JP6103312B2 - 溶媒分離方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、気化した溶媒を含む気体から、溶媒を除去して浄化する溶媒分離方法及び装置に関するものである。

近年、様々な工業製品若しくは家電の組み立て製造工程、又は、それらの製品の構成部品となる各種電子部品、各種の電池、若しくは、基板などのデバイス製造工程においても、各種の機能を持ったペースト状の材料を塗布したのち、各種熱処理装置によって加熱処理が行われている。ここで、各種熱処理装置とは、例えば、乾燥炉、焼成炉、キュア炉、もしくは電子部品の実装工程などではんだ付けに使用されるリフロー炉などである。それぞれのペースト状の材料には、最終的に製品に必要とされる固形分などに加え、それらを各種の基板又は基材などに塗工するために、それぞれの目的又は必要に応じて、水又は有機溶剤などの各種の溶剤が混入されて粘度調整又は性能調整が施されている。

それらの溶媒は、熱処理装置における加熱工程で、気化及び脱媒の工程を経て、ペースト状の材料から装置内に放出される。これにより、連続的に加熱処理がなされる場合には、装置内に溶媒が連続的に気化して放出され、その結果、装置内雰囲気における溶媒濃度が上がり、様々な不具合につながる可能性がある。例えば、装置内雰囲気中の溶媒濃度が高くなるにつれて、装置内温度での雰囲気中に存在可能な溶媒の量が飽和状態に近づくことで、熱処理対象物の乾燥が困難になり、又は、爆発性を有する溶媒の場合は、飽和蒸気圧まで達していなくても、気化溶媒濃度の爆発限界を超えてしまう可能性もある。そのために、装置外から外気を装置内に定期的又は連続的に供給したり、窒素ガス又はその他の雰囲気（雰囲気ガス）が必要な場合には、それらの雰囲気を装置外から供給する必要がある。さらに、同時に、溶媒濃度が上昇した装置内の雰囲気を装置外に放出する手段が採られる。図１９は、雰囲気の供給と排気とを説明する図である。送風ブロア２で外気を熱処理装置１の内部に供給する。熱処理装置１内で気化する溶媒を含んだ熱処理装置１内の雰囲気の一部を、排気ブロア３で装置外に排出する。ただし、熱処理装置１外に排気する雰囲気に含有されている溶媒は、有害なものもあり、環境に与える影響が懸念されるものもある。そこで、熱処理装置１外に排出されかつ排気雰囲気に含まれる溶媒による大気汚染などの環境への影響、又は、作業者に対する健康影響を除外するために、排気雰囲気から、必要に応じて溶媒を除去する方法として、例えば特許文献１の方式が知られている。

図２０は特許文献１の説明図である。この特許文献１においては、熱処理装置１には、熱処理装置内排気ダクト４を介して冷却器５が連通するとともに、さらに冷却器５に連通して熱処理装置外排気ダクト６及びミストコレクタ７が順に配置されている。この熱処理装置１内から排出されかつ溶媒を含んだ排気雰囲気を冷却器５によって冷却することで、熱処理装置内雰囲気中の溶媒を液化凝集させる。次いで、熱処理装置外排気ダクト６によってさらに下流側に排気し、熱処理装置外排気ダクト６に連通して配置されているミストコレクタ７で、液化凝集した溶媒を捕捉することで排気雰囲気を浄化し、浄化された雰囲気を熱処理装置外に排出することが出来る。

また、排気に含まれかつ気化した溶媒、特に水蒸気の除去方式としては、特許文献２の方式が知られている。図２１は特許文献２の説明図である。特許文献２で開示されている構成は、以下のような構成である。帯電電極８と吸着電極９とは、それぞれ第１の回転軸１１と第２の回転軸１２を中心に回転するようになっており、第１の回転軸１１と第２の回転軸１２とは、それぞれ第１の駆動伝達ベルト１３と第２の駆動伝達ベルト１４とを介して、駆動モータ１０に連通している。この駆動モータ１０の駆動により帯電電極８と吸着電極９とは回転するが、この際、帯電電極８と吸着電極９と排気２２との接触面積が大きくなるように、帯電電極８には貫通穴８aが、また吸着電極９には貫通穴９aがそれぞれ配置されている。特許文献２の方式では、供給される排気２２中の溶媒が気化している場合に、冷却して液化凝集するのではなく、排気流路の上流側で気化した溶媒が、回転する帯電電極８に接触することにより帯電され、流路の下流側の吸着電極９の方向に移動する。そこで、気化した溶媒が、帯電している溶媒の極性とは逆の極性の電荷を持ちかつ回転している吸着電極９に誘引されて、溶媒が吸着電極９に吸着される。この吸着電極９に吸着された溶媒は、吸着電極９の遠心力により水滴回収器１５に回収される。

特開２００４−３０１３７３号公報 特開２００６−８７９７２号公報

しかしながら、前記特許文献１の構成では、排気中の溶媒を冷却器によって冷却して溶媒を液化、凝集することから、熱処理装置内雰囲気を高温に加熱するために用いられた膨大なエネルギーを、冷却器での冷却工程で奪わなければならない。また、前記特許文献２の構成では、排気の経路上で溶媒（水蒸気）が吸着電極に吸着された時点で結露して水滴状になる温度まで排気雰囲気が冷却されなければ、帯電電極で溶媒が帯電した後に吸着電極に吸着されても、再度気化して水蒸気となり、吸着電極の下流側に排出されてしまう。

本発明はこのような点に鑑み、熱処理装置などの排気発生装置から排出される加熱によって気化した溶媒を含む排気雰囲気からの溶媒除去において、冷却するエネルギーを使用して液化するのではなく、溶媒を気体の状態で除去し、排気雰囲気を浄化する溶媒分離方法及び装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様にかかる溶媒分離方法は、極性を有しかつ気化した溶媒を含んだ気体から前記溶媒を分離する方法であって、
前記気体を溶媒分離装置の流路内で一定方向に流し、前記気体の前記流路に、前記気体の流れる方向沿いに前記溶媒を排出する排気流路内まで延在するように配置された電極に、前記気体が流れる方向と交差する方向に電界を印加して静電誘引により、前記気体に含まれる前記溶媒を電極側に引き寄せて前記流路内の一定領域内に集め、前記電界を印加して前記静電誘引により前記溶媒を電極側に引き寄せながら、集めた前記溶媒を含む気体を、前記一定領域以外の溶媒を含まない気体から分離して前記排気流路に排出する。

また、本発明の第２の態様にかかる溶媒分離方法は、前記第１の態様において、前記極性を有して気化した溶媒を含んだ気体は、排気発生装置での加熱によって前記排気発生装置内で発生し、前記排気発生装置から排気される加熱された気体とすることもできる。

さらには、本発明の第３の態様にかかる溶媒分離方法は、前記第１又は第２の態様において、前記溶媒が分離されて前記溶媒を含まない気体を、前記溶媒を含む気体から分離して前記溶媒分離装置から排気発生装置内に供給して循環させることもできる。

また、本発明の第４の態様にかかる溶媒分離方法は、前記第３の態様において、前記排気発生装置と前記溶媒分離装置との間の循環する経路が断熱材によって外気と熱遮断されている状態で、前記気化した溶媒を含む気体が前記排気発生装置から前記溶媒分離装置への経路を流れるとともに、前記溶媒が除去された気体が前記溶媒分離装置から前記排気発生装置への経路を流れるようにすることもできる。

さらには、本発明の第５の態様にかかる溶媒分離装置は、極性を有しかつ気化した溶媒を含んだ気体から前記溶媒を分離する溶媒分離装置であって、
前記気体が一定方向に流れる流路を形成可能な筒状部材と、
前記筒状部材とは電気的に絶縁され、かつ、前記気体の流れる方向沿いに延在するように前記筒状部材内に配置された電極と、
前記電極に電圧を印加して、前記気体が流れる方向と交差する方向に電界を発生させて、前記気体に含まれる前記溶媒を前記流路内の一定領域に集める電圧印加装置と、
前記流路の出口に接続されて、前記電極の近傍に集まった前記溶媒を含む第１の排気雰囲気を排気する第１の排気ダクトと、
前記流路の出口に接続されて、前記溶媒を含まない第２の排気雰囲気を排気する第２の排気ダクトと、を備えて、
前記電極は、前記筒状部材内から前記第１の排気ダクト内まで配置され、
前記電圧印加装置により前記電界を前記流路内を流れる前記気体に印加して静電誘引により前記溶媒を電極側に引き寄せて、前記気体に含まれる前記溶媒を前記流路内の前記一定領域内に集め、集めた気体であって前記溶媒を含む前記第１の排気雰囲気を、前記電界を印加して前記静電誘引により前記溶媒を電極側に引き寄せながら、前記第１の排気ダクトから排出する一方、前記溶媒を含まない前記第２の排気雰囲気を前記第２の排気ダクトから排出して、前記溶媒を分離する。

