化成液加温システム及びその停止方法
【課題】塗装ラインに用いる化成液加温システムにおいて、熱交換器内部のスラッジの発生を抑制する。
【解決手段】化成液を貯留する化成槽１１と、温水を貯留する温水槽２１と、その一方の流路１０ａが化成槽１１に接続され、他方の流路１０ｂが温水槽２１に接続され、各流路１０ａ，１０ｂに流れる化成液と温水との間で熱交換を行う熱交換器１０と、を備える化成液加温システム１００において、置換水を貯留する置換水タンク４１と、置換水タンク４１と、熱交換器１０の流路１０ａとを接続する置換水供給流路４６と、置換水供給流路４６を開閉する弁４４と、弁４４の開閉を行う制御部５０と、を含み、制御部５０は、化成液加温システム１００を停止する際に、弁４４を開として、熱交換器１０内の流路１０ａに置換水を供給し、熱交換器１０内の化成液を置換水に置換する停止手段を備える。
【解決手段】化成液を貯留する化成槽１１と、温水を貯留する温水槽２１と、その一方の流路１０ａが化成槽１１に接続され、他方の流路１０ｂが温水槽２１に接続され、各流路１０ａ，１０ｂに流れる化成液と温水との間で熱交換を行う熱交換器１０と、を備える化成液加温システム１００において、置換水を貯留する置換水タンク４１と、置換水タンク４１と、熱交換器１０の流路１０ａとを接続する置換水供給流路４６と、置換水供給流路４６を開閉する弁４４と、弁４４の開閉を行う制御部５０と、を含み、制御部５０は、化成液加温システム１００を停止する際に、弁４４を開として、熱交換器１０内の流路１０ａに置換水を供給し、熱交換器１０内の化成液を置換水に置換する停止手段を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化成液加温システムの構造及びその停止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗装ラインでは、ワークに塗装を行う際に前処理として油分の除去、下地被膜処理を行うため、それぞれの処理エリアが隣接するようにラインに配置されている。例えば、ワークに電着塗装を施すための塗装ラインでは、ワークは３０℃程度の温水で湯洗いされて塵埃などが除去された後、搬送装置によって脱脂処理エリアに搬送される。脱脂処理エリアでは、５０℃程度に加温された脱脂液をワークに吹き付けることによって脱脂が行われる。脱脂された後、ワークは水洗エリアに搬送され、水洗水を吹き付けることによって脱脂洗浄液が洗い流され、搬送装置によって化成処理エリアに搬送される。化成処理エリアでは、３５から５０℃に加温した化成液をワークに吹き付けてワーク表面の化成処理を行う。化成処理の終了したワークは、搬送装置によって化成処理後の水洗処理装置に搬送され、水洗水を吹き付けられて洗浄が行われる。このように、脱脂、化成処理、水洗の各工程によって前処理されたワークは、搬送装置によって電着塗装を行う電着槽に浸漬されて電着塗装が行われる。
【０００３】
このような前処理で用いられる化成液は、常に３５から５０℃程度の温度にしておくことが必要となるので、化成槽内の化成液は、６０〜８０℃程度に加温されている温水が流れる熱交換器の流路を循環することによって３５℃から５０℃程度に加温保持されているよう構成されている。加温用の温水は、化成槽の近くに設けられ、外部から導入する蒸気でその温度が６０〜８０℃に保持される温水槽から熱交換器に供給されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】２００４−２３８６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、化成液は、リン酸溶液の中に亜鉛、ニッケル、鉄などの金属イオンが含まれているものであり、加温されると加水分解してリン酸鉄、リン酸亜鉛などのスラッジが発生する。温水との熱交換器の中では、化成液は５０〜８０℃の温水によって３５〜５０℃に加温されるので、この加温によって熱交換器の化成液が流れている流路の中にスラッジが発生する。発生したスラッジは流路の内部に堆積し、流路の抵抗を増加させたり、一部の熱交換器の流路を閉塞したりするという問題が発生する。
【０００６】
特に、塗装ラインが停止して、化成液が熱交換器の流路を循環しなくなると、熱交換器に残留した化成液は熱交換器の中に残留している６０〜８０℃の温水と熱交換器の壁を通して長時間接触するので、その温度が残留している温水と同様の温度である６０〜７０℃にまで上昇してくる。化成液の加水分解によるスラッジの発生は、化成液の温度が高いほど大きくなることから、塗装ラインの停止中に熱交換器内部の化成液の流路内面には多くのスラッジが堆積してくるという問題があった。また、塗装ラインは、２４時間稼動するものもあるが、夜間は停止するものが多い。このため、夜間の停止中に熱交換器の化成液の流路内に多くのスラッジが堆積してしまうという問題があった。
【０００７】
このように流路内面にスラッジが堆積した場合の対処方法としては、従来から、流路内面を酸液で洗浄する酸洗が用いられてきた。例えば、化成液のスラッジが多く堆積して配管の圧力損失が大きくなった場合には、硝酸溶液を熱交換器の化成液の流路に循環させてスラッジを溶解洗浄する方法が一般的であった。
【０００８】
ところが、酸液による洗浄は、一週間に一回程度の頻度で行うことが必要である上、洗浄液の排水処理が必要であり、更に洗浄中は塗装ラインを停止することが必要となることから、塗装ラインの生産効率が低くなってしまうという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、塗装ラインに用いる化成液加温システムにおいて、熱交換器内部のスラッジの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の化成液加温システムは、ワーク表面の化成処理を行う化成液を貯留する化成槽と、加熱源によって加熱された温水を貯留する温水槽と、その一方の流路が化成槽に接続され、他方の流路が温水槽に接続され、各流路に流れる化成液と温水との間で熱交換を行う熱交換器と、を備える化成液加温システムであって、置換水を貯留する置換水タンクと、置換水タンクと熱交換器のいずれか一方または両方の流路とを接続する置換水供給流路と、置換水供給流路を開閉する弁と、弁の開閉を行う制御部と、を含み、制御部は、化成液加温システムを停止する際に、弁を開として、熱交換器内のいずれか一方または両方の流路内に置換水を供給し、熱交換器内の流体を置換水に置換する停止手段を備えること、を特徴とする。
【００１１】
本発明の化成液加温システムにおいて、置換水は、水道水、工業用水または化成処理後のワークを水洗する水洗水、イオン交換水、逆浸透膜でろ過したＲＯ水であること、としても好適である。
【００１２】
本発明の化成液加温システムの停止方法は、ワーク表面の化成処理を行う化成液を貯留する化成槽と、加熱源によって加熱された温水を貯留する温水槽と、その一方の流路が化成槽に接続され、他方の流路が温水槽に接続され、各流路に流れる化成液と温水との間で熱交換を行う熱交換器と、置換水を貯留する置換水タンクと、置換水タンクと熱交換器のいずれか一方または両方の流路とを接続する置換水供給流路と、置換水供給流路を開閉する弁と、を備える化成液加温システムの停止方法であって、化成液加温システムを停止する際に、弁を開として、熱交換器内のいずれか一方または両方の流路内に置換水を供給し、熱交換器内の流体を置換水に置換すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、塗装ラインに用いる化成液加温システムにおいて、熱交換器内部のスラッジの発生を抑制することが出来るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態における化成液加温システムが用いられる塗装ラインの構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態における化成液加温システムの構成を示す系統図である。
