WO2019212058A1 - ノズル、乾燥装置、及び缶体の製造方法 - Google Patents

ノズル、乾燥装置、及び缶体の製造方法 Download PDF

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WO2019212058A1
WO2019212058A1 PCT/JP2019/018125 JP2019018125W WO2019212058A1 WO 2019212058 A1 WO2019212058 A1 WO 2019212058A1 JP 2019018125 W JP2019018125 W JP 2019018125W WO 2019212058 A1 WO2019212058 A1 WO 2019212058A1
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nozzle
discharge port
drying apparatus
protrusion
area
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浩明 打田
眞理 辻
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ユニバーサル製缶株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a nozzle, a drying device, and a method for manufacturing a can body.
  • An inside bake oven for drying a bottomed cylindrical can body is a tunnel type oven that heats a can by carrying a certain amount of cans together on a resin or stainless steel conveyor net.
  • IBO inside bake oven
  • a type in which heating is performed in three regions (106, 108, 110) is the mainstream.
  • the can body 104 whose inner surface is coated with the thermosetting resin coating by the inside spray machine in the previous process is conveyed to the IBO 100 in a state where the upper opening is directed upward (hereinafter referred to as “placement”).
  • the cans 104 placed on the conveyor net 102 form a zigzag pattern in plan view, and pass through each region of the pre-tropical zone 106, the heating zone 108, the holding zone 110, and the cooling zone 114.
  • the pre-tropical zone 106 water and solvent are evaporated at about 100 ° C.
  • the can body 104 is made to reach a predetermined temperature.
  • the resin is crosslinked to make the molecular structure dense, and a coating film that satisfies the required performance is formed. In order to form a coating film that satisfies the required performance, it is necessary to ensure, for example, 190 ° C. ⁇ 60 sec. From the holding band 110, the air seal 112 is passed through, and the cooling band 114 cools the can from a temperature around 200 ° C., and is conveyed to the next step.
  • a nozzle main body 116 is provided at a predetermined position above the can body 104 placed on the conveyor net 102.
  • the nozzle body 116 includes a slit nozzle 117 that discharges a gas for drying the can body 104 in parallel to the longitudinal direction of the can body 104.
  • the slit nozzle 117 has a slit-like discharge port whose longitudinal direction is the direction orthogonal to the conveying direction of the can body 104, that is, the width direction of the conveyor net 102.
  • the discharge ports have a predetermined width (for example, 3 to 7 mm), and a plurality of discharge ports are arranged in the transport direction at regular intervals (for example, 75 to 90 mm).
  • the gas discharged from the slit nozzle 117 has a Reynolds number (hereinafter, “Re number”) of about 2000 (12 to 16 m / s at the discharge port).
  • Re number a Reynolds number of about 2000 (12 to 16 m / s at the discharge port.
  • the IBO 100 circulates the hot air heated by the burner by sucking outside air as a gas by a circulation fan.
  • the hot air is blown out from the upper blow nozzle 118 and is distributed and equalized over the entire area by sequentially passing through the punching plate 120 immediately after the blow nozzle 118 and the punching plate 122 immediately before the slit nozzle 117. . In this way, hot air with a uniform flow velocity blows out from the slit nozzle 117.
  • Patent Document 1 discloses a eddy current generating device in which a pair of corrugated plates are arranged so as to be spaced apart from each other so that their crests and troughs are orthogonal to each other. According to Patent Document 1, when air in a turbulent state generated by a vortex generator reaches a can body, the flow of air around the can body is disturbed, and moisture attached to the surface of the can body is efficiently dried. can do.
  • the slit nozzle of Patent Document 1 has a configuration in which the collision jet from the slit nozzle is intermittently blown into the can because the longitudinal direction of the discharge port is arranged in a direction orthogonal to the transport direction. .
  • the interval between the slit nozzles is larger than the outer diameter of the can, since there is an area (time) in which only natural convection heat is transferred, the drying efficiency is lower than that of a system in which a collision jet always flows.
  • the gap between the slit nozzles is smaller than the outer diameter of the can, it is estimated that there are areas where two impinging jets flow, making the flow in the can unstable, increasing energy consumption, and increasing initial equipment costs.
  • a second object of the present invention is to provide a method for producing a can that can further improve the quality of a coating film formed on the inner surface of the can.
  • the nozzle according to the present invention includes a slit-like discharge port at the tip of a pair of nozzle walls arranged to face each other with a predetermined gap, and protrudes toward the nozzle wall at the tip of the nozzle wall. And a plurality of protrusions.
  • the Reynolds number of the gas discharged from the discharge port is 1000 to 10,000, and the ratio of the area of the protrusion to the area of the gap between the protrusions is 1: 3 to 2: 1. Is preferred.
  • the Reynolds number of the gas discharged from the discharge port is preferably 1000 to 4000.
  • the protrusion has a rectangular shape when viewed from the discharge direction.
  • the protrusion has a triangular shape when viewed from the discharge direction.
  • a drying device is a drying device including a plurality of regions having different drying temperatures and a transport unit that transports a can body formed in a bottomed cylindrical shape into the plurality of regions. Each of the regions has the nozzle.
  • the drying apparatus it is preferable that at least one of the shape of the protrusion, the area of the protrusion, and the ratio of the area of the gap between the protrusions is different in the plurality of regions.
  • the plurality of regions are provided with a pre-tropical zone, a temperature rising zone, and a holding zone in order from the upstream along the transport direction, and the protrusions in the pre-tropical zone are viewed from the discharge direction.
  • a ratio of the area of the protrusions to the area of the gap between the protrusions is 1: 2, and the protrusions in the heating zone and the holding band are triangular when viewed from the discharge direction;
  • the ratio of the area of the protrusions to the area of the gap between the protrusions is preferably 1: 3.
  • the width of the discharge port is shorter than the radius of the can body.
  • a bottomed cylindrical can body in which a coating film of a thermosetting resin paint is formed on an inner surface is transferred into a plurality of regions having different drying temperatures
  • the step of baking the coating film includes the step of baking the coating film, wherein the step of baking the coating film has a slit-like discharge port at a tip of a pair of nozzle walls arranged to face each other at a predetermined interval, and a tip of the pair of nozzle walls Gas is discharged from a nozzle having a plurality of protrusions protruding toward the nozzle walls on the side.
  • the drying apparatus includes a transport unit that transports a can body formed in a bottomed cylindrical shape, and a nozzle having a slit-shaped discharge port that discharges gas toward the upper opening of the can body,
  • the longitudinal direction of the discharge port is parallel to the transport direction.
  • the discharge port is arranged at a position shifted from the center of the can body in the width direction of the transport unit.
  • the discharge port is (r / 3) ⁇ It is preferable to arrange in the range of D ⁇ r.
  • a suction port for sucking the gas is provided on the side opposite to the side where the discharge port is disposed across the center of the can body.
  • the transport unit has an alignment mechanism that aligns the can bodies in a line in the transport direction.
  • the nozzle includes a pair of nozzle walls arranged to face each other at a predetermined interval, and the discharge port at the tip of the nozzle wall, and the nozzle wall is disposed at the tip of the nozzle wall. It is preferable to have a plurality of protrusions protruding toward the nozzle wall.
  • hot air with improved straightness can be discharged from the nozzle.
  • the hot air discharged from the nozzle goes straight in one direction and can easily enter the inside of the can body. Therefore, the drying apparatus can dry the inside of the can body efficiently. Since the inside of the can body can be efficiently dried, according to the method for manufacturing a can body according to the present invention, the quality of the coating film formed on the inner surface of the can body can be further improved.
  • the longitudinal direction of the discharge port is arranged in parallel with the transport direction, the upper opening of the can body is continuously exposed to hot air, so that the inside of the can body can be efficiently dried. Can do.
  • FIG. 3A is a plan view of the nozzle
  • FIG. 3A is a diagram illustrating a first example nozzle
  • FIG. 3B is a second example nozzle
  • FIG. 3C is a third example nozzle.
  • FIG. 5A is a figure which shows a modification (1)
  • FIG. 5B shows a modification (2). It is a figure where it uses for description of experimental data.
  • FIG. 8A is a visualized image obtained by photographing the gas that has passed through the nozzle when the Re number is 1000
  • FIG. 8A is the xy plane of the comparative example
  • FIG. 8B is the xy plane of the nozzle of the third example
  • FIG. 8D is a visualized image of the xz plane of the third example.
  • It is a graph which shows the result of having measured the velocity distribution in Re number 2000.
  • FIG. 11A is a visualized image obtained by photographing the gas that has passed through the nozzle of the first example when the Re number is 3000.
  • FIG. 11A is a visualized image on the xy plane
  • FIG. 11B is a visualized image on the xz plane. It is a graph which shows the result of having measured the velocity distribution in Re number 10,000.
  • FIG. 13A is a visualized image obtained by photographing the gas that has passed through the nozzle of the first example at a Re number of 10,000
  • FIG. 13A is a visualized image on the xy plane
  • FIG. 13B is a visualized image on the xz plane. It is a graph which shows the result of having measured the velocity distribution of the nozzle of modification (2) in Re number 2000.
  • FIG. 15A is a visualized image obtained by photographing a gas that has passed through a nozzle at a Re number of 2000
  • FIG. 15A is a visualized image obtained by photographing a gas that has passed through a nozzle at a Re number of 2000
  • FIG. 15A is a visualized image obtained by photographing a gas that has passed through a nozzle at a Re
  • FIG. 15A is an xy plane of a comparative example
  • FIG. 15B is an xy plane of a nozzle of a modified example (2)
  • FIG. 15D is a visualized image of the xz plane of the nozzle of modification (2).
  • It is a perspective view of the nozzle used for the drying apparatus of 2nd Embodiment. It is a top view of the said nozzle. It is sectional drawing with which it uses for description of an effect
  • FIG. 22A is a visualized image obtained by photographing the gas that has passed through the nozzle of the second embodiment.
  • FIG. 22A shows the nozzle near the left side of the can body
  • FIG. 22B shows the nozzle near the center left of the can body
  • FIG. 22C shows the nozzle in the center of the can body.
  • FIG. 22D is a visualized image when the nozzle is on the right side of the can body.
  • FIG. 23A is a plan view showing the position of the can body and the nozzle corresponding to each drawing of FIGS. 22A to 22D
  • FIG. D (r / 3) position
  • the drying apparatus of this embodiment is used in the coating process in the manufacturing method of a can body.
  • the outline of the manufacturing method of a can body is demonstrated.
  • the can manufactured by the can manufacturing method is formed by molding a 0.20 mm to 0.50 mm aluminum plate, for example, and a two-piece can or bottle filled and sealed with contents such as beverages. It is used for a can body.
  • a can body used for a two-piece can is described as an example.
  • the can body is manufactured by going through a punching and cupping process, a DI process, a trimming process, a cleaning process, a printing process, a painting process, a necking process, and a flanging process.
  • a thin cup-shaped body having a relatively large diameter is formed by drawing (capping process) while punching a thin plate made of an aluminum alloy material with a cupping press.
  • DI processing re-drawing and squeezing process
  • DI processing is performed on the cup-shaped body by a DI processing device to form a bottomed cylindrical can body having a can body and a bottom.
  • the can bottom of the can body is formed into a can bottom shape of the final can body.
  • the opening end of the can body is trimmed.
  • the opening end portion of the can formed by the DI processing apparatus has ears and is uneven in height.
  • the height of the peripheral wall along the can axis direction at the opening end portion is made uniform over the entire circumference.
  • the can body is cleaned and the lubricating oil and the like are removed, followed by surface treatment and drying.
  • a coating film is formed on the inner surface of the can body and the bottom of the can body.
  • a coating film is formed on the inner surface using a thermosetting resin paint (for example, epoxy-based paint), and the can body on which the coating film is formed is heated and dried by the drying apparatus according to the present embodiment. Bake on the inside.
  • a neck portion having a smooth inclined shape is formed at the opening end portion by necking using a necking die (diameter for reducing diameter).
  • a necking die necking die and guide block
  • Diameter processing is performed to form the neck portion.
  • a cylindrical flange portion is formed above the neck portion.
  • the flanged portion is flanged to form an annular flange portion that protrudes radially outward from the upper end of the neck portion and extends along the circumferential direction.
  • the can body is manufactured and transported to the subsequent process of the flanging process.
  • the inside of the can body is filled with contents such as a beverage, the can lid is wound around the flange portion, and the can body is sealed.
  • the drying apparatus 1 that dries the bottomed cylindrical can body 104 is a tunnel type oven in which a certain amount of the can body 104 is collectively conveyed by a conveyor net 102 made of resin or stainless steel and heat-treated.
  • the drying apparatus 1 is divided into three regions and heated.
  • the can body 104 whose inner surface is coated with the thermosetting resin paint by the inside spray machine in the previous step is conveyed to the drying apparatus 1 in a state in which the upper opening 105 is faced up.
  • the drying apparatus 1 is provided with a heating zone 108, a holding zone 110, and a cooling zone 114 in this order from the upstream side along the transport direction.
  • the pretropical zone 106 is provided ahead of the temperature rising zone 108 as needed.
