JP2008081859A - 横型耐炎化炉および耐炎化処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱処理室内への外気の流入を抑制すると共に、熱処理室内で発生した分解ガスの外部への漏出を完全に遮断することで、熱処理室内の温度を維持することができ、かつ燃焼処理が必要なガス量を削減することができる横型耐炎化炉を提供する。
【解決手段】前駆体繊維Ａを熱処理室２内で連続的に熱処理する横型耐炎化炉１において、熱処理２室に連設されたシール室４，４の外壁５，５に、前駆体繊維Ａを挿入、挿出するためのスリット状の挿入口７，７’を開口形成し、挿入口７，７’を挟んだ上下に挿入口７，７’の外側でかつ被処理物Ａに向かって空気を噴出する一対のノズル１０ａ，１０ｂを設け、このノズル１０ａ，１０ｂを単一の給気路３５に接続したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、横型耐炎化炉および横型耐炎化炉を用いた耐炎化処理方法に関するものである。

従来から、フィルム、シート、繊維など（以下、被処理物という）の長尺物の製造において、被処理物を連続的に耐炎化処理する耐炎化炉が知られている。この耐炎化炉は、炭素繊維の場合を例にすると、例えばポリアクリロニトリル系繊維からなる前駆体繊維に熱処理室内で連続的に２００℃〜３００℃で耐炎化する耐炎化処理を施すものである。この際、前駆体繊維の酸化反応によって熱処理炉内にシアン化合物、アンモニア、及び一酸化炭素等の分解ガスが発生する。この分解ガスは有毒であるため、回収して燃焼処理などのガス処理をする必要がある。
このような分解ガスが耐炎化炉の前駆体繊維の挿入口から炉外に漏出することを防止するために、熱処理室の挿入口に隣接してシール室を設け、更に挿入口の外側で被処理物へ向かって炉本体外の空気を吹き付けるエアーカーテン手段を設けた熱処理炉が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、熱処理炉内の温度ムラ抑制のため、熱処理炉の挿入口にスリットを設け、スリットより炉内もしくは炉外へ加熱空気を噴出する機構を備えた耐炎化熱処理装置が提案されている（例えば、特許文献２参照)。
また、これらの耐炎化炉を用いた耐炎化処理においては、多量の前駆体繊維を効率良く連続的に処理するために、耐炎化炉に前駆体繊維の挿入口を複数設け、前駆体繊維を炉の外部で折り返しながら熱処理室内に連続して挿入及び挿出することを繰り返す。このため、従来から上下方向に複数のパスが設けられ、前駆体繊維が横方向に走行する横型耐炎化炉が用いられている。これらは、熱処理室内の煙突効果により熱処理室内に上方が高圧となり、下方が低圧となる圧力分布を生じる。
特開２００４−１４３６４７号公報 ＷＯ０２／０７７３３７号パンフレット

しかしながら、上記従来の横型耐炎化炉においては、パス毎のエアーカーテン手段の風速の微調整が煩雑で困難であるため、熱処理室下方のパスにおける挿入口からは温度の低い外気を吸い込みやすく、上方の挿入口からは熱処理室内の分解ガスが漏出しやすいという課題があった。
これにより、熱処理室内部で発生した分解ガスが熱処理室上方の挿入口からシール室内に漏出し、燃焼処理の必要なガス量を増加させることがあった。また、熱処理室下方の挿入口ではシール室から温度の低い空気を吸い込むことによって熱処理室内の温度が低下する虞があった。
例えば、特許文献１では、１つのエアーカーテン手段の上下を被処理物が通過し、２箇所のノズルから、一方は上を通過する被処理物の下面に、他方は下を通過する被処理物の上面に向かって空気を噴出する構造のため、各段のシール室圧力に応じた最適な噴出し風速に設定することができなかった。したがって分解ガスの漏出を確実に防止するために、最適条件よりも熱処理室外部の空気の流入量を増加させる必要があった。

