JP3539663B2 - 表面処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面処理を施すシャワー室からの処理液を回収タンクに回収しかつ回収タンク内に配置された複数のプレートヒータで加温するとともに、再びポンプ吸込口からシャワー室へ処理液を循環させ、所定方向に連続または間欠的に搬送されるワークがシャワー室内にある間に処理液をシャワーしつつ表面処理する表面処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に、前処理手段１０，塗装手段７０および後処理手段８０からなる表面処理装置の１例を示す。
【０００３】
前処理手段１０は、本命的表面処理（塗装）の前段階処理を施すもので、例えば酸洗，水洗，アルカリ化成，湯洗等々の前処理槽等１０Ａ〜１０Ｆからなり、後処理手段８０は後段階処理を施す輻射加熱や熱風加熱による焼付乾燥炉８０Ａ〜８０Ｃからなる。特に被表面処理物（ワーク）がシリンダや容器の場合には、シャワー室内でかつ加温した処理液を循環供給してシャワーしつつ前処理（表面処理）等を施す場合が多い。
【０００４】
すなわち、図５，図６において、表面処理装置（例えば、アルカリ化成処理手段１０Ｄ）は、シャワー室２１と回収タンク３１と液循環手段４１と加温手段５１とを含み、加温処理液Ｑでアルカリ化成処理可能に形成されている。
【０００５】
シャワー室２１内には、複数のノズル２３を有するシャワー配管２２が配置され、上方の搬送手段５とは上部仕切り２５で隔離されかつ下方にはガイド板２６が設けられている。このシャワー室２１内には、搬送手段５によってワーク１が所定方向Ｘに連続または間歇的に搬送される。
【０００６】
回収タンク３１は、シャワー室２１の真下つまりシャワー室２１の対向位置に位置付けされた下方部３２と，対向位置から外れた位置に位置づけられる張出部３３とを有する。
【０００７】
下方部３２には複数のプレートヒータ５２を含む加温手段５１が設けられ、張出部３３の側方（図５で左側）にはポンプ吸込口３６が設けられている。このポンプ吸込口３６の手前側には、ハッチ３９の開閉により取付け・取外し可能なフィルタ３５が設けてある。
【０００８】
液循環手段４１は、ポンプ吸込口３６に接続された循環ポンプ４３，供給管４８，供給ヘッダー４５等を含み、回収タンク３１からシャワー配管２２（ノズル２３）に処理液を循環供給することができる。
【０００９】
かくして、ワーク１を表面処理した処理液Ｑは、図５に示すように直接またはガイド板２６を介したＳ方向の流れとなって回収タンク３１（下方部３２）に回収され、図６に示すプレートヒータ５２間をＦ方向に流れて加温され張出部３３に移行しつつ、フィルタ３５で清浄化されてポンプ吸込口３６に至る。しかる後に、液循環手段４１によって各シャワー配管２２に設けられた複数のノズル２３からシャワーされ、再びワーク１を表面処理する。
【００１０】
ここに、加温手段５１を複数のプレートヒータ５２から構築するのは、熱交換率が高くかつ比較的に廉価なことによる。また、各プレートヒータ５２は、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、プレート間内を複数の隔壁５５で区画して連続流路５６を形成する簡単な構造であるから、着脱が容易で故障も少ない。なお、５３は加温媒体供給口，５４は加温媒体排出口で、５９は取手である。
【００１１】
しかし、表面処理時間が長くなると、フィルタ３５を設けているものの、プレートヒータ５２の表面が汚れてくるので熱交換率が低下する。これを放置すると、処理液温度が低下して、表面処理（アルカリ化成）効果が劣悪化する。そこで、図５のシャワー室２１内に２点鎖線で示したように、プレートヒータ５２を回収タンク３１（下方部３２）からシャワー室２１に取出して、清掃や交換を含むメンテナンスを実施可能に形成してある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このメンテナンスは、表面処理運転を中断・停止して行わなければならずかつ狭いシャワー室２１内での作業のために、煩雑で長時間を必要とする。特に、処理液Ｑが酸系やアルカリ系の場合には、塩基がプレートヒータ５２の表面に固形化してしまうから、それらの掻き落としを含むメンテナンス作業に例えば半日以上も掛かってしまう。したがって、生産性が低下するばかりか、作業自体に危険性を伴う。さらに、修理・交換の際は、分解しなければ、撤去できないので、大掛かりになる。
