特開 2024-58951 乾燥システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024058951

(43)【公開日】2024-04-30

(54)【発明の名称】乾燥システム

(51)【国際特許分類】

   F26B 15/00 20060101AFI20240422BHJP

   F26B 21/04 20060101ALI20240422BHJP

【ＦＩ】

F26B15/00 B

F26B21/04 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022166387

(22)【出願日】2022-10-17

(71)【出願人】

【識別番号】000219314

【氏名又は名称】東レエンジニアリング株式会社

(72)【発明者】

【氏名】元井 昌司

(72)【発明者】

【氏名】西森 豊

【テーマコード（参考）】

3L113

【Ｆターム（参考）】

3L113AA01

3L113AB02

3L113AC07

3L113AC21

3L113AC36

3L113AC51

3L113AC67

3L113BA34

3L113CB04

3L113CB22

3L113DA26

3L113DA30

(57)【要約】

【課題】従来よりも溶剤の回収能力を向上させることができる乾燥システムを提供することを目的としている。
【解決手段】塗膜が形成された基材が内部を通過する筐体部を有し、当該筐体部に加熱したガスを導入することによって塗膜を加熱して溶剤を気化させる複数の乾燥ユニットと、前記乾燥ユニットから排出された前記溶剤を含むガスを冷却することによって、前記溶剤を液化させて回収する複数の溶剤回収ユニットと、前記乾燥ユニットと前記溶剤回収ユニットとの間でガスを循環させる循環路と、を備える乾燥システムであって、前記乾燥ユニットは、各々の前記筐体部が基材の搬送経路に沿って連通するように設けられ、複数の前記溶剤回収ユニットのうち少なくとも１組の前記溶剤回収ユニットの間には、前記溶剤回収ユニットにより冷却されたガスを他方の前記溶剤回収ユニットに送る連結路が設けられている構成とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

塗膜が形成された基材が内部を通過する筐体部を有し、当該筐体部に加熱したガスを導入することによって塗膜を加熱して溶剤を気化させる複数の乾燥ユニットと、
前記乾燥ユニットから排出された前記溶剤を含むガスを冷却することによって、前記溶剤を液化させて回収する複数の溶剤回収ユニットと、
前記乾燥ユニットと前記溶剤回収ユニットとの間でガスを循環させる循環路と、を備える乾燥システムであって、
前記乾燥ユニットは、各々の前記筐体部が基材の搬送経路に沿って連通するように設けられ、
複数の前記溶剤回収ユニットのうち少なくとも１組の前記溶剤回収ユニットの間には、前記溶剤回収ユニットにより冷却されたガスを他方の前記溶剤回収ユニットに送る連結路が設けられていることを特徴とする乾燥システム。

【請求項2】

少なくとも一部の前記溶剤回収ユニットは、前記循環路により隣接する２つ以上の前記乾燥ユニットと接続されるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の乾燥システム。

【請求項3】

前記連結路が、塗膜から気化する前記溶剤の量が比較的多い前記筐体部と接続される前記溶剤回収ユニットにより冷却されたガスを、塗膜から気化する前記溶剤の量が比較的少ない前記筐体部と接続される前記回収ユニットに向かって送るように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の乾燥システム。

【請求項4】

前記溶剤回収ユニットによる溶剤の冷却温度を制御する制御部を備えており、
前記制御部は、各々の前記溶剤回収ユニットの冷却温度を個別に制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の乾燥システム。

【請求項5】

前記溶剤回収ユニットは、溶剤を含むガスを冷却する冷却部を有し、
前記冷却部は、前記筐体部の上部に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の乾燥システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基材に形成された塗膜を、加熱して溶剤を気化させることによって乾燥させ、塗膜から気化した溶剤を回収する乾燥システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

リチウムイオン電池は、ロールツーロールで搬送されるアルミ箔や、銅箔などのシート状の基材に対して、電極材料のスラリーを塗布して塗膜を形成し、形成した塗膜を乾燥させることで正極、負極が形成されている。なお、正極を形成する場合は、主にＮＭＰ（Ｎ‐メチル‐ピロリドン）を含有するスラリーが基材に塗布される。

【0003】

塗膜の乾燥は、塗膜を加熱して塗膜に含まれる溶剤等を気化させることによって行われている。正極を形成する場合は、塗膜から溶剤であるＮＭＰが気化する。このＮＭＰが、大気に放出されると環境を汚染してしまう問題がある。これに対して、塗膜の加熱、乾燥を行い、塗膜から気化したＮＭＰ（以下、溶剤と呼ぶ）を回収する設備として、図７に示す乾燥システム９００が用いられている。

【0004】

この乾燥システム９００は、搬送される基材９１０が内部を通過する筐体部９２０と、筐体部９２０の内部に空気などのガスを加熱して供給する供給手段９３０と、筐体部９２０内のガスを排気する排気手段９４０と、排気手段９４０により排気された溶剤を含むガスを冷却することによって溶剤を液化させて回収する溶剤回収ユニット９５０と、を備えている。

