JP2007263532A

JP2007263532A - 風速分布調整装置

Info

Publication number: JP2007263532A
Application number: JP2006092826A
Authority: JP
Inventors: Eiji Aizawa; 栄次相澤
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: JP4899586B2

Abstract

【課題】空気吹き出し口における風速分布を所望のように調整することの可能な風速分布調整装置を提供する。
【解決手段】空気吹き出し口４の風速分布を調整可能とするため、空気吹き出し口より上流側の空気通路５に、該空気通路内を複数の領域に分割するように配置され、各領域の風速をそれぞれ調整可能な複数の風速調整機構１２を備えた風速分布調整部材１１を設け、且つ、複数の風速調整機構のそれぞれの下流に位置するよう複数の風速測定手段２３を配置し、風速測定手段による風速分布測定結果に基づいて風速調整機構１２を調整し、所望の風速分布を得る構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、乾燥装置、加熱装置、冷却装置、空調装置等の空気流を利用した装置において、空気吹き出し口における風速分布を調整する装置に関する。

従来より、熱風、冷風、温調空気等の空気を空気吹き出し口から吹き出す構成とした装置が様々な分野が用いられている。これらの装置において、空気吹き出し口における風速分布の不均一は、装置の機能を十分に発揮できないだけでなく、場合によっては不具合の発生原因ともなりうる。そこで、種々な分野で風速分布の均一化を図るための対策が検討され、特許出願されており、例えば、以下のような公開公報に記載されている。
・自動車の室内空調：特開平０５−１２４４３２号公報、特開平０８−７２５３０号公報、特開平０８−１５６５７７号公報、特開平０９−１２３７３６号公報、特開平１０−７１８３５号公報
・室内空調：特開平０７−２０８８８９号公報、特開２００２−１４７７８１号公報
・ヘアドライヤ：特開平０５−１６８５１７号公報
・塗装ブース：特開平０８−２６６９８８号公報
・熱交換器：特開２０００−８８４７６号公報
・集塵機：特開２００１−１２１０３３号公報
・フィルム乾燥：特開平１１−７７７１８号公報

しかしながら、従来提案されている風速分布の調整機構は、多くが固定式、交換式であり、風速分布を所望のように調整しておいても、ブロワの出力変更等により風量を変更した場合、風速分布が変化し、所望の風速分布に再調整することができないという問題があった。

また、特開平０５−１２４４３２号公報、特開平０８−２６６９８８号公報等には、空気吹き出し口の上流に、所望の通風パターン孔を形成したフィルム状部材を移動可能に設け、そのフィルム状部材を移動させることで、空気吹き出し口に面する領域の通風パターン孔を変えて、風速調整する装置が提案されているが、この装置では、フィルム状部材に形成されたパターンにより風速分布が決定するため、自由な調整ができず、自由度が小さいという問題があった。

更に、空気吹き出し口の風速測定結果をフィードバックする装置も知られているが、従来は、ブロワの出力へのフィードバックのため、風速は調整できるが、風速分布の調整はできない。

特開平０５−１２４４３２号公報特開平０８−７２５３０号公報特開平０８−１５６５７７号公報特開平０９−１２３７３６号公報特開平１０−７１８３５号公報特開平０７−２０８８８９号公報特開２００２−１４７７８１号公報特開平０５−１６８５１７号公報特開平０８−２６６９８８号公報特開２０００−８８４７６号公報特開２００１−１２１０３３号公報特開平１１−７７７１８号公報

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、空気吹き出し口における風速分布を所望のように調整することの可能な風速分布調整装置を提供することを課題とする。

本発明の風速分布調整装置は、空気吹き出し口の風速分布を調整可能とするため、空気吹き出し口より上流側の空気通路に、該空気通路内を複数の領域に分割するように配置され、各領域の風速をそれぞれ調整可能な複数の風速調整機構を備えた風速分布調整部材を設け、且つ、前記複数の風速調整機構のそれぞれの下流に複数の風速測定手段を配置するという構成としたものである。

ここで、前記空気通路の、前記風速分布調整部材を配置した位置から前記空気吹き出し口に至る領域を同一断面とすることが、風速分布調整部材で調整した風速分布がほとんど変化せずに空気吹き出し口に及び、従って空気吹き出し口からは風速分布調整部材で調整した風速分布で空気吹き出しを行うことができ、好ましい。

