JPH0236308B2 - - Google Patents
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- JPH0236308B2 JPH0236308B2 JP60024544A JP2454485A JPH0236308B2 JP H0236308 B2 JPH0236308 B2 JP H0236308B2 JP 60024544 A JP60024544 A JP 60024544A JP 2454485 A JP2454485 A JP 2454485A JP H0236308 B2 JPH0236308 B2 JP H0236308B2
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- Japan
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- furnace
- burner
- combustion gas
- hot air
- heat exchanger
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
- F26B21/02—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
- F26B21/04—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure partly outside the drying enclosure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B23/00—Heating arrangements
- F26B23/02—Heating arrangements using combustion heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B2210/00—Drying processes and machines for solid objects characterised by the specific requirements of the drying good
- F26B2210/12—Vehicle bodies, e.g. after being painted
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Coating Apparatus (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、炉内に熱風を循環対流させて被塗物
を加熱乾燥させる熱風循環式塗装用乾燥炉の加熱
方法に関する。
を加熱乾燥させる熱風循環式塗装用乾燥炉の加熱
方法に関する。
この種の塗装用乾燥炉は、重油、灯油、都市ガ
スあるいはLPガス等の燃料をバーナで燃焼させ
て発生した燃焼ガスを直接炉内に循環対流させる
直接加熱式（直火式）の乾燥炉と、バーナの燃焼
ガスを熱交換器に送るかあるいは燃焼ガスで熱媒
体を加熱しその媒体を熱交換器に送つて空気を加
熱し加熱された熱空気を炉内に循環対流させる間
接加熱式（熱交換式）の乾燥炉とに大別すること
ができる。
スあるいはLPガス等の燃料をバーナで燃焼させ
て発生した燃焼ガスを直接炉内に循環対流させる
直接加熱式（直火式）の乾燥炉と、バーナの燃焼
ガスを熱交換器に送るかあるいは燃焼ガスで熱媒
体を加熱しその媒体を熱交換器に送つて空気を加
熱し加熱された熱空気を炉内に循環対流させる間
接加熱式（熱交換式）の乾燥炉とに大別すること
ができる。
ここで、直接加熱式の乾燥炉は、熱交換による
熱の損失がなく炉内に直接燃焼ガスが導入される
ために熱効率が非常に良く炉内温度を速やかに上
昇させることができるという長所がある反面、燃
焼ガスに含まれた塵埃、不純物等により被塗物の
製品品質に悪影響を与えるという欠点がある。特
に、石油系の燃料を使用する場合には硫黄分が発
生して塗膜品質を著しく損なうことが知られてい
る。
熱の損失がなく炉内に直接燃焼ガスが導入される
ために熱効率が非常に良く炉内温度を速やかに上
昇させることができるという長所がある反面、燃
焼ガスに含まれた塵埃、不純物等により被塗物の
製品品質に悪影響を与えるという欠点がある。特
