JPH06437A - 加熱装置 - Google Patents
加熱装置Info
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- JPH06437A JPH06437A JP18191192A JP18191192A JPH06437A JP H06437 A JPH06437 A JP H06437A JP 18191192 A JP18191192 A JP 18191192A JP 18191192 A JP18191192 A JP 18191192A JP H06437 A JPH06437 A JP H06437A
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- gas
- infrared
- hot air
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 赤外線照射のみ、の加熱に比し温度管理を容
易とする。 【構成】 内部に赤外線ランプ11を設置される炉31
と、炉31を貫通し被加熱物21を搬送するコンベア3
2と、被加熱物21に向けて炉31の一側壁に設置され
る気体吐出口13と、被加熱物21を挟んだ炉31の他
方側壁に気体吐出口13に対向させて設置される気体吸
入口14と、気体吐出口13と気体吸入口14とを連結
する循環ダクト15と、循環ダクト15中に設置され気
体を加熱する加熱部17と、気体吸入口14から吸入さ
れた気体を気体吐出口13方向に移動させる気体移動手
段16とからなることを特徴とする加熱装置。
易とする。 【構成】 内部に赤外線ランプ11を設置される炉31
と、炉31を貫通し被加熱物21を搬送するコンベア3
2と、被加熱物21に向けて炉31の一側壁に設置され
る気体吐出口13と、被加熱物21を挟んだ炉31の他
方側壁に気体吐出口13に対向させて設置される気体吸
入口14と、気体吐出口13と気体吸入口14とを連結
する循環ダクト15と、循環ダクト15中に設置され気
体を加熱する加熱部17と、気体吸入口14から吸入さ
れた気体を気体吐出口13方向に移動させる気体移動手
段16とからなることを特徴とする加熱装置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】 この発明は、熱風併用赤外線乾
燥炉にかかる。
燥炉にかかる。
【0002】
【従来の技術】 従来、各種塗料が塗布された被乾燥物
等を乾燥させる乾燥方法としては、いわゆる熱風炉、遠
赤外線利用の乾燥炉を用いた乾燥方法が知られている。
等を乾燥させる乾燥方法としては、いわゆる熱風炉、遠
赤外線利用の乾燥炉を用いた乾燥方法が知られている。
【0003】他方、「近赤外線の液体、パウダ、コーテ
ィング、ストーブ」(実開平1ー151873)、「塗料焼付
炉専用の光板」(実開平2ー43217)、USP4,863,375「BA
KINGMETHOD FOR USE WITH LIQUID OR POWDER VARNISHIN
G 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)等が知られている。これら従来例には、
「一種近赤外線の液体、パウダ、コーティング、ストー
ブのベーキング方法」についての記載があり、「近赤外
線の快速高温と貫通力が強い特性を利用し、ストーブの
ベーキング物品の方法を改良して、ペイントを快速に乾
燥するとともにその付着力を増強する考案」、すなわち
「いわゆる液体、粉末液体の塗装どおりに、粉末液体状
態のパウダ、液体塗料、気体あるいは流体を運送媒介体
としてその物体表面に付着させて、しかるのち加熱熔融
をへて均等にコートの塗装法」についての記載がある。
ィング、ストーブ」(実開平1ー151873)、「塗料焼付
炉専用の光板」(実開平2ー43217)、USP4,863,375「BA
KINGMETHOD FOR USE WITH LIQUID OR POWDER VARNISHIN
G 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)等が知られている。これら従来例には、
「一種近赤外線の液体、パウダ、コーティング、ストー
ブのベーキング方法」についての記載があり、「近赤外
線の快速高温と貫通力が強い特性を利用し、ストーブの
ベーキング物品の方法を改良して、ペイントを快速に乾
燥するとともにその付着力を増強する考案」、すなわち
「いわゆる液体、粉末液体の塗装どおりに、粉末液体状
態のパウダ、液体塗料、気体あるいは流体を運送媒介体
としてその物体表面に付着させて、しかるのち加熱熔融
をへて均等にコートの塗装法」についての記載がある。
【0004】あるいは、「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。
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。
【0005】又塗装技術増刊10月号には「中波長赤外線
ラジエーター」ついての記載がある(1990年10月20日株
式会社理工出版社刊211〜213頁)。すなわち、「塗膜に
到達した放射エネルギーは、その一部は吸収され、一部
は反射し、一部は透過する。このうち吸収されたエネル
ギーが熱に変り塗膜を加熱、乾燥させる。塗装の場合は
母材、ボディがあるため塗膜を透過した放射エネルギー
が母材を加熱し、熱伝導で塗膜を内側から加熱する。
