特許 6741295 乾燥装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6741295

(24)【登録日】2020年7月29日

(45)【発行日】2020年8月19日

(54)【発明の名称】乾燥装置

(51)【国際特許分類】

   F26B 23/02 20060101AFI20200806BHJP

   F26B 21/10 20060101ALI20200806BHJP

【ＦＩ】

   F26B23/02 Z

   F26B21/10 A

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-192666(P2017-192666)

(22)【出願日】2017年10月2日

(65)【公開番号】特開2019-66108(P2019-66108A)

(43)【公開日】2019年4月25日

【審査請求日】2019年8月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000142698

【氏名又は名称】株式会社桂精機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】特許業務法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】巻島 義信

(72)【発明者】

【氏名】藤田 淳一

【審査官】 八木 敬太

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４７０１２２４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平１１−２３７１８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０３４０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０６７７８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２６Ｂ ２３／０２

Ｆ２６Ｂ ２１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バーナを備える燃焼室と、
前記燃焼室から排出された乾燥用ガスによって被乾燥物を乾燥させる乾燥室と、
前記乾燥室内に配置され、前記燃焼室から排出された乾燥用ガスが導入されるダクトと、
前記ダクトに配置され、被乾燥物に向けて乾燥用ガスを噴出する噴出ノズルと、
被乾燥物を乾燥させた前記乾燥室内の乾燥用ガスを前記燃焼室内に導く戻り配管と、
前記戻り配管内を流れる乾燥用ガスの温度を検出する戻りガス温度検出部と、
前記噴出ノズルから噴出する乾燥用ガスの温度を検出する噴出ガス温度検出部と、
運転開始から前記戻り配管内を流れる乾燥用ガスの温度が所定温度に達するまでは、前記戻りガス温度検出部において検出された検出信号に基づいて前記バーナの出力を調整し、前記戻り配管内を流れる乾燥用ガスの温度が前記所定温度に達してからは、前記噴出ガス温度検出部において検出された検出信号に基づいて前記バーナの出力を調整する制御部と
を具備することを特徴とする乾燥装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記バーナの出力調整の際において、前記バーナに供給する燃料と空気の流量を制御することを特徴とする請求項１記載の乾燥装置。

【請求項3】

前記所定温度が、前記噴出ノズルから噴出される乾燥用ガスの設定温度に対して５〜３０％低いことを特徴とする請求項１または２記載の乾燥装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、乾燥装置に関する。

【背景技術】

【0002】

熱源としてバーナを備えた乾燥装置では、バーナにおいて生成した燃焼ガスを乾燥用ガスとして用いて被乾燥物を乾燥させている。このような乾燥装置には、バーナからの乾燥用ガスによって被乾燥物を乾燥し、その後、乾燥用ガスをバーナに戻す循環式の乾燥装置がある。

【0003】

一般的に、循環式乾燥装置は、乾燥用ガスを生成するバーナと、バーナから乾燥用ガスを導入し、内部に配列された被乾燥物を乾燥する乾燥室とを備える。従来の循環式乾燥装置の乾燥室において、乾燥用ガスを噴出ノズルから被乾燥物に向けて噴出するものがある。

【0004】

噴出ノズルから乾燥用ガスを噴出して被乾燥物を適正に加熱するためには、被乾燥物に衝突する際の、乾燥用ガスの流速および温度が重要な因子となる。例えば、被乾燥物に衝突する際の乾燥用ガスの流速を一定とした場合、被乾燥物に衝突する際の乾燥用ガスの温度によって被乾燥物の受熱量が変わる。被乾燥物に衝突する際の乾燥用ガスの温度が高いほど、被乾燥物の受熱量は大きい。

【0005】

そのため、乾燥用ガスの流速を一定とした場合、被乾燥物の受熱量を一定に維持するためには、被乾燥物に衝突する際の乾燥用ガスの温度を一定に維持する必要がある。そして、被乾燥物の受熱量を一定に維持することで、被乾燥物を安定して昇温させることができる。

【0006】

従来の、噴出ノズルを有する循環式乾燥装置では、バーナで発生した乾燥用ガスは、乾燥室に配置された、噴出ノズルを有するダクトに導入される。そして、ダクトに導入された乾燥用ガスは、噴出ノズルから被乾燥物に向けて噴出される。

【0007】

この従来の循環式乾燥装置では、バーナから排出された乾燥用ガスの温度に基づいて、バーナに供給する燃料流量を調整している。ここで、バーナから排出された乾燥用ガスの温度は、噴出ノズルから噴出される乾燥用ガスの温度とほぼ同じである。

