JP3262234B2 - フローテーションドライヤユニット - Google Patents

フローテーションドライヤユニット

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JP3262234B2 JP50108099A JP50108099A JP3262234B2 JP 3262234 B2 JP3262234 B2 JP 3262234B2 JP 50108099 A JP50108099 A JP 50108099A JP 50108099 A JP50108099 A JP 50108099A JP 3262234 B2 JP3262234 B2 JP 3262234B2
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メッツォ ペーパー．インク．
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    • D21F5/185—Supporting webs in hot air dryers
    • D21F5/187—Supporting webs in hot air dryers by air jets
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
    • F26B13/101—Supporting materials without tension, e.g. on or between foraminous belts
    • F26B13/104—Supporting materials without tension, e.g. on or between foraminous belts supported by fluid jets only; Fluid blowing arrangements for flotation dryers, e.g. coanda nozzles

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被覆された紙ウエブのような、ウエブを乾燥
させるための特許請求の範囲の独立請求項における導入
部分に記載のような、フローテーションドライヤユニッ
トに関する。本発明はまたフローテーションドライヤユ
ニットにおいて乾燥すべきウエブの方に乾燥ガスもしく
はエアを供給するための方法に関する。
本発明はウエブの上に延びていてウエブの側部に配置
された供給エアディストリビュウション室と組み合わさ
れた、ディストリビュウションチャンネルからウエブ上
に乾燥エアを吹き付けるフローテーションドライヤユニ
ットに関する。
いろいろの種類のフローテーションドライヤもしくは
シリンダ群、最近はまた赤外線ドライヤが被覆された紙
を乾燥するために使用されている。いろいろな乾燥方法
が異なった有利な特徴を持っている。ドライヤの選択、
またドライヤのレイアウトは例えば被覆紙の質、エネル
ギーコスト、紙ウエブの走行性、一般に塗工機のレイア
ウト（ウエバパスドロウ、使用スペース等）および投資
コストについて効果がある。現在、また種種のドライヤ
のタイプの組み合わせが、こうして最適の乾燥結果を達
成するために使用され、それらは種種のタイプの良い特
性を組み合わせる目的で成されてきている。
フローテーションドライヤにおいて、ウエブからの水
の蒸発が典型的にはノズルからウエブ表面にホットエア
を吹き付けることによって達成される。フローテーショ
ンドライヤの特別の蒸発は、主として吹き付けられるエ
アの温度と速度とに、そしてまた使用されるノズルのタ
イプに依存する。一般に使用されるタイプのノズルは、
例えば、オーバープレッシャノズルおよびアンタープレ
ッシャノズル、およびまた直接衝突ノズルおよびオリフ
ィスノズルを含んでいる。
フローテーションドライヤは以下の良い特徴、すなわ
ち紙の良好な走行性、良好なエネルギー経済性、機械室
における熱応力の最小限化、両面乾燥の可能性、上側面
と下側面とに対する吹き付けエアの速度が別々に調整で
きるようにする制御された乾燥、過剰乾燥の危険の減
少、およびさらにはドライヤの構造が長期の使用に耐え
丈夫であるということが挙げられる。しかしながら、従
来からの伝統的なフローテーションドライヤは、たとえ
ば、赤外線ドライヤと比較して、負の特徴すなわち比較
的低い特定蒸発、例えば紙切れの後での比較的遅いウオ
ームアップ、お粗末なプロフアイルのようなお粗末な制
御特性、大きなスペース使用および比較的高い投資コス
ト等がある。
近年において、製紙産業界においては、乾燥エアの吹
き付け速度を典型的な40m/sの速度から60m/sの速度ある
いは80m/sの速度にさえも増加することによってフロー
テーションドライヤの蒸発効率を増加させる試みが成さ
れてきている。また、乾燥エア温度も上げられてきた。
しかしながら、吹き付け速度を増加しかつまた温度を上
げることはドライヤの大きさを大きくし、したがって投
資コストおよび使用スペースも大きくしてきた。これら
の変化はまたエネルギー消費を増大させ、そしてそれら
はしばしば制御能力に付いて好ましくない効果をもって
いる。
伝統的に構成されたフローテーションドライヤのいわ
ゆるエアフローテーションドライヤボックス内に配置さ
れたエアデストリビュッションシステムは、三段階式の
システムであり、ウエブ通路の横断方向および平行方向
の双方について重ねられたエアデストリビュッションチ
ャンネルとウエブ通路に横断方向のノズルチャンネルと
から成る。
吹き付け速度が増大されると、吹き付けられるエアの
体積およびしたがってエアフローステーションドライヤ
ボックスの高さがより大きくなる。この場合、エアフロ
ーテーションドライヤボックスの高さは典型的には既に
およそ1.60mであり、例えばウエブ通路の幅は8.0mそし
て吹き付けエア速度は60m/s、マシン方向におけるフロ
