JPH0694018B2

JPH0694018B2 - 乾燥炉

Info

Publication number: JPH0694018B2
Application number: JP23523690A
Authority: JP
Inventors: 節男楯
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-09-05
Filing date: 1990-09-05
Publication date: 1994-11-24
Anticipated expiration: 2009-11-24
Also published as: JPH04114762A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、乾燥炉さらに詳細には近赤外線利用の乾燥
炉に適する乾燥炉に係る。

（従来の技術）従来、各種塗料を塗布された被乾燥物等を乾燥させる乾
燥炉としては、いわゆる熱風炉、遠赤外線利用の乾燥炉
が知られている。これら乾燥路の乾燥メカニズムは以下
のように理解されている。

すなわち、まず溶剤、アクリル樹脂等の樹脂からなる固
形分からなる塗料を、表面に塗布された被乾燥物を炉内
に搬入する。次いで、熱風を吹き付けあるいは遠赤外線
を照射する。すると被乾燥物に塗布された塗料表面の溶
剤がまず蒸発され、表面が流動性を失い固形化する。熱
風等の熱が内部に即ち母材側に伝播すると過熱により塗
膜の固形化が進む。すると表面より内部の溶剤は、すで
に固形化された塗膜表面を突き破って蒸発する。する
と、発泡の跡が表面に残りピンホールを生ずる。そのた
め、従来の熱風炉あるいは遠赤外線利用の乾燥炉では、
急激に加熱することなく直ちに塗膜表面の溶剤が発泡し
固形化しない程度の低温を維持させるように遠赤外線を
照射し、熱風を吹き付けておこなう。

しかしながら、従来のこれら乾燥炉では発泡を生じない
程度の低温を維持しながら乾燥させるため乾燥に時間が
かかる課題を有した。更に遠赤外線、中赤外線ではプラ
スチック塗膜は透過しにくくまた複雑な形状からなる被
乾燥物の場合不可避的に生ずる陰部分の乾燥がしきれな
い課題を有する。

そのため、被乾燥物の乾燥時間を短縮させるための手段
として、近赤外線利用の乾燥炉が提案されている。例え
ば「近赤外線の液体、パウダ、コーティング、ストー
ブ」（実開平１-151873）、「塗料焼付炉専用の光板」
（実開昭２−43217）、USP4,863,375「BAKING METHOD F
OR USE WITH LIQUID OR POWDER VARNISHING FURNACE」
（ベーキングメソッドフォーユースウィズリ
キッドオアパウダーヴァーニシングファーニ
ス）等である。これら従来例には、近赤外線を使用した
乾燥炉、あるいは乾燥炉内に高温部と低温部とを順次形
成して乾燥する乾燥方法、あるいは近赤外線ランプの背
後には陶磁製反射板を設け、および陶磁製反射板の中に
はヒーターを設ける旨の記載がある。

他方、従来の乾燥炉としては、第９図に図示されるよう
な熱風乾燥炉（101）、が知られている。同熱風乾燥炉
は、中間に位置し、被乾燥物（102）に熱風による加熱
を加える有効部（101）ｂと、有効部（101）ｂの上流側
に位置し下流側に行くほど高くなる傾斜を有する導入部
（101）ａ、有効部（101）ｂの下流側に位置し下流側に
行くほど低くなる排除部（101）ｃとからなる。（103）
は、被乾燥物（102）を炉内順路に従って搬送させるコ
ンベアである。この従来の熱風乾燥炉（101）では、導
入部（101）ａおよび排除部（101）ｃと有効部（101）
ｂの接合部の底面Ａは、導入部（101）ａおよび排除部
（101）ｃの各開口端部の天井面よりも高位地に設定さ
れる。Ａ点をＢ点よりも高位地とするのは、余剰熱の発
散を避け、熱風により加熱される有効部（101）ｂに外
気を混入させ熱低下をするのを避けることを目的とす
る。

（発明が解決しようとする課題）ところで、近赤外線利用による乾燥炉では、焼き付け時
間が従来の熱風乾燥炉に比べ1/10〜1/3程度短くなり乾
燥効率が高くなるため、有効部（101）ｂは従来の熱風
乾燥炉（101）に比し短くて済む。しかしながら単に従
来の山形炉の有効部（101）ｂのみを短くすると、相対
的に導入部（101）ａ、排除部（101）ｃが長くなりこれ
らの存在が加熱効率上影響を与え、問題となる。