に、石油系の燃料を使用する場合には硫黄分が発
生して塗膜品質を著しく損なうことが知られてい
る。
そこで、厳しい製品品質が要求される自動車塗
装の上塗り乾燥を行う直接加熱式の焼付乾燥炉に
あつては、従来から硫黄分等の不純物が少ない都
市ガスやLPガス等の比較的クリーンな燃料を使
用することとしている。
装の上塗り乾燥を行う直接加熱式の焼付乾燥炉に
あつては、従来から硫黄分等の不純物が少ない都
市ガスやLPガス等の比較的クリーンな燃料を使
用することとしている。
然しながら、本発明者らの実験及び研究によれ
ば、例えば自動車ボデイの焼付乾燥を行う際には
該ボデイが120〜200℃（通常は、150〜160℃）程
度の高温で加熱されるから、塗料に含まれたシン
ナー、トルエン等の有機溶剤や塗料樹脂の硬化剤
などのアミン化合物等が塗膜から蒸発し、これら
がバーナの火炎に直接接触して熱分解され、燃焼
生成物の水、窒素酸化物（NOx成分）のうちラ
ジカルなものと反応することにより低分子量樹脂
の析出物を主成分とする脂状物質が生成され、こ
れが自動車ボデイの表面に付着して塗膜の黄変や
層間剥離現象等の弊害を発生させることが判明し
た。
ば、例えば自動車ボデイの焼付乾燥を行う際には
該ボデイが120〜200℃（通常は、150〜160℃）程
度の高温で加熱されるから、塗料に含まれたシン
ナー、トルエン等の有機溶剤や塗料樹脂の硬化剤
などのアミン化合物等が塗膜から蒸発し、これら
がバーナの火炎に直接接触して熱分解され、燃焼
生成物の水、窒素酸化物（NOx成分）のうちラ
ジカルなものと反応することにより低分子量樹脂
の析出物を主成分とする脂状物質が生成され、こ
れが自動車ボデイの表面に付着して塗膜の黄変や
層間剥離現象等の弊害を発生させることが判明し
た。
したがつて、このような直接加熱式特有の弊害
を防止するためには、できるだけ空気比の大きい
バーナを使用するか、あるいは炉内の新鮮空気の
供給量と炉内の汚染空気の排出量とを増大させて
脂状物質生成の原因物質となる蒸気有機溶剤等の
炉内濃度を低下させなければならず、そのための
ランニングコストが著しく嵩むという重大な欠点
を有していた。
を防止するためには、できるだけ空気比の大きい
バーナを使用するか、あるいは炉内の新鮮空気の
供給量と炉内の汚染空気の排出量とを増大させて
脂状物質生成の原因物質となる蒸気有機溶剤等の
炉内濃度を低下させなければならず、そのための
ランニングコストが著しく嵩むという重大な欠点
を有していた。
一方、間接加熱式の乾燥炉は、燃料の燃焼によ
つて発生する塵埃、不純物等を完全に遮断するこ
とができ、前記の如き脂状物質の生成による弊害
も生じないという長所があり、この点では自動車
ボデイ等の仕上げ乾燥に好適であるが、直接加熱
式の乾燥炉に比較して温度上昇率が極めて悪く炉
内の予熱に長時間を要するという欠点を有してい
た。塗装用乾燥炉はなるべく短時間に所定温度ま
で昇温させることが特に重要とされているから、
これは極めて重大な欠点であつた。
つて発生する塵埃、不純物等を完全に遮断するこ
とができ、前記の如き脂状物質の生成による弊害
も生じないという長所があり、この点では自動車
ボデイ等の仕上げ乾燥に好適であるが、直接加熱
式の乾燥炉に比較して温度上昇率が極めて悪く炉
内の予熱に長時間を要するという欠点を有してい
た。塗装用乾燥炉はなるべく短時間に所定温度ま
で昇温させることが特に重要とされているから、
これは極めて重大な欠点であつた。
そこで本発明は、炉内を予熱する昇温時におい
てはバーナの燃焼ガスを直接炉内に循環対流させ
て短時間で所定温度にまで加熱することができる
と共に、このようにして炉内が所定温度にまで達
して自動車ボデイ等の被塗物が炉内に搬入される
には熱交換器によつて加熱された熱空気を循環対
流させるように切り替えて塗膜の黄変や層間剥離
等の品質不良を生ずる脂状物質が生成されること
なく炉内を加熱することができる塗装用乾燥炉の
加熱方法を提供することを目的とする。
てはバーナの燃焼ガスを直接炉内に循環対流させ
て短時間で所定温度にまで加熱することができる
と共に、このようにして炉内が所定温度にまで達
して自動車ボデイ等の被塗物が炉内に搬入される
には熱交換器によつて加熱された熱空気を循環対
流させるように切り替えて塗膜の黄変や層間剥離
等の品質不良を生ずる脂状物質が生成されること
なく炉内を加熱することができる塗装用乾燥炉の
