JP6571063B2

JP6571063B2 - ウエブの熱処理装置

Info

Publication number: JP6571063B2
Application number: JP2016216561A
Authority: JP
Inventors: 木村　明彦; 明彦木村
Original assignee: 株式会社ヒラノＫ＆Ｅ
Priority date: 2016-11-04
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2019-09-04
Anticipated expiration: 2036-11-04
Also published as: JP2018069711A

Description

本発明は、ウエブの熱処理装置に関するものである。

従来、断熱性の熱処理室内をテンターチェーンによって支持されたウエブを前後方向に搬送し、搬送路の上下に配置された上ノズルと下ノズルからウエブへ熱風を吹き付け、ウエブを加熱又は熱処理する熱処理装置が提案されている。

特開２００２−１８９７０５号公報

上記のような熱処理装置においても、最近は省エネルギーが求められており、エネルギーを効率よく使用してウエブの熱処理を行う必要がある。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、省エネルギーを実現できるウエブの熱処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、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、ウエブが搬入される長方形の搬入口と、前記熱処理室内の前後方向に沿って延びる前記ウエブの搬送路と、前記熱処理室内の上部に設けられた上トランクと、前記上トランクの上面に設けられた上循環ファンと、前記熱処理室の天井面と前記上トランクの上面との間に設けられた上加熱装置と、前記熱処理室内の前記搬送路の上方であって、前記上トランクの下面に設けられた複数の上ノズルと、前記熱処理室内の下部に設けられた下トランクと、前記下トランクの下面に設けられた下循環ファンと、前記熱処理室の底面と前記下トランクの下面との間に設けられた下加熱装置と、前記熱処理室内の前記搬送路の下方であって、前記下トランクの上面に設けられた複数の下ノズルと、前記熱処理室に開口した排気口と、前記排気口から排気を行う排気ファンと、前記搬入口の上部から前記ウエブの上方まで垂れ下がるように設けられた上閉塞板と、を有し、前記上閉塞板は、左右方向にスライド自在であり、左右方向の寸法が調整できる、ウエブの熱処理装置である。

本発明によれば、ウエブの加熱を行う製造時においては通常モードで実行し、非製造時においてはエコモードで実施することにより、省エネルギーを達成できる。

本発明の一実施形態を示す熱処理装置の側面図である。熱処理室の側方から見た縦断面図である。熱処理装置を前面から見た縦断面図である。上トランクと上ノズルの下方から見た斜視図である。熱処理装置のブロック図である。搬入口の正面図である。変更例１の搬入口の正面図である。変更例２の搬入口の正面図である。

以下、本発明の一実施形態のウエブＷの熱処理装置１０について図１〜図５を参照して説明する。本実施形態の熱処理装置１０は、布帛、フィルム、紙などの長尺状のウエブＷをテンター装置１２によって搬送し、このテンター装置１２によって搬送されたウエブＷへ熱風を上下から当てて、熱処理するものである。なお、ウエブＷの搬送方向が前後方向であり、幅方向が左右方向となる。

（１）熱処理装置１０の構造
熱処理装置１０の構造について図１〜図４に基づいて説明する。熱処理装置１０は、図１に示すように、複数（図中では例えば、４台）の熱処理室１４をウエブＷの搬送方向に沿って連結されている。各熱処理室１４の構造について説明する。

熱処理室１４は、直方体のケーシングであり、断熱構造を有している。熱処理装置１０の先頭の熱処理室１４の前面には、ウエブＷの搬入口１６が開口し、最後尾にある熱処理室１４の後面には搬出口１８が開口している。複数の熱処理室１４は、複数の支持脚５８を用いて、水平な床に設置されている。

熱処理室１４の内部であって、ウエブＷの搬送路の上方には平らな直方体状の上トランク２０が配置されている。この上トランク２０は、金属製であって内部が空洞である。

上トランク２０の上面中央部には、上循環ファン２２が設けられている。この上循環ファン２２のモータ部分は熱処理室１４の天井面から突出している。そして、この上循環ファン２２は、上トランク２０に開口している上吸い込み口２４から空気を吸い込み、上トランク２０内部に吹き付ける。

