JP2018510974A - 特に炭素繊維原料の酸化安定化のためのモジュール炉 - Google Patents

特に炭素繊維原料の酸化安定化のためのモジュール炉 Download PDF

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Abstract

特に炭素繊維原料の酸化安定化のためのモジュール炉。炭素繊維原料(12)の酸化安定化のための、モジュール炉が記載され、前記モジュール炉は、矩形の炉チャンバ(14)を備え、該炉チャンバ(14)の上側(16)には、第一の変向ローラ(18)が互いから間隔をあけてかつ互いに並行に配置されておりかつ該炉チャンバ(14)の下側(20)には第二の変向ローラ(22)が互いから間隔をあけてかつ互いに並行に配置されており、そうして炭素繊維原料(12)が炉チャンバ(14)の炉空間(24)内において横に相並んでかつ互いから僅かに間隔を開けた状態で蛇行状に垂直に上方及び下方に進行するようになっており、該炉チャンバ(14)の上側(16)には、炭素繊維入口ロック装置(30)及び炭素繊維出口ロック装置(32)が設けられており、該炉チャンバ(14)には空気案内装置(44)が連絡されており、この空気案内装置(44)は、炉チャンバ(14)の垂直空気流入側(40)で給気セクション(42)と連絡しており、そして前記垂直空気流入側(40)と反対側の、炉チャンバ(14)の垂直空気流出側(46)で排気セクション(48)と流体連絡しており、そして前記空気案内装置(44)は、前記給気セクション(42)と排気セクション(48)との間に空気駆動装置(52)を備えている。

Description

本発明は、特に炭素繊維原料の酸化安定化のためのモジュール炉であって、第一及び第二の変向ローラを備えた矩形の炉チャンバを備え、前記ローラの周りで炭素繊維原料が前記炉チャンバ内で蛇行状に変向されるモジュール炉に関する。
このような酸化炉は、例えばEP2534286B1(特許文献1)から知られている。この既知の酸化炉は、炭素繊維原料の入口領域及び出口領域を除いて気密な炉チャンバを有する。吹込装置を用いて、炉チャンバ内の炉空間内に存在するプロセス室中に熱風を吹き込む。プロセス室の端部領域において、吸引装置が配置され、この吸引装置は、熱風をプロセス室から吸引しかつ互いから垂直な間隔を開けて配置された複数の吸引ボックスを含み、この吸引ボックスは、熱風のための少なくとも一つの出口孔を有し、そして側面には、前記プロセス室と連絡している、熱風のための少なくとも一つの入口孔を有している。少なくとも一つのファンが、前記吹込装置、プロセス室及び吸引装置中に熱風を循環させる。循環された熱風の流通経路には、加熱装置が存在する。炭素繊維原料は,重なって存在する吸引ボックスの間の中間空間中を変向ローラによって蛇行状に案内される。
この既知の酸化炉では、炭素繊維原料は水平方向に蛇行状に進行するために、該酸化炉の炉チャンバの炉空間内中に炭素原子原料が重力により垂下することは、然るべき手間をかけないと避けることができない。この既知の酸化炉の更なる欠陥の一つは、熱風が、炭素繊維原料の方向で炉チャンバ中を導通し、すなわち炭素繊維原料に対して並行して導通するため、熱風での炭素原子原料に対する通風の均一性には改善に余地がある点である。すなわち、炭素繊維原料は、炉空間内で、確実には同一の処理を受けない。
US4186179A(特許文献2)は、矩形炉チャンバを用いた、特に炭素繊維原料の酸化安定化のための炉を開示しており、この矩形炉チャンバ中では、対となる第一及び第二変向ローラが互いに間隔を開けて置かれかつ互いに平行に配置されており、そうしてこれらの変向ローラの周りで変向された炭素繊維原料が、炉チャンバの炉空間内で、蛇行状に垂直に上方、下方に進行するようになっている。この既知の酸化炉では、対として設けられた変向ローラは、互いに相次いで軸をずらして配置されており、この際、各々一つの変向ローラ対の炭素繊維原料の流出端部と、炭素原子原料の送り方向でそれに続く変向ローラ対の流入端部とが、直線的に互いに連絡している。この既知の酸化炉中には、炭素繊維原料の一つの繊維を導入し、そして酸化安定化の後に、炉チャンバの炉空間から導出する。相前後して続く変向ローラ対の軸が横側にずれていることによって、炉空間が変向ローラ対の軸空間方向に相応して広い寸法を有している必要があるという欠点がある。更なる欠点の一つは、炭素原子原料の一つの繊維のみが炉チャンバ中に導通されるので、これが生産性に影響を及ぼす点である。個々の変向ローラ対の第一及び第二変向ローラの垂直な配置によって、炉チャンバ中での炭素繊維原料の垂下が避けられる。
