JPH0741201B2 - 塗料の連続乾燥焼付装置の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は金属ストリップなどの処理材に塗布した塗料
に連続乾燥焼付を施すための装置における制御方法に関
し、特に熱風による乾燥焼付装置において乾燥焼付炉内
に導入される熱風を制御する方法に関するものである。

従来の技術 塗料の加熱硬化や水切り乾燥を行なう乾燥焼付装置とし
ては、熱風循環炉や赤外線炉等の各種の方式のものが知
られているが、塗装鋼板の乾燥焼付のような量産ライン
では、省エネルギーの観点から、熱風循環方式のものが
多用されている。

従来の熱風循環方式の連続乾燥焼付装置の代表的な例と
しては、例えば特開昭57−50576号、特開昭57−95585号
に示されるものがあり、その基本的な構成を第２図に示
す。

第２図において、乾燥焼付炉１は、ロールコーター２に
よって塗料を塗布した処理材（例えば金属ストリップ）
３を一方の開口部（すなわち入口）から他方の開口部
（すなわち出口）へ向けて連続的に通過させるように構
成されており、かつその乾燥焼付炉１はその内部が複数
のゾーン1A〜1Nに区分されている。乾燥焼付炉１の排ガ
ス、すなわち溶剤蒸気を含む炉排ガスは、排ガス配管５
を介してブロア６によって乾燥焼付炉１から吸引排気さ
れ、その炉排ガスはダンパ７およびインシネレータ向け
排ガス流量検知手段としてのガス流量計８と、第１熱交
換器９を経てインシネレータ（燃焼装置）10に導入され
る。このインシネレータ10においては、後述する第２熱
交換器11からの燃焼用空気と燃料12とがバーナー13に供
給されて、前記乾燥焼付炉１からの炉排ガス中に含まれ
ている溶剤蒸気を焼却する。そしてインシネレータ10の
焼却排ガスの一部は、リターンガス配管14の主配管14a
および枝配管14bを経て乾燥焼付炉１の各ゾーン1A〜1N
の循環路20に設けられた循環用ブロア15により各ゾーン
1A〜1Nに導入され、塗料の乾燥焼付のための熱源として
利用される。

一方前記インシネレータ10の焼却排ガスの残部は、排出
経路16を経て第１熱交換器９および第２熱交換器11を通
過し、最終的に煙突17から大気中に排出される。前記第
１熱交換器９においては乾燥焼付炉１の炉排ガスとイン
シネレータ10の焼却排ガスとが互いに熱交換されて、乾
燥焼付炉１の炉排ガスが昇温される。また第２熱交換器
11においては、ブロア18によって外部から取入れた燃焼
用空気とインシネレータ10の焼却排ガスとが熱交換され
て、燃焼用空気が昇温され、その燃焼用空気は前述のよ
うにインシネレータ10のバーナー13に与えられる。

そして前記乾燥焼付炉１の各ゾーン1A〜1Nに対応する循
環用ブロア15を含む各循環路20には、その循環用ブロア
15の上流側に外部から冷却用空気を取入れる冷却空気取
入路21が接続され、各冷却空気取入路21には冷却空気取
入量を制御するためのダンパ22が設けられている。また
前記インシネレータ10から焼却排ガスの一部を乾燥焼付
炉１に導くためのリターンガス配管14の各枝配管14Bに
はそれぞれ各ゾーンへの焼却排ガス取入量を制御するた
めのダンパ24が設けられており、また前記各循環路20の
循環用ブロア15の出口側にはそれぞれ温度センサ25が設
けられている。

ここで、乾燥焼付炉１の温度制御は、次のようにしてな
される。すなわち、前記各温度センサ25での各ゾーン1A
〜1Nの測温結果に基づき、温度指示制御装置（TIC）26
を介して冷却空気取入量制御用のダンパ22および焼却排
ガス導入量制御用のダンパ24の開閉制御を行なって、高
温の焼却排ガスに対する室温程度の低温の冷却空気の取
入混合割合を変えることにより、各ゾーン1A〜1Nの温度
制御がなされる。

