CN104048483A - 热风循环式加热装置 - Google Patents

Abstract

一种热风循环式加热装置，能缩短通气性的工件的干燥时间。包括：托架(19)，该托架(19)对柴油机废气净化用触媒DPF等具有通气性的工件(12)进行支承，并开设有孔；以及吸引管(20)，该吸引管(20)设于托架(19)的下方，并吸引热风，利用热风吸引的负压现象使该吸引管(20)上升、下降，或利用使托架(19)移动的链条的凸轮板使该吸引管(20)上升、下降，从而使吸引管(20)与托架(19)紧贴或分离，此时，利用设于吸引管(20)上端的垫圈(22)和限位件(23)能提高密封性，能在工件(12)的内部集中形成气流而缩短干燥时间，另外，通过将限位件(23)配置成与垫圈(22)相邻，能限制垫圈(22)的变形量，从而延长垫圈(22)的寿命。

Description

热风循环式加热装置

技术领域

本发明涉及对具有通气性的被加热物即工件进行热处理的热风循环式加热装置。

背景技术

目前，在汽车用内饰材料的制作方法中，作为对中间产品即通气性板状体进行加热的热风循环式加热装置，存在一种将通气性板状体的被加热物设置于主体、然后以空气作为介质进行热处理的装置(例如参照专利文献1)。

图10是表示对专利文献1中记载的现有的通气性板状体的被加热物进行加热的加热炉的图。

在图10中，符号1是炉体，符号2是贯穿炉室内部的网带传送机（日文：ネットコンベア）。在炉室的顶板部设置具有许多喷出口的热风吹出箱3，将从热风发生器5供给来的热风吹出至通气性板状体W的上表面。在网带传送机2的下方设置有吸引箱4，从形成于该吸引箱4的上表面的吸引口吸引热风，并利用耐热性的送风机6使该热风循环至热风发生器5。

现有技术文献

专利文献1：日本专利特开2010－216056号公报

然而，在上述现有的结构中，在对通气性的被加热物进行干燥的情况下，吹出的热风会流过空气阻力较小的部位、即被加热物的周围，因此，存在被加热物的干燥时间变长、装置大型化这样的技术问题。

发明内容

本发明考虑了上述现有的加热装置的技术问题，其目的在于提供一种能缩短被加热物即工件的干燥时间的热风循环式加热装置。

本发明第一技术方案的热风循环式加热装置通过使热风在炉体内循环，来对通气性的工件进行加热干燥，其特征是，包括：托架，该托架对上述工件进行支承，并开设有孔；以及吸引管，该吸引管设于上述托架的下方，并对上述热风进行吸引，通过使上述吸引管上升，能使上述吸引管与上述托架紧贴，并在紧贴的状态下进行加热干燥。

本发明第二技术方案的热风循环式加热装置是在第一技术方案的热风循环式加热装置的基础上，其特征是，利用使上述热风循环的风扇的负压使上述吸引管上升，另外使上述风扇停止来使上述吸引管下降，从而实现上述吸引管的上升、下降。

本发明第三技术方案的热风循环式加热装置是在第一技术方案的热风循环式加热装置的基础上，其特征是，在搬运上述托架的链条上安装有凸轮板，并在上述吸引管上安装有凸轮从动构件，通过上述链条的移动使上述凸轮板移动，移动的上述凸轮板与上述凸轮从动构件抵接，从而使上述吸引管上升、下降。

本发明第四技术方案的热风循环式加热装置是在第三技术方案的热风循环式加热装置的基础上，其特征是，上述链条是环形链条，上述凸轮板安装于上述链条的内侧，上述凸轮从动构件配置于上述链条的内侧。

本发明第五技术方案的热风循环式加热装置是在第三技术方案的热风循环式加热装置的基础上，其特征是，上述链条是环形链条，上述凸轮板安装于上述链条的外侧，上述凸轮从动构件配置于上述链条的外侧。

本发明第六技术方案的热风循环式加热装置是在第一技术方案至第五技术方案中任一技术方案的热风循环式加热装置的基础上，其特征是，在上述吸引管的与上述托架接触的部分设有垫圈和对上述垫圈的变形量进行限制的限位件，在上述垫圈的内侧配置有上述限位件。

