水蒸气处理制品的制造方法及制造装置与流程

本发明涉及一种制造黑色镀覆钢板等水蒸气处理制品的制造方法及制造装置。

背景技术：

在建筑物的屋顶材料或外饰材料、家电制品、汽车等领域中，为了创意性等目的，对于具有例如黑色外观的钢板的需求不断高涨。例如专利文献1公开了一种黑色镀覆钢板的制造方法。

专利文献1记载的黑色镀覆钢板的制造方法包括以下步骤：在密闭容器内使水蒸气与镀覆钢板接触而使镀覆层的表面变为黑色的步骤；以及，向密闭容器内导入大气等气体而使变为黑色的镀覆钢板冷却的步骤。

此外，在以下的说明中，也将为了使镀覆钢板等被处理物的镀覆层变为黑色而在密闭容器的内部使水蒸气与上述被处理物接触的处理简称为“水蒸气处理”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6072952号公报。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

然而，专利文献1中的镀覆钢板的冷却步骤的冷却速度不充分，该情况成为黑色镀覆钢板的制造需要长时间的原因之一。

因此，本申请发明的目的在于提供一种水蒸气处理制品的制造方法及制造装置，通过使进行了水蒸气处理的被处理物迅速冷却，可缩短黑色镀覆钢板等水蒸气处理制品的制造时间。

(二)技术方案

(1)一种水蒸气处理制品的制造方法，其具备：水蒸气处理步骤，向内部配置有被处理物的密闭容器内导入水蒸气，使该水蒸气与所述被处理物接触；以及被处理物冷却步骤，使在所述水蒸气处理步骤中进行了水蒸气处理的所述被处理物冷却；该水蒸气处理制品的制造方法的特征在于：所述被处理物冷却步骤是向所述密闭容器内导入冷却用气体而使该冷却用气体与所述被处理物接触，并使导入的冷却用气体从所述密闭容器排出的步骤。

根据上述(1)的结构，在被处理物冷却步骤中，使冷却用气体与因水蒸气处理而温度上升的被处理物接触，并使因伴随该接触的热交换而温度上升的冷却用气体从密闭容器排出。这样，使取出了被处理物的热的冷却用气体从密闭容器排出，可使水蒸气处理后的被处理物迅速(以较短时间)冷却，可缩短黑色镀覆钢板等水蒸气处理制品的制造时间。

(2)根据(1)所述的水蒸气处理制品的制造方法，其特征在于，所述被处理物冷却步骤包括：冷却用气体导入步骤，向所述密闭容器内导入冷却用气体，使导入的冷却用气体暂时封闭在所述密闭容器内；以及，冷却用气体排出步骤，在该冷却用气体导入步骤之后，利用排气泵从所述密闭容器排出所述冷却用气体，使得所述密闭容器内的气体压力小于大气压。

根据上述(2)的结构，可在冷却用气体导入步骤中使冷却用气体充分取出被处理物的热，并在冷却用气体排出步骤中使因从被处理物取出热而温度上升的冷却用气体通过排气泵积极地排出至外部。由此，可使水蒸气处理后的被处理物更迅速地冷却，进一步缩短黑色镀覆钢板等水蒸气处理制品的制造时间。

(3)根据(2)所述的水蒸气处理制品的制造方法，其特征在于：所述被处理物冷却步骤是交替反复进行所述冷却用气体导入步骤与所述冷却用气体排出步骤的步骤。

根据上述(3)的结构，与上述(2)的情况相比可更迅速地使进行了水蒸气处理的被处理物冷却，进一步缩短黑色镀覆钢板等水蒸气处理制品的制造时间。

(4)根据(1)所述的水蒸气处理制品的制造方法，其特征在于：所述被处理物冷却步骤是向所述密闭容器内导入冷却用气体而使该冷却用气体与所述被处理物接触，与此同时使导入的冷却用气体从所述密闭容器排出的步骤。

根据上述(4)的结构，由于同时进行冷却用气体向密闭容器的导入与导入的冷却用气体的排出，因此可将因从被处理物取出热而温度上升的冷却用气体顺畅地替换为取出热之前的温度相对较低的冷却用气体。由此，可使进行了水蒸气处理的被处理物更迅速地冷却，进一步缩短黑色镀覆钢板等水蒸气处理制品的制造时间。

(5)根据(1)至(4)中任一项所述的水蒸气处理制品的制造方法，其特征在于：在所述被处理物冷却步骤中，通过设置在所述密闭容器内的风扇对所述密闭容器内的冷却用气体进行搅拌以及使该冷却用气体循环。

根据上述(5)的结构，在密闭容器内冷却用气体被搅拌并进行循环，因此可使冷却用气体与被处理物均匀地接触。由此，可使被处理物以更短时间均匀地冷却。

(6)一种水蒸气处理制品的制造装置，其具备：密闭容器，可在内部配置被处理物；水蒸气导入机构，向所述密闭容器内导入水蒸气，使水蒸气与配置在所述密闭容器内的所述被处理物接触；冷却用气体导入机构，向配置有通过与所述水蒸气接触而进行了水蒸气处理的所述被处理物的所述密闭容器内导入冷却用气体；以及，冷却用气体排出机构，将被导入至所述密闭容器内的冷却用气体从所述密闭容器排出。

