JPS58179789A - 塗装用熱風乾燥炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 分である合成樹脂等から発生する臭気とヤニとの除去性
に優れた塗装用熱風乾燥炉に関する。

従来、自動車車体等の塗装ラインで多用されている塗装
用熱風乾燥炉としては、例えば第１図に示すように，山
型乾燥炉に触媒式脱臭装置を設けたものがある。また、
平型乾燥炉に直接燃焼式脱臭装置を設けたものも提案さ
れている。すなわち被塗物に塗布された塗膜を硬化させ
るために、燃料供給管１より供給される燃料、例えば都
市ガスを燃焼用新鮮空気と混合して直火式バーナ２で燃
焼することにより直接的に空気を加熱し、塗膜の乾燥に
供する熱風としてファン３によりダンパ４で風量を調節
されなから送気ダクト５を経由して乾燥炉本体６内に吹
出され、還気ダクト７で吸気されて、該ダクトを経由し
てパーす２へ循環され、これらは全体として熱風の循環
流路１０を構成する。この熱風は、循環して使用され、
かつ塵等を除去するために、前記熱風循環流路１０の途
中にフィルタ室８が設けられている。また、燃焼用折角
Ｙ？気がフィルタｌｌａより吸入れたのち、二次熱交換
器１１で−ｆ熱され、ついでダンパ１３により風量を調
節されながらバーナ燃焼用送気ファン１２により燃焼用
給気ダクト１４を経由して各バーナ２．２へ供給される
。

一方、塗膜の乾燥工程で揮発する溶剤、樹脂分解物等に
ついては脱臭処理（例えば触媒燃焼処理）するため、炉
内雰囲気ガスの一部がダンパ１５で風量を調節しながら
乾燥炉排ガスとしてファン１６で排気ダクト１７より吸
引させ、ダンパ１８およびダクト１９を経由して一次熱
交換器２０に送ってｔ熱したのち直火式ガスバーナ２１
に送給する。

−ｈ該直火式ガスバーす２１においては、燃料供給管２
２から供給される例えば都市ガスを燃焼用給気管１４か
ら供給される燃焼用新鮮空気と混合して燃焼させること
により前記乾燥炉排気ガスを加熱し、該加熱ガスを触媒
層２５で完全燃焼されたのち、ダンパ２６を経て二次熱
交換器１】において冷却され、ついで排気ファン２７に
より糸外へ排出される。

ところで、被塗物の乾燥炉においては、塗膜樹脂の熱重
合反応時に樹脂および添加剤が分解遊離した樹脂反応遊
離ガスが発生していわゆる樹脂臭の原因となり、また塗
料中の溶剤、特にシンナーの加熱による半分屑物が発生
して悪臭の原因となっている。特に、樹脂反応遊離ガス
は、乾燥炉出入口付近において「ヤニ」となり、被塗物
を汚染したり、あるいは炉壁やダクト類等に付着するの
で、乾燥炉のメインテナンスやコンベヤの運転に支障を
きたすことがある。したがって、前記乾燥炉においては
前記樹脂反応遊離ガスや溶剤乎分解物等を除去するため
に炉内雰囲気の一部を排出させて直火式ガスバーナで加
熱し、ついで触媒層において完全燃焼させて脱臭処理が
行々われでいる。

しかしながら、このような従来の乾燥方法においては、
炉内の雰囲気のバランスを保つために、脱臭処理量はバ
ーナで必要とされる燃焼用新鮮空気供給量に見合う量に
限られていたため、電気被塗物、特にカチオン電着被塗
物のように乾燥温度が１７０〜１８０℃というように高
く、かつ水、溶剤、樹脂分解物等の揮発分が多い乾燥炉
では炉内循環空気（熱風）の当該揮発分濃度が高くなり
、触媒に対し過負荷となって処理効率低下をきたすとい
う難点があった。前記のように、塗膜の熱重合反応時に
塗料樹脂、添加剤、溶剤等が分解遊離したガスに基因す
る「ヤニ」による被塗物ならびに乾燥装置の汚染、乾燥
装置のメインテナンスやコンベヤの運転に対する支障が
著しいという欠点があった。

