JPH0741200B2 - 塗料の連続乾燥焼付装置の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は金属ストリップなどの処理材に塗布した塗料
に連続乾燥焼付を施すための装置における制御方法に関
し、特に熱風による乾燥焼付装置において乾燥焼付炉内
の温度制御を行なう方法に関するものである。

従来の技術 塗料の加熱硬化や水切り乾燥を行なう乾燥焼付装置とし
ては、熱風循環炉や赤外線炉等の各種の方式のものが知
られているが、塗装鋼板の乾燥焼付のような量産ライン
では、熱風循環炉が多用されている。

ところで塗料の乾燥焼付装置においては、熱効率が良い
こと、塗装面へのダスト付着がないこと、さらには溶剤
蒸気等の公害上の対策が採られていること等の要請があ
り、従来、これらの要請を満たすために各種のシステム
が提案されている。その代表的な例は、溶剤蒸気を含む
炉排ガスをインシネレータ（燃焼器）に導いて焼却する
とともに、その焼却排ガスの有する熱で清浄空気を加熱
し、こうして得た清浄な高温空気を熱風として炉内に供
給するシステムである。

第３図は上記従来のシステムを適用した乾燥焼付装置を
示す系統図であって、乾燥焼付炉１は、ロールコータ２
によって塗料を塗布した処理材（例えば金属ストリッ
プ）３を一方の開口部（すなわち入口）から他方の開口
部（すなわち出口）へ連続的に通過させるよう構成され
ている。溶剤蒸気を含む炉排ガスは、排気管５を介して
ブロア６により乾燥焼付炉１から吸引排気され、さらに
その炉排ガスはインシネレータ７において燃料８と共に
外部空気を導入することなく焼却されて無害化される。
インシネレータ７において生じた高温の焼却排ガスは、
大型の熱交換器９に導いて熱回収を行なった後、煙突10
から大気中に放散させる。前記熱交換器９の熱交換コイ
ル11には、清浄な大気をブロア12によって連続的に供給
しておき、前記焼却排ガスによってその清浄空気を加熱
昇温し、こうして得られた清浄な熱風（加熱清浄空気）
は、加熱清浄空気配管14を経て循環用ブロア13により乾
燥焼付炉１に供給される。

したがって上述した方法では、溶剤蒸気を焼却して熱エ
ネルギとして回収するから、省エネルギ化および公害の
防止を図ることができ、また清浄空気を加熱用の熱風と
するから、塗装面へのダストの付着を有効に防止でき
る。

発明が解決すべき問題点 上述のような従来の熱風による乾燥焼付装置において
は、次のような欠点がある。

すなわち、金属ストリップなどの処理材３に塗布される
塗料の塗布量の増減などに起因して乾燥焼付炉１内での
溶剤蒸気発生量が変化した場合、インシネレータ７での
焼却排ガス熱量も変化し、その結果熱交換器９でも清浄
空気の温度上昇量が変化して、乾燥焼付炉１に導入する
加熱清浄空気（熱風）の熱量が変化し、その結果乾燥焼
付炉内の温度が過度に高温になったり逆に設定温度に達
しなかったりするおそれがある。定常状態、すなわち単
位面積当りの塗料塗布量が一定でしかも幅寸法が一定の
処理材を一定の速度で乾燥焼付炉１に送り込んでいる状
態では、熱風として炉内に供給する熱量すなわち投入熱
量と、塗布の乾燥焼付のために消費される熱量すなわち
必要熱量とが通常はバランスし、上述のような問題が発
生するおそれが少ないが、操業途中で塗料の塗布量を変
化させた場合やライン速度を変化させた場合あるいは処
理材の幅寸法が変化した場合には、必要熱量が変化する
から、そのような条件変更時点から２〜３分間は投入熱
量と必要熱量とがアンバランスとなり、その結果乾燥焼
付炉内の温度が高くなり過ぎて塗膜が変質・劣化あるい
は変色したり、逆に乾燥焼付炉内の温度が低温となって
焼付け不足が生じたりして、製品歩留りが低下するおそ
れがある。

