JP2688904B2 - 移動ウエブ素材を乾燥するための方法と手段 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、乾燥されるべき素材が赤外線輻射におか
れ、移動ウエブ素材が赤外線輻射装置の輻射帯域を通過
し、そこで乾燥されるべきウエブ素材が輻射熱を吸収す
る、移動ウエブ素材を乾燥させるための方法に関する。 本発明は、また、赤外線ドライヤにも関する。 紙とパルプ工業、及び、同様に、他の工業分野におい
ては、移動するウエブ素材が乾燥される。製紙及び紙加
工は、非接触方法、即ち、適当な輻射及び／あるいはホ
ットガスまたはホットエアーを用いる方法により、乾燥
させることが必要な複数の工程を含む。 ウエブを乾燥することに使用される赤外線輻射装置の
現存する形式は、高温度の石英管ラジエータまたはガス
操作の中間波長ラジエータからなる。高温度短波長また
は近赤外（ショートウエーブ）・ラジエータの波長範囲
は、主に0.5〜４μｍ、ピークが約1.2μｍである。ショ
ートウエーブ輻射は、薄いウエブを乾燥するとき、貫通
する。何故ならば、波長範囲が0.5〜2.0μｍの場合、原
則として、素材の吸収係数が低く（プアー）、通常、吸
収のピークは、3.0μｍ以上の範囲で生ずるからであ
る。結果として、ラジエータの放射ピークと素材の吸収
ピークとが一致しない。しかしながら、単位領域ごとの
高出力は、高温度ショートウエーブ・ラジエータにより
達成される。総合的（トータル）な出力は、450kw/m2ま
でなり、この場合、ウエブに吸収される輻射パワーは、
100kw/m2以上となる。その大きさののパワー出力は、速
乾を目的とする場合に必要となる；このことは、例え
ば、紙コーティング処理において要求される。ショート
ウエーブ赤外線ラジエータは、また、ウエブを横切る方
向で、紙ウエブ素材の湿度プロファイルを制御するため
に、調節ゾーンのもとに使用されている。 中間長波長または遠赤外（ロングウエーブ）赤外線ラ
ジエータの波長範囲は、主に1.5〜６μｍである。最大
強度に相当する波長は、約３μｍにある。同じポイント
が、また、通常、蒸発すべき対象を構成する水の吸収ポ
イントの一つである。このポイントにおいて、セルロー
ズ繊維は、また、良好な吸収性を示す。記述した環境に
より、中間ロングウエーブ・ラジエータからの輻射の輻
射効率は、約45％と高く、他方、この数字は、薄いウエ
ブ素材を乾燥する場合、ショートウエーブ輻射装置また
は高温度ラジエータでは、約25〜30％である。ラジエー
タの両形式の効率は、素材の厚さが増すにつれ、増加す
る。 中波赤外線ラジエータで達成できる最大輻射パワー
は、一方側からの輻射源を使用する場合、60〜75kw/m²
であり、両側からの輻射源を使用する場合、120〜150kw
/m²である。 赤外線輻射手段を装着したドライヤまたは赤外線輻射
ドライヤは、乾燥すべき表面に可能な限り接近して位置
する輻射面からなる。従来技術の装置においては、輻射
面は、ハウジング内に包み込まれ、該ハウジングは、適
当な位置において、処理設備のフレーム構造体に設置、
固定または移動機構が取付けられている。前記ドライヤ
においては、乾燥されている対象物を通過する輻射線を
逆戻りさせるカウンター反射器（リフレクタ）を使用す
ることが知られている。さらに、従来技術は、乾燥を早
める目的と、同時に、クーラーとして機能するエアーコ
ンディショニングシステムを赤外線輻射ドライヤと併用
することを知っている。赤外線輻射ドライヤは、さら
に、装置の乾燥能力をコントロールできるシステムを含
む。 移動するウエブまたはウエブ素材を乾燥する数多くの
異なる赤外線輻射ドライヤが従来知られている。これら
の操作は、本体がもつ温度特性である電磁輻射を放射す
る本体の能力に基づく。輻射の他の特性は、一つの単独
な波長の代りに、ラジエータが複数の波長を放射し、こ
れによって、特定のラジエータの特性的放射スペクトル
が作り出されることである。さらに、自然科学法則によ
れば、輻射体の温度が高くなれば、ターゲット材料への
輻射熱の伝達は、輻射体間の温度差の1/4の力に比例し
て増加することが輻射の特徴的特性である。 しかしながら、ラジエータの温度は、どの程度の輻射
が乾燥される材料に吸収されることになるかを決定する
排他的要素でない。材料により吸収される輻射体の表面
の輻射投射の比例を示す吸収係数は、乾燥される物の温
度、含湿度、厚み、素材、表面の粗さ及び色の明るさに
より決定される。しかしながら、原則として、吸収係数
は波長の関数であり、薄い材料の単波長範囲における吸
収係数は、中間または長い波長のそれよりも劣る。 それらの最大強度波長をベースとし、ラジエータは、
短波、中波、長波のラジエータ分れ、最も後者のものは
技術処理において希に利用されている。ショートウエー
ブ赤外線範囲において動作する赤外線輻射源としては、
波長範囲が0.76〜2.00μｍにおいて最大強度の波長をも
つ輻射線を放射するラジエータがみなされる。中間の赤
外線範囲において動作する赤外線輻射源としては、波長
範囲が2.00〜4.00μｍにおいて最大強度の波長をもつ輻
射線を放射するラジエータがみなされる。 温度の関係は、下記式からウィーンの変位をかりて見
出せる： λmax×Ｔ＝2.8978.10^-3（mK） ショートウエーブのラジエータに対する温度範囲は、
3540℃から1176℃となり、中間ウエーブのラジエータに
対しては、1176℃から450℃となる。 ショートウエーブ範囲で作動する赤外線輻射ドライヤ
は、現在では、ほとんどが電気的に動作される。これら
においては、通常、石英管に内蔵されるタングステンワ
イヤが電流で白熱される。酸化を阻止するために、管に
は、不活性ガスまたはハロゲンガスが封入される。フィ
ラメント温度は、通常、約2200℃であり、これによっ
て、最大輻射強度に相当する波長は、約1.2μｍであ
る。しかしながら、ランプの表面構造は、300℃を越え
る温度に耐えられないので、このような理由により、ラ
ンプの間に冷たい空気を流してランプを冷却しなければ
ならない。該空気は、輻射面にある孔から乾燥域へ吹き
出す。空気がホットなランプの間を通過するにつれ、数
十度（摂氏）に加熱され、乾燥域へ放出されたとき、こ
の空気は、かなり高い乾燥能力（ポテンシャル）を有
し、これは、輻射体の表面を囲む飽和空気層の状態と比
較し、低い相対湿度と高い温度を意味するものと理解す
べきである。 従来技術のショートウエーブ赤外線ラジエータにおい
ては、ランプは、通常、各々３〜10のランプを単位要素
（モジュール）として配列されている。これらのモジュ
ールは、並行して装着され、これによって、ウエブを横
切る道程すべてにそった乾燥ゾーンが得られる。ランプ
の密度または間隔は、ドライヤにおける単位領域当たり
のパワーが100〜450kw/m²の間で変化するようなものが
通常である。 中間波長の赤外線輻射範囲で動作するドライヤは、電
気的またはガスパワーで駆動される。電気装置において
は、コイル巻されたKanthalワイヤが石英管内か、また
は、セラミック煉瓦の後のいずれかで、電流により白熱
される。第１の場合、コイル巻のワイヤは、エミッタと
して機能するが、第２の例では、熱は、まず、煉瓦へ熱
伝導され、その後に該煉瓦がエミッタを構成する。ガス
駆動システムにおいては、通常セラミックであるラジエ