本発明は、斜上の点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは上記難点ないし欠点を解決するにあ
り、第１の発明の特徴とするところは、乾燥に供するだ
めの熱風の循環流路と乾燥に供した熱風の排出流路とを
備えた塗装用熱風乾燥炉において前記熱風の流路の少く
とも一方にヤニ取り装置を介装してなる塗装用熱風乾燥
炉にあり、また、第２の発明の特徴とするところは、乾
燥に供するための熱風の循環流路と乾燥に供した熱風の
排出流路とを備えた塗装用熱風乾燥炉において、少くと
も一方にヤニ取り装置を介装するとともに前記熱風の熱
源の運転が休止したのち所定時間後に停止信号を発信す
るタイマと、この停止信号をうけたときに前記ヤニ取シ
装置を介装した流路の送風用ファンモータの電源を遮断
する遮断装置とを設けてなる塗装用熱風乾燥炉にある。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。第２図は、第
１の発明の一実施例を示す図である。すなわち、被塗物
に塗布された塗膜を硬化させるために、直火式ガスバー
ナ２において燃料供給管１より供給される燃料、例えば
都市ガ謬覧焼用給気タクト１４より供給される新鮮空気
と混合して燃焼させることによりダクト９から供給され
る循環空気を直接加熱し、塗膜の乾燥に供する熱風とし
てファン３によりダンパ４で風量を調節しつつ循環流路
１０の送気ダクト５を経由して乾燥炉本体６内に吹出さ
れて、炉内を被塗物の塗膜の硬化に必要な温度（例えば
１７０〜１８０°０）に保つ。乾燥炉本体６内の雰囲気
ガスは循環流路１０の還気ダクト７で吸気されて本実施
例でヤリ取り装置として使用する静電集塵装置２８に送
られ、静電気の作用により処理されて前記炉内雰囲気ガ
ス中のヤニ分が除去され、ついでフィルタ室８において
塵等が除去されたのち、ダクト９により前記直火式ガス
バーナ２へ循環される。

一方、塗膜の乾燥工程で揮発する溶剤、樹脂分解物等に
ついてはヤニ取り装置として使用する静電集塵装置で処
理するとともに触媒燃焼法により脱臭処理するために炉
内雰囲気ガスの一部、すなわち、乾燥に供された熱風を
ダンパ１５で風量を調節しながら乾燥炉排ガスとして排
気ファン１６で排気ダクト１７より吸引させ、静電集塵
装置２９に送って静電気の作用により処理されて前記炉
内雰囲気ガス中のヤニ分が除去され、ダンパ１８および
排気ダクト１９を経由して一次熱交換器２０に送って予
熱されたのち、直火式ガスバーナ２１へ供給される。一
方該バーナ２１においては燃料供給管２２から供給され
る例えば都市ガスを燃焼用給気ダクト１４から供給され
る燃焼用新鮮空気と混合して燃焼させることにより前記
乾燥炉排ガスを３５０℃程度に加熱し、ついで触媒層２
５を通過させて完全燃焼されたのち一次熱交換器２０、
二次熱交換器１１において順次冷却され、さらに排気フ
ァン２７により糸外へ排出される。この結果、系外−・
排出されるガスは脱臭されるとともに該排ガスの有する
熱により空気取入フィルタｌｌａから導入される新鮮空
気は二次熱交換器１１において所定の温度に予熱される
。予熱された空気は送気ファン１２およびダンパ１３を
経て燃焼用給気ダクト１４により前記直火式ガスバーナ
２および２１へ供給される。

ヤニ取り装置として本実施例で使用される静電集塵装置
２８．２９としては、゛例えば電気集塵器があり、これ
は樹脂反応遊離ガス、溶剤の加熱による半分解物の微細
粒子や塵埃に高電圧を与えて帯電させ、電極に該微細粒
子を吸着させて除去するものである。このような電気集
塵器としては、例えば二段荷電式、一段荷電式、コット
レル式等がある。

二段荷電集塵装置としては、第３図に示すように、負電
極３０、正電極３１との間に直流の高電圧（例えば＋２
ｋＶ）を印加し、平等電界としてイオン化し、導入され
る被処理ガス（図中矢印）・中の微細粒子３２に正の電
荷を与える電離部３３と、多数の負電極３４、正電極３
５を等間隔で平行に配列させかつ直流の高電圧（例えば
５　ｋＶ　）を印加し、電極間を狭くして正に荷電され
た微細粒子３２を負の電極３４に吸着させて捕集する集
塵部３６とからなっている。

一段荷電集塵装置は、集塵電極を用いずに第４図に示す
ように、ゴ１過材３７の両側に電極３８、対向電極３９
を設け、該電極間に高い交流電圧（例えば＋　ｏｋＶ）
を印加し、静電誘導によりｒ過材３７の繊維面に静電気
を発生させ、該ｒ過材３７に前記の微細粒子を吸着させ
て除去する方法である。

