WO2010024321A1

WO2010024321A1 - 排気リサイクルシステム

Info

Publication number: WO2010024321A1
Application number: PCT/JP2009/064940
Authority: WO
Inventors: 伴成長瀬; 久司斉藤; 正宏中尾
Original assignee: 本田技研工業株式会社
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2010-03-04
Also published as: US20110132197A1

Abstract

所定ゾーンから排出された排気中のＶＯＣを効率的に燃焼除去するとともに、ＶＯＣ除去後の浄化空気をリサイクルすることが可能な排気リサイクルシステムを提供する。また、吸着装置に供給される排気中に含まれるＶＯＣの濃度を安定化できる技術を提供する。ＶＯＣを含む排気を排出する塗装ゾーン１１１と、塗装ゾーン１１１から排出された排気中のＶＯＣを吸着する吸着装置２００と、吸着装置２００に吸着されたＶＯＣを、吸着装置２００から離脱させて蓄熱燃焼装置３００の燃焼燃料とするとともに、吸着装置２００を通過して浄化された浄化空気を塗装ゾーン１１１へ再び導く浄化空気リサイクル装置と、を備える排気リサイクルシステムである。また、ＶＯＣが発生する塗装ゾーン１１１から排出された排気が通過するフィルタ装置本体５１０を有し、フィルタ装置本体５１０は、塗装ゾーン１１１から排出された排気中に含まれるＶＯＣのうちの一部を吸着して保持すると共に、該排気中に含まれるＶＯＣの濃度が低い場合には、吸着されて保持されたＶＯＣの一部を放出する機能を有する活性炭カートリッジ５３０を備える。

Description

排気リサイクルシステム

　本発明は、排気リサイクルシステムに関し、より詳しくは、所定ゾーンから排出された排気中に含まれる揮発性有機化合物（以下、ＶＯＣともいう）を燃焼除去するとともに、ＶＯＣが除去された浄化空気をリサイクルすることが可能な排気リサイクルシステムに関する。
　また、例えば上記の排気リサイクルシステムにも適用可能な活性炭フィルタ装置に関する。

　工場等で発生するＶＯＣを含む排気の処理システムとして、例えば特許文献１に開示されているシステムが挙げられる。このシステムでは、排気中に含まれるＶＯＣは濃縮して回収され、内燃機関の燃焼用空気として利用される。また、内燃機関により発電機を駆動する等して、発電システムと一体化若しくはコージェネレーションシステムと一体化される。このシステムによれば、ＶＯＣの処理を目的としながら、ランニングコストを大幅に削減でき、省エネルギー化を実現できるとされている。

特開２００７－１７７７７９号公報

　一方、排気中に含まれるＶＯＣの処理システムとして、排気中に含まれるＶＯＣを濃縮して回収した後に燃焼除去するシステムが知られている。しかしながら、この燃焼法を利用したシステムでは、ＶＯＣ除去後の浄化空気は、大気放出されているのが現状である。ＶＯＣ除去後の浄化空気は、通常、ある程度高温であることから、省エネルギー化の観点により、浄化空気の有効利用が求められている。

　また、特許文献１で提案された手法では、排気中に含まれるＶＯＣは、ゼオライト等を含んで構成される吸着装置により吸着されて濃縮される。これにより、排気中に含まれるＶＯＣは除去されて、排気は清浄化される。また、吸着装置で吸着されて濃縮されたＶＯＣは、再生装置で脱着されて内燃機関の燃焼用空気として用いられる。
　しかしながら、この手法では、排気中に含まれるＶＯＣ濃度が高い場合には、吸着装置が排気中のＶＯＣを十分に除去できず、排気を清浄化できないという問題があった。
　また、排気中に含まれるＶＯＣ濃度が低い場合には、吸着装置で吸着されるＶＯＣの量が減少するため、内燃機関に供給する燃焼用空気が不足してしまうという問題があった。

　本発明は以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、所定ゾーンから排出された排気中のＶＯＣを効率的に燃焼除去するとともに、ＶＯＣ除去後の浄化空気をリサイクルすることが可能な排気リサイクルシステムを提供することにある。
　また、吸着装置に供給される排気中に含まれる揮発性有機化合物の濃度を安定化できる技術を提供することにある。

　本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、以下のような構成を備える排気リサイクルシステムによれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
　また、ＶＯＣが発生する所定ゾーンから排出される排気を、活性炭フィルタ装置を介して吸着装置に供給することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
　具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。

　請求項１記載の排気リサイクルシステムは、揮発性有機化合物を含む排気を排出する所定ゾーンと、前記所定ゾーンから排出された排気中の揮発性有機化合物を吸着する吸着装置と、前記吸着装置に吸着された揮発性有機化合物を、前記吸着装置から離脱させて燃焼装置の燃焼燃料とするとともに、前記吸着装置を通過して浄化された浄化空気を前記所定ゾーンへ再び導く浄化空気リサイクル装置と、を備えることを特徴とする。

　この発明によれば、排気リサイクルシステムを、所定ゾーンから排出された排気中のＶＯＣを吸着する吸着装置と、吸着装置に吸着されたＶＯＣを離脱させて燃焼装置の燃焼燃料とするとともに、吸着装置を通過して浄化された浄化空気を所定ゾーンへ再び導く浄化空気リサイクル装置と、を含んで構成した。
　これにより、吸着装置によりＶＯＣが除去された浄化空気を所定ゾーンへリサイクルできるとともに、吸着装置に吸着されたＶＯＣを燃焼装置で効率的に燃焼除去できるため、ＶＯＣの放出を抑制でき、省エネルギー化を達成できる。

　請求項２記載の排気リサイクルシステムは、請求項１記載の排気リサイクルシステムにおいて、前記吸着装置は、揮発性有機化合物を吸着する吸着部と、吸着した揮発性有機化合物を離脱させる離脱部と、前記吸着部と前記離脱部との切替えが可能な切替え機構と、を備え、前記浄化空気リサイクル装置は、前記燃焼装置で揮発性有機化合物を燃焼除去する際に生じる高温ガスを前記離脱部に供給することにより、前記吸着装置に吸着された揮発性有機化合物を離脱させることを特徴とする。

　この発明によれば、吸着装置を、ＶＯＣを吸着する吸着部と、吸着したＶＯＣを離脱させる離脱部と、吸着部と離脱部との切替えが可能な切替え機構と、を含んで構成した。また、浄化空気リサイクル装置を、燃焼装置でＶＯＣを燃焼除去する際に生じる高温ガスを離脱部に供給することにより、吸着装置に吸着されたＶＯＣを離脱させる構成とした。
　これにより、吸着部に吸着されたＶＯＣは、切替え機構により吸着部が離脱部に切り替えられるに伴い、燃焼装置から供給される高温ガスによって離脱し、燃焼装置へと効率的に導かれる。このため、ＶＯＣの効率的な燃焼除去が可能となるうえ、高温ガスを有効利用でき、省エネルギー化に寄与できる。

　請求項３記載の排気リサイクルシステムは、請求項１又は２記載の排気リサイクルシステムにおいて、前記排気リサイクルシステムは、前記燃焼装置で揮発性有機化合物を燃焼除去する際に生じる高温ガスを、前記所定ゾーンへ導いてリサイクルする高温ガスリサイクル装置を更に備えることを特徴とする。

　従来、蓄熱燃焼法等の燃焼法を利用したシステムでは、ＶＯＣを燃焼除去する際に発生する高温ガス（廃熱）は、大気放出されていた。そこで、この発明によれば、排気リサイクルシステムを、燃焼装置でＶＯＣを燃焼除去する際に生じる高温ガスを所定ゾーンへ導いてリサイクルする高温ガスリサイクル装置を更に備える構成とした。
　これにより、燃焼装置でＶＯＣを燃焼除去する際に発生する高温ガスをリサイクルできるため、大きな省エネルギー効果が得られる。

　請求項４記載の排気リサイクルシステムは、請求項１から３記載の排気リサイクルシステムにおいて、前記浄化空気リサイクル装置は、前記浄化空気を前記所定ゾーンに導いてリサイクルするための第１主ダクトと、前記第１主ダクトから分岐して前記浄化空気を大気に放出するための第１排気ダクトと、前記第１主ダクトと前記第１排気ダクトとの分岐部に設けられ、弁切換装置を備えるダンパ装置と、を備えることを特徴とする。

　請求項５記載の排気リサイクルシステムは、請求項４記載の排気リサイクルシステムにおいて、前記弁切換装置は、前記第１主ダクトの流路を開閉する開閉弁と、前記第１排気ダクトの流路を開閉する排気弁と、前記開閉弁が前記第１主ダクトの流路を閉じているときは前記排気弁が前記第１排気ダクトの流路を開き、前記開閉弁が前記第１主ダクトの流路を開いているときは前記排気弁が前記第１排気ダクトの流路を閉じる切換手段と、を備え、前記切換手段は、前記浄化空気中の揮発性有機化合物の濃度が検出されて作動するとともに、前記燃焼装置から排出される前記高温ガスの温度が検出されて作動することを特徴とする。

　請求項６記載の排気リサイクルシステムは、請求項３から５いずれか記載の排気リサイクルシステムにおいて、前記高温ガスリサイクル装置は、前記高温ガスを前記所定ゾーンに導いてリサイクルするための第２主ダクトと、前記第２主ダクトから分岐して前記高温ガスを大気に放出するための第２排気ダクトと、前記第２主ダクトと前記第２排気ダクトとの分岐部に設けられ、弁切換装置を備えるダンパ装置と、を備えることを特徴とする。

　請求項７記載の排気リサイクルシステムは、請求項６記載の排気リサイクルシステムにおいて、前記弁切換装置は、前記第２主ダクトの流路を開閉する開閉弁と、前記第２排気ダクトの流路を開閉する排気弁と、前記開閉弁が前記第２主ダクトの流路を閉じているときは前記排気弁が前記第２排気ダクトの流路を開き、前記開閉弁が前記第２主ダクトの流路を開いているときは前記排気弁が前記第２排気ダクトの流路を閉じる切換手段と、を備え、前記切換手段は、前記浄化空気中の揮発性有機化合物の濃度が検出されて作動するとともに、前記燃焼装置から排出される前記高温ガスの温度が検出されて作動することを特徴とする。

　これらの発明によれば、浄化空気リサイクル装置を、第１主ダクトと、第１排気ダクト、これら第１主ダクト及び第１排気ダクトの分岐部に配置された第１弁切換装置を備える第１ダンパ装置と、を含んで構成した。また、高温ガスリサイクル装置を、第２主ダクトと、第２排気ダクト、これら第２主ダクト及び第２排気ダクトの分岐部に配置された第２弁切換装置を備える第２ダンパ装置と、を含んで構成した。
　以下、説明の便宜のため、単に主ダクトといえば第１主ダクト及び第２主ダクトを意味し、単に排気ダクトといえば第１排気ダクト及び第２排気ダクトを意味し、単に弁切換装置といえば第１弁切換装置及び第２弁切換装置を意味し、単にダンパ装置といえば第１ダンパ装置及び第２ダンパ装置を意味する。
　これにより、浄化空気又は高温ガスが主ダクトを流通し、浄化空気又は高温ガスが所定ゾーンへとリサイクルされる。また、排気ダクトは主ダクトから分岐しており、浄化空気又は高温ガスは排気ダクトを流通して大気に放出される。このため、浄化空気及び高温ガスを安全且つ確実に所定ゾーンへとリサイクルできる。

　これらの発明では、弁切換装置は、開閉弁、排気弁、及び切換手段を備えている。開閉弁は、主ダクトの流路を開閉する。排気弁は、排気ダクトの流路を開閉する。切換手段は、開閉弁が主ダクトの流路を閉じているときは排気弁が排気ダクトの流路を開き、開閉弁が主ダクトの流路を開いているときは排気弁が排気ダクトの流路を閉じる。
　切換手段は、吸着装置から排出される浄化空気のＶＯＣの濃度が検出されて作動するとともに、燃焼装置から排出される高温ガスの温度が検出されて作動する。

