JPH01130756A - 赤外線乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は赤外線乾燥機に関するものであり特に紙ウェッ
ブ（ｗｅｂ、　　シート状物）、板紙ウェッブ或いは移
動するウェッブに対応するようなその他のものの乾燥に
関するものであって、代表的な本発明の応用例としては
、コーティング或いは表面糊付に関連する紙ウェッブの
乾燥の分野がある。

〔従来の技術〕

公知の技術において知られるものとして、紙ウェッブは
別々のコーティング装置からなる手段によるか製紙機械
に一体化されている機上装置或いは表面糊付は装置のい
づれかによってコーティングされており、それ等は製紙
機械の乾燥部分において作動するものであるからコーテ
ィングされるウェッブはマルチシリンダー乾燥機の最終
端で中間乾燥機及び最後には例えば後乾燥としての乾燥
シリンダーの組とがその後に続いているコーティング装
置に通される。本発明における典型的な応用は真しくコ
ーティング装置の後に設けられた該中間乾燥機に対する
ものである。

該コーティング装置に対しては本発明は何ら制限を設け
るものではない。

従来技術において、祇ウェッブ、板紙ウェッブ或いはこ
れと類似のものが非接触で乾燥される形の所謂エアボー
ン型ウェッブ乾燥ａ（ａｉｒｂｏｒｎｅ　ｗｅｂｄｒｙ
ｅｒ）が知られている。

該エアボーン型ウェッブ乾燥機は例えばブ・レード、ロ
ーラー或いは拡散コーターの後でコーテイング材により
湿潤状態にあるウェッブを非接触で支持し乾燥するため
に紙コーテイング装置の中で使用されている。最も一般
的に使用されている公知のエアボーン型ウェッブ乾燥機
は専ら空気噴流に依有している。

エアボーン型ウェッブ乾燥機が非常に大きなものとなっ
ているということは一部にはこの理由によるものであり
、エアボーン型ウェッブ乾燥機の効果に対する長さは十
分に高い乾燥容量をうるために相対的に長くなければな
らないからである。

かかる欠点についての他の理由は、空気乾燥において乾
燥に対するエネルギー密度は相対的に低い値に留まって
いることにある。

公知技術において、特に赤外線放射というような放射の
効果にもとづく異なる乾燥機が知られている。

赤外線放射を使用することは、相対的に高いエネルギー
密度を有しており波長が短くなればエネルギーが増加す
るという利点を提供する。

祇ウェッブを乾燥するにおいて赤外線乾燥機を使用する
ことは、赤外線放射及びそれ等の環境に於ける温度が、
十分に短い波長を有する乾燥放射が得られるように極め
て高くなるということから例えば発火という危険によっ
て制約されて来ている。

エアボーン型ウェッブ乾燥機においては、乾燥と支持用
の空気のための異なる空気噴出ノズルとそれ等の配置が
適用される。

該空気噴出ノズルは２つのグループ、即ち加圧或いはフ
ロートノズルと負圧或いはフォイルノズル（ｆｏｉｌ　
ｎｏｚｚｌｅ）に分割されることが出来る。

公知の赤外線乾燥機は特に空気技術、乾燥ギャップにお
けるウェッブの非接触支持及びウェッブの振動等に関係
した問題点に関して改善を要求されて来た。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、本発明の目的は、主として赤外線乾燥に基
づくが、然し乾燥ギャップにおけるウェッブの空気によ
る非接触支持が、ウェッブがいかなる状況下にあっても
その表面が通常は非常に熱（なっている、乾燥ギャップ
を形成する表面とは接触してはならないような方法によ
って達成されるような新しい装置を提供するものである
。

本発明の目的は新規な特に２線（ｔｗｏ　１ｉｎｅ）型
赤外線乾燥とウェッブが安全にしかも破断した状況にお
いてさえも振動を起こすことな（該赤外線乾燥機を通っ
て流れうるような当該ウェッブの支持噴射システムを提
供するものである。

更に本発明の目的は、相対的に高い特別の蒸発出力（ｓ
ｐｅｃｉｆｉｃ　ｅｖａｐｏｒａｔｉｎｇ　ｏｕｔｐｕ
ｔ）を有し、更に対流が良好に使用されるように乾燥中
において赤外線放射の冷却空気を付随的に利用すること
を可能としている赤外線乾燥機を提供するものである。

