JPH06337194A - 高温熱風乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乾燥器内の爆発を防止できると共に乾燥器の
構造の簡素化を図ることができる高温熱風乾燥装置を提
供すること。 【構成】 被処理物９を乾燥するための乾燥器１と，窒
素ガス供給装置２と窒素ガスを加熱するガス加熱装置３
と，乾燥器１とガス加熱装置３との間に窒素ガスを循環
させる熱ガス循環回路４とを有する。熱ガス循環回路４
には，ガス循環機４５を介設し，また乾燥器１から排出
された排ガスの一部を放出する排ガス調節弁４１５を設
ける。ガス加熱装置３にはバーナー，電気ヒータ等の加
熱部を設ける。バーナーの排熱ガスは，上記熱ガス循環
回路４に送入することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，乾燥時における乾燥器
内の爆発を防止することができる高温熱風乾燥装置に関
する。

【０００２】

【従来技術】一般に，物品表面の乾燥を行う場合には，
その被処理物を乾燥器内に入れ，該乾燥器自体をバーナ
ーや電気ヒータにより間接的に加熱して，その表面に付
着している水分や有機溶剤を揮発させる。ところで，例
えば鋼板等の被処理物は，その加工時において表面に付
着した潤滑油等の油を除去するために，有機溶剤による
洗浄が行われる。

【０００３】そして，この洗浄を促進させるために，有
機溶剤としてフロンが多用されてきた。しかし，地球環
境を守る観点より，近年，フロンの使用が極力抑制され
ている。そこで，フロンに変わる有機溶剤としてイソプ
ロピルアルコール等の石油類洗浄油の使用が提案され，
実用化されている。

【０００４】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記洗浄用の
有機溶剤として，石油類洗浄油を用いた場合には，その
被処理物を上記のごとく乾燥するとき，乾燥器内におい
て爆発を生ずるおそれがある。即ち，上記洗浄時におい
て，被処理物の表面に付着した洗浄用の石油類洗浄油
は，可燃性である。そのため，被処理物の乾燥時に，乾
燥器内において，上記石油類洗浄油と空気とが混合し
て，爆発燃焼範囲内の組成となるおそれがある。

【０００５】また，従来のごとく，バーナーや電気ヒー
タを装着した乾燥器においては，乾燥器の構造が複雑と
なる。また，大きさ，長さ，形状が異なる被処理物を乾
燥する場合，その都度，バーナーや電気ヒータの規模，
位置など，乾燥器の改造を必要とする。本発明は，かか
る従来の問題点に鑑み，乾燥器内の爆発を防止できると
共に，乾燥器の構造の簡素化を図ることができる高温熱
風乾燥装置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題の解決手段】本発明は，被処理物を乾燥するため
の乾燥器と，該乾燥器に窒素ガスを供給する窒素ガス供
給装置と，上記窒素ガスを加熱するガス加熱装置と，上
記乾燥器とガス加熱装置との間に上記窒素ガスを循環さ
せる熱ガス循環回路と，該熱ガス循環回路内に介設した
ガス循環機と，上記熱ガス循環回路に設けられ乾燥器か
ら排出された排ガスの一部を放出する排ガス調節弁とよ
りなることを特徴とする高温熱風乾燥装置にある。

【０００７】本発明において最も注目すべきことは，上
記乾燥器，窒素ガス供給装置，ガス加熱装置及び熱ガス
循環回路を設け，これらにより乾燥器内へ加熱された窒
素ガスを挿入して，被処理物の乾燥を行うよう構成した
ことである。

【０００８】上記乾燥器は，被処理物を挿入配置する乾
燥室と，該乾燥室内に窒素ガスの熱風を送る分散ノズル
を有する。また，窒素ガス供給装置は，乾燥器に窒素ガ
スを供給する装置であり，空気中の窒素を選択的に分離
するＰＳＡ方式の，窒素ガス発生装置を用いることが好
ましい。この場合には，高温熱風乾燥装置全体をコンパ
クトにすることができる。また，窒素ガス供給装置とし
ては，窒素ガスボンベを用いることもできる。

