JP2501427Y2 - 塗装用乾燥炉 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、熱媒油配管を炉体に取付けた塗装用乾燥炉
に関する。

［従来の技術］ 塗装された自動車車体等のワークを所定温度で所定時
間だけ加熱乾燥処理する塗装用乾燥炉には、第９図に示
す直接加熱方式と第10図に示す間接加熱方式とがある。

直接加熱方式は、熱風発生装置２を炉体１に一体的に
取付けし、燃焼ガスを炉体１内に直接供給するものであ
る。熱効率が高く設備簡素で小型化できるが、燃焼ガス
がワークの塗膜に直接触れることから高品質塗膜を得る
ことは難しい。なお、9,9は循環ファンである。

一方、間接加熱方式は、熱交換器４を含むいわゆるド
ライボイラ３を設置し、熱風発生装置２を熱交換器４に
ダクト５で接続し、熱交換室６をファン8,ダクト７を介
して炉体１に接続するものである。したがって、ファン
８を起動すればドライボイラ３で間接加熱されたクリー
ンな熱風を炉体１に連続供給できるから、高品質塗膜を
得ることができる。しかし、ドライボイラ３は、気体
（燃焼ガス）−固体（熱交換器）−気体（熱風）による
熱交換方式であり単位面積当りの熱交換率が低いことか
ら大型となり、これにつれてダクト５、熱風発生装置２
はもとよりファン8,ダクト７も大型としなければならな
い。したがって、設備コストが高いばかりかダクト５等
のレイアウトも複雑となり設備スペースも過大となると
いう欠点がある。

これがため、熱媒体を空気に代えて油を利用するいわ
ゆる熱媒油型加熱方式が普及しつつある。この方式は第
11図に示す如く、熱風発生装置２に代えて熱媒油発生手
段10を用いかつダクト５に代えて熱媒油配管20とするも
のである。また、熱交換ユニット30は小型の熱交換器31
と熱交換室32とから形成される。

したがって、熱交換ユニット30は、液体−固体−気体
にる熱交換方式でありかつ熱媒油の蓄熱容量が大きいこ
とから、設備小型で熱効率も高くなる、とともに基本的
には間接加熱方式であるから高品質塗装を達成できる。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、従来熱媒油加熱方式は、間接加熱方式
であることに変りがないことから、直接加熱方式に比較
して熱効率は著しく劣るといって過言でない、熱交換ユ
ニット30を介することからも明らかである。

さらに、上記いずれの加熱方式にあっても炉体１内で
熱風を循環させる方式である。したがって、循環熱風の
流動を均一化しあるいは特定部位の流動量を強めたりす
ることは困難であり、一方、冷却作用が伴うので炉体１
内の部位に拘らず熱風の単位体積当りの熱量を一定とす
ることは不可能である。

したがって、一層の多様化と高品質が求められる現今
にあっては、例えば天井部，側部と床部との熱容量が異
なる自動車車体の如きワークの場合には、全面的に均一
塗膜を形成しあるいは床部のみを他に比べて厚く塗膜を
形成する等の要望を満足できない。また、塗膜品質保障
上から間接加熱方式を採るときは熱効率を犠牲にしなけ
ればならないという欠点がある。

本考案の目的は、炉体内を搬送されるワークの各部位
の温度分布を均一および局部的には高温・低温とできる
とともに熱量の無駄消費を抑えて熱効率が高く小型な塗
装用乾燥炉を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、直接加熱方式と間接加熱方式との双方優位
性を発揮できるようにいわば炉体壁面自体を熱交換器と
して利用可能に構成し、前記目的を達成するものであ
る。

すなわち、請求項１項記載の考案は、炉体と、ワーク
を炉体内をその入口部から出口部へ向けて搬送可能な搬
送手段と、熱媒油発生手段と、この熱媒油発生手段から
の熱媒油を炉体に導く熱媒油配管とを含み形成され、前
記炉体を鋼板から形成するとともに、前記熱媒油配管を
前記炉体壁面にワーク搬送方向に螺旋状に巻回し、当該
熱媒油配管内をワーク搬送方向上流側から下流側に向け
て流通する熱媒油の持つ熱量で炉体壁面を通して炉体内
を直接的に加熱する構成としたことを特徴とする。

