JP2000511840A - 送風ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 シート状材料、特に樹脂フィルムシートの加熱又は冷却に用いる送風ノズルは、少なくとも１つの分配室（１１）と、多くの場合１つの供給室（７）とを含む。本発明による改良では、供給室（７）と分配室（１１）との間に少なくとも１つの他の室（９）を設け、処理ガスは、供給室（７）から過剰流開口部装置（１７）を通って少なくとも１つの他の室（９）へ流入し、次に他の室（９）から他の過剰流開口部装置（２３）を通って分配室（１１）へ流入し、更に出口開口部装置（２７）へ誘導される。

Description

【発明の詳細な説明】 送風ノズル 本発明は、請求項１の前文に記載の送風ノズルに関する。 このような送風ノズルは、例えばシート状材料、特に樹脂フィルムを製造する シート状材料の加熱又は冷却に用いられる。送風ノズルは、材料通路の排出方向 に対しほぼ垂直である横方向に配置され、それにより材料通路の上部及び／又は 下部でシート状材料の進行方向に対し横方向に配置される。 加工時に樹脂フィルムが不均一に加熱されると、厚さ形状に不都合な影響があ るので、シート状材料の均一な流出はフィルム製造工程では特に重要である。即 ち、若干厚いフィルム断面を保持できる比較的低温の樹脂フィルム領域に比べて 、僅かに高温の領域は強く延伸されるため、一層薄く形成される。しかしながら 、フィルムの加熱又は冷却が不均一な場合、最終製品の平面状態が悪化する。 特に、約０．４μｍ以下のフィルム厚を有する超薄型フィルム又は箔の製造で は、均一な送風が重要である。 流出速度の均一化、そして進行するシート状材料、特に樹脂フィルムシートの 加熱又は冷却には既に種々の提案がなされている。ヨーロッパ特許出願公開第０ ３７７３１１ Ａ１号公報は、互いに並置されかつ材料通路の排出方向に対し横 方向に延伸する２つの供給室を有し、２つの供給室はそれぞれ対向して加熱ガス 又は加熱空気の供給開口部を備え、それぞれ対向する端部が閉鎖された送風ノズ ルを開示する。樹脂フィルムシートの排出方向に平行な側面図では、各供給室の 断面は供給開口部から対向する閉鎖端部に向かって減少する楔形状を有する。並 置された両方の供給室の下部に分配室が設けられ、互いに対向する端面側から供 給室を通って流入する加熱ガスは、両方の供給室と分配室との間に配置された過 剰流開口部を通り、材料通路面に対しほぼ横方向に分配室内へ進入し、そこから 下部の出口開口部を通って樹脂フィルムシートに対し横方向に流出できる。 樹脂フィルムシートの中央縦方向に対し、２つの対称に対向する供給室が設け られるので、流出速度が不均一でも、樹脂フィルムシートの断面に対し（即ち、 排出方向に対し横方向に）対称な少なくとも１つの調整された圧力分配が得られ 、送風ノズルの全幅に亘り樹脂フィルムシートへできるだけ均一に空気又はガス を吹き付けることができる。 この方法は、それぞれ対向する側、即ち進行する材料通路の両側それぞれに別 の供給開口部を通って加熱又は冷却ガス（一般に空気）を供給する２つの供給通 路を設ける必要があるため、コスト高となることは確実である。また、特に、加 熱炉内に設置すると、送風ノズルを近接させるのが困難となる。 ２分割された薄板乾燥機は、基本的に例えばドイツ特許出願公開第３０３５４ １７ Ａ１号公報より公知である。ノズル箱は下から上へ斜めに延伸しかつ孔を 有する有孔板を備え、ノズル箱は有孔板により圧力室及び吸引室に区分され、吸 引室は吸引側に接続され、圧力室は圧力側を介して循環送風装置に接続される。 薄板乾燥機は、ノズル箱の全長に亘り供給される加熱ガス流に対して、望ましい 完全に均一な分配及び／又は均一なガス流出速度を達成できない。 縦方向に移動する材料通路上に処理媒体を吹き付ける公知の吹付装置では、ド イツ特許第３７０４９１０ Ｃ１号公報及びドイツ特許第３６２６１７１ Ｃ１号 公報に示されるように、同時に供給室及び分配室として使用される唯一の室のみ が設けられる。