ＶＯＣ処理装置用熱利用装置
【課題】ＶＯＣ処理装置から発生する冷熱と温熱と、を併用して廃熱を有効に活用できる、ＶＯＣ処理装置用熱利用装置を提供することを目的とする。
【解決手段】少なくとも１つ以上の、吸熱側の熱交換基板と放熱側の熱交換基板と起電力の取出し端子とを有する熱電変換モジュールが、配設されてなる熱電変換モジュールパネルを有する熱電変換器ユニットと、ＶＯＣの燃焼に伴う温熱を温熱媒体に蓄熱させ、廃ガス処理装置から前記熱電変換モジュールの吸熱側の熱交換基板へ向けて、前記温熱媒体が流れる温熱媒体流路と、ＶＯＣの気化に伴う冷熱を冷熱媒体に蓄熱させ、溶剤廃液処理装置から前記熱電変換モジュールパネルの放熱側の熱交換基板へ向けて、前記冷熱媒体が流れる冷熱媒体流路と、を備えることを特徴とするＶＯＣ処理装置用熱利用装置を提供する。
【解決手段】少なくとも１つ以上の、吸熱側の熱交換基板と放熱側の熱交換基板と起電力の取出し端子とを有する熱電変換モジュールが、配設されてなる熱電変換モジュールパネルを有する熱電変換器ユニットと、ＶＯＣの燃焼に伴う温熱を温熱媒体に蓄熱させ、廃ガス処理装置から前記熱電変換モジュールの吸熱側の熱交換基板へ向けて、前記温熱媒体が流れる温熱媒体流路と、ＶＯＣの気化に伴う冷熱を冷熱媒体に蓄熱させ、溶剤廃液処理装置から前記熱電変換モジュールパネルの放熱側の熱交換基板へ向けて、前記冷熱媒体が流れる冷熱媒体流路と、を備えることを特徴とするＶＯＣ処理装置用熱利用装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶＯＣ処理装置用熱利用装置に関する。より詳細には、ＶＯＣ処理装置に配設された溶剤廃液処理装置において、溶剤廃液からＶＯＣガスを気化蒸発させる際に、溶剤廃液から蒸発潜熱が奪われることに伴い発生する冷熱と、ＶＯＣ処理装置に配設された廃ガス処理装置において、ＶＯＣガスの燃焼に伴い発生する温熱と、を併用して廃熱を有効に活用できる、ＶＯＣ処理装置用熱利用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機溶剤は、種々の用途、例えば、接着剤、粘着剤、塗料等を製造するための原材料として幅広く用いられている。これらの用途において、有機溶剤を使用する設備から、揮発性有機化合物（以下、ＶＯＣ、またはＶＯＣガスと称する）を含有する廃ガスと、ＶＯＣ成分を含有する溶剤廃液が発生する。そのため、これらの有機溶剤を使用するＶＯＣ発生設備からの、ＶＯＣを含有する廃ガス、及び溶剤廃液から気化させたＶＯＣガスを処理する、ＶＯＣ処理装置が開発されている。例えば、特許文献１には、ＶＯＣを含有する廃ガスと、溶剤廃液を気化させて発生するＶＯＣガスとを合わせて燃焼させることにより、ＶＯＣを含有する廃ガスと溶剤廃液を効率的に処理する、ＶＯＣ処理装置が開示されている。
【０００３】
また、各種廃熱を、電気エネルギーに変換して有効利用を図る技術として、例えば、ガスコンロの温熱と水道水の冷熱とを利用し、熱電素子による発電を行うことが開示されている（特許文献２を参照）。また、特許文献３には、配管部材に供給された水を加熱手段からの燃焼ガスによって加熱することで水蒸気を発生させ、水蒸気の発生と同時に発電を行うことが可能なコジェネレーションシステムが開示されている。燃焼ガスと、配管部材を通過する水との温度差を利用し、発電モジュールにより発電するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３０２０３０号公報
【特許文献２】特許第４２４７４６０号公報
【特許文献３】特開２００７−１５０１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されているＶＯＣ処理装置は、該ＶＯＣ処理装置に備わる溶剤廃液処理装置において、溶剤廃液を溜めた容器を加熱し、溶剤廃液からＶＯＣガスを気化蒸発させることにより、溶剤廃液からＶＯＣガス成分を分離し、ＶＯＣ処理装置に導入して燃焼処理している。このような、ＶＯＣ処理装置は、溶剤廃液からＶＯＣガスを気化蒸発させる際に、気化するＶＯＣガス成分が気化熱として溶剤廃液の熱を奪うため、溶剤廃液の温度が低下し、冷熱が発生している。しかし、ＶＯＣガス成分の抽出のために、溶剤廃液を溜めた容器を加熱するため、温度が低下した溶剤廃液が有する冷熱を、有効に活用しないで無駄にしているという問題があった。また、ＶＯＣ処理装置に配設された廃ガス処理装置において、ＶＯＣガスの燃焼に伴い発生する温熱エネルギーを、有効に活用しないで無駄にしているという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２に開示されている廃熱の熱電変換方法は、ガスコンロの廃熱を回収することができるが、冷熱の発生源として使用している水道水を垂れ流すという損失を伴っており、経済的な優位性が低いことから、広く工業的な利用に結びつけることができない
という問題があった。
【０００７】
また、特許文献３に開示されているコジェネレーションシステムは、水蒸気の発生と同時に発電を行うことができるという点では優れているが、起電力を外部に取り出す電気配線が、直接に高温の燃焼火炎にさらされるため、簡便な方法にて電気絶縁性を持たせるのが困難であるという問題があった。
【０００８】
上記した問題に鑑み、本発明では、ＶＯＣ処理装置に配設された溶剤廃液処理装置において、溶剤廃液からＶＯＣガスを気化蒸発させる際に、溶剤廃液から蒸発潜熱が奪われることに伴い発生する冷熱と、ＶＯＣ処理装置に配設された廃ガス処理装置において、ＶＯＣガスの燃焼に伴い発生する温熱と、を併用して廃熱を有効に活用できる、ＶＯＣ処理装置用熱利用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】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明は、ＶＯＣ処理装置から発生する冷熱と温熱とを、それぞれ、液体からなる冷熱媒体と温熱媒体とに蓄熱させて回収し、熱電変換モジュールが組み込まれた熱電変換モジュールパネルを有する熱電変換器ユニットの、放熱側の熱交換基板と吸熱側の熱交換基板とに、各々、該冷熱媒体と温熱媒体とを同時に接触させて熱電変換により、廃熱を電気エネルギーに変換して回収することを技術思想としている。
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置は、有機溶剤を含有する溶剤廃液に含まれるＶＯＣを燃焼処理する廃ガス処理装置と、前記溶剤廃液からＶＯＣを気化させて燃料として前記廃ガス処理装置へ供給する溶剤廃液処理装置とを有するＶＯＣ処理装置から排出される温熱と、冷熱とを利用するＶＯＣ処理装置用熱利用装置であって、少なくとも１つ以上の、吸熱側の熱交換基板と放熱側の熱交換基板と起電力の取出し端子とを有する熱電変換モジュールが、配設されてなる熱電変換モジュールパネルを有する熱電変換器ユニットと、前記ＶＯＣの燃焼に伴う温熱を温熱媒体に蓄熱させ、前記廃ガス処理装置から前記熱電変換モジュールの吸熱側の熱交換基板へ向けて、前記温熱媒体が流れる温熱媒体流路と、前記ＶＯＣの気化に伴う冷熱を冷熱媒体に蓄熱させ、前記溶剤廃液処理装置から前記熱電変換モジュールパネルの放熱側の熱交換基板へ向けて、前記冷熱媒体が流れる冷熱媒体流路と、を備える。
【００１１】
本発明では、ＶＯＣ処理装置において溶剤廃液からＶＯＣガスを気化蒸発させる際に発生する冷熱が回収され、回収された冷熱が、熱電変換器ユニットの熱電変換モジュールパネルに配設された、熱電変換モジュールの放熱側の熱交換基板へ供給される。また、ＶＯＣ処理装置におけるＶＯＣガスの燃焼処理によって発生する温熱が回収され、回収された温熱が、熱電変換器ユニットの熱電変換モジュールパネルに配設された、熱電変換モジュールの吸熱側の熱交換基板へ供給される。これにより、熱電変換モジュールでは発電が行われる。そのため、従来は利用されていなかった、ＶＯＣ処理装置に配設された溶剤廃液処理装置において、溶剤廃液からＶＯＣガスを気化蒸発させる際に、溶剤廃液から蒸発潜熱が奪われることに伴い発生する冷熱と、ＶＯＣ処理装置に配設された廃ガス処理装置において、ＶＯＣガスの燃焼に伴い発生する温熱と、を併用して廃熱を電気エネルギーに変換して有効に活用することができる。
【００１２】
また、前記熱電変換器ユニットは、少なくとも１つ以上の前記熱電変換モジュールパネルを有し、１つの熱電変換モジュールパネルの両面に、隔壁板または他の熱電変換モジュールパネルが、一定の間隔を保持して配設され、前記温熱媒体が、前記吸熱側の熱交換基板と接触するように前記温熱媒体流路が形成され、前記冷熱媒体が、前記放熱側の熱交換基板と接触するように前記冷熱媒体流路が形成されてなることが好ましい。
【００１３】
なお、前記熱電変換器ユニットは、少なくとも１つ以上の前記熱電変換モジュールパネルを有し、前記温熱媒体流路の一部を内部に形成する中空の温熱交換器が前記吸熱側の熱交換基板に当接し、前記冷熱媒体流路の一部を内部に形成する中空の冷熱交換器が前記放熱側の熱交換基板に当接するようにしてもよい。上記ＶＯＣ処理装置用熱利用装置が、温熱媒体流路が吸熱側の熱交換基板に当接し、冷熱媒体流路が放熱側の熱交換基板に当接するように構成されていれば、ＶＯＣ処理装置で発生した温熱や冷熱が効率的に熱電変換モジュールへ伝達される。
【００１４】
また、前記熱電変換器ユニットは、少なくとも２つ以上の前記熱電変換モジュールパネルを有し、該熱電変換モジュールパネルが、吸熱側の熱交換基板または放熱側の熱交換基板が対向するようにして一定の隙間を保持して積層されてなり、前記温熱媒体が、前記吸熱側の熱交換基板に接触するように前記温熱媒体流路が形成され、前記冷熱媒体が、前記放熱側の熱交換基板に接触するように前記冷熱媒体流路が形成されてなることが好ましい。上記ＶＯＣ処理装置用熱利用装置がこのように構成されていれば、熱電変換モジュールの配置効率を高めて、熱電変換器ユニットを小型化することができる。
【００１５】
また、前記熱電変換モジュールは、前記吸熱側の熱交換基板が前記温熱媒体と接触する状態で、且つ、前記放熱側の熱交換基板が前記冷熱媒体と接触する状態で配置されていてもよい。上記ＶＯＣ処理装置用熱利用装置が、このように構成されていれば、熱電変換モジュールの両面の熱交換基板に、温熱媒体と冷熱媒体とがそれぞれに直接に接するため、優れた熱伝達効率を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＶＯＣ処理装置に配設された溶剤廃液処理装置において、溶剤廃液からＶＯＣガスを気化蒸発させる際に、溶剤廃液から蒸発潜熱が奪われることに伴い発生する冷熱と、ＶＯＣ処理装置に配設された廃ガス処理装置において、ＶＯＣガスの燃焼に伴い発生する温熱と、を併せて電気エネルギーに変換することにより有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のＶＯＣ処理装置用熱利用装置の、概略構成図である。
【図２】熱電変換モジュールの一例を示した、概略構成図である。
【図３】本発明に係わる熱電交換モジュールパネルにおける、熱電変換モジュールの配置例を示した、平面図である。
【図４】図３における、Ａ−Ａ矢視断面図である。
【図５】図４における、Ｂ部の拡大断面図である。
【図６】本発明に係わる熱電交換器ユニットの１例を示した、概略斜視図である。
【図７】（ａ）本発明に係わる熱電交換器ユニットの別の例を示した、概念的な断面図である。（ｂ）図７（ａ）における、Ｃ−Ｃ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜実施形態＞
次に、本発明のＶＯＣ処理装置用熱利用装置について、図面に基づいて説明する。図１は、ＶＯＣ処理装置１及びＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１を含む、熱回収利用システム２００を示している。尚、以下で説明する実施形態は例示であり、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００１９】
