JP2005001323A - Heating chamber for belt machine, and belt heating method and device using the chamber - Google Patents

Heating chamber for belt machine, and belt heating method and device using the chamber Download PDF

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JP2005001323A JP2003169720A JP2003169720A JP2005001323A JP 2005001323 A JP2005001323 A JP 2005001323A JP 2003169720 A JP2003169720 A JP 2003169720A JP 2003169720 A JP2003169720 A JP 2003169720A JP 2005001323 A JP2005001323 A JP 2005001323A
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Sadaaki Akutsu
定昭 阿久津
Kazuhiko Oda
和彦 小田
Yuji Gennai
裕治 源内
Hideo Kurokui
英雄 黒杭
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating chamber by which the temperature of a running endless metallic belt can efficiently and quickly be elevated without variation of temperature distribution in a belt width direction and further energy consumption can be minimized, and also to provide the endless belt heating method and device using the chamber. <P>SOLUTION: The heating chamber comprises a double box. A first chamber has an open face opposite to the endless belt, and the steam exhaust ports connected to an outside steam suction source. A second chamber has at least one steam ejection nozzle at the open face side of the first chamber and has a steam introduction port connected to an outside steam source. The steam having a required temperature is introduced into the second chamber through the steam introduction port and is ejected from the steam ejection nozzle toward the unprocessed face of the running endless belt. The steam ejected to the belt is discharged from the steam exhaust port of the first chamber through the gap formed between the first and second chambers. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2以上のドラム間に掛け渡された金属製の無端ベルトを介して加熱・加圧・冷却などの多様な処理を連続して行うベルトマシーンの金属製無端ベルトを加熱するための加熱用チャンバーと、その加熱方法及び加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、金属製の無端ベルトを使って加熱・加圧・冷却などの各種の処理加工を連続して行う処理機械が、例えば塗工機、フィルム成形機、電子部品の製造機、合成樹脂の重合機、シート同士の貼着機、各種樹脂や化学品、食品などの冷却・固化・造粒機など多分野にわたって使われるようになってきている。これらの被加工物に対する処理加工や製品の製造のための機械は、単にベルトマシーンと呼称されることが多い。これらのベルトマシーンには、単一の金属製無端ベルトを使い、そのベルト上で被加工品に対して所望の加工を行うシングルベルトマシーンと、上下一対の金属製無端ベルトの間にて被加工品に対して各種の処理加工を行うダブルベルトマシーンがある。そして、この金属製無端ベルトは、肉厚が(0.6〜3mm)と厚く剛性も高く、長さが8mを越える大重量のものが多い。
【0003】
シングルベルトマシーンとしては、例えば光学用フィルムキャスティング装置があり、高精度のギアポンプから供給される液状の樹脂を特殊に設計されたTダイから一方向に走行する表面が鏡面加工された金属製無端ベルト上に供給し、同ベルトの回動とともに加熱して脱溶剤させたり、樹脂材料を重合させながらフィルム状又はシート状として引き取るものである。このとき、ベルトによる加熱・冷却などの温度やフィルムやシートの幅及び厚みが高精度に制御される。このベルトマシーンによれば、製品フィルムの全ての方向に張力が一切かからない状態で製造されるため光学的歪みのない高品質のフィルムが製造できる。
【0004】
このシングルベルトマシーンの具体例として、例えば特許文献1に開示されたシングルベルトマシーンがある。このシングルベルトマシーンは、流動性の化学製品を粒子に成形するための滴下成形機である。この滴下成形機は、大気圧下において、流動性の化学製品が収容される内部室を有する回転スクリーンを回転させて、室内の圧力部材に流動性の化学製品を衝突させて流体圧力を生成し、スクリーンの開口を通って流動性の化学製品を押し出して点滴を形成せしめ、一方に走行する金属製の無端ベルトの搬送表面上に滴下させる。この搬送表面上で滴下した点滴は搬送され固化して粒子になり、そこから取り出されて収集される。この粒子としては、例えば薬剤、調味料、芳香剤、合成洗剤、樹脂安定剤などの化学製品からなる粒子である。
【0005】
一方のダブルベルトマシーンは、被加工物を走行する上下ベルト間で搬送しながら同時に加熱/冷却、反応、加圧/積層、鏡面転写などの各種加工を連続的に行うものであり、例えば、特許文献2によれば、コイルアンテナにICチップが実装されたインレットシートをカード基材間に配置させたワークWを、上下に配され対向ベルト領域において一方向に走行する金属製の無端ベルト間に挟持して、加熱・加圧装置により加熱したのち加圧するとともに冷却し、ICチップ内蔵型の樹脂カードを製造するダブルベルトマシーンが開示されている。また、例えば特許文献3では、同一方向に同速度で進行する一対の金属製無端ベルトを直列に2組以上設置し、未発泡樹脂シートを前記一対のベルトをもって挟圧して移送しながら、温度条件などが変えられた複数組の上下ベルト間を多段に通して、均一な気泡を有する発泡シートを連続して製造する方法が開示されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−276877号公報
【特許文献2】
特開平11−338997号公報
【特許文献3】
特開平7−88873号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
この種のベルトマシーンにあって、金属製無端ベルトに対する均一な加熱及び冷却は製品の良否を決定づける最も重要な要件の一つである。すなわち、走行する無端ベルトの走行路に沿って高温加熱領域と冷却領域とが仕分けられており、連続して移送される被加工物に対しては、無端ベルトの高温加熱領域と冷却領域において所要の温度で均一な加熱と冷却がなされる必要がある。しかるに、無端ベルトは不動ではなく、一方向に移動するため、高温加熱領域に次いで冷却領域と変更されるため、無端ベルト自体を可能な限り素早く高温加熱領域と冷却領域とに切り換えなければならない。しかも、その加熱・冷却もベルト幅方向にて温度分布が均一でなければならない。
【0008】
加熱について見ると、従来の加熱は、例えば特許文献3にも無端ベルトの加熱に空気などのガスの吹き付け、赤外線などによる輻射熱、電気ヒーターや油等の熱媒体で温度を制御されたロール及び組合せによってなされると記載されている。ガスの吹き付けによるベルト加熱は、200〜300℃の高温加熱はむずかしいが、加熱体がベルトに接触しないこと、及びガス吹き出し位置において均等に加熱することができることから様々な加工処理に採用されている。上記特許文献3では、その具体的構成は明らかではないが、従来、前記空気などのガスの吹き付けによる加熱では、単なるボックス状の密閉チャンバーの無端ベルトと対向する面にガスなどの噴射ノズルを形成し、同チャンバーに加熱空気などの高温ガスをベルト面に噴射して加熱するに過ぎなかった。
