JP7115673B2

JP7115673B2 - ワークの製造方法

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Publication number: JP7115673B2
Application number: JP2018027259A
Authority: JP
Inventors: 悠介松本; 孝至作井; 伸朗長; 幸伯今村
Original assignee: Chubu Electric Power Co Inc; Toyota Motor Corp; Yutaka Electronics Ind Co Ltd
Current assignee: Chubu Electric Power Co Inc; Toyota Motor Corp; Yutaka Electronics Ind Co Ltd
Priority date: 2018-02-19
Filing date: 2018-02-19
Publication date: 2022-08-09
Anticipated expiration: 2038-02-19
Also published as: EP3552789B1; JP2019142065A; EP3552789A1; US20190255743A1; CN110171084A

Description

本発明はワークの製造方法に関する。

過熱水蒸気を金属製ワークに供給して、当該金属製ワークを加熱する加熱装置がある。このような加熱装置の一例が、特許文献１に開示されている。また、このような加熱装置を用いて、金属製ワークを加熱する工程を含む製品の製造方法がある。

特開２０１６－０７５４６６号公報

このような加熱装置は、ノズルを用いて過熱水蒸気を金属製ワークに対して吹き付けることによって、過熱水蒸気をワークに供給する。当該金属製ワークにおいて過熱水蒸気が吹き付けられる面と、ノズルの軸とは、略垂直に交差する。この理由の一つとして、過熱水蒸気が当該金属製ワークの所定の部位に当たり、熱が過熱水蒸気からその部位に伝達することから、さらにその部位から他の部位に速やかに伝導するため、当該金属製ワークを均一に加熱することができることが挙げられる。

ところで、このような加熱装置は、平面部を有する樹脂製ワークを加熱する場合にも利用されることがある。このような場合、樹脂製ワークが金属製ワークと比較して熱伝導しにくいことから、上記した金属製ワークを加熱する場合と異なり、熱が速やかに伝導しない。そのため、樹脂製ワークの各部位の温度が不均一になる傾向にある。

また、本出願の発明者等は、ノズルを増設することを想起したが、単にノズルを増設した場合、コストが増大する。

本発明は、樹脂製ワークを均一に加熱するものとする。

本発明に係るワークの製造方法は、
過熱水蒸気を複数のノズルから供給して、平面部を含む樹脂製ワークを加熱する加熱工程を含むワークの製造方法であって、
前記加熱工程では、前記複数のノズルの軸が、前記平面部の法線に対して、前記平面部の平面に沿う一方向に傾斜するように、前記複数のノズルが配置された状態において、前記過熱水蒸気を前記複数のノズルから前記樹脂製ワークに吹き付けて、前記樹脂製ワークを加熱する。
このような構成によれば、複数のノズルから吹き付けられた過熱水蒸気が、樹脂製ワークの平面部の平面に沿って均一に流れる。そのため、熱を過熱水蒸気から樹脂製ワークの平面部に速やかに伝達させる。また、次々と新しい過熱水蒸気を供給するため、熱を伝達した当該過熱水蒸気を樹脂製ワークの平面部から速やかに排出させる。したがって、樹脂製ワークを均一に加熱することができる。また、ノズルの増設の必要性が減少するため、ノズルの増設によるコストの増大を抑制することができる。

また、前記樹脂製ワークは、一方及び他方の主面を含む平板状体であり、
前記複数のノズルは、複数の第１のノズル（例えば、ノズル３ａ）と、複数の第２のノズル（例えば、ノズル４ａ）とを含み、
前記加熱工程では、前記平板状体の前記一方の主面において、前記複数の第１のノズルの軸が、前記一方の主面の法線に対して、前記一方の主面に沿う一方向に傾斜するように、前記複数の第１のノズルが配置され、
前記平板状体の前記他方の主面において、前記複数の第２のノズルの軸が、前記他方の主面の法線に対して、前記一方の主面に沿う一方向と逆方向に傾斜するように、前記複数の第２のノズルが配置されることを特徴としてもよい。
このような構成によれば、過熱水蒸気を第１及び第２のノズルから樹脂製ワークの両面にそれぞれ相互に逆方向に吹き付けるため、過熱水蒸気が樹脂製ワークの両面において相互に逆方向に流れる。そのため、樹脂製ワークの両面において過熱水蒸気がそれぞれ循環する。また、熱を過熱水蒸気から樹脂製ワークの両面に伝導させる。そのため、樹脂製ワークをさらに均一に加熱することができる。また、ノズルの増設によるコストの増大をさらに抑制することができる。