【０００９】上記ガス加熱装置は，窒素ガスを間接的に
加熱するためのもので，加熱部と熱交換器とを有する。
加熱部としては，バーナー又は電気ヒータがある。バー
ナーに用いる燃料としては，都市ガス，液化天然ガス
（ＬＰＧ），重油等の液体燃料などがある。熱交換器
は，上記加熱部において生成させた熱を窒素ガスに伝熱
し，窒素ガスの熱風を作るためのものである。上記熱ガ
ス循環回路は，乾燥器とガス加熱装置との間に，窒素ガ
スを循環させるよう設ける。熱ガス循環回路には，上記
循環のために，ファン，ブロワー等のガス循環機を介設
する。

【００１０】また，上記窒素ガス供給装置から供給され
る窒素ガスは，上記熱ガス循環回路内に供給される。窒
素ガスの供給位置は，上記ガス加熱装置の下流側（図１
参照）であっても，上流側であっても良い。また，熱ガ
ス循環回路には，乾燥器から排出された排ガスの一部を
放出するための排ガス調節弁を設ける。

【００１１】即ち，乾燥器内において使用された熱風
は，上記のごとく，ガス加熱装置で加熱され，熱ガス循
環回路によって再び乾燥器に送入される。しかし，この
循環ガスの中には，被処理物から揮散した水や有機溶剤
等の蒸発物が蓄積されてくる。そのため，上記排ガス調
節弁により，循環されている窒素ガスの一部を放出す
る。この排ガス調節弁は，熱ガス循環回路において，ガ
ス加熱装置及び新たな窒素ガス供給位置よりも前方にお
いて，乾燥器の排ガス出口近くに設ける。

【００１２】また，ガス加熱装置の加熱部としてバーナ
ーを用いた場合，バーナーの排熱ガスの排気路は，大気
に開放するか，又は上記熱ガス循環回路に連結する。後
者の場合には，上記排気路よりバーナーの排熱ガスが熱
ガス循環回路内に供給される。この場合には，上記排気
路に対して，，上記窒素ガス供給装置から窒素ガスを導
入するための窒素ガス導入パイプを連結する。これによ
り，上記排熱ガスの熱を再利用でき，かつ上記窒素ガス
の導入により排熱ガス中の酸素濃度を低減して，爆発を
防止できる。

【００１３】また，上記のごとくバーナーを用いる場合
には，上記乾燥器に，乾燥室中の酸素濃度を検出するた
めの酸素濃度検出装置を設け，該酸素濃度検出装置から
の信号により，乾燥器へ供給する窒素ガスの量を制御す
ることが好ましい。これにより，熱ガス中の酸素濃度を
低くコントロールし，爆発防止が一層確実となる。

【００１４】また，上記バーナーにおける排熱ガスの排
気路には，上記窒素ガス供給装置から窒素ガスを導入す
るための窒素ガス導入パイプを連結し，かつ上記排気路
は，上記乾燥器とは異なる，第２の乾燥器に連結するこ
とが好ましい。この場合には，バーナーの排熱ガスを他
の乾燥に再利用できる。また，上記排熱ガスに窒素ガス
を加えているので，排熱ガス中の酸素濃度も低減され，
第２乾燥器における爆発のおそれもない。

【００１５】また，本発明の高温熱風乾燥装置は，例え
ば被処理物の表面上の水，有機溶剤等の乾燥に用いるこ
とができるが，特に有機溶剤の中爆発の危険が大きい第
２石油類洗浄油，第３石油類洗浄油の乾燥に大きな効果
を発揮する。上記の石油類洗浄油としては，例えば，炭
化水素系溶剤，或いはイソプロピルアルコール等のアル
コール，或いはエステル，ケトン，石油系溶剤等があ
る。

【００１６】

【作用及び効果】本発明の高温熱風乾燥装置において
は，窒素ガス供給装置より熱ガス循環回路に対して窒素
ガスが供給される。この窒素ガスは，ガス循環機により
乾燥器とガス加熱装置との間を循環される。そして，窒
素ガスはガス加熱装置において加熱され，熱風ガスとな
って乾燥器内に送入される。乾燥器内の被処理物は，こ
の熱風ガスにより乾燥される。