ーテーションドライヤの有効長は約2.4mである。もし吹
き付け速度をなお増加させようと望むならば、エアフロ
ーテーションドライヤボックスの高さは更に一層増大さ
せて設計上許される限界内で三段階式エアデストリビュ
ッション装置内でエアの吹き付け速度を維持しなければ
ならないであろうし、そしてこのことは多くの場合、と
てつもない困難を生ずる可能性がある。エアフローテー
ションドライヤボックスのより大きな高さによって使わ
れるスペースは機械との関連においてフローテーション
ドライヤを設けることをより困難にし、そして時々は不
可能にさえすることになる。今日、スペースを使うこと
は非常に大きな程度においてコストの問題でもあり、ド
ライヤを設けるスペースが小さければ小さいほどより好
ましい。
このようにして、例えば米国特許第3964656号、第402
1931号、および第4719708号に明らかなように、二段階
式のエアデストリビュッションシステムを備えた種種の
ウエブフローチング手段を用いることが提案されてきて
おり、そこではエアはウエブ通路の側から直接にウエブ
通路を横切って延びるノズルチャンネルに導かれてい
る。こうして、エアフローテーションドライヤボックス
の大きさと高さを相当により小さく保つことができる。
二段階式エアデストリビュッションシステムを備えた
これらの装置の持つ問題は、ウエブに衝突エアを均一に
かつ制御された方法でどのように散布すべきかおよびウ
エブからの戻りのエアをどのように均一に排出するかで
ある。ノズルからウエブへの吐出の際に高速でウエブ上
に流れる乾燥エアはウエブ内に振動とフラッタとを生じ
させてウエブを横方向に動かす傾向がある。作業性に対
して有利ではないこれらの種類の運動はとくに高速の機
械においてあるいは軽いグレードの紙を乾燥する際にウ
エブ内に生じることになる。またエアのウエブ領域から
の不均一な排出は望ましくないエアの流れを作り出し、
ウエブの付近に圧力の変化を生ぜしめる。
したがって、本発明の目的は既知の装置に表れる上述
の欠点を少なくしたフローテーションドライヤユニット
およびフローテーションドライヤユニット内でウエブを
乾燥させるための方法とを提供することである。
本発明の目的はまた作業性を損なうことなく良好な特
定の蒸発効果を達成する為に従来よりも高速の乾燥エア
速度を使うことが可能であるフローテーションドライヤ
ユニットを提供することである。
加えて、作業性に優れ、熱調整に迅速にウオームアッ
プしかつ反応する、簡単でかつ軽い構造のフローテーシ
ョンドライヤユニットを提供することである。
更にまた本発明の目的は簡単な構造で、乾燥エアと戻
りエアとができるだけ線形的に移動し圧力損失およびエ
ネルギー消費が最少限にされるフローテーションドライ
ヤユニットを提供することである。
更にまた本発明の目的はスペースが小さくて済み塗工
機に容易に組み合わすことのできるフローテーションド
ライヤ装置を提供することである。
本発明の目的を達成するために、本発明のドライヤユ
ニットとフローテーションドライヤユニット内でウエブ
に向ってに乾燥エアを供給するための本発明の方法とは
特許請求の範囲の独立請求項の特徴事項中に記載されて
いることに特徴がある。
被覆された紙ウエブを乾燥させるための二段階式エア
供給を備えた典型的なフローテーションドライヤユニッ
トは、乾燥すべきウエブの一方の面側あるいは両面側に
配置されウエブを横切って延びるノズルボックスを備
え、該ノズルボックスから乾燥エアがウエブ上に吹き付
けられる。エアは複数のノズルボックスに対して共通で
あり、かつドライヤの側部にあるエア供給用のデストリ
ビュウション室から複数のノズルボックスにもたらさ
れ、、エアはデストリビュウション室から複数のノズル
ボックスへと供給端部から流れる。ウエブから離れノズ
ルボックス間を流れる使用された乾燥エアすなわち戻り
エアはドライヤの全後ろ側表面領域から複数のノズルボ
ックスをカバーする複数のサクション室を経て戻りエア
室内に集められ、そこから前方に取り出される。
ノズルボックスは典型的にはウエブ上を延びる長手方
向の箱形の構造体で形成され、そしてウエブ平面に平行
な底部と、ウエブ平面に典型的には直角でかつウエブを
横切って延びる二つの側壁とおよび傾斜した平面上部と
からなる。この傾斜した平面上部の故にノズルボックス
はエアの流れの方向に楔状に下向きに傾いている。
ウエブを横切って延びる実際のノズル要素はノズルボ
ックス内でウエブを横切って主として延びるエアデスト
リビュッションチャンネル要素内に集積しており、ノズ
ル要素は少なくとも一つのノズル開口もしくはスロット
を含み、該ノズル開口もしくはスロットからエアがウエ
ブの方へ供給／吹き付けされる。多くのタイプのノズル
をボックス内で使用することができるが、好ましくは例
えば出願人のフロートノズルのようなオーバプレッシャ
ーノズルが好ましい。そしてまた低圧ノズル、直接吹き
付けノズルあるいはオリフィスノズルも使用することが
できる。
本発明の有利なフローテーションドライヤ配置体にお
いて、ウエブに直角なノズルボックスに対するエアデス
トリビュウションチャンネルの高さｈはチャンネルの供
給側端部からその終端部へと傾いておりノズルボックス
が楔状に、すなわち高さが流れ方向に減少している。こ
うして、均一なエア供給がフローテーションドライヤユ
ニットの全域において達成される。
戻りのエアはウエブ領域からノズルボックスを覆って
いるサクションチャンバに、そして更に共通の戻りエア
室に導かれる。戻りエア室は典型的には供給エアデスト
リビューションチャンバの頂部に少なくとも部分的に配
置されている。この場合に、またサクションチャンバも
好ましくは楔状であり、その高さは戻りエアの流れの方
向に増大していてすなわちその高さはウエブの第１から
第２側へと減少している。
ノズルボックスとサクションボックスとが楔形状をし
ているために、全体のフローテーションドライヤボック
スは楔状である。これにかかわらず、上記二段階式のド