（課題を解決するための手段）この発明は、下流側に行くほど高くなる傾斜を設けられた導入部14
と、導入部14の下流側に水平に設置される有効部15と、
有効部15の下流側に設置され下流側に行くほど低くなる
傾斜を設けられた搬出部16と、導入部14と有効部15およ
び有効部15と搬出部16の間に炉内底面から上方に向けて
設置された底面側遮蔽板51とからなることを特徴とする
乾燥炉、および、下流側に行くほど高くなる傾斜を設けられた導入部14
と、導入部14の下流側に水平に設置される有効部15と、
有効部15の下流側に設置され下流側に行くほど低くなる
傾斜を設けられた搬出部16と、炉内天井に上流側から下
流側に設置されたコンベア17と、コンベア17に搬送され
るハンガー通過箇所である通過部を除き少なくとも導入
部14又は搬出部16の炉内天井から底面側に向けて設置さ
れる天井側遮蔽板52と、通過部54から底面側に向けてエ
アを吐出するエアカーテン55とからなることを特徴とす
る乾燥炉、および、下流側に行くほど高くなる傾斜を設けられた導入部14
と、導入部14の下流側に水平に設置される有効部15と、
有効部15の下流側に設置され下流側に行くほど低くなる
傾斜を設けられた搬出部16と、導入部14と有効部15およ
び有効部15と搬出部16の間に炉内底面から上方に向けて
設置された底面側遮蔽板51と、炉内天井に上流側から下
流側に設置されたコンベア17と、コンベア17に搬送され
るハンガー通過箇所である通過部54を除き少なくとも導
入部14又は搬出部16の炉内天井から底面側に向けて設置
される天井側遮蔽板52と、通過部54から底面側に向けて
エアを吐出するエアカーテン55とからなることを特徴と
する乾燥炉、を提供する。

（作用）導入部と有効部および有効部と搬出部の間に炉内底面か
ら上方に向けて設置された底面側遮蔽板からなる乾燥炉
とすることで、底面側からの外気の混入を防止する。

コンベアに搬送されるハンガー通過箇所である通過部を
除き少なくとも導入部又は搬出部の炉内天井から底面側
に向けて設置される天井側遮蔽板と、通過部から底面側
に向けてエアを吐出するエアカーテンからなる乾燥炉と
すると、天井面からの外気の混入を防止する。

導入部と有効部および有効部と搬出部の間に炉内底面か
ら上方に向けて設置された底面側遮蔽板と、コンベアに
搬送されるハンガー通過箇所である通過部を除き少なく
とも導入部又は搬出部の炉内天井から底面側に向けて設
置される天井側遮蔽板と、通過部から底面側に向けてエ
アを吐出するエアカーテンからなる乾燥炉とすると、天
井面底面側からの外気の混入を防止し導入部搬出部を、
それぞれ短縮化しても外気の混入を防止する。

（実施例）この発明の実施例の正面中央断面図をあらわす第１図、
同平面図をあらわす第２図、第１図XX断面をあらわす第
３図ａ、同YY断面をあらわす第３図ｂ、ランプまわりの
斜視図をあらわす第４図、同平面図をあらわす第５図、
近赤外線ランプの断面図をあらわす第６図、同他の近赤
外線ランプの断面図をあらわす第７図に従って説明す
る。

（11）は乾燥炉である。乾燥炉（11）は、搬入口（1
2）、搬出口（13）を開口させた金属製の中空角柱状か
らなる。（14）は導入部、（15）は有効部、（16）は搬
出部である。搬入口（12）、搬出口（13）は有効部（1
5）に対して低く設け導入部（14）、搬出部（16）は傾
斜させて設置させる。この実施例では有効部（15）の内
面は、反射効率の良い表面からなる金属板からなるが、
鏡面加工を行ってもよい。（17）はコンベアである。コ
ンベア（17）は、乾燥炉（11）内外にわたって、搬送可
能に設置する。（18）は、コンベア（17）に係止される
被乾燥物である。被乾燥物（18）は、前工程で、例えば
1mmの鉄板に30μの溶剤およびアクリル樹脂等の樹脂か
らなる塗料を塗布される。

（51）は、底面側遮蔽板である。底面側遮蔽板（51）
は、第１図、第３図ａに図示されるように導入部（14）
と有効部（15）との間に底面から天井面に向けて、搬送
される被乾燥物（18）の底面よりも低い位置まで設置さ
せる。底面遮蔽板（51）の上端は、被乾燥物（18）の底
面に可及的に近接させて設置させた方が外気との熱交流
が少なく望ましい。底面側遮蔽板（51）は、搬送される
被乾燥物（18）の大きさによって高さの異なる底面側遮
蔽板（51）を選択して設置させてもよい。すなわち、例
えば高さの異なる底面側遮蔽板（51）を複数種類用意
し、乾燥炉（11）の底面側遮蔽板（51）設置箇所にスラ
イドを設け、搬送される被乾燥物（18）の種類によって
選択して底面側遮蔽板（51）をスライドに嵌合させて設
置する。（52）は、天井側遮蔽板である。天井側遮蔽板
（52）は、天井に設置されるコンベア（17）に吊られ先
端では被乾燥物（18）を係止するるハンガー（53）の通
行に邪魔にならない程度の間隔からなる通過部（54）を
設けて、天井から下方に設置する。（55）は、エアカー
テンである。エアカーテン（55）は、エア噴出口（56）
を下方に向けて通過部（54）の幅一杯にわたって乾燥炉
（11）の天井に設置される。エアカーテン（55）のエア
は、エアポンプ（図示せず）により供給されれる。底面
側遮蔽板（51）の上端Ｐと天井側遮蔽板（52）の下端Ｑ
とは第１図に図示されるように正面視重複状となる。

