(57)【要約】【課題】全長が１００ｍ以上もあるような比較的長い対流加熱エリアでも一台の熱風供給系でその全域を均一に加熱できるようにする。【解決手段】炉本体（３）内を搬送されるワーク（Ｗ）に熱風を吹き付けて乾燥させる対流加熱エリア（Ａ２）を有する乾燥炉において、対流加熱エリア（Ａ２）の搬入側端部から搬出側端部に至る全長にわたって配された熱風吹出ダクト（５）の熱風流入口（５ｉｎ）からダクト端部（５Ｆ、５Ｒ）に至るまでの間に、熱風吹出ダクト（５）内の加熱空気をダクト端部（５Ｆ、５Ｒ）に向って加速させる補助送風機（６Ｆ、６Ｒ）を配した。【選択図】図１
2004101063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉本体内を搬送されるワークに熱風を吹き付けて乾燥させる対流加熱エリアを有する乾燥炉において、前記対流加熱エリアの搬入側端部から搬出側端部に至る全長にわたって配された熱風吹出ダクトの熱風流入口からダクト端部に至るまでの間に、熱風吹出ダクト内の加熱空気をダクト端部に向って加速させる補助送風機が配されたことを特徴とする乾燥炉。
【請求項２】
前記補助送風機の下流側の炉内温度に基づいて補助送風機の送風量を増減するコントローラと、補助送風機で増減された送風量に応じて、熱風供給系から熱風吹出ダクトに供給する加熱空気の送風量を増減させるコントローラを備えた請求項１記載の乾燥炉。
【請求項３】
前記熱風供給系が、対流加熱エリアの長手方向に沿って所定間隔で形成された排気口から還流された空気を加熱して再び供給する熱風循環ダクトを備え、前記各排気口が熱風循環ダクトの吸込側に接続されると共に、両端側の排気口に補助吸込ファンが設けられている請求項１記載の乾燥炉。
【請求項４】
前記炉本体が山型に形成され、そのワーク搬入出口の少なくとも天井面に沿って、前記熱風供給系から送給される加熱空気を炉本体内部に向って吹き出させる吹出ノズルが配されて成る請求項１記載の乾燥炉。
【請求項５】
熱風吹出ダクトに配された前記補助送風機の吸込側に、該補助送風機の吸引力により炉内の空気を熱風吹出ダクト内に取り込む熱風吸込口が形成された請求項１記載の乾燥炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炉本体内をコンベアで搬送されるワークに熱風を吹き付けて乾燥させる対流加熱エリアを有する乾燥炉に関し、特に自動車の塗装用焼付乾燥炉などに用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の塗装用焼付乾燥炉は、塗膜表面の水分を輻射熱で生乾き状態まで乾燥させる５０ｍほどの輻射加熱エリアと、ある程度まで乾燥した後、熱風を吹き付けて焼付乾燥させる１００ｍほどの対流加熱エリアからなる全長１５０〜１６０ｍ程度の山型炉が使用される。
【０００３】この場合に、長さ２５ｍずつの６つのゾーンに区画して、搬入側の２つのゾーンを輻射加熱エリアとすると共に、搬出側の４つのゾーンを対流加熱エリアとし、特に対流加熱エリアの各ゾーンでは、その全域を均一に加熱することができるように、各ゾーンごとに熱風発生器や送風機を備えた熱風供給系を設けて加熱空気を循環供給させるのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、対流加熱エリアの各ゾーンごとに熱風供給系を設けると、その付属設備が大掛かりになるだけでなく、多数のダクトをとり回さなければならず、建築費、設備費、ランニングコストが嵩むという問題があった。