根据上述(6)的结构，可与上述(1)的情况同样地，使进行了水蒸气处理的被处理物迅速(以较短时间)冷却，可缩短黑色镀覆钢板等水蒸气处理制品的制造时间。

(三)有益效果

根据本申请发明，通过使进行了水蒸气处理的被处理物迅速冷却，可缩短黑色镀覆钢板等水蒸气处理制品的制造时间。

附图说明

图1为制造本申请发明的第一实施方式的黑色镀覆钢板的方法的流程图。

图2为制造本申请发明的第一实施方式的黑色镀覆钢板的装置的示意图。

图3为表示第一实施方式的镀覆钢板的冷却步骤的流程图。

图4为表示第一实施方式的镀覆钢板的冷却步骤中的以下各项之间的关系的时序图(timingchart)，所述各项为：(a)密闭容器内的压力变化、(b)气体导入阀的开闭时序、(c)排气阀的开闭时序、(d)排气泵的开启(on)/关闭(off)时序以及(e)大气压开放阀的开闭时序。

图5为制造本申请发明的第二实施方式的黑色镀覆钢板的装置的示意图。

图6为制造本申请发明的第二实施方式的变形例的黑色镀覆钢板的装置的示意图。

图7为表示第二实施方式的变形例中的以下各项之间的关系的时序图，所述各项为：(a)密闭容器内的压力变化、(b)气体导入阀的开闭时序、(c)排气阀的开闭时序、(d)压入鼓风机(blower)的开启/关闭时序、(e)吸出鼓风机的开启/关闭时序以及(f)循环风扇的开启/关闭时序。

具体实施方式

以下，对将本发明的水蒸气处理制品的制造方法应用于黑色镀覆钢板的制造方法的情况进行说明，并且对可实现该制造方法的黑色镀覆钢板的制造装置进行说明。

此外，本说明书中，有时也将含熔融铝(al)、镁(mg)的锌(zn)镀覆钢板简称为“镀覆钢板”。另外，有时将含熔融铝、镁的锌镀覆钢板的含熔融铝、镁的锌镀覆层简称为“镀覆层”。另外，所谓“气氛气体”是指存在于密闭容器内部的气体，是本案说明书中所述的大气、水蒸气、氮气等的总称。另外，本说明书中的“kpa”是指基于绝对压力(absolutepressure)的压力。

(第一实施方式)

第一实施方式的水蒸气处理制品的制造方法概要地如图1所示那样，具备通过水蒸气处理使镀覆钢板变为黑色的步骤(s130)以及使变为黑色的镀覆钢板冷却的步骤(s150)，在该冷却步骤(s150)中具有最大的特征。以下，在对该冷却步骤(s150)进行详细说明之前，对具备用于实现该冷却步骤(s150)的结构的黑色镀覆钢板的制造装置进行说明。

[黑色镀覆钢板的制造装置]

(装置的结构)

本实施方式的黑色镀覆钢板的制造装置(以下也称为“黑色镀覆钢板制造装置”)如表示该制造装置的一例的示意剖面图即图2所示那样，具有：密闭容器10，具有能够将镀覆钢板1以可取出的方式配置的配置部12；导入水蒸气调整机构40，向密闭容器10的内部导入水蒸气；气体导入部50，向密闭容器10的内部导入露点(dew-point)小于镀覆钢板1的温度的气体(低水蒸气气体)；以及，排气调整机构30，使密闭容器10内部的气氛气体排气。导入水蒸气调整机构40包含在本发明的“水蒸气导入机构”。气体导入部50包含在本发明的“冷却用气体导入机构”。另外，排气调整机构30包含在本发明的“冷却用气体排出机构”。

黑色镀覆钢板制造装置还具有：大气压开放阀(未图示)，用于使密闭容器10的内部压力恢复为大气压；以及循环风扇71等搅拌部70，对密闭容器10内部的气氛气体进行搅拌并使该气氛气体循环。

黑色镀覆钢板制造装置还可以具有：温度测量部60，测定镀覆钢板1的温度；压力测量部61，测定密闭容器10内的压力；气体温度测量部62，测量气氛气体的温度。此外，也可以具有：对密闭容器10的内部进行加热(或冷却)的顶盖部温度调整机构21；纵壁部温度调整机构20；护套加热器(sheathheater)等加热装置24。另外，黑色镀覆钢板制造装置可以具有控制部(未图示)，其除了导入水蒸气调整机构40、气体导入部50、排气调整机构30、搅拌部70、顶盖部温度调整机构21、纵壁部温度调整机构20、护套加热器等加热装置24以外，也对各阀装置的开闭动作进行控制来制造黑色镀覆钢板1。另外，在具有排水(drain)配管35及排水阀(drainvalve)36时，控制部可以控制排水阀36的动作而使水从装置内部向外部排出。

以下，参照图2对黑色镀覆钢板制造装置的例示性方式进行详细说明。

密闭容器10具有底部框架(frame)8和上部盖(cover)9。底部框架8具备可配置镀覆钢板1的配置部12。另外，上部盖9具有：顶盖面形成为圆顶(dome)状的上部盖顶盖部13、以及侧面形成为圆形筒状的上部盖纵壁部14。上部盖9由下部开放的形状构成。另外，在密闭容器10的外壁分别设置有：能够通过使流体流动而对密闭容器10内进行加热或冷却的顶盖部温度调整机构21、以及纵壁部温度调整机构20。另外，密闭容器10构成为可实现密闭状态和开放状态，所述密闭状态是气体实质上不可能从密闭容器10的外部向内部流入的状态，所述开放状态是能够从密闭容器10外部向内部搬入镀覆钢板1的状态。密闭容器10具有在密闭状态下可耐受因气氛气体的排气而引起的内部气体压力降低、或者因水蒸气导入而引起的内部压力上升、加热、冷却等的强度。

