CN104624023B - 溶剂分离方法以及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种溶剂分离方法以及装置,其在从排气产生装置排出的、包含通过加热而气化后的溶剂在内的排出气氛中去除溶剂的过程中,不是使用进行冷却的能量来进行液化,而是在气体的状态下去除溶剂,从而净化排出气氛。在分离装置(17)的排出气氛(22)的流路(42)的一个壁面配置电极(25),通过向排出气氛(22)中的气化后的溶剂(23)施以电场(24),从而仅使排出气氛中的溶剂向电场的方向集中,将该溶剂与周边的一部分排出气氛一起向分离装置(17)外排出。
Description
技术领域
本发明涉及一种从包含气化后的溶剂在内的气体中去除溶剂而进行净化的溶剂分离方法以及装置。
背景技术
近几年,在各种工业产品或家电的组装制造工序、或者在成为这些产品的结构构件的各种电子构件、各种电池或基板等的设备制造工序中,在涂敷了带有各种功能的膏状材料之后,通过各种热处理装置进行加热处理。此处,各种热处理装置例如是干燥炉、烧制炉、固化炉、或在电子构件的安装工序等中用于钎焊的回流炉等。在各种膏状的材料中,除最终产品所需的固含量等以外,为了将它们涂敷在各种基板或者基材等上,根据各自的目的或者需要,而混入水或者有机溶剂等各种溶剂来实施粘度调整或者性能调整。
这些溶剂在热处理装置的加热工序中,经由气化以及脱媒的工序,从膏状的材料向装置内放出。由此,在连续进行加热处理的情况下,溶剂连续气化而被放出到装置内,其结果为,装置内气氛中的溶剂浓度提高,可能导致各种不良现象。例如,随着装置内气氛中的溶剂浓度的提高,能够在装置内温度下存在于气氛中的溶剂的量接近饱和状态,由此使热处理对象物的干燥变得困难,或者,在具有爆炸性的溶剂的情况下,即使达不到饱和蒸气压,也存在超出气化溶剂浓度的爆炸极限的可能性。因此,在从装置外向装置内定期或者连续地供给外部空气、或需要氮气或者其他的气氛(气氛气体)的情况下,需要从装置外供给这些气氛。同时,采用使溶剂浓度上升后的装置内的气氛向装置外放出的机构。图19为说明气氛的供给与排气的说明图。由送风鼓风机2将外部空气向热处理装置1的内部供给。通过排气鼓风机3将包括在热处理装置1内气化的溶剂在内的热处理装置1内的气氛的一部分向装置外排出。但是,向热处理装置1外排出的气氛中含有的溶剂存在有害的物质,有时还存在可能对环境造成影响的物质。对此,为了去除向热处理装置1外排出并且排出气氛所包含的溶剂造成的大气污染等对环境造成的影响,或者为了消除对作业者的健康影响,作为从排出气氛中根据需要而去除溶剂的方法,例如已知专利文献1的方式。
图20为专利文献1的说明图。在该专利文献1中,热处理装置1经由热处理装置内排气管道4而连通有冷却器5,并且进一步与冷却器5相连通地依次配置有热处理装置外排气管道6以及雾气收集器7。通过冷却器5对从该热处理装置1内排出并且含有溶剂的排出气氛进行冷却,由此使热处理装置内气氛中的溶剂液化凝结。接下来,通过热处理装置外排气管道6进一步向下游侧排气,利用与热处理装置外排气管道6连通而配置的雾气收集器7而通过捕捉液化凝结后的溶剂,从而净化排出气氛,并能够将净化后的气氛向热处理装置外排出。
另外,作为包含于排气中并且气化后的溶剂、特别是水蒸气的去除方式,已知专利文献2的方式。图21为专利文献2的说明图。专利文献2所公开的结构为如下的结构。带电电极8与吸附电极9分别以第一旋转轴11与第二旋转轴12为中心旋转,第一旋转轴11与第二旋转轴12分别经由第一驱动传送带13与第二驱动传送带14而与驱动马达10连通。通过该驱动马达10的驱动而使得带电电极8与吸附电极9旋转,在该情况下,在带电电极8配置有贯通孔8a,而且在吸附电极9配置有贯通孔9a,以使带电电极8与吸附电极9与排气22的接触面积变大。在专利文献2的方式中,在所供给的排气22中的溶剂气化的情况下,不是进行冷却来液化凝结,而是在排气流路的上游侧气化后的溶剂通过与旋转的带电电极8接触而带电,并向流路的下游侧的吸附电极9的方向移动。因此,气化后的溶剂被具有与带电的溶剂极性相反的极性的电荷并且旋转的吸附电极9吸引,从而溶剂被吸附在吸附电极9上。吸附在该吸附电极9上的溶剂通过吸附电极9的离心力而被水滴回收器15回收。
专利文献1:日本特开2004-301373号公报
专利文献2:日本特开2006-87972号公报
然而,在上述专利文献1的结构中,由于通过冷却器将排气中的溶剂冷却而使溶剂液化、凝结,因此,必须在利用冷却器的冷却工序中吸收为了将热处理装置内气氛加热至高温而使用的巨大能量。另外,在上述专利文献2的结构中,如果在排气路径上溶剂(水蒸气)被吸附到吸附电极的时刻没有将排出气氛冷却至溶剂结露而成为水滴状的温度,则即使在通过带电电极使溶剂带电后被吸附电极吸附,也会再次气化而成为水蒸气,并向吸附电极的下游侧排出。
发明内容
【发明要解决的课题】
本发明是鉴于这种问题而完成的,其目的在于提供一种溶剂分离方法以及装置,其在从包含热处理装置等的排气产生装置排出的、通过加热而气化后的溶剂在内的排出气氛中去除溶剂的过程中,不采取使用冷却的能量进行液化的方式,而是在气体的状态下去除溶剂,从而净化排出气氛。
【用于解决课题的方案】
为了实现上述目的,本发明的第一方式涉及一种溶剂分离方法,其为从包含具有极性且气化后的溶剂的气体中分离所述溶剂的方法,其中,
使所述气体在溶剂分离装置的流路内沿规定方向流动,利用以沿着所述气体的流动方向延伸的方式配置的电极,在与所述气体的流动方向交叉的方向上对所述气体的所述流路施加电场,从而在所述流路内的规定区域内聚集所述气体所包含的所述溶剂,将包含所聚集的所述溶剂的气体从所述规定区域以外的不包含溶剂的气体中分离并排出。
另外,根据上述第一方式,本发明的第二方式所涉及的溶剂分离方法也能够设置为,包含所述具有极性且气化后的溶剂的气体为通过利用排气产生装置的加热而在所述排气产生装置内产生并从所述排气产生装置排出的加热后的气体。
此外,根据上述第一或者第二方式,本发明的第三方式所涉及的溶剂分离方法也能够设置为,将分离了所述溶剂而不包含所述溶剂的气体从包含所述溶剂的气体中分离并从所述溶剂分离装置向排气产生装置内供给而使之循环。
另外,根据上述第三方式,本发明的第四方式所涉及的溶剂分离方法也能够设置为,在所述排气产生装置与所述溶剂分离装置之间的循环的路径通过隔热材料而与外部空气隔热的状态下,包含所述气化后的溶剂的气体在从所述排气产生装置通向所述溶剂分离装置的路径中流动,并且去除了所述溶剂的气体在从所述溶剂分离装置通向所述排气产生装置的路径中流动。
此外,本发明的第五方式涉及一种溶剂分离装置,其为从包含具有极性且气化后的溶剂的气体中分离所述溶剂的溶剂分离装置,其中,
