JP6576323B2 - 塗装用乾燥設備 - Google Patents
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Description
本発明は、塗装ブースに設けられるフラッシュオフ設備などの塗装用乾燥設備に関し、詳しくは、加熱手段により加熱した空気及び除湿手段により除湿した空気を処理室に供給することで、その処理室内に配置した被塗物の未乾燥塗膜における液分の蒸発を促進する塗装用乾燥設備に関する。
従来、この種の塗装用乾燥設備では、下記の特許文献１に見られるように、処理室（フラッシュオフ・ブース３）から取り出した空気を加熱手段（蒸気コイルなどの空気加熱器２１）により加熱して、その加熱空気を処理室に供給することで、処理室に配置した被塗物（自動車ボディＷ）の未乾燥塗膜における液分の蒸発を温度面から促進するようにしている。
また、この加熱による蒸発促進に併行して、処理室に導入する外気（ＯＡ）を除湿手段（外気調整部１４の第１空気熱交換器１９）により冷却除湿して、その除湿空気を上記加熱空気とともに処理室に供給することで、処理室に配置した被塗物の未乾燥塗膜における液分の蒸発を湿度面からも促進するようにしている。
なお、括弧内の呼称及び参照符号は、特許文献１において用いられているものである。
しかし、処理室に供給する除湿空気として、外気を除湿手段により除湿してその除湿した外気を処理室に供給する上記の如き従来設備では、処理室内での水分発生に対して処理室内を所要の低湿度状態に保つのに要する風量の外気を、除湿手段を通じて処理室に導入するため、未乾燥塗膜から水分とともに蒸発する溶剤等の室内濃度を許容上限値以下に保つための換気に要する外気の導入風量に比べて、より大風量の外気を処理室に導入することになる。
また、この外気導入に伴い、外気の導入風量に相当する風量の空気を処理室から外部に排気するため、換気に要する排気風量に比べて、より大風量の空気を処理室から外部に排気することになる。
この為、処理室における高温低湿状態の空気（即ち、その生成にエネルギを要した空気）を大量に処理室から外部に排出することになって、大きなエネルギロスを招き、また、それに伴い加熱手段及び除湿手段に大出力のものが必要になって、設備コストや運転コストも大きくなる問題があった。
ちなみに、この問題を解消するには、加熱手段と同様、処理室から取り出した空気を除湿手段により除湿して、その除湿空気を処理室に供給する形態（即ち、処理室と除湿手段との間で空気循環させる形態）を採ることが考えられるが、除湿手段に冷却除湿方式あるいは吸着除湿方式のいずれを採用するにしても、処理室から取り出した高温低湿状態の空気を除湿手段により直接に除湿することは、技術面やコスト面で実現が難しく、このことが上記した問題を招く根本的な原因になっている。
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的な除湿形態を採ることで、上記問題を解消して、省エネルギ面及びコスト面で一層有利な塗装用乾燥設備を提供する点にある。
本発明の第１特徴構成は塗装用乾燥設備に係り、その特徴は、
加熱手段により加熱した空気及び除湿手段により除湿した空気を処理室に供給することで、その処理室内に配置した被塗物の未乾燥塗膜における液分の蒸発を促進する塗装用乾燥設備であって、
前記除湿手段として、吸着剤を担持した通気性吸着ロータの回転方向におけるロータ各部を、除湿対象空気の通風域である吸着域と脱着用空気の通風域である脱着域とに、前記吸着ロータの回転に伴い交互に位置させる吸脱着式除湿装置を設け、
前記処理室から取り出した空気を除湿対象空気として前記吸着域に導く除湿用往路と、前記吸着域を通過した除湿後の空気を前記処理室に導く除湿用復路とを設け、
前記吸着域を通過して前記除湿用復路に送出される除湿後の空気を吸熱源として、前記脱着域に通過させる脱着用空気を加熱する脱着用ヒートポンプを設けるとともに、
