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JP3133659B2 - 塗装乾燥炉 - Google Patents

塗装乾燥炉

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Publication number
JP3133659B2
JP3133659B2 JP07257348A JP25734895A JP3133659B2 JP 3133659 B2 JP3133659 B2 JP 3133659B2 JP 07257348 A JP07257348 A JP 07257348A JP 25734895 A JP25734895 A JP 25734895A JP 3133659 B2 JP3133659 B2 JP 3133659B2
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JP
Japan
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furnace
gas
air passage
air
radiation
Prior art date
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JP07257348A
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渡辺　　誠
勲 大橋
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to CA002206856A priority patent/CA2206856C/en
Priority to AT96942979T priority patent/ATE198283T1/de
Priority to PCT/JP1996/002884 priority patent/WO1997012691A1/ja
Priority to ES96942979T priority patent/ES2155634T3/es
Priority to AU11309/97A priority patent/AU700920B2/en
Priority to EP96942979A priority patent/EP0794012B1/en
Priority to CN96191169A priority patent/CN1079706C/zh
Priority to US08/849,405 priority patent/US5823767A/en
Priority to DE69611350T priority patent/DE69611350T2/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00—Heating arrangements
    • F26B23/02—Heating arrangements using combustion heating
    • F26B23/022—Heating arrangements using combustion heating incinerating volatiles in the dryer exhaust gases, the produced hot gases being wholly, partly or not recycled into the drying enclosure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/02—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F26B21/04—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure partly outside the drying enclosure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/283—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun in combination with convection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、塗装工程に続いて
塗装物の塗膜を焼付乾燥処理する塗装乾燥炉に関し、詳
しくは、炉内から炉内気体を取り出して、その取り出し
気体を再び炉内に戻す炉内用循環風路と、この炉内用循
環風路から炉内に戻す気体を高温化して炉内を加熱する
炉内加熱手段と、内部風路に熱源高温気体を通過させる
ことにより輻射面を加熱して、この輻射面から炉内に熱
輻射させる熱風熱源式の輻射手段と、この輻射手段の内
部風路から送出される気体を再び輻射手段の内部風路に
