노즐 장치{NOZZLE DEVICE}
본 발명은 노즐 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어를 효율적으로 분사할 수 있고, 또한 주행체에 약액을 높은 부착률로 부여하는 것이 가능한 노즐 장치에 관한 것이다.
제지업에 있어서는, 초지기의 와이어, 펠트, 드라이어 롤, 캔버스 등의 부재에 대하여, 지체(紙體)로부터 펄프 원료 유래의 이물이 전이하는 것을 방지하거나, 종이 분리를 향상시키는 등의 목적에서, 습윤지력제, 세정제, 피치 컨트롤제, 오염 방지제, 이형제 등의 약제를 포함하는 약액이 사용된다. 이 약액은 초지기에 부착된 노즐 장치에 의해 부여된다. 그런데, 초지기에 있어서는, 상기 지체가 초지기 내를 고속으로 주행하기 때문에, 지체의 표면 부근에는 그 움직임을 따라 공기의 흐름(이하 「수반류」라고 함)이 발생하고, 노즐 장치에 의해 지체를 향하여 토출된 약액이 수반류에 의해 감겨 올라간다는 현상이 생긴다. 그렇게 되면, 지체에 약액을 충분히 부여할 수 없을 뿐만아니라, 감겨 올라간 약액이 프레임이나 후드 등에 부착되어 초지기를 오염시킨다는 사태가 생긴다. 이러한 약액의 감겨 올라감을 방지하는 노즐 장치로서, 본 발명자는 약액을 토출 가능한 토출 노즐과, 토출 노즐의 상류측에 위치하는 제1 분사 노즐과, 토출 노즐의 하류측에 위치하는 제2 분사 노즐을 구비하고, 약액의 토출 각도, 제1 분사 노즐 및 제2 분사 노즐의 분사 각도를 규정한 노즐 장치를 이미 제안하고 있다(특허문헌 1 참조). 또, 노즐 본체와, 제1 에어 본체와, 제2 에어 본체를 구비하고, 제1 에어 본체 및 제2 에어 본체에는 내부 공간이 외기에 개방된 관통 구멍이 설치되어 있는 노즐 장치를 제안하고 있다(특허문헌 2 참조). 이러한 노즐 장치에 의하면, 제1 및 제2 에어 본체가 고형물에 의해 막히는 것을 억제할 수 있다.
일본 공개특허공보 2008-18424호
일본 공개특허공보 2008-290023호
그러나, 상기 서술한 특허문헌 1 및 2에 기재된 노즐 장치는, 수반류에 대항하여, 약액을 주행체에 부여할 수 있게 되지만, 반드시 높은 부착률로 약액을 부여할 수 있다고는 할 수 없다. 또, 특허문헌 2에 기재된 노즐 장치에 있어서는, 감겨 올라간 약액에 기초하는 고형물이 경시적으로 에어의 노즐에 부착되는 것을 억제할 수 있지만 충분하다고는 할 수 없다. 즉, 에어의 분사 효율이 서서히 저하된다는 결점이 있다. 본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 에어를 효율적으로 분사할 수 있고, 또한 주행체에 약액을 높은 부착률로 부여하는 것이 가능한 노즐 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 바, 종래의 노즐 장치에서는 에어를 분사했을 때, 에어의 진행 유로의 주변이 부압이 되고, 가령 관통 구멍을 설치했다고 해도(특허문헌 2 참조), 에어의 진행 유로의 주변에는 에어의 역류가 생기고 있는 것을 알 수 있었다. 그리고, 관통 구멍을 설치하지 않고, 에어의 노즐구 및 유로에 있어서의 단면적을 어느 일정한 관계로 함으로써, 의외로 에어의 역류를 억제할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 본 발명은 (1) 초지기에 있어서의 주행체에 대하여 약액을 부여하기 위한 노즐 장치로서, 약액을 토출 가능한 약액용 노즐구를 가지는 노즐 본체부와, 토출된 약액을 끼워넣도록, 노즐 본체부의 양측으로부터 에어를 분사 가능한 에어 본체부를 구비하고, 에어 본체부가 에어가 도입되는 에어 도입 유로와, 이 에어 도입 유로에 연통하는 전후 한 쌍의 유통 유로와, 이 유통 유로 각각에 연통하여 에어가 토출되는 한 쌍의 에어용 노즐구를 가지고, 에어 도입 유로의 단면적(SA)과, 에어용 노즐구의 단면적(SB)의 관계가 SA≥SB 로 되어 있는 노즐 장치에 있다. 