JPS61164673A - 暗赤外線塗装乾燥炉 - 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、暗赤外線塗装乾燥炉の改良に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、自動車車体等の被乾燥物の表面に形成されている
塗装皮膜を焼付・硬化させる際には、第３図の正断面図
および第４図の側断面図に示すような輻射熱を利用して
乾燥する暗赤外線塗装乾燥炉が広く利用されている。

第３図および第４図において、３１はトンネル状に形成
されている炉体であって、この炉体３１の底部中央部に
は長手方向に向けてコンベア３２が敷設されており、そ
の適所には被乾燥物である自動車車体Ｗを載置して搬送
するための台車３３に掛止するドグ３２ａが間隔を有し
て複数個設けられている。また、コンベア３２の両側方
には断面がＵ形に形成されたレール３４ａ、３４ｂが敷
設されており、このレール３４ａ、３４ｂによって台車
３３を案内するようになっている。

また、炉体３１内の両側方には長手方向に向けて放熱ダ
ク）３５ａ、３５ｂが設けられており、縦方向の大きさ
は少なくとも自動車車体Ｗの高さより大きくされている
。また、炉体３１の外側近傍には第１ダクト３６が配設
されており、その一端は炉体ｌを貫通して一方の放熱ダ
ク）３５ａの下部に連結され、他端は炉体１を貫通して
他方の放熱ダクｌ−３５ｂの下部に連結されている。

また、第１循環ダクト３６の下方には第２ダクト３７が
配設されており、その一端は炉体１を貫通して一方の放
熱ダクｌ−３５ａの上部に連結され、他端は炉体３１を
貫通して他方の放熱ダクト３５ｂの上部に連結されてい
る。また、第１ダクト３６と第２ダクト３７とは第３ダ
クト３８によって連結されており、その途中には下方か
ら循環ファン３９および加熱器４０とが順次設けられて
いると共に、加熱器４０には燃焼バーナ４１が設けられ
ている。

そして、自動車車体Ｗに形成された塗装皮膜を焼付・硬
化させる際には、燃焼バーナ４１で加熱させた加熱空気
を加熱器４０に通過させ、循環ファン３９によって第３
ダクト３８を通過する空気に熱交換させる。そして、熱
交換された高温空気を第１ダクト３６に通過させて炉体
３１内に設けられている放熱ダクト３５ａ、３５ｂ内に
供給させる。その際、高温空気の熱が放熱ダクト３５ａ
、３５ｂに伝導され、その輻射熱によって炉体３１内が
昇温されるとともに、所定の温度に維持される。一方、
熱を伝導した空気は循環ファン３９によって第２ダクト
３７を通過して第３ダクト３８に通過されると共に、加
熱器４０で加温されて上述と同様に循環される。この状
態で、台車３３上の自動車車体Ｗが炉体３１内に搬入さ
れ、炉体３１の長手方向に搬送されつつ、塗装皮膜が焼
付・硬化される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような暗赤外線塗装乾燥炉において
は、加熱器４０で熱交換された高温空気が第１ダクト３
６を通過して放熱ダクト３５ａ、３５ｂ、第２ダクト３
７および第３ダクト３８を循環するようになっているた
め、循環系での放熱損失および蓄熱損失が大きく、熱効
率がわるいことはもとより、自動車車体Ｗの生産台数が
減少した場合でも炉体３１の長さを任意に短くすること
ができないため、自動車車体Ｗの一台当りの消費熱量が
増加する不具合がある。

従って、この発明は、上記の不具合を解消するためにな
されたもので、炉体内の両側部に複数個の輻射管と横流
ファンとを配設し、この輻射管のそれぞれに燃焼バーナ
を設け、それぞれの燃焼バーナと横流ファンとを独立し
て制御させることによって、熱伝導効率を向上させると
共に、被乾燥物一つ当りの消費熱量を低減することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、この発明に係る暗赤外線塗装乾燥炉において
は、両端が開放されている炉体中央部には長手方向に向
けて被乾燥物を移送するための搬送装置が設けられてお
り、炉体内の両側部には長手方向に向けて複数個の輻射
管が間隔をおいて配設されている。また、この複数個の
輻射管は一端が炉体の外側に開放されており、他端には
燃焼バーナが設けられている。そして、この燃焼バーナ
のそれぞれには一端が燃料供給源に通ずる供給管が接続
されており、各燃焼バーナはそれぞれが独立して燃焼さ
れるようになっている。さらに、炉体内の両側部には長
手方向に向けて複数個の横流ファンが設けられており、
各横流ファンはそれぞれが独立して回転されるようにな
っている。