【0008】

従来の循環式乾燥装置では、運転を開始してからの立ち上げ運転時において、バーナから排出された乾燥用ガス、すなわち噴出ノズルから噴出される乾燥用ガスの温度が設定温度に達するまでは、燃料流量を増加させる。そして、噴出ノズルから噴出される乾燥用ガスの温度が設定温度に達したときに、立ち上げ運転の終了と判定する。そして、その後の運転では、噴出ノズルから噴出される乾燥用ガスの温度が設定温度に維持されるように、燃料流量の調整、すなわち温度の調整を始める。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特許第４７０１２２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

上記したように、従来の循環式乾燥装置では、運転を開始してから、噴出ノズルから噴出される乾燥用ガスの温度が設定温度に達した時点で、その設定温度を維持するための調整を行う。このような温度調整では、噴出ノズルから噴出される乾燥用ガスの温度は、設定温度に達していても、乾燥室内の雰囲気のガスの温度は、その設定温度に達していない。

【0011】

ここで、上記した循環式乾燥装置において、噴出ノズルから噴出された乾燥用ガスは、乾燥室内の雰囲気のガスを巻き込みながら被乾燥物に到達する。そのため、被乾燥物に到達したときの乾燥用ガスの温度は、噴出ノズルから噴出されたときの乾燥用ガスの温度よりも低くなる。

【0012】

すなわち、従来の循環式乾燥装置では、乾燥室内の雰囲気のガスの温度が設定温度になるまでは、被乾燥物に到達したときの乾燥用ガスの温度は、噴出ノズルから噴出されたときの乾燥用ガスの温度よりも低い。

【0013】

一方で、従来の循環式乾燥装置において噴出ノズルから噴出された乾燥用ガスの温度で制御する場合、乾燥室内の雰囲気のガスの温度が設定温度よりも低くても、噴出ノズルから噴出される乾燥用ガスの温度が設定温度に達した時点で、立ち上げ運転の終了と判定し、被乾燥物の乾燥を始める運転モードに切り替える。

【0014】

このように乾燥室内の雰囲気のガスの温度が設定温度よりも低い状態では、被乾燥物に必要な熱量が与えられない。

【0015】

本発明が解決しようとする課題は、乾燥用ガスから受ける被乾燥物の受熱量を一定に維持して、被乾燥物を所定温度まで安定して昇温させることができる乾燥装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

実施形態の乾燥装置は、バーナを備える燃焼室と、前記燃焼室から排出された乾燥用ガスによって被乾燥物を乾燥させる乾燥室と、前記乾燥室内に配置され、前記燃焼室から排出された乾燥用ガスが導入されるダクトと、前記ダクトに配置され、被乾燥物に向けて乾燥用ガスを噴出する噴出ノズルと、被乾燥物を乾燥させた前記乾燥室内の乾燥用ガスを前記燃焼室内に導く戻り配管と、前記戻り配管内を流れる乾燥用ガスの温度を検出する戻りガス温度検出部と、前記噴出ノズルから噴出する乾燥用ガスの温度を検出する噴出ガス温度検出部と、運転開始から前記戻り配管内を流れる乾燥用ガスの温度が所定温度に達するまでは、前記戻りガス温度検出部において検出された検出信号に基づいて前記バーナの出力を調整し、前記戻り配管内を流れる乾燥用ガスの温度が前記所定温度に達してからは、前記噴出ガス温度検出部において検出された検出信号に基づいて前記バーナの出力を調整する制御部とを備える。

【発明の効果】

【0017】

本発明の乾燥装置によれば、乾燥用ガスから受ける被乾燥物の受熱量を一定に維持して、被乾燥物を所定温度まで安定して昇温させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施の形態の乾燥装置の概要を模式的に示した図である。

【図2】実施の形態の乾燥装置の立ち上げ運転時における乾燥室の乾燥空間の温度制御処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

【0020】

図１は、実施の形態の乾燥装置１０の概要を模式的に示した図である。

【0021】

図１に示すように、乾燥装置１０は、燃焼室２０と、燃焼室２０から排出された乾燥用ガスによって被乾燥物Ｗを乾燥させる乾燥室６０と、乾燥装置１０を制御する制御部９０とを備える。この乾燥装置１０は、燃焼室２０で生成した燃焼ガスを乾燥装置１０に導入し、乾燥装置１０に導入した燃焼ガスの一部を燃焼室２０に戻す循環式の乾燥装置である。

【0022】

燃焼室２０は、内部空間を有する筐体である。燃焼室２０の一端２０ａには、バーナ３０が備えている。バーナ３０において燃料と空気を燃焼させることで生成した燃焼ガスが燃焼室２０の内部に広がる。この燃焼ガスは、被乾燥物Ｗを乾燥させる乾燥用ガスとして機能する。

【0023】

燃焼室２０の他端２０ｂには、内部の燃焼ガスを排出するための出口開口（図示しない）を有する。燃焼室２０内の他端２０ｂ側には、例えば、図１に示すように、断面に亘ってフィルタ２１が設けられている。

