JPH0258559B2 - - Google Patents
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- JPH0258559B2 JPH0258559B2 JP57080087A JP8008782A JPH0258559B2 JP H0258559 B2 JPH0258559 B2 JP H0258559B2 JP 57080087 A JP57080087 A JP 57080087A JP 8008782 A JP8008782 A JP 8008782A JP H0258559 B2 JPH0258559 B2 JP H0258559B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- nozzle
- jet
- discharge port
- port
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/02—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by influencing fluid boundary
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の詳細な説明]
本発明は、加熱、冷却、乾燥等を行う熱伝達装
置、特に熱伝達効率の高い噴流式熱伝達装置に関
するものである。
置、特に熱伝達効率の高い噴流式熱伝達装置に関
するものである。
[従来の技術]
噴流式熱伝達装置は加熱、冷却器および乾燥器
等に用いられており、熱伝達率の高いもの程有利
とされている。
等に用いられており、熱伝達率の高いもの程有利
とされている。
熱伝達率は流量を上げる程向上するが、熱伝達
率向上の為に多量の流体を吹付けることは熱およ
び動力エネルギーの損失である。
率向上の為に多量の流体を吹付けることは熱およ
び動力エネルギーの損失である。
かくして、一定流量下での熱伝達率、即ち熱伝
達効率の値が熱伝達装置の性能を決定する。
達効率の値が熱伝達装置の性能を決定する。
一般に、この噴流式熱伝達装置は、流体を被伝
熱物の進行方向と同じ方向より流して熱伝達する
並流方式、及び、反対方向より流す向流方式等の
被伝熱面に対し平行な流れにより熱伝達を行なう
方式に比べて、熱伝達効率は大きくできて有利で
ある為、近年かなり注目をあびている方式であ
る。
熱物の進行方向と同じ方向より流して熱伝達する
並流方式、及び、反対方向より流す向流方式等の
被伝熱面に対し平行な流れにより熱伝達を行なう
方式に比べて、熱伝達効率は大きくできて有利で
ある為、近年かなり注目をあびている方式であ
る。
[目的]
本発明は、従来の噴流式熱伝達装置よりもさら
に熱伝達効率を向上させることを目的とするもの
である。
に熱伝達効率を向上させることを目的とするもの
である。
[構成]
本発明の要点を簡潔に説明すると、第1図に示
すような噴出口A、排出口B、被伝熱体面Cとよ
り構成され、噴出口と排出口との間の風の流路が
噴出口開口巾の3倍以上になつていた従来装置を
改良し、第2図に示すように、噴出口Aと排出口
Bとの間に、被伝熱体面Cと小間隙を隔てて平行
平面状に対向した流体絞り板Dを加えた構成とす
ることにより、熱伝達の向上を図ろうとするもの
である。
すような噴出口A、排出口B、被伝熱体面Cとよ
り構成され、噴出口と排出口との間の風の流路が
噴出口開口巾の3倍以上になつていた従来装置を
改良し、第2図に示すように、噴出口Aと排出口
Bとの間に、被伝熱体面Cと小間隙を隔てて平行
平面状に対向した流体絞り板Dを加えた構成とす
ることにより、熱伝達の向上を図ろうとするもの
である。
すなわち、本発明の噴流式熱伝達装置の特徴と
するところは、スリツト状の噴出口の長手方向に
平行するようにスリツト状の排出口を設け、該噴
出口に対向する位置にガイドローラを固定して設
け、該ガイドローラ上を走行する被伝熱体と平行
平面状に対向するよう、前記噴出口と前記排出口
の間に絞り板を設け、前記噴出口の開口巾と、絞
り板と被伝熱体面との間〓の巾の比を1/2以上
とし、噴出口より被伝熱体面に沿つて流れる流体
の速度を高速状態に保つようにしたことである。
するところは、スリツト状の噴出口の長手方向に
平行するようにスリツト状の排出口を設け、該噴
出口に対向する位置にガイドローラを固定して設
け、該ガイドローラ上を走行する被伝熱体と平行
平面状に対向するよう、前記噴出口と前記排出口
の間に絞り板を設け、前記噴出口の開口巾と、絞
り板と被伝熱体面との間〓の巾の比を1/2以上
とし、噴出口より被伝熱体面に沿つて流れる流体
