(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管の一端が外表面側にあると共に前記金属管の他端が中空軸部側にある金属管コイルを所定の位置に配置し、前記金属管の一端にパージガス供給器を接続し、次いでこの金属管の一端から前記金属管内にパージガスを供給して前記金属管内の残油をパージし、前記金属管コイルの中空軸部の一方の端部を吸引装置で覆い、前記金属管の他端から排出したパージガスを前記吸引装置により吸引することを特徴とする金属管コイルの熱処理方法。
【請求項２】
前記吸引装置により前記金属管コイルの周りに存在する気体をこの金属管コイルの中空軸部の他方の端部から前記中空軸部内に流入させて吸引することを特徴とする請求項１に記載の金属管コイルの熱処理方法。
【請求項３】
金属管の一端が外表面側にあると共に前記金属管の他端が中空軸部側にある金属管コイルを所定の位置に配置し、この金属管コイルの中空軸部の一方の端部を吸引装置で覆うと共に他方の端部を密着部材で覆った後、パージガス供給器によりパージガスを前記金属管コイルの周りに供給しつつ、前記中空軸部を前記吸引装置により吸引することを特徴とする金属管コイルの熱処理方法。
【請求項４】
前記パージガスは加圧されたものであることを特徴とする請求項３に記載の金属管コイルの熱処理方法。
【請求項５】
前記金属管の一端に他のパージガス供給器を接続して前記金属管内にパージガスを供給することを特徴とする請求項３又は４に記載の金属管コイルの熱処理方法。
【請求項６】
金属管の一端が外表面側にあると共に前記金属管の他端が中空軸部側にある金属管コイルの残油を除去する金属管コイルの熱処理装置であって、前記金属管の一端に密着離隔し前記金属管の一端から前記金属管内にパージガスを供給するパージガス供給器と、前記金属管コイルの周囲に配置され前記金属管の他端から前記金属管コイルの中空軸部に排出されるパージガスを吸引する吸引装置とを有することを特徴とする金属管コイルの熱処理装置。
【請求項７】
前記金属管コイルはその軸が地面に垂直となるように配置されると共に前記吸引装置は前記金属管コイルの上方に配置され、前記吸引装置が下降上昇することによって、前記中空軸部の上部にこの吸引装置が密着離隔することを特徴とする請求項６に記載の金属管コイルの熱処理装置。
【請求項８】
前記中空軸部の下部に閉塞部材が配置されていることを特徴とする請求項７に記載の金属管コイルの熱処理装置。
【請求項９】
前記金属管コイルはその軸が地面に垂直となるように配置されると共に前記吸引装置が前記金属管コイルの下方に配置され、前記吸引装置が上昇下降することによって、前記中空軸部の下部にこの吸引装置が密着離隔することを特徴とする請求項６に記載の金属管コイルの熱処理装置。
【請求項１０】
前記中空軸部の上部に閉塞部材が配置されていることを特徴とする請求項９に記載の金属管コイルの熱処理装置。
【請求項１１】
金属管の一端が外表面側にあると共に前記金属管の他端が中空軸部側にある金属管コイルの残油を除去する金属管コイルの熱処理装置であって、この金属管コイルの周りにパージガスを供給するパージガス供給器と、前記金属管コイルの軸方向に配置され前記中空軸部の一方の端部に密着離隔する吸引装置と、前記金属管コイルの軸方向に配置され前記中空軸部の他方の端部に密着離隔する密着部材とを有することを特徴とする金属管コイルの熱処理装置。
【請求項１２】
前記金属管コイルはその軸が地面に垂直となるように配置され、前記吸引装置が前記金属管コイルの下方に配置され、前記密着部材が前記金属管コイルの上方に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の金属管コイルの熱処理装置。
【請求項１３】
前記金属管の一端に接続されパージガスを前記金属管内に供給する他のパージガス供給器を有することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の金属管コイルの熱処理装置。
【請求項１４】
前記金属管コイルを載置するトレーと、このトレーと前記金属管コイルとに密着し前記金属管コイルに比して軟質な軟質板とを有し、この軟質板の中央部には前記金属管コイルの中空軸部と前記吸引装置とを連通させる貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の金属管コイルの熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、銅若しくは銅合金又はアルミニウム若しくはアルミニウム合金等からなる金属管コイルの熱処理方法及び装置に関し、特に金属管コイルの金属管に付着した残油を除去することができる金属管コイルの熱処理方法及び装置に関する。なお、本願明細書においては、金属及び合金を総称して金属という。また、純銅及び銅合金を総称して銅というと共に、純アルミニウム及びアルミニウムを総称してアルミニウムという。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エアコン及び冷蔵庫の熱交換器並びに建築用配管等に使用される銅製の金属管コイルは、鋳塊を押出加工した後、粗抽伸及び仕上抽伸し、更に巻仕上げしてＬＷＣ（レベルワウンドコイル）とし、このＬＷＣに光輝焼鈍炉にて熱処理を施して製造されている。ＬＷＣ内には、抽伸等で使用された加工油が残存しており（このＬＷＣ内の加工油を内面残油という）、内面残油をそのまま放置しておくと、熱交換器の製造等後工程に悪影響を及ぼすため、この内面残油を除去する必要がある。
【０００３】
