JP2008224149A - 乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥室の温度分布を均一化することにより、１度の乾燥処理で乾燥される被乾燥物の量の増加が可能な乾燥装置を提供する。
【解決手段】乾燥装置Ｄは、被乾燥物としての生石膏鋳型10が配置される乾燥室１を形成する室壁２と、加熱空気を乾燥室１に供給する給気装置20と、乾燥室１内の加熱空気を排気として乾燥室１から排出する排気装置40とを備える。室壁２は上下方向で鋳型10を挟んで対向する底壁３および天井壁４を有する。給気装置20は、上下方向で底壁３寄りに配置された給気口27，28から乾燥室１に流入した加熱空気が乾燥室１内で螺旋状に旋回しながら天井壁４に向かう螺旋流Ｂ１，Ｂ２を形成するように給気口27，28から乾燥室１に流入する加熱空気を案内する案内羽根37，38を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、水分を含んだ被乾燥物を加熱気体により乾燥する乾燥装置に関し、該被乾燥物は、例えばタイヤ製造に使用される生石膏鋳型、すなわち自由水（遊離水および付着水）や結晶水などの形で水分を含んだ石膏鋳型である。

例えば、車両等に使用されるゴム製タイヤの製造に使用されるタイヤ成形用金型は、アルミニウム合金を形成材料として鋳造により製作される。このタイヤ成形用金型は、トレッドパターンを形成するために複雑な形状を有することから、鋳造後に鋳型を壊すことにより取り出される。このため、該金型の鋳造には、約７００〜７４０°Ｃの溶湯に耐え、かつ崩壊性に優れた鋳型である石膏鋳型が使用されている。

一般に、石膏鋳型を製造するには、先ず、石膏パウダーに水を混合させて得られる石膏スラリーが成形型に流し込まれて、生石膏鋳型が製作される。この生石膏鋳型は、遊離水、結晶水および付着水の形で多くの水分を含んでおり、そのままの状態で金型の鋳造に使用されると、この含有水分に起因して、水分巣や引け巣などの鋳造欠陥が発生する。このため、生石膏鋳型は、乾燥装置の乾燥室内に配置されて、加熱気体により乾燥され、その含有水分が除去される（例えば特許文献１参照）。
生石膏鋳型は、この乾燥処理により、その含有水分のうち、自由水が完全に除去され、結晶水が１％以下まで除去された後に、鋳造に使用される。
特開平７−２５６３９２号公報

ところで、生石膏鋳型の乾燥処理においては、含有水分の除去による鋳型の収縮または鋳型の熱膨張の不均一に起因した型割れの発生を防止するために、その表面温度と内部温度との温度差が所定値以下、例えば１０°Ｃ／１０ｍｍ（表面温度と表面から１０ｍｍの距離にある内部での温度との温度差が１０°Ｃであることを意味する。）以下になるように、加熱気体の温度および加熱時間が制御される。このため、鋳型の緩やかな加熱が必要になって、乾燥処理は長時間を要する工程になっている。例えば、従来の乾燥装置では、６０〜７０時間の乾燥時間が必要であった。
したがって、１度の乾燥処理で乾燥する被乾燥物（例えば生石膏鋳型）の量を多くすることが、コスト削減に寄与する。しかしながら、乾燥室内での温度分布のバラツキが大きいと、被乾燥物に連続的に加熱気体を当てることが困難で、被乾燥物に既に加えられた熱量が放出されることがあり、多量の被乾燥物を均一に乾燥することは困難である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜１１記載の発明は、乾燥室の温度分布を均一化することにより、１度の乾燥処理で乾燥される被乾燥物の量の増加が可能な乾燥装置を提供することを目的とする。そして、請求項３記載の発明は、さらに、螺旋流の形成を容易にすることを目的とし、請求項４記載の発明は、さらに、螺旋流の形成を容易化しながら乾燥装置のコンパクト化を図ることを目的とし、請求項６記載の発明は、さらに、加熱気体または排気の流量制御により、螺旋流の強さの調整を可能とすることを目的とし、請求項７記載の発明は、さらに、温度パターンの異なる設定温度毎での螺旋流の強さの調整を可能とすることを目的とし、請求項８記載の発明は、さらに、除湿装置を設けることにより乾燥処理の効率化を図ることを目的とし、請求項１０，１１記載の発明は、生石膏鋳型の乾燥処理の効率化を図ることを目的とする。

