JPWO2017164374A1 - 乾燥装置および乾燥方法 - Google Patents

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Abstract

熱交換器に付着した炭化水素系の揮発油を除去する乾燥装置１であって、一方側から他方側に熱交換器を搬送するコンベア２と、熱交換器に所定量の洗浄水をかけ、熱交換器に付着した揮発油を除去して熱交換器に洗浄水を付着させる置換ユニット３と、熱交換器に圧縮気体を噴射し、熱交換器に付着した洗浄水を除去する除去ユニット４と、熱交換器に熱風を当て、熱交換器を乾燥させる乾燥ユニット５と、を備えたことを特徴とする。

Description

本発明は、熱交換器に付着した炭化水素系の揮発油を除去する乾燥装置および乾燥方法に関する。
図６に、ルームエアコン用の熱交換器の製造方法を示す。ルームエアコン用の熱交換器の製造方法は、薄板アルミニウムをプレス加工してアルミフィンを形成するフィンプレス工程Ｓ１０と、アルミフィンに銅管を挿入する銅管挿入工程Ｓ２０と、銅管を拡管する拡管工程Ｓ３０と、フィンプレス工程Ｓ１０においてアルミフィンおよび銅管に付着した炭化水素系の揮発油を除去する乾燥工程Ｓ４０と、銅管にＵ字状の銅管を取り付けて溶接するろう付け工程Ｓ５０と、銅管の内部から気体が漏れていないことを確認する漏れ検査工程Ｓ６０とを含む。
この製造方法によれば、乾燥工程Ｓ４０において、例えば、特許文献１に記載の乾燥装置（流体加温装置）により熱交換器（アルミフィンおよび銅管）に熱風を当て、熱交換器を１５０〜１８０［℃］で約１分間加熱乾燥することで、熱交換器に付着した炭化水素系の揮発油を気化させて除去することができる。
実用新案第３１７４４５８号公報
しかしながら、従来の乾燥装置は、上記のとおり炭化水素系の揮発油を気化させて除去するため、環境負荷が大きく、環境に悪影響を及ぼすおそれがあった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、環境負荷を低減することが可能な乾燥装置および乾燥方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る乾燥装置は、
熱交換器に付着した炭化水素系の揮発油を除去する乾燥装置であって、
一方側から他方側に前記熱交換器を搬送するコンベアと、
前記コンベアで搬送中の前記熱交換器に所定量の洗浄水をかけ、前記熱交換器に付着した前記揮発油を除去して前記熱交換器に前記洗浄水を付着させる置換ユニットと、
前記熱交換器に付着した前記洗浄水を除去する除去ユニットと、
前記置換ユニットおよび前記除去ユニットよりも前記コンベアの前記他方側に設けられた、前記コンベアで搬送中の前記熱交換器に熱風を当て、前記熱交換器を乾燥させる乾燥ユニットと、を備えた
ことを特徴とする。
上記乾燥装置は、
前記熱交換器にかけられた前記洗浄水と前記熱交換器から除去された前記揮発油との混合液を回収するドレンパンと、
前記洗浄水が予め収容されており、かつ前記ドレンパンで回収した前記混合液が収容される収容空間を有し、前記収容空間において前記混合液を前記洗浄水と前記揮発油とに分離する油水分離タンクと、
前記収容空間内の前記洗浄水を前記置換ユニットに送り出す循環ポンプと、
を含む循環ユニットを備えた
ことが好ましい。
上記乾燥装置では、
前記油水分離タンクは、
一端側の第１流入口が前記ドレンパンに接続され、他端側の第２流入口が前記収容空間内の前記洗浄水の水面よりも下方に位置するように配置された筒状の第１流入部と、
一端側の第１流出口が前記第２流入口よりも下方に配置され、他端側の第２流出口が前記循環ポンプに接続された第１流出部と、
前記収容空間内において前記第２流入口と前記第１流出口との間に設けられた、前記第２流入口から前記第１流出口への迂回経路を形成する仕切板と、を備え、
前記仕切板は、前記第２流入口と対向した位置に溝部が形成されている
ことを特徴とする。
上記乾燥装置では、
前記油水分離タンクは、
前記収容空間内の前記洗浄水の温度を検出する温度検出部と、
前記洗浄水を加熱する加熱部と、
前記洗浄水の温度が７０℃よりも小さく２０℃よりも大きい目標温度になるように、前記加熱部を制御する温度制御部と、を備えた
ことが好ましい。
上記乾燥装置では、
前記油水分離タンクは、
前記収容空間内の前記洗浄水の水位を検出する水位検出部と、
前記水位検出部で検出された水位が所定の第１閾値を下回ると、当該水位が第２閾値に達するまで前記収容空間に常温水を流入させる第２流入部と、を備えた
ことが好ましい。
上記乾燥装置では、
前記油水分離タンクは、
前記収容空間内の前記洗浄水のｐＨを検出するｐＨ検出部と、
前記ｐＨ検出部で検出されたｐＨが５よりも小さくなるか、または８よりも大きくなると、前記収容空間内の前記洗浄水および前記揮発油を流出させる第３流出部と、を備えた
ことが好ましい。
上記乾燥装置では、
前記循環ユニットは、イオン交換樹脂膜または逆浸透膜を備え、水源から供給された前記常温水を、前記イオン交換樹脂膜または前記逆浸透膜を介して前記第２流入部に流入させる
ことが好ましい。
上記乾燥装置では、
前記乾燥ユニットは、
前記熱風を吸込む吸込みダクトと、
前記吸込みダクトと前記油水分離タンクとを接続する分岐経路と、
前記分岐経路に設けられた排気ファンと、を備え、
前記排気ファンは、前記分岐経路を介して前記熱風を前記油水分離タンクの前記収容空間に流入させる