そこで、この発明は、上記従来の横型耐炎化炉が有している課題を解決して熱処理室内への外気の流入を抑制すると共に、熱処理室内で発生した分解ガスの外部への漏出を完全に遮断することで、熱処理室内の温度を維持することができ、かつ燃焼処理が必要なガス量を削減することができる横型耐炎化炉を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するために、本発明は、被処理物を熱処理室内で連続的に熱処理する横型耐炎化炉において、前記熱処理室に連設されたシール室の外壁に、前記被処理物を挿入、挿出するためのスリット状の挿入口を開口形成し、前記挿入口を挟んだ上下に前記挿入口の外側でかつ被処理物に向かって空気を噴出する一対のノズルを設け、このノズルを単一の給気路に接続したことを特徴とする。
このように構成することで、単一の給気路によって上下のノズルに供給される空気の圧力、流量等を略等しくすることができる。また、単一の給気路に供給される空気の流量、圧力等を調整することで上下に配置されたノズルから噴出する空気の風速等を同時に調節することができる。これにより、熱処理室内部に生じた上下方向の圧力分布に応じて、上下のノズルの風速等を同時に最適な値に調節することができる。

本発明によれば、熱処理室内の圧力分布に応じてパス毎に上下のノズルの風速を容易に最適な値に調節することができるので、熱処理室内への外気の流入を抑制し、かつ分解ガスの外部への漏出を完全に遮断することができる。したがって、熱処理室内の温度の維持を容易にし、かつ燃焼処理の必要なガス量を削減することができる。

以下、本発明の横型耐炎化炉の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１（ａ）に示すように、横型耐炎化炉１は箱型の熱処理室２を備えている。熱処理室２には内部に熱風を循環させる図示しない熱風循環装置が連結されている。また、熱処理室２には排気口３０が設けられている。排気口３０は排気路３１を介してファン１４に接続されている。排気路３１の途中には、例えばバルブ等の流量調節機構１３が設けられている。ファン１４は外部の図示しないガス回収処理装置に接続されている。

熱処理室２の図示左右両側の外壁３，３には、シール室４，４がそれぞれ連設されている。シール室４，４の外壁５，５には被処理物、例えばポリアクリロニトリル系繊維からなる前駆体繊維Ａを挿入、挿出するためのスリット状の挿入口７，７’がそれぞれ設けられている。同様に、熱処理室２の外壁３，３にもシール室４，４の挿入口７，７’に対応して挿入口６，６’が設けられている。熱処理室２の挿入口６，６’とシール室４，４の挿入口７，７’は、シール室４，４の上下方向にそれぞれ３段設けられている。

シール室４，４の内部には、上下方向に各３段設けられた挿入口７，７’を別々の区画４ａ，４ｂ，４ｃに分割する仕切り板１２が設けられている。また、シール室４，４は排気口１５，１５を備え、排気路３２，３２を介して排気ファン１７，１７に接続されている。図１（ｂ）に示すように、排気口１５はシール室４，４を仕切り板１２で分割した区画４ａ，４ｂ，４ｃに各々設けられている。各排気口１５に接続された排気路３３には、例えばバルブ等の流量調節機構３４が各々設けられている。
ここで、シール室４の前駆体繊維Ａの走行方向の長さＬｓは繊維の性状、室内の清掃やメンテナンス作業性等を考慮して適宜決定される。

