WO2002065041A1

WO2002065041A1 - Systeme de sechage

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Publication number: WO2002065041A1
Application number: PCT/JP2002/001308
Authority: WO
Inventors: Makoto Ueno
Original assignee: Uegaki, Tateo
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2002-08-22
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Description

技術分野本発明は乾燥装置に関し、より詳細には、車体に塗布された塗料を乾燥させる際に好適に使用される乾燥装置に関する。明

景技術書

車体を修理する際の塗装作業において、その車体に塗布された塗料を乾燥させる工程がある。通常、この工程では、塗装面に赤外線を放射して塗装面を乾燥させる赤外線式乾燥装置、あるいは、塗装面に温風を送風して塗装面を乾燥させる温風式乾燥装置などが使用され、塗装面を強制的に乾燥させることにより作業時間の短縮を図っている。

ところで、本発明者等の研究によれば、塗科面を効率良く乾燥させるには、以下の条件が必要とされることが判明した。すなわち、第 1の条件として、塗料內に含まれる溶剤を速やかにその内部から揮発させること。また、第 2の条件として、塗料内から揮発した溶剤をその塗装面表面上から速やかに拡散させること。第 3の条件として、塗料の主成分たる顔料を速やかに重合させること、などの各種条件を満たすことによって乾燥時間の大幅な短縮を図れることが見いだされた。また、これら各種条件を満たすことによって、乾燥不良のない良好な塗装面をも同時に得られることが判明した。

なお、乾燥不良としては、溶剤の不十分な抜気にて生じるピンホール及ぴプリスターなどの不良を例示できる。尚、ピンホールとは、 ί容剤の抜気が不十分な状態において塗装面上に塗膜が形成されたとき、その塗料内に残留した溶剤がその塗膜を破って揮発することにより塗装面表面上に形成される空孔を意味する。ま' た、プリスターとは、塗膜内に残留した溶剤と空気中の水分とが塗装面乾燥後において結合することにより、塗装面が局所的に膨張する現象をいう。しかしながら、従来の乾燥装置は、上記した各種条件を十分に満たすものではなかった。即ち、赤外線式乾燥装置においては、その装置から発せられる赤外線によって塗装面内部側から乾燥（加熱）が開始されるものの、塗料内から揮発した溶剤は無風状態の塗装面表面上に滞留する。従って、次なる溶剤の揮発がこの滞留した溶剤によって阻害される。

また、温風式乾燥装置においては、その装置から送風される温風によって、塗装面表面側から乾燥（硬化）が始まる。このため、塗料内に含まれる溶剤の揮発に先立ち塗装面上には塗膜（乾燥膜）が形成される。従って、塗料内の溶剤は、その溶剤の揮発に先立ち形成された塗膜（乾燥膜）によって、その揮発を阻害される。

なお、温風式乾燥装置において、温風を作り出す際に赤外線を発するものもある力その赤外線が塗装面の乾燥に寄与する割合は、温風に対して微々たるものである。従って、赤外線による塗装面内部側からの乾燥は期待できるものではなかった。発明の開示本発明は、塗装面の乾燥に掛かる時間を大幅に短縮でき、しかも品質の良い塗装面が得られる乾燥装置を提供することを目的とする。

本発明に係る乾燥装置は、一端面に開口部を有する筐体と、この筐体内に設けられ前記開口部より塗装面に対して赤外線を放射する赤外線放射装置と、前記筐体内の空気を、前記開口部を介して塗装面に送風する送 ® と、前記送 ja によつて塗装面に送風された空気のうち、その少なくとも一部を、再度、筐体内に流入させる循環路と、前記筐体内に外気を導く外気導入口と、前記循環路を経て筐体内に再流入する空気の流量を調節する流量調節機構と、を備えることを特徴とする。

このように構成された本発明の乾燥装置によれば、乾燥対象となる塗装面全体を筐体が包み込み、赤外線 Mr装置から放射された赤外線は、筐体内壁面及び塗装面との間で乱反射を操り返しながら塗装面全体に対して均一な強度で放射 ·吸収される。また、その赤外線は、塗装面内部に作用して塗装面をその內部側から加熱させる。その結果、塗料内に含まれる顔料の重合が促進され、また同時に、溶剤の揮発を阻害する不必要な塗膜（乾燥膜）の形成を抑制しながら塗料内に含まれる溶剤の揮発を促進させることが可能となる。

また、本発明の乾燥装置は、循環流を作り出す循環路及ぴ送風機を備えるため、塗料内から揮発した溶剤は、この循環流によって速やかに拡散される。また、筐体内にて循環する空気は、塗装面からの輻射熱などを吸収して次第に昇温するが、流量調節機構によってその空気の循環率を低下せしめると、その分、外気導入口から筐体內へと導かれる空気の流量が增し、筐体内の温度は低下する。よって、循環流による塗装面の不必要な加熱が抑制され理想的な乾燥条件が得られる。なお、本発明に係る流量調節機構は、前記循環路の通路断面を拡大及び収縮させて、この循環路内を流れる空気の流量調節を行うようにしてもよい。

