得られ、ＴＣＤ１１に基づいて第１の容器５Ａ１から第１のガスが破過していない検出情報が得られた場合には、第１の容器５Ａ１において目詰まりが生じている状態であることを示す情報を出力してもよい。

【0051】

このように、制御装置１００は、圧力計１４から得られる圧力情報と、ＴＣＤ１１に基づき得られる検出情報とに基づいて、第１の容器５Ａ１の状態（飽和や異常）に関する情報を出力し得る。圧力計１４を設けることで、各容器５に収容されるＭＯＦに由来する吸着の状況をより、正確に把握することができる。これにより、第１の容器５Ａ１の状況を正確に把握することができる。なお、圧力計１４は、他の容器５の入側に設けることができる。この場合、該容器５の出側にＴＣＤを設けることで、上述の第１の容器５Ａ１と同様に、該容器５の状態に関する情報を得ることができる。なお、ＴＣＤ１１が設けられない場合は、例えば、制御装置１００は、圧力計１４に基づいて第１の容器５Ａ１が飽和状態であることに対応する圧力情報（例えば、圧力計１４が示す圧力が所定の圧力を超えていることを示す情報）が得られた際に、第１の容器５Ａ１において破過が生じている状態であることを示す情報を出力してもよい。すなわち、検出情報（破過情報）は、圧力計から得られる圧力情報であってもよい。また、本変形例における処理は、他の容器５に対しても適用することが可能である。

【0052】

＜第２変形例＞
次に、本実施形態の第２の変形例に係るガス処理システム１’’について説明する。図６は、本実施形態の第２の変形例に係るガス処理システム１’’のシステム構成例を示す図である。図６に示すガス処理システム１’’は、図２に示したガス処理システム１の構成に加え、第１の容器５Ａ１の出側と、第２の容器５Ｂ１の出側の流路の空間に、それぞれＴＣＤ１１Ａ、１１Ｂが設けられる。すなわち、本変形例では、第２の容器５Ｂ１（５Ｂ２）の出側にも、ＴＣＤ１１が設けられる。

【0053】

制御装置１００は、例えば、ＴＣＤ１１Ｂに基づく検出情報に基づいて、第２の容器５Ｂ１の状態に関する情報を出力してもよい。これにより、第１の容器５Ａ１と同様に、第２の容器５Ｂ１にて第２のガスの捕集状況を把握することができる。

【0054】

また、制御装置１００は、ＴＣＤ１１Ａに基づく検出情報と、ＴＣＤ１１Ｂに基づく検出情報とに基づいて、混合ガスの流出に関する情報を出力してもよい。容器５ごとに対応するＴＣＤ１１を設けることによって、それぞれの容器で捕集され得るガスの流出状況を把握することができる。例えば、混合ガスに含まれる有害なガスを各容器にて捕集する場合に、ＴＣＤ１１の夫々において捕集されずに各容器から流出したガスを検出することができる。この場合、制御装置１００は、さらに混合ガスが流通しているラインのバルブユニットを閉鎖する制御を行ってもよい。これにより、例えば外部への有害なガス等の漏出の影響を低減することができる。

【0055】

＜第３変形例＞
次に、本実施形態の第３の変形例に係るガス処理システム１’’’について説明する。図７は、本実施形態の第３の変形例に係るガス処理システム１’’’のシステム構成例を示す図である。図７に示すガス処理システム１’’’は、図２に示したガス処理システム１の構成において、ラインが並列ではなく単独のラインのみで構成されている。このような場合であっても、上記実施形態のガス処理システム１と同様の特定のガスの効率的な捕集を行うことができる。

【0056】

＜第４変形例＞
次に、本実施形態の第４の変形例に係るガス処理システム１０００について説明する。図８は、本実施形態の第４の変形例に係るガス処理システム１０００のシステム構成例を示す図である。図８に示すガス処理システム１０００は、各ラインにおいて容器５が一つずつ設けられる例である。かかるガス処理システム１０００においては、例えば、導入口２Ａから導入されるガスは、単独の物質により構成されるガスであってもよいし、上記実施形態に示した混合ガスであってもよい。容器５Ａにおいては、導入されたガスを捕集するものであってもよい（つまり導入されたガスのみを捕集し、導出口２Ｂからは基本的にはガスが流通しない）。また、混合ガスが導入される場合には、混合ガスに含まれる一種類のガスを組成する物質を吸着するＭＯＦが容器５Ａに収容されていてもよい。このように、一つのラインで容器５を直列に設けない場合であっても、容器５Ａの出側にＴＣＤ１１を設けることで、上記実施形態に示すように、容器５Ａの状況を把握することが可能である。

