JPH06248593A - ウエブ材の無接触空気乾燥方法並びに該方法によるノズル吹き出しボックス及びパルプドライヤ - Google Patents

ウエブ材の無接触空気乾燥方法並びに該方法によるノズル吹き出しボックス及びパルプドライヤ

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JPH06248593A
JPH06248593A JP5083888A JP8388893A JPH06248593A JP H06248593 A JPH06248593 A JP H06248593A JP 5083888 A JP5083888 A JP 5083888A JP 8388893 A JP8388893 A JP 8388893A JP H06248593 A JPH06248593 A JP H06248593A
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    • F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
    • F26B13/101—Supporting materials without tension, e.g. on or between foraminous belts
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  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 乾燥空気から乾燥すべきウエブへの熱伝達を
改善することのできる新規な方法及び新規なノズル吹き
出しボックスを提供する。横流れによる熱伝達の低下作
用を減少させ、ウエブの走行を安定化させる。 【構成】 乾燥すべきウエブＷに下から、垂直な空気吹
き出しと、このウエブの平面に平行な空気吹き出しとを
行い、両吹き出しによってウエブＷに熱が送られ、ウエ
ブは無接触空気支持され、ドライヤを通してのウエブの
走行が安定化される。平面支持面に比較して熱の伝達を
改善するために、ノズル支持面に関して空気支持され、
乾燥されるべきウエブＷの平面に平行に走る空気の流速
を初めはほぼ一定に保ち、その後は、空気の流出方向に
急激にあるいは徐々にいずれにおいても低くなるような
側域を前記ノズル支持面に設けることによって、空気の
流速を前記ノズル支持面の側域で低下させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パルプウエブの如き比
較的高い坪量のウエブ材の空気乾燥方法に関し、特に乾
燥すべきウエブに下方から、このウエブに実質的に垂直
な空気吹き出しとこのウエブの平面に実質的に平行な空
気吹き出しとを行い、両吹き出しによってウエブに熱が
送られ、ウエブは無接触に空気で支持され、ドライヤを
通してのウエブの走行が安定化するウエブ材の空気乾燥
方法に関するものである。
【０００２】更に、本発明は、乾燥すべきウエブ材に対
して空気の吹き出しを行う空気ドライヤのノズル吹き出
しボックスに関し、特に空気の吹き出しによって、ドラ
イ空気からウエブへの熱伝達を行い、また無接触空気支
持によってウエブの走行が安定化され、前記ノズル吹き
出しボックスはウエブに対向して配置されたノズル支持
面が設けられているボックス部を有し、この支持面の中
央にはウエブの走行方向に対して交差するＶ字型の溝を
設け、該溝はウエブに向けて開いた状態の形状を有しそ
の対向壁には一連のノズル孔を設け、該ノズル孔の外に
向けて支持及び安定化のための空気吹き出しを互いに反
対方向に交差して行い、Ｖ字型の溝の両側には互いに同
一平面に平面ノズル支持面部を設けているノズル吹き出
しボックスに関するものである。
【０００３】更に、本発明は、本発明に係るウエブ材の
空気乾燥方法を用いる際に使用する、および／または本
発明に係るノズル吹き出しボックスを用いる際に使用す
るパルプドライヤに関するものである。
【０００４】
【従来の技術】紙及びパルプ産業の分野では、通紙乾燥
機に吹き出しボックスを一般に用いている。この吹き出
しボックスのノズル支持面は平面板から成っており、こ
の板には吹き出し孔がパンチ成形されている。このよう
なノズルは空気吹き出しにより乾燥されるべき、また空
気支持されたウエブの片方の側あるいは両側に設置され
ている。また、ノズル支持面には通常ウエブの走行方向
に多くの列をなして穴が形成されている。吹き出し空気
はウエブとノズル支持面との間の空間を流れ、ノズル吹
き出しボックス間の吸引スロットを通って収集され逃す
様にしている。
【０００５】紙、ボ−ド、あるいはパルプウエブ用の従
来のエア−ドライヤの直接吹き出しノズルボックスで
は、空気の吹き出しが乾燥すべきウエブ材に垂直に向け
られている。ここでこれまで問題になっている点は、乾
燥すべきウエブ材とノズル支持面との間を流れる空気の
横流である。ここに言う”横流”とは、ノズル支持面の
平面とウエブの平面に平行で、かつウエブの走行方向に
平行あるいはそれに反対の方向の空気の流れを言う。空
気の吹き出しは処理ギャツプから逃さなければならない
から、”横流”の問題は避けて通ることはできない。従
来の吹き出しノズルボックスでは、このような横流によ
って熱の伝達が悪くなり、またその障害も排出空気流の
速度が増すにつれて大きくなる。更に、吹き出しノズル
ボックスで生じる圧力ロスも横流の速度が増すにつれて
大きくなる。一方、吹き出しノズルボックスにおける乾
燥すべきウエブ材の走行性に鑑みて、吹き出しノズルボ