また、本発明に係る筐体は、前記赤外線放射装置を内方して赤外線の放射部を形成する内部筐体と、この内部筐体表面との間に所定の隙間を保ちつつ、その内部筐体をその外方側から包み込む外部筐体と、前記所定の隙間および前記内部筐体內方に形成される空間とを互いに連通させる連通路と、を備え、前記所定の隙間は、前記循環路の一部を構成するようにしてもよい。

このように構成された筐体では、循環路の一部が筐体内に確保される。従って循環路の通路長を必要最小限に構成することができ、装置の小型 ·軽量化を図れる。また、外気温の変化による循環路内の温度変化が少なくなり、流量調節機構による筐体内の^^管理が容易になる。 ·

また、流量調節機構に関し、本発明では、前記内部筐体と前記外部筐体とを互いに連結する伸縮自在のアジヤスタを備え、このアジヤスタの全長を可変させることにより前記循環路の通路断面を拡大及ぴ収縮させるように構成してもよレ、。このように構成された流量調節機構では、アジヤスタの全長を所望に応じて可変させることにより、前記内部筐体と外部筐体との間に形成される循環路の通路断面積が変更される。即ち、アジヤスタを伸張させると循環路の通路断面が拡大し、アジヤスタを収縮させると循環路の通路断面が収縮する。以て、筐体内にて循環する空気の循環率を任意に調節することが可能となる。また、前記流量調節機構に関し、本発明では、前記外気導入口を、前記循環路の経路中に設けることができる。そして、前記流量調節機構は、その外気導入口の開口面積を拡大及び収縮させることにより、前記循環路を経て前記筐体内に再流入する空気の流量調節を行う構成としてもよい。

このように構成された流量調節機構では、循環路中に外気（新たな空気）を導入し、筐体内にて循環する空気の総量を減らしている。すなわち、本発明で筐体内に再流入する空気とは、循環路を経て筐体内に流入する空気の総量を示すものではなく、その空気中に含まれる既存の空気すなわち塗装面に送風された後に循環路を経て筐体内に再流入する空気量によつて定義付けされるものである。さらに、本発明に係る乾燥装置では、前記塗装面に送風される空気の温度を検出する温度検出センサと、この温度検出センサにて検出される空気の温度に基づき前記送風機の風量調節を行う制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記温度センサにて検出される温度が目標空気温度より高いとき前記送 JIBの出力を増大させ、前記温度センサにて検出される温度が目標空気温度より低いとき前記送風機の出力を低下させるようにしてもよい。

この構成では、塗装面に送風される空気の温度を温度検出センサにて監視すると共に、その出力値を送風機の風量調節にフィードパックして、塗装面に送風される空気の温度を正確に管理する。尚、循環路を経て筐体内に再流入する空気の流量は、上記の如く前記流量調節機構によってその流量を制限されている。従つて、送風機の出力を増大させると外気導入口から取り込まれる空気の流量が増加し、筐体内にて循環する空気の温度は低下する。一方、送風機の風量を低下せしめると外気導入口から取り込まれる空気の流量が減少し、以て、筐体內にて循環する空気の温度は上昇する。従って、このように風量調節を実施すると、筐体内の空気温度を略一定の値に維持することが可能となる。

また、本発明に係る赤外線放射装置に関し、その赤外線放射装置にて放射する赤外線は、 2 . 5 μ π！〜 1 4 . 0 IX mを含む波長域の赤外線とすることが望ましレヽ。さらに、赤外線放射装置にて放射される赤外線は、 3 . Ο μ π！〜 4 . O / m の波長域に放射エネルギーのピークを有するようにするとよレ、。また、赤外線放射装置にて放射される赤外線を、 5 . 5 ^ m〜1 0 . 0 mの波長域に放射エネルギ一のピークを有するようにしてもよい。尚、放射エネルギーのピークとは、所定出力で赤外線を放射したとき、その赤外線の放射エネルギー（放射率）が出力 5 0 %を越える領域、より好ましくは出力 7 0 %を超える領域で定義するのが望ましい。

ここで、 2 . 5 m〜 1 4 . 0 μ mを含む波長域とは、通常の塗装作業において広く採用される塗料（顔料)、例えば、メタクリル酸メチル樹脂、エポキシ樹脂、フエノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂などが、最も好んで吸収する波長に相当する。即ち、これら各種樹脂が好む波長の赤外線を赤外線放射装置にて積極的に放射すると塗料の加熱時間すなわち乾燥時間が大幅に短縮される。

また、上記に例示した顔料は、 3 . 0 / m〜 4 . 0 μ mの波長域、及ぴ 5 . 5 ！〜 1 0 . 0 mの波長域に吸収スペクトルのピークを有する。このため、この波長域に放射エネルギーのピークを設定すると、赤外線放射装置にて放射された赤外線は、さらに効率良く吸収され、より短時間に塗料の乾燥（加熱）が行える。なお、赤外 H放射装置にて 2 . 5 μ πι〜1 4 , 0 μ m以外の波長を有する赤外線を放射した場合には、その赤外線が各種樹脂にほとんど吸収されず、不必要に赤外 IIの放射時間（加熱時間）を延ばすこととなる。また、上記した各種顔料は、あくまでも具体例であり、 2 . 5 /z m〜1 4 . 0 mの波長に好適な顔料は上記した顔料に限られることはない。

