JPH04114762A - 乾燥炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、乾燥炉さらに詳細には近赤外線利用の乾燥
炉に適する乾燥炉に係る。

（従来の技術） 従来、各種塗料を塗布された被乾燥物等を乾燥させる乾
燥炉としては、いわゆる熱風炉、遠赤外線利用の乾燥炉
が知られている。これら乾燥路の乾燥メカニズムは以下
のように理解されている。

すなわち、まず溶剤、アクリル樹脂等の樹脂からなる固
形分からなる塗料を、表面に塗布された被乾燥物を炉内
に搬入する。次いで、熱風を吹き付けあるいは遠赤外線
を照射する。すると被乾燥物に塗布された塗料表面の溶
剤がまず蒸発され、表面が流動性を失い固形化する。熱
風等の熱が内部に即ち母材側に伝播すると過熱により塗
膜の固形化が進む。すると表面より内部の溶剤は、すで
に固形化された塗膜表面を突き破って蒸発する。すると
、発泡の跡が表面に残りピンホールを生ずる。そのため
、従来の熱風炉あるいは遠赤外線利用の乾燥炉では、急
激に加熱することなく直ちに塗膜表面の溶剤が発泡し固
形化しない程度の低温を維持させるように遠赤外線を照
射し、熱風を吹き付けておこなつ。

しかしながら、従来のこれら乾燥炉では発泡を生じない
程度の低温を維持しながら乾燥させるため乾燥に時間が
かかる課題を有した。更、に遠赤外線、中赤外線ではプ
ラスチック塗膜は透過しにくくまた複雑な形状からなる
被乾燥物の場合不可避的に生ずる陰部分の乾燥がしきれ
ない課題を有する。

そのため、被乾燥物の乾燥時間を短縮させるための手段
として、近赤外線利用の乾燥炉が提案されている。例え
ば「近赤外線の液体、パウダ、コーティング、ストーブ
」（実開平１−１５１８７３）、「塗料焼付炉専用の先
板」（実開昭２−４３２１７）　、ＵＳＰ４，８８３，
３７５　ｒ　ＢＡＫＩＮＧ　ＭＥＴ［ＩＯＤ　ＦＯＲＵ
ＳＥ　ＷＩＴＨＬＩＱｔｉｌＤ　ＯＲＰＯＷＤＥＲＶＡ
ＲＮＩＳＨＩＮＧ　ＦＵＲＮＡＣＥｌ　（ベーキング　
メソッド　フォー　ユースウィズ　リキッド　オア　パ
ウダー　ヴア一二シング　ファーニス）等である。これ
ら従来例には、近赤外線を使用した乾燥炉、あるいは乾
燥炉内に高温部と低温部とを順次形成して乾燥する乾燥
方法、あるいは近赤外線ランプの背後には陶磁製反射板
を設け、および陶磁製反射板の中にはヒーターを設ける
旨の記載がある。

他方、従来の乾燥炉としては、第９図に図示されるよう
な熱風乾燥炉（１０１）、が知られている。同熱風乾燥
炉は、中間に位置し、被乾燥物（ＬＱ２）に熱風による
加熱を加える有効部（ＩＱｌ）　ｂと、有効部（１０１
）　ｂの上流側に位置し下流側に行くほど高くなる傾斜
を有する導入部（１０１）　ａ、有効部０ｏ１）　ｂの
下流側に位置し下流側に行くほど低くなる排除部（１０
１）　ｃとからなる。（１０３）は、被乾燥物（１Ｇ２
）を炉内順路に従って搬送させるコンベアである。この
従来の熱風乾燥炉（１０１）では、導入部（１０１）　
＆および排除部（１０１）　ｃと有効部（１０１）　ｂ
の接合部の底面Ａは、導入部（１０１）ａおよび排除部
（１０１）　ｃの各開口端部の天井面よりも高位地に設
定される。Ａ点をＢ点よりも高位地とするのは、余剰熱
の発散を避け、熱風により加熱される有効部（ｌｏｔ）
　ｂに外気を混入させ熱低下をするのを避けることを目
的とする。

（発明が解決しようとする課題） ところで、近赤外線利用による乾燥炉では、焼き付は時
間が従来の熱風乾燥炉に比べ１／１０〜１７３程度短く
なり乾燥効率が高くなるため、有効部（１０１）　ｂは
従来の熱風乾燥炉（１０１）に比し短くて済む。しかし
ながら単に従来の山形炉の有効部（１０１）　ｂのみを
短くすると、相対的に導入部（１０１）　ａ　、排除部
（１０１）　ｃが長くなりこれらの存在が加熱効率上影
響を与え、問題となる。

