JPH1034051A - 塗装用乾燥炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炉本体を長くすることなく、炉内に搬入され
たワークをなるべくゆっくりと昇温することにより、搬
入時に大量に生ずる可塑剤や樹脂成分等の有害物質の発
生を抑える。 【解決手段】 搬入口側のスロープ（６）が、ヒートア
ップゾーン（Z₁）の終了位置 (P₂) の直前に設定された
目標温度到達位置 (P₁) の近傍まで傾斜され、ヒートア
ップゾーン（Z₁）にはスロープ（６）部分からワーク
（Ｗ）の搬送方向に沿って複数の輻射パネル（H₁〜H₃)
が配設され、各輻射パネル（H₁〜H₃) の表面温度（T₁〜
T₃) が、搬入口（６）側から段階的に高くなるように設
定されているので、ヒートアップゾーン（Z₁）の炉内雰
囲気温度は搬入口（６）から徐々に上昇する温度分布に
なり、炉本体（１）内に搬入されたワーク（Ｗ）は、急
加熱されずにゆっくりと加熱され、したがって、塗膜か
ら蒸発される可塑剤や樹脂などの有害物質の濃度が低く
抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンベアで搬送さ
れるワークの表面に形成された塗膜を加熱乾燥する山型
の塗装用乾燥炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は自動車ボディなどの塗膜を乾燥す
る山型の塗装用乾燥炉３０を示し、トンネル型の炉本体
３１の前後両端にコンベア３２で搬送されるワークＷを
搬入出する搬入口３３及び搬出口３４が形成され、搬入
口３３及び搬出口３４の間でワークＷを水平方向に搬送
する水平搬送部３５が前記搬入口３３及び搬出口３４よ
り高位置に形成されると共に、その前後両端が前記搬入
口３３及び搬出口３４にスロープ３６，３７を介して連
通されて山型に形成されている。そして、水平搬送部３
５の前記搬入口３３側にはワークＷを搬送しながら所定
の目標温度まで昇温するヒートアップゾーン３８が形成
されると共に、その搬出口３４側には昇温されたワーク
Ｗをその温度に維持して塗膜を加熱乾燥するキープゾー
ン３９が形成されている。

【０００３】そして、ヒートアップゾーン３８には、ワ
ークＷの表面に例えば２２０℃程度の遠赤外線を照射す
る複数の輻射パネル４０，４０・・が配設されると共
に、キープゾーン３９にはバーナ４１で加熱した空気を
送風ファン４２により循環供給して炉本体３０内に１８
０℃程度の熱風を吹き出させる熱風循環径路４３を形成
した熱風循環装置４４が配設されている。このとき、炉
本体３１内の雰囲気温度分布は、図２（ｃ）の破線ｔ₀
で示すように、ヒートアップゾーン３８の雰囲気温度が
比較的高めの２１０℃に設定されると共に、キープゾー
ン３９の雰囲気温度がヒートアップゾーン３８に比して
やや低めの１８０℃前後に設定されている。そして、塗
装を終了した自動車ボディなどのワークＷが搬入口３３
から搬入されると、図２（ｄ）の破線ｔ_w で示すよう
に、ヒートアップゾーン３８で輻射パネル４０の輻射熱
により加熱されて表面の塗膜がある程度乾燥された後、
キープゾーン３９に移行して対流加熱により塗膜が焼付
られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヒート
アップゾーン３８の雰囲気温度を２１０℃にしようとす
る場合、各ヒートパネル４０には２４０℃程度の熱媒が
供給され、これによりスロープ３６に連通された水平搬
送部３５の搬入口３３側端部の雰囲気温度が２１０℃ま
で上昇されているので、ワークＷが炉本体３１のスロー
プ３６を登っていく途中で、水平搬送部３５の床面と略
同じ高さまで達するとその高温雰囲気により１８０℃ま
で急加熱されてしまい、図２（ｅ）の破線ｄで示すよう
に、まだ乾燥されていない塗膜から可塑剤や樹脂成分が
大量に蒸発してこれらの炉内濃度が高くなると、炉本体
３１の内壁にヤニが付着して清掃頻度が多くなるという
面倒があるだけでなく、排ガス処理装置内にヤニが付着
するおそれがあり、この場合は、排ガス処理装置内の負
荷変動により乾燥炉内の排気不良を起こすという問題が
生ずる。

