鋳物の塗装前後加熱装置
【課題】塗装前の鋳物を、高速かつ高い熱効率で良好に加熱することができ、かつ、塗装後の加熱処理も良好に行うことができ、さらに設備費や設置面積を少なく抑えることができる鋳物の塗装前後加熱装置を提供する。
【解決手段】粉粒体２を熱媒体とし、塗装前のワーク１がその流動層部１１ａに浸漬される流動層加熱炉１０と、その加熱熱源が電熱式ヒータであり、前記熱媒体を加熱および流動させる熱風を発生する熱風発生器と、前記流動層加熱炉１０から排出された排気ガスが導入されるとともに、塗装後のワーク１が導入されて、ワーク１の塗装の硬化を促進させるキュアリング炉３０と、キュアリング炉３０からの排出された排気ガスを回収して前記熱風発生器に送って加熱させ、この熱風を再度流動層加熱炉１０に送り込む送風器と、を備えた。
【解決手段】粉粒体２を熱媒体とし、塗装前のワーク１がその流動層部１１ａに浸漬される流動層加熱炉１０と、その加熱熱源が電熱式ヒータであり、前記熱媒体を加熱および流動させる熱風を発生する熱風発生器と、前記流動層加熱炉１０から排出された排気ガスが導入されるとともに、塗装後のワーク１が導入されて、ワーク１の塗装の硬化を促進させるキュアリング炉３０と、キュアリング炉３０からの排出された排気ガスを回収して前記熱風発生器に送って加熱させ、この熱風を再度流動層加熱炉１０に送り込む送風器と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳物を塗装前に加熱し、かつ、塗装後に鋳物塗装の硬化を促進させる鋳物の塗装前後加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水などの液体が送られる管路や、この管路に設けられるバルブの弁箱などには、防錆などのために塗装された鋳物が用いられる。この鋳物は塗装工程での処理速度を向上させたり、塗装品質を確保したりするために、塗装前に加熱処理される。また、鋳物を塗装した後に、その塗装の硬化を促進するために後加熱することも行われている。
【０００３】
このような塗装前や塗装後の加熱処理などにつき、以下に詳しく述べる。まず鋳物の部品などの塗装方法としては、液体塗料を用いて塗装する方法と、粉体塗料を用いて塗装する方法とがあり、また、前記液体塗料を用いる塗装方法としては、浸漬、刷毛塗り、噴霧塗装、静電塗装などがあり、前記粉体塗料を用いる塗装方法としては、振り掛け塗装、吹き付け塗装、流動層浸漬塗装、静電塗装などがあり、これらの塗装方法により鋳物への塗装が行われる。これらの塗装方法を行うに際して、何れの塗装方法を用いる場合でも、塗料の付着、成膜を確実に行って塗膜品質を向上させることが要求されるとともに、成膜工程や硬化工程での加熱処理速度を上げて生産能率を向上させることが望まれ、これらの要望に対応する処理として、鋳物素材に対して事前に加熱する塗装前加熱（事前加熱処理）が行われる。
【０００４】
この塗装前加熱の加熱温度は、塗料の種類や塗装方法に対応した最適な温度で処理できるよう、鋳物素材や鋳物を塗装する塗装ラインの構成、塗装ラインなどでの温度低下を考慮しながら設定される。
【０００５】
塗装前加熱などを行う従来の加熱装置としては、主として、燃料としてガスや油を用いて燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスで鋳物などのワークを加熱する燃焼ガス雰囲気炉（例えば、特許文献１等）が使用されている。なお、加熱温度が１００℃以下でよい場合には温水加熱槽なども用いられる。
【０００６】
ただし、樹脂系塗料を用いて塗装する前に処理する塗装前加熱処理には、加熱温度は３００℃未満でよいが、粉体塗装用に加熱する場合には、塗料を溶融するために約１５０℃以上に加熱できることが必要であるため、熱容量の小さな燃焼ガスを熱媒体として対流伝熱により加熱する手法が主体として用いられる。
【０００７】
また、鋳物の素材を、高速処理ラインで粉体塗装した場合には、塗装後に塗装の硬化を促進すべく、後加熱処理であるキュアリングを行うために、長い距離にわたって配設されたキュアリング炉が必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−５７６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、燃焼ガスを熱媒体とする加熱装置を用いる場合には、回収した排ガスの保有熱を熱交換器で回収したり、燃料の燃焼に必要な酸素を供給すべく新鮮な冷空気を常に補充したりしなければならないため、熱交換器分の設備費が増加したり、熱効率が低下したりする欠点がある。また、上記のように熱容量の小さな燃焼ガスを熱媒体として対流伝熱により加熱する加熱装置を用いて加熱処理速度を増加させようとすると、加熱経路が長くて大型の加熱炉が必要となるため、設備費が極めて高額となるとともに、多大な設置面積が必要となる欠点もある。
【００１０】
また、鋳物の塗装後の硬化を促進すべく、長い距離にわたってキュアリング炉を直線状に配設させた場合には、多大な設置面積や長い設置空間が必要となってしまう。
本発明は、上記欠点や問題を解消するもので、塗装前の鋳物を、高速かつ高い熱効率で良好に加熱することができ、かつ、塗装後の加熱処理も良好に行うことができ、さらに設備費や設置面積を少なく抑えることができる鋳物の塗装前後加熱装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記欠点や問題を解消するために本発明は、鋳物からなるワークを塗装前に加熱し、かつ塗装後にも加熱する鋳物の塗装前後加熱装置であって、粉粒体を熱媒体とし、塗装前のワークがその流動層部に浸漬される流動層加熱炉と、その加熱熱源が電熱式ヒータであり、前記熱媒体を加熱および流動させる熱風を発生する熱風発生器と、前記流動層加熱炉から排出された排気ガスが導入されるとともに、塗装後のワークが導入されて、ワークの塗装の硬化を促進させるキュアリング炉と、前記キュアリング炉からの排出された排気ガスを回収して前記熱風発生器に送って加熱させ、この熱風を再度流動層加熱炉に送り込む送風器と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、鋳物からなるワークを、粉粒体を熱媒体とする流動層部に浸漬させて加熱するため、塗装前の鋳物であるワークを高速かつ良好な熱効率で加熱することができる。すなわち、粉粒体を熱媒体とする流動層部にワークを浸漬して加熱するので、ガス雰囲気炉などと比較して高速に、かつワークを全表面から均等に、局部過熱などを生じることなく安定して加熱することができ、設置スペースも比較的小さく抑えることが可能となる。また、加熱熱源が電熱式ヒータであるので、電熱式ヒータにより加熱された熱風を流動層加熱炉内およびキュアリング炉内に導入して加熱しても、燃焼ガスを導入した場合のように、回収した排ガスの保有熱を熱交換器で回収したり、燃焼用空気に利用しようとして酸素や冷空気を導入したりする必要もなく、また、排出された熱風を回収して流動層加熱炉だけでなくキュアリング炉にも循環使用することで、極めて高い熱効率を維持することができる。しかも、１つの熱風発生器により、塗装前の加熱と塗装後の加熱との両者の加熱を行えるので、それぞれ個別に加熱熱源を設けた場合に比較して設備費を低減できるとともに設置スペースも小さく抑えることができる。