加熱方法を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明は、リター
ンダクトから吸引された炉内空気を熱交換器に送
り込んで加熱させサプライダクトを通じて炉内に
循環対流させる熱風循環径路を有する塗装用乾燥
炉の加熱方法において、前記熱風循環径路に燃焼
ガスを発生させるバーナを介装し、炉内を予熱す
る昇温時には前記バーナから発生する燃焼ガスを
直接炉内に循環対流させて直接加熱し、炉内が所
定温度に達した時には前記バーナの燃焼を停止さ
せて前記熱交換器で加熱された熱空気を炉内に循
環対流させて間接加熱することを特徴とする。
ンダクトから吸引された炉内空気を熱交換器に送
り込んで加熱させサプライダクトを通じて炉内に
循環対流させる熱風循環径路を有する塗装用乾燥
炉の加熱方法において、前記熱風循環径路に燃焼
ガスを発生させるバーナを介装し、炉内を予熱す
る昇温時には前記バーナから発生する燃焼ガスを
直接炉内に循環対流させて直接加熱し、炉内が所
定温度に達した時には前記バーナの燃焼を停止さ
せて前記熱交換器で加熱された熱空気を炉内に循
環対流させて間接加熱することを特徴とする。
本発明によれば、リターンダクトから吸引され
た炉内空気を熱交換器に送り込んで加熱し、これ
をサプライダクトを通じて炉内に循環対流させる
熱風循環径路にバーナが介装され、炉内を予熱す
る昇温時においてはバーナから発生する燃焼ガス
を直接炉内に循環対流させて直接加熱するから、
炉内が短時間で所定温度にまで加熱される。そし
て、炉内が所定温度に達して被塗物を搬入する際
には、バーナの燃焼を停止させて熱交換器で加熱
された熱空気を炉内に循環対流させる間接加熱に
切り替えられるから、塗膜の黄変や層間剥離の発
生原因となる脂状物質等の生成が防止される。
た炉内空気を熱交換器に送り込んで加熱し、これ
をサプライダクトを通じて炉内に循環対流させる
熱風循環径路にバーナが介装され、炉内を予熱す
る昇温時においてはバーナから発生する燃焼ガス
を直接炉内に循環対流させて直接加熱するから、
炉内が短時間で所定温度にまで加熱される。そし
て、炉内が所定温度に達して被塗物を搬入する際
には、バーナの燃焼を停止させて熱交換器で加熱
された熱空気を炉内に循環対流させる間接加熱に
切り替えられるから、塗膜の黄変や層間剥離の発
生原因となる脂状物質等の生成が防止される。
以下、本発明方法の実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
図は本発明方法の一例を説明するために示す塗
装用乾燥炉のフローシート図である。
装用乾燥炉のフローシート図である。
図中、１は自動車塗装等の焼付乾燥を行う塗装
用乾燥炉の例を示し、平型炉あるいは山型炉等の
如く両端が開放されてトンネル形に形成された炉
体２内に自動車ボデイ等の被塗物３が所定速度で
連続的に移送されるように成されている。
用乾燥炉の例を示し、平型炉あるいは山型炉等の
如く両端が開放されてトンネル形に形成された炉
体２内に自動車ボデイ等の被塗物３が所定速度で
連続的に移送されるように成されている。
Ｎは、リターンダクト４から吸引された炉内空
気を燃焼ガス−空気熱交換器５に送り込んで加熱
してサプライダクト６を通じて炉内に循環対流さ
せる熱風循環径路であつて、該熱風循環径路Ｎに
は都市ガス又はLPガスを燃料とするバーナ７が
介装されている。
気を燃焼ガス−空気熱交換器５に送り込んで加熱
してサプライダクト６を通じて炉内に循環対流さ
せる熱風循環径路であつて、該熱風循環径路Ｎに
は都市ガス又はLPガスを燃料とするバーナ７が
介装されている。
リターンダクト４にはフイルタ８が介装され、
またサプライダクト６には循環フアン９が介装さ
れている。なお、１０はバーナ７に燃焼用空気を
供給するブロアーである。
またサプライダクト６には循環フアン９が介装さ
れている。なお、１０はバーナ７に燃焼用空気を
供給するブロアーである。
Ｇは、バーナ１１から発生せられた燃焼ガスを
循環フアン１２により前記熱交換器５のエロフイ
ンチユーブ内に送つて循環させる燃焼ガス循環閉
路である。なお、１３はバーナ１１に燃焼用空気
を供給するブロアー、１４は燃焼ガス循環閉路Ｇ
に接続されて燃焼ガスの一部を外部に排出する排
気ダクトである。
循環フアン１２により前記熱交換器５のエロフイ
ンチユーブ内に送つて循環させる燃焼ガス循環閉
