JP2009195840A - 塗装乾燥炉及び塗装乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物に適する塗装乾燥炉および塗装乾燥方法を提供する。
【解決手段】
乾燥炉１１は下流側上部に設けられた気流吹き出し口１４と、上流側上部に設けられた気流吸い込み口１５とを有し、乾燥炉１１にべーパーウォッシュの生じやすい被乾燥物Ｗが搬入されたときには、車種感知装置３１により感知し、気流吹き出し口１４と気流吸い込み口１５との間で、気流を循環させることによりベーパーウォッシュを生じにくくさせる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、塗装乾燥炉及び塗装乾燥方法に係る。詳細には、塗装乾燥上塗り工程の乾燥及び塗装乾燥上塗り工程の乾燥方法において、被乾燥物の温度が上がり難い部位は、乾燥炉に入ってもあるいは乾燥工程でも、一時期周囲よりも温度が低いため、揮発した溶剤が結露するいわゆる、ベーパーウオッシュが発生することがあるが、この発明はベーパーウオッシュを解決可能な塗装乾燥炉及び塗装乾燥方法に係る。

被乾燥物が自動車ボデーの場合の、ベーパーウオッシュ発生は、
ａ バックドアがあり、かつバックドアのヒンジがボデー上部にある自動車ボデー
ｂ 設計上バックドアヒンジに溶剤蒸気が滞留しやすい構造の自動車ボデー
の場合に生じやすい。

従来の乾燥炉乃至乾燥方法では、従来の乾燥炉１０１内の中央断面図をあらわす図４に図示されるように、塗装上塗り工程に設置された乾燥炉１０１内で熱風気流により溶剤を蒸発させていた。１０２は乾燥炉搬入口、１０３は乾燥炉搬出口である。被乾燥物である自動車ボデー１０４は、乾燥炉搬入口１０２から乾燥炉１０１内に搬入され、乾燥炉搬出口１０３から搬出される。乾燥炉１０１は、従来の乾燥炉１０１内の暗赤部分の断面図をあらわす図５および同じく従来の炉内の対流ゾーンの断面図をあらわす図６に図示するように、乾燥炉１０１の内側面下部に設けられた吹き出し口１１０から熱風気流を天井面方向に、自動車ボデー１０４側面に沿って吹き出す。そして、塗装上塗り工程で塗装された自動車ボデー１０４は乾燥炉１０１内で乾燥される。
吹き出し口１１０からは、熱風気流が例えば０，１ｍ／ｓで吹きつけられる。熱風気流は、乾燥炉搬入口１０２付近では乾燥炉１０１上部に設けられる排気フード１０５に吸い上げられて循環する。

そのため、従来の乾燥炉１０１に導入された被乾燥物である自動車ボデー１０４は、図５および図６に図示するように、自動車ボデー１０４の側面に吹付けられる熱風気流を断面方向すなわち自動車ボデー１０４の上下方向側面に沿って受けることになり、乾燥される。
自動車ボデー１０４には、前後方向には気流を与えていなかった。

そのため、従来の塗装工程搬送中の自動車ボデー１０４の正面図をあらわす図７、図７のバックドアヒンジ部１０８の一部拡大断面図をあらわす図８に図示される従来例では、揮発した溶剤１０９は、熱風気流１０６に吹き飛ばされることが無く、結露して自動車ボデー１０４のルーフ面１０７を流れ、バックドアヒンジ部１０８に流れ込むことになる。
揮発したばかりの溶剤はルーフ面１０７沿いをゆっくりと通過し、バックドアヒンジ部１０８へと進入する。乾燥炉１０１に入った直後、バックドアヒンジ部１０８のヒンジは、板厚のため、温度が上がりにくいので、周囲より温度が低く、揮発した溶剤が、ここで結露する。
したがって、従来例では、積極的に自動車ボデー１０４の前後方向に気流を発生させていないので、バックドアヒンジ１０８付近に溶剤の滞留を防ぐ気流を与えることは困難となる問題点を有した。

