ガス処理装置の溶剤冷却分離装置
【課題】活性炭１４より脱着させた溶剤が含まれる溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離するのに、ペルチェ素子４６を用いて、冷却水を必要としないガス処理装置の溶剤冷却分離装置を提供する。
【解決手段】活性炭槽１０から流出した溶剤濃縮ガスの流路と、活性炭槽１０に流入する不活性ガスの流路を隣接して配設し、２つの流路を仕切る隔壁４２に溶剤濃縮ガスの流路に発熱または冷却の一方の面を晒すとともに不活性ガスの流路に発熱または冷却の他方の面を晒すようにしてペルチェ素子４６を配設する。脱着工程において、ペルチェ素子４６の冷却により溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離すると同時に、ペルチェ素子４６の発熱により不活性ガスを加熱する。冷却水を必要としない。
【解決手段】活性炭槽１０から流出した溶剤濃縮ガスの流路と、活性炭槽１０に流入する不活性ガスの流路を隣接して配設し、２つの流路を仕切る隔壁４２に溶剤濃縮ガスの流路に発熱または冷却の一方の面を晒すとともに不活性ガスの流路に発熱または冷却の他方の面を晒すようにしてペルチェ素子４６を配設する。脱着工程において、ペルチェ素子４６の冷却により溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離すると同時に、ペルチェ素子４６の発熱により不活性ガスを加熱する。冷却水を必要としない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶剤を用いる工程から排出される被処理ガス中に含まれる溶剤を吸着工程により浄化するとともに脱着工程により溶剤を脱着するガス処理装置において、脱着された溶剤を凝縮分離して回収するための溶剤冷却分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
環境汚染に対する関心が高まり、溶剤を用いる工程で排出される溶剤を含む被処理ガスを浄化して排出するとともに溶剤を回収することが要請されている。そこで、この溶剤を含む被処理ガスを浄化するガス処理装置として、例えば、特開平７−３９７１７号公報に記載された技術は次のようなものである。活性炭を内蔵した活性炭塔に溶剤を含む被処理ガスを流入させ、内蔵された活性炭により被処理ガス中に含まれる溶剤を吸着して、浄化されたガスが活性炭塔から浄化ガスとして排出される。溶剤を吸着した活性炭はヒータにより加熱され活性炭より溶剤を脱着させ、溶剤が含まれる溶剤濃縮ガスが冷却水が循環する冷却凝縮器により冷却されて溶剤が凝縮分離される。
【特許文献１】特開平７−３９７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
活性炭より脱着させた溶剤が含まれる溶剤濃縮ガスを冷却水が循環する冷却凝縮器により冷却して溶剤を凝縮分離する特開平７−３９７１７号公報に示された技術にあっては、大量の冷却水を必要とするという不具合がある。
【０００４】
本発明は、かかる従来技術の事情に鑑みてなされたもので、活性炭より脱着させた溶剤が含まれる溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離するのに、冷却水を必要としないようにしたガス処理装置の溶剤冷却分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するために、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置は、吸着工程で、溶剤を含む被処理ガスを活性炭槽に流入させ、前記活性炭槽に内蔵した活性炭により前記溶剤を吸着して前記活性炭槽から浄化された浄化ガスを流出させ、脱着工程で、前記溶剤を吸着した前記活性炭を加熱して吸着された前記溶剤を脱着し、前記活性炭槽に不活性ガスを流入して脱着された前記溶剤が濃縮されて含まれる溶剤濃縮ガスを流出させ、前記溶剤濃縮ガスを溶剤冷却分離装置に流入させて冷却して前記不活性ガスから前記溶剤を凝縮分離させるガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記溶剤冷却分離装置に、前記活性炭槽から流出した前記溶剤濃縮ガスの流路と、前記活性炭槽に流入する前記不活性ガスの流路を隣接して配設し、前記２つの流路を仕切る隔壁に前記溶剤濃縮ガスの流路に発熱または冷却の一方の面を晒すとともに前記不活性ガスの流路に発熱または冷却の他方の面を晒すようにしてペルチェ素子を配設し、前記脱着工程の少なくとも一時期において、前記ペルチェ素子の発熱と冷却により前記溶剤濃縮ガスを冷却して前記溶剤を凝縮分離するすると同時に前記不活性ガスを加熱するように構成されている。
【０００６】
また、吸着工程で、溶剤を含む被処理ガスを活性炭槽に流入させ、前記活性炭槽に内蔵した活性炭により前記溶剤を吸着して前記活性炭槽から浄化された浄化ガスを流出させ、脱着工程で、前記溶剤を吸着した前記活性炭を加熱して吸着された前記溶剤を脱着し、前記活性炭槽に不活性ガスを流入して脱着された前記溶剤が濃縮されて含まれる溶剤濃縮ガスを流出させ、前記溶剤濃縮ガスを溶剤冷却分離装置に流入させて冷却して前記不活性ガスから前記溶剤を凝縮分離させるガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記溶剤冷却分離装置にペルチェ素子を配設し、このペルチェ素子の発熱または冷却の一方の面に接続した第１の熱伝導板を前記活性炭槽から流出した前記溶剤濃縮ガスの流路に晒すとともに発熱または冷却の他方の面に接続した第２の熱伝導板を前記活性炭槽に流入する前記不活性ガスの流路に晒すようにし、前記脱着工程の少なくとも一時期において、前記ペルチェ素子の発熱と冷却により前記溶剤濃縮ガスを冷却して前記溶剤を凝縮分離するすると同時に前記不活性ガスを加熱するように構成しても良い。
【０００７】
そして、前記脱着工程の終了の際に、前記ペルチェ素子に印可する電圧の極性を切り換えて、前記不活性ガスが冷却されて前記活性炭槽に流入するように構成することもできる。
【０００８】
さらに、前記不活性ガスの流路の内側に前記溶剤濃縮ガスの流路を配設して構成しても良い。
【０００９】
さらにまた、前記溶剤濃縮ガスの流路の内側に前記不活性ガスの流路を配設して構成しても良い。
【００１０】
また、前記内側に配設された流路の隔壁を略蛇腹形状に構成しても良い。
【００１１】
またさらに、前記内側に配設された前記溶剤濃縮ガスの流路の隔壁を上下方向を軸とする略蛇腹形状とし、この略蛇腹形状の内側端縁に下方に向けた縁を設け、この内側端縁の内径が下側ほど大きくなるようにし、前記溶剤濃縮ガスの流路の上下方向の軸の下方に凝縮分離された前記溶剤が溜まる溜まり容器を配設して構成することも可能である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置は、溶剤冷却分離装置に、活性炭槽から流出した溶剤濃縮ガスの流路と、活性炭槽に流入する不活性ガスの流路を隣接して配設し、２つの流路を仕切る隔壁に溶剤濃縮ガスの流路に発熱または冷却の一方の面を晒すとともに不活性ガスの流路に発熱または冷却の他方の面を晒すようにしてペルチェ素子を配設したので、脱着工程において、ペルチェ素子で溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離でき、従来技術のごとく冷却水を必要としない。しかも、ペルチェ素子に発生する発熱により同時に活性炭槽に流入する不活性ガスを加熱するので、流入する不活性ガスのより活性炭槽の温度が低下して脱着効率が悪くなるようなことがない。
【００１３】
