JPH1151560A - 乾燥炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乾燥炉の乾燥室内の温度の制御精度を高め
る。 【解決手段】 燃焼室３内の燃焼排ガスを循環ファン８
によって乾燥室４に送り込むタイプの乾燥炉において、
燃焼室３側に設けるバーナ１７を全一次空気燃焼式の濃
淡バーナによって形成する。このバーナ１７には燃焼フ
ァン６により燃焼空気を供給する。バーナ１７へのガス
供給量は比例弁２７の開弁量によって制御する。バーナ
１７の上流側の空気室２８と燃焼室３間には連通通路３
０を設け、この連通通路３０にファン風量を検出する風
量センサ１８を配置する。制御装置３２は温度センサ１
１によって乾燥室４内の温度情報を取り込み、バーナ１
７を連続燃焼状態に保ち、燃焼熱量を制御して乾燥室４
内の温度を設定温度に制御する。また、風量センサ１８
の検出風量情報に基づき、燃焼熱量に対応した目標風量
が得られるように燃焼ファン６の回転を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば陶器や塗装
物等の被乾燥物体を乾燥する工業用の乾燥炉に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図１１には焼かれる前の陶器や塗装物等
の被乾燥物体を乾燥する工業用の乾燥炉の模式構成が示
されている。この種の乾燥炉１はその内部空間が隔壁２
によって燃焼室３と乾燥室４に区画されており、燃焼室
３にはガンタイプのバーナ５と、このバーナへの燃焼空
気を供給する燃焼ファン６が設置されている。

【０００３】前記燃焼室３と乾燥室４間には排ガス送給
路７が設けられている。この排ガス送給路７の基端側に
は循環ファン８が設けられ、排ガス送給路７の先端側は
前記乾燥室４に開口している。また、隔壁２には連通口
１０が形成されており、循環ファン８を回転駆動するこ
とにより、燃焼室３内に発生する燃焼排ガスを排ガス送
給路７内に取り込んで乾燥室４内に強制送給し、さらに
乾燥室４内の燃焼排ガスを前記連通口１０を介して燃焼
室３内に循環させる構成となっている。なお、図１１
中、１１は乾燥室４内の温度を検出する温度センサであ
り、１２は燃焼排ガスの排出通路であり、１３は外部と
乾燥室４との連通路１４の通路面積を開閉制御するバタ
フライ弁である。

【０００４】この乾燥路１の運転は制御装置１５により
行われており、制御装置１５は温度センサ１１により乾
燥室４内の温度情報を取り込み、図１０に示す如く、例
えば燃焼室４内の温度を４００℃に制御する場合には、
乾燥室４内の温度が４００℃を上回ったときにバーナ５
の燃焼を停止し、乾燥室４内の温度が４００℃を下回っ
たときにはバーナ５を燃焼開始するという如く、バーナ
５の燃焼と燃焼停止を繰り返すことによって乾燥室４内
の温度を制御する。そして、循環ファン８の回転駆動に
より燃焼室３内で発生した燃焼排ガスを乾燥室４に送り
込んで燃焼室３と乾燥室４間で燃焼排ガスを循環させ、
乾燥室４内に入れられた被乾燥物体の乾燥運転を制御し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガンタ
イプのバーナ５はターンダウン比が小さい（燃料供給量
の可変範囲が狭い）ので、バーナ５への燃料供給量を連
続的に広い範囲で制御することは不可能であり、このた
め、ほぼ一定量の燃料ガスを供給し、燃焼ファン６も一
定のファン回転数で回転駆動してバーナ５の燃焼を行わ
せているが、前記の如く、バーナ５のターンダウン比が
小さいので、バーナ５への燃料供給量を小さく絞ること
ができないために、バーナ５を連続的に燃焼させると、
乾燥室４内の温度が設定温度を越えて高くなってしまう
ことになる。

【０００６】このため、乾燥室４内の温度を設定温度に
制御するためには、温度センサ１１で検出される温度が
設定温度を越えたときにはバーナ５の燃焼を停止し、温
度センサ１１の検出温度が設定温度を下回ったときには
再びバーナ５を燃焼するという如く、バーナ５の燃焼と
燃焼停止を繰り返すことによって乾燥室４内の温度を設
定温度に制御しなければならず、このようなバーナ５の
オン、オフ制御によって乾燥室４内の温度をコントロー
ルすると、図１０に示す如く、設定温度（例えば４００
℃）に対して乾燥室４内の温度が上下に比較的大きな幅
をもって変動し、乾燥室４内の温度を例えば４００℃±
３℃という目標精度で制御することができないという問
題があった。