（21）は近赤外線照射装置である。近赤外線照射装置
（21）は、この実施例では２個設置されるが、等間隔に
３以上設置させてもよい。近赤外線照射装置（21）は、
近赤外線ランプ（22）、ランプバンク（23）、反射板
（24）とを有する。近赤外線ランプ（22）の照射する赤
外線としては、１〜１、８μ、望ましくは１〜１、５μ
にピークを有する近赤外線が有効である。近赤外線ラン
プ（22）は、上下に９本水平方向に設置するが、本数に
は限定はない。近赤外線ランプ（22）の断面は、第６図
に図示されるように円形からなっても第７図に図示され
るように放物曲面からなってもよく、フィラメント（2
5）の背面には反射板（26）を設置する。ランプバンク
（23）は、前面で近赤外線ランプ（22）を固定し、近赤
外線ランプ（22）側の面は鏡面処理を施された金属ある
いは反射効率の良い金属からなる。反射板（24）は、表
面は鏡面処理をおこなうが反射効率が良好な金属からな
ってもよく、先端が湾曲した板状体からなる。反射板
（24）は更に、湾曲しない平板状からなってもよい。
（27）は、反射板回転軸である。反射板回転軸（27）
は、第４図に図示されるように２枚の反射板（24）のラ
ンプバンク（23）側にそれぞれ縦方向に取り付けられて
も、第５図に図示されるようにランプバンク（23）、反
射板（24）、（24）を一体に形成し、ランプバンク（2
3）部分の背面に１個設置してもよい。第５図に図示さ
れる実施例では、反射板回転軸（27）を回転中心として
反射板（24）を回転し、あらかじめ集光方向を設定す
る。

（41）は、ヒータである。ヒータ（41）は、電熱ヒータ
からなり反射板（24）の背面に設置される。ヒータ（4
1）は、反射板（24）を加熱し反射板（24）表面を乾燥
炉（11）雰囲気温度より高温に維持する。加熱は、反射
面の温度が乾燥炉（11）雰囲気の温度より３〜５℃の範
囲で高温であればよく、５℃以上の高温は必ずしも必要
ではない。

次に、実施例の作用について説明する。被乾燥物（18）
は、前工程で溶剤およびアクリル樹脂等の樹脂からなる
塗料を塗布され、コンベア（17）に係止される。コンベ
ア（17）は、コンベア駆動モータ（34）により駆動され
る。被乾燥物（18）は、コンベア（17）に搬送され、搬
入口（12）から乾燥炉（11）内に入り、有効部（15）に
至る。あらかじめ設定された反射板（24）の位置により
集光方向が定められ集光方向ではエネルギー密度が上昇
するため被乾燥物（18）の物体表面温度が上昇しより高
温となる。そのため、反射板なしの場合に比し炉内での
高温部、低温部の温度差を高めることが可能である。

近赤外線を、被乾燥物に照射すると、大部分の近赤外線
は塗膜を透過し、金属板の表面から１〜2nmの位置で吸
収され金属表面の温度が上昇し、塗膜を内部から加熱さ
せ金属表面付近から硬化が始まる。そのため、塗膜表面
の流動性が低下する以前に急激な加熱がされ、溶剤は飛
ばされ塗膜表面の流動性喪失後の溶剤発泡、ピンホール
は生じない。そのため、短時間によるキュアリングが可
能となり、乾燥炉自体も小型化が可能となる。

ヒータ（41）は、反射板（24）を加熱し反射板（24）表
面を乾燥炉（11）雰囲気温度より高温に維持する。加熱
は、反射面の温度が乾燥炉（11）の雰囲気より３〜５℃
高く維持されることにより、溶剤ガスの露点以上に反射
板（25）表面は維持されそのため、溶剤中のタール分等
が反射面に固着することは避けられ、反射板（24）の反
射面の反射効率の低下を避けることが可能である。