ックスの支持面で負の圧力領域を形成しこれによってウ
エブ材の走行を安定化させ、ひずみのない安定したウエ
ブ材の走行を保証するように、吹き出し面およびそのノ
ズル開口の幾何学的形状を考慮して横流の問題に対処す
ることが望ましい。
【０００６】本発明に最も近い従来技術に関しては、フ
レェクト社のスウェ−デン特許第8,106,152 ( 対応米国
特許第4,505,053 ) 及びＫ．クリ−ガの国際特許出願Ｗ
Ｏ88/08950 (対応米国特許第5,016,363 ) がある。
【０００７】前記スウェ−デン特許に開示されている吹
き出しノズルボックスにおいては、三角形の開口部所
謂”魚眼”がその平坦なノズル支持面にパンチ成形され
ており、その開口部のフロントエッジすなわち三角形の
底部はシヤ−プなエッジを有する。エッジがシヤ−プで
あることはノズルから放出される空気の量が十分である
限り、大きな欠点にはならない。ノズルの受ける空気の
量が著しく減少してしまうことが時々ある。例えば、空
気乾燥用のフィルタフ塞がれると、ウエブがノズル支持
面に接触するようになる。前記のシヤ−プなエッジは例
えば、パルプウエブを解いて平らなものにしてしまう。
この場合には、最終製品の品質を劣化させまたドライヤ
に廃物を残すことになる。ドライヤに残った廃物はパル
プウエブの通過に障害となる。これは”葉巻き”の製造
と言われる、理由はパルプウエブの表面から分離した材
料の形が葉巻き形をしているからである。
【０００８】本発明は第一にパルプドライヤに使用され
るノズル吹き出しボックスに関係し、ウエブは吹き出し
ボックスのノズルおよび支持面の上方を走行する。空気
吹き出しの機能は吹き出し空気から熱をウエブに伝達す
ること及びウエブを無接触に支持することである。ウエ
ブの走行性に鑑みて、ノズルの平面に平行に空気を吹き
出すことが望ましい。この場合、ウエブは支持面から３
乃至６mmの間隔を置いて安定支持される。しかしなが
ら、この場合、従来のノズル吹き出しボックスにおいて
は、ウエブとノズル間の空間を流れる排出空気の速度が
高くなる。このため、熱伝達の劣化を招きまた著しいプ
レッシャ−ロスを生ずる。この排出空気の速度が高いこ
とによる弊害を減少させるにはノズルを十分狭くすれば
よいが、こうするとノズルの数が多くなりドライヤの製
造コストがかなり高くなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来技術の欠点を解消し、乾燥空気から乾燥すべきウエブ
への熱伝達を改善することのできる新規な方法及び新規
なノズル吹き出しボックスを提供することを目的とす
る。このような熱伝達の改善は小型のドライヤのもので
十分効果的に達成できるので、例えばパルプドライヤの
建設コスト及び機械設備のコストを確実に下げることが
できる。
【００１０】本発明の他の目的は横流による熱伝達の低
下劣化作用を減少させ、ウエブの走行を安定化させるこ
とである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、本発明の方法は、平面支持面に比較して
熱の伝達を改善するために、ノズル支持面に関して空気
支持された乾燥すべきウエブの平面に平行に走る空気の
流速を初めはほぼ一定に保ち、その後は、空気の流出方
向に無段階および／または段階的に低くなるように前記
ノズル支持面に側壁を設けることによって、空気の流速
を前記ノズル支持面の側域で低下させることを主たる特
徴とする。
【００１２】本発明のノズル吹き出しボックスは、支持
すべきウエブ材から更に離れた支持面を無段階および／
または段階的に離すことによって前記ノズル支持面部の
延長部を構成したものである。その延長支持面部の領域
では、前記安定支持のため空気の流速が、平面ノズル支
持面部より空気の流速が低下し、前記ノズル支持面には
更に別の複数のノズル孔を設け、それにより支持される
ウエブ材の平面に、ノズル吹き出しボックスから実質的
に垂直に吹き出して行われることを主たる特徴とする。
【００１３】本発明によれば、横流による熱伝達の低下
をノズルの側域部を平面中央部よりも低いレベルに下げ
ることによって最小にし、これによって、横流の速度を
低下させる。更に、横流は、好ましくは、ノズル平面あ
るいは低い側域部で直接吹き出しの空気ジェット流に直
接ぶつからないように指向される。
【００１４】本発明においてノズル支持面部の側域を低
くしているのは、ウエブとノズル支持面を流れる排出空
気の流速が高いと熱伝達の効率を悪くなるということに
基づいている。ウエブとノズル支持面との間隙を縮めれ
ば縮めるほど、排出空気の流速が高くなる。排出空気
は、空気が多く発生すればするほど、その速度はノズル
の中央から両端に向かう方向に増す。本発明に従つてノ
ズル支持面部の側域を低くすることによって、この側域
での空気の流速を下げることができる。
【００１５】本発明のノズル吹き出しボックスは、ノズ
ルと正／負圧力との組み合わせによるものであって、負
圧力を発生させる横流の大きさは直接吹き出しの空気量
との関係で近似的に選ばれる。
【００１６】ノズル支持面での本発明の孔ーノズル領域
の特性は、本発明のノズルが作動する程度にウエブとノ
ズル支持面との間隙を非常に狭くしても、排出空気がノ
ズル孔から吹き出す空気のジェット流を実質的にある範
囲まで妨げないならば、熱伝達効率は本質的にその間隙
に影響されない、ということである。これに対して、ノ
ズル孔の列が幾列にもわたつて設けられている場合に
は、ノズルから放出される空気はウエブとノズルとの空
間の端を通ることになり、その速度が高まれば高まるほ