所述溶剂分离装置包括:
筒状构件,其能够形成供所述气体沿规定方向流动的流路;
电极,其与所述筒状构件电绝缘,并且以沿着所述气体的流动方向延伸的方式配置;
电压施加装置,其向所述电极施加电压,从而在与所述气体的流动方向交叉的方向上产生电场,将所述气体所包含的所述溶剂聚集在所述流路内的规定区域;
第一排气管道,其与所述流路的出口连接,并排出包含聚集在所述电极附近的所述溶剂在内的第一排出气氛;以及
第二排气管道,其与所述流路的出口连接,并排出不包含所述溶剂的第二排出气氛,
通过所述电压施加装置对在所述流路内流动的所述气体施加所述电场,将所述气体所包含的所述溶剂聚集在所述流路内的所述规定区域内,将聚集的气体、即包含所述溶剂的所述第一排出气氛从所述第一排气管道排出,另一方面,将不包含所述溶剂的所述第二排出气氛从所述第二排气管道排出,从而分离所述溶剂。
另外,根据上述第五方式,本发明的第六方式所涉及的溶剂分离装置提供如下的溶剂分离装置,即,所述电极在所述筒状构件的所述流路内以与所述气体的流动方向交叉的方式配置到所述第一排气管道内,
以下述方式将所述电极配置在所述筒状构件的所述流路内,所述方式为,当在从分支成所述第二排气管道与所述第一排气管道之前的流路的前端的位置至所述出口之间对通过利用电压施加装置向所述电极施加电压而产生的电场中的、位于与所述气体的流动方向正交的方向的剖面中的电场进行积分时,与所述气体的流动方向正交的方向的剖面全部位于所述电场的范围内。
根据上述第五方式,本发明的第七方式所涉及的溶剂分离装置可以采取如下的方式,即,所述电极由配置有至少两个以上的电极构成。
根据上述第七方式,本发明的第八方式所涉及的溶剂分离装置可以采取如下的方式,即,所述至少两个以上的电极通过配置有至少一个施加正电压的电极与至少一个施加负电压的所述电极而构成。
根据上述第六方式,本发明的第九方式所涉及的溶剂分离装置可以采取如下的方式,即,所述电极由配置有至少两个以上的电极构成。
根据上述第九方式,本发明的第十方式所涉及的溶剂分离装置可以采取如下的方式,即,所述至少两个以上的电极通过配置有至少一个施加正电压的电极与至少一个施加负电压的所述电极而构成。
根据上述第五~十中任一项方式,本发明的第十一方式所涉及的溶剂分离装置能够提供如下的溶剂分离装置,即,所述溶剂分离装置包括:
排气产生装置,其作为气体的产生源,所述气体包含所述具有极性的气化后的溶剂;以及
循环流路,其通过将供所述气体流动的所述流路的上游侧与所述排气产生装置的排气口连接、并将所述第二排气管道与向所述排气产生装置供给气体的供给口连接而构成。
根据上述第十一方式,本发明的第十二方式所涉及的溶剂分离装置可以采取如下的方式,即,所述循环流路的循环管道通过隔热材料而与外部空气进行隔热。
【发明效果】
如上所述,根据本发明的上述第一~第五方式所涉及的溶剂分离方法以及装置,即使在去除从进行加热的热处理炉装置排出的排出气氛所包含的气化后的溶剂的情况下,也能够在不冷却排出气氛的情况下进行分离。
另外,根据本发明的上述第六~第十二方式所涉及的溶剂分离装置,在从排气产生装置排出的包含因加热而气化后的溶剂在内的排出气氛气体中去除溶剂的过程中,不是使用进行冷却的能量进行液化,而是能够以气体的状态进行去除来净化排出气氛气体。
附图说明
图1为包含能够实施本发明的第一实施方式中的溶剂分离方法的溶剂分离部在内的溶剂分离装置的说明图。
图2为水的分子构造的放大说明图。
图3A为用于说明本发明的第一实施方式中的溶剂分离方法的溶剂分离部的俯视图。
图3B为图3A的溶剂分离部的立体图。
图4A为用于说明本发明的第二实施方式中的溶剂分离方法的溶剂分离部的俯视图。
图4B为图4A的溶剂分离部的立体图。
图5A为用于说明本发明的第三实施方式中的溶剂分离方法的溶剂分离部的纵剖视图。
图5B为图5A的溶剂分离部的立体图。
图6为用于说明本发明的第四实施方式中的溶剂分离方法的溶剂分离部的立体图。
图7为说明图6的溶剂分离部的结构的纵剖视图。
图8为本发明的第五实施方式中的包含溶剂分离部的溶剂分离装置的说明图。
图9为排气管道宽度的说明图。
图10为排气通过宽度的说明图。
图11为本发明的第六实施方式中的包含溶剂分离部的溶剂分离装置的简略图。
图12A为用于说明本发明的第六实施方式中的溶剂分离部的溶剂分离装置的俯视图。
图12B为图12A的溶剂分离部的立体图。
图12C为在图12A的溶剂分离部追加有连结部的情况的立体图。
图13为使本发明的第六实施方式中的溶剂分离部的多个流路剖面重合并进行积分处理后的流路剖视图。
图14A为本发明的第七实施方式的溶剂分离部的侧视图。
图14B为本发明的第七实施方式的溶剂分离部的俯视图。
图15为使本发明的第七实施方式中的溶剂分离部的多个流路剖面重合并进行积分处理后的流路剖视图。
图16A为本发明的第八实施方式中的溶剂分离部的说明图。
图16B为本发明的第八实施方式中的溶剂分离部的说明图。
图17为使本发明的第八实施方式中的溶剂分离部的多个流路剖面重合并进行积分处理后的流路剖视图。
图18为本发明的上述实施方式的变形例所涉及的溶剂分离装置而且是向热处理装置进行气氛气体的供给与排气的溶剂分离装置的简略图。
图19为说明以往的气氛的供给与排气的说明图。
图20为以往的排气净化装置的说明图。
图21为以往的排气净化装置的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1为能够实施本发明的第一实施方式的溶剂分离方法的溶剂分离装置51的说明图。溶剂分离装置51与作为排气产生装置的一个示例的热处理装置1连结,并具备排气管道16、溶剂分离部17、第一排气管道19、第二排气管道18、第一排气鼓风机21、第二排气鼓风机20。
热处理装置1为例如烧制炉、干燥炉、固化炉或者回流炉等进行加热处理的炉。在该加热处理中,实施与加热对象的各种材料或者构件相对应的加热,通过加热使得溶剂在热处理装置1内的气氛(气体)中气化。包含气化后的溶剂在内的热处理装置内气氛的一部分被导向与热处理装置1连通而配置的排气管道16。
在排气管道16的下游侧连通有溶剂分离部17。将排出气氛从热处理装置1经由排气管道16送入该溶剂分离部17内。然后,如后文所详细记述的,排出气氛中的带有极性并且气化后的溶剂23的气体分子通过基于电场影响的静电吸引,从排出气氛中的溶剂以外的气体分子分离。其结果为,分离成不包含溶剂23的部分的排出气氛和包含溶剂23的部分的排出气氛,在排出气氛中发生溶剂浓度的偏差。此处,静电吸引是指,带有正电荷的物质向负电荷靠拢,带有负电荷的物质向正电荷靠拢。
