(57)【要約】【課題】塗料から蒸発したハイドロカ−ボン含有の排ガスを、焼付け用熱風の発生源として循環使用できるカラ−鋼板焼付け炉を得る。【解決手段】カラ−塗料を塗布した鋼板に、炉内で熱風を吹き付けて塗料の焼付けを行ない、焼付けに供した後の前記熱風は循環して使用するカラ−鋼板焼付け炉であって、熱風を発生させるバ−ナとして管状火炎バ−ナ１２を使用し、該管状火炎バ−ナ１２に前記焼付けに供した後の塗料の蒸気化した溶剤を含む熱風を燃焼用空気として吹き込み、管状火炎バ−ナ１２に吹き込んだ燃料とともに、前記溶剤を完全燃焼するようにしたことを特徴とするカラ−鋼板焼付け炉。【選択図】　　　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラ−塗料を塗布した鋼板に、炉内で熱風を吹き付けて塗料の焼付けを行ない、焼付けに供した後の前記熱風は循環して使用するカラ−鋼板焼付け炉であって、熱風を発生させるバ−ナとして管状火炎バ−ナを使用し、該管状火炎バ−ナに前記焼付けに供した後の塗料の蒸気化した溶剤を含む熱風を燃焼用空気として吹き込み、管状火炎バ−ナに吹き込んだ燃料とともに、前記溶剤を完全燃焼するようにしたことを特徴とするカラ−鋼板焼付け炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラ−塗料を塗布した鋼板に、炉内で熱風を吹き付けて塗料の焼付けを行うカラ−鋼板焼付け炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラ−塗料を塗布した鋼板に、炉内で熱風を吹き付けて塗料の焼付け処理を行う場合には、燃料ガスを燃焼空気比１．０以上の高過剰空気で燃焼させた熱風を使用しており、その大半は循環させて再利用している。
【０００３】
図３はそのような目的で従来から使用されているカラ−鋼板焼付け炉の正面図である。バ−ナ２１に供給される燃料ガス２２を、燃焼用空気２３を使用して熱風発生室２４で燃焼させて熱風を発生させる。
【０００４】
発生させた熱風は焼付け炉２５に送られ、カラ−塗料を塗布した鋼板２６に吹き付けられ、塗料の焼付け処理が行なわれる。そして、塗料の焼付け処理が終って温度の低下した熱風の大部分は、戻し配管２７により熱風発生室２４に戻され、バ−ナ２１で発生させた熱風と混合されて、循環使用される。
【０００５】
このような焼付け処理を行うに際しては、燃料ガス２２からは低濃度の未燃焼ガスが、また鋼板２６に塗布した塗料からは蒸気化した溶剤が発生するが、これらのものは熱風の循環使用により濃度が濃縮される。そして、これらのものが濃縮された状態で熱風を大気中に放出すると、大気汚染の一因となる。
【０００６】
そのため、焼付けに供された熱風の一部は濃縮される前に、そのまま、または図３に示すように、戻し配管２７から分岐した放出管２８の途中に設けた燃焼用のバ−ナ２９で燃料を加えて燃焼させた後、大気中に放出している。
【０００７】
そして、放出により発生した熱風の不足分は、フレッシュ空気供給管３０から新しい空気を熱風発生室２４に取り入れて、補うようにしている。
【０００８】
なお、焼付け処理の終わった熱風を大気中に放出するときには、ハイドロカ−ボンの濃度管理を行い、放出する熱風のハイドロカ−ボン濃度が一定値以下となるようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カラ−鋼板焼付け炉における従来の熱風の放出処理方法には、次のような問題点がある。
【００１０】
そのまま放出すると、ハイドロカ−ボンが大気中に拡散され地球環境悪化の一因となる。そのため、放出する熱風を燃焼させ、ハイドロカ−ボンを除去した後放出しようとすると、熱風に含まれる未燃焼ガスやハイドロカ−ボンは低カロリ−であるため、従来のバ−ナ（バッフルタイプバ−ナ）では、新たに燃料ガスを加えてから燃焼させなければならず、処理費用がかさむ。
【００１１】
この発明は、従来技術の上述のような問題点を解消するためになされたものであり、カラ−鋼板の焼付け処理に供される熱風を、ハイドロカ−ボンを大気中に拡散させることなく、かつ燃料ガスを使用することなく大気中に放出することのできるカラ−鋼板焼付け炉を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るカラ−鋼板焼付け炉は、カラ−塗料を塗布した鋼板に、炉内で熱風を吹き付けて塗料の焼付けを行ない、焼付けに供した後の前記熱風は循環して使用するカラ−鋼板焼付け炉であって、熱風を発生させるバ−ナとして管状火炎バ−ナを使用し、該管状火炎バ−ナに前記焼付けに供した後の塗料の蒸気化した溶剤を含む熱風を燃焼用空気として吹き込み、管状火炎バ−ナに吹き込んだ燃料とともに、前記溶剤を完全燃焼するようにしたものである。
【００１３】
本発明に係るカラ−鋼板焼付け炉においては、焼付け炉において発生する蒸気化した溶剤を、安定燃焼範囲の広い管状火炎バ−ナにより燃焼させるようにしている。熱風に含まれる蒸気化した溶剤は低カロリ−であるので、従来のバ−ナでは燃焼できないが、管状火炎バ−ナにより完全燃焼させることができる。
【００１４】
したがって、溶剤を燃焼させるための燃料を必要とせずに、かつ溶剤に含まれるハイドロカ−ボンを大気中に拡散させることなしに、熱風を大気中に放出することができる。
【００１５】
なお、燃料とは、気体燃料、液体燃料を予めガス化したもの、液体燃料を空気又は蒸気で霧化したもの、窒素等で気送される微粒の固体燃料等である。
【００１６】