ラジエーター」ついての記載がある(1990年10月20日株
式会社理工出版社刊211〜213頁)。すなわち、「塗膜に
到達した放射エネルギーは、その一部は吸収され、一部
は反射し、一部は透過する。このうち吸収されたエネル
ギーが熱に変り塗膜を加熱、乾燥させる。塗装の場合は
母材、ボディがあるため塗膜を透過した放射エネルギー
が母材を加熱し、熱伝導で塗膜を内側から加熱する。
【0006】近赤外線:温度2000〜2200℃ 最大エネ
ルギー波長約1.2μm,エネルギー密度大、反射,透過エ
ネルギーが大きい,立上り速度が早い(1〜2秒),寿命
が約5000時間と短い。
ルギー波長約1.2μm,エネルギー密度大、反射,透過エ
ネルギーが大きい,立上り速度が早い(1〜2秒),寿命
が約5000時間と短い。
【0007】中赤外線:温度850〜900℃ 最大エネル
ギー波長約2.5μm,エネルギー密度中,吸収.透過エネ
ルギーがバランスしてエネルギーが塗膜内に浸透,寿命
が長い。
ギー波長約2.5μm,エネルギー密度中,吸収.透過エネ
ルギーがバランスしてエネルギーが塗膜内に浸透,寿命
が長い。
【0008】遠赤外線:温度500〜600℃,最大エネル
ギー波長約3.5μm,エネルギー密度小,良く吸収される
が塗膜表面で吸収,加熱となりがち,立上り時間が長い
(5〜15分),対流損失が大きい。」とされる。
ギー波長約3.5μm,エネルギー密度小,良く吸収される
が塗膜表面で吸収,加熱となりがち,立上り時間が長い
(5〜15分),対流損失が大きい。」とされる。
【0009】さらに、「2.最大効率の中波長赤外線
「より早く乾燥し,より良い塗膜品質を得る」には,つ
まり最大効率で加熱,乾燥させるには,次の二つの条件
を同時に満足している必要がある。
「より早く乾燥し,より良い塗膜品質を得る」には,つ
まり最大効率で加熱,乾燥させるには,次の二つの条件
を同時に満足している必要がある。
【0010】赤外線ラジェターの温度が高い放射エネ
ルギーはラジェターの絶対温度(T)の4乗に比例する。
ルギーはラジェターの絶対温度(T)の4乗に比例する。
【0011】Eb∝T4
【0012】温度が高いほど放射エネルギーは大きくな
る。
る。
【0013】最大エネルギー波長が塗料のピーク吸収
率よりいくぶん短波長よりにあること
率よりいくぶん短波長よりにあること
【0014】塗料の工業用赤外線加熱で利用できる最大
ピーク波長は例外なく3μm前後にある。よって2.5μm前
後に最大エネルギー波長を持つ赤外線ラジェターが吸収
も良く,透過し,母材も加熱し内部からも加熱できる。
ピーク波長は例外なく3μm前後にある。よって2.5μm前
後に最大エネルギー波長を持つ赤外線ラジェターが吸収
も良く,透過し,母材も加熱し内部からも加熱できる。
【0015】上記の関連,赤外線ラジェターの温度
(T)と最大エネルギー波長(λm)の関係を表す,ウ
ィーンの変位則,
(T)と最大エネルギー波長(λm)の関係を表す,ウ
ィーンの変位則,
【0016】λm=2897/Tより
【0017】T=(t+273)=2897/2.5
【0018】t=880℃
【0019】中波長赤外線がこの条件を満足し有効エネ
ルギーが大きく最大効率となる。」とされる。
ルギーが大きく最大効率となる。」とされる。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、実開
平1ー151873、実開平2ー43217、USP4,863,375等には、
近赤外線を使用して塗膜乾燥をおこなう旨の記載はある
が、使用される近赤外線の性質については一般的に記載
されるに止どまり金属表面に塗布される塗膜と近赤外線
との関係による照射される赤外線の最適な範囲、選択、
他の手段との併用については記載がない。
平1ー151873、実開平2ー43217、USP4,863,375等には、
近赤外線を使用して塗膜乾燥をおこなう旨の記載はある
が、使用される近赤外線の性質については一般的に記載
されるに止どまり金属表面に塗布される塗膜と近赤外線
との関係による照射される赤外線の最適な範囲、選択、
他の手段との併用については記載がない。
【0021】また、先の「塗装技術増刊10月号」の記載
には、赤外線と母材の吸収率との関係に基づくからする
赤外線の選択、あるいはピンホールの発生原因に基づく
赤外線の選択についての記載はなく、そして塗装乾燥に
おいては「2.5μm前後に最大エネルギー波長を持つ赤外
線ラジェターが吸収も良く,透過し,母材も加熱し内部
からも加熱できる。」と結論している。
には、赤外線と母材の吸収率との関係に基づくからする
赤外線の選択、あるいはピンホールの発生原因に基づく
赤外線の選択についての記載はなく、そして塗装乾燥に
おいては「2.5μm前後に最大エネルギー波長を持つ赤外
線ラジェターが吸収も良く,透過し,母材も加熱し内部
からも加熱できる。」と結論している。
【0022】更に、電圧の変化により炉内の雰囲気温度
を調整しようとすると、赤外線ランプの波形が変化し調
整が困難となる課題を有した。
を調整しようとすると、赤外線ランプの波形が変化し調
整が困難となる課題を有した。
【0023】
【課題を解決するための手段】 この発明は、
【0024】内部に赤外線ランプを設置される炉と、炉
を貫通し被加熱物を搬送するコンベアと、被加熱物に向
けて炉の一側壁に設置される気体吐出口と、被加熱物を
挟んだ炉の他方側壁に気体吐出口に対向させて設置され
る気体吸入口と、気体吐出口と気体吸入口とを連結する