また、前記過熱水蒸気を排気する排気手段（例えば、排気口５３、５４）をさらに備え、
前記排気手段は、前記樹脂製ワークよりも前記過熱水蒸気の下流側に設けられていることを特徴としてもよい。
このような構成によれば、排気手段によって、樹脂製ワークに沿って流れた過熱水蒸気を排気するため、次々と新しい過熱水蒸気を樹脂製ワークに吹き付けることができる。そのため、次々と新しい過熱水蒸気が樹脂製ワークに沿って流れることによって、熱が過熱水蒸気から樹脂製ワークへ与えることができる。そのため、樹脂製ワークを速やかに加熱することができる。

また、遮蔽部材をさらに備え、
前記遮蔽部材は、前記樹脂製ワークの両端に設けられており、前記過熱水蒸気を遮蔽することを特徴としてもよい。
このような構成によれば、遮蔽部材が過熱水蒸気を遮蔽することによって、排気手段が過熱水蒸気をさらに排気しやすくなる。そのため、次々と新しい過熱水蒸気が樹脂製ワークに沿って流れることによって、熱が過熱水蒸気から樹脂製ワークへ与えることができる。そのため、樹脂製ワークをさらに速やかに加熱することができる。

本発明は、樹脂製ワークを均一に加熱することができる。

実施の形態１に係るワーク加熱装置の斜視図である。実施の形態１に係るワーク加熱装置の断面図である。実施の形態１に係るワーク加熱装置の断面図である。実施の形態２に係るワーク加熱装置の断面図である。実施の形態２に係るワーク加熱装置の断面図である。実施の形態１に係るワーク加熱装置の一変形例の断面図である。流速の解析結果を示す図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。図１～図７では、３次元ｘｙｚ座標系を規定した。

（実施の形態１）
図１～図３を参照して実施の形態１について説明する。

図１及び図２に示すように、ワーク加熱装置１０は、筐体１と、フレーム２と、ノズル３ａとを備える。

筐体１は、樹脂製ワークＷ１を収容することができる内部空間を有する筐体本体１ａと、開閉可能な扉１ｂとを備える。筐体本体１ａの内部空間には、フレーム２とノズル３ａとを設けられている。図１に示す筐体１の一例は、略直方体であるが、これに限定されず、筐体１は、多種多様な形状を有する。

樹脂製ワークＷ１は、樹脂材料、又は繊維強化複合材料を含む。樹脂材料として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリアミド（ナイロン）等が挙げられる。繊維強化複合材料として、例えば、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等が挙げられる。樹脂製ワークＷ１は、所定の大きさの平面を有する平面部を備える形状であればよく、例えば、板形状や、板状部と当該板状部に機械的に接続する厚肉部とを備える形状である。図１及び図２に示す樹脂製ワークＷ１は、一方の主面Ｗ１ａと、他方の主面Ｗ１ｂとを含む平板状体であり、一方及び他方の主面Ｗ１ａ、Ｗ１ｂとは、上記した平面部の平面に相当する。樹脂製ワークＷ１を加熱し、必要に応じて加工を加えることによって、多種多様な樹脂製部材を形成することができる。このような樹脂製部材として、例えば、ルーフ等のパネル部材、インパクトビーム、ドアインナやラゲッジインナ等のボディ部材など、車両に搭載される部材が挙げられる。

フレーム２は、筐体１の内部空間に配置され、その配置箇所は筐体１の内部空間の中央近傍に配置される。フレーム２は、樹脂製ワークＷ１を支持する。図２及び図３に示すフレーム２の一例は、２本の棒状体であるが、フレーム２は、他に梯子状、網状、テープ状等の多種多様な形状を採り得る。