また、本発明の第６の態様にかかる溶媒分離装置は、前記第５の態様において、前記電極は、前記筒状部材の前記流路内で、前記気体が流れる方向と交差するように前記第１の排気ダクト内まで配置され、
電圧印加装置により前記電極に電圧を印加することで発生される電界を、前記気体が流れる方向と直交する方向の断面で前記第２の排気ダクトと前記第１の排気ダクトとに分岐する前の流路の先頭の位置から前記出口までの間で積分すると、前記気体が流れる方向と直交する方向の断面が全て前記電界の範囲内となる様に、前記電極が前記筒状部材の前記流路内に配置される溶媒分離装置を提供する。

本発明の第７の態様にかかる溶媒分離装置は、前記第５の態様において、前記電極は、少なくとも２つ以上配置された電極で構成されているようにしてもよい。
本発明の第８の態様にかかる溶媒分離装置は、前記第７の態様において、前記少なくとも２つ以上の電極は、少なくとも１つの正電圧が印加される電極と少なくとも１つの負電圧が印加される前記電極とが配置されて構成されているようにしてもよい。
本発明の第９の態様にかかる溶媒分離装置は、前記第６の態様において、前記電極は、少なくとも２つ以上配置された電極で構成されているようにしてもよい。

本発明の第１０の態様にかかる溶媒分離装置は、前記第９の態様において、前記少なくとも２つ以上の電極は、少なくとも１つの正電圧が印加される電極と少なくとも１つの負電圧が印加される前記電極とが配置されて構成されているようにしてもよい。

本発明の第１１の態様にかかる溶媒分離装置は、前記第５〜１０のいずれか１つの態様において、前記極性を有する気化した溶媒を含んだ気体の発生源である排気発生装置と、
前記気体の流れる前記流路の上流側が前記排気発生装置の排気口へ接続され、前記第２の排気ダクトが前記排気発生装置への気体の供給口へ接続された循環流路とを備える、溶媒分離装置を提供する。

本発明の第１２の態様にかかる溶媒分離装置は、前記第１１の態様において、前記循環流路の循環ダクトは、断熱材によって外気と熱遮断する構成であるようにしてもよい。

以上のように、本発明の前記第１〜第５の態様にかかる溶媒分離方法及び装置によれば、加熱を行う熱処理炉装置から排出される排気雰囲気に含まれる気化した溶媒を除去する場合においても、排気雰囲気を冷却することなく分離することが可能となる。

また、本発明の前記第６〜第１２の態様にかかる溶媒分離装置及び溶媒分離装置によれば、排気発生装置から排出される加熱によって気化した溶媒を含む排気雰囲気ガスからの溶媒除去において、冷却するエネルギーを使用して液化するのではなく、気体の状態で除去し、排気雰囲気ガスを浄化可能となる。

本発明の第１実施形態における溶媒分離方法を実施可能な溶媒分離部を含む溶媒分離装置の説明図 水の分子構造の拡大説明図 本発明の第１実施形態における溶媒分離方法を説明するための溶媒分離部の平面図 図３Ａの溶媒分離部の斜視図 本発明の第２実施形態における溶媒分離方法を説明するための溶媒分離部の平面図 図４Ａの溶媒分離部の斜視図 本発明の第３実施形態における溶媒分離方法を説明するための溶媒分離部の縦断面図 図５Ａの溶媒分離部の斜視図 本発明の第４実施形態における溶媒分離方法を説明するための溶媒分離部の斜視図 図６の溶媒分離部の構成を説明する縦断面図 本発明の第５実施形態における溶媒分離部を含む溶媒分離装置の説明図 排気ダクト幅の説明図 排気通過幅の説明図 本発明の第６実施形態における溶媒分離部を含む溶媒分離装置の概略図 本発明の第６実施形態における溶媒分離部を説明するための溶媒分離装置の平面図 図１２Ａの溶媒分離部の斜視図 図１２Ａの溶媒分離部において連結部を追加した場合の斜視図 本発明の第６実施形態における溶媒分離部の多数の流路断面を重合わせて積分処理した後の流路断面図 本発明の第７実施形態溶媒分離部の側面図 本発明の第７実施形態の溶媒分離部の平面図 本発明の第７実施形態における溶媒分離部の多数の流路断面を重合わせて積分処理した後の流路断面図 本発明の第８実施形態における溶媒分離部の説明図 本発明の第８実施形態における溶媒分離部の説明図 本発明の第８実施形態における溶媒分離部の多数の流路断面を重合わせて積分処理した後の流路断面図 本発明の前記実施形態の変形例にかかる溶媒分離装置であって、熱処理装置への雰囲気ガスの供給と排気とを行う溶媒分離装置の概略図 従来の雰囲気の供給と排気とを説明する説明図 従来の排気浄化装置の説明図 従来の排気浄化装置の説明図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における溶媒分離方法を実施可能な溶媒分離装置５１の説明図である。溶媒分離装置５１は、排気発生装置の一例としての熱処理装置１に連結されて、排気ダクト１６と、溶媒分離部１７と、第１の排気ダクト１９と、第２の排気ダクト１８と、第１の排気ブロア２１と、第２の排気ブロア２０とを備えている。

熱処理装置１は、例えば、焼成炉、乾燥炉、キュア炉、又は、リフロー炉など、加熱処理を行う炉である。この加熱処理では、加熱対象の各種材料又は部材に応じた加熱を実施し、加熱により熱処理装置１内の雰囲気（気体）中に溶媒が気化する。気化した溶媒を含む熱処理装置内雰囲気の一部は、熱処理装置１に連通して配置されている排気ダクト１６に導かれる。

排気ダクト１６の下流側には、溶媒分離部１７が連通している。この溶媒分離部１７内には、熱処理装置１から排気ダクト１６を介して、排気雰囲気を送り込む。そして、詳しくは後述するように、排気雰囲気中の極性を持ちかつ気化した溶媒２３の気体分子が、電界の影響による静電誘引により、排気雰囲気中の溶媒以外の気体分子から分離される。その結果、溶媒２３を含まない部分の排気雰囲気と、溶媒２３を含む部分の排気雰囲気とに分離されて、排気雰囲気の中で溶剤濃度の偏りが発生する。ここで、静電誘引とは、正の電荷に帯電した物質は負の電荷に引き寄せられ、負の電荷に帯電した物質は正の電荷に引き寄せられることを言う。

このように溶媒分離部１７で互いに分離された、溶媒を含まない部分の排気雰囲気と、溶媒を含む部分の排気雰囲気とを、溶媒分離部１７に連通する別々の第１の排気ダクト１９と第２の排気ダクト１８とにそれぞれ導く。溶媒を含まない排気雰囲気は、第２の排気ダクト１８を介して第２の排気ブロア２０側に排出され、第２の排気ブロア２０によって溶媒分離部１７外に排出される。一方、溶媒を含む排気雰囲気については、第１の排気ダクト１９を介して、第２の排気ブロア２０とは別系統の第１の排気ブロア２１によって溶媒分離部１７外に排出される。この場合、第１の排気ブロア２１の吸引側の負圧は、第２の排気ブロア２０の吸引側の負圧と同等に設定している。このように同等としているのは、分離された２つの排気雰囲気２６，２７をそれぞれの第１の排気ダクト１９と第２の排気ブロア２０とから円滑に排気させるためである。

ここで、図２に水の分子構造を示す。図２のように、水については、その分子構造の関係で極性を有するために、電気的に偏りがある。これは、エタノールなどの他の溶媒についても同様である。一般的に溶媒として使用される物質については、分子構造の関係でこのように極性を有することで、他の物質を容易に溶融し得る性質を持つことから、溶媒として利用されている。つまり、溶媒として使用される物質の多くは、極性を有していると言える。このような極性を有する物質の分子が電界の中に置かれた場合に、この電界を発生させる電極が正極の場合でも負極の場合でも、前記分子は静電誘引によって電極に引き寄せられる。これは、電極がプラス電荷の場合は水分子のマイナスに偏った側が、電極がマイナス電荷の場合は水分子のプラスに偏った側が、それぞれ静電誘引にて引き寄せられることによる。

図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の第１実施形態における溶媒分離方法の説明図である。熱処理装置１から排出されて溶媒分離部１７内に供給された排気雰囲気２２に含まれる極性を有する溶媒２３を溶媒分離部１７内で分離させる機能について説明する。溶媒分離部１７は、四角形筒状部材４１と、電極２５と、電圧印加装置４３と、第１の排気ダクト２８と、第２の排気ダクト２９とを備えている。

