JPH0866655A - 塗膜乾燥炉内の空気清浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 循環空気からヤニ成分を除去するライフサイ
クルが長くかつ濾過効率が高く、しかも簡単に取り外し
て清掃可能な塗膜乾燥炉内の空気清浄装置を提供するこ
と。 【構成】 炉内空気を熱風発生機８に循環させる循環系
統に、空気通過孔１７，１８を多数設けた金属板１５，
１６を少なくとも２枚、互いに空気通過孔１７，１８が
重ならないように配置させたフィルタ１４を設置した塗
膜乾燥炉内の空気清浄装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗膜乾燥炉の炉内空気
中に含まれる塗料，インキまたは接着剤から気化したヤ
ニ成分を除去するための空気清浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】塗膜乾燥炉内では、全ての塗料，接着剤
やインキはヤニとなる固形要素を発生するが、その発生
量は使用されている樹脂の化学組成に関係する。その一
例として、自動車ボディの塗装におけるヤニ発生量につ
いて、西村雅晴著「塗装工学２９，［４］，１６１（１
９４９）」に説明されているものを、表１に示す。

【０００３】

【表１】

【０００４】ヤニとなる主な成分としては、塗料，イ
ンキや接着剤用などの樹脂中に含まれる低分子または未
反応の成分、熱風によって塗料，インキや接着剤用な
どの樹脂の一部が酸化分解した揮発物、例えば、本来
二液型塗料として使用すべきものを、作業上一液型にす
るために反応性架橋剤の方を低温下で反応しないように
他の化合物でブロックし、塗膜乾燥炉内の熱で解離させ
て硬化乾燥させる場合のブロック剤が気化したときであ
る。

【０００５】なお、ブロック剤が気化したときの典型的
な例として、カチオン電着塗料などに見られる熱解離さ
れたイソシアネートのブロック剤が挙げられる。

【０００６】これらの成分が気化して炉壁に付着しつつ
酸化重合し、または分解されつつ見掛け上は暗褐色か黒
褐色の油状から板状となって堆積する。

【０００７】炉内で加熱されて気化した成分は、炉体の
出入口部や排気ダクト等の温度の低い個所に付着して油
状や板状となって堆積し、やがてそれが落下または飛散
し、塗膜のいわゆるゴミ不良の原因となっていた。この
防御対策として、炉内空気をアフタバーナで燃焼させた
り、極めて高い頻度で炉内清掃を行って堆積したヤニを
除去する方法等が採られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ヤニを除去す
るため炉内空気をアフタバーナで燃焼させる方法は、燃
費が掛かる問題がある。

【０００９】また、高い頻度で炉内清掃を行う方法は、
いわゆる汚く，苦しく，臭いという３Ｋ作業となり、作
業者につらい作業を強いるばかりでなく、清掃の際に剥
がした粉末が再び炉内に浮遊し、清掃後に再度炉体内部
に付着し、再びゴミ不良の原因になるなど、必ずしも清
掃効果が高いとは言えなかった。

【００１０】本発明の目的は、循環空気からヤニ成分を
除去するライフサイクルが長くかつ濾過効率が高く、し
かも簡単に取り外して清掃可能な塗膜乾燥炉内の空気清
浄装置を提供することにある。

【００１１】また、本発明の他の目的は、より一層濾過
効率が高い塗膜乾燥炉内の空気清浄装置を提供すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は炉内空気を熱風発生機に循環させる循環系
統に、空気通過孔を多数設けた金属板を少なくとも２
枚、互いに空気通過孔が重ならないように配置させたフ
ィルタを設置したものである。

【００１３】また、前記目的を達成するため、本発明は
前記各金属板の空気通過孔における少なくとも循環空気
の流入側の周囲に、カラーを形成したものであり、さら
には前記各金属板における循環空気の流入側の面で、か
つ空気通過孔以外の面に、メタルメッシュを取り付けた
ものである。

