説明

シール室

【課題】 炭素繊維を製造する熱処理炉の原料繊維入口部及び/又は炭素繊維出口部に形成されてなるシール室であって、清掃の作業効率が高く、生産性を向上させうるシール室を提供する。
【解決手段】 熱処理炉の原料繊維入口部及び/又は炭素繊維出口部に形成されてなるシール室2であって、
前記シール室2は、
(A) 繊維4がシール室2に出入りすると共に同繊維4が内部を走行する走行路6を有するハウジングと、
(B) 前記ハウジング内の走行路6に沿って所定間隔互いに離れてハウジング上壁10から垂設した複数の仕切板12であって各仕切板12の板面方向が走行路6と直交している仕切板12と、
(C) 前記ハウジングの下壁14に形成した複数の仕切壁16であって、前記仕切壁16の走行路6方向に沿う断面が上方に突出したジグザグの連続三角波をなす仕切壁16と
を有することでシール室2を構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、炭素繊維を製造する熱処理炉の原料繊維入口部及び/又は炭素繊維出口部に形成されてなるシール室に関する。
【背景技術】
【0002】
炭素繊維の製造工程においては、アクリル繊維等の前駆体繊維を耐炎化し、得られた耐炎化繊維を原料繊維とし、これを炭素化して炭素繊維とする。原料繊維を炭素化する方法として、高温、不活性雰囲気の熱処理炉内に原料繊維を通過させる方法がある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
熱処理炉内を不活性雰囲気に保つには、熱処理炉の原料繊維入口部及び/又は炭素繊維出口部にシール室を設けて大気が熱処理炉内に入らないように熱処理炉の気密性を保つことが従来から行われている。
【0004】
図3は従来のシール室を有する熱処理炉の一例を示す概略図であり、(A)は、その側面断面図であり、(B)は、その正面図である。
【0005】
図3中、52は熱処理炉である。原料繊維54は、300〜900℃に昇温された熱処理室56内を水平に且つ熱処理室56の側壁58に平行にパス(本図では6列のパス)を形成して走行し、熱処理室56内で熱処理(炭素化処理)されて炭素繊維にされる。
【0006】
熱処理炉52において、熱処理室56の上流側の原料繊維入口部にはシール室60が形成され、同様に熱処理室56の下流側の炭素繊維出口部にもシール室62が形成されている。
【0007】
図3(C)は、シール室60の側面断面図であり、図3(D)は、シール室60の正面断面図である(シール室62もシール室60と同様の構造を有するので、以下、代表してシール室60について説明する)。
【0008】
シール室60は、
(a) 原料繊維54がシール室60に出入りすると共に同繊維54が内部を走行する走行路64を有するハウジングと、
(b) 前記ハウジング内の走行路64に沿って所定間隔互いに離れてハウジング上壁66から垂設した複数の仕切板68であって各仕切板68の板面方向が走行路64と直交している仕切板68と、
(c) 前記ハウジング内の走行路64に沿って所定間隔互いに離れてハウジング下壁70から突出した複数の仕切板72であって各仕切板72の板面方向が走行路64と直交している仕切板72と、
を有する。
【0009】
原料繊維54は、シール室60における走行路64からシール室60〜熱処理室56間の繊維走行路74を経て、熱処理室56に搬入される。
【0010】
このシール室60の構造は、通称ラビリンスシール(例えば、上記特許文献1参照)と呼ばれ、熱処理炉52の気密性を保つのに有効である。
【0011】
ハウジング上壁66から垂設した各仕切板68間に形成される頂部空間部76の一には、不活性ガスとして用いられる窒素の供給管78が外部から挿入されている。この窒素供給管78には複数の窒素供給孔80が穿設されている。この窒素供給孔80を通って供給される窒素により、上記ラビリンスシール構造による外気浸入防止効果に加え、熱処理炉52内への外気浸入防止効果が更に高められる。
【0012】
ところで、熱処理炉52の運転中には、ハウジング下壁70から突出した各仕切板72間の底部空間部82に繊維由来のケバや粉末等の異物84が堆積する。そのため、熱処理炉52の休転中には、この異物84を取り除く清掃をする必要がある。しかし、このシール室60における清掃作業は作業効率が悪く、ひいては炭素繊維の生産性が低下する。
【特許文献1】特開平11−293526号公報 (特許請求の範囲、段落番号[0020])
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
本発明者は、上記問題を解決するために種々検討しているうちに、ハウジングの下壁に複数の仕切壁を形成し、この仕切壁の走行路方向に沿う断面が上方に突出したジグザグの連続三角波をなす仕切壁とすることにより、シール室の清掃が容易になり、作業効率等の面から炭素繊維の生産性を向上することが出来ることを知得し、本発明を完成するに到った。
【0014】
従って、本発明の目的とするところは、上述した問題点を解決した熱処理炉のシール室を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記目的を達成する本発明は、以下に記載するものである。