請求項１記載の発明は、被乾燥物が配置される乾燥室を形成する室壁と、気体を加熱して加熱気体にする加熱装置を備えると共に前記被乾燥物を乾燥する前記加熱気体を前記乾燥室に供給する給気装置と、前記乾燥室内の前記加熱気体を排気として前記乾燥室から排出する排気装置とを備える乾燥装置において、前記室壁は所定方向で前記被乾燥物を挟んで対向する第１壁および第２壁を有し、前記給気装置は、前記所定方向で前記第１壁寄りに配置された給気口から前記乾燥室に流入した前記加熱気体が前記乾燥室内で螺旋状に旋回しながら前記第２壁に向かう螺旋流を形成するように前記給気口から前記乾燥室に流入する前記加熱気体を案内する案内装置を備える乾燥装置である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の乾燥装置において、前記螺旋流は、前記所定方向に直交する方向に並列すると共に互いに反対方向に旋回する２つの螺旋流から構成されるものである。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の乾燥装置において、前記案内装置は、前記給気口から前記乾燥室に流入する前記加熱気体の流入方向を規定する案内羽根を備えるものである。
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の乾燥装置において、前記排気装置は排気口を通じて前記乾燥室内の前記加熱気体を吸引して強制排出する送風装置を備え、前記排気口は前記第２壁に配置されて前記乾燥室に開口するものである。
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項記載の乾燥装置において、前記室壁は、前記乾燥室を形成する内壁と、前記内壁を外側から覆う外壁とを有し、前記内壁と前記外壁との間に前記乾燥室に向かう前記加熱気体が流通すると共に前記給気口を有する給気通路が配置され、前記給気通路は、前記所定方向に沿って前記螺旋流を囲んでいるものである。
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項記載の乾燥装置において、前記加熱気体または前記排気の流量を制御する流量制御装置を備えるものである。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の乾燥装置において、前記加熱装置は、前記加熱気体の温度を複数の異なる設定温度を有する温度パターンに従って制御し、前記流量制御装置は、前記各設定温度において前記加熱気体または前記排気の流量を制御するものである。
請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれか１項記載の乾燥装置において、前記給気装置は、前記加熱装置により加熱される前の前記気体の水分を除く除湿装置を備えるものである。
請求項９記載の発明は、請求項１から８のいずれか１項記載の乾燥装置において、前記所定方向は上下方向であり、前記第１壁は底壁であり、前記第２壁は天井壁であるものである。
請求項１０記載の発明は、請求項１から９のいずれか１項記載の乾燥装置において、前記被乾燥物は生石膏鋳型であるものである。
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の乾燥装置において、前記生石膏鋳型はタイヤ製造に使用されるものである。

請求項１記載の発明によれば、乾燥室内に形成される螺旋流により、乾燥室内で加熱気体が広範囲に行き渡るので、乾燥室内の温度分布が均一化される。このため、被乾燥物を均一に乾燥することが可能になって、１度の乾燥処理により乾燥される被乾燥物の量を増加させることができ、乾燥処理の効率が向上して、加熱エネルギのコストが削減される。
請求項２記載の事項によれば、所定方向から見たときの乾燥室の中央部を含めて乾燥室内で加熱気体が一層均一に行き渡るので、乾燥室内の温度分布が一層均一化されて、乾燥時間が短縮され、乾燥処理の効率向上に寄与する。
請求項３記載の事項によれば、案内羽根により流入方向を容易に設定できるので、螺旋流の強さの調整も可能となって、乾燥室内の温度分布の均一化の観点から、最適な螺旋流の形成が容易になる。
請求項４記載の事項によれば、乾燥室への加熱気体の給気方式が、送風装置による加熱気体の排出により低圧になった乾燥室に給気口から加熱気体が流入する吸引式であるので、螺旋流の形成を容易にするために給気口が乾燥室の広範囲に渡って配置される場合に、加熱気体をファンなどにより乾燥室に圧送する圧送式の給気方式に比べて、ファンの小型化およびファンの駆動動力の低減が可能になり、乾燥装置のコンパクト化が可能になる。
請求項５記載の事項によれば、乾燥室を形成する内壁の外側に給気通路が配置されるので、乾燥室からの放熱が抑制されること、および、給気通路が所定方向に延びる螺旋流を該所定方向に沿って囲んでいるので、螺旋流の温度低下が抑制されることにより、乾燥室内の温度分布の均一化が促進される。
請求項６記載の事項によれば、加熱気体または排気の流量制御により、螺旋流の強さの調整が可能になって、被乾燥物の量や種類に応じて最適な螺旋流を形成することができる。
請求項７記載の事項によれば、温度パターンの異なる設定温度毎での螺旋流の強さが調整可能になるので、該設定温度に応じて最適な螺旋流を形成することができる。
請求項８記載の事項によれば、加熱装置により加熱気体となる前に気体の水分が除去されるため、水分の少ない加熱気体が乾燥室に供給されるので、被乾燥物の乾燥が促進されて、乾燥処理の効率が向上する。また、乾燥室からの加熱気体を除湿装置に流入させることにより、乾燥装置内で加熱気体を循環させることができる。
請求項９記載の事項によれば、乾燥室の加熱気体のうちで比較的高温の気体を容易に上方に導くことができるので、加熱気体が流入する給気口が配置される底壁寄りから天井壁に渡って乾燥室内での温度分布の均一化が促進され、乾燥室内で上方に配置される被乾燥物の乾燥が促進される。
請求項１０記載の事項によれば、生石膏鋳型の乾燥処理の効率が向上する。
請求項１１記載の事項によれば、生石膏鋳型が使用されるタイヤ製造の生産性向上に寄与する。

