JPS583191B2

JPS583191B2 - 集合型熱風循環乾燥炉

Info

Publication number: JPS583191B2
Application number: JP53031367A
Authority: JP
Inventors: 磯谷日出男; 高木清; 今尾英弌; 川口光政; 増山高之; 鈴木忠
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1978-03-18
Filing date: 1978-03-18
Publication date: 1983-01-20
Also published as: JPS54123764A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、従来乾燥炉と比べ、大巾なエネルギー削減を
可能にした乾燥炉に関する。

従来の乾燥炉、特に大型長尺型（トンネル型）乾燥炉は
、第１図に代表的一般例を示したが、該炉では、１ａ，
１ｂの同温度設定乾燥炉（通常１ａ又は１ｂの単独炉が
多い）へ、燃料バーナ２により燃料３を供給し、燃焼用
空気４で燃焼して高温燃焼ガスを生成し、ついで燃焼ガ
スを、ダクト５を経由してファン（送風機）６によりダ
クト８，８ａ，８ｂを経て、乾燥炉１ａ，１ｂへ送
気する。

被加熱、乾燥物を加熱乾燥した後の炉内ガスは、ダクト
９ａ，９ｂ，１ｏを経て、ファン１１によりダクト１２
を介して燃焼用空気（炉内ガスを燃焼用空気とする）と
して、燃料１４とともにアフターバーナー１３で燃焼さ
れ、更にダク′ト１５を経て、触媒装置１６により浄化
された後、浄化ガス１７として大気放出される。

なお、このとき触媒装置１６は必ずしも全て使用されて
いるのではなく、ごく一般的にはアフターバーナー１３
から直接大気放出するケースが殆んどである。

さらに、アフターバーナー１３をも使用せず、直接大気
放出しているケースも多い。

上記の従来の乾燥炉、特に自動車車体の塗装乾燥炉の如
く、大型かつ長尺（１００〜１５０ｍの炉長を有する）
のものは、その炉壁面積も膨大であり、との炉壁より放
散される熱量は一般に全熱量の約２０％に達するとされ
る。

さらに、たとえば自動車車体塗装はその工程が一般的に
いって次のようになっている。

（車体工場→脱脂・化成処理→（１）水切乾燥→下塗々
装（電着塗装）→（２）焼付乾燥→中塗々装→（３）焼
付乾燥→水研→（４）水切乾燥→上塗々装ヘ５）焼付乾
燥→特殊塗装→（６）乾燥→塗装完了。

このように通常の工程においてのみの場合でも、６種の
乾燥炉を必要とし、さらに、これらの内（３）焼付乾燥
及び（５）焼付乾燥の乾燥炉は工程上あるいはスペース
上、第１図に示す如く２本炉（ダブル炉）になる場合が
多く、これらを合計すると一塗装工場当り、７〜８基の
乾燥炉が存在するのが現状である。

一方、これらの乾燥炉は通常、工程順に配置されるため
、工場内に各々独立点在し、かつ各々独立に燃焼バーナ
ー２、ファン６等を有し運転されている。

以上の点から従来の乾燥炉には次の問題点がある。

すなわち、（イ）各々乾燥炉が独立して設置されている
ため、炉壁面積合計が膨大となり、との炉壁より放散さ
れる熱ロスも極めて太きい。

（ロ）各々乾燥炉に独立して燃焼バーナー、ファン等を
必要とするため設備費が高い。

（ハ）各々の乾燥炉間距離が大きくなるため、余剰熱量
、排熱の相互利用等が難しい。

すなわち、燃焼バーナー、ファン、ダクト等の共用、利
用は困難である。

昨今の省資源、省エネルギー問題に対しても上記問題点
の改善が強く望まれている。

本発明は上記問題点を全て解決する乾燥炉を提供するこ
とを目的とするものである。

以下、本発明に係る乾燥炉の一実施例を図に従って説明
する。

第２図において、２０，２１ａ，２ｌｂ，２２ａ，２
２ｂ，２３はいずれも長尺乾燥炉（トンネル炉）の長
手力向断面を示したもので、２０は水研水切用としての
低温型乾燥炉、２１ａ，２ｌｂは中塗用としての高温型
乾燥炉、２２ａ，２２ｂは上塗用としての高温型乾燥炉
、２３は特装用としての低温型乾燥炉であり、２１ａ，
２ｌｂ及び２２ａ，２２ｂは同温度設定である。

各乾燥炉２０，２１ａ，２ｌｂ，２２ａ，２２ｂ，２３
の設定温度すなわち、炉内雰囲気温度は次のようである
。

乾燥炉２０は１２０℃、乾燥炉２１ａ，２ｌｂは１７０
’Ｃ，乾燥炉２２ａ，２２ｂは１６０℃、乾燥炉２３は
１２０℃である，２４，２５は燃焼バーナー、２４ａ
，２５ａは燃料（この場合ブタンガス）、２４ｂ，２
５ｂは燃焼用空気導入用のダクト、２４ｃ，２５ｃは
加温された同じく燃焼用空気用としてのダクト、２６，
２７は高温燃焼ガスの流れおよびダクトを示す。

