(57)【要約】【課題】効率良く且つ十分に予備加熱を行うことが可能な熱交換方法及び熱交換装置を提供する。【解決手段】乾燥炉１１から搬出された搬出車１２Ｂ及び乾燥炉１１へ搬入される搬入物としての搬入車１２Ａのそれぞれの搬出路１６、搬入路１３を同一の閉断面通路１７内に設けるとともに、閉断面通路１７を搬送方向に複数のエリアとして第１エリア３１、第２エリア３２、第３エリア３３、第４エリア３４に区分けし、これらの区分けされたエリア３１〜３４毎に搬出車１２Ｂ、搬入車１２Ａ間でエリア３１〜３４の雰囲気を介して熱交換させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥炉から搬出された搬出物及び前記乾燥炉へ搬入される搬入物のそれぞれの搬送路を同一の閉断面通路内に設けるとともに、前記閉断面通路を搬送方向に複数のエリアに区分けし、これらの区分けされたエリア毎に前記搬出物、前記搬入物間で前記エリアの雰囲気を介して熱交換させることを特徴とする熱交換方法。
【請求項２】
乾燥炉から搬出された搬出物及び前記乾燥炉へ搬入される搬入物のそれぞれの搬送路を有する閉断面通路と、この閉断面通路を搬送方向に複数のエリアに区分けするための仕切り構造と、区分けされた前記エリア毎に前記搬出物、前記搬入物間で前記エリアの雰囲気を介して熱交換を促すために雰囲気を循環させる雰囲気循環装置とを備えることを特徴とする熱交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換方法及び熱交換装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱交換方法及び熱交換装置として、乾燥炉内で塗装物を乾燥させる前に、塗装物を予熱するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１の図１〜図３によれば、乾燥炉２の周囲に断熱用室６が設けられ、乾燥炉２の搬入口２ａにて、断熱用室６内の高温空気が塗装物Ｗに予熱用吹出器８で吹き付けられて塗装物Ｗが予熱され、この後に塗装物Ｗが乾燥炉２に搬入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１５０３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
塗装物Ｗに高温空気を吹き付ける場合、塗装物Ｗの各部に均等に高温空気を当てないと、塗装物Ｗの全体の温度が不均一になり、塗装物Ｗの予熱が効率良く行われない。
また、図３に示されるように、断熱用室６には断熱用室吸気ファン１０によって外気（新鮮空気）が導入されるため、断熱用室６内の空気が冷やされて温度が大きく低下し、塗装物Ｗの予熱が十分に行われない。
本発明の目的は、効率良く且つ十分に予備加熱を行うことが可能な熱交換方法及び熱交換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、乾燥炉から搬出された搬出物及び乾燥炉へ搬入される搬入物のそれぞれの搬送路を同一の閉断面通路内に設けるとともに、閉断面通路を搬送方向に複数のエリアに区分けし、これらの区分けされたエリア毎に搬出物、搬入物間でエリアの雰囲気を介して熱交換させることを特徴とする。
【０００７】
閉断面通路を小さく区分けされた各エリアでは、搬出物から雰囲気を介して搬入物に熱が伝わって熱交換が行われ、結果として、搬出物の温度が下降し、搬入物の温度が上昇する。
【０００８】
乾燥炉は高温であり、乾燥路から搬出された搬出物の温度は、乾燥炉から遠ざかるにつれて低下するが、搬入物及び各エリアの雰囲気温度は、搬出物から伝わった熱により乾燥炉に近づくにつれて段階的に上昇する。
【０００９】
請求項２に係る発明は、乾燥炉から搬出された搬出物及び乾燥炉へ搬入される搬入物のそれぞれの搬送路を有する閉断面通路と、この閉断面通路を搬送方向に複数のエリアに区分けするための仕切り構造と、区分けされたエリア毎に搬出物、搬入物間でエリアの雰囲気を介して熱交換を促すために雰囲気を循環させる雰囲気循環装置とを備えることを特徴とする。
