(57)【要約】  【課題】  スリットから放出される噴流の曲がりを解消し、フィルムを幅方向均一に加熱または冷却することのできるエア放出装置を提供する。  【解決手段】  入口から奥に向かって断面積が減少する２本のダクトを、その中を流れるエアの主流方向が対向するように配置した対向流方式のダクトを有し、一方のダクトから流入したエアを放出する第１スリットと他方のダクトから流入したエアを放出する第２スリットとが中央仕切板を挟んで隣接するように配置したエア放出装置において、前記第１スリットの上流側に第１助走路、前記第２スリットの上流側に第２助走路を形成し、前記中央仕切板の一部に前記第１助走路と第２助走路とをつなぐ圧力調整孔を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム通路の幅方向に延在するように配置して用いられ、ダクト入口から奥に向かって断面積が減少する流路で構成され、前記フィルム通路との対向面に開口部を有する第１ダクトと、前記第１ダクトと実質的に同一の構造で、ダクト入口から奥に向かう方向が前記第１ダクトと対向するように配置され、フィルム通路の長手方向に前記第１ダクトと隣接して配置された第２ダクトと、前記第１ダクトと開口部を共有し、フィルム通路の幅方向に延在する第１スリットを前記フィルム通路との対向面に有する第１チャンバと、前記第２ダクトと開口部を共有し、フィルム通路の幅方向に延在する第２スリットを前記フィルム通路との対向面に有する第２チャンバとを有し、前記第１チャンバと第２チャンバの間に形成された中央仕切板のエッジが前記第１スリットと第２スリットの共通の長辺となるように構成されたエア放出装置において、前記中央仕切板のエッジとの対辺となる前記第１スリットと第２スリットの各々の長辺から前記中央仕切板と対向するように助走路形成板を設けることで、前記第１チャンバから前記第１スリットにつながる第１助走路と前記第２チャンバから前記第２スリットにつながる第２助走路とを形成し、前記中央仕切板の一部に前記第１助走路と第２助走路とをつなぐ圧力調整孔を設けたことを特徴とするエア放出装置。
【請求項２】
前記第１チャンバおよび第２チャンバの内部に、前記第１スリットおよび第２スリットに直交する整流板を複数設けたことを特徴とする請求項１に記載のエア放出装置。
【請求項３】
前記第１スリットの短辺の長さＳおよび／または前記第２スリットの短辺の長さＳとが３〜１２ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載のエア放出装置。
【請求項４】
前記圧力調整孔が連続もしくは間欠にフィルム通路の幅方向に延在し、該圧力調整孔の鉛直方向の長さＡが１５〜３５ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載のエア放出装置。
【請求項５】
前記圧力調整孔のエア流れ方向下流側のエッジから前記中央仕切板のエッジまでの長さＣが、前記Ｓの４〜２０倍であることを特徴とする請求項３または４に記載のエア放出装置。
【請求項６】
前記第１助走路および前記第２助走路の鉛直方向の長さをＪｍｍとした場合、前記第１助走路の前記第１チャンバ側の流路の短辺と前記第２助走路の前記第２チャンバ側の流路の短辺との長さＲが、（３×Ｓ）〜（Ｊ／２＋Ｓ）ｍｍであることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のエア放出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のエア放出装置を一部に備えてなるテンターオーブン。
【請求項８】
請求項７に記載のテンターオーブンにより予熱、延伸、熱処理、および冷却されて得られる熱可塑性樹脂フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理対象であるフィルムにガス状の処理媒体を吹き付ける放出装置、特に、熱可塑性樹脂フィルムの製造に用いて好適なエア放出装置およびそれを用いたテンターオーブンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂フィルムの製造方法としては、未延伸の樹脂シートを長手方向に延伸した後、その一軸延伸フィルムをテンターオーブンを用いて幅方向に延伸する逐次二軸延伸法や、未延伸の樹脂シートをテンターオーブンを用いて同時に長手方向と幅方向とに延伸する同時二軸延伸法が知られている。
