乾燥炉及び乾燥方法
【課題】被乾燥物中の暖まり易い部位に対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥技術を提供することを課題とする。
【解決手段】乾燥炉にて、（ｂ）に示される時間Ｔａの間、車体のサイドシルに、加熱手段から出る放射熱を加える。
【効果】サイドシルに放射熱を加えることで、サイドシルの温度を車体のドアアウタパネルの温度に確実に近似させることができる。サイドシルとドアアウタパネルを略同一に昇温させることができるので、ドアアウタパネルに対して余分な熱を与えることがない。したがって、ドアアウタパネル（被乾燥物中の暖まり易い部位）に対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥技術を提供できる。
【解決手段】乾燥炉にて、（ｂ）に示される時間Ｔａの間、車体のサイドシルに、加熱手段から出る放射熱を加える。
【効果】サイドシルに放射熱を加えることで、サイドシルの温度を車体のドアアウタパネルの温度に確実に近似させることができる。サイドシルとドアアウタパネルを略同一に昇温させることができるので、ドアアウタパネルに対して余分な熱を与えることがない。したがって、ドアアウタパネル（被乾燥物中の暖まり易い部位）に対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥技術を提供できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被乾燥物を熱風により乾燥させる乾燥技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
乾燥炉の一種に、熱風循環式乾燥炉がある。この乾燥炉では、循環している熱風により被乾燥物を乾燥させる。被乾燥物は、複数の部材の組合せであることが多く、厚肉の部位もあれば、薄肉の部位もある。厚肉の部位は熱容量が大きいので、暖まり難い部位である。一方、薄肉の部位は熱容量が小さいので、暖まり易い部位である。このような被乾燥物を熱風循環式乾燥炉で乾燥させると、暖まり易い部位の乾燥が完了しているにもかかわらず、暖まり難い部位の乾燥が完了するまで乾燥を続けることになり、乾燥時間が長くなる。そのため、暖まり難い部位の昇温速度を向上させる技術が必要となる。
【０００３】
従来、被乾燥物の暖まり難い部位の昇温速度を向上させる技術として、熱風による加熱に加えて被乾燥物の局部を加熱する乾燥技術が各種提案されている（例えば、特許文献１（図４）参照。）。
【０００４】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１１は従来の技術の基本構成を説明する図であり、乾燥炉１００は、被乾燥物１０１を囲むように形成されている炉体１０２と、この炉体１０２の左壁１０３下部及び右壁１０４下部に各々設けられ熱風を取入れる一対の熱風取入口１０５、１０６と、これらの熱風取入口１０５、１０６に接続した下部ヘッダー１０７、１０８に設けられ取入れた熱風を炉体１０２内に噴出させる一対の熱風噴出口１０９、１１１と、左壁１０３上部内側及び右壁１０４上部内側に設けた上部ヘッダー１１２、１１３に各々設けられ炉体１０２内の熱風を吸込む一対の熱風吸込口１１４、１１５と、上部ヘッダー１１２、１１３に各々接続され熱風を炉体１０２外へ取出す一対の熱風取出口１１６、１１７とからなる。
【０００５】
熱風取出口１１６、１１７に送風機が接続され、送風機の吐出側に加熱装置が接続され、加熱装置に熱風取入口１０５、１０６が接続される。加えて、被乾燥物１０１の下部近傍に、左右一対の加熱手段１１８、１１９が配置されている。これらの加熱手段１１８、１１９は送風機及び加熱装置に接続されている。
【０００６】
乾燥炉１００では、熱風噴出口１０９、１１１から噴き出た熱風を被乾燥物１０１に接触させて、被乾燥物１０１を乾燥させる。熱風は、炉体１０２内から熱風吸込口１１４、１１５を介して炉体１０２外に出され、加熱されて熱風取入口１０５、１０６を介して再度熱風噴出口１０９、１１１から噴出される。すなわち、循環する熱風により被乾燥物１０１を乾燥させる。
【０００７】
また、被乾燥物１０１の底部１２１が厚肉であれば、底部１２１は熱容量が大きくて暖まり難い部位である。このような被乾燥物１０１の底部１２１に向けて、加熱手段１１８、１１９の噴出しノズル１２２から熱風を噴出させる。この熱風の噴射により、被乾燥物１０１の底部１２１の昇温速度を向上させることができる。
【０００８】
しかし、乾燥炉１００では、加熱手段１１８、１１９の噴出しノズル１２２から噴出される熱風が、被乾燥物１０１の底部１２１周辺で拡散するため、狙った部位に対して狙った熱量を与えることが難しい。対策として乾燥時間を長くすると、暖まり難い部位である底部１２１は、昇温していくが、被乾燥物１０１の暖まり易い部位は、既に昇温できているにもかかわらず余分な熱を受け取ることになる。これは、省エネルギーの観点から好ましくない。
【０００９】
そこで、被乾燥物中の暖まり易い部位に対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥技術が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−１９７８４５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、被乾燥物中の暖まり易い部位に対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、被乾燥物を熱風により乾燥させる乾燥炉において、前記被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位に、放射熱を加えて前記暖まり難い部位の温度が前記他の部位の温度に近似するように加熱する加熱手段を備えていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明では、加熱手段は、近赤外線ランプであることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明では、加熱手段より上流側に、暖まり難い部位の温度を測定する第１測温手段と、他の部位の温度を測定する第２測温手段とが備えられ、前記第１測温手段と前記第２測温手段との温度情報に基づいて前記加熱手段の出力を制御する制御部が備えられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る発明は、乾燥炉を用いて、被乾燥物を熱風により乾燥させる乾燥方法において、前記被乾燥物の温度を上昇させる昇温工程と、前記被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位の温度を第１測温手段で測定し、前記他の部位の温度を第２測温手段で測定する温度測定工程と、前記被乾燥物中の暖まり難い部位に、放射熱を加えて前記暖まり難い部位の温度が前記他の部位の温度に近似するように加熱する局部加熱工程と、前記被乾燥物の温度を一定に保持する温度保持工程と、からなることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に係る発明では、被乾燥物は、乾燥炉に入れる前に塗装が施されている物であり、局部加熱工程で、前記被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加える時点は、第１測温手段で測定した暖まり難い部位の温度が、前記被乾燥物に塗布された塗料の架橋温度に達した時点であることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る発明では、放射熱の熱源は、近赤外線であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明では、乾燥炉は、被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位に、放射熱を加えて暖まり難い部位の温度が他の部位の温度に近似するように加熱する加熱手段を備えている。ここで、他の部位を、暖まり易い部位に読み替えることにする。乾燥炉では、熱風で被乾燥物全体を加熱した状態で、加熱手段で被乾燥物中の暖まり難い部位を局部的に加熱する。加熱手段により出される放射熱は、電磁波の形で被乾燥物に吸収されるため、被乾燥物中の暖まり難い部位を確実に加熱できる。この加熱により、被乾燥物中の暖まり難い部位が昇温するので、暖まり難い部位の温度を、暖まり易い部位の温度に確実に近似させることができる。
【００１９】
仮に、熱風で被乾燥物全体を加熱した状態で、噴射ノズルから噴射させた熱風で被乾燥物中の暖まり難い部位を局部的に加熱すると、噴射された熱風は暖まり難い部位の周辺で拡散する。この熱風の拡散により、熱風が被乾燥物中の暖まり難い部位に行き届かず、暖まり難い部位は昇温し難くなる。暖まり難い部位を昇温させるためにはさらに加熱を続ければよいが、暖まり易い部位は既に昇温しているので余分な熱を受け取ることになる。
【００２０】
その点、本発明の乾燥炉では、被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加えることで、暖まり難い部位の温度を暖まり易い部位の温度に確実に近似させることができる。すなわち、被乾燥物中の暖まり難い部位と暖まり易い部位を略同一に昇温させることができるので、暖まり易い部位に対して余分な熱を与えることがない。したがって、被乾燥物中の暖まり易い部位に対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥炉を提供できる。
【００２１】
請求項２に係る発明では、加熱手段は、近赤外線ランプである。赤外線として、近赤外線と、この近赤外線より波長が長い遠赤外線が知られている。また、照射対象の種類によって、吸収率（エネルギー吸収率）が異なることが知られている。本発明の被乾燥物に車体を適用すると、被乾燥物は、車体を構成する鉄系材料と、車体にアクリル系水性塗料等を塗布することにより形成される塗膜とからなる。次に示す表１で、鉄、アクリル系水性塗料の吸収率を示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】
塗膜を主として加熱するのであれば、アクリル系水性塗料に７４％もの吸収率を有する遠赤外線が好適である。しかし、車体の内面に塗布された塗膜には効力が及ばない。そこで、本発明では、鉄に３５％もの吸収率を有する近赤外線を採用し、鉄すなわち車体を主として加熱し、車体の熱で内面の塗膜を乾燥させるようにした。結果、近赤外線を用いることで、近赤外線が直接照射されない部位に対しても、部材の熱伝導を利用して、時間を要さず被乾燥物を昇温させることができる。
【００２４】
