(57)【要約】  蒸気ディストリビュータ（１）であって、このディストリビュータは、例えば抄紙機のウエブのような、移動しているウエブ（２）に蒸気を分配するための蒸気シャワーにおける従来のスクリーン・プレート（３）に代わって、多孔質金属プレートを使用する。この多孔質金属プレートを備えた蒸気ディストリビュータを使用する蒸気シャワーは、極めて一様な蒸気を紙のウエブの表面に供給することができる。蒸気ディストリビュータのアレイを用いて作られたプロファイル付け用の蒸気シャワーは、様々な紙製品に対して最良のプロファイル付けの結果をもたらすことができる。上記の多孔質金属プレートは、マシン方向及びマシン横断方向の双方に、密に配置された無数のマイクロ・オリフィスを備えたスクリーン・プレートと同等と考えることができる。
2007524005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエブを製造するマシンで使用するための蒸気ディストリビュータであって：
蒸気ハウジングを備え、当該蒸気ハウジングは、当該蒸気ハウジングに気密の状態で接続された蒸気の入口を有しており；
一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートを備え、当該多孔質金属プレートは、前記蒸気ディストリビュータが前記ウエブ製造マシンの所定の位置に取り付けられたときに、前記ウエブに向かい合う向きで前記蒸気ハウジングに取り付けられており；
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、複数の蒸気の出口を有し、これらの出口は、前記蒸気ハウジングに気密の状態で接続されていること、を特徴とする蒸気ディストリビュータ。
【請求項２】
下記特徴を有する請求項１に記載の蒸気ディストリビュータ：
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートは、前記蒸気ディストリビュータが前記ウエブ製造マシンに取り付けられたときに、前記ウエブに対して平行に向けられる。
【請求項３】
下記特徴を有する請求項１に記載の蒸気ディストリビュータ：
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、前記蒸気ディストリビュータが前記ウエブ製造マシンに取り付けられた場合に、前記所定の位置において前記ウエブのプロファイルに適合するプロファイルを有している。
【請求項４】
下記特徴を有する請求項１に記載の蒸気ディストリビュータ：
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、矩形の形状を有している。
【請求項５】
下記特徴を有する請求項１に記載の蒸気ディストリビュータ：
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、前記所定の取付け位置における前記ウエブの選択された制御対象特性の測定されたプロファイルに従って、前記蒸気ディストリビュータが取り付けられるウエブ製造マシンの横断方向に沿う外形に、切断されている。
【請求項６】
下記特徴を有する請求項１に記載の蒸気ディストリビュータ：
前記蒸気ハウジングの蒸気の入口と蒸気の供給源の間に、アクチュエータ・バルブを更に備えている。
【請求項７】
下記特徴を有する請求項１に記載の蒸気ディストリビュータ：
前記蒸気ディストリビュータが前記ウエブ製造マシンに取り付けられたとき、前記アクチュエータ・バルブと前記蒸気供給源の間に、蒸気の入り口を更に備えている。
【請求項８】
ウエブを製造するマシンで使用するための流体を分配するための装置であって：
前記流体のためのハウジングを備え、当該ハウジングは、当該ハウジングに気密の状態で接続された流体の入口を有しており；
一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートを備え、当該多孔質金属プレートは、前記流体分配装置が前記ウエブ製造マシンの所定の位置に取り付けられたときに、前記ウエブに向かい合う向きで前記ハウジングに取り付けられており；
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、複数の流体の出口を有し、これらの出口は、前記ハウジングに気密の状態で接続されていること、を特徴とする流体を分配するための装置。
【請求項９】
下記特徴を有する請求項８に記載の装置：