又、本発明の任意的な別の目的は、乾燥されたウェッブ
がより安定した方法で振動することなく赤外線乾燥機か
ら搬出されるような赤外線乾燥機を提供するものである
。

〔課題を解決するための手段〕

上記されかつ以下に説明される目的を達成するという見
地から、本発明に係る赤外線乾燥機は主として、以下に
示すユニットがウェッブの走行方向に配列された組合せ
により構成されていることにより特徴付けられるもので
あってそれ等はａ）相対的に広い処理ギャップが存在し
ている第１の赤外線乾燥機ユニット、 ｂ）該第１の赤外線乾燥機ユニットの実質的にすぐ後に
設けられており、かつ支持用噴射流がウェッブの両側か
ら噴き込まれる相対的に狭い空気支持ギャップを有して
いる支持噴射ユニット、Ｃ）蒸発乾燥ユニット専用とし
て作動するのに適合せしめられ、かつその処理ギャップ
の幅が第１の赤外線乾燥機ユニットにおける処理ギャッ
プの対応する幅より狭いがその前にある空気支持ユニッ
トにおける支持ギャップの幅より大である第２の赤外線
乾燥機ユニット、 である。

本発明の範囲には又、１つ或いは複数の支持ユニットば
かりでなく１つ或いは複数の赤外線乾燥ギャップを含む
ような赤外線乾燥機を含んでおり更には、赤外線乾燥機
の処理ギャップ好ましくは最後の処理ギャップの出口側
にディフューザーユニットが設けられており該ディフュ
ーザーユニットのかかる手段によって、ウェッブの走行
がそれが赤外線乾燥機を離れる場合或いはその一部が実
質的に振動しないような方法において安定化せしめられ
る。

以下において、添付された図面において図説された本発
明の例示的具体例について詳細に説明するが、本発明は
かかる例示的な具体例の詳細な事項について厳密に制約
されるものではない。

第１図は本発明における赤外線乾燥機の概略を説明した
図である。

同図は赤外線乾燥機を示しており、かかる手段によって
、典型的には紙或いは板紙のウェッブのような移動する
ウェッブＷが例えば表面糊付は或いはコーティングとの
関連で乾燥せしめられる。

該赤外線乾燥機を通過するウニ７ブＷの通路Ｗ　ｉ　ｎ
−Ｗ。ｕｔは図中の破線の手段により示されている。

本発明においては、赤外線乾燥機は互いに前後して置か
れている２つの赤外線乾燥機ユニット１０と３０と該赤
外線乾燥機ユニットの間に設けられた支持噴射ユニット
２０とを含んでいる。

ウェッブＷの搬入される方向Ｗ　ｉ　ｎに見られる第１
の赤外線ユニット１０はウェッブＷに対向して設けられ
ている平坦な放射窓１２と該放射窓と対向して置かれて
おり、第１の処理ギャップ１０Ｖ内でウェッブＷの裏面
において該放射窓１２に対して平行である、赤外線放射
がその反射表面１４で反射される平坦な反射ユニット１
３とが設けられている。

赤外線放射は好ましくは電力により加熱可能な要素であ
るが例えばガスにより作動されるものであっ【もよい。

第１の赤外線ユニット１０において又、第２の赤外線ユ
ニット３０においても、隣接して配置された最も適切な
幾つかの分割された放射要素が使用され、それ等の放射
出力は個別に調整されることが出来それによってこの装
置によりウェッブＷの縦方向の湿度特性を制御すること
が出来る。

第１の赤外線ユニット１０の後には、ウェッブＷの全幅
に亘って拡がっている噴射箱２１とウェッブＷの反対側
に設けられているこれと対応した噴射箱２２とを含んで
いる支持噴射ユニット２０が続いている。

噴射箱２１と２２にはウェッブＷの搬入側においてノズ
ルスロット２４が設けられており弯曲したコアンダ面（
Ｃｏａｎｄａ　ｆａｃｅ）　２３Ｒが該スロット２４と
の関連において設けられている。