図１に示した、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１は、有機溶剤を使用するＶＯＣ発生設備１０から排出されるＶＯＣを含有する廃ガス、および溶剤廃液から気
化させたＶＯＣガス、を燃焼処理するＶＯＣ処理装置１が発生する温熱、及びＶＯＣ処理装置１に付帯する溶剤廃液処理装置３が発生する冷熱を、それぞれ回収し利用する装置である。先ず、ＶＯＣ処理装置１について説明する。
【００２０】
＜ＶＯＣ処理装置の構成＞
ＶＯＣ処理装置１は、有機溶剤を使用するＶＯＣ発生設備１０から排出される、ＶＯＣを含有する廃ガス５０を燃焼処理する廃ガス処理装置２と、少なくともＶＯＣ発生設備１０及び他の有機溶剤を使用する設備より排出される溶剤廃液５２から気化させたＶＯＣガスを、燃料として廃ガス処理装置２に供給する溶剤廃液処理装置３とを備える。ＶＯＣ処理装置１で処理されるＶＯＣの種類は、可燃性の有機溶剤であればよく、特に限定されない。
【００２１】
可燃性の有機溶剤の具体的な例としては、トルエン、キシレン、ノルマルヘキサンなどの炭化水素系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシブチルなどのエステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール系溶剤、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、エチレングリコールジメチルエーテルなどのアルコールエーテル系溶剤、などの各種有機溶剤の蒸気が挙げられる。
【００２２】
上記の廃ガス処理装置２には、マイクロガスタービンＶＯＣ処理装置、ボイラー、ガスタービン、蓄熱式脱臭装置（ＲＴＯ）、レシプロエンジンなどが例示される。これらの廃ガス処理装置は、ＶＯＣガスの供給を受けて当該ガス中のＶＯＣを燃焼処理することができる。例えば、廃ガス処理装置２が、ボイラーの場合には、ＶＯＣを含有する廃ガスを燃料として燃焼処理し、その熱エネルギーによって容器１１６内を循環する温熱媒体を加熱し、高温の温熱媒体を得る。廃ガス処理装置２が、ＶＯＣを含有する廃ガスを燃焼させることによって、ＶＯＣが水や二酸化炭素に分解され、大気放出が許容される形態にまで処理することが可能である。また、ＶＯＣ発生設備１０と廃ガス処理装置２との間には、ＶＯＣを含有する廃ガス５０を、ＶＯＣ発生設備１０から該廃ガス処理装置２へ移送する廃ガス移送流路２１が設けられている。更に、後述するように、廃ガス処理装置２には、溶剤廃液５２から気化させたＶＯＣガスが燃料として、溶剤廃液処理装置３から供給される。このため、廃ガス処理装置２は、ＶＯＣを含有する廃ガス５０だけではなく、溶剤廃液処理装置３から気化させて供給されるＶＯＣガスをも燃焼処理することが可能である。このＶＯＣガスを燃焼する際に発生する熱は、後述する、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１の、温熱回収部１０５によって温熱として回収される。
【００２３】
溶剤廃液処理装置３は、溶剤廃液容器３１と、溶剤気化槽３２と、排気ガス供給流路３４と、ＶＯＣガス送出流路３５とを有する。溶剤廃液容器３１は、溶剤廃液５２が貯留される。溶剤廃液５２は、ＶＯＣ発生設備１０から排出される溶剤廃液に限定されず、他の有機溶剤を使用する設備から排出される溶剤廃液を含んでもよい。尚、溶剤廃液５２には、１種類または複数種の有機溶剤が混合されていてもよい。溶剤廃液容器３１と溶剤気化槽３２は溶剤廃液移送流路３６によって接続されており、該溶剤廃液移送流路３６に設置されたポンプ３９が動作することによって、溶剤廃液容器３１から溶剤気化槽３２へ溶剤廃液５２が供給される。
【００２４】
溶剤気化槽３２の材質は、耐久性の観点からステンレスなどの耐食性を有する金属が好適である。また、溶剤気化槽３２は、該溶剤気化槽３２の内部の、溶剤廃液５２の液面５３の高さを検出するレベル計３８を有する。制御部５は、レベル計３８の検出結果に基づいて、ポンプ３９の動作を制御する。尚、制御部５は、ＣＰＵ、メモリ等を含むコンピュータと、コンピュータ上で実行されるプログラムによって実現することができる。制御部５は、レベル計３８の検出結果がレベルＹ以下になった場合、ポンプ３９を動作させ、溶
剤廃液容器３１から溶剤気化槽３２へ溶剤廃液５２を供給する。そして、制御部５は、レベル計３８の検出結果がレベルＸからレベルＹの間に達した場合、ポンプ３９を停止させ、溶剤廃液容器３１から溶剤気化槽３２への溶剤廃液５２の供給を停止する。
【００２５】
排気ガス供給流路３４は、廃ガス処理装置２から燃焼処理によって生じる排気ガス５４を、溶剤気化槽３２への吹き込み用の気体として供給する。また、溶剤気化槽３２には、排気ガス供給流路３４を介して供給される排気ガス５４を溶剤廃液５２中に吹き込む、排気ガス供給管４０が取り付けられている。排気ガス供給管４０の吹き出し口は、レベル計３８のレベルＹよりも低い位置に設けられ、溶剤廃液処理装置３の運転中は、常時、溶剤廃液５２の液面５３よりも下に位置している。排気ガス供給管４０は、廃ガス処理装置２で生じる排気ガス５４を溶剤気化槽３２内の溶剤廃液５２中に吹き込む。排気ガス５４は、廃ガス処理装置２において燃焼処理されているため、ＶＯＣを含まず、かつ高温となっている。その結果、排気ガス５４のＶＯＣの分圧（ＶＯＣを含まないので実質的に０である。）と、排気ガス５４の温度におけるＶＯＣの飽和蒸気圧との差により、溶剤廃液５２中のＶＯＣが排気ガス５４の泡中に気化する。この気化は、極めて短い時間で排気ガス５４の温度におけるＶＯＣの飽和蒸気圧に到達する。従って、排気ガス５４の温度が高いほど、ＶＯＣの飽和蒸気圧が高くなるので、効率よく気化させることが可能である。尚、沸点が高い液体のＶＯＣを蒸発させるわけではないので、排気ガス５４の温度は、著しく高温とする必要はなく、溶剤廃液５２中の有機溶剤の沸点以下でも十分である。また、溶剤廃液処理装置３は、溶剤廃液５２からＶＯＣを気化させる際に、精密な蒸留精製の操作と異なり、簡単な有機溶剤の蒸発操作であることから、溶剤廃液５２中に、複数種の有機溶剤が混合されていても、一括、且つ連続的に有機溶剤を気化させることが可能である。
【００２６】
更に、排気ガス５４を、排気ガス供給管４０から溶剤廃液５２中に吹き込み、溶剤廃液５２中のＶＯＣが排気ガス５４の泡中に気化することにより気化熱が、溶剤廃液５２から奪われるため、溶剤廃液５２の温度が低下し、冷熱が発生する。後述する、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１における冷熱回収部１０２によって、ＶＯＣが気化することにより溶剤廃液の温度を低下させて発生した冷熱が回収される。
【００２７】
ＶＯＣガス送出流路３５は、気化したＶＯＣが滞留している溶剤気化槽３２の上部空間と、廃ガス移送流路２１の下流側とを接続する。気化したＶＯＣが、ＶＯＣ発生設備１０から廃ガス処理装置２へ移送される廃ガス５０と合流する。その結果、気化したＶＯＣを、廃ガス処理装置２の燃料として利用することが可能となる。ＶＯＣガス送出流路３５にはファン４１が設けられている。ファン４１が動作することによって、気化したＶＯＣを溶剤気化槽３２から引き出す吸引力を得ることが可能である。尚、排気ガス供給管４０に供給されるガスは、排気ガス５４が１００％である必要はなく、供給される排気ガス５４の温度を下げるために他の気体が混入されてもよい。混入される気体は、任意に選定できるが、通常は空気で十分である。そして、空気などの他の気体は、排気ガス供給流路３４に図示しない分岐管を設けて混入させることができる。本明細書では、溶剤気化槽３２の溶剤廃液５２中のＶＯＣを気化する際に用いる排気ガス５４を気化用空気５５と記載することがある。
【００２８】
ＶＯＣガス送出流路３５が、廃ガス移送流路２１と接続される部分より下流（廃ガス処理装置２に近い側）には、廃ガス移送流路２１を流れる廃ガス５０中のＶＯＣ濃度を測定するガス濃度計４２が設けられる。ガス濃度計４２は、廃ガス５０中のＶＯＣと溶剤廃液５２から気化したＶＯＣとが混合した濃度を測定する位置に設置され、廃ガス処理装置２に供給されるＶＯＣの総量をモニタリングすることが可能である。
【００２９】
排気ガス供給流路３４には、気化用空気５５を廃ガス処理装置２から溶剤気化槽３２に向けて送出するファン４３が設けられている。制御部５は、ガス濃度計４２の検出値に基
づき、排気ガス供給流路３４に設けられたファン４３の動作を制御する。制御部５は、ガス濃度計４２の検出結果が設定されたＶＯＣ濃度より低下した場合、ファン４３を動作させ、気化用空気５５を溶剤気化槽３２に供給して溶剤廃液５２中でバブリングさせてＶＯＣを気化させ、あるいは気化用空気５５の供給量を増加させてＶＯＣの気化量を増加させる。また、制御部５は、ガス濃度計４２の検出結果が設定されたＶＯＣ濃度より上昇した場合、ファン４３の動作を停止させ、気化用空気５５の供給を停止してＶＯＣの気化を停止させ、あるいはファン４３の動作を弱めることにより、気化用空気５５の供給量を減少させてＶＯＣの気化量を減少させるようになっている。
【００３０】
＜ＶＯＣ処理装置の使用方法＞
次に、ＶＯＣ処理装置１の、使用方法について説明する。有機溶剤は、種々の用途、例えば、接着剤、粘着剤、塗料等を製造するための原材料として幅広く用いられている。これらの用途において、有機溶剤を使用するＶＯＣ発生設備１０としては、例えば、溶剤型塗料の塗工機、乾燥炉などが挙げられる。溶剤型塗料の塗工機、乾燥炉などから排出されるＶＯＣは、塗膜の乾燥や硬化のために吹付けられる加熱された空気と混合した廃ガスとして、有機溶剤を使用するＶＯＣ発生設備１０から排出される。排出されるＶＯＣガスは、廃ガス移送流路２１を介して廃ガス処理装置２に供給され、燃焼処理される。また、有機溶剤を使用するＶＯＣ発生設備１０からは、塗工に使用した粘着剤組成物、樹脂等の固形分などの不純物が有機溶剤に混入した、溶剤廃液５２が排出される。
【００３１】
ＶＯＣ処理装置１を運転する際に、先ず、制御部５によって、排気ガス供給流路３４のファン４３およびＶＯＣガス送出流路３５のファン４１の運転が開始される。その結果、溶剤気化槽３２に、排気ガス５４の流れが形成される。制御部５は、レベル計３８が検出する溶剤気化槽３２内の溶剤廃液５２の液面５３がレベルＹ以下であると判断した場合、ポンプ３９の運転を開始する。液面５３が、レベルＸからレベルＹの間に到達するまで、溶剤廃液容器３１に貯留された溶剤廃液５２が、溶剤気化槽３２に移送される。
【００３２】
そして、廃ガス処理装置２が、ＶＯＣを含有する廃ガス中のＶＯＣを燃焼処理し、レベル計３８がレベルＹの液面５３の高さまで検出し、排気ガス供給流路３４のファン４３の運転により、溶剤廃液５２に気化用空気５５が吹き込まれる。気化用空気５５の吹き込みにより、溶剤気化槽３２内の溶剤廃液５２中のＶＯＣが、気化用空気５５の泡中に気化する。そして、溶剤廃液５２中のＶＯＣが気化する際に気化熱が溶剤廃液５２から奪われることにより、溶剤廃液５２の温度が低下し、冷熱が発生する。また、排気ガス供給流路３４のファン４３およびＶＯＣガス送出流路３５のファン４１の運転によって、既に、廃ガス５０および排気ガス５４の流れが形成されている。気化した溶剤廃液５２中のＶＯＣが、燃料送出流路３５を介して廃ガス処理装置２に供給され、溶剤廃液５２の燃焼処理が開始される。溶剤廃液５２の燃焼処理が開始されたら、ガス濃度計４２が、廃ガス処理装置２に送出されるガス中の、ＶＯＣ濃度を監視する。
【００３３】
廃ガス処理装置２および溶剤廃液処理装置３によって、溶剤廃液５２の燃焼処理が進行すれば、液面５３が低下する。そこで、制御部５は、レベル計３８が検出する液面５３の高さに基づき、ポンプ３９を運転又は停止させ、溶剤気化槽３２内の溶剤廃液５２の液面５３がレベルＸとレベルＹとの間に維持するように制御する。例えば、液面５３の高さがレベルＹまで低下した場合に、溶剤廃液容器３１から溶剤気化槽３２に、溶剤廃液５２を補充する。
