JP2010188716A - 換気プレナムを有するプリフォームの熱的な条件付けのためのオーブン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱可塑性樹脂製プリフォームを加熱するオーブン10は、空気吸入口ポート22aを有する空気吸入口ゾーン16aとプリフォームを加熱するためのゾーン16bから構成される。空気吸入口ゾーン16aは、複数の換気モジュール36及び空気吸入口ポート22aとの間に挿入された、空気分配チャンバ18(プレナム18と呼ばれる)を有し、プリフォームを加熱するゾーン16bは、吸入口ゾーン16aから来る空気の流れAをプリフォームへ導く換気モジュール36ゾーンと空気抽出ダクト68を有する空気抽出ゾーン16cとから構成され、プリフォームを冷却するための空気の流れAによって、最も冷たいゾーンから最も熱いゾーンへの熱勾配に従って、各ゾーンを通って上方向に、生じる。
【選択図】図2
Description
− 少なくとも一つの空気進入ポートを有する空気吸入口ゾーンを有し、この空気進入ポートを通って、前記空気の流れがオーブンの外側からオーブンの内側へ流れ;
− プリフォームを加熱するためのゾーンを有し、このゾーンは、プリフォームを加熱するための手段、及び前記吸入口ゾーンから来る空気の流れをプリフォームへガイドすることが可能な、少なくとも一つの換気モジュールを有し;
− 少なくとも一つの空気抽出ダクトを有する空気抽出ゾーンを有し、この空気抽出ゾーンは、前記加熱ゾーンからオーブンの外側へから流れる空気の流れにより横断される。
それらのゾーンは、例えば、オーブンの内側の中に組み込まれ、そして、抽出ゾーンにおける抽出が、オーブンの頂部または上部の部分の中で実行されように配置され、加熱ゾーンが吸入口ゾーンと抽出ゾーンの間に挿入される。
加熱ゾーンには、例えば、赤外線放射ランプによる、プリフォームを加熱するための手段が設けられている。
この加熱手段は、オーブンの中のプリフォームの経路の全てまたは一部に沿って伸びるように、オーブンの中で揃えられている。
換気モジュールは、オーブンの中に含まれる空気の塊りによる熱伝導の効果を緩和する機能、及び加熱手段の赤外線を十分に利用する機能を有していて、それによって、それらのスキンにバーニングを与えることなく、ボディ・プリフォームの壁の厚さを加熱するように構成されている。これは、プリフォームのスキンの劣化を防止することを可能にするのみでなく、加熱ゾーンの環境を、その中に含まれる機械的なコンポーネント(例えば、赤外線放射ランプのキャップなど)に影響を与える可能性のある温度よりも低く維持することを可能にする。
それに加えて、各換気モジュールは、回転するように取り付けられた遠心ロータを有していて、この遠心ロータは、吸入口ダクトの中を通る空気を吸い込み、且つ、このようにして吸い込まれた空気をプリフォームに吹付け、それによって、冷却空気の流れが、オーブンの加熱ゾーンの中の暑い空気を攪拌するため、プリフォームの近傍に流れ出るように構成されている。
このフードは、縦方向に、加熱ゾーンの上方にあり、且つ、オーブンの加熱ゾーンから来る空気を外側へを抽出するように、とりわけ、オーブンから熱量を取り除くように、デザインされている。
そのような汚染除去作業は、好ましくは、殺菌剤(過酸化水素(H2O2)など)を投入することにより行われ、それらの殺菌剤は、加熱手段によりオーブンの中で熱活性化され、その後、空気抽出手段により、気体状態で取り除かれるようにデザインされている。
先に示されたように、薬剤(過酸化水素など)によりプリフォームの内側を殺菌することが知られていて、この薬剤は、オーブンの加熱手段に曝されたときに気化し、その後、フードにより抜き出される。
それに代わるやり方において、プリフォームの外側から、とりわけネックから、紫外線により汚染を取り除くことが知られている。
ここで、フィルタの効果が高くなる程、フィルタが空気の通過をより強く妨げるようになり、その結果、換気回路の中に大きな圧力損失を作り出すことになる。
圧力損失は、オーブンの満足できる機能に対して有害である。その理由は、圧力損失が、換気モジュールによりプリフォームの方向に吹き付けられる空気の流れの減少をもたらし、それによって、プリフォームの近傍での空気の冷却性能の減少をもたらすからである。