該コアンダ面は箱２１と２２のノズルスロット２４から
ウェッブに沿って斜めになるようウェッブに対して適用
される噴射Ｐ１とＰ２を案内しウェッブＷの平面に対し
て平行となす。

支持噴射ユニット２０はその後に第２の赤外線乾燥ユニ
ット３０が設けられており該ユニットの構成は原理的に
は第１の赤外線ユニット１０のものと同一である。

第２の赤外線ユニット３０は赤外線放射ユニット３１と
これと対向して設けられかつその手段によりウェッブＷ
が乾燥される処理ギャップ３０Ｖにより分離されている
反射面３４を含む反射ユニット３３とを含んでいる。

第２の赤外線ユニット３０の後には処理ギャップ３０Ｖ
の後にウェッブＷの平面からより離れるような弯曲状に
なっている弯曲したディフューザー板３５ａ、３５ｂを
設けたディフユーザーユニット３５が続いている。

このディフューザーユニット３５の手段によって、処理
ギャップ３０Ｖの後のウェッブＷの揺れは、該ウェッブ
Ｗが乾燥機から離れた時に防止される。

ディフューザー板３５ａと３５ｂの弯曲形状は好ましく
はディフューザーの断面（ｃｒｏｓｓ　ｆａｃｅ）即ち
板３５ａと３５ｂの間に存在しているウェッブＷの平面
と直角の面が５″から１０°の好ましくは８°の円錐状
ディフューザーと同じ形状に設定されているものである
。

第１図に示される赤外線乾燥機において、その構造上の
顕著な特徴の１つは、支持ノズル２４の弯曲した案内面
２３ＲはウェッブＷの支持ギヤ、ンプ２０Ｖを第２の赤
外線ユニット３０におけるより広い処理ギャップ３０Ｖ
に拡張せしめるステップ状部分２５と２６に接続されて
いる。このステップ状部分２５．２６によって、空気支
持ギャップ２０Ｖにより生じるかも知れない生産品質上
の欠点が除去され、又他の特徴としては第２の処理ギヤ
・ンプ３０Ｖにおいて渦乱流（ｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅ）
が発生し、かかる渦乱流の手段によって処理ギャップ３
０Ｖにおける蒸発作用がかなり強化される。

以下において、上記において説明した赤外線乾燥機の空
気循環システムについて説明する。支持用噴流Ｐ１とＰ
ｔのためだけでなく赤外線ユニット１０と３０の冷却の
ために要求される空気は送風機１５の手段によって矢印
ＦＡ、、の方向から当該システムに供給され、その加圧
側に設けられたダクト１７は、赤外線ユニット１０と３
０に対して冷却空気流Ｆ’ｔｔとＦ□とがそれを通して
供給される調整板１６を設けたダクト１７ａと１７ｂに
分岐せしめられている。

赤外線ユニット１０と３０において放熱器を冷却するた
めに加熱された空気はダクト１８と４０を通してダクト
４１に回収される。該ダクト４１は送風機２９の吸引側
におけるダクト４２とともに調整板４３ａを有する排気
送風機４４の吸引側のダクト４３とに接続されている。

該空気システムから出る排出噴流Ｆ　ｏｕｔは送風機４
４の加圧側におけるダクト４５を通して排出され、該排
出噴流Ｆ。ｕＬＯ量は該調整板４３ａの手段により調整
される。

赤外線ユニット１０と３０の冷却に際して加熱された空
気は送風機２９の加圧側におけるダクトを通して送られ
支持噴流ユニット２０における箱２１と２２に供給され
そこで支持噴流Ｐ、とＰ２のための空気流を形成する。

送風機２９のダクト２７は調整板２８を有するダクｌ−
２７ａと２７ｂとに分岐されており、該調整板によって
支持噴流Ｐ、とＰ２の空気量が調節される。

第１の赤外線ユニット１０における放熱器（ｒａｄｉａ
ｔｏｒｓ）の機台方向における長さＡは好ましくはＡ＝
４００〜５５０［ｌｌＩｎの範囲内である。

又、第２の赤外線ユニット３０における放熱器の機台方
向における長さＣはＣ夕Ａである。

対向する反射器ユニット１３と３３の機台方向における
長さは幾分長いものであって、好ましくは赤外線ユニッ
ト１０と３０における放熱器の機台方向の長さＡとＣよ
り約５０蘭長いものである。

