JP5578276B2 - 横型熱処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、炭素繊維前駆体繊維束を耐炎化するための耐炎化炉に好適に用いることのできる熱処理装置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熱処理する熱処理装置が知られている。この熱処理装置は、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熱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室内にシアン化合物、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、回収して燃焼処理などのガス処理をする必要がある。

特許文献１には、このような分解ガスが熱処理装置の前駆体繊維束の送入／送出口から熱処理装置外に漏出することを防止するために、熱処理室に隣接して、室内を負圧にし、分解ガスを回収するシール室を設け、更にシール室の前駆体繊維束の送入／送出口の外側で被処理物へ向かって熱処理装置外の空気を吹き付け外気の流入を抑制するエアーカーテン手段を設けた熱処理装置において、被処理物に向けて吹き付ける空気の噴出速度を増加させても、シール室内の気体が外部へ漏出することを防止するため、前記熱処理室内に連設されたシール室内に筒状の整流部材を設けることが提案されている。

また、熱処理装置内の温度ムラ抑制のため、熱処理装置の送入／送出口にスリットを設け、スリットより熱処理装置内もしくは熱処理装置外へ加熱空気を噴出する機構を備えた熱処理装置が提案されている（特許文献２参照）。

このような分解ガスが熱処理装置の前駆体繊維束の送入／送出口から熱処理装置外に漏出することを防止するために、前駆体繊維束の送入／送出口の外側で被処理物へ向かって熱処理装置外の空気を吹き付け外気の流入を抑制するエアーカーテン手段を設けた熱処理装置が提案されている（特許文献３参照）。

特開２００８−１５６７９０号公報 ＷＯ０２／０７７３３７号 ＵＳ６０２７３３７

特許文献１記載の熱処理装置では、被処理物に向けて吹き付ける空気の噴出速度を増加させても熱処理装置本体外への分解ガスの漏出を防止することはできるものの、シール室内が負圧であるため、エアーカーテン用の上下のノズルから被処理物に向けて噴出された空気がシール室内に吸い込まれやすく、被処理物に向けて吹き付けるエアーカーテン用空気量を必要な量以上に吹き付ける必要があることがあった。

そこで、本発明は、被処理物に向けて吹き付けるエアーカーテン用の気体の量を削減しても、分解ガス等のシール室内のガスが外部へ漏出することを防止できる熱処理装置を提供することを目的とする。

本発明の別の目的は、このような熱処理装置を用いる、耐炎化繊維束の製造方法、炭素繊維束の製造方法、および熱処理方法を提供することである。

本発明の一態様によれば、
連続した扁平状の被処理物を熱処理室内で水平方向に移送させながら連続的に熱処理する横型熱処理装置であって、
熱処理室の被処理物送入口と送出口とに、それぞれ、排気ファンが接続されたシール室が連接され、前記シール室は、被処理物がシール室を水平方向に通過可能に構成され、
各シール室の被処理物送入口および送出口のうちの熱処理室と反対側に位置する開口に、断面が矩形状である通路が連接され、前記通路は、被処理物が通路を水平方向に通過可能に構成され、
シール室被処理物送入口に連接された通路の被処理物送入口が、前記熱処理装置の被処理物送入口であり、かつ、シール室被処理物送出口に連接された通路の被処理物送出口が、前記熱処理装置の被処理物送出口であり、
各通路の上下の位置に、気体を噴出する一対のノズルが設けられ、
各ノズルの気体噴出口は矩形状であり、
各通路において、この通路に設けられた一対のノズルは、この通路の上下方向の中心に向かって、かつ、この通路が有する熱処理装置の被処理物送入口もしくは被処理物送出口に向かって気体を噴出し、
各通路において、この通路に設けられた各ノズルの気体噴出口は、この通路の被処理物の送入口および送出口の長辺方向と平行であり、かつ、前記長辺の長さと等しい長さを有し、かつ、
各通路において、この通路に設けられた一対のノズルの気体噴出口と、この通路が有する熱処理装置の被処理物送入口もしくは被処理物送出口との間の距離ｄ（ｍｍ）と、この通路の高さＤｎとが
２≦ｄ＜０．７５Ｄｎ
を満たす
横型熱処理装置が提供される。

各通路において、前記距離ｄが、１５ｍｍ以上であることが好ましい。

各通路において、前記ノズルの開口幅Ｗｎが０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、前記通路の高さＤｎが２０ｍｍ以上７８ｍｍ以下であることが好ましい。

鉛直方向の複数の位置においてそれぞれ被処理物を水平方向に移送可能なように、鉛直方向の複数の位置にそれぞれ前記通路が設けられ、
前記シール室は、各通路に対応して区画されていることができる。

前記ノズル毎に気体の噴出し量が調節可能な気体流量調節機構を有することが好ましい。

前記通路が、上側の通路部材と下側の通路部材と側面部材によって形成され、
上側および下側の通路部材のそれぞれが、ノズルを隔てて、二つの部材を有し、
前記二つの部材が、これら二つの部材の間にノズル間隙を決めるスペーサー部材を挟んで一体化されることができる。

前記二つの部材および前記スペーサー部材が着脱自在であることが好ましい。

横型熱処理装置が、炭素繊維前駆体繊維束を熱処理する熱処理炉であることができる。

本発明の別の態様により、
炭素繊維前駆体繊維束を横型熱処理装置で熱処理して、耐炎化繊維束を製造する、耐炎化繊維束の製造方法であって、
前記横型熱処理装置が、連続した扁平状の被処理物を熱処理室内で水平方向に移送させながら連続的に熱処理する横型熱処理装置であり、
熱処理室の被処理物送入口と送出口とに、それぞれ、排気ファンが接続されたシール室が連接され、前記シール室は、被処理物がシール室を水平方向に通過可能に構成され、
各シール室の被処理物送入口および送出口のうちの熱処理室と反対側に位置する開口に、断面が矩形状である通路が連接され、前記通路は、被処理物が通路を水平方向に通過可能に構成され、
シール室被処理物送入口に連接された通路の被処理物送入口が、前記熱処理装置の被処理物送入口であり、かつ、シール室被処理物送出口に連接された通路の被処理物送出口が、前記熱処理装置の被処理物送出口であり、
各通路の上下の位置に、気体を噴出する一対のノズルが設けられ、
各ノズルの気体噴出口は矩形状であり、
各通路において、この通路に設けられた一対のノズルは、この通路の上下方向の中心に向かって、かつ、この通路が有する熱処理装置の被処理物送入口もしくは被処理物送出口に向かって気体を噴出し、
各通路において、この通路に設けられた各ノズルの気体噴出口は、この通路の被処理物の送入口および送出口の長辺方向と平行であり、かつ、前記長辺の長さと等しい長さを有し、かつ、
各通路において、この通路に設けられた一対のノズルの気体噴出口と、この通路が有する熱処理装置の被処理物送入口もしくは被処理物送出口との間の距離ｄ（ｍｍ）と、この通路の高さＤｎとが
２≦ｄ＜０．７５Ｄｎ
を満たす
横型熱処理装置であり；かつ、
− 前記排気ファンを用いて各シール室を負圧にすること、
− 各通路において、この通路に設けられた各ノズルの、この通路の被処理物の送入口および送出口の長辺１ｍ当たりの気体噴出量をＶ（ｍ^３／ｈ）と表し、この通路に連接されたシール室内のゲージ圧をＰ（Ｐａ）と表したとき、
Ｖ≦−３０×Ｐ＋２１
が満たされるように、各ノズルから気体を噴出させること、
を含む、耐炎化繊維束の製造方法が提供される。