前記除湿用往路における除湿対象空気を、前記脱着用ヒートポンプにより吸熱されて降温した前記除湿用復路における除湿後の空気と熱交換させて冷却する顕熱熱交換器を設けてある点にある。
加熱手段により加熱した空気及び除湿手段により除湿した空気を処理室に供給することで、その処理室内に配置した被塗物の未乾燥塗膜における液分の蒸発を促進する塗装用乾燥設備であって、
前記除湿手段として、吸着剤を担持した通気性吸着ロータの回転方向におけるロータ各部を、除湿対象空気の通風域である吸着域と脱着用空気の通風域である脱着域とに、前記吸着ロータの回転に伴い交互に位置させる吸脱着式除湿装置を設け、
前記処理室から取り出した空気を除湿対象空気として前記吸着域に導く除湿用往路と、前記吸着域を通過した除湿後の空気を前記処理室に導く除湿用復路とを設け、
前記吸着域を通過して前記除湿用復路に送出される除湿後の空気を吸熱源として、前記脱着域に通過させる脱着用空気を加熱する脱着用ヒートポンプを設けるとともに、
前記除湿用往路における除湿対象空気を、前記脱着用ヒートポンプにより吸熱されて降温した前記除湿用復路における除湿後の空気と熱交換させて冷却する顕熱熱交換器を設けてある点にある。
つまり、この構成の設備では（図１参照）、処理室４から取り出した空気を除湿対象空気Ａ″として除湿用往路２０ａを通じ吸脱着式除湿装置１１の吸着域１３に供給して、その除湿対象空気Ａ″を通気性吸着ロータ１２のうち吸着域１３に位置するロータ部分に通過させることで、そのロータ部分における吸着剤Ｘにより除湿対象空気Ａ″中の水分を吸着して除湿対象空気Ａ″を除湿する。
そして、吸着域１３から送出される除湿後の空気Ａ″（即ち、除湿空気）を、除湿用復路２０ｂを通じ処理室４に戻すことで、加熱手段６により加熱した空気Ａ′（即ち、加熱空気）を処理室４に供給することとも相俟って、処理室４に配置した被塗物Ｗの未乾燥塗膜における液分の蒸発を効果的に促進する。
即ち、この構成の設備では、基本的に処理室４と除湿手段である吸脱着式除湿装置１１との間で空気循環させる形態で除湿空気Ａ″を生成する。
吸着域１３から送出される除湿後の空気Ａ″は所謂吸着熱により昇温しているが、吸着域１３から送出される除湿後の空気Ａ″を吸熱源とする脱着用ヒートポンプ１５により、吸脱着式除湿装置１１の脱着域１４に通過させる脱着用空気ＨＡを加熱することで、吸着域１３から昇温した状態で送出される除湿後の空気Ａ″の保有熱量を有効に利用した状態で、脱着域１４に位置するロータ部分における吸着剤Ｘの吸着水分（即ち、先の吸着域１３において除湿対象空気Ａ″から吸着した水分）を脱着用空気ＨＡに脱着させ、これにより、その吸着剤Ｘを次の吸着域１３での水分吸着に備えて再生することができる。
即ち、このように吸着域１３から昇温した状態で送出される除湿後の空気Ａ″の保有熱量を利用して脱着用空気ＨＡを加熱することで、除湿手段である吸脱着式除湿装置１１の運転コストをさらに低減することができる。
即ち、このように吸着域１３から昇温した状態で送出される除湿後の空気Ａ″の保有熱量を利用して脱着用空気ＨＡを加熱することで、除湿手段である吸脱着式除湿装置１１の運転コストをさらに低減することができる。
顕熱熱交換器２１では、除湿用往路２０ａを通じて吸脱着式除湿装置１１の吸着域１３に送る除湿対象空気Ａ″（つまり、処理室４から取り出した高温低湿状態の空気）を、脱着用ヒートポンプ１５により吸熱されて降温した除湿後の空気Ａ″（つまり、除湿用復路２０ｂを通じて処理室４に戻す除湿空気）と熱交換させて冷却するが、このように除湿対象空気Ａ″を冷却することで、処理室４における高温低湿状態の空気Ａを、処理室４と吸脱着式除湿装置１１との間で循環させる形態を採りながら、吸脱着式除湿装置１１において直接に除湿することが可能になる。