본 발명은 (2) 에어 도입 유로의 단면적(SA)과, 유통 유로에 있어서의 최소의 단면적(ST)과, 에어용 노즐구의 단면적(SB)의 관계가 SA≥ST≥SB 로 되어 있는 상기 (1)에 기재된 노즐 장치에 있다. 본 발명은 (3) 유통 유로에는 에어를 모으기 위한 대직경부가 설치되어 있는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 노즐 장치에 있다. 본 발명은 (4) 에어 도입 유로의 단면적(SA)과, 유통 유로에 있어서의 최소의 단면적(ST)과, 유통 유로에 있어서의 대직경부의 단면적(SD)과, 에어용 노즐구의 단면적(SB)의 관계가 SD≥SA≥ST≥SB 로 되어 있는 상기 (3)에 기재된 노즐 장치에 있다. 본 발명은 (5) 약액용 노즐구 및 한 쌍의 에어용 노즐구가 주행체의 주행 방향을 따라 배열되어 있고, 약액용 노즐구가 원형상이며, 에어용 노즐구가 슬릿형상인 상기 (1)~(4) 중 어느 하나에 기재된 노즐 장치에 있다. 본 발명은 (6) 에어 도입 유로에 도입되는 에어의 에어압이 0.02~0.3MPa인 상기 (1)~(5) 중 어느 하나에 기재된 노즐 장치에 있다. 본 발명은 (7) 주행체가 지체, 캔버스, 드라이어 롤, 캘린더 롤 또는 캔버스 롤이며, 약액이 습윤지력제, 세정제, 피치 컨트롤제, 오염 방지제 또는 이형제를 포함하는 것인 상기 (1)~(6) 중 어느 하나에 기재된 노즐 장치에 있다. 본 발명은 (8) 초지기에는 주사 수단이 부착되어 있고, 이 주사 수단에 의해 왕복 주사되는 상기 (1)~(7) 중 어느 하나에 기재된 노즐 장치에 있다.
본 발명의 노즐 장치에 있어서는, 약액용 노즐구로부터 약액이 토출됨과 동시에, 약액용 노즐구의 양측의 에어용 노즐구로부터 에어가 분사되므로, 수반류에 의한 약액의 비산이 억제된다. 따라서, 상기 노즐 장치에 의하면, 주행체로의 약액을 확실하게 부여하는 것이 가능하게 된다. 상기 노즐 장치에 있어서는, 에어 도입 유로의 단면적(SA)과, 에어용 노즐구의 단면적(SB)의 관계를 SA≥SB 로 함으로써, 에어의 기세를 유지한 채, 에어용 노즐구 전체로부터 분사하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 에어의 역류가 확실하게 방지되어, 그 결과, 에어를 효율적으로 분사할 수 있음과 아울러, 주행체에 약액을 높은 부착률로 부여하는 것이 가능하게 된다. 또, 에어 도입 유로의 단면적(SA)과, 유통 유로에 있어서의 최소의 단면적(ST)과, 에어용 노즐구의 단면적(SB)의 관계가 SA≥ST≥SB 로 되어 있으면, 에어를 보다 효율적으로 분사할 수 있다. 본 발명의 노즐 장치에 있어서, 유통 유로에 에어를 모으기 위한 대직경부가 설치되어 있는 경우, 주행체에 약액을 보다 높은 부착률로 부여하는 것이 가능하게 된다. 이 때, 에어 도입 유로의 단면적(SA)과, 유통 유로에 있어서의 최소의 단면적(ST)과, 유통 유로에 있어서의 대직경부의 단면적(SD)과, 에어용 노즐구의 단면적(SB)의 관계가 SD≥SA≥ST≥SB 로 되어 있는 것이 보다 바람직하다. 본 발명의 노즐 장치에 있어서, 에어용 노즐구가 슬릿형상이면, 에어가 커튼형상으로 분사된다. 이 때, 약액용 노즐구가 원형상이면, 에어용 노즐구로부터 분사되는 커튼형상의 에어가 약액용 노즐구로부터 토출되는 약액을 양측으로부터 끼워넣을 수 있다. 이 때문에, 주행체에 약액을 보다 높은 부착률로 부여하는 것이 가능하게 된다. 본 발명의 노즐 장치는 이 주사 수단에 의해 왕복 주사되도록 되어 있는 경우, 노즐 장치의 수가 1개여도 확실하게 약액을 주행체에 부여할 수 있다. 또한, 노즐 장치의 수가 1개이면, 메인터넌스가 용이하며, 비용면에서도 유리하다.