【0024】

このフィルタ２１は、出口開口に向かって流れる燃焼ガス中の異物を除去する。フィルタ２１としては、例えば、ポーラス体、不織布、メッシュ材などが使用される。これらは、例えば、合成繊維や金属繊維などから構成される。異物としては、例えば、空気中の塵、鉄粉、塗料などが挙げられる。

【0025】

バーナ３０は、ケーシング３１と、保炎器３２と、燃料供給系統４０と、空気供給系統５０とを備える。

【0026】

ケーシング３１は、筐体で構成され、燃焼室２０の一端２０ａに貫通するように固定されている。ケーシング３１の燃焼室２０側は開口し、この開口部には、保炎器３２が備えられている。

【0027】

保炎器３２は、火炎を保持して安定した燃焼を維持する。保炎器３２の下流側には火炎が形成される。

【0028】

燃料供給系統４０は、燃料供給源４１から供給された燃料（ガス燃料）をバーナ３０内に供給する燃料供給管４２を備える。燃料供給管４２の一端は、バーナ３０に連結され、他端は、燃料供給源４１に連結されている。

【0029】

燃料供給管４２には、バーナ３０に供給する燃料の流量を調整する燃料流量調整弁４３が介在している。また、燃料供給管４２には、例えば、燃料流量調整弁４３を挟むように、燃料供給管４２における燃料の流れを遮断する遮断弁４４、４５が介在している。

【0030】

また、例えば、遮断弁４５と燃料供給源４１との間には、燃料供給管４２を流れる燃料の流量を検出する燃料流量計４６が介在している。

【0031】

空気供給系統５０は、空気源から供給された空気をバーナ３０内に供給する。ここでは、空気源として吸気ファン５１を備えた一例を示している。吸気ファン５１においては、例えば、ファンモータ５２を制御してファン回転数を調整することで、バーナ３０に供給される空気流量が調整される。

【0032】

吸気ファン５１には、例えば、吸気ファン５１の回転数を検出するファン回転数計５３が備えられている。吸気ファン５１は、例えば、シロッコファンやターボファンなどで構成される。

【0033】

ここでは、空気源として吸気ファン５１を備えた一例を示したが、空気源は、バーナ３０に空気を供給するものであればよい。なお、他の空気源を用いた場合においても、バーナ３０に供給される空気の流量を調整する流量調整部、およびバーナ３０に供給される空気の流量を検出する流量計を備える。

【0034】

ここで、バーナ３０の燃焼方式は、特に限定されるものでなく、拡散燃焼方式であっても、予混合燃焼方式であってもよい。

【0035】

拡散燃焼方式の場合には、保炎器３２に燃料と空気が別個に供給される。そして、保炎器３２の下流側で燃料と空気が混合しながら燃焼し、保炎器３２の下流側には拡散火炎が形成される。

【0036】

予混合燃焼方式の場合には、例えば、ケーシング３１内で燃料と空気が混合され、保炎器３２に導かれる。そして、保炎器３２の下流側には予混合火炎が形成される。

【0037】

乾燥室６０は、燃焼室２０から排出された乾燥用ガスによって被乾燥物Ｗを乾燥させる。乾燥室６０は、例えば、図１に示すように、直線状に延設されている。なお、図１は、乾燥室６０の水平断面を上方から見たときの図である。

【0038】

乾燥室６０は、ケーシング６１と、搬送装置６２と、ダクト７０と、噴出ノズル７１とを備える。

【0039】

ケーシング６１は、乾燥室６０の外郭を構成する。乾燥室６０が図１に示すように直線状に延設される場合、ケーシング６１は、筒状形状を有する。

【0040】

搬送装置６２は、乾燥処理される被乾燥物Ｗを乾燥室６０内で移動する。この搬送装置６２は、乾燥室６０の幅方向の中央に、乾燥室６０の延設方向に亘って備えられている。搬送装置６２は、例えば、コンベアチェーンなどで構成される。搬送装置６２上には、被乾燥物Ｗが配置される。

【0041】

ダクト７０は、例えば、搬送装置６２を挟むように、乾燥室６０内の両側に乾燥室６０の延設方向に亘って備えられている。ダクト７０は、例えば、内部が空洞の筐体形状を有している。なお、ここでは、２つのダクト７０を対向配置した一例を示したが、ダクト７０は、いずれか一方のみでもよい。

【0042】

また、ダクト７０として、乾燥室６０のケーシング６１の側壁に沿って設けられた一例が示されているが、この配置構成に限られない。例えば、ダクト７０は、搬送される被乾燥物Ｗの上方または下方に設けられてもよい。

【0043】

ダクト７０の搬送装置６２側の表面には、噴出ノズル７１が設けられている。噴出ノズル７１は、例えば、図１に示すように、乾燥室６０の延設方向に等間隔に配置される。噴出ノズル７１は、両端が開口した筒体である。