図１２は光輝焼鈍炉を示す模式図である。図１２に示すように、光輝焼鈍炉は、入側ベスチブル２５ａ、加熱帯２６、冷却帯２７及び出側ベスチブル２５ｂにより構成される。入側ベスチブル２５ａは大気が加熱帯２６内に入ることを防止する部屋であり、出側ベスチブル２５ｂは大気が冷却帯２７内に入ることを防止する部屋である。また、入側ベスチブル２５ａの入口には入側テーブル２８ａが設置されており、一方、出側ベスチブル２５ｂの出口には出側テーブル２８ｂが設置されている。ＬＷＣ６１は、先ず入側テーブル２８ａに載置される。次に、ＬＷＣ６１は入側ベスチブル２５ａを通過後、加熱帯２６において焼鈍され、更に冷却帯２７において冷却された後、出側ベスチブル２５ｂを通過して、光輝焼鈍炉外へ送出される。送出されたＬＷＣ６１は出側テーブル２８ｂに載置される。ＬＷＣ６１には入側テーブル２８ａ、加熱帯２６、冷却帯２７及び／又は出側テーブル２８ｂにおいて、パージガスが供給され、ＬＷＣ６１の金属管内の内面残油がＬＷＣ６１外へ除去される。
【０００４】
先ず、第１従来技術について説明する（特開平７−１９７２６３号公報）。図１３は、第１従来技術における金属管コイル熱処理装置を示す模式図である。図１３に示すように、冷却帯２７は、断熱材６５に覆われており、下部にはローラー７４が設置されている。ローラー７４に、トレー７５を介してＬＷＣ６１が載置されており、ＬＷＣ６１がローラー７４上を移動できるようになっている。トレー７５の端部には、ガス受口部材９１が設けられており、ＬＷＣ６１の一端６１ａがガス受口部材９１に接続されている。一方、ＬＷＣ６１の他端６１ｂは解放されたままになっている。断熱材６５の内側面には、ガス送口部材９３が設けられており、ガス送口部材９３の上部は伸縮部材５３及び導管３４を介して、パージガス供給器５５に接続されている。また、ガス送口部材９３の水平方向にシリンダーロッド９２及びシリンダー４３が配置されており、シリンダー４３は固定部材４３ａにより断熱材６５外面に固定されている。ガス送口部材９３は、シリンダーロッド９２を介して、シリンダー４３に接続されている。このシリンダー４３により、シリンダーロッド９２を介してガス送口部材９３を進出退避させ、ガス受光部材９１に密着離脱させることができる。
【０００５】
このように構成された冷却帯２７において、ＬＷＣ６１は加熱帯２６で加熱された後、ローラ７４上を移動し、冷却帯２７内に送り込まれる。ＬＷＣ６１の進行方向に対して、ガス受口部材９１の位置がガス送口部材９３の位置と略同じになった場合に、シリンダー４３を稼働して、ガス送口部材９３をシリンダーロッド９２を介してガス受口部材９１に押圧し、パージガス供給器５５とＬＷＣ６１とを導管３４、伸縮部材５３、ガス送口部材９３及びガス受口部材９１を介して連通させる。次いで、パージガス供給器５５からパージガスをＬＷＣ６１に供給する。ＬＷＣ６１は予め加熱され高温となっているため、内面残油は気化している。このため、パージガスをＬＷＣ６１内に圧送すると、内面残油はパージガスと共に、ＬＷＣ６１の他端６１ｂより、冷却帯２７内に排出される。ＬＷＣ６１内のパージが完全に終了した後、ガス受口部材９１からガス送口部材９３を離隔し、ＬＷＣ６１は、ローラ７４上を移動して、出側ベスチブル２５ｂを通過後、出側テーブル２８ｂに到達し、このテーブル上に載置される。
【０００６】
次に、第２従来技術について説明する（特開平７−１５０３７６号公報）。図１４は従来技術における金属管コイル熱処理装置を示す模式図である。図１４において、図１３と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図１４に示すように、トレー７５の端部のうち、ガス受口９１の反対側の端部にはガス受口部材３１が設けられており、ＬＷＣ６１の他端６１ｂがガス受口部材３１に接続されている。ガス受口部材近傍の断熱材６５の内側面には、ガス送口部材３１が配置されており、ガス送口部材３３の上部は伸縮部材５３を介して導管３５に接続されている。これにより、他端６１ｂからパージガスが排出された場合に、このガスがガス受口部材３１、ガス送口部材３３、伸縮部材５４及び導管３５を介して外部へ排出されるようになっている。ガス送口部材９３の水平方向にシリンダーロッド４２及びシリンダー４４が配置されており、シリンダー４４は固定部材４４ａにより断熱材６５外面に固定されている。ガス送口部材９３は、シリンダーロッド４２を介して、シリンダー４４に接続されている。このシリンダー４４により、シリンダーロッド４２を介してガス送口部材３３を水平方向に移動させることができ、これにより、ガス送口部材３３がガス受口部材３１に密着するようになっている。
【０００７】
このように構成された冷却帯２７において、ＬＷＣ６１は加熱帯２６で加熱された後、ローラ７４上を移動し、冷却帯２７内に送り込まれる。ＬＷＣ６１の進行方向に対して、ガス受口部材９１及び３１の位置がガス送口部材９３及び３３の位置と略同じになった場合に、シリンダー４３及び４４を稼働して、ガス送口部材９３をシリンダーロッド９２を介してガス受口部材９１に押圧すると共に、ガス送口部材３３をシリンダーロッド４２を介してガス受口部材３３に押圧する。これにより、パージガス供給器５５が導管３４、伸縮部材５３、ガス送口部材９３及びガス受口部材９１を介して、ＬＷＣ６１の一端６１ａと連通すると共に、ＬＷＣ６１の他端６１ｂは、ガス受口部材３１、ガス送口部材３３及び伸縮部材５４を介して導管３５と連通する。次いで、パージガス供給器５５からパージガスをＬＷＣ６１に供給する。ＬＷＣ６１は、予め加熱され高温となっているため、内面残油は気化している。このため、パージガスをパージガス供給器５５からＬＷＣ６１内に圧送すると、内面残油はパージガスと共に、ＬＷＣ６１の他端６１ｂより押し出され、導管３５を通過後、冷却帯２７の外に排出される。ＬＷＣ６１内のパージが完全に終了した後、ガス受口部材９１からガス送口部材９３を離隔すると共に、ガス受口部材３３からガス送口部材３３を離隔する。ＬＷＣ６１は、ローラ７４上を移動して、出側ベスチブル２５ｂを通過後、出側テーブル２８ｂに到達し、このテーブル２８ｂ上に載置される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術には、以下に示す問題点がある。即ち、第１従来方法においては、図１３中の矢印にて示すように、他端６１ｂから排気ガスが排出され、冷却帯２７内等に充満する。また、ＬＷＣ６１の金属管の外面には残油（この残油を外面残油という）が付着しているため、外面残油が同様に冷却帯２７内を充満する。この外面残油及び排気ガス中の内面残油は再凝縮し、冷却帯２７内壁を汚染すると共に、ＬＷＣ６１の金属管外面に再度付着するという問題点がある。このため、第１従来方法を加熱帯２６に適用した場合は、加熱帯２６の熱効率が低下する。この残油は、不純物を含有しているため、不純物と金属管外面との間に接触電位差が生じ、これにより金属管外面に変色が発生したり、腐食が進行するという難点がある。