上述のような問題のうち、乾燥焼付炉に対する投入熱量
な必要熱量に対して不足した場合に対しては本発明者等
は既に別の出願において、第３図における加熱清浄空気
配管14に、燃焼ガス投入手段15を設けておき、この燃焼
ガス投入手段15において例えば天然ガスやプロパンガス
あるいはコークス炉ガスなどの燃料16を燃焼させて発生
した高温の燃焼ガス17を加熱清浄空気配管14内に送り込
み、その配管14内の加熱清浄空気を昇温させるようにし
た装置を提案している。しかしながらこの提案の装置の
場合は、投入熱量が不足した場合しか対処できず、投入
熱量が過剰となった場合には有効に対処できない。した
がって上記提案の装置では投入熱量が過剰となった場合
の過度の焼付による不良品の発生は防止できなかった。

この発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、乾燥焼
付炉の排ガスの焼却エネルギーを利用した熱交換器から
の加熱清浄空気の熱量が、乾燥焼付炉で必要とされる熱
量よりも過剰となった場合にも、乾燥焼付炉内の温度が
過度に高温となることがないようにして、過度の焼付に
よる製品不良が発生することを有効に防止した制御方法
を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この発明の塗料の連続乾燥焼付装置の製造方法は、塗料
を塗布した処理材を、乾燥焼付炉内を連続的に通過させ
るとともに、その乾燥焼付炉内に熱風を供給して処理材
を乾燥焼付し、かつ前記乾燥焼付炉の排ガスを燃焼処理
するとともに、得られた燃焼済みの高温排ガスを熱交換
器へ導いて清浄空気を加熱昇温させ、その加熱清浄空気
を前記熱風として乾燥焼付炉内に導入するようにした塗
料の連続乾燥焼付装置の制御方法において、 前記加熱清浄空気を乾燥焼付炉に導く管路の中途に、乾
燥焼付炉に導入する加熱清浄空気の量を調整するための
調整手段を設けるとともに、加熱清浄空気を外部の空気
によって希釈するための希釈手段を設けておき、前記乾
燥焼付炉内の温度を測定して、その温度測定結果に基い
て前記調整手段および希釈手段を制御することを特徴と
するものである。

作用 上述のような連続乾燥焼付装置の制御方法においては、
乾燥焼付炉内の温度、例えば炉内での乾燥焼付に適した
温度（目標温度）よりも高い場合には、乾燥焼付炉に導
入する加熱清浄空気の量を調整するための前記調整手段
によって加熱清浄空気導入量を減少させるとともに、前
記希釈手段を動作させて外部空気（通常は常温の空気）
により加熱清浄空気を希釈させるかまたはその外部空気
による希釈量を増大させて、乾燥焼付炉内に導入される
空気の温度を低下させる。このようにすれば、すみやか
に乾燥焼付炉内の温度を目標温度まで低下させ、最適な
焼付炉状態を維持することができる。すなわち、乾燥焼
付炉内の温度が過度に上昇することを未然に防止するこ
とができる。

実施例 以下この発明の方法を第１図、第２図に示す実施例に基
いて説明する。第１図はこの発明の方法を実施するため
の設備の一例を示す系統図である。なお第１図におい
て、既に説明した第３図に示される要素と同一の要素に
ついては同一の符号を付し、その説明は省略する。