【００１３】
また、本発明の鋳物の塗装前後加熱装置は、流動層加熱炉の略上方位置にキュアリング炉を配設し、流動層加熱炉とキュアリング炉とを連通する連通路を通して流動層加熱炉の排気ガスがキュアリング炉に導入されるよう構成したことを特徴とする。
【００１４】
このように、流動層加熱炉の上方位置にキュアリング炉を配設することで、流動層加熱炉とキュアリング炉とを連通する連通路を設けるだけで、この連通路を通して流動層加熱炉の排気ガスがキュアリング炉に自然に導入されやすくなり、流動層加熱炉から排出される排気ガスをキュアリング炉へ積極的に送り込むための送風器を別個に設けなくて済み、この分だけ製造コストを低減できるとともに稼動維持費用も低減できる。
【００１５】
また、本発明の鋳物の塗装前後加熱装置は、流動層加熱炉に、流動層加熱炉本体へワークが搬入される搬入通路と、流動層加熱炉本体からのワークが搬出される搬出通路とを設け、前記搬入通路部の端部に設けた流動層加熱炉入口を、搬入通路と流動層加熱炉本体との接続部よりも低く配置し、前記搬出通路部の端部に設けた流動層加熱炉出口を、搬出通路と流動層加熱炉本体との接続部よりも低く配置したことを特徴とする。
【００１６】
この構成により、流動層加熱炉本体の流動層部から排出される高温の排気ガスが、搬入通路や搬出通路を通して排出され難くなり、これにより、熱効率が低下することを最小限に抑えることができる。
【００１７】
また、本発明の鋳物の塗装前後加熱装置は、キュアリング炉のワークの入口および出口を、キュアリング炉の本体部よりも低く配置したことを特徴とする。この構成によれば、キュアリング炉に導入された高温の排気ガスが、キュアリング炉の入口や出口から排出され難くなり、これによっても、熱効率が低下することを最小限に抑えることができる。
【００１８】
また、本発明の鋳物の塗装前後加熱装置は、キュアリング炉を、塗装後のワークがキュアリング炉内でＵターンできる形状とし、キュアリング炉内でのワークの搬送経路をＵターンする形状としたことを特徴とする。
【００１９】
この構成により、流動層加熱炉と略同じ長さのキュアリング炉で、長い距離にわたって塗装後の加熱（キュアリング）を行うことができながら、塗装前後加熱装置の設置面積や設置空間を最小限に抑えることができる。
【００２０】
また、本発明の鋳物の塗装設備は、鋳物の塗装前後加熱装置と、塗装装置と、流動層加熱炉で加熱されたワークを塗装装置に搬送するとともにこの塗装装置で塗装されたワークをキュアリング炉に搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とする。この構成により、連続的かつ効率的に、鋳物を塗装することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、鋳物からなるワークを、粉粒体を熱媒体とする流動層部に浸漬させて加熱するため、ガス雰囲気炉などと比較して高速に、かつワークを全表面から均等に、局部過熱などを生じることなく安定して加熱することができ、設置スペースも比較的小さく抑えることが可能となる。また、加熱熱源を電熱式ヒータとすること、ならびに、排出された熱風を回収して流動層加熱炉だけでなくキュアリング炉にも循環使用することで、極めて高い熱効率を維持することができる。しかも、１つの熱風発生器により、塗装前の加熱と塗装後の加熱との両者の加熱を行え、それぞれ個別に加熱熱源を設けた場合に比較して設備費を低減できるとともに設置スペースも小さく抑えることができる。
【００２２】
また、流動層加熱炉の略上方位置にキュアリング炉を配設して、流動層加熱炉とキュアリング炉とを連通する連通路を設けることにより、この連通路を通して流動層加熱炉の排気ガスがキュアリング炉に自然に導入されやすくなり、流動層加熱炉から排出される排気ガスをキュアリング炉へ積極的に輸送する送風器を別個に設けなくて済み、この分だけ製造コストを低減できるとともに稼動維持費用も低減できる。
【００２３】
また、流動層加熱炉に搬入通路や搬出通路を設け、流動層加熱炉入口と流動層加熱炉出口とを流動層加熱炉本体と搬入通路や搬出通路との接続部よりも低く配置したことにより、流動層加熱炉本体の流動層部から排出される高温の排気ガスが、流動層加熱炉入口と流動層加熱炉出口とを通して排出され難くなり、これにより、熱効率が低下することを最小限に抑えることができる。
【００２４】
また、キュアリング炉を、塗装後のワークがキュアリング炉内でＵターンできる形状とし、キュアリング炉内でのワークの搬送経路をＵターンする形状としたことにより、流動層加熱炉と同じ長さで、長い距離にわたって塗装後の加熱（キュアリング）を行うことができながら、塗装前後加熱装置の設置面積や設置空間を最小限に抑えることができる。
【００２５】
また、本発明の塗装設備として、前記鋳物の塗装前後加熱装置と、塗装装置と、流動層加熱炉で加熱されたワークを塗装装置に搬送するとともにこの塗装装置で塗装されたワークをキュアリング炉に搬送する搬送手段とを備えたことにより、連続的かつ効率的に、鋳物を塗装することができて高い生産能率を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係る鋳物の塗装前後加熱装置（塗装設備）の一部切欠正面断面図である。
【図２】同塗装前後加熱装置の側面断面図である。
【図３】同塗装前後加熱装置（塗装設備）の簡略的な平面図である。
【図４】同塗装前後加熱装置のキュアリング炉の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態に係る鋳物の塗装前後加熱装置ならびに塗装設備について図面を参照しながら説明する。
図１〜図４に示すように、本発明の実施の形態に係る鋳物の塗装前後加熱装置１００は、鋳物からなるワーク１を塗装前に加熱し、かつ塗装後にも加熱する鋳物の塗装前後加熱装置１００である。この塗装前後加熱装置１００は、セラミック粒子からなる粉粒体２を熱媒体とし、塗装前のワーク１がその流動層部１１ａに浸漬される流動層加熱炉１０と、その加熱熱源が電熱式ヒータであり、前記熱媒体である粉粒体２を加熱および流動させる熱風を発生する熱風発生器（電気加熱装置）２１と、流動層加熱炉１０から排出された排気ガスが導入されるとともに、塗装後のワーク１が導入されて、ワーク１の塗装の硬化を促進させるキュアリング炉３０と、キュアリング炉３０からの排出された排気ガスを回収して熱風発生器２１に送って加熱させ、この熱風を再度流動層加熱炉１０に送り込む送風器２２と、ワーク１を加熱用搬送経路Ｒ１（図３参照）に沿って搬送しながら流動層加熱炉１０の流動層部１１ａに浸漬させながら移動させる流動層用搬送手段としての加熱用コンベア４０と、ワーク１をキュアリング用搬送経路Ｒ２（図３参照）に沿って搬送しながらキュアリング炉３０内を移動させるキュアリング用搬送手段としてのキュアリング用コンベア５０などを備えている。
【００２８】