【0044】

噴出ノズル７１は、ダクト７０の内に連通し、ダクト７０内に導入された乾燥用ガスを搬送装置６２側の乾燥空間６３に噴出する。そして、噴出ノズル７１から噴出された乾燥用ガスは、搬送装置６２上の被乾燥物Ｗに衝突する。噴出ノズル７１の通路断面形状（噴出ノズル７１の軸方向に対して垂直な断面形状）は、特に限定されるものではない。噴出ノズル７１の通路断面形状として、例えば、円形、矩形などが挙げられる。

【0045】

図１では、前述したように、所定の水平断面における噴出ノズル７１の配置構成を示している。このような噴出ノズル７１の配置構成は、ダクト７０の高さ方向（図１の紙面に垂直な方向）に複数段設けられてもよい。

【0046】

ダクト７０は、導入配管８０を介して燃焼室２０に連通している。導入配管８０の一端は、燃焼室２０の出口開口（図示しない）に連結され、導入配管８０の他端は、ダクト７０に連結されている。図１に示すように２つのダクト７０を備える場合、導入配管８０は、それぞれのダクト７０に連結するように二股に分岐している。

【0047】

ここで、導入配管８０のダクト７０との連結位置は、特に限定されるものではなく、ダクト７０内の乾燥用ガスの流れが均一になるように設定される。すなわち、各噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの流速（流量）が一定になるように、導入配管８０のダクト７０との連結位置は設定される。

【0048】

また、導入配管８０のダクト７０との連結部は、一箇所に限らず、複数あってもよい。連結部が複数ある場合、導入配管８０他端側は、複数に分岐される。

【0049】

なお、二股に分岐する導入配管８０のそれぞれに、例えば、ダクト７０内に導入する乾燥用ガスの流量を調整するための流量調整弁を備えてもよい。この場合、流量調整弁は、制御部９０によって制御される。

【0050】

導入配管８０には、導入配管８０を介して燃焼室２０からダクト７０に乾燥用ガスを導入し、かつ後述する戻り配管８５を介して乾燥室６０から燃焼室２０に乾燥用ガスを戻すために、循環ファン８１が介在している。

【0051】

循環ファン８１においては、例えば、ファンモータ８２を制御してファン回転数を調整することで、ダクト７０に供給される乾燥用ガスの流量が調整される。また、循環ファン８１には、例えば、循環ファン８１の回転数を検出するファン回転数計８３が備えられている。循環ファン８１は、例えば、シロッコファンやターボファンなどで構成される。

【0052】

例えば、循環ファン８１の回転数を制御することで、噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの速度（流量）が調整される。

【0053】

ここで、図１に示すように、循環ファン８１と導入配管８０が二股に分岐する分岐部８０ａとの間の導入配管８０から分岐管１００が分岐している。この分岐管１００は、導入配管８０を流れる乾燥用ガスの一部を大気中に排出する。

【0054】

分岐管１００には、排気する乾燥用ガスの流量を調整するための流量調整部１０１が備えられている。この流量調整部１０１は、例えば、ダンパなどで構成される。このダンパは、手動で調整するものであっても、制御部９０によって制御されるものであってもよい。

【0055】

なお、ここでは、予め手動によって調整されたダンパの一例を示す。ダンパは、例えば、一定の流量の乾燥用ガスが大気中に排出されるように調整されている。

【0056】

乾燥室６０の乾燥空間６３は、戻り配管８５を介して燃焼室２０に連通している。戻り配管８５の一端は、乾燥室６０の乾燥空間６３と連通するようにケーシング６１に連結されている。戻り配管８５の一端は、例えば、乾燥室６０の乾燥空間６３と連通するようにケーシング６１の上部に連結される。

【0057】

なお、戻り配管８５は、ダクト７０内を貫通しないように配管される。すなわち、戻り配管８５は、ダクト７０内を流れる乾燥用ガスに接触しないように配管される。ここで、戻り配管８５の一端を複数に分岐して、乾燥空間６３の複数の位置から乾燥用ガスを吸引するようにしてもよい。

【0058】

戻り配管８５の他端側には、戻り配管８５から分岐する分岐管８６を有する。分岐管８６の一方の端部は、例えば、大気開放されている。この分岐管８６は、戻り配管８５を介して乾燥室６０から燃焼室２０に戻る乾燥用ガスに、大気（空気）を導入するための配管である。すなわち、分岐管８６の大気開放側の端部から大気を吸い込み、戻り配管８５に導入する。

【0059】

分岐管８６には、戻り配管８５に導入する空気の流量を調整するための流量調整部８７が備えられている。この流量調整部８７は、例えば、ダンパなどで構成される。このダンパは、手動で調整するものであっても、制御部９０によって制御されるものであってもよい。

