JPS62213873A - 塗装乾燥炉用バ−ナ - 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） 本発明は塗装物の乾燥に使用されるものであシ、特に自
動車の車体等に塗装した後、その乾燥を行なうために使
用する塗装乾燥炉用バーナに関するものである。

（従来の技術） 現在、自動車工業で使用されている塗装乾燥炉には赤外
線炉、暗赤外線炉、熱風炉等がちシ、それぞれの温度条
件（昇温速度、最高温度、温度分布）、設備費、熱源費
、炉内雰囲気、操作性などに利害得失をもっておシ、使
用塗料材質、被塗物の形状、生産規模と共に、その使用
範囲が決まってくる。このうち、設備費、燃料費等から
みて、大量生産用には熱風炉を使用することが多く、こ
の炉の加熱方式としては直接加熱式と間接加熱式がある
。このうち間接加熱式は燃焼カスを熱交換器に送シ、炉
内循環空気を再加熱する方式で、熱効率が劣ることは避
けられない。これに比べて直接加熱式は燃焼ガスを炉内
循環空気と混合して炉内に送風する方式で、構造が簡単
で製作費が安価であることと共に熱損失が少ない。この
直接加熱式のものとしては第４図に示すような塗装乾燥
装置１がある。この塗装乾燥装置１は、図示省略されて
いる自動車の車体を入れるトンネル状の乾燥炉２と、こ
の乾燥炉２の外側には循環空気を流すための循環ダクト
３が取シ付けられている。循環ダクト３の−１は、循環
空気が乾燥炉２から入る流入口４を形成し、他端は図示
省略されているが、乾燥炉２と平行に砥び、乾燥炉２に
取シ付けられて、流出口を形成している。流入口４の上
部で、循環ダクト３のＯＩ全５には、ガスを燃料とした
バーナ６の取付ロアが開いている。この取付ロアにはバ
ーナ本体８が取シ付けられ、循環ダクト３の外側に突き
出ている。そのバーナ本体８内の中心には通気孔９を有
する燃焼筒１０が位置し、さらに、その内部には、補助
燃焼空気ノズル１１と共にガスノズル１２が形成されて
いる。ガスノズル１２の後方には燃焼空気管１３が補助
燃焼空気管１４と共に形成され、燃焼空気管１３は上記
した通気孔９に、そして補助燃焼空気管１４は補助燃焼
空気ノズル１１に連通している。一方、燃焼空気の導入
蓋を調節するために、燃焼空気管１３は、コントロール
モータ１５によって作動する燃焼仝気弁１６を介して外
気に通じ、補助燃焼空気管１４は、そのまま外気に通じ
ている。また、ガスノズル１２からは、ガスコックロー
タ１７およびガスコックリテーナ１８が延設されて、そ
の端部には燃料供給のためのガス管１９が形成されてい
る。

ガスコックリテーナ１８には、ガス供給の１４％のため
に作動するコントロールモータ２０が連結され、そして
、ｖ、焼ＷＩ　１０には、着火のためのパイロットバー
ナ２１が備えられている。バーナ本体８の下部には外気
を取９入れるために供給ファン２２とフィルタ２３とを
備えた供給ダクト２４が取シ付けられ、さらに、ガスノ
ズル１２からの加熱空気の下流側で循環ダクト３の上部
には、排気ファン２５を備えた排気ダクト２６が取シ付
けられ、供給ダクト２４と協動して循環空気の換気を行
なっている。

（°発明が解決しようとする問題点） 上記構成による塗装乾燥装ｆＩＣよって、塗装物として
の車体を乾燥する場合、乾燥させるために加熱されたｍ
ｍ空気中には、塗膜から蒸発した有機物が含まれている
。この有機物はバーナの火炎に触れると加熱されて熱分
解し、また、循環空気が所定温度以上になったときも熱
分解して脱水素縮合する。したがって、塗料に言まれで
いない熱分解生成物が生ずることになる。

この熱分解生成物は、塗膜との付着力が強く黄色を有す
るので、塗膜の色を黄変させることになる。＃Ｋｌ！！
膜が白色の場合、黄変が目立って倣装不良が発生する。

この防止対策として儂猿空気内の黄変物質の濃度を少な
くするために供給ダクトと排気ダクトとＫよって大量の
換気を行なっているのが現状で、熱損失の大きな装置と
なっている。