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートは、前記装置が前記ウエブ製造マシンに取り付けられたときに、前記ウエブに対して平行に向けられる。
【請求項１０】
下記特徴を有する請求項８に記載の装置： 
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、前記装置が前記ウエブ製造マシン取り付けられた場合に、前記所定の位置における前記ウエブのプロファイルに適合するプロファイルを有している。
【請求項１１】
下記特徴を有する請求項８に記載の装置：
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、矩形の形状である。
【請求項１２】
下記特徴を有する請求項８に記載の装置：
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、前記所定の取付け位置における前記ウエブの選択された制御対象特性の測定されたプロファイルに従って、前記装置が取り付けられるウエブ製造マシンの横断方向に沿う外形に、切断されている。
【請求項１３】
下記特徴を有する請求項８に記載の装置： 
前記ハウジングの流体の入口と流体の供給源の間に、アクチュエータ・バルブを更に有している。
【請求項１４】
下記特徴を有する請求項１３に記載の装置： 
前記装置が前記ウエブ製造マシンに取り付けられたときに、前記アクチュエータ・バルブと前記流体の供給源の間に、流体の入口を更に有している。
【請求項１５】
ウエブを製造するマシンで使用するための蒸気シャワーであって：
二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングを備え、当該二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングのそれぞれは、前記二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングの隣接する一つから分離され、且つ、前記二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングの対応する一つに気密の状態で接続された蒸気の入口を有しており；
一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートを備え、当該多孔質金属プレートは、前記蒸気シャワーが前記ウエブ製造マシンの所定の位置に取り付けられたときに、前記ウエブに向かい合う向きで前記蒸気ハウジングに取り付けられており；
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、複数の蒸気の出口を有し、これらの出口は、前記二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングの対応する一つに気密の状態で接続されていること、を特徴とする蒸気シャワー。
【請求項１６】
下記特徴を有する請求項１５に記載の蒸気シャワー：
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートは、前記蒸気シャワーが前記ウエブ製造マシンに取り付けられたときに、前記ウエブに対して平行に向けられる。
【請求項１７】
下記特徴を有する請求項１５に記載の蒸気シャワー：
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、前記蒸気シャワーが前記ウエブ製造マシンに取り付けられた場合に、前記所定の位置における前記ウエブのプロファイルに適合するプロファイルを有している。
【請求項１８】
下記特徴を有する請求項１５に記載の蒸気シャワー：
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、矩形の形状である。
【請求項１９】
下記特徴を有する請求項１５に記載の蒸気シャワー： 
前記二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングの蒸気の入口のそれぞれと蒸気の供給源の間に、アクチュエータ・バルブを更に備えている。
【請求項２０】
下記特徴を有する請求項１９に記載の蒸気シャワー： 
前記蒸気シャワーが前記ウエブ製造マシンに取り付けられたときに、前記アクチュエータ・バルブのそれぞれと前記蒸気供給源の間に、蒸気の入口を更に備えている。
【請求項２１】
ウエブを製造するためのマシンと、一つまたはそれ以上の流体ディストリビュータと、の組み合わせであって：