【0009】
しかしながら、前述のごとく、密閉チャンバーが単一のボックス状であるかぎり、一旦、噴射ノズルから噴出されたガス等の熱媒体は回収する機構を積極的に別途設けないかぎり回収は難しく、蒸気や温風での加熱の場合にはそのまま外気に放散させているのが一般的である。例えばこの噴出後のガスを仮に回収することができたとしても、これを再び加熱ガスとして利用しようとすれば、回収されたガスは回収の際に大幅に冷却されてしまい、これを所要の温度にするには改めて最初から加熱しなおさなければならない。その結果、極めて大きな熱エネルギーが必要となる。
【0010】
また、通常の角状の噴射ノズル形状をもつノズルによって高温ガスを噴出してベルトを加熱したとき、その加熱領域が狭くなるため走行する無端ベルトには瞬間的で且つ局部的な加熱がなされるに止まり、その加熱ガスの噴出領域を通過したのちは直ちに冷却が開始され、被加工物に対する加工処理に連続性がなく、被加工物の物性にもバラツキが生じやすくなる。
【0011】
本発明は、以上の課題を解消すべくなされたものであり、その具体的な目的は走行する金属製無端ベルトを効率的に且つベルト幅方向の温度分布にバラツキがなく、素早く昇温させることができ、しかも消費エネルギーを最小限に抑えることができる加熱チャンバーと、同チャンバーを使った無端ベルトの加熱方法及び加熱装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
かかる目的は、以下に説明する本発明の無端ベルトの加熱チャンバー、同チャンバーを使った無端ベルトの加熱方法及び加熱装置により効果的に達成される。本発明の要旨は、複数のドラム上に掛け渡されて回動する金属製無端ベルトを介して被加工物を熱媒体によって加熱するベルトマシーンに適用される加熱用のチャンバーであって、上記金属製無端ベルトとの対向面が開放された箱体からなり、外部の熱媒体吸引源に接続される熱媒体排出口を有する第1チャンバーと、前記第1チャンバーと金属製無端ベルトとの間に所要の間隙をもって同チャンバー内に収納され、前記第1チャンバーの開放面側に1以上の熱媒体噴出ノズルを有すると共に外部の加熱供給源に接続される熱媒体導入口を有する第2チャンバーとを備え、前記熱媒体噴出ノズルは上記金属製無端ベルトのベルト幅の全域にわたり熱媒体を噴出する熱媒体噴出口を有してなることを特徴とするベルトマシーン用の加熱チャンバーにある。
【0013】
前記熱媒体噴出口は、上記無端ベルトの走行方向に所定の間隔をおいてベルト幅方向に直線的に延びて列設された1以上の熱媒体噴出スリットからなること、または、千鳥状に配された多数の熱媒体噴出孔からなることが好ましい。
【0014】
前記熱媒体噴出口の周辺の少なくとも一部に低摩擦係数の合成樹脂が配されてなることが好ましい。
【0015】
また本発明の要旨は、前記の加熱チャンバーが適用され、同加熱チャンバーから噴出される熱媒体をもって、複数のドラム上に掛け渡されて回動するベルトマシーンの金属製無端ベルトを加熱するベルト加熱方法であって、外部の加熱供給源から上記熱媒体導入口を介して上記第2チャンバーの内部に所要温度の熱媒体を導入すること、第2チャンバーに導入された熱媒体を、その熱媒体噴出ノズルから走行する無端ベルトの非加工面に向けて噴出すること、無端ベルトに噴出された熱媒体を上記第1及び第2チャンバーの間に形成された間隙を通して第1チャンバーの上記熱媒体排出口から排出することを含んでなることを特徴とするベルトマシーンの金属製無端ベルトの加熱方法にある。
【0016】
前記熱媒体排出口から排出される熱媒体を前記熱媒体導入口に帰還させること、前記熱媒体導入口に帰還する途中の熱媒体温度を検出すること、及びその検出値に基づき、帰還途中にある循環熱媒体を加熱することを更に含んでなることが好ましい。
【0017】
更に本発明の要旨は、複数のドラム上に掛け渡されて回動するベルトマシーンの金属製無端ベルトの走行面に向けて配され、前記の加熱チャンバーを使って前記金属製無端ベルトを加熱する加熱装置であって、上記第1チャンバーの熱媒体排出口と第2チャンバーの熱媒体導入口とを連結する連結管路と、この連結管路にあって前記熱媒体排出口の下流側に配された熱媒体吸入手段と、前記連結管路の前記熱媒体吸入手段と前記熱媒体導入口との間に配された加熱部と、前記連結管路にあって前記加熱部と前記熱媒体導入口との間に配された熱媒体温度検出部とを備えてなることを特徴とするベルトマシーン用金属製無端ベルトの加熱装置にある。
【0018】
本発明における熱媒体としては、水、熱媒体油等の液体;空気、窒素ガス等の気体;蒸気等の公知の熱媒体が用いられるが、以下の説明においては、便宜的に蒸気を用いる場合について説明する。
【0019】
本発明に係る蒸気加熱チャンバーの基本構成は、複数のドラム上に掛け渡されて回動する金属製無端ベルトを介して被加工物を蒸気をもって加熱するベルトマシーンに適用される蒸気加熱用のチャンバーであって、上記金属製無端ベルトとの対向面が開放された箱体からなり、外部の蒸気吸引源に接続される蒸気排出口を有する第1チャンバーと、前記第1チャンバーと金属製無端ベルトとの間に所要の間隙をもって同チャンバー内に収納され、前記第1チャンバーの開放面側に1以上の蒸気噴出ノズルを有すると共に外部の蒸気供給源に接続される蒸気導入口を有する第2チャンバーとを備え、前記蒸気噴出ノズルは上記金属製無端ベルトのベルト幅の全域にわたり蒸気を噴出する蒸気噴出口を有してなることを特徴としている。
【0020】
前記第1チャンバーは外部の蒸気供給源と接続され、同蒸気供給源から供給される、例えば高圧の過熱蒸気をその蒸気導入口から導入する。第2チャンバーに導入された高圧蒸気は同チャンバーの内部に拡散され、ベルト対向側の面に形成された蒸気噴出ノズルを経て走行する無端ベルトの片面にベルト幅方向の全域にわたって均一に噴出され、金属製無端ベルトを速やかに加熱する。この噴出された蒸気は、無端ベルトの噴出面を伝って第1チャンバーと第2チャンバーとの間の空隙に戻される。このとき、噴出された蒸気の一部は無端ベルトと第1チャンバーとの間の間隙を通って外部に漏れる。
【0021】
第1チャンバーと第2チャンバーとの間の空隙に戻された蒸気は、外部に配された蒸気吸引源により第1チャンバーの蒸気排出口から吸引されてチャンバー外へと排出される。その結果、蒸気噴出ノズルから噴出された蒸気は効果的に無端ベルトの所要の領域を均等に加熱でき、しかもベルトに噴出されて冷却された蒸気は、そのまま外部に放散されず、第1チャンバーと第2チャンバーとの間の空隙を通して排出口から積極的にチャンバー外へと排出されるため、無端ベルトに噴出され冷却した蒸気は無端ベルトに接触することなく、無端ベルトが効率的に加熱されることになる。
【0022】
前記蒸気噴出口は、上記無端ベルトの走行方向に所定の間隔をおいてベルト幅方向に直線的に延びて列設された1以上の蒸気噴出スリットから構成すれば、蒸気噴出スリットからは均等な蒸気が噴出し、無端ベルトのベルト幅方向に均一加熱がなされるため好ましい。また、このスリットに代えて、千鳥状に配された多数の蒸気噴出孔から構成することも可能である。この場合、千鳥状に配される蒸気噴出孔は隣接する孔同士がベルト走行方向で僅かに重なるようにすれば、ベルト幅方向の全てのベルト面に噴出蒸気が噴出されることになるため好ましい。
【0023】
更に、本発明にあっては前記蒸気噴出口の周辺に低摩擦係数の合成樹脂片を配することが望ましい。上述のように、蒸気噴出口は走行する無端ベルトに直接対向して配されるため、その蒸気噴出口が無端ベルトに接触すると、蒸気噴出口のみならず無端ベルトにも傷が付き、製品に対する均一な処理加工ができなくなる恐れがある。これを避けるため、前述のごとく蒸気気噴出口の周辺に、例えばフッ素樹脂のごとき低摩擦係数の合成樹脂片を取り付けておけば、たとえ蒸気噴出口が無端ベルトに接触しても両者が傷付くことはなく、製品への影響のみならず第2チャンバー及び無端ベルトの耐久性を向上させることができる。
【0024】
更に本発明にあっては、上述の蒸気加熱チャンバーを使い、上記蒸気排出口から排出される蒸気を前記蒸気導入口に帰還させることができ、この蒸気導入口に帰還する途中の蒸気温度を検出して、検出値に基づき、帰還途中にある循環蒸気に高温の新規な蒸気を追加導入することもできる。すなわち、既述したとおり、無端ベルトに直接噴出される蒸気のうち、僅かではあるが第1チャンバー開放面から直接外部に漏れ出る蒸気もあり、更には帰還路を通るうちに蒸気が低温化するのはやむを得ない。
【0025】
そこで、本発明にあっては漏れによる蒸気量の低下と帰還蒸気の低温化を見込んで、所量の帰還蒸気を外部にドレンさせるとともに、第2チャンバーへと帰還させる蒸気に新たな高温の蒸気を追加導入することにより、第2チャンバーの蒸気導入口に導入される蒸気を所定の温度までに高めるようにしている。そのため、蒸気導入口に到る間に蒸気温度センサーをもって蒸気温度を検出し、その検出値に基づき、制御部を介して高温の新規な追加蒸気導入部への蒸気量を決定し、必要量の高温蒸気を追加導入して、第2チャンバーの蒸気導入口に導入される蒸気温度と導入量を確保する。
