JPH0581311B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体用ヒータに関し、特に固体含有量
が多い（ハイソリツド）塗装剤を加熱する液体用
ヒータに関する。

塗布前に塗装剤を加熱する液体用ヒータは知ら
れている。例えば、米国特許第3835294号及び第
4199679には、塗装剤を底部の入口から頂部出口
まで通す１本の螺旋路を有する円筒形の液体用ヒ
ータが開示されている。熱は、コア即ち熱源か
ら、流路の側壁を通る液体に伝えられている。独
国公開特許広報第2156029号には、別の形状の単
路型ヒータが開示されている。ヒータは中心線を
中心としてコアに形成された一連の平行環状チヤ
ンネル（流路）を有している。加熱される液体
は、各流路に形成された口を通つて環状流路間を
流通する。各隣接口は、先の口から180度偏倚し
て配置されている。

従来ヒータは、通常溶液／懸濁液中に、50重量
又は体積パーセント以上の固体物質を含有する。
ハイソリツド塗装剤等の高粘度物質の加熱には不
適切である。ハイソリツド塗装剤は、上記の型の
ヒータを通過する際に著しい圧力降下をこうむる
ばかりでなく、急速、充分又は均一に加熱されな
い。好結果を達成するには、ポンプ能力を高める
必要があるがこれは著しくコスト高になる。ノー
ドソン社（Nordson Corporation）（アメリカ合
衆国オハイオ州、アムハースト）製のNH−４広
路型ヒータの様な広路型ヒータを使用すると圧力
降下を軽減できるが、高粘度物質を均一に加熱で
きないばかりでなく、充分に伝熱されない。ハイ
ソリツド塗装剤等の高粘度物質の圧力を余り降下
させずに充分かつ均一に加熱するヒータは知られ
ていない。

本発明は、発熱体の熱を伝える様に構成された
伝熱本体を有しており、伝熱本体には、ハイソリ
ツド物質を通してこれに伝熱する流路すなわちチ
ヤンネルが形成されている。チヤンネルはさら
に、実質的に等価の断面積を有する複数本の流路
に分かれている。またチヤンネルには、夫々チヤ
ンネルから物質を供受する様に形成された収受プ
レナム及び送出プレナムが設けられている。好適
実施例では、チヤンネルはヒータ本体の周りに螺
旋状に形成されており、また非常に好ましい実施
例では、本体は円筒形をしており、その表面には
チヤンネルが形成され、またその周りは液密カバ
ーで覆われている。

次に添付図面を参照して、本発明の詳細を説明
する。

第１図に示すヒータは、米国特許第4199675号
に記載されている方法と類似する要領で組立てら
れた発熱体及び熱伝導本体を有している。本発明
ヒータは第１図に示す様に中央空孔、中央空孔内
に設けられた電気加熱要素すなわち発熱体２２、
発熱体２２を孔内に保持する管２４、温度センサ
３２及び温度リミツト３４を内蔵する他の一連の
孔、及び感知温度信号と限定温度信号とを受信
し、これらに応答して発熱体２２を制御する制御
装置４０を備えると共に、ハイソリツド物質をチ
ヤンネル１４内に保有する様に密封保持されたカ
バー３６を備えている。好適実施例では、カバー
３６も熱伝導性材料すなわち伝熱材で形成されて
いる。

第１図に全体を符号１０で示すヒータはチヤン
ネル１４が形成された伝熱本体１２を有してい
る。チヤンネル１４には、これを複数本の流路に
分割する区分部材１６が設けられており、多くの
場合２本の流路１５及び１７に分かれているのが
適当である。従つて、入口開口部２０（点線で示
す）に入る物質は、収受プレナム１８を通つて流
路すなわちチヤンネル１４に入り、さらに流路１
５及び１７を走行し該流路の全長を走行後、送出
プレナム１９を通つて出口開口部２１から流出す
る。入口開口部２０及び出口開口部２１に標準継
手を形成できるが、その詳細については米国特許
第4199675号を参照されたい。