前記した風速調整機構は、通過する風速を調整可能なものであれば、その構造は任意であるが、所定位置に固定して設けられ、複数の開口を備えた固定通気板と、該固定通気板に重ねて設けられ、該固定通気板に対して位置をずらせることで開口率を調整可能な可動板と、該可動板の位置を調整する可動板位置調整機構を備えている構成とすることが、簡単な構造で風速調整を行うことができ、好ましい。

その際、前記固定通気板と可動板を、同一形状の多孔板で構成することが、構造を簡単とできるので好ましい。

前記風速分布調整部材と空気吹き出し口との間には、熱交換器を配置しておくことが好ましく、これによって通過する空気を加熱或いは冷却できると共に、風速分布調整部材を通り過ぎた空気の風速分布に多少のむらがあっても熱交換器を通過する際の抵抗で均一化できる。

本発明の風速分布調整装置は、空気吹き出し口の上流の通気通路内に複数の風速調整機構を備えた風速分布調整部材を設けると共に複数の風速調整機構のそれぞれの下流に複数の風速測定手段を配置しているので、空気吹き出し口から空気を吹き出した状態で風速分布を測定し、その結果に基づいて複数の風速調整機構を調整して風速分布を所望のように調整でき、常に所望の風速分布を得ることができ、また、運転条件を変更して風量を変化させた場合にも、所望の風速分布を得ることができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態に係る風速分布調整装置の概略水平断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視概略断面図、図２（ａ）は風速分布調整動作を行う前の風速分布調整部材の概略断面図、（ｂ）はその風速分布調整部材の概略正面図、（ｃ）は風速分布調整部材の下流における風速分布を示すグラフ、図３（ａ）は風速分布調整動作を行った後の風速分布調整部材の概略断面図、（ｂ）はその風速分布調整部材の概略正面図、（ｃ）は風速分布調整部材の下流における風速分布を示すグラフである。図面に示す実施の形態は、ウェブ塗膜の乾燥装置に本発明を適用したものであり、１は水平に走行しているウェブ、２はそのウェブ１の表面の塗膜を乾燥させるための乾燥装置、３は乾燥装置２内に配置され、ウェブ１の表面に平行に空気を吹き出す空気吹き出し口４とそれに通じる空気通路５を備えた空気吹き出し装置、６はその空気吹き出し装置に空気を送り込むブロワ、１０は本発明の実施の形態に係る風速分布調整装置である。

風速分布調整装置１０は、空気吹き出し口４より上流側の空気通路５であって、空気吹き出し口４から同一断面で続いている領域に配置された風速分布調整部材１１を備えている。この風速分布調整部材１１は、空気通路５内を複数の領域に分割するように配置され、各領域の風速をそれぞれ調整可能な複数の風速調整機構１２を備えている。各風速調整機構１２は、所定位置に固定して設けられ、複数の開口１４ａを備えた固定通気板１４と、その固定通気板１４に重ねて設けられ、その固定通気板１４に対して位置をずらせることで固定通気板の開口率を調整可能な可動板１５と、その可動板１５の位置を調整する可動板位置調整機構１６を備えている。ここで、固定通気板１４には、開口１４ａを円形孔とした多孔板が用いられているが、これに限らず、スリットやメッシュ、ハニカム等を用いてもよい。固定通気板１４に多孔板を用いる場合、開口１４ａの径や個数は、特に限定するものではないが、孔径としては２〜３０ｍｍ、開口率は２０〜７０％程度が好ましい。可動板１５は、固定通気板１４に重ねた状態で固定通気板１４に対して位置をずらせることで固定通気板の開口率を調整可能な構造のものであれば任意であるが、この実施の形態では、固定通気板１４の開口１４ａと同一径で、同一配列の多数の開口１５ａを備えた多孔板を用いている。

可動板位置調整機構１６は、可動板１５の固定通気板１４に対する位置を調整可能なものであればその構造は任意であるが、この実施の形態では、定位置に設けられた支持板１８に、定位置で回転自在に保持された調整ボルト１９と、可動板１５に取り付けられ、調整ボルト１９にねじ係合するナット部材２０を備えたものが用いられている。この構造により、調整ボルト１９を回転させることで、可動板１５の位置調整を行うことができる。