도 1의 (a)는 본 실시형태에 따른 노즐 장치를 나타내는 상면도이며, 도 1의 (b)는 본 실시형태에 따른 노즐 장치를 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 노즐 장치로부터 주행체에 약액 및 에어를 분사한 상태를 나타내는 개략도이다.
도 3은 도 1의 (a)에 나타내는 노즐 장치의 AA선 단면도이다.
도 4는 도 4는 도 1의 (b)에 나타내는 노즐 장치의 BB선 단면도이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 노즐 장치와 같이 단면적이 큰 유로로부터 단면적이 작은 유로에 에어가 유통한 경우의 에어의 분사 상태를 설명하기 위한 설명도이며, 도 5의 (b)는 단면적이 작은 유로로부터 단면적이 큰 유로에 에어가 유통한 경우의 에어의 분사 상태를 설명하기 위한 설명도이다.
도 6은 본 실시형태에 따른 노즐 장치를 초지기에 사용한 예를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 실시형태에 따른 노즐 장치를 초지기에 사용한 다른 예를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 실시형태에 따른 노즐 장치를 초지기에 사용한 다른 예를 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 9는 실시예 및 비교예에 있어서의 부착률의 시험 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 평가 2에 있어서의 실시예 3의 노즐 장치 중 노즐 본체부의 사진이다.
도 11은 평가 2에 있어서의 비교예 1의 노즐 장치 중 노즐 본체부의 사진이다.
이하, 필요에 따라 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 도면 중, 동일 요소에는 동일 부호를 붙이는 것으로 하고, 중복되는 설명은 생략한다. 또, 상하좌우 등의 위치 관계는 특별히 언급하지 않는 한, 도면에 나타내는 위치 관계에 기초하는 것으로 한다. 또한, 도면의 치수 비율은 도시하는 비율에 한정되는 것은 아니다. 도 1의 (a)는 본 실시형태에 따른 노즐 장치를 나타내는 상면도이며, (b)는 본 실시형태에 따른 노즐 장치를 나타내는 측면도이다. 도 1의 (a) 및 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 노즐 장치(100)는 약액을 토출 가능한 약액용 노즐구(1)를 가지는 노즐 본체부(2)와, 토출된 약액을 끼워넣도록, 노즐 본체부(2)의 양측으로부터 에어를 분사할 수 있는 에어용 노즐구(12)를 가지는 에어 본체부(10)와, 에어 본체부(10)에 접속되고, 에어 도입 유로에 에어를 도입하기 위한 튜브(7)를 구비한다. 노즐 장치(100)에 있어서는, 약액용 노즐구(1)로부터 약액이 토출됨과 동시에, 약액용 노즐구(1)의 양측의 에어용 노즐구(12)로부터 에어가 분사되므로, 수반류에 의한 약액의 비산이 억제된다. 여기서, 약액용 노즐구(1)는 원형상으로 되어 있고, 에어용 노즐구(12)는 슬릿형상으로 되어 있다. 이것에 의해, 분사되는 에어는 커튼형상이 되어, 약액용 노즐구로부터 토출되는 약액을 양측으로부터 끼워넣게 된다. 도 2는 본 실시형태에 따른 노즐 장치로부터 주행체에 약액 및 에어를 분사한 상태를 나타내는 개략도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 노즐 장치(100)는 수반류(R)에 의한 약액의 비산을 억제하기 위해서, 주행체(50)가 주행하는 방향에 대하여 예각으로 배치된다. 즉, 노즐 장치(100)는 주행체(50)의 하류측을 향하여 약액을 토출하도록 되어 있다. 노즐 장치(100)는 약액용 노즐구(1) 및 한 쌍의 에어용 노즐구(12)가 주행체(50)의 주행 방향(P)을 따라 일렬로 배열되어 있다. 