JP2002243366A

JP2002243366A - 乾燥装置

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Publication number: JP2002243366A
Application number: JP2001038495A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ueno; 信上野
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Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2001-02-15
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Abstract

(57)【要約】【課題】塗装面の乾燥に掛かる時間を大幅に短縮で
き、しかも品質の良い塗装面が得られる車両用乾燥装置
を提供する。【解決手段】一端面に開口部を有する筐体と、この筐体
内に設けられ塗装面に対して赤外線を放射する赤外線ラ
ンプと、筐体内の空気を塗装面に対して送風する電動フ
ァンと、電動ファンにて塗装面に送風された空気のう
ち、その少なくとも一部を、再度、筐体内に流入させる
循環路と、筐体内に外気を導く外気導入口と、塗装面か
ら循環路を経て筐体内に再流入する空気の流量を調節す
る流量調節機構と、を備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は乾燥装置に関し、よ
り詳細には、車体に塗布された塗料を乾燥させる際に好
的に使用される乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車体に対する塗装作業において、その車
体に塗布された塗料を乾燥させる工程がある。通常、こ
の工程では、塗装面に赤外線を放射して塗装面を乾燥さ
せる赤外線式乾燥装置、及び塗装面に温風を送風して塗
装面を乾燥させる温風式乾燥装置などが使用され、塗装
面を強制的に乾燥させることにより作業時間の短縮を図
っている。

【０００３】ところで、本発明者等の研究によれば、塗
料面を効率良く乾燥させるには、以下の条件が必要とさ
れることが分かった。すなわち、第１の条件として、塗
料内に含まれる溶剤を速やかにその内部から揮発させる
こと。また、第２の条件として、塗料内から揮発した溶
剤をその塗装面表面上から速やかに拡散させること。第
３の条件として、塗料の主成分たる顔料を速やかに重合
させること、などの各種条件を満たすことによって乾燥
時間の大幅な短縮を図れることが見いだされた。また、
これら各種条件を満たすことによって、乾燥不良のない
良好な塗装面をも同時に得られることが分かった。

【０００４】なお、乾燥不良としては、溶剤の不十分な
抜気にて生じるピンホール及びブリスターなどの不良を
例示できる。尚、ピンホールとは、溶剤の抜気が不十分
な状態において塗装面上に塗膜が形成されたとき、その
塗料内に残留した溶剤がその塗膜を破って揮発すること
により塗装面表面上に形成される空孔を意味する。ま
た、ブリスターとは、塗膜内に残留した溶剤と空気中の
水分とが塗装面乾燥後において結合することにより塗装
面が局所的に膨張する現象をいう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
乾燥装置は、上記した各種条件を十分に満たすものでは
なかった。即ち、赤外線式乾燥装置においては、その装
置から発せられる赤外線によって塗装面内部側から乾燥
（加熱）が開始されるものの、塗料内から揮発した溶剤
は無風状態の塗装面表面上に滞留する。従って、次なる
溶剤の揮発がこの滞留した溶剤によって阻害される。

【０００６】また、温風式乾燥装置においては、その装
置から送風される温風によって、塗装面表面側から乾燥
（硬化）が始まる。このため塗料内に含まれる溶剤の揮
発に先立ち塗装面上には塗膜（乾燥膜）が形成される。
従って、塗料内の溶剤は、その溶剤の揮発に先立ち形成
された塗膜（乾燥膜）によって、その揮発を阻害され
る。

【０００７】なお、温風式乾燥装置において、温風を作
り出す際に赤外線を発するものもあるが、その赤外線が
塗装面の乾燥に寄与する割合は、温風に対して微々たる
ものである。従って、赤外線による塗装面内部側からの
乾燥は期待できるものではなかった。

【０００８】よって本発明は、塗装面の乾燥に掛かる時
間を大幅に短縮でき、しかも品質の良い塗装面が得られ
る乾燥装置を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記した技
術的課題を解決するために以下のように構成した。すな
わち、本発明に係る乾燥装置は、一端面に開口部を有す
る筐体と、この筐体内に設けられ前記開口部より塗装面
に対して赤外線を放射する赤外線放射装置と、前記筐体
内の空気を、前記開口部を介して塗装面に送風する送風
機と、前記送風機によって塗装面に送風された空気のう
ち、その少なくとも一部を、再度、筐体内に流入させる
循環路と、前記筐体内に外気を導く外気導入口と、前記
循環路を経て筐体内に再流入する空気の流量を調節する
流量調節機構と、を備えることを特徴とする。

【００１０】このように構成された本発明の乾燥装置に
よれば、乾燥対象となる塗装面全体を筐体が包み込み、
赤外線放射装置から放射された赤外線は、筐体内壁面及
び塗装面との間で乱反射を繰り返しながら塗装面全体に
対して均一な強度で放射・吸収される。また、その赤外
線は、塗装面内部に作用して塗装面をその内部側から加
熱させる。その結果、塗料内に含まれる顔料の重合が促
進され、また同時に、溶剤の揮発を阻害する不必要な塗
膜（乾燥膜）の形成を抑制しながら塗料内に含まれる溶
剤の揮発を促進させることが可能となる。