請求項２記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置にあっては、溶剤冷却分離装置にペルチェ素子を配設し、ペルチェ素子の発熱または冷却の一方の面に接続した第１の熱伝導板を活性炭槽から流出した溶剤濃縮ガスの流路に晒すとともに発熱または冷却の他方の面に接続した第２の熱伝導板を活性炭槽に流入する不活性ガスの流路に晒すようにしたので、請求項１と同様に、脱着工程において、溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離ために、従来技術のごとく冷却水を必要とせず、しかも活性炭槽に流入する不活性ガスを加熱して流入させることができる。さらに、第１と第２の熱伝導板を用いることで、溶剤濃縮ガスの流路と活性炭槽に流入する不活性ガスの流路を隣接して配設しなければならないというような制約がない。
【００１４】
請求項３記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置にあっては、脱着工程の終了の際に、ペルチェ素子に印可する電圧の極性を切り換えて、不活性ガスが冷却されて活性炭槽に流入するようにしたので、冷却された不活性ガスにより活性炭が冷却され、溶剤を吸着する作用を速やかに回復させることができる。
【００１５】
請求項４および５記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置にあっては、不活性ガスの流路の内側に前記溶剤濃縮ガスの流路を配設し、または溶剤濃縮ガスの流路の内側に不活性ガスの流路を配設して、２つの流路が２重構造となるので、２つの流路の隔壁にペルチェ素子を設ければ良く、構造が簡単である。
【００１６】
請求項６記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置にあっては、２重構造となる２つの流路の内側に配設された流路の隔壁を略蛇腹形状に構成することで、ペルチェ素子を広い面積に配設することができ、溶剤濃縮ガスおよび不活性ガスが接する面積を広くできて、溶剤濃縮ガスおよび不活性ガスに対する熱の伝達が効率的になし得る。
【００１７】
請求項７記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置にあっては、２重構造の内側に配設された溶剤濃縮ガスの流路の隔壁を上下方向を軸とする略蛇腹形状とし、この略蛇腹形状の内側端縁に下方に向けた縁を設けたので、冷却により凝縮分離された溶剤は、略蛇腹形状の内側端縁に下方に向けた縁から下に滴れ落ちる。しかも、この内側端縁の内径が下側ほど大きくなるようにしたので、縁から滴れ落ちた溶剤は、下方に配設した溜まり容器に直接に落ちて溜まり、凝縮分離された溶剤が下方にあるペルチェ素子の表面を流れることがない。もって、ペルチェ素子により溶剤が含まれる溶剤濃縮ガスを効率よく冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第１実施例につき、図１ないし図３を参照して説明する。図１は、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第１実施例を用いたガス処理装置のブロック図である。図２は、図１に示す第１実施例で開閉弁と電圧印加とペルチェ素子およびブロワーの動作を示すタイムテーブルである。図３は、図１の溶剤冷却分離装置の動作を説明するための図である。
【００１９】
図１の第１実施例において、活性炭槽１０は、円筒状の細長い中空形状でその両端部が上方に位置するようにして略Ｕ字状に形成されている。そして、細長い中空形状の一端部に流入室１６が形成され、他端部に排出室１８が形成される。そして、流入室１６には、第１の開閉弁２０を介して溶剤を含む被処理ガスとしての原ガスを流入させる流路が接続されている。また、流入室１６には、第２の開閉弁２４を介して溶剤冷却分離装置４０からの窒素ガス等の不活性ガスを流入させる流路が接続されている。さらに、排出室１８には、第３の開閉弁２６を介して浄化されたガスが流出する流路が接続されている。また、排出室１８には、第４の開閉弁２８を介して溶剤が濃縮されて含まれた溶剤濃縮ガスが、溶剤冷却分離装置４０に流出する流路が接続されている。
【００２０】
円筒状の細長い中空形状の活性炭槽１０の外周壁は、ステンレス等の耐熱性と導電性を有する金属で形成され、第１の電極３０としても作用する。しかも、この外周壁としての第１の電極３０が接地されている。また、円筒状の活性炭槽１０の断面軸心位置に軸方向に長い線状または円筒状または円柱状のステンレス等の耐熱性と導電性を有する金属で形成された第２の電極３２が配設される。この第２の電極３２は、第１の電極３０とは絶縁状態に構成されることは勿論である。なお、第２の電極３２は、細長い中空形状の活性炭槽１０の内部で適宜に支持固定されている。そして、活性炭槽１０の内部に活性炭１４が挿入されて内蔵され、第１の電極３０と第２の電極３２の間に活性炭１４が介在する状態となされる。さらに、電源としての交流電圧３６が、スイッチ３８を直列に介して、第１の電極３０と第２の電極３２の間に印加される。なお、第１の電極３０には、交流電圧３６の送電回路の接地側を接続することは勿論である。そして、第１の電極３０と第２の電極３２の間に電圧を印加して活性炭１４に電流を流してジュール熱により発熱させて、活性炭１４を加熱する手段が構成されている。
【００２１】
溶剤冷却分離装置４０にあっては、上下方向を軸とする２重構造であり、内側の隔壁４２が断熱材等の熱伝導性の悪い素材で形成され、しかも略蛇腹形状とされる。隔壁４２の内側が溶剤濃縮ガスの流路となり、隔壁４２と外側の壁４４の間が不活性ガスの流路とされる。そして、内側の隔壁４２と置き換わるようにして、発熱または冷却する一方の面を内側の溶剤濃縮ガスの流路に晒すとともに発熱または冷却する他方の面を外側の不活性ガスの流路に晒すように多数のペルチェ素子４２が設けられている。隔壁４２の略蛇腹形状の内径が、上側より下側ほど大きくなるように形成され、しかも略蛇腹形状の内側縁部に下方に向けた縁４８が設けられている。
【００２２】
そして、溶剤冷却分離装置４０の隔壁４２と外側の壁４４の間の不活性ガスの流路の下側にブロワー２２を介して不活性ガスが流入する流路が接続される。また、溶剤冷却分離装置４０の隔壁４２と外側の壁４４の間の不活性ガスの流路の上側から、第２の開閉弁２４を介して流入室１６に流路が接続される。さらに、溶剤冷却分離装置４０の隔壁４２の内側の溶剤濃縮ガスの流路の下側に、溶剤を溜める溜まり容器５０が設けられるとともに第４の開閉弁２８を介して排出室１８に流路が接続される。また、溶剤冷却分離装置４０の隔壁４２の内側の溶剤濃縮ガスの流路の上側が排出する不活性ガスを回収する適宜な装置（図示せず）に接続されている。溜まり容器５０の下部は、溜まった溶剤を外部に流し出す第５の開閉弁５２に接続されている。
【００２３】
かかる構成からなるガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第１実施例の動作につき、図２を参照して説明する。まず、最初は、活性炭槽１０で溶剤の吸着がなされる。そして、活性炭槽１０の活性炭１４に適宜な量の溶剤が吸着されると、活性炭槽１０で溶剤の脱着がなされる。吸着工程にあっては、まず活性炭槽１０に接続される第１の開閉弁２０と第３の開閉弁２６が開成され、第２の開閉弁２４と第４の開閉弁２８が閉成され、ブロワー２２は回転されず（ＯＦＦ）、さらにスイッチ３８がＯＦＦとされて、第１の電極３０と第２の電極３２の間に電圧が印加されない。また、ペルチェ素子４６には電圧が印可されておらず発熱および冷却がなされされない。かかる状態では、第１の開閉弁２０を介して溶剤を含む被処理ガスとしての原ガスが一端部の流入室１６から活性炭槽１０内に流入すると、活性炭１４の隙間を通過することで溶剤が活性炭１４に吸着され、浄化された浄化ガスが他端部の排出室１８から第３の開閉弁２６を介して外部に浄化ガスとして排出される。そして、活性炭１４に吸着された溶剤の量が適宜な所定値に達すると、第１と第３の開閉弁２０、２６を閉成して原ガスの流入を停止させ、吸着工程が終了する。
【００２４】
