JPH0871495A - 表面処理設備の排気処理方法および排気処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部環境に放出された排気が湯気を生じて環
境汚染を起こすことを防止する。表面処理設備で消費す
る水の量を削減する。 【構成】 表面処理設備１０から排出され水分が含まれ
る排気を外部環境に放出するまでの間で処理する方法で
ある。排気を凝縮器４０に導入して排気の温度を下げ排
気中の水分を除去した後で排気口２９から外部環境に放
出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面処理設備の排気処
理方法および排気処理装置に関し、特に、表面処理設備
の処理部から排出され水分が含まれる排気を外部環境に
放出するまでの間で処理する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属製品に塗装を行う際の塗装前処理と
してリン酸処理などの表面処理が行われる。このような
表面処理技術では、被処理物に表面処理液を噴霧したり
被処理物を表面処理液の液槽に浸漬したりする本来の表
面処理工程に加えて、上記表面処理の前に被処理物を水
で洗浄する前洗浄工程や、表面処理後の被処理物から表
面処理液などを水や溶剤で洗い流す後洗浄工程、被処理
物に付着した液体を蒸発させて除去する乾燥工程なども
行われる。これらの処理工程では、外部から空気を送り
込んで被処理物からの液体の除去を促進したり強制的に
換気したりすることも行われる。また、これらの処理は
加熱状態で行われる場合が多いので、水その他の液体の
蒸発が激しい場合がある。そのため、各処理工程から排
出される排気には、表面処理液や洗浄剤の成分および大
量の水分を含んでいることが多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような表面処理
設備から出る大量の水分を含む排気は、工場の排気口な
どから外部環境に放出されと、比較的温度の低い外部環
境に接触した排気中の水蒸気が凝結して白煙状の湯気を
生じることがある。この湯気が工場の建屋などに付着す
ると建屋などを汚すことになったり環境汚染を引き起こ
したりするという問題が起こる。

【０００４】また、排気中に大量に含まれる水分がその
まま外部に放出されてしまうと、表面処理設備の洗浄工
程などで使用する水を大量に補給する必要があり、水の
消費量が増大する。そのため、表面処理設備から外部環
境に至る排気経路中にミストコレクターを設置すること
が考えられた。ミストコレクターは、排気中の水滴を捕
捉して回収することができる。

【０００５】しかし、ミストコレクターでは、排気中に
水蒸気の状態で含まれる水分までを十分に除去すること
はできない。本発明の目的は、前記のような表面処理設
備において、外部環境に放出された排気が湯気を生じて
環境汚染を起こすのを防止することにある。また、表面
処理設備で消費する水の量を削減することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の表面処理設備の
排気処理方法は、表面処理設備の処理部から排出され水
分が含まれる排気を外部環境に放出するまでの間で処理
する方法であって、排気を凝縮器に導入して排気の温度
を下げ排気中の水分を除去した後で外部環境に放出する
水分除去工程を備えている。

【０００７】なお、前記水分除去工程で排気から除去さ
れた水分を凝縮器から取り出して回収する水分回収工程
をさらに備えておくことができる。前記水分回収工程で
回収された水分を処理部に供給して再利用する水分再利
用工程をさらに備えておくことができる。前記水分除去
工程で、排気の温度を３０℃以下に下げて外部環境に放
出するのが好ましい。

【０００８】前記水分除去工程に導入する前の排気から
ミストを除去するミスト除去工程をさらに備えておくこ
とができる。本発明の表面処理設備の排気処理装置は、
表面処理設備の処理部から排出され水分が含まれる排気
を外部環境に放出するまでの間で処理する装置であっ
て、凝縮器と水分回収手段を備えている。凝縮器は、排
気の導入口と、導入口から導入された排気の温度を下げ
て排気中の水分を除去する熱交換部と、熱交換部で処理
された排気を外部環境に放出する放出口と、熱交換部で
排気中から除去された水分を排出する水分排出口とを備
えている。水分回収手段は、凝縮器の水分排出口から排
出された水分を回収する。

【０００９】なお、前記水分回収手段で回収された水分
を処理部に供給して再利用する水分再利用手段をさらに
備えておくことができる。

【００１０】

【作用】本発明の表面処理設備の排気処理方法では、水
分除去工程で、凝縮器により排気の温度を下げ水分を除
去するので、外部環境に放出される排気に含まれる水分
量が大幅に削減される。すなわち、排気の温度を下げれ
ば排気に水蒸気の状態で含まれる水分が凝結し水滴とな
って除去されるのである。排気の温度が下がっていれ
ば、外部環境との温度差で排気中に含まれる水蒸気が凝
結して湯気を生じる現象が抑えられるので環境汚染が生
じ難くなる。