【００１１】また、本発明の乾燥装置は、循環流を作り
出す循環路及び送風機を備えるため、塗料内から揮発し
た溶剤は、この循環流によって速やかに拡散される。ま
た、筐体内にて循環する空気は、塗装面からの輻射熱な
どを吸収して次第に昇温するが、流量調節機構によって
その空気の循環率を低下せしめると、その分、外気導入
口から筐体内へと導かれる空気の流量が増し、筐体内の
温度は低下する。よって、循環流による塗装面の不必要
な加熱が抑制され理想的な乾燥条件が得られる。

【００１２】なお、本発明に係る流量調節機構は、前記
循環路の通路断面を拡大及び収縮させて、この循環路内
を流れる空気の流量調節を行うようにしてもよい。

【００１３】また、本発明に係る筐体は、前記赤外線放
射装置を内方して赤外線の放射部を形成する内部筐体
と、この内部筐体表面との間に所定の隙間を保ちつつ、
その内部筐体をその外方側から包み込む外部筐体と、前
記所定の隙間および前記内部筐体内方に形成される空間
とを互いに連通させる連通路と、を備え、前記所定の隙
間は、前記循環路の一部を構成するようにしてもよい。

【００１４】このように構成された筐体では、循環路の
一部が筐体内に確保される。従って循環路の通路長を必
要最小限にでき装置の小型・軽量化を図れる。また、外
気温の変化による循環路内の温度変化が少なくなり、流
量調節機構による筐体内の温度管理が容易になる。

【００１５】また、流量調節機構に関し、本発明では、
前記内部筐体と前記外部筐体とを互いに連結する伸縮自
在のアジャスタを備え、このアジャスタの全長を可変さ
せることにより前記循環路の通路断面を拡大及び収縮さ
せるように構成してもよい。

【００１６】このように構成された流量調節機構では、
アジャスタの全長を所望に応じて可変させることによ
り、前記内部筐体と外部筐体との間に形成される循環路
の通路断面積が変更される。即ち、アジャスタを伸張さ
せると循環路の通路断面が拡大し、アジャスタを収縮さ
せると循環路の通路断面が収縮する。以て、筐体内にて
循環する空気の循環率を任意に調節することが可能とな
る。

【００１７】また、前記流量調節機構に関し、本発明で
は、前記外気導入口を、前記循環路の経路中に設け、前
記流量調節機構は、その外気導入口の開口面積を拡大及
び収縮させて前記循環路を経て前記筐体内に再流入する
空気の流量調節を行う構成としてもよい。

【００１８】このように構成された流量調節機構では、
循環路中に外気（新規）を導入し、筐体内にて循環する
空気の総量を減らしている。すなわち、本発明で筐体内
に再流入する空気とは、循環路を経て筐体内に流入する
空気の総量を示すものではなく、その空気中に含まれる
既存の空気すなわち塗装面に送風された後に循環路を経
て筐体内に再流入する空気量によって定義付けされるも
のである。

【００１９】さらに、本発明に係る乾燥装置では、前記
塗装面に送風される空気の温度を検出する温度検出セン
サと、この温度検出センサにて検出される空気の温度に
基づき前記送風機の風量調節を行う制御装置と、を備
え、前記制御装置は、前記温度センサにて検出される温
度が目標空気温度より高いとき前記送風機の出力を増大
させ、前記温度センサにて検出される温度が目標空気温
度より低いとき前記送風機の出力を低下させるようにし
てもよい。

【００２０】この構成では、塗装面に送風される空気の
温度を温度検出センサにて監視すると共に、その出力値
を送風機の風量調節にフィードバックして塗装面に送風
される空気の温度を正確に管理する。尚、循環路を経て
筐体内に再流入する空気の流量は上記の如く前記流量調
節機構によってその流量を制限されている。従って、送
風機の出力を増大させると外気導入口から取り込まれる
空気（新規）の流量が増加し、筐体内にて循環する空気
の温度は低下する。一方、送風機の風量を低下せしめる
と外気導入口から取り込まれる空気の流量が減少し、以
て、筐体内にて循環する空気の温度は上昇する。従っ
て、このように風量調節を実施すると、筐体内の空気温
度を略一定の値に維持することが可能となる。

【００２１】また、本発明に係る赤外線放射装置に関
し、その赤外線放射装置にて放射する赤外線は、２．５
μｍ〜１４．０μｍを含む波長域の赤外線とするのが望
ましい。さらに、赤外線放射装置にて放射される赤外線
は、３．０μｍ〜４．０μｍの波長域に放射エネルギー
のピークを有するようにするとよい。また、５．５μｍ
〜１０．０μｍの波長域に放射エネルギーのピークを有
するようにしてもよい。尚、放射エネルギーのピークと
は、所定出力で赤外線を放射したとき、その赤外線の放
射エネルギー（放射率）が出力５０％、より好ましくは
出力７０％を超える領域で定義するのが望ましい。

【００２２】ここで２．５μｍ〜１４．０μｍを含む波
長域とは、通常の塗装作業において広く採用される塗料
（顔料）、例えば、メタクリル酸メチル樹脂、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂など
が、最も好んで吸収する波長に相当する。即ち、これら
各種樹脂が好む波長の赤外線を赤外線放射装置にて積極
的に放射すると塗料の加熱時間すなわち乾燥時間が大幅
に短縮される。