【0060】

なお、ここでは、予め手動によって調整されたダンパの一例を示す。ダンパは、例えば、一定の流量の空気が戻り配管８５に導入されるように調整されている。

【0061】

戻り配管８５の他端は、燃焼室２０の側壁に連結されている。戻り配管８５の他端が連結される側壁位置は、例えば、図１に示すように、燃焼室２０の長手方向（燃焼室２０の一端２０ａ側から他端２０ｂ側へ向かう方向）において、フィルタ２１とバーナ３０との間となるように設定される。これによって、戻り配管８５を通って燃焼室２０内に循環された乾燥用ガスは、再び燃焼室２０から導入配管８０に導入される際、フィルタ２１を通り異物が除去される。

【0062】

ここで、乾燥室６０の噴出ノズル７１の通路には、噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの温度を検出する温度検出部７２が設けられている。温度検出部７２は、例えば、熱電対などで構成される。なお、温度検出部７２は、噴出ガス温度検出部として機能する。

【0063】

なお、温度検出部７２は、例えば、ダクト７０内に設けられてもよい。この場合、温度検出部７２によってダクト７０内を流れる乾燥用ガスの温度が検出される。ここで、ダクト７０内の乾燥用ガスの温度は、噴出ノズル７１の通路を流れる乾燥用ガスの温度とほぼ等しい。そのため、ダクト７０内を流れる乾燥用ガスの温度を噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの温度とみなすことができる。

【0064】

また、温度検出部７２を複数個所に設けてもよい。そして、各温度検出部７２からの出力に基づいて算出された平均温度を噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの温度としてもよい。

【0065】

戻り配管８５の通路には、燃焼室２０内に戻される乾燥用ガスの温度を検出する温度検出部８８が設けられている。温度検出部８８は、例えば、熱電対などで構成される。温度検出部８８は、戻り配管８５における熱損失を考慮すると、例えば、戻り配管８５における乾燥室６０に近い側に設けられることが好ましい。なお、温度検出部８８は、戻りガス温度検出部として機能する。

【0066】

ここで、分岐管８６を介して空気が導入される位置よりも上流側（乾燥室６０側）における戻り配管８５の通路を流れる乾燥用ガスは、乾燥室６０の乾燥空間６３内の乾燥用ガスの温度とほぼ等しい。そのため、分岐管８６を介して空気が導入される位置よりも上流側（乾燥室６０側）における戻り配管８５の通路を流れる乾燥用ガスの温度を乾燥空間６３内の乾燥用ガスの温度とみなすことができる。

【0067】

乾燥空間６３内から戻り配管８５によって吸引した乾燥用ガスの温度を温度検出部８８によって検出することで、乾燥空間６３内において乾燥用ガスの温度を一点計測するよりも、乾燥空間６３内における乾燥用ガスの平均温度に近い値を検出することができる。

【0068】

さらに、例えば、戻り配管８５の一端を複数に分岐して、乾燥空間６３の複数の位置から乾燥用ガスを吸引することで、温度検出部８８において乾燥空間６３内の平均温度により近い値を検出することができる。

【0069】

制御部９０は、例えば、演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）やランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの記憶手段、出入力手段などを主に備えている。ＣＰＵでは、例えば、記憶手段に格納されたプログラムやデータベースなどを用いて各種の演算処理を実行する。この制御部９０が実行する処理は、例えば、マイクロコンピュータなどのコンピュータ装置などで実現される。

【0070】

出入力手段は、外部機器から電気信号を入力したり、外部機器に電気信号を出力する。具体的には、出入力手段は、例えば、燃料流量調整弁４３、遮断弁４４、４５、燃料流量計４６、ファンモータ５２、８２、ファン回転数計５３、８３、温度検出部７２、８８などと各種信号の出入力が可能に接続されている。

【0071】

なお、出入力手段は、イグナイタ（図示しない）などのバーナ３０の各機器や、搬送装置６２などの乾燥室６０の各機器とも、各種信号の出入力が可能に接続されている。また、出入力手段は、例えば、運転の開始や停止などの入力操作を行う操作パネル（図示しない）などと各種信号の出入力が可能に接続されている。

【0072】

記憶手段には、例えば、燃料流量に対する吸気ファン５１の設定回転数のデータベースなどが記憶されている。また、記憶手段には、例えば、バーナ３０や乾燥室６０を制御するための各種データベースなどが記憶されている。

【0073】

制御部９０は、例えば、温度検出部７２、８８からの出力信号に基づいて、例えば、燃料流量調整弁４３、ファンモータ５２などを制御する。なお、制御部９０における制御は、これらに限られるものではない。制御部９０は、例えば、乾燥装置１０の運転動作全体を制御することができる。