ど、排出空気がノズル孔から吹き出す空気の噴流を妨げ
熱伝達の効率を悪くする。
【００１７】本発明のノズル吹き出しボックスの好適な
実施例においては、ノズル支持面の中央に位置するＶ字
型の溝の壁から、空気が噴流され、この空気噴流はＶ字
型の溝の両壁の各サイドから支持面の平面部に連なって
延びる湾曲点で互いに交差する方向になされる。この空
気噴流は湾曲点に対して接線方向に向けられるので、コ
アンダ効果により湾曲点で方向を変え支持面の平面部に
平行になる。ウエブとノズル支持面との間には、ベルヌ
−イの法則により負圧の領域が形成され、これによっ
て、ウエブの位置は支持面から一定の距離を保って、一
般には、３乃至６mm程度の距離を保って安定する。ま
た、支持面の水平部には直接吹き出しの噴流と横方向の
空気噴流との直接の衝突を避ける試みがなされている。
【００１８】
【作用】本発明によれば、乾燥すべきウエブに下から、
該ウエブに実質的に垂直な空気吹き出しと該ウエブの平
面に実質的に平行な空気吹き出しとを行い、該両吹き出
しによってウエブに熱が送られ、ウエブは無接触空気支
持され、ドライヤを通してのウエブの走行が安定化され
る。平面支持面に比較して熱の伝達を改善するために、
ノズル支持面に関して空気支持された乾燥すべきウエブ
の平面に平行に走る空気の流速を初めはほぼ一定に保
ち、その後は、空気の流出方向に急激にあるいは／およ
び徐々に低くなるような側域を前記ノズル支持面に設け
ることによって、空気の流速を前記ノズル支持面の側域
で低下させる。
【００１９】
【実施例】次に添付図面に示す数例の実施例並びに実施
例に関係するテスト結果を参照して本発明を詳細に説明
する。
【００２０】図１は本発明に係る方法並びに一組のノズ
ル吹き出しボックスを使用するパルプドライヤの機械方
向における概略縦断面図である。パルプドライヤは、本
発明に係る一組のノズル吹き出しボックス30を内部に有
しこのボックスに対面して配置される密閉フ−ド12と、
一組のダイレクトブロ−ボックス40とからなっており、
乾燥すべきウエブＷが前記ボックスの組によって形成さ
れる処理ギャップ25を通して、無接触空気支持されて搬
送されてくる。このようなドライヤを通して送られるパ
ルプウエブＷin或はこれに相当するものがウエットプレ
ス10そしてロ−ル11を通って、 そのテンションが調整さ
れ、入口12a を通ってフ−ド12に送られる。フ−ド12に
おいては、乾燥すべきウエブＷはガイドロ−ル13によっ
て案内され水平方向に前方に引っ張られ或は後方に引っ
張られ走行を続ける。乾燥されたウエブＷはフ−ド12の
底部にある出口12b から取り出され、更に整列ロ−ル14
及び駆動ロ−ル15を通して外に取り出される（Ｗ
out ）。ウエブ通しベルトまたはロ−プの経路が一点鎖
線16で示されている。
【００２１】図１において、フ−ド12内において生ずる
乾燥空気の循環については矢印Ａ1．．．Ａ2 によって
示されている。矢印Ａ1 とそれに関係するエア−ダクト
17は入れ替え空気を熱回収部から導入することを示し、
矢印Ａ2 それに関係するエア−ダクト18は放出空気を熱
回収部へ搬出することを示している。
【００２２】図２は本発明に係る方法並びにノズル吹き
出しボックスを使用するパルプドライヤのモジュール構
造を示すものであり、その基本的な原理は、例えば図１
のものと同様である。ドライヤ・ブロワモジュ−ルはブ
ロワタワ−21と、 翼車22を有するブロワとからなってい
る。このモジュ−ル構造は熱ラジエ−タ24を有し、この
ラジエ−タ24を介して吹き出し空気が上部ノズルと下部
ノズルとの間のギャップすなわちウエブギャップ25に流
れる。更に、このモジュ−ル構造はエア−フィルタ−26
を含む。ブロワモジュ−ルの操作側には、保守管理ブリ
ッジ28があり、これに関連してブロワモ−タ用の点検ゲ
−ト27及びブロワモジュ−ル用の点検ドア−29が設けら
れている。図２は矢印で示すような乾燥空気の循環につ
いて、また本発明に係るノズル吹き出しボックス30、40
、及びこれらの間のウエブギャップ25等について示し
ている。
【００２３】図１及び図２に関して、上記の説明では本
発明に係る方法並びにノズル吹き出しボックス30、40 を
一応用分野についてその適用例が示されているが、本発
明に係る方法並びにノズル吹き出しボックス30、40 多く
の他の分野についてもその適用が可能である。パルプド
ライヤ以外のものとしては、例えば、ボ−ド及びペ−パ
ウエブへの適用が考えられる。本発明の適用分野として
はパルプドライヤが最も効果的でかつ基本的な分野であ
るが、また他の分野でも目的に応じて異なる効果が期待
されるものである。
【００２４】図３は本発明に係る一組のノズル吹き出し
ボックス30とその反対側の直接吹きつけ型の一組のボッ
クス40を示している。以下においては、ノズル吹き出し
ボックス30に対して、これらは好ましくは水平方向に走
行するウエブＷの下方に置かれるので、簡単に”下部ボ
ックス”と呼ぶことにする。それぞれの下部ボックス30
の間には自由空間30a があり、これに対応して、ダイレ
クトブロ−ボックス40の間には自由空間40a があり、吹
き出し空気はこれら自由空間30a 及び40a 、更には図２
に示した熱ラジエ−タ24を通って、ブロワ22により送ら
れブロ−ボックスに戻ってくる。図３に示すように、乾
燥すべきウエブＷ、代表的には、パルプウエブはウエブ
ギャップ25を通って水平方向に走る。ウエブギャップ25
は下部の水平面に一様なスペ−スを置いて配設された下
部ボックス30、並びに上部の水平面に一様なスペ−スを
置いて配設されたダイレクトブロ−ボックス40によって
