JP2022090287A

JP2022090287A - ベル型炉の冷却装置及び冷却方法

Info

Publication number: JP2022090287A
Application number: JP2020202582A
Authority: JP
Inventors: 真伍中井; Shingo Nakai
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 2020-12-07
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2022-06-17
Anticipated expiration: 2040-12-07
Also published as: JP7175581B2

Abstract

【課題】加熱処理された処理材をインナーカバー内で冷却させるにあたり、インナーカバーが急冷による熱応力などで損傷しないようにして、インナーカバー内の処理材を短時間で効率よく冷却できるようにする、ベル型炉の冷却装置を提供する。
【解決手段】加熱処理された処理材Wをインナーカバー１０内において冷却させるにあたり、加熱処理された処理材が収容されたインナーカバーの外周側に、内側冷却用カバー２１と上部が開放された外側冷却用カバー２２とを有する２重の冷却用カバー２０を設け、冷却用気体をインナーカバーと内側冷却用カバーとの間を通して流す冷却用気体案内手段３０と、内側冷却用カバーの外面に冷却液ｘを散布させる第１冷却液散布手段４０と、インナーカバーの外面に冷却液を散布させる第２冷却液散布手段５０とを設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、コイル等の処理材をインナーカバー内において加熱させて処理した後、加熱処理された処理材をインナーカバー内において冷却させるようにしたベル型炉の冷却装置及び冷却方法に関するものである。特に、加熱処理された処理材をインナーカバー内において冷却させるにあたり、インナーカバーが急冷されることによる熱応力等でインナーカバーが損傷しないようにして、インナーカバー内における加熱処理された処理材を短時間で効率よく冷却できるようにした点に特徴を有するものである。

従来、ベル型炉においては、コイル等の処理材をベースの上にスペーサーを介して複数段載置させ、これをインナーカバーで覆った後、さらにこのインナーカバーの外周側に加熱用カバーが被せ、この加熱用カバーに設けたバーナー等によって、インナーカバー内における処理材を加熱・均熱（焼鈍）させて加熱処理した後、インナーカバーの外周側における加熱用カバーを外して、加熱処理された処理材をインナーカバー内において冷却させることが行われている。

そして、このように加熱処理された処理材をインナーカバー内において冷却させるにあたっては、特許文献１、２等に示されるように、加熱用カバーを外した後のインナーカバーの外周側に冷却用カバーを設け、まず、この冷却用カバーと前記のインナーカバーとの間に冷却用気体を流して、インナーカバーが変形したり破損したりしない所定温度まで徐冷（ゆっくり冷却）させ、その後、前記のインナーカバーの外面に水などの冷却液を散布して、インナーカバー内における処理材を素早く目的の温度まで冷却させるようにしたものが提案されている。

しかし、前記のように冷却用カバーとインナーカバーとの間に冷却用気体を流して、インナーカバーを所定温度まで徐冷させる場合、冷却用カバーとインナーカバーとの間を流れる冷却用気体によってインナーカバーから放熱される熱を奪い、これにより昇温された冷却用気体を外部に排出させるという気体の流れによる冷却が主体となるため、徐冷といえども、温度の下降速度が遅すぎて、インナーカバーを所定温度まで徐冷させるのに多くの時間がかかり、インナーカバー内における処理材を目的の温度まで冷却させるために要する全体の時間が長くなって、設備の生産性が大きく低下するという問題があった。

また、インナーカバー内における処理材を短時間で冷却させるために、冷却用カバーとインナーカバーとの間に冷却用気体を流してインナーカバーを冷却させる時間を短くして、熱い状態にあるインナーカバーの外面に冷却液を散布、或いは、冷却用気体によるインナーカバーの冷却を行わずに、最初から熱い状態にあるインナーカバーの外面に冷却液を散布するようにした場合、高温状態のインナーカバーに冷却液が散布され、冷却液との温度差が大きくなりすぎて、インナーカバーに負荷が加わり、インナーカバーに局所的な変形や割れが発生するおそれがあるという問題があった。

特開平６－１００９４８号公報特開平６－２７１９４５号公報

本発明は、コイル等の処理材をインナーカバー内において加熱させて処理した後、加熱処理された処理材をインナーカバー内において冷却させるようにしたベル型炉の冷却装置及び冷却方法における前記のような様々な問題を解決することを課題とするものである。