【０００９】
第２従来方法においては、ＬＷＣ６１の他端６１ｂが、ガス受口部材３１、ガス送口部材３３及び伸縮部材５４を介して導管３５に接続されるため、他端６１ｂから排気ガスが排出され、このガスが冷却帯２７に充満することはない。このため、内面残油により冷却帯２７内壁が汚染されたり、内面残油がＬＷＣ６１の金属管外面に付着することはない。しかし、ＬＷＣ６１の金属管外面には、外面残油が残存しているため、この残油が気化して冷却帯２７に充満し、冷却帯２７内壁をＬＷＣ６１の外面に付着するという問題点がある。
【００１０】
また、ＬＷＣ６１の他端６１ｂをガス受口部材３１に接続する場合に、通常、この作業は手作業により実施される。図１３に示すように、ＬＷＣ６１の他端６１ｂは、ＬＷＣ６１の中空軸部の底部近傍に存在し、この他端６１ｂを、ＬＷＣ６１の上方に引っ張り出した後、図１４に示すように他端６１ｂはガス受口部材３１に接続される。ＬＷＣ６１の外径Ｄは、通常１３００ｍｍ程度であり、内径（中空軸部の直径）ｄは５６０ｍｍ程度である。このように外径Ｄが大きいため、ＬＷＣ６１の中空軸部の底部から他端６１ｂを手作業で取り出す場合は、無理な姿勢を強いられることになる。このため、作業能率が低下すると共に、姿勢が不安定なため、過酷な労働になるという問題点がある。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、残油が金属管コイルの金属管に再付着することを防止しつつ、金属管コイルの金属管内の残油を除去することができる金属管コイルの熱処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願第１発明に係る金属管コイルの熱処理方法は、金属管の一端が外表面側にあると共に前記金属管の他端が中空軸部側にある金属管コイルを所定の位置に配置し、前記金属管の一端にパージガス供給器を接続し、次いでこの金属管の一端から前記金属管内にパージガスを供給して前記金属管内の残油をパージし、前記金属管コイルの中空軸部の一方の端部を吸引装置で覆い、前記金属管の他端から排出したパージガスを前記吸引装置により吸引することを特徴とする。
【００１４】
また、前記吸引装置により前記金属管コイルの周りに存在する気体をこの金属管コイルの中空軸部の他方の端部から前記中空軸部内に流入させて吸引することができる。
【００１５】
本願第２発明に係る金属管コイルの熱処理方法は、金属管の一端が外表面側にあると共に前記金属管の他端が中空軸部側にある金属管コイルを所定の位置に配置し、この金属管コイルの中空軸部の一方の端部を吸引装置で覆うと共に他方の端部を密着部材で覆った後、パージガス供給器によりパージガスを前記金属管コイルの周りに供給しつつ、前記中空軸部を前記吸引装置により吸引することを特徴とする。
【００１６】
前記パージガスは加圧されたものであることが好ましい。
【００１７】
また、前記金属管の一端に他のパージガス供給器を接続して前記金属管内にパージガスを供給してもよい。
【００１８】
本願第３発明に係る金属管コイルの熱処理装置は、金属管の一端が外表面側にあると共に前記金属管の他端が中空軸部側にある金属管コイルの残油を除去する金属管コイルの熱処理装置であって、前記金属管の一端に密着離隔し前記金属管の一端から前記金属管内にパージガスを供給するパージガス供給器と、前記金属管コイルの周囲に配置され前記金属管の他端から前記金属管コイルの中空軸部に排出されるパージガスを吸引する吸引装置とを有することを特徴とする。
【００１９】
前記金属管コイルはその軸が地面に垂直となるように配置されると共に前記吸引装置は金属管コイルの上方に配置され、前記吸引装置が下降上昇することによって、前記中空軸部の上部にこの吸引装置が密着離隔してもよい。
【００２０】
前記中空軸部の下部に閉塞部材が配置されていてもよい。
【００２１】
前記金属管コイルはその軸が地面に垂直となるように配置されると共に前記吸引装置が金属管コイルの下方に配置され、前記吸引装置が上昇下降することによって、前記中空軸部の下部にこの吸引装置が密着離隔してもよい。
【００２２】
前記中空軸部の上部に閉塞部材が配置されていてもよい。
【００２３】
本願第４発明に係る金属管コイルの熱処理装置は、金属管の一端が外表面側にあると共に前記金属管の他端が中空軸部側にある金属管コイルの残油を除去する金属管コイルの熱処理装置であって、この金属管コイルの周りにパージガスを供給するパージガス供給器と、前記金属管コイルの軸方向に配置され前記中空軸部の一方の端部に密着離隔する吸引装置と、前記金属管コイルの軸方向に配置され前記中空軸部の他方の端部に密着離隔する密着部材とを有することを特徴とする。
【００２４】
前記金属管の一端に接続されパージガスを前記金属管内に供給する他のパージガス供給器を有してもよい。
【００２５】
前記金属管コイルはその軸が地面に垂直となるように配置され、前記吸引装置が前記金属管コイルの下方に配置され、前記密着部材が前記金属管コイルの上方に配置されていてもよい。
【００２６】
前記吸引装置が前記金属管コイルの下方に配置されている場合は、前記金属管コイルを載置するトレーと、このトレーと前記金属管コイルとに密着し前記金属管コイルに比して軟質な軟質板とを有し、この軟質板の中央部には前記金属管コイルの中空軸部と前記吸引装置とを連通させる貫通孔が形成されていてもよい。
