JPS6342773A - 乾燥装置の運転方法 - 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、バーナで加熱された高温の熱風が循環供給さ
れる塗装乾燥炉内に発生した排ガスを、排気ファンで吸
引排出するようにした乾燥装置の運転方法に関する。

〔従来技術とぞの問題点〕

例えば、塗装焼何乾燥炉内を搬送される自動車ボディの
塗膜を加熱して反応硬化させる自動車塗装用の乾燥装置
は、第２図に示すように乾燥炉ｌ内が複数のゾーンに形
成されると共に、各ゾーンごとに熱風循環ファン２とバ
ーナ３を介装した熱風循環系Ｎが設けられ、熱風循環フ
ァン２によって乾燥炉１内から吸引した熱風をバーナ３
で加熱して再び炉内に循環供給し、被塗物である自動車
ボディ４．４−が搬送される炉内の雰囲気を所定の焼付
温度（通常、約１７０〜１８０℃前後）に加熱するよう
にしている。

また、炉内に搬入された自動車ボディ４を加熱すると、
その塗膜から塗料中に含まれたシンナーやトルエン等の
有機溶剤、塗料樹脂、硬化剤等が蒸発して炉内に有害悪
臭成分が発生し、この有害悪臭成分の濃度が高くなると
塗膜の乾燥効率が悪化したり、塗膜の黄変等の品質不良
を生ずるおそれがあると共に、火災発生の危険があるた
め、炉内に発生した有害悪臭成分を含む排ガスを排気ダ
クト５に介装された排気ファン６で吸引して炉外に排出
するようにしている。

また、公害防止の観点から、ＩＩ気ダクト５を通じて吸
引排出されるｆ、ＩＩカスは触媒燃焼式の脱臭処理装置
７に送給され、当該）１）≧臭処理装置７内に設けたバ
ーナ８で所定の反応温度（通常、３００へ・４００°Ｃ
）に加熱された触媒９に通して有害悪臭成分を酸化分解
さ〜ｌ！、？−ｒ浄な脱臭ガスにしてから外部に放出さ
−Ｕている。

しかし、従来においζＧ、［、排気ファン６の排気量を
、自動車ボディ４，４　が乾燥炉１内を例えば約２０ｍ
間隔Ｃ間断なく連続的に搬送された場合に予想される最
大の排ガス濃度に合わせて一定に設定しているため、乾
燥炉ｌ内の１？温を開始する乾燥装置の起動時のように
排ガス発生量が非常に少ない時にも人ＶのＪＪＩ気が排
気ダクト５から吸引排出され、したがって排気ファン６
の電力費が嵩むと同時に、昇温時における炉内の熱ロス
が非常に大きくなっ゛ζ熱風を加熱するバーナ３のガス
燃料費が嵩み、また脱臭処理装置７で処理する排ガスの
濃度が低くなって酸化燃焼熱が少なくなり、触媒９を加
熱するバーナ８のガス燃料費も嵩むという問題があった
。

そこで本出願人は、実１．ｉ′ｌ昭５９　１２７０３１
号（実開昭６１−４４２７７　ｔカにおいて、炉内の排
ガス濃度を検出し、検出された排ガス濃度に応じて排気
ファン６の回転数をｉｉＪ変制御するごとにより、排気
ソアン６の電力費や脱臭処理装置７に設けたバーナ８の
ガス燃料費等を節減して省エネルギー化を図る塗装用乾
燥かを提案した。

しかしながら、この、」、うにｊｉ’ｔに炉内の排カス
濃度に応じて排気ファン（ｊの回転数を可変制御してＪ
ＪＩ気量を増減変更すると、炉内における給排気のバラ
ンスが崩れて乾燥炉ｌの両◇：（１に形成された出入１
」から熱風が入量に漏洩し゛Ｃ熱ロスを生ずると共に、
漏洩した熱風中に含まれろ有害悪臭成分によって周辺環
境がｌη染されたり、逆に乾燥炉１内に多量の冷たい外
気が侵入し゛ζ炉内を均一な温度に加熱昇温することが
できないという新たな問題が生じた。

