CN116020242A - 挥发性有机化合物的回收装置及回收方法 - Google Patents

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Abstract

提供挥发性有机化合物的回收装置及回收方法，该回收装置回收涂装干燥炉内的VOC，工件被运送到让其涂膜干燥的涂装干燥炉内，工件用水溶性涂料进行过涂装，涂装干燥炉包括蒸发区域和固化区域，工件被运送到蒸发区域以80℃以上120℃以下的温度使水分蒸发，固化区域布置在蒸发区域下游侧，在固化区域以150℃以上200℃以下的温度使涂膜固化；回收装置包括第一取出通路和冷却回收部，第一取出通路与蒸发区域连通，用来取出蒸发区域内的第一炉内空气，冷却回收部冷却第一炉内空气，将其所含的VOC与水分一起作为冷凝物回收；水溶性涂料是电泳涂料，工件以在用电泳涂料进行电泳的电泳工序后又经过了水洗工序的状态被运送到涂装干燥炉内。

Description

挥发性有机化合物的回收装置及回收方法
本申请是申请日为2020年1月8日，申请号为202080009128.8，发明名称为“挥发性有机化合物的回收装置及回收方法”的原申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及一种涂装干燥炉内的挥发性有机化合物的回收装置及回收方法。
背景技术
到目前为止，在车身等的涂装工序中，为了减少涂料的损失而对剩余的涂料进行回收(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本公开专利公报特开平5－214267号公报
发明内容
－发明要解决的技术问题－
话说回来，在将涂装后的工件运到干燥炉内进行涂膜的干燥(烘烤或晾干)的干燥工序中，涂膜中含有的大量的挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds，以下有时称为“VOC”)会蒸发，这是众人所知晓的情况。
到目前为止，是对该VOC进行焚烧处理，但在成本方面存在问题，在因VOC的焚烧而产生大量CO2等环境方面也存在问题。
因此，本公开的目的在于：提供一种VOC的回收装置及回收方法，其能够有效地回收在干燥炉中产生的VOC，在成本方面和环境方面都很优异。
－用以解决技术问题的技术方案－
为了解决上述技术问题，这里所公开的第一技术所涉及的挥发性有机化合物的回收装置是一种用于回收涂装干燥炉内的挥发性有机化合物的装置，工件被运送到所述涂装干燥炉内，所述涂装干燥炉让该工件的涂膜干燥，所述工件用水溶性涂料进行过涂装，其特征在于：所述涂装干燥炉包括蒸发区域和固化区域，所述工件被运送到所述蒸发区域，在该蒸发区域中以80℃以上120℃以下的炉内温度使所述工件的水分蒸发，所述固化区域布置在所述蒸发区域的下游侧，在该固化区域中以150℃以上200℃以下的炉内温度使所述涂膜固化，所述挥发性有机化合物的回收装置包括第一取出通路和冷却回收部，所述第一取出通路与所述蒸发区域连通，用来取出该蒸发区域内的第一炉内空气，所述冷却回收部对所述第一炉内空气进行冷却，将该第一炉内空气中含有的所述挥发性有机化合物与所述水分一起作为冷凝物回收起来，所述水溶性涂料是电泳涂料，所述工件以在用所述电泳涂料进行电泳的电泳工序后又经过了浸渍在清洗水中进行清洗的水洗工序的状态被运送到所述涂装干燥炉内。
用水溶性涂料进行过涂装的工件的涂膜中含有大量的水分和挥发性有机化合物。在低温的蒸发区域中，主要蒸发的是涂膜中所含有的水分，第一炉内空气含有大量的水蒸气。在本技术中，通过将蒸发区域的第一炉内空气取出、冷却，便能够使VOC一边溶解于水分中一边冷凝。这样便能够有效地将涂装干燥炉内的VOC回收起来。根据本技术，将VOC作为冷凝物回收起来，因此不再需要现有技术中的用于进行VOC焚烧处理的排气，也不再需要设置催化氧化装置，或者，即便在设置催化氧化装置的情况下，也能够使其小型化并降低排气量。电泳工序后可以进行浸渍在清洗水中进行清洗的浸渍水洗。根据本技术，被运送到蒸发区域的工件的涂膜中含有大量的来自清洗水的水分。这样一来，由于第一炉内空气中含有大量的水分，因此能够用该水分有效地回收VOC。