まず、例えば、溶媒分離部１７の四角形筒状部材４１の内部には、排気雰囲気２２が一定方向に流れる四角柱状の流路４２を形成可能としている。この四角形筒状部材の１つの第１壁面（例えば内壁面）１７ａには、電極２５を、排気雰囲気２２の流れる方向沿いに延在するように設ける。この電極２５には、電圧印加装置４３から電圧を印加可能としている。印加される電圧の大きさは、溶媒の濃度、電極の配置長さ、排気雰囲気２２の流速、又は、流路４２の大きさなどを考慮して、適宜、決定される。また、第１壁面１７ａに相対する第２壁面１７ｂについては、電極２５とは絶縁し、アースに接続しておく。

溶媒分離部１７の流路４２の出口側の一部には、第１壁面１７ａに沿って第１の排気ダクト２８を設けて、後述するように電極２５の近傍に集中した溶媒２３を含む第１の排気雰囲気２６を、第１の排気ダクト２８から溶媒分離部１７の外に排出可能としている。また、第２壁面１７ｂに沿って第２の排気ダクト２９を設けて、後述するように残りの排気雰囲気、すなわち、第２の排気雰囲気２７を、第２の排気ダクト２９から溶媒分離部１７の外に排出可能としている。よって、溶媒分離部１７の出口側を第１の排気ダクト２８と第２の排気ダクト２９とに分岐するように構成している。なお、第１の排気ダクト２８は図１の第１の排気ダクト１９の一例であり、第２の排気ダクト２９は図１の第２の排気ブロア２０の一例である。ここでは、一例として、第２の排気ダクト２９は、第１の排気ダクト２８より大きな開口面積で溶媒分離部１７の出口側に形成されている。なお、電極２５は、第１壁面１７ａから、第１壁面１７ａに続く第１の排気ダクト２８の壁面の少なくとも分岐部分まで設けられている。

このように構成することで、第２壁面１７ｂと、第２壁面１７ｂに対向する第１壁面１７ａに配置している電極２５との間に電位差が生じ、溶媒分離部１７内に電界２４が発生する。電界２４は、気体が流れる方向と直交する方向に発生する。

分子構造で極性を持つ溶媒２３は、この電界２４の影響領域内に到達すると、静電誘引によって一方向に、具体的には図３Ａでは電極２５の方向に、誘引される。排気雰囲気中２２に含まれている、気化している溶媒２３の分子それぞれが、同様に、電極２５側に静電誘引によって引き寄せられる。この結果として、所要の経路長を経て、排気雰囲気２２中の溶媒２３が、電極２５近傍の一定領域内に集中することになる。その後、電極２５の近傍に集中した溶媒２３を含む第１の排気雰囲気２６を、第１の排気ダクト２８から溶媒分離部１７の外に排出する。一方、溶媒２３を含まない浄化された第２の排気雰囲気２７については、第１の排気ダクト２８とは別の経路として、溶媒分離部１７に連通する第２の排気ダクト２９から溶媒分離部１７の外に排出される。

なお、図３Ａは平面図であるが、電極２５を配置した第１壁面１７ａが下面となり、第２壁面１７ｂが上面となるように上下方向に配置すれば、溶媒２３の自重により、より確実に溶媒２３を含む第１の排気雰囲気２６が電極２５の近傍に集中し、第１の排気ダクト２８から溶媒分離部１７の外により確実に排出することができる。

第１実施形態によれば、加熱を行う熱処理炉装置１から排出される排気雰囲気に含まれる気化した溶媒２３を除去する場合においても、溶媒分離部１７の流路４２の流れ方向沿いの１つの壁面１７ａに電極２５を配置して、流路４２内に電界２４を発生させるように構成している。このように構成することにより、排気雰囲気を冷却することなく、溶媒２３を電極２５側に誘引して、溶媒２３を含む気体と溶媒２３を含まない気体とに分離させることが可能となる。これにより、質量が小さくそのままでは分離又は除去することができない気化している溶媒２３を、効率的に除去して排気雰囲気を浄化することができる。

（第２実施形態）
また、図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の第２実施形態における溶媒分離方法の説明図である。第２実施形態では、第１実施形態の溶媒分離部１７に代えて溶媒分離部１７Ｂを配置している。

溶媒分離部１７Ｂは、溶媒分離部１７において、熱処理装置１から排出された排気雰囲気２２中に含まれる極性を有する溶媒２３に対して、溶媒分離部１７Ｂの片側の第１壁面１７Ｂａにマイナス電荷を供給する電極（第１の電極）２５を設け、もう一方の対向面側の第２壁面１７Ｂｂにプラスの電荷を供給する第２の電極３０を、排気雰囲気２２の流れる方向沿いに延在するように設ける。溶媒分離部１７Ｂの出口側には、第１実施形態と同様に、第１壁面１７Ｂａに沿って第１の排気ダクト２８を設けて、後述するように溶媒２３を含む排気雰囲気２６を排出可能とするとともに、溶媒分離部１７Ｂの出口側の中央に、第２の排気ダクト２９を設けて、第２の排気雰囲気２７を排出可能としている。さらに、第２壁面１７Ｂｂに沿って第３の排気ダクト３１を設けて、後述するように溶媒２３を含む排気雰囲気２６を、第３の排気ダクト３１から溶媒分離部１７Ｂの外に排出可能としている。よって、溶媒分離部１７の出口側を第１の排気ダクト２８と第２の排気ダクト２９と第３の排気ダクト３１とに３つに分岐するように構成している。なお、第１の排気ダクト２８と第３の排気ダクト３１とは図１の第１の排気ダクト１９の一例であり、第２の排気ダクト２９は図１の第２の排気ダクト１８の一例である。ここでは、一例として、第２の排気ダクト２９は、第１の排気ダクト２８及び第３の排気ダクト３１より大きな開口面積で溶媒分離部１７Ｂの出口側に形成されている。第２の電極３０は、第２壁面１７Ｂｂに続く第３の排気ダクト３１の壁面の少なくとも分岐部分まで設けられている。

前記のように水又はエタノールなどの極性を持つ分子は、その特性上プラスの電荷にもマイナスの電荷にも誘引されるために、排気雰囲気２２の流れの中で、より近いほうの電極２５，３０に静電誘引されることになる。これにより、所要の経路長を経て、排気雰囲気２２中の溶媒２３は、マイナス電極２５の近傍とプラスの電荷を有する第２の電極３０の近傍とに、それぞれ静電誘引されて集中する。その後、それぞれの電極２５，３０近傍で集中した溶媒２３を含む範囲の排気雰囲気２６とともに、第１の排気ダクト２８、もしくは第３の排気ダクト３１からそれぞれ溶媒分離部１７外に排出される。一方、溶媒２３を含まない浄化された第２の排気雰囲気２７については、第１の排気ダクト２８及び第３の排気ダクト３１とは別の経路として、溶媒分離部１７に連通する中央の第２の排気ダクト２９から溶媒分離部１７の外に排出される。

この第２実施形態の場合、図３Ａ及び図３Ｂの第１実施形態の場合と比較して、溶媒２３が静電誘引される電極２５，３０が、流路４２の２方向に存在するため、図３Ａ及び図３Ｂの第１実施形態と同じ配管径でかつ同じ排気流量の場合は、溶媒２３の分離が完了する所要の経路長を半分にすることが出来る。

（第３実施形態）
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の第３実施形態における溶媒分離方法の説明図である。第３実施形態では、第１実施形態の溶媒分離部１７に代えて鉛直方向に縦長の円筒状の溶媒分離部１７Ｃを配置している。溶媒分離部１７Ｃは、縦長の円筒部材の上端に入口１７Ｃａが配置されるとともに、中央の鉛直方向沿いに、上端面を貫通して下端面の近傍まで延びた円筒部材の第２の排気ダクト２９が同心状に差し込まれて固定されたような形状となっている。溶媒分離部１７Ｃの円筒状の湾曲した側壁面１７Ｃｂの、入口１７Ｃａ付近を除く、中央付近から下端までの全内周には、電極２５が配置されている。言い換えれば、電極２５は、後述するように、排気雰囲気２２の流れる方向沿いに延在するように設けられている。第２の排気ダクト２９の下端と、溶媒分離部１７Ｃの下端面１７Ｃｃとの間には隙間４０が確保されて、入口１７Ｃａから溶媒分離部１７Ｃ内に供給された気体の一部が、隙間４０を通って第２の排気ダクト２９内に流入して排気可能となっている。溶媒分離部１７Ｃの湾曲した壁面１７Ｃｂの下端には、排気用開口部３２が設けられて、溶媒分離部１７Ｃ内に供給された気体の残りが排気可能となっている。排気用開口部３２内にも電極２５が配置されている。

