WO2011148955A1 - 乾燥炉及び乾燥方法 - Google Patents

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WO2011148955A1
WO2011148955A1 PCT/JP2011/061911 JP2011061911W WO2011148955A1 WO 2011148955 A1 WO2011148955 A1 WO 2011148955A1 JP 2011061911 W JP2011061911 W JP 2011061911W WO 2011148955 A1 WO2011148955 A1 WO 2011148955A1
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dried
warm
difficult
drying
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航 佐藤
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本田技研工業株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05D3/0254—After-treatment
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    • B05D3/0272—After-treatment with ovens
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    • F26B2210/12—Vehicle bodies, e.g. after being painted

Definitions

  • the present invention relates to a drying technique for drying an object to be dried with hot air.
  • One type of drying oven is a hot air circulation drying oven.
  • the material to be dried is dried by circulating hot air.
  • an object to be dried is a combination of a plurality of members, and there are thick portions and thin portions.
  • the thick part has a large heat capacity, so it is difficult to warm up.
  • the thin-walled portion is a portion that is easily warmed because of its small heat capacity.
  • Patent Document 1 (FIG. 4). )reference.
  • Patent Document 1 will be described with reference to FIG.
  • the drying furnace 100 is provided with a furnace body 102 formed so as to surround an object to be dried 101, and a hot air provided in the lower part of the left wall 103 and the lower part of the right wall 104 of the furnace body 102.
  • a blower is connected to the hot air outlets 116 and 117, a heating device is connected to the discharge side of the blower, and hot air inlets 105 and 106 are connected to the heating device.
  • a pair of left and right heaters 118 and 119 are disposed in the vicinity of the lower portion of the object to be dried 101. These heaters 118 and 119 are connected to a blower and a heating device.
  • the hot air blown out from the hot air outlets 109 and 111 is brought into contact with the material to be dried 101 to dry the material to be dried 101.
  • Hot air is discharged from the inside of the furnace body 102 through the hot air inlets 114 and 115 to the outside of the furnace body 102, heated, and ejected from the hot air outlets 109 and 111 again through the hot air intake ports 105 and 106. That is, the to-be-dried object 101 is dried by the circulating hot air.
  • the bottom 121 of the object to be dried 101 is thick, the bottom 121 has a large heat capacity and is difficult to warm up. Hot air is ejected from the ejection nozzles 122 of the heaters 118 and 119 toward the bottom 121 of the object to be dried 101. By this hot air injection, the rate of temperature rise at the bottom 121 of the object to be dried 101 can be improved.
  • the hot air ejected from the ejection nozzles 122 of the heaters 118 and 119 diffuses around the bottom 121 of the object to be dried 101, so that it is difficult to give a targeted amount of heat to the targeted portion. .
  • the drying time is lengthened as a measure, the temperature of the bottom 121, which is a part that is difficult to warm up, rises, but the part that is easy to warm of the article 101 receives extra heat even though the temperature has already been raised. become. This is not preferable from the viewpoint of energy saving.
  • Embodiment of this invention provides the drying technique which can reduce the excess calorie
  • the drying furnace 20 that dries the object to be dried 11 with hot air radiates heat to the parts 35 and 42 that have a larger heat capacity than the other parts 37 and 44 and are difficult to warm in the object to be dried 11.
  • heaters 36, 38, 43, 45 may be provided that heat the portions 35, 42 that are difficult to warm up so as to approximate the temperatures of the other portions 37, 44.
  • the drying method of drying the object to be dried 11 with hot air using the drying furnace 20 includes a temperature raising step for increasing the temperature of the object to be dried 11 and a heat capacity in the object to be dried.
  • the temperature of the parts 35 and 42 that are larger than the other parts 37 and 44 and difficult to warm is measured by the first temperature measuring parts 73 and 77, and the temperature of the other parts 37 and 44 is measured by the second temperature measuring parts 75 and 79.
  • a temperature measuring step a local heating step of heating the portions 35 and 42, which are difficult to warm by applying radiant heat to the portions 35, 42 which are difficult to warm, to approximate the temperatures of the other portions 37, 44; And a temperature holding step for keeping the temperature of 11 constant.
  • FIG. 1 (a) to FIG. 1 (d) are diagrams illustrating a mechanism for drying a paint on the surface of an object to be dried according to a typical embodiment.
  • FIG. 2A and FIG. 2B are graphs for explaining the local heating start timings of the comparative example and the example.
  • FIG. 3A and FIG. 3B are graphs for explaining the heating rate of the comparative example and the example.
  • It is sectional drawing of a drying furnace.
  • FIG. 5 is an enlarged view of part 5 of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line 7-7 in FIG.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line 8-8 in FIG.
  • FIG. 9A to FIG. 9C are diagrams for explaining the operation of the temperature measuring section and the heater. It is a flowchart of a drying method. It is a figure explaining the basic composition of the conventional technology.
  • the drying furnace has a heat capacity larger than that of other parts in the object to be dried, and the temperature of the part that is difficult to warm by applying radiant heat approximates the temperature of the other part. Equipped with a heater to heat.
  • the other part may be a part that is easily warmed.
  • a portion that is difficult to warm in the object to be dried is locally heated with a heater while the entire object to be dried is heated with hot air. Since the radiant heat generated by the heater is absorbed by the object to be dried in the form of electromagnetic waves, it is possible to reliably heat the portion of the object to be dried that is difficult to warm. This heating raises the temperature of the part that is difficult to warm in the object to be dried, so that the temperature of the part that is difficult to warm can be reliably approximated to the temperature of the part that is easily warmed.
  • the drying furnace of the embodiment by applying radiant heat to a part that is difficult to warm in the object to be dried, the temperature of the part that is difficult to warm can be reliably approximated to the temperature of the part that is easily warmed. That is, since it is possible to raise the temperature of the part that is difficult to warm in the object to be dried and the part that is easy to warm up, it is not necessary to apply extra heat to the part that is easily warmed. Therefore, it is possible to provide a drying furnace that can reduce the amount of heat that has been given to a portion that is easily warmed in an object to be dried.
  • the heater may be a near infrared lamp.
  • infrared rays near infrared rays and far infrared rays having wavelengths longer than the near infrared rays are known. It is also known that the absorption rate (energy absorption rate) varies depending on the type of irradiation target.
  • the object to be dried is a vehicle body
  • the object to be dried is composed of an iron-based material constituting the vehicle body and a coating film formed by applying an acrylic water-based paint or the like to the vehicle body. Table 1 below shows the absorptance of iron and acrylic water-based paints.
  • the coating film is mainly heated, far-infrared rays having an absorptance of 74% in the acrylic water-based paint are suitable.
  • the coating applied to the inner surface of the vehicle body is not effective. Therefore, in the embodiment, near infrared light having an absorption rate of 35% is adopted for iron, iron, that is, the vehicle body is mainly heated, and the coating film on the inner surface is dried by the heat of the vehicle body.
  • near-infrared rays it is possible to raise the temperature of an object to be dried in a time-consuming manner by utilizing the heat conduction of a member even for a portion that is not directly irradiated with near-infrared rays.
  • the drying furnace may include a first temperature measuring unit that measures the temperature of a part that is difficult to warm up and a second temperature measuring unit that measures the temperature of another part upstream of the heater. Further, the drying furnace may include a control unit that controls the output of the heater based on temperature information of the first temperature measuring unit and the second temperature measuring unit.
  • a high output command is sent from the control unit to the heater .
  • the controller outputs a low output command to the heater.
  • the temperature of the part of the object to be dried that is difficult to warm is compared with the temperature of the other part, and the heater is controlled by the control unit so as to output an appropriate amount of heat according to the temperature difference. Therefore, an appropriate amount of heat can be given to the portion of the object to be dried that is difficult to warm from the heater.
  • the drying method is performed using a drying furnace that dries an object to be dried with hot air.
  • the drying method includes a temperature raising step for increasing the temperature of the object to be dried, and a temperature of a part of the object to be dried that has a heat capacity larger than that of other parts and is not easily warmed by the first temperature measuring unit.
  • the other part may be a part that is easily warmed.
  • the radiant heat used in the local heating process is absorbed by the object to be dried in the form of electromagnetic waves, it is possible to reliably heat the portion of the object to be dried that is difficult to warm. This heating raises the temperature of the part that is difficult to warm in the object to be dried, so that the temperature of the part that is difficult to warm can be reliably approximated to the temperature of the part that is easily warmed.
