(57)【要約】  【課題】  炭素繊維前駆体繊維ストランドの耐炎化熱処理装置であって、スペースの節約が可能であり、且つ放熱面積を減少させ、熱効率を向上させうる耐炎化熱処理装置を提供する。  【解決手段】  ストランド走行方向に沿って鉛直方向に２分割されると共にストランドの上方から下方に熱風を送り前記ストランドを耐炎化する熱処理室１２ａ、１２ｂと、熱処理室の上方に形成された上方流路１４ａ、１４ｂと、熱処理室の下方に形成された下方流路１６ａ、１６ｂと、熱処理室の幅方向両側に設けられた前記上方及び下方流路とを連通する熱風循環路８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈ、８ｉ、８ｊとから耐炎化熱処理装置２を構成する。  【選択図】  図１
2006028680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストランド走行方向に沿って鉛直方向に熱処理室が２分割されると共にストランドの鉛直方向に熱風を送り前記ストランドを耐炎化する熱処理室と、熱処理室の上方に形成された上方流路と、熱処理室の下方に形成された下方流路と、熱処理室の幅方向両側に設けられた前記上方及び下方流路とを連通する熱風循環路とからなる耐炎化熱処理装置。
【請求項２】
熱処理室の幅方向側壁と熱風循環路との間に空間部が形成され、前記空間部の熱処理室側の側壁に開閉扉が備えられてなる請求項１に記載の耐炎化熱処理装置。
【請求項３】
熱風循環路と、熱処理室とに開閉扉が備えられてなる請求項１に記載の耐炎化熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炭素繊維の前駆体である繊維を耐炎化する熱処理装置、より詳しくは生産性に優れた炭素繊維の製造に適した前駆体繊維の耐炎化熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維の製造工程において、炭素繊維の前駆体である繊維を耐炎化する方法として、酸化雰囲気中で熱風を循環させ、前駆体繊維を熱処理する方法がある(例えば、特許文献１参照)。この耐炎化熱処理方法において、前駆体繊維は通常束ねられたストランドとして耐炎化炉に投入される。
【０００３】
図３は従来の耐炎化炉の一例を示す概略図であり、(Ａ)は、その平面図であり、(Ｂ)は、(Ａ)におけるｃ〜ｃ線に沿う正面断面図である。図３中、６２は耐炎化炉で、熱処理室６４内には多数本のストランド(不図示)が水平面に並んだストランド群(パス)を形成して走行している。このパスを形成しているストランドは、熱処理室６４の外部に配設された所定組の折返しローラー(不図示)によって折り返されて熱処理室６４に繰り返し供給され、複数段のパスを形成している。
【０００４】
上記パスに高温の酸化性気体を通過させることによって、ストランドの酸化反応を促進すると共に、ストランドの反応熱を除去し、切断の無い安定した耐炎化繊維を生産することが出来る。
【０００５】
熱処理室６４内を走行するストランドの幅方向の両側は、側壁６６ａ、６６ｂである。一方の側壁６６ａの外側には、熱処理室６４の上方流路６８及び下方流路７０を連通する熱風循環路７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅが設けられている。
【０００６】
熱風循環路７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅに備えられたヒーター７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｅ(ヒーター７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｅは不図示)で加熱された熱風がファン７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄ、７６ｅ(ファン７６ｂ、７６ｃ、７６ｄ、７６ｅは不図示)により熱処理室６４の上方流路６８から熱処理室６４内に送られ、ここで前記パスを形成して走行しているストランドが耐炎化処理される。次いで熱風は下方流路７０を通って熱風循環路７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅに入り、これを通って前記ヒーター７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｅに循環されることを繰返す。
【０００７】
熱処理室６４内は、定期的に休転して掃除する必要がある。また、運転中にストランドが切断する等の事故が起きる。そのため、熱風循環路７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅなどの障害物の無い熱処理室６４の他方の側壁６６ｂには、開閉扉７８ａ、７８ｂ、７８ｃが備えられており、人の出入りを可能とする構造になっている。
【０００８】
しかし、複数系列の耐炎化炉を、それぞれストランド走行方向と平行に並べられてなる耐炎化熱処理装置の場合、開閉扉が備えられているため、作業者が出入りする通路等を確保するには、広いスペースが必要になり、スペースの面から生産性が低下する。
【０００９】
また、熱処理室６４の側壁６６ｂは、直接外気に接触しているため、熱処理室６４内の熱が外部に放出し易く、熱効率の面からも生産性が低下する。
【特許文献１】特開２００１−２８８６２３号公報  （第２頁〜第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者は、上記問題を解決するために種々検討しているうちに、ストランドの走行方向に二系列の耐炎化炉を背中合わせに配置することにより、スペースの節約が可能であり、且つ放熱面積が減少し、熱効率が向上することを知得した。
【００１１】
更に、熱風循環路側に開閉扉を備えることにより、熱処理室の出入りも問題がないことを本発明者は知得し、本発明を完成するに到った。
【００１２】