【００１１】なお、水分除去工程で除去された水分を水
分回収工程で回収すれば、回収ささた水分に含まれる処
理液成分などが外部環境に排出されるのを防ぐことがで
きる。回収された水分を再利用すれば、水資源を有効に
利用できる。回収された水分を処理部に供給すれば、表
面処理設備で使用する水を循環利用することができ、水
資源の無駄がなくなる。排気に含まれる処理液成分など
も表面処理設備内に隔離されて外部環境には漏れないの
で、環境汚染の防止がより確実に行える。

【００１２】排気温度を３０℃以下に下げてから外部環
境に放出すれば、排気中の水蒸気が外気で冷却されて排
気中の水蒸気が湯気になることが防げる。前記凝縮器で
水分を除去する前に、ミスト除去工程で排気からミスト
を除去しておけば、排気中に水滴として含まれる水分は
主にミスト除去工程で除去され、排気中に水蒸気として
含まれる水分は前記凝縮器で除去されるので、水分の除
去が効率的に行える。

【００１３】本発明の表面処理設備の排気処理装置で
は、凝縮器の熱交換部で排気の温度を下げて排気中の水
分を除去するので、水分を効率良く除去することができ
る。排気から除去された水分を水分回収手段で回収すれ
ば、回収された水分に含まれる処理液成分などが外部環
境に排出されるのを防ぐことができる。回収された水分
を再利用すれば、水資源を有効に利用できる。

【００１４】回収された水分を処理部に供給すれば、表
面処理設備に使用する水を循環利用することができ、水
資源の無駄がなくなる。排気に含まれる処理液成分など
も表面処理設備内に隔離されて外部環境には漏れないの
で、環境汚染の防止がより確実に行える。

【００１５】

【実施例】図１に示す表面処理設備は、処理ライン１０
を白矢印で示す方向に被処理物が搬送され、処理ライン
１０に沿って配置された各処理部で必要な処理が施され
る。処理ライン１０の処理部として、水洗工程部１２、
洗浄工程部１４が設けられている。図示しないが、水洗
工程部１２の上流側には表面処理液で被処理物を処理す
る表面処理工程部や表面処理工程の前に各種の処理を行
う前処理部などが設けられ、洗浄工程部１４の下流側に
は塗装処理工程部などが設けられる。

【００１６】水洗工程部１２にはシャワー配管１３が設
けられ被処理物に水を吹き付けて、前工程で被処理物に
付着した表面処理液などを洗い落とす。洗浄工程部１４
には、図示しないが、通常の洗浄剤などを被処理物に吹
き付ける洗浄機構が設けられている。洗浄工程部１４に
は入気部２０から外気が導入され排気部２２から排気配
管２４へと排気が送られる。排気部２２には排気ファン
が設けられている。

【００１７】排気配管２４はミストコレクター３０につ
ながっている。ミストコレクター３０は排気配管２６を
経て凝縮器４０の導入口４１に連結されている。ミスト
コレクター３０でミストが除去された排気が凝縮器４０
に送られる。ミストコレクター３０には排水配管３２が
連結されている。ミストコレクター３０で除去されたミ
ストが排水配管３２に送られる。

【００１８】凝縮器４０は熱交換部４２を有する。熱交
換部４２は高温側の流体から低温側の流体へと熱交換を
行う。熱交換部４２の構造は通常の凝縮器４０における
熱交換部４２と同じであり説明は省略する。この実施例
では、高温側の流体として排気が導入され、低温側の流
体として冷却水が導入される。凝縮器４０には、排気が
導入される導入口４１と排気を放出する放出口４３を備
えている。また、冷却水導入口４５と冷却水排出口４６
を備えている。さらに、熱交換部４０で排気中から除去
された水分を排出する水分排出口４４を備えている。

【００１９】凝縮器４０の排気放出口４６には排気配管
２７が連結され、排気ファン２８を経て外部環境に通じ
る排気口２９につながっている。凝縮器４０の冷却水導
入口４５は冷却水配管６３に連結され、ポンプ６１を経
て冷却水タンク６０につながっている。冷却水排出口４
６は戻し配管４７を経て冷却水タンク６０につながって
いる。

【００２０】冷却水タンク６０には、冷却器７０に連結
され冷却器７０で冷却された冷却水が供給される冷却水
供給配管７４と、冷却水タンク６０の温まった冷却水を
冷却器７０に戻す冷却水戻し配管７２が連結されてい
る。冷却水戻し配管７２にはポンプ６２が設けられてい
る。凝縮器４０の水分排出口４４は排水管５１に連結さ
れ、バルブ５２を経て水分回収部５０につながってい
る。水分回収部５０には水洗水供給配管５３が連結さ
れ、水洗水供給配管５３は前記したシャワー配管１３に
つながっている。水洗水供給配管５３の途中には前記し
たミストコレクター３０の排水配管３２が連結されてい
る。 〔排気処理装置の動作〕洗浄工程部１４で、入気部２０
から排気部２２に送られた排気には、洗浄剤の成分や前
の工程で被処理物に付着していた水分あるいは各種処理
液の成分などが含まれる。排気に含まれる水分には、水
滴状態のものすなわちミストと水蒸気との両方がある。
通常、排気は水蒸気を飽和状態で大量に含む湿り空気に
なっている。