風速分布調整部材１０は更に、複数の風速調整機構１２のそれぞれの下流に配置された複数の風速測定手段、例えば風速センサー２３を備えている。風速センサー２３の出力は、表示装置（図示せず）に出力されており、測定した風速を表示するようになっている。風速センサー２３としては、熱線式風速計や差圧式風速計を例示できる。

なお、空気吹き出し口４は、空気通路５と同一断面で単に大きく開口しただけのものでもよいが、必要に応じ、その全域に渡ってノズル、整流板等を設けてもよい。

次に、上記構成の風速分布調整装置１０による風速分布調整動作を説明する。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、固定通気板１４と可動板１５のそれぞれの開口１４ａ、１５ａを一致させた状態で、図１に示すようにブロワ６から、所望の風量で空気を供給し、空気吹き出し口４から吹き出させる。この状態で、複数の風速調整機構１２のそれぞれの下流に配置された複数の風速センサー２３で風速を測定する。いま、測定した風速が、図２（ｃ）のグラフに示すように、ウェブの幅方向に分布していた場合、その測定結果を基に、各風速調整機構１２の調整ボルト１９を手動で調整して可動板１４を移動させ、各風速調整機構１２の開口率を変更し、所望の風速分布になるまで調整を行う。これにより、図３に示すように、複数の風速調整機構１２の開口率が幅方向に変化した状態となり、図３（ｃ）に示すように、ほぼ均一な所望の風速分布が得られる。風速分布調整部材１１の位置から空気吹き出し口４までの空気通路５は同一断面で続いているので、風速分布調整部材１１のすぐ下流における風速分布は、空気吹き出し口４に到達するまでにはほとんど変化せず、従って、風速分布調整部材１１によってほぼ均一な所望の風速分布に調整しておくと、その所望の風速分布で空気吹き出し口４から空気が吹き出される。このように所望の風速分布が得られるように調整した後は、その状態で空気吹き出しを行い、ウェブ１の塗膜乾燥を行う。

乾燥装置２の運転中においても、適当な周期で複数の風速センサー２３で風速分布を測定し、もし風速分布が所望の風速分布からずれていた時には、再度、各風速調整機構１２の開口率調整を行う。これにより、所望の風速分布が得られる。また、運転条件を変更し、ブロワ６からの風量を変化させた場合にも、複数の風速センサー２３で風速分布を測定し、所望の風速分布が得られるように、各風速調整機構１２の開口率調整を行う。これにより、所望の風速分布が得られる。以上のように、この風速分布調整装置１０を用いることで、空気吹き出し口４からの風速分布を、常に所望の風速分布とすることができる。

なお、上記した動作説明では、風速分布が幅方向に均一になるように、開口率調整を行っているが、風速分布は必ずしも均一とする場合に限らず、例えば、両端の風速を中央領域よりも高くするとか、逆に低くするといった不均一な風速分布が得られるように開口率調整を行ってもよい。更に、上記した実施の形態では、開口率調整を、調整ボルト１９の手動操作によって行っているが、これに限らず、遠隔操作する構成とするとか、風速測定結果をフィードバックして自動制御する構成としてもよい。例えば、可動板位置調整機構１６として、モータとねじ軸を備え、モータの正逆回転によって可動板１５を往復移動させる構成のものを用い、モータを押しボタン操作で回転させて可動板１５を移動させるとか、風速測定結果をフィードバックしてモータを回転させる構成としてもよい。また、可動板位置調整機構１６として、圧電素子を備えその圧電素子への印加電圧の調整によって可動板１５の位置を調整する構成のものを用い、圧電素子への印加電圧を手動で調整して可動板１５を移動させるとか、風速測定結果をフィードバックして圧電素子への印加電圧を調整する構成としてもよい。