　ここで、主ダクトは浄化空気又は高温ガスが流通して浄化空気又は高温ガスを所定ゾーンへリサイクルするとは、実態として、浄化空気が流通する第１主ダクトと、高温ガスが流通する第２主ダクトと、を排気リサイクルシステムが備えていることを意味する。第１主ダクトと第２主ダクトは、弁切換装置を通過後は接続されて浄化空気及び高温ガスが合流し、所定ゾーンに帰還させることが好ましい。
　同様に、排気ダクトは主ダクトから分岐しており、浄化空気又は高温ガスを大気に放出するとは、第１主ダクトから分岐する第１排気ダクトと、第２主ダクトから分岐する第２排気ダクトと、を排気リサイクルシステムが備えていることを意味する。

　第１ダンパ装置は、第１主ダクトと第１排気ダクトの分岐部に配置される第１弁切換装置を備え、第２ダンパ装置は、第２主ダクトと第２排気ダクトの分岐部に配置される第２弁切換装置を備えている。第１弁切換装置と第２弁切換装置とは、互いに独立して機能（作動）できる。一方、第１弁切換装置と第２弁切換装置とは、構成を同一としているので、第１弁切換装置と第２弁切換装置とを同じものとして取り扱う。

　一般に、ダンパ制御は、ダンパと呼ばれる仕切り板をダクトの内部に配置して、ダンパの傾斜角度を変えてダクト内の風量を調整する。即ち、ダクトの内部に風が流れる方向と直交するようにダンパを配置すれば、ダクト内の風量は最小になり、ダクトの内部に風が流れる方向と平行にダンパを配置すれば、ダクト内の風量は最大になり、ダンパの傾斜角度を変えてダクト内の風量を最小から最大の間に調整できる。
　通常は、開閉弁が主ダクトの流路を開いており、排気弁が排気ダクトの流路を閉じているので、主ダクトは、浄化空気及び高温ガスが所定ゾーンへと導かれる閉回路を構成している。

　吸着装置から排出される浄化空気のＶＯＣ濃度が検出されて所定値以上になると、切換手段が作動し、開閉弁が主ダクトの流路を閉じ、排気弁が排気ダクトの流路を開いて正常値に復帰できる。また、燃焼装置から排出される高温ガスの温度が検出されて、所定値以上になると切換手段が作動し、開閉弁が主ダクトの流路を閉じて、排気弁が排気ダクトの流路を開いて正常値に復帰できる。

　ここで、弁切換装置は、一方のダンパが一方のダクトを閉じているときは、他方のダンパが他方のダクトを開いており、一方のダンパが一方のダクトを開いているときは、他方のダンパが他方のダクトを閉じている、可逆的な動作が許可される機械的なインターロック機能を有しており、リサイクルシステムの確実性が保証される。

　この発明によるダンパ装置は、浄化空気をリサイクルするに当たり、浄化空気中のＶＯＣ濃度を検出して、不適当な検出値の場合には、この浄化空気を大気に放出し、適切な検出値の場合は、この浄化空気をリサイクルする。従って、常に一定レベルのクリーンエアーをリサイクルできる。また、一定の風量を排気するように切換手段を制御することにより、エアバランスを一定の範囲に収めることができる。

　また、この発明によるダンパ装置は、燃焼装置が発生する高温ガスを所定ゾーンへとリサイクルするに当たり、燃焼装置から排出される高温ガスの温度が検出されて切換手段が作動する。例えば、燃焼装置立ち上がり時は、高温ガスが所定の温度に到達していないので、この高温ガスを大気に自動放出される。一方、高温ガスが所定の温度に到達した時点から、この高温ガスを所定ゾーンへリサイクルする。
　このように、この発明によるダンパ装置は、燃焼装置から排出される高温ガスを所定の温度で熱回収（サーマルリサイクル）することを可能とする。

　請求項８記載の排気リサイクルシステムは、請求項３から７いずれか記載の排気リサイクルシステムにおいて、前記排気リサイクルシステムは、前記高温ガスリサイクル装置によりリサイクルされる高温ガスが流通する内管と、この内管を隙間をあけて包囲し、前記隙間に、前記浄化空気リサイクル装置によりリサイクルされる浄化空気が流通される外管と、からなる二重管構造体を備えることを特徴とする。

　この発明によれば、排気リサイクルシステムを、高温ガスが流通する内管と、この内管を隙間をあけて包囲し前記隙間に浄化空気が流通される外管と、からなる二重管構造体を含んで構成した。このため、高温ガスは内管の内部を流通する一方、浄化空気は内管と外管との隙間に流通する。
　これにより、高温ガスは浄化空気を介して外気から隔離されるため、外気による高温ガスの急冷（つまり、熱エネルギの大損失）が抑制されるとともに、高温ガスから熱エネルギーが奪われた分、浄化空気が昇温されることになる。即ち、浄化空気及び高温ガスを効率的にリサイクルできる。

　請求項９記載の排気リサイクルシステムは、請求項３から８いずれか記載の排気リサイクルシステムにおいて、排気リサイクルシステム制御装置を備え、前記排気リサイクルシステム制御装置は、前記浄化空気及び前記高温ガスが導入される静圧調整室と、前記静圧調整室に設けられ、前記所定ゾーンへ新鮮な空気を供給する新鮮空気供給機構と、前記静圧調整室に設けられ、前記静圧調整室内の高温ガス濃度を計測する高温ガス濃度センサと、前記高温ガス濃度センサにより計測された高温ガス濃度に基づいて、前記新鮮空気供給機構を駆動させて前記静圧調整室内の圧力を調整することにより、前記所定ゾーンへ供給される新鮮空気量及びリサイクルされる浄化空気量を制御する排気リサイクル制御機構と、を備えることを特徴とする。

　この発明によれば、排気リサイクルシステムを、排気リサイクルシステム制御装置を含んで構成した。また、排気リサイクルシステム制御装置を、浄化空気及び高温ガスが導入される静圧調整室と、所定ゾーンへ新鮮な空気を供給する新鮮空気供給機構と、静圧調整室内の高温ガス濃度を計測する高温ガス濃度センサと、高温ガス濃度センサにより計測された高温ガス濃度に基づいて、新鮮空気供給機構を駆動させて静圧調整室内の圧力を調整することにより、所定ゾーンへ供給される新鮮空気量及びリサイクルされる浄化空気量を制御する排気リサイクル制御機構と、を含んで構成した。
　これにより、所定ゾーンから排出される排気中に含まれるＶＯＣを燃焼浄化して生ずる浄化空気及び高温ガスをリサイクルすることが可能な排気リサイクルシステムにおいて、高温ガス濃度に応じて、リサイクルする浄化空気量及び高温ガス量を制御することが可能となる。ひいては、安全且つ安定的な排気リサイクルシステムのリサイクル運転が可能となる。

　また、本発明の活性炭フィルタ装置は、揮発性有機化合物が発生する所定ゾーンから排出された排気が通過するフィルタ装置本体を有し、前記フィルタ装置本体は、前記所定ゾーンから排出された排気中に含まれる揮発性化合物のうちの一部を吸着して保持すると共に、該排気中に含まれる揮発性化合物の濃度が低い場合には、吸着されて保持された揮発性化合物の一部を放出する機能を有する活性炭カートリッジを備える。

　この発明によれば、排気中に含まれる揮発性有機化合物（以下、ＶＯＣ）のうちの一部は、活性炭カートリッジに吸着されて保持される。よって、高濃度のＶＯＣを含む排気が排出された場合でも、活性炭フィルタ装置がＶＯＣの一部を吸着して保持するので、吸着装置に供給される排気中に含まれるＶＯＣの濃度を低減できる。
　また、活性炭フィルタ装置に導入される排気中に含まれるＶＯＣの濃度が低い場合には、活性炭カートリッジに吸着されて保持されたＶＯＣの一部が放出されて吸着装置に供給される。よって、活性炭フィルタ装置に導入される排気中に含まれるＶＯＣの濃度が低い場合でも、吸着装置に供給される排気中に含まれるＶＯＣの濃度を所定の範囲に維持できる。
　このように、この発明によれば、吸着装置に供給される排気中に含まれるＶＯＣの濃度を安定化できる。

　また、前記フィルタ装置本体は、前記所定ゾーンから排出された排気の流路に配置される筐体と、前記筐体の内部に、高さ方向に所定間隔をあけて多段に積層配置された複数の活性炭カートリッジと、隣り合う２つの前記活性炭カートリッジの間にそれぞれ配置され前記排気の流れ方向に向けて下方に傾斜した複数の仕切り板と、を備えることが好ましい。

　この発明によれば、複数の活性炭カートリッジを高さ方向に所定間隔をあけて多段に積層配置し、隣り合う２つの活性炭カートリッジの間にそれぞれ仕切り板を設けた。
　ここで、所定ゾーンから排出されて活性炭フィルタ装置に導入された排気は、先ず、高さ方向に隣り合う２つの活性炭カートリッジの間にそれぞれ形成された複数の隙間に進入する。これら複数の隙間には、それぞれ流れ方向に向けて下方に傾斜した仕切り板が配置されているので、これらの隙間に進入した排気は、仕切り板に導かれてこの仕切り板の下方に配置された活性炭カートリッジの上面側から導入され、この活性炭カートリッジの底面側から排出される。これにより、活性炭フィルタ装置を通過する排気と活性炭カートリッジとの接触面積を広くできるので、活性炭カートリッジによるＶＯＣの吸着効率を向上できる。

　また、ＶＯＣは、空気よりも比重が大きい。
　そこで、本発明では、仕切り板を、排気の流れ方向に向けて下方に傾斜させた。これにより、排気は、仕切り板に導かれて、この仕切り板の下方に配置された活性炭カートリッジの上面から底面に向けて通過する。よって、空気よりも比重の大きいＶＯＣを活性炭カートリッジに効果的に吸着して保持できる。

　また、前記筐体は、前記流路の幅方向中央部に、該排気の導入方向に対して略垂直に配置される第１本体部と、前記第１本体部の幅方向の両端部から下流側に延び、且つ、該第１本体部に略垂直に配置される一対の第２本体部と、前記一対の第２本体部それぞれの先端部から外方に延び、且つ、該一対の第２本体部それぞれに略垂直に配置される一対の第３本体部と、を備えることが好ましい。

　この発明によれば、筐体を、第１本体部と、第２本体部と、第３本体部とを含んで構成した。これにより、活性炭フィルタ装置に導入された排気は、排気の導入方向に対して略垂直に配置される第１本体部及び第３本体部から進入すると共に、第１本体部及び第３本体部に略垂直に配置される第２本体部からも進入する。よって、活性炭フィルタ装置に導入された排気が多方向から進入するので、排気が活性炭フィルタ装置を通過する速度を低下でき、ＶＯＣの吸着効率を向上できる。

　また、前記フィルタ装置本体が所定間隔をあけて複数配置されていることが好ましい。

　この発明によれば、フィルタ装置本体を複数配置した。これにより、活性炭フィルタ装置によるＶＯＣの保持容量を増加できるので、吸着装置に供給する排気中に含まれるＶＯＣ濃度をより安定化できる。

　また、前記複数の活性炭カートリッジは、前記筐体に着脱自在に構成されていることが好ましい。

　この発明によれば、複数の活性炭カートリッジそれぞれを筐体に着脱自在に構成した。よって、複数の活性炭カートリッジのうち交換を要する活性炭カートリッジのみを交換できるので、活性炭フィルタ装置のメンテナンスを容易に行える。

　また、前記複数の活性炭カートリッジの底面部には、前記排気の流通量を調節する調節機構が設けられていることが好ましい。

　この発明によれば、活性炭カートリッジの底面部に、排気の流通量を調節する調節機構を設けた。これにより、調節機構を調整することで、活性炭カートリッジに吸着して保持されたＶＯＣの放出量を調整できる。よって、吸着装置に供給する排気中に含まれるＶＯＣの濃度をより安定化できる。