【0005】

上記構成の乾燥システム９００は、供給手段９３０により筐体部９２０内に高温のガスを供給することによって、筐体部９２０内で基材９１０上の塗膜を一定時間、高温環境にさらして塗膜を加熱する。この加熱によって、塗膜から気化した溶剤を含むガスを筐体部９２０内から排気手段９４０により排気する。そして、溶剤回収ユニット９５０は、排気手段９４０により排気された溶剤を含むガスを冷却することによって、溶剤を液化させて回収している（たとえば、下記特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０－０６９４３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、上記乾燥システム９００では、溶剤を十分に回収できない場合があった。

【0008】

具体的に説明する。スラリーに含まれる溶剤は、筐体部９２０内で塗膜が加熱されることによって気化する。従来の乾燥システム９００では、１つの筐体部９２０内で塗膜から気化した溶剤を１つの溶剤回収ユニット９５０により回収していた。この溶剤回収ユニット９５０による溶剤の処理容量は、溶剤回収ユニット９５０のガスを冷却する機構のサイズに依存するため、処理容量を高めるのには限界がある。そのため、溶剤回収ユニット９５０は、筐体部９２０から排気されたガスに含まれる溶剤の量によっては、溶剤を十分に回収できない可能性があった。

【0009】

本発明は、上記問題を鑑みてされたものであり、従来よりも溶剤の回収能力を向上させることができる乾燥システムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記問題を解決するための本発明の乾燥システムは、塗膜が形成された基材が内部を通過する筐体部を有し、当該筐体部に加熱したガスを導入することによって塗膜を加熱して溶剤を気化させる複数の乾燥ユニットと、前記乾燥ユニットから排出された前記溶剤を含むガスを冷却することによって、前記溶剤を液化させて回収する複数の溶剤回収ユニットと、前記乾燥ユニットと前記溶剤回収ユニットとの間でガスを循環させる循環路と、を備える乾燥システムであって、前記乾燥ユニットは、各々の前記筐体部が基材の搬送経路に沿って連通するように設けられ、複数の前記溶剤回収ユニットのうち少なくとも１組の前記溶剤回収ユニットの間には、前記溶剤回収ユニットにより冷却されたガスを他方の前記溶剤回収ユニットに送る連結路が設けられていることを特徴としている。

【0011】

上記乾燥システムによれば、ガスを送る連結路が、複数の溶剤回収ユニットのうち少なくとも１組の溶剤回収ユニットの間に設けられている。すなわち、複数の溶剤回収ユニットが連結路により連結され、連結された溶剤回収ユニットのうちいずれかの溶剤回収ユニットにより冷却されたガスを他方の溶剤回収ユニットに送ることができる。これにより、１つの溶剤回収ユニットにより溶剤を処理しきれなかったとしても、その処理しきれなかった溶剤を他方の溶剤回収ユニットにより処理することができる。すなわち、従来よりも溶剤の回収能力が向上する。

【0012】

また、少なくとも一部の前記溶剤回収ユニットは、前記循環路により隣接する２つ以上の前記乾燥ユニットと接続されるように設けられている構成としてもよい。

【0013】

この構成によれば、溶剤回収ユニットが、２つ以上の乾燥ユニットと接続されるように設けられているため、すべての乾燥ユニットに対して溶剤回収ユニットを１つずつ設ける場合に比べて溶剤回収ユニットを設置する数を削減することができる。これにより、従来よりも溶剤の回収漏れを抑制することができるとともに、従来よりも設備コストおよび稼働コストを削減することができる。

【0014】

また、前記連結路が、塗膜から気化する前記溶剤の量が比較的多い前記筐体部と接続される前記溶剤回収ユニットにより冷却されたガスを、塗膜から気化する前記溶剤の量が比較的少ない前記筐体部と接続される前記回収ユニットに向かって送るように形成されている構成としてもよい。

【0015】

この構成によれば、溶剤の処理容量を超えそうな溶剤回収ユニットで冷却したガスを、処理する溶剤の量が比較的少ない溶剤回収ユニットに送ることができるため、従来よりも溶剤の回収漏れを抑制しやすくなる。

【0016】

また、前記溶剤回収ユニットによる溶剤の冷却温度を制御する制御部を備えており、前記制御部は、各々の前記溶剤回収ユニットの冷却温度を個別に制御する構成としてもよい。

【0017】

この構成によれば、各々の溶剤回収ユニットによる冷却温度を乾燥条件に応じて制御することができるため、各々の溶剤回収ユニットによりエネルギーを過剰に消費することを防ぐことができる。

【0018】

また、前記溶剤回収ユニットは、溶剤を含むガスを冷却する冷却部を有し、前記冷却部は、前記筐体部の上部に配置される構成としてもよい。

【0019】

この構成によれば、筐体部上に冷却部を配置するため、冷却部により冷却することによって液化させられた溶剤を回収するのに重力を活用することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明の乾燥システムによれば、従来よりも溶剤の回収能力を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施形態における乾燥システムを有する塗布装置を概略的に示す図である。

【図2】本発明の第一実施形態における乾燥システムを説明するための図である。

【図3】本発明の第一実施形態における乾燥システムを説明するための図である。

【図4】本発明の一実施形態における塗膜の温度と塗膜に含まれる溶剤の含有率の関係を示す図である。

【図5】本発明の第二実施形態における乾燥システムを説明するための図である。

【図6】本発明の一実施形態における乾燥システムの１つのバリエーションを示す図である。

【図7】従来の乾燥システムを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

〔第一実施形態〕
本発明の第一実施形態における乾燥システムについて図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、水平方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向と表現し、ＸＹ平面と垂直な方向（つまり、鉛直方向）をＺ軸方向と表現する。

