JPH0822416B2 - スチーム式遠赤外線ヒーター - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スチームの熱によって、遠赤外線放射セラ
ミックスが被覆されている部材を加熱して遠赤外線を放
射させ、この遠赤外線を被乾燥物に照射させて乾燥させ
るのに使用されるスチーム式遠赤外線ヒーターに関する
ものである。

〔従来の技術〕

例えば、木工品、樹脂成形品などに塗装を施した塗装
物の乾燥を行う場合において、乾燥速度を速めるために
ヒーターの温度を高くすると、高温加熱によって塗装物
である木工品、樹脂成形品などが熱変形されたり、変質
されたりすることがある。

このため、上記したような高温を嫌う塗装物の乾燥
は、低い加熱温度で行うことが好ましい。しかし、ヒー
ターの加熱温度を低くすると、乾燥効率は急激に低下し
てしまう。

一方、樹脂を主成分とする塗料に遠赤外線を照射する
と、これに効率よく吸収されるため、塗料の乾燥が速い
ことが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、主として上記しよたような高温加熱すると
熱変形したり、或いは変質してしまう被乾燥物の乾燥を
行う場合において、遠赤外線の放射面積を大きくするこ
とにより、その表面温度を低くして、全体として必要な
放射熱量を確保し、これにより被乾燥物との温度差を小
さくして、低温乾燥を行うことのできるスチーム式遠赤
外線ヒーターを提供することを課題としてなされたもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するための本発明に係わるスチーム式
遠赤外線ヒーターは、スチームを通すための多数本のス
チーム用鋼管と、表面に遠赤外線放射セラミックスが被
覆されていて、前記スチーム用鋼管の形状に対応する多
数の半筒部が所定の間隔をおいて設けられて波板状にな
っている二枚一組のハウジング板とから成り、一組のハ
ウジング板の各半筒部でスチーム用鋼管を挟み込んで、
該一組のハウジング板が一体に接合されていることを特
徴としている。

〔発明の作用〕

スチームによって加熱された鋼管からハウジング板に
熱が伝導されて、このハウジング板が加熱される。ハウ
ジング板の表面には遠赤外線放射セラミックスが被覆さ
れているので、ハウジング板の加熱によって遠赤外線が
放射され、この遠赤外線が被乾燥物を照射して加熱し、
これにより乾燥される。

一方、スチーム用鋼管を挟み込んでいる一組のハウジ
ング板は、スチーム用鋼管に対しては、一種のフィンと
して機能しているので、伝熱面積が大きくなって、放射
伝熱面積が大きくなると共に、これに接している空気へ
の伝達熱量も大きくなる。これにより空気の温度が高め
られて、この空気の対流による伝熱作用によって被乾燥
物が加熱されて、補助的に乾燥される。

このように、表面に遠赤外線放射セラミックスが被覆
されている二枚一組のハウジング板の各半筒部でスチー
ム用鋼管を挟み込んで、該一組のハウジング板を一体に
接合してあるので、遠赤外線ヒーターとしての表面積
（放射面積）が大きくなるので、その表面温度を低くし
ても、全体として必要な放射熱量を確保できる。よっ
て、乾燥効率を低下させることなく、被乾燥物との温度
差を小さくして、低温乾燥を行うことが可能となる。

〔実施例〕

以下、実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明す
る。

第１図ないし第３図において、本発明に係わるスチー
ム式遠赤外線ヒーター（以下、単にヒーターという）Ｈ
は、スチームを通すための多数本のスチーム用鋼管１
と、二枚一組のハウジング板２とで構成される。

ハウジング板２は、鋼板をプレス加工することによ
り、スチーム用鋼管１の形状に対応する多数の半円筒部
３を幅方向に沿って所定の間隔をおいて長さ方向に設け
て、波板状に成形したものである。多数の半円筒部３
は、ハウジング板２の同一側に設けられている。ハウジ
ング板２における相隣接する半円筒部３の間の平板部４
には、長さ方向に沿って所定の間隔をおいて空気流通穴
５が設けられている。このハウジング板２の表面2aに
は、ジルコニア、アルミナなどの遠赤外線放射セラミッ
クスが、0.01ないし0.2mmの厚さで被覆されている。

