JPH059527B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は一般に加熱炉に関し、特に連続長の
繊維または類似材料を熱処理するために設計され
た加熱炉に関する。

繊維、特に有機繊維はある種の特性を向上させ
るために、しばしば熱処理が必要になる。たとえ
ば、レーヨン繊維またはポリアクリロニトリル繊
維は、高温処理により導電（炭素質）性のものに
転換され得る。熱は、種々の合成または天然繊維
上のコーテイングまたは染料の乾燥にも利用され
る。

種々の加熱炉が繊維の熱処理用に開発されてい
る。そのうちのある種の加熱炉は、主として一つ
またはそれ以上の整列するセラミツクチユーブか
らなり、該チユーブを通つて加熱されるべき「繊
維束（tow）」または複数の繊維が通過しうる。
この種の加熱炉は一般的に、空気または他のガス
を流動させる設備を備えていない。加熱工程にお
ける反応生成物または溶媒あるいは類似物を解放
するため、繊維の処理に通常利用される他の加熱
炉は、繊維に接触するように横断流パターンによ
り、多量の高温空気または他のガスを利用してい
る。繊維は通常ロールまたはスプール上に支持さ
れる。この種の加熱炉には、一端に長尺繊維を巻
戻しあるいは加熱炉に供給するための装置を備
え、該加熱炉の他端に加熱された長尺繊維を巻取
る巻取りローラあるいはスプールを備えている。
その結果、繊維が加熱炉を通して所定経路を移動
し、その時、繊維が一端で巻戻され、かつ他端で
巻取られる時、過度の張力により繊維が破断する
のを避けるように注意が払われている。通常、繊
維は加熱炉を通して水平経路を移動し、かつ繊維
は加熱炉内を数回移動するように、加熱炉端部の
プーリまたはローラの回りを走行するようになつ
ている。通常、空気または他の高温ガスがおおよ
そ下方またはある角度で繊維に向けて送られる。
これは接着テープのようなウエブ材料に対して、
前記テープが熱乾燥または硬化される時に、高温
ガスが流動または噴射されるのと同様の方法で行
なわれる。このような高温ガスの通風またはジエ
ツトにより、しばしば繊維自体が偏向されて、加
熱炉ハウジング内で破断することが多い。さら
に、高温空気流入口および排出ベント位置によ
り、加熱炉内の温度がかなり大きく変化し、一般
に温度は繊維入口および出口ポート、および加熱
炉の壁部付近において低くなつている。

本発明は繊維処理加熱炉であつて、繊維の移動
経路全体にわたつて、実質的に一様な温度を提供
すると共に、高温ガスの衝突による繊維の偏向、
もつれ、または破断に関連する問題を避ける加熱
炉を提供している。ここに利用される「繊維」と
は、レーヨン、ポリアクリロニトリル、綿および
類似物から形成されるような長尺の、コード状、
糸状または綿状材料をいう。

一実施例としての本発明は、繊維処理加熱炉で
あつて、複数の繊維がハウジング内部を移動する
ように、複数の間隔を有する平行な繊維の移動通
路を画定するハウジング装置と、前記ハウジング
に高温ガスを供給する装置と、前記ハウジング内
に設けられ、複数の高温ガス流を繊維の移動通路
間に、平行に供給するように配置された高温ガス
放出装置と、該放出装置から繊維通路の方向に隔
置され、繊維通路間に平行に放出された高温ガス
を受容するように配向された高温ガス排出装置と
を備えている。好ましい実施例において、高温ガ
ス排出装置は、前記ハウジング内部でその端部に
隣接して設けられると共に、そこからの高温ガス
を受容する分離したプリナム装置と、前記ハウジ
ングの外部に設けられるが、端部においてハウジ
ング内部と連通すると共に、そこから高温ガスを
受容する外部排出プリナム装置を備えており、前
記ハウジングは内部プリナム装置内の外部非加熱
ガスを吸引することを防止するのに十分な圧力に
維持されており、したがつて、ハウジング内部の
繊維通路全体にわたつて、実質的に一定の高温ガ
ス温度がもたらされる。高温ガスを繊維通路に平
行に送ることにより、加熱炉内部の端から端へほ
ぼ直線上に走る繊維の正常な移動は、それ程乱さ
れることはない。

望ましくは、高温ガス放出装置が繊維通路の中
間位置に設けられて、そこから高温ガス流を両方
向へ、かつ繊維通路に平行に送るようにされる。
高温ガス放出装置はさらに、ハウジング内でその
内壁に隣接して、高温ガス流またはガスカーテン
を送ることにより、ハウジング内の温度の一様性
を改善する装置を含むことが好ましく、この場
合、高温ガスカーテンは、繊維が繊維通路に沿つ
て移動する時、繊維周囲の移動高温ガスチユーブ
またはトンネルとしての効果を有する。