請求項３に係る発明では、乾燥炉は、加熱手段より上流側に、暖まり難い部位の温度を測定する第１測温手段と、他の部位の温度を測定する第２測温手段とを備えている。また、乾燥炉は、第１測温手段と第２測温手段との温度情報に基づいて加熱手段の出力を制御する制御部を備えている。第１測温手段で測定した暖まり難い部位の温度が、第２測温手段で測定した他の部位の温度に対して大きな差を有する場合には、制御部から加熱手段に高出力の指令を送る。一方、第１測温手段で測定した暖まり難い部位の温度が、第２測温手段で測定した他の部位の温度に対して小さな差を有する場合には、制御部から加熱手段に低出力の指令を送る。このように被乾燥物の暖まり難い部位の温度を他の部位の温度に対して比較し、温度差に応じた適切な熱量を出力するように加熱手段を制御部で制御している。したがって、加熱手段から被乾燥物の暖まり難い部位に対して適切な熱量を与えることができる。
【００２５】
請求項４に係る発明では、乾燥方法は、被乾燥物を熱風により乾燥させる乾燥炉を用いて実施される。また、乾燥方法は、被乾燥物の温度を上昇させる昇温工程と、被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位の温度を第１測温手段で測定し、他の部位の温度を第２測温手段で測定する温度測定工程と、被乾燥物中の暖まり難い部位に、放射熱を加えて暖まり難い部位の温度が他の部位の温度に近似するように加熱する局部加熱工程と、被乾燥物の温度を一定に保持する温度保持工程と、からなる。ここで、他の部位を、暖まり易い部位に読み替えることにする。
【００２６】
局部加熱工程で用いられる放射熱は、電磁波の形で被乾燥物に吸収されるため、被乾燥物中の暖まり難い部位を確実に加熱できる。この加熱により、被乾燥物中の暖まり難い部位が昇温するので、暖まり難い部位の温度を、暖まり易い部位の温度に確実に近似させることができる。
【００２７】
仮に、熱風で被乾燥物全体を加熱した状態で、噴射ノズルから噴射させた熱風で被乾燥物中の暖まり難い部位を局部的に加熱すると、噴射された熱風は暖まり難い部位の周辺で拡散する。この熱風の拡散により、熱風が被乾燥物中の暖まり難い部位に行き届かず、暖まり難い部位は昇温し難くなる。暖まり難い部位を昇温させるためにはさらに加熱を続ければよいが、暖まり易い部位は既に昇温しているので余分な熱を受け取ることになる。
【００２８】
その点、本発明の乾燥方法では、局部加熱工程で、被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加えることにより、暖まり難い部位の温度を暖まり易い部位の温度に確実に近似させることができる。すなわち、被乾燥物中の暖まり難い部位と暖まり易い部位を略同一に昇温させることができるので、暖まり易い部位に対して余分な熱を与えることがない。したがって、被乾燥物中の暖まり易い部位に対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥方法を提供できる。
【００２９】
請求項５に係る発明では、被乾燥物は、乾燥炉に入れる前に塗装が施されている物である。また、局部加熱工程で、被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加える時点は、第１測温手段で測定した暖まり難い部位の温度が、被乾燥物に塗布された塗料の架橋温度に達した時点である。以下に、被乾燥物表面での塗料の乾燥機構を説明する。
【００３０】
被乾燥物に霧状の塗料を噴射させると、塗料粒子が被乾燥物の表面に向かう。このとき、被乾燥物の表面温度は常温である。
塗料粒子が被乾燥物の表面に衝突すると、被乾燥物の表面に付着した塗料はうねりを起こす。同時に、塗料の揮発成分が蒸発するので、塗料はうねった状態で固まっていく。
次に、塗装が施された被乾燥物を乾燥炉に入れると、被乾燥物の表面で固まっている塗料が熱風により加熱される。加熱された塗料は、流動化する。また、塗料に、うねりの振幅方向に表面張力及び重力が働く。その後、平滑な塗膜が形成される。
被乾燥物の温度がさらに上昇し、被乾燥物の表面温度が塗料の架橋温度に達した時点で、被乾燥物の表面に放射熱を加える。この時点で既に架橋が開始されているため、塗料が流動することがなく、上記で形成された平滑な塗膜を維持できる。結果、平滑な塗膜を得ることができる。
【００３１】
仮に、塗装が施された被乾燥物を乾燥炉に入れて、熱風乾燥開始と同時に被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加えると、被乾燥物に塗布された塗料が流動化する。しかし、放射熱で被乾燥物を局部加熱することにより、被乾燥物の昇温速度が大きくなるので、流動が不十分なうちに塗料が高温になり、塗料が固まっていく。そのため、塗膜が平滑になり難くなり、塗膜の品質が低下する。
【００３２】
その点、本発明の乾燥方法では、被乾燥物中の暖まり難い部位の温度が、被乾燥物に塗布された塗料の架橋温度に達した時点で、被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加える。すなわち、被乾燥物の暖まり難い部位に対して、熱風乾燥開始から一定時間が経過したときに、放射熱による局部加熱を実施する。熱風乾燥開始から局部加熱開始までの間に、暖まり難い部位に塗布された塗料が流動化する。熱風乾燥開始時は被乾燥物の昇温速度が小さいので、塗料は十分に流動してから高温になり、固まっていく。そのため、平滑な塗膜を得ることができるので、塗膜の品質が向上する。
【００３３】
請求項６に係る発明では、放射熱の熱源は、近赤外線である。赤外線として、近赤外線と、この近赤外線より波長が長い遠赤外線が知られている。また、照射対象の種類によって、吸収率（エネルギー吸収率）が異なることが知られている。本発明の被乾燥物に車体を適用すると、被乾燥物は、車体を構成する鉄系材料と、車体にアクリル系水性塗料等を塗布することにより形成される塗膜とからなる。次に示す表２で、鉄、アクリル系水性塗料の吸収率を示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】
塗膜を主として加熱するのであれば、アクリル系水性塗料に７４％もの吸収率を有する遠赤外線が好適である。しかし、車体の内面に塗布された塗膜には効力が及ばない。そこで、本発明では、鉄に３５％もの吸収率を有する近赤外線を採用し、鉄すなわち車体を主として加熱し、車体の熱で内面の塗膜を乾燥させるようにした。結果、近赤外線を用いることで、近赤外線が直接照射されない部位に対しても、部材の熱伝導を利用して、時間を要さず被乾燥物を昇温させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る被乾燥物表面での塗料の乾燥機構を説明する図である。
【図２】比較例及び実施例の局部加熱開始時期を説明するグラフである。
【図３】比較例及び実施例の昇温速度を説明するグラフである。
【図４】乾燥炉の断面図である。
【図５】図４の５部拡大図である。
【図６】図５の６−６線断面図である。
【図７】図５の７−７線断面図である。
【図８】図５の８−８線断面図である。
【図９】測温手段及び加熱手段の作用を説明する図である。
【図１０】乾燥方法のフロー図である。
【図１１】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。また、被乾燥物に車体を適用し、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位にサイドシルを適用し、他の部位にドアアウタパネルを適用して説明する。加えて、乾燥炉に入る車体は、乾燥炉の上流側に設けられる塗装設備で塗装が施されているものとする。
【実施例】
【００３８】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）に示されるように、車体１１（詳細後述）に霧状の塗料を噴射させると、塗料粒子１２が矢印（１）のように車体１１の表面１３に向かう。このとき、車体１１の表面温度は常温である。
【００３９】
塗料粒子１２が車体１１の表面１３に衝突すると、（ｂ）に示されるように、車体１１の表面１３に付着した塗料１４はうねりを起こす。同時に、塗料１４の揮発成分が蒸発するので、塗料１４はうねった状態で固まっていく。
【００４０】
次に、塗装が施された車体１１を乾燥炉（詳細後述）に入れると、車体１１の表面１３で固まっている塗料１４が熱風により加熱される。加熱された塗料１４は、流動化する。また、塗料１４に、うねりの振幅方向に表面張力及び重力が働く。その後、（ｃ）に示されるように、平滑な塗膜１５が形成される。
【００４１】
車体１１の温度がさらに上昇し、車体１１の表面温度が塗料の架橋温度に達した時点で、車体１１の表面１３に加熱手段（詳細後述）から出る放射熱を加える。この時点で既に架橋が開始されているため、塗料が流動することがなく、（ｃ）で形成された平滑な塗膜１５を維持できる。結果、（ｄ）に示されるように、平滑な塗膜１５を得ることができる。
【００４２】
次に、局部加熱の開始時期について説明する。図２（ａ）で比較例を説明し、（ｂ）で実施例を説明する。（ａ）に示されるように、熱風乾燥開始と同時に、車体のサイドシル（詳細後述）を、一定時間Ｔａ熱風に加えて放射熱で局部加熱（詳細後述）すると、昇温曲線を得る。この曲線で、加熱開始時は昇温速度が大きくなる。また、局部加熱時間Ｔａ中に、車体の表面温度は温度ｔｃに達する。この温度ｔｃは、塗料の架橋温度に一致する。
【００４３】
車体のサイドシルに対する局部加熱を、熱風乾燥開始と同時に開始すると、サイドシルに塗布された塗料が流動化する。しかし、局部加熱によって車体の昇温速度が大きくなるので、流動が不十分なうちに塗料が高温になり、塗料が固まっていく。そのため、塗膜が平滑になり難くなり、塗膜の品質が低下する。
【００４４】
（ｂ）に示されるように、熱風乾燥開始から時間Ｔが経過したとき、車体のサイドシルを、一定時間Ｔａ熱風に加えて放射熱で局部加熱する。その結果、昇温曲線を得る。この曲線で、加熱開始時の昇温速度は（ａ）に比べて小さくなる。また、（ｂ）において、局部加熱開始時間Ｔのとき、車体の表面温度は温度ｔｃに達する。この温度ｔｃは、塗料の架橋温度に一致する。
【００４５】
車体のサイドシルに対する局部加熱を、熱風乾燥開始から時間Ｔが経過したときに実施する。熱風乾燥開始から局部加熱開始までの間に、サイドシルに塗布された塗料が流動化する。熱風乾燥開始時は車体の昇温速度が小さいので、塗料は十分に流動してから高温になり、固まっていく。そのため、平滑な塗膜を得ることができるので、塗膜の品質が向上する。
【００４６】
次に、局部加熱と乾燥時間の関係を説明する。図３（ａ）で比較例を説明し、（ｂ）で実施例を説明する。塗装が施された車体を、熱風が循環している乾燥炉に入れて乾燥させると、（ａ）に示されるように、車体の目標表面温度１６０℃を目標時間Ｔｈ＝１１分間保持するまでに、例えば合計４１分間掛かった。
【００４７】
一方、乾燥炉内で塗装が施された車体を熱風で乾燥させている状態で、（ｂ）に示されるように、熱風乾燥開始から２０分が経過したときに、一定時間Ｔａ＝１分間加熱手段から出る放射熱で、車体のサイドシルを局部加熱する。
【００４８】
この局部加熱により、サイドシルの昇温速度が大きくなるので、車体のドアアウタパネル（詳細後述）の昇温曲線にサイドシルの昇温曲線が近づく。結果、サイドシルの目標表面温度１６０℃を目標時間Ｔｈ＝１１分間保持するまでに、例えば合計３２分間掛かった。（ａ）と（ｂ）を対比すると、（ｂ）の昇温速度を用いることで、（ａ）に比べてＴｄ＝９分間の時間を削減することができる。このような車体の乾燥を実施する乾燥炉を図４で説明する。
