JP6710262B2 - 複層部材の加熱装置 - Google Patents
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Description
又、食品の焼成を始めとする各種物品を加熱する加熱炉として、下記特許文献2に記載のものが知られている。この加熱炉では、炉内空間の内壁面における被加熱物の搬送方向の上流側の上下と下流側の上下にそれぞれ発熱面を有しており、各発熱面が炉内空間の中心側に向くように傾斜して配置されることで、炉内空間における温度分布の均一化を図っている。
特許文献2の加熱炉では、発熱面が炉内空間の中心側を向くように傾斜して設置されることで、炉における搬入口や搬出口からの空気の流出入の影響を軽減して、炉内空間の中心側の温度分布が一定程度均一化されるものの、炉内空間の中心側以外の部分は、却って低温になり、特に複雑な形状の大きな被加熱物に対しては、均一に加熱し難いこととなってしまう。
請求項2に記載の発明は、上記目的に加え、被加熱物の内部に対する表層部の加熱量を調節可能な複層部材の加熱装置をシンプルに実現する目的を達成するため、上記発明において、前記被加熱物表層部冷却手段はファンであり、前記冷却媒体はエアであることを特徴とする。
関連する発明は、上記目的に加え、シンプルな構成によってチェーンないし複数のヒータの多彩な姿勢を実現する目的を達成するため、前記チェーン支持手段は、移動可能な複数のロッドを有しており、前記チェーンは、複数の前記ロッドの各位置に応じた姿勢をとることを特徴とする。
関連する発明は、上記目的に加え、より一層円滑な動作を実現する目的を達成するため、上記発明において、複数の前記ロッドは、それぞれリンクを介して、前記チェーンと接続されていることを特徴とする。
関連する発明は、上記目的に加え、簡単な操作によってチェーンの多彩な姿勢を容易に実現する目的を達成するため、上記発明において、複数の前記ロッドは、駆動機構により駆動されることを特徴とする。
関連する発明は、上記目的に加え、自動的にチェーンないし複数のヒータの多彩な姿勢を実現する目的を達成するため、前記駆動機構の駆動量を制御する制御手段と、前記制御手段に、前記駆動機構の前記駆動量と前記ロッドの前記位置と前記チェーンの前記姿勢の内の少なくとも何れかを入力する入力手段を備えており、前記制御手段は、前記入力手段によって入力された前記駆動量と前記位置と前記姿勢の内の少なくとも何れかに従い前記駆動機構を駆動して、前記チェーンを前記駆動量と前記位置と前記姿勢の内の少なくとも何れかに応じた前記姿勢とし、複数の前記ヒータを前記チェーンの前記姿勢に応じた並びとすることを特徴とする。
関連する発明は、上記目的に加え、ヒータを更に保護し、又熱の効率的な利用を促進する目的を達成するため、上記発明において、前記ヒータは、ブラケットを介して前記チェーンに対し取り付けられることを特徴とする。
関連する発明は、上記目的に加え、加熱が速やかであり熱が深く浸透する赤外線による加熱を良好に行う目的を達成するため、上記発明において、前記ヒータは、赤外線ヒータを含むことを特徴とする。
関連する発明は、上記目的に加え、被加熱物に対する更に一様な加熱を実現する目的を達成するため、上記発明において、前記ヒータと対向するテーブルと、前記テーブルに対してエアを送るファンと、前記テーブルと前記ファンとの間に設けられる風量均一化手段とを備えたことを特徴とする。
関連する発明は、上記目的に加え、シンプルにチェーンを構成する目的を達成するため、上記発明において、前記チェーンは、蝶番、並びに、中空円筒部分及び軸体、の少なくとも一方を含むことを特徴とする。
関連する発明は、上記目的に加え、円筒面状の曲面を有する被加熱物を均一に加熱可能であるようにする目的を達成するため、上記発明において、前記チェーンは、輪状であることを特徴とする。
関連する発明は、上記目的に加え、チェーンの姿勢の維持をシンプルに実現ないし補強する目的を達成するため、上記発明において、前記チェーン支持手段は、前記チェーンの姿勢を維持する添え板を含むことを特徴とする。
図1は本発明の第1形態に係る加熱装置1の開蓋前面図であり、図2は加熱装置1の開蓋側面図であり、図3は加熱装置1の開蓋上面図であり、図4は図1のA−A線断面図であり、図5は図1のB−B線断面図である。尚、前後左右上下は、説明の便宜上定めたものである。
加熱装置1は、各種の部材を搭載するフレーム2を有している。
フレーム2の中央下には、水平なテーブル8が設けられている。テーブル8には、被加熱物を載せる。被加熱物は、前面側(手前側)から後方へ入れてテーブル8に置き、テーブル8上の被加熱物は、前方へ出す。
ヒータ10、10・・は、ヒータブラケット11,11・・、左右のチェーン12,12、左右のリンク機構14,14、左右の移動部16,16、左右の移動部支持機構18,18を介して、移動可能に設置されている。
