JPS5861868A

JPS5861868A - 塗装オ−ブンにおける熱投入方法及び装置

Info

Publication number: JPS5861868A
Application number: JP56159154A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Suda; 剛須田
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1981-10-06
Filing date: 1981-10-06
Publication date: 1983-04-13

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】本発明は、塗装オーブンにおける熱投入方法並びにその
だめの装置に係り、特に塗装オーブン内の各加熱ゾーン
への熱投入方式の改善により、制御を単純化し、また制
御機器の簡略化を図り、更には省エネルギ化をも図り得
る方法及び装置に関するものである。

従来より、薄鋼板等の所定の塗料が塗布されたストリッ
プを走行せしめ２つ連続的に加熱し、乾燥、焼付けせし
める塗装オーブンにおいては、該ストリップより蒸発せ
しめられる有機溶剤の蓄積による爆発を防止するために
、溶剤含有ガヌたるオープン内雰囲気を爆発に対して安
全な所定溶剤濃度以下にすることが必要とされている。

このため、例えば、第１図に示されるように、所定の塗
料が塗布されたストリップｌが走行せしめられる乾憧シ
ー７４とこれに続く焼付はゾーン６から成る塗装オープ
ン２において、炉内の溶剤含有ガスを吸引ファン８によ
シ、排出せしめることＫより、該オープン２内の雰囲気
中の蒸発溶剤一度を低下せしめ、以て爆発を防止するよ
うにしているのである。より具体的には、乾燥シー７４
の入口近傍よシ吸引ファン８によって取シ出された溶剤
含有の炉内ガスは、公知のインシネレータ（直接燃焼式
脱臭装置）１０に導かれて燃焼、脱臭させられる。そし
て、この燃焼排ガスは必要に応じて一部は大気中へ放出
され、残ケの燃焼排ガスはストリップｌの加熱に利用す
るために２つに分岐されて、パルプ１１を経て一つの循
環機構１３へ、またバルブ１２を経て他の一つの循環機
構１４へ導かれる。これら循環機構１１．１４はそれぞ
れ乾燥ゾーン４、焼付はゾーン６から導かれた炉内ガス
を前記燃焼排ガスと共に、熱風循環ファ７２０．２２に
よりそれぞれのゾーン内に還流せしめ、各ゾーンでのス
トリップｌの加熱に供するものであって、かくして燃焼
排ガス中の熱の利用と炉内ガスの希釈の目的が達成され
、ストリ°ツブには必要な加熱が行なわれるのである。

ところで、かかる従来の装置に逼っては、各ゾーンでの
ストリップ１の加熱にインシネレータ１０から導かれる
燃焼排ガスが主として利用されるだめに、各ゾーンでの
加熱温度を上げたい場合には、該インシネレータＩＯか
らオーブン２内に戻される燃焼排ガス量が増大せしめら
れることとなるが、そうするとオーブン内雰囲気中の酸
素量が当然に減少し、インシネレータＩＯでの溶剤の燃
焼に不都合をもたらす。そのため、オープン２内に或は
インシネレータｌＯ内に何等かの手段を用いて酸素、例
えば第１図に示される燃焼ファン１６によυ不足酸素を
空気としてインシネレータ１０に供給する必要が生じる
が、またかかる酸素の供給によって大気中に捨てられる
燃焼排ガス量も多くなシ、これがエネルギの大きな損失
ともなっていたのである。しかも、酸素の供給によって
、酸素濃度検出器や酸素を付加するファンなどの配備も
必要となるのである。

また、かかる燃焼排ガヌによる熱量の投入は、オーブン
２から吸引ファン８によって取り出される排気ガヌ量、
酸素の供給状態、オープン２出入口からの空気侵入量な
どの各種因子を総合的に考慮して、複雑圧制御してやる
必要があり、その制御は大型の電算機を用いても極めて
難しいものであったのである。