路である。なお、１３はバーナ１１に燃焼用空気
を供給するブロアー、１４は燃焼ガス循環閉路Ｇ
に接続されて燃焼ガスの一部を外部に排出する排
気ダクトである。
１５は、バーナ７及び１１の燃焼を自動的に制
御するための操作信号を発する温度安全リミツト
スイツチ、温度制御ポテンシヨンメータ等から成
る制御装置である。
御するための操作信号を発する温度安全リミツト
スイツチ、温度制御ポテンシヨンメータ等から成
る制御装置である。
以上が塗装用乾燥炉の一例構成であり、次に該
乾燥炉を使用した本発明方法について説明する。
乾燥炉を使用した本発明方法について説明する。
まず、乾燥炉１の運転を開始して炉内を予熱す
る昇温時においては、熱風循環径路Ｎに介装され
た循環フアン９を稼働させると共にバーナ７を点
火し、リターンダクト４から炉内空気を吸引して
バーナ７の燃焼ガスにより例えば300℃程度の高
温に加熱し、該燃焼ガスと共にサプライダクト６
から炉内に導入して循環対流させ、直接加熱によ
つて炉内温度を速やかに上昇させる。
る昇温時においては、熱風循環径路Ｎに介装され
た循環フアン９を稼働させると共にバーナ７を点
火し、リターンダクト４から炉内空気を吸引して
バーナ７の燃焼ガスにより例えば300℃程度の高
温に加熱し、該燃焼ガスと共にサプライダクト６
から炉内に導入して循環対流させ、直接加熱によ
つて炉内温度を速やかに上昇させる。
このようにして、炉内が所定の温度（例えば、
150〜160℃）にまで達すると、温度制御ポテンシ
ヨンメータ等から成る制御装置１５から所定の操
作信号が発せられ、熱風循環径路Ｎに介装された
バーナ７の燃焼とブロアー１０の稼働を停止させ
ると同時に、これに代わつて燃焼ガス循環閉路Ｇ
に介装されたバーナ１１を点火してブロアー１３
と循環フアン１２の稼働を開始させる。
150〜160℃）にまで達すると、温度制御ポテンシ
ヨンメータ等から成る制御装置１５から所定の操
作信号が発せられ、熱風循環径路Ｎに介装された
バーナ７の燃焼とブロアー１０の稼働を停止させ
ると同時に、これに代わつて燃焼ガス循環閉路Ｇ
に介装されたバーナ１１を点火してブロアー１３
と循環フアン１２の稼働を開始させる。
これにより、熱風循環径路Ｎがそれまでの直接
加熱式から間接加熱式に自動的に切り替えられ、
燃焼ガス循環閉路Ｇのバーナ１１から発生せられ
た燃焼ガスが循環フアン１２により熱交換器５の
エロフインチユーブ内に送られて該エロフインチ
ユーブのフイン等から効果的に放熱した後、再び
バーナ１１で加熱されて循環されると共に、熱風
循環径路Ｎの循環フアン９によつてリターンダク
ト４から吸引された温度150℃前後の炉内空気が
熱交換器５のエロフインチユーブ間に所定の流速
（例えば、4m／sec程度）で送り込まれて前記燃
焼ガスとの熱交換により例えば170℃程度に加熱
された後、サプライダクト６を通じて炉内に循環
対流されることとなる。
加熱式から間接加熱式に自動的に切り替えられ、
燃焼ガス循環閉路Ｇのバーナ１１から発生せられ
た燃焼ガスが循環フアン１２により熱交換器５の
エロフインチユーブ内に送られて該エロフインチ
ユーブのフイン等から効果的に放熱した後、再び
バーナ１１で加熱されて循環されると共に、熱風
循環径路Ｎの循環フアン９によつてリターンダク
ト４から吸引された温度150℃前後の炉内空気が
熱交換器５のエロフインチユーブ間に所定の流速
（例えば、4m／sec程度）で送り込まれて前記燃
焼ガスとの熱交換により例えば170℃程度に加熱
された後、サプライダクト６を通じて炉内に循環
対流されることとなる。
そして、このように乾燥炉１が間接加熱式に切
り替えられてから、中塗り塗装、上塗り塗装等が
施された自動車ボデイ等の被塗物３を炉体２内に
搬入して所要速度で連続的に移送し、塗膜の焼付
乾燥を行う。
り替えられてから、中塗り塗装、上塗り塗装等が
施された自動車ボデイ等の被塗物３を炉体２内に
搬入して所要速度で連続的に移送し、塗膜の焼付
乾燥を行う。
この際、被塗物３が150〜160℃の高温で加熱さ
れてこの塗膜から有機溶剤や硬化剤のアミン化合
物等が蒸発するが、熱風循環径路Ｎに介装された
バーナ７の燃焼は既に停止されているから蒸発有
機溶剤等がバーナの火炎に接触されることがな
く、したがつて塗膜の黄変や層間剥離の原因とな
る脂状物質の生成が防止され、製品品質を良好に
維持することができる。
れてこの塗膜から有機溶剤や硬化剤のアミン化合