流動層加熱炉１０は、ワーク１が浸漬される流動層部１１ａが形成された流動層加熱炉本体１１と、流動層加熱炉本体１１へワーク１を搬入させる略筒形状の搬入通路１２と、流動層加熱炉本体１１で浸漬されたワーク１を搬出する略筒形状の搬出通路１３とからなる。流動層加熱炉本体１１の流動層部１１ａでは、粉粒体２が溜められた略箱型で長手方向に沿って直線に長い炉体１１ｂの底部に、熱風が上向きに噴出される孔部を多数有する熱風噴出管１１ｃが横向きに所定間隔ごとに多数配設されており、これらの熱風噴出管１１ｃから吐出される熱風により粉粒体２が加熱および流動される。
【００２９】
また、流動層加熱炉本体１１には、炉体１１ｂ内における流動層部１１ａの上方に、流動層部１１ａから排出された排気ガスが一時的に留められる流動層空間部１１ｄが形成され、この流動層空間部１１ｄ内にワーク１を配設（通過）することも可能に構成されている。そして、ワーク１が、搬入通路１２と流動層加熱炉本体１１と搬出通路１３とにわたって形成された加熱用搬送経路Ｒ１を通過できるよう加熱用コンベア４０が配設されている。
【００３０】
加熱用コンベア４０は、流動層加熱炉１０の上方位置を流動層加熱炉１０の長手方向に沿って延びる搬送用レール４１と、搬送用レール４１に対して所定間隔おきに複数配設されて、各部が走行自在であるとともにチェーン４２ａなどによりワーク１を吊り下げた状態で移動するハンガ体４２などからなる。なお、ハンガ体４２などによりワーク１の吊り下げ位置を昇降させて調節可能に構成してもよい。また、この加熱用コンベア４０により、ワーク１は流動層加熱炉１０内を連続的または間欠的に搬送される。
【００３１】
ここで、図１に示すように、搬入通路１２の一端部（加熱用搬送経路Ｒ１の前端）が、ワーク１が流動層加熱炉１０に導入される流動層加熱炉入口１２ａとされ、搬入通路１２においては流動層加熱炉入口１２ａの箇所が最も低く、搬送方向に対して斜め上方に延びて、流動層加熱炉本体１１（詳しくは流動層加熱炉本体１１の流動層空間部１１ｄ）との接続部１２ｂが最も高くなるように形成されている。また、流動層加熱炉本体１１は、搬送方向に対しては水平に延びており、ワーク１は流動層加熱炉本体１１に導入されると搬送されながら流動層部１１ａに浸漬されて加熱される。一方、搬出通路１３の一端部（加熱用搬送経路Ｒ１の後端）が、ワーク１が流動層加熱炉１０から取り出される流動層加熱炉出口１３ａとされ、搬出通路１３においては、流動層加熱炉本体１１（詳しくは流動層加熱炉本体１１の流動層空間部１１ｄ）との接続部１３ｂが最も高く、搬送方向に対して斜め下方に延びて、流動層加熱炉出口１３ａの箇所が最も低くなるように配置されている。
【００３２】
塗装後のワーク１の塗装硬化を促進させるキュアリング炉３０は、図３に示すように、塗装後のワーク１がキュアリング炉３０内でＵターンできるように平面視Ｕ字形状とされているとともに、流動層加熱炉１０の略上方位置、この実施の形態では斜め上方両側に配設されている。また、図２に示すように、流動層加熱炉１０とキュアリング炉３０とを仕切る仕切壁にはこれらの炉の間を連通する連通路（連通孔）２５が多数形成され、これらの連通路２５を通して流動層加熱炉１０の排気ガスがキュアリング炉３０に導入される。そして、この排気ガスにより、塗装後のワーク１の塗装硬化を促進させる。なお、キュアリング炉３０のＵターン部分（湾曲経路部）は、キュアリング炉３０の本体部３１と同じ高さとされている一方、キュアリング炉３０の搬入通路部３２は搬送方向下流側ほど斜め上方となるように傾斜して形成され、また、キュアリング炉３０の搬出通路部３３は搬送方向下流側ほど斜め下方となるように傾斜して形成されている。これにより、キュアリング炉３０のワーク１の入口３２ａおよび出口３３ａが、キュアリング炉３０の本体部３１よりも低く配置されている。
【００３３】
ワーク１をキュアリング用搬送経路Ｒ２に沿ってキュアリング炉３０内を移動させるキュアリング用搬送手段としてのキュアリング用コンベア５０は、キュアリング炉３０の上方位置をキュアリング炉３０の長手方向に沿って延びる搬送用レール５１と、搬送用レール５１に対して所定間隔おきに複数配設されて、各部が走行自在であるとともにチェーン５２ａなどによりワーク１を吊り下げた状態で移動するハンガ体５２などからなる。そして、このキュアリング用コンベア５０により、キュアリング炉３０内でのワークの搬送経路（キュアリング用搬送経路Ｒ２）がキュアリング炉３０の形状と同様に、Ｕターンする形状とされている。なお、ハンガ体５２などによりワーク１の吊り下げ位置を昇降させて調節可能に構成してもよい。なお、このキュアリング用コンベア５０により、ワーク１はキュアリング炉３０内を連続的または間欠的に搬送される。
【００３４】
また、キュアリング炉３０の本体部３１におけるワーク搬送方向に対する上流端部と下流端部には、キュアリング炉３０内の排気を吸引する排気吸引孔３６や排気吸引通路３７が設けられ、キュアリング炉３０内から吸引された排気は、集塵機２３を通ることで除塵された後、送風機２２側に回収される。そして、この回収された排気ガスが熱風発生器（電気加熱装置）２１で加熱されることで、再度、流動層加熱炉１０やキュアリング炉３０に送り込まれて循環される。
【００３５】
また、このように構成された鋳物の塗装前後加熱装置１００における、流動層加熱炉出口１３ａと、キュアリング炉３０の入口３２ａとに跨って臨む位置に、流動層加熱炉１０で加熱された鋳物からなるワーク１を塗装する塗装装置１１０が配設されている。さらに、塗装装置１１０の近傍には、流動層加熱炉１０と塗装装置１１０との間、および塗装装置１１０とキュアリング炉３０との間でワーク１を搬送する搬送ロボット１２０が配設されており、この搬送ロボット１２０は、流動層加熱炉１０の出口部分に送り出された加熱済みのワーク１を塗装装置１１０に搬送するとともにこの塗装装置１１０で塗装されたワーク１をキュアリング炉３０の導入位置に搬送する。そして、この塗装前後加熱装置１００と、塗装装置１１０と、搬送ロボット（搬送手段）１２０とにより塗装設備２００が構成されている。
【００３６】
上記構成において、ワーク１は、塗装前後加熱装置１００における流動層加熱炉入口１２ａから連続的に（或いは間欠的に）導入されて、流動層加熱炉１０の搬入通路１２を通過した後、搬送されながら流動層加熱炉本体１１の流動層部１１ａに浸漬されて加熱（塗装前加熱処理）される。そして、流動層加熱炉本体１１の流動層部１１ａから取り出されて、搬出通路１３を通過した後、搬送ロボット１２０により塗装装置１１０に導入されて塗装される。また、塗装装置１１０により塗装されたワーク１は、搬送ロボット１２０によりキュアリング炉３０側に渡され、キュアリング炉３０では、キュアリング用コンベア５０により、キュアリング炉３０内でここに導入された排気ガスにより加熱（塗装後加熱処理）されてワーク１の塗装の硬化が促進され、この後、キュアリング炉３０の出口３３ａから、塗装の硬化も終了したワーク（鋳物１）が連続的に（或いは間欠的に）取り出される。
【００３７】