そこで、本発明は上記問題点を解決するためになされた
ものであって、燃焼装置に火炎を囲む筒状部材を設け、
この筒状部材の内壁に火炎に沿って少量の冷却空気を流
すことＫよって、塗装乾燥用の循環空気の温度が制御で
きる塗装乾燥炉用バーナを提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明の特徴は、乾燥炉に接
続された循環ダクト内に燃焼装置から噴射される火炎を
囲む筒状部材を設け、さらに該筒状部材の内周壁に沿っ
て冷却空気ｔ−噴出する冷却空気ノズルを設けたことで
ある。

（作　用） 上記した構成により、まず燃焼装置によって加熱された
空気に対し、貢却空気ノズルからの冷却生気が日間部材
の内周壁に沿って、その先端開口へ向って流れる。この
時、冷却空気は火炎を囲み、筒状部材の外表面に接触す
る循環空気と、筒状部材内の加熱空気との熱交換を遮断
しながら、筒状部材の先端開口付近において、加熱空気
と合流すると共に循環ダクト内を流れているｕｋ環空気
と混ざシ合うので、少量の空気の導入によって、循環空
気の温度を制御することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。まず
、第１図は本発明の一実施例を示すｍ装乾燥炉用バーナ
６（以下、バーナという）であって、第４図をもとに従
来の技術として、すてに説明した構成と共通した箇所を
有する。

この箇所は同じ符号を付すことによって、その詳細な説
明は省略する。第１図に示す本発明のバーナ６の燃焼装
置であるバーナ本体８は、第４図に示したものを、循環
ダクト３の側壁５に形成した取付ロアから後方へ引き出
したような状態になっているものである。この引き出し
た長さ分だけの幅の空気室２７がバーナ本体８に形成さ
れることＫなる。空気室２７は第４図に示した従来通シ
のバーナ本体８にも形成されている仕切壁２８と、バー
ナ本体８の長手方向中心に位置する燃焼部２９の外周壁
３０と、燃焼筒１０の端部からラッパ状く形成された前
方壁３１と、によってなるものである。空気室２７の側
壁５に対向する箇所は取シ付けのための７う／ジＳ２を
形成している。７ランジ５２からは、上記した取付ロア
の開口寸法よりも幾分小さい寸法の筒状部材３３が循環
ダクト３内に突き出して形成されている。この筒状部材
３３は、全長が同じ内径のものであってもよいもので周
知の耐熱性材料から摩るものであるが、断熱性材料によ
って形成してもよい。第１図に示す筒状部材５５は７ラ
ンジ３２の箇所の基熾部３４から、その先端に向って次
第に小径となって、循環ダクト３の流入口４からその水
平部分にわたる位置に開口している。その先端の開口３
５の箇所の内周縁３６には、−口３５の中心に向って突
き出た突起部５７が形成されている。突起部３７は第２
図に示すように開口５５の内周縁３６に沿って所定開隔
をおき、その開口断面が歯形のようく形成されている。

ま、ｌ’ｊ、この突起部３７に代って、第５図に示すよ
うに内周縁５６Ｖｃ沿った輪のような輪状部３８を第１
図の縦断面に示すように突き出させて形成してもよい。

そして、筒状部材３３０基端部５４に戻９、その内周壁
３？と対向して、上記した前方壁３１を循環ダクト５の
内方へ突き出させた筒状板４０との間に環状の間隙が形
成され、後述する冷却空気が流入する、冷却空気ノズル
４１を形成している。この冷却空気ノズル４０は第１図
では、環状の間隙として形成したが、前方壁３１を筒状
部材３５の基端部３４の内周壁５９１Ｃ固着して、矢印
で示す冷却空気が流れるように前方壁３１に筒状部材３
３の内周１１９に沿って所定の孔ｔ−’Ｊ設してもよい
ものである。さらに、上記した筒状板４０を筒状部材３
３の内周壁５９と間隔をおいて、その先端の開口５５付
近に近ずけて、冷却空気ノズル４１を形成してもよい。

そして、冷却空気ノズル４１の開口箇所に上記した突起
部３７または輪状部５８を取シ付けてもよい。この時、
筒状部材５３の先端の開口３５付近まで延びる、筒状板
４０の表面に、後述するバーナ６の燃焼による火炎４２
に対して冷却空気を噴出できるように孔を穿設してもよ
い。

そして、筒状板４“０を有する空気室２７の一箇所には
、冷却空気管４３が開口しておシ、図示省略されて設け
られている冷却空気源に連通している。冷却空気は必要
な循環空気の温度に応じて、外気、冷却された空気、ま
たは加熱され九空気の場合がある。上記した冷却空気管
４３には冷却空気弁４４が取シ付けられて、略して示し
ているが、冷却空気弁４４にはレバ４５および連結棒４
６が接続されて、そこからは、冷却空気管４５内の断面
開口面積を調節して、冷却空気の導入量を変化させるコ
ントロールモータ４７が取シ付けられている。

