Technology PE-eco 環境研究会

平面板の水切りは、適当に多数の穴を開けた横長パイプを用いて、その穴から圧縮エアーを吹き出し、水を弾き飛ばすことにより行なっている。エネルギーコストが大きい圧縮エアーを大量に使用しており課題となっている。

一般的に水切りに必要な風速は、空気圧機器メーカ等の資料では被処理物を限定していなく３０～８５ｍ/ｓと範囲が大きい。被処理物を樹脂製平面板に限定し、ブロー力が水滴付着力に打ち勝つ風速を論理計算より求めた。図１に示したように風速５０m/s以上の条件を満たせば水切り可能であった。

基板水切りの解析
Fw〔N〕=γ＊（１＋COSθ）＊２＊r	γ＝0.073N/m （表面張力） θ=60 ° （樹脂と水） r=0.001m （水滴半径　1mm） Cd=0.1 （抵抗係数） ρ=1.197kg/m3 （空気密度） Sw=0.00000157m2 （投影面積）
Fｊ〔N〕 = Cd＊ρ＊Sw＊V2 /２
Fj＝Fw
	Fj＞FwになるVを求める
	V＝５０ｍ/ｓ　以上

また、横長パイプの穴は円孔であり図２に示すように速度分布が均一でなく、ノズル長手方向の風速に縞状のばらつきがある。こうなると、水は風速の弱いところに集まり、弾き飛ばせなくなる。そのためより大量のエアーを吹き出すことになる。水切り用ノズルをエアー吹き出しの均一性を有する二重構造のスリットノズルに改造した。

現状ノズルの速度分布

• 速度分布が均一でない
• ノズル長手方向の速度バラツキあり

最適なブロー距離、ブロア風量等を実験で求め、ノズル直前圧が３kPaでも水切り可能なことを確認した。これにより、高価な圧縮エアーから安価なブロアーに変更することが出来た（供給圧：300kPa ⇒ 5kPa）。