なお乾燥焼付炉１から排ガス排管５を介してインシネレ
ータ10へ導かれる炉排ガスの排出量は、処理材３の条
件、すなわち塗布した塗料中の溶剤量や処理材３のライ
ン速度あるいは処理材３の幅などに応じて定まる値とさ
れ、インシネレータ向け排ガス流量検知手段としてのガ
ス流量計８で検出される流量値に応じて流量指示制御装
置（FIC）27によってダンパ７が制御される。なおま
た、炉内圧は炉排ガスの吹出し防止のため若干負圧とな
るように制御されている。

発明が解決すべき問題点 第２図に示されるような従来の連続乾燥焼付装置には次
のような欠点があった。

すなわち、前述のように排ガス配管５を経て排出される
乾燥焼付炉１の炉排ガス量は制御されているものの、乾
燥焼付炉１に導入される熱源としての焼却排ガスおよび
冷却用空気の総量は特に制御されておらず、したがって
その取入れガス総量は成行きにまかされていた。前述の
ように乾燥焼付炉１の炉内圧は平常時若干負圧となるよ
うに制御されているから、炉入口および炉出口からは常
に若干の空気が侵入し、炉内の酸素濃度は約15％程度に
保たれており、一定の条件下で操業している間はその状
態でバランスが保たれているため特に問題は生じない
が、一旦処理材３の条件が変更されてそれに応じてイン
シネレータ向けの排出ガス量を変更した場合には変更時
点から若干の期間はその流量バランスが崩れる。すなわ
ち処理材３の条件の変更に伴なってインシネレータ向け
の排出ガス量を小さくした場合には炉入口および炉出口
から排ガスが吹出して作業環境上問題が生じ、逆に処理
材３の条件の変更に応じてインシネレータ向けの排出ガ
ス量を大きくした場合には炉入口および炉出口から吸い
込む外部空気の量が多くなり、その結果処理材３が炉の
入口および出口附近において空気により冷却され、目標
とする焼付温度が得られずに焼付不良が発生することが
あった。

この発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、処理材
の条件変更時点における乾燥焼付炉の入口および出口か
らの大量の空気の吸い込みあるいは炉排ガスの吹き出し
を防止するようにした連続乾燥焼付装置の制御方法を提
供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、塗料を塗布した処理材を、乾燥焼付炉内を
連続的に通過させて、前記塗料を乾燥焼付けし、かつ前
記乾燥焼付炉の排ガスをインシネレータに導いてその排
ガスに含まれる塗料溶剤蒸発ガスを焼却処理し、得られ
た焼却排ガスの少なくとも一部を前記乾燥焼付炉内に乾
燥焼付のための熱源として導入するとともに、その乾燥
焼付炉に導入される高温の焼却排ガスに外部の冷却用空
気を混合させて乾燥焼付炉の炉温を調整するようにした
塗料の連続乾燥焼付装置の制御方法において、 前記インシネレータから乾燥焼付炉に導く焼却排ガスの
流量を検知する乾燥焼付炉向け焼却排ガス流量検知手段
と、冷却用空気の取入量を検出する冷却用空気取入流量
検知手段とを設けておくとともに、前記乾燥焼付炉から
インシネレータへ導かれる排ガスの流量を検知するイン
シネレータ向け排ガス流量検知手段を設けておき、乾燥
焼付炉に導入される焼却排ガスおよび冷却用空気の合計
量が、乾燥焼付炉からインシネレータへ導かれる排ガス
の流量に応じた値を保持するように制御することを特徴
とするものである。

作用 上述のような連続乾燥焼付装置の制御方法においては、
乾燥焼付炉に導入される焼却排ガス量および冷却用空気
量（取入量）の合計量が、乾燥焼付炉からインシネレー
タへ導かれる排ガス流量に応じた値を保つように、すな
わち例えば前記合計量がインシネレータへ導かれる排ガ
ス流量に対し常に一定の比率（例えば90％）となるよう
に制御されるから、処理材の条件変更に伴って乾燥焼付
炉からインシレネータへ向けて吸引排気する排ガス量を
変更した時点でも、乾燥炉の入口および出口から排ガス
が多量に吹出したり、逆に入口および出口から外部の空
気を多量に吸込んだりすることが防止され、その結果排
ガスの吹出しにより作業環境を悪化させたり、逆に空気
の吸込みにより所要の焼付温度が得られなくなったりす
る事態の発生を有効に防止できる。