  • the cans 104 placed on the conveyor net 102 as a transport unit are arranged in a lattice shape in a plan view and pass through each region of the pre-tropical zone 106, the heating zone 108, the holding zone 110, and the cooling zone 114.
  • water and solvent are evaporated at about 100 ° C.
  • the can body 104 is made to reach a predetermined temperature.
  • the resin is crosslinked to make the molecular structure dense, and a coating film that satisfies the required performance is formed.
  • a coating film that satisfies the required performance it is necessary to ensure, for example, 190 ° C. ⁇ 60 sec.
  • the air seal 112 is passed through, and the cooling band 114 cools the can from a temperature around 200 ° C., and is conveyed to the next step.
  • nozzle bodies 10 are respectively provided at predetermined positions above the can bodies 104 placed on the conveyor net 102.
  • the nozzle body 10 includes a nozzle 11 that discharges gas parallel to the longitudinal direction of the can body 104.
  • parallel is not limited to the state of being completely parallel, but includes the state of being slightly inclined from the state of being completely parallel.
  • the drying apparatus 1 draws outside air as a gas for drying the can body 104 and circulates hot air heated by a burner at about 100 ° C. to 255 ° C. by a circulation fan.
  • the hot air is blown out from the upper blowing nozzle 118, and sequentially passes through the punching plate 120 immediately after the blowing nozzle 118 and the punching plate 122 immediately before the nozzle 11, so that the hot air is dispersed and equalized over the entire region. In this way, hot air with a uniform flow velocity blows out from the nozzle 11.
  • the basic configuration of the drying device 1 is not limited to the example shown in FIG. 1, and can be applied to other forms using a so-called impinging jet.
  • the nozzle body 10 is provided with nozzles 11 at a predetermined interval.
  • the nozzle 11 includes a pair of nozzle walls 12 and 14 arranged to face each other with a predetermined interval (for example, 3 to 7 mm).
  • the conveyance direction is the x direction
  • the width direction of the conveyor net 102 as the conveyance unit is the y direction
  • the direction perpendicular to the conveyor net surface is the z direction.
  • the nozzle 11 has a flow path that guides the hot air that has passed through the punching plate 122 (FIG. 1) in one direction.
  • the flow path has a slit shape formed between the nozzle walls 12 and 14.
  • One direction is a hot air discharge direction.
  • the one direction is an arrow direction (z direction) in the figure, which is a direction parallel to the central axis of the bottomed cylindrical can body 104 placed in the right direction.
  • the length in one direction of the nozzle 11 can be selected as appropriate.
  • the nozzle walls 12 and 14 are formed of a pair of flat plates arranged at a predetermined interval.
  • the nozzle walls 12 and 14 are integrated with the top plate 13 at the base end.
  • the nozzle body 10 is formed with a nozzle 11 with a top plate 13 interposed therebetween.
  • the base end of the nozzle 11 is an inlet of hot air that has passed through the punching plate 122.
  • the tip of the nozzle 11 is provided with a discharge port 15 serving as a hot air outlet for discharging hot air toward the upper opening 105 of the can body 104.
  • the discharge port 15 has a slit-shaped opening.
  • the nozzle 11 is arranged in parallel to the direction in which the longitudinal direction of the discharge port 15 is orthogonal to the transport direction, that is, the width direction of the conveyor net 102.
  • the flow path connecting the inlet of the nozzle 11 and the discharge port 15 has a flat shape when viewed from one direction.
  • the opening area of the flow path is preferably constant until just before the discharge port 15. In the case of FIG. 2, the flow path and the discharge port 15 are rectangular when viewed from one direction.
  • the dry gas discharged from the nozzle 11 has a predetermined Re number, for example, about 2000 (12 to 16 m / sec at the discharge port).
  • a so-called collision jet flow in which hot air discharged from the nozzle 11 is blown into the can body 104 is employed.
  • the tip end side of the nozzle walls 12, 14, in the case of FIG. 2, the tip ends 16, 18 have a plurality of protrusions 20 protruding toward the nozzle walls 12, 14.
  • the protrusion 20 has a comb shape, and a plurality of protrusions 20 are formed along the longitudinal direction of the discharge port 15.
  • the protrusion 20 shown in FIG. 2 has a square shape when viewed from one direction.
  • a recess 22 is formed between the protrusions 20.
  • the recess 22 has a quadrangular shape like the protrusion 20.
  • the protrusion 20 and the recess 22 formed on the nozzle wall 12 are formed at the same position as the protrusion 20 and the recess 22 formed on the nozzle wall 14, but the present invention is not limited to this.
  • the protrusion 20 and the recess 22 formed on the nozzle wall 12 may be displaced in the longitudinal direction of the discharge port 15 with respect to the protrusion 20 and the recess 22 formed on the nozzle wall 14.
  • the recess 22 of the nozzle wall 14 may be formed at a position corresponding to the projection 20 formed.
  • the protrusion 20 formed on the nozzle wall 12 is formed at a right angle to the nozzle wall 12, but the present invention is not limited to this, and the protrusion 20 may be inclined to the outlet side with respect to the discharge port 15, You may have fallen to the entry side.
  • the size and interval of the protrusions 20 can be selected according to the Reynolds number (hereinafter, Re number) of hot air.
  • Re number the Reynolds number
  • the ratio of the area of the protrusion 20 to the area of the gap (recess 22) between the protrusions 20 is preferably in the range of 1: 3 to 2: 1.
  • the Re number is 1000 to 10,000, if the ratio of the area of the protrusion 20 and the area of the gap (recess 22) between the protrusions 20 is within the above range, the straightness of the hot air passing through the discharge port 15 is improved. can do.
  • the flow rate of the hot air is low, and therefore, there is no risk of the can body 104 being overturned, which is more preferable.
  • the discharge port 15B of the nozzle shown in FIG. 3B is an example (second example) in which the ratio of the area of the protrusion 20B to the area of the recess 22B between the protrusions 20B is 1: 1.
  • the discharge port 15C of the nozzle shown in FIG. 3C is an example (third example) in which the ratio of the area of the protrusion 20C and the area of the recess 22C between the protrusions 20C is 2: 1.
  • the discharge port 15 has a width L that is shorter than the radius of the can body 104.
  • the flow rate of hot air discharged from the discharge port 15 gradually decreases.
  • the length of the region in which the flow velocity at the discharge port is maintained is referred to as potential core length XP.
  • potential core length XP The length of the region in which the flow velocity at the discharge port is maintained.
  • the discharge ports 15A and 15B of the nozzles of the first and second examples have a longer potential core length XP than the third example.
  • the discharge port 15A of the nozzle of the first example has a longer potential core length XP than the second and third examples.
  • the hot air that has passed through the nozzle 11 as described above passes through the recess 22 between the protrusions 20, thereby forming a vertical vortex having a unidirectional axis, thereby increasing straightness.
  • the drying apparatus 1 including the nozzle 11 can discharge hot air with improved straightness from the discharge port 15.
  • the hot air discharged from the discharge port 15 has a curtain shape extending in the width direction of the conveyor net 102.
  • the hot air goes straight in one direction and easily enters the inside of the can body 104 conveyed on the conveyor net 102. Therefore, the drying apparatus 1 can efficiently dry the inner surface of the can body 104. That is, the drying apparatus 1 can suppress energy consumption.
  • the conventional nozzle body 116 (FIG. 28) does not have a protrusion, it forms a horizontal vortex centering on a direction parallel to the longitudinal direction of the discharge port, and hot air tends to spread in the short direction of the discharge port.
  • the Re number is 1000 to 10,000, by appropriately selecting the area of the protrusion 20 with respect to the area of the recess 22, a vertical vortex can be generated in the hot air more efficiently and the straightness of the hot air can be improved.
  • the Re number can vary depending on the temperature of hot air discharged. Therefore, in the drying apparatus 1 including a plurality of regions having different drying temperatures, it is effective for efficiently drying the inner surface of the can body 104 to appropriately select the area of the protrusion 20 with respect to the area of the recess 22 for each region. It is.
  • the Re number is larger in the range of 1000 to 3000, it is preferable that the area of the protrusion 20 with respect to the area of the concave portion 22 is smaller because the flow rate is gradually decreased.
  • the Re number is smaller than the above range, it is preferable that the area of the protrusion 20 with respect to the area of the recess 22 is larger because the decrease in flow velocity is gradual.
  • the Re number is 1000 or more, the amount of hot air is large and the drying efficiency is good, and when it is 10000 or less, the flow rate is preferable from the viewpoint of preventing the can body 104 from falling.
  • the present invention is not limited to this, and may be a triangular shape as shown in FIG. If the ratio of the area of the triangular protrusions to the area of the recesses is in the range of 1: 1 to 1: 3, it is preferable because good straightness of hot air can be obtained as compared with a conventional nozzle having no protrusions.
  • the discharge port 30A of the nozzle shown in FIG. 5A is a 1: 1 example (modified example (1)).
  • the recess 26A of the discharge port 30A has the same triangular shape as the protrusion 24A.
  • 5B is an example in which the ratio is 1: 3 (modified example (2)).
  • the recess 26B of the discharge port 30B has a trapezoidal shape. Even in the case where the protrusion is triangular, the nozzle can generate a vertical vortex in the hot air that has passed through the gap between the protrusions, so that the same effect as in the above embodiment can be obtained.
  • the nozzle 11 has been described with respect to the case where the longitudinal direction of the discharge port 15 is arranged in parallel to the width direction of the conveyor net 102, but the present invention is not limited thereto.
  • the nozzle 11 may be disposed at a position shifted in the width direction of the conveyor net 102 from the center of the can body 104 with the longitudinal direction of the discharge port 15 being parallel to the transport direction, that is, parallel to the longitudinal direction of the conveyor net 102.
  • the protrusion 20 may be formed at a position shifted in the inlet direction of the discharge port 15 within a range in which the straightness of the hot air due to pressure loss is not significantly reduced.
  • FIG. 3A rectangular tab A, H: 2 mm, W: 0.75 mm, D: 2.25 mm
  • the second example (FIG. 3B, rectangular tab B, H: 2 mm, W: 1.5 mm) , D: 3.0 mm)
  • third example (FIG. 3C, rectangular tab C, H: 2 mm, W: 3.0 mm, D: 4.5 mm)
  • modification (2) (FIG. 5B, triangular tab B) , H: 2 mm, W: 2 mm, D: 4 mm).
  • the length of the discharge port in the longitudinal direction was 300 mm.
  • a slit nozzle (no tab) having no protrusion was prepared.
  • the height H of the protrusions, the width W of the protrusions, and the arrangement pitch of the protrusions are D.
  • the length in the short direction (nozzle height) of the discharge port in the comparative example was used as the reference nozzle height (equivalent nozzle height He), and the nozzle height was adjusted so that the flow rate was constant in each example. .
  • the equivalent nozzle height He is 5 mm.
  • a gas having a predetermined Re number was supplied from the blowing nozzle to the inlet of the nozzle through a punching plate.
  • the working fluid was room temperature air.
  • the Re number of the working fluid was adjusted by changing the fluid flow rate in the range of 3 to 30 m / s.
  • the velocity distribution of the discharged gas was measured by a particle image velocity measurement method (Particle Image Velocimetry). Specifically, the flow of air discharged from the nozzles in the xy plane and the xz plane shown in FIG. 6 was photographed using a CCD camera. Oil mist (average particle size 1 ⁇ m, specific gravity s ⁇ 1.05) was used as a tracer, and Nd: YAG laser (maximum output 200 mJ) was used as a light source. The results are shown in FIGS. 7 to 15A to D.
  • FIG. 7 and FIGS. 8A to D are the results when the Re number is 1000.
  • FIG. 7 shows the ratio wind speed when the horizontal axis is the ratio of the distance x from the discharge port to the equivalent nozzle height He (x / He), the vertical axis is the flow velocity at the discharge port U0, and the flow velocity at x / He is uc. (Uc / U0) is shown.
  • the potential core length XP is an area where 95% of the flow velocity at the discharge port is maintained.
  • the potential core length XP of the nozzles of the first example and the second example was the longest, about 10.
  • the third example (rectangular tab C) showed the least decrease in flow rate. From the visualized images shown in FIGS. 8A to 8D, in the third example (rectangular tab C), a vertical vortex is generated instead of a horizontal vortex because a striped pattern is seen even at a point where x / He is 15, and straight travels. It was confirmed that the property was improved. This result is consistent with the flow velocity results in FIG. On the other hand, in the comparative example (without tabs), a large horizontal vortex is generated at a point where x / He is 15, and the generation of the horizontal vortex is considered to be the cause of the decrease in the flow velocity.
  • FIG. 9 shows the result when the Re number is 2000.
  • the horizontal and vertical axes in FIG. 9 are the same as those in FIG.
  • the potential core length XP of the nozzles of the first example and the second example was the longest and was about 11.
  • the potential core length XP of the comparative example was about 8. It was confirmed that the nozzles of the first to third examples all showed less decrease in the flow rate than the nozzles of the comparative example, and in particular, the decrease in the flow rate of the first and second examples (rectangular tabs A and B) was small. . In the comparative example (without tabs), even when the Re number was 2000, the decrease in the flow rate was larger than in the first to third examples.
