(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリージョイント部を介して回転するドライヤー内部に蒸気を供給する蒸気供給管をドライヤーの蒸気供給口と接続し、ドライヤー内部で発生したドレンを外部に排出するドレン排出管を設けて、当該ドレン排出管の下流側にスチームトラップを取り付けたものにおいて、ドレン排出管の回転角度に応じて開閉弁する弁をドレン排出管に取り付け、当該開閉弁する弁を、円錐コイルバネにより弁座側へ付勢した弁体と、弁座の中央部に設けた弁孔と、弁座の上部に自由状態で配置した円柱状の重りとで構成して、当該弁がドレン排出管の回転上方の場合に閉弁し、回転下方の場合に開弁することを特徴とするシリンダードライヤー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製紙工場や繊維工場等において主に長尺状の生産物を加熱したり乾燥するために用いられるシリンダードライヤーに関し、特に、ドライヤー内部で発生した蒸気の凝縮水としてのドレンを速やかに排出することのできるシリンダードライヤーに関する。
【０００２】
シリンダードライヤーにおいては、加熱効率を高めたり、加熱物としての製品の品質を一定に維持するために、ドライヤー内部で発生したドレンはできるだけ速やかに外部に排出しなければならない。特にドライヤー内壁面に滞留しているドレンは、蒸気の保有潜熱がドライヤー内面に伝わることを妨げて、熱伝達率の低下を来たすために、極力速やかに外部へ排除することが望ましい。
【０００３】
【従来の技術】
従来のシリンダードライヤーとしては、例えば図３に示すものが用いられていた。これは、ロータリージョイント部２を介して回転するシリンダードライヤー１に、蒸気供給口４と供給通路６を設けて蒸気供給管３を接続すると共に、ドライヤー１の内部で発生したドレンを排出するドレン排出管７，８を設けて排出通路５と接続して、排出通路５の下流側にスチームトラップ３２を取り付けたものであり、蒸気供給管３から供給された蒸気は、被加熱物を加熱することによりドライヤー1内部で凝縮してドレンとなり、このドレンを、排出管７，８と排出通路５、及び、スチームトラップ３２を通して外部へ排出することができるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものでは、スチームトラップ３２でドレンを確実に排出することができずに、ドライヤー１の内部にドレンを滞留してしまう問題があった。これは、ドレン排出管７，８からスチームトラップ３２に至る流体が、ドレンだけではなく、蒸気も混入してスチームトラップ３２部に至るために、ドレンが存在するにもかかわらずスチームトラップ３２が閉弁してしまい、確実にドレンを排出することができないためである。
【０００５】
スチームトラップは、ドレンが流入してくると開弁してドレンを自動的に外部へ排出し、蒸気が流入してくると閉弁して蒸気の外部への漏洩を防止する自動弁の一種であり、ドレンがドライヤー１側に存在しておりながら、スチームトラップ３２に蒸気が流入すると、スチームトラップ３２は閉弁してしまい、ドライヤー１側のドレンを排出することができなくなってしまうのである。このようにドレンが存在しておりながらスチームトラップが蒸気の流入によって閉弁してしまうことは、スチームトラップのスチームロッキング現象と呼ばれている。
【０００６】
従って本発明の課題は、スチームロッキング現象を防止して、ドライヤー内部で発生したドレンをスチームトラップを介して速やかに排出することのできるシリンダードライヤーを得ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた本発明の手段は、ロータリージョイント部を介して回転するドライヤー内部に蒸気を供給する蒸気供給管をドライヤーの蒸気供給口と接続し、ドライヤー内部で発生したドレンを外部に排出するドレン排出管を設けて、当該ドレン排出管の下流側にスチームトラップを取り付けたものにおいて、ドレン排出管の回転角度に応じて開閉弁する弁をドレン排出管に取り付け、当該開閉弁する弁を、円錐コイルバネにより弁座側へ付勢した弁体と、弁座の中央部に設けた弁孔と、弁座の上部に自由状態で配置した円柱状の重りとで構成して、当該弁がドレン排出管の回転上方の場合に閉弁し、回転下方の場合に開弁するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