ライヤは供給エアが三つのそれぞれのレベルに配置され
たチャンネルを通して実際のノズル開口に導かれる従来
の三段階式のドライヤよりも相当に低い。
本発明の配置体において、フローテーションドライヤ
の作業性は、ノズルボックス間のスペースにウエブ領域
から吸収される戻りエアの横の流れを防止することによ
って、およびウエブ領域から戻りエアの排出を均一にす
ることによって改良される。戻りエアはウエブの走行方
向を横切りかつ方向とそれに平行な方向との両方向に均
一に集められる。戻りエアの均一な流れはサクションチ
ャンバ内に多孔板を配置しその結果サクションチャンバ
は、 エアデストリビュッションチャンエルを取り巻いて該
多孔板とウエブとの間に形成される均一化空間と、 該多孔板と該サクションチャンバの後ろ側表面との間
に形成されるトランスポートチャンバ とに分割される。
所望の、均一なサクション圧力ファイルを達成するた
めに、多孔板の開口域は戻りエアが全ドライヤ領域から
多孔板を介して均一に排出されるような大きさとされ、
そのことにより戻りエアの不均一な集まりによって引き
起こされる、ウエブの付近での流れと圧力の変動を避け
ることができる。
多孔板の開口領域はサクションチャンバの大きさとノ
ズルのエア吹きだし速度とに依存し、典型的には15％以
下である。楔状のサクションチャンバにおいて、より高
いレベルの断面部分よりもサクションチャンバの傾斜し
ている断面部分において多孔板内により大きな開口領域
を設けることが好ましい、その結果開口域は異なった断
面部分で大きくさえ変化することができる。必要な場
合、サクションチャンバを分割している多孔板はウエブ
の横断方向に引き続いて配置された数個の要素やモジュ
ールで形成することができる。サクションチャンバの下
向きに傾斜している部分にはサクションボックスの出口
付近に配置された多孔板要素よりも多くの開口もしくは
よりたくさんの開口を有している多孔板要素あるいはモ
ジュールが設けてある。
ここで、乾燥エアがウエブの側部からウエブ上に延び
るノズルボックスあるいはエアデストリビュッションチ
ャンネルに直接的に導かれる二段階式のドライヤにおい
て、ノズルから横にウエブに吐出する衝突エアの流れ成
分はフローテーションドライヤにおけるウエブの振る舞
いに相当な効果を有していることが注目されてきた。横
の流れ成分を真っ直ぐにすることはフローテーションド
ライヤユニットの作業性を良くすることが見い出されて
いる。
本発明の好ましいフローテーションドライヤユニット
においては、ノズルを介してウエブの方に供給される乾
燥エア流のウエブの走行方向に横向きに向けられている
ような速度成分をなくしあるいは実質的に減少させるた
めに、内部に乾燥エア流用の直線化要素を備えたいわゆ
る直線化通路が設けられている。この配置でもってノズ
ル内を流れる乾燥エアの軸方向速度成分の影響がノズル
開口、スロットもしくは孔から排出されるエア流になお
影響するのを阻止することができる。本発明の配置体で
もってノズル開口がエアを排出する際、乾燥もしくは衝
突エアはウエブ平面に放出された速度成分がウエブの走
行方向に平行でありまたはウエブの走行方向と例えば±
５度の周辺角よりも小さい角度をなすように流れに向け
られる。
直線化要素は典型的にはウエブの横断方向内に連続し
て列べられた数個の直線化チャンネルから形成され、そ
の中で流れは典型的にはウエブ平面に主として直角にあ
るいはウエブの走行方向に平行でかつウエブ平面に主と
して直角である平面内においてウエブ平面に小さな角度
で流れるように配置される。垂直方向において直線化チ
ャンネルは十分に長くかつ狭くなければならずその事に
より所望の直線化効果が達成されることになる。
ノズル部分用の直線化通路は好ましくはノズルボック
スに平行でかつウエブを横切って延びている２つの壁要
素によって限定されたスロット内に配置されている。該
通路には１つの壁要素から他の壁要素へと延びるパーテ
ィッションにより数個の別々でかつ連続的な直線化チャ
ンネルがウエブを横切って設けてある。壁要素は有利に
なノズルボックス側壁のウエブに最も近いエッジ部分も
しくはノズルボックス側壁に取り付けられた平行な板状
の要素で形成されている。壁要素は有利にはウエブ平面
とウエブの走行方向とに主として直角であり直角に配置
されるが、所望の場合それら壁要素を傾けることもでき
る。
直線化通路内で直線化チャンネルを形成する仕切りは
典型的にはノズル要素に平行ないわゆる波形シートのよ
うなプレートプロファイルで形成することができ、該プ
レートプロファイルは壁要素間のスロット内に配置され
そして該スロット内でかつ１つの壁要素からもう１つの
壁要素へとスロットを横切って往復するように曲げられ
る。１つの波形シートは長さが長く数回折ることができ
て数個の連続した直線化チャンネルを形成することがで
きる。他方で、直線化チャンネルは連続した板片で形成
することができ、その板片の各々は直線化通路でただ１
つあるいは２つのパーティッションを形成する。
ウエブに面し、ノズルチャンネル側壁のエッジ部分あ
るいは該側壁に接合した平行な板状の要素は、典型的に
は底部の板からウエブの方へ延びノズル要素の底部分の
平面と90度以下の角度をなしかつ実際のノズル開口を形
成する、延長部分を有している。直線化チャンネルから
くる直線化されたガス流はそれ自体知られた方法で主と
してウエブに直角な方向からウエブに平行な流れにノズ
ルの開口内を吐出する。
また戻りエア流は上述した如きタイプの波形のシート
で作ることのできるノズルボックス間に設けられた流れ
直線化装置を使うことによって調整することができる。
本発明について本発明の好ましい実施形態を参照して例
示的な方法で上述に説明してきたが、そこにおいてはフ
ローテーションドライヤ配置体がホットエアによって被
覆された紙を乾燥しかつ加熱することのために使用され
る。本発明はもちろん他の同様な関係、例えばウエブを
エア以外の何らかの適切な吹き付け可能なガスでもって