【図３】本発明の実施形態における化成液加温システムの動作を表すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態における化成液加温システムの構成を示す系統図である。
【図５】本発明の他の実施形態における化成液加温システムの構成を示す系統図である。
【図６】本発明の他の実施形態における化成液加温システムの構成を示す系統図である。
【図７】本発明の他の実施形態における化成液加温システムの構成を示す系統図である。
【図８】本発明の他の実施形態における化成液加温システムの構成を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、化成液加温システム１００は、塗装システム５００の表面処理エリア５０１に用いられる。表面処理エリア５０１は、ワーク６００を搬送するレール５１０と、脱脂洗浄用の溶液を貯留する脱脂槽５０２と脱脂洗浄後の水洗水を貯留する水洗槽５０５と、表面調整用の溶液を貯留する表面調整槽５０７と、化成処理用の化成液を貯留する化成槽１１と、化成処理後の水洗水を貯留する化成系水洗槽６１とを備えている。脱脂槽５０２と化成槽１１とはそれぞれ温水槽５０４，２１に接続されている熱交換器５０３，１０が接続され、脱脂洗浄用の溶液、化成液は所定の温度に加温されるよう構成されている。また、各槽には各槽に貯留されている溶液をワーク６００に向けてスプレーするスプレーノズル５０６が設けられ、各溶液が外部に飛び散らないように、スプレーエリアには囲い５１１が設けられている。表面処理エリア５０１で前処理の終わったワーク６００は塗装エリアに搬送される。
【００１６】
図２に示すように、化成液加温システム１００は、化成液を貯留する化成槽１１と、温水を貯留する温水槽２１と、化成液と温水との熱交換を行う熱交換器１０と、置換水を貯留する置換水タンク４１と、化成液循環系１１０と、温水循環系１２０と、置換水供給系１３０とを備えている。
【００１７】
化成液循環系１１０は、化成槽１１に接続され、熱交換器１０に化成液を循環させる化成液循環ポンプ１２と、化成液の循環流路を開閉する化成槽出口電動弁１３と、化成槽１１と熱交換器１０の化成液側流路１０ａの入口側とを接続する化成液入口管１４と、熱交換器１０の化成液側流路１０ａの出口側に接続される化成液出口管１５と、化成液出口管１５に取り付けられる手動弁１６と、手動弁１６から化成槽１１の上部に化成液を導く化成液戻り管１７とを備えている。また、化成槽１１には貯留されている化成液の温度を計測するための温度センサ１８が取り付けられている。
【００１８】
温水循環系１２０は、温水槽２１に接続され、熱交換器１０に温水を循環させる温水循環ポンプ２２と、温水槽２１と熱交換器１０の温水側流路１０ｂの入口側とを接続する温水入口管２３と、熱交換器１０の温水側流路１０ｂの出口側に接続される温水出口管２４と、温水出口管２４に接続されて温水を温水槽２１の上部に導く温水戻り管２５とを備えている。また、温水槽２１には、加温用の蒸気を導入する蒸気管２６が接続され、蒸気管２６には蒸気の流量を調整する蒸気流量調節弁２７が取り付けられている。温水槽２１の内部には蒸気管２６から導入された蒸気を分配する分配管２８が取り付けられている。また、温水槽２１には貯留されている温水の温度を計測するための温度センサ２９が取り付けられている。
【００１９】
置換水供給系１３０は、水道水、工業用水、イオン交換水、逆浸透膜でろ過したＲＯ水等の置換水を貯留する置換水タンク４１と、置換水タンク４１と化成槽出口電動弁１３の下流側の化成液入口管１４とを接続する置換水供給管４６と、置換水を化成液循環系１１０に供給する置換水供給ポンプ４３と、置換水供給ポンプ４３の出口側の置換水供給管４６に取り付けられた置換水供給電磁弁４４と、逆止弁４５とを備えている。置換水タンク４１の上部には水道などの給水源に接続され、置換水タンク４１に置換水を給水する置換水給水管４８が設けられ、置換水給水管４８には給水電磁弁４７が取り付けられている。また、置換水タンク４１の上部には置換水タンク４１の水位を計測する水位計４２が取り付けられている。
【００２０】
また、本実施形態の化成液加温システム１００は、化成液循環系１１０に接続され、酸洗液を化成液循環系１１０に循環させる酸洗系２００が設けられている。酸洗系２００は、酸洗液を貯留する酸洗槽３１と、酸洗液を循環させる酸洗液循環ポンプ３２と、酸洗槽３１と化成液出口管１５とを接続する酸洗液供給管３３と、化成液入口管１４と酸洗槽３１とを接続する酸洗液排出管３７と、酸洗液供給管３３に接続され、水道水、工業用水、イオン交換水、逆浸透膜でろ過したＲＯ水等の給水を導入する給水管３８と手動弁３４，３５，３６，３９とを備えている。スラッジによって熱交換器１０の化成液側流路１０ａの圧力損失が大きくなった場合には、図１に示す塗装システム５００を停止して、化成液循環系１１０の化成槽出口電動弁１３と手動弁１６とを閉とし、手動弁３４，３５を開として酸洗液循環ポンプ３２を起動して酸洗液を酸洗槽３１と熱交換器１０の化成液側流路１０ａとの間で循環させて、スラッジの洗浄を行う。スラッジの洗浄が終了したら、手動弁３４，３５を閉として手動弁３６，３９を開として熱交換器１０の化成液側流路１０ａに給水を流して酸洗液を排出する。
【００２１】
化成液循環ポンプ１２と、温水循環ポンプ２２と、置換水供給ポンプ４３と、酸洗液循環ポンプ３２と、化成槽出口電動弁１３と、置換水供給電磁弁４４と、給水電磁弁４７と蒸気流量調節弁２７とは制御部５０に接続され、制御部５０の指令によって駆動されるよう構成されている。また、温度センサ１８、水位計４２と、温度センサ２９は制御部５０に接続され、その信号が制御部５０に入力されるよう構成されている。制御部５０は内部に演算と信号処理を行うＣＰＵと制御用プログラムや制御用データが格納されているメモリを含むコンピュータである。また、制御部５０には化成槽加温システム１００の起動停止を行う起動停止ボタン５１が接続されている。起動停止ボタン５１は塗装ライン全体の起動停止を行うようにしてもよい。起動停止ボタン５１が押されると化成液加温システム１００が起動し、運転中に起動停止ボタン５１が押されると化成液加温システム１００は停止動作を行った後、停止する。
【００２２】
以上のように構成された化成液加温システム１００の通常の運転について説明する。図１に示す塗装システム５００が運転を開始すると、化成槽１１に貯留されている化成液は化成槽１１の下部から化成液循環ポンプ１２によって化成液入口管１４から熱交換器１０の化成液側流路１０ａに入り、熱交換器１０の中で温水と熱交換してその温度が上昇した後、化成液出口管１５から手動弁１６と化成液戻り管１７を通って化成槽１１の上部に戻る。一方の温水は、温水槽２１から熱交換器１０の温水入口管２３から温水側流路１０ｂに入り、熱交換器１０の中で化成液と熱交換してその温度が低下した後、温水出口管２４から温水戻り管２５を通って温水槽２１の上部に戻る。温水槽２１の温水の温度は温度センサ２９によって検出され、制御部５０は、温水の温度に応じて蒸気流量調節弁２７の開度を調整し、温水の温度が６０から８０℃に保たれるように調整する。また、制御部５０は温度センサ１８によって化成液の温度を取得し、化成液の温度に応じて温水循環ポンプ２２の流量を変化させ、化成液の温度が３５〜５０℃になるように制御する。また、制御部５０は温水循環ポンプ２２をオンオフ動作させて化成液の温度を調整するようにしても良い。