各流体ディストリビュータは、前記ウエブ製造マシンに沿って、一つまたはそれ以上の所定の位置の内の対応する一つに取り付けられ、
前記一つまたはそれ以上の流体ディストリビュータのそれぞれは、流体ハウジングと、一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートと、を備え、
前記流体ハウジングは、前記流体ハウジングに気密の状態で接続された流体の入口を有し、
前記多孔質金属プレートは、前記一つまたはそれ以上の流体ディストリビュータのそれぞれが、前記一つまたはそれ以上の所定の位置の内の前記対応する一つに取り付けられたときに、前記ウエブに向かい合う向きで前記流体ハウジングに取り付けられ、
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、前記流体ハウジングに気密の状態で接続された複数の流体の出口を有していること、
を特徴とする組み合わせ。
【請求項２２】
下記特徴を備えた請求項２１に記載の組み合わせ：
前記流体は蒸気である。
【請求項２３】
下記特徴を備えた請求項２１に記載の組み合わせ：
前記流体は空気である。
【請求項２４】
ウエブを製造するためのマシンと、一つまたはそれ以上の蒸気シャワーと、の組み合わせであって、
各蒸気シャワーは、前記ウエブ製造マシンに沿って、一つまたはそれ以上の所定の位置の内の対応する一つに取り付けられ、
前記一つまたはそれ以上の蒸気シャワーのそれぞれは、二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングと、一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートと、を備え、
前記二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングのそれぞれは、前記二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングの内の隣接する一つから分離され、且つ、前記二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングの内の対応する一つに気密の状態で接続された蒸気の入口を有し、
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートは、前記一つまたはそれ以上の蒸気シャワーのそれぞれが、前記一つまたはそれ以上の所定の位置の内の前記対応する一つに取り付けられときに、前記ウエブに向かい合う向きで前記蒸気ハウジングに取り付けられ、
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、複数の蒸気の出口を有し、これらの出口は、前記二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングの内の対応する一つに気密の状態で接続されていること、
を特徴とする組み合わせ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、米国仮特許出願：第６０／４４７，５１８号（２００３年２月１４日出願、名称“蒸気シャワーのための蒸気ディストリビュータ”）に基づく優先権を主張し、その内容の全体は、リファレンスとしてここに依拠され且つ組み込まれ、米国特許法：３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９（ｅ）に基づく優先権の利益が、ここで主張される。
【０００２】
この発明は、抄紙機のウエブに蒸気を効率良く分配することに係り、特に、所定のマス・プロファイルを備えた蒸気を分配するための蒸気シャワーで使用することが可能な蒸気ディストリビュータに係る。
【背景技術】
【０００３】
蒸気シャワーは、抄紙機において、生産性の向上及び品質管理の目的で、広く使用されている。図１に、抄紙機、及び蒸気シャワーのための四つの可能な取付け位置を示す。蒸気は、通常、ウエブ内の全湿分の温度を高めることによって生産性を高めるため、プレスニップの前で付け加えられる。温度を高めることにより、プレスによる水の除去の効率が大幅に改善される。プレスにより除去される湿分は、蒸気の凝縮により付け加えられる湿分よりも、遥かに多い。そのウエブは、プレスニップから出て、ドライヤーに入る。プレスの後端部における、より高い乾燥度のウエブは、ドライヤーを高速度で運転することを可能にし、従って、紙の製造量を増大させる。
【０００４】