【０００５】バッチ処理型の小型の乾燥炉であれば一台の熱風供給系でも均一に加熱することができるが、全長が１００ｍもあるような対流加熱ゾーンを有する大規模な塗装用焼付乾燥炉では、一台の熱風供給系では均一に加熱することが極めて困難である。
【０００６】もちろん、対流加熱エリアの全長にわたって設けた熱風吹出ダクトに一ヶ所から加熱空気を供給すれば、一台の熱風供給系で対流加熱エリア全域を加熱できないこともないが、熱風供給系に連通されている熱風流入口近傍のみの熱風吹出量が多くなり、熱風流入口から離れるに従い熱風吹出量が少なくなるため、各ゾーンを均一に加熱することができず、炉内に不均一な温度分布が形成されてしまうという問題を生じる。
【０００７】そこで本発明は、全長が１００ｍ以上もあるような比較的長い対流加熱エリアでも一台の熱風供給系でその全域を均一に加熱できるようにすることを技術的課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は、炉本体内を搬送されるワークに熱風を吹き付けて乾燥させる対流加熱エリアを有する乾燥炉において、前記対流加熱エリアの搬入側端部から搬出側端部に至る全長にわたって配された熱風吹出ダクトの熱風流入口からダクト端部に至るまでの間に、熱風吹出ダクト内の加熱空気をダクト端部に向って加速させる補助送風機が配されたことを特徴とする。
【０００９】本発明によれば、熱風供給系から送給される加熱空気が、熱風吹出ダクトの熱風流入口から該ダクト内に流入され、補助送風機によりダクト両端部に向って加速されるので、熱風流入口の近傍だけでなく、熱風流入口から離れた両端部まで勢いよく加熱空気が送給される。
そして、この熱風吹出ダクトは、対流加熱エリアの搬入側端部から搬出側端部に至る全長にわたって配されているので、１台の熱風供給系で対流加熱エリアの全域が均一に加熱されることになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係る乾燥炉を示す説明図、図２は要部を示す正面図、図３は平面図、図４は他の実施形態を示す斜視図である。
【００１１】図１に示す塗装用乾燥炉１には、ワークＷの搬入口２ｉｎから搬出口２ｏｕｔに至るまで山型に形成された炉本体３内をコンベアＣで搬送されるワークＷの塗膜を輻射パネル４により加熱する輻射加熱エリアＡ１と、熱風吹出ダクト５から熱風を吹き付けて乾燥させる対流加熱エリアＡ２が形成され、輻射加熱エリアＡ１から対流加熱エリアＡ２に移行する部分には輻射パネル４と熱風吹出ダクト５が併設されている。
【００１２】そして、輻射加熱エリアＡ１には、輻射パネル４から還流された空気を加熱して再び輻射パネル４に循環供給する熱風供給系Ｈ１が形成され、対流加熱エリアＡ２には、炉本体３内から還流された空気を加熱して再び熱風吹出ダクト５に循環供給する熱風供給系Ｈ２が形成されている。
【００１３】熱風吹出ダクト５は対流加熱エリアＡ２の搬入側端部から搬出側端部に至る全長にわたって配され、該ダクト５の長手方向略中央に熱風供給系Ｈ２に連通される熱風流入口５ｉｎが形成されている。
そして、該流入口５ｉｎからダクト両端部５Ｆ、５Ｒに至る間に熱風吹出ダクト内の加熱空気をダクト両端部５Ｆ、５Ｒに向って加速させる補助送風機６Ｆ、６Ｒが配されている。
これにより、ダクト５の全長にわたって形成された吹出口５ｏｕｔからは、流入口５ｉｎの近傍だけでなく、ダクト両端部５Ｆ、５Ｒに至るまで、熱風が略均一の風量で吹き出される。