【００１７】乾燥器から排出された排ガスは，上記のご
とく循環されるが，その一部は排ガス調節弁を開くこと
により，熱ガス循環回路外へ放出される。これにより，
被処理物から揮散した水分や有機溶剤等の蒸発物は，熱
ガス循環回路から少しづつ除去される。それ故，これら
の蒸発物が熱風ガス中に増蓄されていくことはない。

【００１８】そして，本発明においては，乾燥用の熱風
ガスとして，窒素ガスを用いているので，特に第２，第
３石油類洗浄油が付着した被処理物を乾燥しても，乾燥
器が爆発するおそれはない。また，窒素ガスを用いてい
るので，高温乾燥時に被処理物が酸化されるおそれもな
い。

【００１９】また，本発明においては，乾燥器の内部に
バーナーや電気ヒータ等の加熱部を設けていない。その
ため，乾燥器の構造を簡素化することができる。上記の
ごとく，本発明によれば，乾燥器内の爆発を防止できる
と共に，乾燥器の構造の簡素化を図ることができる高温
熱風乾燥装置を提供することができる。

【００２０】

【実施例】

実施例１ 本発明の実施例にかかる高温熱風乾燥装置につき，図１
〜図３を用いて説明する。本例の高温熱風乾燥装置は，
被処理物９を乾燥するための乾燥器１と，該乾燥器１に
窒素ガスを供給するための窒素ガス供給装置２と，上記
窒素ガスを加熱するガス加熱装置３とを有する。

【００２１】また，上記乾燥器１とガス加熱装置３との
間に，上記窒素ガスを循環させる熱ガス循環回路４と，
該熱ガス循環回路４内に介設したガス循環機４５と，上
記熱ガス循環回路４に設けられ乾燥器１から排出された
排ガスの一部を放出する排ガス調節弁４１５を有する。

【００２２】以下これを詳述する。上記乾燥器１は，図
１，図２に示すごとく，熱風ガス２０を乾燥室１０内に
均一分散するための分散ノズル１１を有する。該分散ノ
ズル１１には，第３パイプ４３により，ガスフィルター
４６を介してガス循環機４５を連結する。ガスフィルタ
ー４６には，目詰まりを検出し警報を発するための差圧
検出スイッチ４６１を設ける。

【００２３】ガス加熱装置３は，図２，図３に示すごと
く，熱交換機３２と，この中へ燃焼炎を供給するバーナ
ー５２とよりなる。バーナー５２は，燃焼室５２１を有
する。また，該バーナー５２には，電磁弁５１０を介し
て，都市ガスを供給する燃料パイプ５１が接続されてい
る。また，バーナー５２には，点火用のイグナイター５
５が接続されている（図３）。

【００２４】上記熱交換器３２には，図１〜図３に示す
ごとく，熱ガス循環回路４において，乾燥器１とガス加
熱装置３との間に設けた第１パイプ４１が接続され，ま
たガス加熱装置３とガス循環機４５との間に設けた第２
パイプ４２が接続されている。第２パイプ４２には，温
度調節計４２３を設ける。また，上記第１パイプ４１に
は，放出パイプ４１０を介して排ガス調節弁４１５を設
ける。

【００２５】次に，図１に示すごとく，上記第２パイプ
４２には，ガス加熱装置３と温度調節計４２３との間
に，窒素ガス供給用の窒素ガスパイプ２６を接続する。
窒素ガスパイプ２６は，窒素ガスリザーバー２５を介し
て窒素ガス供給装置２に接続されている。また，上記窒
素ガスパイプ２６には，流量調整弁２５１，フローメー
タ２６１，開閉弁２９が介設されている。

【００２６】窒素ガス供給装置２は，図１に示すごとく
窒素ガスを選択的に分離できるＰＳＡ方式の窒素ガス発
生機である。窒素ガス供給装置２には，その入口側に空
気フィルター２１，ドレンセパレータ２２が接続されて
いる。両者は，いずれもコンプレッサ等の高圧空気供給
源に接続され，いずれかが用いられる。また，図３にお
いて，符号３０は，ガス加熱装置３における熱交換機３
２，バーナー５２等を一体的に組み込んだ加熱ユニット
ケース，３５は断熱材，３６は温度調整パネルである。