各通路からシール室に流入する気体の流速Ｖｏを、０．１ｍ／秒以上０．５ｍ／秒以下にすることが好ましい。

各ノズルから噴出する気体の噴出速度Ｖｓを、３ｍ/ｓ以上３０ｍ/s以下にすることが好ましい。

本発明の別の態様によれば、
上述の耐炎化繊維束の製造方法によって耐炎化繊維束を製造する工程、および、前記耐炎化繊維束を炭素化する工程、を有する炭素繊維束の製造方法が提供される。

本発明の更に別の態様によれば、
上述の横型熱処理装置を用いて、連続した扁平状の被処理物を連続的に熱処理する熱処理方法が提供される。

本発明によれば、被処理物に向けて吹き付けるエアーカーテン用の気体の量を削減しても、分解ガス等のシール室内の分解ガスが外部へ漏出することを防止できる熱処理装置が提供される。

また、このような熱処理装置を用いる、耐炎化繊維束の製造方法、炭素繊維束の製造方法、および熱処理方法が提供される。

本発明の実施の形態における熱処理装置の全体構成の一例を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態におけるエアーカーテン手段の概略断面図である。 エアーカーテン手段のノズル部の分解斜視図である。 実施例で用いた試験装置の全体構成を示す概略断面図である。 横軸をノズル噴出風速Ｖｓ、縦軸をシール室内圧とした、噴出速度Ｖｓとシール室内圧との関係を表すグラフである。 横軸をノズル１０ａ，１０ｂと送入口１１との距離ｄ、縦軸をシール室内圧とした、距離ｄ、噴出速度Ｖｓおよびシール室内圧との関係を表すグラフである。 実施例で行ったシミュレーション用の熱処理装置の構成図である。

以下、本発明の横型熱処理装置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。ここでは、横型熱処理装置として、横型耐炎化炉を例に説明する。すなわち、連続した偏平状の被処理物が、炭素繊維前駆体繊維束であり、横型熱処理装置が炭素繊維前駆体繊維束を耐炎化する耐炎化炉である場合について説明する。

なお、本明細書において、「上流」および「下流」はそれぞれ、被処理物の移送方向についての上流および下流を意味する。

図１に示すように、熱処理装置（横型耐炎化炉）１は、熱処理室２と、熱処理室にそれぞれ連接されたシール室４、４と、シール室４、４にそれぞれ連接された断面が矩形状の通路１９、１９’と、を有する。通路１９、シール室４（上流側）、熱処理室２、シール室４（下流側）および通路１９’の中をこの順に被処理物が移送できるよう構成されている。通路１９の入口（上流側の開口）が熱処理装置の被処理物入口（熱処理装置送入口１１）であり、通路１９’の出口（下流側の開口）が熱処理装置の被処理物出口（熱処理装置送出口１１’）である。つまり、各通路は、熱処理装置の被処理物送入口（１１）および熱処理装置の被処理物送出口（１１’）のうちのいずれか一方のみを有する。

熱処理装置１は箱型の熱処理室２を備えている。熱処理室２には熱処理室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。この熱風により、被処理物を加熱して熱処理を行うことができる。この熱処理装置は、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熱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室内にシアン化合物、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、回収して燃焼処理などのガス処理をする必要がある。

熱処理室２には排気口２０が設けられている。排気口２０は排気路２１を介してファン１４に接続されている。排気路２１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。

（シール室）
熱処理室２の上流側および下流側（図示左右両側）の外壁（互いに対向する二つの側壁）３，３には、炉内で発生した分解ガスが熱処理装置の前駆体繊維束の送入／送出口から熱処理装置外に漏出することを防止するために、室内を負圧にし、分解ガスを回収するシール室４，４がそれぞれ連設されている。シール室は箱形とすることができる。

シール室４，４の外壁５，５（上流側の箱形シール室の上流側の側壁、および、下流側の箱形シール室の下流側の側壁）には被処理物、例えばポリアクリロニトリル系繊維束からなる前駆体繊維束Ａを送入／送出するためのスリット状の開口（シール室に被処理物を送入するための開口であるシール室外壁送入口７、シール室から被処理物を送出するための開口であるシール室外壁送出口７’）がそれぞれ設けられている。同様に、熱処理室外壁３，３にもシール室外壁送入口７およびシール室外壁送出口７’にそれぞれ対応して送入口６，送出口６’が設けられている。

すなわち、シール室４、４は熱処理室２の被処理物入口（送入口６）側および出口（送出口６’）側にそれぞれ設けられている。

被処理物としては、図面奥行き方向に幅を有する長尺のシート状物を用いることができる。被処理物が炭素繊維前駆体繊維束である場合、図面奥行き方向に前駆体繊維を複数本並べ、全体としてシート状に揃えてシート状物として熱処理装置に供給することができる。

シール室４，４の内部には、シール室４，４をそれぞれ上下方向に三つの別々の区画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２２，２２を介して排気ファン１７，１７に接続されている。排気路２２，２２の途中には、例えばバルブ等の流量調節機構１６がそれぞれ設けられている。排気口１５は区画４ａ，４ｂ，４ｃに各々設けられている。

前記熱処理装置にあっては、前記シール室４、４をそれぞれ仕切り板１２により区画することで（さらには各区画ごとに排気口１５および流量調節機構１６を設けることで）、各区画の圧力がそれぞれに適宜調整でき、熱処理室内とシール室の各区画内の圧力差を個別に制御でき、熱処理室の内外での浮力差の影響による同熱処理室への外気の流入や、同熱処理室からの熱風の流出を制御することができる。

熱処理装置が、鉛直方向の相異なる複数の位置においてそれぞれ被処理物を水平方向に移送可能なように構成されている場合において特に、シール室を区画することが有効である。このような場合、鉛直方向の相異なる複数の位置にそれぞれ通路（１９、１９’）を設けることができる。このとき、鉛直方向の相異なる複数の位置に設けられた各通路に対応して、シール室を区画することができる。図１に示す熱処理装置は、鉛直方向の相異なる三つの位置において被処理物を水平方向に移送可能に構成され、熱処理装置の上流側および下流側のそれぞれにおいて、通路が三つ設けられ、これに対応してシール室が三つに区画されている。

