JP2002350063A - 加熱装置及び加熱方法 - Google Patents
加熱装置及び加熱方法Info
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Abstract
り、ランニングコストの低減が可能な加熱装置を提供す
る。 【解決手段】 焼結室13のマッフル21の内部を間接的に
加熱して間接的加熱雰囲気温度とするガスバーナ22A,
23Aを有する。焼結炉13の搬入側に予熱室12を設ける。
焼結室13のガスバーナ22A,23Aの火炎の向きを予熱室
12側に傾斜して設ける。ガスバーナ22A,23Aによって
加熱を行うため、電気ヒータに比べてエネルギー消費を
削減し、コストダウンを図ることができる。また、焼結
室13のガスバーナ22A,23Aの熱を、搬入側の脱ろう部
の加熱に用いることができる。
Description
熱装置及び加熱方法に関する。
置の加熱炉によりワークを処理するものとして、ワーク
である圧粉体を焼結する焼結炉、ワークを焼戻したり焼
鈍したりする熱処理炉、ワークを乾燥するために加熱す
る乾燥炉などがある。その一例で、焼結炉として、特開
平11−6001号公報には、脱ろう部,焼結部及び冷
却部が順次直列状に連通して構成され、その中を無端状
のコンベアが走行(公報第0002段)し、雰囲気ガス
の中で被成形品が炉芯管の外側の上下に配置された電気
ヒータによって加熱焼結される(公報第0004段)も
のがあり、また、熱処理炉として、特開平5−9841
6号公報には、搬入コンベヤーと、ヒータが設けられた
炉体と、焼入油槽と、搬出コンベヤーと(公報第000
3段)を備えたものが提案されている。
ータを用いるものでは、炉内を高温に保つために多大な
電力エネルギーを必要とし、このエネルギー消費を極力
抑えることができる装置が従来から望まれている。
いては、ガスバーナが用いられ、これは加熱部に脱ろう
ガスが流入すると炉を汚染する虞があることから、脱ろ
う部においてワークである圧粉体中の潤滑剤を焼結に先
立って除去するようにしており、図9に示すように、焼
結炉1には無端状のベルト2が設けられており、脱ろう
部3にガスバーナ4を配置し、該ガスバーナ4によりワ
ークを直接加熱することにより、潤滑剤を燃焼又は分解
させるようにしている。そして、燃焼又は分解された潤
滑剤は、脱ろうガスとして排気ダクト5より排気され
る。このように従来から脱ろう部3では、ガスバーナ4
を使用することにより、ヒータ式のものに比べてエネル
ギー消費を抑えることができる。
品の製造方法においては、ガスバーナ4により脱ろう部
3内の被成形品を直接加熱し被成形品中の潤滑剤を燃焼
又は分解させるため、潤滑剤の燃焼又は分解に不均一が
発生する虞があり、そのまま焼結処理されると不良品が
発生し、歩留りが低下する虞がある。
決しようとするもので、加熱処理に必要なエネルギー消
費の抑制を図り、ランニングコストの低減が可能な加熱
装置と加熱方法を提供することを目的とする。
置は、加熱炉の加熱室へワークを搬送して該ワークの加
熱を行う加熱装置において、前記加熱室は、マッフルの
内部を間接的に加熱して間接的加熱雰囲気温度とするガ
スバーナを有し、このガスバーナによる火炎流を、前記
加熱室のマッフルの外周方向に沿って移動させ、前記加
熱室の搬入側に該加熱室とマッフルが連続する前加熱部
を設け、前記加熱室のガスバーナの火炎の向きが前記前
加熱部側に傾斜するように構成したものである。
うため、従来技術のように電力を使用するヒータに比べ
てエネルギー消費を削減し、コストダウンを図ることが
できる。また、加熱室のマッフルの内部を間接的加熱雰
囲気温度とするようにしたので、ガスバーナによって直
接的にワークを加熱するものと異なり、加熱室内の温度
を均一化することができるばかりでなく、加熱室のマッ
フルの内部における気流の乱れが無くなる。また、ガス
バーナによる火炎流を、前記加熱室のマッフルの外周方
向に沿って移動させることにより、マッフルの内部を容
易に均一な間接的加熱雰囲気温度にすることができ、従
来技術の電気ヒータに劣らない均熱化が可能となり、こ
れによりマッフル内のワークを容易に均一な間接的加熱
雰囲気温度にすることができる。
する火炎流は、同時に搬入側の前加熱部側に向う渦流状
となって前加熱部側に移動するため、加熱室のガスバー
ナの熱を前加熱部の加熱に利用することができる。
装置において、前記ガスバーナは、前記マッフルの外周
方向のうちのいずれか一方に沿って傾斜するように配置
されているものである。
に沿って移動させ易くできる。
熱室へワークを搬送して該ワークの加熱を行う加熱方法
において、前記加熱室に設けたガスバーナにより、該加
熱室のマッフルの内部を間接的に加熱して間接的加熱雰
囲気温度とし、前記加熱室の搬入側に該加熱室とマッフ
ルが連続する前加熱部を設け、前記加熱室のガスバーナ
による火炎流を、該加熱室のマッフルの外周方向に沿っ
て移動させると共に、前記前加熱部側に移動させる加熱
方法である。
うため、従来技術のように電力を使用するヒータに比べ
てエネルギー消費を削減し、コストダウンを図ることが
できる。また、加熱室のマッフルの内部を間接的加熱雰
囲気温度とするようにしたので、ガスバーナによって直
接的にワークを加熱するものと異なり、加熱室内の温度
を均一化することができるばかりでなく、加熱室のマッ