【０００７】また、ガンタイプのバーナ５は面燃焼のも
のではなく、火炎９がバーナ５の１つの火炎噴出口１６
から集中的に噴出する火足の長い炎となり、そのため、
燃焼室３内で火炎９に接する部分と火炎９から離れた部
分の温度差が大きく、燃焼室３内の温度分布に大きなむ
らが生じ、この温度むらのある燃焼排ガスが乾燥室４側
に供給されるために、必然的に乾燥室４内の温度分布に
むらが生じ、乾燥室４内を均一の安定した温度に制御す
ることが困難となり、乾燥室４内での被乾燥物体の乾燥
性能にも影響をおよぼすという問題があった。

【０００８】さらに、ガンタイプ５のバーナによって生
ずる火炎９はその火炎温度が高いために、燃焼排ガス中
の窒素酸化物ＮＯ_X の発生量が大きく、クリーンな燃焼
を行うことができないという問題があった。同様に、循
環ファン８の回転駆動により、燃焼室３内が負圧化する
現象が生じ、循環ファン８の回転数が変動するとその負
圧の程度も変動し、この燃焼室３内の負圧の変動によ
り、燃焼ファン６から供給される燃焼空気の量に変動が
生じ、これにより、燃焼空気量と燃料の供給量との整合
性がずれる等して燃焼の性能が低下し、窒素酸化物ＮＯ
_X 以外にも例えばＣＯ等の有害ガス量の発生も大きくな
り、クリーンな燃焼を図るうえで障害となっていた。

【０００９】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、その目的は、バーナの燃焼熱量を連続的
に大きなターンダウン比でもって制御することができ、
乾燥室内の温度を精度良く制御でき、しかも、クリーン
な燃焼を行うことが可能な乾燥炉を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のような手段を講じている。すなわち、
第１の発明は、バーナ燃焼を行う燃焼室と、この燃焼室
に隣接配置（区画配置を含む）され被乾燥物体を乾燥す
る乾燥室と、前記バーナへ燃焼空気を供給する給気部
と、前記燃焼室内の燃焼排ガスを前記乾燥室内に強制送
給する排ガス送給ファンとを備えた乾燥炉において、前
記バーナは燃焼面に燃料ガスを噴出する複数の炎口が形
成されて面燃焼を行うバーナと成し、前記給気部からバ
ーナへ供給される空気風量を検出する風量センサが設け
られ、この風量センサの検出風量に基づいて給気部から
バーナへの燃焼空気供給量を制御する給気風量制御手段
が装備されている構成をもって課題を解決する手段とし
ている。

【００１１】また、第２の発明は、前記第１の発明の構
成を備えたものにおいて、バーナは給気部から供給され
る燃焼空気の全てをバーナ内で燃料ガスと混合させて炎
口から燃焼室内に噴出する全一次空気燃焼式のバーナと
成したことをもって課題を解決する手段としている。

【００１２】さらに、第３の発明は、前記第２の発明の
構成を備えたものにおいて、バーナは高濃度予混合ガス
を噴出する燃焼面と低濃度予混合ガスを噴出する燃焼面
を隣接配置した濃淡バーナと成したことをもって課題を
解決する手段としている。

【００１３】さらに、第４の発明は、前記第１又は第２
又は第３の発明の構成を備えたものにおいて、給気部は
外部の空気を燃焼室内に取り込む給気口により構成さ
れ、この給気口には該給気口の通路開度を調整するダン
パが設けられ、給気風量制御手段は風量センサの検出風
量に基づきダンパによる前記通路開度を制御して燃焼空
気供給量を制御する構成としたことをもって課題を解決
する手段としている。

【００１４】さらに、第５の発明は、前記第１又は第２
又は第３の発明の構成を備えたものにおいて、給気部は
外部の空気を燃焼室内に取り込む給気口により構成さ
れ、給気風量制御手段は前記給気口の通路開度を調整す
るダンパにより構成されていることをもって課題を解決
する手段としている。

【００１５】さらに、第６の発明は、前記第１又は第２
又は第３の発明の構成を備えたものにおいて、給気部は
外部の空気を強制的にバーナへ供給する燃焼ファンによ
って構成され、給気風量制御手段は風量センサによって
検出される風量が燃料供給量に対応した目標風量になる
ようにファン回転数を制御する構成としたことをもって
課題を解決する手段としている。

【００１６】さらに、第７の発明は、前記第６の発明の
構成を備えたものにおいて、燃焼ファンの吸気口には該
吸気口の通路開度を調整するダンパが設けられている構
成をもって課題を解決する手段としている。

【００１７】さらに、第８の発明は、前記第７の発明の
構成を備えたものにおいて、燃焼ファンの回転を検出す
るファン回転検出センサが設けられ、単位時間当たりの
ファン回転数が予め設定される下限しきい値を下回った
ときには前記下限しきい値を上側に越える方向にダンパ
を駆動して燃焼ファンの吸気口を絞り制御するファン回
転数調整部が設けられている構成をもって課題を解決す
る手段としている。