循環ダクトと、循環ダクト中に設置され気体を加熱する
加熱部と、気体吸入口から吸入された気体を気体吐出口
方向に移動させる気体移動手段とからなることを特徴と
する加熱装置、
を貫通し被加熱物を搬送するコンベアと、被加熱物に向
けて炉の一側壁に設置される気体吐出口と、被加熱物を
挟んだ炉の他方側壁に気体吐出口に対向させて設置され
る気体吸入口と、気体吐出口と気体吸入口とを連結する
循環ダクトと、循環ダクト中に設置され気体を加熱する
加熱部と、気体吸入口から吸入された気体を気体吐出口
方向に移動させる気体移動手段とからなることを特徴と
する加熱装置、
【0025】を提供する。
【0026】
【作用】炉内では、被加熱物は赤外線ランプにより照射
されるとともに、加熱された気体が吹き付けられるた
め、被加熱物付近では赤外線ランプおよび加熱された気
体の両方で加熱される。加熱部の加熱温度を調整するこ
とで、被加熱物付近の雰囲気温度を調整する。
されるとともに、加熱された気体が吹き付けられるた
め、被加熱物付近では赤外線ランプおよび加熱された気
体の両方で加熱される。加熱部の加熱温度を調整するこ
とで、被加熱物付近の雰囲気温度を調整する。
【0027】
【実施例】 21は被加熱物である。被加熱物21は、
母材表面に塗料を形成されるが、塗膜を形成される母材
として金属板を使用する場合金属板としては、鉄、アル
ミニウム、銅、真ちゅう、金、ベリリウム、モリブデ
ン、ニッケル、鉛、ロジウム、銀、タンケル、アンチモ
ン、カドミウム、クロム、イリジウム、コバルト、マグ
ネシウム、タングステンそのほかの金属からなるが、と
りわけ銅、アルミニウム、鉄が望ましい。母材として、
プラスチックスも有効である。被加熱物21の、金属表
面に塗布される塗膜を形成するインキ、塗料としては、
印刷用インキ外のインキ、アクリル系樹脂塗料、ウレタ
ン樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、メラミン樹脂系塗
料、フッ素系塗料その他の塗料が可能である。塗膜は、
いわゆる粉体塗料(ポリエステル系、エポキシ系、アク
リル系等)を溶融させてえられた塗膜でもよい。
母材表面に塗料を形成されるが、塗膜を形成される母材
として金属板を使用する場合金属板としては、鉄、アル
ミニウム、銅、真ちゅう、金、ベリリウム、モリブデ
ン、ニッケル、鉛、ロジウム、銀、タンケル、アンチモ
ン、カドミウム、クロム、イリジウム、コバルト、マグ
ネシウム、タングステンそのほかの金属からなるが、と
りわけ銅、アルミニウム、鉄が望ましい。母材として、
プラスチックスも有効である。被加熱物21の、金属表
面に塗布される塗膜を形成するインキ、塗料としては、
印刷用インキ外のインキ、アクリル系樹脂塗料、ウレタ
ン樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、メラミン樹脂系塗
料、フッ素系塗料その他の塗料が可能である。塗膜は、
いわゆる粉体塗料(ポリエステル系、エポキシ系、アク
リル系等)を溶融させてえられた塗膜でもよい。
【0028】図10〜図13に、各金属の各波長におけ
る反射率を示す(AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS HAND
BOOK、アメリカン インスティテュート オブ フィジ
ックス ハンドブック6ー120)。反射率の高いほど吸収
率は低く、反射率の低いほど吸収率は高くなる。
る反射率を示す(AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS HAND
BOOK、アメリカン インスティテュート オブ フィジ
ックス ハンドブック6ー120)。反射率の高いほど吸収
率は低く、反射率の低いほど吸収率は高くなる。
【0029】図1は、ブチル化尿素ーブチル化メラミン
樹脂の赤外吸収曲線である。図2は、ビスフェノールA
型エポキシ樹脂の赤外吸収曲線である。図3は、MMA
ホモポリマー(アクリル系)の赤外吸収曲線である。図
4はEMAホモポリマー(アクリル系)赤外吸収曲線で
ある。図5は、不飽和ポリエステル樹脂の赤外吸収曲線
である。図6は、この実施例に使用される近赤外線ラン
プの特性曲線および比較例に使用される遠赤外線ランプ
の特性曲線を表す。近赤外線ランプのピーク波長は1.4
μm、遠赤外線ランプのピーク波長は3.5μmである。
樹脂の赤外吸収曲線である。図2は、ビスフェノールA
型エポキシ樹脂の赤外吸収曲線である。図3は、MMA
ホモポリマー(アクリル系)の赤外吸収曲線である。図
4はEMAホモポリマー(アクリル系)赤外吸収曲線で
ある。図5は、不飽和ポリエステル樹脂の赤外吸収曲線
である。図6は、この実施例に使用される近赤外線ラン
プの特性曲線および比較例に使用される遠赤外線ランプ
の特性曲線を表す。近赤外線ランプのピーク波長は1.4
μm、遠赤外線ランプのピーク波長は3.5μmである。
【0030】被加熱物21に使用する金属板として、
鉄、アルミニウム、銅、真ちゅう、金、ベリリウム、モ
リブデン、ニッケル、鉛、ロジウム、銀、タンケル、ア
ンチモン、カドミウム、クロム、イリジウム、コバル
ト、マグネシウム、タングステンからなる金属板を使用
し、インキまたは塗料として印刷用インキ外のインキ、
アクリル系樹脂塗料、ウレタン樹脂系塗料、エポキシ樹
脂系塗料、メラミン樹脂系塗料を使用する場合は、波長
のピークが3μm以下の赤外線ランプ、波長のピークが
