説明

塗装室用除湿及び有機溶剤処理システム

【課題】除湿機が大型化することなく、しかも塗装室内の有機溶剤の濃度も上昇することのない塗装室用除湿・有機溶剤処理システムを提供する。
【解決手段】本発明の塗装室用除湿・有機溶剤処理システムは、外気を除湿して塗装室4に供給する除湿機5と、塗装室4で発生する有機溶剤を含む空気を処理して大気中に排気すると共に、処理した塗装室4内の空気の一部を再び塗装室4に循環させる有機溶剤除去装置6と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、船体ブロック、橋梁ブロックを塗装するための塗装室に外気を除湿して供給すると共に、塗装室で発生する有機溶剤を処理して大気中に排気する塗装室用除湿及び有機溶剤処理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
造船所、橋梁物工場では、船や橋梁を輪切りにしたような船体ブロック、橋梁ブロックにエアーブラスト及び塗装を行う(例えば特許文献1参照)。船体ブロック、橋梁ブロックは約20m×20m×10mH程度の大きさなので、ブラスト室、塗装室はそれ以上の例えば50m×35m×17mHの大きさをもつ。船体ブロック、橋梁ブロックは台車に載せられて塗装室に搬入される。塗装に先立ってブラスト室では、船体ブロック、橋梁ブロックにエアーブラストを行う。塗装室では、人力で塗装用のスプレーガンを用いて塗装が行われる。
【0003】
船体ブロック、橋梁ブロックは事前にエアーブラストがなされているので、塗装する際に船体ブロック、橋梁ブロックは生の金属が露出している状態になっている。造船業界の塗装指針には、船体ブロック、橋梁ブロックが錆びるのを防止するため、塗装室の雰囲気湿度を所定以下、例えば85%以下にし、且つ冬場の雰囲気温度を所定温度以上、例えば5℃以上にすることが定められている。上述の温度・湿度の条件を満たそうとすると、除湿機で塗装室の温度・湿度を管理する必要がある。
【0004】
そのうえ、塗装室内で塗料(ペンキ)を塗ると、塗料中の有機溶剤(シンナ)が塗装室内で発生する。塗装を行う人の環境を守るため、労働基準局は塗装室内での有機溶剤の濃度を所定以下に下げることを定めている。そして、大気に排気される有機溶剤の量を低減するため、大気汚染防止法は大気中へ排出される有機溶剤の濃度を所定以下に下げることを定めている。それゆえ、塗装室内で発生した有機溶剤を含む空気を有機溶剤除去装置で除去して大気中に排出する必要がある。
【0005】
上記に記載の温度・湿度の条件も満たし、且つ有機溶剤の濃度も低減するため、図5に示されるように、従来の塗装室の換気システムには、外気を除湿して塗装室1に供給する除湿機2と、塗装室1で発生する有機溶剤を含む空気を処理して大気中に排気する有機溶剤除去装置3と、が組み込まれていた。
【特許文献1】特公昭58−47231号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、除湿機及び有機溶剤除去装置の風量は、室内の体積×換気回数(室内の空気を1時間当たり交換できる回数)によって定められるので、室内の体積及び換気回数のいずれも大きい塗装室用換気システムでは、除湿機及び有機溶剤除去装置共にの風量が必然的に大きくなり、除湿機及び有機溶剤除去装置が大型化する。除湿機及び有機溶剤除去装置の大型化は、初期費用の増大のみならずランニングコストの増大を招く。例えば塗装室の大きさが50m×35m×17mHであるとし、換気回数を5回/hにとると、除湿機及び有機溶剤除去装置の風量は共に、50×35×17×5/60=2480m/minになってしまう。
【0007】
この問題を解決するために、空調機に室内の空気を循環させる空調用の換気システムと同様に、除湿機に一旦除湿した塗装室内の空気を循環させることが考えられる。しかし、塗装室内は有機溶剤が発生するので、有機溶剤が除湿機の熱交換器に接触して悪影響を及ぼしたり、塗装室内の有機溶剤の濃度が上昇したりするという問題が生ずる。
【0008】
そこで本発明は、除湿機が大型化することなく、しかも塗装室内の有機溶剤の濃度も上昇することのない塗装室用除湿・有機溶剤処理システムを提供することを目的とする。
【0009】