そして、本発明においては、前記のようなベル型炉において、前記のインナーカバーの外周側に冷却用カバーを設けて、インナーカバー内における加熱処理された処理材を冷却させるにあたり、インナーカバーが損傷しないようにして、インナーカバー内における加熱処理された処理材を短時間で目的の温度まで冷却できるようにすることを課題とするものである。

本発明に係るベル型炉の冷却装置においては、前記のような課題を解決するため、加熱処理された処理材をインナーカバー内において冷却させるベル型炉の冷却装置において、加熱処理された処理材が収容されたインナーカバーの外周側に、内側冷却用カバーと上部が開放された外側冷却用カバーとを有する２重の冷却用カバーを設けると共に、冷却用気体を前記のインナーカバーと内側冷却用カバーとの間を通して流す冷却用気体案内手段と、前記の内側冷却用カバーの外面に冷却液を散布させる第１冷却液散布手段と、前記のインナーカバーの外面に冷却液を散布させる第２冷却液散布手段とを設けた。

そして、本発明におけるベル型炉の冷却装置においては、前記の冷却用気体案内手段として、冷却用気体を前記のインナーカバーと内側冷却用カバーとの間に吸引させて、インナーカバーと内側冷却用カバーとの間で加熱された冷却用気体を排気させる吸引ファンを設けるようにし、或いは冷却用気体を前記のインナーカバーと内側冷却用カバーとの間に送風させて、インナーカバーと内側冷却用カバーとの間で加熱された冷却用気体を排気させる送風ファンを設けるようにすることができる。

また、本発明におけるベル型炉の冷却装置において、前記の内側冷却用カバーの外面に冷却液を散布させる第１冷却液散布手段と、インナーカバーの外面に冷却液を散布させる第２冷却液散布手段とに冷却液を供給するにあたっては、冷却液供給装置から冷却液を前記の第１冷却液散布手段と第２冷却液散布手段とに案内する冷却液案内管に切換手段を設け、この切換手段により冷却液案内管を通して導かれる冷却液を前記の第１冷却液散布手段と第２冷却液散布手段とに切り換えて供給させるようにすることができる。なお、冷却液供給装置から冷却液を、個別に設けた冷却液案内管により前記の第１冷却液散布手段と第２冷却液散布手段とに個別に供給させるようにすることもできる。

また、本発明におけるベル型炉の冷却装置においては、前記の２重の冷却用カバーにおける外側冷却用カバーをなくした構造にすることもできる。

また、本発明におけるベル型炉の冷却方法においては、前記のような課題を解決するため、前記のようなベル型炉の冷却装置を用い、前記の冷却用気体案内手段によって冷却用気体を前記のインナーカバーと内側冷却用カバーとの間を通して流すと共に、前記の第１冷却液散布手段から内側冷却用カバーの外面に冷却液を散布させて、インナーカバーを所定温度に冷却させた後、前記の第２冷却液散布手段からインナーカバーの外面に冷却液を散布させて、インナーカバー内における処理材を冷却させるようにした。

そして、本発明におけるベル型炉の冷却方法のように、冷却用気体案内手段によって冷却用気体を前記のインナーカバーと内側冷却用カバーとの間を通して流すと共に、前記の第１冷却液散布手段により内側冷却用カバーの外面に冷却液を散布させるようにすると、インナーカバーの外周に設けられた内側冷却用カバーが第１冷却液散布手段から散布された冷却液によって冷却され、インナーカバーと内側冷却用カバーとの温度差が大きくなって、インナーカバーからの放射冷却が促進されると共に、インナーカバーと内側冷却用カバーとの間を流れる冷却用気体が内側冷却用カバーの熱を奪うことで、冷却用気体によるインナーカバーの冷却が効率よく行えるようになり、従来に比べて、インナーカバーを短い時間で所定温度まで徐冷することができ、前記の第２冷却液散布手段からインナーカバーの外面に冷却液を散布させて、インナーカバー内における処理材を目的の温度まで冷却させるのに要する時間を短縮できるようになる。