２８，２９は送風機構であるファン、３０，３０ａ
，３０ｂ，３１ｔ３１ａ，３ｌ
ｂはいずれも高温燃焼ガスの流れおよびダクトである
。

また、３２，３２ａ，３２ｂ，３３，３３ａ，３３ｂは
排出炉内ガスの流れおよびダクト、３４はアフターバー
ナー（炉内ガス再燃焼装置）用のファン、３５は炉内ガ
スの流れおよびダクト、３６はアフタ／＜−ナー、３７
は燃料（この場合ブタンガス）、３８は高温燃焼ガスの
流れおよびダクトを示す。

３９は排出ガス浄化用触媒装置本体、４０は触媒、４１
は浄化後の高温ガス排出用のダクト、４２は流量調節用
ダンバ、４１ａ，４ｌｂ，４３は浄化後の高温ガスの流
れおよびダクト、４４，４５は排出ガスの流れおよびダ
クト、４６は熱回収装置、４６ａ，４６ｂは大気放出
ガスおよびダクトを示す。

上記の構造において、１〜４の４種合計６本の乾燥炉２
０，２１ａ，２ｌｂ，２２ａ，２２ｂ，２３は、全て密
着した状態で集合一体化されて製作してある。

すなわち、各乾燥炉２０．２１ａ，２ｌｂ，２２ａ，２
２ｂ，２３の側面炉壁は隣同士共用する形となっている
。

壕だ、これら共用する炉壁すなわち、２０と２１ａの間
、２ｌｂと２２ａの間、２２ｂと２３の間の炉壁は、設
定温度差によっては必要に応じて断熱壁とすることが望
ましい。

なお、同一温度炉間の炉壁すなわち、２１ａ，２
ｌｂの中間壁、２２ａ，２２ｂの中間壁は必ずしも
必要でない。

つぎに、高温燃焼ガス発生用の燃焼バーナー２４，２５
およびファン２Ｂ，２９は従来炉の如く全ての乾燥炉
に必要ではなく、本実施例の炉の場合は、２１ａ，２ｌ
ｂの中塗乾燥炉と２２ａ，２２ｂの上塗乾燥炉にのみに
設けられており、乾燥炉２０及び２３は全く必要とし々
い構造になっている。

さらに、２１ａ，２ｌｂで加熱乾燥される被加熱乾燥物
に用いられる塗料は粉体中塗々料であり、乾燥炉２２
ａｙ２２ｂでは炭化水素、シンナーを多量に
含有する溶剤型の塗料であるため、２２ａ，２２ｂから
排出される炉内ガスは多量のシンナーのガスを含み、ア
フターバーナー３６及び触媒により浄化するようになっ
ている。

さらに、本発明の集合一体化の乾燥炉の最終的に大気放
出する直前には熱回収装置４６が設けられており、排出
ガスの熱量を再利用するようにしてある。

以上のような構造を持つ本発明乾燥炉の運転、作用を以
下に述べる。

まず、各々燃焼バーナー２４，２５により、ダクト２
４ｃ，２５ｃより導入された燃焼用空気（加温されて
いる）と燃料（ブタンガス）２４ａ２５ａが混合燃焼さ
れ、高温燃焼ガスが生成され、ダクト２６，２７を経由
してファン２８，２９により、ダクト３０，３０ａ，
３０ｂ，３１，３１ａ，３ｌｂを経て、乾燥炉２１
ａ，２ｌｂおよび２２ａｔ２２ｂの炉内に
送気される。

つぎに、中塗乾燥炉２１ａ，２ｌｂで被加熱乾燥物とし
ての自動車車体を加熱乾燥させた後の炉内ガスは、ダク
ト３２ａ，３２ｂ，３２，４３を経て、水切乾燥
炉２０内へ導かれ、炉の加熱および自動車車体の水切乾
燥に供される。

一方、上塗乾燥炉２２ａ，２２ｂの炉内ガスは、ダク
ト３３ａ，３３ｂ，３３を経て、ファン３４により
ダクト３５を経て、燃焼用空気としてアフターバーナー
３６へ送り込まれ、燃料（ブタンガス）３７を燃焼させ
る。

また、炉内ガス中には多量の塗料溶剤（シンナー、炭化
水素、強燃性）および多量の残存酸素を含有しているの
で、それ自体が十分に燃焼用空気と成り得ると同時に、
有害な炭化水素を燃焼分解して無害化させる効果を持つ
ものである。

このアフターバーナー３６より排出される燃焼ガスは、
極めて高温かつ多量の風量を持つものであり、本発明炉
では、この多量の熱量を再利用することにより、水切乾
燥炉２０及び特装乾燥炉２３の高温燃焼ガスの発生設備
を、完全に不要化させる。

