JP2510245B2 - 乾燥装置の運転方法 - Google Patents

乾燥装置の運転方法

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、塗装焼付乾燥炉等の各種乾燥炉内に生じた
排ガスをその排気系統に介装された触媒燃焼式の脱臭装
置に送給して脱臭浄化処理する乾燥装置の運転方法に関
する。
〔従来の技術〕
この種の乾燥装置は、第2図に示すように、例えば自
動車ボディ等の被塗装物Wの表面に電着された塗膜を焼
き付けする塗装焼付乾燥炉1に熱風循環径路Nが形成さ
れ、当該熱風循環径路Nにはリターンダクト2から吸引
された乾燥炉1内の空気を所定の使用温度に加熱するバ
ーナ3と、当該バーナ3で加熱された空気をサプライダ
クト4から再び乾燥炉1内に導入する熱風循環ファン5
が介装されている。
また、乾燥炉1には、被塗装物Wの塗膜から蒸発する
有害悪臭物質が含まれた排ガスを排気ファン6によって
排出させる排気系統7が設けられ、当該排気系統7には
排ガス中の有害悪臭物質を燃焼分解させる触媒9と、当
該触媒9を所定の処理温度に加熱させる触媒加熱用バー
ナ10とを有した脱臭装置8が介装されている。
ところで、この乾燥装置の運転開始時には、乾燥炉1
内の雰囲気が熱風循環径路Nから循環供給される熱風に
よって170℃〜180℃の焼付温度まで昇温され、且つ脱臭
装置8の触媒9が触媒加熱用バーナ10によって300℃〜4
50℃の処理温度まで昇温されるのを待ってから、乾燥炉
1内への被塗装物Wの搬入を開始することとしている。
なぜなら、乾燥炉1内の雰囲気温度が低すぎると塗膜
の焼付不良を生ずるおそれがあり、また、触媒9の処理
温度が低すぎると当該触媒9の分解能力を十分に発揮す
ることができないばかりか、排ガス中に含まれた有害悪
臭物質の不完全燃焼によって生ずる異物等が触媒層に付
着沈積して詰まりや傷みを生じ、高価な触媒9の耐久性
が損なわれるからである。
〔発明が解決しようとする課題〕
このため、従来においては、乾燥装置を起動開始して
から乾燥炉1内に被塗装物Wを搬入できるようになるま
で長時間を要し、塗装ライン全体を迅速に立ち上げるこ
とができないという問題があった。
特に、触媒加熱用バーナ10は、恒常運転時に乾燥炉1
内から脱臭装置8に送給される排ガスの温度が高いこと
や、そのガス成分を燃焼分解する触媒9の処理風量が少
ないこと、あるいは当該触媒9の反応熱が異常に大きく
なりすぎてその制限温度を超えると触媒性能が劣化する
ことなどを考慮して、燃焼量の小さい小型のバーナを使
用しているから、当該バーナ10で加熱される触媒9の昇
温時間が乾燥炉1内の昇温時間よりも著しく長くなり、
これが塗装ラインの立ち上げを大きく遅らせる原因とな
っていた。
つまり、乾燥炉1内は、その昇温時において熱風循環
径路Nに介装されたバーナ3の燃焼量と熱風循環ファン
4の送風量を恒常運転時よりも増大させることによっ
て、第3図のグラフに示すように比較的短時間(30分間
〜90分間)で所要の焼付温度に達するが、脱臭装置8の
触媒9は、乾燥炉1内の昇温完了後から更に30分以上経
過するまで所定の処理温度に達しなかった。
なお、従来においては、排気系統7に介装された脱臭
装置8で加熱された空気を熱風循環径路Nを通じて乾燥
炉1内に送り込む乾燥装置(実開昭61−98576号,実開
昭62−83582号公報参照)や、脱臭装置8が熱風循環径
路Nに介装された乾燥装置(実開昭61−44277号,実開
昭61−87574号公報参照)もあるが、これらは乾燥炉1
内の昇温時間が第2図に示す乾燥装置よりも更に長くな
っていた。
すなわち、乾燥炉1の恒常運転時はともかく、被塗装
物Wが搬入されない昇温時には、脱臭装置8の触媒9に
可燃性の排ガスが送られないから、熱風循環径路Nを通
じて乾燥炉1内に送り込まれる熱風は、触媒9の反応熱
を利用して高温に加熱することができず、当該触媒9を
加熱するために設けられた小型な触媒加熱用バーナ10の
燃焼熱のみによって加熱されるから、乾燥炉1内の昇温
に長時間を要していた。なお、バーナ10の燃焼量を高め
れば乾燥炉1内の昇温時間を短縮し得るが、この場合に
は触媒9が過熱による性能劣化を生じてその耐久性が著
しく低下する。
そこで本発明は、触媒加熱用バーナ10が小型なもので
あっても、乾燥装置を起動開始してから恒常運転に移行
し得るまでの立ち上げ時間を大幅に短縮させることを目
的として、その技術的課題は触媒9の性能劣化を生ずる
ことなくこれを所定の処理温度まで熱効率良く迅速に加
熱できるようにすることである。
