JPH0763483A

JPH0763483A - 熱流体再循環型加熱炉

Info

Publication number: JPH0763483A
Application number: JP23100693A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Tate; 恒夫楯
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-08-24
Filing date: 1993-08-24
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【目的】熱漏洩防止効率が高く、省スペース可能であ
り，加熱炉外部の作業環境を改善し、かつ、被加熱体の
損傷をより低減した熱流体再循環型加熱炉。【構成】循環ブロア４からの熱気が、吹き出しダクト
３を介して、加熱炉本体２の加熱空間１に配された被加
熱体８を加熱する。その後、熱気は、吸引レジスタ５か
ら、吸引ダクト６を介して、循環ブロア４により吸引さ
れて、吹き出しダクト３から加熱空間１に吹き出され、
熱気の再循環が行われる。循環ブロア４と吸引レジスタ
５とは、吸引量と実質的に同一量の熱流体を加熱空間１
に供給するように調整され、加熱空間１への外気の侵入
を有効に防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱気の循環機構を有す
る加熱炉に関し、特に、熱の流出を防止する加熱炉に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の加熱炉は、例えば、トン
ネル型加熱炉では、加熱炉内に熱風を循環させることに
より、加熱炉を通過する所望の被加熱体を乾燥させてい
た。しかし、加熱炉の開口部からの熱の流出が問題とな
っていた。ここで、熱の流出メカニズムについて説明す
る。

【０００３】図６に示すように、加熱炉５０の内部空気
は加熱されることにより、比重が低減し浮力を生じる。
この浮力によって加熱された空気は浮上して、加熱炉の
上方に高温空気層（熱気ゾーン）５１を形成する。ま
た、加熱炉５０の上方に位置する開口部上部には、熱気
の流出を防ぐバッフル板５２，５２が設けられている。

【０００４】ところが、この熱気ゾーン５１が増大し
て、その熱気がバッフル板５２，５２の下端を越えて下
がると、加熱炉５０内の熱気と外気との比重差により、
熱気が加熱炉５０外に流出し上昇してしまい、同時に、
流出した熱気に相当する外気が加熱炉５０内に流入す
る。その結果、加熱炉５０内の温度を低下させる。

【０００５】かくして、加熱炉内を高温に維持するため
には、熱風が排出される出口部における熱の漏洩防止が
必要となっていた。

【０００６】例えば、熱の漏洩防止策として次の方法が
あった。

【０００７】（イ）図４に示すように、加熱炉３０の前
後に傾斜を持ったフード部３１、３１を設け、フード天
井部の最低部の高さが、加熱部床面の高さより低くなる
様に設置することにより、対流による熱風の出入り口部
からの流出を防ぐ方法がある。

【０００８】（ロ）図５に示すように、下より上、また
は上より下、もしくは左右方向に流れるカーテン状の気
流であるエアーカーテン４１，４１（例えば、風速１０
ｍ／ｓ程度）を作ることにより、熱の流出を防ぐ方法が
ある。なお、図中の符号４２，４２は、エアーカーテン
を形成するための循環ブロアである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の（イ）の方法では、必要な炉長の他に傾斜した
フード部をいちいち設置しなければならず、また、その
ための余分な長さが必要となり専有面積が大きくなると
いう問題があった。たとえば、フード部の傾斜角度をθ
゜とし、炉体高さをＨとした場合、片側のフードのフロ
アー面に設営される長さはＨｃｏｔθとなる。

【００１０】したがって、有効部長さをＬ（ｍ）とする
と炉の長手方向の全長はＬ＋２Ｈｃｏｔθとなり、Ｑ＝
３０度、炉高さ３ｍ、有効直線部長さ５ｍの炉では有効
部長さよりフード部の長さ（約５．２ｍ）の方が長くな
る。

