JPH0331511B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、塗料吹付装置から排気される湿気を
含む排気ガス流に含まれる溶剤の回収方法に関
し、特に溶剤の複合混合物をコーテイング又は塗
料固体のキヤリヤとして用いることにより、溶剤
混合物を元のものと実質的に同一の成分割合でか
つ実質的に水を含まない状態で回収する、連続的
湿式塗料吹付装置と共に使用される溶剤回収方法
に関する。本方法は500乃至50000scfmのガス流
速で行われ、回収工程に入る排気ガス流を水で90
％飽和させることにより装置から排出される溶剤
を約200ppm、好ましくは100ppm以下に減らす。
ここで、scfmという単位は、標準状態での空気
流量の１分間当たりの立方フイートを意味する。
標準状態とは、０℃、１気圧の状態である。

コーテイング又は塗装装置は一般に、コーテイ
ング固体と呼ばれている樹脂コーテイング材を被
塗物に塗付する手段を備えている。湿式コーテイ
ング装置は、固体を溶剤又は溶剤混合物に溶か
し、例えば１個以上の吹付ノズルから吹付けるな
どして、形成された溶液を被塗物に塗付すること
によりコーテイング固体を塗付する。次に溶剤を
被塗物から気化させて、被塗物の表面に付着して
いる固体コーテイング剤の乾燥塗膜を残す。現在
の多くのコーテイング又は塗料の性質上、多くの
異なる成分、及び特に多種の溶剤が必要とされ
る。これらの成分は、塗料製剤装置によつて所定
量づつ加えられるが、最適に行うには、適切割合
の適切成分が塗料中に存在する様にしなければな
らず、さらにある種のコーテイングでは溶剤液を
適切に作用させる場合は、水を含ませない様にす
る必要がある。またこれらの溶剤は使用量からし
てかなり高価である。

吹付コーテイング装置、及び特に連続コーテイ
ング装置に伴う重大な問題点は、材料のスプレー
しぶき及び溶剤蒸気が大気に逃げ出さない様に、
被塗物を被覆するスプレーキヤビネツト又はスプ
レーブース（吹付室と記す）内に入れておくこと
である。連続的に移動する一連の被塗物が出入り
する開放出入口を有する連続塗装装置では、吹付
サイクル中にこれらの出入口が閉じないので、空
気に乗つた吹付材料及び／又は溶剤蒸気が出入口
から逃げ出すのを阻止することが困難である。こ
の問題は、移動中の被塗物が空気乗つた、空気よ
り重いスプレーしぶき及び溶剤蒸気を塗装室から
引出そうとする気流を形成することに伴うもので
ある。さらに外気は、被塗物が塗装機に入る際に
これらに付着する性質があるので、被塗物と共に
引入れられて、装置内の溶剤湿度を下げてしま
う。

材料のスプレーしぶき及び溶剤蒸気が、出入口
から大気に逃げ出さない様にするには、連続塗装
機の出入口から外向きに延びる出入り場を出入口
に設ける。これらの出入り場は、出入り場から逃
げ出すスプレーしぶきに対するバリヤを効果的に
形成するに充分な速度で、充分量の外気を引入れ
る様に作動する排気フアンを有する排気装置に連
結されている。空気に乗つた塗料固体が、排気口
から大気に出ていくのを防止するため、排気中の
塗料固体粒子を水煙中に捕捉して収集し、廃棄又
はリサイクルさせて再使用できる様にする水を利
用したスクラバが用いられていた。連続塗装機で
は、排気を、例えば2500scfmの様な約5000scfm
以下の速度で流れるガス流にすることができる。
この排気は、外部から引入れられた外気、時間当
り４乃至15ガロン（700乃至2625ppm／時間）の
割合で、塗料固体のキヤリヤとして使用される溶
剤蒸気、及び約90％飽和の水蒸気を含んでいる。
スクラバとして水が使用されるため、排気流には
環境レベルを越える水蒸気が含まれおり、これは
スクラバの副産物である。

有機蒸気を含む種々の型の従来装置では、通常
これらの蒸気は、既存の消防法が定める安全燃焼
レベルである2500ppmで大気に排気される。しか
し上記の様な代表的塗装機では、排気ガスは、ス
クラバから出ていく時は、約2500ppm以下の溶剤
蒸気を含有している。環境上問題があるため、
2500ppmの溶剤を排気ガスに含ませたまま大気に
排気するのは望ましくない。さらに経済的理由か
ら、溶剤を収集して再使用することは非常に望ま
しい。

溶剤蒸気がスクラバから出て行く際に回収して
再使用するには２つの問題がある。第１に、排気
ガス流がしばしば90％以上も水蒸気で飽和してい
る点である。つまり塗料用途に使用される多くの
溶剤は非常に感水性が高いので、多量の水の存在
により、塗料吹付装置が閉塞される。第２に、水
の飽和度が高いと、例えば冷凍法等の周知の溶剤
回収法を用いることができなくなる。つまり、水
が凍結して極度に多量の氷を形成し、これが回収
装置及び炭素ベツドを閉塞する（即ち氷によつて
利用できる表面接触領域が縮少されて、ベツドの
効率が大幅に低下する。約80％以上の相対湿度で
炭素ベツドを作動させるには、排気ガス流を暖め
る必要があるが、この様に温度を上げると処理の
全体的効率が低下する。

また塗装のできばえは塗料中の溶剤の割合に非
常に左右されるので、回収する溶剤混合物に、元
の溶剤混合物と同一の成分割合を持たせる様にす
ることが望ましい。現在の複合塗料製剤法を用い
ると、溶剤混合物を、特定の塗料固体と共に作用
する様に製剤された８乃至12種の異なる溶剤の複
合混合物にすることができる。何れかの成分の割
合が実質的に変化すると、コーテイング剤は必ず
しも所期要領で作用しなくなる。従つて、回収装
置は、広範の溶剤を効果的に回収するばかりでな
く元の溶剤と同一の割合で回収するものでなけれ
ばならない。さらにガス流の流速が約5000scfm
以下である場合に、ガス流中の溶剤を回収しよう
とすると、経済的問題が生じる。即ち、この様な
低速では流速を高めて回収装置の効率を高めると
いつた節用措置がとれなくなる。従つて、この様
に低い流速では、多くの従来装置は経済的理由か
ら不適用である。