このような溶媒分離部１７Ｃにおいては、溶媒２３を含む排気雰囲気２２が、鉛直方向の上端の入口１７Ｃａから溶媒分離部１７Ｃ内に吸引され、吸引の際の流れの速度によって溶媒分離部１７Ｃ内の湾曲した壁面１７Ｃｂに沿って渦巻き状に回転しながら溶媒分離部１７Ｃの下方へと進んでいく。その際、溶媒分離部１７Ｃの内壁１７Ｃｂに設けられたマイナス電荷の電極２５が設けられた領域（好ましくは全周領域）では、前記電極２５と絶縁され、アースに接続された第２の排気ダクト２９の壁面１７Ｃｄとの間に電極２５に向かって中心から外側方向（径方向）に電界２４が発生し、排気雰囲気２２中の溶媒２３が電極２５の近傍、つまり溶媒分離部１７Ｃの内壁近傍に静電誘引によって引き寄せられる力を受けながら下方に進んでいく。そこで、この溶媒分離部１７Ｃの内壁１７Ｃｂの渦巻き状の流れに沿った、所要の経路長を経た位置に排気用開口部３２を設け、溶媒分離部１７Ｃの外に連通するダクトを介して、電極２５を配置した内壁１７Ｃｂ近傍に引き寄せられた溶媒２３を含む排気雰囲気の一部を、排気用開口部３２を介して、溶媒分離部１７Ｃの外に排出する。このとき、内壁１７Ｂａから離れた部分を流れている溶媒２３を含まない排気雰囲気は、第２の排気ダクト２９の先端（鉛直方向の下端）の開口部に導かれて、第２の排気ダクト２９を鉛直方向上向きに昇って、第２の排気ダクト２９の上端から溶媒分離部１７Ｃの外に排出される。なお、排気用開口部３２には、図示しない第１の排気ダクトが接続され、この第１の排気ダクトは図１の第１の排気ダクト１９の一例であり、第２の排気ダクト２９は図１の第２の排気ダクト１８の一例である。

この第３実施形態の場合、図３Ａ及び図３Ｂ、並びに、図４Ａ及び図４Ｂの第１並びに第２実施形態と比べて、静電誘引のための電界の影響範囲を溶媒分離部１７Ｃの中で渦巻き状にできるために、溶媒分離部１７Ｃ全体を小さくすることが出来る。

（第４実施形態）
図６は、本発明の第４実施形態における溶媒分離方法の説明図である。第４実施形態では、第１実施形態の溶媒分離部１７に代えて溶媒分離部１７Ｄを配置している。溶媒分離部１７Ｄは、円筒管３３がらせん状に配置されて構成されている。らせん状に形成された円筒管３３の内壁３３ａの外側中央付近には、円筒管３３とは、電気的に絶縁された電極２５を、円筒管３３内の気体の流れの進行方向に（気体の流れる方向沿いに延在するように）連続的に配置し、円筒管３３についてはアースに接続されている。図７は、図６の縦方向の断面図を示す。コイル状になった円筒管３３の内部では、電極２５と絶縁されてアースに接続されている円筒管３３の内壁３３ａと電極２５との間に電界が発生しており、円筒管３３の内部に導入された排気雰囲気２２は、円筒管３３の中をらせん状に流れながら、電界による静電誘引によって電極２５側に溶媒２３が引き寄せられていく。所要の経路長を経た位置にあるこの円筒管の出口３３ｃでは、溶媒を含まない排気雰囲気を排出する第１の排気ダクト３４と、電極２５に引き寄せられた溶媒を含む排気雰囲気を排出する第２の排気ダクト３５とに分岐壁３３ｂで分岐しており、それぞれから、装置外に排出される。

この第４実施形態の場合も、図３Ａ及び図３Ｂ並びに図４Ａ及び図４Ｂの第１並びに第２実施形態と比べて、静電誘引のための電界の影響範囲をコイル状の円筒管３３の中で渦巻き状に構成できるために、溶媒分離部１７Ｄを小さくすることが出来る。

（変形例）
なお、図３Ａ及び図３Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂ、図６及び図７のいずれの場合も、断熱材４４で溶媒分離部１７，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ及び排気ダクト２８，２９，３１，３４，３５のそれぞれの外側を覆うように断熱材施工などの熱遮断を施すようにしてもよい。このような熱遮断によって、溶媒分離部１７，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ内から排気ダクト２８，２９，３１，３４，３５に至るまでの排気雰囲気２２，２６，２７の温度が、熱処理装置１の炉内温度と同じであれば、溶媒２３は気化したままの状態で溶媒分離部１７，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ外まで排出される。また、溶媒分離部１７，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ内から排出ダクト２８，２９，３１，３４，３５に至るまでの排気雰囲気２２，２６，２７の温度が、熱処理装置１における炉内温度よりも低温になってしまった場合でも、一部の溶媒は、電荷によって引き寄せられた電極２５，３０の近傍で結露した状態で回収されることになるために、結果として、浄化された雰囲気を排出するダクト２９，３４には、溶媒２３を含まない排気雰囲気２７だけが排出される。

（第５実施形態）
図８は本発明の第５実施形態における溶媒分離装置５１Ｂである。溶媒分離装置５１Ｂは、熱処理装置１に連結されて、排気ダクト１６と、溶媒分離部１７と、第１の排気ダクト１９と、第２の排気ダクト１８と、第１の排気ブロア２１と、第２の排気ブロア２０と、循環ダクト３６とを備えている。この第５実施形態は、浄化した排気雰囲気（第２の排気雰囲気）２７を熱処理装置１の外部に排出するのではなく、熱処理装置１内に循環ダクト３６で循環して戻す事例である。このため、溶媒２３が除去されて浄化された排気雰囲気２７は、下流に連通している第２の排気ブロア２０側に排出され、第２の排気ブロア２０、循環ダクト３６によって、再び、熱処理装置１内に導入される。

このように、溶媒分離部１７から排出される浄化された排気雰囲気を熱処理装置１外に排出せずに、循環ダクト３６を介して熱処理装置１内に循環する場合は、循環の経路上で積極的な冷却を行わないために、この循環の経路全体にわたって断熱材施工などにより熱遮断を行うようにしてもよい。すなわち、溶媒分離部１７及び排気ダクト１６，１８及び循環ダクト３６のそれぞれの外側を断熱材４４で覆うように断熱材施工などの熱遮断を施すようにしてもよい。このように熱遮断を行った場合には、熱処理装置１に循環する際に、再度、炉内温度に温度上昇させるためのエネルギーをほとんど必要とせずに、炉の消費エネルギーを抑制することができる。

なお、排気雰囲気に気化した溶媒以外の物質が含まれる場合、たとえばオイルミスト又は粉塵などが含まれる場合は、この溶媒分離装置５１Ｂの前工程、もしくは後工程に、遠心分離ユニット、もしくは強制的にコロナ放電などによってオイルミスト又は粉塵に帯電させて静電誘引で分離する静電分離方式等のユニットを配置することで、熱処理装置１の中に異物が入るのを防ぐことが出来る。この場合、分離、除去する異物の大きさによって分離方式を選定する必要がある。

なお、分離した溶媒を含む排気雰囲気の排出にあたっては、溶媒を含まない排気雰囲気の排出量の比率をできるだけ多く設定することにより、循環する熱処理装置１の炉内加熱ヒータの加熱量を削減することができる。図９は、図３Ａ及び図３Ｂの第１実施形態における排気の開口幅の説明図である。溶媒分離部１７において、溶媒を含まない排気雰囲気の開口幅Ａと溶剤を含む排気雰囲気の開口幅Ｂとを示す。図１０は、図５Ａ及び図５Ｂの第３実施形態における排気の通過幅の説明図である。溶媒分離部１７Ｃにおいて、溶媒を含まない排気雰囲気の通過する幅Ａと、溶媒を含む排気雰囲気の通過する幅Ｂを示す。このＡとＢの幅の比率は溶媒の濃度によって変わるが、たとえばＡ：Ｂ＝８：２の比率であれば、排気雰囲気の２０％が溶媒とともに溶媒分離部外に排気されることになる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態を図１１、図２、図１２Ａ〜図１３を用いて説明する。図１１は、本発明の第６実施形態における溶媒分離方法を実施可能な溶媒分離部１０３を含む溶媒分離装置（熱処理溶媒分離装置）１５１の概略図である。溶媒分離装置１５１は、排気発生装置の一例としての熱処理装置１０１に連結されて、排気ダクト１０２と、溶媒分離部１０３と、第２の排気ダクト１０４と、第１の排気ブロア１０５と、第２の排気ブロア１０６と、第１の排気ブロア１０７と、電圧印加装置１０８とを備えている。