ータは、焔により白熱され、これによって、ラジエータ
は、白熱し、エミッタとして機能する。輻射は、また、
一部、焔により直接放射される。前に観察したように、
中間波の赤外線の最大強度波長は、2.00〜4.00μｍであ
り、相当するラジエータの温度は、これも観察したよう
に、1176℃から450℃である。通常は、装置を冷却する
必要がなく、より高いパワー密度が目的か、または、換
気（ベンチレーション）と蒸発を増進したいときは、装
置には、ベンチレーションシステムが設けられる。中間
波赤外線ラジエータの最大パワー密度は、方法と温度に
応じて、40から100kw/m²の間で変化する。 ショートウエーブ赤外線ラジエータの欠点は、ラジエ
ータの波長範囲における低い（プアーな）輻射効率、低
い全体の効率、乾燥に対する冷却空気の無駄な使用、高
い操作コスト、高温度による火災の危険を含む。 中間赤外線ラジエータの欠点は、速い乾燥を目的とす
るたびごとにおける単位領域当りのかなりの低パワー、
電気駆動の場合の高い操作コスト、低い制御性能、やや
遅い暖気と残光（ウォーミングアップとアフターグロ
ー）、高い火炎危険度、ガス操作による爆発の危険、乾
燥に鑑みての使用冷却空気の非効率を含む。 このように、赤外線ラジエータを構成する赤外線ドラ
イヤまたは赤外線輻射ドライヤの存在するすべてのもの
の顕著は欠点は、ドライヤがショートウエーブラジエー
タからなるとき、乾燥すべき材料のラジエータの波長範
囲における低い吸収係数に起因するショートウエーブラ
ジエータの不適当な効率とみなされる。赤外線輻射ドラ
イヤが中間波赤外線ラジエータからなるとき、中間波ラ
ジエータの引延ばされたアフターグローにより、それら
の不適当な制御性能を特別な欠点とする。さらに加え
て、中間波ラジエータは、単位領域当り、低い出力レー
トのみしか生じない。 本発明の一つの目的は、赤外線輻射ラジエータの放射
スペクトルが乾燥すべき材料に鑑みて、有利なものにす
ることができる方法と手段とを提供することにある。速
い乾燥に要求される輻射線の単位領域当りの高出力と高
い吸収効率とが維持される。この発明の目的は、特に、
赤外線輻射ラジエータの放射スペクトルが乾燥されてい
る物質の吸収スペクトルに一致し、その結果、前記スペ
クトルの放出と吸収のピークがむしろ近接して同じ波長
範囲に入る方法と手段である。 発明の一つの目的は、また、手段の冷却空気が乾燥プ
ロセスで有効に利用されることができる方法と手段であ
る。 発明の方法は、乾燥される移動ウエブ材料に少なくと
も一つの第１の赤外線ラジエータ（T₁）により発生され
た輻射と、少なくとも一つの第２の赤外線ラジエータ
（T₂）により発生された輻射とが照射され、これらのラ
ジエータは、各々接近されて配置され、前記第１の赤外
線ラジエータ（T₁）の最大強度波長（λmaximum）が前
記第２の赤外線ラジエータの最大強度波長よりも小さ
く、これによって、乾燥時、全輻射のスペクトルが乾燥
される物質の吸収スペクトルに関し最高に有利であるこ
とを主な特徴とする。 発明の手段は、赤外線ドライヤが互いに接近して配置
された少なくとも一つの第１の赤外線ラジエータと、少
なくとも一つの第２の赤外線ラジエータとからなり、前
記第１の赤外線ラジエータ（T₁）の輻射の最大強度波長
が前記第２の赤外線ラジエータからの輻射のの最大強度
波長よりも小さいことを主な特徴とする。 発明の方法において、及び、発明の手段と共に、該手
段により送り出された放射スペクトルは、乾燥される物
質に関し有利となる。発明の方法においては、二つの異
なるタイプのラジエータが並列に使用される。一つのラ
ジエータは、有利には、ショートウエーブラジエータで
あって、その有する最大強度波長が、有利には、中間波
ラジエータである第２のラジエータのものよりも小さ
い。発明の方法において、より小さい最大強度波長をも
つショートウエーブのラジエータは、乾燥すべき物質の
移送方向で見て、より大きな最大強度波長をもつラジエ
ータの前に配置される。有利には、ショートウエーブ及
び中間波ラジエータである前記ラジエータは、工程中に
あり、発明の赤外線輻射ドライヤーは、それら特有の特
定ゾーンにまとめられている。発明の一実施例におい
て、それらは、乾燥すべきウエブ素材の一方の側に連続
的に配置され、発明の他の有利な実施例においては、前
記ドライヤは、乾燥すべきウエブの異なる複数の側に、
有利には、互いに対向して、配置されている。発明の有
利な第３の実施例においては、ショートウエーブならび
に中間波のラジエータは、一つで、同じゾーンに配置さ
れ、その結果、それらは、択一的に、一つで、同じ輻射
面である。 現発明の教示により、ラジエータのスペクトルは、乾
燥プロセスを考慮して、有利なものが得られる。発明の
ドライヤにより、従来技術に従うどのような装置で得ら
れるものよりも少なくとも５％すぐれた輻射効率が得ら
れる。 発明において、ショートウエーブのラジエータと中間
波ラジエータの担当拠点（ストロングポイント）は、成
功裡に利用され、この組合せで、単位領域当りについて
ハイパワーで、開始と終了が早く、制御が速く、小型
で、設置が簡単で、良好な輻射効率を示す赤外線輻射ド
ライヤが得られる。発明の手段の操作コストは、従来技
術に従うどのような装置技術におけるよりも安く、投資
額も小さい。 典型的な1000KW赤外線ラジエータの操作コストについ
てみれば、発明の改良された効率は、年当り約60,000フ
ィンランドマルクの額の節約を与える。投資額もショー
トウエーブ赤外線のそれと同じか、または低い；したが
って、発明のドライヤは、従来技術にしたがうどのよう
な装置技術よりも全支出において有利である。 本発明により教示されるように、ラジエータは、乾燥
すべきウエブ素材とその移動方向に関連させて構成して
あるので、該素材は、ドライヤに入ると、ショートウエ
ーブ・ゾーンで速やかに加熱され、さらに、ショートウ
エーブ赤外線輻射の単位領域当りのハイパワーにより、
このゾーンは、強力な蒸発を開始する。ウエブ素材は、
ショートウエーブゾーンから、ウエブ素材の乾燥を行な
う高い効率中間波ゾーンへ移る。 ウエブ素材、例えば、紙のウエブの究極の含湿度が、
最も通常には、乾燥シリンダによる輻射ドライヤの後に
達成される。 発明の方法と手段は、コーティングの乾燥に特に重要
である。紙の下地への、塗装混合物に存在する水の吸収
は、即座に止めることができる。これが接着剤の移動を
停止させ、該コンパウンドは、直ちにゲル化点に達す
る。 発明は、添附図面に示されているが、これらに限定さ
れるものではない、発明のいくつかの実施例を参照しな
がら、下記に詳細に記載される。 第１図には、ショートウエーブ赤外線ラジエータと中
間波赤外線ラジエータの放出スペクトルが示されてい
る。 第2A図には、水の吸収スペクトルが示され、第2B図に
は、セルロースファイバのそれが示されている。 第３図には、構造体にモヂュール的に配置された石英
管ラジエータがショートウエーブ赤外線ラジエータT₁し
て機能し、中間波石英管ラジエータが中間波赤外線ラジ
エータT₂として機能するときの発明の輻射面を示す。 第４図には、発明によるドライヤにおけるエアーコン
ディショニング・システムの実施例を略図的に示す。 第５図には、発明による赤外線輻射ドライヤを軸測斜
視図で示す。 第６図は、製紙機における発明のドライヤの配置を示
す。 第7A図は、ウエブ素材の背後に、ラジエータと対向し
