JP2001221569A - 輻射式乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 防爆構造で且つ輻射熱が均一になる電気式輻
射パネルを備えた輻射式乾燥機を提供することを目的と
する。 【解決手段】 乾燥室４，５内を搬送される樹脂液を含
浸した長尺状のシート状基材３を、輻射パネル１からの
輻射熱により加熱・乾燥するようにした輻射式乾燥機に
於いて、前記輻射パネル１は、表面側がシート状基材３
に対向して輻射面となる均熱板１４と、均熱板１４の裏
面側に蛇行状に配設され、均熱板１４の裏面に密着して
加熱源となるＭＩケーブル１５と、蛇行状に折り返した
ＭＩケーブル１５間に配設され、均熱板１４の裏面及び
ＭＩケーブル１５に密着する熱伝導性に優れた均熱体１
６とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、輻射式乾燥機の改
良に関するものであり、主として熱硬化性樹脂を溶剤や
硬化剤で溶解して薄めたワニスを含浸させた長尺状の繊
維製のシート状基材を乾燥・硬化処理するのに利用され
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、熱硬化性樹脂を溶剤や硬化剤で
溶解して薄めたワニスを、ガラス繊維や紙等から成る長
尺状のシート状基材に含浸させた後、溶剤の蒸発と樹脂
の硬化処理を連続的に行う場合、赤外線（特に遠赤外
線）輻射式の乾燥機が広く利用されている。

【０００３】従来、この種の輻射式乾燥機としては、例
えば特公昭５６−３６３５２号公報及び特公昭６３−３
３１１６号公報等に開示された構造のものが知られてい
る。即ち、前記各輻射式乾燥機（何れも図示省略）は、
ワニスを含浸したシート状基材が通過する縦長の乾燥室
内に、熱媒体油や蒸気を熱源とする輻射パネルを配設し
たものであり、ワニスを含浸したシート状基材が乾燥室
内を通過する間に、輻射パネルからの輻射熱によりワニ
ス中の溶剤を蒸発させると共に、熱硬化性樹脂を半ば硬
化させるようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の輻射
式乾燥機に於いては、輻射パネルの熱源に熱媒体油や蒸
気を使用している為に次のような問題があった。 専用の加熱源であるサーモボイラや蒸気ボイラを必
要とし、広い設置スペースが必要になると共に、装置全
体が大型化する。 多数のコントロール弁やゾーンポンプを必要とす
る。 輻射パネルへ熱媒体油や蒸気を供給する配管が必要
になると共に、この配管に保温が必要である。 熱媒体油を使用している場合、メンテナンス時に油
抜きが必要であり、周囲が汚れる。 熱媒体油を使用している場合、配管から油漏れが生
じたときに補修の為に火気を使用する必要がある。 ボイラ（サーモボイラ、蒸気ボイラ）や各種機器
（コントロール弁、ゾーンポンプ等）を使用している為
に装置全体のイニシャルコストが高くなる。

【０００５】尚、これらの問題を解決する為に輻射パネ
ルの熱源に電気を使用した電気式赤外線輻射方式の乾燥
機の使用も考えられる。しかし、この輻射式乾燥機は、
赤外線輻射装置の表面温度が高温となる為、熱硬化性樹
脂を有機溶剤（アセトンやトルエン、メチルエチルケト
ン等）で溶かしたワニスを乾燥する場合には爆発の危険
性があり、使用できないと云う問題がある。

【０００６】本発明は、このような問題点に鑑みて為さ
れたものであり、防爆配線工事認定の実績があるＭＩケ
ーブルを加熱源とする輻射パネルを形成することによ
り、従来の輻射式乾燥機に於ける上述の如き問題（〜
）を解決できると共に、防爆構造で且つ輻射熱が均一
になる電気式輻射パネルを備えた輻射式乾燥機を提供す
ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明の請求項１に記載の発明は、乾燥室内を搬送
される樹脂液を含浸した長尺状のシート状基材を、輻射
パネルからの輻射熱により加熱・乾燥するようにした輻
射式乾燥機に於いて、前記輻射パネルが、表面側がシー
ト状基材に対向して輻射面となる均熱板と、均熱板の裏
面側に蛇行状に配設され、均熱板の裏面に密着して加熱
源となるＭＩケーブルと、蛇行状に折り返したＭＩケー
ブル間に配設され、均熱板の裏面及びＭＩケーブルに密
着する熱伝導性に優れた均熱体とを具備していることに
特徴がある。