【００２１】排気はミストコレクター３０に送られ、排
気中に含まれる水滴が除去される。ミストコレクター３
０で除去された水滴は排水配管３２を経て水洗工程部１
２に送られて再利用される。ミストコレクター３０から
凝縮器４０に送られる排気は、水滴状態の水分は除去さ
れているが水蒸気状態の水分はいまだ多量に含まれてい
る。

【００２２】凝縮器４０に導入された排気は、熱交換部
４２で冷却されて温度が下がる。温度が下がると、排気
中に存在できる水蒸気量が少なくなるので、水蒸気が凝
結して排気から除去される。水蒸気状態の水分も除去さ
れた排気は、排気口２９から外部環境に放出される。凝
縮器４０で排気から除去された水分は、回収部５０を経
て、ミストコレクター３０で回収された水とともに水洗
工程部１２に送られて再利用される。したがって、水洗
工程部１２では、排気から回収された水分量だけ補給す
る水の量が削減される。水洗工程部１２に送られる水の
量が十分に得らる場合には、新鮮水を補給することなく
稼働を継続することもできる。

【００２３】凝縮器４０で排気と熱交換した冷却水は温
まった状態で戻し配管４７から冷却水タンク６０に戻
り、冷却水６０と凝縮器４０の間を循環することにな
る。冷却水タンク６０の水は冷却器７０で冷却されてい
るので、冷却水タンク６０から凝縮器４０に供給される
水は常に所定の温度以下に冷却されている。 〔排気処理の具体例〕上記排気処理装置および方法を実
施した具体例について説明する。

【００２４】洗浄工程部１４の入気部２０に、風量１５
m²/min、２０℃、相対湿度７０％、水分量１２kgH₂O/hr
の空気が導入される。洗浄工程部１４で所定の処理が行
われることで排気には大量の水分が供給され加熱される
ので、排気部２２に出てくる排気は、風量１５m²/minで
４０℃、相対湿度１００％、５３kgH₂O/hrとなる。排気
がミストコレクター３０を出ても、排気中に水蒸気で含
まれる水分量は変わらないので、４０℃、相対湿度１０
０％、５３kgH₂O/hrである。ミストコレクター３０の排
水配管３２から回収される水分の量は１００cc/min程度
である。

【００２５】凝縮器４０の能力が１７０００kcal/hr で
あると、凝縮器４０から出た排気は、風量１５m²/minで
３０℃、相対湿度１００％、２９kgH₂O/hrとなる。すな
わち、温度が下がり水分量も減っている。減った水分量
２４kgH₂O/hrは回収部５０に回収される。回収された水
は、ミストコレクター３０で回収されたミストとともに
水洗工程部１２に送られる。この水洗工程部１２に送ら
れる水量は９００cc/minであり、水洗工程部１２の稼働
に必要な水量が維持できるので、新鮮水の補給は不要に
なる。なお、凝縮器４０から回収された水は、導電率５
０μs/cmであり、水洗工程部１２で十分に利用可能な水
質を有している。

【００２６】凝縮器４０で、上記のような排気の冷却を
行うには、冷却水タンク６０から７℃の冷却水を６０l/
min の水量で凝縮器４０に送る。排気と熱交換して１２
℃になった冷却水が冷却水タンク６０に戻ってくる。冷
却器７０は、３８３００kcal/hr の冷却能力を有し、１
３０l/min の冷却水を冷却水タンク６０に供給できる。
冷却器７０から冷却水タンク６０に供給される水は７℃
であり、冷却水タンク６０から冷却器７０に戻る水は１
２℃になっている。 〔他の実施例〕 (a) 表面処理設備としては、リン酸処理などの前処理を
含む塗装ラインにおいて良好な性能が発揮できるが、そ
れ以外の各種表面処理設備にも適用できる。例えば、メ
ッキ処理ラインなどが挙げられる。

【００２７】(b) 凝縮器４０は、排気の温度を下げて水
分を除去することができれば、その構造は各種機械装置
で利用される凝縮器の構造が採用できる。熱交換部４２
は、前記実施例のような冷却水を用いるものが効率的に
作動できるが、水以外の熱交換媒体を用いるものであっ
てもよい。 (c) 凝縮器４０で用いる冷却水は、冷却器７０で冷却さ
れた水を用いれば冷却効率が良い。但し、凝縮器４０の
機能が発揮できる程度の温度であれば、冷却器７０を用
いず通常の工業用水などをそのまま用いることもでき
る。