矩形炉チャンバを用いた炭素繊維原料の酸化安定化のための炉は、US4559010A(特許文献3)からも知られている。この既知の酸化炉では、第一の変向ローラは、炉チャンバの内部中に炉チャンバの上側に存在している。第二の変向ローラは、炉チャンバの外側にそれの下面に存在している。炭素繊維原料は、第一及び第二変向ローラの周りで、横に相並んでかつ互いに少しだけ間隔を開けた状態で、蛇行状に垂直に上方にかつ下方に走行するように配置される。この既知の酸化炉では、熱風での炭素繊維原料に対する通風は、炭素繊維原料の方向に、すなわち炭素繊維原料に対して並行に炉チャンバ中で行われる。これも、EP2534286B1(特許文献1)による上記の酸化炉の場合と同様に、炭素繊維原料の酸化安定化のための熱風処理に関して改良の余地がある。
US6027337A(特許文献4)からは、矩形炉チャンバを用いた炭素繊維原料の酸化安定化のための炉が知られている。この炉チャンバには第一及び第二の変向ローラが付属しており、これらの変向ローラは互いから間隔を開けて置かれ、そして互いに並行に配置されて、炭素原子原料が、炉チャンバの炉空間内で、互いに横に相並んでかつ互いから僅かに間隔を開けて蛇行状に進行するようにされている。この既知の酸化炉では、上記のEP2534286B1(特許文献1)の場合と同じように炭素繊維原料は水平方向に進行するため、重力によって炭素繊維原料が垂下することを確実に排除することはできない。
US2001/0033035A1(特許文献5)は、炭素繊維原料の酸化安定化のための炉を開示しており、この場合、炭素繊維原料は、炉チャンバの炉空間中を水平方向に導通される。炉チャンバの炉空間内には、この炉空間内に導入された熱風の均一化のために分配装置が配置されている。
EP2534286B1 US4186179A US4559010A[ US6027337A US2001/0033035A1
本発明は、特に炭素繊維原料の酸化安定化のためのモジュール炉であって、炉チャンバの炉空間への炭素繊維原料の均一で最適な通風を設計上簡単な方法で保証することにより、炭素繊維原料の各々の繊維が、その全長にわたって炉チャンバ内で同一の処理を受けるようになっているモジュール炉を達成するという課題に基づくものである。
この課題は、本発明に従い、請求項1の特徴、すなわち特に炭素繊維原料の酸化安定化のためのモジュール炉であって、矩形の炉チャンバを備え、炉チャンバの上側には、第一の変向ローラが互いから間隔をあけてかつ互いに並行に配置されておりかつ炉チャンバの下側には第二の変向ローラが互いから間隔をあけてかつ互いに並行に配置されており、そうして炭素繊維原料が炉チャンバの炉空間内において横に相並んでかつ互いから僅かに間隔を開けた状態で蛇行状に垂直に上方及び下方に進行するようになっており、炉チャンバの上側には、炭素繊維入口ロック装置及び炭素繊維出口ロック装置が設けられており、炉チャンバには空気案内装置が連絡されており、この空気案内装置は、炉チャンバの垂直空気流入側で給気セクションと連絡しており、そして前記垂直空気流入側と反対側の、炉チャンバの垂直空気流出側で排気セクションと流体連絡しており、そして前記空気案内装置は、前記給気セクションと排気セクションとの間に空気駆動装置を備えている、モジュール炉によって解決される。
本発明によるモジュール炉は、炭素繊維原料の複数の繊維が炉チャンバ内で同時に酸化され、この際、炭素繊維原料が蛇行状に横に相並んでかつ互いから僅かに間隔をあけた状態で垂直に上方に及び下方に移動しており、そうして炉空間内で繊維の高い充填密度が保証されるという利点を有する。その結果、既知の炉モジュールに比べてよりエネルギー効率が高くなる。同様に、炉チャンバの炉空間内に炭素繊維原料が垂下することが避けられる。本発明によるモジュール炉の格別な利点の一つは、炭素繊維原料の酸化安定化すべき複数の繊維が、炉チャンバ内で同時に垂直に熱風と接触することである。炭素繊維原料の繊維が同時に垂直に風に当たり、この際、各繊維は炉チャンバ内でその繊維長にわたって同時の酸化処理を受けるという利点が生じる。更に、炉チャンバ内では高度の空気交換が実現可能である。炭素繊維原料の送り運動が、炉チャンバの炉空間を通して、二つの平面のみで、すなわち炉チャンバの上側に設けられた第一の変向ローラを用いてかつ炉チャンバの下側に設けられた第二の変向ローラを用いて行われるために、炭素繊維原料の複数の繊維(例えば48本の繊維)の蛇行状の垂直な進行によってモジュール炉中への簡単な糸通しができる。これは、本発明によるモジュール炉の簡単な操業可能性を意味している。