【００４９】
図４に示されるように、乾燥炉２０は、コンベア２１で搬送されている複数の車体１１を囲む炉体２２を有する。この炉体２２内で、車体１１に塗布された塗料を、熱風により乾燥させる。熱風は炉体２２内に導入された後、車体１１に接触し、炉体２２外へ取出される。炉体２２から取出した熱風は、加熱されて再度炉体２２内に導入される。すなわち、乾燥炉２０は、熱風循環式乾燥炉である。
【００５０】
乾燥炉２０は、上流側に配置されている第１熱風加熱部２３と、下流側に配置されている第２熱風加熱部２４とからなる。第１熱風加熱部２３は、車体１１を昇温させる昇温部に相当する。また、第２熱風加熱部２４は、昇温した車体１１の温度を保持する保持部に相当する。
加えて、第１熱風加熱部２３の終端に、局部加熱部２５（詳細後述）が設けられている。次に局部加熱部２５の構成を説明する。
【００５１】
図５に示されるように、局部加熱部２５に、車体１１の局部を加熱する局部加熱装置２６（詳細後述）が設けられている。局部加熱部２５よりも上流側に、上流側温度測定部２７が設けられ、この上流側温度測定部２７に、車体１１各部の温度を測定する上流側温度測定装置２８（詳細後述）が設けられている。また、局部加熱部２５よりも下流側に、下流側温度測定部２９が設けられ、この下流側温度測定部２９に、車体１１各部の温度を測定する下流側温度測定装置３１（詳細後述）が設けられている。次に局部加熱装置２６の詳細構造を図６で説明する。
【００５２】
図６に示されるように、局部加熱装置２６は、炉体２２内に立てた門形フレーム３２に支持されている。また、局部加熱装置２６は、門形フレーム３２の左柱３３に設けられ、車体１１中で暖まり難い部位である底部左側３４及び左サイドシル３５に、放射熱を加えて加熱する左内側加熱手段３６と、左柱３３に設けられ、車体１１中で、熱容量が左ドアアウタパネル３７より大きくて暖まり難い部位である左サイドシル３５に、放射熱を加えて左サイドシル３５の温度が左ドアアウタパネル３７の温度に近似するように加熱する左外側加熱手段３８と、門形フレーム３２の右柱３９に設けられ、車体１１中で暖まり難い部位である底部右側４１及び右サイドシル４２に、放射熱を加えて加熱する右内側加熱手段４３と、右柱３９に設けられ、熱容量が右ドアアウタパネル４４より大きくて暖まり難い部位である右サイドシル４２に、放射熱を加えて右サイドシル４２の温度が右ドアアウタパネル４４の温度に近似するように加熱する右外側加熱手段４５と、からなる。
【００５３】
左内側加熱手段３６、左外側加熱手段３８、右内側加熱手段４３、右外側加熱手段４５は、各々近赤外線ランプである。左内側加熱手段３６に、左内側フィラメント４６を囲んでいる左内側反射板４７が設けられている。左内側フィラメント４６で発生させた光を、左内側反射板４７で集光させるので、指向性を持った熱線を車体１１に発することができる。なお、左外側加熱手段３８、右内側加熱手段４３、右外側加熱手段４５の各々にも、左内側加熱手段３６と同様にフィラメントを囲む反射板が設けられている。
【００５４】
また、近赤外線ランプは、遠赤外線ランプに比べて比熱容量が小さいため、応答速度が速い。応答速度が速ければ、制御部からの指令に対する素早い出力制御が可能となる。加熱までの待ち時間を短くすることができるので、乾燥時間の短縮に寄与する。
【００５５】
加えて、乾燥炉２０に制御部４８が備えられ、この制御部４８は、左内側加熱手段３６、左外側加熱手段３８、右内側加熱手段４３、右外側加熱手段４５を制御する。制御部４８は、上流側温度測定部（図５の符号２７）及び下流側温度測定部（図５の符号２９）からの温度情報に基づいて、近赤外線ランプに出力指令を送る。すなわち、制御部４８で近赤外線ランプの出力を制御できる。次に上流側温度測定部の詳細構造を図７で説明する。
【００５６】
図７に示されるように、上流側温度測定部２７は、門形フレーム７１の左柱７２に設けられ、左サイドシル３５の温度を測定する上流側左第１測温手段７３と、左炉壁７４に設けられ、左ドアアウタパネル３７の温度を測定する上流側左第２測温手段７５と、門形フレーム７１の右柱７６に設けられ、右サイドシル４２の温度を測定する上流側右第１測温手段７７と、右炉壁７８に設けられ、右ドアアウタパネル４４の温度を測定する上流側右第２測温手段７９とからなる。
【００５７】
上流側左第１測温手段７３、上流側左第２測温手段７５、上流側右第１測温手段７７、上流側右第２測温手段７９は、非接触式のセンサである。これらのセンサは、熱風により加熱された車体１１から出る熱放射線を検出して、車体１１のサイドシル及びドアアウタパネルの温度を算出する。
【００５８】
加えて、上流側左第１測温手段７３、上流側左第２測温手段７５、上流側右第１測温手段７７、上流側右第２測温手段７９は、制御部４８に接続されている。制御部４８は、上流側左第１測温手段７３と上流側左第２測温手段７５の温度情報に基づいて、左内側加熱手段（図６の符号３６）と左外側加熱手段（図６の符号３８）に出力指令を出す。例えば、上流側左第２測温手段７５で測定した左ドアアウタパネル３７の温度に対して、上流側左第１測温手段７３で測定した左サイドシル３５の温度が低温である場合には、左内側加熱手段及び左外側加熱手段に高出力指令を出す。
【００５９】
上流側温度測定部２７では、上流側左第１測温手段７３で測定した左サイドシル３５の温度が、上流側左第２測温手段７５で測定した左ドアアウタパネル３７の温度に対して大きな差を有する場合には、制御部４８から左内側加熱手段（図６の符号３６）及び左外側加熱手段（図６の符号３８）に高出力の指令を送る。一方、上流側左第１測温手段７３で測定した左サイドシル３５の温度が、上流側左第２測温手段７５で測定した左ドアアウタパネル３７の温度に対して小さな差を有する場合には、制御部４８から左内側加熱手段及び左外側加熱手段に低出力の指令を送る。
【００６０】
このように車体のサイドシルの温度をドアアウタパネルの温度に対して比較し、温度差に応じた適切な熱量を出力するように左内側加熱手段及び左外側加熱手段を制御部４８で制御している。したがって、左内側加熱手段及び左外側加熱手段からサイドシルに対して適切な熱量を与えることができる。
【００６１】
また、制御部４８は、上流側右第１測温手段７７と上流側右第２測温手段７９の温度情報に基づいて、右内側加熱手段（図６の符号４３）と右外側加熱手段（図６の符号４５）にも出力指令を出す。次に下流側温度測定部の詳細構造を図８で説明する。
【００６２】
図８に示されるように、下流側温度測定部２９は、門形フレーム８１の左柱８２に設けられ、左サイドシル３５の温度を測定する下流側左第１測温手段８３と、左炉壁７４に設けられ、左ドアアウタパネル３７の温度を測定する下流側左第２測温手段８４と、門形フレーム８１の右柱８５に設けられ、右サイドシル４２の温度を測定する下流側右第１測温手段８６と、右炉壁７８に設けられ、右ドアアウタパネル４４の温度を測定する下流側右第２測温手段８７とからなる。
【００６３】
下流側左第１測温手段８３、下流側左第２測温手段８４、下流側右第１測温手段８６、下流側右第２測温手段８７は、非接触式のセンサである。これらのセンサは、熱風により加熱された車体１１から出る熱放射線を検出して、車体１１のサイドシル及びドアアウタパネルの温度を算出する。
【００６４】
加えて、下流側左第１測温手段８３、下流側左第２測温手段８４、下流側右第１測温手段８６、下流側右第２測温手段８７は、制御部４８に接続されている。制御部４８は、下流側左第１測温手段８３と下流側左第２測温手段８４の温度情報に基づいて、左内側加熱手段（図６の符号３６）と左外側加熱手段（図６の符号３８）に出力指令を出す。例えば、下流側左第２測温手段８４で測定した左ドアアウタパネル３７の温度に対して、下流側左第１測温手段８３で測定した左サイドシル３５の温度が高温である場合には、左内側加熱手段及び左外側加熱手段に低出力指令を出す。
【００６５】
また、制御部４８は、下流側右第１測温手段８６と下流側右第２測温手段８７の温度情報に基づいて、右内側加熱手段（図６の符号４３）と右外側加熱手段（図６の符号４５）にも出力指令を出す。
【００６６】
以上に述べた乾燥炉の作用を次に述べる。
図９（ａ）に示されるように、上流側温度測定部（図７の符号２７）にて、上流側左第１測温手段７３で左サイドシル３５の温度を測定し、上流側左第２測温手段７５で左ドアアウタパネル３７の温度を測定と、上流側右第１測温手段７７で右サイドシル４２の温度を測定し、上流側右第２測温手段７９で右ドアアウタパネル４４の温度を測定する。
【００６７】
測定結果は、左ドアアウタパネル３７の温度に対して左サイドシル３５の温度が低温であり、右ドアアウタパネル４４の温度に対して右サイドシル４２の温度が低温であるとする。
【００６８】
上記測定結果に基づいて、制御部４８は、（ｂ）に示されるように、左内側加熱手段３６、左外側加熱手段３８、右内側加熱手段４３、右外側加熱手段４５に高出力指令を出す。この指令により、左内側加熱手段３６、左外側加熱手段３８、右内側加熱手段４３、右外側加熱手段４５は、左サイドシル３５及び右サイドシル４２に近赤外線を集中的に照射する。左サイドシル３５及び右サイドシル４２が照射されることで、左ドアアウタパネル３７に対する左サイドシル３５の温度差と右ドアアウタパネル４４に対する右サイドシル４２の温度差を解消することができる。すなわち、車体１１各部を均一に昇温させることができる。
【００６９】
乾燥炉（図４の符号２０）では、熱風で車体１１全体を加熱した状態で、左内側加熱手段３６、左外側加熱手段３８、右内側加熱手段４３、右外側加熱手段４５で左サイドシル３５及び右サイドシル４２を局部的に加熱する。左内側加熱手段３６、左外側加熱手段３８、右内側加熱手段４３、右外側加熱手段４５により出される放射熱は、電磁波の形で左サイドシル３５及び右サイドシル４２に吸収されるため、左サイドシル３５及び右サイドシル４２を確実に加熱できる。
【００７０】
この加熱により、図３（ｂ）に示されるように、時間Ｔａの間にサイドシルが昇温するので、サイドシルの温度を、ドアアウタパネルの温度に確実に近似させることができる。
【００７１】
図９（ｂ）において、仮に、熱風で車体１１全体を加熱した状態で、噴射ノズルから噴射させた熱風で左サイドシル３５及び右サイドシル４２を局部的に加熱すると、噴射された熱風は左サイドシル３５及び右サイドシル４２の周辺で拡散する。この熱風の拡散により、熱風が左サイドシル３５及び右サイドシル４２に行き届かず、左サイドシル３５及び右サイドシル４２は昇温し難くなる。左サイドシル３５及び右サイドシル４２を昇温させるためにはさらに加熱を続ければよいが、左ドアアウタパネル３７及び右ドアアウタパネル４４は既に昇温しているので余分な熱を受け取ることになる。
【００７２】