また、この顕熱熱交換器２１での熱交換により、除湿用往路２０ａを通じて吸脱着除湿装置１１に送る除湿対象空気Ａ″の保有熱量を、除湿用復路２０ｂを通じて処理室４に戻す除湿後の空気Ａ″に回収することができ、これにより、処理室４における高温低湿状態の空気Ａの保有熱量を外部に廃棄してしまうエネルギ的な無駄も回避することができる。
即ち、これらのことにより、外気を除湿して処理室４に供給する先述の従来設備に比べ、処理室４における高温低湿状態の空気Ａを大量に処理室４から排出することによる大きなエネルギロス（つまり、加熱や除湿で費やしたエネルギのロス）を回避することができ、また、それに伴い加熱手段及び除湿手段の必要出力を小さくすることができて、設備コストや運転コストも効果的に低減することができる。
なお、この第１特徴構成の実施にあたっては、加熱手段６により加熱した空気Ａ′及び除湿手段としての吸脱着除湿装置１１により除湿した空気Ａ″を処理室４に供給するのに、顕熱熱交換器２１から送出される除湿後の空気Ａ″は、加熱手段６により加熱した空気Ａ′と別に処理室４に供給する形態、あるいは、加熱手段６により加熱した空気Ａ′と混合して処理室４に供給する形態のいずれを採用してもよい。
また、顕熱熱交換器２１から送出される除湿後の空気Ａ″をさらに加熱手段６により加熱して、その加熱空気を処理室４に供給する形態や、顕熱熱交換器２１から送出される除湿後の空気Ａ″を、処理室４から取り出した空気と混合し、その混合空気を加熱手段６により加熱して処理室４に供給する形態、
あるいは逆に、処理室４から取り出した空気を、加熱手段６により加熱した上で、除湿用往路２０ａ及び顕熱熱交換器２１を通じ吸脱着式除湿装置１１の吸着域１３に供給して除湿し、その除湿後の空気Ａ″を再び顕熱熱交換器２１を通じて処理室４に供給する形態や、加熱手段６により加熱した空気Ａ′を処理室４から取り出した空気と混合して、その混合空気を除湿用往路２０ａ及び顕熱熱交換器２１を通じ吸脱着式除湿装置１１の吸着域１３に供給して除湿し、その除湿後の空気Ａ″を再び顕熱熱交換器２１を通じて処理室４に供給する形態などを採用してもよい。
あるいは逆に、処理室４から取り出した空気を、加熱手段６により加熱した上で、除湿用往路２０ａ及び顕熱熱交換器２１を通じ吸脱着式除湿装置１１の吸着域１３に供給して除湿し、その除湿後の空気Ａ″を再び顕熱熱交換器２１を通じて処理室４に供給する形態や、加熱手段６により加熱した空気Ａ′を処理室４から取り出した空気と混合して、その混合空気を除湿用往路２０ａ及び顕熱熱交換器２１を通じ吸脱着式除湿装置１１の吸着域１３に供給して除湿し、その除湿後の空気Ａ″を再び顕熱熱交換器２１を通じて処理室４に供給する形態などを採用してもよい。
本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記除湿用往路における前記顕熱熱交換器よりも上流側の箇所で、前記除湿用往路における除湿対象空気に対して処理室換気用の外気を合流させる外気導入路を設けてある点にある。
前記除湿用往路における前記顕熱熱交換器よりも上流側の箇所で、前記除湿用往路における除湿対象空気に対して処理室換気用の外気を合流させる外気導入路を設けてある点にある。
つまり、この構成の設備では（図１参照）、外気導入路２５を通じて除湿用往路２０ａにおける除湿対象空気Ａ″に合流させた処理室換気用の外気ＯＡを、除湿対象空気Ａ″とともに吸脱着式除湿装置１１の吸着域１３において除湿した上で除湿用復路２０ｂを通じて処理室４に導入することができ、これにより、その外気ＯＡの導入風量に相当する風量だけ処理室４における空気Ａを室外に排出する形態にして、処理室４を換気することができる。
また、この場合、処理室４内を所要の低湿度状態に保つのに要する風量を確保するのは、処理室４と吸脱着式除湿装置１との間で循環させる空気Ａ″の風量であるから、外気ＯＡの導入風量は、処理室４における溶剤の室内濃度を許容上限値以下に保つための換気などで要求されるだけの風量に制限することができる。