【００２７】次に，上記高温熱風乾燥装置の作用効果に
つき説明する。図１，図２に示すごとく，まず，窒素ガ
ス供給装置２において採取された窒素ガスは，窒素ガス
リザーバー２５，窒素ガスパイプ２６を経て，第２パイ
プ４２に供給される。そして，窒素ガスは，ガス循環機
４５により，第３パイプ４３，フィルター４６を経て乾
燥器１に送入される。乾燥器１から排出された排ガス
は，第１パイプ４１，ガス加熱装置３の熱交換器３２を
経て再び，第２パイプ４２に送られ循環される。

【００２８】そして，ガス加熱装置３においては，バー
ナー５２による都市ガスの燃焼熱により，熱交換器３２
を介して，上記排ガスが加熱される。この排ガスは，上
記ガス循環機４５により，熱風ガス２０となって，再び
乾燥器１内に分散ノズル１１より噴出される。そのた
め，この熱風ガス２０により，乾燥室１０内の被処理物
９が乾燥される。

【００２９】上記乾燥により蒸発した，被処理物９上の
石油洗浄油等の蒸発物は，上記排ガスと共にガス加熱装
置３の方向へ排出される。そして，第１パイプ４１に接
続した排ガス調節弁４１５を，適宜開放することによ
り，上記蒸発物は排ガスと共に外部へ放出される。それ
故，蒸発物が熱ガス循環回路内に増蓄されていくことは
ない。また，窒素ガスを循環しながら一部排気するの
で，乾燥器室内の可燃性ガス濃度を低く抑制することが
でき，可燃性ガスの蒸発を促進させることができる。

【００３０】また，本例においては，乾燥用の熱風ガス
として窒素ガスを用いているので，特に第２，第３石油
類洗浄油が付着した被処理物を乾燥しても，乾燥器が爆
発するおそれはない。また，窒素ガスを用いているの
で，高温乾燥においても，被処理物が酸化されるおそれ
もない。

【００３１】また，本例においては，乾燥器は，乾燥室
と，熱風ガス送入用の分散ノズルを有する程度で，従来
のごとく加熱装置を用いていない。そのため，乾燥器の
構造が簡素化できる。また，ガス加熱装置における，熱
交換機３２，バーナー５２，電磁弁５１０等を一体的に
加熱ユニットケース３０に組み込んでいるので，ガス加
熱装置もコンパクトになる。

【００３２】次に，本例装置を用いた場合の具体例につ
き説明する。まず，被処理物９としては，表面を第３石
油類洗浄油である，炭化水素系溶剤のナフゾールＭによ
り洗浄した鋼板を用いた。この場合，乾燥器１に挿入す
る熱風ガスの温度は１４０〜１５０℃であった。乾燥器
に送入する熱風ガス量は，約２０ｎｍ³ ／時で，排ガス
調節弁４１５からは約５ｎｍ³ ／時で排ガスを放出し
た。窒素ガス供給装置２からは，上記放出量に見合う分
の新しい窒素ガスを供給した。

【００３３】実施例２ 本例は，図４に示すごとく，バーナー５２の排熱ガスの
排気路５３を，回収パイプ５５を介して第２パイプ４２
に接続し，クローズドシステムを形成したものである。
また，乾燥器１に酸素濃度検出装置２８を設けて窒素ガ
ス供給量をコントロールする。

【００３４】また，上記排気路５３には，窒素ガスリザ
ーバ２５との間に窒素ガス導入パイプ２７を接続し，窒
素ガスを送入するようにした。また，乾燥器１に，熱ガ
ス中の酸素濃度を検出するための酸素濃度検出装置２８
を設けた。そして，該酸素濃度検出装置２８からの信号
により，開閉弁２５１を制御して，窒素ガスの供給をコ
ントロールする。