処理することが望ましい場合などにも適用可能である。
本発明はまたブラストエアあるいは何らかの他のガスで
もってウエブを冷却する時にも使うことができる。
本発明のフローテーションドライヤユニットはウエブ
の一方の側についてフローテーションドライヤユニット
の単数もしくは複数が配置された片側式であってもよ
く、あるいはそれとは別に両側式でフローテーションド
ライヤユニットがウエブの両方の側について互いに反対
に配置されていてもよい。所望の場合、紙ウエブを乾燥
するためにフローテーションドライヤユニットと赤外線
式のドライヤユニットとの双方を連続的に用いることを
考えることもできる。
他方、フローテーションドライヤユニットはまシリン
ダ表面に対して吹き付けるべくシリンダドライヤ内に配
列されノズルはシリンダの径に応じてアーチ形状に配置
するようにしてもよい。
本発明の配置体によれば、赤外線ドライヤにおいてよ
りも従来のフローテーションドライヤにおいてよりおそ
まつであったフローテーションドライヤのそれらの特性
を相当に改良することがで可能である。本発明によっ
て、フローテーションドライヤに対する投資コストとサ
イズとが相当に減少され、そしてその特定蒸発効率を増
大させかつその制御特性を高めることが可能である。
エアデストリビュウションチャンネルとフローテーシ
ョンドライヤノズル部分がウエブを横切って延びる楔状
のノズルボックスとして互いに一体化されているそして
衝突エアの直線化を伴っている上述の２段階式装置でも
って従来使用されてきた３段階式のエアフロートウエブ
ドライヤよりも実質的に低い構造を持つ装置が達成され
る。２段階構造に対応するドライヤにおいて、エアフロ
ーテーションドライヤボックスの高さは駆動側について
約1.2mであり、そして前側について約0.5m、ドライヤの
ウエブ通路幅が8m、フローテーションドライヤの長さ2.
4m、および吹き付け速度60m/sであり、これはウエブの
停止もしくは破断中にボックスを開く時に非常に好まし
い。本発明のフローテーションドライヤユニットはこう
して従来よりも小さなスペース内に収めることができ
る。
ノズルボックスのノズル要素内に設けられた直線化要
素の故に、エアは本発明の装置において簡単なノズルボ
ックス構造によって均一に分散することができ、たとえ
高い吹き付け速度と温度でさえもすなわち大容量のエア
に関して投資コストが低い。また、特定蒸発効率を、フ
ローテーションドライヤの構造をあまりにも大きくする
ことなく吹き付け速度を増大することによって増加させ
うるということは本発明の重要な利点であると考えるこ
ともできる。
その比較的小さなサイズ、すなわち低い構造的マスの
故に、図示のフローテーションドライヤユニットは温度
の調整に敏感に反応する。フローテーションドライヤは
ウエブのスタートの際およびウエブの破断の後も迅速に
ウオームアップする。さらに有利な点としては従来の３
段階式の配列体よりも小さな圧力損失でもって作動し、
少ないエネルギーでもって吹き付け速度が達成される。
これはエア供給チャンバからノズル開口に比較的直接的
に供給エアを流すことを許す簡単な２段階式構造体の故
である。
図面の説明 次ぎに本発明について図面を参照して説明する。
図１は本発明のフローテーションドライヤユニットを
例示するものであり、その模式的かつ部分的に切断して
示す斜視図である。
図２はウエブの横断方向において図１のフローテーシ
ョンドライヤユニットのエアフローテーションドライヤ
ボックスの模式的垂直断面図である。
図３はAA線に沿った図２の断面図である。
図４は円で示された詳細の拡大図である。
図５はBB線に沿った図２おける断面図である。
図６は線CCに従う図２の断面の拡大部分図である。
図７は図６に従う本発明の第２のエアフローテーショ
ンドライヤボックスの断面図である。
図８は本発明の第３のエアフローテーションドライヤ
ボックスについての図６に従う断面図である。
図９は線DDに沿った図８の断面図である。
図10は本発明の配列体において利用可能な直線化要素
の部分の模式的斜視図である。
図11は直線EEに沿った図３の断面図である。
図12は図11に示された格子について側面から斜め方向
に見た拡大図である。
図１はコーテッドウエブ12を乾燥するための本発明の
フローテーションドライヤユニット10を表している。フ
ローテーションドライヤユニットはウエブを横断して配
置された数個のノズルボックス14から成り、これらノズ
ルボックスを通して乾燥エアジェット16はウエブに向か
って供給される。ウエブの側部で供給エアデストリュビ
ュション室18はユニット内のノズルボックス14の全てに
ついて共通である。ノズルボックス14はウエブに向かっ
て開いておりかつウエブから排出されるエア用のサクシ
ョンチャンバ20を形成するボックス状の構造体で覆われ
ている。サクションボックスの箱状構造体はノズルボッ
クス14を覆っているが、ノズルチャンネルの上方に戻り
エアの排出用の自由空間を残している。エアは、大きい
矢印によって示されているように、ウエブ領域からノズ
ルボックス間のスペース22からサクションチャンバの上
部にそしてさらはウエブの側部で戻りエア集合室24へと
排出される。
ウエブボックス14は楔状をしており、それらの高さは
入口側端部26から終端部28の方へと、すなわち供給エア
の流れ方向において、減少している。この場合におい
て、またノズルボックスをカバーしているサクション室
20はわずかに楔状になっていてその結果サクションチャ
ンバ（図２）の高さＨは戻りエアの流れ方向において増
大している。エアフローテーションドライヤボックスの
全体はこのように楔状であるが、しかしその高さは対応
する従来の３段階式のフローテーションドライヤ構造体
よりも相当に小さい。
本発明によれば、サクションボックス20は戻りエアの
流れを等しくする多孔板30によって２つの部分、すなわ
ち多孔板30とウエブ12との間の均一化スペース32と、多