互いに対向する両方の端面側の供給開口部では、材料通路の一側 のみから加熱ガスを供給するため、別体の供給通路を通る加熱ガスの一部は追加 の供給通路を通って分配室の互いに対向する端面側の接続開口部に供給され分配 室内に誘導される。 織物シート等の製品シートを加熱処理する装置に使用するノズル箱に適する原 理は、東ドイツ特許第２５３６６６ Ａ１号公報からも公知である。 例えば米国特許第５１５６３１２号公報及び米国特許第５３９５０２９号公報 により、浮動ノズルは公知である。供給室から２つの側方の制御室を通り上方へ 予め案内する処理すべき材料通路の方向に媒体が流出する際に、処理すべき材料 通路の排出方向への空気流、それに対し反対方向の流れ方向又は部分的に流出す るガスは材料通路の搬出方向及び反対方向に偏向される限り対称な流れ方向が生 ずるように、個々の側方の制御室は開放又は閉塞される。 最後に、形成条件により製品シートＷが波状断面で出口ノズル間に配置される 複数の室を備えた浮動ノズルは、ドイツ特許第３８１５２１１ Ｃ２号公報より 公知である。特に、側方の樹脂フィルムシートをクリップにより把持して移動し 、必要に応じ縦方向及び／又は横方向に延伸される樹脂フィルムシートを製造す る際に、浮動ノズルは使用されない。 従って、本発明の課題は、移動される材料の全幅に相当する全ノズル箱長に亘 り供給される処理媒体（一般には加熱空気流又は冷却空気流）の一様な分配及び ／又は均一な出口速度を達成する進行するシート状材料の処理、特に加熱及び／ 又は冷却に用いる比較的簡単な構成の送風ノズルを提供することにある。 本発明では、この課題は、請求項１に記載の特徴部分により解決される。本発 明の有利な他の実施の形態を他の請求項に示す。 本発明は、ノズル箱から包囲作用室への明らかに改善された一様な分配及び均 一な出口速度でガスを驚く程簡単な方法及び手段により供給できる送風ノズルを 提供する。 前記目的に対し、本発明では、処理ガス（加熱ガス又は冷却ガス）を供給する 供給室と、材料通路の移動方向に対し横方向成分を有し最終的に材料通路の移動 方向へガスを出す分配室と、供給室及び分配室の間に配置されかつ好ましくは圧 力調整室を構成する他の室とを含む少なくとも１つの三室システムが設けられる 。 供給室を通って供給されるガスの圧力を調整する少なくとも１つの他の室が設 けられる。その後、ガス又は空気流の動圧を最終的に分配室内で更に圧力調整す る速度水頭に転換され、ガス流の流出開口部への均一な分配が可能となる。 本発明の特に好適な実施の形態では、開口部の方向に流れかつ開口部を通るガ スの流れ方向の面は隣の室にガスを移動する過剰流開口部に対向し、又は処理ガ スを材料通路の方向に流出させる流出開口部は、それぞれ互いに横方向に整列さ れ、１つの室から隣の室に連絡する過剰流開口部は、好ましくは垂直に又はほぼ 垂直に互いに整列して配置される。これにより、供給室から圧力調整室に流れ、 圧力調整室から分配室に流れ、更に分配室から流出開口部を通って移動する際に 、処理すべき材料通路の方向にガス流を偏向し、その結果、移動する材料の全通 路幅に亘り、ノズル箱からの非常に均一なガス出口速度及び供給加熱ガス流の非 常に均一な分配を達成することができる。 特に好適な実施の形態では、全体として以下の利点が得られる： − 処理すべき材料通路又は全送風ノズルの全幅に亘り供給ガス流を均一に分 配できる。 − 包囲作用室のノズル箱から均一なガス出口速度が得られる。 − 下記の良好な偏差を有する種々の体積流量でガス出口速度に対する送風ノ ズル又はノズル箱の一定の分配品質が得られる。 Ｖ_maxは±４％ Ｖ_minは±１０％ ここで、 Ｖ_max/Ｖ_min≧４/１ − ノズル箱とノズル箱の外側の作用面との間の一様な伝熱係数が得られる（ ここで、材料通路に対する流出開口部の大きさ、開口部の分割及び材料通路と空 気ノズルの流出開口部との間隔により表される各パラメータが最適に連続的に調 整される）。 − 送風ノズルを直列接続する送風装置と送風ノズル（ノズル箱）の出口開口 部との間の圧力損失は僅かである。