第１〜３図を参照すると、加熱炉１０は通例、
伸長したハウジング１２を含み、該ハウジング１
２は頂部および底部壁１２，１，１２，２、側壁
１２，３，１２，４、および端部壁１２，５，１
２，６を備えている。その長さの中間位置に、側
壁１２，３に隣接して追加ハウジング（ブロワ・
ハウジング）１４が設けられており、該追加ハウ
ジング１４にはモータ駆動されるブロワ１６、排
出ガスを濾過するフイルタ１８、およびヒータ
（第３図に概略的に２０で示される）を包含して
いる。調整空気または窒素あるいは他の加熱され
るべきガスが、ダンパー（弱勢化）部分１４，１
を介して送入される。加熱炉にはその内部に温度
センサが設けられ、該温度センサは、ブロワ１６
により加熱炉内部に吹込まれた高温空気の温度を
既知の方法で制御する。ヒータ２０は必要により
ガス燃焼または電気的に作動され、通常の設計形
態でなされる。また、加熱炉は通常行なわれてい
るように、ガス濃度等の測定のために他のモニタ
ー装置を包含することも可能である。

頂部および側壁は端部壁１２，５，１２，６を
越えて延び、かつ外壁１２，７，１２，８で終
り、外部排出室２２，２２，１を画定するように
することが望ましい。端部壁１２，５，１２，６
には、一連の狭く略水平なスロツト２４が設けら
れ、外壁１２，７，１２，８には同一目的の類似
のスロツト２４，１が設けられる。

端部壁１２，５，１２，６の内部で、該端部壁
に隣接し、加熱炉の幅を横切つて延びる高温ガス
排出装置２６があり、この排出装置は、一列に水
平に伸びかつ垂直方向に間隔を置いて積み重ねら
れた複数のチユーブで構成されている。このチユ
ーブは第６図に示されるように、横断面が概略四
角形を有すると共に、側壁１２，３に隣接して戻
りプリナム２６，１に連通しており、戻りプリナ
ム２６，１は追加ハウジング１４内部の高温ガス
を、ブロワ・ハウジング１４へ戻すようになつて
いる。有孔チユーブ２６は垂直方向に相互に隔置
されて、繊維通過用空間２６，２を形成してお
り、この空間２６，２は、端部壁の空間２４およ
び外壁の空間２４，１と水平に整列している。

個々に積重ねられた適当な形状を有する、略水
平なチユーブ２８を特徴とする放出プリナム装置
が、加熱炉の両端部間の中央に配置されている。
各チユーブ２８は横断面が略四角形であると共
に、側壁１２，３，１２，４の間に、間隔を有し
て水平に延びており、しかも各チユーブには通常
テーパを有する高温ガス指向ノズル部２８，１が
設けられ、このノズル部はチユーブ２８の幅を横
切つて伸び、端部および外壁にある繊維通過空間
２４，２４，１に総体的に向くように開口してい
る。第４図に示されるように、ノズルは、高温ガ
ス流を第２図および第４図の矢印“Ｊ”で示され
る方向に供給するような構造および配置にされて
いる。各チユーブ２８はその一端または両端で、
中央供給プリナム３０に連通し、さらに該中央供
給プリナム３０はブロワ１６に連通している。供
給プリナム３０は適切なテーパを有するか、また
は調整自在なスロツト（図示されない）が設けら
れ、ノズル２８，１の幅を横切つて放出される高
温ガスの速度を実質的に均一にするようになつて
いる。

チユーブ２８は第４図に示されるように、相互
に垂直方向に隔置されていて、それらの間に繊維
通過スロツト２８，２を設け、このスロツトは加
熱炉の端部壁および外壁のスロツト２４，２４，
１に水平に整列している。

図示の好ましい実施例において、放出プリナム
装置２８は端部壁１２，５，１２，６間の中間、
好ましくは中央に配置されると共に、ノズル部２
８，１が設けられ、このノズル部２８，１は高温
ガス流を両方向に、かつ繊維通路に平行に供給す
るように配置されており、したがつて高温ガスは
両端部壁方向に送られて、排出プリナム装置を介
して排出される。こうして、ハウジングの各端部
へ流動される高温ガスは、ハウジング内の端部か
ら端部までの温度均一性を改善し、外部空気また
は他の未加熱ガスが端部においてハウジング内へ
流入することを防止する。