  • the drying method of the embodiment in the local heating step, by applying radiant heat to the part that is difficult to warm in the object to be dried, the temperature of the part that is difficult to warm can be reliably approximated to the temperature of the part that is easily warmed. . That is, since it is possible to raise the temperature of the part that is difficult to warm in the object to be dried and the part that is easy to warm up, it is not necessary to apply extra heat to the part that is easily warmed. Therefore, it is possible to provide a drying method capable of reducing the excess amount of heat given to a portion that is easily warmed in an object to be dried.
  • the object to be dried may be one that has been coated before being put into the drying furnace.
  • the temperature of the part that is difficult to warm measured by the first temperature measuring unit is equal to the crosslinking temperature of the paint applied to the object to be dried. It may be the time when it is reached.
  • the paint particles When the mist-like paint is sprayed on the material to be dried, the paint particles are directed toward the surface of the material to be dried. At this time, the surface temperature of the material to be dried is room temperature. When the paint particles collide with the surface of the object to be dried, the paint adhering to the surface of the object to be dried swells. At the same time, the volatile components of the paint evaporate and the paint hardens in a wavy state. Next, when the object to be dried that has been coated is placed in a drying furnace, the paint solidified on the surface of the object to be dried is heated by hot air. The heated paint fluidizes. Also, surface tension and gravity act on the paint in the amplitude direction of the swell. Thereafter, a smooth coating film is formed.
  • the object to be dried is put in a drying furnace and radiant heat is applied to a portion that is difficult to warm in the object to be dried simultaneously with the start of hot air drying, the paint applied to the object to be dried is fluidized.
  • radiant heat by locally heating the object to be dried with radiant heat, the temperature rise rate of the object to be dried increases, so that the paint becomes hot and the paint hardens while the flow is insufficient. Therefore, it becomes difficult for the coating film to become smooth, and the quality of the coating film decreases.
  • the drying method of the embodiment when the temperature of the portion that is difficult to warm in the material to be dried reaches the crosslinking temperature of the paint applied to the material to be dried, radiant heat is applied to the portion that is difficult to warm in the material to be dried.
  • radiant heat is applied to the portion that is difficult to warm in the material to be dried.
  • local heating by radiant heat is performed on a portion of the object to be dried that is difficult to warm when a certain time has elapsed since the start of hot air drying.
  • the paint applied to the region that is difficult to warm up fluidizes.
  • the temperature rise rate of the material to be dried is small, so that the paint flows sufficiently and then becomes hot and solidifies. Therefore, since a smooth coating film can be obtained, the quality of the coating film is improved.
  • the heat source of radiant heat may be near infrared.
  • iron that is, the vehicle body is mainly heated by the near infrared ray having an absorption factor of 35% in iron, and the coating film on the inner surface can be dried by the heat of the vehicle body.
  • near-infrared rays it is possible to raise the temperature of the object to be dried without requiring time by utilizing the heat conduction of the member even for a portion that is not directly irradiated with near-infrared rays.
  • the object to be dried is a vehicle body.
  • a side sill is illustrated as a site
  • the vehicle body which enters a drying furnace is painted by the coating equipment provided in the upstream of a drying furnace.
  • the paint particles 12 are directed toward the surface 13 of the vehicle body 11 as indicated by an arrow (1).
  • the surface temperature of the vehicle body 11 is normal temperature.
  • the paint 14 solidified on the surface 13 of the vehicle body 11 is heated by hot air.
  • the heated paint 14 is fluidized. Further, surface tension and gravity act on the paint 14 in the amplitude direction of the swell. Thereafter, as shown in FIG. 1C, a smooth coating film 15 is formed.
  • FIG. 2A simultaneously with the start of hot air drying, when a side sill (detailed later) of the vehicle body is locally heated with radiant heat in addition to Ta hot air for a certain time (detailed later), a temperature rise curve is obtained. In this curve, the heating rate increases at the start of heating. Further, the surface temperature of the vehicle body reaches the temperature tc during the local heating time Ta. This temperature tc coincides with the crosslinking temperature of the paint.
  • the local heating of the side sill of the car body is performed when time T has elapsed from the start of hot air drying. Between the start of hot air drying and the start of local heating, the paint applied to the side sill is fluidized. Since the heating rate of the vehicle body is small at the start of hot air drying, the paint flows sufficiently and then becomes hot and hardens. Therefore, since a smooth coating film can be obtained, the quality of the coating film is improved.
  • the side sill of the car body is locally heated with radiant heat from the heater for a minute.
  • the drying furnace 20 has a furnace body 22 that surrounds the plurality of vehicle bodies 11 being conveyed by a conveyor 21.
  • the paint applied to the vehicle body 11 is dried with hot air.
  • the hot air is introduced into the furnace body 22, it contacts the vehicle body 11 and is taken out of the furnace body 22.
  • the hot air taken out from the furnace body 22 is heated and introduced into the furnace body 22 again. That is, the drying furnace 20 is a hot air circulation type drying furnace.
  • the drying furnace 20 includes a first hot air heating unit 23 disposed on the upstream side and a second hot air heating unit 24 disposed on the downstream side.
  • the first hot air heating unit 23 corresponds to a temperature raising unit that raises the temperature of the vehicle body 11.
  • the second hot air heating unit 24 corresponds to a holding unit that holds the temperature of the vehicle body 11 that has been heated.
  • a local heating unit 25 (described later in detail) is provided at the end of the first hot air heating unit 23. Next, the configuration of the local heating unit 25 will be described.
  • the local heating unit 25 is provided with a local heating device 26 (described later in detail) for heating the local part of the vehicle body 11.
  • An upstream temperature measuring unit 27 is provided upstream of the local heating unit 25, and an upstream temperature measuring device 28 (details will be described later) for measuring the temperature of each part of the vehicle body 11 is provided in the upstream temperature measuring unit 27.
  • a downstream temperature measuring unit 29 is provided downstream of the local heating unit 25, and a downstream temperature measuring device 31 (described later in detail) that measures the temperature of each part of the vehicle body 11 is provided in the downstream temperature measuring unit 29. Is provided.
  • the detailed structure of the local heating device 26 will be described with reference to FIG.
  • the local heating device 26 is supported by a portal frame 32 erected in the furnace body 22.
  • the local heating device 26 is provided on the left pillar 33 of the portal frame 32, and includes a left inner heater 36 that heats the bottom left side 34 and the left side sill 35, which are difficult to warm in the vehicle body 11, by applying radiant heat.
  • the left side sill 35 is provided in the left pillar 33 and has a heat capacity larger than that of the left door outer panel 37 in the vehicle body 11 and is difficult to warm, so that radiant heat is applied and the temperature of the left side sill 35 becomes the temperature of the left door outer panel 37.
  • Radiant heat is applied to the inner heater 43 and the right side sill 42 which is provided on the right column 39 and has a heat capacity larger than that of the right door outer panel 44 and is difficult to warm.
  • the left inner heater 36, the left outer heater 38, the right inner heater 43, and the right outer heater 45 are each a near infrared lamp.
  • the left inner heater 36 is provided with a left inner reflecting plate 47 surrounding the left inner filament 46. Since the light generated by the left inner filament 46 is collected by the left inner reflector 47, heat rays having directivity can be emitted to the vehicle body 11.
  • each of the left outer heater 38, the right inner heater 43, and the right outer heater 45 is also provided with a reflector surrounding the filament, like the left inner heater 36.
  • the near-infrared lamp has a smaller specific heat capacity than the far-infrared lamp, so the response speed is fast. If the response speed is fast, quick output control can be performed in response to a command from the control unit. Since the waiting time until heating can be shortened, it contributes to shortening of the drying time.
  • control unit 48 is provided in the drying furnace 20, and the control unit 48 controls the left inner heater 36, the left outer heater 38, the right inner heater 43, and the right outer heater 45.
  • the control unit 48 sends an output command to the near-infrared lamp based on temperature information from the upstream temperature measurement unit (reference numeral 27 in FIG. 5) and the downstream temperature measurement unit (reference numeral 29 in FIG. 5). That is, the control unit 48 can control the output of the near infrared lamp.
  • the upstream temperature measuring unit 27 is provided on the left column 72 of the portal frame 71, and includes an upstream left first temperature measuring unit 73 that measures the temperature of the left side sill 35, and the left furnace wall. 74, an upstream left second temperature measuring unit 75 that measures the temperature of the left door outer panel 37, and a right upstream 76 that measures the temperature of the right side sill 42, provided on the right column 76 of the portal frame 71.
  • a temperature measuring unit 77 and an upstream right second temperature measuring unit 79 that is provided on the right furnace wall 78 and measures the temperature of the right door outer panel 44.