즉, 주행체(50)의 상류측으로부터, 에어용 노즐구(이하 편의적으로 「상류측 에어용 노즐구」라고도 함)(12a), 약액용 노즐구(1), 에어용 노즐구(이하 편의적으로 「하류측 에어용 노즐구」라고도 함)(12b)의 순서로 배열되어 있다. 또한, 상류측 에어용 노즐구(12a)와 하류측 에어용 노즐구(12b)는 동일한 구조로 되어 있다. 노즐 장치(100)에 있어서는, 상류측 에어용 노즐구(12a)로부터 분사되는 에어(A1)가 약액(Y)의 상류측(주행체(50)의 주행에 기초하여 발생하는 수반류(R)측)에 분사됨으로써, 수반류(R)의 일부를 차단한다. 또, 하류측 에어용 노즐구(12b)로부터 분사되는 에어(A2)가 약액(Y)의 하류측에 분사됨으로써, 수반류(R)에 의한 약액(Y)의 감겨 올라감을 억제한다. 이것에 의해, 주행체(50)가 고속으로 주행하는 경우에도, 수반류(R)에 대항하여, 약액(Y)을 주행체(50)에 확실하게 부여하는 것이 가능하게 된다. 도 1의 (a) 및 도 1의 (b)로 되돌아가, 노즐 장치(100)에 있어서, 노즐 본체부(2)는 직육면체형상이며, 상면의 대략 중앙에 약액용 노즐구(1)가 설치되어 있다. 노즐 본체부(2)는 양단에 노즐 본체부(2)를 고정하기 위한 암부(5a, 5b)가 접속되어 있다. 이러한 암부(5a, 5b)의 내부에는 노즐 본체부(2) 및 약액용 노즐구(1)에 약액을 보내기 위한 공급관이 설치되어 있다. 또한, 이러한 공급관에 대해서는 후술한다. 노즐 장치(100)에 있어서, 에어 본체부(10)는 단면 U자형상의 형태를 가지고 있고, 노즐 본체부(2)를 끼워넣도록 하여, 노즐 본체부(2)의 하방으로부터 부착되도록 되어 있다. 즉, 노즐 본체부(2)는 착탈 가능하게 되어 있다. 또, 에어 본체부(10)를 노즐 본체부(2)에 장착함으로써, 상류측 에어용 노즐구(12a) 및 하류측 에어용 노즐구(12b)가 형성되도록 되어 있고, 에어 도입 유로로부터 에어를 공급함으로써, 상류측 에어용 노즐구(12a) 및 하류측 에어용 노즐구(12b)로부터 동일한 정도의 강도의 에어가 분사되도록 되어 있다. 도 3은 도 1의 (a)에 나타내는 노즐 장치의 AA선 단면도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 노즐 장치(100)의 노즐 본체부(2)에 있어서, 암부(5a)에는 노즐 본체부(2)에 약액을 공급하기 위한 약액 공급관(8a)이 접속되어 있고, 암부(5b)에는 상기 약액을 토출시키는 에어를 공급하기 위한 토출 에어 공급관(8b)이 접속되어 있다. 그리고, 암부(5a)의 내부에는 약액 유로(Ta)가 형성되어 있고, 암부(5b)의 내부에는 토출 에어 유로(Tb)가 형성되어 있다. 노즐 장치(100)에 있어서는, 약액 공급관(8a)으로부터 공급된 약액은 약액 공급관(8a)의 내부를 유통하고, 약액 공급관(8a)에 연통한 약액 유로(Ta)에 보내진다. 그리고, 약액은 약액 유로(Ta)로부터 노즐 본체부(2)에 보내진다. 한편, 토출 에어 공급관(8b)으로부터 공급된 에어는 토출 에어 공급관(8b)의 내부를 유통하고, 토출 에어 공급관(8b)에 연통한 토출 에어 유로(Tb)에 보내진다. 그리고, 에어는 토출 에어 유로(Tb)로부터 노즐 본체부(2)에 보내진다. 그리고, 노즐 본체부(2)에 보내진 약액과 에어가 혼합된 혼합물이 약액용 노즐구(1)로부터 토출된다. 바꾸어 말하면, 노즐 장치(100)에 있어서는, 약액용 노즐구(1)에 약액이 공급됨과 동시에 에어가 공급됨으로써, 약액이 에어와 함께 토출된다. 이 때, 토출된 약액은 토출되는 에어의 기세에 의해 가속된다. 도 4는 도 1의 (b)에 나타내는 노즐 장치의 BB선 단면도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 노즐 장치(100)에 있어서, 에어 본체부(10)는 에어가 도입되는 에어 도입 유로(13)와, 이 에어 도입 유로(13)에 연통하는 전후 한 쌍의 유통 유로(14)와, 이 유통 유로(14) 각각에 연통하여 에어가 토출되는 한 쌍의 에어용 노즐구(12)를 가진다. 