JP2004116919A - 車輌塗装部の乾燥装置及び乾燥方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】車輌の塗装部を乾燥する場合、上記塗装部を容易に高品質で、しかも速く乾燥することができ、従来よりも構成が簡素である車輌塗装部の乾燥装置を提供する。
【解決手段】開口部５を備えた筐体３と、筐体３内部に設けられ、乾燥対象である車輌の塗装部へ、遠赤外線を照射可能な遠赤外線ヒータ７と、筐体３の外部から空気を吸入し、この吸入した空気を遠赤外線ヒータ７の近傍を通過させて暖め、この暖められた空気を、開口部５から上記塗装部へ、ほぼ均等な風量と温度分布とで送風可能に、筐体３内部に設けられた送風機９と、遠赤外線ヒータ７が発する遠赤外線を開口部５側方向に反射可能に、筐体３内部に設けられた反射板１１とを有し、遠赤外線ヒータ７が発する遠赤外線によって、上記塗装部をほぼ均等に照射可能である車輌塗装部の乾燥装置である。
【選択図】 図２
【解決手段】開口部５を備えた筐体３と、筐体３内部に設けられ、乾燥対象である車輌の塗装部へ、遠赤外線を照射可能な遠赤外線ヒータ７と、筐体３の外部から空気を吸入し、この吸入した空気を遠赤外線ヒータ７の近傍を通過させて暖め、この暖められた空気を、開口部５から上記塗装部へ、ほぼ均等な風量と温度分布とで送風可能に、筐体３内部に設けられた送風機９と、遠赤外線ヒータ７が発する遠赤外線を開口部５側方向に反射可能に、筐体３内部に設けられた反射板１１とを有し、遠赤外線ヒータ７が発する遠赤外線によって、上記塗装部をほぼ均等に照射可能である車輌塗装部の乾燥装置である。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の塗装部を乾燥する乾燥装置および乾燥方法に係り、特に、上記塗装部に対してほぼ均等に照射される遠赤外線と上記塗装部へのほぼ均等な送風とによって、上記車輌に塗布された塗装部を乾燥する乾燥装置、乾燥方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車輌に対する塗装作業において、上記車輌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、上記塗装面（塗装部）に赤外線を照射して上記塗装面を乾燥させる赤外線式乾燥装置や、上記塗装面に灯油やガス等の燃料を燃焼させて得られた温風を送って上記塗装面を乾燥させる温風式乾燥装置が使用され、塗装面を強制的に乾燥されることによって、作業時間の短縮を図っている。
【０００３】
また、上記塗装面を乾燥する乾燥装置として、一端面に開口部を有する筐体と、この筐体内に設けられ、上記開口部より塗装面に対して遠赤外線を放射する赤外線放射装置と、上記筐体内の空気を上記開口部を介して上記塗装面に送風する送風機と、この送風機によって上記塗装面に送風された空気のうちの少なくとも一部を、再度、上記筐体内に流入させる循環路と、上記筐体内に外気を導く外気導入路と、上記循環路を経て上記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た乾燥装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２４３３６６号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車輌に塗布された塗膜（塗装部）が乾燥した（塗膜が形成された）状態とは、上記車輌に塗布された塗料中の溶剤（たとえば、キシレン、Ｍ．Ｉ．Ｂ．Ｋ・；メチルイソブチルケトン）がほぼ完全に蒸発し、しかも、上記塗料を構成している樹脂の分子が互いに結合した状態をいう。
【０００６】
上記乾燥を速く行うには、上記塗膜中の溶剤の温度を速く上げて、上記溶剤の分子の運動を活発にして、上記溶剤を迅速に蒸発させ、また、上記塗料を構成している樹脂の分子を励起させ、上記樹脂の分子同士を互いに速く結合させることが必要である。
【０００７】
換言すれば、上記塗膜の乾燥を迅速に行うためには、上記塗膜中の溶剤や樹脂に吸収されやすい波長の遠赤外線（波長が３μｍ〜１０μｍの赤外線）を、上記塗膜に照射することが重要である。
【０００８】
ここで、上記従来の赤外線式乾燥装置では、一般的に、遠赤外線と共に、遠赤外線よりも短い波長（０．８μｍ〜３μｍの波長）であって、上記溶剤や上記樹脂に吸収されにくい近赤外線も多く照射する構成であり、上記塗膜の乾燥を効率良く行うことができない場合があるという問題がある。
【０００９】
また、上記従来の赤外線式乾燥装置では、上記塗膜を速く乾燥させるために、赤外線を上記塗膜に大量に照射すると、上記塗膜の温度が上昇（たとえば１００℃以上に上昇）しすぎて、上記塗膜が変質し、乾燥後の塗膜の品質が劣化する場合があるという問題がある。
【００１０】
従来の温風式乾燥装置では、上記塗膜を温風のみで暖めるか、または、上記温風に加えて、灯油等の燃焼によって発生する僅かな赤外線を上記塗膜に照射して、上記塗膜を乾燥させるので、上記塗膜が乾燥するために最も必要な遠赤外線が、上記塗膜に対してほとんど照射されず、したがって、上記塗膜の乾燥を効率良く行うことができないという問題がある。
【００１１】
また、上記従来の温風式乾燥装置では、ピンホールやブリスターなどの乾燥不良が発生し、塗膜面の品質が劣化する場合がある。
【００１２】
ここで、ピンホールとは、上記塗膜中の溶剤の抜気が不十分な状態において、上記塗膜の表面近傍の溶剤のみが蒸発し終え、上記表面近傍に固体部分が形成され、その後、上記塗膜内に残留していた溶剤が上記塗膜表面の固体の部分を破って揮発することにより、上記塗膜表面に形成される空孔を意味する。
【００１３】
また、ブリスターとは、上記塗膜内に残留している溶剤と空気中の水分とが、塗膜乾燥後に結合することによって上記塗膜の表面が局所的に膨張する減少をいう。
【００１４】
上記特許文献１には、上記塗膜が吸収しやすい波長の遠赤外線を上記塗膜に照射可能であると共に、温風を循環して使用することにより、外気温度が変化しても、ほぼ一定の温度の風を上記塗膜に送風することによって、上記塗膜を効率良く乾燥することができる乾燥装置が示されている。
【００１５】
しかし、車輌に塗布された塗膜を迅速に乾燥させるためには、上述のように、上記塗膜の溶剤や樹脂に効率良く吸収される遠赤外線を、上記塗膜に対して効率良く照射することが最も重要であり、上記塗膜に一定温度の空気を送風することは必ずしも重要ではない。
【００１６】
また、上記特許文献１の乾燥装置では、一度暖められた空気の一部を循環して上記塗膜に送風しているので、上記送風している空気の温度が上昇し過ぎて、上記塗膜が過熱状態になり、上記塗膜が変質する場合がある。上記塗膜の温度が、上昇し過ぎないようにするためには、オペレータが上記送風する空気の温度を監視し、上記循環する空気の割合をコントロールしなければならず、オペレータの作業が煩雑であり、したがって、品質の良い乾燥した塗膜を容易に得ることができない場合があるという問題がある。
【００１７】
また、上記特許文献１の乾燥装置では、一度塗膜面に送風され、上記塗膜内から蒸発した溶剤を含んでいる空気を循環して再び蒸気塗膜に送風するので、この送風される空気内の上記溶剤の蒸気圧は、外気（乾燥装置の外の空気）よりも高く、したがって、上記塗膜から溶剤が蒸発しにくく、上記塗膜の乾燥が遅くなる場合があるという問題がある。
【００１８】
さらにまた、上記特許文献１の乾燥装置では、上記循環させる空気の通路や上記循環させる空気の割合を調整するための機構が設けられているので、装置の構成が煩雑であるという問題がある。
