(57)【要約】【課題】従来の課題であるシステムの大型化、高コスト化を解決するものであり、真空ポンプ、冷凍機を用いずに装置を小型化、低コスト化し、しかも吸着性能を確保し吸着出口の有機溶剤蒸気濃度を安定して低減することができる。【解決手段】少なくとも４個以上の吸着塔１ａ〜１ｆにおいて、吸着剤２ａ〜２ｆへ有機溶剤を吸着させる吸着モードと、吸着剤２ａ〜２ｆを加熱するとともに吸着された有機溶剤を脱着させる脱着モードと、冷却手段によって加熱脱着後の吸着剤２ａ〜２ｆを冷却させる冷却モードの運転を、吸着モード〜脱着モード〜冷却モードの順にそれぞれ切替え、冷却手段は、吸着剤２ａ〜２ｆの直接冷却、吸着塔１ａ〜１ｆの冷却、吸着塔１ａ〜１ｆへの冷却流体の流通のいずれかまたは複数の組合せ手段によって行う。【選択図】図１
2008000660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着剤と加熱手段と冷却手段とを有する少なくとも４個以上の吸着塔と、前記各吸着塔に流路切替手段を介して各々接続された吸着前の気体を吸入する吸着入口経路、吸着後の気体を排出する吸着出口経路、脱着前の気体を吸入する脱着入口経路、脱着後の気体を排出する脱着出口経路と、前記吸着塔および前記各経路内の気体を搬送するための送風手段と、制御器とを備え、前記制御器が前記流路切替手段と前記送風手段を制御することにより、各々の前記吸着塔において、吸着入口経路〜吸着塔〜吸着出口経路に有機溶剤蒸気を含有する気体を流通させ前記吸着剤へ吸着させる吸着モードと、前記吸着剤を前記加熱手段によって加熱するとともに脱着入口経路〜吸着塔〜脱着出口経路に気体を流通させ前記吸着剤に吸着された有機溶剤を脱着させる脱着モードと、前記冷却手段によって加熱脱着後の前記吸着剤を冷却させる冷却モードの運転を、吸着モード〜脱着モード〜冷却モードの順にそれぞれ切替え、前記吸着モードで運転する吸着塔の個数が、前記脱着モードで運転する吸着塔の個数より多くなるように制御され、かつ、前記吸着モードで運転する吸着塔内を流通する気体の流量が、前記脱着モードで運転する吸着塔内を流通する気体の流量よりも多くなるように制御され、前記冷却手段は、前記吸着剤の直接冷却、前記吸着塔の冷却、前記吸着塔への冷却流体の流通のいずれかまたは複数の組合せ手段によって行う有機溶剤濃縮装置。
【請求項２】
吸着剤を直接冷却する冷却手段として、各吸着塔内の前記吸着剤近傍にヒートポンプの吸熱コイルを設け、冷却モードにおいて、前記吸熱コイル内に冷媒を流通させ前記ヒートポンプで熱を吸収することによって前記吸着剤の冷却を行う、請求項１記載の有機溶剤濃縮装置。
【請求項３】
吸着剤を直接冷却する冷却手段として、各吸着塔内の前記吸着剤近傍に冷水コイルを設け、冷却モードにおいて、前記冷水コイル内に冷水を流通させることによって前記吸着剤の冷却を行う、請求項１記載の有機溶剤濃縮装置。
【請求項４】
吸着塔を冷却する冷却手段として、前記各吸着塔外周に放熱フィンを設け、冷却モードにおいて、冷却ファンで前記放熱フィンに風を当てることによって前記吸着塔内部の吸着剤の冷却を行う、請求項１記載の有機溶剤濃縮装置。
【請求項５】
吸着塔を冷却する冷却手段として、前記各吸着塔外周にヒートポンプの吸熱コイルを設け、冷却モードにおいて、前記吸熱コイル内に冷媒を流通させ前記ヒートポンプで熱を吸収することによって前記吸着塔内部の吸着剤の冷却を行う、請求項１記載の有機溶剤濃縮装置。
【請求項６】
吸着塔を冷却する冷却手段として、前記各吸着塔外周に冷水コイルを設け、冷却モードにおいて、前記冷水コイル内に冷水を流通させることによって前記吸着塔内部の吸着剤の冷却を行う、請求項１記載の有機溶剤濃縮装置。
【請求項７】
吸着塔へ冷却流体を流通させる冷却手段として、前記各吸着塔に冷却循環経路を介して冷却器を接続し、冷却モードにおいて、前記冷却器で冷却された冷却空気を前記冷却循環経路から前記吸着塔へ流通させることによって前記吸着塔内部の吸着剤の冷却を行う、請求項１記載の有機溶剤濃縮装置。
【請求項８】
冷却手段の冷却器は、外周に放熱フィンを設け、冷却モードにおいて、冷却ファンで前記放熱フィンに風を当てることによって前記冷却器内の空気を冷却し吸着塔に供給する、請求項７記載の有機溶剤濃縮装置。
【請求項９】
冷却手段の冷却器は、内部にヒートポンプの吸熱コイルを設け、冷却モードにおいて、前記吸熱コイル内に冷媒を流通させ前記ヒートポンプで熱を吸収することによって前記冷却器内の空気を冷却し吸着塔に供給する、請求項７記載の有機溶剤濃縮装置。
【請求項１０】
冷却手段の冷却器は、内部に冷水コイルを設け、冷却モードにおいて、前記冷水コイル内に冷水を流通させることによって前記冷却器内の空気を冷却し吸着塔に供給する、請求項７記載の有機溶剤濃縮装置。
【請求項１１】
各吸着塔内の吸着剤近傍にヒートポンプの放熱コイルを設け、冷却モードで運転している吸着塔に付属するヒートポンプの吸熱コイルにて吸収した熱を、脱着モードで運転している吸着塔に設けられた放熱コイルにて放出するようにした、請求項２、５または９に記載の有機溶剤濃縮装置。
【請求項１２】
各吸着塔外周にヒートポンプの放熱コイルを設け、冷却モードで運転している吸着塔に付属するヒートポンプの吸熱コイルにて吸収した熱を、脱着モードで運転している吸着塔に設けられた放熱コイルにて放出するようにした、請求項２、５または９に記載の有機溶剤濃縮装置。
【請求項１３】
各吸着塔の脱着入口経路の合流部より上流にヒートポンプの放熱コイルを設け、冷却モードで運転している吸着塔に付属するヒートポンプの吸熱コイルにて吸収した熱を、前記放熱コイルにて放出し脱着モードで運転している吸着塔に供給するようにした、請求項２、５または９記載の有機溶剤濃縮装置。
【請求項１４】
加熱手段は各吸着塔内の吸着剤近傍に備えた輻射ヒータであって、脱着モードにおいて前記輻射ヒータの輻射熱によって前記吸着剤を加熱する、請求項１〜１３のいずれかに記載の有機溶剤濃縮装置。
【請求項１５】
輻射ヒータはハロゲンヒータである、請求項１４記載の有機溶剤濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）としての有機溶剤蒸気を、発生源から除去するための有機溶剤回収システムにおいて使用される有機溶剤濃縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大気汚染防止の観点から、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の排出抑制、すなわち有機溶剤蒸気の発生源からの大気拡散防止が求められている。これを解決するために、種々の有機溶剤回収システムが開発されてきた。一般に有機溶剤回収システムは、前段の有機溶剤蒸気を濃縮する有機溶剤濃縮装置と、後段の濃縮された有機溶剤を液化する液化装置とから構成されている。そして、濃縮、液化されて回収された有機溶剤は、再び有機溶剤蒸気の発生源へ戻されるものである。
