JPH06207288A - バッチブース式金属表面処理装置の洗浄水量低下方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッチブース式金属表面処理装置において薬
液使用量、給水量、排水中の含有薬液成分を低下させ
る。 【構成】 薬液処理後、水洗前に壁面付着薬液を少量の
水で洗浄し、このときに洗浄水を薬液槽に導入し、導入
量に見合った水分を薬液処理時排気ファンを使用して水
分を蒸発させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗装前に金属表面を洗
浄、防錆処理する金属表面処理装置で、同一のブースで
薬液処理、水洗処理を行うバッチブース式表面処理装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属の塗装前の洗浄、防錆処理を行う金
属表面処理に於いて設置スペースに余裕がない場合、洗
浄または防錆目的の化成処理と水洗を同一ブースで行う
１ブースまたは２ブース式表面処理装置がよく用いられ
ている。これら、バッチブース方式の表面処理装置は設
置スペースが狭くて済み、又長大な被処理物を処理する
場合、コンパクトに設計でき各方面で使用されている。

【０００３】しかしながらこのようなバッチブース方式
の金属表面処理装置は薬液処理と水洗処理を同一ブース
内で行うため、被処理物より表面積の広いブース内壁に
薬液処理時の薬液が付着し、その後の水洗工程で被処理
物と同時に壁面が水洗され、被処理物に付着した薬液と
壁面に付着した薬液が水洗工程に混入し、水洗水を必要
以上に汚染させるという弊害があった。また、水洗水の
清浄度を維持させようとした場合、水洗槽への給水量を
増加させなければならず給水量が多くなるという欠点を
持っていた。そのうえ、壁面に付着した薬剤が水洗工程
へ持ち出されるため、必要以上の薬剤の消費があり不経
済であった。この必要以上の薬剤の消費は、水洗水に混
入し余剰水として装置外へ排出されるため、排水処理へ
の負担も大きく、環境的にも好ましい事ではない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する問題点は、バッチブース式表面処理装置における問
題点、すなわち薬剤消費が多い事、系外へ必要以上の薬
剤が排出する事、水洗工程の水洗水が汚染される事、水
洗工程への給水量が多い事である。

【０００５】

【問題を解決するための手段】本発明者は、設置スペー
スを小さくでき又、長大な被処理物を処理するのに有効
なバッチブース式表面処理装置の特色をそのまま残し、
その欠点である薬剤の消費、薬剤の排出量、水洗水の薬
液による汚染、水洗給水量の多さに対する対処方法を見
いだした。バッチブース式表面処理装置に於いて、給水
量の増加、薬剤の消費増加の原因は壁面に付着した薬液
を水洗工程で水洗する事にその原因がある。この壁面に
付着した薬液を少量の水洗水で洗浄し、洗浄液を薬液槽
に戻し、この少量の壁面洗浄水量に見合う水量の薬液中
水分を蒸発する事によって今までのバッチブース式表面
処理の欠点を克服する事ができた。

【０００６】詳細に説明するならば、例えば図１に示す
ような１ブース式金属表面処理装置において、まず第１
段階で薬液槽３又は６から配管１１又は１２を通りノズ
ル１８又は１９から処理ブース２内に入れた被処理物１
に薬剤が噴霧される。図１では被処理物１は処理ブース
２の外に示されているが処理時には処理ブース２内に移
送されるものである。今までのバッチブース式表面処理
装置ではブース内に１分程度の液切れ時間をおいてか
ら、水洗水が噴霧され、被処理物に付着している薬液を
洗い落とす。このとき壁面に付着していた薬液も一緒に
洗われる。ブース内に噴霧された液は、バルブ切り替え
その他の方法によって薬液を噴霧するときは薬液槽へ、
水洗水を噴霧するときは水洗槽へ戻る構造となってい
る。

【０００７】本発明では、この薬剤処理工程と水洗工程
の間に壁面へ向けて少量の次工程水洗水または、工水、
上水、イオン交換水等の清浄水をかけ、このとき噴霧さ
れた少量の水は薬液槽へ戻す様にする。このとき壁面の
みではなく、被処理物に少量の次工程水洗水または、工
水、上水、イオン交換水等の清浄水をかけるとより一層
効果的である。このとき壁面、被処理物にかける次工程
水洗水または、工水、上水、イオン交換水等の量は薬液
と置換できる水量が望ましい。

【０００８】

【作用】金属平面板は、濡れた状態では１分程度垂直に
して放置しても約８０ｍｌ／ｍ^２の水が付着している。
ブース内の壁面は、薬液処理後上記の量の薬液が付着し
ている訳である。ブース内壁面面積の合計面積に対し、
８０ｍｌ／ｍ^２以上の次工程水洗水または、工水、上
水、イオン交換水等の清浄水をかければ内壁面は洗浄さ
れる。この量はこれ以下でも効果があるが、８０ｍｌ／
ｍ^２以上であると付着薬液が洗浄水とほとんど置換さ
れ、より効率的である。