【００２７】
なお、中空軸部とは金属管コイルの軸付近の中空部分をいうと共に、外表面とは前述の中空軸部以外を除いた金属管コイルの表面部分をいう。また、外部空間とは金属管コイルの金属管の外部をいう。従って、前述の中空軸部は、金属管の外部であるため、外部空間の一部である。
【００２８】
請求項１に係る金属管コイルの熱処理方法においては、金属管の一端からこの金属管内にパージガスを供給する。そうすると、金属管内では、内面残油が気化しているため、この残油がパージガスに押し出され、パージガスと共に金属管の他端から外部空間に排出される。排出されたパージガス（以下排気ガスという）を吸引装置により吸引する。排気ガスは、内面残油を含有しているものの、吸引装置により吸引されてしまうため、金属管コイルの周囲に排気ガスが拡散することがなく、排気ガス中の内面残油が金属管コイルの金属管外面に付着することがない。また、排気ガスを吸引するため、金属管コイルの熱処理を光輝焼鈍炉の加熱帯又は冷却帯等で実施した場合は、排気ガス中の内面残油が加熱帯又は冷却帯の炉壁等に付着することを防止することができる。
【００２９】
本発明においては吸引装置を金属管コイルの近傍に設置して排気ガスを吸引する。このため、人手等により吸引装置を金属管の他端に接続する必要がないため、生産性が向上すると共に、省人化が可能となる。
【００３０】
金属管の一端が金属管コイルの外表面側にあると共に、この金属管の他端が金属管コイルの中空軸部側にある金属管コイルを所定の位置に配置し、この金属管コイルの中空軸部の一方の端部を吸引装置で覆って吸引した場合は、吸引効率が更に一層高くなる。
【００３１】
上述の吸引装置は中空軸部の端部に設置されているため、排気ガス以外の気体、例えば金属管コイルの周囲に存在する雰囲気ガス等を中空軸部の他の端部側から吸引することができる。例えば、光輝焼鈍炉の加熱帯等では、金属管コイルの外面残油が気化して、加熱帯内を浮遊しており、そのまま放置すると加熱帯内を汚染する原因となると共に、この外面残油が金属管コイルの金属管外面に凝縮して再付着すると、金属管の変色等の原因となる。そこで、金属管コイルの周りに存在する気体を中空軸部の他方の端部側から吸引することにより、加熱帯内等の炉内が汚染することを防止することができる。また、金属管コイルに外面残油が再付着し、外面に変色及び腐食が発生することを防止することができる。
【００３２】
請求項３に係る金属管コイルの熱処理方法においては、金属管の一端が金属管コイルの外表面側にあると共に、他端が金属管コイルの中空軸部側にある金属管コイルを所定の位置に配置する。この金属管コイルの中空軸部の一方の端部を吸引装置で覆うと共にこの中空軸部の他方の端部を密着部材で覆う。中空軸部の両端部が覆われているため、中空軸部は密閉される。次に、パージガスを前記金属管コイルの周りに供給しつつ、中空軸部を吸引装置で吸引する。そうすると、中空軸部は真空状態に近くなるため、金属管の他端と一端との間で圧力差が生じる。このため、金属管の一端からパージガスが吸い込まれ、他端から排出される。これにより、金属管内の内面残油が除去される。また、中空軸部が略真空状態であるため、金属管コイルの金属管の隙間からパージガスが入り込み、中空軸部に達する。金属管の隙間には空気が存在するものの、パージガスによりこの空気がパージされるため、金属管が空気によって酸化されて変色することを防止することができる。更に、金属管コイルの外部には気化した外面残油が存在するが、この外面残油が金属管の隙間から中空軸部に達するため、この外面残油を除去することができる。これにより、外面残油が凝縮して金属管外面に再付着することを防止できると共に、本熱処理方法を加熱帯及び／又は冷却帯等に適用した場合は、炉壁が外面残油により汚染されることを防止することができる。
【００３３】
前記パージガスは高圧力で供給されることが好ましい。例えば、６乃至７ｋｇ／ｃｍ2の圧力で供給することが好ましい。これにより、本熱処理方法を加熱帯及び／又は冷却帯等に適用した場合は、より一層パージガスが金属管の一端から金属管内に入りやすくなると共に、パージガスが金属管の隙間を抜けやすくなる。また、金属管コイルは種類によっては、金属管の全長が数ｋｍに達するものもあり、このような金属管の一端からパージガスを供給した場合は、金属管内で圧力損失が生じ、パージガスを他端から排出するのは困難である。この場合には、金属管の一端に他のパージガス供給器を接続して、パージガスを金属管内に供給してもよい。これにより、より一層金属管内の内面残油を除去することができる。
【００３４】
請求項６に係る金属管コイルの熱処理装置においては、金属管の一端が金属管コイルの外表面側にあると共に、他端が金属管コイルの中空軸部側にある金属管コイルを所定の位置に配置する。次に、金属管の一端にパージガス供給器を密着して接続すると共に、中空軸部の端部に吸引装置を配置する。パージガス供給器からパージガスを金属管の一端に供給し、他端から中空軸部に排出させ、吸引装置により中空軸部を吸引する。そうすると、金属管内では、内面残油が気化しているため、この残油がパージガスに押し出され、パージガスと共に金属管の他端から排出される。排気ガスは、内面残油を含有しているが、この排気ガスは吸引装置により吸引されてしまうため、金属管コイルの周囲に排気ガスが拡散することがない。このため、排気ガス中の内面残油が金属管コイルの金属管外面に付着することがない。また、排気ガスを吸引するため、金属管コイルの熱処理を光輝焼鈍炉の加熱帯及び／又は冷却帯等で実施した場合は、排気ガス中の内面残油が炉壁等に付着して汚染することを防止することができる。更に、金属管コイルの周りに存在する気体が吸引装置により吸引されるため、金属管コイルに外面残油が再付着し、外面に変色及び腐食が発生することを防止することができる。
【００３５】