実施例 以下この発明の実施例を第１図に基いて説明する。なお
第１図においては、既に説明した第２図に示される要素
と同一の要素については同一の符号を付し、その説明を
省略する。

第１図において、リターンガス配管14の主配管14aに
は、インシネレータ10から乾燥焼付炉１へ導く焼却排ガ
スの流量を検出するための乾燥焼付炉向け焼却排ガス流
量検知手段としてのガス流量計30が設けられている。ま
た乾燥焼付炉１の各ゾーン1A〜1Nの循環路20に冷却用空
気を取入れるための各冷却空気取入路21の上流側は、共
通冷却用空気取入管31に連結され、その共通冷却用空気
取入管31には外部からの冷却空気取入量を検出するため
の冷却用空気取入流量検知手段としてのガス流量計32
と、冷却空気取入量を調節するためのダンパ33とが設け
られている。そして前記乾燥焼付炉向け焼却排ガス流量
検知手段としてのガス流量計30の検出値と冷却用空気取
入流量検知手段としてのガス流量計32の検出値は、流量
指示制御装置（FIC）34に入力される。この流量指示制
御装置34は、ガス流量計30、32の検出値に基づき、乾燥
焼付炉１に導入される焼却排ガス流量と冷却用空気取入
流量の合計量（すなわち乾燥焼付炉１に対する導入総流
量）が、前記排ガス配管５に設けられたインシネレータ
向け排ガス流量検知手段としてのガス流量計８によって
検出されるガス流量（すなわち乾燥焼付炉１からインシ
ネレータ10へ導かれる排ガス流量）に対応した一定の値
となるように共通冷却用空気取入管31のダンパ33を制御
する。例えば前記合計量が、乾燥焼付炉１からインシネ
レータ10へ導かれる排ガス流量に対し90％程度の一定の
比率を常に保つように、ダンパ33の開度を制御する。な
おリターンガス配管14の各枝配管14bに設けられたダン
パ24は、温度センサ25の検出温度に基づいて温度指示制
御装置26によって制御される。

第１図に示されるような装置において、処理材３のライ
ン速度や処理材３の幅、あるいは処理材３に塗布した塗
料の単位面積当りの溶剤量などの条件が変更されて、乾
燥焼付炉１からインシネレータ10へ導く炉排ガスが急激
に増加した場合、温度センサ25で検出された温度が目標
温度より高温過ぎれば、リターンガス配管14の枝配管14
bに設けられたダンパ24が絞られて乾燥焼付炉１に導入
される焼却排ガスの量は減少するが、前記流量指示制御
装置34によって共通冷却用空気配管31のダンパ33が開方
向へ調整されて冷却用空気取入量が増加し、一方温度セ
ンサ25で検出された温度が目標温度より低過ぎれば、前
記ダンパ24が開方向へ動作して乾燥焼付炉１に導入され
る焼却排ガスの量が増加し、同時に前記流量指示制御装
置32によってダンパ33の開度が調整され、いずれの場合
も乾燥焼付炉１に導入される焼却排ガスと冷却用空気の
合計量が、乾燥焼付炉１からインシネレータ10へ導く炉
排ガスの量に応じた適正の量となるように制御される。

また処理材３についての条件変更に伴なって乾燥焼付炉
１からインシネレータ10へ導く炉排ガスが急激に減少し
た場合も、温度センサ25で検出された温度の高低に応じ
てダンパ24の開度が調整され、同時に流量指示制御装置
34によってダンパ33の開度が制御されて、乾燥焼付炉１
に導入される焼却排ガスと冷却用空気の合計量が乾燥焼
付炉１からインシネレータ10へ導く炉排ガスの量に応じ
た適正の量となるように制御される。

なおここで「乾燥焼付炉１からインシネレータ10へ導く
炉排ガスの量に応じた適正の量」とは、乾燥焼付炉１の
炉入口、出口からの炉外への排ガスの吹出しを防止する
ために、炉内圧を若干負圧とするべく、乾燥焼付炉１か
らインシネレータ10へ導く炉排ガスの流量に対し約90％
程度の量とすることが望ましい。

上述のように処理材３の条件の変更に伴なって乾燥焼付
炉１からインシネレータ10へ導く炉排ガスの流量が急激
に変化した場合でも、乾燥焼付炉１に導入される焼却排
ガスおよび冷却用空気の合計量が常に前記炉排ガス量に
対し一定の割合（望ましくは90％程度）を保つように制
御されるため、その変更時点でも炉の入口や出口から排
ガスが吹出したり逆に多量に空気を吸込んだりする事態
の発生を有効に防止できる。