【０００９】壁面を洗浄する際、洗浄後の水は系外へ排
出しても、水洗水の処理薬液による汚染を低下する効果
は得られるが、壁面や被処理物を洗浄した濃厚な排水が
系外へ流出するため、環境的な汚染防止は改善されな
い。又、壁面に付着した処理薬剤が排水に高濃度で流れ
る事になり、薬剤の消費量は壁面洗浄工程を行っても変
わらない事になる。この問題を解決するためには、壁面
洗浄を行った液を処理液槽へ戻す事が解決の方法とな
る。

【００１０】しかしながら、通常のバッチブース式表面
処理装置において、壁面洗浄水を薬液槽に入れた場合、
薬液量が増加し、最終的には薬液槽が溢れる事になる。
この問題は、薬液中の水分を蒸発させる事によって解決
する。金属表面処理はおもに脱脂、皮膜化成の工程から
成り立っており、これらの薬液、すなわち薬剤処理液は
おおむね加温して使用する。これら薬液すなわち脱脂、
皮膜化成工程で噴霧を行うと、水蒸気が発生する。この
水蒸気は装置から漏れるのを防止する目的で、排気装置
によって外部へ排出されるなどの方法が講じられている
が、通常、蒸発量の制御は行われていない。本発明は、
この排気装置の排気風量を制御して、水蒸気によって薬
液中の水分を排気と共に系外へ排出し、壁面洗浄水によ
って排出分の水分を補う事で、系全体の水の収支をとる
のである。尚、排気は送風による排出手段でも良い。

【００１１】本方法は特公昭和５２年−２９９６８にあ
る様に、蒸発による給水を賄うものであるが、ただ単に
蒸発させるだけではなく、給水量に見合った量を蒸発さ
せるところに特徴がある。特公昭和５２年−２９９６８
は、スプレーによる連続式表面処理ラインにおける、排
水の低減または無排水化、給水量の低下を謳っているが
蒸発量の制御については何等記述がない。また、連続式
表面処理ラインの方法であって、本発明とは明らかに異
なっている。蒸発量を制御しないと、適切な量の給水が
行われず壁面の洗浄が不十分であったり、薬液槽が溢れ
たりする。

【００１２】例えば壁面面積が１００ｍ^２の場合、ブー
ス内壁面に付着する薬液量は約８１となる。従って、ブ
ース壁面を洗浄する為に必要な洗浄水水量は１回の処理
当たり８１以上必要となる。外気温２０℃湿度５０％の
時、噴霧中のブース内が湿度１００％、温度４０℃であ
れば排風量１００ｍ^３／分でブース内気体を外部へ排出
すれば１分間に約５１の水分が蒸発する計算になる。通
常の脱脂、皮膜化成処理のスプレー時間は２分〜３分で
あるから、排風量１００ｍ^３／分の排気装置を設置すれ
ば処理時間中に１０〜１５１の水分蒸発があり、壁面洗
浄に十分な給水が賄える。すなわち、脱脂または皮膜化
成処理を２〜３分間行うときに排気装置により系外へ水
蒸気として１０〜１５１薬液中の水分を減少させる。そ
の後水切り時間をおいて、ブース内壁面を１０〜１５１
の次工程水洗水または、工水、上水、イオン交換水等の
清浄水で洗浄する。このときブース内壁面を洗浄した液
は薬液槽へ戻す。その後バルブ切り替え等の方法で噴霧
された液が水洗槽へ戻るようにし、水洗工程を行う。以
上の操作によって、薬液の水洗工程への持ち込みが防止
され、その結果薬剤の消費が低下し、系外へ出される排
水中の薬剤量の絶対値が低下し、水洗水への給水量が低
下する。