〔発明の目的〕

そこで本発明は、塗装乾燥炉内を所定の温度にまで昇温
させる乾燥装置の起動時に、炉内における給排気バラン
スを崩°すことなく炉内の排ガスを吸引排出するＪＪＩ
気ファンの排気用を出来るだけ低減するように調節して
、当該ＪＪＩ気ファンの電力費や、炉内に循環供給する
熱風を加熱するバーナのガス燃料費１．ｂるいは排ガス
を脱臭処理する触媒を加熱するバーナのガス燃料費等を
節減して省エネルギー化を図れると同時に、炉内におり
る給排気バランスも保たれ“ζ、乾燥炉の出入し１から
炉内の排ガスが漏洩し７たり、炉内に外気が侵入するこ
とを確実に防止できる乾燥装置の運転方法を提供するこ
とを目ｒ自とする。

〔発明の構成〕

この目的を達成するために、本発明は、乾燥装置の起動
時に、ＩＪＦ気ファンで塗装乾燥炉内から吸引排出され
る枡カス又は当該乾燥炉内の排ガスの温度を検出し、当
該排カスの温度が一定値以下にあ−って乾燥炉内の掛カ
ス濃度が未だ被塗物の塗膜に悪影響を及はず濃度に到ら
ない時には、乾燥炉内に循環供給１゛る熱風を加熱する
バーナに供給する燃焼用空気の導入７１に相当する排気
間で前記排気ノアン婉回転さＱ゛、前記排ガスの温度が
前記一定値を超えた１口には、当該温度の一トｙに応じ
て前記ＪＪＩ気ファンの排気量を増大させると同時に、
増大された排気ファンのＪＪＩ気量と前記燃焼用空気の
導入量との差に相当する尾の加熱シ７．た新鮮空気を乾
燥炉内に供給するごとを特徴とする。

〔発明の作用〕

本発明によれば、塗装乾燥炉内の昇温を開始する乾燥装
置の起動時において、排気ファンで吸引排出される排ガ
スの温度が・定植以下にあって炉内の排ガス濃度が未だ
級〈♂物の塗膜に悪影響を及はず？Ｗ度に到らない■、
５には、炉内に循環供給する熱風を加熱”するハープ・
に供給する燃焼用空気の導大量に相当する非常に少ない
排気量で排気ファンを回転させるから、当該排気ファン
の電力費を大幅に節減できると同時に、炉内を加熱する
熱風の熱ロスが著しく低減され、また塗装乾燥炉内の給
排気バランスが保たれて外気の侵入が防止されるから、
熱風を加熱するバーナのガス燃料費を大幅に節減するこ
とができると共に、炉内を均一な温度に昇温することが
できる。

また、排ガスの温度が一定値を超えると、その温度上昇
に応じて排気ファンの排気量が増大され、増大された排
気量と熱風を加熱するバーナの燃焼用空気導入量との差
に相当する量の新鮮空気が炉内に加熱して供給されるか
ら、排気ファンの排気量を増大させても炉内の給排気バ
ランスが崩れることがなく、乾燥炉の出入口から炉内の
排ガスが漏洩して周辺環境を悪化させたり、炉内に外気
が侵入して炉内の温度分布を崩すことが確実に防止され
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。

第１図は本発明方法を適用する乾燥装置の一例を示すフ
ローシート図である。

なお、第２図との共通部分については同一符号を付して
詳細説明は省略する。

第１図においては、乾燥炉１の入口ｌａ側に、炉内に搬
入された被塗物の塗膜を熱風循環ダクト１０．１０の表
面から放射される輻射熱によって加熱する暗赤ゾーンが
設＆Ｊられ、当該暗赤ゾーンの後段から乾燥炉１の出Ｄ
　１　ｂ側にかけては、炉内に熱風を直接吹き出させて
被塗物の塗膜を加熱させる対流ゾーンが設ζＪられ−Ｃ
いる。