て、カウンターリフレクタが配置され、ラジエータとカ
ウンターリフレクタとがウエブ素材の異なる側に位置し
ている発明の実施例が示されている。 第7B図には、赤外線輻射ドライヤが、ウエブ素材の異
なる側に、互いに対向して位置する二つのラジエータ・
ユニットからなる発明の実施例が示されている。 第7C図には、赤外線輻射ドライヤが、乾燥シリンダの
マントル面にそって配置されているラジエータからなる
発明の実施例が示されている。 第8A図には、ウエブ素材の進行方向に対し、斜めに配
置されているロッド形状の長い輻射エミッタ、有利に
は、ロッドチューブのラジエータの構成が示されてい
る。 第8B図には、ロッド形状のラジエータ・部品（コンポ
ーネント）がウエブの進行方向に対し横断するように配
置されている発明の実施例が示されている。 第9A図には、有利には、ショートウエーブ・ラジエー
タT₁と中間波ラジエータT₂の二つの異なる波長範囲で動
作する輻射エミッタの、互いに関連しての、及び、ウエ
ブの進行方向に対しての考えられる方向が示されてい
る。 第9B図には、ラジエータの輻射（ラジエーション）・
エミッタが、ウエブの進行方向に関して、第9A図のそれ
と異なる一に配置されている発明の他の実施例が示され
ている。 第9C図には、赤外線輻射ドライヤがウエブの進行方向
に対し、交互に配置されているラジエータT₁、T₂の複数
からなるラジエータ配置の第３実施例が示されている。 第10図には、エアー通過システムのベンチレーション
に対してのラジエータの配置の実施例が軸測斜視図で示
されている。 第11図には、赤外線輻射ドライヤが眩光ガードを備え
る発明の実施例が示されている。 第12A図には、発明の赤外線輻射ドライヤのパワーコ
ントロールが略図的に示され、第12B図は、同様に略図
的である。パワーコントロールの他の実施例である。 第13A図には、吸収スペクトルを決定するための発明
による実験的セットアップが示されている。 第13B図には、発明のテスト手段において、素材の吸
収スペクトルの決定が略図的に示されている。 第13C図には、発明の教示のように、最適に実施され
るラジエータに対するラジエーション・ユニットの選択
の結果として得られた、赤外線輻射ドライヤのトータル
なスペクトルが示されている。 第１図において、二つの異なる放出スペクトルが示さ
れている。平行メータ当りのワットにおける輻射パワー
が縦座標としてプロットされ、マイクロメータの波長λ
が横座標としてプロットされている。T₁は、最大輻射強
度がショートウエーブ輻射範囲内、即ち、0.76〜2.00μ
ｍのインターバルにある赤外線ラジエータを表す。所
謂、ショートウエーブインフラまたはショートウエーブ
赤外線ラジエータが示されているものと理解すべきであ
る。符号T₂は、最大強度が2.00〜4.00μｍの範囲、即
ち、中間波赤外線輻射範囲にある赤外線ラジエータのス
ペクトルを示す。かくて、中間波赤外線ラジエータに関
するものである。ショートウエーブインフラは、中間波
インフラよりも、むしろよっぽど優れている輻射出力を
もつことが理解される。ショートウエーブインフラのシ
ョートウエーブ・ラジエーションは、浸透し、波長の減
衰と共にラジエーションの増加する大部分がウエブ素材
に吸収されることなく、該素材を透過する。したがっ
て、ウエブの平均吸収係数は、温度の低下と共に低下す
る。ラジエータにより放出されるラジエーションは、連
続した放出スペクトルをもつ黒いボディからの輻射に似
た分布をもつ。真黒のボディと所謂グレイのボディのラ
ジエーションは、吸収係数を用いて概算できる。 Ｔグレイ＝ε xT黒 ここで、εは、0.0〜1.0である。黒のボディには、ε
＝1.0で、絶対にラジエーションを放出しないボディに
は、ε＝０。 第2A図には、厚さ0.01mmの水膜における水内の赤外線
ラジエーションの吸収が示されている。マイクロメータ
の波長が横軸にプロットされ、吸収レシオ、即ち、素材
による吸収される輻射フラクションが縦軸に示されてい
る。 第2B図において、0.01mmの厚さをもつセルロースファ
イバの層における吸収が示されている。 水とセルロースファイバと吸収最高点において、ショ
ートウエーブ赤外線のスペクトル強度が中間波ラジエー
タのそれよりも、前者が高温であるにも拘らず、より劣
り、単位領域当りの平均吸収パワーがショートウエーブ
赤外線の場合よりも高いことが第1,2A,2B図から分る。 ショートウエーブと中間波赤外線が一つのラジエータ
に組合わされているとき、平均輻射スペクトルは、第１
図のグラフを付加することによってほぼ分る。発明の方
法において得られるトータルなスペクトルは、第１図に
Ｓで示されている。この方法で得られた新たなグラフ
と、水及び紙の吸収スペクトルの比較は、新しい放出カ
ーブが伝統的（トラディショナル）で従来知られている
赤外線輻射ドライヤ手段よりも乾燥の観点から、より一
層有利であることを明らかにしている。 発明のドライヤは、乾燥すべきウエブ素材の吸収率が
最高である、それらの波長範囲において輻射パワーが本
質的に生ずるトータルな輻射スペクトルを発生する。発
明において赤外線輻射ドライヤのトータル（総合的）な
スペクトルＳの形状が乾燥すべきウエブ素材の輻射吸収
率／波長グラフに一致すべきであり、これが、ラジエー
タのトータルなスペクトルグラフまたは輻射パワー最大
範囲の最大輻射パワー点が吸収物質の特徴的吸収率グラ
フの最高点及び／または最大範囲に一致するようなもの
であるようなことが有利であることを理解できる。赤外
線輻射ドライヤの効率を実質的に増加することは、この
方法で可能である。 第３図には、平面図で、素材ウエブが進行する面に対
して直角な方向で見た、この発明による赤外線輻射ドラ
イヤが図示されている。ドライヤの輻射ゾーンまたは輻
射面が描かれている。赤外線輻射ドライヤ10は、少なく
とも一つの第１赤外線ラジエータT₁と、少なくとも一つ
の第２赤外線ラジエータT₂とから構成されている。これ
らのもので、第１ラジエータT₁は、第２ラジエータT₂よ
りも実質的に低い波長範囲において最大強度を有する。
ラジエータT₁の最大強度は、ラジエータT₂のそれよりも
実質的に高い。第３図の実施例及びここに提示された他
の実施例において、第１のラジエータT₁は、ショートウ
エーブ赤外線ラジエータであることが最も有利であり、
他方、第２のラジエータT₂は、中間波赤外線ラジエータ
であることが最も有利である。発明の赤外線輻射ドライ
ヤは、二つの異なった輻射ゾーンから本質的になる。第
１ラジエータT₁は、第１輻射ゾーン11においてアクティ
ブであり、第２ラジエータT₂は、第２輻射ゾーン12にお
いて活性（アクティブ）である。最も有利には、さら
に、発明の赤外線輻射ドライヤ10は、少なくとも一つの
吸引ゾーン13を備え、これを介して、ショートウエーブ
ゾーン11及び／あるいは中間波ゾーン12を通って流入し
た冷却空気を吸引する。 第１輻射ゾーン、このゾーンは、有利には、ショート
ウエーブ赤外線輻射ゾーン11であるものは、典型的なド
ライヤの場合、最も有利には、ショートウエーブ石英管
ラジエータからなるラジエータT₁を含む。第２輻射ゾー
ン、このゾーンは、有利には、中間波輻射ゾーンである
ものは、第３図の典型的な例において、中間波石英管か
らなるラジエータT₂を含む。 図面の実施例において、ラジエーションユニット14、