さらに、各ゾーンに必要な熱量を必要な分だけ循環供給
せしめるためには、前記イ“ンシネレータ１０で発生せ
しめられる燃焼排ガスを各循環機構に自由に振り分ける
必要があり、そのために前記パルプ１１及び１２として
、約７００℃もの高温に耐え得る耐熱自動弁を用いる必
要もあったのである。

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景圧して為さ
れたものであって、その要旨とするところは、前述の如
き塗装オープンにおいて、該オーブンから排出される溶
剤を含む排気ガスを脱臭炉に導き、該排気ガス中の溶剤
を燃焼せしめた後、その燃焼排ガスの少なくとも一部を
該オープン内の複数の加熱ゾーンのそれぞれに供給する
一方、該燃焼排ガスよりも低い温度に加熱せしめた、特
に大気中に放出される該燃焼排ガス部分との熱交換によ
って形成された熱空気を該加熱ゾーンに供給して、それ
ら燃焼排ガス並びに熱空気をもって所定の材料の加熱を
行なうようにすると共に、かかる材料の加熱を前記熱空
気の流量にて制御せしめるようにしたことにあり、これ
によって制御を単純化し、且つ制御機器の簡略化を図る
と共に、熱回収を効率的に為し得るようにして省エネル
ギ化の達成をも可能としたのである。

以下、本発明に従う゛一実施例を図面に基づいて詳細に
説明し、本発明を更に具体的に明らかにすることとする
。

先ず、第２図において、８０は所定の塗料を塗布せしめ
た薄鋼板などのストリップ（材料）３２を連続的忙走行
せしめつつ加熱し、所定の乾燥・焼付けを行なう塗装オ
ープンであシ、加熱ゾーンとしての乾燥ゾーン３４、昇
温ゾーン３６、焼付はゾーン８８の三つのゾーンから成
っている。そして、コータ室４０のコータロール４２に
て所定の塗料が塗布されたストリップ８２は、該オープ
ン３０内のそれぞれのゾーン８４．８６．８８に配置さ
れた上下のチャンバ４４．４６からその両面に所定の熱
風が吹き付けられて加熱せしめられることにより、乾燥
・焼付けられた後、該オーブン８０から取９出され、空
冷装置４８などにて冷却せしめられて、次工程に送られ
るよう蹟なっているのである。

また、かかる塗装オープン８０のストリップ入口近傍部
分に、炉内ガス取出路５ｏが設けられており、該取出路
５０上に配備された吸引ファン５２によって該オープン
８ｏ内の溶剤含有雰囲気（排気ガス）を吸引して、予熱
用熱交換器５４にて予熱せしめた後、インシネレータ（
脱臭炉）５６に送給するようになっている。該インシネ
レータ５６は、公知の直接燃焼式構造の脱臭装置であっ
て、該炉内ガス取出路５ｏを通じて導かれた炉内ガス中
の溶剤を助燃バーナ５８の燃焼下に、燃焼・脱臭（無害
化）せしめる。

そして、かかる燃焼によって該インシネレ゛−タ５６内
に発生した燃焼排ガスは、通路６ｏがら分岐した燃焼排
ガス供給路６２を通１て、その一部（オー７’ン８−０
内に戻スヘき必要量）がオーブン３０に導かれ、他の一
部が同様に分岐した排気路６４を通じて大気中に放出さ
れるようになっている。なお、この排気路６４上には、
前記予熱交換器５４が設けられておシ、制御弁６６にて
制御された大気中に放出される燃焼排ガスとの熱交換“
によって、取出路５０を通じて前記インシネレータ５６
に導かれる炉内ガスを所定の温度に予熱せしめる。

