(57)【要約】 【課題】安全かつ安価で、素早く乾燥工程を終えることができ、しかも、使用後の加工油を確実に回収できる乾燥装置を提供する。【解決手段】オイルを通過させる保温部２と、オイルを加熱するオイルヒータ３と、オイルラジエータ４とを接続した保温ラインＷＡＲＭと、処理槽１の内部気体の通過時にプレス油を捕捉する捕捉部３と、処理槽１から導出された内部気体を、オイルラジエータ４を経由させて処理槽１に戻すポンプ５とを接続した気体ラインＧＡＳと、処理槽１から内部気体を吸引する真空ポンプ１１と、処理槽１から吸引された内部気体を冷却してプレス油を液化回収する回収部１０とが接続された吸引ラインＶＡＣとを設ける。保温ラインＷＡＲＭを機能させた状態で、処理槽１に被加工物を収容し、気体ラインＧＡＳを機能させて被加工物を所定時間加熱した後に、吸引ラインＶＡＣを機能させて、被加工物に残存するプレス油を低温沸騰させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工油の付着した被加工物を処理槽に収容して、前記被加工物に付着した加工油を乾燥除去する乾燥装置であって、
前記処理槽の筐体に配置されて熱媒体を通過させる保温部と、前記熱媒体を加熱する加熱部と、前記熱媒体を通過させる熱交換部と、を直列接続して前記熱媒体を循環させる保温ラインと、
前記処理槽の内部気体の通過時に加工油を捕捉する捕捉部と、前記処理槽から導出された内部気体を、前記熱交換部を経由させて前記処理槽に戻す流通部と、を直列接続して、前記処理槽の内部気体を循環させる気体ラインと、
気密状態の前記処理槽から内部気体を吸引する減圧部と、前記処理槽から吸引された内部気体を冷却して加工油を液化回収する回収部と、が直列接続された吸引ラインとを設け、
前記保温ラインを機能させた状態で、前記処理槽に前記被加工物を収容し、前記気体ラインを機能させて前記被加工物を所定時間加熱した後に、前記吸引ラインを機能させて、前記被加工物に残存する加工油を低温沸騰させるようにしたことを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
前記捕捉部は、ミストを細線に慣性衝突されて捕捉するデミスタで構成されている請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記捕捉部に近接して、吸気口と排気口が配置されている請求項１又は２に記載の乾燥装置。
【請求項４】
前記保温ラインを定常的に機能させることで、前記被加工物を収容した処理槽の内部温度が１００〜１５０℃に維持される請求項１〜３の何れかに記載の乾燥装置。
【請求項５】
前記減圧部は、前記処理槽を３．５ｋＰａ以下まで減圧化する請求項１〜４の何れかに記載の乾燥装置。
【請求項６】
前記加工油はプレス油であって、大気圧下では、その基油の沸騰温度が１５０〜２８０℃である請求項１〜５の何れかに記載の乾燥装置。
【請求項７】
前記加工油はプレス油であって、３．５ｋＰａ以下の減圧下では、その基油の沸騰温度が１２０℃以下である請求項１〜６の何れかに記載の乾燥装置。
【請求項８】
処理槽の筐体に配置されて熱媒体を通過させる保温部と、前記熱媒体を加熱する加熱部と、前記熱媒体を通過させる熱交換部と、を直列接続して前記熱媒体を循環させる保温ラインと、
前記処理槽の内部気体の通過時に加工油を捕捉する捕捉部と、前記処理槽から導出された内部気体を、前記熱交換部を経由させて前記処理槽に戻す流通部と、を直列接続して、前記処理槽の内部気体を循環させる気体ラインと、
気密状態の前記処理槽から内部気体を吸引する減圧部と、前記処理槽から吸引された内部気体を冷却して加工油を液化回収する回収部と、が直列接続された吸引ラインとを設け、
前記保温ラインを機能させた状態で、前記処理槽に、加工油の付着した被加工物を収容する第１工程と、
前記気体ラインを機能させて前記被加工物を所定時間加熱する第２工程と、
前記吸引ラインを機能させて、前記被加工物に残存する加工油を低温沸騰させる第３工程と、を有して構成される加工油の乾燥除去方法。
【請求項９】
処理槽の筐体に配置されて熱媒体を通過させる保温部と、前記熱媒体を加熱する加熱部と、前記熱媒体を通過させる熱交換部と、を直列接続して前記熱媒体を循環させる保温ラインと、