ノズル３ａは、過熱水蒸気を所定の方向に吹き付ける。ノズル３ａは、フレーム（図示略）や管３等を介して、筐体１の内部空間におけるフレーム２の上方に、複数配置されている。複数のノズル３ａの軸が、樹脂製ワークＷ１の平面部の法線に対して、平面部の平面に沿う一方向に傾斜するように、複数のノズル３ａが配置されている。ノズル３ａの軸と、ノズル３ａから過熱水蒸気を吹き付けられた樹脂製ワークＷ１の平面とが交差する吹き付け角度αは、０（零）°越え９０°未満の範囲内にある。吹き付けられた過熱水蒸気は、樹脂製ワークＷ１の表面に当たり、所定の方向に流れる。

図２及び図３に示すノズル３ａの一例は、過熱水蒸気が過熱水蒸気タンク３ｂから供給される管３に設けられている。複数の管３は、フレーム２から所定の間隔を空けて、過熱水蒸気を吹き付ける方向、言い換えると、扉１ｂ側（ここでは、Ｘ軸マイナス側）に並んで配置されている。複数のノズル３ａの軸が、樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａの法線に対して、主面Ｗ１ａに沿う一方向である扉１ｂ側に傾斜するように、複数のノズル３ａが配置されている。管３の軸は、樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａと略平行な方向に延びる。ノズル３ａの一例は、管３の軸方向に沿って複数配列されている。また、ノズル３ａの過熱水蒸気の吹き出し口の形状は、特に限定されないが、多種多様な形状を備える。当該形状は、例えば、孔形状、略円状、略多角形状、又はスリット形状である。また、各ノズル３ａの過熱水蒸気の吹き付け角度α、及び流量は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

ここで、ワーク加熱装置１０を用いて樹脂製ワークＷ１を加熱する加熱工程について説明する。ワーク加熱装置１０の扉１ｂを開き、樹脂製ワークＷ１をフレーム２に配置した後、扉１ｂを閉める。複数のノズル３ａの軸が、樹脂製ワークＷ１の平面部の法線に対して、平面部の主面Ｗ１ａに沿う一方向である扉１ｂ側に傾斜するように、複数のノズル３ａが配置されている。この状態において、過熱水蒸気を複数のノズル３ａから樹脂製ワークＷ１に吹き付ける。すると、吹き付けられた過熱水蒸気が、樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａに当たって、樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａに沿って、扉１ｂ側へ均一に流れる。熱が、この流れた過熱水蒸気から、当該過熱水蒸気が接する樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａの各部位に速やかに伝達する。次々と新しい過熱水蒸気をノズル３ａから供給するため、熱を伝達した当該過熱水蒸気を樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａから速やかに排出させる。そのため、主面Ｗ１ａに対するノズル３ａの面積当たりの設置本数を増やさなくても、樹脂製ワークＷ１を均一に加熱することができる。従って、ノズル３ａの増設によるコストの増大を抑制することができる。また、本加熱工程は、例えば、樹脂製部材の製造方法の一工程として利用することができる。

（実施の形態２）
図４、５を参照して、実施の形態２について説明する。

図４及び図５に示すように、ワーク加熱装置２０は、ノズル４ａと、排気口５３、５４と、遮蔽板６３、６４とをさらに備えるところを除いて、ワーク加熱装置１０（図１～図３参照）と同じ構成を備える。