2.5μの中赤外線ランプも有効であるが、望ましくは
1.2μm〜1.5μmの、当該インキ外の塗膜に対して赤外
線透過率が高く、母材の吸収率の高い領域の赤外線から
なるいわゆる近赤外線ランプを使用するのが望ましい。
鉄、アルミニウム、銅、真ちゅう、金、ベリリウム、モ
リブデン、ニッケル、鉛、ロジウム、銀、タンケル、ア
ンチモン、カドミウム、クロム、イリジウム、コバル
ト、マグネシウム、タングステンからなる金属板を使用
し、インキまたは塗料として印刷用インキ外のインキ、
アクリル系樹脂塗料、ウレタン樹脂系塗料、エポキシ樹
脂系塗料、メラミン樹脂系塗料を使用する場合は、波長
のピークが3μm以下の赤外線ランプ、波長のピークが
2.5μの中赤外線ランプも有効であるが、望ましくは
1.2μm〜1.5μmの、当該インキ外の塗膜に対して赤外
線透過率が高く、母材の吸収率の高い領域の赤外線から
なるいわゆる近赤外線ランプを使用するのが望ましい。
【0031】実施例1
【0032】近赤外線ランプ(出力ピーク1,4μm)
【0033】金属板 ボンデ鋼板(板厚1mm、寸法1
00mm×100mm)
00mm×100mm)
【0034】塗料 メラミン系樹脂(関西ペイント
株式会社製アミラックNo1531、白、アルキド・メラミ
ン樹脂塗料、粘度20sec、イワタカップNK−2粘度
計)
株式会社製アミラックNo1531、白、アルキド・メラミ
ン樹脂塗料、粘度20sec、イワタカップNK−2粘度
計)
【0035】実施例2
【0036】近赤外線ランプ(出力ピーク1,4μm)
【0037】金属板 ボンデ鋼板(板厚1mm、寸法1
00mm×100mm)
00mm×100mm)
【0038】塗料 アクリル系樹脂(関西ペイント
株式会社製マジクロンNo1531、白、アクリル・メラミ
ン・エポキシ樹脂塗料、粘度20sec、イワタカップN
K−2粘度計)
株式会社製マジクロンNo1531、白、アクリル・メラミ
ン・エポキシ樹脂塗料、粘度20sec、イワタカップN
K−2粘度計)
【0039】図7はこの発明の他の実施例の装置の中央
断面図である。図8は図7のXX断面図、図9は赤外線
ランプ部分の一部拡大正面図、図19は他の実施例の中
央横断面図である。
断面図である。図8は図7のXX断面図、図9は赤外線
ランプ部分の一部拡大正面図、図19は他の実施例の中
央横断面図である。
【0040】11は、赤外線発生装置であり、この実施
例では赤外線ランプからなる。12は、集光用鏡であ
る。集光用鏡12は、水平方向に複数本設置された赤外
線ランプ11の背面に設置される。複数本の赤外線ラン
プ11からなる各バンクは、被加熱物21の搬送方向を
挟んだ上部両側およびコンベア32上部のトンネル炉3
1の内側面にそれぞれ設置される。
例では赤外線ランプからなる。12は、集光用鏡であ
る。集光用鏡12は、水平方向に複数本設置された赤外
線ランプ11の背面に設置される。複数本の赤外線ラン
プ11からなる各バンクは、被加熱物21の搬送方向を
挟んだ上部両側およびコンベア32上部のトンネル炉3
1の内側面にそれぞれ設置される。
【0041】赤外線発生装置である赤外線ランプ11
は、被加熱物21の金属板として、鉄、アルミニウム、
銅、真ちゅう、金、ベリリウム、モリブデン、ニッケ
ル、鉛、ロジウム、銀、タンタル、アンチモン、カドミ
ウム、クロム、イリジウム、コバルト、マグネシウム、
タングステンからなる金属板を使用し、塗料としてアク
リル系樹脂塗料、ウレタン樹脂系塗料、エポキシ樹脂系
塗料、メラミン樹脂系塗料、フッソ系塗料を使用する場
合は、波長のピークが3μm以下の赤外線ランプ、望ま
しくは1.2μm〜1.5μmのいわゆる近赤外線ランプから
なるが、波長のピークが2.5μの中赤外線ランプであ
っても有効である。赤外線ランプ11表面からワークで
ある被加熱物21表面までは約250〜300mmに設
置した。赤外線ランプ11は、水平方向に複数本設置さ
れる。複数本の赤外線ランプ11からなる各バンクは、
被加熱物21の搬送方向を挟んだ両側に被加熱物21を
挟んでトンネル炉31の内側面にそれぞれ対向させて、
及びコンベア32上面に設置される。トンネル炉31
は、両出入口以外は密閉される。Aは、ワーク搬入口、
Bはワーク搬出口である。
は、被加熱物21の金属板として、鉄、アルミニウム、
銅、真ちゅう、金、ベリリウム、モリブデン、ニッケ
ル、鉛、ロジウム、銀、タンタル、アンチモン、カドミ
ウム、クロム、イリジウム、コバルト、マグネシウム、
タングステンからなる金属板を使用し、塗料としてアク
リル系樹脂塗料、ウレタン樹脂系塗料、エポキシ樹脂系
塗料、メラミン樹脂系塗料、フッソ系塗料を使用する場
合は、波長のピークが3μm以下の赤外線ランプ、望ま
しくは1.2μm〜1.5μmのいわゆる近赤外線ランプから
なるが、波長のピークが2.5μの中赤外線ランプであ
っても有効である。赤外線ランプ11表面からワークで
ある被加熱物21表面までは約250〜300mmに設
置した。赤外線ランプ11は、水平方向に複数本設置さ
れる。複数本の赤外線ランプ11からなる各バンクは、
被加熱物21の搬送方向を挟んだ両側に被加熱物21を
挟んでトンネル炉31の内側面にそれぞれ対向させて、
及びコンベア32上面に設置される。トンネル炉31
は、両出入口以外は密閉される。Aは、ワーク搬入口、
Bはワーク搬出口である。
【0042】13は、トンネル炉31の被加熱物21を
搬送するコンベア32を挟んだ側壁のうち一方の側壁面
の赤外線ランプ11設置位置より下部に設置された気体