物等が蒸発するが、熱風循環径路Ｎに介装された
バーナ７の燃焼は既に停止されているから蒸発有
機溶剤等がバーナの火炎に接触されることがな
く、したがつて塗膜の黄変や層間剥離の原因とな
る脂状物質の生成が防止され、製品品質を良好に
維持することができる。
なお、実施例ではバーナ１１の燃焼ガスを直接
熱交換器５に送つて燃焼ガスと空気との熱交換を
行う場合について説明したが、これに限らず例え
ば燃焼ガスで熱媒体を加熱しその媒体を熱交換器
に送つて空気を加熱する場合や、あるいはボイラ
ーで加熱された蒸気を熱交換器に送つて空気を加
熱する場合であつても勿論よい。
熱交換器５に送つて燃焼ガスと空気との熱交換を
行う場合について説明したが、これに限らず例え
ば燃焼ガスで熱媒体を加熱しその媒体を熱交換器
に送つて空気を加熱する場合や、あるいはボイラ
ーで加熱された蒸気を熱交換器に送つて空気を加
熱する場合であつても勿論よい。
以上述べたように、本発明方法によれば、炉内
を予熱する昇温時においてはバーナから発生する
燃焼ガスを直接炉内に循環対流させて直接加熱す
るから、炉内を短時間で所定温度にまで昇温させ
ることができると同時に、炉内が所定温度に達し
て被塗物を搬入する際には前記バーナの燃焼を停
止させて熱交換器で加熱された熱空気を炉内に循
環対流させて間接加熱することとしているから、
炉内で加熱される被塗物の塗膜の黄変や層間剥離
の発生原因となる脂状物質の生成を防止すること
ができるという優れた効果がある。
を予熱する昇温時においてはバーナから発生する
燃焼ガスを直接炉内に循環対流させて直接加熱す
るから、炉内を短時間で所定温度にまで昇温させ
ることができると同時に、炉内が所定温度に達し
て被塗物を搬入する際には前記バーナの燃焼を停
止させて熱交換器で加熱された熱空気を炉内に循
環対流させて間接加熱することとしているから、
炉内で加熱される被塗物の塗膜の黄変や層間剥離
の発生原因となる脂状物質の生成を防止すること
ができるという優れた効果がある。
また、従来の直接加熱式乾燥炉を使用する場合
に比較すると、脂状物質生成の原因物質である蒸
発有機溶剤等の炉内濃度を低下させるために空気
比の大きいバーナを使用したり、あるいは多量の
新鮮空気を給気し炉内の汚染空気を排気する大掛
りな換気設備を使用する必要がなく、ランニング
コストも大幅に低減されるという効果もある。
に比較すると、脂状物質生成の原因物質である蒸
発有機溶剤等の炉内濃度を低下させるために空気
比の大きいバーナを使用したり、あるいは多量の
新鮮空気を給気し炉内の汚染空気を排気する大掛
りな換気設備を使用する必要がなく、ランニング
コストも大幅に低減されるという効果もある。
図は、本発明方法の一例を説明するために示す
塗装用乾燥炉のフローシート図である。 符号の説明、１……塗装用乾燥炉、２……炉
体、３……被塗物、Ｎ……熱風循環径路、４……
リターンダクト、５……熱交換器、６……サプラ
イダクト、７……バーナ、９……循環フアン、Ｇ
……燃焼ガス循環閉路、１１……バーナ、１２…
…循環フアン。
塗装用乾燥炉のフローシート図である。 符号の説明、１……塗装用乾燥炉、２……炉
体、３……被塗物、Ｎ……熱風循環径路、４……
リターンダクト、５……熱交換器、６……サプラ
イダクト、７……バーナ、９……循環フアン、Ｇ
……燃焼ガス循環閉路、１１……バーナ、１２…
…循環フアン。
Claims (1)
- １ リターンダクトから吸引された炉内空気を熱
交換器に送り込んで加熱させサプライダクトを通
じて炉内に循環対流させる熱風循環径路を有する
塗装用乾燥炉の加熱方法において、前記熱風循環
径路に燃焼ガスを発生させるバーナを介装し、炉
内を予熱する昇温時には前記バーナから発生する
燃焼ガスを直接炉内に循環対流させて直接加熱
し、炉内が所定温度に達した時には前記バーナの
燃焼を停止させて前記熱交換器で加熱された熱空
気を炉内に循環対流させて間接加熱することを特
徴とする塗装用乾燥炉の加熱方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60024544A JPS61185359A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 塗装用乾燥炉の加熱方法 |
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