  • FIG. 10 and FIGS. 11A and 11B show the results when the Re number is 3000.
  • the horizontal and vertical axes in FIG. 10 are the same as those in FIG.
  • the potential core length XP of the nozzle of the first example was the longest, about 10. It was confirmed that all of the nozzles of the first to third examples showed less decrease in the flow rate than the nozzles of the comparative example, and in particular, the first example (rectangular tab A) showed the least decrease in flow rate. From the visualized images shown in FIGS. 11A and 11B, it was confirmed that in the first example (rectangular tab A), even when x / He was 10, no horizontal vortex was generated and straightness was improved. . This result is consistent with the flow velocity results in FIG.
  • FIG. 12 and FIGS. 13A and 13B show the results when the Re number is 10,000.
  • the horizontal and vertical axes in FIG. 12 are the same as those in FIG.
  • the potential core length XP of the nozzle of the first example was the longest, about 7.
  • the potential core length XP of the comparative example was about 3.
  • the nozzles of the first to third examples are all superior to the nozzle of the comparative example in the flow velocity, and it was confirmed that the decrease in the flow velocity of the first example (rectangular tab A) was particularly small. .
  • From the visualized images shown in FIGS. 13A and 13B it was confirmed that in the first example (rectangular tab A), no horizontal vortex was generated even when x / He was 4. This result is consistent with the flow velocity results in FIG.
  • FIGS. 15A to 15D show the results of Modification Example (2) (triangle tab B) when the Re number is 2000.
  • FIG. The horizontal and vertical axes in FIG. 14 are the same as those in FIG.
  • the potential core length XP of the nozzle of the modified example (2) was about 11.
  • the potential core length XP of the comparative example was about 8. It was confirmed that the nozzle of the modified example (2) has less decrease in the flow velocity than the nozzle of the comparative example. From the visualized images shown in FIGS. 15A to 15D, it was confirmed that in the modified example (2), even when x / He is 11, no horizontal vortex is generated and straightness is improved. This result is consistent with the flow velocity results in FIG. On the other hand, in the comparative example (without tabs), a horizontal vortex had already occurred at a point where x / He was 5.
  • the potential core length XP is the longest in the range of Re number 1000 to 10,000.
  • the ratio of the area of the recess 22A between the nozzle of the first example, that is, the protrusion 20A, is Was confirmed to be a 1: 2 outlet. Further, it has been found that when the protrusion has a triangular shape, a longer potential core length XP is obtained when the Re number is 2000.
  • the straightness of the gas discharged from the discharge port can be improved by using the nozzle according to the present invention. Therefore, since the drying apparatus using the nozzle can easily send hot air to the inside of the can body, the can body can be dried more efficiently.
  • the nozzle of the modified example (2) that is, a triangular shape as viewed from the ejection direction, has the area of the protrusion 24A and the area of the recess 26B. It is preferable to use a nozzle having a discharge port 30B (FIG. 5B) having a ratio of 1: 3.
  • the nozzle of the first example that is, a discharge port 15A having a square shape when viewed from the discharge direction and having a ratio of the area of the protrusion 20A to the area of the recess 22A of 1: 2 (see FIG.
  • a drying apparatus that dries the can more efficiently can be obtained by appropriately selecting the shape of the protrusion and the ratio of the area of the protrusion to the area of the recess according to the number of Re.
  • the nozzle body 10 ⁇ / b> A is provided with a nozzle 11.
  • one nozzle 11 is illustrated, but in reality, a plurality of nozzles 11 are provided at predetermined intervals in the width direction of the conveyor net 102.
  • the nozzle 11 includes a pair of nozzle walls 12 and 14 disposed to face each other with a predetermined interval (for example, 3 to 7 mm).
  • the conveying direction is the x direction
  • the width direction of the conveyor net 102 as the conveying unit is the y direction
  • the direction perpendicular to the conveyor net surface is the z direction.
  • the nozzle 11 has a flow path that guides the hot air that has passed through the punching plate 122 (FIG. 1) in one direction.
  • the flow path has a flat shape formed between the nozzle walls 12 and 14.
  • One direction is a hot air discharge direction.
  • one direction is an arrow direction (z direction) in the figure, which is a direction parallel to the central axis of the bottomed cylindrical can body 104 placed with the upper opening 105 facing upward.
  • the length in one direction of the nozzle 11 can be selected as appropriate.
  • the nozzle walls 12 and 14 are formed of a pair of flat plates arranged at a predetermined interval.
  • the nozzle walls 12 and 14 are integrated with the top plate 13 at the base end.
  • the nozzle 11 is formed with the top plate 13 interposed therebetween.
  • the base end of the nozzle 11 is an inlet of hot air that has passed through the punching plate 122.
  • the can bodies 104 are transported in a state aligned in a line in the transport direction.
  • the drying apparatus 1 preferably has an alignment mechanism (not shown) that aligns the cans 104 in a line in the transport direction on the upstream side of the conveyor net 102.
  • the alignment mechanism By having the alignment mechanism, the cans 104 conveyed in a staggered manner in a plan view from the process upstream of the drying device 1 can be aligned in a row.
  • the tip of the nozzle 11 is provided with a discharge port 15 serving as a hot air outlet for discharging hot air toward the upper opening 105 of the can body 104.
  • the discharge port 15 has a slit-shaped opening.
  • the nozzles 11 are arranged such that the longitudinal direction of the discharge ports 15 is parallel to the transport direction (x direction), that is, parallel to the longitudinal direction of the conveyor net 102.
  • the length of the discharge port 15 in the width direction is shorter than the radius of the can body 104.
  • the flow path connecting the inlet of the nozzle 11 and the discharge port 15 has a flat shape when viewed from one direction.
  • the opening area of the flow path is preferably constant until just before the discharge port 15. In the case of FIG. 16, the flow path and the discharge port 15 are rectangular when viewed from one direction.
  • the hot air discharged from the nozzle 11 has a predetermined Re number, for example, about 2000 (12 to 16 m / s at the discharge port).
  • a so-called collision jet flow in which hot air discharged from the nozzle 11 is blown into the can body 104 is employed.
  • the discharge port 15 is preferably arranged at a position shifted from the center of the can body 104 in the width direction of the conveyor net 102.
  • the center of the can body 104 refers to the center of the circular can body 104 when viewed from the central axis direction.
  • the position of the discharge port 15 does not include the center of the can body 104, and can be selected within a range up to the intersection of the straight line in the y direction passing through the center of the can body 104 and the body of the can body.
  • the discharge port 15 is disposed at a position shifted from the center of the can body 104 to the left side in the width direction (y direction) of the conveyor net 102.
  • the discharge port 15 is in the width direction (y direction) of the conveyor net 102. Therefore, it is preferable to arrange in the range of (r / 3) ⁇ D ⁇ (2r / 3). By disposing the discharge port 15 within the above range, most of the hot air discharged from the discharge port 15 is sent into the can body 104, and along the inner surface of the body portion of the can body 104 by the Coanda effect described later. It is possible to go straight and easily enter the inside of the can body 104.
  • the discharge port 15 is preferably arranged in the range of (r / 3) ⁇ D ⁇ r. By disposing the discharge port 15 in the range of (r / 3) ⁇ D ⁇ r, the hot air that has entered the can body 104 advances more reliably along the inner surface of the body portion by the Coanda effect described later. Therefore, the entire can body 104 can be heated more uniformly.
  • the discharge port 15 is more preferably arranged in the range of (3r / 5) ⁇ D ⁇ r.
  • the drying device 1 may be provided with a suction port 21 on the opposite side of the center of the can body 104 with respect to the discharge port 15.
  • the suction port 21 is connected to a circulation fan through a pipe.
  • the suction port 21 has a slit-like opening and is arranged so that its longitudinal direction is parallel to the longitudinal direction of the conveyor net 102.
  • the distance between the suction port 21 and the center of the can body 104 may be the same as or different from the above D, and can be selected as appropriate.
  • the can body 104 is transported in a state where the conveyor net 102 is aligned in a line in the transport direction.
  • the cans 104 are arranged in a plurality of rows in the width direction of the conveyor net 102 and are arranged in a lattice shape as a whole.
  • Hot air is discharged toward the upper opening 105 of the can body 104 from the discharge port 15 arranged at a predetermined upper position. Since the longitudinal direction of the discharge port 15 is arranged in parallel with the transport direction, the upper opening 105 of the can body 104 is continuously exposed to hot air, so that the inside of the can body can be efficiently dried.
  • the hot air discharged from the discharge port 15 is disposed at a position where the discharge port 15 is shifted in the width direction (y direction) from the center of the can body 104. It goes straight along the inner surface of the part and can easily enter the inside of the can body 104. Part of the hot air that has entered the inside of the can body 104 becomes a horizontal vortex centering on a direction parallel to the longitudinal direction of the discharge port 15, and the remaining portion is moved to the center of the can body 104, while the remaining portion is caused by the Coanda effect. Along the inner surface, it reaches the bottom of the can body. The hot air that has reached the bottom of the can body rises along the inner surface of the opposite body portion.
  • the drying apparatus 1 can easily allow hot air to enter the inside of the can body 104, the inner surface of the can body 104 can be efficiently dried.
  • the discharge port 15 By disposing the discharge port 15 in the range of (r / 3) ⁇ D ⁇ (2r / 3), the hot air discharged from the discharge port 15 can be more easily and easily entered into the can body 104. .
  • the drying apparatus 1 can heat the entire can body 104 more uniformly by disposing the discharge ports 15 in the range of (r / 3) ⁇ D ⁇ r. By disposing the discharge port 15 in the range of (3r / 5) ⁇ D ⁇ r, the temperature difference in the can body 104 can be further reduced.
  • the can body 104 is transported in a state of being aligned in a line in the transport direction under the discharge port 15 whose longitudinal direction is arranged in parallel with the transport direction. Since the flow rate of the hot air entering the can body 104 is constant, the drying apparatus 1 can be efficiently dried because the can body 104 is continuously exposed to the hot air.
  • the nozzle 11 By disposing the nozzle 11 as described above, hot air can be continuously supplied from the upper opening 105 of the can body 104 to the inside of the can body, and the supplied hot air is efficiently distributed along the inner surface of the can body. Reach the bottom. Therefore, since the can 104 is heated by the hot air which contacted, the can 104 is dried efficiently. In particular, when the can 104 is made of aluminum, the heat transfer coefficient is high, so that the can 104 is dried more efficiently.
  • the longitudinal direction of the discharge port is arranged to be parallel to the width direction of the conveyor net, the change in the flow rate of hot air entering the can body is large, and the upper opening of the can body is Since the exposure to hot air is intermittent, it is not efficient.
  • the cans on the actual conveyor net are transported in a dense state arranged in a staggered pattern rather than a lattice pattern. Therefore, the can group arranged in a staggered pattern has a larger fluid resistance than the can group arranged in a lattice pattern.
  • the flow velocity of hot air discharged from the discharge port rapidly decelerates in the vicinity of the upper opening of the can body, and the hot air is likely to flow to a portion where there is no can group.
  • it is necessary to increase the flow velocity while preventing the can body from falling over which is not realistic.
  • By not supplying hot air between the inner surface of the can body or between the can body and the can body it is difficult to efficiently heat the can body, and the temperature difference between the upper portion and the lower portion of the can body increases.
  • the can body is in a state where suppression of uneven baking of the paint on the inner surface and residual solvent is not sufficient. Therefore, conventionally, it has been necessary to increase the drying time by reducing the conveying speed or lengthening the equipment.
  • the gaps between the can body 104 and the can body 104 are widened by arranging the can bodies 104 in a lattice pattern at the entrance of the drying device 1.
  • Hot air discharged from the discharge port 15 whose longitudinal direction is arranged parallel to the transport direction flows into the gap between the can body 104 and the can body 104 and into the can body 104. Since the gap between the can body 104 and the can body 104 is wide, hot air can easily flow into the gap. The effect of forced convection heat transfer from the outer surface of the can body 104 is contributed by the hot air.
  • the hot air flowing into the can body 104 is likely to have a Coanda effect in the can body 104 because the discharge port 15 is disposed at a position shifted in the width direction (y direction) from the center of the can body 104.
  • the hot air becomes a so-called wall surface jet due to the Coanda effect. Since the wall surface jet is less diffused than the free jet, the flow velocity is less likely to decrease, and the center velocity of the jet is maintained. Therefore, the wall surface jet in the can body 104 reaches the bottom of the can and forms a flow that blows up to the top of the can.
  • evaporation and volatilization of water and solvent are accompanied with a crosslinking reaction of the paint.
  • the wall jet prevents the solvent from staying in the can body 104 and efficiently moves the mass.
  • the drying apparatus 1 of the present embodiment can perform processing without reducing the transport quantity per hour by increasing the transport speed of the conveyor net by an amount corresponding to the improvement in the heat transfer rate and the mass transfer efficiency.
  • this embodiment can improve the quality of the coating film of the can body 104 and realize energy saving by improving the heat transfer rate and the mass transfer efficiency.
  • the nozzle 23 has a plurality of protrusions 31 protruding toward the nozzle walls 12 and 14 at the tip ends of the nozzle walls 12 and 14, in the case of FIG. 19, at the tips 27 and 28.