従つて本発明の第１の目的は、(1)水蒸気で飽和
（例えば90％以上）された排気ガス流に分散され
た溶剤又は溶剤混合物を、(2)約500乃至
50000scfmガス流速で回収することにより、再使
用に要する残渣を回収しつつ、大気に排気される
溶剤レベルを約200ppm、及び好ましくは100ppm
に減らす方法を提供することにある。このため本
発明方法は、疎水性吸収媒体を用いて、排気流中
の約200ppmを除いた全ての溶剤蒸気を吸収する
吸収工程に溶剤を含む排気ガスをゆだねることに
より、連続塗装機等の吹付装置から排気される排
気ガス中の溶剤を回収する工程を含んでいる。本
発明はさらに、溶剤を乾燥した不活性ガスに連行
させて、疎水性吸収媒体を吸収工程に戻して媒体
に含まれるいずれの溶剤成分も約0.001モル分率
以下にすることにより、疎水性吸収媒体から溶剤
を分離させる工程、及び実質的に水及び疎水性吸
収媒体を含まない溶剤蒸気流を得る工程を含んで
いる。

本発明の第２の目的は、回収される溶剤混合物
に塗料吹付装置にキヤリヤとして初期に使用され
た溶剤混合物と実質的に同一の成分比を持たせる
様にする要領で、溶剤混合物を回収する方法を提
供することにある。これにより、回収された溶剤
混合物を実質的に処理することなく、又は溶剤混
合物に成分を添加して製剤の化学的性質を変える
ことなく、回収された溶剤混合物を固溶混合物に
直接添加することができる。

本発明の第３の目的は、回収された溶剤をスプ
レーブースすなわち吹付室に直導入して、被塗物
を包囲する吹付室内の溶剤大気を飽和の80±10％
に保つ連続塗装機と共に使用される溶剤回収装置
を提供することにある。この装置は、溶剤湿度を
わずかに調整するか又は全く調整せずに、通常溶
剤飽和の20ないし40％で作動する従来装置に伴う
問題を克服すると共にいくつかの利点を有してい
る。即ち、溶剤蒸気湿度が溶剤飽和の20乃至40％
から70乃至90％に増加すると、吹付ノズル及び吹
付室の内壁に堆積する乾燥塗料の量が大幅に減る
ことが判つた。これは機能低下をもたらす吹付ノ
ズルのつまりを防止し、かつ保守の必要性、即ち
塗装機を開いて、数インチ厚の乾燥塗料のかたま
りを手でかき落とす必要性を実質的に軽減すると
共に、廃物となる塗料固体のロスを少くする。さ
らに、溶剤湿度を高めて被塗物のコーテイングか
ら蒸発する溶剤の量を減らすことによつて、塗布
されたコーテイングを長時間流動状態に保つこと
ができる。これにより、さらに揮発し易い即ち蒸
発率が高い溶剤を用いて、現在通常溶剤組成の20
％までの量で添加されている蒸発率が低い固体を
添加する必要性を排除又は軽減することができ
る。揮発性の高い溶剤を使用することが好ましい
が、塗布後コーテイングを一定時間流動状態に保
ち、被塗物の表面を適切に被覆しなければならな
いため、現在では一般的に実用化されていない。
これまでは揮発性の低い溶剤を用いて行つていた
ため、長時間の乾燥時間が必要であつた。本発明
は塗料固体のキヤリヤから蒸発する溶剤蒸気混合
物と実質的に同一の溶剤混合物をリサイクルする
ことができる。従つて、リサイクル溶剤を蒸気の
形で吹付室に導入して、被塗物に吹付する吹付室
の内部大気中の溶剤湿度を高めることができる。
このため装置の気相と液相の平衡状態が変り、塗
料固体のキヤリヤとして使用される溶剤混合物が
より長時間流動状態を保つ。従つて揮発性の高い
溶剤で構成される溶剤混合物を用いることができ
るため、被塗物を吹付室から出してから塗料を急
速に乾燥させることにより、加工時間及びエネル
ギを縮減することできる。さらに所望のコーテイ
ングを減量することにより、材料を節約すると共
に、見ばえの良い外観及び良質の被膜が得られ
る。但し、溶剤の湿度については被塗物を吹付室
に入れる際に溶剤が被塗物上で復水するほど高く
するべきではない。

本発明の好適実施例では、本発明による溶剤回
収装置を用いることにより、水を利用するスクラ
バを用いて排気ガス流から塗料固体を除去する連
続塗装機から蒸気として排気される溶剤を回収し
ている。塗装機には通常55ガロンドラムである供
給タンク又は塗料溜めからコーテイング材即ち塗
料が供給される。溜め内のコーテイング材すすな
わち塗料は導管を通して塗装機にポンプ送りさ
れ、塗装機から連続的に搬出入される被塗物に塗
布される。塗装機は塗料溜めに通じるドレンを備
えているため、スプレーしぶきとなつた塗料を収
集して、溜めに戻して再使用することができる。
溶剤供給タンクは塗料溜めと連通し、塗料に溶剤
を加えることにより溜め内の塗料の粘度を所望に
応じて低減できる様に配設されている。即ち溜め
内の塗料粘度は通常120cpであるので、吹付を行
う前に溶剤を加えて20cpまで下げる。

排気フアンが、塗装機の出入り場を連続的に排
気して、排気ガス流を洗浄器に送ると、水煙は塗
料粒子を同伴して、ガス流から洗い流す。この水
はガス流の湿度を90％の相対湿度まで上げる。

次にガス流をオイルを利用する吸収装置から成
る回収工程の第１段に誘導する。オイルは吸収装
を通つて下降し、吸収装置を通つて上方（油流の
反対方向）に流れる排気ガス内の溶剤を吸収す
る。本実施例で用いるオイルは、100ppm又は90
％（何れか少い方）の除去分を除く全ての溶剤を
効果的に吸収する白色鉱油である。