このハウジング板２を二枚一組にして、各ハウジング
板２の半円筒部３でスチーム用鋼管１を挟み込んで、各
ハウジング板２の平板部４をスポット溶接（Ｗ）して一
体に接合すると、ハウジング板２の半円筒部３がスチー
ム用鋼管１の外周面に密着して、これを保持した形とな
る。このようにすると、管列を構成する多数本のスチー
ム用鋼管１の位置がハウジング板２の半円筒部３によっ
て定められて、多数本のスチーム用鋼管１と、一組のハ
ウジング板２とが一体に組み付けられる。なお、二枚一
組のハウジング板２を一体に接合する手段は、スポット
溶接に限られず、例えばホルトであってもよい。

第４図に示されるように、上記したような構成のヒー
ターＨを定置炉６の左右両側部、並びに上部に配置し、
スチーム用鋼板１にスチームを流して、受棚７に載せら
れた塗装物８の乾燥を行う。

図示の定置炉６においては、炉壁９の内側に吐出用ダ
クト11、及び吸入用ダクト12が取付けられ、ファン13に
よって炉内の空気を循環させて対流を生じさせており、
これにより炉内の各部の温度の偏りをなくしている。吐
出用及び吸入用の各ダクト11,12に近接してヒーターＨ
が配置されているが、このヒーターＨを構成しているハ
ウジング板２の平板部４には空気流通穴５が設けられて
いるので、ヒーターＨが障害となることなく、炉内にお
いてこの空気流通穴５を通って空気は円滑に対流を行
う。

ヒーターＨを構成しているスチーム用鋼管１にスチー
ムを流して、このスチーム用鋼管１を加熱すると、スチ
ーム用鋼管１の外周にハウジング板２が密着しているた
めに、スチーム用鋼管１からハウジング板２に熱が伝導
されて、これが加熱される。ハウジング板２の表面2aに
は遠赤外線放射セラミックスが被覆されているので、ハ
ウジング板２の加熱によって遠赤外線が放射され、この
遠赤外線が受棚７で保持されている塗装物８に照射され
て、その塗料が加熱される。塗装物８は、主としてこの
遠赤外線の照射によって加熱されて、乾燥される。

また、スチーム用鋼管１を挟み込んでいるハウジング
板２は、スチーム用鋼管１に対してフィンとして働くの
で、伝熱面積が大きくなって、これに接している炉内の
空気温度が高められると共に、ファン13の作用によって
炉内の空気に対流が生じているため、温度が高められた
空気との接触による熱伝達によって、塗装物８が加熱さ
れて、補助的に乾燥される。

また、ヒーターＨを構成しているハウジング板２の表
面2aに遠赤外線放射セラミックスが被覆されているた
め、遠赤外線ヒーターとしての表面積（放射面積）が大
きくなっており、その表面温度を低くしても、乾燥に必
要な放射熱量を確保できる。このため、ヒーターＨの表
面温度を低くして、塗装物８との温度差を小さくして
も、効率を低下させることなく、塗装物８の乾燥を行う
ことができる。このため、乾燥の際に、塗装物８が過熱
されない。

なお、上記実施例においては、ハウジング板２は、平
板状になっているが、被加熱物の形状に対応させてハウ
ジング板２をわん曲さることにより、乾燥効率を高める
ようにしてもよい。

また、本発明に係わるヒーターは、遠赤外線が吸収さ
れ易いウレタン塗料、アルキド塗料を使用した塗装物の
乾燥に適しており、第５図（イ）は、これらの塗料によ
って被塗装物に下塗、中塗、上塗をそれぞれ施した後に
本発明のヒーターを使用してこの塗装物を乾燥させ、そ
の後に研磨を施して製品とする場合の使用例である。