【００１９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、車輌の塗装部の乾燥装置において、上記車輌の塗装部を乾燥する場合、上記塗装部を容易に高品質で、しかも速く乾燥することができ、従来よりも構成が簡素である車輌塗装部の乾燥装置および乾燥方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、 開口部を備えた筐体と、上記筐体内部に設けられ、乾燥対象である車輌の塗装部へ、遠赤外線を照射可能な遠赤外線ヒータと、上記筐体の外部から空気を吸入し、この吸入した空気を上記遠赤外線ヒータの近傍を通過させて暖め、この暖められた空気を、上記開口部から上記塗装部へ、ほぼ均等な風量と温度分布とで送風可能に、上記筐体内部に設けられた送風手段と、上記遠赤外線ヒータが発する遠赤外線のうちで上記開口部側方向とは異なる方向に進行する遠赤外線を上記開口部側方向に反射可能に、上記筐体内部に設けられた反射手段とを有し、上記遠赤外線ヒータが発する遠赤外線のうちで上記開口部側方向に進行する遠赤外線と、上記反射された遠赤外線とによって、上記塗装部をほぼ均等に照射可能である車輌塗装部の乾燥装置である。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、 請求項１に記載の車輌塗装部の乾燥装置において、上記遠赤外線ヒータを点灯して上記塗装部へ遠赤外線を照射し、上記塗装部が所定の温度まで上昇した後に、上記遠赤外線の照射に加えて上記送風手段が送風を開始するように制御する制御手段とを有する車輌塗装部の乾燥装置である。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、 請求項１または請求項２に記載の車輌塗装部の乾燥装置において、上記塗装部に対して、上記ほぼ均等な遠赤外線照射と上記ほぼ均等な送風とが可能なように、上記乾燥装置の位置および指向方向を調節自在な調節手段を有する車輌塗装部の乾燥装置である。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車輌塗装部の乾燥装置において、上記遠赤外線ヒータは、金属パイプで形成された筒状の保持体と、この保持体の長手方向に沿って上記保持体の内部に設けられたコイル状の抵抗線で構成された発熱体と、上記保持体の内部に充填され、上記発熱体を支持するための絶縁物と、遠赤外線の分光放射率を向上させるために、上記保持体の外周面に被覆されたセラミックスとによって構成されている車輌塗装部の乾燥装置である。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、 乾燥対象である車輌の塗装部での吸収度合いが高い遠赤外線を上記塗装部に対してほぼ均一に照射して上記塗装部を加熱する加熱工程と、上記塗装部を上記遠赤外線で加熱し上記塗装部が所定の温度まで上昇した後、上記塗装部表面近傍における蒸発した溶剤の滞留と、上記塗装部の過熱とを防止するために、上記遠赤外線による加熱に加えて上記塗装部にほぼ均一な風量と温度分布の空気を送風する送風工程とを有する車輌塗装部の乾燥方法である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係る車輌塗装部の乾燥装置（以下単に「乾燥装置」という。）１の概略構成を示す正面図である。
【００２６】
図２は、図１におけるＩＩＡ−ＩＩＢ断面を示す図であり、図３は、図１におけるＩＩＩＡ−ＩＩＩＢ断面を示す図である。
【００２７】
乾燥装置１は、開口部３を備えた筐体５を備え、この筐体３の内部には、乾燥対象である車輌の塗装部へ、遠赤外線を照射可能な遠赤外線ヒータ７と、上記筐体３の外部から空気を吸入し、この吸入した空気を上記遠赤外線ヒータ７の近傍を通過させて暖め、この暖められた空気を、上記開口部５から上記塗装部へ、ほぼ均等な風量と温度分布とで送風可能な送風手段の例である送風機９とが設けられている。
【００２８】
また、上記筐体３の内部には、上記遠赤外線ヒータ７が発する遠赤外線のうちで上記開口部５側方向とは異なる方向に進行する遠赤外線を上記開口部５側方向に反射可能な反射手段の例である反射板１１が設けられている。そして、上記遠赤外線ヒータ７が発する遠赤外線のうちで上記開口部３側方向に進行する遠赤外線と、上記反射板１１で反射された遠赤外線とによって、上記塗装部をほぼ均等に照射可能になっている。
【００２９】
また、乾燥装置１には、上記遠赤外線ヒータ７を点灯（ＯＮ）して上記塗装部へ遠赤外線を照射し、上記塗装部が所定の温度まで上昇した後に、上記遠赤外線の照射に加えて上記送風機９が送風を開始するように制御する制御部（図示せず）が設けられている。
【００３０】
また、乾燥装置１には、 上記塗装部に対して、上記ほぼ均等な遠赤外線照射と上記ほぼ均等な送風とが可能なように、上記乾燥装置１の位置および指向方向を調節自在な調節手段１３が設けられている。
【００３１】
上記乾燥装置１について詳しく説明すると、上記開口部５は、ほぼ長方形に形成され、４つの各コーナーには各面取部５Ａ〜５Ｄが形成されている。なお、上記面取りに代えて、各コーナーを円弧状に形成してもよい。
【００３２】
ここで、説明の便宜を図るために、上記開口部５が形成する平面にほぼ垂直な方向を上記筐体３の奥行き方向とし、この奥行き方向にほぼ直角な方向であって上記開口部５の長手方向を上記筐体３の幅方向とし、上記奥行き方向と上記幅方向とにほぼ直角な方向を上記筐体３の高さ方向とする。
【００３３】
上記筐体３の内部には、上記筐体３の幅方向に沿って長く設けられたほぼ円筒状の遠赤外線ヒータ７が適数本（たとえば３本）設けられている。なお、上記各遠赤外線ヒータ７の互いの間隔はほぼ等しく、上記各遠赤外線ヒータ７は、開口部５が形成する平面とほぼ平行な一平面上に配置されている。
【００３４】
また、上記開口部５とは反対側に設けられている筐体３の開口部３Ａと、上記遠赤外線ヒータ７との間であって、上記筐体３の内部には、上記開口部３Ａを介して筐体３の外部から吸入した空気（外気）を、上記開口部５から乾燥装置１の外部に送風するための送風機９が適数（たとえば２個）設けられている。
【００３５】
なお、上記送風機９として、たとえば、ローヤル電機株式会社製のファン（型式；Ｔ３００Ｐ７４９−３ＴＰ−Ｂ４２）が採用されている。なお、上記送風機９は、１台で１７ｍ３ ／ｍｉｎ〜２２ｍ３ ／ｍｉｎの空気量を送風可能である。
【００３６】
また、上記開口部３Ａにフィルタを設けてもよい。このフィルタによって、清浄な空気が開口部５から塗膜に送られ、上記塗膜に粉塵等が付着することを未然に防止することができる。
【００３７】
筐体３は、上述のように、奥行き方向の一端部に開口部５を備え、この開口部５に対向する他端部側には長方形状の開口部３Ａを備えているが、上記開口部３Ａをたとえば板状材で塞ぎ、この板状材に複数の貫通孔を設けて上記開口部３Ａに代えてもよい。
【００３８】
また、上記筐体３の上記奥行き方向に垂直な各平面で、上記筐体３を切断したとすると、上記筐体３の外壁で囲まれる長方形状の部分の面積は、上記開口部３Ａと上記送風機９が設けられている箇所との間ではほぼ同一であり、上記送風機９が設けられている箇所と上記開口部５との間では、上記開口部５に近づくにしたがって大きくなるようになっている。なお、上記開口部５の大きさは、たとえば幅方向の寸法が約１０００ｍｍで、高さ方向の寸法が約７００ｍｍの形成され、上記開口部３Ａの大きさは、たとえば幅方向の寸法が約７００ｍｍで、高さ方向の寸法が約４００ｍｍの形成されている。
【００３９】
そして、筐体３が上述のような形状に構成されていることによって、開口部５側の筐体３の側壁の内面には、各斜面３Ｂ〜３Ｅが形成されている。
【００４０】
また、開口部５の反対側は、筐体３と開口部３Ａとを覆っている直方体形状のカバー部材１４が設けられている。なお、このカバー部材１４の外壁には、図示しない適数の貫通孔を設けられ、上記送風機９が送風する空気が、上記適数の貫通孔を通って吸入されるようになっている。
【００４１】
筐体３内には、円筒状の各遠赤外線ヒータ７に対応する反射板１１か適数（たとえば３つ）設けられている。なお、上記各反射板は、互いにほぼ平行で、ほぼ等間隔で、上記各遠赤外線ヒータ７に沿って設けられている。
【００４２】
ここで、反射板１１の長さ方向（遠赤外線ヒータ７の長さ方向）に垂直な断面は、台形状に形成され、この台形の内部の所定の位置に遠赤外線ヒータ７が配置されている。また、上記台形状の長い下底の部分が開口し、この下底の部分が開口部５側に位置している。すなわち、反射板１１は、開口部５とほぼ平行に筐体３の幅方向に長く設けられた反射面１１Ａであって、筐体３の高さ方向に所定に幅を有する反射面１１Ａを、遠赤外線ヒータ７と送風機９との間に備えていると共に、高さ方向の各両端部側で、上記反射面１１Ａと鈍角で交差し、上記反射面１１Ａの各両端部側から開口部５の方向に所定の長さだけ延出した各反射面１１Ｂ、１１Ｃを備えている。