ノズル４ａは、ノズル３ａと同様の構成を備え、過熱水蒸気を所定の方向に吹き付ける。ノズル４ａは、フレーム（図示略）や管４等を介して、筐体１の内部空間におけるフレーム２の下方に、複数配置されている。樹脂製ワークＷ１の他方の主面Ｗ１ｂにおいて、複数のノズル４ａの軸が、他方の主面Ｗ１ｂの法線に対して、一方の主面Ｗ１ａに沿う一方向と逆方向（ここでは、Ｘ軸プラス側）に傾斜するように、複数のノズル４ａが配置される。ノズル３ａとノズル４ａとは、フレーム２、及び、フレーム２に支持される樹脂製ワークＷ１を挟む。複数のノズル４ａは、ノズル３ａが過熱水蒸気を吹き付ける方向と逆方向（ここでは、Ｘ軸方向プラス側）に吹き付ける。ノズル４ａの軸と、ノズル４ａから過熱水蒸気を吹き付けられた主面Ｗ１ｂとが交差する吹き付け角度βは、０（零）°越え９０°未満の範囲内にある。ノズル４ａが吹き付けた過熱水蒸気は、樹脂製ワークＷ１の表面に当たり、ノズル３ａが吹き付けた過熱水蒸気と逆の方向に流れる。

図４及び図５に示すノズル４ａの一例は、過熱水蒸気が過熱水蒸気タンク３ｂから供給される管４に設けられている。複数の管４は、フレーム２から所定の間隔を空けて、過熱水蒸気を吹き付ける方向（ここでは、Ｘ軸プラス側）に並んで配置されている。管４の軸は、樹脂製ワークＷ１の他方の主面Ｗ１ｂと略平行な方向（ここでは、Ｙ軸方向）に延びる。ノズル４ａの一例は、管４の軸方向に沿って複数配列されている。

排気口５３は、ノズル３ａから供給される過熱水蒸気の下流側に設けられ、排気口５４は、ノズル４ａから供給される過熱水蒸気の下流側に設けられている。排気口５３、５４は、過熱水蒸気をワーク加熱装置２０の内部空間からワーク加熱装置２０の外側に排出することができる。

遮蔽板６４は、フレーム２と排気口５４との間における筐体本体１ａに設けられている。遮蔽板６３は、フレーム２と排気口５３との間における扉１ｂに設けられている。言い換えると、遮蔽板６３、６４は、樹脂製ワークＷ１の両端にそれぞれ設けられている。樹脂製ワークＷ１の一端と、遮蔽板６３との隙間は、樹脂製ワークＷ１が過熱水蒸気によって熱膨張しても、遮蔽板６３と機械的に干渉せず、かつ、必要な過熱水蒸気の遮蔽性能を確保できる大きさを有するとよい。同様に、樹脂製ワークＷ１の一端と、遮蔽板６４との隙間は、樹脂製ワークＷ１が過熱水蒸気によって熱膨張しても、遮蔽板６４と機械的に干渉せず、かつ、必要な過熱水蒸気の遮蔽性能を確保できる大きさを有するとよい。図４、５に示す遮蔽板６３の一例は、ノズル３ａから供給される過熱水蒸気を遮蔽し、当該過熱水蒸気が、筐体本体１ａの内部空間における主面Ｗ１ｂ側へ侵入することを抑制する。そのため、当該過熱水蒸気が、排気口５３近傍に留まり、排気口５３から筐体本体１ａの外側に排気されやすくなる。同様に、図４、５に示す遮蔽板６４の一例は、ノズル４ａから供給される過熱水蒸気を遮蔽し、当該過熱水蒸気が、筐体本体１ａの内部空間における主面Ｗ１ａ側へ侵入することを抑制する。そのため、当該過熱水蒸気が、排気口５４近傍に留まり、排気口５４から筐体本体１ａの外側に排気されやすくなる。

ここで、ワーク加熱装置２０を用いて樹脂製ワークＷ１を加熱する加熱工程について説明する。ワーク加熱装置２０の扉１ｂを開き、樹脂製ワークＷ１をフレーム２に配置した後、扉１ｂを閉める。複数のノズル４ａの軸が、樹脂製ワークＷ１の平面部の法線に対して、平面部の主面Ｗ１ｂに沿う一方向に傾斜するように、複数のノズル４ａが、複数のノズル４ａと同様に配置されている。この状態において、過熱水蒸気を複数のノズル３ａ、４ａから樹脂製ワークＷ１に吹き付ける。すると、吹き付けられた過熱水蒸気が、樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａ、及びＷ１ｂに当たって、樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａ、及びＷ１ｂに沿って、均一に流れる。熱が、この流れた過熱水蒸気から、当該過熱水蒸気が接する樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａ、及びＷ１ｂの各部位に伝達する。この流れによって、熱が、当該過熱水蒸気から、当該過熱水蒸気が次々接する樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａ、及びＷ１ｂの各部位に伝達する。そのため、主面Ｗ１ａ、Ｗ１ｂのそれぞれに対するノズル３ａ、４ａの面積当たりの設置本数を増やさなくても、樹脂製ワークＷ１を均一に加熱し得る。従って、ノズル３ａ、４ａの増設によるコストの増大を抑制することができる。