【0057】

また、上記変形例の他にも、以下のような変形例を上記実施形態に反映させることが可能である。例えば、直列に接続される上流側の容器５に収容されるＭＯＦの孔のサイズは、下流側の容器５に収容されるＭＯＦの孔のサイズよりも大きくてもよい。これにより、ガスに含まれる分子による目詰まりを防ぎやすくなる。また、容器５に収容されるＭＯＦは、粉体に限らず、例えば、打錠されたＭＯＦ、ペレット状のＭＯＦ、ハニカム母材に含浸、担持されたＭＯＦ等であってもよい。流量が大きい場合の圧力損失を考慮して、粉体以外の形態または形状を有するＭＯＦが用いられてもよい。また、例えば、各ラインにおいて直列に接続される容器５が収容するＭＯＦは、同じ種類のＭＯＦであってもよい。すなわち、各容器５が同種類のガスを捕集するような構成であってもよい。これにより、例えば混合ガスのフィルタリング処理においては、フィルタの精度が向上し、フィルタリング能力が向上しうる。また、上述したＭＦＣは、ガス処理システム１における各ラインの上流側だけでなく、各ラインの下流側に設けられていてもよい。この場合、各ラインから流通するガスの流量を測定することができる。そうすると、上流側のＭＦＣから得られるガスの総量と下流側のＭＦＣから得られるガスの総量との差分と、各容器において捕集されるガスの推定量とを比較することで、ガスが各容器で捕集されず流出しているかどうかを検出することができる。また、制御装置１００は、ＴＣＤ１１の代わりに、ＭＦＣから得られる流量の情報に基づいて容器５の状態を出力してもよい。すなわち、上記実施形態においては、制御装置１００は、ＭＦＣの流量が所定の流量以下になったかどうかに基づいて破過が生じているかどうかを判定し、出力してもよい。これにより、ＭＦＣの流量を用いて容器５の状態を把握することもできる。すなわち、検出情報（破過情報）は、ＭＦＣ等の流量計から得られる流量に係る情報であってもよい。

【0058】

以上、本実施形態に係るガス処理システムについて説明した。かかるガス処理システムは、例えば混合ガスから所望のガスを効率よく取り出したり、混合ガスを廃棄する際に有害となるガスを除去するために用いられ得る。また、所望のガスを容器にて捕集した後は、かかる容器を持ち運び、捕集されたガスを他の用途等に用いることも可能である。例えば、二酸化炭素を回収可能な容器であれば、かかる容器を炭酸水製造装置等にセットすることにより、炭酸水を容易に製造することができる。また、酸素や水素等を回収可能な容器であれば、産業や個人の各種用途において、これらのガスを活用することができる。かかるガス処理システムは、ガス資源の分離と再利用を実現し、環境負荷の低減に資する。

【0059】

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

【0060】

本明細書において説明した装置は、単独の装置として実現されてもよく、一部または全部がネットワークで接続された複数の装置（例えばクラウドサーバ）等により実現されてもよい。例えば、制御装置１００の制御部１０１およびストレージ１０３は、互いにネットワークで接続された異なるサーバにより実現されてもよい。制御装置１００の機能の全部または一部は、図示しない他の端末において発揮されてもよい。また、ガス処理システム１や容器５等に設けられる各種計測器やセンサから得られる情報は、筐体１０の外部に設けられる制御装置１００が取得し、制御装置１００から各種バルブ等の機器を制御する態様であってもよい。

【0061】

本明細書において説明した装置による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。本実施形態に係る制御装置１００の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、ＰＣ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信されてもよい。

【0062】

また、本明細書においてフローチャート図を用いて説明した処理は、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。