（課題を解決するための手段） この発明は、 下流側に行くほど高くなる傾斜を設けられた導入部と、
導入部の下流側に水平に設置される有効部と、有効部の
下流側に設置され下流側、に行くほど低くなる傾斜を設
けられた搬出部と、導入部と有効部および有効部と搬出
部の間に炉内底面から上方に向けて設置された底面側遮
蔽板とからなることを特徴とする乾燥炉、および、 下流側に行くほど高くなる傾斜を設けられた導入部と、
導入部の下流側に水平に設置される有効部と、有効部の
下流側に設置され下流側に行くほど低くなる傾斜を設け
られた搬出部と、炉内天井に上流側から下流側に設置さ
れたコンベアと、コンベアに搬送されるハンガー通過箇
所である通過部を除き炉内天井から底面側に向けて設置
される天井側遮蔽板と、通過部から底面側に向けてエア
を吐出するエアカーテンとからなることを特徴とする乾
燥炉、 および、 下流側に行くほど高くなる傾斜を設けられた導入部と、
導入部の下流側に水平に設置され４有効部と、有効部の
下流側に設置され下流側に行くほど低くなる傾斜を設け
られた搬出部と、導入部と有効部および有効部と搬出部
の間に炉内底面から上方に向けて設置された底面側遮蔽
板と、炉内天井に上流側から下流側に設置されたコンベ
アと、コンベアに搬送されるハンガー通過箇所である通
過部を除き炉内天井から底面側に向けて設置される天井
側遮蔽板と、通過部から底面側に向けてエアを吐出する
エアカーテンとからなることを特徴とする乾燥炉、を提
供する。

（作用） 導入部と有効部および有効部と搬出部の間に炉内底面か
ら上方に向けて設置された底面側遮蔽板からなる乾燥炉
とすることで、底面側からの外気の混入を防止する。

コンベアに搬送されるハンガー通過箇所である通、退部
を除き炉内天井から底面側に向けて設置される天井側遮
蔽板と、通過部から底面側に向けてエアを吐出するエア
カーテンからなる乾燥炉とすると、天井面からの外気の
混入を防止する。

導入部と有効部および有効部と搬出部の間に炉内底面か
ら上方に向けて設置された底面側遮蔽板と、コンベアに
搬送されるハンガー通過箇所である通過部を除き炉内天
井から底面側に向けて設置される天井側遮蔽板と、通過
部から底面側に向けてエアを吐出するエアカーテンから
なる乾燥炉とすると、天井面底面側からの外気の混入を
防止し導入部搬出部を、それぞれ短縮化しても外気の混
入を防止する。

（実施例） この発明の実施例の正面中央断面図をあられす第１図、
同平面図をあられす第２図、第１図ＸＸ断面をあられす
第３図ユ、同ＹＹ断面をあられす第３図ｂ、ランプまわ
りの斜視図をあられす第４図、同平面図をあられす第５
図、近赤外線ランプの断面図をあられす第６図、同地の
近赤外線ランプの断面図をあられす第７図に従って説明
する。

（１１）は乾燥炉である。乾燥炉（１１）は、搬入口（
１２）、搬出口（１３）を開口させた金属製の中空角柱
状からなる。（工４）は導入部、（１５）は有効部、（
１６）は搬出部である。搬入口（１２）、搬出口（１３
）は有効部（１５）に対して低く設は導入部（■４）、
搬出部（Ｉ６）は傾斜させて設置させる。この実施例で
は有効部（１５）の内面は、反射効率の良い表面からな
る金属板からなるが、鏡面加工を行ってもよい。（１７
）はコンベアである。コンベア（１７）は、乾燥炉（１
１）内外にわたって、搬送可能に設置する。（Ｉ８）は
、コンベア（１７）に係止される被乾燥物である。被乾
燥物（１８）は、前工程で、例えば１ｍｍの鉄板に３０
μの溶剤およびアクリル樹脂等の樹脂からなる塗料を塗
布される。

（５１）は、底面側遮蔽板である。底面側遮蔽板（５１
）は、第１ｒ！ｌＪ１第３図ａに図示されるように導入
部（１４）と有効部（１５）との間に底面から天井面に
向けて、搬送される被乾燥物（１８）の底面よりも低い
位置まで設置させる。底面遮蔽板（５１）の上端は、被
害乾燥物（１８）の底面に可及的に近接させて設置させ
た方が外気との熱交流が少なく望ましい。底面側遮蔽板
（５１）は、搬送される被乾燥物（Ｉ８）の大きさによ
って高さの異なる底面側遮蔽板（５１）を選択して設置
させてもよい。すなわち、例えば高さの異なる底面側遮
蔽板（５１）を複数種類用意し、乾燥炉（１１）の底面
側遮蔽板（５１）設置箇所にスライドを設け、搬送され
る被乾燥物（１８）の種類によって選択して底面側遮蔽
板（５１）をスライドに嵌合させて設置する。（５２）
は、天井側遮蔽板である。天井側遮蔽板（５２）は、天
井に設置されるコンベア（１７）に吊られ先端では被乾
燥物（１８）を係止するるハンガー（５３）の通行に邪
魔にならない程度の間隔からなる通過部（５４）を設け
て、天井から下方に設置する。（５５）は、エアカーテ
ンである。エアカーテン（５５）は、エア噴出口（５６
）を下方に向けて通過部（５４）の幅一杯にわたって乾
燥炉（１１）の天井に設置される。

