(57)【要約】【課題】炉体の内側が高温環境であったとしても、近赤外線ランプによって適切に加熱する構成を低コストで実現できる乾燥装置を提供すること。【解決手段】乾燥装置１は、車体１０が収容される炉体１２と、車体１０に放射熱を加える近赤外線ランプ４２と、近赤外線ランプ４２の電極部４３が少なくとも放射範囲に含まれるように不燃性の冷却流体としての冷却エアを放射する冷却部１２０と、炉体１２の外側から内側に近赤外線を透過させることができる近赤外線透過部１１０と、を備える。近赤外線ランプ４２は、炉体１２の外側であって近赤外線透過部１１０に近接する配置部位１００に設置され、近赤外線透過部１１０を通じて炉体１２の内側の車体１０に放射熱を加える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被乾燥物を加熱して乾燥させる乾燥装置において、
前記被乾燥物が収容される炉体と、
前記被乾燥物に放射熱を加える近赤外線ランプと、
前記近赤外線ランプの電極部が少なくとも放射範囲に含まれるように冷却流体を放射する冷却部と、
を備える乾燥装置。
【請求項２】
前記炉体の外側から内側に近赤外線を透過させることができる近赤外線透過部を更に備え、
前記近赤外線ランプは、前記炉体の外側であって前記近赤外線透過部に近接する配置部位に設置され、前記近赤外線透過部を通じて前記炉体の内側の前記被乾燥物に放射熱を加える請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記近赤外線ランプは、前記炉体の前記配置部位から離脱可能なランプユニットとして構成される請求項２に記載の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被乾燥物を加熱して乾燥させる乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、乾燥炉を用いて被乾燥物を乾燥させる技術が知られている。この種の技術を開示するものとして、例えば特許文献１がある。特許文献１には、被乾燥物を熱風により乾燥させる乾燥炉において、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を備える構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５５６８３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される技術では、近赤外線ランプが炉体の内側に設けられている。乾燥炉の内部は高温下の厳しい環境であり、近赤外線ランプをそのまま使用することはできないため、冷却ジャケット付きの近赤外線ランプが用いられていた。しかし、冷却ジャケットは、近赤外線ランプの使用期間を延ばすことができるものの、近赤外線ランプを設置するための初期費用が大きくなってしまう。金反射板を近赤外線ランプに貼り付けた比較的廉価なものもあるが、金反射板は耐熱温度が低いため常温下での使用に限られており、上述のような高温環境では用いることができない。近赤外線ランプを設置するためのコスト低減という観点から従来の技術には改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、炉体の内側が高温環境であったとしても、近赤外線ランプによって適切に加熱する構成を低コストで実現できる乾燥装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、被乾燥物（例えば、後述の車体１０）を加熱して乾燥させる乾燥装置（例えば、後述の乾燥装置１）において、前記被乾燥物が収容される炉体（例えば、後述の炉体１２）と、前記被乾燥物に放射熱を加える近赤外線ランプ（例えば、後述の近赤外線ランプ４２）と、前記近赤外線ランプの電極部（例えば、後述の電極部４３）が少なくとも放射範囲に含まれるように冷却流体（例えば、後述の冷却エア）を放射する冷却部（例えば、後述の冷却部１２０）と、を備える乾燥装置に関する。
【０００７】
これにより、シンプルな装置構成で近赤外線ランプの電極部の冷却を実現し、近赤外線ランプの耐用期間を延ばすことができる。また、高価な冷却ジャケット等の構成が必要なくなるので、近赤外線ランプを設置するためのコストを効果的に低減することができる。
【０００８】
前記乾燥装置は、前記炉体の外側から内側に近赤外線を透過させることができる近赤外線透過部（例えば、後述の近赤外線透過部１１０）を更に備え、前記近赤外線ランプは、前記炉体の外側であって前記近赤外線透過部に近接する配置部位（例えば、後述の配置部位１００）に設置され、前記近赤外線透過部を通じて前記炉体の内側の前記被乾燥物に放射熱を加えることが好ましい。
【０００９】
これにより、近赤外線ランプが炉体の外側に配置されることになるので、炉体の内側に比べて近赤外線ランプの周辺温度を下げることができる。また、近赤外線ランプのメンテナンス作業も炉体の外側で行うことができるので、作業スペースを大きく確保できるとともに、炉体の内側の温度が下がるまで待つ必要もなく、速やかに作業を開始することができる。