上トランク２０の下面には複数の上ノズル２６が前後方向に沿って配置されている。この上ノズル２６は、ウエブＷの幅方向（左右方向）に延び、断面が二等辺三角形を成している。この上ノズル２６の下面には、図４に示すようにスリット状の上吹き出し口２８が２本設けられている。上循環ファン２２から上トランク２０に吹き付けられた熱風は、各上ノズル２０の上端部から侵入し、上吹き出し口２８から真下に吹き出される。上ノズル２６の内部には、温度センサ５８が設けられている。

熱処理室１４の内部であって、その上部の左側部には、加熱装置４０が前後方向に設けられている。この加熱装置４０は、２つの熱処理室１４に跨がって設けられ、ガスが供給されて炎で加熱するバーナー装置である。

上トランク２０の左側部から、熱処理室１４の左側壁に向かって水平に上エアーフィルター４１が設けられている。この上エアーフィルター４１は、加熱装置４０に循環する空気から不要物を取り除くために設けられている。

熱処理室１４の内部であって、ウエブＷの搬送路の下方には平らな直方体状の下トランク３０が配置されている。この下トランク３０は、金属製であって内部が空洞である。下トランク３０は、上トランク２０に対し上下対称に取り付けられている。

下トランク３０の下面中央部には、下循環ファン３２が設けられている。この下循環ファン２２のモータ部分は熱処理室１４の底面から突出している。そして、この下循環ファン３２は、下トランク３０から突出している下吸い込み口３４から空気を吸い込み、下トランク３０内部に吹き付ける。

下トランク２０の上面には複数の下ノズル３６が前後方向に沿って配置されている。この下ノズル３６は、ウエブＷの幅方向に延び、断面が二等辺三角形を成している。この下ノズル３６の上面には、スリット状の下吹き出し口３８が２本設けられている。下循環ファン３２から下トランク３０に吹き付けられた熱風は、各下ノズル３０の下端部から侵入し、下吹き出し口３８から真上に吹き出される。

熱処理室１４の内部であって、その下部の右側部には、加熱装置４２が前後方向に設けられている。この加熱装置４２は、２つの熱処理室１４に跨がって設けられ、ガスが供給されて炎で加熱するバーナー装置である。

下トランク３０の右側部から、熱処理室１４の右側壁に向かって水平に下エアーフィルター４３が設けられている。この下エアーフィルター４３は、加熱装置４２に循環する空気から不要物を取り除くために設けられている。

各熱処理室１４の天井面には、排気口４４が設けられている。複数の熱処理室１４の天井面上方には、各排気口４４を連結する排気ダクト４６が設けられている。この排気ダクト４６の下流側には１個の排気ファン４８が設けられている。この排気ファン４８は、各熱処理室１４の排気口４４から空気を吸引して、吐出口５０から排気する。

（２）テンター装置１２の構造
複数の熱処理室１４には、ウエブＷの搬送路に沿ってテンター装置１２が設けられている。このテンター装置１２はピンテンター装置であり、左右一対のテンターレール５２の上面に複数のウエブ固定部５４が前後方向に移動自在に配され、各ウエブ固定部５４は不図示のテンターチェーンによって連結されている。左右一対のテンターレール５２は、下ノズル３６の左右両側に固定されている。そして、このテンターチェーンは無端状であり、熱処理装置１０の外部に設けられた前後一対のスプロケットに架け渡され、このスプロケットをモータによって回転させて、テンターチェーンを搬送路の方向に沿って移動させる。これによってウエブ固定部５４が、熱処理装置１０の搬入口１６から搬出口１８に向かって移動する。左右一対のウエブ固定部５４のピンが、ウエブＷの両耳部に刺さり、ウエブＷを拡布状態で搬送する。

テンター装置１２の左右一対のテンターレール５２，５２は、ウエブの幅に応じて左右対称に移動自在であり、ウエブの幅が短いときは左右一対のテンターレール５２，５２を接近させ、ウエブの幅が広いときは左右一対のテンターレール５２，５２を離す。但し、この左右一対のテンターレール５２，５２の最大距離は、長方形の搬入口１６の左右方向の寸法により決定される。