また、燃焼排ガス供給路６２は、各ゾーン３４゜８６．
８８に燃焼排ガスを導くために分岐させられ、分岐路６
８，７０．７２を形成しておシ、そして各ゾーンの炉内
雰囲気循環機構７４．７６゜７８にそれぞれ接続されて
いる。この炉内雰囲気循環機構７４．７６．７８はそれ
ぞれ熱風循環ファン８０と、バーナ８２を有スるエアヒ
ータ８４とを含んで、炉内雰囲気の循環路を形成し、前
記各分岐路６８．７０．７２から供給される燃焼排ガス
をそれぞれのエアヒータ８４′内に導き、各ゾーンから
導かれる炉内ガスと共に混合せしめて、該循環ファン８
０にてそれぞれのチャンバ４４゜４６に送給するように
なっている。なお、各循環機構７４．７６．７８への燃
焼排ガスの振り分けのために、各分岐路６８，７０．７
２上には手動弁８６．８８．９０が設けられている。

一方、燃焼排ガスの一部を分岐して大気中に放出せしめ
る前記排気路６４上には、前記予熱用熱交換器５４と共
に、熱空気発生装置９２が設けられている。この熱空気
発生装置９２は、熱空気ファン９４を通じて供給される
空気を、該排気格絡６４を通じて排出される燃焼排ガス
との間の熱交換によって所定の温度（燃焼排ガス温度よ
りは低い）に加黛せしめ、熱空気を形成する。そして。

この形成された熱空気が、熱空気供給路９６を通じて、
乾燥ゾーン３４、昇温ゾーン３６の炉内雰囲気循環機構
７４．７６に、また焼付はゾーン３８内に導かれるよう
になっている。より具体的には、該熱空気供給路９６が
三つに分岐され、乾燥ゾーン３４、昇温ゾーン３６へは
、燃焼排ガス側分岐路６８．７０にそれぞれ接続さｆれ
た分岐路９８．１００を通じて供給される熱空気が燃焼
排ガスと混合された後、炉内雰囲気循環機構７４．７６
内に給送されることによシ、導かれるのである。

また、分岐路１０２を通じて給送される熱空気は、オー
ブン３０出口のシール部１１０に供給され、そして焼付
はゾーン３８内に導き入れられるようになっている。さ
らに、これら分岐路９８，１００．１０２には、制御機
構を構成する制御（自動）弁１０４，１０６．１０８が
それぞれ設けられ、各ゾーンへの熱空気供給流量が制御
されるようになっているのである。

なお、図において、１１２は、前記出口シール部１１０
に対応するオーブン３０入口側のシール部であシ、また
１１４は入口側シールファン、更に１１６は出口側シー
ルファンである。

従って、かかる構成において、取出路５ｏを通じて取シ
出される炉内ガスの完全脱臭を図るべくインシネレータ
５６において該炉内ガス（溶剤）の完全な燃焼を行々う
には、該インシネレータ５６内での脱臭温度は７６０Ｕ
程度、酸素（０２）濃度は約１５％とすることが望まし
い。・そこで、ｂ２を１５％として、０２バランスから
風量制御式を計算すると、上側の装置では次の式が導か
れるのである。

取出炉内ガス量：ＶＲオープン供給燃焼排ガス量：ｖＨ熱空気量：　ＶＨＡ、シール用空気量：　ＶＣＡ。

炉内の空気量：ＶＡ（−４ＨＡ＋ＶＣＡ）、Ｏｘ　（Ｖ
Ｒ）＝１５％、　缶（ＶＨ）＝ｌＯ％。

０２　（Ｖ　Ａ　）　＝　２１９６、とすルト、オープ
ン内の風量バランスは、Ｖ　Ｒ＝　Ｖ　Ｈ＋　Ｖ　Ａ　　　　　　　　　　−（
１）にて示され、またオープン内の０２バランスは、に
て示される。従って、（１）、　（２）式から、０．１
５ＶＲ＝０．ＩＶＨ＋０．２１（ＶＲ−Ｖ）Ｉ）０．１
　１　ＶＨ＝０．０６　ＶＲＶＡ＝ＶＲ−ＶＨ＝０．４５ＶＲＶＡ＝４ＨＡ＋ＶＣＡ＝０．４５ＶＲオーブン８０内から炉内ガスの吹出しを阻止するために
は、ＶＣＡ≧０とすべきであるから１、’、　Ｖ　ＨＡ
　　　≦０．４５　Ｖ　Ｒ−−−−−−−−１４１で制
御すればよいこととなる。