在底部框架8连接有：从水蒸气供给源导入水蒸气的水蒸气供给配管41；用于排出密闭容器10内的气氛气体、水蒸气等的排气配管31以及排水配管35。另外，在排气配管31的中途部连接有气体导入配管51。通过将在这些水蒸气供给配管41、排气配管31、排水配管35、气体导入配管51设置的开闭阀关闭，可使密闭容器10的内部成为密闭状态。

在设置于底部框架8的配置部12配置镀覆钢板1。镀覆钢板1可以利用间隔物(spacer)2进行层叠。另外，如图2所示，配置部12具有吸入口12a与喷出口12b，所述吸入口12a用于使从镀覆钢板1的上部流动到镀覆钢板1的下部的气氛气体被循环风扇71吸入，所述喷出口12b用于使被循环风扇71吸入的气氛气体向密闭容器10的内部空间喷出。采用这种结构，可使密闭容器10内部的气体穿过镀覆钢板1的间隙进行循环，因此可使气氛气体更均匀地与镀覆钢板1接触。

排气调整机构30具有排气配管31、排气阀32以及排气泵37。排气泵37例如为真空泵。此外，“排气阀32”为后述的排气阀322、324、326的总称。另外，“排气泵37”为后述的排气泵372、374、376的总称。排气配管31是以将密闭容器10的内部与密闭容器10的外部连通的方式贯穿底部框架8设置的配管。例如，密闭容器10内部的气氛气体经由排气配管31并通过排气泵37的抽吸力被排出至外部。

此外，在本实施方式中，如图2所示，为了调整水蒸气处理中的密闭容器10内的水蒸气量，排气配管31在从排气方向的上游端部起的规定区间(到分支点a为止的区间)被设为一个配管，在相对于上述规定区间而言的下游侧分支为标称直径(nominaldiameter)各不相同的三个配管即配管332、配管334及配管336。分别在配管332、配管334及配管336设置有排气阀322、324、326。另外，在配管332、配管334及配管336分别设置有排气泵372、374、376。排气泵372、374、376分别相对于排气阀322、324、326而言位于排气方向下游侧。

此处，例如分别地对于配管332使用标称直径20a的配管、对于配管334使用标称直径25a的配管、对于配管336使用标称直径80a的配管，从而构成为能够根据所需的密闭容器内的水蒸气量，通过控制部来进行排气阀32的开闭控制，并且精细而准确地进行排气量调整。当然，并不限定在本实施方式，配管332、334、336的标称直径或个数可根据需要进行设定。另外，在后述的第二步骤及第四步骤中，排气调整机构30构成为可利用排气泵372、374、376将气氛气体排出，从而使密闭容器10内的气体压力为70kpa以下。

排水配管35是以将密闭容器10的内部与密闭容器10的外部连通的方式贯穿底部框架8设置的配管。密闭容器10内部的液体(结露水等)可经由排水配管35排出至外部。

导入水蒸气调整机构40具有水蒸气供给配管41及水蒸气供给阀42，利用水蒸气供给阀42对向密闭容器10内供给的水蒸气量进行调整。此外，“水蒸气供给阀42”为后述的水蒸气供给阀422、424、426的总称。在不向密闭容器10内供给水蒸气时，水蒸气供给阀42关闭，经由水蒸气供给配管41向密闭容器10内的水蒸气供给被阻断。

此外，本实施方式的黑色镀覆钢板制造装置中，如图2所示，为了调整水蒸气处理中的密闭容器10内的水蒸气量，水蒸气供给配管41在从与密闭容器10的连接部起向上游侧的规定区间被设定为一个配管，并在相对于上述规定区间而言的上游侧分支为标称直径各不相同的三个配管432、434、436。分别在配管432、434、436设置有水蒸气供给阀422、424、426。

此处，例如分别地对于配管432使用标称直径20a的配管、对于配管434使用标称直径25a的配管、对于配管436使用标称直径80a的配管，从而构成为能够根据所需的密闭容器10内的水蒸气量来进行水蒸气供给阀42的开闭控制，并且精细而准确地进行导入水蒸气量的调整。当然，并不限定在本实施方式，水蒸气供给配管41的标称直径或个数可根据需要进行设定。

气体导入部50具有：气体导入配管51、以及在该气体导入配管51设置的气体导入阀52。在本实施方式中，气体导入配管51中的气体流动方向的下游端部b与排气配管31中的相对于分支点a位于排气流动方向上游侧的部分(一个配管)连接。即，气体导入配管51经由排气配管31与密闭容器10的内部连通。另外，气体导入配管51的上游端部与未图示的气体供给源连通。该气体导入部50例如在后述第一步骤(s110)、第五步骤(s150)中，可用于向密闭容器10的内部导入低水蒸气气体。

温度测量部60是在镀覆钢板1表面的各个不同的区域以抵接方式设置的多个温度传感器，例如使用热电偶对镀覆钢板1的温度进行测定。此外，在镀覆钢板1为卷状的情况下，可以在卷板间插入热电偶。

压力测量部61为用于测定密闭容器10的内部压力的压力计。该压力计是能够通用于后述的第一步骤(s110)、第二步骤(s120)、第三步骤(s130)、第四步骤(s140)以及第五步骤(s150)所有的步骤对压力进行测定的压力计。