規定される。下部ボックス30に関して、ウエブＷは通常
重い（ウエットパルプウエブの重量で2000g/sq.m程度に
なる）もので、これが吹き出しＢ2 及びＢ3 によって支
持される。ダイレクトブロ−ボックス40の水平方向下部
壁に設けられたノズル孔42を通してウエブＷの平面に垂
直な方向な吹き出しＢ1 がウエブＷに対して加えられ、
この吹き出しＢ1 によって、ウエブＷは上から乾燥され
る。
【００２５】図４、６及び図８Ａ，図８Ｂは下部ボック
ス30の構成をより詳細に示している。下部ボックス30の
支持面31の中央には横断溝32、すなわち、ウエブＷの横
方向に交差する溝32が設けられており、この溝はウエブ
Ｗの方向に向かって開いている。Ｖ字型の溝32の開口角
度ａは、一般的に、ａ＝５０°乃至９０°であって、好
ましくは、ａ＝６０°乃至８０°である。Ｖ字型の溝32
の傾斜壁、これは好ましくは平面であって、曲率半径Ｒ
の湾曲部分31ｂでの中間角度ｂをなすところで支持面の
水平面部分34に連なる。図６からわかるように、角度ａ
と角度ｂとの間には、ａ＋２ｂ＝１８０°となる関係が
成立している。Ｖ字型の溝32の傾斜した平面の両壁面に
はそれぞれ複数個の吹き出し孔33が列をなして設けられ
ている。吹き出し孔33は、そこから吹き出す空気の噴流
Ｂ3 が湾曲部分31ｂに対して接線方向に向けられ、湾曲
部分31ｂではコアンダ効果によって空気の噴流Ｂ3 が支
持面31の平面部分34に添って曲がり、噴流Ｂ3 が平面部
分34に平行となる様に、構成されている。吹き出し孔33
はＶ字型の溝32の相対する側に千鳥状に交互に設けら
れ、噴流Ｂ3 が互いに反対方向に交差する様に配設され
ている。従って、噴流Ｂ3 の一方の組はウエブＷの走行
方向並びにその平面に平行であり、他方の組はウエブＷ
の平面に平行ではあるが、ウエブＷの走行方向とは逆の
方向となる。ベルヌ−イの法則により噴流Ｂ3 はウエブ
Ｗと支持面31との間に負圧の領域を発生し、これによっ
て、ウエブＷは支持面から一定の距離Ｈを保って、概し
て、Ｈ＝３乃至６mm程度の距離を保って安定化される。
この場合に、ウエブＷの空気乾燥が概して最も効率的で
ある。
【００２６】支持面31の両側域には、ウエブの走行方向
に長さＬ1 に亙って、低くなっている側域部分35があっ
て、その高さは支持面31の中央平面部34の高さよりもウ
エブＷから見て低い。図６において、側域部分35は勾配
をもった平面傾斜部であって、中央平面部34との関係に
おいてその距離はボックス30の端部においてｈ2 で示さ
れている。
【００２７】本発明に係るノズル吹き出しボックスにお
いては、ウエブＷの下のウエブ処理ギャップ25のところ
で、空気速度は初めは支持面31の平面部に関してほぼ一
定で、その後は下部ボックス30の端の方のウエブ処理ギ
ャップ25の空間30a の方に進むにつれて支持面部35;35
b,35d,35eに関して段階的にあるいは連続して速度が低
下する。これによって、図９及び図１０に示すテスト結
果からわかるように、熱の伝達がかなり増大する。熱伝
達の増大は主に、低くなっている支持面部35;35b,35d,3
5eにおいては、ウエブＷの平面に平行な空気流速はかな
り低下し、このために直接吹き出しＢ2 の熱伝達がとり
わけ増大するという事実に基づいている。
【００２８】パルプドライヤにおいては、図４及び図５
に示す下部ボックス30と直接吹き出しボックス40とは上
下関係に置かれ、対面するようになっている。従って、
面41と31とは互いに実質的に平行となり、概して、水平
面をなす。直接吹き出しボックス40の面41の端は、丸み
を帯びた縁どり部分43が形成されていおり、 下部ボック
ス30の面31の端は、対応した丸みを帯びた縁どり部分31
a が形成されている。
【００２９】下部ボックス30と直接吹き出しボックス40
の相対する面31及び面41にはノズル孔42；36が設けられ
ている。下部ボックス30のノズル孔36の分布の好適な例
が図８Ａに示されている。ノズル孔42；36からウエブＷ
へ向けて垂直方向の吹き出しＢ1 ；Ｂ2 が行われ、これ
によってウエブＷの乾燥が促進される。ウエブと支持面
との間の断面流域が増すために支持面部35での流速が低
下するので、ウエブの下部面に向けての垂直な空気吹き
出し、すなわち直接吹き出しＢ2 がより長い時間行われ
る。
【００３０】図８Ｂは上に述べたＶ字型の溝32の形状並
びに寸法上の好適な実施例を説明するための図である。
図８Ｂの形状は横断垂直中心面Ｋ−Ｋに関して左右対称
である。互いに反対方向から吹き出る空気の噴流Ｆ1 及
びＦ2 が、Ｖ字型の溝32の端につながる湾曲部分31b に
関し接線方向をなし、コアンダ効果により、方向を変え
平面部分34に平行となることがＶ字型の溝32の設計の出
発点である。溝32と平面部分34との間は空気が平面部分
34に沿って導かれるように特に丸みを帯びている。
【００３１】図７Ａ乃至７Ｅは下部ボックス30の支持面
の諸々の例を示している。図７Ａに示されるノズルボッ
クス30Ａは支持面31からなり、ここではＶ字型の溝32の
両側に平面部分34と、それに続く平面な勾配を持った傾
斜部35とが設けられている。
【００３２】図７Ｂは特に効果的なブロ−ボックス30Ｂ
を示している。ボックス30Ｂでは、Ｖ字型の溝32の両サ
イドに支持面の平面部分34ｂと、それに続く段部37とが
設けられている。段部37は支持面の第一平面部分34ｂ並
びにその段部37に続く平面部35ｂ双方に垂直な面を有し
ている。両サイドの支持面31の初めの部分34b は互いに
平行しておりかつ同一水平面上にある。同様に、支持面