〔作用〕

かかる、暗赤外線塗装乾燥炉において、被乾燥物に形成
された塗装皮膜を焼付・硬化させる際には、各輻射管に
直接設けられている燃焼バーナのそれぞれに燃料供給源
から供給管を通過させて燃料を供給して燃焼させ、各輻
射管を加熱する。それと同時に、各横流ファンを回転さ
せて炉体内の空気を攪拌する。これによって、各輻射管
から炉体内に赤外線からなる輻射熱が放射され、炉体内
が昇温されると共に、所定の温度に維持される。

この状態で、搬送装置によって連続的に搬送されてくる
被乾燥物が炉体に搬入され、炉体の長手方向に搬送され
つつ、塗装皮膜が焼付・硬化される。そして、各輻射管
内で発生する排気ガスは、輻射管の一方から大気に放出
される。

一方、被乾燥物の生産数が減少された際には、炉体内に
配設されている複数個の輻射管と横流ファンのうち、生
産数に応じて数個ないし数十個に限定されて、燃焼バー
ナに燃料が供給されて燃焼されるとともに、横流ファン
が回転される。その際には複数個の輻射管を間隔をおい
て燃焼させることは好ましくなく、数個ないし数十個を
連続して燃焼させることが望ましい。また、輻射管の燃
焼個数を減少させた際には、搬送装置による被乾燥物の
搬送速度も減速する必要があり、その速度は選択して決
定される。

〔実施例〕

以下、本発明に係る暗赤外線塗装乾燥炉の一実施例を図
面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明に係る暗赤外線塗装乾燥炉を切断した正
面図、第２図は第１図の■−■線に沿った断面図を示す
ものである。

第１図および第２図において、１はトンネル形状に形成
されている炉体であって、この炉体ｌはその長さが９０
ｍとされて両端が開放されており、その一方が入口１ａ
のとされ、他方が出口１ｂとされている。また、炉体１
の床面中央部には長手方向に向けて速度をかえることの
できるコンベア２が敷設されており、その適所には複数
個のドグ３が間隔を有して設けられている。そして、こ
のドグ３は被乾燥物である自動車車体Ｗを載置して搬送
するための台車４に掛止して搬送するようになっている
。

また、コンベア２の両側方には断面がＵ形に形成された
レール５ａ、５ｂが敷設されており、台車４の下部に設
けられている車輪４ａ、４ｂを案内するようになってい
る。そして、通常時における自動車車体Ｗの搬送速度は
３ｍ／ｍｉｎに設定されており、炉体ｌ内を３０分で通
過するようになっている。

また、炉体ｌ内の両側方には長平方向ｑ向けて複数個の
輻射管６．７が３０ｃＩ１１の間隔をおいて設けられて
おり、その縦方向の大きさは少なくとも自動車車体Ｗの
高さより大きくされている。また、各輻射管Ｇ、７の下
方には輻射型の燃焼バーナ８．９がそれぞれ直接設けら
れており、その燃焼部８ａ、９ａが各輻射管６．７の空
間部６ａ、７ａ側に位置されている。

そして、燃焼バーナ８．９は多孔質のセラミック材料か
らなる燃焼部８ａ、９ａと、この燃焼部８ａ、９ａを支
持する箱体８ｂ、９ｂと、この箱体８ｂ、９ｂに設けら
れ、一端が炉体ｌを貫通して共通の燃料供給管１２に通
ずる供給管８Ｃ２９Ｃとからなっており、燃料供給管１
２から供給された燃料が供給管８Ｃ１９Ｃを通過して箱
体８ｂ、９ｂに入り、燃料部８ａ、９ａの孔を通過し、
その前部で燃料が燃焼されるようになっている。

また、各輻射管６．７の上方には一端が炉体１を貫通し
て大気に開放する細形状の排出管１０．１１が連設され
ており、その途中にはそれぞれに排気ファンｔＯａ、ｌ
ｌａが設けられ、放熱ダクト６．７の空間部６ａ、７ａ
で発生する排ガスを大気に放出するようになっている。

また、共通の燃料供給管１２の途中にはバルブ１３が設
けられており、各供給管８Ｃ１９Ｃに供給される燃料の
供給量が調節されるようになっている。さらに、共通の
燃料供給源１２に通ずる各供給管８Ｃ１９Ｃの途中には
それぞれバルブ８ｄ、９ｄが設けられており、各燃焼バ
ーナ８．９に供給される燃料の供給量が調節されるよう
になっている。