【００１４】

【作用】本発明では、炉内空気を熱風発生機に循環させ
る循環系統にフィルタを設置している。このフィルタ
は、空気通過孔を多数設けた金属板を少なくとも２枚、
互いに空気通過孔が重ならないように配置して構成され
ている。

【００１５】これにより、塗膜乾燥炉から熱風発生機に
送り込まれる循環空気は、フィルタの金属板に設けられ
た空気通過孔をジグザグ状に通過する。このとき、循環
空気は金属板の表面に接触し、循環空気のヤニ成分は金
属板の表面に付着して捕捉され、熱風発生機には濾過さ
れた清浄空気が送入される。

【００１６】したがって、本発明によれば循環系統を通
じて熱風発生機に循環される循環空気からヤニ成分を効
率よく除去することができるし、フィルタを多孔板で形
成しているので、ヤニ成分を除去するライフサイクルを
長く維持することができるし、各金属板を簡単に取り外
して清掃し、きれいな状態で使用することができる。

【００１７】その結果、炉内空気を常に清浄化でき、塗
膜のゴミ不良を未然に防止することが可能となる。

【００１８】また、本発明では前記各金属板の空気通過
孔における少なくとも循環空気の流入側の周囲に、カラ
ーを形成している。その結果、金属板の表面に循環空気
が接触後、直ぐには空気通過孔に進入せず、いったんカ
ラーに当たって乱気流を発生させる。

【００１９】これにより、循環空気が各金属板の表面と
接触する機会が大幅に増大するので、炉内空気中のヤニ
成分をより一層効率よく除去することができる。

【００２０】さらに、本発明では前記各金属板における
循環空気の流入側の面で、かつ空気通過孔以外の面に、
メタルメッシュを取り付けている。

【００２１】その結果、空気通過孔を多数設けた少なく
とも２枚の金属板間に循環空気をジグザグ状に通し、各
金属板の表面にヤニ成分を付着させて除去する作用と、
循環空気をメタルメッシュに直接接触させ、ヤニ成分を
捕捉して除去する作用との相乗作用により、ヤニ成分を
より一層効率よく除去することができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２３】図１〜図３は本発明の一実施例を示すもの
で、図１は近赤外線と熱風を併用した塗膜乾燥炉の縦断
側面図、図２は熱風の循環系統に設置されたフィルタを
内蔵したフィルタボックスの概要図、図３はフィルタ部
分の分解拡大斜視図である。

【００２４】図１に示す塗膜乾燥炉は、炉本体１と、ハ
ンガ４を吊り下げ支持したトロリコンベア３と、近赤外
線照射装置６，７と、熱風発生機８と、炉内空気を熱風
発生機８に循環させる循環系統とを備えて構成されてい
る。

【００２５】前記炉本体１は、左右対称に形成された一
半部と他半部を接続部２で接続し、ほぼ山形に形成され
ている。また、炉本体１は炉体搬入部Ａと、これに続く
炉体有効部Ｂと、さらにこれに続く炉体搬出部Ｃとを有
している。なお、図１中のＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４およ
びＰ５は作用の説明上のポイントを示す。

【００２６】前記トロリコンベア３は、ハンガ４に被塗
物５を吊り下げ、この被塗物５を炉体搬入部Ａ，炉体有
効部Ｂ，炉体搬出部Ｃを経て次工程に送付するように装
架されている。

【００２７】前記近赤外線照射装置６，７は、炉体有効
部Ｂに所定の間隔をおいて設置され、ハンガ４により吊
り下げられ移動して来た被塗物５に近赤外線を照射し、
塗膜を乾燥させるようにしている。

【００２８】前記熱風発生機８は、熱風を生成し、熱風
ダクト９を通じて炉本体１の底部から炉体有効部Ｂに供
給するようになっている。

【００２９】炉内空気を熱風発生機８に循環させる循環
系統は、循環ダクト１０と、フィルタボックス１１と、
循環ファン１２とを備えて構成されている。前記循環ダ
クト１０は、炉体有効部Ｂにおける炉体搬出部Ｃ寄り部
分の天井部から炉内空気を取り入れ、フィルタボックス
１１に送り込むようになっている。