前記処理槽の内部気体の通過時に加工油を捕捉する捕捉部と、前記処理槽から導出された内部気体を、前記熱交換部を経由させて前記処理槽に戻す流通部と、を直列接続して、前記処理槽の内部気体を循環させる気体ラインと、
気密状態の前記処理槽から内部気体を吸引する減圧部と、前記処理槽から吸引された内部気体を冷却して加工油を液化回収する回収部と、が直列接続された吸引ラインとを設け、
前記保温ラインを機能させた状態で、前記処理槽に、加工油の付着した熱交換器を収容する第１工程と、
前記気体ラインを機能させて前記熱交換器を所定時間加熱する第２工程と、
前記吸引ラインを機能させて、前記熱交換器に残存する加工油を低温沸騰させる第３工程と、を有して構成される熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物に付着した加工油を迅速に乾燥させると共に、加工油を回収できる乾燥装置及び乾燥方法に関する。また、前記の乾燥装置や乾燥方法を使用する熱交換器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は、空調機などに使用される熱交換器の製造工程を示す工程図である。放熱フィンの材料としては、典型的にはアルミニウムやアルミニウム合金が使用され、打抜加工や成形加工などを経て熱交換器が製造される。この加工工程では、工具と被加工材との摩擦力を制御して、被加工材表面の損傷や焼付けを防止するためプレス油が使用される。そのため、成形時に放熱フィンに付着したプレス油を、その後の乾燥工程において乾燥除去する必要がある。
【０００３】
そこで、従来は、ガスバーナや電気ヒータで加熱した空気を処理槽に送り送り込むことで、放熱フィンに付着したプレス油を気化させ、これをそのまま大気に排出していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した構成では環境が汚染されてしまうので、使用後のプレス油は確実に回収するべきである。また、プレス油を気化させるために、ガスバーナの火炎を通風路に噴出したり、電気ヒータを通風路に配置したのでは、何らかのトラブル時に、気化したプレス油に含まれる可燃性ガスが発火する危険性もある。
【０００５】
更に、電気ヒータを使用する場合には、乾燥工程の処理効率が悪く処理コストが高いという問題もある。例えば、比熱（＝０．２１ｋｃａｌ／ｋｇ℃）の放熱フィン１００ｋｇを、常温２０℃から１４０℃まで上昇させてプレス油を蒸発させるには、１００＊０．２１＊（１４０−２０）＝２５２０ｋｃａｌの熱量が必要となるところ、仮に、１Ｋｗｈの電力使用量による発熱量を８６０ｋｃａｌと見積もると、３５．３ｋＷの電気ヒータを使用しても５分間の作業時間を要し、２．９Ｋｗｈもの電力使用量を消費することになる。
【０００６】
なお、この５分間の乾燥工程中は、可燃性ガスと、高温の酸素とが共存するので、排気ラインの故障時などでは自己着火などの可能性も否定しきれない。
【０００７】
また、従来の熱風乾燥方式では、プレス油を構成する炭化水素成分（Ｃ９〜Ｃ１６が主体）のうち、特に、炭素数Ｃ１６以上の成分が気化乾燥仕切れず、被加工物に残存してしまうという問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、安全かつ安価で、素早く乾燥工程を終えることができ、しかも、使用後の加工油を確実に回収できる乾燥方法、及び乾燥装置を提供することを目的とする。また、前記の乾燥方法や乾燥装置を使用する熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、第一発明は、加工油の付着した被加工物を処理槽に収容して、前記被加工物に付着した加工油を乾燥除去する乾燥装置であって、前記処理槽の筐体に配置されて熱媒体を通過させる保温部と、前記熱媒体を加熱する加熱部と、前記熱媒体を通過させる熱交換部と、を直列接続して前記熱媒体を循環させる保温ラインと、前記処理槽の内部気体の通過時に加工油を捕捉する捕捉部と、前記処理槽から導出された内部気体を、前記熱交換部を経由させて前記処理槽に戻す流通部と、を直列接続して、前記処理槽の内部気体を循環させる気体ラインと、気密状態の前記処理槽から内部気体を吸引する減圧部と、前記処理槽から吸引された内部気体を冷却して加工油を液化回収する回収部と、が直列接続された吸引ラインとを設け、前記保温ラインを機能させた状態で、前記処理槽に前記被加工物を収容し、前記気体ラインを機能させて前記被加工物を所定時間加熱した後に、前記吸引ラインを機能させて、前記被加工物に残存する加工油を低温沸騰させるようにしている。
