(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象物の搬送ライン上に設けられ、前記処理対象物の入口部及び出口部を備えた箱体と、
前記箱体における前記出口部側に設けられ、外気を取り入れて前記箱体内における前記出口部の近傍側へ加熱空気を送る供給手段と、
前記箱体における前記入口部側に設けられ、前記箱体内の空気を取り出して装置外へ排気するための取り出し部と、
前記箱体内において、前記供給手段から送られた加熱空気を前記取り出し部側へ通す送風路に設けられてかつ前記搬送ラインに沿って配置され、前記箱体内の空気を取り入れて処理対象物へ吹き付けると共に、前記供給手段による供給空気量よりも多い空気量を前記供給手段よりも高速で吹き付け、処理対象物上の油脂を蒸発させる複数の循環手段と、
を有することを特徴とする気化脱脂装置。
【請求項２】
前記処理対象物が極薄箔とされ、
前記箱体内に配置され、前記極薄箔を巻き掛けて案内する巻掛ローラを有し、
前記循環手段が、前記箱体内の空気を取り入れて前記巻掛ローラのローラ巻き掛け部の前記極薄箔へ吹き付けることを特徴とする請求項１記載の気化脱脂装置。
【請求項３】
前記巻掛ローラは、前記極薄箔をジグザグ状に折り返した状態に巻き掛けて案内することを特徴とする請求項２記載の気化脱脂装置。
【請求項４】
前記箱体内には、前記複数の循環手段にそれぞれ隣接して熱交換器が配置されており、前記熱交換器が前記箱体内の空気を取り入れて加熱すると共に、前記循環手段が前記熱交換器によって加熱された空気を前記処理対象物へ吹き付けることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の気化脱脂装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工部品に付着している加工油等の油脂成分を除去する気化脱脂装置に係り、詳細には、熱風によって油脂成分を揮発させて除去する気化脱脂装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、圧延板のような機械部品等の加工品は、加工が終了すると加工時に付着させた加工油等を除去する必要がある。加工品から油脂成分を除去する方法としては、大気を加熱して熱風を発生させ、この熱風を加工品に吹き付けて加工品に付着している油脂成分を揮発させて除去する方法がある。
【０００３】
しかし、加工品の表面に付着した油脂成分の沸点に着目して揮発させる場合には、油脂成分は、加工品の表面温度が熱風温度と同程度になったときに加工品の表面から次第に蒸気となって揮発するので、揮発に長時間かかる。このため、ラインスピードを落とすか、装置内の搬送部を長くする必要があった。ここで、ラインスピードを落としたり、装置内の搬送部を長くすると、気化脱脂処理の時間が長くなるほか、加工品の加過熱により材質を変質させてしまうこともある。また、装置内の搬送部を長くすると、装置自体も大型になるので、大きな配置スペースが必要であった。さらに、従来の装置では、油脂成分の沸点に着目して揮発させる構成としていたため、高沸点の油脂を除去するには、前工程で洗浄置換等をする必要もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して、ラインスピードの維持と小型化を可能にするとともに、従来に比べ低温かつ短時間で気化脱脂し、高沸点油脂の除去にも対応できる気化脱脂装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載する本発明の気化脱脂装置は、処理対象物の搬送ライン上に設けられ、前記処理対象物の入口部及び出口部を備えた箱体と、前記箱体における前記出口部側に設けられ、外気を取り入れて前記箱体内における前記出口部の近傍側へ加熱空気を送る供給手段と、前記箱体における前記入口部側に設けられ、前記箱体内の空気を取り出して装置外へ排気するための取り出し部と、前記箱体内において、前記供給手段から送られた加熱空気を前記取り出し部側へ通す送風路に設けられてかつ前記搬送ラインに沿って配置され、前記箱体内の空気を取り入れて処理対象物へ吹き付けると共に、前記供給手段による供給空気量よりも多い空気量を前記供給手段よりも高速で吹き付け、処理対象物上の油脂を蒸発させる複数の循環手段と、を有することを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載する本発明の気化脱脂装置によれば、処理対象物が搬送ラインによって搬送されて入口部から箱体内に送り込まれる。