将像这样被溶剂分离部17相互分离的、不含有溶剂的部分的排出气氛和含有溶剂的部分的排出气氛分别向与溶剂分离部17连通的各自的第一排气管道19与第二排气管道18引导。不含有溶剂的排出气氛经由第二排气管道18而向第二排气鼓风机20侧排出,并通过第二排气鼓风机20向溶剂分离部17外排出。另一方面,含有溶剂的排出气氛经由第一排气管道19,通过不同于第二排气鼓风机20的系统的第一排气鼓风机21向溶剂分离部17外排出。在该情况下,第一排气鼓风机21的吸引侧的负压设定为与第二排气鼓风机20的吸引侧的负压相等。像这样设定为相等是为了使分离后的两种排出气氛26、27从各自的第一排气管道19与第二排气鼓风机20顺畅地排出。
此处,在图2中示出了水的分子构造。像图2那样,由于水因其分子构造而具有极性,因此存在电偏差。乙醇等其他溶剂也具有相同的特性。一般作为溶剂使用的物质因分子构造而像这样具有极性,由此具有能够容易地溶融其他物质的性质,因此作为溶剂使用。换句话说,作为溶剂使用的物质大多具有极性。当将这种具有极性的物质的分子放置在电场中时,不管产生该电场的电极为正极还是负极,上述分子都会因静电吸引而向电极靠拢。这是由于,在电极为正电荷的情况下,水分子的偏负的一侧通过静电吸引而进行靠拢,在电极为负电荷的情况下,水分子的偏正的一侧通过静电吸引而进行靠拢。
图3A以及图3B为本发明的第一实施方式的溶剂分离方法的说明图。对使从热处理装置1排出并向溶剂分离部17内供给的排出气氛22中所包含的具有极性的溶剂23在溶剂分离部17内分离的功能进行说明。溶剂分离部17具备四边形筒状构件41、电极25、电压施加装置43、第一排气管道28、第二排气管道29。
首先,例如,在溶剂分离部17的四边形筒状构件41的内部,能够形成排出气氛22在规定方向上流动的四棱柱状的流路42。在该四边形筒状构件的一个第一壁面(例如内壁面)17a,将电极25设置为沿着排出气氛22的流动方向延伸。设置为能够从电压施加装置43向该电极25施加电压。考虑到溶剂的浓度、电极的配置长度、排出气氛22的流速、或者流路42的大小等而适当决定所施加的电压的大小。另外,与第一壁面17a相对的第二壁面17b与电极25绝缘,并与地线连接。
在溶剂分离部17的流路42的出口侧的一部分沿着第一壁面17a而设置第一排气管道28,如后文所述,能够将集中于电极25附近的包含溶剂23在内的第一排出气氛26从第一排气管道28向溶剂分离部17的外部排出。另外,沿着第二壁面17b而设置第二排气管道29,如后文所述,能够将剩余的排出气氛即第二排出气氛27从第二排气管道29向溶剂分离部17的外部排出。因此,使溶剂分离部17的出口侧分支成第一排气管道28与第二排气管道29。需要说明的是,第一排气管道28为图1的第一排气管道19的一个示例,第二排气管道29为图1的第二排气鼓风机20的一个示例。此处,作为一个示例,第二排气管道29以大于第一排气管道28的开口面积形成在溶剂分离部17的出口侧。需要说明的是,电极25从第一壁面17a设置至与第一壁面17a连续的第一排气管道28的壁面的至少分支部分。
通过以这种方式构成,在第二壁面17b和在与第二壁面17b对置的第一壁面17a上配置的电极25之间产生电位差,在溶剂分离部17内产生电场24。电场24在与气体流动的方向正交的方向上产生。
当因分子构造而带有极性的溶剂23到达该电场24的影响区域内时,通过静电吸引而向单向、具体而言在图3A中向电极25的方向吸引。排出气氛22中含有的、正在气化的溶剂23的分子分别同样地通过静电吸引而向电极25侧靠拢。其结果为,排出气氛22中的溶剂23经由必要的路径长而集中在电极25附近的规定区域内。之后,将包含集中于电极25附近的溶剂23在内的第一排出气氛26从第一排气管道28向溶剂分离部17外排出。另一方面,将不含有溶剂23的净化后的第二排出气氛27从作为与第一排气管道28不同的其它的路径的、与溶剂分离部17连通的第二排气管道29向溶剂分离部17外排出。
需要说明的是,图3A为俯视图,而如果以配置有电极25的第一壁面17a为下表面、第二壁面17b为上表面的方式在上下方向上进行配置,则会因溶剂23的自重,而使得包含溶剂23在内的第一排出气氛26更可靠地集中于电极25的附近,从而能够更可靠地从第一排气管道28向溶剂分离部17外排出。
根据第一实施方式,在去除从进行加热的热处理炉装置1排出的排出气氛中含有的气化后的溶剂23的情况下,会在沿着溶剂分离部17的流路42的流动方向的一个壁面17a配置电极25,从而在流路42内产生电场24。通过以这种方式构成,不冷却排出气氛,便能够将溶剂23向电极25侧吸引,而将包含溶剂23在内的气体与不包含溶剂23的气体分离。由此,能够将质量小、不能直接分离或者去除的气化的溶剂23高效地去除而净化排出气氛。
(第二实施方式)
另外,图4A以及图4B为本发明的第二实施方式的溶剂分离方法的说明图。在第二实施方式中,取代第一实施方式的溶剂分离部17而配置溶剂分离部17B。
溶剂分离部17B构成为,在溶剂分离部17B的一侧的第一壁面17Ba,沿着排出气氛22的流动方向延伸设置有电极(第一电极)25,并在另一方的对置面侧的第二壁面17Bb,沿着排出气氛22的流动方向延伸设置有第二电极30,电极(第一电极)25在溶剂分离部17中相对于从热处理装置1排出的排出气氛22中含有的具有极性的溶剂23供给负电荷,第二电极30在溶剂分离部17中相对于从热处理装置1排出的排出气氛22中含有的具有极性的溶剂23供给正电荷。在溶剂分离部17B的出口侧,与第一实施方式同样,沿着第一壁面17Ba而设置第一排气管道28,如后文所述能够将包含溶剂23在内的排出气氛26排出,并且在溶剂分离部17B的出口侧的中央设置第二排气管道29,能够将第二排出气氛27排出。并且,沿着第二壁面17Bb设置第三排气管道31,如后文所述能够将包含溶剂23在内的排出气氛26从第三排气管道31向溶剂分离部17B外排出。由此,将溶剂分离部17的出口侧分支成第一排气管道28、第二排气管道29、第三排气管道31这三条通路。需要说明的是,第一排气管道28与第三排气管道31为图1的第一排气管道19的一个示例,第二排气管道29为图1的第二排气管道18的一个示例。此处,作为一个示例,第二排气管道29以大于第一排气管道28以及第三排气管道31的开口面积形成在溶剂分离部17B的出口侧。第二电极30设置至与第二壁面17Bb连续的第三排气管道31的壁面的至少分支部分。