这里所公开的第二技术所涉及的挥发性有机化合物的回收装置是一种用于回收涂装干燥炉内的挥发性有机化合物的装置，工件被运送到所述涂装干燥炉内，所述涂装干燥炉让该工件的涂膜干燥，所述工件用水溶性涂料进行过涂装，其特征在于：所述涂装干燥炉包括蒸发区域和固化区域，所述工件被运送到所述蒸发区域，在该蒸发区域中以80℃以上120℃以下的炉内温度使所述工件的水分蒸发，所述固化区域布置在所述蒸发区域的下游侧，在该固化区域中以150℃以上200℃以下的炉内温度使所述涂膜固化，所述挥发性有机化合物的回收装置包括第二取出通路和冷却回收部，所述第二取出通路与所述固化区域连通，用来取出该固化区域内的第二炉内空气，所述冷却回收部对所述第二炉内空气进行冷却，将该第二炉内空气中含有的所述挥发性有机化合物与所述水分一起作为冷凝物回收起来，所述冷却回收部包括水分供给器，所述水分供给器向该冷却回收部内补充追加的水分。
用水溶性涂料进行过涂装的工件的涂膜中含有大量的水分和挥发性有机化合物。在设置在蒸发区域的下游的高温固化区域中，主要蒸发的是涂膜中含有的VOC，第二炉内空气含有大量的VOC。在本技术中，通过将固化区域的第二炉内空气取出、冷却，便能够使VOC一边溶解于水分中一边冷凝。这样，能够有效地将涂装干燥炉内的VOC回收起来。根据本技术，将VOC作为冷凝物回收起来，因此不再需要现有技术中的用于进行VOC焚烧处理的排气，也不再需要设置催化氧化装置，或者，即便在设置催化氧化装置的情况下，也能够使其小型化并降低排气量。进而，在第二炉内空气中含有的水分少的情况下，在冷却回收部中难以确保能够充分回收VOC的水分量。根据本技术，通过在冷却回收部中补充追加的水分，能够有效地回收VOC。
第三技术的特征在于，在第一或第二技术中，所述冷却回收部包括冷却器、加热器、返送通路以及热泵，所述冷却器对所述第一炉内空气或者所述第二炉内空气进行冷却，所述加热器对被引入的残留空气加热，所述残留空气是由所述冷却器冷却且所述冷凝物已被除去的残留空气，所述返送通路将加热后的所述残留空气返送到所述涂装干燥炉的所述蒸发区域内，所述热泵将所述冷却器与所述加热器连接起来，通过热交换向所述冷却器供给用于冷却所述第一炉内空气或者所述第二炉内空气的冷能，并通过热交换向所述加热器供给用于加热所述残留空气的热能。
根据本技术，将第一炉内空气或者第二炉内空气冷却，对使水分和VOC冷凝而去除后的干燥后的空气进行加热并将其返送到涂装干燥炉的蒸发区域内，因此能够抑制涂装干燥炉内的蒸汽压力上升。其结果是，涂装干燥炉内的涂膜中的水分、VOC的蒸发速度提高，因此，能够在涂装干燥炉中迅速且有效地使工件的涂膜干燥，从而有利于品质提高。由于在第一炉内空气或者第二炉内空气的冷却和空气的加热中利用热泵，因而能量损失降低，有利于节约能源。
这里所公开的第四技术所涉及的挥发性有机化合物的回收方法是一种用于回收涂装干燥炉内的挥发性有机化合物的方法，工件被运送到所述涂装干燥炉内，所述涂装干燥炉让该工件的涂膜干燥，所述工件用水溶性涂料进行过涂装，其特征在于：所述涂装干燥炉包括蒸发区域和固化区域，将所述工件运送到所述蒸发区域，在该蒸发区域中以80℃以上120℃以下的炉内温度使所述工件的水分蒸发，将所述固化区域布置在所述蒸发区域的下游侧，在该固化区域中以150℃以上200℃以下的炉内温度使所述涂膜固化，所述挥发性有机化合物的回收方法包括第一取出工序和冷却回收工序，在所述第一取出工序中，取出所述蒸发区域内的第一炉内空气，在所述冷却回收工序中，对所述第一炉内空气进行冷却，将该第一炉内空气中含有的所述挥发性有机化合物与所述水分一起作为冷凝物回收起来，所述水溶性涂料是电泳涂料，所述工件以在用所述电泳涂料进行电泳的电泳工序后又经过了浸渍在清洗水中进行清洗的水洗工序的状态被运送到所述涂装干燥炉内。
根据本技术，通过将第一炉内空气取出、冷却，便能够使VOC一边溶解于水分中一边冷凝。这样，能够有效地回收在涂装干燥炉中蒸发的VOC。因此不再需要现有的用于VOC焚烧处理的排气、也不再需要设置催化氧化装置，或者，即便在设置催化氧化装置的情况下，也能够使其小型化及降低排气量。电泳工序后可以进行浸渍在清洗水中进行清洗的浸渍水洗。根据本技术，被运送到蒸发区域的工件的涂膜中含有大量的来自清洗水的水分。这样一来，由于第一炉内空气中含有大量的水分，因此能够用该水分有效地回收VOC。