本発明においては、加熱処理された処理材をインナーカバー内において冷却させるベル型炉の冷却装置において、加熱処理された処理材が収容されたインナーカバーの外周側に、内側冷却用カバーと上部が開放された外側冷却用カバーとを有する２重の冷却用カバーを設けると共に、冷却用気体を前記のインナーカバーと内側冷却用カバーとの間を通して流す冷却用気体案内手段と、前記の内側冷却用カバーの外面に冷却液を散布させる第１冷却液散布手段と、前記のインナーカバーの外面に冷却液を散布させる第２冷却液散布手段とを設け、前記の冷却用気体案内手段によって冷却用気体を前記のインナーカバーと内側冷却用カバーとの間を通して流すと共に、前記の第１冷却液散布手段から内側冷却用カバーの外面に冷却液を散布させて、インナーカバーを所定温度まで徐冷させた後、前記の第２冷却液散布手段からインナーカバーの外面に冷却液を散布させて、インナーカバー内における処理材を目的の温度まで冷却させるようにした。

そして、本発明のように、冷却用気体案内手段によって冷却用気体をインナーカバーと内側冷却用カバーとの間を通して流すと共に、インナーカバーの外周に設けた内側冷却用カバーの外面に第１冷却液散布手段から冷却液を散布させると、第１冷却液散布手段から散布された冷却液によって内側冷却用カバーが速やかに冷却され、インナーカバーと内側冷却用カバーとの温度差が大きくなって、インナーカバーからの放熱が促進されると共に、インナーカバーと内側冷却用カバーとの間を流れる冷却用気体が内側冷却用カバーの熱を奪うことで、冷却用気体によるインナーカバーの徐冷が効率よく行えるようになる。

この結果、本発明におけるベル型炉の冷却装置及び冷却方法においては、従来に比べて、インナーカバーを短い時間で所定温度まで徐冷できるようになり、またこのようにインナーカバーを所定温度に徐冷させた後、第２冷却液散布手段によりインナーカバーの外面に冷却液を散布させて、インナーカバー内における処理材を冷却させるため、高温状態のインナーカバーの外面に最初から冷却液を散布させる場合のように、冷却液との温度差からインナーカバーに負荷が加わって、インナーカバーに局所的な変形や割れが発生するということもなく、インナーカバーが損傷しないようにして、加熱処理された処理材をインナーカバー内において短時間で目的の温度まで冷却できるようになり、設備の生産性が大きく向上する。

本発明の一実施形態に係るベル型炉の冷却装置において、加熱処理された処理材が収容されたインナーカバーの外周側に、内側冷却用カバーと上部が開放された外側冷却用カバーとを有する２重の冷却用カバーと、冷却用気体案内手段と、第１冷却液散布手段と、第２冷却液散布手段とを設けた状態を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係るベル型炉の冷却装置において、（Ａ）は冷却用気体案内手段によって冷却用気体をインナーカバーと内側冷却用カバーとの間を通して流すと共に、第１冷却液散布手段によって内側冷却用カバーの外面に冷却液を散布させて、インナーカバーを所定温度まで冷却させる状態を示した概略断面説明図、（Ｂ）はインナーカバーを所定温度まで冷却させた後、第２冷却液散布手段によってインナーカバーの外面に冷却液を直接散布させて、インナーカバー内における処理材を冷却させる状態を示した概略断面説明図である。である。前記の実施形態に係るベル型炉の冷却装置における第１冷却液散布手段を変更させた第１の変更例を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係るベル型炉の冷却装置における第１冷却液散布手段を変更させた第２の変更例を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係るベル型炉の冷却装置における第１冷却液散布手段を変更させた第１の変更例において、前記の冷却用気体案内手段を変更させた第３の変更例を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係るベル型炉の冷却装置における第１冷却液散布手段を変更させた第１の変更例において、前記の冷却用気体案内手段を変更させた第４の変更例を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係るベル型炉の冷却装置において、２重の冷却用カバーにおける前記の外側冷却用カバーをなくした例を示した概略断面説明図である。前記の実施形態に係るベル型炉の冷却装置において、２重の冷却用カバーにおける前記の外側冷却用カバーを下まで延ばした例を示した概略断面説明図である。本発明におけるベル型炉の冷却方法を用いた場合に処理材の温度が下がる状態を、従来のものと比較したグラフである。

本発明の実施形態に係るベル型炉の冷却装置及び冷却方法を、添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係るベル型炉の冷却装置及び冷却方法は、下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。

この実施形態に係るベル型炉の冷却装置においては、インナーカバー１０内にスペーサーＳを介して処理材Ｗを複数段積み重ねて収容させ、このインナーカバー１０の外周側に設けた加熱カバー（図示せず）に設けたバーナー（図示せず）などによりインナーカバー１０内に収容された処理材Ｗを加熱・均熱（焼鈍）させて加熱処理した後、前記の加熱カバー（図示せず）を取り外して、複数段積み重ねて収容された処理材Ｗをインナーカバー１０内において冷却させるようにしている。