【００４３】
そして、遠赤外線ヒータ７から放射状に放射される遠赤外線のうち、開口部５以外の方向に照射された遠赤外線が各反射部１１Ａ〜１１Ｃで反射され、遠赤外線ヒータ７から反射されない遠赤外線と共に、開口部５を通過して、車輌の塗装部にほぼ均等に照射されるようになっている。
【００４４】
各反射板１１同士の間には、上記送風機９が送風する風を通過させるための隙間（幅約５０ｍｍの隙間）が設けられており、また、反射板１１と筐体３の各傾斜部３Ｂ、３Ｄとの間にも、ほぼ同様な隙間が設けられており、上記各隙間を通過する際に、遠赤外線ヒータ７によって、送風機９で送風される風が暖められるようになっている。
【００４５】
さらに、反射板１１の長さ方向（筐体３の幅方向）の各両端部は、筐体３の各斜面３Ｃ、３Ｅを通過（貫通）し、筐体３の外部に所定の長さだけ延出している。そして、遠赤外線ヒータ７の各両端部も、反射板１１の上記延出に伴って、筐体３の外部に所定の長さだけ延出している。
【００４６】
そして、上記延出した上記遠赤外線ヒータ７の両端部が、セラミックス２１の被覆がされていない部分（図４参照）であるようにすれば、このセラミックス２１の被覆がされていない部分が、筐体３の開口部５側から覗けなくなり、上記開口部５側から覗けるのは、遠赤外線を照射可能なセラミックス２１が被覆された部分のみになり、したがって、車両の塗装部にほぼ均一に遠赤外線を照射することが可能になる。
【００４７】
次に、遠赤外線ヒータ７について説明する。
【００４８】
図４は、遠赤外線ヒータ７の概略構成を示す断面図である。
【００４９】
遠赤外線ヒータ７は、金属パイプ（インコイルパイプ）で形成された筒状の保持体１５と、この保持体１５の長手方向に沿って上記保持体１５の内部に設けられたコイル状の抵抗線で構成された発熱体１７と、上記保持体１５の内部に充填され、上記発熱体１７を支持するための絶縁物１９と、遠赤外線の分光放射率を向上させるために、上記保持体１５の外周面に被覆されたセラミックス（たとえば酸化アルミニウム；Ａｌ２ Ｏ３ ）２１とによって構成されている。
【００５０】
なお、上記絶縁物１９は、たとえば粒状のマグネシア（酸化マグネシウム；ＭｇＯ）で構成され、上記保持体１５の内部に充填されて、上記コイル状の発熱体１７を固定支持している。また、遠赤外線ヒータ７の両端部側には、上記発熱体１７に通電するための各端子Ｔ１、Ｔ２が設けられており、また、上記保持体１５の両端部には、各遮蔽部材２３Ａ、２３Ｂが設けられ、上記保持体１５の内部に充填された上記絶縁物１９が上記保持体１５の外部にこぼれ出さないようにしている。
【００５１】
そして、発熱体１７に通電し発熱体１７が発熱すると、この熱が絶縁物１９を通過して保持体１５に到達し、保持体１５の外部にコーティングされたセラミックス２１が加熱され、セラミックス２１から遠赤外線ヒータ７の外部に、主に３μｍ〜１０μｍの波長を具備する遠赤外線が照射（放射）される。
【００５２】
なお、上記波長の遠赤外線を効率良く放射するためには、上記セラミックスの２１の表面温度が、５００℃〜６００℃であることが望ましい。
【００５３】
上記セラミックス２１の表面温度を上記温度にするには、発熱体１７に一定の電流を流し続けて一定の熱量を発生させ、発熱体１７からセラミックス２１に供給される熱量と、セラミックス２１が発散する熱量とが互いに等しくなり、平衡状態になってときに、セラミックス２１の表面温度が５００℃〜６００℃になるようにすればよい。
【００５４】
さらに、セラミックス２１の表面温度を５００℃〜６００℃まで早く上昇させるのであれば、表面温度が上昇するまでの時間は、発熱体１７に大きな電流を流し、表面温度の上昇後は、電流を減少させるようにすればよい。なお、発熱体１７に流す電流の大きさは、乾燥装置１の上記制御部（図示せず）で制御されるものとする。
【００５５】
セラミックス２１を被覆した理由は、上記３μｍ〜１０μｍの波長においては、セラミックス２１の分光放射率（単色放射率）が高いからである。つまり、上記波長における分光放射率は、一般の金属では、「０．２」程度であるが、セラミックスでは、「０．８」程度の高い値になっているからである。
【００５６】
また、ステファンボルツマンの法則によると、セラミックス２１の表面から放射される赤外線の総放射量は、セラミックス２１表面の絶対温度の４乗に比例するので、セラミックス２１の表面温度を高くすれば、それに応じて、セラミックス２１表面から放射される赤外線の放射量は増大する。
【００５７】
一方、ウィーンンの変位則によると、セラミックス２１の表面から放射される赤外線の波長は、セラミックス２１の表面温度が上昇するにつれて、短波長側に移行するので、セラミックス２１の表面温度を６００℃よりも上昇させると、３μｍ〜１０μｍの波長の遠赤外線の放射量も増えるが、それ以上に３μｍ以下の波長の近赤外線の放射量が増える。
【００５８】
したがって、車輌の塗膜が吸収しにくい近赤外線の放射量を増やさずに、車輌の塗膜が吸収しやすい波長の遠赤外線を多く放射し、上記塗膜を効率良く乾燥するためには、セラミックス２１の表面温度を５００℃〜６００℃に保つことが望ましい。
【００５９】
なお、遠赤外線ヒータ７は、直径が約１２ｍｍで、セラミックスの被覆を施した部分の長さが約８００ｍｍであり、１本あたりの出力が１．６ｋＷである。また、各遠赤外線ヒータ７は、互いの間隔が約２１０ｍｍであり、さらに、筐体３の開口部５から筐体３の奥行き方向に約１４０ｍｍ入り込んだ位置に設けられている。
【００６０】
次に、乾燥装置１に調節手段１３を設けた場合について説明する。
【００６１】
図５は、調節手段１３を備えた乾燥装置１の概略構成を示す正面図である。
【００６２】
図６は、図５におけるＶＩ矢視であり、調節手段１３を備えた乾燥装置１の概略構成を示す側面図である。
【００６３】
図７は、図５におけるＶＩＩ矢視であり、調節手段１３を備えた乾燥装置１の概略構成を示す平面図である。
【００６４】
なお、図５〜図７に示すｘ方向を左右方向とし、ｙ方向を前後方向とし、ｚ方向を上下方向とする。
【００６５】
調節手段１３は、「コ」字状のベース部材２５を備え、このベース部材２５の下面には、適数（たとえば４つ）のキャスター２７が設けられ、ベース部材２５は、床面ＧＬ１上を自在に移動できるようになっている。
【００６６】
ベース部材２５の上面側の基端部側には、ｚ上方向に長く延出したガイド部材２９が一体的に設けられており、このガイド部材２９と係合した移動部材３１が、ｚ方向に移動自在に設けられている。
【００６７】
また、ベース部材２５の上方側であって、移動部材３１からｙ方向（ベース部材２５の先端部側の方向）に離隔した位置には、伸縮やっとこ（ｌａｚｙ ｔｏｎｇｓ）機構を用いた移動手段３３を介して、乾燥装置１の本体部が設けられ、乾燥装置１の本体部と移動部材３１との間のｙ方向の距離を調節自在になっている。
【００６８】
また、移動手段３３と乾燥装置１のカバー部材１４との接合部で、ｘ方向に延びた軸Ａｘ１を中心にして、乾燥装置１の本体部は回動自在になっており、乾燥装置１の筐体３に設けられた開口部５が、車輌の塗装部Ｐ１（図６参照）とほぼ平行になるように調節可能になっている。
【００６９】
また、調節手段１３には、移動部材３１と共に乾燥装置１の本体部を上下方向にオペレータが移動する場合、容易に移動できるようにするためのカウンタウエイト３５が設けられている。
【００７０】
さらに、キャスター２７、ガイド部材２９と移動部材３１との間、乾燥装置１の本体部と移動手段３３との旋回部には、それぞれ係止手段（図示せず）が設けられており、塗装部Ｐ１に対して、乾燥装置１の本体部を所定の位置に設置した後、上記各係止手段によって、乾燥装置１の本体部が容易に移動し旋回できないようになっており、塗装部Ｐ１と乾燥装置１との間の相対的な位置関係と姿勢とを保つことができるようになっている。
【００７１】
次に、塗装部Ｐ１に塗布された塗膜を、乾燥装置１を用いて乾燥する手順について説明する。
【００７２】