脱着工程にあっては、まず第１と第３のの開閉弁２０、２６が閉成された状態で、第２と第４のの開閉弁２４、２８が開成され、ブロワー２２が回転される（ＯＮ）。すると、不活性ガスである窒素ガス等が活性炭槽１０内に流入し、活性炭槽１０内に残存する浄化ガスが第４の開閉弁２８を介して溶剤冷却分離装置４０に排出される。この不活性ガスを適宜に設定された所定量または所定時間だけ流入させて、活性炭槽１０の内部を不活性ガスで充満した後に、スイッチ３８がＯＮとされて第１の電極３０と第２の電極３２の間に電圧が印加されるとともに、ペルチェ素子４６に隔壁４２の内側が冷却されるように電圧が印加される。すると、活性炭１４に電流が流れ、ジュール熱により活性炭１４が約２００度まで熱せられ、吸着された溶剤が活性炭１４から脱着され、第４の開閉弁２８を介して溶剤が濃縮されて含まれる溶剤濃縮ガスが溶剤冷却分離装置４０の内側の溶剤濃縮ガスの流路に流れ込み、ペルチェ素子４６により冷却され、含まれていた溶剤が不活性ガスから凝縮分離されて下方に滴れ落ちる。冷却により溶剤が凝縮分離された不活性ガスは排出不活性ガスとして回収装置へと流れる。これと同時に、隔壁４２と外側の壁４４の間の不活性ガスの流路を流れる不活性ガスは、ペルチェ素子４６の発熱により加熱され、高温の不活性ガスが第２の開閉弁２４を介して流入室１６に流れ込む。そして、冷却により凝縮分離されて下方に滴れ落ちた溶剤は、溜まり容器５０に溜まる。さらに、脱着が適宜に設定された所定値までなされると、スイッチ３８がＯＦＦされて電圧の印加が停止されて脱着が停止される。そして、その後も流入する不活性ガスで活性炭１４から溶剤濃縮ガスが排出され、溶剤冷却分離装置４０で冷却されて溶剤の凝縮分離がなされる。その後、ペルチェ素子４６に印加される電圧の極性が変えられて、隔壁４２と外側の壁４４の間を流れる不活性ガスが冷却されて流入室１６に流れ込み、活性炭１４が冷却される。活性炭１４が所定の温度まで低下して所望の吸着性能を奏するようになると、ペルチェ素子４６への電圧の印加が停止されるとともに、ブロワー２２の回転が停止されて脱着が終了する。ここで、次の吸着工程に備えて、第１と第３の開閉弁２０、２６が開成され、第２と第４の開閉弁２４、２８が閉成される。
【００２５】
溶剤濃縮ガスの冷却により凝縮分離されて下方に滴れ落ちた溶剤は、図３に示すごとく、略蛇腹形状の斜面を内側に流れ落ちて、内側縁部の下方に向けた縁４８から下方に滴れ落ちて溜まり容器５０に溜まる。ここで、上側の内側縁部の内径が下側よりも小さく、上側の内側縁部の縁４８から下方に滴れ落ちた溶剤は、略蛇腹形状の他の斜面に滴れ落ちることなく真っ直ぐに溜まり容器５０に落ちて溜まる。そこで、下側の略蛇腹形状の斜面を上側で凝縮分離された溶剤が流れることがなく、溶剤を含む溶剤濃縮ガスを効率良く冷却することができる。溜まり容器５０に滴れ落ちて溜まった溶剤が適宜な量となれば、第５の開閉弁が開成されて外部へと排出させる。
【００２６】
本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第１実施例にあっては、脱着工程において、ペルチェ素子４６で溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離でき、従来技術のごとく冷却水を必要としない。しかも、ペルチェ素子４６に発生する発熱により同時に活性炭槽１０に流入する不活性ガスを加熱するので、流入する不活性ガスにより活性炭槽１０の温度が低下して脱着効率が悪くなるようなことがない。しかも、ペルチェ素子４６に印加する電圧の極性を切り換えて、不活性ガスを冷却して活性炭槽１０に流入させることができ、この冷却された不活性ガスにより活性炭槽１０に内蔵される活性炭１４を速やかに冷却することができて、溶剤を吸着する作用を速やかに回復させることができる。また、２重構造となる２つの流路の内側に配設された流路の隔壁４２を略蛇腹形状に構成することで、ペルチェ素子４６を広い面積に配設することができ、溶剤濃縮ガスおよび不活性ガスが接する面積を広くでき、溶剤濃縮ガスおよび不活性ガスに対する熱の伝達を効率的になし得る。さらに、２重構造の内側に配設された溶剤濃縮ガスの流路の隔壁４２を上下方向を軸とする略蛇腹形状とし、この略蛇腹形状の内側端縁に下方に向けた縁４８を設けたので、冷却により凝縮分離された溶剤は、略蛇腹形状の内側端縁に下方に向けた縁から下に滴れ落ちる。しかも、この内側端縁の内径が下側ほど大きくなるようにしたので、縁４８から滴れ落ちた溶剤は、下方に配設した溜まり容器５０に直接に落ちて溜まり、凝縮分離された溶剤が下方にあるペルチェ素子４６の表面を流れることがない。もって、ペルチェ素子４６により溶剤が含まれる溶剤濃縮ガスを効率よく冷却することができる。
【００２７】
次に、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第２実施例につき、図４を参照して説明する。図４は、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第２実施例の構造図である。図４において、図１ないし図３に示す部材と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて、重複する説明を省略する。
【００２８】
図４に示す第２の実施例の溶剤冷却分離装置６０は、上下方向を軸とする２重構造の円筒状であり、内側の隔壁６２は熱伝導性の悪い材質で形成され、この隔壁６２に置き換わるようにペルチェ素子４６が配設されている。したがって、ペルチェ素子４６は、発熱または冷却の一面を隔壁６２の内側に晒し、他方の面を隔壁６２の外側に晒している。そして、隔壁６２の内側に下側からブロワー２２により不活性ガスが流入されて不活性ガスの流路とされ、その上側から不活性ガスが活性炭槽１０へと流れる。また、隔壁６２と外側の壁６４の間が溶剤濃縮ガスの流路であり、その下側から溶剤濃縮ガスが流入し上側から溶剤が分離された不活性ガスが排出される。隔壁６２と外側の壁６４の間の溶剤濃縮ガスの流路の下側には溜まり容器５０が接続されている。
【００２９】
脱着工程において、ペルチェ素子４６で隔壁６２の外側を冷却するように電圧を印加し、溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離する。第１実施例と第２実施例に示すように、流路を２重構造とした場合に、いずれの流路が溶剤濃縮ガスおよび不活性ガスの流路であっても良く、流路内を流れるガスに応じてペルチェ素子４６に適宜な極性で電圧を印可すれば良い。また、ペルチェ素子４６を配設する面積を広くするには、第２実施例のごとく筒状の２重管であれば、隔壁６２の面積を広くすべくその軸方向の長さを長くすれば足りる。
【００３０】
さらに、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第３実施例につき、図５を参照して説明する。図５は、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第３実施例の構造図であり、（ａ）は全体構造図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図である。図５において、図１ないし図４に示す部材と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて、重複する説明を省略する。
【００３１】
図５に示す第３の実施例の溶剤冷却分離装置７０は、外側の壁７４は上下方向を軸とする円筒状であり、その内側の中央に隔壁７２が熱伝導性の悪い材質で形成され、この隔壁７２に置き換わるようにペルチェ素子４６が配設されている。したがって、円筒形状内が隔壁７２で２つの流路とされ、ペルチェ素子４６は、発熱または冷却の一面を一方の流路に晒し、他方の面を他方の流路に晒している。そして、隔壁７２で仕切られた一方の流路の下側からブロワー２２により不活性ガスが流入されて不活性ガスの流路とされて、その上側から不活性ガスが活性炭槽１０へと流れる。また、隔壁７２で仕切られた他方の流路が溶剤濃縮ガスの流路であり、その下側から溶剤濃縮ガスが流入し上側から溶剤が分離された不活性ガスが排出される。この溶剤濃縮ガスの流路の下側には溜まり容器５０が接続されている。
【００３２】
脱着工程において、ペルチェ素子４６で溶剤濃縮ガスの流路を冷却するように電圧を印加し、溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離する。１枚の板状の隔壁７２の一部を置き換えるようにペルチェ素子４６を配設するので、その構造が簡単である。