また、各シール室の内部圧力と熱処理室の内部圧力とを比較して、排気ファンの回転数、すなわち排気量を調整する排気調整機構を用いることができる。また、これを自動化するため内部圧力の変化を検出する手段、同検出手段による検出信号により上記排気調整機構の排気量を調整する制御部を備えることもある。

一般に、前記熱処理室内の圧力と熱処理室外の圧力（外気の圧力）との圧力差は、気体温度の違いにより生ずる前記熱処理室内外の浮力差の影響で、熱処理室の高さ方向に変化する。即ち、熱処理室の上部では熱処理室内外における圧力差が大きく、熱処理室の下部では内外の圧力差が小さくなる。

（エアーカーテン手段）
シール室外壁送入口７を挟むように上下に一対の加圧室９ａ，９ｂが設けられている。また、シール室外壁送出口７’を挟むように上下に一対の加圧室９ａ，９ｂが設けられている。加圧室は、熱処理装置外の空気が供給されることで加圧される箱型の室である。全ての上流側加圧室に図２に示す単一の給気ダクト２３（加圧室の各対に給気するための分岐管を有する）が接続され、さらに共通給気路（図示しない）を介して給気ファン（図示しない）に接続されている。また、全ての下流側加圧室においても別の単一の供給ダクトが接続され、さらに共通給気路（図示しない）を介して給気ファン（図示しない）に接続されている。なお、ここでは加圧室に供給する気体（およびエアーカーテン手段のノズルから噴出させる気体）として空気、特には熱処理装置外の空気を例にして説明するが、空気以外の気体を用いることもできる。

前記通路は、各シール室の被処理物入口側および出口側のうちの熱処理室と反対側に位置する側（通路１９は上流側シール室の送入口７側、通路１９’は下流側シール室の送出口７’側）に設けられる。より具体的には、シール室外壁送入口７からさらに外側（上流側）に向かって熱処理装置送入口１１まで伸びる、被処理物（前駆体繊維束Ａ）を送通させる通路１９が設けられる。また、シール室外壁送出口７’からさらに外側（下流側）に向かって熱処理装置送出口１１’まで伸びる、被処理物を送通させる通路１９’が設けられる。

各通路の上下の位置（加圧室９ａ、９ｂ）に、通路の上下方向の中心に向かって、かつこの通路の被処理物入口および出口のうちのシール室と反対側に位置する開口（通路１９では熱処理装置送入口１１、通路１９’では熱処理装置送出口１１’）に向かって空気を噴出する、一対の矩形状のノズルが設けられており、ノズル毎に気体の噴出し量が調整可能な気体流量調節機構（例えば流量調節弁）が設けられている。具体的には、通路１９の前駆体繊維束Ａを挟んだ上下の位置に、熱処理装置外から熱処理装置内へ流入する外気流量を抑制するため、通路の上下方向の中心に向かって、かつ熱処理装置送入口１１の開口に向かって空気を噴出する一対のスリット状のノズル１０ａ，１０ｂ（エアーカーテン手段のノズル）が設けられる。また、通路１９’の前駆体繊維束Ａを挟んだ上下の位置にも、熱処理装置外から熱処理装置内へ流入する外気流量を抑制するために、通路の上下方向の中心に向かって、かつ熱処理装置送出口１１’の開口に向かって空気を噴出する一対のスリット状のノズル１０ａ’，１０ｂ’（エアーカーテン手段のノズル）が設けられている。なお、本明細書において、「ノズル」は断面が矩形状の気体流路（例えば空気通路）を指す。

上流側の加圧室９ａ，９ｂ、ノズル１０ａ，１０ｂおよび通路１９により、シール室外壁送入口７の外側（上流側）に、熱処理装置外の空気を吹き付け外気の流入を抑制するエアーカーテン手段８（上流側）が構成されている。また下流側の加圧室９ａ，９ｂ、ノズル１０ａ’，１０ｂ’および通路１９’により、シール室外壁送出口７’の外側（下流側）にエアーカーテン手段８（下流側）が構成されている。ノズル１０ａ，１０ｂならびに１０ａ’，１０ｂ’は、被処理物の移送方向に直角な方向（図１および２における紙面奥行き方向）に延在する。

各通路において、前記ノズルは、通路の被処理物の送入口および送出口の長辺方向と平行であり、前記長辺の長さと等しい長さを有する。つまり各通路において、その通路の送入口および送出口は矩形（通路の断面と同一の矩形）であり、通路入口および出口の長辺（図１において紙面奥行き方向の辺）は互いに平行であり、これら長辺と平行にノズル（特にはノズルの気体噴出口の長辺）が配置される。通路入口および出口の長辺は互いに等しい長さを有し、通路入口および出口の長辺とノズルの長さ（特にはノズルの気体噴出口の長辺の長さ）とが等しい。

通路１９に関して具体的に言えば、熱処理装置送入口１１およびシール室外壁送入口７はいずれも矩形（通路１９の断面と同一の矩形）であり、かつ送入口１１および送入口７の長辺は互いに平行である。送入口１１および送入口７の長辺に対して、ノズル１０ａおよび１０ｂ（特にはこれらノズルの気体噴出口の長辺）がいずれも平行に配置される。送入口１１および送入口７の長辺は互いに等しい長さを有し、ノズル１０ａおよび１０ｂの長さ（特にはこれらノズルの気体噴出口の長辺の長さ）はいずれも、送入口１１および送入口７の長辺の長さと等しい。通路１９’についても同様である（この場合、通路１９に関する上記説明において、熱処理装置送入口１１を熱処理装置送出口１１’に、シール室外壁送入口７をシール室外壁送出口７’に、ノズル１０ａおよび１０ｂをそれぞれノズル１０ａ’および１０ｂ’に読み替える）。

前記シール室は負圧とし、前記ノズルから、気体を噴出させる。この噴出の方向は、通路の上下方向の中心に向かい、かつ前記通路の被処理物送入口および送出口のうちのシール室と反対側に位置する熱処理装置送入口もしくは熱処理装置送出口に向かう方向である。また、この際、通路の被処理物の送入口および送出口の長辺方向と平行に、前記長辺の長さに渡って、均一に気体を噴出することが好ましい。通路断面の長辺方向１ｍ当たりの前記ノズルから噴出する気体の噴出量Ｖ（ｍ³／ｈ）と、その通路に連接されたシール室の圧力Ｐ（Ｐａ）とが、下記式
Ｖ≦−３０×Ｐ＋２１
を満たすことが、ノズルから噴出す気体の噴出量を減らして、シール室への気体流入量を制御することができるので好ましい。なお、特に断りのない限り圧力はゲージ圧で表す。気体噴出量Ｖは、通路断面の長辺方向１ｍあたりの噴出量であるため、厳密にはその単位は「ｍ³／ｈ／ｍ」であるが、簡単のため「ｍ³／ｈ」を用いている。