【００２３】
次に本実施形態の化成液加温システム１００の停止の際の動作について説明する。図３のステップＳ１０１に示すように、制御部５０は起動停止ボタン５１の信号を取得し、図３のステップＳ１０２に示すように、起動停止ボタン５１が押されたかどうかを判断する。そして、運転中に起動停止ボタン５１が押されたと判断した場合には、図３のステップＳ１０３に示すように停止動作を開始する。制御部５０は、図３のステップＳ１０４に示すように化成液循環ポンプ１２を停止させた後、図３のステップＳ１０５に示すように、化成槽出口電動弁１３を閉とする。そして、制御部５０は、図３のステップＳ１０６に示すように、置換水供給電磁弁４４を開として図３のステップＳ１０７に示すように置換水供給ポンプ４３を起動する。すると、置換水タンク４１の置換水は置換水タンク４１から置換水供給管４６を通って化成槽出口電動弁１３下流側の化成液入口管１４に流入する。そして置換水は化成液入口管１４から熱交換器１０の化成液側流路１０ａに向って内部に滞留している化成液を押し出しながら流れていく。そして、置換水は化成液出口管１５から化成液戻り管１７を通って化成槽１１に流れ込む。化成液入口管１４の置換水の流入点から熱交換器１０の化成液側流路１０ａ出口までの容量の例えば３倍など所定量の置換水を化成液循環系に流入させると、熱交換器１０の化成液側流路１０ａの内部に滞留している化成液を置換水に置換することが出来る。また、化成液入口管１４の置換水の流入点から化成液戻り管１７までの容量の例えば３倍など所定量の置換水を化成液循環系に流入させると、熱交換器１０の化成液側流路１０ａ及び化成液入口管１４、化成液出口管１５及び化成液戻り管１７の内部に残留している化成液を置換水に置換することができる。置換水は水道水、工業用水、イオン交換水、逆浸透膜でろ過したＲＯ水等でリン酸や各種金属成分を含んでいないことから、熱交換器１０の化成液側流路１０ａを置換水に置換すると、化成液加温システム１００が停止している間に熱交換器１０の化成液側流路１０ａの内面にスラッジが発生することを抑制することが出来る。
【００２４】
置換水を熱交換器１０に流入させると、次第に置換水タンク４１のレベルが低下してくる。制御部５０は図３のステップＳ１０８に示すように、水位計４２から置換水タンクレベルを取得し、図３のステップＳ１０９に示すように、そのレベルがＬレベルになったかどうかを判断する。そして、置換水タンク４１のレベルがＬレベルとなったら図３のステップＳ１１０に示すように、置換水供給ポンプ４３を停止し、図３のステップＳ１１１に示すように置換水供給電磁弁４４を閉とする。そして、制御部５０は、図３のステップＳ１１２に示すように、給水電磁弁４７を開として置換水タンク４１に給水を開始する。制御部５０は、図３のステップＳ１１３に示すように、置換水タンク４１のレベルを水位計４２によって取得し、図３のステップＳ１１４に示すように、そのレベルがＨレベルまで上昇したかどうかを判断する。そして、置換水タンク４１のレベルがＨレベルまで上昇したら図３のステップＳ１１５に示すように給水電磁弁４７を閉とし、図３のステップＳ１１６に示すように停止動作を終了する。
【００２５】
置換水タンク４１のＨレベルと、Ｌレベルはそれぞれ置換水タンク４１の高水位、低水位であり、ＨレベルとＬレベルとの間の置換水タンク４１の容量が先に説明した所定の置換水の量となるように決められる。置換水タンク４１の容量があまり大きくない場合には、置換水タンクがＬレベルとなるまで置換水を流出させた後、一度置換水供給ポンプ４３を停止して給水電磁弁４７を開として置換水タンク４１のレベルをＨレベルまで上昇させた後、再度置換水供給ポンプ４３を起動して置換水を化成液循環系１１０に注入するようにしても良い。
【００２６】
本実施形態は、置換水を化成液循環系１１０に流入させて熱交換器１０の化成液側流路１０ａに残留している化成液を水道水、工業用水、イオン交換水、逆浸透膜でろ過したＲＯ水等のリン酸や各種金属成分を含んでいない置換水に置換することにより、化成液加温システム１００が停止している間に熱交換器１０の化成液側流路１０ａの内面にスラッジが発生することを抑制することが出来るという効果を奏する。
【００２７】
本実施形態では、起動停止ボタン５１によって停止動作を開始することとして説明したが、起動停止ボタン５１を設けず、他のスイッチによって停止動作を開始することとしても良いし、塗装システム５００全体の操作盤の停止ボタンなどのスイッチがオンとなったことに連動して化成液加温システム１００の停止動作を開始することとしてもよい。
【００２８】
図４を参照しながら、本発明の他の実施形態について説明する。先に図１から図３を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。本実施形態の置換水供給系１３１は、置換水タンク４１を化成槽１１や熱交換器１０よりも高い位置に配置し、その水頭差によって置換水を置換水タンク４１から化成液入口管１４に流すようにしたもので、置換水供給ポンプ４３は配置されていない。制御部５０は起動停止ボタン５１が押されて化成液加温システム１００の停止動作を開始したら、置換水供給電磁弁４４を開として置換水で熱交換器１０の化成液側流路１０ａを置換する。本実施形態は先に説明した実施形態と同様、化成液加温システム１００が停止している間に熱交換器１０の化成液側流路１０ａの内面にスラッジが発生することを抑制することが出来るという効果を奏する。
【００２９】
図５を参照しながら、本発明の他の実施形態について説明する。先に図１から図３を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。本実施形態の置換水供給系１４０は、置換水供給ポンプ４３の出口で置換水供給管４６を化成液入口管１４に接続される化成液循環系１１０用の置換水供給管４６ａと、温水入口管２３に接続される温水循環系１２０用の置換水供給管４６ｂとに分岐し、それぞれの置換水供給管４６ａ，４６ｂに置換水供給電磁弁４４ａ，４４ｂ、逆止弁４５ａ，４５ｂを設けたものである。制御部５０は、起動停止ボタン５１が押されて化成液加温システム１００の停止動作を開始すると、各置換水供給電磁弁４４ａ，４４ｂを開として置換水を熱交換器１０の化成液側流路１０ａと温水側流路１０ｂとに流入させ、先に説明した実施形態と同様、熱交換器１０の化成液側流路１０ａの化成液、温水側流路１０ｂの温水を置換水に置換する。
【００３０】
また、本実施形態では、制御部５０は、起動停止ボタン５１が押されて化成液加温システム１００の停止動作の際に温水循環系１２０に接続されている置換水供給電磁弁４４ｂのみを開として置換水を熱交換器１０の温水側流路１０ｂに流入させ、先に説明した実施形態と同様、熱交換器１０の温水側流路１０ｂの温水とを置換水に置換することとしてもよい。この場合、熱交換器１０の内部に滞留している７０から８０℃程度の温水を常温の置換水に置換することによって熱交換器１０を冷却し、熱交換器１０の化成液側流路１０ａに化成液が残留している場合でも化成液加温システム１００の停止中に熱交換器１０の内部の化成液の温度が上昇して化成液が加水分解することを抑制し、スラッジの発生を抑制することが出来るという効果を奏する。
【００３１】
