JPH09178347A - 塗装用乾燥炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炉本体内に残る余熱量の多少に拘らず、炉内
雰囲気温度が使用温度を超えてオーバーシュートするこ
となく所定の昇温時間で使用温度まで昇温できるように
する。 【解決手段】 バーナ（４）で加熱した空気を炉本体
（１）に循環供給する供給する熱風発生器（５）の供給
熱量を可変制御する温度制御装置（９）に、炉内雰囲気
温度（T₁）に対する供給熱量が炉本体（１）内に残る前
回運転時の余熱量に応じて異なる複数の昇温モード（1
2, 13) を有する昇温手段（11）を備え、バーナ（４）
を点火する際に、昇温モード選択手段（10，20，30）
で、炉本体（１）に残る前回運転時の余熱量を検出し、
検出された余熱量に応じて炉内雰囲気温度（T₁）が使用
温度を超えることなく所定の昇温時間で使用温度まで昇
温できる最適な昇温モード（12，13）を選択するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱風発生器から加
熱空気を炉本体に供給して、炉本体内を所定の使用温度
まで昇温させた後、使用温度に維持して被塗物の表面に
形成された塗膜を乾燥させる塗装用乾燥炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９はこのような塗装用乾燥炉を示すフ
ローシートであって、炉本体１から熱風還流ダクト２を
介して還流される空気又は外気導入ダクト３を介して流
入される新鮮外気をバーナ４を備えた熱風発生器５で加
熱し、熱風供給ダクト６を介して炉本体１に供給するよ
うになされている。また、バーナ４に接続された燃焼ガ
ス供給配管７には燃焼ガスの供給量を制御するバルブ８
が介装され、当該バルブ８の弁開度が温度制御装置９０
により調整されるようになされている。

【０００３】温度制御装置９０は、その入力側に炉本体
１内に配設された雰囲気温度センサＳ₁ が接続されると
共に、その出力側に前記バルブ８の弁開度を調整するバ
ルブ開閉機９１が接続されており、雰囲気温度センサＳ
₁ により検出された炉内雰囲気温度Ｔ₁ が予め設定され
た使用温度以下にあるときに、その温度差に応じてバル
ブ８の弁開度を調整することにより、前記熱風発生器５
から炉本体１内への供給熱量が使用温度に至るまでの炉
内雰囲気温度Ｔ₁ に応じて設定される所定の昇温モード
に従って可変制御されて、炉内雰囲気温度Ｔ₁ が使用温
度まで昇温され、その後、使用温度の上限及び下限であ
る下限使用温度Ｔmin 及び上限使用温度Ｔmax の範囲内
に維持されるように成されている。

【０００４】そして、温度制御装置９０は、前記熱風発
生器５から炉本体１内への供給熱量を炉内雰囲気温度Ｔ
₁ に応じて設定する昇温モードとして、例えば室温まで
冷却された炉本体１内を所定の昇温時間内で使用温度ま
で昇温させることができるように予め設定されている。
この昇温モードは、ＰＩＤ制御の比例ゲイン（Ｐ値），
積分時間（Ｉ値），微分時間（Ｄ値）が夫々設定され、
炉内雰囲気温度Ｔ₁ に基づいてバーナ４への燃焼ガス供
給量を調整するバルブ８の弁開度を調整するようになさ
れており、例えば、炉内雰囲気温度Ｔ₁ が下限使用温度
Ｔmin 近傍に達するまでバルブ８を全開にする制御信号
を出力し、燃焼ガスを最大供給量で供給して熱風発生器
５をフルパワーで稼動させ、炉内雰囲気温度Ｔ₁ が下限
使用温度Ｔmin 近傍に達した時点で温度差に応じてバル
ブ８の弁開度を徐々に絞ることにより、炉内雰囲気温度
Ｔ ₁ がオーバーシュートを起こすことなく所定の昇温時
間で使用温度まで昇温させるように成されている。

