ＶＯＣ処理装置用熱回収装置及び熱回収方法
【課題】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を回収して、冷熱の有効活用を図る。
【解決手段】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２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３と、を有するＶＯＣ処理装置１から排出される冷熱を回収するＶＯＣ処理装置用熱回収装置１０１であって、前記溶剤廃液処理装置が、ＶＯＣを気化させる際の気化熱によって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冷熱回収部１０２と、前記冷熱回収部で回収された冷熱を、前記冷熱媒体の移送によって、所定の空間または機器設備を冷却するための熱交換器１１４へ供給する冷熱媒体供給部と、を備える。
【解決手段】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２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３と、を有するＶＯＣ処理装置１から排出される冷熱を回収するＶＯＣ処理装置用熱回収装置１０１であって、前記溶剤廃液処理装置が、ＶＯＣを気化させる際の気化熱によって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冷熱回収部１０２と、前記冷熱回収部で回収された冷熱を、前記冷熱媒体の移送によって、所定の空間または機器設備を冷却するための熱交換器１１４へ供給する冷熱媒体供給部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶＯＣ処理装置用熱回収装置及び熱回収方法に関する。より詳細には、有機溶剤を含有している溶剤廃液から有機溶剤を回収するための溶剤廃液処理装置を備えるＶＯＣ処理装置において、溶剤廃液処理装置にて発生する冷熱を回収するＶＯＣ処理装置用熱回収装置、及び熱回収方法に関する。
【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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３０２０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示されているような、従来の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。この従来技術による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利用することなく、冷熱エネルギーを活用しないで無駄にしているという問題があった。
【０００５】
上記した問題に鑑み、本発明では、ＶＯＣ処理装置に配接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を回収して、冷熱の有効活用を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために、ＶＯＣ処理装置に配設された溶剤廃液処理装置が、溶剤廃液からＶＯＣガスを気化させる際の、溶剤廃液から蒸発潜熱が奪われることによって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し、回収した冷熱を、所定の空間または機器設備の冷却に用いる。
【０００７】
詳細には、本発明に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置は、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冷熱を回収するＶＯＣ処理装置用熱回収装置であって、前記溶剤廃液処
理装置が、ＶＯＣを気化させる際の気化熱によって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冷熱回収部と、前記冷熱回収部で回収された冷熱を、前記冷熱媒体の移送によって、所定の空間または機器設備を冷却するための熱交換器へ供給する冷熱媒体供給部と、を備える。
【０００８】
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が、冷熱媒体に蓄熱して回収され、回収された冷熱が所定の空間を冷却するための熱交換器へ供給される。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発生する冷熱の、有効活用を図ることができる。冷却する所定の空間は、冷却が必要とされる空間であればよく、特に限定されない。また、冷却する所定の空間には、ＶＯＣ処理装置が設置される工場の室内、工場近隣の建物の室内などが例示される。また、冷却する対象の機器設備としては、冷熱を必要とする機器設備であればよく、特に限定されないが、例えば、塗料などが塗布されたウェブを、乾燥装置により乾燥させた後に冷却するための、冷却ロールなどが挙げられる。
【０００９】
本発明に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置において、前記冷熱媒体供給部は、前記冷熱回収部で前記冷熱媒体に蓄熱して回収された冷熱を移送する前記冷熱媒体が、前記熱交換器へ向けて流れる前記冷熱媒体の往き流路と、前記熱交換器を通過した前記冷熱媒体が、前記冷熱回収部へ向けて流れる冷熱媒体の還り流路とを含む構成とすることができる。冷熱媒体の往き流路と還り流路を備えることで、冷熱回収部と熱交換器との間で冷熱媒体を循環させることができる。なお、本発明に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置は、冷熱回収部で冷熱媒体に蓄熱して回収された冷熱を、一時的に蓄える冷熱蓄熱部を更に備える構成としてもよい。これにより、例えば、冷却要求が無い場合には、回収した冷熱を一時的に蓄えることが可能となる。
【００１０】
ここで、例えば、冷却要求が無い期間では、冷熱媒体が熱交換器で加熱されないため、冷熱媒体の温度が次第に低下することが懸念される。従って、室内の温度や外気温度よりも低い低温の冷熱媒体を、冷熱回収部にそのまま戻すと、溶剤廃液処理装置において、溶剤を気化させる効率が低下することが懸念される。そこで、本発明に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置は、前記冷熱媒体の還り流路に設けられ、前記熱交換器を通過した前記冷熱媒体の温度を調整する、冷熱媒体の温度調整部を更に備える構成としてもよい。冷熱媒体の温度調整部を備えることで、冷熱媒体の温度調整（例えば、加熱）が可能となる。なお、温度調整部は、必要に応じて冷却用として用いてもよい。冷熱媒体の温度が低い場合において、この冷熱媒体を加熱することで、温度が低い冷熱媒体を冷熱回収部にそのまま戻した際に懸念される、溶剤廃液処理装置において、溶剤の気化効率の低下を抑制することができる。温度調整部による温度調整は、例えば、冷熱回収部の入り口と出口の温度を計測し、計測結果に基づいて行うことができる。
【００１１】
また、本発明に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置は、前記廃ガス処理装置から発生する温熱を温熱媒体に蓄積して回収する温熱回収部と、前記温熱回収部で回収された温熱を、前記温熱媒体の移送によって、前記冷熱媒体の温度調整部に分配する温熱分配部と、を更に備える構成としてもよい。温度調整部で用いる加熱源は、外部から伝熱ヒータなどで調達してもよいが、温度回収部で温熱媒体に蓄積して回収された温熱を利用してもよい。これにより、省エネルギー化を実現できる。
【００１２】
また、本発明に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置は、前記廃ガス処理装置から発生する温熱を温熱媒体に蓄積して回収する温熱回収部と、前記温熱回収部で回収された温熱を、前記温熱媒体の移送によって、前記所定の空間または機器設備を加熱するための熱交換器へ供給する温熱媒体供給部と、を更に備える構成としてもよい。これにより、温熱も有効
