JPH0280659A - 糊付機等の熱風乾燥装置 - 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 この発明は、繊維工業における糊付機等の熱風乾燥装置
、さらに詳しくは、湿潤糸の走行速度の変更の際にも、
乾燥室の内部温度を速やかに所定温度に制御することが
できるようにした糊付機等の熱風乾燥装置に関する。

従来技術 糊付機等においては、走行する湿潤糸を効率よく連続的
に乾燥するために、熱風乾燥装置が広く使用されている
。

かかる熱風乾燥装置として最も典型的なものは、湿潤糸
Ｙが通過走行する箱形の乾燥室１に、熱風吹込口１ａと
熱風排出口１ｂとを設け（第４図）、これらの熱風吹込
口１ａと熱風排出口１ｂとを、循環ダクト２を介して連
結した上、循環ダクト２上に熱源２ａとファン２ｂとを
配設した、いわゆる循環式熱風乾燥装置である。ただし
、熱風吹込口１ａと熱風排出口１ｂとには、それぞれ、
吸気ファン３ａ、排気ファン４ａを有する外気取入ダク
ト３と排出ダクト４とが併設される一方、熱源２ａは、
調節弁５ａを介して、図示しない加熱蒸気源に接続され
ている。ここで、調節弁５ａは、乾燥室１の内部温度Ｔ
を検出する温度検出器５ｂを検出端として作動する温度
制御器５の操作端となっている。

一般に、糊付機等においては、湿潤糸Ｙの走行速度Ｖは
、停止状態と、定常の高速走行状態との他に、糸切れ処
理作業のための低速走行状態をとるのが普通であって、
乾燥室１の内部温度Ｔは、それぞれの状態に対応して、
所定の温度に設定する必要がある。すなわち、停止時や
低速時においては、糸の材質等によって決まる限界温度
より十分低い温度とする一方、高速運転時においては、
湿潤糸Ｙに所定の乾燥度が得られるように、限界温度よ
り高い温度とすることが好ましく、このような高い温度
雰囲気を通過しても、湿潤糸は、水分の蒸発潜熱のため
に温度上昇が少なく、何ら格別な変質を生じることがな
い。

そこで、第４図においては、温度制御器５の設定器５Ｃ
に、高速運転時と低速運転時とにそれぞれ閉となるリレ
ー接点ＨＳＳを入力することにより、その設定温度ＴＨ
ＳＴＳを切換え選択する一方、機械停止時には、ファン
２ｂを停止するとともに、吸気ファン３ａ、排気ファン
４ａを運転することにより、乾燥室１の内部温度Ｔを急
速に下降せしめるようになっている。ただし、排気ファ
ン４ａは、湿潤糸Ｙの乾燥により、高湿となった空気の
一部を外部に排出するために、機械運転中にも運転され
る。

発明が解決しようとする課題 而して、かかる従来技術によるときは、熱源２ａの応答
性が悪いために、機械の定常状態においてはよいとして
も、機械の過渡状態においては、必ずしも良好な制御特
性を得ることができないという問題があった。すなわち
、停止中の機械を起動して低速運転状態に移行するに際
し、ファン２ｂを起動すると、そのときの熱源２ａは、
停止時間が短い場合、先きの高速運転の際に、必要な高
温を実現するための大量の熱量が残留しており、したが
って、乾燥室１の内部温度Ｔは、低速運転時の設定温度
ＴＳが選択されているにも拘らず、糸の限界温度を越え
て、高速運転時における設定温度ＴＨに近い値にまで一
時的に上昇してしまうおそれが避けられなかった。また
、逆に停止時間が長い場合、熱源２ａは十分に冷えてい
るために、低速運転時の設定温度ＴＳが選択されても、
内部温度Ｔが、その設定温度ＴＳまで上昇するのに長時
間を要し、さらに、低速運転時から高速運転時に移行す
る際には、一般に、機械の加速時間に合わせて、内部温
度Ｔも滑らかに上昇させるのが好ましいが、この際の追
随特性も不十分であった。

そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑
み、熱源と送風機との間に、調節ダンパ付きの外気取入
口を設けることによって、機械の過渡状態においても、
乾燥室の内部温度が、機械の走行速度に対応する所定の
設定温度によ（追随することができるようにした、糊付
機等の熱風乾燥装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、熱風吹
込口と熱風排出口とを備え、湿潤糸を通過走行させる乾
燥室と、乾燥室の熱風排出口と熱風吹込口とを連結する
循環ダクトとを備え、この循環ダクトには、熱風排出口
からの空気を加熱する熱源と、熱源からの加熱空気に外
気を混入する調節ダンパ付きの外気取入口と、加熱空気
と外気とを混合した熱風を熱風吹込口に送風するファン
とを配設し、調節ダンパは、乾燥室の内部温度が湿潤糸
の走行速度に対応した設定温度となるように連続的に開
度制御することをその要旨とする。