その点、本発明の乾燥炉（図４の符号２０）では、車体１１中の左サイドシル３５及び右サイドシル４２に放射熱を加えることで、左サイドシル３５及び右サイドシル４２の温度を左ドアアウタパネル３７及び右ドアアウタパネル４４の温度に確実に近似させることができる。すなわち、左サイドシル３５及び右サイドシル４２と、左ドアアウタパネル３７及び右ドアアウタパネル４４を略同一に昇温させることができるので、左ドアアウタパネル３７及び右ドアアウタパネル４４に対して余分な熱を与えることがない。したがって、ドアアウタパネルに対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥炉を提供できる。
【００７３】
ところで、本発明では車体１１の局部加熱に近赤外線を用いている。赤外線として、近赤外線と、この近赤外線より波長が長い遠赤外線が知られている。また、照射対象の種類によって、吸収率（エネルギー吸収率）が異なることが知られている。本発明の被乾燥物は、車体１１を構成する鉄系材料と、車体１１にアクリル系水性塗料等を塗布することにより形成される塗膜とからなる。次に示す表３で、鉄、アクリル系水性塗料の吸収率を示す。
【００７４】
【表３】
【００７５】
塗膜を主として加熱するのであれば、アクリル系水性塗料に７４％もの吸収率を有する遠赤外線が好適である。しかし、車体の内面に塗布された塗膜には効力が及ばない。そこで、本発明では、鉄に３５％もの吸収率を有する近赤外線を採用し、鉄すなわち車体を主として加熱し、車体の熱で内面の塗膜を乾燥させるようにした。
【００７６】
具体的には、近赤外線を（ｃ）に示されるように、左サイドシル３５の外側塗膜９１に向けて照射する。照射された近赤外線が矢印（２）のように左サイドシル３５に吸収されると、左サイドシル３５が加熱される。左サイドシル３５の熱は、左サイドシル３５の内面８９側に伝わるので、左サイドシル３５の内側塗膜９２が乾燥する。左サイドシル３５の内面８９側は、近赤外線が直接照射されていない部位である。つまり、近赤外線を用いることで、近赤外線が直接照射されない部位に対しても、左サイドシル３５の熱伝導を利用して、時間を要さず左サイドシル３５を昇温させることができる。
【００７７】
次に乾燥炉を用いて実施される乾燥方法を説明する。
図１０に示されるように、ステップ（以下ＳＴと記す。）０１において、被乾燥物の温度を上昇させる。具体的には図４に示されるように、第１熱風加熱部２３で、車体１１を昇温させる。
【００７８】
ＳＴ０２において、被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位の温度を第１測温手段で測定し、他の部位の温度を第２測温手段で測定する。具体的には図９（ａ）に示されるように、上流側温度測定部２７にて、上流側左第１測温手段７３で左サイドシル３５の温度を測定し、上流側左第２測温手段７５で左ドアアウタパネル３７の温度を測定し、上流側右第１測温手段７７で右サイドシル４２の温度を測定し、上流側右第２測温手段７９で右ドアアウタパネル４４の温度を測定する。
【００７９】
ＳＴ０３において、被乾燥物中の暖まり難い部位に、放射熱を加えて暖まり難い部位の温度が他の部位の温度に近似するように加熱する。具体的には図９（ｂ）に示されるように、左内側加熱手段３６、左外側加熱手段３８、右内側加熱手段４３、右外側加熱手段４５は、左サイドシル３５及び右サイドシル４２に近赤外線を集中的に照射する。
【００８０】
ＳＴ０４において、被乾燥物の温度を一定に保持する。具体的には図４に示されるように、第２熱風加熱部２４で、昇温した車体１１の温度を保持する。
【００８１】
乾燥方法は、車体１１を熱風により乾燥させる乾燥炉２０を用いて実施される。また、乾燥方法は、車体１１の温度を上昇させる昇温工程と、図９（ａ）において上流側左第１測温手段７３で左サイドシル３５の温度を測定し、上流側左第２測温手段７５で左ドアアウタパネル３７の温度を測定する温度測定工程と、図９（ｂ）において左サイドシル３５に、放射熱を加えて左サイドシル３５の温度が左ドアアウタパネル３７の温度に近似するように加熱する局部加熱工程と、図４において車体１１の温度を一定に保持する温度保持工程と、からなる。
【００８２】
図９（ｂ）において、局部加熱工程で用いられる放射熱は、電磁波の形で車体１１に吸収されるため、左サイドシル３５を確実に加熱できる。図３において、時間Ｔａの間にサイドシルを局部加熱することにより、サイドシルが昇温するので、サイドシルの温度を、ドアアウタパネルの温度に確実に近似させることができる。
【００８３】
図９（ｂ）において、仮に、熱風で車体１１全体を加熱した状態で、噴射ノズルから噴射させた熱風で左サイドシル３５を局部的に加熱すると、噴射された熱風は左サイドシル３５の周辺で拡散する。この熱風の拡散により、熱風が左サイドシル３５に行き届かず、左サイドシル３５は昇温し難くなる。左サイドシル３５を昇温させるためにはさらに加熱を続ければよいが、左ドアアウタパネル３７は既に昇温しているので余分な熱を受け取ることになる。
【００８４】
その点、本発明の乾燥方法では、局部加熱工程で、左サイドシル３５に放射熱を加えることにより、左サイドシル３５の温度を左ドアアウタパネル３７の温度に確実に近似させることができる。すなわち、サイドシルとドアアウタパネルを略同一に昇温させることができるので、ドアアウタパネルに対して余分な熱を与えることがない。したがって、ドアアウタパネルに対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥方法を提供できる。
【００８５】
加えて、車体１１は、乾燥炉（図４の符号２０）に入れる前に塗装が施されている物であり、局部加熱工程で、図２（ｂ）においてサイドシルに放射熱を加える時点は、第１測温手段で測定したサイドシルの温度が、車体に塗布された塗料の架橋温度に達した時点である。
【００８６】
仮に、塗装が施された車体を乾燥炉に入れて、図２（ａ）に示されるように熱風乾燥開始と同時に車体のサイドシルに放射熱を加えると、サイドシルに塗布された塗料が流動化する。しかし、放射熱でサイドシルを局部加熱することにより、サイドシルの昇温速度が大きくなるので、流動が不十分なうちに塗料が高温になり、塗料が固まっていく。そのため、塗膜が平滑になり難くなり、塗膜の品質が低下する。
【００８７】
その点、本発明の乾燥方法では、車体のサイドシルの温度が、図２（ｂ）に示されるようにサイドシルに塗布された塗料の架橋温度に達した時点で、サイドシルに放射熱を加える。すなわち、サイドシルに対して、熱風乾燥開始から一定時間が経過したときに、放射熱による局部加熱を実施する。熱風乾燥開始から局部加熱開始までの間に、サイドシルに塗布された塗料が流動化する。熱風乾燥開始時はサイドシルの昇温速度が小さいので、塗料は十分に流動してから高温になり、固まっていく。そのため、平滑な塗膜を得ることができるので、塗膜の品質が向上する。
【００８８】
さらに、放射熱の熱源は、近赤外線である。赤外線として、近赤外線と、この近赤外線より波長が長い遠赤外線が知られている。また、照射対象の種類によって、吸収率（エネルギー吸収率）が異なることが知られている。本発明の被乾燥物は、車体を構成する鉄系材料と、車体にアクリル系水性塗料等を塗布することにより形成される塗膜とからなる。次に示す表４で、鉄、アクリル系水性塗料の吸収率を示す。
【００８９】
【表４】
【００９０】
塗膜を主として加熱するのであれば、アクリル系水性塗料に７４％もの吸収率を有する遠赤外線が好適である。しかし、車体の内面に塗布された塗膜には効力が及ばない。そこで、本発明では、鉄に３５％もの吸収率を有する近赤外線を採用し、鉄すなわち車体を主として加熱し、車体の熱で内面の塗膜を乾燥させるようにした。
【００９１】
具体的には、近赤外線を図９（ｃ）に示されるように、左サイドシル３５の外側塗膜９１に向けて照射する。照射された近赤外線が矢印（２）のように左サイドシル３５に吸収されると、左サイドシル３５が加熱される。左サイドシル３５の熱は、左サイドシル３５の内面８９側に伝わるので、左サイドシル３５の内側塗膜９２が乾燥する。左サイドシル３５の内面８９側は、近赤外線が直接照射されていない部位である。つまり、近赤外線を用いることで、近赤外線が直接照射されない部位に対しても、左サイドシル３５の熱伝導を利用して、時間を要さず左サイドシル３５を昇温させることができる。
【００９２】
尚、本発明に係る被乾燥物は、実施の形態では塗装が施されている車体に適用したが、塗装済みの機械や構造物にも適用可能である。
また、本発明に係る熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位は、実施の形態では車体のサイドシルに適用したが、その他の車体厚肉部であれば適用可能である。
【００９３】
さらに、本発明に係る他の部位は、実施の形態ではドアアウタパネルを適用したが、フードアウタパネルやリッドアウタパネルにも適用可能であり、車体薄肉部に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の乾燥技術は、車体に塗布された塗料を乾燥させる乾燥工程に好適である。
【符号の説明】
【００９５】
１１…被乾燥物（車体）、２０…乾燥炉、３５…暖まり難い部位（左サイドシル）、３６…加熱手段（左内側加熱手段）、３７…他の部位（左ドアアウタパネル）、３８…加熱手段（左外側加熱手段）、４２…暖まり難い部位（右サイドシル）、４３…加熱手段（右内側加熱手段）、４４…他の部位（右ドアアウタパネル）、４５…加熱手段（右外側加熱手段）、４８…制御部、７３…第１測温手段（上流側左第１測温手段）、７５…第２測温手段（上流側左第２測温手段）、７７…第１測温手段（上流側右第１測温手段）、７９…第２測温手段（上流側右第２測温手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被乾燥物を熱風により乾燥させる乾燥技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
乾燥炉の一種に、熱風循環式乾燥炉がある。この乾燥炉では、循環している熱風により被乾燥物を乾燥させる。被乾燥物は、複数の部材の組合せであることが多く、厚肉の部位もあれば、薄肉の部位もある。厚肉の部位は熱容量が大きいので、暖まり難い部位である。一方、薄肉の部位は熱容量が小さいので、暖まり易い部位である。このような被乾燥物を熱風循環式乾燥炉で乾燥させると、暖まり易い部位の乾燥が完了しているにもかかわらず、暖まり難い部位の乾燥が完了するまで乾燥を続けることになり、乾燥時間が長くなる。そのため、暖まり難い部位の昇温速度を向上させる技術が必要となる。
【０００３】
従来、被乾燥物の暖まり難い部位の昇温速度を向上させる技術として、熱風による加熱に加えて被乾燥物の局部を加熱する乾燥技術が各種提案されている（例えば、特許文献１（図４）参照。）。
【０００４】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１１は従来の技術の基本構成を説明する図であり、乾燥炉１００は、被乾燥物１０１を囲むように形成されている炉体１０２と、この炉体１０２の左壁１０３下部及び右壁１０４下部に各々設けられ熱風を取入れる一対の熱風取入口１０５、１０６と、これらの熱風取入口１０５、１０６に接続した下部ヘッダー１０７、１０８に設けられ取入れた熱風を炉体１０２内に噴出させる一対の熱風噴出口１０９、１１１と、左壁１０３上部内側及び右壁１０４上部内側に設けた上部ヘッダー１１２、１１３に各々設けられ炉体１０２内の熱風を吸込む一対の熱風吸込口１１４、１１５と、上部ヘッダー１１２、１１３に各々接続され熱風を炉体１０２外へ取出す一対の熱風取出口１１６、１１７とからなる。