ことが好ましい。
上記乾燥装置では、
前記除去ユニットは、前記置換ユニットよりも前記コンベアの前記他方側に設けられた、前記コンベアで搬送中の前記熱交換器に圧縮気体を噴射し、前記熱交換器に付着した前記洗浄水を除去するエアーブローノズルを備えた
構成をとることができる。
上記乾燥装置では、
前記コンベアは、前記一方側から前記他方側に向かって上り勾配を有する傾斜部を備え、
前記置換ユニットは、前記傾斜部における搬送面の上方に設けられており、
前記除去ユニットは、前記傾斜部における搬送面の下方に設けられ、かつ前記傾斜部において前記他方側から前記一方側に向かう前記洗浄水の水流を発生させる流水板を備え、前記流水板により前記熱交換器に付着した前記洗浄水を除去する
構成をとることができる。
上記課題を解決するために、本発明に係る乾燥方法は、
熱交換器に付着した炭化水素系の揮発油を除去する乾燥方法であって、
前記熱交換器をコンベアで搬送する搬送工程と、
前記搬送工程中の前記熱交換器に所定量の洗浄水をかけ、前記熱交換器に付着した前記揮発油を除去して前記熱交換器に前記洗浄水を付着させる置換工程と、
前記搬送工程中に、前記熱交換器に付着した前記洗浄水を除去する除去工程と、
前記搬送工程中で前記除去工程後の前記熱交換器に熱風を当て、前記熱交換器を乾燥させる乾燥工程と、を含む
ことを特徴とする。
上記乾燥方法は、
前記熱交換器にかけられた前記洗浄水を回収し、回収した前記洗浄水を、前記置換工程を行う置換ユニットに戻す循環工程を含み、
前記循環工程は、
前記熱交換器にかけられた前記洗浄水と前記熱交換器から除去された前記揮発油との混合液を回収する第１循環工程と、
前記第１循環工程で回収した前記混合液を前記洗浄水が予め収容された収容空間に収容する第２循環工程と、
前記第２循環工程で収容した前記混合液を前記収容空間において前記洗浄水と前記揮発油とに分離する第３循環工程と、
前記第３循環工程で分離した前記洗浄水を循環ポンプにより前記置換ユニットに送り出す第４循環工程と、を含む
ことが好ましい。
上記乾燥方法において、
前記第２循環工程では、一端側の第１流入口が前記第１循環工程において前記混合液を回収するドレンパンに接続され、他端側の第２流入口が前記収容空間内の前記洗浄水の水面よりも下方に位置するように配置された筒状の第１流入部を経由して、前記混合液を前記収容空間に収容し、
前記第４循環工程では、一端側の第１流出口が前記第２流入口よりも下方に配置され、他端側の第２流出口が前記循環ポンプに接続された第１流出部を経由して、前記洗浄水を前記置換ユニットに送り出し、
前記第３循環工程では、前記収容空間内において前記第２流入口と前記第１流出口との間に設けられ、前記第２流入口と対向した位置に溝部を有し、かつ前記第２流入口から前記第１流出口への迂回経路を形成する仕切板を用いて、前記収容空間のうち前記仕切板の上側の空間で、前記混合液を前記洗浄水と前記揮発油とに分離する
ことを特徴とする。
上記乾燥方法において、
前記循環工程では、前記収容空間内の前記洗浄水の温度が７０℃よりも小さく２０℃よりも大きい目標温度になるように、前記洗浄水を加熱する
ことが好ましい。
上記乾燥方法において、
前記循環工程では、前記収容空間内の前記洗浄水の水位が所定の第１閾値を下回ると、当該水位が第２閾値に達するまで前記第１流入部とは別の第２流入部から前記収容空間に常温水を流入させる
ことが好ましい。
上記乾燥方法において、
前記循環工程では、前記洗浄水のｐＨが５よりも小さくなるか、または８よりも大きくなると、前記第２流出部とは別の第３流出部から、前記収容空間内の前記洗浄水および前記揮発油を流出させる
ことが好ましい。
上記乾燥方法において、
前記循環工程では、イオン交換樹脂膜または逆浸透膜を介して前記第２流入部に前記常温水を供給する
ことが好ましい。
上記乾燥方法において、
前記乾燥工程では、前記熱交換器に当てた前記熱風を前記収容空間に送り出す
ことが好ましい。
本発明によれば、環境負荷を低減することが可能な乾燥装置および乾燥方法を提供することができる。
本発明に係る乾燥装置の構成を示す図である。 （Ａ）は、本発明の油水分離タンクの正面図である。（Ｂ）は、本発明の油水分離タンクの上面図である。 本発明の油水分離タンク内の水面の変化を示す図である。 本発明の第１変形例に係る乾燥装置の構成を示す図である。 本発明の第２変形例に係る乾燥装置の構成を示す図である。 一般的なルームエアコン用の熱交換器の製造方法を示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、本発明に係る乾燥装置および乾燥方法の実施形態について説明する。なお、以下では、熱交換器として、ルームエアコン用のアルミニウム製熱交換器を例に挙げて説明する。
［乾燥装置］
図１に、本発明の一実施形態に係る乾燥装置１を示す。乾燥装置１は、熱交換器に付着した炭化水素系の揮発油を除去するものであり、コンベア２と、置換ユニット３と、除去ユニット４と、乾燥ユニット５と、循環ユニット６と、を備える。
コンベア２は、図６に示す拡管工程Ｓ３０が終了してコンベアベルトの上面に載置された熱交換器を、予め設定された搬送速度で一方側から他方側（図面の搬送方向）に搬送する。コンベア２の一方側から他方側に向かって、置換ユニット３、除去ユニット４、乾燥ユニット５がこの順に配置されている。