【0023】

図１は、本実施形態における乾燥システム１００を備える塗布装置７００を概略的に示す図である。なお、図１においては乾燥システム１００の細部を省略して示している。図２および図３は、本実施形態における乾燥システム１００を説明するための図であり、図２（ａ）は乾燥システム１００の一部を拡大して示す図であり、図２（ｂ）は溶剤回収ユニット２を拡大して示す図であり、図３は乾燥システム１００の全体を示す図である。図４は、本実施形態における塗膜の温度と塗膜に含まれる溶剤の含有率の関係を示す図である。なお、図４に示すＡは塗膜の温度の推移を示しており、Ｂは塗膜に含まれる溶剤の量の推移（含有率）を示している。

【0024】

本発明の乾燥システム１００を備える塗布装置７００は、基材Ｗ上に電極材料のスラリー（以下、塗布液と呼ぶ）を塗布して塗膜を形成し、形成した塗膜を乾燥させることによって、リチウムイオン電池の正極または負極を形成するためのものである。この塗布装置７００は、図１に示すように基材Ｗを連続搬送する搬送機構７１と、搬送機構７１により搬送される基材上に塗布液を塗布して塗膜を形成する塗布機構７２と、形成された塗膜を加熱して乾燥させる乾燥システム１００と、を備えている。

【0025】

本実施形態における基材Ｗは、リチウムイオン電池の電池用極板となる金属箔であり、正極を構成する場合はアルミニウム箔などが用いられ、負極を構成する場合は銅箔などが用いられる。この基材Ｗは、一方向に長い帯状のシートであり、搬送機構７１により塗布装置７００を構成する各部を経由するよう搬送される。

【0026】

本実施形態における塗布液は、たとえば、活物質、バインダー、導電助剤をＮＭＰ（Ｎ‐メチル‐ピロリドン）などの溶剤により混合させたスラリーのことであり、リチウムイオン電池の電池用極板の材料（所謂、電極材料）として用いられる。この塗布液を塗布機構７２により基材Ｗに塗布することで、塗膜が形成される。なお、以下の説明ではＮＭＰを溶剤と呼ぶ。

【0027】

本実施形態における搬送機構７１は、基材Ｗを搬送するためのものであり、図１に示すように基材Ｗを搬送するための複数のロールにより構成される。各々のロールは、搬送する基材Ｗを後述する塗布機構７２および筐体部１１に経由させることができるように配置されている。これら複数のロールのうち一部またはすべてのロールは、図示しない制御部により回転を駆動制御され、基材Ｗに所定の張力を付与しながら搬送するようになっている。なお、ここでいう張力は、基材Ｗの搬送方向の張力のことである。また、制御部は、たとえば、汎用のコンピュータ装置によって構成される。

【0028】

塗布機構７２は、搬送機構７１により搬送される基材Ｗ上に塗布液を塗布して塗膜を形成するためのものである。本実施形態における塗布機構７２は、図１に示すように塗布液を塗布する塗布部７３と、塗布液を貯留する塗布液タンク７４と、塗布部７３と塗布液タンク７４とを接続する供給路７５と、塗布液タンク７４に貯留されている塗布液を供給路７５を介して塗布部７３に送液する図示しないポンプと、を有している。

【0029】

なお、本実施形態では、塗布部７３が電極材料のスラリーを塗布するスリットダイであるものを例に説明するが、塗布部７３はスリットダイに限らず、たとえば、グラビア塗布方式やコンマコーター塗布方式、インクジェット塗布方式に対応するものであってもよい。

【0030】

塗布部７３は、基材Ｗの幅方向（図１におけるＹ軸方向）に沿って長く形成されている。この塗布部７３は、図１に示すように基材Ｗを挟んで搬送機構７１が有するロールの１つと対向するように配置される。そして、塗布部７３に対して、ポンプにより供給路７５を介して塗布液タンク７４に貯留されている塗布液が供給することによって、塗布部７３は供給された塗布液を基材Ｗ上に塗布する。これにより、基材Ｗの所定面に塗膜が形成される。

【0031】

乾燥システム１００は、塗布機構７２により基材Ｗ上に形成された塗膜を加熱して乾燥させ、塗膜から気化した溶剤を回収するためのものである。本実施形態における乾燥システム１００は、図２（ａ）に示すように塗膜を加熱する乾燥ユニット１と、乾燥ユニット１により塗膜が加熱されることによって塗膜から気化した溶剤を回収する溶剤回収ユニット２と、乾燥ユニット１と溶剤回収ユニット２との間でガスを循環させる循環路３と、を備えている。

【0032】

本実施形態におけるガスは、特に制限されず、たとえば、空気であってもよいし、Ｎ_２ガスやＨｅガス、Ａｒガスのような不活性ガスであってもよい。このガスは、供給手段５により供給され、塗膜の乾燥に用いられる。

【0033】

循環路３は、乾燥ユニット１と溶剤回収ユニット２との間でガスを循環させるためのものである。本実施形態における循環路３は、図２（ａ）に示すように加熱部１２から筐体部１１にガスを送るよう接続された循環路３１、筐体部１１から熱交換ユニット４にガスを送るよう接続された循環路３２、熱交換ユニット４から冷却部２１にガスを送るよう接続された循環路３３、冷却部２１から熱交換ユニット４にガスを送るよう接続された循環路３４、熱交換ユニット４から加熱部１２にガスを送るよう接続された循環路３５により構成されている。