这里所公开的第五技术所涉及的挥发性有机化合物的回收方法是一种用于回收涂装干燥炉内的挥发性有机化合物的方法，工件被运送到所述涂装干燥炉内，所述涂装干燥炉让该工件的涂膜干燥，所述工件用水溶性涂料进行过涂装，其特征在于：所述涂装干燥炉包括蒸发区域和固化区域，将所述工件运送到所述蒸发区域，在该蒸发区域中以80℃以上120℃以下的炉内温度使所述工件的水分蒸发，将所述固化区域布置在所述蒸发区域的下游侧，在该固化区域中以150℃以上200℃以下的炉内温度使所述涂膜固化，所述挥发性有机化合物的回收方法包括第二取出工序和冷却回收工序，在所述第二取出工序中，取出所述固化区域内的第二炉内空气，在所述冷却回收工序中，向所述第二炉内空气补充追加的水分并且对该第二炉内空气进行冷却，将该第二炉内空气中含有的所述挥发性有机化合物与所述水分以及所述追加的水分一起作为冷凝物回收起来。
根据本技术，通过将第二炉内空气取出、冷却，便能够使VOC一边溶解于水分中一边冷凝。这样，能够有效地回收在涂装干燥炉中蒸发的VOC。因此不再需要现有的用于VOC焚烧处理的排气、也不再需要设置催化氧化装置，或者，即便在设置催化氧化装置的情况下，也能够使其小型化及降低排气量。进而，在第二炉内空气中含有的水分少的情况下，在冷却回收工序中难以确保能够充分回收VOC的水分量。根据本技术，通过在冷却回收工序中补充追加的水分，能够有效地回收VOC。
第六技术的特征在于，在第四或第五技术中，所述挥发性有机化合物的回收方法包括返送工序，在所述返送工序中，将所述冷却回收工序后的所述冷凝物已被除去的残留空气加热后返送到所述涂装干燥炉的所述蒸发区域内，在所述挥发性有机化合物的回收方法下，用热泵进行对所述第一炉内空气或者所述第二炉内空气的冷却和对所述残留空气的加热，所述热泵将所述第一炉内空气或者所述第二炉内空气作为吸热源，将所述残留空气作为放热源。
根据本技术，将第一炉内空气或者第二炉内空气冷却，对使水分和VOC冷凝而去除后的干燥后的空气进行加热并将其返送到涂装干燥炉的蒸发区域内，因此能够抑制涂装干燥炉内的蒸汽压力上升。其结果是，涂装干燥炉内的涂膜中的水分、VOC的蒸发速度提高，因此，能够在涂装干燥炉中迅速且有效地使工件的涂膜干燥，从而有利于品质提高。由于在第一炉内空气或者第二炉内空气的冷却和空气的加热中利用热泵，因而能量损失降低，有利于节约能源。
也可以在所述冷却器的上游侧包括对所述第一炉内空气或者所述第二炉内空气进行预备冷却的追加的冷却器。也可以在利用所述热泵进行冷却之前对所述第一炉内空气或所述第二炉内空气进行预备冷却。这样一来，由于能够通过预备冷却将第一炉内空气或第二炉内空气冷却到一定程度，因此通过热泵将第一炉内空气或者第二炉内空气冷却到规定温度变得容易。在所述返送工序中，也可以将所述热泵所加热的残留空气进一步地加热，并返送到所述涂装干燥炉内。这样一来，返送到涂装干燥炉内的残留空气的温度调节变得容易。能够加快作业开始时涂装干燥炉的升温。
－发明的效果－
如上所述，根据本公开，能够与水分一起有效地回收VOC，因此能够提供在成本方面和环境方面优异的挥发性有机化合物的回收装置及回收方法。
附图说明
图1是示出电泳涂装线之一例的图；
图2是沿图1中的A-A线剖开的示意剖视图；
图3是示出包括第一实施方式所涉及的回收装置的涂装干燥炉；
图4是示出相当于图3的包括第二实施方式所涉及的回收装置的涂装干燥炉。
－符号说明－
2 工件
6 循环路径
100 涂装干燥炉
120 蒸发区域
121 第一炉内空气
130 固化区域
131 第二炉内空气
200 回收装置
201 蒸发区域取出通路
202 第一取出通路
203 第二取出通路
204 第一连通路
205 第二连通路
207 蒸发区域返送通路
209 固化区域循环通路
210 第二加热器
220 第三加热器
230 混合室
231 混合空气
240 第一加热器
300 冷却回收部
301 残留空气
310 水分供给器
320 第一冷却器
330 第二冷却器
501 冷凝物
600 热泵
900 电泳涂装线
910 电泳工位
920 水洗工位
930 干燥工位
具体实施方式
以下，基于附图对本公开的实施方式进行详细的说明。以下优选的实施方式仅为从本质上进行说明的示例而已，并没有对本公开、本公开的应用对象或其用途加以限制的意图。
(第一实施方式)
＜电泳涂装线的构成＞
图1所示的电泳涂装线900的工件2是汽车车身。该电泳涂装线900包括从上游侧依次布置的电泳工位910、水洗工位920以及干燥工位930、和将工件2依次引导至各工位910、920、930的吊架式输送装置90。
需要说明的是，在本说明书中，“上游侧”、“下游侧”以电泳涂装线900中工件2的流动方向、后述循环路径6中空气的流动方向为基准。
＜吊架式输送装置＞