吐出口である。14はトンネル炉31の他方の側壁面に
気体吐出口13に対向させて設置された気体吸入口であ
る。気体吐出口13、気体吸入口14は、各々トンネル
炉31の長手方向の側面に沿って被加熱物21の表面位
置高さ付近に設置される。気体吐出口13と気体吸入口
14は循環ダクト15により連結される。循環ダクト1
5には、気体吸入口14から気体を気体吐出口13を移
動させる気体移動手段であるファン16、移動される気
体を加熱する加熱部17を設置する。加熱部17では、
電気抵抗による加熱を用いる熱源により加熱されるが、
加熱可能であれば他の手段によってもよい。気体吐出口
13では、赤外線ランプ11の赤外線照射範囲内に気体
を吐出させる。18はフィルタであり、循環ダクト15
内にまじったダストを除去する。19は外気導入弁であ
り、外気を循環ダクト内に導入して吐出気体を冷却させ
たいときに使用する。即ち、使用中に炉内温度が過剰に
上昇する結果生ずる、被加熱物21の変形等を、外気導
入弁19の使用による外気導入により冷却することが可
能である。
搬送するコンベア32を挟んだ側壁のうち一方の側壁面
の赤外線ランプ11設置位置より下部に設置された気体
吐出口である。14はトンネル炉31の他方の側壁面に
気体吐出口13に対向させて設置された気体吸入口であ
る。気体吐出口13、気体吸入口14は、各々トンネル
炉31の長手方向の側面に沿って被加熱物21の表面位
置高さ付近に設置される。気体吐出口13と気体吸入口
14は循環ダクト15により連結される。循環ダクト1
5には、気体吸入口14から気体を気体吐出口13を移
動させる気体移動手段であるファン16、移動される気
体を加熱する加熱部17を設置する。加熱部17では、
電気抵抗による加熱を用いる熱源により加熱されるが、
加熱可能であれば他の手段によってもよい。気体吐出口
13では、赤外線ランプ11の赤外線照射範囲内に気体
を吐出させる。18はフィルタであり、循環ダクト15
内にまじったダストを除去する。19は外気導入弁であ
り、外気を循環ダクト内に導入して吐出気体を冷却させ
たいときに使用する。即ち、使用中に炉内温度が過剰に
上昇する結果生ずる、被加熱物21の変形等を、外気導
入弁19の使用による外気導入により冷却することが可
能である。
【0043】次に実施例の作用について説明する。図
7、図8、図19に図示されるように、トンネル炉31
内に被加熱物21が搬入されると、ワーク搬入口A側か
らトンネル炉31側面に設置された気体吐出口13から
吐出された気体は、被加熱物21表面付近を通過した後
気体吐出口13に対向させて設置された気体吸入口14
に吸われて気体吸入口14に入る。そのため、被加熱物
21の表面に気体が吹き付けられる。そのため、被加熱
物31通過位置付近の雰囲気温度は高められ維持され
る。
7、図8、図19に図示されるように、トンネル炉31
内に被加熱物21が搬入されると、ワーク搬入口A側か
らトンネル炉31側面に設置された気体吐出口13から
吐出された気体は、被加熱物21表面付近を通過した後
気体吐出口13に対向させて設置された気体吸入口14
に吸われて気体吸入口14に入る。そのため、被加熱物
21の表面に気体が吹き付けられる。そのため、被加熱
物31通過位置付近の雰囲気温度は高められ維持され
る。
【0044】即ち、被加熱物31通過位置付近に熱風の
巾を持ったゾーンを作り、他の炉内は積極的に加熱せず
に、必要部分のみが加熱する。又、インクの乾燥にはラ
ンプは連続照射するが、時間経過と共に内部雰囲気温度
が上昇し、温度上昇分乾燥は短時間化する。従って、炉
内温度を各条件に合わせ一定温度、一定時間、一定硬化
させる為に、炉内雰囲気を温度コントロールする必要が
生じる。その場合、少数ランプ配置の場合ランプ光源を
コントロールすると、照射量の変化が出て硬化状態が変
化してしまい安定した硬化が出来ない。
巾を持ったゾーンを作り、他の炉内は積極的に加熱せず
に、必要部分のみが加熱する。又、インクの乾燥にはラ
ンプは連続照射するが、時間経過と共に内部雰囲気温度
が上昇し、温度上昇分乾燥は短時間化する。従って、炉
内温度を各条件に合わせ一定温度、一定時間、一定硬化
させる為に、炉内雰囲気を温度コントロールする必要が
生じる。その場合、少数ランプ配置の場合ランプ光源を
コントロールすると、照射量の変化が出て硬化状態が変
化してしまい安定した硬化が出来ない。
【0045】従って別にプレヒーターを設け、ランプ照
射は一定量にし循環する熱風の温度を一定にコントロー
ルする事にし一定温度、一定時間の中で安定した乾燥を
させる。
射は一定量にし循環する熱風の温度を一定にコントロー
ルする事にし一定温度、一定時間の中で安定した乾燥を
させる。
【0046】さらに、赤外線照射と熱風吹付は同時にさ
れる。そのため、赤外線を照射させる前に加熱された熱
風をあらかじめ、被加熱物21に吹き付けた場合は、母
材側から加熱され、熱風により塗膜表面側から加熱され
るため、表面乾(表面固化)を生じ、表面に薄い隔膜が
発生し、その後母材側から加熱されると表面より内部の
溶剤は、すでに固形化された隔膜表面を突き破って蒸発
し、発泡の跡が表面に残りピンホールを生ずるが、この
実施例ではそのようなことはない。
れる。そのため、赤外線を照射させる前に加熱された熱
風をあらかじめ、被加熱物21に吹き付けた場合は、母
材側から加熱され、熱風により塗膜表面側から加熱され
るため、表面乾(表面固化)を生じ、表面に薄い隔膜が