气体温度测量部62是用于测定密闭容器10内部的气氛气体温度的温度传感器，例如可使用热电偶。另外，该温度传感器并非仅设于一处，可以在密闭容器10内部的多处设置并适当地切换使用。

搅拌部70具有：在底部框架8配置的循环风扇71、以及驱动循环风扇71旋转的驱动马达72。若驱动马达72使循环风扇71旋转，则如图2中以箭头所示，穿过了镀覆钢板1的内径部分的气氛气体从设置在配置部12上部的吸入口12a被吸入，并且从设置在配置部12外周部的喷出口12b流出，在密闭容器10的内壁与卷1的外周面之间穿过，从镀覆钢板1的上部流入镀覆钢板1的间隙。并且，气氛气体再次从镀覆钢板1的下部起，从设置在配置部12上部的吸入口12a被循环风扇71吸入，如上述那样在密闭容器10内循环。这样，能够对水蒸气处理中的密闭容器10内部的气氛气体进行搅拌，并且使气氛气体遍布至镀覆钢板1的所有部分。当然，搅拌部70并非仅用于水蒸气处理(后述第三步骤(s130))，也可以在镀覆钢板1的加热步骤(后述的第一步骤(s110))、冷却步骤(后述的第五步骤(s150))中使用。

[制造黑色镀覆钢板的方法]

黑色镀覆钢板的制造方法是使用上述的黑色镀覆钢板制造装置，使含有al及mg的含熔融铝、镁的锌镀覆钢板1在密闭容器10内部与水蒸气接触来制造黑色镀覆钢板的方法。

如图1的流程图所示，在本实施方式的黑色镀覆钢板的制造方法中，按照顺序执行以下步骤：第一步骤(s110)，对配置(装载)于密闭容器10(参照图2)内部的含熔融铝、镁的锌镀覆钢板1进行加热；第二步骤(s120)，使密闭容器10内部的气氛气体排出而使密闭容器10内部的气体压力为70kpa以下；第三步骤(s130)，向密闭容器10的内部导入水蒸气来进行水蒸气处理；第四步骤(s140)，在第三步骤(s130)之后使密闭容器10内部的压力暂时恢复为大气压，之后再次使密闭容器10内部的气体压力为70kpa以下；以及第五步骤(s150)，使密闭容器10内部的镀覆钢板1冷却。此外，在以下的说明中，加热装置24、温度调整机构20、21、搅拌装置70、各阀32、42、52、排气泵37等各自的动作分别通过来自未图示的控制部的控制信号进行控制。

以下，对各步骤进行更详细的说明。

(第一步骤)

在第一步骤(s110)中，对配置在密闭容器10内部的镀覆钢板1进行加热。

镀覆钢板1具有基材钢板以及在基材钢板表面形成的含熔融铝、镁的锌镀覆层。

基材钢板的种类没有特别限定，例如可使用由低碳钢、中碳钢、高碳钢以及合金钢等所构成的钢板。在需要良好的压制成形性的情况下，优选添加钛(ti)的低碳钢以及添加铌(nb)的低碳钢等深冲(deepdrawing)用钢板作为基材钢板。另外，可以使用添加磷(p)、硅(si)、锰(mn)等的高强度钢板。

含熔融铝、镁的锌镀覆层只要具有通过与水蒸气接触而变为黑色的组成即可。例如具有al为0.1质量％以上60质量％以下、mg为0.01质量％以上10质量％以下、zn为剩余部分的组成的镀覆层可通过与水蒸气接触而适当地变为黑色。

关于镀覆钢板1的形状，只要可使应变为黑色的区域的镀覆层与水蒸气接触，则没有特别限定。例如，镀覆钢板1的形状可以为镀覆层平坦的形状(例如平板状)，也可以为弯曲的形状(例如卷状)。

另外，在第一步骤(s110)中，镀覆钢板1是在露点始终低于镀覆钢板温度的气体(低水蒸气气体)的存在下进行加热。即，存在于密闭容器10内部的气氛气体为低水蒸气气体。基于使镀覆钢板1的加热作业容易的观点，低水蒸气气体可以为大气，但是只要可使镀覆钢板1变为黑色，则也可以替换为氮气等惰性气体。此外，也可以替换为露点比大气低的气氛。此外，低水蒸气气体可以从与密闭容器10连接的气体导入部50向密闭容器10内导入。

在第一步骤(s110)中对镀覆钢板1的加热进行到镀覆层的表面温度达到通过与水蒸气接触而使镀覆层变为黑色的温度(以下也称为“黑色处理温度”)为止。例如可一边利用温度测量部60对设置在密闭容器10内的镀覆钢板1的表面温度进行测定，一边进行加热直至超过黑色处理温度为止。

黑色处理温度可根据镀覆层的组成(例如镀覆层中的al及mg的含量)或厚度、或者所需的亮度等而任意设定。

关于镀覆钢板1的加热方法，只要可使镀覆层的表面达到黑色处理温度即可，并无特别限定。例如，可在密闭容器10内设置护套加热器等加热装置24，对密闭容器10内的气氛气体进行加热来加热镀覆钢板1。

此外，在对密闭容器内的气氛气体进行加热时，若利用设置在密闭容器10内的循环风扇71等搅拌装置70对气氛气体进行搅拌，则可高效地以较短时间均匀地加热镀覆钢板1。

(第二步骤)

