JPS6266033A - 給気付塗装ブ−スの空調設備 - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、自動車塗装等を行う比較的大型の給気付塗装
ブース内に調温もしくは調温と同時に調湿された清浄空
気を供給させる空調設備に関する。

〔従来技術とその問題点〕

自動車塗装を行う大型の給気付塗装ブースにあっては、
空調装置により例えば温度２５℃前後。

湿度７０〜８０％程度に調温、調湿された清浄空気を、
その塗装ブースの幅６ｍ、長さ５０ｍあたり約７．２０
Ｏｎ？　／　ｍｉｎ供給することとしている。

したがって、外気を調温、調湿して塗装ブースに清浄空
気を供給する空調装置の加熱器、冷却器等は容量の大き
いものが必要となって設備費が嵩むと共に、空調装置か
ら塗装ブース内に供給する清浄空気と該空調装置に送り
込まれる外気との温度差が大きい夏季及び冬季において
はランニングコストが嵩むという問題がある。

そこで、従来においては、空調装置に送り込まれる外気
と、塗装ブース内から排出される排気との間で熱交換を
行う熱交換器を設置し、空調装置の加熱器、冷却器等の
必要熱量を節減して省エネルギー化を図っている（特開
昭５５−３８８８号及び同５７−１６５０６３号公報参
照）。

ところで、このようにして省エネルギー効果を高めるに
は、特開昭５７−１６５０６３号公報に示された如く、
空調装置に送り込まれる外気の流路と、塗装ブース内か
ら排出される排気の流路を横切るように回転して顕熱と
共に潜熱の回収をも行って全熱（エンタルピ）回収する
回転蓄熱体（即ち、吸湿材を用いたロータ）を有する全
熱交換器を使用して熱交換効率を良くすることが望まし
い。

しかしながら、この全熱交換器のロータは、口径が数ミ
リ程度の多数の通気孔群によってハニカム構造に形成さ
れているから、経時と共に各通気孔内には塗装ブース内
からの排気中に含まれた塗料ミスト、有機溶剤あるいは
塵埃等が付着し、また、空調装置に送り込まれる外気中
に含まれた塵埃等も付着して、熱交換効率が著しく低下
し、使用不能になるという重大な欠点を有していた。

例えば、本発明者らの実験によると、給気付塗装ブース
の塗装ブース内から床下に吸引排出される空気５，０Ｏ
Ｑｒｒｆ／ｗｉｎ中における塗料ミストの濃度が０．１
．ｇ／ｍであるとした場合には、仮に該空気中から床下
のミスト処理室にあるベンチュリ一部を通じて気液接触
で塗料ミストの９９．９％を除去したとしても、外部に
排出される排気中には、５＋０００　ｍ／ｍ１ｎＸ　Ｏ
，１ｇ／ｍ１ｎＸ　Ｏ，０ＯＩＸ　６０　＝　３０ｇ／
ｈｒ　　の塗料ミストが含まれており、したがってブー
スの１日の稼動時間が１６時間とすれば、１日あたり３
０　ｇＸ１６＝　４８０ｇ程度の塗料ミストがロータに
付着せられて熱交換効率がすぐに低下するという結果が
出ている。

このため、従来においては、熱交換器のロータに塗料ミ
ストが付着することを防止するために、特開昭５５−３
８８８号にも記載された如く、塗装ブースの排気ダクト
に塗料ミスト、有機溶剤。

塵埃等を浄化処理する洗浄装置やフィルタ装置、あるい
は有機溶剤連続吸脱着装置等を多数介装させて排気を清
浄化せんとしている。

しかし、このように排気ダクト中に５．０００１Ｔｒ／
ｍｉｎの大量の排気を処理する洗浄装置やフィルタ装置
等を介装すると、これら装置のランニングコストだけで
も膨大になるという欠点があると同時に、これら装置に
よってもロータに対する塗料ミスト等の付着を完全に阻
止することはできなかった。

〔発明の目的〕

そこで本発明は、給気付塗装ブース内の空気を排出する
排気ダクトに従来の如くランニングコス］・が嵩む各種
洗浄装置、フィルタ装置等を介装させる必要もなく、該
排気ダクト中に含まれた塗料ミスト、有機溶剤、塵埃等
が全熱交換器のロータに付着して熱交換効率が低下する
ことを確実に防止できる給気付塗装ブースの空調設備を
提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

