KR100459990B1 - 재료웹건조용장치에사용하기위한송풍박스 - Google Patents
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Abstract
재료 웹(1) 건조용 장치에 이용하기 위한 송풍 박스(2)는 실질적으로 박스 웰에 원형 구멍(5) 및 소위 눈꺼풀형 구멍(6)이 형성된 실질적으로 수평인 상부 박스 벽(3)을 포함하며, 각각의 눈꺼풀형 구멍은 상부 박스 벽(3)의 중앙선(c)과 평행하게 분포된 슬릿(7) 및 슬릿의 한 면에 근접한 상부 박스 벽(3)에 형성된 침강부(8)로 구성되어 있다. 눈거풀 천공(6)은 중앙선(c)에 평행한 두 줄로 배열되어 있으며, 이 두 눈꺼풀형 구멍은 함께 두 줄에서의 눈꺼풀형 구멍(6)의 침강부(8)를 교차하는 중앙선(c)에 대해 지그재그 형태로 형성된다. 구멍(5)은 줄의 제 1 및 제 2 쌍의 줄(각각 9a, 9b 및 10a, 10b)에 배치되어 있으며, 각 쌍에서의 두 줄 모두는 중앙선의 한 쪽에 위치하고 중앙선(c)으로부터 똑같은 간격을 두고 있다. 상부 박스 벽(3)은 이의 전체 폭을 교차하는 얕은 연속적인 아치형 형태를 갖는다.
Description
본 발명은 장치를 통과하는 제지 펄프의 웹과 같은 재료 웹 건조용 장치에 사용하기 위한 송풍 박스에 관한 것이고, 송풍 박스는 실질적으로 수평한 상부 박스 벽을 포함하는 기다랗고 실질적으로 직각인 평행 육면체 형태를 지니며, 박스로부터 송풍되는 공기 스트림에 의해 상부 송풍 박스 벽 위의 잘 정의된 안정된 위치에 재료 웹을 부동(floating) 즉, 공기 중에 부유시키면서 동시에 재료 웹을 건조시키기 위하여 재료 웹 아래에 다수의 동일한 송풍 박스와 연결되어 위치하며, 상기 송풍 박스는 상부 박스 벽의 장축 중앙선이 웹의 진행 방향을 횡단하여 연장되는 방식으로 재료 웹 아래에 위치하도록 설계되며, 상기 송풍 박스의 상부 벽에는 실질적으로 원형인 다수의 노즐 오리피스 및 다수의 소위 눈꺼풀형 천공이 형성되어 있으며, 상기 각각의 천공은 중앙선과 평행하게 연장된 슬릿 및 슬릿의 한쪽에서, 슬릿에 인접한 상부 박스 벽에 형성된 침강부로 구성되고, 상기 눈꺼풀형 천공은 중앙선의 양쪽에서 중앙선과 평행하게 연장되며 두 줄로 배열되어 있고, 상기 노즐 오리피스는 상기 중앙선의 양쪽에서 중앙선과 평행하게 연장되는 것과 같이 줄로 배열되어 있으며, 한 줄의 눈꺼풀형 천공은 다른 줄의 눈꺼풀형 천공에 대하여 송풍 박스의 장축 방향으로 변위되어 두 줄의 눈꺼풀형 천공이 함께 지그재그 패턴을 형성하며, 두 줄의 눈꺼풀형 천공은 공기를 상부 박스 벽과 실질적으로 평행하게 중앙선 쪽으로 방출시키고 실질적으로 상부 박스 벽에 대하여 수직으로 방출되도록 유도하는 방식으로 배향되며, 노즐 오리피스는 공기를 상부 박스 벽에 실질적으로 직각으로 방출하도록 유도하는 방식으로 배향된다.
본 발명의 목적은 상기에 개요된 종류의 송풍 박스를 제공하는 데 있으며, 상기 송풍 박스는 동일한 공기 효율 및 웹 고정 조건 하에 공기 중의 재료 웹의 증가된 부동 높이 또는 보다 높은 부유 수준으로 인해 향상된 열 전달을 제공하여, 종래의 이러한 종류의 송풍 박스와 비교하여 향상된 건조 효율을 제공하도록 설계되어 있다.