モジュール型の設計様式によって、炭素繊維原料の酸化安定化の実行のための温度段階毎に独自のシャーシが実現可能となり、そうして、個々の酸化安定化段階の完全な分断が設計上簡単に場所を取らずに可能であるという更なる利点が生じる。
第一及び/または第二変向ローラ全てにそれぞれ独自の駆動装置が接続され、そうして炉チャンバの炉空間内での炭素繊維原料の繊維の繊維張力を望む通りに調節できるようにするために変向ローラを互いに独立して異なる回転数でも駆動できることが好ましい。
炉チャンバの上側には、第一の変向ローラが存在する蓋空間が取り付けられている場合、炉空間の下側には、第二の変向ローラが存在する底部空間が取り付けられている場合、及び前記蓋空間が、炭素繊維入口ロック装置及び炭素繊維出口ロック装置を備える場合に特に有利であることが判明した。
このような構成によって、炉チャンバがさながら取り付け部品が無いようになり、そうして全ての装備部品、例えば空気案内装置の空気駆動装置などを、炉チャンバを空ける必要なくモジュール炉の外側から問題なくアクセスできるという利点がでてくる。これは、例えば修理の面から有利である。
炉チャンバの垂直空気流入側及び/または炉チャンバの垂直空気流出側にスクリーン装置が付属していることが特に有利であることが判明した。スクリーン装置は、特に、炉チャンバ内の熱風流の均一化に役立ち、そうして炉チャンバ内で炭素繊維原料が均一、垂直に熱風と接触することが保証され、そして各々の繊維または繊維部分が炉チャンバ内で同じ熱処理を受けられるようになる。この際、驚くべきことに、スクリーン装置の特に目の細かい材料が、空気流の流速の高い均一化をもたらすことが分かった。更に、このスクリーン装置が粒子保持装置として構成され、それによって、炭素繊維原料のフィラメント断片がスクリーン装置中に保持され、そうしてPANフラグメントが加熱要素上に衝突及び/または蓄積することによる火災の危機を排除することが好ましい。冒頭に引用したUS4559010A(特許文献3)による酸化炉について記載されているような消化装置は、本発明によるモジュール炉では有利に無しで済ませることができる。
本発明によるモジュール炉では、空気駆動装置は、好ましくは少なくとも一つのクロスフローファンを有する、というのも、このようなクロスフローファンは、ラジアルファンまたは軸流ファンと比べて均一な空気流場を生成するからである。
前記の少なくとも一つのクロスフローファンは、本発明によるモジュール炉では好ましくはディフューザーに連絡され、このディフューザーは、空気案内装置の給気セクションの部分セクションを形成するものである。このようにして、前記の少なくとも一つのクロスフローファンの下流に疑似等圧空気流が与えられる、すなわち望ましくない空気乱流が避けられる。
本発明によるモジュール炉の本質的な特徴の一つは、熱酸化空気が空気案内装置を用いていわば閉じられた循環系中に循環し、この際、炉空間内で蛇行状に垂直に上方に及び下方に移動する炭素繊維原料が均一に垂直に熱風に当たり、それによって、炭素繊維原料の各々の長手の部分が、炉チャンバ内で有利な様式で同じ酸化処理を受けることである。
この際、空気案内装置の吸気セクションと排気セクションはそれぞれ湾曲して形成することができ、そして湾曲領域に平坦な空気配向要素を備えることができる。このようにして、本発明によるモジュール炉の空気案内装置において熱風が最適に案内され、そして直線状の疑似層状空気流が炉空間内に生じ;炉空間内での望ましくない横断混合が有利に最小化される。
空気案内装置の排気セクションに、新鮮空気入口及び排気出口を備える空気交換装置が設置される場合、並びに空気交換装置の新鮮空気入口及び排気出口と作動接続(wirkverbindung)、すなわち相互にリンクされている少なくとも一つガスセンサーが排気セクションに設置されている場合に好ましい。空気案内装置の給気セクションに、新鮮空気入口及び排気出口を備える空気交換装置が設置される場合、並びに空気交換装置の新鮮空気入口及び排気出口と作動接続、すなわち相互にリンクされている少なくとも一つのガスセンサーが給気セクションに設置されている場合に同じ目的に役立ち得る。
それによって、炉チャンバの炉空間内において、酸素含有率または有害物質含有率の調節が可能であり、それによって発生する排気量の最小化を達成できる。これは、エネルギー及び環境の観点から有利である。
空気案内装置の給気セクション及び/または排気セクションに少なくとも一つの貫流量センサーが設置されている場合に本発明によるモジュール炉の最適な調節が可能である。少なくとも一つの貫流量センサーは、排気セクション及び/または給気セクションに設置される少なくとも一つのガスセンサーと同じように、付随する空気交換装置と相互にリンクされている。