第１図において、乾燥焼付炉１の内部は、処理材２に対
する入口側から出口側へ向って複数のゾーン1A,1B、
…、1Nに区分されている。熱交換器９から乾燥焼付炉１
へ向けて加熱清浄空気を導く加熱清浄空気配管14も各ゾ
ーン1A〜1Nに対応して複数の枝配管14A〜14Nに分岐さ
れ、各枝配管14A〜14Nは、各ゾーン1A〜1N内の雰囲気を
それぞれゾーン毎に独立に循環させるための循環用ブロ
アー13A〜13Nを設けた循環路20A〜20Nにおける循環用ブ
ロア13A〜13Nの入口側に接続されている。そして前記各
枝配管14A〜14Nにはそれぞれ加熱清浄空気の流量を調整
するための調整手段としてのダンパ21A〜21Nが介挿され
ている。また前記循環路20A〜20Nには、外部から別に常
温の空気を取入れて前記加熱清浄空気を希釈するための
希釈手段として、外部空気取入管22A〜22Nおよびダンパ
23A〜23Nが接続されている。さらに前記各循環路20A〜2
0Nの循環用ブロア13A〜13Nの出口側には温度センサー24
A〜24Nが設けられており、この温度センサー24A〜24Nは
それぞれ温度指示制御装置25に接続されている。この制
御指示制御装置25は、前記温度センサー24A〜24Nの検出
温度を指示するとともに、その検出温度に応じて前記ダ
ンパ21A〜21Nおよび23A〜23Nを制御するためのものであ
り、第１図では第Ｎ番目のゾーン1Nに関してのみ温度指
示制御装置25を示しているが、その他のゾーンについて
もそれぞれ独立の温度指示制御装置を設けていることは
勿論であり、また場合によっては１個の温度指示制御装
置25で各ゾーンについての温度指示、制御を共用するこ
とも可能である。なお第１図において5A〜5Nは各ゾーン
1A〜1Nに対応する分岐排気管、27A〜27Nは各分岐配管5A
〜5Nに設けられた排気ダンパである。

第１図に示される装置において、単位面積当りの塗料塗
布量が一定でかつ幅寸法が一定の金属ストリップなどの
処理材３を一定のライン速度で乾燥焼付炉１に送り込ん
でいる定常状態から、例えば塗料塗布量の減少、あるい
は処理材３の幅寸法の減少、もしくはライン速度の低速
化などの条件変更により乾燥焼付炉１における必要熱量
が減少して前記熱交換器９からの加熱清浄空気の熱量が
過剰となった場合、乾燥焼付炉１内の各ゾーン1A〜1Nの
温度は上昇する傾向を示す。しかるにこの温度上昇は温
度センサー24A〜24Nによって検出されて、前記温度指示
制御装置25から加熱清浄空気導入量調整手段としてのダ
ンパ21A〜21Nを絞る方向へ制御する信号が出力され、こ
れによりダンパ21A〜21Nが閉方向へ動作して加熱清浄空
気流量を減少させると同時に前記温度指示制御装置25か
ら前記希釈手段としてのダンパ23A〜23Nを開く信号もし
くは開方向へ動作させる信号が出力され、これによりダ
ンパ23A〜23Nが開放されるかまたはその開度が大きくな
り、外部からの常温の希釈空気が循環路20A〜20Nに導入
されるかまたはその導入量が増大される。その結果循環
用ブロア13A〜13Nによって各ゾーン1A〜1Nに送り込まれ
る熱風の温度が低下し、各ゾーン1A〜1Nの内部温度が低
下する。そして各ゾーン1A〜1Nの内部温度が目標温度ま
で低下すれば、温度指示制御装置25からの信号によって
逆にダンパ21A〜21Nが開方向へ動作するとともに、ダン
パ23A〜23Nが閉じるかまたは閉方向へ動作し、これによ
って加熱清浄空気導入量が増加するとともに、外部から
の空気による希釈が行なわれなくなるかまたは希釈量が
減少し、その後は再び定常状態での乾燥焼付が行なわれ
る状態となる。

なお上述の説明では全ゾーン1A〜1Nについて共通に説明
したが、もちろん実際には各ゾーン1A〜1Nにおいて温度
を独立に制御することができ、また各ゾーン毎に目標温
度を変えて制御することもできる。