　本発明によれば、所定ゾーンから排出された排気中のＶＯＣを効率的に燃焼除去するとともに、ＶＯＣ除去後の浄化空気をリサイクルすることが可能な排気リサイクルシステムを提供できる。このため、ＶＯＣ排出量の削減、及び省エネルギー化を達成できる。
　また、本発明の活性炭フィルタ装置によれば、吸着装置に供給される排気中に含まれるＶＯＣの濃度を安定化できる。

本発明の塗装設備の構成を示す図である。フィルタ装置の構成を示す図である。図３（ａ）～図３（ｃ）は、それぞれ、第１洗浄部及び第２洗浄部での各洗浄手段を模式的に示した図である。活性炭フィルタ装置の構成を示す平面図である。図４のＸ－Ｘ線断面図である。図６（ａ）は、活性炭カートリッジの平面図であり、図６（ｂ）は、底面図である。底面部に調節機構が設けられた活性炭カートリッジの底面図である。ダンパ装置の正面図である。ダンパ装置の斜視図であり、ダンパ装置の駆動にサーボモータを用いている態様を示す図である。ダンパ装置の斜視図であり、ダンパ装置の駆動にエアシリンダを用いている態様を示す図である。二重管構造体の全体斜視図である。図１１の平面図である。図１２のＹ－Ｙ線断面図である。リサイクルシステム制御装置の構成を示す図である。

　以下、本発明の排気リサイクルシステムの好ましい一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、本発明の排気リサイクルシステムを、自動車車体の塗装を行う塗装設備に適用したものである。
　尚、本発明において、「塗布」とは、「塗装」、「印刷」、「コーティング」を含む。
　また、「塗料類」とは、塗装に用いられる塗料及び印刷に用いられるインクを含む。

［全体構成］
　図１は、本発明の塗布設備としての塗装設備１００の構成を示す図である。
　塗装設備１００は、被塗布物としての自動車の車体の塗装を行う設備であり、車体に対して塗装を施す塗布システムとしての塗装システム１１０と、この塗装システム１１０から排出された排気中に含まれるＶＯＣを燃焼除去するＶＯＣ除去システム１２０と、このＶＯＣ除去システム１２０によって浄化された浄化空気及び燃焼の際に生ずる高温ガスを塗装システム１１０へと導いてリサイクルするための浄化空気リサイクル装置及び高温ガスリサイクル装置を備えるリサイクルシステム１３０と、を備える。

　塗装システム１１０は、車体の搬送方向に沿って配置された所定ゾーンとしての複数の塗装ゾーン１１１と、これら複数の塗装ゾーン１１１に、空気を空調して供給する空気供給装置１１２と、空調された空気が流通する空気供給路１１３と、複数の塗装ゾーン１１１で塗装が施された被塗装物を乾燥する乾燥炉１１４と、を備える。

　空気供給装置１１２は、後述するリサイクルシステム制御装置８００により供給される新鮮空気及びリサイクルガスを空調する空調機（図示せず）と、空調された空気を送り出す給気ファン（図示せず）と、を備える。

　塗装ゾーン１１１の内部には、空気供給路１１３に臨み、供給された空気を拡散させて速度を下げ、圧力を高める静圧室１１１Ａと、この静圧室１１１Ａの下面を一旦塞ぎ、空気を下向きの流れにして下方へ吐出させる上部整流板１１１Ｂと、この上部整流板１１１Ｂの下方に位置する塗装室１１１Ｃと、この塗装室１１１Ｃ内に配置され、被塗装物を塗装する塗装ロボット１１１Ｄと、排気供給路１１５と、を備える。

　塗装ゾーン１１１では、被塗装物に対して、塗装ロボット１１１Ｄにより塗装が施される。これにより、塗装ゾーン１１１内の空気には、塗装の際に発生したＶＯＣや塗料ミストや塗料かす等が含まれることとなる。
　空気供給装置１１２では、後述するリサイクルシステム制御装置８００により供給される新鮮空気及びリサイクルガスが混合されて空調機により空調され、給気ファンにより空気供給路１１３を通じて複数の塗装ゾーン１１１それぞれに供給される。
　空気供給装置１１２から供給された空気は、排気ファン（図示せず）によって複数の塗装ゾーン１１１から排気供給路１１５に排出される。

　ＶＯＣ除去システム１２０は、塗装システム１１０から排出された排気が通過するフィルタ装置４００と、このフィルタ装置４００の下流に設けられフィルタ装置４００を通過した排気が通過する活性炭フィルタ装置５００と、この活性炭フィルタ装置５００の下流に設けられ活性炭フィルタ装置５００を通過した排気中に含まれるＶＯＣを吸着する吸着装置２００と、この吸着装置２００で吸着されたＶＯＣを燃焼除去する燃焼装置としての蓄熱燃焼装置３００と、を備える。

　フィルタ装置４００は、塗装システム１１０から排出された排気の流路上に配置されており、複数の塗装ゾーン１１１及び乾燥炉１１４から排出された排気中に含まれる塗料ミストや塗装かす等を除去する。

　活性炭フィルタ装置５００は、塗装システム１１０から排出された排気中に含まれるＶＯＣの一部を吸着し、この吸着したＶＯＣの一部を徐々に放出することにより、活性炭フィルタ装置５００の下流側に設けられた吸着装置２００に供給される排気中のＶＯＣ濃度を調整する。
　具体的には、活性炭フィルタ装置５００は、排気中に含まれるＶＯＣの濃度が高い場合には、その一部を吸着する。また、活性炭フィルタ装置５００に吸着されたＶＯＣは、活性炭フィルタ装置５００を通過する排気中に含まれるＶＯＣの濃度が低い場合には、その一部を放出する。これにより、塗装ゾーン１１１で塗装が一時的に行われていないときであっても、後述する蓄熱燃焼装置３００へのＶＯＣの供給が途絶えることがない。
　また、活性炭フィルタ装置５００は、後述する吸着装置２００で使用されるゼオライトのＶＯＣ吸着能を妨げる物質を除去する効果を有する。

　吸着装置２００は、円筒状であり、ＶＯＣ吸着剤としてのゼオライトを含んで構成される。活性炭フィルタ装置５００を通過した排気は、この吸着装置２００を通過することで、ＶＯＣが吸着されて除去される。吸着されたＶＯＣは、この吸着装置２００により濃縮される。
　吸着装置２００は、排気の流路に対して並列に２つ配置されており、同時に使用される他、例えばメインとサブのような使い分けが可能となっている。

　また、吸着装置２００は、ＶＯＣを吸着する吸着部と、吸着したＶＯＣを離脱させる離脱部と、吸着部と離脱部との切替えが可能な切替え機構と、を備える。このため、吸着装置２００では、上述の活性炭フィルタ装置５００を通過した排気が通過する吸着部にてＶＯＣが吸着される。後述する蓄熱燃焼装置３００で発生する高温ガスが、後述する浄化空気リサイクル装置が備える第１高温ガス供給路３１０を介して通過する離脱部にてＶＯＣは離脱される。吸着装置２００は、切替え機構としてのモータを備え、このモータにより排気の流通方向を軸として軸回りに回転可能となっており、この回転により吸着部と離脱部との切替えが行われる。
　吸着装置２００を通過して浄化された浄化空気は、リサイクルシステム１３０により塗装システム１１０へと導かれる。また、吸着装置２００から離脱したＶＯＣは、後述する浄化空気リサイクル装置が備えるＶＯＣ供給路３２０を通じて、後述する蓄熱燃焼装置３００に供給される。

　蓄熱燃焼装置３００は、吸着装置２００で吸着されて濃縮されたＶＯＣを燃焼除去する。上述の通り、蓄熱燃焼装置３００には、吸着装置２００に吸着されて濃縮されたＶＯＣが、第１高温ガス供給路３１０を通じて供給される高温ガスによって離脱されて導入される。蓄熱燃焼装置３００は、３塔式の蓄熱燃焼装置であり、大量のＶＯＣが効率的に熱分解処理される。蓄熱燃焼装置３００に供給されたＶＯＣは、およそ８００℃以上の高温で熱分解処理され、水と炭酸ガスとに変換される。
　上述の通り、吸着装置２００に吸着されたＶＯＣの離脱には、ＶＯＣの燃焼除去の際に発生する高温ガス（廃熱）の一部が利用される。また、この高温ガスの一部は、後述するリサイクルシステム１３０により塗装システム１１０へと導かれる。

　リサイクルシステム１３０は、吸着装置２００に吸着されたＶＯＣを離脱させて蓄熱燃焼装置３００の燃焼燃料とするとともに、吸着装置２００を通過して浄化された浄化空気を塗装ゾーン１１１へ再び導く浄化空気リサイクル装置と、蓄熱燃焼装置３００でＶＯＣを燃焼除去する際に生じる高温ガスを塗装ゾーン１１１へ導いてリサイクルする高温ガスリサイクル装置と、を備える。
　浄化空気リサイクル装置は、浄化空気を塗装ゾーン１１１に導いてリサイクルするための第１主ダクト７３５と、第１主ダクト７３５から分岐して浄化空気を大気に放出するための第１排気ダクト７３６と、第１主ダクト７３５と前記第１排気ダクト７３６との分岐部に設けられ、第１弁切換装置を備える第１ダンパ装置６１０と、を備えている。高温ガスリサイクル装置は、高温ガスを塗装ゾーン１１１に導いてリサイクルするための第２主ダクト７２３と、第２主ダクト７２３から分岐して高温ガスを大気に放出するための第２排気ダクト７２６と、第２主ダクト７２３と第２排気ダクト７２６との分岐部に設けられ、第２弁切換装置を備える第２ダンパ装置６２０と、を備えている。
　これにより、何らかの異常事態の際に、浄化空気及び高温ガスを確実に大気放出することができる。例えば、蓄熱燃焼装置３００の立上げ時等、蓄熱燃焼装置３００内での熱分解処理温度が一定温度に達していない場合には、ＶＯＣ除去システム１２０によるＶＯＣの除去が十分に行われてはいないため、第１ダンパ装置６１０、第２ダンパ装置６２０を開いて浄化空気及び高温ガスを大気放出し、リサイクルは実行されない。

　また、リサイクルシステム１３０は、高温ガスリサイクル装置によりリサイクルされる高温ガスが流通する内管７２０と、この内管７２０を隙間をあけて包囲し、前記隙間に、浄化空気リサイクル装置によりリサイクルされる浄化空気が流通される外管７３０と、からなる二重管構造体７１０を備えている。
　外管７３０は、内管７２０を包囲するように設けられており、これら外管７３０と内管７２０とにより、二重管構造体７１０が形成されている。内管７２０には、第２主ダクト７２３を介して高温ガスが流通する。外管７３０には、第１主ダクト７３５を介して浄化空気が流通する。外管７３０内を流通する浄化空気は、内管７２０内を流通する高温ガスにより暖められる。即ち、塗装システム１１０に浄化空気を供給する際に必要とされる所定の温度まで浄化空気を暖める手段として、蓄熱燃焼装置３００で発生した高温ガス（廃熱）が有効利用され、省エネルギー化が達成される。

　また、蓄熱燃焼装置３００で発生した高温ガスの一部は、供給管７３８を通じて、外管７３０の断熱に利用される。このため、特に冬季において、外管７３０内を流通する浄化空気の低温化が抑制される。

　また、リサイクルシステム１３０は、このリサイクルシステム１３０によりリサイクルされる浄化空気量及び高温ガス量を制御するリサイクルシステム制御装置８００を備える。このリサイクルシステム制御装置８００により、高温ガス濃度に基づいて、塗装システム１１０にリサイクルされる浄化空気量及び高温ガス量が制御され、ひいては塗装システム１１０に供給される新鮮空気量が制御される。