【0074】

次に、乾燥装置１０の作用について説明する。

【0075】

ここでは、乾燥装置１０の運転開始時から被乾燥物Ｗの乾燥が可能となるまでの立ち上げ運転時の作用について主に説明する。

【0076】

制御部９０は、操作パネル（図示しない）などの外部スイッチから運転開始に係る信号を入力したと判定した場合、吸気ファン５１、循環ファン８１を作動させる。

【0077】

吸気ファン５１が作動することで、外気がバーナ３０に供給される。また、循環ファン８１が作動することで、導入配管８０を介してバーナ３０内の空気が乾燥室６０のダクト７０に導入される。この際、分岐管１００を介して、導入配管８０を流れる空気のうちの所定量が大気中に排出される。

【0078】

ダクト７０に導入された空気は、噴出ノズル７１から乾燥空間６３に噴出される。また、燃焼室２０内の空気が循環ファン８１によって吸引されるため、燃焼室２０内の圧力は、乾燥室６０の乾燥空間６３の圧力よりも低くなる。そのため、乾燥空間６３の空気は、戻り配管８５を通り燃焼室２０に導かれる。

【0079】

この際、分岐管８６の大気開放側の端部からも空気が吸引される。そして、分岐管８６を介して、所定量の空気が戻り配管８５に導入される。

【0080】

続いて、制御部９０は、バーナ３０のイグナイタ（図示しない）を作動させる。そして、制御部９０は、遮断弁４４、４５を開くとともに、燃料流量調整弁４３を所定開度に開き、燃料（ガス燃料）をバーナ３０に供給する。

【0081】

遮断弁４４、４５および燃料流量調整弁４３が開いたことで、燃料は、燃料供給源４１から燃料供給管４２を通りバーナ３０に供給される。燃料が燃料供給管４２を通過する際、燃料は、燃料流量計４６によって流量が計測され、燃料流量調整弁４３によって流量が調整される。

【0082】

バーナ３０に導入された空気および燃料は、保炎器３２に導かれ、イグナイタによって着火される。なお、着火時において、制御部９０は、記憶手段に記憶された着火時に係るデータベースに基づいて、ファンモータ５２および燃料流量調整弁４３に制御信号を出力する。これによって、バーナ３０には、着火に最適な燃料流量および空気流量が供給される。

【0083】

また、制御部９０は、記憶手段に記憶された着火時に係るデータベース、燃料流量計４６からの出力信号、ファン回転数計５３からの出力信号に基づいて、着火時における設定燃料流量および設定空気流量になるように、燃料流量調整弁４３およびファンモータ５２を制御する。

【0084】

バーナ３０における燃焼が開始すると、循環ファン８１の吸引によって、バーナ３０内の乾燥用ガス（燃焼ガス）が導入配管８０内に吸引される。導入配管８０内に吸引された乾燥用ガスは、乾燥室６０のダクト７０に導入される。この際、分岐管１００を介して、導入配管８０を流れる乾燥用ガスのうちの所定量が大気中に排出される。

【0085】

ここで、制御部９０は、噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの流速が設定流速になるように、ファン回転数計８３からの出力信号に基づいて、ファンモータ８２を制御する。

【0086】

ダクト７０に導入された乾燥用ガスは、噴出ノズル７１から乾燥空間６３に噴出される。また、燃焼室２０内の乾燥用ガスが循環ファン８１によって吸引されるため、燃焼室２０内の圧力は、乾燥室６０の乾燥空間６３の圧力よりも低くなる。そのため、乾燥空間６３の乾燥用ガスは、戻り配管８５を通り燃焼室２０に導かれる。

【0087】

この際、前述したように、分岐管８６の大気開放側の端部からも空気が吸引される。そして、分岐管８６を介して、所定量の空気が戻り配管８５に導入され、燃焼室２０に導かれる。

【0088】

戻り配管８５を介して燃焼室２０に導入された乾燥用ガスおよび空気は、バーナ３０における燃焼によって生成した燃焼ガスと混合し、導入配管８０内に吸引され、乾燥室６０のダクト７０に導入される。

【0089】

このように、燃焼室２０において生成された乾燥用ガスの一部は、乾燥室６０を経て燃焼室２０に循環される。

【0090】

ここで、分岐管８６を介して導入される空気の流量は、分岐管１００を介して大気中に排出される燃焼ガスの流量と同じである。

【0091】

このように分岐管８６から大気を導入し、分岐管１００から乾燥用ガスの一部を排出するのは、乾燥用ガスの循環系統内における揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の濃度の増加を抑制するためである。これによって、爆発などの事故を防止できる。なお、揮発性有機化合物は、例えば、塗料などに含まれる。