調節手段１３のベース部材２５を移動旋回し、さらに必要に応じて、移動手段３３で乾燥装置１の本体部を移動しまた乾燥装置１の本体部を移動手段３３に対して軸Ａｘ１を回動中心にして回動して、塗料が塗布された車輌の塗装部Ｐ１に対して、乾燥装置１を所定の位置に設置する。
【００７３】
具体的には、塗装部Ｐ１と、乾燥装置１の開口部５とが互いにほぼ平行であり、塗装部Ｐ１と開口部５との距離を４００ｍｍ〜７００ｍｍ（好ましくは６００ｍｍ）に設置する。
【００７４】
続いて、乾燥対象である車輌の塗装部Ｐ１での吸収度合いが高い遠赤外線を、遠赤外線ヒータ７から上記塗装部Ｐ１に対してほぼ均一に照射して上記塗装部Ｐ１を加熱する。
【００７５】
上記塗装部Ｐ１を上記遠赤外線で加熱し上記塗装部Ｐ１が所定の温度（たとえば、６０℃〜７０℃）まで上昇した後（たとえば、上記遠赤外線の照射開始後１分から３分経過後、好ましくは１分３０秒から２分経過後）、上記塗装部Ｐ１の表面近傍での、蒸発した溶剤の滞留と、上記塗装部Ｐ１の過熱（上記塗装部Ｐ１が８０℃以上になること）とを防止するために、上記遠赤外線による加熱に加えて上記塗装部Ｐ１にほぼ均一な風量と温度分布の空気を、送付機９を稼動して送風し、上記塗膜Ｐ１を乾燥させる。
【００７６】
なお、上記各設定値において、まず上記塗装部Ｐ１に遠赤外線のみを照射すると、上記塗装部Ｐ１の温度が６０℃〜７０℃程度まで上昇し、その後送風がされ、上記塗装部Ｐ１の温度が８０℃以上上昇することがない。また、上記送風における塗装部Ｐ１の風速は、０．５ｍ／ｓｅｃ〜２．０ｍ／ｓｅｃの範囲にある。
【００７７】
乾燥装置１によれば、遠赤外線ヒータが、塗装部Ｐ１の溶剤や樹脂が吸収しやすい遠赤外線を多く照射するので、上記塗装部Ｐ１の塗膜の乾燥を効率良く行うことができる。
【００７８】
また、乾燥装置１によれば、反射板１１の隙間を通り、また筐体３の傾斜部３Ｂ〜３Ｅに沿って、送風機９からの風が塗装部Ｐ１の方向に流れる。そして、乾燥装置１の開口部５から上記塗装部Ｐ１まで空気が送風される際に、この空気が攪拌されるので、塗装部Ｐ１における風速がほぼ均一化される。
【００７９】
さらに、乾燥装置１を塗装部Ｐ１に対して、上述のようにバランスよく設置し、しかも、塗装部Ｐ１の温度が上昇した後に送風するので、上記送風によって、上記塗装部Ｐ１の塗膜の過熱を抑制することができ、上記塗膜が変質し乾燥後の塗膜の品質が劣化することを防止することができる。
【００８０】
また、乾燥装置１によれば、塗装部Ｐ１を乾燥する場合、まず所定時間、塗装部に遠赤外線のみを照射し、塗装部が所定の温度になった後に送風を開始するので、上記遠赤外線のみの照射によって、上記塗装部Ｐ１の温度が早く上昇し、また上記塗装部Ｐ１が表面のみならず内部から加熱され、上記塗装部Ｐ１の表面および内部から溶剤が蒸発する。その後、送風を開始するので、上記塗装部Ｐ１の内部に多くの溶剤が残った状態で上記塗装部Ｐ１の表面に固体状の膜ができることを防止することができ、上記塗装部Ｐ１での、ピンホールやブリスターなどの乾燥不良の発生を抑制することができる。
【００８１】
また、乾燥装置１によれば、特許文献１に記載の乾燥装置とは異なり、塗装部Ｐ１に送風する空気を循環して使用することはせず、循環する空気よりも温度の低い外気を上記塗装部Ｐ１に送風するので、上記塗装部Ｐ１に送風する空気の温度が上昇し過ぎて、上記塗膜が過熱状態になることを防止でき、上記塗装部Ｐ１が変質することを避けることができる。つまり、上記塗装部Ｐ１の温度が、上昇し過ぎることを容易に抑制することができ、品質の良い、乾燥した塗装部Ｐ１（塗膜）を容易に得ることができる。
【００８２】
また、乾燥装置１によれば、特許文献１に記載の乾燥装置と異なり、塗装部Ｐ１に送風する空気を循環して使用することはせず、溶剤の蒸気を含んでいない外気を上記塗装部Ｐ１に送風するので、上記塗装部Ｐ１からの溶剤が蒸発しやすくなり、塗装部Ｐ１の乾燥時間を短縮することができる。
【００８３】
さらにまた、乾燥装置１では、上記特許文献１の乾燥装置のように、循環させる空気の通路や上記循環させる空気の割合を調整するための機構が設けられていないので、乾燥装置１の構成を簡素化することができる。
【００８４】
また、乾燥装置１を塗装部Ｐ１に対して、上述のようにバランスよく設置するので、遠赤外線と送風とが、塗装部Ｐ１に対してほぼ均一に行われ、塗装部Ｐ１を容易にむらなく高品質でしかも速く乾燥することができる。
【００８５】
また、乾燥装置１に設けられている調節手段１３を用いて、乾燥装置１の開口部５を、塗装部Ｐ１に対して適切な位置に容易に設置することができる。
【００８６】
さらに、上述の例では、乾燥装置１の遠赤外線ヒータとして、直径が１２ｍｍで長さが８００ｍｍで出力が１．６ＫＷのものを３本平行に配置し、風量が１７ｍ３ ／ｍｉｎ〜２２ｍ３ ／ｍｉｎである送風機を２台使用し、乾燥装置１の開口部５と塗布部Ｐ１との間の距離を約６００ｍｍに設定して乾燥を行っているが、上記各条件に拘束する必要はない。すなわち、塗装部Ｐ１に対して、遠赤外線を大量にしかも均一に照射可能であり、上記塗布部Ｐ１の温度を６０℃〜７０℃の間に保つことができ、しかも、上記塗装部Ｐ１における送風時の風速を０．５ｍ／ｍｉｎ〜２ｍ／ｍｉｎにすることができるなら、別の条件を採用してもよい。
【００８７】
また、上記遠赤外線ヒータ７の代わりに、平面状の遠赤外線セラミックスヒータやハロゲンランプを使用した遠赤外線ヒータを採用してもよい。さらに反射板１１を平面状の反射面の組み合わせで構成するのではなく、たとえば反射面の断面形状（反射板の長さ方向に直角な断面の形状）を放物線状等の曲線状にして反射板を形成してもよい。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、車輌の塗装部の乾燥装置において、上記車輌の塗装部を乾燥する場合、上記塗装部を容易に高品質で、しかも速く乾燥することができ、従来よりも構成が簡素である車輌塗装部の乾燥装置および乾燥方法を提供するができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る車輌塗装部の乾燥装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１におけるＩＩＡ−ＩＩＢ断面を示す図である。
【図３】図２におけるＩＩＩＡ−ＩＩＩＢ断面を示す図である。
【図４】遠赤外線ヒータの概略構成を示す断面図である。
【図５】調節手段を備えた乾燥装置の概略構成を示す正面図である。
【図６】図５におけるＶＩ矢視であり、調節手段を備えた乾燥装置の概略構成を示す側面図である。
【図７】図５におけるＶＩＩ矢視であり、調節手段を備えた乾燥装置の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 乾燥装置
３ 筐体
５ 開口部
７ 遠赤外線ヒータ
９ 送風機
１１ 反射板
１３ 調節手段
１５ 保持体
１７ 発熱体
１９ 絶縁物
２１ セラミックス
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の塗装部を乾燥する乾燥装置および乾燥方法に係り、特に、上記塗装部に対してほぼ均等に照射される遠赤外線と上記塗装部へのほぼ均等な送風とによって、上記車輌に塗布された塗装部を乾燥する乾燥装置、乾燥方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車輌に対する塗装作業において、上記車輌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、上記塗装面（塗装部）に赤外線を照射して上記塗装面を乾燥させる赤外線式乾燥装置や、上記塗装面に灯油やガス等の燃料を燃焼させて得られた温風を送って上記塗装面を乾燥させる温風式乾燥装置が使用され、塗装面を強制的に乾燥されることによって、作業時間の短縮を図っている。
【０００３】
