JP6562938B2 - 炭素繊維を製造するための加熱装置 - Google Patents
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Description
12 糸状繊維原材料
14 中央の管形状の誘導加熱素子(10のための)
16 矢印/移動方向(12のための)
18 断熱材(14のための10の)
20 炭素繊維フェルト(18の)
22 中波−高周波−誘導コイル(14のための10の)
24 矢印/不活性ガス(12のための)
26 第一の管状素子(10の)
28 第二の管状素子(10の)
30 環状間隙(26と28との間)
32 ガスガイド要素(30中)
34 中央空間(14の)
36 弧状の矢印(30と34との間)
38 矢印(30中)
40 自立型中央本体(10の)
42 縁部(40の)
44 縁部(40の)
46 カバー要素(42における)
48 カバー要素(44における)
50 端部(28の)
52 端部(28の)
54 シーリングビード(50のための46の)
56 シーリングビード(52のための48の)
58 インレット(48における)
60 アウトレット(48における)
62 矢印(52における58と30との間)
64 矢印(34と60との間)
66 ロックデバイス(Schleuseneinrichtung)(46、48における)
68 ロックデバイス(48、48における)
70 冷却装置(46、48のための)
72 冷却媒体−インレット(70のための46における)
74 冷却媒体−アウトレット(70のための46における)
76 ポジショニングタップとセンタリングタップ(32のための46、48における)78 ポジショニングタップとセンタリングタップ(14のための46、48における)80 放射線スクリーン−穿孔ディスク(34中)
82 前面(18の)
84 放射線スクリーン−リングディスク(82における)
86 赤外線反射コーティング(26及び/又は28の)
88 縁部要素(Leistenelement)(22の)
90 内側層(18の)
92 外側層(18の)
94 環状間隙(14と18との間)
96 矢印(94中)
本願は特許請求の範囲に記載の発明に係るものであるが、本願の開示は以下も包含する:
1.
糸状繊維原材料(12)から炭素繊維を製造するための加熱装置(10)であり、その際、該加熱装置(10)は、中央の管形状の誘導加熱素子(14)を有し、該繊維原材料(12)は該素子を通って移動し、該管形状の誘導加熱素子(14)は、断熱材(18)で囲まれ、該断熱材(18)の外側に熱源として誘導コイルが設けられ、そして、該中央の誘導加熱素子(14)には、特に、前記繊維原材料(12)を炭化及び/又は黒鉛化するために不活性ガスが貫流する、該加熱装置であって、熱源が、少なくとも一つの中波〜高周波−誘導コイル(22)から形成され、かつ、前記断熱材(18)の外側には、前記誘導コイル(22)の誘導電磁界に透過性の材料からなる第一及び第二の管型素子(26、28)が環状間隙(30)を介して互いに離間して設けられ、不活性ガスがそこを通って流れることを特徴とする、上記の加熱装置。
2.
前記第一及び第二の管型素子(26、28)の間の前記環状間隙(30)にガスガイド要素(32)が設けられていることを特徴とする上記1に記載の加熱装置。
3.
前記不活性ガスが、前記第一と第二の管型素子(26、28)との間の前記環状間隙(30)を通って、かつ、前記中央の管形状の誘導加熱素子(14)中を対向流でガイドされることを特徴とする、上記1に記載の加熱装置。
4.
前記不活性ガスが、前記中央の誘導加熱素子(14)を一つの軸方向で通ってガイドされ、かつ、同時に、(特に黒鉛化される)前記糸状繊維原材料(12)が該軸方向に対向する方向で該誘導加熱素子(14)を通って移動することを特徴とする、上記1に記載の加熱装置。
5.
少なくとも一つの繊維原材料糸(12)が、前記中央の誘導加熱素子(14)を通って移動することを特徴とする、上記1に記載の加熱装置。
6.
総数の繊維原材料糸(12)が、前記中央の誘導加熱素子(14)を通って同時に移動し、その際、該繊維原材料糸(12)が、互いに離間して、一つの平面又は複数の平面に存在することを特徴とする、上記5に記載の加熱装置。
7.
前記断熱材(18)が、炭素繊維−フェルト(20)から構成されていることを特徴とする、上記1に記載の加熱装置。
8.
前記断熱材(18)が、炭素繊維−フェルト(20)からなる内側層(90)及びAl 2 O 3 −繊維又はAl 2 O 3 /SiO 2 −繊維からなる外側層(92)を有することを特徴とする、上記1に記載の加熱装置。
9.
前記断熱材(18)が、中央の管形状の誘導加熱素子(14)から環状間隙(94)を介して離間しており、前記不活性ガスが該間隙を通って流れることを特徴とする、上記7又は8に記載の加熱装置。
10.
前記中央の管形状の誘導加熱素子(14)及び前記第一及び第二の管状素子(26、28)の二つの互いに軸的に反対側の縁部(42、44)のそれぞれに、カバー要素(46、48)が設けられていることを特徴とする、上記1に記載の加熱装置。
11.
一方のカバー要素(46)が、前記第一及び第二の管状素子(26、28)の間の環状間隙(30)から前記中央の管形状の誘導加熱素子(14)に前記不活性ガスの方向を変え、かつ、他方のカバー要素(48)が、該不活性ガスを前記第一及び第二の管状素子(26、28)の間の環状間隙(30)中へガイドし、かつ、該不活性ガスを、前記中央の管形状の誘導加熱素子(14)から導出させるために設けられていることを特徴とする、上記10に記載の加熱装置。
12.