　以上の塗装設備１００によれば、塗装システム１１０から排出された排気は、ＶＯＣ除去システム１２０により塗料ミスト、塗料かす、ＶＯＣが除去された後に、リサイクルシステム１３０によって、再度塗装システム１１０へと導かれてリサイクルされる。よって、吸着装置２００によりＶＯＣが除去された排気をリサイクルできるとともに、この吸着装置２００により吸着されて濃縮されたＶＯＣを蓄熱燃焼装置３００で効率的に燃焼除去できるため、ＶＯＣの放出を抑制でき、省エネルギー化を達成できる。
　また、蓄熱燃焼装置３００でＶＯＣを燃焼除去する際に発生する高温ガス（廃熱）も高温ガスリサイクル装置としての内管７２０を通じて塗装システム１１０に導いてリサイクルできるため、省エネルギー効果をより向上できる。
　また、ＶＯＣの除去に用いられる蓄熱燃焼装置３００から発生する高温ガス（廃熱）が、リサイクルされる浄化空気の暖気に利用されるため、省エネルギー化が更に向上する。
　なお、本実施形態の塗装設備１００全体の動作は以上の通りであるが、その詳細については構成ごとに、以下に詳細に説明する。

［フィルタ装置］
　次に、フィルタ装置４００について説明する。
　図２は、フィルタ装置４００の構成を示す図である。
　フィルタ装置４００は、上述したように、塗装システム１１０から排出された排気の流路上に配置されており、複数の塗装ゾーン１１１及び乾燥炉１１４から排出された排気中に含まれる塗料ミストや塗装かす等を除去する。

　フィルタ装置４００は、排気導入部４１０と、排気導出部４２０と、これら排気導入部４１０及び排気導出部４２０それぞれを覆うように配置される無端状のフィルタ４３０と、フィルタ４３０を回転可能に支持する複数のローラ４４０と、フィルタ４３０を洗浄する第１洗浄部４５０及び第２洗浄部４６０と、これら第１洗浄部４５０及び第２洗浄部４６０で洗浄されたフィルタ４３０を乾燥するフィルタ乾燥部としての第１フィルタ乾燥部４７０及び第２フィルタ乾燥部４８０と、を備える。

　排気導入部４１０と排気導出部４２０とは、互いに対向して設けられている。
　無端状のフィルタ４３０は、複数のローラ４４０に支持されて排気導入部４１０と排気導出部４２０との間に配置されている。フィルタ４３０は、排気導入部４１０を覆う位置及び排気導出部４２０を覆う位置において、排気の流路に対して略直角となるように配置されている。
　複数のローラ４４０のうちの少なくとも１つのローラ４４０は、モータ（図示せず）に接続されている。そして、このモータを駆動することによりローラ４４０が回転して、ローラ４４０に支持されているフィルタ４３０は、所定方向（図２中ａ方向）に一定の速度で回転移動する。

　第１洗浄部４５０は、排気導入部４１０の下流側であって排気導出部４２０の上流側に設けられている。
　第１洗浄部４５０は、帯電除去手段としての除電ブローバー４５１と、洗浄液噴霧手段としての活性水素水噴射装置４５２と、気体吹き付け手段としてのエアブロー装置４５３と、このエアブロー装置４５３により吹き付けられた気体を排出する排気口４５４と、第１洗浄部４５０においてフィルタ４３０を微振動させるフィルタ振動手段としての微振動発生装置４５５と、を備える。

　除電ブローバー４５１は、フィルタ４３０の外面側及び内面側に配置され、電荷を含む気体をフィルタ４３０の外面側及び内面側に吹き付ける。これにより、帯電したフィルタ４３０や塗料ミストや塗装かすの帯電は除去される。
　活性水素水噴射装置４５２は、除電ブローバー４５１の下流側に配置される。活性水素水噴射装置４５２は、フィルタ４３０の外面側及び内面側に配置され、洗浄液としてのヒドロキシルイオンを含む活性水素水をフィルタ４３０に噴霧する。これにより、フィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすを、フィルタ４３０から容易に分離可能とする。
　エアブロー装置４５３は、活性水素水噴射装置４５２の下流側に配置される。エアブロー装置４５３は、フィルタ４３０の内面側に配置され、フィルタ４３０の内面側から外面側に向けて空気を吹き付ける。これにより、フィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすをフィルタ４３０から除去する。
　フィルタ４３０から除去された塗料ミストや塗装かすは、エアブロー装置４５３により吹き付けられた空気とともに排気口４５４から排出される。

　活性水素水噴射装置４６２とエアブロー装置４６３との間には、複数のローラ４４０のうちの１つのローラ４４０ａが配置されている。
　微振動発生装置４５５は、ローラ４４０ａに取り付けられている。この微振動発生装置４５５を駆動することで、フィルタ４３０は第１洗浄部４５０において微振動する。

　第２洗浄部４６０は、排気導出部４２０の下流側であって排気導入部４１０の上流側に設けられている。
　第２洗浄部４６０の構成は、エアブロー装置４６３の配置が異なる他は、第１洗浄部４５０と同様の構成である。具体的には、第２洗浄部４６０は、除電ブローバー４６１と、活性水素水噴射装置４６２と、エアブロー装置４６３と、排気口４６４（図示せず）と、微振動発生装置４６５と、を備える。

　第２洗浄部４６０では、エアブロー装置４６３は、フィルタ４３０の内面側及び外面側に配置されている。そして、フィルタ４３０の内面側に配置されたエアブロー装置４６３からは、フィルタ４３０の内面側から外面側に向けて空気が吹き付けられ、フィルタ４３０の外面側に配置されたエアブロー装置４６３からは、フィルタ４３０の外面側から内面側に向けて空気が吹き付けられる。

　第１フィルタ乾燥部４７０は、第１洗浄部４５０の下流側に、第１洗浄部４５０に隣接して設けられており、第２フィルタ乾燥部４８０は、第２洗浄部４６０の下流側に、第２洗浄部４６０に隣接して設けられている。
　第１フィルタ乾燥部４７０及び第２フィルタ乾燥部４８０には、それぞれ、吸着装置２００を通過して暖められ且つ低湿度となった浄化空気が、浄化空気供給路２１０を介して導入されて、第１洗浄部４５０で洗浄されたフィルタ４３０、及び第２洗浄部４６０で洗浄されたフィルタ４３０を乾燥する。

　以上のフィルタ装置４００は、以下のように動作する。
　先ず、モータ（図示せず）を駆動させると、複数のローラ４４０のうちモータに接続されたローラが回転し、複数のローラ４４０に支持されたフィルタ４３０は、所定方向に一定の速度で回転移動する。
　この状態で、塗装システム１１０から排出された排気が排気導入部４１０から導入される。排気導入部４１０から導入された排気は、先ず、無端状のフィルタ４３０の排気導入部４１０を覆う部分をフィルタ４３０の外面側から内面側に向けて通過する。これにより、排気中に含まれる塗料ミストや塗装かすは、主としてフィルタ４３０の外面側に付着して捕集される。

　フィルタ４３０の排気導入部４１０を覆う部分を通過した排気は、次いで、無端状のフィルタ４３０の排気導出部４２０を覆う部分をフィルタ４３０の内面側から外面側に向けて通過する。これにより、フィルタ４３０の排気導入部４１０に位置する部分により捕集されなかった塗料ミストや塗装かすは、主としてフィルタ４３０の排気導出部４２０を覆う部分におけるフィルタ４３０の内面側に付着して捕集される。

　ここで、フィルタ４３０は、所定方向に一定の速度で回転移動しているので、フィルタ４３０の排気導入部４１０を覆っていた部分に付着した塗料ミストや塗装かすは、排気導入部４１０の下流側に設けられた第１洗浄部４５０で除去される。また、フィルタ４３０の排気導出部４２０を覆っていた部分に付着した塗料ミストや塗装かすは、排気導出部４２０の下流側に設けられた第２洗浄部４６０で除去される。

　図３（ａ）～図３（ｃ）は、それぞれ、第１洗浄部４５０及び第２洗浄部４６０での各洗浄手段を模式的に示した図である。尚、図３中Ａは電荷を含む気体を、Ｂは塗料ミストや塗装かすを、Ｃは活性水素水を示す。
　第１洗浄部４５０では、先ず、図３（ａ）に示すように、除電ブローバー４５１により、電荷を含む気体Ａがフィルタ４３０の外面側及び内面側に吹き付けられる。これにより、帯電したフィルタ４３０や塗料ミストや塗装かすＢの帯電が除去される。

　次いで、図３（ｂ）に示すように、活性水素水噴射装置４５２により、ヒドロキシルイオンを含む活性水素水Ｃがフィルタ４３０に噴霧される。これにより、フィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすＢは、フィルタ４３０から容易に分離可能となる。

　次いで、図３（ｃ）に示すように、エアブロー装置４５３により、フィルタ４３０の内面側から外面側に向けて空気（図示せず）が吹き付けられる。これにより、フィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすＢは、フィルタ４３０の外面側に分離されてフィルタ４３０から除去される。
　フィルタ４３０から除去された塗料ミストや塗装かすＢは、エアブロー装置４５３により吹き付けられた空気とともに排気口４５４から排出される。

　活性水素水噴射装置４６２とエアブロー装置４６３との間には、微振動発生装置４５５が配置されており、この微振動発生装置４５５を駆動することで、第１洗浄部４５０においてフィルタ４３０は微振動する。これにより、フィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすは、フィルタ４３０から剥離しやすくなる。

　第２洗浄部４６０においても、第１洗浄部４５０と同様の工程でフィルタ４３０から塗料ミストや塗装かすが除去される。

　第１洗浄部４５０により塗料ミストや塗装かすが除去されたフィルタ４３０は、第１フィルタ乾燥部４７０で乾燥される。この第１フィルタ乾燥部４７０には、吸着装置２００を通過する際に暖められた浄化空気が導入される。
　同様に、第２洗浄部４６０により塗料ミストや塗装かすが除去されたフィルタ４３０は、第２フィルタ乾燥部４８０で乾燥される。この第２フィルタ乾燥部４８０にも、吸着装置２００を通過して暖められ且つ低湿度となった浄化空気が導入される。

　第１フィルタ乾燥部４７０で乾燥されたフィルタ４３０は、下流側に移動し、排気導出部４２０を覆う部分において、排気導入部４１０から導入された排気中に残存する塗料ミストや塗装かすを除去する。
　第２フィルタ乾燥部４８０で乾燥されたフィルタ４３０は、下流側に移動し、排気導入部４１０を覆う部分において、塗装システム１１０から排出された排気中に含まれる塗料ミストや塗装かすを除去する。

　以上のフィルタ装置４００によれば、以下の効果を奏する。

　無端状のフィルタ４３０を排気導入部４１０及び排気導出部４２０それぞれを覆うように配置するとともに、排気導入部４１０の下流側に第１洗浄部４５０を設け、排気導出部４２０の下流側に第２洗浄部４６０を設けた。これにより、排気導入部４１０から導入された排気は、先ず、無端状のフィルタ４３０の排気導入部４１０を覆う部分を通過した後、更に無端状のフィルタ４３０の排気導出部４２０を覆う部分を通過する。よって、塗装システム１１０から排出された排気に含まれる塗料ミストや塗装かすを効率的に除去できる。

　また、フィルタ４３０の排気導入部４１０を覆う部分で除去されてフィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすは、第１洗浄部４５０でフィルタ４３０から除去され、フィルタ４３０の排気導出部４２０を覆う部分で除去されてフィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすは、第２洗浄部４６０でフィルタ４３０から除去される。これにより、フィルタ４３０は、常に、塗料ミストや塗装かすが除去された状態で排気導入部４１０及び排気導出部４２０に位置するので、時間が経過してもフィルタ４３０に目詰まりを生じない。よって、フィルタ装置４００のメンテナンスの頻度を低減できる。

　また、第１洗浄部４５０及び第２洗浄部４６０を、それぞれ、除電ブローバー４５１と、活性水素水噴射装置４５２と、エアブロー装置４５３と、を含んで構成した。よって、第１洗浄部４５０及び第２洗浄部４６０でのフィルタ４３０の洗浄効果が向上し、フィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすを効果的に除去できる。

　また、第１洗浄部４５０及び第２洗浄部４６０を、それぞれ、フィルタ４３０を微振動させる微振動発生装置４５５，４６５を含んで構成した。よって、第１洗浄部４５０及び第２洗浄部４６０において、フィルタ４３０に付着した塗料ミストや塗装かすは、フィルタ４３０から剥離しやすくなる。

