JP2011104505A - Voc removal device and method therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a VOC (Volatile Organic Compounds) removal device and VOC removal method, which are simple and inexpensive in initial costs or running costs. <P>SOLUTION: The VOC removal device 1 comprises an uptake means 13, 19, 36 for taking in oil sorbing the VOC in a body device 4, a depressurizing means 3, 44 for reducing atmospheric pressure in the body device 4, a separating means 12 for separating the VOC evaporated from the oil by depressurizing the inside of the body device 4, a compression means 3, 44 for liquidizing the evaporated VOC by compressing the inside of the body device 4, and a VOC discharge means 21 for discharging the liquidized VOC separately from the remaining oil. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、各種印刷施設や塗装施設において使用される有機溶剤等から放出される中・低濃度のVOCの除去装置及び除去方法に関し、特に、事前に別途VOCをオイルに吸着させ、該オイルに吸着したVOCをオイルから分離除去するためのVOC除去装置及びその方法に関する。   The present invention relates to a removal device and removal method for medium to low concentration VOCs emitted from organic solvents used in various printing facilities and painting facilities, and in particular, VOC is separately adsorbed in advance to the oil, The present invention relates to a VOC removal apparatus and method for separating and removing adsorbed VOC from oil.

印刷関連の産業や塗装産業界においては、有機溶剤を使用した作業が多く、使用する有機溶剤から大量にVOC(揮発性有機化合物:Volatile Organic Compounds:トルエン、キシレン、酢酸エチルなどで約200種類あり、塗料、接着剤,インク等に溶剤として含まれている)が発散されている。作業現場でのVOCは作業者にとって有害なだけではなく、室外に放出されると光化学スモッグの原因にもなり社会問題に発展している。   In the printing-related industry and the paint industry, there are many works using organic solvents, and there are about 200 kinds of VOC (Volatile Organic Compounds: Toluene, Xylene, Ethyl Acetate, etc.) Is contained as a solvent in paints, adhesives, inks, etc.). VOCs at work sites are not only harmful to workers, but they also cause photochemical smog when released outside the room, and have developed into social problems.

そのため、平成18年4月以降は、大規模施設を対象として都道府県へのVOC排出施設の届出が義務付けられ、排出基準に適合しない場合は改善の勧告がなされており、中小規模の施設でも自主的な取組みが求められる様になった。   Therefore, after April 2006, notification of VOC emission facilities to large prefectures is required for large-scale facilities, and improvements are made if they do not meet emission standards. Is now required.

従来のVOCを除去する技術としては、例えば、排気中の有機溶剤を吸収塔で吸収液に吸収させ、その吸収液を熱交換器に通して所定温度に加熱し、再生塔で吸収液中に含まれている有機溶剤や水分を減圧して吸収液から分離し、更に凝縮器に導き有機溶剤と水を凝縮して、溶剤分離器で有機溶剤と水に分離する溶剤回収装置(特許文献1参照)や、揮発性有機物吸収チャンバと放出チャンバを設け、吸収チャンバに揮発性有機物を含んだエアーを導入し、吸収チャンバ内を加圧して揮発性有機物をオイル内に吸収し、そのオイルを放出チャンバに送り込み、放出チャンバ内を減圧して揮発性有機物をオイルから放出してチャンバの外に排出する揮発性有機物の除去システム(特許文献2参照)等が知られている。   As a conventional technique for removing VOCs, for example, an organic solvent in exhaust gas is absorbed in an absorption liquid by an absorption tower, the absorption liquid is passed through a heat exchanger and heated to a predetermined temperature, and is then absorbed in the absorption liquid by a regeneration tower. The organic solvent and water contained in the solvent are reduced in pressure and separated from the absorption liquid, further led to a condenser to condense the organic solvent and water, and then separated into the organic solvent and water by the solvent separator (Patent Document 1) And a volatile organic substance absorption chamber and a discharge chamber are provided, air containing volatile organic substances is introduced into the absorption chamber, the inside of the absorption chamber is pressurized to absorb the volatile organic substance into the oil, and the oil is released. A volatile organic substance removal system (refer to Patent Document 2) that feeds into a chamber, depressurizes the inside of the discharge chamber, releases volatile organic substances from the oil, and discharges them outside the chamber is known.

特開平6−315613号公報JP-A-6-315613 特開2008−229472号公報JP 2008-229472 A

しかしながら、上記した特許文献1の溶剤回収装置では、有機溶剤を吸収塔で吸収液に吸収した後の工程で、有機溶剤を分離するための装置に熱交換器、加熱器、再生塔、凝縮器、溶剤分離器等の設備が必要となるため、大掛かりなシステムになるといった問題がある。さらに、稼働時には加熱工程が必要となり、ランニングコストが高くなるといった問題もある。   However, in the solvent recovery apparatus of Patent Document 1 described above, a heat exchanger, a heater, a regeneration tower, and a condenser are used as an apparatus for separating the organic solvent in a process after the organic solvent is absorbed into the absorption liquid by the absorption tower. However, since equipment such as a solvent separator is required, there is a problem that it becomes a large-scale system. Furthermore, there is a problem that a heating process is required at the time of operation and the running cost becomes high.

また、上記した特許文献2の揮発性有機物の除去システムでは、分離した揮発性有機物が気体の状態であるため、回収して保管するには液化装置等が必要となり、費用が嵩むといった問題がある。   Further, in the volatile organic substance removal system described in Patent Document 2, since the separated volatile organic substance is in a gaseous state, a liquefaction device or the like is required to collect and store the volatile organic substance, which increases the cost. .

本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、別途VOCをオイルに吸着させ、該オイルに吸着したVOCをオイルから分離除去するシンプルなシステムであり、イニシャルコストやランニングコストが安価で、VOCを液化した状態で回収可能なVOC除去装置及びVOC除去方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of, for example, the above-described problems. An object of the present invention is a simple system in which VOC is separately adsorbed on oil, and VOC adsorbed on the oil is separated and removed from the oil. An object of the present invention is to provide a VOC removal apparatus and a VOC removal method that can be recovered in a liquefied state with low cost and running cost.

上記課題を解決するために、本発明の第1のVOC除去装置は、VOCを吸着したオイルを本体装置内に取り込む取込手段と、前記本体装置内の気圧を減ずる減圧手段と、前記本体装置内を減圧することにより前記オイルから気化したVOCを分離させる分離手段と、前記本体装置内を圧縮することにより前記気化したVOCを液化させる圧縮手段と、前記液化したVOCを残存する前記オイルと別個に排出させるVOC排出手段とを備えていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a first VOC removal apparatus of the present invention includes a taking-in means for taking in oil that has adsorbed VOC into a main body apparatus, a decompressing means for reducing the atmospheric pressure in the main body apparatus, and the main body apparatus. Separating means for separating VOC vaporized from the oil by depressurizing the inside, compression means for liquefying the vaporized VOC by compressing the inside of the main body device, and separate from the oil remaining the liquefied VOC And a VOC discharge means for discharging.

本発明の第1のVOC除去装置によれば、本体装置内を減圧及び圧縮することにより簡単にオイルとVOCを分離することができ、液化したVOCを排出することができる。   According to the first VOC removal apparatus of the present invention, oil and VOC can be easily separated by reducing and compressing the inside of the main body apparatus, and the liquefied VOC can be discharged.

上記課題を解決するために、本発明の第2のVOC除去装置は、上述した本発明の第1のVOC除去装置であって、前記減圧手段及び前記圧縮手段は、シリンダ内を減圧及び圧縮する方向に往復運動するピストンと、前記シリンダ内への圧縮エアーの供給を制御し、前記ピストンの往復運動を制御する制御部とを備え、前記取込手段は、前記シリンダに形成されたオイル吸引孔と、前記減圧方向への前記ピストンの摺動によって前記オイル吸引孔から吸引されたオイルを貯留するオイル室と、前記オイル吸引孔から所定量のオイルが吸引されると前記オイル吸引孔を閉塞する弁装置とを備え、前記分離手段は、前記減圧方向への前記ピストンの摺動によって前記オイル室のオイルから気化したVOCを収納する減圧室を備え、前記VOC排出手段は、前記圧縮方向への前記ピストンの摺動によって前記気化したVOCを液化させ、該液化したVOCを前記シリンダ外へ排出するためのVOC排出孔を備えていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a second VOC removal device of the present invention is the first VOC removal device of the present invention described above, wherein the decompression means and the compression means decompress and compress the inside of the cylinder. A piston that reciprocates in a direction, and a control unit that controls the supply of compressed air into the cylinder and controls the reciprocation of the piston, and the intake means has an oil suction hole formed in the cylinder. An oil chamber for storing oil sucked from the oil suction hole by sliding of the piston in the pressure-reducing direction, and closing the oil suction hole when a predetermined amount of oil is sucked from the oil suction hole A valve device, and the separation means includes a decompression chamber for storing VOC vaporized from oil in the oil chamber by sliding of the piston in the decompression direction, and discharging the VOC Stage, the liquefied the VOC was the vaporizing by sliding of the piston in the compression direction, characterized in that it comprises a VOC discharge hole for discharging the VOC was liquefier outside the cylinder.