【００１１】そのため、熱風循環と電磁波照射を併用し
た超高速乾燥炉では、それによって得られた有効直線部
長さの短縮のメリットが失われてしまう。

【００１２】また、フロアーレベルから炉天井部迄の高
さは、炉床より天井部迄の高さＨの少なくとも２倍の高
さを要するため建屋高さが高くなる欠点を有する。

【００１３】他方、上述した従来の（ロ）の方法では、
上記の様な前後フードの長さ、及び高さは必要としない
利点はあるが、熱の漏洩防止効果は６０％位と推定され
ており、約４０％の熱が炉外に流出することとなり、ロ
ス分として熱を損失するだけではなく、特に夏場におい
ては、漏洩した熱により、周囲の作業環境の悪化を招
く。

【００１４】また、軽量の被加熱体の場合には、炉形状
によって大きなカーテン流速を必要とする場合があり、
被加熱体の揺れが大きくなり、被加熱体同士の干渉によ
り表面を損傷する原因となる。

【００１５】さらに、炉高が高い場合、または周囲の抵
抗の影響を受け易い場合、吹出し口と吸込口の間に充分
なエアーカーテンを発生せしめ得ず断気効果を損なう欠
点を有した。

【００１６】そこで、本発明の第１の技術的課題は、上
記欠点に鑑み、熱漏洩防止効率が高く、かつ、装置全体
をコンパクト化し、省スペース可能な熱流体再循環型加
熱炉を提供することである。

【００１７】また、本発明の第２の技術的課題は、上記
第１の技術的課題に加えて、加熱炉外部の作業環境を改
善する熱流体再循環型加熱炉を提供することである。

【００１８】また、本発明の第３の技術的課題は、上記
第２の技術的課題に加えて、被加熱体の表面の損傷をよ
り低減した熱流体再循環型加熱炉を提供することであ
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、被加熱
体を配置する加熱空間を規定する加熱炉本体と、該加熱
炉本体と熱的に接続され、熱流体を前記加熱空間に供給
して、前記被加熱体を加熱する熱流体供給手段と、前記
加熱炉本体に設けられ、前記熱流体を吸引する吸引手段
と、該吸引手段と熱的に接続され、前記吸引手段により
吸引された熱流体を、前記熱流体供給手段に導くダクト
手段とを有し、前記熱流体供給手段は、前記ダクト手段
より導かれた熱流体を前記加熱空間に再循環させること
を特徴とする熱流体再循環型加熱炉が得られる。

【００２０】また、本発明によれば、前記熱流体再循環
型加熱炉において、前記吸引手段は、前記熱流体の吸引
量を調整する調整部を有することを特徴とする熱流体再
循環型加熱炉が得られる。

【００２１】さらにまた、本発明によれば、前記熱流体
再循環型加熱炉において、前記熱流体供給手段と前記調
整部とは、前記吸引量と実質的に同一量の熱流体を前記
加熱空間に供給して、前記加熱空間への外気の侵入を禁
止してなることを特徴とする熱流体再循環型加熱炉が得
られる。

【００２２】また、本発明によれば、前記熱流体再循環
型加熱炉において、前記加熱炉本体は、前記加熱空間と
外気とを連通する開口部と、該開口部に開閉自在に設け
られたバッフルとを有し、前記吸引手段は、前記バッフ
ルの内側に位置してなることを特徴とする熱流体再循環
型加熱炉が得られる。

【００２３】

【作用】本発明においては、上昇した加熱炉内の空気が
炉外へ流出する前に、強制的に回収して、加熱炉の下部
から炉内にフィードし、リターンダクトを介して熱風発
生器に戻して、再加熱して炉内に導入する構成である。

【００２４】さらに、回収した空気量と加熱炉の下部か
らフィードする空気量とはほぼ同一であるから、外部空
気の出し入れはほとんどなくなり、加熱炉の熱の損失が
防止される。

