(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷紙は、乾燥室の熱気中を走行して印刷インキが乾燥し、印刷インキの溶剤蒸気が発生し、
乾燥室の溶剤蒸気を含む熱気の排気は、触媒酸化装置に供給して酸化触媒を通過させ、酸化反応で脱臭する方法において、
排気の触媒通過後の温度が変動する範囲は、低温区域、中温区域と高温区域に３分割し、
排気の触媒通過後の温度が低温区域にある間は、排気の供給流量はその増減範囲の下限の一定値にし、
排気の触媒通過後の温度が高温区域にある間は、排気の供給流量はその増減範囲の上限の一定値にし、
排気の触媒通過後の温度が中温区域にある間は、排気の供給流量はその増減範囲の上限と下限の間で排気の触媒通過後の温度に従って連続的に線状に増減させ、
低温区域と中温区域との境の温度は、低温側の設定温度として設定可能にし、
中温区域と高温区域との境の温度は、高温側の設定温度として設定可能にし、
低温側の設定温度は、通常運転時に排気の触媒通過後の温度が変動する常用温度範囲の下端にし、
高温側の設定温度は、常用温度範囲の上端にすることを特徴とする印刷紙の乾燥熱気の排気浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷紙を乾燥させた熱気の排気を浄化する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
巻取紙の印刷ラインにおいて、帯状の印刷紙は、印刷機を通過してインキで印刷され、乾燥装置の熱気中を走行して印刷インキが乾燥し、冷却装置を通過して冷却される。
【０００３】
乾燥装置は、箱形の乾燥室を設けている。乾燥室は、前端壁に入口を、後端壁に出口を設け、入口から出口にかけて印刷紙通路を形成している。印刷紙通路の上下には、印刷紙通路に向けて熱風を吹き出すノズルを設けている。乾燥室においては、印刷インキの溶剤が蒸発し、印刷インキの溶剤蒸気が熱気に混入する。
また、乾燥装置は、溶剤蒸気を含む熱気の排気を浄化する排気浄化装置を設けている。排気浄化装置は、送風機、熱交換器の受熱通路、触媒酸化装置と熱交換器の放熱通路を順次接続している。送風機の吸込口は、乾燥室に接続している。熱交換器の放熱通路は、大気に開放している。触媒酸化装置は、予熱装置と酸化触媒を備えている。
乾燥室の溶剤蒸気を含む熱気の排気は、送風機の回転駆動で、送風機、熱交換器の受熱通路と触媒酸化装置を順次通過する。触媒酸化装置において、溶剤蒸気を含む排気は、酸化反応で脱臭され、酸化反応熱で高温になる。高温の浄化排気は、熱交換器の放熱通路を通過して大気に放出される。
【０００４】
特許文献１に開示された排気浄化装置は、印刷機における印刷インキ持出速度と触媒酸化装置の触媒温度に応じて、送風機の回転速度、排気の供給流量を段階的に増減する制御装置を設けている。
印刷インキ持出速度は、その変化範囲を複数の区分に分割し、各区分にそれぞれその区分に適した排気の供給流量の値を設定する。印刷紙毎に、印刷インキ持出速度が属する区分に設定した値を選定する。印刷開始時には、排気の供給流量をその選定値にする。
また、触媒温度は、予熱なしで酸化反応が生起する自燃温度であって過熱されない安全温度である範囲を複数の温度区分に分割し、各温度区分にそれぞれその温度区分に適した排気の供給流量の値を設定する。印刷開始後に、触媒温度が高温側の温度区分に上昇すると、排気の供給流量は、その高温側の温度区分に設定した値に増加させる。触媒温度が低温側の温度区分に下降すると、排気の供給流量は、その低温側の温度区分に設定した値に減少させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５６７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
［課  題］