本発明の第2のVOC除去装置によれば、シリンダとピストンからなる簡単な構造で、しかもピストンの1ストロークの往復動作で、オイルの吸引と、VOCの気化によるオイルからのVOCの分離及び液化VOCの排出を行うことができる。   According to the second VOC removal device of the present invention, the oil is sucked and the VOC is separated and liquefied by the VOC vaporization with a simple structure consisting of a cylinder and a piston and reciprocating movement of the piston for one stroke. VOC can be discharged.

上記課題を解決するために、本発明の第3のVOC除去装置は、上述した本発明の第2のVOC除去装置であって、前記ピストンは、前記減圧室内を往復運動する減圧用ピストンと、該減圧用ピストンのピストン軸内に形成された中空部に沿ってピストン軸が往復運動することにより前記オイル室内を往復運動するオイル吸引用ピストンとを備え、前記減圧用ピストンが反オイル吸引用ピストン側へ摺動し、前記減圧用ピストンと前記オイル吸引用ピストンとの間の空間が負圧になることにより、該オイル吸引用ピストンが前記減圧用ピストン側へ所定長摺動し、前記弁装置が前記オイル吸引孔を閉塞し、前記オイル吸引孔から前記オイル室内へのオイルの吸引量が所定量に設定されることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a third VOC removal device of the present invention is the second VOC removal device of the present invention described above, wherein the piston is a decompression piston that reciprocates in the decompression chamber; An oil suction piston that reciprocates in the oil chamber by reciprocating the piston shaft along a hollow portion formed in the piston shaft of the pressure reducing piston, and the pressure reducing piston is an anti-oil suction piston. When the space between the pressure reducing piston and the oil suction piston becomes negative pressure, the oil suction piston slides to the pressure reducing piston side for a predetermined length, and the valve device Closes the oil suction hole, and the amount of oil sucked from the oil suction hole into the oil chamber is set to a predetermined amount.

本発明の第3のVOC除去装置によれば、減圧用ピストンの摺動によりシリンダ内が減圧され、オイル吸引用ピストン軸が所定長摺動することによりオイルの吸引量が所定量に設定される。すなわち、オイル吸引用ピストンの変位量を規制することにより、オイル吸引量の設定を容易に行うことができる。   According to the third VOC removing device of the present invention, the inside of the cylinder is depressurized by sliding of the decompression piston, and the oil suction amount is set to a predetermined amount by sliding the oil suction piston shaft for a predetermined length. . That is, the oil suction amount can be easily set by regulating the displacement amount of the oil suction piston.

上記課題を解決するために、本発明の第4のVOC除去装置は、上述した本発明の第3のVOC除去装置であって、前記オイル吸引用ピストンには前記オイル室と前記減圧室とを連通可能なようにVOC通気孔が設けられ、前記弁装置は、前記オイル吸引用ピストンのピストン軸の延長部分の外周にスライド可能に嵌め込まれ、前記VOC通気孔を開閉可能なVOC通気孔開閉弁と、前記オイル吸引孔を開閉可能なオイル吸引孔開閉弁と、前記延長部分の先端に設けられる鍔部と、該鍔部と前記オイル吸引孔開閉弁の間に介装される圧縮スプリングとを備え、前記減圧用ピストンの前記減圧方向への摺動により、前記オイル吸引孔開閉弁が前記オイル吸引孔を閉塞すると共に、前記VOC通気孔開閉弁が前記VOC通気孔を開放することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a fourth VOC removal device of the present invention is the above-described third VOC removal device of the present invention, wherein the oil suction piston includes the oil chamber and the decompression chamber. A VOC vent hole is provided so as to be able to communicate, and the valve device is slidably fitted to the outer periphery of the extension portion of the piston shaft of the oil suction piston, and the VOC vent hole opening / closing valve capable of opening and closing the VOC vent hole. An oil suction hole opening / closing valve capable of opening and closing the oil suction hole, a flange provided at the tip of the extension, and a compression spring interposed between the flange and the oil suction hole opening / closing valve. And the oil suction hole opening / closing valve closes the oil suction hole and the VOC ventilation hole opening / closing valve opens the VOC ventilation hole by sliding the decompression piston in the pressure reduction direction. To.

本発明の第4のVOC除去装置によれば、減圧用ピストンを減圧方向へ摺動させるだけで、オイル吸引孔開閉弁がオイル吸引孔を閉塞し、オイル室へのオイルの吸引を停止すると共に、VOC通気孔開閉弁がVOC通気孔を開放し、気化したVOCを減圧室に集めることができる。   According to the fourth VOC removal device of the present invention, the oil suction hole on-off valve closes the oil suction hole and stops the oil suction into the oil chamber only by sliding the pressure reducing piston in the pressure reducing direction. The VOC vent hole opening / closing valve opens the VOC vent hole so that the vaporized VOC can be collected in the decompression chamber.

上記課題を解決するために、本発明の第5のVOC除去装置は、上述した本発明の第2〜第4のいずれかのVOC除去装置であって、前記シリンダ内には、前記減圧室の反オイル室側に隣接して形成される駆動用シリンダ室と、該駆動用シリンダ室内を往復運動する駆動用ピストンとが設けられ、該駆動用ピストンは前記減圧用ピストンのピストン軸を共用し、前記駆動用ピストンの両側に交互に前記圧縮エアーを供給し、該駆動用ピストンを往復運動させることにより、前記減圧用ピストン及び前記オイル吸引用ピストンを往復運動させることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a fifth VOC removal device of the present invention is any one of the second to fourth VOC removal devices of the present invention described above, wherein the decompression chamber is disposed in the cylinder. A driving cylinder chamber formed adjacent to the side opposite to the oil chamber, and a driving piston that reciprocates in the driving cylinder chamber, the driving piston sharing the piston shaft of the decompression piston; The compressed air is alternately supplied to both sides of the drive piston, and the drive piston is reciprocated to reciprocate the decompression piston and the oil suction piston.

本発明の第5のVOC除去装置によれば、減圧室に隣接して駆動用シリンダ室を設置し、駆動用ピストンのピストン軸を減圧用ピストンと共用しているため、駆動用ピストンを圧縮エアーで往復運動をさせることによって減圧用ピストン及びオイル吸引用ピストンを駆動させることができる。すなわち、装置の駆動用動力にエアーを用いているため駆動用圧力の調整が容易となると共に、電気を使用していないためVOCに引火することがなく防爆対策が可能となる。   According to the fifth VOC removing device of the present invention, the drive cylinder chamber is installed adjacent to the decompression chamber, and the piston shaft of the drive piston is shared with the decompression piston. The piston for pressure reduction and the piston for oil suction can be driven by reciprocating the motor. That is, since air is used for the driving power of the apparatus, the adjustment of the driving pressure becomes easy, and since no electricity is used, the VOC is not ignited and an explosion-proof measure can be taken.

上記課題を解決するために、本発明の第6のVOC除去装置は、上述した本発明の第5のVOC除去装置であって、前記制御部は、前記駆動用ピストンが減圧工程終了後、所定時間を経過してから圧縮工程に移るように制御することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the sixth VOC removal device of the present invention is the fifth VOC removal device of the present invention described above, wherein the control unit is configured to perform a predetermined operation after the drive piston has finished the decompression step. Control is performed so that the compression process is started after a lapse of time.