また、本発明に係る乾燥装置は、前記筐体を支持する支持ラックを備え、前記支持ラックは縦フレームと、縦フレームにスライド可能に保持された横フレームと、を有し、前記筐体は前記横フレームに摇動自在に保持される構成としてもよい。この構成では、乾燥装置の主たる部分を構成する筐体を所望の位置にて容易に支持することが可能となる。図面の簡単な説明図 1は、本発明の実施形態に係る車両用乾燥装置の側面図。

図 2は、本発明の実施形態に係る車両用乾燥装置の正面図。

図 3は、本発明の実施形態に係る車両用乾燥装置の平面図。図 4は、本発明の実施形態に係る車両用乾燥装置を開口部側から見た斜視図。図 5は、図 3における A— A' 断面図。

図 6は、筐体内における空気の流れを説明するための図。

図 7は、本究明の実施形態に係る筐体を天板側から見た平面図。

図 8は、本発明の実施形態に係るアジヤスタの一部断面図。

図 9は、本発明の実施形態に係る車両用乾燥装置の使用状態を示す図。

図 1 0は、本発明の実施形態に係る車両用乾燥装置の制御系にて実施されるシーケンス制御を説明するためのフローチャート。

図 1 1は、本発明の実施形態に係る電動ファンの風量調節に伴い実施されるフィ一ドパック制御を説明するためのフロ一チヤ一ト。

図 1 2は、本発明の実施形態に係る赤外線ランプの放射スぺクトルと代表的な塗料の吸収スぺクトルとの相関関係を示した図。発明を実施するための最良の形態以下、本発明に係る乾燥装置を車両用乾燥装置として適用した例について図面を参照して説明する。

まず初めに、乾燥装置の概略構成について説明する。

本実施の形態に示される乾燥装 ft (以下、車両用乾燥装置と称す） 1は、赤外線ランプ 2及び電動フアン 3等を内包して車両用乾燥装置 1の主要部分を構成する筐体 8と、この赤外 /锒ランプ 2及び電動ファン 3等の制御を司る制御系と、この筐体 8を移動自在に支持する支持ラック 1 Bと、を備える。

筐体 8は、内部筐体 2 0及び外部筐体 4 0からなる 2重構造をなし、内部筐体 2 0内には塗装面 Pに対して赤外線を放射する赤外線ランプ 2、及び筐体 8内の空気を循環させて塗装面 Pの乾燥を促進させる電動ファン 3などが設けられている。即ち、筐体 8は赤外線の放射を主体として塗装面 Pを乾燥させる赤外線式乾燥装置としての機能を備えている。

さらに、前記筐体 8には、空気の循環路 4、及び流量調節機構が設けられている。空気の循環路 4は、電動ファン 3の作動に伴い形成される循環流を筐体 8内に反復して再現できるようするためのものである。また、流量調節機構は、筐体 8内にて循環する空気の流量を制限し、赤外線の放射時間に比例して昇温する空気の過剰な温度上昇を防止するための機構である。以下、各構成要素について詳細に説明する。

尚、以下の説明では、赤外線ランプ 2、電動ファン 3等を含む筐体一式を略して乾燥装置本体 1 Aと称することもある。

筐体 8は、上記したように赤外線ランプ 2や電動ファン 3など乾燥に係る主要構成部品が組み込まれる内部筐体 2 0と、この内部筐体 2 0表面との間に所定の隙間を保ちつつ内部筐体 2 0をその外方側から包み込む外部筐体 4 0と、を有し、先に記載した空気の循環路 4の一部は、この内部筐体 2 0と外部筐体 4 0との間に形成された隙間によつて形成されている（図 5及び図 6参照)。

また、内部筐体 2 0は、図 5に示されるように長方形をなす天板 2 1と、この天板 2 1の周縁から延出された側壁板 2 2とを有し、一端面が開口した箱状をなしている。また、その内方には、天板 2 1と TOな同一面内において 3本の赤外線ランプ 2が平行且つ等間隔に配置されている。

また、各赤外線ランプ 2には、赤外線ランプ 2の後方及び側方を囲むように反射板 2 3が赤外線ランプ 2と一体的に設けられ、赤外線ランプ 2にて発せられる赤外線は内部筐体 2 0における開口側（図 5中矢印 A方向）に効率良く反射されるようになっている。なお、各反射板 2 3の両端は、側壁板 2 2に固定されており、筐体 8内における赤外線ランプ 2の位置決めはこの反射板 2 3によりなされている。

また、赤外線ランプ 2は、 2 . 5 μ π！〜 1 4. 0 μ mの波長域を含む赤外線を積極的を； ¾#する赤外線ランプ 2を使用している。より好ましくは、図 1 2の点線に示されるように 3 . Ο μ π！〜 4 . 、及び 5. 5 ^ π！〜 1 0. 0 mの波長域に放射エネルギーのピークを有する赤外線ランプを採用し、そのピーク時には、その赤外線ランプ 2の出力が出力 5 0 %、より好ましくは出力 7 0 %を超える赤外Iランプ 2を使用するとよい。