【０００５】
熱風取出口１１６、１１７に送風機が接続され、送風機の吐出側に加熱装置が接続され、加熱装置に熱風取入口１０５、１０６が接続される。加えて、被乾燥物１０１の下部近傍に、左右一対の加熱手段１１８、１１９が配置されている。これらの加熱手段１１８、１１９は送風機及び加熱装置に接続されている。
【０００６】
乾燥炉１００では、熱風噴出口１０９、１１１から噴き出た熱風を被乾燥物１０１に接触させて、被乾燥物１０１を乾燥させる。熱風は、炉体１０２内から熱風吸込口１１４、１１５を介して炉体１０２外に出され、加熱されて熱風取入口１０５、１０６を介して再度熱風噴出口１０９、１１１から噴出される。すなわち、循環する熱風により被乾燥物１０１を乾燥させる。
【０００７】
また、被乾燥物１０１の底部１２１が厚肉であれば、底部１２１は熱容量が大きくて暖まり難い部位である。このような被乾燥物１０１の底部１２１に向けて、加熱手段１１８、１１９の噴出しノズル１２２から熱風を噴出させる。この熱風の噴射により、被乾燥物１０１の底部１２１の昇温速度を向上させることができる。
【０００８】
しかし、乾燥炉１００では、加熱手段１１８、１１９の噴出しノズル１２２から噴出される熱風が、被乾燥物１０１の底部１２１周辺で拡散するため、狙った部位に対して狙った熱量を与えることが難しい。対策として乾燥時間を長くすると、暖まり難い部位である底部１２１は、昇温していくが、被乾燥物１０１の暖まり易い部位は、既に昇温できているにもかかわらず余分な熱を受け取ることになる。これは、省エネルギーの観点から好ましくない。
【０００９】
そこで、被乾燥物中の暖まり易い部位に対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥技術が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−１９７８４５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、被乾燥物中の暖まり易い部位に対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、被乾燥物を熱風により乾燥させる乾燥炉において、前記被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位に、放射熱を加えて前記暖まり難い部位の温度が前記他の部位の温度に近似するように加熱する加熱手段を備えていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明では、加熱手段は、近赤外線ランプであることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明では、加熱手段より上流側に、暖まり難い部位の温度を測定する第１測温手段と、他の部位の温度を測定する第２測温手段とが備えられ、前記第１測温手段と前記第２測温手段との温度情報に基づいて前記加熱手段の出力を制御する制御部が備えられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る発明は、乾燥炉を用いて、被乾燥物を熱風により乾燥させる乾燥方法において、前記被乾燥物の温度を上昇させる昇温工程と、前記被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位の温度を第１測温手段で測定し、前記他の部位の温度を第２測温手段で測定する温度測定工程と、前記被乾燥物中の暖まり難い部位に、放射熱を加えて前記暖まり難い部位の温度が前記他の部位の温度に近似するように加熱する局部加熱工程と、前記被乾燥物の温度を一定に保持する温度保持工程と、からなることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に係る発明では、被乾燥物は、乾燥炉に入れる前に塗装が施されている物であり、局部加熱工程で、前記被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加える時点は、第１測温手段で測定した暖まり難い部位の温度が、前記被乾燥物に塗布された塗料の架橋温度に達した時点であることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る発明では、放射熱の熱源は、近赤外線であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明では、乾燥炉は、被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位に、放射熱を加えて暖まり難い部位の温度が他の部位の温度に近似するように加熱する加熱手段を備えている。ここで、他の部位を、暖まり易い部位に読み替えることにする。乾燥炉では、熱風で被乾燥物全体を加熱した状態で、加熱手段で被乾燥物中の暖まり難い部位を局部的に加熱する。加熱手段により出される放射熱は、電磁波の形で被乾燥物に吸収されるため、被乾燥物中の暖まり難い部位を確実に加熱できる。この加熱により、被乾燥物中の暖まり難い部位が昇温するので、暖まり難い部位の温度を、暖まり易い部位の温度に確実に近似させることができる。
【００１９】
仮に、熱風で被乾燥物全体を加熱した状態で、噴射ノズルから噴射させた熱風で被乾燥物中の暖まり難い部位を局部的に加熱すると、噴射された熱風は暖まり難い部位の周辺で拡散する。この熱風の拡散により、熱風が被乾燥物中の暖まり難い部位に行き届かず、暖まり難い部位は昇温し難くなる。暖まり難い部位を昇温させるためにはさらに加熱を続ければよいが、暖まり易い部位は既に昇温しているので余分な熱を受け取ることになる。
【００２０】
その点、本発明の乾燥炉では、被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加えることで、暖まり難い部位の温度を暖まり易い部位の温度に確実に近似させることができる。すなわち、被乾燥物中の暖まり難い部位と暖まり易い部位を略同一に昇温させることができるので、暖まり易い部位に対して余分な熱を与えることがない。したがって、被乾燥物中の暖まり易い部位に対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥炉を提供できる。
【００２１】
請求項２に係る発明では、加熱手段は、近赤外線ランプである。赤外線として、近赤外線と、この近赤外線より波長が長い遠赤外線が知られている。また、照射対象の種類によって、吸収率（エネルギー吸収率）が異なることが知られている。本発明の被乾燥物に車体を適用すると、被乾燥物は、車体を構成する鉄系材料と、車体にアクリル系水性塗料等を塗布することにより形成される塗膜とからなる。次に示す表１で、鉄、アクリル系水性塗料の吸収率を示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】
塗膜を主として加熱するのであれば、アクリル系水性塗料に７４％もの吸収率を有する遠赤外線が好適である。しかし、車体の内面に塗布された塗膜には効力が及ばない。そこで、本発明では、鉄に３５％もの吸収率を有する近赤外線を採用し、鉄すなわち車体を主として加熱し、車体の熱で内面の塗膜を乾燥させるようにした。結果、近赤外線を用いることで、近赤外線が直接照射されない部位に対しても、部材の熱伝導を利用して、時間を要さず被乾燥物を昇温させることができる。
【００２４】
請求項３に係る発明では、乾燥炉は、加熱手段より上流側に、暖まり難い部位の温度を測定する第１測温手段と、他の部位の温度を測定する第２測温手段とを備えている。また、乾燥炉は、第１測温手段と第２測温手段との温度情報に基づいて加熱手段の出力を制御する制御部を備えている。第１測温手段で測定した暖まり難い部位の温度が、第２測温手段で測定した他の部位の温度に対して大きな差を有する場合には、制御部から加熱手段に高出力の指令を送る。一方、第１測温手段で測定した暖まり難い部位の温度が、第２測温手段で測定した他の部位の温度に対して小さな差を有する場合には、制御部から加熱手段に低出力の指令を送る。このように被乾燥物の暖まり難い部位の温度を他の部位の温度に対して比較し、温度差に応じた適切な熱量を出力するように加熱手段を制御部で制御している。したがって、加熱手段から被乾燥物の暖まり難い部位に対して適切な熱量を与えることができる。
【００２５】
請求項４に係る発明では、乾燥方法は、被乾燥物を熱風により乾燥させる乾燥炉を用いて実施される。また、乾燥方法は、被乾燥物の温度を上昇させる昇温工程と、被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位の温度を第１測温手段で測定し、他の部位の温度を第２測温手段で測定する温度測定工程と、被乾燥物中の暖まり難い部位に、放射熱を加えて暖まり難い部位の温度が他の部位の温度に近似するように加熱する局部加熱工程と、被乾燥物の温度を一定に保持する温度保持工程と、からなる。ここで、他の部位を、暖まり易い部位に読み替えることにする。
【００２６】
局部加熱工程で用いられる放射熱は、電磁波の形で被乾燥物に吸収されるため、被乾燥物中の暖まり難い部位を確実に加熱できる。この加熱により、被乾燥物中の暖まり難い部位が昇温するので、暖まり難い部位の温度を、暖まり易い部位の温度に確実に近似させることができる。
【００２７】
仮に、熱風で被乾燥物全体を加熱した状態で、噴射ノズルから噴射させた熱風で被乾燥物中の暖まり難い部位を局部的に加熱すると、噴射された熱風は暖まり難い部位の周辺で拡散する。この熱風の拡散により、熱風が被乾燥物中の暖まり難い部位に行き届かず、暖まり難い部位は昇温し難くなる。暖まり難い部位を昇温させるためにはさらに加熱を続ければよいが、暖まり易い部位は既に昇温しているので余分な熱を受け取ることになる。
【００２８】
その点、本発明の乾燥方法では、局部加熱工程で、被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加えることにより、暖まり難い部位の温度を暖まり易い部位の温度に確実に近似させることができる。すなわち、被乾燥物中の暖まり難い部位と暖まり易い部位を略同一に昇温させることができるので、暖まり易い部位に対して余分な熱を与えることがない。したがって、被乾燥物中の暖まり易い部位に対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥方法を提供できる。
【００２９】
請求項５に係る発明では、被乾燥物は、乾燥炉に入れる前に塗装が施されている物である。また、局部加熱工程で、被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加える時点は、第１測温手段で測定した暖まり難い部位の温度が、被乾燥物に塗布された塗料の架橋温度に達した時点である。以下に、被乾燥物表面での塗料の乾燥機構を説明する。
【００３０】