ところで、一概に塗装室といっても塗装作業の工程上、塗装工程の後に必ず乾燥工程が行われる。このため塗装室は、塗装を行っている部屋と乾燥を行っている部屋とに分かれる。塗装作業員が居るのは塗装を行っている部屋だけで、乾燥を行っている部屋は無人になる。そして、塗装作業全体を効率的に行うため、複数の塗装室が一組にされ、作業員によって塗装が行われるのはそのうちの一部屋のみで残りの部屋では乾燥が行われる。例えばA,Bの二つの塗装室が一組にされる場合、塗装作業員が塗装作業を行うのはA又はBの塗装室のみであり、残りの塗装室では乾燥工程が行われる。また、A,B,Cの三つの塗装室が一組にされる場合、塗装作業員が塗装作業を行うのはA,B,Cのうちの一つの塗装室のみであり、残りの二つの塗装室では乾燥工程が行われる。
【0010】
塗装が行われている塗装室では、有機溶剤の発生量も大きく、且つ作業員もいるので、有機溶剤除去装置の処理能力を上げる必要がある。他方、乾燥が行われている塗装室では、有機溶剤の発生量も少ないし、且つ作業員もいないので、有機溶剤除去装置の処理能力をそれほど上げる必要もない。従来の有機溶剤除去装置はこのような塗装室の使用状況に着目したものといえず、有機溶剤除去装置が大型化し易く、初期費用及びランニングコストの増大を招いていた。
【0011】
そこで、本発明の他の目的は、塗装室の使用状況に着目し、有機溶剤除去装置が大型化することのない塗装室用有機溶剤処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、外気を除湿して塗装室に供給すると共に、この塗装室で発生する有機溶剤を処理して大気中に排気する塗装室用除湿及び有機溶剤処理システムであって、外気を除湿して塗装室に供給する除湿機と、前記塗装室で発生する有機溶剤を含む空気を処理して大気中に排気すると共に、処理した前記塗装室内の空気の一部を再び前記塗装室に循環させる有機溶剤除去装置と、を備えることを特徴とする。
【0013】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の塗装室用除湿及び有機溶剤処理システムにおいて、前記塗装室は、塗装及び乾燥が交互に行われる複数の塗装室からなり、前記除湿機は、前記複数の塗装室それぞれに対応して設けられる複数の専用の除湿機からなり、前記有機溶剤除去装置は、前記複数の塗装室それぞれに対応して設けられ、各塗装室で発生する有機溶剤を含む空気を処理して大気中に排気する複数の専用の有機溶剤除去装置と、ダクトのダンパの切換えによって、前記複数の塗装室のうち塗装が行われている塗装室のみの有機溶剤を含む空気を処理して当該塗装が行われている塗装室へ再び循環させることができる応援用の有機溶剤除去装置と、からなることを特徴とする。
【0014】
請求項3に記載の発明は、塗装及び乾燥が交互に行われる複数の塗装室に外気を除湿して供給すると共に、前記複数の塗装室で発生する有機溶剤を処理して大気中に排気する塗装室用除湿及び有機溶剤処理システムであって、前記複数の塗装室それぞれに対応して設けられ、外気を除湿して各塗装室に供給する複数の専用の除湿機と、ダクトのダンパの切換えによって、前記複数の塗装室のうち塗装が行われている塗装室に外気を除湿して供給する応援用の除湿機と、前記複数の塗装室それぞれに対応して設けられ、各塗装室で発生する有機溶剤を含む空気を処理して大気中に排気する複数の専用の有機溶剤除去装置と、ダクトのダンパの切換えによって、前記複数の塗装室のうち塗装が行われている塗装室で発生する有機溶剤を含む空気を処理して大気中に排気する応援用の有機溶剤除去装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
請求項1に記載の発明によれば、有機溶剤除去装置が処理した空気の一部を塗装室に循環させるので、除湿機の処理能力を低減することができ、しかも塗装室内の有機溶剤の濃度も高くなることがない。
【0016】
請求項2に記載の発明によれば、塗装又は乾燥作業の状態に応じて、ダクトのダンパを切替えて有機溶剤除去装置の運転台数を制御することにより、全体システムの省エネ、低価格化を図ることができる。
【0017】
請求項3に記載の発明によれば、塗装又は乾燥作業の状態に応じて、ダクトのダンパを切替えて除湿機及び有機溶剤除去装置の運転台数を制御することにより、塗装室用除湿機及び有機溶剤除去装置システムの省エネ、低価格化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下添付図面に基づいて本発明の塗装室用除湿・有機溶剤処理システムの実施形態を説明する。図1は、本発明の第一の実施形態における塗装室用除湿・有機溶剤処理システムの概念図である。塗装室用除湿・有機溶剤処理システムは、外気を除湿して塗装室4に供給する除湿機5と、塗装室4で発生する有機溶剤を処理して大気中に排気する有機溶剤除去装置6と、を備える。