【００１０】
閉断面通路には、乾燥炉から搬出物を搬出する搬送路と、乾燥炉へ搬入物を搬入する搬送路とが設けられる。閉断面通路は、各エリア毎に仕切り構造で仕切られる。各エリアは、雰囲気を循環させる雰囲気循環装置を備え、この雰囲気循環装置によって搬出物、搬入物間で雰囲気を介して行われる熱交換を促す。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明では、乾燥炉から搬出された搬出物及び乾燥炉へ搬入される搬入物のそれぞれの搬送路を同一の閉断面通路内に設けるとともに、閉断面通路を搬送方向に複数のエリアに区分けし、これらの区分けされたエリア毎に搬出物、搬入物間でエリアの雰囲気を介して熱交換させるので、閉断面空間を複数のエリアに区分けすることで、各エリアの容積を小さくすることができ、各エリア内の雰囲気温度を素早く一様にすることができる。更に、区分けされたエリア毎の雰囲気の温度を乾燥炉に向かって段階的に高めることができる。従って、これらのことより、搬入物を効率良く且つ十分に予備加熱することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明では、乾燥炉から搬出された搬出物及び乾燥炉へ搬入される搬入物のそれぞれの搬送路を有する閉断面通路と、この閉断面通路を搬送方向に複数のエリアに区分けするための仕切り構造と、区分けされたエリア毎に搬出物、搬入物間でエリアの雰囲気を介して熱交換を促すために雰囲気を循環させる雰囲気循環装置とを備えるので、閉断面通路１７を複数のエリアに仕切り構造で区分けすることで、各エリアの容積を小さくすることができ、これに加えて雰囲気循環装置によっても、各エリア内の雰囲気温度を素早く一様にすることができる。更に、区分けされたエリア毎の雰囲気の温度を乾燥炉に向かって段階的に高めることができる。従って、これらのことより、搬入物を効率良く且つ十分に予備加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る塗装乾燥設備の説明図である。
【図２】図１（ａ）の２−２線断面図である。
【図３】図１（ａ）の３−３線断面図である。
【図４】本発明に係る塗装乾燥設備の第１作用図である。
【図５】本発明に係る塗装乾燥設備の第２作用図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例】
【００１５】
本発明の実施例を説明する。
図１（ａ）は熱交換装置としての塗装乾燥設備１０の平面図を示している。
塗装乾燥設備１０は、自動車に施された塗装を乾燥させるために、雰囲気が所定の温度に設定された乾燥炉１１と、この乾燥炉１１へ自動車の車体１２、詳しくは搬入車１２Ａ（搬入車１２Ａは車体１２と同一であるが、ここでは便宜上符号を変えている。）を搬入する搬入路１３及び乾燥炉１１から車体１２、詳しくは搬出車１２Ｂ（搬出車１２Ｂは車体１２と同一であるが、ここでは便宜上符号を変えている。）を搬出する搬出路１６からなる閉断面通路１７とから構成され、搬入車１２Ａ及び搬出車１２Ｂはそれぞれ所定の速度で白抜き矢印で示すように流れる。なお、符号１８は閉断面通路１７の外側に設けられた外部通路である。
【００１６】
乾燥炉１１は、車体１２を搬送させるためのＵ字状レール２１と、雰囲気を所定の温度に高めるために側壁１１ａ，１１ａに設けられたヒータ２２，２２とを備える閉空間に形成されている。
【００１７】
閉断面通路１７は、搬入車１２Ａを搬入させるためにＵ字状レール２１に連続するように搬入路１３に設けられた搬入用レール２４と、搬出車１２Ｂを搬出させるためにＵ字状レール２１に連続するように搬出路１６に設けられた搬出用レール２６とを備え、搬入車１２Ａ及び搬出車１２Ｂの搬送方向に複数のエリア、即ち、乾燥炉１１側から順に第１エリア３１、第２エリア３２、第３エリア３３、第４エリア３４に区分けされている。