そのため、従来は、ベーパーウオッシュ対策としては以下の技術が提案されていた。
ａ 塗料希釈シンナーの速乾化
ｂ プライマー塗布による塗膜脱落の防止
ｃ エアーブローによる雰囲気の移動

しかし何れの技術も、効果が少なく、逆にゴミの舞い上がり等他の不具合を生じていたため、一般的には、ベーパーウオッシュ発生部分を後の工程で補修し、見かけを修正したため、画期的な対策が求められていた。

そこで、図４に図示される従来の自動車ボデー１０４側面上下方向への気流作成装置に加えて、自動車ボデー１０４前後方向へ吹き出す熱風を上下方向全幅にわたって発生させる前後方向熱風気流発生装置を追加した改善乾燥炉１１１を提案した。
図９に、改善乾燥炉１１１の中央断面図を図示する。
１１７は乾燥炉搬入口、１１８は乾燥炉搬出口、１１９は排気フードである。熱風気流は、図４同様、改善乾燥炉１１１側面に設けられた吹き出し口１１０から天井面方向に、自動車ボデー１０４側面に沿って吹き出され乾燥される。

改善乾燥炉１１１では、乾燥炉１１１側面に設けられた吹き出し口１１０以外に、吹き出し口１１２が設けられる。吹き出し口１１２は、乾燥炉１１１の下流側側面上下幅略全幅にわたって設けられ、熱風気流を被乾燥物である自動車ボデー１０４正面の上下方向全体にわたって吹き出す。１１３は、吸い込み口であり、吹き出し口１１２の上流側の乾燥炉１１１側面上下方向略全幅にわたって設けられる。
吸い込み口１１３では、吹き出し口１１２及び、従来の気流作成装置から吹き出される熱風気流を吸い込む。１１４は循環ファン、１１５は熱交換機、１１６はフィルターである。１２０は、バーナーであり、熱交換機１１５に熱を供給し循環気体を加熱する。熱風気流は、循環ファン１１４の回転駆動により、吹き出し口１１２と吸い込み口１１３との間を、循環ファン１１４、熱交換機１１５、フィルター１１６を経て循環する。気流は、２ｍ／ｓで吹き出される。

しかしながら、図９に図示される改善乾燥炉１１１では、自動車ボデー１０４前後方向の気流はを、吸い込み口１１３では吸い込みきれず、吸い込み口１１３の上流側に位置するセッティング部に熱が漏れて、セッティング部１１６に移動してきた自動車ボデー１０４に熱ロス、ヤニ垂れの不具合を生ずる問題点を有した。

この発明は、
乾燥炉の被乾燥物がベーパーウオッシュを発生し易い箇所に限定した、
乾燥炉を通過する被乾燥物の前後方向の気流を発生させることが可能なことを特徴とする塗装乾燥方法、
を提供する。

更に、この発明は、
乾燥炉の上部のみに限定した、
乾燥炉を通過する被乾燥物の前後方向の気流を発生させることが可能なことを特徴とする塗装乾燥方法、
を提供する。

更に、この発明は、
上流側から被乾燥物が導入され、下流側から被乾燥物が搬出される乾燥炉において、
乾燥炉の下流側上部に設けられた気流吹き出し口と、乾燥炉の上流側上部に設けられた気流吸い込み口とを有し、気流吹き出し口と気流吸い込み口との間で、気流を循環させることを特徴とする塗装乾燥炉、
を提供する。

更に、この発明は、
ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物および、ベーパーウオッシュを生じにくい被乾燥物を乾燥する乾燥方法において、
ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物が乾燥炉で作業されるときは、乾燥炉の上部のみに限定した、
乾燥炉を通過する被乾燥物の前後方向の気流を発生させることが可能なことを特徴とする塗装乾燥方法、
を提供する。

更に、この発明は、
上流側から被乾燥物が導入され、下流側から被乾燥物が搬出され、
ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物と、ベーパーウオッシュを生じにくい被乾燥物が搬入される乾燥炉において、
乾燥炉の下流側上部に設けられた気流吹き出し口と、乾燥炉の上流側上部に設けられた気流吸い込み口とを有し、
ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物が乾燥炉で作業されるときは、気流吹き出し口と気流吸い込み口との間で、気流を循環させることを特徴とする塗装乾燥炉、
を提供する。