【００１３】
かくして、メンテナンスを長期間行えない場合も多いので、プレートヒータ５２の高熱交換率を維持することが難しい。つまり、表面処理品質の安定化が難しい。だからと言って、プレートヒータ５２の大容量化は、装置全体の大型化およびコスト高を招くので、許され難い。
【００１４】
本発明の目的は、プレートヒータのメンテナンスを迅速かつ簡単に行えるとともに、高熱交換率維持が容易で安定した高品質表面処理を行える表面処理装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、表面処理を施すシャワー室と，シャワー室からの処理液を回収する回収タンクと，回収タンク内に配置された複数のプレートヒータからなる加温手段と，回収タンクの側方のポンプ吸込口からシャワー室へ処理液を循環させる液循環手段とを具備し、所定方向に連続または間欠的に搬送されるワークがシャワー室内にある間に加温された処理液をシャワーしつつ表面処理する表面処理装置において、前記複数のプレートヒータが、前記シャワー室の対向位置から外れた位置に前記所定方向と交叉する方向に間隔を置いて配設されるとともに、前記シャワー室から回収した処理液が、プレートヒータ間を通して前記ポンプ吸込口へ流動可能かつ前記加温手段を前記シャワー室外からメンテナンス可能に形成された表面処理装置である。
【００１６】
かかる発明では、シャワー室から回収タンクに回収された処理液は、ワークが搬送される所定方向と交叉（例えば、直交）する方向に間隔を置いて配設されたプレートヒータ間を通してポンプ吸込口へ流動する。したがって、回収された処理液の全量をプレートヒータで加温できるから、熱交換率が高い。プレートヒータの小型化，低コスト化も図れ得る。
【００１７】
しかも、これら複数のプレートヒータからなる加温手段は、回収タンク内でシャワー室の対向位置から外れた位置に配設されているから、シャワー室外からメンテナンスすることができる。つまり、複数プレートヒータをシャワー室外に取出して広い空間で、清浄作業や交換作業を行える。取出し・取付け時間を含む中断・停止時間の大幅な短縮ができる。さらに、修理・交換に際して、大掛かりな分解撤去も必要としない。
【００１８】
したがって、プレートヒータのメンテナンスを迅速かつ簡単に行え、高熱交換率維持が容易で安定した高品質表面処理を行えるとともに、プレートヒータの小型化および低コスト化も可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態を示す正面図、図２は複数プレートヒータの配設位置および処理液の流動態様を説明するための拡大正面図で図３は平面図である。
【００２０】
この表面処理装置は、加温手段５１を形成する複数のプレートヒータ５２が、シャワー室２１の対向位置から外れた位置に所定方向（ワーク１の搬送方向Ｘ）と交叉（この実施形態では直交）する方向に間隔を置いて配設されるとともに、シャワー室２１から回収した処理液Ｑが、プレートヒータ５２間を通してポンプ吸込口３６へ流動可能かつ加温手段５１（５２，５２，５２）をシャワー室２１外からメンテナンス可能に形成されている。
【００２１】
本表面処理装置は、図４に示すアルカリ化成処理手段１０Ｄを例として説明する。なお、従来例（図５，図６）と共通する部分については、同一の符号を付しかつそれらの部分についての説明は簡略化または省略する。
【００２２】
図１において、回収タンク３１は、従来例（図５）の場合と比較して、シャワー室２１に対して左方向に位置ずれ配置してある。つまり、シャワー室２１の対向位置に下方部３２を置き、張出部３３を対向位置から外れた位置になるように構築してある。これにより、加温手段５１の配置態様を変えても回収タンク３１が大型化するのを回避でき、かつシャワー室２１からの処理液Ｑの全量がプレートヒータ５２間を熱交換しつつＦ方向に流動可能となる。