　また、第１洗浄部４５０の下流側に第１フィルタ乾燥部４７０を設け、第２洗浄部４６０の下流側に第２フィルタ乾燥部４８０を設けた。これにより、第１洗浄部４５０及び第２洗浄部４６０で洗浄されたフィルタ４３０は、乾燥されて排気導入部４１０及び排気導出部４２０に配置される。よって、フィルタ装置４００による塗料ミストや塗装かすの除去効果を安定化できる。

　また、第１フィルタ乾燥部４７０及び第２フィルタ乾燥部４８０それぞれに、吸着装置２００を通過した浄化空気を導入した。これにより、吸着装置２００を通過することにより暖められ且つ低湿度となった浄化空気を、フィルタ４３０の乾燥に用いるので、浄化空気を有効利用できる。

　なお、本実施形態の塗装設備１００に用いられるフィルタ装置は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
　例えば、本実施形態では、洗浄液噴霧手段として活性水素水噴射装置４５２を用い洗浄液として活性水素水を用いたが、これに限らず、洗浄液として界面活性剤を使用してもよい。

［活性炭フィルタ装置］
　次に、活性炭フィルタ装置５００について説明する。
　図４は、活性炭フィルタ装置５００の構成を示す平面図である。図５は、図４のＸ－Ｘ線断面図である。
　活性炭フィルタ装置５００は、上述したように、この活性炭フィルタ装置５００の下流側に設けられた吸着装置２００に供給される排気中のＶＯＣ濃度を調整する。

　活性炭フィルタ装置５００は、フィルタ装置４００の下流側に設けられており、フィルタ装置４００を通過した排気の流路５９０に配置された２つのフィルタ装置本体５１０を備える。２つのフィルタ装置本体５１０は、流路５９０の上流側及び下流側に、互いに所定間隔をあけて配置されている。
　フィルタ装置本体５１０は、筐体５２０と、この筐体５２０の内部に配置される複数の活性炭カートリッジ５３０と、この筐体５２０の内部に配置される複数の仕切り板５４０と、を備える。

　複数の活性炭カートリッジ５３０は、筐体５２０の内部に、それぞれ、高さ方向に所定間隔をあけて多段に積層配置されて収容される。より具体的には、複数の活性炭カートリッジ５３０は、それぞれ、略直方体形状を有しており、筐体５２０の幅方向に複数列配置されるとともに、筐体５２０の高さ方向にも複数段配置されている。
　複数の仕切り板５４０は、高さ方向に隣り合う２つの活性炭カートリッジ５３０の間に形成される隙間にそれぞれ配置される。これら複数の仕切り板５４０は、排気の流れ方向に向けて下方に傾斜している。
　ここで、排気の流れ方向とは、排気が筐体５２０を通過する場合の排気の通過方向を示す。

　筐体５２０は、第１本体部５２１と、一対の第２本体部５２２と、一対の第３本体部５２３と、を備える。
　第１本体部５２１は、フィルタ装置４００を通過した排気の流路５９０の幅方向中央部に、排気の導入方向（図４中ａ方向）に対して略垂直に配置されている。
　一対の第２本体部５２２は、第１本体部５２１の幅方向の両端部から流路５９０の下流側に延び、且つ、この第１本体部５２１に略垂直に配置されている。
　一対の第３本体部５２３は、一対の第２本体部５２２それぞれの先端部から外方に延び、且つ、一対の第２本体部５２２それぞれに略垂直に配置されている。
　このように、流路５９０には、２つの筐体５２０（フィルタ装置本体５１０）が上流側に向けて凸字状に配置されている。
　これにより、活性炭フィルタ装置５００は、流路５９０の全域を覆っている。

　図６（ａ）は、活性炭カートリッジ５３０の平面図であり、図６（ｂ）は、活性炭カートリッジ５３０の底面図である。図７は、底面部に調節機構５３１が設けられた活性炭カートリッジ５３０の底面図である。
　活性炭カートリッジ５３０は、底面部及び側面部が網状部材から構成されるカートリッジ本体５３４に活性炭５３５が充填されて形成されている。このカートリッジ本体５３４には取手５３６が設けられている。
　また、図７に示すように、複数の活性炭カートリッジ５３０のうちの所定の活性炭カートリッジ５３０の底面部には、この活性炭カートリッジ５３０を通過する排気の流通量を調節する調節機構５３１が設けられている。

　調節機構５３１は、略同形の２枚の板状部材５３２，５３３から構成されており、この２枚の板状部材５３２，５３３で活性炭カートリッジ５３０の底面部を覆っている。２枚の板状部材５３２，５３３のうちの一方の板状部材５３２は、他方の板状部材５３３側にスライド可能に構成されており、この一方の板状部材５３２をスライドされることにより活性炭カートリッジ５３０の底面部の開放される面積を調整可能となっている。

　複数の活性炭カートリッジ５３０は、筐体５２０に着脱自在に構成されている。具体的には、第１本体部５２１及び一対の第３本体部５２３に収容配置される複数の活性炭カートリッジ５３０は、上流側から筐体５２０に取り付け及び取り外しが可能に構成されている（図５の２点鎖線部分参照）。また、一対の第２本体部５２２に収容配置される複数の活性炭カートリッジ５３０は、外側（流路５９０の側壁側）から筐体５２０に取り付け及び取り外しが可能に構成されている。

　次に、活性炭フィルタ装置５００における排気の流れについて説明する。
　フィルタ装置４００を通過した排気が活性炭フィルタ装置５００に導入されると、排気導入部４１０から導入された排気は、先ず、上流側に配置されたフィルタ装置本体５１０に到達する。そして、筐体５２０の内部の高さ方向に隣り合う２つの活性炭カートリッジ５３０の間にそれぞれ形成された複数の隙間に進入する。これら複数の隙間には、それぞれ流れ方向に向けて下方に傾斜した仕切り板５４０が配置されているので、これらの隙間に進入した排気は、仕切り板５４０に導かれてこの仕切り板５４０の下方に配置された活性炭カートリッジ５３０の上面側から導入され、この活性炭カートリッジ５３０の底面側から排出される。
　これにより、排気中に含まれるＶＯＣのうちの一部は、活性炭カートリッジに吸着されて一時的に保持される。また、活性炭フィルタ装置５００に導入される排気中に含まれるＶＯＣの濃度が低い場合には、活性炭カートリッジ５３０に吸着されて保持されたＶＯＣの一部は排気中に放出される。
　また、これら複数の活性炭カートリッジ５３０により、吸着装置２００で使用されるゼオライトのＶＯＣ吸着能を妨げる物質が除去される。

　複数の活性炭カートリッジ５３０のうち所定の活性炭カートリッジ５３０の底面部には、調節機構５３１が設けられている。
　底面部に調節機構５３１が設けられている活性炭カートリッジ５３０では、２枚の板状部材５３２，５３３で底面部が覆われた状態では、排気は、この底面部が覆われた活性炭カートリッジ５３０を通過しないので、この活性炭カートリッジ５３０に吸着して保持されたＶＯＣは、排気中には放出されない。
　一方、２枚の板状部材５３２，５３３のうちの一方の板状部材５３２をスライドさせて、底面部の一部が開放された状態では、排気は、底面部の開放された部分を通過できるので、この活性炭カートリッジに吸着して保持されたＶＯＣの一部は、放出される。
　このように、底面部に調節機構５３１が設けられた活性炭カートリッジ５３０では、２枚の板状部材５３２，５３３を開閉させて底面部の開放された部分の面積を調整することで、この活性炭カートリッジ５３０に吸着されて保持されたＶＯＣの放出量を調整できる。

　フィルタ装置本体５１０に到達した排気は、筐体５２０を構成する第１本体部５２１及び一対の第３本体部５２３からは、導入された排気の流れ方向（図４中ａ方向）に沿って進入して活性炭カートリッジ５３０を通過する。
　一方、一対の第２本体部５２２からは、排気は、導入された排気の流れ方向に略直交する方向（図４中ｂ方向）に向かって進入して活性炭カートリッジ５３０を通過する。

　上流側に配置されたフィルタ装置本体５１０を通過した排気は、次に、下流側に配置されたフィルタ装置本体５１０に到達する。下流側に配置されたフィルタ装置本体５１０においては、排気は、上流側に配置されたフィルタ装置本体５１０を通過する場合と同様の態様で、この下流側に配置されたフィルタ装置本体５１０を通過する。

　下流側に配置されたフィルタ装置本体５１０を通過した排気は、次に、吸着装置２００に供給される。

　以上の活性炭フィルタ装置５００によれば、以下の効果を奏する。
　複数の活性炭カートリッジ５３０を高さ方向に所定間隔をあけて多段に積層配置し、隣り合う２つの活性炭カートリッジ５３０の間にそれぞれ仕切り板５４０を設けた。
　これにより、フィルタ装置４００から排出されて活性炭フィルタ装置５００に導入された排気は、仕切り板５４０に導かれてこの仕切り板５４０の下方に配置された活性炭カートリッジ５３０の上面側から導入され、この活性炭カートリッジ５３０の底面側から排出される。よって、排気中に含まれるＶＯＣのうちの一部は、活性炭カートリッジ５３０に吸着されて保持されるので、高濃度のＶＯＣを含む排気が排出された場合でも、吸着装置２００に供給される排気中に含まれるＶＯＣの濃度を低減できる。
　また、活性炭フィルタ装置５００に導入される排気中に含まれるＶＯＣの濃度が低い場合には、活性炭カートリッジ５３０に吸着されて一時的に保持されたＶＯＣの一部が放出されて吸着装置２００に供給される。よって、活性炭フィルタ装置５００に導入される排気中に含まれるＶＯＣの濃度が低い場合でも、吸着装置２００に供給される排気中に含まれるＶＯＣの濃度を所定の範囲に維持できる。
　このように、吸着装置２００に供給される排気中に含まれるＶＯＣの濃度を安定化できる。

　また、活性炭フィルタ装置５００を通過する排気と活性炭カートリッジ５３０との接触面積を広くできるので、活性炭カートリッジ５３０によるＶＯＣの吸着効率を向上できる。

　また、仕切り板５４０を、排気の流れ方向に向けて下方に傾斜させた。これにより、排気は、仕切り板５４０に導かれて、この仕切り板５４０の下方に配置された活性炭カートリッジ５３０の上面から底面に向けて通過する。よって、空気よりも比重の大きいＶＯＣを活性炭カートリッジ５３０に効果的に吸着して保持できる。

　また、筐体５２０を、第１本体部５２１と、第２本体部５２２と、第３本体部５２３とを含んで構成した。これにより、活性炭フィルタ装置５００に導入された排気は、排気の流れ方向に対して略垂直に配置される第１本体部５２１及び第３本体部５２３から進入するとともに、第１本体部５２１及び第３本体部５２３に略垂直に配置される第２本体部５２２からも進入する。よって、活性炭フィルタ装置５００に導入された排気が多方向から進入するので、排気が活性炭フィルタ装置５００を通過する速度を低下でき、ＶＯＣの吸着効率を向上できる。

　また、フィルタ装置本体５１０を、排気の流れ方向に２つ配置した。これにより、活性炭フィルタ装置５００によるＶＯＣの保持容量を増加できるので、吸着装置２００に供給する排気中に含まれるＶＯＣ濃度をより安定化できる。

　また、複数の活性炭カートリッジ５３０それぞれを筐体５２０に着脱自在に構成した。これにより、複数の活性炭カートリッジ５３０のうち交換を要する活性炭カートリッジ５３０のみを交換できるので、活性炭フィルタ装置５００のメンテナンスを容易に行える。

　また、複数の活性炭カートリッジ５３０のうちの所定の活性炭カートリッジ５３０の底面部に、排気の流通量を調節する調節機構５３１を設けた。これにより、調節機構５３１を調整することで、活性炭カートリッジ５３０に吸着して保持されたＶＯＣの放出量を調整できる。よって、吸着装置２００に供給する排気中に含まれるＶＯＣの濃度をより安定化できる。

　なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
　例えば、本実施形態では、流路５９０にフィルタ装置本体５１０を２つ配置したが、これに限らず、フィルタ装置本体５１０を１つのみ配置してもよく、また、３つ以上のフィルタ装置本体５１０を配置してもよい。