図６を参照しながら、本発明の他の実施形態について説明する。先に図１から図３を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。本実施形態の置換水供給系１３２は、図６に示すように、熱交換器１０の化成液出口管１５と化成液戻り管１７との間に熱交換器出口電動弁１９を設け、化成液出口管１５から化成系水洗槽６１に延びる置換水戻り管４９を設け、置換水戻り管４９に置換水戻り電動弁４９ａを設けたものである。制御部５０は、起動停止ボタン５１が押されて化成液加温システム１００の停止動作を開始すると、化成槽出口電動弁１３と熱交換器出口電動弁１９とを閉とし、置換水供給電磁弁４４と置換水戻り電動弁４９ａとを開として置換水を熱交換器１０の化成液側流路１０ａに流入させ、熱交換器１０から排出された化成液或いは置換水を置換水戻り管４９から置換水タンク４１に戻す。そして置換水供給ポンプ４３を所定時間運転し、所定量の置換水を化成液循環系１１０に注入したら置換水供給ポンプ４３の運転を停止する。このように、熱交換器１０の化成液側流路１０ａ、化成液入口管１４、化成液出口管１５の内部に残留していた化成液は、置換水によって押し出されて置換水戻り管４９から置換水タンク４１に流入する。置換水タンク４１は熱交換器１０の化成液側流路１０ａ、化成液入口管１４、化成液出口管１５の容量に比較して非常に大きいことから化成液が流入しても化成液の成分濃度は僅かにしか上昇しない。そして、化成液成分の濃度が上昇してもその濃度は低く、化成液加温システム１００が停止中に加温されてもスラッジはほとんど発生しない。本実施形態では、置換水が循環することから、置換水タンク４１のタンクレベルは変化しないので、置換水供給ポンプ４３を停止した後に置換水タンク４１のレベルを上昇させる必要はない。本実施形態は、先に図５を参照して説明した実施形態の効果に加えて、置換水を循環させるため、更に使用水量を低減させることができるという効果を奏する。なお、本実施形態では、置換回数が多くなると置換水中の化成成分濃度が上昇してくるので、所定回数の置換を行った後、置換水タンク４１をブローし、給水電磁弁４７を開として置換水タンク４１に置換水を張り直す。
【００３２】
図７を参照しながら、本発明の他の実施形態について説明する。先に図１から図３を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。本実施形態の置換水供給系１５０は、置換水タンク４１に貯留した置換水の代わりに化成処理系の化成系水洗槽６１に貯留されている化成系水洗水によって熱交換器１０の化成液側流路１０ａを置換するように構成したものであり、他の構成は図１から図３を参照して説明した実施形態と同様である。化成系化成系水洗槽６１に貯留された水は、水洗水ポンプ６８によって図１に示すスプレーノズル５０６からワーク６００にスプレーされ、ワーク６００を水洗した後、化成系水洗槽６１に戻ってくるものであり、その中に微量の化成液の成分を含んでいるものであるが、化成液成分の濃度が非常に低いため温度が上昇してもほとんどスラッジは発生しないものである。本実施形態は、先に説明した実施形態の効果に加えて、水道水や工業用水或いはイオン交換水や逆浸透膜でろ過したＲＯ水等を置換水として給水する必要が無く、使用水量を低減させることができるという効果を奏する。
【００３３】
図８を参照しながら、本発明の他の実施形態について説明する。先に図７を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。本実施形態の置換水供給系１５１は、図８に示すように、熱交換器１０の化成液出口管１５と化成液戻り管１７との間に熱交換器出口電動弁１９を設け、化成液出口管１５から化成系水洗槽６１に延びる水洗水戻り管６９を設け、水洗水戻り管６９に水洗戻り電動弁６２を設けたものである。制御部５０は、起動停止ボタン５１が押されて化成液加温システム１００の停止動作を開始すると、化成槽出口電動弁１３と熱交換器出口電動弁１９とを閉とし、置換水供給電磁弁４４と水洗戻り電動弁６２とを開として水洗水を熱交換器１０の化成液側流路１０ａに流入させ、熱交換器１０から排出された化成液或いは水洗水を水洗水戻り管６９から化成系水洗槽６１に戻す。そして置換水供給ポンプ４３を所定時間運転し、所定量の水洗水を化成液循環系１１０に注入したら置換水供給ポンプ４３の運転を停止する。このように、熱交換器１０の化成液側流路１０ａ、化成液入口管１４、化成液出口管１５の内部に残留していた化成液は、水洗水によって押し出されて水洗水戻り管６９から化成系水洗槽６１に流入する。化成系水洗槽６１は熱交換器１０の化成液側流路１０ａ、化成液入口管１４、化成液出口管１５の容量に比較して非常に大きいことから化成液が流入してもその濃度は僅かにしか上昇しない。そして、化成液成分の濃度が上昇してもその濃度は低く、化成液加温システム１００が停止中に加温されてもスラッジはほとんど発生しない。本実施形態では、水洗水が循環することから、化成系水洗槽６１のタンクレベルは変化しないので、給水系はなく、置換水供給ポンプを停止した後に化成系水洗槽６１のレベルを上昇させる必要はない。本実施形態は、先に図７を参照して説明した実施形態の効果に加えて、水洗水を循環させるため、更に使用水量を低減させることができる上、水位計や給水電磁弁などが不要でシステムを簡便にすることができるという効果を奏する。
【符号の説明】
【００３４】
１０,５０３ 熱交換器、１０ａ 化成液側流路、１０ｂ 温水側流路、１１ 化成槽、１２ 化成液循環ポンプ、１３ 化成槽出口電動弁、１４ 化成液入口管、１５ 化成液出口管、１６，３４，３５，３６，３９ 手動弁、１７ 化成液戻り管、１８ 温度センサ、１９ 熱交換器出口電動弁、２１,５０４ 温水槽、２２ 温水循環ポンプ、２３ 温水入口管、２４ 温水出口管、２５ 温水戻り管、２６ 蒸気管、２７ 蒸気流量調節弁、２８ 分配管、２９ 温度センサ、３１ 酸洗槽、３２ 酸洗液循環ポンプ、３３ 酸洗液供給管、３７ 酸洗液排出管、３８ 給水管、４１ 置換水タンク、４２ 水位計、４３ 置換水供給ポンプ、４４，４４ａ，４４ｂ 置換水供給電磁弁、４５，４５ａ，４５ｂ 逆止弁、４６，４６ａ，４６ｂ 置換水供給管、４７ 給水電磁弁、４８ 置換水給水管、４９ 置換水戻り管、４９ａ 置換水戻り伝動弁、５０ 制御部、５１ 起動停止ボタン、６１ 化成系水洗槽、６２ 水洗戻り電動弁、６８ 水洗水ポンプ、６９ 水洗水戻り管、１００ 化成液加温システム、１１０ 化成液循環系、１２０ 温水循環系、１３０ 置換水供給系、２００ 酸洗系、５００ 塗装システム、５０１ 表面処理エリア、５０２ 脱脂槽、５０６ スプレーノズル、５０７ 表面調整槽、５１０ レール、６００ ワーク。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化成液加温システムの構造及びその停止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗装ラインでは、ワークに塗装を行う際に前処理として油分の除去、下地被膜処理を行うため、それぞれの処理エリアが隣接するようにラインに配置されている。例えば、ワークに電着塗装を施すための塗装ラインでは、ワークは３０℃程度の温水で湯洗いされて塵埃などが除去された後、搬送装置によって脱脂処理エリアに搬送される。脱脂処理エリアでは、５０℃程度に加温された脱脂液をワークに吹き付けることによって脱脂が行われる。脱脂された後、ワークは水洗エリアに搬送され、水洗水を吹き付けることによって脱脂洗浄液が洗い流され、搬送装置によって化成処理エリアに搬送される。化成処理エリアでは、３５から５０℃に加温した化成液をワークに吹き付けてワーク表面の化成処理を行う。化成処理の終了したワークは、搬送装置によって化成処理後の水洗処理装置に搬送され、水洗水を吹き付けられて洗浄が行われる。このように、脱脂、化成処理、水洗の各工程によって前処理されたワークは、搬送装置によって電着塗装を行う電着槽に浸漬されて電着塗装が行われる。
【０００３】