また、請求項２項記載の考案は、炉体と、ワークを炉
体内をその入口部から出口部へ向けて搬送可能な搬送手
段と、熱媒油発生手段と、この熱媒油発生手段からの熱
媒油を炉体に導く熱媒油配管とを含み形成され、前記炉
体を鋼板から形成するとともに、前記熱媒油配管を前記
炉体壁面に空間を介してワーク搬送方向に螺旋状に巻回
し、当該熱媒油配管内をワーク搬送方向上流側から下流
側に向けて流通する熱媒油の持つ熱量で炉体壁面を通し
て炉体内を加熱する構成としたことを特徴とする。

［作用］ 請求項１項記載の考案では、熱媒油発生手段で発生さ
れた高温の熱媒油は、熱媒油配管を通して炉体に導かれ
る。ここにおいて、熱媒油配管は、必要によって部分的
に本数を増し、かつ炉体壁面にワーク搬送方向に螺旋状
に巻回されており、当該配管内をワーク搬送方向上流側
から下流側に向けて流通する熱媒油の熱量は液体−固体
の順で伝達され、その熱エネルギーは炉体壁面を通して
炉体内を搬送されるワークを輻射加熱するとともに炉体
内空気を加熱する。そのため、熱媒油配管内を流通する
熱媒油はワーク搬送方向下流側に向かうに従って熱エネ
ルギーを奪われ保有熱量は次第に減少することになる。
一方、ワークは、炉体の入口部に入った時点が一番温度
が低く，炉体内を搬送されるに従って輻射加熱されて、
温度上昇し必要熱量が漸次減少する。したがって、炉体
の入口部でワークに加える熱量を最大とし、出口部に向
かうに従って熱量を次第に減少させれば、熱量の無駄消
費が抑えられ加熱効率を高めることができることになる
が、かかる加熱態様は上記熱媒油配管で実現できる。よ
って、熱量の無駄消費を抑えて熱効率が高くかつ間接加
熱方式となるから高品質塗膜を保障できるとともに設備
小型化が図られる。

また、請求項２項記載の考案は、熱媒油発生手段で発
生された高温の熱媒油は、熱媒油配管を通して炉体に導
かれる。ここにおいて、熱媒油配管は、必要によって部
分的に本数を増し、かつ炉体壁面に空間を介してワーク
搬送方向に螺旋状に巻回されており、当該配管内をワー
ク搬送方向上流側から下流側に向けて流通する熱媒油の
熱量は請求項第１項記載の考案の場合とほぼ同じ順序で
伝達され、その熱エネルギーは炉体壁面を通してワーク
を輻射加熱するとともに炉体内空気を加熱する。よっ
て、熱量の無駄消費を抑えて熱効率が高くかつ間接加熱
方式となるから高品質塗膜を保障できるとともに設備小
型化が図られる。また、熱媒油配管は、少々の空間を介
して配設されているので炉体壁面を通してワークを一段
と均一に輻射加熱することができかつ組立も容易であ
る。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

（第１実施例） 第１図は模式的に現した外観斜視図、第２図は縦断面
図である。

図において、本塗装用乾燥炉は、炉体1,熱媒油発生手
段10,熱媒油配管20,温度制御手段とから構成され、熱媒
油配管20を炉体１に直接螺旋状に巻回して、熱媒油の持
つ熱エネルギーを炉体壁面を通して炉体１内に直接的に
伝達するように形成されている。

炉体１は、従来構造と同様に熱風を密閉状に収容する
とともにワークＷを連続的又は間歇的に移動可能に収容
するための手段であり、特に、本考案においては、炉体
１内のワークＷを輻射加熱するとともに空気を加熱する
ための加熱面を形成するものとされている。したがっ
て、加熱効率向上のために、炉体１は第２図に示す如く
ワークＷの形状に合せた相似形に成形されている。ま
た、材質は、熱伝導率および熱伝達率を高めるものとし
て、この実施例では鋼板製円筒構造とされている。もと
より、外側は断熱材５で被覆されている。

なお、ワークＷは、サブ台車55を介して、搬送手段50
（台車51,車輪53,レール54,駆動手段52）によって移動
するものとされている。また、炉体１の前後部には図示
しない扉等の適時に開閉される気密機構が設けられてい
る。

次に、熱媒油配管20（供給部20A,伝熱部20B,戻り部20
C）は、熱媒油発生手段10で発生された熱媒油を炉体１
に導くとともに両者1,10間を循環させる手段である。蓄
熱容量の大きな熱媒油を流通させるものであるから従来
の空気流通ダクトに対して非常に小型でありレイアウト
も適宜に選択可能である。