【００２３】また、上記に例示した顔料は、３．０μｍ
〜４．０μｍの波長域、及び５．５μｍ〜１０．０μｍ
の波長域に吸収スペクトルのピークを有する。このた
め、この波長域に放射エネルギーのピークを設定する
と、赤外線放射装置にて放射された赤外線は、さらに効
率良く吸収され、より短時間に塗料の乾燥（加熱）が行
える。なお、赤外線放射装置にて２．５μｍ〜１４．０
μｍ以外の波長を有する赤外線を放射した場合には、そ
の赤外線が各種樹脂にほとんど吸収されず、不必要に赤
外線の放射時間（加熱時間）を延ばすこととなる。ま
た、上記した各種顔料は、あくまでも具体例であり、
２．５μｍ〜１４．０μｍの波長を好む顔料は上記した
顔料に限られることはない。

【００２４】また、本発明に係る乾燥装置は、前記筐体
を支持する支持ラックを備え、前記支持ラックは縦フレ
ームと、縦フレームにスライド可能に保持された横フレ
ームと、を有し、前記筐体は前記横フレームに揺動自在
に保持される構成としてもよい。この構成では、乾燥装
置の主たる部分を構成する筐体を所望の位置にて容易に
支持することが可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る乾燥装置１を
車両用乾燥装置として適用した例について図面を参照し
て説明する。

【００２６】まず初めに、その概略構成について説明す
る。本実施の形態に示される乾燥装置１（以下、車両用
乾燥装置と称す）は、赤外線ランプ２、電動ファン３な
ど内方し車両用乾燥装置１の主要部分を構成する筐体８
と、この赤外線ランプ２及び電動ファン３等の制御を司
る制御系と、この筐体８を移動自在に支持する支持ラッ
ク１Ｂと、を備える。

【００２７】筐体８は、内部筐体２０及び外部筐体４０
からなる２重構造をなし、その内部筐体２０内には塗装
面Ｐに対して赤外線を放射する赤外線ランプ２、及び筐
体８内の空気を循環させて塗装面Ｐの乾燥を促進させる
電動ファン３などが設けられている。即ち、筐体８は赤
外線の放射を主体として塗装面Ｐを乾燥させる赤外線式
乾燥装置としての機能を備えている。

【００２８】さらに、前記筐体８には、空気の循環路
４、及び流量調節機構が設けられている。空気の循環路
４は、電動ファン３の作動に伴い形成される循環流をそ
の筐体８内に反復して再現できるようするためのもので
ある。また、流量調節機構は、筐体８内にて循環する空
気の流量を制限し、赤外線の放射時間に比例して昇温す
る空気の過剰な温度上昇を防止するための機構である。
以下、各構成要素について詳細に説明する。

【００２９】尚、以下の説明では、赤外線ランプ２、電
動ファン３等を含む筐体一式を略して乾燥装置本体１Ａ
と称することもある。

【００３０】筐体８は、上記したように赤外線ランプ２
や電動ファン３など乾燥に係る主要構成部品が組み込ま
れる内部筐体２０と、この内部筐体表面との間に所定の
隙間を保ちつつその内部筐体２０をその外方側から包み
込む外部筐体４０と、を有し、先に記載した空気の循環
路４の一部は、この内部筐体２０と外部筐体４０との間
に形成された隙間によって形成されている（図５及び図
６参照）。

【００３１】また、内部筐体２０は、図５に示されるよ
うに長方形をなす天板２１と、この天板２１の周縁から
延出された側壁板２２とを有し、一端面が開口した箱状
をなしている。また、その内方には、天板２１と平行な
同一面内において３本の赤外線ランプ２が平行且つ等間
隔に配置されている。

【００３２】また、各赤外線ランプ２には反射板２３が
設けられ、赤外線ランプ２にて発せられる赤外線は内部
筐体２０における開口側（図５中矢印Ａ方向）に効率良
く反射されるようになっている。なお、各反射板２３の
両端は、側壁板２２に固定されており、筐体８内におけ
る赤外線ランプ２の位置決めはこの反射板２３によりな
されている。

【００３３】また、赤外線ランプ２には、２．５μｍ〜
１４．０μｍの波長域を含む赤外線を積極的を放射する
赤外線ランプ２を使用している。より好ましくは、図１
２の点線に示されるように３．０μｍ〜４．０μｍ、及
び５．５μｍ〜１０．０μｍの波長域に放射エネルギー
のピークを有する赤外線ランプを採用し、そのピーク時
には、その赤外線ランプ２の出力が出力５０％、より好
ましくは出力７０％を超える赤外線ランプ２を使用して
いる。

【００３４】また、ここで２．５μｍ〜１４．０μｍの
波長とは、通常の塗装作業において広く採用される塗料
（顔料）、例えば、メタクリル酸メチル樹脂、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂などの
吸収スペクトルに一致し、この範囲にて赤外線を積極的
に放射すると、赤外線の吸収が効率よく行われる。

【００３５】なお、図１２は、各樹脂に対応した赤外線
吸収スペクトル（図中実線）と、赤外線ランプ２の放射
スペクトル（図中波線）との相関関係を示すグラフを示
す図である。また、赤外線吸収スペクトルに関し、グラ
フ縦軸は赤外線の吸収率に相当する。また、赤外線放射
スペクトルに関し、グラフ縦軸は赤外線の放射エネルギ
ー（放射量）に相当する。即ち、図中点線と図中実線と
の差（開き）が大きくなるほど、塗料における赤外線の
吸収量が増えるといえる。