本発明の第３特徴構成は、第１又は第２特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記顕熱熱交換器で冷却した前記除湿用往路における除湿対象空気を、冷却塔から供給される冷却水又は外気と熱交換させて冷却する後段冷却器を設けてある点にある。
前記顕熱熱交換器で冷却した前記除湿用往路における除湿対象空気を、冷却塔から供給される冷却水又は外気と熱交換させて冷却する後段冷却器を設けてある点にある。
つまり、この構成の設備では（図１参照）、顕熱熱交換器２１において除湿後の空気Ａ″と熱交換させて冷却した除湿対象空気Ａ″を、後段冷却器２２においてさらに冷却することで、吸着剤Ｘによる水分吸着の効率を高めることができ、これにより、吸脱着式除湿装置１１の除湿能力を高めることができて、その分、吸脱着除湿装置１１を一層小型なもので済ませることができる。
なお、後段冷却器２２は、除湿対象空気Ａ″を冷却塔２３から供給される冷却水ＣＷと熱交換させて冷却する水冷式冷却器、あるいは、除湿対象空気Ａ″を外気と熱交換させて冷却する空冷式冷却器のいずれであってもよい。
また、別の構成として、後段冷却器２２は、除湿対象空気Ａ″を冷凍機における低温冷媒と熱交換させて冷却する構成、あるいは、除湿対象空気Ａ″を冷凍機により冷却した冷水やブラインと熱交換させて冷却する構成などにしてもよい。
また、別の構成として、後段冷却器２２は、除湿対象空気Ａ″を冷凍機における低温冷媒と熱交換させて冷却する構成、あるいは、除湿対象空気Ａ″を冷凍機により冷却した冷水やブラインと熱交換させて冷却する構成などにしてもよい。
本発明の第４特徴構成は、第１〜第３特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記処理室から取り出した空気を前記加熱手段に導く加熱用往路と、前記加熱手段で加熱した空気を前記処理室に導く加熱用復路とを設け、
前記除湿用往路は、前記加熱用往路から分岐して前記吸着域に接続し、
前記除湿用復路は、前記吸着域から延出させて前記加熱用復路に接続してある点にある。
前記処理室から取り出した空気を前記加熱手段に導く加熱用往路と、前記加熱手段で加熱した空気を前記処理室に導く加熱用復路とを設け、
前記除湿用往路は、前記加熱用往路から分岐して前記吸着域に接続し、
前記除湿用復路は、前記吸着域から延出させて前記加熱用復路に接続してある点にある。
つまり、この構成の設備では（図１参照）、処理室４から加熱用往路７ａに取り出した空気Ａの一部を、除湿対象空気Ａ″として除湿用往路２０ａを通じ吸脱着式除湿装置１１の吸着域１３に導いて除湿し、これに対し、処理室４から加熱用往路７ａに取り出した空気Ａの残部を、加熱対象空気Ａ′として加熱手段６に導いて加熱する。
そして、吸脱着式除湿装置１１の吸着域１３から除湿用復路２０ｂに送出される除湿後の空気Ａ″を、加熱用復路７ｂにより加熱手段６から導かれる加熱後の空気Ａ′に合流させて、それら加熱後の空気Ａ′と除湿後の空気Ａ″との混合空気ＦＡを加熱用復路７ｂを通じて処理室４に供給する。
即ち、この構成の設備では、加熱後の空気Ａ′と除湿後の空気Ａ″とを加熱用復路７ｂで混合して均質化した状態で処理室４に供給することができ、これにより、加熱後の空気Ａ′と除湿後の空気Ａ″とを各別に処理室４に供給するのに比べ、処理室４に配置した被塗物Ｗの未乾燥塗膜からその塗膜中の液分をムラなく均等に蒸発させることができ、これにより、被塗物Ｗの塗装仕上がり品質を高めることができる。
図１は、所定の搬送タクトで搬送される被塗物Ｗ（本例では自動車ボディ）を順次にスプレー塗装する塗装ブースの一部を示し、１は被塗物Ｗに対する上塗り塗装を行う前段ブース、２は上塗り塗装した被塗物Ｗに対するクリア塗装を行う後段ブースである。
これら前段ブース１及び後段ブース２の夫々では、温湿度調整した清浄な調整空気ＳＡを各ブースにおける天井部の全面から天井フィルタ３を通じて下向きに吹き出し、これにより、スプレー塗装に伴いブース内に生じる浮遊状態のオーバースプレー塗料を各ブースにおける格子床を通じてブース内から迅速に排出する。