各移動部支持機構18は、移動部16を直接駆動するものであり、フレーム2の上端部に固定された水平な天板19における、左又は右の辺部に固定されている。リンク機構14と一体の移動部16は移動部支持機構18に移動可能に支持されており、リンク機構14、移動部16、移動部支持機構18は、チェーン12を任意の姿勢に支持するチェーン支持手段を構成する。
各コマ20は、側面視∞字状で前後上下に広がるコマ鉛直部24と、コマ鉛直部24の上辺から水平に延びるコマ水平部26を有する。尚、厳密には、コマ水平部26,26・・は、図1のようにチェーン12が前後に真っ直ぐである姿勢をとった場合に、水平になる。
コマ20,20・・は、前後方向のコマ20,20・・が左右2列となるように配置されている。コマ20,20・・の当該列同士は、前後方向の線を中心として、互いに左右対称に配置されている。即ち、対応する左右のコマ20,20は、向かい合っている。コマ水平部26は、向かい合う他のコマ20と逆側に延びている。
各列における前後に隣り合うコマ鉛直部24,24は、前縁部と後縁部を重複させた状態で左右交互に配置されている。各列における前後に隣り合うコマ水平部26,26は、互いに重ならない大きさ及び配置において形成されている。各列のコマ水平部26,26・・は、各列のコマ鉛直部24,24・・の中心線である連続曲線に沿った、1つの曲面に入り得る。より詳しくは、各列のコマ水平部26,26・・は、当該曲面の接線方向を向く。
各ローラ22は、コマ20,20・・の一方の列における前後に隣り合う2個のコマ鉛直部24,24の重複部分と、この重複部分に向かい合う、他方の列における前後に隣り合う2個のコマ鉛直部24,24の重複部分とに共通して通されている。各ローラ22は、左右で向かい合った前側のコマ20,20と、左右で向かい合った後側のコマ20,20を、ローラ22の周りの回転が可能である状態で接続する。
そして、双方のチェーン12,12における、内側の列に係る向かい合うコマ20,20(列の最前のコマ20,20と最後のコマ20,20を除く)のコマ水平部26,26に共通して、ヒータブラケット11が固定されている。ヒータブラケット11,11・・は、1つのチェーン12の1列のコマ20,20・・の個数より2個少なく設けられている。列の最前のコマ20,20の間には、ヒータブラケット11と同様の連結板31が設置されており、列の最後のコマ20,20の間にも、同様に連結板31が設置されている。
各ヒータブラケット11は、チェーン12,12の間あるいはフレーム2の左右幅と同程度の長さを有して左右に延びる部材であって、図6にも示すように、側面視逆凹字状であり、ブラケット水平部32と、その前後両辺から下に延びる一対のブラケット垂下部34,34を有する。ブラケット垂下部34,34は、ブラケット水平部32の辺部から外側に向けて斜めに下がった後(上部)、ブラケット水平部32に対して垂直に下がり(中央部)、内側に向けて斜めに下がる(下部)。よって、ヒータブラケット11が隣接するヒータブラケット11に対して左右方向の軸周りで傾いても、ブラケット垂下部34が隣接するブラケット垂下部34と干渉せず、ヒータブラケット11は隣接するヒータブラケット11に接触しない。尚、図1では、ブラケット垂下部34,34を図示していない。
各ブラケット水平部32の左右両端部(下面)に、対応する内側のコマ水平部26(上面)が接しており、これらはボルト36及びナット38によって互いに固定されている。
そして、各ヒータ10は、ヒータクランプ40,40を介して、ヒータブラケット11(ブラケット水平部32の下面中央部)に固定されている。各ヒータクランプ40は、下端部においてヒータ10を掴むと共に、上端部がネジ溝を有しており、当該ネジ溝に入るナット42,42によって、ヒータブラケット11に固定されている。
尚、ヒータブラケット11は、ヒータ10に属するものとみることができるし、チェーン12に属するものとみることもできる。又、チェーン12,12及びヒータブラケット11を1つのチェーンと捉えることもできる。他の部材についても、一対のものを1個の部材(機構)とみたり、異なる部材(機構)に属するものとみたりすることができる。
一方、連結板31は、ヒータブラケット11と同様に成るが、ヒータブラケット11におけるブラケット垂下部34,34の一方が省略されて垂下部が1個のみ有る状態となっている。列の最前の連結板31は、後側のみに垂下部を有し、列の最後の連結板31は、前側のみに垂下部を有する。
又、中央のヒータブラケット11,11の上方には、放射温度計44が配置されている(図4参照)。放射温度計44は、テーブル8上の被加熱物Wの表面温度を検知可能であり、図示しないヒータ制御手段と電気的に接続されている。
各リンク50は、上下に延びる部材であり、リンク上部52と、リンク中央部53と、リンク下部54と、リンク上部52及びリンク中央部53の間に配置される第1ベアリング56と、リンク中央部53及びリンク下部54の間に配置される第2ベアリング58を有する。第1ベアリング56は、リンク上部52とリンク中央部53を、互いに左右方向の軸周りで回転可能であるようにつなぐ。第2ベアリング58は、リンク中央部53とリンク下部54を、互いに左右方向の軸周りで回転可能であるようにつなぐ。