次に溶剤を含むオイルを約300〓（約150℃）に
加熱してから、ストリツパから成る第２段に送
る。ストリツパ内において、溶剤は気化して、ス
トリツパの頂点から溶剤を運び出す空気等の逆流
する不活性乾燥ガス流になる。加熱されたオイル
はストリツパの底部から出ていく際に溶剤成分を
約0.001モル分率のレベルまで除去される。溶剤
を除去された油流を約86〓（約30℃）に冷却し、
吸収装置に戻して溶剤の吸収に再使用する。スト
リツパ内の空気中に気化した溶剤はその頂部から
出て蒸気として使用され、溶剤蒸気を塗装機雰囲
気中に抽気することによつて、塗装機内の溶剤湿
度を飽和の70乃至90％まで高めるか、あるいは復
水されて溶剤供給源に加えられ再使用される。

本発明のその他の目的及び利点は、図面を参照
した以下の説明から明らかとなろう。

第１図乃至第４図は本発明方法と共に使用され
る連続塗装機の好適実施例であるが、その詳細に
ついては米国特許第237525号に記載されているた
め、その概略のみを以下に説明する。

塗装機１０は、対向端から延びる出入り場１
２，１３を有する塗装室としてのスプレーブース
又はキヤビツト１１を備えており、塗装される被
塗物は前記出入り場を通つて塗装室から出入りす
る。出入り場１２，１３はダクト装置１５，１６
及びフアン１７，１８を介して大気に通じてい
る。

塗装室１１は、一対の側壁２０，２１、下方に
傾斜する底壁２２、符号２４で示す様に頂部にス
ロツトを形成することによりコンベヤの懸架ホツ
ク２５を通せる様にした天井２３、及び端壁２
６，２７で構成されている。端壁にも同様にコン
ベヤホツクを通すスロツト２８が形成されてお
り、さらにコンベヤホツク２５から吊下する製品
（被塗物）が塗装室から出入りできる出入口３０，
３１が形成されている。

可撓性ストリツプ２９を重ねると天井のスロツ
ト２４及び端壁スロツト２８は閉じるが、このス
トリツプは塗装室のスロツトに亘つて閉じること
により、コンベヤホツク２５を挿入できる様にす
ると共に、スプレーしぶき又は空気の出入りを制
限する。第１図乃至第４図に示す連続塗装機で
は、塗料又はその他のコーテイング材は、コーテ
イング材溜めから油圧ポンプを経てヒータ（図示
せず）及び回転吹付アーム３６の両端に取付けら
れた回転ノズル３５にポンプ送りされる。塗料は
高圧で溜めからアームにポンプ送りされて、霧状
水煙としてノズルから吹出す。被塗物に塗布され
ないコーテイング材は吹付室の底部２２に落下
し、そこから掃気ポンプ（図示せず）によつてサ
イホン口３８を通つて排出され、塗料返環路を通
つて溜めに戻る。

出入り場１２及び１３は相似形状であるので、
塗装室の出口３０に隣接配置された出入り場１２
の詳細を説明するが、相似形状の出入り場１３が
入口３１を包囲して塗装室の対向端２７に取付け
られていることは理解されよう。出入り場１２
は、被塗物が吹付室１１から出て行ける様にする
密閉通路の役目をするものであり、一対の側壁４
０，４１、天井４２、及び床又は底壁４３で構成
されている。これらの壁面は全て塗装室１１の端
壁２６に密着されている。

天井４２には、コンベヤ懸架ホツク２５が出入
り場を容易に通過できる様にする縦形スロツト４
２ａが形成されている。吹付室の通路２４と同様
に、スロツト４２ａはスロツトに亘つて延びる可
撓性のストリツプ４４を重ねることにより閉鎖さ
れる。ストリツプはコンベヤホツクを通過させる
が、スロツトを通つて大気に逃げるスプレーしぶ
き又は空気を制限すると共に、スロツト４２ａを
通つて出入り場に入る空気の進入を防止する役目
をする。

出入り場の各側壁４０，４１の中央部は、その
外端４７の隣接部から外側に向つて先細になり、
出入り場の各側部に矩形の空気収集路４８を形成
する。これらの収集路４８は、出入り場の天井４
２及び底壁４３と共に、側壁のフレア状の張開部
４５，４６及び非フレア状の非張開部４９，５０
によつて画成されている。各収集路４８は、導管
５２，５３の漏斗状部分によつて、円形ダクト５
４，５５に連結されている。導管５２，５３の漏
斗状部の入口端は矩形を成し、収集路４８に連結
され、一方出口端は円形を成し、円形ダクト５
４，５５に連結されている。

出入り場側壁４０，４１の外端部には、好適に
は側壁の延長部を形成する外側に延びるフランジ
５６が設けられている。これらのフランジは側壁
の垂直面に対して約45゜の角度で延び、出入り場
の外側開口部の通風偏流板の役目をする。

ダクト５４，５５はほぼ水平方向に延びるが若
干下方に傾斜している。各ダクトの内端は、膨張
室７４，７５の垂直部に連結されている。膨張室
は吹付室１１の両側面に沿つて上に延びバツフル
箱に至り、ダクト５８，５９を通つて大気に連通
している。ダクト５８，５９の各垂直面の上端
は、符号６０で示す様に接合されて、排気フアン
１７に連結されている。フアン１７が作動する
と、出入り場の外端４７及び空気収集路４８を通
り、円形ダクト５４、膨張室７４、バツフル箱７
８、及び導管５８、並びに円形ダクト５５、膨張
室７５、バツフル箱７８、及び導管５９を経由し
て、ダクト装置に空気を引込む。この空気移動
は、出入り場の外端に流れバリヤを形成して、吹
付室１１からスプレーしぶき塗料又は溶剤が逃げ
出さない様にする。

本発明に使用される塗装機は、空気中の塗料又
は吹付材を溶剤回収装置に供給する前に、排気か
ら抽気する液体スクラバを備えている。このため
各ダクト５４，５５には、液体を吹付けて各ダク
ト５４，５５内に液体スクラバ７１を形成する液
体吹付ノズル７０が設けられている。これらの液
体スクラバ７１は、空気に乗つた粒子を効課果的
にとらえて、ダクト装置から液体出口７３を通
り、分離タンク（図示せず）に送る。

各垂直ダクト５８，５９の上端には、各ダクト
５８，５９を通つて引かれる空気の相対量を制御
する手動調整自在のバタフライバルブ８０が設け
られている。従つてバルブ８０を手で回して各ダ
クト５８，５９を通る空気流をバランス調整する
ことにより、出入り場１２の両側にある各収集路
４８を通る空気流量を均一にすることができる。