또, 유통 유로(14)는 에어 도입 유로(13)에 대하여 굴곡되어 연통하는 대직경부(14a)와, 이 대직경부(14a)에 대하여 굴곡되어 연통하는 소직경부(14b)로 이루어진다. 또한, 소직경부(14b)는 유통 유로(14)에 있어서의 최소의 단면적으로 되어 있다. 노즐 장치(100)에 있어서는, 에어가 튜브(7)로부터 에어 도입 유로(13)에 도입된다. 그리고, 도입된 에어는 에어 본체부(10)의 내부에 있어서, 상류측과 하류측으로 분기되어, 각각의 대직경부(14a) 및 소직경부(14b)를 통과하여, 에어용 노즐구(12)로부터 주행체에 분사되게 된다. 노즐 장치(100)에 있어서는, 에어 도입 유로(13)의 단면적(SA)과, 에어용 노즐구(12)의 단면적(SB)의 관계가 SA≥SB 로 되어 있다. 이 때문에, 노즐 장치(100)에 있어서는, 에어압이 쇠퇴하지 않고, 에어 도입 유로(13)에 있어서의 에어압을 유지한 채, 에어용 노즐구(12) 전체로부터 분사하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 에어의 진행 유로의 주변이 부압이 되지 않으므로, 에어의 역류가 확실하게 방지되어, 그 결과, 에어를 효율적으로 분사할 수 있음과 아울러, 주행체(50)에 약액(Y)을 높은 부착률로 부여하는 것이 가능하게 된다. 또, 에어 도입 유로(13)의 단면적(SA)과, 유통 유로(14)에 있어서의 최소의 단면적(소직경부(14b)의 단면적)(ST)과, 에어용 노즐구(12)의 단면적(SB)의 관계가 SA≥ST≥SB 로 되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 에어의 기세가 억제되지 않으므로, 에어를 보다 효율적으로 분사하는 것이 가능하게 된다. 여기서, 노즐 장치(100)에 있어서는, 유통 유로(14)가 대직경부(14a)를 구비하므로, 에어를 충분히 모을 수 있다. 그렇게 하면, 토출되는 에어의 양이 증대하고, 주행체에 약액을 보다 높은 부착률로 부여하는 것이 가능하게 된다. 이 때, 에어 도입 유로(13)의 단면적(SA)과, 유통 유로(14)에 있어서의 최소의 단면적(ST)과, 유통 유로(14)에 있어서의 대직경부(14a)의 단면적(SD)과, 에어용 노즐구(12)의 단면적(SB)의 관계는 SD≥SA≥ST≥SB 로 되어 있는 것이 보다 바람직하다. 즉, 노즐 장치(100)에 있어서는, 에어의 유로 전체에 있어서, 하류측으로 갈수록 단면적이 작아지도록 하고, 유통 유로(14)에만 대직경부(14a)를 설치하는 것이 바람직하다. 여기서, 단면적이 큰 유로로부터 단면적이 작은 유로에 에어가 유통한 경우의 에어의 진행 유로의 주변이 부압이 되는 메커니즘에 대해서 설명한다. 도 5의 (a)는 본 발명의 노즐 장치와 같이 단면적이 큰 유로로부터 단면적이 작은 유로에 에어가 유통한 경우의 에어의 분사 상태를 설명하기 위한 설명도이며, (b)는 단면적이 작은 유로로부터 단면적이 큰 유로에 에어가 유통한 경우의 에어의 분사 상태를 설명하기 위한 설명도이다. 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 단면적이 작은 유로로부터 단면적이 큰 유로에 에어가 유통한 경우는, 에어의 진행 유로의 주변에는 에어압이 걸리지 않고, 반대로 벤투리 효과에 의해, 에어의 진행 유로의 주변이 부압이 된다. 그렇게 하면, 에어의 진행 유로의 주변에 있어서, 에어의 역류가 생기고, 예를 들면, 감겨 올라간 약액에 기초하는 고형물이 경시적으로 에어의 노즐에 부착되어버리게 된다. 이에 대해, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 단면적이 큰 유로로부터 단면적이 작은 유로에 에어가 유통한 경우는, 유로 내 전체에 걸쳐 에어가 진행하기 때문에, 에어의 진행 유로의 주변이 부압이 되지 않는다. 이 때문에, 에어의 역류가 확실하게 방지되어, 그 결과, 노즐 장치(100)에 있어서는, 에어를 효율적으로 분사할 수 있음과 아울러, 주행체(50)에 약액(Y)을 높은 부착률로 부여하는 것이 가능하게 된다. 