【００３４】
廃ガス処理装置２に供給されるガスは、溶剤気化槽３２から気化して送出されたＶＯＣガスと、有機溶剤を使用するＶＯＣ発生設備１０から排出される廃ガス５０が混合されたものである。有機溶剤を使用するＶＯＣ発生設備１０の稼働状況などにより、廃ガス５０の排出量や含まれるＶＯＣの濃度が変動する。従って、制御部５は、ガス濃度計４２によ
って測定されたＶＯＣ濃度に基づき、溶剤気化槽３２でのＶＯＣの気化量をファン４３により調節することによって、廃ガス処理装置２に供給される廃ガス５０の排出量や廃ガス中のＶＯＣ濃度を、爆発防止等の安全性の観点から設定される範囲内に制御する。また、廃ガス処理装置２に好適なＶＯＣの濃度や量となるように、制御することが可能である。
【００３５】
ＶＯＣ処理装置１の運転を停止する際、先ず、溶剤廃液処理装置３は、制御部５によって、排気ガス供給流路３４のファン４３を停止し、所定時間経過後に燃料送出流路３５のファン４１を停止する。溶剤廃液処理装置３の運転を停止した場合でも、廃ガス移送流路２１は通じたままであるため、廃ガス処理装置２による廃ガス５０の燃焼処理は、常時行うことが可能である。
【００３６】
＜ＶＯＣ処理装置用熱利用装置の構成＞
実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１は、図１に示すように、冷熱回収部１０２と、冷熱媒体貯蔵タンク１０３（冷熱蓄熱部）と、温熱回収部１０５と、温熱媒体貯蔵タンク１０６（温熱蓄熱部）と、図２に示した熱電変換モジュール１１０が複数配設された熱電変換モジュールパネル１４０とが組み込まれてなる、熱電変換器ユニット１０９とを主な構成とする。
【００３７】
また、熱電変換モジュール１１０は、図２に示すように、半導体材料で形成したＰ型の熱電変換材料とＮ型の熱電変換材料とからなる熱電変換素子１３０を、平面状に２次元的配列で複数枚並べて、起電力の取出し端子１３１を配設し、２枚の平板状の熱交換基板である吸熱側の熱交換基板１３２と、放熱側の熱交換基板１３３とで挟み、封止材１３４にて密封したものである。平板状に形成された熱電変換モジュール１１０の、一方の吸熱側の熱交換基板１３２を加熱し、同時に、他方の放熱側の熱交換基板１３３を冷却すると、ゼーベック効果により起電力が発生し、起電力の取出し端子１３１から外部に起電力を取り出すことが可能である。
【００３８】
また、図３に、熱電変換モジュールパネル１４０における、熱電変換モジュール１１０の配置例を、平面図で示した。熱電変換モジュールパネル１４０は、熱電変換モジュールパネルの外枠１４１の中に、熱電変換モジュール１１０が、２次元的に配列されて構成されている。熱電変換モジュール１１０の配置間隔には、特に制限はなく、熱電変換モジュールの起電力取り出し端子から、電気配線を引き回すのに必要なスペースを確保できるように、任意の配置間隔とすることができる。
【００３９】
図３における、Ａ−Ａ矢視断面を、図４の断面図に示した。さらに、図４の断面図における、Ｂ部の拡大断面図を図５に示した。図４及び図５の断面図において、それぞれの熱電変換モジュール１１０は、熱電変換モジュールパネルの外枠１４１に、一定の間隔を開けるように配設されて嵌め込まれ、接着剤１４２にて封止されている。熱電変換モジュール１１０の両表面である、吸熱側の熱交換基板と放熱側の熱交換基板は、露出面となっていて、それぞれ、温熱媒体と冷熱媒体に接触するようになっている。各熱電変換モジュール１１０で発電された起電力は、起電力の取り出し端子１３１から引き出した配線により、熱電変換モジュールパネルの外部に取り出すことができる。
【００４０】
また、このような熱電変換モジュールパネル１４０が、１つ以上組み込まれた熱電交換器ユニットの例を、図６の概略斜視図、及び図７（ａ）,（ｂ）の概念的な断面図に示し
た。
【００４１】
図６に示した熱電変換器ユニット１０９では、複数の熱電変換モジュール１１０が、平面状に２次元配列で複数枚並べて配設してなる、熱電変換モジュールパネル１４０が、１つ組み込まれている。熱電変換モジュールパネル１４０に配設された、熱電変換モジュー
ル１１０の両表面は、吸熱側の熱交換基板（図５では上面）と放熱側の熱交換基板（図５では下面）とになっている。吸熱側の熱交換基板と放熱側の熱交換基板は、それぞれ、温熱側ジャケットと冷熱側ジャケットを通して導入される温熱媒体と冷熱媒体とに直接に接触して、加熱及び冷却の作用を受ける。
【００４２】
図７（ａ）、（ｂ）には、熱電変換モジュールパネル１４０が、４つ組み込まれている熱電変換器ユニット１０９の例を、概念的な断面図を用いて、温熱媒体及び冷熱媒体の各流路が分かるように示した。本発明においては、熱電変換器ユニット１０９に組み込まれる、熱電変換モジュールパネル１４０の数量には、特に制限がない。また、１つの熱電変換モジュールパネル１４０に配設される、熱電変換モジュール１１０の数量にも、特に制限はない。必要とされる、熱電変換器ユニット１０９の熱電変換容量に応じて、適宜、熱電変換モジュールパネル１４０及び熱電変換モジュール１１０の数量を決定することができる。
【００４３】
また、図７（ａ）は、本発明に係わる熱電変換器ユニット１０９の例を、１つの方向から見た概念的な断面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）における、Ｃ−Ｃ矢視断面図である。図７（ａ）、（ｂ）において、熱電変換モジュールパネルが、吸熱側の熱交換基板または放熱側の熱交換基板が対向するようにして一定の隙間を保持して積層されてなり、前記温熱媒体が、前記吸熱側の熱交換基板１３２に接触するように前記温熱媒体流路が形成され、前記冷熱媒体が、前記放熱側の熱交換基板１３３に接触するように前記冷熱媒体流路が形成されているのが分かる。
【００４４】
また、熱電変換器ユニット１０９の内容積に比べて、循環している温熱媒体、及び冷熱媒体の流量が少ないと、熱媒体の流れが偏流を起こして温度分布ができるため、熱電変換効率が低下する。熱媒体及び冷熱媒体の偏流を防ぐには、必要に応じて、熱電変換器ユニット１０９の内部に、多孔板などの整流手段を配設するのが好ましい。
【００４５】
また、図６の概略斜視図、及び図７（ａ），（ｂ）の概念的な断面図には、温熱媒体が吸熱側の熱交換基板に接触し、また、冷熱媒体が放熱側の熱交換基板に接触している、本発明に係わる熱電変換器ユニットの例を示した。
【００４６】
また、少なくとも１つ以上の前記熱電変換モジュールパネルを有し、前記温熱媒体流路の一部を内部に形成する中空の温熱交換器が前記吸熱側の熱交換基板に当接し、前記冷熱媒体流路の一部を内部に形成する中空の冷熱交換器が前記放熱側の熱交換基板に当接している熱電変換器ユニットを用いてもよい。
【００４７】
また、熱電変換モジュールは、一般に市販されている製品を使用することができる。具体的には、（株）ＫＥＬＫより販売されているコマツ製のＢｉＴe系の熱電変換モジュー
ル、Ｈi−Ｚ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．（米国）製のＢｉＴe系の熱電変換モジュ
ール、（株）フェローテックより販売されているＮＯＲＤ社（ロシア）製のＢｉＴe系の
発電サーモモジュールなどを用いることができる。
【００４８】
冷熱回収部１０２は、溶剤気化槽３２内の溶剤廃液からＶＯＣを気化させる際に、気化熱が奪われることによって、溶剤廃液の温度が低下することで発生する冷熱を、冷熱媒体に蓄熱して回収する。実施形態１の冷熱回収部１０２は、少なくとも溶剤廃液５２の液面５３が到達する部分の溶剤気化槽３２の外面を囲い、その内部に冷熱媒体が流れる冷熱媒体用流路が形成された冷熱回収ジャケットからなる。また、冷熱回収部１０２は、溶剤気化槽３２の内部に配設した、冷熱媒体が内部を通る蛇管でもよく、さらには、冷熱回収ジャケットと蛇管との併用でもよい。冷熱回収部１０２は、溶剤気化槽３２の内部の溶剤廃液と、冷熱媒体との熱交換を行なう。冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体は、
後述する冷熱媒体貯蔵タンク１０３および冷熱側ジャケット１１４へ供給される。尚、冷熱媒体は、経済性や安全性の点から水が好適に使用できるが、水に限定されず、溶剤廃液処理装置３からの冷熱を伝えることが可能なものであればよく、特に限定されない。
【００４９】
冷熱媒体の温度が、氷点下よりも低下する可能性があることを想定すると、冷熱媒体の凝固点温度が０℃よりも低いことが好ましい。普通の水道水に、エチレングリコール、プロピレングリコールなどの氷結防止剤、腐食防止剤などを添加し、凝固点温度を０℃〜−３０℃となるように調整すると共に金属配管の腐食を防止できるようにした、一般に市販されている冷媒（ブラインとも呼ばれる）を使用してもよい。
【００５０】
また、冷熱回収部１０２は、気化熱により温度が低下した溶剤気化槽３２内の溶剤廃液５２が有する冷熱を冷熱媒体に蓄積して回収することができればよく、上記形態に限定されない。例えば、冷熱回収部１０２は、冷熱媒体が溶剤気化槽３２内の溶剤廃液５２と混合しないように、冷熱媒体用流路が溶剤気化槽３２の中に設けられる構成でもよい。
【００５１】
冷熱媒体貯蔵タンク１０３は、冷熱媒体貯蔵流路１１１によって冷熱回収部１０２と接続されており、冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体を貯蔵する。冷熱媒体貯蔵タンク１０３は、断熱性能を有しており、冷熱媒体貯蔵タンク１０３内の熱媒体を保冷しておくことができる。また、冷熱媒体貯蔵タンク１０３は、還り冷熱媒体流路１１５によって、後述する冷熱側ジャケット１１４と接続されており、冷熱側ジャケット１１４において熱交換が終わった還り冷熱媒体を貯蔵する。また、冷熱媒体貯蔵タンク１０３には、冷熱回収部１０２へ繋がる冷熱媒体供給流路１１２が接続されている。冷熱媒体貯蔵タンク１０３には、冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体１１１と、冷熱側ジャケット１１４において熱交換が終わった還り冷熱媒体流路１１５とが混合した冷熱媒体が流れる。すなわち、混合した冷熱媒体は、冷熱媒体供給流路１１２によって冷熱媒体貯蔵タンク１０３から冷熱回収部１０２へ戻すことができる。尚、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１は、冷熱媒体貯蔵タンク１０３に貯蔵されている冷熱媒体を冷熱側ジャケット１１４へ直接供給する構成（図示を省略）としてもよいし、冷熱回収部１０２と冷熱側ジャケット１１４とを直接循環する構成（図示を省略）としても良い。
【００５２】
冷熱側ジャケット１１４に導入された冷熱媒体は、熱電変換モジュールパネル１４０に配設された熱電変換モジュール１１０の放熱側の熱交換基板との間で熱交換を行う。これにより、熱電変換モジュール１１０の放熱側の熱交換基板が冷却される。冷熱側ジャケット１１４には、冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体が流れる冷熱媒体供給流路１１３が接続されている。なお、冷熱媒体供給流路１１３には、平均で５℃から７℃程度の冷熱媒体が流れるのが、熱電変換モジュールの熱電変換効率を高める上で好ましい。冷熱回収部１０２の近傍の冷熱媒体供給流路１１３を流れる冷熱媒体の温度は、１℃から２℃になることもある。これら冷熱媒体の温度は例示であり、冷熱側ジャケット１１４において熱交換の終わった還り冷熱媒体は、還り冷熱媒体流路１１５を流れて冷熱媒体貯蔵タンク１０３へ移送される。
【００５３】
＜冷却系循環路における冷熱媒体の流れ＞