【００１８】さらに、第９の発明は、前記第７の発明の
構成を備えたものにおいて、燃焼室内の圧力を検出する
圧力センサが設けられ、燃焼室内の負圧の大きさとダン
パによる給気口通路の絞り開度との関係データが予め与
えられ前記圧力センサにより検出される燃焼室内の負圧
の大きさに応じた絞り開度のデータを前記関係データか
ら求めてその求めた絞り開度となるようにダンパの駆動
を制御するファン回転数調整部が設けられている構成と
したことをもって課題を解決する手段としている。

【００１９】上記構成の本発明においては、乾燥炉のバ
ーナは面燃焼を行うバーナと成しているので、広い燃焼
面上に火足の短い火炎を形成して燃焼させることができ
る。このことにより、燃焼室内がこれら火足の短い火炎
でもって一様に燃焼加熱されるので、燃焼室内で発生す
る燃焼排ガスの温度分布が均一化し、これに伴い、燃焼
排ガスが供給される乾燥室内の温度も均一化され、性能
の高い乾燥運転が可能となる。特に、バーナを濃淡バー
ナ等の全一次空気燃焼式のバーナにより構成すること
で、火炎の温度が低い低温燃焼が達成され、窒素酸化物
の生成が抑制される。

【００２０】また、本発明では、燃焼ファンによりバー
ナに供給される燃焼空気の風量を風量センサにより検出
する構成としたので、この風量センサの風量検出信号を
フィードバックさせて、燃焼ファンの回転制御を行うこ
とで、ファン風量を自在に可変制御できることとなり、
また、前記の如く、バーナを面燃焼タイプのバーナとし
たことで、バーナによる燃焼熱量（バーナへの燃料供給
量）を高いターンダウン比のもとで可変制御できること
となり、この制御される燃料供給量の大きさに応じてフ
ァン風量も理想的な空燃比が得られるように可変制御で
きるので、ＣＯ等の有害ガスの発生も抑制されることと
なってクリーンな燃焼が達成できることになる。

【００２１】その上、前記の如く、バーナの燃焼熱量を
高いターンダウン比のもとで自在に可変制御できるの
で、バーナを連続的に燃焼させて乾燥室内の温度を設定
温度に制御できることとなり、これにより、従来例のバ
ーナのオンオフ燃焼に起因する乾燥室内の温度の変動が
無くなり、乾燥室内の温度を高精度のもとで制御するこ
とが可能となり、これに伴い、乾燥の性能も格段にアッ
プするものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に基づき説明する。図１には本発明に係る乾燥炉の一実
施形態例の模式構成が示されており、前記図１１に示す
従来例と同一の部分には同一符号を付し、その重複説明
は省略する。

【００２３】本実施形態例において従来例と異なる特徴
的なことはバーナ１７を面燃焼タイプのバーナによって
構成したことと、給気部として機能する燃焼ファン６か
らバーナ１７に供給されるファン風量を検出する風量セ
ンサ１８を設けたことと、バーナ１７を連続的に燃焼さ
せ乾燥室４内の温度をバーナ１７の燃焼熱量（バーナ１
７への燃料供給量）を可変制御することによりコントロ
ールする構成としたことと、このバーナ１７への燃料供
給量に応じて燃焼ファン６の回転を制御して空燃比を最
適な値にコントロールするようにしたことにあり、それ
以外の構成は従来例と同様である。

【００２４】面燃焼を行うバーナとして、例えばセミブ
ンゼンバーナを用いることも可能であるが、本実施形態
例のバーナ１７は、全一次空気燃焼式の濃淡バーナによ
って構成している。この全一次空気燃焼式の濃淡バーナ
は、図４に示す如く、ユニット式に構成されており、バ
ーナケース１９内に高濃度予混合ガス（理論空気量より
も低い空気比率で空気と燃料ガスとが混合したガスリッ
チの予混合ガス）を燃焼室３内に噴出する濃バーナ部品
２０と低濃度予混合ガス（理論空気量よりも大きい空気
比率で空気と燃料ガスが混合して成るエアリッチの予混
合ガス）を燃焼室３内に噴出する淡バーナ部品２１とを
隣合わせに配列してバーナ１７がユニット化されてい
る。

【００２５】濃バーナ部品２０の燃焼面には多数の炎口
２２が形成されており、また、淡バーナ部品２１の燃焼
面にも多数の炎口２３が形成され、濃バーナ部品２０の
燃焼面と淡バーナ部品２１の燃焼面は互いに隣接されて
全体として平面状の広い燃焼面が形成された構成となっ
ている。なお、バーナ１７の向きは横向き、上向き、下
向き等の何れでも良いが、ガス供給量を制御する比例弁
２７は弁が上下垂直方向に動く姿勢でもって配置するこ
とが弁の移動を円滑に行う上で望ましい。

