JPS6033914B2 - 電着塗装装置における熱利用システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車体に対して露着塗料を行う電着塗料ライン
において、電着槽で発生する熱量を化成処理槽および脱
脂槽の処理液の加温熱源として利用するようにした露着
塗装装置における熱利用システムに関するものである。

（従来の技術）一般に、車体に対して竜着塗装を行う場
合、露着塗装ライン上の雷着槽では、効果的な霞着塗装
を行い得るよう鎧着塗料液を２７０前後の所定温度に保
持する必要がある。

このため、従釆、雷着塗料液が、電源装置からの通電に
より熱量が過剰に与えられて所定温度以上になると、該
雷着塗料液を熱交換器で冷却することが行われていた。
一方、雷着塗装の前処理工程に配置された脱脂槽や化成
処理槽では、完全な脱脂や均一な化成被膜が得られるよ
う、脱脂および化成処理の各処理液を所定温度に保持す
る必要がある。そのため、従来、脱脂や化成の各処理液
が、該各処理液中に浸潰された低温の車体の熱吸収によ
って所定温度より低くなると、上記各処理液を熱交換器
で加溢するようになされていた。その場合、上記脱脂槽
と化成処理槽とは別々に処理液の温度管理が行われてい
た。

すなわち、化成処理槽では、その処理液温度の上限が７
０ｑｏ以上になると化成処理に支障をきたすので、上限
の温度管理に留意する必要があり、そのために化成処理
槽の温度管理には、温度変化がゆるやかで比較的精度の
良い温水タイプの熱交換器が使用されていた。一方、脱
脂槽では、その処理液温度の上限管理が化成処理槽の場
合程厳密でなくてもよいので、設備コストの面から温水
タイプの熱交換器より廉価な蒸気タイプのものが使用さ
れてた。（発明が解決しようとする問題点）しかるに、
省エネルギー化が盛んに叫ばれている今日、上記従来の
ものは、雷着槽では蚤着塗装時の通電により発生する過
剰熱量が熱交換器で吸収されて大気に無駄に廃気されて
いる一方、脱脂槽および化成処理槽では処理液加温用の
熱量を別途に必要としており、全体としてエネルギーの
有効利用が図られていなかった。

しかも、上記のように脱脂槽と化成処理槽との温度管理
が別々に行われていたので、設備のメインテナンスが煩
雑であったり、蒸気の過剰熱量の損失という問題があつ
た。そこで、この問題の解決のため、上言己電着槽の廃
熱を化成処理槽と脱脂槽との各々の加温用熱量として利
用することが考えられるが、化成処理槽への利用は熱交
換器が溢水タイプであるために熱の有効利用が図れるも
のの、脱脂槽への利用は熱交換器が蒸気タイプであるた
めに過剰熱量の損失を増加させるだけで有効利用できな
いという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、霜着槽の廃
熱を化成処理槽と脱脂槽との加温に利用するにおいて、
この化成処理槽と脱脂槽とに使用される熱交換器の二次
側配管内を循環する熱媒体物を共通化することに着目し
、この熱媒体物として上限の温度管理を正確に行い得る
ことに留意して温水を使用することにより、雷着槽の廃
熱を両槽共にかつ一本の循環配管で有効利用できるよう
にして、エネルギー効率が良く、設備コストが廉価で、
温度管理も正確に行い得る雷着塗装装置における熱利用
システムを提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、下記
の如く構成したものである。