31の側域部分すなわち平面部35b も互いに平行しており
かつ同一水平面上にある。図７Ｂはまたボックス30Ｂの
寸法上の好適な例を説明するためものである。図７Ｂに
よると、段部37の高さｈ2 は１０mmであつて、おおよ
そ、ｈ2 ＝７乃至１５mmの範囲で変えることができる。
【００３３】図７Ｃはノズルボックス30Ｃを基本的な形
で示している。このボックスでは支持面31c はＶ字型の
溝32の両サイド全体にわたって平坦な面である。正確に
言えば、このノズルボックス30Ｃは本願発明に従うもの
ではなく、本願発明との比較のために示したもので、そ
の比較結果は後に述べる図９及び１０から明らかにな
る。
【００３４】図７Ｄは本願発明によるブロ−ボックス30
Ｄを示している。このボックス30Ｄは、比較的長い平面
支持面部34d と比較的短くかつ急勾配を持った傾斜側域
35dとを有している。図７Ｄはまたボックスの寸法上の
好適な例を示している。
【００３５】図７Ｅは図７Ｂに示したブロ−ボックスの
変更例を示している。このボックス30Ｅには、比較的長
い平面支持面部34e と、それに続く段部37と、さらにそ
れに続く比較的短い支持面部35e とが設けられている。
図７Ｅはまたボックス30Ｅの構造上の一例を示してい
る。
【００３６】図８ＡはＶ字型の溝32のノズル孔33の相対
位置並びに千鳥型配列を示し、このような配列によって
反対方向の噴流Ｂ3 が交差して吹き出される。ノズル支
持面31の開口36は四列に並んで配列されているが、噴流
Ｂ2 とＢ3 が互いにぶつかり合うことがない様に千鳥状
に配置されている。ノズル孔33の相互の間隔は、おおむ
ね、20乃至 50mm の範囲であり、ノズル開口36の相互の
間隔は、おおむね、40乃至 100mmの範囲である。
【００３７】図６及び７に示したブロ−ボックスの寸法
に関しては以下の通りである。図６の寸法に関し、Ｖ字
型の溝32の両平面壁間の角度ａは、おおよそ、ａ＝５０
°乃至９０°の範囲であって、コアンダ面31b の角度ｂ
は、おおよそ、ｂ＝４５°乃至６５°の範囲であって、
Ｖ字型の溝32の深さｈ1 は、おおよそ、ｈ1 ＝（２乃至
５）ｘ Φの範囲であって、ここでΦはＶ字型の溝32の
壁にあるノズル孔33の直径である。ノズル孔33の直径Φ
は支持面でのノズル孔36の直径に関連して選択され、ノ
ズル孔33から吹き出される噴流Ｂ3 の空気量が、ノズル
吹き出しボックスの全体の吹き出し（噴流Ｂ2 とＢ3 ）
空気量の３０％乃至６０％であり、好ましくは３５％乃
至４５％となるように選択されている。ウエブの走行方
向における長さＬ1 に関し、ノズル吹き出しボックスの
支持面31の側域35,35b,35d,35eを、これは徐々にあるい
は急速に曲がるいずれの形状でもよいが、Ｌ1 ＝（０．
１乃至０．３）×Ｌ、好ましくはＬ1 ＝（０．２乃至
０．２５）×Ｌの範囲に選び、ただしＬはノズル吹き出
しボックス30の支持面の全長であってＬ≒３００乃至５
００mmの範囲に選び、さらに支持面31の側域35,35b,35
d,35eの高さをノズル支持面の平面と比較した時の差の
最大値ｈ2 をｈ2 ＝７乃至１５mmの範囲に選び、好まし
くはｈ2 ≒１０mmとする。
【００３８】図９及び１０は図７Ａ乃至７Ｅに示したノ
ズルに関して得られたテスト結果をグラフで示したもの
である。図９及び１０において、縦軸は相対熱伝達率α
R を示し、横軸は支持面31、特にその平面部34からウエ
ブＷまでの距離である。図７Ａ乃至７Ｅにおけるそれぞ
れのボックス30Ａ−Ｅに付されたアルファベットＡ−Ｅ
は図９及び１０におけるＡ−Ｅに相当している。
【００３９】図９及び１０は図７Ａ乃至７Ｅに示したノ
ズルに関してテストしたものであるが、その熱伝達のテ
ストは静テスト装置を用いて温風を平金属面に吹きつけ
ることによって行ったものである。熱伝達の効率は温度
測定検出器を用いて金属板の伝熱速度を測定することに
よって得られた。図９及び１０において、測定された相
対熱伝達率αR はウエブとノズルボックスの支持面31と
の間の距離Ｈの関数であり、パラメ−タとして吹き出し
速度を変えている。この結果によると、距離Ｈがパルプ
ウエブの通常の空気伝送距離（３乃至６mm）に等しいと
ころでは、支持面31の側域35,35b,35d,35eを低くするこ
とによつて熱伝達率は単なる平坦な支持面のもの（図７
Ｃの支持面31c ）に比べて５％乃至１０％程度増加す
る。また、距離Ｈをそれ以上大きくとってもそれに見合
った効果は得られない。熱伝達率の増加は支持面31の側
域35,35b の低くなっているノズル（図７Ａ及び７Ｂ）
の場合に最も高い。図９の測定結果は噴流Ｂ2 とＢ3 の
吹き出し速度Ｗpuh がＷpuh＝２６ｍ／ｓの時のもので
あり、図１０の測定結果は噴流Ｂ2 とＢ3 の吹き出し速
度Ｗpuh がＷpuh ＝３４ｍ／ｓの時のものであり、いず
れの場合も、吹き出し空気の温度Ｔpuh はＴpuh ＝１５
０°Ｃとした時のものである。図９及び１０から明らか
なように、それぞれの場合の相対熱伝達率αR の違いは
最適空気伝送ウエブ距離Ｈ＝３乃至６mmのところで正し
く顕著である。
【００４０】図９及び１０の測定で使用されるシミュレ
−ション及び測定方法は、1991年6月4 日−7 日にヘル
シンキで開かれた、パルプ及びペーパ乾燥の代替法につ
いてのヘルシンキシンポジュウムで発行された「エア−
ホイル ドライヤ ヒ−トトランスファ」と題する、
Ｐ．ハイキイレ及びＩ．ヨキオイネンによる文献に詳細
に述べられている。
【００４１】上に述べた測定に基づけば、本発明の最も