【0026】
さて、以上の無端ベルト加熱方法は、上述の蒸気加熱チャンバーを複数のドラム上に掛け渡されて回動するベルトマシーンの金属製無端ベルトの走行面に向けて配し、その蒸気加熱チャンバーを使って前記金属製無端ベルトを加熱する以下の加熱装置により効果的なベルト加熱が実現できる。
【0027】
すなわち、前記金属製無端ベルトの蒸気加熱装置は、上記第1チャンバーの蒸気排出口と第2チャンバーの蒸気導入口とを連結する連結管路と、この連結管路にあって前記蒸気排出口の下流側に配された蒸気吸入手段と、前記連結管路の前記蒸気吸入手段と前記蒸気導入口との間に配された新規蒸気導入部と、前記連結管路にあって前記新規蒸気導入部と前記蒸気導入口との間に配された蒸気温度検出部とを備えてなることを特徴とするベルトマシーン用金属製無端ベルトの蒸気加熱装置にある。更には、前記新規蒸気導入部に超濾過手段を配することが好ましい。この超濾過手段を通すことにより、循環蒸気内に混入する塵芥が確実に除去される。
【0028】
【発明の実施形態】
以下、本発明の代表的な実施形態であって、蒸気を用いる場合について図面を参照して具体的に説明する。図1は本発明のベルトマシーンにおける金属製無端ベルトの蒸気加熱チャンバーの一実施形態を概略的に示す断面図である。
同図において、符号10はベルトマシーンに装着された金属製無端ベルト101に対する本発明の蒸気加熱チャンバーを示し、同加熱チャンバー10は第1チャンバー11と第2チャンバー21とを備えている。
【0029】
本実施形態における第1チャンバー11はステンレス鋼からなる板材により形成された上方が開放された前後左右の図示されない側壁12〜15と底壁16の5面体からなる箱体である。その底壁16の左右又は前後の端部には一対の蒸気排出口16aが形成され、蛇腹管などからなる外部の蒸気排出管路30に接続可能とされている。また、前記側壁12〜15の開放端縁にはその縁部に沿って、例えばフッ素樹脂からなる低摩擦係数の合成樹脂製連続片17が添着されている。なお、前記蒸気排出口16aは底壁16に形成されるとは限らず、前後左右の側壁12〜15のいずれかに形成することもできる。更に、第1チャンバー11には第2チャンバー21の後述する蒸気導入口22aに接続される蒸気導入管路31を気密状に挿通するための配管挿通口16bが形成されている。
【0030】
一方、上記第2チャンバー21は、上記第1チャンバー11よりも体積も容積も小さい直方体からなる箱部本体22と、同箱部本体22の上壁面に形成された蒸気噴出ノズル23とを備えている。前記箱部本体22の底壁中央には蒸気導入口22aが形成されており、ここには蛇腹管などからなる蒸気導入管路31が第1チャンバー11の配管挿通口16bを介して接続される。
【0031】
本実施形態にあっては、図1に示すように前記蒸気噴出ノズル23をベルト走行方向に所要の間隔をおいて3列の蒸気噴出口を構成する2条のスリット24が形成されている。このスリット24は箱部本体22の上壁面に直接形成されてはいるものではなく、二等辺三角形断面を有する図示されない中空体25の開放された底面側が前記箱部本体22の蒸気導入部22aから上方に突出し、前記箱部本体22の蒸気導入部22aを介して箱部本体22の内部と中空体25とが連通しており、更にその頂上部分の稜線に沿って前記スリット24が連続して形成されている。
【0032】
前記中空体25は、少なくとも上記無端ベルト101のベルト幅よりも長く形成されており、その頂上部に形成される前記スリット24の長さは少なくとも同ベルト幅に一致する長さに設定される。また、同スリット24の開口部は前記中空体25の断面視でスリット24を横切る前後方向に向けて上方が拡開するように湾曲させて舌片部24aを形成している。スリット24を、このような形状とすることにより、箱部本体22に導入される蒸気を無端ベルト101の噴出面に対して走行方向に効果的に拡散して噴出させることができる。また、この開口部の少なくとも前方の舌片部24aのベルト対向面の一部には、第1チャンバー11の上記合成樹脂製連続片17と同一材質の複数の合成樹脂短片26が所要の間隔をおいて添着一体化されている。
【0033】
図2は、以上の構成を備えた本発明の上記加熱チャンバー10が適用されたシングルベルトマシーン100の一例である光学用フィルムキャスティング装置を概略で示している。このベルトマシーン100に適用される金属製無端ベルト101は、ベルト幅方向の高い厚み精度をもつ超鏡面加工がなされている。このベルトマシーン100にあって、前記金属製無端ベルト101はステンレスからなり、その厚みは1.5mm、ベルト幅は3m、ベルト速度は2〜100mであって製品厚みは10μm以上である。前記金属製の無端ベルト101は製品移送側の従動ドラム102と原料樹脂供給側の駆動ドラム103に上掛け渡されて、駆動ドラム103により積極的に回動させる。
【0034】
図示例によるシングルベルトマシーン100は、駆動ドラム103側のベルト上面に、同無端ベルト101の駆動ドラム103側の端部上方に配された高精度のギアポンプ104から溶融樹脂が定量で供給され、専用に設計されたTダイ105を介して所要の幅で押し出され、同ベルト101上を従動ドラム102側へと移送される間に3段の蒸気加熱部106において蒸気加熱がなされたのち、従動ドラム102側のベルト転向部を経て、無端ベルト101の回動に伴われて同ベルト101の下面に担持されながら駆動ドラム103側へと回送され、駆動ドラム103の外側に配された引取ロール群107を介して図示せぬ巻取部に巻き取られる。
【0035】
本実施形態にあって、前記各蒸気加熱部106に本発明の蒸気加熱チャンバー10が適用されている。この蒸気加熱チャンバー10は第1チャンバー11の開放面及び第2チャンバー21の蒸気噴出ノズル23を、走行する無端ベルト101の加工処理領域Aの裏面に向けて3段配され、それぞれを1組としてベルト走行方向に3組が図示せぬフレームに固設されている。図3には、そのうちの1組の蒸気循環回路を例示しているが、他の2組についても後述する新規な追加蒸気の温度が変更される以外は同一の構成を備えている。また、同図ではベルト加熱用の蒸気を循環使用する場合を例示するが、工場内の蒸気がそのまま使用でき、熱エネルギーの損失が無視できる場合には、従来と同様に、一度噴出した蒸気は回収せずに大気中に放散させることも可能である。
【0036】
上記第1チャンバー11の上記排出口16aが上記排出管路30と接続され、その排出管路30には循環排気ファン32が取り付けられ、同循環排気ファン32により第1チャンバー11内の蒸気を積極的に吸引排出する。この循環排気ファン32の排出側は、更に循環ファン33との間を排出側管路34で接続されており、更に前記循環ファン33の排出側管路35には濾過ユニット36が接続されている。この濾過ユニット36は上流側にプレフィルター37が配されるとともに、その下流側にはHEPAフィルター38が配されており、プレフィルター38を通る蒸気のうち余剰の蒸気を排出路39を通して外部に排出するようにしている。また、前記HEPAフィルター38の上流側には前記プレフィルター37を通る蒸気に対して、外部の図示せぬ新規な蒸気供給源から供給される新規蒸気供給管路40が接続されている。この新規蒸気供給管路40には、高圧蒸気を加熱して100℃以上の過熱蒸気とする図示せぬ加熱部が配されている。
【0037】
そして、前記HEPAフィルター38の給気側には上記第2チャンバー21の蒸気導入口22aとの間を上述の蒸気導入管路31をもって連結して、全体として循環回路を構成している。前記蒸気導入管路31には温度検出器41及び圧力計42が配されており、前記温度検出器41にて検出される蒸気の温度が予め設定された温度を外れたとき、図示せぬ制御部にその信号が送られる。同制御部では、上記新規蒸気供給管路40から供給される過熱蒸気の供給量と、上記プレフィルター37を経てHEPAフィルター38に送られる排出蒸気量との混合割合を演算し、余剰の排出蒸気を上記排出路39を通して外部に放散させるとともに、混合割合に応じた新規の過熱蒸気をHEPAフィルター38の前段部に送り込む。こうして、上記蒸気導入管路31を通る蒸気の温度を一定に維持させている。
【0038】
また前記圧力計41では、蒸気導入管路31を通る蒸気の圧力を常に測定して前記制御部にその測定信号を送り出しており、予め設定された圧力から外れると、前記制御部から前記新規蒸気供給管路40に設けられた図示せぬ流量制御弁を調整して、必要な流量の新規蒸気を供給する。なお本実施形態にあっては、上記循環排気ファン32と循環ファン33とを接続する排出側管路34の途中からドレン管路42を分岐させて予め設定された余剰の排出蒸気を外部に放出させている。
【0039】