本发明第七技术方案的热风循环式加热装置是在第一技术方案至第五技术方案中任一技术方案的热风循环式加热装置的基础上，其特征是，包括：辊子，该辊子用于辅助上述吸引管上升、下降，并设于上述吸引管；辊子导向件，该辊子导向件用于对上述辊子进行引导；以及作为上述辊子的防抵接件的辊子限位件。

如上所述，根据本发明的热风循环式加热装置，对于具有通气性的工件能缩短干燥时间。

附图说明

图1是说明本发明实施方式一、二、三中的热风循环式加热装置的结构的图。

图2是说明本发明实施方式一中的流向工件的气流的图。

图3是说明本发明实施方式二中的利用吸引压力使吸引管上升、下降的图。

图4是说明本发明实施方式二中的利用吸引压力使吸引管上升、下降的变形例的图。

图5是说明本发明实施方式三中的利用链条的水平移动使吸引管上升、下降的图。

图6(a)、图6(b)、图6(c)是说明上述实施方式三中的吸引管上升、下降的变化的图。

图7是说明本发明实施方式一、二、三中的工件与吸引管的位置的图。

图8是表示本发明实施方式三的变形例的图。

图9是说明图8所示的变形例中的吸引管上升、下降的图。

图10是表示专利文献1中记载的现有的加热装置的结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是说明本发明实施方式一、二、三中的热风循环式加热装置的结构的示意图。

该热风循环式加热装置被玻璃棉等绝热材料围住，其包括箱形的主体11，该主体11形成用于对具有通气性的工件12进行收纳的密封空间。

通气性的工件12是例如圆筒状陶瓷体，尺寸为直径150mm×高度150mm左右。工件12的个数可以是一个或多个。

为了使空气循环而设置风扇13、电动机15及轴14。风扇13是例如多叶片式风扇、涡轮风扇。

为了对空气进行加热而设置加热器16并使用温度传感器17，利用控制部、例如继电器电路对供给至加热器16的电力进行PID(Proportional IntegralDerivative：比例积分微分)控制，从而将工件12的内部温度保持为一定。上述设定温度是浸入工件12内部的溶剂的干燥温度，其被设定为150℃～160℃左右的温度。

循环温风如箭头那样从工件12的下侧被吸引，并因风扇13而流过加热器16然后从工件12上吹出。

(实施方式一)

图2是示出了本发明的实施方式一并说明流向工件12的气流及搬运形态的示意图。

在工件12的上方存在吹出管18，在工件12的下方存在一边与工件12抵接并紧贴一边对工件12进行支承的托架19，在该托架19的下方配置有吸引管20。托架19的中央部开有孔31。

空气如箭头所示从工件12的上侧流过工件12内部而被吸入吸引管20。吸引管20利用升降装置(例如汽缸装置)30进行升降。当吸引管20上升时，固定于吸引管20的上端周围的垫圈22与托架19的下表面紧贴，从而能确保机械密封性，并能仅从工件12的下侧面吸引空气。其结果是，没有无用的温风的流动，提高了干燥效率。

在吸引管20的上端且靠垫圈22的内侧的位置固定有对垫圈22的压溃量进行限定的限位件23。

另外，以从左右夹住吸引管20的方式使搬运托架19的链条24与托架19连接。链条24使托架19进行间歇动作，以使托架19的中央位于吸引管20的中心位置。

另外，由于限位件23对垫圈22的变形量进行限制，因此，延长了垫圈22的寿命，并且还通过将限位件23配置在垫圈22的内侧，使垫圈22不会直接暴露在热风下，因此，能延长垫圈22的寿命。

(实施方式二)

图3是说明本发明实施方式二中的利用由吸引产生的负压力来使吸引管20上升、下降的状态的示意图。省略图1、2中记载的符号的说明。

利用因风扇13旋转而产生的吸引的压力，使吸引管20朝托架19侧上升而与托架19紧贴。在托架19的中央部的孔31上配置有工件12。该工件12具有通气性，该通气性是许多较细的孔相连以供气体流过的结构。因此，在工件12中存在流路阻力，能利用吸引的负压使吸引管20与托架19紧贴(参照图3(b))。作为用于该目的的吸引管20的结构，伸缩部25设于吸引管20，并能利用负压进行伸缩。

风扇13能通过使用多叶片式风扇或涡轮风扇而产生500～1000Pa的压力。另外，通过使风扇13停止来降低压力，吸引管20能因自重而下降，从而能在吸引管20与托架19之间设置空间(参照图3(a))。

