JPH0360553B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バーナで加熱された高温の熱風が循
環供給される塗装乾燥炉内に発生した排ガスを、
排気フアンで吸収排出するようにした乾燥装置の
運転方法に関する。

〔従来技術とその問題点〕

例えば、塗装焼付乾燥炉内を搬送される自動車
ボデイの塗膜を加熱して反応硬化させる自動車塗
装用の乾燥装置は、第２図に示すように乾燥炉１
内が複数のゾーンに形成されると共に、各ゾーン
ごとに熱風循環フアン２とバーナ３を介装した熱
風循環系Ｎが設けられ、熱風循環フアン２によつ
て乾燥炉１内から吸引した熱風をバーナ３で加熱
して再び炉内に循環供給し、被塗物である自動車
ボデイ４，４…が搬送される炉内の雰囲気を所定
の焼付温度（通常、約170〜180℃前後）に加熱す
るようにしている。

また、炉内に搬入された自動車ボデイ４を加熱
すると、その塗膜から塗料中に含まれたシンナー
やトルエン等の有機溶剤、塗料樹脂、硬化剤等が
蒸発して炉内に有害悪臭成分が発生し、この有害
悪臭成分の濃度が高くなると塗膜の乾燥効率が悪
化したり、塗膜の黄変等の品質不良を生ずるおそ
れがあると共に、火炎発生の危険があるため、炉
内に発生した有害悪臭成分を含む排ガスを排気ダ
クト５に介装された排気フアン６で吸引して炉外
に排出するようにしている。

また、公害防止の観点から、排気ダクト５を通
じて吸引排出される排ガスは触媒燃焼式の脱臭処
理装置７に送給され、当該脱臭処理装置７内に設
けたバーナ８で所定の反応温度（通常、300〜400
℃）に加熱された触媒９に通して有害悪臭成分を
酸化分解させ、清浄な脱臭ガスにしてから外部に
放出させている。

しかし、従来においては、排気フアン６の排気
量を、自動車ボデイ４，４…が乾燥炉１内を例え
ば約20ｍ間断で間断なく連続的に搬送された場合
に予想される最大の排ガス濃度に合わせて一定に
設定しているため、乾燥炉１内の昇温を開始する
乾燥装置の起動時のように排ガス発生量が非常に
少ない時にも大量の排気が排気ダクト５から吸引
排出され、したがつて排気フアン６の電力費が嵩
むと同時に、昇温時における炉内の熱ロスが非常
に大きくなつて熱風を加熱するバーナ３のガス燃
料費が嵩み、また脱臭処理装置７で処理する排ガ
スの濃度が低くなつて酸化燃焼熱が少なくなり、
触媒９を加熱するバーナ８のガス燃料費も嵩むと
いう問題があつた。

そこで本出願人は、実願昭59−127031号（実開
昭61−44277号）において、炉内の排ガス濃度を
検出し、検出された排ガス濃度に応じて排気フア
ン６の回転数を可変制御することにより、排気フ
アン６の電力費や脱臭処理装置７に設けたバーナ
８のガス燃料費等を節減して省エネルギー化を図
る塗装用乾燥炉を提案した。

しかしながら、このように単に炉内の排ガス濃
度に応じて排気フアン６の回転数を可変制御して
排気量を増減変更すると、炉内における給排気の
バランスが崩れて乾燥炉１の両端に形成された出
入口から熱風が大量に漏洩して熱ロスを生ずると
共に、漏洩した熱風中に含まれる有悪害臭成分に
よつて周辺環境が汚染されたり、逆に乾繰炉１内
に多量の冷たい外気が侵入して炉内を均一な温度
に加熱昇温することができないという新たな問題
が生じた。