上記構成によれば、鋳物からなるワーク１を、粉粒体２を熱媒体とする流動層部１１ａに浸漬させて加熱するため、塗装前の鋳物であるワーク１を高速かつ良好な熱効率で加熱することができる。すなわち、粉粒体２を熱媒体とする流動層部１１ａにワークを浸漬して加熱するので、ガス雰囲気炉などと比較して高速に、かつワーク１を全表面から均等に、局部過熱などを生じることなく安定して加熱することができ、設置スペースも比較的小さく抑えることが可能となる。また、熱風発生器２１の加熱熱源が電熱式ヒータであるので、電熱式ヒータにより加熱された熱風を流動層加熱炉１０内およびキュアリング炉３０内に導入して加熱しても、燃焼ガスを導入した場合のように、回収した排ガスの保有熱を熱交換器で回収したり、燃焼用空気に利用しようとして酸素や冷空気を導入したりする必要もなく、また、排出された熱風を回収して流動層加熱炉１０だけでなくキュアリング炉３０にも循環使用することで、極めて高い熱効率を維持することができる。しかも、１つの熱風発生器２１により、塗装前の加熱と塗装後の加熱との両者の加熱を行えるので、それぞれ個別に加熱熱源を設けた場合に比較して設備費を低減できるとともに設置スペースも小さく抑えることができる。
【００３８】
また、流動層加熱炉１０の上方（この実施の形態では斜め上方）にキュアリング炉３０を配設することで、流動層加熱炉１０とキュアリング炉３０とを連通する連通路２５を設けるだけで、この連通路２５を通して流動層加熱炉１０の排気ガスがキュアリング炉３０に自然に導入されやすくなり、流動層加熱炉１０から排出される排気ガスをキュアリング炉３０へ積極的に送り込むための送風器などを別個に設けなくて済み、この分だけ製造コストを低減できるとともに稼動維持費用も低減できる。
【００３９】
また、上記のように、流動層加熱炉１０に搬入通路１２や搬出通路１３を設け、流動層加熱炉入口１２ａと流動層加熱炉出口１３ａとを流動層加熱炉本体１１と搬入通路１２や搬出通路１３との接続部１２ｂ、１３ｂよりも低く配置したため、流動層加熱炉本体１１の流動層部１１ａから排出される高温の（すなわち上方に溜まりやすい）排気ガスが、搬入通路１２や搬出通路１３を通して排出され難くなり、これにより、流動層加熱炉１０の熱効率が低下することを最小限に抑えることができる。したがって、ワーク１を連続的または間欠的に処理するために、搬送経路途中に排気流出用の開閉扉などを設けることができない構成でありながら、比較的高い熱効率を維持できる。
【００４０】
また、キュアリング炉３０のワーク１の入口３２ａおよび出口３３ａを、キュアリング炉３０の本体部３１よりも低く配置したことにより、キュアリング炉３０に導入された高温（すなわち上方に溜まりやすい）の排気ガスが、キュアリング炉３０の入口３２ａや出口３３ａから排出され難くなり、これにより、キュアリング炉３０においても熱効率が低下することを最小限に抑えることができる。したがって、この構成においても、ワーク１を連続的または間欠的に処理するために、搬送経路途中に排気流出用の開閉扉などを設けることができない構成でありながら、比較的高い熱効率を維持できる。
【００４１】
また、上記のように、キュアリング用搬送経路Ｒ２をＵターンする形状とすることで、流動層加熱炉１０とほぼ同じ長さで、長い距離にわたって塗装後の加熱（キュアリング）を行うことができながら、塗装前後加熱装置１００の設置面積や設置空間を最小限に抑えることができる。
【００４２】
また、上記の構成によれば、本発明の鋳物の塗装設備２００として、前記塗装前後加熱装置１００と、塗装装置１１０と、これらの間でワーク１を搬送する搬送手段としての搬送ロボット１２０とを備えることにより、連続的に鋳物を塗装することができる。また、塗装装置１１０を、流動層加熱炉出口１３ａと、キュアリング炉３０の入口３２ａとに跨って臨む位置に配設することで、塗装前後加熱装置１００の塗装装置１１０に対するワーク１の受け渡しを迅速に行うことができて、効率的に鋳物を塗装することができる。なお、塗装手法としては粉体塗料を用いて塗装する場合に最適であるが、これに限るものではなく、液体塗料を用いて塗装する方法にも適用可能である。
【００４３】
なお、ワーク１の流動層部１１ａにおける浸漬する位置（時間）は、加熱用コンベア５０の吊り下げ用チェーンの長さが固定されている場合には、搬送用レール５１の形状に見合った所定位置（時間）となるが、これに限るものではなく、加熱用コンベア５０のハンガ体５２などによりワーク１を自由に昇降可能に制御できる場合には、ワーク１の大きさや熱容量に対応して、流動層部１１ａにおける浸漬する位置（時間）を調整できるよう構成してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１ ワーク（鋳物）
２ 粉粒体（熱媒体）
１０ 流動層加熱炉
１１ 流動層加熱炉本体
１１ａ 流動層部
１１ｂ 炉体
１１ｃ 熱風噴出管
１１ｄ 流動層空間部
１２ 搬入通路
１２ａ 流動層加熱炉入口
１３ 搬出通路
１３ａ 流動層加熱炉出口
２１ 熱風発生器（電気加熱装置）
２２ 送風器
２３ 集塵機
２５ 連通路
３０ キュアリング炉
３１ 本体部
３２ 搬入通路部
３２ａ 入口
３３ａ 出口
３７ 排気吸引通路
４０ 加熱用コンベア（流動層用搬送手段）
５０ キュアリング用コンベア
１００ 塗装前後加熱装置
１１０ 塗装装置
１２０ 搬送ロボット
２００ 塗装設備
Ｒ１ 加熱用搬送経路
Ｒ２ キュアリング用搬送経路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳物を塗装前に加熱し、かつ、塗装後に鋳物塗装の硬化を促進させる鋳物の塗装前後加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水などの液体が送られる管路や、この管路に設けられるバルブの弁箱などには、防錆などのために塗装された鋳物が用いられる。この鋳物は塗装工程での処理速度を向上させたり、塗装品質を確保したりするために、塗装前に加熱処理される。また、鋳物を塗装した後に、その塗装の硬化を促進するために後加熱することも行われている。
【０００３】
このような塗装前や塗装後の加熱処理などにつき、以下に詳しく述べる。まず鋳物の部品などの塗装方法としては、液体塗料を用いて塗装する方法と、粉体塗料を用いて塗装する方法とがあり、また、前記液体塗料を用いる塗装方法としては、浸漬、刷毛塗り、噴霧塗装、静電塗装などがあり、前記粉体塗料を用いる塗装方法としては、振り掛け塗装、吹き付け塗装、流動層浸漬塗装、静電塗装などがあり、これらの塗装方法により鋳物への塗装が行われる。これらの塗装方法を行うに際して、何れの塗装方法を用いる場合でも、塗料の付着、成膜を確実に行って塗膜品質を向上させることが要求されるとともに、成膜工程や硬化工程での加熱処理速度を上げて生産能率を向上させることが望まれ、これらの要望に対応する処理として、鋳物素材に対して事前に加熱する塗装前加熱（事前加熱処理）が行われる。
【０００４】
この塗装前加熱の加熱温度は、塗料の種類や塗装方法に対応した最適な温度で処理できるよう、鋳物素材や鋳物を塗装する塗装ラインの構成、塗装ラインなどでの温度低下を考慮しながら設定される。
【０００５】
塗装前加熱などを行う従来の加熱装置としては、主として、燃料としてガスや油を用いて燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスで鋳物などのワークを加熱する燃焼ガス雰囲気炉（例えば、特許文献１等）が使用されている。なお、加熱温度が１００℃以下でよい場合には温水加熱槽なども用いられる。
【０００６】
ただし、樹脂系塗料を用いて塗装する前に処理する塗装前加熱処理には、加熱温度は３００℃未満でよいが、粉体塗装用に加熱する場合には、塗料を溶融するために約１５０℃以上に加熱できることが必要であるため、熱容量の小さな燃焼ガスを熱媒体として対流伝熱により加熱する手法が主体として用いられる。