以上により、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１では、冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体が、冷熱媒体供給流路１１３を通って冷熱側ジャケット１１４へ供給される。冷熱側ジャケット１１４において熱交換が終わった還り冷熱媒体は、還り冷熱媒体流路１１５を通って冷熱媒体貯蔵タンク１０３へ移送される。冷熱媒体貯蔵タンク１０３で貯蔵された冷熱媒体は、冷熱媒体供給流路１１２を通って冷熱回収部１０２へ戻され、再び循環させることが可能である。本明細書では、この冷熱媒体の循環路を、熱電変換モジュール１１０の放熱側の熱交換基板を冷やすことが可能な冷却系循環路と称する。また、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１では、冷熱回収部１０
２において冷却された冷熱媒体が冷熱媒体貯蔵流路１１１を通って冷熱媒体貯蔵タンク１０３へ移送される。冷熱媒体貯蔵タンク１０３で貯蔵された冷熱媒体は、冷熱媒体供給流路１１２を通って冷熱回収部１０２へ戻され、冷却系循環路とは別の循環路で循環させることが可能である。本明細書では、この冷熱媒体の循環路を、冷熱を蓄えることが可能な冷熱蓄熱系循環路と称する。
【００５４】
次に、温熱回収部１０５について説明する。温熱回収部１０５は、廃ガス処理装置２から発生する温熱を温熱媒体に蓄積して回収する。実施形態に係る温熱回収部１０５は、廃ガス処理装置２内において温熱媒体を保有する容器１１６に相当する。廃ガス処理装置２は、上述したように、廃ガス５０を燃料として、例えば、数百度の温度（５００〜８００℃程度）で燃焼させ、その熱エネルギーによって容器１１６内の温熱媒体を加熱する。温熱回収部１０５は、温熱媒体が流れる温熱媒体貯蔵流路１１７により、温熱媒体貯蔵タンク１０６に接続されている。温熱媒体は水（温水）に限定されず、冷熱回収部１０２と同様に、廃ガス処理装置２からの温熱を蓄熱して移送することが可能なものであればよく、特に限定されない。
【００５５】
温熱媒体の使用温度が、５０℃〜１００℃程度までならば、安全性や管理のし易さの点から温水を使用するのが好ましい。また、温熱媒体の使用温度が、１００℃〜３００℃程度ならば、一般に市販されている炭化水素系の温熱媒体油を使用することもできる。
【００５６】
また、温熱回収部１０５は、廃ガス処理装置２からの温熱を温熱媒体に蓄積させて回収することができればよく、上記形態に限定されない。
【００５７】
温熱媒体貯蔵タンク１０６は、温熱媒体貯蔵流路１１７によって温熱回収部１０５と接続されており、温熱回収部１０５において加熱された温熱媒体を貯蔵する。温熱媒体貯蔵タンク１０６は、断熱性能を有しており、温熱媒体貯蔵タンク１０６内の温熱媒体を保温できる。また、温熱媒体貯蔵タンク１０６は、還り温熱媒体流路１２１によって、後述する温熱側ジャケット１２０と接続されており、温熱側ジャケット１２０において熱交換が終わった還り温熱媒体を貯蔵する。また、温熱媒体貯蔵タンク１０６には、温熱回収部１０５へ繋がる温熱媒体供給流路１１８が接続されている。温熱媒体貯蔵タンク１０６には、温熱回収部１０５において加熱された温熱媒体と、温熱側ジャケット１２０において熱交換が終わった還り温熱媒体とが混合した温熱媒体が流れる。すなわち、混合した温熱媒体は、温熱媒体供給流路１１８によって温熱媒体貯蔵タンク１０６から温熱回収部１０５へ戻すことができる。尚、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１は、温熱媒体貯蔵タンク１０６に貯蔵されている温熱媒体を温熱側ジャケット１２０へ直接供給する構成（図示を省略）としてもよいし、温熱回収部１０５と温熱側ジャケット１２０とを直接循環する構成（図示を省略）としても良い。
【００５８】
温熱側ジャケット１２０に導入された温熱媒体は、熱電変換モジュールパネル１４０に配設された熱電変換モジュール１１０の吸熱側の熱交換基板との間で熱交換を行う。これにより、熱電変換モジュール１１０の吸熱側の熱交換基板が暖められる。温熱側ジャケット１２０は、温熱回収部１０５において加熱された温熱媒体が温熱媒体供給流路１１９を通って供給される。なお、温熱媒体供給流路１１９には、約８０℃から９０℃の温熱媒体が流れるのが熱電変換モジュールの熱電変換効率を高める上で好ましい。温熱側ジャケット１２０において熱交換の終わった還り温熱媒体は、還り温熱媒体流路１２１を流れて温熱媒体貯蔵タンク１０６へ移送される。
【００５９】
＜加熱系循環路における温熱媒体の流れ＞
以上により、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１では、温熱回収部１０５において温度の上昇した温熱媒体が、温熱媒体供給流路１１９を通って温熱側ジャケッ
ト１２０へ供給される。温熱側ジャケット１２０において熱交換が終わった還り温熱媒体は、還り温熱媒体流路１２１を通って温熱媒体貯蔵タンク１０６へ移送される。温熱媒体貯蔵タンク１０６で貯蔵された温熱媒体は、温熱媒体供給流路１１８を通って温熱回収部１０５へ戻され、再び循環させることが可能である。本明細書では、この温熱媒体の循環路を、熱電変換モジュール１１０の吸熱側の熱交換基板を暖めることが可能な加熱系循環路と称する。また、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１では、温熱回収部１０５において温度の上昇した温熱媒体が温熱媒体貯蔵流路１１７を通って温熱媒体貯蔵タンク１０６へ移送される。温熱媒体貯蔵タンク１０６で貯蔵された温熱媒体は、温熱媒体供給流路１１８を通って温熱回収部１０５へ戻され、加熱系循環路とは別の循環路で温熱媒体を循環させることが可能である。本明細書では、この温熱媒体の循環路を、温熱を蓄えることが可能な温熱蓄熱系循環路と称する。
【００６０】
冷熱媒体が流れる冷熱側ジャケット１１４と温熱媒体が流れる温熱側ジャケット１２０とによって挟まれる熱電変換モジュールパネル１４０では、熱電変換モジュールの放熱側の熱交換基板が、冷熱側ジャケット１１４に導入された冷熱媒体によって冷却され、同時に、吸熱側の熱交換基板が温熱側ジャケット１２０に導入された温熱媒体によって加熱されることにより、熱電変換により発電が行われる。熱電変換モジュール１１０で発電された電力を、起電力の取り出し端子から取り出し、各種の電気機器に用いることにより、ＶＯＣ処理装置１から排出される温熱と冷熱の有効利用が図られる。
【００６１】
本発明に係わる熱電変換器ユニット１０９の構成の１例を図６に示す。熱電変換器ユニット１０９は、図６に示すように、温熱媒体が導入される温熱側ジャケット１２０、および、冷熱媒体が導入される冷熱側ジャケット１１４により、熱電変換モジュールパネル１４０を挟むように構成されている。冷熱側ジャケット１１４内に形成されている流路を流れる冷熱媒体の冷熱が、熱電変換モジュール１１０の放熱側の熱交換基板を冷却し、温熱側ジャケット１２０内に形成されている流路を流れる温熱媒体の温熱が、熱電変換モジュール１１０の吸熱側の熱交換基板を加熱する。これにより、熱電変換モジュール１１０で発電が行われる。
【００６２】
＜作用効果＞
以上説明した、実施形態１に係るＶＯＣ処理装置１、及びＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１を含む熱回収利用システム２００によれば、ＶＯＣ処理装置１で発生する溶剤廃液から、ＶＯＣガスを気化蒸発させる際に発生する冷熱が、冷熱媒体に蓄積して回収される。回収された冷熱が、冷熱媒体によって、熱電変換モジュール１１０の放熱側の熱交換基板を冷却するために、熱電交換器ユニット１０９へ供給される。また、ＶＯＣ処理装置におけるＶＯＣガスの燃焼処理によって発生する温熱が、温熱媒体に蓄積して回収され、回収された温熱が、温熱媒体によって、熱電変換モジュール１１０の吸熱側の熱交換基板を加熱するための温熱側ジャケット１２０へ供給される。これにより、熱電変換モジュール１１０で発電が行われるため、従来利用されていなかったＶＯＣ処理装置１からの温熱と冷熱とを利用して、電気エネルギーとして回収でき、有効活用を図ることができる。熱電変換モジュール１１０で発電した電力は、種々の用途に用いることができる。例えば、水の電気分解に利用し、水の電気分解によって生成される水素ガスを貯蔵しておけば、貯蔵した水素ガスから電力を得たい場合に燃料電池を使って電力を得ることができる。また、冷熱媒体貯蔵タンク１０３や温熱媒体貯蔵タンク１０６を備えることで、例えば発電要求が無い場合には、回収した冷熱や温熱を一時的に蓄えることが可能となる。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・ＶＯＣ処理装置
２・・・廃ガス処理装置
２１・・・廃ガス移送流路
３・・・溶剤廃液処理装置
３１・・・溶剤廃液容器
３２・・・溶剤気化槽
３４・・・排気ガス供給流路
３５・・・ＶＯＣガス送出流路
３６・・・溶剤廃液移送流路
４０・・・排気ガス供給管
１０・・・ＶＯＣ発生設備
１０１・・・ＶＯＣ処理装置用熱利用装置
１０２・・・冷熱回収部
１０３・・・冷熱媒体貯蔵タンク
１０５・・・温熱回収部
１０６・・・温熱媒体貯蔵タンク
１０９・・・熱電変換器ユニット
１１０・・・熱電変換モジュール
１１１・・・冷熱媒体貯蔵流路
１１２，１１３・・・冷熱媒体供給流路
１１４・・・冷熱側ジャケット
１１５・・・還り冷熱媒体流路
１１６・・・容器
１１７・・・温熱媒体貯蔵流路
１１８，１１９・・・温熱媒体供給流路
１２０・・・温熱側ジャケット
１２１・・・還り温熱媒体流路
１３０・・・熱電変換素子
１３１・・・起電力の取出し端子
１３２・・・吸熱側の熱交換基板
１３３・・・放熱側の熱交換基板
１３４・・・封止材
１４０・・・熱電変換モジュールパネル
１４１・・・熱電変換モジュールパネルの外枠
１４２・・・接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶＯＣ処理装置用熱利用装置に関する。より詳細には、ＶＯＣ処理装置に配設された溶剤廃液処理装置において、溶剤廃液からＶＯＣガスを気化蒸発させる際に、溶剤廃液から蒸発潜熱が奪われることに伴い発生する冷熱と、ＶＯＣ処理装置に配設された廃ガス処理装置において、ＶＯＣガスの燃焼に伴い発生する温熱と、を併用して廃熱を有効に活用できる、ＶＯＣ処理装置用熱利用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機溶剤は、種々の用途、例えば、接着剤、粘着剤、塗料等を製造するための原材料として幅広く用いられている。これらの用途において、有機溶剤を使用する設備から、揮発性有機化合物（以下、ＶＯＣ、またはＶＯＣガスと称する）を含有する廃ガスと、ＶＯＣ成分を含有する溶剤廃液が発生する。そのため、これらの有機溶剤を使用するＶＯＣ発生設備からの、ＶＯＣを含有する廃ガス、及び溶剤廃液から気化させたＶＯＣガスを処理する、ＶＯＣ処理装置が開発されている。例えば、特許文献１には、ＶＯＣを含有する廃ガスと、溶剤廃液を気化させて発生するＶＯＣガスとを合わせて燃焼させることにより、ＶＯＣを含有する廃ガスと溶剤廃液を効率的に処理する、ＶＯＣ処理装置が開示されている。
【０００３】
また、各種廃熱を、電気エネルギーに変換して有効利用を図る技術として、例えば、ガスコンロの温熱と水道水の冷熱とを利用し、熱電素子による発電を行うことが開示されている（特許文献２を参照）。また、特許文献３には、配管部材に供給された水を加熱手段からの燃焼ガスによって加熱することで水蒸気を発生させ、水蒸気の発生と同時に発電を行うことが可能なコジェネレーションシステムが開示されている。燃焼ガスと、配管部材を通過する水との温度差を利用し、発電モジュールにより発電するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３０２０３０号公報
【特許文献２】特許第４２４７４６０号公報