【０００３】
これらの製造方法に用いられるテンターオーブンは、一般に、設定温度の異なる複数の区間がフィルム搬送方向に連結してなり、各区間内においてフィルムを所望の温度に加熱または冷却することで、該フィルムに対して予熱、延伸、熱処理、冷却などの処理を施すように構成される。フィルムを加熱または冷却する方法としては、一般に、フィルム幅方向に延在して配置されたエア放出装置からフィルムの表面に向かってエアを吹き付ける方法が用いられる。テンターオーブンはフィルム通路の長手方向に複数のエア放出装置を有し、各エア放出装置には熱交換器によって所望の温度に制御されたエアがファンによって送り込まれる。熱交換器およびファンは、少なくとも各区間毎にエアの温度を設定できるように構成される。
【０００４】
係るエア放出装置の場合、エア放出装置から吹き出すエアの温度や風速、風向が不均一であると、エアとの熱交換がフィルム幅方向に不均一となり、フィルム温度にムラが生じる。製造工程におけるフィルム温度のムラは、フィルムの物性ムラや厚みムラの原因であり、製品の品質を低下させるのみならず、ひどい場合にはテンターオーブン内でフィルムの破れを引き起こし生産性を低下させる。
【０００５】
従来、できるだけ均一な風速と温度でエアを吹き出すことのできるエア放出装置として、対向流方式のダクトを有するエア放出装置が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。対向流方式のダクトとは、入口から奥に向かって断面積が減少する２本のダクトを、その中を流れるエアの主流方向が対向するように配置したものであり、一方のダクト内に生じる静圧勾配と他方のダクト内に生じる静圧勾配とがフィルム幅方向にほぼ対称な分布を形成する。従って、各々のダクトからチャンバに流れるエアの風速も、フィルム幅方向にほぼ対称な分布を形成する。また、ダクト内を流れるエアはダクト外部のエアとダクトの壁を介して熱交換するため、一方のダクトを流れるエアに生じる温度勾配と他方のダクトを流れるエアに生じる温度勾配とがフィルム幅方向にほぼ対称な分布を形成する。対向流方式のダクトを有するエア放出装置は、フィルム幅方向に延在するスリットの直前もしくは直後で、各々のダクトから流れ込むエアを合流させることで、フィルム幅方向に生じた風速分布と温度分布とを平均化するものである。
【特許文献１】米国特許第４１７００７５号公報（第１−６頁、第１−５図）
【特許文献２】特許第１６３４９１５号公報（第１−３頁、第１−６図）
【特許文献３】特許第１８０４３３４号公報（第１−７頁、第１−５図）
【特許文献４】欧州特許出願公開第０３７７３１１号公報（第１−４頁、第１−２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記のエア放出装置では、スリットから吹き出すエアの風向がフィルム長手方向に曲がり、フィルム面に対して垂直にエアを吹き付けることができない。
【０００７】
前記特許文献１に記載のエア放出装置は、一方のダクトから流れ込むエアを放出するスリットと他方のダクトから流れ込むエアを放出するスリットとを隣接して配置し、各々のスリットから放出されるエアを、スリット直後で合流させるものである。この場合、各スリットはフィルム幅方向に互いにほぼ対称な風速勾配を有するため、エア放出装置の両端に行くほどスリット間の風速差が拡大する。このスリット間の風速差によって、スリット直後で合流した噴流は、風速の速い側から遅い側に向かって曲がる。
【０００８】