に活用することができる。
【００１３】
ここで、本発明は、熱回収方法として特定してもよい。すなわち、本発明は、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冷熱を回収する熱回収方法であって、前記溶剤廃液処理装置が、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を、冷熱媒体に蓄熱して回収する冷熱回収工程と、前記冷熱回収工程で回収された冷熱を、前記冷熱媒体の移送によって、所定の空間または機器設備を冷却するための熱交換器へ供給する冷熱媒体供給工程と、を備える。
【００１４】
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を、冷熱媒体に蓄熱することによって回収される。回収された冷熱が、前記冷熱媒体の移送によって、所定の空間または機器設備を冷却するための熱交換器へ供給される。そのため、従来、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発生する冷熱の、有効活用を図ることができる。
【００１５】
なお、本発明は、上述したＶＯＣ処理装置及びＶＯＣ処理装置用熱回収装置を含む、熱回収利用システムとして特定することもできる。
【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を、冷熱媒体に蓄熱させ回収して、冷熱の有効活用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のＶＯＣ処理装置用熱回収装置の、第１実施形態を示す、概略構成図である。
【図２】本発明のＶＯＣ処理装置用熱回収装置の、第２実施形態を示す、概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１実施形態＞
次に、本発明の、第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置１０１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処理装置用熱回収装置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、第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置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、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、第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置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とは、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の高さを検出するための、レベル計（図示せず）を有する。制御部５は、レベル計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、レベル計の検出結果が、下限値以下になった場合、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、レベル計の検出結果が、上限値から下限値の間に達した場合、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。上限値及び下限値は、溶剤気化槽３２の容量、混合冷熱媒体の還り流路１１２や冷熱媒体の往き流路１１３の溶剤気化槽３２との接続位置などに基づいて適宜既定することができる。
【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、排気ガス供給流路４０が取り付けられている。排気ガス供給流路４０の吹き出し口は、レベ
ル計の下限値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。排気ガス供給流路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、極めて短い時間で完結し、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、排気ガス供給流路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蒸発潜熱が、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、第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置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冷熱媒体に蓄熱され回収される。
【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、排気ガス供給流路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に図示しない分岐流路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が設けられている。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、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、レベル計が検出する溶剤気化槽３２内の溶剤廃液５２の液面５３が下限値以下であると判断した場合、ポンプ３９の運転を開始し、液面５３が上限値から下限値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を、溶剤気化槽３２に移送する。
【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、レベル計が下限値の液面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濃度を計測する。
【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が上限値と下限値との間に維持するように制御する。例えば、液面５３の高さが下限値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処理装置用熱回収装置の構成＞
第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置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、熱交換器１１４（冷却用熱交換器）と、温熱回収部１０５と、温熱媒体貯蔵タンク１０６（温熱蓄熱部）と、熱交換器１２０（加熱用熱交換器）と、制御部１０８を主な構成とする。
【００３７】
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。第１実施形態の冷熱回収部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および熱交換器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。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。
【００３８】