二つのカバー要素(46、48)のそれぞれにおいて、それぞれが外側面に糸状繊維原材料(12)のためのロックデバイス(Schleuseneinrichtung)(66、68)が設けられていることを特徴とする、上記10又は11に記載の加熱装置。
13.
前記カバー要素(46、48)のそれぞれに冷却装置(70)が設けられていることを特徴とする、上記10〜12のいずれか一つに記載の加熱装置。
14.
前記中央の管形状の誘導加熱素子(14)が、CFC(=炭素繊維強化カーボン)からなり、その際、強化に使用された炭素繊維が連続繊維から形成されていることを特徴とする、上記1に記載の加熱装置。
15.
前記中央の管形状の誘導加熱素子(14)中に、軸的に互いに反対側の二つの端部のそれぞれにおいて、放射線スクリーン−穿孔ディスク(80)が設けられていることを特徴とする、上記1に記載の加熱装置。
16.
前記断熱材(18)の軸的に互いに反対側の二つの前面(82)のそれぞれに対して、少なくとも一つの放射線スクリーン−リングディスク(84)が隣接していることを特徴とする、上記1に記載の加熱装置。
17.
前記断熱材(18)に隣接している少なくとも第一の管状素子(26)の内側及び/又は外側に赤外反射コーティング(86)が設けられていることを特徴とする、上記1に記載の加熱装置。
Claims (14)
- 糸状繊維原材料(12)から炭素繊維を製造するための加熱装置(10)であり、その際、該加熱装置(10)は、中央の管形状の誘導加熱素子(14)を有し、該繊維原材料(12)は該素子を通って移動し、該管形状の誘導加熱素子(14)は、断熱材(18)で囲まれ、該断熱材(18)の外側に熱源として誘導コイルが設けられ、そして、該中央の誘導加熱素子(14)には不活性ガスが貫流し、熱源が、少なくとも一つの中波〜高周波−誘導コイル(22)から形成され、かつ、前記断熱材(18)の外側には、前記誘導コイル(22)の誘導電磁界に透過性の材料からなる第一及び第二の管型素子(26、28)が環状間隙(30)を介して互いに離間して設けられ、不活性ガスがそこを通って流れる加熱装置であって、
前記不活性ガスが、前記第一と第二の管型素子(26、28)との間の前記環状間隙(30)を通って、かつ、前記中央の管形状の誘導加熱素子(14)中を対向流でガイドされ、
前記中央の管形状の誘導加熱素子(14)及び前記第一及び第二の管状素子(26、28)の二つの互いに軸的に反対側の縁部(42、44)のそれぞれに、カバー要素(46、48)が設けられており、及び
一方のカバー要素(46)が、前記第一及び第二の管状素子(26、28)の間の環状間隙(30)から前記中央の管形状の誘導加熱素子(14)に前記不活性ガスの方向を変え、かつ、他方のカバー要素(48)が、該不活性ガスを前記第一及び第二の管状素子(26、28)の間の環状間隙(30)中へガイドし、かつ、該不活性ガスを、前記中央の管形状の誘導加熱素子(14)から導出させるために設けられている、
前記加熱装置。 - 前記第一及び第二の管型素子(26、28)の間の前記環状間隙(30)にガスガイド要素(32)が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の加熱装置。
- 前記不活性ガスが、前記中央の誘導加熱素子(14)を一つの軸方向で通ってガイドされ、かつ、同時に、前記糸状繊維原材料(12)が該軸方向に対向する方向で該誘導加熱素子(14)を通って移動することを特徴とする、請求項1に記載の加熱装置。
- 少なくとも一つの繊維原材料糸(12)が、前記中央の誘導加熱素子(14)を通って移動することを特徴とする、請求項1に記載の加熱装置。
- 複数の繊維原材料糸(12)が、前記中央の誘導加熱素子(14)を通って同時に移動し、その際、該繊維原材料糸(12)が、互いに離間して、一つの平面又は複数の平面に存在することを特徴とする、請求項4に記載の加熱装置。
- 前記断熱材(18)が、炭素繊維−フェルト(20)から構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の加熱装置。
- 前記断熱材(18)が、炭素繊維−フェルト(20)からなる内側層(90)及びAl2O3−繊維又はAl2O3/SiO2−繊維からなる外側層(92)を有することを特徴とする、請求項1に記載の加熱装置。
- 前記断熱材(18)が、中央の管形状の誘導加熱素子(14)から環状間隙(94)を介して離間しており、前記不活性ガスが該間隙を通って流れることを特徴とする、請求項6又は7に記載の加熱装置。
- 二つのカバー要素(46、48)のそれぞれにおいて、それぞれが外側面に糸状繊維原材料(12)のためのロックデバイス(Schleuseneinrichtung)(66、68)が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の加熱装置。
- 前記カバー要素(46、48)のそれぞれに冷却装置(70)が設けられていることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一つに記載の加熱装置。
- 前記中央の管形状の誘導加熱素子(14)が、CFC(=炭素繊維強化カーボン)からなり、その際、強化に使用された炭素繊維が連続繊維から形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の加熱装置。
- 前記中央の管形状の誘導加熱素子(14)中に、軸的に互いに反対側の二つの端部のそれぞれにおいて、放射線スクリーン−穿孔ディスク(80)が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の加熱装置。
- 前記断熱材(18)の軸的に互いに反対側の二つの前面(82)のそれぞれに対して、少なくとも一つの放射線スクリーン−リングディスク(84)が隣接していることを特徴とする、請求項1に記載の加熱装置。
- 前記断熱材(18)に隣接している少なくとも第一の管状素子(26)の内側及び/又は外側に赤外反射コーティング(86)が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の加熱装置。
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