【０００５】図１０はこのような温度制御装置９０を用
いた場合の温度変化を示すグラフである。これによれ
ば、例えば、朝の運転開始時には、炉内雰囲気温度Ｔ₁
が室温まで低下しているので、熱風発生器５がフルパワ
ーで稼動され、炉本体１内に加熱空気が供給されて雰囲
気温度Ｔ₁ が上昇していく（図１０：ｔ₁ 〜ｔ₂ ）。そ
して、下限使用温度Ｔmin に達した時点（図１０：
ｔ₂ ）でラインコンベアが起動されて被塗物が乾燥開始
される。なお、炉内雰囲気温度Ｔ₁ が下限使用温度Ｔmi
n 近傍 まで昇温すると、徐々にバルブ８が絞られて、
雰囲気温度Ｔ₁ は使用温度範囲内の設定温度Ｔｓに徐々
に近づいていき、その後、バルブ８の弁開度が調整され
て上限使用温度Ｔmax 及び下限使用温度Ｔmin の間の使
用温度範囲内に維持され、炉内雰囲気温度Ｔ₁ がオーバ
ーシュートしないように温度制御される（図１０：ｔ₂
〜ｔ₃ ）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、昼休み等の
ように１時間程度ラインを停止させるときは、省エネの
見地から熱風発生器５のバーナ４も消火するようにして
いるため、昼休みが終了して午後の作業を開始するとき
には、炉本体１内の雰囲気温度Ｔ₁ が使用温度より低く
なっている（図１０：ｔ₄ ）。ここで、バーナ４を点火
すると、温度制御装置９０により昇温されるが、炉内雰
囲気温度Ｔ₁ が下限使用温度Ｔmin 近傍に達するまでバ
ルブ８が全開され、下限使用温度Ｔmin 近傍に達したと
ころでバルブ８を絞っても、雰囲気温度Ｔ₁ が設定温度
Ｔｓに収束せず、さらに加熱されて上限使用温度Ｔmax
を超え、所謂オーバーシュート現象を生じることが判明
した（図１０：ｔ₅ 〜ｔ₆ ）。

【０００７】このとき、塗膜を乾燥させようとする被塗
物を載せたコンベアは、炉内雰囲気温度Ｔ₁ が下限使用
温度Ｔmin に達したときに起動されるようになってお
り、前述のようにコンベアを起動させて乾燥開始した後
に、雰囲気温度が徐々に上昇して上限使用温度Ｔmax を
超えてしまうと、焼付けムラを起こすという問題を生ず
る。なお、雰囲気温度Ｔ₁ が定常状態になってからコン
ベアを起動させれば焼付けムラを起こすことはないが、
その分、乾燥開始時間が遅れ、タイムロスを生じ、作業
能率が低下するという問題が残る。

【０００８】そこで、本発明者らが、オーバーシュート
の原因を追求したところ、塗装乾燥炉の炉本体１や炉内
コンベアの熱容量が大きいために、その温度の高低によ
り、炉本体１や炉内コンベアに奪われる熱量に差を生
じ、これがオーバーシュートの原因になっていることが
判明した。すなわち、炉内雰囲気温度Ｔ₁ ，炉内壁温度
Ｔ₂ ，炉内コンベア温度が室温まで低下しているとき
は、加熱空気を炉本体１内に供給すると、その熱量が熱
容量の大きい炉本体１や炉内コンベアに大量に奪われて
いき、炉内雰囲気温度Ｔ₁ が下限使用温度Ｔmin 近傍に
達したときでも、炉内壁温度Ｔ₂ やコンベア温度はそれ
よりかなり低いので、その後もまだ炉本体１や炉内コン
ベアに熱量を奪われる。したがって、その時点でバルブ
８を絞れば、雰囲気温度Ｔ₁ は処理温度Ｔｓに徐々に近
づいていき、上限使用温度Ｔmax を超えてオーバーシュ
ートすることがない。

【０００９】しかしながら、昼休みなどが終了した運転
再開時には、炉内壁温度Ｔ₂ や炉内コンベア温度は炉内
雰囲気温度Ｔ₁ より高いので、バーナ４で熱せられた加
熱空気を炉本体１内に供給しても、その熱量が炉本体１
や炉内コンベアに奪われる割合は少なく、殆どが雰囲気
温度Ｔ₁ の上昇に供される。そして、雰囲気温度Ｔ₁が
上昇して下限使用温度Ｔmin 近傍に達したときは、すで
に炉内壁温度Ｔ₂ も下限使用温度Ｔmin 近傍に達するこ
ととなり、その後は炉本体１や炉内コンベアに奪われる
熱量もほとんどない。したがって、その時点でバーナ４
を絞ると、炉本体１などに奪われる分の熱量がそのまま
炉内雰囲気温度Ｔ₁ の上昇に供され、雰囲気温度Ｔ₁ は
上限使用温度Ｔmax を超えてオーバーシュートするとい
うことが判明した。