冷熱媒体貯蔵タンク１０３は、冷熱媒体の往き流路１１３の上流側の一部と冷熱媒体貯蔵流路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内の冷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、冷熱媒体の還り流路１１５によって、後述する冷熱交換器１１４と接続されており、冷熱交換器１１４において熱交換が終わった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へ繋がる混合冷熱媒体の還り流路１１２が接続されている。混合冷熱媒体の還り流路１１２には、冷熱媒体貯蔵タンク１０３に貯蔵される、冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体と、冷熱交換器１１４において熱交換が終わった冷熱媒体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、混合冷熱媒体の還り流路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処理装置用熱回収装置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交換器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と冷熱交換器１１４とを直接循環する構成（図示を省略）としても良い。
【００３９】
熱交換器１１４は、冷熱回収部１０２で回収された冷熱、換言すると冷熱回収部１０２で冷却された冷熱媒体と空気との間で熱交換を行う。これにより、室内の空気が冷却される。熱交換器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の往き流路１１３が接続されており、冷熱媒体が供給される。熱交換器１１４は、フィンチューブ型熱交換器であり、熱交換器１１４内部に形成された流路内を冷熱媒体が流れ、流路外の外気との熱交換が行われる。その結果、室内の空気が冷却される。熱交換器１１４は、室内に設けられた他の空調機の冷却運転を補助することが可能である。なお、冷
熱媒体の往き流路１１３には、平均で５℃から７℃程度の冷熱媒体が流れる。冷熱回収部１０２の近傍の冷熱媒体の往き流路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。熱交換器１１４には、このように、平均で５℃から７℃程度の冷熱媒体が供給される。上記冷熱媒体の温度は例示であり、上記温度に限定されない。熱交換器１１４には、熱交換器１１４を通過し、熱交換が終わった冷熱媒体が流れる冷熱媒体の還り流路１１５が接続されている。従って、熱交換器１１４において熱交換が終わった冷熱媒体は、この冷熱媒体の還り流路１１５を流れて冷熱媒体貯蔵タンク１０３へ移送される。尚、熱交換器１１４は、フィンチューブ型熱交換器に限定されず、冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体と外気との熱交換を行うことが可能であればよい。
【００４０】
＜冷却系循環路における冷熱媒体の流れ＞
熱回収部１０２で回収された冷熱を、所定の空間を冷却するための熱交換器１１４へ移送して、例えば、室内空間の冷房に役立てることを以下に説明する。第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置１０１では、冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体が、冷熱媒体の往き流路１１３を通って熱交換器１１４へ供給される。熱交換器１１４において熱交換が終わった冷熱媒体は、冷熱媒体の還り流路１１５を通って冷熱媒体貯蔵タンク１０３へ移送され、冷熱媒体貯蔵タンク１０３で貯蔵される。貯蔵された冷熱媒体は、混合冷熱媒体の還り流路１１２を通って冷熱回収部１０２へ戻され、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、室内を冷やすことが可能な冷却系循環路と称する。また、第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置１０１では、冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体が、冷熱媒体の往き流路１１３の上流側の一部及び冷熱媒体貯蔵流路１１１を通って冷熱媒体貯蔵タンク１０３へ移送され、冷熱媒体貯蔵タンク１０３で貯蔵される。貯蔵された冷熱媒体は、混合冷熱媒体の還り流路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冷熱媒体により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。なお、制御部１０８は、温度センサ１２６で検知される室内の温度に基づいて弁１２２、１２３の開度を調整して、冷却系循環路と冷熱蓄熱系循環路の何れに冷熱媒体を循環させるかを制御することができる。
【００４１】
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回収する。第１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、温熱熱媒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、冷熱回収部１０２と同様に、廃ガス処理装置２からの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。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熱媒体油を使用することもできる。また、温熱回収部１０５は、廃ガス処理装置２からの温熱を回収することができればよく、上記形態に限定されない。
【００４２】
温熱媒体貯蔵タンク１０６は、温熱媒体の往き流路１１９の上流側の一部と温熱媒体貯蔵流路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、温熱媒体の還り流路１２１によって、後述する熱交換器１２０と接続されており、熱交換器１２０において熱交換が終わった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へ繋がる混合温熱媒体の還り流路１１８が接続されている。混合温熱媒体の還り流路１１８には、温熱媒体貯蔵タンク１０６に貯蔵される、温熱回収
部１０５において加熱された温熱媒体と、熱交換器１２０において熱交換が終わった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、混合温熱媒体の還り流路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、第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置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熱交換器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と熱交換器１２０とを直接循環する構成（図示を省略）としても良い。
【００４３】
熱交換器１２０は、温熱回収部１０５で回収された温熱、換言すると温熱回収部１０５で加熱された温熱媒体と空気との間で熱交換を行う。これにより、室内の空気が暖められる。熱交換器１２０は、熱交換器１１４と同様に、フィンチューブ型熱交換器であり、温熱回収部１０５において加熱された温熱媒体が温熱媒体の往き流路１１９を通って供給される。熱交換器１２０は、該熱交換器１２０内部に形成された温熱媒体が流れる流路内の温熱媒体と該流路外の外気との熱交換を行う。その結果、室内に温かい空気が供給される。熱交換器１２０は、室内に設けられた他の空調機の加熱運転を補助することが可能である。なお、温熱媒体の往き流路１１９には、４０℃から９０℃の温熱媒体が流れる。熱交換器１２０には、このように４０℃から９０℃の温熱媒体が供給される。なお、温熱媒体の温度は、例示であり、上記温度に限定されない。熱交換器１２０には、熱交換器１２０を通過し、熱交換が終わった温熱媒体が流れる温熱媒体の還り流路１２１が接続されている。従って、熱交換器１２０において熱交換の終わった温熱媒体は、この温熱媒体の還り流路１２１を流れて温熱媒体貯蔵タンク１０６へ移送される。尚、熱交換器１２０は、フィンチューブ型熱交換器に限定されず、温熱回収部１０５において加熱された温熱媒体と外気との熱交換を行うことが可能であればよい。
【００４４】
＜加熱系循環路における温熱媒体の流れ＞