このため、通路断面と室断面との面積比を連 続的に調整し、他の方法では更に室形状を流れに有利に形成し更に改善できる。 − 変更される作動温度に対し、送風ノズルは安定性に優れる。 − 可能な限り垂直に処理すべき材料通路へ処理媒体を確実に衝突させること ができる。 − 種々の長さのノズル箱及び加熱炉に対し、特に種々の有効幅を有する加熱 炉構造にノズル形状を使用できる。種々の炉幅又は種々の材料通路幅の場合にも ノズル形状の変更を要しない。 − 送風ノズルの製造コストを低減できる。 以下、本発明の実施の形態を図面について詳細に説明する。 図面は材料通路５の排出方向３に対しノズル箱１の縦方向を横方向に配置した 送風ノズルを略示する斜視図である。図示の実施の形態では、材料通路５は、例 えば延伸装置により縦方向及び／又は横方向延伸される樹脂フィルムである。添 付図面の斜視図では、ノズル箱１を部分的に破断状態で示す。材料通路の下方の ノズル箱を明示するため、材料通路の一部を切り欠いて示す。実際のフィルム幅 は、添付図面の寸法関係よりも遥かに幅広と想像されたい。 例えばフィルムの加熱又は冷却に用いるガス状の処理媒体、一般に空気をノズ ル箱内に供給する。以下、ガス状の処理媒体を加熱ガス又は冷却ガスとも言う。 図示の実施の形態では、ノズル箱１は、縦方向の延伸に対し横方向に長方形の 断面を有する。図示の実施の形態では、ノズル箱１は多室システムであり、原則 として、第一の室７、第二の室９及び第三の室１１（以下、供給室７、圧力調整 室９及び分配室１１ともいう）を含む。 ノズル箱１は、図示の一端面側にのみ、供給室７に接続する供給開口部１３を 有する。換言すれば、図面に明示する端面、即ち圧力調整室９と分配室１１の端 壁は端壁１５により閉鎖される。 材料通路５の他方の側に対向する他の端壁（詳細には図示しない）は閉鎖され 、端面の供給開口部１３を通り一側のみからガス又は処理媒体を供給するが、こ れは構造技術上の利点を有する。 図示の実施の形態ではノズル箱の縦方向、即ち排出方向３に対し横方向で、排 出方向３に対しほぼ垂直に配置されかつ排出方向３に対し横方向に線上に沿って 設けた複数の過剰流開口部１７'を有する少なくとも１つの過剰流開口部装置１ ７を備えている。 過剰流開口部装置１７を通って供給されるガスは、供給室７から供給室の全長 に亘り圧力調整室９内に流入する。 図示の実施の形態では、同様にそれぞれ連続配置されかつそれにより排出方向 ３に対し横方向に延伸する複数の過剰流開口部２３'を互いに対向する２つの圧 力調整室壁部２１に備えた少なくとも１つの過剰流開口部装置２３が互いに対向 して設けられ、過剰流開口部２３'を通って圧力調整室９から分配室１１内にガ スの過剰流が発生する。 最後に、流出開口部装置２７を通るガスは、材料通路５に対し垂直な横方向成 分を有し、材料通路５に向かって流出される。図示の実施の形態では、出口開口 部装置２７は、材料通路側の箱壁部２９に設けられ、縦方向及び横方向に箱壁部 ２９に互いにずれて配置された複数の出口開口部２７'を有する。 最後に、図示の実施の形態では、供給室７はノズル箱１の中央領域に配置され 、分配室１１は三次元的に材料通路５から離間した側で供給室７に接続される。 図示の実施の形態では、分配室１１は中央に配置された供給室７を包囲し、材 料通路５から離間した領域で圧力調整室９の少なくとも一部を包囲する。 更に、この実施の形態では、分配室１１は、原則として２区分又は２分割、即 ちノズル箱１の縦方向に好ましくは垂直な中央縦面内で材料通路５に垂直な隔壁 ３０により分割される。しかしながら、更に必要な場合、隔壁３０は、分配室１ １の両側部分１１ａ及び１１ｂ内の圧力を補正する補償開口部３１を備える。 ここで、例えば加熱ガス又は冷却ガスとなる加熱空気又は冷却空気は、一般に は送風装置から供給開口部１３を経て更に供給室７へ供給される。送風ノズルの ３つの室は、実際には送風ノズルの全長に亘り、即ち処理すべき材料通路の全幅 に亘り延伸するので、処理ガスは、供給室の全長、即ち過剰流開口部装置１７の 全長に亘り供給室７から圧力調整室９に移動する。