金属管コイルの配置は、特に制限されないが、金属管コイルの軸が地面に垂直となるように配置することが一般的である。この場合は、前述の吸引装置を金属管コイルの上方に配置しておき、熱処理時に吸引装置を下降させ、金属管コイルの中空軸部の上部に密着させて、前述のように吸引してもよい。そうすると、中空軸部の上部と吸引装置とが密着しているため、吸引効率が向上する。吸引終了後、吸引装置を上昇させて金属管コイルの中空軸部から離隔し、金属管コイルを移動させる。なお、光輝焼鈍炉の入側テーブル等本装置を炉外に設置する場合は、中空軸部の下部を閉塞部材で閉塞してもよい。これにより、金属管コイル外部の大気等が中空軸部に入り込むことを防止できる。
【００３６】
また、金属管コイルがその軸が地面に垂直となるように配置されている場合は、前述の吸引装置を金属管コイルの下方に配置しておき、熱処理時に吸引装置を上昇させ、金属管コイルの中空軸部の下部に密着させて、前述のように吸引してもよい。これにより、吸引効率を上昇させることができる。なお、光輝焼鈍炉の入側テーブル等本装置を炉外に設置する場合は、中空軸部の上部を閉塞部材で閉塞してもよい。これにより、金属管コイル外部の大気等が中空軸部に入り込むことを防止できる。
【００３７】
請求項１１に係る金属管コイルの熱処理装置においては、金属管の一端が金属管コイルの外表面側にあると共に、他端が金属管コイルの中空軸部側にある金属管コイルを所定の位置に配置する。次に、吸引装置を金属管コイルの中空軸部の一方の端部に密着させると共に、密着部材を金属管コイルの中空軸部の他方の端部に密着させる。次に、パージガスを前記金属管コイルの周りに供給しつつ、中空軸部を吸引装置で吸引する。そうすると、請求項３に係る金属管コイルの熱処理方法と同様に、中空軸部が略真空状態となり、金属管の他端と一端との間で圧力差が生じる。このため、一端からパージガスが入り込み、金属管コイルの金属管内の内面残油が除去される。また、金属管コイルの金属管の隙間からパージガスが入り込み、金属管の隙間の空気が除去される。更に、金属管コイルの外部には気化した外面残油が存在するが、この外面残油も金属管の隙間から中空軸部に達するため、この外面残油が除去される。これにより、外面残油が凝縮して金属管外面に再付着することを防止することができると共に、本熱処理装置を加熱帯及び／又は冷却帯等に設置した場合は、炉壁が外面残油により汚染されることを防止することができる。
【００３８】
金属管コイルは、通常、その軸が垂直となるように配置される。この場合には、上述の吸引装置を金属管コイルの下方に配置すると共に、密着部材を金属管コイルの上方に配置することができる。また、反対に吸引装置を金属管コイルの上方に配置すると共に、密着部材を金属管コイルの下方に配置してもよい。
【００３９】
また、上述のように金属管コイルの金属管の全長が長く、パージガスの圧力損失が大きい場合は、金属管の一端に他のパージガス供給器を接続して、パージガスを金属管コイルの金属管内に供給してもよい。これにより、より一層金属管内の内面残油を除去することができる。
【００４０】
なお、金属管コイルは、通常、トレーに載置されて移動するため、金属管コイルとトレーとの間に隙間ができやすい。このような隙間が存在すると、この隙間から中空軸部に気体が入り込み、中空軸部が真空状態ではなくなる。このため、金属管コイルの一端からパージガスを吸い込むことが困難となると共に、金属管の隙間にパージガスが入り込むことが困難となる。このような場合は、トレーと金属管コイルとの間に軟質板を配置し、この軟質板を介してトレーと金属管コイルとを密着させる。この軟質板の中央部には、金属管コイルの中空軸部と吸引装置とを連通させるために、貫通孔を設けておく。また、軟質板が金属管コイルを疵つけないように、軟質板は金属管コイルより軟質であるものとする。
【００４１】
本発明における金属管コイルの材質としては、銅又は銅合金並びにアルミニウム又はアルミニウム合金等を挙げることができる。
【００４２】
また、本発明の金属管コイルの熱処理方法は、光輝焼鈍炉の入側テーブル、出側テーブル、加熱帯及び冷却帯等に適用することができる。特に、入側テーブルを覆って処理室とし、この処理室内で実施することが好ましい。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、添付の図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施例に係る金属管コイルの熱処理装置を示す模式図である。図１において、図１３と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図１に示すように、冷却帯２７の上部の中央部には、円筒状の吸引部材１が配置されており、吸引部材１には貫通孔１ａが形成されている。貫通孔１ａの上方には伸縮管２が吸引部材１の上面に密着されて固定されている。伸縮管２は、固定部材３を介して、導管４ａに接続されている。導管４ａは、断熱材６５の上壁部６５ａを貫通して冷却帯２７の外側に達し、弁５ａ及び導管４ｂを介してブロアー６に接続されている。この吸引部材１、固定部材３、導管４ａ、弁５ａ及びブロアー６により吸引装置が構成されている。吸引装置のブロアー６を稼働させると、吸引部材１の下方からガスが吸い込まれ、このガスが伸縮管２及び導管４ａ内を通過して、ブロアー６に達するようになっている。ブロアー６は、導管４ｃ、弁５ｂ及び導管４ｄを介して回収装置（図示せず）に接続されている。この回収装置により残油とパージガスとを分離し、パージガスを再利用することができる。断熱材６５の上壁部６５ａの外面には、２つのシリンダー１１が固定部材１０を介して固定されている。各シリンダー１１からシリンダーロッド９が下方に向かって延出しており、シリンダーロッド９は、上壁部６５ａを貫通して吸引部材１に達している。シリンダーロッド９の先端９ａと吸引部材１の外周部７とは固定部材８を介して固定されている。シリンダー１１を稼働させることにより、シリンダーロッド９が上昇下降して、吸引部材１が上昇下降するようになっている。これにより、吸引部材１をＬＷＣ６１の中空軸部の上部１２に密着させることができると共に、吸引終了後、吸引部材１を中空軸部の上部１２から離隔することができる。