第６図に示す様に、出口３０に取付けられた出
入り場１２外端４７に密着されたフラツシユトン
ネル８７を塗装機に任意に設けることができる。
フラツシユトンネルは、剛性ダクト（図示せず）
によつて、出入り場１２の外端に連結されてい
る。本実施例では外側に延びるフランジ５６は出
入り場１２に取付けられいないが、類似のフラン
ジを所望に応じてトンネルの出口に取付けること
ができる。

フラツシユトンネルは、塗装された被塗物が塗
装機１０から離れた直後に通過する加熱導管であ
る。トンネル内では溶剤の約40％が被塗物から気
化する。一般にトンネル内の温度は、約100乃至
200〓（38乃至93℃）に保たれている。フラツシ
ユトンネルは出入り場１２の外端４７に密着され
ているため、トンネル内の溶剤蒸気は、フアン１
７によつて出入り場１２に引入れられ、続いて第
６図に線８８で示す様に、導管５５，５６を通つ
てスクラバに引入れられる。

スクラバを通して引入れられた蒸気は、本発明
の新規の溶剤回収方式に導入される。この方式は
二段工程から成つている。第５図はその概略図で
あるが、図中ブロツク１０は塗装機を表わし、ブ
ロツク７１は排気ダクト１５，１６内の塗料の放
出を防止するスクラバである。上記の様に排気ダ
クト１５，１６は第１図乃至第４図に示す導管５
４，５５，５８，５９及び６０で構成されてい
る。塗装機１０から出た排気は、スクラバ７１を
通つてダクト１５，１６に引入れられ、そこから
線９９を経由して溶剤回収方式の第１段に入る。

第５図に示す様に、第１段は逆流形のオイル吸
収ユニツト９１である。約86〓（約30℃）のリー
ンオイルは、線９２を通つて充てん塔吸収装置す
なわちオイル吸収ユニツト９１の頂部に入り、一
方排気ガスは線９９を通つてオイル吸収ユニツト
９１の底部に入る。下方に流れるオイルは
200ppmを除く全ての溶剤を吸収する。水蒸気で
高率飽和された精製ガスは、線９３を通つて大気
に排気される。

溶剤を充分吸収したオイルは、充てん塔逆流形
溶剤ストリツパ９４に入り、一方不活性乾燥スト
リツピングガスは、溶剤剤ストリツパ９４を通
り、オイルの流れの反対方向に流れてオイルと接
触し、オイルから溶剤を除去する。リーンオイル
は線９２を通つて吸収装置に戻る。また所望に応
じて線９５から補給オイルを加えることができ
る。

ストリツピングガスが運ぶ溶剤については、
種々の要領で収集して再使用することができる。
溶剤を復水して溶剤供給タンク９６に加えるか、
又は所望に応じてガス体として連続塗装機１０に
送り、溶剤の湿度を高めるか、又は溶剤供給タン
ク及び塗装機内の溶剤を比例させることができ
る。

次に第６図を参照して溶剤回収方法の詳細を説
明する。

塗装機１０から排気された排気ガスをダクト１
５，１６及びスクラバ７１を通じてフアン１７，
１８に引入れ、線９９又は接合点１００に通し
て、線１０２からコンプレツサ１０１ａに入れ
る。線１０２を流れるガスは一般に約85〓（約30
℃）及び14.6psiaである。線１０２は、線を通る
ガス量をモニタする流量検出器１０３を含んでい
る。コンプレツサ１０１ａは線１０２から送られ
て来る溶剤及び湿気を含む排気ガスを線１０４を
通して逆流形吸収装置９１に送る。

オイル吸収ユニツト オイル吸収ユニツト９１は、リーンオイル及び
溶剤を含む水分飽和空気の逆流を利用して溶剤を
回収する。リーンオイルを線９２を介して逆流形
オイル吸収装置の上部９１ａに入れる。約86〓
（約30℃）に保たれたこのオイルを、ユニツト９
１内の充てん材９１ｂ通して引力で落下させる
（矢印１０５）。一方溶剤を含む排気ガスを、コン
プレツサ１０１ａによつて押し上げて充てん材に
通し、下降する吸収オイルと接触させる（矢印１
０６）。排気ガス内の溶剤をオイルに吸収し、オ
イルに吸収されない水蒸気及びその他のガス体で
構成される排気ガスの残余成分を、吸収ユニツト
の頂部から線９３を通して大気に排気する。逆流
オイルは、排気ガスから200ppmを除く全ての混
合物を吸収除去する。この溶剤を充分含んだオイ
ルを充てん材に通して、吸収装置の底部から線１
１０を通して排出する。

吸収ユニツト９１は、高表面積鋼又はステンレ
ス鋼充てん材を詰めたほぼ円筒形のタンクであ
る。適切な充てん材は、グツドロー・パツキング
（Goodloe Packing）（テキサス州ヒユーストン
のグリチ（Glitch）インコーポレーテツド社製）
である。この充てん材は、ステンレス鋼製の、充
てん材の平方フイート（0.093m²）当り500平方フ
イート（46.452m²）以上の表面積を有する高表面
積基体である。

塔の直径は吸収ユニツトを通るガスの流量に応
じて変化し、ガスにオイルが乗らない様にする。
逆流オイルに所望量の溶剤を吸収させるには柱の
高さを変える必要がある。このため塔に５乃至10
通りの理想段を持たせる。例えば1000scfmの流
速が所望の場合は、吸収塔に約３フイート
（0.914m）の直径及び約15フイート（4.572m）の
高さを持たせなければならない。しかし、流速が
5000scfmである場合は、直径を約８フイート
（2.438m）柱の高さを約30フイート（9.144m）に
する必要がある。

本発明で所望程度（即ち約200ppmを除くほと
んど全て）の溶剤を回収するには、柱すなわち吸
収ユニツト９１内のオイルに対するガスのモル比
を、１に対して４乃至12の範囲で変化する一定の
比率に保つ必要がある。この比率を制御するに
は、制御器１１１によつて線９２から導入される
オイルの流速を調整する。制御器１１１は線１０
２配設された流速モニタ１０３に応答する。線１
０２の流速が変化すると、制御器１１１は線１０
２の変化に比例して線９２を通るオイルの流速を
変える。

