JP2010014331A - 熱風ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥機内で多数のロールに支持されて走行するシート体に対し、幅方向に配置した吐出部から幅広に熱風を吐出させる熱風ノズルにおいて、吐出させた熱風が吐出時の状態を保ったままシート体に当接できるようにする
【解決手段】熱風ノズルの先端部の内側に長手方向に沿って整流板を配置し、ノズル先端部の側壁と整流板とで形成される左右の流路の断面積を略同一となし、ノズルの先端開口部又はその外方で吐出される左右の熱風を合流させるようにしたこと
【選択図】図４

Description

本発明は、乾燥機内で多数のロールに支持されて走行するシート体に対し、幅方向に配置した吐出部から幅広に熱風を吐出させる熱風ノズルに関するもので、布、合成樹脂フィルム、基板などのシート体を乾燥するために用いるトンネル型の乾燥機などにおいて使用される。

トンネル型の乾燥機としては、例えば図１、２に示した構成のものがある。
加工された布などのシート体２は、トンネル１内で幅方向（シート体の進行方向に対して直角方向）に配置された多数のロール３、３に支持されて走行し、その途中において、吐出部６を幅方向、すなわちロール３の回転軸と平行に配置した熱風ノズル５が配置されていて、供給管４から供給される熱風を幅広の状態で吐出させるようになっている。
図３は、この装置に使用されているノズル５の拡大図である。ノズル５は、先端部に向って先細り状となるＶ字形に形成してあって、吐出部６から吐出される熱風は、吐出直後から拡散し、点線で示したように吐出気流が乱れた状態でシート体２と接触するため、シート体に当たる熱風量が少なくなる不都合があった。

特許文献１には、ノズル内に整流板を配置したものを開示している。
この公知のノズルは、管状の主管部（１）の下部両側を傾斜面（９、９）に構成して台形状となし、その先端面に長手方向に沿って短尺のエアー排出口（１０、１０）を千鳥状に配置し、両側の傾斜面（９、９）に一定の厚み（５〜８mm）を有するエアー案内板（５、５）をＶ字状に取り付けて排出口（１０）の外側に断面三角形の空間を形成し、その下端部に開けた間隔をエアー吐出口（３）としたものである。
ノズルは、案内板（５、５）の厚みを利用してエアー吐出口（３）の案内長さを確保できるから、エアーが拡散することなく吐出されるとしている。

しかしながら、エアーは、各エアー吐出口（３）から単独流として吐出されるため、吐出されるエアーは、ノズルの周辺で拡散してしまい、長い吐出距離を確保することができない不都合がある。
また、エアー排出口（１０、１０）から排出されると、案内板（５、５）で囲まれた断面三角状の空間に充満して乱流状態が形成されるから、エアー吐出口（３）内のエアーはその影響を受けて吐出口（３）を通過する途中におけるエアーの密度やスピード影響を及ぼし、吐出するエアーの風速ムラを十分に解消させることができない不都合もある。
なお、上記説明において使用している括弧付き符号は、特許献１において使用されている符号である。
特許第２９２９２６７号公報

本発明は、乾燥機内で多数のロールに支持されて走行するシート体に対し、幅方向に配置した吐出部から幅広に熱風を吐出させる熱風ノズルにおいて、吐出させた熱風が吐出時の状態を保ったままシート体に当接できるようにすることを課題としたものである。

この技術的課題を解決する第一の技術的手段は、（イ）熱風ノズルの先端部の内側に長手方向に沿って整流板を配置し、（ロ）ノズル先端部の側壁と整流板とで形成される左右の流路の断面積を略同一となし、（ハ）ノズルの先端開口部又はその外方で吐出される左右の熱風を合流させるようにしたこと、である。
第二の技術的手段は、（ニ）熱風ノズルの先端部をＶ字形に形成すると共に、（ホ）整流板の先端部を吐出部の側壁のＶ字傾斜角と同じ傾斜角に形成したことである。
また、第三の技術的手段は、上記の熱風の合流点をノズルの先端部より１０mm以内の距離としたことである。

熱風ノズルの先端部の内側には、長手方向に沿って整流板が配置されているから、熱風は、シート体に対して左右（シート体の進行方向においては前後）に分かれて二層で吐出されることになる。ノズル先端部の側壁と整流板とで形成される左右の流路の断面積が略同一に形成されているから、分流させられている左右の熱風の流量及び吐出速度も略同一となる。

分流状態で吐出させられた熱風は、ノズルの先端開口部又はその外方において合流させられる。
ノズル壁に沿って移動する風は、ノズル壁から離れ、つまり剥離した瞬間にその速度を早める性質をもっている。また、風は隣の気流といっしょに移動しようとする性質をも有している。
したがって、ノズルから吐出される熱風は、速度を早めながら互いに引き合い、合流状態を維持したまま拡散を防止して前進することになる。