【００３６】また、各種塗料（顔料）は、図１２に示さ
れるように３．０μｍ〜４．０μｍの赤外線（図１２中
矢印Ａ間）、及び５．５μｍ〜１０．０μｍ（図１２中
矢印Ｂ間）の赤外線を最も効率良く吸収するということ
が各種実験において把握されている。そこで本実施の形
態においては、上記した各種塗料が好む３．０μｍ〜
４．０μｍの波長域、及び５．５μｍ〜１０．０μｍの
波長域に放射スペクトルのピークを設定することによっ
て、さらなる乾燥時間の短縮を図っている。

【００３７】また、内部筐体２０の天板２１には、内部
筐体２０外方の空気をその内方側に導き入れる空気導入
口２５（連通路）が形成されている。さらに、各空気導
入口２５には、先に記載した電動ファン３（送風機）が
取り付けられている。また、上記した各反射板２３の間
には、電動モータ（図示略）及びこの電動モータにて可
動される整流板２７が取り付けられている。

【００３８】一方、外部筐体４０は、内部筐体２０と同
様に天板４１及び側壁板４２にて形成される箱状をな
し、その一端面は内部筐体２０に形成された開口部２４
と同一方向において大きく開口している（図４参照）。

【００３９】なお、その側壁板４２は、内部筐体２０の
側壁板２２よりも十分に長く形成されており、図５に示
されるように、内部筐体２０に形成される開口部２４
は、外部筐体４０に形成された開口部４３に対して若干
その奥行き方向に下がって開口することとなる。

【００４０】また、天板４１には、外気導入口４４が形
成されている。外気導入口４４は、必要に応じて筐体８
外部の空気（外気）を筐体８内に取り入れるための開口
である。また、外気導入口４４には、流入空気中の塵や
埃を除去するための集塵フィルタ４５、及び外気導入口
４４に流入する外気の流量を調節せしめる流量調節板４
６が取り付けられている。

【００４１】なお、流量調節板４６は、外気導入口４４
の内方に向かってスライド自在に設けられており、外気
導入口４４は、その流量調節板４６をその内方側にスラ
イドさせることにより、その開口面積を任意に調節でき
る構造となっている。

【００４２】また、内部筐体２０と前記外部筐体４０と
は、伸縮自在なアジャスタ７０によって連結されてい
る。このアジャスタ７０は、外部筐体４０と内部筐体２
０との位置決めをなす連結部材としての機能を備える
他、上記した内部筐体２０及び外部筐体４０にて形成さ
れる循環路４の通路幅Ｔ（通路断面）を可変させる機能
をも備えている。すなわち、本発明に係る流量調節機構
としての役割を備える。以下、図７及び図８を参照して
この流量調節機構（アジャスタ７０）について説明す
る。

【００４３】アジャスタ７０は、図８に示されるよう
に、外部筐体４０の天板４１上にステー７５を介して溶
接されたボス７１と、そのボス７１に螺入されたボルト
７２と、このボルト７２を回転させるための操作ハンド
ル７３と、を有し、ボルト７２の先端部分は、前記内部
筐体２０の天板２１に回転自在に連結されている。

【００４４】また、内部筐体２０の各角部には、外部筐
体４０の側壁板４２にて支持された断面Ｌ字型のガイド
レール７４が設けられている。そして、アジャスタ７０
の操作時には、このガイドレール７４に沿って内部筐体
２がその奥行き方向に移動する機構となっている。

【００４５】なお、内部筐体２０と外部筐体４０との相
対的な位置関係は、操作ハンドル７３の回転方向に応じ
て決定される。即ち、図８中矢印Ｒ方向に操作ハンドル
７３を回転させると内部筐体２０が外部筐体４０より離
反する（図８中矢印Ｒ１方向）、一方、図８中矢印Ｌ方
向に操作ハンドル７３を回転させると内部筐体２０が外
部筐体４０側（図中矢印Ｒ１方向）に接近（図中矢印Ｌ
１方向）する。このように外部筐体４０と内部筐体２０
との間に伸縮自在なアジャスタ７０を設けることによっ
て、外部筐体４０と内部筐体２０との間に形成される循
環路４の通路幅Ｔ（通路断面）を任意に変更することが
可能となる。

【００４６】続いて、制御系について説明する。制御系
は、インバータ（ＤＣ／ＡＣコンバータ）、タイマー、
ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）、ＲＯＭ（リード・オン
リ・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモ
リ）、温度センサ６（熱伝対）などを備え、時間経過に
基づく赤外線ランプ２及び電動ファン３のシーケンス制
御、並びに電動ファン３の風量調節に係るフィードバッ
ク制御を実施している。なお、制御系を構成するインバ
ータ、タイマー、ＣＰＵ等の各種部品は、支持ラック１
Ｂに固定された制御ボックス１０内に収容されている。
また、温度センサ６は外部筐体４０の開口部４３（縁
部）に取り付けられている。

【００４７】以下、乾燥装置本体１Ａ（筐体８）の使用
方法を踏まえつつ、制御系にて実施されるシーケンス制
御（自動制御）、並びに、筐体８内に形成される空気の
流れについて詳細に説明する。尚、電動ファン３のフィ
ードバック制御については後に詳述する。また、図１０
は、制御系にて実施されるシーケンス制御のフローチャ
ートである。