このような前処理で用いられる化成液は、常に３５から５０℃程度の温度にしておくことが必要となるので、化成槽内の化成液は、６０〜８０℃程度に加温されている温水が流れる熱交換器の流路を循環することによって３５℃から５０℃程度に加温保持されているよう構成されている。加温用の温水は、化成槽の近くに設けられ、外部から導入する蒸気でその温度が６０〜８０℃に保持される温水槽から熱交換器に供給されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】２００４−２３８６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、化成液は、リン酸溶液の中に亜鉛、ニッケル、鉄などの金属イオンが含まれているものであり、加温されると加水分解してリン酸鉄、リン酸亜鉛などのスラッジが発生する。温水との熱交換器の中では、化成液は５０〜８０℃の温水によって３５〜５０℃に加温されるので、この加温によって熱交換器の化成液が流れている流路の中にスラッジが発生する。発生したスラッジは流路の内部に堆積し、流路の抵抗を増加させたり、一部の熱交換器の流路を閉塞したりするという問題が発生する。
【０００６】
特に、塗装ラインが停止して、化成液が熱交換器の流路を循環しなくなると、熱交換器に残留した化成液は熱交換器の中に残留している６０〜８０℃の温水と熱交換器の壁を通して長時間接触するので、その温度が残留している温水と同様の温度である６０〜７０℃にまで上昇してくる。化成液の加水分解によるスラッジの発生は、化成液の温度が高いほど大きくなることから、塗装ラインの停止中に熱交換器内部の化成液の流路内面には多くのスラッジが堆積してくるという問題があった。また、塗装ラインは、２４時間稼動するものもあるが、夜間は停止するものが多い。このため、夜間の停止中に熱交換器の化成液の流路内に多くのスラッジが堆積してしまうという問題があった。
【０００７】
このように流路内面にスラッジが堆積した場合の対処方法としては、従来から、流路内面を酸液で洗浄する酸洗が用いられてきた。例えば、化成液のスラッジが多く堆積して配管の圧力損失が大きくなった場合には、硝酸溶液を熱交換器の化成液の流路に循環させてスラッジを溶解洗浄する方法が一般的であった。
【０００８】
ところが、酸液による洗浄は、一週間に一回程度の頻度で行うことが必要である上、洗浄液の排水処理が必要であり、更に洗浄中は塗装ラインを停止することが必要となることから、塗装ラインの生産効率が低くなってしまうという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、塗装ラインに用いる化成液加温システムにおいて、熱交換器内部のスラッジの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の化成液加温システムは、ワーク表面の化成処理を行う化成液を貯留する化成槽と、加熱源によって加熱された温水を貯留する温水槽と、その一方の流路が化成槽に接続され、他方の流路が温水槽に接続され、各流路に流れる化成液と温水との間で熱交換を行う熱交換器と、を備える化成液加温システムであって、置換水を貯留する置換水タンクと、置換水タンクと熱交換器のいずれか一方または両方の流路とを接続する置換水供給流路と、置換水供給流路を開閉する弁と、弁の開閉を行う制御部と、を含み、制御部は、化成液加温システムを停止する際に、弁を開として、熱交換器内のいずれか一方または両方の流路内に置換水を供給し、熱交換器内の流体を置換水に置換する停止手段を備えること、を特徴とする。
【００１１】
本発明の化成液加温システムにおいて、置換水は、水道水、工業用水または化成処理後のワークを水洗する水洗水、イオン交換水、逆浸透膜でろ過したＲＯ水であること、としても好適である。
【００１２】
本発明の化成液加温システムの停止方法は、ワーク表面の化成処理を行う化成液を貯留する化成槽と、加熱源によって加熱された温水を貯留する温水槽と、その一方の流路が化成槽に接続され、他方の流路が温水槽に接続され、各流路に流れる化成液と温水との間で熱交換を行う熱交換器と、置換水を貯留する置換水タンクと、置換水タンクと熱交換器のいずれか一方または両方の流路とを接続する置換水供給流路と、置換水供給流路を開閉する弁と、を備える化成液加温システムの停止方法であって、化成液加温システムを停止する際に、弁を開として、熱交換器内のいずれか一方または両方の流路内に置換水を供給し、熱交換器内の流体を置換水に置換すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、塗装ラインに用いる化成液加温システムにおいて、熱交換器内部のスラッジの発生を抑制することが出来るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態における化成液加温システムが用いられる塗装ラインの構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態における化成液加温システムの構成を示す系統図である。
【図３】本発明の実施形態における化成液加温システムの動作を表すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態における化成液加温システムの構成を示す系統図である。
【図５】本発明の他の実施形態における化成液加温システムの構成を示す系統図である。
【図６】本発明の他の実施形態における化成液加温システムの構成を示す系統図である。
【図７】本発明の他の実施形態における化成液加温システムの構成を示す系統図である。
【図８】本発明の他の実施形態における化成液加温システムの構成を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、化成液加温システム１００は、塗装システム５００の表面処理エリア５０１に用いられる。表面処理エリア５０１は、ワーク６００を搬送するレール５１０と、脱脂洗浄用の溶液を貯留する脱脂槽５０２と脱脂洗浄後の水洗水を貯留する水洗槽５０５と、表面調整用の溶液を貯留する表面調整槽５０７と、化成処理用の化成液を貯留する化成槽１１と、化成処理後の水洗水を貯留する化成系水洗槽６１とを備えている。脱脂槽５０２と化成槽１１とはそれぞれ温水槽５０４，２１に接続されている熱交換器５０３，１０が接続され、脱脂洗浄用の溶液、化成液は所定の温度に加温されるよう構成されている。また、各槽には各槽に貯留されている溶液をワーク６００に向けてスプレーするスプレーノズル５０６が設けられ、各溶液が外部に飛び散らないように、スプレーエリアには囲い５１１が設けられている。表面処理エリア５０１で前処理の終わったワーク６００は塗装エリアに搬送される。
【００１６】
図２に示すように、化成液加温システム１００は、化成液を貯留する化成槽１１と、温水を貯留する温水槽２１と、化成液と温水との熱交換を行う熱交換器１０と、置換水を貯留する置換水タンク４１と、化成液循環系１１０と、温水循環系１２０と、置換水供給系１３０とを備えている。
【００１７】
化成液循環系１１０は、化成槽１１に接続され、熱交換器１０に化成液を循環させる化成液循環ポンプ１２と、化成液の循環流路を開閉する化成槽出口電動弁１３と、化成槽１１と熱交換器１０の化成液側流路１０ａの入口側とを接続する化成液入口管１４と、熱交換器１０の化成液側流路１０ａの出口側に接続される化成液出口管１５と、化成液出口管１５に取り付けられる手動弁１６と、手動弁１６から化成槽１１の上部に化成液を導く化成液戻り管１７とを備えている。また、化成槽１１には貯留されている化成液の温度を計測するための温度センサ１８が取り付けられている。
【００１８】