【００２３】
すなわち、加温手段５１は、図３に示すように、張出部３３内に搬送方向Ｘと平行にかつ間隔を隔てて配設してある。そして、張出部３３の上部には、フィルタ３５用のハッチ３９と同様な加温手段５１（５２）用のハッチ３７を設けてある。このハッチ３７は、図２に示す回収タンク３１の上部の一部３１Ｐを中心に開閉可能に装着されている。
【００２４】
したがって、図１に２点鎖線で示すように、加温手段５１をシャワー室２１外から取外し・取付けできる。狭いシャワー室２１内でのメンテナンス作業を一掃できるわけである。
【００２５】
シャワー室２１から回収した処理液Ｑの全量が、プレートヒータ５２間を通して回収タンク３１（張出部３３）の側方に設けられたポンプ吸込口３６側に向かうＦ方向へ流動可能とするために、整流板３８および整流板３４が設けられている。
【００２６】
整流板３８は、ハッチ３７やプレートヒータ５２自体に設けてもよいが、メンテナンス時の出入便宜のために、上記の一部３１Ｐに一体化形成してある。また、整流板３４は、プレートヒータ５２自体に設けてもよいが、この実施形態では加温手段５１（５２）の取付時における位置決め便宜のために、回収タンク３１の内底面に固定取付してある。
【００２７】
したがって、シャワー室２１から回収された処理液Ｑの全量を、図２に示すように、プレートヒータ５２間を通してＦ方向に流動させることができる。つまり、各プレートヒータ５２の全表面積を有効利用して熱交換率を大幅に向上させられる。換言すれば、加温手段５１（５２）の一段の小型化および低コスト化も図れ得る。
【００２８】
このように各プレートヒータ５２を、下方部３２から張出部３３内のポンプ吸込口３６へ向かう方向に直交（交叉）させて配置しても、回収タンク３１内の液面一定化制御がされているので、循環ポンプ４３の負荷は従来例（図５，図６）の場合と変わらない。つまり、液循環手段４１の消費電力の増大を招かない。
【００２９】
この液循環手段４１は、図３に示すように、開閉弁４６，循環ポンプ４３，自動弁４７，供給管４８および供給ヘッダー４５から形成され、供給ヘッダー４５にはシャワー室２１内のシャワー配管２２が接続されている。
【００３０】
このように装置を構築すれば、従来例（図５）では、シャワー室２１からＳ方向の流れとなって落下した一部の処理液Ｑが、搬送方向Ｘに直交配設されたプレートヒータ５２の図で右側の表面積に非接触のまま左方向に素通りしてしまう。つまり、各プレートヒータ５２の表面面積を、必ずしも１００パーセント有効利用できていないのに対して、本発明の場合には１００パーセント有効利用することができる。
【００３１】
しかも、図７（Ａ）に示すプレートヒータ５２の長手（左右）方向を、図３に示すように回収タンク３１（張出部３３）のワーク搬送方向Ｘに延設できるから、回収タンク３１の大型化を招かないですむ。つまり、張出部３３が図３で左方向に大きく飛び出さない。
【００３２】
かかる実施形態の表面処理装置（１０Ｄ）によれば、ガイド板２６をＳ方向に流れてシャワー室２１から回収タンク３１（下方部３２）に回収された処理液Ｑは、ワーク１が搬送される所定方向（Ｘ）と直交する方向に間隔を置いて配設されたプレートヒータ５２間を通して、回収タンク３１（３３）の側方のポンプ吸込口３６へＦ方向に円滑流動する。整流板３８および整流板３４の整流作用による。
【００３３】
したがって、回収された処理液Ｑの全量をプレートヒータ５２の全表面積を有効利用して加温できるから、熱交換率が高い。プレートヒータ５２の小型化，低コスト化も図れ得る。
【００３４】
しかも、これら複数のプレートヒータ５２からなる加温手段５１は、回収タンク３１内でシャワー室２１の対向位置から外れた位置（張出部３３内）に配設されている。したがって、ハッチ３７を開放すれば、加温手段５１の取出しを含むメンテナンス作業をシャワー室２１外において簡単に行える。取扱いも容易である。
【００３５】