前記特許文献２〜４に記載のエア放出装置は、前記特許文献１と同様に対向流方式のダクトを有するエア放出装置であるが、各々のダクトから流れ込むエアをチャンバ内で合流させた後、単一のスリットから吹き出すように構成されている。この場合、各ダクトからチャンバに流れ込むエアはフィルム幅方向に互いに対称な風速勾配を有するため、エア放出装置の両端に行くほど合流時の風速差が拡大する。この風速差によって、チャンバ内にはエア流れの渦が形成され、この渦の回転方向に噴流が曲がる。
【０００９】
つまり前記エア放出装置は、中央付近ではフィルム面に対してほぼ垂直にエアを吹き出すことができるが、端部に行くほど噴流の曲がりが拡大し、フィルム面に対して斜めにエアを吹き出すという欠点がある。そのため、フィルムの両端付近は中央付近に比べて熱伝達率が小さくなり、フィルム幅方向に温度ムラを生じる。
【００１０】
また、設定温度の異なる区間がフィルム長手方向に連結して構成されるテンターオーブンでは、前記噴流の曲がりによって隣接する区間から温度の異なるエアが混入する。前記エア放出装置は一端と他端とで噴流の曲がる方向が逆転するため、各区間の境界近傍ではフィルム幅方向に大きな温度ムラを生じる。また、隣接する区間から温度の異なるエアが混入すると、熱交換器の消費電力量が増加しエネルギー効率が低下するという問題もある。
【００１１】
本発明の課題は、上記従来の欠点を改善したエア放出装置およびテンターオーブンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を達成するため、以下の構成を採用する。すなわち、
（１）フィルム通路の幅方向に延在するように配置して用いられ、ダクト入口から奥に向かって断面積が減少する流路で構成され、前記フィルム通路との対向面に開口部を有する第１ダクトと、前記第１ダクトと実質的に同一の構造で、ダクト入口から奥に向かう方向が前記第１ダクトと対向するように配置され、フィルム通路の長手方向に前記第１ダクトと隣接して配置された第２ダクトと、前記第１ダクトと開口部を共有し、フィルム通路の幅方向に延在する第１スリットを前記フィルム通路との対向面に有する第１チャンバと、前記第２ダクトと開口部を共有し、フィルム通路の幅方向に延在する第２スリットを前記フィルム通路との対向面に有する第２チャンバとを有し、前記第１チャンバと第２チャンバの間に形成された中央仕切板のエッジが前記第１スリットと第２スリットの共通の長辺となるように構成されたエア放出装置において、前記中央仕切板のエッジとの対辺となる前記第１スリットと第２スリットの各々の長辺から前記中央仕切板と対向するように助走路形成板を設けることで、前記第１チャンバから前記第１スリットにつながる第１助走路と前記第２チャンバから前記第２スリットにつながる第２助走路とを形成し、前記中央仕切板の一部に前記第１助走路と第２助走路とをつなぐ圧力調整孔を設けたことを特徴とするエア放出装置。
【００１３】
（２）前記第１チャンバおよび第２チャンバの内部に、前記第１スリットおよび第２スリットに直交する整流板を複数設けたことを特徴とする（１）に記載のエア放出装置。
【００１４】
（３）前記第１スリットの短辺の長さＳおよび／または前記第２スリットの短辺の長さＳとが３〜１２ｍｍであることを特徴とする（１）または（２）に記載のエア放出装置。
【００１５】
（４）前記圧力調整孔が連続もしくは間欠にフィルム通路の幅方向に延在し、該圧力調整孔の鉛直方向の長さＡが１５〜３５ｍｍであることを特徴とする（３）に記載のエア放出装置。
【００１６】
（５）前記圧力調整孔のエア流れ方向下流側のエッジから前記中央仕切板のエッジまでの長さＣが、前記Ｓの４〜２０倍であることを特徴とする（３）または（４）に記載のエア放出装置。
【００１７】
（６）前記第１助走路および前記第２助走路の鉛直方向の長さをＪｍｍとした場合、前記第１助走路の前記第１チャンバ側の流路の短辺と前記第２助走路の前記第２チャンバ側の流路の短辺との長さＲが、（３×Ｓ）〜（Ｊ／２＋Ｓ）ｍｍであることを特徴とする（３）〜（５）に記載のエア放出装置。
【００１８】
（７）（１）〜（６）のいずれかに記載のエア放出装置を一部に備えてなるテンターオーブン。
【００１９】