【0034】

そして、循環路３の各所には、ガスを循環させるためのファンが設けられている。このファンにより、ガスが循環路３を介して加熱部１２から筐体部１１、熱交換ユニット４、冷却部２１、熱交換ユニット４、加熱部１２へ、というように循環する。なお、循環路３は、大量のガスを循環させることができるよう、十分な開口面積を有している。この循環路３に、供給手段５によりガスを供給することによって、乾燥ユニット１により加熱されて塗膜から気化した溶剤を含むガスにおいて溶剤の濃度が基準値を超えないように希釈している。ここでいう基準値とは、溶剤が爆発する限界値のことである。

【0035】

ここで、乾燥システム１００には、循環路３により循環させられるガスを供給する供給手段５が設けられている。供給手段５は、図２（ａ）に示すようにガスの供給源である供給部５１と、供給部５１と循環路３を接続する供給路５２と、を有している。そして、図示しないファンを供給路５２に設けることで、ファンにより供給路５２を介して供給部５１から循環路３にガスを送っている。なお、供給手段５は、乾燥システム１００を構成する各部を流れるガスに含まれる溶剤の濃度が基準値を超えることがないように、乾燥システム１００の動作中は循環路３にガスを送り続けるようになっている。

【0036】

また、循環路３の途中には、熱交換ユニット４が設けられている。熱交換ユニット４は、循環路３を介して乾燥ユニット１から溶剤回収ユニット２に向かうガスと、循環路３を介して溶剤回収ユニット２から乾燥ユニット１に向かうガスとの間で熱交換を行うための熱交換器である。具体的には、熱交換ユニット４は、図２（ａ）に示すように筐体部１１から冷却部２１に向かうガスが通過するように循環路３２と循環路３３に接続され、冷却部２１から筐体部１１に向かうガスが通過するように循環路３４と循環路３５に接続されるように配置されている。

【0037】

そして、熱交換ユニット４は、その内部を筐体部１１から冷却部２１に向かうよう循環路３２を通る高温のガスと冷却部２１から加熱部１２に向かうよう循環路３４を通る低温のガスが通過することで、高温のガスと低温のガスとで熱交換を行う。これにより、筐体部１１から冷却部２１に向かうガスは、循環路３２を通るガスよりも熱交換ユニット４を通過後の循環路３３を通るガスの方が低温になり、冷却部２１から加熱部１２に向かうガスは、循環路３４を通るガスよりも熱交換ユニット４を通過後の循環路３５を通るガスの方が高温になる。すなわち、筐体部１１から冷却部２１に向かうガスが冷却部２１に到達するまでに冷却され、冷却部２１から加熱部１２に向かうガスが加熱部１２に到達するまでに加熱されている。

【0038】

本実施形態における乾燥ユニット１は、塗膜を加熱して乾燥させるためのものであり、搬送機構７１による基材Ｗの搬送経路上において塗布機構７２よりも下流側に設けられている。この乾燥ユニット１は、図２（ａ）に示すように塗膜をその内部で加熱するための筐体部１１と、筐体部１１に向かうガスを加熱する加熱部１２と、を有している。

【0039】

筐体部１１は、図２（ａ）に示すように基材Ｗの搬送方向に長く形成された箱体であり、搬送機構７１による基材Ｗの搬送経路上に設けられている。この筐体部１１は、内部に基材Ｗが通過する空間と、この空間に基材Ｗが出入りするための入口および出口を有している。これにより、搬送機構７１により搬送される基材Ｗが筐体部１１内を通過するようになっている。

【0040】

加熱部１２は、循環路３を介して循環するガスの循環方向において筐体部１１の手前に設けられ、循環路３を介して冷却部２１から筐体部１１に向かうガス、および循環路３を介して供給手段５から筐体部１１に向かうガスを加熱するためのものである。この加熱部１２は、図２（ａ）に示すように循環路３１により筐体部１１に接続され、筐体部１１に向かうガスを塗膜を加熱するために必要な温度になるまで加熱する。なお、加熱部１２は、たとえば、電気ヒータや熱媒ヒータなどのヒータであるとよい。

【0041】

そして、加熱部１２により加熱されて高温となったガスが循環路３１を通じて図示しないノズルから筐体部１１内に導入される。これにより、筐体部１１内を搬送される基材Ｗ上の塗膜を高温環境にさらして加熱する。このとき、塗膜から溶剤が気化する。すなわち、筐体部１１内のガスには、塗膜から気化した溶剤が含まれている。

【0042】

これら構成により乾燥ユニット１は、搬送される基材Ｗ上の塗膜を加熱し、塗膜から溶剤を気化させることができる。

【0043】

ここで、乾燥ユニット１には、筐体部１１からガスを排気する排気手段６が設けられている。排気手段６は、図２（ａ）に示すようにガスを排気する排気部６１と、筐体部１１と排気部６１を接続する排気路６２と、ガスを筐体部１１から排気部６１へと送る図示しないファンと、を備えている。この第２の排気手段６は、ファンにより排気量を調節しながら筐体部１１内のガスの一部を排気路６２を介して排気部６１に送って排気している。