また、ここで 2. 5 μ π！〜 1 4. O mの波長とは、通常の塗装作業において広く採用される塗料（顔料)、例えば、メタクリル酸メチル樹脂、エポキシ樹脂、フエノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂などの吸収スぺクトルに一致し、この範囲にて赤外線を積極的に放射すると、赤外線の吸収が効率よく行われる。なお、図 1 2は、各樹脂に対応した赤外線吸収スぺクトル（図中実線）と、赤外線ランプ 2の ¾†スペクトル（図中波線）との相関関係を示すグラフを示す図である。また、赤外線吸収スペクトルに関し、グラフ縦軸は赤外線の吸収率に相当する。また、赤外線; Wスペクトルに関し、グラフ縦軸は赤外線の放射ェネルギー（放射量）に相当する。即ち、図中点線と図中実線との差（開き）が大きくなるほど、塗料における赤外線の吸収量が増えるといえる。

また、各種塗料（顔料）は、図 1 2に示されるように 3 . Ο μ π！〜 4 . 0 μ τα の赤外線（図 1 2中矢印 Α間）、及ぴ 5 . 5 m〜1 0 . Ο μ πι (図 1 2中矢印 Β間）の赤外線を最も効率良く吸収するということが各種実験において把握されている。そこで本実施の形態においては、上記した各種塗料が好む 3 . 0 /z m〜 4 . O /x mの波長域、及ぴ 5 . 5 μ πι〜1 0 . 0 μ mの波長域に放射スペクトルのピークを設定することによって、さらなる乾燥時間の短縮を図っている。また、内部筐体 2 0の天板 2 1には、内部筐体 2 0外方の空気をその内方側に導き入れる空気導入口 2 5 (連通路）が形成されている。さらに、各空気導入口 2 5には、先に記載した電動ファン 3 (送風機）が取り付けられている。また、上記した各反射板 2 3の間には、電動モータ（図示略）及ぴこの電動モータにて可動される整流板 2 7が取り付けられている。 '

—方、外部筐体 4 0は、内部筐体 2 0と同様に天板 4 1及び側壁板 4 2にて形成される箱状をなし、その一端面は内部筐体 2 0に形成された開口部 2 4と同一方向において大きく開口している（図 4参照）。

なお、その側壁板 4 2は、内部筐体 2 0の側壁板 2 2よりも十分に長く形成されており、図 5に示されるように、内部筐体 2 0に形成される開口部 2 4は、外部筐体 4 0に形成された開口部 4 3に対して若干その奥行き方向に下がって開口することとなる。

また、天板 4 1には、外気導入口 4 4が形成されている。外気導入口 4 4は、必要に応じて筐体 8外部の空気（外気）を筐体 8内に取り入れるための開口である。また、外気導入口 4 4には、流入空気中の塵や埃を除去するための集麈フィルタ 4 5、及び外気導入口 4 4に流入する外気の流量を調節せしめる流量調節板 4 6が取り付けられている。

なお、流調節板 4 6は、外気導入口 4 4の内方に向かってスライド自在に設けられており、外気導入口 4 は、その流量調節板 4 6をその内方側にスライドさせることにより、開口面積を任意に調節できる構造となっている。

また、内部筐体 2 0と前記外部筐体 4 0とは、伸縮自在なアジヤスタ 7 0によつて連結されている。このアジヤスタ 7 0は、外部筐体 4 0と内部筐体 2 0との位置決めをなす連結部材としての機能を備える他、上記した内部筐体 2 0及び外部筐体 4 0にて形成される循環路 4の通路幅 T (通路断面）を可変させる機能をも備えている。すなわち、アジヤスタ 7 0は、本発明に係る流量調節機構としての役割を備える。以下、図 7及び図 8を参照してこの流量調節機構 (アジヤスタ 7 0 ) について説明する。

アジヤスタ 7 0は、図 8に示されるように、外部筐体 4 0の天板 4 1上にステ一 7 5を介して溶接されたボス 7 1と、そのボス 7 1に螺入されたボルト 7 2と、このボルト 7 2を回転させるための操作ハンドル 7 3と、を有し、ボルト 7 2の先端部分は、前記内部筐体 2 0の天板 2 1に回転自在に連結されている。

また、内部筐体 2 0の各角部には、外部筐体 4 0の側壁板 4 2にて支持された断面 L字型のガイドレール 7 4が設けられている。そして、アジヤスタ 7 0の操作時には、このガイドレール 7 4に沿って内部筐体 2がその奥行き方向に移動する機構となっている。

なお、内部筐体 2 0と外部筐体 4 0との相対的な位置関係は、操作ハンドル 7 3の回転方向に応じて決定される。即ち、図 8中、矢印 R方向に操作ノ、ンドル 7 3を回転させると内部筐体 2 0が外部筐体 4 0から離反する（図 8中矢印 R 1方向）。一方、図 8中、矢印 L方向に操作ハンドル 7 3を回転させると内部筐体 2 0が外部筐体 4 0側（図中矢印 R 1方向）に接近（図中矢印 L 1方向）する。このように外部筐体 4 0と内部筐体 2 0との間に伸縮自在なアジヤスタ 7 0を設けることによって、外部筐体 4 0と内部筐体 2 0との間に形成される循環路 4の通路幅 T (通路断面）を任意に変更することが可能となる。