〔課題を解決するための手段〕
この目的を達成するために、本発明は、乾燥炉内に生
じた排ガスを排出する排気系統に排ガス中の有害悪臭物
質を燃焼分解させる触媒と当該触媒を加熱する触媒加熱
用バーナとを有する脱臭装置が介装された乾燥装置の運
転方法において、乾燥装置を起動開始して乾燥炉内の雰
囲気を所要温度まで加熱させる昇温時に、前記排気系統
に前記触媒加熱用バーナの燃焼ガスで加熱された熱空気
が循環する閉回路を形成し、当該閉回路内を循環する熱
空気によって前記触媒を所定の処理温度まで加熱させる
ことを特徴とする。
〔作用〕
本発明方法によれば、排気系統に形成された閉回路内
を循環して触媒加熱用バーナで加熱される熱空気が、繰
り返し熱の給与を受けて熱効率良く短時間で高温に加熱
されるから、当該熱空気によって加熱される触媒も短時
間で所定の処理温度に達する。
これにより、乾燥炉内の昇温時間に合わせて、且つ乾
燥炉内の昇温とは切り離して、触媒をそれ単独で迅速に
昇温させることができるから、乾燥装置を起動開始して
恒常運転に移行するまでの立ち上げ時間が大幅に短縮さ
れると同時に、触媒の過熱による性能劣化も防止され
る。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明
する。
第1図は本発明方法の一例を示す乾燥装置のフローシ
ート図である。
なお、第2図との共通部分については同一符号を付し
て詳細説明は省略する。
本発明では、乾燥装置を起動開始して乾燥炉1内の雰
囲気を所要温度まで加熱させる昇温時において、排気系
統7に触媒加熱用バーナ10の燃焼ガスと混合された熱空
気が循環する閉回路Hを形成し、当該閉回路H内を循環
する熱空気によって触媒9を所定の処理温度まで加熱さ
せるようにしている。
ここで、閉回路Hは、乾燥炉1内に生じた排ガスを脱
臭装置8に送給する排気系統7の上流側ダクト7aと、脱
臭装置8の触媒9により脱臭浄化処理された高温の処理
ガスを排出する下流側ダクト7bと、これら両ダクト7a及
び7b間に接続されたバイパスダクト7cとから形成される
ようになっている。
つまり、排気系統7には、上流側ダクト7aとバイパス
ダクト7cの接続部よりも上流側に自動ダンパ11が介装さ
れると共に、下流側ダクト7bとバイパスダクト7cの接続
部よりも下流側に自動ダンパ12が介装され、また、バイ
パスダクト7cにも自動ダンパ13が介装されている。
そして、乾燥装置を起動開始した時には、自動ダンパ
11及び12が閉鎖され、自動ダンパ13が開放されて、排気
ファン6を介装した上流側ダクト7aから脱臭装置8−下
流側ダクト7b−バイパスダクト7cを通って再び上流側ダ
クト7aに戻る閉回路Hが形成される。
また、上流側ダクト7aと下流側ダクト7bとの間には熱
交換器14が介装され、乾燥装置の恒常運転時に乾燥炉1
内から上流側ダクト7aを通って脱臭装置8に送給される
排ガスが、脱臭装置8から下流側ダクト7bを通って熱交
換器14に送り込まれる高温の処理ガスとの熱交換で予熱
されるようになっている。
なお、15は、触媒加熱用バーナ10に燃焼用空気を供給
するブロアーである。
しかして、乾燥装置を起動開始して乾燥炉1内の雰囲
気を所定の焼付温度(170℃〜180℃)まで加熱させる昇
温時においては、熱風循環径路Nに介装されたバーナ3
の燃焼量と熱風循環ファン5の送風量を恒常運転時より
も増大させて乾燥炉1内に200℃以上の熱風を大量に循
環供給し、当該乾燥炉1内の雰囲気を短時間で昇温させ
る。
また、これと並行して、排気系統7の上流側と下流側
に介装された自動ダンパ11及び12を閉鎖し、バイパスダ
クト7cに介装された自動ダンパ13を開放して、当該排気
系統7に閉回路Hを形成させると同時に、当該閉回路H
に介装された脱臭装置8の触媒加熱用バーナ10を燃焼さ
せて、当該バーナ10の燃焼ガスと混合して加熱された熱
空気を排気ファン6で循環させる。
これにより、閉回路H内を循環する熱空気は、触媒熱
用バーナ10の燃焼ガスと混合して直接加熱されると共
に、当該バーナ10で加熱して熱交換器14に送り込まれる
熱空気との熱交換によって間接加熱され、繰り返し熱の
給与を受けて熱効率良く短時間で高温に加熱される。
したがって、閉回路H内を循環する熱空気によって加
熱される触媒9が非常に短時間で所定の処理温度に達す
ることとなり、乾燥炉1内の昇温時間に合わせて触媒9
を迅速に昇温させることができるから、乾燥装置の立ち
上げ時間が著しく短縮される。また、触媒9は、乾燥炉
1内の昇温とは切り離して昇温されるから、過熱による
性能劣化を防止することができる。