温熱回収部１０５で回収された温熱を、所定の空間を加熱するための熱交換器１２０へ移送して、例えば、室内空間の暖房に役立てることを以下に説明する。第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置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の往き流路１１９を通って熱交換器１２０へ供給される。熱交換器１２０において熱交換が終わった温熱媒体は温熱媒体の還り流路１２１を通って温熱媒体貯蔵タンク１０６へ移送され、温熱媒体貯蔵タンク１０６で貯蔵される。貯蔵された温熱媒体は、混合温熱媒体の還り流路１１８を通って温熱回収部１０５へ戻され、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、室内を暖めることが可能な加熱系循環路と称する。また、第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置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、温熱媒体の往き流路１１９の上流側の一部及び温熱媒体貯蔵流路１１７を通って温熱媒体貯蔵タンク１０６へ移送され、温熱媒体貯蔵タンク１０６で貯蔵される。貯蔵された温熱媒体は、混合温熱媒体の還り流路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。なお、制御部１０８は、温度センサ１２６で検知される室内の温度に基づいて弁１２４、１２５の開度を調整して、加熱系循環路と温熱蓄熱系循環路の何れに温熱媒体を循環させるかを制御する。
【００４５】
＜作用効果＞
以上説明した、第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置１及びＶＯＣ処理装置用熱回収装置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冷熱が冷熱媒体に蓄熱されて回収され、回収された冷熱が、所定の空間または機器設備を冷却するための熱交換器へ供給される。そのため、従来利用されていなかったＶＯＣ処理装置１からの冷熱の有効活用を図ることができる。
【００４６】
また、冷熱媒体貯蔵タンク１０３を備えることで、例えば冷却要求が無い場合には、回収した冷熱を冷熱媒体に一時的に蓄えることが可能となる。また、温熱を回収する温熱回収部１０５を備えることで、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し、回収した温熱を有効に活用することができる。また、温熱媒体貯蔵タンク１０６を備えることで、例えば加熱要求が無い場合には、回収した温熱を一時的に蓄えることが可能となる。なお、冷熱回収部１０２で回収した冷熱を利用する熱交換器１１４と温熱回収部１０５で回収した温熱を利用する熱交換器１２０を一つの空調ユニットとして構成してもよい。これにより、室内の冷却と加熱を行うことができる。このような空調ユニットは、室内温度の微調整が可能な空調機の補助空調機として機能させることができる。その結果、室内温度の微調整を行う空調機の省エネルギー化を実現できる。
【００４７】
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る熱回収利用システム２０１は、混合冷熱媒体の還り流路１１２に設けられ、熱交換器１１４を通過した冷熱媒体の温度を調整する温度調整部１７０を更に備える。温度調整部１７０は、冷熱媒体貯蔵タンク１０３から出力される冷熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器によって構成することができる。温度調整部１７０には、温熱回収部１０５から供給される温熱媒体が、温度調整用の温熱媒体として流れる温度調整用温熱媒体の往き流路１７１（本発明の、温熱分配部に相当する。）が接続されている。これにより、温度調整部１７０は、温熱回収部１０５で回収した温熱媒体を用いて、冷熱媒体を加熱することができる。また、温度調整部１７０には、温度調整部１７０を通過した温熱媒体を、混合温熱媒体の還り流路１１８へ戻す、温度調整用温熱媒体の還り流路１７２が接続されている。これにより、温度調整部１７０を通過した温熱媒体が、温熱回収部１０５へ戻される。
【００４８】
また、第２実施形態に係る熱回収利用システム２０１では、冷熱回収部１０２の入口部と出口部には、夫々、入口側温度センサ１８１と出口側温度センサ１８２が設けられ、これらの各センサによって冷熱媒体の温度が検出されている。また、温度調整用温熱媒体の往き流路１７１には、温度調整部１７０へ供給する温度調整用の温熱媒体の流量を調整する弁１８３が設けられている。制御部１０８は、入口側温度センサ１８１と出口側温度センサ１８２で検知される冷熱媒体の温度に基づいて弁１８３の開度を調整し、温度調整部１７０へ供給する温熱媒体の流量を制御する。
【００４９】
以上説明した、第２実施形態に係る熱回収利用システム２０１によれば、冷熱媒体の温度が低く、冷熱媒体を冷熱回収部１０２へそのまま戻すと、溶剤を気化させる効率が低下することが懸念される場合において、冷熱媒体を加熱することができる。これにより、温度が低い冷熱媒体を冷熱回収部１０２にそのまま戻した際に懸念される溶剤の気化効率の低下を抑制することができる。また、冷熱媒体を加熱する温熱媒体には、温熱回収部１０５で回収した温熱を利用することができるので、省エネルギー化を実現できる。
【符号の説明】
【００５０】
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・・・燃料送出流路
３６・・・溶剤廃液移送流路
４０・・・排気ガス供給流路
１０・・・ＶＯＣ発生設備
１０１・・・ＶＯＣ処理装置用熱回収装置
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
１０８・・・制御部
１１１・・・冷熱媒体貯蔵流路
１１２・・・混合冷熱媒体の還り流路
１１３・・・冷熱媒体の往き流路
１１４・・・熱交換器
１１５・・・冷熱媒体の還り流路
１１６・・・容器
１１７・・・温熱媒体貯蔵流路
１１８・・・混合温熱媒体の還り流路
１１９・・・温熱媒体の往き流路
１２０・・・熱交換器
１２１・・・温熱媒体の還り流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶＯＣ処理装置用熱回収装置及び熱回収方法に関する。より詳細には、有機溶剤を含有している溶剤廃液から有機溶剤を回収するための溶剤廃液処理装置を備えるＶＯＣ処理装置において、溶剤廃液処理装置にて発生する冷熱を回収するＶＯＣ処理装置用熱回収装置、及び熱回収方法に関する。
【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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３０２０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示されているような、従来の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。この従来技術による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利用することなく、冷熱エネルギーを活用しないで無駄にしているという問題があった。
【０００５】
上記した問題に鑑み、本発明では、ＶＯＣ処理装置に配接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を回収して、冷熱の有効活用を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために、ＶＯＣ処理装置に配設された溶剤廃液処理装置が、溶剤廃液からＶＯＣガスを気化させる際の、溶剤廃液から蒸発潜熱が奪われることによって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し、回収した冷熱を、所定の空間または機器設備の冷却に用いる。
【０００７】