すなわち、複数のプレートヒータ５２をシャワー室２１外に取出して広い空間で、清浄作業や交換作業を行える。取出し・取付け時間を含む中断・停止時間の大幅な短縮ができる。さらに、修理・交換に際して、大掛かりな分解撤去も必要としない。よって、プレートヒータ５２のメンテナンスを迅速かつ簡単に行えかつ高熱交換率維持が容易で安定した高品質表面処理を行えるとともに、プレートヒータ５２の小型化および低コスト化も可能である。
【００３６】
なお、以上の実施形態では、アルカリ化成の場合にについて説明したが、表面処理は、処理液Ｑがプレートヒータ５２を用いて加温される限りにおいて、これに限定されない。例えば、酸洗，湯洗等である。かかる酸系等の処理液の場合でも、加温手段５１（５２）をシャワー室２１外において短時間でメンテナンスできるから、本実施形態のアルカリ化成の場合と同様に、塩基がその表面に固形化する前に簡単に掻き落すこてができる。よって、プレートヒータ５２の高熱交換率維持が容易で、安定した高品質表面処理を行える。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、シャワー室から回収した処理液の全量をプレートヒータ間を通して流動可能かつ加温手段をシャワー室外からメンテナンス可能に形成されているので、次のような優れた効果を奏することができる。
【００３８】
（１） 加温手段のメンテナンスを、シャワー室内で行っていた従来例の場合に比較して、極めて簡単かつ迅速に行える。しかも、修理・交換等に際して、大掛かりな分解撤去も必要としない。
【００３９】
（２） 加温手段の熱交換率を常に高く維持できかつ高品質表面処理を安定して行える。
【００４０】
（３） 処理液の全量がプレートヒータ間を通して流動するので、この点からも高熱交換率を維持向上できる。換言すれば、加熱手段の小型化および低コスト化を図れ得る。
【００４１】
（４） 高熱交換率の維持および迅速・簡単にメンテナンスできるから、表面処理コストを低減できる。
【００４２】
（５） 例えば加温手段の予備を確保すれば装置を中断・停止しなくても、メンテナンスを行えるから、生産性を大幅に向上できるとともに、適応性・利用性が広い。
【００４３】
（６） プレートヒータをシャワー室内に持上げる必要がないので、シャワー室内のレイアウトの自由度が大幅に緩和され、コスト低減や作業の安全性にも極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す正面図である。
【図２】同じく、複数プレートヒータの配設位置および処理液の流動態様を説明するための拡大正面図である。
【図３】同じく、平面図である。
【図４】表面処理装置の１例を説明するための概略図である。
【図５】従来例を説明するための正面図である。
【図６】同じく、平面図である。
【図７】本発明および従来例におけるプレートヒータを説明するための図である。
【符号の説明】
１ ワーク
５ 搬送手段
１０ 前処理手段（表面処理装置）
２１ シャワー室
２２ シャワー配管
２３ ノズル
３１ 回収タンク
３２ 下方部（シャワー室の対向位置）
３３ 張出部（シャワー室の対向位置から外れた位置）
３４ 整流板
３６ ポンプ吸込口
３７ ハッチ３７
３８ 整流板
３９ ハッチ
４１ 液循環手段
４３ 循環ポンプ
５１ 加温手段
５２ プレートヒータ
５５ 隔壁
５６ 流路
７０ 塗装手段
８０ 後処理手段
Ｑ 処理液
Ｆ 処理液の流れ方向
Ｘ ワークの搬送方向（所定方向）

Claims (1)

1. 表面処理を施すシャワー室と，シャワー室からの処理液を回収する回収タンクと，回収タンク内に配置された複数のプレートヒータからなる加温手段と，回収タンクの側方のポンプ吸込口からシャワー室へ処理液を循環させる液循環手段とを具備し、所定方向に連続または間欠的に搬送されるワークがシャワー室内にある間に加温された処理液をシャワーしつつ表面処理する表面処理装置において、
   前記複数のプレートヒータが、前記シャワー室の対向位置から外れた位置に前記所定方向と交叉する方向に間隔を置いて配設されるとともに、前記シャワー室から回収した処理液が、プレートヒータ間を通して前記ポンプ吸込口へ流動可能かつ前記加温手段を前記シャワー室外からメンテナンス可能に形成されている表面処理装置。

Images