【００３０】前記フィルタボックス１１は、循環ダクト
１０より送り込まれた循環空気からフィルタによりヤニ
成分を濾過し、除去するようになっているが、その具体
的な構成，作用については後に詳述する。

【００３１】前記循環ファン１２は、フィルタボックス
１１内のフィルタにより濾過された清浄空気を熱風発生
機８に積極的に送り込むようになっている。 ところ
で、前記フィルタボックス１１には扉１３と、フィルタ
１４と、冷却ファン２５と、冷却空気出口配管２７とが
設けられている。

【００３２】前記扉１３は、図１に示すように、蝶番を
介して開閉可能に取り付けられ、この扉１３を開けてフ
ィルタ１４の交換や点検等を行い得るようになってい
る。

【００３３】前記フィルタ１４は、図２および図３に示
すように、第１の金属板１５と第１のメタルメッシュ２
１のユニットと、第２の金属板１６と第２のメタルメッ
シュ２２のユニットとを複数組積層して構成され、フィ
ルタボックス１１に内蔵されている。

【００３４】前記第１，第２の金属板１５，１６は、軽
量で加工しやすい例えばアルミニウム板で、例えば厚さ
１ｍｍ，大きさが１辺５００ｍｍの正方形に形成されて
いる。

【００３５】前記第１，第２の金属板１５，１６には、
空気通過孔１７，１８が形成されている。

【００３６】前記空気通過孔１７，１８は、例えば１辺
が約７０ｍｍの正方形を基本形として、余白の部分には
適宜大きさの矩形に形成され、前記大きさの第１，第２
の金属板１５，１６に例えば３０個ずつ、互いに重なら
ないように位置をずらして設けられている。その結果、
前記第１，第２の金属板１５，１６は空気通過孔１７，
１８を除いた全表面積が約１０３０００ｍｍ² になる。

【００３７】前記第１，第２の金属板１５，１６におけ
る循環空気２８の流入側および流出側の両面には、各空
気通過孔１７，１８の周囲にカラー１９，２０が一体に
形成されている。各カラー１９，２０は、例えば高さ１
０〜２０ｍｍに形成されている。

【００３８】前記第１，第２のメタルメッシュ２１，２
２は、例えば厚さ１０ｍｍに形成され、第１のメタルメ
ッシュ２１には第１の金属板１５のカラー１９の外側に
嵌合する窓２３が設けられ、第２のメタルメッシュ２２
には第２の金属板１６のカラー２０の外側に嵌合する窓
２４が設けられている。

【００３９】そして、第１の金属板１５における循環空
気２８の流入側の面には、カラー１９と窓２３を介して
第１のメタルメッシュ２１が着脱可能に組み付けられ、
第２の金属板１６における循環空気２８の流入側の面に
は、カラー２０と窓２４を介して第２のメタルメッシュ
２２が着脱可能に組み付けられている。

【００４０】前記第１の金属板１５と第１のメタルメッ
シュ２１のユニットと、第２の金属板１６と第２のメタ
ルメッシュ２２のユニットとが、例えば３０〜５０ｍｍ
程度の間隔をおいて、この実施例では７組積層され、フ
ィルタボックス１１内に収められている。

【００４１】前記冷却ファン２５は、図１に示すよう
に、冷却パイプ２６を介してフィルタボックス１１の内
部に冷却空気を送り込み、フィルタ１４を冷却する。

【００４２】前記冷却空気出口配管２７は、図１から分
かるように、フィルタ冷却後の空気を熱風発生機８の一
次空気として送り込むようになっている。

【００４３】次に、前記実施例にかかる塗膜乾燥炉と空
気清浄装置の作用を説明する。

【００４４】この実施例ではヤニ発生量の多い典型的な
塗料として、カチオン電着塗料を塗装した被塗物を例に
説明する。

【００４５】まず、熱風発生機８により熱風を生成し、
熱風ダクト９を通じて炉本体１内の炉体有効部Ｂの底部
より熱風を供給し、炉本体１の内部を暖機する。また、
近赤外線照射装置６，７の近赤外線ランプに点灯し、被
塗物５の進入に備えて待機する。