【００４４】
このように構成された金属管熱処理装置においては、先ず、ＬＷＣ６１を冷却帯２７に送給し、ＬＷＣ６１の進行方向に対して、ガス受口部材９１の位置がガス送口部材９３の位置と等しくなるように、ＬＷＣ６１を配置する。次に、図２に示すように、シリンダー４３を稼働し、シリンダーロッド９２を介して、ガス送口部材９３をガス受口部材９１に密着させる。また、シリンダー１１を稼働して、シリンダーロッド９を介して、吸引部材１を下降させ、吸引部材１をＬＷＣ６１の中空軸部の上部１２に密着させる。次に、弁５ａ及び５ｂを解放した後、ブロアー６を稼働すると共に、パージガス供給器５５からパージガスを、導管３４、伸縮部材５３、ガス送口部材９３、ガス受口部材９１を介して、ＬＷＣ６１の金属管内に供給する。そうすると、ＬＷＣ６１の金属管内では、内面残油が気化しているため、パージガスと共にＬＷＣ６１の他端６１ｂから外部に排出される。排気ガスは、図中の矢印１０３にて示すように、吸引部材１、伸縮管２及び導管４ａ内を上昇し、ブロアー６に吸い込まれる。また、冷却帯２７内には、気化した外面残油が存在する。外面残油は、矢印１０１にて示すように、一旦、ローラ７４の下方まで下降した後、矢印１０２にて示すように、ＬＷＣ６１の中空軸部の下部１２ａに向かって上昇し、更に矢印１０３にて示すように、伸縮管２内を上昇してブロアー６に吸い込まれる。排気ガスはブロアー６を通過後、回収装置（図示せず）に供給され、排気ガス中のパージガスが回収される。ＬＷＣ６１の金属管内の内面残油が除去された後、ブロアー６及びパージガス供給器５５を停止する。次に、ガス送口部材９１をガス受口部材９３から離隔すると共に、吸引部材１をＬＷＣ６１の中空軸部の上部１２から離隔する。次に、冷却帯２７からＬＷＣ６１を送出する。
【００４５】
このように、内面残油に加え外面残油を回収することにより、冷却帯２７内壁及びＬＷＣ６１の金属管外面に残油が再付着することを防止することができる。また、ＬＷＣ６１の他端６１ｂを手作業によりガス受口部材に装着する必要がないため、作業効率が向上する。
【００４６】
なお、本実施例における吸引部材は、冷却帯２７内のガス及び排気ガスの吸引効率を高めるため、可及的に密着性が高いことが好ましい。図３は他の吸引部材を示す断面図である。図３に示すように、伸縮管２には円筒２ｂが接続されており、この円筒２ｂに当接材２ｃが固定されている。当接材２ｃの断面は環状であり、当接材２ｃの下端部２ｄの外径は、ＬＷＣ６１の中空軸部の直径ｄより小さくなっている。このような吸引部材を使用することにより、ＬＷＣ６１と吸引部材との密着性を向上させることができる。
【００４７】
また、より一層冷却帯２７内のガス及び排気ガスの吸引効率を高めるために、更に他の吸引部材を使用してもよい。図４は更に他の吸引部材を示す断面図である。図４（ａ）に示すように、伸縮管２の先端には円筒２ｅが接続されており、円筒２ｅの下部には、押圧部材２ｆが円筒２ｅの軸に垂直な方向に挿通している。円筒２ｅの内面には２枚の当接材２ｇが配置されており、各当接材２ｇの上部は支軸２ｈにより円筒２ｅに固定されている。当接材２ｇは割形状の部材であり、押圧部材２ｆに押圧されることにより支軸２ｈを中心として回転することができる。このような当接材をＬＷＣ６１の中空軸部の上部１２に挿入した後、図４（ｂ）に示すように、押圧部材２ｆを円筒２ｅの半径方向外側に向かって移動させ、当接材２ｇを中空軸部の上部１２に密着させ、中空軸部の上部１２からガスを吸引する。中空軸部の上部１２と当接材２ｇとが強固に密着しているため、吸引効率が極めて高くなる。
【００４８】
また、ＬＷＣ６１は、複数段に載置されたり、また、横置きされる場合がある。図５は、複数段に載置されたＬＷＣ６１を示す模式図である。図５において図１と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図５に示すように、トレー７５ａには下段７５ｂが設けられており、下段７５ｂの周縁部には複数本の支持棒７５ｄが下段７５ｂに垂直に設けられている。この支持棒７５ｄの上端に上段７５ｃが固定されている。下段７５ｂと上段７５ｃとは互いに平行となっている。
【００４９】
下段７５ｂ及び上段７５ｃには、夫々、ＬＷＣ６１が載置されており、下段７５ｂのＬＷＣ６１と上段７５ｃとの間には、環状のシール材８８が配置されている。このシール材８８は、ＬＷＣ６１の上部び上段７５の下面に密着して固定される。このように、上段７５ｃとシール材８８との間の隙間及びシール材８８と下段のＬＷＣ６１との間の隙間をなくすことにより、冷却帯２７内のガスを図中の矢印１０４が示すように吸引することができると共に、他端６１ｂから排出されたガスを図中の矢印１０５が示すように吸引することができる。
【００５０】
また、図６に示すように、トレー７５上にＬＷＣ６１の軸が水平となるように載置されている場合は、断熱材９５の側壁にシリンダー（図示せず）を設け、このシリンダーのシリンダーロッドを移動させることにより、吸引部材１をＬＷＣ６１の中空軸部の端部１２ｂに密着させてもよい。これにより、冷却帯２７内のガスを図中の矢印１０４が示すように吸引することができると共に、他端６１ｂから排出されたガスを図中の矢印１０５が示すように吸引することができる。
【００５１】
次に、本発明の第２実施例について説明する。図７は本発明の第２実施例に係る金属管コイル熱処理装置を示す模式図である。図７において、図１と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図７に示すように、断熱材６５の底面部６５ｂ内面には、固定部材１０を介してシリンダー１１が、底面部６５ｂに垂直となるように、固定されている。シリンダー１１からシリンダーロッド９が上方に向かって延出しており、シリンダーロッド９の先端９ａは固定部材８を介して吸引部材１に固定されている。吸引部材１の中央部には、伸縮管２が吸引部材１の中央部下面に密着されて固定されている。吸引部材１の中央部には貫通孔１ａが形成されており、貫通孔１ａと伸縮管２とは連通している。トレー７５とＬＷＣ６１の下面との間には環状板８１が配置されている。