炭素繊維原料の酸化安定化に役立つ熱風の生成のためには、空気案内装置の給気セクションに加熱装置が設置されていることが有利である。この際、この加熱装置は、空気案内装置のディフューザーの後及びスクリーン装置の前に設置されることが好ましい。
前記加熱装置が、区域加熱装置として少なくとも二つの加熱要素を含み、これらの加熱要素が、互いから間隔をあけて、かつ垂直に連なって配置されることが特に有利である。これに関しては、別個の特許保護が申請されている。
区域加熱装置を用いることにより、炉チャンバの炉空間内に等温状態を実現でき、それによって、炉チャンバ内を同時に蛇行状に垂直に上方及び下方に移動する、炭素繊維原料の全ての繊維が同一に最適に酸化安定化される、すなわち同じ処理に付される。
区域加熱装置を調節するためには、温度センサーを、加熱要素の垂直位置に対応させて互いから間隔を空けた状態で炉空間内に垂直に連なって配置し、この際、各々の少なくとも一つの温度センサーは、付属する少なくとも一つの加熱要素と相互にリンク、すなわち接続されていることが好ましい。
本発明によるモジュール炉の熱損失を最小に制限するためには、モジュール炉が熱絶縁体によって囲まれていることが好ましい。
他の細目、特徴及び利点は、添付の図面と関連づけた以下の説明から明らかである。
図1は、上方から見た場合の本発明によるモジュール炉の一実施形態の概略図である。 図2は、側面図として図1のモジュール炉の概略図である。 図3は、図1及び2のモジュール炉の、特に区域加熱装置として構成された加熱装置の説明のための、図2に類似の側面の概略図である。
図1〜3は、特に炭素繊維原料12の酸化安定化のための、モジュール炉10の一実施形態を概略して示すものである。モジュール炉10は矩形の炉チャンバ14を備え、それの上側16には第一の変向ローラ18が互いから間隔をあけてかつ互いに並行に配置されかつその下側20には第二の変向ローラ22が互いから間隔をあけてかつ互いに並行に配置されており、そうして炭素繊維原料12が矩形炉チャンバ14の炉空間24内で横に相並んで8(図1参照)互いから僅かに間隔をあけて蛇行状に垂直に上方及び下方に進行するようになっている(図2参照)。
第一の変向ローラ18は、炉チャンバ14の上側16に設けられている蓋空間26中に配置されている。炉チャンバ14の下側20には、底部空間28が設けられ、その中に第二の変向ローラ22が存在している。
蓋空間26は、複数の相並んで備えられた繊維から形成された炭素繊維原料12のために、炭素繊維入口ロック装置30及び炭素繊維出口ロック装置32を有している。
いずれの第一の変向ローラ18も付随するそれ自体の駆動装置34と接続され、かついずれの第二の変向ローラ22も付随するそれ自体の駆動装置36と接続されており、それによって、駆動装置34、36の的確な制御によって、炉チャンバ14の炉空間24内での炭素繊維原料12の繊維の繊維張力を望む通りに調節することができるようになる。
炉チャンバ14の炉空間24内の矢印38によって示される熱風流の均一化のために、モジュール炉10の空気案内装置44の給気セクション42の下流末端のところの炉チャンバ14の垂直空気流入側40と、空気案内装置44の排気セクション48の上流端部のところの矩形炉チャンバ14の垂直空気流出側46とにはそれぞれ、炉チャンバ14の炉空間24中の熱風の流れを均一化するスクリーン装置50が設けられている。各々のスクリーン装置50は同時に粒子保持装置としても役立つ。各々のスクリーン装置50は、例えば格子状織物(Gitter−Gewebe)から形成され、そして炭素繊維原料12の微粒子またはフィラメント断面を保持しかつ炉空間24から遠ざけるために設けられる。各々のスクリーン装置50は、例えば≦500μmの孔幅またはメッシュ幅を持つ目の細かい組物、織物または編物として寸法決定される。
空気案内装置44は、給気セクション42と排気セクション48との間に空気駆動装置52を有する。空気駆動装置52は、駆動モータ56と接続された少なくとも一つのクロスフローファン54から形成される。
この少なくとも一つのクロスフローファン54は、付随するディフューザー58に流体連絡されており、このディフューザー58は、空気案内装置44の給気セクション42の部分セクションを形成する。
図1から明らかなように、空気案内装置44の給気セクション42及びそれの排気セクション48はそれぞれ湾曲した状態に形成されている。給気セクション42の湾曲部60の領域には、板状の空気配向要素62が備えられている。空気案内装置44の排気セクション48の湾曲部64の領域には、板状の空気配向要素66が備えられている。