有利には、ショートウエーブ石英管ラジエータ15である
ものは、モジュール14a,14bなどを形成するようにアレ
ンジされている。このようなモジュール14a,14b……を
並列に置くことにより、所望のドライヤの幅を作り上げ
ることが可能となる。図面の実施例において、各モジュ
ール14aは、４本の石英管からなる。 図面の実施例において、吸引ゾーン13は、ウエブＥの
進行方向Ｋにおいて、ショートウエーブゾーン11の後に
位置している。第３図の実施例において、吸引ゾーン13
は、ラジエータが配置されていない。 図面の実施例において、中間波ゾーン12は、素材ウエ
ブＥの進行方向Ｋにおいて、最後に位置している。この
第２輻射ゾーン12は、最も有利には、中間波輻射ゾーン
である。それは、最も有利には、中間波ラジエータであ
り、図面の実施例において、中間波石英管16からなる前
記第２ラジエータT₂である。該管16は、レール17上に配
置してある。レール17上の固定は、図面に示されていな
い別個の固定部材による。図面における矢印は、冷却空
気の道を示す。 第４図において、発明のドライヤのエアーコンディシ
ョニングが略図的に示されている。ショートウエーブゾ
ーン11に対する冷却空気は、ブロワ19によりフィルタ18
を介して導入され、エアーコンディショニング通路20を
経てショートウエーブゾーン11の後部へ流れる。ついで
エアーは、ラジエータT₁の間に送風される。ドライヤ10
がエアーコンディショニング・パイプ20と接続される管
状コネクタは、可動ドライヤ10の場合、フレキシブルな
ものであるべきである。前記ショートウエーブゾーン11
へのエアーのパスは、矢印L₁で示されている。エアー
は、ゾーン11の背後に設けられたヘッダ21または均等物
によりゾーン11にわたり、矢印L₂で示すように、均一に
分布される。矢印L₂で示すように、エアーが複数の輻射
管からなるラジエータT₁に当るとき、該エアーは、熱を
該管の表面から、それにそって運ぶ。該管は、冷却さ
れ、エアーは、暖まる。冷却エアーは、Ｄで示されてい
る乾燥ゾーンへ放出される。冷却エアーは、特定の通路
22（第４図に示されていない）を介して前記乾燥ゾーン
Ｄへ放出される。通路22は、エアーが吸引ゾーン13の吸
引ボックス23へ顕著に通過するように位置され、形作ら
れている。送風されたエアーの効果により乾燥ゾーンＤ
は、周囲に対し過圧（オーバープレッシャー）状態にな
るので、周囲Ｇへのエアーリークは、避けられない。吸
引が充分に強力なものであれば、エアーリークは、周囲
Ｇから乾燥ゾーンＤへ逆戻りする。 吸引ボックス23は、空気流を生ずるブロワ25または均
等手段の取入れ側へ接続される。吸引エアーは、フィル
ター26において濾過され、これによって、吸引エアーに
含まれるダストが除去される。吸引エアーの量と温度
は、制御手段、有利には、調節可能なダンパー27a,27b
により調整される。ブロワ25の供給側では、空気流L
₆は、調節可能なダンパー28、29により二つの流れを分
流される。図面の実施例においては、冷却エアーは、分
れて、エアー分流手段、有利には、カウンターリフレク
タ37と関連した分流ヘッダ31を介してカウンタリフレク
タ37へ進む（矢印L₇）。 カウンタリフレクタ37へ導かれたエアーは、カウンタ
リフレクタを冷却し、このリフレクタから該エアーは、
さらに、複数の放出孔を介して移動するウエブ素材の表
面に対して送られる。これらの冷却エアー放出孔は、最
も有利には、ウエブ素材に面するカウンタリフレクタの
側に位置していることである。二つの空気流の他方L
₈は、中間波ゾーン12の冷却エアー通路30へ向けられ
る。送風から生ずるオーバープレッシャーにより、空気
流の一部は、乾燥ゾーンＤから漏出する。 ショートウエーブゾーンまたはショートウエーブ領域
の乾燥ゾーンＤにおいては、エアー温度は、80〜150℃
である。エアーの循環、エアーの漏出量、混合空気流の
程度により、エアーの温度は、中間波ゾーンと吸引ゾー
ンにおいて450〜500℃へ上昇する。 第５図には、発明の赤外線輻射ドライヤの他の実施例
が測軸斜視図で示されている。乾燥すべき材料は、ま
ず、ショートウエーブゾーン11へ導入され、ついで、該
材料は、吸引ゾーン13′を介して中間波ゾーン12へ進
む。ウエブがドライヤ10に達すると、別個の通路により
冷却エアーが供給されているショートウエーブゾーン11
へまず最初に当る。別個のケーブルによりラジエータ
T₁、T₂への電気が供給される。ショートウエーブ赤外線
の単位領域当りの高いパワーの効果により、原材料が加
熱される。冷却エアーは、第１ラジエータT₁を通過して
吸引ボックスへ入り、ここからドライヤを直接出るか、
または、第２ラジエータT₂へ向かうかのいずれかであ
る。材料ウエブの他の側には、カウンタリフレクタが設
けられていて、冷却エアーの通路の入口チャンバがその
背面に配置されている。 第５図の実施例において、移動ウエブ材料Ｅは、ロー
ル300,200を越えて矢印Ｋの方向へ導かれる。発明の赤
外線輻射ドライヤ10は、ロール200,300の間に配置さ
れ、赤外線輻射ドライヤ10は、カウンタリフレクタ37を
含む。図面の実施例において、赤外線輻射ドライヤ10
は、一つの第１赤外線ラジエータT₁と一つの第２赤外線
ラジエータT₂とを含む。前記第１赤外線ラジエータT₁と
前記第２赤外線ラジエータT₂との間には、第１吸引ボッ
クス23′が位置されている。図示の赤外線輻射ドライヤ
は、さらに、赤外線ラジエータT₂の縁に第２吸引ボック
ス23″を有する。発明の図示の実施例においては、冷却
エアーは、矢印L₁₀で示すように、冷却エアー通路20の
フレキシブルな部分20aを通り、赤外線輻射ドライヤの
フレームに適当に取付けられたヘッダー21または均等物
へ達する。ヘッダー21は、管状部材で、該管のマントル
に複数の冷却エアー放出孔を備え、これらを介して冷却
エアーは、ラジエータT₁のラジエーションユニット14、
有利には、ショートウエーブ石英管ランプ15に関連して
均一に分配される。ショートウエーブ石英管ランプ15
は、赤外線輻射ドライヤのフレーム120の材料ウエブに
向け、側1233に近接して配置されている。材料ウエブに
向く、この側123は、さらに、複数の冷却エアー放出孔2
2′を含み、これらを介して冷却エアーを主として吸引
ボックス23、また、乾燥ゾーンＤへ向け導くことがで
き、これによって冷却エアーの加温を材料ウエブ乾燥プ
ロセスで利用することができる。 図面の実施例において、エアーは、矢印L₂₀に示すよ
うに、ラジエータT₁へ供給され、冷却エアーは、ラジエ
ーションユニット14、有利には、ショートウエーブ石英
管ランプ15を通過して出口孔22′へ進み、冷却エアー
は、さらに、主な部分が孔23aを介して吸引ボックス23
へ進行する。吸引ボックス23は、吸引を行なうポンプま
たは他の手段により吸引を行なう。吸引ボックスは、吸
引ボックスに関連して配置されたエアー排出管23bを含
み、この管は、そのマントル面に複数の孔23b′を含
み、これらを介して吸引ボックスの中央スペース23cに
導入されたエアーが前進し、赤外線輻射ドライヤから出
る。第５図の実施例において、冷却エアーは、矢印L₅₀
に示すように、第２ラジエータT2へ運ばれ、そして、冷
却エアーは、矢印L₅₁に示すように、ヘッダー130の面の
分配孔131を介してラジエータT₂のラジエーションユニ