の速度を高速状態に保つようにしたことである。
[作用]
次に、本発明の作用について説明する。
第3図は、従来装置における噴出口より噴出さ
れた流体の被伝達体面に沿つてとつた流速分布を
示す図で、この例では一般的な噴流式乾燥装置の
仕様として ノズル流出平均風速 V=40mm/sec ノズル−被乾燥物間距離 Z=24mm ノズル開口巾 L=3mm の場合を示すもので、ここで被乾燥物表面付近の
風速はノズルの1/2弱であるが、表面より離れ
るに従つて急激に風速は低下し、またノズルより
離れるに従つて被乾燥物表面付近の風速も低下し
ている。
れた流体の被伝達体面に沿つてとつた流速分布を
示す図で、この例では一般的な噴流式乾燥装置の
仕様として ノズル流出平均風速 V=40mm/sec ノズル−被乾燥物間距離 Z=24mm ノズル開口巾 L=3mm の場合を示すもので、ここで被乾燥物表面付近の
風速はノズルの1/2弱であるが、表面より離れ
るに従つて急激に風速は低下し、またノズルより
離れるに従つて被乾燥物表面付近の風速も低下し
ている。
これに対し、第4図イ,ロ,ハに示すように、
従来例のイ図に対してロ図のようにノズル−被乾
燥物間距離Zを狭くして風速分布図における上部
分即ち速度の低くなつている部分を押し潰すよう
に絞り板Dを設けてやると、風速は絞り板−被乾
燥物間距離Zの間でほぼ均一に近い速い速度とな
つて流れる。この例ではZ/L=2の場合を示し
ている。また、ハ図はZ/L=1以下の場合を示
すものである。
従来例のイ図に対してロ図のようにノズル−被乾
燥物間距離Zを狭くして風速分布図における上部
分即ち速度の低くなつている部分を押し潰すよう
に絞り板Dを設けてやると、風速は絞り板−被乾
燥物間距離Zの間でほぼ均一に近い速い速度とな
つて流れる。この例ではZ/L=2の場合を示し
ている。また、ハ図はZ/L=1以下の場合を示
すものである。
このように、ノズル(噴出口)と排出口との間
に、被乾燥物に平面的に対向した絞り板Dを被乾
燥物(被伝熱体面)Cに小間隙例えばZ/L<1
のような条件下で設けた場合は、第5図に示すよ
うに、風速は被乾燥物面に沿つて殆ど均一な速度
分布でしかも殆ど減速することなくノズルより排
出口に向つて流れるので、当然、熱伝達効率が従
来のものより向上することは明らかである。
に、被乾燥物に平面的に対向した絞り板Dを被乾
燥物(被伝熱体面)Cに小間隙例えばZ/L<1
のような条件下で設けた場合は、第5図に示すよ
うに、風速は被乾燥物面に沿つて殆ど均一な速度
分布でしかも殆ど減速することなくノズルより排
出口に向つて流れるので、当然、熱伝達効率が従
来のものより向上することは明らかである。
以上の例によれば、第4図イに示す一般的従来
ノズルにおいては、Z′/L>2(Z′は被伝熱面か
ら上方への距離)の部分は殆ど流れが起きていな
い。そのため、Z/L>2としても絞り板の効果
が殆どないことになる。それゆえ、第4図ロに示
すようにZ/L=2の場合で絞り板の効果が得ら
れる状態となり、第4図ハに示すZ/L=1以下
即ち第5図に示す例ではさらに良い効果が得られ
る。
ノズルにおいては、Z′/L>2(Z′は被伝熱面か
ら上方への距離)の部分は殆ど流れが起きていな
い。そのため、Z/L>2としても絞り板の効果
が殆どないことになる。それゆえ、第4図ロに示
すようにZ/L=2の場合で絞り板の効果が得ら
れる状態となり、第4図ハに示すZ/L=1以下
即ち第5図に示す例ではさらに良い効果が得られ
る。
なお、Z/L=1で風の流路がノズル開口巾B
の2倍(ノズルより左右に別れて流れるため)と
なり、絞り板と被伝熱面との間隙を流れる風速は
1/2となる。また、Z/L<1とした場合はノ
ズル風速の1/2以上となるので、伝熱増進の効
果がより顕著になる。
の2倍(ノズルより左右に別れて流れるため)と
なり、絞り板と被伝熱面との間隙を流れる風速は
1/2となる。また、Z/L<1とした場合はノ
ズル風速の1/2以上となるので、伝熱増進の効
果がより顕著になる。
また、噴出口に対向する位置に設けられたガイ
ドローラは、噴出口より流入する流体が被伝熱体
面に当る際に、被伝熱体面の走行方向と垂直な方
向にかかる圧力を抑制する。よつて、被伝熱体に
かかる張力を大きくしなくても安定した走行を可
能にし、被伝熱体と絞り板の間の間〓の巾を一定
に保つことができるので、熱伝達率を向上させる
ことができる。
ドローラは、噴出口より流入する流体が被伝熱体
面に当る際に、被伝熱体面の走行方向と垂直な方
向にかかる圧力を抑制する。よつて、被伝熱体に
かかる張力を大きくしなくても安定した走行を可
能にし、被伝熱体と絞り板の間の間〓の巾を一定
に保つことができるので、熱伝達率を向上させる
ことができる。