【０００３】
従来、この有機溶剤回収システムに使用される有機溶剤濃縮装置は、内部に吸着剤を有する複数の吸着塔のうち、１塔を吸着モードとして、１塔を脱着モードとして、１塔を冷却モードとして運転し、有機溶剤を濃縮していた（例えば、特許文献１参照）。以下、その装置と動作について、図１０を参照しながら説明する。
【０００４】
図１０において、１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、内部に吸着剤１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃを有する吸着塔（Ａ塔、Ｂ塔、Ｃ塔）で、それぞれ下端を、電磁弁１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃを介して廃ガス経路１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３に、また、電磁弁１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃを介して回収ガス経路１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４に、接続されている。一方、吸着塔１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃの上端は、電磁弁１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃを介して放散ガス経路１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃに、また、電磁弁１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃを介して加熱空気経路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６に、また、電磁弁１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃを介して空気供給経路１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７に、それぞれ接続されている。加熱空気経路１０６には、空気を加熱するための加熱装置１２１が、回収ガス経路１０４には吸着塔１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ内の気体を排出するための真空ポンプ１２２が設けられ、真空ポンプ１２２の下流には、後段の処理装置としての冷凍機１２３が接続されている。
【０００５】
つぎに、図１０における動作を説明する。理解しやすくするために、まず吸着塔Ａ塔１０１ａの動作から説明する。はじめに、電磁弁１１３ａと電磁弁１１５ａを開く。そして、有機溶剤発生源（図示せず）から導かれた有機溶剤蒸気を含む空気は、廃ガス経路１０３、１０３ａから吸着塔Ａ塔１０１ａを通る際に、吸着剤１０２ａによって有機溶剤が吸着され、清浄空気となって放散ガス経路１０５ａから外部へ排出される（吸着モード）。その後、電磁弁１１３ａと電磁弁１１５ａを閉じ、電磁弁１１６ａと電磁弁１１４ａを開き、加熱装置１２１で加熱された空気が、加熱空気経路１０６、１０６ａから吸着塔Ａ塔１０１ａを通る際に、熱により吸着剤１０２ａから有機溶剤を脱着（離脱）させ、真空ポンプ１２２の動力によって吸着塔Ａ塔１０１ａ内を負圧にしながら、有機溶剤蒸気を含む空気を回収ガス経路１０４ａ、１０４から冷凍機１２３へと搬送する（脱着モード）。冷凍機１２３では、脱着された有機溶剤蒸気を氷点下まで冷却、凝縮させ、液化することによって有機溶剤液体として回収し、必要に応じて有機溶剤発生源へ戻す。その後、電磁弁１１６ａと電磁弁１１４ａを閉じ、電磁弁１１７ａを開き、負圧になった吸着塔Ａ塔１０１ａ内に空気供給経路１０７、１０７ａから冷却用空気を導入する（冷却モード）。
【０００６】
この一連の動作は、吸着塔Ａ塔１０１ａが吸着モード〜脱着モード〜冷却モードと移行する間に、吸着塔Ｂ塔１０１ｂは脱着モード〜冷却モード〜吸着モードと移行し、吸着塔Ｃ塔１０１ｃは冷却モード〜吸着モード〜脱着モードと移行し、常に吸着、脱着、冷却の各モードを、いずれかの吸着塔で分担して運転するよう制御されている。これによって、発生源からの有機溶剤蒸気は、吸脱着による濃縮を経て、後段の処理装置へ送られるものである。
【特許文献１】特許第３４２１９２３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来の有機溶剤濃縮装置では、脱着モードおよび冷却モードにおいて真空ポンプが必要で、特に冷却モードにおいて完全に冷却しようとすると、かなり大型の真空ポンプを必要とし、そのために機器が大型になりコストも高くなるという課題があった。逆に、真空ポンプの能力を合理的に小さくしようとすると、冷却モードにおいて十分な冷却用空気の導入が行われずに、冷却が不十分で次工程の吸着モードにおいて十分な吸着能力が発揮できず、放散ガス経路（吸着出口）から排出される気体中の有機溶剤蒸気濃度が高くなるという課題があった。
【０００８】
一方、このような従来の有機溶剤濃縮装置における濃縮倍率は、吸着モードにおいて吸着塔を通過する気体の流量Ｑ１と、脱着モードにおいて吸着塔を通過する気体の流量Ｑ２との比、Ｑ１／Ｑ２で表される。例えば、吸着モードの流量に対し脱着モードの流量が１／２であった場合、吸着された有機溶剤が全て脱着したとして、脱着後の有機溶剤蒸気の平均濃度は２倍となり、濃縮倍率が２倍になったと表現することができる。そして、脱着時にある程度の流量がないと十分脱着しないことから、脱着モードの流量を大幅に減少させることはできず、濃縮倍率には限界があった。例えば、塩化メチレンの場合、これまで濃縮倍率は５倍程度が限界とされていた。