JP4663685B2 - 乾燥装置 - Google Patents
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Description
さらに、蓄熱部材等をアルミニウム又はアルミニウム合金で形成することにより、軽量で蓄熱効果が優れたものになる。
乾燥装置1は、不図示の送風機と、この送風機から送風された空気を加熱して高温の熱風に変換生成する熱風発生器2と、この熱風発生器2からの熱風を塗装面に吹付ける吹付けノズル20と、熱風発生器2及び吹付けノズル20が装着されてこの吹付けノズル20を移動させる駆動手段を有するリンク機構10と、このリンク機構の駆動手段を制御する制御手段38(図14参照)と、を有している。
まず、図2、図3を参照して、熱風発生器の構成を説明する。なお、図2は図1の熱風発生器を示し、図2(a)は熱風発生器の外観斜視図、図2(b)は図2(a)の分解斜視図、図2(c)は加熱ヒータの一部平面図、図3(a)は図2(a)のA−A線の断面図、図3(b)は図2(a)のB−B線の断面図、図3(c)は図3(b)のXB部分の拡大図である。
熱風発生器2は、複数個(例えば4個)の蓄熱ユニット6(6a〜6d)と、これらの蓄熱ユニット6a〜6d内の蓄熱体を加熱する複数(例えば2組)の加熱ヒータ9(9a、9b)と、を有し、これらの蓄熱ユニット6a〜6d及び加熱ヒータ9a、9bが容器3内に収納されている。また、容器3には、一端に空気の流入口3a、他端に流出口3bがそれぞれ設けられている。流入口3aから送風された空気は、各蓄熱ユニット6a〜6dのそれぞれの蓄熱体に接触する間に高温に加熱され、流出口3bから熱風として吐出されるようになっている。
蓄熱ユニット6は、図4に示すように、蓄熱体(蓄熱部材)となる波型の蓄熱フィン8と、この蓄熱フィン8を収納する収容ケース7と、を有している。収容ケース7は、略U字型の比較的長尺な樋状ケース7aと、この樋状ケース7aの開口部を覆う蓋板7bと、を有している。
この熱風発生器2は、蓄熱部材がユニット化されているので、その個数を増減することにより、所望する熱風を生成することが可能になる。すなわち、所定個数の蓄熱ユニット6と加熱ヒータ9とを組み合わせることにより、蓄熱量及び熱風温度を変更でき、また、蓄熱時間によっても蓄熱量を調節できる。従って、従来技術の赤外線ランプと送風機とで熱風発生器を構成したものと比べても、熱エネルギーの損失がなく所望する熱風を効率よく生成でき、しかも熱風発生器2を小型・軽量化することができる。例えば、7.2kWの加熱ヒータ9a、9bを使用すると、容器3内の温度を最高で300℃にでき、その重量も約1.6kgにできる。この重量であれば、リンク機構10に取付けても、このリンク機構の移動に支障をきたすことがない。また、容器2の外周囲を断熱材料で覆い、その表面温度を40℃以下になるようにする。この実施形態では、蓄熱体(蓄熱部材)を波型の蓄熱フィンで形成したが、これに限定されることなく、種々の蓄熱部材を使用してもよい。例えば、所定長さの柱状部材、例えば金属製柱状部材を用い長手方向に複数本の貫通穴を設けたもの、或いは直径が異なる複数本の金属製の筒状体を間に隙間をあけて同心状に配設したもの等である。
リンク機構10は、図5及び図6に示すように、平行に配設した2本の第1、第2長尺アーム121、122と、各アームの両端部を結合する第1、第2長尺アーム121、122に比して短尺な第1、第2連結アーム123、124とを有し、第1、第2長尺アーム121、122の端部と第1、第2連結アーム123、124の端部とは、それぞれ第1〜第4支軸131〜134で枢支された平行リンク機構11を有している。この平行リンク機構11は、平行四辺形の形を維持したまま変形移動できるようになっている。第1、第2長尺アーム121、122の長さは例えば1000mmであり、また、第1、第2連結アーム123、124の長さは例えば130mmである。