支持噴流ノズル２４の平坦な搬送面（ｐｌａｎｅｃａｒ
ｒｉｅｒ　ｆａｃｅ）　２１ａと２２ａの機台方向の長
さＢはＢζ１００膿のオーダーである。

本発明における赤外線乾燥機の操作の特徴は第１の赤外
線ユニット１０は蒸発器部分としては実質的に作動しな
いものであるが、その放射熱は主に処理ギャップ１０Ｖ
内におけるウェッブＷをウェッブＷ内に存在する水分を
蒸発温度にまで加熱するために使用される。

もしウェッブＷの導入時の温度がＴ、　＝３０℃〜４０
℃であるとすれば支持噴流ユニット２０における赤外線
ユニット１０を出た後のウェッブＷの温度は好ましくは
例えばＴ、＝６０〜７０℃である。

第１の赤外線ユニット１０における放射出力はそれ故に
調節されることが出来る。

上述した目的のために、第１の処理ギャップ１０■の幅
はａ＝４０〜６０ＩＩＩ１１であり好ましくはａ＝約５
０ｍ＋ｎである。空気支持ギャップ２０Ｖの幅すはｂ＝
１２〜２５ＩＴＩｉｌテあり、又第２の処理ギＪｒｙプ
３０Ｖｉ７）幅Ｃはｃ　＝２０〜５０ｍｍ、好ましくは
ｃｚ３０ｍｍである。

ディフューザー３５の適正な寸法は案内板３５ａと３５
ｂの弯曲形状に関連して上述のように定められる。ディ
フューザー３５の接合方向の長さＤはＤ＝８０〜１５０
　ｍｍで又開口部の縦方向の幅ｄはｄ＝２０〜６０ｍｍ
である。

支持噴流ユニット２０のノズルスロット２４の幅Ｓは一
般にｓ＝３〜５Ｍである。噴流Ｐ、とＰ２のために使用
される噴射速度ＶはＶ＋ｂ１．５ＸｗでありここでＷは
ウェッブＷの走行速度である。

このような方法により得られるスピードを異ならせる方
法及びウェッブに沿った方向への噴流Ｐ。

とＰ２の方法によって、ウェッブが破断した状態におい
てさえも第２の赤外線ユニット３０において、ウェッブ
Ｗが加熱面から離れるように吹かれることを確実にする
と同時に最適な生産品質を達成することが可能となる。

縦方向におけるステップ状部分２５と２６の高さは好ま
しくは約５鵬である。これによって蒸発乾燥ギャップ３
０Ｖにおける上記の渦乱流と乾燥効率の強化が達成され
る。

本発明において支持噴流と空気支持ギャップ２０■の中
で搬送面の相対的に短い寸法部分Ｂが使用される時には
、極めて小さな間隔すのものですらウェッブＷが固定部
分に接触するという危険が生ずることなしに使用するこ
とを可能とする。

本発明の目的は上記した寸法Ａ、Ｂ、Ｃ及びａ。

ｂ、ｃ更にはそれ等の比率を適切に選択することによっ
て少なくとも部分的に達成される。

これ等の寸法における適切な比率は、 Ａ＝Ｂであり又 Ａ＝（２〜６）×Ｂ、 ａ＞ｃ＞ｂ、更には ａ／ｂ＝２〜５でａ　／　ｃ　＝　１．５〜３である。

−力量も好ましい比率は一般的には上記範囲の中央部分
である。

本発明において上述した種類のディフューザー３５が第
２の赤外線ユニット３０の後部で使用される時には蒸発
乾燥ギャップ３０Ｖそのものにおいてはかなりのレベル
の渦乱流でさえも使用することが可能であり又それにも
かかわらずディフューザー３５のためにウェッブＷが赤
外線乾燥機を安定した状態でかつ振動のない状態で離れ
ることを可能とする。

本発明においては、赤外線乾燥機の後で、ウェッブＷは
直接他の処理装置に通過せしめられるか或いは本発明に
係る赤外線乾燥機の後に乾燥が連続され或いは完了され
るように更に別のエアボーン型乾燥機が設けられても良
い。