【００４８】本実施の形態に示す車両用乾燥装置１は、
図９に示されるように筐体８に形成された開口４３を塗
装面Ｐに対して近接させた状態にて使用する。そして、
塗装面Ｐを乾燥させるに際して、まず始めに行うことと
しては、外気導入口４４に設けられた流量調節板４６を
操作して、外気導入口４４から筐体８内に取り込まれる
空気の流量調節を行う。

【００４９】なお、流量調節板４６の操作においては、
室内温度を考慮して外気導入口４４の開口面積を定め
る。すなわち、夏季など室内温度が高い時には外気の流
入量を増大させるべく流量調節板４６を開き、冬季など
室内温度が低い時には外気の流入量を減少させるべく流
量調節板４６を閉じて、筐体８内の温度調節を行う。

【００５０】続いて、上記したアジャスタ７０を操作し
て循環路４の通路幅Ｔを調節する。即ち、この工程で
は、アジャスタ７０を操作して筐体８内における空気の
循環率を所望の値に設定する。

【００５１】なお、循環率の設定は、塗装面Ｐに塗布さ
れた塗料の性質を考慮して行う。例えば、溶剤の含有量
が少なく、比較的短時間に塗料内の溶剤が揮発しきる塗
料においては通路幅Ｔを大きくして循環流の温度を高め
に設定する。また、溶剤の含有量が多く、その溶剤の揮
発に時間が掛かる塗料を塗布した場合においては、通路
幅Ｔを狭くして循環流の温度を低めに設定する、など各
塗料の特性に見合った循環率に設定する。

【００５２】なお、塗料に対する最適な循環率は、各種
予備実験などにて概ね把握することができる。従って、
作業者はこの予備実験の結果を踏まえて通路幅Ｔの設定
を行なえば、本実施の形態に示す車両用乾燥装置１の操
作に不慣れな作業者においても適切な循環率が得られ
る。

【００５３】続く、乾燥装置本体１Ａの操作としては、
まず、赤外線ランプ２の点灯時間を設定すべくタイマー
の操作を行う。すなわち、塗装面Ｐに対する赤外線の放
射時間をタイマーによって定める（ステップ１０１）。
次いで、赤外線ランプ２の点灯スイッチ１０ｄを操作し
て、赤外線ランプ２を点灯させるとタイマーのカウント
が開始される（ステップ１０２、ステップ１０３）。

【００５４】ここで赤外線ランプ２の点灯に伴い放射さ
れる赤外線は、開口部２４を介して塗装面Ｐに放射され
る。その際、赤外線ランプ２から放射される赤外線は、
内部筐体２０内にて乱反射され、塗装面Ｐ全体に均一な
強度にて放射されることとなる。また、赤外線の放射を
受けた塗装面Ｐでは、赤外線の放射エネルギーを吸収し
て、まず塗装面Ｐ内部側から加熱が開始される。

【００５５】続いて、制御系では、赤外線ランプ２の放
射強度が所定強度に達したか否かを赤外線放射時（赤外
線ランプの点灯時）からの経過時間に基づき判断する
（ステップ１０４）。すなわち、ＣＰＵでは、タイマー
のカウントが所定時間に達したことを受け、赤外線ラン
プ２が所定強度に達したとみなし、電動ファン３を作動
させるべくステップ１０５に移行する。また、ステップ
１０４において、未だ所定時間に満たない時には、赤外
線ランプ２の放射強度が所定強度に達していないとみな
し、赤外線ランプ２の予熱（暖気）を継続して行う。

【００５６】続く、ステップ１０５では、電動ファン３
に電力供給を行い、内部筐体２０背後の空気を空気導入
口２５を介して塗装面Ｐに送風する。なお、ステップ１
０５では、塗装面Ｐ近傍に支持された温度センサ６の出
力値に基づいて電動ファン３の風量調節を実施する。な
お、電動ファン３の風量調節に伴うフィードバック制御
については後に詳述する。

【００５７】またこの時、塗装面Ｐにおいては、赤外線
の放射エネルギーを吸収して気化した溶剤が、この電動
ファン３の作り出す風によって直ちにその塗装面Ｐ上か
ら拡散される。その結果、塗装面Ｐにおいて、次なる溶
剤の揮発が促される。

【００５８】続く、ステップ１０６では、電動ファン３
の作動と略同時に、整流板２７をスイング（回動）させ
るべく電動モータに電力供給を行い、整流板２７をスイ
ングさせる。このため電動ファン３にて塗装面Ｐに送風
される空気は、塗装面Ｐ全体に均一に送風されることと
なる。

【００５９】また、塗装面Ｐに送風された空気は塗装面
Ｐに沿って移動し、塗装面Ｐと筐体８との間を通過して
筐体８外部に排出されるが、上記の如く外部筐体４０と
内部筐体２０との間には循環路４（所定の隙間）が形成
されている。このため筐体８外部に排出されようとする
内部筐体２０内の空気は、一部、この循環路４に流入し
て内部筐体２０背後に導かれる。

【００６０】そして、この空気は、上記した外気導入口
４４から流入する空気と共に電動ファン３に再び吸引さ
れ、塗装面Ｐ側に送風される。すなわち、電動ファン３
の作動に伴い電動ファン３→塗装面Ｐ→循環路４→内部
筐体２０背後→電動ファン３→塗装面Ｐの経路を辿る循
環流が筐体８内に形成されることとなる。