【００１０】そこで、本発明は、雰囲気温度や炉本体が
室温まで低下しているときに所定の昇温時間で炉内雰囲
気温度を使用温度まで上昇させることができるだけでな
く、昼休みなどで一旦バーナを消火した後に再度点火し
て加熱する場合に、上限使用温度を超えてオーバーシュ
ートを起こすことなく雰囲気温度を使用温度まで昇温で
きるようにすることを技術的課題としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、炉本体から還流される空気又は外気をバ
ーナで直接的に又は熱交換器を介して間接的に加熱して
炉本体に供給する熱風発生器を備えると共に、炉内雰囲
気温度が予め設定された使用温度以下にあるときに、前
記熱風発生器から炉本体内への供給熱量が使用温度に至
るまでの炉内雰囲気温度に応じて設定される所定の昇温
モードに従って可変制御され、所定の昇温時間で炉内雰
囲気温度を使用温度まで昇温する温度制御装置を備えた
塗装用乾燥炉において、前記温度制御装置には、炉内雰
囲気温度に対する供給熱量が炉本体内に残る前回運転時
の余熱量に応じて異なる複数の昇温モードを有する昇温
手段と、バーナを点火する際に炉本体に残る前回運転時
の余熱量を検出し、検出された余熱量に応じて炉内雰囲
気温度が使用温度を超えることなく所定の昇温時間で使
用温度まで昇温できる最適な昇温モードを選択する昇温
モード選択手段を備えたことを特徴とする。

【００１２】これによれば、バーナを点火する際に、ま
ず、炉本体に残る余熱量が検出され、検出された余熱量
に応じて炉内雰囲気温度が使用温度を超えることなく所
定の昇温時間で使用温度まで昇温できる最適な昇温モー
ドが選択される。各昇温手段には、炉内雰囲気温度に対
する供給熱量が炉本体内に残る前回運転時の余熱量に応
じて異なる複数の昇温モードが設定されているので、炉
本体内に残る余熱量の多少に拘らず、炉内雰囲気温度
が、予め設定された昇温時間で、使用温度範囲を超える
ことなく昇温される。

【００１３】そして、炉本体内に残る余熱量が少なけれ
ば、炉内雰囲気温度を使用温度まで昇温させるのに必要
な総熱量が多く、しかも所定の昇温時間内で昇温させな
ければならないので、例えば、単位時間当たりの供給熱
量が多く設定された昇温モードが選択され、これに従っ
て制御される。また、炉本体内に残る余熱量が多けれ
ば、炉内雰囲気温度を使用温度まで昇温させるのに必要
な総熱量が少なくて済むので、所定の昇温時間内で昇温
させるために、例えば、単位時間当たりの供給熱量も少
なく設定された昇温モードが選択され、これに従って制
御される。このように昇温制御を行うときに、所定の昇
温時間で使用温度まで加熱できる最適の昇温モードが選
択され、必要以上に多くの熱量が供給されることがない
ので、雰囲気温度が使用温度を超えてオーバーシュート
することがなく、焼付けムラを起こすこともない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施形
態に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る塗
装用乾燥炉を示すフローシート、図２及び図３はその温
度制御を説明するグラフである。

【００１５】本例では、炉本体１から熱風還流ダクト２
を介して還流される空気又は外気導入ダクト３を介して
流入される新鮮外気をバーナ４を備えた熱風発生器５で
加熱し、熱風供給ダクト６を介して炉本体１に供給する
ようになされている。また、バーナ４に接続された燃焼
ガス供給配管７には燃焼ガスの供給量を制御するバルブ
８が介装され、当該バルブ８の弁開度が温度制御装置９
により調整されるようになされている。

【００１６】温度制御装置９は、炉内雰囲気温度Ｔ₁ が
予め設定された使用温度以下にあるときに、前記熱風発
生器５から炉本体１内への供給熱量を使用温度に至るま
での炉内雰囲気温度Ｔ₁ に応じて設定するもので、炉内
雰囲気温度Ｔ₁ に応じて設定される供給熱量が炉本体１
内に残る前回運転時の余熱量に応じて異なる複数の昇温
モード１２，１３を有する昇温手段１１と、バーナ４を
点火する際に炉本体１に残る前回運転時の余熱量を検出
し、検出された余熱量に応じて炉内雰囲気温度が使用温
度を超えることなく所定の昇温時間で使用温度まで昇温
できる最適な昇温モードを選択する昇温モード選択手段
１０とを備えている。