蒸気はまた、紙の品質を高める目的で、プロファイル付け用の蒸気シャワーを用いて付け加えられる。プロファイル付け用蒸気シャワーは、マシン横断方向（ＣＤ方向）のウエブのセグメント（またはゾーン）に、蒸気を選択的に分配することによって機能し、その方向の好ましくない湿分の分布を打ち消す。
【０００５】
抄紙機において、湿分量の変動、特にＣＤ方向の湿分量の変動を引き起こす数多くの要因があることが良く知られている。ウエット・エッジ及び特有の湿分プロファイルは、抄紙機における共通の現象である。プロファイル付け用の蒸気シャワーはまた、カレンダ（光沢機）あるいはスーパー・カレンダにおける仕上げの目的のためにも使用され、紙の滑らかさ、光沢及び厚さ、その他を改善する。
【０００６】
既存のプロファイル付け用蒸気シャワーは、ＣＤ方向に沿う蒸気ディストリビュータのアレイによって構成されている。単一の蒸気ディストリビュータはまた、ＣＤ方向を横切って一定のパターンの蒸気を分配するプロファイル付け用以外の用途にも使用されている。蒸気ディストリビュータは、通常、蒸気処理されるウエブの表面に対向して、その表面近くに取り付けられたスクリーン・プレートからなる。これまでのスクリーン・プレートは、多数のオリフィスを有していた。それらのオリフィスは、ＣＤ方向に沿って一定の間隔で配置され、それらのオリフィスを介して移動しているウエブ上に蒸気が噴射される。
【０００７】
各蒸気ディストリビュータを通る蒸気の量は、スクリーン・プレートに供給される蒸気圧力を変えることによって、調整することができる。マシンから離れた位置で生成された空気圧信号でコントロールされるポジショニング（Positioning）またはレギュレータ・タイプのアクチュエータ・バルブが、プロファイル付けの目的で、各蒸気ディストリビュータ内の蒸気圧力を操作するために、通常、用いられている。
【０００８】
抄紙機の中の紙のウエブの全体に蒸気を一様に分配することは、蒸気シャワーの蒸気分配用のスクリーン・プレートが、マシン横断方向（ＣＤ方向）に沿って密に配置された、十分に小さなオリフィスを有していることを要求する。
【０００９】
このことは、蒸気の流量が非常に小さい、ドライヤー側の端部または仕上げカレンダリング（つや出し）における蒸気シャワーの使用の際に、特に、当てはまる。従来のスクリーン・プレートを用いた蒸気処理の結果として得られる、紙のＣＤ方向での波状の湿分プロファイルは、共通の現象である。
【００１０】
プロファイル付け用蒸気シャワーに対して、二つの非常に重要なパラメータがある。そのパラメータの一つは、単一ゾーンの中でのマス（湿分または熱）分布であり、他の一つは、隣接するゾーンの間の重なり合いである。
【００１１】
理屈の上では、巻き取りリールでのフラットな湿分プロファイルは、ゾーンのサイズが十分に小さいとして、単一ゾーンの中で質量分布が完全に四角の形状で、且つ、隣接するゾーンの間で重なり合いがゼロである場合に、実現される。良く知られているように、単一のオリフィス・ジェットの流速プロファイル及びマス・プロファイルは、共に、釣鐘状の分布を有している。多数のそのようなオリフィスから構成される単一の蒸気ディストリビュータは、シートの表面上に、波状のマス・プロファイルを形成する。また、隣接するジェットの間の重なり合いと同様に、隣接するディストリビュータの間にも、かなりの重なり合いがある。
【００１２】
質量分布の変動の程度は、単一のジェットの質量分布、オリフィスの間隔、及びオリフィスと紙の表面の間の距離を含む、幾つかのパラメータの関数である。理論的には、オリフィスの間隔が狭いほど、その結果得られるマス・プロファイルがフラットになり、紙との距離が減少する結果として、隣接するゾーンの間の重なり合いが小さくなる。しかしながら、オリフィスの配置間隔を狭くすることは、オリフィスの間隙を小さくすることに加えて、流量を維持するために、単一ゾーンの中により多くのオリフィスが必要になり、その結果、スクリーン・プレート、蒸気ディストリビュータまたは蒸気シャワーのコストの増大を招く。
【００１３】
従来の蒸気シャワーの欠点を克服するため、新しい蒸気分配方法及び装置が開示される。本発明の蒸気ディストリビュータは、多孔質金属で作られた蒸気分配プレートから構成される。この多孔質金属プレートの幅は、蒸気シャワーのＣＤ方向に対するゾーン・サイズを表わしている。固定されたゾーン・サイズを備えた単一の多孔質金属プレートを通過する蒸気の流量は、多孔質金属のメディア・グレード（media grade）、その金属プレートのマシン方向の厚さ及び長さによって決定されるとともに、多孔質金属プレートに供給される蒸気圧力によっても決定される。