【００６１】なお、筐体２内に形成される循環流は、塗
装面Ｐからの輻射熱や、赤外線ランプから放熱された熱
エネルギーを吸収して次第に昇温するが、循環路４を経
て再度塗装面Ｐに送風される空気は、外気導入口４４よ
り吸気された空気（外気）と混ざり合うためその温度は
低下する。その結果、塗装面Ｐに再送風される空気の温
度は、前回に送風された空気の温度と略同じ温度に保た
れることとなり、塗装面Ｐの過剰な温度上昇に起因した
不必要な塗膜の形成を回避することできる。

【００６２】より詳しく説明すると、循環路４を流下し
て電動ファン３に供される空気の流量は、上記の如くア
ジャスタ７０の調節によって制限されている。即ち、ア
ジャスタ７０を縮めると、外気導入口４４を経て供され
る空気量が増え、塗装面Ｐに送風される空気の温度も自
ずと低くなる。このように本実施の形態に示す車両用乾
燥装置１では、アジャスタ７０を操作して空気の循環率
を調節せしめることにより、筐体８内の温度を略一定に
保つことが可能なる。

【００６３】一方、アジャスタ７０を伸ばして通路幅Ｔ
を大きくすると、筐体２内の空気の循環率は高くなり、
その結果、循環路４を経て電動ファン３に供される空気
量が多くなる。よって、循環路４を経て電動ファン３に
供される空気量と、外気導入口４４を経て供される空気
量との比率が変化し、以て塗装面Ｐに送風される空気の
温度が高くなる。

【００６４】次いで、ＣＰＵでは、タイマーにてカウン
トされる経過時間が所定時間に達したか否かを判断し
（ステップ１０７）、タイマーのカウントが所定時間に
達していると判断したときには、塗装面Ｐが乾燥したと
みなし赤外線ランプ２を消灯する（ステップ１０８）。
また、ステップ１０７において未だ所定時間に達してい
ないと判断された時には、引き続き塗装面Ｐに対する赤
外線を放射を行う。すなわち、ステップ１０７では、タ
イマーのカウントをトリガーとして塗装面Ｐの乾燥具合
を把握している。

【００６５】また、ＣＰＵでは、赤外線ランプ２の消灯
後、その赤外線ランプ２を冷却すべく電動ファン３を所
定時間継続して作動させた後（ステップ１０９）、電動
ファン３に供給する電力を遮断する（ステップ１１
０）。

【００６６】このように本実施の形態に示す車両用乾燥
装置１では、赤外線ランプ２から放射された赤外線が、
筐体８内にて乱反射しながら塗装面Ｐ全体に対して均一
に作用する。また、その赤外線は、塗装面Ｐをその内部
側から加熱し、その結果、塗装面Ｐ内部にて顔料の結合
が促進され、同時に、塗料内に含まれた溶剤も速やかに
塗装面Ｐ外部へと揮発する。

【００６７】またこの時、塗料内から盛んに揮発する溶
剤は、電動ファン３が作り出す循環流によって速やかに
拡散される。また、筐体８内を循環する空気は塗装面の
輻射熱などを吸収して次第に昇温するが、アジャスタ７
０を操作して筐体２内における空気の循環率を適切な値
に調節することにより、塗装面Ｐに送風される空気の過
剰な温度上昇が回避される。よって塗装面の不必要な加
熱（乾燥）が防止され、理想的な乾燥条件が得られる。

【００６８】なお、上記した例では筐体８内における空
気の循環率を変更するに際して、アジャスタ７０の操作
を主にその循環率の調節を行っているが、外気導入口４
４を経て流入する空気の流量を積極的に調節することに
よっても、循環率の調節をなし得る。すなわち、その外
気導入口４４の開口面積を拡大若しくは収縮させて電動
ファン３に供される空気の比率を変更してもよい。

【００６９】より詳しく説明すると、塗装面に送風され
る空気の温度が高いときには外気導入口４４の開口面積
を拡大して電動ファン３に供される外気の量を増やし、
塗装面に送風される空気の温度が低いときには外気導入
口４４の開口面積を収縮して電動ファン３に供される外
気の量を減らすことにより、筐体８内における空気の循
環率を変更できる。すなわち、外気導入口４４に設けら
れた流量調節板４６も本発明に係る流量調節機構として
の機能を有する。

【００７０】続いて、ステップ１０５にて実施されるフ
ィードバック制御について説明する。なお、図１１は、
電動ファン３の風量調節に係るフィードバック制御のフ
ローチャートであり、本処理ルーチンは、本ステップ１
０５が処理が終了するまでの間、継続してなされる。

【００７１】また、本フィードバック制御に関し、温度
センサ６にて検出される温度は、塗装面Ｐに送風された
空気の温度であるが、塗装面Ｐの表面温度は、その温度
センサ６の出力値に略比例して変動する。従って、温度
センサ６の出力値を略一定に保つと塗装面Ｐの表面温度
も自ずと略一定に保たれることとなる。以下、図１１に
示されるフローチャートを参照して、電動ファン３の風
量調節に伴うフィードバック制御を説明する。