孔板とサクションチャンバ20の背面側表面との間の搬送
チャンバ34とに分割される。均一化空間32と搬送チャン
バ34との双方は図１に示す場合において、楔状でありそ
の高さは流れの方向に増大している。
図２は、図１において使用された同じ参照番号を用い
ており、ノズルボックス間のスペース22内でウエブの横
断方向における図１のフローテーションドライヤユニッ
ト10の断面図である。図２は多孔板30が、ウエブの１つ
の側部から他方に延びていて、ウエブと多孔板との間の
開いた均一化空間32と、多孔板とサクションチャンバ20
の背面側表面との間にある搬送チャンバ34とにサクショ
ンチャンバ20をどのように分割しているかを図１よりも
より良く示している。サクションチャンバにおいて、多
孔板は圧力エコライザを形成して全ウエブ領域において
戻りエアの均一な流れを提供する。
ノズルボックス14は図２において側面図として示され
ている。また多孔板30がノズルボックスの上でかつノズ
ルボックス14の上側表面に主として平行に、例えば50〜
70mmの、小さい距離内にサクションチャンバ内に配列さ
れていることもわかる。ノズルボックス14の高さｈと均
一化空間32の高さh'はh'がｈよりもわずかに大きく、こ
れらの高さは戻りエアの流れ方向において主として同じ
比率で増大している。ノズルボックス14と均一化空間32
の断面の楔形状とは主として同じである。図２はまたエ
ア搬送チャンバ34が楔状であり、戻りエア流の方向に開
いていることを示している。
図２においてはまた、ノズルチャンネル14が実際のエ
アデストリビュウションチャンネル要素36と該エアデス
トリビュウションチャンネル要素の下の実際のノズル要
素38とで形成されていることを示している。
図３は線AAに沿ったウエブ平面の方向における図２の
実際のノズル38の断面でを示している。図３においてウ
エブを横切って延びる６つのエアデストリュビュウショ
ンチャンネル36の断面が示されている。エアエアデスト
リュビュウションチャンネルは共通の供給エアデストリ
ュビュウションチャンバ18に接続されている。ホットエ
アもしくは何らかの他の適当なガスが、エアデストリュ
ビュションチャンバを介して、ホットエア源から直接に
かあるいは戻りエアの条件付け後の循環エアとしてフロ
ーテーションドライヤに供給される。
図４は図３の円で囲んだ領域を示しており、そこでは
２つのエアデストリビュウションチャンネル36と中間の
スペース22とがある。また直線化通路40はエアデストリ
ビュウションチャンネル16の中にマークしてある。直線
化通路にはプロファイル42が設けてあり、それはたとえ
ば通路に平行な波形のシートである。プロピファイルプ
レートは該プレートが直線化通路の１つの壁から他方に
延びておりそして通路内にパーティッション44を形成し
ている。パーティッション44は通路40を別々の直線化チ
ャンネル要素46に分割している。上記チャンネル要素46
はエアデストリビュウションチャンネル36に沿って流れ
る乾燥エアをウエブの方に向かって流れ、図１に示され
た連続的で別々のエアジェット16に分割する。
図５は図２において線BBに沿ったチャンバ20の断面を
示している。図において、開口30'とともに、サクショ
ンチャンバの搬送チャンバと均一化スペースとの間の多
孔板30が示されている。矢印に従った戻りエアは多孔板
30'から戻りエアのための集合チャンバ24の方に流れ、
そこから戻りエアはさらに排出チャンネル48へ導かれ
る。
多孔板内の開口もしくはオープニングの大きさ、数お
よび往復距離はウエブから排出するエアの量とウエブの
幅が知られるならば計算することができる。開いている
領域は典型的には15パーセントよりも小さくて、これは
たとえば５〜75mmの開口、好ましくは10〜40mmの開口を
もって成し遂げることができる。しかしながら多孔板の
開口領域はウエブの横断方向において変化させて開口領
域が戻りエアの流れ方向において減少するようにするこ
とができる。
図６はウエブの走行方向に平行な２つのボックス14の
断面を表している各々のノズルボックスは箱状構造であ
り、そしてウエブを横切って延びる２つの側壁52、54と
長手方向に傾斜している上部56と底部58とで形成されて
いる。上部56の傾きは図１と図２とにおいて見ることが
できる。ノズルボックスは主として２部品でなり、エア
デストリビュウションチャンネル36と、該エアデストリ
ビュウションチャンネルに一体化される実際のノズル要
素38とからなる。
ノズル要素38にはウエブを横切って延びる直線化通路
もしくはスロット40が設けてある。直線化通路40はウエ
ブを横切り、側壁52と54とのウエブ側の下側エッジ部5
2'、54'に接合され、そして上記エッジに平行な平らな
壁要素60とおよびノズル要素内に設けられた第２の平行
な平らな壁要素62とによって画成されている。ノズルボ
ックスの側壁52と54とのエッジ部は、所望ならば、直線
化通路40を画成する壁要素として直接使用することもで
きる。図６に示すノズルはいわゆるフロートタイプのオ
ーバープレッシャノズルである。
直線化通路40には供給エア流を真っ直ぐにする要素42
が設けてある。この要素は直線化通路を図４に示されて
いるように、パーティション44を形成することにより連
続したチャンネル部分46に分割する。
直線化通路40の壁要素60と62との間の距離ａは10〜40
mm、好ましくは15〜25mmである。直線化通路40内に配置
された直線化要素42の高さｌ、すなわち直線化チャンネ
ル深さは約30〜100mm、好ましくは40〜60mmである。
加えて、延長部68が 平らな要素60に設けてあり、該
延長部はノズルの内部70とともに実際のノズル開口72を
形成しており、そこから直線化された乾燥エアがウエブ
12に向かって排出される。
図６はさらに開口30'を備えノズルボックス14の上方
に配列された本発明の多孔板30を開示している。本発明
により、多孔板はノズルボックス間のスペース22を経