印刷紙を乾燥させた熱気の排気を浄化する処理は、排気の溶剤蒸気の濃度に応じて、排気の供給流量を制御することが望まれる。その制御は、複雑にならないことが望まれる。
【０００７】
［着  想］
乾燥室において印刷インキの溶剤蒸気の発生量が多くなると、排気の溶剤蒸気の濃度が高くなる。すると、触媒酸化装置において、酸化触媒を通過する溶剤蒸気の量が多くなり、酸化反応熱の発生量が多くなって、排気の触媒通過後の温度が高くなる。従って、排気の溶剤蒸気の濃度は、触媒酸化装置における排気の触媒通過後の温度に対応している。
【０００８】
触媒酸化装置においては、酸化触媒が酸化反応を生起する最低温度、最低反応温度と、酸化触媒が焼損しない最高温度、最高安全温度がある。最低反応温度と最高安全温度の間が触媒温度範囲である。排気の触媒通過後の温度は、触媒温度範囲に近い範囲内で変動し、排気温度範囲がある。また、排気の触媒通過後の温度は、通常運転時には、排気温度範囲より狭い範囲内で変動し、常用温度範囲がある。
【０００９】
一方、排気の供給流量は、送風機の回転速度制御の範囲から、増減範囲がある。増減範囲の上限と下限の間で制御可能である。
【００１０】
そこで、排気の触媒通過後の温度は、排気温度範囲を低温区域、中温区域と高温区域に３分割する。排気の触媒通過後の温度が低温区域にある間は、排気の供給流量はその増減範囲の下限の一定値にする。排気の触媒通過後の温度が高温区域にある間は、排気の供給流量はその増減範囲の上限の一定値にする。排気の触媒通過後の温度が中温区域にある間は、排気の供給流量はその増減範囲の上限と下限の間で排気の触媒通過後の温度に従って増減させる。増減は、階段的ではなく、連続的に線状に行う。
【００１１】
排気温度範囲の低温区域と中温区域との境の温度は、設定可能にする。低温側の設定温度とする。中温区域と高温区域との境の温度は、設定可能にする。高温側の設定温度とする。
【００１２】
例えば、低温側の設定温度は排気の触媒通過後温度の常用温度範囲の下端にし、高温側の設定温度は常用温度範囲の上端にする。すると、通常運転時には、排気の供給流量は、排気の触媒通過後温度に従って連続的に線状に変化する。排気の触媒通過後温度に従って、排気の供給流量が連続的に線状に増加する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
印刷紙は、乾燥室の熱気中を走行して印刷インキが乾燥し、印刷インキの溶剤蒸気が発生し、
乾燥室の溶剤蒸気を含む熱気の排気は、触媒酸化装置に供給して酸化触媒を通過させ、酸化反応で脱臭する方法において、
排気の触媒通過後の温度が変動する範囲は、低温区域、中温区域と高温区域に３分割し、
排気の触媒通過後の温度が低温区域にある間は、排気の供給流量はその増減範囲の下限の一定値にし、
排気の触媒通過後の温度が高温区域にある間は、排気の供給流量はその増減範囲の上限の一定値にし、
排気の触媒通過後の温度が中温区域にある間は、排気の供給流量はその増減範囲の上限と下限の間で排気の触媒通過後の温度に従って連続的に線状に増減させ、
低温区域と中温区域との境の温度は、低温側の設定温度として設定可能にし、
中温区域と高温区域との境の温度は、高温側の設定温度として設定可能にし、
低温側の設定温度は、通常運転時に排気の触媒通過後の温度が変動する常用温度範囲の下端にし、
高温側の設定温度は、常用温度範囲の上端にすることを特徴とする印刷紙の乾燥熱気の排気浄化方法。
【発明の効果】
【００１５】
排気の触媒通過後の温度に従って、排気の供給流量が制御される。制御は、複雑にならない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態における排気浄化装置を備えた印刷紙の乾燥装置の概略縦断側面図。