图2是干燥工位930下的后述涂装干燥炉100的示意剖视图。如图1、图2所示，吊架式输送装置90为高架输送机，其包括沿着电泳涂装线900延伸的导轨11、以及借助辊12与该导轨11接合而沿着该导轨11移动的前后的滑车13，吊架10悬吊于滑车13上。吊架10包括用于从两侧支承工件2的、经由C型颈部14而悬吊于滑车13上的前后门型框架15。在门型框架15的下端部设置有工件承接件16。工件2悬吊于吊架10上，依次输送到各工位910、920、930。这样，经过在各工位910、920、930下的电泳工序、水洗工序以及干燥工序，工件2的电泳涂装即告完成。
＜电泳工位＞
在电泳工位910设置有贮存有电泳涂料912的电泳槽911。工件2例如在实施了化学转化处理后，被浸渍在该电泳槽911中。然后，将工件2作为阴极，将设置在电泳槽911内的对电极(未图示)作为阳极，进行阳离子电泳涂装(电泳工序)。
＜水洗工位＞
在水洗工位920，使用UF液923(清洗水)对已电泳上电泳涂料912的工件2进行浸渍水洗后进行喷射水洗、以及用工业用水927(清洗水)进行浸渍水洗后进行喷射水洗(水洗工序)。
因此，水洗工位920包括从上游侧依次布置的、供贮存UF液923的UF浸渍水洗槽921及UF液923喷雾用UF喷射喷嘴922；供贮存工业用水927的工业用水浸渍水洗槽925及工业用水927喷雾用工业用水喷射喷嘴926。通过将工件2浸渍在贮存在各浸渍水洗槽921、925中的UF液923或工业用水927中而清洗后，再通过经由各喷射喷嘴922、926喷出的UF液923或工业用水927进一步地清洗。
UF液923为通过对电泳槽911的电泳涂料912进行超滤(Ultrafiltration，有时称为“UF”)而得到的滤液。因此，在电泳槽911中附设有未图示的UF装置及UF箱。电泳槽911的电泳涂料912为了减少其损失，通过UF装置进行超滤后，该UF液923贮存在UF箱中。贮存在UF箱中的UF液923供给到UF喷射喷嘴922，将喷射完毕的UF液923回收到UF浸渍水洗槽921中。然后，将来自UF浸渍水洗槽921的溢流水回收到电泳槽911中。
＜干燥工位＞
如图3所示，干燥工位930包括涂装干燥炉100和设置在涂装干燥炉100中的、实施方式所涉及的挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds，有时称为“VOC”)的回收装置200。
＜涂装干燥炉＞
将经过了电泳工序和水洗工序后的工件2运送到涂装干燥炉100中，使该工件2的涂膜干燥(干燥工序)。涂装干燥炉100从上游侧开始依次包括入口110、蒸发区域120、固化区域130以及出口140。蒸发区域120是用于主要使涂膜中所含有的水分蒸发的区域。固化区域130是用于主要使涂膜中含有的VOC蒸发而使涂膜固化的区域。将通过了水洗工位920的工件2运送到涂装干燥炉100的入口110，依次通过蒸发区域120和固化区域130，再从出口140运出到涂装干燥炉100外。
如图2所示，在涂装干燥炉100的蒸发区域120和固化区域130的相对的内侧壁17上设置有喷嘴箱18，该喷嘴箱18将从后述的循环路径6供来的暖风吹向安装在吊架10上的工件2。在内侧壁17的上部开设有空气吸入口19，该空气吸入口19通过循环用风扇(未图示)工作而将涂装干燥炉100内的空气向循环路径6排出。在涂装干燥炉100的炉壁上设置有绝热材料8。
在此，蒸发区域120的炉内温度例如保持在80℃以上120℃以下。另一方面，固化区域130的炉内温度例如保持在150℃以上200℃以下。也就是说，为了促进涂膜的固化，固化区域130的炉内温度保持在VOC的沸点附近的温度上。设置在固化区域130的上游侧的蒸发区域120的炉内温度比固化区域130的炉内温度低，且保持在水分的沸点附近的温度上。
在处于经过了电泳工序和水洗工序之状态的工件2的涂膜中含有大量的含在电泳涂料912中的VOC，并且含有大量的水分。在设置于上游侧的低温蒸发区域120，预先主要使工件2的涂膜中含有的水分蒸发。这样一来，在蒸发区域120使水分充分地蒸发后，再在设置于蒸发区域120的下游侧的高温固化区域130，主要使涂膜中含有的VOC蒸发，使涂膜固化。
如果将经过了水洗工序的工件2直接运送到固化区域130，涂膜中含有的水分和VOC就会一下子蒸发掉。这样一来，来自涂膜的蒸发成分的量就会变得过多，有可能导致涂膜质量的降低，如涂膜中产生空隙等。
