COTEC NEWS Vol. 09-09[2009年9月号]

「炉の温度はこれ以上は上がらない」…本当でしょうか？　「太った炉＝炉内容積が大きすぎる」ことが原因にはなっていませんか？

例えば炉のコーナー部にムダなスペースはありませんか？コンベヤや１次ジグの付近にムダなスペースはないでしょうか？炉内容積のぜい肉をさがしましょう。

コーナー部は製品の通過軌跡に合わせて仕切りを設ける、コンベヤやジグの通過位置の左右にダクトを設ける、熱風循環の吸い込み位置を工夫して循環に必要な容積を減らす…。熱量計算をしてみませんか？。これらの容積が削減されるだけで、ずいぶんと必要カロリーは減らせますよ。ちなみに、概算の必要熱量計算ならけっして難しくはありません。一度ご自身でやってみてください。エクセルに基本的な式を入れておくと便利です。

乾燥炉を実際に調査したところエネルギー効率は40％以下だったそうです。これは決して特別なケースではありません。言い換えれば、60％以上の改善の余地があります。

炉の前後の傾斜部の高さ不足から熱が漏れていませんか？製品通過位置より下あるいは上に仕切板を設けましょう。炉内温度が上がるとその分炉内はプラスの圧力になります。エアカーテンの風がその圧力で押し出されていませんか？…風向と吸込み位置を見直しましょう。製品通過時にエアカーテン風の死角が生まれていませんか？エアカーテンをダブルにすると効果的です。

必要以上の排気量はもちろん大きな熱ロスです。燃焼用の１次空気の量だけで安全性が十分に確保されているケースが多いものです。排気とのバランスを確認してみてください。

「炉壁に固定された熱電対でいつも炉内温度を監視しているから大丈夫！」･･･本当にそうでしょうか？循環不良による炉の高さ方向のバラツキや炉の出入口付近の温度低下もきちんと監視できる位置に熱電対はついていますか？

今回QUALICOATでも規定されたように、「固定された熱電対」で常に炉を監視することに加えて、定期的に(QUALICOATの規定では週に１回)炉内にデータロガーを通して、立体的に温度分布を確認することと製品温度曲線を測定・保存することは不可欠なものとなっています。

さまざまな炉の異常の兆候が、これらの温度曲線にあらわれます。深刻な病気になってからの対策ではなく、未病の段階で計画的に対応するためにも、温度曲線の分析は不可欠です。

良好な硬化塗膜が得られる加熱条件の範囲を示した塗料スペックの中で、品質に問題がなく、しかも最も効率性の高い条件を採用することが重要になります。したがって、「結果がＯＫなので今の条件でＯＫ」というわけには行きません。ねらった条件からはずれないように日々管理することが重要です。データ管理・分析ソフトには、さまざまな機能が盛り込まれています。

キープ時間、温度上昇率および下降率、温度差、予想硬化率(キュアインデックス)、などです。その中に理想的な温度曲線と品質上あるいは管理上許される触れ幅＝許容範囲を登録できる機能があります。定期的に計測する曲線と重ね合せて表示させることで、炉のどこに異常があるかを「見える化」することができます。

熱風循環による対流加熱は炉内温度を均一化するという点ではたいへん優れていますが、塗膜の表面の乾燥が先行して内部の溶剤や水の蒸発を阻害する、あるいはゴミ不良や熱損失の原因にもなりやすいという側面もあります。多くの塗膜不良を分析するとその原因は塗膜の温度上昇の前半に原因があるケースが多く見受けられました。この部分に例えば近赤外線や中赤外線などの塗膜深部を加熱する能力を持つ加熱方法を導入・ハイブリッド化すると大幅に乾燥時間が短縮できることが多いようです。

さらに、例えばエネルギー単位ごとのコストとCO₂発生量を把握しておくとたいへん役立ちます。ガスと電気を上手に組わせたエネルギーミックスの思想により、ランニングコストとCO₂排出量が大幅に削減できるケースが多いようです。