JPH0483553A - 遠赤外線乾燥装置 - 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） 本発明は、遠赤外線乾燥装置に関し、特に、家具などの
木材や金属に塗着された塗料の乾燥に好適な遠赤外線乾
燥装置に関する。

（従来の技術） 有機溶剤を使用した家具の木材塗装では、従来、強制加
熱乾燥した後、十分な冷却および自然乾燥を必要として
いた。

その理由は、この種の家具用の加熱乾燥として、ガスや
石油などの燃焼熱を用いる手段や、赤外線ランプによる
加熱手段が一般的に採用されており、これらの強制加熱
手段では、木材の表面に塗着された塗膜の６部まで充分
に乾燥できないから、乾燥後に充分時間をかけなければ
ならなかった。

ところが、このような従来の乾燥手段では、乾燥に非常
に時間がかかる上に、乾燥時間が長くなると塗膜に塵埃
が付着し易くなり、乾燥用の広い場所が必要になるなど
、改善すべき問題が幾つか指摘されていた。

このような問題を解決するために、例えば、赤外線によ
る乾燥手段で、その加熱温度を高くすることも試された
が、高温での強制乾燥は塗膜にヒビわれが生じたり、あ
るいは、木材部と塗料との乾燥の進行状況に大きな差が
生じ、家具の組立接合部などに狂いが発生するなどの不
具合かあった。

そこで、例えば、特開昭５７−１０８５８１号公報に開
示されているように、加熱乾燥手段として赤外線に代え
て遠赤外線を用いることか考えられ、遠赤外線による乾
燥では塗膜の内部から乾燥が進行するので、赤外線を用
いる場合のような問題はなくなる。

しかしながら、単に加熱乾燥源を遠赤外線に代えただけ
では、特に、家具の塗料の乾燥装置としては以下のよう
な問題がある。

（発明が解決しようとする課題） すなわち、上記公報に開示されている遠赤外線による乾
燥装置は、被服などの比較的小さいものをその対象とし
ているバッチ式のものであり、家具のような大きな乾燥
対象物に、これをそのまま適用すると装置全体か大きく
なり過ぎる。

この場合、従来から赤外線乾燥装置で採用されているコ
ンベアトンネル式のものに遠赤外線を用いることが考え
られる。

ところが、単に加熱乾燥源を遠赤外線に代えただけでは
、家具のようにその外形か大きなものは、これを空洞部
内に挿通させる際に、トンネル状の空洞部内で温度か不
均一になり、乾燥むらが生じやすい。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであり、乾燥むらが生じなく、かつ、低温で家具な
どの塗料を乾燥できる遠赤外線乾燥装置を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、対向する前後面
に被乾燥物の入口部と出口部とを設けたトンネル状の空
洞部を有する乾燥装置本体部と、前記空洞部の内周面に
設けられた赤外線反射材と、前記空洞部内に設けられた
遠赤外線ヒータと、前記空洞部内の横断面方向の内周部
に沿って空気を循環させるブロワ−とを備えたことを特
徴とする。

上記空洞部には、その軸方向に沿って複数のゾーンを設
け、か−っ、これらの各ゾーンに遠赤外線ヒータと、ブ
ロワ−と、温度センサーと、温度制御器とを個別に設け
ることができる。

上記ゾーンは、相互に独立したユニットから構成するこ
とができる。

また、上記ユニットは、上記乾燥装置本体部の入口側の
複数を上記遠赤外線ヒータが設けられた乾燥ユニットと
し、出口側の１つを冷却ユニットとすることができる。

上記冷却ユニットは、上記空洞部と同じ断面形状の空洞
部を有する本体部と、この空洞部内に設けられた複数の
冷却用ブロワ−とを備え、この冷却用ブロワ−は、上記
出口側に向けてその設置台数が多くなるように設定する
ことができる。

（作用） 上記構成の遠赤外線乾燥装置によれば、トンネル状空洞
部内に赤外線反射材が設けられているので、遠赤外線ヒ
ータから発射された遠赤外線は、この反射材によりラン
ダムに反射され、空洞部内に均一な遠赤外線領域が形成
される。

従って、このような空洞部内に塗料が塗着された家具を
ベルトコンベア等で搬入すると、塗料は遠赤外線の輻射
により乾燥されることになり、遠赤外線が塗料の内部に
浸透してこれを乾燥させるので、赤外線よりも遥かに短
時間に塗料の乾燥が行われる。

この場合、本発明の装置では、空洞部内の横断面方向の
内周部に沿って空気を循環させるプロワ−が設けられて
いるので、空洞部内の温度も均一にすることができ、塗
料の乾燥むらも防止できる。

請求項２の構成によれば、空洞部が複数のゾーンに分け
られているので、例えば入口側から順次設定温度を高く
して、温度勾配を設ければ、乾燥対象物に対する温度シ
ョックを低減できる。

