JPH09287873A - 炉体内部にエアー・カーテンを設けた加熱炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 近赤外線と熱風の併用炉の内部を熱風を利用
したエアー・カーテンを設けて、一つの加熱炉を高温部
と低温部に仕切り、厚みの異なる材料の組合せによる被
塗物に完成塗膜を構成させる装置。 【構成】 熱風と近赤外線の併用になる加熱炉（１）内
部を循環する熱風を利用したエアー・カーテンを設け
て、高温部（Ａ）と低温部（Ｂ）を構成し、厚みの異な
る素材の組合せになる被塗物の完成塗膜を得る装置。 【効果】 炉内を高温部（Ａ）と低温部（Ｂ）に分ける
ことによって、従来短時間で優良な完成塗膜を得ること
が難しかった、厚みの異なる素材の組合せの被塗物の塗
膜形成を短い時間で完成可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】一般的に建設機材あるいは建築材
料は、素材として鋼板や鋼材を用いる場合が多く、かつ
その素材が例えば１０ｍｍと３０ｍｍと云うように極端
に厚みの異なる組合せが多い。このような素材の塗膜の
乾燥を通常の加熱炉で行う事は極めて困難で、薄い素材
に適応する温度で加熱すると厚い部分は未乾燥、未硬化
となり、厚い素材に適応する温度で加熱すると薄い部分
はオーバー・ベイキングとなる。

【０００２】

【従来の技術】従来建築材料や建設機材の塗装では、フ
タル酸樹脂塗料のような空気乾燥タイプのものが主とし
て使用されていたが、近年塗膜に対する性能要求が高度
になり、物理性や化学性は勿論のこと完成塗膜の仕上り
の美しさも必要となり、使用する塗料もフタル酸樹脂塗
料から、熱によって反応した仕上り感も重厚で鮮明であ
り、かつ物理性や化学性にも優れた、メラミン樹脂塗
料、エポキシ樹脂塗料、硬化剤を必要とするウレタン樹
脂塗料、厚塗り可能な粉体塗料、また電着塗料などの乾
燥時の条件設定が厳格な塗料に変化している。このよう
な変化に対して既設の従来の加熱炉では、カロリー不足
や炉長が短いと云う点で対応が極めて困難である。それ
故に薄い部分の乾燥条件に合わせて長時間加熱したり、
部分的に高い熱を加えるように改善して対応している
が、決して満足出来る塗膜や生産性に到っていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】板厚の異なる組合せに
よる素材にメラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹
脂、等の塗料を塗装して乾燥させるためには、素材の薄
い部分と厚い部分にそれぞれ適応する時間と温度によっ
て対応する以外に方法はなく、薄い部分は低温で加熱
し、厚い部分は比較的高い温度で短い時間で加熱すると
云うように、一基の加熱炉を温度と速度を変えて二回通
すか、または二基の加熱炉を薄い部分と厚い部分の専用
的な加熱炉として使用することが多いが、これでは生産
性が低くなって、ライン生産上に新たな問題と成って来
る。もし一基の加熱炉の内部を低温部と高温部に分ける
ことが可能になれば、二基の加熱炉と同様な効果を出す
ことが可能になり、この問題の解決に多いに寄与するこ
ととなる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】問題を解決する手段とし
て、一基の近赤外線と熱風の併用した加熱炉（１）内部
を高温部（Ａ）と低温部（Ｂ）にエアー・カーテン（１
４）にて間仕切り、熱風と炉内に設けた近赤外線照射装
置（２）を併用して、熱風の効果と浸透性の強い近赤外
線の波長特性を活かしながら、エアー・カーテン（１
４）を用いてゾーン化し、（Ａ）と（Ｂ）を単独に熱の
調整を可能にすれば、問題解決の手段となり得ると判断
した。そのゾーン化する方法とし加熱炉（１）内を二つ
のゾーン分けるためにエアー・カーテン（１４）を利用
することにしたが、従来の外気を利用するエアー・カー
テン（１４）では、エアー・カーテン（１４）専用のフ
ァンやダクトが必要になるばかりか、エアー・カーテン
（１４）に使用する低温の外気がそれぞれのゾーンの温
度に影響して温度が下がり、それを補充するためにさら
にカロリー・アップをすると云う熱効率の悪い加熱炉
（１）になる。そこでこのエアー・カーテン（１４）の
空気を各ゾーンに熱風を送る発生機を（３）と（４）及
び各循環ファン（５）と（６）の二基にして、それぞれ
の熱風を利用することを検討した。