置換ユニット３は、熱交換器に所定量の洗浄水（本実施形態では、６０［℃］の水）をかけ、熱交換器に付着した揮発油を除去して洗浄水を付着させるものである。言い換えれば、置換ユニット３は、熱交換器に付着した揮発油を６０［℃］の水に置換するものである。置換ユニット３は、コンベア２の上方に設けられた置換ノズル１０を備える。置換ノズル１０は、配管を介して後述する循環ポンプ１８に接続されている。置換ノズル１０は、置換ノズル１０の下を通過する熱交換器に、循環ポンプ１８から送り出された所定量（本実施形態では、１分間に１００〜３００リットル）の洗浄水をシャワー状にしてかける。
洗浄水の温度は、７０［℃］よりも小さく２０［℃］（好ましくは、５０［℃］）よりも大きい温度（本実施形態では、６０［℃］）に設定されている。洗浄水の温度を５０［℃］よりも大きい温度に設定することで、洗浄水に常温水よりも大きな熱エネルギーを持たせることができる。そして、この熱エネルギーにより、揮発油の流動性を上げることができ、揮発油が熱交換器から剥離しやすい状態を作ることができる。また、揮発油には７０［℃］で気化する炭化水素物質が含まれるが、洗浄水の温度を７０［℃］よりも小さい温度に設定することで、上記炭化水素物質が気化するのを防ぐことができる。本実施形態では、置換ユニット３は、熱交換器に付着した揮発油を約９５％除去することができる。
除去ユニット４は、熱交換器に圧縮気体を噴射し、熱交換器に付着した洗浄水を除去するものである。除去ユニット４は、コンベア２の上方に設けられた少なくとも１つのエアーブローノズル１１を備える。エアーブローノズル１１は、エアーブローノズル１１の下を通過する熱交換器に、圧縮気体を噴射する。本実施形態では、除去ユニット４は、熱交換器に付着した洗浄水のほぼ全てを除去することができる。
乾燥ユニット５は、熱交換器に熱風を当て、熱交換器を乾燥させるものである。言い換えれば、乾燥ユニット５は、加熱乾燥により、置換ユニット３および除去ユニット４で除去しきれなかった揮発油および洗浄水を除去するものである。乾燥ユニット５は、コンベア２の下方に設けられた熱源１２、循環ファン１３および吹出しダクト１４と、コンベア２の上方に設けられた吸込みダクト１５とを備える。
熱源１２は、近赤外線の波長領域（例えば、０．７５〜２．０［μｍ］）に含まれる光を発する近赤外線光源（例えば、ハロゲンランプ）と、近赤外線光源により加熱される加熱部材と、近赤外線光源の出力を制御する光源制御部とを備える。光源制御部は、加熱部材の周囲の流体（本発明の「熱風」に相当）の温度が、１７０［℃］以上の温度（本実施形態では、１７０［℃］）になるように近赤外線光源の出力を制御する。
１７０［℃］の熱風は、循環ファン１３によって吹出しダクト１４に送られ、吹出しダクト１４から熱交換器に向かって吹出された後、吸込みダクト１５によって吸込まれ、再び熱源１２に送られる。
本実施形態では、置換ユニット３で約９５％の揮発油が除去され、除去ユニット４でほぼ全ての洗浄水が除去されるので、乾燥ユニット５は、約５％の揮発油とごくわずかな洗浄水を除去すればよい。このため、乾燥装置１は、従来の乾燥装置と比較して、環境負荷を大幅に低減することができる。さらに、乾燥装置１では、熱交換器１つ当たりの乾燥時間を短くなり（例えば、従来の約１／２になり）、乾燥負荷が低減される。
循環ユニット６は、熱交換器にかけられた洗浄水と熱交換器から除去された揮発油との混合液を回収し、回収した混合液を洗浄水と揮発油とに分離し、分離した洗浄水を置換ユニット３に送り出すものである。循環ユニット６は、ドレンパン１６と、油水分離タンク１７と、循環ポンプ１８と、イオン交換樹脂膜１９とを備える。
ドレンパン１６は、熱交換器にかけられた洗浄水と熱交換器から除去された揮発油との混合液を回収するものである。ドレンパン１６は、コンベア２の下方において、置換ユニット３の置換ノズル１０および除去ユニット４のエアーブローノズル１１と対向した位置に設けられている。ドレンパン１６は、混合液を受け止める皿部と、皿部の底面に設けられたドレン口とを有する。ドレン口は、油水分離タンク１７に接続されている。
循環ポンプ１８は、油水分離タンク１７で分離した洗浄水を、所定量（本実施形態では、１分間に１００〜３００リットル）だけ置換ユニット３の置換ノズル１０に送り出すものである。また、循環ポンプ１８では、洗浄水の送り出し量を適宜変更することができるので、熱交換器のサイズにかかわらず、熱交換器の単位体積当たりの置換量（洗浄水供給量）を一定にすることができる。
油水分離タンク１７は、ドレンパン１６で回収した混合液を洗浄水と揮発油とに分離するものである。図２（Ａ）に油水分離タンク１７の正面図を示し、図２（Ｂ）は油水分離タンク１７の上面図を示す。なお、図２（Ａ）では、油水分離タンク１７の正面側の側壁２０ｆを省略しており、図２（Ｂ）では、油水分離タンク１７の上壁２０ａ等を省略している。
油水分離タンク１７は、本体部２０と、第１流入部２１と、第１流出部２２と、仕切板２３（溝部２４ａおよび仕切部２４ｂ）と、温度検出部２５と、加熱部２６と、温度制御部２７と、水位検出部２８と、第２流入部２９と、第２流出部３０と、ｐＨ検出部３１と、第３流出部３２とを備える。