温水循環系１２０は、温水槽２１に接続され、熱交換器１０に温水を循環させる温水循環ポンプ２２と、温水槽２１と熱交換器１０の温水側流路１０ｂの入口側とを接続する温水入口管２３と、熱交換器１０の温水側流路１０ｂの出口側に接続される温水出口管２４と、温水出口管２４に接続されて温水を温水槽２１の上部に導く温水戻り管２５とを備えている。また、温水槽２１には、加温用の蒸気を導入する蒸気管２６が接続され、蒸気管２６には蒸気の流量を調整する蒸気流量調節弁２７が取り付けられている。温水槽２１の内部には蒸気管２６から導入された蒸気を分配する分配管２８が取り付けられている。また、温水槽２１には貯留されている温水の温度を計測するための温度センサ２９が取り付けられている。
【００１９】
置換水供給系１３０は、水道水、工業用水、イオン交換水、逆浸透膜でろ過したＲＯ水等の置換水を貯留する置換水タンク４１と、置換水タンク４１と化成槽出口電動弁１３の下流側の化成液入口管１４とを接続する置換水供給管４６と、置換水を化成液循環系１１０に供給する置換水供給ポンプ４３と、置換水供給ポンプ４３の出口側の置換水供給管４６に取り付けられた置換水供給電磁弁４４と、逆止弁４５とを備えている。置換水タンク４１の上部には水道などの給水源に接続され、置換水タンク４１に置換水を給水する置換水給水管４８が設けられ、置換水給水管４８には給水電磁弁４７が取り付けられている。また、置換水タンク４１の上部には置換水タンク４１の水位を計測する水位計４２が取り付けられている。
【００２０】
また、本実施形態の化成液加温システム１００は、化成液循環系１１０に接続され、酸洗液を化成液循環系１１０に循環させる酸洗系２００が設けられている。酸洗系２００は、酸洗液を貯留する酸洗槽３１と、酸洗液を循環させる酸洗液循環ポンプ３２と、酸洗槽３１と化成液出口管１５とを接続する酸洗液供給管３３と、化成液入口管１４と酸洗槽３１とを接続する酸洗液排出管３７と、酸洗液供給管３３に接続され、水道水、工業用水、イオン交換水、逆浸透膜でろ過したＲＯ水等の給水を導入する給水管３８と手動弁３４，３５，３６，３９とを備えている。スラッジによって熱交換器１０の化成液側流路１０ａの圧力損失が大きくなった場合には、図１に示す塗装システム５００を停止して、化成液循環系１１０の化成槽出口電動弁１３と手動弁１６とを閉とし、手動弁３４，３５を開として酸洗液循環ポンプ３２を起動して酸洗液を酸洗槽３１と熱交換器１０の化成液側流路１０ａとの間で循環させて、スラッジの洗浄を行う。スラッジの洗浄が終了したら、手動弁３４，３５を閉として手動弁３６，３９を開として熱交換器１０の化成液側流路１０ａに給水を流して酸洗液を排出する。
【００２１】
化成液循環ポンプ１２と、温水循環ポンプ２２と、置換水供給ポンプ４３と、酸洗液循環ポンプ３２と、化成槽出口電動弁１３と、置換水供給電磁弁４４と、給水電磁弁４７と蒸気流量調節弁２７とは制御部５０に接続され、制御部５０の指令によって駆動されるよう構成されている。また、温度センサ１８、水位計４２と、温度センサ２９は制御部５０に接続され、その信号が制御部５０に入力されるよう構成されている。制御部５０は内部に演算と信号処理を行うＣＰＵと制御用プログラムや制御用データが格納されているメモリを含むコンピュータである。また、制御部５０には化成槽加温システム１００の起動停止を行う起動停止ボタン５１が接続されている。起動停止ボタン５１は塗装ライン全体の起動停止を行うようにしてもよい。起動停止ボタン５１が押されると化成液加温システム１００が起動し、運転中に起動停止ボタン５１が押されると化成液加温システム１００は停止動作を行った後、停止する。
【００２２】
以上のように構成された化成液加温システム１００の通常の運転について説明する。図１に示す塗装システム５００が運転を開始すると、化成槽１１に貯留されている化成液は化成槽１１の下部から化成液循環ポンプ１２によって化成液入口管１４から熱交換器１０の化成液側流路１０ａに入り、熱交換器１０の中で温水と熱交換してその温度が上昇した後、化成液出口管１５から手動弁１６と化成液戻り管１７を通って化成槽１１の上部に戻る。一方の温水は、温水槽２１から熱交換器１０の温水入口管２３から温水側流路１０ｂに入り、熱交換器１０の中で化成液と熱交換してその温度が低下した後、温水出口管２４から温水戻り管２５を通って温水槽２１の上部に戻る。温水槽２１の温水の温度は温度センサ２９によって検出され、制御部５０は、温水の温度に応じて蒸気流量調節弁２７の開度を調整し、温水の温度が６０から８０℃に保たれるように調整する。また、制御部５０は温度センサ１８によって化成液の温度を取得し、化成液の温度に応じて温水循環ポンプ２２の流量を変化させ、化成液の温度が３５〜５０℃になるように制御する。また、制御部５０は温水循環ポンプ２２をオンオフ動作させて化成液の温度を調整するようにしても良い。
【００２３】
次に本実施形態の化成液加温システム１００の停止の際の動作について説明する。図３のステップＳ１０１に示すように、制御部５０は起動停止ボタン５１の信号を取得し、図３のステップＳ１０２に示すように、起動停止ボタン５１が押されたかどうかを判断する。そして、運転中に起動停止ボタン５１が押されたと判断した場合には、図３のステップＳ１０３に示すように停止動作を開始する。制御部５０は、図３のステップＳ１０４に示すように化成液循環ポンプ１２を停止させた後、図３のステップＳ１０５に示すように、化成槽出口電動弁１３を閉とする。そして、制御部５０は、図３のステップＳ１０６に示すように、置換水供給電磁弁４４を開として図３のステップＳ１０７に示すように置換水供給ポンプ４３を起動する。すると、置換水タンク４１の置換水は置換水タンク４１から置換水供給管４６を通って化成槽出口電動弁１３下流側の化成液入口管１４に流入する。そして置換水は化成液入口管１４から熱交換器１０の化成液側流路１０ａに向って内部に滞留している化成液を押し出しながら流れていく。そして、置換水は化成液出口管１５から化成液戻り管１７を通って化成槽１１に流れ込む。化成液入口管１４の置換水の流入点から熱交換器１０の化成液側流路１０ａ出口までの容量の例えば３倍など所定量の置換水を化成液循環系に流入させると、熱交換器１０の化成液側流路１０ａの内部に滞留している化成液を置換水に置換することが出来る。また、化成液入口管１４の置換水の流入点から化成液戻り管１７までの容量の例えば３倍など所定量の置換水を化成液循環系に流入させると、熱交換器１０の化成液側流路１０ａ及び化成液入口管１４、化成液出口管１５及び化成液戻り管１７の内部に残留している化成液を置換水に置換することができる。置換水は水道水、工業用水、イオン交換水、逆浸透膜でろ過したＲＯ水等でリン酸や各種金属成分を含んでいないことから、熱交換器１０の化成液側流路１０ａを置換水に置換すると、化成液加温システム１００が停止している間に熱交換器１０の化成液側流路１０ａの内面にスラッジが発生することを抑制することが出来る。
【００２４】
置換水を熱交換器１０に流入させると、次第に置換水タンク４１のレベルが低下してくる。制御部５０は図３のステップＳ１０８に示すように、水位計４２から置換水タンクレベルを取得し、図３のステップＳ１０９に示すように、そのレベルがＬレベルになったかどうかを判断する。そして、置換水タンク４１のレベルがＬレベルとなったら図３のステップＳ１１０に示すように、置換水供給ポンプ４３を停止し、図３のステップＳ１１１に示すように置換水供給電磁弁４４を閉とする。そして、制御部５０は、図３のステップＳ１１２に示すように、給水電磁弁４７を開として置換水タンク４１に給水を開始する。制御部５０は、図３のステップＳ１１３に示すように、置換水タンク４１のレベルを水位計４２によって取得し、図３のステップＳ１１４に示すように、そのレベルがＨレベルまで上昇したかどうかを判断する。そして、置換水タンク４１のレベルがＨレベルまで上昇したら図３のステップＳ１１５に示すように給水電磁弁４７を閉とし、図３のステップＳ１１６に示すように停止動作を終了する。