〔発明の目的〕

そこで本発明は、塗装乾燥炉内を所定の温度に
まで昇温させる乾燥装置の起動時に、炉内におけ
る給排気バランスを崩すことなく炉内の排ガスを
吸引排出する排気フアンの排気量を出来るだけ低
減するように調節して、当該排気フアンの電力費
や、炉内に循環供給する熱風を加熱するバーナの
ガス燃料費、あるいは排ガスを脱臭処理する触媒
を加熱するバーナのガス燃料費等を節減して省エ
ネルギー化を図れると同時に、炉内における給排
気バランズも保たれて、乾燥炉の出入口から炉内
の排ガスが漏洩したり、炉内に外気が侵入するこ
とを確実に防止できる乾燥装置の運転方法を提供
することを目的とする。

〔発明の構成〕

この目的を達成するために、本発明は、乾燥装
置の起時に、排気フアンで塗装乾燥炉内から吸引
排出される排ガス又は当該乾燥炉内の排ガスの温
度を検出し、当該排ガスの温度が一定値以下にあ
つて乾燥炉内の排ガス濃度が未だ被塗物の塗膜に
悪影響を及ぼす濃度に到らない時には、乾燥炉内
に循環供給する熱風を加熱するバーナに供給する
燃焼用空気の導入量に相当する排気量で前記排気
フアンを回転させ、前記排ガスの温度が前記一定
値を超えた時には、当該温度の上昇に応じて前記
排気フアンの排気量を増大させると同時に、増大
された排気フアンの排気量と前記燃焼用空気の導
入量との差に相当する量の加熱した新鮮空気を乾
燥炉内に供給することを特徴とする。

〔発明の作用〕

本発明によれば、塗装乾燥炉内の昇温を開始す
る乾燥装置の起動時において、排気フアンで吸引
排出される排ガスの温度が一定値以下にあつて炉
内の排ガス濃度が未だ被塗物の塗膜に悪影膜を及
ぼす濃度に到らない時には、炉内に循環供給する
熱風を加熱するバーナに供給する燃焼用空気の薄
入量に相当する非常に少ない排気量で排気フアン
を回転させるから、当該排気フアンの電力費を大
幅に節減できると同時に、炉内を加熱する熱風の
熱ロスが著しく低減され、また塗装乾燥炉内の給
排気バランスが保たれて外気の侵入が防止される
から、熱風を加熱するバーナのガス燃料費を大幅
に節減することができると共に、炉内を均一な温
度に昇温することができる。

また、排ガスの温度が一定値を超えると、その
温度上昇に応じて排気フアンの排気量が増大さ
れ、増大された排気量と熱風を加熱するバーナの
燃焼用空気導入量との差に相当する量の新鮮空気
が炉内に加熱して供給されるから、排気フアンの
排気量を増大させても炉内の給排気バランスが崩
れることがなく、乾燥炉の出入口から炉内の排ガ
スが漏洩して周辺乾境を悪化させたり、炉内に外
気が侵入して炉内の温度布分を崩すことが確実に
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図は本発明方法を適用する乾燥装置の一例
を示す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。

第１図においては、乾燥炉１の入口１ａ側に、
炉内に搬入された被塗物の塗膜を熱風循環ダクト
１０，１０の表面から放射される輻射熱によつて
加熱する暗赤ゾーンが設けられ、当該暗赤ゾーン
の後段から乾燥炉１の出口１ｂ側にかけては、炉
内に熱風を直接吹き出させて被塗物の塗膜を加熱
させる対流ゾーンが設けられている。

暗赤ゾーンに設けられた各熱風循環ダクト１０
には、夫々バーナ１１と熱風循環フアン１２を介
装した熱風循環系N′が接続されている。

対流ゾーンは、更に複数のゾーンに形成されて
各ゾーンごとに夫々熱風循環フアン２，バーナ３
を介装した熱風循環系Ｎ，Ｎ…が設けられてい
る。

これら各熱風循環系Ｎは、熱風循環フアン２に
よりターンダクト１３を通じて吸引した炉内の熱
風をバージ３で加熱し、フイルタ１４で除塵して
サプライダクト１５から再び炉内に循環供給する
ように成されている。また、バーナ３にはブロア
ー１６から燃焼用空気が供給されるように成さ
れ、サプライダクト１５には、パージダクト１７
が分岐接続され、パーバダンパ１８，１９の切換
により、乾燥装置の運転開始時及び終了時にパー
ジダクト１７から炉内の空気を外部に放出するよ
うに成されている。