  • the upstream left first temperature measuring section 73, the upstream left second temperature measuring section 75, the upstream right first temperature measuring section 77, and the upstream right second temperature measuring section 79 are non-contact sensors. These sensors detect thermal radiation emitted from the vehicle body 11 heated by hot air, and calculate the temperatures of the side sill and the door outer panel of the vehicle body 11.
  • the upstream left first temperature measuring unit 73, the upstream left second temperature measuring unit 75, the upstream right first temperature measuring unit 77, and the upstream right second temperature measuring unit 79 are connected to the control unit 48. ing. Based on the temperature information of the upstream left first temperature measuring unit 73 and the upstream left second temperature measuring unit 75, the control unit 48 uses the left inner heater (reference numeral 36 in FIG. 6) and the left outer heater (reference numeral in FIG. 6). The output command is issued to 38).
  • the left A high output command is issued to the inner heater and the left outer heater.
  • the temperature of the left side sill 35 measured by the upstream left first temperature measuring unit 73 is greatly different from the temperature of the left door outer panel 37 measured by the upstream left second temperature measuring unit 75.
  • a high output command is sent from the control unit 48 to the left inner heater (reference numeral 36 in FIG. 6) and the left outer heater (reference numeral 38 in FIG. 6).
  • a low output command is sent from the control unit 48 to the left inner heater and the left outer heater.
  • the temperature of the side sill of the vehicle body is compared with the temperature of the door outer panel, and the left inner heater and the left outer heater are controlled by the control unit 48 so as to output an appropriate amount of heat according to the temperature difference. Accordingly, an appropriate amount of heat can be applied to the side sill from the left inner heater and the left outer heater.
  • control part 48 is based on the temperature information of the upstream right 1st temperature measuring part 77 and the upstream right 2nd temperature measuring part 79, and a right inner side heater (code
  • the output command is also issued to the reference numeral 45).
  • the downstream temperature measuring unit 29 is provided on the left column 82 of the portal frame 81, and includes a downstream left first temperature measuring unit 83 that measures the temperature of the left side sill 35, and the left furnace wall. 74, a downstream left second temperature measuring unit 84 that measures the temperature of the left door outer panel 37, and a downstream right first that is provided on the right column 85 of the portal frame 81 and measures the temperature of the right side sill 42.
  • the temperature measuring unit 86 includes a downstream right second temperature measuring unit 87 that is provided on the right furnace wall 78 and measures the temperature of the right door outer panel 44.
  • the downstream left first temperature measuring unit 83, the downstream left second temperature measuring unit 84, the downstream right first temperature measuring unit 86, and the downstream right second temperature measuring unit 87 are non-contact sensors. These sensors detect thermal radiation emitted from the vehicle body 11 heated by hot air, and calculate the temperatures of the side sill and the door outer panel of the vehicle body 11.
  • downstream left first temperature measuring unit 83, the downstream left second temperature measuring unit 84, the downstream right first temperature measuring unit 86, and the downstream right second temperature measuring unit 87 are connected to the control unit 48. ing. Based on the temperature information of the downstream left first temperature measuring unit 83 and the downstream left second temperature measuring unit 84, the control unit 48 uses the left inner heater (reference numeral 36 in FIG. 6) and the left outer heater (reference numeral in FIG. 6). The output command is issued to 38). For example, when the temperature of the left side sill 35 measured by the downstream left first temperature measuring unit 83 is higher than the temperature of the left door outer panel 37 measured by the downstream left second temperature measuring unit 84, the left A low output command is issued to the inner heater and the left outer heater.
  • control part 48 is based on the temperature information of the downstream right 1st temperature measuring part 86 and the downstream right 2nd temperature measuring part 87, and a right inner side heater (code
  • the output command is also issued to the reference numeral 45).
  • the upstream left first temperature measuring section 73 measures the temperature of the left side sill 35 at the upstream temperature measuring section (reference numeral 27 in FIG. 7), and the upstream left second The temperature measuring unit 75 measures the temperature of the left door outer panel 37, the upstream right first temperature measuring unit 77 measures the temperature of the right side sill 42, and the upstream right second temperature measuring unit 79 measures the temperature of the right door outer panel 44. Measure.
  • the measurement result is that the temperature of the left side sill 35 is lower than the temperature of the left door outer panel 37, and the temperature of the right side sill 42 is lower than the temperature of the right door outer panel 44.
  • the control unit 48 issues a high output command to the left inner heater 36, the left outer heater 38, the right inner heater 43, and the right outer heater 45 as shown in FIG. 9B.
  • the left inner heater 36, the left outer heater 38, the right inner heater 43, and the right outer heater 45 irradiate the left side sill 35 and the right side sill 42 with near infrared rays in a concentrated manner.
  • the temperature difference of the left side sill 35 with respect to the left door outer panel 37 and the temperature difference of the right side sill 42 with respect to the right door outer panel 44 can be eliminated. That is, each part of the vehicle body 11 can be heated uniformly.
  • the left side sill 35 and the right side sill 42 are moved by the left inner heater 36, the left outer heater 38, the right inner heater 43, and the right outer heater 45 in a state where the entire vehicle body 11 is heated with hot air. Heat locally. Radiant heat generated by the left inner heater 36, the left outer heater 38, the right inner heater 43, and the right outer heater 45 is absorbed by the left side sill 35 and the right side sill 42 in the form of electromagnetic waves. Can be reliably heated.
  • this heating raises the temperature of the side sill during the time Ta, so that the temperature of the side sill can be reliably approximated to the temperature of the door outer panel.
  • FIG. 9B if the left side sill 35 and the right side sill 42 are locally heated with hot air jetted from the jet nozzle in a state where the entire vehicle body 11 is heated with hot air, the jetted hot air is left left sill 35. And diffuse around the right side sill 42. Due to the diffusion of the hot air, the hot air does not reach the left side sill 35 and the right side sill 42, and the left side sill 35 and the right side sill 42 do not easily rise in temperature. In order to raise the temperature of the left side sill 35 and the right side sill 42, it is sufficient to continue heating. However, since the left door outer panel 37 and the right door outer panel 44 have already been heated, they receive extra heat.
  • the left side sill 35 and the right side sill 42 in the vehicle body 11 are radiated by applying radiant heat so that the temperature of the left side sill 35 and the right side sill 42 is increased. And the temperature of the right door outer panel 44 can be reliably approximated. That is, since the left side sill 35 and the right side sill 42 and the left door outer panel 37 and the right door outer panel 44 can be heated substantially the same, extra heat is given to the left door outer panel 37 and the right door outer panel 44. There is no. Therefore, it is possible to provide a drying furnace capable of reducing the amount of extra heat given to the door outer panel.
  • near infrared rays are used for local heating of the vehicle body 11.
  • far-infrared rays have an absorption rate of 74% in acrylic water-based paints, but they do not have any effect on the coating film applied to the inner surface of the vehicle body.
  • near infrared rays have an absorption rate of 35% in iron.
  • iron that is, the vehicle body is mainly heated, and the coating film on the inner surface is dried by the heat of the vehicle body.
  • near-infrared rays are irradiated toward the outer coating 91 of the left side sill 35 as shown in FIG.
  • the left side sill 35 is heated. Since the heat of the left side sill 35 is transmitted to the inner surface 89 side of the left side sill 35, the inner coating film 92 of the left side sill 35 is dried.
  • the inner surface 89 side of the left side sill 35 is a portion that is not directly irradiated with near infrared rays. That is, by using near infrared rays, the left side sill 35 can be heated without taking time by using the heat conduction of the left side sill 35 even for a portion that is not directly irradiated with near infrared rays.
  • step (hereinafter referred to as ST) 01 the temperature of the material to be dried is increased. Specifically, as shown in FIG. 4, the temperature of the vehicle body 11 is raised by the first hot air heating unit 23.
  • the temperature of a part of the material to be dried that has a heat capacity larger than that of the other part and is difficult to warm is measured by the first temperature measuring unit, and the temperature of the other part is measured by the second temperature measuring unit.
  • the upstream side temperature measuring unit 27 measures the temperature of the left side sill 35 by the upstream left first temperature measuring unit 73, and the upstream left second temperature measuring unit.
  • the temperature of the left door outer panel 37 is measured by the section 75
  • the temperature of the right side sill 42 is measured by the upstream right first temperature measuring section 77
  • the temperature of the right door outer panel 44 is measured by the upstream right second temperature measuring section 79.
  • radiant heat is applied to a portion that is difficult to warm in the object to be dried so that the temperature of the portion that is difficult to warm is approximated to the temperature of the other portion.
  • the left inner heater 36, the left outer heater 38, the right inner heater 43, and the right outer heater 45 concentrate near infrared rays on the left side sill 35 and the right side sill 42. Irradiate.