  • the protrusion 31 has a comb shape, and a plurality of protrusions 31 are formed along the longitudinal direction of the discharge port 25.
  • the protrusion 31 shown in FIG. 19 has a quadrangular shape when viewed from one direction.
  • a recess 32 is formed between the protrusions 31.
  • the recess 32 has a quadrangular shape like the protrusion 31.
  • the hot air that has passed through the nozzle 23 as described above passes through the concave portion 32 between the protrusions 31 to form a vertical vortex having a unidirectional axis, thereby increasing straightness. Since the discharge port 25 according to this modification is arranged such that the longitudinal direction of the discharge port 25 is parallel to the transport direction, hot air can be continuously supplied to the upper opening 105 of the can body 104. It can be dried efficiently.
  • the discharge port 25 is arranged at a position shifted in the width direction (y direction) from the center of the can body 104, whereby the same effect as in the above embodiment can be obtained. Moreover, since the drying apparatus 1 provided with the nozzle 23 can discharge hot air with improved straightness from the discharge port 25 because the nozzle 23 has the protrusion 31, the interior of the can body 104 can be more efficiently discharged. Can be dried. By providing the nozzle 31 with the protrusion 31 and forcibly generating a vertical vortex, a large-scale vortex array of a free jet can be suppressed.
  • the hot air that has passed through the nozzle 23 can extend the region (velocity potential core) in which the flow velocity of the discharge port is maintained compared to the hot air that has passed through the nozzle without protrusions, and has the same effect as increasing the Reynolds number. can get.
  • the protrusion 31 is not limited to a quadrangular shape, and may be a triangular shape.
  • the protrusion 31 and the recess 32 formed on the nozzle wall 12 are formed at the same position as the protrusion 31 and the recess 32 formed on the nozzle wall 14, but the present invention is not limited to this.
  • the protrusion 31 and the recess 32 formed on the nozzle wall 12 may be displaced in the longitudinal direction of the protrusion 31 and the recess 32 formed on the nozzle wall 14 and the discharge port 15, and formed on the nozzle wall 12.
  • a recess 32 may be formed in the nozzle wall 14 at a position corresponding to the protrusion 31.
  • the protrusion 31 may be formed at a position shifted in the inlet direction of the discharge port 25 within a range in which the straightness of the hot air due to pressure loss is not significantly reduced.
  • the drying apparatus 1 has been described as having an alignment mechanism (not shown) that aligns the can bodies 104 in a line in the transport direction on the upstream side of the conveyor net 102, but the present invention is not limited thereto. Absent.
  • the alignment mechanism may be provided on the upstream side of the drying device 1 separately from the drying device 1.
  • an experimental apparatus 124 shown in FIG. 20 was prepared.
  • gas is discharged to the can body 104 through the upper blowing nozzle 118, the punching plate 120, and the nozzle body 10 ⁇ / b> A.
  • the gas had a Reynolds number of 2000 and a flow velocity at the outlet 15 of 6 m / s.
  • the can body 104 is held by a linear guide 34 so as to be movable in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the discharge port 15.
  • the moving speed of the can 104 was 2.40 cm / s.
  • the flow of the discharged gas was photographed by the particle image velocimetry (Particle-Image Velocimetry). Specifically, the flow of the gas discharged from the nozzle 11 was photographed using the CCD camera 36. Oil mist (average particle diameter 1 ⁇ m, specific gravity s ⁇ 1.05) was used as a tracer.
  • the light source 38 is an Nd: YAG laser (maximum output 200 mJ), and the laser sheet was irradiated from the position shown in FIG.
  • the can body 104 (FIG. 21) was a bottomed cylindrical body made of a transparent resin and having an upper opening with a diameter of 66 mm and a height of 123 mm.
  • the nozzle 11 had a length in one direction of 30 mm, a length in the width direction of the discharge port 15 of 5 mm, and a distance from the table on which the can body was placed to the top plate 13 to 190 mm.
  • 22A to 22D show the results of photographing the flow of the gas discharged from the nozzle 11 using the CCD camera 36.
  • FIG. 23A to 23D are plan views showing the positions of the can body 104 and the discharge port 15 corresponding to the respective drawings of FIGS. 22A to 22D.
  • a heat gun (SURE plastic jet PJ-214A manufactured by Ishizaki Electric Co., Ltd.) was used as a jet source.
  • a nozzle was disposed at a position about 20 mm above the upper end of the can body.
  • the nozzle used was a flat nozzle having a discharge port with an opening width of 3 mm and a length of about 50 mm.
  • Hot air having a wind speed of about 15 m / s, a temperature of about 300 ° C., and a number of lay nozzles of about 1400 was discharged from the nozzle. While changing the distance D from the center of the can body to the center of the discharge port, the temperature is measured at a position 8 mm (bottom) from the bottom of the can body, a position 68 mm (middle) from the bottom, and a position 127 mm (top) from the bottom. did. The temperature was measured at points a, b, and c when the can body was viewed from the central axis direction.
  • the point a is one intersection of a straight line passing through the center of the can body and orthogonal to the longitudinal direction of the nozzle and the body portion of the can body.
  • the point c is the other intersection of the can body body part facing the point a across the center of the can body.
  • the point b is one intersection of a straight line passing through the center of the can body and parallel to the longitudinal direction of the nozzle and the body portion of the can body.
  • FIG. 24 shows the result when the discharge port is arranged at a position where the distance D is 0 (center position of the can body).
  • the horizontal axis represents time (s)