본 실시형태에 따른 노즐 장치(100)에 있어서, 토출 에어 공급관(8b)을 유통하는 에어의 에어압은 0.04~0.15MPa인 것이 바람직하다. 이 경우, 효율적으로 확실하게 약액을 토출하는 것이 가능하게 된다. 또, 에어 도입 유로(13)에 도입되는 에어의 에어압은 0.02~0.3MPa인 것이 바람직하다. 에어 도입 유로(13)에 도입되는 에어압이 0.02MPa 미만이면, 에어 도입 유로(13)에 도입되는 에어압이 상기 범위 내에 있는 경우와 비교하여, 수반류를 충분히 차단할 수 없어, 감겨 올라간 약액을 충분히 누를 수 없다. 한편, 에어 도입 유로(13)에 도입되는 에어압이 0.3MPa를 넘으면, 에어 도입 유로(13)에 도입되는 에어압이 상기 범위 내에 있는 경우와 비교하여, 분사되는 에어 자체가 난류가 되고, 약액의 주행체(50)로의 부착을 저해하는 경향이 있다. 노즐 장치(100)에 있어서, 약액용 노즐구(1)의 선단으로부터, 약액(Y)의 토출 방향과 주행체(50)와의 교점까지의 거리가 30~120mm인 것이 바람직하다. 이 경우, 초고속의 초지기에 있어서도 주행체(50)에 대하여 약액을 확실하게 부여할 수 있고, 약액의 비산도 충분히 억제할 수 있다. 본 실시형태에 따른 노즐 장치(100)는 초지기에 있어서의 주행체(50)에 대하여 약액(Y)을 부여하기 위해서 사용된다. 주행체(50)로서는 지체, 와이어, 펠트, 캔버스, 드라이어 롤, 캘린더 롤 또는 캔버스 롤 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 노즐 장치(100)는 지체, 캔버스, 드라이어 롤, 캘린더 롤 또는 캔버스 롤에 사용되는 것이 바람직하다. 일반적으로 초지기에 있어서의 지체, 캔버스, 드라이어 롤, 캘린더 롤 또는 캔버스 롤은 고속으로 주행하여, 오염, 피치, 종이의 흐트러짐 등이 생기기 쉬운 점에서, 이들을 효과적으로 방지할 수 있다. 약액(Y)으로서는 습윤지력제, 세정제, 피치 컨트롤제, 오염 방지제 또는 이형제 등을 들 수 있다. 노즐 장치(100)는 약액(Y)을 주행체(50)에 확실하게 부여할 수 있으므로, 약액(Y)이 부여된 주행체(50)는 부여되는 약액(Y)에 기초하는 기능을 확실하게 발휘할 수 있다. 또한, 약액(Y)의 점도는 500cps 이하인 것이 바람직하고, 1~200cps인 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 약액(Y)을 확실하게 주행체(50)에 부여할 수 있음과 아울러, 약액의 비산도 충분히 억제할 수 있다. 본 실시형태에 따른 노즐 장치(100)에 있어서, 약액(Y) 및 에어는 도시하지 않는 펌프 유닛으로부터 공급된다. 또한, 펌프 유닛으로부터 에어가 공급되는 파이프의 단면적은 튜브(7)의 단면적(SC) 이상으로 하는 것이 바람직하다. 다음에, 본 실시형태에 따른 노즐 장치(100)를 사용하는 약액의 부여 방법에 대해 설명한다. 도 6은 본 실시형태에 따른 노즐 장치를 초지기에 사용한 예를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 초지기(101)는 회동 가능한 드럼(45)을 가지고, 당해 드럼(45)에는 주행체(50)가 배치되어 있다. 그리고, 상기 드럼(45)의 회동에 기초하여, 주행체(50)가 주행 방향(P)을 향하여 주행하도록 되어 있다. 초지기(101)에 있어서, 드럼(45)의 상방에는 주사 수단(30)이 부착되어 있다. 이 주사 수단(30)에는 이 주사 수단(30)의 길이 방향을 향하여 왕복 주사하는 구동 장치(43)가 부착되어 있고, 이러한 구동 장치(43)에는 노즐 장치(100)가 주행체(50)를 향하여 약액을 토출할 수 있도록 부착되어 있다. 또한, 이 때 노즐 장치(100)는 토출되는 약액(Y)이 주행체(50)에 충분히 부여되도록 주행체(50)의 주행 방향(P)과 약액(Y)의 토출 방향의 각도를 조정하여 부착되어 있다. 