在第二步骤(s120)中，使密闭容器10内的气氛气体经由排气配管31排气，使密闭容器10内的气体压力为70kpa以下。例如，通过在密闭容器10外设置的排气泵37将密闭容器10中的气氛气体排出，从而可使密闭容器10内的气体压力在上述范围内。在第二步骤(s120)中，可以仅进行一次气氛气体的排气，为了进一步减少在密闭容器10内剩余的水蒸气以外的气体成分的量，也可以反复进行气氛气体的排气、以及低水蒸气气体从气体导入配管51的导入。

通过在第二步骤(s120)中使密闭容器10内的气氛气体排气来降低密闭容器10内的气体压力，从而可使在后述第三步骤(s130)中导入的水蒸气充分地遍布至镀覆钢板1之间的间隙。由此，可对应变为黑色的镀覆层整体更均匀地进行水蒸气处理，使得不易发生黑色化不均匀的问题。基于这种观点，优选在第二步骤(s120)中使密闭容器10内的气体压力为70kpa以下，进一步优选为50kpa以下。

(第三步骤)

在第三步骤(s130)中，向密闭容器10内导入水蒸气而使镀覆钢板1的镀覆层变为黑色。即，在第三步骤(s130)中对镀覆钢板1进行水蒸气处理。第三步骤(s130)包含在本发明的“水蒸气处理步骤”。

在第三步骤(s130)中，优选水蒸气处理中的密闭容器10内的气氛温度为105℃以上。通过使气氛温度为105℃以上，可在更短时间内变为黑色。此外，在本说明书中，将密闭容器内部的气氛气体的温度称为“气氛温度”。气氛温度可通过在密闭容器内部设置的气体温度测量部62进行测量。

在第三步骤(s130)中，为了防止镀覆钢板1的黑色化不均匀，可以在向密闭容器10的内部导入了水蒸气之后的黑色化处理中或者在导入过程中的黑色化处理中，通过搅拌部70对密闭容器10内部的气氛气体进行搅拌。

另外，水蒸气处理的处理时间可根据镀覆层的组成(例如镀覆层中的al及mg的含量)或厚度、所需的亮度等而任意设定，优选水蒸气处理进行24小时左右。

(第四步骤)

在第四步骤(s140)中，使密闭容器10内部的压力暂时恢复为大气压，之后使密闭容器10内部的气氛气体排气，使密闭容器10内部的气体压力为70kpa以下。例如，为了使密闭容器10内部的压力暂时恢复为大气压，可以通过使设置于密闭容器的大气压开放阀(未图示)开放而实现。另外，为了使密闭容器10内的气体压力为70kpa以下，可利用在密闭容器10外设置的排气泵37使密闭容器10内的气氛气体经由排气配管31排出，从而使密闭容器10内的压力降低。

(第五步骤)

在第五步骤(s150)中，从气体导入管51向密闭容器10内部导入露点始终低于镀覆钢板温度的气体(低水蒸气气体)，使该低水蒸气气体与镀覆钢板1接触，并使导入的低水蒸气气体从密闭容器10排出，从而使镀覆钢板1冷却。第五步骤(s150)包含在本发明的“被处理物冷却步骤”。另外，上述“低水蒸气气体”包含在本发明的“冷却用气体”。此外，优选在第五步骤(s150)中导入的气体未经加热，但也可以根据需要而加热至比密闭容器10内的气氛温度低的温度。

在第五步骤(s150)中导入的低水蒸气气体，例如可以为大气、氮气或惰性气体，若考虑作业性则优选导入大气。

第五步骤(s150)包括：低水蒸气气体导入步骤，向密闭容器10内导入低水蒸气气体，并使导入的低水蒸气气体封闭在密闭容器10内；以及，气氛气体排出步骤，在该低水蒸气气体导入步骤之后，利用排气泵37将密闭容器10内的气氛气体(包括导入的低水蒸气气体)向外部排出，使得密闭容器10内的气体压力低于大气压。上述“低水蒸气气体导入步骤”包含在本发明的“冷却用气体导入步骤”，上述“气氛气体排出步骤”包含在本发明的“冷却用气体排出步骤”。此外，为了提高冷却速度，优选交替反复进行上述低水蒸气气体导入步骤与上述气氛气体排出步骤。

图3为表示图1中第五步骤(s150)详情的流程图。在图3所示的例子中，以低水蒸气气体导入步骤(s210)→气氛气体排出步骤(s220)→低水蒸气气体导入步骤(s230)→气氛气体排出步骤(s240)的顺序，交替反复进行两次低水蒸气气体导入步骤与气氛气体排出步骤。并且，在最后的气氛气体排出步骤(s240)之后，使未图示的大气压开放阀开放，从而使密闭容器10内对大气压开放(s250)。此外，反复进行低水蒸气气体导入步骤与气氛气体排出步骤的次数没有特别限定，也可以反复进行3次以上。另外，也可以不使低水蒸气气体导入步骤与气氛气体排出步骤反复进行，而是各自进行一次。

图4为表示从在前的第四步骤(s140)的最后阶段到第五步骤(s150)中的以下各项之间的关系的时序图，所述各项为：(a)密闭容器10内的压力(利用压力测量部61测定的压力)的变化、(b)气体导入阀52的开闭时序、(c)排气阀32的开闭时序、(d)排气泵37的开启/关闭时序、以及(e)大气压开放阀的开闭时序。以下，对第四步骤的最后阶段及第五步骤进一步详细说明。