【００３３】
またさらに、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第４実施例につき、図６を参照して説明する。図６は、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第４実施例の構造図である。図６において、図１ないし図５に示す部材と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて、重複する説明を省略する。
【００３４】
図６に示す第４の実施例の溶剤冷却分離装置８０は、溶剤濃縮ガスの流路８２と不活性ガスの流路８４が互いに近接しているが独立して設けられている。溶剤濃縮ガスの流路８２の下側には、溶剤濃縮ガスが流入する流路が接続され、また溜まり容器５０が設けられ、上側から溶剤が分離された不活性ガスが排出される流路が接続されている。また、不活性ガスの流路８４は、その下側からブロワー２２により不活性ガスが流入し、その上側から不活性ガスが活性炭槽１０に流出するように接続される。そして、ペルチェ素子４６の発熱または冷却する一方の面に接続された第１の熱伝導板８６が、溶剤濃縮ガスの流路８２内に晒され、第１の熱伝導板８６から流路８２内に複数の熱交換板８６ａが突出している。また、ペルチェ素子４６の発熱または冷却する他方の面に接続された第２の熱伝導板８８が、不活性ガスの流路８４内に晒され、第２の熱伝導板８８から流路８４内に複数の熱交換板８８ａが突出している。第１と第２の熱伝導板８６、８８および熱交換板８６ａ、８８ａは、熱伝導性の良い素材で形成されることは勿論である。
【００３５】
脱着工程において、ペルチェ素子４６で溶剤濃縮ガスの流路８２に晒される第１の熱伝導板８６を冷却するように電圧を印加し、溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離する。第１と第２の熱伝導板８６、８８を用いることで、ペルチェ素子４６の配設位置および溶剤濃縮ガスの流路８２と不活性ガスの流路８４を配設する位置が制約されることがない。
【００３６】
なお、上記実施例において、溶剤冷却分離装置４０、６０、７０、８０は、いずれも上下方向を軸とする構造としているが、これに限られず、凝縮分離された溶剤が適切に回収できる構造であれば、軸方向が横方向または斜め方向であっても良い。また、被処理ガスに含まれる溶剤を吸着し、また吸着した溶剤を脱着させる活性炭槽１０の構造は、上記説明のものに限られず、特開平７−３９７１７号公報に記載されたようなものや特開２０００−１０７５６３号公報に記載されたようなものであっても良い。
【特許文献２】特開２０００−１０７５６３号公報
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第１実施例を用いたガス処理装置のブロック図である。
【図２】図１に示す第１実施例で開閉弁と電圧印加とペルチェ素子およびブロワーの動作を示すタイムテーブルである。
【図３】図１の溶剤冷却分離装置の動作を説明するための図である。
【図４】本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第２実施例の構造図である。
【図５】本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第３実施例の構造図であり、（ａ）は全体構造図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図６】本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第４実施例の構造図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 活性炭槽
１４ 活性炭
１６ 流入室
１８ 排出室
２０ 第１の開閉弁
２２ ブロワー
２４ 第２の開閉弁
２６ 第３の開閉弁
２８ 第４の開閉弁
３０ 第１の電極
３２ 第２の電極
３６ 交流電圧
３８ スイッチ
４０、６０、７０、８０ 溶剤冷却分離装置
４２、６２、７２ 隔壁
４４、６４、７４ 外側の壁
４６ ペルチェ素子
４８ 縁
５０ 溜まり容器
５２ 第５の開閉弁
８２ 溶剤濃縮ガスの流路
８４ 不活性ガスの流路
８６ 第１の熱伝導板
８６ａ、８８ａ 熱交換板
８８ 第２の熱伝導板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶剤を用いる工程から排出される被処理ガス中に含まれる溶剤を吸着工程により浄化するとともに脱着工程により溶剤を脱着するガス処理装置において、脱着された溶剤を凝縮分離して回収するための溶剤冷却分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
環境汚染に対する関心が高まり、溶剤を用いる工程で排出される溶剤を含む被処理ガスを浄化して排出するとともに溶剤を回収することが要請されている。そこで、この溶剤を含む被処理ガスを浄化するガス処理装置として、例えば、特開平７−３９７１７号公報に記載された技術は次のようなものである。活性炭を内蔵した活性炭塔に溶剤を含む被処理ガスを流入させ、内蔵された活性炭により被処理ガス中に含まれる溶剤を吸着して、浄化されたガスが活性炭塔から浄化ガスとして排出される。溶剤を吸着した活性炭はヒータにより加熱され活性炭より溶剤を脱着させ、溶剤が含まれる溶剤濃縮ガスが冷却水が循環する冷却凝縮器により冷却されて溶剤が凝縮分離される。
【特許文献１】特開平７−３９７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
活性炭より脱着させた溶剤が含まれる溶剤濃縮ガスを冷却水が循環する冷却凝縮器により冷却して溶剤を凝縮分離する特開平７−３９７１７号公報に示された技術にあっては、大量の冷却水を必要とするという不具合がある。
【０００４】
本発明は、かかる従来技術の事情に鑑みてなされたもので、活性炭より脱着させた溶剤が含まれる溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離するのに、冷却水を必要としないようにしたガス処理装置の溶剤冷却分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するために、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置は、吸着工程で、溶剤を含む被処理ガスを活性炭槽に流入させ、前記活性炭槽に内蔵した活性炭により前記溶剤を吸着して前記活性炭槽から浄化された浄化ガスを流出させ、脱着工程で、前記溶剤を吸着した前記活性炭を加熱して吸着された前記溶剤を脱着し、前記活性炭槽に不活性ガスを流入して脱着された前記溶剤が濃縮されて含まれる溶剤濃縮ガスを流出させ、前記溶剤濃縮ガスを溶剤冷却分離装置に流入させて冷却して前記不活性ガスから前記溶剤を凝縮分離させるガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記溶剤冷却分離装置に、前記活性炭槽から流出した前記溶剤濃縮ガスの流路と、前記活性炭槽に流入する前記不活性ガスの流路を隣接して配設し、前記２つの流路を仕切る隔壁に前記溶剤濃縮ガスの流路に発熱または冷却の一方の面を晒すとともに前記不活性ガスの流路に発熱または冷却の他方の面を晒すようにしてペルチェ素子を配設し、前記脱着工程の少なくとも一時期において、前記ペルチェ素子の発熱と冷却により前記溶剤濃縮ガスを冷却して前記溶剤を凝縮分離するすると同時に前記不活性ガスを加熱するように構成されている。
【０００６】