【0019】
除湿機5は、外気を除湿する除湿機本体5aと、除湿機本体5aで除湿された外気を塗装室4内へ導く吸気ダクト5bとから構成される。除湿機本体5aは、外気を冷却して水蒸気を結露させて、空気中の水分を除去する。単に冷却して結露させるだけだと相対湿度が下がるので、水分を除去した後加温することもある。冬季の湿度が低いときには加温だけのときもあるし、夏場の温度が高いときには冷却だけのときもある。除湿機本体5aの運転モードは外気の温度・湿度の条件に合わせて切り換えられる。切換えは、作業員がその日の温湿度をみて行ってもよいし、塗装室4に設置される温度・湿度センサによって自動的に行ってもよい。除湿機本体5aの処理風量、すなわち塗装室4の外気の取り入れ量は、空調便覧で定められる工場設備の換気回数0.5〜3回/hを使用するのが望ましい。
【0020】
有機溶剤除去装置6は、塗装室4内で発生する有機溶剤を処理する有機溶剤除去装置本体6aと、有機溶剤除去装置本体6aで処理された塗装室4内の空気を大気中に排気する排気ダクト6bと、排気ダクト6bから分岐し、有機溶剤除去装置本体6aで処理された塗装室4内の空気を再び塗装室4内へ循環させる循環ダクト6cと、を有する。
【0021】
有機溶剤除去装置6の仕様は以下のように定められる。有機溶剤除去装置本体6aの有機溶剤の処理能力は、塗装室4内で発生する有機溶剤の発生量及び除去率(例えば90〜97%)から定められる。また、有機溶剤除去装置本体6aの処理風量は、塗装室4の容積×塗装室の換気回数(5〜8回/h)によって定められる。有機溶剤除去装置本体6aが処理した空気を大気中に排気する風量、すなわち排気ダクト6bに流れる風量は、除湿機5の処理風量に等しく設定される。また、有機溶剤除去装置本体6aが処理した空気を塗装室4内に循環させる風量、すなわち循環ダクト6cに流れる風量は、有機溶剤除去装置本体6aの全体の処理風量−排気ダクト6bに流れる風量、により求められる。
【0022】
そして、求められた除湿機5の風量、有機溶剤除去装置6の風量、塗装室4内の有機溶剤の発生量、有機溶剤除去装置6の除去率等から、塗装室4内での有機溶剤の濃度を算出する。労働基準局は塗装室内での有機溶剤の濃度を100ppm以下にすることを定めている。算出された有機溶剤の濃度が100ppm以下であるかどうかを確認し、100ppm以下であれば、求められた値で除湿機5及び有機溶剤除去装置6の仕様を決定する。100ppm以上であれば、換気回数、外気取り入れ回数、有機溶剤除去装置6の除去率等を見直し、有機溶剤の濃度が100ppm以下になるまで除湿機5及び有機溶剤除去装置6の仕様を再計算する。
【0023】
この実施形態では、塗装室の大きさを例えば50m×35m×17mHに設定し、換気回数を5回/h、外気取り入れ回数を1.5回/hに設定している。この条件の下では除湿機5の風量は750m/minに、有機溶剤除去装置6の処理風量は2480m/minになる。そして、有機溶剤除去装置6が大気に排気する量は750m/minになり、塗装室4に循環させる量は1730m/minになる。同じ塗装室の大きさで算出した図5に示される従来の換気システムと比較すると、除湿機5の処理風量を2480m/minから750m/minに低減できるのがわかる。除湿機5の処理風量は、除湿機5が外気を処理する風量であり、これを約1/3に低減できると、除湿機5の容量も約1/3に低減できる。よって除湿機5が大型化するのを防ぐことができ、初期費用、ランニングコスト共に極めて低減できる。
【0024】
本実施形態によれば以下の効果を奏する。有機溶剤除去装置が処理した空気の一部を塗装室に循環させるので、除湿機の処理能力を低減することができ、しかも塗装室内の有機溶剤の濃度も高くなることがない。また、大容量の塗装室からの有機溶剤排出量を完全におさえることが可能になる。さらに、有機溶剤除去装置は吸収剤としてカーボンを使用するケースが多く、このカーボンの吸湿性を利用することで、除湿機の容量を削減可能になる。
【0025】
図2は、本発明の第二の実施形態における塗装室用除湿・有機溶剤処理システムを示す。この実施形態では、複数の例えば二つの塗装室7a,7bを一組にして、各塗装室7a,7bに専用の除湿機8a,8b及び専用の有機溶剤除去装置10a,10bを設けると共に、二つの塗装室7a,7bのうち塗装が行われている塗装室のみを応援にいける応援用の有機溶剤除去装置12とを設けている。応援用の有機溶剤除去装置12は、ダクトのダンパ13,14の切換えによって、二つの塗装室7a,7bのうち塗装が行われている塗装室のみの有機溶剤を含む空気を処理して当該塗装が行われている塗装室へ再び循環させる。