リンク下部54は、チェーン12における対応するコマ20のコマ水平部26(外側)に対して固定されている。リンク下部54は、下端部にネジ溝(図示せず)を有しており、コマ水平部26に設けられた孔(図示せず)に対して下端部を入れたうえで、下から当該ネジ溝に合うナット59を嵌めることで固定されている。
各ロッド60は、上下に延びる部材であり、リンク機構14における対応するリンク50のリンク上部52と一体である。各ロッド60は、天板19の左辺縁又は右辺縁に開けられた複数の孔の内の対応するものに入っており、天板19を貫通している。
各ストッパ70は、対応するロッド60に対して係脱可能であり、閉方向に倒すとロッド60に係止してロッド60を移動不能に支持し、開方向に倒すとロッド60に対する係止を解いてロッド60を移動可能とする。
上カバー80の中央部には、図示しない孔が設けられており、当該孔ないしその周辺部には、ファン82が取り付けられている。ファン82は、図示しない独立したスイッチ及び電源部と電気的に接続されており、電源投入中、エアを下方へ吹く。
上カバー80内であって、天板19の中央部には、矩形の孔が開けられており、その孔には、風量均一化手段としての邪魔板84が貼られている。邪魔板84は、複数の小孔を全体に亘り所定のパターン(所定間隔毎)において有する板であり、金属板に対してパンチングにより小孔を開けることで形成されている。
邪魔板84の左右両側には、前後に延びる端子台ユニット86,86が設けられている。各端子台ユニット86は、天板19に載せられて固定された前後に延びるレール87と、レール87上で配置変更可能且つ固定可能な複数の端子台88,88・・を有している。各端子台88は、対応するヒータ10と電気的に接続されていると共に、共通の上記ヒータ制御手段及び上記電源部と電気的に接続されている。各ヒータ10は、対応する端子台88,88を介して、上記電源部と接続されている。
適宜被加熱物Wをテーブル8に載せ、任意のストッパ70を解除してロッド60を上下に移動させ、位置決め後にストッパ70を効かせ、このロッド60の位置決めの手順を適宜繰り返して、予めチェーン12,12ないしヒータ10,10・・の並びが被加熱物Wの形状に合うようにセッティングしておく。
移動によりロッド60,60・・の上下位置が互いに異なったとしても、リンク50,50・・を介したチェーン12のコマ20,20・・の動きにより、ヒータブラケット11,11・・(連結板31,31)が、側面視で連続曲線に沿う姿勢に動かされる。即ち、ロッド60,60・・は、これらの上下位置によりチェーン12,12の姿勢を定める。ロッド60,60・・は、チェーン12,12におけるコマ20,20・・のつながり(各チェーン12の姿勢)により規制された状態で、ヒータブラケット11,11・・を、ブラケット水平部32,32・・が連続曲線(各チェーン12の姿勢)に沿うように適宜傾ける。チェーン12の姿勢の変化やヒータブラケット11,11・・の適宜の傾きの変更は、リンク50,50・・により、ロッド60,60・・が前後に移動しなくても自然に行われる。リンク50,50・・は、コマ20,20・・の前後方向の動きに追従可能であり、余程無理な上下位置を指定しない限り、ロッド60,60・・が前後に移動しなくても、ロッド60,60等に負担がかからない。
被加熱物Wの加熱にあっては、ヒータブラケット11が被加熱物Wへ向けてヒータ10の発する熱を反射する。特に、ヒータブラケット11にはブラケット垂下部34,34が設けられるため、ブラケット水平部32のみの場合に比べてより多くの熱を反射することができる。
又、ファン82が駆動されると、エアを適宜下方に送る。当該エアは、ファン82の下方の邪魔板84を介して、テーブル8上の空間(被加熱物Wを載せ得る空間,加熱空間)に到達する。当該エアは、邪魔板84により、ファン82が中央部のみにあったとしても、加熱空間に対して均一に届く。エアを吹きながらの加熱は、熱伝導率の悪い透明な樹脂やガラスの加熱(乾燥を含む)を行う場合や複合材料物の加熱(乾燥を含む)を行う場合等における、内部を重点的に速く加熱する目的や、内部と表層部の双方を均一に(全体的に均一に)速く加熱する目的に合う。
加熱終了後は、メインスイッチやファン82のスイッチを切り、被加熱物Wを取り出す。
即ち、加熱装置1は、チェーン12,12と、チェーン12,12に設けられた複数のヒータ10,10・・と、チェーン12,12を任意の姿勢に支持するリンク機構14,14、移動部16,16、移動部支持機構18,18とを備えている。
従って、様々な大きさや形状の被加熱物Wに対して、均一に加熱する等の目的に合致した加熱を行える加熱装置1を提供することができる。
又、移動部16,16は、移動可能な複数のロッド60,60・・を有しており、チェーン12,12は、複数のロッド60,60・・の各位置に応じた姿勢をとる。