  • the temperature of the material to be dried is kept constant. Specifically, as shown in FIG. 4, the temperature of the vehicle body 11 whose temperature has been raised is held by the second hot air heating unit 24.
  • the drying method is performed using a drying furnace 20 that dries the vehicle body 11 with hot air. Further, the drying method includes a temperature raising step for raising the temperature of the vehicle body 11, and the temperature of the left side sill 35 is measured by the upstream left first temperature measuring unit 73 in FIG.
  • the radiant heat used in the local heating process is absorbed by the vehicle body 11 in the form of electromagnetic waves, so that the left side sill 35 can be reliably heated.
  • the temperature of the side sill can be reliably approximated to the temperature of the door outer panel.
  • the temperature of the left side sill 35 can be reliably approximated to the temperature of the left door outer panel 37 by applying radiant heat to the left side sill 35 in the local heating step. That is, since the temperature of the side sill and the door outer panel can be raised substantially the same, extra heat is not applied to the door outer panel. Therefore, it is possible to provide a drying method that can reduce the amount of extra heat given to the door outer panel.
  • the vehicle body 11 is a thing that has been painted before entering the drying furnace (reference numeral 20 in FIG. 4).
  • the time point at which radiant heat is applied to the side sill in FIG. This is the time when the temperature of the side sill measured by the first temperature measuring unit reaches the crosslinking temperature of the paint applied to the vehicle body.
  • the paint applied to the side sill is fluidized.
  • the rate of temperature rise of the side sill increases, so that the paint becomes hot and the paint hardens while the flow is insufficient. Therefore, it becomes difficult for the coating film to become smooth, and the quality of the coating film decreases.
  • the drying method of the embodiment when the temperature of the side sill of the vehicle body reaches the crosslinking temperature of the paint applied to the side sill as shown in FIG. 2B, radiant heat is applied to the side sill. That is, local heating by radiant heat is performed on the side sill when a certain time has elapsed from the start of hot air drying. Between the start of hot air drying and the start of local heating, the paint applied to the side sill is fluidized. Since the temperature rise rate of the side sill is small at the start of hot air drying, the paint flows sufficiently and then becomes hot and solidifies. Therefore, since a smooth coating film can be obtained, the quality of the coating film is improved.
  • near infrared rays are used as a heat source for radiant heat
  • iron that is, the vehicle body is mainly heated
  • the coating on the inner surface can be dried by the heat of the vehicle body.
  • Example illustrated the vehicle body by which the coating was given as a to-be-dried object, this invention is applicable also to the machine and structure already coated.
  • the side sill of the vehicle body is exemplified as “a part having a larger heat capacity than other parts and is not easily warmed”, but “a part having a larger heat capacity and less likely to be warmed than other parts” Part.
  • the door outer panel is exemplified as the “other part”, but the “other part” may be a thin body portion of the vehicle body such as a hood outer panel or a lid outer panel.

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Abstract

　被乾燥物（１１）を熱風により乾燥させる乾燥炉（２０）は、被乾燥物（１１）中で熱容量が他の部位（３７，４４）より大きくて暖まり難い部位（３５，４２）に、放射熱を加えて暖まり難い部位（３５，４２）の温度が他の部位（３７，４４）の温度に近似するように加熱するヒーター（３６，３８，４３，４５）、を備える。

Description

乾燥炉及び乾燥方法
　本発明は、被乾燥物を熱風により乾燥させる乾燥技術に関する。 
　乾燥炉の一種に、熱風循環式乾燥炉がある。この乾燥炉では、循環している熱風により被乾燥物を乾燥させる。被乾燥物は、複数の部材の組合せであることが多く、厚肉の部位もあれば、薄肉の部位もある。厚肉の部位は熱容量が大きいので、暖まり難い部位である。一方、薄肉の部位は熱容量が小さいので、暖まり易い部位である。このような被乾燥物を熱風循環式乾燥炉で乾燥させると、暖まり易い部位の乾燥が完了しているにもかかわらず、暖まり難い部位の乾燥が完了するまで乾燥を続けることになり、乾燥時間が長くなる。そのため、暖まり難い部位の昇温速度を向上させる技術が必要となる。