次にこの発明の制御方法を実際に適用した例について記
す。

金属ストリップに塗布した塗料を連続乾燥焼付するにあ
たり、厚さ0.5mm、幅914mmの第１のストリップの後端に
厚さ0.27mm、幅914mmの第２ストリップを接続して、そ
の接続した連続スリトップに対し、連続して塗料を塗布
しかつ連続して乾燥焼付する実験を行なった。第１のス
トリップの焼付乾燥時においては、ライン速度は120m/m
inとして、乾燥焼付炉１からインシネレータ10に導く炉
排ガス量は137Nm³/minとし、また乾燥焼付炉１に導入す
る焼却排ガスと冷却用空気の設定合計量は123Nm³/min、
したがって炉入口、出口からの侵入空気量が14Nm³/min
となるように設定した。続いて第２ストリップを乾燥焼
付するにあたり、ライン速度を150m/minに変更し、それ
に伴なって乾燥焼付炉１からインシネレータ10に導く炉
ガス量を203Nm³/minに変更し、乾燥焼付炉１に導入する
焼却排ガスと冷却用空気の設定合計量を183Nm³/min（し
たがって炉入口、出口からの侵入空気量は20Nm³/min）
として、連続乾燥焼付を行なった。その結果、第１スト
リップから第２ストリップへ変わる時点においても、炉
入口、出口からの異常な吹出しや過剰な空気吸込みは認
められなかった。

発明の効果 以上の説明で明らかなようにこの発明の連続乾燥焼付装
置の制御方法によれば、処理材についての条件変更に伴
なって乾燥焼付炉からインシネレータに導く炉排ガス量
が変更された時点においても、乾燥焼付炉の入口、出口
から排ガスが吹出したり逆に入口、出口から多量に外部
の空気を吸込んだりすることが有効に防止でき、その結
果作業環境を悪化させたり、あるいは所要の焼付温度が
得られなくなって焼付不良が発生するような事態を招く
ことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施するための連続乾燥焼付
装置の一例を示す系統図、第２図は従来の連続乾燥焼付
装置の一例を示す系統図である。 １……乾燥焼付炉、３……処理材（金属ストリップ）、
８……インシネレータ向け排ガス流量検知手段としての
ガス流量計、10……インシネレータ、30……乾燥焼付炉
向け焼却排ガス流量検知手段としてのガス流量計、32…
…冷却用空気取入量検知手段としてのガス流量計、33…
…冷却用空気取入量調節用のダンパ、24……焼却排ガス
導入量調節用のダンパ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塗料を塗布した処理材（３）を、乾燥焼付
   炉（１）内を連続的に通過させて、前記塗料を乾燥焼付
   けし、かつ前記乾燥焼付炉（１）の排ガスをインシネレ
   ータ（10）に導いてその排ガスに含まれる塗料溶剤蒸発
   ガスを焼却処理し、得られた焼却排ガスの少なくとも一
   部を前記乾燥焼付炉（１）内に乾燥焼付のための熱源と
   して導入するとともに、その乾燥焼付炉（１）に導入さ
   れる高温の焼却排ガスに外部の冷却用空気を混合させて
   乾燥焼付炉（１）の炉温を調整するようにした塗料の連
   続乾燥焼付装置の制御方法において、 前記インシネレータ（10）から乾燥焼付炉（１）に導く
   焼却排ガスの流量を検知する乾燥焼付炉向け焼却排ガス
   流量検知手段（30）と、冷却用空気の取入量を検出する
   冷却用空気取入流量検知手段（32）とを設けておくとと
   もに、前記乾燥焼付炉（１）からインシネレータ（10）
   へ導かれる排ガスの流量を検知するインシネレータ向け
   排ガス流量検知手段（８）を設けておき、乾燥焼付炉
   （１）に導入される焼却排ガスおよび冷却用空気の合計
   量が、乾燥焼付炉（１）からインシネレータ（10）へ導
   かれる排ガスの流量に応じた値を保持するように制御す
   ること特徴とする塗料の連続乾燥焼付装置の制御方法。