発生し、その後母材側から加熱されると表面より内部の
溶剤は、すでに固形化された隔膜表面を突き破って蒸発
し、発泡の跡が表面に残りピンホールを生ずるが、この
実施例ではそのようなことはない。
【0047】すなわち、当該塗膜に対して赤外線透過率
が高く、母材の吸収率の高い領域の赤外線からなる赤外
線ランプ11を照射する。すると、塗膜を透過した赤外
線は、表面に塗膜形成された母材に吸収され母材表面が
加熱される。そのため、塗膜は、母材表面に近い塗膜裏
面から加熱され固化され、熱風は赤外線照射範囲内に吹
き付けられ、熱風によっても表面塗膜は形成されていな
いため、塗膜中の溶剤が蒸発しても固化した塗膜表面を
破りピンホールを形成することはない。被加熱物21の
表面の熱風吹き付け箇所も、熱風のみならず、母材表面
に塗布された塗料の塗膜に対する赤外線透過率が高くか
つ母材の吸収率の高い領域の赤外線を照射されているた
め、塗膜表面乾きにより溶剤の気化発散時にピンホール
や気泡を生じることはない。すなわち、加熱は近赤外線
のみによらず、熱風による加熱を加えたいわゆるげたを
はかされた状態となるため、近赤外線の照射のみによる
加熱のため温度上昇遅延による温度むらの発生はさける
ことが可能である。
が高く、母材の吸収率の高い領域の赤外線からなる赤外
線ランプ11を照射する。すると、塗膜を透過した赤外
線は、表面に塗膜形成された母材に吸収され母材表面が
加熱される。そのため、塗膜は、母材表面に近い塗膜裏
面から加熱され固化され、熱風は赤外線照射範囲内に吹
き付けられ、熱風によっても表面塗膜は形成されていな
いため、塗膜中の溶剤が蒸発しても固化した塗膜表面を
破りピンホールを形成することはない。被加熱物21の
表面の熱風吹き付け箇所も、熱風のみならず、母材表面
に塗布された塗料の塗膜に対する赤外線透過率が高くか
つ母材の吸収率の高い領域の赤外線を照射されているた
め、塗膜表面乾きにより溶剤の気化発散時にピンホール
や気泡を生じることはない。すなわち、加熱は近赤外線
のみによらず、熱風による加熱を加えたいわゆるげたを
はかされた状態となるため、近赤外線の照射のみによる
加熱のため温度上昇遅延による温度むらの発生はさける
ことが可能である。
【0048】メラミン系塗料の場合130°C以上望ま
しくは150°C以上の熱風を1.0m/sec以上、
望ましくは2.0m/sec以上で供給する。アクリル
系樹脂の場合は、100℃以上望ましくは170℃以上
の熱風を1.0m/sec以上望ましくは2.0m/s
ec以上で供給する。これら、温度、風速は赤外線ラン
プ11と被加熱物21との距離等により選択する。
しくは150°C以上の熱風を1.0m/sec以上、
望ましくは2.0m/sec以上で供給する。アクリル
系樹脂の場合は、100℃以上望ましくは170℃以上
の熱風を1.0m/sec以上望ましくは2.0m/s
ec以上で供給する。これら、温度、風速は赤外線ラン
プ11と被加熱物21との距離等により選択する。
【0049】加熱は近赤外線のみによらず、熱風による
加熱を加えたいわゆるげたをはかされた状態となるた
め、近赤外線の照射のみによる加熱のため温度上昇遅延
による温度むらの発生はさけることが可能である。
加熱を加えたいわゆるげたをはかされた状態となるた
め、近赤外線の照射のみによる加熱のため温度上昇遅延
による温度むらの発生はさけることが可能である。
【0050】なおかつ、赤外線照射と熱風吹付は同時に
される。赤外線を照射させる前に加熱された熱風をあら
かじめ、被加熱物21に吹き付けた場合は、母材側から
加熱される前に熱風により塗膜表面側から加熱されるた
め、表面乾(表面固化)を生じ、表面に薄い隔膜が発生
し、その後母材側から加熱されると表面より内部の溶剤
は、すでに固形化された隔膜表面を突き破って蒸発し、
発泡の跡が表面に残りピンホールを生ずるが、この実施
例ではそのようなことはない。
される。赤外線を照射させる前に加熱された熱風をあら
かじめ、被加熱物21に吹き付けた場合は、母材側から
加熱される前に熱風により塗膜表面側から加熱されるた
め、表面乾(表面固化)を生じ、表面に薄い隔膜が発生
し、その後母材側から加熱されると表面より内部の溶剤
は、すでに固形化された隔膜表面を突き破って蒸発し、
発泡の跡が表面に残りピンホールを生ずるが、この実施
例ではそのようなことはない。
【0051】そして、本実施例では、直接赤外線が照射
されない影になった部分でも有効に加熱され、箱状の被
加熱物の内外面とも有効に加熱される。
されない影になった部分でも有効に加熱され、箱状の被
加熱物の内外面とも有効に加熱される。
【0052】この実施例では、赤外線ランプ11には直
接熱風が吹き付けられないため、赤外線ランプ11付近
の温度は、被加熱物21付近の温度に比し低く保つ事が
可能で赤外線ランプ11の寿命を延ばすことが可能であ
る。
接熱風が吹き付けられないため、赤外線ランプ11付近
の温度は、被加熱物21付近の温度に比し低く保つ事が
可能で赤外線ランプ11の寿命を延ばすことが可能であ
る。
【0053】次に、図14で、テスト使用機器及び材料
及びテスト時の室内条件を、図15で、熱風路および本
実施例使用における標準硬度に達するまでの温度および
時間の比較を、図16で、本実施例を使用した近赤外線
および熱風併用および近赤外線のみ使用の比較をあらわ
す。
及びテスト時の室内条件を、図15で、熱風路および本
実施例使用における標準硬度に達するまでの温度および
時間の比較を、図16で、本実施例を使用した近赤外線