オイル又は疎水性吸収媒体はいくつかの基準を
満たしていなければならない。この質は86〓（約
30℃）（吸収装置の作動温度）で10cp以下の粘度
を有する必要がある。粘度がこれ以上になると、
疎水性物質は充てん材を架橋するため溶剤を効果
的に吸収しなくなる。従つて好適粘度は充てん材
の表面積に大きく左右される。また取扱いを容易
にするには無臭性の物質を用いるのが好ましい。
またその分子量は300以下、好ましくは250以下で
なければならない。吸収作用を行うには材料を軽
量にする必要があるからである。物質の泡立ち又
は気化を防止するには、物質の分子量範囲をせば
めると共にその沸点が500〓（約260℃）以上であ
ることが好ましい。またこの物質は、分離状態に
おいて生物学上不活性で化学的に安定しているこ
とが肝要である。このため酸化防止剤を加えるこ
とが多い。

本発明に適切な物質は、86〓（約30℃）で粘度
が7cp.平均分子量が250及び沸点が630〓（約332
℃）である白色鉱油であり、例えばウイツコ
（Witco）を販売元とするセムトル（Semtol）40
（商標名）がある。これは良質の白色鉱油である。

吸収塔すなわち吸収ユニツトを通過した溶剤を
充分吸収したオイルを、線１１０を通じてポンプ
１１２に送り、ポンプから線１１３を経て直交流
熱変換器（cross flow heat exchanger）１１４
に送り、さらにストリツパ９４にポンプ送りする
が、オイルの温度を該熱変換器１１４で約86〓
（約30℃）から約280〓（約138℃）に上昇する。
線１１３は、スクラバを通過して吸収オイルによ
つて捕捉されるコーテイング固体を除去するフイ
ルタ１１５を含んでいる。オイルを熱変換器１１
４から線１１６を経てヒータ１１７に流入させ、
約300〓（約150℃）（ストリツピングに好適な温
度）に加熱して、線１１８からストリツパ９４の
上部９４ａに入れる。

ストリツピング塔すなわちストリツパ９４は、
溶剤と吸収用オイルとを分離して再使用できる様
にする手段を備えている。オイルを充てん塔であ
るストリツパの上部に導入し、引力で落下させて
充てん材９４ｂに通す（矢印１２１）。一方不活
性乾燥ガスを、線１２２からストリツパの下部９
４ｃに導入し、約15psiaの圧力でポンプ揚げして
充てん材９４ｂに通す（矢印１２３）。この不活
性ガスは、吸収オイルが担持する溶剤蒸気と混ざ
り、オイルに代つて搬送する。オイルは溶剤を奪
取されてリーンオイルに戻る。

この溶剤を含まないオイルを線１２４から排出
し、ポンプ１２５の作用で吸収塔すなわち吸収ユ
ニツト９１に戻す。

線１２４を流れるオイルをヒータ１２７に通し
て抽気し、線１２２上方の線１２８を経由してス
トリツパ９４に戻し、充てん材９４ｂの下方に導
入する還流ループを任意に設けることができる。
この様にしてオイルをガス流の奪取作用にかけ
る。これは、リーンオイル内の溶剤レベルを溶剤
成分当り0.001モル分率以下に保つのに役立つ。

ポンプ１２５は約300〓（150℃）のオイルを直
交流熱交換器１１４に送り、リーンオイルの温度
を約106〓（約41℃）まで下げる様にする。リー
ンオイルを線１３１から冷却器１３２に入れそこ
で約86〓（約30℃）まで冷却する。オイルをさら
に加圧オイル供給サージタンク１３３及び線１３
４を経由して制御器１１１に入れ、吸収ユニツト
９１を流通できる様に制御する。

吸収ユニツトで使用されるオイルの供給量を適
量に保つため（ロスに関わりなく）、線９５から
給油サ−ジタンク１３３に補給オイルを送る。補
給オイルの流量は、サ−ジタンク１３３の水平位
置制御器であつて浮選バルブで構成される制御器
１３５によつて制御される。制御器１３５は必要
時に加圧補給オイルが線９５を通つて補給オイル
サ−ジタンク１３３に流入できる様にする。

ストリツパの作動要領 ストリツパ９４は、ストリツパ塔内の充てん材
９４ｂを通るオイル及び空気の交叉流によつて作
動される。吸収塔すなわち吸収ユニツト９１に使
用される型の充てん材はストリツパでの使用に適
するものでなければならない。ストリツピングガ
スを線１２２からストリツパ９４の底部９４ｃに
導入する。ストリツパ９４はオイルから0.001モ
ル分率を除く全ての溶剤を除去する様に構成され
ている。上記量以上の溶剤（特にイソブチルアル
コール等の極性溶剤）をオイルが所持していると
吸収装置が充分に機能しなくなる。従つてストリ
ツパに少くとも約９通りの理想段を持たせる必要
がある。

線１２２に導入される空気は、乾燥した大気等
の乾燥不活性ガス又は窒素、ヘリウム等の不活性
ガスである。線１２２を流れる流速を、線１１６
にあるオイル流量センサ１３８から受ける入力に
応答してガスの流量を変える制御器１３７によつ
て制御されるソレノイド弁１３６で調節する。ス
トリツパを通る液体オイルに対するガスのモル比
は、オイル１モルに対して約0.5乃至0.6モルであ
る。

通常は乾燥した外気であるガスを充てん材９４
ｂに通して押し上げ、落下する加熱オイルと接触
させて、約120〓（約50℃）で線１４１から排気
する。この排気は、オイルと共にストリツパに導
入されたほぼ全ての溶剤を含有している。この様
に溶剤を含有する空気をそのまま使用するか又は
種々の要領で処理できる。

溶剤を含んだ熱気を、線１４１から熱交換器又
は冷却器１４２に送つて復水する。復水溶剤を線
１４３から供給タンク１４４に送り、さらに線１
４６から溶剤溜め９６送る。