エアカーテン（５５）のエアは、エアポンプ（図示せず
）により供給されれる。底面側遮蔽板（５１）の上端Ｐ
と天井側遮蔽板（５２）の下端Ｑとは第１図に図示され
るように正面視重複状となる。

（２１）は近赤外線照射装置である。近赤外線照射装置
（２１）は、この実施例では２個設置されるが、等間隔
に３以上設置させてもよい。近赤外線照射装置（２１）
は、近赤外線ランプ（２２）、ランプバンク（２３）、
反射板（２４）とを有する。近赤外線ランプ（２２）の
照射する赤外線としては、１〜１．８μ、望ましくは１
〜１．５μにピークを有する近赤外線が有効である。近
赤外線ランプ（２２）は、上下に９本水平方向に設置す
るが、本数には限定はない。近赤外線ランプ（２２）の
断面は、第６図に図示されるように円形からなっても第
７図に図示されるように放物曲面からなってもよく、フ
ィラメント（２５）の背面には反射板（２６）を設置す
る。ランプバンク（２３）は、前面で近赤外線ランプ（
２２）を固定し、近赤外線ランプ（２２）側の面は鏡面
処理を施された金属あるいは反射効率の良い金属からな
る。反射板（２４）は、表面は鏡面処理をおこなうが反
射効率が良好な金属からなってもよく、先端が湾曲した
板状体からなる。反射板（２４）は更に、湾曲しない平
板状からなってもよい。（２７）は、反射板回転軸であ
る。反射板回転軸（２７）は、第４図に図示されるよう
に２枚の反射板（２４）のランプバンク（２３）側にそ
れぞれ縦方向に取り付けられても、第５図に図示される
ようにランプバンク（２３）、反射板（２４）、（２４
）を一体に形成し、ランプバンク（２３）部分の背面に
１個設置してもよい。第５図に図示される実施例では、
反射板回転軸（２７）を回転中心として反射板（２４）
を回転し、あらかじめ集光方向を設定する。

（４１）は、ヒータである。ヒータ（４１）は、電熱ヒ
ータからなり反射板（２４）の背面に設置される。

ヒータ（４１）は、反射板（２４）を加熱し反射板（２
４）表面を乾燥炉（１１）雰囲気温度より高温に維持す
る。加熱は、反射面の温度が乾燥炉（１１）雰囲気の温
度より３〜５°　Ｃの範囲で高温であればよく、５°Ｃ
以上の高温は必ずしも必要ではない。

次に、実施例の作用について説明する。被乾燥物（１８
）は、前工程で溶剤およびアクリル樹脂等の樹脂からな
る塗料を塗布され、コンベア（１７）に係止される。コ
ンベア（１７）は、コンベア駆動モータ（３４）により
駆動される。被乾燥物（１８）は、コンベア（１７）に
搬送され、搬入口（１２）から乾燥炉（１１）内に入り
、有効部（１５）に至る。あらかじめ設定された反射板
（２４）の位置により集光方向が定められ集光方向では
エネルギー密度が上昇するため被乾燥物（１８）の物体
表面温度が上昇しより高温となる。そのため、反射板な
しの場合に比し炉内での高温部、低温部の温度差を高め
ることが可能である。

近赤外線を、被乾燥物に照射すると、大部分の近赤外線
は塗膜を透過し、金属板の表面から１〜２ｎｍの位置で
吸収され金属表面の温度が上昇し、塗膜を内部から加熱
させ金属表面付近から硬化が始まる。そのため、塗膜表
面の流動性が低下する以前に急激な加熱がされ、溶剤は
飛ばされ塗膜表面の流動性喪失後の溶剤発泡、ピンホー
ルは生じない。そのため、短時間によるキユアリングが
可能となり、乾燥炉自体も小型化が可能となる。

ヒータ（４１）は、反射板（２４）を加熱し反射板（２
４）表面を乾燥炉（１１）雰囲気温度より高温に維持す
る。加熱は、反射面の温度が乾燥炉（１１）の雰囲気よ
りが３〜５°　Ｃ高く維持されることにより、溶剤ガス
の露点以上に反射板（２５）表面は維持されそのため、
溶剤中のタール分等が反射面に固着することは避けられ
、反射板（２４）の反射面の反射効率の低下を避けるこ
とが可能である。