[実施例]
次に乾燥装置への適用例を用いて本発明を詳細
に説明する。
に説明する。
従来、例えば紙、金属箔、プラスチツクフイル
ム、等にインキ、接着剤、等を塗工し、蒸発乾燥
するに当つては、その乾燥速度を上げる為に、通
常噴流方式の乾燥装置が用いられる。
ム、等にインキ、接着剤、等を塗工し、蒸発乾燥
するに当つては、その乾燥速度を上げる為に、通
常噴流方式の乾燥装置が用いられる。
その一例は、第6,7図に示す如きアーチ型及
び平型の乾燥装置であつて、今、紙等の帯状物1
に対しロール2,3の間でインキ、接着剤等の塗
工液4を塗工し、ガイドロール5上を走行して乾
燥装置6に送られる。乾燥装置6の内部には、帯
状物1の進行方向に対し一定間隔例えば100〜
4000mm毎にノズル7を有するダクト8が設けられ
ており、ブロアー(図示せず)よりこのダクト8
を経て送られた熱風aはノズル7から一定の吹き
出し速度、例えば10〜50m/secの速度のジエツ
ト流となつて帯状物1に向つて噴出されて帯状物
1が乾燥される。
び平型の乾燥装置であつて、今、紙等の帯状物1
に対しロール2,3の間でインキ、接着剤等の塗
工液4を塗工し、ガイドロール5上を走行して乾
燥装置6に送られる。乾燥装置6の内部には、帯
状物1の進行方向に対し一定間隔例えば100〜
4000mm毎にノズル7を有するダクト8が設けられ
ており、ブロアー(図示せず)よりこのダクト8
を経て送られた熱風aはノズル7から一定の吹き
出し速度、例えば10〜50m/secの速度のジエツ
ト流となつて帯状物1に向つて噴出されて帯状物
1が乾燥される。
乾燥に使われた空気はノズル7の両側に設けら
れた排出口9より排気bされる。ノズル7の噴出
口の開口巾は約1〜10mm、ノズル7の先端から帯
状物1までの距離は約10〜50mmである。
れた排出口9より排気bされる。ノズル7の噴出
口の開口巾は約1〜10mm、ノズル7の先端から帯
状物1までの距離は約10〜50mmである。
これに対し本発明では第8図に示す如く、従来
装置に対し熱風流路を狭く絞るために、帯状物1
と平行平面状に対向する絞り板10を設け、ノズ
ル7の噴出口の開口巾に対する絞り板10と帯状
物1との間隙の比を2以下とし、噴出口より帯状
物1に沿つて流れる流体の速度を高速状態に保よ
うにしてある。尚ここでノズル7と絞り板10と
は一体であつてもよい。
装置に対し熱風流路を狭く絞るために、帯状物1
と平行平面状に対向する絞り板10を設け、ノズ
ル7の噴出口の開口巾に対する絞り板10と帯状
物1との間隙の比を2以下とし、噴出口より帯状
物1に沿つて流れる流体の速度を高速状態に保よ
うにしてある。尚ここでノズル7と絞り板10と
は一体であつてもよい。
ノズル7より噴出された熱風aは、噴出口直下
に位置するガイドローラ5上の帯状物に当たつた
のち、絞り板10によつて強制的に絞られ、帯状
物1にほぼ平行に高速で流れ、さらにノズル7の
両側又は近傍に設けられた排出口9の直下で互い
に衝突し、その後排出口9より排出される。この
高速平行流と排出口直下での流れの衝突によりノ
ズル排出口間における熱風aと帯状物1の間の境
膜破壊が促進され熱伝達率は向上し、即ち、より
乾燥能力が向上する。
に位置するガイドローラ5上の帯状物に当たつた
のち、絞り板10によつて強制的に絞られ、帯状
物1にほぼ平行に高速で流れ、さらにノズル7の
両側又は近傍に設けられた排出口9の直下で互い
に衝突し、その後排出口9より排出される。この
高速平行流と排出口直下での流れの衝突によりノ
ズル排出口間における熱風aと帯状物1の間の境
膜破壊が促進され熱伝達率は向上し、即ち、より
乾燥能力が向上する。
[発明の効果]
本発明は、前記のような構成を有し、噴出口と
排出口との間の風の流路が従来方式では噴出口開
口巾の3倍以上であるのに対し、噴出口開口巾の
2倍以下に絞つた形状にしたので、下記の2つの
効果をもたらすことができる。
排出口との間の風の流路が従来方式では噴出口開
口巾の3倍以上であるのに対し、噴出口開口巾の
2倍以下に絞つた形状にしたので、下記の2つの
効果をもたらすことができる。
1つは、熱伝達面にほぼ平行な流れの部分にて
従来、流体と被伝熱物の間の境膜付近以外を流れ
ていたむだな流体を、強制的に境膜付近に流し、
境膜付近での流速を高めてやることにより境膜破
壊を促進し、その結果熱伝達率を高めることがで
きる。
従来、流体と被伝熱物の間の境膜付近以外を流れ
ていたむだな流体を、強制的に境膜付近に流し、
境膜付近での流速を高めてやることにより境膜破
壊を促進し、その結果熱伝達率を高めることがで
きる。
今1つは排出口直下にて起つていた両側噴出口
からの流れの互いの衝突による乱れ禍等を、その