請求項３の構成によれば、空洞部がユニットから構成さ
れているので、ユニットの数を増減することにより、任
意の長さの乾燥装置が得られる。

請求項４の構成によれば、冷却ユニットを備えているの
で、乾燥装置を出た被乾燥物は直ちに梱包することがで
きる。

請求項５の構成によれば、冷却する部分にも温度勾配が
設けられるので、冷却時のヒートショックも低減できる
。

（実施例） 以下、この発明の好適な実施例について添付図面を参照
にして詳細に説明する。

第１図から第３図は、この発明にかかる遠赤外線乾燥装
置の一実施例を示している。

同図に示す乾燥装置は、本発明を家具に塗着された塗料
の乾燥装置に適用した場合を示しており、この実施例で
は、乾燥装置は第１から第４の４つのゾーンを有してお
り、各ゾーンは、相互に独立した予備乾燥ユニットＡ、
中間乾燥ユニットＢ。

仕上乾燥ユニットＣ１冷却ユニットＤから構成されてい
る。

上記予備、中間、仕上乾燥ユニットＡ、Ｂ、Ｃは、同じ
構造になっていて、空洞部１２ａ−ｃを有する両端が開
口した長方体枠状の乾燥装置本体部１４ａ−ｃと、空洞
部１２ａ−ｃの内周全面に設けられた赤外線反射材１６
ａ−ｃと、空洞部１２　ａ　−ｃ内に設けられた遠赤外
線ヒータ１８ａ〜Ｃと、空洞部１２　ａ　−ｃ内の横断
面方向の内周部に沿って空気を周回させるように循環さ
せるブロワ−２０ａ　−ｃと、空洞部１２　ａ　−ｃ内
に吊下された温度センサー２２　ａ　−ｃと、本体部１
４ａ〜Ｃの外側面に取付けられた温度制御器２４ａ〜Ｃ
とを備えている。

上記空洞部１２ａ−ｃの断面形状は、この実施例では略
楕円状になっている。

上記赤外線反射材１６　ａ　−ｃは、この実施例ではア
ルミニウム板から構成されていて、４隅の部分で曲面状
に屈曲されている。

上記赤外線ヒータ１８ａ−ｃは、この実施例では、第２
図に示すように、空洞部１２ａ−ｃ内に３本配置されて
おり、２本が側面に所定の間隔をおいて鉛直方向に配置
され、他の１本が空洞部１２　ａ　−ｃの天井部に水平
方向に配置されている。

上記ブロワ−２０ａ−ｃは、このの実施例では、第３図
に示すように、空洞部１２ａ−ｃの一側面の上部側に軸
方向に間隔をおいて３個設置されており、水平面に対し
て所定の角度θで上方に向けて傾斜して取付けられてい
る。

上記温度センサー２２　ａ　−ｃは、例えば、半導体ダ
イオードやサーミスタ等が用いられ、このセンサー２２
　ａ　−ｃで検出された温度に基づいて制御器２４　ａ
　−ｃにより空洞部１２ａ−ｃ内の温度がコントロール
される。

一方、上記冷却ユニットＤは、上記乾燥ユニットＡ、Ｂ
、Ｃの空洞部１２　ａ　−ｃと同し断面形状の空洞部１
２ｄを有する本体部１４ｄと、空洞部１２ｄの内面に取
付けられた複数の冷却用ブロワ−２０ｄから構成されて
いる。

上記冷却用ブロワ−ｄは、この実施例では、第３図に示
すように、空洞部１２ｄの軸方向に間隔をおいて設けら
れており、左側から同じ横断面上＋：１，２．３個と順
に数が増加していて冷却時にも温度勾配が設けられるよ
うになっている。

なお、第１図中に符号２８で示すものは、各ユニットＡ
、Ｂ、Ｃ，Ｄに設けられた覗孔であり、また、同３０は
冷却用ブロワ−２０ｄの制御スイッチであり、第３図中
に符号して示すものは照明ランプである。

以上ように構成された４つのユニットＡ、Ｂ。

Ｃ，Ｄは、予備乾燥、中間乾燥、仕上乾燥、冷却の順に
連続して並べられトンネル状の空洞部１２ａ　−ｄか形
成され、この空洞部１２ａ−ｄを貫通するようにしてベ
ルトコンベア２６を設置すると、対向する前後面に被乾
燥物の入口部と出口部とが形成された乾燥装置となる。

このように構成された遠赤外線乾燥装置によれば、滑ら
かに屈曲した略楕円断面のトンネル状空洞部１２　ａ　
−ｃ内に赤外線反射材１５　ａ　−ｃが設けられている
ので、遠赤外線ヒータｌ　ｇ　ａ　−ｃから発射された
遠赤外線は、この反射材１６ａ−ｃによりランダムに反
射され、空洞部１２　ａ　−ｃ内に均一な遠赤外線領域
が形成される。