【００１３】

【実施例】図１に示すように、バッチブース式表面処理
装置において壁面洗浄用配管１３を施し、排気ファン１
５の排風量を１００ｍ^３／分に設定した。本装置は開閉
式の扉を設置した入り口から被処理物１を処理ブース２
にいれ、脱脂、皮膜化成の表面処理を行う。処理工程は
脱脂２分、液切り１分、壁面洗浄０．２分、液切り１
分、水洗０．５分、液切り１分、水洗０．５分、液切り
１分、皮膜化成２分、液切り１分、壁面洗浄０．２分、
液切り１分、水洗０．５分、液切り０．２分、水洗０．
５分行い、その後本表面処理装置から出し、水切り乾燥
を行い次工程へ移した。脱脂薬液槽３及び皮膜化成薬液
槽６はそれぞれ５０℃に加温し噴霧した。本装置の大き
さはブース内寸法で、幅３６５０ｍｍ、奥行き３６５０
ｍｍ、高さ４１００ｍｍである。噴霧用配管は脱脂用配
管１１、皮膜化成用配管１２とそれぞれ独立させてある
が脱脂後の水洗は脱脂用配管１１を、皮膜化成後の水洗
は皮膜化成用配管１２を使用して水洗する。ブース内面
積は側面で５９．９ｍ^２、底面で１３．７ｍ^２である。
天井は処理薬液の付着が無いため計算していない。ま
た、噴霧用配管は脱脂用、皮膜化成用共に２６．２ｍ^２
であった。以上より合計１２６．０ｍ^２の内面面積があ
る。壁面洗浄は、水道水を使用し、配管１３を通じて
０．２分で１２１の水道水を吐出するように噴霧用ノズ
ルを選定し、壁面がムラなく洗浄できるように壁面に向
け配置した。このとき噴霧用配管の洗浄を行えるように
した。また、１部のノズルは被処理物に付着した薬剤を
洗浄する目的で被処理物に向けた。薬液槽は脱脂液が入
る槽３、皮膜化成液が入る槽６があり、それぞれ加温の
ためのヒーターを設置した、脱脂後の水洗に槽４、槽
５、皮膜化成後の水洗に槽７、槽８を配置した。脱脂液
はポンプ９により吸い上げられ、配管１１を通してブー
ス内に噴霧される。脱脂液噴霧中はバルブ３Ａ、３Ｂ、
をあけ、噴霧した脱脂液が脱脂槽３へ戻るようにし、こ
のとき排気ダクト１４から排気ファン１５で気液分離装
置１６をへて１００ｍ^３／分の排気を行う。１７は気液
分離装置で分離された薬液ミストの戻し管である。排気
温度は４５℃であり、約６１／分の蒸発水が得られる。
脱脂工程終了後１分間の脱脂液の液切りを行った後にバ
ルブ１３Ａをあけ、壁面洗浄を行う。壁面洗浄は、タイ
マーによりバルブ１３Ａを制御し、０．２分間行う。壁
面洗浄中は、バルブ３Ａは開けておく、脱脂、壁面洗浄
終了後はバルブ３Ａ、３Ｂを閉め、バルブ４Ａ、４Ｂを
開け、ポンプ９を使用して槽４の水洗水を噴霧して被処
理物を水洗する。同様な操作により、槽５による水洗を
終了させ、その後ポンプ１０によって皮膜化成を行う。
皮膜化成後の壁面洗浄、水洗も脱脂工程と同様に行う。
３Ｃ、６Ｃは薬液槽の液面監視用水位計で、万一の場合
薬液が溢れないように基準以上の水位になった場合バル
ブ１３Ａを閉じる様に制御する。

【００１４】以上の装置により、平均約７００ｍ^２／日
の処理品をアルカリ脱脂、燐酸亜鉛皮膜化成の表面処理
を行い、５日間稼動での薬剤使用量、給水量、排水水質
を調査したところ表１の結果であった。排水水質は水洗
槽４、及び水洗槽７からオーバーフローした混合排水を
採取し、脱脂剤、皮膜化成剤の成分である燐酸を定量分
析した。使用した薬剤は市販のもので、アルカリ脱脂剤
はケミコートＮｏ．Ｃ−１３０、燐酸亜鉛皮膜化成剤は
ケミコートＮｏ．４５９を使用した。

【００１５】

【比較例】図１に示す設備において、壁面洗浄の工程を
省いて処理を行った以外実施例と同様の処理を行った。
実施例と同様に、５日間稼動での薬剤使用量、給水量、
排水水質を調査したところ表２の結果であった。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】

【発明の効果】バッチブース式表面処理装置において本
発明の壁面洗浄と処理薬液の排気ファンによる蒸発を行
えば、表１、表２の結果に示すように薬剤消費量の低
下、排水中に含まれる薬液成分の低下、水洗水への給水
量の低下が実現できる。

【００１９】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明によるバッチブース式表面処理装
置の概略フロー図の１例である。

【符号の説明】

１ 被処理物 ２ 処理ブース ３ 脱脂薬液槽 ３Ａ ブースからの脱脂液の戻りバルブ ３Ｂ 脱脂薬液噴霧時のポンプ吸入側バルブ ３Ｃ 脱脂薬液面制御用水位計 ４ 水洗槽 ４Ａ ブースからの水洗水の戻りバルブ ４Ｂ 水洗水噴霧時のポンプ吸入側バルブ ５ 水洗槽 ６ 皮膜化成液槽 ６Ａ ブースからの皮膜化成液の戻りバルブ ６Ｂ 皮膜化成液噴霧時のポンプ吸入側バルブ ６Ｃ 皮膜化成薬液面制御用水位計 ７ 水洗槽 ８ 水洗槽 ９ 脱脂及び脱脂後の水洗用ポンプ １０ 皮膜化成及び皮膜化成後の水洗用ポンプ １１ 脱脂液及び脱脂後の水洗水噴霧配管 １２ 皮膜化成液及び皮膜化成後の水洗水噴霧配管 １３ 壁面洗浄用スプレー配管 １３Ａ 壁面洗浄制御バルブ １４ 排気ダクト １５ 排気ファン １６ 気液分離器 １７ ミスト戻し管 １８ ノズル １９ ノズル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッチブース式表面処理装置に於いて薬
   液処理を行ったあと、薬液ブース内壁面を次工程水洗
   水、または清浄水等の洗浄水で洗浄し、排風ファン又は
   送風ファンを用いてブース内エアーを排気し、洗浄水量
   に見合う水量を、大気中に水分として揮散させる事を特
   徴とする表面処理方法