【００１７】前記昇温手段１１は、炉本体１内に前回運
転時の余熱が所定量以上残っていない場合に炉内雰囲気
温度Ｔ₁ に基づいて供給熱量を可変制御しながら昇温さ
せる第一昇温モード１２と、炉本体１内に前回運転時の
余熱が所定量以上残っている場合に炉内雰囲気温度Ｔ₁
に基づいて供給熱量を可変制御しながら昇温させる第二
昇温モード１３を備え、各モード１２，１３から出力さ
れる制御信号に基づいてバルブ開閉制御回路１４を介し
てバルブ８の弁開度を調整することにより、供給熱量を
可変制御するように成されている。

【００１８】各昇温モード１２及び１３は、例えば、Ｐ
ＩＤ制御の比例ゲイン（Ｐ値），積分時間（Ｉ値），微
分時間（Ｄ値）の値が夫々に設定され、第一昇温モード
１２は炉本体１に残る余熱量が少ないときに所定の昇温
時間内で使用温度まで加熱できるように設定され、第二
昇温モード１３は、炉本体１に残る余熱量が多いときに
所定の昇温時間内で使用温度まで加熱できるように設定
されている。具体的には、第一昇温モード１２は、予め
設定された温度までバルブ８を全開し、予め設定された
温度を超えたときに炉内雰囲気Ｔ₁ に応じて弁開度を絞
るようになされ、これに対し、第二昇温モード１３は、
予め設定された温度までバルブ８を全開するのではな
く、例えば、７０％の弁開度でバルブ８を開いたり、ま
たは、最初は、弁開度を第一昇温モード１２と等しく全
開させて、炉内雰囲気Ｔ ₁ に応じて弁開度を絞り始める
温度を第一昇温モード１２より低めに設定したりすれば
よい。

【００１９】また、各昇温モード１２，１３を選択する
昇温モード選択手段１０では、前記第一昇温モード１２
により昇温したときに炉内雰囲気温度Ｔ₁ が使用温度を
超えてしまう程度に余熱量が残っているか否かを判断
し、余熱量が残っていないときは前記第一昇温モード１
２を選択し、余熱量が残っているときは前記第二昇温モ
ード１３を選択する。本例では、雰囲気温度センサＳ₁
により検出された炉内雰囲気温度Ｔ₁ と使用温度範囲内
の設定温度Ｔｓとの温度差ΔＴａと、予め設定された基
準温度差αとを比較して、温度差ΔＴａが基準温度差α
より大きければ余熱が残っていないと判断し、温度差Δ
Ｔａが基準温度差αより小さければ余熱が残っていると
判断する。

【００２０】そして、余熱が残っていないと判断された
ときは、第一昇温モード１２を選択してバルブ８の弁開
度を開放する制御信号が出力され、余熱が残っていると
判断されたときは、燃焼ガスの供給量を減らすために、
第二昇温モード１３からバルブ開閉制御回路１４を介し
てバルブ８を例えば７０％の弁開度で開く制御信号を出
力する。なお、１５はバーナ４を点火／消火するための
スイッチであって、そのスイッチ信号によって温度制御
装置９が起動／停止される。

【００２１】以上が本発明の一例構成であって、次にそ
の作用について、図２のグラフを伴って説明する。例え
ば、朝の運転開始時にバーナ４を点火するためにスイッ
チ１５をオンすると、まず、昇温モード選択手段１０に
よりその時点（図２：ｔ₁ ）の炉内雰囲気温度Ｔ₁ が検
出され、これに基づいて、炉本体１内に残っている余熱
量が検出される。