【００１０】
また、第二発明に係る加工油の乾燥除去方法は、処理槽の筐体に配置されて熱媒体を通過させる保温部と、前記熱媒体を加熱する加熱部と、前記熱媒体を通過させる熱交換部と、を直列接続して前記熱媒体を循環させる保温ラインと、前記処理槽の内部気体の通過時に加工油を捕捉する捕捉部と、前記処理槽から導出された内部気体を、前記熱交換部を経由させて前記処理槽に戻す流通部と、を直列接続して、前記処理槽の内部気体を循環させる気体ラインと、気密状態の前記処理槽から内部気体を吸引する減圧部と、前記処理槽から吸引された内部気体を冷却して加工油を液化回収する回収部と、が直列接続された吸引ラインとを設け、前記保温ラインを機能させた状態で、前記処理槽に、加工油の付着した被加工物を収容する第１工程と、前記気体ラインを機能させて前記被加工物を所定時間加熱する第２工程と、前記吸引ラインを機能させて、前記被加工物に残存する加工油を低温沸騰させる第３工程と、を有して構成されている。
【００１１】
第三発明に係る熱交換器の製造方法は、処理槽の筐体に配置されて熱媒体を通過させる保温部と、前記熱媒体を加熱する加熱部と、前記熱媒体を通過させる熱交換部と、を直列接続して前記熱媒体を循環させる保温ラインと、前記処理槽の内部気体の通過時に加工油を捕捉する捕捉部と、前記処理槽から導出された内部気体を、前記熱交換部を経由させて前記処理槽に戻す流通部と、を直列接続して、前記処理槽の内部気体を循環させる気体ラインと、気密状態の前記処理槽から内部気体を吸引する減圧部と、前記処理槽から吸引された内部気体を冷却して加工油を液化回収する回収部と、が直列接続された吸引ラインとを設け、前記保温ラインを機能させた状態で、前記処理槽に、加工油の付着した熱交換器を収容する第１工程と、前記気体ラインを機能させて前記熱交換器を所定時間加熱する第２工程と、前記吸引ラインを機能させて、前記熱交換器に残存する加工油を低温沸騰させる第３工程と、を有して構成されている。
【００１２】
上記した各発明では、保温ラインと気体ラインとを重複して設けるので、処理槽を加温状態に維持することができ、処理槽に収容した被加工物を迅速に昇温させることができる。好ましくは、保温ラインを定常的に機能させることで、被加工物を収容した処理槽の内部温度を１００〜１５０℃に維持するべきである。このような温度域であれば、被加工物に付着した加工油を効果的に気化させてガス化することができる。
【００１３】
また、本発明では、気体ラインに捕捉部を設けるので、処理槽から排出された後、やや温度降下してミスト状となった加工油を、効果的に捕捉することができる。したがって、本発明によれば、環境を汚染することがない。
【００１４】
本発明の気体ラインでは、処理槽の内部気体を循環させるが、その循環速度は、１０００リットルの処理槽に対して、２０ｍ３〜４０ｍ３／分程度に設定するのが好ましい。ここで、循環速度が、２０ｍ３／分より遅い場合には、被加工物に対する加熱性能や、回収すべき加工油の捕捉性能が低下する。一方、循環速度を４０ｍ３／分より高めるのは運転コスト上好ましくない。
【００１５】
捕捉部の構成は、特に限定されないが、好ましくは、ミスト状の加工油を細線に慣性衝突させるデミスタを使用すべきである。ミスト状の加工油は、その重量が大きいので、適度な高速度で流通させると、気体の流線に沿うことなく、その慣性力に基づいて直進して、障害物たる細線に衝突する。なお、細線は、好ましくは金属繊維など構成される。何れにしても、細線に慣性衝突したミストは、細線の濡れ性や細線間の毛細管現象によって成長し、液滴となって重力に基づいて落下回収される。
【００１６】
また、好ましくは、デミスタに近接して吸気口と排気口とを設けるできであり、この場合には、熱交換部や保温部で昇温される気体ラインの圧力が高まることがなく、且つ、ガス化された加工油がやや温度降下して効果的にミスト化される。
【００１７】