および熱風併用および近赤外線のみ使用の比較をあらわ
す。
【0054】すなわち、図15に示されるように、熱硬
化塗料を本発明からなる装置を用いて、その標準硬度に
達するまでの温度と時間を従来の熱風方式と比較して調
べた。
化塗料を本発明からなる装置を用いて、その標準硬度に
達するまでの温度と時間を従来の熱風方式と比較して調
べた。
【0055】テスト共通条件
【0056】1.塗料粘度=16〜18sec
【0057】2.塗膜厚=20μ(±2μm)
【0058】3.硬度測定=鉛筆硬度
【0059】温度は熱風炉使用の場合は炉内雰囲気温
度、本実施例では、ワーク表面付近の雰囲気温度であ
る。その結果、それぞれの硬化に至る所要時間は、本装
置が従来の熱風炉に比較して下記の如くに短縮された。
度、本実施例では、ワーク表面付近の雰囲気温度であ
る。その結果、それぞれの硬化に至る所要時間は、本装
置が従来の熱風炉に比較して下記の如くに短縮された。
【0060】1.メラミンで、1/10
【0061】2.アクリルで、1/18
【0062】3.ポリエステルで、約1/4.4
【0063】4.フッソで、約1/3.6
【0064】これら2種類の乾燥方法によるテスト結果
の比較によって本装置の効果が著しいことが判明した。
の比較によって本装置の効果が著しいことが判明した。
【0065】図16は、本装置を用いて近赤外線ランプ
照射のみと、近赤外線照射と熱風噴出を同時に行い温度
と時間と塗膜硬度の関係をアクリル塗料を選び温度条件
を110℃と170℃の二通りにしてテストした表を表
す。図17に示すように近赤外線照射のみに対して所要
時間は、以下の如くとなる。
照射のみと、近赤外線照射と熱風噴出を同時に行い温度
と時間と塗膜硬度の関係をアクリル塗料を選び温度条件
を110℃と170℃の二通りにしてテストした表を表
す。図17に示すように近赤外線照射のみに対して所要
時間は、以下の如くとなる。
【0066】イ.硬度Hを基準とすれば、
【0067】110℃の熱風を噴出させると、約1/
4.6
4.6
【0068】170℃の熱風を噴出させると、約1/
7
7
【0069】ロ.硬度2Hを基準とすれば、
【0070】110℃の熱風を噴出させると、約1/
4.5
4.5
【0071】170℃の熱風を噴出させると、約1/
9
9
【0072】常温で近赤外線ランプのみを照射したとき
は、硬化部分と未硬化部分の併存、あるいは硬化部分と
オーバーベーク部分の併存が生ずる。照射部分について
鉛筆硬度Hを得るのに7分間要した。
は、硬化部分と未硬化部分の併存、あるいは硬化部分と
オーバーベーク部分の併存が生ずる。照射部分について
鉛筆硬度Hを得るのに7分間要した。
【0073】上記の結果、近赤外線ランプ照射のみと熱
風+近赤外線照射では、塗膜の硬化速度には歴然とした
差があり、しかも熱風の温度が高ければ高いほど硬化の
時間短縮が進むことが判明した。
風+近赤外線照射では、塗膜の硬化速度には歴然とした
差があり、しかも熱風の温度が高ければ高いほど硬化の
時間短縮が進むことが判明した。
【0074】図17中の110℃、170℃は何れも熱
風のワーク表面付近の温度を示す。
風のワーク表面付近の温度を示す。
【0075】次に、本装置を用いて熱風のみを噴射し
て、時間の経過と塗膜硬度の関係をメラミン塗料及びア
クリル塗料について調べた。
て、時間の経過と塗膜硬度の関係をメラミン塗料及びア
クリル塗料について調べた。
【0076】1.サンプル板 ボンデ鋼板0.8mm
(厚)サイズ600mm×700mm
(厚)サイズ600mm×700mm
【0077】2.熱風風速 2.0m/sec
【0078】3.塗料粘度 18〜19sec/NK−
2(粘度計)
2(粘度計)
【0079】9分間測定したが、両者とも硬度はB以下
で実用に適さなかった。
で実用に適さなかった。
【0080】図17は、熱風路および本実施例使用にお
ける標準硬度に達するまでの温度および時間の比較をあ
らわす。図18は、1mm厚鉄鋼板に30μ塗布したメ
ラミン系塗料に本実施例を使用し硬度Hまで与えた場合
の近赤外線および熱風併用および熱風のみ使用の比較を
あらわす。
ける標準硬度に達するまでの温度および時間の比較をあ
らわす。図18は、1mm厚鉄鋼板に30μ塗布したメ
ラミン系塗料に本実施例を使用し硬度Hまで与えた場合
の近赤外線および熱風併用および熱風のみ使用の比較を
あらわす。
【0081】以上のこれら本実施例では、従来の熱風炉
に比し短時間で急激に加熱される。そのため、ABS樹
脂に、アクリル系塗料を塗布して乾燥しても熱風炉使用
による変形は見られず。有効に乾燥させることが可能で
ある。ABS樹脂以外の低温で変形するプラスチックス
に塗布された塗膜を乾燥させる場合も同様である。
に比し短時間で急激に加熱される。そのため、ABS樹
脂に、アクリル系塗料を塗布して乾燥しても熱風炉使用
による変形は見られず。有効に乾燥させることが可能で
ある。ABS樹脂以外の低温で変形するプラスチックス
に塗布された塗膜を乾燥させる場合も同様である。
【0082】さらに、本実施例では、短時間で急激に乾
燥されるため、塗膜形成後、乾燥の為のセッティングを
行わずとも有効な塗膜が形成される。
燥されるため、塗膜形成後、乾燥の為のセッティングを
行わずとも有効な塗膜が形成される。
【0083】
【発明の効果】 したがって、この発明では赤外線照射
のみによる加熱に比し温度調整が容易である。
のみによる加熱に比し温度調整が容易である。
【図1】各樹脂の赤外線吸収曲線図
