| 【発明の名称】 |
塗装焼付乾燥炉 |
| 【発明者】 |
【氏名】石丸 昭夫
【氏名】渡部 隆郁
【氏名】於島 範昌
【氏名】伊与田 義充
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| 【要約】 |
【課題】単一のバーナーで間接加熱と脱臭とを行なうように構成した間接加熱式の塗装焼付乾燥炉を提供する。
【解決手段】燃焼ガスと熱交換された加熱空気が供給される間接加熱式の塗装焼付乾燥炉であって、入口と出口とを有する炉本体と、炉本体から延びる加熱空気排出通路と、加熱空気排出通路の途上に且つ炉本体から排出される加熱空気の流れに関して上流側から下流側へ向けて順次配設された触媒式脱臭装置と熱交換器とを備え、前記触媒式脱臭装置はバーナーと触媒とを有し、更に前記熱交換器を経由して炉本体に接続する新鮮空気供給通路を備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼ガスと熱交換された加熱空気が供給される間接加熱式の塗装焼付乾燥炉であって、入口と出口とを有する炉本体と、炉本体から延びる加熱空気排出通路と、加熱空気排出通路の途上に且つ炉本体から排出される加熱空気の流れに関して上流側から下流側へ向けて順次配設された触媒式脱臭装置と熱交換器とを備え、前記触媒式脱臭装置はバーナーと触媒とを有し、更に前記熱交換器を経由して炉本体に接続する新鮮空気供給通路を備えることを特徴とする塗装焼付乾燥炉。
【請求項２】
加熱空気排出通路を介して炉本体から排出される加熱空気の流量と、新鮮空気供給通路を介して炉本体へ供給される加熱新鮮空気の流量とが、同一であることを特徴とする請求項１に記載の塗装焼付乾燥炉。
【請求項３】
炉本体の熱負荷の変動に対応して炉本体へ供給される加熱新鮮空気の温度が可変制御されることを特徴とする請求項２に記載の塗装焼付乾燥炉。
【請求項４】
触媒式脱臭装置はパラジウム(Pd)触媒を有していることを特徴とする請求項３に記載の塗装焼付乾燥炉。
【請求項５】
炉本体の熱負荷が微小の場合には炉本体へ供給される加熱新鮮空気の流量が微小値に制御されることを特徴とする請求項２に記載の塗装焼付乾燥炉。
【請求項６】
新鮮空気供給通路は炉本体の入口と出口とに接続していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の塗装焼付乾燥炉。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装焼付乾燥炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃焼ガスと熱交換された加熱空気が供給される間接加熱式の塗装焼付乾燥炉が、特許文献１等に開示されている。
上記の塗装焼付乾燥炉においては、炉本体内の加熱空気の一部は燃焼ガスとの熱交換を経て炉本体へ循環し、残余部は外部環境へ排出される。特許文献１には明示されていないが、外部環境へ排出される炉本体内の加熱空気は、バーナーを有する直燃式脱臭装置或いはバーナーと触媒とを有する触媒式脱臭装置を通ってＶＯＣ（揮発性有機化合物）を分解除去された後、外部環境へ排出される。
【特許文献１】特開平７−１９０６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１等に開示された従来の間接加熱式の塗装焼付乾燥炉には、間接加熱用のバーナーと、脱臭用のバーナーとを備えているので、設備が大型化し製造コスト及びランニングコストが高いという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、単一のバーナーで間接加熱と脱臭とを行なうように構成した間接加熱式の塗装焼付乾燥炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明においては、燃焼ガスと熱交換された加熱空気が供給される間接加熱式の塗装焼付乾燥炉であって、入口と出口とを有する炉本体と、炉本体から延びる加熱空気排出通路と、加熱空気排出通路の途上に且つ炉本体から排出される加熱空気の流れに関して上流側から下流側へ向けて順次配設された触媒式脱臭装置と熱交換器とを備え、前記触媒式脱臭装置はバーナーと触媒とを有し、更に前記熱交換器を経由して炉本体に接続する新鮮空気供給通路を備えることを特徴とする塗装焼付乾燥炉を提供する。
本発明に係る塗装焼付乾燥炉においては、単一のバーナーを間接加熱用バーナー及び脱臭用バーナーとして機能させることにより、設備の大型化と、製造コスト及びランニングコストの高騰とを抑制している。
【０００５】
本発明の好ましい態様においては、加熱空気排出通路を介して炉本体から排出される加熱空気の流量と、新鮮空気供給通路を介して炉本体へ供給される加熱新鮮空気の流量とが、同一である。
加熱空気排出通路を介して炉本体から排出される加熱空気の流量と、新鮮空気供給通路を介して炉本体へ供給される加熱新鮮空気の流量とを同一に維持することにより、炉本体内の空気流を定常状態に維持し、良好な塗装焼付環境を維持することができる。
