JPH0619221B2 - 熱風発生装置用エアヒ−トバ−ナの保炎筒 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被塗装物の塗膜を加熱乾燥させる塗装乾燥炉
内に循環供給する熱風を燃焼ガスと混合して使用温度に
加熱する熱風発生装置に用いられる熱風発生装置用エア
ヒートバーナの保炎筒に関する。

〔従来の技術〕

塗装乾燥炉内に熱風を循環供給する熱風発生装置は、第
３図に示すように、塗装乾燥炉３１内からリターンダク
ト３２を通じて混合室３３内に吸引された熱風を、当該
混合室３３に設けらたエアヒートバーナ３４の燃焼ガス
と混合して使用温度（例えば、塗装焼付乾燥炉にあって
は約１７０℃〜１８０℃程度）に加熱し、これを熱風循
環ファン３５によりフィルタ３６を通してサプライダク
ト３７から再び塗装乾燥炉３１内に循環させている。

また、この種の熱風発生装置に使用されるエアヒートバ
ーナ３４には、熱風循環ファン３５の吸引力で混合室３
３内をリターンダクト３２側からサプライダクト３７側
に向かって勢い良く流通せられる熱風からガスの火焔を
保護する目的で筒形の保炎筒３８が被せられている。

この保炎筒３８は、鋼板を使用して両端を開口した円筒
形に形成するのが一般的であるが、本出願人らは第３図
に示す如く多数の透孔３９，３９…を穿設したパンチン
グメタルによって有蓋円筒形又は有蓋角筒形に成形され
た保炎筒３８も使用している。

何れにしても、従来の保炎筒は、その後端部にボルト挿
通孔を穿設したフランジ４０が形成され、多数のボルト
４１，４１…によって混合室３３の炉壁４２に直接固定
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、保炎筒は、エアヒートバーナから吹き出す強
い火焔に恒常的に晒されているから、その耐久寿命が非
常に短く、数ヶ月ごとに交換を余儀無くされるものであ
る。

しかしながら、従来の保炎筒３８は、前記の如く多数の
ボルト４１，４１…によって混合室３３の炉壁４２に固
定されているから、その交換作業が非常に面倒であると
いう問題があった。

殊に、混合室３３内はエアヒートバーナ３４の熱効率を
考慮して非常に狭くなっているから、鋼板等から成るパ
ンチングメタルによって一体成形された重量の嵩む保炎
筒３８を混合室３３内に出し入れしたり、当該保炎筒３
８を持ち支えながら炉壁４２に取り付けたりする交換作
業は非常に困難を極めていた。

また、エアヒートバーナ３４の燃料としては、塗装乾燥
炉３１内で加熱乾燥される被塗装物４３の塗膜に悪影響
を与える不純物（特に、硫黄分）の含有量が少ない都市
ガスやＬＰガスを使用し、塗装乾燥炉３１内に比較的清
浄な燃焼ガスを導入するようにしているが、このように
エアヒートバーナ３４の燃焼ガスが清浄であっても、被
塗装物４３の塗膜に黄変を生じて塗装品質を損なうとい
う弊害があった。殊に、白色塗料、中でも「スーパーホ
ワイト」と称される真白塗料の塗膜黄変が顕著であっ
て、これは取り分け厳しい塗装品質が要求される自動車
塗装の品質を著しく損なう懸念があった。

このため、本出願人らは、白色系塗料や淡色系塗料によ
る仕上げ塗装が施された自動車の塗膜を加熱乾燥させる
塗装乾燥炉として、熱風発生装置の燃焼ガスを直接炉内
に送風せずにこれを熱交換器に送り込み当該熱交換器内
で燃焼ガスとの熱交換により間接的に加熱されて熱風を
炉内に循環供給する間接式熱風循環炉を使用し、塗膜の
黄変を防止している。

しかしながら、間接式熱風循環炉は、第３図のようにエ
アヒートバーナ３４の燃焼ガスを直接塗装乾燥炉３１内
に循環供給する直接式熱風循環炉に比較して熱効率が悪
く、燃料費が嵩むと同時に、設備費も約２０〜３０％高
くなるという欠点がある。