另外，也可以在垫圈22的与托架19接触的接触面上形成有规定的凹凸，这样，当吸引管20的垫圈22与托架19的下表面接触时，能在垫圈22与托架19的下表面之间形成微小的间隙。

这样做的原因是，若没有这样的凹凸，则当吸引管20上升，使垫圈22与托架19的下表面紧贴时，不会产生吸引的负压，因此，吸引管20会下降。

因此，可能会产生吸引管20反复进行微小的上升及下降的振动现象。

当然，当有间隙位于垫圈22与托架19的下表面之间时，会稍微损害机械密封性，但由于可维持吸引的负压力，因此，减少了产生上述振动现象的可能性。

为了实现轻量化而由板金构成吸引管20，由柔性管构成伸缩部25。因此，无需为了升降吸引管20而设置升降装置，所以，能使装置小型、紧凑，并能抑制装置的价格。

此处，一边参照对利用吸引压力的吸引管的上升、下降的变形例进行说明的图4，一边对为了能利用因风扇13旋转而产生的吸引压力来抬起吸引管20的的数值条件进行说明。

对于吸引管20的直径D为400mm、吸引管20的与托架19接触的接触部的宽度W为40mm、托架19与吸引管20之间的间隙的高度H为5mm、吸引管20所吸引的风量为10m³/分钟的情况也进行同样的说明。

在上述情况下，在托架19与吸引管20之间流动的空气(如箭头图示)的流速为大致27m/秒。

此外，压力差是根据数学式

(压力差)＝0.6×(局部损失系数)×(流速)²

来施加的，因此，局部损失系数为0.5的局部缩小的压力差为大致219Pa，局部损失系数为1的局部扩大的压力差为大致437Pa，因此，气流的局部缩小及局部扩大之和即压力损失为大致650Pa。

例如，若风扇13的功率能应对1000Pa以下的压力损失，则上述压力损失为能充分允许的压力损失。

此外，上述压力损失施加了使托架19与吸引管20紧贴的力，因此，施加于吸引管20的与托架19接触的接触部的、抬起吸引管20的力为大致30N。

因此，若吸引管20的质量低于3kg，则能毫无问题地抬起吸引管20。

另外，这在其他实施方式中也是相同的，但较为理想的是，为了能更顺利地进行吸引管20的上下移动，将辊子101～104设于吸引管20，并将辊子导向件111设于辊子101及103的后侧，将辊子导向件112设于辊子102及104的后侧。

当然，用于对上述辊子进行引导的辊子导向件既可以设于辊子的前侧，也可以设于辊子的前侧及后侧。

另外，作为防抵接件的辊子限位件121及122分别设于辊子101及102的下侧是较为理想的。

(实施方式三)

图5、图6(a)、图6(b)、图6(c)是说明本发明实施方式三中的利用环形（endless type）链条24的移动来使吸引管20上升、下降的状态的示意图。对于与图1、图2、图3相同的结构使用相同的符号，并省略其说明。图6是从箭头A方向观察图5的装置的侧视图。仅示出了链条24的一部分。另外，为了容易地理解链条等的说明，着重地加以描绘。

在吸引管20的两侧面的四处部位固定有凸轮从动构件26(上侧凸轮从动构件26a、下侧凸轮从动构件26b)，以作为吸引管20升降时的导向件。另一方面，在搬运用的链条24即上侧链条24a和下侧链条24b上分别设置有上侧凸轮板27a、下侧凸轮板27b。为了使托架19移动而使链条24移动，从而使吸引管20上升、下降。

即，如图6(a)所示，在固定于吸引管20的上侧凸轮从动构件26a、下侧凸轮从动构件26b与固定于上侧链条24a、下侧链条24b的上侧凸轮板27a、下侧凸轮板27b不接触的状态下，吸引管20处于下降状态。

接着，如图6(b)所示，当上侧链条24a朝左侧移动，下侧链条24b朝右侧移动时，下侧凸轮从动构件26b爬到下侧凸轮板27b的上表面。藉此，固定于下侧凸轮从动构件26b的吸引管20上升。

接着，如图6(c)所示，当上侧链条24a进一步朝左侧移动，下侧链条24b进一步朝右侧移动时，上侧凸轮板27a的下表面与上侧凸轮从动构件26a抵接，因此，上侧凸轮从动构件26a被下压。藉此，固定于上侧凸轮从动构件26a的吸引管20下降。