【0063】

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

【0064】

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（項目１）
入側から流通される混合ガスに含まれる第１のガスを捕集可能な第１の多孔性金属有機構造体を収容する第１の容器と、
前記第１の容器と直列に流通される前記混合ガスに含まれる第２のガスを捕集可能な第２の多孔性金属有機構造体を収容する第２の容器と、
前記第１の容器の下流側の流路の空間を検出対象として設けられ、前記第１のガスを検出可能な第１のガス検出器と、
前記第１のガス検出器に基づく検出情報に基づいて、少なくとも前記第１の容器の状態に関する情報を出力する制御装置と、
を備えるガス処理システム。
（項目２）
前記検出情報は、前記第１のガスが破過していることを示す破過情報を含み、
前記制御装置は、前記破過情報に基づいて、前記第１の容器の状態に関する情報を出力する、項目１に記載のガス処理システム。
（項目３）
前記第１の容器の上流側に圧力計を備え、
前記制御装置は、前記圧力計から得られる圧力情報と前記破過情報とに基づいて、前記第１の容器の状態に関する情報を出力する、項目２に記載のガス処理システム。
（項目４）
前記制御装置は、前記圧力計から得られる圧力情報が前記第１の容器における第１のガスの飽和状態に対応する情報である場合に、前記第１の容器において前記第１のガスが飽和している状態であることを示す情報を出力する、項目３に記載のガス処理システム。
（項目５）
前記制御装置は、前記圧力計から得られる圧力情報が前記第１の容器における第１のガスの飽和状態に対応していない情報である場合に、前記第１の容器に異常が生じていることを示す情報を出力する、項目３または４に記載のガス処理システム。
（項目６）
前記第１の多孔性金属有機構造体の前記第１の容器における収容量と、前記第２の多孔性金属有機構造体の前記第２の容器における収容量とは、前記混合ガスに含まれる前記第１のガスと前記第２のガスとの構成比に応じて設定される、項目１～５のいずれか１項に記載のガス処理システム。
（項目７）
前記第１のガス検出器は、前記第１の容器と第２の容器との間を流通する流路の空間、および前記第２の容器の下流側の少なくともいずれかに設けられる、
項目１～６のいずれか１項に記載のガス処理システム。
（項目８）
前記制御装置は、少なくとも、前記第１のガス検出器に基づく検出情報と、前記第１のガス検出器とは別に前記第２の容器の下流側に設けられ、前記第２のガスを検出可能な第２のガス検出器に基づく検出情報とに基づいて、前記混合ガスの流出に関する情報を出力する、項目７に記載のガス処理システム。
（項目９）
前記第１の容器を流通する流路に流量計を備え、
前記制御装置は、前記流量計から得られる流量にかかる情報に基づいて、前記第１の容器の状態に関する情報を出力する、項目１～８のいずれか１項に記載のガス処理システム。
（項目１０）
入側から流通される混合ガスに含まれる第１のガスを捕集可能な第１の多孔性金属有機構造体を収容する第１の容器と、
前記第１の容器の出側から流通される前記混合ガスに含まれる第２のガスを捕集可能な第２の多孔性金属有機構造体を収容する第２の容器と、
を備え、
前記第１の多孔性金属有機構造体の前記第１の容器における収容量と、前記第２の多孔性金属有機構造体の前記第２の容器における収容量とは、前記混合ガスに含まれる前記第１のガスと前記第２のガスとの構成比に応じて設定される、ガス処理システム。
（項目１１）
制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記第１の容器および前記第２の容器を流通するガスの検出情報に基づいて、前記第１の容器および前記第２の容器の少なくともいずれかの状態に関する情報を出力する、項目１０に記載のガス処理システム。
（項目１２）
前記ガスの検出情報は、前記第１の容器の下流側の流路に設けられるガス検出器により得られる情報を含む、項目１１に記載のガス処理システム。
（項目１３）
前記ガスの検出情報は、前記第１の容器および前記第２の容器を流通する流路の流量計から得られる流量に係る情報を含む、項目１１または１２に記載のガス処理システム。
（項目１４）
前記ガスの検出情報は、前記第１の容器の上流側に設けられる圧力計から得られる圧力情報を含む、項目１１～１３のいずれか１項に記載のガス処理システム。
（項目１５）