【００２５】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２６】第１の実施例図１及び図２に示すように、被加熱体等の被加熱体（図
示せず）を晒す加熱空間１を規定するトンネル型加熱炉
本体２と、この加熱炉本体２の加熱空間１に先端部を露
出して配置されてなる吹き出しダクト３と、熱風発生器
（図示せず）により生成された熱気を、吹き出しダクト
３から加熱空間１に吹き出させる循環ブロア４と、加熱
炉本体２の左右側面に設けられ、所望量の熱流体を所望
の方向に吸引するための吸引レジスタ５と、吸引レジス
タ５と循環ブロア４とを接続する吸引ダクト６とを有す
る。

【００２７】このサイクルにより、循環ブロア４からの
熱気が、吹き出しダクト３を介して、加熱炉本体２の加
熱空間１に配された被加熱体を加熱する。その後、熱気
は、吸引レジスタ５から、吸引ダクト６を介して、循環
ブロア４により吸引されて、吹き出しダクト３から加熱
空間１に吹き出され、熱気の再循環が行われる。

【００２８】このとき、循環ブロア４と吸引レジスタ５
とは、吸引量と実質的に同一量の熱流体を加熱空間１に
供給するように調整されることが望ましく、これによ
り、加熱空間１への外気の侵入を有効に防止できる。

【００２９】第２の実施例図３に示すように、加熱炉本体２の上面に、加熱空間１
と外気とを連通する開口部７と、開口部７に開閉自在に
設けられたバッフル（図示せず）とを有する場合、吸引
レジスタ５を開口部７またはバッフルの内側に配置して
も良い。

【００３０】また、吸引ダクト６と吹き出しダクト３と
を、加熱炉本体２に沿って配設し、省スペース化を図る
ことができる。なお、符号８は被加熱体である。

【００３１】実験例図７を参照し、本発明に係わる実験例として、塗膜乾燥
用の加熱炉に適用した場合について以下に述べる。

【００３２】まず、炉体型式は、熱風近赤外線ハイブリ
ッド型平置炉６０を用意した。この熱風近赤外線ハイブ
リッド型平置炉６０は、炉体寸法が、外寸において、巾
５．７ｍ、高さ３．４ｍ、長さ５．２ｍ、内寸におい
て、巾５．５ｍ、高さ３．２ｍ、長さ５．２ｍのサイズ
のものである。

【００３３】被加熱体搬送方式は、図面において左から
右側に被加熱体８を断続的に炉内に搬送するようにスラ
ットコンベア６１を用いて、ダクト方式の移動を実施し
た。

【００３４】なお、被加熱体８を炉内に出入りさせるた
めの左右の被加熱体出入り口部は、シャッタースピー
ド：１ｍ／ｓ、シャッター開閉時間：１分にて制御され
るロールシャッタ６２，６２により、開閉制御される。
吹き出しダクト３に熱風を供給する熱風発生器６３は、
ヒータ及びファンを内蔵したものを用いた。この場合
に、近赤外線ないしは遠赤外線等の電磁波による加熱手
段を併用しても良い。これにより、炉外気温が２５℃に
おいて、炉内温度を、８０℃に維持した。

【００３５】さらに、吸入レジスタ５，５を左右の炉壁
に設け、吸引ダクト６に接続した。また、上部の炉壁に
は、孔部６４を穿設して、吸引ダクト６に接続し、左右
及び上面の３方より吸引可能なレジスター方式とした。
吸引ダクト６と吹き出しダクト３とは循環ファン６５を
介して接続され、吸込み風速：４ｍ／ｓの流速で循環さ
せた。

【００３６】ここで、左右の被加熱体出入口は通常、ロ
ールシャッター６２，６２でふさがれ炉内の加熱された
空気が外部に流出する事を防いでいるが、炉内被加熱体
８の出し入れ時、ロールシャッター６２，６２が開閉す
る。この時、従来の機構においては、開口部から熱気が
流出し、冷たい炉外の空気が流入するため炉内雰囲気温
度は著しく低下する。