【図２】同排気浄化装置における排気の触媒通過後の温度と排気の送風機駆動交流の周波数との関係を示す線図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施形態の排気浄化装置を備えた印刷紙の乾燥装置は、図１に示すように、細長い箱形の乾燥室１を設けている。乾燥室は、前端壁に横長の入口２を、後端壁に横長の出口３を設け、入口２から出口３にかけて印刷紙通路４を形成している。乾燥室１は、入口側の２／３位を加熱室５にし、出口側の１／３位を冷却室６にしている。加熱室５と冷却室６の間の仕切壁には、印刷紙通路４が貫通する横長の通過口７を設けている。加熱室５は、入口２側の上流側の加熱区域８と出口３側の下流側の加熱区域９に２等分している。
【００１８】
上流側の加熱区域８と下流側の加熱区域９は、同様に構成している。両加熱区域８、９は、それぞれ、印刷紙通路４に向けて熱風を噴出すノズル１１を設けている。また、空気を加熱してノズル１１に供給する熱風供給路を設けている。熱風供給路は、送風機１２と加熱装置１３を設けている。送風機１２は、吸込口を加熱区域内に開放し、吐出口を加熱装置１３の入口に接続している。加熱装置１３の出口は、ノズル１１に接続している。
【００１９】
冷却室６は、印刷紙通路４に向けて非加熱の空気を噴出するノズル３６を設けている。また、冷却室６の空気を加熱せずにノズル３６に供給する非加熱空気供給路を設けている。非加熱空気供給路は、送風機３７の吸込口を冷却室６内に開放し、送風機３７の吐出口をノズル３６に接続している。
【００２０】
乾燥室１の上側には、排気浄化装置を設けている。排気浄化装置は、送風機４１、熱交換器４２と触媒酸化装置４３を設けている。送風機４１、熱交換器４２の排気予熱用受熱通路、触媒酸化装置４３と熱交換器４２の排熱回収用放熱通路は、その順番に接続している。送風機４１の吸込口は、加熱室５に接続している。熱交換器４２の排熱回収用放熱通路は、大気に開放している。触媒酸化装置４３は、酸化反応用であり、反応室に予熱装置４４と酸化触媒４５を備えている。
【００２１】
乾燥室１の印刷インキの溶剤蒸気を含む熱気の排気は、送風機４１の回転駆動で、熱交換器４２の排気予熱用受熱通路、触媒酸化装置４３の予熱装置４４と酸化触媒４５を順次通過する。触媒酸化装置４３において、溶剤蒸気を含む排気は、酸化反応で脱臭され、酸化反応熱で高温になる。高温の浄化排気は、熱交換器４２の排熱回収用放熱通路を通過して大気に放出される。乾燥室１は、熱気の一部が排気として排気浄化装置を経て大気に放出され、入口２と出口３から新鮮空気が流入する。
【００２２】
乾燥室１から触媒酸化装置４３に供給する排気の流量は、送風機４１の回転速度で増減する。送風機４１を回転駆動する誘導電動機２１は、図１に示すように、インバータと言われる可変周波数装置２２を経て交流電源２３に接続している。可変周波数装置２２は、誘導電動機２１に印加する交流の周波数を増減する。誘導電動機２１の回転速度、送風機４１の回転速度は、可変周波数装置２２が出力する交流の周波数、即ち、誘導電動機２１に印加する交流の周波数に比例する。送風機４１の流量、排気の供給流量は、送風機４１の回転速度にほぼ比例する。送風機４１の回転速度、排気の供給流量は、誘導電動機２１に印加する交流の周波数にほぼ比例して増減する。可変周波数装置２２は、排気の供給流量を増減する装置を構成している。
【００２３】
触媒酸化装置４３は、反応室の入口側に予熱装置４４を、出口側に酸化触媒４５を配置している。酸化触媒４５は、実施例では白金系の金属触媒を多孔質の担体に付着している。反応室は、酸化触媒４５と出口の間に、排気の触媒通過後の温度を検出する温度センサ２６を設けている。温度センサ２６は、実施例では熱電対である。
【００２４】
排気浄化装置は、送風機４１の回転速度、排気の供給流量を制御する制御装置２７を設けている。制御装置２７は、入力端に温度センサ２６を接続している。また、入力端には、設定部２８を接続している。制御装置２７の出力端は、可変周波数装置２２に接続している。