【特許文献３】特開２００７−１５０１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されているＶＯＣ処理装置は、該ＶＯＣ処理装置に備わる溶剤廃液処理装置において、溶剤廃液を溜めた容器を加熱し、溶剤廃液からＶＯＣガスを気化蒸発させることにより、溶剤廃液からＶＯＣガス成分を分離し、ＶＯＣ処理装置に導入して燃焼処理している。このような、ＶＯＣ処理装置は、溶剤廃液からＶＯＣガスを気化蒸発させる際に、気化するＶＯＣガス成分が気化熱として溶剤廃液の熱を奪うため、溶剤廃液の温度が低下し、冷熱が発生している。しかし、ＶＯＣガス成分の抽出のために、溶剤廃液を溜めた容器を加熱するため、温度が低下した溶剤廃液が有する冷熱を、有効に活用しないで無駄にしているという問題があった。また、ＶＯＣ処理装置に配設された廃ガス処理装置において、ＶＯＣガスの燃焼に伴い発生する温熱エネルギーを、有効に活用しないで無駄にしているという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２に開示されている廃熱の熱電変換方法は、ガスコンロの廃熱を回収することができるが、冷熱の発生源として使用している水道水を垂れ流すという損失を伴っており、経済的な優位性が低いことから、広く工業的な利用に結びつけることができない
という問題があった。
【０００７】
また、特許文献３に開示されているコジェネレーションシステムは、水蒸気の発生と同時に発電を行うことができるという点では優れているが、起電力を外部に取り出す電気配線が、直接に高温の燃焼火炎にさらされるため、簡便な方法にて電気絶縁性を持たせるのが困難であるという問題があった。
【０００８】
上記した問題に鑑み、本発明では、ＶＯＣ処理装置に配設された溶剤廃液処理装置において、溶剤廃液からＶＯＣガスを気化蒸発させる際に、溶剤廃液から蒸発潜熱が奪われることに伴い発生する冷熱と、ＶＯＣ処理装置に配設された廃ガス処理装置において、ＶＯＣガスの燃焼に伴い発生する温熱と、を併用して廃熱を有効に活用できる、ＶＯＣ処理装置用熱利用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】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明は、ＶＯＣ処理装置から発生する冷熱と温熱とを、それぞれ、液体からなる冷熱媒体と温熱媒体とに蓄熱させて回収し、熱電変換モジュールが組み込まれた熱電変換モジュールパネルを有する熱電変換器ユニットの、放熱側の熱交換基板と吸熱側の熱交換基板とに、各々、該冷熱媒体と温熱媒体とを同時に接触させて熱電変換により、廃熱を電気エネルギーに変換して回収することを技術思想としている。
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置は、有機溶剤を含有する溶剤廃液に含まれるＶＯＣを燃焼処理する廃ガス処理装置と、前記溶剤廃液からＶＯＣを気化させて燃料として前記廃ガス処理装置へ供給する溶剤廃液処理装置とを有するＶＯＣ処理装置から排出される温熱と、冷熱とを利用するＶＯＣ処理装置用熱利用装置であって、少なくとも１つ以上の、吸熱側の熱交換基板と放熱側の熱交換基板と起電力の取出し端子とを有する熱電変換モジュールが、配設されてなる熱電変換モジュールパネルを有する熱電変換器ユニットと、前記ＶＯＣの燃焼に伴う温熱を温熱媒体に蓄熱させ、前記廃ガス処理装置から前記熱電変換モジュールの吸熱側の熱交換基板へ向けて、前記温熱媒体が流れる温熱媒体流路と、前記ＶＯＣの気化に伴う冷熱を冷熱媒体に蓄熱させ、前記溶剤廃液処理装置から前記熱電変換モジュールパネルの放熱側の熱交換基板へ向けて、前記冷熱媒体が流れる冷熱媒体流路と、を備える。
【００１１】
本発明では、ＶＯＣ処理装置において溶剤廃液からＶＯＣガスを気化蒸発させる際に発生する冷熱が回収され、回収された冷熱が、熱電変換器ユニットの熱電変換モジュールパネルに配設された、熱電変換モジュールの放熱側の熱交換基板へ供給される。また、ＶＯＣ処理装置におけるＶＯＣガスの燃焼処理によって発生する温熱が回収され、回収された温熱が、熱電変換器ユニットの熱電変換モジュールパネルに配設された、熱電変換モジュールの吸熱側の熱交換基板へ供給される。これにより、熱電変換モジュールでは発電が行われる。そのため、従来は利用されていなかった、ＶＯＣ処理装置に配設された溶剤廃液処理装置において、溶剤廃液からＶＯＣガスを気化蒸発させる際に、溶剤廃液から蒸発潜熱が奪われることに伴い発生する冷熱と、ＶＯＣ処理装置に配設された廃ガス処理装置において、ＶＯＣガスの燃焼に伴い発生する温熱と、を併用して廃熱を電気エネルギーに変換して有効に活用することができる。
【００１２】
また、前記熱電変換器ユニットは、少なくとも１つ以上の前記熱電変換モジュールパネルを有し、１つの熱電変換モジュールパネルの両面に、隔壁板または他の熱電変換モジュールパネルが、一定の間隔を保持して配設され、前記温熱媒体が、前記吸熱側の熱交換基板と接触するように前記温熱媒体流路が形成され、前記冷熱媒体が、前記放熱側の熱交換基板と接触するように前記冷熱媒体流路が形成されてなることが好ましい。
【００１３】
なお、前記熱電変換器ユニットは、少なくとも１つ以上の前記熱電変換モジュールパネルを有し、前記温熱媒体流路の一部を内部に形成する中空の温熱交換器が前記吸熱側の熱交換基板に当接し、前記冷熱媒体流路の一部を内部に形成する中空の冷熱交換器が前記放熱側の熱交換基板に当接するようにしてもよい。上記ＶＯＣ処理装置用熱利用装置が、温熱媒体流路が吸熱側の熱交換基板に当接し、冷熱媒体流路が放熱側の熱交換基板に当接するように構成されていれば、ＶＯＣ処理装置で発生した温熱や冷熱が効率的に熱電変換モジュールへ伝達される。
【００１４】
また、前記熱電変換器ユニットは、少なくとも２つ以上の前記熱電変換モジュールパネルを有し、該熱電変換モジュールパネルが、吸熱側の熱交換基板または放熱側の熱交換基板が対向するようにして一定の隙間を保持して積層されてなり、前記温熱媒体が、前記吸熱側の熱交換基板に接触するように前記温熱媒体流路が形成され、前記冷熱媒体が、前記放熱側の熱交換基板に接触するように前記冷熱媒体流路が形成されてなることが好ましい。上記ＶＯＣ処理装置用熱利用装置がこのように構成されていれば、熱電変換モジュールの配置効率を高めて、熱電変換器ユニットを小型化することができる。
【００１５】
また、前記熱電変換モジュールは、前記吸熱側の熱交換基板が前記温熱媒体と接触する状態で、且つ、前記放熱側の熱交換基板が前記冷熱媒体と接触する状態で配置されていてもよい。上記ＶＯＣ処理装置用熱利用装置が、このように構成されていれば、熱電変換モジュールの両面の熱交換基板に、温熱媒体と冷熱媒体とがそれぞれに直接に接するため、優れた熱伝達効率を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＶＯＣ処理装置に配設された溶剤廃液処理装置において、溶剤廃液からＶＯＣガスを気化蒸発させる際に、溶剤廃液から蒸発潜熱が奪われることに伴い発生する冷熱と、ＶＯＣ処理装置に配設された廃ガス処理装置において、ＶＯＣガスの燃焼に伴い発生する温熱と、を併せて電気エネルギーに変換することにより有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のＶＯＣ処理装置用熱利用装置の、概略構成図である。
【図２】熱電変換モジュールの一例を示した、概略構成図である。
【図３】本発明に係わる熱電交換モジュールパネルにおける、熱電変換モジュールの配置例を示した、平面図である。
【図４】図３における、Ａ−Ａ矢視断面図である。
【図５】図４における、Ｂ部の拡大断面図である。
【図６】本発明に係わる熱電交換器ユニットの１例を示した、概略斜視図である。
【図７】（ａ）本発明に係わる熱電交換器ユニットの別の例を示した、概念的な断面図である。（ｂ）図７（ａ）における、Ｃ−Ｃ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜実施形態＞
次に、本発明のＶＯＣ処理装置用熱利用装置について、図面に基づいて説明する。図１は、ＶＯＣ処理装置１及びＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１を含む、熱回収利用システム２００を示している。尚、以下で説明する実施形態は例示であり、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００１９】
図１に示した、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１は、有機溶剤を使用するＶＯＣ発生設備１０から排出されるＶＯＣを含有する廃ガス、および溶剤廃液から気
化させたＶＯＣガス、を燃焼処理するＶＯＣ処理装置１が発生する温熱、及びＶＯＣ処理装置１に付帯する溶剤廃液処理装置３が発生する冷熱を、それぞれ回収し利用する装置である。先ず、ＶＯＣ処理装置１について説明する。
【００２０】
＜ＶＯＣ処理装置の構成＞
ＶＯＣ処理装置１は、有機溶剤を使用するＶＯＣ発生設備１０から排出される、ＶＯＣを含有する廃ガス５０を燃焼処理する廃ガス処理装置２と、少なくともＶＯＣ発生設備１０及び他の有機溶剤を使用する設備より排出される溶剤廃液５２から気化させたＶＯＣガスを、燃料として廃ガス処理装置２に供給する溶剤廃液処理装置３とを備える。ＶＯＣ処理装置１で処理されるＶＯＣの種類は、可燃性の有機溶剤であればよく、特に限定されない。
【００２１】
可燃性の有機溶剤の具体的な例としては、トルエン、キシレン、ノルマルヘキサンなどの炭化水素系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシブチルなどのエステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール系溶剤、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、エチレングリコールジメチルエーテルなどのアルコールエーテル系溶剤、などの各種有機溶剤の蒸気が挙げられる。
【００２２】
上記の廃ガス処理装置２には、マイクロガスタービンＶＯＣ処理装置、ボイラー、ガスタービン、蓄熱式脱臭装置（ＲＴＯ）、レシプロエンジンなどが例示される。これらの廃ガス処理装置は、ＶＯＣガスの供給を受けて当該ガス中のＶＯＣを燃焼処理することができる。例えば、廃ガス処理装置２が、ボイラーの場合には、ＶＯＣを含有する廃ガスを燃料として燃焼処理し、その熱エネルギーによって容器１１６内を循環する温熱媒体を加熱し、高温の温熱媒体を得る。廃ガス処理装置２が、ＶＯＣを含有する廃ガスを燃焼させることによって、ＶＯＣが水や二酸化炭素に分解され、大気放出が許容される形態にまで処理することが可能である。また、ＶＯＣ発生設備１０と廃ガス処理装置２との間には、ＶＯＣを含有する廃ガス５０を、ＶＯＣ発生設備１０から該廃ガス処理装置２へ移送する廃ガス移送流路２１が設けられている。更に、後述するように、廃ガス処理装置２には、溶剤廃液５２から気化させたＶＯＣガスが燃料として、溶剤廃液処理装置３から供給される。このため、廃ガス処理装置２は、ＶＯＣを含有する廃ガス５０だけではなく、溶剤廃液処理装置３から気化させて供給されるＶＯＣガスをも燃焼処理することが可能である。このＶＯＣガスを燃焼する際に発生する熱は、後述する、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１の、温熱回収部１０５によって温熱として回収される。
【００２３】
溶剤廃液処理装置３は、溶剤廃液容器３１と、溶剤気化槽３２と、排気ガス供給流路３４と、ＶＯＣガス送出流路３５とを有する。溶剤廃液容器３１は、溶剤廃液５２が貯留される。溶剤廃液５２は、ＶＯＣ発生設備１０から排出される溶剤廃液に限定されず、他の有機溶剤を使用する設備から排出される溶剤廃液を含んでもよい。尚、溶剤廃液５２には、１種類または複数種の有機溶剤が混合されていてもよい。溶剤廃液容器３１と溶剤気化槽３２は溶剤廃液移送流路３６によって接続されており、該溶剤廃液移送流路３６に設置されたポンプ３９が動作することによって、溶剤廃液容器３１から溶剤気化槽３２へ溶剤廃液５２が供給される。
【００２４】