また、本加熱工程では、過熱水蒸気をノズル３ａ、４ａから樹脂製ワークＷ１の両面、つまり主面Ｗ１ａ、Ｗ１ｂにそれぞれ吹き付ける。そのため、過熱水蒸気が樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａ、Ｗ１ｂにおいて相互に逆方向に流れる。そのため、樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａ、Ｗ１ｂにおいて過熱水蒸気がそれぞれ循環する。また、熱を過熱水蒸気から樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａ、Ｗ１ｂに伝導させる。そのため、樹脂製ワークＷ１をさらに均一に加熱することができる。また、ノズル３ａ、４ａの増設によるコストの増大をさらに抑制することができる。

また、本加熱工程では、排気口５３、５４が、樹脂製ワークＷ１に沿って流れた過熱水蒸気を、ワーク加熱装置２０の外側に排気する。そのため、次々と新しい過熱水蒸気を樹脂製ワークＷ１に吹き付けることができる。これによって、次々と新しい過熱水蒸気が樹脂製ワークＷ１に沿って流れることによって、熱が過熱水蒸気から樹脂製ワークＷ１へ与えることができる。そのため、樹脂製ワークＷ１を速やかに加熱することができる。

また、本加熱工程では、過熱水蒸気が、排気口５３近傍から、筐体本体１ａにおける樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ｂ側に向かって流れても、遮蔽板６３が、この過熱水蒸気を遮蔽する。そのため、排気口５３が過熱水蒸気をさらに排気しやすくなる。そのため、次々と新しい過熱水蒸気が樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａに沿って流れることによって、熱が過熱水蒸気から樹脂製ワークＷ１へ与えることができる。同様に、過熱水蒸気が、排気口５４近傍から、筐体本体１ａにおける樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａ側に向かって流れても、遮蔽板６４が、この過熱水蒸気を遮蔽する。そのため、排気口５４が過熱水蒸気をさらに排気しやすくなる。そのため、次々と新しい過熱水蒸気が樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ｂに沿って流れることによって、熱が過熱水蒸気から樹脂製ワークＷ１へ与えることができる。そのため、樹脂製ワークＷ１をさらに速やかに加熱することができる。

（実施の形態１の一変形例）
図６を参照して、実施の形態１の一変形例について説明する。

図６に示すように、ワーク加熱装置３０は、ノズル４１ａと、排気口５３、５４１と、遮蔽板６３、６４１とを除いて、ワーク加熱装置１０（図１～図３参照）と同じ構成を備える。

ワーク加熱装置３０は、ノズル４１ａと、排気口５３、５４１と、遮蔽板６３、６４１とを備える。ノズル４１ａは、ノズル４ａ（図４及び図５参照）と同様の構成を備え、ノズル４ａと異なる向きに配置されている。樹脂製ワークＷ１の他方の主面Ｗ１ｂにおいて、複数のノズル４１ａの軸が、他方の主面Ｗ１ｂの法線に対して、一方の主面Ｗ１ａに沿う一方向と同じ方向（ここでは、Ｘ軸マイナス側）に傾斜するように、複数のノズル４１ａが配置される。ノズル３ａとノズル４１ａとは、フレーム２、及び、フレーム２に支持される樹脂製ワークＷ１を挟む。複数のノズル４１ａは、ノズル３ａが過熱水蒸気を吹き付ける方向と同じ方向（ここでは、Ｘ軸方向マイナス側）に吹き付ける。ノズル４１ａの軸と、ノズル４１ａから過熱水蒸気を吹き付けられた主面Ｗ１ｂとが交差する吹き付け角度βは、０（零）°越え９０°未満の範囲内にある。ノズル４１ａが吹き付けた過熱水蒸気は、樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ｂに当たり、ノズル３ａが吹き付けた過熱水蒸気と同じ方向に流れる。図６に示すノズル４１ａの一例は、ノズル４ａの一例と同様の構成を有する。