　また、本実施形態では、活性炭カートリッジ５３０を、筐体５２０の幅方向に複数列配置したが、これに限らない。すなわち、活性炭カートリッジの幅方向の長さを、筐体の幅方向の長さと略同一に構成して、この活性炭カートリッジを筐体の高さ方向に多段に積層配置してもよい。

　また、本実施形態では、本発明の活性炭カートリッジ５３０を、自動車の車体に塗装を施す塗装設備に適用したが、これに限らない。即ち、本発明の活性炭カートリッジ５３０を、冷蔵庫や洗濯機等の家電に塗装を施す塗装設備に適用してもよく、また、紙等の媒体にインクを転写する印刷設備に適用してもよい。

［ダンパ装置］
　次に、ダンパ装置について説明する。なお、第１ダンパ装置６１０と第２ダンパ装置６２０とは、構成を同一としているので、第１ダンパ装置６１０を代表して説明する。

　図８を参照すると、第１ダンパ装置６１０は、開閉弁６１１、排気弁６１２、及び切換手段６１３を有している。開閉弁６１１は、第１主ダクト７３５の流路を開閉する。排気弁６１２は、第１排気ダクト７３６の流路を開閉する。切換手段６１３は、開閉弁６１１が第１主ダクト７３５の流路を閉じているときは排気弁６１２が第１排気ダクト７３６の流路を開き、開閉弁６１１が第１主ダクト７３５の流路を開いているときは排気弁６１２が第１排気ダクト７３６の流路を閉じる。

　図１を参照すると、切換手段６１３は、吸着装置２００から排出される浄化空気のＶＯＣの濃度が検出されて作動するとともに、蓄熱燃焼装置３００から排出される高温ガスの温度が検出されて作動する。なお、切換手段６１３は、吸着装置２００から排出される浄化空気のＶＯＣの濃度が検出されて作動するか、あるいは蓄熱燃焼装置３００から排出される高温ガスの温度が検出されて作動するものであってもよい。

　図８を参照すると、開閉弁６１１は、第１梃子クランク６１１ａを有している。第１梃子クランク６１１ａの一端部を回動すると、開閉弁６１１を回動できる。又、排気弁６１２は、第２梃子クランク６１２ａを有している。第２梃子クランク６１２ａの一端部を回動すると排気弁６１２を回動できる。

　図８を参照すると、切換手段６１３は、回動軸６１４、回動手段６１５（図９及び図１０参照）、揺動円板６１６、第１リンク棒６１７、及び第２リンク棒６１８を有している。回動軸６１４は、第１主ダクト７３５の浄化空気（又は第２主ダクト７２３の高温ガス）の流通方向と略直交する向きに、第１主ダクト７３５を横断している。回動手段６１５は、第１主ダクト７３５の外部に配置されており、回動軸６１４を回動させる（図９及び図１０参照）。

　図８を参照すると、揺動円板６１６は、回動軸６１４と同軸に取り付けられている。又、揺動円板６１６は、中心から所定の角度に開角する円周上の２点に回転結合点Ｃ１・Ｃ２を設けている。

　図８を参照すると、第１リンク棒６１７は、一方の回転結合点Ｃ１に一端部が回転結合し、第１梃子クランク６１１ａの一端部に他端部が回転結合している。第２リンク棒６１８は、他方の回転結合点Ｃ２に一端部が回転結合し、第２梃子クランク６１２ａの一端部に他端部が回転結合している。

　図８を参照すると、第１ダンパ装置６１０は、第１梃子クランク６１１ａ、第１リンク棒６１７、及び揺動円板６１６が第１の梃子クランク機構Ｋ１を構成している。第１の梃子クランク機構Ｋ１は、最短リンクである第１梃子クランク６１１ａと対偶をなすリンク（本発明の実施形態の場合、第１主ダクト７３５の隔壁が相当する）が固定リンクの場合に成り立っている。第１の梃子クランク機構Ｋ１は、揺動円板６１６を所定の角度に往復角運動をすると、第１リンク棒６１７に運動が伝達されて、第１梃子クランク６１１ａを揺動できる。すなわち、開閉弁６１１を所定の角度に傾動できる。

　又、図８を参照すると、第１ダンパ装置６１０は、第２梃子クランク６１２ａ、第２リンク棒６１８、及び揺動円板６１６が第２の梃子クランク機構Ｋ２を構成している。第２の梃子クランク機構Ｋ２は、最短リンクである第２梃子クランク６１２ａと対偶をなすリンク（本発明の実施形態の場合、第１主ダクト７３５の隔壁が相当する）が固定リンクの場合に成り立っている。第２の梃子クランク機構Ｋ２は、揺動円板６１６を所定の角度に往復角運動をすると、第２リンク棒６１８に運動が伝達されて、第２梃子クランク６１２ａを揺動できる。すなわち、排気弁６１２を所定の角度に傾動できる。

　図８を参照すると、通常時は、第１梃子クランク６１１ａが第１主ダクト７３５の浄化空気（又は、第２主ダクト７２３の高温ガス）の流通方向と略直交する向き配置され、開閉弁６１１が第１主ダクト７３５を開いている。一方、第２梃子クランク６１２ａが第１排気ダクト７３６の浄化空気（又は、第２主ダクト７２３の高温ガス）の流通方向と平行する向き配置され、排気弁６１２が第１排気ダクト７３６を閉じている。

　そして、揺動円板６１６を一方の方向に所定の角度に回動すると、第１梃子クランク６１１ａの一端部は第１リンク棒６１７に引きずられて、開閉弁６１１が第１主ダクト７３５を閉じることができる。一方、揺動円板６１６を一方の方向に所定の角度に回動すると、第２梃子クランク６１２ａの一端部は第２リンク棒６１８に押されて、排気弁６１２が第１排気ダクト７３６を開くことができる。

　反対に、揺動円板６１６を他方の方向に所定の角度に回動すると、第１梃子クランク６１１ａの一端部は第１リンク棒６１７に押されて、弁が第１主ダクト７３５を開くことができる。一方、揺動円板６１６を他方の方向に所定の角度に回動すると、第２梃子クランク６１２ａの一端部は第２リンク棒６１８に引きずられて、排気弁６１２が第１排気ダクト７３６を閉じることができる。

　図８を参照すると、揺動円板６１６は、二つの回転結合点Ｃ１・Ｃ２を等間隔に設けている。第１リンク棒６１７及び第２リンク棒６１８は、それらの長さが固定されているので、例えば、第２リンク棒６１８の一端部を別の回転結合点Ｃ２に付け替えて、排気弁６１２の開口率を微調整できる。

　図９及び図１０を参照すると、第１ダンパ装置６１０は、開閉弁６１１、排気弁６１２、及び揺動円板６１６を４つに分割配置している。第１ダンパ装置６１０は、第１の梃子クランク機構Ｋ１及び第２の梃子クランク機構Ｋ２を４つに分割配置しているということもできる。第１ダンパ装置６１０は、開閉弁６１１、排気弁６１２、及び揺動円板６１６を分割配置しているので、開閉弁６１１及び排気弁６１２の開口率を更に微調整できる。

　図９を参照すると、回動手段６１５は、出力軸が回動軸６１４の一端部と連結するサーボモータ６１５ｍからなっている。

　サーボモータ６１５ｍに油圧サーボモータを用いれば、リサイクルシステム１３０の確実性が保証されるメカニカルなダンパ装置を実現できる。サーボモータ６１５ｍで揺動円板６１６を角度制御することにより、常に一定量のガスを排気して、塗装ゾーン１１１のエアバランスの乱れを防止できる（図１参照）。

　図１０を参照すると、回動手段６１５は、ピストンロッド６１５ｒのストロークを可変可能なポジショニングエアシリンダ６１５ｃからなっている。回動軸６１４の一端部は、回動軸６１４を回動させるクランク棒６１４ｃを有している。そして、進退するピストンロッド６１５ｒの先端部がクランク棒６１４ｃの先端部と連結している。

　図１０において、第１ダンパ装置６１０は、ピストンロッド６１５ｒのストロークが揺動円板６１６の回動角度に変換される。揺動円板６１６を駆動するアクチュエータとしてエアシリンダを用いることにより、メカニカルなダンパ装置を実現できる。ポジショニングエアシリンダは、ピストンロッドのストロークを細分化できるという利点がある。

　次に、ダンパ装置の動作、効果について説明する。

　図１及び図８を参照すると、通常、塗装設備１００が稼働中は、開閉弁６１１が第１主ダクト７３５及び第２主ダクト７２３の流路を開いており、排気弁６１２が第１排気ダクト７３６、第２排気ダクト７２６の流路を閉じているので、第１主ダクト７３５及び第２主ダクト７２３は、浄化空気及び高温ガスが複数の塗装ゾーン１１１、１１１に帰還する閉回路を構成している。

　図１及び図８を参照すると、吸着装置２００から排出される浄化空気のＶＯＣの濃度が検出器Ｓ１で検出されて、所定値以上になると切換手段６１３が作動して、開閉弁６１１が第１主ダクト７３５の流路を閉じ、排気弁６１２が第１排気ダクト７３６の流路を開いて正常値に復帰できる。なお、検出器Ｓ１は、図示された場所に限定されない、インターロック機能が作用する適正な場所に配置されることが好ましい。

　又、図１及び図８を参照すると、蓄熱燃焼装置３００から排出される高温ガスの温度が検出器Ｓ２で検出されて、所定値以上になると切換手段６１３が作動して、開閉弁６１１が第２主ダクト７２３の流路を閉じ、排気弁６１２が第２排気ダクト７２６の流路を開いて正常値に復帰できる。なお、検出器Ｓ２は、図示された場所に限定されない、インターロック機能が作用する適正な場所に配置されることが好ましい。

　本発明の実施形態によるダンパ装置は、一方のダンパが一方のダクトを閉じているときは、他方のダンパが他方のダクトを開いており、一方のダンパが一方のダクトを開いているときは、他方のダンパが他方のダクトを閉じている、可逆的な動作が許可される機械的なインターロック機能を有しており、リサイクルシステム１３０の確実性が保証される。

　図１を参照すると、本発明の実施形態による第１ダンパ装置６１０は、図示しない空調機を介して複数の塗装ゾーン１１１、１１１に吸着装置２００の浄化空気を帰還させるに当たり、浄化空気中のＶＯＣの濃度を検出して、不適当な検出値の場合には、この浄化空気を大気に放出し、適切な検出値の場合には、この浄化空気を空調機に送出する。従って、常に一定レベルのクリーンエアーをリサイクルできる。又、一定の風量を排気するように切換手段６１３を制御することにより、塗装ゾーン１１１のエアバランスを一定の範囲に収めることができる。

　又、図１を参照すると、本発明の実施形態による第２ダンパ装置６２０は、蓄熱燃焼装置３００が発生する高温ガスを複数の塗装ゾーン１１１、１１１に帰還させるに当たり、蓄熱燃焼装置３００から排出される高温ガスの温度が検出されて切換手段６１３が作動する。例えば、蓄熱燃焼装置３００が立ち上がり時は、高温ガスが所定の温度に到達していないので、この高温ガスを大気に自動放出する。一方、高温ガスが所定の温度に到達した時点から、この高温ガスを複数の塗装ゾーン１１１、１１１に帰還させてリサイクルする。

　このように、本発明の実施形態による第２ダンパ装置６２０は、蓄熱燃焼装置３００から排出される高温ガスを所定の温度で熱回収（サーマルリサイクル）できる。

　図８から図１０を参照すると、本発明の実施形態によるダンパ装置は、一方のダンパが一方のダクトを閉じているときは、他方のダンパが他方のダクトを開いており、一方のダンパが一方のダクトを開いているときは、他方のダンパが他方のダクトを閉じている、可逆的な動作が許可される機械的なインターロック機能を有しており、リサイクルシステム１３０の確実性が保証されるメカニカルなダンパ装置を実現している。電気的に制御されるダンパ装置と比較して、メカニカルなダンパ装置は、一般に、誤動作が少ないとされている。