被乾燥物に霧状の塗料を噴射させると、塗料粒子が被乾燥物の表面に向かう。このとき、被乾燥物の表面温度は常温である。
塗料粒子が被乾燥物の表面に衝突すると、被乾燥物の表面に付着した塗料はうねりを起こす。同時に、塗料の揮発成分が蒸発するので、塗料はうねった状態で固まっていく。
次に、塗装が施された被乾燥物を乾燥炉に入れると、被乾燥物の表面で固まっている塗料が熱風により加熱される。加熱された塗料は、流動化する。また、塗料に、うねりの振幅方向に表面張力及び重力が働く。その後、平滑な塗膜が形成される。
被乾燥物の温度がさらに上昇し、被乾燥物の表面温度が塗料の架橋温度に達した時点で、被乾燥物の表面に放射熱を加える。この時点で既に架橋が開始されているため、塗料が流動することがなく、上記で形成された平滑な塗膜を維持できる。結果、平滑な塗膜を得ることができる。
【００３１】
仮に、塗装が施された被乾燥物を乾燥炉に入れて、熱風乾燥開始と同時に被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加えると、被乾燥物に塗布された塗料が流動化する。しかし、放射熱で被乾燥物を局部加熱することにより、被乾燥物の昇温速度が大きくなるので、流動が不十分なうちに塗料が高温になり、塗料が固まっていく。そのため、塗膜が平滑になり難くなり、塗膜の品質が低下する。
【００３２】
その点、本発明の乾燥方法では、被乾燥物中の暖まり難い部位の温度が、被乾燥物に塗布された塗料の架橋温度に達した時点で、被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加える。すなわち、被乾燥物の暖まり難い部位に対して、熱風乾燥開始から一定時間が経過したときに、放射熱による局部加熱を実施する。熱風乾燥開始から局部加熱開始までの間に、暖まり難い部位に塗布された塗料が流動化する。熱風乾燥開始時は被乾燥物の昇温速度が小さいので、塗料は十分に流動してから高温になり、固まっていく。そのため、平滑な塗膜を得ることができるので、塗膜の品質が向上する。
【００３３】
請求項６に係る発明では、放射熱の熱源は、近赤外線である。赤外線として、近赤外線と、この近赤外線より波長が長い遠赤外線が知られている。また、照射対象の種類によって、吸収率（エネルギー吸収率）が異なることが知られている。本発明の被乾燥物に車体を適用すると、被乾燥物は、車体を構成する鉄系材料と、車体にアクリル系水性塗料等を塗布することにより形成される塗膜とからなる。次に示す表２で、鉄、アクリル系水性塗料の吸収率を示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】
塗膜を主として加熱するのであれば、アクリル系水性塗料に７４％もの吸収率を有する遠赤外線が好適である。しかし、車体の内面に塗布された塗膜には効力が及ばない。そこで、本発明では、鉄に３５％もの吸収率を有する近赤外線を採用し、鉄すなわち車体を主として加熱し、車体の熱で内面の塗膜を乾燥させるようにした。結果、近赤外線を用いることで、近赤外線が直接照射されない部位に対しても、部材の熱伝導を利用して、時間を要さず被乾燥物を昇温させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る被乾燥物表面での塗料の乾燥機構を説明する図である。
【図２】比較例及び実施例の局部加熱開始時期を説明するグラフである。
【図３】比較例及び実施例の昇温速度を説明するグラフである。
【図４】乾燥炉の断面図である。
【図５】図４の５部拡大図である。
【図６】図５の６−６線断面図である。
【図７】図５の７−７線断面図である。
【図８】図５の８−８線断面図である。
【図９】測温手段及び加熱手段の作用を説明する図である。
【図１０】乾燥方法のフロー図である。
【図１１】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。また、被乾燥物に車体を適用し、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位にサイドシルを適用し、他の部位にドアアウタパネルを適用して説明する。加えて、乾燥炉に入る車体は、乾燥炉の上流側に設けられる塗装設備で塗装が施されているものとする。
【実施例】
【００３８】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）に示されるように、車体１１（詳細後述）に霧状の塗料を噴射させると、塗料粒子１２が矢印（１）のように車体１１の表面１３に向かう。このとき、車体１１の表面温度は常温である。
【００３９】
塗料粒子１２が車体１１の表面１３に衝突すると、（ｂ）に示されるように、車体１１の表面１３に付着した塗料１４はうねりを起こす。同時に、塗料１４の揮発成分が蒸発するので、塗料１４はうねった状態で固まっていく。
【００４０】
次に、塗装が施された車体１１を乾燥炉（詳細後述）に入れると、車体１１の表面１３で固まっている塗料１４が熱風により加熱される。加熱された塗料１４は、流動化する。また、塗料１４に、うねりの振幅方向に表面張力及び重力が働く。その後、（ｃ）に示されるように、平滑な塗膜１５が形成される。
【００４１】
車体１１の温度がさらに上昇し、車体１１の表面温度が塗料の架橋温度に達した時点で、車体１１の表面１３に加熱手段（詳細後述）から出る放射熱を加える。この時点で既に架橋が開始されているため、塗料が流動することがなく、（ｃ）で形成された平滑な塗膜１５を維持できる。結果、（ｄ）に示されるように、平滑な塗膜１５を得ることができる。
【００４２】
次に、局部加熱の開始時期について説明する。図２（ａ）で比較例を説明し、（ｂ）で実施例を説明する。（ａ）に示されるように、熱風乾燥開始と同時に、車体のサイドシル（詳細後述）を、一定時間Ｔａ熱風に加えて放射熱で局部加熱（詳細後述）すると、昇温曲線を得る。この曲線で、加熱開始時は昇温速度が大きくなる。また、局部加熱時間Ｔａ中に、車体の表面温度は温度ｔｃに達する。この温度ｔｃは、塗料の架橋温度に一致する。
【００４３】
車体のサイドシルに対する局部加熱を、熱風乾燥開始と同時に開始すると、サイドシルに塗布された塗料が流動化する。しかし、局部加熱によって車体の昇温速度が大きくなるので、流動が不十分なうちに塗料が高温になり、塗料が固まっていく。そのため、塗膜が平滑になり難くなり、塗膜の品質が低下する。
【００４４】
（ｂ）に示されるように、熱風乾燥開始から時間Ｔが経過したとき、車体のサイドシルを、一定時間Ｔａ熱風に加えて放射熱で局部加熱する。その結果、昇温曲線を得る。この曲線で、加熱開始時の昇温速度は（ａ）に比べて小さくなる。また、（ｂ）において、局部加熱開始時間Ｔのとき、車体の表面温度は温度ｔｃに達する。この温度ｔｃは、塗料の架橋温度に一致する。
【００４５】
車体のサイドシルに対する局部加熱を、熱風乾燥開始から時間Ｔが経過したときに実施する。熱風乾燥開始から局部加熱開始までの間に、サイドシルに塗布された塗料が流動化する。熱風乾燥開始時は車体の昇温速度が小さいので、塗料は十分に流動してから高温になり、固まっていく。そのため、平滑な塗膜を得ることができるので、塗膜の品質が向上する。
【００４６】
次に、局部加熱と乾燥時間の関係を説明する。図３（ａ）で比較例を説明し、（ｂ）で実施例を説明する。塗装が施された車体を、熱風が循環している乾燥炉に入れて乾燥させると、（ａ）に示されるように、車体の目標表面温度１６０℃を目標時間Ｔｈ＝１１分間保持するまでに、例えば合計４１分間掛かった。
【００４７】
一方、乾燥炉内で塗装が施された車体を熱風で乾燥させている状態で、（ｂ）に示されるように、熱風乾燥開始から２０分が経過したときに、一定時間Ｔａ＝１分間加熱手段から出る放射熱で、車体のサイドシルを局部加熱する。
【００４８】
この局部加熱により、サイドシルの昇温速度が大きくなるので、車体のドアアウタパネル（詳細後述）の昇温曲線にサイドシルの昇温曲線が近づく。結果、サイドシルの目標表面温度１６０℃を目標時間Ｔｈ＝１１分間保持するまでに、例えば合計３２分間掛かった。（ａ）と（ｂ）を対比すると、（ｂ）の昇温速度を用いることで、（ａ）に比べてＴｄ＝９分間の時間を削減することができる。このような車体の乾燥を実施する乾燥炉を図４で説明する。
【００４９】
図４に示されるように、乾燥炉２０は、コンベア２１で搬送されている複数の車体１１を囲む炉体２２を有する。この炉体２２内で、車体１１に塗布された塗料を、熱風により乾燥させる。熱風は炉体２２内に導入された後、車体１１に接触し、炉体２２外へ取出される。炉体２２から取出した熱風は、加熱されて再度炉体２２内に導入される。すなわち、乾燥炉２０は、熱風循環式乾燥炉である。
【００５０】
乾燥炉２０は、上流側に配置されている第１熱風加熱部２３と、下流側に配置されている第２熱風加熱部２４とからなる。第１熱風加熱部２３は、車体１１を昇温させる昇温部に相当する。また、第２熱風加熱部２４は、昇温した車体１１の温度を保持する保持部に相当する。
加えて、第１熱風加熱部２３の終端に、局部加熱部２５（詳細後述）が設けられている。次に局部加熱部２５の構成を説明する。
【００５１】
図５に示されるように、局部加熱部２５に、車体１１の局部を加熱する局部加熱装置２６（詳細後述）が設けられている。局部加熱部２５よりも上流側に、上流側温度測定部２７が設けられ、この上流側温度測定部２７に、車体１１各部の温度を測定する上流側温度測定装置２８（詳細後述）が設けられている。また、局部加熱部２５よりも下流側に、下流側温度測定部２９が設けられ、この下流側温度測定部２９に、車体１１各部の温度を測定する下流側温度測定装置３１（詳細後述）が設けられている。次に局部加熱装置２６の詳細構造を図６で説明する。
【００５２】
図６に示されるように、局部加熱装置２６は、炉体２２内に立てた門形フレーム３２に支持されている。また、局部加熱装置２６は、門形フレーム３２の左柱３３に設けられ、車体１１中で暖まり難い部位である底部左側３４及び左サイドシル３５に、放射熱を加えて加熱する左内側加熱手段３６と、左柱３３に設けられ、車体１１中で、熱容量が左ドアアウタパネル３７より大きくて暖まり難い部位である左サイドシル３５に、放射熱を加えて左サイドシル３５の温度が左ドアアウタパネル３７の温度に近似するように加熱する左外側加熱手段３８と、門形フレーム３２の右柱３９に設けられ、車体１１中で暖まり難い部位である底部右側４１及び右サイドシル４２に、放射熱を加えて加熱する右内側加熱手段４３と、右柱３９に設けられ、熱容量が右ドアアウタパネル４４より大きくて暖まり難い部位である右サイドシル４２に、放射熱を加えて右サイドシル４２の温度が右ドアアウタパネル４４の温度に近似するように加熱する右外側加熱手段４５と、からなる。
【００５３】
左内側加熱手段３６、左外側加熱手段３８、右内側加熱手段４３、右外側加熱手段４５は、各々近赤外線ランプである。左内側加熱手段３６に、左内側フィラメント４６を囲んでいる左内側反射板４７が設けられている。左内側フィラメント４６で発生させた光を、左内側反射板４７で集光させるので、指向性を持った熱線を車体１１に発することができる。なお、左外側加熱手段３８、右内側加熱手段４３、右外側加熱手段４５の各々にも、左内側加熱手段３６と同様にフィラメントを囲む反射板が設けられている。