【０００６】
本発明の好ましい態様においては、炉本体の熱負荷の変動に対応して炉本体へ供給される加熱新鮮空気の温度が可変制御される。
炉本体の熱負荷の変動に対応して炉本体へ供給される加熱新鮮空気の温度を可変制御することにより、炉本体内の温度を熱負荷の変動に係わらず適正値に維持することができる。
【０００７】
本発明の好ましい態様においては、触媒式脱臭装置はパラジウム(Pd)触媒を有している。
パラジウム(Pd)触媒の反応開始温度は約４００℃であり、耐熱温度は約８６０℃である。パラジウム(Pd)触媒を使用すれば、触媒式脱臭装置の作動温度を４００℃乃至８６０℃の広い領域で可変制御することができ、ひいては炉本体へ供給する加熱新鮮空気の温度を広い領域で可変制御することができる。この結果、熱負荷の変動に柔軟に対応できる塗装焼付乾燥炉が提供される。
【０００８】
本発明の好ましい態様においては、炉本体の熱負荷が微小の場合には炉本体へ供給される加熱新鮮空気の流量が微小値に制御される
炉本体の熱負荷が微小の場合に炉本体へ供給する加熱新鮮空気の流量を微小値に制御することにより、エネルギーの浪費を抑制することができる。
【０００９】
本発明の好ましい態様においては、新鮮空気供給通路は炉本体の入口と出口とに接続している。
炉本体の入口と出口とは、炉本体の内部環境に比べて低温の外部環境に接しているので、炉本体内の加熱空気に含まれるＶＯＣが炉の入口と出口とに凝着し、被処理物に滴下して被処理物の塗膜に悪影響を与える可能性がある。加熱した新鮮空気を炉本体の入口と出口とに供給し、炉本体内の加熱空気が炉の入口と出口とに接触するのを抑制することにより、炉本体内の加熱空気に含まれるＶＯＣが炉本体の入口と出口とに凝着するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る塗装焼付乾燥炉においては、単一のバーナーが間接加熱用バーナー及び脱臭用バーナーとして機能するので、設備は大型化せず、製造コストとランニングコストも高騰しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施例に係る塗装焼付乾燥炉を説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１に示すように、塗装焼付乾燥炉Ａは、一端に入口１ａが形成され他端に出口１ｂが形成されたトンネル状の炉本体１と、炉本体１の長手方向中央部から延びる加熱空気排出通路２と、加熱空気排出通路２の途上に且つ炉本体１から排出される加熱空気の流れに関して上流側から下流側へ向けて順次配設された触媒式脱臭装置３と熱交換器４と排気ファン５とを備えている。
触媒式脱臭装置３は、バーナー６とパラジウム(Pd)触媒７とを有している。バーナー６には、空気燃料供給管８が接続している。
新鮮空気供給通路９が熱交換器４を経由して炉本体１の入口１ａと出口１ｂとに接続している。新鮮空気供給通路９の途上に給気ファン１０が配設されている。
【００１３】
上記構成を有する塗装焼付乾燥炉Ａの作動を説明する。
炉本体１内の空気は平均温度１６０℃に加熱されており、炉本体１を貫通して延在するコンベアＢによって運ばれる台車Ｃに載置された被処理物１００が、炉本体１を通過する際に、炉本体１内の加熱空気により、被処理物１００の表面に付着した塗膜が被処理物１００の表面に焼き付けられる。
排気ファン５の作動により炉本体１の長手方向中央部から吸引された加熱空気は、加熱空気排出通路２を通って触媒式脱臭装置３に流入する。空気燃料供給管８を介してバーナー６に供給された空気と燃料の混合体が燃焼し、加熱空気を触媒７の反応開始温度である４００℃以上の所定温度まで更に加熱する。触媒７が反応して、加熱空気中のＶＯＣを水蒸気と炭酸ガスとに分解する。触媒式脱臭装置３内での前記所定加熱温度は、炉本体１の熱負荷の増減に応じて、４００℃（触媒７の反応開始温度）乃至８６０℃（触媒７の耐熱温度）の領域内で高低に可変制御される。当該制御はバーナー６の燃焼温度を制御することにより行なわれる。
触媒７を通過して脱臭され無害化された高温気体は、加熱空気排出通路２を通って熱交換器４を通過した後、外部環境に排出される。
給気ファン１０が作動し、外部環境から新鮮空気供給通路９へ新鮮空気が吸引される。新鮮空気は熱交換器４を通り、触媒式脱臭装置３から排出されて熱交換器４を通る高温気体と熱交換し、１６０℃以上の所定温度まで加熱される。触媒式脱臭装置３内での加熱温度が炉本体１の熱負荷の増減に応じて高低に可変制御されるので、加熱新鮮空気の前記所定温度も炉本体１の熱負荷の増減に応じて高低に可変制御される。１６０℃以上の所定温度の加熱新鮮空気は、新鮮空気供給通路９を通って、炉本体１の入口１ａと出口１ｂとに供給される。
【００１４】