効果的な実施例は、これまでのところ図７Ａに示したノ
ズルボックス30Ａである。図９及び１０の測定結果に従
えば、図７Ｂに示すごとき急勾配の段部37を有する支持
面34b,35b が熱伝達の観点からは最適であるが、全体的
な面を考えると、図７Ａに示したノズルボックス30Ａが
好ましい。ノズルボックス30Ａは支持面の連続する下り
勾配の側域部分35を有し、吹き出し面の形状が鋭角を含
まないため、”シガ−”を形成する危険が低い。従っ
て、これまでのところ、図７Ａに示したノズルボックス
30Ａが本発明の最適な実施例といえる。この場合、支持
面31の水平面部分34からパルプウエブＷまでの距離は、
例えば、５mm程度である。
【００４２】本発明はいくつかの実施例を上げて説明し
たが、本発明はこれらの実施例に限定されることなく、
特許請求項に明記された本発明の概念の範囲において多
くの修正及び変更が可能である。
【００４３】
【発明の効果】このように本発明によれば、横流の速度
が、ウエブと支持面との間の断面流域が大きくなるにつ
れて低下するように、ノズル吹き出しボックスのノズル
支持面の側域を低くして、下方に低下したノズル支持面
部及び／或は真っすぐなノズル支持面部に設けられた直
接吹き出しの開口から吹き出される空気噴流の熱伝達の
効率を改善している。
【００４４】本発明のノズル吹き出しボックスは、低坪
量ウエブ（200 g/sq.m以下) の場合、ウエブの片面ある
いは両面乾燥するようなウエブ乾燥に用いるのに適し、
また、ウエブの下部及び上部両方で乾燥するようなウエ
ブ乾燥に用いるのに適している。パルプウエブのような
重量のあるウエブ（200 g/sq.m以下) の場合は、本発明
のノズル吹き出しボックスは、上部ノズルとして働く直
接吹き出しボックスと共に用いられる下部ノズル、ある
いは片面乾燥だけの下部ノズルボックスに最も適してい
る。
【００４５】本発明のノズル吹き出しボックスの吹き出
し支持面部の形状によって達成される他の利点は、空気
の横流が中央Ｖ字型の溝の丸みを帯びた面によって導か
れＶ字型の溝の外に流れ出る時に、支持面部の端が角ば
らない滑らかな吹き出し面があることである。
【００４６】本発明によれば、測定によって示されたよ
うに、ウエブに対する熱伝達は５％乃至１０％改善され
ている。この改善によって、ドライヤを小型にすること
ができ、ドライヤのコスト、機械室設置のコスト、強い
ては間接的には製造中断の回数を減らしドライヤの稼働
時間率を改善することになる。上に述べた利点は特にパ
ルプドライヤが大きく複雑な場合に重要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法並びに一組のノズル吹き出し
ボックスのを使用するパルプドライヤの機械方向におけ
る概略縦断面図である。
【図２】本発明に係る方法並びにノズル吹き出しボック
スを使用するパルプドライヤのモジュール構造を示す軸
側図である。
【図３】本発明に係る一組のノズル吹き出しボックスと
その上部側の直接吹きつけ型の一組のボックスの機械方
向における概略縦断面図である。
【図４】本発明に係るノズル吹き出しボックスとその吹
き出しの原理を説明するための軸側図である。
【図５】上部の直接吹きつけ型のボックス、すなわち直
接吹き出しボックスの構造の軸側図である。
【図６】本発明に係るノズル吹き出しボックスの支持面
と、その支持面の吹き出しノズルの詳細を最も重要な寸
法上のパラメ−タと共に示す実施例の説明図である。
【図７】本発明に係るノズル吹き出しボックスのノズル
支持面の形状及び寸法の異なる諸々の例を示す実施例
と、基本的なノズル吹き出しボックスの説明図である。
【図８】図８Ａは図４または図５に示したのノズル吹き
出しボックスをノズル支持面の側から見た図であり、図
８ＢはノズルのＶ字型の溝の形状並びに寸法上の好適な
例を示すＶ字型の溝の機械方向における拡大した概略縦
断面図である。
【図９】図７Ａ乃至７Ｅに示したノズルに関するそれぞ
れの相対熱伝達率とウエブの距離との関係を第一の空気
吹き出し速度における場合について示したグラフ図であ
る。
【図１０】図９に相当するものを第一の空気吹き出し速
度よりも早い第二の空気吹き出し速度における場合につ
いて示したグラフ図である。
【符号の説明】
10 ウエットプレス 11 ロ−ル 12 密閉フ−ド 13 ガイドロ−ル13 14 ロ−ル 15 駆動ロ−ル 16 ウエブねじ切りベルト 17 エア−ダクト 18 エア−ダクト18 21 ブロワタワ− 22 翼車 24 熱ラジエ−タ 25 ウエブギャップ 26 エア−フィルタ− 27 ブロワモ−タ用の点検ゲ−ト 28 保守管理ブリッジ 29 ブロワモジュ−ル用の点検ドア− 30 ノズル吹き出しボックス 30a 自由空間 31b 湾曲部分 31 支持面 32 横断溝 33 吹き出し孔 34 支持面の水平面部分 35 側域部分 35b 平面部 35d 傾斜側域 35e 支持面部 36 ノズル孔 37 段部 40 直接吹き出しボックス 40a 自由空間40a 41 面 42 ノズル孔 43 縁どり部分 Ｗ ウエブ Ｂ1 直接吹き出し Ｂ2 直接吹き出し Ｂ3 ジェット流

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パルプウエブの如き比較的高い坪量のウ
    エブ材の空気乾燥方法であつて、乾燥すべきウエブに下
    から、該ウエブに実質的に垂直な空気吹き出しと該ウエ
    ブの平面に実質的に平行な空気吹き出しとを行い、該両
    吹き出しによってウエブに熱が送られ、ウエブは無接触