空気配向要素62、66は、熱風を、湾曲部60、64の領域において変向して案内し、それによって熱風の望ましくない乱流をできるだけ避けるために設けられる。
空気案内装置44の排気セクション48には、新鮮空気入口70及び排気出口72を備える空気交換装置68が設けられる。新鮮空気入口70及び排気出口72は、それぞれファン74と接続されている。各々のファン74にはフラップ装置76が付属している。フラップ装置76は空気交換装置68につながっている。
ガスセンサー78がファン74及びフラップ装置76と作動接続されている。このガスセンサー78は排気セクション48中に設けられ;ファン74及びフラップ装置76とのその作動接続は波線80によって示されている。ガスセンサー78を用いることによって、フラット装置76及び付随するファン74は、排気セクション48中に新鮮な空気を規定通りに導入し及び/または有害物質を含む排気を排気セクション48から導出させるために適切に制御される。
符合82は貫流量センサーを指し、これは、排気セクション48中に配置されそしてファン74及びフラップ装置76と作動接続される。この作動接続は、波線84(図1参照)によって示されている。
図1及び3から明らかなように、空気案内装置44の給気セクション42中には熱風を生成するために、加熱装置86が設置される。図3から明らかなように、加熱装置86は、垂直に連なって互いに間隔をあけて設けられる加熱要素90i=90a、90b及び90cを備える区域加熱装置88として形成される。加熱要素90iは、適切なエネルギーを加熱要素90iに送り込むことにより矩形炉チャンバ14の炉空間24内において等温状態を達成するために、温度センサー92i=92a、92b及び92cと相互にリンクされる。
更に、図3は、平坦な空気配向要素94を説明しており、これらの平坦な空気配向要素94は、ディフューザー58中に設置されておりかつそれによってディフューザー58中に等圧空気流が達成されそして望ましくない空気乱流が避けられる。
モジュール炉10には断熱体96が設けられており、この断熱体は図中では一部しか示していない。
全ての細目は、図1〜3においてそれぞれ同じ符合で示されており、そのため、全図面に関連して全ての細目をそれぞれ詳しく説明する必要はない。
符合の説明
10 (12のための)モジュール炉
12 炭素繊維原料
14 (12のための10の)矩形炉チャンバ
16 (14の)上側
18 (12のための16での)第一の変向ローラ
20 (14の)下側
22 (12のための20での)第二の変向ローラ
24 (14の)炉空間
26 (18のための16上の)蓋空間
28 (22のための20上の)底部空間
30 (26での12のための)炭素繊維入口ロック装置
32 (26での12のための)炭素繊維出口ロック装置
34 (18のための)第一の駆動装置
36 (22のための)第二の駆動装置
38 矢印/(24中の)熱風流
40 (14の)垂直空気流入側
42 (44の)給気セクション
44 (10の)空気案内装置
46 (14の)垂直空気流出側
48 (44の)排気セクション
50 (40、46での)スクリーン装置
52 (44中の42と48との間の)空気駆動装置
54 (52の)クロスフローファン
56 (54のための)駆動モータ
58 (52での44の)ディフューザー
60 (42の)湾曲部
62 (60での)空気配向装置
64 (48の)湾曲部
66 (64での)空気配向要素
68 (48中の)空気交換装置
70 (68の)新鮮空気入口
72 (68の)排気出口
74 (70、72の)ファン
76 (70、72のための)フラップ装置
78 (68のための)ガスセンサー
80 破線/(74、76を備えた78の)作動接続
82 (68中の)貫流量センサー
84 破線/(74、76を備えた82の)作動接続
86 (44中の10の)加熱装置
88 (86の)の区域加熱装置
90i (88の)加熱要素
92i (90iのための)温度センサー
94 (58中の)空気配向要素
96 (10の)断熱体

Claims (16)