て、戻りエアを調節する。
図７はフォイルタイプの２つのアンタープレッシャノ
ズルの図６に従う断面図を表している。この配列におい
て、ノズル要素38はただ１つの直線化通路40を有してお
り、該通路は制御可能な方法でウエブ12の方に向かって
エアをもたらすためのエア流直線化要素42を備えてい
る。
ウエブに面するノズルボックス側壁54と52との部分の
延長部52'、54"は図７の場合において、隣接したノズル
ボックス間のスペース22内でウエブ平面にあるいはノズ
ルの支持面に平行な平面64を形成するべく曲げられてい
る。延長部分52"、54"はそれらの間に好ましくはウエブ
を横切って延びる戻りエアギャップ66を形成しており、
そこから戻りエアはスムーズにノズルチャンネル間のス
ペース22に流れる。戻りエアギャップには流れ直線化要
素を設けることができる。
図８はそれ自体知られた２つのノズルボックス14と該
ボックスの底部において実際のノズル開口を形成してい
る多孔板74との図６に従う断面を表している。大きな開
口領域を備えた格子もしくは多孔板78がノズルボックス
間に配置されており、サクションチャンバ内に紙片が流
れ込みことを防止している。格子の開口領域は例えば約
55パーセントとすることができ、これはたとえば20〜40
mmの間隔をもって配列された例えば約30x30mmの大きな
開口76をもって達成することができる。図８に示した格
子はまた有利には例えば図６に示されたノズルボックス
間に配置することもできる。図６、図７、図８に示され
たノズルボックスに対する異なった中間スペース配列体
または当然に図示したもの以外の他のノズルのタイプに
関連しても好適に使用することができる。
図９と図10とは本発明の有利な直線化要素42について
の構造を更に詳細に示している。図９は図８における直
線化通路40の線DDに沿った断面を表し、曲線状の入口を
備えた直線化要素42が設けてある。直線化要素42の通路
を横切って延びる部分44は通路内のパーティションを形
成しており、こうして通路を直線化チャンネル46に分割
している。
図９に示された場合において、パーティッション44は
流れの入ってくる方向において流れに平行に流れを示す
矢印に示されているようにアーチ状に作られている。パ
ーティッション壁間の距離ｂは約10〜100mm、典型的に
は約20〜50mmである。この場合に、エアはパーティッシ
ョンのアーチに沿ってパーティッションから離れること
なく且つ直線化チャンネル46内に流れを乱す程度までに
は乱流を発生することなしで流れる。
図９に従うパーアティッション配列体は図10に示した
直線化要素42により達成される。直線化要素42は通路を
横切って且つ通路のいずれかの壁に沿って交互にわたる
べく曲げられている１枚の板から成る。通路を横切って
延びている部分80は入ってくる流の方に向かって延長部
82を備えており、概延長部はそれらがエア流の方向に従
うように曲がることが可能である。図９に示した配列に
おいて、部分84は壁に沿って延びており、通路に沿って
延びている部分80よりも流れの方向においてより長くな
っているが所望の場合にはそれらはまたより短くしても
よい。
エアディストリビュウションチャンバから来る乾燥エ
ア流はエアディストリビュウションチャンバ18とエアデ
ィストリビュウションチャンネル36との間の開口88によ
って生じさせられる流れの収縮の故に加速される。ノズ
ルボックスの入口開口の直後で供給エア流の上記加速は
いくつかの場合、ノズルボックスの第１部分においてノ
ズルの衝突プロフィルに不十分な速度を生じる。供給エ
アディストリビュウションチャンバ18から適切な方法で
ディストリビュウションチャンネル36へのエアを分割す
ることによって上記速度の減少を補償することができ
る。
こうして図11には模式的に図３に示されたサクション
チャンバ20と供給エアディストリビュションチャンバ18
との間の壁から線EEに沿って切断した断面を示してい
る。開口88には例示的な方法で、エアディストリビュウ
ションチャンネル36内に入り込む流れの収縮を減少させ
るための格子90が設けてある。図12において、格子90は
拡大されて示してあり側部から斜めに示されている。格
子の幅は入り込む流れの速度、ノズルの幅、ノズルの長
さを考慮して選ばれる。格子開口の幅は典型的には約30
mm、長さは約80mm、しかし寸法は必要に応じて変えるこ
とができる。
格子の下側板92は流れを下向きに向けるように形作る
ことができ、その結果それらの下側板は開口の直後で現
実のノズル38に向かって流れるべくエアディストリビュ
ウションチャンネルに来るエア流の部分を付勢する。所
望の場合、より長い案内板94を格子に接合して、ノズル
に向かうように向けるべくエア流の部分を付勢してもよ
い。案内板は例えば約80〜180mmの高さに、好ましくは
約135mmの高さに配置することができる。案内板と格子
の全体の長さは約400mmである。
ノズル38が、ウエブを横切って延びるエアディストリ
ビュウションチャンネル36に平行に一体化されている、
上述した本発明の２段階式配列体において、ノズルは容
易に取り外して交換可能にすることができる。ノズルは
例えば駆動側で、供給エア用の入口端部に支持すること
ができそしてそれらは前側につり下げておくべく配置す
ることができる。ノズルの交換可能性は、ノズルが容易
に汚れ、かつノズルを定期的に洗浄しなければならない
乾燥工程において特に重要である。
本発明は図面を参照して上に述べてきたが、発明を例
示の配列体および実施形態に限定することは意図されて
いない。逆に特許請求の範囲に規定している範囲内で本
発明を広く適用することができる。
