JPH0733111Y2 - 熱風発生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、エアヒートバーナの燃焼ガスと混合して加熱
された熱風を塗装乾燥炉内に循環供給する熱風発生装置
に関する。

〔従来の技術〕

この種の熱風発生装置は、第３図に示すように塗装乾燥
炉１内からリターンダクト２を通じて混合室３内に吸引
された熱風が、当該混合室３内に設けられたエアヒート
バーナ４の燃焼ガスと混合して所定の使用温度（例え
ば、焼付乾燥に適した170℃〜180℃）に加熱された後、
熱風循環ファン５によりフィルタ６を通じてサプライダ
クト７から再び塗装乾燥炉１内に循環供給されるように
なっている。

また、エアヒートバーナ４には、熱風循環ファン５の吸
引力で混合室３内をリターンダクト２側からサプライダ
クト７側に向かって勢い良く流通する熱風の影響からガ
スの火焔を保護する保炎筒８が被せられている。

この保炎筒８は、鋼板により両端を開口した円筒形に成
型するのが一般的であるが、本出願人らは図示のように
多数の穿孔9,9…が穿設されたパンチングメタル10で有
蓋円筒形に成型された密閉型の保炎筒も使用している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、エアヒートバーナ４の燃料としては、塗装乾
燥炉１内で加熱乾燥される被塗物Ｗの塗膜に悪影響を及
ぼす不純物（特に、硫黄分）の含有量が少ない都市ガス
やLPガスを使用して、塗装乾燥炉１内に比較的清浄な燃
焼ガスが導入されるようにしているが、このようにエア
ヒートバーナ４の燃焼ガスが清浄であっても、被塗物Ｗ
の塗膜に黄変を生じて塗装品質を損なうおそれがあっ
た。

殊に、白色塗料の中でも「スーパーホワイト」と称する
真白塗料にあっては、塗膜の黄変を生ずる懸念が大であ
った。

このため、従来においては、白色系塗料や淡色系塗料に
よる仕上げ塗装が施された被塗物Ｗの塗膜を加熱乾燥さ
せる塗装乾燥炉として、熱風発生装置の燃焼ガスを直接
炉内に循環供給する直接式熱風循環炉を使用せず、熱交
換器に送り込まれる燃焼ガスとの熱交換によって間接的
に加熱された熱風を炉内に循環供給する間接式熱風循環
炉を使用し、これによって塗膜の黄変を防止することと
している。

しかしながら、間接式熱風循環炉は、直接式熱風循環炉
に比較して熱効率が悪いから、エアヒートバーナ４の燃
料費が嵩むと同時に、熱交換器の費用が嵩んで設備費も
約20％〜30％程度高くなるという欠点があった。

そこで本考案者らは、エアヒートバーナ４の燃焼ガスを
塗装乾燥炉１内に循環供給しても塗膜の黄変を生じない
直接式熱風循環炉の実現を企図して研究を重ねた結果、
直接式熱風循環炉における塗膜黄変の原因は、塗装乾燥
炉１内で加熱される被塗物Ｗの塗膜から蒸発した有機溶
剤，塗料樹脂あるいは硬化剤等が、リターンダクト２を
通って混合室３内に送られ、当該混合室３内に設けられ
たエアヒートバーナ４の高熱に触れて熱分解されること
によって、スチレン（C₈H₈），ベンゾフラン（C₈H
₆O），カテコール（C₆H₄(OH)₂）を始め、ジヒドロベン
ゾフラン，メチルスチレン，キシレノールあるいはジト
リルエタン等の黄変原因物質が生成されることにあると
判明した。

また、実験によれば、前記黄変原因物質は、通常約500
℃〜550℃以上の高温で生成され始めて600℃を超えると
その発生量が急激に増大し、約650℃前後で最大に達す
ることが判明した。

更に、熱風中に含まれた有機溶剤等が600℃以上の高温
に達して多量の黄変原因物質を生ずる原因は、保炎筒８
の構造にあることも判った。

すなわち、先端部が開口された従来一般の保炎筒を使用
すると、混合室３内に送られて来た熱風が当該保炎筒の
先端開口部から噴出するエアヒートバーナ４の火焔と高
温の燃焼ガスに直接晒されて600℃以上の高温に熱せら
れ、一方、パンチングメタル10によって有蓋円筒形に成
型された密閉型の保炎筒８を使用する場合には、その先
端面がエアヒートバーナ４から吹き出される火焔と燃焼
ガスの高熱を受けて局所的に非常な高温に過熱され、他
の部位の温度が例えば450℃程度である時にも当該先端
面だけは黄変原因物質を多量に生ずる600℃以上の高温
に熱せられることが原因となっていた。