【００２５】
制御装置２７においては、温度センサ２６が検出する排気の触媒通過後温度の変動範囲、排気温度範囲は、図２に示すように、低温区域、中温区域と高温区域に３分割している。温度センサ２６が検出する排気の触媒通過後温度が低温区域にある間は、誘導電動機２１に印加する交流の周波数は、その増減範囲の下限にする。即ち、送風機の回転速度、排気の供給流量は、その増減範囲の下限の一定値にする。温度センサ２６が検出する排気の触媒通過後温度が高温区域にある間は、誘導電動機２１に印加する交流の周波数は、その増減範囲の上限にする。即ち、送風機の回転速度、排気の供給流量は、その増減範囲の上限の一定値にする。温度センサ２６が検出する排気の触媒通過後温度が中温区域にある間は、誘導電動機２１に印加する交流の周波数は、その増減範囲の下限と上限の間で、温度センサ２６が検出する排気の触媒通過後温度に従って連続的に直線状に増減させる。即ち、送風機の回転速度、排気の供給流量は、その増減範囲の下限と上限の間で、温度センサ２６が検出する排気の触媒通過後温度に従って連続的に直線状に増減させる。
【００２６】
排気温度範囲の低温区域と中温区域との境の温度は、低温側の設定温度として設定部２８に設定可能にしている。中温区域と高温区域との境の温度は、高温側の設定温度として設定部２８に設定可能にしている。可変周波数装置２２が誘導電動機２１に印加する交流の周波数の増減範囲の下限値と上限値は、それぞれ、下限周波数と上限周波数として設定部２８に設定可能にしている。設定部２８には、酸化触媒４５が酸化反応を生起する最低温度、最低反応温度と酸化触媒４５が焼損しない最高温度、最高安全温度も設定可能にしている。
【００２７】
乾燥装置を運転するときは、設定部２８に、低温側の設定温度と高温側の設定温度及び下限周波数と上限周波数を入力する。最低反応温度と最高安全温度も入力する。排気浄化装置は、作動する。送風機４１を回転駆動する。触媒酸化装置４３の予熱装置４４を点火する。加熱室５では、加熱区域８、９の熱風供給路の送風機１２と加熱装置１３を作動する。冷却室６では、非加熱空気供給路の送風機３７を作動する。
【００２８】
温度センサ２６が検出する温度が、設定部２８に入力した最低反応温度以上になると、前工程の印刷機で印刷を開始する。印刷機から送り出される帯状の印刷紙ａは、乾燥装置の乾燥室１に送り込まれる。印刷紙ａは、印刷紙通路４を走行し、入口２、加熱室５、通過口７、冷却室６と出口３を順次通過する。
【００２９】
加熱室５を走行する印刷紙ａは、加熱区域８、９の上下のノズル１１から加熱空気を受け、上面と下面に付着した印刷インキが乾燥する。また、紙面温度が上昇する。加熱室５においては、印刷インキの溶剤が蒸発し、印刷インキの溶剤蒸気が熱風ないし熱気に混入する。冷却室６を走行する印刷紙ａは、上下のノズル３６から非加熱の空気を受け、紙面温度が低下する。冷却室６には、印刷紙ａに随伴する熱気と印刷インキの溶剤蒸気が持ち込まれる。乾燥装置を通過した印刷紙ａは、次工程の冷却装置に送り出される。
【００３０】
加熱室５と冷却室６の溶剤蒸気を含む熱気の排気は、送風機４１の回転駆動で、熱交換器４２の排気予熱用受熱通路、触媒酸化装置４３の予熱装置４４と酸化触媒４５を順次通過する。触媒酸化装置４３において、溶剤蒸気を含む排気は、酸化反応で脱臭され、酸化反応熱で高温になる。排気の触媒通過後の温度が温度センサ２６で検出される。高温の浄化排気は、熱交換器４２の排熱回収用放熱通路を通過して大気に放出される。加熱室５と冷却室６は、熱気の一部が排気として排気浄化装置を経て大気に放出され、入口２と出口３から新鮮空気が流入する。
【００３１】