【0026】
作業員が塗装室7aに入り、塗装を行っているときは、換気回数が例えば5回/h必要なので、応援用の有機溶剤除去装置12が塗装室7aの有機溶剤を含む空気を処理して塗装が行われている塗装室7aへ再び循環させて5回/hを確保する。そのとき、乾燥を行っている塗装室7bでは、作業員がおらず、且つ有機溶剤の発生量も少ないので、換気回数が例えば1.5回/h程度でよい。このため、専用の有機溶剤除去装置10bのみで換気回数1.5回/hを確保する。応援用の有機溶剤除去装置12を設けて切替えることにより、除湿機と有機溶剤除去装置を合せたトータルのブロワー風量が2台×(2480m/min+2480m/min)=9920m/min必要であったところ、4台×750m/min+1730m/min=4730m/minで済む。二つの塗装室7a,7bのトータルで考えると、除湿機8a,8b及び有機溶剤除去装置10a,10b,12の風量を低減できることがわかる。
【0027】
本実施形態によれば以下の効果を奏する。塗装室の除湿装置と有機溶剤除去装置との外気取り入れ、放散のバランスを、塗装・乾燥作業の状態に応じて切り換えて運転台数を制御することにより、全体システムの省エネ、低価格化を図ることができる。装置の故障等の異常時においても切り換え等で操業が可能になる。さらに、大容量の塗装室からの有機溶剤排出量を完全におさえることが可能になる。さらに、有機溶剤除去装置は吸収剤としてカーボンを使用するケースが多く、このカーボンの吸湿性を利用することで、除湿機の容量を削減可能になる。
【0028】
図3は、本発明の第三の実施形態における塗装室用除湿・有機溶剤処理システムを示す。この実施形態でも、複数の例えば二つの塗装室14a,14bを一組にして、各塗装室14a,14bに専用の有機溶剤除去装置16a,16bを設けている。そして、ダクトのダンパの切換えによって、二つの塗装室14a,14bのうち塗装が行われている塗装室のみを応援にいける応援用の有機溶剤除去装置17を設けている。ただし、この実施形態では、応援用の有機溶剤除去装置17はダクトのダンパ19の切換えによって、二つの塗装室14a,14bのうち塗装が行われている塗装室のみの有機溶剤を含む空気を処理して大気中に排気する。除湿機15a,15bも同様に、二つの塗装室14a,14bに専用の除湿機15a,15bと、二つの塗装室14a,14bのうち塗装が行われている塗装室のみを応援にいける応援用の除湿機18と、がある。応援用の除湿機18は、ダクトのダンパ20の切り換えによって、二つの塗装室14a,14bのうち、塗装が行われている塗装室のみに外気を除湿して供給する。
【0029】
換気回数は、上記第二の実施形態における塗装室用除湿・有機溶剤処理システムと同様であり、塗装を行っている塗装室14a,14bでは換気回数の5回/hを確保し、乾燥を行っている塗装室14a,14bでは換気回数の1.5回/hを確保する。応援用の除湿機18及び応援用の有機溶剤除去装置17を設けて切替えることにより、除湿機と有機溶剤除去装置を合せたトータルのブロワー風量が2台×(2480m/min+2480m/min)=9920m/min必要であったところ、4台×750m/min+2台×1730m/min=6460m/minで済むことになる。二つの塗装室14a,14bのトータルで考えると、除湿機15a,15b,18及び有機溶剤除去装置16a,16b,17の風量を低減できることがわかる。ただし、この実施形態では上記第二の実施形態の塗装室用除湿・有機溶剤処理システムと異なり、応援用の有機溶剤除去装置17が処理した空気を循環させていないので、除湿機18の風量が上記第二の実施形態の塗装室用除湿・有機溶剤処理システムよりも大きくなってしまう。
【0030】
本実施形態によれば以下の効果を奏する。塗装又は乾燥作業の状態に応じて、ダクトのダンパを切替えて有機溶剤除去装置の運転台数を制御することにより、有機溶剤除去装置システムの省エネ、低価格化を図ることができる。装置の故障等の異常時においても切り換え等で操業が可能になる。さらに、大容量の塗装室からの有機溶剤排出量を完全におさえることが可能になる。さらに、有機溶剤除去装置は吸収剤としてカーボンを使用するケースが多く、このカーボンの吸湿性を利用することで、除湿機の容量を削減可能になる。
【実施例】
【0031】