排気口５４１は、ノズル４１ａから供給される過熱水蒸気の下流側に設けられている。排気口５４１は、過熱水蒸気をワーク加熱装置３０の内側空間から外側に排出することができる。

遮蔽板６４１は、フレーム２と排気口５４１との間における扉１ｂに設けられている。遮蔽板６４１は、樹脂製ワークＷ１の一端に設けられている。樹脂製ワークＷ１の一端と、遮蔽板６４１との隙間は、樹脂製ワークＷ１が過熱水蒸気によって熱膨張しても、遮蔽板６４１と機械的に干渉せず、かつ、必要な過熱水蒸気の遮蔽性能を確保できる大きさを有するとよい。図６に示す遮蔽板６４１の一例は、ノズル４１ａから供給される過熱水蒸気を遮蔽し、当該過熱水蒸気が、筐体本体１ａの内部空間における主面Ｗ１ａ側へ侵入することを抑制する。そのため、当該過熱水蒸気が、排気口５４１近傍に留まり、排気口５４１から筐体本体１ａの外側に排気されやすくなる。

ここで、ワーク加熱装置３０を用いて樹脂製ワークＷ１を加熱する加熱工程について説明する。ワーク加熱装置３０の扉１ｂを開き、樹脂製ワークＷ１をフレーム２に配置した後、扉１ｂを閉める。複数のノズル４１ａの軸が、樹脂製ワークＷ１の平面部の法線に対して、平面部の主面Ｗ１ｂに沿う一方向に傾斜するように、複数のノズル４１ａが、複数のノズル３ａと同様に配置されている。この状態において、過熱水蒸気を複数のノズル３ａ、４１ａから樹脂製ワークＷ１に吹き付ける。すると、吹き付けられた過熱水蒸気が、樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａ、及びＷ１ｂに当たって、樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａ、及びＷ１ｂに沿って、均一に流れる。熱が、この流れた過熱水蒸気から、当該過熱水蒸気が接する樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａ、及びＷ１ｂの各部位に伝達する。この流れによって、熱が、当該過熱水蒸気から、当該過熱水蒸気が次々接する樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａ、及びＷ１ｂの各部位に伝達する。そのため、主面Ｗ１ａ、Ｗ１ｂのそれぞれに対するノズル３ａ、４１ａの面積当たりの設置本数を増やさなくても、樹脂製ワークＷ１を均一に加熱し得る。従って、ノズル３ａ、４１ａの増設によるコストの増大を抑制することができる。

また、本加熱工程では、過熱水蒸気をノズル３ａ、４１ａから樹脂製ワークＷ１の両面、つまり主面Ｗ１ａ、Ｗ１ｂにそれぞれ吹き付ける。そのため、過熱水蒸気が樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａ、Ｗ１ｂにおいて同じ方向に流れる。熱を過熱水蒸気から樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａ、Ｗ１ｂに伝導させる。そのため、樹脂製ワークＷ１をさらに均一に加熱することができる。また、ノズル３ａ、４１ａの増設によるコストの増大をさらに抑制することができる。

（解析例）
次に、図７を参照して、実施の形態２に係るワーク加熱装置２０の一具体例について、過熱水蒸気の流速を解析した解析結果について説明する。

実施の形態２に係るワーク加熱装置２０の一具体例を用いて、樹脂製ワークＷ１の一具体例を加熱した場合の、ワーク加熱装置２０の筐体本体１ａの内部空間における過熱水蒸気の流速を解析した。その解析結果の一具体例を図７に示した。なお、図７では、管３、４、樹脂製ワークＷ１、フレーム２の一部２ａに相当する構成をそれぞれ図示したが、排気口５３、５４と、遮蔽板６３、６４とに相当する構成の図示を省略した。また、便宜的に、図７に図示した構成には、ワーク加熱装置２０の各構成に相当する付番を記載し、以下の説明においても、相当する付番を付して説明する。