(第四步骤的最后阶段)

在图4所示的例子中，于在前的第四步骤(s140)中使密闭容器10内的气体压力减压至70kpa以下的压力(参照图4中的(a)的压力p0、状态a0)时，关闭气体导入阀52(参照图4中的(b)的状态b0)，使排气泵37开启(on)(参照图4中的(d)的状态d0)，打开排气阀32(参照图4中的(c)的状态c0)。此外，大气压开放阀系处于关闭状态(参照图4中的(e)的状态e0)。另外，只要能够从3个配管332、配管334及配管336中的至少一个配管排气即可，因此不必使所有的排气泵37开启，不必打开所有的排气阀32。

(低水蒸气气体导入步骤)

接着，进入第五步骤(s150)的低水蒸气气体导入步骤(s210)。在图4所示的例子中，关闭所有的排气阀32(参照图4中的(c)的状态c1)，使所有的排气泵37关闭(off)(参照图4中的(d)的状态d1)，打开气体导入阀52(参照图4中的(b)的状态b1)。通过该排气泵37的关闭动作以及阀类的阀开闭动作，从而向密闭容器10内导入低水蒸气气体，并使导入的低水蒸气气体暂时封闭在密闭容器10内，使密闭容器10内的气体压力上升至大气压p2(参照图4中的(a)的状态a1)。向密闭容器10内导入低水蒸气气体，并使导入的低水蒸气气体暂时封闭在密闭容器10内，从而使低水蒸气气体与镀覆钢板1充分接触，通过伴随该接触的热交换而使低水蒸气气体充分将镀覆钢板1的热取出。

(气氛气体排出步骤)

接着，进入气氛气体排出步骤(s220)。在该步骤中，关闭气体导入阀52(参照图4中的(b)的状态b2)，使排气泵37开启(参照图4中的(d)的状态d2)，打开排气阀32(参照图4中的(c)的状态c2)。维持该排气泵37的开启状态以及阀类的阀开闭状态直到密闭容器10内的气体压力降低到压力p2的一半以下的压力p1为止(参照图4中的(a)的状态a2)。即，使密闭容器10内的气体(包括低水蒸气气体的气氛气体)排出一半以上。在图4的(a)所示的例子中，使密闭容器10内的气体压力降低到比压力p2的一半小的压力。伴随气氛气体的排出，低水蒸气气体从密闭容器10排出。此外，只要能够从3个配管332、配管334及配管336中的至少一个配管排气即可，因此不必使所有的排气泵37开启，不必打开所有的排气阀32。在此后的气氛气体排出步骤(s240)中也是同样的。

(低水蒸气气体导入步骤)

接着，进入低水蒸气气体导入步骤(s230)。在该步骤中，关闭所有的排气阀32(参照图4中的(c)的状态c3)，使所有的排气泵37关闭(off)(参照图4中的(d)的状态d3)，打开气体导入阀52(参照图4中的(b)的状态b3)。通过该排气泵37的关闭动作以及阀类的阀开闭动作，从而向密闭容器10内导入低水蒸气气体，并使导入的低水蒸气气体暂时封闭在密闭容器10内而使密闭容器10内的气体压力上升至压力p2(参照图4中的(a)的状态a3)。由此，使低水蒸气气体充分将镀覆钢板1的热取出。此外，在该步骤中只要能够关闭排气阀37而使得无法排气，则不必使排气泵37关闭(可以保持开启状态)。

(气氛气体排出步骤)

接着，进入气氛气体排出步骤(s240)。在该步骤中，关闭气体导入阀52(参照图4中的(b)的状态b4)，使排气泵37开启(参照图4中的(d)的状态d4)，打开排气阀32(参照图4中的(c)的状态c4)。维持该排气泵37的开启状态以及阀类的阀开闭状态直到密闭容器10内的气体压力降低到压力p2的一半以下的压力p1为止(参照图4中的(a)的状态a4)。在图4的(a)所示的例子中，使密闭容器10内的气体压力降低至比压力p2的一半小的压力。伴随着气氛气体的排出，低水蒸气气体从密闭容器10排出。

(大气压开放步骤)

接着，进入大气压开放步骤(s250)。在该步骤中，关闭所有的排气阀32(参照图4中的(c)的状态c5)，使所有排气泵37关闭(参照图4中的(d)的状态d5)，使未图示的大气压开放阀开放(参照图4中的(e)的状态e1)。通过该排气泵37的关闭动作以及阀类的阀开闭动作，从而使密闭容器10内对大气压开放(参照图4中的(a)的状态a5)。

(第一实施方式的效果)

根据第一实施方式，在第五步骤(s150)中，向密闭容器10内导入低水蒸气气体而使低水蒸气气体与镀覆钢板1接触，通过伴随该接触的热交换而使低水蒸气气体将镀覆钢板1的热取出。而且，使因从镀覆钢板1取出热而温度上升的低水蒸气气体从密闭容器10排出。这样，通过使取出了镀覆钢板1的热的低水蒸气气体从密闭容器10排出，可使水蒸气处理后的镀覆钢板1迅速(以较短时间)冷却，可缩短黑色镀覆钢板的制造时间。