本体部２０は、混合液を洗浄水と揮発油とに分離するための収容空間を形成するものである。収容空間は、第１方向Ｘ１（高さ方向）において対向する上壁２０ａおよび下壁２０ｂと、第２方向Ｘ２（幅方向）において対向する側壁２０ｃ，２０ｄと、第３方向Ｘ３（奥行き方向）において対向する側壁２０ｅ，２０ｆとで形成される。上壁２０ａは、第２方向Ｘ２における長さが下壁２０ｂよりも短くなっている。言い換えれば、上壁２０ａには、側壁２０ｃ側の端部に第３方向Ｘ３全体に渡る開口が形成されている。この開口には、筒状（本実施形態では、角筒状）の第１流入部２１が開口に対して隙間なく挿入されている。
第１流入部２１は、混合液が収容空間内に入ったときに収容空間内の揮発油が撹拌されてしまうのを防ぐ筒状の部材である。第１流入部２１は、上端の第１流入口２１ａがドレンパン１６のドレン口に接続され、下端の第２流入口２１ｂが収容空間内の洗浄水の水面よりも下方に位置するように、収容空間内に配置されている。なお、本実施形態では第１流入口２１ａが上壁２０ａと同一平面に位置しているが、第１流入口２１ａは、上壁２０ａよりも上方に位置していてもよい。
収容空間内に入ってきた混合液は、時間がたつと洗浄水と揮発油とに分離され、洗浄水の水面上には、揮発油の層が形成される。この状態で洗浄水の水面が波打つと、揮発油が撹拌されて洗浄水と混ざり、乳化してしまうおそれがある。この点、本実施形態では、第１流入部２１の第２流入口２１ｂが洗浄水の水面よりも下方に位置しているので、収容空間内に入ってきた混合液は第１流入部２１の内側において洗浄水の水面に衝突する。そして、衝突により生じる水面の波うちは、第１流入部２１の内側に限定される。このため、油水分離タンク１７では、第１流入部２１の外側において揮発油が撹拌されるのを防ぐことができる。
第１流出部２２は、第２流入口２１ｂよりも下方において側壁２０ｃに接続された一端側の第１流出口２２ａと、循環ポンプ１８に接続された他端側の第２流出口２２ｂと、を有する配管（例えば、バルブ付の配管）である。
仕切板２３は、第２流入口２１ｂと第１流出口２２ａとの間に設けられた、収容空間を上下に２分割する板状部材である。仕切板２３は、溝部２４ａと仕切部２４ｂとで構成される。本実施形態では、板状部材の断面Ｌ字形状に屈曲した部分が溝部２４ａであり、その他の平板状の部分が仕切部２４ｂである。
溝部２４ａは、収容空間内に入ってきた混合液の流れを緩やかにする。溝部２４ａは、第２流入口２１ｂと対向した位置に形成されている。溝部２４ａの開口面積は、第２流入口２１ｂの開口面積とほぼ同じである。溝部２４ａの深さは、溝部２４ａの底面から下壁２０ｂまでの距離とほぼ同じである（本実施形態では、１５０［ｍｍ］）。また、第２流入口２１ｂから溝部２４ａの上端までの距離は、溝部２４ａの深さよりも小さい（本実施形態では、１００［ｍｍ］）。
収容空間内に入ってきた混合液は、下方向に勢いよく流れて溝部２４ａの底面に衝突した後、溝部２４ａの側面および側壁２０ｃに衝突する。このような衝突が繰り返されることで、溝部２４ａにおいて混合液の流れに乱流が生じ、溝部２４ａから側壁２０ｄ側に向かう混合液の流れが緩やかになる。その結果、混合液の流れの速さに起因する洗浄水と揮発油の界面の揺れを低減することができ、揮発油の撹拌を低減することができる。
仕切部２４ｂは、溝部２４ａとともに、第２流入口２１ｂから第１流出口２２ａへの迂回経路を形成する。本実施形態では、仕切部２４ｂの第２方向Ｘ２における長さは、２００［ｍｍ］である。
循環ポンプ１８により第１流出部２２から洗浄水が送り出されると、収容空間内において循環水流が発生する。仕切板２３がない場合は、収容空間内に入ってきた混合液が循環水流の影響を受けて洗浄水とともに第１流出部２２から送り出されるおそれや、循環水流により洗浄水と揮発油の界面の揺れが大きくなり、揮発油が撹拌されてしまうおそれがある。この点、本実施形態では、仕切板２３により収容空間が上下に２分割されるので、仕切板２３の上側は循環水流の影響を受けにくくなる。このため、本実施形態では、収容空間内に入ってきた混合液を洗浄水と揮発油とに分離して、揮発油を洗浄水の水面に浮上させるための時間を確保することができるとともに、循環水流に起因する揮発油の撹拌を低減することができる。
温度検出部２５は、収容空間内の洗浄水の温度を検出するセンサである。加熱部２６は、電気ヒーターからなり、収容空間内の洗浄水または後述する常温水を加熱する。温度制御部２７は、洗浄水または常温水の温度が７０［℃］よりも小さく２０［℃］（好ましくは、５０［℃］）よりも大きい目標温度（本実施形態では、６０［℃］）になるように、加熱部２６を制御する。
水位検出部２８は、長さの異なる３本の電極を有し、収容空間内の洗浄水の水位を検出するセンサである。水位検出部２８では、電極に交流電流を通電させることで、電極の電池化を防ぐとともにイオン化物質の付着を防止して、電極の長寿命化およびメンテナンスフリー化を実現している。
第２流入部２９は、一端が第２流入口２１ｂと溝部２４ａとの間において側壁２０ｃに接続され、他端がイオン交換樹脂膜１９を介して水源（例えば、水道管）に接続された配管である。第２流入部２９は、バルブを有し、水位検出部２８で検出された水位が所定の第１閾値を下回るとバルブが開状態になり、当該水位が第２閾値（ただし、第２閾値＞第１閾値）に達するまで、水源から収容空間に常温水を流入させる。水位検出部２８は、水位が第１閾値を下回ったか否かを、最も長い電極と中間の長さの電極との通電により検出し、水位が第２閾値に達したか否かを、最も長い電極と最も短い電極との通電により検出する。なお、本明細書における「常温水」とは、水源（例えば、水道管）から供給される、加熱されていない水をいう。