フロントページの続き (72)発明者 ヘイッキラ、ペルッティ フィンランド エフアイエヌ―21620 ライシオ ヌンメンパーンカツ ５ ビ ー 18 (72)発明者 カールステッド、ベルテル フィンランド エフアイエヌ―48310 コッカ ツランティエ ５ エー ２ (72)発明者 ソリン、リチャード フィンランド エフアイエヌ―25700 ケミオ ブレタアンゲン エー ２ (56)参考文献 特開 昭51−125508（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−124047（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−168776（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−64761（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−263389（ＪＰ，Ａ) 特公 昭44−31666（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭38−2191（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D21F 1/00 - 13/12 F26B 13/10

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】被覆された紙ウエブのような、ウエブ（5
    2）を乾燥させるためのフローテーションドライヤユニ
    ットであって、ドライヤユニット（10）は 乾燥すべきウエブに向かって、乾燥エアの如き、乾燥ガ
    スを供給するためにウエブの走行方向に沿って一つ一つ
    並んで配置され、かつウエブを横切って延びた少なくと
    も二つのノズルボックス（14）を含み、ノズルボックス
    は主として、 ウエブを横切って延びており、第１側に供給端部（26）
    をそしてウエブの第２側に終端部（28）を有しているエ
    アデストリビュウションチャンネル（36）と、 ウエブに向かってエアデストリビュッションチャンネル
    から乾燥ガスを供給するためにエアデストリビュウショ
    ンチャンネル（36）の各々に接合されたノズル要素（3
    8）から構成されており、そして ノズルボックスへ乾燥ガスを方向付けるために、エアデ
    ストリビュウションチャンネルの供給端部に接合された
    乾燥ガス用のデストリビュウションチャンバ（18）と、
    および ウエブに向かって供給された乾燥ガスを集めそしてウエ
    ブ領域から該乾燥ガスを排出するためのサクションチャ
    ンバ（20）を含むものにおいて、 フローテーションドライヤユニットの該ノズルボックス
    はウエブの方に向かって開きそしてサクションチャンバ
    （20）を形成している箱状構造体でもって覆われてお
    り、 該サクションチャンバはノズルボックスの上にある距離
    をもって配置された多孔板（30）によって 多孔板とウエブとの間に形成されそしてエアディストリ
    ビュウションチャンネルを取り巻いている均一化スペー
    ス（32）と、および 多孔板と該サクションチャンバの後側表面の間に形成さ
    れた搬送チャンバ（34）と に分割されている ことを特徴とするウエブ乾燥用のフローテーションドラ
    イヤユニット。
  2. 【請求項２】該ノズルボックス（14）は高さが乾燥エア
    の流れ方向において減少しており、その結果走行すると
    きのウエブに直角なノズルボックスの高さｈはノズルの
    第１側から第２の側に向かって減少しており、すなわち
    ノズルボックス内において流れ方向に減少していること
    を特徴とする請求項１に記載のフローテーションドライ
    ヤユニット。
  3. 【請求項３】エアデストリビュウションチャンネル（3
    6）はその高さが供給端部から終端部に向かって減少し
    ていることを請求項２に記載のフローテーションドライ
    ヤユニット。
  4. 【請求項４】ウエブの横断方向断面において該サクショ
    ンチャンバ（20）は楔状をしておりその結果サクション
    チャンバの高さＨは第１の側から第２の側に減少してい
    る、すなわちチャンバ内で起きる流れの方向に増大して
    いることを特徴とする請求項１または２に記載のフロー
    テーションドライヤユニット。
  5. 【請求項５】均一化スペース（32）の高さはウエブの第
    １側から第２の側に減少しており、そして／または 搬送チャンバ（34）の高さはウエブの第１側から第２の
    側に減少している、すなわち搬送チャンバ内に起きる流
    れの方向に増大していることを特徴とする請求項４に記
    載のフローテーションドライヤユニット。
  6. 【請求項６】多孔板（30）の開口領域はウエブの第１の
    側から第２の側に増大していることを特徴とする請求項
    １〜５に記載のフローテーションドライヤユニット。
  7. 【請求項７】サクションチャンバ（20）はウエブの第１
    の側で戻りエアのための集合スペース（24）に接合して
    おり、該集合スペースは供給エア用のデストリビュウシ
    ョンチャンバ（18）上に設けられていることを特徴とす
    る請求項１に記載のフローテーションドライヤユニッ
    ト。
  8. 【請求項８】ノズル要素（38）は少なくとも１つの直線
    化通路（40）を有しており、該直線化通路は中にウエブ
    に向かって供給される乾燥ガスの流れの速度成分を実質
    的に減少させるもしくはなくすためにおよびウエブの走
    行に横断している流れ直線化要素（42）を有しているこ
    とを特徴する請求項１に記載のフローテーションドライ
    ヤユニット。
  9. 【請求項９】直線化要素（42）は流れがウエブの方に導
    かれるように配列された、ウエブの走行方向において数
    個の連続した直線化チャンネル（46）を形成しているこ
    とを特徴とする請求項８に記載のフローテーションドラ