シール室４，４の外壁５，５には、挿入口７，７’を挟むように上下に一対のノズル１０ａ，１０ｂを備えたエアーカーテン手段８がそれぞれ設けられている。ノズル１０ａ、１０ｂは、圧力印加の点で好ましい支持部９の前端コーナー部分に取り付けられている。
図１（ｂ）に示すように、エアーカーテン手段８の上下のノズル１０ａ，１０ｂは単一の給気路３５に接続され、給気路３５には、例えばバルブ等の流量調節機構２１が設けられている。各流量調節機構２１はさらに共通給気路３７を介して給気ファン２４に接続されている。
図２に示すように、シール室４，４の外壁５，５の挿入口７，７’の上下に配置されたノズル１０ａ，１０ｂは、挿入口７，７’から外側に向かい、挿入口７，７’から挿入、挿出される前駆体繊維Ａに向けて配置された２枚の板材により両板材間に形成されるもので、前駆体繊維Ａに対して角度θを持つように配置されている。このとき、角度θは、０°より大きく９０°より小さい範囲とする。さらに、３０°以上６０°以下の範囲とすることがより好ましい。ここで、対向するノズル１０ａ、１０ｂの間隔Ｄｎは、４ｍｍ以上６０ｍｍ以下の範囲とする。さらに、１５ｍｍ以上４０ｍｍ以下の範囲であることがより好ましい。

図２および図３に示すように、エアーカーテン手段８のノズル１０ａ，１０ｂの先端は、スリット状の噴出口２０ａ，２０ｂとなっている。また、給気路３５には供給された空気の圧力を測定する圧力計２２が設けられている。ここで、エアーカーテン手段８の被処理物走行方向の長さＬｎは、ノズル１０ａ、１０ｂからの噴出し風速及び幅方向の噴出しムラ等を考慮して適宜決定する。
図４（ａ）に示すように、エアーカーテン手段８に接続された単一の給気路３５はエアーカーテン手段８内部で上下のノズル１０ａ，１０ｂに対応した上下の給気路３５ａ，３５ｂに分岐している。エアーカーテン手段８内部の給気路３５の分岐点には、供給された空気を上下の給気路３５ａ，３５ｂに均一に分配するように、頂点を分岐点に向けて配置された断面略三角形状の分配板２５が設けられている。

図４（ｂ）に示すように、エアーカーテン手段８内部の給気路３５ａ，３５ｂの噴出口２０ａ，２０ｂの手前には、多数の孔が形成されたスクリーン状の整流手段として多孔板１８，１９が設けられている。多孔板１８，１９の上下には溝状のレール３８，３９が設けられ、多孔版１８，１９の端部がレール３８，３９によって挟持され固定されている。また、エアーカーテン手段８の支持部９の側壁４０，４０は図示しないボルト等の取り外し可能な係止具によって固定されている。
ここで、多孔板１８，１９の開口率及び設置数は、支持部９の幅と高さの比や噴出口２０からの噴出風速等に従って適宜決定する。

また、図１（ａ）に示すように、シール室４，４の外壁５，５の外側には挿入口７、７’の高さに対応して前駆体繊維Ａを掛け渡すロール１１が配置されている。ロール１１の回転軸は図示しないモータ、コントローラ、電源等に接続され、自在に回転可能となっている。また、ロール１１の表面は前駆体繊維Ａに動力を伝達するのに適した摩擦係数を有している。

次に、この実施の形態の作用について説明する。
図１（ａ）に示すように、複数の前駆体繊維Ａが紙面に垂直方向に平行に揃えられた状態で耐炎化炉１の図示左側のシール室４の最上段の挿入口７から挿入される。次いで、前駆体繊維Ａは熱処理室２の外壁３の挿入口６を通過し、熱処理室２の対抗する外壁３の挿入口６’から挿出される。さらに、前駆体繊維Ａは熱処理室２に連接されたシール室４の外壁５の挿入口７’を通過して耐炎化炉１の外部に挿出される。耐炎化炉１の外部に挿出された前駆対繊維Ａはシール室４の外部のロール１１に巻き掛けられるようにして折り返され、挿出された挿入口７’の一つ下の挿入口７’から、再び耐炎化炉１内部に挿入される。

再び耐炎化炉１内部に挿入された前駆体繊維Ａは、逆向きに同様の経路を経て耐炎化炉１の外部に挿出され、耐炎化炉１外部のロール１１に再び巻き掛けられ折り返される。このように、前駆体繊維Ａはロール１１によって耐炎化炉１の外部で繰り返し折り返されながら、耐炎化炉１に繰り返し挿入、挿出され、蛇行するようにして耐炎化炉１の内部を通過する。このとき、前駆体繊維Ａにはロール１１の回転とロール１１表面の摩擦によって動力が与えられ、図１（ａ）の矢印Ｘ方向に連続的に送り出されている。