【００１４】
多孔質金属プレートは、一般的には、製造しようとするメディア・グレードに基づいて、正確にコントロールされた粒径を備えた金属粉末を用意することにより製造される。一定の粒径を備えた粉末が、プレート状に圧縮され、次いで焼結される。この工程により、一様な空孔及び要求された粒子間結合力を備えた多孔質金属プレートが製造される。様々なメディア・グレードを有する多孔質金属プレートを、低コストで容易に入手できることは、本発明の蒸気ディストリビュータを、手ごろな価格でありながら、実用的なものとする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
ウエブを製造するマシンで使用するための蒸気ディストリビュータであって、この蒸気ディストリビュータは、
蒸気ハウジングを備え、当該蒸気ハウジングは、当該蒸気ハウジングに気密の状態で接続された蒸気の入口を有しており；
一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートを備え、当該多孔質金属プレートは、前記蒸気ディストリビュータが前記ウエブ製造マシンの所定の位置に取り付けられたときに、前記ウエブに向かい合う向きに前記蒸気ハウジングに取り付けられており；
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、複数の蒸気の出口を有し、これらの出口は、前記蒸気ハウジングに気密の状態で接続されている。
【００１６】
ウエブを製造するマシンで使用するための流体を分配するための装置であって、この装置は、
前記流体のためのハウジングを備え、当該ハウジングは、当該ハウジングに気密の状態で接続された流体の入口を有しており；
一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートを備え、当該多孔質金属プレートは、前記流体分配装置が前記ウエブ製造マシンの所定の位置に取り付けられたときに、前記ウエブに向かい合う向きで前記ハウジングに取り付けられており；
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、複数の流体の出口を有し、これらの出口は、前記ハウジングに気密の状態で接続されている。
【００１７】
ウエブを製造するマシンで使用するための蒸気シャワーであって、この蒸気シャワーは、
二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングを備え、当該二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングのそれぞれは、前記二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングの隣接する一つから分離され、且つ、前記二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングの対応する一つに気密の状態で接続された蒸気の入口を有しており；
一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートを備え、当該多孔質金属プレートは、前記蒸気シャワーが前記ウエブ製造マシンの所定の位置に取り付けられたときに、前記ウエブに向かい合う向きで前記蒸気ハウジングに取り付けられており；
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、複数の蒸気の出口を有し、これらの出口は、前記二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングの対応する一つに気密の状態で接続されている。
【００１８】
ウエブを製造するためのマシンと、一つまたはそれ以上の流体ディストリビュータと、の組み合わせであって、
各流体ディストリビュータは、前記ウエブ製造マシンに沿って、一つまたはそれ以上の所定の位置の内の対応する一つに取り付けられ、
前記一つまたはそれ以上の流体ディストリビュータのそれぞれは、流体ハウジングと、一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートと、を備え、
前記流体ハウジングは、前記流体ハウジングに気密の状態で接続された流体の入口を有し、
前記多孔質金属プレートは、前記一つまたはそれ以上の流体ディストリビュータのそれぞれが、前記一つまたはそれ以上の所定の位置の内の前記対応する一つに取り付けられたときに、前記ウエブに向かい合う向きで前記流体ハウジングに取り付けられ、