また、上記塗装面を乾燥する乾燥装置として、一端面に開口部を有する筐体と、この筐体内に設けられ、上記開口部より塗装面に対して遠赤外線を放射する赤外線放射装置と、上記筐体内の空気を上記開口部を介して上記塗装面に送風する送風機と、この送風機によって上記塗装面に送風された空気のうちの少なくとも一部を、再度、上記筐体内に流入させる循環路と、上記筐体内に外気を導く外気導入路と、上記循環路を経て上記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た乾燥装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２４３３６６号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車輌に塗布された塗膜（塗装部）が乾燥した（塗膜が形成された）状態とは、上記車輌に塗布された塗料中の溶剤（たとえば、キシレン、Ｍ．Ｉ．Ｂ．Ｋ・；メチルイソブチルケトン）がほぼ完全に蒸発し、しかも、上記塗料を構成している樹脂の分子が互いに結合した状態をいう。
【０００６】
上記乾燥を速く行うには、上記塗膜中の溶剤の温度を速く上げて、上記溶剤の分子の運動を活発にして、上記溶剤を迅速に蒸発させ、また、上記塗料を構成している樹脂の分子を励起させ、上記樹脂の分子同士を互いに速く結合させることが必要である。
【０００７】
換言すれば、上記塗膜の乾燥を迅速に行うためには、上記塗膜中の溶剤や樹脂に吸収されやすい波長の遠赤外線（波長が３μｍ〜１０μｍの赤外線）を、上記塗膜に照射することが重要である。
【０００８】
ここで、上記従来の赤外線式乾燥装置では、一般的に、遠赤外線と共に、遠赤外線よりも短い波長（０．８μｍ〜３μｍの波長）であって、上記溶剤や上記樹脂に吸収されにくい近赤外線も多く照射する構成であり、上記塗膜の乾燥を効率良く行うことができない場合があるという問題がある。
【０００９】
また、上記従来の赤外線式乾燥装置では、上記塗膜を速く乾燥させるために、赤外線を上記塗膜に大量に照射すると、上記塗膜の温度が上昇（たとえば１００℃以上に上昇）しすぎて、上記塗膜が変質し、乾燥後の塗膜の品質が劣化する場合があるという問題がある。
【００１０】
従来の温風式乾燥装置では、上記塗膜を温風のみで暖めるか、または、上記温風に加えて、灯油等の燃焼によって発生する僅かな赤外線を上記塗膜に照射して、上記塗膜を乾燥させるので、上記塗膜が乾燥するために最も必要な遠赤外線が、上記塗膜に対してほとんど照射されず、したがって、上記塗膜の乾燥を効率良く行うことができないという問題がある。
【００１１】
また、上記従来の温風式乾燥装置では、ピンホールやブリスターなどの乾燥不良が発生し、塗膜面の品質が劣化する場合がある。
【００１２】
ここで、ピンホールとは、上記塗膜中の溶剤の抜気が不十分な状態において、上記塗膜の表面近傍の溶剤のみが蒸発し終え、上記表面近傍に固体部分が形成され、その後、上記塗膜内に残留していた溶剤が上記塗膜表面の固体の部分を破って揮発することにより、上記塗膜表面に形成される空孔を意味する。
【００１３】
また、ブリスターとは、上記塗膜内に残留している溶剤と空気中の水分とが、塗膜乾燥後に結合することによって上記塗膜の表面が局所的に膨張する減少をいう。
【００１４】
上記特許文献１には、上記塗膜が吸収しやすい波長の遠赤外線を上記塗膜に照射可能であると共に、温風を循環して使用することにより、外気温度が変化しても、ほぼ一定の温度の風を上記塗膜に送風することによって、上記塗膜を効率良く乾燥することができる乾燥装置が示されている。
【００１５】
しかし、車輌に塗布された塗膜を迅速に乾燥させるためには、上述のように、上記塗膜の溶剤や樹脂に効率良く吸収される遠赤外線を、上記塗膜に対して効率良く照射することが最も重要であり、上記塗膜に一定温度の空気を送風することは必ずしも重要ではない。
【００１６】
また、上記特許文献１の乾燥装置では、一度暖められた空気の一部を循環して上記塗膜に送風しているので、上記送風している空気の温度が上昇し過ぎて、上記塗膜が過熱状態になり、上記塗膜が変質する場合がある。上記塗膜の温度が、上昇し過ぎないようにするためには、オペレータが上記送風する空気の温度を監視し、上記循環する空気の割合をコントロールしなければならず、オペレータの作業が煩雑であり、したがって、品質の良い乾燥した塗膜を容易に得ることができない場合があるという問題がある。
【００１７】
また、上記特許文献１の乾燥装置では、一度塗膜面に送風され、上記塗膜内から蒸発した溶剤を含んでいる空気を循環して再び蒸気塗膜に送風するので、この送風される空気内の上記溶剤の蒸気圧は、外気（乾燥装置の外の空気）よりも高く、したがって、上記塗膜から溶剤が蒸発しにくく、上記塗膜の乾燥が遅くなる場合があるという問題がある。
【００１８】
さらにまた、上記特許文献１の乾燥装置では、上記循環させる空気の通路や上記循環させる空気の割合を調整するための機構が設けられているので、装置の構成が煩雑であるという問題がある。
【００１９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、車輌の塗装部の乾燥装置において、上記車輌の塗装部を乾燥する場合、上記塗装部を容易に高品質で、しかも速く乾燥することができ、従来よりも構成が簡素である車輌塗装部の乾燥装置および乾燥方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、 開口部を備えた筐体と、上記筐体内部に設けられ、乾燥対象である車輌の塗装部へ、遠赤外線を照射可能な遠赤外線ヒータと、上記筐体の外部から空気を吸入し、この吸入した空気を上記遠赤外線ヒータの近傍を通過させて暖め、この暖められた空気を、上記開口部から上記塗装部へ、ほぼ均等な風量と温度分布とで送風可能に、上記筐体内部に設けられた送風手段と、上記遠赤外線ヒータが発する遠赤外線のうちで上記開口部側方向とは異なる方向に進行する遠赤外線を上記開口部側方向に反射可能に、上記筐体内部に設けられた反射手段とを有し、上記遠赤外線ヒータが発する遠赤外線のうちで上記開口部側方向に進行する遠赤外線と、上記反射された遠赤外線とによって、上記塗装部をほぼ均等に照射可能である車輌塗装部の乾燥装置である。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、 請求項１に記載の車輌塗装部の乾燥装置において、上記遠赤外線ヒータを点灯して上記塗装部へ遠赤外線を照射し、上記塗装部が所定の温度まで上昇した後に、上記遠赤外線の照射に加えて上記送風手段が送風を開始するように制御する制御手段とを有する車輌塗装部の乾燥装置である。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、 請求項１または請求項２に記載の車輌塗装部の乾燥装置において、上記塗装部に対して、上記ほぼ均等な遠赤外線照射と上記ほぼ均等な送風とが可能なように、上記乾燥装置の位置および指向方向を調節自在な調節手段を有する車輌塗装部の乾燥装置である。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車輌塗装部の乾燥装置において、上記遠赤外線ヒータは、金属パイプで形成された筒状の保持体と、この保持体の長手方向に沿って上記保持体の内部に設けられたコイル状の抵抗線で構成された発熱体と、上記保持体の内部に充填され、上記発熱体を支持するための絶縁物と、遠赤外線の分光放射率を向上させるために、上記保持体の外周面に被覆されたセラミックスとによって構成されている車輌塗装部の乾燥装置である。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、 乾燥対象である車輌の塗装部での吸収度合いが高い遠赤外線を上記塗装部に対してほぼ均一に照射して上記塗装部を加熱する加熱工程と、上記塗装部を上記遠赤外線で加熱し上記塗装部が所定の温度まで上昇した後、上記塗装部表面近傍における蒸発した溶剤の滞留と、上記塗装部の過熱とを防止するために、上記遠赤外線による加熱に加えて上記塗装部にほぼ均一な風量と温度分布の空気を送風する送風工程とを有する車輌塗装部の乾燥方法である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係る車輌塗装部の乾燥装置（以下単に「乾燥装置」という。）１の概略構成を示す正面図である。
【００２６】
図２は、図１におけるＩＩＡ−ＩＩＢ断面を示す図であり、図３は、図１におけるＩＩＩＡ−ＩＩＩＢ断面を示す図である。