一方、熱処理室２の内部には図示しない熱風循環装置によって熱風が循環し、例えば２００℃〜３００℃の温度に保たれている。したがって、熱処理室２内部に連続的に繰り返し挿入された前駆体繊維Ａは、熱処理室２内で徐々に耐炎化されていく。この際、前駆体繊維Ａの酸化反応によって熱処理室２内にシアン化合物、アンモニア、及び一酸化炭素等の分解ガスが発生する。発生した分解ガスは、熱処理室２に設けられた排気口３０から排気ファン１４によって排出され、外部のガス回収処理装置によって回収され処理される。また、排気ファン１４よる排気量の調整は、例えばバルブ等の流量調節機構１３により行うことができる。

また、シール室４，４の内部は、排気ファン１７，１７によって内部の気体を吸引することで負圧となっている。また、熱処理室２内部には加熱されることによって上部が高圧で下部が低圧となる上下方向の圧力分布が生じる。

ここで、図１（ｂ）に示すように、耐炎化炉１外部の空気を給気ファン２４によってエアーカーテン手段８のノズル１０ａ，１０ｂに供給し、前駆体繊維Ａに向かって噴出することによってエアーカーテンを形成する。
図３および図４（ａ）に示すように、エアーカーテン手段８に接続された単一の給気路３５から供給された空気は、エアーカーテン手段８内部の給気路３５の分岐点に設けられた分配板２５によって上下に均一に分配され、上下のノズル１０ａ，１０ｂに対応した給気路３５ａ，３５ｂに供給される。上下の各給気路３５ａ，３５ｂに分配された空気は多孔板１８，１９を通過するときに圧力損失によって均一に整流される。上下均一に分配され整流された空気はノズル１０ａ、１０ｂの先端の上下の噴出口２０ａ，２０ｂから略等しい風速で噴出され、前駆体繊維Ａに上下から衝突するエアーカーテンを形成する。ここで、多孔板等１８，１９を複数設置したことで、開口率がより小さい多孔板等を１枚設置するよりも圧力損失を低く抑制しつつ、噴出しムラを抑制することができる。

また、図１（ｂ）に示すように、エアーカーテン手段８を各々単一の給気路３５に接続したことにより、各給気路３５に備えられた流量調節機構２１を調節し、各エアーカーテン手段８の上下のノズル１０ａ，１０ｂから噴出する空気の風速を同時に調節することができる。したがって、従来と比較して挿入口７，７’毎の風速の微調整が容易となる。
ここで、エアーカーテン手段８によって形成されるエアーカーテンの風速は、１〜５０ｍ／秒であると、分解ガスの漏出と熱処理室２内部への外気の侵入をより確実に防止できる。また、エアーカーテンの風速が１ｍ／秒以上であると、外気が熱処理室２内に侵入することがない。また、風速が５０ｍ／秒以下であれば、エアーカーテンの気流によって熱処理室２内の分解ガスが漏出することがない。

また、このときノズル１０ａ，１０ｂの角度θを、０°より大きく９０°より小さい範囲、更に好ましくは３０°以上６０°以下の範囲とし、空気の噴出角θを上記範囲にしたことで、分解ガスの漏出を確実に防止することができると共に、熱処理室２内への外気の流入を抑制することができる。
また、外気の流入を抑制する適正な噴出し風速は、シール室４，４内部の圧力に応じて変化する。すなわち、シール室４，４の各区画４ａ，４ｂ，４ｃの圧力を、熱処理室２内部の上下方向の圧力分布に応じた個別の値に設定するためには、ノズル１０ａ，１０ｂから噴出する空気の風速を区画４ａ，４ｂ，４ｃ毎に最適な値に調整する必要がある。