前段ブース１と後段ブース２との間には、フラッシュオフ用の処理室４を設けてあり、前段ブース１で上塗り塗装した被塗物Ｗは、後段ブース２でのクリア塗装に先立ち、所定時間だけ、この処理室４の室内に静置する。
処理室４の側壁部及び天井部には、処理室４の室内に向けた多数の空気吹出口５を室内全体に分散させて設けてあり、処理室４では、これら多数の空気吹出口５から高温低湿の処理用空気ＦＡを室内に吹き出すことで、処理室４の室内を水分や溶剤などの蒸発に適した温湿度状態（例えば、温度５０℃、絶対湿度１０ｇ／ｋｇ′）に保ち、これにより、室内に配置した被塗物Ｗの未乾燥塗膜における液分の蒸発を促進する。
即ち、この蒸発促進により、直前の上塗り塗装で被塗物Ｗに形成した未乾燥塗膜における固形分率を、後続のクリア塗装に備えて所定値まで高めておくフラッシュオフ処理を効率的に行う。
処理室４の外部には、処理室４に供給する空気Ａ′を加熱する加熱手段として、空気加熱装置６を設置してあり、処理室４における多数の空気吹出口５は、加熱用復路７ｂを通じて空気加熱装置６の空気出口に連通させてある。
処理室４における床の近傍には、多数の空気吸込口８を処理室４の全長にわたり分散させて設けてあり、これら空気吸込口８は、加熱用往路７ａを通じて空気加熱装置６の空気入口に連通させてある。
空気加熱装置６には、高温の水蒸気ｓを熱媒として伝熱管内に通流させる加熱用熱交換器９を装備してあり、加熱用往路７ａを通じて空気加熱装置６に導入した加熱対象の空気Ａ′は、加熱用熱交換器９において高温の水蒸気ｓと熱交換させることで加熱し、この加熱後の空気Ａ′を空気加熱装置６の空気出口から加熱用復路７ｂに送出する。
なお、空気加熱装置６としては、加熱対象の空気Ａ′を高温水蒸気ｓと熱交換させて加熱するものに限らず、加熱対象の空気Ａ′をバーナーや電気ヒータなどにより加熱する形式のものなど、種々の加熱方式のものを採用することができる。
なお、空気加熱装置６としては、加熱対象の空気Ａ′を高温水蒸気ｓと熱交換させて加熱するものに限らず、加熱対象の空気Ａ′をバーナーや電気ヒータなどにより加熱する形式のものなど、種々の加熱方式のものを採用することができる。
空気加熱装置６において加熱用熱交換器９の下流側にはフィルタ１０を装備してあり、加熱用熱交換器９で加熱した空気Ａ′は、このフィルタ１０に通過させて除塵した上で加熱用復路７ｂに送出する。
また、処理室４の外部には、処理室４に供給する空気Ａ″を除湿する除湿手段として、吸脱着式除湿装置１１を設置してある。
この吸脱着式除湿装置１１は、吸着剤Ｘを担持させた通気性の吸着ロータ１２を備え、この吸着ロータ１２の回転域には、その回転域をロータ回転方向において複数区画に分割する形態で、除湿対象空気Ａ″を通風する吸着域１３と、脱着用空気ＨＡを通風する脱着域１４とを形成してある。
即ち、この吸脱着式除湿装置１１では、吸着ロータ１２の回転方向におけるロータ各部を、吸着ロータ１２の回転に伴い吸着域１３と脱着域１４とに交互に繰り返して位置させる。
そして、吸着域１３では、その域内に位置するロータ部分に除湿対象空気Ａ″を通風することで、そのロータ部分における吸着剤Ｘに除湿対象空気Ａ″中の水分を吸着させ、これにより、除湿対象空気Ａ″を除湿する。
また、これに併行して、脱着域１４では、その域内に位置するロータ部分に高温の脱着用空気ＨＡを通風することで、そのロータ部分における吸着剤Ｘが先に吸着域１３において吸着した水分を脱着用空気ＨＡに脱着させ、これにより、そのロータ部分における吸着剤Ｘを次の吸着域１３での水分吸着に備えて再生する。
この吸脱着式除湿装置１１には脱着用ヒートポンプを装備１５してあり、この脱着用ヒートポンプ１５は、吸着域１３から送出される除湿後の空気Ａ″を吸熱源として、脱着域１４に通過させる脱着用空気ＨＡを加熱する。