【０００５】特に、この種の塗装用乾燥炉はその全長が
８０〜１５０ｍにも及び、省スペースの見地からこれを
できるだけ短くするために、ヒートアップゾーン３８及
びキープゾーン３９も必要最短の距離に設計されると共
に、搬入口３３側及び搬出口３４側の各スロープ３６，
３７も、例えば、高低差３ｍ，傾斜角度９〜１２°，距
離１５〜２０ｍと比較的短く形成されているので、搬入
口３３から水平搬送部３５に至るまでの距離が短く、し
たがって、コンベア３２が４〜５ｍ／min で搬送された
場合にワークＷがスロープ３６を５分以内で通過するこ
ととなり、ワークＷは目標温度まで短時間で加熱される
ことになる。

【０００６】このため、ヒートアップゾーン３８に配設
される複数の輻射パネル４０の設定温度を搬入口３３側
からヒートアップゾーン３８の終了位置に向かって段階
的に昇温されるように設定することにより、ヒートアッ
プゾーン３８内にワークＷの搬送方向に沿って上昇する
温度勾配を形成し、ワークＷが炉本体３１内に搬入され
たときに急加熱されないようにする試みがなされた。し
かしこの場合は、ヒートアップゾーン３８の終了位置側
に配設された高温のヒートパネル４０から輻射される熱
により加熱された高温空気が水平搬送部３５内に溜ま
り、ヒートアップゾーン３８全体の雰囲気温度を上昇さ
せてしまうため、有効な温度勾配を形成することは難し
かった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、炉本
体を長くすることなく、炉内に搬入されたワークをなる
べくゆっくりと昇温することにより、搬入時に大量に生
ずる可塑剤や樹脂成分等の有害物質の発生を抑えること
を技術的課題としている。

【０００８】

【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、トンネル型の炉本体の前後両端にコンベ
アで搬送されるワークを搬入出する搬入口及び搬出口が
形成され、搬入口及び搬出口の間でワークを水平方向に
搬送する水平搬送部が当該搬入口及び搬出口より高位置
に形成されると共に、その前後両端が前記搬入口及び搬
出口にスロープを介して連通されて山型に形成されて成
り、炉本体の前記搬入口側にはワークを所定の目標温度
まで昇温するヒートアップゾーンが形成され、その搬出
口側には昇温されたワークをその温度に維持して塗膜を
焼付乾燥するキープゾーンが形成されてなる塗装用乾燥
炉において、前記ヒートアップゾーン内を搬送されるワ
ークが所定の目標温度に達する目標温度到達位置が、当
該ヒートアップゾーン終了位置の直前に設定されると共
に、前記搬入口側のスロープが前記目標温度到達位置の
近傍まで傾斜して形成され、搬入口側の前記スロープ部
からヒートアップゾーン終了位置まで、ワークの搬送方
向に沿って複数の輻射パネルが配設され、当該各輻射パ
ネルの設定温度が、搬入口側から段階的に高くなるよう
に調整されていることを特徴とする。

【０００９】本発明によれば、搬入口側のスロープが、
ヒートアップゾーン終了位置の直前に設定された目標温
度到達位置近傍まで傾斜しているので、従来の山型の塗
装用乾燥炉のスロープに比して極めて緩やかな登り坂に
なっており、搬入口から炉本体内に搬入されたワークが
スロープ内を進行する間、水平搬送部の床面高さより低
い位置から高い位置に達するまでに長時間を要するの
で、水平搬送部の床面高さより高い位置の雰囲気温度が
高くなっていたとしても、ワークが急加熱されることが
ない。

【００１０】しかも、炉本体内には、前記スロープ部分
からワークの搬送方向に沿って複数の輻射パネルが配設
され、当該各輻射パネルの設定温度が、搬入口側から段
階的に高くなるように設定されているので、ワークの搬
送方向に沿って炉内雰囲気温度が徐々に上昇する温度分
布が形成されることとなり、搬入口から炉本体内に搬入
されたワークは緩やかな登り坂のスロープ内を前進しな
がら徐々に昇温されていき、ヒートアップゾーンの終了
直前に設定された目標温度到達位置で目標温度に達する
ため、当該ワークは急加熱されずに、ゆっくりと加熱さ
れることとなり、したがって、塗膜から蒸発される可塑
剤や樹脂などの有害物質の濃度が低く抑えられる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る塗装
用乾燥炉を示す概略説明図、図２（ａ）〜（ｅ）は夫
々，本発明に係る塗装用乾燥炉の位置，従来の塗装用乾
燥炉の位置，炉内雰囲気温度の分布，ワーク表面温度の
分布，有害物質濃度の分布を示すグラフである。