暗赤ゾーンに設りられた各熱風循環ダクト１０には、夫
々バーナ１１と工（！風循環ファンエ２を介装した熱風
循環系Ｎ°が接続されている。

対流ゾーンは、更に複数のゾーンに形成されて各ゾーン
ごとに夫々熱風循環ファン２．バーナ３を介装した熱風
循環系Ｎ、　　Ｎ−が設けられている。

これら各熱風循環系Ｎは、熱風循環ファン２によりリタ
ーンダクト１３を通じて吸引した炉内の熱風をバーナ３
で加熱し、フィルタ１４で除塵してサプライダクト１５
から再び炉内に循環供給するように成され”ζいる。ま
た、バーナ３にはブロアー１６から燃焼用空気が供給さ
れるように成され、サプライダクト１５には、パージダ
クト１７が分岐接続され、パージダンパ１８．１９の切
換により、乾燥装置の運転開始時及び終了時にパージダ
クト１７から炉内の空気を外部に放出するように成され
ている。

なお、熱風循環系Ｎ゛にも、熱風循環系Ｎと同様にパー
ジダク）１７’　が接続され、パージダンパ１８′、１
９゛の切換によって、乾燥装置の運転開始時及び終了時
にバージダク）１７’から熱風循環ダクト１０内の空気
を外部に放出するように成されている。

また、炉内の排ガスを吸引排出させる排気ファン６を介
装した排気ダク１−５と脱臭処理装置７との間には、排
気ダクト５から脱臭処理装置７に送給される排ガスを予
熱する熱交換器２０が介装され、当該熱交換器２０を通
った排ガスがバーナ８で所定の反応温度（通常、約３５
０〜４５０℃）に加熱された触媒９に送られ、当該触媒
９を通じて脱臭処理された高温の脱臭ガスが前記熱交換
器２０に送り込まれて排気ダクｌ−５から送給される排
ガスの予熱に供されるように成されている。

また、このように排カスの予熱に供された高温の脱臭ガ
スは、給気ファン２１によって吸引した新鮮空気を熱風
循環系Ｎ、　Ｎ−のリターンダクト１３内に導入する給
気ダクト２２に介装された熱交換器２３に通されて、新
鮮空気の加熱に供してから外部に放出されるように成さ
れている。

また、排気デク１−５内には、炉内から排出される排ガ
スの温度を検出する温度センサ２４が設けられ、当該温
度センサ２４の検出信号が入力される温度計２５からは
、排気ファン６を駆動するモータ２６の回転数を無段変
速させるインバータ２７と、給気ファン２１を駆動する
モータ２８の回転数を無段変速さ・Ｕるインバータ２９
に対して、夫々各モータ２６，２Ｂの回転数を排ガスの
温度に応じて可変調節する制御信号が出力されるように
成されている。

以上が、第１図に示す乾燥装置の構成であり、次に当該
乾燥装置に適用した本発明方法について説明する。

乾燥装置の運転開始時には、装置全体を起動させる前に
、まず対流ゾーンの熱風循環系Ｎ、Ｎ−に介装されたパ
ージダンパ１８を開放しパージダンパ１９を閉じ゛Ｃ熱
風循環ファン２を稼動させ、炉内の空気をパージダクト
１７を通じて外部に放出させると共に、暗赤ゾーンの熱
風循環系Ｎ゛。

Ｎ゛に介装されたパージダンパ１８′を開放しパージダ
ンパ１９゛を閉じて熱風循環ファン１２を稼動させ、熱
風循環ダクト１０内の空気もパージダクト１７゛を通じ
て外部に放出させる。

これにより乾燥炉１内に滞留した空気と、乾燥炉ｌ内に
設ＬＪだ熱風循環ダクト１０内に滞留した空気が総て排
出されると、乾燥装置全体を起動させ、各パージダンパ
１８．１８’　を閉じてパージダンパ１９．１９’　を
開放すると共に、各バーナ３及び１１を点火し、バーナ
３で加熱された熱風を熱風循環ファン２により乾燥炉１
内に循環供給させて炉内雰囲気を加熱開始すると同時に
、バーナ１１で加熱された熱風を乾燥炉１内に設けた熱
風循環ダクト１０内に循環供給させて当該ダクト１０か
ら放射される輻射熱で炉内雰囲気を間接加熱する。