熱処理装置１０１は、例えば、焼成炉、乾燥炉、キュア炉、又は、リフロー炉など、加熱処理を行う炉である。この加熱処理では、加熱対象の各種材料又は部材に応じた加熱を実施し、加熱により熱処理装置１０１内の雰囲気（雰囲気ガス）中に溶媒が気化する。気化した溶媒を含む熱処理装置内雰囲気ガスの一部は、熱処理装置１０１に連通して配置されている排気ダクト１０２に導かれる。

排気ダクト１０２の下流側には、溶媒分離部１０３が接続されている。この溶媒分離部１０３内には、熱処理装置１０１から排気ダクト１０２を介して、排気雰囲気ガス３０１を送り込む。そして、詳しくは後述するように、排気雰囲気ガス３０１中の極性を持つかつ気化した溶媒３０２の気体分子が、電圧印加装置１０８により発生される電界の影響によって静電誘引により、排気雰囲気ガス３０１中の溶媒以外の気体分子から分離される。その結果、溶媒３０２を含まない部分の排気雰囲気ガス１２６と、溶媒３０２を含む部分の排気雰囲気ガス１２７とに分離されて、排気雰囲気ガスの中で溶媒濃度の偏りが発生する。ここで、静電誘引とは、正の電荷に帯電した物質は負の電荷に引き寄せられ、負の電荷に帯電した物質は正の電荷に引き寄せられることを言う。

このように溶媒分離部１０３で互いに分離された、溶媒を含まない部分の排気雰囲気ガス１２６と、溶媒を含む部分の排気雰囲気ガス１２７とを、溶媒分離部１０３に接続される別々の第２の排気ダクト１０４と第１の排気ブロア１０５とにそれぞれ導かれる。溶媒を含まない排気雰囲気ガス１２６は、第２の排気ダクト１０４を通り第２の排気ブロア１０６側に排出され、第２の排気ブロア１０６によって溶媒分離部１０３外に排出される。一方、溶媒を含む排気雰囲気ガス１２７については、第２の排気ダクト１０４とは別系統の第１の排気ブロア１０５を通り、第１の排気ブロア１０７によって溶媒分離部１０３外に排出される。この場合、第１の排気ブロア１０７の吸引側の負圧は、第２の排気ブロア１０６の吸引側の負圧と同等に設定している。このように同等としているのは、分離された２つの排気雰囲気ガス１２６，１２７をそれぞれの第２の排気ブロア１０６と第１の排気ブロア１０７とから円滑に排気させるためである。

ここで、図２に水の分子構造を示す。図２のように、水は、その分子構造とそれを構成する原子の電気陰性度の関係で極性を有するために、電気的に偏りを有する。また、エタノールなどの他の溶媒についても、同様に電気的偏りを有するものが存在する。一般的に溶媒として使用される物質については、分子構造の関係でこのように極性を有することで、他の極性を有する物質を容易に溶解し得る性質を持つことから、溶媒として利用されている。このような極性を有する物質の分子が電界の中に置かれた場合に、この電界を発生させる電極が正極の場合でも負極の場合でも、前記分子は静電誘引によって電極に引き寄せられる。これは、電極がプラス電荷の場合は水分子のマイナスに偏った側が、電極がマイナス電荷の場合は水分子のプラスに偏った側が、それぞれ静電誘引にて引き寄せられることによる。

図１２Ａ及び図１２Ｂは、本第６実施形態における溶媒分離部１０３を示したものである。電極３０３が熱処理装置１０１から排出されて溶媒分離部１０３内に供給された排気雰囲気２２に含まれる極性を有する溶媒３０２が含まれる排気雰囲気ガス３０１に対して交差させて溶媒分離部１０３内で分離させる機能について説明する。溶媒分離部１０３は、四角形筒状部材１４１と、複数個の線状の電極３０３と、電圧印加装置１０８と、第２の排気ダクト３０８と、第１の排気ダクト３０７とを備えている。

まず、例えば、溶媒分離部１０３の四角形筒状部材１４１の内部には、排気雰囲気ガス３０１が一定方向に流れる四角柱状の流路１４２を形成可能としている。この四角形筒状部材１４１の１つの第１壁面（例えば内壁面）３０９ａと第１壁面３０９ａに対向する第２壁面（例えば内壁面）３０９ｂとの間には、各壁面３０９ａ，３０９ｂ（上下の壁面ａ３０９ｃ，３０９ｄも含む）から離して、複数個の電極３０３を、排気雰囲気ガス３０１の流れる方向と交差する方向沿いに線状に延在しかつ互いにスリット状の隙間３０３ｘをあけて設ける。隙間３０３ｘは、排気雰囲気ガス３０１が通過する開口である。この電極３０３には、電圧印加装置１０８に接続され、電圧印加装置１０８から電圧を印加可能としている。印加される電圧の大きさは、溶媒の濃度、電極の配置長さ、排気雰囲気ガス３０１の流速、又は、流路１４２の大きさなどを考慮して、適宜、決定される。また、第１壁面３０９ａと第２壁面３０９ｂとは、電極３０３とは絶縁し、アースに接続しておく。電極３０３は、電圧印加装置１０８により電圧を印加されることで、電極３０３と壁面３０９ａ，３０９ｂとの間に電位差が生じ、溶媒分離部１０３内に電界３０４が発生する。極性を持つ溶媒（の粒子）３０２は、所要の経路長を経て、電極３０３に誘引される。その後、電極３０３の近傍に集中した溶媒３０２を含む第１の排気雰囲気ガス３０５は第１の排気ダクト３０７から溶媒分離部１０３の外に排出される。一方、溶媒３０２を含まない浄化された第２の排気雰囲気ガス３０６については、第１の排気ダクト３０７とは別の経路として、溶媒分離部１０３に連通する第２の排気ダクト３０８から溶媒分離部１０３の外に排出される。

図１３は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す溶媒分離部１０３における、排気雰囲気ガス３０１の流れと直交する断面Ａ−Ａから断面Ｂ−Ｂまでの所定間隔毎の断面を重ね合わせたものである。すなわち、電極３０３に電圧を印加することで発生される電界３０４を、気体が流れる方向と直交する方向の断面で分岐前の流路の先頭の位置（断面Ａ−Ａの箇所）から分岐される位置（出口の位置）（断面Ｂ−Ｂの箇所）までの間で積分すると、気体（排気雰囲気ガス３０１）が流れる方向と直交する方向の断面が、全て電界の範囲内となる様に、多数の電極３０３が配置されている。このように構成すれば、電極３０３に電圧印加装置１０８により電圧を印加することで発生する電界３０４（図１３の細かいドットのハッチング領域）は、流路１４２の全幅と全高さとをそれぞれ満たしており、溶媒分離部１０３に流れる排気雰囲気ガス３０１に含まれる極性を有する溶媒（の粒子）３０２は、必ず、溶媒分離部１０３内の流路１４２を流れる過程において電界３０４による誘引効果を受けて、電極３０３に引き寄せられる。

溶媒分離部１０３の流路１４２の出口側の一部には、第１壁面３０９ａに沿って第１の排気ダクト３０７を設けて、後述するように電極３０３の近傍に集中した溶媒３０２を含む第１の排気雰囲気ガス３０５を、第１の排気ダクト３０７から溶媒分離部１０３の外に排出可能としている。また、第２壁面３０９ｂに沿って第２の排気ダクト３０８を設けて、後述するように残りの排気雰囲気、すなわち、第２の排気雰囲気ガス３０６を、第２の排気ダクト３０８から溶媒分離部１０３の外に排出可能としている。よって、溶媒分離部１０３の出口側を第２の排気ダクト３０８と第１の排気ダクト３０７とに分岐するように構成している。なお、第２の排気ダクト３０８は図１１の第２の排気ダクト１０４の一例であり、第１の排気ダクト３０７は図１１の第１の排気ブロア１０５の一例である。ここでは、一例として、第２の排気ダクト３０８は、第１の排気ダクト３０７より大きな開口面積で溶媒分離部１０３の出口側に形成されている。なお、電極３０３は、第２壁面３０９ｂから流路１４２を交差して、第１壁面３０９ａに続く第１の排気ダクト３０７の壁面の少なくとも分岐部分まで設けられている。

なお、図１２Ａは平面図であるが、第１壁面３０９ａが下面となり、第２壁面３０９ｂが上面となるように上下方向に配置すれば、溶媒３０２の自重により、より確実に溶媒３０２を含む第１の排気雰囲気ガス３０５が電極３０３に沿って流れて、第１の排気ダクト３０７から溶媒分離部１７の外により確実に排出することができる。なお、図１２Ｃに示すように、複数の電極３０３を連結部３１０にて固定する構成にして、溶媒分離部１０３流路内での電極３０３の位置決めを確実にすることができる。また、連結部３１０に電極３０３と同等素材を用いることで、電極の一部としてもよい。