以下、本発明の実施形態を図１〜図３を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明が適用された乾燥装置Ｄは、被乾燥物としての生石膏鋳型10を乾燥して、含有水分が完全に、または含有水分による鋳造欠陥が発生しない程度に除去された石膏鋳型を製作するために使用される。そして、該石膏鋳型は、例えば、タイヤ製造において成形品としてのタイヤを成形するための金型を鋳造に使用される。

図２を併せて参照すると、乾燥装置Ｄは、生石膏鋳型10が配置される乾燥室１を形成する室壁２と、非加熱状態にある気体としての空気を加熱して加熱気体としての加熱空気にする加熱装置としての電気式ヒータ23を備えると共に鋳型10を乾燥する加熱空気を乾燥室１に供給する給気装置20と、鋳型10を乾燥した後の乾燥室１内の加熱空気を排気として乾燥室１から排出する排気装置40と、乾燥室１に供給される加熱空気の流量および排気の流量を制御する流量制御装置としてのダンパ52，54と、給気装置20、排気装置40およびダンパ52，54を制御する電子制御ユニットからなる制御装置60と、を備える。

室壁２は、多数の鋳型10が載置されて保持される保持装置11が置かれる底壁３と、上下方向で乾燥室１内に配置されたすべての鋳型10または保持装置11を挟んで底壁３と対向する天井壁４と、上下方向で底壁３と天井壁４との間に配置されて保持装置11を囲む周壁または側壁とから構成される。ここで、底壁３および天井壁４は、所定方向としての上下方向で鋳型10を挟んで互いに対向する第１壁および第２壁にそれぞれ相当する。保持装置11は、複数の棚11ａと、上下方向で隣接する棚11ａの間隔を設定する間隔設定部材としての柱11ｂとから構成される。

前記側壁は、上下方向に直交する方向としての前後方向ですべての鋳型10または保持装置11を挟んで互いに対向する１対の壁としての前壁５および後壁６と、上下方向および前後方向に直交する方向としての左右方向ですべての鋳型10または保持装置11を挟んで互いに対向する１対の壁としての左壁７および右壁８と、から構成され、乾燥室１は直方体形状である。
前壁５には、移動可能な保持装置11を乾燥室１に対して搬出・搬入するためのドア５ａが設けられる。

天井壁４、後壁６、左壁７および右壁８は、いずれも２重壁構造を有し、それぞれ、乾燥室１を形成する内壁４ｉ，６ｉ，７ｉ，８ｉと、内壁４ｉ，６ｉ，７ｉ，８ｉを外側から覆って内壁４ｉ，６ｉ，７ｉ，８ｉとの間に空間14，16，17，18をそれぞれ形成する外壁４ｏ，６ｏ，７ｏ，８ｏとを備える。底壁３および前壁５は、断熱性の材料で形成される一重の壁であるが、天井壁４などと同様の２重壁構造とすることも可能である。