従って、様々な大きさや形状の被加熱物Wに対して、均一に加熱する等の目的に合致した加熱を行えるシンプルな構成の加熱装置1を提供することができる。
加えて、ヒータ10,10・・は、ヒータブラケット11,11・・を介してチェーン12,12に対し取り付けられるので、ヒータ10,10・・やチェーン12,12を保護することができるし、ヒータ10,10・・の熱をヒータブラケット11,11・・で反射することで効率的に用いることができる。
又、ヒータ10,10・・は、赤外線ヒータであるので、加熱速度が速く良好な熱の浸透性を有する赤外線による加熱を、ヒータの方向を目的に合った方向(被加熱物Wの形状に合う方向等)に調整した状態で良好に行うことができる。
更に、ヒータ10,10・・と対向するテーブル8と、テーブル8に対してエアを送るファン82と、テーブル8とファン82との間に設けられる邪魔板84とが設けられているので、ファン82と邪魔板84によってテーブル8(被加熱物W)に対して満遍なくエアが供給され、被加熱物Wに対する一様な加熱を実現することが可能となる。
次いで、本発明の第2形態に係る加熱装置について説明する。第2形態の加熱装置は、各ロッド60に長手方向に沿う図示しないラックギアを設けると共に、移動部支持機構18,18(ストッパ70,70・・)の代わりに移動部駆動機構(サーボモータ71,71・・)を設け、更に当該移動部駆動機構を制御する制御手段(PLC74)を設けた他は、第1形態と同様に成る。第1形態と同様な部材には、同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
各サーボモータ71は、制御手段としての共通のプログラムロジックコントローラ(PLC)74に接続されている。PLC74は、各サーボモータ71に対し、個別に駆動量を指令可能であり、ロッド60の移動量(位置)を個別に指定可能である。
PLC74には、入出力手段としてのタッチパネル76が接続されている。タッチパネル76では、サーボモータ71毎の駆動量等、PLC74に制御させる内容を入力し(タッチパネル76上のボタンの押下等)、確認する(タッチパネル76上の表示等)。
PLC74やタッチパネル76は、図示しない電源部と電気的に接続されている。尚、PLC74は、ヒータ制御手段やファン82のスイッチの役割も担う。又、PLC74は、ファン82と電気的に接続されており、ファン82のオンオフないし風量を制御可能である。
予め加熱の目的に合わせて、タッチパネル76を介し、PLC74に対して、各サーボモータ71の駆動量を指定しておく。ここでは、被加熱物Wの形状に合わせて全体的に均一に加熱するため、各サーボモータ71の駆動量を被加熱物Wの形状に合うように指定しておく。又、加熱時間(又は加熱パターン)や、ファン82の駆動の有無(又はファン駆動パターン)も指定しておく。尚、加熱パターンは、加熱開始からの時間(加熱終了時間まで)と加熱量(0も含む)の関係のことであり、ファン駆動パターンは、同様に加熱開始からの時間と風量の関係のことである。又、予めの入力に代えて、あるいは予めの入力と共に、加熱直前あるいは加熱中の入力を行っても良い。
すると、PLC74は、サーボモータ71,71・・をそれぞれ独立して、予め指定された駆動量において駆動する。サーボモータ71,71・・により駆動されたロッド60,60・・は、指定された駆動量に応じた位置まで上又は下に移動する。
移動によりロッド60,60・・の上下位置が互いに異なったとしても、リンク50,50・・を介したチェーン12のコマ20,20・・の動きにより、ヒータブラケット11,11・・(連結板31,31)が、側面視で連続曲線に沿う姿勢に動かされる。リンク50,50・・は、コマ20,20・・の前後方向の動きに追従可能であり、余程無理なサーボモータ71,71・・の駆動量を指定しない限り、ロッド60,60・・が前後に移動しなくても、ロッド60,60・・やサーボモータ71,71・・等に負担がかからない。尚、駆動量が交互に最大値及び最小値となってロッド60,60・・が交互に移動範囲の上端及び下端に位置する等、無理な駆動量が指定された場合には、予めエラーメッセージを表示したり、入力を受け付けなくしたり、加熱運転の開始を受け付けなくしたりすることが可能である。
ロッド60,60・・の移動が完了すると、ヒータブラケット11,11・・が被加熱物Wの形状に合うように向き、ヒータ10,10・・が被加熱物Wの形状に沿った並びとなるので、PLC74は、ヒータ10,10・・に対する通電を許可して、ヒータ10,10・・による被加熱物Wの加熱を開始する。
PLC74は、指定された加熱時間(加熱パターン)に従ってヒータ10,10・・に対する通電を行い、加熱終了時間に達したら加熱を終了する。加熱終了後、PLC74は、指令等に基づき適宜ファン82を駆動して、被加熱物Wを適宜冷ます。被加熱物Wは、加熱あるいはその後の冷却を終えると、取り出される。