このように、ガス流は過剰流 開口部装置１７を通って方向転換し、全ノズル箱長に亘り均一に分配される。そ の際、過剰流開口部装置１７を通る流れ方向３７は、供給室７内の流れ方向３５ に対し横方向、即ち垂直又はほぼ垂直（即ち角度９０°±≦４５°、特に９０° ±≦３０°乃至９０°±≦１５°）であり、流れ方向３５は、縦方向に、そして 材料通路５の排出方向３に対し横方向（垂直）に延伸する。 従って、圧力調整室９内で全ノズル箱長に亘る圧力調整が可能になる。 その後、ガスは、下流に設けられた過剰流開口部装置２３を通って分配室１１ 内に過剰流を発生し、ガス流の動圧が速度水頭に変換される。このとき、流出開 口部２７'では一層の圧力調整及び均一なガス流の分配が得られる。 前記と同様に、第二の過剰流開口部装置２３を通る流れ方向３９が横方向、即 ち供給室７から圧力調整室９にガス流が移動する時に第一の流れ方向３５に対し ほぼ垂直であるが流れ方向３７に対してもほぼ横方向となるように、過剰流開口 部装置２３を配置する。その際、流れ方向３９の角度は、前記と同様に、流れ方 向３５及び／又は３７に対しほぼ９０°±≦４５°、特に９０°±≦３０°乃至 ９０°±≦１５°である。 その後、分配室１１内の速度水頭は、流出開口部２７を通って分配室の流出開 口部２７'内で動圧に変換される。 ここで、流出開口部２７'を通って流出する際の流れ方向４１は、やはり前記 と同様に流れ方向３５、３７及び／又は３９とほぼ垂直である。この場合も、垂 直線に対する角度偏差は、９０°±≦４５°、特に９０°±≦３０°乃至９０° ±≦１５°となる。 ノズル箱の分配品質又は種々の体積流量でのガス出口速度は、個別に説明した 過剰流開口部装置１７、２３及び流出開口部２７'を、孔、特に例えばパンチ加 工した丸孔として形成することにより、更に改善される。これにより、製造公差 が僅かとなるだけでなく、非常に更に正確に孔部が加工される。 通路断面及び室断面の面積比を連続して選定することにより、送風装置とノズ ル箱の出口開口部との間での送風ノズルの圧力損失は特に減少する。これにより 、室の形状も流れに有利に形成される。 特に、前記ノズル箱は、作動温度の変化に対し極めて安定である。 ノズル箱１の断面図より、外側ハウジングは長方形断面のノズル箱により形成 されることが理解できよう。供給室７及び圧力調整室９は、例えば共通の薄板か ら成りかつ互いに対向する両方の側面２１を包囲するハウジング壁部を有する。 ここでは、断面が逆Ｕ字状に形成された適宜の角度を有する薄板を示す。図示の 通り、両方の側壁２１は、上方のノズル箱１内の接続部４３に接続される。側壁 ２１の下端は、単にノズル箱１の側壁の内側に気密に取り付けられる。 過剰流開口部１７'を形成する中間板４５は、単に供給室７と接続通路９との 間の分離板としてのみ使用され、分離板（中間板）４５は、前記と同様に適宜の 断面積で、対向する側壁２１の内側に気密に取り付けられる。 その場合、十分な安定性を達成するため、結果的に前記の隔壁３０を使用する が、隔壁３０は、上方の供給通路の接続部４３と材料通路側の箱壁部２９との間 に延伸しかつ適宜のフランジ部（図示の実施の形態では反対に突出する）を通っ て接続部４３又は箱壁部２９に取り付けられる。 供給室７は出口開口部２７'から最も離間し、圧力調整室９及びその後の分配 室１１が材料通路５の方向に続く限り、室の三次元的な連結状態は、図示の実施 の形態と相違してもよい。 