以上の構成からなるバーナ６によって、塗装物を乾燥さ
せる所定温度の循環空気を発生させるには、まず、バー
ナ６がパイロットバーナ２１によって着火する。そして
、乾燥炉２内の温度に基づいて図示省略されている制御
装置によって各コントロールモータ１５，２０．４７が
作動し、燃焼に要する空気量は、補助燃焼空気管１４と
、燃焼空気管１３の燃焼空気弁１６の作動とくよって調
節され、冷却空気量は冷却空気弁４４の作動くよって調
節される。燃料として使用するガスの量は、ガスコック
ロータ１７とガスコックリテーナ１８とＫよって調節さ
れる。このようにして、ガスノズル１２から噴出するガ
スは、燃焼空気管ｔ３から燃焼筒１０に穿設された通気
孔９に通じる空気と、補助燃焼空気管１４から補助燃焼
空気ノズル１１に通じる空気と、によって燃焼する。こ
の時の空気比 は１．２〜１．５である。

一方、冷却空気は冷却空気管４３から冷却空気ノズル４
１に通じ、筒状部材３３の内周壁３９に沿って、先端の
開口３５に向けて流れ、筒状部材３３の外表面温度と筒
状部材３５内の加熱した空気の温度との間の熱交換を遮
断する。筒状部材３３が断熱材の場合は熱の遮断はよシ
効果的である。そして、筒状部材３３の先端の開口５５
付近においてバーナ６による加熱空気と合流すると共に
１突起部３７または輪状部３８により乱流が発生するの
で、攪拌され、さらに循環ダクト３内を流れている循環
空気と攪拌されることになって、図示省略して設けられ
た循環ファンによって乾燥炉２内へ送風される。この時
、導入される冷却空気と、バーナ理論燃焼空気との空気
比は、次式によって表わさる。

バーナ理論燃焼空拭量 運転時のこの値は、５−０〜＆０である。このことによ
って、筒状部材３５の外表面温度およびその光漏の開口
３５から噴出する空気の温度は、循環空気中に含まれて
いる有機物を熱分解する温度（約４８０℃）未満ＶＣ制
御されることになる。

したがって、冷却空気管４３から少量の冷却空気を導入
することによって循環空気は、塗膜から蒸発した有機物
を熱分解する温度に加熱されることはなく、筒状部材５
３の外表面に循環空気が接触しても、冷却空気によって
、内部との熱交換が遮断されているので熱分解を生ずる
ことはない。

（発明の効果） 以上述べたことから、本発明の塗装乾燥炉用バーナには
火炎を囲む筒状部材を取シ付け、この筒状部材の内周壁
に沿って冷却空気を流すための冷却空気ノズルを形成し
、冷却空気を噴出するととくよって、燃焼装置で加熱さ
れた空気と、外部からの少量の冷却空気とが攪拌され、
同じようＫｉ壌ダクト内を循環する空気とも混ざり合う
ので、乾燥のための循環空気温度を制御できる。このよ
うにして、循環ダクトから乾燥炉内へ循環する循環空気
の温度が、塗料の乾燥によって発生する有機物を熱分解
させる温度未（’）ＩＩ　ＶＣ１ｆｆｌＪ　ｌｌ１１で
きることから、従来のように熱分解を発生させないため
の大量の換気は不要となるので、その時に生ずる熱損失
を大幅に削減でき、熱エネルギの節約となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の塗装乾燥炉用バーナを備えた乾燥炉
を示す縦断面図、 第２図は、第１図に矢印Ａ−ＡＧＣよって示す一例の正
面図、 第５図は、第１図に矢印Ａ−ＡＩＣよって示す他の例の
正面図、 第４図は、従来の塗装乾燥炉用バーナを示す縦断面図で
ある。 １：１ａ装乾燥装置１ｔ２：乾燥炉　５：循環ダクト　
６二塗装乾燥炉用バーナ　８：燃焼装置（バーナ本体）
　　５５：＠状部材　３９：内周壁　４１：冷却空気ノ
ズル　４２：火炎特許出願人　　トヨタ自動車株式会社 （＃ミか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）乾燥炉に接続された循環ダクト内に燃焼装置から
   噴射される火炎を囲む筒状部材を設け、さらに該筒状部
   材の内周壁に沿って冷却空気を噴出する冷却空気ノズル
   を設けたことを特徴とする塗装乾燥炉用バーナ。