さて、以上の構成を備えた本発明のベルト加熱装置を使って、上記ベルトマシーン100の金属製無端ベルト101を加熱するには、蒸気導入管路31から第2チャンバー21に蒸気導入口22aを介して導入された高圧高温の蒸気は同第2チャンバー21の箱部本体22の内部に充満し、その上面開口部22bを介して上部に配された中空体25に導入されてスリット24で絞られて、高圧蒸気となって同スリット24から一方向に走行する無端ベルト101の下面に向けて噴出される。この噴出した高温蒸気は、ベルト面に噴出されたのち、拡散して第2チャンバー21の外面と第1チャンバー11の内壁面との間の空隙へと導かれる。このとき、ベルト下面に噴出された蒸気の一部はベルト幅方向から外部に漏れるが、この漏れ蒸気は無端ベルト101の上面側に配された複数の回収フード44に集められ、外部に排出される。このとき、必要ならば前記排気を浄化してから外気に放散させる。
【0040】
第1チャンバー11と第2チャンバー21との間の空隙に導かれた蒸気は、第1チャンバー11の蒸気排出口16aから排出管路30を経て循環排気ファン32により積極的に吸引され、余剰の蒸気をドレン管路43からドレンさせるとともに、更に循環ファン33により排出側管路34を通して積極的に吸引され濾過ユニット36に達する。排出側管路34を通って濾過ユニット36に送られた排出蒸気は、先ず濾過ユニット36のプレフィルター37を通って通常の濾過が行われたのち、HEPAフィルター38を通して高度に清浄化された蒸気を蒸気導入管路31に送り出される。
【0041】
このとき、前記HEPAフィルター38を通される蒸気は、前述のような排出蒸気だけではなく、HEPAフィルター38の前段に所容量の新規の加熱蒸気が図示せぬ新規蒸気供給源から導入され、前記排出蒸気に混合されたのちHEPAフィルター38を通って所要温度と圧力の清浄な蒸気が上記蒸気導入口22aに導入される。上記HEPAフィルター38には新規の蒸気供給源から0.5MPaの蒸気が送り込まれている。蒸気導入管路31を通る蒸気の温度と圧力は常時検出されており、因みに本実施形態では上述の第1組目の蒸気加熱装置10では、蒸気導入口22aに導入される蒸気の温度は120℃に設定されており、第2組目及び第3組目の蒸気加熱装置10には150℃の蒸気が送り込まれるようにしている。
【0042】
この実施形態では、前述のごとく新規の蒸気供給源からHEPAフィルター38に供給される蒸気量を一定としており、従って定常の稼働時にはHEPAフィルター38に供給される排出蒸気の量も一定に設定され、余剰の排出蒸気は上記ドレン管路43とプレフィルター37の前段にて排出路39を通して排気される。ここで、何らかの原因で蒸気導入口22aに導入される蒸気の温度が設定された温度から外れたときは、図示せぬ制御部において、設定温度にするための排出蒸気量と新規蒸気量との混合比が演算され、前記排出路39及び新規蒸気供給管路40に設けられた図示せぬ開閉バルブの開閉量を調整してHEPAフィルター38へ送り込まれる排出蒸気量を調整して蒸気導入口22aに送られる蒸気の温度を設定温度にする。
【0043】
このように、本発明のベルトマシーンにおける金属製無端ベルト101の蒸気加熱装置100によれば、上述のような本発明の蒸気加熱チャンバー10を採用することで、単一の蒸気加熱チャンバー10であっても従来とは比較にならないくらい走行する無端ベルトの加熱領域を広くとることができ、しかもその加熱領域を熱の逸散をなくして均等に加熱することができる。また前記蒸気加熱チャンバー10は、その構造から第2チャンバー21から噴出された蒸気が外部にほとんど漏出することがなく、効率的に無端ベルト101を加熱する。
【0044】
更に、本発明にあっては、上述のごとく、無端ベルト101に噴出される加熱蒸気のほとんどが第1チャンバー11から積極的に吸引排出され、その吸引蒸気は第2チャンバー21の蒸気導入口22aに接続された蒸気導入管路32に戻されて循環させているため、熱エネルギーの損失を最小限に抑えることができる。また、循環して戻される温度が低下した蒸気の温度を上げるため、前記蒸気導入管路31の途中に、新規の過熱蒸気を合流させて、蒸気導入管路31に導入される蒸気の温度を予め設定された温度まで昇温させる。このとき蒸気導入管路31に供給される新規の過熱蒸気は、通常、158℃まで高圧下で加熱された加熱蒸気が使われるが、その蒸気も他の目的で使われる工場内の蒸気を利用できることが多いため、このとき費やされる熱量も水から過熱蒸気にするために費やされる熱量と比較すると大幅に低減される。
【0045】
以上は、本発明の典型的な実施形態について説明したものであって、本発明がこれらの実施形態に限定されない。例えばベルトマシーンもシングルベルトマシーンに限らずダブル又は3以上の無端ベルトが使われる各種のベルトマシーンにも適用が可能であり、また蒸気過熱チャンバーの蒸気噴出ノズルについても、上述の実施形態に限定されず、多数の小孔を千鳥状に配して形成してもよく、更には蒸気循環回路も多様な変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る蒸気加熱チャンバーの代表的な実施形態を示す縦断面図である。
【図2】同蒸気加熱チャンバーを備えたシングルベルトマシーンの一例を概略で示す側面図である。
【図3】前記蒸気加熱チャンバーによる蒸気加熱のための蒸気循環回路の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
10 蒸気加熱チャンバー
11 第1チャンバー
12〜15 前後左右の側壁
16 底壁
16a 蒸気排出口
16b 配管挿通口
17 合成樹脂製連続片
21 第2チャンバー
22 箱部本体
22a 蒸気導入口
23 蒸気噴出ノズル
24 スリット
24a 舌片部
25 中空体
26 合成樹脂短片
30 蒸気排出管路
31 蒸気導入管路
32 循環排気ファン
33 循環ファン
34 排出側管路
35 排出側管路
36 濾過ユニット
37 プレフィルター
38 HEPAフィルター
39 排出路
40 新規蒸気供給管路
41 温度検出器
42 圧力計
43 ドレン管路
44 回収フード
100 シングルベルトマシーン
101 金属製の無端ベルト
102 従動ドラム
103 駆動ドラム
104 ギアポンプ
105 Tダイ
106 蒸気加熱部
A (ベルトによる被加工物の)加工処理領域
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is for heating a metal endless belt of a belt machine that continuously performs various processes such as heating, pressurization, and cooling via a metal endless belt stretched between two or more drums. The present invention relates to a heating chamber, a heating method, and a heating apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, processing machines that continuously perform various processing such as heating, pressurization, and cooling using a metal endless belt, such as coating machines, film forming machines, electronic component manufacturing machines, and polymerization of synthetic resins. It has come to be used in many fields such as machines, sheet-to-sheet bonding machines, various resins, chemicals, and food cooling / solidifying / granulating machines. Machines for processing and manufacturing products for these workpieces are often simply referred to as belt machines. A single metal endless belt is used for these belt machines, and the workpiece is processed between a single belt machine that performs desired processing on the workpiece on the belt and a pair of upper and lower metal endless belts. There are double belt machines that perform various types of processing on products. The metal endless belts are thick (0.6-3 mm) and have high rigidity, and many of them have a large weight exceeding 8 m.