この程度の濃縮倍率では、後段の処理装置としての冷凍機１２３で氷点下のかなり低温まで冷却しないと塩化メチレンの液化回収ができないことから、冷凍機１２３が大型化し、コストも高くなるという課題があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、真空ポンプ、冷凍機を用いずに装置を小型化、低コスト化し、しかも吸着性能を確保し吸着出口の有機溶剤蒸気濃度を安定して低減することができる有機溶剤濃縮装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の有機溶剤濃縮装置は、上記目的を達成するために、吸着剤と加熱手段と冷却手段とを有する少なくとも４個以上の吸着塔と、各吸着塔に流路切替手段を介して各々接続された吸着前の気体を吸入する吸着入口経路、吸着後の気体を排出する吸着出口経路、脱着前の気体を吸入する脱着入口経路、脱着後の気体を排出する脱着出口経路と、吸着塔および各経路内の気体を搬送するための送風手段と、制御器とを備え、制御器が流路切替手段と送風手段を制御することにより、各々の吸着塔において、吸着入口経路〜吸着塔〜吸着出口経路に有機溶剤蒸気を含有する気体を流通させ吸着剤へ吸着させる吸着モードと、吸着剤を加熱手段によって加熱するとともに脱着入口経路〜吸着塔〜脱着出口経路に気体を流通させ吸着剤に吸着された有機溶剤を脱着させる脱着モードと、冷却手段によって加熱脱着後の吸着剤を冷却させる冷却モードの運転を、吸着モード〜脱着モード〜冷却モードの順にそれぞれ切替え、吸着モードで運転する吸着塔の個数が、脱着モードで運転する吸着塔の個数より多くなるように制御され、かつ、吸着モードで運転する吸着塔内を流通する気体の流量が、脱着モードで運転する吸着塔内を流通する気体の流量よりも多くなるように制御され、冷却手段は、吸着剤の直接冷却、吸着塔の冷却、吸着塔への冷却流体の流通のいずれかまたは複数の組合せ手段によって行うようにしたものである。
【００１１】
この手段により、冷却モードにおける吸着剤の冷却を確実に行うことによって、吸着モードにおける吸着性能を確保し、吸着出口の有機溶剤蒸気濃度を安定して低減することができ、しかも真空ポンプを用いることがないため装置を小型化、低コスト化することができる。また、濃縮倍率を高くすることによって冷凍機を用いる必要がないため、装置を小型化、低コスト化することができる。
【００１２】
また、他の手段は、吸着剤を直接冷却する冷却手段として、各吸着塔内の吸着剤近傍にヒートポンプの吸熱コイルを設け、冷却モードにおいて、吸熱コイル内に冷媒を流通させヒートポンプで熱を吸収することによって吸着剤の冷却を行うものである。吸着剤を直接冷却することにより、冷却モードにおける吸着剤の冷却を確実にかつ効率良く行うことができる。
【００１３】
また、他の手段は、吸着剤を直接冷却する冷却手段として、各吸着塔内の吸着剤近傍に冷水コイルを設け、冷却モードにおいて、冷水コイル内に冷水を流通させることによって吸着剤の冷却を行うものである。吸着剤を直接冷却することにより、冷却モードにおける吸着剤の冷却を確実に行うとともに装置を安価に製作することができる。
【００１４】
また、他の手段は、吸着塔を冷却する冷却手段として、各吸着塔外周に放熱フィンを設け、冷却モードにおいて、冷却ファンで放熱フィンに風を当てることによって吸着塔内部の吸着剤の冷却を行うものである。これにより、冷却モードにおける吸着剤の冷却を確実に行うとともに、装置の耐久性を向上させることができる。
【００１５】
また、他の手段は、吸着塔を冷却する冷却手段として、各吸着塔外周にヒートポンプの吸熱コイルを設け、冷却モードにおいて、吸熱コイル内に冷媒を流通させヒートポンプで熱を吸収することによって吸着塔内部の吸着剤の冷却を行うものである。これにより、冷却モードにおける吸着剤の冷却を確実にかつ効率良く行うとともに、装置の耐久性を向上させ吸着剤のメンテナンスを容易にすることができる。
【００１６】
また、他の手段は、吸着塔を冷却する冷却手段として、各吸着塔外周に冷水コイルを設け、冷却モードにおいて、冷水コイル内に冷水を流通させることによって吸着塔内部の吸着剤の冷却を行うものである。これにより、冷却モードにおける吸着剤の冷却を確実に行うとともに装置を安価に製作することができ、装置の耐久性も向上させることができる。
【００１７】
また、他の手段は、吸着塔へ冷却流体を流通させる冷却手段として、各吸着塔に冷却循環経路を介して冷却器を接続し、冷却モードにおいて、冷却器で冷却された冷却空気を冷却循環経路から吸着塔へ流通させることによって吸着塔内部の吸着剤の冷却を行うものである。これにより、装置の耐久性を向上させた上で、冷却モードにおける吸着剤の冷却を万遍なく確実に行うことができる。
【００１８】
また、他の手段は、冷却手段の冷却器外周に放熱フィンを設け、冷却モードにおいて、冷却ファンで放熱フィンに風を当てることによって冷却器内の空気を冷却し吸着塔に供給するものである。これにより、装置の耐久性を向上させた上で、冷却モードにおける吸着剤の冷却を万遍なく確実に行うことができる。
【００１９】
また、他の手段は、冷却手段の冷却器内部にヒートポンプの吸熱コイルを設け、冷却モードにおいて、吸熱コイル内に冷媒を流通させヒートポンプで熱を吸収することによって冷却器内の空気を冷却し吸着塔に供給するものである。これにより、装置の耐久性を向上させた上で、冷却モードにおける吸着剤の冷却を万遍なく確実にかつ効率良く行うことができる。
【００２０】
また、他の手段は、冷却手段の冷却器内部に冷水コイルを設け、冷却モードにおいて、冷水コイル内に冷水を流通させることによって冷却器内の空気を冷却し吸着塔に供給するものである。これにより、装置の耐久性を向上させた上で、冷却モードにおける吸着剤の冷却を万遍なく確実に行うことができるとともに装置を比較的安価に製作することができる。
【００２１】
また、他の手段は、各吸着塔内の吸着剤近傍にヒートポンプの放熱コイルを設け、冷却モードで運転している吸着塔に付属するヒートポンプの吸熱コイルにて吸収した熱を、脱着モードで運転している吸着塔に設けられた放熱コイルにて放出するようにしたものである。これにより、冷却モードにおける廃熱を吸着モードにおける加熱に利用することができ、装置の運転エネルギーを低減させることができる。
【００２２】
また、他の手段は、各吸着塔外周にヒートポンプの放熱コイルを設け、冷却モードで運転している吸着塔に付属するヒートポンプの吸熱コイルにて吸収した熱を、脱着モードで運転している吸着塔に設けられた放熱コイルにて放出するようにしたものである。これにより、冷却モードにおける廃熱を吸着モードにおける加熱に利用することができ、装置の運転エネルギーを低減させることができるとともに、吸着剤のメンテナンスを容易にすることができる。
【００２３】
また、他の手段は、各吸着塔の脱着入口経路の合流部より上流にヒートポンプの放熱コイルを設け、冷却モードで運転している吸着塔に付属するヒートポンプの吸熱コイルにて吸収した熱を、放熱コイルにて放出し脱着モードで運転している吸着塔に供給するようにしたものである。これにより、冷却モードにおける廃熱を吸着モードにおける加熱に利用することができ、装置の運転エネルギーを低減させることができるとともに、装置を安価に製作することができる。
【００２４】
また、他の手段は、加熱手段が各吸着塔内の吸着剤近傍に備えた輻射ヒータであって、脱着モードにおいて輻射ヒータの輻射熱によって吸着剤を加熱するものである。これにより、脱着モードにおける吸着剤の加熱を迅速にかつ効率的に行うことができる。