　なお、本発明の塗装設備に用いられるダンパ装置は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

［リサイクルシステム］
　次に、リサイクルシステム１３０について説明する。
　リサイクルシステム１３０は、吸着装置２００を通過した浄化空気、及び蓄熱燃焼装置３００によりＶＯＣを燃焼し除去する際に生じる高温ガスを塗装システム１１０へと導いてリサイクルする。

　ここで、本発明に係るリサイクルシステム１３０は、高温ガスリサイクル装置によりリサイクルされる高温ガスが流通する内管７２０と、この内管７２０を隙間をあけて包囲し、前記隙間に、浄化空気リサイクル装置によりリサイクルされる浄化空気が流通される外管７３０と、からなる二重管構造体７１０を備えている。
　外管７３０は、内管７２０を包囲するように設けられており、これら外管７３０と内管７２０とにより、二重管構造体７１０が形成されている。内管７２０には、第２主ダクト７２３を介して高温ガスが流通する。外管７３０には、第１主ダクト７３５を介して浄化空気が流通する。

　内管７２０は蓄熱燃焼装置３００に連通され、この蓄熱燃焼装置３００からの高温ガスが内管７２０の内部７２９を流通する。一方、外管７３０は、吸着装置２００に連通する第１主ダクト７３５が延長したものであり、第１主ダクト７３５を通ってきた浄化空気が隙間７２８を流通する。このようにして、高温ガスは浄化空気を介して外気から隔離されるため、外気による高温ガスの急冷（つまり、熱エネルギーの大損失）が抑制されるとともに、高温ガスから熱エネルギーが奪われた分、浄化空気が昇温される。なお、二重管構造体７１０を備えている限りにおいて、更なる管状体を備えた構成が除外されるものではない。例えば、内管７２０と外管７３０との間、又は外管７３０の外側に、第３の管が配置されていてもよい。

　二重管構造体７１０の設置範囲は、特に限定されず、吸着装置２００及び蓄熱燃焼装置３００の位置関係に応じて適宜設定されてよい。本実施形態における二重管構造体７１０は、後述のリサイクルシステム制御装置８００の直前まで設けられていて、これにより、高温ガス及び浄化空気の低温化が最大限に抑制される。また、第２主ダクト７２３の長さを短くして高温ガスの低温化を抑制できるよう、二重管構造体７１０は蓄熱燃焼装置３００の近傍から下流側へと設けられている。

　図１１は図１の二重管構造体７１０の全体斜視図であり、図１２は図１１の平面図である。本実施形態では、図１１に示されるように、内管７２０の内部７２９が、外管７３０を貫通する連通管としての第２主ダクト７２３を介して蓄熱燃焼装置３００に連通され、第２主ダクト７２３を通った高温ガスが内部７２９へと供給される。そして、図１に示されるように、第２主ダクト７２３は蓄熱燃焼装置３００の比較的近傍にて外管７３０を貫通するよう配置されているため、第２主ダクト７２３を流通する間における高温ガスの外気による冷却が最小限に抑えられる。なお、内管７２０を蓄熱燃焼装置３００に連通させる構造は、これに限られず、例えば内管が外管の基端まで延長され、更に外管の基端から蓄熱燃焼装置３００へと延出された構造であってもよい。

　本実施形態の内管７２０の基端７２１には、浄化空気の反流れ方向（外管７３０の上流側）に向かって縮径するテーパ部７２２が設けられている。これにより、上流側から流れてきた浄化空気の基端７２１への衝突が緩和され、浄化空気の流通が円滑化される。なお、テーパ部７２２は内管７２０と一体であってもよいし、別体でもよく、また、テーパ部７２２の内部が内管７２０の内部７２９に連通していてもよいし、連通していなくともよい。

　また、本実施形態では基端７２１にテーパ部７２２を設けたが、第２主ダクト７２３のうち外管７３０内に侵入している部分に、浄化空気の反流れ方向に向かって縮径するテーパ部を設けてもよい。これによっても、浄化空気の流通が円滑化される。なお、本実施形態のテーパ部７２２は四角錐形状であるが、浄化空気の反流れ方向に向かって縮径する限り、任意の形状であってよい。また、二重管構造体７１０の設置位置において外管７３０の内径を増加する設計変更を行うことで、浄化空気が流通可能なスペースを充分に確保し、浄化空気の流通を円滑化してもよい。

　本実施形態では、第１主ダクト７３５の途中、具体的にはテーパ部７２２よりも上流側に第１ダンパ装置６１０が設けられており、この第１ダンパ装置６１０の開閉に応じて、吸着装置２００からの浄化空気は外管７３０内を流通するか、第１排気ダクト７３６から外気へ放出される。同様に、第２主ダクト７２３の途中に第２ダンパ装置６２０が設けられており、この第２ダンパ装置６２０の開閉に応じて、蓄熱燃焼装置３００からの気体は内部７２９に供給されるか、第２排気ダクト７２６から外気へ放出される。これにより、高温ガス及び浄化空気に何らかの異常が生じた場合、外気に放出することで事故発生を予防できる。例えば、蓄熱燃焼装置３００の立上げ時等、蓄熱燃焼装置３００内での熱分解処理温度が一定温度に達していない場合には、ＶＯＣ除去システム１２０によるＶＯＣの除去が十分に行われてはいないため、第１ダンパ装置６１０、第２ダンパ装置６２０を開いて浄化空気及び高温ガスを大気放出し、リサイクルを実行しない。

　図１３は図１２のＹ－Ｙ線断面図である。図１３に示されるように、本実施形態の外管７３０は、内側に配置された（本実施形態では第１主ダクト７３５の周囲に設けられている）管状の第１断熱部材７３１と、外側に配置された管状の第２断熱部材７３３と、第１断熱部材７３１及び第２断熱部材７３３の間に介在し外管７３０の軸方向（図１３における上下方向）に沿って延びる空所７３４と、を有する。この空所７３４は供給手段としての供給管７３８を介して蓄熱燃焼装置３００に連通され、供給管７３８が蓄熱燃焼装置３００からの高温ガスを空所７３４に供給する。これにより、７２８を流通する浄化空気が外気から隔離される結果、外気による浄化空気の冷却が抑制される。また、空所７３４を流れる高温ガスは第１断熱部材７３１及び第２断熱部材７３３に挟まれているため、浄化空気の低温化、それに伴う内部７２９の高温ガスの低温化を効率的に抑制できる。なお、空所７３４を流れる高温ガスは、やがて空所７３４の終端７３９から外気へと放出される。

　空所７３４に供給される高温ガスの冷却を抑制できるよう、供給管７３８の長さを短くし、蓄熱燃焼装置３００の近傍から下流側へと設けられている。結果的に本実施形態では、供給管７３８が上流側の空所７３４に設けられているため、空所７３４を流通する高温ガスが浄化空気と同じ方向に流通するが、これに限られるものではない。また、本実施形態では空所７３４は第１断熱部材７３１の周囲全体に形成されているが、これに限られず、周囲の一部のみに形成されていてもよい。

　本実施形態では、第２断熱部材７３３の外周に第３断熱部材７３７が設けられており、空所７３４を流れる高温ガスの低温化が更に抑制されている。なお、本実施形態の第１断熱部材７３１及び第２断熱部材７３３はアルミ断熱シートで構成され、第１主ダクト７３５はアルタイト鋼板で構成され、第３断熱部材７３７はロックウールで構成されているが、これに限られるものではない。

　このようにして７２８を流通した浄化空気、及び内部７２９を流通した高温ガスは、リサイクルシステム制御装置８００へと導入される。そして、これらのガスは、エアーダンパ装置８１０から導入される新鮮空気と混合され、必要に応じてガスバーナ８４０で所望の温度にまで暖められた後、塗装システム１１０へと導かれ、リサイクルされることになる。

　ここでリサイクルシステム制御装置８００は、リサイクルシステム１３０によりリサイクルされるリサイクルガス（浄化空気及び高温ガス）量を制御し、具体的には、高温ガス濃度センサとしてのＣＯ_２センサ８２０で検出される高温ガス濃度に基づいて、エアーダンパ装置８１０の開度を調節し、リサイクルシステム制御装置８００の内圧を変動させることで塗装システム１１０に供給される新鮮空気量、浄化空気量及び高温ガス量を制御する。これにより、リサイクルガス（浄化空気及び高温ガス）中の高温ガス濃度に応じてリサイクルガス（浄化空気及び高温ガス）量を制御できるため、ひいては、安全且つ安定的な塗装設備１００のリサイクル運転が可能になる。

　以上のリサイクルシステム１３０によれば、以下の効果を奏する。
　高温ガスは内管７２０の内部７２９を流通される一方、浄化空気は内管７２０と外管７３０との隙間７２８に流通される。これにより、高温ガスは浄化空気を介して外気から隔離されるため、外気による高温ガスの急冷（つまり、熱エネルギの大損失）が抑制されるとともに、高温ガスから熱エネルギが奪われた分、浄化空気が昇温されることになる。よって、浄化空気及び高温ガスを効率的にリサイクルできる。

　外管７３０を貫通する第２主ダクト７２３を介して内管７２０を蓄熱燃焼装置３００に連通させたので、蓄熱燃焼装置３００と吸着装置２００との位置関係にかかわらず、第２主ダクト７２３を比較的短く設計できる。これにより、高温ガスの低温化が抑制され、浄化空気及び高温ガスをより効率的にリサイクルできる。

　内管７２０の基端７２１にテーパ部７２２を設けたので、上流側から流れてきた浄化空気の基端７２１への衝突が緩和される。これにより、特段の設計変更を行わずに浄化空気の流通が円滑化されるため、浄化空気のリサイクルをより効率化できる。

　外管７３０の軸方向、つまり浄化空気の流れ方向に沿って延びる空所７３４に高温ガスが供給されるため、浄化空気が外気から隔離される結果、外気による浄化空気の冷却が抑制される。また、空所７３４は第１断熱部材７３１及び第２断熱部材７３３の間に介在するよう形成されているため、空所７３４を流れる高温ガスの低温化が抑制される。これにより、浄化空気の低温化、それに伴う内部７２９の高温ガスの低温化がより抑制されるため、浄化空気及び高温ガスのリサイクルをより効率化できる。

　なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

［リサイクルシステム制御装置］
　次に、リサイクルシステム制御装置８００について説明する。
　図１４は、リサイクルシステム制御装置８００の構成を示す図である。
　リサイクルシステム制御装置８００は、上述したように、リサイクルシステム１３０によりリサイクルされるリサイクルガス（浄化空気及び高温ガス）量を制御する。

　リサイクルシステム制御装置８００は、上述のリサイクルシステム１３０によりリサイクルされる浄化空気を導入する導入口８６０を有する静圧調整室８５０と、塗装システム１１０へ新鮮な空気を供給する新鮮空気供給機構としてのエアーダンパ装置８１０と、静圧調整室８５０内の高温ガス濃度を計測する高温ガス濃度センサとしてのＣＯ_２センサ８２０と、このＣＯ_２センサ８２０により計測された高温ガス濃度に基づいて新鮮空気供給機構を駆動させて静圧調整室８５０内の圧力を調整することにより、塗装システム１１０へ供給される新鮮空気量、リサイクルされる浄化空気量及び高温ガス量を制御するリサイクル制御機構としてのＥＣＵ８３０（図示せず）と、を備える。

　エアーダンパ装置８１０は、モータ８１２と、このモータ８１２により開度の調整が可能な複数の多翼ダンパ８１１と、を備える。ＥＣＵ８３０からの制御信号により、多翼ダンパ８１１の開度が調整される。
　ＥＣＵ８３０はＣＯ_２センサ８２０と接続されており、ＣＯ_２センサ８２０の検出信号はＥＣＵ８３０に供給される。ＥＣＵ８３０は、ＣＯ_２センサ８２０からの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定のレベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路と、中央演算処理ユニット（以下、ＣＰＵという）とを備える。この他、ＥＣＵ８３０は、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路と、エアーダンパ装置８１０に制御信号を出力する出力回路と、を備える。