また、ハウジング内での側部から側部への温度
変化も、ハウジングの頂部壁、底部壁および側壁
に隣接して、ハウジング内に滑らかな空気シート
またはカーテンを提供するノズル装置を利用する
ことにより、最少にされる。このような装置はス
ロツト３２により実施されており、該スロツト３
２は放出プリナムの周縁でハウジングの内壁に隣
接して形成されると共に、各端部壁に対面してお
り、かつハウジング内壁に略水平に高温ガス流
（“Ｓ”で示される）を配送し、したがつてハウジ
ング壁に隣接し、かつそれに平行に延びる略チユ
ーブ状またはトンネル状の空気流を発生してお
り、かつ繊維がハウジングの各端部の、排出プリ
ナム２６の間を移動する時、繊維通路の繊維を総
体的に包囲するようになつている。第３図に示さ
れるように、スロツト３２はハウジング壁に実質
的に平行に形成されることが望ましい。もちろ
ん、スロツト３２に第４図の２８，１に示される
ような、ノズル状開口を設けることができる。ま
た、放出プリナムから高温ガス流を形成するにあ
たり、他の種々の形状たとえば有孔チユーブを利
用することもできる。ハウジング端部壁１２，
５，１２，６にも同様に、ハウジングの側壁、頂
部壁および底部壁に隣接して３２，１で示される
ような開口を設けて、前述の壁に平行に流動する
高温ガス流“Ｓ”を受取り、それを排出するよう
にし、また明らかなように、前記ガスの一部は内
部排出プリナム装置２６を介して排出される。

利用にあたり、高温ガスたとえば空気が加熱炉
の中央に放出プリナムを形成するチユーブ２８に
供給され、高温ガスは“流れ”または“ジエツ
ト”としてノズル２８，１から排出プリナム２６
に向けて、略水平方向に放出され、高温ガスの速
度とノズルの輪郭とにより、略水平な高温ガス流
が放出される。所定量の高温ガスが排出プリナム
２６を介して流出し、加熱装置およびブロワを通
して循環されて、加熱炉に再流入される。高温ガ
スの残りの部分は加熱炉のハウジング１２内が高
圧であることから、端部壁１２，５外方へ流出し
て、ポート２４，１を介して内部へ吸引された周
囲空気と混合され、ポート２４，２を通り大気中
へ、または適切な洗浄あるいは他のガス浄化装置
へ排出される。ハウジング１２内の高温ガスの圧
力は、端部壁１２，５，１２，６のポートから高
温ガスを外方へ通過させるのみで、つまり周囲空
気はポート２４を介して加熱炉内へ流入しないよ
うになつている。その結果、端部壁１２，５，１
２，６間の高温ガスの温度は、実質的に一定に維
持される。同時に、放出プリナムは高温ガスシー
ト“Ｓ”を、ハウジングの頂部、底部および側壁
に隣接して、繊維通路に対して平行な方向に、か
つハウジングの端部壁方向に放出するようになつ
ており、このガスシート“Ｓ”は繊維通路をおお
むね封入または包囲している。

繊維は“Ｆ”で図示されるように、加熱炉の一
端から他端へ通路を通して移動される。前記通路
は外壁１２，７および端部壁１２，５の水平スロ
ツトと、加熱炉の中央に放出プリナム装置を形成
する各チユーブ２８間で画定されている。広範な
繊維巻戻しおよび巻取り装置が外壁１２，７，１
２，８の外部に利用され、この種の装置は当業者
にとつて良く知られているから、ここでは省略す
る。一本の長尺繊維が加熱炉の長さに相当する距
離を多数回移動するようになされるか、あるいは
一連の繊維が加熱炉の長さに相当する距離だけ一
回移動するようになつている。ここに説明した型
式の加熱炉は端部と端部間の接合点でも利用で
き、長時間、高温度の繊維処理を行なうために、
所望の異なる温度に対して一連の温度範囲を供給
できるようになされている。

ハウジングの端部壁のスロツト２４を通る高温
ガス、または外端部壁スロツト２４，１を通る外
部空気の流量を減少させるため、第５図に示され
るような調整装置が利用される。各水平スロツト
２４，１の底部に、上方に延びるプレート３４が
取付けられており、該プレート３４には繊維がそ
こを摺動する屈曲した平滑な上面３４，１が設け
られている。各スロツト２４の頂部に、シリコン
ゴムまたは類似物からなる、下方に延びる弾性フ
ラツプ３６が取付けられ、その下側を繊維“Ｆ”
が通過するようになつており、またフラツプ３６
とプレート３４は共働してスロツトの幅を狭くし
て、ガスの流れを容易にすると共に、スロツトを
通る繊維の移動を妨げないようになつている。