溶剤気化槽３２の材質は、耐久性の観点からステンレスなどの耐食性を有する金属が好適である。また、溶剤気化槽３２は、該溶剤気化槽３２の内部の、溶剤廃液５２の液面５３の高さを検出するレベル計３８を有する。制御部５は、レベル計３８の検出結果に基づいて、ポンプ３９の動作を制御する。尚、制御部５は、ＣＰＵ、メモリ等を含むコンピュータと、コンピュータ上で実行されるプログラムによって実現することができる。制御部５は、レベル計３８の検出結果がレベルＹ以下になった場合、ポンプ３９を動作させ、溶
剤廃液容器３１から溶剤気化槽３２へ溶剤廃液５２を供給する。そして、制御部５は、レベル計３８の検出結果がレベルＸからレベルＹの間に達した場合、ポンプ３９を停止させ、溶剤廃液容器３１から溶剤気化槽３２への溶剤廃液５２の供給を停止する。
【００２５】
排気ガス供給流路３４は、廃ガス処理装置２から燃焼処理によって生じる排気ガス５４を、溶剤気化槽３２への吹き込み用の気体として供給する。また、溶剤気化槽３２には、排気ガス供給流路３４を介して供給される排気ガス５４を溶剤廃液５２中に吹き込む、排気ガス供給管４０が取り付けられている。排気ガス供給管４０の吹き出し口は、レベル計３８のレベルＹよりも低い位置に設けられ、溶剤廃液処理装置３の運転中は、常時、溶剤廃液５２の液面５３よりも下に位置している。排気ガス供給管４０は、廃ガス処理装置２で生じる排気ガス５４を溶剤気化槽３２内の溶剤廃液５２中に吹き込む。排気ガス５４は、廃ガス処理装置２において燃焼処理されているため、ＶＯＣを含まず、かつ高温となっている。その結果、排気ガス５４のＶＯＣの分圧（ＶＯＣを含まないので実質的に０である。）と、排気ガス５４の温度におけるＶＯＣの飽和蒸気圧との差により、溶剤廃液５２中のＶＯＣが排気ガス５４の泡中に気化する。この気化は、極めて短い時間で排気ガス５４の温度におけるＶＯＣの飽和蒸気圧に到達する。従って、排気ガス５４の温度が高いほど、ＶＯＣの飽和蒸気圧が高くなるので、効率よく気化させることが可能である。尚、沸点が高い液体のＶＯＣを蒸発させるわけではないので、排気ガス５４の温度は、著しく高温とする必要はなく、溶剤廃液５２中の有機溶剤の沸点以下でも十分である。また、溶剤廃液処理装置３は、溶剤廃液５２からＶＯＣを気化させる際に、精密な蒸留精製の操作と異なり、簡単な有機溶剤の蒸発操作であることから、溶剤廃液５２中に、複数種の有機溶剤が混合されていても、一括、且つ連続的に有機溶剤を気化させることが可能である。
【００２６】
更に、排気ガス５４を、排気ガス供給管４０から溶剤廃液５２中に吹き込み、溶剤廃液５２中のＶＯＣが排気ガス５４の泡中に気化することにより気化熱が、溶剤廃液５２から奪われるため、溶剤廃液５２の温度が低下し、冷熱が発生する。後述する、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１における冷熱回収部１０２によって、ＶＯＣが気化することにより溶剤廃液の温度を低下させて発生した冷熱が回収される。
【００２７】
ＶＯＣガス送出流路３５は、気化したＶＯＣが滞留している溶剤気化槽３２の上部空間と、廃ガス移送流路２１の下流側とを接続する。気化したＶＯＣが、ＶＯＣ発生設備１０から廃ガス処理装置２へ移送される廃ガス５０と合流する。その結果、気化したＶＯＣを、廃ガス処理装置２の燃料として利用することが可能となる。ＶＯＣガス送出流路３５にはファン４１が設けられている。ファン４１が動作することによって、気化したＶＯＣを溶剤気化槽３２から引き出す吸引力を得ることが可能である。尚、排気ガス供給管４０に供給されるガスは、排気ガス５４が１００％である必要はなく、供給される排気ガス５４の温度を下げるために他の気体が混入されてもよい。混入される気体は、任意に選定できるが、通常は空気で十分である。そして、空気などの他の気体は、排気ガス供給流路３４に図示しない分岐管を設けて混入させることができる。本明細書では、溶剤気化槽３２の溶剤廃液５２中のＶＯＣを気化する際に用いる排気ガス５４を気化用空気５５と記載することがある。
【００２８】
ＶＯＣガス送出流路３５が、廃ガス移送流路２１と接続される部分より下流（廃ガス処理装置２に近い側）には、廃ガス移送流路２１を流れる廃ガス５０中のＶＯＣ濃度を測定するガス濃度計４２が設けられる。ガス濃度計４２は、廃ガス５０中のＶＯＣと溶剤廃液５２から気化したＶＯＣとが混合した濃度を測定する位置に設置され、廃ガス処理装置２に供給されるＶＯＣの総量をモニタリングすることが可能である。
【００２９】
排気ガス供給流路３４には、気化用空気５５を廃ガス処理装置２から溶剤気化槽３２に向けて送出するファン４３が設けられている。制御部５は、ガス濃度計４２の検出値に基
づき、排気ガス供給流路３４に設けられたファン４３の動作を制御する。制御部５は、ガス濃度計４２の検出結果が設定されたＶＯＣ濃度より低下した場合、ファン４３を動作させ、気化用空気５５を溶剤気化槽３２に供給して溶剤廃液５２中でバブリングさせてＶＯＣを気化させ、あるいは気化用空気５５の供給量を増加させてＶＯＣの気化量を増加させる。また、制御部５は、ガス濃度計４２の検出結果が設定されたＶＯＣ濃度より上昇した場合、ファン４３の動作を停止させ、気化用空気５５の供給を停止してＶＯＣの気化を停止させ、あるいはファン４３の動作を弱めることにより、気化用空気５５の供給量を減少させてＶＯＣの気化量を減少させるようになっている。
【００３０】
＜ＶＯＣ処理装置の使用方法＞
次に、ＶＯＣ処理装置１の、使用方法について説明する。有機溶剤は、種々の用途、例えば、接着剤、粘着剤、塗料等を製造するための原材料として幅広く用いられている。これらの用途において、有機溶剤を使用するＶＯＣ発生設備１０としては、例えば、溶剤型塗料の塗工機、乾燥炉などが挙げられる。溶剤型塗料の塗工機、乾燥炉などから排出されるＶＯＣは、塗膜の乾燥や硬化のために吹付けられる加熱された空気と混合した廃ガスとして、有機溶剤を使用するＶＯＣ発生設備１０から排出される。排出されるＶＯＣガスは、廃ガス移送流路２１を介して廃ガス処理装置２に供給され、燃焼処理される。また、有機溶剤を使用するＶＯＣ発生設備１０からは、塗工に使用した粘着剤組成物、樹脂等の固形分などの不純物が有機溶剤に混入した、溶剤廃液５２が排出される。
【００３１】
ＶＯＣ処理装置１を運転する際に、先ず、制御部５によって、排気ガス供給流路３４のファン４３およびＶＯＣガス送出流路３５のファン４１の運転が開始される。その結果、溶剤気化槽３２に、排気ガス５４の流れが形成される。制御部５は、レベル計３８が検出する溶剤気化槽３２内の溶剤廃液５２の液面５３がレベルＹ以下であると判断した場合、ポンプ３９の運転を開始する。液面５３が、レベルＸからレベルＹの間に到達するまで、溶剤廃液容器３１に貯留された溶剤廃液５２が、溶剤気化槽３２に移送される。
【００３２】
そして、廃ガス処理装置２が、ＶＯＣを含有する廃ガス中のＶＯＣを燃焼処理し、レベル計３８がレベルＹの液面５３の高さまで検出し、排気ガス供給流路３４のファン４３の運転により、溶剤廃液５２に気化用空気５５が吹き込まれる。気化用空気５５の吹き込みにより、溶剤気化槽３２内の溶剤廃液５２中のＶＯＣが、気化用空気５５の泡中に気化する。そして、溶剤廃液５２中のＶＯＣが気化する際に気化熱が溶剤廃液５２から奪われることにより、溶剤廃液５２の温度が低下し、冷熱が発生する。また、排気ガス供給流路３４のファン４３およびＶＯＣガス送出流路３５のファン４１の運転によって、既に、廃ガス５０および排気ガス５４の流れが形成されている。気化した溶剤廃液５２中のＶＯＣが、燃料送出流路３５を介して廃ガス処理装置２に供給され、溶剤廃液５２の燃焼処理が開始される。溶剤廃液５２の燃焼処理が開始されたら、ガス濃度計４２が、廃ガス処理装置２に送出されるガス中の、ＶＯＣ濃度を監視する。
【００３３】
廃ガス処理装置２および溶剤廃液処理装置３によって、溶剤廃液５２の燃焼処理が進行すれば、液面５３が低下する。そこで、制御部５は、レベル計３８が検出する液面５３の高さに基づき、ポンプ３９を運転又は停止させ、溶剤気化槽３２内の溶剤廃液５２の液面５３がレベルＸとレベルＹとの間に維持するように制御する。例えば、液面５３の高さがレベルＹまで低下した場合に、溶剤廃液容器３１から溶剤気化槽３２に、溶剤廃液５２を補充する。
【００３４】
廃ガス処理装置２に供給されるガスは、溶剤気化槽３２から気化して送出されたＶＯＣガスと、有機溶剤を使用するＶＯＣ発生設備１０から排出される廃ガス５０が混合されたものである。有機溶剤を使用するＶＯＣ発生設備１０の稼働状況などにより、廃ガス５０の排出量や含まれるＶＯＣの濃度が変動する。従って、制御部５は、ガス濃度計４２によ
って測定されたＶＯＣ濃度に基づき、溶剤気化槽３２でのＶＯＣの気化量をファン４３により調節することによって、廃ガス処理装置２に供給される廃ガス５０の排出量や廃ガス中のＶＯＣ濃度を、爆発防止等の安全性の観点から設定される範囲内に制御する。また、廃ガス処理装置２に好適なＶＯＣの濃度や量となるように、制御することが可能である。
【００３５】
ＶＯＣ処理装置１の運転を停止する際、先ず、溶剤廃液処理装置３は、制御部５によって、排気ガス供給流路３４のファン４３を停止し、所定時間経過後に燃料送出流路３５のファン４１を停止する。溶剤廃液処理装置３の運転を停止した場合でも、廃ガス移送流路２１は通じたままであるため、廃ガス処理装置２による廃ガス５０の燃焼処理は、常時行うことが可能である。
【００３６】
＜ＶＯＣ処理装置用熱利用装置の構成＞
実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１は、図１に示すように、冷熱回収部１０２と、冷熱媒体貯蔵タンク１０３（冷熱蓄熱部）と、温熱回収部１０５と、温熱媒体貯蔵タンク１０６（温熱蓄熱部）と、図２に示した熱電変換モジュール１１０が複数配設された熱電変換モジュールパネル１４０とが組み込まれてなる、熱電変換器ユニット１０９とを主な構成とする。
【００３７】
また、熱電変換モジュール１１０は、図２に示すように、半導体材料で形成したＰ型の熱電変換材料とＮ型の熱電変換材料とからなる熱電変換素子１３０を、平面状に２次元的配列で複数枚並べて、起電力の取出し端子１３１を配設し、２枚の平板状の熱交換基板である吸熱側の熱交換基板１３２と、放熱側の熱交換基板１３３とで挟み、封止材１３４にて密封したものである。平板状に形成された熱電変換モジュール１１０の、一方の吸熱側の熱交換基板１３２を加熱し、同時に、他方の放熱側の熱交換基板１３３を冷却すると、ゼーベック効果により起電力が発生し、起電力の取出し端子１３１から外部に起電力を取り出すことが可能である。
【００３８】
また、図３に、熱電変換モジュールパネル１４０における、熱電変換モジュール１１０の配置例を、平面図で示した。熱電変換モジュールパネル１４０は、熱電変換モジュールパネルの外枠１４１の中に、熱電変換モジュール１１０が、２次元的に配列されて構成されている。熱電変換モジュール１１０の配置間隔には、特に制限はなく、熱電変換モジュールの起電力取り出し端子から、電気配線を引き回すのに必要なスペースを確保できるように、任意の配置間隔とすることができる。
【００３９】
図３における、Ａ−Ａ矢視断面を、図４の断面図に示した。さらに、図４の断面図における、Ｂ部の拡大断面図を図５に示した。図４及び図５の断面図において、それぞれの熱電変換モジュール１１０は、熱電変換モジュールパネルの外枠１４１に、一定の間隔を開けるように配設されて嵌め込まれ、接着剤１４２にて封止されている。熱電変換モジュール１１０の両表面である、吸熱側の熱交換基板と放熱側の熱交換基板は、露出面となっていて、それぞれ、温熱媒体と冷熱媒体に接触するようになっている。各熱電変換モジュール１１０で発電された起電力は、起電力の取り出し端子１３１から引き出した配線により、熱電変換モジュールパネルの外部に取り出すことができる。
【００４０】
また、このような熱電変換モジュールパネル１４０が、１つ以上組み込まれた熱電交換器ユニットの例を、図６の概略斜視図、及び図７（ａ）,（ｂ）の概念的な断面図に示し
た。