【0092】

次に、乾燥装置１０の立ち上げ運転時における乾燥室６０の乾燥空間６３の温度制御について説明する。

【0093】

図２は、実施の形態の乾燥装置１０の立ち上げ運転時における乾燥室６０の乾燥空間６３の温度制御処理のフローチャートである。

【0094】

バーナ３０における燃焼が開始すると、制御部９０は、温度検出部８８から出力された信号に基づいて、乾燥用ガスの温度が所定温度に達したか否かを判定する（ステップＳ１００）。

【0095】

ここで、所定温度とは、例えば、噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの設定温度に対して５〜３０％低い温度である。すなわち、例えば、噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの設定温度が１８０℃の場合、所定温度は、１２６〜１７１℃の範囲内の温度となる。

【0096】

なお、所定温度のより好ましい範囲は、例えば、噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの設定温度に対して５〜１０％低い温度である。

【0097】

所定温度を噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの設定温度に対して５〜３０％低い温度とすることで、以後の温度上昇過程において、乾燥用ガスの温度が、設定温度を大きく超える変化をすることを防止できる。すなわち、所定温度を上記温度範囲とすることで、以後の温度調整において、より迅速に設定温度に調整することができる。

【0098】

ステップＳ１００の判定で、温度検出部８８によって検出された乾燥用ガスの温度が所定温度に達していないと判定した場合（ステップＳ１００のＮｏ）、制御部９０は、バーナ３０の出力を増加させる（ステップＳ１０１）。

【0099】

具体的には、制御部９０は、燃料流量調整弁４３に開度を大きくする出力信号を出力し、ファンモータ５２に回転数を増加させる出力信号を出力する。すなわち、制御部９０は、バーナ３０に供給される燃料流量および空気流量を増加させる。これによって、バーナ３０の出力が増加し、乾燥室６０の乾燥空間６３における乾燥用ガスの温度が上昇する。そして、戻り配管８５を流れる乾燥用ガスの温度が上昇する。

【0100】

ステップＳ１０１の処理を実行後、再びステップＳ１００の処理を実行する。

【0101】

ステップＳ１００の判定で、温度検出部８８によって検出された乾燥用ガスの温度が所定温度に達していると判定した場合（ステップＳ１００のＹｅｓ）、制御部９０は、温度検出部７２から出力された信号に基づいて、乾燥用ガスの温度が許容設定温度か否かを判定する（ステップＳ１０２）。

【0102】

ここで、許容設定温度とは、噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの設定温度±２℃の範囲をいう。すなわち、許容設定温度は、「噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの設定温度−２℃」以上「噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの設定温度＋２℃」以下の範囲となる。

【0103】

乾燥用ガスの温度を許容設定温度に維持することで、被乾燥物Ｗを温度斑なく、適切な温度で均一に加熱することができる。これによって、乾燥用ガスから受ける被乾燥物Ｗの受熱量を一定に維持して、被乾燥物Ｗを所定温度まで安定して昇温させることができる。

【0104】

ステップＳ１０２の判定で、温度検出部７２によって検出された乾燥用ガスの温度が許容設定温度であると判定した場合（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、制御部９０は、バーナ３０の現状の出力を維持する（ステップＳ１０３）。

【0105】

具体的には、制御部９０は、燃料流量調整弁４３の現状の開度を維持し、ファンモータ５２の現状の回転数を維持する。すなわち、制御部９０は、バーナ３０に供給される燃料流量および空気流量のそれぞれを現状の流量に維持する。この状態では、乾燥室６０の噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの温度が許容設定温度に維持されている。

【0106】

ステップＳ１０３の処理後、制御部９０は、ステップＳ１０２の処理を実行する。

【0107】

ステップＳ１０２の判定で、温度検出部７２によって検出された乾燥用ガスの温度が許容設定温度でないと判定した場合（ステップＳ１０２のＮｏ）、制御部９０は、温度検出部７２によって検出された乾燥用ガスの温度が許容設定温度の下限値よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

【0108】

ステップＳ１０４の判定で、温度検出部７２によって検出された乾燥用ガスの温度が許容設定温度の下限値よりも低いと判定した場合（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、制御部９０は、バーナ３０の出力を増加させる（ステップＳ１０５）。

【0109】

なお、バーナ３０の出力を増加するための制御は、ステップＳ１０１の制御のとおりである。バーナ３０の出力を増加することで、噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの温度が上昇する。

【0110】

ステップＳ１０５の処理を実行後、再びステップＳ１０２の処理を実行する。

【0111】

ステップＳ１０４の判定で、温度検出部７２によって検出された乾燥用ガスの温度が許容設定温度よりも低くない、すなわち、許容設定温度の上限値よりも高いと判定した場合（ステップＳ１０４のＮｏ）、制御部９０は、バーナ３０の出力を減少させる（ステップＳ１０６）。

【0112】

具体的には、制御部９０は、燃料流量調整弁４３に開度を小さくする出力信号を出力し、ファンモータ５２に回転数を減少させる出力信号を出力する。すなわち、制御部９０は、バーナ３０に供給される燃料流量および空気流量を減少させる。これによって、バーナ３０の出力が減少して、噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの温度が低下する。