上記の様に発熱体２２は、伝熱本体１２の中央
に形成された孔に従来要領で配設されており、管
２４によつて定置保持されると共に、導線２３を
介して制御装置４０と相互接続されている。

区分部材１６はチヤンネル１４を実質的に等価
の断面積を有する流路に分割しているが、これは
熱伝導性材料で構成され、本体１２と熱接触して
受熱し、これを通過物質に伝える。即ち区分部材
１６は、各流路１５，１７を流通する物質を実質
的に均一に加熱する様に寸法決めされ、位置決め
され、熱伝導材で構成され、かつ形成されてい
る。図示の区分部材１６は、チヤンネル１４の面
４２からカバー３６に向つて延びているが、カバ
ー３６と直かに接触させる必要はない。本発明に
よる区分部材１６を設けることにより、固体含量
が40パーセント以上である塗料等のハイソリツド
物質を使用する場合でさえ、物質を実質的に均一
に加熱できる。

さらに第１図に示す様に、収受プレナム１８及
び送出プレナム１９は、液体を流せる様に流路１
５及び１７と直かに連通しており、また収受プレ
ナムの断面積は、チヤンネルの断面積と実質的に
等しくなつている。即ちチヤンネル１４の断面積
Ａは、収受プレナム１８の断面積Ｂと等しく、同
様に、送出プレナムに隣接するチヤンネルの断面
積Ｃは、送出プレナムの断面積Ｄと等しくなつて
いる。また、チヤンネル１４の断面積ＡとＣと
は、好適には同一である。

ハイソリツド物質は好適には、ヒータ底部の収
受プレナム１８を通つて流入し、矢印方向に上昇
していく。上記の様に、区分部材１６は両側に移
行するハイソリツド物質が、実質的に均一に加熱
される様な、即ち、区分部材１６及びチヤンネル
１４の両壁から熱を受けて実質的に均一に加熱さ
れる様な寸法、位置及び熱質量を有している。好
適実施例では区分部材１６は伝熱本体１２と一体
形成されている。

流通するハイソリツド物質の断面を、関連する
速度勾配について分析したところ、断面中央部の
物質の方が、最外部の物質より高速で移動するこ
とが判つた。チヤンネル１４に形成されている流
路は、速度勾配により加熱にむらができない様に
寸法決めされている。換言すると、流通するハイ
ソリツド物質は、実質的に均一な予定温度に加熱
される。好適実施例では、区分部材１６を含む、
チヤンネル１４の一区分における流路の加熱全断
面積は、約0.238平方インチ（1.5355平方センチ）
（流路当り、0.119平方インチ−0.7678平方セン
チ）であり、各流路１５，１７の全長は、約80イ
ンチ（196インチ）である。この様な寸法にする
と、物質の固体含量が80パーセント以上に達して
も、実質的に均一に加熱できることが判つた。好
適実施例では、流通物質と接触するチヤンネル１
４の表面積の電力密度は平方インチ当り、7.5乃
至8.0ワツトである。

伝熱本体１２は中心線３０を中心としてほぼ円
筒形状を成している。発熱体２２は中心線３０に
対して同心的に配置されている。チヤンネル１４
は、中心線３０の周りにほぼ螺旋状に形成されて
いる。チヤンネル１４の螺旋部は中心線３０を中
心として実質的に等間隔に形成されているため、
実質的に均一に伝熱できる。

発熱体２２が発生する熱を、実質的に一定の予
定温度に保つため、制御装置４０が設けられてい
るが、これは周知型のものであり、その詳細は、
米国特許第4199675号に記載されている。伝熱体
１２はさらに、温度センサ３２及び温度リミツタ
３４がチヤンネル１４に近接配置されており、こ
れらは夫々導線３３及び３５を介して制御装置４
０に接続されている。温度センサ３２はチヤンネ
ル１４近辺の温度を表わす信号を発生して、これ
を制御装置４０に伝送する。制御装置４０は、温
度センサ３２から受信する信号に応答して、発熱
体２２を消付勢する。