    イヤユニット。
  10. 【請求項１０】直線化通路（40）はノズルチャンネルに
    平行な２つの壁要素（52'、54';62）によって限定され
    たギャップであり、そして 該直線化要素（42）はノズル開口の第１の壁要素から第
    ２の壁要素に延びているパーティッション（44）から形
    成されていることを特徴とする請求項８に記載のフロー
    テーションドライヤユニット
  11. 【請求項１１】直線化要素はいわゆる波形シートのごと
    きプレートプロファイルからなり、それらは壁要素間の
    ギャップ内に設けられた１つの壁要素から他へとギャッ
    プを横切ってギャップ内に往復するように曲げられてい
    ることを特徴とする請求項10に記載のフローテーション
    ドライヤユニット。
  12. 【請求項１２】壁要素（60、62）の往復距離（ａ）は約
    10〜40mm、好ましくは約15〜25mmであり、そして ガス流の方向におけるギャップ１の深さは約30〜100m
    m、好ましくは約40〜60mmであり、そして ギャップの長手方向におけるパーティッション間の平均
    距離ｂは約10〜100mm、好ましくは約20〜50mmであるこ
    とを特徴とする請求項10に記載のフローテーションドラ
    イヤユニット。
  13. 【請求項１３】壁要素（52'、54';62）はウエブ（12）
    に直角でかつウエブの走行方向に直角に配列されている
    ことを特徴とする請求項10に記載のフローテーションド
    ライヤユニット。
  14. 【請求項１４】壁要素（52'、54';62）の長さは主とし
    てウエブ（12）の幅に対応していることを特徴とする請
    求項10に記載のフローテーションドライヤユニット。
  15. 【請求項１５】ノズルボックス（14）の各々はウエブ上
    を延びる細長の箱状構造体から成り、該構造体はウエブ
    （12）の平面に平行な支持表面を形成している底部（5
    8）と、ウエブ平面に主として直角にウエブを横切って
    延びる２つの側壁（52、54）とおよび傾斜した上部（5
    6）とを有しており、そして 少なくとも１つの側壁のウエブに最も近いエッジ部分
    （52'、54'）もしくはそれに接合している平行なプレー
    ト状の要素（62）は、直線化通路用の第２の壁要素を形
    成していることを特徴とする請求項10に記載のフローテ
    ーションドライヤユニット。
  16. 【請求項１６】フローテーションドライヤユニットはウ
    エブの上下に配置されていることを特徴とする請求項１
    に記載のフローテーションドライヤユニット。
  17. 【請求項１７】ウエブを横切って延びそしてウエブの走
    行方向に沿って１つ１つ配列された少なくとも２つのノ
    ズルボックス（14）は主として ウエブを横切って延び、供給端部（26）と終端部（28）
    とを有しているエアディストリビュウションチャンネル
    （36）と、各エアディストリビュウションチャンネル
    （36）に接合されたノズル要素（38）とから構成されて
    おり、 さらにエアディストリビュウションチャンネル（36）の
    供給端部に接合された乾燥ガス用のデストリビュウショ
    ンチャンバ（18）と、および サクションチャンバ（20）とから成るフローテーション
    ドライヤユニットにおいて、被覆されたウエブのような
    ウエブを乾燥するための方法であって、該方法において
    は乾燥ガスがディストリビュウションチャンバ（18）か
    らノズルボックスのエアディストリビュウションチャン
    ネル（36）に供給され、 乾燥ガスがウエブを乾燥するためのノズル要素（38）を
    介して乾燥すべきウエブに向かってエアディストリビュ
    ウションチャンネル（36）から吹き出され、そして ガスはウエブ領域からサクションチャンバ（20）内に排
    出される方法において、 ウエブ領域からフローテーションユニットのノズルボッ
    クスをカバーしかつウエブに向かって開いているサクシ
    ョンチャンバのガスの流れはノズルボックスの上にある
    距離をもって配置された多孔板（30）によって調整さ
    れ、該多孔板はサクションチャンバをエアディストリビ
    ュウションチャンネルを取り巻きかつ該多孔板とウエブ
    との間に形成された均等化室（32）と、多孔板とサクシ
    ョンチャンバの背面との間に形成されたエア搬送チャン
    バ（34）とに分割するように配列されていることを特徴
    とするウエブを乾燥させるための方法。
  18. 【請求項１８】ホットエアが乾燥ガスとして使用され、
    そしてサクションチャンバによってウエブ領域から排出
    されるエアは再びエアディストリビュウションチャンネ
    ルを介して、ノズルボックス内に置換エアを加えられて
    ウエブの方へ供給されるべく循環されることを特徴とす
    る請求項17に記載の方法。
  19. 【請求項１９】乾燥ガスの流れは、乾燥ガスがウエブの
    方にノズル要素を通して流れる時にウエブの横断方向に
    おける乾燥ガスの流れを制限することによってノズルボ
    ックス内で直線化され、ウエブの走行方向に横断する速
    度成分をなくすかまたは実質的に減少させることを特徴
    とする請求項17に記載の方法。
  20. 【請求項２０】乾燥ガスの流れはノズル要素内で直線化
    されてノズル開口から排出するときウエブの平面に噴射
    された乾燥ガス用の速度成分は10度より小さいかまたは
    好ましくは５度よりも小さいウエブの走行方向との角度
    を形成することを特徴とする請求項19に記載の方法。
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