また、（７）に記載のテンターオーブンは全て、熱可塑性樹脂フィルムの製造に用いて好適なものであり、逐次二軸延伸法と同時二軸延伸法のいずれにも使用可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のエア放出装置は、対向するフィルム面に対してほぼ垂直にエアを吹き付けることができるため、フィルムを幅方向均一に加熱または冷却することができる。また、本発明のエア放出装置を備えたテンターオーブンを用いれば、フィルムの物性ムラおよび厚みムラが改善し、製品の品質が向上する。また、テンターオーブン内の温度ムラ起因で発生する破れが減少し、生産性が向上する。また、設定温度の異なる隣接区間からのエア混入量が減少するため、熱交換器の消費電力量が小さくなり、省エネ効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の最良の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係るエア放出装置１を用いたテンターオーブンの概略構成図である。図２は本発明の一実施形態に係るエア放出装置１の断面図であり、図３のＩ−Ｉ矢視図である。図３は図２のII−II矢視図である。図９は本発明の一実施形態に係るエア放出装置１の断面図である。図１２は本発明の一実施形態に係るエア放出装置１の斜視図である。図１３は図１２のエア放出装置の断面図である。
【００２２】
図１に示すように、テンターオーブンはフィルム通路３０の長手方向に複数のエア放出装置１を有する。エア放出装置１は、フィルム通路３０の幅方向に延在するように配置して用いられる。また、エア放出装置１は、フィルム通路３０の上側と下側とに配置して用いられるが、図中には下側に配置されたエア放出装置のみを示している。熱交換器（図示せず）によって所望の温度に制御されたエアは、ファン（図示せず）によってダクト入口２２，２３からエア放出装置１に送り込まれ、スリット８，９から放出される。処理対象であるフィルム３１は、クリップ（図示せず）によって両端を把持され、フィルム通路３０の長手方向３２に搬送される。
【００２３】
本発明のエア放出装置１は大きく分けて６つの空間で構成されており、それぞれの空間を、第１ダクト２、第２ダクト３、第１チャンバ６、第２チャンバ７、第１助走路１６、第２助走路１７と呼ぶ。第１ダクト２内には、その入口２２から奥に向かって矢印５２の方向にエアが流れる。第１ダクト２は、エア流れ５２に直交する方向の断面形状が矩形の流路で構成され、フィルム通路３０との対向面には第１チャンバ６につながる開口部４を有する。なお、第１ダクト２はエア流れ５２に直交する方向の断面形状が矩形の流路で構成されているとあるが、前記断面をなす矩形の全ての頂点で直角であることまでを要求する趣旨ではなく、対向するフィルム面に対してほぼ垂直にエアを吹き付けることが可能であるという本発明の目的を逸脱しない限り、必ずしも頂点を直角とする必要は無く、また、頂点を丸形など適度に加工しても差し支えは無い。開口部４は、連続したスリットでも良いが、ダクトの剛性を低下させないためには、図に示すように複数の長孔を並べた構造が好ましい。第１ダクト２内のエア流れ５２は、開口部４を通過する流れ５４に分配されるため、ダクト入口２２から奥（ダクト入口２２と対向するダクト端部）に向かって徐々に流量が減少する。従って、第１ダクト２は、その入口２２から奥に向かってエア流れ５２の通過断面積が減少するように構成することが好ましい。第２ダクト３は、前記第１ダクト２と実質的に同一の構造で、第２ダクト３内のエア流れ５３が前記第１ダクト２内のエア流れ５２と対向するように配置される。第２ダクト３は第２チャンバ７につながる開口部５を有し、第２ダクト３内のエア流れ５３は、開口部５を通過する流れ５５に分配される。
【００２４】