ここに、熱媒油配管20（20B）は、第１図、第２図に
示すように炉体１の壁面にワーク搬送方向に螺旋状に直
接巻回取付けされている。詳しくは、そのワーク搬送方
向上流側の供給部20Aは第３図に示す如く中空円管であ
るが、炉体１に巻回する位置では、炉体壁面がその一部
を兼ねるように第４図に示す如く半円形とされている。
さらに、この実施例におけるワークＷが、他部に比較し
て床部の熱容量が大きい自動車車体とされていることか
ら、その床部をも他部と同様な温度に急速立上げること
ができるように、炉体１の下部に配設される熱媒油配管
20Bは、第５図に示す如く、並列配管20B−1,20B−２と
され、上部、側部に巻回する配管20Bの２倍の伝達面を
形成するように密に配設されている。

また、炉体１内の空気温度は、熱媒油配管20（供給部
20A）に介装されたコントロールバルブ22とバイパス管2
1に介装されたコントロールバルブ23と炉体１の内壁面
に取付けられた温度センサ42と設定器41付の温度コント
ローラ40とからなる温度制御手段によってコントロール
されるものと形成されている。

かかる第１実施例では、熱媒油発生手段10を起動すれ
ば、発生された熱媒油は熱媒油配管20（20A,20B,20C）
を通して炉体１に送られる。ここにおいて、熱媒油配管
20の伝熱部20B内をワーク搬送方向上流から下流側へ向
けて流通する熱媒油の熱エネルギーは炉体１の壁面を伝
熱面として炉体１内を搬送されるワークＷを輻射加熱す
るとともに炉体１内空気を加熱する。そのため、熱媒油
配管20（20B）内を流通する熱媒油はワーク搬送方向下
流側に向かうに従って熱エネルギーを奪われ保有熱量は
次第に減少することになる。一方、ワークＷは、炉体１
の入口部に入った時点が一番温度が低く，炉体１内を搬
送されるに従って輻射加熱されて温度上昇し必要熱量が
漸次減少する。したがって、炉体１の入口部でワークＷ
に加える熱量を最大とし、出口部に向かうに従って熱量
を次第に減少させれば、熱量の無駄消費が抑えられ加熱
効率を高めることができることになるが、かかる加熱態
様は上記熱媒油配管20（20B）で実現できる。炉体１内
の熱風温度は、コントローラ40によって設定器41での設
定値に保たれる。

また、炉体１の内底部温度は、配管20B−1,20B−２に
よって他の部分より高温に加熱することができる。

しかして、この実施例によれば、熱源が熱媒油とされ
ているので、その配管20（20A,20B,20C）が小径小型で
よくレイアウトが適宜に処理できる。

また、熱媒油配管20（20B）は、炉体１の壁面に直接
的に螺旋状に巻回させる構成であるから、従来の熱交換
ユニット30が必要なく大幅にコスト低減ができ、炉体１
の壁面を伝達面として当該炉体１内を搬送されるワーク
Ｗの温度上昇に対応して熱量を減少させて加熱できるの
で熱量の無駄消費を抑えて熱効率を飛躍的に向上でき
る。

また、熱媒油配管20は、本数増大や管径等について各
種態様を選択することができるから、炉体１内の底部を
他の部分に比較して高温に保つこと等を自由に選択でき
る。一方において、炉体１自体をワークＷの形態に即応
したものとされているので、ワークＷの均一温度加熱が
行え高塗膜品質を得ることができる、とともに熱効率を
一段と高められる。

特に、熱媒油の持つ熱エネルギーによって炉体内空気
を間接加熱する方式であるから、炉体内空間をクリーン
に保てこの点からも塗膜の高品質を保障できる。

なお、この実施例では、熱媒油配管20（20B）を半円
形とし炉体１の壁面の一部を利用した構成としたが、そ
の形状等は上記開示範囲に限定されない。例えば第６図
の如く半角形としてもよい。さらに、第７図に示す如
く、楕円形のパイプとしてもよい。要は炉体１に直接に
取付ければよいわけである。

（第２実施例） この第２実施例は、第８図に示される。

この実施例は上記第１実施例が熱媒油配管20Bの炉体
１の壁面に直接取付ける構成とされていたのに対して、
熱媒油配管20B（202B−1,20B−２）を小さな空間６を介
して炉体壁面にワーク搬送方向に螺旋状に巻回してい
る。５は断熱層である。