なお前記シール室は負圧とし、通路断面の長辺方向１ｍ当たりのノズルから噴出す気体の噴出量Ｖ（ｍ³／ｈ）は２１ｍ³／ｈ以上が好ましい。

このようにノズルから気体を噴出すことで、熱処理装置外から熱処理装置内へ流入する外気流量を、通路の長辺方向において均一に制御することができる。

また前記ノズルから噴出す気体の噴出速度Ｖｓは、３ｍ/ｓ以上３０ｍ/s以下が好ましい。噴出速度Ｖｓが、３ｍ/ｓ以上であれば、熱処理装置の外部から内部へ流入する外気流量を、通路の長辺方向において均一に制御しやすい。噴出速度Ｖｓが、３０ｍ/ｓ以下であれば、被処理物がバタつき、被処理物同士の摩擦や装置間での摩擦により品質が低下することを低減しやすくなる。コスト低減の観点から噴出速度Ｖｓは１５ｍ／ｓ以下が好ましく、１０ｍ／ｓ以下がより好ましく、５ｍ／ｓ以下がさらに好ましい。

前記通路からシール室４に導入される気体の流速は、０．１ｍ／秒以上０．５ｍ／秒以下であることが好ましい。導入される気体の流速が、０．１ｍ／秒以上であれば、熱処理装置の外部から内部へ流入する外気流量を、通路の長辺方向において均一に制御しやすくなり、０．５ｍ／秒以下であれば、外気流入による排気ガスの増大を抑えやすくなる。

(エアーカーテン手段ノズル位置)
各通路において、一対のノズルの気体噴出口と、シール室と反対側に位置するその通路の開口（熱処理装置送入口または熱処理装置送出口）との間の距離ｄとし、通路高さをＤｎとしたとき、２≦ｄ＜０．７５Ｄｎが満足されることが好ましい。２≦ｄ＜０．７５Ｄｎを満たすと、ノズルから噴出す気体の噴出量を少なくしても、シール室への気体流入量を制御することが容易である。具体的には、シール室内からのガス（例えば分解ガス）の漏出を防止する観点から、また、外部から流入する気体を抑制し、気体噴出口から噴出する気体の量を低減する観点から、上流側の一対のノズル１０ａ，１０ｂの気体噴出口と熱処理装置送入口１１との距離、及び、下流側の一対のノズル１０ａ’，１０ｂ’の気体噴出口と熱処理装置送出口１１’との距離は、それぞれ、２ｍｍ以上が好ましく、７ｍｍ以上がより好ましく、１５ｍｍ以上が更に好ましい。また、ｄ＜０．７３Ｄｎがより好ましく、ｄ＜０．７０Ｄｎが更に好ましい。なおここでは、熱処理装置送入口１１とノズル１０ａの空気噴出口との間の距離と、熱処理装置送入口１１とノズル１０ｂの空気噴出口との間の距離は、等しいものとする（これは好ましいが、これに限定はされない）。また、熱処理装置送出口１１’とノズル１０ａ’の空気噴出口との間の距離と、熱処理装置送出口１１’とノズル１０ｂ’の空気噴出口との間の距離は、等しいものとする（これは好ましいが、これに限定はされない）。送入口側の距離と、送出口側の距離は、互いに独立して決めることができる。

また、前記通路の高さＤｎは、２０ｍｍ以上７８ｍｍ以下が好ましい。通路高さＤｎが２０ｍｍ以上であれば被処理物と通路とが接触しにくく、品質低下を低減しやすくなり、７８ｍｍ以下であれば、設備の大型化を抑制し、投資費用を抑制しやすくなり。

前記ノズルの開口幅Ｗｎは０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下が好ましい。開口幅Ｗｎが０．５ｍｍ以上であればノズルクリアランスの確保ができ易くなり、３ｍｍ以下であればノズル噴出し流量を低減でき、噴出し風速制御がし易くなる。ここで、ノズル開口幅Ｗｎは、図４に示すように、ノズル内を流通する気体の流れ方向に垂直な面に、ノズルの開口を投影した場合の、投影された開口の幅（図４における紙面に平行な面における長さ）として定義される。

（ノズル構造）
図２において、加圧室９ａ，９ｂは給気ダクト２３から熱処理装置外の空気が供給されることで加圧される。また、エアーカーテン手段８の加圧室９ａに設けられたノズル１０ａは上側通路部材（前部材）２４と上側通路部材（後部材）２５によって形成される。同様に加圧室９ｂに設けられたノズル１０ｂは下側通路部材（前部材）２４’と下側通路部材（後部材）２５’によって形成される。

熱処理装置送入口１１から送入された被処理物が送通する通路は、上側通路部材と、下側通路部材と、側面部材とによって形成され、上側通路部材と下側通路部材によって挟まれる。上側および下側の通路部材のそれぞれが、図３に示すようにノズルを隔て、二つの部材（上側通路部材については前部材２４および後部材２５、下側通路部材については前部材２４’および後部材２５’）で形成される。同様に熱処理装置送出口１１’から送出された被処理物が送通する通路も、上側通路部材と、下側通路部材と、側面部材とによって形成され、上側および下側の二つの通路部材によって挟まれる。前記二つの部材（前部材および後部材）を、両部材の間にノズル間隙を決めるスペーサー部材３０を挟んで、図示しないボルト等の取り外し可能な係止具によって一体化する（固定する）ことができる。

このような組み立て構造にすることで、製作費を低減させることができる。またノズル部を分解することが可能となり、メンテナンス作業が行いやすくなる。

なお、前部材は、その位置を固定するために、被処理物に直角な方向（図２における紙面奥行き方向）に延在する板によって構成される前部材固定用レール２６によってエアーカーテン手段に固定される。後部材は、その位置を固定するために、被処理物に直角な方向（図２における紙面奥行き方向）に延在する二枚の平行に設置された板（後部材固定用レール２７）の二枚の板の間の間隙によってエアーカーテン手段に固定される。