본 목적은 서두에 정의된 종류의 송풍 박스의 도움으로 본 발명에 따라 달성될 수 있으며, 상기 송풍 박스에는 두 줄의 눈꺼풀형 천공의 슬릿이 중앙선으로부터 동일하게 이격되어 있으며, 상기 중앙선은 두 줄의 눈꺼풀형 천공의 침강부를 교차하며, 노즐 오리피스는 제1 및 제2 쌍의 줄 내에 각각 배열되어 있으며, 각 쌍의 두 줄은 상기 중앙선의 양쪽으로 상기 중앙선으로부터 동일하게 이격되어 위치하며, 제1 쌍의 줄에서 상기 중앙선까지의 거리는 제2 쌍의 줄에서 상기 선까지의 거리보다 짧으며, 각각의 눈꺼풀형 천공에는 관련 눈꺼풀형 천공의 슬릿과 동일하게 상기 중앙선의 같은 쪽에 정위된 제1 쌍의 노즐 오리피스의 줄 내에 대응하는 노즐 오리피스가 제공되고, 또한 상기 중앙선의 반대 쪽에 위치한 제2 쌍의 줄 내에 대응하는 노즐 오리피스가 정위되며, 각각의 눈꺼풀형 천공 및 이의 대응하는 두 노즐 오리피스는 송풍 박스에 십자형 방향으로 실질적으로 일직선으로 존재하고, 상부 박스 벽은 이의 전체 폭을 가로지르는 얕은 연속적인 아치형 모양을 지님을 특징으로 한다.
바람직한 구체예에 따라, 상부 박스 벽의 아치형 모양을 나타내는 아크의 높이 H는 하기와 같이 천공도 P의 값과 관련되어 있다;
H = kㆍP - 5.88
상기 식에서, H를 mm로 나타내고 P를 %로 나타낼 경우, k는 6.2 내지 6.9의 상수이다.
상기 중앙선 및 이 선에 가장 인접한 슬릿의 가장자리 사이의 거리를 mm로 나타낸 거리(l2)와 상기 송풍 박스의 폭을 mm로 나타낸 폭(L)을 곱한 값은 2,800 내지 4,100, 바람직하게는 약 3,440이다.
상기 중앙선 및 이 선에 가장 인접한 슬릿의 가장자리 사이의 거리(l2)에 대한 침강부(8)의 길이(l1)의 비는 1.2 내지 1.6, 바람직하게는 1.4이다.
본 발명은 하기에서 도면을 참조로 하여 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 송풍 박스의 도움으로 재료 웹을 건조시키기 위한 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 송풍 박스의 일부를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에서 선 Ⅲ-Ⅲ에 따라 절단한 송풍 박스를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에서 선 Ⅳ-Ⅳ에 따라 절단한 송풍 박스를 나타낸 도면이다.
도 5는 송풍 박스의 일부로서 도 2에서 선 Ⅴ-Ⅴ에 따라 절단한 도면이다.
도 6은 도 2에서 선 Ⅵ-Ⅵ에 따라 절단한 눈꺼풀형 천공의 도면이다.
도 1에는 재료 웹(1), 예를 들어 웹 건조용 장치를 통과하는 제지 펄프의 웹이 도시되어 있다. 재료 웹(1)은 장치를 통하여 수평으로 전진하고, 이동 방향은 화살표 P1에 의해 도 1에 도시되어 있다.
본질적으로 수평인 상부 박스 벽(3)을 포함하여, 기다랗고 실질적으로 직각인 평행 육면체 형태를 갖는 다수의 동일한 송풍 박스(2)는 박스 벽(3)의 윗 표면을 동일한 수평면에 위치시키면서 재료 웹(1) 아래에 위치한다. 송풍 박스(2)는 재료 웹(1)의 이동 방향(P1)에 직각으로 연장되어 있으며, 선정된 갭(4)에 의해 분리되어 나란히 배열되어 있다.
각각의 송풍 박스(2)의 상부 벽(3)에는 하기에 더욱 상세히 설명될 다수의 공기 배출 구멍(5, 6)이 형성되어 있다. 팬 수단(도시되지 않음)은 송풍 박스(2)로 공기를 강제 통풍시킨다. 공기는 구멍(5, 6)에 의해 송풍 박스(2)로부터 배출된다. 배출 공기는 재료 웹(1)을 운반하여, 송풍 박스(2) 위의 선정된 부동 높이 또는 부유 수준으로 공기 중에 재료 웹의 부동 및 부유를 유지시킨다. 배출 공기는 또한 재료 웹을 건조시키기 위해 재료 웹(1)으로 열을 전달한다. 송풍 박스(2)로부터 배출된 공기는 송풍 박스(2) 사이에 개재하는 갭(4)을 통해 배출되도록 유도된다.