しかして、この第２実施例によれば、第１実施例と同
様の作用効果を奏する他、さらに小さな空間６を介して
配設されているから、組立が容易でありかつ運転中は炉
体１と熱媒油配管20Bとの熱伸縮率の吸収が容易である
とともに炉体壁面を通してワークＷを一段と均一に輻射
加熱できる。なお、熱媒油配管20Bは、例えば第４図，
第６図，第７図に示す如く形状としてもよく、円管に限
定されない。

なお、上記第１および第２実施例では、１本の熱媒油
配管20を入口部および出口部間の炉体壁面外側に螺旋状
に巻回した場合について説明したが、複数本の熱媒油配
管（図示省略）をワーク搬送方向に並置されるように、
当該炉体壁面外側の各対応部分に螺旋状に巻回し、各熱
媒油配管に熱媒油をワーク搬送方向上流側から下流側に
向けて流通させることにより炉体１内を加熱する構成と
してもよい。

［考案の効果］ 請求項１項記載の考案は、ワークを収容する炉体と熱
媒油発生手段とこの熱媒油発生手段からの熱媒油を炉体
に導く熱媒油配管とを含み形成され、炉体を鋼板から形
成するとともに熱媒油配管を炉体壁面にワーク搬送方向
に螺旋状に巻回し、当該配管内をワーク搬送方向上流側
から下流側へ向けて流通する熱媒油の持つ熱量で炉体壁
面を通して炉体内を直接的に加熱する構成であるから、
熱媒油の熱量の無駄消費を抑えて熱効率が高くかつ間接
加熱方式と同様に高品質塗膜を達成できる、とともに炉
体壁面の部位ごとに熱媒油配管を粗密に選択取付けでき
るからワークの特定部分の温度を他部に比較して高・低
温度とでき、しかも炉体自体をワークの形態に合せた相
似形とすることもできるから、均一的加熱乾燥処理もで
き適応性の広いものとなる。

請求項第２項記載の考案では、請求項第１項記載の考
案と同様な作用効果を奏する他、さらに熱媒油配管を炉
体壁面に空間を介してワーク搬送方向に螺旋状に巻回し
ているので、組立が一層容易で低コストになる。また、
炉体壁面を通してワークを一段と均一に輻射加熱できか
つ熱媒油配管との熱伸縮を吸収し円滑運用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を模式的に現した外観斜視
図、第２図は同じく縦断面図、第３図は同じく熱媒油配
管の形状を説明するための図、第４図は同じく熱媒油配
管の横断面図、第５図は同じく熱媒油配管の配設密度を
変えた場合を説明するための図および第６図、第７図は
熱媒油配管の変形例を示す図であって、第６図は半角
型、第７図は楕円形型を示すものである。第８図は第２
実施例を示す縦断面図、第９図〜第11図はそれぞれ従来
の加熱方式を示す図であり、第９図は直接加熱方式、第
10図は間接加熱方式および第11図は熱媒油加熱方式を示
すものである。 １……炉体、６……空間、10……熱媒油発生手段、20
（20A,20B,20C）……熱媒油配管、40……コントロー
ラ、50……搬送手段。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】炉体（１）と、ワーク（Ｗ）を炉体（１）
   内をその入口部から出口部へ向けて搬送可能な搬送手段
   （50）と、熱媒油発生手段（10）と、この熱媒油発生手
   段（10）からの熱媒油を炉体（１）に導く熱媒油配管
   （20）とを含み形成され、 前記炉体（１）を鋼板から形成するとともに、前記熱媒
   油配管（20）を前記炉体壁面にワーク搬送方向に螺旋状
   に巻回し、当該熱媒油配管（20）内をワーク搬送方向上
   流側から下流側に向けて流通する熱媒油の持つ熱量で炉
   体壁面を通して炉体（１）内を直接的に加熱する構成と
   したことを特徴とする塗装用乾燥炉。
2. 【請求項２】炉体（１）と、ワーク（Ｗ）を炉体（１）
   内をその入口部から出口部へ向けて搬送可能な搬送手段
   （50）と、熱媒油発生手段（10）と、この熱媒油発生手
   段（10）からの熱媒油を炉体（１）に導く熱媒油配管
   （20）とを含み形成され、 前記炉体（１）を鋼板から形成するとともに、前記熱媒
   油配管（20）を前記炉体壁面に空間（６）を介してワー
   ク搬送方向に螺旋状に巻回し、当該熱媒油配管（20）内
   をワーク搬送方向上流側から下流側に向けて流通する熱
   媒油の持つ熱量で炉体壁面を通して炉体（１）内を加熱
   する構成としたことを特徴とする塗装用乾燥炉。