【００２６】前記燃焼ファン６から供給される空気は全
て濃バーナ部品２０と淡バーナ部品２１に入り込み、そ
れらの各バーナ部品２０，２１内で燃料ガスと空気が撹
拌混合されて均一化した予混合ガスがそれぞれのバーナ
部品２０，２１の炎口２２，２３から燃焼室３内に噴出
して面燃焼が行われるものである。この全一次空気燃焼
式の濃淡バーナは濃バーナ部品２０から噴出する高濃度
予混合ガスの量に比べ淡バーナ部品２１から噴出する低
濃度予混合ガスの量が遥かに多く、したがって、バーナ
１７の燃焼面はほぼ低濃度予混合ガスの燃焼火炎によっ
て占められ、燃焼面全体として低温燃焼が達成され、窒
素酸化物ＮＯ_X の生成が抑制されてクリーンな燃焼が達
成されるものである。なお、この濃淡バーナでは、濃バ
ーナ部品２０から噴出する高濃度予混合ガスは空気が不
足するが、その不足分の空気をエアリッチ側の隣の低濃
度予混合ガス中の空気を利用して燃焼を行い、また、淡
バーナ部品２１から噴出する低濃度予混合ガスはその隣
の高濃度予混合ガスの高温の燃焼火炎の熱を利用して安
定に燃焼する。

【００２７】この濃淡バーナ１７のガス供給通路２４に
は通路の開閉を行う電磁弁２５，２６と、バーナ１７へ
のガス供給量を開弁量によって制御する比例弁２７とが
介設されている。比例弁２７の開弁量は該比例弁２７に
加えられる開弁駆動電流に比例し、この開弁駆動電流の
大きさを制御することにより開弁量（燃料供給量）が制
御される構成となっている。

【００２８】前記バーナ１７と燃焼ファン６との間には
空気室２８が形成されており、この空気室２８と燃焼室
３は連通通路３０により通じており、この連通通路３０
にファン風量を検出する風量センサ１８が設けられてい
る。この風量センサ１８は熱線ヒータ式の風速センサ、
カルマン渦式の風速センサ、プロペラ回転式の風量セン
サ等の適宜のセンサを用いて構成されるものである。な
お、図１中、３１は燃焼ファン６のファン回転（ファン
回転速度）を検出するファン回転検出センサである。

【００２９】図１の装置において、バーナ１７の燃焼熱
量の制御と燃焼空気の風量制御は制御装置３２により行
われており、この制御装置３２の要部構成が図２に示さ
れ、燃焼制御手段３３と給気風量制御手段３４を有して
構成されている。

【００３０】燃焼制御手段３３は、温度センサ１１で検
出される乾燥室４の室温の情報を取り込み、予め設定さ
れる乾燥室４内の設定温度と温度センサ１１の検出温度
との偏差を零にするための目標熱量をＰＩＤ演算等によ
り求め、その熱量が得られるように比例弁２７に加える
開弁駆動電流を制御し、ガス供給量（比例弁開度）を制
御する。

【００３１】給気風量制御手段３４には図３に示すよう
な燃焼熱量と（燃料供給量）と目標風量との関係データ
が予め与えられている。この目標風量は各燃焼熱量に対
して空燃比が最適値となる風量の値を意味している。給
気風量制御手段３４は燃焼制御手段３３で求められる燃
焼熱量（比例弁駆動電流）のデータを取り込み、その燃
焼熱量に対応する目標風量の値を前記図３に示すデータ
から読み取り、風量センサ１８で検出される検出風量が
目標風量と一致するように燃焼ファン６のファン回転数
（単位時間当たりのファン回転数）を制御する。

【００３２】本実施形態例によれば、バーナ１７は従来
例のようなガンタイプのものではなく、面燃焼を行うバ
ーナによって構成されているので、図１に示す如く、広
い燃焼面上に火足の短い火炎１５が形成されるので、燃
焼室３内の燃焼排ガスの温度分布が均一化されることと
なり、これに伴い、燃焼室３から乾燥室４へほぼ均一温
度の燃焼排ガスが供給されるので、乾燥室４内の温度分
布も均一化し、温度むらの無い乾燥室温を得ることが可
能となる。また、温度センサ１１により、乾燥室４内の
均一の室温を検出してバーナ１７の燃焼熱量の制御が行
われるので、その燃焼熱量の制御を正確に行うことがで
きるものである。