【００１４】熱風供給系Ｈ２は、対流加熱エリアＡ２の天井部に所定間隔で形成された排気口７Ｆ、７Ｃ、７Ｒから還流された空気を加熱して再び供給する循環ダクト８が形成されると共に、該循環ダクト８に空気をバーナにより直接加熱し又は熱交換器により間接加熱する熱風発生装置９と送風機１０が介装されている。
【００１５】また、天井に形成された排気口７Ｆ、７Ｃ、７Ｒのうち、前後両端側の排気口７Ｆ及び７Ｒが炉１内天井部に配された保温ダクト１１の両端部１１Ｆ，１１Ｒに補助吸込ファン１２Ｆ、１２Ｒを介して連通され、中央の排気口７Ｃと保温ダクト１１が前記循環ダクト８の吸込側に連通されている。
【００１６】そして、山型の乾燥炉１の搬入出口２ｉｎ、２ｏｕｔの天井部には、炉内空気が搬入出口２ｉｎ、２ｏｕｔから外部に流出しないように各熱風供給系Ｈ１、Ｈ２から輻射パネル４又は熱風吹出ダクト５に供給される加熱空気の一部を炉本体３内に向って吹き出させる吹出ノズル１４…が配されると共に溶剤成分が凝集したりヤニが付着しないように加熱する天井加熱ダクト１５…が配されている。
【００１７】また、対流加熱エリアＡ２の補助送風機６Ｆ及び６Ｒと、熱風供給系Ｈ２の送風機１０には、送風量を制御するコントローラ１６Ｆ、１６Ｒ、１７が接続されている。
【００１８】補助送風機６Ｆ及び６Ｒの送風量を制御するコントローラ１６Ｆ、１６Ｒは、その入力側にこれら各補助送風機６Ｆ及び６Ｒの下流側で炉内温度を検出する温度センサＴＦ、ＴＲが接続され、出力側に各補助送風機６Ｆ及び６Ｒが接続されている。
【００１９】また、熱風供給系Ｈ２の送風機１０の送風量を制御するコントローラ１７は、その入力側に前記各コントローラ１６Ｆ、１６Ｒが接続され、出力側に送風機１０が接続されている。
【００２０】そして、コントローラ１６Ｆ、１６Ｒでは、各温度センサＴＦ、ＴＲで検出された炉内温度と予め設定された目標温度が比較されて、炉内温度が目標温度より低ければ加熱空気の送風量を増大させ、炉内温度が目標温度より高ければ加熱空気の送風量を減少させる。
【００２１】また、コントローラ１７では、夫々の補助送風機６Ｆ及び６Ｒで増減された送風量に応じて熱風供給系Ｈ２から熱風吹出ダクト５に供給する送風量を増減させるように送風機１０の送風量を制御する。
【００２２】以上が本発明の一例構成であって、次に、その作用を説明する。
熱風供給系Ｈ１及びＨ２を稼動させて輻射パネル４及び熱風吹出ダクト５に所定温度の加熱空気を循環供給すると、輻射加熱エリアＡ１が輻射パネル４の輻射熱により、また、対流加熱エリアＡ２が熱風吹出ダクト５から吹き出される熱風により加熱される。
【００２３】このとき、対流加熱エリアＡ２では、熱風供給系Ｈ２から供給された加熱空気が流入口５ｉｎから熱風吹出ダクト５に流入して各吹出口５ｏｕｔから吹き出されるが、吹出口５ｏｕｔはその全長にわたって形成され、ダクト５には流路抵抗もあることから、流入口５ｉｎから離れるに従い、また、ダクト両端部５Ｆ、５Ｒに近づくに従い、各吹出口５ｏｕｔから吹き出される熱風の風量が低下する。
【００２４】ここで補助送風機６Ｆ、６Ｒを所定の風量で稼動させると、各吹出口５ｏｕｔから炉本体３内に略均一風量で熱風が吹き出される。
例えば、熱風吹出ダクト５の全長が１００ｍで、各補助送風機６Ｆ、６Ｒ間の距離が４０ｍ、各補助送風機６Ｆ、６Ｒからダクト端部５Ｆ、５Ｒまでの距離が３０ｍ、熱風供給系Ｈ２の送風機１０の標準送風量が１００ｍ２／ｍｉｎだったときに、各補助送風機６Ｆ、６Ｒの送風量を３０ｍ２／ｍｉｎとすれば、どの領域でも単位長さ当りの熱風吹出量は等しくなり、その結果どの吹出口５ｏｕｔからも略均一風量で熱風が吹き出される。