【００２５】
また、他の手段は、輻射ヒータにハロゲンヒータを用いたものである。これにより、脱着モードにおける吸着剤の加熱を、さらに迅速にかつ効率的に行うことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、冷却モードにおける吸着剤の冷却を確実に行うことによって、吸着モードにおける吸着性能を確保し、吸着出口の有機溶剤蒸気濃度を安定して低減することができ、しかも真空ポンプを用いることがないため装置を小型化、低コスト化することができる。また、濃縮倍率を高くすることによって冷凍機を用いる必要がないため、装置を小型化、低コスト化することができる。
【００２７】
また、装置を安価に製作することができる、装置の耐久性を向上することができる、装置の運転エネルギーを低減することができる、吸着剤のメンテナンスを容易にすることができる、吸着剤の加熱を迅速にかつ効率的に行うことができる、などの効果も奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の請求項１記載の発明は、冷却手段として、吸着剤の直接冷却、吸着塔の冷却、吸着塔への冷却流体の流通のいずれかまたは複数の組合せ手段を用いることにより、冷却モードにおける吸着剤の冷却を確実に行うという作用を有する。その結果、吸着モードにおける吸着性能を確保し、吸着出口の有機溶剤蒸気濃度を安定して低減することができ、しかも真空ポンプを用いることがないため装置を小型化、低コスト化することができる。
【００２９】
また、吸着モードで運転する吸着塔の個数Ｎ１が、脱着モードで運転する吸着塔の個数Ｎ２より多くなるように制御され、かつ、吸着モードで運転する吸着塔内を流通する気体の流量Ｑ１が、脱着モードで運転する吸着塔内を流通する気体の流量Ｑ２よりも多くなるように制御されているため、濃縮倍率を（Ｎ１／Ｎ２）×（Ｑ１／Ｑ２）に高めるという作用を有する。その結果、冷凍機を用いる必要がないため、装置を小型化、低コスト化することができる。
【００３０】
本発明の請求項２記載の発明は、吸着剤を直接冷却する冷却手段として、各吸着塔内の吸着剤近傍にヒートポンプの吸熱コイルを設け、冷却モードにおいて、吸熱コイル内に冷媒を流通させヒートポンプで熱を吸収することによって吸着剤の冷却を直接行うため、冷却モードにおける吸着剤の冷却を確実にかつ効率良く行うという作用を有する。
【００３１】
本発明の請求項３記載の発明は、吸着剤を直接冷却する冷却手段として、各吸着塔内の吸着剤近傍に冷水コイルを設け、冷却モードにおいて、冷水コイル内に冷水を流通させることによって吸着剤の冷却を直接行うため、冷却モードにおける吸着剤の冷却を確実に行うとともに装置を安価に製作できるという作用を有する。
【００３２】
本発明の請求項４記載の発明は、吸着塔を冷却する冷却手段として、各吸着塔外周に放熱フィンを設け、冷却モードにおいて、冷却ファンで放熱フィンに風を当てることによって吸着塔内部の吸着剤の冷却を行うため、冷却モードにおける吸着剤の冷却を確実に行うとともに、装置の耐久性を向上させるという作用を有する。
【００３３】
本発明の請求項５記載の発明は、吸着塔を冷却する冷却手段として、各吸着塔外周にヒートポンプの吸熱コイルを設け、冷却モードにおいて、吸熱コイル内に冷媒を流通させヒートポンプで熱を吸収することによって吸着塔内部の吸着剤の冷却を行うため、冷却モードにおける吸着剤の冷却を確実にかつ効率良く行うとともに、装置の耐久性を向上させ吸着剤のメンテナンスを容易にするという作用を有する。
【００３４】
本発明の請求項６記載の発明は、吸着塔を冷却する冷却手段として、各吸着塔外周に冷水コイルを設け、冷却モードにおいて、冷水コイル内に冷水を流通させることによって吸着塔内部の吸着剤の冷却を行うため、冷却モードにおける吸着剤の冷却を確実に行うとともに装置を安価に製作することができ、装置の耐久性も向上させるという作用を有する。
【００３５】
本発明の請求項７記載の発明は、吸着塔へ冷却流体を流通させる冷却手段として、各吸着塔に冷却循環経路を介して冷却器を接続し、冷却モードにおいて、冷却器で冷却された冷却空気を冷却循環経路から吸着塔へ流通させることによって吸着塔内部の吸着剤の冷却を行うため、装置の耐久性を向上させた上で、冷却モードにおける吸着剤の冷却を万遍なく確実に行うという作用を有する。
【００３６】
本発明の請求項８記載の発明は、冷却手段の冷却器外周に放熱フィンを設け、冷却モードにおいて、冷却ファンで放熱フィンに風を当てることによって冷却器内の空気を冷却し吸着塔に供給するため、装置の耐久性を向上させた上で、冷却モードにおける吸着剤の冷却を万遍なく確実に行うという作用を有する。
【００３７】
本発明の請求項９記載の発明は、冷却手段の冷却器内部にヒートポンプの吸熱コイルを設け、冷却モードにおいて、吸熱コイル内に冷媒を流通させヒートポンプで熱を吸収することによって冷却器内の空気を冷却し吸着塔に供給するため、装置の耐久性を向上させた上で、冷却モードにおける吸着剤の冷却を万遍なく確実にかつ効率良く行うという作用を有する。
【００３８】
本発明の請求項１０記載の発明は、冷却手段の冷却器内部に冷水コイルを設け、冷却モードにおいて、冷水コイル内に冷水を流通させることによって冷却器内の空気を冷却し吸着塔に供給するため、装置の耐久性を向上させた上で、冷却モードにおける吸着剤の冷却を万遍なく確実に行うことができるとともに装置を比較的安価に製作できるという作用を有する。
【００３９】
本発明の請求項１１記載の発明は、各吸着塔内の吸着剤近傍にヒートポンプの放熱コイルを設け、冷却モードで運転している吸着塔に付属するヒートポンプの吸熱コイルにて吸収した熱を、加熱モードで運転している吸着塔に設けられた放熱コイルにて放出するため、冷却モードにおける廃熱を吸着モードにおける加熱に利用することができ、装置の運転エネルギーを低減させるという作用を有する。
【００４０】
本発明の請求項１２記載の発明は、各吸着塔外周にヒートポンプの放熱コイルを設け、冷却モードで運転している吸着塔に付属するヒートポンプの吸熱コイルにて吸収した熱を、脱着モードで運転している吸着塔に設けられた放熱コイルにて放出するため、冷却モードにおける廃熱を吸着モードにおける加熱に利用することができ、装置の運転エネルギーを低減させることができるとともに、吸着剤のメンテナンスを容易にするという作用を有する。
【００４１】
本発明の請求項１３記載の発明は、各吸着塔の脱着入口経路の合流部より上流にヒートポンプの放熱コイルを設け、冷却モードで運転している吸着塔に付属するヒートポンプの吸熱コイルにて吸収した熱を、放熱コイルにて放出し脱着モードで運転している吸着塔に供給するため、冷却モードにおける廃熱を吸着モードにおける加熱に利用することができ、装置の運転エネルギーを低減させることができるとともに、装置を安価に製作できるという作用を有する。