第二の実施形態の塗装室用除湿・有機溶剤処理システムを用いて、塗装室の換気量・循環量と室内の有機溶剤の濃度を試算した。具体的には、表1及び図4に示されるように、塗装室の容積×換気回数、で全体の換気風量を求めた。次に外気取入れ回数を定め、専用の除湿機及び専用の有機溶剤除去装置の風量を求め、全体の換気風量−専用の有機溶剤除去装置の風量、から応援用の有機溶剤除去装置の風量を求めた。図4中左側が塗装を行っている塗装室であり、換気回数を5回/hにとっている。右側が乾燥を行っている塗装室であり、換気回数を1.5回/hにとっている。この条件のもと、有機溶剤除去装置の除去率から塗装室内の有機溶剤の濃度を求めた。その結果、塗装室内の有機溶剤の濃度を100ppm以下に低減できることがわかった。
【0032】
【表1】

【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の第一の実施形態における塗装室用除湿・有機溶剤処理システムの概念図
【図2】本発明の第二の実施形態における塗装室用除湿・有機溶剤処理システムの概念図
【図3】本発明の第三の実施形態における塗装室用除湿・有機溶剤処理システムの概念図
【図4】試算に用いた塗装室用除湿・有機溶剤処理システムの系統図
【図5】従来の換気システムの概念図
【符号の説明】
【0034】
4…塗装室
5…除湿機
6…有機溶剤除去装置
7a,7b…塗装室
8a,8b…専用の除湿機
10a,10b…専用の有機溶剤除去装置
12…応援用の有機溶剤除去装置
13,14…ダンパ
14a,14b…塗装室
15a,15b…専用の除湿機
16a,16b…専用の有機溶剤除去装置
17…応援用の有機溶剤除去装置
18…応援用の除湿機
19…ダンパ
20…ダンパ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外気を除湿して塗装室に供給すると共に、この塗装室で発生する有機溶剤を処理して大気中に排気する塗装室用除湿及び有機溶剤処理システムであって、
外気を除湿して塗装室に供給する除湿機と、
前記塗装室で発生する有機溶剤を含む空気を処理して大気中に排気すると共に、処理した前記塗装室内の空気の一部を再び前記塗装室に循環させる有機溶剤除去装置と、を備えることを特徴とする塗装室用除湿及び有機溶剤処理システム。
【請求項2】
前記塗装室は、塗装及び乾燥が交互に行われる複数の塗装室からなり、
前記除湿機は、前記複数の塗装室それぞれに対応して設けられる複数の専用の除湿機からなり、
前記有機溶剤除去装置は、前記複数の塗装室それぞれに対応して設けられ、各塗装室で発生する有機溶剤を含む空気を処理して大気中に排気する複数の専用の有機溶剤除去装置と、ダクトのダンパの切換えによって、前記複数の塗装室のうち塗装が行われている塗装室のみの有機溶剤を含む空気を処理して当該塗装が行われている塗装室へ再び循環させることができる応援用の有機溶剤除去装置と、からなることを特徴とする請求項1に記載の塗装室用除湿及び有機溶剤処理システム。
【請求項3】
塗装及び乾燥が交互に行われる複数の塗装室に外気を除湿して供給すると共に、前記複数の塗装室で発生する有機溶剤を処理して大気中に排気する塗装室用除湿及び有機溶剤処理システムであって、
前記複数の塗装室それぞれに対応して設けられ、外気を除湿して各塗装室に供給する複数の専用の除湿機と、
ダクトのダンパの切換えによって、前記複数の塗装室のうち塗装が行われている塗装室に外気を除湿して供給する応援用の除湿機と、
前記複数の塗装室それぞれに対応して設けられ、各塗装室で発生する有機溶剤を含む空気を処理して大気中に排気する複数の専用の有機溶剤除去装置と、
ダクトのダンパの切換えによって、前記複数の塗装室のうち塗装が行われている塗装室で発生する有機溶剤を含む空気を処理して大気中に排気する応援用の有機溶剤除去装置と、を備えることを特徴とする塗装室用除湿及び有機溶剤処理システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2007−268393(P2007−268393A)
【公開日】平成19年10月18日(2007.10.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−96322(P2006−96322)
【出願日】平成18年3月31日(2006.3.31)
【出願人】(000200334)JFEメカニカル株式会社 (48)
【出願人】(593172223)今治造船株式会社 (15)
【Fターム(参考)】