这样，能使用搬运托架19的机构，并同时使吸引管20上升、下降。因此，无需设置用于使吸引管20升降的其他的驱动装置，能使装置整体小型、紧凑，并能抑制装置的价格。

图7是说明本发明实施方式一、二、三中的工件12、托架19、吸引管20的相互位置关系的示意图。对于与图1、图2、图3相同的结构使用相同的符号，并省略其说明。

工件12配置于吸引管20的内侧，热风流过托架19的孔31而流动。即便工件12的大小发生变化，只要改变托架19的种类即可，可以不改变炉体和搬运系统地进行搬运和干燥。

图7(a)、图7(b)、图7(c)中的各托架19的孔31的中心与吸引管20的中心一致。另外，当将多个工件12配置于托架19上时，以多个工件12的中心分别相对于吸引管20的中心等间隔、对称的方式进行配置。

另外，在上述实施方式三中，将凸轮板27(上侧凸轮板27a、下侧凸轮板27b)和凸轮从动构件26配置于上侧链条24a和下侧链条24b之间的内侧位置，但也可如图8、图9所示，将凸轮板27和凸轮从动构件26配置在链条24的外侧。在该情况下，链条24位于远离托架19的位置，因此，如图8所示，通过设置将链条24和托架19连接的销构件32，能使链条24和托架19连动。

另外，在上述实施方式三中，利用了使托架19移动的链条来使吸引管上升、下降，但未必一定需要兼用链条，也可分别设置不同的链条。

另外，若本发明的工件是柴油机废气净化用触媒DPF(柴油机微粒过滤器)等具有通气性的被加热物，则并不限于板状体。

工业上的可利用性

本发明的热风循环式加热装置对于通气性的被加热物能缩短干燥时间，另外还能使装置小型化，因此，也能用于干燥陶瓷制蜂窝结构体。

另外，作为通气性板状体的具体例，存在降低柴油发动机废气中的PM(粒状物质)的柴油机废气净化用触媒DPF(柴油机微粒过滤器)等。

符号说明

11   主体

12   通气性的工件

14   轴

15   电动机

16   加热器

17   温度传感器

18   吹出管

19   托架

20   吸引管

22   垫圈

23   限位件

24   链条

25   柔性管

26   凸轮从动构件

27   凸轮板

Claims (7)

1.一种热风循环式加热装置，通过使热风在炉体内循环，来对通气性的工件进行加热干燥，其特征在于，包括：

托架，该托架对所述工件进行支承，并开设有孔；以及

吸引管，该吸引管设于所述托架的下方，并对所述热风进行吸引，

通过使所述吸引管上升，能使所述吸引管与所述托架紧贴，从而能在紧贴的状态下进行加热干燥。

2.如权利要求1所述的热风循环式加热装置，其特征在于，

利用使所述热风循环的风扇的负压使所述吸引管上升，另外使所述风扇停止来使所述吸引管下降，从而实现所述吸引管的上升、下降。

3.如权利要求1所述的热风循环式加热装置，其特征在于，

在搬运所述托架的链条上安装有凸轮板，并在所述吸引管上安装有凸轮从动构件，

通过所述链条的移动使所述凸轮板移动，移动的所述凸轮板与所述凸轮从动构件抵接，从而使所述吸引管上升、下降。

4.如权利要求3所述的热风循环式加热装置，其特征在于，

所述链条是环形链条，

所述凸轮板安装于所述链条的内侧，

所述凸轮从动构件配置于所述链条的内侧。

5.如权利要求3所述的热风循环式加热装置，其特征在于，

所述链条是环形链条，

所述凸轮板安装于所述链条的外侧，

所述凸轮从动构件配置于所述链条的外侧。

6.如权利要求1至5中任一项所述的热风循环式加热装置，其特征在于，

在所述吸引管的与所述托架接触的部分设有垫圈和对所述垫圈的变形量进行限制的限位件，

在所述垫圈的内侧配置有所述限位件。

7.如权利要求1至5中任一项所述的热风循环式加热装置，其特征在于，包括：

辊子，该辊子用于辅助所述吸引管上升、下降，并设于所述吸引管；

辊子导向件，该辊子导向件用于对所述辊子进行引导；以及

作为所述辊子的防抵接件的辊子限位件。