同（ロ）は、紫外線硬化型塗料により上塗、及び紫外
線硬化乾燥を行う前の予熱乾燥として、本発明に係わる
ヒーターによって、被塗装物に下塗、中塗、及びメ止目
された各塗料の水分を乾燥させる場合の使用例であり、
同（ハ）は、本発明に係わるヒーターによって、紫外線
硬化型塗料による塗装を行う前の被塗装物の予備乾燥を
行う場合の使用例であり、更に同（ニ）は、紫外線硬化
型塗料による塗装後において、被塗装物に塗装された塗
料中の溶媒を本発明に係わるヒーターによって乾燥さ
せ、その後に紫外線照射によって塗膜を硬化させる場合
の使用例である。

なお、本発明に係わるヒーターは、木工品、樹脂成形
品などの塗装物の低温乾燥に対して最も適しているが、
被乾燥物は、必ずしもこれらに限られず、低温乾燥が好
ましい紙類に印刷されたインキ類、繊維に染色された染
料の乾燥に対しても適している。

〔発明の効果〕

（１）遠赤外線ヒーターとしての表面積（放射面積）が
大きくなって、その表面温度を低くしても、必要な照射
熱量を確保できるので、乾燥効率を低下させることな
く、被乾燥物との温度差の小さい低温乾燥を行うことが
できる。このため、高温加熱を行うと熱変形、或いは変
質され易い木工品、樹脂成形品などの塗装物の乾燥に対
しては、好適である。

（２）スチーム用鋼管を挟み込んでいるハウジング板
が、スチーム用鋼管のフィンとして機能するので、伝熱
面積が大きくなって、これに接している空気が熱伝達に
よって加熱され、この熱伝達の作用によっても被乾燥物
が補助的に乾燥されるため、乾燥が促進される。

（３）スチームによって加熱されたスチーム用鋼管の熱
が、伝導伝熱によって遠赤外線放射セラミックスが被覆
されているハウジング板に伝導され、これにより遠赤外
線を放射される構成であるので、スチーム用鋼管の間隔
を大きくすることができると共に、ハウジング板の板厚
も必要な組み付け強度を確保できれば足りる。このた
め、ヒーターが軽量となって、その取扱いが容易がとな
る。

（４）多数本のスチーム用鋼管と、二枚一組のハウジン
グ板とが一体に組み付けられていて、一つのユニットと
なっているので、乾燥炉、或いは乾燥機本体に本発明に
係わるヒーターを取付ける場合においても、スチーム用
鋼管を一本ずつ取付ける必要がなくなり、その取付けが
容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係わるヒーターＨの断面図、第２図
は、同じく拡大断面図、第３図は、本発明に係わるヒー
ターＨを構成している多数本のスチーム用鋼管１と、二
枚一組のハウジング板２の分解斜視図、第４図は、本発
明に係わるヒーターＨを備えた定置炉６の断面図、第５
図（イ）ないし（ニ）は、いずれも本発明に係わるヒー
ターＨを使用して種々の乾燥を行う場合の工程図であ
る。 本発明を構成している主要部分の符号の説明は以下の通
りである。 H:ヒーター、W:スポット溶接 1:スチーム用鋼管、2:ハウジング板 3:ハウジング板の半円筒部（半筒部） 4:ハウジング板の平板部 5:空気流通穴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スチームを通すための多数本のスチーム用
   鋼管と、表面に遠赤外線放射セラミックスが被覆されて
   いて、前記スチーム用鋼管の形状に対応する多数の半筒
   部が所定の間隔をおいて設けられて波板状になっている
   二枚一組のハウジング板とから成り、一組のハウジング
   板の各半筒部でスチーム用鋼管を挟み込んで、該一組の
   ハウジング板が一体に接合されていることを特徴とする
   スチーム式遠赤外線ヒーター。
2. 【請求項２】一体に接合されている一組のハウジング板
   の平板部に空気流通穴が設けられていることを特徴とす
   る請求項１に記載のスチーム式遠赤外線ヒーター。