具体的には、脱着域１４に通過させる脱着用空気ＨＡを冷媒ｒと熱交換させる脱着側熱交換器１６を脱着域１４の空気入口部に配置し、吸着域１３の空気出口部には、吸着域１３を通過した除湿後の空気Ａ″を冷媒ｒと熱交換させる吸着側熱交換器１７を配置してある。
そして、この脱着用ヒートポンプ１５では、圧縮機１８から吐出する冷媒ｒを、脱着側熱交換器１６−膨張弁１９−吸着側熱交換器１７−圧縮機１８の順に循環させることで、吸着側熱交換器１７を冷媒蒸発器として機能させ、これにより、吸着側熱交換器１７での冷媒ｒの蒸発に伴う気化熱の奪取により除湿後の空気Ａ″から吸熱する。
また、この吸熱に併行して、脱着側熱交換器１６を冷媒凝縮器として機能させ、これにより、脱着側熱交換器１６での冷媒ｒの凝縮に伴う凝縮熱の発生により脱着用空気ＨＡを加熱する。
つまり、吸着域１３を通過した除湿後の空気Ａ″は、いわゆる吸着熱の発生により昇温した状態で吸着域１３から送出されるが、この脱着用ヒートポンプ１５を設けることで、昇温した除湿後の空気Ａ″が保有する熱量を利用して、脱着域１４に供給する脱着用空気ＨＡを加熱する（換言すれば、除湿後の空気Ａ″の保有熱量を利用して吸着剤Ｘを再生する）ようにし、これにより、吸脱着式除湿装置１１の運転コストを低減する。
なお、ここでは脱着用ヒートポンプ１５に、冷媒ｒとして二酸化炭素を使用する超臨界型の蒸気圧縮式ヒートポンプを採用し、これにより、脱着側熱交換器１６での脱着用空気ＨＡの加熱による昇温幅を大きく確保するが、脱着用ヒートポンプ１５には、二酸化炭素を冷媒とする超臨界型の蒸気圧縮式ヒートポンプに限らず、種々の形式のヒートポンプを採用することができる。
吸脱着式除湿装置１１の吸着域１３に除湿対象空気Ａ″を導く除湿用往路２０ａは、複数の空気吸込口８から吸入した処理室４内の空気Ａを空気加熱装置６に導く加熱用往路７ａから分岐してある。
即ち、複数の空気吸込口８から吸入した処理室４内の空気Ａのうちの一部を、除湿対象空気Ａ″として除湿用往路２０ａを通じ吸脱着式除湿装置１１の吸着域１３に導いて除湿し、空気加熱装置６には、複数の空気吸込口８から吸入した処理室４内の空気Ａのうちの残部を加熱対象空気Ａ′として導く。
また、吸脱着式除湿装置１１の吸着域１３から吸着側熱交換器１７を通じて送出される除湿後の空気Ａ″を導く除湿用復路２０ｂは、空気加熱装置６で加熱した空気Ａ′を処理室４における多数の空気吹出口５に導く加熱用復路７ｂに接続してある。
即ち、吸脱着式除湿装置１１の吸着域１３から吸着側熱交換器１７を通じて送出される除湿後の空気Ａ″と、空気加熱装置６で加熱した空気Ａ′とは、加熱用復路７ｂで合流させて混合し、この混合空気（Ａ′＋Ａ″）を前記したフラッシュオフ処理用の高温低湿空気ＦＡとして多数の空気吹出口５から処理室４内に供給する。
除湿用往路２０ａと除湿用復路２０ｂとには、それら両路２０ａ，２０ｂに跨る顕熱熱交換器２１を介装してあり、この顕熱熱交換器２１により、除湿用往路２０ａを通過する除湿対象空気Ａ″と、除湿用復路２０ｂを通過する除湿後の空気Ａ″とを熱交換させる。
即ち、脱着用ヒートポンプ１５による吸熱により吸着側熱交換器１６において降温した除湿後の空気Ａ″と、吸脱着式除湿装置１１の吸着域１０に送る除湿対象空気Ａ″とを、この顕熱熱交換器２１において熱交換させることで、処理室４から取り出した高温低湿状態の除湿対象空気Ａ″が保有する熱量を、処理室４に供給する除湿後の空気Ａ″に回収する。
また、この熱回収により、処理室４から取り出した高温低湿状態の除湿対象空気Ａ″を、吸脱着除湿装置１１における吸着域１３での水分吸着による除湿が可能になる温度まで冷却する。
除湿用往路２０ａにおいて顕熱熱交換器２１の下流側には後段冷却器２２を介装してあり、この後段冷却器２２には、冷却用熱媒として、冷却塔２３で外気ＯＡに対して放熱させた冷却水ＣＷを冷却水循環路２４を通じて供給する。