それ故、＋８）、　（４）式から明らかなように、オー
プン供給燃焼排ガス量（ＶＨ）及び熱空気量（ＶＨＡ）
は、いずれも取出炉内ガス量（ＶＲ）に対して一次函数
で表わされることとなシ、以てその制御は単純な比例制
御で済むため、オープン８ｏ内の風量制御、ひいては加
熱制御を著しく簡略化し得たのである。

そして、制御弁６６によって排気路６４を通じて系外に
放出される量を制御せしめることによって、間接的に制
御せしめられる各ゾーンへの燃焼排ガス供給ｉけ、各分
岐路６８，７０．７２上の手動弁８６，８８．９０にて
最初Ｑ割シ振シ量を設定するだけでよいため、従来の如
（７００Ｕ或はそれ以上の温度に耐え得る耐熱制御（自
動）弁を設ける必要が全くなくなったのであシ、そして
各分岐路６８，７０．７２にて導かれた所定量の燃焼排
ガスは１分岐路９８，１００．１０２にて導かれる熱空
気と共に、各ゾーン８４，８６．８８に供給されて、ス
トリップ３２の加熱に供されるのである。

また、各ゾーンへの投入熱量の制御は、熱空気供給路９
６を通じて供給される熱空気（一般に、８０９℃前後）
側で行なわれ、具体的にはストリップ８２への吹付（熱
風）温度に基づいて各ゾーン８４，８６．ａ′８への熱
空気供給量を自動弁ｌ０４．１０６，１０８にて制御す
ることにより行なわれることとなる。これによって、燃
焼排ガス供給路６２０分岐路６８．Ｔｏ、７２を通じて
導かれるそれぞれの燃焼排ガス量が単に手動弁（８６，
８８，９０）による一定の振り分けで済ませられ得ると
と°となったのである。そして、熱空気供給路９６の分
岐路９８，１００，１０２上妬設けられる制御弁１０４
，１０６，１０８は、熱空気が８００℃前後と、燃焼排
ガスに比して遥かに低い温度のものであるために、通常
の耐熱自動制御弁で充分に間に合い、従来の如き７００
℃もの高温に耐え得る制御弁を装備せしめる必要をなく
したのである。

さらに、上側の構成にあっては、排気路６４を通じて系
外に排出される一部の燃焼排ガスの排熱を利用して、熱
空気発生装置９２にて熱交換により所定の熱空気が発生
せしめられ、そしてかかる熱空気がストリップ８２加熱
用熱風の形成に利用されているために、塗装オーブン全
体と゛しての熱回収効率を著しく高め、有効な省エネル
ギ化が図られているのである。

なお、上側において、各炉内雰囲気循環機構７４．７６
．７８に設けられたエアヒータ８４は、塗装オーブン８
０の運転開始時に炉内雰囲気の温度を急速に上昇せしめ
たい場合や、加熱ゾーンの必要熱量が投入熱量（ＶＨ＋
ＶＨＡ　）を更に上回った場合などに作動せしめられ、
バーナ８２が点火せしめられることによって不足熱量を
補充するようになっている。

以上、本発明の一実施例について説明してきたが、本発
明がかかる実施例によって何等の制限をも受けるもので
はないことは言うまでもないところである。例えば、熱
空気ファン９４にて吸引され、熱空気発生装置９２に送
られる空気は、上側の如き大気からの採取の他−１出入
口のシールファ　□ン１１４，１１６にて吸引され、排
出される空気を利用し、これを該熱空気ファン９４に導
くことも可能である。また、取り出された炉内ガスの予
熱用熱交換器５４を、インシネレータ５６出口の通路６
０上に設けるようにしても、何等差支えない。更に、上
側では、焼付はゾーン３８へは、熱空気は炉内雰囲気循
環機構７８を介して導入されず、出口シール部１１０へ
の供給によって該焼付はゾーン８８内に導かれるように
なっ、ているが、乾燥ゾーン８４、昇温ゾーン８６への
導入と同様に、熱空気を′炉内雰囲気循環機構７８に導
入せしめるようにしてもよく、また加熱ゾーンとしても
８つの場合のみならず、２つ或は８つ以上の場合にあっ
ても、本発明は同様に適用され得るものである。