PLC74は、以上の加熱動作を適宜繰り返す。繰り返しに際しては、チェーン12を同じ姿勢としたまま次の被加熱物Wを加熱しても良いし、チェーン12の姿勢を適宜入力に従って変更して次の被加熱物Wを加熱しても良い。
即ち、第2形態の加熱装置は、チェーン12,12と、チェーン12,12に設けられた複数のヒータ10,10・・と、チェーン12,12を任意の姿勢に支持するリンク機構14,14、移動部16,16、移動部駆動機構とを備えている。
従って、様々な大きさや形状の被加熱物Wに対して、均一に加熱する等の目的に合致した加熱を行える加熱装置を提供することができる。
又、複数のロッド60,60・・が移動部駆動機構(サーボモータ71,71・・)によって駆動されるため、移動部駆動機構を駆動するという簡単な操作によってチェーン12,12の多彩な姿勢を容易に実現することができる。
加えて、移動部駆動機構の駆動量を制御するPLC74と、PLC74に、移動部駆動機構の前記駆動量とチェーン12,12の前記姿勢の内の少なくとも一方を入力するタッチパネル76とを備えており、PLC74は、タッチパネル76によって入力された前記駆動量に従い移動部駆動機構を駆動して、チェーン12,12を前記駆動量に応じた前記姿勢とし、複数のヒータ10,10をチェーン12,12の前記姿勢に応じた並びとする。従って、チェーン12,12の姿勢を自動制御して、様々な大きさや形状の被加熱物Wに合ったヒータ10,10の並びを自動的に実現することができる。
続いて、本発明の第3形態に係る加熱装置について説明する。第3形態の加熱装置は、ヒータ10、10・・、ヒータブラケット11,11・・、左右のチェーン12,12を除き、第1形態と同様に成る。第1形態と同様な部材については、同じ符号を用い、適宜説明を省略し、以下同様とする。
又、当該加熱装置のチェーン112は、左右に長い複数の履板111,111・・が、前後方向において帯状に連なった形態となっている。チェーン112は、第1形態のように左右に2本ではなく、1本となっている。
互いに隣接する履板111,111の間には、蝶番113がそれぞれ架設されている。各蝶番113は、図10や図11にも示すように、軸115の周りでそれぞれ独立して回転可能である第1可動板117と第2可動板119を有しており、第1可動板117と一方の履板111とが互いに固定され、第2可動板119と他方の履板111とが互いに固定されている。よって、互いに隣接する履板111,111の一方は、蝶番113の軸115の周りで他方に対して相対的に回転可能であり、チェーン112は、任意の履板111が折れ曲がることで無限軌道のように姿勢(帯の形状)を変えることができる。
蝶番113の軸115は、左右方向を向いている。又、履板111,111の間において、蝶番113は左右に2個設けられている。尚、図9において、蝶番113の軸115を省略している。
履板111,111は、金属製の板であり、ヒータブラケットの役割を担っている。即ち、各履板111には、第1形態と同様に、ヒータクランプ40やナット42,42を介してヒータ10が設けられている。
又、チェーン112として履板(ヒータブラケット)111を用いているため、構成がシンプルになるし、履板111がコマに比べて取り替え易く、ヒータピッチの大きさやチェーン112の全体長さ・幅等を容易に変更することができる。又、複数のローラを有するコマに比べ、履板111を小さくし易く、ヒータピッチを比較的に細かくすることが容易である。
続いて、本発明の第4形態に係る加熱装置について説明する。第4形態の加熱装置は、第3形態と同様に成るヒータ10、10・・、及びチェーン112を有している。
当該加熱装置では、チェーン112の各履板111の長手方向が、鉛直方向を向いており、各履板111が鉛直に立っている。チェーン112は輪状となっており、端部がなく、全ての履板111が何れかの蝶番113と接続されていて、正に車両用の無限軌道のようになっている。蝶番113,113・・は、内側に配置されている。
更に、ヒータ10,10・・が、チェーン112の内側に配置されている。
又、一部の履板111,111・・に、リンク機構14,14・・が接続されている。リンク機構14,14・・は、一定の間隔を置いた履板111において設けられる。リンク機構14は、履板111の中央部外側に対して1本接続されており、接続された履板111を移動させる。
各リンク機構14は、外方に延びる移動部16及び移動部支持機構18(双方とも図12において省略)を介して、フレーム2の側面に貼られた側板(図示せず)に対し、移動可能に設置されている。尚、チェーン112は、テーブル8に載せられても良いし、移動部支持機構18等によってテーブル8から離れて支持されても良い。
続いて、本発明の第5形態に係る加熱装置について説明する。第5形態の加熱装置は、第3形態と同様に成るヒータ10,10・・、及びチェーン112を有しており、左右のリンク機構14,14、左右の移動部16,16、左右の移動部支持機構18,18は省略されている。