なお、調節ダンパは、湿潤糸の走行速度を示す速度信号
を入力とし、設定温度を出力とする関数発生器を備えた
温度制御器を介して制御するようにし、また、熱源は、
高速運転時における所要熱量と同等の放熱熱量を有する
ようにしてもよいものとする。

作用 而して、この構成によるときは、ファンにより、熱風吹
込口を介して乾燥室に送り込まれる熱風は、熱源からの
加熱空気と外気取入口からの外気との混合空気となり、
しかも、このときの両者の割合は、外気取入口に取り付
けられた調節ダンパの開度によって決定され、これによ
り、乾燥室の内部温度が決定される。一方、調節ダンパ
の応答性は、簡単に、十分速くすることができるので、
乾燥室の内部温度は、機械の運転状態に対応して、適確
に、所定の設定温度に制御することが可能である。

また、調節ダンパは、湿潤糸の走行速度に対応して連続
的に開度制御されるので、機械が低速運転時から高速運
転時に移行する際にも、乾燥室の内部温度は、そのとき
の湿潤糸の走行速度に合わせて速やかに追随することが
できる。

ここで、調節ダンパは、湿潤糸の走行速度を人力とし、
設定温度を出力とする関数発生器付きの温度制御器を介
して制御することにより、前述の追随制御を簡単に実現
することができる。

なお、熱源の放熱熱量として、高速運転時における所要
熱量と同等の放熱熱量を有するものとすれば、熱源から
の加熱空気の温度を、はぼ高速運転時における設定温度
に設定することにより、高速運転時には、調節ダンパの
開度は、全閉または全閉に近く保つことができるので、
熱源におけるエネルギ効率を最も高（することができる
。

以上のように作用するものである。

実施例 以下、図面を以って実施例を説明する。

糊付機等の熱風乾燥装置は、乾燥室１と、循環ダクト２
と、熱源２ａと、調節ダンパ２ｄ付きの外気取入口２ｃ
と、ファン２ｂとを主要部材としてなる（第１図）。

乾燥室１は、湿潤糸Ｙを通過走行させるための開口１３
／、ＦＹと、熱風吹込口１ａと、熱風排出口１ｂとを有
する箱形容器であって、熱風排出口１ｂには、排気ファ
ン４ａと調節ダンパ４ｂとを有する排出ダクト４が併設
されている。

循環ダクト２は、熱風排出口１ｂと、熱風吹込口１ａと
を連結する通風路を形成し、その途中には、熱源２ａと
、調節ダンパ２ｄ付きの外気取入口２ｃと、ファン２ｂ
とが、この順に配設されている。

熱源２ａは、温度制御器５の操作端となっている調節弁
５ａを介して、図示しない加熱蒸気源に接続された熱交
換器であり、温度制御器５には、熱＃２ａの加熱温度を
検出する温度検出器５ｄと、熱源２ａの加熱蒸気の蒸気
圧Ｐを検出する圧力センサ５ｅと、温度設定器５ｆとが
接続されている。

ただし、蒸気圧Ｐは、温度制御器５のマイナループを形
成するためのフィードバック信号として使用されるもの
とする。また、一般的に、飽和蒸気の蒸気圧と温度との
間には一定の関係があるので、調節弁５ａとしては、蒸
気圧Ｐを調節する減圧調整弁を使用することも可能であ
る。

調節ダンパ２ｄは、操作モータＭによって開度制御され
るものとし、操作モータＭは、乾燥室１の内部温度Ｔを
制御する温度制御器１ｏの操作端となっている。すなわ
ち、温度制御器１ｏは、関数発生器１１と加え合せ点１
２と制御増幅器１３とを縦続してなり、関数発生器１１
には、図示しない検出装置によって検出した湿潤糸Ｙの
走行速度Ｖを示す速度信号Ｓｖを入力しである。また、
加え合せ点１２の減算端子には、乾燥室１の内部温度Ｔ
を検出する温度検出器１０ａの出力を接続し、制御増幅
器１３の出力は、操作モータＭに接続しである。