戻す輻射用循環風路と、この輻射用循環風路に介装され
て、輻射用循環風路の流通気体を加熱する輻射用の燃焼
式加熱装置と、前記輻射用循環風路のうち、前記輻射手
段の内部風路から送出される気体を前記輻射用の燃焼式
加熱装置に送る風路部分に接続されて、輻射用循環風路
の流通気体に新鮮空気を混合する新鮮空気風路とを設
け、前記輻射用の燃焼式加熱装置として、前記輻射用循
環風路における流通気体の雰囲気中で直接に燃料を燃焼
させる直接加熱型の燃焼式加熱装置を採用した塗装乾燥
炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記の如き塗装乾燥炉では、図５
に示す如く、炉内用循環風路９ａから炉内１ａに戻す気
体ＲＡ’を高温化する炉内加熱手段Ｈａとして、輻射用
循環風路２０に介装する輻射用の燃焼式加熱装置１９ａ
とは別に、バーナｂの燃焼運転により炉内用循環風路９
ａの流通気体ＲＡを加熱する炉内用の燃焼式加熱装置１
９ａ’を炉内用循環風路９ａに介装していた。
【０００３】そして、焼付乾燥処理において炉内で発生
する塗料溶剤蒸気が流通気体ＰＡ中に含まれることの無
い輻射用循環風路２０については、それに介装する輻射
用の燃焼式加熱装置１９ａとして、熱効率面などで有利
な直接加熱型の燃焼式加熱装置（すなわち、加熱対象で
ある流通気体ＰＡの雰囲気中で直接に燃料を燃焼させる
形式のもの）を採用するのに対し、炉内で発生する塗料
溶剤蒸気が流通気体ＲＡ中に含まれる炉内用循環風路９
ａについては、それに介装する上記炉内用の燃焼式加熱
装置１９ａ’として、バーナｂの燃焼運転により生じる
燃焼火炎及び燃焼ガスＧと、加熱対象である炉内用循環
風路９ａの流通気体ＲＡとを内部熱交換器ｈｘで非接触
に熱交換させる間接加熱型の燃焼式加熱装置を採用して
いた。
【０００４】つまり、炉内用循環風路９ａを通過する流
通気体ＲＡ中の塗料溶剤蒸気が炉内用の燃焼式加熱装置
１９ａ’における燃焼火炎に直接に晒されて反応し、こ
の反応により、塗膜品質の低下原因となる反応生成物
（すなわち、炉内１ａへの戻し後に塗膜に付着して塗膜
品質を低下させる反応生成物）が生成されるといったこ
とを回避するため、上記炉内用の燃焼式加熱装置１９
ａ’には、燃焼火炎及び燃焼ガスＧと加熱対象の流通気
体ＲＡとを非接触に熱交換させる間接加熱型のものを採
用する必要があった。
【０００５】なお、同図５において、７は輻射用の燃焼
式加熱装置１９ａで加熱した気体ＰＡ’を熱源高温気体
として内部風路ｉｐに通過させることにより炉内１ａに
熱輻射させる輻射手段、１８ａは輻射用循環風路２０の
流通気体ＲＡに対し新鮮空気ＯＡ（一般に外気）を混合
する新鮮空気風路、２１’は輻射用循環風路２０の流通
気体ＰＡのうち新鮮空気風路１８ａからの新鮮空気導入
量に相当する一部量を系外に排出する輻射系統用の排気
風路、８ａは炉内１ａから取り出した炉内気体ＺＡのう
ち一部を排気ＥＡとして系外に排出する炉内用の排気風
路、１８ａ’は炉内用排気風路８ａからの排気量に相当
する量の新鮮空気ＯＡ（一般に外気）を炉内用循環風路
９ａの流通気体ＲＡに混合して、炉内１ａにおける発生
溶剤蒸気を希釈する炉内用の新鮮空気風路である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来炉
では、間接加熱型を用いる炉内用の燃焼式加熱装置１９
ａ’において、炉内用循環風路９ａの流通気体ＲＡ（具
体的には新鮮空気ＯＡを混合した流通気体）と熱交換さ
せた後の未だ保有熱量が大きな燃焼ガスＧを系外に排出
してしまうために、また、輻射用循環風路２０における
流通気体ＰＡの一部量を保有熱量の大きい状態で輻射系
統用の排気風路２１’から系外に排出してしまうため
に、全体としての熱ロスが大きく、しかも、炉内用とし
て用いる間接加熱型の燃焼式加熱装置１９ａ’は、内部
熱交換器ｈｘの装備の為に装置熱容量が大きくて立ち上
げ時の加熱負荷が大きく、これらのことから、ランニン
グコストが嵩む問題があった。
【０００７】また、これに加え、炉内用として用いる間
接加熱型の燃焼式加熱装置１９ａ’は、内部熱交換器ｈ
ｘの装備の為に装置構造も複雑で大型なものとなり、こ
のため、装置コスト及び設置スペースが嵩む問題もあっ
た。
【０００８】以上の実情に対し、本発明の主たる課題
は、塗膜品質の低下原因となる反応生成物の発生を防止
することと合わせて、上述の如き熱ロスを低減するとと
もに、立ち上げ時の加熱負荷を低減し、また、装置構成
の小型化・簡素化を図る点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
・請求項１記載の発明では（図１参照）、輻射用の燃焼
式加熱装置として輻射用循環風路２０に介装した直接加
熱型の燃焼式加熱装置１９ａにより、輻射用循環風路２
０の流通気体ＰＡ（具体的には、輻射手段７の内部風路
ｉｐから送出される気体ＰＡと、輻射用循環風路２０に
接続した新鮮空気風路１８ａから供給される新鮮空気Ｏ
