JPH10121127A - 二室間移動式ガスクーラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱処理炉の加熱を停止することなく、かつ、
炉内雰囲気ガスを乱さずに、雰囲気ガス冷却用ガスクー
ラのメンテナンス作業を行う。 【解決手段】 ガスクーラユニット１６を収容するクー
ラボックス２２に隣接して、点検用扉２６を有するメン
テナンスボックス２４を設け、これら２つのボックス２
２，２４を筒状の通路２８で連通させ、この通路２８を
介してガスクーラユニット１６が２つのボックス間を移
動可能なように設けてあり、メンテナンスボックス２４
に内部ガスを置換する供給配管６０および押し込みファ
ン６４を連結するとともに、ガスクーラユニット１６が
クーラボックス２２およびメンテナンスボックス２４内
の所定位置にあるときに２つのボックス間のガスの移動
を遮断する第１および第２のフランジ５０，５４をガス
クーラユニット１６の端部に設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱処理炉内の雰囲
気ガスを冷却するガスクーラに関する。例えば、加熱
帯、均熱帯、冷却帯から構成される金属ストリップ連続
熱処理炉等においては、冷却帯において金属ストリップ
を冷却するために炉内の雰囲気を炉外に設けた配管を通
じてクーラによって冷却した後、炉内に再循環する方式
が採用されている。本発明は、このような場合に使用さ
れるガスクーラに係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図３または図４に示すよう
に、熱処理炉（図示せず。）内の雰囲気ガスを冷却再循
環させる炉外ダクト１０の途中にクーラボックス１２を
設け、複数の冷却用チューブ１４を並列に配置してなる
ガスクーラユニット１６を上記クーラボックス１２内に
収容し、上記ダクト１０を流れる雰囲気ガスを上記冷却
用チューブ１４との熱交換により冷却するガスクーラ１
００が使用されている。

【０００３】このガスクーラ１００においては、熱処理
炉の操業によって雰囲気ガス中に浮遊するいわゆるホワ
イトパウダが冷却用チューブ１４の周囲に付着、堆積す
るために熱交換が悪くなり、雰囲気ガスの冷却効率が低
下するという問題があった。そのため、これまでは図４
に示すように、定期的にガスクーラユニット１６をクー
ラボックス１２から外部に取り出して、冷却用チューブ
１４に付着したホワイトパウダを取り除くメンテナンス
作業を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記メンテナ
ンス作業は、炉の操業を一旦停止して行っており、ま
た、クーラボックス１２を開くことにより炉内雰囲気を
大気開放することになる。そのため、メンテナンス終了
後にガスクーラユニット１６をクーラボックス１２に戻
して炉の操業を再開する場合、炉の停止により低下した
炉内温度を操業温度まで上昇させるとともに開放された
炉内雰囲気を調整する必要があった。これにより、炉の
稼働効率を低下させる原因となっていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明にかかる
二室間移動式ガスクーラは上記問題点を解消すべくなさ
れたもので、熱処理炉内の雰囲気ガスを冷却再循環させ
る炉外ダクトの途中にクーラボックスを設け、複数の冷
却用チューブを配置してなるガスクーラユニットを上記
クーラボックス内に収容し、上記ダクトを流れる雰囲気
ガスを上記冷却用チューブとの熱交換により冷却するガ
スクーラにおいて、点検用扉を有するメンテナンスボッ
クスを筒状の通路を介して上記クーラボックスに連接
し、上記クーラボックス内とメンテナンスボックス内と
の間を上記ガスクーラユニットが上記通路を介して移動
し得るように設けてあり、上記メンテナンスボックスに
ガス置換手段を連結するとともに、上記ガスクーラユニ
ットがクーラボックス内またはメンテナンスボックス内
に位置するときに上記通路を遮断するシール部材を設け
たものである。