直流印加の場合には正に帯電した微細粒子が機器や壁に
付着して汚すことがあるが、交流印加ではこのような弊
害は起らない。なお、前記装置の上流側には、必要によ
りプレフィルタ４０が設けられる。そして、これらの二
段荷電装置、一段荷電装置を第２図において説明したよ
うに静電集塵装置２８，２９として配設する。

更にまた静電集塵装置２８．２９としては、第５図に示
すように熱風の流路を構成するダクト４１内に負の電極
４２と、その下流側に前記流路に平行な複数枚の正の電
極板４３とを配設して負の電極４２に−１乃至−６０ｋ
Ｖの直流電圧を印加し、前記負の電極４２の先端部４２
ａから前記正の電極板４３に向けて高電圧放電を行なう
。そしてこの高電圧放電下に被処理ガス（図中矢印）を
導入し、該被処理ガスを構成する′樹脂反応遊離ガスや
溶剤の加熱による半分解物の微細粒子に負の電荷を与え
、正の電極板４３にて吸着捕集するものである。

なお、同図において４４はアースであるが、例えば電極
板４３の代りにダクト４１を処定区間においてアースし
、正の電極ダクト区として構成できることも明らかであ
る。しかして負の電極板４３に付着した微細粒子は直ち
に放電するので、後続する微細粒イの付着の妨げにはな
らない。また、電極板４３を着脱可能に配設しておけば
微細粒子がヤニ状となり付着した電極板を取シ外し、系
外において脱脂液を加温して洗滌することができるので
メンテナンス性能が向上する。コットレル集塵装置とし
ては、原理的には第６図に示すようにピアノ線、ステン
レス線等を負極側の放電極４５とし、鉄板、金網板、パ
イプ状物等を正極４６として電極間距離１０〜２０１、
印加電圧２０〜７０ｋＶで作動させるものである。この
場合、高電圧直流電源４７の負極に接続した放電極４５
と、正極に接続し７た正電極４６との間には適当な不平
等電場ができる。印加電圧が高まるとコロナ放電が起り
、負電極すなわち放電極４５からイオン化して′市ｒが
発生し、該電子は正電極４６に向って移動し、該電極４
６に吸着して放電する。この電場にＡ”　二等の微細粒
子を含有するガスが通過すると、微細粒子は負イオンと
衝突して負の帯電体となり、クーロン力により正極４６
に吸着して前記微細粒子の除去が行なわれる。

しかして、このような静電集塵装置２８．２９は、第２
図において、熱風の循環流路１０の例えば還気ダクト７
″ｉ！たは排気ダクト１７と触媒燃焼装置とを連結する
糸路（すなわち熱風乾燥炉の排気系）あるいはその両者
に設けることができ、特に両者に設ければ極めて良好な
結果が得られる。

触媒燃焼装置としては、例えば直火式燃焼ガスバーナ２
１およびその燃焼ガスの下流域に設けられた触媒層２５
よりなるものである。乾燥炉６から排出された炉内雰囲
気ガスを前記したようにして静電集塵装置により静電気
的に処理してヤニ分を除去したのち、都市ガスの燃焼炎
により加熱し、或いは都市ガスとともに燃焼させ、その
加熱あるいは燃焼ガスを白金等の貴金属をハニカム状、
ペレット状の担体、好ましくはハニカム状担体に担持さ
せてなる触媒を充填した触媒層に２００〜４００′０の
温度で通過させて炉内雰囲気ガス中に含捷れている臭気
成分をほぼ完全に燃焼させて脱臭するものである。この
結果樹脂ガスや溶剤等は水、炭酸ガス等になる。上記し
たように熱風乾燥炉の排気系に静電集塵装置と触媒燃焼
装置とを直列に介装させれば、静電集塵装置により主と
して樹脂反応遊離ガス（いわゆる樹脂臭の要因）に由来
するヤニ分が除去され、後段に設けた触媒燃焼装置によ
り−１−、とじて溶剤の加熱による半分解物を完全燃焼
させることができるので特にカチオン性電着塗膜用の熱
風乾燥炉のように乾燥温度が高くかつ水分の蒸気、溶剤
の加熱による半分解物、樹脂反応遊離ガスが多い熱風乾
燥炉の排気系で発生しがちな触媒の過負荷による処理効
率の低下を防止し得るものである。ちなみに、自動車の
塗装ラインにおける乾燥炉に１万台／月の自動車を１７
０℃で：３０分間通過させて焼付乾燥する際の炉内雰囲
気ガスの一部（９５Ｎｙｙ＋”７分）を静電集塵装置に
より処理し、さらに、３００℃の温度で触媒燃焼処理し
たときの仕様を示すと、つぎのとおりである。