図２に示すように、第１チャンバ６と第１助走路１６とは、助走路形成板１２によって区分される。同様に、第２チャンバ７と第２助走路１７とは、助走路形成板１３によって区分される。第１助走路１６の出口は第１スリット８であり、第２助走路１７の出口は第２スリット９であり、第１スリット８と第２スリット９とは中央仕切板１１のエッジが共通の長辺となるように構成される。第１助走路１６と第２助走路１７とは、その鉛直方向の長さをＪ、入口面の短辺の長さをＲ、出口面（スリット）の短辺の長さをＳとして定義する。中央仕切板１１には、第１助走路１６と第２助走路１７とをつなぐ圧力調整孔１４を有する。圧力調整孔１４は、連続したスリットでも良いし、図１に示すように複数の長孔を並べた構造でも良い。また、エア放出装置１内のエア流れをスムーズ化する目的で、第１チャンバ６および第２チャンバ７の断面を図９に示すような形状にしても良い。
【００２５】
図２に示すように、圧力調整孔１４の鉛直方向の長さをＡ、圧力調整孔１４のエア流れ方向下流側のエッジから中央仕切板１１のエッジまでの長さをＣとすると、前述のように圧力調整孔１４は第１助走路１６と第２助走路１７とをつなぐ位置に設けられるため、必然的にＪ≧Ａ＋Ｃの関係が成り立つ。以上のように構成されることで、第１チャンバ６内のエア流れ５６と第２チャンバ７内のエア流れ５７とは、中央仕切板１１に概略平行な方向に流れの向きを変える。圧力調整孔１４には、第１助走路１６と第２助走路１７との静圧差によってエア流れ５１が生じ、第１スリットから放出されるエア流れ５８の流速と第２スリットから放出されるエア流れ５９の流速とがほぼ等しくなる。結果、対向するフィルム面に対して垂直にエアを吹き付けることができる。
【００２６】
また、第１チャンバ６および第２チャンバ７の内部には、図１２及び図１３に示すように、スリット８，９に直交する整流板１８を複数設けることが好ましい。整流板１８は、従来のエア放出装置にも設置される場合があり、スリット８，９から放出されるエアの、フィルム通路３０の幅方向の流れを小さくする効果がある。
【００２７】
エア放出装置１を熱可塑性樹脂フィルムの製造に用いる場合、スリット面におけるエアの風速は、フィルム３１の搬送速度や組成、スリット面からフィルム面までの距離、製品への要求特性などによって異なるが、一般的には、５〜３５ｍ／秒の範囲である。このような風速範囲で使用する場合、スリットの短辺の長さＳは３〜１２ｍｍであることが好ましい。フィルム３１の幅方向に延在するスリットの長さは、処理対象であるフィルム３１の幅によって決められるが、一般的には、１〜１２ｍである。
【００２８】
圧力調整孔１４の鉛直方向の長さＡは、１５〜３５ｍｍであることが好ましい。Ａが小さすぎると、エア流れ５１が不足し、十分な圧力調整効果が得られない。Ａが大きすぎると、エア流れ５１が過剰となり、第１スリットから放出されるエア流れ５８の流速と第２スリットから放出されるエア流れ５９の流速とが逆転する。
【００２９】
圧力調整孔のエア流れ方向下流側のエッジから前記中央仕切板のエッジまでの長さＣが小さすぎると、エア流れ５１によって助走路内の流れに生じた乱れを十分に整流できないため、ＣはＳの４倍以上であることが好ましい。Ｃを大きくすれば整流効果は向上するが、圧力損失が大きくなり、静圧の大きなファンが必要となる。また、エア放出装置１の鉛直方向の寸法も大きくなる。従って実用的には、ＣはＳの２０倍以下が好ましい。
【００３０】
第１助走路および第２助走路の入口面の短辺の長さＲは、（３×Ｓ）〜（Ｊ／２＋Ｓ）であることが好ましい。Ｒが小さすぎると、圧力損失が大きくなり、静圧の大きなファンが必要となるため好ましくない。Ｒが大きすぎると、第１チャンバ６内のエア流れ５６と第２チャンバ７内のエア流れ５７とが、中央仕切板１１に対して概略平行な方向に流れの向きを変えることができなくなり、圧力調整孔１４を介して第１助走路内のエア流れと第２助走路内のエア流れとが衝突するため好ましくない。
【００３１】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
【実施例】
【００３２】
［実施例１］