공기 배출 구멍(5, 6)은 다수의 원형 노즐 오리피스(5) 및 다수의 소위 눈꺼풀형 천공(6)으로 구성되어 있다. 각각의 눈꺼풀형 천공(6)은 상부 박스 벽(3)의 길이방향 중앙선(C)과 평행으로 연장된 슬릿(7) 및 슬릿의 한쪽에서 슬릿(7)에 인접하게 형성된 침강부(8)로 구성되어 있다. 침강부(8)는 상부 박스 벽(3)의 윗 표면으로부터 생성된다. 침강부(8)는 실질적으로 포물선 형태의 외곽선 및 슬릿(7)으로부터 멀어지는 수직 방향으로 감소하는 깊이를 갖는다(도 6 참조). 슬릿(7)에 평행한 침강부(8)의 횡단면 모양은 아치형이다(도 5 참조). 따라서, 공기 배출 구멍(6)은 슬릿(7)에 의해 경계를 이루고 배출 공기를 실질적으로 상부 박스 벽(3)에 수직으로 흐르도록 유도시키는 하나의 윗방향 개방부(6a), 및 송풍 박스(2)의 가로 방향으로 개방되고 상부 박스 벽(3) 및 슬릿(7)에 인접한 침강부(8)의 가장자리 사이에서 정의된 부(6b)로 구성되어 있으며, 상기 부(6b)는 배출 공기가 상부 박스 벽(3)과 실질적으로 평행한 방향으로 흐르게 하는데 기여한다.
눈꺼풀형 천공(6)은 중앙선(C)의 양쪽에 정위되어 이와 평행하게 연장되는 두 줄로 배열되어 있다. 두 줄의 눈꺼풀형 천공의 슬릿(7)은 중앙선(C)으로부터 동일하게 이격되어 있다. 한 줄의 눈꺼풀형 천공(6)은 두 줄의 눈꺼풀형 천공이 함께 지그재그 패턴을 형성하는 방식으로 다른 줄의 눈꺼풀형 천공에 대하여 송풍 박스의 길이 방향으로 변위된다.
두 줄의 눈꺼풀형 천공(6)은 실질적으로 상부 박스 벽(3)에 평행하게 흐르도록 유도된 배출 공기가 중앙선(C)을 향하여, 실질적으로 중앙선에 대해 직각이 되도록 배향된다. 슬릿(7)과 중앙선(C) 사이의 간격은 중앙선(C)이 침강부(8)를 교차할 정도이다(도 2 참조).
공기를 상부 박스 벽(3)에 대해 실질적으로 직각으로 배출시키는 원형 노즐 오리피스(5)는 각각 중앙선(C)에 평행하게 연장된 제1 및 제2 쌍의 줄(9a, 9b 및 10a, 10b) 내에 배열되었다. 각 쌍의 두 줄(9a, 9b 및 10a, 10b)은 각각 중앙선(C)의 양측상에 중앙선(C)으로부터 동일하게 이격되어 정위된다. 중앙선(C)으로부터의 제1 쌍의 줄(9a, 9b)까지의 간격은 중앙선으로부터의 제2 쌍의 줄(10a, 10b)까지의 간격보다 좁다.
각각의 눈꺼풀형 천공(6)에 대하여 두 개의 대응 노즐 오리피스(5)가 제공되는데, 즉 관련된 눈꺼풀형 천공(6)의 슬릿(7)과 같이 중앙선(C)의 같은 쪽에 정위된 제1 쌍의 줄(9a 또는 9b) 내에 하나의 노즐 오리피스(5)가 있고, 중앙선(C)의 반대 쪽에 정위된 또다른 쌍의 줄(10a 또는 10b) 내에 다른 하나의 노즐 오리피스(5)가 제공된다. 각각의 눈꺼풀형 천공(6) 및 이들의 대응하는 두 노즐 오리피스(5)는 송풍 박스(2)를 가로지르는 방향에 서로 일직선 관계로 또는 적어도 실질적으로 일직선 관계로 위치한다.
상부 박스 벽(3)은 이들의 전체 폭을 가로질러, 즉 눈꺼풀형 천공(6)에 의해 점유된 영역내에서 얕은 연속적인 아치형 모양(도 3 및 4 참조)을 갖는다. 이 영역의 아치형 모양은 눈꺼풀형 천공(6)을 제조하는데 이용된 펀칭 및 스탬핑 도구가 아크 만곡에 대응하는 모양을 가짐으로써 달성된다.