第２流出部３０は、一端が収容空間内の洗浄水の水面よりも上方において側壁２０ｄに接続された配管である。第２流出部３０は、収容空間内の洗浄水の水位が第２閾値に達した状態において、洗浄水が流出しない位置に設けられている。すなわち、第２流出部３０は、揮発油のみを流出させる。
ｐＨ検出部３１は、収容空間内の洗浄水のｐＨを検出するセンサである。第３流出部３２は、一端が下壁２０ｂに接続された配管である。第３流出部３２は、バルブを有し、ｐＨ検出部３１で検出されたｐＨが５よりも小さくなるか、または８よりも大きくなると、バルブを開状態にして収容空間内の洗浄水および揮発油をすべて流出させる。
ところで、熱交換器には銅管が使用されているため、熱交換器に洗浄水をかけた場合、熱交換器の銅管腐食（蟻の巣状腐食）の問題が生じるおそれがある。この点、本実施形態に係る乾燥装置１では、下記の構成により、熱交換器の銅管腐食（蟻の巣状腐食）を低減することができる。
第１に、乾燥装置１は、熱交換器に６０［℃］の洗浄水をかける構成をとっている。一般に、水温が上昇すると水中の溶存酸素量は低下する。６０［℃］の洗浄水の場合、溶存酸素量は約５［ｐｐｍ］となる。溶存酸素量が約５［ｐｐｍ］の場合、熱交換器への酸素の供給は停止しているとみなすことができる。したがって、上記構成により、熱交換器の銅管の酸化を防ぐことができる。
第２に、乾燥装置１は、熱交換器にｐＨが５〜８（中性）の洗浄水をかける構成をとっている。洗浄水のｐＨを５〜８の間で管理することで、洗浄水の水素イオン濃度が増加するのを防ぐことができる。その結果、揮発油に含まれるエステルの加水分解を抑制することができ、銅管腐食を引き起こすカルボン酸の生成を抑制することができる。
第３に、乾燥装置１は、熱交換器に下記の不純物を含まない洗浄水をかける構成をとっている。すなわち、乾燥装置１は、水源（例えば、水道管）からイオン交換樹脂膜１９を介して収容空間に常温水を流入させる構成をとっている。イオン交換樹脂膜１９は、常温水に含まれるミネラル成分（ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム）と塩素とを除去する。これにより、水素イオンの生成および銅管腐食を引き起こすホスゲンの生成を抑制することができる。
第４に、乾燥装置１は、熱交換器に１７０［℃］以上の熱風を当てる構成をとっている。銅管腐食を引き起こすカルボン酸およびホスゲンは沸点が１６３［℃］以下であるため、仮にカルボン酸およびホスゲンが熱交換器に付着していたとしても、上記構成により、カルボン酸およびホスゲンを蒸発させることができる。
［乾燥方法］
次に、本発明の一実施形態に係る乾燥方法について説明する。なお、以下では、本実施形態に係る乾燥方法を、乾燥装置１により行っているが、乾燥装置１以外の装置によって行ってもよい。
本実施形態に係る乾燥方法は、搬送工程と、置換工程と、除去工程と、乾燥工程と、循環工程とを含む。置換工程、除去工程、乾燥工程は、搬送工程中にこの順に行われる。循環工程は、搬送工程と並行して行われる。
搬送工程は、図６に示す拡管工程Ｓ３０が終了した熱交換器を、予め設定された搬送速度で一方側から他方側に搬送する工程である。搬送工程は、コンベア２により行われる。
置換工程は、熱交換器に所定量の洗浄水（本実施形態では、６０［℃］の水）をかけ、熱交換器に付着した揮発油を除去して洗浄水を付着させる工程である。洗浄水の温度は、７０［℃］よりも小さく２０［℃］（好ましくは、５０［℃］）よりも大きい温度（本実施形態では、６０［℃］）に設定される。置換工程は、置換ユニット３により行われる。
除去工程は、熱交換器に圧縮気体を噴射し、熱交換器に付着した洗浄水を除去する工程である。除去工程は、除去ユニット４により行われる。
乾燥工程は、熱交換器に熱風を当てて乾燥させる工程、言い換えれば、加熱乾燥により、置換工程および除去工程で除去しきれなかった揮発油および洗浄水を除去する工程である。乾燥工程では、近赤外線光源を用いて流体を加熱することで、流体の温度を１７０［℃］以上にして、熱風を発生させる。乾燥工程は、乾燥ユニット５により行われる。
本実施形態では、置換工程で約９５％の揮発油が除去され、除去工程でほぼ全ての洗浄水が除去されるので、乾燥工程では、約５％の揮発油とごくわずかな洗浄水とを除去すればよい。このため、本実施形態に係る乾燥方法は、従来の乾燥方法と比較して、環境負荷を大幅に低減することができる。さらに、本実施形態に係る乾燥方法では、熱交換器１つ当たりの乾燥時間が短くなるので、乾燥負荷を低減することができる。
循環工程は、熱交換器にかけられた洗浄水と熱交換器から除去された揮発油との混合液を回収する第１循環工程と、回収した混合液を収容空間に収容する第２循環工程と、収容した混合液を収容空間において洗浄水と揮発油とに分離する第３循環工程と、分離した洗浄水を置換ユニット３に送り出す第４循環工程とを含む。
第１循環工程は、ドレンパン１６により行われる。
第２循環工程では、揮発油の撹拌が低減されるように、混合液を収容空間内にいれる。具体的には、水面の波うち（混合液が収容空間内に入ったときに生じる水面の波うち）の広がりを制限する。第２循環工程は、第１流入部２１により行われる。