第６実施形態によれば、加熱を行う熱処理装置１０１から排出される排気雰囲気に含まれる気化した溶媒３０２を除去する場合においても、溶媒分離部１０３の流路１４２の流れ方向沿いの１つの壁面３０９ａから当該壁面３０９ａと対向する壁面３０９ｂまで流路１４２と交差するように電極３０３を配置して、流路１４２内に電界３０４を発生させるように構成している。

このように構成することにより、熱処理装置１０１から排出される加熱によって気化した溶媒３０２を含む排気雰囲気ガス３０１からの溶媒除去において、冷却するエネルギーを使用して液化するのではなく、気体の状態で除去し、排気雰囲気ガス３０１を浄化することができる。すなわち、排気雰囲気ガス３０１を冷却することなく、排気雰囲気ガス３０１中の溶媒３０２を電極３０３側に誘引して、溶媒３０２を含む気体と溶媒３０２を含まない気体とに分離させることが可能となる。これにより、質量が小さくそのままでは分離又は除去することができない気化している溶媒３０２を、効率的に除去して排気雰囲気ガスを浄化することができる。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態を図１４Ａ、図１４Ｂ、及び、図１５を用いて説明する。第７実施形態では、第６実施形態の溶媒分離部１０３に代えて溶媒分離部１０３Ｂを配置している。本発明の第７実施形態は、第６実施形態における図１１の溶媒分離装置１５１において、溶媒分離部１０３に代わる溶媒分離部１０３Ｂ以外の構成は同じである。図１４Ａは、本第７実施形態における溶媒分離部１０３Ｂの側面図を示したものである。図１４Ｂは、本第７実施形態における溶媒分離部１０３Ｂの平面図を示したものである。

第７実施形態では、第６実施形態の溶媒分離部１０３に代えて鉛直方向に縦長の円筒状の溶媒分離部１０３Ｂを配置している。溶媒分離部１０３Ｂは、縦長の円筒部材３０９Ｂの上端に入口３０９Ｂａが配置されるとともに、中央の鉛直方向沿いに、上端面を貫通して下端面の近傍まで延びた円筒部材の第２の排気ダクト３０８Ｂが同心状に差し込まれて固定されたような形状となっている。溶媒分離部１０３Ｂ内には、入口３０９Ｂａ付近から、側壁面３０９Ｂｂに接触しないように間隔を維持しつつ、出口３０９Ｂｃまで、複数の線状に延在した電極３０３Ｂが螺旋状に巻回されかつ互いにスリット状の隙間３０３Ｂｘをあけつつ配置されている。隙間３０３Ｂｘは、排気雰囲気ガス３０１が通過する開口である。電極３０３Ｂの螺旋形状は、一例として、上端から下端に向かうに従い、直径が徐々に大きくなるように形成されている。言い換えれば、電極３０３Ｂは、後述するように、排気雰囲気ガス３０１が、第２の排気ダクト３０８Ｂの周囲を旋回しながら上端から下端に、言い換えれば、入口３０９Ｂａから出口３０９Ｂｃに向かうように流れる方向沿いに延在するように設けられている。第２の排気ダクト３０８Ｂの下端と、溶媒分離部１０３Ｂの下端面３０９Ｂｄとの間には隙間１４０が確保されて、入口３０９Ｂａから溶媒分離部１０３Ｂ内に供給された気体の一部（溶媒３０２を含まない第２の排気雰囲気ガス３０６Ｂ）が、隙間１４０を通って第２の排気ダクト３０８Ｂ内に流入して排気可能となっている。溶媒分離部１０３Ｂの湾曲した壁面３０９Ｂｂの下端の排気用出口３０９Ｂｃには、第１の排気ダクト３０７Ｂが設けられて、溶媒分離部１０３Ｂ内に供給された気体の残り（溶媒３０２を含む第１の排気雰囲気ガス３０５Ｂ）が排気可能となっている。排気用出口３０９Ｂｃ及び第１の排気ダクト３０７Ｂ内にも電極３０３Ｂが配置されている。

このような溶媒分離部１０３Ｂにおいては、溶媒３０２を含む排気雰囲気ガス３０１が、鉛直方向の上端の入口３０９Ｂａから溶媒分離部１０３Ｂ内に吸引され、吸引の際の流れの速度によって溶媒分離部１０３Ｂ内の湾曲した壁面３０９Ｂｂに沿って螺旋状に回転しながら溶媒分離部１０３Ｂの下方へと進んでいく構成となっている。溶媒分離部１０３Ｂの内部には、電極３０３Ｂが螺旋状で下方に行くにつれて螺旋の半径が大きくなり第１の排気ダクト３０７Ｂの内部へ挿入される形で設置されている。電極３０３Ｂの半径が下方に行くにつれて大きくなることで、電極３０３Ｂと吸引された排気雰囲気ガス３０１とは、排気雰囲気ガス３０１が螺旋状に進んでいく間に交差することになる。電極３０３Ｂは電圧印加装置１０８に接続されている。溶媒分離部１０３Ｂの壁面３０９Ｂｂは、電極３０３Ｂとは絶縁されて、アースに接続されている。電極３０３Ｂに電圧印加装置１０８により電圧が印加されると、壁面３０９Ｂｂとの間に電界３０４Ｂが発生し、排気雰囲気ガス３０１中の溶媒３０２が電極３０３Ｂ近傍に静電誘引によって引き寄せられる力を受けながら進んでいき、溶媒３０２が誘引されたまま第１の排気ダクト３０７Ｂへ導かれて溶媒分離部１０３Ｂの外へ排出される。一方で、溶媒３０２が誘引されたことで、溶媒３０２を含まなくなった排気雰囲気ガス３０１は第２の排気ダクト３０８Ｂの隙間１４０に導かれて溶媒分離部１０３Ｂの外へ排出される。なお、第１の排気ダクト３０７Ｂは図１１の第１の排気ブロア１０５の一例であり、第２の排気ダクト３０８Ｂは図１１の第２の排気ダクト１０４の一例である。

図１５は、図１４Ａ及び図１４Ｂに示す溶媒分離部１０３Ｂにおける断面Ａ−Ａである。この第７実施形態では、電極３０３Ｂに印加することで発生される電界３０４Ｂが溶媒分離部１０３Ｂにおいて、入口３０９Ｂａ側の領域と、出口３０９Ｂｃ及び下端面３０９Ｂｄ側の領域とに分割するように、電極３０３Ｂが配置されている。このように構成すれば、溶媒分離部１０３Ｂに流れる排気雰囲気ガス３０１に含まれる極性を有する溶媒３０２は、必ず、溶媒分離部１０３Ｂ内の流路１４２Ｂを流れる過程において電界３０４Ｂによる誘引効果を受け、電極３０３Ｂに引き寄せられる。

この第７実施形態によれば、第６実施形態での作用効果を奏することができる上に、この第７実施形態では、第６実施形態と比べて、静電誘引のための電界の影響範囲を溶媒分離部１０３Ｂの中で渦巻き状にできるために、溶媒分離部１０３Ｂ全体を小さくすることが出来る。

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態を図１６Ａ、図１６Ｂ、及び図１７を用いて説明する。本発明の第８実施形態は、第６実施形態における図１１の構成は同じである。図１６Ａ、図１６Ｂは本第８実施形態における溶媒分離部の説明図を示したものである。第８実施形態では、第６実施形態の溶媒分離部１０３に代えて溶媒分離部１０３Ｃを配置している。

溶媒分離部１０３Ｃの四角形筒状部材１４１Ｃの出口側には、第６実施形態と同様に、第１壁面３０９Ｃａに沿って第１の排気ダクト７０３を設けて、後述するように溶媒２３を含む排気雰囲気ガス３０５を排出可能とするとともに、四角形筒状部材１４１Ｃの出口側の中央に、第２の排気ダクト３０８を設けて、第２の排気雰囲気ガス３０６を排出可能としている。さらに、第２壁面３０９Ｃｂに沿って別の第３の排気ダクト７０４を設けて、後述するように溶媒２３を含む排気雰囲気ガス３０５を排出可能とする。