また、その他、本発明には、本発明の趣旨を逸脱しない
限シにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変形、
改良などを加えることが出来ることは言うまでもないと
ころである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の塗装オープンの熱投入装置を系統的に
示す説明図であり、第２図は本発明の一実施例に係る塗
装オープンの熱投入装置を系統的に示す説明図である。８０：塗装オープン　３２ニストリップ８４：乾燥ゾー
ン　　８６：昇温ゾーン３８：焼付はゾーン　　５０：
炉内ガス取出路５４：予熱用熱交換器５６：インシネレ
ータ６２：燃焼排ガス供給路６４：排気路６６二制御弁　　　　６８．７０．７２　：分岐路７４
．７６．７８：炉内雰囲気循環機構８０　：　熱風循ｆ
Ｒファン８４：エアヒータ８６、８８．９０　：手動弁
　９２：熱空気発生装置９４：熱空気ファン　９６：熱
空気供給路９８．１００．１０２：分岐路１０４．１０６．１０８：制御弁出願人　　大同特殊鋼株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　所定の塗料を塗布せしめた材料をオーブン内
において加熱せしめることによ、す、乾燥・焼付けする
ようにした塗装オープンにおいて、−該オープンから排
出される溶剤を含む排気ガスを脱臭炉に導き、該排気ガ
ス中の溶剤を燃焼せしめた後、その燃焼排ガスの少なく
とも一部を該オーブン内の複数の加熱ゾーンのそれぞれ
に供給する一方、該燃焼排ガスより゛も低い温度に加熱
しだ熱空気を該加熱ゾーンに供給して、それら燃焼排ガ
ス並びに熱空気をもって前記材料の加熱を行なうように
すると共に、かかる材料の加熱を前記熱空気の流量にて
制御せしめ右ようにしたことを特徴とする塗装オーブン
における熱１投入方法。
（２）前記溶剤を含む排気ガスの燃焼に要する酸素　□
の供給を、前記熱空気並びに前記オープンの材料出入口
から侵入する外気のみによって行ない。前記脱臭炉に導かれる排気ガス量と、該オーブン内に供
給される燃焼排ガス量との関係、及び熱空気供給量との
関係が、単純な比例関数となるようにした特許請求の範
囲第１項記載の熱投入方法。＋３１　　所定の塗料を塗布せしめた材料をオーブン内
において加熱せしめることによシ、乾燥・焼付けするよ
うにした塗装オーブンにおいて、該オーブン内の雰囲気
を排気ガスとして取シ出し、該排気ガス中に含まれる溶
剤を燃焼せしめて無害化する脱臭機構と、該脱臭機構にて発生せしめられた燃焼排ガスの一部を、
該オープンの各加熱ゾーンにおいてオープン内雰囲気を
それぞれ循環せしめる各雰囲気循環機構に導く燃焼排ガ
ス、供給路と、該脱臭機構にて発生した燃焼排ガスの他
の一部を大気中に排出するだめの排気路に設けられ、該
排気路内を通る燃焼排ガスとの熱交換によって所定温度
の熱空気が形成されるようにした熱空気発生装置と、該熱空気発生装置において形成された熱空気を、前記加
熱ゾーンの雰囲気循環機構の少なくとも一つに導く通路
を含む、前記各加熱ゾーン内にそれぞれ導くための＃！
空気供給路と、該熱空気供給路上に設けられ、各加熱ゾ
ーン内への熱空気供給流量を制御する流量制御手段とを
、含むことを特徴とする塗装オーブンにおける熱投入装置
。