【００３３】また、本実施形態例では、バーナ１７の燃
焼熱量を大きなターンダウン比のもとで低燃焼能力から
高燃焼能力までの広範囲の燃焼熱量を連続的に可変させ
て制御することができるので、バーナ１７を連続燃焼さ
せて乾燥室４内の室温の制御を行うことができるので、
乾燥室４内の温度の制御精度を格段に高めることが可能
となる。図８は本実施形態例におけるバーナ燃焼開始後
からの乾燥室４内の室温の変化を示したものであり、室
温が設定温度の例えば４００℃に達した以降は室温の変
動が殆どなく室温を設定温度に精度良く制御されている
ことが実証されており、従来例の図１０に示す温度制御
特性と比べれば明らかな如く、本実施形態例の温度制御
特性は格段に改善されていることが一目瞭然である。

【００３４】さらに、本実施形態例では、全一次空気燃
焼式の濃淡バーナを用いているので、バーナ１７の燃焼
面上に低温火炎が得られるので、窒素酸化物ＮＯ_X の生
成が抑制され、クリーンな燃焼を達成することができ
る。 さらに、燃焼ファン６のファン風量を風量センサ
１８で検出してファン風量を燃焼熱量に対応する目標風
量に一致するように燃焼ファン６の回転制御を行ってい
るので、燃焼熱量が可変されても、その可変された燃焼
熱量にマッチングする燃焼空気量がバーナ１７に供給さ
れることになるので、バーナ１７の燃焼性能も良くな
り、ＣＯ等の有害ガスの発生も抑制され、前記窒素酸化
物ＮＯ_X の低減効果とあいまってより一層のクリーンな
燃焼を達成することが可能となる。

【００３５】さらに、前記の如くバーナ１７は全一次空
気燃焼式のバーナによって構成されているので、燃焼フ
ァン６から供給される燃焼空気量、すなわち、バーナ燃
焼に寄与する燃焼空気量を風量センサ１８により正確に
検出できるので、空燃比の制御精度が格段に高められる
ことになる。上記のように本実施形態例の乾燥炉におい
ては、乾燥室４内の温度制御が高精度に行われるので、
例えば乾燥室４内の設定温度を４００℃としたとき±３
℃の目標温度範囲内に乾燥室４の室温をコントロールす
ることができるので、被乾燥物体の乾燥の品質を十分に
高めることが可能となる。

【００３６】次に、燃焼室３内の負圧化の影響を抑制し
た改良タイプの実施形態例を説明する。燃焼室３内の燃
焼排ガスを循環ファン８によって乾燥室４に送り込むタ
イプの乾燥炉では、循環ファン８の回転駆動により燃焼
室３内が負圧化するという現象が生ずる。このように燃
焼室３内が負圧化すると、その負圧化の程度に応じて燃
焼ファン６のファン風量が変化する。

【００３７】図５は負圧化の大小に応じてファン風量が
変化する現象をグラフによって示したものである。この
図５から明らかな如く、燃焼室３内の負圧の程度が大き
くなると、同じファン回転数であっても、ファン風量が
大きくなる方向に変化する。そのため、例えば、目標フ
ァン風量がＱ_m であるときに、負圧小のときには、ファ
ン回転数はファン回転数制御範囲のＮ_B で制御される
が、この状態から負圧が大に変化した場合には、目標フ
ァン風量Ｑ_m を得るためにはファン回転数をＮ_Aにする
必要があり、ファン回転数制御範囲から外れてしまうと
いう問題が生ずる。

【００３８】この問題を解消するために、改良タイプの
実施形態例では、図６に示す如く、燃焼ファン６の吸気
口（給気口）３５に該吸気口３５の通路開度を調整する
ダンパ３６を設け、ファン回転数がファン回転数制御範
囲からずれないようにダンパ３６により吸気口の通路開
度を制御するようにしている。

【００３９】ダンパ３６は図６の（ａ）に示すように、
ガイド３７ａ，３７ｂに設けたガイド溝（図示せず）に
沿って吸気口３５を開閉する方向に進退する構成として
もよく、あるいは図６の（ｂ）に示すようにダンパ３６
の揺動支点を軸として吸気口３５を開閉する方向に揺動
（回動）する構成としてもよく、このダンパ３６の移動
はギヤモータあるいはステッピングモータ等の制御モー
タ３８を用いて行われている。つまり、図６の（ａ）で
は、制御モータ３８の回転が変換機構３９によりロッド
４０の進退移動に変換され、このロッド４０を介してダ
ンパ３６のスライド移動が行われ、また、図６の（ｂ）
では、制御モータの出力軸に連動された揺動支点を制御
モータにより回動させてダンパの回動移動が行われるも
のである。

【００４０】このダンパ３６の移動の制御は図２に示す
ファン回転数調整部４１により行われている。ファン回
転数調整部４１はファン回転検出センサ３１で検出され
るファン回転検出情報を取り込み、ファン回転数がファ
ン回転数制御範囲の下限しきい値からずれたときには
（ファン回転数が制御範囲の下限しきい値から回転数小
の方向にずれる）吸気口３５の開度を小さくする方向に
制御モータ３８を介してダンパ３６の移動を制御する。
このように吸気口３５の開度を絞る方向にダンパ３６を
制御することで、目標風量Ｑ_m を得るためのファン回転
数がアップしてファン回転数制御範囲内に収めることが
でき、ファン回転数を制御範囲内で安定に制御すること
が可能となるものである。