【０００８】又、本発明の請求項２に記載の発明は、輻
射パネルの裏面側に、均熱体の裏面及びＭＩケーブルに
密着する内部均熱板を配設したことに特徴がある。更
に、本発明の請求項３に記載の発明は、輻射パネルの裏
面温度より１０℃〜３０℃低い温度の熱風を乾燥室内に
供給するようにしたことに特徴がある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態
に係る電気式輻射パネル１を備えた竪型の輻射式乾燥機
（乾燥硬化炉）の一例を示すものであり、当該輻射式乾
燥機は、熱硬化性樹脂を溶剤や硬化剤で溶解して薄めた
ワニス２を含浸した長尺状の繊維製のシート状基材３を
連続的に乾燥・硬化処理するものである。

【００１０】前記輻射式乾燥機は、入口４ａ及び出口４
ｂを有し、ワニス２を含浸したシート状基材３が上方へ
搬送される縦長の入口側乾燥室４と、同じく入口５ａ及
び出口５ｂを有し、ワニス２を含浸したシート状基材３
が下方へ搬送される縦長の出口側乾燥室５と、入口側乾
燥室４の出口４ｂと出口側乾燥室５の入口５ａとを連通
させる反転室６と、反転室６に配設された水冷式のトッ
プロール７と、各乾燥室４，５内を搬送されるシート状
基材３を加熱する電気式輻射パネル１と、各乾燥室４，
５の上部に夫々設けられ、外部で加温されて温度制御さ
れた熱風Ａ（加熱空気）を各乾燥室４，５内に均一に供
給する熱風供給口８と、各乾燥室４，５の下部に夫々設
けられ、各乾燥室４，５内に供給された熱風Ａを排出す
る熱風排気口９とを具備して居り、ワニス２を含浸した
シート状基材３が、入口側乾燥室４の入口４ａから入口
側乾燥室４内に入り、入口側乾燥室４内を上昇して入口
側乾燥室４の出口４ｂから反転室６内へもたらされ、反
転室６内でトップロール７により方向転換された後、出
口側乾燥室５の入口５ａを経て出口側乾燥室５内を下降
し、出口側乾燥室５の出口５ｂから外部へ連続的に引き
出されるように構成されている。

【００１１】尚、図１に於いて、１０は輻射パネル１の
表面温度を測定するパネル表面測温体、１１はワニス２
を貯留した液バット、１２はシート状基材３へのワニス
２の含浸量を調整するメタリングロール、１３はシート
状基材３の蛇行矯正ロールである。

【００１２】図２及び図３は輻射式乾燥機に使用する電
気式輻射パネル１を示すものであり、当該輻射パネル１
は、輻射式乾燥機の入口側乾燥室４内及び出口側乾燥室
５内を搬送されるシート状基材３の両面に対向するよう
に配置されている。この実施の形態に於いては、各輻射
パネル１は、上下に二分割されて居り、上部の輻射パネ
ル１と下部の輻射パネル１とを夫々別々に温度制御する
ことができるように構成されている。

【００１３】具体的には、前記各輻射パネル１は、図２
及び図３に示す如く、表面側がシート状基材３に対向し
て輻射面となる鋼板等の金属板から成る矩形状の均熱板
１４と、均熱板１４の裏面側に蛇行状（シート状基材３
の幅方向に往復しながら折り返された状態）に配設さ
れ、均熱板１４の裏面に密着して加熱源となる一本のＭ
Ｉケーブル１５と、蛇行状に折り返したＭＩケーブル１
５間に配設され、均熱板１４の裏面及びＭＩケーブル１
５に密着するアルミ板等の熱伝導性に優れた軽量の金属
板から成る複数の均熱体１６と、ＭＩケーブル１５及び
均熱体１６の裏面側に配設された断熱材１７と、断熱材
１７を保持する金属板製の断熱材保持板１８とから構成
されている。尚、輻射面となる均熱板１４の表面には、
輻射の良好な塗料が塗布されている。