また、吸着工程で、溶剤を含む被処理ガスを活性炭槽に流入させ、前記活性炭槽に内蔵した活性炭により前記溶剤を吸着して前記活性炭槽から浄化された浄化ガスを流出させ、脱着工程で、前記溶剤を吸着した前記活性炭を加熱して吸着された前記溶剤を脱着し、前記活性炭槽に不活性ガスを流入して脱着された前記溶剤が濃縮されて含まれる溶剤濃縮ガスを流出させ、前記溶剤濃縮ガスを溶剤冷却分離装置に流入させて冷却して前記不活性ガスから前記溶剤を凝縮分離させるガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記溶剤冷却分離装置にペルチェ素子を配設し、このペルチェ素子の発熱または冷却の一方の面に接続した第１の熱伝導板を前記活性炭槽から流出した前記溶剤濃縮ガスの流路に晒すとともに発熱または冷却の他方の面に接続した第２の熱伝導板を前記活性炭槽に流入する前記不活性ガスの流路に晒すようにし、前記脱着工程の少なくとも一時期において、前記ペルチェ素子の発熱と冷却により前記溶剤濃縮ガスを冷却して前記溶剤を凝縮分離するすると同時に前記不活性ガスを加熱するように構成しても良い。
【０００７】
そして、前記脱着工程の終了の際に、前記ペルチェ素子に印可する電圧の極性を切り換えて、前記不活性ガスが冷却されて前記活性炭槽に流入するように構成することもできる。
【０００８】
さらに、前記不活性ガスの流路の内側に前記溶剤濃縮ガスの流路を配設して構成しても良い。
【０００９】
さらにまた、前記溶剤濃縮ガスの流路の内側に前記不活性ガスの流路を配設して構成しても良い。
【００１０】
また、前記内側に配設された流路の隔壁を略蛇腹形状に構成しても良い。
【００１１】
またさらに、前記内側に配設された前記溶剤濃縮ガスの流路の隔壁を上下方向を軸とする略蛇腹形状とし、この略蛇腹形状の内側端縁に下方に向けた縁を設け、この内側端縁の内径が下側ほど大きくなるようにし、前記溶剤濃縮ガスの流路の上下方向の軸の下方に凝縮分離された前記溶剤が溜まる溜まり容器を配設して構成することも可能である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置は、溶剤冷却分離装置に、活性炭槽から流出した溶剤濃縮ガスの流路と、活性炭槽に流入する不活性ガスの流路を隣接して配設し、２つの流路を仕切る隔壁に溶剤濃縮ガスの流路に発熱または冷却の一方の面を晒すとともに不活性ガスの流路に発熱または冷却の他方の面を晒すようにしてペルチェ素子を配設したので、脱着工程において、ペルチェ素子で溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離でき、従来技術のごとく冷却水を必要としない。しかも、ペルチェ素子に発生する発熱により同時に活性炭槽に流入する不活性ガスを加熱するので、流入する不活性ガスのより活性炭槽の温度が低下して脱着効率が悪くなるようなことがない。
【００１３】
請求項２記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置にあっては、溶剤冷却分離装置にペルチェ素子を配設し、ペルチェ素子の発熱または冷却の一方の面に接続した第１の熱伝導板を活性炭槽から流出した溶剤濃縮ガスの流路に晒すとともに発熱または冷却の他方の面に接続した第２の熱伝導板を活性炭槽に流入する不活性ガスの流路に晒すようにしたので、請求項１と同様に、脱着工程において、溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離ために、従来技術のごとく冷却水を必要とせず、しかも活性炭槽に流入する不活性ガスを加熱して流入させることができる。さらに、第１と第２の熱伝導板を用いることで、溶剤濃縮ガスの流路と活性炭槽に流入する不活性ガスの流路を隣接して配設しなければならないというような制約がない。
【００１４】
請求項３記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置にあっては、脱着工程の終了の際に、ペルチェ素子に印可する電圧の極性を切り換えて、不活性ガスが冷却されて活性炭槽に流入するようにしたので、冷却された不活性ガスにより活性炭が冷却され、溶剤を吸着する作用を速やかに回復させることができる。
【００１５】
請求項４および５記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置にあっては、不活性ガスの流路の内側に前記溶剤濃縮ガスの流路を配設し、または溶剤濃縮ガスの流路の内側に不活性ガスの流路を配設して、２つの流路が２重構造となるので、２つの流路の隔壁にペルチェ素子を設ければ良く、構造が簡単である。
【００１６】
請求項６記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置にあっては、２重構造となる２つの流路の内側に配設された流路の隔壁を略蛇腹形状に構成することで、ペルチェ素子を広い面積に配設することができ、溶剤濃縮ガスおよび不活性ガスが接する面積を広くできて、溶剤濃縮ガスおよび不活性ガスに対する熱の伝達が効率的になし得る。
【００１７】
請求項７記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置にあっては、２重構造の内側に配設された溶剤濃縮ガスの流路の隔壁を上下方向を軸とする略蛇腹形状とし、この略蛇腹形状の内側端縁に下方に向けた縁を設けたので、冷却により凝縮分離された溶剤は、略蛇腹形状の内側端縁に下方に向けた縁から下に滴れ落ちる。しかも、この内側端縁の内径が下側ほど大きくなるようにしたので、縁から滴れ落ちた溶剤は、下方に配設した溜まり容器に直接に落ちて溜まり、凝縮分離された溶剤が下方にあるペルチェ素子の表面を流れることがない。もって、ペルチェ素子により溶剤が含まれる溶剤濃縮ガスを効率よく冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第１実施例につき、図１ないし図３を参照して説明する。図１は、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第１実施例を用いたガス処理装置のブロック図である。図２は、図１に示す第１実施例で開閉弁と電圧印加とペルチェ素子およびブロワーの動作を示すタイムテーブルである。図３は、図１の溶剤冷却分離装置の動作を説明するための図である。
【００１９】
図１の第１実施例において、活性炭槽１０は、円筒状の細長い中空形状でその両端部が上方に位置するようにして略Ｕ字状に形成されている。そして、細長い中空形状の一端部に流入室１６が形成され、他端部に排出室１８が形成される。そして、流入室１６には、第１の開閉弁２０を介して溶剤を含む被処理ガスとしての原ガスを流入させる流路が接続されている。また、流入室１６には、第２の開閉弁２４を介して溶剤冷却分離装置４０からの窒素ガス等の不活性ガスを流入させる流路が接続されている。さらに、排出室１８には、第３の開閉弁２６を介して浄化されたガスが流出する流路が接続されている。また、排出室１８には、第４の開閉弁２８を介して溶剤が濃縮されて含まれた溶剤濃縮ガスが、溶剤冷却分離装置４０に流出する流路が接続されている。
【００２０】
円筒状の細長い中空形状の活性炭槽１０の外周壁は、ステンレス等の耐熱性と導電性を有する金属で形成され、第１の電極３０としても作用する。しかも、この外周壁としての第１の電極３０が接地されている。また、円筒状の活性炭槽１０の断面軸心位置に軸方向に長い線状または円筒状または円柱状のステンレス等の耐熱性と導電性を有する金属で形成された第２の電極３２が配設される。この第２の電極３２は、第１の電極３０とは絶縁状態に構成されることは勿論である。なお、第２の電極３２は、細長い中空形状の活性炭槽１０の内部で適宜に支持固定されている。そして、活性炭槽１０の内部に活性炭１４が挿入されて内蔵され、第１の電極３０と第２の電極３２の間に活性炭１４が介在する状態となされる。さらに、電源としての交流電圧３６が、スイッチ３８を直列に介して、第１の電極３０と第２の電極３２の間に印加される。なお、第１の電極３０には、交流電圧３６の送電回路の接地側を接続することは勿論である。そして、第１の電極３０と第２の電極３２の間に電圧を印加して活性炭１４に電流を流してジュール熱により発熱させて、活性炭１４を加熱する手段が構成されている。
【００２１】