排気ファン５の作動と給気ファン１０の作動とが図示しない制御装置により制御されて、炉本体１から加熱空気排出通路２を通って外部環境へ排出される加熱空気の流量と、新鮮空気供給通路９を通って炉本体１に供給される加熱新鮮空気の流量とが同一値に維持される。
外気温に応じて、新鮮空気供給通路９を通って炉本体１に供給される加熱新鮮空気の流量が可変制御され、炉本体１に供給される加熱新鮮空気の温度が常時１６０℃以上の所定値に維持される。
【００１５】
塗装焼付乾燥炉Ａにおいては、単一のバーナー６を間接加熱用バーナー及び脱臭用バーナーとして機能させているので、設備の大型化と、製造コストとランニングコストの高騰とが抑制されている。
【００１６】
塗装焼付乾燥炉Ａにおいては、炉本体１から加熱空気排出通路２を通って外部環境へ排出される加熱空気の流量と、新鮮空気供給通路９を通って炉本体１に供給される１６０℃以上の所定温度の加熱新鮮空気の流量とが同一値に制御されるので、炉本体１内の空気の平均温度が１６０℃に維持されると共に炉本体１内の空気流が定常状態に維持されて、良好な塗装焼付環境が維持される。
【００１７】
塗装焼付乾燥炉Ａにおいては、炉本体１の熱負荷の増減に対応して炉本体１へ供給される加熱新鮮空気の温度が１６０℃以上の領域で高低に可変制御されるので、炉本体１内の平均温度は、熱負荷の増減に係わらず適正値である１６０℃に維持される。
【００１８】
塗装焼付乾燥炉Ａにおいては、触媒式脱臭装置３の触媒としてパラジウム(Pd)触媒を使用しているので、触媒式脱臭装置３の作動温度を４００℃乃至８６０℃の広い領域で可変制御することができ、ひいては炉本体１の熱負荷の増減に対応して炉本体１へ供給される加熱新鮮空気の温度を１６０℃以上の広い領域で高低に可変制御することができる。この結果、熱負荷の変動に柔軟に対応できる塗装焼付乾燥炉Ａが提供される。
【００１９】
炉本体１の入口１ａと出口１ｂとは、炉本体１の内部環境に比べて低温の外部環境に接しているので、炉本体１内の加熱空気に含まれるＶＯＣが炉本体１の入口１ａと出口１ｂとに凝着し、被処理物１００に滴下して被処理物１００の塗膜に悪影響を与える可能性がある。塗装焼付乾燥炉Ａにおいては、加熱新鮮空気を炉本体１の入口１ａと出口１ｂとに供給し、炉本体１内のＶＯＣを含む加熱空気が炉本体１の入口１ａと出口１ｂとに接触するのを抑制しているので、炉本体１内の加熱空気に含まれるＶＯＣが炉本体１の入口１ａと出口１ｂとに凝着するのが抑制され、被処理物の塗膜への悪影響の発生が抑制されている。
【実施例２】
【００２０】
炉本体１の熱負荷が微小の場合に、炉本体１へ供給する加熱新鮮空気の流量を微小値に制御しても良い。触媒式脱臭装置３、排気ファン５、給気ファン１０の消費エネルギーを抑制し、ひいてはエネルギーの浪費を抑制することができる。
パラジウム触媒７に代えて、白金(Pt)触媒を使用しても良い。白金の反応開始温度は約３５０℃であり、耐熱温度は約６００℃なので、触媒式脱臭装置３の作動温度領域は３５０℃乃至６００℃となる。この結果、パラジウム触媒を使用する場合に比べて、塗装焼付乾燥炉Ａの熱負荷変動への対応性は若干低下する。
脱臭装置３よりも下流の加熱空気排出通路２の途上に２つ以上の熱交換器を配設し、各熱交換器で加熱した新鮮空気を合流させて炉本体１に供給しても良い。塗装焼付乾燥炉Ａの熱効率が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、塗装焼付乾燥炉に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係る塗装焼付乾燥炉の構成図である。
【符号の説明】
【００２３】
Ａ 塗装焼付乾燥炉
Ｂ コンベア
Ｃ 台車
１ 炉本体
１ａ 入口
１ｂ 出口
２ 加熱空気排出通路
３ 触媒式脱臭装置
４ 熱交換器
５ 排気ファン
６ バーナー
７ 触媒
８ 空気燃料供給管
９ 新鮮空気供給通路
１０ 給気ファン
１００ 被処理物
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９１０２２６５８
【氏名又は名称】パーカーエンジニアリング株式会社
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| 【出願日】 |
平成１７年１２月１２日（２００５．１２．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９５２４５
【弁理士】
【氏名又は名称】坂口 嘉彦
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| 【公開番号】 |
特開２００７−１６２９９５（Ｐ２００７−１６２９９５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１９年６月２８日（２００７．６．２８） |
| 【出願番号】 |
特願２００５−３５８３２０（Ｐ２００５−３５８３２０） |
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