(57)【要約】【課題】  乾燥工程の乾燥機から排出される廃熱を回収して、無機質原板を成形するスラリーの水を加温するのに再利用することができ、エネルギー消費量を低減することができる無機質板の製造装置を提供する。【解決手段】  水硬性の無機質材料のスラリーを板状に抄造して成形する成形機１と、成形された無機質原板２を養生した後に、この無機質原板２を加熱して乾燥する乾燥機３とを備えて形成される無機質板２の製造装置に関する。そして、乾燥機３から排出される熱を回収して水７を加温する熱交換器４と、加温された水７を貯溜すると共にこの加温した水７をスラリー調製用に成形機１に供給する貯水タンク５とを具備する。乾燥機３から排出される熱を利用してスラリー調製用の水７を加温することができ、乾燥機３からの廃熱を有効に再利用することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水硬性の無機質材料のスラリーを板状に抄造して成形する成形機と、成形された無機質原板を養生した後に、この無機質原板を加熱して乾燥する乾燥機とを備えて形成される無機質板の製造装置において、乾燥機から排出される熱を回収して水を加温する熱交換器と、加温された水を貯溜すると共にこの加温した水をスラリー調製用に成形機に供給する貯水タンクとを具備して成ることを特徴とする無機質板の製造装置。
【請求項２】
成形機から排出されるスラリーの水を熱交換器で加温して貯水タンクに貯溜するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の無機質板の製造装置。
【請求項３】
貯水タンクに保温材を設けて断熱構造に形成して成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の無機質板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント板などの無機質板の製造に用いられる無機質板の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セメント板等の無機質板は家屋の外装材などとして使用されている。そしてこの無機質板の製造は、図６のような工程によって行なわれている。すなわち、セメント等の水硬性の無機質材料を繊維フィラーや水と混合してスラリーを調製し、これを原板工程１０において抄造法やプレス法などで成形して無機質原板を作製する。次に養生工程１１で、この無機質原板を水蒸気雰囲気で養生し、さらにオートクレーブ工程１２で、高温高圧の水蒸気でオートクレーブ養生することによって、無機質原板を硬化させる。この後に、乾燥工程１３で無機質原板を加熱して乾燥し、仕上げ工程１４で塗装等の仕上げ加工を行なって、外装材等として使用される無機質板を得ることができるものである（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
養生工程１１やオートクレーブ工程１２にはボイラーから水蒸気が供給されるが、養生工程１１では低温低圧の水蒸気を供給し、オートクレーブ工程１２では高温高圧の水蒸気を供給する必要があるので、図６のように１ＭＰａの低圧ボイラー１５と２ＭＰａの高圧ボイラー１６を用い、低圧ボイラー１５と高圧ボイラー１６からそれぞれ水蒸気を養生工程１１に供給することによって、養生工程１１に低温低圧の水蒸気が供給されるようにすると共に、高圧ボイラー１６から水蒸気をオートクレーブ工程１２に供給することによって、オートクレーブ工程１２に高温高圧の水蒸気が供給されるようにしてある。
【０００４】
また、原板工程１０において水硬性無機質材料のスラリーを成形するにあたって、このスラリーを調製するために、水７を貯水タンク１８に貯溜すると共に貯水タンク１８から原板工程１０に水７が供給されるようになっているが、スラリーの温度を所定温度に保つために、低圧ボイラー１５から貯水タンク１８に水蒸気を供給して、貯水タンク１８内の水７を加温するようにしてある。特に冬場は、水和反応を高めるために加温した水７を用いてスラリーを調製する必要がある。そしてこれらの低圧ボイラー１５や高圧ボイラー１６及び乾燥工程１３には熱源として都市ガス１７が供給されるようにしてある。
【０００５】
そして、原板工程１０においてスラリーを抄造して無機質原板２を成形する際に脱水される水は、排水処理の工程１９を経て放流されている。またオートクレーブ工程１２でオートクレーブ養生が終了した後に高温高圧水蒸気は廃熱として排出されている。さらに乾燥工程１３では加熱空気で無機質原板２を加熱して乾燥を行なっているが、高温に加熱された排ガスが廃熱として排出されている。
