JP5114449B2 - ヒートトンネル用加熱装置 - Google Patents

Description

この発明は、加熱されたトンネル内を被加熱物が通過するヒートトンネル用加熱装置に関する。

従来、被加熱物に熱を加えるヒートトンネルとしては、特許文献１に開示されている熱収縮包装装置がある。この熱収縮包装装置は、被加熱物を搬送するコンベアと、このコンベアを覆うヒートトンネルと、ヒートトンネルの内側面に設けられた熱風吹出口と、この熱風吹出口から上記ヒートトンネル内に熱風を送る送風装置と、この送風装置の近傍に設けられたヒータが設けられている。このようなヒータにはシーズヒータが使用され、このシーズヒータは、その他いろいろな加熱装置に使用されている。

例えば特許文献２に開示されているドラム加熱ヒータは、ドラムの内面に複数のシーズヒータが装着されている。このシーズヒータには、複数のシーズヒータを互いに所定の間隔に保持するため、ヒータ整列金具が使用されている。ヒータ整列金具は、金属製で一方向に長い板体であり、長手方向に沿う側縁部には、シーズヒータを交差する方向から挿入する溝を有している。溝はシーズヒータの本数に合わせて複数個が所定間隔で形成されている。

特許文献３に開示されているシーズヒータは、複数のシーズヒータが送風機に取り付けられているものである。その構造は、シーズヒータに板状の放熱板を取り付け、Ｕ字形に屈曲させ、円筒内に放射状に取り付け、シーズヒータが取り付けられた円筒を、送風機に取り付ける。放熱板は、風の流れを一定にするための静翼効果も有するものである。

特開平１０−２７３１１６号公報 特開平１１−１４４８４５号公報 特開２００３−２２９２３７号公報

上記背景技術の場合、シーズヒータを保持する部材には、放熱効果の向上を兼ねた形状のものは無かった。特に、ヒートトンネル用加熱装置について、シーズヒータを確実に保持しなおかつ放熱効果を有する保持部材が求められている。また、ヒートトンネル用加熱装置に設けられている送風装置の風の流れを整えて効率よく空気を流す効果も求められている。

この発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、シーズヒータが確実に保持され、放熱効果と整流効果が高く、省エネルギー化を図ることができるヒートトンネル用加熱装置を提供することを目的とする。

本発明は、被加熱物が通過するヒートトンネルの内側面に設けられた熱風吹出口と、前記熱風吹出口から前記ヒートトンネル内に熱風を送る送風装置と、前記送風装置の近傍に設けられたシーズヒータと、前記シーズヒータ同士を所定の間隔に連結する保持部材が設けられ、前記保持部材は変形可能な金属で作られた板体であり、その一方向に沿う一側縁部には、前記シーズヒータが交差して挿通される複数個の半円形の凹部が設けられ、前記一方向に沿う反対側の側縁部には、櫛刃状に形成された複数個の溝部が設けられ、前記一方向の両端部には前記端部から側方に突出する連結突起が設けられ、前記保持部材は同形の２枚が一組として使用され、互いに並べられた前記複数本のシーズヒータに前記保持部材の前記一側縁を、前記保持部材の前記一方向が前記シーズヒータの長手方向に交差する方向に当てて複数個の前記凹部に前記シーズヒータをそれぞれ差し込み、他方の前記保持部材を、反対方向から複数個の前記凹部に前記シーズヒータをそれぞれ差し込み、互いに隣接する前記連結突起を一緒に突出方向に交差してねじり互いに連結し、前記複数本のシーズヒータを連結するヒートトンネル用加熱装置である。

前記保持部材の前記連結突起は、前記保持部材の前記凹部が設けられている側縁部に連続して側方に一定長さ突出し、突出した先端部には突出方向に対してほぼ直角に両側へ向かって突出するＴ字形に形成されている。

前記送風装置のブロアは、中心に円形の透孔があるドーナツ状の上面部と、前記上面部とほぼ同形の下面部と、前記上面部と前記下面部の間に取り付けられたファンが設けられ、前記送風装置は、前記下面部の中心の透孔から吸気し、前記上面部と前記下面部の間から放射方向に送風し、前記シーズヒータが、前記送風装置の前記上面部と前記下面部の間の外周を囲んで同心円状に巻き回して設けられ、各シーズヒータは前記保持部材で所定間隔はなれて保持され、前記保持部材は前記送風装置を中心として放射方向に位置して設けられている。