ドレン排出管が回転上方の場合に閉弁し、回転下方の場合に開弁する開閉弁をドレン排出管に取り付けたことにより、ドレン排出管とスチームトラップは、ドレン排出管が回転下方の場合にのみ開弁した開閉弁を介して連通することとなる。一方、ドライヤーの内部のドレンは、その重力によってドライヤーの下方底部に溜まるために、ドレン排出管が回転下方に位置する場合は、ドレン排出管にはドレンだけが流入してスチームトラップと連通することによって、スチームトラップにはドレンだけが流入する。
【０００９】
ドライヤーの上方には蒸気も存在するが、ドレン排出管が回転上方の場合は、開閉弁が閉弁することによって、スチームトラップに蒸気が流入することはない。従って、ドレン排出管からスチームトラップに至る間はドレンのみが存在することとなって、スチームトラップでスチームロッキング現象を起こすことがなく、ドライヤー内部のドレンをスチームトラップを介して確実に外部へ排出することができる。
【００１０】
【実施例】
図１に本発明のシリンダードライヤーの一部断面構成図を示す。横長円筒状のシリンダードライヤー１にロータリージョイント部２を介して、蒸気供給管３とドレン排出通路５を設ける。蒸気供給管３は図示しない蒸気源と接続する。蒸気供給管３は、ロータリージョイント部２内の蒸気供給口４と供給通路６を介してドライヤー１の内部と連通する。ドレン排出管７，８は、連通路１０，１１を介して排出通路５と接続する。ドレン排出管７，８とドライヤー１は、ロータリージョイント部２を中心にして上下に連続的に回転するが、蒸気供給管３とドレン排出通路５は固定されて回転しないものである。
【００１１】
ドレン排出管７，８にその回転角度に応じて開閉弁する弁１２，１３を取り付ける。弁１２，１３の一実施例を図２に示す。図２に示す開閉弁１２，１３は、シリンダードライヤー１が上下に回転して所定角度に達すると開弁あるいは閉弁するもので、図１における下部の開閉弁１３を図２で説明する。開閉弁１３の下方の入口１４をドレン排出管８のドライヤー１内壁面側と連通し、上方の出口１５はロータリージョイント部２の連通路１１と接続する。入口１４と出口１５の間に、鋼球の弁体１６と弁座１７及び質量体としての円柱状の重り１８をそれぞれ配置する。
【００１２】
弁体１６は円錐コイルバネ１９により弁座１７側に付勢して配置する。弁座１７の中央部に弁孔２０を設けて、弁体１６が弁座１７から離座すると図２に示すように弁孔２０が開孔して入口１４と出口１５を連通し、弁体１６が弁座１７に着座すると入口１４と出口１５を遮断するものである。
【００１３】
弁座１７の上部に円柱状の重り１８を自由状態で配置する。重り１８の下部に重り１８の下端部位置と転がり位置を定める調節ねじ２１，２２を取り付ける。調節ねじ２１，２２を図２に示す状態よりも中心側に更にねじ込めば、重り１８の下端部位置が上昇すると共に、後述するように重り１８の転がり位置角度を小さくすることができるものである。また、重り１８の下端部位置と転がり位置角度は、調節ねじ２１，２２の締め込み量を調整する以外に、調節ねじ２１，２２の取り付け位置を変えることにより、上下あるいは角度の大小を調整することができる。重り１８の外周の空間２３を介して入口１４と出口１５は連通する。
【００１４】
図２に示す状態は、重り１８が下端位置で調節ねじ２１，２２に接すると共に、球状の弁体１６にも接して、その重力によって弁体１６をコイルバネ１９のバネ力に抗して弁座１７から離座した状態であり、開閉弁１３の入口１４と出口１５が連通して図１に示すドライヤー１の下部とドレン排出通路５が連通して、ドライヤー１内のドレンがスチームトラップ３２ヘ流入する状態を示したものである。