  1. 特に炭素繊維原料(12)の酸化安定化のための、モジュール炉であって、矩形の炉チャンバ(14)を備え、該炉チャンバ(14)の上側(16)には、第一の変向ローラ(18)が互いから間隔をあけてかつ互いに並行に配置されておりかつ該炉チャンバ(14)の下側(20)には第二の変向ローラ(22)が互いから間隔をあけてかつ互いに並行に配置されており、そうして炭素繊維原料(12)が炉チャンバ(14)の炉空間(24)内において横に相並んでかつ互いから僅かに間隔を開けた状態で蛇行状に垂直に上方及び下方に進行するようになっており、該炉チャンバ(14)の上側(16)には、炭素繊維入口ロック装置(30)及び炭素繊維出口ロック装置(32)が設けられており、該炉チャンバ(14)には空気案内装置(44)が連絡されており、この空気案内装置(44)は、炉チャンバ(14)の垂直空気流入側(40)で給気セクション(42)と連絡しており、そして前記垂直空気流入側(40)と反対側の、炉チャンバ(14)の垂直空気流出側(46)で排気セクション(48)と流体連絡しており、そして前記空気案内装置(44)は、前記給気セクション(42)と排気セクション(48)との間に空気駆動装置(52)を備えている、モジュール炉。
  2. 各第一の変向ローラ及び/または各第二の変向ローラ(18、22)が、それぞれ駆動装置(34、36)と接続していることを特徴とする、請求項1に記載のモジュール炉。
  3. 炉チャンバ(14)の上側(16)に蓋空間(26)が取り付けられており、その中に第一の変向ローラ(18)が存在していること、炉空間(14)の下側(20)に底部空間(28)が取り付けられており、その中に第二の変向ローラ(22)が存在していること、及び前記蓋空間(26)が、炭素繊維入口ロック装置(30)及び炭素繊維出口ロック装置(32)を備えることを特徴とする、請求項1に記載のモジュール炉。
  4. 炉チャンバ(14)の垂直空気流入側(40)と空気案内装置(44)の給気セクション(42)との間に、及び/または炉チャンバ(14)の垂直空気流出側(46)と空気案内装置(44)の排気セクション(48)との間に、スクリーン装置(50)が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載のモジュール炉。
  5. スクリーン装置(50)が炉チャンバ(14)中の空気流を均一化するために設けられており及び粒子保持装置として構成されていることを特徴とする、請求項4に記載のモジュール炉。
  6. 空気駆動装置(52)が少なくとも一つのクロスフローファン(54)を備えていることを特徴とする、請求項1に記載のモジュール炉。
  7. 少なくとも一つのクロスフローファン(54)がディフューザー(58)に連絡しており、このディフューザー(58)が、空気案内装置(44)の給気セクション(42)の部分セクションを形成していることを特徴とする、請求項6に記載のモジュール炉。
  8. 空気案内装置(44)の給気セクション(42)及び排気セクション(48)がそれぞれ湾曲して形成されており、及び各々の湾曲部(60、64)の領域に空気配向要素(62、66)が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載のモジュール炉。
  9. 空気案内装置(44)の排気セクション(48)に、新鮮空気入口(70)及び排気出口(72)を備える空気交換装置(68)が設けられていること、及び空気交換装置(68)の新鮮空気入口(70)及び排気出口(72)と相互にリンクされている少なくとも一つのガスセンサー(78)が排気セクション(48)に設けられていることを特徴とする、請求項1に記載のモジュール炉。
  10. 空気案内装置(44)の給気セクション(42)に、新鮮空気入口(70)及び排気出口(72)を備える空気交換装置(68)が設けられていること、及び空気交換装置(68)の新鮮空気入口(70)及び排気出口(72)と相互にリンクされている少なくとも一つのガスセンサー(78)が給気セクション(42)に設けられていることを特徴とする、請求項1に記載のモジュール炉。
  11. 空気案内装置(44)の給気セクション(42)及び/または排気セクション(48)中に少なくとも一つの貫流量センサー(82)が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載のモジュール炉。
  12. 空気案内装置(44)の給気セクション(42)中に加熱装置(86)が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載のモジュール炉。
  13. 加熱装置(86)がディフューザー(58)の下流に設けられていることを特徴とする、請求項12に記載のモジュール炉。
  14. 前記加熱装置(86)が、区域加熱装置(88)として少なくとも二つの加熱要素(90i)を備え、これらの加熱要素(90i)が、互いから間隔をあけて、かつ垂直に連なって配置されていることを特徴とする、請求項12に記載のモジュール炉。