第３循環工程では、揮発油の撹拌が低減されるように、混合液を洗浄水と揮発油とに分離する。具体的には、収容空間内に入ってきた混合液に対して乱流を発生させて、混合液の流れを緩やかにすることで、揮発油の撹拌を低減することができる。これは、仕切板２３の溝部２４ａにより行われる。また、混合液が入った地点から洗浄水が送り出される地点への迂回経路を形成して、洗浄水が送り出されるときに生じる循環水流の影響が水面近傍まで及ばないようにすることで、揮発油の撹拌を低減することができる。これは、仕切板２３の仕切部２４ｂにより行われる。
第４循環工程は、第１流出部２２および循環ポンプ１８により行われる。
また、循環工程は、洗浄水の温度が７０［℃］よりも小さく２０［℃］（好ましくは、５０［℃］）よりも大きい目標温度になるように収容空間内の洗浄水または常温水を加熱する工程、洗浄水の水位が所定の第１閾値を下回ると当該水位が第２閾値に達するまで収容空間に常温水を流入させる工程、洗浄水のｐＨが５〜８の範囲を外れると収容空間内の洗浄水および揮発油を流出させる工程、および／またはイオン交換樹脂膜１９を介して収容空間内に常温水を供給する工程を含む。
図３に、収容空間内の水面の変化を示す。本実施形態に係る乾燥方法を開始する前は、収容空間には洗浄水（厳密には、第２流入部２９から流入させた常温水を６０［℃］まで加熱したもの）のみが収容されている（図３（Ａ）参照）。本実施形態に係る乾燥方法を開始し、循環工程により第１流出部２２から洗浄水が送り出されると、送り出され分だけ収容空間内の洗浄水の水位が下がる（図３（Ｂ）参照）。
ある程度時間が経過すると（例えば、開始から１０分後）、洗浄水の水位はさらに下がるが、混合液が入ってくるので揮発油の水位が上がる（図３（Ｃ）参照）。そして、洗浄水の水位が第１閾値を下回ると、洗浄水の水位が第２閾値に達するまで第２流入部２９から常温水が入ってくるので、洗浄水の水位が上がる（図３（Ｄ）参照）。
さらに時間が経過すると（例えば、開始から３５分後）、洗浄水の水位が下がる一方で、揮発油の水位は上がる（図３（Ｅ）参照）。そして、洗浄水の水位が第１閾値を下回ると、洗浄水の水位が第２閾値に達するまで第２流入部２９から常温水が入ってくるので、洗浄水の水位が上がり、その結果、第２流出部３０から揮発油が流出する（図３（Ｆ）参照）。
以上、本発明に係る乾燥装置および乾燥方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
［第１変形例］
図４に、本発明の第１変形例に係る乾燥装置１Ａを示す。乾燥装置１Ａは、コンベア２’および除去ユニット４’を備えている点において、乾燥装置１と異なる。
コンベア２’は、一方側から他方側に向かって上り勾配を有する傾斜部を備える。傾斜部の上り勾配は、コンベア２’の設置面（床面）に対して５°〜４５°である。傾斜部は、乾燥ユニット５の手前まで設けられている。傾斜部における搬送面の上方には、置換ユニット３の置換ノズル１０が設けられており、傾斜部における搬送面の下方には、除去ユニット４’の流水板３３が設けられている。置換ノズル１０と流水板３３は、互いに対向している。
除去ユニット４’の流水板３３は、搬送面の下面および両側面を囲み、傾斜部において搬送方向と逆方向の（他方側から一方側に向かう）洗浄水の水流を発生させる。流水板３３は、搬送方向における長さ（一方側端部から他方側端部までの長さ）が、２５０〜５００［ｍｍ］である。
流水板３３により発生した洗浄水の水流は、流水板３３を通過中の熱交換器のアルミフィン間を通り、水流の表面張力によりアルミフィンから洗浄水を引き剥がして、ドレンパン１６に流れる。すなわち、熱交換器は、流水板３３を通過する際、置換ノズル１０の洗浄水により揮発油が除去されて当該洗浄水が付着するものの、流水板３３で発生した洗浄水の水流により、付着した洗浄水の大部分が除去される。なお、除去ユニット４’では、エアーブローノズル１１は不要となる。
乾燥装置１Ａにより本発明に係る乾燥方法を行った場合、置換工程と除去工程がほぼ同時に行われることになる。
［第２変形例］
図５に、本発明の第２変形例に係る乾燥装置１Ｂを示す。乾燥装置１Ｂは、乾燥ユニット５’を備えている点において、乾燥装置１と異なる。
乾燥ユニット５’は、吸込みダクト１５から熱源１２への循環経路から分岐した分岐経路と、分岐経路に設けられた排気ファン３４とを備える。吸込みダクト１５から熱源１２への循環経路を流れる熱風には、熱交換器から除去された約５％の揮発油とごくわずかな洗浄水とが水蒸気として含まれる。排気ファン３４は、一定量（例えば、５〜２０［ｍ３／分］）の熱風を循環経路から分岐経路に排出する。これにより、熱風とともに水蒸気が除去され、熱交換器に当てられる熱風の水分量が飽和してしまうのを防ぐことができる。
分岐経路は、油水分離タンク１７に接続されている。排気ファン３４により、熱風および水蒸気を油水分離タンク１７内の洗浄水に流入させることで、熱風は洗浄水を保温するための熱エネルギーとなり、水蒸気は再び洗浄水と揮発油に戻る。
すなわち、乾燥装置１Ｂによれば、熱交換器から除去された約５％の揮発油を油水分離タンク１７で液化回収することができる。その結果、乾燥ユニット５’は、排気ダクトのない構造（排気ダクトレス構造）になる。なお、この乾燥ユニット５’は、乾燥装置１Ａにおいても適用可能である。
乾燥装置１Ｂにより本発明に係る乾燥方法を行った場合、乾燥工程において、熱交換器に当てた熱風を収容空間に送り出すことになる。
［その他の変形例］
また、本発明に係る乾燥装置では、循環ユニット６を省略することができ、本発明に係る乾燥方法では、循環工程を省略することができる。