即ち、顕熱熱交換器２１での熱回収により冷却した除湿対象空気Ａ″を、この後段冷却器２２において冷却塔２３から供給される冷却水ＣＷと熱交換させることでさらに冷却し、これにより、吸着域１３での水分吸着による除湿の効率を高める。
さらに、除湿用往路２０ａにおいて顕熱熱交換器２１の上流側には、顕熱熱交換器２１に送る除湿対象空気Ａ″に処理室換気用の外気ＯＡを導入する外気導入路２５を接続してある。
即ち、この外気導入路２５を通じて除湿用往路２０ａに導入した外気ＯＡを、除湿対象空気Ａ″との混合状態で吸脱着式除湿装置１１により除湿した上で、除湿後の空気Ａ″の一部として処理室４に供給し、これにより、処理室４を換気する。
外気導入路２５から導入する外気ＯＡの風量は、その外気導入に併行して処理室４内の空気Ａを外気導入風量に相当する風量だけ室外に排出する形態での換気により、水分とともに未乾燥塗膜から蒸発する溶剤等の処理室４における濃度を許容上限値以下に保ち得るだけの風量に制限してある。
要するに、このフラッシュオフ設備では、処理室４から取り出した高温低湿状態の除湿対象空気Ａ″が保有する熱量を、顕熱熱交換器２１により、処理室４に供給する除湿後の空気Ａ″に回収して、除湿対象空気Ａ″を冷却することで、その除湿対象空気Ａ″を吸脱着除湿装置１１により直接に除湿処理できるようにし、これにより、処理室４と吸脱着除湿装置１１との間で空気循環させる形態での除湿処理を可能している。
そして、このことにより、処理室４における高温低湿状態の空気Ａを大量に外部に排出することによる湿度面でのエネルギロスを回避して、除湿手段としての吸脱着式除湿装置１１が能力的に小型なもので済むようにしてある。
また、顕熱熱交換器２１での熱回収により、温度面でのエネルギロスも回避して、加熱手段としての空気加熱装置６も能力的に小型なもので済むようにしてある。
なお、図１には、ａ〜ｈで示す各箇所での空気の温度（℃）及び絶対湿度（ｇ／ｋｇ′）の一例を示す表を付記してある。
〔別実施形態〕
次に本発明の別実施形態を列記する。
次に本発明の別実施形態を列記する。
前述の実施形態では、後段冷却器２２において除湿対象空気Ａ″を、冷却塔２３から供給される冷却水ＣＷと熱交換させて冷却する例を示したが、これに代え、後段冷却器２２は、除湿対象空気Ａ″を、伝熱壁を介し外気と熱交換させて冷却するものにしてもよい。
また、河川水や井水あるいは適当な温度の排水が存在する場合、後段冷却器２２は、除湿対象空気Ａ″を、それら河川水や井水あるいは適当温度の排水と熱交換させることで冷却するものにしてもよい。
除湿対象空気Ａ″を前段の顕熱熱交換器２１だけで必要温度まで冷却できる場合は、後段冷却器２２を省略してしてもよい。
また逆に、冷却用熱媒が異なる複数の後段冷却器２２により、除湿対象空気Ａ″を段階的に冷却するようにしてもよい。
処理室４内を強制的に換気する必要が特に無い場合は、除湿用往路２０ａに外気ＯＡを導入する外気導入路２５を省略してもよい。
顕熱熱交換器２１で回収熱により加熱した除湿後の空気Ａ″、及び、加熱手段としての空気加熱装置６により加熱した空気Ａ′の夫々を処理室４に供給する具体的な風路構造や吹出口構造は、前述の実施形態で示した構造に限らず、種々の変更が可能である。
前述の実施形態では、顕熱熱交換器２１から送出される除湿後の空気Ａ″と、加熱手段により加熱した空気Ａ′とを処理室４に供給するのに、顕熱熱交換器２１から送出される除湿後の空気Ａ″を、加熱手段としての空気加熱装置６により加熱した空気Ａ′と混合した状態で処理室４に供給する例を示したが、これに代え、顕熱熱交換器２１から送出される除湿後の空気Ａ″と、加熱手段により加熱した空気Ａ′とを、各別に処理室４に供給するようにしてもよい。
また、顕熱熱交換器２１から送出される除湿後の空気Ａ″を加熱手段で加熱して、その加熱空気を処理室４に供給する形態を採用してもよい。
あるいは、顕熱熱交換器２１から送出される除湿後の空気Ａ″を処理室４から取り出した空気Ａと混合し、その混合空気を加熱手段により加熱した上で処理室４に供給する形態を採用してもよい。