【0044】

そして、供給手段５は、少なくとも排気手段６により排気する量と同等の量のガスを供給するようになっている。筐体部１１内の圧力が所定の値を維持するよう制御することができ、筐体部１１内を筐体部１１外に対して負圧にして筐体部１１からガスが漏れ出ることを防ぐことができる。なお、供給路５２を介して供給部５１から循環路３に向かうガスと、排気路６２を介して筐体部１１から排気部６１に向かうガスとの間で熱交換を行う図示しない熱交換ユニットをさらに設けてもよい。

【0045】

また、本実施形態では、上記構成を有する乾燥ユニット１が複数設けられている。これら乾燥ユニット１は、図３に示すように基材Ｗの搬送経路に沿って各々の筐体部１１が連通するように設けられている。そして、複数の乾燥ユニット１により塗膜の加熱を行うようになっている。これにより、塗膜が完全に乾燥する。

【0046】

溶剤回収ユニット２は、筐体部１１内で塗膜から気化した溶剤を液化させて回収するためのものである。本実施形態における溶剤回収ユニット２は、図２（ｂ）に示すように塗膜から気化した溶剤を含むガスを冷却する冷却部２１と、冷却部２１により冷却されたことによって液化した溶剤を貯留する溶剤貯留部２２と、冷却部２１と溶剤貯留部２２を接続する溶剤回収路２３と、を有している。

【0047】

冷却部２１は、溶剤を含むガスを冷却して溶剤を液化させるためのものである。本実施形態では、冷却部２１が水冷方式を用いる冷却器であることを例に説明する。この冷却部２１は、図２（ｂ）に示すようにガスが流れる空洞を有する本体部２４と、冷媒である水が流れる冷却路２５と、を有している。

【0048】

本体部２４は、内部にガスが流れる空洞を有する筐体であり、図２（ａ）に示すように循環路３により筐体部１１と接続されている。これにより、本体部２４と筐体部１１の間でガスが循環する。また、冷却路２５は、冷媒が流れる流路であり、図２（ｂ）に示すように本体部２４内に設けられている。この冷却路２５に冷媒を流すことによって、本体部２４内のガスを冷却する。これにより、ガスに含まれる溶剤が液化する。そして、液化した溶剤は、溶剤回収路２３を介して溶剤貯留部２２に送られ貯留される。

【0049】

溶剤貯留部２２は、液化した溶剤を貯留するためのものであり、溶剤回収路２３により冷却部２１と接続されている。そして、溶剤回収路２３には、冷却部２１から溶剤貯留部２２に溶剤を送るためのポンプが設けられている。冷却部２１により液化させられた溶剤は、ポンプにより溶剤回収路２３を介して冷却部２１から溶剤貯留部２２に送られ、溶剤貯留部２２に貯留される。これにより、冷却部２１を流れる溶剤が回収される。

【0050】

これら構成により溶剤回収ユニット２は、筐体部１１から循環路３を介して送られてきたガスに含まれる溶剤を液化させて回収することができる。そして、冷却部２１により冷却されたあとのガスは、循環路３を介して再び冷却部２１と筐体部１１との間で循環するようになっている。

【0051】

また、本実施形態では、筐体部１１上に冷却部２１が配置されている。ここで、冷却部２１よりも下方に位置するよう溶剤貯留部２２を配置し、冷却部２１から溶剤貯留部２２に向かって傾斜するように溶剤回収路２３を形成する。この構成によれば、液化した溶剤が重力により冷却部２１から溶剤貯留部２２に向かって流れやすくなる。すなわち、液化した溶剤を回収するのに重力を活用することによって、液化した溶剤を回収しやすくすることができる。これにより、溶剤回収路２３に設置するポンプの数を削減することができる。なお、重力を活用することによって液化した溶剤を回収することが可能であれば、溶剤回収部２３にポンプを設置しなくてもよい。また、筐体部１１上に冷却部２１が配置されるため、筐体部１１上に冷却部２１を配置しない場合よりも装置の設置に必要な床面積を削減することができる。ここで、図２（ｂ）に示すように冷却部２１の上方に循環路３３と循環路３４を接続する。この構成によれば、冷却部２１により液化させられた溶剤が循環路３３と循環路３４に流入することを防ぐことができる。

【0052】

また、本実施形態では、上記構成を有する溶剤回収ユニット２が複数設けられている。これら溶剤回収ユニット２は、図３に示すように各々の筐体部１１に循環路３を介して１つずつ接続されている。ここで、塗膜から溶剤がほぼ気化しない筐体部１１には、溶剤回収ユニット２をあえて接続させていない。本実施形態では、筐体部１１ａおよび筐体部１１ｈには、溶剤回収ユニット２を接続させていない。

【0053】

具体的に説明する。本実施形態における乾燥システム１００による塗膜の乾燥工程は、乾燥初期、乾燥中期、および乾燥後期に分けられる。乾燥初期は、図４に示すように塗膜の温度を比較的急速に上げる領域となり、塗膜における溶剤の含有率が含有率ａのようにほぼ横ばいになる。すなわち、乾燥初期は、塗膜の温度を常温から所定の温度まで予熱する領域になっており、塗膜から溶剤が気化しにくくなっている。本実施形態では、塗膜を最初に加熱する筐体部１１ａによる乾燥工程が乾燥初期にあたり、溶剤を回収する必要がないため、筐体部１１ａには溶剤回収ユニット２を接続していない。