なお、熱風循環系N′にも、熱風循環系Ｎと同
様にパージダクト１７′が接続され、パージダン
パ１８′，１９′の切換によつて、乾燥装置の運転
開始時及び終了時にパージダクト１７′から熱風
循環ダクト１０内の空気を外部に放出するように
成されている。

また、炉内の排ガスを吸引排出させる排気フア
ン６を介装した排気ダクト５と脱臭処理装置７と
の間には、排気ダクト５から脱臭処理装置７に送
給される排ガスを予熱する熱交換器２０が介装さ
れ、当該熱交換器２０を通つた排ガスがバーナ８
で所定の反応温度（通常、約350〜450℃）に加熱
された触媒９に送られ、当該触媒９を通じて脱臭
処理された高温の脱臭ガスが前記熱交換器２０に
送り込まれて排気ダクト５から送給される排ガス
の予熱に供されるように成されている。

また、このように排ガスの予熱に供された高温
の脱臭ガスは、給気フアン２１によつて吸引した
新鮮空気を熱風循環系Ｎ，Ｎ…のリターンダクト
１３内に導入する給気ダクト２２にに介装された
熱交換器２３に通されて、新鮮空気の加熱に供し
てから外部に放出されるように成されている。

また、排気ダクト５内には、炉内から排出され
る排ガスに温度を検出する温度センサ２４が設け
られ、当該温度センサ２４の検出信号が入力され
る温度計２５からは、排気フアン６を駆動するモ
ータ２６の回転数を無段変速させるインバータ２
７と、給気フアン２１を駆動するモータ２８の回
転数を無段変速させるインバータ２９に対して、
夫々各モータ２６，２８の回転数を排ガスの温度
に応じて可変調節する制御信号が出力されるよう
に成されている。

以上が、第１図に示す乾燥装置の構成であり、
次に当該乾燥装置に適用した本発明方法について
説明する。

乾燥装置の運転開始時には、装置全体を起動さ
せる前に、まず対流ゾーンの熱風循環系Ｎ，Ｎ…
に介装されたパージダンパ１８を開放しパージダ
ンパ１９を閉じて熱風循環フアン２を稼動させ、
炉内の空気をパージダクト１７を通じて外部に放
出させると共に、暗赤ゾーンの熱風循環系N′，
N′に介装されたパージダンパ１８′を開放しパー
ジダンパ１９′を閉じて熱風循環フアン１２を稼
動させ、熱風循環ダクト１０内の空気もパージダ
クト１７′を通じて外部に放出させる。

これにより乾燥炉１内に滞留した空気と、乾燥
炉１内に設けた熱風循環ダクト１０内に滞留した
空気が総て排出されると、乾燥装置全体を起動さ
せ、各パージダンパ１８，１８′を閉じてパージ
ダンパ１９，１９′を開放すると共に、各バーナ
３及び１１を点火し、バーナ３で加熱された熱風
を熱風循環フアン２により乾燥炉１内に循環供給
させて炉内雰囲気を加熱開始すると同時に、バー
ナ１１で加熱された熱風を乾燥炉１内に設けた熱
風循環ダクト１０内に循環供給させて当該ダクト
１０から放射される輻射熱で炉内雰囲気を間接加
熱する。

また、これと同時に、ブロアー１６からバーナ
３に供給される燃焼用空気の導入量に相当する排
気量で排気フアン６を回転させて、バーナ３を介
して炉内に導入される燃焼用空気と同量の排ガス
を吸引排出させる。