従って、本発明の目的とするところは、上記問題を解決したを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成する本発明は、以下に記載するものである。
【００１４】
〔１〕  ストランド走行方向に沿って鉛直方向に熱処理室が２分割されると共にストランドの鉛直方向に熱風を送り前記ストランドを耐炎化する熱処理室と、熱処理室の上方に形成された上方流路と、熱処理室の下方に形成された下方流路と、熱処理室の幅方向両側に設けられた前記上方及び下方流路とを連通する熱風循環路とからなる耐炎化熱処理装置。
【００１５】
〔２〕  熱処理室の幅方向側壁と熱風循環路との間に空間部が形成され、前記空間部の熱処理室側の側壁に開閉扉が備えられてなる〔１〕に記載の耐炎化熱処理装置。
【００１６】
〔３〕  熱風循環路と、熱処理室とに開閉扉が備えられてなる〔１〕に記載の耐炎化熱処理装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の耐炎化熱処理装置は、前記のように構成したので、スペースの節約が可能であり、且つ放熱面積が減少し、熱効率が向上することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の耐炎化熱処理装置の一例を示す概略図であり、(Ａ)は、その平面図であり、(Ｂ)は、(Ａ)におけるａ〜ａ線に沿う正面断面図である。
【００２０】
図１中、２は耐炎化熱処理装置で、ストランドの走行方向Ａ(長さ方向)に沿って鉛直方向に２分割する分割壁面４で分割され、二系列の耐炎化炉６ａ、６ｂを形成している。前記耐炎化炉６ａ、６ｂの幅方向両側には所定数(本図では１０個)の熱風循環路８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈ、８ｉ、８ｊが、それぞれ空間部１０ａ、１０ｂを隔てて設けられている。
【００２１】
前記熱風循環路８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈ、８ｉ、８ｊは、それぞれの熱処理室１２ａ、１２ｂの上部に形成した上方流路１４ａ、１４ｂ、下部に形成した下方流路１６ａ、１６ｂを連通している。
【００２２】
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇ、１８ｈ、１８ｉ、１８ｊはヒーターであり(ヒーター１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｇ、１８ｈ、１８ｉ、１８ｊは不図示)、ここで加熱された空気は、熱風循環路８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈ、８ｉ、８ｊ内に設けられたファン２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０ｉ、２０ｊ(ファン２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｇ、２０ｈ、２０ｉ、２０ｊは不図示)により、熱処理室１２ａ、１２ｂ、下方流路１６ａ、１６ｂ、熱風循環路８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈ、８ｉ、８ｊ、上方流路１４ａ、１４ｂを循環する。
【００２３】
熱処理室１２ａ、１２ｂを走行するストランドは、循環する熱風により耐炎化される。
【００２４】
空間部１０ａ、１０ｂにおける熱処理室１２ａ、１２ｂ側の側壁２２ａ、２２ｂには、開閉扉２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆが備えられている。これら開閉扉２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆが備えられているので、熱処理室１２ａ、１２ｂ内は、定期的に休転して掃除することができる。
【００２５】
図２は本発明の耐炎化熱処理装置の他の例を示す概略図であり、(Ａ)は、その平面図であり、(Ｂ)は、(Ａ)におけるｂ〜ｂ線に沿う正面断面図である。
【００２６】
図２中、３２は耐炎化熱処理装置で、ストランドの走行方向Ａ(長さ方向)に沿って鉛直方向に２分割する分割壁面３４で分割され、二系列の耐炎化炉３６ａ、３６ｂを形成している。前記耐炎化炉３６ａ、３６ｂの幅方向両側には所定数(本図では１０個)の熱風循環路３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈ、３８ｉ、３８ｊが設けられている。
【００２７】
前記熱風循環路３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈ、３８ｉ、３８ｊは、それぞれの熱処理室４０ａ、４０ｂの上部に形成した上方流路４２ａ、４２ｂ、下部に形成した下方流路４４ａ、４４ｂを連通している。
【００２８】
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ、４６ｆ、４６ｇ、４６ｈ、４６ｉ、４６ｊはヒーターであり(ヒーター４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ、４６ｇ、４６ｈ、４６ｉ、４６ｊは不図示)、ここで加熱された空気は、熱風循環路３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈ、３８ｉ、３８ｊ内に設けられたファン４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ、４８ｅ、４８ｆ、４８ｇ、４８ｈ、４８ｉ、４８ｊ(ファン４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ、４８ｅ、４８ｇ、４８ｈ、４８ｉ、４８ｊは不図示)により、熱処理室４０ａ、４０ｂ、下方流路４４ａ、４４ｂ、熱風循環路３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈ、３８ｉ、３８ｊ、上方流路４２ａ、４２ｂを循環する。