もし別のエアボーン型ウェッブ乾燥機が用いられるなら
ば、本発明の赤外線乾燥機を実質的に直接エアボーン型
ウェッブ乾燥機と一体化させることが好ましくそれによ
ってディフューザー３５は全く必要がなくなる。

ウェッブＷは赤外線乾燥機を通して水平に走行するよう
に上記では示されているとしても、本発明はウェッブＷ
が垂直に上向き或いは下向きのいづれか或いは斜めに上
向き或いは下向きのいづれかの方向に走行するように全
く同等の効果の下に実行されうる。

本発明において適切な方法で寸法化された支持噴流シス
テムは２つの赤外線乾燥機の間に配置されるとともに、
接合方向における長さと処理ギャップの幅とが互いに適
切な比率となるように寸法化されており、又更に必要で
あれば該装置はその出口側に特別なデイフュージョンユ
ニットを設けてもよい。又乾燥機が適当な空気循環シス
テムを有している場合には、新規で効率的な赤外線乾燥
機が得られるそしてそれは異なった応用のためばかりで
なく多数の異なるウェッブのために設計されることが可
能である。

上記したように本発明にかかる多くの詳細事項が前述の
特許請求範囲において定義された発明の技術的思想の範
囲内にあり又実施例のためだけに示された上記詳細事項
とは異なった変形態様があることを示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る赤外線乾燥機の一具体例を示す概
略断面図である。 １０、３０・・・赤外線乾燥ユニット、１５、２９．４
４・・・送風機、 ２０・・・支持噴流ユニット、 １６、２８．４３ａ・・・調整板、 １１、３１・・・赤外放射器、 １２、３２・・・平坦放射窓、 １３、３３・・・平坦反射ユニット、 １４、３４・・・反射面、 ２１、２２・・・噴射箱、 ２３Ｒ・・・弯曲面、 ２４・・・ノズルスロット、 ３５・・・ディフューザー１ １０Ｖ、３０Ｖ・・・ギャップ、 ２０Ｖ・・・空気支持ギャップ、 ２５、２６・・・ステップ状部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも２個の連続した赤外線ユニット（１０、
   ３０）と共に噴射ノズル（２４）を有しそのノズルから
   ウェッブ（Ｗ）の走行を安定化させるためにウェッブ支
   持ギャップ（２０Ｖ）の中に支持噴射流が吹き込まれる
   支持噴射ユニット（２０）とから構成された赤外線乾燥
   機であって、該赤外線乾燥機は、 ａ）相対的に広い処理ギャップ（１０Ｖ）が存在してい
   る第１の赤外線乾燥機ユニット（１０）、ｂ）該第１の
   赤外線乾燥機ユニット（１０）の実質的にすぐ後に設け
   られており、かつ支持用噴射流がウェッブの両側から噴
   き込まれる相対的に狭い空気支持ギャップ（２０Ｖ）を
   有している支持噴射ユニット（２０）、 ｃ）蒸発乾燥ユニット専用として作動するのに適合せし
   められ、かつその処理ギャップ（３０Ｖ）の幅が第１の
   赤外線乾燥機ユニットにおける処理ギャップ（２０Ｖ）
   の対応する幅より狭いがその前にある空気支持ユニット
   （２０）における支持ギャップ（２０Ｖ）の幅より大で
   ある第２の赤外線乾燥機ユニット（３０）、の各ユニッ
   トがウェッブ（Ｗ）の走行方向に配列された組合せを含
   んでいることにより特徴付けられている赤外線乾燥機。 ２、第１と第２の赤外線乾燥機ユニット（１０、３０）
   のウェッブ（Ｗ）の走行方向における長さＡとＣは互い
   に比較した際実質的に等しい大きさでかつ実質的に支持
   噴射ユニット（２０）における負圧状態にある平面の支
   持面（２１ａ、２２ａ）のウェッブ（Ｗ）の平面におい
   て測定された長さＢより実質的に大きく好ましくは Ａ■Ｃ＝（２〜６）×Ｂ であることを特徴とする請求項１記載の赤外線乾燥機。 ３、該空気支持ギャップ（２０Ｖ）の後に階段状の拡張