溶剤冷却分離装置４０にあっては、上下方向を軸とする２重構造であり、内側の隔壁４２が断熱材等の熱伝導性の悪い素材で形成され、しかも略蛇腹形状とされる。隔壁４２の内側が溶剤濃縮ガスの流路となり、隔壁４２と外側の壁４４の間が不活性ガスの流路とされる。そして、内側の隔壁４２と置き換わるようにして、発熱または冷却する一方の面を内側の溶剤濃縮ガスの流路に晒すとともに発熱または冷却する他方の面を外側の不活性ガスの流路に晒すように多数のペルチェ素子４２が設けられている。隔壁４２の略蛇腹形状の内径が、上側より下側ほど大きくなるように形成され、しかも略蛇腹形状の内側縁部に下方に向けた縁４８が設けられている。
【００２２】
そして、溶剤冷却分離装置４０の隔壁４２と外側の壁４４の間の不活性ガスの流路の下側にブロワー２２を介して不活性ガスが流入する流路が接続される。また、溶剤冷却分離装置４０の隔壁４２と外側の壁４４の間の不活性ガスの流路の上側から、第２の開閉弁２４を介して流入室１６に流路が接続される。さらに、溶剤冷却分離装置４０の隔壁４２の内側の溶剤濃縮ガスの流路の下側に、溶剤を溜める溜まり容器５０が設けられるとともに第４の開閉弁２８を介して排出室１８に流路が接続される。また、溶剤冷却分離装置４０の隔壁４２の内側の溶剤濃縮ガスの流路の上側が排出する不活性ガスを回収する適宜な装置（図示せず）に接続されている。溜まり容器５０の下部は、溜まった溶剤を外部に流し出す第５の開閉弁５２に接続されている。
【００２３】
かかる構成からなるガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第１実施例の動作につき、図２を参照して説明する。まず、最初は、活性炭槽１０で溶剤の吸着がなされる。そして、活性炭槽１０の活性炭１４に適宜な量の溶剤が吸着されると、活性炭槽１０で溶剤の脱着がなされる。吸着工程にあっては、まず活性炭槽１０に接続される第１の開閉弁２０と第３の開閉弁２６が開成され、第２の開閉弁２４と第４の開閉弁２８が閉成され、ブロワー２２は回転されず（ＯＦＦ）、さらにスイッチ３８がＯＦＦとされて、第１の電極３０と第２の電極３２の間に電圧が印加されない。また、ペルチェ素子４６には電圧が印可されておらず発熱および冷却がなされされない。かかる状態では、第１の開閉弁２０を介して溶剤を含む被処理ガスとしての原ガスが一端部の流入室１６から活性炭槽１０内に流入すると、活性炭１４の隙間を通過することで溶剤が活性炭１４に吸着され、浄化された浄化ガスが他端部の排出室１８から第３の開閉弁２６を介して外部に浄化ガスとして排出される。そして、活性炭１４に吸着された溶剤の量が適宜な所定値に達すると、第１と第３の開閉弁２０、２６を閉成して原ガスの流入を停止させ、吸着工程が終了する。
【００２４】
脱着工程にあっては、まず第１と第３のの開閉弁２０、２６が閉成された状態で、第２と第４のの開閉弁２４、２８が開成され、ブロワー２２が回転される（ＯＮ）。すると、不活性ガスである窒素ガス等が活性炭槽１０内に流入し、活性炭槽１０内に残存する浄化ガスが第４の開閉弁２８を介して溶剤冷却分離装置４０に排出される。この不活性ガスを適宜に設定された所定量または所定時間だけ流入させて、活性炭槽１０の内部を不活性ガスで充満した後に、スイッチ３８がＯＮとされて第１の電極３０と第２の電極３２の間に電圧が印加されるとともに、ペルチェ素子４６に隔壁４２の内側が冷却されるように電圧が印加される。すると、活性炭１４に電流が流れ、ジュール熱により活性炭１４が約２００度まで熱せられ、吸着された溶剤が活性炭１４から脱着され、第４の開閉弁２８を介して溶剤が濃縮されて含まれる溶剤濃縮ガスが溶剤冷却分離装置４０の内側の溶剤濃縮ガスの流路に流れ込み、ペルチェ素子４６により冷却され、含まれていた溶剤が不活性ガスから凝縮分離されて下方に滴れ落ちる。冷却により溶剤が凝縮分離された不活性ガスは排出不活性ガスとして回収装置へと流れる。これと同時に、隔壁４２と外側の壁４４の間の不活性ガスの流路を流れる不活性ガスは、ペルチェ素子４６の発熱により加熱され、高温の不活性ガスが第２の開閉弁２４を介して流入室１６に流れ込む。そして、冷却により凝縮分離されて下方に滴れ落ちた溶剤は、溜まり容器５０に溜まる。さらに、脱着が適宜に設定された所定値までなされると、スイッチ３８がＯＦＦされて電圧の印加が停止されて脱着が停止される。そして、その後も流入する不活性ガスで活性炭１４から溶剤濃縮ガスが排出され、溶剤冷却分離装置４０で冷却されて溶剤の凝縮分離がなされる。その後、ペルチェ素子４６に印加される電圧の極性が変えられて、隔壁４２と外側の壁４４の間を流れる不活性ガスが冷却されて流入室１６に流れ込み、活性炭１４が冷却される。活性炭１４が所定の温度まで低下して所望の吸着性能を奏するようになると、ペルチェ素子４６への電圧の印加が停止されるとともに、ブロワー２２の回転が停止されて脱着が終了する。ここで、次の吸着工程に備えて、第１と第３の開閉弁２０、２６が開成され、第２と第４の開閉弁２４、２８が閉成される。
【００２５】
溶剤濃縮ガスの冷却により凝縮分離されて下方に滴れ落ちた溶剤は、図３に示すごとく、略蛇腹形状の斜面を内側に流れ落ちて、内側縁部の下方に向けた縁４８から下方に滴れ落ちて溜まり容器５０に溜まる。ここで、上側の内側縁部の内径が下側よりも小さく、上側の内側縁部の縁４８から下方に滴れ落ちた溶剤は、略蛇腹形状の他の斜面に滴れ落ちることなく真っ直ぐに溜まり容器５０に落ちて溜まる。そこで、下側の略蛇腹形状の斜面を上側で凝縮分離された溶剤が流れることがなく、溶剤を含む溶剤濃縮ガスを効率良く冷却することができる。溜まり容器５０に滴れ落ちて溜まった溶剤が適宜な量となれば、第５の開閉弁が開成されて外部へと排出させる。
【００２６】
本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第１実施例にあっては、脱着工程において、ペルチェ素子４６で溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離でき、従来技術のごとく冷却水を必要としない。しかも、ペルチェ素子４６に発生する発熱により同時に活性炭槽１０に流入する不活性ガスを加熱するので、流入する不活性ガスにより活性炭槽１０の温度が低下して脱着効率が悪くなるようなことがない。しかも、ペルチェ素子４６に印加する電圧の極性を切り換えて、不活性ガスを冷却して活性炭槽１０に流入させることができ、この冷却された不活性ガスにより活性炭槽１０に内蔵される活性炭１４を速やかに冷却することができて、溶剤を吸着する作用を速やかに回復させることができる。また、２重構造となる２つの流路の内側に配設された流路の隔壁４２を略蛇腹形状に構成することで、ペルチェ素子４６を広い面積に配設することができ、溶剤濃縮ガスおよび不活性ガスが接する面積を広くでき、溶剤濃縮ガスおよび不活性ガスに対する熱の伝達を効率的になし得る。さらに、２重構造の内側に配設された溶剤濃縮ガスの流路の隔壁４２を上下方向を軸とする略蛇腹形状とし、この略蛇腹形状の内側端縁に下方に向けた縁４８を設けたので、冷却により凝縮分離された溶剤は、略蛇腹形状の内側端縁に下方に向けた縁から下に滴れ落ちる。しかも、この内側端縁の内径が下側ほど大きくなるようにしたので、縁４８から滴れ落ちた溶剤は、下方に配設した溜まり容器５０に直接に落ちて溜まり、凝縮分離された溶剤が下方にあるペルチェ素子４６の表面を流れることがない。もって、ペルチェ素子４６により溶剤が含まれる溶剤濃縮ガスを効率よく冷却することができる。
【００２７】
次に、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第２実施例につき、図４を参照して説明する。図４は、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第２実施例の構造図である。図４において、図１ないし図３に示す部材と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて、重複する説明を省略する。
【００２８】