  • the vertical axis represents temperature (° C.)
  • the curves represent changes in measured temperature at the bottom, middle, and top, respectively.
  • FIG. 26 shows a contour diagram of temperature and speed 40 seconds after the start of hot air discharge.
  • the horizontal axis represents time (s)
  • the vertical axis represents temperature (° C.)
  • the curves represent changes in measured temperature at the bottom, middle, and top, respectively.
  • the top temperature is the highest, but at the point b, the temperature difference 120 seconds after the start of hot air discharge is as small as 3.5 ° C., and at the point c farthest from the discharge port, the middle And the bottom was hotter than the top temperature.

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Abstract

吐出する気体の直進性を向上することができるノズル、乾燥装置、及び缶体の製造方法を提供する。ノズル１１は、所定の間隔を開けて対向して配置された一対のノズル壁１２，１４の先端にスリット状の吐出口１５を備え、前記ノズル壁１２，１４の先端側に互いのノズル壁１２，１４に向かって突出した複数の突起２０を有することを特徴とする。

Description

ノズル、乾燥装置、及び缶体の製造方法
　本発明は、ノズル、乾燥装置、及び缶体の製造方法に関する。
　有底筒状の缶体を乾燥するインサイド・ベーク・オーブン（以下、ＩＢＯという）は、樹脂製又はステンレススチール製コンベアネットで缶体を一定量まとめて搬送して加熱処理するトンネルタイプオーブンである。例えば図２８に示すＩＢＯ１００のように、３つの領域（１０６，１０８，１１０）に分かれて加熱するタイプが主流である。前工程のインサイド・スプレーマシンで缶体内面に熱硬化性樹脂塗料が塗装された缶体１０４が、上部開口を上向きとした状態（以下、正置という）でＩＢＯ１００に搬送される。
　ＩＢＯ１００では、コンベアネット１０２上に正置された缶体１０４が平面視において千鳥状のパターンを形成し、予熱帯１０６、昇温帯１０８、保持帯１１０、冷却帯１１４の各領域を通過する。予熱帯１０６では、１００℃程度で水、溶剤を蒸発させる。昇温帯１０８では、所定の温度に缶体１０４を到達させる。保持帯１１０では、樹脂を架橋反応させて分子構造を密にし、要求性能を満たす塗膜を形成する。要求性能を満たす塗膜を形成するために、例えば１９０℃×６０ｓｅｃを確保する必要がある。保持帯１１０からエアシール１１２を経て、冷却帯１１４で缶温２００℃近傍から冷却されて、次の工程へ搬送される。
　ＩＢＯ１００の各領域には、コンベアネット１０２上に正置された缶体１０４の上方の所定位置に、ノズル本体１１６が設けられている。ノズル本体１１６は、缶体１０４を乾燥させるための気体を缶体１０４の縦方向に平行に吐出するスリットノズル１１７を備える。スリットノズル１１７は、缶体１０４の搬送方向に直交する方向、すなわちコンベアネット１０２の幅方向を長手方向とするスリット状の吐出口を有する。吐出口は、所定の幅（例えば３～７ｍｍ）を有し、一定間隔（例えば７５～９０ｍｍ等）で搬送方向に複数配置されている。スリットノズル１１７から吐出される気体は、レイノルズ数（以下、「Ｒｅ数」）２０００程度（吐出口で１２～１６ｍ／ｓ）である。以上のように缶体１０４を乾燥する際、スリットノズル１１７が配備されているエリアにおいては、スリットノズル１１７から吐出される気体を缶内に吹き込ませる衝突噴流が、また、スリットノズル１１７が配備されていないエリアにおいては、自然対流熱伝達が採用されている。
　ＩＢＯ１００は、熱風循環式により、図示しないが、気体として外気を吸気しバーナー加熱された熱風を、循環ファンにより循環させている。上記熱風は、上部の吹出ノズル１１８から吹出され、吹出ノズル１１８直後のパンチングプレート１２０と、スリットノズル１１７直前のパンチングプレート１２２を順に通過することによって、各領域の全体に分散、均圧化される。このようにしてスリットノズル１１７からは、均一な流速の熱風が吹き出る。
　上記スリットノズルとして、特許文献１には、一対の波板を、互いの山部及び谷部が直交するように、離間して配置された渦流発生装置が開示されている。上記特許文献１によると、渦流発生装置によって生じた乱流状態にある空気が缶体に到達すると、缶体の周囲の気流の流れを乱し、缶体の表面に付着した水分を効率よく乾燥することができる。
特開平３－９５３８５号公報
　しかしながら上記特許文献１の渦流を発生することによって、直進性の高い気体が得られることは分かっているが、実際に渦流を発生させるには複雑な機構が必要であり、限られたスペースの中で、多数の渦流を発生させるのは困難である。
　上記特許文献１のスリットノズルは、吐出口の長手方向が、搬送方向と直交する方向に配置されているため、スリットノズルからの衝突噴流が間欠的に缶内に吹き込むような構成となっている。スリットノズルの間隔が缶外径より大きい場合、自然対流のみの熱伝達になるエリア（時間）があるので、常時衝突噴流が流れ込む系よりも乾燥効率が低くなる。また、スリットノズルの間隔が缶外径より小さい場合、二つの衝突噴流が流れ込むエリアがあることで、缶内流れが不安定になり、エネルギー消費量が増え、初期設備費用もかさむことが推定される。
　本発明は、吐出する気体の直進性を向上することができるノズル及び乾燥装置を提供することを第１の目的とする。
　本発明は、缶体の内面に形成された塗膜の品質をより向上することができる缶体の製造方法を提供することを第２の目的とする。
　本発明は、缶体内部を効率的に乾燥することができる乾燥装置を提供することを第３の目的とする。
　本発明に係るノズルは、所定の間隔を開けて対向して配置された一対のノズル壁の先端にスリット状の吐出口を備え、前記ノズル壁の先端側に互いの前記ノズル壁に向かって突出した複数の突起を有することを特徴とする。
　本発明に係るノズルにおいて、前記吐出口から吐出される気体のレイノルズ数は、１０００～１００００であり、前記突起の面積と、当該突起間の隙間の面積の比が、１：３～２：１であるのが好ましい。
　本発明に係るノズルにおいて、前記吐出口から吐出される気体のレイノルズ数が１０００～４０００であるのが好ましい。
　本発明に係るノズルにおいて、前記突起は、吐出方向からみて四角形状であるのが好ましい。
　本発明に係るノズルにおいて、前記突起は、吐出方向から見て三角形状であるのが好ましい。
　本発明に係る乾燥装置は、乾燥温度が異なる複数の領域と、有底筒状に形成された缶体を前記複数の領域内へ搬送する搬送部とを備える乾燥装置であって、前記複数の領域のそれぞれは、上記ノズルを有することを特徴とする。
　本発明に係る乾燥装置において、前記突起の形状、及び前記突起の面積と、当該突起間の隙間の面積の比の少なくとも一方が、前記複数の領域において異なるのが好ましい。
　本発明に係る乾燥装置において、前記複数の領域は、上流から、予熱帯、昇温帯、及び保持帯が搬送方向に沿って順に設けられており、前記予熱帯における前記突起は、吐出方向からみて四角形状であって、前記突起の面積と、当該突起間の隙間の面積の比が１：２であり、前記昇温帯及び前記保持帯における前記突起は、吐出方向から見て三角形状であって、前記突起の面積と、当該突起間の隙間の面積の比が１：３であるのが好ましい。
　本発明に係る乾燥装置において、前記吐出口の幅長さは、前記缶体の半径より短いことが好ましい。
　本発明に係る缶体の製造方法において、乾燥温度が異なる複数の領域内へ、内面に熱硬化性樹脂塗料の塗膜が形成された有底筒状の缶体を搬送して、前記内面に前記塗膜を焼き付けるステップを備え、前記塗膜を焼き付けるステップは、所定の間隔を開けて対向して配置された一対のノズル壁の先端にスリット状の吐出口と、前記一対のノズル壁の先端側に互いの前記ノズル壁に向かって突出した複数の突起と、を有するノズルから、気体を吐出することを特徴とする。
　本発明に係る乾燥装置は、有底筒状に形成された缶体を搬送する搬送部と、前記缶体の上部開口に向かって気体を吐出するスリット状の吐出口を有するノズルとを備え、前記吐出口の長手方向が搬送方向と平行であることを特徴とする。
　本発明に係る乾燥装置において、前記吐出口は、前記缶体の中心から前記搬送部の幅方向にずれた位置に配置されていることを特徴とする。
　本発明に係る乾燥装置において、前記吐出口の幅方向の中心と前記缶体の中心の間の距離をＤ、前記缶体の半径をｒとした場合、前記吐出口は（ｒ／３）≦Ｄ＜ｒの範囲内に配置されているのが好ましい。
　本発明に係る乾燥装置において、前記缶体の中心を挟んで前記吐出口が配置された側と反対側に、前記気体を吸引する吸引口が設けられているのが好ましい。
　本発明に係る乾燥装置において、前記搬送部は、前記缶体を搬送方向に一列に整列させる整列機構を有するのが好ましい。
　本発明に係る乾燥装置において、前記ノズルは、所定の間隔を開けて対向して配置された一対のノズル壁と、前記ノズル壁の先端に前記吐出口を備え、前記ノズル壁の先端側に互いのノズル壁に向かって突出した複数の突起を有するのが好ましい。
　本発明によれば、直進性が向上した熱風をノズルから吐出することができる。ノズルから吐出された熱風は、一方向へ直進し、缶体内部へ容易に進入できる。したがって乾燥装置は、缶体内部を効率的に乾燥することができる。缶体内部を効率的に乾燥することができるので、本発明に係る缶体の製造方法によれば、缶体の内面に形成された塗膜の品質をより向上することができる。
　本発明によれば、吐出口の長手方向が、搬送方向と平行に配置されているので、缶体の上部開口が熱風に継続的に曝されるため、缶体内部を効率的に乾燥することができる。
第１実施形態の乾燥装置の全体構成を示す模式図である。 第１実施形態の乾燥装置に用いられるノズルの斜視図である。 上記ノズルの平面図であり、図３Ａは第１例のノズル、図３Ｂは第２例のノズル、図３Ｃは第３例のノズルを示す図である。 上記ノズルの作用の説明に供する斜視図である。 上記ノズルの変形例を示す図であり、図５Ａは変形例（１）、図５Ｂは変形例（２）を示す図である。 実験データの説明に供する図である。 Ｒｅ数１０００における速度分布を測定した結果を示すグラフである。 Ｒｅ数１０００におけるノズルを通過した気体を撮影した可視化画像であり、図８Ａは比較例のｘ－ｙ平面、図８Ｂは第３例のノズルのｘ－ｙ平面、図８Ｃは比較例のｘ－ｚ平面、図８Ｄは第３例のｘ－ｚ平面の可視化画像である。 Ｒｅ数２０００における速度分布を測定した結果を示すグラフである。 Ｒｅ数３０００における速度分布を測定した結果を示すグラフである。 Ｒｅ数３０００における第１例のノズルを通過した気体を撮影した可視化画像であり、図１１Ａはｘ－ｙ平面、図１１Ｂはｘ－ｚ平面の可視化画像である。 Ｒｅ数１００００における速度分布を測定した結果を示すグラフである。 Ｒｅ数１００００における第１例のノズルを通過した気体を撮影した可視化画像であり、図１３Ａはｘ－ｙ平面、図１３Ｂはｘ－ｚ平面の可視化画像である。 Ｒｅ数２０００における変形例（２）のノズルの速度分布を測定した結果を示すグラフである。 Ｒｅ数２０００におけるノズルを通過した気体を撮影した可視化画像であり、図１５Ａは比較例のｘ－ｙ平面、図１５Ｂは変形例（２）のノズルのｘ－ｙ平面、図１５Ｃは比較例のｘ－ｚ平面、図１５Ｄは変形例（２）のノズルのｘ－ｚ平面の可視化画像である。 第２実施形態の乾燥装置に用いられるノズルの斜視図である。 上記ノズルの平面図である。 上記ノズルの作用の説明に供する断面図である。 上記ノズルの変形例を示す斜視図である。 実験装置の構成を模式的に示す斜視図である。 実験装置の部分拡大図である。 第２施形態のノズルを通過した気体を撮影した可視化画像であり、図２２Ａはノズルが缶体の左側面付近、図２２Ｂはノズルが缶体の中央左寄り、図２２Ｃはノズルが缶体の中央右寄り、図２２Ｄはノズルが缶体の右側面にある場合の、可視化画像である。 図２２Ａ～Ｄの各図に対応した缶体とノズルの位置を示す平面図であり、図２３Ａはノズルが缶体の左側面のＤ＝ｒの位置、図２３Ｂはノズルが缶体の中央左寄りのＤ＝（ｒ／３）の位置、図２３Ｃはノズルが缶体の中央右寄りＤ＝（ｒ／３）の位置、図２３Ｄはノズルが缶体の右側面のＤ＝ｒの位置の平面図である。 ノズルの位置がＤ＝０の場合の缶体の温度変化を示すグラフである。 ノズルの位置がＤ＝（４ｒ／５）の場合の缶体の温度変化を示すグラフである。 温度及び速度のコンター図である。 ノズルの位置と、缶体の温度差との関係を示すグラフである。 従来の乾燥装置の全体構成を示す模式図である。
１．第１実施形態
　以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態の乾燥装置は、缶体の製造方法における塗装工程において用いられる。以下、缶体の製造方法の概略を説明する。缶体の製造方法において製造される缶は、例えば０．２０ｍｍ～０．５０ｍｍのアルミニウム製の板を成形してなるものであり、飲料等の内容物が充填・密封される２ピース缶やボトル缶の缶体に用いられるものである。本実施形態では、このうちの２ピース缶に用いられる缶体を例にして説明する。
　缶体は、打ち抜き及びカッピング工程、ＤＩ工程、トリミング工程、洗浄工程、印刷工程、塗装工程、ネッキング工程、フランジング工程を経ることによって、製缶される。
　打ち抜き工程及びカッピング工程（絞り工程）では、アルミニウム合金材料からなる薄板をカッピングプレスによって打ち抜きながら絞り加工（カッピング加工）することによって、比較的大径で浅いカップ状体を成形する。