次に、この実施の形態の作用について説明する。

図１に示すように、複数の前駆体繊維束Ａが紙面に垂直方向に平行に揃えられた状態で熱処理装置１の図示左側のシール室４の最上段の熱処理装置送入口１１から熱処理装置（特には送入側のエアーカーテン手段８）に送入される。次いで、前駆体繊維束はシール室４の外壁５のシール室外壁送入口７及び熱処理室２の外壁３の送入口６を通過し、熱処理室２の対向する外壁３の送出口６’から送出される。さらに、前駆体繊維束Ａは熱処理室２に連接されたシール室４の外壁５の送出口７’を通過し、エアーカーテン手段８（送出側）を通過して熱処理装置１の外部に送出される。熱処理装置１の外部に送出された前駆体繊維束Ａは熱処理装置の外部に設けられたロール１８に巻き掛けられるようにして折り返され、送出された送出口７’の一つ下の送入口から、再び熱処理装置１内部に送入される。

再び熱処理装置１内部に送入された前駆体繊維束Ａは、逆向きに同様の経路を経て熱処理装置１の外部に送出され、熱処理装置１外部のロール１８に再び巻き掛けられ折り返される。このように、前駆体繊維束Ａはロール１８によって熱処理装置１の外部で繰り返し折り返されながら、熱処理装置１に繰り返し送入、送出され、蛇行するようにして熱処理装置１の内部を通過する。このとき、前駆体繊維束Ａにはロール１８の回転とロール１８表面の摩擦によって動力が与えられ、図１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送入された前駆体繊維束Ａは、熱処理室２内で徐々に熱処理されていく。この際、前駆体繊維束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。熱処理室内のガスは排気ファン１４によって送出され、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、発生した分解ガスの、熱処理室２に設けられた排気口２０からの排気量の調整は、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、シール室４，４の各区画４ａ，４ｂ，４ｃ内の圧力を、熱処理室２内の上下方向の圧力分布に応じて、シール室４，４内から熱処理室２内への気体の流入、または熱処理室２内からシール室４，４内への気体の流出を最小限にし、かつシール室４，４の送入口７、送出口７’から外部へのシール室４，４内の気体の流出を防止することができる圧力に調整する。

また、負圧となったシール室４，４内への外気の流入を抑制するために、熱処理装置１外部の空気をエアーカーテン手段８の上下の加圧室９ａ，９ｂに供給し、ノズル１０ａおよび１０ｂ，ノズル１０ａ’および１０ｂ’からシール室４，４の外側でかつ前駆体繊維束Ａに向かって空気を噴出することによってエアーカーテンを形成する。このとき、ノズル１０ａおよび１０ｂからは、送入口１１に向かって空気を噴出する。また、ノズル１０ａ’および１０ｂ’からは、送出口１１’に向かって空気を噴出する。

この際ノズル１０ａ，１０ｂと送入口１１との距離及びノズル１０ａ’，１０ｂ’と送出口１１’との距離ｄ（ｍｍ）が２≦ｄ＜５０が好ましく、１５≦ｄ≦３０がより好ましい。距離ｄを上記範囲にすると、シール室内からの分解ガスの漏出を確実に防止することができると共に、シール性を確保するためのノズル吹き出し空気量を削減することができる。なお、ここではノズル１０ａと送入口１１との距離，ノズル１０ｂと送入口１１との距離、ノズル１０ａ’と送出口１１’との距離，ノズル１０ｂ’と送出口１１’との距離はいずれも等しいものとする。

ノズル１０ａは上側通路部材（前部材）２４と上側通路部材（後部材）２５によって形成される。同様に加圧室９ｂに設けられたノズル１０ｂは下側通路部材（前部材）２４’と下側通路部材（後部材）２５’によって形成される。

図３に示すように上側および下側の通路部材のそれぞれが、ノズルを隔て、二つの部材で形成される。前記二つの部材を、両部材の間にノズル間隙を決めるスペーサー部材３０を挟んで、図示しないボルト等の取り外し可能な係止具によって一体化する（固定する）ことができる。これは製作コストの低減を図ると同時にノズル部の清掃作業やメンテナンス作業を行いやすいからである。

上下均一に分配された空気はノズル１０ａ、１０ｂの先端の上下の噴出口から略等しい噴出速度Ｖｓで噴出され、前駆体繊維束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、各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噴出速度Ｖｓを、シール室４，４の区画４ａ，４ｂ，４ｃ内の圧力に応じ、シール室４から外部へ気体が流出しない噴出速度に調整する。ノズル１０ａ’、１０ｂ’に関しても、同様である。

本発明によれば、シール性を確保するためのノズル吹き出し空気量を削減することができ、エアーカーテンシール装置への送風手段の負荷を低減することが可能である。

炭素繊維前駆体繊維束を上述の横型熱処理装置で熱処理して、耐炎化繊維束を製造することができる。

また、このような耐炎化繊維束の製造方法によって耐炎化繊維束を製造し、得られた耐炎化繊維束を炭素化することによって、炭素繊維束を製造することができる。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。

ここでは、解析ソフトを用いて様々な条件でシミュレーションを行い最適なエアーカーテンの構造を導き出した。

まずは大気からシール室内までガスの流れに着目し、エアーカーテン装置を設けたモデルについてシミュレーションを行った。解析手法は数値流体解析(ＣＦＤ法)を用い、解析ソフトとしてはＧＡＭＢＩＴ(商品名。アンシス・ジャパン株式会社。メッシュおよび形状作成用)及びＦＬＵＥＮＴ(商品名。アンシス・ジャパン株式会社。解析用)を用いた。

またメッシュ数を約１５０万メッシュとし、約３時間/ＣＡＳＥの計算時間でシミュレーションを行った。

図７は、ここで用いたモデルを説明するための図である。このモデルでは、シール室（シール室を模擬する箱）１０１に、エアーカーテンの通路（エアーカーテンの通路を模擬する流路）１０２が接続され、この通路は熱処理装置の外部（外部を模擬する領域）１０４に開口する。通路１０２の上部および下部にそれぞれエアーカーテンのノズル（ノズルを模擬する流路）１０３ａおよび１０３ｂが設けられる。ノズルの水平面に対する角度θはそれぞれ３０°とした。シール室１０１の、通路１０２とは反対側には、熱処理室入口１０５が設けられる。

シミュレーションの条件としては、気体は空気とし、基準圧力を、絶対圧で１０１３２５Ｐａ（大気圧）とし、空気温度は２５℃とし、熱処理装置外部への流出条件は自由流出とした。

熱処理装置送入口１１とノズル１０ａおよび１０ｂの気体噴出口との距離（モデルでは、通路１０２の熱処理装置外部への開口と、ノズル１０３ａおよびｂの気体噴出口との間の距離）ｄを２〜７０ｍｍ、通路高さ（モデルでは、通路１０２の高さ）Ｄｎを１０〜８０ｍｍ、ノズルの開口幅（モデルではノズル１０３ａおよびｂの開口幅）Ｗｎを０．５〜５ｍｍの範囲で変化させて計算を実施した。