従ッて、このような空洞部１２　ａ　−ｃ内に塗料が塗
着された家具をベルトコンベア２６で搬入すると、塗料
は遠赤外線の輻射により乾燥されることになり、遠赤外
線が塗料の内部に浸透してこれを乾燥させるので、赤外
線よりも遥かに短時間に塗料の乾燥が行われる。

この場合、楕円断面の空洞部１２ａ−ｃ内の横断面方向
の内周部に沿って空気を循環させるブロワ−２０ａ　−
ｃが設けられているので、空洞部１２　ａ　−ｃ内の温
度も均一にすることができ、塗料の乾燥むらも防止でき
る。

また、空洞部１２’ａ−ｃが複数のゾーンに分けられた
ユニットＡ、Ｂ、Ｃから構成され、これらの各ユニット
Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ温度センサー２２ａ−ｃおよび温
度制御器２４ａ−ｃが設けられているので、例えば、入
口側から順次設定温度を高くして、温度勾配を設ければ
、乾燥対象物に対する温度ショックを低減できるととも
に、ユニットの数を増減することにより、任意の長さの
乾燥装置が得られる。

さらに、仕上乾燥ユニットＣの後部側に、冷却ユニット
Ｄを備えているので、乾燥装置を出た被乾燥物は直ちに
梱包することができる。

さらにまた、冷却ユニットＤの冷却用ブロワ−２０ｄは
、空洞部１２ｄの軸方向でその数が増加するように配置
されているので、冷却する部分にも温度勾配が付けられ
、冷却時のヒートショックも低減できる。

以上の作用効果を確認するために本発明者らは以下に説
明する試作装置を作製し、以下に示す条件で確証実験を
行った。

なお、家具の塗装では、−数的に、素地調整−目止工程
−下塗工程−中塗工程−上塗工程−仕上工程（フラット
工程を含む）の順に行われるが、この実験では、中塗お
よび仕上工程について行った。

乾燥装置の大きさは、間口が高さ２４００　關、幅１８
００　ｍｍとし、ベルトコンベア２６の高さは約３００
■に設定した。

また、各ユニットＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの長さはそれぞれ９０
０ＩＩＩ１１とした。

遠赤外線ヒータ１８　ａ　−ｃは、棒状の２００　Ｖ。

５５０Ｗで波長が２．５〜５．６μｓのものを用いた。

この試作装置で、まず、各ユニットＡ、Ｂ、Ｃ。

Ｄ内の温度分布を測定してみた。

この温度分布の測定では、温度センサーとして半導体ダ
イオードを使用し、その配置は第４図に示す寸法で上下
２段（以下、センサー群ａ、ｂと称する）に配置し、合
計４０個のセンサーを使用した。

また、このときの予備乾燥ユニットＡ、中間乾燥ユニッ
ｌ−Ｂ、仕上乾燥ユニットＣ内の設定温度は、それぞれ
２５℃、２７．５℃、３０℃に設定した。

なお、この温度分布の測定では、冷却ユニットＤ内では
温度勾配を設定しなかった。

得られた測定結果は、上段のセンサー群ａでは、予備お
よび中間乾燥ユニットＡ、Ｂ内でのバラツキが±２℃、
仕上乾燥ユニット内でのバラツキが±１℃、冷却ユニッ
トＤ内で約２７℃の一定値であった。

また、下段のセンサー群すでは、予備および中間乾燥ユ
ニットＡ、Ｂ内でのバラツキが±１℃、仕上乾燥ユニッ
トＣ内でのバラツキが±２℃、冷却ユニットＤ内で約２
５℃の一定値であった。

この測定結果からも明らかなように、本実施例の乾燥装
置の予備から仕上乾燥までの各ユニットＡ、Ｂ、Ｃ内で
の温度のバラツキが極め少なく、均一な温度分布が得ら
れることが確認された。

次ぎに実際に製作された家具の塗料について以下の条件
で乾燥試験を行った。

乾燥試験では、ベルトコンベア２６の速度を１８００＋
ｕ／分に設定して、ウレタン透明塗料およびポリエステ
ル透明塗料が塗着された家具を乾燥させた。

本実施例の乾燥装置では、ウレタン透明塗料の中塗工程
の場合には、１サイクル１６分で完全な乾燥状態が得ら
れ、仕上工程では１サイクルの乾燥終了後に約１時間の
自然冷却が必要であった。

また、ポリエステル透明塗料の中塗工程では、３サイク
ル４８分で完全な乾燥状態が得られた。

一方、従来の乾燥装置として、赤外線ランプ（２５０Ｗ
；２５個）、ホーン状遠赤外線ヒータ（２５０Ｗ；１８
個）を配列したトンネル状のものに家具の塗料などを全
く同じ条件とし、ベルトコンベアの速度も同じにして乾
燥させた。