　また、静圧調整室８５０内には、導入された新鮮空気と浄化空気とを暖気するガスバーナ８４０と、隔壁フィルタ８７１、８７２と、空気を塗装システム１１０に導くための給気ファン８８０、及び給気路８９１、８９２を備える。

　以上のリサイクルシステム制御装置８００の動作について説明する。
　先ず、上述のリサイクルシステム１３０により、浄化空気が導入口８６０から静圧調整室８５０内に導入される。静圧調整室８５０内の高温ガス濃度は、ＣＯ_２センサ８２０により検出され、その検出信号はＥＣＵ８３０に供給される。次いで、ＥＣＵ８３０からエアーダンパ装置８１０に制御信号が出力され、検出された高温ガス濃度に基づいて、多翼ダンパ８１１の開度が調整される。

　多翼ダンパ８１１が全開されると、静圧調整室８５０内に新鮮空気が大量に導入されて静圧調整室８５０内の負圧が低くなるため、リサイクルシステム１３０によりリサイクルされる浄化空気量は大幅に減少する。逆に、多翼ダンパ８１１が全閉されると、静圧調整室８５０内の負圧が高くなるため、１００％リサイクル状態となる。
　このため、ＣＯ_２センサ８２０により検出された高温ガス濃度が設定値を超えたときには、多翼ダンパ８１１の開度を大きくして新鮮空気の導入量を増加させることにより、静圧調整室８５０内の負圧を低くして、リサイクルされる浄化空気量及び高温ガス量を減少させることができる。一方、ＣＯ_２センサ８２０により検出された高温ガス濃度が設定値未満であったときには、多翼ダンパ８１１の開度を小さくして新鮮空気の導入量を減少させることにより、静圧調整室８５０内の負圧を大きくして、リサイクルされる浄化空気量及び高温ガス量を増加させることができる。

　エアーダンパ装置８１０から導入された新鮮空気と、導入口８６０から導入された浄化空気は、静圧調整室８５０内で混合され、ガスバーナ８４０により暖められる。ガスバーナ８４０により暖められた空気は、隔壁フィルタ８７１、８７２を通過した後、給気ファン８８０により、給気路８９１、８９２を通じて塗装システム１１０へと導かれる。

　以上のリサイクルシステム制御装置８００によれば、以下のような効果が奏される。
　塗装により生ずる排気（ＶＯＣ）を浄化してリサイクルすることが可能な塗装設備１００のリサイクルシステム制御装置８００を、リサイクルシステム１３０によりリサイクルされる浄化空気を導入する導入口８６０を有する静圧調整室８５０と、塗装システム１１０へ新鮮な空気を供給する新鮮空気供給機構と、静圧調整室８５０内の高温ガス濃度を計測する高温ガス濃度センサとしてのＣＯ_２センサ８２０と、ＣＯ_２センサ８２０により計測された高温ガス濃度に基づいて新鮮空気供給機構を駆動させて静圧調整室８５０内の圧力を調整することにより、塗装システム１１０へ供給される新鮮空気量、リサイクルされる浄化空気量及び高温ガス量を制御するリサイクル制御機構と、で構成した。
　これにより、塗装により生ずる排気（ＶＯＣ）を浄化してリサイクルすることが可能な塗装設備１００において、静圧調整室８５０内の高温ガス濃度に応じてリサイクルガス（浄化空気及び高温ガス）量を制御することが可能となった。ひいては、安全且つ安定的な塗装設備１００のリサイクル運転が可能となった。

　また、新鮮空気供給機構を、開度の調整が可能なエアーダンパ装置８１０で構成した。これにより、ＣＯ_２センサにより計測された高温ガス濃度に基づいて、エアーダンパ装置８１０の開度が調整され、塗装システム１１０へ供給される新鮮空気量及びリサイクルされる浄化空気量及び高温ガス量を、容易且つ確実に制御することが可能となった。

　なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
　例えば、本実施形態では、新鮮空気供給機構に相当するエアーダンパ装置８１０として、多翼ダンパ８１１を用いたが、回転式のダンパ等を用いてもよい。
　また、本実施形態では、本発明を、自動車の車体に塗装を施す塗装設備１００に適用したが、これに限らない。即ち、本発明を、冷蔵庫や洗濯機等の家電に塗装を施す塗装設備に適用してもよく、また、紙等の媒体にインクを転写する印刷設備に適用してもよい。

　１００　　塗装設備
　１１０　　塗装システム
　１１１　　塗装ゾーン（所定ゾーン）
　１２０　　ＶＯＣ除去システム
　１３０　　リサイクルシステム
　２００　　吸着装置
　３００　　蓄熱燃焼装置
　４００　　フィルタ装置
　４１０　　排気導入部
　４２０　　排気導出部
　４３０　　フィルタ
　４４０　　ローラ
　４５０　　第１洗浄部
　４６０　　第２洗浄部
　５００　　活性炭フィルタ装置
　５１０　　フィルタ装置本体
　５２０　　筐体
　５２１　　第１本体部
　５２２　　第２本体部
　５２３　　第３本体部
　５３０　　活性炭カートリッジ
　５３１　　調節機構
　５４０　　仕切り板
　５９０　　流路
　６１０　　第１ダンパ装置
　６２０　　第２ダンパ装置
　６１１　　開閉弁
　６１２　　排気弁
　６１３　　切換手段
　７２３　　第２主ダクト
　７３５　　第１主ダクト
　７２０　　内管
　７２６　　第２排気ダクト
　７３６　　第１排気ダクト
　７３０　　外管
　８００　　リサイクルシステム制御装置
　８２０　　ＣＯ_２センサ
　８５０　　静圧調整室
　８６０　　導入口

Claims

　揮発性有機化合物を含む排気を排出する所定ゾーンと、
　前記所定ゾーンから排出された排気中の揮発性有機化合物を吸着する吸着装置と、
　前記吸着装置に吸着された揮発性有機化合物を、前記吸着装置から離脱させて燃焼装置の燃焼燃料とするとともに、前記吸着装置を通過して浄化された浄化空気を前記所定ゾーンへ再び導く浄化空気リサイクル装置と、を備えることを特徴とする排気リサイクルシステム。
　前記吸着装置は、揮発性有機化合物を吸着する吸着部と、吸着した揮発性有機化合物を離脱させる離脱部と、前記吸着部と前記離脱部との切替えが可能な切替え機構と、を備え、
　前記浄化空気リサイクル装置は、前記燃焼装置で揮発性有機化合物を燃焼除去する際に生じる高温ガスを前記離脱部に供給することにより、前記吸着装置に吸着された揮発性有機化合物を離脱させることを特徴とする請求項１記載の排気リサイクルシステム。
　前記排気リサイクルシステムは、前記燃焼装置で揮発性有機化合物を燃焼除去する際に生じる高温ガスを、前記所定ゾーンへ導いてリサイクルする高温ガスリサイクル装置を更に備えることを特徴とする請求項１又は２記載の排気リサイクルシステム。
　前記浄化空気リサイクル装置は、
　前記浄化空気を前記所定ゾーンに導いてリサイクルするための第１主ダクトと、
　前記第１主ダクトから分岐して前記浄化空気を大気に放出するための第１排気ダクトと、
　前記第１主ダクトと前記第１排気ダクトとの分岐部に設けられ、第１弁切換装置を備える第１ダンパ装置と、を備えることを特徴とする請求項３記載の排気リサイクルシステム。
　前記第１弁切換装置は、前記第１主ダクトの流路を開閉する開閉弁と、前記第１排気ダクトの流路を開閉する排気弁と、前記開閉弁が前記第１主ダクトの流路を閉じているときは前記排気弁が前記第１排気ダクトの流路を開き、前記開閉弁が前記第１主ダクトの流路を開いているときは前記排気弁が前記第１排気ダクトの流路を閉じる切換手段と、を備え、
　前記切換手段は、前記浄化空気中の揮発性有機化合物の濃度が検出されて作動するとともに、前記燃焼装置から排出される前記高温ガスの温度が検出されて作動することを特徴とする請求項４記載の排気リサイクルシステム。
　前記高温ガスリサイクル装置は、
　前記高温ガスを前記所定ゾーンに導いてリサイクルするための第２主ダクトと、
　前記第２主ダクトから分岐して前記高温ガスを大気に放出するための第２排気ダクトと、
　前記第２主ダクトと前記第２排気ダクトとの分岐部に設けられ、第２弁切換装置を備える第２ダンパ装置と、を備えることを特徴とする請求項３から５いずれか記載の排気リサイクルシステム。
　前記第２弁切換装置は、前記第２主ダクトの流路を開閉する開閉弁と、前記第２排気ダクトの流路を開閉する排気弁と、前記開閉弁が前記第２主ダクトの流路を閉じているときは前記排気弁が前記第２排気ダクトの流路を開き、前記開閉弁が前記第２主ダクトの流路を開いているときは前記排気弁が前記第２排気ダクトの流路を閉じる切換手段と、を備え、
　前記切換手段は、前記浄化空気中の揮発性有機化合物の濃度が検出されて作動するとともに、前記燃焼装置から排出される前記高温ガスの温度が検出されて作動することを特徴とする請求項６記載の排気リサイクルシステム。
　前記排気リサイクルシステムは、前記高温ガスリサイクル装置によりリサイクルされる高温ガスが流通する内管と、この内管を隙間をあけて包囲し、前記隙間に、前記浄化空気リサイクル装置によりリサイクルされる浄化空気が流通される外管と、からなる二重管構造体を備えることを特徴とする請求項３から７いずれか記載の排気リサイクルシステム。
　前記排気リサイクルシステムは排気リサイクルシステム制御装置を備え、
　前記排気リサイクルシステム制御装置は、
　前記浄化空気及び前記高温ガスが導入される静圧調整室と、
　前記静圧調整室に設けられ、前記所定ゾーンへ新鮮な空気を供給する新鮮空気供給機構と、
　前記静圧調整室に設けられ、前記静圧調整室内の高温ガス濃度を計測する高温ガス濃度センサと、
　前記高温ガス濃度センサにより計測された高温ガス濃度に基づいて、前記新鮮空気供給機構を駆動させて前記静圧調整室内の圧力を調整することにより、前記所定ゾーンへ供給される新鮮空気量及びリサイクルされる浄化空気量を制御する排気リサイクル制御機構と、を備えることを特徴とする請求項３から８いずれか記載の排気リサイクルシステム。
　揮発性有機化合物が発生する所定ゾーンから排出された排気が通過するフィルタ装置本体を有し、
　前記フィルタ装置本体は、
　前記所定ゾーンから排出された排気中に含まれる揮発性化合物のうちの一部を吸着して保持すると共に、該排気中に含まれる揮発性化合物の濃度が低い場合には、吸着されて保持された揮発性化合物の一部を放出する機能を有する活性炭カートリッジを備えることを特徴とする活性炭フィルタ装置。
　前記フィルタ装置本体は、前記所定ゾーンから排出された排気の流路に配置される筐体を更に備え、
　前記活性炭カートリッジは、前記筐体の内部に、高さ方向に所定間隔をあけて多段に積層配置されており、
　隣り合う２つの前記活性炭カートリッジの間には、前記排気の流れ方向に向けて下方に傾斜した複数の仕切り板がそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１０記載の活性炭フィルタ装置。
　複数の前記活性炭カートリッジの底面部には、前記排気の流通量を調節する調節機構が設けられていることを特徴とする請求項１０又は１１記載の活性炭フィルタ装置。
　前記筐体は、前記流路の幅方向中央部に、前記排気の導入方向に対して略垂直に配置される第１本体部と、
　前記第１本体部の幅方向の両端部から下流側に延び、且つ、該第１本体部に略垂直に配置される一対の第２本体部と、
　前記一対の第２本体部それぞれの先端部から外方に延び、且つ、該一対の第２本体部それぞれに略垂直に配置される一対の第３本体部と、を備えることを特徴とする請求項１１記載の活性炭フィルタ装置。
　前記フィルタ装置本体が所定間隔をあけて複数配置されていることを特徴とする請求項１１～１３のいずれかに記載の活性炭フィルタ装置。
　複数の前記活性炭カートリッジは、前記筐体に着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項１１記載の活性炭フィルタ装置。