［実施例１］
距離ｄを１０ｍｍとし、通路高さＤｎを２０ｍｍとし、ノズル開口幅Ｗｎを１．１ｍｍとし、シール室内圧力Ｐを−０．５Ｐａ、ノズルの気体噴出口からの気体噴き出し風速Ｖｓを３ｍ／ｓとし、シール室内への気体流入速度Ｖoを計算した。各条件およびシール室内流入速度を表１に示す。なお、表１、２および４においては、前記距離ｄは「送入口１１とノズルとの距離」と表示され、前記通路高さＤｎは「開口高さ」と表示されている。

［実施例２］
距離ｄを２０ｍｍとし、通路高さＤｎを３０ｍｍとした以外は実施例１と同様にして計算した。

［実施例３］
距離ｄを２５ｍｍとし、通路高さＤｎを４０ｍｍとした以外は実施例１と同様にして計算した。

［実施例４］
距離ｄを５０ｍｍとし、通路高さＤｎを７０ｍｍとした以外は実施例１と同様にして計算した。

［実施例５］
ノズル噴き出し風速Ｖｓを４．５ｍ/ｓとした以外は実施例４と同様にして計算した。

［比較例１］
距離ｄを１５ｍｍとし、通路高さＤｎを２０ｍｍとした以外は実施例１と同様にして計算した。この時、シール室内への空気流入速度を０．１ｍ／ｓ以上に制御できない、またはシール室内から熱処理装置外部への気体吹き出しが確認された。実施例ではこのような吹き出しは無かった。

［比較例２］
距離ｄを２５ｍｍとし、通路高さＤｎを３０ｍｍとした以外は実施例１と同様にして計算した。比較例１同様、シール室内への空気流入速度を０．１ｍ／ｓ以上に制御できない、または吹き出しが確認された。

［比較例３］
距離ｄを３０ｍｍとし、通路高さＤｎを４０ｍｍとした以外は実施例１と同様にして計算した。比較例１同様、シール室内への空気流入速度を０．１ｍ／ｓ以上に制御できない、または吹き出しが確認された。

［実施例６］
距離ｄを２０ｍｍとし、通路高さＤｎを３０ｍｍとし、ノズル開口幅Ｗｎを１．１ｍｍとし、シール室内の圧力Ｐをそれぞれ−２、−５、−１０Ｐａとした時、シール室内への気体流入速度Ｖｏが０．２ｍ／ｓとなり、通路から熱処理装置の外部に気体が噴出さないようにノズルの気体噴出口からの気体噴き出し速度Ｖｓ（ｍ／ｓ）と、被処理物の幅方向１ｍ当たりのノズルからの気体噴き出し流量Ｖ（ｍ³／ｈ）を計算した。

［実施例７］
通路高さＤｎを４０ｍｍとした以外は実施例６と同様にして計算した。

［実施例８］
通路高さＤｎを７０ｍｍとした以外は実施例６と同様にして計算した。

［実施例９］
通路高さＤｎを８０ｍｍとした以外は実施例６と同様にして計算した。

［実施例１０］
ノズル開口幅Ｗｎを０．５ｍｍとした以外は実施例７と同様にして計算した。

［実施例１１］
ノズル開口幅Ｗｎを２ｍｍとした以外は実施例７と同様にして計算した。

［実施例１２］
ノズル開口幅Ｗｎを３ｍｍとした以外は実施例７と同様にして計算した。

［実施例１３］
ノズル開口幅Ｗｎを４ｍｍとした以外は実施例７と同様にして計算した。

［実施例１４］
ノズル開口幅Ｗｎを５ｍｍとした以外は実施例７と同様にして計算した。

［比較例４］
通路高さＤｎを１０ｍｍとした以外は実施例６と同様にして計算した。シール室内圧力−２、−５、−１０Ｐａではノズルの気体噴出口からの気体噴き出し速度Ｖｓ（ｍ／ｓ）を調整し、シール室内への気体流入速度Ｖｏが０．２ｍ／ｓと通路から熱処理装置の外部に気体が噴出さないようにできたが、シール室内圧力−０．５Ｐａと圧力を更に小さくした場合は熱処理装置の外部に気体が噴出することが想定される。

［比較例５］
通路高さＤｎを２０ｍｍとした以外は実施例６と同様にして計算した。シール室内圧力−２、−５、−１０Ｐａではノズルの気体噴出口からの気体噴き出し速度Ｖｓ（ｍ／ｓ）を調整し、シール室内への気体流入速度Ｖｏが０．２ｍ／ｓと通路から熱処理装置の外部に気体が噴出さないようにできたが、シール室内圧力−０．５Ｐａと圧力を更に小さくした場合は熱処理装置の外部に気体が噴出することが想定される。

以下の実験では図１に示す実際の熱処理炉１に替えて、図４に示す熱処理室２を有さない模式的な構造の試験装置１００を用いて、気体噴出速度（ノズル１０ａおよび１０ｂから空気が噴出する速さ）Ｖｓ、ノズル１０ａ，１０ｂの気体噴出口と熱処理装置送入口１１との距離ｄ、およびシール室外壁送入口７からのシール室への気体流入速度Ｖｏの測定を行った。送入口６、シール室４のシール室外壁送入口７はそれぞれ、開口長さ２０００ｍｍ（図面奥行き方向の長さ）、開口高さを４０ｍｍとした（したがってＤｎ＝４０ｍｍ）。ノズル１０ａ，１０ｂの開口部は開口長さ２０００ｍｍ（図面奥行き方向の長さ）、開口幅Ｗｎを１．１ｍｍとした。ノズル１０ａ，１０ｂの水平面に対する角度θはそれぞれ３０°とした。

また、シール室外壁送入口７からシール室４に気体が流入するか、あるいはシール室から送入口７を経て気体が流出するかについては、ガステック社製スモークテスターを用い、煙の流れる方向を観察して確認した。また、ノズル噴出速度Ｖｓはカノマックス社製アネモマスター６０７１風速計（商品名）を用いて測定した。

また、気体流入速度Ｖｏは、直接測定することが困難なので、カノマックス社製アネモマスター６０７１風速計（商品名）を用いて、排気ファン１７による排気量及び送入口６からの流入量を測定し、その差より算出した。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。

エアーカーテン手段８のノズル１０a、１０ｂの気体噴出口から噴出される空気は、図示しない給気ファンから供給される。エアーカーテン手段８の各ノズル噴出速度Ｖｓにおいて、排気ファン１７にてシール室内を負圧にし、紙面手前側と紙面奥側の二箇所に設置したマノスターゲージにてシール室４の内圧を測定した。この時、シール室外壁送入口７においてスモークテスターを用い、煙の流れる方向を観察し、炉幅方向（紙面手前側から紙面奥側）まで全幅においてシール室４からの気体の流出がないよう、ノズル１０a,１０ｂの気体噴出口からのノズル噴出速度を調整した。各シール室内圧に適切なノズル噴出速度Ｖｓとの関係の一例を下記の表３および図５に示す。なお、シール室内圧（単位Ｐａ）はゲージ圧で表す。表３に示す例を求めた際の、ノズル１０ａ、１０ｂの気体噴出口と熱処理装置送入口１１との距離ｄは２０ｍｍであった。