この目的のために、本発明は、とりわけ、空気吸入口または冷却回路の中での圧力損失を抑えながら、濾過手段の濾過の質を促進するための手段を提供する。
− 少なくとも二つの空気換気モジュールを有し;
− 前記空気吸入口ポートと前記換気モジュールのそれぞれの間に挿入された、少なくとも一つの空気分配チャンバ(プレナムと呼ばれる)を有し、各換気モジュールは、分配チャンバに接続されている。
実際には、そのような分配チャンバが、濾過された空気の広い共通の体積の境界を定め、ここで、各換気モジュールが、濾過された空気を吸い込み、それによって、圧力損失が減少される。
− 各換気モジュールは、ロータを含み、このロータは、分配チャンバの中に連続的に空気を引き込むように、且つこのようにして引き込まれた空気をプリフォームに吹き付けるように、回転可能に取り付けられる。
−− 第一の空気吸入口ポートを含む第一の広い開放された横方向の面と;
−− 第一の広い面に向かい合い且つそれに対して平行であり、且つ第二の空気吸入口ポートを含む第二の広い開放された横方向の面と;
を少なくとも有している。
−− 第一の所与の直径を備えたパーティクルを濾過することが可能な一つの上流プレ・フィルタと;
−− 前記第一の所与の直径よりも小さい直径を備えたパーティクルを濾過することが可能な一つの下流フィルタと;
を有している。
−− 第一の吸入口ポートの、プレ・フィルタの直接上流に位置するポイントと、プレ・フィルタの直接下流に位置するポイントとの間の、第一の圧力差;及び、
−− 第一の吸入口ポートの、フィルタの直接上流に位置するポイントと、フィルタの直接下流に位置するポイントとの間の、第二の圧力差;
を測定することが可能であり、
−− 各圧力差をそれぞれの予め定められた圧力値とを比較し、それによって、プレ・フィルタ及びフィルタのファウリングそれぞれの程度を個別に評価することが可能である。
後側12は、プリフォームが通過することを可能にするように、開放されている。しかしながら、後側は、後に説明されるように、汚染パーティクルが、この後側12を通ってオーブンの中に入ることができないように、過大圧力の下でゾーン内で開放される。
プリフォームは、その後で、例えばコンベア手段(図示せず)により、オーブン10の中を、この場合には、U字状の形状の加熱経路に従って、運ばれる。
好ましくも、冷却回路のゾーンのそのような配置は、良好なコンパクトさを有するオーブンを得ることを可能にし、且つ、対流原理が利用されることを可能にする。
吸入口ポート22aは、プレナム18から横方向に伸び、且つ、オーブン10の外側に向かって増大する断面を備えた、拡大する形状を有している。
同様に、フィルタ28aは、“オパキメトリック/opacimetric”と呼ばれるタイプのフィルタであって、微細なパーティクルと呼ばれるパーティクルを濾過することが可能であり、例えば1ミクロンより大きい所与の直径を備えている。
同様に、吸入口ポート22bは、プレ・フィルタ26b及びフィルタ28bを備えた第二の濾過手段26b,28bを有している。
マニフォールド32は、上方向に減少する台形の断面を有していて、上部の分配面34によりトップの方向に限界が定められている。
最後に、プレナム18は、横断方向の長手方向のボトム・プレート52により、ボトムの方向に縦方向に限界が定められている。
それに加えて、各ケーシング38は、第一の換気オリフィス42a及び第二の換気オリフィス42bの境界を定める。
周囲チャンバ54は、少なくとも一部分(下部部分と呼ばれる)を有していて、この部分は、第一の縦方向の横方向の壁54a、及び第二の縦方向の横方向の壁54bを有していて、それらは、互いに向かい合って、横方向に配置され、そのそれぞれは、長手方向に伸びて、それらの間に、オーブン10の内側の加熱ゾーン16bの境界を横方向に定める。
それに加えて、加熱ゾーン16bは、閉じられた前側14により前の方向に、且つ、開放された後側12により後の方向に、それぞれ長手方向の限界が定められている。
各ドア56は、通気メッシュ58を有していて、オーブン10の外側からプレナム18へ、吸気により、空気の流れAが流れることを可能にする。
上部開口62は、オーブン10の全周に亘って、伸びていて、長手方向に、後側12から前側14へ伸び、そして、横方向に、周囲チャンバ54の壁の間に伸びている。