そして、この実施形態におけるベル型炉の冷却装置においては、図１及び図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、加熱用カバー（図示せず）を外した後のインナーカバー１０の外周側に、内側冷却用カバー２１と上部が開放された外側冷却用カバー２２とを有する２重の冷却用カバー２０を設けている。

また、冷却用気体をインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間を通して流す冷却用気体案内手段３０として、前記の外側冷却用カバー２２上部の外周側に吸引ファン３１を設けると共に、インナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間において加熱された冷却用気体を、前記の吸引ファン３１を介して外部に案内する案内管３２を設けている。

そして、この実施形態においては、前記の吸引ファン３１を回転させて、前記の内側冷却用カバー２１と外側冷却用カバー２２との下部における外気導入部２３を通して冷却用気体となる外気をインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間に吸引し、この外気をインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間を流して、この外気により熱くなったインナーカバー１０を冷却させ、インナーカバー１０の熱によって加熱された外気を前記の案内管３２を通して外部に排気させるようにしている。

また、この実施形態においては、前記の内側冷却用カバー２１の外面に冷却液ｘを散布させる第１冷却液散布手段４０として、内側冷却用カバー２１の上方の中央部に冷却液ｘを散布させる第１シャワー部材４１を設けると共に、インナーカバー１０の外面に冷却液ｘを散布させる第２冷却液散布手段５０として、インナーカバー１０の上方の中央部に冷却液ｘを散布させる第２シャワー部材５１を設けている。

そして、この実施形態においては、前記の第１シャワー部材４１と第２シャワー部材５１とに冷却液ｘを供給するにあたり、冷却液供給装置６０から冷却液ｘを前記の第１シャワー部材４１と第２シャワー部材５１とに導く冷却液案内管６１を設けると共に、この冷却液案内管６１の途中に切換手段６２として三方弁６２を設け、この三方弁６２により冷却液供給装置６０から冷却液案内管６１を通して案内される冷却液ｘを、前記の第１シャワー部材４１と第２シャワー部材５１との何れに供給するかを切り換えるようにしている。なお、この実施形態においては、前記の冷却液供給装置６０から冷却液案内管６１を通して導かれる冷却液ｘを、三方弁６２により第１シャワー部材４１と第２シャワー部材５１との何れに供給させるかを切り換えるようにしたが、冷却液供給装置６０から冷却液案内管６１を通して冷却液ｘを第１シャワー部材４１と第２シャワー部材５１とに供給させる方法はこのようなものに限定されず、図示していないが、冷却液供給装置６０から冷却液ｘを前記の第１シャワー部材４１と第２シャワー部材５１とに導く冷却液案内管６１を個別に設けると共に、各冷却液案内管６１にそれぞれ開閉調整弁（図示せず）を設け、各冷却液案内管６１を通して冷却液ｘを第１シャワー部材４１と第２シャワー部材５１とに個別に供給させるようにすることもできる。なお、図示していないが、前記の冷却液案内管６１は、前記の冷却用カバー２０を取り外すために、切り離し可能な構造にしている。また、冷却液ｘの流れを点線で示している。

また、前記のように第１シャワー部材４１から内側冷却用カバー２１の外面に散布させた後の冷却液ｘと、第２シャワー部材５１からインナーカバー１０の外面に散布させた後の冷却液ｘとを回収するにあたり、この実施形態においては、インナーカバー１０の外周側における内側冷却用カバー２１と外側冷却用カバー２２の下部にリング状になった冷却液回収部６３を設け、第１シャワー部材４１から内側冷却用カバー２１の外面に散布させた後の冷却液ｘと、第２シャワー部材５１からインナーカバー１０の外面に散布させた後の冷却液ｘとをこの冷却液回収部６３内に回収させ、このように冷却液回収部６３内に回収された冷却液ｘを、排水部（図示せず）を通して排水させるようにしている。