そこで本発明者らは、エアヒートバーナ３４の燃焼ガス
を直接塗装乾燥炉３１内に循環供給しても塗膜の黄変を
生じない直接式熱風循環炉の実現を企図して研究を重ね
た結果、当該直接式熱風循環炉による塗膜黄変の原因
は、塗装乾燥炉３１内で加熱された被塗装物４３の塗膜
から蒸発した有機溶剤，塗料樹脂，硬化剤等が、リター
ンダクト３２を通って混合室３３内に送られ、当該混合
室３３内に設けられたエアヒートバーナ３４の高熱に触
れて熱分解されることによって、スチレン（C₈H₈），ベ
ンゾフラン（C₈H₆O），カテコール（C₆H₄(OH)₂），を始
め、ジヒドロベンゾフラン，メチルスチレン，キシレノ
ールあるいはジトリルエタン等の黄変原因物質が生成さ
れることにあると判明した。更に、実験によれば、前記
黄変原因物質は通常５００℃〜５５０℃以上で生成され
始め、６００℃を越えると発生量が急激に増加して約６
５０℃前後で最大になることが判った。

また、蒸発有機溶剤等がエアヒートバーナ３４の高熱に
触れて黄変原因物質を生成する６００℃以上熱せられる
原因は、保炎筒３８の構造にあることも付き止めた。

即ち、先端部を開口した従来一般の保炎筒を使用した場
合には、混合室３３内に送られてくる熱風が保炎筒の先
端開口部近くを通過する際にエアヒートバーナ３４の火
焔や高温の燃焼ガスに直接晒されて６００℃以上の高温
に熱せられ、また、第３図に示すようにパンチングメタ
ルで有蓋筒形に整形された保炎筒３８を使用する場合に
は、熱風が透孔３９，３９…から保炎筒３８内に入って
当該保炎筒３８内を通り抜ける際にエアヒートバーナ３
４の火焔に直接触れて６００℃以上に熱せられたり、保
炎筒３８の表面に沿って通過する熱風がパンチングメタ
ルの透孔３９，３９…から局所的に噴出するエアヒート
バーナ３４の火焔や燃焼ガスの熱気に直接触れて６００
℃以上に熱せられることが主たる原因であると判明し
た。

なお、本発明者らの更なる実験によれば、前記の如く６
５０℃前後で発生量が最大となる黄変原因物質は、これ
を約７００℃以上に加熱すると、無害な水と炭酸ガスに
燃焼分解されることも判った。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の諸事情に鑑み、本発明者らは、上述の実験研究結
果に基づいて交換作業が容易で且つ被塗装物の塗膜を黄
変させる黄変原因物質の生成されにくい構造を有した保
炎筒を完成するに到った。

即ち、本発明は、被塗装物の塗膜を加熱乾燥させる塗装
乾燥炉内に循環供給する熱風を燃焼ガスと混合して使用
温度に加熱するエアヒートバーナに被せてそのエアーヒ
ートバーナから吹き出す火焔を前記熱風から保護する熱
風発生装置用エアヒートバーナの保炎筒において、前記
エアヒートバーナの火焔を囲う筒形フレームにメッシュ
ベルトを着脱自在に装着して有蓋筒形に成形されたこと
を特徴とする。

〔作用〕

本発明による保炎筒は、まず筒形フレームを熱風発生装
置の混合室内に配設されたエアヒートバーナに被せるよ
うにして当該混合室の炉壁に例えばボルト筒で固定させ
る。次に、この筒形フレームにメッシュベルトを装着さ
せて保炎筒全体を有蓋筒形に成形する。そして、長期使
用によりメッシュベルトに傷みが生じた時には、当該メ
ッシュベルトを筒形フレームから取り外して交換する。

したがって、従来のように保炎筒全体を取り換える必要
がなく、筒形フレームを固定したままでメッシュベルト
のみを交換すれば足りるから、保炎筒の交換作業が非常
に容易となる。

また、有蓋筒形を形成するメッシュベルトは、鋼線を複
雑に編み組みして成る非常に細かい孔隙を有する金網製
ベルトであるから、当該メッシュベルトを装着して成る
保炎筒は、熱風の流れを通しにくくするように作用す
る。したがって、保炎筒内に入って当該保炎筒内を通過
する熱風の量が従来よりも著しく低減されると同時に、
保炎筒内に入り込んだ熱風が保炎筒外に出にくくなって
当該熱風中の蒸発有機溶剤等がエアヒートバーナの火焔
で完全に燃焼分解される率が高くなるから、蒸発有機溶
剤等を含んだ熱風が保炎筒内を通過して生ずる黄変原因
物質の発生量が非常に少なくなる。

また、メッシュベルトから成る保炎筒は、エアヒートバ
ーナの燃焼ガスを当該保炎筒の表面から均一に分散して
放出させるように作用し、高温の燃焼ガスが局所的に噴
出することを防止するので、保炎筒の表面に沿って通過
する熱風中の蒸発有機溶剤等が熱分解されて生ずる黄変
原因物質の発生量も大幅に減少する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。