【００１８】
図１（ｂ）は図１（ａ）のｂ−ｂ線断面図であり、乾燥炉１１は、天井１１ｃに雰囲気を所定の温度に高めるためのヒータ３６を備える。
車体１２、搬入車１２Ａ、搬出車１２Ｂは、それぞれＵ字状レール２１、搬入用レール２４（図１（ａ）参照）、搬出用レール２６に移動自在に取付けられた側面視Ｔ字状の台車２８に載せられ、各台車２８は、図示せぬ駆動装置で搬送方向に駆動されている。
乾燥炉１１、閉断面通路１７の第１エリア３１、第２エリア３２、第３エリア３３、第４エリア３４及び外部通路１８は、それぞれ仕切り壁４１〜４５で仕切られている。
【００１９】
閉断面通路１７の上部、詳しくは、第４エリア３４の上部には、第４エリア３４内に外気を取り込む外気取り込みファン４７が設けられ、第１エリア３１の上部には、第１エリア３１内の高温となった空気を回収する高温空気回収ファン４８が設けられている。
外気取り込みファン４７で第４エリア３４内に取り込まれた外気は、第４エリア３４から第１エリア３１へ送られ、高温空気回収ファン４８で回収される。
【００２０】
図２に示されるように、第２エリア３２は、内部の空気を循環させて室内の雰囲気温度の均一化及び一定温度維持を図るために天井５１に設けられた複数の室内循環用ファン５２と、搬入車１２Ａ及び搬出車１２Ｂに向けて送風することで搬入車１２Ａ及び搬出車１２Ｂの表面に沿う空気の流速を上げるために天井５１、床５４及び側壁５６，５７に設けられた複数の送風用ファン５８とを備える。
【００２１】
図１（ａ），（ｂ）に示した第１エリア３１、第３エリア３３及び第４エリア３４についても、図２に示した第２エリア３２と同様に、複数の室内循環用ファン５２と、複数の送風用ファン５８とを備える。
【００２２】
図３に示すように、仕切り壁４３は、天井５１、床５４及び側壁５６，５７に取付けられるとともに、搬入車１２Ａ、搬出車１２Ｂ、台車２８，２８、搬入用レール２４、搬出用レール２６との干渉を避けるように、且つこれらとの隙間をより小さくするように窓部４３ａが形成され、隣接する第２エリア３２と第３エリア３３（図１（ｂ）参照）との雰囲気同士の熱交換を抑えている。
図１（ａ），（ｂ）に示した他の仕切り壁４１，４２，４４，４５についても、上記仕切り壁４３と構造は同一である。
【００２３】
図４に示すように、高温の乾燥炉１１（図１（ａ），（ｂ）参照）から搬出された搬出車１２Ｂからは、矢印で示すように、熱が空気（雰囲気）に放射され、外部から搬入された常温又は常温に近い搬入車１２Ａには、矢印で示すように、搬出車１２Ｂからの熱の放射によって温められた空気から熱が入り込む、即ち、空気を介して搬出車１２Ｂ、搬入車１２Ａ間で熱交換が行われる。
【００２４】
複数の室内循環用ファン５２を作動させると、第２エリア３２内の空気が循環し、温度が低く床５４付近に溜まった空気と、温度が高く天井５１付近に溜まった空気とが混合されて第２エリア３２内の空気の温度分布が均一化される。
【００２５】
また、複数の送風用ファン５８を作動させると、搬入車１２Ａ及び搬出車１２Ｂに向けて送風され、搬入車１２Ａ及び搬出車１２Ｂの表面に沿って流れる空気流の流速が増し、搬入車１２Ａ及び搬出車１２Ｂの表面の熱伝達率が向上し、搬出車１２Ｂの冷却速度及び搬入車１２Ａの加熱速度を増すことができる。
【００２６】
図５に示すように、乾燥炉１１、閉断面通路１７の第１エリア３１、第２エリア３２、第３エリア３３、第４エリア３４における各雰囲気を循環させた後の雰囲気温度をＴ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４とし、また、外部通路１８の雰囲気温度をＴ５すると、最も高温となる乾燥炉１１へ近づくにつれて各エリア３１〜３４及び外部通路１８の温度は段階的に上昇する。即ち、Ｔ＞Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４＞Ｔ５となる。