温度センサ２６が検出する温度が、設定部２８に入力した低温側の設定温度以下である間、低温区域にある間、誘導電動機２１に印加する交流の周波数が、設定部２８に入力した下限周波数になる。送風機４１の回転速度、排気の供給流量がその増減範囲の下限の一定値になる。温度センサ２６が検出する温度が、設定部２８に入力した高温側の設定温度以上である間、高温区域にある間、誘導電動機２１に印加する交流の周波数が、設定部２８に入力した上限周波数になる。送風機４１の回転速度、排気の供給流量がその増減範囲の上限の一定値になる。
【００３２】
温度センサ２６が検出する温度が、設定部２８に入力した低温側の設定温度と高温側の設定温度の間である間、中温区域にある間、誘導電動機２１に印加する交流の周波数が、設定部２８に入力した下限周波数と上限周波数の間で、温度センサ２６が検出する排気の触媒通過後温度に従って連続的に直線状に増減する。送風機４１の回転速度がその増減範囲の上限と下限の間で、温度センサ２６が検出する温度に従って連続的に直線状に増減する。即ち、排気の供給流量は、温度センサ２６が検出する排気の触媒通過後温度に従って連続的に直線状に増減する。
【００３３】
なお、酸化触媒４５は、溶剤蒸気の通過流量が多くなると酸化反応熱による加熱作用か強くなり、また、排気の通過流量が多くなると排気の通過による冷却作用か強くなる。
【００３４】
温度センサ２６が検出する温度が、設定部２８に入力した最高安全温度を超えると、印刷機と乾燥装置は、運転を止める。
【００３５】
［設定例、運転例］
設定部２８に入力する設定値は、酸化触媒４５の温度特性、可変周波数装置２２の可変性能や乾燥室１における溶剤蒸気の発生状況に応じて選択する。
【００３６】
第１例
酸化触媒４５の最低反応温度と最高安全温度は、３２０℃と５５０℃である。可変周波数装置２２の周波数の増減範囲は、２５〜５０Hｚである。通常運転時に、温度センサ２６が検出する温度の変動範囲、常用温度範囲は、４００〜５００℃である。通常運転の間、送風機４１の回転速度、排気の供給流量は、温度センサ２６が検出する温度に従って連続的に直線状に変化させる。この場合は、設定部２８に入力する設定値は、次の通りにする。この設定状態は、図２に示す。
最低反応温度と最高安全温度：３２０℃と５５０℃
低温側の設定温度と高温側の設定温度：４００℃と５００℃
下限周波数と上限周波数：２５Hｚと５０Hｚ
【００３７】
第２例
最低反応温度と最高安全温度：３２０℃と５５０℃
低温側の設定温度と高温側の設定温度：３５０℃と４５０℃
下限周波数と上限周波数：３０Hｚと６０Hｚ
【００３８】
［変形例］
１．上記の実施形態において、温度センサ２６が検出する温度が中温区域にある間、誘導電動機２１に印加する交流の周波数、排気の供給流量は、温度センサ２６が検出する温度に従って連続的に直線状に増減させるが、曲線状に増減させる。
２．上記の実施形態において、誘導電動機２１の回転速度を増減する装置は、インバータの可変周波数装置２２にしているが、その他の電気的変速装置にする。又は、機械的変速装置にする。
３．上記の実施形態において、触媒酸化装置４３に供給する排気の流量制御は、送風機４１で行っているが、流量制御弁で行う。又は、その他の流量制御手段で行う。
４．上記の実施形態において、乾燥室１は、冷却室６を設けているが、冷却室を設けない。
【符号の説明】
【００３９】
ａ  印刷紙
１  乾燥室
２  入口
３  出口
４  印刷紙通路
５  加熱室
６  冷却室
７  通過口
８  上流側の加熱区域
９  下流側の加熱区域
１１  ノズル
１２  送風機
１３  加熱装置
２１  誘導電動機
２２  可変周波数装置、インバータ、排気の供給流量を増減する装置
２３  交流電源
２６  温度センサ、排気の触媒通過後の温度を検出する温度センサ
２７  制御装置
２８  設定部
４１  送風機
４２  熱交換器
４３  触媒酸化装置
４４  予熱装置
４５  酸化触媒
【図１】
0005906494.tif 000002
【図２】
0005906494.tif 000003