【００３７】ところが、本発明に係わる実施例において
は、開口部から熱気が流出する前に、強制的に熱気が吸
引されて炉内に再循環されるため、炉内雰囲気温度の低
下が阻止される。本発明の機構を具備した場合と具備し
ない従来の場合の炉内温度の変化を図８に示す。

【００３８】図８から分かるとおり、本発明の実施例
（実線）においては、１分間の開放時に於いて約１０℃
の温度低下が認められたのに対し、従来例（破線）では
３０℃の温度低下が見られた。

【００３９】また、ロールシャッター６２，６２が閉じ
た後、所定の炉内温度（８０℃）に復旧するのに，本発
明の実施例では、約４０秒しか要しないのに対して、従
来例では約１２０秒もの時間を要した。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明からわかるように、本発明に
よれば、外部へ漏洩する熱気を強制的に吸引して、炉内
に再循環させることができるから、熱漏洩防止効率が高
く、かつ、従来のようなフードを必要とせず、装置全体
をコンパクト化し、省スペース可能な熱流体再循環型加
熱炉を提供することができる。

【００４１】また、熱気が外部へ漏洩しないから、加熱
炉外部の作業環境を改善することができる。

【００４２】また、エアーカーテンを不要としたことか
ら、被加熱体の損傷をより低減した熱流体再循環型加熱
炉を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係わる熱流体再循環型
加熱炉の断面図である。

【図２】図１の横方向断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例に係わる熱流体再循環型
加熱炉の断面図である。

【図４】加熱炉の前後に傾斜を持ったフードを設けた従
来の加熱炉の概念図である。

【図５】エアーカーテンを有する従来の加熱炉の概念図
である。

【図６】熱の流出メカニズムを説明する概念図である。

【図７】本発明の実施例品に係わる熱風近赤外線ハイブ
リッド型平置炉を用いた実験例を示す断面図である。

【図８】本発明の実施例品を利用した場合と従来例の加
熱炉の場合の炉内温度の経時変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１加熱空間２トンネル型加熱炉本体３吹き出しダクト４循環ブロア５吸引レジスタ６吸引ダクト７開口部８被加熱体３０，５０加熱炉３１フード部４１エアーカーテン４２循環ブロア５２バッフル板６０熱風近赤外線ハイブリッド型平置炉６１スラットコンベア６２ロールシャッタ６３熱風発生器６４孔部６５循環ファン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加熱体を配置する加熱空間を規定する
加熱炉本体と、該加熱炉本体と熱的に接続され、熱流体
を前記加熱空間に供給して、前記被加熱体を加熱する熱
流体供給手段と、前記加熱炉本体に設けられ、前記熱流
体を吸引する吸引手段と、該吸引手段と熱的に接続さ
れ、前記吸引手段により吸引された熱流体を、前記熱流
体供給手段に導くダクト手段とを有し、前記熱流体供給
手段は、前記ダクト手段より導かれた熱流体を前記加熱
空間に再循環させることを特徴とする熱流体再循環型加
熱炉。
【請求項２】請求項１記載の熱流体再循環型加熱炉に
おいて、前記吸引手段は、前記熱流体の吸引量を調整す
る調整部を有することを特徴とする熱流体再循環型加熱
炉。
【請求項３】請求項２記載の熱流体再循環型加熱炉に
おいて、前記熱流体供給手段と前記調整部とは、前記吸
引量と実質的に同一量の熱流体を前記加熱空間に供給し
て、前記加熱空間への外気の侵入を禁止してなることを
特徴とする熱流体再循環型加熱炉。
【請求項４】請求項１記載の熱流体再循環型加熱炉に
おいて、前記加熱炉本体は、前記加熱空間と外気とを連
通する開口部と、該開口部に開閉自在に設けられたバッ
フルとを有し、前記吸引手段は、前記バッフルの内側に
位置してなることを特徴とする熱流体再循環型加熱炉。