【特許文献１】特開平１０−１９４８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、無機質板を製造する各工程では廃熱が発生しているものであり、特に乾燥工程での廃熱の熱量は大きく、省エネルギー上問題を有するものであった。そして乾燥工程の熱源として都市ガスを用いる場合、この廃熱分、都市ガスの消費量が増大し、都市ガスの燃焼によるＣＯ２発生も増大するものであった。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、乾燥工程の乾燥機から排出される廃熱を回収して、無機質原板を成形するスラリーの水を加温するのに再利用することができ、エネルギー消費量を低減することができる無機質板の製造装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に係る無機質板の製造装置は、水硬性の無機質材料のスラリーを板状に抄造して成形する成形機１と、成形された無機質原板２を養生した後に、この無機質原板２を加熱して乾燥する乾燥機３とを備えて形成される無機質板２の製造装置において、乾燥機３から排出される熱を回収して水７を加温する熱交換器４と、加温された水７を貯溜すると共にこの加温した水７をスラリー調製用に成形機１に供給する貯水タンク５とを具備して成ることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明によれば、乾燥機３から排出される熱を利用してスラリー調製用の水を加温することができ、乾燥機３からの廃熱を有効に再利用することができるものであり、エネルギー消費量を低減することができるものである。
【００１０】
また請求項２の発明は、請求項１において、成形機１から排出されるスラリーの水７を熱交換器４で加温して貯水タンク５に貯溜するようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
この発明によれば、成形機１でスラリーを抄造して無機質原板２を成形する際に脱水される水を、所定温度に加温してスラリー調製用の水として再利用することができ、水の放流量を低減することができるものである。
【００１２】
また請求項３の発明は、請求項１又は２において、貯水タンク５に保温材６を設けて断熱構造に形成して成ることを特徴とするものである。
【００１３】
この発明によれば、加温した水７を貯水タンク５に貯溜するにあたって、放熱ロスを少なくすることができ、エネルギー消費量低減の効果を高く得ることができるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、乾燥機３から排出される熱を利用してスラリー調製用の水７を加温することができ、乾燥機３からの廃熱を有効に再利用することができる。この結果、エネルギー消費量を低減することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１６】
図２は無機質板を製造する工程を示すものであり、既述の図６の工程と同様に、原板工程１０で水硬性無機質材料のスラリーから無機質原板２を成形し、無機質原板２を養生工程１１で水蒸気雰囲気で養生した後、オートクレーブ工程１２でオートクレーブ養生し、この後に、乾燥工程１３で乾燥し、さらに仕上げ工程１４で塗装等の仕上げ加工を行なって、外装材等として使用される無機質板を得ることができるものである。
【００１７】
図１は原板工程１０と乾燥工程１３において使用される本発明の装置の一例を示すものであり、原板工程１０における成形機１と乾燥工程１３における乾燥機３を備えている。そして乾燥機３に一端が接続された排ガス配管２２の他端が熱交換器４に接続してあり、この熱交換器４には排水処理タンク２３に一端が接続された給水配管２４の他端が接続してある。排水処理タンク２３には、工業用水などの水７が供給される水配管２５と排水処理槽２６から排水が供給される排水配管２７が接続してあり、この排水処理槽２６には成形機１で成形を行なう際にスラリーから脱水されて放流される水の放流配管２８が接続してある。また、熱交換器４に一端が接続された温水供給管２９の他端が貯水タンク５に接続してある。この貯水タンク５に一端が接続された水供給配管３０の他端が混合タンク３１に接続してある。この混合タンク３１には水供給配管３０の他に工業用水などの水３２を供給する水配管３３が接続してあり、混合タンク３１は水供給配管３４で成形機１に接続してある。
【００１８】
しかして、乾燥機３には養生工程１１及びオートクレーブ工程１２で養生された無機質原板２がセットされるものであり、都市ガス１７を燃焼熱源として乾燥機３内に高温の燃焼空気を循環させることによって、乾燥機３内の無機質原板２を加熱して乾燥することができるものである。そして乾燥機３からは高温の排ガスが排出されているが、この高温の排ガスは排ガス配管２２を通して熱交換器４に供給されるようになっている。一方、給水配管２４に設けたポンプ３５を作動させることによって、工業用水などの水７が排水処理タンク２３を介して給水配管２４を通して熱交換器４に供給されるものであり、熱交換器４内で高温の排ガスと水７との間で熱交換を行なわせ、排ガスの廃熱を利用して水７を例えば４０℃程度に加温するようにしてある。このように加温された水７は温水供給管２９を通して貯水タンク５に送られ、貯水タンク５内に貯溜される。
【００１９】