【０００７】
また、鋳物の素材を、高速処理ラインで粉体塗装した場合には、塗装後に塗装の硬化を促進すべく、後加熱処理であるキュアリングを行うために、長い距離にわたって配設されたキュアリング炉が必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−５７６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、燃焼ガスを熱媒体とする加熱装置を用いる場合には、回収した排ガスの保有熱を熱交換器で回収したり、燃料の燃焼に必要な酸素を供給すべく新鮮な冷空気を常に補充したりしなければならないため、熱交換器分の設備費が増加したり、熱効率が低下したりする欠点がある。また、上記のように熱容量の小さな燃焼ガスを熱媒体として対流伝熱により加熱する加熱装置を用いて加熱処理速度を増加させようとすると、加熱経路が長くて大型の加熱炉が必要となるため、設備費が極めて高額となるとともに、多大な設置面積が必要となる欠点もある。
【００１０】
また、鋳物の塗装後の硬化を促進すべく、長い距離にわたってキュアリング炉を直線状に配設させた場合には、多大な設置面積や長い設置空間が必要となってしまう。
本発明は、上記欠点や問題を解消するもので、塗装前の鋳物を、高速かつ高い熱効率で良好に加熱することができ、かつ、塗装後の加熱処理も良好に行うことができ、さらに設備費や設置面積を少なく抑えることができる鋳物の塗装前後加熱装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記欠点や問題を解消するために本発明は、鋳物からなるワークを塗装前に加熱し、かつ塗装後にも加熱する鋳物の塗装前後加熱装置であって、粉粒体を熱媒体とし、塗装前のワークがその流動層部に浸漬される流動層加熱炉と、その加熱熱源が電熱式ヒータであり、前記熱媒体を加熱および流動させる熱風を発生する熱風発生器と、前記流動層加熱炉から排出された排気ガスが導入されるとともに、塗装後のワークが導入されて、ワークの塗装の硬化を促進させるキュアリング炉と、前記キュアリング炉からの排出された排気ガスを回収して前記熱風発生器に送って加熱させ、この熱風を再度流動層加熱炉に送り込む送風器と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、鋳物からなるワークを、粉粒体を熱媒体とする流動層部に浸漬させて加熱するため、塗装前の鋳物であるワークを高速かつ良好な熱効率で加熱することができる。すなわち、粉粒体を熱媒体とする流動層部にワークを浸漬して加熱するので、ガス雰囲気炉などと比較して高速に、かつワークを全表面から均等に、局部過熱などを生じることなく安定して加熱することができ、設置スペースも比較的小さく抑えることが可能となる。また、加熱熱源が電熱式ヒータであるので、電熱式ヒータにより加熱された熱風を流動層加熱炉内およびキュアリング炉内に導入して加熱しても、燃焼ガスを導入した場合のように、回収した排ガスの保有熱を熱交換器で回収したり、燃焼用空気に利用しようとして酸素や冷空気を導入したりする必要もなく、また、排出された熱風を回収して流動層加熱炉だけでなくキュアリング炉にも循環使用することで、極めて高い熱効率を維持することができる。しかも、１つの熱風発生器により、塗装前の加熱と塗装後の加熱との両者の加熱を行えるので、それぞれ個別に加熱熱源を設けた場合に比較して設備費を低減できるとともに設置スペースも小さく抑えることができる。
【００１３】
また、本発明の鋳物の塗装前後加熱装置は、流動層加熱炉の略上方位置にキュアリング炉を配設し、流動層加熱炉とキュアリング炉とを連通する連通路を通して流動層加熱炉の排気ガスがキュアリング炉に導入されるよう構成したことを特徴とする。
【００１４】
このように、流動層加熱炉の上方位置にキュアリング炉を配設することで、流動層加熱炉とキュアリング炉とを連通する連通路を設けるだけで、この連通路を通して流動層加熱炉の排気ガスがキュアリング炉に自然に導入されやすくなり、流動層加熱炉から排出される排気ガスをキュアリング炉へ積極的に送り込むための送風器を別個に設けなくて済み、この分だけ製造コストを低減できるとともに稼動維持費用も低減できる。
【００１５】
また、本発明の鋳物の塗装前後加熱装置は、流動層加熱炉に、流動層加熱炉本体へワークが搬入される搬入通路と、流動層加熱炉本体からのワークが搬出される搬出通路とを設け、前記搬入通路部の端部に設けた流動層加熱炉入口を、搬入通路と流動層加熱炉本体との接続部よりも低く配置し、前記搬出通路部の端部に設けた流動層加熱炉出口を、搬出通路と流動層加熱炉本体との接続部よりも低く配置したことを特徴とする。
【００１６】
この構成により、流動層加熱炉本体の流動層部から排出される高温の排気ガスが、搬入通路や搬出通路を通して排出され難くなり、これにより、熱効率が低下することを最小限に抑えることができる。
【００１７】
また、本発明の鋳物の塗装前後加熱装置は、キュアリング炉のワークの入口および出口を、キュアリング炉の本体部よりも低く配置したことを特徴とする。この構成によれば、キュアリング炉に導入された高温の排気ガスが、キュアリング炉の入口や出口から排出され難くなり、これによっても、熱効率が低下することを最小限に抑えることができる。
【００１８】
また、本発明の鋳物の塗装前後加熱装置は、キュアリング炉を、塗装後のワークがキュアリング炉内でＵターンできる形状とし、キュアリング炉内でのワークの搬送経路をＵターンする形状としたことを特徴とする。
【００１９】
この構成により、流動層加熱炉と略同じ長さのキュアリング炉で、長い距離にわたって塗装後の加熱（キュアリング）を行うことができながら、塗装前後加熱装置の設置面積や設置空間を最小限に抑えることができる。
【００２０】
また、本発明の鋳物の塗装設備は、鋳物の塗装前後加熱装置と、塗装装置と、流動層加熱炉で加熱されたワークを塗装装置に搬送するとともにこの塗装装置で塗装されたワークをキュアリング炉に搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とする。この構成により、連続的かつ効率的に、鋳物を塗装することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、鋳物からなるワークを、粉粒体を熱媒体とする流動層部に浸漬させて加熱するため、ガス雰囲気炉などと比較して高速に、かつワークを全表面から均等に、局部過熱などを生じることなく安定して加熱することができ、設置スペースも比較的小さく抑えることが可能となる。また、加熱熱源を電熱式ヒータとすること、ならびに、排出された熱風を回収して流動層加熱炉だけでなくキュアリング炉にも循環使用することで、極めて高い熱効率を維持することができる。しかも、１つの熱風発生器により、塗装前の加熱と塗装後の加熱との両者の加熱を行え、それぞれ個別に加熱熱源を設けた場合に比較して設備費を低減できるとともに設置スペースも小さく抑えることができる。
【００２２】