[0003]
As an example of a single belt machine, there is an optical film casting device, for example, a metal endless belt whose surface that travels in one direction from a specially designed T-die is a liquid resin supplied from a high-precision gear pump. It is supplied to the top and heated with the rotation of the belt to remove the solvent, or the resin material is polymerized and taken up as a film or a sheet. At this time, the temperature such as heating and cooling by the belt and the width and thickness of the film or sheet are controlled with high accuracy. According to this belt machine, since it is manufactured in a state where no tension is applied in all directions of the product film, a high-quality film free from optical distortion can be manufactured.
[0004]
As a specific example of this single belt machine, for example, there is a single belt machine disclosed in Patent Document 1. This single belt machine is a dripping machine for forming fluid chemical products into particles. This dripping machine rotates a rotating screen having an internal chamber in which a fluid chemical product is accommodated under atmospheric pressure, and collides the fluid chemical product with a pressure member in the chamber to generate a fluid pressure. Then, a fluid chemical product is extruded through the opening of the screen to form a drip, and is dropped onto the conveying surface of a metal endless belt running on one side. The drip dropped on the transport surface is transported and solidified into particles, which are taken out and collected. As this particle | grain, it is a particle | grain which consists of chemical products, such as a chemical | medical agent, a seasoning, a fragrance | flavor, a synthetic detergent, a resin stabilizer, for example.
[0005]
On the other hand, the double belt machine continuously performs various processes such as heating / cooling, reaction, pressurization / lamination, mirror transfer, etc. while conveying the workpiece between the upper and lower belts that travel. According to Document 2, a work W in which an inlet sheet having an IC chip mounted on a coil antenna is arranged between card bases is arranged between metal endless belts that are arranged one above the other and run in one direction in the opposite belt region. A double belt machine that manufactures a resin card with a built-in IC chip is disclosed, which is sandwiched and heated by a heating / pressurizing device and then pressurized and cooled. Also, for example, in Patent Document 3, two or more pairs of metal endless belts traveling in the same direction and at the same speed are installed in series, and the unfoamed resin sheet is clamped and transferred by the pair of belts, A method of continuously producing a foamed sheet having uniform air bubbles by passing between a plurality of sets of upper and lower belts with different configurations in a multistage manner is disclosed.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 11-276877 A
[Patent Document 2]
JP 11-338997 A
[Patent Document 3]
JP-A-7-88873
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In this type of belt machine, uniform heating and cooling of the metal endless belt is one of the most important requirements that determine the quality of the product. That is, the high-temperature heating region and the cooling region are sorted along the traveling path of the traveling endless belt, and the work piece that is continuously transferred is required in the high-temperature heating region and the cooling region of the endless belt. It is necessary to perform uniform heating and cooling at this temperature. However, since the endless belt is not stationary but moves in one direction, the endless belt itself must be switched to the high temperature heating region and the cooling region as quickly as possible because the endless belt itself is changed to the cooling region after the high temperature heating region. In addition, the heating and cooling must have a uniform temperature distribution in the belt width direction.
[0008]
As for heating, for example, Patent Document 3 also discloses a roll and combination in which temperature is controlled by a heat medium such as an air heater, oil, or the like by spraying a gas such as air for heating an endless belt in Patent Document 3 It is stated that Heating of the belt by gas blowing is difficult to heat at a high temperature of 200 to 300 ° C., but since the heating body does not contact the belt and it can be heated uniformly at the gas blowing position, it is adopted for various processing processes. . In the above-mentioned Patent Document 3, the specific configuration is not clear, but conventionally, by heating by blowing a gas such as air, an injection nozzle for gas or the like is formed on the surface facing the endless belt of a simple box-shaped sealed chamber. However, high temperature gas such as heated air is sprayed onto the belt surface to heat the chamber.
[0009]
However, as described above, as long as the sealed chamber has a single box shape, it is difficult to recover the heat medium such as gas once ejected from the injection nozzle unless a mechanism for recovering the gas is actively provided. In the case of heating with wind, it is common to dissipate to the outside air as it is. For example, even if the gas after the ejection can be recovered, if it is used again as a heating gas, the recovered gas will be greatly cooled during the recovery, and this will be reduced to the required temperature. To make it, it must be heated again from the beginning. As a result, extremely large heat energy is required.
[0010]
Further, when the belt is heated by jetting high-temperature gas by a nozzle having a normal rectangular injection nozzle shape, the heating region is narrowed, and thus the traveling endless belt is instantaneously and locally heated. However, immediately after passing through the jet region of the heated gas, the cooling starts immediately, the processing for the workpiece is not continuous, and the physical properties of the workpiece tend to vary.
[0011]
The present invention has been made to solve the above problems, and a specific object thereof is to raise the temperature of a traveling metal endless belt efficiently and without any variation in the temperature distribution in the belt width direction. It is another object of the present invention to provide a heating chamber that can reduce energy consumption to a minimum, and a heating method and a heating apparatus for an endless belt using the chamber.
[0012]
[Means for solving the problems and effects]
Such an object is effectively achieved by the endless belt heating chamber, the endless belt heating method and the heating apparatus using the chamber of the present invention described below. The gist of the present invention is a heating chamber applied to a belt machine that heats a workpiece by a heat medium through a metal endless belt that is wound around a plurality of drums and rotates. A first chamber having a heat medium discharge port connected to an external heat medium suction source; and a space between the first chamber and the metal endless belt. A second chamber housed in the same chamber with a required gap and having one or more heat medium ejection nozzles on the open surface side of the first chamber and having a heat medium inlet connected to an external heating supply source. A heating chamber for a belt machine, characterized in that the heating medium ejection nozzle has a heating medium ejection port for ejecting the heating medium over the entire belt width of the metal endless belt. Located in.
[0013]
The heat medium outlet is composed of one or more heat medium outlet slits arranged linearly extending in the belt width direction at a predetermined interval in the running direction of the endless belt, or arranged in a staggered manner. It is preferable to consist of a large number of heat medium ejection holes.
[0014]
It is preferable that a synthetic resin having a low friction coefficient is disposed on at least a part around the heat medium outlet.
[0015]
Further, the gist of the present invention is a belt heating for heating a metal endless belt of a belt machine, to which the heating chamber is applied and a heating medium ejected from the heating chamber, which is wound around a plurality of drums and rotates. In the method, a heat medium having a required temperature is introduced into the second chamber from an external heating supply source through the heat medium introduction port, and the heat medium introduced into the second chamber is converted into the heat medium. Ejecting from the ejection nozzle toward the non-processed surface of the endless belt, and discharging the heat medium ejected from the endless belt through the gap formed between the first and second chambers. A method for heating a metal endless belt of a belt machine comprising discharging from an outlet.
[0016]
Returning the heat medium discharged from the heat medium outlet to the heat medium inlet, detecting the temperature of the heat medium in the middle of returning to the heat medium inlet, and in the middle of returning based on the detected value Preferably, the method further comprises heating a circulating heat medium.
[0017]
Further, the gist of the present invention is arranged toward the running surface of a metal endless belt of a belt machine that is wound around a plurality of drums and rotates, and the metal endless belt is heated using the heating chamber. A heating device, a connecting pipe connecting the heat medium outlet of the first chamber and the heat medium inlet of the second chamber, and a downstream of the heat medium outlet in the connecting pipe. A heat medium suction means, a heating part disposed between the heat medium suction means and the heat medium inlet of the connection pipe, and the heating part and the heat medium introduction in the connection pipe. A heating device for a metal endless belt for a belt machine, comprising a heat medium temperature detection unit disposed between the mouth and the heat medium.
[0018]
As the heat medium in the present invention, a liquid such as water or heat medium oil; a gas such as air or nitrogen gas; a known heat medium such as steam is used. However, in the following explanation, steam is used for convenience. Will be described.