本発明のヒートトンネル用加熱装置は、複数回巻き回されたシーズヒータが所定間隔で確実に保持され、放熱効果と整流効果が高く、省エネルギー化を図ることができるものである。

この発明の第一実施形態のヒートトンネル用加熱装置の正面図である。 この実施形態のヒートトンネル用加熱装置の右側面図である。 この実施形態のヒートトンネル用加熱装置のヒートトンネルの天井部を下方から見た図である。 この実施形態のヒートトンネル用加熱装置の保持部材の正面図である。 この実施形態のヒートトンネル用加熱装置の送風装置とシーズヒータと保持部材を示す斜視図である。

以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１〜図５はこの発明の一実施形態を示すもので、この実施形態のヒートトンネル用加熱装置１０は、被加熱物１６を載せてほぼ水平に搬送するベルトコンベア１２と、図示しないベルトコンベア用駆動モータが設けられている。ヒートトンネル用加熱装置１０には、ベルトコンベア１２の両端を除いて、ベルトコンベア１２を覆うヒートトンネル１４が設けられている。ヒートトンネル１４の対向する２側面には、ベルトコンベア１２とその上の被加熱物１６が通過する入口１８と出口２０が設けられ、入口１８と出口２０には各々開口部を覆うビニールシート等のカーテン２２が吊下げられ、カーテン２２には、被加熱物１６が容易に通過可能とするために縦に複数のスリット２４が設けられている。

ヒートトンネル１４の内周面に形成され水平方向に開口し四角筒状に形成された内壁部２６には、４面全てに、透孔である熱風吹出口２８がほぼ均等に複数個設けられている。ヒートトンネル１４の内壁部２６の外側には空間である熱風循環経路３０が一周して設けられ、熱風循環経路３０の外側には外壁部３２が設けられている。外壁部３２の外側には、箱状の覆い部材３４が設けられている。外壁部３２の外側面の一部と、覆い部材３４の内側面の一部には、断熱材３６，３８がそれぞれ取り付けられている。

内壁部２６の天井である上面部２６ａの外側面には、熱風送風装置であるブロア４０が設けられている。ブロア４０は、熱風循環経路３０内に位置し、外壁部３２の上面部３２ａに吊下げられて取り付けられている。ブロア４０は、図５他に示すように、円形の上面部４２と、上面部４２とほぼ同形で中心に円形の透孔があるドーナツ状の下面部４４と、上面部４２と下面部４４の間に取り付けられたファン４６が設けられている。上面板４２の中心は、ファン４６の回転軸４８に固定されている。ファン４６は、上端が上面部４２に、下端が下面部４４に固定され、上面部４２と下面部４４を所定間隔はなれて互いに平行に保持している。ファン４６は複数枚が、上面部４２と下面部４４の放射方向に沿ってそれぞれ設けられている。ファン４６は、上面部４２、下面部４４の外周縁部に近い端部が、下面部４４側から見て時計周りの方向に湾曲し、放射方向の中心が、反時計周りの方向に膨出する曲面となるように形成されている。

なお、ブロア４０は、下面部４４の中心の透孔から吸気し、上面部４２と下面部４４の間のファン４６に沿って外側へ送風される。ブロア４０回転軸４８は、外壁部３２の上面部３２ａと覆い部材３４の上面部３４ａを貫通して、覆い部材３４の上面部３４ａ外側に設けられているモータ５０の回転軸に連結されている。モータ５０には図示しない回転制御装置が接続され、モータ５０の風速、風量を調整する。

内壁部２６の上面部２６ａの外側面には、ブロア４０の周囲に、シーズヒータ５２が巻き回されて設けられている。シーズヒータ５２の一方の端部５２ａは、ブロア４０の近傍で、外壁部３２の上面部３２ａに貫通して外壁部３２の外側面に突出した状態で固定され、上面部３２ａの外側面に設けられた任意の配線に接続されている。シーズヒータ５２の先端は、ブロア４０の垂直方向の高さとほぼ同じ長さに上面部３２ａから下方に直線的に延出してブロア４０の下面部４４とほぼ同じ位置に延出し、次に下面部４４の円周に沿って巻き回されて、直径方向に端部５２ａとほぼ反対側で下面部４４に近づくように折り返されている。さらに、シーズヒータ５２は、下面部４４の周縁部に近いところを巻き回され、端部５２ａを通過して下面部４４に沿って反対側に延出し、前述の折り返した位置の手前で下面部４４の周縁部から離れるように折り返されて、下面部４４の周縁部に遠いところを巻き回されて端部５２ａの近傍に達している。シーズヒータ５２の、端部５２ａと反対の端部５２ｂは、上面部３２ａに向かって折り曲げられて直線で延出し上面部３２ａに貫通して外壁部３２の外側面に突出した状態で固定され、上面部３２ａの外側面に設けられた任意の配線に接続されている。