【００２７】
乾燥装置１は、開口部３を備えた筐体５を備え、この筐体３の内部には、乾燥対象である車輌の塗装部へ、遠赤外線を照射可能な遠赤外線ヒータ７と、上記筐体３の外部から空気を吸入し、この吸入した空気を上記遠赤外線ヒータ７の近傍を通過させて暖め、この暖められた空気を、上記開口部５から上記塗装部へ、ほぼ均等な風量と温度分布とで送風可能な送風手段の例である送風機９とが設けられている。
【００２８】
また、上記筐体３の内部には、上記遠赤外線ヒータ７が発する遠赤外線のうちで上記開口部５側方向とは異なる方向に進行する遠赤外線を上記開口部５側方向に反射可能な反射手段の例である反射板１１が設けられている。そして、上記遠赤外線ヒータ７が発する遠赤外線のうちで上記開口部３側方向に進行する遠赤外線と、上記反射板１１で反射された遠赤外線とによって、上記塗装部をほぼ均等に照射可能になっている。
【００２９】
また、乾燥装置１には、上記遠赤外線ヒータ７を点灯（ＯＮ）して上記塗装部へ遠赤外線を照射し、上記塗装部が所定の温度まで上昇した後に、上記遠赤外線の照射に加えて上記送風機９が送風を開始するように制御する制御部（図示せず）が設けられている。
【００３０】
また、乾燥装置１には、 上記塗装部に対して、上記ほぼ均等な遠赤外線照射と上記ほぼ均等な送風とが可能なように、上記乾燥装置１の位置および指向方向を調節自在な調節手段１３が設けられている。
【００３１】
上記乾燥装置１について詳しく説明すると、上記開口部５は、ほぼ長方形に形成され、４つの各コーナーには各面取部５Ａ〜５Ｄが形成されている。なお、上記面取りに代えて、各コーナーを円弧状に形成してもよい。
【００３２】
ここで、説明の便宜を図るために、上記開口部５が形成する平面にほぼ垂直な方向を上記筐体３の奥行き方向とし、この奥行き方向にほぼ直角な方向であって上記開口部５の長手方向を上記筐体３の幅方向とし、上記奥行き方向と上記幅方向とにほぼ直角な方向を上記筐体３の高さ方向とする。
【００３３】
上記筐体３の内部には、上記筐体３の幅方向に沿って長く設けられたほぼ円筒状の遠赤外線ヒータ７が適数本（たとえば３本）設けられている。なお、上記各遠赤外線ヒータ７の互いの間隔はほぼ等しく、上記各遠赤外線ヒータ７は、開口部５が形成する平面とほぼ平行な一平面上に配置されている。
【００３４】
また、上記開口部５とは反対側に設けられている筐体３の開口部３Ａと、上記遠赤外線ヒータ７との間であって、上記筐体３の内部には、上記開口部３Ａを介して筐体３の外部から吸入した空気（外気）を、上記開口部５から乾燥装置１の外部に送風するための送風機９が適数（たとえば２個）設けられている。
【００３５】
なお、上記送風機９として、たとえば、ローヤル電機株式会社製のファン（型式；Ｔ３００Ｐ７４９−３ＴＰ−Ｂ４２）が採用されている。なお、上記送風機９は、１台で１７ｍ３ ／ｍｉｎ〜２２ｍ３ ／ｍｉｎの空気量を送風可能である。
【００３６】
また、上記開口部３Ａにフィルタを設けてもよい。このフィルタによって、清浄な空気が開口部５から塗膜に送られ、上記塗膜に粉塵等が付着することを未然に防止することができる。
【００３７】
筐体３は、上述のように、奥行き方向の一端部に開口部５を備え、この開口部５に対向する他端部側には長方形状の開口部３Ａを備えているが、上記開口部３Ａをたとえば板状材で塞ぎ、この板状材に複数の貫通孔を設けて上記開口部３Ａに代えてもよい。
【００３８】
また、上記筐体３の上記奥行き方向に垂直な各平面で、上記筐体３を切断したとすると、上記筐体３の外壁で囲まれる長方形状の部分の面積は、上記開口部３Ａと上記送風機９が設けられている箇所との間ではほぼ同一であり、上記送風機９が設けられている箇所と上記開口部５との間では、上記開口部５に近づくにしたがって大きくなるようになっている。なお、上記開口部５の大きさは、たとえば幅方向の寸法が約１０００ｍｍで、高さ方向の寸法が約７００ｍｍの形成され、上記開口部３Ａの大きさは、たとえば幅方向の寸法が約７００ｍｍで、高さ方向の寸法が約４００ｍｍの形成されている。
【００３９】
そして、筐体３が上述のような形状に構成されていることによって、開口部５側の筐体３の側壁の内面には、各斜面３Ｂ〜３Ｅが形成されている。
【００４０】
また、開口部５の反対側は、筐体３と開口部３Ａとを覆っている直方体形状のカバー部材１４が設けられている。なお、このカバー部材１４の外壁には、図示しない適数の貫通孔を設けられ、上記送風機９が送風する空気が、上記適数の貫通孔を通って吸入されるようになっている。
【００４１】
筐体３内には、円筒状の各遠赤外線ヒータ７に対応する反射板１１か適数（たとえば３つ）設けられている。なお、上記各反射板は、互いにほぼ平行で、ほぼ等間隔で、上記各遠赤外線ヒータ７に沿って設けられている。
【００４２】
ここで、反射板１１の長さ方向（遠赤外線ヒータ７の長さ方向）に垂直な断面は、台形状に形成され、この台形の内部の所定の位置に遠赤外線ヒータ７が配置されている。また、上記台形状の長い下底の部分が開口し、この下底の部分が開口部５側に位置している。すなわち、反射板１１は、開口部５とほぼ平行に筐体３の幅方向に長く設けられた反射面１１Ａであって、筐体３の高さ方向に所定に幅を有する反射面１１Ａを、遠赤外線ヒータ７と送風機９との間に備えていると共に、高さ方向の各両端部側で、上記反射面１１Ａと鈍角で交差し、上記反射面１１Ａの各両端部側から開口部５の方向に所定の長さだけ延出した各反射面１１Ｂ、１１Ｃを備えている。
【００４３】
そして、遠赤外線ヒータ７から放射状に放射される遠赤外線のうち、開口部５以外の方向に照射された遠赤外線が各反射部１１Ａ〜１１Ｃで反射され、遠赤外線ヒータ７から反射されない遠赤外線と共に、開口部５を通過して、車輌の塗装部にほぼ均等に照射されるようになっている。
【００４４】
各反射板１１同士の間には、上記送風機９が送風する風を通過させるための隙間（幅約５０ｍｍの隙間）が設けられており、また、反射板１１と筐体３の各傾斜部３Ｂ、３Ｄとの間にも、ほぼ同様な隙間が設けられており、上記各隙間を通過する際に、遠赤外線ヒータ７によって、送風機９で送風される風が暖められるようになっている。
【００４５】
さらに、反射板１１の長さ方向（筐体３の幅方向）の各両端部は、筐体３の各斜面３Ｃ、３Ｅを通過（貫通）し、筐体３の外部に所定の長さだけ延出している。そして、遠赤外線ヒータ７の各両端部も、反射板１１の上記延出に伴って、筐体３の外部に所定の長さだけ延出している。
【００４６】
そして、上記延出した上記遠赤外線ヒータ７の両端部が、セラミックス２１の被覆がされていない部分（図４参照）であるようにすれば、このセラミックス２１の被覆がされていない部分が、筐体３の開口部５側から覗けなくなり、上記開口部５側から覗けるのは、遠赤外線を照射可能なセラミックス２１が被覆された部分のみになり、したがって、車両の塗装部にほぼ均一に遠赤外線を照射することが可能になる。
【００４７】
次に、遠赤外線ヒータ７について説明する。
【００４８】
図４は、遠赤外線ヒータ７の概略構成を示す断面図である。
【００４９】
遠赤外線ヒータ７は、金属パイプ（インコイルパイプ）で形成された筒状の保持体１５と、この保持体１５の長手方向に沿って上記保持体１５の内部に設けられたコイル状の抵抗線で構成された発熱体１７と、上記保持体１５の内部に充填され、上記発熱体１７を支持するための絶縁物１９と、遠赤外線の分光放射率を向上させるために、上記保持体１５の外周面に被覆されたセラミックス（たとえば酸化アルミニウム；Ａｌ２ Ｏ３ ）２１とによって構成されている。
【００５０】
なお、上記絶縁物１９は、たとえば粒状のマグネシア（酸化マグネシウム；ＭｇＯ）で構成され、上記保持体１５の内部に充填されて、上記コイル状の発熱体１７を固定支持している。また、遠赤外線ヒータ７の両端部側には、上記発熱体１７に通電するための各端子Ｔ１、Ｔ２が設けられており、また、上記保持体１５の両端部には、各遮蔽部材２３Ａ、２３Ｂが設けられ、上記保持体１５の内部に充填された上記絶縁物１９が上記保持体１５の外部にこぼれ出さないようにしている。
【００５１】