また、流動層加熱炉の略上方位置にキュアリング炉を配設して、流動層加熱炉とキュアリング炉とを連通する連通路を設けることにより、この連通路を通して流動層加熱炉の排気ガスがキュアリング炉に自然に導入されやすくなり、流動層加熱炉から排出される排気ガスをキュアリング炉へ積極的に輸送する送風器を別個に設けなくて済み、この分だけ製造コストを低減できるとともに稼動維持費用も低減できる。
【００２３】
また、流動層加熱炉に搬入通路や搬出通路を設け、流動層加熱炉入口と流動層加熱炉出口とを流動層加熱炉本体と搬入通路や搬出通路との接続部よりも低く配置したことにより、流動層加熱炉本体の流動層部から排出される高温の排気ガスが、流動層加熱炉入口と流動層加熱炉出口とを通して排出され難くなり、これにより、熱効率が低下することを最小限に抑えることができる。
【００２４】
また、キュアリング炉を、塗装後のワークがキュアリング炉内でＵターンできる形状とし、キュアリング炉内でのワークの搬送経路をＵターンする形状としたことにより、流動層加熱炉と同じ長さで、長い距離にわたって塗装後の加熱（キュアリング）を行うことができながら、塗装前後加熱装置の設置面積や設置空間を最小限に抑えることができる。
【００２５】
また、本発明の塗装設備として、前記鋳物の塗装前後加熱装置と、塗装装置と、流動層加熱炉で加熱されたワークを塗装装置に搬送するとともにこの塗装装置で塗装されたワークをキュアリング炉に搬送する搬送手段とを備えたことにより、連続的かつ効率的に、鋳物を塗装することができて高い生産能率を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係る鋳物の塗装前後加熱装置（塗装設備）の一部切欠正面断面図である。
【図２】同塗装前後加熱装置の側面断面図である。
【図３】同塗装前後加熱装置（塗装設備）の簡略的な平面図である。
【図４】同塗装前後加熱装置のキュアリング炉の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態に係る鋳物の塗装前後加熱装置ならびに塗装設備について図面を参照しながら説明する。
図１〜図４に示すように、本発明の実施の形態に係る鋳物の塗装前後加熱装置１００は、鋳物からなるワーク１を塗装前に加熱し、かつ塗装後にも加熱する鋳物の塗装前後加熱装置１００である。この塗装前後加熱装置１００は、セラミック粒子からなる粉粒体２を熱媒体とし、塗装前のワーク１がその流動層部１１ａに浸漬される流動層加熱炉１０と、その加熱熱源が電熱式ヒータであり、前記熱媒体である粉粒体２を加熱および流動させる熱風を発生する熱風発生器（電気加熱装置）２１と、流動層加熱炉１０から排出された排気ガスが導入されるとともに、塗装後のワーク１が導入されて、ワーク１の塗装の硬化を促進させるキュアリング炉３０と、キュアリング炉３０からの排出された排気ガスを回収して熱風発生器２１に送って加熱させ、この熱風を再度流動層加熱炉１０に送り込む送風器２２と、ワーク１を加熱用搬送経路Ｒ１（図３参照）に沿って搬送しながら流動層加熱炉１０の流動層部１１ａに浸漬させながら移動させる流動層用搬送手段としての加熱用コンベア４０と、ワーク１をキュアリング用搬送経路Ｒ２（図３参照）に沿って搬送しながらキュアリング炉３０内を移動させるキュアリング用搬送手段としてのキュアリング用コンベア５０などを備えている。
【００２８】
流動層加熱炉１０は、ワーク１が浸漬される流動層部１１ａが形成された流動層加熱炉本体１１と、流動層加熱炉本体１１へワーク１を搬入させる略筒形状の搬入通路１２と、流動層加熱炉本体１１で浸漬されたワーク１を搬出する略筒形状の搬出通路１３とからなる。流動層加熱炉本体１１の流動層部１１ａでは、粉粒体２が溜められた略箱型で長手方向に沿って直線に長い炉体１１ｂの底部に、熱風が上向きに噴出される孔部を多数有する熱風噴出管１１ｃが横向きに所定間隔ごとに多数配設されており、これらの熱風噴出管１１ｃから吐出される熱風により粉粒体２が加熱および流動される。
【００２９】
また、流動層加熱炉本体１１には、炉体１１ｂ内における流動層部１１ａの上方に、流動層部１１ａから排出された排気ガスが一時的に留められる流動層空間部１１ｄが形成され、この流動層空間部１１ｄ内にワーク１を配設（通過）することも可能に構成されている。そして、ワーク１が、搬入通路１２と流動層加熱炉本体１１と搬出通路１３とにわたって形成された加熱用搬送経路Ｒ１を通過できるよう加熱用コンベア４０が配設されている。
【００３０】
加熱用コンベア４０は、流動層加熱炉１０の上方位置を流動層加熱炉１０の長手方向に沿って延びる搬送用レール４１と、搬送用レール４１に対して所定間隔おきに複数配設されて、各部が走行自在であるとともにチェーン４２ａなどによりワーク１を吊り下げた状態で移動するハンガ体４２などからなる。なお、ハンガ体４２などによりワーク１の吊り下げ位置を昇降させて調節可能に構成してもよい。また、この加熱用コンベア４０により、ワーク１は流動層加熱炉１０内を連続的または間欠的に搬送される。
【００３１】
ここで、図１に示すように、搬入通路１２の一端部（加熱用搬送経路Ｒ１の前端）が、ワーク１が流動層加熱炉１０に導入される流動層加熱炉入口１２ａとされ、搬入通路１２においては流動層加熱炉入口１２ａの箇所が最も低く、搬送方向に対して斜め上方に延びて、流動層加熱炉本体１１（詳しくは流動層加熱炉本体１１の流動層空間部１１ｄ）との接続部１２ｂが最も高くなるように形成されている。また、流動層加熱炉本体１１は、搬送方向に対しては水平に延びており、ワーク１は流動層加熱炉本体１１に導入されると搬送されながら流動層部１１ａに浸漬されて加熱される。一方、搬出通路１３の一端部（加熱用搬送経路Ｒ１の後端）が、ワーク１が流動層加熱炉１０から取り出される流動層加熱炉出口１３ａとされ、搬出通路１３においては、流動層加熱炉本体１１（詳しくは流動層加熱炉本体１１の流動層空間部１１ｄ）との接続部１３ｂが最も高く、搬送方向に対して斜め下方に延びて、流動層加熱炉出口１３ａの箇所が最も低くなるように配置されている。
【００３２】
塗装後のワーク１の塗装硬化を促進させるキュアリング炉３０は、図３に示すように、塗装後のワーク１がキュアリング炉３０内でＵターンできるように平面視Ｕ字形状とされているとともに、流動層加熱炉１０の略上方位置、この実施の形態では斜め上方両側に配設されている。また、図２に示すように、流動層加熱炉１０とキュアリング炉３０とを仕切る仕切壁にはこれらの炉の間を連通する連通路（連通孔）２５が多数形成され、これらの連通路２５を通して流動層加熱炉１０の排気ガスがキュアリング炉３０に導入される。そして、この排気ガスにより、塗装後のワーク１の塗装硬化を促進させる。なお、キュアリング炉３０のＵターン部分（湾曲経路部）は、キュアリング炉３０の本体部３１と同じ高さとされている一方、キュアリング炉３０の搬入通路部３２は搬送方向下流側ほど斜め上方となるように傾斜して形成され、また、キュアリング炉３０の搬出通路部３３は搬送方向下流側ほど斜め下方となるように傾斜して形成されている。これにより、キュアリング炉３０のワーク１の入口３２ａおよび出口３３ａが、キュアリング炉３０の本体部３１よりも低く配置されている。
【００３３】