【００２２】昇温モード選択手段１０では、使用温度範
囲内の設定温度Ｔｓ（＝１８０℃）と炉内雰囲気温度Ｔ
₁ との温度差ΔＴａ（＝Ｔｓ−Ｔ₁ ）と、予め設定され
た基準温度差α（例えば６０℃）とを比較して、温度差
ΔＴａが基準温度差αより大きければ余熱が残っていな
いと判断し、温度差ΔＴａが基準温度差αより小さけれ
ば余熱が残っていると判断する。このとき、雰囲気温度
Ｔ₁ は室温ＲＴ（＝約２５℃）であるから、ΔＴａ＝Ｔ
ｓ−Ｔ₁ ＝１５５℃であり、ΔＴａ≧αとなるから、余
熱が残っていないと判断されて第一昇温モード１２が選
択される。

【００２３】第一昇温モード１２では、炉内雰囲気温度
Ｔ₁ が下限使用温度Ｔmin 近傍に達するまで、燃焼ガス
がバーナ４に最大供給量で供給されるようにバルブ８の
弁開度が全開される（図２：ｔ₁ 〜ｔ₂ ）。そして、炉
内雰囲気温度Ｔ₁ が下限使用温度Ｔmin 近傍に達する
と、設定温度Ｔｓとの温度差に応じてバルブ８の弁開度
が徐々に絞られて、雰囲気温度Ｔ₁ を使用温度に徐々に
近づけてその温度に維持する（図２：ｔ₂ 〜ｔ₃ ）。

【００２４】そして、午前中の作業が終了するとライン
が停止されるので、その時点でバーナ４をオフすると、
熱風発生装置５から炉本体１に加熱空気が供給されなく
なるので、炉本体１内の雰囲気温度は徐々に下がってい
く（図２：ｔ₃ 〜ｔ₄ ）。そして、例えば１時間程度の
昼休みが終了し、運転を再開するときに、スイッチ１５
をオンすると、昇温モード選択手段１０で炉本体１に余
熱が残っているか否かが判断される。

【００２５】このとき、炉内雰囲気温度Ｔ₁ が１３０℃
程度だとすると、炉内雰囲気温度Ｔ ₁ と使用温度内で設
定した設定温度（例えば処理温度Ｔｓ＝１８０℃）との
温度差ΔＴａ＝５０℃であるから、ΔＴａ＜αとなり、
余熱が残っていると判断されて第二昇温モード１３が選
択される。第二昇温モード１３からは、バルブ開閉制御
回路１４を介してバルブ８を最大弁開度の７０％で開く
制御信号が出力され、熱風発生器５からの供給熱量が第
一昇温モード１２により昇温する場合に比して低下され
るが炉本体１には余熱が残っているため、所定の昇温時
間で下限使用温度Ｔmin まで昇温され（図２：ｔ₄〜ｔ
₅ ）ると共に、炉内雰囲気温度Ｔ₁ が上限使用温度Ｔma
x を超えてオーバーシュートすることもない（図２：ｔ
₅ 〜ｔ₆ ）。

【００２６】また、上記実施形態の説明では昇温モード
選択手段１０で、温度差ΔＴａを算出するようにした
が、これに替えて温度差ΔＴａを算出することなく、温
度センサＳ₁ により検出された炉内雰囲気温度Ｔ₁ を予
め設定された基準温度Ｔ₀ （例えば１２０℃）と比較
し、Ｔ₁ ≧Ｔ₀ の場合は余熱が残っていると判断し、Ｔ
₁＜Ｔ₀ の場合は余熱が残っていないと判断するように
してもよい。この場合、図３に示すように、朝の始動時
はＴ₁ ＜Ｔ₀ であるから余熱が残っていないと判断され
て第一昇温モード１２により昇温され（図３：ｔ₁ 〜ｔ
₂ ）、昼休みが終了して運転を再開するときはＴ₁ ≧Ｔ
₀ であるから余熱が残っていると判断されて第二昇温モ
ード１３により昇温される（図３：ｔ₃ 〜ｔ₄ ）。

【００２７】図４は他の実施形態を示すフローシート
で、図１と重複する部分については同一符号を付して詳
細説明は省略する。本例では、炉本体１内に配された雰
囲気温度センサＳ₁ で炉内雰囲気温度Ｔ₁を検出するだ
けでなく、炉本体１の炉内壁温度Ｔ₂ を温度センサＳ₂
により検出するようにしており、雰囲気温度センサＳ₁
で検出された炉内雰囲気温度Ｔ₁ と、内壁温度センサＳ
₂ で検出された炉内壁温度Ｔ₂ が昇温モード選択手段２
０に入力される。