ット、有利には、中間波石英管ランプ16へ分配される。
前記石英管ランプ16は、赤外線輻射ドライヤの下面123
に近接して配置され、石英管ランプを通過後、エアー
は、さらに、孔22″を通過して乾燥ゾーンＤへ進み、乾
燥すべきウエブ材料に関連して入るか、及び／または直
接に第１吸引ボックス23′及び／または第２吸引ボック
ス23″へ入る。 前記第２吸引ボックス23″からエアーは、矢印L₅₃に
示すように、第１吸引ボックスの場合におけると同様な
作用手段を介して全く同様な道程を経て赤外線輻射ドラ
イヤから出る。図面の実施例において、冷却エアーは、
また、矢印L₅₄により示すように、流路20から分岐点を
通過し、通路20bにそってカウンタリフレクタ37へ運ば
れ、該リフレクタは、材料ウエブの、ラジエータT₁、T₂
から歯体側に位置されている。カウンタリフレクタ37の
エアーは、ヘッダーまたは均等物を介して分配される。
カウンタリフレクタ37は、ボックス状の構造で、その側
面では、材料ウエブに向け、複数のエアー放出孔37bを
備え、これらを介してエアーが移動する材料の面にわた
り均等に分配され、これによって、カウンタリフレクタ
の冷却エアーは、有効に利用される。 発明が教示するように、赤外線輻射ドライヤは、フィ
ルター（図示せず）を介して機械室のエアーを通路20へ
引くように配置されているポンプ500を含むこともでき
る。赤外線輻射ドライヤ10は、同様に、取入れ側に通路
510が接続され、供給側に通路520が接続するポンプ501
を含むこともできる。この態様において、前記エアー
は、絶えず装置内を循環する。ダイヤグラムに示すよう
に、赤外線輻射ドライヤは、レベルが水平に配置されて
いるが、赤外線輻射ドライヤのラジエーションゾーン
は、等しく縦配置でもよい。 図面の実施例において、カウンタリフレクタ37からウ
エブ材料へ放出されたエアーは、矢印L₅₅で示すよう
に、赤外線輻射ドライヤから出て、出されたエアーは、
図示しない吸引手段または均等物により吸引され、さら
に冷却循環へと送られる。同様に、材料ウエブの他の側
では、加圧されたエアーは、一部が矢印L₅₆で示されて
いるように、雰囲気へ出る。しかしながら、吸引ボック
ス23′、23″は吸引が充分であれば、雰囲気Ｇへ逃げる
冷却エアーの一部は、エアー循環（L₅₄）へと捕捉でき
る。第５図の実施例において、赤外線輻射ドライヤは、
フレーム121と、輻射線がよく浸透する材料の底板123を
含み、これは、材料ウエブに向いて面するプレート123
である。プレート123は、例えば、ガラスのものであ
り、これは、例えば、エアー通過孔となる孔が形成され
ていてもよい。フレーム構造体は、さらに、該構造体を
全側面で囲む側板122を含む。プレート123は、エアー通
過孔22′、23a、22″など、すでに述べたものを含む。
該構造体は、セクションからなるように作られ、その結
果、構造体は、そのボックスの内部スペースに隔壁（パ
ーチション）124,125,126を含み、これらが該構造体を
ラジエータセクションT₁、T₂と吸引ボックスセクション
23′、23″に分ける。 しかしながら、該構造体は、請求の範囲内の各種手段
で作られることができることは、明らかである。第５図
の実施例において、移動するウエブ材料は、最初、第１
輻射ゾーン、これは、有利には、ショートウエーブ輻射
ゾーンであるゾーンに面する。次に、ウエブ材料は、第
１吸引ゾーン13′に会い、そして、その後、第２輻射ゾ
ーン、これは、有利には、中間波輻射ゾーンであるゾー
ンに遭遇する。究極的には、ウエブ材料は、赤外線輻射
ドライヤを離れる前に第２吸引ゾーン13″の領域へ移動
する。第５図の実施例において、赤外線輻射ドライヤ10
は、熱保温層127を含み、これは、材料ウエブの側にお
ける部分を除いて、フレーム120のすべてのマントル面
に施される。 第６図において、製紙機に装着された発明による赤外
線輻射ドライヤの実施例が示されている。紙ウエブ40は
図示のように、ロール機構を介して製紙機のコーティン
グステーションを移動する。該ウエブが乾燥ゾーンＤに
到達すると、その温度は、通常、約56〜60℃である。乾
燥ゾーンに到着すると、ウエブは、最初、通路33を介し
て冷却エアーが供給されるショートウエーブゾーン11に
遭遇する。ケーブル34により電気が赤外線ラジエータに
給電される。ショートウエーブインフラの単位領域当り
のハイパワーにより、ウエブは、約70℃まで加熱され、
これがまた、蒸発を開始させる。 ラジエータT₁の温度は、非常に高いけれども、ウエブ
温度は、やっと約70℃を越える。何故ならば、蒸発水が
ウエブ表面に紙の表面と同じ温度と、表面温度における
飽和空気の湿度に等しい湿度もつ境界層を形成するから
である。この現象により、蒸発がウエブの吸引ゾーンへ
入るときに継続するが、輻射源が存在しないことによ
り、ウエブの温度は、やや下がる。このような温度の低
下は、例えば、中間波ラジエータが吸引ゾーンに設置さ
れていれば、生じない。 ウエブがさらにドライヤ内を進行すれば、ウエブは、
通路35により冷却エアーが供給されている中間波ゾーン
12へ到達する。ケーブル36により電気がラジエータT₂へ
供給される。ウエブの温度は、再び蒸発温度へ上がり、
蒸発が継続される。 発明の教示のように、ショートウエーブゾーン11と中
間波ゾーン12にあるパワーユニットは、コーティングが
乾燥されている間に発生する有害な現象、所謂、接着剤
の原子移動が制御できるように調節されている。このこ
とは、ドライヤにおけるショートウエーブゾーンにおい
て、コーティングコンパウンドがゲル化点に達し、これ
によってベースペーパーと該コンパウンドにおける接着
剤の移動が捕捉できることで満足できる。第６図に示さ
れた発明の実施例において、発明の赤外線輻射ドライヤ
10には、冷却されたカウンタリフレクタ37が装備されて
いる。カウンタ表面の冷却は、ショートウエーブ・ラジ
エータを使用するとき、特に必要である。このリフレク
タへは、冷却エアーが通路38により運ばれる。このこと
は、ウエブを横断する輻射がカウンタリフレクタを強力
に加熱するからである。空気流でカウンタ面を冷却する
ことは、赤外線輻射ドライヤにおいて、紙の走行能力を
改善する。ここに図示されていない発明の一つの実施例
において、カウンタリフレクタには、吸引ボックスが装
着され、これによって、カウンタリフレクタ側の乾燥ゾ
ーンからのエアーのリークをリカバーできる。発明によ
る赤外線輻射ドライヤは、製紙機のコーティングステー
ションの後に設置され、ペースペーパーの表面にコーテ
ィングプロセスで施されたコーティングコンパウンドを
乾燥する。ラジエータのフレーム50とカウンタリフレク
タ37とは、プロセス装置のフレームに支持される。ウエ
ブ端部の導入、故障対策（トラブルシューティング）と
保守のため、手段10には、移動機構60が設置されてい
る。ハイドロリックシリンダ61がそのフレーム50にそ
い、プロセス装置のフレーム50に設けられたガイド62ま
たは均等物により案内され、赤外線輻射ドライヤを押し
上げ、ドライヤフレーム50のピン50aがガイド62のスロ
ットまたは均等物に保持されている。これがトラブルシ
ューティングまたはメインテナンスのため、手段10を乾
燥ゾーンからさらに押し離すことを可能としている。 第7A〜Ｃ図においては、材料ウエブに対するラジエー