溶剤蒸気から微量のオイルを除去する任意の精
製工程を行うには、冷却器１４２の上流の線１４
１に復水器１４５を設けて、復水器から冷却器１
４２にガスを送る様にする。これより微量のオイ
ル全てを溶剤から分離してストリツパに戻すこと
ができる。この場合オイルは線１４５ａを経由し
てストリツパ９４に送られるが、これによつてさ
ら確実に溶剤を精製することができる タンク１４４に入るガス（主に乾燥キヤリヤガ
ス及び飽和溶剤蒸気から成る）を、線１４７から
Ｔ形接合点１５０に通して抽出し、線１５１を経
由して塗装機１０に導入する。塗装機１０は大気
圧より若干低い圧力、即ち14.6psiaで作動される
ため蒸気は自動的に塗装機に引入れられる。これ
によつて塗装機雰囲気の溶剤蒸気濃度を維持する
ことができる。接合点１５０は接合点１００で線
９９と合併する線１５２を通つて回収装置に余分
なガスを戻す。接合点１００を調整することによ
つて線１５１及び１５２を通つて送られるこのガ
ス割合を変えるが、接合点１００は塗装機１０内
の溶剤湿度センサ１５３に応答して自動的に調整
される。接合点１００が調整されると制御器１５
３は接合点１５０によつて線１５１及び塗装機１
０に分流されるガスの割合を増加する。

冷却器１４２を使用しない場合は、ストリツパ
９４から放出されてタンク内で液化されない蒸気
を線１５１を通して塗装機１０に直接導入するこ
とができる。

塗装機１０に配設されている湿度センサ１５３
に応答して作動する制御器によつて、冷却器１４
２の温度を随意に調整することができる。塗装器
１０の湿度過剰になると、冷却器１４２の温度が
低下し、これによつてタンク１４４に入つて、線
１５１を経由して塗装室１０に送られる溶剤蒸気
の量が減少する。

冷却器１４２の活動を変えることなく塗装室内
の湿度を調整するには、線１４１を通過するおお
むね全部の溶剤蒸気を復水すると共に、タンク１
４４から線１５５を通つて気化器１５６に至る流
れを分流して、溶剤蒸気の量を調整する分岐点１
５４を線１４６に形成して、これを制御器１５３
によつて制御する様にする。湿度が過剰になる
と、追加の溶剤は線１４６から気化器１５６に分
流され、線１５７を通つて塗装室１１に流入す
る。これによつて塗装機内の溶剤の割合、及び溶
剤湿度が増加し、塗装室壁面への塗料の堆積を防
止して塗装機がスムーズに連続作動できる様にす
る。

液体溶剤の大半を、線１４６を通して溶剤補給
タンク９６に送ることが好ましく、その後線１６
１を通して塗料混合タンク溜め１６０に溶剤を加
えれば再使用することができる。塗料混合タンク
溜め１６０内の粘度、流量センサ１６３に応答す
る制御器１６２によつて線１６１を通る流量を制
御する。この様に、塗料溜めに加える溶剤を制御
して、塗装機から線１６４を通つてポンプ１７０
に向い、さらに線１６９を通つて戻つて来る塗料
から失われる溶剤を補償する。これによつて、線
１６９を通して加えられる塗料の粘度に関係な
く、タンク１６０内の塗料固体に対する溶剤の割
合を一定に保つている。

さらに第６図を参照して、作動要領を説明す
る。先ず入口から被塗物を導入する（同時に微量
の空気を引入れる（線１６５））。第１図に示す様
にポンプによつてヒータ１６８を経由して回転ア
ーム３６上のノズル３５にかなりの高圧で塗料タ
ンク１６０から供給される塗料を被塗物に吹付け
る。塗料は吹付室を離れて被塗物に付着し、余分
なスプレーしぶきは吹付室の底部に集まり、吹付
室からサイホンを通つて引出され、線１６４、ポ
ンプ１７０及び線１６９を通つてタンク１６０に
戻される。タンク１６０のセンサ１６３は次付室
からタンク１６０に戻る塗料の粘度を検知して、
線１６１に配設された制御器１６２を作動させ
る。制御器は補給タンク９６から、線１７１、ポ
ンプ１７２及び線１６１を通つて塗料タンク１６
０に補給される溶剤の流量を制御することによ
り、塗料の粘度を一定レベルに保つ。

塗料を吹付けると、吸込フアン１７及び１８が
作動して出入り場の開口部４７の外側から、出入
り場及び収集スロツト４８（第３図参照）に空気
を引込む。ダクト装置の各垂直脚部５８，５９に
あるバタフライバルブ８０を調節して、各スロツ
トを通る空気の流量を相対的に均一かつ平衡状態
に保つ。各出入り場の対向スロツト４８を通る空
気の流量を平衡に保つことにより、出入り場開口
部４７の全断面領域に亘つて流れる空気の流量を
均一に保つ。出入り場の全断面領域に亘るこの均
一空気流は、出入り場の出入口から逃げる空気に
乗つたスプレ飛沫に対する効果的なバリヤとな
る。こバリヤは出入り場開口部流れ領域及び垂直
面に亘つて延在しているため、大気への空気に浮
んだ粒子の放出を効果的に防止する。

吹付室１１は、空気の流入に対して実質的密封
されている。出入り場及び収集スロツト４８は、
出入り場に入つて空気流バリヤを形成するほとん
ど全ての空気を吹付室の外部から取入れる様に構
成されている。このため吹付室の内部からは最少
量の空気しか出入り場に流入しない。空気中に含
まれて、エアカーテン８１を通つて出入り場に入
る空気に乗つた塗料粒子又は溶剤をこの空気流に
よつて空気収集スロツト４８に流入させ、次にダ
クト１５，１６内の液体スクラバ７１によつて空
気流から除去する。この液体はスクラバから排水
管７３を通り浮動タンク（図示せず）に流入す
る。ダクトを貫流する排気を、排気フアン１７及
び１８によつて線９９から溶剤回収装置に送る。

フラツシユトンネルを用いる場合は、塗装され
た被塗物をこれに入れて加熱し、被塗物に付着し
ているコーテイングと混り合つた溶剤を気化させ
て、出入り場１２及び収集スロツト４８に引入れ
て、スクラバ７１を通過する空気流の一部を形成
する溶剤蒸気にする。