【００７２】まず、ＣＰＵでは、温度センサ６の出力値
をＲＡＭ上に読み込む（ステップ２０１）。続いて、Ｒ
ＯＭ上に予め記録された目標空気温度を読み出し（ステ
ップ２０２）、ＲＡＭ上に記録された温度センサ６の出
力値とその目標空気温度とを照らし合わせて、温度セン
サ６の出力値が目標空気温度に対して高いか否かを判定
する（ステップ２０３）。なお、目標空気温度とは、塗
装面Ｐの表面温度に対して十分小さい値であり、予め任
意に設定可能な値である。

【００７３】そして、ステップ２０３において、温度セ
ンサ６の出力値が目標空気温度よりも高いと判断された
ときには、電動ファン３の風量を増量すべくインバータ
の出力周波数を高くする（ステップ２０４）。一方、温
度センサ６の出力値が目標空気温度よりも低いと判断さ
れたときには、電動ファン３の風量を減量すべくインバ
ータの出力周波数を低くする（ステップ２０５）。

【００７４】なお、電動ファン３の風量が増量された時
には、多量の外気が外気導入口４４を経て筐体２内へと
流入することとなり、塗装面に送風される空気の温度は
低下する。よって、塗装面Ｐの過剰な温度上昇が抑制さ
れる。一方、電動ファン３の風量が減量されると、筐体
２内へと流入する外気の流量も減り、塗装面に送風され
る空気の温度は上昇する。よって、塗装面Ｐの過剰な冷
却が抑制される。

【００７５】なお、筐体８内における空気の温度調節
は、上記したアジャスタ７０にて決定されるものであ
り、本フィードバック制御は、あくまでもより正確な温
度管理を実施するため一制御である。

【００７６】このように本実施の形態に示す車両用乾燥
装置１では、塗装面Ｐに送風される空気の温度を温度セ
ンサ６にて監視すると共に、その出力値を電動ファン３
の風量調節にフィードバック制御させることにより、塗
装面Ｐの温度管理をより正確に行えるようにしている。
なお、上記したシーケンス制御及びフィードバック制御
は、一実施例であり、その詳細は、任意に変更可能であ
る。

【００７７】続いて、上記した筐体８を支持する支持ラ
ック１Ｂについて説明する。支持ラック１Ｂは、塗装面
Ｐに対する赤外線の放射を容易にするものであり、筐体
８（乾燥装置本体１Ａ）を任意の高さや方向にて支持す
るものである。

【００７８】この支持ラック１Ｂは、縦フレーム１０１
と、この縦フレーム１０１の上下方向にスライド自在に
設けられたブラケット１０２と、このブラケット１０２
の水平方向にスライド自在に保持された横フレーム１０
３と、横フレーム１０３から延出されて筐体８を揺動自
在に支持する支持アーム１０６と、を備える。

【００７９】また、縦フレーム１０１の内部には、バラ
ンスウェイト１０７が設けられ筐体８の上下移動に要す
る力を軽減している。より詳しくは、図１に示されるよ
うに一端が縦フレーム１０１の頭頂部に固定され他端が
ブラケット１０２に連結されたチェーン１０８と、縦フ
レーム１０１内にて昇降自在に設けられたバランスウェ
イト１０７と、このバランスウェイト１０７に取り付け
られた可動プーリ１０７ａと、縦フレーム１０１の頭頂
部に設けられた固定プーリ１０１ａと、を備え、前記チ
ェーン１０８は、図１に示されるように可動プーリ１０
７ａと固定プーリ１０１ａとを介してブラケット１０２
から縦フレーム１０１の頭頂部に架けて張架されてい
る。

【００８０】なお、バランスウェイト１０７と、筐体一
式を含む横フレーム１０３との間には、各プーリ１０７
ａ、１０１ａの配列によって倍力作用が生じる。このた
めバランスウェイトの重量を、筐体８一式を含む横フレ
ームの総重量に対して１／２に設定すると、バランスウ
ェイト１０７と筐体８一式を含む横フレーム１０３が重
量において均衡状態となり、筐体８の上下移動が容易に
なる。

【００８１】また、縦フレーム１０１の下端にはボトム
フレーム１０９が連結されており、このボトムフレーム
１０９の四隅には、キャスタ１１０が設けられている。
このため本装置１を修理工場内にて自由に移動させるこ
とができる。

【００８２】本実施の形態では、車両用の乾燥装置とし
て本発明を説明したが、本発明の乾燥装置は、勿論、他
の用途においても有用である。また、上記した乾燥装置
本体１Ａの構造や、支持ラック１Ｂの構造は、あくまで
も本発明の一実施例にすぎず、その詳細は、任意に変更
しても構わない。

【００８３】例えば、上記した乾燥装置１においては
アジャスタ７０を使用して筐体８内における空気の循環
率を設定しているが、内部筐体２０と外部筐体４０との
間に脱着自在なスペーサを介在させ、そのスペーサの厚
みを所望に応じて適時変更することによっても筐体８内
における空気の循環率を変化させることができる。ま
た、内部筐体２０と外部筐体４０との間に形成される隙
間に、短冊状の弁体を設け、この弁体を操作して循環路
４を流れる空気の流量を調節せしめるようにしてもよ
い。

【００８４】なお、本実施の形態においては、赤外線の
放射装置として赤外線ランプ２を採用しているが、赤外
線ランプ２に替えて赤外線ヒータなどを使用してもよ
い。また、赤外線ランプ２は、上記したように天板２１
と平行な面内に配設しているが、例えば、面状赤外線ヒ
ータなどを内部筐体２０の内壁面に配置して赤外線の放
射部を形成してもよい。また、内部筐体２０の内壁面に
エンボス加工を施し、赤外線の反射効率を高めるように
してもよい。