シーズヒータ５２の、折り返されて２重に巻き回された部分には、保持部材５８が取り付けられ、２重に巻き回されたシーズヒータ５２が互いに所定間隔で並列に連結されている。保持部材５８は、図４に示すように、手で変形可能な柔軟性を有する金属で作られ一方向に長い板体であり、長手方向に沿う一方の側縁部５８ａには、シーズヒータ５２が交差して挿通される複数個の半円形の凹部６０が設けられ、凹部６０は所定間隔で２個設けられている。長手方向に沿う反対側の側縁部５８ｂには、櫛刃状に形成される複数個の溝部６２が設けられ、溝部６２の底部や側縁部５８ｂに連続する各角部は面取りされて曲線で形成されている。保持部材５８の長手方向の両端部５８ｃには、端部５８ｃから側方に突出する連結突起６４が設けられている。連結突起６４は、保持部材５８の凹部６０が設けられている側縁部５８ａに連続して側方に一定長さ突出し、突出した先端部は突出方向に対してほぼ直角に両側へ向かって突出するＴ字形に形成されている。

保持部材５８は同形の２枚が一組として使用され、互いに並べられたシーズヒータ５２に保持部材５８の一方を、一方向から保持部材５８の長手方向がシーズヒータ５２の長手方向に交差する方向に当てて凹部６０にシーズヒータ５２を差し込み、他方の保持部材５８を、反対方向から凹部６０にシーズヒータ５２をそれぞれ差し込む。このとき、一対の保持部材５８は、側縁部５８ａ同士がほぼ一定の幅で重なり、二対の連結突起６４がほぼ一致して重なる。そして、互いに重なる連結突起６４を一緒に突出方向に交差してねじり、互いに連結され、二重のシーズヒータ５２を並列に連結する。保持部材５８は、複数個がシーズヒータ５２の２重に巻き回された部分に、ほぼ等間隔に取り付けられ，保持部材５８は、長手方向がブロア４０の放射方向に沿って取り付けられている。

ブロア４０の周囲には、シーズヒータ５２と上面部３２ａの間に、シーズヒータ５２とほぼ同形のシーズヒータ５４が設けられている。シーズヒータ５４は、シーズヒータ５２の端部５２ａ，５２ｂよりも僅かに時計回りに移動した位置に端部５４ａ，５４ｂが位置し、シーズヒータ５２よりも上面部３２ａに近い位置で、ブロア４０を２重に巻き回してされている。シーズヒータ５４と上面部３２ａの間には、シーズヒータ５２とほぼ同形のシーズヒータ５６が設けられている。シーズヒータ５６は、シーズヒータ５４の端部５４ａ，５４ｂよりも少し時計回りに移動した位置に端部５６ａ，５６ｂが位置し、シーズヒータ５４よりも上面部３２ａに近い位置で、ブロア４０を２重に巻き回されている。

各シーズヒータ５４，５６の、折り返されて２重に巻き合わされた部分には、保持部材５８が取り付けられ、２重に巻き回されたシーズヒータ５４，５６が互いに所定間隔で並列に連結されている。シーズヒータ５２，５４，５６に取り付けられた各保持部材５８は、図２、図５に示すようにブロア４０の厚み方向、つまり垂直方向に重ならないようにずらされている。

なお、ヒートトンネル１４内の温度は、図示しない温度制御装置により一定温度に制御され、温度の設定装置がこの温度制御装置に接続されている。温度の制御は、周知の温度センサを用いて、設定温度となるようにシーズヒータ５２，５４，５６に通電する電力を制御する。