約14.6psinかつ65〓（18℃）である排気流９９
を接合点１００に送り、ストリツパ９４から得ら
れる80乃至120〓（27乃至50℃）の温度を有する
ガスを導入する。このため排気ガスの温度は約85
〓（約29℃）まで上昇する。さらにガスを流量セ
ンサ１０３及び線１０２を通してコンプレツサ１
０１に送り、15.3psiaまで昇圧すると共に、温度
を約87〓（約31℃）まで上げ、圧縮ガスをオイル
吸収ユニツト９１に入れる。この代りにコンプレ
ツサ１０１ａを用いて、オイル吸収ユニツト９１
内の圧力を約150psiaまで上げることにより、そ
の効率を高めることができる。オイル吸収ユニツ
トをこの様な高圧に保つ場合は、線９３にエキス
パンダ１０１ｂを設けて、オイル吸収ユニツトに
入るガスの圧縮に用いられたエネルギーの一部を
回収する。

落下するリーンオイル（矢印１０５）は、ガス
流内の溶剤を吸収し、一方高濃度の水蒸気及び約
200ppmの溶剤蒸気を含む残りのガスは線９３か
ら大気に排気される。

即ちこのリーンオイルを約86〓（約30℃）で線
９２からオイル吸収ユニツト９１の上部に導入す
ると、オイルは落下して溶剤を吸収する。このオ
イルを線１１０からポンプに１１２に送りさらに
線１１３から直交流熱交換器１１４に送り、温度
を約280〓（約138℃）まで上げ、さらに線１１６
からヒータ１１７に送り、約300〓（約150℃）ま
で加熱する。この加熱オイルを線１１８から充て
んストリツパ９４に送り、引力で落下させる。一
方乾燥した不活性ガスを線１２２から押上げてス
トリツパ９４に通し、オイル中のほぼ全ての溶剤
蒸気と共に線１４１から排気する。

ストリツパから線１２４を通して排出されるオ
イルが、約0.001モル分率以下の溶剤しか含まな
い様にする必要がある。

線１１６上のセンサ１３８によつて制御される
制御器１３７でストリツパ９４を通る空気の流速
を制御する。線１１６を通過する溶剤を吸収した
オイルの流速を制御器１３７で保ち、線１２２に
あるソレノイド弁１３６を開閉することにより、
オイルに対する空気のモル比を約0.5に保つ。

ストリツパから線１２４を通つて排出されるリ
ーンオイルについては、任意の環流ループ１２６
に通してさらに精製するか又は線１２４を介して
リーンオイルポンプ１２５に直接送ることができ
る。このオイルは約300〓（約150℃）であるが、
これを直交流熱交換器１１４に通して約106〓
（約41℃）まで冷却し、さらに線１３１から冷却
器１３２に送つて、86〓（約30℃）に冷却する。

冷却されたオイルをオイルタンク１３３に送
る。制御器１３５によつて、線９５を通してポン
プ１７３からオイルタンク１３３に補給オイルを
送ることによりタンクレベルを一定に保つ様にす
る。

ストリツパ９４から出た溶剤、空気混合物を線
１４１から冷却器１４２に送ると、冷却器はこれ
を効果的に復水して線１４３から保持タンク１４
４に送る。保持タンク内の気相を、線１４７、接
合点１５０及び線１５１を通して塗装機１０に引
入れる。接合点１５０で溶剤蒸気の一部を線１５
２に抽気して接合点で線９９を通つて流れる排気
と合流させ、線１０２を通る空気・溶剤混合物の
温度を約85〓（約29℃）まで上げる。

冷却器１４２は、塗装機内の湿度センサを利用
して吹付室内の溶剤湿度を許容範囲に保つ制御器
１５３によつて制御される。吹付室内の溶剤湿度
が高い程、吹付室に入れる溶剤蒸気を少くでき
る。即ち湿度の増加つれて冷却器１４２の温度が
低下し、このためタンク１４４内の気相が低下し
て線１５１から吹付室に入る蒸気が減少する。

また上記に代るやり方で塗装機１０内の溶剤蒸
気レベルを調節するには、冷却器１４２を、ほぼ
全ての蒸気が復水してタンク１４４に流入する様
なレベルに保つ。タンク１４４からの排出線１４
６にあつて、制御器１５３によつて制御される分
岐点１５４で、線１４６を流れる溶剤の一部を線
１５５にある気化器１５６に分流し、気化ガスを
線１５７から塗装機１０に送る。この場合気化器
に分流される溶剤の量を調整すれば、塗装機に入
る溶剤の量が変わる。