第３図ａ、第３図ｂに図示されるように、乾燥炉（11）
内には、底面側遮蔽板（51）、天井側遮蔽板（52）、エ
アカーテン（55）が設置され、エアカーテン（55）は、
エア噴出口（56）を下方に向けて通過部（54）の幅一杯
にわたって乾燥炉（11）の天井に設置され、底面側遮蔽
板（51）の上端Ｐと天井側遮蔽板（52）の下端Ｑとは第
１図に図示されるように正面視重複状となる。そのた
め、有効部（15）は、導入部（14）、搬出部（16）と遮
断され、有効部（15）内への外気の混入はなく、外気混
入による有効部（15）内熱低下はさけられ、有効部（1
5）内の余剰熱の飛散することはない。そのため、導入
部（14）、搬出部（16）においてＥ、Ｆ部分の長さを省
略することが可能である。

（実施例１）第１図、第２図に図示されるような形状からなる乾燥炉
を使用し、近赤外線照射装置は固定し、反射板の有無に
よる被乾燥物表面の温度変化を測定した。

有効部（15） 5,000mm 有効部通過時間 10分近赤外線照射装置２基近赤外線照射装置間隔 2,800mm 有効部端部から近赤外線照射装置中心までの距離1,600m
m 鉄板厚（ボンデ鋼板） 2mm 雰囲気温度 160℃ 反射板を設置した場合ａと、しない場合ｂとを第８図に
図示する。ｃは、反射板取り付け部、Ｉは導入部、IIは
有効部である。

反射板を取り付けた場合は、赤外線のエネルギー密度が
ランプ前に集中し、炉端部のエネルギー密度は少なくな
るため初期温度は反射板を取り付けた場合よりも反射板
無しの場合の方が高いにもかかわらず、上昇点が遅く、
有効部入口より約４分の地点で表面温度は逆転する。ラ
ンプバンク付近になると、反射板有りの方が温度上昇勾
配が大きくなり、ランプバンク前面で反射板なしの温度
曲線と交差し、以後反射板有りの場合の方の表面温度の
方が高くなる。このことは、ランプ前で被乾燥物が急激
に照射され温度上昇をすることを示しており、塗膜の温
度を急上昇させ、溶剤の蒸発の進行とともに樹脂の架橋
反応を促進し、架橋度の増大を図ることが可能となる。

（発明の効果）したがってこの発明では乾燥炉内の有効部への外気の混
入を防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例の正面中央断面図、第２図
は同平面図、第３図ａは、第１図XX断面、第３図ｂは同
YY断面、第４図はランプまわりの斜視図、第５図は同平
面図、第６図は近赤外線ランプの断面図、第７図は同他
の近赤外線ランプの断面図、第８図は実施例の温度変化
図、第９図は従来例図である。（11）……乾燥炉、（14）……導入部、（15）……有効
部、（16）……搬出部、（17）……コンベア、（51）…
…底面側遮蔽板、（52）……天井側遮蔽板、（53）……
ハンガー、（54）……通過部、（55）……エアカーテン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下流側に行くほど高くなる傾斜を設けられ
た導入部14と、導入部14の下流側に水平に設置される有
効部15と、有効部15の下流側に設置され下流側に行くほ
ど低くなる傾斜を設けられた搬出部16と、導入部14と有
効部15および有効部15と搬出部16の間に炉内底面から上
方に向けて設置された底面側遮蔽板51とからなることを
特徴とする乾燥炉。
【請求項２】下流側に行くほど高くなる傾斜を設けられ
た導入部14と、導入部14の下流側に水平に設置される有
効部15と、有効部15の下流側に設置され下流側に行くほ
ど低くなる傾斜を設けられた搬出部16と、炉内天井に上
流側から下流側に設置されたコンベア17と、コンベア17
に搬送されるハンガー通過箇所である通過部54を除き少
なくとも導入部14又は搬出部16の炉内天井から底面側に
向けて設置される天井側遮蔽板52と、通過部54から底面
側に向けてエアを吐出するエアカーテン55とからなるこ
とを特徴とする乾燥炉。
【請求項３】下流側に行くほど高くなる傾斜を設けられ
た導入部14と、導入部14の下流側に水平に設置される有
効部15と、有効部15の下流側に設置され下流側に行くほ
ど低くなる傾斜を設けられた搬出部16と、導入部14と有
効部15および有効部15と搬出部16の間に炉内底面から上
方に向けて設置された底面側遮蔽板51と、炉内天井に上
流側から下流側に設置されたコンベア17と、コンベア17
に搬送されるハンガー通過箇所である通過部54を除き少
なくとも導入部14又は搬出部16の炉内天井から底面側に
向けて設置される天井側遮蔽板52と、通過部54から底面
側に向けてエアを吐出するエアカーテン55とからなるこ
とを特徴とする乾燥炉。