さらに場合によっては、加熱手段により加熱した空気、又は、加熱手段により加熱した空気と処理室４から取り出した空気との混合空気を、顕熱熱交換器２１において冷却した上で吸脱着式除湿装置１１により除湿し、この除湿後の空気を、吸着側熱交換器１７での冷却及び顕熱熱交換器２１での加熱を経て処理室４に供給するようにしてもよい。
前述の実施形態では、前段ブース１で塗装した被塗物Ｗの未乾燥塗膜における液分を、後段ブース２での塗装に先立ち、処理室４において蒸発させる例を示したが、処理室４は、どのような塗装段階にある被塗物Ｗの未乾燥塗膜を処理する室空間であってもよく、また、塗装ブースとは切り離して設ける室空間であってもよい。
本発明は、実質的に被塗物Ｗにおける未乾燥塗膜と同様に、含有液分の蒸発を促進する必要がある物質であれば、塗膜に限らず、各種分野における種々の物質の乾燥処理に適用することができる。
本発明は、被塗物の乾燥処理において特に好適に利用することができる。
６ 空気加熱装置（加熱手段）
１１ 吸脱着式除湿装置（除湿手段）
Ａ，Ａ′，Ａ″ 空気
４ 処理室
Ｗ 被塗物
Ｘ 吸着剤
１２ 吸着ロータ
１３ 吸着域
ＨＡ 脱着用空気
１４ 脱着域
２０ａ 除湿用往路
２０ｂ 除湿用復路
１５ 脱着用ヒートポンプ
２１ 顕熱熱交換器
ＯＡ 外気
２５ 外気導入路
２３ 冷却塔
ＣＷ 冷却水
２２ 後段冷却器
７ａ 加熱用往路
７ｂ 加熱用復路
１１ 吸脱着式除湿装置（除湿手段）
Ａ，Ａ′，Ａ″ 空気
４ 処理室
Ｗ 被塗物
Ｘ 吸着剤
１２ 吸着ロータ
１３ 吸着域
ＨＡ 脱着用空気
１４ 脱着域
２０ａ 除湿用往路
２０ｂ 除湿用復路
１５ 脱着用ヒートポンプ
２１ 顕熱熱交換器
ＯＡ 外気
２５ 外気導入路
２３ 冷却塔
ＣＷ 冷却水
２２ 後段冷却器
７ａ 加熱用往路
７ｂ 加熱用復路
Claims (4)
- 加熱手段により加熱した空気及び除湿手段により除湿した空気を処理室に供給することで、その処理室内に配置した被塗物の未乾燥塗膜における液分の蒸発を促進する塗装用乾燥設備であって、
前記除湿手段として、吸着剤を担持した通気性吸着ロータの回転方向におけるロータ各部を、除湿対象空気の通風域である吸着域と脱着用空気の通風域である脱着域とに、前記吸着ロータの回転に伴い交互に位置させる吸脱着式除湿装置を設け、
前記処理室から取り出した空気を除湿対象空気として前記吸着域に導く除湿用往路と、前記吸着域を通過した除湿後の空気を前記処理室に導く除湿用復路とを設け、
前記吸着域を通過して前記除湿用復路に送出される除湿後の空気を吸熱源として、前記脱着域に通過させる脱着用空気を加熱する脱着用ヒートポンプを設けるとともに、
前記除湿用往路における除湿対象空気を、前記脱着用ヒートポンプにより吸熱されて降温した前記除湿用復路における除湿後の空気と熱交換させて冷却する顕熱熱交換器を設けてある塗装用乾燥設備。 - 前記除湿用往路における前記顕熱熱交換器よりも上流側の箇所で、前記除湿用往路における除湿対象空気に対して処理室換気用の外気を合流させる外気導入路を設けてある請求項１に記載の塗装用乾燥設備。
- 前記顕熱熱交換器で冷却した前記除湿用往路における除湿対象空気を、冷却塔から供給される冷却水又は外気と熱交換させて冷却する後段冷却器を設けてある請求項１又は２に記載の塗装用乾燥設備。
- 前記処理室から取り出した空気を前記加熱手段に導く加熱用往路と、前記加熱手段で加熱した空気を前記処理室に導く加熱用復路とを設け、
前記除湿用往路は、前記加熱用往路から分岐して前記吸着域に接続し、
前記除湿用復路は、前記吸着域から延出させて前記加熱用復路に接続してある請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗装用乾燥設備。
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