この様に、本発明方法によると、塗料溶剤を経
済的かつ効果的に回収できるので、塗料の粘度を
調整する目的で塗料混合物に加える溶剤を購入す
る必要性が著しく減少する。さらに上記方法によ
り、溶剤を即座に再使用できる状態で塗料吹付装
置に使用される溶剤又は均等割合の溶剤混合物を
回収することができ、ひいては回収した溶剤を直
接塗装機に導入して、塗装機内の溶剤蒸気を高レ
ベルに保つことができる。また本装置が要するエ
ネルギ消費量は他の型の分離装置に比してかなり
少く、事実上従来装置の半分以下で済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は、空気流量制御出入り場を組込んだ連
続塗装機の斜視図である。第２図は、第１図に示
す塗装機の端部立面図である。第３図は、第１図
及び第２図に示す塗装機の概略的頂面図である。
第４図は、第１図乃至第３図に示す塗装機の側面
図である。第５図は、本発明方法の概略的流れ線
図である。第６図は、本発明の好適実施例を示す
詳細な流れ線図である。 主要部品の符号の説明、１０…塗装機、１１…
吹付室、１２，１３…出入り場、１５，１６…ダ
クト、７１…スクラバ、９１…吸収装置、９４…
ストリツパ、９６…溶剤タンク、１１４…熱交換
器、１１７…ヒータ、１３２…冷却器、１３７…
制御器、１４２…冷却器、１５３…センサ、１６
０…塗料溜め、１６２…制御器、１６８…ヒー
タ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気及び溶剤蒸気混合物を含有する、少なく
   とも約90％水蒸気で飽和した流体を、少なくとも
   約500乃至50000scfmの速度で抽出する、塗料吹
   付装置における溶剤回収方法であつて、 ａ） 前記流体を、疎水性吸収媒体を用いて、流
   体内の約100ppmを除く全ての溶剤蒸気を吸収
   するが、流体に含まれる空気及び水蒸気は通す
   吸収装置にかける工程、 ｂ） 前記溶剤を乾燥不活性ガスでストリツピン
   グすることにより、前記疎水性吸収媒体から前
   記溶剤を分離する工程、 ｃ） 各溶剤が約0.001モル分率以下になつた前
   記疎水性吸収媒体を吸収装置に戻す工程、及び ｄ） 水と前記疎水性吸収媒体を含まない前記溶
   剤蒸気を回収する工程、から成ることを特徴と
   する塗料吹付装置における溶剤回収方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の方法であつ
   て、前記疎水性吸収媒体が、87〓（約30.5℃）で
   約10cp以下の粘度、約250以下の分子量、及び約
   500〓（約260℃）以上の沸点を有するオイルであ
   ることを特徴とする溶剤回収方法。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の方法であつ
   て、更に前記回収された溶剤蒸気の少なくとも一
   部を復水して、実質的に水及び疎水性吸収媒体を
   含有しない液体溶剤を形成する工程を含むことを
   特徴とする溶剤回収方法。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の方法であつ
   て、更に前記回収された溶剤蒸気の少なくとも一
   部を、前記塗料吹付装置の、被塗物に塗料固体・
   溶剤混合物を吹付ける領域に導入し、該領域内の
   溶剤湿度を約40％以上に増加する工程を含むこと
   を特徴とする溶剤回収方法。 ５ 特許請求の範囲第３項に記載の方法であつ
   て、更に前記液体溶剤を塗料供給タンクに加える
   工程、及び前記吸付け装置内において前記供給タ
   ンクから被塗物に塗料を吹付ける工程を含むこと
   を特徴とする溶剤回収方法。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載の方法であつ
   て、前記溶剤が所定の割合で存在する成分溶剤の
   混合物であり、また前記回収された溶剤を、実質
   的に前記所定割合の溶剤混合物で構成することに
   より、付加的処理又は前記混合物の成分を加える
   ことなく前記吹付装置での使用に適する様にした
   ことを特徴とする溶剤回収方法。 ７ 所定割合の複数種の成分溶剤から成る溶剤蒸
   気混合物及び空気を含有する、少なくとも約90％
   水蒸気で飽和された流体を約500乃至50000scfm
   の速度で抽出する、塗料吹付装置における溶剤混
   合物回収方法であつて、 ａ） 前記流体を、オイルを用いて流体内の約
   100ppmを除く全ての溶剤蒸気を吸収すると共
   に、流体に含まれる空気及び水蒸気を通す吸収
   装置にかける工程、 ｂ） 前記装置から空気及び水蒸気を排気する工
   程、 ｃ） 前記溶剤混合物を乾燥した不活性ガスで精
   留して気化することにより、前記オイルから溶
   剤混合物を分離する工程、 ｄ） 各成分溶剤が約0.001モル分率以下になつ
   た前記オイルを前記吸収装置に戻す工程、及び ｅ） 水及びオイルを実質的に含まない溶剤混合
   物を回収して、実質的な処理又は成分溶剤を加
   えることなく、前記塗料吹付装置に再使用でき
   るようにする工程、から成ることを特徴とする
   溶剤混合物回収方法。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載の方法であつ
   て、前記オイルが約10cp以下の粘度、約250以下
   の分子量、及び約500〓（約260℃）以上の沸点を
   有することを特徴とする溶剤混合物回収方法。 ９ 特許請求の範囲第８項に記載の方法であつ
   て、前記オイルが水素化白色鉱油であることを特
   徴とする溶剤混合物回収方法。 １０ 特許請求の範囲第７項に記載の方法であつ
   て、前記吸収装置が１乃至10気圧範囲で作動する
   ことを特徴とする溶剤混合物回収方法。 １１ 塗料・溶剤混合物を加工物に吹付ける塗料
   吹付装置において気化された溶剤を回収して再使
   用する方法であつて、 前記塗料吹付装置から抽気されたガス流体から
   溶剤を回収する工程、及び 前記回収された溶剤の少なくとも一部を前記吹
   付装置雰囲気中に導入することにより、被塗物吹
   付領域内の溶剤湿度を飽和の少なくとも約80％ま
   で上げる工程、から成ることを特徴とする溶剤回
   収方法。 １２ 特許請求の範囲第１１項に記載の方法であ
   つて、前記溶剤が所定割合の溶剤成分混合物であ
   り、また吹付装置に戻された前記回収溶剤が前記
   所定割合の前記溶剤成分混合物を含有することを
   特徴とする溶剤回収方法。 １３ 特許請求の範囲第１１項に記載の方法であ
   つて、前記被塗物が前記装置内を連続的に移動す
   ることを特徴とする溶剤回収方法。 １４ 所定割合の複数の成分溶剤から成る溶剤蒸
   気混合物、空気、及び水蒸気を含有する、少なく
   とも約90％水蒸気で飽和された溶剤流を、約500
   乃至50000scfmの速度で連続塗料吹付装置から抽
   出する、気化溶剤回収方法であつて、 ａ） 前記流れを、白色鉱油を用いて約100ppm
   を除く流れ内の溶剤蒸気を全部吸収して、オイ
   ル・溶剤混合物を形成すると共に、前記流れ内
   の空気及び水蒸気を通して排気する、大気圧付
   近の圧力下及び約85〓（約29.4℃）で作動する
   吸収装置にかける工程、 ｂ） オイル・溶剤混合物を約300〓（約150℃）
   に加熱する工程、 ｃ） 上昇する空気流をオイル・溶剤混合物の下
   降流に通し、前記オイルから溶剤を気化しかつ
   前記空気流内の溶剤をストリツピングすること
   により、前記オイルから溶剤混合物を分離する
   工程、 ｄ） 各成分溶剤が約0.001分率以下となつた前
   記オイルを約85〓（約29.4℃）まで冷却して吸
   収装置に戻す工程、 ｅ） 実質的に水及びオイルを含まない溶剤混合
   物を回収して、成分溶剤を加えることなく前記
   吹付装置に再使用できるようにする工程、から
   成ることを特徴とする溶剤回収方法。