如上文所述,水或者乙醇等带有极性的分子从其特性角度考虑,既被正电荷吸引也被负电荷吸引,因此在排出气氛22的流动中,被相对更接近的电极25、30静电吸引。由此,排出气氛22中的溶剂23经由必要的路径长度,分别被静电吸引而集中在负电极25的附近以及具有正电荷的第二电极30的附近。之后,与包含集中于各个电极25、30附近的溶剂23在内的范围的排出气氛26一起,从第一排气管道28或第三排气管道31分别向溶剂分离部17外排出。另一方面,不包含溶剂23的净化后的第二排出气氛27从作为与第一排气管道28以及第三排气管道31不同的其它路径的、与溶剂分离部17连通的中央的第二排气管道29向溶剂分离部17外排出。
该第二实施方式的情况与图3A以及图3B的第一实施方式的情况相比,对溶剂23进行静电吸引的电极25、30存在于流路42的两个方向上,因此在与图3A以及图3B的第一实施方式相同的配管直径并且相同的排气流量的情况下,能够将溶剂23的分离结束必要的路径长缩短成一半。
(第三实施方式)
图5A以及图5B为本发明的第三实施方式的溶剂分离方法的说明图。在第三实施方式中,取代第一实施方式的溶剂分离部17而配置在铅直方向上纵长的圆筒状的溶剂分离部17C。溶剂分离部17C形成为下述形状,即在纵长的圆筒构件的上端配置有入口17Ca,并且沿着中央的铅直方向以同心状插入并固定有贯通上端面且延伸至下端面附近的圆筒构件的第二排气管道29。在溶剂分离部17C的圆筒状的弯曲的侧壁面17Cb中,除入口17Ca附近以外,从中央附近至下端的全部内周配置有电极25。换言之,如后文所述,电极25以沿着排出气氛22的流动方向延伸的方式设置。在第二排气管道29的下端与溶剂分离部17C的下端面17Cc之间确保有间隙40,从而从入口17Ca向溶剂分离部17C内供给的气体的一部分能够通过间隙40流入第二排气管道29内排出。在溶剂分离部17C的弯曲的壁面17Cb的下端设置有排气用开口部32,能够排出供给至溶剂分离部17C内的气体的剩余部分。在排气用开口部32内也配置有电极25。
在这样的溶剂分离部17C中,包含溶剂23在内的排出气氛22从铅直方向的上端的入口17Ca被吸引至溶剂分离部17C内,利用吸引时流动的速度而沿着溶剂分离部17C内的弯曲的壁面17Cb一边以旋涡状旋转一边向溶剂分离部17C的下方行进。此时,在设置在溶剂分离部17C的内壁17Cb的负电荷的电极25的设置区域(优选为整周区域)和与上述电极25绝缘且连接于地线的第二排气管道29的壁面17Cd之间,朝向电极25从中心向外侧方向(径向)产生电场24,排出气氛22中的溶剂23一边受到通过静电吸引而向电极25的附近换句话说溶剂分离部17C的内壁附近靠拢的力一边向下方行进。于是,在该溶剂分离部17C的内壁17Cb的沿着旋涡状的流动经过必要的路径长的位置设置有排气用开口部32,经由与溶剂分离部17C的外部连通的管道,将包含向配置有电极25的内壁17Cb附近靠拢的溶剂23在内的排出气氛的一部分经由排气用开口部32而向溶剂分离部17C的外部排出。此时,在远离内壁17Ba的部分流动的不包含溶剂23的排出气氛被导向第二排气管道29的前端(铅直方向的下端)的开口部,在第二排气管道29中沿铅直方向朝向上方上升,从第二排气管道29的上端向溶剂分离部17C的外部排出。需要说明的是,排气用开口部32上连接有未图示的第一排气管道,该第一排气管道为图1的第一排气管道19的一个示例,第二排气管道29为图1的第二排气管道18的一个示例。
该第三实施方式的情况与图3A和图3B的第一实施方式、以及图4A和图4B的第二实施方式相比,能够在溶剂分离部17C中以旋涡状形成用于静电吸引的电场的影响范围,因此能够减小溶剂分离部17C整体。
(第四实施方式)
图6为本发明的第四实施方式的溶剂分离方法的说明图。在第四实施方式中,取代第一实施方式的溶剂分离部17而配置溶剂分离部17D。溶剂分离部17D以圆筒管33呈螺旋状配置的方式构成。在形成为螺旋状的圆筒管33的内壁33a的外侧中央附近,将与圆筒管33电绝缘的电极25沿圆筒管33内的气体流动的行进方向(以沿着气体的流动方向延伸的方式)连续地配置,圆筒管33与地线连接。图7表示图6的纵向的剖视图。在形成螺旋状的圆筒管33的内部,在与电极25绝缘并与地线连接的圆筒管33的内壁33a和电极25之间产生电场,向圆筒管33的内部导入的排出气氛22一边在圆筒管33中以螺旋状流动,一边通过电场的静电吸引而使溶剂23向电极25侧靠拢。在位于经过必要的路径长的位置的该圆筒管的出口33c,利用分支壁33b而分支成排出不包含溶剂的排出气氛的第一排气管道34、排出包含向电极25靠拢的溶剂在内的排出气氛的第二排气管道35,从而不包含溶剂的排出气氛和包含向电极25靠拢的溶剂在内的排出气氛分别从第一排气管道34和第二排气管道35向装置外排出。
该第四实施方式的情况与图3A和图3B的第一实施方式、以及图4A和图4B的第二实施方式相比,能够在螺旋状的圆筒管33中以旋涡状构成用于静电吸引的电场的影响范围,因此能够减小溶剂分离部17D。
(变形例)
需要说明的是,在图3A以及图3B、图4A以及图4B、图5A以及图5B、图6以及图7的任意一种情况下,都可以采取由隔热材料44覆盖溶剂分离部17、17B、17C、17D以及排气管道28、29、31、34、35的各自外侧的方式实施隔热材料施工等隔热。通过这样的隔热,只要从溶剂分离部17、17B、17C、17D内到达排气管道28、29、31、34、35的排出气氛22、26、27的温度与热处理装置1的炉内温度相同,则溶剂23会维持气化状态地排出至溶剂分离部17、17B、17C、17D外。另外,即使在从溶剂分离部17、17B、17C、17D内到达排出管道28、29、31、34、35的排出气氛22、26、27的温度低于热处理装置1的炉内温度的情况下,由于一部分溶剂在因电荷而靠拢的电极25、30的附近以结露的状态回收,因此,其结果为,向排出净化后的气氛的管道29、34仅排出不包含溶剂23的排出气氛27。
(第五实施方式)
图8为本发明的第五实施方式的溶剂分离装置51B。溶剂分离装置51B与热处理装置1连结,并具备排气管道16、溶剂分离部17、第一排气管道19、第二排气管道18、第一排气鼓风机21、第二排气鼓风机20、循环管道36。该第五实施方式为不将净化后的排出气氛(第二排出气氛)27向热处理装置1的外部排出、而是在热处理装置1内通过循环管道36使净化后的排出气氛循环并返回的示例。因此,去除溶剂23而被净化了的排出气氛27向与下游连通的第二排气鼓风机20侧排出,并通过第二排气鼓风机20、循环管道36再次导入热处理装置1内。
像这样,在从溶剂分离部17排出的净化后的排出气氛不向热处理装置1外排出、而是经由循环管道36在热处理装置1内循环的情况下,由于在循环的路径上不积极地进行冷却,因此可以遍及该循环的路径整体通过隔热材料施工等而进行隔热。即,可以采取由隔热材料44覆盖溶剂分离部17以及排气管道16、18以及循环管道36的各自外侧的方式来实施隔热材料施工等隔热。在像这样进行了隔热的情况下,当在热处理装置1中进行循环时,几乎不需要用于再次使温度上升至炉内温度的能量,从而能够抑制炉的消耗能量。