すなわち、亀着槽の電着塗料液を第１ポンプにより循環
させる霞着槽一次側配管と、該霞着槽一次側配管に近接
して設けられ、冷水槽に貯溜した冷水を第２ポンプによ
り循環させる蚕着槽二次側配管と、上記電着槽一次側配
管内を循環する霞着塗料液と上記電着槽二次側配管内を
循環する冷水との間で熱交換を行わしめる第１熱交換器
と、脱脂槽の処理液を第３ポンプにより循環させる脱脂
槽一次側配管と、該脱脂槽一次側配管に近接して設けら
れ、温水槽に貯溜した温水を第４ポンプにより循環させ
る脱脂槽二次側配管と、上記脱脂槽一次側配管内を循環
する脱脂槽処理液と上言己脱脂槽二次側配管内を循環す
る温水との間で熱交換を行わしめる第２熱交換器と、化
成処理槽の処理液を第５ポンプにより循環させる化成処
理槽一次側配管と、該化成処理槽一次側配管に近接して
設けられ、上記温水槽に貯溜した温水を第６ポンプによ
り循環させる化成処理槽二次側配管と、上記化成処理槽
一次側配管内を循環する化成処理槽処理液と上記化成処
理槽二次側配管内を循環する温水との間で熱交換を行わ
しめる第３熱交換器と、上言己温水槽に貯溜した温水を
第７ポンプにより循環させる温水配管と、、上記電着槽
二次側配管内を循環する冷水に与えられる上記電着塗料
液の熱量を上記温水配管内を循環する温水に導く熱媒体
物循環器とを備えたことを特徴とするものである。（作
用） 上記の構成により、本発明では、雷着槽の過剰熱量（廃
熱）は第１熱交換器を介して熱媒体物循環器に回収され
、該循環器から一本の循環配管（温水配管）を介して、
化成処理槽と脱脂槽との各熱交換器の二次側配管を共有
する温水槽に導かれたのち、該温水槽から温水を熱媒体
物として第２，第３熱交換器を介して化成処理槽と脱脂
槽との各々に導かれて各処理液の加温に供せられる。

このことにより、化成処理槽と脱脂槽との各熱交換器が
温水を熱媒体物とするものに共通化され、該脱脂槽での
過剰熱量の損失を招くことなく、雷着槽の廃熱が有効利
用されるので、エネルギー効率が著しく高められるとと
もに、配管の統一によって設備コストが廉価となり、ま
た上記両槽の特に化成処理槽の温度管理を正確に行うこ
とが可能である。（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明の実施例に係る電着塗装装置における熱
利用システムを示し、１は露着塗料液Ａを貯溜する霞着
槽であって、搬送されてきた車体が該露着槽１の霞着塗
料液Ａに浸潰された時、該竜着槽１に接続された電源装
置（図示せず）からの通電によって該車体に対して雷着
塗装を施すようになされている。

そして、該雷着槽１には、該電着槽１の霞着塗料液Ａを
冷却する第１熱交換器２が援線されている。該第１熱交
換器２は、霞着槽一次側配管３に介設された第１ポンプ
Ｐ．の作動によって露着槽１の露着塗料液Ａを該第１熱
交換器２に循環させると同時に、亀着槽二次側配管４に
介設された第２ポンプＰ２の作動によって冷水槽５に貯
溜した例えば１８ｏｏ前後の冷水を該第１熱交換器２に
循環させることにより、第１熱交換器２での熱交換作用
によって霞着塗料液Ａが電源装置（図示せず）からの通
電により得た過剰熱量（廃熱）を冷水槽５の冷水に与え
て、該雷着塗料液Ａを２７０前後の所定温度に冷却保袷
するものである。また、６は上記電着槽１の前工程に配
置される脱脂槽であって、該脱脂槽６には脱脂処理液Ｂ
が貯溜され、該脱脂処理液Ｂ中に車体が浸潰された時に
、該脱脂処理液Ｂ‘こよって該車体の脱脂を行うもので
ある。