そして、発熱体１７に通電し発熱体１７が発熱すると、この熱が絶縁物１９を通過して保持体１５に到達し、保持体１５の外部にコーティングされたセラミックス２１が加熱され、セラミックス２１から遠赤外線ヒータ７の外部に、主に３μｍ〜１０μｍの波長を具備する遠赤外線が照射（放射）される。
【００５２】
なお、上記波長の遠赤外線を効率良く放射するためには、上記セラミックスの２１の表面温度が、５００℃〜６００℃であることが望ましい。
【００５３】
上記セラミックス２１の表面温度を上記温度にするには、発熱体１７に一定の電流を流し続けて一定の熱量を発生させ、発熱体１７からセラミックス２１に供給される熱量と、セラミックス２１が発散する熱量とが互いに等しくなり、平衡状態になってときに、セラミックス２１の表面温度が５００℃〜６００℃になるようにすればよい。
【００５４】
さらに、セラミックス２１の表面温度を５００℃〜６００℃まで早く上昇させるのであれば、表面温度が上昇するまでの時間は、発熱体１７に大きな電流を流し、表面温度の上昇後は、電流を減少させるようにすればよい。なお、発熱体１７に流す電流の大きさは、乾燥装置１の上記制御部（図示せず）で制御されるものとする。
【００５５】
セラミックス２１を被覆した理由は、上記３μｍ〜１０μｍの波長においては、セラミックス２１の分光放射率（単色放射率）が高いからである。つまり、上記波長における分光放射率は、一般の金属では、「０．２」程度であるが、セラミックスでは、「０．８」程度の高い値になっているからである。
【００５６】
また、ステファンボルツマンの法則によると、セラミックス２１の表面から放射される赤外線の総放射量は、セラミックス２１表面の絶対温度の４乗に比例するので、セラミックス２１の表面温度を高くすれば、それに応じて、セラミックス２１表面から放射される赤外線の放射量は増大する。
【００５７】
一方、ウィーンンの変位則によると、セラミックス２１の表面から放射される赤外線の波長は、セラミックス２１の表面温度が上昇するにつれて、短波長側に移行するので、セラミックス２１の表面温度を６００℃よりも上昇させると、３μｍ〜１０μｍの波長の遠赤外線の放射量も増えるが、それ以上に３μｍ以下の波長の近赤外線の放射量が増える。
【００５８】
したがって、車輌の塗膜が吸収しにくい近赤外線の放射量を増やさずに、車輌の塗膜が吸収しやすい波長の遠赤外線を多く放射し、上記塗膜を効率良く乾燥するためには、セラミックス２１の表面温度を５００℃〜６００℃に保つことが望ましい。
【００５９】
なお、遠赤外線ヒータ７は、直径が約１２ｍｍで、セラミックスの被覆を施した部分の長さが約８００ｍｍであり、１本あたりの出力が１．６ｋＷである。また、各遠赤外線ヒータ７は、互いの間隔が約２１０ｍｍであり、さらに、筐体３の開口部５から筐体３の奥行き方向に約１４０ｍｍ入り込んだ位置に設けられている。
【００６０】
次に、乾燥装置１に調節手段１３を設けた場合について説明する。
【００６１】
図５は、調節手段１３を備えた乾燥装置１の概略構成を示す正面図である。
【００６２】
図６は、図５におけるＶＩ矢視であり、調節手段１３を備えた乾燥装置１の概略構成を示す側面図である。
【００６３】
図７は、図５におけるＶＩＩ矢視であり、調節手段１３を備えた乾燥装置１の概略構成を示す平面図である。
【００６４】
なお、図５〜図７に示すｘ方向を左右方向とし、ｙ方向を前後方向とし、ｚ方向を上下方向とする。
【００６５】
調節手段１３は、「コ」字状のベース部材２５を備え、このベース部材２５の下面には、適数（たとえば４つ）のキャスター２７が設けられ、ベース部材２５は、床面ＧＬ１上を自在に移動できるようになっている。
【００６６】
ベース部材２５の上面側の基端部側には、ｚ上方向に長く延出したガイド部材２９が一体的に設けられており、このガイド部材２９と係合した移動部材３１が、ｚ方向に移動自在に設けられている。
【００６７】
また、ベース部材２５の上方側であって、移動部材３１からｙ方向（ベース部材２５の先端部側の方向）に離隔した位置には、伸縮やっとこ（ｌａｚｙ ｔｏｎｇｓ）機構を用いた移動手段３３を介して、乾燥装置１の本体部が設けられ、乾燥装置１の本体部と移動部材３１との間のｙ方向の距離を調節自在になっている。
【００６８】
また、移動手段３３と乾燥装置１のカバー部材１４との接合部で、ｘ方向に延びた軸Ａｘ１を中心にして、乾燥装置１の本体部は回動自在になっており、乾燥装置１の筐体３に設けられた開口部５が、車輌の塗装部Ｐ１（図６参照）とほぼ平行になるように調節可能になっている。
【００６９】
また、調節手段１３には、移動部材３１と共に乾燥装置１の本体部を上下方向にオペレータが移動する場合、容易に移動できるようにするためのカウンタウエイト３５が設けられている。
【００７０】
さらに、キャスター２７、ガイド部材２９と移動部材３１との間、乾燥装置１の本体部と移動手段３３との旋回部には、それぞれ係止手段（図示せず）が設けられており、塗装部Ｐ１に対して、乾燥装置１の本体部を所定の位置に設置した後、上記各係止手段によって、乾燥装置１の本体部が容易に移動し旋回できないようになっており、塗装部Ｐ１と乾燥装置１との間の相対的な位置関係と姿勢とを保つことができるようになっている。
【００７１】
次に、塗装部Ｐ１に塗布された塗膜を、乾燥装置１を用いて乾燥する手順について説明する。
【００７２】
調節手段１３のベース部材２５を移動旋回し、さらに必要に応じて、移動手段３３で乾燥装置１の本体部を移動しまた乾燥装置１の本体部を移動手段３３に対して軸Ａｘ１を回動中心にして回動して、塗料が塗布された車輌の塗装部Ｐ１に対して、乾燥装置１を所定の位置に設置する。
【００７３】
具体的には、塗装部Ｐ１と、乾燥装置１の開口部５とが互いにほぼ平行であり、塗装部Ｐ１と開口部５との距離を４００ｍｍ〜７００ｍｍ（好ましくは６００ｍｍ）に設置する。
【００７４】
続いて、乾燥対象である車輌の塗装部Ｐ１での吸収度合いが高い遠赤外線を、遠赤外線ヒータ７から上記塗装部Ｐ１に対してほぼ均一に照射して上記塗装部Ｐ１を加熱する。
【００７５】
上記塗装部Ｐ１を上記遠赤外線で加熱し上記塗装部Ｐ１が所定の温度（たとえば、６０℃〜７０℃）まで上昇した後（たとえば、上記遠赤外線の照射開始後１分から３分経過後、好ましくは１分３０秒から２分経過後）、上記塗装部Ｐ１の表面近傍での、蒸発した溶剤の滞留と、上記塗装部Ｐ１の過熱（上記塗装部Ｐ１が８０℃以上になること）とを防止するために、上記遠赤外線による加熱に加えて上記塗装部Ｐ１にほぼ均一な風量と温度分布の空気を、送付機９を稼動して送風し、上記塗膜Ｐ１を乾燥させる。
【００７６】
なお、上記各設定値において、まず上記塗装部Ｐ１に遠赤外線のみを照射すると、上記塗装部Ｐ１の温度が６０℃〜７０℃程度まで上昇し、その後送風がされ、上記塗装部Ｐ１の温度が８０℃以上上昇することがない。また、上記送風における塗装部Ｐ１の風速は、０．５ｍ／ｓｅｃ〜２．０ｍ／ｓｅｃの範囲にある。
【００７７】
乾燥装置１によれば、遠赤外線ヒータが、塗装部Ｐ１の溶剤や樹脂が吸収しやすい遠赤外線を多く照射するので、上記塗装部Ｐ１の塗膜の乾燥を効率良く行うことができる。
【００７８】
また、乾燥装置１によれば、反射板１１の隙間を通り、また筐体３の傾斜部３Ｂ〜３Ｅに沿って、送風機９からの風が塗装部Ｐ１の方向に流れる。そして、乾燥装置１の開口部５から上記塗装部Ｐ１まで空気が送風される際に、この空気が攪拌されるので、塗装部Ｐ１における風速がほぼ均一化される。
【００７９】
さらに、乾燥装置１を塗装部Ｐ１に対して、上述のようにバランスよく設置し、しかも、塗装部Ｐ１の温度が上昇した後に送風するので、上記送風によって、上記塗装部Ｐ１の塗膜の過熱を抑制することができ、上記塗膜が変質し乾燥後の塗膜の品質が劣化することを防止することができる。
【００８０】
また、乾燥装置１によれば、塗装部Ｐ１を乾燥する場合、まず所定時間、塗装部に遠赤外線のみを照射し、塗装部が所定の温度になった後に送風を開始するので、上記遠赤外線のみの照射によって、上記塗装部Ｐ１の温度が早く上昇し、また上記塗装部Ｐ１が表面のみならず内部から加熱され、上記塗装部Ｐ１の表面および内部から溶剤が蒸発する。その後、送風を開始するので、上記塗装部Ｐ１の内部に多くの溶剤が残った状態で上記塗装部Ｐ１の表面に固体状の膜ができることを防止することができ、上記塗装部Ｐ１での、ピンホールやブリスターなどの乾燥不良の発生を抑制することができる。