それゆえ、室壁２は、乾燥室１を形成する内壁４ｉ，６ｉ，７ｉ，８ｉと、該内壁４ｉ，６ｉ，７ｉ，８ｉの外側を覆って内壁４ｉ，６ｉ，７ｉ，８ｉとの間に空間14，16，17，18を形成する外壁４ｏ，６ｏ，７ｏ，８ｏとを有する。内壁４ｉ，６ｉ，７ｉ，８ｉは、熱伝導性材料または断熱性材料から形成されるが、後述する給気通路24を流通する加熱空気の熱を乾燥室１に伝達して乾燥室１内の温度の均一性を向上させる観点からは、熱伝導性材料で形成されるのが好ましい。底壁３、前壁５および外壁４ｏ，６ｏ，７ｏ，８ｏは断熱性材料により形成される。

給気装置20は、外気を取り入れると共に取り入れられた空気をヒータ23に導く取入通路22を形成する導管などから構成される通路形成部材21と、取入通路22から流入する空気を加熱するヒータ23と、ヒータ23で加熱された加熱空気が乾燥室１に向かって流通する給気通路24を形成する給気通路形成部材と、給気通路24の給気口26，27，28から乾燥室１に流入した加熱空気が乾燥室１内で螺旋状に旋回しながら天井壁４に向かう螺旋流Ｂ１，Ｂ２を形成するように給気口26，27，28から乾燥室１に流入する加熱気体を案内する案内装置30とを備える。ヒータ23により加熱される前の空気は、後述するファン43，44による加熱空気の排出により乾燥室１の気圧が低下することに伴って取入通路22内に吸引される。また、螺旋流Ｂ１，Ｂ２は上下方向に沿って延びている。
この実施形態では、前記給気通路形成部材は、内壁４ｉ，６ｉ，７ｉ，８ｉおよび外壁４ｏ，６ｏ，７ｏ，８ｏを有する天井壁４、後壁６、左壁７および右壁８から構成され、室壁２の一部が前記給気通路形成部材を兼ねているので、乾燥装置Ｄがコンパクトになる。なお、前記給気通路形成部材は、室壁２とは別個の部材、例えば導管などにより構成されて、室壁２の外側または乾燥室１内に配置されてもよい。

室壁２の内部に形成される空間14，16，17，18から構成されて内壁４ｉ，６ｉ，７ｉ，８ｉと外壁４ｏ，６ｏ，７ｏ，８ｏとの間に配置される給気通路24は、後壁６、左壁７および右壁８の三方の壁の各内壁６ｉ，７ｉ，８ｉに設けられて乾燥室１に開口する給気口26，27，28を有する。各給気口26，27，28は、乾燥室１および各壁６，７，８において、上下方向でその底壁３寄りの部分としての下部６ａ，７ａ，８ａに配置される。ここで、下部６ａ，７ａ，８ａとは、乾燥室１または各壁６，７，８において、底壁３から乾燥室１の全高または上下方向での乾燥室１の全幅の１０％の高さまたは上下方向での位置までの部分であり、保持装置11において最も下方、または最も底壁３寄りに載置される鋳型10は、給気口26，27，28と同じ高さもしくは給気口26，27，28よりも高い位置、または上下方向で底壁３から給気口26，27，28までの位置もしくは給気口26，27，28よりも天井壁４寄りの位置に配置される。

図１，図３を参照すると、空間14内に配置されるヒータ23は、制御装置60により予め設定された複数のステップＳ１〜Ｓ７を有する温度パターンに従って制御されて、取入通路22からの空気を加熱する。該温度パターンは、異なる設定温度Ｔ１〜Ｔ５および該設定温度Ｔ１〜Ｔ５の移行・維持時間である設定時間ｔ１〜ｔ５を有する複数のステップＳ１〜Ｓ５から構成されて乾燥開始から最高の設定温度Ｔ５まで段階的に昇温させる加熱ステップと、異なる設定温度Ｔ６，Ｔ７および該設定温度Ｔ６，Ｔ７の移行・維持時間である設定時間ｔ６，ｔ７を有する複数のステップＳ６，Ｓ７から構成されて最高の設定温度Ｔ５から乾燥終了まで段階的に降温させる冷却ステップとを有する。各ステップＳ１〜Ｓ７の設定温度Ｔ１〜Ｔ７および設定時間ｔ１〜ｔ７は、鋳型10の種類に対応させて、例えば鋳型10の表面温度と内部温度との温度差が所定値以下（例えば、前述の１０°Ｃ／１０ｍｍ以下）になって型割れなどの欠陥が発生しない値となるように、実験等に基づいて予め定められている。なお、ステップ７で加熱空気による乾燥処理は終了し、ステップ７終了時点で、ヒータ23による空気の加熱は停止される。
制御装置60は、乾燥室１内に配置された温度センサ61により検出される加熱空気の温度に基づいて、ヒータ23による温度パターンに従った加熱空気の温度制御が行われるように、ヒータ23を制御する。