このようにして、乾燥機３からの廃熱を利用して加温した水７を貯水タンク５内に貯溜することができるものであり、必要に応じて随時、水供給管３０に設けたポンプ３６を作動させることによって、貯水タンク５内の加温された水７を水供給管３０を通して混合タンク３１に供給することができ、工業用水などの水３２と混合タンク３１で混合して所定の温度に調整した後、成形機１に水供給配管３４を通して供給することができるものである。成形機１に供給された水は、セメントなどの水硬性の無機質材料等と混合してスラリーを調製する混合水として使用されるものであり、この水は上記のように乾燥機３からの廃熱を利用して加温されており、乾燥機３の廃熱を有効利用することができるものである。
【００２０】
また、成形機１では、水硬性無機質材料のスラリーを抄造して無機質原板２を成形する際に、多量の水が脱水されて放流されるが、この放流水は放流配管２８を通して排水処理槽２６に流入し、排水処理を施した後に排水配管２７を通して排水処理タンク２３に貯溜されるようになっている。従って、この放流水は上記の工業用水等の水７と排水処理タンク２３で混合された状態で、上記のように給水配管２４を通して熱交換器４に供給され、上記と同様にして所定温度に加温した状態で、貯水タンク５、混合タンク３１を経て成形機１に返送され、スラリーを調製する混合水として再使用されるものであり、装置の系外へ放流する水量を低減することができるものである。
【００２１】
ここで、上記の貯水タンク５は発泡樹脂やガラス繊維などで形成される保温材６で周囲を覆うことによって、断熱構造にしてあり、加温した水７を貯水タンク５に貯溜するにあたって放熱ロスを少なくすることができるものであり、エネルギー消費量低減の効果を高く得ることができるものである。また、図２に示すように、乾燥工程１３の乾燥機３と熱交換器４の間に予熱用熱交換器５８を設け、乾燥工程１３において乾燥機３から排出される排ガスの一部をイ矢印のように乾燥機３に戻し、燃焼空気の予熱に利用することによって、乾燥機３による乾燥効率を高めるようにしてある。このように乾燥機３の乾燥効率を高めることによって、図２に破線で示すように乾燥工程１３に供給する都市ガス１７の量を低減することができるものである。
【００２２】
次に、図３は養生工程１１とオートクレーブ工程１２において使用される装置の一例を示すものであり、養生工程１１における養生槽４０と、オートクレーブ工程１２における図４に示すようなオートクレーブ槽４１を備え、都市ガス１７を燃焼して運転される低圧ボイラー１５と高圧ボイラー１６を備えている。オートクレーブ槽４１は耐圧性の容器で形成されるものであり、図４のように養生工程１１で水蒸気養生された無機質原板２をオートクレーブ槽４１内にセットし、オートクレーブ槽４１を密閉して、真空ポンプ４２でオートクレーブ槽４１内を減圧して無機質原板２の内部の水分や空気を排出する。この後に真空制御弁４３を閉じ、蒸気弁４４を開いて高圧ボイラー１６からオートクレーブ槽４１に高温高圧の水蒸気を導入し、高温高圧条件下で無機質原板２をオートクレーブ養生する。オートクレーブ養生が終了した後に、蒸気排出弁４５を開いてオートクレーブ槽４１内から水蒸気を排出し、無機質原板２をオートクレーブ槽４１から取り出すようにしてある。
【００２３】
図３において４７は密閉された耐圧容器で形成されるアキュムレータであり、アキュムレータ４７内には上部内に空間ができる水位を保つように給水して、水４８を貯溜するようにしてある。この水４８は、回収される水蒸気の温度を大きく低下させないと共に油分の除去効率を高めるために、水蒸気を供給するなどして加温しておくのが好ましい。またアキュムレータ４７内には水４８の水面直下に開口させて吸引口４９が設けてある。吸引口４９は吸引効率を高めるためにロート状に形成してあり、吸引口４９には排水配管５０が接続してあって、排水配管５０はアキュムレータ４７の外部に導出して排水ピット５１に接続してある。
【００２４】
上記のオートクレーブ槽４１には蒸気排出弁４５を介して蒸気排出配管５３の一端部が接続してあり、蒸気排出配管５３の他端部はアキュムレータ４７に接続してある。この蒸気排出配管５３の他端部はアキュムレータ４７内に導入してあり、蒸気排出配管５３の先端部を複数に分岐して蒸気吐出ノズル５４が設けてある。この複数の各蒸気吐出ノズル５４はアキュムレータ４７７内の水４８の水面より下に配置してある。またアキュムレータ４７の上部（水４８の水面より上方の位置）には蒸気供給配管５２の一端部が接続してあり、この蒸気供給配管５２の他端部は蒸気供給弁５５を介して養生槽４０に接続してある。
【００２５】