いま、一般的に、熱源２ａによって加熱される加熱空気
の量をＱｌ、熱源２ａの出口における加熱空気の温度を
Ｔ１、外気取入口２Ｃを介して取り入れられる外気の量
をＱ２、その温度をＴ２とすると、これらを混合して得
られる熱風のｔｉＱと、その温度Ｔとは、 Ｑ＝０１　＋Ｑ２ Ｔ＝（ＴＩ　Ｑｌ　＋Ｔ２　Ｑ２　）／Ｑ−（ＴＩ　Ｑ
ｌ　＋Ｔ２　Ｑ２　）／（Ｑｌ　＋Ｑ２　）によってほ
ぼ表わされる。ここで、外気の量Ｑ２は、調節ダンパ２
ｄの開度によって自由に調節することができるから、熱
風の温度、すなわち、乾燥室１の内部温度Ｔは、調節ダ
ンパ２ｄの開度を設定することにより、任意に調節する
ことができることになる。ただし、このとき、熱源２ａ
は、十分に大きな放熱熱量を有するものとする。

機械が停止しているとき（第２図の時刻ｔ１以前）は、
ファン２ｂは停止しているとともに、温度制御器１０も
、その作動を停止しているので、乾燥室１の熱風吹込口
１ａには熱風が吹き込まれない。ただし、このとき、調
節ダンパ２ｄの開度θは、前回の機械停止時における制
御結果として、全開または全開に近い開度θｌとなって
おり、また、熱源２ａは、温度制御器５により、高速運
転時における湿潤糸Ｙの乾燥に必要な温度Ｔ１ζＴＨ（
ＴＨは、高速運転時における乾燥室１の内部温度Ｔの設
定温度）に昇温されており、しかも、その放熱熱量は、
高速運転時における所要熱量を供給するに十分な容量に
設定されているものとする。

時刻ｔ１において機械を起動すると、機械は、まず、湿
潤糸Ｙの走行速度Ｖが、低速ＶＳとなる低速運転状態と
なる、このとき、温度制御器１０には、速度信号Ｓｖが
入力されるので、関数発生器１１は、その設定温度ＴＯ
として、Ｔｏ＝ＴＳ＜Ｔｙ　（Ｔｙは、糸の限界温度）
を出力する。−方、機械起動と同時に、温度制御器１０
が作動開始し、さらに、ファン２ｂも起動されるので、
乾燥室１の内部温度Ｔは、Ｔ＝ＴＳとなるように、調節
ダンパ２ｄの開度θが設定されることになる。

ただし、このときの開度θは、設定温度Ｔｏ　＝ＴＳが
低いために、全開または全開に近い開度θｌのままに留
まることが多い。

時刻ｔ２において、機械は、低速運転から高速運転への
移行を開始する。したがって、温度制御器１０の設定温
度Ｔｏも、湿潤糸Ｙの走行速度Ｖの上昇とともに上昇し
、糸の限界温度Ｔｙを越えて、高速運転時における設定
温度Ｔｏ　＝ＴＨへ移行する。このときの設定温度Ｔｏ
の変化の態様は、関数発生器１１の特性によって決まる
が、これは、走行速度Ｖの上昇勾配に合わせて、直線的
であってもよい。

このようにして、設定温度Ｔｏが上昇すると、これに対
応して、調節ダンパ２ｄは、徐々に、その開度θを減少
するように制御され、したがって、乾燥室１の内部温度
Ｔは、常に、Ｔ＝Ｔｏとなるように、設定温度Ｔｏの変
化に追随する。そこで、調節ダンパ２ｄが全開となって
も、なお、高速運転時の設定温度Ｔｏ＝ＴＨを達成でき
ないときは（第２図の時刻ｔ３）、以後、温度制御器５
が、熱源２ａの放熱量を増大するように、熱源２ａの加
熱蒸気の蒸気圧Ｐを増加させる方向に働（。このように
して、湿潤糸Ｙの走行速度■が、Ｖｙ）ｆとなって機械
の高速運転が達成され、乾燥室１の内部温度Ｔが、Ｔ＝
ＴＩＩとなれば（同図の時刻１４）、以後、機械は、高
速運転による定常運転を続行する。

時刻ｔ５において、機械の停止指令が発生すると、機械
は急速に停止される。このときは、湿潤糸Ｙの走行速度
Ｖの低下とともに、温度制御器１０の設定温度Ｔｏも低
下するので、調節ダンパ２ｄは、これに追随するように
して、急速に、全開または全開に近い開度θ１に開かれ
る。ただし、温度制御器１０は、機械停止後（時刻ｔ６
）、しばらくの間、設定温度Ｔｏを、Ｔｏ　＝ＴＳに保
持した上、ファン２ｂを停止するとともに、制御系の作
動を停止するものとする（時刻ｔ７）。このように、機
械停止後においても、しばらくの間、設定温度ＴｏをＴ
ｏ　＝ＴＳに保つのは、乾燥室１内の構造物の温度を冷
却するためであり、また、ファン２ｂの停止した後にお
いて、構造物が十分に冷却されていない場合に発生する
構造物からの放射熱による湿潤糸Ｙの温度上昇を防止す
るためでもあり、さらには、次回の起動時において、乾
燥室１の内部温度Ｔを、速やかに、Ｔ＝ＴＳとするため
であって、一般に、ＴＳ　＜Ｔｙであるので、かかる温
度制御を行なっても、湿潤糸Ｙへの悪影響はない。なお
、かかる制御特性は、ＶＨ＞ＶＳ″、０であるから、温
度制御器１０の関数発生器１１の入出力特性を、たとえ
ば第３図のような折線特性とすることにより、容易に近
似することができる。