この発明によれば、ベーパーウオッシュを生じやすい被乾燥物、特に、自動車ボデーの乾燥において、ベーパーウオッシュの発生を解決可能な塗装乾燥炉及び塗装乾燥方法を提供する。

乾燥炉１１は、塗装上塗り工程に設置される。乾燥炉１１には上塗り工程で塗装され未乾燥の被乾燥物Ｗが上流側に設けられる乾燥炉搬入口１２から搬入される。ついで、被乾燥物Ｗは、乾燥炉１１内で塗料が乾燥され、乾燥炉１１の下流側に設けられる乾燥炉搬出口１３から搬出される。
乾燥炉１１には、ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物Ｗと、ベーパーウオッシュを生じにくい被乾燥物Ｗが搬入される。ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物Ｗと、ベーパーウオッシュを生じにくい被乾燥物Ｗの乾燥炉１１への搬入順は規則的である場合も、不規則である場合もある。

乾燥炉１１には、乾燥炉１１の下流側上部、即ち天井面に気流吹き出し口１４が設けられる。同様に乾燥炉１１には、乾燥炉１１上流側の上部、即ち天井面に気流吸い込み口１５が設けられる。
また乾燥炉１１には、従来通り、乾燥炉１１の内側面下部に吹き出し口１６が設けられる。この吹き出し口１６からは、天井方向すなわち被乾燥物Ｗの断面方向への気流の導入が可能である。
車種感知装置３１がベーパーウオッシュの生じにくい被乾燥物Ｗが乾燥炉１１で作業されることを感知したときには、従来通り、乾燥炉１１の内側面下部に設けられた吹き出し口１６から天井方向すなわち乾燥炉１１を通過する被乾燥物Ｗの断面方向へ被乾燥物Ｗの側面に沿って、０．１ｍ／ｓで気流を吹き出させる。これによりベーパーウオッシュの生じにくい被乾燥物Ｗは乾燥される。

車種感知装置３１がベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物Ｗが乾燥炉１１で作業されることを感知したときには、気流吹き出し口１４と気流吸い込み口１５との間で、気流を循環させる。気流は、１７．５ｍ／ｓ以上で、乾燥炉１１の上部である天井面付近を移動させベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物Ｗを乾燥させる。

この発明の実施例の第１使用状態の中央断面説明図をあらわす図１、同第２使用状態の中央断面説明図をあらわす図２、この発明の実施例による被乾燥物である自動車ボデーのバックドアヒンジ部の一部拡大断面説明図をあらわす図３に従って説明する。
１１は、乾燥炉である。１２は乾燥炉１１の上流側に設けられる乾燥炉搬入口、１３は乾燥炉１１の下流側に設けられる乾燥炉搬出口である。

１４は、気流吹き出し口である。気流吹き出し口１４は、乾燥炉１１の下流側の上部、即ち天井面付近に設けられる。乾燥炉１１の上流側の上部、即ち天井面付近には、気流吸い込み口１５が設けられる。気流吹き出し口１４および気流吸い込み口１５は、乾燥炉１１の被乾燥物Ｗ搬送方向と逆方向に気流を発生可能に搬送方向前後の側面に天井面幅方向にわたって設けるが、天井面に直に設けて同様に前後方向へ気流を発生可能に設置しても良い。天井面幅方向にわたって設けた場合は、より効率よく、被乾燥物Ｗに乾燥を加えることが可能である。
乾燥炉１１には、従来例同様、乾燥炉１１の内側面下部に吹き出し口１６が設けられ、吹き出し口１６から天井方向すなわち上下方向に被乾燥物Ｗの側面を沿うように気流を発生させることが可能である。勿論、発生された上下方向の気流は、一部が被乾燥物Ｗの側面に沿って外側を上方へ移動し、他は被乾燥物Ｗ内部を上下方向へ移動する。