【００５４】
また、近赤外線ランプは、遠赤外線ランプに比べて比熱容量が小さいため、応答速度が速い。応答速度が速ければ、制御部からの指令に対する素早い出力制御が可能となる。加熱までの待ち時間を短くすることができるので、乾燥時間の短縮に寄与する。
【００５５】
加えて、乾燥炉２０に制御部４８が備えられ、この制御部４８は、左内側加熱手段３６、左外側加熱手段３８、右内側加熱手段４３、右外側加熱手段４５を制御する。制御部４８は、上流側温度測定部（図５の符号２７）及び下流側温度測定部（図５の符号２９）からの温度情報に基づいて、近赤外線ランプに出力指令を送る。すなわち、制御部４８で近赤外線ランプの出力を制御できる。次に上流側温度測定部の詳細構造を図７で説明する。
【００５６】
図７に示されるように、上流側温度測定部２７は、門形フレーム７１の左柱７２に設けられ、左サイドシル３５の温度を測定する上流側左第１測温手段７３と、左炉壁７４に設けられ、左ドアアウタパネル３７の温度を測定する上流側左第２測温手段７５と、門形フレーム７１の右柱７６に設けられ、右サイドシル４２の温度を測定する上流側右第１測温手段７７と、右炉壁７８に設けられ、右ドアアウタパネル４４の温度を測定する上流側右第２測温手段７９とからなる。
【００５７】
上流側左第１測温手段７３、上流側左第２測温手段７５、上流側右第１測温手段７７、上流側右第２測温手段７９は、非接触式のセンサである。これらのセンサは、熱風により加熱された車体１１から出る熱放射線を検出して、車体１１のサイドシル及びドアアウタパネルの温度を算出する。
【００５８】
加えて、上流側左第１測温手段７３、上流側左第２測温手段７５、上流側右第１測温手段７７、上流側右第２測温手段７９は、制御部４８に接続されている。制御部４８は、上流側左第１測温手段７３と上流側左第２測温手段７５の温度情報に基づいて、左内側加熱手段（図６の符号３６）と左外側加熱手段（図６の符号３８）に出力指令を出す。例えば、上流側左第２測温手段７５で測定した左ドアアウタパネル３７の温度に対して、上流側左第１測温手段７３で測定した左サイドシル３５の温度が低温である場合には、左内側加熱手段及び左外側加熱手段に高出力指令を出す。
【００５９】
上流側温度測定部２７では、上流側左第１測温手段７３で測定した左サイドシル３５の温度が、上流側左第２測温手段７５で測定した左ドアアウタパネル３７の温度に対して大きな差を有する場合には、制御部４８から左内側加熱手段（図６の符号３６）及び左外側加熱手段（図６の符号３８）に高出力の指令を送る。一方、上流側左第１測温手段７３で測定した左サイドシル３５の温度が、上流側左第２測温手段７５で測定した左ドアアウタパネル３７の温度に対して小さな差を有する場合には、制御部４８から左内側加熱手段及び左外側加熱手段に低出力の指令を送る。
【００６０】
このように車体のサイドシルの温度をドアアウタパネルの温度に対して比較し、温度差に応じた適切な熱量を出力するように左内側加熱手段及び左外側加熱手段を制御部４８で制御している。したがって、左内側加熱手段及び左外側加熱手段からサイドシルに対して適切な熱量を与えることができる。
【００６１】
また、制御部４８は、上流側右第１測温手段７７と上流側右第２測温手段７９の温度情報に基づいて、右内側加熱手段（図６の符号４３）と右外側加熱手段（図６の符号４５）にも出力指令を出す。次に下流側温度測定部の詳細構造を図８で説明する。
【００６２】
図８に示されるように、下流側温度測定部２９は、門形フレーム８１の左柱８２に設けられ、左サイドシル３５の温度を測定する下流側左第１測温手段８３と、左炉壁７４に設けられ、左ドアアウタパネル３７の温度を測定する下流側左第２測温手段８４と、門形フレーム８１の右柱８５に設けられ、右サイドシル４２の温度を測定する下流側右第１測温手段８６と、右炉壁７８に設けられ、右ドアアウタパネル４４の温度を測定する下流側右第２測温手段８７とからなる。
【００６３】
下流側左第１測温手段８３、下流側左第２測温手段８４、下流側右第１測温手段８６、下流側右第２測温手段８７は、非接触式のセンサである。これらのセンサは、熱風により加熱された車体１１から出る熱放射線を検出して、車体１１のサイドシル及びドアアウタパネルの温度を算出する。
【００６４】
加えて、下流側左第１測温手段８３、下流側左第２測温手段８４、下流側右第１測温手段８６、下流側右第２測温手段８７は、制御部４８に接続されている。制御部４８は、下流側左第１測温手段８３と下流側左第２測温手段８４の温度情報に基づいて、左内側加熱手段（図６の符号３６）と左外側加熱手段（図６の符号３８）に出力指令を出す。例えば、下流側左第２測温手段８４で測定した左ドアアウタパネル３７の温度に対して、下流側左第１測温手段８３で測定した左サイドシル３５の温度が高温である場合には、左内側加熱手段及び左外側加熱手段に低出力指令を出す。
【００６５】
また、制御部４８は、下流側右第１測温手段８６と下流側右第２測温手段８７の温度情報に基づいて、右内側加熱手段（図６の符号４３）と右外側加熱手段（図６の符号４５）にも出力指令を出す。
【００６６】
以上に述べた乾燥炉の作用を次に述べる。
図９（ａ）に示されるように、上流側温度測定部（図７の符号２７）にて、上流側左第１測温手段７３で左サイドシル３５の温度を測定し、上流側左第２測温手段７５で左ドアアウタパネル３７の温度を測定と、上流側右第１測温手段７７で右サイドシル４２の温度を測定し、上流側右第２測温手段７９で右ドアアウタパネル４４の温度を測定する。
【００６７】
測定結果は、左ドアアウタパネル３７の温度に対して左サイドシル３５の温度が低温であり、右ドアアウタパネル４４の温度に対して右サイドシル４２の温度が低温であるとする。
【００６８】
上記測定結果に基づいて、制御部４８は、（ｂ）に示されるように、左内側加熱手段３６、左外側加熱手段３８、右内側加熱手段４３、右外側加熱手段４５に高出力指令を出す。この指令により、左内側加熱手段３６、左外側加熱手段３８、右内側加熱手段４３、右外側加熱手段４５は、左サイドシル３５及び右サイドシル４２に近赤外線を集中的に照射する。左サイドシル３５及び右サイドシル４２が照射されることで、左ドアアウタパネル３７に対する左サイドシル３５の温度差と右ドアアウタパネル４４に対する右サイドシル４２の温度差を解消することができる。すなわち、車体１１各部を均一に昇温させることができる。
【００６９】
乾燥炉（図４の符号２０）では、熱風で車体１１全体を加熱した状態で、左内側加熱手段３６、左外側加熱手段３８、右内側加熱手段４３、右外側加熱手段４５で左サイドシル３５及び右サイドシル４２を局部的に加熱する。左内側加熱手段３６、左外側加熱手段３８、右内側加熱手段４３、右外側加熱手段４５により出される放射熱は、電磁波の形で左サイドシル３５及び右サイドシル４２に吸収されるため、左サイドシル３５及び右サイドシル４２を確実に加熱できる。
【００７０】
この加熱により、図３（ｂ）に示されるように、時間Ｔａの間にサイドシルが昇温するので、サイドシルの温度を、ドアアウタパネルの温度に確実に近似させることができる。
【００７１】
図９（ｂ）において、仮に、熱風で車体１１全体を加熱した状態で、噴射ノズルから噴射させた熱風で左サイドシル３５及び右サイドシル４２を局部的に加熱すると、噴射された熱風は左サイドシル３５及び右サイドシル４２の周辺で拡散する。この熱風の拡散により、熱風が左サイドシル３５及び右サイドシル４２に行き届かず、左サイドシル３５及び右サイドシル４２は昇温し難くなる。左サイドシル３５及び右サイドシル４２を昇温させるためにはさらに加熱を続ければよいが、左ドアアウタパネル３７及び右ドアアウタパネル４４は既に昇温しているので余分な熱を受け取ることになる。
【００７２】
その点、本発明の乾燥炉（図４の符号２０）では、車体１１中の左サイドシル３５及び右サイドシル４２に放射熱を加えることで、左サイドシル３５及び右サイドシル４２の温度を左ドアアウタパネル３７及び右ドアアウタパネル４４の温度に確実に近似させることができる。すなわち、左サイドシル３５及び右サイドシル４２と、左ドアアウタパネル３７及び右ドアアウタパネル４４を略同一に昇温させることができるので、左ドアアウタパネル３７及び右ドアアウタパネル４４に対して余分な熱を与えることがない。したがって、ドアアウタパネルに対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥炉を提供できる。
【００７３】
ところで、本発明では車体１１の局部加熱に近赤外線を用いている。赤外線として、近赤外線と、この近赤外線より波長が長い遠赤外線が知られている。また、照射対象の種類によって、吸収率（エネルギー吸収率）が異なることが知られている。本発明の被乾燥物は、車体１１を構成する鉄系材料と、車体１１にアクリル系水性塗料等を塗布することにより形成される塗膜とからなる。次に示す表３で、鉄、アクリル系水性塗料の吸収率を示す。
【００７４】
【表３】
【００７５】
塗膜を主として加熱するのであれば、アクリル系水性塗料に７４％もの吸収率を有する遠赤外線が好適である。しかし、車体の内面に塗布された塗膜には効力が及ばない。そこで、本発明では、鉄に３５％もの吸収率を有する近赤外線を採用し、鉄すなわち車体を主として加熱し、車体の熱で内面の塗膜を乾燥させるようにした。
【００７６】
具体的には、近赤外線を（ｃ）に示されるように、左サイドシル３５の外側塗膜９１に向けて照射する。照射された近赤外線が矢印（２）のように左サイドシル３５に吸収されると、左サイドシル３５が加熱される。左サイドシル３５の熱は、左サイドシル３５の内面８９側に伝わるので、左サイドシル３５の内側塗膜９２が乾燥する。左サイドシル３５の内面８９側は、近赤外線が直接照射されていない部位である。つまり、近赤外線を用いることで、近赤外線が直接照射されない部位に対しても、左サイドシル３５の熱伝導を利用して、時間を要さず左サイドシル３５を昇温させることができる。
【００７７】
次に乾燥炉を用いて実施される乾燥方法を説明する。
図１０に示されるように、ステップ（以下ＳＴと記す。）０１において、被乾燥物の温度を上昇させる。具体的には図４に示されるように、第１熱風加熱部２３で、車体１１を昇温させる。
【００７８】
ＳＴ０２において、被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位の温度を第１測温手段で測定し、他の部位の温度を第２測温手段で測定する。具体的には図９（ａ）に示されるように、上流側温度測定部２７にて、上流側左第１測温手段７３で左サイドシル３５の温度を測定し、上流側左第２測温手段７５で左ドアアウタパネル３７の温度を測定し、上流側右第１測温手段７７で右サイドシル４２の温度を測定し、上流側右第２測温手段７９で右ドアアウタパネル４４の温度を測定する。
【００７９】
ＳＴ０３において、被乾燥物中の暖まり難い部位に、放射熱を加えて暖まり難い部位の温度が他の部位の温度に近似するように加熱する。具体的には図９（ｂ）に示されるように、左内側加熱手段３６、左外側加熱手段３８、右内側加熱手段４３、右外側加熱手段４５は、左サイドシル３５及び右サイドシル４２に近赤外線を集中的に照射する。
【００８０】