油水分離タンク１７の各構成の位置、大きさ、範囲、形状は適宜変更することができる。例えば、第１流入部２１は、第３方向Ｘ３における長さが、側壁２０ｃの第３方向Ｘ３における長さの１／２程度でもよいし、もっと短くてもよい。また、第１流入部２１に代えて、上壁２０ａの側壁２０ｃ側の端部から下方向に延びる板状部材を用いてもよい。この場合、上記板状部材と側壁２０ｃ，２０ｅ，２０ｆの一部とによって、筒状の第１流入部が形成される。
本発明では、イオン交換樹脂膜１９にかえて逆浸透膜（ＲＯ膜）を用いることができる」。しかしながら、逆浸透膜（ＲＯ膜）は、不純物を含む処理水の排水処理が必要となる。この点、イオン交換樹脂膜１９は、排水処理が不要である。
乾燥装置１Ａにおいて、除去ユニット４を、乾燥ユニット５と循環ユニット６との間に設けてもよい。この場合、除去ユニット４のエアーブローノズル１１をコンベア２の下側に設け、コンベア２の上側でエアーブローノズル１１と対向した位置に吸込みダクトを設け、当該吸込みダクトで吸い込んだ気体をエアーブローノズル１１に循環させるための送風機を設けることが好ましい。さらに、図５に示す排気ファン３４を設け、排気ファン３４からの熱風をエアーブローノズル１１に供給してもよい。
置換ノズル１０に、熱交換器に対して洗浄水を垂直に（直線状に）当てるためのウォーターガイドを設けてもよい。ウォーターガイドを設けることで、洗浄水の吐出領域を適切な範囲に制御することができる。
エアーブローノズル１１から噴射される圧縮気体の流れ方向は、コンベア２の搬送方向と逆方向になることが好ましい。逆方向にするために、コンベア２を挟んでエアーブローノズル１１と対向した位置に整流板を設けてもよい。
１、１Ａ、１Ｂ 乾燥装置
２、２’ コンベア
３ 置換ユニット
４、４’ 除去ユニット
５ 乾燥ユニット
６ 循環ユニット
１０ 置換ノズル
１１ エアーブローノズル
１２ 熱源
１３ 循環ファン
１４ 吹出しダクト
１５ 吸込みダクト
１６ ドレンパン
１７ 油水分離タンク
１８ 循環ポンプ
１９ イオン交換樹脂膜
２０ 本体部
２１ 第１流入部
２１ａ 第１流入口
２１ｂ 第２流入口
２２ 第１流出部
２１ａ 第１流出口
２１ｂ 第２流出口
２３ 仕切板
２４ａ 溝部
２４ｂ 仕切部
２５ 温度検出部
２６ 加熱部
２７ 温度制御部
２８ 水位検出部
２９ 第２流入部
３０ 第２流出部
３１ ｐＨ検出部
３２ 第３流出部
３３ 流水板
３４ 排気ファン

Claims (18)

  1. 熱交換器に付着した炭化水素系の揮発油を除去する乾燥装置であって、
    一方側から他方側に前記熱交換器を搬送するコンベアと、
    前記コンベアで搬送中の前記熱交換器に所定量の洗浄水をかけ、前記熱交換器に付着した前記揮発油を除去して前記熱交換器に前記洗浄水を付着させる置換ユニットと、
    前記熱交換器に付着した前記洗浄水を除去する除去ユニットと、
    前記置換ユニットおよび前記除去ユニットよりも前記コンベアの前記他方側に設けられた、前記コンベアで搬送中の前記熱交換器に熱風を当て、前記熱交換器を乾燥させる乾燥ユニットと、を備えた
    ことを特徴とする乾燥装置。
  2. 前記熱交換器にかけられた前記洗浄水と前記熱交換器から除去された前記揮発油との混合液を回収するドレンパンと、
    前記洗浄水が予め収容されており、かつ前記ドレンパンで回収した前記混合液が収容される収容空間を有し、前記収容空間において前記混合液を前記洗浄水と前記揮発油とに分離する油水分離タンクと、
    前記収容空間内の前記洗浄水を前記置換ユニットに送り出す循環ポンプと、
    を含む循環ユニットを備えた
    ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
  3. 前記油水分離タンクは、
    一端側の第１流入口が前記ドレンパンに接続され、他端側の第２流入口が前記収容空間内の前記洗浄水の水面よりも下方に位置するように配置された筒状の第１流入部と、
    一端側の第１流出口が前記第２流入口よりも下方に配置され、他端側の第２流出口が前記循環ポンプに接続された第１流出部と、
    前記収容空間内において前記第２流入口と前記第１流出口との間に設けられた、前記第２流入口から前記第１流出口への迂回経路を形成する仕切板と、を備え、
    前記仕切板は、前記第２流入口と対向した位置に溝部が形成されている
    ことを特徴とする請求項２に記載の乾燥装置。
  4. 前記油水分離タンクは、
    前記収容空間内の前記洗浄水の温度を検出する温度検出部と、
    前記洗浄水を加熱する加熱部と、
    前記洗浄水の温度が７０℃よりも小さく２０℃よりも大きい目標温度になるように、前記加熱部を制御する温度制御部と、を備えた
    ことを特徴とする請求項３に記載の乾燥装置。
  5. 前記油水分離タンクは、
    前記収容空間内の前記洗浄水の水位を検出する水位検出部と、
    前記水位検出部で検出された水位が所定の第１閾値を下回ると、当該水位が第２閾値に達するまで前記収容空間に常温水を流入させる第２流入部と、を備えた
    ことを特徴とする請求項４に記載の乾燥装置。
  6. 前記油水分離タンクは、
    前記収容空間内の前記洗浄水のｐＨを検出するｐＨ検出部と、
    前記ｐＨ検出部で検出されたｐＨが５よりも小さくなるか、または８よりも大きくなると、前記収容空間内の前記洗浄水および前記揮発油を流出させる第３流出部と、を備えた