ワーク１をキュアリング用搬送経路Ｒ２に沿ってキュアリング炉３０内を移動させるキュアリング用搬送手段としてのキュアリング用コンベア５０は、キュアリング炉３０の上方位置をキュアリング炉３０の長手方向に沿って延びる搬送用レール５１と、搬送用レール５１に対して所定間隔おきに複数配設されて、各部が走行自在であるとともにチェーン５２ａなどによりワーク１を吊り下げた状態で移動するハンガ体５２などからなる。そして、このキュアリング用コンベア５０により、キュアリング炉３０内でのワークの搬送経路（キュアリング用搬送経路Ｒ２）がキュアリング炉３０の形状と同様に、Ｕターンする形状とされている。なお、ハンガ体５２などによりワーク１の吊り下げ位置を昇降させて調節可能に構成してもよい。なお、このキュアリング用コンベア５０により、ワーク１はキュアリング炉３０内を連続的または間欠的に搬送される。
【００３４】
また、キュアリング炉３０の本体部３１におけるワーク搬送方向に対する上流端部と下流端部には、キュアリング炉３０内の排気を吸引する排気吸引孔３６や排気吸引通路３７が設けられ、キュアリング炉３０内から吸引された排気は、集塵機２３を通ることで除塵された後、送風機２２側に回収される。そして、この回収された排気ガスが熱風発生器（電気加熱装置）２１で加熱されることで、再度、流動層加熱炉１０やキュアリング炉３０に送り込まれて循環される。
【００３５】
また、このように構成された鋳物の塗装前後加熱装置１００における、流動層加熱炉出口１３ａと、キュアリング炉３０の入口３２ａとに跨って臨む位置に、流動層加熱炉１０で加熱された鋳物からなるワーク１を塗装する塗装装置１１０が配設されている。さらに、塗装装置１１０の近傍には、流動層加熱炉１０と塗装装置１１０との間、および塗装装置１１０とキュアリング炉３０との間でワーク１を搬送する搬送ロボット１２０が配設されており、この搬送ロボット１２０は、流動層加熱炉１０の出口部分に送り出された加熱済みのワーク１を塗装装置１１０に搬送するとともにこの塗装装置１１０で塗装されたワーク１をキュアリング炉３０の導入位置に搬送する。そして、この塗装前後加熱装置１００と、塗装装置１１０と、搬送ロボット（搬送手段）１２０とにより塗装設備２００が構成されている。
【００３６】
上記構成において、ワーク１は、塗装前後加熱装置１００における流動層加熱炉入口１２ａから連続的に（或いは間欠的に）導入されて、流動層加熱炉１０の搬入通路１２を通過した後、搬送されながら流動層加熱炉本体１１の流動層部１１ａに浸漬されて加熱（塗装前加熱処理）される。そして、流動層加熱炉本体１１の流動層部１１ａから取り出されて、搬出通路１３を通過した後、搬送ロボット１２０により塗装装置１１０に導入されて塗装される。また、塗装装置１１０により塗装されたワーク１は、搬送ロボット１２０によりキュアリング炉３０側に渡され、キュアリング炉３０では、キュアリング用コンベア５０により、キュアリング炉３０内でここに導入された排気ガスにより加熱（塗装後加熱処理）されてワーク１の塗装の硬化が促進され、この後、キュアリング炉３０の出口３３ａから、塗装の硬化も終了したワーク（鋳物１）が連続的に（或いは間欠的に）取り出される。
【００３７】
上記構成によれば、鋳物からなるワーク１を、粉粒体２を熱媒体とする流動層部１１ａに浸漬させて加熱するため、塗装前の鋳物であるワーク１を高速かつ良好な熱効率で加熱することができる。すなわち、粉粒体２を熱媒体とする流動層部１１ａにワークを浸漬して加熱するので、ガス雰囲気炉などと比較して高速に、かつワーク１を全表面から均等に、局部過熱などを生じることなく安定して加熱することができ、設置スペースも比較的小さく抑えることが可能となる。また、熱風発生器２１の加熱熱源が電熱式ヒータであるので、電熱式ヒータにより加熱された熱風を流動層加熱炉１０内およびキュアリング炉３０内に導入して加熱しても、燃焼ガスを導入した場合のように、回収した排ガスの保有熱を熱交換器で回収したり、燃焼用空気に利用しようとして酸素や冷空気を導入したりする必要もなく、また、排出された熱風を回収して流動層加熱炉１０だけでなくキュアリング炉３０にも循環使用することで、極めて高い熱効率を維持することができる。しかも、１つの熱風発生器２１により、塗装前の加熱と塗装後の加熱との両者の加熱を行えるので、それぞれ個別に加熱熱源を設けた場合に比較して設備費を低減できるとともに設置スペースも小さく抑えることができる。
【００３８】
また、流動層加熱炉１０の上方（この実施の形態では斜め上方）にキュアリング炉３０を配設することで、流動層加熱炉１０とキュアリング炉３０とを連通する連通路２５を設けるだけで、この連通路２５を通して流動層加熱炉１０の排気ガスがキュアリング炉３０に自然に導入されやすくなり、流動層加熱炉１０から排出される排気ガスをキュアリング炉３０へ積極的に送り込むための送風器などを別個に設けなくて済み、この分だけ製造コストを低減できるとともに稼動維持費用も低減できる。
【００３９】
また、上記のように、流動層加熱炉１０に搬入通路１２や搬出通路１３を設け、流動層加熱炉入口１２ａと流動層加熱炉出口１３ａとを流動層加熱炉本体１１と搬入通路１２や搬出通路１３との接続部１２ｂ、１３ｂよりも低く配置したため、流動層加熱炉本体１１の流動層部１１ａから排出される高温の（すなわち上方に溜まりやすい）排気ガスが、搬入通路１２や搬出通路１３を通して排出され難くなり、これにより、流動層加熱炉１０の熱効率が低下することを最小限に抑えることができる。したがって、ワーク１を連続的または間欠的に処理するために、搬送経路途中に排気流出用の開閉扉などを設けることができない構成でありながら、比較的高い熱効率を維持できる。
【００４０】
また、キュアリング炉３０のワーク１の入口３２ａおよび出口３３ａを、キュアリング炉３０の本体部３１よりも低く配置したことにより、キュアリング炉３０に導入された高温（すなわち上方に溜まりやすい）の排気ガスが、キュアリング炉３０の入口３２ａや出口３３ａから排出され難くなり、これにより、キュアリング炉３０においても熱効率が低下することを最小限に抑えることができる。したがって、この構成においても、ワーク１を連続的または間欠的に処理するために、搬送経路途中に排気流出用の開閉扉などを設けることができない構成でありながら、比較的高い熱効率を維持できる。
【００４１】
また、上記のように、キュアリング用搬送経路Ｒ２をＵターンする形状とすることで、流動層加熱炉１０とほぼ同じ長さで、長い距離にわたって塗装後の加熱（キュアリング）を行うことができながら、塗装前後加熱装置１００の設置面積や設置空間を最小限に抑えることができる。
【００４２】
また、上記の構成によれば、本発明の鋳物の塗装設備２００として、前記塗装前後加熱装置１００と、塗装装置１１０と、これらの間でワーク１を搬送する搬送手段としての搬送ロボット１２０とを備えることにより、連続的に鋳物を塗装することができる。また、塗装装置１１０を、流動層加熱炉出口１３ａと、キュアリング炉３０の入口３２ａとに跨って臨む位置に配設することで、塗装前後加熱装置１００の塗装装置１１０に対するワーク１の受け渡しを迅速に行うことができて、効率的に鋳物を塗装することができる。なお、塗装手法としては粉体塗料を用いて塗装する場合に最適であるが、これに限るものではなく、液体塗料を用いて塗装する方法にも適用可能である。
【００４３】