【図2】各樹脂の赤外線吸収曲線図
【図3】各樹脂の赤外線吸収曲線図
【図4】各樹脂の赤外線吸収曲線図
【図5】各樹脂の赤外線吸収曲線図
【図6】赤外線ランプの特性曲線図
【図7】この発明の実施例の中央断面図
【図8】図7のXX断面図
【図9】この発明の実施例赤外線発生装置部分の一部拡
大図
大図
【図10】金属の各波長における反射率
【図11】金属の各波長における反射率
【図12】金属の各波長における反射率
【図13】金属の各波長における反射率
【図14】テスト使用機器及び材料及びテスト時の室内
条件
条件
【図15】熱風路および本実施例使用における標準硬度
に達するまでの温度および時間の比較
に達するまでの温度および時間の比較
【図16】アクリル塗料に本実施例を使用した近赤外線
および熱風併用および近赤外線のみ使用の比較
および熱風併用および近赤外線のみ使用の比較
【図17】熱風路および本実施例使用における標準硬度
に達するまでの温度および時間の比較
に達するまでの温度および時間の比較
【図18】メラミン系塗料に本実施例を使用した近赤外
線および熱風併用および近赤外線のみ使用の比較
線および熱風併用および近赤外線のみ使用の比較
【図19】この発明の他の実施例の横断面図
11 赤外線ランプ 13 気体吐出口 14 気体吸入口 15 循環ダクト 16 気体移動手段 17 加熱部 21 被加熱物 31 炉 32 コンベア
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年5月7日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
Claims (1)
- 【請求項1】 内部に赤外線ランプを設置される炉と、
炉を貫通し被加熱物を搬送するコンベアと、被加熱物に
向けて炉の一側壁に設置される気体吐出口と、被加熱物
を挟んだ炉の他方側壁に気体吐出口に対向させて設置さ
れる気体吸入口と、気体吐出口と気体吸入口とを連結す
る循環ダクトと、循環ダクト中に設置され気体を加熱す
る加熱部と、気体吸入口から吸入された気体を気体吐出
口方向に移動させる気体移動手段とからなることを特徴
とする加熱装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18191192A JP3200174B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18191192A JP3200174B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 加熱装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06437A true JPH06437A (ja) | 1994-01-11 |
JP3200174B2 JP3200174B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=16109057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18191192A Expired - Fee Related JP3200174B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 加熱装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3200174B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009052792A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Eco:Kk | 近赤外線照射乾燥装置 |
JP2009236371A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Koyo Thermo System Kk | 加熱装置 |
CN101676662A (zh) * | 2008-09-18 | 2010-03-24 | 株式会社Eco | 短红外线照射干燥装置 |
-
1992
- 1992-06-16 JP JP18191192A patent/JP3200174B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009052792A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Eco:Kk | 近赤外線照射乾燥装置 |
JP2009236371A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Koyo Thermo System Kk | 加熱装置 |
CN101676662A (zh) * | 2008-09-18 | 2010-03-24 | 株式会社Eco | 短红外线照射干燥装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3200174B2 (ja) | 2001-08-20 |
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Legal Events
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