【００２８】そして、昇温モード選択手段２０では、炉
内壁温度Ｔ₂ と使用温度範囲内の設定温度Ｔｓ（＝１８
０℃）との温度差ΔＴｂと、予め設定された基準温度差
βとを比較して、温度差ΔＴｂが基準温度差β（例えば
３５℃）より大きければ余熱が残っていないと判断し、
温度差ΔＴｂが基準温度差βより小さければ余熱が残っ
ていると判断する。

【００２９】例えば、図５に示すように、朝の始動時
（図５：ｔ₁)は、炉内雰囲気温度Ｔ₁及び炉内壁温度Ｔ
₂ は室温のは２５℃程度であるから、温度差ΔＴｂ＝１
５５＞βとなり、昇温モード選択手段２０で余熱が残っ
ていないと判断され、第一昇温モード１２によりバルブ
８が全開されて昇温される（図５：ｔ₁ 〜ｔ₂ ）。そし
て、炉内雰囲気温度Ｔ₁ が下限使用温度Ｔmin 近傍まで
昇温されると、炉内雰囲気温度Ｔ₁ の設定温度Ｔｓとの
温度差に基づいてバルブ８の弁開度が徐々に絞られ、雰
囲気温度Ｔ₁ が使用温度に徐々に近づきその温度に維持
される（図５：ｔ₂ 〜ｔ₃ ）。

【００３０】また、午前中の作業終了に伴って熱風発生
装置５のバーナ４を消火すると、炉内雰囲気温度Ｔ₁ が
徐々に低下し、炉内壁温度Ｔ₂ は炉内雰囲気温度Ｔ₁ に
遅れて低下する（図５：ｔ₃ 〜ｔ₄ ）。そして、昼休み
終了時（図５：ｔ₄ ）に再度バーナ４を点火する場合、
この時点で雰囲気温度Ｔ₁ は使用温度以下に下がり、炉
内壁温度Ｔ₂ ＝１５０だとすると、温度差ΔＴｂ（＝１
８０−１５０）＜βであるから、昇温モード選択手段２
０により余熱が残っていると判断され、第二昇温モード
１３が選択される。本例の第二昇温モード１３では、バ
ルブ８の弁開度を７０％にするのではなく、炉内雰囲気
温度Ｔ₁ が下限使用温度Ｔmin よりかなり低く設定され
た制御開始温度Ｔｄより低いときは全開にし、制御開始
温度Ｔｄに達した時点から炉内雰囲気温度Ｔ₁ に応じて
徐々に絞るようになされている。これによりバルブ８の
弁開度が、第一昇温モード１２で弁開度を絞り出すタイ
ミングより早いタイミングで、バルブ８が徐々に絞られ
るので、全体として少ない供給熱量で昇温される（図
５：ｔ₄ 〜ｔ₅ ）。したがって、炉内雰囲気温度Ｔ₁ が
許容上限温度Ｔmax を超えてオーバーシュートすること
がなく所定の昇温時間で昇温され、したがって、焼付け
ムラを起こすこともない（図５：ｔ₅ 〜ｔ₆ ）。

【００３１】なお、昇温モード選択手段２０で、温度差
ΔＴｂを算出するのに替えて、温度センサＳ₁ により検
出された雰囲気温度Ｔ₁ と炉内壁温度Ｔ₂ の平均温度Ｔ
avを算出し、この平均温度と予め設定された基準温度Ｔ
ｃ (例えば１４０℃）を比較するようにしてもよい。こ
の場合、図６に示すように、朝の始動時（図６：ｔ₁ ）
は平均温度Ｔav＜Ｔｃであるから余熱が残っていないと
判断されて第一昇温モード１２により昇温され、昼休み
が終了して運転を再開するとき（図６：ｔ₂ ）は平均温
度Ｔav≧Ｔｃであるから余熱が残っていると判断されて
第二昇温モード１３により昇温される。

【００３２】図７は、さらに他の実施形態を示すフロー
シートであって、図１と共通する部分については同一符
号を付して詳細説明は省略する。本例では、炉本体１内
に配された雰囲気温度センサＳ₁ で検出された炉内雰囲
気温度Ｔ₁ が昇温モード選択手段３０に入力されると共
に、スイッチ１５からバーナ４の消火信号が出力された
時点からの経過時間Ｈを計時する時計３１が前記昇温モ
ード選択手段３０に接続されている。