また、炉体１の天井部中央には炉体１を貫通して温度計
１４が設けられており、炉体１内の温度を常時測定でき
るようになっている。また、炉体１の近傍には温度調節
器１５が配設されており、その入力側は導線１６ａによ
って温度計１４に接続され、出力側は導線１６ｂによっ
て燃料供給管１２のバルブ１３に接続されている。

そして、−炉体ｌ内の温度が所定温度である１５０℃よ
りも低い場合には、温度計１４からの信号によって温度
調節器１５からバルブ１３に信号が伝達され、バルブ１
３の開度が大きくされて燃焼バーナ８．９への燃焼の供
給が多くされる。また、炉体１内の温度が所定温度であ
る１５０℃よりも高い場合には、温度計１４からの信号
によって温度調節器１５からバルブ１３に信号が伝達さ
れ、バルブ１３の開度が小さくされて燃焼バーナ８．９
への燃料の供給がなくされる。

また、炉体ｌの近傍には制御器１７が配設されており、
その出力側は導線１８ａ、１８ｂによって各供給管８ｃ
、９ｃに設けられているバルブ８ｄ、９ｄにそれぞれ接
続されている。そして、被乾燥物である自動車車体Ｗの
生産台数が多い場合には全てのバルブ８ｄ、９ｄが全開
とされ、生産台数が少ない場合には加熱に必要な輻射管
６．７のバルブ８ｄ、９ｄのみが群開放されて他のバル
ブ８ｄ、８ｄは閉鎖されるようになっている。そして、
これらバルブ８ｄ、９ｄの開閉は制御器１７によって行
われるが、制御器１７の操作は自動および手動のいずれ
にも対応することができるようになっている。

また、各輻射管６．７の下方には炉体ｌの長手方向に向
けて複数個の横流ファン１９．２ｏが略連続的に配設さ
れており、その単体の長さは１２０ｃｍに形成されてい
る。この各横流ファン１９．２０は、シャフト１９ａ、
２０ａに複数枚の羽根１９ｂ、２０ｂが等間隔に設けら
れた回転体１９Ｃ１２０ｃが回転可能に設けられている
と共に、この回転体１９ｃ、２０ｃの一側にそれぞれス
プロケット２０ｄが設けられている。また、各スプロケ
ット２０ｄは炉体１の外側に配設されている各電動モー
タ２１．２２にベルト２３．２４を介して連結された構
成となっている。そして、各電動モータ２１．２２は各
導線１８ｃ、１８ｄによって制御器１７に接続されてお
り、制御器１７の指示信号によって、それぞれが独立し
て作動するようになっている。

また、各横流ファン１９．２０の一側にはそれぞれに箱
状の仕切体２５が設けられており、回転体１９ｃ、２０
ｃが保護されていると共に、炉体ｌ内と炉体ｌ外との縁
切りがなされている。さらに、各横流ファン１９．２ｏ
には回転体１９ｃ１２０ｃの前方と下方の一部を覆うノ
ズル２６．２７が設けられており、その前方には炉体ｌ
内のコンベア２の方向に向けて空気を放出する吹出し口
２６ａ、２７ａが形成されている。

また、炉体１の入口ｌａ側および出口ｌｂ側にはそれぞ
れにエアカーテン発生器２８　（出口ｌｂ側は図示を省
略）が配設されており、その炉体ｌ内に位置する部位に
は吹出し口２８ａから空気が前方に向けて放出されるこ
とによって、炉体１の入口ｌａ側と出口Ｉｂ側がエアカ
ーテンによってシールされる。

上記のように構成された暗赤外線塗装乾燥炉において、
自動車車体Ｗの表面に形成された塗装皮膜を焼付・硬化
する際には、燃料供給管１２から供給管８ｃ、９ｃを通
過させて輻射型の燃焼バーナ８．９に燃料を供給すると
共に、多孔質のセラミック材料からなる燃焼部８ａ、９
ａの孔を通過させて各輻射管６．７の空間部６ａ、７ａ
側で燃焼させる。その際、燃焼熱が空間部６ａ、７ａに
自然対流によって充満して各輻射管６．７の全体が均等
に加熱されると共に、各輻射管６．７の表面から赤外線
の輻射熱が炉体ｌ内に均等に放射される。それと同時に
、各電動モータ２１．２２を作動させ、各横流ファン１
９．２０を回転させて炉体１内の空気を攪拌する。これ
によって、炉体ｌ内が昇温されると共に、所定の温度で
ある１５０℃程度に維持される。