需要说明的是,当在排出气氛中包含气化后的溶剂以外的物质时,例如包含油雾或者粉尘等时,通过在该溶剂分离装置51B的前工序或后工序配置离心分离单元、或强制性地通过电晕放电等而使油雾或者粉尘带电并通过静电吸引进行分离的静电分离方式等的单元,由此能够防止异物进入热处理装置1中。在该情况下,需要根据分离、去除的异物的大小选定分离方式。
需要说明的是,在进行包含分离后的溶剂在内的排出气氛的排出时,通过尽可能多地设定不包含溶剂的排出气氛的排出量的比率,能够削减循环的热处理装置1的炉内加热加热器的加热量。图9为图3A以及图3B的第一实施方式的排气的开口宽度的说明图。示出了溶剂分离部17中的、不包含溶剂的排出气氛的开口宽度A与包含溶剂在内的排出气氛的开口宽度B。图10为图5A以及图5B的第三实施方式的排气的通过宽度的说明图。示出了溶剂分离部17C中的、不包含溶剂的排出气氛的通过的宽度A、包含溶剂在内的排出气氛的通过的宽度B。该A与B的宽度的比率根据溶剂的浓度而改变,例如如果是A∶B=8∶2的比率,则排出气氛的20%与溶剂一起向溶剂分离部外排出。
(第六实施方式)
利用图11、图2、图12A~图13说明本发明的第六实施方式。图11为包含本发明第六实施方式的能够实施溶剂分离方法的溶剂分离部103的溶剂分离装置(热处理溶剂分离装置)151的简略图。溶剂分离装置151与作为排气产生装置的一个示例的热处理装置101连结,并具备排气管道102、溶剂分离部103、第二排气管道104、第一排气鼓风机105、第二排气鼓风机106、第一排气鼓风机107、电压施加装置108。
热处理装置101为例如烧制炉、干燥炉、固化炉或者回流炉等进行加热处理的炉。在该加热处理中,实施与加热对象的各种材料或者构件相对应的加热,通过加热使得溶剂在热处理装置101内的气氛(气氛气体)中气化。包含气化后的溶剂在内的热处理装置内气氛气体的一部分被导向与热处理装置101连通而配置的排气管道102。
在排气管道102的下游侧连接有溶剂分离部103。将排出气氛气体301从热处理装置101经由排气管道102而送入该溶剂分离部103内。然后,如后文所详细记述的,排出气氛气体301中的带有极性并且气化后的溶剂302的气体分子在由电压施加装置108产生的电场的影响下而被静电吸引,由此从排出气氛气体301中的溶剂以外的气体分子分离。其结果为,分离成不包含溶剂302的部分的排出气氛气体126、包含溶剂302的部分的排出气氛气体127,在排出气氛气体中发生溶剂浓度的偏差。此处,静电吸引是指,带有正电荷的物质向负电荷靠拢,带有负电荷的物质向正电荷靠拢。
将像这样被溶剂分离部103相互分离的、不含有溶剂的部分的排出气氛气体126和含有溶剂的部分的排出气氛气体127被分别导向与溶剂分离部103各自连接的第二排气管道104与第一排气鼓风机105。不含有溶剂的排出气氛气体126通过第二排气管道104而向第二排气鼓风机106侧排出,并通过第二排气鼓风机106向溶剂分离部103外排出。另一方面,含有溶剂的排出气氛气体127通过不同于第二排气鼓风机104的系统的第一排气鼓风机105,而由第一排气鼓风机107向溶剂分离部103外排出。在该情况下,第一排气鼓风机107的吸引侧的负压设定为与第二排气鼓风机106的吸引侧的负压相等。像这样设定为相等是为了使分离后的两种排出气氛气体126、127从各自的第二排气鼓风机106与第一排气鼓风机107顺畅地排出。
此处,在图2中示出了水的分子构造。像图2那样,由于水因其分子构造与构成该分子构造的原子的电负度的关系而具有极性,因此具有电偏差。另外,乙醇等其他溶剂也存在同样具有电偏差的特性。一般作为溶剂使用的物质因分子构造而像这样具有极性,由此具有能够容易地溶解其他具有极性的物质的性质,因此作为溶剂使用。当将这种具有极性的物质的分子放置在电场中时,不管产生该电场的电极为正极还是负极,上述分子都会因静电吸引而向电极靠拢。这是由于,在电极为正电荷的情况下,水分子的偏负的一侧通过静电吸引而进行靠拢,在电极为负电荷的情况下,水分子的偏正的一侧通过静电吸引而进行靠拢。
图12A以及图12B示出该第六实施方式的溶剂分离部103。对电极303使排出气氛气体301交叉并在溶剂分离部103内分离的功能进行说明,该排出气氛气体301包含于从热处理装置101排出而向溶剂分离部103内供给的排出气氛22中并包含具有极性的溶剂302。溶剂分离部103具备四边形筒状构件141、多个线状的电极303、电压施加装置108、第二排气管道308、第一排气管道307。
首先,例如,在溶剂分离部103的四边形筒状构件141的内部,能够形成使排出气氛气体301沿规定方向流动的四棱柱状的流路142。在该四边形筒状构件141的一个第一壁面(例如内壁面)309a和与第一壁面309a对置的第二壁面(例如内壁面)309b之间,与各壁面309a、309b(也包含上下的壁面a309c、309d)相分离地设有多个电极303,多个电极303设置为,沿着与排出气氛气体301的流动方向交叉的方向而以线状延伸并且相互空出狭缝状的间隙303x。间隙303x为排出气氛气体301通过的开口。在该电极303上连接有电压施加装置108,而能够从电压施加装置108施加电压。考虑溶剂的浓度、电极的配置长度、排出气氛气体301的流速、或者流路142的大小等而适当决定所施加的电压的大小。另外,第一壁面309a与第二壁面309b均和电极303绝缘,并与地线连接。通过由电压施加装置108对电极303施加电压,从而在电极303与壁面309a、309b之间产生电位差,在溶剂分离部103内产生电场304。带有极性的溶剂(的粒子)302经过必要的路径长而被电极303吸引。之后,包含集中于电极303附近的溶剂302在内的第一排出气氛气体305从第一排气管道307向溶剂分离部103外排出。另一方面,不包含溶剂302的净化后的第二排出气氛气体306从作为不同于第一排气管道307的路径的、与溶剂分离部103连通的第二排气管道308而向溶剂分离部103外排出。
图13为使图12A以及图12B所示的溶剂分离部103中的、从与排出气氛气体301的流动正交的剖面A-A至剖面B-B的每规定间隔的剖面重合而成的图。即,以下述方式配置多个电极303,所述方式为,当在从分支前的流路的前端的位置(剖面A-A的位置)至分支的位置(出口的位置)(剖面B-B的位置)之间对通过向电极303施加电压而产生的电场304中的、位于与气体流动方向正交的方向的剖面中的电场进行积分时,以与气体(排出气氛气体301)流动的方向正交的方向的剖面全部位于电场的范围内。通过以这种方式构成,通过利用电压施加装置108向电极303施加电压而产生的电场304(图13的画有小点的区域)分别充满流路142的全宽与全高,在溶剂分离部103中流动的包含于排出气氛气体301中的具有极性的溶剂(的粒子)302必然在溶剂分离部103内的流路142中流动的过程中受到电场304的吸引效果,而向电极303靠拢。