【０００６】また、上記シール部材を、上記通路を介し
てメンテナンスボックス内に延びるガスクーラユニット
の一端側に取り付け、上記ガスクーラユニットがクーラ
ボックス内に位置するときにメンテナンスボックスの内
壁面に圧接してガスクーラユニットの周囲に形成される
上記通路の隙間をふさぐ第１のフランジと、クーラボッ
クス内にあるガスクーラユニットの他端側に取り付け、
ガスクーラユニットがメンテナンスボックス内に位置す
るときにクーラボックスの内壁面に圧接して上記通路の
隙間をふさぐ第２のフランジとで構成するのが好まし
い。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。なお、従来例で説明し
たガスクーラ１００と共通する構成については、同一部
材に同一符号を付して説明を省略する。

【０００８】図１および図２は本発明の一実施形態であ
る二室間移動式ガスクーラ７０を示す。このガスクーラ
７０はクーラボックス２２とメンテナンスボックス２４
とで構成され、クーラボックス２２内にはガスクーラユ
ニット１６が収容されている。また、このガスクーラユ
ニット１６は複数の冷却用チューブ１４を上下に並列に
配列した構成となっている。そして、熱処理炉が通常の
操業状態にあるとき、ガスクーラユニット１６はクーラ
ボックス２２内に位置し、ダクト１０内を流れる炉内雰
囲気ガスを冷却する。

【０００９】クーラボックス２２には、点検用扉２６を
有するメンテナンスボックス２４が隣接して設けてあ
る。これら２つのボックス２２，２４は、ガスクーラユ
ニット１６よりも僅かに大きい開口断面を有する筒状の
通路２８を介して連通している。また、上記２つのボッ
クス２２，２４の底部には各一対のレール３０，３２が
２つのボックス２２，２４の配置方向に沿うようにそれ
ぞれ設けてある。

【００１０】ガスクーラユニット１６がクーラボックス
２２内にあるとき、その一端側のヘッダ部３４は上記通
路２８を介してメンテナンスボックス２４内に延びてい
る。ヘッダ部３４の下部には、ガスクーラユニット１６
の一端側を支持するとともに、上記レール３２上を移動
可能なガイドローラ３６が取り付けてある。一方、クー
ラボックス２２内にあるガスクーラユニット１６の他端
側には、該ユニット１６を支持するとともにレール３０
上を移動可能なガイドローラ５６が取り付けられてい
る。これにより、ガスクーラユニット１６は通路２８を
介して、上記クーラボックス２２内とメンテナンスボッ
クス２４内との間を各レール３０，３２に沿って移動し
得るようになっている。

【００１１】上記ヘッダ部３４の側面には、冷却水の給
水用の配管３８と排水用の配管４０が設けてある。各配
管３８，４０は、エルボ４２，４４を介してメンテナン
スボックス２４の外部に延びる配管４６，４８にそれぞ
れ接続されている。これにより、配管４６からエルボ４
２および給水用配管３８を介してガスクーラユニット１
６に供給された冷却水は、冷却用チューブ１４内を循環
し、排水用配管４０からエルボ４４および配管４８を介
して排出されるようになっている。

【００１２】上記ヘッダ部３４の周囲には第１のフラン
ジ５０が取り付けてあり、図１に示すように、ガスクー
ラユニット１６がクーラボックス２２内に位置すると
き、通路２８の開口部周囲のメンテナンスボックス２４
の内壁面に圧接され、ガスクーラユニット１６の周囲に
形成される通路２８の隙間５２をふさいでいる。一方、
クーラボックス２２内にあるガスクーラユニット１６の
他端側には第２のフランジ５４が取り付けてあり、図２
に示すように、ガスクーラユニット１６がメンテナンス
ボックス２４内に移動したとき、通路２８の開口部周囲
のクーラボックス２２の内壁面に圧接され、通路２８の
上記隙間５２をふさぐようになっている。このように、
上記２つのフランジ５０，５４は、ガスクーラユニット
１６がクーラボックス２２内またはメンテナンスボック
ス２４内に位置するときに、これら２つのボックス間に
おける通路２８を介してのガスの移動を遮断するシール
部材を構成する。