なお、閉回路H内に熱空気を循環させている間は、排
気系統7の下流側に介装された自動ダンパ12を全閉状態
とせずに、ブロアー15から触媒加熱用バーナ10に供給さ
れている燃焼用空気と同量の熱空気を排出し得るように
僅かだけ開けておく。
このようにして、乾燥炉1内の雰囲気が所定の焼付温
度である170℃〜180℃に達し、触媒9も所定の処理温度
である300℃〜350℃に達して昇温完了すると、熱風循環
径路Nに介装されたバーナ3の燃焼量と熱風循環ファン
5の送風量を減少させて、以後は乾燥炉1内の温度変動
に応じた制御に委ねると共に、排気系統7の上流側と下
流側に介装された自動ダンパ11及び12を全開し、バイパ
スダクト7cに介装された自動ダンパ13を全閉して閉回路
Hを解き、乾燥炉1内の空気が排気ファン6で吸引排出
されて脱臭装置8に送給される状態にして乾燥炉1内へ
の被塗装物Wの搬入を開始する。
これにより、乾燥炉1内に搬入された被塗装物Wの塗
膜が所定の温度で焼き付けされると共に、当該塗膜から
蒸発する有害悪臭物質を含んだ排ガスが排気系統7に介
装された脱臭装置8に送給されて、そのガス成分が所定
の処理温度に加熱された触媒9によって効果的に燃焼分
解される。
なお、本発明方法によれば、乾燥炉1内を昇温させる
際に排気系統7が閉回路Hによって塞がれているが、昇
温時における乾燥炉1内には被塗装物Wが搬入されず、
有害悪臭物質の発生がないから、乾燥炉1内の排気が行
われなくても周辺環境を汚染するおそれはない。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、乾燥装置を起動
開始して乾燥炉内の雰囲気を所要温度まで加熱させる昇
温時において、脱臭装置を介装した排気系統に触媒加熱
用バーナで加熱された熱空気が循環する閉回路を形成
し、当該閉回路内を循環する熱空気によって触媒を加熱
するようにしているから、当該触媒を所定の処理温度ま
で加熱する昇温時間が従来よりも著しく短縮されて、乾
燥装置を起動開始して恒常運転に移行するまでの立ち上
げ時間が大幅に短縮されると同時に、触媒の性能劣化を
生ずることが防止されるという大変優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の一例を示す乾燥装置のフローシー
ト図、第2図は従来方法を示す乾燥装置のフローシート
図、第3図は従来方法の問題点を示すグラフである。 符号の説明 1……乾燥炉、N……熱風循環径路、6……排気ファ
ン、7……排気系統、8……脱臭装置、9……触媒、10
……触媒加熱用バーナ、H……閉回路、11……自動ダン
パ、12……自動ダンパ、13……自動ダンパ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 禎治 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 秋山 俊一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 林 浩二 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 小島 正行 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 青木 聡 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−98576(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】乾燥炉内に生じた排ガスを排出する排気系
    統に排ガス中の有害悪習臭質を燃焼分解させる触媒と当
    該触媒を加熱する触媒加熱用バーナとを有する脱臭装置
    が介装された乾燥装置の運転方法において、乾燥装置を
    起動開始して乾燥炉内の雰囲気を所要温度まで加熱させ
    る昇温時に、前記排気系統に前記触媒加熱用バーナの燃
    焼ガスで加熱された熱空気が循環する閉回路を形成し、
    当該閉回路内を循環する熱空気によって前記触媒を所定
    の処理温度まで加熱させることを特徴とする乾燥装置の
    運転方法。
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WO2013061411A1 (ja) * 2011-10-25 2013-05-02 新東工業株式会社 塗装乾燥装置

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