[0019]
A basic structure of a steam heating chamber according to the present invention is a steam heating chamber applied to a belt machine that heats a workpiece with steam through a metal endless belt that is wound around a plurality of drums and rotates. A first chamber having a steam outlet connected to an external steam suction source, the first chamber and the metal endless belt, comprising a box having an open surface facing the metal endless belt. A second chamber having one or more vapor jet nozzles on the open surface side of the first chamber and a vapor inlet connected to an external vapor supply source. The steam ejection nozzle has a steam ejection port for ejecting steam over the entire belt width of the metal endless belt.
[0020]
The first chamber is connected to an external steam supply source, and introduces, for example, high-pressure superheated steam supplied from the steam supply source through the steam inlet. The high-pressure steam introduced into the second chamber is diffused inside the chamber, and is uniformly ejected over the entire area in the belt width direction on one side of the endless belt that travels through the steam ejection nozzle formed on the surface facing the belt. Heat the metal endless belt quickly. The ejected steam is returned to the gap between the first chamber and the second chamber along the ejection surface of the endless belt. At this time, a part of the jetted steam leaks outside through a gap between the endless belt and the first chamber.
[0021]
The vapor returned to the gap between the first chamber and the second chamber is sucked from the vapor discharge port of the first chamber and discharged outside the chamber by a vapor suction source arranged outside. As a result, the steam ejected from the steam ejection nozzle can effectively heat the required region of the endless belt evenly, and the steam ejected by the belt and cooled is not directly dissipated to the outside, but the first chamber and Since the air is positively discharged from the discharge port through the gap between the second chamber and the endless belt, the endless belt is efficiently heated without coming into contact with the endless belt. It will be.
[0022]
If the steam outlet comprises one or more steam ejection slits arranged linearly in the belt width direction at a predetermined interval in the running direction of the endless belt, the steam ejection slit is even from the steam ejection slit. It is preferable because steam is ejected and uniform heating is performed in the belt width direction of the endless belt. Moreover, it can replace with this slit and can also be comprised from many vapor | steam ejection holes arranged in a zigzag form. In this case, it is preferable that the steam jet holes arranged in a staggered manner are such that if the adjacent holes are slightly overlapped in the belt running direction, the jet steam will be jetted on all belt surfaces in the belt width direction. .
[0023]
Furthermore, in the present invention, it is desirable to dispose a synthetic resin piece having a low friction coefficient around the steam outlet. As described above, since the steam outlet is arranged directly opposite to the traveling endless belt, when the steam outlet contacts the endless belt, not only the steam outlet but also the endless belt is damaged, There is a risk that uniform processing will not be possible. In order to avoid this, if a piece of synthetic resin with a low friction coefficient, such as fluororesin, is attached around the steam outlet as described above, both will be damaged even if the steam outlet contacts the endless belt. In addition, the durability of the second chamber and the endless belt can be improved as well as the influence on the product.
[0024]
Furthermore, in the present invention, using the above-described steam heating chamber, the steam discharged from the steam outlet can be returned to the steam inlet, and the steam temperature on the way to the steam inlet is detected. Then, based on the detected value, new high-temperature steam can be additionally introduced into the circulating steam in the middle of returning. That is, as described above, some of the steam directly ejected to the endless belt leaks directly from the first chamber opening surface to the outside, and further, the temperature of the steam decreases as it passes through the return path. It is unavoidable.
[0025]
Therefore, in the present invention, in anticipation of a decrease in the amount of steam due to leakage and a reduction in the temperature of the return steam, a predetermined amount of return steam is drained to the outside and a new high-temperature steam is added to the steam returned to the second chamber. By additionally introducing the steam, the steam introduced into the steam inlet of the second chamber is raised to a predetermined temperature. Therefore, the steam temperature is detected by the steam temperature sensor while reaching the steam inlet, and based on the detected value, the amount of steam to the new additional steam inlet at high temperature is determined via the controller, and the required amount of Additional high temperature steam is introduced to ensure the temperature and amount of steam introduced into the steam inlet of the second chamber.
[0026]
In the endless belt heating method described above, the above-mentioned steam heating chamber is arranged on the running surface of a metal endless belt of a belt machine that is looped around a plurality of drums and uses the steam heating chamber. Thus, effective belt heating can be realized by the following heating device for heating the metal endless belt.
[0027]
In other words, the steam heating device for the metal endless belt includes a connecting pipe that connects the steam outlet of the first chamber and the steam inlet of the second chamber, and the steam outlet of the steam outlet. A steam suction means disposed on the downstream side, a new steam introduction section disposed between the steam suction means and the steam inlet of the connection pipe, and the new steam introduction section in the connection pipe And a steam temperature detecting unit disposed between the steam inlet and the steam inlet. Furthermore, it is preferable to arrange an ultrafiltration means in the new steam introduction part. By passing through the ultrafiltration means, the dust mixed in the circulating steam is surely removed.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a case where steam is used as a representative embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view schematically showing an embodiment of a steam heating chamber of a metal endless belt in a belt machine of the present invention.
In the figure, reference numeral 10 denotes a steam heating chamber of the present invention for a metal endless belt 101 mounted on a belt machine, and the heating chamber 10 includes a first chamber 11 and a second chamber 21.
[0029]
The first chamber 11 in the present embodiment is a box made up of a pentahedron of front and rear, left and right side walls 12 to 15 and a bottom wall 16 which are formed of a stainless steel plate and whose upper side is opened. A pair of steam discharge ports 16a are formed at the left and right or front and rear ends of the bottom wall 16, and can be connected to an external steam discharge pipe 30 made of a bellows tube or the like. Further, a continuous piece 17 made of synthetic resin having a low friction coefficient made of, for example, fluororesin is attached to the open end edges of the side walls 12 to 15 along the edges. The steam outlet 16a is not necessarily formed in the bottom wall 16, but can be formed in any of the front, rear, left and right side walls 12-15. Further, the first chamber 11 is formed with a pipe insertion port 16b for hermetically inserting a steam introduction pipe 31 connected to a later-described steam introduction port 22a of the second chamber 21.
[0030]
On the other hand, the second chamber 21 includes a box body 22 made of a rectangular parallelepiped having a smaller volume and volume than the first chamber 11, and a steam ejection nozzle 23 formed on the upper wall surface of the box body 22. Yes. A steam introduction port 22a is formed at the center of the bottom wall of the box body 22, and a steam introduction pipe 31 made of a bellows tube or the like is connected thereto via a pipe insertion port 16b of the first chamber 11. .
[0031]
In this embodiment, as shown in FIG. 1, two slits 24 constituting three rows of steam outlets are formed at a predetermined interval in the belt running direction of the steam ejection nozzle 23. The slit 24 is not directly formed on the upper wall surface of the box body 22, and the open bottom surface side of a hollow body 25 (not shown) having an isosceles triangular cross section extends from the steam introduction portion 22 a of the box body 22. Projecting upward, the inside of the box body 22 communicates with the hollow body 25 via the steam introduction part 22a of the box body 22, and the slit 24 continues along the ridgeline of the top portion thereof. Is formed.
[0032]
The hollow body 25 is formed to be longer than at least the belt width of the endless belt 101, and the length of the slit 24 formed at the top of the hollow body 25 is set to a length that matches at least the belt width. In addition, the opening of the slit 24 is curved so that the upper part expands in the front-rear direction across the slit 24 in a cross-sectional view of the hollow body 25 to form a tongue piece 24a. By forming the slit 24 in such a shape, the steam introduced into the box body 22 can be effectively diffused and ejected in the traveling direction with respect to the ejection surface of the endless belt 101. Further, a plurality of synthetic resin short pieces 26 made of the same material as the synthetic resin continuous piece 17 of the first chamber 11 have a required interval at least part of the belt-facing surface of the tongue piece 24a in front of the opening. It is integrated with the attachment.