この目的を達成するために、本発明は、外気を調温する
空調装置から送給された清浄空気を塗装ブース内に押し
込み、これを該塗装ブース内の塗料ミスト、蒸発有機溶
剤と共に床下に吸引して気液接触により塗料ミスト等を
分離除去した後、排気ダクトから外部に排出させるよう
に成された給気付塗装ブースの空調設備において、前記
空調装置に送り込まれる外気と前記排気ダクトから排出
される排気との間で熱交換を行う全熱交換器のロータが
前記外気と前記排気の流路を横切りながら回転するよう
に配設されると共に、回転するロータの片面側に対向し
て該ロータの通気孔内に高圧水を噴射させる噴射ノズル
が配設され、該噴射ノズルが前記ロータの中心と周縁側
との間で往復運動するように成されていることを特徴と
する。

〔発明の作用〕

本発明によれば、空調装置に送り込まれる外気の流路と
、給気付塗装ブースの排気ダクトから排出される排気の
流路を横切りながら回転する全熱交換器のロータの片面
側に対向して噴射ノズルが配設され、該噴射ノズルが高
圧水を噴射させながらロータの中心と周縁側との間で往
復運動するように成されているから、ロータの通気孔に
付着する塗料ミスト、有機溶剤、塵埃が自動的に該ロー
タの全面にわたって順次払拭除去される。

また、本発明では、従来のように排気ダクトに介装され
た洗浄装置やフィルタ装置等を使用してロータに対する
塗料ミスト等の付着量を低減させるという消極的な手段
ではなく、ロータの全面を高圧水で直接洗浄して塗料ミ
スト等を積極的に払拭除去するようにしているから、排
気中の塗料ミスト等のみならず空調装置に送り込まれる
外気中の塵埃がロータに付着した場合にも、これらを完
全に払拭除去して熱交換効率を極めて高く維持すること
ができる。

〔実施例〕

第１図は給気付塗装ブースとその空調設備を示すフロー
シート図、第２図及び第３図はその要部を構成する全熱
交換器の正面側斜視図及び背面側斜視図、第４図はその
余熱交換器の部分断面図である。

図中、■は自動車塗装を行う給気付塗装ブースであって
、外気を調温、調湿する空調装置２から送風ファン３に
よって清浄空気が送給される給気室４と、給気室４から
フィルタ５を通じて清浄空気が所定の風速で押し込まれ
る塗装ブース６と、塗装ブースＧ内の空気を塗料ミスト
、蒸発有機溶剤等と共に整流板で成る床面７下に吸引す
るミスト処理室８とから構成され、ミスト処理室８内に
吸引した空気をペンチエリ一部９に通して気液接触によ
り塗料ミスト等を分離除去した後に、排気ファン１０を
有する排気ダクト１１を通じて外部に排出させるように
成されている。

また、空調装置２は、空調室１２内に、給気ギヤラリ−
１３から導入された外気中の塵埃を除去する一茨フィル
タ１４及び二次フィルタ１５と、フィルタ１４．１５を
通じて浄化された外気を加湿する加湿器１６と、冷却器
１７．エリミネータ１８及び加熱器１９が連設されてい
る。

そして、フィルタ１４及び１５間の空調室１２内と、該
空調室１２の上下側もしくは左右側に沿って平行に配設
された排気ダク）１１内に、全熱交換器２０のロータ２
１の上下もしくは左右半分ずつが夫々介装されて、空調
装置２内に送り込まれた外気の流路Ｆ、と、排気ダクト
１１から排出される排気の流路Ｆ２を横切りながら例え
ば毎分８〜１０回程度で低速回転駆動されるように成さ
れている。

ロータ２１は、例えば吸湿作用を奏する多孔性の酸化ア
ルミ層をもつアルミ板でハニカム構造に形成され、回転
軸２２方向に開口する口径約２關程度の多数の通気孔２
３．２３・・−を有している。

また、全熱交換器２０は、第２図〜第４図に示すように
、回転するロータ２１の片面側に対向して該ロータ２１
の通気孔２３内に向かって約９０〜１００Ｋｇ／ｃ４程
度の高圧水を噴射させる噴射ノズル２４が配設されると
共に、該噴射ノズル２４にはこれと平行して高圧エアを
噴射させるエアノズル２５が一体的に取り付けられてい
る。

２６は噴射ノズル２４を取り付けてこれをロータ２１の
中心と周縁側との間で往復運動させる送りネジ棒であっ
て、両端がロータ２１の中心側と周縁側で回転可能に支
持されると共に、周縁例の端部にギアモータ２７が連結
されて所定のタイミングで正逆切換回転駆動されるよう
に成されている。

２８は噴射ノズル２４から噴射された高圧水をロータ２
１の他面側から受けて回収するウォータートラップ、２
９はウォータートラップ２８内に回収された水を排出す
るドレン管である。