【００２７】
このように、閉断面通路１７を複数のエリア３１〜３４に区分けすることで、隣り合うエリアの温度差をより小さくすることができる。また、各エリア３１〜３４は区分けされてそれぞれの容積が小さくなり、雰囲気温度の均一化が迅速に行われ且つより均一化させることができる。
従って、乾燥炉１１へ搬入する搬入車１２Ａの予備加熱を効率良く行うことができる。
【００２８】
また、図１（ｂ）に示したように、第４エリア３４の上部に外気取り込みファン４７を設け、この外気取り込みファン４７で第４エリア３４内に外気を取り込んでも、図５において、複数のエリア３１〜３４によって第４エリア３３から第１エリア３１に段階的に雰囲気温度を昇温させることができるため、外気が直接に第１エリア３１に伝わるのを防止することができ、従来に比べて効率よく各エリア３１〜３４の雰囲気温度を昇温させることができる。
【００２９】
上記の図１（ａ）、図５に示したように、乾燥炉１１から搬出された搬出物としての搬出車１２Ｂ及び乾燥炉１１へ搬入される搬入物としての搬入車１２Ａのそれぞれの搬送路としての搬出路１６、搬入路１３を同一の閉断面通路１７内に設けるとともに、閉断面通路１７を搬送方向に複数のエリアとしての第１エリア３１、第２エリア３２、第３エリア３３、第４エリア３４に区分けし、これらの区分けされたエリア３１〜３４毎に搬出車１２Ｂ、搬入車１２Ａ間でエリア３１〜３４の雰囲気を介して熱交換させることを特徴とする。
【００３０】
上記構成により、閉断面通路１７を複数のエリア３１〜３４に区分けすることで、各エリア３１〜３４の容積を小さくすることができ、各エリア３１〜３４内の雰囲気温度を素早く一様にすることができる。更に、区分けされたエリア３１〜３４毎の雰囲気の温度を乾燥炉１１に向かって段階的に高めることができる。従って、これらのことより、搬入車１２Ａを効率良く且つ十分に予備加熱することができる。
【００３１】
上記の図１（ａ），（ｂ）、図２、図３に示したように、乾燥炉１１から搬出された搬出車１２Ｂ及び乾燥炉１１へ搬入される搬入車１２Ａのそれぞれの搬出路１６、搬入路１３を有する閉断面通路１７と、この閉断面通路１７を搬送方向に複数のエリア３１〜３４に区分けするための仕切り構造としての仕切り壁４２〜４４と、区分けされたエリア３１〜３４毎に搬出車１２Ｂ、搬入車１２Ａ間でエリア３１〜３４の雰囲気を介して熱交換を促すために雰囲気を循環させる雰囲気循環装置としての室内循環用ファン５２とを備えることを特徴とする。
【００３２】
上記構成により、閉断面通路１７を仕切り壁４２〜４４で複数のエリア３１〜３４に区分けすることで、各エリア３１〜３４の容積を小さくすることができ、これに加えて室内循環用ファン５２によっても、各エリア３１〜３４内の雰囲気温度を素早く一様にすることができる。更に、区分けされたエリア３１〜３４毎の雰囲気の温度を乾燥炉１１に向かって段階的に高めることができる。従って、これらのことより、搬入車１２Ａを効率良く且つ十分に予備加熱することができる。
【００３３】
尚、本発明の仕切り構造は、実施例に示した仕切り壁の他に、仕切り板、カーテン、エアカーテンでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の熱交換方法及び熱交換装置は、自動車の塗装設備に好適である。
【符号の説明】
【００３５】
１０…熱交換装置（塗装乾燥設備）、１１…乾燥炉、１２Ａ…搬入物（搬入車）、１２Ｂ…搬出物（搬出車）、１３，１６…搬送路（搬入路、搬出路）、１７…閉断面通路、３１，３２，３３，３４…エリア（第１エリア、第２エリア、第３エリア、第４エリア）、４２〜４５…仕切り構造（仕切り壁）、５２…雰囲気循環装置（室内循環用ファン）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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