詳細には、本発明に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置は、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冷熱を回収するＶＯＣ処理装置用熱回収装置であって、前記溶剤廃液処
理装置が、ＶＯＣを気化させる際の気化熱によって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冷熱回収部と、前記冷熱回収部で回収された冷熱を、前記冷熱媒体の移送によって、所定の空間または機器設備を冷却するための熱交換器へ供給する冷熱媒体供給部と、を備える。
【０００８】
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が、冷熱媒体に蓄熱して回収され、回収された冷熱が所定の空間を冷却するための熱交換器へ供給される。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発生する冷熱の、有効活用を図ることができる。冷却する所定の空間は、冷却が必要とされる空間であればよく、特に限定されない。また、冷却する所定の空間には、ＶＯＣ処理装置が設置される工場の室内、工場近隣の建物の室内などが例示される。また、冷却する対象の機器設備としては、冷熱を必要とする機器設備であればよく、特に限定されないが、例えば、塗料などが塗布されたウェブを、乾燥装置により乾燥させた後に冷却するための、冷却ロールなどが挙げられる。
【０００９】
本発明に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置において、前記冷熱媒体供給部は、前記冷熱回収部で前記冷熱媒体に蓄熱して回収された冷熱を移送する前記冷熱媒体が、前記熱交換器へ向けて流れる前記冷熱媒体の往き流路と、前記熱交換器を通過した前記冷熱媒体が、前記冷熱回収部へ向けて流れる冷熱媒体の還り流路とを含む構成とすることができる。冷熱媒体の往き流路と還り流路を備えることで、冷熱回収部と熱交換器との間で冷熱媒体を循環させることができる。なお、本発明に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置は、冷熱回収部で冷熱媒体に蓄熱して回収された冷熱を、一時的に蓄える冷熱蓄熱部を更に備える構成としてもよい。これにより、例えば、冷却要求が無い場合には、回収した冷熱を一時的に蓄えることが可能となる。
【００１０】
ここで、例えば、冷却要求が無い期間では、冷熱媒体が熱交換器で加熱されないため、冷熱媒体の温度が次第に低下することが懸念される。従って、室内の温度や外気温度よりも低い低温の冷熱媒体を、冷熱回収部にそのまま戻すと、溶剤廃液処理装置において、溶剤を気化させる効率が低下することが懸念される。そこで、本発明に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置は、前記冷熱媒体の還り流路に設けられ、前記熱交換器を通過した前記冷熱媒体の温度を調整する、冷熱媒体の温度調整部を更に備える構成としてもよい。冷熱媒体の温度調整部を備えることで、冷熱媒体の温度調整（例えば、加熱）が可能となる。なお、温度調整部は、必要に応じて冷却用として用いてもよい。冷熱媒体の温度が低い場合において、この冷熱媒体を加熱することで、温度が低い冷熱媒体を冷熱回収部にそのまま戻した際に懸念される、溶剤廃液処理装置において、溶剤の気化効率の低下を抑制することができる。温度調整部による温度調整は、例えば、冷熱回収部の入り口と出口の温度を計測し、計測結果に基づいて行うことができる。
【００１１】
また、本発明に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置は、前記廃ガス処理装置から発生する温熱を温熱媒体に蓄積して回収する温熱回収部と、前記温熱回収部で回収された温熱を、前記温熱媒体の移送によって、前記冷熱媒体の温度調整部に分配する温熱分配部と、を更に備える構成としてもよい。温度調整部で用いる加熱源は、外部から伝熱ヒータなどで調達してもよいが、温度回収部で温熱媒体に蓄積して回収された温熱を利用してもよい。これにより、省エネルギー化を実現できる。
【００１２】
また、本発明に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置は、前記廃ガス処理装置から発生する温熱を温熱媒体に蓄積して回収する温熱回収部と、前記温熱回収部で回収された温熱を、前記温熱媒体の移送によって、前記所定の空間または機器設備を加熱するための熱交換器へ供給する温熱媒体供給部と、を更に備える構成としてもよい。これにより、温熱も有効
に活用することができる。
【００１３】
ここで、本発明は、熱回収方法として特定してもよい。すなわち、本発明は、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冷熱を回収する熱回収方法であって、前記溶剤廃液処理装置が、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を、冷熱媒体に蓄熱して回収する冷熱回収工程と、前記冷熱回収工程で回収された冷熱を、前記冷熱媒体の移送によって、所定の空間または機器設備を冷却するための熱交換器へ供給する冷熱媒体供給工程と、を備える。
【００１４】
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を、冷熱媒体に蓄熱することによって回収される。回収された冷熱が、前記冷熱媒体の移送によって、所定の空間または機器設備を冷却するための熱交換器へ供給される。そのため、従来、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発生する冷熱の、有効活用を図ることができる。
【００１５】
なお、本発明は、上述したＶＯＣ処理装置及びＶＯＣ処理装置用熱回収装置を含む、熱回収利用システムとして特定することもできる。
【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を、冷熱媒体に蓄熱させ回収して、冷熱の有効活用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のＶＯＣ処理装置用熱回収装置の、第１実施形態を示す、概略構成図である。
【図２】本発明のＶＯＣ処理装置用熱回収装置の、第２実施形態を示す、概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１実施形態＞
次に、本発明の、第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置１０１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処理装置用熱回収装置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、第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置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、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、第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置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とは、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の高さを検出するための、レベル計（図示せず）を有する。制御部５は、レベル計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、レベル計の検出結果が、下限値以下になった場合、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、レベル計の検出結果が、上限値から下限値の間に達した場合、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。上限値及び下限値は、溶剤気化槽３２の容量、混合冷熱媒体の還り流路１１２や冷熱媒体の往き流路１１３の溶剤気化槽３２との接続位置などに基づいて適宜既定することができる。