以上が本発明による給気付塗装ブースの空調設備の一例
構成であり、次にその作用及び効果について説明する。

空調装置２の空調室】２内で加湿器１６．冷却器１７及
び加熱器１９によって調温、調湿された清浄空気が、送
風ファン３により給気ダクト３０を通じて給気付塗装ブ
ース１の給気室４内に送給され、フィルタ５を通じて塗
装ブース６内に押し込まれる。塗装ブース５内に押し込
まれた空気は該ブース６内を所定の風速で流下せられ、
自動車ボディ３１に吹付塗装して発生した塗料ミスト蒸
発有機溶剤等と共に床面７下のミスト処理室８内に吸引
される。このミスト処理室８内では、床下に吸引された
空気がベンチュリ一部９に通されて気液接触により塗料
ミスト等の殆どを分離除去された後、排気ダクト１１を
通じて外部に排出される。

この時、給気ギヤラリ−１３から空調装置２の空調室１
２内に送り込まれた外気の流路Ｆ１と、排気ダクト１１
から排出される排気の流路Ｆ２との間を横切って全熱交
換器２０のロータ２１が回転せられているから、該ロー
タ２１は例えば冬季においては排気ダクト１１側で熱を
給熱し、空調室１２側でその熱を放熱し、外気が加熱加
湿されることとなる。

これにより、大量の外気を調温、調湿して給気付塗装ブ
ース１に送給する空調装置２に配設された冷却器１７及
び加熱器１９等の必要熱量を大幅に節減して省エネルギ
ー化を図ることができる。

特に、吸湿性を有する多孔性の酸化アルミ層をもつアル
ミ板等で多数の通気孔２３が形成されたロータ２１では
、顕熱と共に潜熱回収も行われて全熱回収となるから、
他の顕熱交換器等を使用する場合に比較して熱交換効率
が極めて高く、空調装置２のランニングコストを著しく
低減できる。

次に、排気ダクト１１から排出される排気にはミスト処
理室８内で除去されなかった塗料ミストや有機溶剤等が
微量ながら含まれており、また給気ギヤラリ−１３から
空調室１２内に送り込まれた外気にも一部フィルタ１４
で除去されなかった塵埃が含まれている。

したがって、これら塗料ミスト有機溶剤、塵埃等が、経
時と共にロータ２１の各通気孔２３内に少しずつ付着せ
んとする。

ここで、本発明では、第２図に示す如くロータ２１を矢
印Ｘ方向に回転させた状態でギアモータ２７を駆動させ
、噴射ノズル２４を取り付けた送りネジ棒２６を正逆回
転させて該噴射ノズル２４をロータ２１の中心と周縁側
との間で往復運動させると共に、該噴射ノズル２４から
各通気孔２３に向けて９０〜１００Ｋｇ／ｃｎの高圧水
をジェット噴射させ、ロータ２１に付着した塗料ミスト
等をその全面にわたって順次払拭除去して行く。

また、これと同時に、噴射ノズル２４の上部に一体的に
取り付けられたエアノズル２５がら９０”Ｃ程度に加熱
された高圧エアを噴射させ、噴射ノズル２４で洗浄され
た通気孔２３内に残存する水分を払拭させて乾燥させる
。

したがって、本発明によれば、従来のように排気ダクト
１１の径路中に例えば５．００Ｏｎｆ／ｗｉｎ程度の大
量の排気を処理する洗浄装置やフィルタ装置等を介装さ
せることもなく、排気中に含まれた塗料ミスト等がロー
タ２１に付着して熱交換効率が低下することを確実に防
止することができ、空調設備全体の設備費及びランニン
グコストを大幅に低減させることができる。

なお、この際ロータ２１の回転速度は、例えば噴射ノズ
ル２４によって該ロータ２１の表面を平方メートル当た
り３０分で清浄する０、５ｈ／ｍの速度に選定されてい
る。

また、本発明では、排気ダクト１１から排出される排気
中に含まれた塗料ミスト有機溶剤等のみならず、空調室
１２内に送り込まれる外気中に含まれた塵埃をもロータ
２１から払拭除去することができるから、単に全熱交換
器を使用した従来の空調設備よりも更に熱交換効率を向
上させることができる。

なお、通常においては、給気付塗装ブース１のミスト処
理室８内に吸引された塗装ブース６内の空気をペンチエ
リ一部９で気液接触させるシャワー水中に、塗料を凝集
させてその粘稠性を喪失させる凝集剤（通称、キラー剤
）を混入して、塗料成分の回収作業を容易にしている。