図７に示すように、樹脂製ワークＷ１の部位に応じて、大きな流速の差を確認することができない。流速は、樹脂製ワークＷ１の近傍において均一と考えられる。そのため、熱が、この流れた過熱水蒸気から、当該過熱水蒸気が接する樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａ、及びＷ１ｂの各部位に伝達し、熱が、当該過熱水蒸気から、当該過熱水蒸気が次々接する樹脂製ワークＷ１の主面Ｗ１ａ、及びＷ１ｂの各部位に伝達すると考えられる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施形態２に係るワーク加熱装置２０（図４及び図５参照。）は、排気口５３、５４を備えたが、過熱水蒸気を排気する技術的な排気手段を備えてもよい。このような排気手段としては、ダクト、ファン、バルブ等が挙げられる。また、ワーク加熱装置２０は、遮蔽板６３、６４を備えたが、平板状以外の多種多様な形状を有する遮蔽部材を備えてもよい。このような遮蔽部材の形状として、曲面板や、一部に曲面形状やフィン形状を備える平板状体等が挙げられる。また、ワーク加熱装置１０（図１～３参照）は、適宜、排気口５３と遮蔽板６３とをさらに備えてもよい。

１０、２０、３０ワーク加熱装置
１筐体
１ａ筐体本体１ｂ扉
２フレーム
３管３ａノズル
３ｂ過熱水蒸気タンク
４管４ａ、４１ａノズル
５、５３、５４、５４１排気口６３、６４、６４１遮蔽板
Ｗ１樹脂製ワーク
Ｗ１ａ、Ｗ１ｂ主面
α、β 吹き付け角度

Claims

装置を用いた加熱工程であって、平面部を含む樹脂製ワークを筐体の内部空間に配置した後、過熱水蒸気を、前記筐体の内部空間に配置された複数のノズルから供給して、前記樹脂製ワークを加熱する前記加熱工程を含むワークの製造方法であって、
前記加熱工程では、前記複数のノズルの軸が、前記平面部の法線に対して、前記平面部の平面に沿う一方向に傾斜するように、前記複数のノズルが配置された状態において、前記過熱水蒸気を前記複数のノズルから前記樹脂製ワークに吹き付けて、前記筐体の内部空間に配置された前記樹脂製ワークを加熱し、
前記装置は、前記筐体と、前記複数のノズルと、を備え、
前記樹脂製ワークは、一方及び他方の主面を含む平板状体であり、
前記複数のノズルは、複数の第１のノズルと、複数の第２のノズルとを含み、
前記加熱工程では、前記平板状体の前記一方の主面において、前記複数の第１のノズルの軸が、前記一方の主面の法線に対して、前記一方の主面に沿う一方向に傾斜するように、前記複数の第１のノズルが配置され、
前記平板状体の前記他方の主面において、前記複数の第２のノズルの軸が、前記他方の主面の法線に対して、前記一方の主面に沿う一方向と逆方向に傾斜するように、前記複数の第２のノズルが配置され、
前記装置は、前記過熱水蒸気を排気する排気口をさらに備え、
前記排気口は、前記樹脂製ワークよりも前記過熱水蒸気の下流側、かつ、前記平板状体の前記一方の主面に沿う方向に設けられ、
前記装置は、遮蔽部材をさらに備え、
前記遮蔽部材は、前記樹脂製ワークの両端に設けられており、前記過熱水蒸気を遮蔽し、
前記装置は、前記筐体の内部空間を上部空間と下部空間とに分け、前記上部空間と前記下部空間との貫通孔を有するフレームをさらに備え、
前記遮蔽部材は、前記樹脂製ワークの両端で前記上部空間と前記下部空間とを遮蔽する、
ワークの製造方法。