通过设置蒸发区域120和固化区域130，阶段性地使水分和VOC蒸发，就能够获得高质量的涂膜。需要说明的是，根据上述构成，蒸发区域120的第一炉内空气121中含有大量的水蒸气。另一方面，第二炉内空气131中含有大量的VOC。
蒸发区域120内的第一炉内空气121的重量绝对湿度(以下，有时简称为“湿度”)例如在20g/kg以上25g/kg以下。另一方面，固化区域130内的第二炉内空气131的湿度比第一炉内空气121的湿度低，例如在15g/kg以上20g/kg以下。
第一炉内空气121中含有的VOC的浓度例如在60ppmC以上100ppmC以下左右。另一方面，第二炉内空气131中含有的VOC的浓度比第一炉内空气121的VOC的浓度高，例如在600ppmC以上1000ppmC以下左右。
＜回收装置＞
回收装置200是用于回收涂装干燥炉100内的VOC的装置。
如图3所示，回收装置200包括：取出涂装干燥炉100内的空气并使其循环的循环路径6、设置在循环路径6上的混合室230、冷却回收部300、热泵600、第二加热器210、第三加热器220、与冷却回收部300连接的冷却塔400及贮存箱500。
循环路径6包括：第一取出通路202、第二取出通路203、蒸发区域取出通路201、第一连通路204、第二连通路205、蒸发区域返送通路207、固化区域循环通路209。
用回收装置200，通过以下各工序来回收VOC。也就是说，取出蒸发区域120内的第一炉内空气121的第一取出工序、取出固化区域130内的第二炉内空气131的第二取出工序、在混合室230中混合第一炉内空气121和第二炉内空气131而得到混合空气231的混合工序、在冷却回收部300中对混合空气231进行冷却而将混合空气231中含有的VOC与水分一起作为冷凝物501回收起来的冷却回收工序、以及将冷却回收工序后的去除了冷凝物501后的残留空气301加热后返送到涂装干燥炉100内的返送工序。需要说明的是，在本实施方式所涉及的回收装置200中，能够与VOC的回收同时或分别地，进行取出固化区域130的第二炉内空气131，通过第三加热器220加热后将其直接返送到固化区域130内的固化区循环工序。以下，与对回收装置200的各部分的说明相对应，对所述各工序下VOC的回收方法进行说明。
－第一取出通路－
第一取出通路202经由设置在蒸发区域120中的空气吸入口19与该蒸发区域120连通。如符号G12的箭头所示，蒸发区域120内的第一炉内空气121通过第一取出通路202取出(第一取出工序)。在第一取出通路202上设置有流量调节阀202A，利用该流量调节阀202A能够调节第一炉内空气121的流量。
－第二取出通路－
第二取出通路203经由设置在固化区域130中的空气吸入口19与该固化区域130连通。如符号G21的箭头所示，固化区域130内的第二炉内空气131通过第二取出通路203取出(第二取出工序)。在第二取出通路203上也设置有流量调节阀203A，利用该流量调节阀203A能够调节第二炉内空气131的流量。
－混合室－
将通过第一取出通路202从蒸发区域120引入的第一炉内空气121和通过第二取出通路203从固化区域130引入的第二炉内空气131引入混合室230并进行混合(混合工序)。这样一来，如符号G31的箭头所示，在混合室230中已生成的混合空气231通过第一连通路204输送到冷却回收部300。
－冷却回收部－
冷却回收部300用于对混合空气231进行冷却，将混合空气231中含有的VOC与水分一起作为冷凝物501回收起来(冷却回收工序)。冷却回收部300包括第一冷却器320(追加的冷却器)和第二冷却器330(冷却器)。
第一冷却器320是例如由金属制成的冷却用线圈，其与设置在电泳涂装线900外部的冷却塔400相连接。以冷却水W21作为制冷剂对混合空气231进行预备冷却。这样一来，在利用第二冷却器330进行冷却之前，通过预备冷却能够对混合空气231进行某种程度的冷却，因此容易利用第二冷却器330将混合空气231冷却到规定温度。
由第一冷却器320预备冷却过的混合空气231进一步由第二冷却器330进行冷却。与第一冷却器320一样，第二冷却器330例如是由金属制成的冷却用线圈，其构成后述的热泵600的蒸发器。当第二冷却器330对混合空气231进行冷却时，混合空气231中含有的VOC的一部分就会与水分一起冷凝。然后，所得到的冷凝物501从混合空气231中被除去，如图3中符号V11的虚线箭头所示，被回收到贮存箱500中。然后，例如VOC从贮存箱500的冷凝物501中被分离出来并被再利用。