Ａとの混合気体）を加熱し、この加熱気体ＰＡ’（具体
的は直接加熱型の燃焼式加熱装置１９ａで発生する燃焼
ガスを含む高温気体）を、熱源高温気体として輻射手段
７の内部風路ｉｐに通過させることにより、輻射手段７
の輻射面を加熱して、この輻射面から炉内１ａの塗装物
２に熱輻射させる。
【００１０】そして、輻射手段７の内部風路ｉｐから輻
射用循環風路２０に送出される気体ＰＡ（すなわち、直
接加熱型の燃焼式加熱装置１９ａにより加熱された気体
ではあるが、塗料溶剤蒸気を含まない輻射用循環風路２
０の流通気体であって、塗膜品質の低下原因となる反応
生成物を含まない清浄な気体）のうち、新鮮空気風路１
８ａからの新鮮空気混合を行う前の高温状態にあるもの
の一部を分流風路２１へ分流し、この分流した高温清浄
気体ＰＡ”を炉内用循環風路９ａの流通気体ＲＡに混合
することにより、炉内用循環風路９ａから炉内１ａに戻
す気体ＲＡ’を高温化して炉内１ａを加熱する。また合
わせ、この混合をもって、炉内１ａにおける発生溶剤蒸
気を希釈するための炉内１ａへの新鮮気体導入とする。
【００１１】すなわち、この分流風路２１による輻射用
循環風路２０から炉内用循環風路９ａへの高温清浄気体
ＰＡ”の分流供給をもって、炉内用循環風路９ａから炉
内１ａに戻す気体ＲＡ’を高温化することにより、輻射
用の燃焼式加熱装置として輻射用循環風路２０に介装す
る直接加熱型の燃焼式加熱装置１９ａを、炉内用循環風
路９ａから炉内１ａに戻す気体を高温化する炉内加熱手
段Ｈａに兼用化した炉内加熱形式とする。
【００１２】つまり、請求項１記載の発明によれば、炉
内用循環風路から炉内に戻す気体を高温化して炉内を加
熱するにあたり、塗膜品質の低下原因となる反応生成物
を含まない高温清浄気体を分流風路により輻射用循環風
路から炉内用循環風路の流通気体に混合することで、炉
内用循環風路から炉内に戻す気体を高温化する形式を採
るから、また、塗料溶剤蒸気を含む炉内用循環風路の流
通気体を直接加熱型の燃焼式加熱装置に通過させること
もなくて、炉内循環風路における流通気体中の塗料溶剤
蒸気から塗膜品質の低下原因となる反応生成物が生成さ
れることもないから、炉内用循環風路から炉内に戻す炉
内加熱用気体中に塗膜品質の低下原因となる反応生成物
が混入するといった問題は確実に回避される。
【００１３】また、加熱対象の流通気体と熱交換させた
後の未だ保有熱量が大きな燃焼ガスを系外に排出してし
まう間接加熱型の燃焼式加熱装置を、炉内加熱用として
炉内用循環風路に介装することを不要にできるととも
に、輻射用循環風路における流通気体のうち新鮮空気風
路からの新鮮空気導入量に相当する量を保有熱量の大き
い状態で系外に排出するといった従来形式に代えて、分
流風路により輻射用循環風路における高温清浄気体を炉
内加熱のために炉内用循環風路へ分流供給するといった
形態を採るから、全体としての熱ロスを大きく低減で
き、さらに、内部熱交換器の装備のために装置熱容量が
大きくなる間接加熱型の燃焼式加熱装置を不要にできる
ことで、立ち上げ時の加熱負荷も小さくでき、これらの
ことから、先述の従来炉に比べランニングコストを大き
く低減し得る。
【００１４】しかも、内部熱交換器の装備のために装置
構造も複雑で大型となる間接加熱型の燃焼式加熱装置を
不要にできることで、全体構成を簡素で小型なものとす
ることができ、これにより、従来炉に比べ装置コストを
低減し得るとともに、必要設置スペースも縮小すること
ができる。
【００１５】・請求項２記載の発明では（同図１参
照）、炉内１ａからの排気ＥＡ中に含まれる塗料溶剤蒸
気を燃焼式の排気浄化装置１２で焼却処理して排気ＥＡ
を浄化し、この浄化した排気ＥＡ’と新鮮空気ＯＡとを
熱回収用熱交換器１５で熱交換させることにより新鮮空
気ＯＡを予熱する。そして、この予熱した新鮮空気ＯＡ
を、前記分流風路２１による輻射用循環風路２０からの
気体分流に対する補充空気として新鮮空気風路１８ａに
より輻射用循環風路２０に導いて、輻射手段７の内部風
路ｉｐから輻射用の燃焼式加熱装置１９ａに送る気体Ｐ
Ａに混合させる。
【００１６】つまり、請求項２記載の発明によれば、炉
内加熱手段を兼ねる輻射用の燃焼式加熱装置として輻射
用循環風路に介装した直接加熱型の燃焼式加熱装置にお
いて、輻射手段の内部風路から送出される気体と新鮮空
気風路から供給される新鮮空気との混合気体の雰囲気中
で燃料を燃焼させるにあたり、この新鮮空気として、予
熱された新鮮空気を輻射手段の内部風路から送出される
気体に混合させることにより、予熱を施さない新鮮空気
を混合させる形式に比べ、新鮮空気混合による混合気体
の温度低下を抑止した状態で、より高温の混合気体を直
接加熱型の燃焼式加熱装置に供給することができ、これ
により、この燃焼式加熱装置の燃焼効率を向上させて、
ランニングコストの一層効果的な低減を達成できる。
【００１７】・請求項３記載の発明では（同図１参
照）、輻射手段７の内部風路ｉｐから輻射用循環風路２