それに加えて、換気モジュール36は、プリフォームの近傍で、加熱ゾーン16bの中に過大圧力を作り出し、それは、濾過された空気以外の空気がプリフォームと接触することを防止する。
フード66のベースは、二つの向かい合う長手方向のエッジを有していて、これらのエッジは、全体として直線状であって、且つ、オーブン10のそれぞれの、横方向の壁54a,54bの上部・エッジに接続されている。
“減少された圧力”と言う用語は、ここでは、オーブン10の内側に存在する大気圧力よりも小さい圧力を意味している。
そのようなデザインは、プリフォームまたはオーブンの内部コンポーネント10が汚染される危険無しに、空気が空気吸入口オリフィス76を通って中に入ることを促進し、コントロールされていない干渉する空気吸入口を通って中に入ることを抑える。
それに加えて、オーブン10は、抽出手段74の上流の、空気抽出ゾーン16cの中での圧力減少を測定するための第一の手段82を有している。
圧力減少を測定するための手段82は、オーブンの外側10と、フード66の内側の、抽出手段74の上流且つ対応する空気吸入口ポート76の下流に位置するポイントとの間の圧力の差を測定する。
圧力減少の所与の値は、フード66の内側に圧力減少をを作り出すように、予め定められ、この圧力減少のために、抽出ダクト68を通って抽出される空気の流れが、換気モジュール36によりプリフォームの上に吹き付けられる空気の流れより大きくなる。
所与の圧力減少の値は、例えば、0パスカルと100の間にある。
コントロール手段80は、一定の空気の流れの速度を、所与の圧力減少の値の関数として、濾過手段26a,28a,26b,28bのファウリングの状態から独立して、得ることを可能にする。
製造モードは、プリフォーム加熱の通常作業に対応し、非製造モードは、オーブン10の他の運転状態に、例えば、オーブン10の待機モードまたはメインテナンス・モードに対応している。
このようにして、濾過された空気のみが、加熱ゾーン16bの中を通って流れ、このようにして、プリフォームまたはオーブン10内部のコンポーネントの上への汚染パーティクルの堆積を防止する。
特に、オーブン10がその非製造モードで運転されるときには、この所与の圧力減少の値は、抽出手段74により抽出された空気の流れの流れの速度が、オーブン10から余剰の熱を抽出するために十分であるように、決定される。
ファウリングを検知するための手段84a、86aは、先に記載された第一の手段82と同様な、圧力減少を測定するための第二の手段84aを有している。
このようにして、第二の測定手段84aは、測定された圧力減少を予め定められた基準値と比較することにより、ファウリングの状態またはプレ・フィルタ26aの閉塞状態を測定することが可能である。
このようにして、第三の測定手段86aは、測定された圧力減少を予め定められた基準値と比較することにより、ファウリングの状態、またはフィルタ28aのブロッキングを測定することが可能である。
本発明はまた、円弧状の、または円形の、または環状の形状の形態で、または他の形状を備えたオーブンにも適用される。
それに加えて、プレナム18は、換気モジュール36と、空気吸入口(ここでは吸入口ポート22a,22b)との間の距離を減少させるように形成される。
プレナム18は、オーブン10の空気吸入口ゾーン16aの有用な体積を十分に利用することを可能にし、それは、プレナムが、オーブン10の壁まで、そして実質的に、換気モジュール36まで、横方向に伸びることによりもたらされる。
このようにして、プレナム18は、圧力損失に対する全体のサイズの好ましい比率をもたらす。
Claims (9)
- 熱可塑性樹脂で作られたプリフォームの熱的な条件付けのためのオーブン(10)であって:
このオーブン(10)は、プリフォームを冷却するための空気の流れ(A)によって、上流から下流へ横断され、且つ、前記空気の流れ(A)の流れの方向に、順に、
− 少なくとも一つの空気吸入口ポート(22a)を有する空気吸入口ゾーン(16a)を有し、この空気吸入口ポートを通って、前記空気の流れ(A)が、オーブン(10)の外側からオーブン(10)の内側へ流れ;