また、四角形筒状部材１４１Ｃの内部には、排気雰囲気ガス３０１が一定方向に流れる四角柱状の流路１４２Ｃを形成可能としている。この四角形筒状部材１４１Ｃの１つの第１壁面（例えば内壁面）３０９ａに対して接離するように、複数個の線状に延在しかつ波状に湾曲した第１の電極７０１を互いにスリット状の隙間７０１ｘをあけつつ配置する。隙間７０１ｘは、排気雰囲気ガス３０１が通過する開口である。第１の電極７０１は、溶媒３０２が含まれる排気雰囲気ガス３０１が導入される上流部から下流部へ向かってその波が徐々に小さくなり、第１の排気ダクト７０３内へ挿入する形で設置する。また、同様に、四角形筒状部材１４１Ｃの第１壁面（例えば内壁面）３０９ａに対向する第２壁面（例えば内壁面）３０９ｂに対して接離するように、複数個の線状に延在しかつ波状に湾曲した第２の電極７０２を互いにスリット状の隙間７０２ｘをあけつつ配置する。なお、図１６Ｂでは、第１の電極７０１と第２の電極７０２とは、理解しやすくするため、点線で図示している。隙間７０２ｘは、排気雰囲気ガス３０１が通過する開口である。第２の電極７０２は、溶媒３０２が含まれる排気雰囲気ガス３０１が導入される上流部から下流部へ向かってその波が徐々に小さくなり、第３の排気ダクト７０４内へ挿入する形で設置する。第１の電極７０１と第２の電極７０２とは電圧印加装置１０８に接続されており、第１の電極７０１へは正電圧、第２の電極７０２へは負電圧をそれぞれかけられる構成である。

溶媒分離部１０３Ｃの第１及び第２壁面３０９Ｃａ，３０９Ｃｂは、第１の電極７０１および第２の電極７０２とそれぞれ絶縁し、アースに接続されている。第１の電極７０１と第２の電極７０２とに電圧印加装置１０８により電圧を印加することで、第１の電極７０１と壁面３０９Ｃとの間、第２の電極７０２と壁面３０９Ｃとの間、第１の電極７０１と第２の電極７０２との間との間に電位差が生じ、溶媒分離部１０３Ｃ内に電界３０４Ｃが発生する。

極性を持つ溶媒３０２は、所要の経路長を経て、第１の電極７０１と第２の電極７０２とに誘引される。その後、第１の電極７０１の近傍に集中した溶媒３０２を含む第１の排気雰囲気ガス７０５は、第１の排気ダクト７０３から溶媒分離部１０３Ｃの外に排出される。また、第２の電極７０２の近傍に集中した溶媒３０２を含む第３の排気雰囲気ガス７０６は、第３の排気ダクト７０４から溶媒分離部１０３Ｃの外に排出される。

一方、溶媒３０２を含まない浄化された第２の排気雰囲気ガス３０６については第１の排気ダクト７０３及び第３の排気ダクト７０４とは別の経路として、溶媒分離部１０３Ｃに連通する中央の第２の排気ダクト３０８から溶媒分離部１０３Ｃの外に排出される。

図１７は、図１６に示す溶媒分離部１０３Ｃにおける、排気雰囲気ガス３０１の流れと直交する断面Ａ−Ａから断面Ｂ−Ｂまでの電極７０１，７０２ピッチ毎の断面を重ね合わせたものである。すなわち、電極７０１，７０２に電圧を印加することで発生される電界３０４Ｃを、気体が流れる方向と直交する方向の断面で分岐前の流路の先頭の位置（断面Ａ−Ａの箇所）から分岐される位置（出口の位置）（断面Ｂ−Ｂの箇所）までの間で積分すると、気体（排気雰囲気ガス３０１）が流れる方向と直交する方向の断面が、全て電界の範囲内となる様に、多数の電極７０１，７０２が配置されている。このように構成すれば、第１の電極７０１及び電極７０２に電圧印加装置１０８により電圧を印加することで発生することで発生する電界３０４Ｃ（図１３の細かいドットのハッチング領域）は、流路１４２Ｃの全幅と全高さとをそれぞれ満たしており、溶媒分離部１０３Ｃに流れる排気雰囲気ガス３０１に含まれる極性を有する溶媒（の粒子）３０２は、必ず、溶媒分離部１０３内の流路１４２Ｃを流れる過程において電界３０４による誘引効果を受けて、電極３０３に引き寄せられる。

この第８実施形態によれば、第６実施形態での作用効果を奏することができる上に、この第８実施形態では、第６実施形態の場合と比較して、溶媒３０２が静電誘引される電極７０１，７０２が、流路１４２Ｃの２方向に存在するため、第６実施形態と同じ配管径でかつ同じ排気流量の場合は、溶媒３０２の分離が完了する所要の経路長を半分にすることが出来る。

（変形例）
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。

例えば、図１２Ａ〜図１７のいずれの場合も、断熱材１４４で溶媒分離部１０３，１０３Ｂ，１０３Ｃ及び排気ダクト３０８，３０７，７０３，７０４のそれぞれの外側を覆うように断熱材施工などの熱遮断を施すようにしてもよい。このような熱遮断によって、溶媒分離部１０３，１０３Ｂ，１０３Ｃ内から排気ダクト３０８，３０７，７０３，７０４に至るまでの排気雰囲気ガス３０１，３０６，３０５の温度が、熱処理装置１０１の炉内温度と同じであれば、溶媒３０２は気化したままの状態で溶媒分離部１０３，１０３Ｂ，１０３Ｃ外まで排出される。また、溶媒分離部１０３，１０３Ｂ，１０３Ｃ内から排気ダクト３０８，３０７に至るまでの排気雰囲気ガス３０１，３０６，３０５の温度が熱処理装置１０１における炉内温度よりも低温になってしまった場合でも、一部の溶媒は、電荷によって引き寄せられた電極３０３，７０１，７０２の近傍で結露した状態で回収されることになるために、結果として、浄化された雰囲気ガスを排出するダクト３０８には、溶媒３０２を含まない排気雰囲気ガス３０６だけが排出される。

図１８は、前記実施形態の変形例として、浄化した排気雰囲気ガスを熱処理装置１０１の外部に排出するのではなく、熱処理装置１０１内に循環ダクト９０１で循環して戻す溶媒分離装置１５１Ｄの構成を示している。

すなわち、図１８に示す溶媒分離装置１５１Ｄは、熱処理装置１０１に連結されて、排気ダクト１０２と、溶媒分離部１０３と、第２の排気ダクト１０４と、第１の排気ブロア１０５と、第２の排気ブロア１０６と、第１の排気ブロア１０７と、電圧印加装置１０８と、循環ダクト９０１とを備えている。そして、溶媒分離部１０３,１０３Ｂ，１０３Ｃの気体の流れる流路１４２,１４２Ｂ，１４２Ｃの上流側が、極性を有する気化した溶媒３０２を含んだ気体の発生源である熱処理装置１０１の排気口へ、排気ダクト１０２を介して接続される。溶媒分離部１０３,１０３Ｂ，１０３Ｃの流路１４２,１４２Ｂ，１４２Ｃのうち、分岐されて溶媒３０２を含まない気体が流れる第２の排気ダクト１０４が、第２の排気ブロア１０６を介して、熱処理装置１０１の気体の供給口へ接続される。このように構成することにより、溶媒分離部１０３,１０３Ｂ，１０３Ｃと熱処理装置１０１との間で循環流路を形成している。このため、溶媒３０２が除去されて浄化された排気雰囲気ガス１２６は、下流に連通している第２の排気ブロア１０６側に排出され、第２の排気ブロア１０６、循環ダクト９０１によって、再び、熱処理装置１０１内に導入される。

このように、溶媒分離部１０３，１０３Ｂ，１０３Ｃから排出される浄化された排気雰囲気ガスを熱処理装置１０１外に排出せずに、循環ダクト９０１を介して熱処理装置１０１内に循環する場合は、循環の経路上で積極的な冷却を行わないために、この循環の経路全体にわたって断熱材施工などにより熱遮断を行うようにしてもよい。すなわち、溶媒分離部１０３，１０３Ｂ，１０３Ｃ及び排気ダクト１０２，１０４及び循環ダクト９０１などのそれぞれの外側を断熱材１４４で覆うように断熱材施工などの熱遮断を施すようにしてもよい。このように熱遮断を行った場合には、熱処理装置１０１に循環する際に、再度、炉内温度に温度上昇させるためのエネルギーをほとんど必要とせずに、炉の消費エネルギーを抑制することができる。

なお、排気雰囲気ガスに気化した溶媒以外の物質が含まれる場合は、その除去の為の構成を配置することで、排気を循環させる際に熱処理装置の中に異物が入るのを防ぐことが出来る。具体的には、排気雰囲気ガスに気化した溶媒以外の物質が含まれる場合、たとえばオイルミスト又は粉塵などが含まれる場合は、この溶媒分離装置の前工程若しくは後工程に、遠心分離ユニット、若しくは強制的にコロナ放電などによってオイルミスト又は粉塵に帯電させて静電誘引で分離する静電分離方式等のユニットを配置することで、熱処理装置１０１の中に異物が入るのを防ぐことが出来る。この場合、分離、除去する異物の大きさによって分離方式を選定する必要がある。