ＳＴ０４において、被乾燥物の温度を一定に保持する。具体的には図４に示されるように、第２熱風加熱部２４で、昇温した車体１１の温度を保持する。
【００８１】
乾燥方法は、車体１１を熱風により乾燥させる乾燥炉２０を用いて実施される。また、乾燥方法は、車体１１の温度を上昇させる昇温工程と、図９（ａ）において上流側左第１測温手段７３で左サイドシル３５の温度を測定し、上流側左第２測温手段７５で左ドアアウタパネル３７の温度を測定する温度測定工程と、図９（ｂ）において左サイドシル３５に、放射熱を加えて左サイドシル３５の温度が左ドアアウタパネル３７の温度に近似するように加熱する局部加熱工程と、図４において車体１１の温度を一定に保持する温度保持工程と、からなる。
【００８２】
図９（ｂ）において、局部加熱工程で用いられる放射熱は、電磁波の形で車体１１に吸収されるため、左サイドシル３５を確実に加熱できる。図３において、時間Ｔａの間にサイドシルを局部加熱することにより、サイドシルが昇温するので、サイドシルの温度を、ドアアウタパネルの温度に確実に近似させることができる。
【００８３】
図９（ｂ）において、仮に、熱風で車体１１全体を加熱した状態で、噴射ノズルから噴射させた熱風で左サイドシル３５を局部的に加熱すると、噴射された熱風は左サイドシル３５の周辺で拡散する。この熱風の拡散により、熱風が左サイドシル３５に行き届かず、左サイドシル３５は昇温し難くなる。左サイドシル３５を昇温させるためにはさらに加熱を続ければよいが、左ドアアウタパネル３７は既に昇温しているので余分な熱を受け取ることになる。
【００８４】
その点、本発明の乾燥方法では、局部加熱工程で、左サイドシル３５に放射熱を加えることにより、左サイドシル３５の温度を左ドアアウタパネル３７の温度に確実に近似させることができる。すなわち、サイドシルとドアアウタパネルを略同一に昇温させることができるので、ドアアウタパネルに対して余分な熱を与えることがない。したがって、ドアアウタパネルに対して与えていた余分な熱量を削減できる乾燥方法を提供できる。
【００８５】
加えて、車体１１は、乾燥炉（図４の符号２０）に入れる前に塗装が施されている物であり、局部加熱工程で、図２（ｂ）においてサイドシルに放射熱を加える時点は、第１測温手段で測定したサイドシルの温度が、車体に塗布された塗料の架橋温度に達した時点である。
【００８６】
仮に、塗装が施された車体を乾燥炉に入れて、図２（ａ）に示されるように熱風乾燥開始と同時に車体のサイドシルに放射熱を加えると、サイドシルに塗布された塗料が流動化する。しかし、放射熱でサイドシルを局部加熱することにより、サイドシルの昇温速度が大きくなるので、流動が不十分なうちに塗料が高温になり、塗料が固まっていく。そのため、塗膜が平滑になり難くなり、塗膜の品質が低下する。
【００８７】
その点、本発明の乾燥方法では、車体のサイドシルの温度が、図２（ｂ）に示されるようにサイドシルに塗布された塗料の架橋温度に達した時点で、サイドシルに放射熱を加える。すなわち、サイドシルに対して、熱風乾燥開始から一定時間が経過したときに、放射熱による局部加熱を実施する。熱風乾燥開始から局部加熱開始までの間に、サイドシルに塗布された塗料が流動化する。熱風乾燥開始時はサイドシルの昇温速度が小さいので、塗料は十分に流動してから高温になり、固まっていく。そのため、平滑な塗膜を得ることができるので、塗膜の品質が向上する。
【００８８】
さらに、放射熱の熱源は、近赤外線である。赤外線として、近赤外線と、この近赤外線より波長が長い遠赤外線が知られている。また、照射対象の種類によって、吸収率（エネルギー吸収率）が異なることが知られている。本発明の被乾燥物は、車体を構成する鉄系材料と、車体にアクリル系水性塗料等を塗布することにより形成される塗膜とからなる。次に示す表４で、鉄、アクリル系水性塗料の吸収率を示す。
【００８９】
【表４】
【００９０】
塗膜を主として加熱するのであれば、アクリル系水性塗料に７４％もの吸収率を有する遠赤外線が好適である。しかし、車体の内面に塗布された塗膜には効力が及ばない。そこで、本発明では、鉄に３５％もの吸収率を有する近赤外線を採用し、鉄すなわち車体を主として加熱し、車体の熱で内面の塗膜を乾燥させるようにした。
【００９１】
具体的には、近赤外線を図９（ｃ）に示されるように、左サイドシル３５の外側塗膜９１に向けて照射する。照射された近赤外線が矢印（２）のように左サイドシル３５に吸収されると、左サイドシル３５が加熱される。左サイドシル３５の熱は、左サイドシル３５の内面８９側に伝わるので、左サイドシル３５の内側塗膜９２が乾燥する。左サイドシル３５の内面８９側は、近赤外線が直接照射されていない部位である。つまり、近赤外線を用いることで、近赤外線が直接照射されない部位に対しても、左サイドシル３５の熱伝導を利用して、時間を要さず左サイドシル３５を昇温させることができる。
【００９２】
尚、本発明に係る被乾燥物は、実施の形態では塗装が施されている車体に適用したが、塗装済みの機械や構造物にも適用可能である。
また、本発明に係る熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位は、実施の形態では車体のサイドシルに適用したが、その他の車体厚肉部であれば適用可能である。
【００９３】
さらに、本発明に係る他の部位は、実施の形態ではドアアウタパネルを適用したが、フードアウタパネルやリッドアウタパネルにも適用可能であり、車体薄肉部に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の乾燥技術は、車体に塗布された塗料を乾燥させる乾燥工程に好適である。
【符号の説明】
【００９５】
１１…被乾燥物（車体）、２０…乾燥炉、３５…暖まり難い部位（左サイドシル）、３６…加熱手段（左内側加熱手段）、３７…他の部位（左ドアアウタパネル）、３８…加熱手段（左外側加熱手段）、４２…暖まり難い部位（右サイドシル）、４３…加熱手段（右内側加熱手段）、４４…他の部位（右ドアアウタパネル）、４５…加熱手段（右外側加熱手段）、４８…制御部、７３…第１測温手段（上流側左第１測温手段）、７５…第２測温手段（上流側左第２測温手段）、７７…第１測温手段（上流側右第１測温手段）、７９…第２測温手段（上流側右第２測温手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被乾燥物を熱風により乾燥させる乾燥炉において、
前記被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位に、放射熱を加えて前記暖まり難い部位の温度が前記他の部位の温度に近似するように加熱する加熱手段を備えていることを特徴とする乾燥炉。
【請求項２】
前記加熱手段は、近赤外線ランプであることを特徴とする請求項１記載の乾燥炉。
【請求項３】
前記加熱手段より上流側に、前記暖まり難い部位の温度を測定する第１測温手段と、前記他の部位の温度を測定する第２測温手段とが備えられ、
前記第１測温手段と前記第２測温手段との温度情報に基づいて前記加熱手段の出力を制御する制御部が備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の乾燥炉。
【請求項４】
乾燥炉を用いて、被乾燥物を熱風により乾燥させる乾燥方法において、
前記被乾燥物の温度を上昇させる昇温工程と、
前記被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位の温度を第１測温手段で測定し、前記他の部位の温度を第２測温手段で測定する温度測定工程と、
前記被乾燥物中の暖まり難い部位に、放射熱を加えて前記暖まり難い部位の温度が前記他の部位の温度に近似するように加熱する局部加熱工程と、
前記被乾燥物の温度を一定に保持する温度保持工程と、からなることを特徴とする乾燥方法。
【請求項５】
前記被乾燥物は、前記乾燥炉に入れる前に塗装が施されている物であり、
前記局部加熱工程で、前記被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加える時点は、前記第１測温手段で測定した暖まり難い部位の温度が、前記被乾燥物に塗布された塗料の架橋温度に達した時点であることを特徴とする請求項４記載の乾燥方法。
【請求項６】
前記放射熱の熱源は、近赤外線であることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の乾燥方法。
【請求項１】
被乾燥物を熱風により乾燥させる乾燥炉において、
前記被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位に、放射熱を加えて前記暖まり難い部位の温度が前記他の部位の温度に近似するように加熱する加熱手段を備えていることを特徴とする乾燥炉。
【請求項２】
前記加熱手段は、近赤外線ランプであることを特徴とする請求項１記載の乾燥炉。
【請求項３】
前記加熱手段より上流側に、前記暖まり難い部位の温度を測定する第１測温手段と、前記他の部位の温度を測定する第２測温手段とが備えられ、
前記第１測温手段と前記第２測温手段との温度情報に基づいて前記加熱手段の出力を制御する制御部が備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の乾燥炉。
【請求項４】
乾燥炉を用いて、被乾燥物を熱風により乾燥させる乾燥方法において、
前記被乾燥物の温度を上昇させる昇温工程と、
前記被乾燥物中で、熱容量が他の部位より大きくて暖まり難い部位の温度を第１測温手段で測定し、前記他の部位の温度を第２測温手段で測定する温度測定工程と、
前記被乾燥物中の暖まり難い部位に、放射熱を加えて前記暖まり難い部位の温度が前記他の部位の温度に近似するように加熱する局部加熱工程と、
前記被乾燥物の温度を一定に保持する温度保持工程と、からなることを特徴とする乾燥方法。
【請求項５】
前記被乾燥物は、前記乾燥炉に入れる前に塗装が施されている物であり、
前記局部加熱工程で、前記被乾燥物中の暖まり難い部位に放射熱を加える時点は、前記第１測温手段で測定した暖まり難い部位の温度が、前記被乾燥物に塗布された塗料の架橋温度に達した時点であることを特徴とする請求項４記載の乾燥方法。
【請求項６】
前記放射熱の熱源は、近赤外線であることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の乾燥方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２４５４１２（Ｐ２０１１−２４５４１２Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２０６２０（Ｐ２０１０−１２０６２０）
【出願日】平成２２年５月２６日（２０１０．５．２６）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２６日（２０１０．５．２６）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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