図１，図２を参照すると、案内装置30は、各給気口26，27，28に配置されて給気口26，27，28から乾燥室１に流入する加熱空気の流入方向および流量を制御可能な多数の案内羽根36，37，38を備える。各羽根36，37，38は、各壁６，７，８に回動可能に支持される支持軸32を中心に回動可能であり、乾燥室１内の温度分布の均一化の観点から最適な螺旋流Ｂ１，Ｂ２が形成される案内角度θに位置調整可能である。なお、案内角度θが最小値となるとき、給気口26，27，28はほぼ閉塞される。

排気装置40は、排気を乾燥装置Ｄの外部に導く排気通路42を形成する導管などから構成される通路形成部材41と、排気通路42に配置されて排気を強制排出する送風装置としての電動式のファン43，44とを備える。ファン43，44は、天井壁４に設けられて乾燥室１に開口する排気口42ａを通じて乾燥室１内の加熱空気を吸引する上流側ファン43と、上流側ファン43よりも下流に配置される下流側ファン44とから構成される。

上流側ファン43は、排気通路42において空間14内に位置する最上流部分であって、平面視で（すなわち、上下方向から見て）、乾燥室１のほぼ中央部に開口する排気口42ａの直下流に配置される。そして、両ファン43，44が乾燥室１内の加熱空気を吸入することにより、乾燥室１の気圧が低下することに伴って加熱空気が給気通路24を流通して、給気口26，27，28から乾燥室１内に流入する。
２つのファン43，44が排気の流れ方向に直列に設けられることにより、排気の排出が促進されて、乾燥室１の気圧の低圧化を促進することができて、加熱空気の流量の制御範囲を大きくすることができると共に、螺旋流Ｂ１，Ｂ２の強さの制御範囲も大きくすることができる。

案内装置30の各羽根36，37，38は、乾燥室１内から加熱空気を排出する排気装置40との協働により、各羽根36，37，38により規定される流入方向および流量で乾燥室１内に流入した加熱空気が螺旋流Ｂ１，Ｂ２を形成するように、給気口26，27，28から乾燥室１に流入する加熱空気を案内する。この実施形態では、螺旋流Ｂ１，Ｂ２は、左右方向に並列すると共に互いに反対方向に旋回する２つの螺旋流Ｂ１，Ｂ２から構成される。

具体的には、ファン43，44により加熱空気が吸引されているとき、乾燥室１内の加熱空気は天井壁４の排気口42ａに向かって上方に移動する。このため、後壁６の給気口26から羽根36に案内されて、左右方向での中央から平面視で乾燥室１の中央部および前壁５（すなわち平面視で左右方向に直交する方向）に向かって大きな案内角度θで、かつ比較的大きな流量で流入する加熱空気は、前壁５に衝突して分流し（図２参照）、左右方向に直交する平面を対称面としたほぼ面対称な１対の螺旋流Ｂ１，Ｂ２を形成する。このとき、左壁７の給気口27に配置された羽根37は、左右方向で左壁７寄りの螺旋流Ｂ１を助勢するようにその案内角度θが設定され、右壁８の給気口28に配置された羽根38は、左右方向で右壁８寄りの螺旋流Ｂ２を助勢するようにその案内角度θが設定され、さらに、後壁６の左壁７寄りの羽根36および右壁８寄りの羽根36は、それぞれ螺旋流Ｂ１および螺旋流Ｂ２を助勢するように案内角度θが設定される。また、給気通路24は、三方から、上下方向に沿って両螺旋流Ｂ１，Ｂ２を囲んでいる（図２参照）。

この１対の螺旋流Ｂ１，Ｂ２により、平面視での乾燥室１の中央部にも比較的大きな流速の加熱空気の流れが存在するので、１つの螺旋流が生成される場合に比べて、燃焼室内の温度分布が一層均一化される。しかも、乾燥室１の該中央部に寄りに配置された鋳型10に加熱空気が当たりやすくなって、その乾燥が促進される。
なお、平面視での排気口42ａの位置を変更することにより、１対の螺旋流Ｂ１，Ｂ２の位置を変更することができる。