このとき、本実施の形態によれば、図１（ｂ）に示すように、各エアーカーテン手段８の流量調整機構２１を個々に調整することで、各挿入口７，７’のエアーカーテン手段８のノズル１０ａ，１０ｂから噴出する空気の風速を個別に設定することができる。したがって、シール室４の各区画４ａ，４ｂ，４ｃへの外部の空気の流入を、各区画４ａ，４ｂ，４ｃ内の圧力に応じて、効果的に抑制することができる。
したがって、図１（ｂ）に示すように各々の区画４ａ，４ｂ，４ｃに各々設けた排気口３５から排出される気体の流量を流体調節機構２１によって調節し、各区画４ａ，４ｂ，４ｃの圧力を個別に設定することができる。よって、シール室４，４の各区画４ａ，４ｂ，４ｃの圧力を熱処理室２の上下方向の圧力分布に応じた適正な圧力に個別に設定することができる。

これにより、圧力の高い熱処理室２上部に隣接するシール室４の上部の区画４ｃでは、内部の圧力を負圧でかつ熱処理室２内の圧力に応じて高めの圧力とし、圧力の低い熱処理室２の下部に隣接するシール室４の下部の区画４ａでは、内部の圧力を負圧でかつ熱処理室２内部の圧力に応じて低めの圧力に設定することができる。
例えば熱処理室２内部と外気との温度差２５０℃、熱処理室２内部の高さ方向の高低差が１ｍの場合、熱処理室２上部の圧力が＋１．５Ｐであれば、隣接するシール室４の上部の区画４ｃの圧力を−０．５Ｐとする。また熱処理室２下部の圧力が−３．８Ｐであれば、隣接するシール室４の下部の区画４ａの圧力を−３．５Ｐとする。
このようにすると、熱処理室２下部の挿入口６，６’から熱処理室２に流入するシール室４，４内の温度の低い空気の量を抑制し、熱処理室２内の温度が低下することを防止することができる。

加えて、熱処理室２上部の挿入口６，６’からシール室４，４に漏出する熱処理室２内部のガスの量を抑制することができる。さらに、シール室４，４内部の圧力をシール室４，４外部の気圧よりも低い負圧とすることで、シール室４，４内部に漏出した分解ガスが耐炎化炉１の外部に漏出することを完全に防止することができる。例えば、シール室４，４内の圧力を−１０〜−０．３Ｐａの圧力範囲とすることにより、分解ガスをガス回収処理装置に確実に送ることができる。

以上に述べたように、本実施の形態によれば、パス毎のエアーカーテン手段８の風速の微調整を容易にし、熱処理室２内への外気の流入を抑制し、熱処理室２内の温度を維持することができる。加えて、熱処理室２内で発生した分解ガスの外部への漏出を完全に遮断することで燃焼処理が必要なガス量を削減することができる。
また、エアーカーテン手段８の内部にレール３８，３９を設け多孔板１８，１９を取外し可能な構造としたことで、長期にわたって運転し、多孔板１８，１９に塵、埃がたまった場合には、多孔板１８，１９をエアーカーテン手段８の外部に取り出して洗浄することができる。したがって、耐炎化炉１メンテナンスが容易になり、耐炎化処理の生産性を向上させることができる。

また、ノズル１０ａ，１０ｂから噴出する空気が熱処理室２の外部の空気であることで、エアーカーテン用の空気を加熱するエネルギーを節約することができるとともに、外部の作業環境に与える影響を与えることがない。したがって、耐炎化処理のコストを削減し、作業環境の安全性を向上させることができる。
また、対向するノズル１０ａ、１０ｂの間隔を４ｍｍ以上としたことで、前駆体繊維Ａがエアーカーテン手段８に接触することがなく、製品の品質低下を招くことがない。また６０ｍｍ以下としたことで、シールに必要な気体の噴出風速が小さくて済む。したがって多孔板等１８，１９での圧損が増大して給気ファン２４等の空気供給設備の負荷が大きくなることを防止することができる。

尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、状況に応じて前駆体繊維Ａを上下方向１段〜数十段で走行させることができる。
また、本実施形態では、ポリアクリロニトリル系繊維からなる前駆体繊維Ａを耐炎化処理する場合について説明したが、その他の被処理物について本発明の横型耐炎化炉１を使用することも可能である。
また、挿入口６、６’、挿入口７、７’の上下の開口寸法は、前駆体繊維Ａが接触することなく通過できる範囲で可能なかぎり狭くすることが好ましい。これは出入口を通した気体の流通が起こりにくくなるためである。従って各出入口は開口寸法が上下方向に調節可能なスリットであることが好ましい。

また、エアーカーテン手段８は、シール室４からの排気量を抑制するためには、全ての挿入口７、７’の外側に設置することが最も好ましい。しかし、一部の挿入口７、７’にはエアーカーテン手段８を設置しないことも可能である。その場合、下方に位置する挿入口７、７’にはエアーカーテン手段８を設置し、上方に位置する挿入口７、７’にはエアーカーテン手段８を設置しないことが好ましい。エアーカーテン手段８が設置されていない部位のシール室４には、排気口１５を設け、排気口１５より排気ファン１７によって排気することが好ましい。なお、エアーカーテン手段８を、全ての挿入口７、７’の外側に設置する場合においても、シール室４の上方に排気口１５を設けるのが好ましい。
また、エアーカーテン手段８は幅方向の両端から気体が供給される構造であってもよい。また、仕切り板１２は、シール室の全段を区画するように各段に設けなくてもよい。また、熱処理室２に備えた排気ファン１４によって排気することでシール室４内を負圧とすることが可能なら、シール室２には排気口１５及び排気１７ファンを備えていなくても良い。

また、上述した実施の形態では、整流手段として多孔板１８，１９のみを２枚用いる構成としたが、多孔板と網を組み合わせたり、網のみを用いたり、それぞれを一枚あるいは複数枚としてもよい。また、整流手段の固定方法は、取り外し可能であればレールに限られない。また、レールの取り付け位置は整流手段の上下に限られない。また、多孔板等の材質は、風圧により変形しないものであれば使用することができるが、金属製のものが好ましく使用される。また、整流手段としては多孔板、網以外に、オリフィス等の整流効果のあるものも使用することができる。
また、エアーカーテンに供給される気体は空気でなくてもよい。

以下、実施例により本発明を更に説明する。
図５に示すように、模擬的な１段の熱処理室２として、一方の外壁３にシール室４、エアーカーテン手段８を設け、熱処理室２を負圧に設定するための排気ファン１４、ダンパ等の流量調節機構１３を設けた。挿入口６、６’、挿入口７はそれぞれ紙面に垂直方向の開口長さ２０００ｍｍ、開口高さＤｉを４０ｍｍとした。
エアーカーテン手段８の支持部９の長さＬｎは４００ｍｍ、ノズル１０ａ、１０ｂの開口部は紙面に垂直方向の開口長さ２０００ｍｍ、開口幅Ｗｎを２ｍｍとした。ノズル１０ａ、１０ｂの対向する間隔Ｄｎは４０ｍｍとした。

エアーカーテン手段８のノズル１０ａ、１０ｂは、図４（ｂ）に示すように開口率３．８％の多孔板２枚を備え、図４（ａ）に示すように給気路３５より気体が分配されて、被処理物の上下の噴出し口２０ａ，２０ｂより気体を噴出する構造となっており、図３に示すように、ダンパ等の流量調節機構２１を備えている。

熱処理室２の内部は煙突効果により高さ方向で圧力差を生じ、外気との温度差が２５０℃、高さ方向の差が１ｍの場合、高さ方向の圧力差は約５．３Ｐａとなる。実際の耐炎化炉を想定し、シール室４の圧力は−２Ｐａで、挿入口７の全ての箇所で外気が流入となるようにノズル１０ａ、１０ｂから噴出し風速の調整、および排気ファン１４、流量調節ダンパ１３による排気量の調整を行った。このときノズル１０ａ、１０ｂからの平均噴出し風速は６ｍ／ｓ、紙面に垂直な幅方向各２１点での噴出ムラは１０ａ、１０ｂ合わせて平均値の±６％であった。挿入口７での平均流入速度は０．２ｍ／ｓであった。大気の温度は３０℃であった。