【００１０】
前記近赤外線ランプは、前記炉体の前記配置部位から離脱可能なランプユニット（例えば、後述のランプユニット４０）として構成されることが好ましい。
【００１１】
これにより、ランプユニットとして近赤外線ランプを配置部位から離脱させることにより、作業スペースを大きくとってメンテナンス作業をより一層効率的に行うことができる。また、近赤外線ランプが複数ある場合でもランプユニットとして構成することにより、一度の作業で配置部位から離脱させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の乾燥装置によれば、炉体の内側が高温環境であったとしても、近赤外線ランプによって適切に加熱する構成を低コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る乾燥装置の内部を模式的に示す断面図である。
【図２】本実施形態の炉体におけるランプユニットの位置を模式的に示す図である。
【図３】車体が局部加熱部に差し掛かったときの炉体内部を示す平面図である。
【図４】本実施形態の近赤外線ランプの冷却部を模式的に示す図である。
【図５】変形例の炉体におけるランプユニットの位置を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の乾燥装置の好ましい一実施形態として、塗装済みの車体を被乾燥物として乾燥させる乾燥装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る乾燥装置１の内部を模式的に示す断面図である。なお、以下の説明において左右方向は車体１０の移動方向を前方とした場合における左右である。
【００１５】
本実施形態の乾燥装置１は、いわゆる熱風循環式の乾燥炉であり、塗料が塗布された車体１０を被乾燥物として乾燥させる。乾燥装置１は、車体１０を搬送するコンベア式の搬送装置１１と、搬送される車体１０を囲む炉体１２と、備える。
【００１６】
炉体１２の内部には、第１熱風加熱部１５と、第２熱風加熱部１６と、局部加熱部３０と、が配置される。
【００１７】
第１熱風加熱部１５は、上流側に設けられる車体１０の昇温を行う昇温部である。第１熱風加熱部１５には、熱風ノズル（図示省略）が設けられる。熱風ノズルを通じて熱風が照射され、車体１０が昇温される。
【００１８】
第２熱風加熱部１６は、下流側に設けられる昇温した車体１０の温度を保持する温度保持部である。第２熱風加熱部１６にも、熱風ノズル（図示省略）が設けられ、熱風によって車体１０の温度が維持される。
【００１９】
局部加熱部３０は、第１熱風加熱部１５と第２熱風加熱部１６の間に設けられ、車体１０の底周り等の局部を加熱する。
【００２０】
なお、乾燥装置１には、車体１０が搬送装置１１のどこに位置するかを検出するための台車検知センサ（図示省略）が配置されており、台車検知センサの検出信号に基づいて車体１０の移動を検出できるようになっている。
【００２１】
次に、局部加熱部３０の構成について説明する。図２は、本実施形態の炉体１２におけるランプユニット４０の位置を模式的に示す図である。図３は、車体１０が局部加熱部３０に差し掛かったときの炉体内部を示す平面図である。この図３では、上から見た炉体１２の内部が模式的に示されている。
【００２２】
図２に示すように、局部加熱部３０では、炉体１２の外側に、ランプユニット４０や温度センサユニット６０等が配置される配置部位１００が形成される。
【００２３】
配置部位１００は、炉体１２の底部であって、搬送装置１１の左右両側に形成される。本実施形態の配置部位１００は、炉体１２の底部を切り欠いた凹状に形成成されている。この配置部位１００がランプユニット４０や温度センサユニット６０等を配置するスペースとなる。
【００２４】
配置部位１００の位置に応じて炉体１２には近赤外線透過部１１０が設けられる。近赤外線透過部１１０は、１２００℃程度まで耐え得る耐熱ガラスであり、本実施形態では石英ガラスである。近赤外線透過部１１０によって炉体１２の内部と配置部位１００は隔絶されている。図３に示すように、近赤外線透過部１１０は配置部位１００から炉体１２の内部を臨める窓のようになっている。
【００２５】
本実施形態の近赤外線透過部１１０は、水平方向に延びる水平面１１１と、水平面１１１の端部から中央に近づくにつれて下に近づく傾斜面１１２と、を有する。傾斜面１１２が形成されることによって付着した異物が近赤外線透過部１１０に留まる事態が防止されている。
【００２６】
本実施形態では、ランプユニット４０や温度センサユニット６０等の各ユニットが、炉体１２から着脱自在となっており、メンテナンス時には、ランプユニット４０や温度センサユニット６０を炉体１２から取り外すことが可能になっている。
【００２７】
次に、ランプユニット４０の構成について説明する。ランプユニット４０は、車体１０を加熱するヒータ部である。図３に示すように、ランプユニット４０は、車体１０の移動方向に沿って左右それぞれに複数配置されている。