本発明の加工油は、一般の潤滑油であっても良いが、好ましくは、打抜加工や成形加工に使用されるプレス油であるべきであり、典型的には、鉱物油を基油とするプレス油が乾燥除去の対象となる。鉱物油としては、好適には、イソパラフィン系鉱油、ノルマルパラフィン系鉱油、及びナフテン系鉱油が、各々単独で又は混合品として使用される。
【００１８】
被加工物も特に限定されないが、好ましくは、アルミニウム又はアルミニウム合金による放熱フィンを積層した熱交換器である。このような熱交換器は、典型的には、空調機の室外機として使用される。
【００１９】
何れにしても、放熱フィンには、結露の付着が避けられないので、その表面には表面張力を弱める表面コート材が塗布される場合がある。このような場合、この表面コート材は、１８０℃程度の高温に晒すと品質が劣化することが多いが、本発明によれば、被加工物を収容した処理槽の内部温度を、適度な温度（典型的には１５０℃以下）に維持できるので、表面コート材を劣化させることがない。
【００２０】
また、本発明では、気密状態の処理槽から内部気体を吸引する減圧部を設けて、被加工物に残存する加工油を低温沸騰させるので、加工油の全成分を確実に乾燥除去することができる。また、減圧部を設けるので、気体ラインの捕捉部で捕捉しきれなかった加工油を一気に乾燥させることができる。しかも、処理槽から吸引された内部気体を冷却して加工油を液化回収する回収部が設けられているので、ここでも廃油を回収することができる。
【００２１】
本発明の減圧部の構成も特に限定されないが、好ましくは、処理槽を３．５ｋＰａ以下まで減圧化する真空ポンプが使用される。先に説明した通り、加工油は、好ましくはプレス油であるが、大気圧下での沸騰温度が１５０〜２８０℃であって、３．５ｋＰａ以下の減圧下での沸騰温度が１２０℃以下である基油を使用するのが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
上記した発明によれば、加工油の付着した被加工物から、安全かつ安価で、素早く加工油を乾燥除去することができ、使用後の加工油を確実に回収できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例に係る乾燥装置を示す概略構成図である。
【図２】熱交換器の製造工程を説明する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、実施例に係る乾燥装置ＥＱＵを示す概略構成図であり、プレス油の付着した被加工物（熱交換器）を収容する処理槽１と、被加工物からプレス油を乾燥除去する関連部材とを示している。なお、処理槽１は、耐圧性の密封容器であり、実施例では、１０００リットル程度の容積を有している。
【００２５】
処理槽１に収容される被加工物たる熱交換器は、アルミニウムやアルミニウム合金による放熱フィンが積層されて構成されており、各放熱フィンには、結露に対する表面張力を弱める表面コート材が塗布されている。
【００２６】
特に限定されないが、プレス油の基油としては、大気圧下での沸騰温度が１８０℃程度、３ｋＰａの減圧下での沸騰温度が６０℃程度の鉱物油が好適に使用される。なお、この基油には、境界摩擦を低下させる油性剤や、潤滑性を更に向上させる極圧点火剤などが、適宜に添加されている。
【００２７】
図１に示す通り、処理槽１の筐体に外装又は内装されたジャケット２に、オイルを流通させることで保温部２を構成している。そして、熱媒体たるオイルは、オイルヒータ部３で加熱され、オイルラジエータ４を通過して保温部２を流通して、オイルヒータ部３に戻る保温ラインＷＡＲＭを循環する。この実施例では、ポンプ５を定常的に動作させることで、加熱オイルが、オイルヒータ部３→オイルラジエータ４→保温部２による保温ラインＷＡＲＭに連続的に循環している。
【００２８】
実施例の場合、加熱オイルの温度は２８０℃程度に設定されており、容積１０００リットルの処理槽１は、その内部温度を１５０℃程度に維持するよう設計されている。
【００２９】
処理槽１には、その内部気体を循環させる気体ラインＧＡＳも設けられている。すなわち、処理槽１の下流側に、処理槽１の内部気体を通過させる捕捉部６を設け、捕捉部６を通過した内部気体は、ブロワー７を経由した後に、オイルラジエータ４で加熱されて処理槽１に戻されるよう構成されている。ここで、ブロワー７は、３０ｍ３／分程度の流速で、処理槽の内部気体を循環させている。
