JP6592419B2

JP6592419B2 - ウエブの熱処理装置

Info

Publication number: JP6592419B2
Application number: JP2016216558A
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: 2019-10-16
Anticipated expiration: 2036-11-04
Also published as: JP2018071954A

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、ウエブに熱処理を行っていない非製造時間においても、熱処理室内の温度を均等に保持するために、熱処理室内に設けられた加熱装置、熱風の循環装置などを動作させている。そのため、この非製造時間において、エネルギーが無駄になるという問題点があった。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、非製造時において省エネルギーを達成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、前記熱処理室内の前後方向に沿って延びるウエブの搬送路と、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、前記ウエブを搬送しているときに前記排気ファンの回転数を排気通常回転数で回転させ、前記上循環ファンと前記下循環ファンを循環通常回転数で回転させる通常モードと、前記ウエブを搬送していないときに前記排気ファンの回転数を前記排気通常回転数より遅い排気エコ回転数で回転させ、前記上循環ファンと前記下循環ファンを前記循環通常回転数より遅い循環エコ回転数で回転させるエコモードとを実行する制御部と、を有し、前記制御部は、前記通常モードと前記エコモードにおいて、前記熱処理室内部が所定の熱処理温度範囲内になるように、前記上加熱装置と前記下加熱装置とを加熱、又は停止させてフィードバック制御を行い、前記通常モードから前記エコモードに変更するときに、前記排気ファンの回転数を前記排気エコ回転数に遅くした後に、前記上循環ファンと前記下循環ファンの回転数を前記循環エコ回転数に遅くし、前記エコモードから前記通常モードに変更するときに、前記上循環ファンと前記下循環ファンの回転数を前記循環エコ回転数から前記循環通常回転数に早くした後に、前記排気ファンの回転数を前記排気エコ回転数から前記排気通常回転数に早くする、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。

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。

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は左右一対のテンターレール５２の上面に複数のピンテンター５４が前後方向に移動自在に配され、各ピンテンター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。これによってピンテンター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。左右一対のピンテンター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。

（２）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。

（３）熱処理装置１０の制御方法
次に、熱処理装置１０の制御方法について説明する。

熱処理装置１０は、ウエブＷをテンター装置１２で搬送して加熱しているとき（製造時）の通常モードと、ウエブＷを搬送せず各熱処理室１４の温度を維持するとき（非製造時）のエコモードを実行する。

通常モードについて説明する。通常モードにおいては、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を予め定めた通常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、予め定めた通常回転数で回転し、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。

次に、エコモードについて説明する。エコモードにおいては、ウエブＷはテンター装置１２によって搬送されておらず、上加熱装置４０と下加熱装置４２とは、通常モードと同様にガスを供給し、熱処理室１４内部を前記熱処理温度範囲内に維持する。すなわち、制御部２６は、温度センサ５８が検出した温度が、通常モードと同じ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。上循環ファン２２と下循環ファン３２は、熱処理室１４の一部分の空気が加熱されて、他の部分の空気との温度差ができるのを防止するため、通常回転数よりも遅いエコ回転数で回転させ、熱処理室１４の内部を均等な温度に維持する。一方、排気ファン４８も、通常回転数よりも遅いエコ回転数で回転させ、各熱処理室１４の排気口４４から排気を行う。

通常モードからエコモードに変更するときには、第１に排気ファン４８の回転数を通常回転数からエコ回転数に遅くし、排気量を減少させる。次に、排気ファン４８の回転数がエコ回転数に遅くしたときから所定時間後（例えば、３０秒後）に上循環ファン２２と下循環ファン３２の回転数を通常回転数からエコ回転数に遅くする。

逆に、エコモードから通常モードに変更するときには、上循環ファン２２と下循環ファン３２の回転数をエコ回転数から通常回転数に早くした後、所定時間後（３０秒後）に排気ファン４８の回転数をエコ回転数から通常回転数に早くする。

（４）効果
本実施形態によれば、ウエブＷの熱処理作業を行っていないときは、上循環ファン２２、下循環ファン３２及び排気ファン４８を通常回転数からエコ回転数に遅くするため、省エネルギーを実現できる。

また、通常モードからエコモードに変更するときに、排気ファン４８の回転数を通常回転数からエコ回転数に早く遅くするため、より省エネルギーとなる。

また、エコモードから通常モードに変更するときに、排気ファン４８の回転数を後からエコ回転数から通常回転数に早くするため、より省エネルギーを実現できる。

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

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、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

Claims

断熱性を有する熱処理室と、
前記熱処理室内の前後方向に沿って延びるウエブの搬送路と、
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、
前記ウエブを搬送しているときに前記排気ファンの回転数を排気通常回転数で回転させ、前記上循環ファンと前記下循環ファンを循環通常回転数で回転させる通常モードと、前記ウエブを搬送していないときに前記排気ファンの回転数を前記排気通常回転数より遅い排気エコ回転数で回転させ、前記上循環ファンと前記下循環ファンを前記循環通常回転数より遅い循環エコ回転数で回転させるエコモードとを実行する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記通常モードと前記エコモードにおいて、前記熱処理室内部が所定の熱処理温度範囲内になるように、前記上加熱装置と前記下加熱装置とを加熱、又は停止させてフィードバック制御を行い、
前記通常モードから前記エコモードに変更するときに、前記排気ファンの回転数を前記排気エコ回転数に遅くした後に、前記上循環ファンと前記下循環ファンの回転数を前記循環エコ回転数に遅くし、
前記エコモードから前記通常モードに変更するときに、前記上循環ファンと前記下循環ファンの回転数を前記循環エコ回転数から前記循環通常回転数に早くした後に、前記排気ファンの回転数を前記排気エコ回転数から前記排気通常回転数に早くする、
ウエブの熱処理装置。
前記制御部は、前記ウエブが前記熱処理室内を搬送されているときに前記通常モードを実行し、前記ウエブが前記熱処理室内を搬送されていないときに前記エコモードを実行する、
請求項１に記載のウエブの熱処理装置。
前記熱処理室内の前記搬送路に沿って、前記ウエブを前後方向に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。
前記排気口が前記熱処理室の天井面に設けられている、
請求項１に記載のウエブの熱処理装置。
複数の前記熱処理室が前記搬送路に沿って連結され、
複数の前記熱処理室の前記排気口が一つの排気ダクトによって連結され、
前記排気ダクトに一つの前記排気ファンが設けられている、
請求項４に記載のウエブの熱処理装置。
連続した２つの前記熱処理室内に、一つの前記上加熱装置と一つの前記下加熱装置が設けられている、
請求項５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６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。