本発明の第6のVOC除去装置によれば、オイルに吸着されたVOCがオイルから気化する時間を確保することができるため、VOCを十分に気化させることができる。   According to the sixth VOC removal apparatus of the present invention, it is possible to ensure time for the VOC adsorbed to the oil to evaporate from the oil, so that the VOC can be sufficiently vaporized.

上記課題を解決するために、本発明の第1のVOC除去方法は、駆動用シリンダ室内において駆動用ピストンの一方側に圧縮エアーが供給され、該駆動用ピストンが他方側に摺動することにより、前記駆動用ピストンとピストン軸を共用する減圧用ピストンが減圧室内において前記駆動用ピストンと同方向に摺動する工程と、前記減圧用ピストンの摺動に伴い、該減圧用ピストンと該減圧用ピストンのピストン軸内を往復運動するピストン軸を有するオイル吸引用ピストンとの間の空間が負圧になることにより、該オイル吸引用ピストンが前記減圧用ピストンと同方向に摺動する工程と、前記オイル吸引用ピストンの摺動に伴い、オイル吸引孔内が負圧になることにより、オイル吸引孔からオイル室内にVOCを吸着したオイルが吸引される工程と、前記オイル吸引孔からオイル室内にVOCを吸着した所定量のオイルが吸引されると、前記オイル吸引孔開閉弁により前記オイル吸引孔が閉塞され、オイル室内へのオイルの吸引が停止される工程と、前記駆動用ピストンのさらなる摺動に伴い、前記減圧用ピストン及び前記オイル吸引用ピストンが前記駆動用ピストンと同方向にさらに摺動し、前記オイル吸引用ピストンに設けられたVOC通気孔がVOC通気孔開閉弁により開放される工程と、前記開放されたVOC通気孔開閉弁を介して前記オイル室と前記減圧室が連通し、前記オイル室に収容されたオイルに吸着されたVOCが気化し、該気化したVOCが前記VOC連通孔を通って減圧室に集められる工程と、
前記駆動用ピストンの他方側に圧縮エアーが供給され、該駆動用ピストンが一方側に摺動されることにより、前記減圧用ピストン及び前記オイル吸引用ピストンが前記駆動用ピストンと同方向に摺動し、前記減圧室内の気化したVOCが圧縮されて液化される工程と、
前記液化しVOCがVOC排出孔から前記減圧室外へ排出される工程とを含むことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the first VOC removal method of the present invention is such that compressed air is supplied to one side of the driving piston in the driving cylinder chamber, and the driving piston slides to the other side. A step of sliding a decompression piston sharing the piston axis with the drive piston in the same direction as the drive piston in the decompression chamber, and the decompression piston and the decompression piston as the decompression piston slides A step in which the oil suction piston slides in the same direction as the pressure reducing piston when the space between the piston and the oil suction piston having a piston shaft that reciprocates within the piston shaft of the piston becomes negative pressure; As the oil suction piston slides, the pressure inside the oil suction hole becomes negative, so that the oil adsorbing VOC is sucked into the oil chamber from the oil suction hole. When a predetermined amount of oil adsorbing VOC is sucked into the oil chamber from the oil suction hole, the oil suction hole is closed by the oil suction hole opening / closing valve, and the suction of oil into the oil chamber is stopped. And the further sliding of the driving piston further causes the pressure reducing piston and the oil suction piston to slide further in the same direction as the driving piston, and the VOC passage provided in the oil suction piston. The step of opening the pores by the VOC vent opening / closing valve, and the oil chamber and the decompression chamber communicate with each other through the opened VOC ventilation hole opening / closing valve, and the VOC adsorbed by the oil stored in the oil chamber Is vaporized, and the vaporized VOC is collected in the decompression chamber through the VOC communication hole;
Compressed air is supplied to the other side of the driving piston, and the driving piston is slid to one side, so that the pressure reducing piston and the oil suction piston slide in the same direction as the driving piston. The vaporized VOC in the decompression chamber is compressed and liquefied;
And a step of discharging the liquefied VOC from the VOC discharge hole to the outside of the decompression chamber.

本発明の第1のVOC除去方法によれば、シリンダ内でピストンを1ストローク往復運動させるだけで、オイルに吸着したVOCをオイルから簡単に分離除去することができ、イニシャルコストやランニングコストの低減化を図ることができる。   According to the first VOC removal method of the present invention, the VOC adsorbed on the oil can be easily separated and removed from the oil only by reciprocating the piston in the cylinder for one stroke, and the initial cost and running cost are reduced. Can be achieved.

上記課題を解決するために、本発明の第2のVOC除去方法は、前記駆動用ピストンが減圧工程終了後、所定時間を経過してから圧縮工程に移るように前記制御部が制御する工程を含むことを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the second VOC removal method of the present invention includes a step in which the control unit controls the drive piston so that the drive piston moves to a compression step after a predetermined time has elapsed after the pressure reduction step. It is characterized by including.

本発明の第2のVOC除去方法によれば、オイルに吸着されたVOCがオイルから気化する時間を確保することができるため、VOCを十分に気化させることができる。   According to the second VOC removal method of the present invention, it is possible to secure a time for VOC adsorbed to the oil to evaporate from the oil, and thus VOC can be sufficiently vaporized.

本発明によれば、シンプルな装置及び方法で、オイルに吸着したVOCをオイルから簡単に除去することができ、イニシャルコストやランニングコストの低減化を図ることができる。   According to the present invention, the VOC adsorbed on the oil can be easily removed from the oil with a simple apparatus and method, and the initial cost and running cost can be reduced.

本発明の実施の形態であるVOC除去装置の全体の構成図である。1 is an overall configuration diagram of a VOC removal device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態であるVOC除去装置のオイル吸引用ピストンと弁装置を分解して示す斜視図である。It is a perspective view which decomposes | disassembles and shows the piston for oil suction and the valve apparatus of the VOC removal apparatus which is embodiment of this invention. 本発明の実施の形態であるVOC除去装置のオイル吸引前の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state before the oil suction of the VOC removal apparatus which is embodiment of this invention. 本発明の実施の形態であるVOC除去装置のオイル吸引開始時の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state at the time of the oil suction start of the VOC removal apparatus which is embodiment of this invention. 本発明の実施の形態であるVOC除去装置のオイル吸引終了直後の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state immediately after completion | finish of the oil suction of the VOC removal apparatus which is embodiment of this invention. 本発明の実施の形態であるVOC除去装置の減圧中の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state under pressure reduction of the VOC removal apparatus which is embodiment of this invention. 本発明の実施の形態であるVOC除去装置においてオイルからVOCが気化されている状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which VOC is vaporized from oil in the VOC removal apparatus which is embodiment of this invention. 本発明の実施の形態であるVOC除去装置の圧縮工程初期の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the compression process initial stage of the VOC removal apparatus which is embodiment of this invention. 本発明の実施の形態であるVOC除去装置において減圧用ピストンがオイル吸引用ピストンまで降下した時の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a state when the piston for pressure reduction falls to the piston for oil suction in the VOC removal apparatus which is embodiment of this invention. 本発明の実施の形態であるVOC除去装置においてオイルを排出している状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which is discharging | emitting oil in the VOC removal apparatus which is embodiment of this invention. 図7のA部拡大図である。It is the A section enlarged view of FIG.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の実施の形態であるVOC除去装置の全体の構成図であり、このVOC除去装置1は、主にシリンダ2とピストン3とから構成される本体装置4と、本体装置4に圧縮エアーを供給する圧縮エアー供給装置5と、VOCを吸着したオイルを貯留するオイル容器6と、本体装置4から回収したオイルを貯留する回収オイル容器7と、液化したVOCを貯留する液化VOC容器8とを備えている。   FIG. 1 is an overall configuration diagram of a VOC removal device according to an embodiment of the present invention. This VOC removal device 1 includes a main body device 4 mainly composed of a cylinder 2 and a piston 3, and a main body device 4. A compressed air supply device 5 that supplies compressed air, an oil container 6 that stores oil that has adsorbed VOC, a recovered oil container 7 that stores oil recovered from the main body device 4, and a liquefied VOC container that stores liquefied VOC 8 and.