【００１４】前記ＭＩケーブル１５（Ｍｉｎｅｒａｌ
Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｃａｂｌｅ：無機物絶縁ケーブ
ル）は、直径４インチ、長さ１ｍ位のシース材となる金
属円筒の中央に芯線となる金属棒（加熱源である電気ヒ
ータとなる）を配設すると共に、金属円筒と金属棒間に
ＭｇＯ（酸化マグネシウム）を充填して成る前記金属円
筒を、所定の寸法まで引き抜き加工したものであり、輻
射パネル１を加熱するヒータとして使用する。このＭＩ
ケーブル１５は、耐熱性・防爆性・機械的強度等で優れ
た特性を有し、電気設備技術基準（第２０７条、２０８
条）に準拠し、且つ労働省産業安全研究所の工場電気設
備防爆指針でも危険場所での使用を推奨されているケー
ブルである。従って、このＭＩケーブル１５を使用して
輻射パネル１を形成することにより、輻射パネル１を防
爆構造とすることができる。

【００１５】そして、前記各輻射パネル１は、図２に示
す如く、ＭＩケーブル１５の両端部が防爆構造のコネク
ター１９及び防爆配線ケーブル２０を介してサイリスタ
式電力供給制御装置２１及び電源２２に夫々接続されて
居り、輻射パネル１の表面に設けたパネル表面測温体１
０で輻射パネル１の表面温度を測定し、この測定温度に
基づいてサイリスタ式電力供給制御装置２１で電力供給
量を調節することにより、輻射パネル１の表面温度を所
定の温度に制御することができるように構成されてい
る。

【００１６】次に、上述した輻射乾燥機によりワニス２
を含浸した長尺状の繊維製のシート状基材３を連続的に
乾燥・硬化処理する場合について説明する。

【００１７】シート状基材３は、液バット１１中へ走行
してワニス２を含浸し、メタリングロール１２でワニス
２の含浸量が規制された後、入口側乾燥室４の下部に設
けた入口４ａから入口側乾燥室４内へ進入して入口側乾
燥室４内を上昇する。

【００１８】入口側乾燥室４内を上昇するシート状基材
３は、輻射パネル１からの輻射熱及び熱風供給口８から
入口側乾燥室４内に供給された熱風Ａ（加熱空気）によ
り加熱され、ワニス２中の溶剤が蒸発させられると共
に、入口側乾燥室４の上部で略乾燥が終了する。

【００１９】ところで、ワニス２中に有機溶剤が含まれ
ている場合には、爆発の危険性がある。しかし、この輻
射式乾燥機は、輻射パネル１及びその周辺機器（コネク
ター１９や配線ケーブル２０等）を防爆構造としている
為、ワニス２中に有機溶剤が含まれていても、爆発の危
険性がなく安全に運転することができる。又、輻射パネ
ル１は、均熱板１４の裏面にＭＩケーブル１５を密着状
且つ蛇行状に配設し、このＭＩケーブル１５間に熱伝導
性に優れた均熱体１６を均熱板１４及びＭＩケーブル１
５に密着する状態で配設するようにしている為、輻射面
（均熱板１４の表面）の温度分布を均一化でき、シート
状基材３の幅方向の加熱・乾燥を均一に行える。

【００２０】尚、輻射パネル１の表面温度は、パネル表
面測温体１０で測定した輻射パネル１の表面温度に基づ
いてサイリスタ式電力供給制御装置２１により所定の温
度に制御されて居り、シート状基材３がガラスクロスで
電気絶縁板用プリプレグを製造する場合、入口側乾燥室
４の輻射パネル１の表面温度は、１６０℃〜１９０℃に
設定されることが多い。又、入口側乾燥室４内に供給さ
れる熱風Ａは、外部で加温されて所定の温度に制御され
て居り、シート状基材３の幅方向に均一な風速でシート
状基材３に沿って流れた後、蒸発した溶剤と一緒に熱風
排気口９より排出されるようなっている。この熱風Ａ
は、ワニス２中に有機溶剤がある場合にシート状基材３
から蒸発した有機溶剤の濃度をその爆発下限界以下に保
つために入口側乾燥室４中の溶剤ガス濃度を希釈するば
かりでなく、シート状基材３を加熱する役目も果たす。
又、この熱風Ａの温度は、輻射パネル１の表面温度より
も１０℃〜３０℃低く設定されていることが多い。