チェーン112は、上から見て矩形の3辺に相当する姿勢で、テーブル8の上に置かれる。即ち、チェーン112は、3つの平面を有する姿勢となっている。チェーン112の履板111の隣接位置であって、ヒータ10と逆側には、チェーン112の姿勢を維持する添え板121,121・・が配置されている。各添え板121は、履板111より小さい幅を有しており、同一平面内における隣接する履板111,111の双方に亘るように添えられていて、当該平面を平らに維持する。
又、当該平面の端部であって、他の平面と隣接するコーナー部(2箇所)には、上から見てL字状のコーナー添え板123,123が添えられている。
各添え板121や各コーナー添え板123は、チェーン112を上記姿勢で支持するチェーン支持手段を構成する。尚、チェーン112を載せるテーブル8、あるいはテーブル8と各添え板121を、チェーン支持手段とみることもできる。
各添え板121は、履板111より大きい幅としても良いし、3枚以上の履板111に亘るようにしても良いし、複数種類の幅のものを混在させても良い。又、添え板121とコーナー添え板123の少なくとも一方を省略することができるし、コーナー添え板123の一方を省略したり、3個以上設けたりすることができる。更に、添え板121とコーナー添え板123が一体となった添え板を添えることができる。
各添え板121を、ヒータ10と同じ側、あるいは両側に配置しても良い。履板111を有するチェーン112を、上から見て矩形の2辺や4辺に相当する姿勢としてもよいし、矩形以外の四辺形や、他の多角形に相当する姿勢としても良い。添え板121は、平板のみならず、チェーンの任意の屈曲姿勢に応じた形状の板等とすることができる。又、リンク機構・移動部・移動部支持機構によるチェーン支持手段を有する加熱装置において、添え板121やコーナー添え板123を併用しても良い。
又、左右のリンク機構14,14、左右の移動部16,16、左右の移動部支持機構18,18が省略され、テーブル8や各添え板121でチェーン112を支持するので、シンプルな構成においてチェーン112の姿勢を確実に維持することが可能となる。
更に、各添え板121が同幅で複数設けられているので、チェーン112の形状が変化しても、添え板121,121の配置を変えることでチェーン112を支持することができる。
続いて、本発明の第6形態に係る加熱装置について説明する。第6形態の加熱装置は、第3形態に対し、チェーン112(各履板111及び各蝶番113)のみ異なる。
前後に隣接する履板131,131同士の、前の円筒端部133と、後の円筒端部133は、左右方向において互い違いに形成されており、前の円筒端部133の中空円筒部分が後の円筒端部133の平坦部分に入り、前の円筒端部133の平坦部分が後の円筒端部133の中空円筒部分に入る。このように、隣接する履板131,131の円筒端部133,133は、前後方向において重なっており、更に双方の円筒端部133における中空円筒部分の中心孔の軸が揃っている。その中心孔には、隣接する履板131,131の円筒端部133,133に共通する軸体135が配置されている。円筒端部133,133・・や軸体135,135・・は、チェーン132の両端以外の履板131,131間に設けられる。隣接する履板131,131の一方は、他方に対し、軸体135の周りで(円筒端部133の中空円筒部分を介して)相対的に回転可能である。
又、当該加熱装置は、蝶番を利用した第3形態の加熱装置と同様シンプルに任意の姿勢をとり得るチェーン132を構成することが可能であり、しかもチェーン132の隣接する履板131,131の一方が水平な場合において、他方がその水平面より上にも下にも回転移動することができ、チェーン132に一層自由な姿勢をとらせることが可能となる。
更に、本発明の第7形態に係る加熱装置について説明する。第7形態の加熱装置は、第1形態に対し、被加熱物Wの表層部冷却手段のみ異なる。
第1形態では、被加熱物Wのヒータ10,10・・側の表層部に対して、ヒータ10,10・・側に配置されたファン82によりエアを吹き付けることで、当該表層部を冷却している(表層部冷却手段)。ここで、表層部の冷却とは、ヒータ10,10・・の加熱のみにより実現される表層部温度(表層部加熱量)より低い表層部温度(表層部加熱量)にすることを言う。
これに対し、図15に要部を示す第7形態の加熱装置では、被加熱物Wのヒータ10,10・・側の表層部H表面に載せる(表層部Hに隣接する)表層部冷却器141(表層部冷却手段)を具備する。表層部冷却器141は、赤外線Iを遮断しない赤外線透過性ガラス板製の本体部143と、本体部143の中に形成された水路145と、水路145に対し冷却媒体としての水147を温度調整手段149により温度調整した上で供給すると共に温度上昇した水147を回収する水循環部151を有する。水147の温度(冷熱量)は、被加熱物Wの表層部Hを冷却し、被加熱物Wの内部Nを比較的に冷却しない温度(冷熱量)に調整される。水147は、ヒータ10,10・・と被加熱物Wの間において供給され、被加熱物Wの表層部Hに隣接する状態で供給される。表層部冷却器141の本体部143が冷却媒体の流路形成体に相当し、水路145が冷却媒体の流路に相当する。表層部Hと内部Nの区分は、被加熱物Wの性質、加熱の目的、あるいは加熱源や被加熱物Wの種類に応じた熱の被加熱物Wに対する浸透力等に応じ、適宜設定することができる。