即ち、排気ダクト５内に設けられた温度センサ
２４で検出した排ガスの温度が一定値以下（例え
ば、約150℃以下）にあつて、炉内の排ガス濃度
が未だ被塗物の塗膜に悪影響を及ぼす濃度（例え
ば、約30ppm程度）に到らない時には、温度計２
５からインバータ２７に対して、バーナ３，３…
に供給する燃焼用空気の導入量に相当する非常に
少ない排気量で排気フアン６を回転させる制御信
号を出力させる。

これにより、乾燥炉１内の壁面等に付着したヤ
ニ状物質が徐々に蒸発して発生する低濃度の排ガ
スが、バーナ３の燃焼用空気導入量に相当する非
常に少ない排気量で排出されるから、排気フアン
６の電力費を節減し得るだけでなく、炉内に循環
供給される熱風の熱ロスが著しく低減されて当該
熱風を加熱するバーナ３のガス燃料費を大幅に節
減できると共に、脱臭処理装置７に送給する排気
の排ガス濃度が低下することもないから排ガスの
酸化燃焼熱が有効利用されて触媒９を加熱するバ
ーナ８のガス燃料費も節減される。

また、乾燥炉１内の給排気バランスがとれてい
るから、乾燥炉１の出入口１ａ，１ｂから炉外に
熱風が漏洩したり、冷たい外気が炉内に侵入する
ことも防止され、炉内を均一に加熱昇温させるこ
とができる。

このように加熱昇温される乾燥炉１内には、温
度上昇に伴つて排ガス発生量が漸次増大する。

そして、温度センサ２４で検出された排ガスの
温度が一定値である約150℃を超えると、温度計
２５から排気フアン６の回転数を可変調節するイ
ンバータ２７に対して、排気フアン６の排気量を
排ガスの温度上昇に応じて増大させる制御信号を
出力させる。

これと同時に、温度計２５から給気フアン２１
の稼動を開始させる制御信号が出力されると共
に、当該温度計２５で制御されるインバータ２９
により、給気量フアン２１の回転数が、排ガスの
温度上昇に応じて増存された排気フアン６の排気
量とバーナ３，３…の燃焼用空気導入量との差に
相当する給気量になるように可変調節される。

これにより、炉内には排気フアン６で排出する
排ガスの排気量と同量の空気が、給気フアン２１
及びブロアー１６，１６…から供給されることと
なる。したがつて、炉内における給排気のバラン
スが崩れないから、乾燥炉１の出入口１ａ，１ｂ
から炉外に排ガスが漏洩して周辺環境を汚染させ
たり、炉内に冷たい外気が侵入して炉内の温度分
布が崩れたりすることが防止される。特に、給気
フアン２１によつて炉内に送給する新鮮空気は、
給気ダクト２２に介装された熱交換器２３を通つ
て、脱臭処理装置７から排出された高温の脱臭ガ
スとの熱交換により加熱して熱風循環系Ｎ，Ｎ…
内に導入されるから、当該熱風循環系Ｎ内に介装
したバーナ３の燃焼量を増大させる必要もない。

即ち、排気フアン６で炉内から吸引排出されて
脱臭処理装置７に送給される排ガスは、バーナ８
によつて所定の反応温度（通常、350〜450℃）に
加熱した触媒９に通されて有害悪臭成分が配化分
解され、その際の酸化燃焼熱で約450〜520℃の高
温に加熱された脱臭ガスが、熱交換器２０を通し
て排気ダクト５から排出される排ガスとの熱交換
に供され、当該排ガスを触媒９の反応温度に近い
例えば250〜300℃程度に予熱した後に、給気ダク
ト２２に介装された熱交換器２３に通されて、給
気フアン２１によつて熱風循環系Ｎ，Ｎ…のリタ
ーンダクト１３内に導入される新鮮空気との熱交
換にも供されて、常温の新鮮空気を例えば190℃
程度に加熱してから外部に放出されるようになさ
れ、脱臭処理装置７から排出される脱臭ガスの排
熱の有効利用が図られている。