また、箱体における出口部側に設けられた供給手段が外気を取り入れて箱体内における出口部の近傍側へ加熱空気を送る一方で、箱体における入口部側に設けられた取り出し部が箱体内の空気を取り出して装置外へ排気する。この箱体内では、供給手段から送られた加熱空気を取り出し部側へ通す送風路に、搬送ラインに沿って配置された複数の循環手段が設けられており、これらの循環手段が箱体内の空気を取り入れて処理対象物へ吹き付ける。その際、循環手段は、供給手段による供給空気量よりも多い空気量を供給手段よりも高速で吹き付け、処理対象物上の油脂を蒸発させる。ここで、空気量とは、単位時間当りの空気量である。このように、供給手段による熱空気の送風だけでなく、箱体内に設けられた複数の循環手段が高速かつ多量の空気を処理対象物へ吹き付けることで、気液平衡を保つために処理対象物からの油脂の蒸発が早くなる。その結果として、ラインスピードを保てるとともに装置の小型化を図りながら、従来に比べ低温かつ短時間で気化脱脂をすることができる。また、高沸点油脂の除去にも対応できる。
【０００７】
請求項２に記載する本発明の気化脱脂装置は、請求項１記載の構成において、前記処理対象物が極薄箔とされ、前記箱体内に配置され、前記極薄箔を巻き掛けて案内する巻掛ローラを有し、前記循環手段が、前記箱体内の空気を取り入れて前記巻掛ローラのローラ巻き掛け部の前記極薄箔へ吹き付けることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載する本発明の気化脱脂装置によれば、極薄箔が搬送ラインによって搬送され、箱体内に送り込まれる。箱体内では、供給手段が加熱空気を送る一方で、取り出し部が箱体内の空気を取り出す。また、箱体内で巻掛ローラが極薄箔を巻き掛けて案内する。循環手段は、巻掛ローラのローラ巻き掛け部に巻き掛けられた極薄箔へ空気を吹き付ける。このように、隣接する巻掛ローラの間の極薄箔へでなく、ローラ巻き掛け部に巻き掛けられた極薄箔へ空気を吹き付けることで、極薄箔が変形するのを防止できる。
請求項３に記載する本発明の気化脱脂装置は、請求項２記載の構成において、前記巻掛ローラは、前記極薄箔をジグザグ状に折り返した状態に巻き掛けて案内することを特徴とする。
請求項３に記載する本発明の気化脱脂装置によれば、巻掛ローラは、極薄箔をジグザグ状に折り返した状態に巻き掛けて案内する。
請求項４に記載する本発明の気化脱脂装置は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の構成において、前記箱体内には、前記複数の循環手段にそれぞれ隣接して熱交換器が配置されており、前記熱交換器が前記箱体内の空気を取り入れて加熱すると共に、前記循環手段が前記熱交換器によって加熱された空気を前記処理対象物へ吹き付けることを特徴とする。
請求項４に記載する本発明の気化脱脂装置によれば、箱体内には、複数の循環手段にそれぞれ隣接して熱交換器が配置されており、箱体内の空気は、熱交換器によって取り入れられて加熱された後、循環手段によって処理対象物へ吹き付けられる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明における気化脱脂装置の第１の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は、気化脱脂装置１０の概略斜視図を示している。図１に示すように、気化脱脂装置１０は、処理対象物としての帯鋼１２（極薄箔）等の加工品から加工油成分を除去するために用いられる。帯鋼１２の鋼種には、例えば、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）系等の各種の鋼が対象となる。帯鋼１２の肉厚は、５μｍ〜２０００μｍ程度となるようにするのが良く、好ましくは、５μｍ〜１５０μｍ程度とするのが良く、さらに好ましくは、５μｍ〜１００μｍ程度とするのが良い。この帯鋼１２は、前工程において、加工作業時に加工油が付着したままの状態で気化脱脂装置１０へ図示しない搬送ラインとしてのコンベアに搬送されて送り込まれる。