    空気支持され、ドライヤを通してのウエブの走行が安定
    化されるウエブ材の空気乾燥方法において、平面支持面
    に比較して熱の伝達を改善するために、ノズル支持面に
    関して空気支持され、乾燥されるべきウエブの平面に平
    行に走る空気の流速を初めはほぼ一定に保ち、その後
    は、空気の流出方向に無段階におよび／また段階的に低
    くなるような側域を前記ノズル支持面に設けることによ
    って、空気の流速を前記ノズル支持面の側域で低下させ
    ることを特徴とするウエブ材の空気乾燥方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のウエブ材の空気乾燥方
    法において、複数のノズル吹き出しボックスをウエブの
    下方に設け、該ノズル吹き出しボックスはそれぞれウエ
    ブを支持する支持面を形成する頭部面を有し、ウエブの
    走行方向に平行する向きの空気吹き出しとウエブの走行
    方向に反対の向きの空気吹き出しとを前記支持面の中央
    に位置する溝部の外に向けて交差して行い、ウエブに垂
    直な空気吹き出しを前記支持面に設置されているノズル
    孔の外でウエブに向けて行い、ウエブの下部面に向けて
    の前記垂直な空気吹き出しを、ウエブと支持面の側域に
    おけるウエブと支持面との間の断面流域を増すことによ
    って、長い時間行うことを特徴とするウエブ材の空気乾
    燥方法。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のウエブ材の空
    気乾燥方法において、空気の流出方向に無段階におよび
    ／または段階的に低くなるような側域をノズル支持面を
    設けることによって、乾燥空気のウエブへの熱の伝達を
    最適にし、かつノズル支持面に関して空気支持され、乾
    燥されるべきウエブの空気中の走行高さを調整すること
    を特徴とするウエブ材の空気乾燥方法。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載のウ
    エブ材の空気乾燥方法において、前記ノズル支持面の中
    央に位置する溝部から互いに反対方向に向けて交差する
    ように行われる前記空気吹き出しはそれぞれ前記ノズル
    支持面の湾曲の始まるガイド面に対してほぼ接線方向に
    ノズル孔の外に向けて行い、前記ガイド面を設けること
    によって、コアンダ効果により、前記空気吹き出し方向
    が変わり前記ノズル支持面の平面基本部に平行にかつウ
    エブの平面に平行にして近傍を空気の走行が行われるこ
    とを特徴とするウエブ材の空気乾燥方法。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載のウ
    エブ材の空気乾燥方法において、前記ノズル支持面で反
    対方向に向けて交差するようにかつウエブの平面に平行
    に行われる前記空気吹き出しの吹き出し空気量は、ノズ
    ル吹き出しボックスの全体の吹き出し空気量の３０％乃
    至６０％であり、好ましくは３５％乃至４５％であるこ
    とを特徴とするウエブ材の空気乾燥方法。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載のウ
    エブ材の空気乾燥方法において、前記ノズル支持面で反
    対方向に向けて交差するようにかつウエブの平面に平行
    に行われる前記空気吹き出しは、ノズル吹き出しボック
    スの支持面の側域の隣接するウエブの走行に平行な長さ
    Ｌ1 の距離にわたって速度を落とし、ここでＬ1 ＝
    （０．１乃至０．３）×Ｌ、好ましくはＬ1 ＝（０．２
    乃至０．２５）×Ｌの範囲に選び、ただしＬはノズル吹
    き出しボックスの支持面の全長であってＬ＝３００乃至
    ５００mmの範囲に選ぶことを特徴とするウエブ材の空気
    乾燥方法。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載のウ
    エブ材の空気乾燥方法において、ノズル吹き出しボック
    スの吹き出し空気をノズル吹き出しボックス間に設けら
    れたスペ−スを介して乾燥支持ギャツプの外に取り除く
    ことを特徴とするウエブ材の空気乾燥方法。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載のウ
    エブ材の空気乾燥方法において、空気支持された乾燥す
    べきウエブの下方に位置するノズル吹き出しボックスの
    反対側に上部直接吹き出しボックスを設け、該上部直接
    吹き出しボックスの外に向けてウエブの平面に実質的に
    垂直に吹き出しを行い、ウエブを両面から乾燥すること
    を特徴とするウエブ材の空気乾燥方法。
  9. 【請求項９】 乾燥すべきウエブ材に対して空気の吹き
    出しを行う空気ドライヤのノズル吹き出しボックスであ
    って、前記空気の吹き出しによって、ドライ空気からウ
    エブへの熱伝達を行い、また無接触空気支持によってウ
    エブの走行が安定化され、前記ノズル吹き出しボックス
    はウエブに対向して配置されたノズル支持面が設けられ
    ているボックス部を有し、前記支持面の中央にはウエブ
    の走行方向に交差するＶ字型の溝を設け、該溝はウエブ
    に向けて開いた状態の形状を有しその対向壁には一連の
    ノズル孔を設け、該ノズル孔の外に向けて支持及び安定