【００４１】ファン回転数調整部４１の制御形態として
は、前記の如く、ファン回転数がファン回転数制御範囲
からずれたときに、そのファン回転数をファン回転数制
御範囲にはいるようにダンパ３６を絞り制御する制御形
態を採り得るが、その他の制御形態として、例えば、フ
ァン回転数制御範囲内に基準回転数を設定し、ファン回
転数がファン回転数制御範囲（下限しきい値）からずれ
たときにはファン回転数がその基準回転数になるように
ダンパ３６による吸気口開度（給気口開度）を制御する
ようにしてもよく、この場合は、例えば、基準回転数を
１４００ｒｐｍに設定し、ファン回転数がファン回転数
制御範囲の下限しきい値である１０００回転（１０００
ｒｐｍ）になったときにダンパ３６を閉方向に移動して
ファン回転数を基準回転数の１４００ｒｐｍに成るよう
に制御するようにしてもよく、あるいは、ファン回転数
がファン回転数制御範囲から外れない場合であっても、
ファン回転数が基準回転数に対して所定回転数ずれた場
合はダンパ３６を制御して基準回転数に戻すように制御
する形態を採ることも可能である。

【００４２】さらには、燃焼能力（燃焼熱量）に応じて
ファン回転数の範囲を決めておき、そのファン回転数範
囲から外れたとき又はそのファン回転数範囲に対して予
め与えられる下限しきい回転数からファン回転数が下方
向にずれたときに、ダンパを制御して目標風量を出力す
るファン回転数がファン回転数範囲に入るように調整す
ることも可能であり、具体的には、例えば、最大燃焼能
力時のファン回転数範囲が３４００ｒｐｍ±２００ｒｐ
ｍに設定されていたとき、目標風量を得るファン回転数
が例えば下限しきい値の２０００ｒｐｍになったときに
ダンパを閉じる方向に制御してファン回転数をファン回
転数範囲の３４００ｒｐｍ±２００ｒｐｍの範囲に入れ
るように制御することも可能である。

【００４３】この改良タイプの実施形態例においては、
循環ファン８の能力により、あるいは循環ファン８の回
転変動により燃焼室３内の負圧が設計時の値からずれた
場合においても、ダンパ３６により燃焼ファン６の吸気
通路の開度をファン回転数がその制御範囲となるように
制御されるので、燃焼ファン６の風量制御を安定したフ
ァン回転数の制御範囲内で行うことができるので、風量
制御の信頼性を高めることができるという効果が得られ
るものである。

【００４４】なお、本発明は上記各実施形態例に限定さ
れるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例え
ば、上記各実施形態例では燃焼ファン６を用いてバーナ
１７への燃焼空気量を強制的に供給するようにしたが、
例えば、循環ファン８の能力が大きい場合には、燃焼室
３内の負圧が例えば−１０mmＡｑ以上と大きくなる場合
があり、このような装置使用においては、燃焼ファン６
を省略しても燃焼室３の負圧を利用して外部の空気をバ
ーナ１７に供給することができることとなり、このよう
な場合には燃焼ファン６を省略することが可能である。

【００４５】このように燃焼ファン６を省略した場合に
おいても、循環ファン８の能力に応じて、あるいは循環
ファン８の回転の変動等により燃焼室３内の負圧の程度
が変化する場合に備え、取り込み空気量を目標風量とな
るように制御することが好ましい。

【００４６】この場合には、図１に示す空気室２８の壁
面に給気部として機能する吸気口（給気口）３５を形成
し、図７に示すように、この吸気口３５の開度を前記の
場合と同様にダンパ３６により制御する構成とすればよ
い。この場合は、給気風量制御手段３４は燃焼ファン６
のファン回転数を制御するのに代えて、図２の破線で示
すように、給気風量制御手段３４がダンパ３６の動作を
制御することになる。つまり、給気風量制御手段３４は
風量センサ１８から燃焼空気の風量検出情報を取り込
み、燃焼熱量に対応する目標風量となるように制御モー
タ３８を介してダンパ３６のスライド移動を制御し、吸
気口３５の開度をコントロールするように構成されるこ
とになる。この場合、ダンパ３６は前記図６の（ｂ）に
示すように回動移動するようにしてもよい。

