(57)【要約】【課題】排気ガス中に含まれる昇華物による装置内部の汚染状態を、簡素な構造にて正確に検知することができる熱交換装置を提供する。【解決手段】熱処理炉Ｘから排出される高温の排気ガスを導入する排気室４ａと、熱処理炉Ｘに供給する空気を導入する給気室４ｂと、前記排気ガスの熱を回収して前記空気を加熱する複数の熱回収エレメント４１とを備える。前記排気ガス中の昇華物を付着させるゲージ５を、排気室４ａから引き抜き可能に各熱回収エレメント４１に挿通させた。【選択図】      図１
2010107161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部に、熱処理炉から排出された昇華物を含む排気ガスを通過させる排気室と、前記熱処理炉に供給する空気を通過させる給気室とを有し、前記排気室に導入された排気ガスと給気室に導入された空気との間で熱交換を行わせる熱交換装置であって、
前記排気室に、前記昇華物を付着させるゲージを前記筐体から引き抜き可能に設けていることを特徴とする熱交換装置。
【請求項２】
前記筐体の内部に、前記排気室に導入された排気ガスの熱を回収して前記給気室に導入された空気を加熱する複数の熱回収エレメントを設け、この複数の熱回収エレメントを、排気ガスおよび空気の流路に沿って所定間隔毎に配列しているとともに、前記ゲージを前記排気ガスの流路に沿って配置している請求項１記載の熱交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理炉から排出された排気ガスと前記熱処理炉に供給する空気との間で熱交換を行わせる熱交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶パネル（カラーフィルタ）製造用のガラス基板の加熱処理には、熱風循環式の熱処理炉が多用されている。この熱風循環式の熱処理炉は、加熱器で加熱した空気を炉内（熱処理槽内）で循環させて、炉内に配置したガラス基板を加熱するものである。
このガラス基板の加熱処理においては、例えばガラス基板に塗布された溶剤等が高温に加熱されることにより、当該溶剤に含まれる昇華成分が気化して、処理雰囲気が昇華成分により汚染される。このような処理雰囲気中では、ガラス基板も汚染されてその品質が低下することになるので、処理雰囲気の一部を排出して炉内の清浄度を確保することが行われている。この炉内から排出された排気ガスについては、排気ガス処理装置によって昇華物をほぼ除去した後、大気中に排出することが行われている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、前記排気ガス処理装置によって昇華物を除去した排気ガスについては、大気中に排出する前に熱交換装置に供給して、熱処理炉に供給する空気と熱交換させることが一部で行われている。この場合、熱交換装置に供給された排気ガス中に残留する昇華物が、熱交換装置の内部に堆積することに起因して熱交換効率が経時的に低下することがある。
このため、熱交換装置の汚染状態を検知するための検知装置が提案されている。この検知装置として、例えば、前記熱交換装置の上流側と下流側との差圧を検出するものや、（例えば特許文献２参照）、熱交換装置に付着した昇華物の量を、光学センサで検出するものが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４１８６８号公報
【特許文献２】特開平７−３２４８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記差圧を検出する検知装置は、熱処理炉の炉内圧力の変化や昇華物の種類等によって、前記熱交換装置の上流側と下流側との差圧が変動し易い。また、光学センサを用いた検知装置については、光学センサ自体あるいは光学センサを昇華物から遮蔽する透明ガラスが昇華物で汚染される。このため、熱交換装置内部の汚染状態を正確に検知することができないという問題があった。また、いずれの検知装置についても、構造が複雑で装置のコストが高くつくという問題もあった。
【０００６】
この発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、簡素な構造にて汚染状態を正確に検知することができる熱交換装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するためのこの発明の熱交換装置は、筐体の内部に、熱処理炉から排出された昇華物を含む排気ガスを通過させる排気室と、前記熱処理炉に供給する空気を通過させる給気室とを有し、前記排気室に導入された排気ガスと給気室に導入された空気との間で熱交換を行わせる熱交換装置であって、前記排気室に、前記昇華物を付着させるゲージを前記筐体から引き抜き可能に設けていることを特徴としている。
【０００８】
前記の構成の熱交換装置によれば、前記ゲージに排気ガス中の昇華物を経時的に付着させることができるので、前記ゲージを筐体から引き抜き抜いて、当該ゲージにおける昇華物の付着状態を目視観察することにより、熱交換装置の内部の汚染状態を検知することができる。このため、簡素な構造にて熱交換装置の内部の汚染状態を正確に検知することができる。
【０００９】
前記熱交換装置は、前記筐体の内部に、前記排気室に導入された排気ガスの熱を回収して前記給気室に導入された空気を加熱する複数の熱回収エレメントを設け、この複数の熱回収エレメントを、排気ガスおよび空気の流路に沿って所定間隔毎に配列しているとともに、前記ゲージを前記排気ガスの流路に沿って配置しているのが好ましい。
この場合には、筐体から引き抜いたゲージの各熱回収エレメントに対応する位置の汚染状態を目視観察することにより、熱回収エレメントの汚染状態を、個別かつ容易に検知することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の熱交換装置によれば、当該熱交換装置の内部の汚染状態を、簡素な構造にてコスト安価にかつ正確に検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る熱交換装置Ｂを備える廃熱回収装置Ａを示すブロック図であり、図２は前記熱交換装置Ｂの断面図である。