続いて、制御系について説明する。制御系は、インパータ（D CZA Cコンバータ）、タイマー、 C P U (マイク口プロセッサ）、 ROM (リード 'オンリ 'メモリ）、 RAM (ランダム 'ァクセス 'メモリ）、温度センサ 6 (熱電対温度計）などを備え、時間経過に基づく赤外線ランプ 2及ぴ電動ファン 3のシーケンス制御、並びに電動フアン 3の風量調節に係るフィードパック制御を実施している。なお、制御系を構成するインパータ、タイマー、 C P U等の各種部品は、支持ラック 1 Bに固定された制御ボックス 1 0内に収容されている。また、温度センサ 6は外部筐体 4 0の開口部 4 3 (緣部）に取り付けられている。

以下、乾燥装置本体 1 A (筐体 8 ) の使用方法を踏まえつつ、制御系にて実施されるシーケンス制御（自動制御）、並びに、筐体 8内に形成される空気の流れについて詳細に説明する。尚、電動ファン 3のフィードパック制御については後に詳述する。また、図 1 0は、制御系にて実施されるシーケンス制御のフローチヤートである。

本実施の形態に示す車両用乾燥装置 1は、図 9に示されるように筐体 8に形成された開口 4 3を塗装面 Pに対して近接させた状態にて使用する。そして、塗装面 Pを乾燥させるに際して、まず初めに行うこととしては、外気導入口 4 4に設けられた流量調節板 4 6を操作して、外気導入口 4 4から筐体 8内に取り込まれる空気の流量調節を行う。 , なお、流量調節板 4 6の操作においては、室内温度を考慮して外気導入口 4 4 の開口面積を定める。すなわち、夏季など室内温度が高い時には外気の流入量を増大させるベく流量調節板 4 6を開き、冬季など室内温度が低い時には外気の流入量を減少させるベく流量調節板 4 6を閉じて、筐体 8内の温度調節を行う。続いて、上記したアジヤスタ 7 0を操作して循環路 4の通路幅 Tを調節する。即ち、この工程では、アジヤスタ 7 0を操作して筐体 8內における空気の循環率を所望の値に設定する。

なお、循環率の設定は、塗装面 Pに塗布された塗料の性質を考慮して行う。例えば、溶剤の含有量が少なく、比較的短時間に塗科内の溶剤が揮努しきる塗料においては通路幅 Tを大きくして循環流の温度を高めに設定する。また、溶剤の含有量が多く、その溶剤の揮発に時間が掛かる塗料を塗布した場合においては、通路幅 Tを狭くして循環流の^^を低めに設定する、など各塗料の特性に見合った循環率に設定する。

なお、塗料に対する最適な循環率は、各種予備実験などにて概ね把握することができる。従って、作業者はこの予備実験の結果を踏まえて通路幅 τの設定を行なえば、本実施の形態に示す車両用乾燥装置 1の操作に不慣れな作業者においても適切な循環率が得られる。

続く、乾燥装置本体 1 Αの操作としては、まず、赤外線ランプ 2の点灯時間を設定すべくタイマーの操作を行う。すなわち、塗装面 Pに対する赤外線の放射時間をタイマーによって定める（ステップ 1 0 1 )。次いで、赤外線ランプ 2の点灯スィッチ 1 0 dを操作して、赤外線ランプ 2を点灯させるとタイマーのカウントが開始される（ステップ 1 0 2、ステップ 1 0 3 )。

ここで赤外線ランプ 2の点灯に伴 V、放射される赤外線は、開口部 2 4を介して塗装面 Pに放射される。その際、赤外線ランプ 2から放射される赤外線は、内部筐体 2 0内にて乱反射され、塗装面 P全体に略均一な強度にてされることとなる。また、赤外線の放射を受けた塗装面 Pでは、赤外線の放射エネルギーを吸収して、まず塗装面 P内部側からカロ熱が開始される。

続いて、制御系では、赤外線ランプ 2の放射強度が所定強度に達した力否かを赤外線放射時（赤外線ランプの点灯時）からの経過時間に基づき判断する（ステップ 1 0 4 )。すなわち、 C P Uでは、タイマーのカウントが所定時間に達したことを受け、赤外線ランプ 2が所定強度に達したとみなし、電動ファン 3を作動させるべくステップ 1 0 5に移行する。また、ステップ 1 0 4において、未だ所定時間に満たない時には、赤外線ランプ 2の放射強度が所定強度に達していないとみなし、赤外線ランプ 2の予熱（暖気）運転を継続して行う。

次に、ステップ 1 0 5では、電動ファン 3に電力供給を行い、内部筐体 2 0背後の空気を空気導入口 2 5を介して塗装面 Pに送風する。なお、ステップ 1 0 5 では、塗装面 P近傍に支持された温度センサ 6の出力値に基づいて電動ファン 3 の風量調節を実施する。なお、電動フアン 3の風量調節に伴うフィ一ドバック制御については後に詳述する。

またこの時、塗装面 Pにおいては、赤外 IIの放射エネルギーを吸収して気化した溶剤が、この電動ファン 3の作り出す風によつて直ちにその塗装面 P上から拡散される。その結果、塗装面 Pにおいて、次なる溶剤の揮発が促される。