【００１３】メンテナンスボックス２４の上部には、不
活性ガスまたは大気を供給する押し込みファン６４及び
供給配管６０が連結されている。この供給配管６０は開
閉弁６２を備えている。また、メンテナンスボックス２
４には、内部のガスを排出する排気配管６６が開閉弁６
７を介して連結されている。これら供給配管６０及び押
し込みファン６４等がメンテナンスボックス２４内の雰
囲気を置換するガス置換手段を構成している。なお、置
換ガスとして上記不活性ガスの代わりに炉内雰囲気と同
じガスを用いることもある。

【００１４】上記構成からなる二室間移動式ガスクーラ
７０では、熱処理炉が通常の操業状態にあるとき、ガス
クーラユニット１６はクーラボックス２２内に位置して
ダクト１０を介して循環する炉内雰囲気ガスを冷却して
いる。この際、ガスクーラユニット１６の第１のフラン
ジ５０によって上記通路２８の隙間５２がふさがれて２
つのボックス２２，２４間はシール状態にあるため、メ
ンテナンスボックス２４が大気開放されていても炉内雰
囲気ガスが乱されることはない。

【００１５】次に、ガスクーラユニット１６の冷却用チ
ューブ１４への付着物を除去するメンテナンス作業は、
以下の手順で行われる。まず、熱処理炉内への処理材の
装入を停止するとともに、ガスクーラユニット１６への
冷却水の供給を止める。ただし、炉の加熱帯及び均熱帯
の加熱はそのままの状態にしておく。そして、作業者が
点検用扉２６からメンテナンスボックス２４に入り、エ
ルボ４２，４４を取り外した後、外に出て上記点検用扉
２６を閉じる。その後、供給配管６０の開閉弁６２を開
くとともに、開閉弁６７を開いて押し込みファン６４を
駆動し、メンテナンスボックス２４内の雰囲気を不活性
ガスに置換する。ガス置換後、開閉弁６２，６７を閉じ
て押し込みファン６４を停止する。なお、上記押し込み
ファン６４の代わりに、排気配管６６に排気ファン（図
示せず）を設けて吸引式のガス置換手段としてもよい。

【００１６】その後、図示しない移動機構によりガスク
ーラユニット１６をクーラボックス２２内から通路２８
を介してメンテナンスボックス２４内に移動させる。こ
の移動中には２つのボックス間でガスの移動が起こり得
るが、いずれのボックスにも同じガスが満たされている
ので問題はない。

【００１７】ガスクーラユニット１６の第２のフランジ
５４がクーラボックス２２の内壁面に圧接する位置まで
来たとき、ガスクーラユニット１６の移動を停止する。
この停止方法としては、例えば、ガスクーラユニット１
６がメンテナンスボックス２４の所定位置に到達したこ
とを接触式または非接触式センサで検知するか、あるい
は、タイマー制御により移動機構の駆動モータを停止さ
せるようにしてもよい。または、移動機構にトルクリミ
ッタを設け、ガスクーラユニット１６の第２のフランジ
５４がクーラボックス２２の内壁面に圧接したことをト
ルクリミッタのすべりにより検知して上記駆動モータを
停止するようにしてもよい。

【００１８】ガスクーラユニット１６がメンテナンスボ
ックス２４内に位置する状態で、点検用扉２６を開くと
ともに開閉弁６７を開いて押し込みファン６４を駆動
し、メンテナンスボックス２４内の雰囲気ガスを大気に
置換する。その際、ガスクーラユニット１６の第２フラ
ンジ５４がクーラボックス２２の内壁面に圧接されて２
つのボックス２２，２４間はシールされているので、大
気がクーラボックス２２内に流入することがなく、炉内
雰囲気ガスが乱れることはない。メンテナンスボックス
２４内部が大気で置換された後、作業者が点検用扉２６
から内部に入り、冷却用チューブ１４に付着した付着物
を取り除くメンテナンス作業を行う。