【００４６】一方、対象物に予めカチオン電着塗料を塗
装しておき、その被塗物５をトロリコンベア３のハンガ
４に吊り下げて支持し、トロリコンベア３により炉本体
１の炉体搬入部Ａに導き、ついで炉体有効部Ｂ，炉体搬
出部Ｃに移動させる。

【００４７】前記被塗物５を炉体搬入部Ａ，炉体有効部
Ｂおよび炉体搬出部Ｃに移動させる間に、熱風雰囲気中
で塗膜を乾燥させ、続いて近赤外線照射装置６，７より
被塗物５に近赤外線を照射して塗膜をその内部から乾燥
させる。

【００４８】一方、炉体有効部Ｂにおける炉体搬出部Ｃ
寄りの天井部から循環ダクト１０により炉内空気の一部
が循環空気として取り出され、その循環空気は循環ダク
ト１０からフィルタボックス１１に導かれ、このフィル
タボックス１１内に収められているフィルタ１４により
濾過され、浄化された後、循環ファン１２により熱風発
生機８に送り込まれ、加熱されて再利用される。

【００４９】前記炉体有効部Ｂで加熱された塗膜から
は、最初に比較的低い温度で塗料中の溶剤が気化し、次
に１４０〜１５０℃程度の解離温度でブロック剤が気化
し、さらに１７０〜１８０℃の高温部でウレタン反応に
より低分子の樹脂が気化して炉内空気中に分散し浮遊す
るが、その一部は比較的温度の低い炉体搬入部Ａ，炉体
有効部Ｂの接続部２付近，炉体搬出部Ｃの図１に示すＰ
１，Ｐ２，Ｐ４およびＰ５に接触して熱を奪われ、液状
のヤニとなり、付着して行く。

【００５０】また、再利用するために循環される炉体有
効部Ｂの炉内空気が比較的温度の低い循環ダクト１０を
通過する際に、その炉内空気に含まれるヤニ成分の一部
が主に入口部のＰ３周辺に付着して行く。

【００５１】ヤニの発生そのものを防ぐことは塗料の成
分に鑑み困難であり、また塗膜乾燥炉の構造上、炉壁へ
のヤニの付着を皆無にすることも困難である。

【００５２】したがって、炉本体１内で被塗物５を加
熱，乾燥させるときに気化したヤニ成分が濃度を上げ、
炉壁に大量のヤニが付着し、それが剥がれて浮遊し、被
塗物５に付着してゴミ不良が発生しないようにするこ
と、作業環境を悪くし，外部に放出すれば悪臭や公害の
原因となるヤニ成分を効果的に除去し、ヤニ発生の絶対
量を極力減少させることが問題解決の主要点となる。

【００５３】そこで、この実施例では炉内空気を循環さ
せる際に、循環空気２８を循環ダクト１０を通じてフィ
ルタボックス１１に送入する。

【００５４】このフィルタボックス１１内には、第１の
金属板１５と第１のメタルメッシュ２１のユニットと、
第２の金属板１６と第２のメタルメッシュ２２のユニッ
トとを例えば７組積層したフィルタ１４を設置してい
る。

【００５５】そして、前記第１，第２の金属板１５，１
６にはそれぞれ多数の空気通過孔１７，１８が設けら
れ、さらに第１，第２の金属板１５，１６に設けられた
空気通過孔１７，１８は互いに重ならないように配置さ
れ、しかも各空気通過孔１７，１８には周囲にカラー１
９，２０が形成されている。

【００５６】その結果、フィルタボックス１１に送入さ
れた循環空気２８は、第１のメタルメッシュ２１に接触
してヤニ成分が捕捉され、かつ第１の金属板１５の表面
に付着してヤニ成分が除去される。