【0113】

ステップＳ１０６の処理を実行後、再びステップＳ１０２の処理を実行する。

【0114】

ここで、例えば、ステップＳ１０２およびステップＳ１０３における処理において、温度検出部７２によって検出された乾燥用ガスの温度が許容設定温度に維持された状態が所定時間維持されたときには、制御部９０は、乾燥装置１０の立ち上げ完了と判定してもよい。

【0115】

そして、乾燥装置１０の立ち上げ完了後、乾燥装置１０内に被乾燥物Ｗが導入される。すなわち、被乾燥物Ｗが配置された搬送装置６２が駆動され、被乾燥物Ｗの乾燥工程が実行される。

【0116】

乾燥工程では、搬送装置６２によって被乾燥物Ｗが乾燥空間６３を移動する。この際、噴出ノズル７１から噴出した乾燥用ガスが被乾燥物Ｗに衝突して、被乾燥物Ｗを適正な温度に加熱する。そして、例えば、被乾燥物Ｗの表面に塗布された塗布剤を乾燥する。

【0117】

なお、立ち上げ運転処理後の乾燥処理工程においても、ステップＳ１０２以降の処理が実行される。これによって、乾燥処理工程時に、噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの温度が許容設定温度から逸脱したときでも、バーナ３０の出力を調整することで、許容設定温度に調整することができる。

【0118】

なお、上記した乾燥装置１０の温度制御において、例えば、制御部９０は、操作パネル（図示しない）などの外部スイッチから運転停止に係る信号を入力したと判定した場合、乾燥処理に係る動作を終了する。

【0119】

具体的には、例えば、制御部９０は、遮断弁４４、４５を閉じ、バーナ３０における燃焼を停止する。

【0120】

上記したように、実施の形態の乾燥装置１０では、乾燥装置１０の立ち上げ運転時において、戻り配管８５を流れる乾燥用ガスの温度、換言すると乾燥室６０の乾燥空間６３の平均温度に近い温度、または噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの温度に基づいて、バーナ３０の出力調整が行われる。

【0121】

このように、乾燥装置１０では、乾燥装置１０の立ち上げ運転において、運転開始から戻り配管８５を流れる乾燥用ガスの温度が所定温度に達するまでは、バーナ３０の出力調整は、戻り配管８５を流れる乾燥用ガスの温度に基づいて行われている。そして、戻り配管８５を流れる乾燥用ガスの温度が所定温度に達した後は、バーナ３０の出力調整を行う基準の温度を噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの温度に切り替える。

【0122】

運転開始から戻り配管８５を流れる乾燥用ガスの温度が所定温度に達するまで、乾燥空間６３における乾燥用ガスの温度に基づいてバーナ３０の出力を調整することで、乾燥空間６３における乾燥用ガスの温度を設定温度に近い温度（例えば、噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの設定温度に対して５〜３０％低い温度）に調整することができる。

【0123】

これによって、乾燥装置１０内の熱容量の大きな構造物を十分に加熱することができる。

【0124】

また、上記したように乾燥室６０の乾燥空間６３の乾燥用ガスの温度は、設定温度に近い温度になっている。そのため、噴出ノズル７１から噴出される乾燥用ガスの温度に基づいてバーナ３０の出力を調整しても、適正な温度の乾燥用ガスを被乾燥物Ｗに衝突させることができる。

【0125】

これによって、乾燥用ガスから受ける被乾燥物Ｗの受熱量を一定に維持して、被乾燥物Ｗを所定温度まで安定して昇温させ、最適な乾燥を行うことができる。

【0126】

なお、ここでは、直線状に延設された乾燥室６０を例示したが、この構成に限られない。例えば、乾燥室は、ターンテーブル上に被乾燥物を配置して、被乾燥物を回転させながら乾燥する構成であってもよい。

【0127】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0128】

１０…乾燥装置、２０…燃焼室、２０ａ…一端、２０ｂ…他端、２１…フィルタ、３０…バーナ、３１、６１…ケーシング、３２…保炎器、４０…燃料供給系統、４１…燃料供給源、４２…燃料供給管、４３…燃料流量調整弁、４４、４５…遮断弁、４６…燃料流量計、５０…空気供給系統、５１…吸気ファン、５２、８２…ファンモータ、５３、８３…ファン回転数計、６０…乾燥室、６２…搬送装置、６３…乾燥空間、７０…ダクト、７１…噴出ノズル、７２、８８…温度検出部、８０…導入配管、８０ａ…分岐部、８１…循環ファン、８５…戻り配管、８６、１００…分岐管、８７、１０１…流量調整部、９０…制御部、Ｗ…被乾燥物。

【図1】

【図2】