【００１２】本例の塗装用乾燥炉は、トンネル型の炉本
体１の前後両端にコンベア２で搬送されるワークＷの搬
入口３及び搬出口４が形成され、当該搬入口３及び搬出
口４より高位置にワークＷを水平方向に搬送する水平搬
送部５が形成され、前記搬入出口３，４と水平搬送部５
がスロープ６，７を介して連通されて山型に形成されて
いる。そして、炉本体１の搬入口３側にはワークＷを所
定の目標温度まで昇温するヒートアップゾーンＺ₁ が形
成され、その搬出口４側には昇温されたワークＷをその
温度に維持して塗膜を加熱乾燥するキープゾーンＺ₂ が
形成されてなる。

【００１３】ヒートアップゾーンＺ₁ の終了位置Ｐ₂ の
直前には、当該ヒートアップゾーンＺ₁ 内を搬送されて
きたワークＷが加熱されて所定の目標温度（例えば１８
０℃）に達する目標温度到達位置Ｐ₁ が設定されると共
に、搬入口３側のスロープ６が前記目標温度到達位置Ｐ
₁ の近傍まで傾斜して、例えば高低差３ｍ，傾斜角度３
〜６°，全長３０〜４５ｍ程度の緩やかな登り坂に形成
されている。このように、目標温度到達位置Ｐ₁ をヒー
トアップゾーンＺ₁ の終了位置Ｐ₂の直前に設定したの
で、スロープ６の距離を長くしても炉本体１の全長が長
くなることはない。また、搬入口３側のスロープ６から
ヒートアップゾーン終了位置Ｐ₂ に至るまで、ワークＷ
の搬送方向に沿って所定間隔で複数の輻射パネルＨ₁ 〜
Ｈ₃ が配設され、当該各輻射パネルＨ₁ 〜Ｈ₃ の表面温
度（設定温度）Ｔ₁ 〜Ｔ₃ が、図２に示すように、搬入
口側から段階的に高くなるように設定されている。

【００１４】本例では、スロープ６部に輻射パネル
Ｈ₁ ，Ｈ₂ が配設されると共に、水平搬送部５に輻射パ
ネルＨ₃ が配設されている。そして、前記スロープ６に
配設された各輻射パネルＨ₁ ，Ｈ₂ は、バーナ１０及び
送風ファン１１を介装した熱風循環径路１２を通って送
給される熱風の供給量を調整することによりその各ヒー
トパネルＨ₁ ，Ｈ₂ の表面温度Ｔ₁ ，Ｔ₂ が例えばＴ₁
＝１９０℃，Ｔ₂ ＝２２０℃とういように、個別に調整
することができるように成されている。また、水平搬送
部５に配設された輻射パネルＨ₃ は、バーナ１３及び送
風ファン１４を介装した熱風循環径路１５を通ってその
表面温度Ｔ₃ が例えばＴ₃ ＝２４０℃となるように熱風
を供給している。

【００１５】なお、キープゾーンＺ₂ には、バーナ１６
及び送風ファン１７が介装された熱風循環径路１８か
ら、例えば、１８０℃の熱風を炉本体１内に吹き出す熱
風発生装置１９が所定間隔で設けられている。

【００１６】以上が本発明の一例構成であって、次にそ
の作用について説明する。まず、ヒートアップゾーンＺ
₁ の各輻射パネルＨ₁ 〜Ｈ₃ の表面温度を夫々Ｔ ₁ ＝１
９０℃，Ｔ₂ ＝２２０℃，Ｔ₃ ＝２４０℃に設定し、キ
ープゾーンＺ₂ の熱風発生装置１９の設定温度を１８０
℃に調整して運転開始すると、炉内雰囲気温度が図２
（ｃ）の実線Ｔ₀ で示すように、コンベア２の搬送方向
に沿って徐々に昇温される緩やかな温度勾配をもった分
布になる。

【００１７】ここで、前工程で塗装を終了したばかりの
自動車ボディなどのワークＷがコンベア２に牽引され
て、毎分４〜５ｍの速度で、搬入口３から炉本体１内に
搬入され、スロープ６を通って水平搬送部５へと搬送さ
れる。このとき、スロープ６には、表面温度Ｔ₁ ＝１９
０℃，Ｔ₂ ＝２２０℃に調整された輻射パネルＨ₁ ，Ｈ
₂ が連接されており，外部空気が進入する搬入口３から
徐々に温度が高くなっていくので、ワークＷは急加熱さ
れることなく、図２（ｄ）の実線Ｔ_w で示すように、炉
本体１内の温度分布に応じて徐々に昇温され、例えば、
輻射パネルＨ₁ により１３０℃程度まで、輻射パネルＨ
₂ により１６０℃程度まで昇温される。