아주 만족스런 방식으로 기능함이 교시되고 발견된, 예시된 바람직한 구체예에 따른 박스(2)는 215mm의 폭(L)을 가지며, 슬릿(7)의 길이 및 폭은 각각 15mm 및 1.5mm이고, 중앙선(C)에 수직인 침강부(8)의 길이(l1)는 22.5mm이며, 침강부(8)의 침강 각도(α)(도 6 참조)는 약 10°이며, 중앙선(C)으로부터 이에 가장 인접하게 정위된 슬릿 가장자리까지의 거리(l2)는 16mm이고, 두 줄의 눈꺼풀형 천공(6) 사이의 상호 간격(d)은 20mm이며, 노즐 오리피스(5)의 직경은 3.7mm이며, 중앙선(C)과 오리피스 줄의 제1 및 제2 쌍의 줄(9a, 9b 및 10a, 10b) 사이의 거리(l3 및 l4)는 각각 70mm 및 95mm이며, 상부 박스 벽(3)의 아치형 모양의 만곡의 반경은 1,927mm이며, 결과적으로 아크의 높이 H는 3.0mm이다.
도시된 바와 같이, 값을 mm로 나타낼 경우, l2ㆍL의 값은 16ㆍ215=3,440이다. 이 값은 웹 고정에 실질적으로 중요하고, 바람직하게는 2,800 내지 4,100이다. 추가로 증명되듯이, 비 l1/l2는 22.5/16=1.4이다. 이러한 비는 실질적으로 웹의 부동 높이 또는 공기 부유 수준이며, 바람직하게는 1.2 내지 1.6 이내이다.
또한, 설명된 구체예에 따라 각각의 노즐 오리피스(5)는 10.8㎟의 면적 A1을 가지며, 각각의 눈꺼풀형 천공(6)의 박스(2)의 상향 개방부(6a)(슬릿 7) 및 횡단면 방향으로의 개방부(6b)는 각각 22.5㎟ 및 23.6㎟의 면적 A2 및 A3를 갖는다. 도시된 대로, 2A1 ≒ A2 ≒ A3가 충분한 열을 전달하고, 웹의 충분한 부동 높이 또는 공기 부유 수준을 제공한다.
"천공도" P는 이 경우에 면적 2A1 + A2 + A3와 (L + G)ㆍd 사이의 비로 이해되며, 여기서 G는 갭(4)의 폭이며, 설명된 구체예에 따라 바람직하게는 35mm이다. 따라서, 설명된 구체예에 따라, 천공도 P = (2 ㆍ 10.8 + 22.5 + 23.6)/(215 + 35) ㆍ 20 ≒ 0.0135, 즉 1.35%이다. 간격(d)이 20mm 내지 28mm로 변하는 상이한 송풍 박스를 이용하여 시험을 수행하였다. 아주 만족스러운 작업 조건이 아크의 높이 H와 천공도 P 사이의 특정 비에서 획득될 수 있음을 발견하였다. 이 관계는 H = k ㆍ P - 5.88로 나타낼 수 있으며, 여기서 H를 mm로 나타내고 P를 %로 나타낼 경우, k는 6.2 내지 6.9 사이의 상수이다.