０に送出される気体ＰＡのうち、新鮮空気風路１８ａか
らの新鮮空気混合を行う前の高温状態にあるものの一部
を分流風路２１へ分流して、この分流いた高温清浄気体
ＰＡ”を炉内用循環風路１９ａの流通気体ＲＡに混合す
るにあたり、この分流気体ＰＡ”を、分流風路２１に介
装した燃焼式の補助加熱装置３０によりさらに加熱昇温
させた上で、炉内用循環風路９ａの流通気体ＲＡに混合
し、これにより、輻射用の燃焼式加熱装置として輻射用
循環風路２０に介装した直接加熱型の燃焼式加熱装置１
９ａと、分流風路２１に介装した燃焼式補助加熱装置３
０との協働により、炉内循環風路９ａから炉内１ａに戻
す気体ＲＡ’を高温化する形式とする。
【００１８】つまり、請求項３記載の発明によれば、輻
射用循環風路に介装した輻射用の燃焼式加熱装置に対す
る燃焼量調整と、分流風路に介装する燃焼式の補助加熱
装置に対する燃焼量調整との組み合わせにより、炉内加
熱量と輻射手段の熱輻射量とを、要求される炉運転条件
などに応じて互いに独立的に調整することができ、これ
により炉の焼付乾燥処理性能を向上させることができ
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１において、１は塗装工程に続
いて塗装物２（本例では自動車ボディー）の塗膜を焼付
乾燥処理する塗装乾燥炉であり、台車３ａに載置した塗
装物２をコンベア装置３により炉内における昇温ゾーン
１ａ，第１保温ゾーン１ｂ，第２保温ゾーン１ｃの順に
通過させる。
【００２０】炉内の各ゾーン１ａ，１ｂ，１ｃには、複
数の熱風吹出口４を形成した給気チャンバ５ａ，５ｂ，
５ｃと、ゾーン内気体ＺＡを取り出す排気口６ａ，６
ｂ，６ｃとを設け、また、昇温ゾーン１ａには、これら
給気チャンバ５ａ及び排気口６ａに加え、塗装物２に対
し熱輻射する輻射パネル７を設けてある。
【００２１】排気口６ａ，６ｂ，６ｃから取り出したゾ
ーン内気体ＺＡは、ゾーン排気ＥＡとしてゾーン毎の炉
内用排気風路８ａ，８ｂ，８ｃに導くものと、ゾーン循
環気体ＲＡとしてゾーン毎の炉内用循環風路９ａ，９
ｂ，９ｃに導くものとに分流し、炉内用排気風路８ａ，
８ｂ，８ｃに導いた各排気ＥＡについては、排気集合風
路１０により集合させた上で、主排気風路１１を介して
燃焼式の排気浄化装置１２に送る。Ｆｅは排気用のファ
ンである。
【００２２】排気浄化装置１２はバーナｂと触媒層ｓを
備え、この排気浄化装置１２では、排気ＥＡ中に含まれ
る塗料溶剤の蒸気（すなわち、炉内での焼付乾燥処理に
伴い塗膜から発生した塗料溶剤の蒸気）を、触媒作用の
下で焼却処理して排気ＥＡを浄化し、浄化した排気Ｅ
Ａ’を排気送出風路１３へ送出する。
【００２３】１４は、主排気風路１１を介して排気浄化
装置１２に送る未処理排気ＥＡと、排気送出風路１３へ
送出された焼却処理後の高温の浄化排気ＥＡ’とを熱交
換させ、これにより、排気浄化装置１２に送る未処理排
気ＥＡを予熱する高温側の熱回収用熱交換器である。
【００２４】また、１５は主新鮮空気風路１６により導
く新鮮空気ＯＡ（本例では外部からの取り入れ外気）
と、高温側の熱回収用熱交換器１４を通過した後の排気
送出風路１３における浄化排気ＥＡ’とを熱交換させ
て、新鮮空気ＯＡを予熱する低温側の熱回収用熱交換器
であり、この低温側の熱回収用熱交換器１５で新鮮空気
ＯＡの予熱に用いた後の浄化排気ＥＡ’は、排気送出風
路１３により系外へ排出する。
【００２５】各炉内用循環風路９ａ，９ｂ，９ｃは、そ
れぞれの下流端を対応ゾーンの給気チャンバ５ａ，５
ｂ，５ｃに接続し、その途中には、流通気体ＲＡを浄化
するフィルタ１７、及び、循環用のファンＦｒを介装し
てある。
【００２６】また、前記の主新鮮空気風路１６からは各
ゾーン１ａ，１ｂ，１ｃに対する個別の新鮮空気風路１
８ａ，１８ｂ，１８ｃを分岐して、これら新鮮空気風路
１８ａ，１８ｂ，１８ｃの夫々に新鮮空気導入用のファ
ンＦｏを介装し、これら個別の新鮮空気風路１８ａ，１
８ｂ，１８ｃのうち、第１及び第２保温ゾーン１ｂ，１
ｃに対する新鮮空気風路１８ｂ，１８ｃは、対応ゾーン
の炉内用循環風路９ｂ，９ｃに接続してある。
【００２７】そして、第１及び第２保温ゾーン１ｂ，１
ｃに対する新鮮空気風路１８ｂ，１８ｃには、各保温ゾ
ーン１ｂ，１ｃに対する炉内加熱手段Ｈｂ，Ｈｃとし
て、バーナｂの燃焼運転により通過新鮮空気ＯＡを加熱
する炉内用の燃焼式加熱装置１９ｂ，１９ｃを、炉内用
循環風路９ｂ，９ｃに対する風路接続点よりも上流側で
介装してあり、また、これら炉内用の燃焼式加熱装置１
９ｂ，１９ｃには、新鮮空気風路１８ｂ，１８ｃにおけ
る流通新鮮空気ＯＡの雰囲気中で直接に燃料を燃焼させ
る直接加熱型のものを採用してある。
【００２８】つまり、第１及び第２保温ゾーン１ｂ，１
ｃについては、炉内用の燃焼式加熱装置１９ｂ，１９ｃ
により加熱した高温新鮮空気ＯＡ’（具体的には燃焼ガ
スを含む空気）を炉内用循環風路９ｂ，９ｃの流通気体
ＲＡに混合することにより、炉内用循環風路９ｂ，９ｃ