また、酸素含有ガスとは、空気、酸素、酸素富化空気、酸素・排ガス混合ガス等の燃焼用の酸素を供給するガスを指すものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明のカラ−鋼板焼付け炉に配置される管状火炎バ−ナの説明図であり、（ａ）は管状火炎バ−ナの構成図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。
【００１８】
この管状火炎バ−ナは、管状の燃焼室１を有しており、一端は開放端で燃焼排ガスの排出口になっている。そして、他端部には管軸方向に沿って長いスリットが形成されており、このスリットに接続させて燃料ガスと酸素含有ガスを別々に吹き込むノズル２が設けられている。
【００１９】
ノズル２は燃焼室１の内壁面の略接線方向に向けて設けられており、燃料ガスと酸素含有ガスの吹き込みによって、燃焼室１内に旋回流が形成されるようになっている。又、ノズル２は先端部の形状が偏平で、かつその開口面積が縮小されており、燃料ガスおよび酸素含有ガスが高速で吹き込まれるようなになっている。３は点火プラグである。
【００２０】
上記の構成によるバーナにおいて、ノズル２から吹き込まれて旋回流が形成された燃料ガスと酸素含有ガスとの混合気に点火すると、燃焼室１内のガスが密度差によって、遠心力により成層化され、密度の異なる同心軸のガス層ができる。すなわち、燃焼室１の軸心側には密度の小さい高温の燃焼排ガスが存在し、燃焼室１の内壁側（軸心から離れた側）には密度の高い未燃焼のガスが存在するようになる。このような状態は、流体力学的に非常に安定である。火炎は管状に形成されるが、流れ場が安定成層化されているため、膜状に安定な火炎となる。
【００２１】
火炎の形成位置は、中心へ向かう速度と火炎伝播速度が釣り合う位置におのずと決まる。図１において４は管状の火炎を示す。
【００２２】
又、燃焼室の内壁付近には未燃焼の低温ガスが境界層の状態で存在しているので、燃焼室１の壁面が直接的な伝熱により高温に加熱されることはなく、壁外への熱ロスを防ぐ。すなわち、断熱効果が大きいことに他ならず、それ故燃焼場の熱的安定が保たれる。
【００２３】
燃焼室１内のガスは旋回しながら下流側へ流れるが、その間、内壁側の混合ガスが継続的に燃焼して管状火炎を形成し、発生した排ガスは軸心側へ移動し、開放端部から排出される。
【００２４】
上記の構成によるバーナには、次のような利点がある。回転場で成層化され、流体力学的にも、熱的にも安定しており、燃料ガス成分が非常に希薄または過濃の状態になる条件でも燃焼させることができるので、バーナ自身の安定燃焼範囲が広がる。すなわち、燃料種が変わり、火炎伝搬速度が変わっても、火炎伝搬速度と中心へ向かう速度とが釣り合う位置に、火炎面の位置がおのずと移り、これこそが安定する位置であることから、安定燃焼範囲が広いのである。
【００２５】
火炎面が安定なため、温度のバラツキが小さく、燃焼時に局部的な高温部が発生しないことや、燃料と酸素含有ガスとの混合ガスは一瞬のうちに火炎面を通過するため、反応時間が非常に短くなる等の理由により、ＮＯｘなどの有害物質の生成量が少ない。
【００２６】
反応時間が非常に短くなること、かつ局所的な低温領域ができないことから、炭化水素などの未燃焼分の残留量が極めて少なくなく、ススの生成も抑制される。
【００２７】
図２は、本発明のカラ−鋼板焼付け炉の実施の形態を示す図である。このカラ−鋼板焼付け炉は、燃料ガスを燃焼させる管状火炎バ−ナ１１と、燃焼ガスを吹き込んで熱風を発生させる熱風発生室１２と、熱風発生室１２から送られてくる熱風により、鋼板１３に塗布されたカラ−塗料を焼付けるための焼付け炉１４と、焼付け処理が終った後の熱風を管状火炎バ−ナ１１に吹き込む、熱風戻し管１５とから構成されている。
【００２８】
そして、管状火炎バ−ナ１１に吹き込まれる燃料ガス１６の燃焼は、熱風戻し管１５から管状火炎バ−ナ１１に吹き込まれる熱風により行なわれる。
【００２９】
熱風を循環使用すると、熱風中の溶剤濃度が高まるが、本発明のカラ−鋼板焼付け炉においては、焼付け処理の終った後の熱風を、燃焼用空気として使用するので、熱風中の溶剤も同時に完全燃焼され、熱風中の溶剤濃度が高まることはない。
【００３０】
したがって、熱風を大気中へ放出すること必要がなく、ハイドロカ−ボンにより大気を汚染することがない。
【００３１】
【発明の効果】
本発明により、カラ−鋼板焼付け炉から熱風を大気中に放出する必要がないので、ハイドロカ−ボンにより、大気を汚染することがないとともに、ハイドロカ−ボンを除去するための費用も必要としない。。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラ−鋼板焼付け炉に使用する管状火炎バ−ナの説明図であり、（ａ）は管状火炎バ−ナの構成図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。
【図２】本発明のカラ−鋼板焼付け炉の実施の形態の説明図であり、（ａ）はカラ−鋼板焼付け炉の正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。
【図３】従来のカラ−鋼板焼付け炉の正面図である。
【符号の説明】
１　燃焼室
２　ノズル
３　点火プラグ
４　管状火炎
１１　管状火炎バ−ナ
１２　熱風発生室
１３　鋼板
１４　焼付け炉
１５　熱風戻し管
１６　燃料ガス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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