另外，使导入至密闭容器10内的低水蒸气气体暂时封闭在密闭容器10内，从而使低水蒸气气体充分将镀覆钢板1的热取出。而且，使因从镀覆钢板1取出热而温度上升的低水蒸气气体通过排气泵37积极地排出至外部，从而可有效地提高进行了水蒸气处理的镀覆钢板1的冷却速度，可大幅缩短黑色镀覆钢板的制造时间。

另外，在本实施方式中，如图3、图4所示，交替反复进行低水蒸气气体的导入及封闭、与导入的低水蒸气气体的排出，因此可有效地提高镀覆钢板1的冷却速度。

此外，在本实施方式中，在第五步骤(s150)中，若通过在密闭容器10内设置的循环风扇71等搅拌装置70对气氛气体(包括低水蒸气气体)进行搅拌，则能够更高效地以较短时间均匀地冷却镀覆钢板1。

(第二实施方式)

在第一实施方式中，是将气体导入配管51与排气配管31连接，但是也可以取代这种方式而如图5所示那样，以连通密闭容器10的内部与密闭容器10的外部的方式将气体导入配管51贯穿底部框架8设置。此时，气体导入配管51与排气配管31彼此独立。因此，例如可如以下那样进行第五步骤(s150)。

具体而言，打开气体导入阀52并且打开排气阀32。由此，使低水蒸气气体经由气体导入配管51向密闭容器10内导入而使该低水蒸气气体与镀覆钢板1接触，与此同时使导入的低水蒸气气体经由排气配管31从密闭容器10排出。

(第二实施方式的效果)

根据第二实施方式，在密闭容器10中同时进行低水蒸气气体的导入与导入的低水蒸气气体的排出，因此可在密闭容器10内将因从镀覆钢板1取出热而温度上升的低水蒸气气体顺畅地替换为取出热之前的温度相对较低的低水蒸气气体。由此，可使水蒸气处理后的镀覆钢板1更迅速地冷却，缩短黑色镀覆钢板的制造时间。

另外，如图5所示，也可以使配管332、配管334及配管336相对于排气阀322、324、326在下游侧集合。在图5所示的例子中，排气配管31相对于配管332、配管334及配管336的集合点c在下游侧被设为一个配管337。在该一个配管337设置有一个排气泵377。即，可以使一台泵377通用于三个配管(三个系统的配管)332、334、336。此外，图5的排气配管31内的虚线箭头表示：关闭排气阀322、324并打开排气阀326时的气氛气体的流动(排气的流动)。当然不限于排气阀326，可以打开排气阀322、324、326中的任意的排气阀来控制从排气配管31排气的速度。

此外，在第一实施方式及第二实施方式中，作为排气配管31采用了在中途(分支点a)分支的方式，但也可以采用不分支的方式。此时，只要在排气配管设置排气泵及排气阀各一个即可。

(第二实施方式的变形例)

在上述第二实施方式中，在密闭容器10中同时进行低水蒸气气体的导入与导入的低水蒸气气体的排出。在第二实施方式的变形例中也具有这种特征，但是用于导入低水蒸气气体的结构以及用于排出气氛气体的结构与第二实施方式不同。参照图6及图7对第二实施方式的变形例进行说明。

在第二实施方式的变形例中，取代第二实施方式的气体导入部50而设置有气体导入部90(参照图6)，另外设置有排气调整机构80。此外，在第二实施方式的变形例中，也设置有与第二实施方式的导入水蒸气调整机构40及排气调整机构30相同的机构，但是在图6中为方便起见而省略其图示。

气体导入部90具有：气体导入配管91、在该气体导入配管91设置的气体导入阀92以及在气体导入配管91设置的压入鼓风机93。气体导入配管91是以将密闭容器10的内部与密闭容器10的外部连通的方式贯穿底部框架8设置的配管。导入的低水蒸气气体的流动方向的气体导入配管91的上游端部与未图示的气体供给源连通。气体导入部90例如在所述第一步骤(s110)、后述第五步骤(s300)中，可用于向密闭容器10的内部导入低水蒸气气体。

此外，在第五步骤中导入的低水蒸气气体，例如可以为大气、氮气或惰性气体，若考虑作业性则优选导入大气。

排气调整机构80具备：排气配管81、排气阀82以及吸出鼓风机83。排气配管81是以将密闭容器10的内部与密闭容器10的外部连通的方式贯穿底部框架8设置的配管。例如，密闭容器10内部的气氛气体经由排气配管81并通过吸出鼓风机83的抽吸力而被排出至外部。排气调整机构80例如在后述第五步骤(s300)中，可用于将密闭容器10内的气氛气体排出至外部。

对第二实施方式的变形例中的第五步骤进行说明。在第五步骤中，将露点始终低于镀覆钢板温度的气体(低水蒸气气体)从气体导入管91向密闭容器10内部导入而使该低水蒸气气体与镀覆钢板1接触，并使导入的低水蒸气气体从密闭容器10排出，从而使镀覆钢板1冷却。

第五步骤是向密闭容器10内导入低水蒸气气体而使该低水蒸气气体与镀覆钢板1接触，与此同时使导入的低水蒸气气体从密闭容器10排出的步骤。

具体而言，第五步骤包括：低水蒸气气体导入步骤，向密闭容器10内导入低水蒸气气体直到密闭容器10内的气体压力成为大气压为止；低水蒸气气体导入/气氛气体排出步骤，在该低水蒸气气体导入步骤之后，向密闭容器10内继续导入低水蒸气气体而使该低水蒸气气体与镀覆钢板1接触，与此同时将密闭容器10内的气氛气体(包括导入的低水蒸气气体)向外部排出，使得密闭容器10内的气体压力维持于大气压；以及，结束步骤，使密闭容器10内的气体压力维持于大气压并结束第五步骤。