このため、本考案者らは、密閉型の保炎筒８を成型する
多孔体材料としてメッシュベルトを使用するなどしてそ
の先端面等が局所的に600℃以上に過熱されないように
工夫したが（実願昭62−30029号参照）、真白塗料の塗
膜黄変度を理想的な許容値まで低下させるには到らなか
った。

そこで、更なる実験研究を重ねた結果、第４図のように
混合室３内を流通する熱風の流れの中に置かれた静止物
体である保炎筒８の後方には、熱風が渦流となって滞留
する熱風渦流ゾーンＺが生じ、当該ゾーンＺに面した保
炎筒８の表面が異常な高温に熱せられるのが黄変原因物
質の発生を未だ十二分に減少させ得ない原因となってい
ることを突き止めた。

つまり、混合室３内に流通する熱風の流れの中に保炎筒
８が置かれていると、熱風はその流れに対向した保炎筒
８の前方側に当たり、当該前方側の表面に接しながらあ
る点までは滑らかに流れるが、その点を過ぎると保炎筒
８の表面に接することができなくなって、当該保炎筒８
の後方側に渦流をつくり、この渦流に巻き込まれて滞留
する熱風中の蒸発有機溶剤等がエアヒートバーナ４の高
熱で600℃以上の高温に過熱されて黄変原因物質を生成
させることとなる。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、このような知見に基づいて完成されたもので
あり、塗装乾燥炉内から吸引された熱風を、混合室内に
設けられたエアヒートバーナの燃焼ガスと混合して使用
温度に加熱した後、熱風循環ファンで再び塗装乾燥炉内
に循環供給する熱風発生装置において、前記エアヒート
バーナに被せてその火焔を保護する保炎筒が、多孔体材
料を使用して密閉型に成型されると共に、混合室内を流
通する熱風の流れに平行してその上流側から下流側にか
けて流線形に成型されていることを特徴とする。

〔作用〕

本考案によれば、塗装乾燥炉内から吸引されて混合室内
に流通せられる熱風が、エアヒートバーナに被せられた
流線形の保炎筒に当たって、当該保炎筒の前方側から後
方側に到るまでその表面に接しながら非常に滑らかに流
れ去る。

これにより、高温の熱風が保炎筒の後方側に渦流を生じ
て滞留することがなくなり、被塗物の塗膜を黄変させる
黄変原因物質の発生量が非常に少なく抑えられる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。

第１図は本考案による熱風発生装置に設けられた保炎筒
の一例を示す斜視図、第２図はその作用を示す説明図で
ある。なお、その他の構成は第３図を参酌して説明す
る。

本例においては、エアヒートバーナ４に被せてその火焔
を保護する保炎筒８が、例えばメッシュベルト11などの
多孔体材料を使用して密閉型に成型されると共に、混合
室３内を流通する熱風の流れに平行してその上流側から
下流側にかけて流線形に成型されている。

メッシュベルト11は、例えば工作機から排出された冷却
油（クーラント液）中から切粉を除去する濾過用金網コ
ンベア等として一般的に使用されている開孔率約10％程
度の非常に細かい多数の孔隙を有した市販の金網製ベル
トであって、鋼線を複雑に編み組みした構造となってい
る。

また、保炎筒８は、熱風の上流側に対向する面のみが盲
の鋼板12で形成され、その他の部分がメッシュベルト11
で形成されると共に、熱風の流通方向に沿って引かれた
中心線Ｘを基準として上下（又は左右）が対称な流線形
に成型されている。

しかして、塗装乾燥炉１内からリターンダクト２を通じ
て熱風発生装置の混合室３内に吸引された熱風が、当該
混合室３内に設けられたエアヒートバーナ４の燃焼ガス
と混合して所定の使用温度に加熱され、サプライダクト
７を通じて再び塗装乾燥炉１内に循環供給されることに
よって塗装乾燥炉１内を通過する被塗物Ｗの塗膜が加熱
乾燥される。そして、被塗物Ｗの塗膜から蒸発する有機
溶剤や塗料樹脂等が塗装乾燥炉１内から吸引される熱風
中に含まれて混合室３内に送られて来る。