【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、排気ガス供給流路４０が取り付けられている。排気ガス供給流路４０の吹き出し口は、レベ
ル計の下限値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。排気ガス供給流路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、極めて短い時間で完結し、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、排気ガス供給流路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蒸発潜熱が、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、第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置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冷熱媒体に蓄熱され回収される。
【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、排気ガス供給流路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に図示しない分岐流路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が設けられている。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、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、レベル計が検出する溶剤気化槽３２内の溶剤廃液５２の液面５３が下限値以下であると判断した場合、ポンプ３９の運転を開始し、液面５３が上限値から下限値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を、溶剤気化槽３２に移送する。
【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、レベル計が下限値の液面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濃度を計測する。
【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が上限値と下限値との間に維持するように制御する。例えば、液面５３の高さが下限値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処理装置用熱回収装置の構成＞
第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置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、熱交換器１１４（冷却用熱交換器）と、温熱回収部１０５と、温熱媒体貯蔵タンク１０６（温熱蓄熱部）と、熱交換器１２０（加熱用熱交換器）と、制御部１０８を主な構成とする。
【００３７】
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。第１実施形態の冷熱回収部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および熱交換器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。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。
【００３８】
冷熱媒体貯蔵タンク１０３は、冷熱媒体の往き流路１１３の上流側の一部と冷熱媒体貯蔵流路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内の冷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、冷熱媒体の還り流路１１５によって、後述する冷熱交換器１１４と接続されており、冷熱交換器１１４において熱交換が終わった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へ繋がる混合冷熱媒体の還り流路１１２が接続されている。混合冷熱媒体の還り流路１１２には、冷熱媒体貯蔵タンク１０３に貯蔵される、冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体と、冷熱交換器１１４において熱交換が終わった冷熱媒体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、混合冷熱媒体の還り流路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処理装置用熱回収装置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交換器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と冷熱交換器１１４とを直接循環する構成（図示を省略）としても良い。
【００３９】
熱交換器１１４は、冷熱回収部１０２で回収された冷熱、換言すると冷熱回収部１０２で冷却された冷熱媒体と空気との間で熱交換を行う。これにより、室内の空気が冷却される。熱交換器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の往き流路１１３が接続されており、冷熱媒体が供給される。熱交換器１１４は、フィンチューブ型熱交換器であり、熱交換器１１４内部に形成された流路内を冷熱媒体が流れ、流路外の外気との熱交換が行われる。その結果、室内の空気が冷却される。熱交換器１１４は、室内に設けられた他の空調機の冷却運転を補助することが可能である。なお、冷
熱媒体の往き流路１１３には、平均で５℃から７℃程度の冷熱媒体が流れる。冷熱回収部１０２の近傍の冷熱媒体の往き流路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。熱交換器１１４には、このように、平均で５℃から７℃程度の冷熱媒体が供給される。上記冷熱媒体の温度は例示であり、上記温度に限定されない。熱交換器１１４には、熱交換器１１４を通過し、熱交換が終わった冷熱媒体が流れる冷熱媒体の還り流路１１５が接続されている。従って、熱交換器１１４において熱交換が終わった冷熱媒体は、この冷熱媒体の還り流路１１５を流れて冷熱媒体貯蔵タンク１０３へ移送される。尚、熱交換器１１４は、フィンチューブ型熱交換器に限定されず、冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体と外気との熱交換を行うことが可能であればよい。
【００４０】
＜冷却系循環路における冷熱媒体の流れ＞
熱回収部１０２で回収された冷熱を、所定の空間を冷却するための熱交換器１１４へ移送して、例えば、室内空間の冷房に役立てることを以下に説明する。第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置１０１では、冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体が、冷熱媒体の往き流路１１３を通って熱交換器１１４へ供給される。熱交換器１１４において熱交換が終わった冷熱媒体は、冷熱媒体の還り流路１１５を通って冷熱媒体貯蔵タンク１０３へ移送され、冷熱媒体貯蔵タンク１０３で貯蔵される。貯蔵された冷熱媒体は、混合冷熱媒体の還り流路１１２を通って冷熱回収部１０２へ戻され、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、室内を冷やすことが可能な冷却系循環路と称する。また、第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置１０１では、冷熱回収部１０２において冷却された冷熱媒体が、冷熱媒体の往き流路１１３の上流側の一部及び冷熱媒体貯蔵流路１１１を通って冷熱媒体貯蔵タンク１０３へ移送され、冷熱媒体貯蔵タンク１０３で貯蔵される。貯蔵された冷熱媒体は、混合冷熱媒体の還り流路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冷熱媒体により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。なお、制御部１０８は、温度センサ１２６で検知される室内の温度に基づいて弁１２２、１２３の開度を調整して、冷却系循環路と冷熱蓄熱系循環路の何れに冷熱媒体を循環させるかを制御することができる。