【００１９】除去作業が終了すると、作業者はメンテナ
ンスボックス２４から出て点検用扉２６を閉じる。そし
て、ガスクーラユニット１６を上記とは逆の手順でクー
ラボックス２２内へ戻す。すなわち、メンテナンスボッ
クス２４内の雰囲気を大気から炉内雰囲気ガスと同じガ
スへと置換した後、ガスクーラユニット１６をメンテナ
ンスボックス２４内からクーラボックス２２内へ移動さ
せる。その後、メンテナンスボックス２４の内部を大気
に置換した後、作業者が点検用扉２６を開け中に入って
エルボ４２，４４を取り付け、ガスクーラユニット１６
への冷却水の供給を再開する。炉はメンテナンス中も加
熱状態にあって操業温度に維持されているので、炉内へ
の処理材の装入を再開することで通常の操業状態に戻
る。

【００２０】なお、本実施形態では、ガスクーラユニッ
ト１６を２つのボックス２２，２４の各底部に設置した
レール３０，３２に沿って移動させるようにしたが、各
ボックス２２，２４の天井部にガイドレールを設け、こ
のレールに沿ってガスクーラユニット１６を吊り下げた
状態で移動させるようにしてもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる二室移動式ガスクーラによれば、熱処理炉にお
ける加熱帯、均熱帯の加熱を停止することなく、かつ、
炉内雰囲気ガスを乱さずに、ガスクーラユニットのメン
テナンス作業を行うことができる。したがって、全体と
してメンテナンス作業に要する時間を大幅に短縮でき、
炉の稼働効率を上げることができる。また、本発明は上
記連続式熱処理炉だけでなく、バッチ式熱処理炉のクー
ラとして使用できることは言うまでもない。

【００２２】さらに、ガスクーラユニットがクーラボッ
クス内またはメンテナンスボックス内に位置するときの
２つのボックス間のシールを、ガスクーラユニットの両
端側に取り付けた第１および第２のフランジで行うよう
にすれば、簡易な構造で２つのボックス間を確実にシー
ルすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる二室間移動式ガスクーラであ
って、ガスクーラユニットがクーラボックス内に位置す
る状態を示す図である。

【図２】 ガスクーラユニットがクーラボックス内から
メンテナンスボックス内へ移動した状態を示す図であ
る。

【図３】 従来のガスクーラの一例を示す平面図であ
る。

【図４】 ガスクーラのメンテナンス作業を行う際の従
来の方法を示す図である。

【符号の説明】

１０…ダクト、１４…冷却用チューブ、１６…ガスクー
ラユニット、２２…クーラボックス、２４…メンテナン
スボックス、２８…通路、５０，５４…第１および第２
のフランジ（シール部材）、６０…供給配管（ガス置換
手段）、６４…押し込みファン（ガス置換手段）、７０
…二室間移動式ガスクーラ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱処理炉内の雰囲気ガスを冷却再循環さ
   せる炉外ダクトの途中にクーラボックスを設けるととも
   に、複数の冷却用チューブを配置してなるガスクーラユ
   ニットを上記クーラボックス内に収容し、上記ダクトを
   流れる雰囲気ガスを上記冷却用チューブとの熱交換によ
   り冷却するガスクーラにおいて、 点検用扉を有するメンテナンスボックスを筒状の通路を
   介して上記クーラボックスに連接し、上記クーラボック
   ス内とメンテナンスボックス内との間を上記ガスクーラ
   ユニットが上記通路を介して移動し得るように設けてあ
   り、上記メンテナンスボックスにガス置換手段を連結す
   るとともに、上記ガスクーラユニットがクーラボックス
   内またはメンテナンスボックス内に位置するときに上記
   通路を遮断するシール部材を設けたことを特徴とする二
   室間移動式ガスクーラ。
2. 【請求項２】 上記シール部材を、上記通路を介してメ
   ンテナンスボックス内に延びるガスクーラユニットの一
   端側に取り付け、上記ガスクーラユニットがクーラボッ
   クス内に位置するときにメンテナンスボックスの内壁面
   に圧接してガスクーラユニットの周囲に形成される上記
   通路の隙間をふさぐ第１のフランジと、クーラボックス
   内にあるガスクーラユニットの他端側に取り付け、ガス
   クーラユニットがメンテナンスボックス内に位置すると
   きにクーラボックスの内壁面に圧接して上記通路の隙間
   をふさぐ第２のフランジとで構成したことを特徴とする
   請求項１に記載の二室間移動式ガスクーラ。