【００１５】
開閉弁１３が、図２に示す状態から徐々に反時計方向に傾いて行くと、即ち、図１のシリンダードライヤー１が回転すると、重り１８は調節ネジ２１の先端を支点にして出口１５側への回転モーメントを受けて、開閉弁１３の傾きが図２に示すものにおいては垂直から約４５度を超えると出口１５側へ転がり、重り１８の重力が弁体１６に作用しなくなり、弁体１６はコイルバネ１９のバネ力で弁座１７へ付勢され弁孔２０を塞いで入口１４と出口１５を遮断する。
【００１６】
一旦遮断された弁体１６は閉弁を維持して、開閉弁１３が更に反時計方向へ回転して９０度と１８０度と２７０度を超えて、残り４５度の位置即ち３１５度の位置を超えると、重り１８が調節ねじ２２の先端を支点にして入口１４側に転がり、その重力によって弁体１６を弁座１７から離座して再度入口１４と出口１５を連通する。
【００１７】
図１のドライヤー１の上部の開閉弁１２は、図２に示す状態を１８０度回転して取り付けたもので、図１の位置では閉弁しており、ドライヤー１が回転して下方垂直を中心としてプラス・マイナス４５度の位置で開閉弁するものである。
【００１８】
シリンダードライヤー１の外表面に位置する図示しない被加熱物を蒸気で加熱する場合、ドライヤー１をロータリージョイント部２を中心に上下に回転させながら、蒸気供給管３から所定圧力又は温度の蒸気を、ドライヤー１内に供給する。ドライヤー１内で熱を奪われた蒸気は凝縮してドレンとなり、ドライヤー１の内底部に溜まる。一方、開閉弁１３は、下方垂直を中心としてプラス・マイナス４５度の範囲では開弁しているために、ドライヤー１内のドレンをこの角度位置の範囲で連通路１１とドレン排出通路５を経て、スチームトラップ３２又はバルブ３３から外部へ排出することができる。この場合、もう一方の開閉弁１２は、閉弁を維持したままである。
【００１９】
ドライヤー１が更に回転して、開閉弁１３の角度が４５度を超えると、開閉弁１３が閉弁することにより、ドレンの排出を停止すると共に、ドライヤー１内の蒸気が排出通路５からスチームトラップ３２へ流入することを防止する。ドライヤー１が回転を続けることにより、開閉弁１３に代わって開閉弁１２が下方に至り開弁することによって、ドライヤー１内のドレンだけをスチームトラップ３２から外部へ排出する。このように開閉弁１２，１３が交互に開閉弁を繰り返すことにより、ドライヤー１内の排出すべくドレンだけを外部へ速やかに排出することができる。
【００２０】
本実施例においては、ドレン排出管７，８及び開閉弁１２，１３をそれぞれ２ケ設けた例を示したが、シリンダードライヤーの種類によっては、１ケとすることも、あるいは２ケ以上とすることもできる。
【００２１】
【発明の効果】
上記のように本発明のシリンダードライヤーでは、ドレン排出管からドレンだけを流入させてスチームトラップヘ流下させることができることにより、スチームトラップにドレンと混入した蒸気が流入することがなく、スチームロッキング現象を起こすことがなく、ドライヤー内部で発生したドレンをスチームトラップから確実に外部へ排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシリンダードライヤーの実施例を示す一部断面構成図。
【図２】図１における開閉弁の断面図。
【図３】従来例を示すシリンダードライヤーの一部断面構成図。
【符号の説明】
１  シリンダードライヤー
２  ロータリージョイント部
３  蒸気供給管
４  蒸気供給口
５  ドレン排出通路
７、８  ドレン排出管
１２、 １３  開閉弁
１４  入口
１５  出口
１６  弁体
１７  弁座
１８  重り
２１、２２  調節ねじ
３２  スチームトラップ
【図１】
0004118409.tif 000002
【図２】
0004118409.tif 000003
【図３】
0004118409.tif 000004