【００１０】
気化脱脂装置１０は、図示しないコンベアのライン上にあり、箱体１４を備えている。この箱体１４には、帯鋼１２の挿入部である入口部としての開口１５（図２参照）と帯鋼１２の搬出部である出口部としての開口１６とが形成されている。また、箱体１４の上面には、供給手段としての送風ダクト２０が配置されている。図示しないモータの駆動により送風ポンプ、熱交換器を介して大気が加熱された後に送風ダクト２０を通って箱体１４内の開口１６に近い側へ加熱空気を吹き付ける構成になっている（矢印Ｂ参照）。
【００１１】
矢印Ｂ方向の吹き付けは、２ｍ／ｓ〜５ｍ／ｓ程度となるようにするのが良い。吹き付ける加熱空気の温度は、５０℃〜１７０℃程度となるようにするのが良く、好ましくは、６０℃〜１５０℃程度とするのが良い。この温度の適用範囲は、付着する油や処理対象物の材料によって異なる。例えば、処理対象物が銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）の場合には、高温にすると、変色・変性等を受けやすいために低温とし、具体的には、５０℃〜１２０℃程度とするのが良い。一方、処理対象物が鉄（Ｆｅ）や高Ｎｉ鋼の場合には、比較的高温にし、８０℃〜１７０℃程度とするのが良い。なお、高速で吹き付ける場合には、高温にする場合がある。
【００１２】
これによって、箱体１４内の温度は、例えば、１５０℃とされる。ここで、箱体１４内の温度は、好ましくは、６０℃〜１５０℃程度となるようにするのが良い。箱体１４の上面にて、送風ダクト２０の反対側には、吸引ダクト２２が配置されている。図１の２−２断面図である図２に示すように、吸引ダクト２２と箱体１４内とは、取り出し部２３でつながっている。吸引ダクト２２は、取り出し部２３を介して箱体１４内の空気を吸引しており、矢印Ｃの方向へ排気するようになっている。
【００１３】
図１に示すように、気化脱脂装置１０の箱体１４の内部には、上下両側に複数の巻掛ローラ１８が配置されている。薄肉の帯鋼１２は、図示しない駆動源によって引張力を受けて駆動されており、前工程から（矢印Ｄ１の方向で）箱体１４内に挿入され、箱体１４内を通過して次工程（矢印Ｄ２の方向）へと移動する。この実施例では、巻掛ローラ１８は空転ローラとなっているが、巻掛ローラ１８へ駆動力を付与して積極的に帯鋼１２を搬送するようにしても良い。
【００１４】
この実施形態においては、巻掛ローラ１８が上下２段に合計１０個が配置され、上段に６個、下段に４個が各々軸心を水平にして軸支されている。但し、巻掛ローラの数は、必ずしも１０個である必要はなく、場合によっては０個でも良く、また、その配置も上下両側ジグザク状でなく片側としても良い。帯鋼１２は、これらの巻掛ローラ１８へ順次巻き掛けられてジグザグ状に折り返されて箱体１４内を進行する。図１の３−３断面図である図３に示すように、各巻掛ローラ１８の端部には、チェーン１９が掛けられている。チェーン１９は、上下の巻掛ローラ１８間の回転について同期をとるようになっている。なお、同期をとる手段としては、チェーン１９の代わりにタイミングベルトを使用しても良く、また、各巻掛ローラ１８にそれぞれモーターを取り付ける構成としても良い。
【００１５】
図１に示すように、各巻掛ローラ１８に対向して循環手段としての循環ファン２４が配置されている。図３に示すように、循環ファン２４は、ファンケース２５Ａ内に回転羽根２５Ｂが収容されており、回転羽根２５Ｂは、モーター２８に接続されて回転力を受けるようになっている。図１の２−２断面図である図２に示すように、循環ファン２４のファンケース２５Ａには、吹き出し口２４Ａが形成されている。吹き出し口２４Ａは、例えば、１０００ｍｍ×４０ｍｍの開口となっており、４００ｍｍ〜８００ｍｍのピッチＰで配設されている。循環ファン２４は、帯鋼１２の表面に付着した油脂を蒸発させるために、巻掛ローラ１８のローラ巻き掛け部１８Ａの帯鋼１２に対し、吹き出し口２４Ａから箱体１４内の空気を吹き付ける。吹き付け速度は、例えば、１０ｍ／ｓ〜４０ｍ／ｓ程度となるようにするのが良い。吹き付け温度は、例えば、送風ダクト２０による吹き付け温度と同様とする。循環ファン２４による吹き付け空気量は、送風ダクト２０による供給空気量を１００とした場合、例えば、２０００程度とするのが好ましい。送風ダクト２０による供給空気量の２０倍程度の空気量を吹き付けるには、循環ファン２４の吹き付け速度を送風ダクト２０の吹き付け速度の２０倍程度とすれば良い。また、風量の調整や箱体１４内の空気の均一性維持は、循環ファン２４が複数設けられているので、比較的容易にできる。