つづいて、時刻ｔ８において機械を再起動するときは、
前述と全く同様にして、乾燥室１、の内部温度Ｔの昇温
制御を実現することができる。

排気ファン４ａは、乾燥室１内を走行する湿潤糸Ｙの乾
燥によって生じた湿潤空気の一部を外部へ排出すること
が、その主要な作用であるが、−般的には、排気ファン
４ａは、ファン２ｂとともに起動停止制御し、その出口
側の調節ダンパ４ｂを介して、適当な流路抵抗を与える
ことにより、その通過風量を手動制御すれば足る。

以上の説明において、熱源２ａの放熱熱量は、高速運転
時における所要熱量と同等に設定することもできる。こ
のとき、熱源２ａからの加熱空気の温度Ｔ１を、Ｔ１＝
ＴＨに一定制御することにより、低速運転時において必
要な外気の量Ｑ２を最小にするとともに、高速運転時に
おける調節ダンパ２ｄの開度θを全閉とすることができ
るので、熱源２ａにおけるエネルギ効率を最大にするこ
とができる。

また、ファン２ｂは、調節ダンパ２ｄの開度θが大きく
なるときに、その回転数が減少するように回転数制御す
ることもできる。一般に、調節ダンパ２ｄの開度θが大
きくなれば、ファン２ｂの吸気抵抗が少なくなるために
、乾燥室１内に吹き込まれる熱風のｆｆ１Ｑが増加する
傾向があるが、このとき、ファン２ｂの回転数を減少さ
せることにより、この傾向を有効に消去して、熱風のｉ
ｌＱを一定に保つことができる。

発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、循環ダクト上に
配設した熱源とファンとの間に、調節ダンパ付きの外気
取入口を形成し、この調節ダンパは、乾燥室の内部温度
が、湿潤糸の走行速度に対応した設定温度となるように
、連続的に開度制御することにより、応答性の悪い熱源
の加熱温度は一定とし、応答性に優れた調節ダンパを温
度制御器の操作端として使用することができるので、機
械の再起動時や、低速運転から高速運転に移行するとき
等の過渡状態においても、乾燥室の内部温度が極端に高
くなったり、その設定温度に対する追随性が不足したり
することがなく、したがって、常に、良好な特性の糊付
糸を生産することができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は実施例を示し、第１図は全体構成
説明図、第２図は動作説明線図、第３図は関数発生器の
入出力特性線図である。 第４図は従来例を示す第１図相当図である。 Ｙ・・・湿潤糸 ■・・・走行速度 Ｔ・・・内部温度　　Ｔｏ・・・設定温度Ｓｖ・・・速
度信号 １・・・乾燥室 １ａ・・・熱風吹込口　　１ｂ・・・熱風排出口２・・
・循環ダクト ２ａ・・・Ｍ　　　２ｂ・・・ファン ２ｃ・・・外気取入口　　２ｄ・・・調節ダンパ１０・
・・温度制御器 １１・・・関数発生器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）熱風吹込口と熱風排出口とを備え、湿潤糸を通過走
   行させる乾燥室と、前記熱風排出口と熱風吹込口とを連
   結する循環ダクトとを備え、該循環ダクトには、前記熱
   風排出口からの空気を加熱する熱源と、該熱源からの加
   熱空気に外気を混入する調節ダンパ付きの外気取入口と
   、加熱空気と外気とを混合した熱風を前記熱風吹込口に
   送風するファンとを配設してなり、前記調節ダンパは、
   前記乾燥室の内部温度が湿潤糸の走行速度に対応した設
   定温度となるように連続的に開度制御することを特徴と
   する糊付機等の熱風乾燥装置。 ２）前記調節ダンパは、湿潤糸の走行速度を示す速度信
   号を入力とし、設定温度を出力とする関数発生器を備え
   た温度制御器を介して制御することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の糊付機等の熱風乾燥装置。 ３）前記熱源は、高速運転時における所要熱量と同等の
   放熱熱量を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項または第２項記載の糊付機等の熱風乾燥装置。