JPH0525741Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、塗装用乾燥炉等の各種熱処理炉に熱
風を循環供給する熱風発生装置の改良に関する。

〔従来技術とその問題点〕

この種従来の熱風発生装置は、熱処理炉内の空
気をバーナの燃焼ガスで直接加熱して再び熱処理
炉内に送り込む直接加熱タイプと、バーナの燃焼
ガスを熱交換器に送り込んで当該熱交換器の放熱
によつて間接加熱する間接加熱タイプとに大別さ
れる。

ここで、前者の場合には、熱処理炉内の空気が
バーナの燃焼ガスによつて直接加熱されるから熱
効率が極めて良いという長所がある反面、不完全
燃焼があるとススを発生して塗装用乾燥炉であれ
ば淡色の塗膜を汚すという欠点がある。また、電
着塗装後の塗膜を焼付乾燥する塗装用乾燥炉にあ
つては、被塗物を搬入した際に濡れた塗膜から大
量に蒸発する有機溶剤、塗料樹脂あるいは硬化剤
等と、バーナの燃焼ガスに含まれた硫化物等が互
いに反応して、塗膜の乾燥不良や黄変の原因とな
るヤニ状物質が発生するという問題があつた。

一方、後者の場合には、塗装用乾燥炉等の熱処
理炉内にクリーンな熱空気が供給されるから塗膜
不良の発生を防止できるという長所がある反面、
熱交換器による熱の受け渡しを行うから非常に熱
効率が悪いという欠点があつた。殊に、大量生産
される自動車の塗装ラインに設けた塗装用乾燥炉
にあつては、塗装ラインの立ち上げ時に炉内を短
時間で昇温させなければならないが、熱効率の悪
い間接加熱タイプではこの要請に応ずることがで
きないという問題があつた。

このため、本出願人は、第５図に示すように従
来既存の直接加熱タイプと間接加熱タイプを合体
させて、塗装用乾燥炉の炉内を短時間で所要の焼
付温度まで昇温することができると共に、炉内に
搬入された被塗物の塗膜不良を防止できる新規な
熱風発生装置を製作して試用した。

これは、まず、乾燥炉内の空気をリターンダク
ト５０から断熱壁で成る燃焼炉５１内に吸引して
サプライダクト５２から再び乾燥炉内に循環供給
させる熱風循環フアン５３と、当該熱風循環フア
ン５３で燃焼炉５１内に吸引された空気を燃焼ガ
スによつて直接加熱するバーナ５４が設けられた
熱風循環系Ａが形成されている。

次いで、燃焼炉５１とは別個に、バーナ５５と
循環フアン５６を有する燃焼炉５７が設けられる
と共に、バーナ５５の燃焼ガスを循環フアン５６
によりサプライダクト５２に介装された熱交換器
５８に送り込む熱風循環系Ｂが形成されている。

しかして、乾燥炉の稼動開始時には、熱風循環
系Ａのみを使用して燃焼炉５１内に発生したバー
ナ５４の燃焼ガスにより乾燥炉内の空気を直接加
熱し、当該乾燥炉内を所要の焼付温度まで熱効率
良く速やかに昇温させる。

そして、乾燥炉内が所要の焼付温度に達して被
塗物の搬入が開始される直前に、熱風循環系Ａに
設けたバーナ５４の燃焼を停止させると同時に、
これに代わつて今度は熱風循環系Ｂに設けたバー
ナ５５を点火させ、当該バーナ５５の燃焼ガスを
循環フアン５６により熱交換器５８に送り込んで
サプライダクト５２から乾燥炉内に供給する空気
を間接加熱する。

これにより、被塗物が搬入される乾燥炉内には
クリーンな熱空気が循環供給されて、塗膜不良の
発生が確実に防止される。

しかしながら、この試作装置によれば、二つの
燃焼炉５１及び５７を設けているから装置全体の
設置スペースが非常に大きくなるという弊害があ
る。

また、燃焼炉５１に接続されるサプライダクト
５２は、熱交換器５８を介装させるために燃焼炉
５１と隣接する燃焼炉５７に向かつて延設しなけ
ればならないから、外部に露出するダクト表面積
が非常に大きくなつて熱損失が大きいと同時に、
熱交換器５８からの熱損失も大きいという欠点が
ある。

更に、このような外部ダクトは床面よりもかな
り上方に配設するのが普通であるから、サプライ
ダクト５２に介装した熱交換器５８の保守点検作
業や清掃作業が非常に困難になるという問題が生
じた。

〔考案の目的〕 そこで本考案は、設置スペースや熱損失を非常
に小さくして、一つの装置で直接加熱タイプと間
接加熱タイプに切換使用することができる新規な
熱風発生装置を提供し、特に厳密な塗装品質が要
求される塗装用乾燥炉に使用して熱効率の向上に
よる昇温時間の短縮、塗膜不良の防止、ランニン
グコスト低減等を図ることを目的とする。