【0054】

乾燥中期は、図４に示すように溶剤が気化し、塗膜における溶剤の含有率が含有率ｂから含有率ｃのように下がって塗膜が乾燥する領域である。本実施形態では、筐体部１１ａと筐体部１１ｈの間に位置する筐体部１１ｂ～１１ｇによる乾燥工程が乾燥中期にあたり、溶剤を回収する必要がある。そのため、筐体部１１ｂ～筐体部１１ｇのそれぞれには、循環路３により溶剤回収ユニット２が１つずつ接続される。

【0055】

乾燥後期は、図４に示すように塗膜の温度が所定温度まで上がり、塗膜中の溶剤が僅かな量となっているため、溶剤が気化しにくい領域になっている。本実施形態では、塗膜を最後に加熱する筐体部１１ｈによる乾燥工程が乾燥後期にあたり、溶剤を回収する必要がないため、筐体部１１ｈには溶剤回収ユニット２を接続していない。

【0056】

このように溶剤回収ユニット２を溶剤がほぼ気化せず、回収を必要としない筐体部１１のために設けていないため、すべての筐体部１１に溶剤回収ユニット２を接続する場合に比べて設備の設置費と設備を稼働するためのランニングコストを削減できる。

【0057】

なお、溶剤貯留部２２は、複数の冷却部２１に対して１つ設けてもよいし、複数の冷却部２１のそれぞれに対して１つずつ設けてもよい。

【0058】

また、本実施形態における乾燥システム１００には、図３に示すように少なくとも１組の溶剤回収ユニット２の間に、ある溶剤回収ユニット２の冷却部２１により冷却されたガスを他方の溶剤回収ユニット２に送る連結路２６が設けられている。

【0059】

連結路２６は、１組の溶剤回収ユニット２の間を連結する配管であり、本実施形態では図３に示すように各々の溶剤回収ユニット２の冷却部２１を連結するように複数設けられている。具体的には、図３に示すように冷却部２１ａと冷却部２１ｂを連結する連結路２６ａ、冷却部２１ｂと冷却部２１ｃを連結する連結路２６ｂ、冷却部２１ｃと冷却部２１ｄを連結する連結路２６ｃ、冷却部２１ｄと冷却部２１ｅを連結する連結路２６ｄ、冷却部２１ｅと冷却部２１ｆを連結する連結路２６ｅが設けられている。これら連結路２６により、１組の溶剤回収ユニット２として複数の溶剤回収ユニット２が連結されている。

【0060】

そして、各々の連結路２６には、ガスを送るための図示しないファンが設けられている。これらファンは、塗膜から気化する溶剤の量が比較的に多い筐体部１１と接続される冷却部２１により冷却されたガスを、塗膜から気化する溶剤の量が比較的に少ない筐体部１１と接続される冷却部２１に向かって送るよう構成されている。本実施形態では、図４に示すように筐体部１１ｂ～１１ｇの順に塗膜から気化する溶剤の量が少なくなる。そのため、ファンによりガスが冷却部２１ａ～２１ｆの順に連結路２６を介して送られるようになっている。すなわち、各々の冷却部２１により冷却されたガスの一部が、より下流側に位置する冷却部２１に向かって送られる。

【0061】

そして、各々の冷却部２１から１つ下流側に位置する冷却部２１に送られたガスに溶剤が含まれていた場合、その下流側に位置する冷却部２１が溶剤の処理を行う。ここでいう溶剤の処理とは、溶剤を含むガスを冷却して溶剤を液化させることであり、以下の説明でも同様に扱う。

【0062】

これら構成により、連結路２６により連結される冷却部２１のいずれかにおいて溶剤を処理しきれなかった場合であっても、その冷却部２１よりも下流側に位置する冷却部２１により溶剤を処理することができる。すなわち、下流側に位置する冷却部２１により上流側に位置する冷却部２１による溶剤の処理をカバーすることができる。

【0063】

また、本実施形態における溶剤回収ユニット２には、図３に示すように冷却部２１からガスを排気するガス排気部２７が設けられている。この排気部２７は、冷却部２１内のガスを排気する開口であり、連結路２６を介して冷却部２１間を流れるガスが最後に行き着く冷却部２１に設けられている。本実施形態では、連結路により連結される冷却部２１のうち最も下流側に位置する冷却部２１ｆに設けられている。これにより、冷却部２１ｆ内のガスの一部が排気部２７から排気される。

【0064】

ここで、供給手段５は、少なくとも排気部６２からのガスの排気量と排気部２７からのガスの排気量（排気部２７が設けられていない冷却部２１の場合、連結路２６を介して他方の冷却部２１に向けて送るガスの量）とを合わせたガスの量と同等の量のガスを各々の冷却部２１と各々の筐体部１１とを接続する循環路３に供給するようになっている。これにより、乾燥システム１００の各部の圧力を所定の値に維持するよう制御することができる。

【0065】

また、本実施形態における冷却部２１の冷却温度は、制御部により制御される。すなわち、冷却部２１の冷却路２５に流す冷媒の温度を調節する図示しない温調機構による冷媒の温度調節を制御部により制御する。ここで、制御部は、前述したものと同様に、たとえば汎用のコンピュータ装置により構成される。そして、制御部は、塗膜の乾燥条件に合わせて各々の冷却部２１の冷却路２５に流す冷媒の温度を個別に制御できるようになっている。