そして、この実施形態において、前記のようにインナーカバー１０の外周側に内側冷却用カバー２１と上部が開放された外側冷却用カバー２２とを有する２重の冷却用カバー２０を設け、図２（Ａ）に示すように、前記の吸引ファン３１を回転させて、前記の内側冷却用カバー２１と外側冷却用カバー２２との下部における外気導入部２３を通して外気をインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間に吸引し、この外気をインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間を流して、高温のインナーカバー１０を冷却させ、インナーカバー１０の熱によって加熱された外気を前記の案内管３２を通して外部に排気させるようにすると共に、前記の冷却液供給装置６０から冷却液案内管６１を通して案内される冷却液ｘを前記の三方弁６２により第１シャワー部材４１に供給し、この第１シャワー部材４１により冷却液ｘを前記の内側冷却用カバー２１の上部から散布させて、内側冷却用カバー２１の外面を冷却液ｘによって冷却させ、このように内側冷却用カバー２１を冷却させた後の冷却液ｘを前記の冷却液回収部６３内に回収させるようにする。なお、図においては、前記の三方弁６２の開いた部分を白抜きで示し、閉まった部分を黒塗りで示した。

このように、吸引ファン３１により外気導入部２３を通して吸引させた外気を、インナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間を流して、高温のインナーカバー１０を冷却させると共に、第１シャワー部材４１により冷却液ｘを内側冷却用カバー２１の上部から散布して、内側冷却用カバー２１の外面を冷却させるようにすると、内側冷却用カバー２１が冷却液ｘによって速やかに冷却されて、内側冷却用カバー２１とインナーカバー１０との温度差が大きくなり、インナーカバー１０からの放射冷却が促進されると共に、インナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間を流れる外気が内側冷却用カバー２１の熱を奪うことで、外気によるインナーカバー１０の冷却が効率よく行えるようになる。

次いで、このようにしてインナーカバー１０が冷却され、インナーカバー１０の温度が、冷却液ｘを直接散布しても損傷しない程度の温度まで徐冷されると、図２（Ｂ）に示すように、前記のように吸引ファン３１によりインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間に吸引された外気を、インナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間を流してインナーカバー１０を冷却させると共に、前記の冷却液供給装置６０から冷却液案内管６１を通して案内される冷却液ｘを、前記の三方弁６２により前記の第１シャワー部材４１から第２シャワー部材５１に切り換えて第２シャワー部材５１に供給し、この第２シャワー部材５１から冷却液ｘを、前記のように所定温度まで冷却されたインナーカバー１０の上部から散布し、この冷却液ｘにより直接インナーカバー１０の外面を冷却させて、インナーカバー１０内における処理材Ｗを所定温度まで冷却させるようにすると共に、このようにしてインナーカバー１０を冷却させた後の冷却液ｘを、前記の冷却液回収部６３内に回収させるようにする。

このようにすると、インナーカバー１０の外面に冷却液ｘを直接散布しても損傷しない温度までインナーカバー１０を短時間で徐冷させることができ、またこのようにインナーカバー１０の外面に冷却液ｘを直接散布しても損傷しない程度の温度まで所定温度に冷却させた後、第２シャワー部材５１から冷却液ｘをインナーカバー１０の外面に散布させて、インナーカバー１０内における処理材Ｗを冷却させるため、冷却液ｘとの温度差によってインナーカバー１０に負荷が加わるのが防止されて、インナーカバー１０に局所的な変形や割れが発生するということがなく、従来に比べて、インナーカバー１０内における処理材Ｗを目的の温度まで短時間で効率よく冷却できるようになる。

ここで、前記の実施形態においては、第１冷却液散布手段４０として、前記のように内側冷却用カバー２１の上方の中央部に冷却液ｘを散布させる第１シャワー部材４１を設けるようにしたが、第１冷却液散布手段４０はこのようなものに限定されない。

例えば、第１冷却液散布手段４０を変更させた第１の変更例においては、図３に示すように、内側冷却用カバー２１の上方の中央部にリング状になった第１シャワー部材４２を設けるようにしている。

そして、この第１の変更例においては、前記のように吸引ファン３１を回転させて、前記の外気導入部２３を通して外気をインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間に吸引し、この外気をインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間を流して、高温のインナーカバー１０を冷却させ、これにより加熱された外気を、案内管３２を通して外部に排気させると共に、冷却液供給装置６０から冷却液案内管６１を通して案内される冷却液ｘを三方弁６２により前記のリング状になった第１シャワー部材４２に供給し、この第１シャワー部材４２により冷却液ｘを内側冷却用カバー２１の上部からリング状に散布させるようにする。