なお、VOCを吸着したオイルは、例えば、特開昭50−69005号公報(塩素系有機溶剤処理方法)に記載されているように、VOCをオイルシャワー中に通過させ、冷却させることによりオイル中に溶解させる方法や、或いは、オイルを容器内に入れ、オイル周辺の気体圧力を高くすることによりVOCをオイルに吸収させる方法等の公知技術を利用して収集された後、オイル容器6に貯留される。また、本実施の形態の場合、シリンダ2は、例えば、内径が90mm、高さが256mmであり、圧縮エアーの圧力は0.3MPaに設定されている。   The oil that has adsorbed VOC is passed through the oil shower and cooled as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 50-69005 (chlorine organic solvent processing method). Or collected in the oil container 6 after being collected using a known technique such as a method in which the oil is dissolved in the container or a method in which the oil is put into the container and the gas pressure around the oil is increased to absorb the VOC. Is done. In the present embodiment, the cylinder 2 has an inner diameter of 90 mm and a height of 256 mm, for example, and the pressure of the compressed air is set to 0.3 MPa.

シリンダ2の内部は、上側隔壁9及び下側隔壁10によって上方から順に、駆動用シリンダ室11、減圧室12、オイル室13の3室に仕切られており、シリンダ2の頂部には、外部と駆動用シリンダ室11間を連通する第1の圧縮エアー取入口14が形成されている。また、上側隔壁9には、中央に軸孔15が穿設され、軸孔15の周囲には、外部と駆動用シリンダ室11間を連通する第2の圧縮エアー取入口16が形成されていると共に、外部と減圧室12間を連通する圧力調整孔17が形成されている。さらにまた、下側隔壁10には、中央に開口部18が形成されている。   The inside of the cylinder 2 is partitioned into three chambers, a driving cylinder chamber 11, a decompression chamber 12, and an oil chamber 13, in order from above by an upper partition wall 9 and a lower partition wall 10. A first compressed air intake port 14 that communicates between the drive cylinder chambers 11 is formed. Further, the upper partition wall 9 is provided with a shaft hole 15 in the center, and a second compressed air intake 16 communicating with the outside and the drive cylinder chamber 11 is formed around the shaft hole 15. In addition, a pressure adjusting hole 17 that communicates between the outside and the decompression chamber 12 is formed. Furthermore, an opening 18 is formed in the center of the lower partition 10.

シリンダ2の底部の中央には、オイル室13の下部と外部間を連通するオイル吸引孔19が形成されており、オイル吸引孔19の上端部19aは傾斜して縮径されている。また、シリンダ部2の底部には、オイル吸引孔19に隣接してオイル室13の下部と外部間を連通するオイル排出孔20が形成されており、さらに、オイル室13を取り囲む外周壁には、オイル室13の上部と外部間を連通するVOC排出孔21が形成されている。   An oil suction hole 19 that communicates between the lower part of the oil chamber 13 and the outside is formed in the center of the bottom of the cylinder 2, and the upper end portion 19 a of the oil suction hole 19 is inclined and reduced in diameter. In addition, an oil discharge hole 20 is formed in the bottom of the cylinder portion 2 adjacent to the oil suction hole 19 so as to communicate between the lower portion of the oil chamber 13 and the outside. Further, on the outer peripheral wall surrounding the oil chamber 13 A VOC discharge hole 21 that communicates between the upper portion of the oil chamber 13 and the outside is formed.

ピストン3は、駆動用シリンダ室11内を往復運動する駆動用ピストン22と、減圧室12内を往復運動する減圧用ピストン23と、オイル室13内を往復運動するオイル吸引用ピストン24とを備えており、特に図示しないが、各ピストン22,23,24の外周には、各室11,12,13の摺動面と各ピストン22,23,24の間からエアー漏れが生じないようにピストンリング等が取り付けられている。   The piston 3 includes a driving piston 22 that reciprocates in the driving cylinder chamber 11, a decompression piston 23 that reciprocates in the decompression chamber 12, and an oil suction piston 24 that reciprocates in the oil chamber 13. Although not specifically illustrated, the pistons 22, 23, 24 have pistons on the outer circumference so that air leakage does not occur between the sliding surfaces of the chambers 11, 12, 13 and the pistons 22, 23, 24. A ring or the like is attached.

駆動用ピストン22と減圧用ピストン23はピストン軸25を共用しており、このピストン軸25は上側隔壁9の軸孔15を挿通している。ピストン軸25内にはシリンダ状に中空部26が形成されており、この中空部26は連通孔27を介して駆動用シリンダ室11と連通している。   The driving piston 22 and the decompression piston 23 share a piston shaft 25, and the piston shaft 25 passes through the shaft hole 15 of the upper partition wall 9. A hollow portion 26 is formed in a cylindrical shape in the piston shaft 25, and the hollow portion 26 communicates with the driving cylinder chamber 11 through a communication hole 27.

減圧用ピストン23の下部は縮径されて押圧部28が形成されており、押圧部28は下側隔壁10の開口部18に遊挿可能となっている。また、押圧部28の中央には中空部26に連通する軸孔29が形成され、軸孔29は中空部26より小径を成し、中空部26の下端周辺部に軸内係合部30が形成されている。   The lower portion of the decompression piston 23 is reduced in diameter to form a pressing portion 28, and the pressing portion 28 can be loosely inserted into the opening 18 of the lower partition 10. Further, a shaft hole 29 communicating with the hollow portion 26 is formed at the center of the pressing portion 28, the shaft hole 29 has a smaller diameter than the hollow portion 26, and an in-shaft engagement portion 30 is formed around the lower end of the hollow portion 26. Is formed.

オイル吸引用ピストン24のピストン軸31は、軸孔29を挿通し、中空部26に沿って往復運動可能に形成されている。そして、このピストン軸31の頭部32は拡径され、軸内係合部30に掛止可能となっている。オイル吸引用ピストン24のピストン軸31の周囲には、減圧室12とオイル室13間を連通可能なように複数(例えば、4個)のVOC通気孔33(例えば、直径3〜4mm)が設けられ、オイル吸引用ピストン24の下面側中央部には、VOC通気孔33に対応する位置に凹部34が形成されている。   The piston shaft 31 of the oil suction piston 24 is formed to be able to reciprocate along the hollow portion 26 through the shaft hole 29. The head 32 of the piston shaft 31 is expanded in diameter and can be hooked to the in-shaft engaging portion 30. A plurality of (for example, four) VOC vent holes 33 (for example, 3 to 4 mm in diameter) are provided around the piston shaft 31 of the oil suction piston 24 so that the decompression chamber 12 and the oil chamber 13 can communicate with each other. In addition, a recess 34 is formed at a position corresponding to the VOC vent hole 33 in the central portion on the lower surface side of the oil suction piston 24.

オイル吸引用ピストン24の下面側には、ピストン軸31の延長部分35が下方に突設されており、この延長部分35の外周に弁装置36がスライド可能に嵌め込まれている。図2に良く示されているように、この弁装置36は、VOC通気孔33を開閉可能且つ凹部34に嵌合可能なVOC通気孔開閉弁37と、VOC通気孔開閉弁37の下方に設けられてオイル吸引孔19を開閉可能且つオイル吸引孔19の上端部19aに嵌合可能なオイル吸引孔開閉弁38と、VOC通気孔開閉弁37とオイル吸引孔開閉弁38とを連結する円筒状の連結部39と、延長部分35の下端に装着される鍔部40と、鍔部40とオイル吸引孔開閉弁38との間に介装される圧縮スプリング41とにより構成されており、鍔部40により圧縮スプリング41の脱落が防止される。   An extension portion 35 of the piston shaft 31 projects downward on the lower surface side of the oil suction piston 24, and a valve device 36 is slidably fitted on the outer periphery of the extension portion 35. As shown well in FIG. 2, this valve device 36 is provided below the VOC vent opening / closing valve 37, which can open and close the VOC ventilation hole 33 and can be fitted in the recess 34. The oil suction hole opening / closing valve 38 which can open and close the oil suction hole 19 and can be fitted to the upper end portion 19a of the oil suction hole 19 is connected to the VOC vent hole opening / closing valve 37 and the oil suction hole opening / closing valve 38. The connecting portion 39, the flange portion 40 attached to the lower end of the extended portion 35, and the compression spring 41 interposed between the flange portion 40 and the oil suction hole opening / closing valve 38, 40 prevents the compression spring 41 from falling off.