この状態で、コンベア２に３ｍ／ｌｌｌ１ｎで連続的に
搬送されてくる台車４上の自動車車体Ｗが炉体ｌの入口
１ａから内部に搬入され、炉体１の長手方向に搬送され
つつ、塗装皮膜が徐々に焼付・硬化される。そして、塗
装皮膜が所定の時間である３０分間焼付・硬化された後
、自動車車体Ｗは炉体ｌの出口１ｂから搬出され、次の
工程に搬送される。

一方、燃料の燃焼によって各輻射管６．７内で発生した
排ガスは、各輻射管６．７の上方に連設されている各排
出管１０．１１から外部に放出される。

また、自動車車体Ｗの生産台数が、例えば２０％減少し
た際には、自動車車体Ｗの搬送速度が２．４ｍ／ｗｉｎ
に減少されると同時に、制御器１７がらの信号によって
炉体ｌ内の全輻射管８．９および全横流ファン１９．２
０のうち、入口ｌａ側または出口ｌｂ側の２０％のバル
ブ８ｄ、９ｄが開鎖され、燃焼バーナ８．９への燃料の
供給が停止とされるとともに、電動モータ２１．２２が
停止される。その際、炉体１の９０ｍのうち、約７２ｍ
が所定の温度である１５０℃に維持され、自動単車体育
の塗装皮膜が焼付・硬化される。これによって、燃料消
費が２０％低減することができる。

なお、本実施例においては、輻射型の燃焼バーナ８．９
を燃焼部８ａ、９ａに多孔質のセラミックを利用したも
ので説明したが、本発明においてはこれに限定されるも
のではなく、例えば燃焼部に触媒層を設けた輻射型の燃
焼バーナにおいても使用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る熱風循環型塗装乾燥
炉においては、炉体内の両側部に複数個の輻射管と横流
ファンとを配設し、この輻射管のそれぞれに燃焼バーナ
を設け、それぞれの燃焼バーナと横流ファンとを独立し
て制御させるようにしたから、被乾燥物の生産数の減少
にともない任意に輻射管の燃焼と横流ファンの回転を停
止することができるので、生産数の減少時における被乾
燥物一つ当りの消費熱量の増加を防止することができる
効果がある。

また、本発明に係る暗赤外線塗装乾燥炉においては、炉
体内に配設されている輻射管に燃焼バーナを直接設けた
から、燃焼バーナからの燃焼熱が輻射管に素早く伝導さ
れるので、熱伝導効率を著しく向上させることができる
効果がある。

また、本発明においては、従来の暗赤外線塗装乾燥炉の
ように高温空気を循環させるための設備を必要としない
ので、放熱損失、蓄熱損失を大幅に低減することができ
ると共に、燃料等の使用量を低減することができる効果
がある。

また、本発明においては、高温空気を循環させるための
大きな設備が不要となったことにより、設備費を大幅に
低減さ讐ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る暗赤外線塗装乾燥炉を切断した正
面図である。 第２図は第１図のｎ−１ｔ線に沿った断面図である。 第３図は従来の暗赤外線塗装乾燥炉を切断した正面図で
ある。 第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 １−一−−・−炉体 ２・−・−・コンベア ６．７−・・・−・輻射管 ８．９・−・−燃焼バーナ ８Ｃ１９Ｃ・−−−−一供給管 ８ｄ、９ｄ−−一−・・バルブ １Ｏ１１１−・−排出管 １２−・−・−燃料供給管 １３−・・−バルブ １４−−−−−一温度針 １５・・−・一温度調節器 １７−−−−−−制御器 １９．２０−−−−−一横流フアン ２１．２２−・−・・電動モータ ２３．２４−−−−−−ベルト 出願人　　トヨタ自動車株式会社 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両端が開放されている炉体中央部に長手方向に向けて被
   乾燥物を移送する搬送装置を設け、前記炉体内の両側部
   に長手方向に向けて複数個の幅射管を間隔をおいて配設
   し、この複数個の輻射管の一端を炉体外に開放するとと
   もに、他端に燃焼バーナを設け、この燃焼バーナのそれ
   ぞれに一端が燃料供給源に通ずる供給管を接続せしめ、
   更に、前記炉体内の両側部に長手方向に向けて複数個の
   横流ファンを設け、前記燃焼バーナをそれぞれに独立し
   て燃焼させるとともに、前記横流ファンをそれぞれに独
   立して回転させるようにしたことを特徴とする暗赤外線
   塗装乾燥炉。