【００２８】
本実施形態のランプユニット４０は、ランプフレーム４１と、該ランプフレーム４１によって保持される１又は複数の近赤外線ランプ４２と、後述する冷却部１２０と、を備える。
【００２９】
近赤外線ランプ４２は、直管式であり、その長手方向が車体１０の搬送方向と同じ方向になるようにランプフレーム４１に複数支持される。
【００３０】
本実施形態の近赤外線ランプ４２は、中央に近づくにつれて下に近づくように傾斜する方向に配列される第１グループ４５と、水平方向に配列される第２グループ４６と、に分かれるようにランプフレーム４１に支持されている。第１グループ４５は、傾斜面１１２に沿って配列されており、第２グループ４６は近赤外線透過部１１０の水平面１１１に沿って配列されている。
【００３１】
ランプユニット４０は、複数の近赤外線ランプ４２のそれぞれに必要な電力を供給し、近赤外線を照射させる。近赤外線ランプ４２のそれぞれから照射される近赤外線は、近赤外線透過部１１０を透過して車体１０の底周りに照射される。
【００３２】
次に、温度センサユニット６０について説明する。温度センサユニット６０は、車体１０の温度を測定する温度測定部である。
【００３３】
温度センサユニット６０は、センサフレーム６１と、該センサフレーム６１によって保持される複数の温度検出部６２と、を備える。温度検出部６２は、車体１０の温度を測定する非接触式の放射温度センサである。
【００３４】
温度検出部６２は、近赤外線ランプ４２の数及び位置に応じて複数設けられる。温度検出部６２は、第１グループ４５及び第２グループ４６の近赤外線ランプ４２の配列に対応するようにセンサフレーム６１に支持されており、近赤外線ランプ４２ごとに車体１０の温度情報を取得することが可能になっている。
【００３５】
本実施形態では、ランプユニット４０の上流側に配置される温度センサユニット６０ａと、下流側に配置される温度センサユニット６０ｂが２つ一組で各ランプユニット４０の前後方向の両側に配置される。温度センサユニット６０ａ及び温度センサユニット６０ｂによって測定された加熱前後の温度情報は、ランプユニット４０のフィードバック制御等に使用される。
【００３６】
次に、ランプユニット４０が備える冷却部１２０について説明する。図４は、本実施形態の近赤外線ランプ４２の冷却部１２０を模式的に示す図である。
【００３７】
図４に示すように、冷却部１２０は、近赤外線ランプ４２の電極部４３を冷却エアによって冷却する。本実施形態の冷却部１２０は、エア供給装置１２１と、エア供給配管１２２と、エアノズル１２３と、を備える。
【００３８】
図３に示すように、エア供給装置１２１は、炉体１２の外側に配置される。本実施形態のエア供給装置１２１は、速度制御弁（図示省略）を有し、所定の圧力で冷却エアをエア供給配管１２２に送る。冷却エアは、１７℃〜２２℃の範囲の温度の空気（非可燃性の流体）が用いられる。空気は炉体１２外のものを用いることができる。
【００３９】
エア供給配管１２２は、ランプユニット４０に接続される。ランプユニット４０の内側（又は外側）で分岐し、ランプユニット４０が備える複数の近赤外線ランプ４２に冷却エアを供給する。なお、エア供給配管１２２は、エアノズル１２３の配置位置や配置数により、その供給経路が適宜設計される。
【００４０】
エアノズル１２３は、その開口がランプユニット４０の左右両側に位置する電極部４３に対向するように配置される。図４に示すように、ランプユニット４０が複数の近赤外線ランプ４２を備える場合は、それぞれの近赤外線ランプ４２の電極部４３にエアノズル１２３が設けられる。
【００４１】
本実施形態では、エアノズル１２３は、扇形であり、その開口形状が略楕円状になっている。そして、エアノズル１２３の電極部４３に対して若干のクリアランス（例えば、１０ｍｍ程度）が設けられる。エアノズル１２３の開口は、電極部４３に対向しており、電極部４３には冷却エアが直接的に放射される。
【００４２】
エア供給装置１２１から供給される冷却エアがエア供給配管１２２を通じてエアノズル１２３に供給され、エアノズル１２３から電極部４３に向けて噴射されることにより、近赤外線ランプ４２の電極部４３が冷却される。
【００４３】
次に、メンテナンス作業について説明する。図２に示すように、ランプユニット４０及び温度センサユニット６０等の各ユニットは、いずれも炉体１２の下方に引き出すことができるように構成されている。図１に示すように、局部加熱部３０の下方には作業スペースが形成されており、この作業スペースを利用してランプユニット４０及び温度センサユニット６０のメンテナンスを炉体１２から離れて行うことができる。
【００４４】
なお、配置部位１００には、ランプユニット４０及び温度センサユニット６０以外のユニットとして、配管を取り回すための分岐継手ユニット７０が配置されており、この分岐継手ユニット７０についても配置部位１００から取り外してメンテナンス作業を行うことができる。
【００４５】