【００３３】そして、昇温モード選択手段３０では、バ
ーナ消火時からの経過時間Ｈと予め設定された基準時間
Ｈ₀ （例えば２時間）とを比較して、経過時間Ｈが基準
時間Ｈ₀ に達していなければまだ炉内雰囲気温度Ｔ₁ は
高く余熱が残っていると判断し、経過時間Ｈが基準時間
Ｈ₀ を過ぎると炉内雰囲気温度Ｔ₁ は低く余熱は残って
いないと判断する。この基準時間Ｈ₀ は、炉本体１を使
用温度まで昇温させた後、熱風発生器５からの熱風の供
給を停止した時点からの炉内雰囲気温度−時間曲線を予
め測定しておき、炉内雰囲気温度が例えば１２０℃に低
下するまでの時間を基準時間Ｈ₀ として設定しておく。

【００３４】例えば、図８に示すように、朝（例えば午
前８時２０分）にスイッチ１５をオンすると、昇温モー
ド選択手段３０では余熱が残っているか否かを判断す
る。このとき、前日の作業終了時（例えば前日の午後６
時）から既に１４時間以上経過しているので、昇温モー
ド選択手段３０では余熱が残っていないと判断され、第
一昇温モード１２によりバルブ８が全開されて昇温され
る（図８：ｔ₁ 〜ｔ ₂ ）。そして、炉内雰囲気温度Ｔ₁
が下限使用温度Ｔmin 近傍まで昇温されると、今度は炉
内雰囲気温度Ｔ₁ と設定温度Ｔｓとの温度差に応じてバ
ルブ８の弁開度が徐々に絞られ、炉内雰囲気温度Ｔ₁ が
使用温度に近づいてその温度に維持される（図８：ｔ₂
〜ｔ₃ ）。

【００３５】また、午前中の作業終了に伴って熱風発生
装置５のバーナ４を消火すると、その時点（図８：
ｔ₃ ）から時計３１が経過時間Ｈを計時する。そして、
昼休み終了時（図８：ｔ₄ ）に再度点火する場合、経過
時間Ｈ＜Ｈ₀ であるから昇温モード選択手段３０により
余熱が残っていると判断され、第二昇温モード１３によ
りバルブ８を最大弁開度の７０％程度に絞って少ない供
給熱量で昇温する（図８：ｔ₄ 〜ｔ₅ ）。そして、炉内
雰囲気温度Ｔ₁ が下限使用温度Ｔmin 近傍 まで昇温さ
れると、今度は炉内雰囲気温度Ｔ₁ と設定温度Ｔｓとの
温度差に応じて制御すれば、雰囲気温度Ｔ₁ が上限使用
温度Ｔmax を超えてオーバーシュートすることがなく所
定の昇温時間で使用温度まで昇温され、したがって、焼
付けムラを起こすこともない（図８：ｔ₅ 〜ｔ₆ ）。

【００３６】なお、上記実施形態の説明では、炉本体１
に残る余熱量を検出する昇温モード選択手段１０，２
０，３０として、所定量の余熱が残っているか否かの二
者択一の判断を行う場合について説明したが、本発明
は、炉本体１内に残る余熱量を数段階に分けて検出した
り、炉内雰囲気温度Ｔ₁ ，炉内壁温度Ｔ₂ や比熱等に応
じて、残っている余熱量の値を検出するようにしても良
いことは勿論である。この場合、昇温モード１２，１３
は二つだけでなく、検出される余熱量の段階数に応じて
複数設定すればよい。また、供給熱量を調整する手段と
して、燃焼ガス供給管７に介装されたバルブ８の弁開度
のみを調整する場合や、バルブ８を絞り始めるタイミン
グを調整する場合について説明したが、これらを併用し
て、弁開度及び絞り始めるタイミングの双方を調整する
ようにしてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、炉内
雰囲気温度に対する供給熱量が炉本体内に残る前回運転
時の余熱量に応じて異なる複数の昇温モードを備えてお
り、バーナ点火時に炉本体内に残る余熱量に応じて最適
な昇温モードが選択されるので、炉内雰囲気温度が使用
温度を超えてオーバーシュートすることなく所定の昇温
時間で使用温度まで昇温することができ、したがって、
オーバーシュートに起因する焼付けムラを起こすことが
ないという大変優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る塗装用乾燥炉を示すフローシー
ト。