また、第１冷却液散布手段４０を変更させた第２の変更例においては、図４に示すように、内側冷却用カバー２１の上部において、内側冷却用カバー２１と外側冷却用カバー２２との間にリング状になった第１シャワー部材４３を設けるようにしている。

そして、この第２の変更例においては、前記のように吸引ファン３１を回転させて、前記の外気導入部２３を通して外気をインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間に吸引し、この外気をインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間を流して、高温のインナーカバー１０を冷却させ、これにより加熱された外気を、前記の案内管３２を通して外部に排気させるようにすると共に、冷却液供給装置６０から冷却液案内管６１を通して案内される冷却液ｘを三方弁６２により前記のリング状になった第１シャワー部材４３に供給し、この第１シャワー部材４３により冷却液ｘを内側冷却用カバー２１の上部の外周に沿ってリング状に散布させるようにする。

また、前記の実施形態においては、外気をインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間を通して流す冷却用気体案内手段３０として、前記の外側冷却用カバー２２上部の外周側に吸引ファン３１を設けると共に、インナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間において加熱された外気を、前記の吸引ファン３１を介して外部に案内する案内管３２を設けるようにしたが、冷却用気体案内手段３０はこのようなものに限定されない。

例えば、冷却用気体案内手段３０を変更させた第４の変更例においては、図５に示すように、冷却用気体案内手段３０として、前記の内側冷却用カバー２１の上方中央部に吸引ファン３３を設けると共に、この吸引ファン３３の下における内側冷却用カバー２１の上部中央部に、インナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間において加熱された外気を前記の吸引ファン３３により吸引して外部に案内する案内部２１ａを設け、また第１冷却液散布手段４０としては、図３に示した第１の変更例のように、内側冷却用カバー２１の上方の中央部に、リング状になった第１シャワー部材４２を前記の案内部２１ａの外周側に位置するように設けている。

そして、この変更例４においては、前記の吸引ファン３３を回転させて、前記の外気導入部２３を通して外気をインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間に吸引し、この外気をインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間を流して、高温のインナーカバー１０を冷却させ、これにより加熱された外気を吸引ファン３３の下における内側冷却用カバー２１の上部中央部における案内部２１ａを通して外部に排気させると共に、冷却液供給装置６０から冷却液案内管６１を通して案内される冷却液ｘを三方弁６２により前記のリング状になった第１シャワー部材４２に供給し、この第１シャワー部材４２により冷却液ｘを内側冷却用カバー２１の上部の外周に沿ってリング状に散布させるようにする。

また、冷却用気体案内手段３０を変更させた第５の変更例においては、図６に示すように、冷却用気体案内手段３０として、外側冷却用カバー２２下部の外周側に送風ファン３４を設け、この送風ファン３４によって外気をインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間に送る送風管３５を設けると共に、内側冷却用カバー２１の上部中央部に、インナーカバー１０と内側冷却用カバー２１の間において加熱された外気を外部に案内する案内部２１ａを設け、また第１冷却液散布手段４０としては、図３に示した第１の変更例のように、内側冷却用カバー２１の上方の中央部に、リング状になった第１シャワー部材４２を前記の案内部２１ａの外周側に位置するように設けている。

そして、この変更例５においては、前記の送風ファン３４を回転させ、前記の送風管３５を通して外気をインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間に送風し、この外気をインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間を流して、高温のインナーカバー１０を冷却させ、これにより加熱された外気を内側冷却用カバー２１の上部中央部における案内部２１ａを通して外部に排気させると共に、冷却液供給装置６０から冷却液案内管６１を通して案内される冷却液ｘを三方弁６２により前記のリング状になった第１シャワー部材４２に供給し、この第１シャワー部材４２により冷却液ｘを内側冷却用カバー２１の上部の外周に沿ってリング状に散布させるようにする。

なお、前記の実施形態においては、第１冷却液散布手段４０における第１シャワー部材４１、４２、４３を変更させた例を示したが、前記の第２冷却液散布手段５０における第２シャワー部材５１を、第１冷却液散布手段４０における第１シャワー部材４１、４２、４３と同様に変更させることもできる。