第二の技術的手段では、熱風ノズルの先端部がＶ字形に形成されているから、熱風は、ノズル内で圧縮されて吐出圧が高められることになる。
整流板の先端部は吐出部の側壁のＶ字傾斜角と同じ傾斜角に形成されているから、ノズル先端部の側壁と整流板とで形成される左右の流路の断面積が略同一に形成され、吐出圧を同じ状態にして吐出される。
したがって、吐出速度を高めた状態であっても安定した合流が形成されその状態を保って前進することになる。
このＶ字の角度は鋭角に形成されるが、熱風を安定状態とするには○°〜○°に設計しておくことが望ましい。

熱風の合流点がノズルの先端部より遠くなり過ぎると、内側が整流板に沿いながら外側が大気と接触する状態が長くなり、熱風がその内外で受ける抵抗の差が大きくなって拡散を助長してしまうことになる。熱風の合流点をノズルの先端部より１０mm以内の距離に設定しておくことが望ましく、そうすることによって、熱風の合流が円滑に行なわれ、合流後の熱風を安定させて前進させることができる。

吐出させた熱風が合流状態を保ったままシート体に当接できる結果、熱風がシート体に確実に接触することになる。したがって、拡散し易い従来のノズルの場合に比べて、シート体に当たる熱風の量を増やすことができ、乾燥効率を高めることができる。

図４、５は、請求項２に係る発明の実施例を示したものである。
ノズルは、吐出部を直管状に形成して熱風を真っ直ぐ吐出させるようにしてもよいが、この実施例では、ノズル１５は、上端１７の開口長さ８０mm、吐出部１６の開口長さ１３mm、高さ１５０mmのＶ字形の形に形成してあり、吐出の内側に整流板１０を配置した構成にしている。
この整流板１０は、厚さ１２mmの金属板で形成してあって、その先端部は上記Ｖ字を形成するノズル１５の側壁と同じ傾斜角に仕上げてあり、ノズル１５の側壁と整流板１０とで形成される左右の流路の幅をいずれも３mmとしている。
なお、この実施例では、整流板１０先端を吐出部１６より５mm突出させてあって、そこで左右の熱風が合流するようにしている。

図４において、ノズル５は吐出部１６がシート体２との距離を１０mmとした高さに配置してあり、ノズル１５より吐出する熱風の速度を１０ｍ／ｓとした場合、点線で示したように熱風はほとんど拡散せず、そのシート体２に到達する時の速さは６．５〜７．９ｍ／ｓであった。
図３に示した従来のノズル５を、上記と同じ条件で熱風をシート体２に吐出した場合、シート体２に到達する時の熱風の速さは４〜５ｍ／ｓであったから、本発明に係るノズルにおいては、熱風の減衰率が５０％改善されたことになる。

熱風の速度を同じ風速１０ｍ／ｓにしたままノズルの高さを１００mmにすると、シート体２に到達するする熱風の風速は、本発明に係るノズル１５では６．５ｍ／ｓ、従来のノズル５では２．４ｍ／ｓとなり、風速さは一層大きくなる。後者のノズル５ではノズルの周辺に向う風の拡散が大きくなり、熱風自体がシート体２と接触する量が少なくなって、乾燥能力を現象させることになる。

次いで、ノズルの高さを実施例２と同じ状態にして風速を２０ｍ／ｓに設定すると、本発明に係るノズル１５では、図５に示したように、層状に吐出された熱風は、ほとんど拡散することなくシート体２に当接しこれに沿って膜状に拡がり、ノズル周辺での乱流もほとんど認められなかった。
他方、同じ高さにした従来のノズル５をから同じ速度の熱風を吐出させたところ、図６に示したように、シート体２に当接するまでに乱流が発生し、熱風の減衰率は、本発明に係るノズルに比べて５０％以上となった。

従来のトンネル型乾燥機の概略斜視図 図１の乾燥機の内側を示した正面図 図１の乾燥機に使用されるノズルの拡大正面図 本発明に係る熱風ノズルの拡大正面図 他の実施例における本発明に係る熱風ノズルの拡大正面図 比較例を示す従来のノズルの拡大正面図

符号の説明

１トンネル、 ２シート体、 ３ロール、 ５、１５熱風ノズル、 ６、１６ノズルの吐出部、 １０整流板、 １７ノズル上端

Claims (3)

1. 乾燥機内で多数のロールに支持されて走行するシート体に対し、幅方向に配置した吐出部から幅広に熱風を吐出させる熱風ノズルにおいて、熱風ノズルの先端部の内側に長手方向に沿って整流板を配置し、ノズル先端部の側壁と整流板とで形成される左右の流路の断面積を略同一となし、ノズルの先端開口部又はその外方で吐出される左右の熱風を合流させるようにした熱風ノズル。
2. 熱風ノズルの先端部をＶ字形に形成すると共に、整流板の先端部を吐出部の側壁のＶ字傾斜角と同じ傾斜角に形成した請求項１に記載の熱風ノズル。
3. 吐出させた熱風の合流点をノズルの先端部より１０mm以内の距離とした請求項１又は２に記載の熱風ノズル。
   

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