圧縮エアー供給装置5は、本体装置4から隔離した場所に設置され、コンプレッサー42と、コントローラ43と、コンプレッサー42及びコントローラ43を制御する制御部44とを備えている。コントローラ43には、電動の第1の三方向ソレノイドバルブSV1と第2の三方向ソレノイドバルブSV2とが設けられており、第1の三方向ソレノイドバルブSV1はホース51を介して第1の圧縮エアー取入口14に接続され、第2の三方向ソレノイドバルブSV2はホース52を介して第2の圧縮エアー取入口16に接続されている。そして、制御部44は、一方の三方向ソレノイドバルブを介して圧縮エアーをシリンダ2内に供給する場合には、他方の三方向ソレノイドバルブからシリンダ2内の駆動用ピストン22の反対側のエアーを外部に放出するよう制御する。   The compressed air supply device 5 is installed in a place isolated from the main body device 4, and includes a compressor 42, a controller 43, and a control unit 44 that controls the compressor 42 and the controller 43. The controller 43 is provided with an electric first three-way solenoid valve SV1 and a second three-way solenoid valve SV2. The first three-way solenoid valve SV1 is connected to the first compressed air via the hose 51. Connected to the intake port 14, the second three-way solenoid valve SV <b> 2 is connected to the second compressed air intake port 16 via the hose 52. When supplying the compressed air into the cylinder 2 through one of the three-way solenoid valves, the control unit 44 supplies the air on the opposite side of the driving piston 22 in the cylinder 2 from the other three-way solenoid valve. Control to release to the outside.

オイル容器6は、第1の逆止弁45及びホース48を介してオイル吸引孔19に接続されており、第1の逆止弁45はオイル容器6からオイル吸引孔19方向への流通のみを許容する。また、回収オイル容器7は、第2の逆止弁46及びホース49を介してオイル排出孔20に接続されており、第2の逆止弁46はオイル排出孔20から回収オイル容器7方向への流通のみを許容する。さらに、液化VOC容器8は、第3の逆止弁47及びホース50を介してVOC排出孔21に接続されており、第3の逆止弁47はVOC排出孔21から液化VOC容器8方向への流通のみを許容する。このようにオイル吸引孔19、オイル排出孔20及びVOC排出孔21にそれぞれ逆止弁45,46,47を設置することにより、シリンダ2内の減圧工程中や圧縮工程中にオイルやVOC等の不要な吸込みや漏れが発生するのを防止することができる。   The oil container 6 is connected to the oil suction hole 19 via a first check valve 45 and a hose 48, and the first check valve 45 only flows from the oil container 6 toward the oil suction hole 19. Allow. The recovered oil container 7 is connected to the oil discharge hole 20 via a second check valve 46 and a hose 49, and the second check valve 46 extends from the oil discharge hole 20 toward the recovered oil container 7. Only distribution is allowed. Furthermore, the liquefied VOC container 8 is connected to the VOC discharge hole 21 via the third check valve 47 and the hose 50, and the third check valve 47 extends from the VOC discharge hole 21 toward the liquefied VOC container 8. Only distribution is allowed. By installing check valves 45, 46 and 47 in the oil suction hole 19, the oil discharge hole 20 and the VOC discharge hole 21 in this way, oil, VOC and the like can be obtained during the decompression process and the compression process in the cylinder 2. Unnecessary suction or leakage can be prevented.

次に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係るVOC除去方法について説明する。   Next, a VOC removal method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図3はオイル室13にオイルを吸引する前の状態を示す断面図であり、圧縮エアーが、図1に記載のコンプレッサー42から第2の三方向ソレノイドバルブSV2のNC(通常時閉鎖口)とcom(共通口)を経由後、第2の圧縮エアー取入口16から駆動用ピストン22の下側の駆動用シリンダ室11内に供給されると、駆動用ピストン22はこの圧縮エアーに押圧されて駆動用シリンダ室11内を上方に摺動し、この駆動用ピストン22の上方への摺動に伴い、減圧用ピストン23は減圧室12内を上方に摺動する。この結果、減圧用ピストン23とオイル吸引用ピストン24との間隔が開き、オイル室13の上部は負圧状態となる。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state before the oil is sucked into the oil chamber 13, and the compressed air is supplied from the compressor 42 shown in FIG. 1 to the NC (normally closed port) of the second three-way solenoid valve SV2. com (common port), when supplied from the second compressed air intake 16 into the driving cylinder chamber 11 below the driving piston 22, the driving piston 22 is pressed by the compressed air. The inside of the driving cylinder chamber 11 slides upward, and the decompression piston 23 slides upward in the decompression chamber 12 as the driving piston 22 slides upward. As a result, the space between the pressure reducing piston 23 and the oil suction piston 24 is increased, and the upper portion of the oil chamber 13 is in a negative pressure state.

この時、駆動用ピストン22の上側の駆動シリンダ室11内のエアーは、第1の圧縮エアー取入口14を通り、図1に記載のコントローラ43内の第1の三方向ソレノイドバルブSV1のNO(通常時開放口)から外部に放出され、減圧用ピストン23の上側の減圧室12内のエアーは圧力調整孔17から外部に排出される。また、この時、ピストン軸25内の中空部26は連通孔27を介して駆動用シリンダ室11に連通しているため、中空部26内が負圧になることはない。   At this time, the air in the drive cylinder chamber 11 on the upper side of the drive piston 22 passes through the first compressed air intake port 14, and the NO (1) of the first three-way solenoid valve SV1 in the controller 43 shown in FIG. The air in the decompression chamber 12 above the decompression piston 23 is discharged to the outside through the pressure adjustment hole 17. At this time, since the hollow portion 26 in the piston shaft 25 communicates with the driving cylinder chamber 11 through the communication hole 27, the inside of the hollow portion 26 does not become negative pressure.

図4はVOCを吸着したオイルをオイル室13に吸引開始した時の状態を示す断面図であり、オイル室13の上部が負圧状態になることにより、オイル吸引用ピストン24は、オイル室13内を上方に摺動する。この結果、オイル吸引孔19及びホース48の内部とオイル室13の下部が負圧状態となり、オイル容器6からVOCを吸着したオイルが吸引される。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state when the oil having adsorbed VOC is started to be sucked into the oil chamber 13. When the upper portion of the oil chamber 13 is in a negative pressure state, the oil suction piston 24 is connected to the oil chamber 13. Slide up inside. As a result, the oil suction hole 19 and the inside of the hose 48 and the lower part of the oil chamber 13 are in a negative pressure state, and the oil adsorbing VOC is sucked from the oil container 6.

なお、この時、最初の吸引では、ホース48内にエアーが溜まっているので、オイル吸引用ピストン24を数回往復させてエアーをオイル吸引孔19及びホース48から排出させる必要がある。しかし、その後はオイル吸引孔19内にエアーが入らず、オイルで満たされるので、吸引動作の休止後の再開時でも直ぐに吸引することが可能である。   At this time, since air has accumulated in the hose 48 in the first suction, it is necessary to reciprocate the oil suction piston 24 several times to discharge the air from the oil suction hole 19 and the hose 48. However, after that, since air does not enter the oil suction hole 19 and is filled with oil, it is possible to immediately suction even when resuming after the suspension of the suction operation.

図5はVOCを吸着したオイルをオイル室13に吸引終了した直後の状態を示す断面図であり、上記したように、駆動用ピストン22の上方への摺動に伴って、減圧用ピストン23とオイル吸引用ピストン24が共に上方に摺動し、オイル吸引孔19及びホース48の内部とオイル室13の下部が負圧状態となることによって、図4で吸引開始されたオイルはオイル室13の下部に貯留される。この時、オイルの吸引量は、オイル吸引用ピストン24のピストン31軸の上昇に伴い、弁装置36のオイル吸引孔開閉弁38がオイル室13の入口を閉塞し、オイルの吸引を停止することによって制御される。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state immediately after the suction of the VOC-adsorbed oil into the oil chamber 13, and as described above, as the drive piston 22 slides upward, Both the oil suction piston 24 slides upward, and the oil suction hole 19 and the inside of the hose 48 and the lower portion of the oil chamber 13 are in a negative pressure state. Stored in the lower part. At this time, the oil suction amount is such that the oil suction hole opening / closing valve 38 of the valve device 36 closes the inlet of the oil chamber 13 and stops the oil suction as the piston 31 of the oil suction piston 24 rises. Controlled by.