需要说明的是，混合空气231中还可能含有由于涂料成分的氧化分解等产生的焦油成分。焦油成分的一部分也能够被作为冷凝物501从混合空气231中除去。也可以将用于从混合空气231中除去焦油成分的过滤器等布置在冷却回收部300中。
如符号G32的箭头所示，冷凝物501已被除去的冷却后残留空气301通过第二连通路205输送到第一加热器240后而被加热(返送工序)。
在此，第二冷却器330和第一加热器240通过热泵600相连接。具体而言，热泵600是以例如CO2、氟利昂类介质、水等作为制冷剂，使制冷剂按照压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器这样的顺序循环的蒸汽压缩式热泵。热泵600的蒸发器构成通过热交换来冷却混合空气231的第二冷却器330。另一方面，热泵600的冷凝器构成通过热交换来加热残留空气301的第一加热器240。这样，热泵600通过热交换向第二冷却器330供给将混合空气231冷却的冷能，另一方面，通过热交换向第一加热器240供给将残留空气301加热的热能。换言之，热泵600为将混合空气231作为吸热源、将残留空气301作为放热源的热泵。需要说明的是，图3中的符号W22表示制冷剂的流动情况。
如符号G33、G41、G42的箭头所示，由第一加热器240加热后的残留空气301通过蒸发区域返送通路207返送到蒸发区域120内(返送工序)。需要说明的是，蒸发区域返送通路207经由喷嘴箱18与蒸发区域120相连通。也就是说，残留空气301的暖风经由喷嘴箱18向蒸发区域120内吹出。
在蒸发区域返送通路207的中途设置有第二加热器210，该第二加热器210能够根据需要进一步地将由第一加热器240加热过的残留空气301进一步地加热。作为第二加热器210使用的是燃气燃烧器，向第二加热器210供给气体燃料及外部空气。
需要说明的是，在蒸发区域120中，除了第一取出通路202以外，还设置有取出第一炉内空气121的蒸发区域取出通路201。该蒸发区域取出通路201在蒸发区域返送通路207中与第二加热器210的上游侧相连通。在蒸发区域取出通路201上设置有流量调节阀201A，通过打开和关闭该流量调节阀201A，能够根据需要将第一炉内空气121的一部分直接送入第二加热器210进行加热并返送到蒸发区域120，如符号G11的箭头所示。这样一来，便能够将第二加热器210用于作业开始时的蒸发区域120内的空气的快速升温或蒸发区域120内的温度调节等。
在固化区域130，也是除了第二取出通路203以外，还设置有固化区域循环通路209，在该固化区域循环通路209的中途设置有第三加热器220。如符号G22、G43的箭头所示，固化区域循环通路209是从固化区域130取出第二炉内空气131的一部分，并且通过第三加热器220加热后返送给固化区域130的通路。根据本构成，使用第三加热器220便能够进行作业开始时的固化区域130内的空气的快速升温或固化区域130内的温度调节等(固化区域循环工序)。
－循环路径内空气的温度、湿度以及VOC的浓度－
第一炉内空气121与第二炉内空气131在混合室230中混合，以便使例如混合空气231的湿度和VOC的浓度分别达到21g/kg以上和500ppmC以上，优选达到21g/kg以上23g/kg以下和500ppmC以上且700ppmC以下。这样一来，在冷却回收部300中对混合空气231进行冷却时，便能够将混合空气231内的VOC的一部分溶解于水分而作为冷凝物501有效地除去。需要说明的是，混合室230中的混合空气231的温度例如达到100℃～120℃左右。
混合空气231由第一冷却器320冷却到例如40℃～60℃左右。然后，在第一冷却器320中冷却过的混合空气231由使用了热泵600的第二冷却器330冷却到混合空气231中的水分和VOC冷凝的温度，例如10℃～30℃左右。于是，混合空气231中的VOC的一部分与水的一部分一起冷凝，并被作为冷凝物501除去。
除去冷凝物501后残留下来的残留空气301的湿度和VOC的浓度例如分别为18g/kg以下和80ppmC以下，优选达到13g/kg以上18g/kg以下和30ppmC以上80ppmC以下。
然后，残留空气301由热泵600的第一加热器240和第二加热器210阶段性地加热后，被返送到蒸发区域120内。具体而言，例如由第一加热器240加热到50℃～80℃左右，由第二加热器210加热到80℃～100℃左右后，返送到蒸发区域120。