第１図は本発明による保炎筒の一例を示す斜視図、第２
図はその分解図である。

なお、第３図との共通部分については、同図を参酌して
説明する。

本発明の一例として示す保炎筒１は、頑丈な鋼棒等を溶
接してエアヒートバーナ３４から吹き出す火焔を囲える
程度の大きさの円筒形に骨組みされた筒形フレーム２の
周囲にその外側から帯状のメッシュベルト３ａを巻き付
けて装着させる共に、筒形フレーム２の先端開口にその
開口径を合わせて円形に成形されたメッシュベルト３ｂ
を装着させテ有蓋円筒形に形成されている。

メッシュベルト３ａ，３ｂは、例えば工作機から排出さ
れた冷却油材（クーラント液）中から切粉を除去する濾
過用金網コンベア等として一般に使用されている非常に
細かい孔隙（開孔率：１０％程度）を有する金網製ベル
トであって、少なくとも一方向に自由に曲げ得るように
鋼線を複雑に編み組みして成る従来市販のメッシュベル
トを帯状，円形に切断して使用する。

帯状のメッシュベルト３ａは、筒形フレーム２の長さに
応じた幅に選定されて保炎筒１の周面部を形成すると共
に、筒形フレーム２に巻き付けられて互いに重なり合う
両端部に沿って一定の間隔で差し込まれるピン４，４…
により着脱自在に装着されるように成されている。

ピン４は、メッシュベルトの網目に突き刺しやすくする
尖端部４ａが形成されると共に、これをメッシュベルト
から抜け出さないように固定する止めピン５を挿通させ
るためのピン挿通孔４ｂが穿設されている。

また、円形のメッシュベルト３ｂは、筒形フレーム２の
先端開口部に着脱自在に嵌着される円形の蓋枠６に嵌め
て取り突けられている。

なお、筒形フレーム２の後端部には、当該フレーム２を
第３図に示す混合室３３内の炉壁４２に固定するための
ボルト挿通孔７，７…を穿設したフランジ８が形成され
ている。

しかして、保炎筒１を第３図に示す熱風発生装置の混合
室３３内に設置する際には、まず筒形フレーム２をエア
ヒートバーナ３４に被せるようにして混合室３３内の炉
壁４２にボルト，ナット等により固定する。

次いで、筒形フレーム２の周囲にその外側から帯状のメ
ッシュベルト３ａを巻き付け、当該メッシュベルト３ａ
の両端が重なり合う部分に沿って一定の間隔でピン４，
４…を差し込むと共に、筒形フレーム２の内側に突出し
た各ピン４のピン挿通孔４ｂ内に止めピン５を挿通し
て、メッシュベルト３ａを装着させる。

そして最後に、円形のメッシュベルト３ｂを取り付けた
蓋枠６を筒形フレーム２の先端開口部に嵌着させて、当
該開口部がメッシュベルト３ｂで蓋された有蓋円筒形の
保炎筒１が成形される。

このように構成された保炎筒１は、長期の使用によって
傷んだメッシュベルト３ａ，３ｂのみを取り換えれば足
り、頑丈な鋼棒等で作られた筒形フレーム２ごとに取り
換える必要がないから、その交換作業が極めて容易にな
る。

即ち、保炎筒１を交換する場合には、筒形フレーム２か
ら、まず蓋枠６と共に円形のメッシュベルト３ｂを取り
外し、次いで帯状のメッシュベルト３ａを取り外して交
換するだけで良いから、従来のように保炎筒全体を一体
的に取り換える場合と異なり保炎筒を炉壁に固定するボ
ルト，ナット等を一々取り外す必要がなく、また交換の
際に持ち支える重量も非常に軽くなって、狭い混合室３
３内で行う交換作業の労力が著しく軽減されることとな
る。

また、狭い混合室３３内に出し入れするのは、交換され
る新旧のメッシュベルト３ａ，３ｂのみで良いから、大
型の保炎筒１であっても交換作業を容易に行うことがで
きる。

更に、メッシュベルトは少なくとも一方向に自由に曲げ
ることができるから帯状のメッシュベルト３ａを筒形フ
レーム２の周囲に極めて容易に巻き付けて筒形に形成す
ることができ、しかもピン４，４…を網目に差し込むだ
けで当該メッシュベルト３ａを容易に装着させることが
できるから交換作業を極めて迅速に行うことができる。