　ＤＩ工程（絞りしごき工程）では、ＤＩ加工装置によって、カップ状体にＤＩ加工（再絞りしごき加工）を施して、缶胴と缶底を備える有底筒状の缶体に成形する。このＤＩ加工によって、缶体の缶底は、最終の缶体の缶底形状に成形される。
　トリミング工程では、缶体の開口端部をトリミング加工する。上記ＤＩ加工装置によって形成された缶体の開口端部は、耳が形成されて高さが不均一である。上記開口端部を切断してトリミングすることによって、開口端部における缶軸方向に沿う周壁の高さを、全周にわたって均等に揃える。
　洗浄工程では、缶体を洗浄し、潤滑油等を除去した後に、表面処理を施して乾燥する。
　印刷工程では、外面印刷、外面塗装を施す。印刷用インクを使用して、缶胴に外面印刷を施す。そして、外面印刷の直後に外面塗装を施す。
　塗装工程では、缶体の缶胴及び缶底の内面に、塗膜を形成する。例えば、熱硬化性樹脂塗料（例えばエポキシ系塗料）を使用して内面に塗膜を形成し、この塗膜が形成された缶体を本実施形態に係る乾燥装置によって加熱乾燥し、塗膜を内面に焼き付ける。
　ネッキング工程では、ネッキング用金型（縮径用金型）を用いて、開口端部に、滑らかな傾斜形状を備えたネック部をネッキング加工によって成形する。具体的には、缶胴の内部及び外部にネッキング用金型（ネッキングダイとガイドブロック）を嵌合し、ネッキングダイとガイドブロックとの間で、開口端部に上方へ向かうに従い小径となる縮径加工を施して、ネック部を成形する。また、この縮径加工により、ネック部の上方に円筒状をなすフランジ予定部を成形する。
　フランジング工程では、フランジ予定部をフランジング加工して、ネック部の上端から径方向外側へ向けて突出するとともに周方向に沿って延びる環状のフランジ部を成形する。
　このようにして缶体が製造され、フランジング工程の後工程へと搬送される。この後工程では、缶体の内部に飲料等の内容物が充填され、フランジ部に缶蓋が巻締められて、缶体が密封される。
　本実施形態に係る乾燥装置１について図１を参照して説明する。有底筒状の缶体１０４を乾燥する乾燥装置１は、樹脂製またはステンレススチール製のコンベアネット１０２で缶体１０４を一定量まとめて搬送して加熱処理するトンネルタイプオーブンである。乾燥装置１は、３つの領域に分かれて加熱する。前工程のインサイド・スプレーマシンで缶体内面に熱硬化性樹脂塗料が塗装された缶体１０４が、上部開口１０５が上向きである正置した状態で乾燥装置１に搬送される。
　乾燥装置１は、上流から、昇温帯１０８、保持帯１１０、冷却帯１１４が搬送方向に沿って順に設けられている。そして、必要に応じ昇温帯１０８の前方に予熱帯１０６が設けられる。搬送部としてのコンベアネット１０２上に正置された缶体１０４は、平面視において格子状に配置され、予熱帯１０６、昇温帯１０８、保持帯１１０、冷却帯１１４の各領域を通過する。予熱帯１０６では、１００℃程度で水、溶剤を蒸発させる。昇温帯１０８では、所定の温度に缶体１０４を到達させる。保持帯１１０では、樹脂を架橋反応させて分子構造を密にし、要求性能を満たす塗膜を形成する。要求性能を満たす塗膜を形成するために、例えば１９０℃×６０ｓｅｃを確保する必要がある。保持帯１１０からエアシール１１２を経て、冷却帯１１４で缶温２００℃近傍から冷却されて、次の工程へ搬送される。
　乾燥装置１の各領域には、コンベアネット１０２上に正置された缶体１０４の上方の所定位置に、ノズル本体１０がそれぞれ設けられている。ノズル本体１０は、缶体１０４の縦方向に平行に気体を吐出するノズル１１を備える。本明細書において平行とは、完全に平行である状態に限定されず、完全に平行な状態からわずかに傾いた状態を含む。
　乾燥装置１は、熱風循環式により、図示しないが、缶体１０４を乾燥する気体として外気を吸気し、１００℃～２５５℃程度にバーナー加熱された熱風を、循環ファンにより循環させている。上記熱風は、上部の吹出ノズル１１８から吹出され、吹出ノズル１１８直後のパンチングプレート１２０と、ノズル１１直前のパンチングプレート１２２を順に通過することによって、各領域の全体に分散、均圧化される。このようにしてノズル１１からは、均一な流速の熱風が吹き出る。なお、乾燥装置１の基本的な構成は、図１に示した例に限定されるものではなく、いわゆる衝突噴流を用いる他の形態にも適用できる。
　図２に示すように、ノズル本体１０は、所定の間隔を開けてノズル１１が設けられている。ノズル１１は、所定の間隔（例えば３～７ｍｍ）を開けて対向して配置された一対のノズル壁１２，１４を備える。図２において、搬送方向はｘ方向、搬送部としてのコンベアネット１０２の幅方向はｙ方向、コンベアネット表面に垂直な方向はｚ方向とする。
　ノズル１１は、パンチングプレート１２２（図１）を通過した熱風を一方向へ導く流路を有する。当該流路は、ノズル壁１２，１４の間に形成されたスリット形状である。一方向は、熱風の吐出方向である。図２の場合、一方向は、図中矢印方向（ｚ方向）であり、正置された有底筒状の缶体１０４の中心軸に平行な方向である。ノズル１１の一方向の長さは、適宜選択することができる。
　本実施形態の場合、ノズル壁１２，１４は、所定の間隔を開けて配置された一対の平板で形成されている。ノズル壁１２，１４同士は、基端において天板１３に一体化されている。ノズル本体１０は、天板１３を挟んでノズル１１が形成されている。ノズル１１の基端は、パンチングプレート１２２を通過した熱風の入口である。
　ノズル１１の先端は、缶体１０４の上部開口１０５に向かって熱風を吐出する、熱風の出口である吐出口１５が設けられている。吐出口１５は、スリット状の開口を有する。ノズル１１は、吐出口１５の長手方向を搬送方向と直交する方向、すなわちコンベアネット１０２の幅方向に対して平行に配置されている。ノズル１１の入口と吐出口１５を結ぶ流路は、一方向から見て扁平形状である。当該流路の開口面積は、吐出口１５の直前まで一定であるのが好ましい。図２の場合、流路および吐出口１５は、一方向から見た形状が長方形状である。ノズル１１から吐出される乾燥気体は、所定のＲｅ数、例えば、２０００程度（吐出口で１２～１６ｍ／ｓｅｃ）である。以上のように缶の乾燥においては、ノズル１１から吐出される熱風を缶体１０４に吹き込ませる、いわゆる衝突噴流が採用されている。
　ノズル壁１２，１４の先端側、図２の場合、先端１６，１８は、互いのノズル壁１２，１４に向かって突出した複数の突起２０を有する。突起２０は、櫛歯状であって、吐出口１５の長手方向に沿って複数形成されている。図２に示す突起２０は、一方向から見た形状が四角形状である。突起２０同士の間は凹部２２が形成されている。凹部２２は、突起２０と同様、四角形状である。
　図２の場合、ノズル壁１２に形成された突起２０と凹部２２は、ノズル壁１４に形成された突起２０と凹部２２と同じ位置に形成されているが、本発明はこれに限らない。例えば、ノズル壁１２に形成された突起２０と凹部２２は、ノズル壁１４に形成された突起２０と凹部２２に対して、吐出口１５の長手方向にずれていてもよく、ノズル壁１２に形成された突起２０に対応した位置にノズル壁１４の凹部２２が形成されていてもよい。
　ノズル壁１２に形成された突起２０はノズル壁１２に対して直角に形成されているが、本発明はこれに限らず、突起２０は吐出口１５に対して出側に倒れていてもよく、入側に倒れていてもよい。
　突起２０の大きさと間隔は、熱風のレイノルズ数（以下、Ｒｅ数）によって選択し得る。Ｒｅ数が１０００～１００００の場合、突起２０の面積と、当該突起２０の間の隙間（凹部２２）の面積の比は、１：３～２：１の範囲であるのが好ましい。Ｒｅ数が１０００～１００００の場合、突起２０の面積と、当該突起２０の間の隙間（凹部２２）の面積の比が上記範囲内にあると、吐出口１５を通過する熱風の直進性を向上することができる。
　熱風のＲｅ数は、１０００～４０００であれば、熱風の流速が低いため、缶体１０４を倒す恐れがなく、より好ましい。
　図３Ａに示すノズルの吐出口１５Ａは、突起２０Ａの面積と、突起２０Ａ間の凹部２２Ａの面積の比が１：３の例（第１例）である。図３Ｂに示すノズルの吐出口１５Ｂは、突起２０Ｂの面積と、突起２０Ｂ間の凹部２２Ｂの面積の比が１：１の例（第２例）である。図３Ｃに示すノズルの吐出口１５Ｃは、突起２０Ｃの面積と、突起２０Ｃ間の凹部２２Ｃの面積の比が２：１の例（第３例）である。吐出口１５は、幅長さＬが缶体１０４の半径より短い。
　吐出口１５から吐出された熱風の流速は、徐々に低下する。吐出口の流速が保たれる領域の長さを、ポテンシャルコア長さＸＰと呼ぶ。Ｒｅ数が１０００～２０００の範囲において、第１例及び第２例のノズルの吐出口１５Ａ，１５Ｂは、ポテンシャルコア長さＸＰが第３例に比べて長い。Ｒｅ数が３０００～１００００の範囲において、第１例のノズルの吐出口１５Ａは、ポテンシャルコア長さＸＰが第２例及び第３例に比べて長い。
　上記のようなノズル１１を通過した熱風は、図４に示すように、突起２０同士の間の凹部２２を通過することにより、一方向の軸を有する縦渦となることで、直進性が増す。上記ノズル１１を備えた乾燥装置１は、直進性が向上した熱風を吐出口１５から吐出することができる。吐出口１５から吐出された熱風は、コンベアネット１０２の幅方向に延びるカーテン状となる。当該熱風は、一方向へ直進し、コンベアネット１０２上を搬送されてくる缶体１０４の内部へ容易に進入する。したがって乾燥装置１は、缶体１０４の内面を効率的に乾燥することができる。すなわち乾燥装置１は、エネルギー消費量を抑えることができる。
　従来のノズル本体１１６（図２８）は、突起を有していないため、吐出口の長手方向に平行な方向を軸とする横渦となり、吐出口の短手方向に熱風が広がりやすい。
　Ｒｅ数が１０００～１００００の場合、凹部２２の面積に対する突起２０の面積を適宜選択することにより、より効率的に、熱風に縦渦を生じさせ、熱風の直進性を向上することができる。Ｒｅ数は、吐出される熱風の温度によって変わり得る。したがって、乾燥温度が異なる複数の領域を備える乾燥装置１においては、領域ごとに凹部２２の面積に対する突起２０の面積を適宜選択することが、缶体１０４の内面を効率的に乾燥するうえで有効である。
　Ｒｅ数が１０００～３０００の範囲でより大きい場合、凹部２２の面積に対する突起２０の面積は、より小さい方が、流速の低下が緩やかであるので、好ましい。一方、Ｒｅ数が上記範囲でより小さい場合、凹部２２の面積に対する突起２０の面積は、より大きい方が、流速の低下が緩やかであるので好ましい。
　Ｒｅ数が、１０００以上であると、熱風の量が多く乾燥効率が良く、１００００以下であると缶体１０４の転倒防止の観点から好ましい流速である。
　上記実施形態の場合、突起２０の形状は、四角形状である場合について説明したが、本発明はこれに限らず、図５に示すように、三角形状でもよい。三角形状の突起の面積と、凹部の面積の比は、１：１～１：３の範囲であれば、突起を有しない従来のノズルに比べ熱風の良好な直進性が得られるので好ましい。図５Ａに示すノズルの吐出口３０Ａは、１：１の例（変形例（１））である。吐出口３０Ａの凹部２６Ａは、突起２４Ａと同じ三角形状である。図５Ｂに示すノズルの吐出口３０Ｂは、上記比が１：３の例（変形例（２））である。吐出口３０Ｂの凹部２６Ｂは、台形形状である。突起が三角形状の場合でも、ノズルは、突起同士の隙間を通過した熱風に縦渦を生じさせることができるので、上記実施形態と同様の効果が得られる。
　上記実施形態の場合、ノズル１１は、吐出口１５の長手方向をコンベアネット１０２の幅方向に対して平行に配置されている場合について説明したが、本発明はこれに限らない。ノズル１１は、吐出口１５の長手方向を搬送方向と平行、すなわちコンベアネット１０２の長手方向に平行とし、缶体１０４の中心からコンベアネット１０２の幅方向にずれた位置に配置してもよい。上記のようにノズル１１を配置することにより、缶体１０４の上部開口１０５から缶体内部へ継続的に熱風を供給することができ、さらに供給された熱風が効率的に缶体内面に沿って底部へ到達する。したがって缶体１０４は、接触した熱風によって全体が熱せられるので、効率的に乾燥される。特に缶体１０４が、アルミニウムで形成されている場合、熱伝達率が高いので、より効率的に乾燥される。
　上記実施形態の場合、ノズル壁１２，１４の先端１６，１８に複数の突起２０を有する場合について説明したが、本発明はこれに限らない。突起２０は、圧力損失による熱風の直進性が著しく低下しない程度の範囲内で、吐出口１５の入口方向へずれた位置に形成してもよい。
　実際に上記実施形態に係るノズル本体１０における熱風の直進性を検証した結果を以下に説明する。まず、第１例（図３Ａ，長方形タブＡ，Ｈ：２ｍｍ、Ｗ：０．７５ｍｍ、Ｄ：２．２５ｍｍ）、第２例（図３Ｂ，長方形タブＢ，Ｈ：２ｍｍ、Ｗ：１．５ｍｍ、Ｄ：３．０ｍｍ）、第３例（図３Ｃ，長方形タブＣ，Ｈ：２ｍｍ、Ｗ：３．０ｍｍ、Ｄ：４．５ｍｍ）、及び、変形例（２）（図５Ｂ，三角形タブＢ，Ｈ：２ｍｍ、Ｗ：２ｍｍ、Ｄ：４ｍｍ）のノズルを用意した。吐出口の長手方向の長さは３００ｍｍとした。比較例として、突起を有しないスリットノズル（タブなし）を用意した。突起の高さＨ、突起の幅Ｗ、突起の配列ピッチをＤとする。比較例における吐出口の短手方向の長さ（ノズル高さ）を基準となるノズル高さ（等価ノズル高さＨｅ）とし、各例において流量が一定となるように、ノズル高さを調整した。本実施例では、等価ノズル高さＨｅを５ｍｍとした。吹出ノズルから、パンチングプレートを介して所定のＲｅ数の気体をノズルの入口へ供給した。作動流体は、室温の空気とした。作動流体のＲｅ数は、流体の流速を３～３０ｍ／ｓの範囲で変更することにより調整した。
　粒子イメージ流速計測法(Particle Image Velocimetry)により、吐出された気体の速度分布を測定した。具体的には、ＣＣＤカメラを用いて、図６に示すｘ－ｙ平面及びｘ－ｚ平面におけるノズルから吐出された空気の流れを撮影した。トレーサーとしてオイルミスト（平均粒径１μｍ、比重ｓ≒１．０５）、光源としてＮｄ：ＹＡＧレーザ（最大出力２００ｍＪ）を用いた。その結果を図７～図１５Ａ～Ｄに示す。