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、前記流体ハウジングに気密の状態で接続された複数の流体の出口を有している、
ウエブを製造するためのマシンと、一つまたはそれ以上の蒸気シャワーと、の組み合わせであって、
各蒸気シャワーは、前記ウエブ製造マシンに沿って、一つまたはそれ以上の所定の位置の内の対応する一つに取り付けられ、
前記一つまたはそれ以上の蒸気シャワーのそれぞれは、二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングと、一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートと、を備え、
前記二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングのそれぞれは、前記二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングの内の隣接する一つから分離され、且つ、前記二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングの内の対応する一つに気密の状態で接続された蒸気の入口を有し、
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートは、前記一つまたはそれ以上の蒸気シャワーのそれぞれが、前記一つまたはそれ以上の所定の位置の内の前記対応する一つに取り付けられときに、前記ウエブに向かい合う向きで前記蒸気ハウジングに取り付けられ、
前記一つまたはそれ以上の多孔質金属プレートのそれぞれは、複数の蒸気の出口を有し、これらの出口は、前記二つまたはそれ以上の蒸気ハウジングの内の対応する一つに気密の状態で接続されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図２には、蒸気を抄紙機のウエブ２に分配するための、本発明に基づく蒸気ディストリビュータ１の実施形態の概略断面図が示されている。この蒸気ディストリビュータ１は、蒸気で処理される紙のウエブ２に近くに、サポート（図示せず）により取り付けられる。矢印８は、マシン方向（ＭＤ）、即ちウエブ２の移動方向を表わしている。
【００２０】
蒸気ディストリビュータ１は、蒸気ハウジング４、蒸気ハウジング４に気密の状態で接続された蒸気の入口９を備えている。蒸気ディストリビュータ１の底部でウエブ２に向かい合う一つまたは数個の多孔質金属プレート３が、蒸気ハウジング４の蒸気の出口を構成している。多孔質金属プレート３上の蒸気の出口も、蒸気ハウジング４に気密の状態で接続されている。
【００２１】
好ましくは、多孔質金属プレート３は、紙のシートのウエブに対して平行に配置される。もし、蒸気ディストリビュータ１がフラットなウエブの上方に取り付けられる場合、多孔質金属プレート３もフラットである。もし、蒸気ディストリビュータ１が曲面に面して取り付けられる場合には、多孔質金属プレート３を、ウエブ２の曲率に合わせて、曲面状の金属プレートに形成することもできる。矢印６は、多孔質金属プレート３を通る蒸気流れの、直線状の流れ線を示している。
【００２２】
マシン横断方向についての多孔質プレート３の幅は、蒸気の影響を受けるウエブの表面のバンドを規定している。このバンドは、もし、非プロファイル付け用の蒸気シャワーが使用される場合には、ウエブの全表面をカバーする。プロファイル付け用の蒸気シャワーのケースでは、このバンドのＣＤ方向の幅が、ゾーンのサイズを規定する。
【００２３】
単一ゾーンのサイズは、任意であるが、既存のプロファイル付け用の蒸気シャワーに対しては、２インチ（約５ｃｍ）から６インチ（約１５ｃｍ）程度が一般的である。
【００２４】
固定された幅の多孔質金属プレート３を有する蒸気ディストリビュータ１に対して、蒸気ディストリビュータ１を通る蒸気の流量は、蒸気ハウジング４の蒸気圧力の他に、当該多孔質金属プレート３の幾つかの性質によって決定される。多孔質金属プレート３の属性の内で影響のあるものは、マシン方向についての多孔質プレート３の長さ、メディア・グレ−ド、及び多孔質プレート３の厚さである。
【００２５】
多孔質金属プレート３の選択における多様性は、蒸気ディストリビュータ１のユーザーが、特定の用途に最適な蒸気シャワーを設計することを可能にする。蒸気シャワーが使用される位置は、抄紙機の、ウエット・エンド（図１中の位置＃１及び＃２)、またはドライ・エンド（例えば、図１中の位置＃３）、または仕上げカレンダ（図１中の位置＃４）などである。