第2連結アーム124には、駆動ギヤ14c及び第1、第2回転ギヤ14a、14bがジグザグに配設されて、これらのギヤに伝動部材15のチェーン151が懸架される。伝動部材15は、第1支軸131に固定した第1回転ギヤ14aと第4支軸134との間、及び第2支軸132に固定した第2回転ギヤ14bと第3支軸133との間に襷掛けに交差させて懸架される。この伝動部材15は、所定長さのベルト体152、153と、このベルト体の略中間部に連結したチェーン151とを有し、各ベルト体152、153の端部はそれぞれ伸張スプリング154、155を介在してそれぞれ第3、第4支軸133、134に固定される。
第2長尺アーム122には、熱風発生器2が固定されている。熱風発生器2は上述した構造を有しているので、従来の複数本の赤外線ランプを装着したものに比べて小型・軽量化できて、第2長尺アーム122に固定しても平行リンク機構の動作に支障をきたすことがない。なお、熱風発生器は、第2長尺アーム122に固定したが、他の箇所、例えば、吹付けノズルの近傍或いは塗装ブースの直立レールR3などに固定してもよい。
吹付けノズル20は、一端に空気流入部及び他端に吹出し口が設けられ、内部に所定大きさの空間SHが形成された内側ケース21と、この内側ケース21の外周囲を所定の隙間S1をあけて覆う外側ケース22と、内側ケース21内に装着された拡散板36及び整流板37と、を有している。内側ケース21は、図8(b)、図9及び図10(a)に示すように、先端が鋭角に尖った船底形状の底板部211と、この底板部211の外周囲から立設された側板部213、214と、各側板部213、214の上端部を塞ぐ、底板部211と同一形状の上板部212と、を有し、内部に空間SHが形成され、金属板材の折曲及び溶接加工によって作製されている。この内側ケース21は、一対の対向する側板部213、214の前方先端部に、その間隔が細められた細溝状の第1吹出し口21Nが形成されている(図10(a)参照)。また、各側板部213、214の後方には、所定大きさの開口210が形成されている(図9参照)。
送風機の出力を2種類90HZ、100Hz、ノズル出口からの距離をそれぞれ100mm、200mm、300mmとして、吹付けノズル出口の中央部の温度及び風速を計測すると、図12に示す結果が得られた。
スイッチ装置27は、吹付けノズル20に固定されて、この吹付けノズル位置を変更すると共に、送風機等を制御する手元スイッチとなっている。このスイッチ装置27は、図13に示すように、2個のマイクロスイッチMS1、MS2と、これらのマイクロスイッチMS1、MS2を作動させるスイッチ操作部材30と、押しボタンスイッチ35とを有し、各マイクロスイッチMS1、MS2はスイッチボックス29に収納され、このスイッチボックス29にスイッチ操作部材30及び押しボタンスイッチ35が固定された構成を有している。押しボタンスイッチ35は、小ボックス34内に収納されて、この小ボックス34がスイッチボックス29に固定されている。スイッチボックス29は、上方が基台28となっている。スイッチボックス29は、その内部に2個のマイクロスイッチMS1、MS2が対向して設けられ、各マイクロスイッチMS1、MS2の間にスイッチ操作部材30が位置している。各マイクロスイッチMS1、MS2は、それぞれ作動突起M1、M2を有し、各作動突起M1、M2が上下に異なる位置となるように固定されている。この作動突起M1、M2がスイッチ操作部材30で押圧されるとスイッチがONされる。これらのマイクロスイッチMS1、MS2は、既に公知であり、この実施形態では公知のものを使用する。