　図７および図８Ａ～Ｄは、Ｒｅ数１０００の場合の結果である。図７は、横軸が吐出口からの距離ｘと等価ノズル高さＨｅの比（ｘ／Ｈｅ）、縦軸が吐出口の流速をＵ0、ｘ／Ｈｅにおける流速をｕcとした場合の比率風速（ｕc／Ｕ0）を示す。ポテンシャルコア長さＸＰは、本実施例では吐出口の流速の９５％が保たれる領域とした。第１例及び第２例のノズルのポテンシャルコア長さＸＰが最も長く、約１０であった。第１～第３例のノズルは、いずれも比較例のノズルよりも、流速の低下が少なく、中でも第３例（長方形タブＣ）が最も流速の低下が少ないことが確認された。図８Ａ～Ｄに示す可視化画像から、第３例（長方形タブＣ）は、ｘ／Ｈｅが１５の地点でも、縞模様がみられることから、横渦ではなく縦渦が発生しており、直進性が向上していることが確認された。この結果は、図７における流速の結果と整合している。一方、比較例（タブなし）は、ｘ／Ｈｅが１５の地点で大きい横渦が発生しており、当該横渦の発生が、流速が低下した原因であると考えられる。
　図９は、Ｒｅ数２０００の場合の結果である。図９の横軸及び縦軸は、図７と同じである。第１例及び第２例のノズルのポテンシャルコア長さＸＰが最も長く、約１１であった。一方、比較例のポテンシャルコア長さＸＰは、約８であった。第１～第３例のノズルは、いずれも比較例のノズルよりも、流速の低下が少なく、中でも第１及び第２例（長方形タブＡ，Ｂ）の流速の低下が少ないことが確認された。比較例（タブなし）は、Ｒｅ数２０００の場合も、第１～第３例に比べて、流速の低下が大きかった。
　図１０および図１１Ａ，Ｂは、Ｒｅ数３０００の場合の結果である。図１０の横軸及び縦軸は、図７と同じである。第１例のノズルのポテンシャルコア長さＸＰが最も長く、約１０であった。第１～第３例のノズルは、いずれも比較例のノズルよりも、流速の低下が少なく、中でも第１例（長方形タブＡ）が最も流速の低下が少ないことが確認された。図１１Ａ，Ｂに示す可視化画像から、第１例（長方形タブＡ）は、ｘ／Ｈｅが１０の地点でも、横渦が発生しておらず、直進性が向上していることが確認された。この結果は、図１０における流速の結果と整合している。
　図１２および図１３Ａ，Ｂは、Ｒｅ数１００００の場合の結果である。図１２の横軸及び縦軸は、図７と同じである。第１例のノズルのポテンシャルコア長さＸＰが最も長く、約７であった。一方、比較例のポテンシャルコア長さＸＰは、約３であった。図１２から第１～第３例のノズルは、いずれも比較例のノズルよりも、流速において優位性が認められ、中でも第１例（長方形タブＡ）の流速の低下が少ないことが確認された。図１３Ａ，Ｂに示す可視化画像から、第１例（長方形タブＡ）は、ｘ／Ｈｅが４の地点でも、横渦が発生していないことが確認された。この結果は、図１２における流速の結果と整合している。
　図１４および図１５Ａ～Ｄは、Ｒｅ数２０００の場合の変形例（２）（三角形タブＢ）の結果である。図１４の横軸及び縦軸は、図７と同じである。変形例（２）のノズルのポテンシャルコア長さＸＰは、約１１であった。一方、比較例のポテンシャルコア長さＸＰは、約８であった。変形例（２）のノズルは、比較例のノズルよりも、流速の低下が少ないことが確認された。図１５Ａ～Ｄに示す可視化画像から、変形例（２）は、ｘ／Ｈｅが１１の地点でも、横渦が発生しておらず、直進性が向上していることが確認された。この結果は、図１４における流速の結果と整合している。一方、比較例（タブなし）は、ｘ／Ｈｅが５の地点ですでに横渦が発生していた。
　以上の検証の結果、突起が四角形状の場合、Ｒｅ数１０００～１００００の範囲でポテンシャルコア長さＸＰが最も長くなるのは、第１例のノズル、すなわち突起２０Ａ間の凹部２２Ａの面積の比が１：２の吐出口であることが確認された。また突起が三角形状の場合、Ｒｅ数２０００においてより長いポテンシャルコア長さＸＰが得られることが分かった。
　以上より、本発明に係るノズルを用いることにより、吐出口から吐出される気体の直進性を向上できることがわかった。したがって当該ノズルを用いた乾燥装置は、缶体内部へ容易に熱風を送り届けることができるので、より効率的に缶体を乾燥することができる。
　具体的には、Ｒｅ数２０００（昇温帯１０８及び保持帯１１０）の場合、変形例（２）のノズル、すなわち吐出方向から見て三角形状であって、突起２４Ａの面積と凹部２６Ｂの面積の比が１：３である吐出口３０Ｂ（図５Ｂ）を有するノズルを用いるのが好ましい。Ｒｅ数３０００（予熱帯１０６）の場合、第１例のノズル、すなわち吐出方向からみて四角形状であって、突起２０Ａの面積と凹部２２Ａの面積の比が１：２である吐出口１５Ａ（図３Ａ）を有するノズルを用いるのが好ましい。このように、Ｒｅ数に合わせて、突起の形状や、突起の面積と凹部の面積の比を、適宜選択することにより、より効率的に缶体を乾燥する乾燥装置を得ることができる。
２．第２実施形態
　次に第２実施形態について説明する。上記第１実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。図１６に示すように、ノズル本体１０Ａは、ノズル１１が設けられている。ノズル１１は、図１６の場合１つを図示しているが、実際はコンベアネット１０２の幅方向に、所定の間隔をあけて、複数設けられている。ノズル１１は、所定の間隔（例えば３～７ｍｍ）を開けて対向して配置された一対のノズル壁１２，１４を備える。図１６において、搬送方向はｘ方向、搬送部としてのコンベアネット１０２の幅方向はｙ方向、コンベアネット表面に垂直な方向はｚ方向とする。
　ノズル１１は、パンチングプレート１２２（図１）を通過した熱風を一方向へ導く流路を有する。当該流路は、ノズル壁１２，１４の間に形成された扁平形状である。一方向は、熱風の吐出方向である。図１６の場合、一方向は、図中矢印方向（ｚ方向）であり、上部開口１０５を上向きとして正置された有底筒状の缶体１０４の中心軸に平行な方向である。ノズル１１の一方向の長さは、適宜選択することができる。
　本実施形態の場合、ノズル壁１２，１４は、所定の間隔を開けて配置された一対の平板で形成されている。ノズル壁１２，１４同士は、基端において天板１３に一体化されている。ノズル本体１０Ａは、天板１３を挟んでノズル１１が形成されている。ノズル１１の基端は、パンチングプレート１２２を通過した熱風の入口である。
　缶体１０４は、搬送方向に一列に整列した状態で搬送される。乾燥装置１は、コンベアネット１０２の上流側に、缶体１０４を搬送方向に一列に整列させる整列機構（図示しない）を有するのが好ましい。整列機構を有することにより、乾燥装置１の上流の工程から平面視において千鳥状に配置された状態で搬送されてくる缶体１０４を、一列に整列させることができる。
　ノズル１１の先端は、缶体１０４の上部開口１０５に向かって熱風を吐出する、熱風の出口である吐出口１５が設けられている。吐出口１５は、スリット状の開口を有する。ノズル１１は、吐出口１５の長手方向を搬送方向（ｘ方向）と平行、すなわちコンベアネット１０２の長手方向に対して平行に配置されている。吐出口１５の幅方向の長さは、缶体１０４の半径より短い。ノズル１１の入口と吐出口１５を結ぶ流路は、一方向から見て扁平形状である。当該流路の開口面積は、吐出口１５の直前まで一定であるのが好ましい。図１６の場合、流路および吐出口１５は、一方向から見た形状が長方形状である。ノズル１１から吐出される熱風は、所定のＲｅ数、例えば、２０００程度（吐出口で１２～１６ｍ／ｓ）である。以上のように缶の乾燥においては、ノズル１１から吐出される熱風を缶体１０４に吹き込ませる、いわゆる衝突噴流が採用されている。
　図１７に示すように、前記吐出口１５は、缶体１０４の中心からコンベアネット１０２の幅方向にずれた位置に配置されているのが好ましい。缶体１０４の中心とは、中心軸方向から見たときの円形状の缶体１０４の中心をいう。吐出口１５の位置は、缶体１０４の中心を含まず、缶体１０４の中心を通るｙ方向の直線と缶体胴部の交点までの範囲で選択することができる。図１７の場合、吐出口１５は、缶体１０４の中心からコンベアネット１０２の幅方向（ｙ方向）左側にずれた位置に配置されている。
　吐出口１５の幅方向の中心と、缶体１０４の中心の間の距離をＤ、前記缶体１０４の半径をｒとした場合、吐出口１５は、コンベアネット１０２の幅方向（ｙ方向）であって（ｒ／３）≦Ｄ≦（２ｒ／３）の範囲に配置されるのが好ましい。吐出口１５が上記範囲内に配置されていることにより、吐出口１５から吐出された熱風は、大半が缶体１０４内へ送り込まれ、後述するコアンダ効果によって、缶体１０４の胴部内面に沿って直進し、缶体１０４の内部へ容易に進入することができる。
　なお、図１７では、吐出口１５は、缶体１０４の中心からコンベアネット１０２の幅方向（ｙ方向）左側にずれた位置に配置されている場合について説明したが、幅方向（ｙ方向）右側にずれていてもよいことはもちろんである。
　吐出口１５は、（ｒ／３）≦Ｄ＜ｒの範囲に配置されるのが好ましい。吐出口１５は、（ｒ／３）≦Ｄ＜ｒの範囲に配置されることによって、缶体１０４内に進入した熱風が、後述するコアンダ効果によって、胴部内面に沿ってより確実に直進するので、缶体１０４の全体をより均一に加熱することができる。吐出口１５は、（３ｒ／５）≦Ｄ＜ｒの範囲に配置されるのが、より好ましい。
　乾燥装置１は、吐出口１５に対し缶体１０４の中心を挟んで反対側に、吸引口２１を設けてもよい。吸引口２１は、図示しないが、配管を通じて循環ファンに接続される。吸引口２１は、吐出口１５と同様、スリット状の開口を有し、長手方向がコンベアネット１０２の長手方向と平行となるように配置されている。吸引口２１と缶体１０４の中心の間の距離は、上記Ｄと同じでもよいし、異なっていてもよく、適宜選択することができる。
　次に、乾燥装置１の作用及び効果について説明する。乾燥装置１では、コンベアネット１０２上を搬送方向に一列に整列した状態で缶体１０４が搬送される。缶体１０４は、コンベアネット１０２の幅方向に複数列配列され、全体として格子状に配列される。上方の所定位置に配置された吐出口１５から缶体１０４の上部開口１０５に向かって熱風が吐出される。吐出口１５の長手方向が、搬送方向と平行に配置されているので、缶体１０４の上部開口１０５が熱風に継続的に曝されるため、缶体内部を効率的に乾燥することができる。
　吐出口１５から吐出された熱風は、図１８に示すように、吐出口１５が缶体１０４の中心から幅方向（ｙ方向）にずれた位置に配置されていることにより、缶体１０４の胴部内面に沿って直進し、缶体１０４の内部へ容易に進入することができる。缶体１０４の内部へ進入した熱風は、一部が吐出口１５の長手方向に平行な方向を軸とする横渦となって缶体１０４中心部へそれながら、残部がコアンダ効果によって缶体１０４内面に沿って、缶体底部に到達する。缶体底部に到達した熱風は、反対側の胴部内面に沿って上昇する。
　本実施形態に係る乾燥装置１は、熱風を缶体１０４の内部へ容易に進入させることができるので、缶体１０４の内面を効率的に乾燥することができる。吐出口１５を（ｒ／３）≦Ｄ≦（２ｒ／３）の範囲に配置することにより、吐出口１５から吐出された熱風をより確実に缶体１０４の内部へ容易に進入させることができる。
　乾燥装置１は、吐出口１５を（ｒ／３）≦Ｄ＜ｒの範囲に配置することによって、缶体１０４の全体をより均一に加熱することができる。吐出口１５は、（３ｒ／５）≦Ｄ＜ｒの範囲に配置されることによって、缶体１０４における温度差をより低減することができる。
　缶体１０４は、長手方向が搬送方向に平行に配置された吐出口１５の下を、搬送方向に一列に整列した状態で搬送される。乾燥装置１は、缶体１０４に進入する熱風の流量が一定であるため、缶体１０４が継続的に熱風に曝されるため効率的に乾燥することができる。
　上記のようにノズル１１を配置することにより、缶体１０４の上部開口１０５から缶体内部へ継続的に熱風を供給することができ、さらに供給された熱風が効率的に缶体内面に沿って底部へ到達する。したがって缶体１０４は、接触した熱風によって熱せられるので、効率的に乾燥される。特に缶体１０４が、アルミニウムで形成されている場合、熱伝達率が高いので、より効率的に乾燥される。
　従来の乾燥装置１００の場合、吐出口の長手方向をコンベアネットの幅方向に平行となるように配置しているので、缶体に進入する熱風の流量の変化が大きく、缶体の上部開口が熱風に曝されるのが間欠的であるため、効率的とはいえない。吐出口のないエリアでは、基本的に自然対流による熱伝達のみで、いわゆる蒸し焼き状態である。実際のコンベアネット上の缶体は、格子状ではなく千鳥状に配列された稠密状態で搬送される。従って、格子状に配列された缶群よりも千鳥状に配列された缶群の方が流体抵抗として大きくなる。吐出口から吐出された熱風の流速は缶体の上部開口付近で急速に減速し、上記熱風は缶群のない部分に流れやすくなると考えられる。上記熱風を、缶体内面や、缶体と缶体の間に強制的に供給するには、缶体の転倒を抑止しながら流速を上げる必要があり、現実的ではない。缶体内面や、缶体と缶体の間に熱風が供給されないことによって、缶体を効率的に加熱することが難しく、缶体上部と下部の間の温度差が大きくなる。この結果、缶体は、内面の塗料の焼き付けムラや溶剤の残留、の抑制が十分でない状態となる。したがって従来は、搬送速度を落としたり、設備を長くしたりして、乾燥時間を長くしなければならなかった。
　これに対し、本実施形態の場合、乾燥装置１の入り口で缶体１０４を格子状に配列することで、缶体１０４と缶体１０４の隙間を広げる。長手方向が搬送方向に平行に配置された吐出口１５から吐出された熱風は、缶体１０４と缶体１０４の隙間と、缶体１０４内とにそれぞれ流れ込む。缶体１０４と缶体１０４の隙間が広いので、上記隙間に熱風が流れ込みやすい。上記熱風によって、缶体１０４は外面からの強制対流熱伝達の効果が寄与される。
　缶体１０４内に流れ込んだ熱風は、吐出口１５が缶体１０４の中心から幅方向（ｙ方向）にずれた位置に配置されていることにより、缶体１０４内においてコアンダ効果が生じやすい。上記熱風は、コアンダ効果によって、いわゆる壁面噴流となる。壁面噴流は、自由噴流よりも拡散が抑制されるので、流速が低下しにくく、噴流の中心速度は維持される。従って、缶体１０４内の壁面噴流は、缶底まで達し、缶上部へ吹き上げる流れを形成する。缶体１０４内面の塗料の焼き付けのプロセスでは、塗料の架橋反応と共に水や溶剤の蒸発・揮発を伴う。上記壁面噴流は、これらの溶媒が缶体１０４内で滞留することを抑制し、効率よく物質移動させる。缶底に達した壁面噴流は、溶媒を含んで缶上部へ吹き上がっていくので、この噴流を回収することで、物質移動をさらに促進することができる。