【００１８】このとき、前記ヒートアップゾーンＺ
₁ は、スロープ６の傾斜が緩やかなために、搬入口３か
ら水平搬送部５に至るまでのスロープ６の距離が３０〜
４５ｍと長くなり、ワークＷが毎分４ｍの速度でコンベ
ア２に牽引されてスロープ６を通過するのに７分半〜１
２分程度を要し、毎分５ｍの速度で牽引された場合でも
６分〜９分を要し、スロープの傾斜が急な従来装置の２
倍程度を要する。したがって、スロープ６内を搬送され
て水平搬送部５の床面高さより低い位置から高い位置に
移行するまでも長時間を要し、スロープ６内において水
平搬送部５の床面高さより高い部分に、輻射パネルＨ₃
により加熱された高温空気が溜まっていても、急加熱さ
れることはない。また、スロープ６内において水平搬送
部５の床面高さより低い部分には搬入口３から冷たい外
部空気が侵入するので、床面高さより高い部分に溜まっ
ている高温空気がある程度まで冷却され、したがって、
当該高温空気の温度は低下することとなり、スロープ６
を搬送されている間にワークＷが急加熱されることもな
い。

【００１９】次いで、水平搬送部５では、表面温度Ｔ₃
＝２４０℃に設定された輻射パネルＨ₃ により炉内雰囲
気温度が約２１０℃程度になっているので、ワークＷが
目標温度到達位置Ｐ₁ に到来するまでに、輻射パネルＨ
₃ によりさらに昇温されて、目標温度である１８０℃ま
で加熱され、その後、ヒートアップゾーンＺ₁ を通過し
てキープゾーンＺ₂ に搬入されてその温度に維持され
る。

【００２０】このように、ワークＷは、搬入口３から目
標温度到達位置Ｐ₁ まで緩やかな登り坂のスロープ６内
を前進しながら徐々に昇温されていき、ヒートアップゾ
ーンＺ₁ の終了位置Ｐ₂ の直前に設定された目標温度到
達位置Ｐ₁ で目標温度に達する。したがって、炉本体１
の全長を長くしなくても、当該ワークＷはヒートアップ
ゾーンＺ₁ で急加熱されずに徐々に昇温され、図２
（ｅ）の実線Ｄで示すように塗膜から蒸発される可塑剤
や樹脂などの有害物質の濃度が従来装置（図２（ｅ）破
線ｄ図示）よりも低く抑えることができ、清掃の手間が
軽減されるだけでなく、排ガス処理装置の負荷変動に伴
う乾燥炉内の排気不良を生ずることもない。また、目標
温度に達した後、キープゾーンＺ₂ でワークＷを目標温
度に所定時間維持するように成されているため、一定の
品質で乾燥させることができ、塗装品質を維持すること
ができる。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、搬
入口側のスロープが、ヒートアップゾーン終了位置の直
前に設定された目標温度到達位置近傍まで傾斜されてい
るので、炉本体の全長を長くすることなくスロープの距
離を長く確保することができ、当該スロープ部からワー
クの搬送方向に沿って複数の輻射パネルが配設されると
共に、当該各輻射パネルの加熱温度が、搬入口側から段
階的に高くなるように設定されているので、ワークの搬
送方向に沿って炉内雰囲気温度が徐々に上昇する温度分
布を形成することができ、したがって、炉内に搬入され
たワークをゆっくりと昇温させて、搬入時に大量に生ず
る可塑剤や樹脂成分等の有害物質の発生を抑え、ヤニの
発生を少なくして炉内清掃の手間を軽減すると同時に、
排ガス処理装置内の負荷変動による乾燥炉内の排気不良
を防止することができる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概略構成図。

【図２】（ａ）〜（ｅ）は夫々，本発明に係る塗装用乾
燥炉の位置，従来の塗装用乾燥炉の位置，炉内雰囲気温
度の分布，ワーク表面温度の分布，有害物質濃度の分布
を示すグラフ。