これまでの説明から明らかなように、本発明
は、加熱炉にその一端から送入された繊維が、加
熱炉送入直後から加熱炉を通る繊維の移動全体に
わたつて、加熱されたガスにより一様温度で加熱
される。その温度は端部壁１２，５，１２，６の
間、および繊維の横方向において、放出プリナム
から放出される高温ガス包囲体内で、実質的に一
定に維持される。さらに、加熱炉内の高温ガスの
速度は極めて大きく、かつそのガスはチユーブ状
流動であるから、高温ガスの流れに平行に移動す
る繊維自体は、繊維の完全性を損ね、またはそれ
を破断する可能性のある重大な横方向の力を受け
ることがない。

この発明の好ましい実施例を説明したが、この
発明の範囲内で種々の変更、適用および修正が可
能であることは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の加熱炉の部分断面を示す断
平面図、第２図は第１図の２−２線に沿う一部破
断断側面図、第３図は第１図の３３線に沿う断面
図、第４図は第１図の４−４線に沿う断面図、第
５図は第１〜４図の加熱炉の一部を示す破断断面
図、第６図は第１〜４図の発明の一部を示す破断
拡大断面図である。 １０…加熱炉、１２…ハウジング、｛１６…ブ
ロワ、１８…フイルタ、２０…ヒータ｝高温ガス
供給源、２６…高温ガス排出装置、２８，３０…
高温ガス放出装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個の隔置された平行な通路を形成するハ
   ウジングと高温ガス供給源装置を含み、前記通路
   を通過する繊維を高温ガスに接触させて加熱する
   ための繊維処理加熱炉において、 前記ハウジング内に設けられ、前記各繊維通路
   間にそれと平行な複数の高温ガス流を形成するよ
   うに指向された高温ガス放出装置と、該放出装置
   から繊維通路の方向に隔置され、前記繊維通路間
   にそれと平行に放出された高温ガスを受容するよ
   うに前記放出装置に対向配置される高温ガス排出
   装置とを備え、 さらに前記ハウジングの端部壁に設けた繊維通
   過開口を介してハウジングと連通して、前記ハウ
   ジング内の高温ガス排出装置を介して排気されな
   い高温ガスを受容する、外部高温ガス排出装置を
   備えていることを特徴とする繊維処理加熱炉。 ２ 高温ガス放出装置が、複数のチユーブからな
   る放出プリナムを備え、前記チユーブには高温ガ
   ス流を隣接繊維通路に平行に指向するノズルが配
   置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の繊維処理加熱炉。 ３ 高温ガス放出装置が、ハウジング内でその内
   壁に隣接して繊維通路の回りを実質的に包囲する
   供給プリナムを備え、高温ガス供給源装置からの
   高温ガス流を前記供給プリナムを介して供給する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項に記載の繊維処理加熱炉。 ４ 高温ガス放出装置が、前記繊維通路の中間位
   置に配置されるとともに、前記繊維通路間でそれ
   に沿つて両方向へ平行に高温ガス流を放出する放
   出プリナムを備えることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の繊維処理加熱炉。 ５ 頂部壁、底部壁、側壁および端部壁を有し、
   この端部壁間に隔置した繊維通路を形成するため
   前記端部壁に繊維通過開口を備えるハウジング
   と、高温ガス供給源装置を含み、前記通路を通過
   する繊維を高温ガスに接触させて加熱するための
   繊維処理加熱炉において、 前記供給源と連通して前記端部壁間の中間に前
   記繊維通路の間隔に対応して整列された複数のチ
   ユーブからなり、このチユーブ両側に設けたノズ
   ルから前記繊維通路に平行に前記端部壁へ向つて
   高温ガスを放出する装置を備え、 該高温ガス放出装置が、さらに前記チユーブの
   一端または両端に連通するとともに高温空気流を
   前記ハウジングの内壁に隣接して供給し、前記繊
   維通路に平行にかつ該通路を実質的に包囲する供
   給プリナムを含んでいること特徴とする繊維処理
   加熱炉。 ６ 前記繊維通路に沿つて前記高温ガス放出装置
   から隔置されるとともに、前記放出装置から放出
   された高温空気を受容し、それを排出する高温ガ
   ス排出装置を備えること特徴とする特許請求の範
   囲第５項に記載の繊維処理加熱炉。 ７ 高温ガス排出装置が、前記端部壁に隣接し、
   前記ハウジング内の高温ガス放出用のチユーブに
   対向してほぼ水平に整列された複数のチユーブか
   らなる排出プリナムを備えること特徴とする特許
   請求の範囲第６項に記載の繊維処理加熱炉。 ８ 前記ハウジングの両端部壁外に設けられ、か
   つ前記繊維通過開口を介して前記ハウジング内部
   と連通してハウジング内部からガスを排出する外
   部排出室を備え、該排出室の圧力を前記ハウジン
   グの内圧より低く維持して、前記排出室からハウ
   ジング内部へのガス流入を防止すること特徴とす
   る特許請求の範囲第５項に記載の繊維処理加熱
   炉。