【0016】
〔1〕 炉内を水平方向に走行する原料繊維を焼成して炭素繊維にする熱処理炉の原料繊維入口部及び/又は炭素繊維出口部に形成されてなるシール室であって、
前記シール室は、
(A) 繊維がシール室に出入りすると共に同繊維が内部を走行する走行路を有するハウジングと、
(B) 前記ハウジング内の走行路に沿って所定間隔互いに離れてハウジング上壁から垂設した複数の仕切板であって各仕切板の板面方向が走行路と直交している仕切板と、
(C) 前記ハウジングの下壁に形成した複数の仕切壁であって、前記仕切壁の走行路方向に沿う断面が上方に突出したジグザグの連続三角波をなす仕切壁と
を有するシール室。
【0017】
〔2〕 各三角波の二斜辺のうち片方の斜辺が、走行路の面に対し45゜以下の傾斜角を有する〔1〕に記載のシール室。
【0018】
〔3〕 走行路の面に対し45゜以下の傾斜角を有する斜辺が、炉内に近い斜辺である〔2〕に記載のシール室。
【0019】
〔4〕 シール室のほぼ中央の位置より炉外側では、各三角波の二斜辺のうち炉内に近い斜辺が走行路の面に対し45゜以下の傾斜角をなし、前記位置より炉内側では、各三角波の二斜辺のうち炉内に遠い斜辺が繊維走行面に対し45゜以下の傾斜角をなし、シール室底部の炉内側端部に異物仮置ピットが形成されてなる〔2〕に記載のシール室。
【発明の効果】
【0020】
本発明のシール室は、前記のように構成したので、シール室の清掃が容易になり、作業効率等の面から炭素繊維の生産性を向上することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【0022】
本発明のシール室を有する熱処理炉は、シール室以外は図3に示した従来例の熱処理炉と同様の構成である。
【0023】
図1は本発明のシール室の一例を示す概略図であり、(A)は、その側面断面図であり、(B)は、図1(A)中の点線部分aの拡大図である。
【0024】
図1(A)中、2は上流側の原料繊維入口部に形成されたシール室である[下流側の炭素繊維出口部にもシール室(不図示)が形成されているが、上流側のシール室2と同様の構造を有するので、以下、代表してシール室2について説明する]。
【0025】
原料繊維4は、シール室2に出入りすると共に同繊維4が内部を走行する走行路6からシール室〜熱処理室間の繊維走行路8を経て、熱処理室に搬入される。
【0026】
シール室2は、
(A) 前記走行路6を有するハウジングと、
(B) 前記ハウジング内の走行路6に沿って所定間隔互いに離れてハウジング上壁10から垂設した複数の仕切板12であって各仕切板12の板面方向が走行路6と直交している仕切板12と、
(C) 前記ハウジングの下壁14に形成した複数の仕切壁16であって、前記仕切壁16の走行路6方向に沿う断面が上方に突出したジグザグの連続三角波をなす仕切壁16と
を有する。
【0027】
なお、図3(C)及び(D)に示した従来例のシール室と同様に、ハウジング上壁10から垂設した各仕切板12間に形成される頂部空間部18の一には、不活性ガスとして用いられる窒素の供給管20が外部から挿入されている。この窒素供給管20には複数の窒素供給孔22が穿設されている。
【0028】
本例においては、上記仕切壁16の各三角波の二斜辺のうち片方の斜辺が、走行路の面に対し45゜以下の傾斜角[図1(B)中の傾斜角α]を有する。この走行路の面に対し45゜以下の傾斜角を有する斜辺は、炉内に近い斜辺である。なお、炉内に遠い斜辺の走行路の面に対する傾斜角は、傾斜角βとする[図1(B)中の例では傾斜角βはほぼ直角(90゜)である]。
【0029】
本例のシール室2の構成とすることにより、シール室2の清掃が容易になり、作業効率等の面から炭素繊維の生産性を向上することが出来る。
【0030】
具体的には、ハウジング下壁14に形成した複数の仕切壁16間に形成される底部空間部24に堆積している繊維由来のケバや粉末等の異物26は、熱処理炉休転中に例えば熊手型の清掃具を原料繊維入口のスリットから差込んで、同スリットからシール室2外へ掻出すことにより、容易にシール室2から取り除くことが出来る。
【0031】
図2は本発明のシール室の他の例を示す概略側面断面図である。
【0032】
図2中、32は上流側の原料繊維入口部に形成されたシール室である[下流側の炭素繊維出口部にもシール室(不図示)が形成されているが、上流側のシール室32と同様の構造を有するので、以下、代表してシール室32について説明する]。
【0033】
また、図2の例について、シール室32ハウジングの下壁34の上方に突出して形成した仕切壁36及びシール室底部の炉内側端部に形成した異物仮置ピット38以外の構成は、図1の例と同様であるので、同一箇所に同一参照符号を付してその説明を省略する。
【0034】
シール室32ハウジングの下壁34には、図1の例と同様に、複数の仕切壁36が形成され、前記仕切壁36の走行路6方向に沿う断面は上方に突出したジグザグの連続三角波をなしている。また、上記仕切壁36の各三角波の二斜辺のうち片方の斜辺は、走行路の面に対し45゜以下の傾斜角を有する。