前記廃熱回収装置Ａは、熱処理炉Ｘと前記熱交換装置Ｂとの間の排気経路に、排気ガス中に含まれる昇華物の量を基準値以下にするための排気ガス処理装置Ｃを備えている。
【００１２】
前記排気ガス処理装置Ｃは、排気ガスの流路の上流側に設けられた第１の筐体１１の内部に複数枚のフィルタ２ａを配置し、その下流側に設けられた第２の筐体１２の内部に、複数の触媒層２ｂを配置したものである。前記第１の筐体１１の吸気側１１ａは、第１のダクトＤ１を介して前記熱処理炉Ｘの炉内に連通されており、排気側１１ｂは、第２のダクトＤ２を介して前記第２の筐体１２の吸気側１２ａに連通されている。
前記フィルタ２ａは、排気ガス中に含まれる昇華物の固化物を捕集する板状のメッシュフィルタや、排気ガス中に含まれる触媒毒とされるイオウ（Ｓ）やリン（Ｐ）を含有する成分を吸着除去するアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等のペレットを充填してなるフィルタ等で構成されている。また、前記触媒層２ｂは、フィルタ２ａを透過した排気ガス中に残留する昇華物を酸化燃焼させるものである。
【００１３】
前記熱交換装置Ｂは、前記排気ガス処理装置Ｃから供給される排気ガスと熱処理炉Ｘに供給される空気（外気）との間で熱交換を行なわせるものである。この熱交換装置Ｂは、筐体４の内部を隔壁４ｃによって排気室４ａと給気室４ｂとに区画し、これら排気室４ａと給気室４ｂとを、複数の熱回収エレメント４１によって熱的に接続している。
前記排気室４ａには、排気ガス処理装置Ｃによって昇華物がほぼ除去された排気ガスが、第３のダクトＤ３を介して導入され、給気室４ｂには熱処理炉Ｘに供給される空気が導入される。
【００１４】
前記熱回収エレメント４１は、銅、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属製のパイプ４１ａの外周に、同じく熱伝導率の高い金属製の多数のフィン４１ｂを、当該パイプ４１ａの軸方向に沿って所定間隔毎に取り付けたものである（図２参照）。各熱回収エレメント４１は、パイプ４１ａの軸線を排気ガスおよび空気の流路に対して直行させた状態で、当該流路に沿って所定間隔毎に設けられているとともに、上下方向に沿って多段に設けられている。すなわち、前記熱回収エレメント４１は、排気室４ａおよび給気室４ｂの内部に広範囲に亘って設けられている。
【００１５】
前記熱交換装置Ｂの筐体４の内部には、前記熱回収エレメント４１の汚染状態を目視観察するためのゲージ５が設けられている。このゲージ５は長尺の棒材からなり、その先端側に格子状の目盛り５１が形成されている（図３参照）。このゲージ５は、その長手方向を排気ガスの流路に沿わせた状態で、排気室４ａに抜き取り可能に差し込まれている。このゲージ５は各熱回収エレメント４１の所定のフィン４１ｂの相互間を挿通しており、その目盛５１は、排気室４ａの吸気側４ｅから排気側４ｄに至る範囲に形成されている。
【００１６】
前記の構成の熱交換装置Ｂによれば、排気室４ａに導入された排気ガスの熱を、熱回収エレメント４１によって回収して給気室４ｂに伝導し、この給気室４ｂに導入された空気を加熱することができる。この際、排気室４ａに導入された排気ガスに残留する昇華物が、前記熱回収エレメント４１およびゲージ５に経時的に付着する。ここに、前記ゲージ５を排気室４ａ（筐体４）から定期的に引き抜き抜いて、昇華物の付着状態を目視観察することにより、前記熱回収エレメント４１の汚染状態を検知することができる。したがって、熱回収エレメント４１の使用限度に対応する汚染状態を予め把握しておくことにより、熱回収エレメント４１の交換時期や清浄時期を判別することができる。このように、前記熱交換装置Ｂは、ゲージ５を用いて熱回収エレメント４１の汚染状態を検知するものであるので、簡素な構造にて当該フィルタ２ａの汚染状態を正確かつコスト安価に検知することができる。
【００１７】
特に、前記ゲージ５が排気ガスの流路に沿った状態で複数の熱回収エレメント４１を挿通しているので、各熱回収エレメント４１の汚染状態を、ゲージ５によって個別かつ容易に検知することができる。すなわち、第１の筐体１１から引き抜いたゲージ５の目盛り５１部分のうちの、各熱回収エレメント４１の位置と対応する部分における汚染状態を判別することにより、各熱回収エレメント４１の汚染状態を個別に知ることができる。このため、使用限度まで汚染が進んだ熱回収エレメント４１を容易に検知することができるので、熱回収エレメント４１の不必要な交換を防止することができる。
【００１８】
なお、この発明に係る熱交換装置Ｂは、前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、前記熱回収エレメント４１を構成することなく、排気室４ａの排気ガスと給気室４ｂの空気とを隔壁４ｃやその他の任意の熱交換表面を介して熱交換させるようにしてもよく、この場合でも、前記隔壁４ｃの汚染具合を、排気室４ａに導入したゲージ５によって検知することができる。
また、前記廃熱回収装置Ａの排気ガス処理装置Ｃは、排気ガスに含まれる昇華物の種類や量に応じて必要により構成される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の一実施形態に係る熱交換装置を備える廃熱回収装置示すブロック図である。
【図２】前記熱交換装置の断面図である。
【図３】ゲージの要部拡大図である。
【符号の説明】
【００２０】
４      筐体
４１    熱回収エレメント
４ａ    排気室
４ｂ    給気室
５      ゲージ
Ａ      廃熱回収装置
Ｂ      熱交換装置
Ｃ      排気ガス処理装置
Ｘ      熱処理炉
【図１】
2010107161.tif 000003
【図２】
2010107161.tif 000004
【図３】
2010107161.tif 000005