ダンパ52，54は、取入通路22を開閉可能であると共に吸い込まれる空気量を制御可能な吸気側ダンパ52と、排気通路42を開閉可能であると共に排気の流量を制御可能な排気側ダンパ54とを備える。吸気側ダンパ52は、取入通路22においてヒータ23よりも上流に配置され、制御装置60により制御されて加熱前の空気の流量を制御することで、加熱空気の流量を制御する。排気側ダンパ54は、排気通路42において下流側ファン44よりも下流に配置され、制御装置60により制御されて排気の流量を制御し、ひいては乾燥室１内の気圧を通じて、吸気側ダンパ52と同様に加熱空気の流量を制御可能である。

そして、乾燥処理中、制御装置60が温度パターンの各設定温度Ｔ１〜Ｔ７（図３参照）に対応して両ダンパ52，54の開度を制御することにより、乾燥室１に流入する加熱空気の流量が制御されて、設定温度Ｔ１〜Ｔ７毎に、加熱空気の流量が、螺旋流Ｂ１，Ｂ２による乾燥室１の温度分布の均一化のために最適となるように制御される。
温度パターンによる鋳型10の乾燥終了後に、すなわちステップＳ１〜Ｓ７（図３参照）の終了後に、両ダンパ52，54はそれぞれ取入通路22および排気通路42を閉塞する。これにより、乾燥処理後の冷却時に、乾燥室１内に湿った外気が流入することが防止される。

本発明の乾燥装置と比較例の乾燥装置とにより、生石膏鋳型を乾燥処理したときの結果が表１に示されている。
なお、比較例では、ファンにより圧送された加熱空気が乾燥室を形成する１つの側壁（本発明の乾燥装置Ｄの右壁８に相当）の下部から乾燥室内に供給され、生石膏鋳型を乾燥した後の加熱空気が乾燥室の上部から、強制排出されることなく自然排出される。
また、本発明および比較例において、乾燥室の容積（１０ｍ^３）は同一であり、加熱空気は同じ温度パターンに従って制御された。

表１から、本発明は、比較例に比べて、より少ない乾燥時間またはほぼ同じ乾燥時間で、２倍の乾燥能力を有することが分かる。

次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
乾燥装置Ｄが運転されると、ファン43，44により乾燥室１内の空気が吸入されて乾燥室１内の気圧が低下する。このため、取入通路22に吸入された外気は、ヒータ23により温度パターンに従って加熱されて加熱空気になる。加熱空気は給気通路24を通って給気口26，27，28から羽根36，37，38に案内されて乾燥室１に流入し、両螺旋流Ｂ１，Ｂ２を形成する。そして、この螺旋流Ｂ１，Ｂ２となった加熱空気により鋳型10が乾燥される。鋳型10を乾燥した後の水分を多く含んだ加熱空気は、乾燥室１から排気口42ａを通じて排気通路42に吸引され、ファン43，44により乾燥装置Ｄの外部に排出される。

このように、乾燥装置Ｄが、上下方向で鋳型10を挟んで対向する底壁３および天井壁４を有し、給気装置20は、上下方向で底壁３寄りに配置された給気口26，27，28から乾燥室１に流入した加熱空気が乾燥室１内で螺旋状に旋回しながら天井壁４に向かう螺旋流Ｂ１，Ｂ２を形成するように給気口26，27，28から乾燥室１に流入する加熱気体を案内する案内装置30を備えることにより、乾燥室１内に形成される螺旋流Ｂ１，Ｂ２により、乾燥室１内で加熱気体が広範囲に行き渡るので、乾燥室１内の温度分布が均一化される。このため、鋳型10に既に加えられた熱量が放出されること抑制され、鋳型10を均一に乾燥することが可能になって、１度の乾燥処理により乾燥される鋳型10の量を増加させることができ、その乾燥処理の効率が向上して、鋳型10が使用されるタイヤ製造の生産性向上に寄与し、そのうえ加熱エネルギのコストが削減される。
さらに、螺旋流Ｂ１，Ｂ２は底壁３から天井壁４に向かって形成されるため、乾燥室１の加熱空気のうちで比較的高温の空気を容易に上方に導くことができるので、加熱空気が流入する給気口26，27，28が配置される底壁３寄りから天井壁４に渡って乾燥室１内での温度分布の均一化が促進され、乾燥室１内で上方に配置される鋳型10の乾燥が促進される。