【0066】

このように上記実施形態における乾燥システム１００は、従来よりも溶剤の回収能力を向上させることができる。

【0067】

具体的に説明する。図７に示すような従来の乾燥システム９００では、１つの筐体部９２０から排気手段９４０により排気された溶剤を含むガスを、１つの溶剤回収ユニット９５０により冷却することによって溶剤を液化させて回収を行っていた。この溶剤回収ユニット９５０による溶剤の処理容量は、溶剤回収ユニット９５０のガスを冷却する機構のサイズ（上記実施形態における冷却部２１のサイズ）に依存するため、処理容量を高めるのには限界がある。そのため、溶剤回収ユニット９５０は、筐体部９２０から排気されるガスに含まれる溶剤の量によっては、十分に溶剤を回収することができない場合がある。仮に、溶剤を十分に回収することができなかった場合、筐体部９２０内におけるガスに含まれる溶剤の濃度が、溶剤回収ユニット９５０で処理しきれずに循環路３を介して送られてきた溶剤と新たに筐体部９２０内で塗膜から気化した溶剤とで基準値を超えてしまう可能性がある。

【0068】

これに対して本実施形態における乾燥システム１００では、１組の溶剤回収ユニット２の間に連結路２６を設け、連結路２６により連結された複数の溶剤回収ユニット２のうちいずれかの溶剤回収ユニット２の冷却部２１により冷却されたガスを他方の溶剤回収ユニット２の冷却部２１に送っている。そのため、１つの溶剤回収ユニット２により溶剤を処理しきれなかったとしても、その処理しきれなかった溶剤を他方の溶剤回収ユニット２により処理することができる。すなわち、本実施形態における乾燥システム１００は、従来よりも溶剤の回収能力が向上している。

【0069】

また、本実施形態では、塗膜から気化する溶剤の量が比較的多い筐体部１１と接続される冷却部２１により冷却されたガスを、塗膜から気化する溶剤の量が比較的少ない筐体部１１と接続される冷却部２１に向かって連結路２６を介して送っている。これにより、溶剤の回収能力をより向上させることができるようになっている。

【0070】

具体的に説明する。図４に示すように乾燥中期において各々の筐体部１１内で塗膜から気化する溶剤の量は異なっており、乾燥初期の筐体部１１ａと隣接する筐体部１１ｂ内で気化する溶剤の量が最も多く、乾燥後期の筐体部１１ｈと隣接する筐体部１１ｇに向かうにつれて少なくなるようになっている。すなわち、筐体部１１ｂと接続される溶剤回収ユニット２ａの冷却部２１ａにより処理する溶剤の量が最も多く、溶剤回収ユニット２ａよりも下流側の溶剤回収ユニット２に向かうにつれて各々の冷却部２１により処理する溶剤の量が少なくなっている。そのため、上流側に位置する溶剤回収ユニット２では、より下流側に位置する溶剤回収ユニット２よりも溶剤の処理容量を超えやすくなっている。一方、下流側に位置する溶剤回収ユニット２では、より上流側に位置する溶剤回収ユニット２よりも溶剤の処理容量に余裕がある状態になっている。

【0071】

これに対して本実施形態における乾燥システム１００では、最も上流側に位置する溶剤回収ユニット２から最も下流側に位置する溶剤回収ユニット２に向かって連結路２６を介してガスを流している。すなわち、処理容量に余裕のない溶剤回収ユニット２から処理容量に余裕のある溶剤回収ユニット２にガスを流し、溶剤の処理をカバーさせている。これにより、十分な量の溶剤をより回収しやすくなる。すなわち、本実施形態における乾燥システム１００の溶剤の回収能力をより向上させることができる。

【0072】

また、各々の溶剤回収ユニット２の冷却部２１により冷却されたガスが、その冷却部２１よりも下流側の冷却部２１に連結路２６を介して送られるため、下流側に位置する冷却部２１内の温度を下げることができる。これにより、連結路２６がない場合と比べて下流側に位置する冷却部２１による冷却温度を所望の温度に下げるために必要なエネルギーを削減することができる。すなわち、従来よりも消費するエネルギーを削減することができ、稼働コストをより削減することができる。

【0073】

また、本実施形態における乾燥システム１００は、各々の溶剤回収ユニット２の冷却部２１の冷却温度を制御部により個別に制御しているため、溶剤を処理する際に過剰にエネルギーを消費することを防ぐことができる。

【0074】

具体的に説明する。前述のとおり各々の筐体部１１内で塗膜から気化する溶剤の量は異なっているため、各々の溶剤回収ユニット２により回収すべき溶剤の量も異なっている。これに対して、各々の溶剤回収ユニット２の冷却部２１の冷却温度を一律に制御した場合、ガスを過剰に冷却する冷却部２１がでてくる可能性がある。すなわち、過剰にエネルギーを消費する可能性がある。

【0075】

一方、本実施形態では、制御部により各々の溶剤回収ユニット２の冷却部２１による冷却温度を個別に制御することができるため、各々の溶剤回収ユニット２で回収すべき量の溶剤を処理できる程度の冷却温度に各々の冷却部２１の冷却温度に制御することができる。これにより、溶剤を処理する際に過剰にエネルギーを消費することを防ぐことができる。