【００２５】そして、ワークＷの搬入量が多くなって目標温度より炉内温度が下がったり、ワークＷの搬入量が少なくなって目標温度より炉内温度が高くなったりすると、コントローラ１６Ｆ、１６Ｒで補助送風機６Ｆ、６Ｒの風量を増減することにより温度コントロールを行う。
【００２６】コントローラ１６Ｆ、１６Ｒは、各温度センサＴＦ、ＴＲにより検出された炉内温度と目標温度の差がそれぞれα、β（℃）であり、単位温度あたりの送風量の増減量をｑとしたときに、補助送風機６Ｆ、６Ｒの送風量の増減量ｄＱＦ、ｄＱＲが式（１）及び式（２）のように算出される。
ｄＱＦ＝αｑ………（１）
ｄＱＲ＝βｑ………（２）
【００２７】また、このときコントローラ１７により、熱風供給系Ｈ２の送風機１０の増減量ｄＱＴが式（３）のように算出される。
ｄＱＴ＝５（ｄＱＦ＋ｄＱＲ）／３………（３）
【００２８】このように、目標温度と炉内温度に温度差を生じた場合に、補助送風機６Ｆ、６Ｒの送風量が増減されると共に、これに応じて送風機１０の送風量も増減されるので、各吹出口５ｏｕｔから熱風を均一に吹き出しながら対流加熱エリアＡ２全域を均一に温度コントロールできる。
【００２９】なお、図４に示すように、熱風吹出ダクト５に配された前記補助送風機６Ｆ、６Ｒの吸込側に、該補助送風機６Ｆ、６Ｒの吸引力により炉１内の空気を熱風吹出ダクト５内に取り込む熱風吸込口２０を形成してもよい。
この場合、熱風吸込口２０にはフィルタ（図示せず）が設けられて、炉１内に存在する塵埃を吸い込まないようになっている。
【００３０】これによれば、比較的温度の高い熱風流入口５ｉｎ寄りの炉内空気を熱風吹出ダクト５内に取り込んで両端部へ送給することにより、その炉内空気に含まれる熱を再利用して両端部を加熱することができ、省エネにも資することとなる。
【００３１】なお、補助送風機６Ｆ、６Ｒは、熱風吹出ダクト５の熱風流入口５ｉｎからダクト両端部５Ｆ、５Ｒに至る間に１台ずつ配する場合に限らず、複数台の補助送風機を所定間隔で配する場合でも良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、全長が１００ｍにも達するような長大な対流加熱ゾーンであっても、対流加熱エリアに加熱空気を送給する熱風供給系１台で足り、しかも、どの熱風吹出口からも略均一の風量で熱風が吹き出されるので、対流加熱エリア全域を均一に加熱することができるという大変優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る乾燥炉を示す説明図。
【図２】その要部を示す正面図。
【図３】その要部を示す平面図。
【図４】他の実施形態を示す説明図。
【符号の説明】
１………塗装用乾燥炉
Ｗ………ワーク
２ｉｎ……搬入口
２ｏｕｔ…　搬出口
３………炉本体
Ａ１……　輻射加熱エリア
Ａ２……　対流加熱エリア
４………輻射パネル
５………熱風吹出ダクト
Ｈ１……　熱風供給系
Ｈ２……　熱風供給系　
５ｉｎ……熱風流入口
５ｏｕｔ…　熱風吹出口
５Ｆ、５Ｒ………ダクト両端部
６Ｆ、６Ｒ………補助送風機
７Ｆ、７Ｃ、７Ｒ………排気口
８………循環ダクト
９………熱風発生装置
１０………送風機
１２Ｆ、１２Ｒ………補助吸込ファン
１６Ｆ、１６Ｒ、１７………コントローラ
ＴＦ、ＴＲ………温度センサ
２０………熱風吸込口
【図１】
2004101063.tif 000003
【図２】
2004101063.tif 000004
【図３】
2004101063.tif 000005
【図４】
2004101063.tif 000006