この時、保炎筒８は、混合室３内を流通する熱風の流れ
の中に置かれた静止物体となっているから、熱風と保炎
筒８との間に相対運動が生じ、当該保炎筒８は熱風に対
してその流れを妨げる摩擦抵抗を現すこととなる。

しかし、本考案に係る保炎筒８は、混合室３内を流通す
る熱風の流れに平行してその上流側から下流側にかけて
流線形に成型されており、熱風の流れに対して傾きを持
っていないから、当該保炎筒８に添って流れる熱風は、
前方側に配された鋼板12に当たった後、その表面に接し
ながら速さを増してＡ点で最高速となり、そのまま後方
側の表面に接しながら滑らかに流れ去る。

これにより、保炎筒８の後方側に熱風が滞留する渦流ゾ
ーンを生ずることが防止され、当該保炎筒８内からメッ
シュベルト11の網目を通ってその後方側に噴出して来る
高温の燃焼ガスが当該後方側の表面に接しながら流れ去
る熱風によって次々に払拭されるから、被塗物Ｗの塗膜
を黄変させる黄変原因物質の発生量が確実に低減され
る。

また、第１図に示す保炎筒８のように、塗装乾燥炉１内
から混合室３内に送られて来る熱風の上流側に対向する
面が鋼板12等の盲板で形成されていると、当該盲板に衝
突した熱風の殆どが保炎筒８内に入り込むことなくその
外側に添ってそのまま下流側に流れ去るから、蒸発有機
溶剤等を含んだ熱風が保炎筒８内に侵入してエアヒート
バーナ４の高熱に直接触れることにより生ずる黄変原因
物質の発生量も大幅に減少する。

更に、非常に細かい多数の孔隙を有するメッシュベルト
11によって密閉型に成型された保炎筒８は、その内部に
熱風を通し難くすると同時に、保炎筒８に発生したエア
ヒートバーナ４の燃焼ガスをメッシュベルト11の細かい
網目から均一に分散して放出させるから、保炎筒８の表
面を通過する熱風が高温に過熱されることをより確実に
防止できる。

なお、保炎筒８を形成する多孔体材料は、メッシュベル
ト11に限定されるものではなく、例えば穴径が約1mm程
度に選定された非常に小さい透孔を開孔率約10％で穿設
したパンチングメタルを使用してもメッシュベルト11と
同等の効果が得られる。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案による熱風発生装置は、塗装
乾燥炉内から吸引されて混合室内を流通する熱風が、エ
アヒートバーナに被せられた密閉型の保炎筒の表面に添
って淀みなく滑らかに流れ去るから、当該保炎筒の後方
側には高温の熱風が滞留する渦流ゾーンを生ずることが
ない。したがって、熱風中に含まれた蒸発有機溶剤や塗
料樹脂等がエアヒートバーナの高熱に触れて生ずる黄変
原因物質の発生量が著しく減少し、塗膜の黄変度を理想
的な許容値まで確実に低下させることができるという大
変優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による熱風発生装置に設けられた保炎筒
の一例を示す斜視図、第２図はその作用を示す説明図、
第３図は熱風発生装置の全体を示す概略図、第４図は従
来の保炎筒によって生ずる問題点を指摘した説明図であ
る。 符号の説明 １…塗装乾燥炉、３…混合室、４…エアヒートバーナ、
５…熱風循環ファン、８…保炎筒、11…メッシュベルト
（多孔体材料）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 堀 勝 神奈川県横須賀市田浦港町無番地 関東自 動車工業株式会社内 (72)考案者 斉藤 好弘 神奈川県横須賀市田浦港町無番地 関東自 動車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−4875（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−136773（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】塗装乾燥炉内から吸引された熱風を、混合
   室内に設けられたエアヒートバーナの燃焼ガスと混合し
   て使用温度に加熱した後、熱風循環ファンで再び塗装乾
   燥炉内に循環供給する熱風発生装置において、前記エア
   ヒートバーナに被せてその火焔を保護する保炎筒が、多
   孔体材料を使用して密閉型に成型されると共に、混合室
   内を流通する熱風の流れに平行してその上流側から下流
   側にかけて流線形に成型されていることを特徴とする熱
   風発生装置。