【００１６】
ここで、循環ファン２４からの吹き付け空気量を多くするのは、吹き付け空気量を多くすると、箱体１４内の帯鋼の極表面の蒸気相の油脂成分モル分率が下がり、気液平衡を保つために帯鋼１２の表面に付着した油脂が気化して蒸発することを利用するためである。気化脱脂の程度は、温度条件、気圧条件及び風量条件により定まるが、ここでは、箱体１４内の風量を多くし、蒸気相の濃度変化を利用している点が、従来の装置と異なる。このため油脂のうちで沸点が高いもの、例えば、沸点が１３０℃〜２３０℃のＨＣ系洗浄剤等の気化脱脂にも有効である。また、箱体１４内にて、蒸気相の油脂成分濃度の上昇による燃焼や爆発を防止するために、送風ダクト２０が箱体１４内に外気を入れるとともに吸引ダクト２２が箱体１４内の空気を吸引して排気している。
【００１７】
箱体１４内には、循環ファン２４に隣接して熱交換器２６が配置されている。熱交換器２６は、箱体１４内の空気との間で熱交換を行い、箱体１４から取り入れた空気を加熱して回転羽根２５Ｂ(図３参照)により箱体１４内へ吹き付ける循環風を高温に維持する。一例として、熱交換器２６によって熱交換された空気の温度が約７０°Ｃ程度となるように設定しても良い。これは、従来の装置内の空気温度に比べて低温である。
【００１８】
次に、第１の実施の形態の作用を説明する。
【００１９】
この気化脱脂装置１０は、例えば、帯鋼１２から圧延のときに付着させた加工油を除去して洗浄する工程の一部に設け、帯鋼１２から加工油等の油脂成分を除去する。
【００２０】
図２に示すように、帯鋼１２が、図示しない搬送ラインによって搬送され、箱体１４内に入り込む。送風ダクト２０が箱体１４内へ加熱空気を送る一方で、取り出し部２３が箱体１４内の空気を取り出す。この箱体１４内では、巻掛ローラ１８が帯鋼１２を巻き掛けて案内する。循環ファン２４は、巻掛ローラ１８のローラ巻き掛け部１８Ａに巻き掛けられた帯鋼１２へ空気を吹き付ける。その際、循環ファン２４は、送風ダクト２０による供給空気量よりも多い空気量を送風ダクト２０よりも高速で吹き付け、帯鋼１２の表面の油脂を蒸発させる。
【００２１】
このように、送風ダクト２０による熱空気の送風だけでなく、循環ファン２４が高速かつ多量の空気を帯鋼１２へ吹き付けることで、箱体１４内の熱で気化した帯鋼１２の表面にある油脂成分を積極的に除去するので、帯鋼１２の表面からの油脂の蒸発が促進される。その結果として、ラインスピードを高速に保てるとともに気化脱脂装置１０の小型化を図りながら、従来に比べ低温かつ短時間で気化脱脂をすることができる。また、高沸点油脂の除去にも対応できる。さらに、隣接する巻掛ローラ１８の間の帯鋼１２へでなく、ローラ巻き掛け部１８Ａに巻き掛けられた帯鋼１２へ空気を吹き付けることで、帯鋼１２が変形するのを防止できる。特に、コンデンサーや電子回路部品に使用されるアルミ箔は数μｍの肉厚であるため、巻掛ローラ１８へのローラ巻き掛け部１８Ａ間の無支持部へ強風が当たると変形の原因となる。
【００２２】
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施形態は、開示例とする。
【００２３】
第２の実施の形態は、箱体内の全体循環をするとともに箱体内の循環ファンで処理対象物に空気を吹き付ける基本構成の点では、第１の実施の形態と同一であるが、図４に示すように、ベルトコンベア３４で加工部品５０を搬送する点が大きく異なる。ここで、加工部品５０としては、例えば、アルミフィンや銅パイプ等が挙げられる。ベルトコンベア３４で搬送することで、薄肉帯鋼以外のものも処理対象物にすることができる。なお、ベルトコンベア３４の代わりにチェーンやローラコンベアを用いることも可能である。
【００２４】