この実施形態のヒートトンネル用加熱装置１０によれば、各シーズヒータ５２，５４，５６の２重に巻き回された部分を確実に保持し、なおかつ放熱効果を向上させることができる。シーズヒータ５２，５４，５６を保持する保持部材５８に、溝部６２が多数設けられて、表面積が大きくなり、空気に接触する面積が広くなり、放熱効果を高めることができる。また、保持部材５８はブロア４０の風の吹き出し方向に沿ってブロア４０の放射方向に長手方向がセットされているため、風の流れを妨げず、整流効果が高く、遠くまで空気の流れが十分に届くようになる。放熱効果と整流効果が高いため、ランニングコストが安価で省エネルギーとなる。

なお、この発明のヒートトンネル用加熱装置は、上記実施の形態に限定されるものではなく、保持部材は、シーズヒータの巻き方や巻き回す回数に合わせて凹部の形状や間隔、個数を変更することができる。連結突起の形状も、一対の保持部材が簡単で確実に連結されるものであれば良い。保持部材の溝部の形状や数も適宜変更であり、放熱効果を高める形状であれば良い。

本願のヒートトンネル用加熱装置について、本願発明の保持部材がシーズヒータに取り付けられたものと、取り付けられていない従来のものと比較する試験を行った。なお、この試験はヒートトンネルの温度を１３０℃に設定し、朝１回昇温し８時間連続運転したものであり、その結果を以下の表１に示す。

この試験によれば、溝部が形成された保持部材を用いることにより、昇温時間が短く、また昇温に要した電力量が約５０％削減され、１３０℃で８時間温調した際の電力量が約２６％削減された。これにより、保持部材に溝部が形成されたものは、エネルギー効率が良く、ランニングコストが安価で省エネルギーとなることがわかった。

１０ ヒートトンネル用加熱装置
１２ ベルトコンベア
１４ ヒートトンネル
２６ 内壁部
２８ 熱風吹出口
３０ 熱風循環経路
３２ 外壁部
３４ 覆い部材３
４０ ブロア
５２，５４，５６ シーズヒータ
５８ 保持部材
６０ 凹部
６２ 溝部
６４ 連結突起

Claims (3)

1. 被加熱物が通過するヒートトンネルの内側面に設けられた熱風吹出口と、前記熱風吹出口から前記ヒートトンネル内に熱風を送る送風装置と、前記送風装置の近傍に設けられたシーズヒータと、前記シーズヒータ同士を所定の間隔に連結する保持部材が設けられ、前記保持部材は変形可能な金属で作られた板体であり、その一方向に沿う一側縁部には、前記シーズヒータが交差して挿通される複数個の半円形の凹部が設けられ、前記一方向に沿う反対側の側縁部には、櫛刃状に形成された複数個の溝部が設けられ、前記一方向の両端部には前記端部から側方に突出する連結突起が設けられ、前記保持部材は同形の２枚が一組として使用され、互いに並べられた前記複数本のシーズヒータに前記保持部材の前記一側縁を、前記保持部材の前記一方向が前記シーズヒータの長手方向に交差する方向に当てて複数個の前記凹部に前記シーズヒータをそれぞれ差し込み、他方の前記保持部材を、反対方向から複数個の前記凹部に前記シーズヒータをそれぞれ差し込み、互いに隣接する前記連結突起を一緒に突出方向に交差してねじり互いに連結し、前記複数本のシーズヒータを連結することを特徴とするヒートトンネル用加熱装置。
2. 前記保持部材の前記連結突起は、前記保持部材の前記凹部が設けられている側縁部に連続して側方に一定長さ突出し、突出した先端部には突出方向に対してほぼ直角に両側へ向かって突出するＴ字形に形成されている請求項１記載のヒートトンネル用加熱装置。
3. 前記送風装置のブロアは、中心に円形の透孔があるドーナツ状の上面部と、前記上面部とほぼ同形の下面部と、前記上面部と前記下面部の間に取り付けられたファンが設けられ、前記送風装置は、前記下面部の中心の透孔から吸気し、前記上面部と前記下面部の間から放射方向に送風し、前記シーズヒータが、前記送風装置の前記上面部と前記下面部の間の外周を囲んで同心円状に巻き回して設けられ、各シーズヒータは前記保持部材で所定間隔はなれて保持され、前記保持部材は前記送風装置を中心として放射方向に位置して設けられている請求項１記載のヒートトンネル用加熱装置。
   

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