から保温ゾーン１ｂ，１ｃに戻す気体ＲＡ’（すなわ
ち、ゾーン循環気体ＲＡと高温新鮮空気ＯＡ’との混合
気体）を高温化し、そして、この高温化気体ＲＡ’を給
気チャンバ５ｂ，５ｃの熱風吹出口４から熱風として保
温ゾーン内に吹き出させることにより、保温ゾーン内を
対流方式で加熱して、各保温ゾーン１ｂ，１ｃのゾーン
内温度を所定温度に調整し、また合わせて、各保温ゾー
ン１ｂ，１ｃで発生する塗料溶剤蒸気を希釈する。
【００２９】一方、昇温ゾーン１ａについては、前記の
輻射パネル７として、内部風路ｉｐに熱源高温気体を通
過させることにより輻射面７ａを加熱して、その輻射面
７ａから塗装物２に熱輻射を行わせる熱風熱源式の輻射
パネルを採用し、この輻射パネル７の内部風路ｉｐから
送出される気体ＰＡを再び輻射パネル７の内部風路ｉｐ
に戻す輻射用の循環風路２０を設けるとともに、バーナ
ｂの燃焼運転により輻射用循環風路２０の流通気体ＰＡ
を加熱する輻射用の燃焼式加熱装置１９ａを輻射用循環
風路２０に介装してある。また、この輻射用の燃焼式加
熱装置１９ａには、前記の第１及び第２保温ゾーン１
ｂ，１ｃに対する炉内用の燃焼式加熱装置１９ｂ，１９
ｃと同様に、輻射用循環風路２０における流通気体ＰＡ
の雰囲気中で直接に燃料を燃焼させる直接加熱型のもの
を採用してある。
【００３０】そして、この輻射用循環風路２０のうち、
輻射パネル７の内部風路ｉｐから送出される気体ＰＡを
輻射用の燃焼式加熱装置１９ａに導く風路部分からは分
流風路２１を分岐して、この分流風路２１を昇温ゾーン
１ａの炉内用循環風路９ａに接続するとともに、昇温ゾ
ーン１ａに対する前記の新鮮空気風路１８ａを、分流風
路２１の分岐箇所よりも輻射用の燃焼式加熱装置１９ａ
に寄った箇所で、輻射用循環風路２０に接続してある。
Ｆｐは輻射用循環風路２０における循環用のファンであ
る。
【００３１】つまり、昇温ゾーン１ａについては、輻射
パネル７からの送出気体ＰＡのうち分流風路２１へ分流
した後の残りのものと、新鮮空気風路１８ａから供給す
る新鮮空気ＯＡとの混合気体を輻射用の燃焼式加熱装置
１９ａで加熱し、この加熱気体ＰＡ’（具体的には燃焼
ガスを含む気体）を輻射パネル７の内部風路ｉｐに通過
させることにより、輻射パネル７の輻射面７ａから塗装
物２に対し熱輻射させる。
【００３２】また、分流風路２１へ分流した高温気体Ｐ
Ａ”を昇温ゾーン１ａにおける炉内用循環風路９ａの流
通気体ＲＡに混合することにより、この炉内用循環風路
９ａから昇温ゾーン１ａに戻す気体ＲＡ’（すなわり、
昇温ゾーン１ａのゾーン循環気体ＲＡと分流風路２１か
ら供給される高温気体ＰＡ”との混合気体）を高温化
し、そして、この高温化気体ＲＡ’を給気チャンバ５ａ
の熱風吹出口４から熱風として昇温ゾーン内に吹き出さ
せることにより、昇温ゾーン内を対流方式で加熱して、
昇温ゾーン１ａのゾーン内温度を所定温度に調整し、合
わせ、分流風路２１から炉内用循環風路９ａへの上記気
体混合をもって、昇温ゾーン１ａにおける発生溶剤蒸気
を希釈する為の昇温ゾーン１ａへの新鮮気体導入とす
る。
【００３３】すなわち、昇温ゾーン１ａのゾーン加熱に
ついては、上記の如く分流風路２１による輻射用循環風
路２０から炉内用循環風路９ａへの高温気体ＰＡ”の分
流供給をもって、炉内用循環風路９ａから炉内１ａに戻
す気体ＲＡ’を高温化する方式を採用することにより、
輻射用循環風路２０に介装する輻射用の燃焼式加熱装置
１９ａを昇温ゾーン用の炉内加熱手段Ｈａに兼用化した
形式としてある。
【００３４】以上要するに、第１及び第２保温ゾーン１
ｂ，１ｃについては、炉内用の燃焼式加熱装置１９ｂ，
１９ｃとして直接加熱型のものを用いながらも、未だ塗
料溶剤蒸気を含まない新鮮空気ＯＡを炉内用の燃焼式加
熱装置１９ｂ，１９ｃにより加熱して、この加熱新鮮空
気ＯＡ’を炉内用循環風路９ｂ，９ｃの流通気体ＲＡに
混合することでゾーン内を加熱するといった炉内加熱形
式を採用することにより、また、輻射パネル７を備える
昇温ゾーン１ａについては、塗料溶剤蒸気を含まない輻
射用循環風路２０における高温清浄気体ＰＡの一部を分
流して、この分流した高温清浄気体ＰＡ”を炉内用循環
風路９ａの流通気体ＲＡに混合することでゾーン内を加
熱するといった炉内加熱方式を採用することにより、夫
々、炉内用循環風路１９ａ，１９ｂ，１９ｃの流通気体
ＲＡ中に含まれる塗料溶剤蒸気が直接加熱型の燃焼式加
熱装置における燃焼火炎に晒されて反応することで、塗
膜品質低下の原因となる反応生成物が生成されて、この
反応生成物が炉内用循環風路１９ａ，１９ｂ，１９ｃか
ら炉内に戻す気体中に混入するといったことを回避する
ようにしてある。
【００３５】他方、炉の入口及び出口の夫々には、これ
ら入口や出口から外部に漏れ出ようとする炉内気体Ｚ
Ａ’を捕集するフード２２ａ，２２ｂを設けてあり、こ
れらフード２２ａ，２２ｂに接続したフード用の排気風
路２３ａ，２３ｂには、フード排気用のファンＦｆ、及
び、風路開閉ダンパＤｆを介装してある。また、これら