（３）熱処理装置１０の電気的構成
熱処理装置１０の電気的構成について図５のブロック図に基づいて説明する。熱処理装置１０は、コンピュータよりなる制御部５６が設けられている。この制御部５６には、テンター装置１２、各熱処理室１４の上循環ファン２２、下循環ファン３２、各熱処理室１４の上加熱装置４０、下加熱装置４２、排気ファン４８、温度センサ５８が接続されている。

（４）熱処理装置１０の動作状態
次に、熱処理装置１０の動作状態について説明する。

熱処理装置１０が、ウエブＷをテンター装置１２で搬入口１６から搬入して加熱する動作状態について説明する。制御部５６は、加熱装置４０を動作させ、上循環ファン２２、下循環ファン３２を予め定めた回転数で回転させる。熱処理室１４の内部の空気は、加熱装置４０で加熱され、上循環ファン２２によって上ノズル２６からウエブＷの上面に吹き出される。また、下加熱装置４２によって空気が加熱され、下ノズル３６からウエブＷの下面に熱風が吹き出される。これによって、テンター装置１２によって搬送されているウエブＷが拡布状態で上下方向から熱風が当てられ、熱処理が行われ、その後にウエブＷは、搬出口１８から搬出される。ウエブＷに当たった熱風は、熱処理室１４内部を循環して、上エアーフィルター４１を経て再び上加熱装置４０に循環する。また、下エアーフィルタ４３を経て下加熱装置４２に循環する。制御部２６は、温度センサ５８が検出した温度が、予め設定した熱処理温度範囲内になるように、上加熱装置４０と下加熱装置４２による加熱と停止をフィードバック制御する。一方、排気ファン４８は、予め定めた回転数で回転し、各熱処理室１４の排気口４４から熱処理室１４内部の空気の一部を排気し、排気ダクト４６を経て吐出口５０から吐出する。

（５）搬入口１６の構造
熱処理室１４の搬入口１６の構造について図６を参照して説明する。

熱処理室１４の前面に開口した搬入口１６は、左右方向に延びた長方形であり、その内部には、両端部に左右一対のテンターレール５２，５２とウエブ固定部５４が進入する。左右一対のウエブ固定部５４のピンに固定されたウエブＷは、その重みにより拡布状態であっても中央部が下方に弛んだ状態となる。そのため、搬入口１６の上下方向の寸法は、この弛みの部分を考慮してやや大きく形成されている。

搬入口１６の上部中央部には上閉塞板６０が設けられている。この上閉塞板６０は長方形の金属板よりなり、左右一対のテンターレール５２，５２を最も接近させた位置よりも左右方向の寸法を短く形成されている。また、この上閉塞板６０の上下方向の寸法は、その下端部が下方に垂れたウエブＷの上方に位置し、接触しない位置まで垂れ下がっている。

また、熱処理室１４の後面に設けられた搬出口１８の上部にも、上閉塞板６０が設けられている。

（６）効果
本実施形態によれば、熱処理室１４の搬入口１６と搬出口１８の上部には、上閉塞板６０が垂れ下がっているため、熱処理室１４内部から熱が放出されるのを防止でき、また、外部から冷たい空気が流入するのを防止できる。そのため、熱処理室１４の温度が下がり難く、省エネルギーとなる。

また、ウエブＷは垂れ下がって搬送されるが、その上方に上閉塞板６０が設けられているため、搬送されるウエブＷに接触しない。

また、上閉塞板６０の左右方向の寸法は、左右一対のテンターレール５２，５２の最小距離よりも短く形成されているため、幅寸法が短いウエブＷであっても、上閉塞板６０に接触しない。

（７）変更例１
上記実施形態では、図７に示すように上閉塞板６０の左右方向の寸法は一定であったが、本変更例では、上閉塞板６０の左右にそれぞれスライド板６２，６４を設け、左右一対のテンターレール５２，５２の距離に合わせて、これら左右のスライド板６２，６４を最大幅までスライドさせ、搬入口１６の閉塞面積を大きくする。

本変更例によれば、実施形態１の上閉塞板６０で閉塞するよりも大きな面積を閉塞できるため、より省エネルギーとなる。

（８）変更例２
上記実施形態では、図８に示すように搬入口１６、搬出口１８の上部にのみ上閉塞板６０を設けたが、搬入口１６と搬出口１８の下部にも下閉塞板６６を設ける。この場合に、下閉塞板６６の上下方向の寸法は、ウエブＷの垂れ下がりを考慮し、上閉塞板６０の上下方向の寸法よりも小さく形成する。