　従来、被乾燥物の暖まり難い部位の昇温速度を向上させる技術として、熱風による加熱に加えて被乾燥物の局部を加熱する乾燥技術が各種提案されている（例えば、特許文献１（図４）参照。）。
　特許文献１を図１１に基づいて説明する。
　図１１に示すように、乾燥炉１００は、被乾燥物１０１を囲むように形成されている炉体１０２と、この炉体１０２の左壁１０３下部及び右壁１０４下部に各々設けられ熱風を取入れる一対の熱風取入口１０５、１０６と、これらの熱風取入口１０５、１０６に接続した下部ヘッダー１０７、１０８に設けられ取入れた熱風を炉体１０２内に噴出させる一対の熱風噴出口１０９、１１１と、左壁１０３上部内側及び右壁１０４上部内側に設けた上部ヘッダー１１２、１１３に各々設けられ炉体１０２内の熱風を吸込む一対の熱風吸込口１１４、１１５と、上部ヘッダー１１２、１１３に各々接続され熱風を炉体１０２外へ取出す一対の熱風取出口１１６、１１７とからなる。
　熱風取出口１１６、１１７に送風機が接続され、送風機の吐出側に加熱装置が接続され、加熱装置に熱風取入口１０５、１０６が接続される。加えて、被乾燥物１０１の下部近傍に、左右一対のヒーター１１８、１１９が配置されている。これらのヒーター１１８、１１９は送風機及び加熱装置に接続されている。
　乾燥炉１００では、熱風噴出口１０９、１１１から噴き出た熱風を被乾燥物１０１に接触させて、被乾燥物１０１を乾燥させる。熱風は、炉体１０２内から熱風吸込口１１４、１１５を介して炉体１０２外に出され、加熱されて熱風取入口１０５、１０６を介して再度熱風噴出口１０９、１１１から噴出される。すなわち、循環する熱風により被乾燥物１０１を乾燥させる。
　また、被乾燥物１０１の底部１２１が厚肉であれば、底部１２１は熱容量が大きくて暖まり難い部位である。このような被乾燥物１０１の底部１２１に向けて、ヒーター１１８、１１９の噴出しノズル１２２から熱風を噴出させる。この熱風の噴射により、被乾燥物１０１の底部１２１の昇温速度を向上させることができる。
　しかし、乾燥炉１００では、ヒーター１１８、１１９の噴出しノズル１２２から噴出される熱風が、被乾燥物１０１の底部１２１周辺で拡散するため、狙った部位に対して狙った熱量を与えることが難しい。対策として乾燥時間を長くすると、暖まり難い部位である底部１２１は、昇温していくが、被乾燥物１０１の暖まり易い部位は、既に昇温できているにもかかわらず余分な熱を受け取ることになる。これは、省エネルギーの観点から好ましくない。
日本国特開２０００－１９７８４５号公報
　本発明の実施形態は、被乾燥物中の暖まり易い部位に対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥技術を提供する。
　本発明の実施形態によれば、被乾燥物１１を熱風により乾燥させる乾燥炉２０は、被乾燥物１１中で、熱容量が他の部位３７，４４より大きくて暖まり難い部位３５，４２に放射熱を加えて、暖まり難い部位３５，４２の温度が他の部位３７，４４の温度に近似するように加熱するヒーター３６，３８，４３，４５、を有してもよい。
　また、本発明の実施形態によれば、乾燥炉２０を用いて被乾燥物１１を熱風により乾燥させる乾燥方法は、被乾燥物１１の温度を上昇させる昇温工程と、被乾燥物中で熱容量が他の部位３７，４４より大きくて暖まり難い部位３５，４２の温度を第１測温部７３，７７で測定し、他の部位３７，４４の温度を第２測温部７５，７９で測定する温度測定工程と、暖まり難い部位３５，４２に放射熱を加えて暖まり難い部位３５，４２の温度が他の部位３７，４４の温度に近似するように加熱する局部加熱工程と、被乾燥物１１の温度を一定に保持する温度保持工程と、を有してもよい。
　その他の特徴および効果は、実施例の記載および添付のクレームより明白である。
図１（ａ）～図１（ｄ）は、典型的実施形態に係る被乾燥物表面での塗料の乾燥機構を説明する図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、比較例及び実施例の局部加熱開始時期を説明するグラフである。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、比較例及び実施例の昇温速度を説明するグラフである。 乾燥炉の断面図である。 図４の５部拡大図である。 図５の６－６線断面図である。 図５の７－７線断面図である。 図５の８－８線断面図である。 図９（ａ）～図９（ｃ）は、測温部及びヒーターの作用を説明する図である。 乾燥方法のフロー図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。
　本発明の実施形態によれば、乾燥炉は、被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位に、放射熱を加えて暖まり難い部位の温度が他の部位の温度に近似するように加熱するヒーターを備えている。ここで、他の部位を、暖まり易い部位であってもよい。乾燥炉では、熱風で被乾燥物全体を加熱した状態で、ヒーターで被乾燥物中の暖まり難い部位を局部的に加熱する。ヒーターにより出される放射熱は、電磁波の形で被乾燥物に吸収されるため、被乾燥物中の暖まり難い部位を確実に加熱できる。この加熱により、被乾燥物中の暖まり難い部位が昇温するので、暖まり難い部位の温度を、暖まり易い部位の温度に確実に近似させることができる。
　仮に、熱風で被乾燥物全体を加熱した状態で、噴射ノズルから噴射させた熱風で被乾燥物中の暖まり難い部位を局部的に加熱すると、噴射された熱風は暖まり難い部位の周辺で拡散する。この熱風の拡散により、熱風が被乾燥物中の暖まり難い部位に行き届かず、暖まり難い部位は昇温し難くなる。暖まり難い部位を昇温させるためにはさらに加熱を続ければよいが、暖まり易い部位は既に昇温しているので余分な熱を受け取ることになる。
　その点、実施形態の乾燥炉では、被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加えることで、暖まり難い部位の温度を暖まり易い部位の温度に確実に近似させることができる。すなわち、被乾燥物中の暖まり難い部位と暖まり易い部位を略同一に昇温させることができるので、暖まり易い部位に対して余分な熱を与えることがない。したがって、被乾燥物中の暖まり易い部位に対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥炉を提供できる。
　ヒーターは、近赤外線ランプであってもよい。赤外線として、近赤外線と、この近赤外線より波長が長い遠赤外線が知られている。また、照射対象の種類によって、吸収率（エネルギー吸収率）が異なることが知られている。被乾燥物が車体である場合、この被乾燥物は、車体を構成する鉄系材料と、車体にアクリル系水性塗料等を塗布することにより形成される塗膜とからなる。次に示す表１で、鉄、アクリル系水性塗料の吸収率を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　塗膜を主として加熱するのであれば、アクリル系水性塗料に７４％もの吸収率を有する遠赤外線が好適である。しかし、車体の内面に塗布された塗膜には効力が及ばない。そこで、実施形態では、鉄に３５％もの吸収率を有する近赤外線を採用し、鉄すなわち車体を主として加熱し、車体の熱で内面の塗膜を乾燥させる。近赤外線を用いることで、近赤外線が直接照射されない部位に対しても、部材の熱伝導を利用して、時間を要さず被乾燥物を昇温させることができる。
　乾燥炉は、ヒーターより上流側に、暖まり難い部位の温度を測定する第１測温部と、他の部位の温度を測定する第２測温部とを備えてもよい。また、乾燥炉は、第１測温部と第２測温部との温度情報に基づいてヒーターの出力を制御する制御部を備えてもよい。第１測温部で測定した暖まり難い部位の温度が、第２測温部で測定した他の部位の温度に対して大きな差を有する場合には、制御部からヒーターに高出力の指令を送る。一方、第１測温部で測定した暖まり難い部位の温度が、第２測温部で測定した他の部位の温度に対して小さな差を有する場合には、制御部からヒーターに低出力の指令を送る。このように被乾燥物の暖まり難い部位の温度を他の部位の温度に対して比較し、温度差に応じた適切な熱量を出力するようにヒーターを制御部で制御している。したがって、ヒーターから被乾燥物の暖まり難い部位に対して適切な熱量を与えることができる。
　また、実施形態によれば、乾燥方法は、被乾燥物を熱風により乾燥させる乾燥炉を用いて実施される。また、乾燥方法は、被乾燥物の温度を上昇させる昇温工程と、被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位の温度を第１測温部で測定し、他の部位の温度を第２測温部で測定する温度測定工程と、被乾燥物中の暖まり難い部位に、放射熱を加えて暖まり難い部位の温度が他の部位の温度に近似するように加熱する局部加熱工程と、被乾燥物の温度を一定に保持する温度保持工程と、からなってもよい。ここで、他の部位は、暖まり易い部位であってもよい。
　局部加熱工程で用いられる放射熱は、電磁波の形で被乾燥物に吸収されるため、被乾燥物中の暖まり難い部位を確実に加熱できる。この加熱により、被乾燥物中の暖まり難い部位が昇温するので、暖まり難い部位の温度を、暖まり易い部位の温度に確実に近似させることができる。
　仮に、熱風で被乾燥物全体を加熱した状態で、噴射ノズルから噴射させた熱風で被乾燥物中の暖まり難い部位を局部的に加熱すると、噴射された熱風は暖まり難い部位の周辺で拡散する。この熱風の拡散により、熱風が被乾燥物中の暖まり難い部位に行き届かず、暖まり難い部位は昇温し難くなる。暖まり難い部位を昇温させるためにはさらに加熱を続ければよいが、暖まり易い部位は既に昇温しているので余分な熱を受け取ることになる。