【００２６】
抄紙機に取り付けられた後では、蒸気ディストリビュータ１は、蒸気ハウジング４内の蒸気圧力を操作することにより、ウエブ２に調整可能な蒸気の流れを供給する。入口９と蒸気ハウジング４の間に配置されたアクチュエータ・バルブ８が、蒸気ハウジング４内で要求される蒸気圧力を供給するために使用される。入口９は、昇圧された蒸気供給源（図示せず）に気密の状態で接続されている。蒸気供給源は、抄紙機の外に配置され、どの製紙ミルにおいても容易に利用可能である。ウエブ２は、もし、蒸気ハウジング４内の蒸気圧力がゼロの場合には、蒸気ディストリビュータ１からの蒸気を受けない。蒸気ハウジング４内の蒸気圧力が増大すると、多孔質金属プレート３を通る蒸気の流れが増大し、その結果、移動しているウエブ２が受け取る蒸気の量も増大する。
【００２７】
蒸気ディストリビュータ１の一つの効果は、それが蒸気を極めて一様に分配することである。多孔質金属プレート３は、数μmの範囲の間隔でマシン横断方向及びマシン方向の双方に配列された、無数のマイクロ・オリフィスを有する従来のスクリーン・プレートと考えることができる。その結果、蒸気ディストリビュータのスパン（またはゾーン）の範囲内に、フラットなマスあるいは湿分あるいは熱プロファイルが得られる。蒸気ディストリビュータ１の蒸気のフラットな分布は、蒸気シャワーの全ての使用の際に効果がある。
【００２８】
蒸気ディストリビュータ１のもたらすもう一つの効果は、蒸気シャワーの隣接するディストリビュータの間で重なり合いが最小になることである。この最小の重なり合いは、単一の蒸気ディストリビュータ１により生成されるほぼ完全な四角形の蒸気マス・プロファイルの、直接の結果である。その結果は、固定されたゾーン・サイズを備えた蒸気シャワーによって実現される非常に高い分解能である。
【００２９】
蒸気ディストリビュータ１の最小の重なり合いのもたらすもう一つの効果は、蒸気ディストリビュータのウエブ即ちシート２までの距離の影響を受けにくいことである。このシートまでの距離は、従来の蒸気シャワーの場合には敏感なパラメータであって、スタートアップの際、マシンの細かい調整に時間がかかっていた。従来の蒸気シャワーでの不適切なシートの距離は、紙の表面の縞模様の原因となる。蒸気ディストリビュータ１によって分配される蒸気の平行ビームによって、シートの距離の細かな調整を行うことなく、縞模様の発生を抑えることができる。
【００３０】
蒸気ディストリビュータ１のもたらす更なる効果は、その高い制御性である。従来のスクリーン・プレートを通る際の圧力低下は、数ＰＳＩ以下であった。従来のスクリーン・プレートにおいて、圧力低下の増大は、過度な蒸気流速をもたらし、その結果として、蒸気の過剰な噴射をもたらす。多孔質金属プレート３の蒸気ディストリビュータ１は、多孔質プレート３内のマイクロ・オリフィスにより摩擦が増加することにより、従来のスクリーン・プレートよりも遥かに大きな圧力低下を可能にする。蒸気の分配の際、多孔質金属プレート３で周囲の空気とマイクロ・蒸気ジェットが効率良く混合されることは、圧力低下を増大にも効果がある。
【００３１】
蒸気ディストリビュータ１内でのより大きい圧力低下は、より広いコントロール範囲をもたらす。それは、スクリーン・プレートまたは多孔質金属プレート３に供給する圧力を調整することによって、蒸気ディストリビュータ１を通る流量が調整されることによる。
【００３２】
蒸気ディストリビュータ１は、ディストリビュータ当たり一つの多孔質金属プレート３を設ける形態のみに限定されない。ＣＤ方向を横切る一個の多孔質金属プレートを共用する蒸気分配ゾーンで、蒸気シャワー構成することもできる。
【００３３】
図３は、マシン方向を横切る本発明の蒸気ディストリビュータ１のアレイから構成される蒸気シャワー１０の概略を示す。蒸気ハウジング４は、金属プレート１２によって分離されている。各蒸気ディストリビュータ１は、対応する蒸気ハウジング４内の蒸気圧力をコントロールする一つのアクチュエータ・バルブ８を有している。
【００３４】
全ての蒸気ディストリビュータ１は、蒸気の入口１４に気密の状態で接続された共通の蒸気チャンバー１８を共用している。蒸気の入口１４は、マシン外の蒸気供給源（図示せず）に気密の状態で接続されている。
【００３５】