【００３５】上記窒素ガス導入パイプ２７には，開閉弁
２９，フローメータ２７１を介設する。一方，実施例１
の窒素ガスパイプ２６は廃止する。その他は実施例１と
同様である。本例によれば，バーナー５２の排熱ガスの
熱を再び利用して，循環窒素ガスを加熱することがで
き，また，熱ガス中の酸素濃度を低くコントロールし，
爆発を防止できる。また，実施例１と同様の効果を得る
ことができる。

【００３６】実施例３ 本例は，図５に示すごとく，実施例１において，バーナ
ー５２の排熱ガスの排気路５３を，パイプ６１を介して
第２乾燥器６に接続した例である。上記排気路５３に
は，実施例２と同様に窒素ガス導入パイプ２７を接続す
る。また，熱ガス循環回路４には，実施例１と同様に窒
素ガスパイプ２６を接続する。その他は，実施例１と同
様である。

【００３７】本例においては，実施例１と同様に，バー
ナー５２の排熱ガスの熱を再利用できる。また，該排熱
ガスの中に窒素ガス導入パイプ２７を介して，窒素ガス
を供給するので，第２乾燥器における爆発のおそれもな
い。その他，実施例１と同様の効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における高温熱風乾燥装置の全体説明
図。

【図２】実施例１における乾燥器及びガス加熱装置の説
明図。

【図３】実施例１におけるガス加熱装置の説明図。

【図４】実施例２における高温熱風乾燥装置の全体説明
図。

【図５】実施例３における高温熱風乾燥装置の全体説明
図。

【符号の説明】

１．．．乾燥器， １１．．．分散ノズル， ２．．．窒素ガス供給装置， ２０．．．熱風ガス， ２５．．．窒素ガスリザーバー， ３．．．ガス加熱装置， ３２．．．熱交換器， ４．．．熱ガス循環回路， ４５．．．ガス循環機， ５２．．．バーナー， ５３．．．排気路， ６．．．第２乾燥器， ９．．．被処理物，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 茂夫 愛知県名古屋市熱田区桜田町19番18号 東 邦瓦斯株式会社内 (72)発明者 宮田 清次 愛知県名古屋市熱田区桜田町19番18号 東 邦瓦斯株式会社内 (72)発明者 橋本 幸夫 愛知県豊田市柿本町６丁目９番地11 新和 実業株式会社内 (72)発明者 勝浦 昭 大阪市東成区神路１丁目13番地11号 勝浦 エンジニアサービス株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物を乾燥するための乾燥器と，該
   乾燥器に窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置と，上記
   窒素ガスを加熱するガス加熱装置と，上記乾燥器とガス
   加熱装置との間に上記窒素ガスを循環させる熱ガス循環
   回路と，該熱ガス循環回路内に介設したガス循環機と，
   上記熱ガス循環回路に設けられ乾燥器から排出された排
   ガスの一部を放出する排ガス調節弁とよりなることを特
   徴とする高温熱風乾燥装置。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記窒素ガス供給装
   置は空気中の窒素を選択的に分離する窒素ガス発生装置
   を有することを特徴とする高温熱風乾燥装置。
3. 【請求項３】 請求項１において，上記ガス加熱装置
   は，バーナー又は電気ヒータであることを特徴とする高
   温熱風乾燥装置。
4. 【請求項４】 請求項１において，上記ガス加熱装置は
   バーナーであり，該バーナーにおける排熱ガスの排気路
   は上記熱ガス循環回路に連結され，かつ上記排気路には
   上記窒素ガス供給装置から窒素ガスを導入するための窒
   素ガス導入パイプが連結されていることを特徴とする高
   温熱風乾燥装置。
5. 【請求項５】 請求項４において，上記乾燥器には乾燥
   室中の酸素濃度を検出するための酸素濃度検出装置を設
   け，該酸素濃度検出装置からの信号により，乾燥器へ供
   給する窒素ガスの量を制御することを特徴とする高温熱
   風乾燥装置。
6. 【請求項６】 請求項１において，上記ガス加熱装置は
   バーナーであり，該バーナーにおける排熱ガスの排気路
   には，上記窒素ガス供給装置から窒素ガスを導入するた
   めの窒素ガス導入パイプが連結されており，かつ上記排
   気路は第２の乾燥器に連結されていることを特徴とする
   高温熱風乾燥装置。