【００５７】次いで、循環空気２８は第１の金属板１５
に設けられかつカラー１９により囲まれた多数の空気通
過孔１７を通って第２の金属板１６と第２のメタルメッ
シュ２２のユニット側に流れる。ここで、第２の金属板
１６に設けられた空気通過孔１８と、第１の金属板１５
に設けられた空気通過孔１７とは重ならないように配置
されているので、前記第１の金属板１５に設けられた空
気通過孔１７から流出した循環空気２８は第２の金属板
１６に設けられた空気通過孔１８に直通せず、ジグザグ
状に流れる。

【００５８】したがって、第１の金属板１５に設けられ
た空気通過孔１７から流出した循環空気２８は、第２の
メタルメッシュ２２に接触してヤニ成分が捕捉され、か
つ第２の金属板１６の表面に接触してヤニ成分が除去さ
れた後、第２の金属板１６に設けられかつカラー２０に
より囲まれた多数の空気通過孔１８を通じて次の第１の
金属板１５と第１のメタルメッシュ２１のユニット側に
流れる。

【００５９】以上の作用が繰り返し行われることによ
り、７組の第１の金属板１５と第１のメタルメッシュ２
１のユニット、および第２の金属板１６と第２のメタル
メッシュ２２を通過する間に、循環空気２８に含まれて
いるヤニ成分が極めて効率よく除去され、浄化された循
環空気２８は循環ファン１２により熱風発生機８に積極
的に送り込まれ、再び加熱され、再利用される。

【００６０】前記フィルタ１４での循環空気２８の浄化
中に、フィルタボックス１１内に冷却ファン２５および
冷却パイプ２６を通じて冷風が送り込まれ、その冷風に
よりフィルタ１４の第１，第２の金属板１５，１６およ
び第１，第２のメタルメッシュ２１，２２が冷却され、
濾過機能が維持される。また、フィルタボックス１１内
で第１，第２の金属板１５，１６および第１，第２のメ
タルメッシュ２１，２２を冷却した後の冷却空気は、冷
却空気出口配管２７を通じて熱風発生機８に導かれ、熱
風発生機８の一次空気として使用される。

【００６１】前記フィルタ１４の第１，第２の金属板１
５，１６および第１，第２のメタルメッシュ２１，２２
にヤニ成分が付着し、堆積したときは、フィルタボック
ス１１に取り付けられた扉１３を開け、第１，第２の金
属板１５，１６および第１，第２のメタルメッシュ２
１，２２を取り外し、例えば溶剤を使って第１，第２の
金属板１５，１６および第１，第２のメタルメッシュ２
１，２２を洗浄する等により清掃し、濾過機能を回復さ
せる。そのうえで、再びフィルタボックス１１内に収
め、扉１３を閉め、再使用する。

【００６２】なお、第１，第２の金属板１５，１６の各
空気通過孔１７，１８の周りにカラー１９，２０を形成
するのみで、第１，第２のメタルメッシュ２１，２２を
省略した場合には、第１，第２の金属板１５，１６の表
面に循環空気２８が接触後、直ぐには空気通過孔１７，
１８に進入せずいったんカラー１９，２０に当たって乱
気流を発生させる。

【００６３】これにより、循環空気２８が第１，第２の
金属板１５，１６の表面と接触する機会が大幅に増大す
るので、この場合にも炉内空気中のヤニ成分を効率よく
除去することができる。

【００６４】また、この実施例では被塗物５の加熱源と
して熱風の外に、近赤外線照射装置に代えて、他の加熱
源を用いた塗膜乾燥炉にも適用することができる。

【００６５】さらに、フィルタ１４の第１，第２の金属
板１５，１６、空気通過孔１７，１８、カラー１９，２
０および第１，第２のメタルメッシュ２１，２２の形状
は、図面に示す矩形に限らず、他の多角形または円形等
に形成してもよい。