また、有蓋筒形の保炎筒１を形成するメッシュベルト３
ａ，３ｂは開孔率１０％程度の非常に細かい孔隙を有す
る金網であるから、被塗装物４３を加熱乾燥させる塗装
乾燥炉３１内からリターンダクト３２を通って混合室３
３内に送られてくる熱風を保炎筒１内に通しにくい。

したがって、パンチングメタルで成る従来の保炎筒に比
較して保炎筒１内を通過する熱風の量が著しく低減され
るから、当該熱風中に含まれた蒸発有機溶剤等が保炎筒
１内で熱分解されて生じる黄変原因物質の発生量が非常
に少なくなる。

また、このことはメッシュベルト３ａ，３ｂの細かい孔
隙を掻い潜って保炎筒１内に入った熱風が当該保炎筒１
の外に出にくいとも言えるから、保炎筒１内に入り込ん
だ熱風中の蒸発有機溶剤等が熱分解して生じた黄変原因
物質がエアヒートバーナ３４で７００℃以上の高温に熱
せられて完全に燃焼分解される率が高くなる。

また、メッシュベルト３ａ，３ｂから成る保炎筒１は、
エアヒートバーナ３４の燃焼ガスを当該保炎筒１の表面
から均一に分散して放出させるように作用するから、パ
ンチングメタルで成る従来の保炎筒のように高温を燃焼
ガスが局所的に噴出することながい。したがって、保炎
筒１の表面に沿って通過する熱風中の蒸発有機溶剤等が
熱分解されて生ずる黄変原因物質の発生量も大幅に減少
する。

これにより、真白塗料を塗装した被塗装物４３の塗膜が
黄変することを防止して、特に自動車塗装の塗装品質を
向上させることができる。

なお、筒形フレーム２は、円筒形に限らず角筒形であっ
ても良い。

また、メッシュベルト３ａ及び３ｂの着脱方法も実施例
に限定されるものではない。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、保炎筒の交換を行
う際に、従来のようにその全体を取り換える必要がな
く、筒形フレームを残して当該フレームに装着されたメ
ッシュベルトのみを交換すれば足りるから、保炎筒の交
換作業が非常に容易になるという優れた効果がある。

また、メッシュベルトで成る保炎筒は、塗装乾燥炉内か
ら熱風発生装置の混合室内に送られてくる熱風を当該保
炎筒内に通しにくくすると共に、エアヒートバーナの燃
焼ガスを当該保炎筒の表面から均一に分散して放出させ
るように作用するから、蒸発有機溶剤等を含む熱風が保
炎筒内を通過して生ずる黄変原因物質の発生量が非常に
少なくなると同時に、保炎筒の表面に沿って通過する熱
風中の蒸発有機溶剤等が高温の燃焼ガスに触れて生ずる
黄変原因物質の発生量も大幅に減少するという優れた効
果があり、塗装乾燥炉内で加熱乾燥される被塗装物の塗
膜黄変を確実に防止して塗装品質の向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による保炎筒の一例を示す斜視図、第２
図はその分解図、第３図は従来一般の熱風発生装置を概
略的に示すフローシート図である。 符号の説明 １……保炎筒、２……筒形フレーム、３ａ……メッシュ
ベルト、３ｂ……メッシュベルト、４……ピン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 仁士 愛知県豊田市柿本町１丁目９番地 トリニ ティ工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭60−147289（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被塗装物の塗膜を加熱乾燥させる塗装乾燥
   炉内に循環供給する熱風を燃焼ガスと混合して使用温度
   に加熱するエアヒートバーナ（34）に被せてそのエアヒ
   ートバーナ（34）から吹き出す火焔を前記熱風から保護
   する熱風発生装置用エアヒートバーナの保炎筒におい
   て、前記エアヒートバーナ（34）の火焔を囲う筒形フレ
   ーム（２）にメッシュベルト（3a，3b）を着脱自在に装
   着して有蓋筒形に成形されたことを特徴とする保炎筒。
2. 【請求項２】前記メッシュベルトが、前記筒形フレーム
   （２）の周囲にその外側から巻き付けて装着される帯状
   のメッシュベルト（3a）と、前記筒形フレーム（２）の
   先端開口部を蓋するように装着されるメッシュベルト
   （3b）とから成る前記特許請求の範囲第１項記載の保炎
   筒。
3. 【請求項３】前記メッシュベルト（3a）が、当該メッシ
   ュベルト（3a）の網目に差し込まれるピン（４）によっ
   て着脱自在に装着される前記特許請求の範囲第１項及び
   第２項記載の保炎筒。