【００８１】
また、乾燥装置１によれば、特許文献１に記載の乾燥装置とは異なり、塗装部Ｐ１に送風する空気を循環して使用することはせず、循環する空気よりも温度の低い外気を上記塗装部Ｐ１に送風するので、上記塗装部Ｐ１に送風する空気の温度が上昇し過ぎて、上記塗膜が過熱状態になることを防止でき、上記塗装部Ｐ１が変質することを避けることができる。つまり、上記塗装部Ｐ１の温度が、上昇し過ぎることを容易に抑制することができ、品質の良い、乾燥した塗装部Ｐ１（塗膜）を容易に得ることができる。
【００８２】
また、乾燥装置１によれば、特許文献１に記載の乾燥装置と異なり、塗装部Ｐ１に送風する空気を循環して使用することはせず、溶剤の蒸気を含んでいない外気を上記塗装部Ｐ１に送風するので、上記塗装部Ｐ１からの溶剤が蒸発しやすくなり、塗装部Ｐ１の乾燥時間を短縮することができる。
【００８３】
さらにまた、乾燥装置１では、上記特許文献１の乾燥装置のように、循環させる空気の通路や上記循環させる空気の割合を調整するための機構が設けられていないので、乾燥装置１の構成を簡素化することができる。
【００８４】
また、乾燥装置１を塗装部Ｐ１に対して、上述のようにバランスよく設置するので、遠赤外線と送風とが、塗装部Ｐ１に対してほぼ均一に行われ、塗装部Ｐ１を容易にむらなく高品質でしかも速く乾燥することができる。
【００８５】
また、乾燥装置１に設けられている調節手段１３を用いて、乾燥装置１の開口部５を、塗装部Ｐ１に対して適切な位置に容易に設置することができる。
【００８６】
さらに、上述の例では、乾燥装置１の遠赤外線ヒータとして、直径が１２ｍｍで長さが８００ｍｍで出力が１．６ＫＷのものを３本平行に配置し、風量が１７ｍ３ ／ｍｉｎ〜２２ｍ３ ／ｍｉｎである送風機を２台使用し、乾燥装置１の開口部５と塗布部Ｐ１との間の距離を約６００ｍｍに設定して乾燥を行っているが、上記各条件に拘束する必要はない。すなわち、塗装部Ｐ１に対して、遠赤外線を大量にしかも均一に照射可能であり、上記塗布部Ｐ１の温度を６０℃〜７０℃の間に保つことができ、しかも、上記塗装部Ｐ１における送風時の風速を０．５ｍ／ｍｉｎ〜２ｍ／ｍｉｎにすることができるなら、別の条件を採用してもよい。
【００８７】
また、上記遠赤外線ヒータ７の代わりに、平面状の遠赤外線セラミックスヒータやハロゲンランプを使用した遠赤外線ヒータを採用してもよい。さらに反射板１１を平面状の反射面の組み合わせで構成するのではなく、たとえば反射面の断面形状（反射板の長さ方向に直角な断面の形状）を放物線状等の曲線状にして反射板を形成してもよい。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、車輌の塗装部の乾燥装置において、上記車輌の塗装部を乾燥する場合、上記塗装部を容易に高品質で、しかも速く乾燥することができ、従来よりも構成が簡素である車輌塗装部の乾燥装置および乾燥方法を提供するができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る車輌塗装部の乾燥装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１におけるＩＩＡ−ＩＩＢ断面を示す図である。
【図３】図２におけるＩＩＩＡ−ＩＩＩＢ断面を示す図である。
【図４】遠赤外線ヒータの概略構成を示す断面図である。
【図５】調節手段を備えた乾燥装置の概略構成を示す正面図である。
【図６】図５におけるＶＩ矢視であり、調節手段を備えた乾燥装置の概略構成を示す側面図である。
【図７】図５におけるＶＩＩ矢視であり、調節手段を備えた乾燥装置の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 乾燥装置
３ 筐体
５ 開口部
７ 遠赤外線ヒータ
９ 送風機
１１ 反射板
１３ 調節手段
１５ 保持体
１７ 発熱体
１９ 絶縁物
２１ セラミックス
Claims (5)
- 開口部を備えた筐体と；
上記筐体内部に設けられ、乾燥対象である車輌の塗装部へ、遠赤外線を照射可能な遠赤外線ヒータと；
上記筐体の外部から空気を吸入し、この吸入した空気を上記遠赤外線ヒータの近傍を通過させて暖め、この暖められた空気を、上記開口部から上記塗装部へ、ほぼ均等な風量と温度分布とで送風可能に、上記筐体内部に設けられた送風手段と；
上記遠赤外線ヒータが発する遠赤外線のうちで上記開口部側方向とは異なる方向に進行する遠赤外線を上記開口部側方向に反射可能に、上記筐体内部に設けられた反射手段と；
を有し、上記遠赤外線ヒータが発する遠赤外線のうちで上記開口部側方向に進行する遠赤外線と、上記反射された遠赤外線とによって、上記塗装部をほぼ均等に照射可能であることを特徴とする車輌塗装部の乾燥装置。 - 請求項１に記載の車輌塗装部の乾燥装置において、
上記遠赤外線ヒータを点灯して上記塗装部へ遠赤外線を照射し、上記塗装部が所定の温度まで上昇した後に、上記遠赤外線の照射に加えて上記送風手段が送風を開始するように制御する制御手段と；
を有することを特徴とする車輌塗装部の乾燥装置。 - 請求項１または請求項２に記載の車輌塗装部の乾燥装置において、
上記塗装部に対して、上記ほぼ均等な遠赤外線照射と上記ほぼ均等な送風とが可能なように、上記乾燥装置の位置および指向方向を調節自在な調節手段を有することを特徴とする車輌塗装部の乾燥装置。 - 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車輌塗装部の乾燥装置において、
上記遠赤外線ヒータは、金属パイプで形成された筒状の保持体と、この保持体の長手方向に沿って上記保持体の内部に設けられたコイル状の抵抗線で構成された発熱体と、上記保持体の内部に充填され、上記発熱体を支持するための絶縁物と、遠赤外線の分光放射率を向上させるために、上記保持体の外周面に被覆されたセラミックスとによって構成されていることを特徴とする車輌塗装部の乾燥装置。 - 乾燥対象である車輌の塗装部での吸収度合いが高い遠赤外線を上記塗装部に対してほぼ均一に照射して上記塗装部を加熱する加熱工程と；
上記塗装部を上記遠赤外線で加熱し上記塗装部が所定の温度まで上昇した後、上記塗装部表面近傍における蒸発した溶剤の滞留と、上記塗装部の過熱とを防止するために、上記遠赤外線による加熱に加えて上記塗装部にほぼ均一な風量と温度分布の空気を送風する送風工程と；
を有することを特徴とする車輌塗装部の乾燥方法。
Priority Applications (1)
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| JP2002282420A JP2004116919A (ja) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | 車輌塗装部の乾燥装置及び乾燥方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008309366A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Ketaka Electric Co Ltd | 乾燥装置 |
| JP2011194281A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Asmo Co Ltd | 静電粉体塗装装置、静電粉体塗装方法及び電機子部品の製造方法 |
| CN103398569A (zh) * | 2013-07-27 | 2013-11-20 | 王兆进 | 一种对红外灯管实施保护的装置 |
| CN108889581A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-27 | 广州市朗普光电科技有限公司 | 一种采用光导热能装置的烘干加热设备 |
-
2002
- 2002-09-27 JP JP2002282420A patent/JP2004116919A/ja active Pending
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