【００４１】
図６に示した熱電変換器ユニット１０９では、複数の熱電変換モジュール１１０が、平面状に２次元配列で複数枚並べて配設してなる、熱電変換モジュールパネル１４０が、１つ組み込まれている。熱電変換モジュールパネル１４０に配設された、熱電変換モジュー
ル１１０の両表面は、吸熱側の熱交換基板（図５では上面）と放熱側の熱交換基板（図５では下面）とになっている。吸熱側の熱交換基板と放熱側の熱交換基板は、それぞれ、温熱側ジャケットと冷熱側ジャケットを通して導入される温熱媒体と冷熱媒体とに直接に接触して、加熱及び冷却の作用を受ける。
【００４２】
図７（ａ）、（ｂ）には、熱電変換モジュールパネル１４０が、４つ組み込まれている熱電変換器ユニット１０９の例を、概念的な断面図を用いて、温熱媒体及び冷熱媒体の各流路が分かるように示した。本発明においては、熱電変換器ユニット１０９に組み込まれる、熱電変換モジュールパネル１４０の数量には、特に制限がない。また、１つの熱電変換モジュールパネル１４０に配設される、熱電変換モジュール１１０の数量にも、特に制限はない。必要とされる、熱電変換器ユニット１０９の熱電変換容量に応じて、適宜、熱電変換モジュールパネル１４０及び熱電変換モジュール１１０の数量を決定することができる。
【００４３】
また、図７（ａ）は、本発明に係わる熱電変換器ユニット１０９の例を、１つの方向から見た概念的な断面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）における、Ｃ−Ｃ矢視断面図である。図７（ａ）、（ｂ）において、熱電変換モジュールパネルが、吸熱側の熱交換基板または放熱側の熱交換基板が対向するようにして一定の隙間を保持して積層されてなり、前記温熱媒体が、前記吸熱側の熱交換基板１３２に接触するように前記温熱媒体流路が形成され、前記冷熱媒体が、前記放熱側の熱交換基板１３３に接触するように前記冷熱媒体流路が形成されているのが分かる。
【００４４】
また、熱電変換器ユニット１０９の内容積に比べて、循環している温熱媒体、及び冷熱媒体の流量が少ないと、熱媒体の流れが偏流を起こして温度分布ができるため、熱電変換効率が低下する。熱媒体及び冷熱媒体の偏流を防ぐには、必要に応じて、熱電変換器ユニット１０９の内部に、多孔板などの整流手段を配設するのが好ましい。
【００４５】
また、図６の概略斜視図、及び図７（ａ），（ｂ）の概念的な断面図には、温熱媒体が吸熱側の熱交換基板に接触し、また、冷熱媒体が放熱側の熱交換基板に接触している、本発明に係わる熱電変換器ユニットの例を示した。
【００４６】
また、少なくとも１つ以上の前記熱電変換モジュールパネルを有し、前記温熱媒体流路の一部を内部に形成する中空の温熱交換器が前記吸熱側の熱交換基板に当接し、前記冷熱媒体流路の一部を内部に形成する中空の冷熱交換器が前記放熱側の熱交換基板に当接している熱電変換器ユニットを用いてもよい。
【００４７】
また、熱電変換モジュールは、一般に市販されている製品を使用することができる。具体的には、（株）ＫＥＬＫより販売されているコマツ製のＢｉＴe系の熱電変換モジュー
ル、Ｈi−Ｚ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．（米国）製のＢｉＴe系の熱電変換モジュ
ール、（株）フェローテックより販売されているＮＯＲＤ社（ロシア）製のＢｉＴe系の
発電サーモモジュールなどを用いることができる。
【００４８】
冷熱回収部１０２は、溶剤気化槽３２内の溶剤廃液からＶＯＣを気化させる際に、気化熱が奪われることによって、溶剤廃液の温度が低下することで発生する冷熱を、冷熱媒体に蓄熱して回収する。実施形態１の冷熱回収部１０２は、少なくとも溶剤廃液５２の液面５３が到達する部分の溶剤気化槽３２の外面を囲い、その内部に冷熱媒体が流れる冷熱媒体用流路が形成された冷熱回収ジャケットからなる。また、冷熱回収部１０２は、溶剤気化槽３２の内部に配設した、冷熱媒体が内部を通る蛇管でもよく、さらには、冷熱回収ジャケットと蛇管との併用でもよい。冷熱回収部１０２は、溶剤気化槽３２の内部の溶剤廃液と、冷熱媒体との熱交換を行なう。冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体は、
後述する冷熱媒体貯蔵タンク１０３および冷熱側ジャケット１１４へ供給される。尚、冷熱媒体は、経済性や安全性の点から水が好適に使用できるが、水に限定されず、溶剤廃液処理装置３からの冷熱を伝えることが可能なものであればよく、特に限定されない。
【００４９】
冷熱媒体の温度が、氷点下よりも低下する可能性があることを想定すると、冷熱媒体の凝固点温度が０℃よりも低いことが好ましい。普通の水道水に、エチレングリコール、プロピレングリコールなどの氷結防止剤、腐食防止剤などを添加し、凝固点温度を０℃〜−３０℃となるように調整すると共に金属配管の腐食を防止できるようにした、一般に市販されている冷媒（ブラインとも呼ばれる）を使用してもよい。
【００５０】
また、冷熱回収部１０２は、気化熱により温度が低下した溶剤気化槽３２内の溶剤廃液５２が有する冷熱を冷熱媒体に蓄積して回収することができればよく、上記形態に限定されない。例えば、冷熱回収部１０２は、冷熱媒体が溶剤気化槽３２内の溶剤廃液５２と混合しないように、冷熱媒体用流路が溶剤気化槽３２の中に設けられる構成でもよい。
【００５１】
冷熱媒体貯蔵タンク１０３は、冷熱媒体貯蔵流路１１１によって冷熱回収部１０２と接続されており、冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体を貯蔵する。冷熱媒体貯蔵タンク１０３は、断熱性能を有しており、冷熱媒体貯蔵タンク１０３内の熱媒体を保冷しておくことができる。また、冷熱媒体貯蔵タンク１０３は、還り冷熱媒体流路１１５によって、後述する冷熱側ジャケット１１４と接続されており、冷熱側ジャケット１１４において熱交換が終わった還り冷熱媒体を貯蔵する。また、冷熱媒体貯蔵タンク１０３には、冷熱回収部１０２へ繋がる冷熱媒体供給流路１１２が接続されている。冷熱媒体貯蔵タンク１０３には、冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体１１１と、冷熱側ジャケット１１４において熱交換が終わった還り冷熱媒体流路１１５とが混合した冷熱媒体が流れる。すなわち、混合した冷熱媒体は、冷熱媒体供給流路１１２によって冷熱媒体貯蔵タンク１０３から冷熱回収部１０２へ戻すことができる。尚、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１は、冷熱媒体貯蔵タンク１０３に貯蔵されている冷熱媒体を冷熱側ジャケット１１４へ直接供給する構成（図示を省略）としてもよいし、冷熱回収部１０２と冷熱側ジャケット１１４とを直接循環する構成（図示を省略）としても良い。
【００５２】
冷熱側ジャケット１１４に導入された冷熱媒体は、熱電変換モジュールパネル１４０に配設された熱電変換モジュール１１０の放熱側の熱交換基板との間で熱交換を行う。これにより、熱電変換モジュール１１０の放熱側の熱交換基板が冷却される。冷熱側ジャケット１１４には、冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体が流れる冷熱媒体供給流路１１３が接続されている。なお、冷熱媒体供給流路１１３には、平均で５℃から７℃程度の冷熱媒体が流れるのが、熱電変換モジュールの熱電変換効率を高める上で好ましい。冷熱回収部１０２の近傍の冷熱媒体供給流路１１３を流れる冷熱媒体の温度は、１℃から２℃になることもある。これら冷熱媒体の温度は例示であり、冷熱側ジャケット１１４において熱交換の終わった還り冷熱媒体は、還り冷熱媒体流路１１５を流れて冷熱媒体貯蔵タンク１０３へ移送される。
【００５３】
＜冷却系循環路における冷熱媒体の流れ＞
以上により、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１では、冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体が、冷熱媒体供給流路１１３を通って冷熱側ジャケット１１４へ供給される。冷熱側ジャケット１１４において熱交換が終わった還り冷熱媒体は、還り冷熱媒体流路１１５を通って冷熱媒体貯蔵タンク１０３へ移送される。冷熱媒体貯蔵タンク１０３で貯蔵された冷熱媒体は、冷熱媒体供給流路１１２を通って冷熱回収部１０２へ戻され、再び循環させることが可能である。本明細書では、この冷熱媒体の循環路を、熱電変換モジュール１１０の放熱側の熱交換基板を冷やすことが可能な冷却系循環路と称する。また、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１では、冷熱回収部１０
２において冷却された冷熱媒体が冷熱媒体貯蔵流路１１１を通って冷熱媒体貯蔵タンク１０３へ移送される。冷熱媒体貯蔵タンク１０３で貯蔵された冷熱媒体は、冷熱媒体供給流路１１２を通って冷熱回収部１０２へ戻され、冷却系循環路とは別の循環路で循環させることが可能である。本明細書では、この冷熱媒体の循環路を、冷熱を蓄えることが可能な冷熱蓄熱系循環路と称する。
【００５４】
次に、温熱回収部１０５について説明する。温熱回収部１０５は、廃ガス処理装置２から発生する温熱を温熱媒体に蓄積して回収する。実施形態に係る温熱回収部１０５は、廃ガス処理装置２内において温熱媒体を保有する容器１１６に相当する。廃ガス処理装置２は、上述したように、廃ガス５０を燃料として、例えば、数百度の温度（５００〜８００℃程度）で燃焼させ、その熱エネルギーによって容器１１６内の温熱媒体を加熱する。温熱回収部１０５は、温熱媒体が流れる温熱媒体貯蔵流路１１７により、温熱媒体貯蔵タンク１０６に接続されている。温熱媒体は水（温水）に限定されず、冷熱回収部１０２と同様に、廃ガス処理装置２からの温熱を蓄熱して移送することが可能なものであればよく、特に限定されない。
【００５５】
温熱媒体の使用温度が、５０℃〜１００℃程度までならば、安全性や管理のし易さの点から温水を使用するのが好ましい。また、温熱媒体の使用温度が、１００℃〜３００℃程度ならば、一般に市販されている炭化水素系の温熱媒体油を使用することもできる。
【００５６】
また、温熱回収部１０５は、廃ガス処理装置２からの温熱を温熱媒体に蓄積させて回収することができればよく、上記形態に限定されない。
【００５７】
温熱媒体貯蔵タンク１０６は、温熱媒体貯蔵流路１１７によって温熱回収部１０５と接続されており、温熱回収部１０５において加熱された温熱媒体を貯蔵する。温熱媒体貯蔵タンク１０６は、断熱性能を有しており、温熱媒体貯蔵タンク１０６内の温熱媒体を保温できる。また、温熱媒体貯蔵タンク１０６は、還り温熱媒体流路１２１によって、後述する温熱側ジャケット１２０と接続されており、温熱側ジャケット１２０において熱交換が終わった還り温熱媒体を貯蔵する。また、温熱媒体貯蔵タンク１０６には、温熱回収部１０５へ繋がる温熱媒体供給流路１１８が接続されている。温熱媒体貯蔵タンク１０６には、温熱回収部１０５において加熱された温熱媒体と、温熱側ジャケット１２０において熱交換が終わった還り温熱媒体とが混合した温熱媒体が流れる。すなわち、混合した温熱媒体は、温熱媒体供給流路１１８によって温熱媒体貯蔵タンク１０６から温熱回収部１０５へ戻すことができる。尚、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１は、温熱媒体貯蔵タンク１０６に貯蔵されている温熱媒体を温熱側ジャケット１２０へ直接供給する構成（図示を省略）としてもよいし、温熱回収部１０５と温熱側ジャケット１２０とを直接循環する構成（図示を省略）としても良い。
【００５８】