【００５２】
図８は環状板を示す模式図である。環状板８１の中心部には、貫通孔８２が形成されており、貫通孔８２の外周部には、密着部８３が形成されている。この貫通孔８２により、ＬＷＣ６１の中空軸部が、トレー７５を介して、吸引部材１に連通するようになっている。貫通孔８２の内径は、ＬＷＣコイルの内径ｄと略等しくなっており、密着部８３がＬＷＣ６１の中空軸部の下部１２ａに密着するようになっている。密着部８３の外側には、環状トレー８１の周方向に沿って、４カ所に支持部８４が形成されており、支持部８４の間には、通気孔８５が形成されている。密着部８３及び支持部８４はＬＷＣ６１を支持する部材であり、ＬＷＣ６１の下面に疵が発生することを防止するために、ＬＷＣ６１に比して軟質な軟質材から形成されている。
【００５３】
このように構成された金属管熱処理装置において、シリンダー４３を稼働し、シリンダーロッド９２を介して、ガス送口部材９３をガス受口部材９１に密着させる。また、シリンダー１１を稼働して、シリンダーロッド９を介して、吸引部材１を上昇させ、吸引部材１をＬＷＣ６１のトレー７４の中央部に密着させる。次に、弁５ａ及び５ｂを解放した後、ブロアー６を稼働すると共に、パージガス供給器５５からパージガスを、導管３４、伸縮部材５３、ガス送口部材９３、ガス受口部材９１を介して、ＬＷＣ６１の金属管内に供給する。そうすると、ＬＷＣ６１の金属管内では、内面残油が気化しているため、パージガスと共にＬＷＣ６１の他端６１ｂから外部に排出される。排気ガスは、図中の矢印１０６にて示すように、吸引部材１及び伸縮管２内を下降し、導管４ａを通過後、ブロアー６に吸い込まれる。また、冷却帯２７内には、気化した外面残油が存在する。外面残油は、矢印１０７にて示すように、ＬＷＣ６１の中空軸部の上部１２から吸い込まれ、伸縮管２及び導管４ａ内を通過してブロアー６に吸い込まれる。
【００５４】
このように、内面残油に加え外面残油を回収することにより、図１に示す第１実施例と同様の効果を奏することに加え、トレー７５に吸引部材１を当接させるため、ＬＷＣ６１に吸引部材１が直接当接することがないので、ＬＷＣ６１に疵が発生する虞れがない。ＬＷＣ６１を保護するために、吸引部材１を弾性体とする必要がないため、吸引部材１の構造が単純となる。
【００５５】
なお、第２実施例においても、図３及び４に示す吸引部材を使用してガスを吸引することができる。また、第２実施例を図１２に示す出側テーブル２８ｂ等炉外で実施する場合は、中空軸部の上部１２を閉塞部材で閉塞し、大気が中空軸部に入り込むことを防止してもよい。これにより、ＬＷＣ６１の金属管内の内面残油をより一層除去することができる。
【００５６】
次に、本発明の第３実施例について説明する。図９は本発明の第３実施例に係る金属管コイル熱処理装置を示す模式図である。図９において、図１及び７と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図９に示すように、冷却帯２７の上部には、導管３４ａが設けられており、断熱材６５を貫通してパージガス供給器５５ａに接続されている。断熱材上壁部６５ａの中央部外面にはシリンダー５３ａが配置されており、シリンダー５３ａのシリンダーロッド５１は上壁部６５ａの中央部を貫通してＬＷＣ６１近傍まで延出している。シリンダーロッド５１の下端には密着板（密着部材）５４ａが固定されており、シリンダー５３ａによりシリンダーロッド５１を介して密着板５４ａをＬＷＣ６１の中空軸部の上部１２に押圧し、中空軸部の上部１２から気体が入り込むことを防止する。
【００５７】
このように構成された金属管熱処理装置において、シリンダー１１を稼働して、シリンダーロッド９を介して、吸引部材１を上昇させ、吸引部材１をＬＷＣ６１のトレー７４の中央部に密着させる。次に、シリンダー５３ａを稼動して、シリンダーロッド９を介して、密着板５４ａを下降させ、密着板５４ａをＬＷＣ６１の中空軸部の上部１２外周に密着する。次に、弁５ａ及び５ｂを解放した後、ブロアー６を稼働すると共に、パージガス供給器５５ａからパージガスを、導管３４ａ介して、冷却帯２７内に供給する。この場合に、パージガスの圧力を６乃至７ｋｇ／ｃｍ2で加圧する。そうすると、パージガスはＬＷＣ６１の一端６１ａからＬＷＣ６１の金属管管内に入り込む。ＬＷＣ６１の金属管内では、内面残油が気化しているため、パージガスと共にＬＷＣ６１の他端６１ｂから外部に排出される。排気ガスは、図中の矢印１０６にて示すように、吸引部材１及び伸縮管２内を下降し、導管４ａ内を通過後、ブロアー６に吸い込まれる。また、冷却帯２７内には、気化した外面残油が存在する。外面残油は、パージガスに加圧され、矢印１０８にて示すように、ＬＷＣ６１の金属管の間を通過して伸縮管２内に吸い込まれる。
【００５８】
図１０はＬＷＣ６１の金属管を拡大して示す模式図である。金属管７１は互いに密着しているため、金属管７１の間には、空気７２が閉じ込められている。この金属管７１の間を、パージガスが矢印１０８にて示すように、通過することで、金属管７１の間に残存する空気７２を除去することができる。このようにして、内面残油、外面残油、空気及びパージガスは伸縮管２及び導管４ａ内を通過してブロアー６に吸い込まれる。
【００５９】
これにより、第１及び第２実施例と同様の効果を奏することに加え、パージガスが金属管７１の間を擦り抜けるため、金属管７１の間の空気を除去することができる。また、ＬＷＣ６１の一端６１ａを、ガス受口部材に接続する必要がないため、生産性を向上させることができる。
【００６０】
なお、上述の実施例においては、パージガスの圧力を比較的高圧に設定したが、パージガスの圧力を特に高く設定することはせず、ブロアー６の吸引力を高くして、内面残油、外面残油、空気及びパージガスを吸い込んでもよい。
