JP2022068038A - 熱処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
次に、熱処理装置10の構造について図1を参照して説明する。熱処理装置10は、ウエブWの熱処理を行うために断熱性を有する熱処理室12を有している。この熱処理室12はほぼ直方体であり、前面にはウエブWの出口14が開口し、後面にはウエブWの入口16が開口している。
まず、熱処理室12内の相対湿度(以下、「室内湿度」という)Φinを直接測定するのでなく、間接的に算出する方法について説明する。
a(T1)=217*e(T1)/(T1+273.15) ・・・(1)
となる。但し、e(T1)[hPa]は空気中の飽和水蒸気圧であり、e(T1)はTetens(1930)のパラメータ値によるAugust他の式から近似的に、
e(T1)=6.1078*10{7.5*T1/(T1+237.3)} ・・・(2)
で算出される。外気湿度をΦout[%RH]とすると、外気中の水蒸気量M(T1)は、
M(T1)=Φout*a(T1)/100 ・・・(3)
となる。
a(T2)=217*e(T2)/(T2+273.15) ・・・(4)
となる。但し、
e(T2)=6.1078*10{7.5*T2/(T2+237.3)} ・・・(5)
である。
ΔM=M(T1)-a(T2) ・・・(6)
である。一方、M(T1)<=a(T2)であればラジエータ34で結露が発生していない。そのときの結露量ΔMは、
ΔM=0 ・・・(7)
である。
M(T2)=M(T1)-ΔM ・・・(8)
となる。この冷却された空気は、ヒータ40で加熱される。加熱された空気の熱処理室12内での温度を第3温度T3とすると、第3温度T3[℃]での飽和水蒸気量a(T3)[g/m3]は、
a(T3)=217*e(T3)/(T3+273.15) ・・・(9)
となる。但し、
e(T3)=6.1078*10{7.5*T3/(T3+237.3)} ・・・(10)
である。以上により、熱処理室12内の空気の室内湿度Φin[%RH]は、
Φin={M(T2)/a(T3)}*100 ・・・(11)
となる。
Φin={a(T2)/a(T3)}*100 ・・・(12)
となる。この(12)式より結露が発生している場合には、熱処理室12内の室内湿度Φinは、第2温度T2と第3温度T3から算出できる。
Φin={M(T1)/a(T3)}*100 ・・・(13)
となり、この(13)式に(3)式を代入すると、
Φin={Φout*a(T1)/100/a(T3)}*100 ・・・(14)
となる。この(14)式より結露が発生していない場合には、熱処理室12内の室内湿度Φinは、外気湿度Φoutと第1温度T1と第3温度T3から算出できる。
次に、上記の間接的に熱処理室12内の室内湿度Φinを算出する方法を用いて、制御部62が、室内湿度Φinを制御する方法について図2のフローチャートを参照して説明する。
本実施形態によれば、熱処理室12内の室内湿度を直接測定することなく、外気湿度Φout、第1温度T1、第2温度T2、第3温度T3から間接的に算出できる。そして間接的に算出した熱処理室12内の室内湿度Φinが、基準湿度Φ0よりも低ければラジエータ34に送る冷却水の流量を減らして湿度を上げ、基準湿度と同じ場合にはその冷却水の流量を維持し、基準湿度Φ0よりも高ければ、冷却水の流量を増やして、空気の湿度を下げることによって、熱処理室12内の室内湿度Φinを常に基準湿度Φ0に維持できる。
Claims (10)
- 断熱性を有する熱処理室と、
前記熱処理室の前面に開口し、走行するウエブが搬入される入口と、
前記熱処理室の後面に開口し、前記ウエブが搬出される出口と、
前記熱処理室内において、前記ウエブの搬送路の上方に配され、前記ウエブに熱風を吹き出す複数のノズルと、
外部から給気した空気を冷却する冷却部と、
前記冷却部により冷却された前記空気を加熱するヒータと、
前記ヒータで加熱された前記空気を複数の前記ノズルに送る送風機と、
前記熱処理室内の室内湿度を算出し、算出した前記室内湿度が、予め設定した基準湿度より高いときは、前記冷却部による冷却能力を上げて、前記室内湿度を下げる制御部と、
を有することを特徴とする熱処理装置。 - 前記制御部は、
前記室内湿度が、前記基準湿度より低いときは、前記冷却部による冷却能力を下げるか、又は、停止させて前記室内湿度を上げる、
請求項1に記載の熱処理装置。 - 前記制御部は、
前記熱処理室外の外気湿度Φoutを測定する外気湿度センサと、
給気された前記空気の第1温度T1を測定する第1温度センサと、
前記冷却部により冷却された前記空気の第2温度T2を測定する第2温度センサと、
前記熱処理室内の第3温度T3を測定する第3温度センサと、
を有し、
前記外気湿度Φout、前記第1温度T1と、前記第2温度T2と、前記第3温度T3とから、前記室内湿度であるΦinを算出する、
請求項1又は2に記載の熱処理装置。 - 前記制御部は、
前記第1温度T1から外気の第1飽和水蒸気量a(T1)を算出し、
前記第2温度T2から前記冷却部を通過した前記空気の第2飽和水蒸気量a(T2)を算出し、
前記第3温度T3から前記熱処理室内の前記空気の第3飽和水蒸気量a(T3)を算出し、
前記外気湿度Φout、前記第1飽和水蒸気量a(T1)、前記第2飽和水蒸気量a(T2)、前記第3飽和水蒸気量a(T3)から、前記室内湿度Φinを算出する、
請求項3に記載の熱処理装置。 - 前記制御部は、前記冷却部内で給気された空気が結露しているときは、
前記室内湿度Φinを、前記第2温度T2、前記第3温度T3から算出する、
請求項4に記載の熱処理装置。 - 前記制御部は、前記冷却部内で給気された空気が結露していないときは、
前記室内湿度Φinを、前記外気湿度Φout、前記第1飽和水蒸気量a(T1)、前記第3飽和水蒸気量a(T3)から算出する、
請求項4に記載の熱処理装置。 - 前記制御部は、
前記外気湿度Φoutと前記第1温度T1から、前記第1温度T1における水蒸気量M(T1)を算出し、
M(T1)>a(T2)のときは、結露が発生していると判断し、
M(T1)<=a(T2)のときは、結露が発生していないと判断する、
請求項5又は6に記載の熱処理装置。 - 前記第3温度センサは、前記熱処理室内の前記入口側に設けられている、
請求項1乃至7に記載のいずれか一項に記載の熱処理装置。 - 前記冷却部は、冷却水で前記空気を冷却する、
請求項1乃至8のいずれか一項に記載の熱処理装置。 - 前記搬送路の下方に前記ウエブが走行する走行ロールが複数配列されている、
請求項1乃至9のいずれか一項に記載の熱処理装置。
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