そして、該脱脂槽６には脱脂処理液Ｂを加溢する第２熱
交換器７が接続されている。該第２熱交換器７は、脱脂
槽一次側配管８に介設した第３ポンプＰ３の作動によっ
て上記脱脂槽６の脱脂処理液Ｂを該第２熱交換器７に循
環させると同時に、該第２熱交換器７の脱脂槽二次側配
管９に介設した第４ポンプＰ４の作動によって温水槽１
０‘こ貯溜した例えば６５ｑＣ前後の温水を第２熱交換
器７に循環させることにより、第２熱交換器７での熱交
換作用によって温水槽１０の温水の熱量を脱脂槽６の脱
脂処理液Ｂに与えて、該脱脂処理液Ｂの液温を５０００
前後の所定温度に加溢するものである。さらに、１１は
霞着塗装ラインにおける上記電着槽１と脱脂槽６との間
に配置された化成処理槽であって、該化成処理槽１１に
は脱脂処理液Ｃが貯溜され、該化成処理液Ｃ中に脱脂を
終えた車体が浸潰された時、該化成処理液Ｃによって該
車体に化成被膜を形成するものである。

そして、該化成処理槽１１には、化成処理液Ｃを加温す
る第３熱交換器１２が接続されている。該第３熱交換器
１２は、化成処理槽一次側配管１３に介設した第５ポン
プＰ５の作動によって化成処理槽１ １の化成処理液Ｃ
を該第３熱交換器１２に循環させると同時に、化成処理
槽二次側配管１４に介設した第６ポンプＰ６の作動によ
って上記温水槽１０の温水を該第３熱交換器１２に循環
させることにより、第３熱交換器１２での熱交換作用に
よって溢水槽１０の温水の熱量を化成処理槽１１の化成
処理液Ｃに与えて、該化成処理液Ｃの液温を５０００前
後の所定温度に加温保持するものである。加えて、１５
は熱媒体物循環器としてのヒートポンプであって、該ヒ
ートポンプ１５は熱媒体物を内蔵しているとともに、該
ヒートポンプ１５内には上記第１熱交換器２の露着槽二
次側配管４の一部を臨ましめ、また上記温水槽１０の温
水を循環させる温水配管１６の一部を臨ましめており、
内蔵する熱媒体物の循環により、第１熱交換器２を経た
冷水槽５の冷水と、上記温水配管１６に介設した第７ポ
ンプＰ７の作動によって循環する上記温水槽１０の温水
との間で熱授受を行わせて、第１熱交換器２での熱交換
により該冷水に与えられた露着槽１での過剰熱量を温水
槽１０の温水に与えることにより、第１熱交換器２を経
た冷水槽５の冷水温度を再び１８ｑｏ前後の液温に戻す
とともに、熱量が与えられた温水槽１０の温水を脱脂槽
６や化成処理槽１１の各処理液Ｂ，Ｃを加温する熱源と
して第２，第３熱交換器７，１２に導くように構成され
ている。

尚、上記温水槽１川こは工業用水を供給する通路１７と
蒸気を供給する通路１８とが閉口しており、温水槽１０
の温水温度が露着槽１で発生する熱量の増大に伴い所定
の６５００前後の液温より高くなったときには、該液温
を検出する温度センサ１９の検知信号に基づいて上記工
業用水通路１７に介設した第１閉鎖弁２０を開き、工業
用水を供給して液温を６５ｏ０前後に保持するとともに
、この工業用水の供給により増量した溢水の一部を霞着
塗装ラインの脱脂槽６の前に配置される湯洗槽２１に供
給する一方、雷着槽１で発生する熱量の減少に伴い温水
温度が６５００前後の温度より低くなったときには、上
記温度センサ１９の検知信号に基づいて蒸気通路１８に
介設した第２開閉弁２２を開き、温水中に蒸気を吹込ん
で６５ｑｏ前後の液温に上昇保持するようにしている。