表層部冷却器141に水147を循環させた状態でヒータ10,10・・により赤外線Iを放射すると、赤外線Iは表層部冷却器141の本体部143のガラスや水路145内の水147を透過し、被加熱物Wの表層部Hないし内部Nに到達して、被加熱物Wを加熱する。又、本体部143中の水路145における水147の循環により、被加熱物Wの表層部Hが冷却される。尚、被加熱物Wの表層部Hは、ヒータ10,10・・と表層部冷却器141により、ヒータ10,10・・のみによる加熱の場合より僅かに穏やかな加熱となるようにしても良いし、かなり穏やかな加熱となるようにしても良いし、内部Nは室温より高温に加熱されるが表層部Hは室温より低温に冷却されるようにしても良く、表層部Hの加熱の程度はヒータ10,10・・による加熱量に対する表層部冷却器141による冷却量の比の調整によって自由に設定することができる。
特に、赤外線Iのヒータ10,10・・では、赤外線I(殊に近赤外線等)による加熱が被加熱物W(殊に透明樹脂を始めとする赤外線浸透性樹脂等)の内部Nに浸透し易いので、被加熱物W全体の均一加熱等が実現し易い。又、表層部冷却器141が赤外線Iを透過する素材である赤外線透過性ガラス(赤外線透過体)を用いて形成されているため、被加熱物Wのヒータ10,10・・に相対する側に表層部冷却器141が置かれても、被加熱物Wの加熱を妨げない。又、水147も赤外線I(殊に近赤外線)を通し易いので、被加熱物Wの加熱を妨げない。
そして、被加熱物Wの表層部Hと内部Nの加熱量をそれぞれ調節できるので、表層部Hと内部Nで異なる層となっている複層部材を被加熱物Wとする場合にも適切な加熱を行うことができる。
尚、第7形態等の変更例を述べる。表層部冷却器141において、ガラス以外の他の熱透過素材(例えば赤外線透過樹脂)を用いたり、水147の温度調整を省略したり、水147以外の他の冷却媒体を用いたり、複数種類の冷却媒体(エアと水147等)を併用したり、水循環部151に代えてあるいは水循環部151と共に水の供給のみを行う水供給部を用いたり、表層部冷却器141を制御手段(第2形態のPLC74等)に接続して自動制御したりして良い。又、表層部冷却器141を、冷却媒体の種類を揃えてあるいは異ならせて複数配置したり、水147を用いた表層部冷却器141とファンとを併用したりして良い。更に、赤外線Iを発するヒータ10,10・・に代えて、あるいはヒータ10,10・・と共に、他のヒータを用いて良い。表層部冷却器141を、被加熱物Wの表層部Hと間隙を有するように被加熱物Wと隣接させた状態で配置しても良いし、被加熱物Wとヒータ10,10・・の間に配置しても良い。
(1)ヒータと、
前記ヒータに対向して被加熱物を配置するテーブルと、
前記被加熱物と前記ヒータの間に冷却媒体を供給する被加熱物表層部冷却手段と
を有することを特徴とする加熱装置。
この加熱装置により、被加熱物の内部に対する表層部の加熱量を自由に調節することができる。尚、冷却媒体は、被加熱物の(ヒータ側の)表層部に対し供給されるものと捉えることもできる。
(2)前記被加熱物表層部冷却手段はファンであり、
前記冷却媒体はエアである
ことを特徴とする(1)に記載の加熱装置。
この加熱装置により、被加熱物の内部に対する表層部の加熱量を調節可能な加熱装置をシンプルに実現することができる。
(3)前記被加熱物表層部冷却手段は、冷却媒体の流路を形成する流路形成体であり、前記被加熱物の表面に接している
ことを特徴とする(1)に記載の加熱装置。
この加熱装置により、被加熱物の内部に対する表層部の加熱量をより一層きめ細やかに調節可能な加熱装置を提供することができる。
(4)前記ヒータは、赤外線を放射可能な赤外線ヒータであり、
前記流路形成体は、赤外線透過体である
ことを特徴とする(3)に記載の加熱装置。
この加熱装置により、被加熱物の内部まで良く加熱可能であり、且つ被加熱物の内部に対する表層部の加熱量を調節可能であり、更になるべく被加熱物の加熱を妨げず加熱効率の良好な加熱装置を提供することができる。
尚、上述の各形態に対して、次に例示するような変更を適宜施すことが可能である。
フレームにパネルを設けて被加熱物(加熱空間)を覆っても良い。テーブルは複数設けて良いし、1個のテーブルに複数の被加熱物を載せても良い。
ヒータは、赤外線ヒータに代えて、又は赤外線ヒータと共に、紫外線ランプ、誘導加熱コイル、又はこれらの組合せを採用することができる。1個のヒータブラケットに対し、複数のヒータを取り付けても良いし、1個おきのヒータブラケットにヒータを取り付ける等、一部のヒータブラケットのみにヒータを取り付けても良い。ヒータを取り付けないヒータブラケットを、より簡素な接続部材に変更しても良い。又、ヒータブラケットの中央ではなく辺縁にヒータを配置する等、各種部材の配置を変更することができる。