表３および図５よりシール室４の内圧が低いほど、ノズル噴出速度Ｖｓを大きくする必要があることが分かる。

ここで、さらにノズル１０ａ，１０ｂの気体噴出口から噴出する空気の噴出速度Ｖｓに応じて、ノズル１０ａ，１０ｂの気体噴出口と熱処理装置送入口１１との距離ｄを調整する。

［実施例１５］
前述の実験と同様、本実験では、図４に示す模式的な構造の試験装置１００を用いた。ノズル１０ａの気体噴出口と熱処理装置送入口１１との距離，ノズル１０ｂの気体噴出口と熱処理装置送入口１１との距離をいずれも２ｍｍとし（ｄ＝２ｍｍ）、ノズルへの給気量を変えることによりノズル噴出風速Ｖｓを５．２、９．９６、１４．８ｍ／ｓの３条件に設定した。各ノズル噴出風速条件で、シール室外壁送入口７においてスモークテスターを用い、煙の流れる方向を観察し、炉幅方向（紙面手前側から紙面奥側）まで全幅においてシール室４からの気体の流出がないよう、排気ファン１７を調整し、シール室４の内圧をマノスターゲージにて測定した。前述の実験と同様に、Ｄｎは４０ｍｍ、Ｗｎは１．１ｍｍ、熱処理室外壁送入口６、シール室外壁送入口７の開口長さは２０００ｍｍ、ノズル開口部の開口長さも２０００ｍｍ、ノズルの水平面に対する角度θはいずれも３０°とした。

［実施例１６］
ノズル１０ａ，１０ｂの気体噴出口と熱処理装置送入口１１との距離ｄを５ｍｍとした以外は実施例１５と同様にして測定した。

［実施例１７］
距離ｄを１０ｍｍとした以外は実施例１５と同様にして測定した。

［実施例１８］
距離ｄを１５ｍｍとした以外は実施例１５と同様にして測定した。

［実施例１９］
距離ｄを２０ｍｍとした以外は実施例１５と同様にして測定した。

［実施例２０］
距離ｄを２５ｍｍとした以外は実施例１５と同様にして測定した。

［実施例２１］
Ｄｎを３０ｍｍ、距離ｄを２０ｍｍとした以外は実施例１５と同様にして測定した。

［比較例６］
距離ｄを０ｍｍとした以外は実施例１５と同様にして測定した。この時、ノズルを製作する際、距離ｄを０ｍｍの位置にノズルの噴き出し口を設ける場合は加工が難しく、このため距離ｄを２ｍｍ以上に設定する。

［比較例７］
距離ｄを３０ｍｍとした以外は実施例１５と同様にして測定した。この時、ノズル吹き出し風速（Ｖｓ）５．２ｍ／ｓにおいてシール室内圧−１．３５Ｐａ、シール室内への気体流入速度（Ｖｏ）を０．２ｍ／ｓに設定したところ、送入口７の一部から吹き出しが確認された。実施例ではこのような吹き出しは無かった。この例は、ｄ＜０．７５Ｄｎが満たされない場合（この例ではｄ＝０．７５Ｄｎである）、被処理物の移送方向に直角な方向にて炉内ガスの吹き出しが確認される箇所が生じ、シール室４の気体が送入口７から熱処理装置１の外部へ漏出することを示している。

実施例１５〜２１および比較例６、７の結果を表４に示す。また実施例１５〜２０および比較例６の結果を図６に示す。

図６は、ノズル噴出風速Ｖｓを５．２、９．９６、１４．８ｍ／ｓの３条件に設定し、ノズル１０ａ，１０ｂの気体噴出口と熱処理装置送入口１１との距離ｄを調節するための部材３１を交換することにより距離ｄを下記の表４に示すように変化させたときに、気体流入速度Ｖｏ＝０．２ｍ／ｓの目標ライン（被処理物の移送方向に直角な方向にて炉内ガスの吹き出しがない状態を確保するために必要な限界の気体流入速度）を達成することができるシール室内圧と距離ｄとの関係を表している。グラフ中、菱形の点はノズル吹き出し風速Ｖｓ＝５．２ｍ／ｓとしたときのデータを、四角形の点はノズル吹き出し風速Ｖｓ＝９．９６ｍ／ｓとしたときのデータを、三角形の点はノズル吹き出し風速Ｖｓ＝１４．８ｍ／ｓとしたときのデータを表している。

図６に示すように同ノズル噴出風速において、略０．２ｍ／ｓの目標気体流入速度に調整した時のシール室内圧は、ｄを長くすることによって低下している。これは、同じシール室内圧であれば、よりｄを長くすることによって、より小さいノズル噴出風速で外気流入速度の調整が可能であることを示している。特にｄ＝０の条件では気体流入速度を調整するために必要なノズル噴出風速が大きくなる。表４および図６より同ノズル噴出風速において、０．２ｍ/ｓの目標気体流入速度に調整した時のシール圧は、ｄが２ｍｍ以上の範囲で長くなるにつれて、より低下し、ｄが１５ｍｍ以上の範囲でその傾向がより顕著にみられる。

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い。例えば、状況に応じて前駆体繊維束を上下方向一段〜数十段で移送させることができる。

１：横型熱処理装置
２：熱処理室
３：熱処理室外壁
４：シール室
５：シール室の外壁
６：熱処理室外壁の送入口
６’：熱処理室外壁の送出口
７：シール室外壁送入口
７’：シール室外壁送出口
８：エアーカーテン手段
９ａ、９ｂ：加圧室（上側および下側）
１０ａ、１０ｂ：送入側エアーカーテン用ノズル（上側および下側）
１０ａ’、１０ｂ’：送出側エアーカーテン用ノズル（上側および下側）
１１：熱処理装置送入口
１１’：熱処理装置送出口
１２：仕切り板
１３：流量調節機構
１４：排気ファン
１５：排気口
１６：流量調節機構
１７：排気ファン
１８：ロール
１９：送入側エアーカーテン手段の通路
１９’：送出側エアーカーテン手段の通路
２０：排気孔
２１：排気路
２２：排気路
２３：給気ダクト
２４：上側通路部材（前部材）
２５：上側通路部材（後部材）
２４’：下側通路部材（前部材）
２５’：下側通路部材（後部材）
２６：前部材固定用レール
２７：後部材固定用レール
３０：スペーサー部材
３１：実施例で用いた距離ｄ調節用部材
１００：実施例で用いた試験装置
１０１：シール室
１０２：エアーカーテンの通路
１０３：エアーカーテンのノズル
１０４：熱処理装置外部
１０５：熱処理室入口
Ｐ：シール室内圧力
Ｖｓ：ノズルからの気体噴き出し風速
Ｖｏ：シール室内への気体流入速度
Ａ：前駆体繊維束（束）
Ｘ：前駆体繊維束の移送方向
ｄ：ノズル１０ａ、１０ｂと送入口１１の距離
Ｄｎ：エアーカーテン手段の通路の開口高さ
Ｗｎ：ノズルの開口幅
θ：ノズルの水平面に対する傾斜角度