【００４７】さらに、燃焼ファン６を用いて燃焼空気量
を制御する場合、上記実施形態例では、ファン回転数が
ファン回転数制御範囲からずれないようにファン回転数
を検出してダンパ３６の絞り開度を制御するようにした
が、これとは異なり、燃焼室３内の負圧を検出する圧力
センサを設け、その検出圧力に応じてファン回転数がフ
ァン回転数制御範囲からずれないように吸気口３５の開
度を絞り制御するようにしてもよい。この場合は、ファ
ン回転数調整部４１には図９に示すような燃焼室３内の
負圧の大きさに対応するダンパ３６の絞り量（ダンパ３
６による給気口３５の通路の絞り開度）の関係データを
与えておき、ファン回転数調整部４１は圧力センサによ
り燃焼室３内の負圧の情報を取り込み、その負圧に応じ
た絞り量となるようにダンパ３６を駆動して（制御モー
タ３８を介して駆動する）吸気口３５の開度を制御し、
ファン回転数がファン回転数制御範囲からずれないよう
にファン回転数を調整する構成とする。

【００４８】さらに、上記例では燃焼ファン６の吸気口
３５や空気室２８の吸気口３５（図７）に設けたダンパ
３５を制御モータ３８によりスライドあるいは回動によ
り移動したが、このダンパ３６は手動により移動するよ
うにしてもよい。この場合には、ファン回転数や燃焼室
３内の負圧の情報を表示するように構成し、その表示を
みて作業者がファン回転数が最適制御範囲で動作するよ
うにダンパ３６のスライド移動を行うことになる。この
ような構成の場合には、ダンパ３６自体が給気風量制御
手段として機能する。

【００４９】さらに、乾燥炉は図１２に示すように乾燥
室４内に燃焼室３を区画形成して、乾燥室４と燃焼室３
を隣接配置した構成としてもよい。

【００５０】

【発明の効果】本発明の乾燥炉のバーナは面燃焼式のバ
ーナで構成されているので、燃焼面上に火足の短い火炎
を形成してバーナ燃焼が行われることとなり、燃焼室内
の燃焼排ガスの温度分布を均一化することができる。こ
のことで、燃焼室から乾燥室へ均一温度の燃焼排ガスが
送り込まれることとなり、これにより、乾燥室内の温度
分布も均一化し、乾燥の性能を高めることが可能とな
る。

【００５１】また、バーナを面燃焼タイプのバーナとす
ることで、ターンダウン比を大きく取ることができ、し
かも、ファン風量を風量センサで検出し、燃焼熱量（燃
料供給量）の大きさに応じてファン風量を可変制御する
ように構成したので、バーナを連続燃焼状態に維持して
乾燥室の温度制御を行うことができるので、従来例のガ
ンタイプのバーナを使用したときに生ずるバーナのオン
オフ燃焼に伴う乾燥室内の温度の上下変動が無くなり、
乾燥室内の温度を高精度のもとで制御することが可能と
なるものである。また、バーナを連続燃焼状態に維持し
て乾燥室の温度制御を行うことができるので、従来例の
ガンタイプのバーナを用いた場合に行われる燃料通路の
頻繁な開閉駆動を行う必要が無く、そのため、燃料供給
通路に設けられる電磁弁等の弁開閉の頻度が少なくな
り、その分、電磁弁等の弁の長寿命化を達成することが
できる。

【００５２】さらに、乾燥炉のバーナを全一次空気式の
バーナとした構成にあっては、バーナに供給される燃焼
空気量が全て燃料ガスと混合して燃焼室内に噴出される
こととなるので、風量センサにより燃焼に使用される空
気量を正確に検出することができることとなる。したが
って、この風量検出結果に基づき制御される空燃比の精
度がアップし、バーナの燃焼性能を十分に高めることが
でき、このことにより、有害ガスの生成を抑制してクリ
ーンな燃焼を達成することができる。

【００５３】特に、バーナを全一次空気燃焼式の濃淡バ
ーナで構成することにより、低温燃焼が達成され、この
低温燃焼により窒素酸化物ＮＯ_X の生成も抑制すること
ができるので、より一層クリーンな燃焼を達成すること
が可能となる。

【００５４】さらに、バーナに供給される燃焼空気の吸
気通路の絞り開度を制御するダンパを設けてファン回転
数が制御範囲からずれないように吸気口通路の開度を制
御する構成としたものにあっては、循環ファンの能力や
循環ファンの回転変動に伴って燃焼室内の負圧の程度が
異なっても、その負圧の大きさの如何に拘わらず、燃焼
ファンを回転数制御範囲で安定に制御でき、ファン風量
の制御精度を十分に高めることができることとなる。

【００５５】さらに、燃焼ファンが省略された場合にお
いても、吸気口通路の開度を調整するダンパが設けられ
ることで、燃焼室の負圧によって取り込まれる風量をダ
ンパの開度制御により目標風量となるように燃焼空気量
を制御することができるという効果が得られるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る乾燥炉の一実施形態例を示す模式
構成図である。