第１図から判る様に、チヤンネル１４は伝熱本
体１２の表面に形成されている。流路を確保する
ため、カバー３６は伝熱本体と液密係合保持され
ている。液密シールは、Ｏ形リングシール３７に
よつてチヤンネル１４の上下に保持されている。
好適実施例では、カバー３６はさらに周知のＣ形
クリツプ３８によつて定置保持されている。伝熱
体１２及び区分部材１６からカバー３６に伝わる
熱を、チヤンネル１４を通過する物質に再伝達で
きる様に、カバー３６を熱伝導性材料で形成する
ことが好ましい。

本発明のヒータを通過するハイソリツド物質
は、従来ヒータより少ない圧力降下で実質的にか
つより均一に加熱されることが実証されている。
周知のヒータを縦続して加熱される物質の温度を
所望程度上昇させることは、一般に行われてい
る。各ヒータに付随する圧力降下は、複数個のヒ
ータを連続して組合わせるとさらに助長される。
チヤンネル１４を２流路に分割すると、１本の細
長い流路を有するヒータに発生する圧力降下が軽
減されると共に、伝熱効果が高まり、かつ本発明
によるヒータから出ていく際の物質の温度がより
均一になる。

上記のヒータは、特に産業用ホツトスプレー及
び塗装システムに有益である。この種のシステム
では、物質、供給源からヒータを通り、基体を塗
装する物質を噴霧するスプレーガンにポンプ送り
される。流速が非常に速い（例えば毎分３乃至７
ガロン（11.3559乃至26.4971リツトル））か又は
高粘度物質あるいはハイソリツド物質を様いる場
合に本発明によるとヒータを使用すると、流体シ
ステムの圧力降下を最少に保てると共に、均一か
つ充分に加熱できる。従つて、スプレーガンを適
切に機能させ、しいては許容し得る産業用仕上げ
及び塗装を確保する、高粘度物質及びハイソリツ
ド物質のスプレーガン流入流速、温度及び圧力が
得られる。

上記の通り、好適実施例に関しては本発明を説
明したが、特許請求の範囲の適用範囲を逸脱する
ことなく種々に変形し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例の一部を除去して示す
部分断面図である。 主要部分の符号の説明、１０……ヒータ、１２
……本体、１４……チヤンネル、１６……区分部
材、１５，１７……流路、１８……収受プレナ
ム、１９……送出プレナム、２２……発熱体、３
２……センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハイソリツド物質を加熱するためのヒータ１
   ０であつて、 熱を発生するための発熱手段２２と、 前記発熱手段２２から前記ハイソリツド物質へ
   熱を伝導するように配設された熱伝導体１２と、 前記ハイソリツド物質を通過させ、前記ハイソ
   リツド物質に熱を伝達させるために前記熱伝導体
   １２に形成されたチヤンネル１４と、 前記チヤンネル１４をほぼ同一の断面積を有す
   る一対の並行した通路１５，１７に分割し、熱伝
   導性であり、前記熱伝導体１２と熱的に接触して
   前記熱伝導体１２から熱を受けて前記ハイソリツ
   ド物質へ熱を伝達するとともに、前記ハイソリツ
   ド物質が前記一対の通路１５，１７を通過させら
   れる際に前記ハイソリツド物質をほぼ均一に加熱
   する区分手段１６と、 前記ハイソリツド物質を前記一対の通路１５，
   １７へ供給するための前記一対の通路１５，１７
   用の共通収受プレナム１８と、 前記一対の通路１５，１７から前記ハイソリツ
   ド物質を受けてスプレー装置へ前記ハイソリツド
   物質を送るための前記一対の通路１５，１７用の
   共通送出プレナム１９とから成ることを特徴とす
   るヒータ１０。