  15. 温度センサー(92i)が、加熱要素(90i)の垂直位置に対応して互いから間隔を空けた状態で炉空間(24)内に垂直に連なって配置されており、この際、各々の少なくとも一つの温度センサー(92i)が、各々の温度ゾーンの付属する少なくとも一つの加熱要素(90i)と接続されていることを特徴とする、請求項14に記載のモジュール炉。
  16. モジュール炉(10)が断熱体(96)によって囲まれていることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一つに記載のモジュール炉。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102014003126A1 (de) 2014-03-03 2015-09-03 Clariant International Ltd. Heizvorrichtung zur Herstellung von Kohlenstofffasern
ES2638003B1 (es) * 2016-03-15 2018-05-08 Manuel Torres Martinez Horno para el tratamiento térmico de filamentos
CN114457464B (zh) * 2022-02-28 2022-07-22 新创碳谷控股有限公司 一种减少丝束振动的碳纤维氧化炉

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51119833A (en) * 1975-04-08 1976-10-20 Toho Rayon Co Ltd A process for manufacturing carbon fibers
US4186179A (en) 1977-05-30 1980-01-29 Toray Industries, Inc. Process for producing oxidized or carbon fibers
JPS5988918A (ja) * 1982-11-05 1984-05-23 Toray Ind Inc 炭素繊維製造用熱風炉及びその糸掛け方法
US4559010A (en) * 1984-05-01 1985-12-17 Toray Industries, Inc. Apparatus for producing oxidized filaments
US5142796A (en) * 1989-02-23 1992-09-01 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Flameresisting apparatus
US6027337A (en) 1998-05-29 2000-02-22 C.A. Litzler Co., Inc. Oxidation oven
US7223376B2 (en) 2000-02-10 2007-05-29 Industrial Technology And Equipment Company Apparatus and method for making carbon fibers
DE102010007481B4 (de) 2010-02-09 2012-07-12 Eisenmann Ag Oxidationsofen
KR101396645B1 (ko) * 2011-04-26 2014-05-27 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 중공사막용 건조 장치
US9157679B2 (en) * 2011-07-28 2015-10-13 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Flame-resistant heat treatment furnace
JP5585727B2 (ja) * 2012-03-12 2014-09-10 三菱レイヨン株式会社 多孔質膜の製造方法、および多孔質膜の乾燥装置
DE102014003126A1 (de) 2014-03-03 2015-09-03 Clariant International Ltd. Heizvorrichtung zur Herstellung von Kohlenstofffasern

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