また、露着槽１で霞着塗装される車体台数の減少に伴っ
て亀着塗料液Ａの液温が２７０前後の所定温度より低く
なると、第１熱交換器２の霞着槽二次側配管４と該二次
側配管４より分岐して第１熱交換器２をバイパスするバ
イパス通路２３との接続点に設けた三方電磁弁２４を、
上記電着塗料液Ａの液温を検知する温度センサ２５の検
知信号に基づいて励磁作動させて、冷水槽５の冷水の循
環通路を切換え該冷水をバイパス通路２３を介して循環
させることにより、電着塗料液Ａの液溢が第１熱交換器
２での熱交換によりさらに温度低下するのを防止するよ
うにしている。同様に、脱脂槽６および化成処理槽１１
の各処理液Ｂ，Ｃの液温が脱脂および化成処理される車
体台数の減少に伴ってそれぞれ５０ｑｏ前後の所定温度
より高くなると、第２第３熱交換器７，１２の各二次側
配管９，１４と各バイパス通路２６，２７との接続点に
設けた三方電磁弁２８，２９を、脱脂および化成処理の
各処理液Ｂ，Ｃの液温を検知する各温度センサ３０，３
１の検知信号に基づいて励磁作動させて、温水槽１０の
温水を各バイパス通路２６，２７を介して循環させるこ
とにより、脱脂および化成処理の各処理液Ｂ，Ｃが第２
，第３熱交換器７，１２で熱交換されてさらに温度上昇
するのを防止するようにしている。

さらに、ヒートポンプ１５の故障時には、ヒートポンプ
１５の熱媒体物の異常温度および異常圧力を検出して、
第１熱交換器２の両端近傍に設けた電磁弁３２，３３を
閉じると同時に、第１熱交換器２に工業用水を供給する
工業用水通路３４に介設した閉鎖弁３５および排水通路
３６に介設した閉鎖弁３７を開くことにより、第１熱交
換器２に工業用水を流通せしめて霞着槽１の雷着塗料液
Ａを該工業用水でもつて冷却し得るようになされている
。次に、上記実施例の作動について説明すると、露着塗
装時、露着槽１の露着塗料Ａは電源装置（図示せず）か
らの通電毎に発生する熱量を受けて温度上昇すると同時
に、第１ポンプＰ，の作動により第１熱交換器２を循環
し、該第１熱交換器２で冷水槽５からの１８ｑｏ前後の
冷水と熱交換されて冷却されることを繰返している。

その結果、上記電着槽１で発生する過剰熱量（廃熱）は
該第１熱交換器２での熱交換により冷水槽５の冷水に吸
収されて、露着槽１の露着塗料液Ａは２７℃前後の所定
温度に保持される。そして、上記電着槽１での過剰熱量
を吸収した冷水は、その後ヒートポンプ１５を循環し、
該ヒートポンプ１５でその吸収した熱量を該ヒートポン
プ１５内を循環する熱媒体物を介して温水配管１６を循
環する温水に与え、この熱授受により１８℃前後の温度
にまで低下して冷水槽５に戻ったのち、再び第１熱交換
器２に供給されて竜着槽１の蚤着塗料液Ａと熱交換され
ることを繰返す。