ヒータ制御手段は、被加熱物の内部温度や被加熱物の外部環境(加熱空間)の温度に基づいてヒータのオンオフや発熱強度の強弱を制御しても良く、この場合内部温度センサや加熱空間温度計等を設けることができる。又、ヒータ制御手段は、全てのヒータ10,10・・について同じオンオフあるいは強弱とするように制御しても良いし、個々のヒータ10,10・・について個別に行っても良い。個別に制御する場合、互いに異なる箇所の温度を検知する温度計を複数設けることができ、それぞれの温度に基づいて個々のヒータのオンオフや強弱を設定することができる。
チェーンは、コマが1列のものあるいは3列以上並行したものとして良いし、ブルドーザー等における無限軌道のように1個の帯あるいは輪として結合された履板の集合であっても良い。チェーンに対し、ヒータブラケットを介さず直接ヒータを取り付けても良いし、複数のヒータブラケットを介して1個のヒータを取り付けても良い。列の最前のコマあるいは最後のコマに対してヒータを取り付けても良い。ヒータを取り付けるヒータブラケットとヒータを取り付けない連結板を交互に設けても良いし、ヒータブラケットや連結板を固定しないコマを設けても良い。ヒータブラケットのブラケット垂下部について、1個あるいは3個以上としたり、省略したりすることができる。
チェーンやリンク機構等は、左右2本ではなく、1本あるいは3本以上設置しても良い。
各種部材の取り付けや固定は、ボルトに代えて係止爪を用いる等、様々に変更することができる。
リンクは、1個あるいは3個以上のベアリングを有するものであって良いし、前後のみならず左右にも動くものであっても良い。
ロッドは、モータで動くボールネジやリニアモータにより駆動されても良いし、エアシリンダにより駆動されても良い。ロッドを支える軸受を追加することができる。移動部駆動機構は、チェーンを直接駆動するものであっても良い。
被加熱物の投入や取り出しは、手動で行われても良いし、テーブルに対する搬入手段ないし搬出手段(ベルトコンベヤやコロやロボットハンド等)により自動で行われても良い。
入力手段や出力手段は、ポインティングデバイス、キーボード、ボタン、モニタ、プリンタ、据え置き型あるいは可搬型の記録媒体、又はこれらの組合せ等とすることができる。
制御手段、入力手段、出力手段は、省略することができる。ファンは、ヒータと共通のあるいは専用のスイッチにより作動するようにして良い。
上カバー、ファン、邪魔板あるいは端子台ユニットを省略することができる。邪魔板に代えて、あるいは邪魔板と共に、複数のスリットを有する板や、複数のダクトを有するボックス、突起を有するブロック、又はこれらの組合せを用いて、ファンのエアを均一にすることができる。上カバーやファン、邪魔板を複数設置しても良い。
履板(ヒータブラケット)の数や大きさも、適宜変更することができ、履板(ヒータブラケット)は、複数種類の大きさのものを(交互に)混在させたり、それぞれ異なる大きさとしたり、端の履板だけ異なる大きさとしたりすることができる。
履板に対し、リンク機構を、2個(例えば両端部)、あるいは3個以上(例えば両端部及び中央部)設けても良い。
1本のチェーンにおける両端の履板同士を接続してチェーンを輪状にしても良いし、1本のチェーンにおける両端を接続せずに、チェーン支持手段によってチェーンを輪状にしても良い。後者の場合、輪状姿勢における輪の大きさ(円の場合では内径)を様々に変更することができる。
円筒端部の中空円筒部分の高さは、履板やコマの厚みより高くても良いし、それらの厚みと同等の高さであっても良いし、それらの厚みより低くても良い。円筒端部の高さがそれらの厚みと同等の高さか、それらの厚みより低い場合、履板やコマに孔を開けることで円筒端部を形成することができる。
チェーンにおいて、コマと履板を混在させたり、蝶番と円筒端部を混在させたりして良い。
Claims (3)
- 近赤外線及び中赤外線の少なくとも一方を放射可能な赤外線ヒータと、
前記赤外線ヒータに対向して、表層部と内部で異なる層となっている複層部材である被加熱物を配置するテーブルと、
前記被加熱物と前記赤外線ヒータの間に冷却媒体を供給する被加熱物表層部冷却手段と
を有しており、
前記赤外線ヒータは、前記近赤外線及び前記中赤外線の少なくとも一方により前記被加熱物を加熱し、
前記冷却媒体は、前記赤外線ヒータにより加熱されている前記複層部材の前記表層部を冷却する
ことを特徴とする複層部材の加熱装置。 - 前記被加熱物表層部冷却手段はファンであり、
前記冷却媒体はエアである
ことを特徴とする請求項1に記載の複層部材の加熱装置。 - 前記被加熱物表層部冷却手段は、冷却媒体の流路を形成する流路形成体であり、前記被加熱物の表面に接している
ことを特徴とする請求項1に記載の複層部材の加熱装置。
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