第３図ａ、第３図すに図示されるように、乾燥炉（１１
）内には、底面側遮蔽板（５１）、天井側遮蔽板（５２
）、エアカーテン（５５）が設置され、エアカーテン（
５５）は、エア噴出口（５６）を下方に向けて通過部（
５４）の幅一杯にわたって乾燥炉（１１）の天井に設置
され、底面側遮蔽板（５１）の上端Ｐと天井側遮蔽板（
５２）の下端Ｑとは第１図に図示されるように正面視重
複状となる。そのため、有効部（１５）は、導入部（１
４）、搬出部（１６）と遮断され、有効部（１５）内へ
の外気の混入はなく、外気混入による有効部（１５）内
熱低下はさけられ、有効部（１５）内の余剰熱の飛散す
ることはない。そのため、導入部（１４）、搬出部（１
６）においてＥ、Ｆ部分の長さを省略することが可能で
ある。

（実施例１） 第１図、第２図に図示されるような形状からなる乾燥炉
を使用し、近赤外線照射装置は固定し、反射板の有無に
よる被乾燥物表面の温度変化を測定した。

有効部（１５）　　　　　　　　　　　５，０００ｍｍ
有効部通過時間　　　　　　　　　　　１０分近赤外線
照射装置　　　　　　　　　　２基近赤外線照射装置間
隔　　　　　２，８００ｍｍ有効部端部から近赤外線照
射装置中心までの距離　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　１，６００ｍｍ鉄板厚（ボンデ鋼板）　
　　　　　　　２ｍｍ雰囲気温度　　　　　　　　　　
　１６０°Ｃ反射板を設置した場合ａと、しない場合す
とを第８図に図示する。Ｃは、反射板取り付は部、■は
導入部、■は有効部である。

反射板を取り付けた場合は、赤外線のエネルギー密度が
ランプ前に集中し、炉端部のエネルギー密度は少なくな
るため初期温度は反射板を取り付けた場合よりも反射板
無しの場合の方が高いにもかかわらず、上昇点が遅く、
有効部入口より約４分の地点で表面温度は逆転する。ラ
ンプバンク付近になると、反射板有りの方が温度上昇勾
配が大きくなり、ランプバンク前面で反射板なしの温度
曲線と交差し、以後反射板有りの場合の方の表面温度の
方が高くなる。このことは、ランプ前で被乾燥物が急激
に照射され温度上昇をすることを示しており、塗膜の温
度を急上昇させ、溶剤の蒸発の進行とともに樹脂の架橋
反応を促進し、架橋度の増大を図ることが可能となる。

（発明の効果） したがってこの発明では乾燥炉内の有効部への外気の混
入を防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例の正面中央断面図、第２図
は同平面図、第３図ａは、第１図ｘＸ断面、第３図すは
同ＹＹ断面、第４図はランプまわりの斜視図、第５図は
同平面図、第６図は近赤外線ランプの断面図、第７図は
同地の近赤外線ランプの断面図、第８図は実施例の温度
変化図、第９図は従来例図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）下流側に行くほど高くなる傾斜を設けられた導入
   部と、導入部の下流側に水平に設置される有効部と、有
   効部の下流側に設置され下流側に行くほど低くなる傾斜
   を設けられた搬出部と、導入部と有効部および有効部と
   搬出部の間に炉内底面から上方に向けて設置された底面
   側遮蔽板とからなることを特徴とする乾燥炉。
2. （２）下流側に行くほど高くなる傾斜を設けられた導入
   部と、導入部の下流側に水平に設置される有効部と、有
   効部の下流側に設置され下流側に行くほど低くなる傾斜
   を設けられた搬出部と、炉内天井に上流側から下流側に
   設置されたコンベアと、コンベアに搬送されるハンガー
   通過箇所である通過部を除き炉内天井から底面側に向け
   て設置される天井側遮蔽板と、通過部から底面側に向け
   てエアを吐出するエアカーテンとからなることを特徴と
   する乾燥炉。
3. （３）下流側に行くほど高くなる傾斜を設けられた導入
   部と、導入部の下流側に水平に設置される有効部と、有
   効部の下流側に設置され下流側に行くほど低くなる傾斜
   を設けられた搬出部と、導入部と有効部および有効部と
   搬出部の間に炉内底面から上方に向けて設置された底面
   側遮蔽板と、炉内天井に上流側から下流側に設置された
   コンベアと、コンベアに搬送されるハンガー通過箇所で
   ある通過部を除き炉内天井から底面側に向けて設置され
   る天井側遮蔽板と、通過部から底面側に向けてエアを吐
   出するエアカーテンとからなることを特徴とする乾燥炉
   。