图7为表示从在前的第四步骤(s140)的最后阶段到第五步骤(s300)中的以下各项之间的关系的时序图，所述各项为：(a)密闭容器10内的压力(利用压力测量部61测定的压力)的变化、(b)气体导入阀92的开闭时序、(c)排气阀82的开闭时序、(d)压入鼓风机93的开启/关闭时序、(e)吸出鼓风机83的开启/关闭时序、以及(f)循环风扇71的开启/关闭时序。以下，对第四步骤的最后阶段及第五步骤进一步详细说明。

(第四步骤的最后阶段)

在图7所示的例子中，于在前的第四步骤(s140)中使密闭容器10内的气体压力减压至70kpa以下的压力(参照图7中的(a)的压力p0、状态a0)时，关闭气体导入阀92(参照图7中的(b)的状态b0)，打开排气阀82(参照图7中的(c)的状态c0)。压入鼓风机93、吸出鼓风机83、循环风扇71因为不使用而分别为关闭状态(参照图7中的(d)的状态d0，参照图7中的(e)的状态e0，参照图7中的(f)的状态f0)。另外，大气压开放阀(未图示)处于关闭状态。

(第五步骤)

(低水蒸气气体导入步骤)

接着，进入第五步骤(s300)的低水蒸气气体导入步骤(s310)。在图7所示的例子中，关闭排气阀82(参照图7中的(c)的状态c1)，打开气体导入阀92(参照图7中的(b)的状态b1)。此时，还可以使循环风扇71开启(参照图7中的(f)的状态f1)。压入鼓风机93此时可为开启(参照图7中的(d)的状态d1)，也可以维持关闭状态(参照图7中的(d)的状态d3)。通过该阀类的阀开闭动作，向密闭容器10内导入低水蒸气气体，并使导入的低水蒸气气体封闭在密闭容器10内，从而使密闭容器10内的气体压力上升至大气压p2(参照图7中的(a)的状态a1)。向密闭容器10内导入低水蒸气气体，并使导入的低水蒸气气体暂时封闭在密闭容器10内，从而使低水蒸气气体与镀覆钢板1充分接触，通过伴随该接触的热交换而使低水蒸气气体充分将镀覆钢板1的热取出。当密闭容器10内的气体压力上升至大气压p2时，使大气压开放阀(未图示)开放。

(低水蒸气气体导入/气氛气体排出步骤)

接着，进入低水蒸气气体导入/气氛气体排出步骤(s320)。在该步骤中，打开排气阀82(参照图7中的(b)的状态c2)，使吸出鼓风机83为开启(参照图7中的(e)的状态e1)。另外，于在前的低水蒸气气体导入步骤(s310)中使压入鼓风机93维持关闭状态的情况下，在低水蒸气气体导入/气氛气体排出步骤(s320)中使压入鼓风机93为开启。通过该吸出鼓风机830及压入鼓风机93的开启状态以及阀类的阀开闭状态，使密闭容器10内的气体压力维持于大气压(参照图7中的(a)的状态a1)。即，同时进行低水蒸气气体向密闭容器10内的导入与气氛气体(包括低水蒸气气体)从密闭容器10的排出，使密闭容器10内的气体压力维持于大气压。

(结束步骤)

接着，进入结束步骤(s330)。在该步骤中，关闭气体导入阀92及排气阀82(参照图7中的(b)的状态b2、图7中的(c)的状态c3)，使压入鼓风机93、吸出鼓风机83以及循环风扇71为关闭(参照图7中的(d)的状态d2、图7中的(e)的状态e2、图7中的(f)的状态f2)。以密闭容器10内成为对大气压开放的状态结束第五步骤(参照图7中的(a)的状态a1)。

(第二实施方式的变形例的效果)

根据第二实施方式的变形例，通过压入鼓风机93将低水蒸气气体压入至密闭容器10内，与此同时通过吸出鼓风机83将密闭容器10内的气氛气体排出，因此可使在密闭容器10内进出的低水蒸气气体的流量增加而进一步提高排热效果，可更迅速地使镀覆钢板1冷却。另外，通过循环风扇71对气氛气体(包括低水蒸气气体)进行搅拌，从而可更高效地以较短时间均匀地冷却镀覆钢板1。

此外，在提高冷却效率的方面，优选设置压入鼓风机93以及吸出鼓风机83两者，但也可以仅设置压入鼓风机93以及吸出鼓风机83中的任一。

另外，在上述各实施方式中，是对制造黑色镀覆钢板的情况进行了说明，但是也可以将本发明应用于制造黑色镀覆钢板以外的水蒸气处理制品的情况。

(产业可利用性)

本申请发明的方法可缩短黑色镀覆钢板等水蒸气处理制品的制造时间，因而可期待对黑色镀覆钢板等水蒸气处理制品的进一步普及做出贡献。

符号说明

1-镀覆钢板；

10-密闭容器；

30、80-排气调整机构(冷却用气体排出机构)；

37-排气泵；

40-导入水蒸气调整机构(水蒸气导入机构)；

50、90-气体导入部(冷却用气体导入机构)；

70-搅拌部；

71-循环风扇；

83-吸出鼓风机；

93-压入鼓风机。