すなわち、都市ガス（５，０００ｋｃａｌ　／ｇｌ　）
は２２．８　ｍ’／Ｇｒ、・・ニカム白金触媒は１６２
１で、脱臭効率は９８チ以−ト、排出口から５ｍ以上離
れた位置では臭気が々く、かつ各成分の濃度は第１表の
とおりである。

第　　１　　表 処理的濃度（ｐｐｍ）　　処理後濃度（ｐｐｍ）トルエ
ン　　　　　　０．２　　　　　　０．２以下１キシレ
ン　　　　２５０２以下１ ホルムアルデヒド　　　３４．６　　　　　　　０．７
以下０＊ＪＩＳ　Ｋ　ｏｏｓｓ　「排ガス中のベンゼン
分析法」による。

＊リロモトロープ酸吸光光度法による。

次に第２の発明の一実施例を第７図を参照しつつ説明す
る。尚前記した第１の発明と同じ部分については第２図
の符号と同じ符号を用いて説明は省略する。

第７図において、５０は塗装用熱風乾燥炉の図外の制御
盤から延びる出力信号用の電気配線であり、５１．５２
は同配線５０からそれぞれ分岐させた分岐配線であり、
分岐配線５１の端末をタイマ６０の入力端子と接続し、
また分岐配線５２は制御用の１ト縮空気管路５４に介装
された電磁式開閉弁５６のソレノイド部に接続する。５
８は燃料（例えば都市ガス）供給管１に介装された空気
圧操角のダイヤフラム弁であり、前記圧縮空気管路５４
の端末をダイヤフラム弁５８のダイヤフラム部に接続す
る。そして前記タイマ６ｏからの出力配線６２からは分
岐配線６２ａ、　６２ｂを分岐させ、各配線をソレノイ
ドｍＩ＋ｍ２の一端部に接続させるとともに前記各ソレ
ノイドｍｌ　＋　ｍｔの他端をアースする。Ｍｌは塗装
用熱風乾燥炉の熱風の循環流路１０に介装した熱風循環
用ファン３の送風用ファンモータであり、このファンモ
ータＭ、には動ｊＪ用の導電線６４を接続し、かつ該導
電線６４にはソレノイドｍ１に対応するリレー接点６６
を遮断装置として介装する。７ｏは前記の熱風循環流路
１０に介装した静電集塵装置２８に例えば直流電圧を印
加する高圧発生器、７２は該高圧発生器の負電極と静電
集塵装置２８の負電極とを連絡する導電線、７４は該高
ＩＦ発生器の陽電極と静電集塵装置２８の１１−電極と
を連絡する導電線であり、前装置として介装する。

次に作用を説明するに図外の制御盤から出力された電気
信号により電磁式開閉弁５６が開弁し、圧縮空気管路５
４から圧縮空気がダイヤフラム弁５８のダイヤフラム部
に導入されて該ダイヤフラム弁５８を閉弁し、これによ
り前記の塗装用熱風乾燥炉の熱源としての直火式ガスバ
ーナ２に対する都市ガスの供給が遮断され、同バーナ２
の運転が体重計する。一方前記の制御盤がら出力された
電気信号がタイマ６ｏに入力されるが、該タイマの作動
中にあっては送風用ファンモータＭ、の運転が継続中で
あるので循環流路１ｏを熱風が循環しつつ冷却され、こ
の冷却の途中においていわゆる結露現象によシ前記の樹
脂反応遊離ガスがヤニ状の粒子に成長し、この状態下に
おいて静電集塵装置２８の運転も継続中である。従って
該装置２８は前記第１実施例において記したように作動
して負の電荷を与えられた微細粒子が正の電極板４３に
吸着捕集されることに加えて前記の結露現象にょるヤニ
の電極板４３−４−への析出が促進されるとともに前記
したように成長したヤニ状の粒子に対しても負の電荷が
与えられるので前記電極板４３に吸治される。この結束
静電集塵装置２８の能力が向−１−する。

そし２て所定時間が経過するとタイマ６０から停止信号
としての電気信号が出力配線６２、分岐配線６２　ａ　
、　６２　ｂを介してそれぞれソレノイドｍ、、ｍ、に
出力され、これにより各ソレノイド”Ｉ　＋　ｍｔに対
応したリレー接点６６．６８を開成してファンモータＭ
、への電力の供給を遮断し、かつ、高圧発生源７０から
静電集塵装置２８に対する高電圧の印加を遮断する。こ
のようにして第２実施例にかかる塗Ｋ１１１熱風乾燥炉
の運転が完全に終了する。