制御手段38は、送風機42を制御する送風機制御部39と、熱風発生器2内の加熱ヒータ9の温度を制御する温度制御部40と、リンク機構10を制御するリンク機構制御部41とを有している。この制御手段38はメインスイッチSW(図示省略)を介して電源に接続されて、スイッチ装置27からの信号によりそれぞれの機器へ制御信号を送出するようになっている。
まず、休止時点t0から所定時間経った時点t1でメインスイッチSWがオンされると、不図示の電源から熱風発生器2内の加熱ヒータ9及び送風機42へ所定の電力が給電される。この給電により、送風機42のモータが低速回転(2400rpm)すると同時に、温度制御部40により、加熱ヒータ9への供給電力が制御されて、熱風発生器2内がそれぞれ設定温度T1、T2に昇温される。すなわち、熱風発生器2の内部が設定温度T1の160℃に、流出口3bが設定温度T1の200℃に昇温される。そして、蓄熱ユニット6には所定の熱量が蓄熱される。この蓄熱ユニット6への蓄熱及び送風機の低速運転は、時点t1から時点t3の間継続されて、この間、吹付けノズル20からは所定温度に昇温された熱風が噴射される。この熱風は、送風機が低速運転となっているので、風圧の低い微風となっている。なお、メインスイッチSWをオンしたときに、電源から給電により熱風発生器2内をそれぞれ設定温度T1、T2に昇温して置くことにより、次工程で押しボタンスイッチ35がオンされたときに、熱風発生器の作動が迅速になる。
2 熱風発生器
3 容器
3a 流入口
3b 流出口
6、6a〜6b 蓄熱ユニット
7 収容ケース
7a 樋状ケース
7b 蓋板
8 蓄熱体
9、9a、9b 加熱ヒータ
10 リンク機構
11 平行リンク機構
121、122 長尺アーム
123、124 連結アーム
131〜134 第1〜第4支軸
14a、14b 回転ギヤ
14c 駆動ギヤ
15 伝動部材
20 吹付けノズル
21 内側ケース
22 外側ケース
27 スイッチ装置
30 スイッチ操作部材
35 押しボタンスイッチ
36 拡散部材
37 整流部材
38 制御手段
39 送風機制御部
40 温度制御部
41 リンク機構制御部
42 送風機
Claims (18)
- 送風機と、
駆動手段を有するリンク機構と、
流入口及び流出口を有する容器に、加熱ヒータ及び該加熱ヒータからの熱を蓄熱する蓄熱部材を収容し、前記送風機から該流入口を通して送風された気体を熱風に変換して該流出口から噴出する熱風発生器と、
前記熱風発生器に接続されて該熱風発生器からの熱風を噴射する吹付け手段と、
前記送風機及び前記加熱ヒータを制御し、前記吹付け手段から噴射する熱風の温度及び風量を所定範囲内に調整する制御手段と、を備え、
前記熱風発生器が前記リンク機構又は該リンク機構の近傍に配置され、前記吹付け手段が前記リンク機構に装着されていることを特徴とする乾燥装置。 - 前記制御手段は、前記駆動手段を制御することにより、前記リンク機構に装着された前記吹付け手段を所定の位置へ移動させることを特徴とする請求項1に記載の乾燥装置。
- 前記制御手段は、前記送風機を制御する送風機制御部と、前記加熱ヒータを制御する温度制御部及び前記駆動手段を制御するリンク機構制御部と、これらの制御部を作動させる操作部とを有し、該操作部を前記吹付け手段に一体又は近傍に設けたことを特徴とする請求項1に記載の乾燥装置。
- 前記蓄熱部材は、複数の通風路を有する部材で形成したことを特徴とする請求項1に記載の乾燥装置。
- 前記通風路を有する部材は、隣接する頂部及び底部間にそれぞれ前記通風路を有する波型フィンで形成したことを特徴とする請求項4に記載の乾燥装置。
- 前記波型フィンは、所定幅及び長さを有する金属板を長さ方向に小幅に折畳んで波型に形成したものであることを特徴とする請求項5に記載の乾燥装置。