Claims (13)

1. 連続した扁平状の被処理物を熱処理室内で水平方向に移送させながら連続的に熱処理する横型熱処理装置であって、
   熱処理室の被処理物送入口と送出口とに、それぞれ、排気ファンが接続されたシール室が連接され、前記シール室は、被処理物がシール室を水平方向に通過可能に構成され、
   各シール室の被処理物送入口および送出口のうちの熱処理室と反対側に位置する開口に、断面が矩形状である通路が連接され、前記通路は、被処理物が通路を水平方向に通過可能に構成され、
   シール室被処理物送入口に連接された通路の被処理物送入口が、前記熱処理装置の被処理物送入口であり、かつ、シール室被処理物送出口に連接された通路の被処理物送出口が、前記熱処理装置の被処理物送出口であり、
   各通路の上下の位置に、気体を噴出する一対のノズルが設けられ、
   各ノズルの気体噴出口は矩形状であり、
   各通路において、この通路に設けられた一対のノズルは、この通路の上下方向の中心に向かって、かつ、この通路が有する熱処理装置の被処理物送入口もしくは被処理物送出口に向かって気体を噴出し、
   各通路において、この通路に設けられた各ノズルの気体噴出口は、この通路の被処理物の送入口および送出口の長辺方向と平行であり、かつ、前記長辺の長さと等しい長さを有し、かつ、
   各通路において、この通路に設けられた一対のノズルの気体噴出口と、この通路が有する熱処理装置の被処理物送入口もしくは被処理物送出口との間の距離ｄ（ｍｍ）と、この通路の高さＤｎとが
   ２≦ｄ＜０．７５Ｄｎ
   を満たす
   横型熱処理装置。
2. 各通路において、前記距離ｄが、１５ｍｍ以上である請求項１に記載の横型熱処理装置。
3. 各通路において、前記ノズルの開口幅Ｗｎが０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、前記通路の高さＤｎが２０ｍｍ以上７８ｍｍ以下である請求項１または２に記載の横型熱処理装置。
4. 鉛直方向の複数の位置においてそれぞれ被処理物を水平方向に移送可能なように、鉛直方向の複数の位置にそれぞれ前記通路が設けられ、
   前記シール室は、各通路に対応して区画されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の横型熱処理装置。
5. 前記ノズル毎に気体の噴出し量が調節可能な気体流量調節機構を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の横型熱処理装置。
6. 前記通路が、上側の通路部材と下側の通路部材と側面部材によって形成され、
   上側および下側の通路部材のそれぞれが、ノズルを隔てて、二つの部材を有し、
   前記二つの部材が、これら二つの部材の間にノズル間隙を決めるスペーサー部材を挟んで一体化された請求項１〜５のいずれか一項に記載の横型熱処理装置。
7. 前記二つの部材および前記スペーサー部材が着脱自在な請求項１〜６のいずれかに記載の横型熱処理装置。
8. 炭素繊維前駆体繊維束を熱処理する熱処理炉である請求項１〜７のいずれかに記載の横型熱処理装置。
9. 炭素繊維前駆体繊維束を横型熱処理装置で熱処理して、耐炎化繊維束を製造する、耐炎化繊維束の製造方法であって、
   前記横型熱処理装置が、連続した扁平状の被処理物を熱処理室内で水平方向に移送させながら連続的に熱処理する横型熱処理装置であり、
   熱処理室の被処理物送入口と送出口とに、それぞれ、排気ファンが接続されたシール室が連接され、前記シール室は、被処理物がシール室を水平方向に通過可能に構成され、
   各シール室の被処理物送入口および送出口のうちの熱処理室と反対側に位置する開口に、断面が矩形状である通路が連接され、前記通路は、被処理物が通路を水平方向に通過可能に構成され、
   シール室被処理物送入口に連接された通路の被処理物送入口が、前記熱処理装置の被処理物送入口であり、かつ、シール室被処理物送出口に連接された通路の被処理物送出口が、前記熱処理装置の被処理物送出口であり、
   各通路の上下の位置に、気体を噴出する一対のノズルが設けられ、
   各ノズルの気体噴出口は矩形状であり、
   各通路において、この通路に設けられた一対のノズルは、この通路の上下方向の中心に向かって、かつ、この通路が有する熱処理装置の被処理物送入口もしくは被処理物送出口に向かって気体を噴出し、
   各通路において、この通路に設けられた各ノズルの気体噴出口は、この通路の被処理物の送入口および送出口の長辺方向と平行であり、かつ、前記長辺の長さと等しい長さを有し、かつ、
   各通路において、この通路に設けられた一対のノズルの気体噴出口と、この通路が有する熱処理装置の被処理物送入口もしくは被処理物送出口との間の距離ｄ（ｍｍ）と、この通路の高さＤｎとが
   ２≦ｄ＜０．７５Ｄｎ
   を満たす
   横型熱処理装置であり；かつ、
   − 前記排気ファンを用いて各シール室を負圧にすること、
   − 各通路において、この通路に設けられた各ノズルの、この通路の被処理物の送入口および送出口の長辺１ｍ当たりの気体噴出量をＶ（ｍ^３／ｈ）と表し、この通路に連接されたシール室内のゲージ圧をＰ（Ｐａ）と表したとき、
   Ｖ≦−３０×Ｐ＋２１
   が満たされるように、各ノズルから気体を噴出させること、
   を含む、耐炎化繊維束の製造方法。
10. 各通路からシール室に流入する気体の流速Ｖｏを、０．１ｍ／秒以上０．５ｍ／秒以下にする請求項９に記載の耐炎化繊維束の製造方法。
11. 各ノズルから噴出する気体の噴出速度Ｖｓを、３ｍ/ｓ以上３０ｍ/s以下にする請求項９または１０に記載の耐炎化繊維束の製造方法。
12. 請求項９〜１１のいずれか一項に記載の耐炎化繊維束の製造方法によって耐炎化繊維束を製造する工程、および、前記耐炎化繊維束を炭素化する工程、を有する炭素繊維束の製造方法。
13. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の横型熱処理装置を用いて、連続した扁平状の被処理物を連続的に熱処理する熱処理方法。

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