【００２１】そして、入口側乾燥室４内を通過したシー
ト状基材３は、入口側乾燥室４の上部に設けた出口４ｂ
から反転室６に入り、ここで回転駆動しているトップロ
ール７により反転して出口側乾燥室５の上部に設けた入
口５ａから出口側乾燥室５内に送り込まれ、出口側乾燥
室５内を下降する。

【００２２】出口側乾燥室５内を下降するシート状基材
３は、引き続き輻射パネル１からの輻射熱及び熱風供給
口８から出口側乾燥室５内に供給された熱風Ａ（加熱空
気）により加熱され、ワニス２中に僅かに残されている
溶剤が蒸発させられると共に、熱硬化性樹脂の硬化が促
進されて半硬化状態となる。

【００２３】このとき、出口側乾燥室５の輻射パネル１
及びその周辺機器（コネクター等）も防爆構造となって
いる為、ワニス２中に有機溶剤が含まれていても、爆発
の危険性がない。又、輻射パネル１は、均熱板１４の裏
面にＭＩケーブル１５を密着状且つ蛇行状に配設し、こ
のＭＩケーブル１５間に熱伝導性に優れた均熱体１６を
均熱板１４及びＭＩケーブル１５に密着する状態で配設
するようにしている為、輻射面（均熱板１４の表面）の
温度分布を均一化でき、シート状基材３の幅方向の乾燥
・硬化を均一に行える。

【００２４】尚、輻射パネル１の表面温度は、パネル表
面測温体１０で測定した輻射パネル１の表面温度に基づ
いてサイリスタ式電力供給制御装置２１により所定の温
度に制御されている。又、出口側乾燥室５内に供給され
る熱風Ａは、外部で加温されて所定の温度に制御されて
居り、シート状基材３の幅方向に均一な風速でシート状
基材３に沿って流れた後、蒸発した溶剤と一緒に熱風排
気口９より排出されるようなっている。この熱風Ａの温
度は、出口側乾燥室５の輻射パネル１の表面温度よりも
１０℃〜３０℃低く設定されていることが多い。

【００２５】そして、出口側乾燥室５内を通過したシー
ト状基材３は、出口側乾燥室５の下部に設けた出口５ｂ
から引き出され、蛇行矯正ロール１３を経て次の工程に
進み、順次加工処理されて行く。

【００２６】図４は電気式輻射パネル１の他の例を示す
ものであり、当該輻射パネル１は、上下に二分割されて
いると共にシート状基材３の幅方向に三分割され、分割
された各輻射パネル１を夫々別々に温度制御することが
できるように構成されて居り、輻射式乾燥機の入口側乾
燥室４内及び出口側乾燥室５内を搬送されるシート状基
材３の両面に対向するように配置されている。又、この
輻射パネル１は、図３に示す輻射パネル１と同一構造に
構成されている。この電気式輻射パネル１は、シート状
基材３の幅方向に於ける加熱温度を調整できる為、万一
輻射式乾燥機以外の設備や材料に起因してシート状基材
３の幅方向に乾きむらが生じても、輻射パネル１の幅方
向の温度を制御することによって、シート状基材３の幅
方向の乾きむらのバラツキを補正することができる。

【００２７】図５は電気式輻射パネル１の更に他の例を
示す断面図であり、この輻射パネル１は、その裏面側に
各均熱体１６の裏面及びＭＩケーブル１５に密着するよ
うに鋼板等の金属板から成る内部均熱板２３を配設し、
内部均熱板２３の裏面側に断熱材１７及び断熱材保持板
１８を配設したものである。この電気式輻射パネル１
は、内部均熱板２３を備えている為、輻射面の温度分布
をより均一化することができる。