しかし、この場合には、凝集剤と混ざった塗料ミストの
一部が排気ダクト１１から吸引排出されて全熱交換器２
０のロータ２１に付着し、アルミ板等でハニカム構造に
形成されたロータ２１の表面が凝集剤に含まれた化成ソ
ーダ等の薬品で侵されて錆等が発生し、ロータ２１を腐
食させるという問題がある。

この問題を解決するためには、第１図に示す如く排気ダ
ク１−１１の全熱交換器２０の前段側に凝集剤と混ざっ
た塗料ミストを捕集するミスト処理装置３２を介装させ
ることが望ましい。

このミスト処理装置３２は、第５図に示す如く処理室３
３内に排気の流路と対向して例えばミスト捕集体となる
ネットコンベアあるいはメツシュスクリーン３４と、エ
リミネータ３５が連設されている。メツシュスクリーン
３４は、無端状に形成されてスプロケット３６．３７に
掛は渡され、所定速度で連続的に上下に回転移動するよ
うに成されている。また、メツシュスクリーン３４の下
端側は水中に浸漬されてその表面に水膜が形成されるよ
うに成されている。また、メソシュスクリーン３４の下
方には、該メツシュスクリーン３４の片面側から幅方向
に沿って摺接せられたスクレーパー３８と、メツシュス
クリーン３４の他面側に対向してその幅方向に沿って高
圧水を噴射する噴射ノズル３９が配設されている。

しかして、凝集剤を含んだ塗料ミストが排気ダクト１１
を通じて処理室３３内に送給されると、これがメツシュ
スクリーン３４の表面に捕集され、該メソシュスクリー
ン３４の両面から夫々スクレーパー３８によって掻き落
とされると同時に噴射ノズル３９からの高圧水で吹き落
とされ、水中にある排水樋４０及び４１に受けて排出さ
れる。

したがって、ミスト処理装置３２の後段側にある全熱交
換器２０には、メツシュスクリーン３４で凝集剤を含む
塗料ミストを除去した処理エアが送給されるから、全熱
交換器２０のロータ２１に凝集剤ミストが付着して錆を
発生させることが確実に防止される。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、給気付塗装ブース
内に清浄空気を供給する空調装置に送り込まれる外気と
、給気付塗装ブースの排気ダクトから排出される排気と
の間で熱交換をさせる全熱交換器のロータが高圧水で直
接洗浄されるように成されているから、従来の如く排気
ダクトから排出される大量の排気をランニングコストの
嵩む洗浄装置、フィルタ装置等で浄化処理する必要もな
く、排気中の塗料ミスト、有機溶剤等の付着によるロー
タの熱交換効率の低下を確実に防止することができると
共に、空調装置に送り込まれる外気中に含まれた塵埃が
ロータに付着して熱交換効率を低下させることも防止で
きるという優れた効果がある。したがって、従来のより
も熱交換効率を更に向上させて省エネルギー化を達成す
ることができると共に、空調設備全体のランニングコス
トも大幅に削減することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る給気付塗装ブースとその空調設備
を示すフローシート図、第２図及び第３図はその要部を
構成する全熱交換器の正面側斜視図及び背面側斜視図、
第４図はその全熱交換器の部分断面図、第５図は排気ダ
クトに介装されるミスト処理装置の例を示す断面図であ
る。 符号の説明 １・−給気付塗装ブース、２−空調装置、４−給気室、
６−塗装ブース、７−床面、８−・・ミスト処理室、９
−ベンチュリ一部、１１−排気ダクト、１７−冷却器、
１９−加熱器、２０−・−全熱交換器、２１−・ロータ
、２３−通気孔、２４−噴射ノズル、２６・−送りネジ
棒、２７−ギアモータ、Ｆｌ・−外気の流路、Ｆ２−排
気の流路。 特許出願人　　トリニティ工業株式会社第２図 第３図 第４図 覗 第５図 η

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外気を調温する空調装置から送給された清浄空気を塗装
   ブース内に押し込み、これを該塗装ブース内の塗料ミス
   ト、蒸発有機溶剤と共に床下に吸引して気液接触により
   塗料ミスト等を分離除去した後、排気ダクトから外部に
   排出させるように成された給気付塗装ブースの空調設備
   において、前記空調装置に送り込まれる外気と前記排気
   ダクトから排出される排気との間で熱交換を行う全熱交
   換器のロータが前記外気と前記排気の流路を横切りなが
   ら回転するように配設されると共に、回転するロータの
   片面側に対向して該ロータの通気孔内に高圧水を噴射さ
   せる噴射ノズルが配設され、該噴射ノズルが前記ロータ
   の中心と周縁側との間で往復運動するように成されてい
   ることを特徴とする給気付塗装ブースの空調設備。