温熱側ジャケット１２０に導入された温熱媒体は、熱電変換モジュールパネル１４０に配設された熱電変換モジュール１１０の吸熱側の熱交換基板との間で熱交換を行う。これにより、熱電変換モジュール１１０の吸熱側の熱交換基板が暖められる。温熱側ジャケット１２０は、温熱回収部１０５において加熱された温熱媒体が温熱媒体供給流路１１９を通って供給される。なお、温熱媒体供給流路１１９には、約８０℃から９０℃の温熱媒体が流れるのが熱電変換モジュールの熱電変換効率を高める上で好ましい。温熱側ジャケット１２０において熱交換の終わった還り温熱媒体は、還り温熱媒体流路１２１を流れて温熱媒体貯蔵タンク１０６へ移送される。
【００５９】
＜加熱系循環路における温熱媒体の流れ＞
以上により、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１では、温熱回収部１０５において温度の上昇した温熱媒体が、温熱媒体供給流路１１９を通って温熱側ジャケッ
ト１２０へ供給される。温熱側ジャケット１２０において熱交換が終わった還り温熱媒体は、還り温熱媒体流路１２１を通って温熱媒体貯蔵タンク１０６へ移送される。温熱媒体貯蔵タンク１０６で貯蔵された温熱媒体は、温熱媒体供給流路１１８を通って温熱回収部１０５へ戻され、再び循環させることが可能である。本明細書では、この温熱媒体の循環路を、熱電変換モジュール１１０の吸熱側の熱交換基板を暖めることが可能な加熱系循環路と称する。また、実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１では、温熱回収部１０５において温度の上昇した温熱媒体が温熱媒体貯蔵流路１１７を通って温熱媒体貯蔵タンク１０６へ移送される。温熱媒体貯蔵タンク１０６で貯蔵された温熱媒体は、温熱媒体供給流路１１８を通って温熱回収部１０５へ戻され、加熱系循環路とは別の循環路で温熱媒体を循環させることが可能である。本明細書では、この温熱媒体の循環路を、温熱を蓄えることが可能な温熱蓄熱系循環路と称する。
【００６０】
冷熱媒体が流れる冷熱側ジャケット１１４と温熱媒体が流れる温熱側ジャケット１２０とによって挟まれる熱電変換モジュールパネル１４０では、熱電変換モジュールの放熱側の熱交換基板が、冷熱側ジャケット１１４に導入された冷熱媒体によって冷却され、同時に、吸熱側の熱交換基板が温熱側ジャケット１２０に導入された温熱媒体によって加熱されることにより、熱電変換により発電が行われる。熱電変換モジュール１１０で発電された電力を、起電力の取り出し端子から取り出し、各種の電気機器に用いることにより、ＶＯＣ処理装置１から排出される温熱と冷熱の有効利用が図られる。
【００６１】
本発明に係わる熱電変換器ユニット１０９の構成の１例を図６に示す。熱電変換器ユニット１０９は、図６に示すように、温熱媒体が導入される温熱側ジャケット１２０、および、冷熱媒体が導入される冷熱側ジャケット１１４により、熱電変換モジュールパネル１４０を挟むように構成されている。冷熱側ジャケット１１４内に形成されている流路を流れる冷熱媒体の冷熱が、熱電変換モジュール１１０の放熱側の熱交換基板を冷却し、温熱側ジャケット１２０内に形成されている流路を流れる温熱媒体の温熱が、熱電変換モジュール１１０の吸熱側の熱交換基板を加熱する。これにより、熱電変換モジュール１１０で発電が行われる。
【００６２】
＜作用効果＞
以上説明した、実施形態１に係るＶＯＣ処理装置１、及びＶＯＣ処理装置用熱利用装置１０１を含む熱回収利用システム２００によれば、ＶＯＣ処理装置１で発生する溶剤廃液から、ＶＯＣガスを気化蒸発させる際に発生する冷熱が、冷熱媒体に蓄積して回収される。回収された冷熱が、冷熱媒体によって、熱電変換モジュール１１０の放熱側の熱交換基板を冷却するために、熱電交換器ユニット１０９へ供給される。また、ＶＯＣ処理装置におけるＶＯＣガスの燃焼処理によって発生する温熱が、温熱媒体に蓄積して回収され、回収された温熱が、温熱媒体によって、熱電変換モジュール１１０の吸熱側の熱交換基板を加熱するための温熱側ジャケット１２０へ供給される。これにより、熱電変換モジュール１１０で発電が行われるため、従来利用されていなかったＶＯＣ処理装置１からの温熱と冷熱とを利用して、電気エネルギーとして回収でき、有効活用を図ることができる。熱電変換モジュール１１０で発電した電力は、種々の用途に用いることができる。例えば、水の電気分解に利用し、水の電気分解によって生成される水素ガスを貯蔵しておけば、貯蔵した水素ガスから電力を得たい場合に燃料電池を使って電力を得ることができる。また、冷熱媒体貯蔵タンク１０３や温熱媒体貯蔵タンク１０６を備えることで、例えば発電要求が無い場合には、回収した冷熱や温熱を一時的に蓄えることが可能となる。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・ＶＯＣ処理装置
２・・・廃ガス処理装置
２１・・・廃ガス移送流路
３・・・溶剤廃液処理装置
３１・・・溶剤廃液容器
３２・・・溶剤気化槽
３４・・・排気ガス供給流路
３５・・・ＶＯＣガス送出流路
３６・・・溶剤廃液移送流路
４０・・・排気ガス供給管
１０・・・ＶＯＣ発生設備
１０１・・・ＶＯＣ処理装置用熱利用装置
１０２・・・冷熱回収部
１０３・・・冷熱媒体貯蔵タンク
１０５・・・温熱回収部
１０６・・・温熱媒体貯蔵タンク
１０９・・・熱電変換器ユニット
１１０・・・熱電変換モジュール
１１１・・・冷熱媒体貯蔵流路
１１２，１１３・・・冷熱媒体供給流路
１１４・・・冷熱側ジャケット
１１５・・・還り冷熱媒体流路
１１６・・・容器
１１７・・・温熱媒体貯蔵流路
１１８，１１９・・・温熱媒体供給流路
１２０・・・温熱側ジャケット
１２１・・・還り温熱媒体流路
１３０・・・熱電変換素子
１３１・・・起電力の取出し端子
１３２・・・吸熱側の熱交換基板
１３３・・・放熱側の熱交換基板
１３４・・・封止材
１４０・・・熱電変換モジュールパネル
１４１・・・熱電変換モジュールパネルの外枠
１４２・・・接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機溶剤を含有する溶剤廃液に含まれるＶＯＣを燃焼処理する廃ガス処理装置と、前記溶剤廃液からＶＯＣを気化させて燃料として前記廃ガス処理装置へ供給する溶剤廃液処理装置とを有するＶＯＣ処理装置から排出される温熱と、冷熱とを利用するＶＯＣ処理装置用熱利用装置であって、
少なくとも１つ以上の、吸熱側の熱交換基板と放熱側の熱交換基板と起電力の取出し端子とを有する熱電変換モジュールが、配設されてなる熱電変換モジュールパネルを有する熱電変換器ユニットと、前記ＶＯＣの燃焼に伴う温熱を温熱媒体に蓄熱させ、前記廃ガス処理装置から前記熱電変換モジュールの吸熱側の熱交換基板へ向けて、前記温熱媒体が流れる温熱媒体流路と、前記ＶＯＣの気化に伴う冷熱を冷熱媒体に蓄熱させ、前記溶剤廃液処理装置から前記熱電変換モジュールパネルの放熱側の熱交換基板へ向けて、前記冷熱媒体が流れる冷熱媒体流路と、を備えることを特徴とするＶＯＣ処理装置用熱利用装置。
【請求項２】
前記熱電変換器ユニットは、少なくとも１つ以上の前記熱電変換モジュールパネルを有し、１つの熱電変換モジュールパネルの両面に、隔壁板または他の熱電変換モジュールパネルが、一定の間隔を保持して配設され、前記温熱媒体が、前記吸熱側の熱交換基板と接触するように前記温熱媒体流路が形成され、前記冷熱媒体が、前記放熱側の熱交換基板と接触するように前記冷熱媒体流路が形成されてなることを特徴とする、請求項１に記載のＶＯＣ処理装置用熱利用装置。
【請求項３】
前記熱電変換器ユニットは、少なくとも１つ以上の前記熱電変換モジュールパネルを有し、前記温熱媒体流路の一部を内部に形成する中空の温熱交換器が前記吸熱側の熱交換基板に当接し、前記冷熱媒体流路の一部を内部に形成する中空の冷熱交換器が前記放熱側の熱交換基板に当接していることを特徴とする、請求項１に記載のＶＯＣ処理装置用熱利用装置。
【請求項４】
前記熱電変換器ユニットは、少なくとも２つ以上の前記熱電変換モジュールパネルを有し、該熱電変換モジュールパネルが、吸熱側の熱交換基板または放熱側の熱交換基板が対向するようにして一定の隙間を保持して積層されてなり、前記温熱媒体が、前記吸熱側の熱交換基板に接触するように前記温熱媒体流路が形成され、前記冷熱媒体が、前記放熱側の熱交換基板に接触するように前記冷熱媒体流路が形成されてなることを特徴とする、請求項１に記載のＶＯＣ処理装置用熱利用装置。
【請求項５】
前記熱電変換モジュールは、前記吸熱側の熱交換基板が前記温熱媒体と接触する状態で、且つ、前記放熱側の熱交換基板が前記冷熱媒体と接触する状態で配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のＶＯＣ処理装置用熱利用装置。
【請求項１】
有機溶剤を含有する溶剤廃液に含まれるＶＯＣを燃焼処理する廃ガス処理装置と、前記溶剤廃液からＶＯＣを気化させて燃料として前記廃ガス処理装置へ供給する溶剤廃液処理装置とを有するＶＯＣ処理装置から排出される温熱と、冷熱とを利用するＶＯＣ処理装置用熱利用装置であって、
少なくとも１つ以上の、吸熱側の熱交換基板と放熱側の熱交換基板と起電力の取出し端子とを有する熱電変換モジュールが、配設されてなる熱電変換モジュールパネルを有する熱電変換器ユニットと、前記ＶＯＣの燃焼に伴う温熱を温熱媒体に蓄熱させ、前記廃ガス処理装置から前記熱電変換モジュールの吸熱側の熱交換基板へ向けて、前記温熱媒体が流れる温熱媒体流路と、前記ＶＯＣの気化に伴う冷熱を冷熱媒体に蓄熱させ、前記溶剤廃液処理装置から前記熱電変換モジュールパネルの放熱側の熱交換基板へ向けて、前記冷熱媒体が流れる冷熱媒体流路と、を備えることを特徴とするＶＯＣ処理装置用熱利用装置。
【請求項２】
前記熱電変換器ユニットは、少なくとも１つ以上の前記熱電変換モジュールパネルを有し、１つの熱電変換モジュールパネルの両面に、隔壁板または他の熱電変換モジュールパネルが、一定の間隔を保持して配設され、前記温熱媒体が、前記吸熱側の熱交換基板と接触するように前記温熱媒体流路が形成され、前記冷熱媒体が、前記放熱側の熱交換基板と接触するように前記冷熱媒体流路が形成されてなることを特徴とする、請求項１に記載のＶＯＣ処理装置用熱利用装置。
【請求項３】
前記熱電変換器ユニットは、少なくとも１つ以上の前記熱電変換モジュールパネルを有し、前記温熱媒体流路の一部を内部に形成する中空の温熱交換器が前記吸熱側の熱交換基板に当接し、前記冷熱媒体流路の一部を内部に形成する中空の冷熱交換器が前記放熱側の熱交換基板に当接していることを特徴とする、請求項１に記載のＶＯＣ処理装置用熱利用装置。
【請求項４】
前記熱電変換器ユニットは、少なくとも２つ以上の前記熱電変換モジュールパネルを有し、該熱電変換モジュールパネルが、吸熱側の熱交換基板または放熱側の熱交換基板が対向するようにして一定の隙間を保持して積層されてなり、前記温熱媒体が、前記吸熱側の熱交換基板に接触するように前記温熱媒体流路が形成され、前記冷熱媒体が、前記放熱側の熱交換基板に接触するように前記冷熱媒体流路が形成されてなることを特徴とする、請求項１に記載のＶＯＣ処理装置用熱利用装置。
【請求項５】
前記熱電変換モジュールは、前記吸熱側の熱交換基板が前記温熱媒体と接触する状態で、且つ、前記放熱側の熱交換基板が前記冷熱媒体と接触する状態で配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のＶＯＣ処理装置用熱利用装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９２２８０（Ｐ２０１３−９２２８０Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３５９３（Ｐ２０１１−２３３５９３）
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００２２４１０１）藤森工業株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００２２４１０１）藤森工業株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
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