本変更例によれば、搬入口１６、搬出口１８の上下を閉塞するため、より熱が逃げ難くなり、また、冷たい空気が入り難くなるため、より省エネルギーとなる。

（９）その他の変更例
上記実施形態では、テンター装置１２してピンテンター装置で説明したが、これに代えてクリップテンター装置を用いてもよい。

上記実施形態では、上加熱装置４０、下加熱装置４２はバーナー装置であったが、これに代えて電気ヒータ、又は、蒸気、熱媒体油による熱交換器でもよい。

上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０・・・熱処理装置、１２・・・テンター装置、１４・・・熱処理室、１６・・・搬入口、１８・・・搬出口、２０・・・上トランク、２２・・・上循環ファン、２６・・・上ノズル、３０・・・下トランク、３２・・・下循環ファン、３６・・・下ノズル、４０・・・上加熱装置、４２・・・下加熱装置、４４・・・排気口、４６・・・排気ダクト、４８・・・排気ファン、５６・・・制御部、６０・・・上閉塞板

Claims

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、ウエブが搬入される長方形の搬入口と、
前記熱処理室内の前後方向に沿って延びる前記ウエブの搬送路と、
前記熱処理室内の上部に設けられた上トランクと、
前記上トランクの上面に設けられた上循環ファンと、
前記熱処理室の天井面と前記上トランクの上面との間に設けられた上加熱装置と、
前記熱処理室内の前記搬送路の上方であって、前記上トランクの下面に設けられた複数の上ノズルと、
前記熱処理室内の下部に設けられた下トランクと、
前記下トランクの下面に設けられた下循環ファンと、
前記熱処理室の底面と前記下トランクの下面との間に設けられた下加熱装置と、
前記熱処理室内の前記搬送路の下方であって、前記下トランクの上面に設けられた複数の下ノズルと、
前記熱処理室に開口した排気口と、
前記排気口から排気を行う排気ファンと、
前記搬入口の上部から前記ウエブの上方まで垂れ下がるように設けられた上閉塞板と、
を有し、
前記上閉塞板は、左右方向にスライド自在であり、左右方向の寸法が調整できる、
ウエブの熱処理装置。
前記搬送路に沿って前記ウエブを拡布状態で搬送するテンター装置を有する、
請求項１に記載のウエブの熱処理装置。
前記テンター装置は、
左右一対のテンターレールと、
前記ウエブの両耳部を固定して、前記テンターレール上を前後方向に移動するウエブ固定部と、
を有する請求項２に記載のウエブの熱処理装置。
前記搬入口の内側の両側部は、左右一対の前記テンターレールと左右一対の前記ウエブ固定部がそれぞれ配され、
前記上閉塞板は、左右一対の前記テンターレールと左右一対の前記ウエブ固定部の間の前記搬入口に垂れ下がるように設けられている、
請求項３に記載のウエブの熱処理装置。
左右一対の前記テンターレールは、左右方向の間隔が一定の範囲で移動自在であり、
前記上閉塞板の左右方向の寸法は、前記間隔が最小のときの寸法より短い、
請求項４に記載のウエブの熱処理装置。
前記搬入口の下部から前記ウエブの下方まで突出した下閉塞板をさらに有する、
請求項１に記載のウエブの熱処理装置。
前記熱処理室の後面に開口し、ウエブが搬出される長方形の搬出口と、
前記搬出口の上部から前記ウエブの上方まで垂れ下がるように設けられた上閉塞板と、
をさらに有する請求項１乃至６のいずれか一項に記載のウエブの熱処理装置。
前記搬出口の下部から前記ウエブの下方まで突出した下閉塞板をさらに有する、
請求項７に記載のウエブの熱処理装置。
前記上加熱装置と前記下加熱装置が、バーナー、電気ヒータ、又は、熱交換器である、
請求項１に記載のウエブの熱処理装置。
前記ウエブが、布帛、フィルム、又は、紙である、
請求項１に記載のウエブの熱処理装置。