断面が図２および図３のように構成されるエア放出装置１を作成した。第１スリット８および第２スリット９は、長辺の長さが６ｍ、短辺の長さＳが５ｍｍの矩形とした。第１助走路１６および第２助走路１７は、鉛直方向の長さＪを６５ｍｍ、入口面の短辺の長さＲを３０ｍｍとした。圧力調整孔１４の鉛直方向の長さＡは２０ｍｍ、圧力調整孔１４のエア流れ方向下流側のエッジから前記中央仕切板のエッジまでの長さＣは４０ｍｍとした。圧力調整孔１４は、フィルム通路３０の幅方向に複数の長孔を並べた構造とし、長孔の長辺の長さを１２０ｍｍ、長孔の配列ピッチを１２５ｍｍとした。開口部４および開口部５は、フィルム通路３０の幅方向に複数の長孔を並べた構造とし、長孔の長辺の長さを１２０ｍｍ、長孔の配列ピッチを１２５ｍｍ、長孔の短辺の長さを１１ｍｍとした。第１ダクトの入口２２および第２ダクトの入口２３は、鉛直方向の長さが２７０ｍｍ、フィルム通路３０の長手方向の長さが２２０ｍｍの矩形とした。
【００３３】
図４は図３のIII−III矢視図である。第１スリットから放出されるエア流れ５８および第２スリットから放出されるエア流れ５９の風速測定位置について、図４を参照しながら説明する。第１スリット８面内の測定点は、第１ダクト入口２２から第２ダクト入口２３の方向に順次Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ１５と定めた。スリットの長辺の長さをＬとして、Ｐ１１は第１ダクト入口２２側のスリット端から第２ダクト入口２３の方向にＬ／１０離れた位置、Ｐ１５は第２ダクト入口２３側のスリット端から第１ダクト入口２２の方向にＬ／１０離れた位置、Ｐ１２〜Ｐ１４はＰ１１とＰ１５との間をほぼ等間隔に分割した位置とした。第２スリット９面内の測定点は、第１ダクト入口２２から第２ダクト入口２３の方向に順次Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２５と定めた。Ｐ２１〜Ｐ２５の位置は、Ｐ１１〜Ｐ１５と同様の方法で決定した。
【００３４】
風速測定はプラントル形ピトー管を用い、該ピトー管の全圧測定孔を測定位置に固定して行った。風速値は時間変動するため、サンプリング間隔を１秒に設定し、１５秒間連続で測定したときの最大値を記録した。ファン（図示せず）は、Ｐ１１〜Ｐ１５の５点の測定値の平均と、Ｐ２１〜Ｐ２５の５点の測定値の平均とがそれぞれ１０±１ｍ／秒となるように運転した。また、熱交換器（図示せず）は使用せず、室温のエアを送風した。
【００３５】
図５は本発明の一実施形態に係るエア放出装置１の斜視図である。第１スリットから放出されるエア流れ５８と第２スリットから放出されるエア流れ５９とが合流した後の噴流の曲がり量Ｘの測定方法について、図５を参照しながら説明する。スリット面からフィルム通路３０の方向に８０ｍｍ離れた面と中央仕切板１１を延長した面との交線上に、Ｐ１１〜Ｐ１５と同様の方法で原点Ｏ１〜Ｏ５を定めた。各原点からフィルム通路３０の長手方向にそれぞれの座標軸を取り、該座標軸は第１スリット８の側を正として定義した。Ｏ１〜Ｏ５を原点とする各座標で、それぞれの座標軸に沿って１ｍｍ刻みで噴流の風速を測定し、風速が最大となる座標値を噴流の曲がり量Ｘとして記録した。
【００３６】
実施例１の測定結果を表１に示す。Ｏ１〜Ｏ５を原点とする各座標での噴流の曲がり量Ｘは±１ｍｍ以内であり、フィルム面に対してほぼ垂直にエアを吹き付けることのできるエア放出装置１を得た。
【００３７】
［実施例２］
図１２および図１３に示すように、第１チャンバ６および第２チャンバ７の内部に、整流板１８を１５０ｍｍピッチで設置した。その他の条件は実施例１と同じにした。測定結果を表１に示す。噴流の曲がり量Ｘが実施例１と同等で、かつ、風速の均一性が実施例１より良好なエア放出装置１を得た。
【００３８】
［比較例１］
図６は従来用いられてきたエア放出装置１の一般的な形態であり、図７のIV−IV矢視図である。図７は図６のＶ−Ｖ矢視図である。実施例１との主な相違点は、第１助走路１６および第２助走路１７の鉛直方向の長さＪが１０ｍｍと短いことと、中央仕切板１１に圧力調整孔１４が設けられていないことである。
【００３９】