以（−説明したように第１の発明は乾燥に供するだめの
熱風の循環流路と乾燥に供した熱風の排出流路とを（＋
ｉｉ］えた塗装用熱風乾燥炉において、前記熱風の流路
の少くとも一方にヤニ取り装置を弁装置７て構成したた
め、捷た第２の発明は乾燥に供するための執風の循環流
路と乾燥に供した熱風の排出流路とを備えた塗装用熱風
乾燥炉において、前記熱風の流路の少くとも一方にヤニ
取り装置を介装するとともに前記熱風の熱源の運転が休
止したのち所定時間後に停止信号を発信するタイマと、
この停止信号をうけたときに前記ヤニ取り装置を介装し
た流路の送風用ファンモータの電源を遮断する遮断装置
とを設けて構成しただめ、乾燥炉内で塗膜から発生する
樹脂反応遊離ガス等に由来するヤニ分およびいわゆる樹
脂臭が除去され、また第２の発明にあっては熱風の熱源
が休止したのちタイマにより所定時間送風用ファンモー
タを運転することにより熱風の冷却途上においていわゆ
る結露現象を利用してヤニ取り装置を用いることができ
るので前記のヤニ分の除去を促進させることができたも
のである。特にヤニ取り装置として静電集塵装置を利用
したものにおいては、溶剤の加熱による半分屑物、樹脂
反応遊離ガスの微細粒子を静電気の作用により吸着させ
て除去することができ、ヤニ分の除去を充分に行うこと
ができるものであり、これにより乾燥炉の出入口部、ダ
クト接合部、等に対するヤニの凝結、被塗物、コンベヤ
等に対するヤニの滴下を解消し得たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の塗装用熱風乾燥炉の概略を示すフ”−’
　　Ｆ、第２図は第１の発明の一実施例の概略を示すフ
ロー７−ト、第３〜４図は本発明で使用されるヤニ取り
装置としての静電集塵装置の原理図、第５図はヤニ取り
装置としての静電集塵装置の他の例を示す概略斜視図で
あり、また第６図は静電集塵装置の別の例を示す原理図
であり、壕だ第７図は第２の発明の一実施例を示す要部
説明図である。 １・燃料供給管、２・直火式ガスバーナ、５・・・送気
ダクト、６・・・塗装用熱風乾燥炉、７・・・還気ダク
ト、８　フィルタ室、１０・熱風の循環流路、＋　１−
−、次熱交換器、１４・・・燃焼用給気ダクト、１６・
１フｌ気フアン、１９・・・排気ダクト、２０・・・−
次〆（交換器、２１・・直火式ガスバーナ、２２・・・
燃料供給管、２５　触媒層、２８．２９・・・ヤニ取り
装置としての静電集塵装置、５０・・・配線、５４・・
・圧縮空気管路、５６・・・電磁式開閉弁、５８・・・
ダイヤフラム弁、６０・・・タイマ、６２・・出力配線
、ｍｌ・・・ソレノイド、ｍ２・・ソレノイド、６６・
・・リレー接点、６８・・リレー接点、Ｍｌ・・送風用
ファンモータ、７０・・・高圧発生器。 特許出願人　　日産自動車株式会社 丘　　　　　　　　　　　　　　　　。 ３３　　　　　　　　　　　　　３６ ３７ 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １乾燥に供するための熱風の循環流路と乾燥に供した熱
   風の排出流路とを備えた塗装用熱風乾燥炉において、前
   記熱風の流路の少くとも一方にヤニ取り装置を介装した
   ことを特徴とする塗装用熱風乾燥炉。 ２ヤニ敗り装置が静電集塵装置であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の塗装用熱風乾燥炉。 、１乾燥に供するだめの熱風の循環流路と乾燥に供［７
   た熱風の排２出流路とを備えた塗装用熱風乾燥炉におい
   て、前記熱風の流路の少くとも一方にヤニ１１’ｉり装
   置Ｐ１′を介装するとともに前記熱風の熱源の運転が体
   １１シたのち所定時間後に停止信号を発信す１．るタイ
   マと、この停止に信号をうけたときに前記ヤ′−さ 、”：、’Ｊ−１１４ｙり装置を介装した流路の送風用
   ファ・モータの市αｎを遮断する遮断装置とを設けたこ
   とを特徴とする塗装用熱風乾燥炉。 ４ヤニ取り装置が静電集塵装置であり、該静電集塵装置
   の電源装置が停止信号をうけたときに遮断されるもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の塗装
   用熱風乾燥炉。