タの位置決めの各種方法が示されている。第7A図におい
ては、ラジエータT₁、T₂の両者が材料ウエブの片側に配
置されている実施例が示されている。カウンタリフレク
タ37は、ラジエータと反対の材料ウエブＥの側に配置さ
れている。カウンタリフレクタは、ウエブを通過する輻
射を材料ウエブＥへ戻す。カウンタリフレクタ37は、シ
ョートウエーブ・ラジエータの場合に特に必要であり、
何故ならば、ショートウエーブ輻射は、長波輻射よりも
材料ウエブをより容易に通過するからである。 第7B図においては、ラジエータが材料ウエブの両側に
配置されている実施例が示されている。第7B図の実施例
においては、材料ウエブの一方の側に赤外線ラジエータ
T₁が、他方の側に赤外線ラジエータT₂配置されている。
この構成によって、材料方面への乾燥力を著しく増加さ
せることが可能となる。 第7C図においては、ラジエータT₁、T₂が乾燥シリンダ
の表面に続くように配置されている実施例が示されてい
る。乾燥シリンダは、スチーム加熱される。 第8A、8B図においては、ラジエータT₁及び／またはT₂
の構造が示されている。ラジエータは、長いラジエーシ
ョンユニット、例えば、石英管15、16からなる。該管
は、第8A図の実施例においては、例えば、中央軸が紙ウ
エブＥの進行方向Ｋに対し角度をもって配置されてい
る。発明による、この斜めの位置決めによって、乾燥す
べき材料の表面への均一な輻射フラックスが達成され
る。ラジエータの制御は、この実施例では、有利には、
各第２ラジエータがスイッチオフできるように構成され
ている。この方法で、輻射パワーは、制御可能であり、
紙の面への輻射フラックス強度は、すべて同じに継続さ
れる。このファクタは、均一な乾燥特性を目指すとき、
特に重要である。ウエブの湿気プロフィールは、ウエブ
を横断する方向において可能な限りコンスタントである
べきであり、したがって、材料ウエブへの輻射の最大限
の均一な照射が要求される。 材料ウエブが乾燥条件の観点から異なる領域を含む、
これらの特別なケースにおいては、また、所望の輻射パ
ワー、ならびに輻射フラックスなどの所望のものを、発
明の教示のように、ラジエーションユニットを位置決め
することによって達成することができる。勿論、より高
い乾燥パワーが材料ウエブの所定のポイントに望ましい
ことが完全に考えられ、そして、本発明によれば、その
ような領域に、より高い輻射量を与えることが可能であ
る。 第8B図には、中央軸がウエブの進行方向Ｋを横断する
長いラジエーションユニット14の配置が図示されてい
る。再び、ラジエーションユニット14は、長い管状部
材、例えば、石英管15、16からなり、制御は、各ラジエ
ーションユニットに別個のスターターを設けることによ
り簡単である。 第9A〜9C図においては、各ラジエータT₁、T₂におい
て、異なる向きの、ラジエーションユニット、例えば、
石英管の位置が示されている。第9A図の実施例において
は、ショートウエーブラジエータT₁の石英管15は、長軸
をウエブＥの進行方向Ｋと平行にして位置されている。
中間波ラジエータT₂のラジエーションユニット、有利に
は、中間波石英管16は、第9A図の実施例においては、ウ
エブの進行方向Ｋを横断して位置されている。 第9A〜9C図においては、ラジエータの間の吸引ゾーン
または吸引ボックスが符合なしに示されている。 第9C図の実施例においては、ラジエータT₁の石英管15
がウエブの進行方向Ｋに対し斜めに位置され、そして、
同様に、中間波ラジエータT₂のラジエータユニット、有
利には、中間波石英管16も、また、ウエブの進行方向Ｋ
に対し斜めに配置されているが、各ラジエータT₁、T₂の
石英管または長い形状で作られた他のラジエーション部
材の中央軸の方向は、互いに角度をなしている。 第9C図に図示された発明の実施例において、赤外線輻
射ドライヤは、複数のラジエータT₁、T₂からなる。前記
ラジエータT₁、T₂は、ウエブの進行方向Ｋに対し交互に
位置されている。中間波ラジエータT₂のラジエーション
ユニット、有利には、中間波石英管15は、長軸がウエブ
の進行方向と直角となる位置におかれており、ショート
ウエーブラジエータT₁のラジエーションユニト、有利に
は、ショートウエーブ石英管は、長軸がウエブの進行方
向と平行となる位置におかれている。 第9C図の実施例
においては、二つのショートウエーブラジエータT₁とた
だ一つの中間波ラジエータT₂が示されているが、ラジエ
ータT₂とラジエータT₁は、いくつでもよいことは、明ら
かである。 第10図には、吸引ゾーン13がラジエータＴ_２′の上に
配置されている発明の実施例が示されている。この実施
例においては、冷却エアーL₁₀は、最初に、第１ラジエ
ータT₁のラジエーション部材、有利には、ショートウエ
ーブ石英管15へ運ばれる。冷却エアーは、石英管の表面
から熱を取り、加温されて、第10図の実施例で矢印L₁₁
で示すように、第２ラジエータT₂のラジエーションユニ
ット、有利には、中間波ラジエータへ進み、それから熱
を取り、さらに、加温され、その後、乾燥ゾーンＤ（矢
印L₁₂）へ進む。乾燥ゾーンＤから冷却エアーは、有利
には、T₂型式のもの、即ち、有利には、中間波ラジエー
タである第３のラジエータＴ_２″へダイレクトに進む。
ここから、冷却エアーの一部は、吸引手段に引かれて、
赤外線輻射ドライヤ10から放出される。しかしながら、
吸引ゾーン13は、ドライヤ10からすでに出てしまってい
る漏洩エアーを矢印L15で示すように、赤外線輻射ドラ
イヤへ戻すように作用することもできる。この実施例に
おいては、ラジエータＴ_２′、Ｔ_２″の間に流路が設け
られていて、ラジエータＴ_２′、Ｔ_２″から流れた冷却
エアーの少なくとも一部は、ラジエータＴ_２′へ運び戻
される。このリサイクル循環は、第10図矢印L₁₃で示さ
れている。ポンプ手段から吸引通路がラジエータＴ_２′
の上に配置された吸引ボックスへ通ずるか、または、前
記吸引通路をラジエータＴ_２″に連結させるかとなって
いる。 図面に示すように、エアーは、ラジエータＴ_２′とラ
ジエータＴ_２″の間をポンプ手段600または均等物によ
り循環し、吸引ボックスは、ラジエータＴ_２′の上に位
置している。 第11図には、ラジエータコンポーネンツ90とカウンタ
リフレクタコンポーネンツ91との間の眩光ガードの使用
を測軸斜視図で示してある。赤外線輻射ドライヤ10は、
その両側に眩光ガード92、93が設けられている。眩光ガ
ードは、同様に、ラジエータコンポーネンツのすべての
マージン領域に使用することができ、また、カウンタリ
フレクタが使用されるとき、材料ウエブの横縁近くのみ
ならず、カウンタリフレクタのすべてのマージン領域に
眩光ガードを使用できる。眩光ガードの二次的仕事は、
装置からの、また装置へのエアーのリークを防ぐことに
ある。眩光ガードの主な仕事は、明るい輻射により人の
目の網膜を損傷しないようにすることである。 第12A図と第12B図においては、発明の赤外線輻射ドラ
イヤ10の制御のいくつかの実施例が示されている。第12
A図においては、有利には、ショートウエーブラジエー
タである第１ラジエータT₁を無段階に制御し、他方、第
２ラジエータT₂を単純にスイッチオン／オフするような
態様の赤外線輻射ドライヤ10の制御が示されている。第
12A図においては略図的に示され、図面は、ラジエータ