蒸気供給源からの加圧された蒸気は、入口１４を通って、共通の（蒸気）チャンバー１８の中に流れ込む。巻き取りリールの近くで測定されたプロファイルに基づいて、蒸気アクチュエータ８が、各個別の蒸気ハウジング４内の蒸気圧力を操作し、それによって、各蒸気ディストリビュータ１を通る蒸気の流れが、巻き取りリールでのフラットなプロファイルを実現するために要求される量に正確に一致する。
【００３６】
図３に示されている多孔質金属プレート３は、製造及び保守のコストを減らすために、全蒸気シャワー１０に渡って、一個の部品とすることもできる。このケースにおいて、隣接する蒸気ハウジング４の間でシールが必要になるであろう。
【００３７】
図３に示されている矩形以外の形状を備えた多孔質金属プレート３は、ＣＤ方向に要求されるマス・プロファイルを作り出すために使用することができる。図３に示されているような、選択されたコントロール対象の紙の性質の測定されたプロファイルに従って、ＣＤ方向に沿って特別な外形に切断された多孔質金属プレート３を備えた単一の蒸気ディストリビュータ１は、プロファイル付け用の目的で使用することができる。その測定されるプロファイルは、マシン横断方向における紙製品の質に影響を与える湿分プロファイル、光沢プロファイル、またはその他のプロファイルである。
【００３８】
このケースにおいて、ゾーン・アクチュエータ及び従来のオン・マシン・プロファイルリングは必要がない。より重要なことは、このカスタム設計された蒸気ディストリビュータが、無限の分解能を持っているので、巻き取りリールでの完全にフラットな湿分プロファイルが、実現できることである。以上で開示されたものと同一の原理に基づき機能する、様々な他の配置を案出することが可能である。
【００３９】
当業者にとって明らかなことではあるが、多孔質金属プレート３を使用する蒸気ディストリビュータ及び蒸気シャワーは、多くの他の用途において有用である。本発明は、媒体の表面において調整可能な流体の分布（蒸気、ガスまたは液体）が要求される場合に適切である。その分布は、極めて一様なものであっても良いし、あるいは、要求に応じて所定のプロファイルに従うものであっても良い。
【００４０】
図２の実施形態を使用する多孔質金属プレートのもう一つの潜在的用途は、移動している紙のウエブを紙の表面に触れることなく支える紙のサスペンション装置である。これは、コート紙を製造する際に特に有用である。理解できるように、図２の実施形態が紙のサスペンション装置のために用いられるとき、要素９は圧縮空気のための入口となる。多孔質金属プレートを通って供給される空気は、多孔質金属プレートと移動しているウエブの間に、加圧されたエア・クッションを形成する。このエア・クッションは、移動しているウエブを非接触で支えるための媒体として使用される。
【００４１】
図２の実施形態を使用する多孔質金属プレートの更に他の潜在的用途は、非常に効率の高いエア・カーテンまたはエア・ナイフである。エア・カーテンまたはエア・ナイフは、今日、噴射される水滴を、規定された再加湿エリア内に、紙製造プロセスに問題を生じさせることなく閉じ込めるために、抄紙機の水噴射・システムとともに広く使用されている。多孔質金属プレートで作られたエア・カーテンは、プロセスに干渉することなく、移動しているウエブの非常に近くに取り付けることができる。多孔質プレートとウエブ・シートの間のギャップを非常に狭くすることができるので、水滴を閉じ込めておくために必要となる空気が、かなり少なくなる。多孔質金属エア・カーテンを使用することによって、水滴を、規定された再加湿エリアの範囲内に、かなり少ない空気消費量で、閉じ込めることが可能である。理解できるように、図２の実施形態がエア・カーテンまたはエア・ナイフのために使用されるとき、要素９は、圧縮空気のための入口となる。
【００４２】
上記の好ましい実施形態についての説明は、包括的なものではなく、単に本発明の例を示す目的によるものに過ぎないことを、理解すべきである。当業者であれば、添付されたクレームのいずれかにより規定される本発明の精神及び技術的範囲から逸脱することなく、開示された主題の実施形態に対して、何らかの追加、削除、および／または、変形を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】抄紙機の概略図及び本発明の蒸気シャワーのための四つの良く知られた位置を示す。
【図２】蒸気シャワーの中で使用される本発明の蒸気ディストリビュータの実施形態の概略断面図を示す。
【図３】本発明の蒸気シャワーの実施形態の概略図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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