箱体３０は、上部にモータ３２で駆動される全体循環ファン３６を備える。全体循環ファン３６は、箱体３０内の空気の全体循環を行う。全体循環ファン３６に連通して熱交分配槽３８が設けられている。熱交分配槽３８は、全体循環ファン３６から矢印Ｅ方向に送られた空気を加熱し、ベルトコンベア３４上に向けて（矢印Ｆ方向へ）空気を吹き付ける。これにより、ベルトコンベア３４上の加工部品５０に空気が吹き付けられる。ベルトコンベア３４は、網状になっており、熱交分配槽３８からの空気が通過できるようになっている。ここで、全体循環の空気は、加工部品５０の脇やベルトコンベア３４の脇等を下降流（図５の矢印Ｍ参照）で流れる。ベルトコンベア３４の下方には、集合槽４０が設けられ、その集合槽４０の上面には、網状の取り出し部４０Ａが通風可能に設けられている。集合槽４０に連通して全体循環ダクト４２が形成されている。全体循環ダクト４２は、箱体３０の壁面に沿って上方へ向かっており、全体循環ファン３６に至る。これにより、集合槽４０の空気が、矢印Ｇのように、全体循環ダクト４２を経て全体循環ファン３６へ流れる。
【００２５】
箱体３０内にて、ベルトコンベア３４の上方には、槽内循環ファン４４が設けられている。図４の６−６断面図である図６に示すように、槽内循環ファン４４は、モータ（図示省略）によって駆動され、ベルトコンベア３４上の加工部品５０に向けて（矢印Ｈ方向へ）空気を吹き付ける。図４の５−５断面図である図５に示すように、加工部品５０に当たった空気は、矢印Ｉ方向へ流れ、ベルトコンベア３４を通過した空気は、矢印Ｊ方向へ流れ、これらの空気は、矢印Ｋ方向へ流れて槽内循環ファン４４内に戻る。この結果、ベルトコンベア３４より上方では、全体として温度が高く、逆にベルトコンベア３４より下方では、全体として温度が低くなっている。
【００２６】
図６に示すように、ベルトコンベア３４は、箱体３０内から開口４８、４９を経て箱体３０の外まで延びており、回転ローラ４６に巻き掛けられている。この回転ローラ４６が回転することで、ベルトコンベア３４が動作し、加工部品５０を搬送できるようになっている。
【００２７】
なお、上記の第１の実施の形態では、循環手段としての循環ファンによる吹き付け空気量は、供給手段としての送風ダクトによる供給空気量の２０倍程度の場合を例にとって説明したが、１０倍から３０倍の間であれば良く、さらに好ましくは２０倍から２５倍とする。
【００２８】
また、上記の第１の実施の形態では、供給手段としての送風ダクト及び吸引ダクトにつき、やや大型のものを図示して具体的に説明したが、気化脱脂装置全体の小型化を図るために、これらを小型化しても良く、上記実施の形態に限定されない。
【００２９】
さらに、上記第１の実施の形態では、処理対象物として薄肉帯鋼を例にとり、具体的に説明したが、例えば、板状体の加工品を処理対象物としても良く、上記第１の実施形態に限定されない。なお、処理対象物が板状体の場合には、循環手段からの吹き付け空気が板状体にはね返されることを考慮し、板状体の両側（上下）に循環手段を設けるのが好ましい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の気化脱脂装置によれば、ラインスピードの維持と小型化が可能であり、従来に比べ低温かつ短時間で気化脱脂でき、高沸点油脂の除去にも対応できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施形態に係る気化脱脂装置の概略斜視図である。
【図２】  図１の２−２断面図である。
【図３】  図１の３−３断面図である。
【図４】  第２の実施形態に係る気化脱脂装置の概略斜視図である。
【図５】  図４の５−５断面図である。
【図６】  図４の６−６断面図である。
【符号の説明】
１０    気化脱脂装置
１２    帯鋼（極薄箔（処理対象物））
１４    箱体
１５    開口（入口部）
１６    開口（出口部）
１８    巻掛ローラ
１８Ａ  巻き掛け部
２０    送風ダクト（供給手段）
２３    取り出し部
２４    循環ファン（循環手段）
２６    熱交換器
【図１】
0004327419.tif 000002
【図２】
0004327419.tif 000003
【図３】
0004327419.tif 000004
【図４】
0004327419.tif 000005
【図５】
0004327419.tif 000006
【図６】
0004327419.tif 000007