   部（２５、２６）が設けられており、該拡張部において
   はウェッブを走行させるギャップが第２の赤外線乾燥機
   ユニット（３０）における処理ギャップ（３０Ｖ）の幅
   （Ｃ）と等しくなるように拡大されかつ該階段状部の高
   さ（２５、２６）は好ましくは約５ｍｍで乾燥用空気の
   かなりの渦乱流がウェッブ蒸発乾燥ギャップそのものの
   中に発生されるような寸法を有していることを特徴とす
   る請求項１又は２記載の赤外線乾燥機。 ４、第１の赤外線乾燥機ユニットの後壁と、第２の赤外
   線乾燥機ユニットの前壁との間に実質的直接的に設けら
   れている該支持噴射ユニット（２０）において、その平
   坦な支持面（２１ａ、２２ａ）の前側において、コアン
   ダノズル（２４、２５）が存在しており、該ノズルは該
   コアンダ面（２３Ｒ）の直接的延長部を構成している負
   圧状態におかれている平坦支持面（２１ａ、２２ａ）上
   に支持噴射（Ｐ＿１、Ｐ＿２）を案内すると共に更に該
   ステップ状部分を越えて第２の赤外線乾燥機ユニット（
   ３０）における処理ギャップ（３０Ｖ）の中に案内する
   弯曲したコアンダ面（２３Ｒ）が設けられていることを
   特徴とする請求項１乃至３記載の赤外線乾燥機。 ５、第１の赤外線乾燥機ユニット（１０）の出力（ｏｕ
   ｔｐｕｔ）とその処理ギャップ（１０Ｖ）の長さＡと幅
   （ａ）は、ウェッブ（Ｗ）の搬入温度が３０℃〜４０℃
   である時に第１の赤外線ユニット（１０）を出た時のウ
   ェッブ（Ｗ）の温度（Ｔ＿１）はＴ＿１＝６０℃〜７０
   ℃としそれによって、第１の処理ギャップ（１０Ｖ）に
   おいては主にウェッブ（Ｗ）の温度を丁度蒸発温度に上
   昇せしめウェッブ（Ｗ）の蒸発乾燥そのものが第２の処
   理ギャップ（３０Ｖ）で実行されるように設計されかつ
   調整されることを特徴とする請求項１乃至４記載の赤外
   線乾燥機。 ６、該赤外線乾燥機は、冷却空気が送風機の手段（１５
   ）によって両者の赤外線ユニット（１０、３０）に送ら
   れ、該赤外線ユニット（１０、３０）における放射器を
   冷却することにより加熱された空気が該支持噴射流（Ｐ
   ＿１、Ｐ＿２）のための空気噴流を構成するように該支
   持噴射ユニット（２０）に送られ、それによって赤外線
   冷却空気における熱エネルギーの大部分がウェッブ（Ｗ
   ）の乾燥のために帰還される如き空気システムを含むこ
   とを特徴とする請求項１乃至５記載の赤外線乾燥機。 ７．１個又は複数個の赤外線乾燥ギャップ（１０Ｖ、３
   ０Ｖ）と同時に１個或いは複数個の支持噴射ユニット（
   ２０）を含む赤外線乾燥機であって、ディフューザーユ
   ニット（３５）が処理ギャップ、好ましくは最後の処理
   ギャップ（３０Ｖ）の出口側に設けられ、該ディフュー
   ザーユニット（３５）によって、ウェッブ（Ｗ）の走行
   が赤外線乾燥機或いはそれ等の一部を実質的に振動する
   ことなく離れるように安定化されることを特徴とする赤
   外線乾燥機。 ８、該ディフューザーユニット（３５）は互いに対向す
   る２つのディフューザー板（３５ａ、３５ｂ）を含み、
   かつ該板の弯曲形状は、流体の流れ方向におけるディフ
   ューザーの断面積の増加が約５〜１２゜、好ましくは約
   ８゜の円錐状ディフューザーと対応するものであること
   を特徴とする請求項７記載の赤外線乾燥機。 ９、請求項７或いは８に記載されたディフューザーが第
   ２の赤外線乾燥ユニット（３０）の乾燥ギャップ（３０
   Ｖ）の出口側において使用されることを特徴とする請求
   項１乃至６記載の赤外線乾燥機。