【図２】その温度制御を説明するグラフ。

【図３】その他の温度制御を説明するグラフ。

【図４】他の実施形態を示すフローシート。

【図５】その温度制御を説明するグラフ。

【図６】その他の温度制御を説明するグラフ。

【図７】さらに他の実施形態を示すフローシート。

【図８】その温度制御を説明するグラフ。

【図９】従来装置を示すフローシート。

【図10】その温度制御を説明するグラフ。

【符号の説明】

１・・・炉本体 ４・・・バーナ ５・・・熱風発生器 ６・・・熱風供給ダクト ８・・・バルブ ９・・・温度制御装置 １０，２０，３０・・・昇温モード選択手段 １１・・・昇温手段 １２・・・第一昇温モード １３・・・第二昇温モード

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉本体（１）から還流される空気又は外
   気をバーナ（４）で直接的に又は熱交換器を介して間接
   的に加熱して炉本体（１）に供給する熱風発生器（５）
   を備えると共に、炉内雰囲気温度（T₁）が予め設定され
   た使用温度以下にあるときに、前記熱風発生器（５）か
   ら炉本体（１）内への供給熱量が使用温度に至るまでの
   炉内雰囲気温度（T₁）に応じて設定される所定の昇温モ
   ードに従って可変制御され、所定の昇温時間で炉内雰囲
   気温度（T₁）を使用温度まで昇温する温度制御装置
   （９）を備えた塗装用乾燥炉において、前記温度制御装
   置（９）には、炉内雰囲気温度（T₁）に対する供給熱量
   が炉本体（１）内に残る前回運転時の余熱量に応じて異
   なる複数の昇温モード（12,13) を有する昇温手段（1
   1）と、バーナ（４）を点火する際に炉本体（１）に残
   る前回運転時の余熱量を検出し、検出された余熱量に応
   じて炉内雰囲気温度が使用温度を超えることなく所定の
   昇温時間で使用温度まで昇温できる最適な昇温モード
   （12，13）を選択する昇温モード選択手段（10，20，3
   0）を備えたことを特徴とする塗装用乾燥炉。
2. 【請求項２】 前記昇温モード（12，13）は、ＰＩＤ制
   御の比例ゲイン，積分時間，微分時間の値が夫々設定さ
   れ、炉内雰囲気温度（T₁）に基づいてバーナ（４）への
   燃焼ガス供給量を調整するバルブ（８）の弁開度を調整
   するようになされた請求項１記載の塗装用乾燥炉。
3. 【請求項３】 前記昇温モード選択手段（10）で、使用
   温度範囲内に設定された設定温度（Ts）と炉内雰囲気温
   度（T₁）との温度差 (ΔTa) と、予め設定された基準温
   度差 (α) とを比較し、その大小に応じて最適な昇温モ
   ードを選択するようになされた請求項１又は２記載の塗
   装用乾燥炉。
4. 【請求項４】 前記昇温モード選択手段（10）で、炉内
   雰囲気温度（T₁）と予め設定された基準温度 (T₀) とを
   比較し、その大小に応じて最適な昇温モードを選択する
   ようになされた請求項１又は２記載の塗装用乾燥炉。
5. 【請求項５】 前記昇温モード選択手段（20）で、使用
   温度範囲内に設定された設定温度（Ts）と炉内壁温度
   (T₂) との温度差 (ΔTb) と、予め設定された基準温度
   差（β）とを比較し、その大小に応じて最適な昇温モー
   ドを選択するようになされた請求項１又は２記載の塗装
   用乾燥炉。
6. 【請求項６】 前記昇温モード選択手段（20）で、炉内
   雰囲気温度（T₁）と炉内壁温度 (T₂) との平均温度(Ta
   v) と、予め設定された基準温度 (Tc) とを比較し、そ
   の大小に応じて最適な昇温モードを選択するようになさ
   れた請求項１又は２記載の塗装用乾燥炉。
7. 【請求項７】 前記昇温モード選択手段（30）で、熱風
   発生器（５）のバーナ消火時からの経過時間（Ｈ）と、
   予め設定された基準時間（H₀) とを比較し、その大小に
   応じて最適な昇温モードを選択するようになされた請求
   項１又は２記載の塗装用乾燥炉。