　その点、実施形態の乾燥方法では、局部加熱工程で、被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加えることにより、暖まり難い部位の温度を暖まり易い部位の温度に確実に近似させることができる。すなわち、被乾燥物中の暖まり難い部位と暖まり易い部位を略同一に昇温させることができるので、暖まり易い部位に対して余分な熱を与えることがない。したがって、被乾燥物中の暖まり易い部位に対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥方法を提供できる。
　被乾燥物は、乾燥炉に入れる前に塗装が施されている物であってもよい。また、局部加熱工程で、被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加える時点は、第１測温部で測定した暖まり難い部位の温度が、被乾燥物に塗布された塗料の架橋温度に達した時点であってもよい。以下に、被乾燥物表面での塗料の乾燥機構を説明する。
　被乾燥物に霧状の塗料を噴射させると、塗料粒子が被乾燥物の表面に向かう。このとき、被乾燥物の表面温度は常温である。
　塗料粒子が被乾燥物の表面に衝突すると、被乾燥物の表面に付着した塗料はうねりを起こす。同時に、塗料の揮発成分が蒸発するので、塗料はうねった状態で固まっていく。
　次に、塗装が施された被乾燥物を乾燥炉に入れると、被乾燥物の表面で固まっている塗料が熱風により加熱される。加熱された塗料は、流動化する。また、塗料に、うねりの振幅方向に表面張力及び重力が働く。その後、平滑な塗膜が形成される。
　被乾燥物の温度がさらに上昇し、被乾燥物の表面温度が塗料の架橋温度に達した時点で、被乾燥物の表面に放射熱を加える。この時点で既に架橋が開始されているため、塗料が流動することがなく、上記で形成された平滑な塗膜を維持できる。結果、平滑な塗膜を得ることができる。
　仮に、塗装が施された被乾燥物を乾燥炉に入れて、熱風乾燥開始と同時に被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加えると、被乾燥物に塗布された塗料が流動化する。しかし、放射熱で被乾燥物を局部加熱することにより、被乾燥物の昇温速度が大きくなるので、流動が不十分なうちに塗料が高温になり、塗料が固まっていく。そのため、塗膜が平滑になり難くなり、塗膜の品質が低下する。
　その点、実施形態の乾燥方法では、被乾燥物中の暖まり難い部位の温度が、被乾燥物に塗布された塗料の架橋温度に達した時点で、被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加える。すなわち、被乾燥物の暖まり難い部位に対して、熱風乾燥開始から一定時間が経過したときに、放射熱による局部加熱を実施する。熱風乾燥開始から局部加熱開始までの間に、暖まり難い部位に塗布された塗料が流動化する。熱風乾燥開始時は被乾燥物の昇温速度が小さいので、塗料は十分に流動してから高温になり、固まっていく。そのため、平滑な塗膜を得ることができるので、塗膜の品質が向上する。
　放射熱の熱源は、近赤外線であってもよい。この場合、上記の表１に示すように鉄に３５％もの吸収率を有する近赤外線によって、鉄すなわち車体を主として加熱し、車体の熱で内面の塗膜を乾燥させることができる。結果、近赤外線を用いることで、近赤外線が直接照射されない部位に対しても、部材の熱伝導を利用して、時間を要さず被乾燥物を昇温させることができる。
＜実施例＞
　実施例を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。実施例においては、被乾燥物は車体である。また、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位としてサイドシルを例示し、他の部位としてドアアウタパネルを例示する。また、実施例において、乾燥炉に入る車体は、乾燥炉の上流側に設けられる塗装設備で塗装が施されている。
　図１（ａ）に示されるように、車体１１（詳細後述）に霧状の塗料を噴射させると、塗料粒子１２が矢印（１）のように車体１１の表面１３に向かう。このとき、車体１１の表面温度は常温である。
　塗料粒子１２が車体１１の表面１３に衝突すると、図１（ｂ）に示されるように、車体１１の表面１３に付着した塗料１４はうねりを起こす。同時に、塗料１４の揮発成分が蒸発するので、塗料１４はうねった状態で固まっていく。
　次に、塗装が施された車体１１を乾燥炉（詳細後述）に入れると、車体１１の表面１３で固まっている塗料１４が熱風により加熱される。加熱された塗料１４は、流動化する。また、塗料１４に、うねりの振幅方向に表面張力及び重力が働く。その後、図１（ｃ）に示されるように、平滑な塗膜１５が形成される。
　車体１１の温度がさらに上昇し、車体１１の表面温度が塗料の架橋温度に達した時点で、車体１１の表面１３にヒーター（詳細後述）から出る放射熱を加える。この時点で既に架橋が開始されているため、塗料が流動することがなく、図１（ｃ）で形成された平滑な塗膜１５を維持できる。結果、図１（ｄ）に示されるように、平滑な塗膜１５を得ることができる。
　次に、局部加熱の開始時期について説明する。図２（ａ）で比較例を説明し、図２（ｂ）で実施例を説明する。図２（ａ）に示されるように、熱風乾燥開始と同時に、車体のサイドシル（詳細後述）を、一定時間Ｔａ熱風に加えて放射熱で局部加熱（詳細後述）すると、昇温曲線を得る。この曲線で、加熱開始時は昇温速度が大きくなる。また、局部加熱時間Ｔａ中に、車体の表面温度は温度ｔｃに達する。この温度ｔｃは、塗料の架橋温度に一致する。
　車体のサイドシルに対する局部加熱を、熱風乾燥開始と同時に開始すると、サイドシルに塗布された塗料が流動化する。しかし、局部加熱によって車体の昇温速度が大きくなるので、流動が不十分なうちに塗料が高温になり、塗料が固まっていく。そのため、塗膜が平滑になり難くなり、塗膜の品質が低下する。
　図２（ｂ）に示されるように、熱風乾燥開始から時間Ｔが経過したとき、車体のサイドシルを、一定時間Ｔａ熱風に加えて放射熱で局部加熱する。その結果、昇温曲線を得る。この曲線で、加熱開始時の昇温速度は図２（ａ）に比べて小さくなる。また、図２（ｂ）において、局部加熱開始時間Ｔのとき、車体の表面温度は温度ｔｃに達する。この温度ｔｃは、塗料の架橋温度に一致する。
　車体のサイドシルに対する局部加熱を、熱風乾燥開始から時間Ｔが経過したときに実施する。熱風乾燥開始から局部加熱開始までの間に、サイドシルに塗布された塗料が流動化する。熱風乾燥開始時は車体の昇温速度が小さいので、塗料は十分に流動してから高温になり、固まっていく。そのため、平滑な塗膜を得ることができるので、塗膜の品質が向上する。
　次に、局部加熱と乾燥時間の関係を説明する。図３（ａ）で比較例を説明し、図３（ｂ）で実施例を説明する。塗装が施された車体を、熱風が循環している乾燥炉に入れて乾燥させると、図３（ａ）に示されるように、車体の目標表面温度１６０℃を目標時間Ｔｈ＝１１分間保持するまでに、例えば合計４１分間掛かった。
　一方、乾燥炉内で塗装が施された車体を熱風で乾燥させている状態で、図３（ｂ）に示されるように、熱風乾燥開始から２０分が経過したときに、一定時間Ｔａ＝１分間ヒーターから出る放射熱で、車体のサイドシルを局部加熱する。
　この局部加熱により、サイドシルの昇温速度が大きくなるので、車体のドアアウタパネル（詳細後述）の昇温曲線にサイドシルの昇温曲線が近づく。結果、サイドシルの目標表面温度１６０℃を目標時間Ｔｈ＝１１分間保持するまでに、例えば合計３２分間掛かった。図３（ａ）と図３（ｂ）とを対比すると、図３（ｂ）の昇温速度を用いることで、図３（ａ）に比べてＴｄ＝９分間の時間を削減することができる。このような車体の乾燥を実施する乾燥炉を図４で説明する。
　図４に示されるように、乾燥炉２０は、コンベア２１で搬送されている複数の車体１１を囲む炉体２２を有する。この炉体２２内で、車体１１に塗布された塗料を、熱風により乾燥させる。熱風は炉体２２内に導入された後、車体１１に接触し、炉体２２外へ取出される。炉体２２から取出した熱風は、加熱されて再度炉体２２内に導入される。すなわち、乾燥炉２０は、熱風循環式乾燥炉である。
　乾燥炉２０は、上流側に配置されている第１熱風加熱部２３と、下流側に配置されている第２熱風加熱部２４とからなる。第１熱風加熱部２３は、車体１１を昇温させる昇温部に相当する。また、第２熱風加熱部２４は、昇温した車体１１の温度を保持する保持部に相当する。
　加えて、第１熱風加熱部２３の終端に、局部加熱部２５（詳細後述）が設けられている。次に局部加熱部２５の構成を説明する。
　図５に示されるように、局部加熱部２５に、車体１１の局部を加熱する局部加熱装置２６（詳細後述）が設けられている。局部加熱部２５よりも上流側に、上流側温度測定部２７が設けられ、この上流側温度測定部２７に、車体１１各部の温度を測定する上流側温度測定装置２８（詳細後述）が設けられている。また、局部加熱部２５よりも下流側に、下流側温度測定部２９が設けられ、この下流側温度測定部２９に、車体１１各部の温度を測定する下流側温度測定装置３１（詳細後述）が設けられている。次に局部加熱装置２６の詳細構造を図６で説明する。