【図３】従来の塗装用乾燥炉を示す概略構成図。

【符号の説明】

１・・・・・・炉本体 ２・・・・・・コンベア Ｗ・・・・・・ワーク ３・・・・・・搬入口 ４・・・・・・搬出口 ５・・・・・・水平搬送部 ６，７・・・・スロープ Ｚ₁ ・・・・・ヒートアップゾーン Ｚ₂ ・・・・・キープゾーン Ｐ₁ ・・・・・目標温度到達位置 Ｐ₂ ・・・・・ヒートアップゾーンの終了位置 Ｈ₁ 〜Ｈ₃ ・・輻射パネル Ｔ₁ 〜Ｔ₃ ・・表面温度（設定温度）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル型の炉本体（１）の前後両端に
   コンベア（２）で搬送されるワーク（Ｗ）を搬入出する
   搬入口（３）及び搬出口（４）が形成され、搬入口
   （３）及び搬出口（４）の間でワーク（Ｗ）を水平方向
   に搬送する水平搬送部（５）が当該搬入口（３）及び搬
   出口（４）より高位置に形成されると共に、その前後両
   端が前記搬入口（３）及び搬出口（４）にスロープ（6,
   7) を介して連通されて山型に形成されて成り、炉本体
   （１）の前記搬入口（３）側にはワーク（Ｗ）を所定の
   目標温度まで昇温するヒートアップゾーン（Z₁) が形成
   され、その搬出口（４）側には昇温されたワーク (Ｗ)
   をその温度に維持して塗膜を焼付乾燥するキープゾーン
   （Z₂) が形成されてなる塗装用乾燥炉において、 前記ヒートアップゾーン（Z₁) 内を搬送されるワーク
   （Ｗ）が所定の目標温度に達する目標温度到達位置
   （P₁) が、当該ヒートアップゾーン終了位置（P₂)の直
   前に設定されると共に、前記搬入口（３）側のスロープ
   （６）が前記目標温度到達位置（P₁) の近傍まで傾斜し
   て形成され、 搬入口（３）側の前記スロープ（６）部からヒートアッ
   プゾーン終了位置（P₂) まで、ワーク（Ｗ）の搬送方向
   に沿って複数の輻射パネル（H₁〜H₃) が配設され、当該
   各輻射パネル（H₁〜H₃) の設定温度（T₁〜T₃) が、搬入
   口（３）側から段階的に高くなるように調整されている
   ことを特徴とする塗装用乾燥炉。
2. 【請求項２】 トンネル型の炉本体（１）の前後両端に
   コンベア（２）で搬送されるワーク（Ｗ）を搬入出する
   搬入口（３）及び搬出口（４）が形成され、搬入口
   （３）及び搬出口（４）の間でワーク（Ｗ）を水平方向
   に搬送する水平搬送部（５）が当該搬入口（３）及び搬
   出口（４）より高位置に形成されると共に、その前後両
   端が前記搬入口（３）及び搬出口（４）にスロープ（6,
   7) を介して連通されて山型に形成されて成り、炉本体
   （１）の前記搬入口（３）側にはワーク（Ｗ）を所定の
   目標温度まで昇温するヒートアップゾーン（Z₁) が形成
   され、その搬出口（４）側には昇温されたワーク (Ｗ)
   をその温度に維持して塗膜を焼付乾燥するキープゾーン
   （Z₂) が形成されてなる塗装用乾燥炉において、 前記搬入口（３）側のスロープ（６）の傾斜角度が、３
   〜６°に選定されると共に、当該スロープ（６）部から
   ヒートアップゾーン終了位置（P₂) まで、ワーク（Ｗ）
   の搬送方向に沿って複数の輻射パネル（H₁〜H₃) が配設
   され、当該各輻射パネル（H₁〜H₃) の設定温度（T₁〜
   T₃) が、搬入口（３）側から段階的に高くなるように調
   整されていることを特徴とする塗装用乾燥炉。
3. 【請求項３】 トンネル型の炉本体（１）の前後両端に
   コンベア（２）で搬送されるワーク（Ｗ）を搬入出する
   搬入口（３）及び搬出口（４）が形成され、搬入口
   （３）及び搬出口（４）の間でワーク（Ｗ）を水平方向
   に搬送する水平搬送部（５）が当該搬入口（３）及び搬
   出口（４）より高位置に形成されると共に、その前後両
   端が前記搬入口（３）及び搬出口（４）にスロープ（6,
   7) を介して連通されて山型に形成されて成り、炉本体
   （１）の前記搬入口（３）側にはワーク（Ｗ）を所定の
   目標温度まで昇温するヒートアップゾーン（Z₁) が形成
   され、その搬出口（４）側には昇温されたワーク (Ｗ)
   をその温度に維持して塗膜を焼付乾燥するキープゾーン
   （Z₂) が形成されてなる塗装用乾燥炉において、 前記コンベア（２）で搬送されるワーク（Ｗ）が６〜１
   ２分間で前記搬入口（３）側のスロープ（６）を通過す
   るように当該スロープ（６）の長さが選定されると共
   に、当該スロープ（６）部からヒートアップゾーン終了
   位置（P₂) まで、ワーク（Ｗ）の搬送方向に沿って複数
   の輻射パネル（H₁〜H₃) が配設され、当該各輻射パネル
   （H₁〜H₃) の設定温度（T₁〜T₃) が、搬入口（３）側か
   ら段階的に高くなるように調整されていることを特徴と
   する塗装用乾燥炉。