なお、上記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明の溶媒分離方法及び装置は、排気雰囲気に含まれる溶媒を、排気雰囲気を冷却することなく分離することが可能となるため、消費エネルギー又は雰囲気使用量の少ない溶媒分離方法及び装置として、工業製品又は家電製品の製造工程又は各種電子部品の製造工程における乾燥炉、焼成炉、キュア炉、又はリフロー炉などの各種熱処理を行う熱処理装置などの排気発生装置に適用できる。

１．熱処理装置
２．送風ブロア
３．排気ブロア
４．装置内排気ダクト
５．冷却器
６．装置外排気ダクト
７．ミストコレクタ
８．帯電電極
９．吸着電極
１０．駆動モータ
１１．第１の回転軸
１２．第２の回転軸
１３．第１の駆動伝達ベルト
１４．第２の駆動伝達ベルト
１５．水滴回収器
１６．排気ダクト
１７，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ. 溶媒分離部
１７ａ，１７Ｂａ．第１壁面
１７ｂ，１７Ｂｂ．第２壁面
１７Ｃａ．入口
１７Ｃｂ．側壁面
１７Ｃｃ．下端面
１７Ｃｄ．第２の排気ダクトの壁面
１８．第２の排気ダクト
１９．第１の排気ダクト
２０．第２の排気ブロア
２１. 第１の排気ブロア
２２．排気雰囲気
２３．溶媒
２４．電界
２５．電極
２６．第１の排気雰囲気
２７．第２の排気雰囲気
２８．第１の排気ダクト
２９．第２の排気ダクト
３０．第２の電極
３１．第３の排気ダクト
３２．排気用開口部
３３．円筒管
３３ａ．内壁
３３ｂ．分岐壁
３４．第１の排気ダクト
３５．第２の排気ダクト
３６．循環ダクト
４０．隙間
４１．筒状部材
４２．流路
４３．電圧印加装置
４４．断熱材
５１，５１Ｂ．溶媒分離装置
１０１ 熱処理装置
１０２ 排気ダクト
１０３，１０３Ｂ，１０３Ｃ 溶媒分離部
１０４ 第２の排気ダクト
１０５ 第１の排気ダクト
１０６ 第２の排気ブロア
１０７ 第１の排気ブロア
１０８ 電圧印加装置
１４０ 隙間
１４１ 四角形筒状部材
１４２，１４２Ｂ，１４２Ｃ 流路
３０１ 溶媒を含んだ排気雰囲気ガス
３０２ 溶媒
３０３，３０３Ｂ 電極
３０４，３０４Ｂ，３０４Ｃ 電界
３０５，３０５Ｂ 第１の排気雰囲気ガス
３０６，３０６Ｂ 第２の排気雰囲気ガス
３０７，３０７Ｂ 第１の排気ダクト３０８，３０８Ｂ 第２の排気ダクト
３０９，３０９ａ〜３０９ｄ，３０９Ｂａ〜３０９Ｂｄ，３０９Ｃａ，３０９Ｃｂ 壁面
３１０ 連結部
７０１ 第１の電極
７０２ 第２の電極
７０３ 第１の排気ダクト
７０４ 第３の排気ダクト
７０５ 第１の排気雰囲気ガス
７０６ 第３の排気雰囲気ガス
９０１ 循環ダクト
１００１ 熱処理装置
１００２ 送風ブロア
１００３ 排気ブロア
１１０１ 熱処理装置
１１０２ 装置内排気ダクト
１１０３ 冷却器
１１０４ 装置外排気ダクト
１１０５ ミストコレクタ
１２０１ 帯電電極
１２０２ 吸着電極
１２０３ 第１の回転軸
１２０４ 第２の回転軸
１２０５ 第１の駆動伝達ベルト
１２０６ 第２の駆動伝達ベルト
１２０７ 駆動モータ
１２０８ 排気雰囲気ガス
１２０９ 水滴回収器

Claims (12)

1. 極性を有しかつ気化した溶媒を含んだ気体から前記溶媒を分離する方法であって、
   前記気体を溶媒分離装置の流路内で一定方向に流し、前記気体の前記流路に、前記気体の流れる方向沿いに前記溶媒を排出する排気流路内まで延在するように配置された電極に、前記気体が流れる方向と交差する方向に電界を印加して静電誘引により、前記気体に含まれる前記溶媒を電極側に引き寄せて前記流路内の一定領域内に集め、前記電界を印加して前記静電誘引により前記溶媒を電極側に引き寄せながら、集めた前記溶媒を含む気体を、前記一定領域以外の溶媒を含まない気体から分離して前記排気流路に排出する溶媒分離方法。
2. 前記極性を有して気化した溶媒を含んだ気体は、排気発生装置での加熱によって前記排気発生装置内で発生し、前記排気発生装置から排気される加熱された気体である請求項１に記載の溶媒分離方法。
3. 前記溶媒が分離されて前記溶媒を含まない気体を、前記溶媒を含む気体から分離して前記溶媒分離装置から排気発生装置内に供給して循環させる、請求項１又は２に記載の溶媒分離方法。
4. 前記排気発生装置と前記溶媒分離装置との間の循環する経路が断熱材によって外気と熱遮断されている状態で、前記気化した溶媒を含む気体が前記排気発生装置から前記溶媒分離装置への経路を流れるとともに、前記溶媒が除去された気体が前記溶媒分離装置から前記排気発生装置への経路を流れる請求項３に記載の溶媒分離方法。
5. 極性を有しかつ気化した溶媒を含んだ気体から前記溶媒を分離する溶媒分離装置であって、
   前記気体が一定方向に流れる流路を形成可能な筒状部材と、
   前記筒状部材とは電気的に絶縁され、かつ、前記気体の流れる方向沿いに前記筒状部材内に配置されるとともに延在するように配置された電極と、
   前記電極に電圧を印加して、前記気体が流れる方向と交差する方向に電界を発生させて、前記気体に含まれる前記溶媒を前記流路内の電極側の一定領域に集める電圧印加装置と、
   前記流路の出口に接続されて、前記電極の近傍に集まった前記溶媒を含む第１の排気雰囲気を排気する第１の排気ダクトと、
   前記流路の出口に接続されて、前記溶媒を含まない第２の排気雰囲気を排気する第２の排気ダクトと、
   を備えて、
   前記電極は、前記筒状部材内から前記第１の排気ダクト内まで配置され、
   前記電圧印加装置により前記電界を前記流路内を流れる前記気体に印加して静電誘引により前記溶媒を電極側に引き寄せて、前記気体に含まれる前記溶媒を前記流路内の前記一定領域内に集め、集めた気体であって前記溶媒を含む前記第１の排気雰囲気を、前記電界を印加して前記静電誘引により前記溶媒を電極側に引き寄せながら、前記第１の排気ダクトから排出する一方、前記溶媒を含まない前記第２の排気雰囲気を前記第２の排気ダクトから排出して、前記溶媒を分離する、溶媒分離装置。
6. 前記電極は、前記筒状部材の前記流路内で、前記気体が流れる方向と交差するように前記第１の排気ダクト内まで配置され、
   電圧印加装置により前記電極に電圧を印加することで発生される電界を、前記気体が流れる方向と直交する方向の断面で前記第２の排気ダクトと前記第１の排気ダクトとに分岐する前の流路の先頭の位置から前記出口までの間で積分すると、前記気体が流れる方向と直交する方向の断面が全て前記電界の範囲内となる様に、前記電極が前記筒状部材の前記流路内に配置される、請求項５に記載の溶媒分離装置。
7. 前記電極は、少なくとも２つ以上配置された電極で構成されている、請求項５に記載の溶媒分離装置。
8. 前記少なくとも２つ以上の電極は、少なくとも１つの正電圧が印加される電極と少なくとも１つの負電圧が印加される前記電極とが配置されて構成されている、請求項７に記載の溶媒分離装置。
9. 前記電極は、少なくとも２つ以上配置された電極で構成されている、請求項６に記載の溶媒分離装置。
10. 前記少なくとも２つ以上の電極は、少なくとも１つの正電圧が印加される電極と少なくとも１つの負電圧が印加される前記電極とが配置されて構成されている、請求項９に記載の溶媒分離装置。
11. 前記極性を有する気化した溶媒を含んだ気体の発生源である排気発生装置と、
    前記気体の流れる前記流路の上流側が前記排気発生装置の排気口へ接続され、前記第２の排気ダクトが前記排気発生装置への気体の供給口へ接続された循環流路とを備える、請求項５〜１０のいずれか１つに記載の溶媒分離装置。
12. 前記循環流路の循環ダクトは、断熱材によって外気と熱遮断する構成である、請求項１１に記載の溶媒分離装置。

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