続く、ステップ 1 0 6では、電動ファン 3の作動と略同時に、整流板 2 7をスイング（回動）させるべく電動モータに電力供給を行い、整流板 2 7をスイングさせる。このため電動ファン 3にて塗装面 Pに送風される空気は、塗装面 P全体に略均一に送風されることとなる。

また、塗装面 Pに送風された空気は塗装面 Pに沿って移動し、塗装面 Pと筐体 8との間を通過して筐体 8外部に排出されるが、上記の如く外部筐体 4 0と内部筐体 2 0との間には循環路 4 (所定の隙間）が形成されている。このため筐体 8 外部に排出されようとする内部筐体 2 0内の空気は、一部、この循環路 4に流入して内部筐体 2 0背後に導かれる。

そして、この空気は、上記した外気導入口 4 4から流入する空気と共に電動フアン 3に再び吸引され、塗装面 P側に送風される。すなわち、電動ファン 3の作動に伴い電動ファン 3→塗装面 P—循環路 4→内部筐体 2 0背後→電動フアン 3 →塗装面 Pの経路を迪る循環流が筐体 8内に形成されることとなる。

なお、筐体 2内に形成される循環流は、塗装面 Pからの輻射熱や、赤外線ランプから放熱された熱エネルギーを吸収して次第に昇温する力 ^s、循環路 4を経て再度塗装面 Pに送風される空気は、外気導入口 4 4より吸気された空気（外気）と混ざり合うためその温度は低下する。その結果、塗装面 Pに再送風される空気の温度は、前回に送風された空気の温度と略同じ温度に保たれることとなり、塗装面 Pの過剰な温度上昇に起因した不必要な塗膜の形成を回避することできる。より詳しく説明すると、循環路 4を流下して電動ファン 3に供される空気の流量は、上記の如くアジヤスタ 7 0の調節によって制限されている。即ち、アジャスタ 7 0を縮めると、外気導入口 4 4を経て供される空気量が増え、塗装面 Pに送風される空気の温度も自ずと低くなる。このように本実施の形態に示す車両用乾燥装置 1では、アジヤスタ 7 0を操作して空気の循環率を調節せしめることにより、筐体 8内の温度を略一定に保つことが可能なる。

—方、アジヤスタ 7 0を伸ばして通路幅 Tを大きくすると、筐体 2內の空気の循環率は高くなり、その結果、循環路 4を経て電動ファン 3に供される空気量が多くなる。よって、循環路 4を経て電動ファン 3に供される空気量と、外気導入口 4 4を経て供される空気量との比率が変化し、以て塗装面 Pに送風される空気の温度が高くなる。

次いで、 C P Uでは、タイマーにてカウントされる経過時間が所定時間に達したか否かを判断し（ステップ 1 0 7 )、タイマーのカウントが所定時間に達していると判断したときには、塗装面 Pが乾燥したとみなし赤外線ランプ 2を消灯する（ステップ 1 0 8 )。また、ステップ 1 0 7において未だ所定時間に達していないと判断された時には、引き続き塗装面 Pに対する赤外線の放射を行う。すなわち、ステップ 1 0 7では、タイマーのカウントをトリガーとして塗装面 Pの乾燥具合を把握している。

また、 C P Uでは、赤外線ランプ 2の消灯後、その赤外線ランプ 2を冷却すベく電動ファン 3を所定時間継続して作動させた後（ステップ 1 0 9 )、電動ファン 3に供給する電力を遮断する（ステップ 1 1 0 )。

このように本実施の形態に示す車両用乾燥装置 1では、赤外線ランプ 2から放射された赤外線が、筐体 8内にて乱反射しながら塗装面 P全体に対して均一に作用する。また、その赤外線は、塗装面 Pをその内部側から加熱し、その結果、塗装面 P内部にて顔料の結合が促進され、同時に、塗料内に含まれた溶剤も速やかに塗装面 P外部へと揮発する。

またこの時、塗料内から盛んに揮発する溶剤は、電動ファン 3が作り出す循環流によって速やかに拡散される。また、筐体 8内を循環する空気は塗装面の輻射熱などを吸収して次第に昇温するが、アジヤスタ 7 0を操作して筐体 2内における空気の循環率を適切な値に調節することにより、塗装面 Pに送風される空気の過剰な温度上昇が回避される。よって塗装面の不必要な加熱（乾燥）が防止され、理想的な乾燥条件が得られる。

なお、上記した例では筐体 8内における空気の循環率を変更するに際して、ァジャスタ 7 0の操作を主にその循環率の調節を行っているが、外気導入口 4 4を経て流入する空気の流量を積極的に調節することによつても、循環率の調節をなし得る。すなわち、その外気導入口 4 4の開口面積を拡大若しくは収縮させて電動ファン 3に供される空気の比率を変更してもよい。より詳しく説明すると、塗装面に送風される空気の ½が高いときには外気導入口 4 4の開口面積を拡大して電動ファン 3に供される外気の量を増やし、塗装面に送風される空気の温度が低レ、ときには外気導入口 4 4の開口面積を収縮して電動ファン 3に供される外気の量を減らすことにより、筐体 8内における空気の循環率を変更できる。すなわち、外気導入口 4 4に設けられた流量調節板 4 6も本発明に係る流量調節機構としての機能を有する。