なお、ワーク１の流動層部１１ａにおける浸漬する位置（時間）は、加熱用コンベア５０の吊り下げ用チェーンの長さが固定されている場合には、搬送用レール５１の形状に見合った所定位置（時間）となるが、これに限るものではなく、加熱用コンベア５０のハンガ体５２などによりワーク１を自由に昇降可能に制御できる場合には、ワーク１の大きさや熱容量に対応して、流動層部１１ａにおける浸漬する位置（時間）を調整できるよう構成してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１ ワーク（鋳物）
２ 粉粒体（熱媒体）
１０ 流動層加熱炉
１１ 流動層加熱炉本体
１１ａ 流動層部
１１ｂ 炉体
１１ｃ 熱風噴出管
１１ｄ 流動層空間部
１２ 搬入通路
１２ａ 流動層加熱炉入口
１３ 搬出通路
１３ａ 流動層加熱炉出口
２１ 熱風発生器（電気加熱装置）
２２ 送風器
２３ 集塵機
２５ 連通路
３０ キュアリング炉
３１ 本体部
３２ 搬入通路部
３２ａ 入口
３３ａ 出口
３７ 排気吸引通路
４０ 加熱用コンベア（流動層用搬送手段）
５０ キュアリング用コンベア
１００ 塗装前後加熱装置
１１０ 塗装装置
１２０ 搬送ロボット
２００ 塗装設備
Ｒ１ 加熱用搬送経路
Ｒ２ キュアリング用搬送経路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳物からなるワークを塗装前に加熱し、かつ塗装後にも加熱する鋳物の塗装前後加熱装置であって、
粉粒体を熱媒体とし、塗装前のワークがその流動層部に浸漬される流動層加熱炉と、
その加熱熱源が電熱式ヒータであり、前記熱媒体を加熱および流動させる熱風を発生する熱風発生器と、
前記流動層加熱炉から排出された排気ガスが導入されるとともに、塗装後のワークが導入されて、ワークの塗装の硬化を促進させるキュアリング炉と、
前記キュアリング炉からの排出された排気ガスを回収して前記熱風発生器に送って加熱させ、この熱風を再度流動層加熱炉に送り込む送風器と、
を備えたことを特徴とする鋳物の塗装前後加熱装置。
【請求項２】
流動層加熱炉の略上方位置にキュアリング炉を配設し、流動層加熱炉とキュアリング炉とを連通する連通路を通して流動層加熱炉の排気ガスがキュアリング炉に導入されるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の鋳物の塗装前後加熱装置。
【請求項３】
流動層加熱炉に、流動層加熱炉本体へワークが搬入される搬入通路と、流動層加熱炉本体からのワークが搬出される搬出通路とを設け、
前記搬入通路部の端部に設けた流動層加熱炉入口を、搬入通路と流動層加熱炉本体との接続部よりも低く配置し、
前記搬出通路部の端部に設けた流動層加熱炉出口を、搬出通路と流動層加熱炉本体との接続部よりも低く配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の鋳物の塗装前後加熱装置。
【請求項４】
キュアリング炉のワークの入口および出口を、キュアリング炉の本体部よりも低く配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の鋳物の塗装前後加熱装置。
【請求項５】
キュアリング炉を、塗装後のワークがキュアリング炉内でＵターンできる形状とし、
キュアリング炉内でのワークの搬送経路をＵターンする形状としたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の鋳物の塗装前後加熱装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の鋳物の塗装前後加熱装置と、塗装装置と、流動層加熱炉で加熱されたワークを塗装装置に搬送するとともにこの塗装装置で塗装されたワークをキュアリング炉に搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とする鋳物の塗装設備。
【請求項１】
鋳物からなるワークを塗装前に加熱し、かつ塗装後にも加熱する鋳物の塗装前後加熱装置であって、
粉粒体を熱媒体とし、塗装前のワークがその流動層部に浸漬される流動層加熱炉と、
その加熱熱源が電熱式ヒータであり、前記熱媒体を加熱および流動させる熱風を発生する熱風発生器と、
前記流動層加熱炉から排出された排気ガスが導入されるとともに、塗装後のワークが導入されて、ワークの塗装の硬化を促進させるキュアリング炉と、
前記キュアリング炉からの排出された排気ガスを回収して前記熱風発生器に送って加熱させ、この熱風を再度流動層加熱炉に送り込む送風器と、
を備えたことを特徴とする鋳物の塗装前後加熱装置。
【請求項２】
流動層加熱炉の略上方位置にキュアリング炉を配設し、流動層加熱炉とキュアリング炉とを連通する連通路を通して流動層加熱炉の排気ガスがキュアリング炉に導入されるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の鋳物の塗装前後加熱装置。
【請求項３】
流動層加熱炉に、流動層加熱炉本体へワークが搬入される搬入通路と、流動層加熱炉本体からのワークが搬出される搬出通路とを設け、
前記搬入通路部の端部に設けた流動層加熱炉入口を、搬入通路と流動層加熱炉本体との接続部よりも低く配置し、
前記搬出通路部の端部に設けた流動層加熱炉出口を、搬出通路と流動層加熱炉本体との接続部よりも低く配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の鋳物の塗装前後加熱装置。
【請求項４】
キュアリング炉のワークの入口および出口を、キュアリング炉の本体部よりも低く配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の鋳物の塗装前後加熱装置。
【請求項５】
キュアリング炉を、塗装後のワークがキュアリング炉内でＵターンできる形状とし、
キュアリング炉内でのワークの搬送経路をＵターンする形状としたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の鋳物の塗装前後加熱装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の鋳物の塗装前後加熱装置と、塗装装置と、流動層加熱炉で加熱されたワークを塗装装置に搬送するとともにこの塗装装置で塗装されたワークをキュアリング炉に搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とする鋳物の塗装設備。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１４９５６０（Ｐ２０１１−１４９５６０Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８６２２（Ｐ２０１０−８６２２）
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【出願人】（５０１００３８２５）谷汽罐工業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【出願人】（５０１００３８２５）谷汽罐工業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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