なお、気体の流れる向きは、ガステック社製スモークテスタを用い、煙の流れを観察して計測した。また、エアーカーテン噴出風速はカノマックス社製アネモマスター６０７１風速計を用いて測定した。挿入口７での平均流入速度は、カノマックス社製アネモマスター６１４１風速計を用いて、排気ファン１４による排気量及び挿入口６’からの流入量を測定することにより算出した。シール室４内の圧力は山本電気製作所社製マノスターゲージ微差圧計を用いて測定した。

シール室４の圧力を−６Ｐａとした以外は実施例１に同じとした。
実施例１と同様、調整を行った所、ノズル１０ａ、１０ｂからの平均噴出し風速は１６ｍ／ｓ、紙面に垂直な幅方向各２１点での噴出ムラは１０ａ、１０ｂ合わせて平均値の±６％であった。挿入口７での平均流入速度は０．２ｍ／ｓであった。

（比較例１）
図６に示すように、実施例１と同じ熱処理室２、シール室４に、従来のエアーカーテン手段８を設けた。エアーカーテン手段８、８’のノズル１０ａ、１０ｂは、図１０に示すように多孔板１８を１枚と流量調整室２３を備えている。多孔板１８の開口率は、実施例１と圧損がほぼ同じ、３％である。ノズル１０ａ、１０ｂの噴出し口２０ａ，２０ｂは実施例１と同じである。エアーカーテン手段８はノズル１０ａ、１０ｂからの平均噴出し風速６ｍ／ｓに調整した後、排気ファン１４、流量調節ダンパ１３による排気量の調整を行った。このときノズル１０ａ、１０ｂからの幅方向各２１点での噴出ムラは１０ａ、１０ｂ合わせて平均値の±１０％であった。シール室４の圧力は−２．５Ｐａで、挿入口７での平均流入速度は０．３ｍ／ｓであった。

（比較例２）
ノズル１０ａ、１０ｂからの平均噴出し風速を１６ｍ／ｓとした以外は比較例１に同じとした。
比較例１と同様、調整を行った所、ノズル１０ａ、１０ｂからの幅方向各２１点での噴出ムラは１０ａ、１０ｂ合わせて平均値の±９％であった。シール室４の圧力は−７Ｐａで、挿入口７での平均流入速度は０．４ｍ／ｓであった。

図７に示すように、模擬的な２段の熱処理室２とした以外は、実施例１と同じ構成とした。上段のエアーカーテン手段８はノズル１０ａ、１０ｂからの平均噴出し風速５ｍ／ｓとし、下段のエアーカーテン手段８’は平均噴出し風速１６ｍ／ｓとした。噴出ムラは実施例１及び２に示したとおりである。

実施例１及び２と同様、シール室４の圧力は上段が−２Ｐａ、下段が−６Ｐａとなるように調整を行った。挿入口７の上段、下段ともに、全ての箇所で外気が流入し、平均流入速度はいずれも０．２ｍ／ｓであった。

（比較例３）
図８に示すように、模擬的な２段の熱処理室２とした以外は、比較例１と同じ構成とした。
上段のエアーカーテン手段８はノズル１０ａ、１０ｂからの平均噴出し風速５ｍ／ｓとし、中段及び下段のエアーカーテン手段８’、８’’は平均噴出し風速１６ｍ／ｓとした。噴出ムラは比較例１及び２に示したとおりである。

比較例１及び２と同様、シール室４の圧力は上段が−２．５Ｐａ、下段が−７Ｐａとなるように調整を行った。挿入口７の下段は全ての箇所で外気が流入し、平均流入速度は０．４ｍ／ｓであった。しかしながら、上段はほぼすべての箇所でシール室４の気体が外部に漏出した。