【００２５】
置換水タンク４１のＨレベルと、Ｌレベルはそれぞれ置換水タンク４１の高水位、低水位であり、ＨレベルとＬレベルとの間の置換水タンク４１の容量が先に説明した所定の置換水の量となるように決められる。置換水タンク４１の容量があまり大きくない場合には、置換水タンクがＬレベルとなるまで置換水を流出させた後、一度置換水供給ポンプ４３を停止して給水電磁弁４７を開として置換水タンク４１のレベルをＨレベルまで上昇させた後、再度置換水供給ポンプ４３を起動して置換水を化成液循環系１１０に注入するようにしても良い。
【００２６】
本実施形態は、置換水を化成液循環系１１０に流入させて熱交換器１０の化成液側流路１０ａに残留している化成液を水道水、工業用水、イオン交換水、逆浸透膜でろ過したＲＯ水等のリン酸や各種金属成分を含んでいない置換水に置換することにより、化成液加温システム１００が停止している間に熱交換器１０の化成液側流路１０ａの内面にスラッジが発生することを抑制することが出来るという効果を奏する。
【００２７】
本実施形態では、起動停止ボタン５１によって停止動作を開始することとして説明したが、起動停止ボタン５１を設けず、他のスイッチによって停止動作を開始することとしても良いし、塗装システム５００全体の操作盤の停止ボタンなどのスイッチがオンとなったことに連動して化成液加温システム１００の停止動作を開始することとしてもよい。
【００２８】
図４を参照しながら、本発明の他の実施形態について説明する。先に図１から図３を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。本実施形態の置換水供給系１３１は、置換水タンク４１を化成槽１１や熱交換器１０よりも高い位置に配置し、その水頭差によって置換水を置換水タンク４１から化成液入口管１４に流すようにしたもので、置換水供給ポンプ４３は配置されていない。制御部５０は起動停止ボタン５１が押されて化成液加温システム１００の停止動作を開始したら、置換水供給電磁弁４４を開として置換水で熱交換器１０の化成液側流路１０ａを置換する。本実施形態は先に説明した実施形態と同様、化成液加温システム１００が停止している間に熱交換器１０の化成液側流路１０ａの内面にスラッジが発生することを抑制することが出来るという効果を奏する。
【００２９】
図５を参照しながら、本発明の他の実施形態について説明する。先に図１から図３を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。本実施形態の置換水供給系１４０は、置換水供給ポンプ４３の出口で置換水供給管４６を化成液入口管１４に接続される化成液循環系１１０用の置換水供給管４６ａと、温水入口管２３に接続される温水循環系１２０用の置換水供給管４６ｂとに分岐し、それぞれの置換水供給管４６ａ，４６ｂに置換水供給電磁弁４４ａ，４４ｂ、逆止弁４５ａ，４５ｂを設けたものである。制御部５０は、起動停止ボタン５１が押されて化成液加温システム１００の停止動作を開始すると、各置換水供給電磁弁４４ａ，４４ｂを開として置換水を熱交換器１０の化成液側流路１０ａと温水側流路１０ｂとに流入させ、先に説明した実施形態と同様、熱交換器１０の化成液側流路１０ａの化成液、温水側流路１０ｂの温水を置換水に置換する。
【００３０】
また、本実施形態では、制御部５０は、起動停止ボタン５１が押されて化成液加温システム１００の停止動作の際に温水循環系１２０に接続されている置換水供給電磁弁４４ｂのみを開として置換水を熱交換器１０の温水側流路１０ｂに流入させ、先に説明した実施形態と同様、熱交換器１０の温水側流路１０ｂの温水とを置換水に置換することとしてもよい。この場合、熱交換器１０の内部に滞留している７０から８０℃程度の温水を常温の置換水に置換することによって熱交換器１０を冷却し、熱交換器１０の化成液側流路１０ａに化成液が残留している場合でも化成液加温システム１００の停止中に熱交換器１０の内部の化成液の温度が上昇して化成液が加水分解することを抑制し、スラッジの発生を抑制することが出来るという効果を奏する。
【００３１】
図６を参照しながら、本発明の他の実施形態について説明する。先に図１から図３を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。本実施形態の置換水供給系１３２は、図６に示すように、熱交換器１０の化成液出口管１５と化成液戻り管１７との間に熱交換器出口電動弁１９を設け、化成液出口管１５から化成系水洗槽６１に延びる置換水戻り管４９を設け、置換水戻り管４９に置換水戻り電動弁４９ａを設けたものである。制御部５０は、起動停止ボタン５１が押されて化成液加温システム１００の停止動作を開始すると、化成槽出口電動弁１３と熱交換器出口電動弁１９とを閉とし、置換水供給電磁弁４４と置換水戻り電動弁４９ａとを開として置換水を熱交換器１０の化成液側流路１０ａに流入させ、熱交換器１０から排出された化成液或いは置換水を置換水戻り管４９から置換水タンク４１に戻す。そして置換水供給ポンプ４３を所定時間運転し、所定量の置換水を化成液循環系１１０に注入したら置換水供給ポンプ４３の運転を停止する。このように、熱交換器１０の化成液側流路１０ａ、化成液入口管１４、化成液出口管１５の内部に残留していた化成液は、置換水によって押し出されて置換水戻り管４９から置換水タンク４１に流入する。置換水タンク４１は熱交換器１０の化成液側流路１０ａ、化成液入口管１４、化成液出口管１５の容量に比較して非常に大きいことから化成液が流入しても化成液の成分濃度は僅かにしか上昇しない。そして、化成液成分の濃度が上昇してもその濃度は低く、化成液加温システム１００が停止中に加温されてもスラッジはほとんど発生しない。本実施形態では、置換水が循環することから、置換水タンク４１のタンクレベルは変化しないので、置換水供給ポンプ４３を停止した後に置換水タンク４１のレベルを上昇させる必要はない。本実施形態は、先に図５を参照して説明した実施形態の効果に加えて、置換水を循環させるため、更に使用水量を低減させることができるという効果を奏する。なお、本実施形態では、置換回数が多くなると置換水中の化成成分濃度が上昇してくるので、所定回数の置換を行った後、置換水タンク４１をブローし、給水電磁弁４７を開として置換水タンク４１に置換水を張り直す。
【００３２】
図７を参照しながら、本発明の他の実施形態について説明する。先に図１から図３を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。本実施形態の置換水供給系１５０は、置換水タンク４１に貯留した置換水の代わりに化成処理系の化成系水洗槽６１に貯留されている化成系水洗水によって熱交換器１０の化成液側流路１０ａを置換するように構成したものであり、他の構成は図１から図３を参照して説明した実施形態と同様である。化成系化成系水洗槽６１に貯留された水は、水洗水ポンプ６８によって図１に示すスプレーノズル５０６からワーク６００にスプレーされ、ワーク６００を水洗した後、化成系水洗槽６１に戻ってくるものであり、その中に微量の化成液の成分を含んでいるものであるが、化成液成分の濃度が非常に低いため温度が上昇してもほとんどスラッジは発生しないものである。本実施形態は、先に説明した実施形態の効果に加えて、水道水や工業用水或いはイオン交換水や逆浸透膜でろ過したＲＯ水等を置換水として給水する必要が無く、使用水量を低減させることができるという効果を奏する。
【００３３】