したがつて、給気ダクト２２を通じて熱風循環
系Ｎ，Ｎ…内に新鮮空気を導入してもバーナ３の
熱負荷が増大することはなく、また場合によつて
は炉内の焼付温度もしくはそれ以上に高温の新鮮
空気を導入してバーナ３の燃焼量を低減させるこ
ともできる。

そして、温度センサ２４で検出した炉内の温度
が所定の焼付温度である180〜200℃に達すると、
炉内に被塗物を搬入して塗膜の焼付乾燥を行う。

なお、上記実施例においては、排ガスの温度を
排気ダクト５内に設けられた温度センサ２４で検
出した場合について説明したが、これに限らず、
乾燥炉１内に温度センサ２４を設けて当該乾燥炉
内の排ガスの温度を検出する場合でも良い。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明方法によれば、塗装
乾燥炉内を所定の温度まで昇温させる乾燥装置の
起動時において、排気フアンで吸引排出される排
ガス又は乾燥炉内の排ガスの温度が一定値以下に
あつて炉内の排ガス濃度が未だ被塗物の塗膜に悪
影響を及ぼす濃度に到らない時には、炉内に循環
供給する熱風を加熱するバーナに供給される燃焼
用空気の導入量に相当する非常に少ない排気量で
排気フアンを回転させるから、当該排気フアンの
電力費を大幅に節減できると同時に、炉内を加熱
する熱風の熱ロスが著しく低減され、また熱風を
加熱するバーナに供給される燃焼用空気の導入量
と排気フアンの排気量が均衡して乾燥炉内の給排
気バランスが保たれているから、乾燥炉の出入口
から排ガスが漏洩して周辺環境を悪化させたり、
炉内に外気が侵入することを防止することがで
き、熱風を加熱するバーナのガス燃料費を大幅に
節減することができると共に、炉内を均一な温度
に昇温することができるという優れた効果があ
る。

また、排ガスの温度が一定値を超えると、その
温度上昇に応じて排気フアンの排気量が増大さ
れ、増大された排気量と熱風を加熱するバーナの
燃焼用空気導入量との差に相当する量の新鮮空気
が炉内に加熱して供給されるから、排気フアンの
排気量を増大させても乾燥炉内の給排気バランス
が崩れることがなく、この場合にも乾燥炉の出入
口から炉内の排ガスが漏洩して周辺環境を悪化さ
せたり、炉内に外気が侵入して炉内の温度分布を
崩すことが確実に防止されるという優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用する乾燥装置の一例
を示すフローシート図、第２図は従来方法を説明
するために示す乾燥装置のフローシート図であ
る。 符号の説明 １……乾燥炉、２……熱風循環フ
アン、３……バーナ、５……排気ダクト、６……
排気フアン、７……脱臭処理装置、８……バー
ナ、９……触媒、１６……ブロアー、２１……給
気フアン、２２……給気ダクト、２３……熱交換
器、２４……温度センサ、２５……温度計、２７
……インバータ、２９……インバータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 乾燥装置の起動時に、排気フアンで塗装乾燥
   炉内から吸引排出される排ガス又は当該乾燥炉内
   の排ガスの温度を検出し、当該排ガスの温度が一
   定値以下にあつて乾燥炉内の排ガス濃度が未だ被
   塗物の塗膜に悪影響を及ぼす濃度に到らない時に
   は、乾燥炉内に循環供給する熱風を加熱するバー
   ナに供給する燃焼用空気の導入量に相当する排気
   量で前記排気フアンを回転させ、前記排ガスの温
   度が前記一定値を超えた時には、当該温度の上昇
   に応じて前記排気フアンの排気量を増大させると
   同時に、増大された排気フアンの排気量と前記燃
   焼用空気の導入量との差に相当する量の加熱した
   新鮮空気を乾燥炉内に供給することを特徴とする
   乾燥装置の運転方法。