【００６１】
次に、本発明の第４実施例について説明する。図１１は本発明の第４実施例に係る金属管コイル熱処理装置を示す模式図である。図１１において、図１、７及び９と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図１１に示すように、第４実施例では、図９に示す第３実施例の金属管コイル熱処理装置に第１実施例のパージガス供給装置５５を付け加えたものである。
【００６２】
このように構成された金属管熱処理装置において、シリンダー１１を稼働して、シリンダーロッド９を介して、吸引部材１を上昇させ、吸引部材１をＬＷＣ６１のトレー７４の中央部に密着させる。次に、シリンダー５３を稼動して、シリンダーロッド９を介して、密着板５４を下降させ、密着板５４をＬＷＣ６１の中空軸部の上部１２外周に密着する。次に、弁５ａ及び５ｂを解放した後、ブロアー６を稼働すると共に、パージガス供給器５５ａからパージガスを、導管３４ａ介して、冷却帯２７内に供給する。この場合に、パージガスの圧力を６乃至７ｋｇ／ｃｍ2で加圧する。また、パージガス供給器５５からパージガスを、導管３４ａ、伸縮部材５３、ガス送口部材９３及びガス受口部材９１を介して、ＬＷＣ６１の一端６１ａからＬＷＣ６１の金属管内に供給する。そうすると、ＬＷＣ６１の金属管内では、内面残油が気化しているため、パージガスと共にＬＷＣ６１の他端６１ｂから外部に排出される。排気ガスは、図中の矢印１０６にて示すように、吸引部材１及び伸縮管２内を下降し、導管４ａ内を通過後、ブロアー６に吸い込まれる。また、冷却帯２７内の外面残油は、パージガスに加圧され、図１０中の矢印１０８にて示すように、ＬＷＣ６１の金属管の間を通過して伸縮管２内に吸い込まれる。
【００６３】
これにより、第３実施例と同様の効果を奏することに加え、パージガス供給器５５からパージガスがＬＷＣ６１の金属管内に直接供給されるため、ＬＷＣ６１が長尺である場合であっても、金属管内の残油をより一層良好に除去することができる。本実施例においても、パージガスの圧力を特に高く設定することはせず、ブロアー６の吸引力を高くして、内面残油、外面残油及びパージガスを吸い込んでもよい。
【００６４】
なお、上述のいずれの実施例においても、図１２に示す冷却帯２７以外に入側ベスチブル２５ａ、出側ベスチブル２５ｂ及び加熱帯２６等密閉された部屋に対して適用することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、金属管コイルの一端にパージガスを供給し、他端から外部にパージガスを排出した後、このパージガスを吸引装置で吸引するので、排出されたパージガス中の残油が金属管コイルの金属外面に再付着することがなく、金属管コイルの外面が残油により汚染することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る金属管コイル熱処理装置を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る金属管コイル熱処理装置を示す模式図である。
【図３】他の吸引部材を示す断面図である。
【図４】他の吸引部材を示す断面図である。
【図５】複数段に載置されたＬＷＣを示す模式図である。
【図６】軸が水平となるように載置されたＬＷＣを示す模式図である。
【図７】本発明の第２実施例に係る金属管コイル熱処理装置を示す模式図である。
【図８】環状板を示す模式図である。
【図９】本発明の第３実施例に係る金属管コイル熱処理装置を示す模式図である。
【図１０】ＬＷＣの金属管を拡大して示す模式図である。
【図１１】本発明の第４実施例に係る金属管コイル熱処理装置を示す模式図である。
【図１２】光輝焼鈍炉を示す模式図である。
【図１３】第１従来技術における金属管コイル熱処理装置を示す模式図である。
【図１４】第２従来技術における金属管コイル熱処理装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１；吸引部材
１ａ；貫通孔
２；伸縮管
２ｂ，２ｅ；円筒
２ｃ，２ｇ；当接材
２ｄ；下端部
２ｆ；押圧部材
２ｈ；支軸
３，８，１０；固定部材
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ；導管
５ａ，５ｂ；弁
６；ブロアー
７；外周部
９；シリンダーロッド
１１；シリンダー
１２；中空軸部の上部
１２ａ；中空軸部の下部
１２ｂ；中空軸部の端部
２５ａ；入側ベスチブル
２５ｂ；出側ベスチブル
２６；加熱帯
２７；冷却帯
２８ａ；入側テーブル
２８ｂ；出側テーブル
３１，９１；ガス受口部材
３３，９３；ガス送口部材
３４，３４ａ，３５；導管
４２，９２；シリンダーロッド
４３，４４；シリンダー
４３ａ，４４ａ；固定部材
５３，５４；伸縮部材
５３ａ；シリンダー
５４ａ；密着板
５５，５５ａ；パージガス供給器
６１；ＬＷＣ
６１ａ；一端
６１ｂ；他端
６５；断熱材
６５ａ；上壁部
６５ｂ；底面部
７１；金属管
７２；空気
７４；ローラー
７５；トレー
７５ｂ；下段
７５ｃ；上段
７５ｄ；支持棒
８１；環状板
８２；貫通孔
８３；密着部
８４；支持部
８５；通気孔
８８；シール材
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８；矢印
【図１】
0003687698.tif 000002
【図２】
0003687698.tif 000003
【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】
0003687698.tif 000012
【図１２】
0003687698.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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