フード用の排気風路２３ａ，２３ｂに対しては、風路開
閉ダンパＤｆよりもフード側の箇所において前記の排気
集合風路１０を接続してある。
【００３６】つまり、炉の運転形態として、炉内で塗装
物２に対し焼付乾燥処理を施す定常運転では、各ゾーン
１ａ，１ｂ，１ｃの炉内用排気風路８ａ，８ｂ，８ｃに
おける風路開閉ダンパＤｅを開状態にするとともに、フ
ード用の排気風路２３ａ，２３ｂにおける風路開閉ダン
パＤｆを閉状態にし、これにより、各ゾーン１ａ，１
ｂ，１ｃからの排気ＥＡとともにフード２２ａ，２２ｂ
による捕集気体ＺＡ’を前記の排気浄化装置１２に送っ
て、これら排気ＥＡや捕集気体ＺＡ’に含まれる塗料溶
剤蒸気を排気浄化装置１２で焼却処理する。
【００３７】また、定常運転への移行前段階として、炉
内に塗装物２を未だ存在させない状態で各ゾーン１ａ，
１ｂ，１ｃのゾーン内温度を所定温度にまで上昇させる
立ち上げ運転では、各ゾーン１ａ，１ｂ，１ｃの炉内用
排気風路８ａ，８ｂ，８ｃにおける風路開閉ダンパＤｅ
を閉状態にして各ゾーン１ａ，１ｂ，１ｃからの排気を
停止することにより、ゾーン内温度の立ち上げを早くす
ることに対し、フード用の排気風路２３ａ，２３ｂにお
ける風路開閉ダンパＤｆを開状態にし、これにより、フ
ード２２ａ，２２ｂによる捕集気体ＺＡ’（すなわち、
未だ塗料溶剤蒸気を含まない気体）をフード排気用のフ
ァンＦｆによりフード用排気風路２３ａ，２３ｂを介し
て所定の排出箇所へ排出する。
【００３８】図中２４ａ，２４ｂは、炉の入口及び出口
付近の天井部において炉内気体中の塗料溶剤蒸気が凝縮
することを防止するパネル状ヒータであり、このパネル
状ヒータ２４ａ，２４ｂにより塗料溶剤蒸気の凝縮を防
止することにより、凝縮塗料溶剤が塗装物２に滴下して
塗膜品質が低下するといったことを防止するとともに、
炉の入口及び出口付近における塗料溶剤蒸気を炉内気体
ＺＡ’とともに前記のフード２２ａ，２２ｂにより速や
かに捕集して排気浄化装置１２に送ることを確実にす
る。
【００３９】なお、パネル状ヒータ２４ａ，２４ｂに
は、熱源高温気体を内部風路ｉａ，ｉｂに通過させる熱
風熱源式を採用してあり、炉入口側のパネル状ヒータ２
４ａについては、前記の輻射用循環風路２０において輻
射用の燃焼式加熱装置１９ａから輻射パネル７に送る高
温気体ＰＡ’の一部を熱源高温気体としてパネル状ヒー
タ２４ａの内部風路ｉａに供給し、そして、このパネル
状ヒータ２４ａの内部風路ｉａを通過した後の気体を輻
射パネル７からの送出気体ＰＡに合流させるようにして
ある。また、炉出口側のパネル状ヒータ２４ｂについて
は、第２保温ゾーン１ｃの給気チャンバ５ｃに対して供
給する高温気体ＲＡ’の一部を熱源高温気体としてパネ
ル状ヒータ２４ｂの内部風路ｉｂに供給し、そして、こ
のパネル状ヒータ２４ｂの内部風路ｉｂを通過した後の
気体を排気口６ｃによるゾーン１ｃからの取出気体ＺＡ
に合流させるようにしてある。
【００４０】第１及び第２保温ゾーン１ｂ，１ｃの具体
的内部構造については、図２に示すように、塗装物２の
搬送方向に延びる一対の給気チャンバ５ｂ，５ｃをゾー
ン底部の左右両端部に配置し、これら給気チャンバ５
ｂ，５ｃの夫々に、熱風吹出口４として、炉壁に沿わせ
る状態で上向きに熱風ＲＡ’を吹き出す上向き吹出口４
ａと、ゾーン内の左右中央部へ向けて斜め上向きに熱風
ＲＡ’を吹き出す斜め向き吹出口４ｂとを形成してあ
る。
【００４１】そして、これら上向き吹出口４ａと斜め向
き吹出口４ｂとは夫々、図３に示す如く、塗装物２の搬
送方向に列状に並設し、また、個々の開口形状をスリッ
ト状にしてある。
【００４２】ゾーン天井部の左右中央部、及び、ゾーン
天井部の左右両端部には、ゾーン内気流を図中の矢印に
示すように案内する気流ガイド２５ａ，２５ｂを、塗装
物２の搬送方向に延設する状態で設けてあり、炉壁構造
については、断熱材２６ａを貼設した外部壁パネル２６
と、断熱材２７ａを貼設した内部壁パネル２７との二重
壁構造にして、内外壁間には断熱用の空気層２８を形成
してある。
【００４３】また上述の如く、給気チャンバ５ｂ，５ｃ
をゾーン内に配置するのに対し、排気側については、排
気チャンバを省略して、各保温ゾーン１ａ，１ｂにつき
一個ないし二個程度の排気口６ｂ，６ｃをゾーン天井部
の左右中央部に開口させてあり、このように排気チャン
バを省略することにより、各保温ゾーン１ａ，１ｂの熱
容量を小さくして運転初期の立ち上がり加熱負荷を小さ
くしてある。
【００４４】一方、昇温ゾーン１ａの具体的内部構造に
ついては、図４に示すように、塗装物２の搬送方向に延
びる一対の給気チャンバ５ａをゾーン底部の左右両端部
に配置し、これら給気チャンバ５ａの夫々に、前記の保
温ゾーン１ｂ，１ｃの場合と同様の上向き吹出口４ａと
斜め向き吹出口４ｂとを形成してあり、そして、これら
給気チャンバ５ａの上で両炉壁部の夫々に輻射パネル７
を配設してある。
【００４５】また、保温ゾーン１ｂ，１ｃの場合と同様