アフターバーナー３４より排出させた高温燃焼ガスは、
さらにダクト３８を経て、触媒装置３９へ導かれ、未燃
焼残存炭化水素の分解あるいは窒素酸化物（ＮＯｘ）の
分解、還元を触媒４０により、行なわせ、浄化高温ガス
として取り出される。

この浄化高温ガスは、流量調節ダンパー４２によりダク
ト４１ａ及び４ｌｂへ分岐され、ダクト４１ａは、ダク
ト４３と連接され、水切乾燥炉２０へ導かれ、自動車車
体を加熱、乾燥後、ダクト４４を経て、熱回収装置４６
により、ダクト２４ｂ，２５ｂより燃焼用空気として
の導人外気を加熱（加温）した後、ダクト４６ａを介し
て大気放出ガスとして放出される。

一方、ダクト４ｌｂは、特装乾燥炉２３へ導かれ、自動
車車体を加熱乾燥後、ダクト４５に導かれ、熱回収装置
４６により、先と同様ダクト２４ｂ，２５ｂより燃焼
用空気としての導入外気を加熱（加温）後、ダクト４６
ｂから大気放出される。

また、熱回収装置４６により回収された熱量は、熱回収
装置４６の出口側のダクト２４ｃ，２５ｃより燃焼用
空気（加温された）として、再び循環系に戻され、有効
に利用される。

本実施例では、代表的な自動車車体塗装工場の乾燥炉の
内、４種６本を一体化した例として述べたが、実際的に
も、この方法を用いれば更に多くの乾燥炉を集合一体化
できる。

以下に本実施例に基く省エネルギー効果の計算結果を記
す。

水切乾燥炉１本、中塗乾燥炉２本、上塗乾燥炉２本、特
装乾燥炉１本、を従来炉と同様、独立、分離した場合と
本発明の如く集合一体化させた場合についてその結果を
示す。

以上の如く、燃料削減効果として見た場合約５０係にも
及ぶ大きな効果が得られることが分かる。

本発明による集合型熱風循環乾燥炉によるときは次の種
々の効果を得る。

（イ）乾燥炉を集合一体化したため乾燥炉々壁面積が大
巾に低減でき、との炉壁からの放散熱量（熱ロス）が著
しく低減する。

（ロ）従来炉は各々独立して設置されていただめ、個々
の乾燥炉に燃焼バーナー、ファン等が必要であったのに
対し、本発明炉の場合、高温型乾燥炉にのみ燃焼バーナ
、ファン等を具備すればよく、かつ熱量的に最小限必要
とする分のみのバーナー数の設置ですむことから大巾な
設備コスト低減が可能となる。

（ハ）集合一体化炉とすると共に、中央列寄りに高温型
乾燥炉を、外側列寄りに低温型乾燥炉をそれぞれ配置し
て、高温型乾燥炉からの排出炉内ガスを低温型乾燥炉に
導入するようにしたので、中央列寄りの高温型乾燥炉は
放散熱量が大幅に低減でき、余剰熱量（各バーナーには
常に余剰熱量があり、通常、その分を大気放出している
）排気ガスの持つ膨大な熱量を有効に再利用できる。

（ニ）燃料消費量が大巾に低減するため、燃料タンク等
、付帯設備も小規模化でき、コストスペースの点で有効
となる。

（ホ）熱効率を大巾に向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の代表的々熱風乾燥炉の系統図、第２図は
本発明の一実施例に係る集合型熱風循環乾燥炉の系統図
である。２０，２３・・・低温型乾燥炉、２１ａ，２ｌ
ｂ，２２ａｔ２２ｂ・・・高温型乾燥
炉、２４，２５・・・燃焼バーナ、２８，２９・・
・ファン、３２，３２ａ，３２ｂ，３３，３３ａ，３３
ｂ，３５，３８，４１，４１ａ，４ｌｂ，４３，４
４，４５，２４ｃ，２５ｃ，３０，３０ａ，３０ｂ，３
１、３１ａ，３ｌｂ・・・ダクト、４６・・
・熱回収装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１並設された乾燥炉群の中央列寄りに高温型乾燥炉を
、外側列寄りに低温型乾燥炉をそれぞれ配置して集合一
体化させると共に、燃焼バーナと送風機溝とから生成さ
れた高温燃焼ガスを前記高温型乾燥炉に導入するように
ダクトで接続し、該高温型乾燥炉からの排出炉内ガスを
前記低温型乾燥炉に導入するようにダクトで接続し、該
低温型乾燥炉からの排出ガスを熱回収装置へ導入するよ
うにダクトで接続し、外部から導入されて前記熱回収装
置を通って昇温された燃焼用空気を前記燃焼バーナに導
入するようにダクトで接続したことを特徴とする集合型
熱風循環乾燥炉。