流路を絞ることにより積極的に流体と被伝熱物の
間の境膜付近にまで近づけ、境膜破壊を促進し、
その結果熱伝達率を高めることができる。
からの流れの互いの衝突による乱れ禍等を、その
流路を絞ることにより積極的に流体と被伝熱物の
間の境膜付近にまで近づけ、境膜破壊を促進し、
その結果熱伝達率を高めることができる。
さらに、ガイドローラを噴出口と対向して配置
する構成により、各ガイドローラ間を直線状に走
行する被伝熱体と絞り板との間〓を一定に保ち、
熱伝達率を向上させる効果をもたらすことができ
る。
する構成により、各ガイドローラ間を直線状に走
行する被伝熱体と絞り板との間〓を一定に保ち、
熱伝達率を向上させる効果をもたらすことができ
る。
次に、本発明の効果を実施した具体例および比
較例により、更に具体的に説明する。
較例により、更に具体的に説明する。
具体例
第8図に示す本発明の乾燥装置を次の如き条件
で、即ち、 ノズル〜帯状物間距離 1.5mm ノズル開口巾 3mm ノズルピツチ 200mm 熱風吹き出し速度 43m/sec として測定したところ、熱風と帯状物の間の平均
熱伝達率は219[Kcal/hr・m2・℃]となつた。
で、即ち、 ノズル〜帯状物間距離 1.5mm ノズル開口巾 3mm ノズルピツチ 200mm 熱風吹き出し速度 43m/sec として測定したところ、熱風と帯状物の間の平均
熱伝達率は219[Kcal/hr・m2・℃]となつた。
又、熱伝達率の向上度合を局所的に把握すべく
局所熱伝達率を求めたところ第9図に示す通りに
なつた。
局所熱伝達率を求めたところ第9図に示す通りに
なつた。
比較例 1
第7図に示す従来の乾燥装置において、次の如
き条件で、即ち、 ノズル〜帯状物間距離 24mm ノズル開口巾 3mm ノズルピツチ 200mm 熱風吹き出し風速 43/sec として測定したところ、熱風と帯状物の間の平均
熱伝達率は148[Kcal/hr・m2・℃]となり、そ
のときの局所熱伝達率は第9図に示す通りになつ
た。
き条件で、即ち、 ノズル〜帯状物間距離 24mm ノズル開口巾 3mm ノズルピツチ 200mm 熱風吹き出し風速 43/sec として測定したところ、熱風と帯状物の間の平均
熱伝達率は148[Kcal/hr・m2・℃]となり、そ
のときの局所熱伝達率は第9図に示す通りになつ
た。
比較例 2
従来の乾燥装置(第7図)でノズル−ウエブ間
を近づけ、次の条件で、即ち、 ノズル〜帯状物間距離 1.5mm ノズル開口巾 3mm ノズルピツチ 200mm 熱風吹き出し風速 43m/sec として測定したところ、熱風と帯状物の間の平均
熱伝達率は187[Kcal/hr・m2・℃]となり、そ
のときの局所熱伝達率は第9図に示す通りになつ
た。
を近づけ、次の条件で、即ち、 ノズル〜帯状物間距離 1.5mm ノズル開口巾 3mm ノズルピツチ 200mm 熱風吹き出し風速 43m/sec として測定したところ、熱風と帯状物の間の平均
熱伝達率は187[Kcal/hr・m2・℃]となり、そ
のときの局所熱伝達率は第9図に示す通りになつ
た。
かように、従来ノズルにおいて、ノズル〜被乾
燥もの間距離を24mm(ノズル開口巾の8倍で、従
来最も良いとされていた寸法)から1.5mmまで近
づけることにより平均熱伝達率は26%向上するこ
とが分つた。
燥もの間距離を24mm(ノズル開口巾の8倍で、従
来最も良いとされていた寸法)から1.5mmまで近
づけることにより平均熱伝達率は26%向上するこ
とが分つた。
さらに、本発明による流体の絞り板10を設け
ることにより、従来ノズルでノズル〜被乾燥物間
距離を1.5mmにしたものと比べて17%、従来ノズ
ルでノズル〜被乾燥物間距離が24mmのものより驚
くべきことに48%も向上した。
ることにより、従来ノズルでノズル〜被乾燥物間
距離を1.5mmにしたものと比べて17%、従来ノズ
ルでノズル〜被乾燥物間距離が24mmのものより驚
くべきことに48%も向上した。
又、局所熱伝達率的にみても、ノズル〜排気口
間全域にわたり向上していることが分つた。
間全域にわたり向上していることが分つた。
かように、本発明によると一般に熱伝達率が高
いとされている従来のノズル方式と比べ、さらに
大巾に熱伝達率を向上することができる。
いとされている従来のノズル方式と比べ、さらに
大巾に熱伝達率を向上することができる。
第1図は従来装置の概略説明図、第2図は本発
明装置の概略説明図、第3図は従来装置における
ノズル下の風速分布図、第4図イ,ロ,ハは従来
と本発明装置のノズル下の風速分布状況を示す
図、第5図は本発明による好ましい例の風速分布
図図、第6図は従来の乾燥装置の一例を示す斜視
図、第7図は従来の乾燥装置のノズル近傍の一例