続いて、ステップ 1 0 5にて実施されるフィードバック制御について説明する。なお、図 1 1は、電動ファン 3の風量調節に係るフィードパック制御のフローチャ一トであり、本処理ルーチンは、本ステップ 1 0 5の処理が終了するまでの間、継続してなされる。

また、本フィードパック制御に関し、温度センサ 6にて検出される温度は、塗装面 Pに送風された空気の温度であるが、塗装面 Pの表面温度は、その温度センサ 6の出力値に略比例して変動する。従って、温度センサ 6の出力値を略一定に保つと塗装面 Pの表面温度も自ずと略一定に保たれることとなる。以下、図 1 1 に示されるフローチャートを参照して、電動ファン 3の風量調節に伴うフィードパック制御を説明する。

まず、 C P Uでは、温度センサ 6の出力値を RAM上に読み込む（ステップ 2 0 1 )。続いて、 R OM上に予め記録された目標空気温度を読み出し（ステップ 2 0 2 )、 RAM上に記録された温度センサ 6の出力値とその目標空気温度とを照らし合わせて、温度センサ 6の出力値が目標空気温度に対して高いか否かを判定する（ステップ 2 0 3 )。なお、目標空気温度とは、塗装面 Pの表面温度に対して十分小さい値であり、予め任意に設定可能な値である。 ' そして、ステップ 2 0 3において、温度センサ 6の出力値が目標空気温度よりも高いと判断されたときには、電動ファン 3の風量を増量すぺくインパータの出力周波数を高くする（ステップ 2 0 4 )。一方、温度センサ 6の出力値が目標空気温度よりも低いと判断されたときには、電動ファン 3の風量を減量すべくインパータの出力周波数を低くする（ステップ 2 0 5 )。

なお、電動ファン 3の風量が増量された時には、多量の外気が外気導入口 4 4 を経て筐体 2内へと流入することとなり、塗装面に送風される空気の温度は低下する。よって、塗装面 Pの過剰な温度上昇が抑制される。一方、電動：風量が減量されると、筐体 2内へと流入する外気の流量も減り、塗装面に送風される空気の温度は上昇する。よって、塗装面 Pの過剰な冷却が抑制される。

なお、筐体 8內における空気の温度調節は、上記したアジヤスタ 7 0の操作にて決定されることが望ましく、本フィードバック制御は、より正確な温度管理を実施するための一制御である。

このように本実施の形態に示す車両用乾燥装置 1では、塗装面 Pに送風される空気の温度を温度センサ 6にて監視すると共に、その出力値を電動ファン 3の風量調節にフィードパック制御させることにより、塗装面 Pの温度管理をより正確に行えるようにしている。なお、上記したシーケンス制御及ぴフィードバック制御は、一実施例であり、その詳細は、任意に変更可能である。

続いて、上記した筐体 8を支持する支持ラック 1 Bについて説明する。

支持ラック 1 Bは、塗装面 Pに対する赤外線の放射を容易にするものであり、筐体 8 (乾燥装置本体 1 A) を任意の高さや方向にて支持するものである。

この支持ラック 1 Bは、縦フレーム 1 0 1と、この縦フレーム 1 0 1の上下方向にスライド自在に設けられたブラケット 1 0 2と、このブラケット 1 0 2の水平方向にスライド自在に保持された横フレーム 1 0 3と、横フレーム 1 0 3から延出されて筐体 8を揺動自在に支持する支持アーム 1 0 6と、を備える。

また、縦フレーム 1 0 1の内部には、パランスウェイト 1 0 7が設けられ筐体 8の上下移動に要する力を軽減している。より詳しくは、図 1に示されるように一端が縦フレーム 1 0 1の頭頂部に固定され他端がブラケット 1 0 2に連結されたチェーン 1 0 8と、縦フレーム 1 0 1内にて昇降自在に設けられたパランスゥエイト 1 0 7と、このパランスウェイト 1 0 7に取り付けられた可動プーリ 1 0 7 aと、縦フレーム 1 0 1の頭頂部に設けられた固定プーリ 1 0 1 aと、を備え、前記チェーン 1 0 8は、図 1に示されるように可動プーリ 1 0 7 aと固定プーリ 1 0 1 aとを介してブラケット 1 0 2から縦フレーム 1 0 1の頭頂部に架けて張架されている。

なお、パランスウェイト 1 0 7と、筐体一式を含む横フレーム 1 0 3との間には、各プーリ 1 0 7 a、 1 0 1 aの配列によって倍力作用が生じる。このためパランスウェイトの重量を、筐体 8—式を含む横フレームの総重量に対して 1ノ 2 に設定すると、パランスウェイト 1 0 7と筐体 8—式を含む横フレーム 1 0 3力 S 重量において均衡状態となり、筐体 8の上下移動が容易になる。

また、縦フレーム 1 0 1の下端にはボトムフレーム 1 0 9が連結されており、このボトムフレーム 1 0 9の四隅には、キャスタ 1 1 0が設けられている。このため本装置 1を修理工場内にて自由に移動させることができる。