螺旋流Ｂ１，Ｂ２は、上下方向に直交する左右方向に並列すると共に互いに反対方向に旋回する２つの螺旋流Ｂ１，Ｂ２を含むことにより、平面視での乾燥室１の中央部を含めて乾燥室１内で加熱空気が一層均一に行き渡るので、乾燥室１内の温度分布が一層均一化されて、乾燥時間が短縮され、乾燥処理の効率向上に寄与する。

案内装置30は、給気口26，27，28から乾燥室１に流入する加熱空気の流入方向を規定する案内羽根36，37，38を備えることにより、案内羽根36，37，38により流入方向を容易に設定できるので、螺旋流Ｂ１，Ｂ２の強さの調整も可能となって、乾燥室１内の温度分布の均一化の観点から、最適な螺旋流Ｂ１，Ｂ２の形成が容易になる。

乾燥装置Ｄが乾燥室１内の加熱空気を排気として乾燥室１から排出する排気装置40を備え、排気装置40は排気口42ａを通じて乾燥室１内の加熱気体を吸引して強制排出するファン43，44を備え、排気口42ａは天井壁４に配置されて乾燥室１に開口することにより、乾燥室１への加熱気体の給気方式が、ファン43，44による加熱空気の排出により低圧になった乾燥室１に給気口26，27，28から加熱空気が流入する吸引式であるので、螺旋流Ｂ１，Ｂ２の形成を容易にするために給気口26，27，28が乾燥室１の広範囲に渡って配置される場合に、加熱空気をファンなどにより乾燥室１に圧送する圧送式の給気方式に比べて、ファン43，44の小型化およびファン43，44の駆動動力の低減が可能になり、乾燥装置Ｄのコンパクト化が可能になる。

室壁２は、乾燥室１を形成する内壁４ｉ，６ｉ，７ｉ，８ｉと、内壁４ｉ，６ｉ，７ｉ，８ｉを外側から覆う外壁４ｏ，６ｏ，７ｏ，８ｏとを有し、内壁４ｉ，６ｉ，７ｉ，８ｉと外壁４ｏ，６ｏ，７ｏ，８ｏとの間に乾燥室１に向かう加熱空気が流通すると共に給気口26，27，28を有する給気通路24が配置され、給気通路24は、上下方向に沿って螺旋流Ｂ１，Ｂ２を囲んでいることにより、乾燥室１を形成する内壁４ｉ，６ｉ，７ｉ，８ｉの外側に給気通路24が配置されるので、乾燥室１からの放熱が抑制されること、および、給気通路24が所定方向に延びる螺旋流Ｂ１，Ｂ２を上下方向に沿って囲んでいるので、螺旋流Ｂ１，Ｂ２の温度低下が抑制されることにより、乾燥室１内の温度分布の均一化が促進される。

乾燥装置Ｄが加熱空気および排気の流量をそれぞれ制御するダンパ52，54を備えることにより、加熱空気および排気の少なくとも一方の流量制御により、螺旋流Ｂ１，Ｂ２の強さの調整が可能になって、鋳型10の量や種類に応じて最適な螺旋流Ｂ１，Ｂ２を形成することができる。
ヒータ23は、加熱空気の温度を複数の異なる設定温度Ｔ１〜Ｔ７を有する温度パターンに従って制御し、ダンパ52，54は、各設定温度Ｔ１〜Ｔ７において加熱空気および排気の流量を制御することにより、温度パターンの異なる設定温度Ｔ１〜Ｔ７毎での螺旋流Ｂ１，Ｂ２の強さが調整可能になるので、該設定温度Ｔ１〜Ｔ７に応じて最適な螺旋流Ｂ１，Ｂ２を形成することができる。
そして、両ダンパ52，54により乾燥室１に流入する加熱空気の流量が制御可能であるので、加熱空気の流量および螺旋流Ｂ１，Ｂ２の強さの微細な制御が可能になる。

以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
給気装置20は、取入通路22においてヒータ23よりも上流に配置されてヒータ23により加熱される前の気体の水分を除く除湿装置25（図１参照）を備えていてもよい。これにより、ヒータ23により加熱空気となる前に空気中の水分が除去されるため、水分の少ない加熱空気が乾燥室１に供給されるので、鋳型10の乾燥が促進されて、乾燥処理の効率が向上する。また、乾燥室１からの加熱空気を除湿装置25に流入させることにより、乾燥装置Ｄ内で加熱空気を循環させることができる。