【0035】
更に、本例においては、シール室32のほぼ中央の位置より炉外側では、各三角波の二斜辺のうち炉内に近い斜辺が走行路の面に対し45゜以下の傾斜角αをなし、前記位置より炉内側では、各三角波の二斜辺のうち炉内に遠い斜辺が繊維走行面に対し45゜以下の傾斜角βをなし、シール室32底部の炉内側端部には異物仮置ピット38が形成されている。
【0036】
本例のシール室32の構成とすることにより、シール室32の清掃が容易になり、作業効率等の面から炭素繊維の生産性を向上することが出来る。
【0037】
具体的には、シール室32ハウジングの下壁34の上方に突出して形成したの各底部仕切壁36間の底部空間部40に堆積している繊維由来のケバや粉末等の異物42は、熱処理炉休転中に例えば熊手型の清掃具を原料繊維入口のスリットから差込んで、シール室32のほぼ中央の位置より炉外側では、前記スリットからシール室32外へ掻出し、前記位置より炉内側では、シール室底部の炉内側端部に異物仮置ピット38へ掻出し、異物が溜った時にピット38の底部に形成した排出蓋44から外部に排出させることにより、容易にシール室32から取り除くことが出来る。
【0038】
なお、図1の例においては仕切壁の各三角波二斜辺のうち走行路の面に対し45゜を超える傾斜角βを有する斜辺は、その傾斜角βをほぼ直角としたが、これに限られず、45゜を超える任意の傾斜角βとすることができる。また、図1の例においては仕切壁の各三角波二斜辺のうち走行路の面に対し45゜以下の傾斜角αを有する斜辺は、その傾斜角αが20゜程度である。この20゜も含め、傾斜角αは10〜45゜とすることが好ましい。
【0039】
図2の場合、三角波はほぼ対称になっているが、考え方は図1の場合と同じである。その他本発明の要旨を変更しない限り、適宜変形して差支えない。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明のシール室の一例を示す概略図であり、(A)は、その側面断面図であり、(B)は、図1(A)中の点線部分aの拡大図である。
【図2】本発明のシール室の他の例を示す概略側面断面図である。
【図3】従来のシール室を有する熱処理炉の一例を示す概略図であり、(A)は、その側面断面図であり、(B)は、その正面図であり、(C)は、前記シール室の側面断面図であり、(D)は、前記シール室の正面断面図である。
【符号の説明】
【0041】
2、32、60 上流側の原料繊維入口部に形成されたシール室
4、54 原料繊維
6、64 原料繊維がシール室に出入りすると共に内部を走行する走行路
8、74 シール室〜熱処理室間の繊維走行路
10、66 ハウジング上壁
12、68 ハウジング上壁から垂設した仕切板
14、34、70 ハウジング下壁
16、36 ハウジング下壁に形成した仕切壁
18、76 シール室頂部空間部
20、78 窒素供給管
22、80 窒素供給孔
24、40、82 シール室底部空間部
26、42、84 異物
38 異物仮置ピット
44 蓋
52 熱処理炉
56 熱処理室
58 熱処理室側壁
62 下流側の炭素繊維出口部に形成されたシール室
72 ハウジング下壁から突出した仕切板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
炉内を水平方向に走行する原料繊維を焼成して炭素繊維にする熱処理炉の原料繊維入口部及び/又は炭素繊維出口部に形成されてなるシール室であって、
前記シール室は、
(A) 繊維がシール室に出入りすると共に同繊維が内部を走行する走行路を有するハウジングと、
(B) 前記ハウジング内の走行路に沿って所定間隔互いに離れてハウジング上壁から垂設した複数の仕切板であって各仕切板の板面方向が走行路と直交している仕切板と、
(C) 前記ハウジングの下壁に形成した複数の仕切壁であって、前記仕切壁の走行路方向に沿う断面が上方に突出したジグザグの連続三角波をなす仕切壁と
を有するシール室。
【請求項2】
各三角波の二斜辺のうち片方の斜辺が、走行路の面に対し45゜以下の傾斜角を有する請求項1に記載のシール室。
【請求項3】
走行路の面に対し45゜以下の傾斜角を有する斜辺が、炉内に近い斜辺である請求項2に記載のシール室。
【請求項4】
シール室のほぼ中央の位置より炉外側では、各三角波の二斜辺のうち炉内に近い斜辺が走行路の面に対し45゜以下の傾斜角をなし、前記位置より炉内側では、各三角波の二斜辺のうち炉内に遠い斜辺が繊維走行面に対し45゜以下の傾斜角をなし、シール室底部の炉内側端部に異物仮置ピットが形成されてなる請求項2に記載のシール室。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2006−274495(P2006−274495A)
【公開日】平成18年10月12日(2006.10.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−96243(P2005−96243)
【出願日】平成17年3月29日(2005.3.29)
【出願人】(000003090)東邦テナックス株式会社 (246)
【Fターム(参考)】