比較例１の測定結果を表１に示す。噴流の曲がり量Ｘはスリットの端部に近いＯ１とＯ５において大きい。また、Ｏ１とＯ５とは逆方向に曲がっている。噴流が曲がる原因はスリット間の風速差である。対向流方式のダクトを有するエア放出装置１の場合、エア流れ５４とエア流れ５５との間に風速差が生じる。そのため、エア流れ５８とエア流れ５９との間にも風速差が生じる。Ｐ１１とＰ２１との風速差は４．６ｍ／秒、Ｐ１５とＰ２５との風速差は２．２ｍ／秒であり、噴流の曲がり量Ｘと相関がある。また、噴流は風速の速い側から遅い側に向かって曲がっている。このようなエア放出装置を用いると、フィルム端部付近の加熱または冷却不足が原因で、破れや物性ムラを引き起こすので好ましくない。
【００４０】
［比較例２］
図８は従来用いられてきたエア放出装置１の比較例１とは別の一般的な形態である。実施例１との主な相違点は、中央仕切板１１が設けられていないことである。そのため、第１ダクト２からのエア流れ５４と第２ダクト３からのエア流れ５５とは、第１チャンバ６内で合流し、第１スリット８から放出される。放出されるエアの流量を、実施例１、２および比較例１と同等とするため、第１スリット８の短辺の長さＳは１０ｍｍとした。また、第１助走路１６の鉛直方向の長さＪは２０ｍｍとした。
【００４１】
比較例２の測定結果を表１に示す。対向流方式のダクトを有するエア放出装置１の場合、エア流れ５４とエア流れ５５との間に風速差が生じる。風速差のあるエア流れが第１チャンバ内で衝突した時に生じる渦が原因で、第１スリット８から放出されるエアの噴流が曲がっている。このようなエア放出装置を用いると、フィルム端部付近の加熱または冷却不足が原因で、破れや物性ムラを引き起こすので好ましくない。
【００４２】
［実施例３］
実施例１のエア放出装置１において、圧力調整孔１４の鉛直方向の長さＡを１０〜４０の範囲で変更した。第１助走路１６および第２助走路１７の鉛直方向の長さＪは６５ｍｍで固定し、圧力調整孔１４のエア流れ方向下流側のエッジから前記中央仕切板のエッジまでの長さＣは（６０−Ａ）ｍｍとした。このとき、Ｏ１を原点とする座標における噴流の曲がり量Ｘを測定した。
【００４３】
測定結果を図１０に示す。Ａが１０ｍｍの場合、エア流れ５１による圧力調整が不十分でＸは＋３ｍｍとなった。Ａが４０ｍｍの場合、エア流れ５１が大きくなりすぎてＸは−３ｍｍとなった。Ａが１５〜３５ｍｍの範囲では、Ｘは±１ｍｍ以内と良好であった。
【００４４】
［実施例４］
実施例１のエア放出装置１において、圧力調整孔１４のエア流れ方向下流側のエッジから前記中央仕切板のエッジまでの長さＣを１０〜４０ｍｍの範囲で変更した。圧力調整孔１４の鉛直方向の長さＡは２０ｍｍ、第１助走路１６および第２助走路１７の鉛直方向の長さＪは６５ｍｍで固定した。このとき、Ｏ１を原点とする座標における噴流の曲がり量Ｘを測定した。
【００４５】
測定結果を図１１に示す。Ｃが１０ｍｍの場合、エア流れ５１を整流する区間が短すぎて、Ｘは＋７ｍｍとなった。Ｃが１５ｍｍの場合も同様の理由で、Ｘは＋４ｍｍとなった。Ｃが２０〜４０ｍｍの範囲では、Ｘは±１ｍｍ以内と良好であった。第１助走路１６および第２助走路１７のような平板間を流れるエアの整流効果は、平板間の間隙に反比例し、平板の長さに比例する。つまり、スリットの短辺の長さＳが２倍になればＣも２倍必要である。従って、上述のＣの好ましい範囲は、Ｓとの比率で表現できる。また、Ｃを大きくすればするほど整流効果が向上するため、Ｘに関するＣの良好な範囲はＳの４倍以上となる。
【００４６】
しかし、Ｊ≧Ａ＋Ｃの関係を維持するためには、Ｃを大きくするとＪも大きくする必要がある。そのため、第１助走路１６および第２助走路１７の圧力損失が大きくなる。また、エア放出装置１の鉛直方向の寸法も大きくなる。従って実用的には、ＣはＳの２０倍以下が好ましい。
【００４７】
［実施例５］
実施例１のエア放出装置１において、ＲをＳと同じ長さに変更し、助走路形成板１２と１３とを中央仕切板１１と平行になるように配置した場合、第１助走路１６および第２助走路１７の整流効果は向上するが圧力損失が大きくなる。流量を一定とした場合の圧力損失は、理論上、平行平板間の間隙の３乗に反比例する。中央仕切板１１を取り外せば圧力損失は１／８以下となり実害のない圧力損失レベルまで低下するが、本発明の効果は得られない。中央仕切板１１を設け、かつ、中央仕切板１１を設けない場合よりも圧力損失が小さくなる範囲は、（Ｓ＋Ｒ）／２≧２Ｓである。つまりＲは（３×Ｓ）以上であることが好ましい。
