密閉空間の特殊性により、密閉空間の大気中では有害物質が発生・蓄積しやすい。密閉空間には多くの種類の有害ガスが存在し、その中で二酸化炭素が人体の健康に最も大きな影響を与える。本論文は、新しい二酸化炭素除去方法を提案するもので、処理される空気の温度を下げてその中の二酸化炭素を凍結させ、空気から分離するものである。従来の二酸化炭素除去方法と比較し、理論的に凍結法による有害ガス除去の実現可能性と利点を分析した。さらに実験的検証のため、液体窒素を冷源とする空気処理装置を設計した。実験により、低温凍結法が空気中の二酸化炭素を迅速に凍結除去できることを示した。流入空気中の二酸化炭素体積濃度が1％、体積流量が100 L/minのとき、出口の二酸化炭素濃度を0.1％以下に下げるのに18分しかかからなかった。実験はまた、凍結法が非常に低い二酸化炭素体積濃度に達し維持できることを示し、現段階で一般的に使用されているエタノールアミン吸着法は二酸化炭素濃度を0.5％に維持するのみであるが、実験中には出口の二酸化炭素体積濃度を0.03％にまで下げることができた。

空気浄化;二酸化炭素除去;凍結分離;密閉空間