    ことを特徴とする請求項５に記載の乾燥装置。
  7. 前記循環ユニットは、イオン交換樹脂膜または逆浸透膜を備え、水源から供給された前記常温水を、前記イオン交換樹脂膜または前記逆浸透膜を介して前記第２流入部に流入させる
    ことを特徴とする請求項５または６に記載の乾燥装置。
  8. 前記乾燥ユニットは、
    前記熱風を吸込む吸込みダクトと、
    前記吸込みダクトと前記油水分離タンクとを接続する分岐経路と、
    前記分岐経路に設けられた排気ファンと、を備え、
    前記排気ファンは、前記分岐経路を介して前記熱風を前記油水分離タンクの前記収容空間に流入させる
    ことを特徴とする請求項２に記載の乾燥装置。
  9. 前記除去ユニットは、前記置換ユニットよりも前記コンベアの前記他方側に設けられた、前記コンベアで搬送中の前記熱交換器に圧縮気体を噴射し、前記熱交換器に付着した前記洗浄水を除去するエアーブローノズルを備えた
    ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
  10. 前記コンベアは、前記一方側から前記他方側に向かって上り勾配を有する傾斜部を備え、
    前記置換ユニットは、前記傾斜部における搬送面の上方に設けられており、
    前記除去ユニットは、前記傾斜部における搬送面の下方に設けられ、かつ前記傾斜部において前記他方側から前記一方側に向かう前記洗浄水の水流を発生させる流水板を備え、前記流水板により前記熱交換器に付着した前記洗浄水を除去する
    ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
  11. 熱交換器に付着した炭化水素系の揮発油を除去する乾燥方法であって、
    前記熱交換器をコンベアで搬送する搬送工程と、
    前記搬送工程中の前記熱交換器に所定量の洗浄水をかけ、前記熱交換器に付着した前記揮発油を除去して前記熱交換器に前記洗浄水を付着させる置換工程と、
    前記搬送工程中に、前記熱交換器に付着した前記洗浄水を除去する除去工程と、
    前記搬送工程中で前記除去工程後の前記熱交換器に熱風を当て、前記熱交換器を乾燥させる乾燥工程と、を含む
    ことを特徴とする乾燥方法。
  12. 前記熱交換器にかけられた前記洗浄水を回収し、回収した前記洗浄水を、前記置換工程を行う置換ユニットに戻す循環工程を含み、
    前記循環工程は、
    前記熱交換器にかけられた前記洗浄水と前記熱交換器から除去された前記揮発油との混合液を回収する第１循環工程と、
    前記第１循環工程で回収した前記混合液を前記洗浄水が予め収容された収容空間に収容する第２循環工程と、
    前記第２循環工程で収容した前記混合液を前記収容空間において前記洗浄水と前記揮発油とに分離する第３循環工程と、
    前記第３循環工程で分離した前記洗浄水を循環ポンプにより前記置換ユニットに送り出す第４循環工程と、を含む
    ことを特徴とする請求項１１に記載の乾燥方法。
  13. 前記第２循環工程では、一端側の第１流入口が前記第１循環工程において前記混合液を回収するドレンパンに接続され、他端側の第２流入口が前記収容空間内の前記洗浄水の水面よりも下方に位置するように配置された筒状の第１流入部を経由して、前記混合液を前記収容空間に収容し、
    前記第４循環工程では、一端側の第１流出口が前記第２流入口よりも下方に配置され、他端側の第２流出口が前記循環ポンプに接続された第１流出部を経由して、前記洗浄水を前記置換ユニットに送り出し、
    前記第３循環工程では、前記収容空間内において前記第２流入口と前記第１流出口との間に設けられ、前記第２流入口と対向した位置に溝部を有し、かつ前記第２流入口から前記第１流出口への迂回経路を形成する仕切板を用いて、前記収容空間のうち前記仕切板の上側の空間で、前記混合液を前記洗浄水と前記揮発油とに分離する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の乾燥方法。
  14. 前記循環工程では、前記収容空間内の前記洗浄水の温度が７０℃よりも小さく２０℃よりも大きい目標温度になるように、前記洗浄水を加熱する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の乾燥方法。
  15. 前記循環工程では、前記収容空間内の前記洗浄水の水位が所定の第１閾値を下回ると、当該水位が第２閾値に達するまで前記第１流入部とは別の第２流入部から前記収容空間に常温水を流入させる
    ことを特徴とする請求項１４に記載の乾燥方法。
  16. 前記循環工程では、前記洗浄水のｐＨが５よりも小さくなるか、または８よりも大きくなると、前記第２流出部とは別の第３流出部から、前記収容空間内の前記洗浄水および前記揮発油を流出させる
    ことを特徴とする請求項１５に記載の乾燥方法。
  17. 前記循環工程では、イオン交換樹脂膜または逆浸透膜を介して前記第２流入部に前記常温水を供給する
    ことを特徴とする請求項１５または１６に記載の乾燥方法。
  18. 前記乾燥工程では、前記熱交換器に当てた前記熱風を前記収容空間に送り出す
    ことを特徴とする請求項１２に記載の乾燥方法。
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