を示す断面図、第8図は本発明による乾燥装置の
ノズル近傍の一例を示す断面図、第9図は従来お
よび本発明による乾燥装置の熱伝達率分布の一例
を示す図である。 A……吹出口、B……排出口、C……被伝熱体
面、D……流体絞り板、a……熱風、b……排
気、1……帯状物(被乾燥物)、2……塗工用版
胴、3……塗工用圧胴、4……塗工液、5……ガ
イドロール、6……乾燥装置、7……ノズル、8
……ダクト、9……排出口、10……熱風絞り
板。
明装置の概略説明図、第3図は従来装置における
ノズル下の風速分布図、第4図イ,ロ,ハは従来
と本発明装置のノズル下の風速分布状況を示す
図、第5図は本発明による好ましい例の風速分布
図図、第6図は従来の乾燥装置の一例を示す斜視
図、第7図は従来の乾燥装置のノズル近傍の一例
を示す断面図、第8図は本発明による乾燥装置の
ノズル近傍の一例を示す断面図、第9図は従来お
よび本発明による乾燥装置の熱伝達率分布の一例
を示す図である。 A……吹出口、B……排出口、C……被伝熱体
面、D……流体絞り板、a……熱風、b……排
気、1……帯状物(被乾燥物)、2……塗工用版
胴、3……塗工用圧胴、4……塗工液、5……ガ
イドロール、6……乾燥装置、7……ノズル、8
……ダクト、9……排出口、10……熱風絞り
板。
Claims (1)
- 1 スリツト状の噴出口の長手方向に平行するよ
うにスリツト状の排出口を設け、該噴出口に対向
する位置にガイドローラを固定して設け、該ガイ
ドローラ上を走行する被伝熱体と平行平面状に対
向するよう、前記噴出口と前記排出口の間に絞り
板を設け、前記噴出口の開口巾と、絞り板と被伝
熱体面との間〓の巾の比を1/2以上とし、噴出
口より被伝熱体面に沿つて流れる流体の速度を高
速状態に保つようにしたことを特徴とする噴流式
熱伝達装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8008782A JPS58198694A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 噴流式熱伝達装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8008782A JPS58198694A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 噴流式熱伝達装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58198694A JPS58198694A (ja) | 1983-11-18 |
| JPH0258559B2 true JPH0258559B2 (ja) | 1990-12-10 |
Family
ID=13708414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8008782A Granted JPS58198694A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 噴流式熱伝達装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58198694A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0451975U (ja) * | 1990-09-12 | 1992-05-01 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009208422A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Seiko Epson Corp | 乾燥装置、記録装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS566135B2 (ja) * | 1974-10-14 | 1981-02-09 |
-
1982
- 1982-05-14 JP JP8008782A patent/JPS58198694A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0451975U (ja) * | 1990-09-12 | 1992-05-01 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58198694A (ja) | 1983-11-18 |
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