第２図にはこの発明の方法を実施するための設備の他の
例を示す。

第２図の設備では、加熱清浄空気の乾燥焼付炉１に対す
る導入量を調整するための調整手段が、前記加熱清浄空
気配管14内の加熱清浄空気を外部へ放出するためのダン
パ26A〜26Nによって構成されており、このダンパ26A〜2
6Nが希釈手段としてのダンパ23A〜23Nとともに温度指示
制御手段25によって制御されるように構成されている。
その他の部分については第１図の実施例と同様である。

第２図の例においては、温度センサー24A〜24Nによって
各ゾーン1A〜1Nの温度上昇が検出された時に、ダンパ26
A〜26Nが開いて枝配管14A〜14N内の加熱清浄空気の少な
くとも一部が外部へ放出され、これによって各ゾーン1A
〜1Nに対する加熱清浄空気の導入量が減少せしめられ、
かつそれと同時に、第１図の場合と同様にダンパ23A〜2
3Nが開くかまたは開度が拡大せしめられ、外部からの希
釈空気の取入れの開始またはその取入れ量の増大が行な
われる。

なお以上の各実施例においては、温度センサー24A〜24N
を循環路20A〜20Nにおける循環用ブロア13A〜13Nの出口
側に設けているが、場合によっては各ゾーン1A〜1N内に
直接設けたり、あるいは循環路20A〜20Nにおける希釈空
気取入管22A〜22Nの接続箇所より上流側に設けても良
く、要は各ゾーン1A〜1N内の温度を検出できれば良い。

なおまた、乾燥焼付炉１に対する投入熱量が不足した場
合にも対処し得るように、既に説明した第３図の破線で
示した燃焼ガス投入手段15を第１図、第２図の設備に併
用しても良いことは勿論である。

発明の効果 以上の説明で明らかなようにこの発明の制御方法によれ
ば、塗装条件や処理材の幅あるいはライン速度などの条
件の変更などに起因して加熱清浄空気によって乾燥焼付
炉に投入される熱量が過剰となった場合でも、それに即
時に対応して乾燥焼付炉に対する投入熱量を低下させ、
乾燥焼付炉内の温度が過度に上昇することを有効に防止
でき、したがって過度の焼付による塗膜の変質、劣化あ
るいは変色などを有効に防止して不良品の発生量を少な
くし、良品歩留りを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の塗料の連続乾燥装置の制御方法を実
施するための設備の一例を示す系統図、第２図はこの発
明の制御方法を実施するための設備の他の例を示す系統
図、第３図は従来の連続乾燥装置の一例を示す系統図で
ある。 １……乾燥焼付炉、３……処理材（金属ストリップ）、
７……インシネレータ、９……熱交換器、14……加熱清
浄空気配管、21A〜21Nおよび26A〜26N……調整手段とし
てのダンパ、23A〜23N……希釈手段としてのダンパ、24
A〜24N……温度センサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塗料を塗布した処理材（３）を、乾燥焼付
   炉（１）内を連続的に通過させるとともに、その乾燥焼
   付炉（１）内に熱風を供給して処理材（３）を乾燥焼付
   し、かつ前記乾燥焼付炉（１）の排ガスを燃焼処理する
   とともに、得られた燃焼済み高温排ガスを熱交換器
   （９）へ導いて清浄空気を加熱昇温させ、その加熱清浄
   空気を前記熱風として乾燥焼付炉（１）内に導入するよ
   うにした塗料の連続乾燥焼付装置の制御方法において、 前記加熱清浄空気を乾燥焼付炉（１）に導く管路（14,1
   4A〜14N）の中途に、乾燥焼付炉（１）に導入する加熱
   清浄空気の量を調整するための調整手段（21A〜21Nもし
   くは26A〜26N）を設けるとともに、加熱清浄空気を外部
   の空気によって希釈するための希釈手段（22A〜22Nおよ
   び23A〜23N）を設けておき、前記乾燥焼付炉（１）内の
   温度を測定して、その温度測定結果に基いて前記調整手
   段（21A〜21Nもしくは26A〜26N）および希釈手段（22A
   〜22Nおよび23A〜23N）を制御することを特徴とする塗
   料の連続乾燥焼付装置の制御方法。