また、これと同時に、ブ１１アー１６からバーナ３に供
給される燃焼用空気の導入量に相当する排気量で排気フ
ァン６を回１す゛、さ・ｕ′Ｃ、バーナ３を介Ｌ７て炉
内に導入される燃焼用空気と同量の排ガスを吸引排出さ
・υる。

即ち、排気ダクト５内に設りられた温度センサ２４で検
出したＪＪＩガスの温度が　定植以下（例えば、約１５
０　’Ｃ以下）にあって、炉内の排ガス濃度が未だ被塗
物の塗１１りに悪影響を及ぼず濃度（例えば、約３　Ｑ
　ｐｐｍ稈度）に到らない時には、温度計２５からイン
バータ２７に対し“ζ、バーナ３゜３−に供給する燃焼
用空気の導入量に相当する非常に少ない排気量で１」［
気ファン６を回転させる制御信号を出力さ・Ｕる。

これにより、乾燥炉１内の壁面等に付着したヤニ状物質
が徐々に蒸発して発生ずる低濃度の排ガスが、バーナ３
の燃焼用空気導入量に相当する非常に少ない排気量で排
出されるから、排気ファン６の電力費を節減し得るだけ
でなく、炉内に循環供給される熱風の熱１”）スが著し
く低減されて当該熱風を加熱するバーナ３のガス燃料費
を大幅に節減できると共に、脱臭処理装置７に送給する
排気の排ガス濃度が低下することもないから排ガスの酸
化燃焼熱が有効利用されて触媒９を加熱するバーナ８の
ガス燃ｔ２１費も節減される。

また、乾燥炉１内の給排気バランスがとれているから、
乾燥炉ｌの出入口１ａ、ｌｂから炉外に熱風が漏洩した
り、冷たい外気が炉内に侵入することも防止され、’Ｄ
５内を均一に加熱昇温させることができる。

このように加熱昇温される乾燥炉１内には、温度上昇に
伴って排ガス発生量が漸次増大する。

そして、温度センサ２４で検出された排ガスの温度が一
定値である約１５０℃を超えると、温度計２５から排気
ファン６０回転数を可変調節するインバータ２７に対し
て、排気ファン６の排気量を排ガスの温度上昇に応じて
増大させる制御信号を出力させる。

これと同時に、温度旧２５から給気ファン２１の稼動を
開始させる制御信号が出力されると共に、当該温度計２
５で制御されるインバータ２９により、給気量ファン２
１の回転数が、排ガスの温度上昇に応じ“ζ増大された
排気ファン６の排気量とバーナ３，３−の燃焼用空気導
入量との差に相当する給気量になるように可変調節され
る。

これにより、炉内には排気ファン６で排出する排ガスの
排気量と同量の空気が、給気ファン２１及びブロアー１
６．１６　　から供給されることとなる。したがって、
か１内における給排気のバランスが崩れないから、乾燥
炉ｌの出入口１ａ、ｌｂから炉外に排ガスが漏洩して周
辺環境を汚染させたり、炉内に冷たい外気が侵入して炉
内の温度分布が崩れたりすることが防止される。特に、
給気ファン２１によって炉内に送給する新鮮空気は、給
気ダクト２２に介装された熱交換器２３を通って、脱臭
処理装置７から排出された高温の脱臭ガスとの熱交換に
より加熱し−ζ熱Ｆ＠循環系Ｎ、　Ｎ−内に導入される
から、当該熱風循環系Ｎ内に介装したバーナ３の燃焼量
を増大させる必要もない。

即ち、排気ファン６で炉内から吸引排出されて脱臭処理
装置７に送給される排ガスは、バーナ８によって所定の
反応温度（通常、３５０〜４５０℃）に加熱した触媒９
に通され′Ｃ有害悪臭成分が酸化分解され、その際の酸
化燃焼熱で約４５０〜５２０℃の高温に加熱された脱臭
ガスが、熱交換器２０を通して排気ダクト５から排出さ
れる排ガスとの熱交換に供され、当該排ガスを触媒９の
反応温度に近い例えば２５０〜３００℃程度に予熱した
後に、給気ダクト２２に介装された熱交換器２３に通さ
れて、給気ファン２１によって熱風循環系Ｎ、Ｎ−のリ
ターンダクト１３内に導入される新鮮空気との熱交換ク
コも供されて、常温の新鮮空気を例えば１９０℃程度に
加熱してから外部に放出されるようになされ、脱臭処理
装置７から排出される脱臭ガスの排熱の有効利用が図ら
れている。