前記第１の容器および前記第２の容器とからなる第１のラインの流路を開閉する第１のバルブユニットをさらに備え、
前記制御装置は、前記検出情報に基づいて前記第１の容器および前記第２の容器の少なくともいずれかが飽和したと判断された場合に、前記第１のバルブユニットを閉鎖状態とする制御を行う、
項目１～９、１１～１４のいずれか１項に記載のガス処理システム。
（項目１６）
前記第１の多孔性金属有機構造体を収容する第３の容器と、
前記第２の多孔性金属有機構造体を収容する第４の容器と、をさらに備え、
前記第３の容器と前記第４の容器とは前記第１の容器および前記第２の容器と並列して設けられる第２のラインを構成し、
前記第２のラインの流路を開閉する第２のバルブユニットをさらに備え、
前記第２のバルブユニットが閉鎖状態であり、前記第１の容器および前記第２の容器の少なくともいずれかが飽和したと判断された場合に、
前記制御装置は、前記第２のバルブユニットを開放状態とする制御を行い、その後前記第１のバルブユニットを閉鎖状態とする制御を行う、項目１５に記載のガス処理システム。
（項目１７）
前記第１の容器の状態に関する情報は、前記第１の容器において前記第１のガスが飽和している状態であることを示す情報および前記第１の容器に異常が生じていることを示す情報の少なくともいずれかを含む、項目１～１６のいずれか１項に記載のガス処理システム。
（項目１８）
第１のガスを捕集可能な第１の多孔性金属有機構造体を収容する第１の容器と、
前記第１の容器と直列に流通し、第２のガスを捕集可能な第２の多孔性金属有機構造体を収容する第２の容器と、
を備えるガス処理装置を用いたガス処理方法であって、
前記第１の容器および前記第２のガスのいずれか上流側の容器の入側から、前記第１のガスおよび前記第２のガスを少なくとも含む混合ガスを流通させることと、
第１のガス検出器により、前記第１の容器の下流側の流路の空間において前記第１のガスの流量を測定することと、
制御装置により、前記第１のガス検出器により測定される前記第１のガスの流量に基づき得られる検出情報に基づいて、前記第１の容器の状態に関する情報を出力することと、
を含むガス処理方法。
（項目１９）
第１のガスを捕集可能な第１の多孔性金属有機構造体を収容する第１の容器と、
前記第１の容器と流通し、第２のガスを捕集可能な第２の多孔性金属有機構造体を収容する第２の容器と、
を備えるガス処理装置を用いたガス処理方法であって、
前記第１の多孔性金属有機構造体の前記第１の容器における収容量と、前記第２の多孔性金属有機構造体の前記第２の容器における収容量とを、混合ガスに含まれる前記第１のガスと前記第２のガスとの構成比に応じて設定し、
前記第１の容器の入側から、前記混合ガスを流通させる、ガス処理方法。
（項目２０）
第１のガスを捕集可能な第１の多孔性金属有機構造体を収容する第１の容器と、
前記第１の容器と直列に流通し、第２のガスを捕集可能な第２の多孔性金属有機構造体を収容する第２の容器と、
を備えるガス処理装置を制御するための制御装置であって、
前記第１の容器の入側から流通される前記第１のガスおよび前記第２のガスを少なくとも含む混合ガスを前記第１の容器に流通させた後に、
前記第１の容器の下流側の流路の空間を検出対象として設けられ、前記第１のガスを検出可能な第１のガス検出器から得られる検出情報に基づいて、前記第１の容器の状態に関する情報を出力する、制御装置。

【符号の説明】

【0065】

１ ガス処理システム
２Ａ 導入口
２Ｂ 導出口
４ 圧力センサ
５ 容器
５Ａ１ 第１の容器
５Ｂ１ 第２の容器
５Ａ２ 第３の容器
５Ｂ２ 第４の容器
６ 入側バルブ
７ 出側バルブ
８ 圧力計
１１ ＴＣＤ
１２ ＭＦＣ
１００ 制御装置

【要約】

【課題】ガス利用者による負担を軽減しつつ、ガス残量の容易な管理を実現すること。
【解決手段】本開示の一実施形態に係るガス処理システム１は、入側から流通される混合ガスに含まれる第１のガスを捕集可能な第１の多孔性金属有機構造体を収容する第１の容器５Ａ１と、第１の容器５Ａ１と直列に流通される混合ガスに含まれる第２のガスを捕集可能な第２の多孔性金属有機構造体を収容する第２の容器５Ｂ１と、第１の容器５Ａ１の下流側の流路の空間を検出対象として設けられ、第１のガスを検出可能な第１のガス検出器（ＴＣＤ１１）と、第１のガス検出器に基づく検出情報に基づいて、少なくとも第１の容器５Ａ１の状態に関する情報を出力する制御装置１００と、を備える。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】