しかして、養生槽４０には１ＭＰａ程度の低圧ボイラー１５が、オートクレーブ槽４１には２ＭＰａ程度の高圧ボイラー１６が接続してあり、オートクレーブ槽４１に高圧ボイラー１６から高温高圧の水蒸気を供給することによって、オートクレーブ槽４１内にセットされた無機質原板２をオートクレーブ養生することができるものである。そしてオートクレーブ養生が終了して蒸気排出弁４５を開くと、オートクレーブ槽４１内の高温高圧の水蒸気は蒸気排出配管５３から排出されるが、この水蒸気は蒸気排出配管５３を通してアキュムレータ４７内に流入し、アキュムレータ４７内に水蒸気を回収して貯えることができる。このようにアキュムレータ４７内に貯えられた水蒸気は、蒸気供給弁５５を開くことによって、蒸気供給配管５２を通して養生槽４０に供給し、養生槽４０内で無機質原板２を水蒸気養生する際の水蒸気として再利用することができるものである。オートクレーブ槽４１から排出された水蒸気は高温高圧であるが、アキュムレータ４７に回収される際に水蒸気は低温低圧になり、養生槽４０での水蒸気養生に適した温度と圧力になっている。従って、養生槽４０には低圧ボイラー１５から水蒸気を供給する必要はなくなり、回収された水蒸気のみで、養生槽４０内の無機質原板２の水蒸気養生を行なうことができるものである。低圧ボイラー１５は、運転の立ち上げの際や、オートクレーブ槽４１から回収された水蒸気のみでは不足する場合に、補助的に作動させればよいものである。
【００２６】
尚、オートクレーブ槽４１で無機質原板２をオートクレーブ養生するにあたって、図５に示すように、オートクレーブ槽４１内の水蒸気圧を上昇させたり低下させたりする操作を繰り返して行なう、いわゆるスイング養生がなされている。オートクレーブ槽４１内に無機質原板２を複数枚積み重ねてオートクレーブ養生する際に、無機質原板２の表面に結露水が発生すると、結露水で遮断されて水蒸気が無機質原板２の内部に通り難くなるが、このようにオートクレーブ槽４１内の水蒸気圧を上下させながらオートクレーブ養生することによって、無機質原板２の表面に発生する結露水を、水蒸気圧を下げるときに除去することができるものである。そしてこのようにオートクレーブ槽４１内の水蒸気圧を上下させる場合、水蒸気圧を低下させる度に蒸気排出弁４５を開いてオートクレーブ槽４１内の水蒸気の一部を排出することになるが、この排出される水蒸気は蒸気排出配管５３を通してアキュムレータ４７に回収し、再利用することができるものである。従って、オートクレーブ槽４１内の水蒸気圧を上下させながらオートクレーブ養生を行なうにあたって、水蒸気圧を低下させる際に排出される水蒸気量は累積すると多量のものになり、これらの水蒸気を廃熱として放出すると熱量の損失は膨大になるが、上記のようにこれらの水蒸気を回収して再利用することによって、エネルギー消費量の低減効果を高く得ることができるものである。
【００２７】
ここで、無機質原板２に模様付けなどのためにプレス成形を行なう場合、プレス型からの無機質原板２の離型性を得るために、プレス型には離型剤が塗布されており、無機質原板２にはこの離型剤の油分が付着している。従って、オートクレーブ槽４１で水蒸気によって無機質原板２をオートクレーブ養生する際に、無機質原板２の表面に付着している油分が水蒸気に溶けて、水蒸気中に油分が含有されることになる。そしてオートクレーブ槽４１から回収される水蒸気にこのように油分が多量に含有されていると、この水蒸気を養生槽４０での水蒸気養生に再利用する際に、油分が養生槽４０内の無機質原板２に付着し、悪影響を及ぼすおそれがある。
【００２８】
そこで、蒸気排出配管５３を通してオートクレーブ槽４１から排出される水蒸気は、水４８中に配置される蒸気吐出ノズル５４から水４８中にバブリングして、アキュムレータ４７内に回収されるようにしてある。このようにアキュムレータ４７に貯溜した水４８に水蒸気を通すことによって、油分を水４８で捕捉して、水蒸気中に含有されている油分を取除くことができるものであり、油分の含有量を低減した状態で水蒸気を養生槽４０での水蒸気養生に再利用することができるものである。
【００２９】
また、水４８によって水蒸気から捕捉された油分は水４８の水面に浮遊することになるが、この油分は水面直下に配置された吸引口４９から水４８と共に吸引され、排水配管５４を通して排水ピット５１に排出されるようにしてある。このように油分を排出することによって、アキュムレータ４７内の水４８による油分の捕捉性能が低下することを防ぐことができるものであり、またアキュムレータ４７内が油分で汚染されることを防ぐことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略図である。
【図２】同上の無機質板の製造の工程を示すフロー図である。
【図３】同上の養生工程とオートクレーブ工程の装置を示す概略図である。
【図４】同上のオートクレーブ槽を示す概略図である。
【図５】オートクレーブ養生の際のオートクレーブ槽内の水蒸気圧の変化を示すグラフである。
【図６】従来の無機質板の製造の工程を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  成形機
２  無機質原板
３  乾燥機
４  熱交換器
５  貯水タンク
６  保温材
７  水
【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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【図６】
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