また、前記の実施形態１においては、冷却用カバー２０として、内側冷却用カバー２１と上部が開放された外側冷却用カバー２２とを設けたが、前記の外側冷却用カバー２２は、内側冷却用カバー２１の外面に散布した冷却液ｘが内側冷却用カバー２１の外面を流れ落ちる際における、高温の水しぶきや水蒸気が装置の周囲に拡散しないようにする安全カバーとして機能するものであり、図７に示すように、前記の外側冷却用カバー２２を設けなくても、本来の機能を発揮することができる。

また、前記の実施形態１において、図８に示すように、前記の外側冷却用カバー２２の下端を延ばして、外側冷却用カバー２２の下部における外気導入部２３閉じた状態にすることもできる。このようにすると、前記の吸引ファン３１を回転させた場合、外側冷却用カバー２２の開放された上部から外気が吸引され、前記の内側冷却用カバー２１の下部における外気導入部２３を通してインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間に導かれて、このインナーカバー１０と内側冷却用カバー２１との間を流れるようになり、内側冷却用カバー２１がその外周側からも外気によって冷却されるようになり、冷却効率が向上する。

次に、加熱処理された処理材Ｗをインナーカバー１０内において冷却させる場合に、処理材Ｗの温度が変化する状態を、本発明のものと従来例のものとを比較したグラフを図９に示した。なお、本発明のものによる変化を実線で、従来例のものによる変化を点線で示した。

この結果、本発明のものにおいては、処理材Ｗのものを所定温度まで徐冷させる徐冷時間が従来例のものに比べてＴ１短くなり、これに伴って、処理材Ｗを目的の温度まで冷却させる時間が、従来例のものはＴ３にあったのに対して、本発明のものはＴ２になって、処理材Ｗを目的の温度まで冷却させる時間を大きく短縮できるようになった。

１０：インナーカバー
２０：冷却用カバー
２１：内側冷却用カバー
２１ａ：案内部
２２：外側冷却用カバー
２３：外気導入部
３０：冷却用気体案内手段
３１：吸引ファン
３２：案内管
３３：吸引ファン
３４：送風ファン
３５：送風管
４０：第１冷却液散布手段
４１：第１シャワー部材
４２：第１シャワー部材
４３：第１シャワー部材
５０：第２冷却液散布手段
５１：第２シャワー部材
６０：冷却液供給装置
６１：冷却液案内管
６２：三方弁（切換手段）
６３：冷却液回収部
Ｓ：スペーサー
Ｗ：処理材
ｘ：冷却液

Claims

加熱処理された処理材をインナーカバー内において冷却させるベル型炉の冷却装置において、加熱処理された処理材が収容されたインナーカバーの外周側に、内側冷却用カバーと上部が開放された外側冷却用カバーとを有する２重の冷却用カバーを設けると共に、冷却用気体を前記のインナーカバーと内側冷却用カバーとの間を通して流す冷却用気体案内手段と、前記の内側冷却用カバーの外面に冷却液を散布させる第１冷却液散布手段と、前記のインナーカバーの外面に冷却液を散布させる第２冷却液散布手段とを設けたことを特徴とするベル型炉の冷却装置。
請求項１に記載のベル型炉の冷却装置において、前記の冷却用気体案内手段として、冷却用気体を前記のインナーカバーと内側冷却用カバーとの間に吸引させて、インナーカバーと内側冷却用カバーとの間で加熱された冷却用気体を排気させる吸引ファンを設けたことを特徴とするベル型炉の冷却装置。
請求項１に記載のベル型炉の冷却装置において、前記の冷却用気体案内手段として、冷却用気体を前記のインナーカバーと内側冷却用カバーとの間に送風させて、インナーカバーと内側冷却用カバーとの間で加熱された冷却用気体を排気させる送風ファンを設けたことを特徴とするベル型炉の冷却装置。
請求項１～請求項３の何れか１項に記載のベル型炉の冷却装置において、前記の２重の冷却用カバーにおける外側冷却用カバーをなくしたことを特徴とするベル型炉の冷却装置。
請求項１～請求項４の何れか１項に記載のベル型炉の冷却装置を用い、前記の冷却用気体案内手段によって冷却用気体を前記のインナーカバーと内側冷却用カバーとの間を通して流すと共に、前記の第１冷却液散布手段から内側冷却用カバーの外面に冷却液を散布させて、インナーカバーを所定温度に冷却させた後、前記の第２冷却液散布手段からインナーカバーの外面に冷却液を散布させて、インナーカバー内における処理材を冷却させることを特徴とするベル型炉の冷却方法。