２１は循環ファン、２２は循環ファン制御装置である。循環ファン制御装置２２は、入力される情報に基づき、循環ファン２１の駆動を制御する。
２３は熱交換機、２４はバーナーである。バーナー２４は、熱交換機２３に熱を供給する。２５は、フィルターである。２６は、排気フードである。
循環ファン２１の回転駆動により発生される熱風は、熱交換機２３、フィルター２５を経て吹き出し口１４から吹き出され、乾燥炉１１の天井面付近を被乾燥物Ｗの搬送方向と逆方向への気流となって吸い込み口１５から吸い込まれ再び循環ファン２１へと戻る気流循環を行う。
この実施例では、ベーパーウオッシュが発生しやすい自動車ボデーである被乾燥物Ｗは、予め行ったシミュレーションや実車トライによって、乾燥させる際の最適気流速度を求めた結果１７．５ｍ／ｓであることが解っているので、循環ファン２１が１７．５ｍ／ｓの気流を発生させている。尚、特に記載していないが、循環させる気流の速度および温度は、循環ファン制御装置２２によって被乾燥物Ｗ毎に自動的に設定可能であり、循環ファン２１を制御することで適宜気流速度を発生すれば良く、このような循環ファン２１の制御は既に行われている技術であり特に説明しない。

３１は、車種感知装置である。車種感知装置３１では、乾燥炉１１に搬送される被乾燥物である自動車ボデーの車種を感知する。
車種情報は、循環ファン制御装置２２に伝送される。
乾燥炉１１に搬入される車種があらかじめ決められている場合は、循環ファン制御装置２２には乾燥炉１１に搬入される車種が搬送順毎に車種情報としてあらかじめ伝送され、車種感知装置３１は車種を特定するのではなく搬送されてきたことだけを感知すれば足りる。

上塗り工程で塗装された未乾燥の被乾燥物Ｗが搬入され、被乾燥物Ｗは、乾燥炉１１内を所定速度で搬送され、搬送の途中で塗装を乾燥される。そして、乾燥炉搬出口１３に到達する時には既に乾燥が完了されており、被乾燥物Ｗは乾燥炉搬出校１３から搬出される。乾燥炉１１では、ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物Ｗと、ベーパーウオッシュを生じにくい被乾燥物Ｗが搬入され乾燥される。例えば、ベーパーウオッシュを生じやすい被乾燥物Ｗとしては、
ａ バックドアがあり、かつバックドアのヒンジがボデー上部にある自動車ボデー
ｂ 設計上バックドアヒンジに溶剤蒸気が滞留しやすい構造の自動車ボデー
等の自動車ボデーである。
ベーパーウオッシュを生じにくい被乾燥物Ｗとしては、それ以外の自動車ボデーが該当する。
ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物Ｗと、ベーパーウオッシュを生じにくい被乾燥物Ｗは、これらが乾燥炉１１へ規則的な順番で搬入される場合も、不規則な順番で搬入される場合もある。

ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物Ｗである自動車ボデーが乾燥炉１１に搬入されることを車種感知装置３１で感知したときは、その旨が循環ファン制御装置２２に伝送される。
乾燥炉１１に搬入される車種の順番があらかじめ決められている場合は、その旨の情報があらかじめ循環ファン制御装置２２に伝送される。

乾燥炉１１に搬入される車種が、ベーパーウオッシュの生じにくい被乾燥物Ｗであるとき、即ち、ベーパーウオッシュの生じにくい被乾燥物Ｗが乾燥炉１１で作業されることを感知したときは、図１に図示されるように、従来通り、乾燥炉１１の内側面下部に設けられた吹き出し口１６から、天井方向すなわち乾燥炉１１を通過する被乾燥物Ｗの断面方向へ０．１ｍ／ｓで、気流を導入し、被乾燥物側面に沿って吹き出され被乾燥物Ｗは乾燥される。尚、特に記載しないが従来通りこの気流速度も適宜設定されており車種毎に制御される。