그리고, 주행체(50)를 주행 방향(P)을 향하여 주행시키면서, 구동 장치(43)와 함께 노즐 장치(100)를 왕복 주사시키고, 노즐 장치(100)로부터 약액을 주행체(50)를 향하여 토출시킴으로써, 주행체(50)에 약액(Y)이 부여된다. 이 때, 노즐 장치(100)의 약액용 노즐구(1)로부터 약액이 부여됨과 아울러, 에어용 노즐구(12)로부터 에어가 분사된다. 상기 약액의 부여 방법에 있어서는, 노즐 장치(100)를 사용하므로, 에어용 노즐구(12)가 고형물에 의해 막히는 것을 억제할 수 있다. 또, 약액용 노즐구(1)로부터 약액(Y)이 부여됨과 동시에, 에어용 노즐구(12)로부터 에어가 분사되므로, 초고속의 초지기(101)에 있어서도 주행체(50)에 대하여 약액(Y)을 확실하게 부여할 수 있음과 아울러, 약액(Y)의 비산도 충분히 억제할 수 있다. 또, 상기 약액의 부여 방법은 초지기(101)에 주사 수단(30)이 부착되어 있고, 노즐 장치(100)가 주사 수단(30)에 의해 왕복 주사되므로, 노즐 장치(100)의 수가 1개여도 확실하게 약액(Y)을 주행체(50)에 부여할 수 있다. 또한, 노즐 장치(100)의 수가 1개이면, 메인터넌스가 용이하며, 비용면에서도 유리하다. 이상, 본 발명의 적합한 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 실시형태에 있어서의 노즐 장치(100)에 있어서는, 약액용 노즐구(1)가 원형상으로 되어 있지만, 슬릿형상, 링형상 등이어도 된다. 본 실시형태에 있어서의 노즐 장치(100)에 있어서는, 약액용 노즐구(1)와, 에어용 노즐구(12)가 주행 방향(P)에 대하여 일렬로 배치되어 있지만, 반드시 일렬일 필요는 없다. 본 실시형태에 있어서의 노즐 장치(100)는 노즐 본체부(2)와, 에어 본체부(10)가 별체로 되어 있지만, 일체로 되어 있어도 된다. 본 실시형태에 따른 노즐 장치(100)는 초지기 이외에도 식품 가공이나 섬유 가공 등에 사용할 수 있다. 상기 서술한 본 실시형태에 따른 노즐 장치(100)를 초지기(101)에 사용한 예에 있어서는, 노즐 장치(100)가 1개 초지기(101)에 부착되어 있지만, 노즐 장치(100)가 초지기에 복수 부착되어 있어도 된다. 도 7은 본 실시형태에 따른 노즐 장치를 초지기에 사용한 다른 예를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 초지기에는 주사 수단(30)에 당해 주사 수단(30)의 길이 방향을 향하여 왕복 주사하는 구동 장치(43)가 복수 부착되어 있고, 각각의 구동 장치(43)에 노즐 장치(100)가 주행체(50)를 향하여 약액이 토출되도록 부착되어 있어도 된다. 도 8은 본 실시형태에 따른 노즐 장치를 초지기에 사용한 다른 예를 개략적으로 나타내는 상면도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 복수의 노즐 장치(100)가 소정의 본체(70)에 부착되어 있어도 된다. 즉, 이것을 초지기에 사용한 경우, 본체(70)에 부착된 복수의 노즐 장치(100)로부터 동시에 약액이 토출되기 때문에, 노즐 장치(100)의 왕복 주사는 불필요하다. 또한, 본체(70)에는 도시하지 않는 튜브, 약액 공급관 및 토출 공기 공급관이 내장되어 있다. 또, 도시하지 않는 주행체는 주행 방향(P)을 향하여 주행한다(주행 방향). (실시예) 이하, 본 발명의 노즐 장치를 사용한 실시예를 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. (실시예 1~10 및 비교예 1) 도 4에 나타내는 에어 도입 유로의 단면적(SA)과, 유통 경로의 대직경부의 단면적(SD)과, 유통 경로의 소직경부의 단면적(ST)과, 에어용 노즐구의 단면적(SB)을 표 1에 나타내는 값으로 조정한 노즐 장치를 준비했다. 또한, 실시예 8~10은 대직경부의 단면적을 소직경부의 단면적보다 작게 하고 있다. 즉, 대직경부에 소직경부의 작용을 시키고, 소직경부에 대직경부의 작용을 시키고 있다.