[0033]
FIG. 2 schematically shows an optical film casting apparatus which is an example of a single belt machine 100 to which the heating chamber 10 of the present invention having the above-described configuration is applied. The metal endless belt 101 applied to the belt machine 100 is subjected to super mirror surface processing having high thickness accuracy in the belt width direction. In this belt machine 100, the metal endless belt 101 is made of stainless steel and has a thickness of 1.5 mm, a belt width of 3 m, a belt speed of 2 to 100 m, and a product thickness of 10 μm or more. The metal endless belt 101 is passed over a driven drum 102 on the product transfer side and a driving drum 103 on the raw material resin supply side, and is actively rotated by the driving drum 103.
[0034]
The single belt machine 100 according to the illustrated example is supplied with a fixed amount of molten resin from a high-precision gear pump 104 disposed on the belt upper surface on the drive drum 103 side and above the end of the endless belt 101 on the drive drum 103 side. The steam is heated in the three-stage steam heating unit 106 while being driven through the T die 105 designed in the above-described manner and transferred to the driven drum 102 side on the belt 101, and then the driven drum. Through the belt turning portion on the 102 side, the take-up roll group 107 disposed on the outside of the driving drum 103 is fed to the driving drum 103 side while being carried on the lower surface of the belt 101 as the endless belt 101 rotates. Is wound around a winding unit (not shown).
[0035]
In this embodiment, the steam heating chamber 10 of the present invention is applied to each of the steam heating sections 106. In this steam heating chamber 10, the open surface of the first chamber 11 and the steam ejection nozzle 23 of the second chamber 21 are arranged in three stages toward the back surface of the processing area A of the traveling endless belt 101. Three sets are fixed to a frame (not shown) in the belt running direction. FIG. 3 illustrates one set of steam circulation circuits, but the other two sets have the same configuration except that the temperature of a new additional steam described later is changed. In addition, this figure illustrates the case where the belt heating steam is circulated and used, but when the steam in the factory can be used as it is and the loss of heat energy can be ignored, It is also possible to disperse it into the atmosphere without collecting it.
[0036]
The exhaust port 16 a of the first chamber 11 is connected to the exhaust conduit 30, and a circulation exhaust fan 32 is attached to the exhaust conduit 30, and the circulation exhaust fan 32 positively expels the steam in the first chamber 11. Suction and discharge. The discharge side of the circulation exhaust fan 32 is further connected to the circulation fan 33 by a discharge side conduit 34, and a filtration unit 36 is connected to the discharge side conduit 35 of the circulation fan 33. . The filtration unit 36 is provided with a prefilter 37 on the upstream side and a HEPA filter 38 on the downstream side. Excess steam out of the steam passing through the prefilter 38 is discharged to the outside through the discharge passage 39. Like to do. Further, a new steam supply line 40 that is supplied from a new steam supply source (not shown) to the steam passing through the prefilter 37 is connected to the upstream side of the HEPA filter 38. The new steam supply pipe 40 is provided with a heating section (not shown) that heats the high-pressure steam to produce superheated steam at 100 ° C. or higher.
[0037]
The HEPA filter 38 is connected to the steam introduction port 22a of the second chamber 21 on the air supply side by the steam introduction pipe 31 to constitute a circulation circuit as a whole. The steam introduction pipe 31 is provided with a temperature detector 41 and a pressure gauge 42. When the temperature of the steam detected by the temperature detector 41 deviates from a preset temperature, a control (not shown) is performed. The signal is sent to the section. The control unit calculates the mixing ratio between the amount of superheated steam supplied from the new steam supply line 40 and the amount of exhaust steam sent to the HEPA filter 38 via the prefilter 37, and surplus exhaust steam. Is discharged to the outside through the discharge passage 39 and new superheated steam corresponding to the mixing ratio is sent to the front stage of the HEPA filter 38. In this way, the temperature of the steam passing through the steam introduction conduit 31 is kept constant.
[0038]
The pressure gauge 41 constantly measures the pressure of the steam passing through the steam introduction pipe 31 and sends a measurement signal to the control unit. When the pressure gauge deviates from a preset pressure, the control unit reports the new steam. A flow rate control valve (not shown) provided in the supply line 40 is adjusted to supply new steam having a required flow rate. In the present embodiment, the drain pipe 42 is branched from the middle of the discharge side pipe 34 connecting the circulation exhaust fan 32 and the circulation fan 33, and a preset excess exhaust steam is discharged to the outside. I am letting.
[0039]
Now, in order to heat the metal endless belt 101 of the belt machine 100 using the belt heating device of the present invention having the above-described configuration, a steam inlet 22a is provided from the steam inlet line 31 to the second chamber 21. The high-pressure and high-temperature steam introduced through the inside of the second chamber 21 fills the inside of the box portion main body 22 of the second chamber 21, and is introduced into the hollow body 25 disposed at the upper portion through the upper surface opening portion 22 b and throttled by the slit 24. As a result, high-pressure steam is ejected from the slit 24 toward the lower surface of the endless belt 101 that travels in one direction. The jetted high-temperature steam is jetted onto the belt surface, and then diffused and guided to the gap between the outer surface of the second chamber 21 and the inner wall surface of the first chamber 11. At this time, a part of the steam ejected to the lower surface of the belt leaks to the outside from the belt width direction, but this leaked steam is collected in a plurality of collection hoods 44 arranged on the upper surface side of the endless belt 101 and discharged to the outside. The At this time, if necessary, the exhaust gas is purified and diffused to the outside air.
[0040]
Vapor introduced into the gap between the first chamber 11 and the second chamber 21 is actively sucked by the circulation exhaust fan 32 from the vapor discharge port 16a of the first chamber 11 through the discharge conduit 30, and surplus. The steam is drained from the drain pipe 43 and is further actively sucked through the discharge side pipe 34 by the circulation fan 33 and reaches the filtration unit 36. The discharged steam sent to the filtration unit 36 through the discharge side pipe 34 is first subjected to normal filtration through the prefilter 37 of the filtration unit 36 and then highly purified through the HEPA filter 38. Is sent out to the steam introduction pipe 31.
[0041]
At this time, the steam passed through the HEPA filter 38 is not limited to the exhaust steam as described above, but a new heating steam having a predetermined capacity is introduced from a new steam supply source (not shown) into the front stage of the HEPA filter 38, After being mixed with the discharged steam, the steam having a required temperature and pressure is introduced into the steam inlet 22a through the HEPA filter 38. The HEPA filter 38 is fed with 0.5 MPa steam from a new steam supply source. The temperature and pressure of the steam passing through the steam introduction pipe 31 are always detected. In the present embodiment, in the first set of steam heating devices 10 described above, the temperature of the steam introduced into the steam inlet 22a is 120. The temperature is set to ° C., and steam at 150 ° C. is fed into the second and third sets of steam heating devices 10.
[0042]
In this embodiment, as described above, the amount of steam supplied from the new steam supply source to the HEPA filter 38 is constant, and therefore the amount of exhaust steam supplied to the HEPA filter 38 is also set constant during normal operation. Excess discharged steam is exhausted through the discharge path 39 at the upstream side of the drain line 43 and the pre-filter 37. Here, when the temperature of the steam introduced into the steam inlet 22a for some reason deviates from the set temperature, the control unit (not shown) determines the amount of exhaust steam and the new steam amount for setting the set temperature. The mixing ratio is calculated, the opening / closing amount of an opening / closing valve (not shown) provided in the discharge passage 39 and the new steam supply conduit 40 is adjusted, the amount of discharged steam sent to the HEPA filter 38 is adjusted, and the steam introduction port 22a. The temperature of the steam sent to is set to the set temperature.
[0043]
Thus, according to the steam heating apparatus 100 of the metal endless belt 101 in the belt machine of the present invention, the single steam heating chamber 10 can be obtained by employing the steam heating chamber 10 of the present invention as described above. However, the heating area of the endless belt that travels as compared with the conventional case can be widened, and the heating area can be evenly heated without heat dissipation. Also, the steam heating chamber 10 efficiently heats the endless belt 101 with almost no leakage of the steam ejected from the second chamber 21 to the outside due to its structure.