　図６に示されるように、局部加熱装置２６は、炉体２２内に立てた門形フレーム３２に支持されている。また、局部加熱装置２６は、門形フレーム３２の左柱３３に設けられ、車体１１中で暖まり難い部位である底部左側３４及び左サイドシル３５に、放射熱を加えて加熱する左内側ヒーター３６と、左柱３３に設けられ、車体１１中で、熱容量が左ドアアウタパネル３７より大きくて暖まり難い部位である左サイドシル３５に、放射熱を加えて左サイドシル３５の温度が左ドアアウタパネル３７の温度に近似するように加熱する左外側ヒーター３８と、門形フレーム３２の右柱３９に設けられ、車体１１中で暖まり難い部位である底部右側４１及び右サイドシル４２に、放射熱を加えて加熱する右内側ヒーター４３と、右柱３９に設けられ、熱容量が右ドアアウタパネル４４より大きくて暖まり難い部位である右サイドシル４２に、放射熱を加えて右サイドシル４２の温度が右ドアアウタパネル４４の温度に近似するように加熱する右外側ヒーター４５と、からなる。
　左内側ヒーター３６、左外側ヒーター３８、右内側ヒーター４３、右外側ヒーター４５は、各々近赤外線ランプである。左内側ヒーター３６に、左内側フィラメント４６を囲んでいる左内側反射板４７が設けられている。左内側フィラメント４６で発生させた光を、左内側反射板４７で集光させるので、指向性を持った熱線を車体１１に発することができる。なお、左外側ヒーター３８、右内側ヒーター４３、右外側ヒーター４５の各々にも、左内側ヒーター３６と同様にフィラメントを囲む反射板が設けられている。
　また、近赤外線ランプは、遠赤外線ランプに比べて比熱容量が小さいため、応答速度が速い。応答速度が速ければ、制御部からの指令に対する素早い出力制御が可能となる。加熱までの待ち時間を短くすることができるので、乾燥時間の短縮に寄与する。
　加えて、乾燥炉２０に制御部４８が備えられ、この制御部４８は、左内側ヒーター３６、左外側ヒーター３８、右内側ヒーター４３、右外側ヒーター４５を制御する。制御部４８は、上流側温度測定部（図５の符号２７）及び下流側温度測定部（図５の符号２９）からの温度情報に基づいて、近赤外線ランプに出力指令を送る。すなわち、制御部４８で近赤外線ランプの出力を制御できる。次に上流側温度測定部の詳細構造を図７で説明する。
　図７に示されるように、上流側温度測定部２７は、門形フレーム７１の左柱７２に設けられ、左サイドシル３５の温度を測定する上流側左第１測温部７３と、左炉壁７４に設けられ、左ドアアウタパネル３７の温度を測定する上流側左第２測温部７５と、門形フレーム７１の右柱７６に設けられ、右サイドシル４２の温度を測定する上流側右第１測温部７７と、右炉壁７８に設けられ、右ドアアウタパネル４４の温度を測定する上流側右第２測温部７９とからなる。
　上流側左第１測温部７３、上流側左第２測温部７５、上流側右第１測温部７７、上流側右第２測温部７９は、非接触式のセンサである。これらのセンサは、熱風により加熱された車体１１から出る熱放射線を検出して、車体１１のサイドシル及びドアアウタパネルの温度を算出する。
　加えて、上流側左第１測温部７３、上流側左第２測温部７５、上流側右第１測温部７７、上流側右第２測温部７９は、制御部４８に接続されている。制御部４８は、上流側左第１測温部７３と上流側左第２測温部７５の温度情報に基づいて、左内側ヒーター（図６の符号３６）と左外側ヒーター（図６の符号３８）に出力指令を出す。例えば、上流側左第２測温部７５で測定した左ドアアウタパネル３７の温度に対して、上流側左第１測温部７３で測定した左サイドシル３５の温度が低温である場合には、左内側ヒーター及び左外側ヒーターに高出力指令を出す。
　上流側温度測定部２７では、上流側左第１測温部７３で測定した左サイドシル３５の温度が、上流側左第２測温部７５で測定した左ドアアウタパネル３７の温度に対して大きな差を有する場合には、制御部４８から左内側ヒーター（図６の符号３６）及び左外側ヒーター（図６の符号３８）に高出力の指令を送る。一方、上流側左第１測温部７３で測定した左サイドシル３５の温度が、上流側左第２測温部７５で測定した左ドアアウタパネル３７の温度に対して小さな差を有する場合には、制御部４８から左内側ヒーター及び左外側ヒーターに低出力の指令を送る。
　このように車体のサイドシルの温度をドアアウタパネルの温度に対して比較し、温度差に応じた適切な熱量を出力するように左内側ヒーター及び左外側ヒーターを制御部４８で制御している。したがって、左内側ヒーター及び左外側ヒーターからサイドシルに対して適切な熱量を与えることができる。
　また、制御部４８は、上流側右第１測温部７７と上流側右第２測温部７９の温度情報に基づいて、右内側ヒーター（図６の符号４３）と右外側ヒーター（図６の符号４５）にも出力指令を出す。次に下流側温度測定部の詳細構造を図８で説明する。
　図８に示されるように、下流側温度測定部２９は、門形フレーム８１の左柱８２に設けられ、左サイドシル３５の温度を測定する下流側左第１測温部８３と、左炉壁７４に設けられ、左ドアアウタパネル３７の温度を測定する下流側左第２測温部８４と、門形フレーム８１の右柱８５に設けられ、右サイドシル４２の温度を測定する下流側右第１測温部８６と、右炉壁７８に設けられ、右ドアアウタパネル４４の温度を測定する下流側右第２測温部８７とからなる。
　下流側左第１測温部８３、下流側左第２測温部８４、下流側右第１測温部８６、下流側右第２測温部８７は、非接触式のセンサである。これらのセンサは、熱風により加熱された車体１１から出る熱放射線を検出して、車体１１のサイドシル及びドアアウタパネルの温度を算出する。
　加えて、下流側左第１測温部８３、下流側左第２測温部８４、下流側右第１測温部８６、下流側右第２測温部８７は、制御部４８に接続されている。制御部４８は、下流側左第１測温部８３と下流側左第２測温部８４の温度情報に基づいて、左内側ヒーター（図６の符号３６）と左外側ヒーター（図６の符号３８）に出力指令を出す。例えば、下流側左第２測温部８４で測定した左ドアアウタパネル３７の温度に対して、下流側左第１測温部８３で測定した左サイドシル３５の温度が高温である場合には、左内側ヒーター及び左外側ヒーターに低出力指令を出す。
　また、制御部４８は、下流側右第１測温部８６と下流側右第２測温部８７の温度情報に基づいて、右内側ヒーター（図６の符号４３）と右外側ヒーター（図６の符号４５）にも出力指令を出す。
　以上に述べた乾燥炉の作用を次に述べる。
　図９（ａ）に示されるように、上流側温度測定部（図７の符号２７）にて、上流側左第１測温部７３で左サイドシル３５の温度を測定し、上流側左第２測温部７５で左ドアアウタパネル３７の温度を測定と、上流側右第１測温部７７で右サイドシル４２の温度を測定し、上流側右第２測温部７９で右ドアアウタパネル４４の温度を測定する。
　測定結果は、左ドアアウタパネル３７の温度に対して左サイドシル３５の温度が低温であり、右ドアアウタパネル４４の温度に対して右サイドシル４２の温度が低温であるとする。
　上記測定結果に基づいて、制御部４８は、図９（ｂ）に示されるように、左内側ヒーター３６、左外側ヒーター３８、右内側ヒーター４３、右外側ヒーター４５に高出力指令を出す。この指令により、左内側ヒーター３６、左外側ヒーター３８、右内側ヒーター４３、右外側ヒーター４５は、左サイドシル３５及び右サイドシル４２に近赤外線を集中的に照射する。左サイドシル３５及び右サイドシル４２が照射されることで、左ドアアウタパネル３７に対する左サイドシル３５の温度差と右ドアアウタパネル４４に対する右サイドシル４２の温度差を解消することができる。すなわち、車体１１各部を均一に昇温させることができる。
　乾燥炉（図４の符号２０）では、熱風で車体１１全体を加熱した状態で、左内側ヒーター３６、左外側ヒーター３８、右内側ヒーター４３、右外側ヒーター４５で左サイドシル３５及び右サイドシル４２を局部的に加熱する。左内側ヒーター３６、左外側ヒーター３８、右内側ヒーター４３、右外側ヒーター４５により出される放射熱は、電磁波の形で左サイドシル３５及び右サイドシル４２に吸収されるため、左サイドシル３５及び右サイドシル４２を確実に加熱できる。
　この加熱により、図３（ｂ）に示されるように、時間Ｔａの間にサイドシルが昇温するので、サイドシルの温度を、ドアアウタパネルの温度に確実に近似させることができる。
　図９（ｂ）において、仮に、熱風で車体１１全体を加熱した状態で、噴射ノズルから噴射させた熱風で左サイドシル３５及び右サイドシル４２を局部的に加熱すると、噴射された熱風は左サイドシル３５及び右サイドシル４２の周辺で拡散する。この熱風の拡散により、熱風が左サイドシル３５及び右サイドシル４２に行き届かず、左サイドシル３５及び右サイドシル４２は昇温し難くなる。左サイドシル３５及び右サイドシル４２を昇温させるためにはさらに加熱を続ければよいが、左ドアアウタパネル３７及び右ドアアウタパネル４４は既に昇温しているので余分な熱を受け取ることになる。
　その点、実施例の乾燥炉（図４の符号２０）では、車体１１中の左サイドシル３５及び右サイドシル４２に放射熱を加えることで、左サイドシル３５及び右サイドシル４２の温度を左ドアアウタパネル３７及び右ドアアウタパネル４４の温度に確実に近似させることができる。すなわち、左サイドシル３５及び右サイドシル４２と、左ドアアウタパネル３７及び右ドアアウタパネル４４を略同一に昇温させることができるので、左ドアアウタパネル３７及び右ドアアウタパネル４４に対して余分な熱を与えることがない。したがって、ドアアウタパネルに対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥炉を提供できる。