本実施の形態では、車両用の乾燥装置として本発明を説明したが、本発明の乾燥装置は、勿論、他の用途においても有用である。また、上記した乾燥装置本体 1 Aの構造や、支持ラック 1 Bの構造は、あくまでも本発明の一実施例にすぎず、その詳細は、任意に変更しても構わない。

例えば、上記した乾燥装置 1においてはアジヤスタ 7 0を使用して筐体 8内における空気の循環率を設定しているが、内部筐体 2 0と外部筐体 4 0との間に脱着自在なスぺ一サを介在させ、そのスぺーサの厚みを所望に応じて適時変更することによつても筐体 8内における空気の循環率を変化させることができる。また、内部筐体 2 0と外部筐体 4 0との間に形成される隙間に、短冊状の弁体を設け、この弁体を操作して循環路 4を流れる空気の流量を調節せしめるようにしてもよい。

なお、本実施の形態においては、赤外線の放射装置として赤外線ランプ 2を採用しているが、赤外線ランプ 2に替えて赤外線ヒータなどを使用してもよい。また、赤外線ランプ 2は、上記したように天板 2 1と ϊな面内に配設している力例えば、面状赤外線ヒータなどを内部筐体 2 0の内壁面に配置して赤外線の放射部を形成してもよい。また、内部筐体 2 0の内壁面にエンボス加工を施し、赤外線の反射効率を高めるようにしてもよい。

以上のように、本実施形態によれば、塗装面の乾燥に掛かる時間を大幅に短縮でき、しかも品質の良い塗装面が得られる車両用乾燥装置を提供できる。

本発明は前記した実施形態の内容に限定されるものではなく、当業者であれば特許請求の範囲に記载した要旨から逸脱しない範囲で種々に変形可能である。彦業上の利用可能性本発明の乾燥装置は、車両を修理するに際して、車体に塗布した塗料などを乾燥させる装置として特に適している。また、本発明の乾燥装置は、車両のみならず、家具類の塗装面の乾燥や、建築物壁面の塗装面の乾燥など、各種用途に使用することもできる。

Claims

請求の範囲

1 . 一端面に開口部を有する筐体と、

この筐体内に設けられ前記開口部より塗装面に対して赤外線を放射する赤外線放射装置と、

前記筐体内の空気を、前記開口部を介して塗装面に送風する送風機と、前記送によって塗装面に送風された空気のうち、その少なくとも一部を、再度、筐体内に流入させる循環路と、

前記筐体内に外気を導く外気導入口と、

前記循環路を経て筐体内に再流入する空気の流量を調節する流量調節機構と、を備えることを特徴とする乾燥装置。

2 . 前記流量調節機構は、前記循環路の通路断面を拡大及び収縮させて、この循環路内を流れる空気の流量調節を行うことを特徴とする請求項 1に記載の乾燥装置。

3 . 前記筐体は、

前記赤外線放射装置を内包して赤外線の放射部を形成する内部筐体と、この内部筐体表面との間に所定の隙間を保ちつつ、内部筐体をその外方側から包み込む外部筐体と、

前記所定の隙間および前記内部筐体内方に形成される空間とを互いに連通させる連通路と、を備え、

前記所定の隙間は、前記循環路の一部を構成していることを特徴とする請求項 1に記載の乾燥装置。

4 . 前記流量調節機構は、前記内部筐体と前記外部筐体とを互いに連結する伸縮自在のアジヤスタを備え、このアジヤスタの全長を可変させることにより前記循環路の通路断面を拡大及び収縮させることを特徴とする請求項 3に記載の乾燥装

5 . 前記外気導入口は、前記循環路の経路中に設けられ、

前記流量調節機構は、その外気導入口の開口面積を拡大及び収縮させて、前記循環路を経て前記筐体内に再流入する空気の流量調節を行うことを特徴とする請求項 1に記載の乾燥装置。

6. 前記流量調節機構は、前記塗装面に送風される空気の温度を検出する温度検出センサと、この温度検出センサにて検出される空気の温度に基づき前記送風機の風量調節を行う制御装置と、を備え、

前記制御装置は、前記温度センサにて検出される温度が目標空気温度より高いとき前記送の出力を増大させ、前記温度センサにて検出される温度が目標空気温度より低いとき前記送の出力を低下させることを特徴とする請求項 1に

7. 前記赤外線放射装置にて放射される赤外線は、 2· 5μπ！〜 14. 0 / mの波長を含む赤外線であることを特徴とする請求項 1に記載の乾燥装置。

8. 前記赤外線放射装置にて放射される赤外線は、 3· 0μπι〜4. 0 /imの波長域に放射エネルギーのピークを有することを特徴とする請求項 1に記載の乾燥

9. 前記赤外/線放射装置にて放射される赤外線は、 5. 5μπ！〜 10. Ο μπιの波長域に放射エネルギーのピークを有することを特徴とする請求項 1に記載の乾

10. 前記筐体を支持する支持ラックを備え、

前記支持ラックは、縦フレームと、この縦フレームにスライド可能に保持された横フレームとを有し、前記筐体は、前記横フレームに摇動自在に保持されることを特徴とする請求項 1に記載の乾燥装置。