〔考案の構成〕

この目的を達成するために、本考案の熱風発生
装置は、熱処理炉内の空気を吸引して再び熱処理
炉内に供給する熱風循環フアンで吸引した空気を
直接加熱する直接加熱用バーナが設けられた燃焼
炉内に、間接加熱用バーナを設けた燃焼室が形成
されると共に、当該間接加熱用バーナの燃焼ガス
が送りこまれて前記燃焼炉内に吸引した空気を間
接加熱する熱交換器が配設されていることを特徴
とする。

〔考案の作用〕

本考案によれば、塗装用乾燥炉等の熱処理炉の
稼動開始時に、燃焼炉内に設けられた直接加熱用
バーナを燃焼させてその燃焼ガスにより直接加熱
された空気を熱風循環フアンで熱処理炉内に循環
供給し、当該熱処理炉内を所要の温度まで速やか
に昇温させることができる。

そして、熱処理炉内が所要の温度に達して昇温
完了すると、前記直接加熱用バーナの燃焼を停止
させて、今度は同じ燃焼炉に設けられた間接加熱
用バーナを点火し、当該バーナの燃焼ガスを燃焼
炉内に設けた熱交換器に送り込み、当該熱交換器
で間接加熱された空気を前記熱風循環フアンで熱
処理炉内に循環供給させる。

これにより、熱処理炉の昇温完了後は、バーナ
の燃焼ガスを含まないクリーンな熱空気が熱処理
炉内に循環供給されて、当該熱処理炉内が所要の
温度に維持されることとなる。

即ち、本考案による熱風発生装置は、必要に応
じて一つの装置を直接加熱タイプと間接加熱タイ
プに切換使用することができる。

また、間接加熱用バーナが直接加熱用バーナと
同じ燃焼炉に設けられると共に、当該燃焼炉内に
間接加熱用バーナの燃焼ガスを送り込む熱交換器
が設けられているから、装置全体の設置スペース
を非常に小さくすることができると同時に、熱交
換器を介装させる外部ダクト等も不要であり、熱
損失を極めて小さくすることができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて具体的
に説明する。

第１図は本考案による熱風発生装置の一例を示
す正面図、第２図乃至第４図は夫々その平面図、
左側面図、右側面図である。

図中、１は熱処理炉内の空気を吸引して再び熱
処理炉内に循環供給させる熱風循環フアン、２は
熱風循環フアン１で吸引された空気を燃焼ガスに
よつて直接加熱する直接加熱用バーナであつて、
これら熱風循環フアン１と直接加熱用バーナ２は
夫々断熱壁で成る燃焼炉３内の左右両端に開口接
続されたサプライダクト４とリターンダクト５の
近傍に設けられている。

また、燃焼炉３内には、直接加熱用バーナ２と
切換使用せられる間接加熱用バーナ６を設けた燃
焼室７が形成されると共に、当該間接加熱用バー
ナ６の燃焼ガスを燃焼室７から循環ダクト８を通
つて送り込む熱交換器９が配設されている。

燃焼炉３内には、熱風循環フアン１と直接加熱
用バーナ２との間にフイルタ１０が介装され、当
該フイルタ１０と熱風循環フアン１との間に熱交
換器９が設けられている。

また、間接加熱用バーナ６を設けた燃焼室７
は、直接加熱用バーナ２の上方位置で燃焼炉３内
を隔壁１１により上下に二分するように仕切つて
形成されている。

この燃焼室７に発生した間接加熱用バーナ６の
燃焼ガスは、循環ダクト８の往路８ａに設けられ
た循環フアン１２で当該往路８ａと復路８ｂとの
間に介装された熱交換器９に送り込まれ、熱風循
環フアン１でリターンダクト５を通じて燃焼炉３
内に吸引された空気を所要の温度に間接加熱する
ように成されている。

なお、循環ダクト８は、その往路８ａが第１図
に示すように燃焼炉３の外部に設けられ、その復
路８ｂのみが第２図破線図示の如く燃焼炉３内に
設けられている。また、復路８ｂには燃焼炉３外
から間接加熱用バーナ６の燃焼用空気となる新鮮
な外気を取り入れる給気口１３が設けられ、復路
８ａには排気口１４が設けられて、これら給気口
１３及び排気口１４に夫々給気量、排気量を調節
する自動ダンパ１５及び１６が取り付けられてい
る。

しかして、本考案による熱風発生装置を使用し
て例えば塗装焼付乾燥炉の昇温を開始する場合に
は、まず熱風循環フアン１を稼動させて乾燥炉内
の空気をリターンダクト５から燃焼炉３内に吸引
すると同時に、直接加熱用バーナ２を点火させて
当該バーナ２の燃焼ガスにより燃焼炉３内に吸引
された空気を直接加熱し、加熱された空気をフイ
ルタ１０を通してサプライダクト４から再び乾燥
炉内に循環供給する。

これにより、乾燥炉内を熱効率良く短時間で昇
温させることができる。

そして、乾燥炉内が所要の焼付温度にまで達し
て昇温完了した時に直接加熱用バーナ２の燃焼を
停止させ、当該バーナ２に代わつて今度は間接加
熱用バーナ６を点火すると同時に、循環ダクト８
に介装された循環フアン１２を稼動させる。