の出力がゼロから最大へと無段階にパワー出力（Ｐ）が
調整されるようになっている制御（Ｓ）をもつ輻射パワ
ーの制御特性を示す。対照的に、ラジエータT₂の制御
は、オン／オフ原理により、即ち、該ラジエータをオン
するか、オフするかのスイッチングン作用により行なわ
れる。 このように、ショートウエーブラジエータの出力は、
無段階に調整できる。これは、ショートウエーブラジエ
ータの冷却とウオーミングアップを数秒で行なわれるよ
うになることが理解される。かくして、全赤外線輻射ド
ライヤの無段階パワーコントロールは、制御の適正な範
囲内で達成される。 第12B図には、発明の制御実施例が示され、この実施
例においては、ラジエータT₁におけるショートウエーブ
赤外線ラジエータがモジュール14a,14b……にグループ
分けされ、各モジュールは、一つ、または、いくつかの
別個のラジエータユニット14、有利には、ショートウエ
ーブ石英管を備えている。各モジュールは、無段階に制
御できる。この方法で、ウエブの幅方向の所望のラジエ
ーションプロフィールが各場合における乾燥ニーズに応
じて、得られる。この実施例においては、ラジエータT₂
の一つは、オン／オフ態様でコントロールできる。赤外
線輻射ドライヤ10全体のパワーコントロールは、この制
御例においても、また、適当な制御範囲において、無段
階に行なわれる。第12A図の例と第12B図の例の両者にお
ける制御の特殊な有利性は、経費のかかる無段階輻射パ
ワー制御が一つのラジエータT₁のみであり、他のラジエ
ータT₂の場合には、単に最大出力か、完全にスイッチオ
フされるかのいずれかであって、パワーコントロールさ
れないものである。これは、設備コストの節約を意味
し、構造に関し有利であり、全体として、それでも無段
階にコントロールできる赤外線輻射ドライヤを与える。
第12B図においては、発明による無段階コントロール可
能な赤外線輻射ドライヤが得られ、該ドライヤにおいて
は、前記無段階のコントロール特性がウエブを横切る方
向に、ほぼ直線で行なえ、これにより、所望のラジエー
ションフラックスがウエブの横断方向に得られる。 第12B図の実施例において、有利には、ショートウエ
ーブ石英管のラジエータユニットからなるラジエータT₁
のモジュールは、サイリスタブリッジまたは均等のコン
トロール手段により、ゾーン内でコントロールされる。 第２ラジエータT₂を無段階にコントロールする例も、
また簡単である。 第12A図と第12B図においては、冷却エアーは、ラジエ
ータへ導かれる。直前に述べたラジエータ温度コントロ
ールと共に、冷却エアーもコントロールされ、これによ
って、エアーは、ラジエータから乾燥ゾーンＤの乾燥プ
ロセスへ進む。カウンタリフレクタに関連して、カウン
タリフレクタの冷却が行なわれる場合、カウンタリフレ
クタからの冷却エアー放出の孔を、カウンタリフレクタ
から周囲へのエアーリークが減少し、乾燥ゾーン内のウ
エブと進行が安定するようになるように、形作る努力が
なされる。カウンタリフレクタの前記冷却エアーの流れ
は、別個のコントロールダンパまたは均等物によりコン
トロールされる。前記した実施例ならびにさきの実施例
のいずれか一つにおけるカウンタリフレクタには、エア
ーが循環可能となる手段により別個の吸引システムを設
けてもよい。 加えて、乾燥ゾーンへ行く冷却エアーの温度は、コン
トロール手段、例えば、冷却エアーダクトシステムに設
置したコントロールダンパのコントロール手段またはバ
イパス通路を用いてコントロールでき、後者の場合、送
風されたエアーの一部は、ラジエータを通過し、ミキシ
ングゾーンで、乾燥ゾーンへ行くエアーと、ラジエータ
から来るエアーの部分と再混合される。 第13A図には、ウエブ材料の吸引スペクトルが測定さ
れる発明の方法におけるステップが図示されている。ウ
エブ材料の両側面には、検知器400′、400″が設置され
ている。検知器は、サークルの周囲に配置され、輻射源
700が配置されて、前記サークルの直径にそって位置さ
れるようになっているウエブ材料Ｅに向け輻射線を発射
する。ラジエーションの部分I_Aは、ウエブ材料に吸引さ
れる。ラジエーションの一部分は、ウエブ材料を通過せ
ず、その代り、ウエブ材料の表面で反射し、散乱する。
この反射され、散乱された部分は、I_Hの符合が付されて
いる。ラジエーションの部分I_Tは、ウエブ材料を通過
し、ウエブ材料の背後にあるスペースへ散乱する。散乱
し、反射されたラジエーションは、その強度I_H（λ）と
I_T（λ）を測定する検知器400′、400″に当る。ラジエ
ーションを発生するテストラジエータ700が与えられた
放射スペクトルを発生する。各種のフィルタが所望の波
長とテスト波長をもつラジエーションを発生するために
使用され、材料における前記ラジエーションの吸収が測
定される。 第13B図には、直前に述べた方法が示され、水平軸に
は、ラジエータからのラジエーションの波長がプロット
され、縦軸には、ラジエーション・インテンシティがプ
ロットされる。ラジエータの放射スペクトルは、フィル
ターにより、バントパスゾーンへ細分割され、各ゾーン
は、フィルタを変えることによって、ステップ・バイ・
ステップでウエブ材料に向けられる。これは、吸収スペ
クトルを異なる材料に対する波長のファンクションとし
て見出すことを可能とし、即ち、スペクトルは、その中
で、材料がラジエーションを最も高い効率で吸収する波
長の範囲を示す。 発明の教示のように、赤外線輻射ドライヤ10のラジエ
ータT₁、T₂のラジエータユニットは、赤外線輻射ドライ
ヤにおけるラジエーション・インテンシティの全体のス
ペクトルが乾燥すべきウエブ材料の吸収スペクトルに最
大に一致するように選択される。この最適化（オプチメ
ーション）は、赤外線輻射ドライヤのラジエータT₁、T₂
などに対するラジエーショニュニットの選択が行なわ
れ、その結果、少なくとも一つのラジエータ（T_n）の放
出スペクトルが最大に関し、乾燥されるべくウエブ材料
の吸収スペクトルに相当することを意味する。トタルな
ラジエーションのスペクトルの最大強度は、ウエブ材料
の最大吸収から別の波長範囲にあるかもしれない。オプ
チメーションは、さらに行なわれ、その結果、乾燥すべ
きウエブ材料に課せられる条件、蒸発条件、温度条件な
どのものが合致する。 測定方法をさらに詳しく下記する。 テスト測定プロセスは、第13A図に略図的に示されて
いる。ラジエータ700がスペクトルＩ（λ）を放射し、
これは、バンドパスフィルタにより、狭い波長範囲に細
分割される。各バンドパス範囲において、反射し、サン
プル上のハーフスペースに散乱したラジエーションのイ
ンテンシティ（I_H（λ）は、検知器400′で測定され
る。通過し、散乱したラジエーションのインテンシティ
I_T（λ）は、サンプル下のハーススペース内で同様に測
定される。 第13B図に示した態様において、吸収スペクトルI
_A（λ）は、下記のように、スペクトルＩ（λ）、I
_H（λ）ならびにI_T（λ）により測定できる。 I_A（λ）＝Ｉ（λ）−I_H（λ）−I_T（λ） 該計算の操作は、第13B図におけるダイヤグラムによ
り略図的に示されている。 第13C図には、発明の教示によるようなオプチメーシ
ョンとラジエーション選択を満たす赤外線輻射ドライヤ
が示されている。ここでは、ラジエータT₁、T₂がこれら
によって発生されたトータル放射スペクトルがその最大