Claims (5)
- 장치를 통과하는 제지 펄프의 웹과 같은 재료 웹(1)을 건조시키는 장치에 사용되는 송풍 박스로서, 송풍 박스가 실질적으로 수평한 상부 박스 벽(3)을 포함하는 기다랗고 실질적으로 직각인 평행 육면체 형태이고, 박스로부터 송풍되는 공기 스트림에 의해 상부 송풍 박스 벽(3) 위의 잘 정의된 위치에 재료 웹을 부동(floating), 즉 공기 중에 부유시키면서 동시에 재료 웹을 건조시키기 위하여 재료 웹(1) 아래에 다수의 동일한 송풍 박스가 연결되어 위치하며, 송풍 박스가 상부 박스 벽(3)의 장축 중앙선(C)이 웹(1)의 진행(P1) 방향을 횡단하여 연장되는 방식으로 재료 웹(1) 아래에 위치하도록 설계되며, 송풍 박스의 상부 벽(3)에는 실질적으로 원형인 다수의 노즐 오리피스(5) 및 다수의 소위 눈꺼풀형 천공(6)이 형성되어 있으며, 각각의 천공은 중앙선(C)과 평행하게 연장된 슬릿(7) 및 슬릿의 한쪽에서, 슬릿에 인접한 상부 박스 벽(3)에 형성된 침강부(8)로 구성되고, 눈꺼풀형 천공(6)은 중앙선(C)의 양쪽에서 중앙선과 평행하게 두 줄로 배열되어 있고, 노즐 오리피스는 상기 중앙선(C)의 양쪽에서 중앙선과 평행하게 분포되는 것과 같이 줄(9a, 9b, 10a, 10b)로 배열되어 있으며, 한 줄의 눈꺼풀형 천공은 다른 줄의 눈꺼풀형 천공에 대하여 송풍 박스의 장축 방향으로 변위되어 두 줄의 눈꺼풀형 천공이 함께 지그재그 패턴을 형성하며, 두 줄의 눈꺼풀형 천공(6)은 공기를 상부 송풍 박스 벽(3)과 실질적으로 평행하게 중앙선(C) 쪽으로 방출시키고 실질적으로 송풍 상부 박스 벽에 대하여 수직으로 방출되도록 유도하는 방식으로 배향되며, 노즐 오리피스(5)는 공기가 상부 박스 벽(3)에 실질적으로 직각으로 방출되도록 유도하는 방식으로 배향되고, 두 줄의 눈꺼풀형 천공(6)의 슬릿(7)은 중앙선(C)으로부터 동일하게 이격되어 있으며, 중앙선(C)은 두 줄의 눈꺼풀형 천공의 침강부(8)를 교차하고, 노즐 오리피스(5)는 제1 및 제2 쌍의 줄(각각 9a, 9b 및 10a, 10b) 내에 각각 배열되어 있으며, 각 쌍의 두 줄이 중앙선(C)의 양쪽으로 중앙선(C)으로부터 동일하게 이격되어 위치하며, 제1 쌍의 줄(9a, 9b)에서 중앙선(C)까지의 거리는 제2 쌍의 줄(10a, 10b)에서 중앙선까지의 거리보다 짧으며, 각각의 눈꺼풀형 천공에는 관련 눈꺼풀형 천공(6)의 슬릿(7)과 동일하게 중앙선(C)의 같은 쪽에 정위된 제1 쌍의 노즐 오리피스의 줄(9a 또는 9b) 내에 대응하는 노즐 오리피스(5)가 제공되고, 또한 중앙선(C)의 반대 쪽에 위치한 제2 쌍의 줄(10a, 10b) 내에 대응하는 노즐 오리피스(5)가 제공되며, 각각의 눈꺼풀형 천공(6) 및 이의 대응하는 두 노즐 오리피스(5)가 송풍 박스에 십자형 방향으로 실질적으로 일직선으로 존재하는 송풍 박스에 있어서, 상부 박스 벽(3)이 상부 박스 벽의 전체 폭을 가로지르는 얕고 연속적인 아치형 모양을 지니고, 중앙선(C) 및 이 선에 가장 인접한 슬릿의 가장자리 사이의 거리(l2)에 대한 침강부(8)의 길이(l1)의 비가 1.2 내지 1.6임을 특징으로 하는 재료 웹(1) 건조용 장치에 사용하기 위한 송풍 박스.
- 제 1항에 있어서, 중앙선(C) 및 이 선에 가장 인접한 슬릿의 가장자리 사이의 거리(l2)에 대한 침강부(8)의 길이(l1)의 비가 1.4임을 특징으로 하는 송풍 박스.
- 제 1항에 있어서, 상부 박스 벽(3)의 아치형 모양의 아크의 높이 H가 하기와 같이 천공도 P의 값과 관련되어 있음을 특징으로 하는 송풍 박스:H = kㆍP - 5.88(상기 식에서, H를 mm로 나타내고 P를 %로 나타내는 경우, k는 6.2 내지 6.9의 상수이다).
- 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서, 중앙선(C) 및 이 선에 가장 인접한 슬릿(7)의 가장자리 사이의 거리를 mm로 나타낸 거리(l2)와 송풍 박스(2)의 폭을 mm로 나타낸 폭(L)을 곱한 값이 2,800 내지 4,100임을 특징으로 하는 송풍 박스.
- 제 4항에 있어서, 중앙선(C) 및 이 선에 가장 인접한 슬릿(7)의 가장자리 사이의 거리를 mm로 나타낸 거리(l2)와 송풍 박스(2)의 폭을 mm로 나타낸 폭(L)을 곱한 값이 약 3,440임을 특징으로 하는 송풍 박스.
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