一方、上記ヒートポンプ１５により冷水からの熱量を受
けた温水槽１０の温水は徐に液温上昇し、その液温が６
５ｏｏ前後の所定温度より高いときには、温水槽１０の
温度センサ１９の検知信号に基づく第１閉鎖弁２０の開
作動によって工業用水が温水槽１０１こ供給されること
により、液温が下降して上記所定温度に保持される一方
、６５℃前後の所定温度より低いときには、上記温度セ
ンサ１９の検知信号に基づく第２閉鎖弁２２の開作動に
よって蒸気が温水槽１０‘こ吹込まれることにより、液
温が上昇して所定温度に保持される。そして、この温水
が第２，第３熱交換器７，１２で脱脂槽６の脱脂処理液
Ｂや化成処理槽１１の化成処理液Ｃと熱交換されること
になる。その結果、脱脂および化成処理の各処理液Ｂ，
Ｃは、該各処理液Ｂ，Ｃ中に渡債された車体によって熱
吸収された分の熱量が上記溢水槽１０の温水によって与
えられて、５０ｏｏ前後の所定温度に保持される。した
がって、露着塗装時に電源装置（図示せず）からの通電
により電着槽１に発生した過剰熱量はヒートポンプ１５
で回収され、この熱量が脱脂槽６と化成処理槽１１共用
の温水槽１０１こ与えられて脱脂槽６の脱脂処理液Ｂや
化成処理槽１１の化成処理液Ｃの加温熱源として利用さ
れているので、脱脂槽６での過剰熱量の損失を招くこと
がなく、露着塗装装置全体での消費エネルギーを大幅（
例えば従来よりも約４０％カット）に節減することがで
き、省エネルギー化を図ることができるとともに、一本
の循環配管（温水配管１６）で済み、配管が統一される
ので、設備コストを廉価にすることができる。また、共
通化した熱媒体物として温水を用いたので、特に化成処
理槽１１の温度管理を正確に行うことができる。（発明
の効果） 以上説明したように、本発明によれば、雷着塗装時の通
電により露着槽に発生する過剰熱量を、ヒートポンプ１
等の熱媒体物循環器を使用して回収し、この回収した熱
量でもつて脱脂槽および化成処理槽を加溢するように利
用するにおいて、脱脂槽と化成処理槽との熱源として温
水を熱媒体物とする共通の温水槽を設けて、露着槽の廃
熱利用を両槽共にかつ一本の循環配管できるようにした
ので、エネルギー効率の大幅な向上を図ることができる
とともに、設備コストの低廉化を図ることができ、また
温度管理を正確に行うことができ、よって省エネルギー
効果が大で実用上有用な霞着塗装装置の熱利用システム
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示す全体概略構成図である。 １…・・・露着槽、Ａ・・・・・・電着塗料液、２・・
・・・・第１熱交換器、３・・・・・・電着槽一次側配
管、４・・・・・・電着槽二次側配管、５・…・・冷水
槽、６・・・・・・脱脂槽、Ｂ・・・・・・脱脂処理液
、７・・・・・・第２熱交換器、８・・・・・・脱脂槽
−次側配管、９・・・・・・脱脂槽二次側配管、１０・
・・・・・温水槽、１ １・・…・化成処理槽、Ｃ・・
・・・イヒ成処理液、１２・・・・・・第３熱交換器、
１３・・・・・・化成処理槽一次側配管、１４・・・・
・・化成処理槽二次側配管、１５・・・・・・ヒートポ
ンプ（熱媒体物循環器）、１６・・・・・・温水配管、
Ｐ，〜Ｐ７・・・・・・ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電着槽の電着塗料液を第１ポンプにより循環させる
   電着槽一次側配管と該電着槽一次側配管に近接して設け
   られ、冷水槽に貯溜した冷水を第２ポンプにより循環さ
   せる電着槽二次側配管と、上記電着槽一次側配管内を循
   環する電着塗料液と上記電着槽二次側配管内を循環する
   冷水との間で熱交換を行わしめる第１熱交換器と、脱脂
   槽の処理液を第３ポンプにより循環させる脱脂槽一次側
   配管と、該脱脂槽一次側配管に近接して設けられ、温水
   槽に貯溜した温水を第４ポンプにより循環させる脱脂槽
   二次側配管と、上記脱脂槽一次側配管内を循環する脱脂
   槽処理液と上記脱脂槽二次側配管内を循環する温水との
   間で熱交換を行わしめる第２熱交換器と、化成処理槽の
   処理液を第５ポンプにより循環させる化成処理槽一次側
   配管と、該化成処理槽一次側配管に近接して設けられ、
   上記温水槽に貯溜した温水を第６ポンプにより循環させ
   る化成処理槽二次側配管と、上記化成処理槽一次側配管
   内を循環する化成処理槽処理液と上記化成処理槽二次側
   配管内を循環する温水との間で熱交換を行わしめる第３
   熱交換器と、上記温水槽に貯溜した温水を第７ポンプに
   より循環させる温水配管と、上記電着槽二次側配管内を
   循環する冷水に与えられる上記電着塗料液の熱量を上記
   温水配管内を循環する温水に導く熱媒体物循環器とを備
   えたことを特徴とする電着塗装装置における熱利用シス
   テム。