の一つに関し、乾燥すべきウエブ材料の吸収マキシマム
に実質的に一致するように選択される。符合S₁は、赤外
線輻射ドライヤのトータルなスペクトルを示し、T₁とT₂
は、ラジエータの個々のスペクトルを示し、乾燥すべき
ウエブ材料の吸収率スペクトルは、同じダイアグラムに
プロットされ、A₁により示されている。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．移動するウエブ素材（Ｅ）を赤外線ラジエータの輻
   射ゾーンを通過させ、赤外線輻射に曝して乾燥する方法
   であって、 前記移動ウエブ素材（Ｅ）に少なくとも一つの第１赤外
   線ラジエータ（T₁）により発生された輻射と、少なくと
   も一つの第２赤外線ラジエータ（T₂）により発生された
   輻射とが向けられ、 前記第１及び第２赤外線ラジエータに近接して配置さ
   れ、 前記第１赤外線ラジエータ（T₁）からの輻射の最大強度
   波長（λマキシマム）（T1）が前記第２赤外線ラジエー
   タ（T₂）からの輻射の最大強度波長（λマキシマム）
   （T₂）よりも小さく、 前記第１及び第２の赤外線ラジエータの各輻射スペクト
   ラムを合成して得られる総合輻射スペクトラムが、前記
   移動ウエブの吸収スペクトルに近似するように調整され
   てなることを特徴とする移動ウエブ素材を乾燥するため
   の方法。 ２．前記第１赤外線ラジエータ（T₁）により発生された
   輻射の最大強度が前記第２赤外線ラジエータ（T₂）によ
   り発生された輻射の最大強度より高いものであることを
   特徴とする請求の範囲１による方法。 ３．前記第１赤外線ラジエータ（T₁）として近赤外線ラ
   ジエータが使用され、前記第２赤外線ラジエータ（T₂）
   として中間波赤外線ラジエータが使用され、前記第１赤
   外線ラジエータ（T₁）からの輻射の最大強度が波長範囲
   0.76μｍ＜λmax＜2.00μｍにあり、同様に、前記第２
   赤外線ラジエータ（T₁）からの輻射出力の最大強度が波
   長範囲2.00μｍ＜λmax＜4.00μｍにあることを特徴と
   する請求の範囲１または２による方法。 ４．前記第１及び第２赤外線ラジエータにより構成され
   る赤外線輻射ドライヤの総合輻射スペクトラムが前記ウ
   エブ素材の吸収スペクトラムに近似するように、かつ、
   前記第１及び第２赤外線ラジエータの少なくとも一方
   （Tn）の放射スペクトラムの最大値が前記ウエブ素材の
   吸収スペクトラムの最大値と一致するように調整されて
   いることを特徴とする請求の範囲１〜４のいずれかによ
   る方法。 ５．前記第１及び第２赤外線ラジエータの選択にコンピ
   ュータ計算が用いられ、このコンピュータ計算の最適化
   のために、各ウエブ素材についてテスト測定で得られた
   吸収スペクトルが基礎条件として用いられることを特徴
   とする請求の範囲４の方法。 ６．前記第１赤外線ラジエータ（T₁）が前記ウエブ素材
   （Ｅ）の進行方向（Ｋ）に最初に位置するように配置さ
   れ、そして、前記第２赤外線ラジエータ（T₂）が前記ウ
   エブ素材（Ｅ）の進行方向（Ｋ）に関連して、前記第１
   赤外線ラジエータ（T₁）の後に位置するように配置され
   ていることを特徴とする請求の範囲１〜５のいずれかに
   よる方法。 ７．前記第１赤外線ラジエータ（T₁）として近赤外線石
   英管ランプ（15）が用いられ、前記第２赤外線ラジエー
   タ（T₂）として中間波石英管ランプ（16）が用いられ、
   これらのラジエータからの輻射が直接、及び／または独
   立した中間部材を介して乾燥ゾーン（Ｄ）へ向けられる
   ことを特徴とする請求の範囲１〜６の方法。 ８．前記第１赤外線ラジエータ（T₁）と第２赤外線ラジ
   エータ（T₂）とが、前記ウエブ素材（Ｅ）の異なる側面
   を輻射するように配設されていることを特徴とする請求
   の範囲１〜７の方法。 ９．複数の前記第１赤外線ラジエータ（T₁）と複数の前
   記第２赤外線ラジエータ（T₂）とを使用する方法であっ
   て、前記第１赤外線ラジエータと前記第２赤外線ラジエ
   ータが互いに交互して、一つの、そして同じ赤外線輻射
   ドライヤ（10）に配置されていることを特徴とする請求
   の範囲１〜８の方法。 １０．移動するウエブ素材（Ｅ）に赤外線を直接輻射し
   て乾燥させる赤外線ラジエータを備えた赤外線輻射ドラ
   イヤであって、 少なくとも一つの第１赤外線ラジエータ（T₁）と少なく
   とも一つの第２赤外線ラジエータ（T₂）を備え、 前記第１及び第２赤外線ラジエータは近接して配置さ
   れ、 前記第１赤外線ラジエータ（T₁）からの噴射の最大強度
   波長（λマキシマム）（T₁）が前記第２赤外線ラジエー
   タ（T₂）からの輻射の最大強度波長（λマキシマム）
   （T₂）よりも小さく、 前記第１及び第２の赤外線ラジエータの各輻射スペクト
   ラムを合成して得られる総合輻射スペクトラムが、前記
   移動ウエブの吸収スペクトラムに近似するように調整さ
   れてなることを特徴とする移動ウエブ素材を乾燥する赤
   外線輻射ドライヤ。 １１．前記第１赤外線ラジエータ（T₁）により発生され
   た輻射の最大強度が前記第２赤外線ラジエータ（T₂）に
   より発生された輻射の最大強度より高いものであること
   を特徴とする請求の範囲10による赤外線輻射ドライヤ。 １２．前記第１赤外線ラジエータ（T₁）として近赤外線
   ラジエータが使用され、前記第２赤外線ラジエータ
   （T₂）として中間波赤外線ラジエータが使用され、前記
   第１赤外線ラジエータ（T₁）からの輻射の最大強度が波
   長範囲0.76μｍ＜λmax＜2.00μｍにあり、同様に、前
   記第２赤外線ラジエータ（T₁）からの輻射出力の最大強
   度が波長範囲2.00μｍ＜λmax＜4.00μｍにあることを
   特徴とする請求の範囲10または11による赤外線輻射ドラ
   イヤ。 １３．前記第１赤外線ラジエータ（T₁）が、前記ウエブ
   素材（Ｅ）の進行方向（Ｋ）に見て、前記第２赤外線ラ
   ジエータ（T₂）より前に配置されていることを特徴とす
   る請求の範囲10〜12のいずれかの赤外線輻射ドライヤ。 １４．赤外線輻射ドライヤ（10）のフレーム構造体が、
   保温層と耐火絶縁層（127）を備えていることを特徴と
   する請求の範囲10〜12のいずれかの赤外線輻射ドライ
   ヤ。 １５．赤外線輻射ドライヤ（10）が加温された空気の流
   路を備え、第１赤外線ラジエータ（T₁）から流入する冷
   却用空気を前記流路を通して第２赤外線ラジエータ
   （T₂）へ進ませることを特徴とする請求の範囲10〜14の
   いずれかの赤外線輻射ドライヤ。 １６．前記第１赤外線ラジエータ（T₁）として近赤外線
   石英管ランプ（15）が用いられ、前記第２赤外線ラジエ
   ータ（T₂）として中間波石英管ランプ（16）が用いら
   れ、前記近赤外線石英管ランプ（15）の中央軸が前記ウ
   エブ素材（Ｅ）の進行方向（Ｋ）と異なる方向を指向す
   るように設定され、かつ前記中間波石英管（16）の位置
   とは異なる位置に配設されていることを特徴とする請求
   の範囲10〜15のいずれかの赤外線輻射ドライヤ。