図４に示す第２の実施例の溶剤冷却分離装置６０は、上下方向を軸とする２重構造の円筒状であり、内側の隔壁６２は熱伝導性の悪い材質で形成され、この隔壁６２に置き換わるようにペルチェ素子４６が配設されている。したがって、ペルチェ素子４６は、発熱または冷却の一面を隔壁６２の内側に晒し、他方の面を隔壁６２の外側に晒している。そして、隔壁６２の内側に下側からブロワー２２により不活性ガスが流入されて不活性ガスの流路とされ、その上側から不活性ガスが活性炭槽１０へと流れる。また、隔壁６２と外側の壁６４の間が溶剤濃縮ガスの流路であり、その下側から溶剤濃縮ガスが流入し上側から溶剤が分離された不活性ガスが排出される。隔壁６２と外側の壁６４の間の溶剤濃縮ガスの流路の下側には溜まり容器５０が接続されている。
【００２９】
脱着工程において、ペルチェ素子４６で隔壁６２の外側を冷却するように電圧を印加し、溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離する。第１実施例と第２実施例に示すように、流路を２重構造とした場合に、いずれの流路が溶剤濃縮ガスおよび不活性ガスの流路であっても良く、流路内を流れるガスに応じてペルチェ素子４６に適宜な極性で電圧を印可すれば良い。また、ペルチェ素子４６を配設する面積を広くするには、第２実施例のごとく筒状の２重管であれば、隔壁６２の面積を広くすべくその軸方向の長さを長くすれば足りる。
【００３０】
さらに、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第３実施例につき、図５を参照して説明する。図５は、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第３実施例の構造図であり、（ａ）は全体構造図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図である。図５において、図１ないし図４に示す部材と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて、重複する説明を省略する。
【００３１】
図５に示す第３の実施例の溶剤冷却分離装置７０は、外側の壁７４は上下方向を軸とする円筒状であり、その内側の中央に隔壁７２が熱伝導性の悪い材質で形成され、この隔壁７２に置き換わるようにペルチェ素子４６が配設されている。したがって、円筒形状内が隔壁７２で２つの流路とされ、ペルチェ素子４６は、発熱または冷却の一面を一方の流路に晒し、他方の面を他方の流路に晒している。そして、隔壁７２で仕切られた一方の流路の下側からブロワー２２により不活性ガスが流入されて不活性ガスの流路とされて、その上側から不活性ガスが活性炭槽１０へと流れる。また、隔壁７２で仕切られた他方の流路が溶剤濃縮ガスの流路であり、その下側から溶剤濃縮ガスが流入し上側から溶剤が分離された不活性ガスが排出される。この溶剤濃縮ガスの流路の下側には溜まり容器５０が接続されている。
【００３２】
脱着工程において、ペルチェ素子４６で溶剤濃縮ガスの流路を冷却するように電圧を印加し、溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離する。１枚の板状の隔壁７２の一部を置き換えるようにペルチェ素子４６を配設するので、その構造が簡単である。
【００３３】
またさらに、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第４実施例につき、図６を参照して説明する。図６は、本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第４実施例の構造図である。図６において、図１ないし図５に示す部材と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて、重複する説明を省略する。
【００３４】
図６に示す第４の実施例の溶剤冷却分離装置８０は、溶剤濃縮ガスの流路８２と不活性ガスの流路８４が互いに近接しているが独立して設けられている。溶剤濃縮ガスの流路８２の下側には、溶剤濃縮ガスが流入する流路が接続され、また溜まり容器５０が設けられ、上側から溶剤が分離された不活性ガスが排出される流路が接続されている。また、不活性ガスの流路８４は、その下側からブロワー２２により不活性ガスが流入し、その上側から不活性ガスが活性炭槽１０に流出するように接続される。そして、ペルチェ素子４６の発熱または冷却する一方の面に接続された第１の熱伝導板８６が、溶剤濃縮ガスの流路８２内に晒され、第１の熱伝導板８６から流路８２内に複数の熱交換板８６ａが突出している。また、ペルチェ素子４６の発熱または冷却する他方の面に接続された第２の熱伝導板８８が、不活性ガスの流路８４内に晒され、第２の熱伝導板８８から流路８４内に複数の熱交換板８８ａが突出している。第１と第２の熱伝導板８６、８８および熱交換板８６ａ、８８ａは、熱伝導性の良い素材で形成されることは勿論である。
【００３５】
脱着工程において、ペルチェ素子４６で溶剤濃縮ガスの流路８２に晒される第１の熱伝導板８６を冷却するように電圧を印加し、溶剤濃縮ガスを冷却して溶剤を凝縮分離する。第１と第２の熱伝導板８６、８８を用いることで、ペルチェ素子４６の配設位置および溶剤濃縮ガスの流路８２と不活性ガスの流路８４を配設する位置が制約されることがない。
【００３６】
なお、上記実施例において、溶剤冷却分離装置４０、６０、７０、８０は、いずれも上下方向を軸とする構造としているが、これに限られず、凝縮分離された溶剤が適切に回収できる構造であれば、軸方向が横方向または斜め方向であっても良い。また、被処理ガスに含まれる溶剤を吸着し、また吸着した溶剤を脱着させる活性炭槽１０の構造は、上記説明のものに限られず、特開平７−３９７１７号公報に記載されたようなものや特開２０００−１０７５６３号公報に記載されたようなものであっても良い。
【特許文献２】特開２０００−１０７５６３号公報
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第１実施例を用いたガス処理装置のブロック図である。
【図２】図１に示す第１実施例で開閉弁と電圧印加とペルチェ素子およびブロワーの動作を示すタイムテーブルである。
【図３】図１の溶剤冷却分離装置の動作を説明するための図である。
【図４】本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第２実施例の構造図である。
【図５】本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第３実施例の構造図であり、（ａ）は全体構造図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図６】本発明のガス処理装置の溶剤冷却分離装置の第４実施例の構造図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 活性炭槽
１４ 活性炭
１６ 流入室
１８ 排出室
２０ 第１の開閉弁
２２ ブロワー
２４ 第２の開閉弁
２６ 第３の開閉弁
２８ 第４の開閉弁
３０ 第１の電極
３２ 第２の電極
３６ 交流電圧
３８ スイッチ
４０、６０、７０、８０ 溶剤冷却分離装置
４２、６２、７２ 隔壁
４４、６４、７４ 外側の壁
４６ ペルチェ素子
４８ 縁
５０ 溜まり容器
５２ 第５の開閉弁
８２ 溶剤濃縮ガスの流路
８４ 不活性ガスの流路
８６ 第１の熱伝導板
８６ａ、８８ａ 熱交換板
８８ 第２の熱伝導板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着工程で、溶剤を含む被処理ガスを活性炭槽に流入させ、前記活性炭槽に内蔵した活性炭により前記溶剤を吸着して前記活性炭槽から浄化された浄化ガスを流出させ、脱着工程で、前記溶剤を吸着した前記活性炭を加熱して吸着された前記溶剤を脱着し、前記活性炭槽に不活性ガスを流入して脱着された前記溶剤が濃縮されて含まれる溶剤濃縮ガスを流出させ、前記溶剤濃縮ガスを溶剤冷却分離装置に流入させて冷却して前記不活性ガスから前記溶剤を凝縮分離させるガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記溶剤冷却分離装置に、前記活性炭槽から流出した前記溶剤濃縮ガスの流路と、前記活性炭槽に流入する前記不活性ガスの流路を隣接して配設し、前記２つの流路を仕切る隔壁に前記溶剤濃縮ガスの流路に発熱または冷却の一方の面を晒すとともに前記不活性ガスの流路に発熱または冷却の他方の面を晒すようにしてペルチェ素子を配設し、前記脱着工程の少なくとも一時期において、前記ペルチェ素子の発熱と冷却により前記溶剤濃縮ガスを冷却して前記溶剤を凝縮分離するすると同時に前記不活性ガスを加熱するように構成したことを特徴とするガス処理装置の溶剤冷却分離装置。