在溶剂分离部103的流路142的出口侧的一部分沿着第一壁面309a而设置第一排气管道307,从而如后文所述能够使包含集中于电极303附近的溶剂302在内的第一排出气氛气体305从第一排气管道307向溶剂分离部103外排出。另外,沿着第二壁面309b而设置第二排气管道308,从而如后文所述能够使剩余的排出气氛即第二排出气氛气体306从第二排气管道308向溶剂分离部103外排出。因此,将溶剂分离部103的出口侧构成为分支成第二排气管道308与第一排气管道307。需要说明的是,第二排气管道308为图11的第二排气管道104的一个示例,第一排气管道307为图11的第一排气鼓风机105的一个示例。此处,作为一个示例,第二排气管道308以大于第一排气管道307的开口面积形成在溶剂分离部103的出口侧。需要说明的是,电极303从第二壁面309b与流路142交叉,并设置至与第一壁面309a连续的第一排气管道307的壁面的至少分支部分。
需要说明的是,图12A为俯视图,而如果以第一壁面309a成为下表面、第二壁面309b成为上表面的方式在上下方向上进行配置,则会因溶剂302的自重,而使得包含溶剂302在内的第一排出气氛气体305更可靠地沿着电极303流动,从而能够更可靠地从第一排气管道307向溶剂分离部17外排出。需要说明的是,如图12C所示,通过设置成由连结部310固定多个电极303的结构,能够可靠地进行电极303在溶剂分离部103流路内的定位。另外,也可以通过对连结部310使用与电极303同等材料而作为电极的一部分。
根据第六实施方式,在去除包含于从进行加热的热处理装置101排出的排出气氛中的、气化后的溶剂302的情况下,以从沿着溶剂分离部103的流路142的流动方向的一个壁面309a至与该壁面309a对置的壁面309b与流路142交叉的方式配置电极303,从而在流路142内产生电场304。
通过以这种方式构成,在从由热处理装置101排出的、包含因加热而气化后的溶剂302在内的排出气氛气体301中去除溶剂的过程中,不是使用冷却的能量来进行液化,而是能够以气体的状态进行去除来净化排出气氛气体301。即,在不冷却排出气氛气体301的情况下,通过将排出气氛气体301中的溶剂302向电极303侧吸引,能够将包含溶剂302在内的气体与不包含溶剂302的气体分离。由此,能够将质量小不能直接分离或去除的气化的溶剂302高效地去除,从而净化排出气氛气体。
(第七实施方式)
利用图14A、图14B以及图15对本发明的第七实施方式进行说明。在第七实施方式中,取代第六实施方式的溶剂分离部103而配置溶剂分离部103B。本发明的第七实施方式除取代溶剂分离部103的溶剂分离部103B以外,其他结构与第六实施方式的图11的溶剂分离装置151的结构相同。图14A为表示该第七实施方式的溶剂分离部103B的侧视图。图14B为表示该第七实施方式的溶剂分离部103B的俯视图。
在第七实施方式中,取代第六实施方式的溶剂分离部103而配置在铅垂方向上纵长的圆筒状的溶剂分离部103B。溶剂分离部103B在纵长的圆筒构件309B的上端配置有入口309Ba,并且形成为沿着中央的铅垂方向以同心状插入并固定有贯通上端面且延伸至下端面的附近的圆筒构件的第二排气管道308B那样的形状。在溶剂分离部103B内,从入口309Ba附近至出口309Bc为止,多个线状延伸的电极303B以不与侧壁面309Bb接触而维持间隔的方式卷绕成螺旋状,并且多个线状延伸的电极303B相互空开狭缝状的间隙303Bx。间隙303Bx为排出气氛气体301通过的开口。就电极303B的螺旋形状而言,作为一个示例,形成为随着从上端朝向下端直径逐渐变大的形状。换言之,电极303B以沿着下述方向的方式延伸,所述方向为排出气氛气体301以一边在第二排气管道308B的周围回旋一边从上端朝向下端、换言之从入口309Ba朝向出口309Bc的方式流动的方向(如后文所述)。在第二排气管道308B的下端与溶剂分离部103B的下端面309Bd之间确保有间隙140,能够使从入口309Ba向溶剂分离部103B内供给的气体的一部分(不包含溶剂302的第二排出气氛气体306B)通过间隙140而流入第二排气管道308B内并排出。在溶剂分离部103B的弯曲的壁面309Bb的下端的排气用出口309Bc设置有第一排气管道307B,能够排出向溶剂分离部103B内供给的气体的剩余部分(包含溶剂302在内的第一排出气氛气体305B)。在排气用出口309Bc以及第一排气管道307B内也配置有电极303B。
在这样的溶剂分离部103B中,包含溶剂302在内的排出气氛气体301从铅垂方向的上端的入口309Ba被吸引至溶剂分离部103B内,因吸引时流动的速度而沿着溶剂分离部103B内的弯曲的壁面309Bb一边以螺旋状旋转一边向溶剂分离部103B的下方行进。在溶剂分离部103B的内部,电极303B以随着螺旋状向下方行进其螺旋半径变大的方式向第一排气管道307B的内部插入。电极303B的半径随着向下方行进而变大,由此电极303B与被吸引的排出气氛气体301在排出气氛气体301以螺旋状行进期间交叉。电极303B与电压施加装置108连接。溶剂分离部103B的壁面309Bb与电极303B绝缘,并与地线连接。当利用电压施加装置108向电极303B施加电压时,在电极303B与壁面309Bb之间产生电场304B,排出气氛气体301中的溶剂302一边受到通过静电吸引而向电极303B附近靠拢的力一边行进,在保持溶剂302被吸引的状态下向第一排气管道307B引导并向溶剂分离部103B外排出。另一方面,通过溶剂302被吸引,变得不包含溶剂302的排出气氛气体301被向第二排气管道308B的间隙140引导并向溶剂分离部103B外排出。需要说明的是,第一排气管道307B为图11的第一排气鼓风机105的一个示例,第二排气管道308B为图11的第二排气管道104的一个示例。
图15为图14A以及图14B所示的溶剂分离部103B的剖面A-A。在该第七实施方式中,以通过向电极303B施加电压而产生的电场304B在溶剂分离部103B分割成入口309Ba侧的区域、出口309Bc以及下端面309Bd侧的区域的方式配置电极303B。通过以这种方式构成,在溶剂分离部103B中流动的包含于排出气氛气体301中的具有极性的溶剂302必然在流动于溶剂分离部103B内的流路142B的过程中受到电场304B的吸引效果而向电极303B靠拢。