【００２８】(d) 凝縮器４０で排気から除去された水分
は、回収して再利用してもよいし、そのまま排水として
処理することもできる。回収された水分は、水洗工程部
１２の他、表面処理設備において水を必要とする各種の
処理部で再利用できる。回収された水分を、表面処理設
備の他の外部の装置や設備で再利用することも可能であ
る。

【００２９】(e) 表面処理設備の処理部から排出される
排気は、全てを凝縮器４０に送り込んでもよいし、排気
の一部のみを凝縮器４０に送り込んでもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明の表面処理設備の排気処理方法で
は、排気の温度を下げ水分を除去することにより、外部
環境に放出される排気に含まれる水分量が大幅に削減で
きるとともに、外部環境に放出された排気が湯気を生じ
ることが防げる。その結果、環境汚染を防止できる なお、水分回収工程を備えていれば、処理液成分などの
外部環境への排出を抑えて環境汚染をより確実に防止で
きる。回収された水分を再利用すれば、水資源を有効に
利用できる。

【００３１】回収された水分を処理部で再利用すれば、
表面処理設備で水を循環利用することができ、水資源の
有効利用が図れるとともに、処理液成分などを表面処理
設備内に隔離して外部環境に漏れないようにでき、環境
汚染がより少なくなる。排気温度を３０℃以下に下げて
から外部環境に放出すれば、排気中の水蒸気が外気で冷
却されて排気中の水蒸気が湯気になることが防げ、環境
汚染がより少なくなる。

【００３２】前記凝縮器で水分を除去する前に、ミスト
除去工程で排気からミストを除去しておけば、排気中に
水滴として含まれる水分は主にミスト除去工程で除去さ
れ、排気中に水蒸気として含まれる水分は前記凝縮器で
除去されるので、水分の除去が効率的に行え、前記した
本発明の作用効果をより高めることができる。本発明の
表面処理設備の排気処理装置では、凝縮器により排気中
の水分を効率良く除去できる。排気から除去された水分
を回収することで、処理液成分などが外部環境に排出さ
れるのを防ぐことができる。回収された水分を再利用す
れば、水資源を有効に利用できる。

【００３３】なお、回収された水分を処理部に供給すれ
ば、表面処理設備で使用する水を循環利用することがで
き、水資源の有効利用が図れる。回収水分に含まれる処
理液成分が外部環境に出ないので、環境汚染の防止がよ
り確実に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を表す表面処理設備の全体構成
図

【符号の説明】

１０ 処理ライン １２ 水洗工程部 １４ 洗浄工程部 ２２ 排気部 ２９ 排気口 ３０ ミストコレクター ４０ 凝縮器 ４２ 熱交換部 ５０ 回収部 ５３ 水洗水供給配管 ６０ 冷却水タンク ７０ 冷却器

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面処理設備の処理部から排出され水分が
   含まれる排気を外部環境に放出するまでの間で処理する
   方法であって、 前記排気を凝縮器に導入して前記排気の温度を下げ前記
   排気中の前記水分を除去した後で前記外部環境に放出す
   る水分除去工程を備えた表面処理設備の排気処理方法。
2. 【請求項２】前記水分除去工程で前記排気から除去され
   た前記水分を前記凝縮器から取り出して回収する水分回
   収工程をさらに備えた請求項１に記載の表面処理設備の
   排気処理方法。
3. 【請求項３】前記水分回収工程で回収された前記水分を
   前記処理部に供給して再利用する水分再利用工程をさら
   に備えた請求項２に記載の表面処理設備の排気処理方
   法。
4. 【請求項４】前記水分除去工程で、前記排気の温度を３
   ０℃以下に下げて前記外部環境に放出する請求項１〜３
   の何れかに記載の表面処理設備の排気処理方法。
5. 【請求項５】前記水分除去工程に導入する前の前記排気
   からミストを除去するミスト除去工程をさらに備えた請
   求項１〜４の何れかに記載の表面処理設備の排気処理方
   法。
6. 【請求項６】表面処理設備の処理部から排出され水分が
   含まれる排気を外部環境に放出するまでの間で処理する
   装置であって、 前記排気の導入口と、前記導入口から導入された前記排
   気の温度を下げて前記排気中の前記水分を除去する熱交
   換部と、前記熱交換部で処理された前記排気を前記外部
   環境に放出する放出口と、前記熱交換部で前記排気中か
   ら除去された前記水分を排出する水分排出口とを備えた
   凝縮器と、 前記凝縮器の前記水分排出口から排出された前記水分を
   回収する水分回収手段とを備えた表面処理設備の排気処
   理装置。
7. 【請求項７】前記水分回収手段で回収された前記水分を
   前記処理部に供給して再利用する水分再利用手段をさら
   に備えた表面処理設備の排気処理装置。