の気流案内ガイド２５ａ，２５ｂを設けるとともに、排
気についても保温ゾーン１ｂ，１ｃの場合と同様に、排
気チャンバを省略して、一個ないし二個程度の排気口６
ａをゾーン天井部の左右中央部に開口させてあり、この
ように排気チャンバを省略することにより、輻射パネル
７における輻射面７ａの面積を大きく確保できるように
してある。
【００４６】なお、図４では、昇温ゾーン１ａの炉壁構
造として、断熱材２９ａを貼設した一枚の壁パネル２９
のみにより昇温ゾーン１ａの炉壁を形成する例を示す
が、場合によっては、昇温ゾーン１ａについても前述の
保温ゾーン１ｂ，１ｃと同様の二重壁構造を採用しても
よい。
【００４７】〔別の実施形態〕 ・図１において破線で示す如く、分流風路２１の流通気
体ＰＡ”をさらに加熱する燃焼式の補助加熱装置３０を
分流風路２１に介装してもよい。また、分流風路２１に
おける流通気体Ｐ”は塗料溶剤蒸気を含まない気体であ
ることから、この補助加熱装置３０には、直接加熱型な
いし間接加熱型のいずれを採用してもよい。
【００４８】・前述の実施形態では、炉内における昇温
ゾーン１ａについて請求項１記載の発明を適用した場合
を示したが、炉内を複数のゾーンに区分する炉構成にお
いて、それらゾーンの全てに請求項１記載の発明を適用
してもよく、また、ゾーン区分しない炉構成において請
求項１記載の発明を適用してもよい。
【００４９】・前述の実施形態では、新鮮空気ＯＡとし
て外気を用いる場合を示したが、新鮮空気ＯＡには、炉
内気体ＺＡを含まない空気であれば、例えば、塗装工場
の建屋内空気や、他装置からの清浄排気空気など、種々
のものを採用できる。
【００５０】・炉の内部構造は種々の構成変更が可能で
あり、図２や図４に示す内部構造に限定されるものでは
ない。
【００５１】尚、特許請求の範囲の項、及び、課題を解
決するための手段の項において、図面との対照を便利に
するために符号を記したが、該記入により本発明は添付
図面の構成に限定されるものではない。
【００５２】
【発明の効果】
・請求項１記載の発明によれば、炉内用循環風路から炉
内に戻す気体を高温化して炉内を加熱するにあたり、塗
膜品質の低下原因となる反応生成物を含まない高温清浄
気体を、分流風路により輻射用循環風路から炉内用循環
風路の流通気体に混合することで、炉内用循環風路から
炉内に戻す気体を高温化する形式を採るから、また、塗
料溶剤蒸気を含む炉内用循環風路の流通気体を直接加熱
型の燃焼式加熱装置に通過させることもなくて、炉内循
環風路における流通気体中の塗料溶剤蒸気から塗膜品質
の低下原因となる反応生成物が生成されることもないか
ら、炉内用循環風路から炉内に戻す炉内加熱用気体中に
塗膜品質の低下原因となる反応生成物が混入するといっ
た問題は確実に回避される。
【００５３】また、加熱対象の流通気体と熱交換させた
後の未だ保有熱量が大きな燃焼ガスを系外に排出してし
まう間接加熱型の燃焼式加熱装置を、炉内加熱用として
炉内用循環風路に介装することを不要にできるととも
に、輻射用循環風路における流通気体のうち新鮮空気風
路からの新鮮空気導入量に相当する量を保有熱量の大き
い状態で系外に排出するといった従来形式に代えて、分
流風路により輻射用循環風路における高温清浄気体を炉
内加熱のために炉内用循環風路へ分流供給するといった
形態を採るから、全体としての熱ロスを大きく低減で
き、さらに、内部熱交換器の装備のために装置熱容量が
大きくなる間接加熱型の燃焼式加熱装置を不要にできる
ことで、立ち上げ時の加熱負荷も小さくでき、これらの
ことから、先述の従来炉に比べランニングコストを大き
く低減し得る。
【００５４】しかも、内部熱交換器の装備のために装置
構造も複雑で大型となる間接加熱型の燃焼式加熱装置を
不要にできることで、全体構成を簡素で小型なものとす
ることができ、これにより、従来炉に比べ装置コストを
低減し得るとともに、必要設置スペースも縮小すること
ができる。
【００５５】・請求項２記載の発明によれば、炉内加熱
手段を兼ねる輻射用の燃焼式加熱装置として輻射用循環
風路に介装した直接加熱型の燃焼式加熱装置において、
輻射手段の内部風路から送出される気体と新鮮空気風路
から供給される新鮮空気との混合気体の雰囲気中で燃料
を燃焼させるにあたり、この新鮮空気として、予熱され
た新鮮空気を輻射手段の内部風路から送出される気体に
混合させることにより、予熱を施さない新鮮空気を混合
させる形式に比べ、新鮮空気混合による混合気体の温度
低下を抑止した状態で、より高温の混合気体を直接加熱
型の燃焼式加熱装置に供給することができ、これによ
り、この燃焼式加熱装置の燃焼効率を向上させて、ラン
ニングコストの一層効果的な低減を達成できる。
【００５６】・請求項３記載の発明によれば、輻射用循
環風路に介装した輻射用の燃焼式加熱装置に対する燃焼
量調整と、分流風路に介装する燃焼式補助加熱装置に対
する燃焼量調整との組み合わせにより、炉内加熱量と輻
射手段の熱輻射量とを、要求される炉運転条件などに応