＜作用效果＞
如上所述，本实施方式所涉及的回收装置200通过将蒸发区域120的第一炉内空气121和固化区域130的第二炉内空气131取出后混合、冷却，便能够使VOC一边溶解于水分中一边冷凝。这样一来，便能够有效地对涂装干燥炉100内的VOC进行回收，并且还能够不使用或者简化现有的排气设备，该现有的排气设备将涂装干燥炉100内的空气取出并利用催化燃烧装置通过燃烧来除去VOC。
由于在冷却回收部300中的冷却及对冷凝物501的除去，返送到蒸发区域120内的残留空气301的湿度下降，因此向蒸发区域120供给的是已进行了干燥的暖风。这样一来，便能够抑制涂装干燥炉100内的蒸汽压力上升，涂装干燥炉100内的涂膜中的水分、VOC的蒸发速度提升。这样一来，便能够使工件2的涂膜在涂装干燥炉100中迅速且有效地干燥，有利于提升涂膜的品质。由于将热泵600用于对混合空气231的冷却和对残留空气301的加热，因此能量损失减少而有利于节约能源。运送到涂装干燥炉100的吊架10的表面温度在27℃～28℃左右，当干燥后的残留空气301供给到涂装干燥炉100时，涂装干燥炉100的空气的露点温度就会比吊架10的表面温度低。因此，能够避免吊架10结露，例如，能够避免因结露水滴向工件2而导致涂膜的品质降低。
(第二实施方式)
下面，对本公开所涉及的其它实施方式进行详细的说明。需要说明的是，在对这些实施方式的说明中，对与第一实施方式相同的部分赋予相同的符号并省略详细的说明。
回收装置200对于在以下涂装工序中使用的干燥炉都适用，包括不进行浸渍水洗而仅进行例如喷射水洗的水洗工序的涂装工序或者不包括水洗工序的涂装工序。在该情况下，混合空气231的湿度例如有可能低于20g/kg。这样一来，混合空气231的湿度便不足，有可能难以有效地回收VOC。因此，如图4所示，冷却回收部300也可以包括例如喷射喷嘴式水分供给器310，其向该冷却回收部300内补充追加的水分。如符号W11的箭头所示，例如从回收装置200的外部向水分供给器310供给工业用水等。这样一来，便能够对混合空气231补充有效地回收VOC所需要的水分。
(其他实施方式)
回收装置200不限定于应用于电泳涂装线的涂装干燥炉，也能够应用于使用水溶性涂料的其他涂装线的涂装干燥炉。回收装置200还不限定于应用于烘烤用的涂装干燥炉，也能够应用于晾干(Flash Off)用涂装干燥炉。具体而言，例如也能够用于电泳涂装后使用水溶性涂料进行中层涂装或上层涂装等的涂装干燥炉。
也可以在冷却回收部300设置多台预备冷却用冷却器，分多个阶段地对混合空气231进行冷却。
也可以构成为在循环路径6中设置多台热泵600，分多个阶段地进行对混合空气231的冷却和对残留空气301的加热。在该情况下，也可以根据混合空气231的温度布置不同的制冷剂的热泵。具体而言，可以这样做，在对温度较高的混合空气231进行冷却时，使用以适合在高温侧进行吸放热的CO2作为制冷剂的热泵；在对温度较低的混合空气231进行冷却时，使用以适合在低温侧进行吸放热的氟利昂类介质作为制冷剂的热泵。这样一来，便能够有效地进行对混合空气231的冷却和加热。
循环路径6可以是仅包括蒸发区域取出通路201和固化区域循环通路209中的任一者的构成，或者也可以是两者都不包括的构成。
冷却回收部300的第二冷却器330也可以使用例如冷却器(冷却水循环装置)等其他冷却器来代替热泵600的蒸发器。第一加热器240也可以为例如燃气燃烧器等其他加热器来代替热泵600的冷凝器。回收装置200也可以构成为不设置残留空气301的返送工序。
工件2不限于汽车车身，也可以是保险杠(塑料)、注孔盖(加油口的盖子)、后视镜、天线、扰流板等汽车零件或其他汽车部件以外的由金属及树脂形成的涂装物。

Claims (6)

1.一种挥发性有机化合物的回收装置，其用于回收涂装干燥炉内的挥发性有机化合物，工件被运送到所述涂装干燥炉内，所述涂装干燥炉让该工件的涂膜干燥，所述工件用水溶性涂料进行过涂装，其特征在于：
所述涂装干燥炉包括蒸发区域和固化区域，
所述工件被运送到所述蒸发区域，在该蒸发区域中以80℃以上120℃以下的炉内温度使所述工件的水分蒸发，
所述固化区域布置在所述蒸发区域的下游侧，在该固化区域中以150℃以上200℃以下的炉内温度使所述涂膜固化，
所述挥发性有机化合物的回收装置包括第一取出通路和冷却回收部，
所述第一取出通路与所述蒸发区域连通，用来取出该蒸发区域内的第一炉内空气，