- 前記蓄熱部材は、アルミニウム又はアルミニウム合金であることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1つに記載の乾燥装置。
- 前記蓄熱部材を収容ケースに収納して蓄熱体ユニットを形成し、該蓄熱体ユニットの収容ケースの少なくとも一側外壁面に耐熱赤外線吸収塗料を塗布し、該塗料を塗布した壁面に前記加熱ヒータを配置したことを特徴とする請求項4〜6のいずれか1つに記載の乾燥装置。
- 前記容器内に、複数個の前記蓄熱体ユニットを間に前記加熱ヒータを介在して多段に積層して収納したことを特徴とする請求項8に記載の乾燥装置。
- 前記加熱ヒータは所定の幅長及び長さを有する帯状発熱抵抗体を耐熱性絶縁部材で覆って形成され、該帯状発熱抵抗体の平坦面と前記蓄熱体ユニットの蓄熱体の面とが対向するように、前記加熱ヒータと前記蓄熱体ユニットとが接触するように配設されていることを特徴とする請求項8又は9に記載の乾燥装置。
- 前記吹付け手段は、その内部に所定容積の空間を設けた第1ノズルケースで形成し、該第1ノズルケースの空間内に前記熱風発生器から送風された熱風を拡散する拡散部材と、該拡散部材で拡散された熱風を整流する整流部材とを配設して、一端部に整流された熱風を吐出する第1吹出し口を設けたことを特徴とする請求項1に記載の乾燥装置。
- 前記吹付け手段は、前記第1ノズルケースの外周囲に所定の隙間をあけて第2ノズルケースで覆って2重構造にし、該第2ノズルケースは、該第1ノズルケースの第1吹出し口より先に前記隙間をあけて第2吹出し口を設け、熱風は該第1、2吹出し口を通って噴射されることを特徴とする請求項11に記載の乾燥装置。
- 前記リンク機構は、所定長さの一対の第1、第2アームと、該第1、第2アームの端部間を連結する所定長さの一対の第1、第2連結アームとをそれぞれ平行に配設し、該第1、第2連結アームのいずれか一方の連結アームを静止アーム、他の連結アームを運動アームとして、該静止アームの端部と該第1、第2アームの一端部とを第1、第2支軸により、該運動アームの端部と該第1、第2アームの他端部とを第3、第4支軸によりそれぞれ回動自在に枢支して、前記静止アームに前記駆動手段を設け、該駆動手段と前記第3、第4支軸との間に、伝動部材を襷掛けに懸架して、該駆動手段の駆動により、該伝動部材のうち、前記第3、第4支軸にそれぞれ結合された部分のいずれか一方を牽引して前記運動アームを移動させることを特徴とする請求項1に記載の乾燥装置。
- 前記駆動手段は、駆動モータと該モータに連結した駆動部材とで構成して、前記連結アームの第1、第2支軸にそれぞれ第1、第2回転部材を回動自在に装着し、これらの第1、第2回転部材間に該駆動部材を配設して、前記伝動部材を該第1、第2回転部材を経て該駆動部材に懸架したことを特徴とする請求項13に記載の乾燥装置。
- 前記第1、第2回転部材は、円板状の回転ギヤで形成して、前記駆動部材は円板状の駆動ギヤで形成して、これらのギヤに前記伝動部材を懸架したことを特徴とする請求項14に記載の乾燥装置。
- 前記伝動部材は、前記第1、第2回転ギヤ及び前記駆動ギヤに懸架する部分をこれらのギヤに懸架されるチェーンで形成したことを特徴とする請求項15に記載の乾燥装置。
- 前記伝動部材は、前記チェーンと前記第1、第2支軸とを繋ぐ部分に伸張バネ部材を介在して該第1、第2支軸に結合したことを特徴とする請求項16に記載の乾燥装置。
- 前記第1、第2アームは、前記第1、第2連結アームに比して長尺な長尺アームから形成されていることを特徴とする請求項13〜17のいずれか1つに記載の乾燥装置。
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