【００２９】
熱処理室４０ａ、４０ｂを走行するストランドは、循環する熱風により耐炎化される。
【００３０】
熱処理室４０ａ、４０ｂにおける熱風循環路３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈ、３８ｉ、３８ｊ側の側壁５０ａ、５０ｂには、開閉扉５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆが備えられている。
【００３１】
熱風循環路３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈ、３８ｉ、３８ｊにおける外壁５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅ、５４ｆ、５４ｇ、５４ｈ、５４ｉ、５４ｊには、開閉扉５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅ、５６ｆが備えられている。
【００３２】
これら開閉扉５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ、並びに、５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅ、５６ｆが備えられているので、熱処理室４０ａ、４０ｂ内は、定期的に休転して掃除することができる。
【００３３】
熱風循環路３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈ、３８ｉ、３８ｊにおいて、ヒーター４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ、４６ｆ、４６ｇ、４６ｈ、４６ｉ、４６ｊ、並びに、ファン４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ、４８ｅ、４８ｆ、４８ｇ、４８ｈ、４８ｉ、４８ｊは、掃除作業者の出入りに障害にならないように、それぞれ下方流路４４ａ、４４ｂの高さの位置、並びに、上方流路４２ａ、４２ｂの高さの位置に設けることが好ましい。
【００３４】
なお、上記二例においては熱風循環路を１０個設けたが、これに限られず、任意の個数の熱風循環路を設けることができる。また、開閉扉は６個設けたが、これに限られず、任意の個数の熱風循環路を設けることができる。その他本発明の要旨を変更しない範囲で構成を種々変形して良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の耐炎化熱処理装置の一例を示す概略図であり、(Ａ)は、その平面図であり、(Ｂ)は、(Ａ)におけるａ〜ａ線に沿う正面断面図である。
【図２】本発明の耐炎化熱処理装置の他の例を示す概略図であり、(Ａ)は、その平面図であり、(Ｂ)は、(Ａ)におけるｂ〜ｂ線に沿う正面断面図である。
【図３】従来の耐炎化炉の一例を示す概略図であり、(Ａ)は、その平面図であり、(Ｂ)は、(Ａ)におけるｃ〜ｃ線に沿う正面断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
２    耐炎化熱処理装置
４    分割壁面
６ａ、６ｂ    耐炎化炉
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈ、８ｉ、８ｊ    熱風循環路
１０ａ、１０ｂ    空間部
１２ａ、１２ｂ    熱処理室
１４ａ、１４ｂ    上方流路
１６ａ、１６ｂ    下方流路
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇ、１８ｈ、１８ｉ、１８ｊ    ヒーター
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０ｉ、２０ｊ    ファン
２２ａ、２２ｂ    側壁
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ    開閉扉
３２    耐炎化熱処理装置
３４    分割壁面
３６ａ、３６ｂ    耐炎化炉
３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈ、３８ｉ、３８ｊ    熱風循環路
４０ａ、４０ｂ    熱処理室
４２ａ、４２ｂ    上方流路
４４ａ、４４ｂ    下方流路
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ、４６ｆ、４６ｇ、４６ｈ、４６ｉ、４６ｊ    ヒーター
４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ、４８ｅ、４８ｆ、４８ｇ、４８ｈ、４８ｉ、４８ｊ    ファン
５０ａ、５０ｂ    側壁
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ、５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅ、５６ｆ    開閉扉
５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅ、５４ｆ、５４ｇ、５４ｈ、５４ｉ、５４ｊ    外壁
６２    耐炎化炉
６４    熱処理室
６６ａ、６６ｂ    側壁
６８    上方流路
７０    下方流路
７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ、７２ｅ    熱風循環路
７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｅ    ヒーター
７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄ、７６ｅ    ファン
７８ａ、７８ｂ、７８ｃ    開閉扉
【図１】
2006028680.tif 000003
【図２】
2006028680.tif 000004
【図３】
2006028680.tif 000005