【請求項２】
吸着工程で、溶剤を含む被処理ガスを活性炭槽に流入させ、前記活性炭槽に内蔵した活性炭により前記溶剤を吸着して前記活性炭槽から浄化された浄化ガスを流出させ、脱着工程で、前記溶剤を吸着した前記活性炭を加熱して吸着された前記溶剤を脱着し、前記活性炭槽に不活性ガスを流入して脱着された前記溶剤が濃縮されて含まれる溶剤濃縮ガスを流出させ、前記溶剤濃縮ガスを溶剤冷却分離装置に流入させて冷却して前記不活性ガスから前記溶剤を凝縮分離させるガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記溶剤冷却分離装置にペルチェ素子を配設し、このペルチェ素子の発熱または冷却の一方の面に接続した第１の熱伝導板を前記活性炭槽から流出した前記溶剤濃縮ガスの流路に晒すとともに発熱または冷却の他方の面に接続した第２の熱伝導板を前記活性炭槽に流入する前記不活性ガスの流路に晒すようにし、前記脱着工程の少なくとも一時期において、前記ペルチェ素子の発熱と冷却により前記溶剤濃縮ガスを冷却して前記溶剤を凝縮分離するすると同時に前記不活性ガスを加熱するように構成したことを特徴とするガス処理装置の溶剤冷却分離装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記脱着工程の終了の際に、前記ペルチェ素子に印可する電圧の極性を切り換えて、前記不活性ガスが冷却されて前記活性炭槽に流入するように構成したことを特徴とするガス処理装置の溶剤冷却分離装置。
【請求項４】
請求項１記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記不活性ガスの流路の内側に前記溶剤濃縮ガスの流路を配設して構成したことを特徴とするガス処理装置の溶剤冷却分離装置。
【請求項５】
請求項１記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記溶剤濃縮ガスの流路の内側に前記不活性ガスの流路を配設して構成したことを特徴とするガス処理装置の溶剤冷却分離装置。
【請求項６】
請求項４または５記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記内側に配設された流路の隔壁を略蛇腹形状に構成したことを特徴とするガス処理装置の溶剤冷却分離装置。
【請求項７】
請求項４記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記内側に配設された前記溶剤濃縮ガスの流路の隔壁を上下方向を軸とする略蛇腹形状とし、この略蛇腹形状の内側端縁に下方に向けた縁を設け、この内側端縁の内径が下側ほど大きくなるようにし、前記溶剤濃縮ガスの流路の上下方向の軸の下方に凝縮分離された前記溶剤が溜まる溜まり容器を配設して構成したことを特徴とするガス処理装置の溶剤冷却分離装置。
【請求項１】
吸着工程で、溶剤を含む被処理ガスを活性炭槽に流入させ、前記活性炭槽に内蔵した活性炭により前記溶剤を吸着して前記活性炭槽から浄化された浄化ガスを流出させ、脱着工程で、前記溶剤を吸着した前記活性炭を加熱して吸着された前記溶剤を脱着し、前記活性炭槽に不活性ガスを流入して脱着された前記溶剤が濃縮されて含まれる溶剤濃縮ガスを流出させ、前記溶剤濃縮ガスを溶剤冷却分離装置に流入させて冷却して前記不活性ガスから前記溶剤を凝縮分離させるガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記溶剤冷却分離装置に、前記活性炭槽から流出した前記溶剤濃縮ガスの流路と、前記活性炭槽に流入する前記不活性ガスの流路を隣接して配設し、前記２つの流路を仕切る隔壁に前記溶剤濃縮ガスの流路に発熱または冷却の一方の面を晒すとともに前記不活性ガスの流路に発熱または冷却の他方の面を晒すようにしてペルチェ素子を配設し、前記脱着工程の少なくとも一時期において、前記ペルチェ素子の発熱と冷却により前記溶剤濃縮ガスを冷却して前記溶剤を凝縮分離するすると同時に前記不活性ガスを加熱するように構成したことを特徴とするガス処理装置の溶剤冷却分離装置。
【請求項２】
吸着工程で、溶剤を含む被処理ガスを活性炭槽に流入させ、前記活性炭槽に内蔵した活性炭により前記溶剤を吸着して前記活性炭槽から浄化された浄化ガスを流出させ、脱着工程で、前記溶剤を吸着した前記活性炭を加熱して吸着された前記溶剤を脱着し、前記活性炭槽に不活性ガスを流入して脱着された前記溶剤が濃縮されて含まれる溶剤濃縮ガスを流出させ、前記溶剤濃縮ガスを溶剤冷却分離装置に流入させて冷却して前記不活性ガスから前記溶剤を凝縮分離させるガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記溶剤冷却分離装置にペルチェ素子を配設し、このペルチェ素子の発熱または冷却の一方の面に接続した第１の熱伝導板を前記活性炭槽から流出した前記溶剤濃縮ガスの流路に晒すとともに発熱または冷却の他方の面に接続した第２の熱伝導板を前記活性炭槽に流入する前記不活性ガスの流路に晒すようにし、前記脱着工程の少なくとも一時期において、前記ペルチェ素子の発熱と冷却により前記溶剤濃縮ガスを冷却して前記溶剤を凝縮分離するすると同時に前記不活性ガスを加熱するように構成したことを特徴とするガス処理装置の溶剤冷却分離装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記脱着工程の終了の際に、前記ペルチェ素子に印可する電圧の極性を切り換えて、前記不活性ガスが冷却されて前記活性炭槽に流入するように構成したことを特徴とするガス処理装置の溶剤冷却分離装置。
【請求項４】
請求項１記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記不活性ガスの流路の内側に前記溶剤濃縮ガスの流路を配設して構成したことを特徴とするガス処理装置の溶剤冷却分離装置。
【請求項５】
請求項１記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記溶剤濃縮ガスの流路の内側に前記不活性ガスの流路を配設して構成したことを特徴とするガス処理装置の溶剤冷却分離装置。
【請求項６】
請求項４または５記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記内側に配設された流路の隔壁を略蛇腹形状に構成したことを特徴とするガス処理装置の溶剤冷却分離装置。
【請求項７】
請求項４記載のガス処理装置の溶剤冷却分離装置において、前記内側に配設された前記溶剤濃縮ガスの流路の隔壁を上下方向を軸とする略蛇腹形状とし、この略蛇腹形状の内側端縁に下方に向けた縁を設け、この内側端縁の内径が下側ほど大きくなるようにし、前記溶剤濃縮ガスの流路の上下方向の軸の下方に凝縮分離された前記溶剤が溜まる溜まり容器を配設して構成したことを特徴とするガス処理装置の溶剤冷却分離装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２０７７４２（Ｐ２０１０−２０７７４２Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５７４１２（Ｐ２００９−５７４１２）
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【出願人】（５９１１４３３６４）株式会社アペレ (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【出願人】（５９１１４３３６４）株式会社アペレ (3)
【Ｆターム（参考）】
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