【００４２】
本発明の請求項１４記載の発明は、加熱手段が各吸着塔内の吸着剤近傍に備えた輻射ヒータであって、脱着モードにおいて輻射ヒータの輻射熱によって吸着剤を加熱するため、脱着モードにおける吸着剤の加熱を迅速にかつ効率的に行うという作用を有する。
【００４３】
本発明の請求項１５記載の発明は、輻射ヒータにハロゲンヒータを用いたため、脱着モードにおける吸着剤の加熱を、さらに迅速にかつ効率的に行うという作用を有する。
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図９を参照しながら説明する。
【００４５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における有機溶剤濃縮装置のシステム構成図である。
【００４６】
図１において、１ａ〜１ｆは、内部に吸着剤２ａ〜２ｆと吸着剤２ａ〜２ｆ近傍に設けられた加熱手段としての輻射ヒータ３ａ〜３ｆを有する吸着塔（Ａ塔、Ｂ塔、Ｃ塔、Ｄ塔、Ｅ塔、Ｆ塔）で、本実施の形態１では、吸着塔は６塔構成となっている。輻射ヒータ３ａ〜３ｆとしては、ハロゲンヒータが瞬時に加熱でき効率的であるが、他の種類の輻射ヒータであってもよい。また、加熱手段として、輻射ヒータ以外の加熱方法であってもよい。各々の吸着塔の、一端（図１では吸着塔上部）には、流路切替手段としての電磁弁１４ａ〜１４ｆを介して吸着入口経路４ａ〜４ｆ、４（合流経路）が、流路切替手段としての電磁弁１５ａ〜１５ｆを介して脱着出口経路５ａ〜５ｆ、５（合流経路）が、それぞれ接続されている。各々の吸着塔の、他端（図１では吸着塔下部）には、流路切替手段としての電磁弁１７ａ〜１７ｆを介して吸着出口経路７ａ〜７ｆ、７（合流経路）が、流路切替手段としての電磁弁１８ａ〜１８ｆを介して脱着入口経路８ａ〜８ｆ、８（合流経路）が、それぞれ接続されている。なお、各流路切替手段は、電磁弁以外の手段、例えば電動ボールバルブやダクト開閉ダンパーのようなものであってもよい。
【００４７】
吸着塔１ａ〜１ｆ内部の吸着剤２ａ〜２ｆ近傍として、本実施の形態１では上部に直接冷却手段としての吸熱コイル６ａ〜６ｆが、また、本実施の形態１では下部に放熱コイル１６ａ〜１６ｆが、それぞれ設けられている。吸熱コイル６ａ〜６ｆおよび放熱コイル１６ａ〜１６ｆは、それぞれ冷媒経路６、１６を介して、ヒートポンプユニット２３に接続されている。なお、吸熱コイル６ａ〜６ｆの各経路への冷媒の流通、および放熱コイル１６ａ〜１６ｆの各経路への冷媒の流通は、冷媒経路６、１６に備えつけられた流路切替機能（図示せず）によって、任意の吸着塔１ａ〜１ｆへの冷媒の供給制御（流通か停止か）が可能である。２１は、吸着出口経路７（合流経路）に設けられた送風手段としての吸着経路送風機、２２は、脱着入口経路８（合流経路）に設けられた送風手段としての脱着経路送風機である。２４は、流路切替手段としての各電磁弁１４ａ〜１４ｆ、１５ａ〜１５ｆ、１７ａ〜１７ｆ、１８ａ〜１８ｆ、送風手段としての吸着経路送風機２１および脱着経路送風機２２、加熱手段としての輻射ヒータ３ａ〜３ｆ、ヒートポンプユニット２３などを制御する制御器である。
【００４８】
つぎに、図１における動作を説明する。理解しやすくするために、まず吸着塔Ａ塔１ａの動作から説明する。はじめに、電磁弁１４ａと電磁弁１７ａを開く。有機溶剤発生源（図示せず）から、吸着経路送風機２１によって吸入された有機溶剤蒸気を含む空気は、吸着入口経路４、４ａから吸着塔Ａ塔１ａを通る際に、吸着剤２ａによって有機溶剤が吸着され、清浄空気となって吸着出口経路７ａ、７から外部へ排出される（吸着モード）。所定の時間が経過した後、電磁弁１４ａと電磁弁１７ａを閉じ、輻射ヒータ３ａに通電し吸着剤２ａを加熱するとともに、電磁弁１８ａと電磁弁１５ａを開く。脱着経路送風機２２によって吸入された周囲空気は、脱着入口経路８、８ａから吸着塔Ａ塔１ａを通る際に、熱により吸着剤２ａから有機溶剤が脱着（離脱）され、濃縮有機溶剤蒸気となって脱着出口経路５ａ、５から排出される（脱着モード）。この時、輻射ヒータ３ａにはハロゲンヒータを用いているため、吸着剤２ａを瞬時にかつ効率的に加熱することができる。排出された濃縮有機溶剤蒸気は有機溶剤発生源へ戻されるが、後述する理由から濃縮倍率が高いため、従来の有機溶剤回収システムのように、冷凍機を用いて氷点下まで冷却、凝縮、液化し有機溶剤液体として回収しなくても、高濃縮蒸気として直接有機溶剤発生源へ戻すことが可能となる。その後、電磁弁１８ａと電磁弁１５ａを閉じ、ヒートポンプユニット２３を作動させ冷媒を吸熱コイル６ａに流通させることにより、加熱された吸着剤２ａを冷却させる（冷却モード）。この時、ヒートポンプユニット２３により吸収された熱は、その時間帯に脱着モードを行っている吸着塔１ｆ（後述の図２における時間帯ＺではＦ塔）内の放熱コイル１６ｆに冷媒を流通させることにより、吸着剤２ｆに与えられ、脱着モードの加熱エネルギーとして寄与する。これによって、脱着モードにおける輻射ヒータ３ｆの消費電力を低減し、加熱に要するエネルギーを低減させることができる。冷却モードが終了した後、再び吸着モードに戻り、これらの運転モードを繰り返すものである。
【００４９】
本実施の形態１は、６塔の吸着塔から構成されており、吸着塔Ａ塔１ａ以外の吸着塔も、同様に一連の、吸着モード〜脱着モード〜冷却モードを実行するが、各々の吸着塔は時間帯をずらして実行する。一例として、ある時間帯Ｕにおいては、吸着塔Ａ塔１ａ、吸着塔Ｂ塔１ｂ、吸着塔Ｃ塔１ｃ、吸着塔Ｄ塔１ｄの４塔が吸着モード、吸着塔Ｅ塔１ｅが脱着モード、吸着塔Ｆ塔１ｆが冷却モードとなっている。これら６塔の吸着塔の時間帯別（Ｕ〜Ｖ〜Ｗ〜Ｘ〜Ｙ〜Ｚ）の動作パターンを図２に示す。
【００５０】
つぎに、本実施の形態１において、有機溶剤蒸気の濃縮倍率を高める作用について説明する。図２における時間帯Ｕの吸着モードにおいて、有機溶剤発生源から吸着入口経路４へ吸入する有機溶剤蒸気を含む空気の流量をＱとすると、吸着入口経路４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄから吸着塔Ａ塔１ａ、Ｂ塔１ｂ、Ｃ塔１ｃ、Ｄ塔１ｄへ分配される流量はＱ／４となる。本発明では、吸着モードで運転する各吸着塔Ａ塔１ａ、Ｂ塔１ｂ、Ｃ塔１ｃ、Ｄ塔１ｄの１個の吸着塔内を流通する気体の流量が、脱着モードで運転する吸着塔Ｅ塔１ｅ内を流通する気体の流量よりも多くなるように制御されている。有機溶剤の一例として、前述の塩化メチレンの場合、濃縮倍率は５倍程度が限界とされており、本実施の形態１においても、濃縮倍率が５倍、すなわち脱着モードで運転する吸着塔Ｅ塔１ｅ内を流通する気体の流量が、吸着モードで運転する各吸着塔Ａ塔１ａ、Ｂ塔１ｂ、Ｃ塔１ｃ、Ｄ塔１ｄの１個の吸着塔内を流通する気体の流量の１／５になるように設定されている。この時、脱着モードにおいて、吸着塔Ｅ塔１ｅから脱着出口経路５へ排出される濃縮有機溶剤蒸気を含む空気の流量は、Ｑ／４×１／５＝Ｑ／２０となり、有機溶剤発生源からの吸入流量Ｑに対して１／２０の流量、つまり吸着された有機溶剤が全て脱着したとして平均２０倍の濃縮倍率を得ることができる。このことから、本発明においては、吸着モードで運転する吸着塔の個数をＮ１、脱着モードで運転する吸着塔の個数をＮ２、吸着モードで運転する吸着塔内を流通する気体の流量をＱ１、脱着モードで運転する吸着塔内を流通する気体の流量をＱ２とした場合、濃縮倍率は（Ｎ１／Ｎ２）×（Ｑ１／Ｑ２）に高めることができるものである。