【００４１】
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回収する。第１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、温熱熱媒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、冷熱回収部１０２と同様に、廃ガス処理装置２からの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。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熱媒体油を使用することもできる。また、温熱回収部１０５は、廃ガス処理装置２からの温熱を回収することができればよく、上記形態に限定されない。
【００４２】
温熱媒体貯蔵タンク１０６は、温熱媒体の往き流路１１９の上流側の一部と温熱媒体貯蔵流路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、温熱媒体の還り流路１２１によって、後述する熱交換器１２０と接続されており、熱交換器１２０において熱交換が終わった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へ繋がる混合温熱媒体の還り流路１１８が接続されている。混合温熱媒体の還り流路１１８には、温熱媒体貯蔵タンク１０６に貯蔵される、温熱回収
部１０５において加熱された温熱媒体と、熱交換器１２０において熱交換が終わった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、混合温熱媒体の還り流路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、第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置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熱交換器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と熱交換器１２０とを直接循環する構成（図示を省略）としても良い。
【００４３】
熱交換器１２０は、温熱回収部１０５で回収された温熱、換言すると温熱回収部１０５で加熱された温熱媒体と空気との間で熱交換を行う。これにより、室内の空気が暖められる。熱交換器１２０は、熱交換器１１４と同様に、フィンチューブ型熱交換器であり、温熱回収部１０５において加熱された温熱媒体が温熱媒体の往き流路１１９を通って供給される。熱交換器１２０は、該熱交換器１２０内部に形成された温熱媒体が流れる流路内の温熱媒体と該流路外の外気との熱交換を行う。その結果、室内に温かい空気が供給される。熱交換器１２０は、室内に設けられた他の空調機の加熱運転を補助することが可能である。なお、温熱媒体の往き流路１１９には、４０℃から９０℃の温熱媒体が流れる。熱交換器１２０には、このように４０℃から９０℃の温熱媒体が供給される。なお、温熱媒体の温度は、例示であり、上記温度に限定されない。熱交換器１２０には、熱交換器１２０を通過し、熱交換が終わった温熱媒体が流れる温熱媒体の還り流路１２１が接続されている。従って、熱交換器１２０において熱交換の終わった温熱媒体は、この温熱媒体の還り流路１２１を流れて温熱媒体貯蔵タンク１０６へ移送される。尚、熱交換器１２０は、フィンチューブ型熱交換器に限定されず、温熱回収部１０５において加熱された温熱媒体と外気との熱交換を行うことが可能であればよい。
【００４４】
＜加熱系循環路における温熱媒体の流れ＞
温熱回収部１０５で回収された温熱を、所定の空間を加熱するための熱交換器１２０へ移送して、例えば、室内空間の暖房に役立てることを以下に説明する。第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置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の往き流路１１９を通って熱交換器１２０へ供給される。熱交換器１２０において熱交換が終わった温熱媒体は温熱媒体の還り流路１２１を通って温熱媒体貯蔵タンク１０６へ移送され、温熱媒体貯蔵タンク１０６で貯蔵される。貯蔵された温熱媒体は、混合温熱媒体の還り流路１１８を通って温熱回収部１０５へ戻され、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、室内を暖めることが可能な加熱系循環路と称する。また、第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置用熱回収装置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、温熱媒体の往き流路１１９の上流側の一部及び温熱媒体貯蔵流路１１７を通って温熱媒体貯蔵タンク１０６へ移送され、温熱媒体貯蔵タンク１０６で貯蔵される。貯蔵された温熱媒体は、混合温熱媒体の還り流路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。なお、制御部１０８は、温度センサ１２６で検知される室内の温度に基づいて弁１２４、１２５の開度を調整して、加熱系循環路と温熱蓄熱系循環路の何れに温熱媒体を循環させるかを制御する。
【００４５】
＜作用効果＞
以上説明した、第１実施形態に係るＶＯＣ処理装置１及びＶＯＣ処理装置用熱回収装置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冷熱が冷熱媒体に蓄熱されて回収され、回収された冷熱が、所定の空間または機器設備を冷却するための熱交換器へ供給される。そのため、従来利用されていなかったＶＯＣ処理装置１からの冷熱の有効活用を図ることができる。
【００４６】
また、冷熱媒体貯蔵タンク１０３を備えることで、例えば冷却要求が無い場合には、回収した冷熱を冷熱媒体に一時的に蓄えることが可能となる。また、温熱を回収する温熱回収部１０５を備えることで、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し、回収した温熱を有効に活用することができる。また、温熱媒体貯蔵タンク１０６を備えることで、例えば加熱要求が無い場合には、回収した温熱を一時的に蓄えることが可能となる。なお、冷熱回収部１０２で回収した冷熱を利用する熱交換器１１４と温熱回収部１０５で回収した温熱を利用する熱交換器１２０を一つの空調ユニットとして構成してもよい。これにより、室内の冷却と加熱を行うことができる。このような空調ユニットは、室内温度の微調整が可能な空調機の補助空調機として機能させることができる。その結果、室内温度の微調整を行う空調機の省エネルギー化を実現できる。
【００４７】