[0044]
Furthermore, in the present invention, as described above, most of the heated steam ejected to the endless belt 101 is actively sucked and discharged from the first chamber 11, and the sucked steam is the steam inlet 22 a of the second chamber 21. Since the steam is returned to and circulated to the steam introduction pipe 32 connected to, the loss of heat energy can be minimized. Further, in order to raise the temperature of the steam whose temperature returned by circulation is lowered, a new superheated steam is joined in the middle of the steam introduction pipe 31 to change the temperature of the steam introduced into the steam introduction pipe 31. The temperature is raised to a preset temperature. At this time, the new superheated steam supplied to the steam introduction line 31 is usually heated steam heated under high pressure up to 158 ° C., and the steam is also used for other purposes in the factory. Since this is often possible, the amount of heat consumed at this time is greatly reduced compared to the amount of heat consumed to convert water into superheated steam.
[0045]
The above is a description of typical embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments. For example, the belt machine is not limited to a single belt machine, and can be applied to various belt machines in which a double or three or more endless belts are used, and the steam jet nozzle of the steam superheat chamber is also limited to the above-described embodiment. Instead, a large number of small holes may be formed in a staggered manner, and the steam circulation circuit can be variously modified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a typical embodiment of a steam heating chamber according to the present invention.
FIG. 2 is a side view schematically showing an example of a single belt machine provided with the same steam heating chamber.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a steam circulation circuit for steam heating by the steam heating chamber.
[Explanation of symbols]
10 Steam heating chamber
11 First chamber
12-15 Front and rear side walls
16 Bottom wall
16a Steam outlet
16b Pipe entry
17 Continuous piece made of synthetic resin
21 Second chamber
22 Box body
22a Steam inlet
23 Steam jet nozzle
24 slits
24a Tongue piece
25 Hollow body
26 Synthetic resin short pieces
30 Steam exhaust line
31 Steam introduction pipeline
32 Circulation exhaust fan
33 Circulation fan
34 Discharge side pipeline
35 Discharge side pipeline
36 Filtration unit
37 Prefilter
38 HEPA filter
39 discharge channel
40 New steam supply line
41 Temperature detector
42 Pressure gauge
43 Drain pipeline
44 Collecting hood
100 single belt machine
101 endless belt made of metal
102 Followed drum
103 Driving drum
104 Gear pump
105 T-die
106 Steam heating unit
A Processing area (of work piece by belt)

Claims (7)

複数のドラム上に掛け渡されて回動する金属製無端ベルトを介して被加工物を熱媒体によって加熱するベルトマシーンに適用される加熱用のチャンバーであって、
上記金属製無端ベルトとの対向面が開放された箱体からなり、外部の熱媒体吸引源に接続される熱媒体排出口を有する第1チャンバーと、
前記第1チャンバーと金属製無端ベルトとの間に所要の間隙をもって同チャンバー内に収納され、前記第1チャンバーの開放面側に1以上の熱媒体噴出ノズルを有すると共に外部の加熱供給源に接続される熱媒体導入口を有する第2チャンバーと
を備え、
前記熱媒体噴出ノズルは上記金属製無端ベルトのベルト幅の全域にわたり熱媒体を噴出する熱媒体噴出口を有してなる、
ことを特徴とするベルトマシーン用の加熱チャンバー。
A heating chamber applied to a belt machine that heats a workpiece with a heat medium via a metal endless belt that is wound around and rotates on a plurality of drums,
A first chamber having a heat medium discharge port connected to an external heat medium suction source, the box having an open surface facing the metal endless belt;
The first chamber and the metal endless belt are accommodated in the chamber with a required gap, and have one or more heat medium ejection nozzles on the open surface side of the first chamber and connected to an external heating supply source. A second chamber having a heat medium introduction port,
The heat medium ejection nozzle has a heat medium ejection port that ejects the heat medium over the entire belt width of the metal endless belt.
A heating chamber for a belt machine.
前記熱媒体噴出口は、上記無端ベルトの走行方向に所定の間隔をおいてベルト幅方向に直線的に延びて列設された1以上の熱媒体噴出スリットからなる請求項1記載の加熱チャンバー。2. The heating chamber according to claim 1, wherein the heat medium ejection port includes one or more heat medium ejection slits arranged linearly extending in the belt width direction at a predetermined interval in the traveling direction of the endless belt. 前記熱媒体噴出口は、千鳥状に配された多数の熱媒体噴出孔からなる請求項1記載の加熱チャンバー。2. The heating chamber according to claim 1, wherein the heat medium ejection port includes a plurality of heat medium ejection holes arranged in a staggered pattern. 前記熱媒体噴出口の周辺の少なくとも一部に低摩擦係数の合成樹脂が配されてなる請求項1〜3のいずれかに記載の加熱チャンバー。The heating chamber according to any one of claims 1 to 3, wherein a synthetic resin having a low friction coefficient is disposed on at least a part of the periphery of the heat medium outlet. 請求項1〜4のいずれかに記載の加熱チャンバーが適用され、同加熱チャンバーから噴出される熱媒体をもって、複数のドラム上に掛け渡されて回動するベルトマシーンの金属製無端ベルトを加熱するベルト加熱方法であって、
外部の加熱供給源から上記熱媒体導入口を介して上記第2チャンバーの内部に所要温度の熱媒体を導入すること、
第2チャンバーに導入された熱媒体を、その熱媒体噴出ノズルから走行する無端ベルトの非加工面に向けて噴出すること、
無端ベルトに噴出された熱媒体を上記第1及び第2チャンバーの間に形成された間隙を通して第1チャンバーの上記熱媒体排出口から排出すること、
を含んでなることを特徴とするベルトマシーンの金属製無端ベルトの加熱方法。
The heating chamber according to any one of claims 1 to 4 is applied, and a heatless medium ejected from the heating chamber is used to heat a metal endless belt of a belt machine that is wound around and rotated on a plurality of drums. A belt heating method,
Introducing a heat medium at a required temperature into the second chamber from an external heating supply source through the heat medium inlet;
Spraying the heat medium introduced into the second chamber toward the non-processed surface of the endless belt running from the heat medium spray nozzle;
Discharging the heat medium ejected to the endless belt from the heat medium discharge port of the first chamber through a gap formed between the first and second chambers;
A method for heating a metal endless belt of a belt machine, comprising:
前記熱媒体排出口から排出される熱媒体を前記熱媒体導入口に帰還させること、
前記熱媒体導入口に帰還する途中の熱媒体温度を検出すること、及び
その検出値に基づき、帰還途中にある循環熱媒体を加熱すること、
を更に含んでなる請求項5記載の金属製無端ベルトの加熱方法。
Returning the heat medium discharged from the heat medium outlet to the heat medium inlet;
Detecting the temperature of the heat medium in the middle of returning to the heat medium inlet, and heating the circulating heat medium in the middle of the return based on the detected value;
The method for heating a metal endless belt according to claim 5, further comprising:
複数のドラム上に掛け渡されて回動するベルトマシーンの金属製無端ベルトの走行面に向けて配され、請求項1〜4のいずれかに記載の加熱チャンバーを使って前記金属製無端ベルトを加熱する加熱装置であって、
上記第1チャンバーの熱媒体排出口と第2チャンバーの熱媒体導入口とを連結する連結管路と、
この連結管路にあって前記熱媒体排出口の下流側に配された熱媒体吸入手段と、
前記連結管路の前記熱媒体吸入手段と前記熱媒体導入口との間に配された加熱部と、
前記連結管路にあって前記加熱部と前記熱媒体導入口との間に配された熱媒体温度検出部と、
を備えてなることを特徴とするベルトマシーン用金属製無端ベルトの加熱装置。
The metal endless belt is arranged by using a heating chamber according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal endless belt is disposed toward a running surface of a metal endless belt of a belt machine that is wound around a plurality of drums and rotates. A heating device for heating,
A connecting pipe connecting the heat medium outlet of the first chamber and the heat medium inlet of the second chamber;
A heat medium suction means disposed on the downstream side of the heat medium discharge port in the connecting pipe;
A heating unit disposed between the heat medium suction means and the heat medium inlet of the connection pipe;
A heat medium temperature detection unit disposed between the heating unit and the heat medium inlet in the connection pipe;
An apparatus for heating a metal endless belt for a belt machine.
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