【００５１】
このように、従来に比べて濃縮倍率を大幅に高めた結果、従来の有機溶剤回収システムのように、冷凍機を用いて氷点下まで冷却、凝縮、液化し有機溶剤液体として回収なくても、高濃縮蒸気として直接有機溶剤発生源へ戻すことが可能となる。一例として、有機溶剤発生源が金属部品の脱脂洗浄工程で、有機溶剤が塩化メチレンの場合、従来の技術（５倍程度の濃縮）では、回収するためには液化するしか手段はなかったが、前述の如く濃縮倍率を２０倍程度まで高めれば、液化せずに濃縮蒸気を直接洗浄工程の高濃度蒸気が充満している槽内に戻しても、洗浄工程上何ら問題がない（濃縮倍率が低いと、蒸気洗浄に必要な濃度が確保できない）。このような場合は、冷凍機が不要となり有機溶剤回収システムを大幅にシンプル化でき、小型で低コストのシステムを提供することができるものである。
【００５２】
つぎに、冷却モードにおける効果的冷却方法について説明する。吸着性能を確保し吸着出口経路７から排出される気体中の有機溶剤蒸気濃度を安定的に低く（望ましくは０ｐｐｍ）するためには、加熱状態にある脱着モードから吸着モードに移行する段階で、吸着剤２ａ〜２ｆが十分（室温程度まで）冷却される必要がある。もし、吸着モードにて吸着剤２ａ〜２ｆの温度が高い場合は、吸着剤２ａ〜２ｆの吸着効果が十分発揮されず、吸着入口経路４から吸入された有機溶剤蒸気が吸着剤２ａ〜２ｆを通り抜けてしまうため、吸着出口経路７から排出される気体中の有機溶剤蒸気濃度が高くなってしまう。それを未然に防止するために、本実施の形態１では、脱着モード終了後に冷却モードを設けている。この冷却モードにおいては、吸熱コイル６ａ〜６ｆ内に冷媒を流通させヒートポンプユニット２３で熱を吸収することによって吸着剤２ａ〜２ｆの冷却を行うため、吸着剤２ａ〜２ｆの冷却を確実にかつ効率良く行うことができる。これによって、つぎの吸着モードまでに吸着剤２ａ〜２ｆを十分冷却することができ、吸着性能を十分確保することができる。また、ヒートポンプユニット２３により吸収された熱は、その時間帯に脱着モードを行っている他の吸着塔１ａ〜１ｆ内の放熱コイル１６ａ〜１６ｆに冷媒を流通させることにより、脱着モードの吸着剤２ａ〜２ｆに与えられ、脱着モードにおける輻射ヒータ３ａ〜３ｆの消費電力を低減し、加熱に要するエネルギーを低減させるという効果も奏する。
【００５３】
なお、本実施の形態１では、ヒートポンプユニット２３に接続された吸熱コイル６ａ〜６ｆを吸着塔１ａ〜１ｆ内部に設けたことに対し、ヒートポンプユニット２３に接続された放熱コイル１６ａ〜１６ｆを同じく吸着塔１ａ〜１ｆ内部に設けているが、放熱コイル１６ａ〜１６ｆは、後述する実施の形態４のように吸着塔１ａ〜１ｆ外周に設けてもよいし、後述する実施の形態７のように脱着入口経路８に設けてもよい。
【００５４】
以上のように、本実施の形態１では、冷却モードにおける吸着剤２ａ〜２ｆの冷却を確実かつ効率的に行うことによって、吸着モードにおける吸着性能を確保し、吸着出口の有機溶剤蒸気濃度を安定して低減することができ、しかも真空ポンプを用いることがないため装置を小型化、低コスト化することができる。また、濃縮倍率を高くすることによって冷凍機を用いる必要がないため、装置を小型化、低コスト化することができる。また、脱着モードにおける吸着剤２ａ〜２ｆの加熱を、迅速かつ効率的に行うとともに、冷却モードにおける廃熱を吸着モードにおける加熱に利用するため、装置の運転エネルギーを低減させることができるものである。
【００５５】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における有機溶剤濃縮装置のシステム構成図である。図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００５６】
図３の実施の形態２では、吸着剤２ａ〜２ｆを直接冷却する冷却手段として、各吸着塔１ａ〜１ｆ内の吸着剤２ａ〜２ｆ近傍に冷水コイル５１ａ〜５１ｆを設け、各冷水コイル５１ａ〜５１ｆは、それぞれ冷水配管６１を介して、システム外部の冷水供給源６２に接続されている。冷水コイル５１ａ〜５１ｆの各経路への冷水の流通は、冷水配管６１に備えつけられた流路切替機能（図示せず）によって、任意の吸着塔１ａ〜１ｆへの冷水の供給制御（流通か停止か）が可能である。実施の形態１と同様の冷却モードにおいて、所定の吸着塔、例えば図２の時間帯ＺではＡ塔の吸着塔１ａに対し、冷水コイル５１ａに冷水を流通させることによって、吸着塔１ａ内部の吸着剤２ａの冷却を確実に行うことができるものである。
【００５７】
冷水供給源６２としては、工場などで使用されている冷水を利用する方式や、井戸水、水道水をそのまま流通（循環使用する場合はクーリングタワーにて空冷）させる方式などが考えられるが、いずれの方式もヒートポンプを用いないため、装置をシンプルで安価に製作することができる。
【００５８】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における有機溶剤濃縮装置のシステム構成図である。図４において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００５９】
図４の実施の形態３では、吸着塔１ａ〜１ｆを冷却する冷却手段として、各吸着塔１ａ〜１ｆ外周に放熱フィン５２ａ〜５２ｆを設け、放熱フィン５２ａ〜５２ｆ近傍に冷却ファン５３ａ〜５３ｆを設けたものである。実施の形態１と同様の冷却モードにおいて、所定の吸着塔、例えば図２の時間帯ＺではＡ塔の吸着塔１ａに対し、冷却ファン５３ａを運転し放熱フィン５２ａに風を当てることによって、吸着塔１ａ内部の吸着剤２ａの冷却を確実に行うことができるものである。
【００６０】
この方式は、吸着塔１ａ全体を冷却することにより、吸着塔１ａ内部の空気を介して吸着剤２ａを冷却するため、吸着剤２ａが局部的に過冷却されることがなく、脱着モードおよび冷却モードの加熱〜冷却のヒートサイクルにおいて、吸着剤２ａ〜２ｆにかかる熱ストレス（温度差）を緩和することができ、吸着剤２ａ〜２ｆの耐久性を向上させることができる。また、吸着塔１ａ〜１ｆ内部に冷媒や冷水を流通させるコイル（配管）がないことから、コイルの結露による腐食などの心配もなく、耐久性を十分確保することができる。