１つの乾燥室内に形成される螺旋流Ｂ１，Ｂ２は、１つ、または３つ以上であってもよい。
乾燥室は、円柱状などの回転体形状の空間であってもよく、これにより、より円滑な旋回流が形成される。
乾燥室の上部または天井壁４寄りに給気通路の給気口が配置され、底壁３に排気通路の排気口が配置されてもよい。
前記所定方向は、左右方向または前後方向であってもよい。
案内羽根36，37，38は、制御装置60により制御される電動モータなどのアクチュエータを備える駆動機構により駆動されて案内角度θが変更されるものであってもよい。案内装置30は、加熱空気が通る貫通孔が形成された部材により構成されてもよい。
乾燥室１に流入する加熱空気が上方または天井壁４に向いた速度成分を有するように案内装置30により案内されてもよく、これにより螺旋流Ｂ１，Ｂ２の形成が容易になる。
乾燥装置Ｄには、給気側ダンパ52および排気側ダンパ54の一方が備えられてもよく、また排気装置40に備えられるファンは１つであってもよい。
被乾燥物は、生石膏鋳型以外の物品であってもよい。

本発明が適用された乾燥装置の模式図であり、図２の１−１線断面図である。 図１の２−２線断面図である。 乾燥処理中の加熱空気の温度パターンを説明する図である。

符号の説明

１…乾燥室、２…室壁、３…底壁、４…天井壁、10…生石膏鋳型、20…給気装置、23…ヒータ、26，27，28…給気口、36，37，38…案内羽根、40…排気装置、42ａ…排気口、43，44…ファン、60…制御装置、
Ｄ…乾燥装置、Ｂ１，Ｂ２…螺旋流。

Claims (11)

1. 被乾燥物が配置される乾燥室を形成する室壁と、気体を加熱して加熱気体にする加熱装置を備えると共に前記被乾燥物を乾燥する前記加熱気体を前記乾燥室に供給する給気装置と、前記乾燥室内の前記加熱気体を排気として前記乾燥室から排出する排気装置とを備える乾燥装置において、
   前記室壁は所定方向で前記被乾燥物を挟んで対向する第１壁および第２壁を有し、前記給気装置は、前記所定方向で前記第１壁寄りに配置された給気口から前記乾燥室に流入した前記加熱気体が前記乾燥室内で螺旋状に旋回しながら前記第２壁に向かう螺旋流を形成するように前記給気口から前記乾燥室に流入する前記加熱気体を案内する案内装置を備えることを特徴とする乾燥装置。
2. 前記螺旋流は、前記所定方向に直交する方向に並列すると共に互いに反対方向に旋回する２つの螺旋流から構成されることを特徴とする請求項１記載の乾燥装置。
3. 前記案内装置は、前記給気口から前記乾燥室に流入する前記加熱気体の流入方向を規定する案内羽根を備えることを特徴とする請求項１または２記載の乾燥装置。
4. 前記排気装置は排気口を通じて前記乾燥室内の前記加熱気体を吸引して強制排出する送風装置を備え、前記排気口は前記第２壁に配置されて前記乾燥室に開口することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の乾燥装置。
5. 前記室壁は、前記乾燥室を形成する内壁と、前記内壁を外側から覆う外壁とを有し、前記内壁と前記外壁との間に前記乾燥室に向かう前記加熱気体が流通すると共に前記給気口を有する給気通路が配置され、前記給気通路は、前記所定方向に沿って前記螺旋流を囲んでいることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の乾燥装置。
6. 前記加熱気体または前記排気の流量を制御する流量制御装置を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の乾燥装置。
7. 前記加熱装置は、前記加熱気体の温度を複数の異なる設定温度を有する温度パターンに従って制御し、前記流量制御装置は、前記各設定温度において前記加熱気体または前記排気の流量を制御することを特徴とする請求項６記載の乾燥装置。
8. 前記給気装置は、前記加熱装置により加熱される前の前記気体の水分を除く除湿装置を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の乾燥装置。
9. 前記所定方向は上下方向であり、前記第１壁は底壁であり、前記第２壁は天井壁であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の乾燥装置。
10. 前記被乾燥物は生石膏鋳型であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の乾燥装置。
11. 前記生石膏鋳型はタイヤ製造に使用されることを特徴とする請求項１０記載の乾燥装置。

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