【００８５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、塗装面
の乾燥に掛かる時間を大幅に短縮でき、しかも品質の良
い塗装面が得られる車両用乾燥装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る車両用乾燥装置の側面
図。

【図２】本実施の形態に係る車両用乾燥装置の正面
図。

【図３】本実施の形態に係る車両用乾燥装置の平面
図。

【図４】本実施の形態に係る車両用乾燥装置を開口部
側から見た斜視図。

【図５】図３におけるＡ−Ａ’断面図。

【図６】筐体内における空気の流れを説明するための
図。

【図７】本実施の形態に係る筐体を天板側から見た平
面図。

【図８】本実施の形態に係るアジャスタの一部断面
図。

【図９】本実施の形態に係る車両用乾燥装置の使用状
態を示す図。

【図１０】制御系にて実施されるシーケンス制御を説
明するためのフローチャート。

【図１１】本実施の形態に係る電動ファンの風量調節
に伴い実施されるフィードバック制御を説明するための
フローチャート。

【図１２】本実施の形態に係る赤外線ランプの放射ス
ペクトルと代表的な塗料の吸収スペクトルとの相関関係
を示した図。

【符号の説明】

１車両用乾燥装置１Ａ乾燥装置本体１Ｂ支持ラック２赤外線ランプ３電動ファン４循環路６温度センサ８筐体１０配電ボックス２０内部筐体２１天板２２側壁板２３反射板２４開口部（開口）２５空気導入口２７整流板４０外部筐体４１天板４２側壁板４３開口部４４外気導入口４５集塵フィルタ４６流量調節板７０アジャスタ７１ボス７２ボルト７３操作ハンドル７４ガイドレール１０１縦フレーム１０１ａ固定プーリ１０２ブラケット１０３横フレーム１０６支持アーム１０７バランスウェイト１０７ａ可動プーリ１０８チェーン１０９ボトムフレーム１１０キャスタＴ通路幅

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端面に開口部を有する筐体と、この筐体内に設けられ前記開口部より塗装面に対して赤
外線を放射する赤外線放射装置と、前記筐体内の空気を、前記開口部を介して塗装面に送風
する送風機と、前記送風機によって塗装面に送風された空気のうち、そ
の少なくとも一部を、再度、筐体内に流入させる循環路
と、前記筐体内に外気を導く外気導入口と、前記循環路を経て筐体内に再流入する空気の流量を調節
する流量調節機構と、を備えることを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】前記流量調節機構は、前記循環路の通路断
面を拡大及び収縮させて、この循環路内を流れる空気の
流量調節を行うことを特徴とする請求項１に記載の乾燥
装置。
【請求項３】前記筐体は、前記赤外線放射装置を内方して赤外線の放射部を形成す
る内部筐体と、この内部筐体表面との間に所定の隙間を保ちつつ、その
内部筐体をその外方側から包み込む外部筐体と、前記所定の隙間および前記内部筐体内方に形成される空
間とを互いに連通させる連通路と、を備え、前記所定の隙間は、前記循環路の一部を構成しているこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の乾燥装置。
【請求項４】前記流量調節機構は、前記内部筐体と前記
外部筐体とを互いに連結する伸縮自在のアジャスタを備
え、このアジャスタの全長を可変させることにより前記
循環路の通路断面を拡大及び収縮させることを特徴とす
る請求項３に記載の乾燥装置。
【請求項５】前記外気導入口は、前記循環路の経路中に
設けられ、前記流量調節機構は、その外気導入口の開口面積を拡大
及び収縮させて前記循環路を経て前記筐体内に再流入す
る空気の流量調節を行うことを特徴とする請求項１から
４の何れかに記載の乾燥装置。
【請求項６】前記流量調節機構は、前記塗装面に送風さ
れる空気の温度を検出する温度検出センサと、この温度
検出センサにて検出される空気の温度に基づき前記送風
機の風量調節を行う制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記温度センサにて検出される温度が
目標空気温度より高いとき前記送風機の出力を増大さ
せ、前記温度センサにて検出される温度が目標空気温度
より低いとき前記送風機の出力を低下させることを特徴
とする請求項１から５の何れかに記載の乾燥装置。
【請求項７】前記赤外線放射装置にて放射される赤外線
は、２．５μｍ〜１４．０μｍの波長を含む赤外線であ
ることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の乾
燥装置。
【請求項８】前記赤外線放射装置にて放射される赤外線
は、３．０μｍ〜４．０μｍの波長域に放射エネルギー
のピークを有することを特徴とする請求項１から７の何
れかに記載の乾燥装置。
【請求項９】前記赤外線放射装置にて放射される赤外線
は、５．５μｍ〜１０．０μｍの波長域に放射エネルギ
ーのピークを有することを特徴とする請求項１から８の
何れかに記載の乾燥装置。
【請求項１０】前記筐体を支持する支持ラックを備え、前記支持ラックは、縦フレームと、この縦フレームにス
ライド可能に保持された横フレームとを有し、前記筐体
は、前記横フレームに揺動自在に保持されることを特徴
とする請求項１から９の何れかに記載の乾燥装置。