【００２８】尚、上記実施の形態に於いては、防爆構造
の電気式輻射パネル１を竪型の乾燥硬化炉に使用するよ
うにしたが、他の実施の形態に於いては、電気式輻射パ
ネル１を横型若しくはアーチ型の乾燥機に使用するよう
にしても良く、又、有機溶剤を使用しない溶液の乾燥機
に使用するようにしても良い。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の輻射式乾燥機は、次のような優れた効果を発揮する
ことができる。 （１）防爆性等に優れたＭＩケーブルを輻射パネルの加
熱源とし、このＭＩケーブルを用いて防爆構造の輻射パ
ネルを形成するようにしている為、熱硬化性樹脂を有機
溶剤で溶かしたワニスを加熱・乾燥させる場合でも、爆
発の危険性がなく、輻射式乾燥機を安全に運転すること
ができる。又、有機溶剤を含むワニスを加熱・乾燥する
輻射式乾燥機とその周辺配線工事の消防法認定が取得し
易くなる。 （２）表面が輻射面となる均熱板の裏面にＭＩケーブル
を密着状態で蛇行状に配設し、このＭＩケーブル間に均
熱板の裏面及びＭＩケーブルに密着する熱伝導性に優れ
た均熱体を配設して成る輻射パネルを使用している為、
輻射面の温度分布が均一になり、シート状基材を均一に
加熱することができる。その結果、シート状基材の幅方
向の乾燥・硬化度を均一化することができる （３）輻射パネルの裏面側に均熱体の裏面及びＭＩケー
ブルに密着する内部均熱板を配設した場合には、輻射面
の温度分布がより均一になり、シート状基材をより一層
均一に加熱することができる。 （４）輻射パネルの加熱源にＭＩケーブルを使用してい
る為、輻射パネルの熱源に熱媒体油や蒸気を使用した従
来の輻射式乾燥機のようにサーモボイラや蒸気ボイラ、
コントロールバルブ、ゾーンポンプ、配管等を必要とせ
ず、電源さえ確保できれば良い。その結果、装置の小型
化やイニシャルコストの低減を図れると共に、広い設置
スペースを必要としない。又、輻射式乾燥機と電源との
間が配線ケーブルとなる為、熱媒体油や蒸気を使用する
従来の輻射式乾燥機のように輻射パネルへ熱媒体油や蒸
気を供給する配管、バルブ、ポンプ等の表面から放散す
る熱量損失がない。更に、輻射パネルの熱源にＭＩケー
ブルを使用している為、熱媒体油を使用する輻射パネル
のようにメンテナンス時に周囲を汚したり、火気を使用
したりすることもなく、クリーンな製造雰囲気が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る輻射式乾燥機（乾燥
硬化炉）の概略断面図である。

【図２】輻射式乾燥機に使用する電気式輻射パネルの全
体を示す正面図である。

【図３】輻射パネルの要部の断面図である。

【図４】輻射式乾燥機に使用する電気式輻射パネルの他
の例を示し、輻射パネルの全体を示す正面図である。

【図５】輻射パネルの更に他の例を示す要部の断面図で
ある。

【符号の説明】

1は輻射パネル、３はシート状基材、４，５は乾燥室、
１４は均熱板、１５はＭＩケーブル、１６は均熱体、２
３は内部均熱板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K034 AA16 BA14 BC03 BC16 EA07 HA02 3L113 AA05 AB06 AC08 BA31 BA32 DA24

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乾燥室内を搬送される樹脂液を含浸した
   長尺状のシート状基材を、輻射パネルからの輻射熱によ
   り加熱・乾燥するようにした輻射式乾燥機に於いて、前
   記輻射パネルが、表面側がシート状基材に対向して輻射
   面となる均熱板と、均熱板の裏面側に蛇行状に配設さ
   れ、均熱板の裏面に密着して加熱源となるＭＩケーブル
   と、蛇行状に折り返したＭＩケーブル間に配設され、均
   熱板の裏面及びＭＩケーブルに密着する熱伝導性に優れ
   た均熱体とを具備していることを特徴とする輻射式乾燥
   機。
2. 【請求項２】 輻射パネルの裏面側に、均熱体の裏面及
   びＭＩケーブルに密着する内部均熱板を配設したことを
   特徴とする請求項１に記載の輻射式乾燥機。
3. 【請求項３】 輻射パネルの裏面温度より１０℃〜３０
   ℃低い温度の熱風を乾燥室内に供給するようにしたこと
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の輻射式乾燥
   機。