【００６１】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４における有機溶剤濃縮装置のシステム構成図である。図５において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００６２】
図５の実施の形態４では、吸着塔１ａ〜１ｆを冷却する冷却手段として、吸着塔１ａ〜１ｆ外周に吸熱コイル６ａ〜６ｆが設けられ、同じく吸着塔１ａ〜１ｆ外周に放熱コイル１６ａ〜１６ｆが設けられている。吸熱コイル６ａ〜６ｆおよび放熱コイル１６ａ〜１６ｆは、それぞれ冷媒経路６、１６を介して、ヒートポンプユニット２３に接続されている。なお、吸熱コイル６ａ〜６ｆの各経路への冷媒の流通、および放熱コイル１６ａ〜１６ｆの各経路への冷媒の流通は、冷媒経路６、１６に備えつけられた流路切替機能（図示せず）によって、任意の吸着塔１ａ〜１ｆへの冷媒の供給制御（流通か停止か）が可能である。実施の形態１と同様の冷却モードにおいて、所定の吸着塔、例えば図２の時間帯ＺではＡ塔の吸着塔１ａに対し、吸熱コイル６ａ内に冷媒を流通させヒートポンプユニット２３で熱を吸収することによって吸着塔１ａ内部の吸着剤２ａの冷却を確実にかつ効率的に行うことができるものである。一方、ヒートポンプユニット２３により吸収された熱は、その時間帯に脱着モードを行っている吸着塔１ｆ（図２における時間帯ＺではＦ塔）内の放熱コイル１６ｆに冷媒を流通させることにより、吸着剤２ｆに与えられ、脱着モードの加熱エネルギーとして寄与する。これによって、脱着モードにおける輻射ヒータ３ｆの消費電力を低減し、加熱に要するエネルギーを低減させることができる。
【００６３】
なお、本実施の形態４では、ヒートポンプユニット２３に接続された吸熱コイル６ａ〜６ｆを吸着塔１ａ〜１ｆ外周に設けたことに対し、ヒートポンプユニット２３に接続された放熱コイル１６ａ〜１６ｆを同じく吸着塔１ａ〜１ｆ外周に設けているが、放熱コイル１６ａ〜１６ｆは、実施の形態１のように吸着塔１ａ〜１ｆ内部に設けてもよいし、後述する実施の形態７のように脱着入口経路８に設けてもよい。
【００６４】
この方式は、吸着塔１ａ全体を冷却することにより、実施の形態３と同様の理由で耐久性を向上させることができる。また、吸着塔１ａ〜１ｆ内部に複数のコイルを配置することがないため、吸着塔１ａ〜１ｆ内部の構造がシンプルで、吸着剤２ａ〜２ｆのメンテナンスを容易にすることができる。
【００６５】
（実施の形態５）
図６は、本発明の実施の形態５における有機溶剤濃縮装置のシステム構成図である。図６において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００６６】
図６の実施の形態５では、吸着塔１ａ〜１ｆを冷却する冷却手段として、各吸着塔１ａ〜１ｆ外周に冷水コイル５１ａ〜５１ｆを設け、各冷水コイル５１ａ〜５１ｆは、それぞれ冷水配管６１を介して、システム外部の冷水供給源６２に接続されている。冷水コイル５１ａ〜５１ｆの各経路への冷水の流通は、冷水配管６１に備えつけられた流路切替機能（図示せず）によって、任意の吸着塔１ａ〜１ｆへの冷水の供給制御（流通か停止か）が可能である。実施の形態１と同様の冷却モードにおいて、所定の吸着塔、例えば図２の時間帯ＺではＡ塔の吸着塔１ａに対し、冷水コイル５１ａに冷水を流通させることによって、吸着塔１ａ内部の吸着剤２ａの冷却を確実に行うことができるものである。
【００６７】
この方式は、ヒートポンプを用いないため、実施の形態２と同様の理由で、装置をシンプルで安価に製作することができるとともに、吸着塔１ａ全体を冷却することにより、実施の形態３と同様の理由で、耐久性を向上させることができる。
【００６８】
（実施の形態６）
図７は、本発明の実施の形態６における有機溶剤濃縮装置のシステム構成図である。図７において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００６９】
図７の実施の形態６では、吸着塔１ａ〜１ｆへ冷却流体を流通させる冷却手段として、各吸着塔１ａ〜１ｆが冷却循環経路５５ａ〜５５ｆおよび循環ファン６３ａ〜６３ｆを介して冷却器５４ａ〜５４ｆに接続され、各冷却器５４ａ〜５４ｆ外周には放熱フィン５２ａ〜５２ｆが設けられ、放熱フィン５２ａ〜５２ｆ近傍には冷却ファン５３ａ〜５３ｆが設けられている。実施の形態１と同様の冷却モードにおいて、所定の吸着塔、例えば図２の時間帯ＺではＡ塔の吸着塔１ａに対し、冷却ファン５３ａを運転し放熱フィン５２ａに風を当てることによって、冷却器５４ａ内部の空気を冷却するとともに、循環ファン６３ａを運転することにより、冷却器５４ａ内の冷却空気を冷却循環経路５５ａを介して吸着塔１ａに流通させ、吸着剤２ａの冷却を確実に行うことができるものである。
【００７０】
この方式は、冷却空気を冷却循環経路５５ａから吸着塔１ａへ流通させることによって吸着剤２ａの冷却を行うため、吸着剤２ａ全体を万遍なく冷却することができ、冷却モードにおける吸着剤２ａの冷却をよりいっそう確実に行うことができる。また、実施の形態３と同様の理由で耐久性を向上させることができる。
【００７１】
（実施の形態７）
図８は、本発明の実施の形態７における有機溶剤濃縮装置のシステム構成図である。図８において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００７２】
図８実施の形態７では、吸着塔１ａ〜１ｆへ冷却流体を流通させる冷却手段として、各吸着塔１ａ〜１ｆが冷却循環経路５５ａ〜５５ｆおよび循環ファン６３ａ〜６３ｆを介して冷却器５４ａ〜５４ｆに接続され、各冷却器５４ａ〜５４ｆ内部には吸熱コイル６ａ〜６ｆが、各吸着塔１ａ〜１ｆの各脱着入口経路８の合流部より上流には放熱コイル１６ｇが設けられている。吸熱コイル６ａ〜６ｆおよび放熱コイル１６ｇは、それぞれ冷媒経路６、１６を介して、ヒートポンプユニット２３に接続されている。なお、吸熱コイル６ａ〜６ｆの各経路への冷媒の流通は、冷媒経路６に備えつけられた流路切替機能（図示せず）によって、任意の冷却器５４ａ〜５４ｆへの冷媒の供給制御（流通か停止か）が可能である。実施の形態１と同様の冷却モードにおいて、所定の吸着塔、例えば図２の時間帯ＺではＡ塔の吸着塔１ａに対し、吸熱コイル６ａ内に冷媒を流通させヒートポンプユニット２３で熱を吸収することにより、冷却器５４ａ内部の空気を冷却するとともに、循環ファン６３ａを運転することにより、冷却器５４ａ内の冷却空気を冷却循環経路５５ａを介して吸着塔１ａに流通させ、吸着剤２ａの冷却を確実にかつ効率的に行うことができるものである。一方、ヒートポンプユニット２３により吸収された熱は、放熱コイル１６ｇに冷媒を流通させることにより、脱着入口経路８ｆを通じて、その時間帯に脱着モードを行っている吸着塔１ｆ（図２における時間帯ＺではＦ塔）内の脱着モードの加熱エネルギーとして寄与する。これによって、脱着モードにおける輻射ヒータ３ｆの消費電力を低減し、加熱に要するエネルギーを低減させることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態７では、ヒートポンプユニット２３に接続された吸熱コイル６ａ〜６ｆを冷却器５４ａ〜５４ｆ内部に設けたことに対し、ヒートポンプユニット２３に接続された放熱コイル１６ｇを脱着入口経路８に設けているが、放熱コイル１６ｇは、実施の形態１のように吸着塔１ａ〜１ｆ内部に設けてもよいし、実施の形態４のように吸着塔１ａ〜１ｆ外周に設けてもよい。