図８を参照しながら、本発明の他の実施形態について説明する。先に図７を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。本実施形態の置換水供給系１５１は、図８に示すように、熱交換器１０の化成液出口管１５と化成液戻り管１７との間に熱交換器出口電動弁１９を設け、化成液出口管１５から化成系水洗槽６１に延びる水洗水戻り管６９を設け、水洗水戻り管６９に水洗戻り電動弁６２を設けたものである。制御部５０は、起動停止ボタン５１が押されて化成液加温システム１００の停止動作を開始すると、化成槽出口電動弁１３と熱交換器出口電動弁１９とを閉とし、置換水供給電磁弁４４と水洗戻り電動弁６２とを開として水洗水を熱交換器１０の化成液側流路１０ａに流入させ、熱交換器１０から排出された化成液或いは水洗水を水洗水戻り管６９から化成系水洗槽６１に戻す。そして置換水供給ポンプ４３を所定時間運転し、所定量の水洗水を化成液循環系１１０に注入したら置換水供給ポンプ４３の運転を停止する。このように、熱交換器１０の化成液側流路１０ａ、化成液入口管１４、化成液出口管１５の内部に残留していた化成液は、水洗水によって押し出されて水洗水戻り管６９から化成系水洗槽６１に流入する。化成系水洗槽６１は熱交換器１０の化成液側流路１０ａ、化成液入口管１４、化成液出口管１５の容量に比較して非常に大きいことから化成液が流入してもその濃度は僅かにしか上昇しない。そして、化成液成分の濃度が上昇してもその濃度は低く、化成液加温システム１００が停止中に加温されてもスラッジはほとんど発生しない。本実施形態では、水洗水が循環することから、化成系水洗槽６１のタンクレベルは変化しないので、給水系はなく、置換水供給ポンプを停止した後に化成系水洗槽６１のレベルを上昇させる必要はない。本実施形態は、先に図７を参照して説明した実施形態の効果に加えて、水洗水を循環させるため、更に使用水量を低減させることができる上、水位計や給水電磁弁などが不要でシステムを簡便にすることができるという効果を奏する。
【符号の説明】
【００３４】
１０,５０３ 熱交換器、１０ａ 化成液側流路、１０ｂ 温水側流路、１１ 化成槽、１２ 化成液循環ポンプ、１３ 化成槽出口電動弁、１４ 化成液入口管、１５ 化成液出口管、１６，３４，３５，３６，３９ 手動弁、１７ 化成液戻り管、１８ 温度センサ、１９ 熱交換器出口電動弁、２１,５０４ 温水槽、２２ 温水循環ポンプ、２３ 温水入口管、２４ 温水出口管、２５ 温水戻り管、２６ 蒸気管、２７ 蒸気流量調節弁、２８ 分配管、２９ 温度センサ、３１ 酸洗槽、３２ 酸洗液循環ポンプ、３３ 酸洗液供給管、３７ 酸洗液排出管、３８ 給水管、４１ 置換水タンク、４２ 水位計、４３ 置換水供給ポンプ、４４，４４ａ，４４ｂ 置換水供給電磁弁、４５，４５ａ，４５ｂ 逆止弁、４６，４６ａ，４６ｂ 置換水供給管、４７ 給水電磁弁、４８ 置換水給水管、４９ 置換水戻り管、４９ａ 置換水戻り伝動弁、５０ 制御部、５１ 起動停止ボタン、６１ 化成系水洗槽、６２ 水洗戻り電動弁、６８ 水洗水ポンプ、６９ 水洗水戻り管、１００ 化成液加温システム、１１０ 化成液循環系、１２０ 温水循環系、１３０ 置換水供給系、２００ 酸洗系、５００ 塗装システム、５０１ 表面処理エリア、５０２ 脱脂槽、５０６ スプレーノズル、５０７ 表面調整槽、５１０ レール、６００ ワーク。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク表面の化成処理を行う化成液を貯留する化成槽と、
加熱源によって加熱された温水を貯留する温水槽と、
その一方の流路が化成槽に接続され、他方の流路が温水槽に接続され、各流路に流れる化成液と温水との間で熱交換を行う熱交換器と、を備える化成液加温システムであって、
置換水を貯留する置換水タンクと、
置換水タンクと熱交換器のいずれか一方または両方の流路とを接続する置換水供給流路と、
置換水供給流路を開閉する弁と、
弁の開閉を行う制御部と、を含み、
制御部は、
化成液加温システムを停止する際に、弁を開として、熱交換器内のいずれか一方または両方の流路内に置換水を供給し、熱交換器内の流体を置換水に置換する停止手段を備えること、
を特徴とする化成液加温システム。
【請求項２】
請求項１に記載の化成液加温システムであって、
置換水は、水道水、工業用水又は、化成処理後のワークを水洗する水洗水、イオン交換水、逆浸透膜でろ過したＲＯ水であること、
を特徴とする化成液加温システム。
【請求項３】
ワーク表面の化成処理を行う化成液を貯留する化成槽と、
加熱源によって加熱された温水を貯留する温水槽と、
その一方の流路が化成槽に接続され、他方の流路が温水槽に接続され、各流路に流れる化成液と温水との間で熱交換を行う熱交換器と、
置換水を貯留する置換水タンクと、
置換水タンクと熱交換器のいずれか一方または両方の流路とを接続する置換水供給流路と、
置換水供給流路を開閉する弁と、を備える化成液加温システムの停止方法であって、
化成液加温システムを停止する際に、弁を開として、熱交換器内のいずれか一方または両方の流路内に置換水を供給し、熱交換器内の流体を置換水に置換すること、
を特徴とする化成液加温システムの停止方法。
【請求項１】
ワーク表面の化成処理を行う化成液を貯留する化成槽と、
加熱源によって加熱された温水を貯留する温水槽と、
その一方の流路が化成槽に接続され、他方の流路が温水槽に接続され、各流路に流れる化成液と温水との間で熱交換を行う熱交換器と、を備える化成液加温システムであって、
置換水を貯留する置換水タンクと、
置換水タンクと熱交換器のいずれか一方または両方の流路とを接続する置換水供給流路と、
置換水供給流路を開閉する弁と、
弁の開閉を行う制御部と、を含み、
制御部は、
化成液加温システムを停止する際に、弁を開として、熱交換器内のいずれか一方または両方の流路内に置換水を供給し、熱交換器内の流体を置換水に置換する停止手段を備えること、
を特徴とする化成液加温システム。
【請求項２】
請求項１に記載の化成液加温システムであって、
置換水は、水道水、工業用水又は、化成処理後のワークを水洗する水洗水、イオン交換水、逆浸透膜でろ過したＲＯ水であること、
を特徴とする化成液加温システム。
【請求項３】
ワーク表面の化成処理を行う化成液を貯留する化成槽と、
加熱源によって加熱された温水を貯留する温水槽と、
その一方の流路が化成槽に接続され、他方の流路が温水槽に接続され、各流路に流れる化成液と温水との間で熱交換を行う熱交換器と、
置換水を貯留する置換水タンクと、
置換水タンクと熱交換器のいずれか一方または両方の流路とを接続する置換水供給流路と、
置換水供給流路を開閉する弁と、を備える化成液加温システムの停止方法であって、
化成液加温システムを停止する際に、弁を開として、熱交換器内のいずれか一方または両方の流路内に置換水を供給し、熱交換器内の流体を置換水に置換すること、
を特徴とする化成液加温システムの停止方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−３２５６６（Ｐ２０１１−３２５６６Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８３０３５（Ｐ２００９−１８３０３５）
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（５９１００８５０２）日本ペイントプラント・エンジニアリング株式会社 (3)
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（５９１００８５０２）日本ペイントプラント・エンジニアリング株式会社 (3)
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