したがって、給気ダクト２２を通じて熱風循環系Ｎ、Ｎ
−内に新鮮空気を導入してもバーナ３の熱負荷が増大す
るごとはなく、また場合によっては炉内の焼付温度もし
くはそれ以上に高温の新鮮空気を導入し′ζバーナ３の
燃焼量を低減させることもできる。

そして、温度センサ２４で検出した炉内の温度が所定の
焼付温度である１８０〜２００℃に達すると、炉内に被
塗物を搬入して塗膜の焼付乾燥を行う。

なお、上記実施例においては、排ガスの温度を排気ダク
ト５内に設けられた温度センサ２４で検出した場合につ
いて説明したが、これに限らず、乾燥炉ｌ内に温度セン
サ２４を設けて当該乾燥炉内の排ガスの温度を検出する
場合でも良い。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明方法によれば、塗装乾燥炉内
を所定の温度まで昇温させる乾燥装置の起動時におい°
ζ、排気ファンで吸引排出される排ガス又は乾燥炉内の
排ガスの温度が一定値以下にあって炉内の排ガス濃度が
未だ被塗物の塗膜に悪影響を及ぼす濃度に到らない時に
は、炉内に循環供給する熱風を加熱するバーナに供給さ
れる燃焼用空気の導入量に相当する非常に少ない排気量
で排気ファンを回転させるから、当該排気ファンの電力
費を大幅に節減できると同時に、炉内を加熱する熱風の
熱ロスが著しく低減され、また熱風を加熱するバーナに
供給される燃焼用空気の導入量と排気ファンの排気量が
均衡して乾燥炉内の給排気バランスが保たれているから
、乾燥炉の出入口から排ガスが漏洩して周辺環境を悪化
させたり、炉内に外気が侵入することを防止することが
でき、熱風を加熱するバーナのガス燃料費を大幅に節減
することができると共に、炉内を均一な温度に昇温する
ことができるという優れた効果がある。

また、排ガスの温度が一定値を超えると、その温度上昇
に応じて排気ファンの排気量が増大され、増大された排
気量と熱風を加熱するバーナの燃焼用空気導入量との差
に相当する量の新鮮空気が炉内に加熱して供給されるか
ら、排気ファンの排気量を増大させても乾燥炉内の給排
気バランスが崩れることがなく、この場合にも乾燥炉の
出入口から炉内の排ガスが漏洩して周辺環境を悪化させ
たり、炉内に外気が侵入して炉内の温度分布を崩すこと
が確実に防止されるという優れた効果がある

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用する乾燥装置の一例を示すフ
ローシート図、第２図は従来方法を説明するために示す
乾燥装置のフローシート図である。 符号の説明 １−乾燥炉、２−熱風循環ファン、３−バーナ、５−排
気ダクト、６−排気ファン、７−脱臭処理装置、８−・
−バーナ、９−触媒、１６−・・ブロアー、２１−・給
気ファン、２２−給気ダクト、２３−熱交換器、２４・
・・温度センサ、２５一温度針、２７−　インバータ、
２９＝−インバータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　乾燥装置の起動時に、排気ファンで塗装乾燥炉内から
   吸引排出される排ガス又は当該乾燥炉内の排ガスの温度
   を検出し、当該排ガスの温度が一定値以下にあって乾燥
   炉内の排ガス濃度が未だ被塗物の塗膜に悪影響を及ぼす
   濃度に到らない時には、乾燥炉内に循環供給する熱風を
   加熱するバーナに供給する燃焼用空気の導入量に相当す
   る排気量で前記排気ファンを回転させ、前記排ガスの温
   度が前記一定値を超えた時には、当該温度の上昇に応じ
   て前記排気ファンの排気量を増大させると同時に、増大
   された排気ファンの排気量と前記燃焼用空気の導入量と
   の差に相当する量の加熱した新鮮空気を乾燥炉内に供給
   することを特徴とする乾燥装置の運転方法。