　格子状に缶体１０４を配列することによって時間当たりの缶体１０４の搬送数量が従来に比べ減少する。しかしながら、本実施形態の乾燥装置１は、熱伝達率及び物質移動効率を向上させた分、コンベアネットの搬送速度を上げることによって、時間当たり搬送数量を減らすことなく処理することができる。以上より、本実施形態は、熱伝達率及び物質移動効率を向上することによって、缶体１０４の塗膜の品質を向上できると共に省エネルギー化を実現することができる。
　上記実施形態の場合、流路および吐出口１５は、一方向から見た形状が長方形状である場合について説明したが、本発明はこれに限らない。図１９に示すノズル本体１０Ｂは、ノズル２３が設けられている。ノズル２３は、ノズル壁１２，１４の先端側、図１９の場合、先端２７，２８に互いのノズル壁１２，１４に向かって突出した複数の突起３１を有する。突起３１は、櫛歯状であって、吐出口２５の長手方向に沿って複数形成されている。図１９に示す突起３１は、一方向から見た形状が四角形状である。突起３１同士の間は凹部３２が形成されている。凹部３２は、突起３１と同様、四角形状である。
　上記のようなノズル２３を通過した熱風は、突起３１同士の間の凹部３２を通過することにより、一方向の軸を有する縦渦となることで、直進性が増す。本変形例に係る吐出口２５は、吐出口２５の長手方向が、搬送方向と平行に配置されているので、缶体１０４の上部開口１０５に熱風を継続的に供給できるため、缶体内部を効率的に乾燥することができる。
　吐出口２５は、缶体１０４の中心から幅方向（ｙ方向）にずれた位置に配置されることにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また上記ノズル２３を備えた乾燥装置１は、当該ノズル２３が突起３１を有することにより、直進性が向上した熱風を吐出口２５から吐出することができるので、より効率的に缶体１０４内部を乾燥することができる。ノズル２３に突起３１を設け、強制的に縦渦を発生させることによって自由噴流の大規模渦列を抑制することができる。ノズル２３を通過した熱風は、突起のないノズルを通過した熱風に比べ、吐出口の流速が保たれる領域（速度ポテンシャルコア）を伸ばすことができ、レイノルズ数を大きくすることと等価の効果が得られる。上記突起３１は、四角形状である場合に限られず、三角形状でもよい。
　図１９の場合、ノズル壁１２に形成された突起３１と凹部３２は、ノズル壁１４に形成された突起３１と凹部３２と同じ位置に形成されているが、本発明はこれに限らない。例えば、ノズル壁１２に形成された突起３１と凹部３２は、ノズル壁１４に形成された突起３１と凹部３２と、吐出口１５の長手方向にずれていてもよく、ノズル壁１２に形成された突起３１に対応した位置にノズル壁１４に凹部３２が形成されていてもよい。
　図１９の場合、ノズル壁１２，１４の先端２７，２８に複数の突起３１を有する場合について説明したが、本発明はこれに限らない。突起３１は、圧力損失による熱風の直進性が著しく低下しない程度の範囲内で、吐出口２５の入口方向へずれた位置に形成してもよい。
　上記実施形態の場合、乾燥装置１は、コンベアネット１０２の上流側に、缶体１０４を搬送方向に一列に整列させる整列機構（図示しない）を有する場合について説明したが、本発明はこれに限らない。整列機構は、乾燥装置１とは別に、乾燥装置１の上流側に設けることとしてもよい。
　実際に上記実施形態に係る吐出口の配置の有効性を検証した結果を以下に説明する。まず図２０に示す実験装置１２４を用意した。当該実験装置１２４は、上部の吹出ノズル１１８、パンチングプレート１２０、ノズル本体１０Ａを介して、気体が缶体１０４に吐出される。気体は、レイノルズ数を２０００、吐出口１５における流速を６ｍ／ｓとした。缶体１０４は、リニアガイド３４によって、吐出口１５の長手方向に直交する方向に移動可能に保持されている。缶体１０４の移動速度は、２．４０ｃｍ／ｓとした。
　粒子イメージ流速計測法(Particle Image Velocimetry)により、吐出された気体の流れを撮影した。具体的には、ＣＣＤカメラ３６を用いて、ノズル１１から吐出された気体の流れを撮影した。トレーサーとしてオイルミスト（平均粒径１μｍ、比重ｓ≒１．０５）を用いた。光源３８は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（最大出力２００ｍＪ）であり、図２０の位置よりレーザーシートを照射した。
　缶体１０４（図２１）は、透明樹脂で形成した、直径６６ｍｍ、高さ１２３ｍｍの上部開口を有する有底筒状体を用いた。ノズル１１は、一方向の長さを３０ｍｍ、吐出口１５の幅方向長さを５ｍｍ、缶体を載せた台と天板１３までの距離を１９０ｍｍとした。ＣＣＤカメラ３６を用いてノズル１１から吐出された気体の流れを撮影した結果を図２２Ａ～Ｄに示す。図２３Ａ～Ｄは、図２２Ａ～Ｄの各図に対応した缶体１０４と吐出口１５の位置を示す平面図である。
　各画像の右下には、缶体１０４の左側胴部と、吐出口が一致した時点からの経過時間を示す。図２２Ａ、２２Ｄに示すように、缶体胴部の近傍では、吐出口１５から吐出された気体は、一方向へ直進し、コアンダ効果により缶体胴部内面に沿って、缶体内部に進入している。
　図２２Ｂ、２２Ｃに示すように、吐出口１５が、缶体１０４の中心からの距離Ｄが９ｍｍ（図２２Ｂ）、及び７．８ｍｍ（図２２Ｃ）の位置では、吐出口１５から吐出された気体は、コアンダ効果により缶体胴部へ向かいながら、缶体内部へ入りこんでいることが確認された。また、図２３Ｂ，２３Ｃに示すように、吐出口１５と上部開口１０５の重なりが大きく、吐出口１５から吐出された気体のほとんどを缶体内部へ送り込むことができるので、効率的といえる。
　上記の結果から、吐出口１５が、少なくとも（ｒ／３）≦Ｄの位置では、吐出口１５から吐出された気体は、缶体胴部へ向かいながら、上部開口１０５から缶体内部へ入りこむ。吐出口１５から吐出された熱風を効率的に缶体内部へ送り込むには、吐出口１５と上部開口の重なりを相当程度大きくする必要があるため、Ｄ≦（２ｒ／３）であるのが好ましいといえる。
　実際に上記実施形態に係る吐出口の配置と、缶体の加熱温度との関係を検証した結果を以下に説明する。噴流源としてヒートガン（（株）石崎電機製作所製　ＳＵＲＥプラジェットＰＪ－２１４Ａ）を用いた。高さ１３５ｍｍ、内径約５０ｍｍの缶体に対し、缶体の上端から約２０ｍｍの上方の位置にノズルを配置した。ノズルは開口幅３ｍｍ、長さ約５０ｍｍの吐出口を有する平面ノズルを用いた。当該ノズルから、風速約１５ｍ／ｓ、温度約３００℃、レイノズル数約１４００の熱風を吐出した。缶体の中心から吐出口の中心までの距離Ｄを変えながら、缶体の底面から８ｍｍの位置（ボトム）、底面から６８ｍｍの位置（ミドル）、底面から１２７ｍｍの位置（トップ）の温度を測定した。温度は、缶体を中心軸方向から見てａ，ｂ，ｃの各地点で測定した。地点ａは、缶体の中心を通りノズルの長手方向に直交する直線と缶体の胴部の一方の交点である。地点ｃは、缶体の中心を挟んで地点ａに対向する缶体胴部の他方の交点である。地点ｂは、缶体の中心を通りノズルの長手方向に平行な直線と缶体の胴部の一方の交点である。
　図２４は距離Ｄが０の位置（缶体の中心位置）に吐出口を配置した場合の結果を示す。グラフは、横軸が時間（ｓ）、縦軸が温度（℃）、曲線がそれぞれボトム、ミドル、トップにおける測定温度の変化を示す。地点ａ（＝ｃ），地点ｂのいずれにおいても、ボトムの温度が最も低く、特に地点ａにおけるトップとボトムの熱風の吐出開始から１２０秒後の温度差は、４０．３℃であることが確認された。図２６は、熱風の吐出開始から４０秒後の温度と速度のコンター図を示す。距離Ｄ（ノズル位置）が０の場合における温度コンター図では、缶体のトップが最も温度が高く、次いでミドルが高く、ボトムが最も温度が低いことが示されている。速度コンター図に認められるように、ノズルから吐出された熱風の速度は、缶体のミドルで急速に低下していることが分かる。この結果は、図２４の結果と整合しており、吐出口が缶体の中心位置にあるとき、吐出口から吐出された熱風は、缶体の底部まで到達していないため、ボトムとトップの温度差が大きくなると考えられる。
　図２５は距離Ｄが４ｒ／５（＝０．８ｒ）の位置に吐出口を配置した場合の結果を示す。各グラフは、横軸が時間（ｓ）、縦軸が温度（℃）、曲線がそれぞれボトム、ミドル、トップにおける測定温度の変化を示す。吐出口が最も近い地点ａにおいては、トップの温度が最も高いが、地点ｂでは熱風の吐出開始から１２０秒後の温度差が３．５℃と小さく、吐出口から最も離れた地点ｃではミドル及びボトムがトップの温度より高温であった。図２６の温度コンター図から明らかなように、距離Ｄが４ｒ／５の場合、トップ、ボトム、ミドルの全体にわたって温度が高いことが示されている。速度コンター図に認められるように、吐出口から吐出された熱風は、缶体胴部内面に沿って、缶体内部に進入し、底部で折り返して、反対側の缶体胴部内面に沿って上昇していることが分かる。この結果は、図２５の結果と整合しており、吐出口を缶体の中心よりずれた位置に配置することによって、吐出口から吐出された熱風を缶体の底部まで到達させることができ、ボトムとトップの温度差が小さくなると考えられる。
　図２７に、缶体の中心から缶体までの距離Ｄと、各地点におけるボトム、ミドル、トップの温度差との関係を示す。図２７から、吐出口を缶体の中心に配置した場合（距離Ｄ＝０）、温度差が最も大きいことが確認された。温度差は、吐出口が缶体の中心からずれていくにしたがって小さくなり、距離Ｄが４ｒ／５（＝０．８ｒ）のとき最も小さくなることが示された。
１      乾燥装置
１０    ノズル本体
１１    ノズル
１２，１４      ノズル壁
１５    吐出口
２０    突起
２１    吸引口
２２    凹部（隙間）
２３    ノズル
２５    吐出口
３１    突起
１００  乾燥装置

Claims (16)

  1. 所定の間隔を開けて対向して配置された一対のノズル壁の先端にスリット状の吐出口を備え、前記ノズル壁の先端側に互いの前記ノズル壁に向かって突出した複数の突起を有する
    ことを特徴とするノズル。
  2. 前記吐出口から吐出される気体のレイノルズ数が１０００～１００００であり、前記突起の面積と、当該突起間の隙間の面積の比が、１：３～２：１であることを特徴とする請求項１に記載のノズル。
  3. 前記吐出口から吐出される気体のレイノルズ数が１０００～４０００であることを特徴とする請求項１又は２に記載のノズル。
  4. 前記突起は、吐出方向からみて四角形状であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のノズル。
  5. 前記突起は、吐出方向から見て三角形状であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のノズル。
  6. 乾燥温度が異なる複数の領域と、
    有底筒状に形成された缶体を前記複数の領域内へ搬送する搬送部と
    を備える乾燥装置であって、
    前記複数の領域のそれぞれは、
    請求項１～５のいずれか１項に記載のノズルを有する
    ことを特徴とする乾燥装置。
  7. 前記突起の形状、及び
    前記突起の面積と、当該突起間の隙間の面積の比
    の少なくとも一方が、前記複数の領域において異なる
    ことを特徴とする請求項６に記載の乾燥装置。
  8. 前記複数の領域は、上流から、予熱帯、昇温帯、及び保持帯が搬送方向に沿って順に設けられており、
    前記予熱帯における前記突起は、吐出方向からみて四角形状であって、前記突起の面積と、当該突起間の隙間の面積の比が１：２であり、
    前記昇温帯及び前記保持帯における前記突起は、吐出方向から見て三角形状であって、前記突起の面積と、当該突起間の隙間の面積の比が１：３である
    ことを特徴とする請求項６に記載の乾燥装置。
  9. 前記吐出口の幅長さは、前記缶体の半径より短いことを特徴とする請求項６～８のいずれか１項に記載の乾燥装置。
  10. 乾燥温度が異なる複数の領域内へ、内面に熱硬化性樹脂塗料の塗膜が形成された有底筒状の缶体を搬送して、前記内面に前記塗膜を焼き付けるステップを備える缶体の製造方法であって、
    前記塗膜を焼き付けるステップは、所定の間隔を開けて対向して配置された一対のノズル壁の先端にスリット状の吐出口と、前記一対のノズル壁の先端側に互いの前記ノズル壁に向かって突出した複数の突起と、を有するノズルから、気体を吐出する
    ことを特徴とする缶体の製造方法。
  11. 有底筒状に形成された缶体を搬送する搬送部と、
    前記缶体の上部開口に向かって気体を吐出するスリット状の吐出口を有するノズルと
    を備え、
    前記吐出口の長手方向が搬送方向と平行である
    ことを特徴とする乾燥装置。
  12. 前記吐出口は、前記缶体の中心から前記搬送部の幅方向にずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の乾燥装置。
  13. 前記吐出口の幅方向の中心と前記缶体の中心の間の距離をＤ、前記缶体の半径をｒとした場合、前記吐出口は（ｒ／３）≦Ｄ＜ｒの範囲内に配置されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の乾燥装置。
  14. 前記缶体の中心を挟んで前記吐出口が配置された側と反対側に、前記気体を吸引する吸引口が設けられていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の乾燥装置。
  15. 前記搬送部は、前記缶体を搬送方向に一列に整列させる整列機構を有することを特徴とする請求項１１～１４のいずれか１項に記載の乾燥装置。
  16. 前記ノズルは、所定の間隔を開けて対向して配置された一対のノズル壁と、前記ノズル壁の先端に前記吐出口を備え、前記ノズル壁の先端側に互いのノズル壁に向かって突出した複数の突起を有することを特徴とする請求項１１～１５のいずれか１項に記載の乾燥装置。
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