【００６６】さらに、第１の金属板１５と第１のメタル
メッシュ２１のユニット、第２の金属板１６と第２のメ
タルメッシュ２２のユニットを７組積層するものに限ら
ないことは勿論であり、積層間隔も循環空気量等に合わ
せて任意に設定することができる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明した本発明の請求項１記載の発
明では、炉内空気を熱風発生機に循環させる循環系統
に、空気通過孔を多数設けた金属板を少なくとも２枚、
互いに空気通過孔が重ならないように配置させたフィル
タを設置しているので、塗膜乾燥炉から熱風発生機に送
り込まれる循環空気はフィルタの金属板に設けられた空
気通過孔をジグザグ状に通過し、このとき循環空気は金
属板の表面に接触し、循環空気のヤニ成分は金属板の表
面に付着して捕捉され、熱風発生機には濾過された清浄
空気が送入される。

【００６８】かかる結果、循環系統を通じて熱風発生機
に循環される循環空気からヤニ成分を効率よく除去する
ことができる効果があり、フィルタを多孔板で形成して
いるので、ヤニ成分を除去するライフサイクルを長く維
持し得る効果があり、各金属板を簡単に取り外して清掃
し、きれいな状態で使用し得る効果があり、したがって
炉内空気を常に清浄化でき、塗膜のゴミ不良を未然に防
止し得る効果がある。

【００６９】また、本発明の請求項２記載の発明では、
前記各金属板の空気通過孔における少なくとも循環空気
の流入側の周囲に、カラーを形成しており、金属板の表
面に循環空気が接触後、直ぐには空気通過孔に進入せ
ず、いったんカラーに当たって乱気流を発生させる結
果、循環空気が各金属板の表面と接触する機会が大幅に
増大するので、炉内空気中のヤニ成分をより一層効率よ
く除去し得る効果がある。

【００７０】さらに、本発明の請求項３記載の発明で
は、前記各金属板における循環空気の注入側の面で、か
つ空気通過孔以外の面に、メタルメッシュを取り付けて
おり、空気通過孔を多数設けた少なくとも２枚の金属板
間に循環空気をジグザグ状に通し、各金属板の表面にヤ
ニ成分を付着させて除去する作用と、循環空気をメタル
メッシュに直接接触させ、ヤニ成分を捕捉して除去する
作用との相乗作用により、ヤニ成分をより一層効率よく
除去し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気清浄装置の一実施例と、これを取
り付けた塗膜乾燥炉を示す一部縦断側面図である。

【図２】本発明の要部であるフィルタを内蔵したフィル
タボックスの概要図である。

【図３】本発明の要部であるフィルタ部分の分解拡大斜
視図である。

【符号の説明】

１…塗膜乾燥炉の炉本体 Ａ…炉体搬入部 Ｂ…炉体有効部 Ｃ…炉体搬出部 ３…被塗物用のトロリコンベア ４…同ハンガ ５…被塗物 ６，７…近赤外線照射装置 ８…熱風発生機 ９…熱風ダクト １０…循環ダクト １１…フィルタボックス １２…循環ファン １４…フィルタ １５，１６…第１，第２の金属板 １７，１８…空気通過孔 １９，２０…カラー ２１，２２…第１，第２のメタルメッシュ ２８…循環空気

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉内空気を循環系統を通じて熱風発生機
   に循環させ、加熱して再使用する塗膜乾燥炉において、
   前記循環系統に、空気通過孔を多数設けた金属板を少な
   くとも２枚、互いに空気通過孔が重ならないように配置
   させたフィルタが設置されていることを特徴とする塗膜
   乾燥炉内の空気清浄装置。
2. 【請求項２】 前記各金属板の空気通過孔における少な
   くとも循環空気の流入側の周囲に、カラーが形成されて
   いることを特徴とする請求項１記載の塗膜乾燥炉内の空
   気清浄装置。
3. 【請求項３】 前記各金属板における循環空気の流入側
   の面で、かつ空気通過孔以外の面に、メタルメッシュが
   取り付けられていることを特徴とする請求項１または請
   求項２記載の塗膜乾燥炉内の空気清浄装置。