根据该第七实施方式,能够起到第六实施方式的作用效果,而且由于在该第七实施方式中,与第六实施方式相比,能够在溶剂分离部103B中形成旋涡状的用于静电吸引的电场的影响范围,因此能够缩小溶剂分离部103B整体。
(第八实施方式)
利用图16A、图16B以及图17对本发明的第八实施方式进行说明。本发明的第八实施方式与第六实施方式的图11的结构相同。图16A、图16B表示该第八实施方式中的溶剂分离部的说明图。在第八实施方式中,取代第六实施方式的溶剂分离部103而配置有溶剂分离部103C。
在溶剂分离部103C的四边形筒状构件141C的出口侧,与第六实施方式相同,沿着第一壁面309Ca设置有第一排气管道703,从而如后文所述能够将包含溶剂23在内的排出气氛气体305排出,并且在四边形筒状构件141C的出口侧的中央设置有第二排气管道308,从而能够排出第二排出气氛气体306。并且,沿着第二壁面309Cb而设置有其它的第三排气管道704,从而如后文所述能够排出包含溶剂23在内的排出气氛气体305。
另外,在四边形筒状构件141C的内部能够形成使排出气氛气体301在规定方向上流动的四棱柱状的流路142C。以相对于该四边形筒状构件141C的一个第一壁面(例如内壁面)309a接近分离的方式配置有多个线状延伸并且波状弯曲的第一电极701,该多个线状延伸并且波状弯曲的第一电极701相互空出狭缝状的间隙701x。间隙701x为排出气氛气体301通过的开口。第一电极701以从导入包含有溶剂302的排出气氛气体301的上游部朝向下游部其波动逐渐变小并插入第一排气管道703内的方式设置。另外,同样地,以相对于四边形筒状构件141C的与第一壁面(例如内壁面)309a对置的第二壁面(例如内壁面)309b接近分离的方式配置有多个线状延伸并且波状弯曲的第二电极702,该多个线状延伸并且波状弯曲的第二电极702相互空出狭缝状的间隙702x。需要说明的是,在图16B中,为了便于理解,由虚线表示第一电极701与第二电极702。间隙702x为排出气氛气体301通过的开口。第二电极702以从导入包含有溶剂302的排出气氛气体301的上游部朝向下游部其波动逐渐变小并插入第三排气管道704内的方式设置。成为第一电极701和第二电极702与电压施加装置108连接,且向第一电极701施加正电压、向第二电极702施加负电压的结构。
溶剂分离部103C的第一以及第二壁面309Ca、309Cb与第一电极701以及第二电极702分别绝缘,并与地线连接。通过利用电压施加装置108向第一电极701与第二电极702施加电压,从而在第一电极701与壁面309C之间、第二电极702与壁面309C之间、第一电极701与第二电极702之间产生电位差,在溶剂分离部103C内产生电场304C。
带有极性的溶剂302经过必要的路径长,而被第一电极701与第二电极702吸引。之后,包含集中于第一电极701附近的溶剂302在内的第一排出气氛气体705从第一排气管道703向溶剂分离部103C外排出。另外,包含集中于第二电极702附近的溶剂302在内的第三排出气氛气体706从第三排气管道704向溶剂分离部103C外排出。
另一方面,不包含溶剂302的净化后的第二排出气氛气体306从作为不同于第一排气管道703以及第三排气管道704的其它路径的与溶剂分离部103C连通的中央的第二排气管道308向溶剂分离部103C外排出。
图17为使图16所示的溶剂分离部103C中的、从与排出气氛气体301的流动正交的剖面A-A至剖面B-B的电极701、702的每个间距的剖面重合而成的图。即,以下述方式配置多个电极701、702,所述方式为,当以与气体流动方向正交的方向的剖面在从分支前的流路的前端的位置(剖面A-A的位置)至分支的位置(出口的位置)(剖面B-B的位置)之间对通过向电极701、702施加电压而产生的电场304C进行积分时,与气体(排出气氛气体301)流动的方向正交的方向的剖面全部位于电场的范围内。通过以这种方式构成,通过利用电压施加装置108向第一电极701以及电极702施加电压而产生的电场304C(图17的画有小点的区域)分别充满流路142C的全宽与全高,在溶剂分离部103C中流动的包含于排出气氛气体301的具有极性的溶剂(的粒子)302必然在溶剂分离部103内的流路142C中流动的过程中受到电场304的吸引效果,而向电极303靠拢。
根据该第八实施方式,能够起到第六实施方式的作用效果,而且由于在该第八实施方式中,与第六实施方式的情况相比,由于对溶剂302进行静电吸引的电极701、702存在于流路142C的两个方向上,因此在与第六实施方式相同的配管直径并且相同的排气流量的情况下,能够将溶剂302的分离结束所必要的路径长度缩短一半。
(变形例)
需要说明的是,本发明并不限定于上述实施方式,能够以其他各种方式实施。
例如,在图12A~图17的任意一种情况下,都可以采取由隔热材料144覆盖溶剂分离部103、103B、103C以及排气管道308、307、703、704的各自的外侧的方式实施隔热材料施工等隔热。通过这样的隔热,只要从溶剂分离部103、103B、103C内到达排气管道308、307、703、704的排出气氛气体301、306、305的温度与热处理装置101的炉内温度相同,则溶剂302会维持气化状态地排出至溶剂分离部103、103B、103C外。另外,即使在从溶剂分离部103、103B、103C内到达排气管道308、307的排出气氛气体301、306、305的温度变得低于热处理装置101的炉内温度的情况下,由于一部分溶剂在因电荷而靠拢的电极303、701、702的附近以结露的状态回收,因此,其结果为,仅不包含溶剂302的排出气氛气体306向排出净化后的气氛气体的管道308排出。
图18示出了作为上述实施方式的变形例的、不是将净化后的排出气氛气体向热处理装置101的外部排出,而是在热处理装置101内通过循环管道901使净化后的排出气氛气体循环并返回的溶剂分离装置151D的结构。
即,图18所示的溶剂分离装置151D与热处理装置101连结,并具备排气管道102、溶剂分离部103、第二排气管道104、第一排气鼓风机105、第二排气鼓风机106、第一排气鼓风机107、电压施加装置108、循环管道901。而且,溶剂分离部103、103B、103C的气体所流动的流路142、142B、142C的上游侧经由排气管道102而向包含具有极性的气化后的溶剂302在内的气体的产生源即热处理装置101的排气口连接。溶剂分离部103、103B、103C的流路142、142B、142C中的、被分支而且不包含溶剂302的气体所流动的第二排气管道104经由第二排气鼓风机106而向热处理装置101的气体的供给口连接。通过以这种方式构成,在溶剂分离部103、103B、103C与热处理装置101之间形成循环流路。因此,去除溶剂302而被净化了的排出气氛气体126向与下游连通的第二排气鼓风机106侧排出,并通过第二排气鼓风机106、循环管道901再次导入热处理装置101内。