【００４８】
また、実施例１のエア放出装置１においてＲを大きくした場合、すなわち助走路形成板１２もしくは１３と中央仕切板１１とのテーパ角θを大きくした場合に、Ｏ１を原点とする座標における噴流の曲がり量Ｘを測定した。ｔａｎθ＝（Ｒ−Ｓ）／Ｊ＝１／２とした時のＸは＋１ｍｍのままであったが、ｔａｎθ＝２／３とした時のＸは＋４ｍｍに増大した。従って、（Ｒ−Ｓ）／Ｊ≦１／２の場合にＸは±１ｍｍ以内となるため、Ｒは（Ｊ／２＋Ｓ）以下であることが好ましい。
【００４９】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明のエア放出装置は、テンターオーブンに限らず、乾燥装置やエアナイフなどにも応用することができるが、その応用範囲が、これらに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態に係るエア放出装置を用いたテンターオーブンの概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエア放出装置の断面図であり、図３のＩ−Ｉ矢視図である。
【図３】図２のII−II矢視図である。
【図４】図３のIII−III矢視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るエア放出装置の斜視図である。
【図６】従来用いられてきたエア放出装置の一般的な形態であり、図７のIV−IV矢視図である。
【図７】図６のＶ−Ｖ矢視図である。
【図８】従来用いられてきたエア放出装置の一般的な形態である。
【図９】本発明の一実施形態に係るエア放出装置の断面図である。
【図１０】圧力調整孔の鉛直方向の長さと噴流の曲がり量との関係を示すグラフ図である。
【図１１】圧力調整孔の下流側のエッジから中央仕切板のエッジまでの長さと噴流の曲がり量との関係を示すグラフ図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るエア放出装置の斜視図である。
【図１３】図１２のエア放出装置の断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１：エア放出装置
２：第１ダクト
３：第２ダクト
４：第１ダクトの開口部
５：第２ダクトの開口部
６：第１チャンバ
７：第２チャンバ
８：第１スリット
９：第２スリット
１１：中央仕切板
１２：第１助走路の助走路形成板
１３：第２助走路の助走路形成板
１４：圧力調整孔
１６：第１助走路
１７：第２助走路
１８：整流板
２２：第１ダクトの入口
２３：第２ダクトの入口
３０：フィルム通路
３１：フィルム
３２：フィルム搬送方向
５１：第１助走路と第２助走路との静圧差で圧力調整孔に生じるエア流れ
５２：第１ダクト内のエア流れ
５３：第２ダクト内のエア流れ
５４：第１ダクトから第１チャンバへのエア流れ
５５：第２ダクトから第２チャンバへのエア流れ
５６：第１チャンバ内のエア流れ
５７：第２チャンバ内のエア流れ
５８：第１スリットから放出されるエアの流れ
５９：第２スリットから放出されるエアの流れ
Ａ：圧力調整孔の鉛直方向の長さ
Ｃ：圧力調整孔の下流側のエッジから中央仕切板のエッジまでの長さ
Ｊ：第１助走路と第２助走路の鉛直方向の長さ
Ｌ：スリットの長辺の長さ
Ｒ：第１助走路および第２助走路の入口面の短辺の長さ
Ｓ：スリットの短辺の長さ
Ｘ：噴流の曲がり量
Ｏ１〜Ｏ５：風速測定位置の原点
Ｐ１１〜Ｐ１５：第１スリット面内の風速測定点
Ｐ２１〜Ｐ２５：第２スリット面内の風速測定点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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