最後に、全部で３以上の室を含み、その内の１つの圧力調整室だけでなく例え ば圧力調整室の間に適宜の過剰流開口部装置を備える２以上の順次接続された圧 力調整室９を設けた室システムも使用できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 運転位置において、材料通路（５）の排出方向に対し横方向に延伸する 縦方向を有し、処理ガスを送風ノズルに供給する供給室（７）と、材料通路（５ ）に対し横方向に延伸しかつ少なくとも１つの過剰流開口部装置を通って供給室 （７）と接続する分配室（１１）とを備え、分配室から材料通路（５）に対し横 方向に延伸する流れ方向（３５）で流出開口部装置（２７）を通って材料通路の 全幅に亘り処理ガスを流出する特にシート状材料の加熱又は冷却用の送風ノズル において、 供給室（７）と分配室（１１）との間に少なくとも１つの他の室（９）を設け 、供給室（７）から過剰流開口部装置（１７）を通って少なくとも１つの他の室 （９）へ流入する処理ガスは、次に他の室（９）から他の過剰流開口部装置（２ ３）を通って分配室（１１）へ流入し、更に出口開口部装置（２７）へ誘導され ることを特徴とする送風ノズル。 ２． 過剰流開口部装置（１７、２３）は、材料通路（５）の全幅に亘り及び ／又は送風ノズルのほぼ全長に亘り延伸する請求項１に記載の送風ノズル。 ３． 過剰流開口部装置（１７、２３）は、１又は２以上のスリット状切欠部 より形成される請求項１又は２に記載の送風ノズル。 ４． 過剰流開口部装置（１７、２３）は、複数の孔、特に丸孔である請求項 １又は２に記載の送風ノズル。 ５． 複数の丸孔は、それぞれ送風ノズルの縦方向に延伸する１又は２以上の 線上で互いに偏位して配置される請求項４に記載の送風ノズル。 ６． 送風ノズルは、一対の端面の一方にのみ供給開口部（１３）を備え、供 給開口部（１３）を通って供給室（７）内に処理ガスを供給できる請求項１〜５ のいずれか１項に記載の送風ノズル。 ７． 過剰流開口部装置（１７、１７'）の配列及び供給室（７）から他の室 （９）への流れ方向（３７）は、処理ガスが供給室（７）へ流入する流れ方向（ ３５）に対し横方向である請求項１〜６のいずれか１項に記載の送風ノズル。 ８． 過剰流開口部装置（２３、２３'）の配列及び他の室（９）から分配室 （１１）への流れ方向（３９）は、処理ガスが供給室（７）へ流入する流れ方向 （３５）に対し横方向である請求項１〜７のいずれか１項に記載の送風ノズル。 ９． 過剰流開口部装置（２７、２７'）の配列及び分配室（１１）からの流 れ方向（４１）は、他の室（９）から分配室（１１）への流れ方向（３９）に対 し横方向である請求項１〜８のいずれか１項に記載の送風ノズル。 １０． 供給室（７）への縦方向の流れ方向（３５）に続く流れ方向（３７、 ３９、４１）は、下流に設けられた過剰流開口部装置（１７、２３）又は流出開 口部装置（２７）により、それぞれ互いに横方向に配列され、好ましくは９０° ±≦４５°の角度をなす請求項１〜７のいずれか１項に記載の送風ノズル。 １１． 分配室（１１）は２つに区分され、分配室（１１）を第一の部分（１ １ａ）及び第二の部分（１１ｂ）に分離する隔壁（３０）は、送風ノズルの流出 開口部装置（２７）を有する箱壁部（２９）と垂直に整列する請求項１〜１０の いずれか１項に記載の送風ノズル。 １２． 隔壁（３０）は調整開口部（３１）を備える請求項１１に記載の送風 ノズル。 １３． 分配室（１１）、供給室（７）及び／又は他の室（９）は、少なくと も一部及び／又は断面がノズル箱（１）の縦方向と垂直な高さの一部と重なる請 求項１〜１２のいずれか１項に記載の送風ノズル。 １４． 他の室（７）と分配室（１１）との間の過剰流開口部装置（２３）は 、材料通路（５）の排出方向（３）で偏位しかつ材料通路に対し横方向に延伸す る室壁（２１）に設けられる請求項１〜１３のいずれか１項に記載の送風ノズル 。 １５． 他の室（９）は、供給室（７）の出口開口部装置（２７）から離間し た側に配置される請求項１〜１４のいずれか１項に記載の送風ノズル。 １６． 他の室（９）は、供給室（７）の出口開口部装置（２７）と対向する 側に配置される請求項１〜１５のいずれか１項に記載の送風ノズル。 １７． ノズル箱（１）は、送風ノズルの縦方向に対し横方向断面において少 なくとも供給室（７）及び他の室（９）を包囲し、出口開口部装置（２７）に対 し少なくとも一部発散する形状の側壁を備えた室構造を含む請求項１〜１６のい ずれか１項に記載の送風ノズル。 １８． 他の室（９）は圧力調整室である請求項１〜１７のいずれか１項に記 載の送風ノズル。