以上説明した本実施形態の乾燥装置１によれば、以下のような効果を奏する。本実形態の乾燥装置１は、車体１０が収容される炉体１２と、車体１０に放射熱を加える近赤外線ランプ４２と、近赤外線ランプ４２の電極部４３が少なくとも放射範囲に含まれるように不燃性の冷却流体としての冷却エアを放射する冷却部１２０と、を備える。
【００４６】
これにより、シンプルな装置構成で近赤外線ランプ４２の電極部４３の冷却を実現し、近赤外線ランプ４２の耐用期間を延ばすことができる。また、高価な冷却ジャケット等の構成が必要なくなるので、近赤外線ランプ４２を設置するためのコストを効果的に低減することができる。
【００４７】
本実施形態の乾燥装置１は、炉体１２の外側から内側に近赤外線を透過させることができる近赤外線透過部１１０を更に備え、近赤外線ランプ４２は、炉体１２の外側であって近赤外線透過部１１０に近接する配置部位１００に設置され、近赤外線透過部１１０を通じて炉体１２の内側の車体１０に放射熱を加える。
【００４８】
これにより、近赤外線ランプ４２が炉体１２の外側に配置されることになるので、炉体１２の内側に比べて近赤外線ランプ４２の周辺温度を下げることができる。また、近赤外線ランプ４２のメンテナンス作業も炉体１２の外側で行うことができるので、作業スペースを大きく確保できるとともに、炉体１２の内側の温度が下がるまで待つ必要もなく、速やかに作業を開始することができる。
【００４９】
本実施形態では、ランプユニット４０が高温状態の炉体１２の内側ではなく外側に配置されていることに加え、冷却部１２０によって近赤外線ランプ４２の電極部４３に冷却エアが供給されており、電極部４３の温度が高温になる事態が避けられている。また、ランプユニット４０が炉体１２の外側に配置されているので、炉体１２の外側に配置されるエア供給装置１２１とランプユニット４０を接続するエア供給配管１２２の取り回しも容易となり、シンプルな配管構成で冷却部１２０を実現することができる。
【００５０】
近赤外線ランプ４２は、炉体１２の配置部位１００から離脱可能なランプユニット４０として構成される。
【００５１】
これにより、ランプユニット４０として近赤外線ランプ４２を配置部位１００から離脱させることにより、作業スペースを大きくとってメンテナンス作業をより一層効率的に行うことができる。また、本実施形態のように、近赤外線ランプ４２が複数ある場合でもランプユニット４０として構成されている場合でも、一度の作業で配置部位１００から複数の近赤外線ランプ４２を離脱させることができる。
【００５２】
以上、本発明の乾燥装置の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
【００５３】
図５は、変形例の炉体１２におけるランプユニット４０の位置を模式的に示す図である。なお、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略することがある。
【００５４】
図５に示すように、変形例の乾燥装置２０１では、ランプユニット４０が炉体１２の外側ではなく、内側に配置されている。炉体１２の内側のランプユニット４０には、炉体１２の外側からエア供給配管（図５において図示省略）１２２を通じて冷却エアが供給される。即ち、この構成の冷却部１２０では、エア供給配管１２２の一部が炉体１２の内側を通過する構成となる。冷却エアの温度を維持する観点から、エア供給配管におけるは炉体１２の内側の部分には断熱部材を設けることが好ましい。なお、冷却部１２０のその他の構成については同様である。
【００５５】
本変形例においても、冷却エアによって電極部４３が冷却されるので、電極部４３の周辺温度が高いために、耐用期間が短くなる事態を防止できる。また、冷却エアを送り込むという構成により電極部４３を冷却する構成を実現しているので、各近赤外線ランプ４２に冷却ジャケットのような器具を配置する構成に比べ、設置費用を低減することができる。また、本変形例によれば、炉体１２の内部にランプユニット４０が配置される構成にも大きな設計変更を行うことなく適用できる。
【００５６】
更に、上記実施形態及び変形例の冷却部１２０の構成に限定される訳ではない。例えば、エアノズル１２３の形状や配置位置は、適宜変更することができる。また、エア供給配管１２２の配管構成もランプユニットの構成に応じて適宜変更することができる。また、冷却エアの放射範囲は、電極部を含んでおればよく、近赤外線ランプ４２の別の部位に冷却エアが放射されるように冷却部１２０を構成してもよい。
【００５７】
上記実施形態では、車体１０を被乾燥物の例として説明したが、車体１０に限らず種々の被乾燥物にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  乾燥装置
１０  車体（被乾燥物）
１２  炉体
４０  ランプユニット
４２  近赤外線ランプ
４３  電極部
１００  配置部位
１１０  近赤外線透過部
１２０  冷却部
【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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