（比較例４）
中段のエアーカーテン手段８’のノズル１０ａ、１０ｂからの平均噴出し風速を５ｍ／ｓとした以外は比較例３に同じとした。
挿入口７の上段、下段ともに、全ての箇所で外気が流入した。平均流入速度は上段が０．３ｍ／ｓに対し、下段は１．５ｍ／ｓであった。

（比較例５）
中段のエアーカーテン手段８’のノズル１０ａ、１０ｂからの平均噴出し風速を１０ｍ／ｓとした以外は比較例３に同じとした。
挿入口７の下段は全ての箇所で外気が流入し、平均流入速度は１ｍ／ｓであった。上段はほぼすべての箇所でシール室４の気体が外部に漏出した。

本発明の実施の形態における横型耐炎化炉の側面図であり、（ａ）は全体の断面図、（ｂ）は部分側面図である。 図１に示すエアーカーテン手段の要部を拡大した断面図である。 図１に示すエアーカーテン手段の正面図である。 図１に示すエアーカーテン手段の断面図であり、（ａ）は図２のｉ−ｉ線に沿う断面図、（ｂ）は図３のｉｉ−ｉｉ線に沿う断面図である。 実施例の模擬的横型耐炎化炉（１段）の断面図である。 比較例の模擬的横型耐炎化炉（１段）の断面図である。 実施例の模擬的横型耐炎化炉（２段）の断面図である。 比較例の模擬的横型耐炎化炉（２段）の断面図である。 図６に示す従来のエアーカーテン手段の要部を拡大した断面図である。 図８に示す従来のエアーカーテン手段のノズルの断面図である。

符号の説明

Ａ 前駆体繊維（被処理物）
１ 耐炎化炉（横型耐炎化炉）
２ 熱処理室
４ シール室
５ 外壁
７ 挿入口
７’ 挿入口
１０ａ ノズル
１０ｂ ノズル
１８ 多孔板 （整流手段）
１９ 多孔板 （整流手段）
３５ 給気路

Claims (8)

1. 被処理物を熱処理室内で連続的に熱処理する横型耐炎化炉において、前記熱処理室に連設されたシール室の外壁に、前記被処理物を挿入、挿出するためのスリット状の挿入口を開口形成し、前記挿入口を挟んだ上下に前記挿入口の外側でかつ被処理物に向かって空気を噴出する一対のノズルを設け、このノズルを単一の給気路に接続したことを特徴とする横型耐炎化炉。
2. 前記給気路に多数の孔が形成されたスクリーン状の整流手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の横型耐炎化炉。
3. 前記整流手段は取り外し可能な多孔板と網のどちらか一方または両方を用いたことを特徴とする請求項２記載の横型耐炎化炉。
4. 前記ノズルから噴出する空気が熱処理室外部の空気であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の横型耐炎化炉。
5. 被処理物を熱処理室内で連続的に熱処理する横型耐炎化炉を用いた耐炎化処理方法において、前記熱処理室内で連続的に加熱処理される前記被処理物の挿入、挿出時に、被処理物の挿入口近傍で共通する給気路から供給された空気を、前記挿入口を挟む上下一対のノズルにより前記被処理物に噴出することを特徴とする耐炎化処理方法。
6. 前記供給路に多数の孔が形成されたスクリーン状の整流手段を設けて前記給気路内の前記空気の圧力分布を均等にして前記ノズルにより前記被処理物に噴出することを特徴とする請求項５記載の耐炎化処理方法。
7. 前記整流手段として取り外し可能な多孔板と網のどちらか一方または両方を用いて前記給気路内の前記空気の圧力分布を均等にして前記ノズルにより前記被処理物に噴出することを特徴とする請求項６記載の耐炎化処理方法。
8. 前記ノズルから前記熱処理室外部の空気を噴出することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の耐炎化処理方法。

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