所述冷却回收部对所述第一炉内空气进行冷却，将该第一炉内空气中含有的所述挥发性有机化合物与所述水分一起作为冷凝物回收起来，
所述水溶性涂料是电泳涂料，
所述工件以在用所述电泳涂料进行电泳的电泳工序后又经过了浸渍在清洗水中进行清洗的水洗工序的状态被运送到所述涂装干燥炉内。
2.一种挥发性有机化合物的回收装置，其用于回收涂装干燥炉内的挥发性有机化合物，工件被运送到所述涂装干燥炉内，所述涂装干燥炉让该工件的涂膜干燥，所述工件用水溶性涂料进行过涂装，其特征在于：
所述涂装干燥炉包括蒸发区域和固化区域，
所述工件被运送到所述蒸发区域，在该蒸发区域中以80℃以上120℃以下的炉内温度使所述工件的水分蒸发，
所述固化区域布置在所述蒸发区域的下游侧，在该固化区域中以150℃以上200℃以下的炉内温度使所述涂膜固化，
所述挥发性有机化合物的回收装置包括第二取出通路和冷却回收部，所述第二取出通路与所述固化区域连通，用来取出该固化区域内的第二炉内空气，
所述冷却回收部对所述第二炉内空气进行冷却，将该第二炉内空气中含有的所述挥发性有机化合物与所述水分一起作为冷凝物回收起来，
所述冷却回收部包括水分供给器，所述水分供给器向该冷却回收部内补充追加的水分。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的挥发性有机化合物的回收装置，其特征在于：
所述冷却回收部包括冷却器、加热器、返送通路以及热泵，
所述冷却器对所述第一炉内空气或者所述第二炉内空气进行冷却，
所述加热器对被引入的残留空气加热，所述残留空气是由所述冷却器冷却且所述冷凝物已被除去的残留空气，
所述返送通路将加热后的所述残留空气返送到所述涂装干燥炉的所述蒸发区域内，
所述热泵将所述冷却器与所述加热器连接起来，通过热交换向所述冷却器供给用于冷却所述第一炉内空气或者所述第二炉内空气的冷能，并通过热交换向所述加热器供给用于加热所述残留空气的热能。
4.一种挥发性有机化合物的回收方法，其用于回收涂装干燥炉内的挥发性有机化合物，工件被运送到所述涂装干燥炉内，所述涂装干燥炉让该工件的涂膜干燥，所述工件用水溶性涂料进行过涂装，其特征在于：
所述涂装干燥炉包括蒸发区域和固化区域，
将所述工件运送到所述蒸发区域，在该蒸发区域中以80℃以上120℃以下的炉内温度使所述工件的水分蒸发，
将所述固化区域布置在所述蒸发区域的下游侧，在该固化区域中以150℃以上200℃以下的炉内温度使所述涂膜固化，
所述挥发性有机化合物的回收方法包括第一取出工序和冷却回收工序，
在所述第一取出工序中，取出所述蒸发区域内的第一炉内空气，
在所述冷却回收工序中，对所述第一炉内空气进行冷却，将该第一炉内空气中含有的所述挥发性有机化合物与所述水分一起作为冷凝物回收起来，
所述水溶性涂料是电泳涂料，
所述工件以在用所述电泳涂料进行电泳的电泳工序后又经过了浸渍在清洗水中进行清洗的水洗工序的状态被运送到所述涂装干燥炉内。
5.一种挥发性有机化合物的回收方法，其用于回收涂装干燥炉内的挥发性有机化合物，工件被运送到所述涂装干燥炉内，所述涂装干燥炉让该工件的涂膜干燥，所述工件用水溶性涂料进行过涂装，其特征在于：
所述涂装干燥炉包括蒸发区域和固化区域，
将所述工件运送到所述蒸发区域，在该蒸发区域中以80℃以上120℃以下的炉内温度使所述工件的水分蒸发，
将所述固化区域布置在所述蒸发区域的下游侧，在该固化区域中以150℃以上200℃以下的炉内温度使所述涂膜固化，
所述挥发性有机化合物的回收方法包括第二取出工序和冷却回收工序，
在所述第二取出工序中，取出所述固化区域内的第二炉内空气，
在所述冷却回收工序中，向所述第二炉内空气补充追加的水分并且对该第二炉内空气进行冷却，将该第二炉内空气中含有的所述挥发性有机化合物与所述水分以及所述追加的水分一起作为冷凝物回收起来。
6.根据权利要求4或5所述的挥发性有机化合物的回收方法，其特征在于：
所述挥发性有机化合物的回收方法包括返送工序，在所述返送工序中，将所述冷却回收工序后的所述冷凝物已被除去的残留空气加热后返送到所述涂装干燥炉的所述蒸发区域内，
在所述挥发性有机化合物的回收方法下，用热泵进行对所述第一炉内空气或者所述第二炉内空气的冷却和对所述残留空气的加热，所述热泵将所述第一炉内空气或者所述第二炉内空气作为吸热源，将所述残留空气作为放热源。
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