この従来の装置では、ウレタン透明塗料の中塗では、１
サイクル１６分の乾燥後３〜１５時間の自然乾燥か必要
であり、仕上工程では１サイクル１６分の乾燥後１５時
間以上の自然乾燥が必要であった。

また、ポリエステル透明塗料では、１サイクル１６分の
乾燥後に上記と同様に１５時間以上の自然乾燥が必要で
あった。

なお、乾燥状態の確認は、Ｊ　Ｉ　５Ｋ５４００に準拠
し、鉛筆硬度による方法で行った。

この試験結果からも明らかなように、本発明の乾燥装置
によれば、家具に塗着された塗料の低温乾燥が極めて短
時間に行われることが解る。

また、このときの使用電力量は、本発明の装置が２．５
〜２．７ＫＷｈであったのに対して、従来の装置では１
１ＫＷｈであって、使用電力量も大幅に低減できた。

なお、上記実施例では、乾燥装置を４つのユニットＡ、
Ｂ、Ｃ，Ｄにより構成したものを例示したが、この発明
の実施はこれに限定されることはなく、例えば、ユニッ
トに分割しない連続したものであっても良いし、また、
連続したものを複数のゾーンに分けることもできる。

また、本発明の乾燥装置は、上述したように低温乾燥が
可能なので、上記実施例で示した冷却ユニットＤは必ず
しも必要とせず、この部分を自然乾燥とすることもでき
る。

さらに、冷却ユニットＤを設けた場合でも、その内部で
冷却に温度勾配を設ける手段としては、上述したブロワ
−２０ｄの数を代えるだけでなく、例えば、同じ数であ
ってもその風量を制御することによっても温度勾配を付
けることができる。

さらにまた、上記実験例では、本発明装置を家具の中塗
および仕上工程に適用した場合を示したが、本発明装置
はこれ以外の下塗工程等に用いることができるとともに
、例えば、金属面に塗着された塗料にも用いることがで
きる。

（発明の効果） 以上、実施例で詳細に説明したように、本発明にかかる
遠赤外線乾燥装置によれば、特に、家具等の比較的大き
なものに塗着された塗料の低温乾燥を短時間に効率良く
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる遠赤外線乾燥装置の外観図、第
２図は同乾燥装置の遠赤外線ヒータの配置説明図、第３
図は同乾燥装置のブロワ−の配置説明図、第４図は本発
明装置の温度分布の確認試験で行ったセンサーの配置状
態の正面および平面説明図である。 Ａ・・・・・・予備乾燥ユニット Ｂ・・・・・・中間乾燥ユニット Ｃ・・・・・・仕上乾燥ユニット Ｄ・・・・・・冷却ユニット １２ａ−ｄ・・・・・・空洞部 １４ａ−ｄ・・・・・・本体部 １６ａ−ｃ・・・・・・赤外線反射材 １８　ａ　−ｃ・・・・・・遠赤外線ヒータ２０　ａ　
−ｃ・・・・・・ブロワ− ２０ｄ・・・・・・・・・・・・冷却用ブロワ−２２ａ
　−ｃ・・・・・・温度センサー２４　ａ　−ｃ・・・
・・温度制御器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）対向する前後面に被乾燥物の入口部と出口部とを
   設けたトンネル状の空洞部を有する乾燥装置本体部と、
   前記空洞部の内周面に設けられた赤外線反射材と、前記
   空洞部内に設けられた遠赤外線ヒータと、前記空洞部内
   の横断面方向の内周部に沿って空気を循環させるブロワ
   ーとを備えたことを特徴とする遠赤外線乾燥装置。
2. （２）上記空洞部は、その軸方向に沿って設けられた複
   数のゾーンを有し、かつ、これらの各ゾーンには遠赤外
   線ヒータと、ブロワーと、温度センサーと、温度制御器
   とが個別に設けられていることを特徴とする請求項１記
   載の遠赤外線乾燥装置。
3. （３）上記ゾーンは、相互に独立したユニットから構成
   されていることを特徴とする請求項２記載の遠赤外線乾
   燥装置。
4. （４）上記ユニットは、上記乾燥装置本体部の入口側の
   複数が上記遠赤外線ヒータが設けられた乾燥ユニットで
   あり、出口側の１つが冷却ユニットであることを特徴と
   する請求項３記載の遠赤外線乾燥装置。
5. （５）上記冷却ユニットは、上記空洞部と同じ断面形状
   の空洞部を有する本体部と、この空洞部内に設けられた
   複数の冷却用ブロワーとを備え、この冷却用ブロワーは
   、上記出口側に向けてその設置台数が多くなるように設
   定されていることを特徴とする請求項４記載の遠赤外線
   乾燥装置。