図6は減圧室12を減圧している状態を示す断面図であり、駆動用ピストン22のさらなる上方への摺動に伴ってピストン軸25の軸内係合部30にオイル吸引用ピストン24のピストン軸31の頭部32が掛止している。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the decompression chamber 12 is decompressed, and the oil suction piston 24 is inserted into the in-shaft engagement portion 30 of the piston shaft 25 as the drive piston 22 slides further upward. The head 32 of the piston shaft 31 is hooked.

図7はオイルからVOCが気化している状態を示す断面図であり、上記した図6での動作に引続き、減圧用ピストン23によって、オイル吸引用ピストン24は、圧縮スプリング41を圧縮しながらさらに上方に引き上げられ、オイル吸引用ピストン24の上側周辺部24aが下側隔壁10に当接することにより上方への動きが規制されるが、減圧用ピストン23はさらに上方に摺動し続け、減圧室12内を減圧して負圧状態にする。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state where VOC is vaporized from the oil. Following the operation in FIG. 6 described above, the oil suction piston 24 further compresses the compression spring 41 while compressing the compression spring 41. When the upper peripheral portion 24a of the piston 24 for oil suction comes into contact with the lower partition wall 10, the upward movement is restricted, but the decompression piston 23 continues to slide upward, and the decompression chamber The pressure inside 12 is reduced to a negative pressure state.

この時、図11に良く示されているように、弁装置36のオイル吸引孔開閉弁38がオイル室13の入口で動きを規制されるため、弁装置36のVOC通気孔開閉弁37とオイル吸引用ピストン24との間隔が開き、VOC通気孔33が開放され、減圧室12とオイル室13が連通する。このように減圧室12とオイル室13が連通することにより、オイル室13に貯留されているオイルの表面まで減圧域が広がり、オイルに吸着されたVOCが気化を開始し、気化したVOCはVOC通気孔33を通って減圧室12に集められる。   At this time, as well shown in FIG. 11, the movement of the oil suction hole opening / closing valve 38 of the valve device 36 is restricted at the inlet of the oil chamber 13, so the VOC vent hole opening / closing valve 37 of the valve device 36 and the oil The space between the suction piston 24 and the VOC vent hole 33 is opened, and the decompression chamber 12 and the oil chamber 13 communicate with each other. Thus, the decompression chamber 12 and the oil chamber 13 communicate with each other, so that the decompression region extends to the surface of the oil stored in the oil chamber 13, the VOC adsorbed by the oil starts to vaporize, and the vaporized VOC is VOC. It collects in the decompression chamber 12 through the vent hole 33.

なお、この時の圧縮スプリング41の付勢力は、オイル吸引用ピストン24が減圧室12の負圧によって吸引されるのに対抗する力から周辺の摩擦抵抗分と自重の和を差し引いた程度の力は必要であるが、例えそれ以上に強い力を備えていても、コンプレッサー42の圧縮エアーによる駆動用ピストン22の上昇力より十分に弱ければよい。また、仮に圧縮スプリング41の付勢力が弱い場合には、図6の状態でオイル吸引用ピストン24が減圧室12の負圧によって吸引されてしまうため、オイル吸引用ピストン24は早々に上方に摺動して下側隔壁10に当接するまで移動するが、その過程において減圧室12のVOCが徐々に気化されて最終的に図7の状態になればよい。したがって、例え圧縮スプリング41の付勢力が弱くてもVOCの気化作用に悪影響を与えることはなく、圧縮スプリング41は、少なくとも図5の段階で減圧室12の負圧に吸引されて直ぐにオイル吸引用ピストン24が上方に摺動することがない程度の付勢力を備えていればよい。   The urging force of the compression spring 41 at this time is a force obtained by subtracting the sum of the surrounding frictional resistance and its own weight from the force against which the oil suction piston 24 is attracted by the negative pressure of the decompression chamber 12. Although it is necessary, even if it has a stronger force, it should be sufficiently weaker than the ascending force of the drive piston 22 by the compressed air of the compressor 42. If the urging force of the compression spring 41 is weak, the oil suction piston 24 is sucked by the negative pressure in the decompression chamber 12 in the state shown in FIG. It moves until it comes into contact with the lower partition 10, but in this process, the VOC in the decompression chamber 12 is gradually vaporized and finally the state shown in FIG. Therefore, even if the urging force of the compression spring 41 is weak, there is no adverse effect on the vaporizing action of the VOC. The compression spring 41 is immediately sucked into the negative pressure of the decompression chamber 12 at the stage of FIG. What is necessary is just to provide the urging | biasing force of the grade which the piston 24 does not slide upwards.

このように、図7の状態でVOCはオイルから気化するが、この時にオイル自体は気化しない。これは、例えば、トルエンの沸点が常温で110.6℃であるのに対して一般のオイルの沸点が常温で220℃以上であるように、VOCとオイルの沸点に大きな差があるからである。また、この場合、シリコンオイルは常温では全く気化することがなく、しかも毒性がなく、繰り返し使用可能であるため、使用するオイルとしては特に好適である。   Thus, in the state of FIG. 7, VOC is vaporized from the oil, but the oil itself is not vaporized at this time. This is because, for example, there is a large difference between the boiling points of VOC and oil so that the boiling point of toluene is 110.6 ° C. at ordinary temperature, whereas the boiling point of general oil is 220 ° C. or more at ordinary temperature. . Further, in this case, silicone oil is particularly suitable as an oil to be used because it does not vaporize at room temperature, is not toxic and can be used repeatedly.

なお、減圧室12内の圧力が低い程、VOCを気化させ易くなるが、減圧室12内の圧力は、容易に減圧できる0.01MPa以下が望ましい。また、この場合、オイルに吸着されたVOCがオイルから放出されるまでにはある程度の時間が掛かるため、上記した減圧工程の終了後に、1分程度の時間を置き、VOCが十分にオイルから気化されてから、次の圧縮工程に移るのが望ましい。   Note that the lower the pressure in the decompression chamber 12, the easier it is to vaporize VOC. However, the pressure in the decompression chamber 12 is preferably 0.01 MPa or less, which can be easily reduced. In this case, since it takes a certain amount of time for the VOC adsorbed to the oil to be released from the oil, a period of about one minute is left after the above-described decompression step, and the VOC is sufficiently vaporized from the oil. Then, it is desirable to move on to the next compression step.

図8はオイルから気化したVOCを減圧状態から通常(減圧前)の状態に圧縮して液化させる圧縮工程の初期の状態を示す断面図であり、この圧縮工程では、圧縮エアーが、図1に記載のコンプレッサー42から第1の三方向ソレノイドバルブSV1を経由後、第1の圧縮エアー取入口14から駆動用ピストン22の上側の駆動用シリンダ室11内に供給されると、駆動用ピストン22が下方に摺動するのに伴い、減圧用ピストン23が下方に摺動し、減圧室12内の気化したVOCを圧縮し、減圧室12内のVOCを液化させる。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing an initial state of a compression process in which VOC vaporized from oil is compressed from a reduced pressure state to a normal state (before pressure reduction) and liquefied. In this compression step, compressed air is converted into FIG. When the compressor 42 described above passes through the first three-way solenoid valve SV1 and is supplied from the first compressed air inlet 14 into the driving cylinder chamber 11 above the driving piston 22, the driving piston 22 is As it slides downward, the decompression piston 23 slides downward, compresses the vaporized VOC in the decompression chamber 12, and liquefies the VOC in the decompression chamber 12.

この時、減圧用ピストン23の下方への摺動に伴い、オイル吸引用ピストン24のピストン軸31の頭部32とピストン軸25の軸内係合部30との掛止状態が解除されるため、オイル吸引用ピストン24は圧縮スプリング41の付勢力によって下方に摺動し、オイル吸引用ピストン24の凹部34にVOC通気孔開閉弁37が嵌合し、VOC通気孔33が閉塞される。   At this time, as the pressure-reducing piston 23 slides downward, the latched state between the head portion 32 of the piston shaft 31 of the oil suction piston 24 and the in-axis engaging portion 30 of the piston shaft 25 is released. The oil suction piston 24 slides downward by the urging force of the compression spring 41, and the VOC vent hole opening / closing valve 37 is fitted into the recess 34 of the oil suction piston 24, thereby closing the VOC vent hole 33.