乾燥炉１１に搬入される車種が、ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物Ｗであるときは、気流吹き出し口１４と気流吸い込み口１５との間で、気流を循環する。気流は、予め車種毎にシミュレーションや実車トライによって適宜定められており、この実施例では１７．５ｍ／ｓ以上で、乾燥炉１１天井面付近の上部を移動させる。すなわち、乾燥炉１１の上部のみに限定した適宜風量となる乾燥炉１１を通過する被乾燥物Ｗの前後方向の気流を作る。尚、ベーパーウオッシュが発生しやすい被乾燥物Ｗを乾燥炉１１で乾燥させるときには、吹き出し口１６からも熱風を吹き出させ、前後方向の気流と合わせて乾燥させても良く、吹き出し口１６からは熱風を吹き出させずに前後方向の気流のみにより乾燥させても良く、適宜選択し制御すれば足りる。

図３において、４１は、ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物Ｗである自動車ボデーのルーフ面、４２はバックドアヒンジ部である。
この実施例では熱風気流５１は、乾燥炉１１の上方のみに自動車ボデーＷ搬送方向と逆方向に発生するので（勿論、吹き出し口１６からの気流があっても良い。）、図３に図示されるように、熱風気流５１は、ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物Ｗである自動車ボデーのバックドアヒンジ部４２下側より吹き上げられ、揮発した溶剤５２を含む雰囲気が、バックドアヒンジ部４２に入り込み、結露してベーパーウオッシュを生ずるのを避けることが可能となる。

したがって、この発明では、ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物に適する乾燥炉の乾燥方法に適用可能である。ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物Ｗと、ベーパーウオッシュの生じにくい被乾燥物Ｗとで、適する乾燥が可能である。

この発明の実施例の第1使用状態の中央断面図 この発明の実施例の第2使用状態の中央断面図 この発明の実施例による被乾燥物である自動車ボデーのバックドアヒンジ部の一部拡大断面図 従来の乾燥炉内の中央断面図 従来の乾燥炉内の暗赤部分の断面図 従来の乾燥炉内の対流ゾーンの断面図 従来の塗装工程搬送中の被乾燥物である自動車ボデーの正面図 図７のバックドアヒンジ部の一部拡大図 改善案乾燥炉の中央断面図

符号の説明

１１ 乾燥炉
１４ 気流吹き出し口
１５ 気流吸い込み口
Ｗ 被乾燥物

Claims (5)

1. 乾燥炉の被乾燥物がベーパーウオッシュを発生し易い箇所に限定した、
   乾燥炉を通過する被乾燥物の前後方向に気流を発生させることが可能なことを特徴とする塗装乾燥方法。
2. 乾燥炉の上部のみに限定した、
   乾燥炉を通過する被乾燥物の前後方向に気流を発生させることが可能なことを特徴とする塗装乾燥方法。
3. 上流側から被乾燥物が導入され、下流側から被乾燥物が搬出される乾燥炉において、
   乾燥炉の下流側上部に設けられた気流吹き出し口と、乾燥炉の上流側上部に設けられた気流吸い込み口とを有し、気流吹き出し口と気流吸い込み口との間で、気流を循環させることを特徴とする塗装乾燥炉。
4. ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物および、ベーパーウオッシュを生じにくい被乾燥物を乾燥する乾燥方法において、
   ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物が乾燥炉で作業されるときは、乾燥炉の上部のみに限定した、
   乾燥炉を通過する被乾燥物の前後方向の気流を発生させることが可能なことを特徴とする塗装乾燥方法。
5. 上流側から被乾燥物が導入され、下流側から被乾燥物が搬出され、
   ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物と、ベーパーウオッシュを生じにくい被乾燥物が搬入される乾燥炉において、
   乾燥炉の下流側上部に設けられた気流吹き出し口と、乾燥炉の上流側上部に設けられた気流吸い込み口とを有し、
   ベーパーウオッシュの生じやすい被乾燥物が乾燥炉で作業されるときは、気流吹き出し口と気流吸い込み口との間で、気流を循環させることを特徴とする塗装乾燥炉。

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