図４は本発明の他の実施の形態に係る風速分布調整装置を示すものである。この実施の形態に係る風速分布調整装置１０Ａも、空気吹き出し口４より上流側の空気通路５に配置された風速分布調整部材１１Ａであって、空気通路５内を複数の領域に分割するように配置され、各領域の風速をそれぞれ調整可能な複数の風速調整機構１２Ａを備えた風速分布調整部材１１Ａと、複数の風速調整機構１２Ａのそれぞれの下流に配置された複数の風速測定手段、例えば風速センサー２３を備えている。ここで用いている風速調整機構１２Ａは、空気が通過する面積を変更可能な絞り機構３１と、その下流に配置され、空気を均一に吹き出すための多孔板等の整流板３２を備えている。この構成の風速分布調整装置１０Ａにおいても、複数の風速センサー２３の測定結果を基に、各絞り機構３１の開口面積を調整することで、所望の風速分布を得ることができる。

以上に説明した実施の形態はいずれも、空気吹き出し口４の上流の空気通路には、風速分布調整装置１０、１０Ａのみを配置しているが、これに限らず、図５に示すように、風速分布調整装置１０の上流に、気流が均等に複数の風速調整機構１２に流入するように案内する整流板３５を設けてもよい。このように整流板３５を設けると、複数の風速調整機構１２への空気流が比較的均一となるので、空気吹き出し口４での風速分布を均一に調整する場合、複数の風速調整機構１２での調整量を小さくできる利点が得られる。また、図６に示すように、風速分布調整装置１０と空気吹き出し口４との間に熱交換器３７を配置してもよい。この熱交換器３７を設けておくと、通過する空気を加熱或いは冷却できると共に、風速分布調整部材１１を通り過ぎた空気の風速分布に多少のむらがあっても熱交換器３７を通過する際の抵抗で均一化でき、一層均一な風速分布を確保できる利点が得られる。

以上に本発明の風速分布調整装置を、ウェブ塗膜の乾燥装置に適用した実施の形態を説明したが、本発明の風速分布調整装置は、この用途に限らず、空気吹き出し口での風速分布の調整が必要な任意の用途に使用可能である。また、本発明は前記した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更可能である。

（ａ）は本発明の実施の形態に係る風速分布調整装置の概略水平断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視概略断面図（ａ）は風速分布調整動作を行う前の風速分布調整部材の概略断面図、（ｂ）はその風速分布調整部材の概略正面図、（ｃ）は風速分布調整部材の下流における風速分布を示すグラフ（ａ）は風速分布調整動作を行った後の風速分布調整部材の概略断面図、（ｂ）はその風速分布調整部材の概略正面図、（ｃ）は風速分布調整部材の下流における風速分布を示すグラフ本発明の他の実施の形態に係る風速分布調整装置の概略水平断面図本発明の更に他の実施の形態に係る風速分布調整装置の概略水平断面図本発明の更に他の実施の形態に係る風速分布調整装置の概略水平断面図

符号の説明

１ウェブ
２乾燥装置
３空気吹き出し装置
４通気吹き出し口
５空気通路
６ブロワ
１０、１０Ａ風速分布調整装置
１１、１１Ａ風速分布調整部材
１２、１２Ａ風速調整機構
１４固定通気板
１４ａ開口
１５可動板
１５ａ開口
１６可動板位置調整機構
１８支持板
１９調整ボルト
２０ナット部材
２３風速センサー
３１絞り機構
３２整流板
３５整流板
３７熱交換器

Claims

空気吹き出し口より上流側の空気通路に配置された風速分布調整部材であって、前記空気通路内を複数の領域に分割するように配置され、各領域の風速をそれぞれ調整可能な複数の風速調整機構を備えた風速分布調整部材と、前記複数の風速調整機構のそれぞれの下流に配置された複数の風速測定手段を備えたことを特徴とする風速分布調整装置。
前記空気通路の、前記風速分布調整部材を配置した位置から前記空気吹き出し口に至る領域が同一断面であることを特徴とする請求項１記載の風速分布調整装置。
前記風速分布調整機構が、所定位置に固定して設けられ、複数の開口を備えた固定通気板と、該固定通気板に重ねて設けられ、該固定通気板に対して位置をずらせることで開口率を調整可能な可動板と、該可動板の位置を調整する可動板位置調整機構を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の風速分布調整装置。
前記固定通気板と可動板が、同一形状の多孔板で構成されていることを特徴とする請求項３記載の風速分布調整装置。
前記風速分布調整部材と空気吹き出し口との間に、熱交換器が配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の風速分布調整装置。