また、オイル吸引用ピストン24の下方への摺動に伴い、オイル吸引用ピストン24の上面と下側隔壁10との間のオイル室13の上部に隙間13aが生じるため、液化したVOCはこの隙間13a及びVOC排出孔21を通って液化VOC容器8に貯留される。   Further, as the oil suction piston 24 slides downward, a gap 13a is formed in the upper portion of the oil chamber 13 between the upper surface of the oil suction piston 24 and the lower partition wall 10, so that the liquefied VOC is removed from the gap. 13a and the VOC discharge hole 21 are stored in the liquefied VOC container 8.

なお、上記した圧縮工程では、減圧用ピストン23の圧縮時間が短く、VOC通気孔33はVOC通気孔開閉弁37によって直ぐに閉塞されるため、VOCが元のオイル内に吸着されることはほとんどない。   In the compression process described above, the compression time of the decompression piston 23 is short, and the VOC vent hole 33 is immediately closed by the VOC vent opening / closing valve 37, so that the VOC is hardly adsorbed in the original oil. .

また、上記した圧縮工程中、駆動用ピストン22の下側の駆動シリンダ室11内のエアーは第2の圧縮エアー取入口16を通って第2の三方向ソレノイドバルブSV2のNOから外部に放出され、また、減圧用ピストン23の上側の減圧室12内には外部から圧力調整孔17を通ってエアーが吸引されるため、駆動用ピストン22の下側の駆動シリンダ室11内及び減圧用ピストン23の上側の減圧室12内はいずれも大気圧に維持される。   Further, during the compression process described above, the air in the drive cylinder chamber 11 below the drive piston 22 passes through the second compressed air intake port 16 and is released to the outside from the NO of the second three-way solenoid valve SV2. In addition, since air is sucked into the decompression chamber 12 above the decompression piston 23 from the outside through the pressure adjusting hole 17, the interior of the drive cylinder chamber 11 below the drive piston 22 and the decompression piston 23. The inside of the decompression chamber 12 on the upper side is maintained at atmospheric pressure.

その後、図9に示すように、減圧用ピストン23がさらに下方に摺動し、減圧用ピストン23の押圧部28が開口部18に遊嵌してオイル吸引用ピストン24に当接した状態でも、押圧部28の周囲の下側隔壁10との間には隙間18aが生じるため、減圧室12内で気化したVOCはこの隙間18a及びVOC排出孔21を通って液化VOC容器8に貯留される。   After that, as shown in FIG. 9, the decompression piston 23 slides further downward, and the pressing portion 28 of the decompression piston 23 is loosely fitted in the opening 18 and is in contact with the oil suction piston 24. Since a gap 18 a is formed between the lower partition 10 and the periphery of the pressing portion 28, the VOC vaporized in the decompression chamber 12 is stored in the liquefied VOC container 8 through the gap 18 a and the VOC discharge hole 21.

さらに、図10に示すように、減圧用ピストン23が下方に摺動し、減圧用ピストン23の押圧部28がオイル吸引用ピストン24を押し下げると、オイル吸引孔開閉弁38が降下し、オイル室13内の残存オイルはオイル排出孔20から回収オイル容器7に回収される。この時、吸引孔開閉弁38が降下し、オイル室13とオイル吸引孔19とが連通するが、オイル吸引孔19内には未処理のオイルが充満されているので、残存オイルはオイル排出孔20側から回収オイル容器7に確実に排出される。そして、駆動用ピストン22、減圧用ピストン23及びオイル吸引用ピストン24がそれぞれ下死点に達すると、液化VOCと残存オイルの排出は終了する。   Further, as shown in FIG. 10, when the pressure reducing piston 23 slides downward and the pressing portion 28 of the pressure reducing piston 23 pushes down the oil suction piston 24, the oil suction hole opening / closing valve 38 is lowered, and the oil chamber The remaining oil in 13 is recovered from the oil discharge hole 20 to the recovery oil container 7. At this time, the suction hole opening / closing valve 38 is lowered and the oil chamber 13 and the oil suction hole 19 communicate with each other. However, since the oil suction hole 19 is filled with untreated oil, the remaining oil is removed from the oil discharge hole. The oil is reliably discharged from the 20 side to the recovered oil container 7. Then, when the driving piston 22, the decompression piston 23, and the oil suction piston 24 reach the bottom dead center, the discharge of the liquefied VOC and the remaining oil is finished.

1 VOC除去装置
2 シリンダ
3 ピストン
4 本体装置
11 駆動用シリンダ室
12 減圧室
13 オイル室
19 オイル吸引孔
21 VOC排出孔
22 駆動用ピストン
23 減圧用ピストン
24 オイル吸引用ピストン
25 ピストン軸
26 中空部
33 VOC通気孔
35 延長部分
36 弁装置
37 VOC通気孔開閉弁
38 オイル吸引孔開閉弁
40 鍔部
41 圧縮スプリング
44 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 VOC removal apparatus 2 Cylinder 3 Piston 4 Main body apparatus 11 Drive cylinder chamber 12 Pressure reduction chamber 13 Oil chamber 19 Oil suction hole 21 VOC discharge hole 22 Drive piston 23 Pressure reduction piston 24 Oil suction piston 25 Piston shaft 26 Hollow part 33 VOC vent hole 35 Extension part 36 Valve device 37 VOC vent hole on / off valve 38 Oil suction hole on / off valve 40 Hook 41 Compression spring 44 Control unit

Claims (8)