【００３０】
捕捉部６は、ミスト化したプレス油を捕捉するデミスタＤＳを有して構成されている。また、捕捉部６には、デミスタＤＳに近接して吸気ダンパ８と排気ダンパ９とが設けられている。吸気ダンパ８及び排気ダンパ９は、適宜な角度で定常的に開放されているので、処理槽１に収容された被加工物に付着したプレス油が、加熱空気に触れてガス化しても、気体ラインＧＡＳが加圧状態になることはない。また、デミスタＤＳに近接して吸気ダンパ８と排気ダンパ９が設けられているので、ガス化したプレス油は、素早くミスト化してデミスタＤＳに捕捉される。
【００３１】
処理槽１には、被加工物に付着したプレス油を液化回収する回収部１０と、回収部１０の下流側に配置される真空ポンプ１１と、で構成された吸引ラインＶＡＣも設けられている。なお、真空ポンプ１１の下流側には、分岐器１２と吸気ファン１３とが設けられている。図示の通り、分岐器１２は、捕捉部６の排気ラインと、ブロアー７の下流側にも接続されており、必要時には、気体ラインＧＡＳに残存するガスを排出できるようにしている。
【００３２】
実施例に係る乾燥装置は、上記の通りに構成されているので、処理槽１の内部は、加温ラインＷＡＲＭによって、ほぼ１５０℃程度に加温された状態を維持する。そして、乾燥工程では、加温状態の処理槽１が開放され、コンベアを搬送されてきた被加工物が、処理槽１に収容される。特に限定されるものではないが、この実施例では、製品重量３．４２ｋｇ程度の被加工物（熱交換器）が２４台積層されて処理槽１に配置される。
【００３３】
次に、被加工物が収容された処理槽１が閉鎖されると、気体ラインＧＡＳを機能させるべく、ポンプ５の運転が開始される。すると、１５０℃程度の空気に触れたプレス油の一部が気化され、これが捕捉部６に移動する。そして、捕捉部６に至るまでにミスト化され、また、捕捉部６においてミスト化されたプレス油は、デミスタＤＳで捕捉されることで液化回収される。
【００３４】
捕捉部６を通過する過程で、やや降温された処理槽の内部気体は、２８０℃程度のオイルが流通するオイルラジエータ４を通過することで、大幅に昇温されて、処理槽１に戻される。そのため、処理槽１に戻された内部気体は、被加工物の付着したプレス油を気化させることに有効に寄与する。
【００３５】
このように、処理槽１の内部気体は、降温と昇温とを繰り返しつつ、何回も気体ラインＧＡＳを循環するが、この実施例では、気体ラインＧＡＳの運転時間を３分に設定している。ちなみに、本発明者の実験結果によれば、３分の運転時間で、２０℃程度の被加工物の表面が１００℃程度まで加熱される。本実施例では、被加工物の表面温度が１００℃程度に抑制されているので、被加工物の表面に設けられた表面コート材が変質するおそれはない。
【００３６】
その後、気体ラインＧＡＳが停止されて閉塞され、吸気ラインＶＡＣが動作を開始する。そして、処理槽１の内部が迅速に減圧され、この減圧に伴ってプレス油の沸騰温度が低下し、被加工物に残存するプレス油は、極めて効率よく気化されて、迅速に乾燥工程を終えることができる。また、気化されたプレス油は、回収部１０を通過する過程で、液化されて回収されるので、環境を汚染することはない。
【００３７】
減圧下での乾燥処理が終われば、処理槽１の内部が大気に開放され、乾燥処理後の被加工物が処理槽１から導出されて乾燥工程を終える。なお、この実施例では、減圧化での乾燥処理に１分間程度を要するが、重量１００ｋｇ程度の被加工物についての乾燥工程を５分程度で終えることができる。なお、気体ラインＧＡＳを機能させる加熱処理で３分、減圧ラインＶＡＣを機能させる乾燥処理で１分、被加工物の入れ替え処理が１分であり、これらの合計時間が５分である。
【符号の説明】
【００３８】
ＥＱＵ    乾燥装置
ＷＡＲＭ  保温ライン
ＧＡＳ    気体ライン
ＶＡＣ    吸引ライン
１        処理槽
２        保温部
３        加熱部
４      熱交換部
６        捕捉部
５        流通部
１１      減圧部
１０      回収部
【図１】
2010266096.tif 000003
【図２】
2010266096.tif 000004