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る熱回収利用システム２０１は、混合冷熱媒体の還り流路１１２に設けられ、熱交換器１１４を通過した冷熱媒体の温度を調整する温度調整部１７０を更に備える。温度調整部１７０は、冷熱媒体貯蔵タンク１０３から出力される冷熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器によって構成することができる。温度調整部１７０には、温熱回収部１０５から供給される温熱媒体が、温度調整用の温熱媒体として流れる温度調整用温熱媒体の往き流路１７１（本発明の、温熱分配部に相当する。）が接続されている。これにより、温度調整部１７０は、温熱回収部１０５で回収した温熱媒体を用いて、冷熱媒体を加熱することができる。また、温度調整部１７０には、温度調整部１７０を通過した温熱媒体を、混合温熱媒体の還り流路１１８へ戻す、温度調整用温熱媒体の還り流路１７２が接続されている。これにより、温度調整部１７０を通過した温熱媒体が、温熱回収部１０５へ戻される。
【００４８】
また、第２実施形態に係る熱回収利用システム２０１では、冷熱回収部１０２の入口部と出口部には、夫々、入口側温度センサ１８１と出口側温度センサ１８２が設けられ、これらの各センサによって冷熱媒体の温度が検出されている。また、温度調整用温熱媒体の往き流路１７１には、温度調整部１７０へ供給する温度調整用の温熱媒体の流量を調整する弁１８３が設けられている。制御部１０８は、入口側温度センサ１８１と出口側温度センサ１８２で検知される冷熱媒体の温度に基づいて弁１８３の開度を調整し、温度調整部１７０へ供給する温熱媒体の流量を制御する。
【００４９】
以上説明した、第２実施形態に係る熱回収利用システム２０１によれば、冷熱媒体の温度が低く、冷熱媒体を冷熱回収部１０２へそのまま戻すと、溶剤を気化させる効率が低下することが懸念される場合において、冷熱媒体を加熱することができる。これにより、温度が低い冷熱媒体を冷熱回収部１０２にそのまま戻した際に懸念される溶剤の気化効率の低下を抑制することができる。また、冷熱媒体を加熱する温熱媒体には、温熱回収部１０５で回収した温熱を利用することができるので、省エネルギー化を実現できる。
【符号の説明】
【００５０】
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・・・燃料送出流路
３６・・・溶剤廃液移送流路
４０・・・排気ガス供給流路
１０・・・ＶＯＣ発生設備
１０１・・・ＶＯＣ処理装置用熱回収装置
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
１０８・・・制御部
１１１・・・冷熱媒体貯蔵流路
１１２・・・混合冷熱媒体の還り流路
１１３・・・冷熱媒体の往き流路
１１４・・・熱交換器
１１５・・・冷熱媒体の還り流路
１１６・・・容器
１１７・・・温熱媒体貯蔵流路
１１８・・・混合温熱媒体の還り流路
１１９・・・温熱媒体の往き流路
１２０・・・熱交換器
１２１・・・温熱媒体の還り流路
【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冷熱を回収するＶＯＣ処理装置用熱回収装置であって、
前記溶剤廃液処理装置が、ＶＯＣを気化させる際の気化熱によって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冷熱回収部と、
前記冷熱回収部で回収された冷熱を、前記冷熱媒体の移送によって、所定の空間または機器設備を冷却するための熱交換器へ供給する冷熱媒体供給部と、を備えるＶＯＣ処理装置用熱回収装置。
【請求項２】
前記冷熱媒体供給部は、前記冷熱回収部で前記冷熱媒体に蓄熱して回収された冷熱を移送する前記冷熱媒体が、前記熱交換器へ向けて流れる前記冷熱媒体の往き流路と、前記熱交換器を通過した前記冷熱媒体が、前記冷熱回収部へ向けて流れる冷熱媒体の還り流路とを含む、請求項１に記載のＶＯＣ処理装置用熱回収装置。
【請求項３】
前記冷熱媒体の還り流路に設けられ、前記熱交換器を通過した前記冷熱媒体の温度を調整する、前記冷熱媒体の温度調整部を更に備える、請求項２に記載のＶＯＣ処理装置用熱回収装置。
【請求項４】
前記廃ガス処理装置から発生する温熱を、温熱媒体に蓄熱して回収する温熱回収部と、
前記温熱回収部で回収された温熱を、前記温熱媒体の移送によって、前記冷熱媒体の前記温度調整部に分配する温熱分配部と、を更に備える請求項３に記載のＶＯＣ処理装置用熱回収装置。
【請求項５】
前記廃ガス処理装置から発生する温熱を、温熱媒体に蓄熱して回収する温熱回収部と、
前記温熱回収部で回収された温熱を、前記温熱媒体の移送によって、前記所定の空間または機器設備を加熱するための熱交換器へ供給する温熱媒体供給部と、を更に備える請求項１から４の何れか１項に記載のＶＯＣ処理装置用熱回収装置。
【請求項６】
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冷熱を回収する熱回収方法であって、
前記溶剤廃液処理装置が、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を、冷熱媒体に蓄熱して回収する冷熱回収工程と、
前記冷熱回収工程で回収された冷熱を、前記冷熱媒体の移送によって、所定の空間または機器設備を冷却するための熱交換器へ供給する冷熱媒体供給工程と、を備える熱回収方法。
【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冷熱を回収するＶＯＣ処理装置用熱回収装置であって、
前記溶剤廃液処理装置が、ＶＯＣを気化させる際の気化熱によって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冷熱回収部と、
前記冷熱回収部で回収された冷熱を、前記冷熱媒体の移送によって、所定の空間または機器設備を冷却するための熱交換器へ供給する冷熱媒体供給部と、を備えるＶＯＣ処理装置用熱回収装置。
【請求項２】
前記冷熱媒体供給部は、前記冷熱回収部で前記冷熱媒体に蓄熱して回収された冷熱を移送する前記冷熱媒体が、前記熱交換器へ向けて流れる前記冷熱媒体の往き流路と、前記熱交換器を通過した前記冷熱媒体が、前記冷熱回収部へ向けて流れる冷熱媒体の還り流路とを含む、請求項１に記載のＶＯＣ処理装置用熱回収装置。
【請求項３】
前記冷熱媒体の還り流路に設けられ、前記熱交換器を通過した前記冷熱媒体の温度を調整する、前記冷熱媒体の温度調整部を更に備える、請求項２に記載のＶＯＣ処理装置用熱回収装置。
【請求項４】
前記廃ガス処理装置から発生する温熱を、温熱媒体に蓄熱して回収する温熱回収部と、
前記温熱回収部で回収された温熱を、前記温熱媒体の移送によって、前記冷熱媒体の前記温度調整部に分配する温熱分配部と、を更に備える請求項３に記載のＶＯＣ処理装置用熱回収装置。
【請求項５】
前記廃ガス処理装置から発生する温熱を、温熱媒体に蓄熱して回収する温熱回収部と、
前記温熱回収部で回収された温熱を、前記温熱媒体の移送によって、前記所定の空間または機器設備を加熱するための熱交換器へ供給する温熱媒体供給部と、を更に備える請求項１から４の何れか１項に記載のＶＯＣ処理装置用熱回収装置。
【請求項６】
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冷熱を回収する熱回収方法であって、
前記溶剤廃液処理装置が、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を、冷熱媒体に蓄熱して回収する冷熱回収工程と、
前記冷熱回収工程で回収された冷熱を、前記冷熱媒体の移送によって、所定の空間または機器設備を冷却するための熱交換器へ供給する冷熱媒体供給工程と、を備える熱回収方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−７９７７８（Ｐ２０１３−７９７７８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２０６３７（Ｐ２０１１−２２０６３７）
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【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２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（０００２２４１０１）藤森工業株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
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