　実施例では車体１１の局部加熱に近赤外線を用いている。上記の表１に示すように、遠赤外線はアクリル系水性塗料に７４％もの吸収率を有するが、車体の内面に塗布された塗膜には効力が及ばない。一方、近赤外線は鉄に３５％もの吸収率を有する。実施例では、局部加熱の熱源として近赤外線を採用することによって、鉄すなわち車体が主として加熱され、車体の熱で内面の塗膜が乾燥される。
　具体的には、近赤外線を図９（ｃ）に示されるように、左サイドシル３５の外側塗膜９１に向けて照射する。照射された近赤外線が矢印（２）のように左サイドシル３５に吸収されると、左サイドシル３５が加熱される。左サイドシル３５の熱は、左サイドシル３５の内面８９側に伝わるので、左サイドシル３５の内側塗膜９２が乾燥する。左サイドシル３５の内面８９側は、近赤外線が直接照射されていない部位である。つまり、近赤外線を用いることで、近赤外線が直接照射されない部位に対しても、左サイドシル３５の熱伝導を利用して、時間を要さず左サイドシル３５を昇温させることができる。
　次に乾燥炉を用いて実施される乾燥方法を説明する。
　図１０に示されるように、ステップ（以下ＳＴと記す。）０１において、被乾燥物の温度を上昇させる。具体的には図４に示されるように、第１熱風加熱部２３で、車体１１を昇温させる。
　ＳＴ０２において、被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位の温度を第１測温部で測定し、他の部位の温度を第２測温部で測定する。具体的には図９（ａ）に示されるように、上流側温度測定部２７にて、上流側左第１測温部７３で左サイドシル３５の温度を測定し、上流側左第２測温部７５で左ドアアウタパネル３７の温度を測定し、上流側右第１測温部７７で右サイドシル４２の温度を測定し、上流側右第２測温部７９で右ドアアウタパネル４４の温度を測定する。
　ＳＴ０３において、被乾燥物中の暖まり難い部位に、放射熱を加えて暖まり難い部位の温度が他の部位の温度に近似するように加熱する。具体的には図９（ｂ）に示されるように、左内側ヒーター３６、左外側ヒーター３８、右内側ヒーター４３、右外側ヒーター４５は、左サイドシル３５及び右サイドシル４２に近赤外線を集中的に照射する。
　ＳＴ０４において、被乾燥物の温度を一定に保持する。具体的には図４に示されるように、第２熱風加熱部２４で、昇温した車体１１の温度を保持する。
　乾燥方法は、車体１１を熱風により乾燥させる乾燥炉２０を用いて実施される。また、乾燥方法は、車体１１の温度を上昇させる昇温工程と、図９（ａ）において上流側左第１測温部７３で左サイドシル３５の温度を測定し、上流側左第２測温部７５で左ドアアウタパネル３７の温度を測定する温度測定工程と、図９（ｂ）において左サイドシル３５に、放射熱を加えて左サイドシル３５の温度が左ドアアウタパネル３７の温度に近似するように加熱する局部加熱工程と、図４において車体１１の温度を一定に保持する温度保持工程と、からなる。
　図９（ｂ）において、局部加熱工程で用いられる放射熱は、電磁波の形で車体１１に吸収されるため、左サイドシル３５を確実に加熱できる。図３において、時間Ｔａの間にサイドシルを局部加熱することにより、サイドシルが昇温するので、サイドシルの温度を、ドアアウタパネルの温度に確実に近似させることができる。
　図９（ｂ）において、仮に、熱風で車体１１全体を加熱した状態で、噴射ノズルから噴射させた熱風で左サイドシル３５を局部的に加熱すると、噴射された熱風は左サイドシル３５の周辺で拡散する。この熱風の拡散により、熱風が左サイドシル３５に行き届かず、左サイドシル３５は昇温し難くなる。左サイドシル３５を昇温させるためにはさらに加熱を続ければよいが、左ドアアウタパネル３７は既に昇温しているので余分な熱を受け取ることになる。
　その点、本発明の乾燥方法では、局部加熱工程で、左サイドシル３５に放射熱を加えることにより、左サイドシル３５の温度を左ドアアウタパネル３７の温度に確実に近似させることができる。すなわち、サイドシルとドアアウタパネルを略同一に昇温させることができるので、ドアアウタパネルに対して余分な熱を与えることがない。したがって、ドアアウタパネルに対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥方法を提供できる。
　加えて、車体１１は、乾燥炉（図４の符号２０）に入れる前に塗装が施されている物であり、局部加熱工程で、図２（ｂ）においてサイドシルに放射熱を加える時点は、第１測温部で測定したサイドシルの温度が、車体に塗布された塗料の架橋温度に達した時点である。
　仮に、塗装が施された車体を乾燥炉に入れて、図２（ａ）に示されるように熱風乾燥開始と同時に車体のサイドシルに放射熱を加えると、サイドシルに塗布された塗料が流動化する。しかし、放射熱でサイドシルを局部加熱することにより、サイドシルの昇温速度が大きくなるので、流動が不十分なうちに塗料が高温になり、塗料が固まっていく。そのため、塗膜が平滑になり難くなり、塗膜の品質が低下する。
　その点、実施例の乾燥方法では、車体のサイドシルの温度が、図２（ｂ）に示されるようにサイドシルに塗布された塗料の架橋温度に達した時点で、サイドシルに放射熱を加える。すなわち、サイドシルに対して、熱風乾燥開始から一定時間が経過したときに、放射熱による局部加熱を実施する。熱風乾燥開始から局部加熱開始までの間に、サイドシルに塗布された塗料が流動化する。熱風乾燥開始時はサイドシルの昇温速度が小さいので、塗料は十分に流動してから高温になり、固まっていく。そのため、平滑な塗膜を得ることができるので、塗膜の品質が向上する。
　さらに、実施例においては、放射熱の熱源として近赤外線が用いられるので、鉄すなわち車体が主として加熱され、車体の熱で内面の塗膜を乾燥させることができる。
　尚、実施例では被乾燥物として塗装が施されている車体を例示したが、本発明は、塗装済みの機械や構造物にも適用可能である。
　また、上記では「熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位」として車体のサイドシルを例示して説明を行ったが、「熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位」はその他の車体厚肉部であってもよい。
　さらに、上記では、「他の部位」としてドアアウタパネルを例示して説明を行ったが、「他の部分」はフードアウタパネルやリッドアウタパネルなどの車体薄肉部であってもよい。 
　１１…被乾燥物（車体）、２０…乾燥炉、３５…暖まり難い部位（左サイドシル）、３６…ヒーター（左内側ヒーター）、３７…他の部位（左ドアアウタパネル）、３８…ヒーター（左外側ヒーター）、４２…暖まり難い部位（右サイドシル）、４３…ヒーター（右内側ヒーター）、４４…他の部位（右ドアアウタパネル）、４５…ヒーター（右外側ヒーター）、４８…制御部、７３…第１測温部（上流側左第１測温部）、７５…第２測温部（上流側左第２測温部）、７７…第１測温部（上流側右第１測温部）、７９…第２測温部（上流側右第２測温部）

Claims (6)

  1. 　被乾燥物（１１）を熱風により乾燥させる乾燥炉（２０）であって、
    　前記被乾燥物（１１）中で、熱容量が他の部位（３７，４４）より大きくて暖まり難い部位（３５，４２）に、放射熱を加えて前記暖まり難い部位（３５，４２）の温度が前記他の部位（３７，４４）の温度に近似するように加熱するヒーター（３６，３８，４３，４５）、
    　を具備する、乾燥炉。
  2. 　前記ヒーター（３６，３８，４３，４５）は、近赤外線ランプである、請求項１記載の乾燥炉。
  3. 　前記ヒーター（３６，３８，４３，４５）より上流側に設けられ、前記暖まり難い部位（３５，４２）の温度を測定する第１測温部（７３，７７）と、前記他の部位（３７，４４）の温度を測定する第２測温部（７５，７９）と、
    　前記第１測温部（７３，７７）と前記第２測温部（７５，７９）との温度情報に基づいて前記ヒーター（３６，３８，４３，４５）の出力を制御する制御部（４８）と、
    　を更に具備する、請求項１又は請求項２記載の乾燥炉。
  4. 　乾燥炉（２０）を用いて、被乾燥物（１１）を熱風により乾燥させる乾燥方法であって、
    　前記被乾燥物（１１）の温度を上昇させる昇温工程と、
    　前記被乾燥物中で、熱容量が他の部位（３７，４４）より大きくて暖まり難い部位（３５，４２）の温度を第１測温部（７３，７７）で測定し、前記他の部位（３７，４４）の温度を第２測温部（７５，７９）で測定する温度測定工程と、
    　前記被乾燥物中の暖まり難い部位（３５，４２）に、放射熱を加えて前記暖まり難い部位（３５，４２）の温度が前記他の部位（３７，４４）の温度に近似するように加熱する局部加熱工程と、
    　前記被乾燥物（１１）の温度を一定に保持する温度保持工程と、
    　からなる、乾燥方法。
  5. 　前記被乾燥物（１１）は、前記乾燥炉（２０）に入れる前に塗装が施されている物であり、
    　前記局部加熱工程で、前記被乾燥物中の暖まり難い部位（３５，４２）に放射熱を加える時点は、前記第１測温部（７３，７７）で測定した暖まり難い部位（３５，４２）の温度が、前記被乾燥物に塗布された塗料の架橋温度に達した時点である、
    　請求項４記載の乾燥方法。
  6. 　前記放射熱の熱源は、近赤外線である、請求項４又は請求項５記載の乾燥方法。 
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