− プリフォームを加熱するためのゾーン(16b)を有し、このゾーンは、プリフォームを加熱するための手段(64)と、少なくとも一つの換気モジュール(36)と、を有していて、この換気モジュールは、吸入口ゾーン(16a)から来る空気の流れ(A)をプリフォームへガイドすることが可能であり;
− 少なくとも一つの空気抽出ダクト(68)を有する空気抽出ゾーン(16c)を有し、この空気抽出ゾーン(16c)は、前記加熱ゾーン(16b)からオーブン(10)の外側へ流れる空気の流れ(A)により横断される;
オーブンにおいて、
前記空気吸入口ゾーン(16a)が、
− 少なくとも二つの換気モジュール(36)と;
− 前記空気吸入口ポート(22a)と前記換気モジュール(36)のそれぞれとの間に挿入され、プレナムと呼ばれる、少なくとも一つの空気分配チャンバ(18)と;
を有し、
各換気モジュール(36)が前記分配チャンバ(18)に接続されていることを特徴とするオーブン。 - 下記特徴を有する請求項1に記載のオーブン(10):
各換気モジュール(36)は、回転するように取り付けられたロータ(44)を有していて、このロータは、前記分配チャンバ(18)の中に含まれる空気を引き込むように、そしてこのようにして引き込まれた空気をプリフォームに吹き付けるように構成されている。 - 下記特徴を有する請求項1または2に記載のオーブン(10):
前記分配チャンバ(18)は、平行六面体のケーシングの形態であって、少なくとも、
− 第一の空気吸入口ポート(22a)を含む、第一の広い開放された横方向の面(20a)と;
− 第一の広い面(20a)に向かい合い且つそれに対して平行であって、且つ第二の空気吸入口ポート(22b)を含む、第二の広い開放された横方向の面(20b)と;
を有している。 - 下記特徴を有する請求項1から3に何れか1項に記載のオーブン(10):
各空気吸入口ポート(22a,22b)は、対応する空気濾過手段(26a,28a,26b,28b)を有している。 - 下記特徴を有する請求項4に記載のオーブン(10):
前記濾過手段のそれぞれ(26a,28a,26b,28b)は、順に、少なくとも、
− 第一の所与の直径を備えたパーティクルを濾過することが可能な、一つの上流プレ・フィルタ(26a,26b)と;
− 前記第一の所与の直径よりも小さい直径を備えたパーティクルを濾過することが可能な、一つの下流フィルタ(28a,28b)と;
を有している。 - 下記特徴を有する請求項5に記載のオーブン(10):
各上流プレ・フィルタ(26a,26b)は、重量測定式のフィルタである。 - 下記特徴を有する請求項5または6に記載のオーブン(10):
各吸入口ポート(22a,22b)は、オーブン(10)の外側の方向に拡大する形状を有し、
各下流プレ・フィルタ(26a,26b)は、対応する下流フィルタ(28a,28b)の上流で、対応する空気吸入口ポート(22a,22b)の最も広い断面の中に配置され、それによって、各上流プレ・フィルタ(26a,26b)の経路の断面が、対応する下流フィルタ(28a,28b)の経路の断面より大きくなるように構成されている。 - 下記特徴を有する請求項3に記載のオーブン(10):
前記分配チャンバ(18)は、前記広い横方向の面(20a,20b)に対して直交する方向に伸びる広い面(30)を有し、その上に、各換気モジュール(36)を分配チャンバ(18)に選択的に接続する空気マニフォールド(32)が接続されている。 - 下記特徴を有する請求項4に記載のオーブン(10):
前記吸入口ゾーン(16a)は、前記濾過手段(26a,28a)のファウリングを検知するための手段(84a,86a)を有していて、
前記検知手段は、
− 第一の吸入口ポート(22a)の、プレ・フィルタ(26a)の直接上流に位置するポイントと、プレ・フィルタ(26a)の直接下流に位置するポイントとの間の第一の圧力差;及び
− 第一の吸入口ポート(22a)の、フィルタ(28a)の直接上流に位置するポイントと、フィルタ(28a)の直接下流に位置するポイントとの間の第二の圧力差;
を測定することが可能であり、
− 各圧力差をそれぞれの予め定められた圧力値とを比較し、それによって、プレ・フィルタ(26a)及びフィルタ(28a)のファウリングのそれぞれの程度を個別に評価することが可能である。
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