VOCを吸着したオイルを本体装置内に取り込む取込手段と、
前記本体装置内の気圧を減ずる減圧手段と、
前記本体装置内を減圧することにより前記オイルから気化したVOCを分離させる分離手段と、
前記本体装置内を圧縮することにより前記気化したVOCを液化させる圧縮手段と、
前記液化したVOCを残存する前記オイルと別個に排出させるVOC排出手段と、
を備えていることを特徴とするVOC除去装置。
Taking-in means for taking in oil that has adsorbed VOCs into the main unit;
Pressure reducing means for reducing the atmospheric pressure in the main unit,
Separation means for separating VOC vaporized from the oil by depressurizing the inside of the main body device;
Compression means for liquefying the vaporized VOC by compressing the inside of the main body device;
VOC discharge means for discharging the liquefied VOC separately from the remaining oil;
The VOC removal apparatus characterized by the above-mentioned.
前記減圧手段及び前記圧縮手段は、シリンダ内を減圧及び圧縮する方向に往復運動するピストンと、前記シリンダ内への圧縮エアーの供給を制御し、前記ピストンの往復運動を制御する制御部とを備え、
前記取込手段は、前記シリンダに形成されたオイル吸引孔と、前記減圧方向への前記ピストンの摺動によって前記オイル吸引孔から吸引されたオイルを貯留するオイル室と、前記オイル吸引孔から所定量のオイルが吸引されると前記オイル吸引孔を閉塞する弁装置とを備え、
前記分離手段は、前記減圧方向への前記ピストンの摺動によって前記オイル室のオイルから気化したVOCを収納する減圧室を備え、
前記VOC排出手段は、前記圧縮方向への前記ピストンの摺動によって前記気化したVOCを液化させ、該液化したVOCを前記シリンダ外へ排出するためのVOC排出孔を備えている請求項1に記載のVOC除去装置。
The decompression means and the compression means comprise a piston that reciprocates in the direction of decompressing and compressing the inside of the cylinder, and a controller that controls the supply of compressed air into the cylinder and controls the reciprocation of the piston. ,
The intake means includes an oil suction hole formed in the cylinder, an oil chamber for storing oil sucked from the oil suction hole by sliding of the piston in the pressure reducing direction, and an oil suction hole. A valve device that closes the oil suction hole when a fixed amount of oil is sucked;
The separation means includes a decompression chamber that stores VOCs evaporated from oil in the oil chamber by sliding of the piston in the decompression direction,
2. The VOC discharge means includes a VOC discharge hole for liquefying the vaporized VOC by sliding the piston in the compression direction and discharging the liquefied VOC to the outside of the cylinder. VOC removal device.
前記ピストンは、前記減圧室内を往復運動する減圧用ピストンと、該減圧用ピストンのピストン軸内に形成された中空部に沿ってピストン軸が往復運動することにより前記オイル室内を往復運動するオイル吸引用ピストンとを備え、
前記減圧用ピストンが反オイル吸引用ピストン側へ摺動し、前記減圧用ピストンと前記オイル吸引用ピストンとの間の空間が負圧になることにより、該オイル吸引用ピストンが前記減圧用ピストン側へ所定長摺動し、前記弁装置が前記オイル吸引孔を閉塞し、前記オイル吸引孔から前記オイル室内へのオイルの吸引量が所定量に設定される請求項2に記載のVOC除去装置。
The piston includes a decompression piston that reciprocates in the decompression chamber, and an oil suction that reciprocates in the oil chamber as the piston shaft reciprocates along a hollow portion formed in the piston shaft of the decompression piston. A piston for
The pressure-reducing piston slides to the anti-oil suction piston side, and the space between the pressure-reduction piston and the oil suction piston becomes negative pressure, so that the oil suction piston is moved to the pressure-reduction piston side. 3. The VOC removing device according to claim 2, wherein the valve device closes the oil suction hole, and the amount of oil sucked into the oil chamber from the oil suction hole is set to a predetermined amount.
前記オイル吸引用ピストンには前記オイル室と前記減圧室とを連通可能なようにVOC通気孔が設けられ、前記弁装置は、前記オイル吸引用ピストンのピストン軸の延長部分の外周にスライド可能に嵌め込まれ、前記VOC通気孔を開閉可能なVOC通気孔開閉弁と、前記オイル吸引孔を開閉可能なオイル吸引孔開閉弁と、前記延長部分の先端に装着される鍔部と、該鍔部と前記オイル吸引孔開閉弁の間に介装される圧縮スプリングとを備え、前記減圧用ピストンの前記減圧方向への摺動により、前記オイル吸引孔開閉弁が前記オイル吸引孔を閉塞すると共に、前記VOC通気孔開閉弁が前記VOC通気孔を開放する請求項3に記載のVOC除去装置。   The oil suction piston is provided with a VOC ventilation hole so that the oil chamber and the decompression chamber can communicate with each other, and the valve device is slidable on the outer periphery of the extension portion of the piston shaft of the oil suction piston. A VOC vent opening / closing valve that is fitted and capable of opening / closing the VOC ventilation hole, an oil suction hole opening / closing valve capable of opening / closing the oil suction hole, a flange portion attached to a tip of the extension portion, and the flange portion; A compression spring interposed between the oil suction hole opening and closing valve, and the oil suction hole opening and closing valve closes the oil suction hole by sliding the pressure reducing piston in the pressure reducing direction. The VOC removal device according to claim 3, wherein a VOC vent opening / closing valve opens the VOC vent. 前記シリンダ内には、前記減圧室の反オイル室側に隣接して形成される駆動用シリンダ室と、該駆動用シリンダ室内を往復運動する駆動用ピストンとが設けられ、該駆動用ピストンは前記減圧用ピストンのピストン軸を共用し、前記駆動用ピストンの両側に交互に前記圧縮エアーを供給し、該駆動用ピストンを往復運動させることにより、前記減圧用ピストン及び前記オイル吸引用ピストンを往復運動させる請求項2〜4のいずれか1の請求項に記載のVOC除去装置。   A drive cylinder chamber formed adjacent to the anti-oil chamber side of the decompression chamber and a drive piston that reciprocates in the drive cylinder chamber are provided in the cylinder, and the drive piston is The piston shaft of the decompression piston is shared, the compressed air is alternately supplied to both sides of the drive piston, and the drive piston is reciprocated to reciprocate the decompression piston and the oil suction piston. The VOC removal apparatus according to any one of claims 2 to 4. 前記制御部は、前記駆動用ピストンが減圧工程終了後、所定時間を経過してから圧縮工程に移るように制御する請求項5に記載のVOC除去装置。   6. The VOC removal device according to claim 5, wherein the control unit controls the driving piston so as to shift to a compression process after a predetermined time has elapsed after completion of the pressure reduction process. 駆動用シリンダ室内において駆動用ピストンの一方側に圧縮エアーが供給され、該駆動用ピストンが他方側に摺動することにより、前記駆動用ピストンとピストン軸を共用する減圧用ピストンが減圧室内において前記駆動用ピストンと同方向に摺動する工程と、
前記減圧用ピストンの摺動に伴い、該減圧用ピストンと該減圧用ピストンのピストン軸内を往復運動するピストン軸を有するオイル吸引用ピストンとの間の空間が負圧になることにより、該オイル吸引用ピストンが前記減圧用ピストンと同方向に摺動する工程と、
前記オイル吸引用ピストンの摺動に伴い、オイル吸引孔内が負圧になることにより、オイル吸引孔からオイル室内にVOCを吸着したオイルが吸引される工程と、
前記オイル吸引孔からオイル室内にVOCを吸着した所定量のオイルが吸引されると、前記オイル吸引孔開閉弁により前記オイル吸引孔が閉塞され、オイル室内へのオイルの吸引が停止される工程と、
前記駆動用ピストンのさらなる摺動に伴い、前記減圧用ピストン及び前記オイル吸引用ピストンが前記駆動用ピストンと同方向にさらに摺動し、前記オイル吸引用ピストンに設けられたVOC通気孔がVOC通気孔開閉弁により開放される工程と、
前記開放されたVOC通気孔開閉弁を介して前記オイル室と前記減圧室が連通し、前記オイル室に収容されたオイルに吸着されたVOCが気化し、該気化したVOCが前記VOC連通孔を通って減圧室に集められる工程と、
前記駆動用ピストンの他方側に圧縮エアーが供給され、該駆動用ピストンが一方側に摺動されることにより、前記減圧用ピストン及び前記オイル吸引用ピストンが前記駆動用ピストンと同方向に摺動し、前記減圧室内の気化したVOCが圧縮されて液化される工程と、
前記液化したVOCがVOC排出孔から前記減圧室外へ排出される工程と、
を含むことを特徴とするVOC除去方法。
Compressed air is supplied to one side of the drive piston in the drive cylinder chamber, and the drive piston slides to the other side, so that the decompression piston sharing the drive piston and the piston shaft is in the decompression chamber. Sliding in the same direction as the drive piston;
As the pressure reducing piston slides, a space between the pressure reducing piston and an oil suction piston having a piston shaft that reciprocates within the piston shaft of the pressure reducing piston becomes negative pressure. A step of sliding the suction piston in the same direction as the pressure reducing piston;
As the oil suction piston slides, the oil suction hole has a negative pressure so that the oil adsorbing VOC is sucked into the oil chamber from the oil suction hole;
When a predetermined amount of oil adsorbing VOC is sucked into the oil chamber from the oil suction hole, the oil suction hole is closed by the oil suction hole on-off valve, and the suction of oil into the oil chamber is stopped; ,
As the drive piston further slides, the pressure-reducing piston and the oil suction piston slide further in the same direction as the drive piston, and the VOC vent hole provided in the oil suction piston has a VOC passage. A step opened by a pore opening / closing valve;
The oil chamber and the decompression chamber communicate with each other via the opened VOC vent opening / closing valve, and the VOC adsorbed by the oil stored in the oil chamber is vaporized, and the vaporized VOC passes through the VOC communication hole. A process through which it is collected in a vacuum chamber;
Compressed air is supplied to the other side of the driving piston, and the driving piston is slid to one side, so that the pressure reducing piston and the oil suction piston slide in the same direction as the driving piston. The vaporized VOC in the decompression chamber is compressed and liquefied;
A step of discharging the liquefied VOC from the VOC discharge hole to the outside of the decompression chamber;
VOC removal method characterized by including.
前記駆動用ピストンが減圧工程終了後、所定時間を経過してから圧縮工程に移るように前記制御部が制御する工程を含む請求項7に記載のVOC除去方法。
8. The VOC removal method according to claim 7, further comprising a step of controlling the control unit so that the driving piston moves to a compression step after a predetermined time has elapsed after the pressure reduction step.
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CZ305017B6 (en) * 2014-01-31 2015-03-25 Vysoká škola báňská- Technická univerzita Ostrava Method of increasing efficiency of decontamination of water containing body organic substances by making use of solar energy
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