像这样,在从溶剂分离部103、103B、103C排出的净化后的排出气氛气体不向热处理装置101外排出而是经由循环管道901在热处理装置101内循环的情况下,由于在循环的路径上不积极地进行冷却,因此可以遍及该循环的路径整体通过隔热材料施工等而进行隔热。即,可以采取通过隔热材料144覆盖溶剂分离部103、103B、103C、排气管道102、104以及循环管道901等的各自外侧的方式来实施隔热材料施工等隔热。在像这样进行了隔热的情况下,在热处理装置101中进行循环时,几乎不需要用于使温度再次上升至炉内温度的能量,从而能够抑制炉的消耗能量。
需要说明的是,在排出气氛气体中包含气化后的溶剂以外的物质的情况下,通过配置用于去除气化后的溶剂以外的物质的结构,能够在使排气循环时防止异物进入热处理装置中。具体而言,在排出气氛气体中包含气化后的溶剂以外的物质、例如包含油雾或者粉尘等的情况下,通过在该溶剂分离装置的前工序或后工序配置离心分离单元、或强制性地通过电晕放电等而使油雾或者粉尘带电并通过静电吸引进行分离的静电分离方式等的单元,由此能够防止异物进入热处理装置101中。在该情况下,需要根据分离、去除的异物的大小选定分离方式。
需要说明的是,通过适当组合上述各种实施方式或者变形例中的任意的实施方式或者变形例,能够起到各自所具有的效果。
工业实用性
由于本发明的溶剂分离方法以及装置能够在不冷却排出气氛的情况下分离排出气氛中含有的溶剂,因此能够作为消耗能量或者气氛使用量少的溶剂分离方法以及装置而应用在工业产品或者家电产品的制造工序或者各种电子构件的制造工序中的干燥炉、烧制炉、固化炉、或者回流炉等进行各种热处理的热处理装置等的排气产生装置中。
Claims (12)
1.一种溶剂分离方法,其为从包含具有极性且气化后的溶剂的气体中分离所述溶剂的方法,其中,
使所述气体在溶剂分离装置的流路内沿规定方向流动,利用以沿着所述气体的流动方向延伸到将所述溶剂排出的排气流路内的方式配置的电极,在与所述气体的流动方向交叉的方向上对所述气体的所述流路施加电场,从而利用静电吸引使具有所述极性且所述气体所包含的所述溶剂向电极侧靠拢而聚集在所述流路内的规定区域内,在施加所述电场而利用所述静电吸引使所述溶剂向电极侧靠拢的同时,将包含所聚集的所述溶剂的气体从所述规定区域以外的不包含溶剂的气体中分离并向所述排气流路排出。
2.如权利要求1所述的溶剂分离方法,其中,
包含所述具有极性且气化后的溶剂的气体为通过利用排气产生装置的加热而在所述排气产生装置内产生并从所述排气产生装置排出的加热后的气体。
3.如权利要求1或2所述的溶剂分离方法,其中,
将分离了所述溶剂而不包含所述溶剂的气体从包含所述溶剂的气体中分离并从所述溶剂分离装置向排气产生装置内供给而使之循环。
4.如权利要求3所述的溶剂分离方法,其中,
在所述排气产生装置与所述溶剂分离装置之间的循环的路径通过隔热材料而与外部空气隔热的状态下,包含所述气化后的溶剂的气体在从所述排气产生装置通向所述溶剂分离装置的路径中流动,并且去除了所述溶剂的气体在从所述溶剂分离装置通向所述排气产生装置的路径中流动。
5.一种溶剂分离装置,其为从包含具有极性且气化后的溶剂的气体中分离所述溶剂的溶剂分离装置,其中,
所述溶剂分离装置包括:
筒状构件,其能够形成供所述气体沿规定方向流动的流路;
电极,其与所述筒状构件电绝缘,并且以沿着所述气体的流动方向在所述筒状构件内延伸的方式配置;
电压施加装置,其向所述电极施加电压,从而在与所述气体的流动方向交叉的方向上产生电场,将具有所述极性且所述气体所包含的所述溶剂聚集在所述流路内的电极侧的规定区域;
第一排气管道,其与所述流路的出口直接连接,并排出包含具有所述极性且聚集在所述电极附近的所述溶剂在内的第一排出气氛;以及
第二排气管道,其与所述流路的出口直接连接,并排出不包含所述溶剂的第二排出气氛,
所述电极从所述筒状构件内配置到所述第一排气管道内,
通过所述电压施加装置对在所述流路内流动的所述气体施加所述电场,利用静电吸引使所述溶剂向电极侧靠拢,将具有所述极性且所述气体所包含的所述溶剂聚集在所述流路内的所述规定区域内,在施加所述电场而利用所述静电吸引使所述溶剂向电极侧靠拢的同时,将聚集的气体、即包含具有所述极性的所述溶剂的所述第一排出气氛从所述第一排气管道排出,另一方面,将不包含所述溶剂的所述第二排出气氛从所述第二排气管道排出,从而分离所述溶剂。
6.如权利要求5所述的溶剂分离装置,其中,
所述电极在所述筒状构件的所述流路内以与所述气体的流动方向交叉的方式配置到所述第一排气管道内,
以下述方式将所述电极配置在所述筒状构件的所述流路内,所述方式为,当在从分支成所述第二排气管道与所述第一排气管道之前的流路的前端的位置至所述出口之间对通过利用电压施加装置向所述电极施加电压而产生的电场中的、位于与所述气体的流动方向正交的方向的剖面中的电场进行积分时,与所述气体的流动方向正交的方向的剖面全部位于所述电场的范围内。
7.如权利要求5所述的溶剂分离装置,其中,
所述电极由配置有至少两个的电极构成。
8.如权利要求7所述的溶剂分离装置,其中,
所述至少两个的电极通过配置有至少一个施加正电压的电极与至少一个施加负电压的电极而构成。
9.如权利要求6所述的溶剂分离装置,其中,
所述电极由配置有至少两个的电极构成。
10.如权利要求9所述的溶剂分离装置,其中,
所述至少两个的电极通过配置有至少一个施加正电压的电极与至少一个施加负电压的电极而构成。
11.如权利要求5~10中任一项所述的溶剂分离装置,其中,
所述溶剂分离装置包括:
排气产生装置,其作为气体的产生源,所述气体包含所述具有极性的气化后的溶剂;以及
循环流路,其通过将供所述气体流动的所述流路的上游侧与所述排气产生装置的排气口连接、并将所述第二排气管道与向所述排气产生装置供给气体的供给口连接而构成。
12.如权利要求11所述的溶剂分离装置,其中,
所述循环流路的循环管道通过隔热材料而与外部空气进行隔热。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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