(평가 1) 도 9에 나타내는 바와 같이, 실시예 1~10 및 비교예 1에서 얻어진 노즐 장치를 에어용 노즐구가 소정의 각도(θ)를 가지도록 아래를 향하여 배치하고, 노즐 장치와의 산포 거리(L)가 10cm가 되도록 하방에 SUS판(81) 및 이 SUS판(81) 아래에 저울(80)을 배치했다. 그리고, 약액으로서 더스클린 R409S(이형제, 점도 3cps, 가부시키가이샤 멘테크사제)를 사용하고, 수반류(R) 대신에 3.0m/s의 바람을 측면으로부터 분사하고, 토출 에어 공급관(8b)을 유통하는 에어의 에어압이 0.1MPa가 되도록 하여 1분간 약액을 분사하고, 동시에 에어의 에어압이 0.3MPa가 되도록 하여 1분간 에어를 분사했다. SUS판(81)에 부착된 약액의 양 및 토출된 약액의 양으로부터, 부착률(SUS판(81)에 부착된 약액의 양×100/토출된 약액의 양)을 측정했다. 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.
표 2의 결과로부터, 본 발명에 따른 노즐 장치를 사용한 실시예 1~10은 본 발명에 따르지 않는 비교예 1과 비교하여, 충분히 높은 부착률로 약액을 주행체에 부착할 수 있는 것이 확인되었다. 특히, SD≥SA≥ST≥SB 를 만족하는 실시예 1, 2, 3 및 8은 매우 우수한 부착률을 나타냈다. (평가 2) 실시예 3 및 비교예 1의 노즐 장치를 사용하고, 약액으로서 더스클린 R409S(이형제, 점도 3cps, 가부시키가이샤 멘테크사제)를 사용하고, 수반류(R) 대신에 3.0m/s의 바람을 측면으로부터 분사하고, 토출 에어 공급관(8b)을 유통하는 에어의 에어압이 0.1MPa가 되도록 하여 2주간 약액을 분사하고, 동시에 에어의 에어압이 0.3MPa가 되도록 하여 2주간 에어를 분사했다. 2주간 후의 노즐 장치의 사진을 도 10 및 도 11에 나타낸다. 또한, 도 10은 평가 2에 있어서의 실시예 3의 노즐 장치 중 노즐 본체부의 사진이다. 또, 도 11은 평가 2에 있어서의 비교예 1의 노즐 장치 중 노즐 본체부의 사진이다. 도 10 및 도 11로부터, 본 발명에 따른 노즐 장치를 사용한 실시예 3은, 본 발명에 따르지 않는 비교예 1과 비교하여, 노즐 본체부로의 고형물의 부착이 적은 점에서, 에어의 분사력이 현격히 향상되고 있어, 에어를 효율적으로 분사할 수 있다고 할 수 있다. 이상의 결과로부터, 본 발명의 노즐 장치에 의하면, 에어를 효율적으로 분사할 수 있고, 또한 주행체에 약액을 높은 부착률로 부여할 수 있는 것이 확인되었다. (산업상 이용가능성) 본 발명의 노즐 장치는 초지기에 있어서의 주행체에 대하여 약액을 부여하기 위한 장치로서 적합하게 사용된다. 본 발명의 노즐 장치에 의하면, 에어를 효율적으로 분사할 수 있고, 또한 주행체에 약액을 높은 부착률로 부여할 수 있다.
1… 약액용 노즐구
2… 노즐 본체부
5a, 5b… 암부
7… 튜브
8a… 약액 공급관
8b… 토출 에어 공급관
10… 에어 본체부
12… 에어용 노즐구
12a… 상류측 에어용 노즐구(에어용 노즐구)
12b… 하류측 에어용 노즐구(에어용 노즐구)
13… 에어 도입 유로
14… 유통 유로
14a… 대직경부
14b… 소직경부
30… 주사 수단
43… 구동 장치
45… 드럼
50… 주행체
70… 본체
80… 저울
81… SUS판
100… 노즐 장치
101… 초지기
A1, A2… 에어
L… 산포 거리
P… 주행 방향
R… 수반류
SD… 대직경부의 단면적
ST… 소직경부의 단면적
SA… 에어 도입 유로의 단면적
SB… 에어용 노즐구의 단면적
SC… 튜브의 단면적
Ta… 약액 유로
Tb… 토출 에어 유로
Y… 약액 |