じて互いに独立的に調整することができ、これにより炉
の焼付乾燥処理性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】炉の全体構成図
【図２】保温ゾーンの断面図
【図３】熱風吹出口部分を示す平面図
【図４】昇温ゾーンの断面図
【図５】従来例を示す炉の構成図
【符号の説明】
１ａ 炉内 ＺＡ 炉内気体 ９ａ 炉内用循環風路 ＲＡ 炉内用循環風路の流通気体 ＲＡ’ 炉内用循環風路から炉内に戻す気体 Ｈａ 炉内加熱手段 ７ 輻射手段 ｉｐ 輻射手段の内部風路 ７ａ 輻射面 ２０ 輻射用循環風路 ＰＡ 輻射用循環風路の流通気体 １９ａ 輻射用の燃焼式加熱装置 ＯＡ 新鮮空気 １８ａ 新鮮空気風路 ＰＡ” 分流気体 ２１ 分流風路 ＥＡ 排気 １２ 燃焼式の排気浄化装置 ＥＡ’ 浄化した排気 １５ 熱回収用熱交換器 ３０ 燃焼式補助加熱装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−167766（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−42773（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−90571（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−174967（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−99471（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B05C 9/12,9/14 B05D 3/00 - 3/14 F26B 13/10 F26B 21/04 F26B 23/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 炉内（１ａ）から炉内気体（ＺＡ）を取
    り出して、その取り出し気体（ＲＡ）を再び炉内（１
    ａ）に戻す炉内用循環風路（９ａ）と、 この炉内用循環風路（９ａ）から炉内（１ａ）に戻す気
    体（ＲＡ’）を高温化して炉内（１ａ）を加熱する炉内
    加熱手段（Ｈａ）と、 内部風路（ｉｐ）に熱源高温気体を通過させることによ
    り輻射面（７ａ）を加熱して、この輻射面（７ａ）から
    炉内（１ａ）に熱輻射させる熱風熱源式の輻射手段
    （７）と、 この輻射手段（７）の内部風路（ｉｐ）から送出される
    気体（ＰＡ）を再び輻射手段（７）の内部風路（ｉｐ）
    に戻す輻射用循環風路（２０）と、 この輻射用循環風路（２０）に介装されて、輻射用循環
    風路（２０）の流通気体（ＰＡ）を加熱する輻射用の燃
    焼式加熱装置（１９ａ）と、 前記輻射用循環風路（２０）のうち、前記輻射手段
    （７）の内部風路（ｉｐ）から送出される気体（ＰＡ）
    を前記輻射用の燃焼式加熱装置（１９ａ）に送る風路部
    分に接続されて、輻射用循環風路（２０）の流通気体
    （ＰＡ）に新鮮空気（ＯＡ）を混合する新鮮空気風路
    （１８ａ）とを設け、 前記輻射用の燃焼式加熱装置（１９ａ）として、前記輻
    射用循環風路（２０）における流通気体（ＰＡ）の雰囲
    気中で直接に燃料を燃焼させる直接加熱型の燃焼式加熱
    装置を採用した塗装乾燥炉であって、 前記輻射手段（７）の内部風路（ｉｐ）から送出される
    気体（ＰＡ）を前記輻射用循環風路（２０）のうち前記
    新鮮空気風路（１８ａ）の接続点よりも上流側箇所から
    分流して、この分流気体（ＰＡ”）を前記炉内用循環風
    路（９ａ）の流通気体（ＲＡ）に混合する分流風路（２
    １）を設け、 この分流風路（２１）の装備により、前記輻射用の燃焼
    式加熱装置（１９ａ）を前記炉内加熱手段（Ｈａ）に兼
    用化した塗装乾燥炉。
  2. 【請求項２】 炉内（１ａ）からの排気（ＥＡ）中に含
    まれる塗料溶剤蒸気を焼却処理して排気（ＥＡ）を浄化
    する燃焼式の排気浄化装置（１２）を設けるとともに、
    この排気浄化装置（１２）で浄化した排気（ＥＡ’）と
    新鮮空気（ＯＡ）とを熱交換させて新鮮空気（ＯＡ）を
    予熱する熱回収用熱交換器（１５）を設け、 前記新鮮空気風路（１８ａ）は、前記熱回収用熱交換器
    （１５）で予熱した新鮮空気（ＯＡ）を前記輻射用循環
    風路（２０）の流通気体（ＰＡ）に混合する風路として
    ある請求項１記載の塗装乾燥炉。
  3. 【請求項３】 前記分流風路（２１）における流通気体
    （ＰＡ”）をさらに加熱する燃焼式の補助加熱装置（３
    ０）を、前記分流風路（２１）に介装した請求項１又は
    ２記載の塗装乾燥炉。
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