【図２】本発明に係る乾燥炉の制御構成の要部を示す実
施形態例のブロック図である。

【図３】燃焼熱量と目標風量との関係データの説明図で
ある。

【図４】本実施形態例の乾燥炉に使用される全一次空気
燃焼式の濃淡バーナの一部を平面から見た状態で示す図
である。

【図５】燃焼室の負圧の程度に依存するファン回転数と
ファン風量との関係を示す説明図である。

【図６】燃焼ファンの吸気口に吸気口通路の開度を制御
するダンパを設けた実施形態例の説明図である。

【図７】燃焼ファンを省略して燃焼室の負圧を利用して
取り込まれる燃焼空気の吸気口に吸気口通路の開度を制
御するダンパを設けた実施形態例を示す説明図である。

【図８】本実施形態例における乾燥炉の乾燥室温度の特
性説明図である。

【図９】燃焼室の負圧の程度と吸気口の絞り量との関係
を示すデータの説明図である。

【図１０】従来例のガンタイプのバーナを用いた乾燥炉
の乾燥室の温度特性を示す説明図である。

【図１１】従来例の乾燥炉の模式説明図である。

【図１２】乾燥炉の他の実施形態例を示す図である。

【符号の説明】

１ 乾燥炉 ３ 燃焼室 ４ 乾燥室 １７ バーナ １８ 風量センサ ３４ 給気風量制御手段 ３５ 吸気口（給気口） ３６ ダンパ ４１ ファン回転数調整部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナ燃焼を行う燃焼室と、この燃焼室
   に隣接配置され被乾燥物体を乾燥する乾燥室と、前記バ
   ーナへ燃焼空気を供給する給気部と、前記燃焼室内の燃
   焼排ガスを前記乾燥室内に強制送給する排ガス送給ファ
   ンとを備えた乾燥炉において、前記バーナは燃焼面に燃
   料ガスを噴出する複数の炎口が形成されて面燃焼を行う
   バーナと成し、前記給気部からバーナへ供給される空気
   風量を検出する風量センサが設けられ、この風量センサ
   の検出風量に基づいて給気部からバーナへの燃焼空気供
   給量を制御する給気風量制御手段が装備されている乾燥
   炉。
2. 【請求項２】 バーナは給気部から供給される燃焼空気
   の全てをバーナ内で燃料ガスと混合させて炎口から燃焼
   室内に噴出する全一次空気燃焼式のバーナと成した請求
   項１記載の乾燥炉。
3. 【請求項３】 バーナは高濃度予混合ガスを噴出する燃
   焼面と低濃度予混合ガスを噴出する燃焼面を隣接配置し
   た濃淡バーナと成した請求項２記載の乾燥炉。
4. 【請求項４】 給気部は外部の空気を燃焼室内に取り込
   む給気口により構成され、この給気口には該給気口の通
   路開度を調整するダンパが設けられ、給気風量制御手段
   は風量センサの検出風量に基づきダンパによる前記通路
   開度を制御して燃焼空気供給量を制御する構成とした請
   求項１又は請求項２又は請求項３記載の乾燥炉。
5. 【請求項５】 給気部は外部の空気を燃焼室内に取り込
   む給気口により構成され、給気風量制御手段は前記給気
   口の通路開度を調整するダンパにより構成されている請
   求項１又は請求項２又は請求項３記載の乾燥炉。
6. 【請求項６】 給気部は外部の空気を強制的にバーナへ
   供給する燃焼ファンによって構成され、給気風量制御手
   段は風量センサによって検出される風量が燃料供給量に
   対応した目標風量になるようにファン回転数を制御する
   構成としたことを特徴とする請求項１又は請求項２又は
   請求項３記載の乾燥炉。
7. 【請求項７】 燃焼ファンの給気口には該給気口の通路
   開度を調整するダンパが設けられている請求項６記載の
   乾燥炉。
8. 【請求項８】 燃焼ファンの回転を検出するファン回転
   検出センサが設けられ、単位時間当たりのファン回転数
   が予め設定される下限しきい値を下回ったときには前記
   下限しきい値を上側に越える方向にダンパを駆動して燃
   焼ファンの吸気口を絞り制御するファン回転数調整部が
   設けられている請求項７記載の乾燥炉。
9. 【請求項９】 燃焼室内の圧力を検出する圧力センサが
   設けられ、燃焼室内の負圧の大きさとダンパによる給気
   口通路の絞り開度との関係データが予め与えられ前記圧
   力センサにより検出される燃焼室内の負圧の大きさに応
   じた絞り開度のデータを前記関係データから求めてその
   求めた絞り開度となるようにダンパの駆動を制御するフ
   ァン回転数調整部が設けられている請求項７記載の乾燥
   炉。