【０００５】

【作用】これを有効にするには、予め設けた高温部
（Ａ）用と低温部（Ｂ）用の二基の発生機（３）及び
（４）にそれぞれファン（５）と（６）を設置するが、
そのファン（５）と（６）の風量は、加熱炉（１）内に
設けた吹き出し用レジスタ（７）からの風量と、エアー
・カーテン（１４）用の風量を満たすファンを設定する
必要がある。通常炉内のレジスタ吹き出し風速は２〜３
ｍ／秒に対して、エアー・カーテンの風速は１０ｍ／秒
以上を必要とするので、前述の吹き出し用レジスタ
（７）と吸い込み用レジスタ（８）と循環ダクト（９）
と（１０）の間に圧損機構となるパンチング・プレート
（１３）を設けて、熱風が強制的に抵抗の低いエアー・
カーテン（１４）の吹き出し用のスリッド（１１）に集
まるようにする。吹き出し用スリッド（１１）の幅は２
５〜３０ｍｍ程度で、吹き出し用スリッド（１１）から
熱風が吹き出し、吸い込み用スリッド（１２）に引かれ
てエアー・カーテン（１４）を構成する。熱風が吹き出
し用スリッド（１１）に流れるように、吹き出し用レジ
スタ（７）前の部位に、抵抗板として圧損のかかるパン
チング・プレート（１３）を設ける。これによって、吹
き出しレジスタ部に空気抵抗を強制的に起させ、熱風の
流れがエアー・カーテン（１４）吹き出し用スリッド
（１１）部に必要吹き出し風速に適応する風量を供給す
るようにする。圧損の度合は、パンチング・プレート
（１３）の穴か枚数によって調整するが、パンチング・
プレート（１３）の代りに粗密度のフイルタを使用して
も良い。またその場合の調整も密度の変化と設置枚数に
よって行う事は同じである。

【０００６】

【実施例】

【図１】の山形の熱風と近赤外線を併用した加熱炉
（１）に基づき説明する。加熱炉（１）に循環ダクト
（９）と（１０）を設けて、発生機（３）及び（４）で
加熱された熱風を送り込む。また加熱炉（１）内には近
赤外線照射装置（２）を設置する。加熱炉（１）の熱の
均一化を計るために予め設置してあるレジスタ（７）と
（８）熱風が入る前の部位に、圧損計算した穴径と穴数
を持つパンチング・プレート（１３）を設けて空気抵抗
を起させ、熱風の流れが抵抗の少ない方に向かうように
し、その流れが高温部（Ａ）と低温部（Ｂ）を維持する
ためのエアー・カーテン（１４）の吹き出し用スリッド
（１１）と（１２）の間に１０ｍ／秒程度の風速の熱風
カーテンを構成させる。加熱炉（１）の上部には吹き出
し用スリッド（１１）に対応する位置に設けた同じ幅の
吸い込み用スリッド（１２）を設ける。エアー・カーテ
ン（１４）のカーテンの効果の風速は１０ｍ／秒は必要
であるが、この調整はパンチング・プレート等（１３）
の穴径か穴数かあるいはパンチング・プレート（１３）
の設置枚数によって調整する。また、パンチング・プレ
ート（１３）は粗密度のフイルタを利用しても良いが、
その際の風速調整も密度の選定と設置枚数で行う。

【０００７】

【効果】厚みの異なる材料の組合せからなる被塗物は、
先ず炉体の高温部（Ａ）に入り、一方では近赤外線の波
長特性によって塗膜と素材の界面から溶剤を加熱蒸発さ
せ、ただちに塗膜を構成する塗料の反応温度に到達させ
る。高温部（Ａ）で塗膜が反応温度に到達させ、次に反
応温度に近い低温部（Ｂ）で反応温度を維持して完成塗
膜を生産する。この高温部（Ａ）と低温部（Ｂ）の温度
は使用する塗料の種類によって異なる。このように一つ
の加熱炉を温度差を設けることで、条件設定をすれば調
整に苦慮することなく、厚みの異なる素材に優良な塗膜
を構成させる事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】近赤外線照射装置と熱風の併用になる加熱炉の
断面図

【符号の説明】

１ 近赤外線照射装置を併用した熱風加熱炉 ２ 近赤外線照射装置 ３ 高温部用の発生機 ４ 低温部用の発生機 ５ 高温部用ファン ６ 低温部用ファン ７ 吹き出し用レジスタ ８ 吸い込み用レジスタ ９ 高温部の循環ダクト １０ 低温部の循環ダクト １１ 吹き出し用スリッド １２ 吸い込み用スリッド １３ パンチング・プレート １４ エアー・カーテン Ａ 加熱炉高温部 Ｂ 加熱炉低温部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱風又は近赤外線と熱風を併用した加熱
   炉の内部を高温部と低温部に区分するために、加熱用の
   熱風循環の熱風の一部をエアー・カーテンとし利用する
   加熱炉。