これにより、間接加熱用バーナ６の燃焼ガス
が、燃焼室７内から循環ダクト８の往路８ａを通
つて燃焼炉３内に設けた熱交換器９に送り込ま
れ、熱風循環フアン１によつてリターンダクト５
から燃焼炉３内に吸引された空気を間接加熱した
後に、循環ダクト８の復路８ｂを通つて再び燃焼
室７内に戻る経路で循環される。

また、熱交換器９から熱の給与を受けて間接加
熱された燃焼炉３内のクリーンな空気は、熱風循
環フアン１によつてサプライダクト４から乾燥炉
内に循環供給され、当該乾燥炉内を所定の焼付温
度に維持する。

この状態で、乾燥炉内に被塗物を搬入して焼付
乾燥すると、当該被塗物の塗膜にバーナの不完全
燃焼によるススが付着して汚れを生じたり、ある
いは塗膜から蒸発する有機溶剤、塗料樹脂等とバ
ーナの燃焼ガスに含まれた硫化物等が互いに反応
して塗膜の乾燥不良や黄変の原因となるヤニ状物
質を生ずることがなく、塗膜不良の発生が確実に
防止される。

また、本考案による熱風発生装置は、上記の如
く直接加熱用バーナ２と間接加熱用バーナ６の切
換使用によつて直接加熱タイプと間接加熱タイプ
の二つの加熱方式を随時採用し得る構造となつて
いるが、直接加熱用バーナ２と間接加熱用バーナ
６が一つの燃焼炉３内に設けられると共に、間接
加熱用バーナ６の燃焼ガスを送り込む熱交換器９
が燃焼炉３内に設けられているため、装置全体の
設置スペースが比較的小さくて済み、熱損失も非
常に小さく抑えて、設備費やランニングコストを
低減することができる。

更に、熱交換器９を人の出入り可能な燃焼炉３
内に設けることにより、当該熱交換器９の保守点
検作業や清掃作業も非常に容易となる。

また、燃焼炉３内を鋼板等から成る隔壁１１で
仕切つて燃焼室７を形成すれば、間接加熱用バー
ナ６の燃焼によつて生じた燃焼室７内の高熱が、
隔壁１１の表面からリターンダクト５で吸引した
空気が流通する燃焼炉３内に向かつて輻射され、
熱効率が更に高められる。

また、実施例の如く、直接加熱用バーナ２と間
接加熱用バーナ６を互いに上下もしくは左右に隣
接して設ければ、各バーナ２及び６に接続するガ
ス供給管等の配管作業も容易となる。

なお、実施例においては、燃焼炉３を小型化す
るために循環ダクト８の往路８ａの部分を燃焼炉
３外に配設したが、本考案は当該往路８ａの部分
を復路８ｂと同様に燃焼炉３内に設けても良く、
その場合には熱損失がより小さくなる。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案による熱風発生装置
は、一つの装置を必要に応じて直接加熱タイプと
間接加熱タイプとに切り換えて使用することがで
きるから、熱処理炉の昇温時には直接加熱用バー
ナの燃焼ガスで炉内の空気を直接加熱して短時間
で昇温させることができると共に、熱処理炉の昇
温完了後には間接加熱用バーナの燃焼ガスが送り
込まれる熱交換器で間接加熱したクリーンな熱空
気を熱処理炉内に循環供給して、当該熱処理炉内
を所要の温度に維持することができる。

そして、このように直接加熱タイプと間接加熱
タイプの二つの加熱方式を兼備しているにもかか
わらず、間接加熱用バーナと直接加熱用バーナが
同じ燃焼炉に設けられると共に、当該燃焼炉内に
間接加熱用バーナの燃焼ガスを送り込む熱交換器
が設けられているから、装置全体の設置スペース
を非常に小さくすることができると同時に、熱交
換器を介装させる外部ダクト等も不要であり、熱
損失を極めて小さくすることができるという特に
優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による熱風発生装置の一例を示
す正面図、第２図乃至第４図は夫々その平面図、
左側面図、右側面図、第５図は本考案の基礎とな
つた試作装置を示す正面図である。 符号の説明、１……熱風循環フアン、２……直
接加熱用バーナ、３……燃焼炉、４……サプライ
ダクト、５……リターンダクト、６……間接加熱
用バーナ、７……燃焼室、９……熱交換器、１１
……隔壁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱処理炉内の空気を吸引して再び熱処理炉内に
   供給する熱風循環フアン１で吸引した空気を直接
   加熱する直接加熱用バーナ２が設けられた燃焼炉
   ３内に、間接加熱用バーナ６を設けた燃焼室７が
   形成されると共に、当該間接加熱用バーナ６の燃
   焼ガスが送りこまれて前記燃焼炉内に吸引した空
   気を間接加熱する熱交換器９が配設されているこ
   とを特徴とする熱風発生装置。