【0076】

また、ある筐体部１１内で塗膜から気化する溶剤の量があまりにも少ない場合は、その筐体部１１に接続される冷却部２１を稼働させないよう制御部により制御を行い、その冷却部２１よりも下流側に位置する冷却部２１に溶剤を処理させてもよい。この場合、冷却部２１を１つ稼働させないため、稼働コストをより削減することができる。

【0077】

〔第二実施形態〕
次に本発明の第二実施形態における乾燥システム１００について図５を用いて説明する。本実施形態における乾燥システム１００は、溶剤回収ユニット２が２つ以上の筐体部１１と接続されるように設けられている点で第一実施形態と異なっている。なお、以下の説明では、第一実施形態と同様の点について具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。

【0078】

図５は、本発明の第二実施形態における乾燥システム１００を説明するための図であり、乾燥システム１００の一部を拡大して示している。

【0079】

本実施形態における乾燥システム１００は、図５に示すように冷却部２１が２つの筐体部１１と循環路３により接続されるように設けられている。すなわち、溶剤回収ユニット２が２つの乾燥ユニット１に共用されるようになっている。以下、本実施形態における乾燥システム１００について筐体部１１ｂを有する乾燥ユニット１と筐体部１１ｃを有する乾燥ユニット１に共用される溶剤回収ユニット２を例に具体的に説明する。

【0080】

溶剤回収ユニット２の冷却部２１ａは、図５に示すように循環路３２ａおよび循環路３３ａにより筐体部１１ｂと接続され、循環路３２ｂおよび３３ｂにより筐体部１１ｃと接続される。すなわち、冷却部２１ａは、隣り合った２つの筐体部１１に接続される。

【0081】

そして、冷却部２１ａは、循環路３２ａおよび循環路３３ａを介して筐体部１１ｂから送られてきたガスと、循環路３２ｂおよび循環路３３ｂを介して筐体部１１ｃから送られてきたガスを冷却することによって、ガスに含まれる溶剤を液化させる。その後、冷却部２１ａにより液化させられた溶剤は溶剤貯留部２２に貯留される。冷却されたガスは、循環路３を介して再び筐体部１１ｂと筐体部１１ｃと冷却部２１ａ間を循環、および連結路２６を介して連結される他方の冷却部２１に送られる。

【0082】

このように上記実施形態における乾燥システム１００は、従来よりも溶剤の回収漏れを抑制することができる、すなわち、従来よりも溶剤の回収能力を向上させるとともに、従来よりも設備コストおよび稼働コストを削減することができる。

【0083】

具体的には、溶剤回収ユニット２が、２つ以上の筐体部１１と接続されるように設けられているため、すべての筐体部１１に対して溶剤回収ユニット２を１つずつ設ける場合に比べて溶剤回収ユニット２を設置する数を削減することができる。これにより、従来よりも設備コストおよび稼働コストを削減することができる。

【0084】

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。たとえば、上記実施形態では、１組の溶剤回収ユニット２を例に説明したが、２組であってもよいし、それ以上であってもよい。

【0085】

また、連結路２６は、必ずしも隣接する冷却部２１同士を連結するものでなくてもよい。たとえば、各々の冷却部２１の溶剤の処理容量に応じて連結路２６による連結先を選択すればよい。具体的には、図６に示すように塗膜から気化する溶剤の量が最も多い筐体部１１ｂと接続される冷却部２１ａと、塗膜から気化する溶剤の量が最も少ない筐体部１１ｇと接続される冷却部２１ｆとを連結路２６により連結する。この場合、塗膜から気化する溶剤の量が２番目に多い筐体部１１ｃと接続される冷却部２１ｂを、塗膜から気化する溶剤の量が２番目に少ない筐体部１１ｆと接続される冷却部２１に連結路２６により連結し、塗膜から気化する溶剤の量が３番目に多い筐体部１１ｄと接続される冷却部２１ｃを、塗膜から気化する溶剤の量が３番目に少ない筐体部１１ｅと接続される冷却部２１ｄに連結路２６により連結する。すなわち、処理容量の余裕度に応じて冷却部２１の連結先を選択している。これにより、より処理容量に余裕のない冷却部２１による溶剤の処理をより処理容量に余裕のある冷却部２１によりカバーさせることができる。

【0086】

また、乾燥中期において各々の筐体部１１内で塗膜から気化する溶剤の量は、必ずしも乾燥初期から乾燥後期に向かうにつれて少なくなるとは限らない。この場合、各々の冷却部２１の溶剤の処理容量に応じて連結路２６による連結先を選択すればよい。

【符号の説明】

【0087】

１００ 乾燥システム
１ 乾燥ユニット
１１ 筐体部
１２ 加熱部
２ 溶剤回収ユニット
２１ 冷却部
２２ 溶剤貯留部
２３ 溶剤回収路
２４ 本体部
２５ 冷却路
２６ 連結路
２７ 排気部
３ 循環路
４ 熱交換ユニット
５ 供給手段
５１ 供給部
５２ 供給路
６ 排気手段
６１ 排気部
６２ 排気路
７００ 塗布装置
７１ 搬送機構
７２ 塗布機構
７３ 塗布液タンク
７４ 供給路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】