    化のための空気吹き出しを互いに反対方向に交差して行
    い、前記Ｖ字型の溝の両サイドには互いに同一平面に平
    面ノズル支持面部を設けているノズル吹き出しボックス
    において、支持すべきウエブ材から更に無段階にあるい
    は段階的に離れるような位置関係を満足するような支持
    面部を形成することによって前記ノズル支持面部の延長
    部を構成し、該延長支持面部の領域では、前記支持及び
    安定化のための空気の流速が、平面ノズル支持面部に関
    しての空気の流速に比べて、低下し、前記ノズル支持面
    には更に別の複数のノズル孔を設け、支持されるウエブ
    材の平面に実質的に垂直な吹き出しを更にノズル吹き出
    しボックスから該別のノズル孔を通して行うことを特徴
    とするノズル吹き出しボックス。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載のノズル吹き出しボッ
    クスにおいて、前記Ｖ字型の溝の両平面壁の延長部は湾
    曲したコアンダガイド面によって構成され、該ガイド面
    は支持面の平面部に連なって延びており、前記Ｖ字型の
    溝の両平面壁に設けられたノズル孔は該ノズル孔から噴
    出される空気吹き出しの主方向が湾曲コアンダガイド面
    に対してほぼ接線方向になるように配設されていること
    を特徴とするノズル吹き出しボックス。
  11. 【請求項１１】 請求項９または１０に記載のノズル吹
    き出しボックスにおいて、前記Ｖ字型の溝の両平面壁間
    の角度ａはａ＝５０°乃至９０°であって、前記Ｖ字型
    の溝の深さｈ1 はｈ1 ＝（２乃至５）ｘ Φであって、
    ここでΦは前記Ｖ字型の溝の壁にあるノズル孔の直径で
    あることを特徴とするノズル吹き出しボックス。
  12. 【請求項１２】 請求項９ないし１１のいずれかに記載
    のノズル吹き出しボックスにおいて、物質ウエブの走行
    方向における長さＬ1 に関し、ノズル吹き出しボックス
    の支持面の側域を、これは徐々にあるいは急激に曲がる
    いずれの形状でもよいが、Ｌ1 ＝（０．１乃至０．３）
    ×Ｌ、好ましくはＬ1 ＝（０．２乃至０．２５）×Ｌの
    範囲に選び、ただしＬはノズル吹き出しボックスの支持
    面の全長であってＬ＝３００乃至５００mmの範囲に選
    び、さらに支持面の側域の高さをノズル支持面の平面と
    比較した時の差の最大値ｈ2 をｈ2 ＝７乃至１５mmの範
    囲に選び、好ましくはｈ2 ≒１０mmとすることを特徴と
    するノズル吹き出しボックス。
  13. 【請求項１３】 請求項９ないし１２のいずれかに記載
    のノズル吹き出しボックスにおいて、前記Ｖ字型の溝の
    ノズル孔は前記Ｖ字型の溝の相対する両平面壁に一定の
    間隔を置いて交互に千鳥状に設けられ、一定の間隔とは
    ２０乃至５０mmの範囲のものであり、ノズル支持面の平
    面上のノズル孔は前記Ｖ字型の溝のノズル孔に関して千
    鳥状に配列され、ウエブの走行方向に交差する３至５列
    の配列をなし、さらにウエブの走行方向ならびに交差方
    向双方において一定の間隔を置いて設けられ、ここで一
    定の間隔とは４０乃至１０mmの範囲のものであることを
    特徴とするノズル吹き出しボックス。
  14. 【請求項１４】 請求項１ないし８のいずれかに記載の
    ウエブ材の空気乾燥方法を使用する、あるいは／および
    請求項９ないし１３のいずれかに記載のノズル吹き出し
    ボックスを使用するパルプドライヤにおいて、前記パル
    プドライヤは一直線状に互いに間隔をおいて配列された
    複数個のノズル吹き出しボックスを有し、ウエブ材を支
    持し、乾燥させ、安定化させる空気をボックスとボック
    スとの間隙を通して主に処理ギャツプから逃し、前記複
    数個のノズル吹き出しボックスをウエブの走行方向に同
    一水平面上に一個ずつ配列すると共に、前記ボックスの
    配列を垂直方向に複数段設ける様に構成することによつ
    て、乾燥すべきパルプウエブをパルプドライヤのフ−ド
    内で空気支持しながら、各段毎に水平方向へ折り返し前
    進走行を行わせるため、ウエブの走行方向を反転ロ−ラ
    によって切り替えることを特徴とするパルプドライヤ。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載のパルプドライヤに
    おいて、前記ノズル吹き出しボックスの反対側のウエブ
    材の上方に直接吹き出しボックスを設け、該ウエブに対
    面している前記直接吹き出しボックスの平面に設けられ
    たノズル孔からウエブに実質的に垂直に吹き出しを行
    い、前記直接吹き出しボックス同士の間には上部直接吹
    き出し空気が通過する中間スペ−スを設けたことを特徴
    とするパルプドライヤ。
  16. 【請求項１６】 請求項１５に記載のパルプドライヤに
    おいて、ウエブの下方に位置する前記ノズル吹き出しボ
    ックスとその反対側に位置する前記直接吹き出しボック
    スとはウエブの走行方向における長さが互いに等しく、
    また一様な間隔を置いて互いに対面する様に配列されて
    いることを特徴とするパルプドライヤ。
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