【００７４】
この方式は、冷却空気を冷却循環経路５５ａから吸着塔１ａへ流通させることによって吸着剤２ａの冷却を行うため、吸着剤２ａ全体を万遍なく冷却することができ、冷却モードにおける吸着剤２ａの冷却をよりいっそう確実に行うことができる。また、吸着剤２ａが局部的に過冷却されることがなく、脱着モードおよび冷却モードの加熱〜冷却のヒートサイクルにおいて、吸着剤２ａ〜２ｆにかかる熱ストレス（温度差）を緩和することができ、吸着剤２ａ〜２ｆの耐久性を向上させることができる。さらに、放熱コイル１６ｇが１個で済むため、装置を比較的安価に製作することができる。
【００７５】
（実施の形態８）
図９、本発明の実施の形態８における有機溶剤濃縮装置のシステム構成図である。図９おいて、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００７６】
図９実施の形態８では、吸着塔１ａ〜１ｆへ冷却流体を流通させる冷却手段として、各吸着塔１ａ〜１ｆが冷却循環経路５５ａ〜５５ｆおよび循環ファン６３ａ〜６３ｆを介して冷却器５４ａ〜５４ｆに接続されている。各冷却器５４ａ〜５４ｆ内部には冷水コイル５１ａ〜５１ｆが設けられ、各冷水コイル５１ａ〜５１ｆは、それぞれ冷水配管６１を介して、システム外部の冷水供給源６２に接続されている。冷水コイル５１ａ〜５１ｆの各経路への冷水の流通は、冷水配管６１に備えつけられた流路切替機能（図示せず）によって、任意の冷却器５４ａ〜５４ｆへの冷水の供給制御（流通か停止か）が可能である。実施の形態１と同様の冷却モードにおいて、所定の吸着塔、例えば図２の時間帯ＺではＡ塔の吸着塔１ａに対し、冷水コイル５１ａに冷水を流通させることによって冷却器５４ａ内部の空気を冷却するとともに、循環ファン６３ａを運転することにより、冷却器５４ａ内の冷却空気を冷却循環経路５５ａを介して吸着塔１ａに流通させ、吸着剤２ａの冷却を確実に行うことができるものである。
【００７７】
この方式は、冷却空気を冷却循環経路５５ａから吸着塔１ａへ流通させることによって吸着剤２ａの冷却を行うため、吸着剤２ａ全体を万遍なく冷却することができ、冷却モードにおける吸着剤２ａの冷却をよりいっそう確実に行うことができる。また、吸着剤２ａが局部的に過冷却されることがなく、脱着モードおよび冷却モードの加熱〜冷却のヒートサイクルにおいて、吸着剤２ａ〜２ｆにかかる熱ストレス（温度差）を緩和することができ、吸着剤２ａ〜２ｆの耐久性を向上させることができる。さらに、ヒートポンプを用いないため、実施の形態２と同様の理由で、装置を比較的安価に製作することができる。
【００７８】
なお、実施の形態１〜８においては、冷却手段が、吸着剤２ａ〜２ｆの直接冷却、吸着塔１ａ〜１ｆの冷却、吸着塔１ａ〜１ｆへの冷却流体の流通の、いずれか単一の手段となっているが、これらの手段を複数組合せて実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）としての有機溶剤蒸気を、発生源から除去するための有機溶剤回収システムにおいて使用される有機溶剤濃縮装置として有用である。また、有機溶剤以外の物質の吸脱着、濃縮装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施の形態１の有機溶剤濃縮装置を示すシステム構成図
【図２】本発明の実施の形態１の有機溶剤濃縮装置の動作パターン図
【図３】本発明の実施の形態２の有機溶剤濃縮装置を示すシステム構成図
【図４】本発明の実施の形態３の有機溶剤濃縮装置を示すシステム構成図
【図５】本発明の実施の形態４の有機溶剤濃縮装置を示すシステム構成図
【図６】本発明の実施の形態５の有機溶剤濃縮装置を示すシステム構成図
【図７】本発明の実施の形態６の有機溶剤濃縮装置を示すシステム構成図
【図８】本発明の実施の形態７の有機溶剤濃縮装置を示すシステム構成図
【図９】本発明の実施の形態８の有機溶剤濃縮装置を示すシステム構成図
【図１０】従来の有機溶剤濃縮装置を示すシステム構成図
【符号の説明】
【００８１】
１ａ〜１ｆ      吸着塔
２ａ〜２ｆ      吸着剤
３ａ〜３ｆ      輻射ヒータ
４              吸着入口経路
４ａ〜４ｆ      吸着入口経路
５              脱着出口経路
５ａ〜５ｆ      脱着出口経路
６ａ〜６ｆ      吸熱コイル
７              吸着出口経路
７ａ〜７ｆ      吸着出口経路
８              脱着入口経路
８ａ〜８ｆ      脱着入口経路
１４ａ〜１４ｆ  電磁弁
１５ａ〜１５ｆ  電磁弁
１６ａ〜１６ｆ  放熱コイル
１６ｇ          放熱コイル
１７ａ〜１７ｆ  電磁弁
１８ａ〜１８ｆ  電磁弁
２１            吸着経路送風機
２２            脱着経路送風機
２３            ヒートポンプユニット
２４            制御器
５１ａ〜５１ｆ  冷水コイル
５２ａ〜５２ｆ  放熱フィン
５３ａ〜５３ｆ  冷却ファン
５４ａ〜５４ｆ  冷却器
５５ａ〜５５ｆ  冷却循環経路
【図１】
2008000660.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008000660.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008000660.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008000660.tif 000009
【図８】
2008000660.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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