フルの内部における気流の乱れが無くなる。また、ガス
バーナによる火炎流を、前記加熱室のマッフルの外周方
向に沿って移動させることにより、マッフルの内部を容
易に均一な間接的加熱雰囲気温度にすることができ、従
来技術の電気ヒータに劣らない均熱化が可能となり、こ
れによりマッフル内のワークを容易に均一な間接的加熱
雰囲気温度にすることができる。
する火炎流が前加熱部側に移動するため、加熱室のガス
バーナの熱を前加熱部の加熱に利用することができる。
方法において、前記ガスバーナは、前記マッフルの外周
方向のうちのいずれか一方に沿って傾斜するように配置
されている加熱方法である。
に沿って移動させ易くできる。
形態について、図1〜図6を参照しながら説明する。同
図は加熱装置として焼結炉を例示している。
タイプのメッシュベルト炉に適用したものであって、図
1に示すように、圧粉体であるワークが脱ろう部11に搬
入されることにより、ワークに含まれる潤滑剤が燃焼又
は分解され、次いで予熱室12を通過してワークが所定温
度に加熱され、さらに加熱室たる焼結室13にて焼結さ
れ、この後、焼結室13の下流側の徐冷部14を経て冷却ゾ
ーン15を通過することにより、所定の物理的・機械的特
性及び寸法精度を有する成形品が得られるようにしてい
る。従って、ワークはメッシュベルトにより図1におい
て左側から右側へ搬送され、脱ろう部11,予熱室12,焼
結室13,徐冷部14,冷却ゾーン15を順次経ることにな
る。そして、徐冷部14,冷却ゾーン15は、焼結室13によ
り加熱処理されたワークを冷却する製品冷却ゾーンとな
る。
13は、内部に設けられたマッフル(炉芯管)21を加熱
し、脱ろう部11内を間接的加熱雰囲気温度とすることに
より、ワーク中の潤滑剤を燃焼又は分解させる加熱手段
と、予熱室12内を間接的加熱雰囲気温度とすることによ
り、ワークを予熱する加熱手段と、焼結室13内を間接的
加熱雰囲気温度とすることにより、ワークを焼結する加
熱手段とを有している。尚、脱ろう部11,予熱室12,焼
結室13の順に加熱温度は高くなる。
2に示すように、脱ろう部11において、内部に配置され
たマッフル21の外面部と対向するように二個のガスバー
ナ22,23が設けられている。二個のバーナのうち、一方
のガスバーナ22がマッフル21の一方の側面21Aの上部に
向かうように配置され、他方のガスバーナ23がそれと対
向する側面21Bの下部に向かうように配置されている。
また、予熱室12及び焼結室13の加熱手段としては、例え
ば図3に示すように、マッフル21の外周方向に対しては
脱ろう部11と同様にして一方及び他方の二個のガスバー
ナ22A,23Aが設けられている。また、脱ろう部11,予
熱室12及び焼結室13において、それぞれセラミックボー
ドなどからなる炉殻24がマッフル21を囲んで設けられる
と共に、それら炉殻24とマッフル21との間に空間25が形
成されている。また、脱ろう部11,予熱室12及び焼結室
13の隣り合う各空間25,25,25は連通している。そし
て、各バーナ22,23,22A,23Aがマッフル21の外側を
加熱したとき、一方のガスバーナ22,22Aにより火炎流
が側面21Aの外側上部から天板部21Cを伝わって対向側
面21B方向に回るようにすると共に、他方のガスバーナ
23,23Aによる火炎流が対向側面21Bから底板部21Dの
下方を経て側面21A方向に回るようにし、その際、ガス
バーナの火炎による排ガスは、脱ろう部11において、下
方から矢印Aの如く下方より排気させるよう、排気手段
(図示せず)によって排気している。尚、メッシュベル
ト17はマッフル21内を挿通し、該メッシュベルト17によ
りワークが連続的に搬送される。
スバーナ22,23によりマッフル21を外側から加熱し、こ
れらガスバーナ22,23の火炎流がマッフル21を外側から
周方向に沿って移動することにより、マッフル21の内部
が間接的加熱雰囲気温度に加熱され、これにより、ワー
クが搬送される領域では、ほぼ均一な間接加熱雰囲気温
度となるようにしている。そのため、ガスバーナ22,23
は、火炎流がマッフル21の外周方向に沿って移動するよ
う、マッフル21に対し、真っ直ぐに向き合うように配置
されている。また、予熱室12及び焼結室13において、対
をなすガスバーナ22A,23Aによりマッフル21を外側か
ら加熱し、これらガスバーナ22,23の火炎流がマッフル
21を外側から周方向に沿って移動することにより、マッ
フル21の内部が間接的加熱雰囲気温度に保持され、これ
により、ワークが搬送される領域では、ほぼ均一な間接
加熱雰囲気温度となるようにしている。そのため、ガス
バーナ22A,23Aは、火炎流がマッフル21の外周方向に
沿って移動するよう、マッフル21に対し、向き合うよう
に配置されている。そして、本実施形態では、ガスバー
ナ22,23,22A,23Aにより、従来技術の電気ヒータを
用いた場合と同等程度まで、マッフル21の内部の均熱化
を図ることができる。
予熱室12及び焼結室13のガスバーナ22A,23Aから噴射
される火炎の向きを、搬入側に斜設しており、図4の平
面図に示すように、搬送手段たるメッシュベルト17の搬
送方向Yにおいて、搬入側に火炎を噴射するようにガス
バーナ22A,23Aを斜設している。従って、予熱室12及
び焼結室13のガスバーナ22A,23Aによる火炎流はマッ
フル21の周囲を回りながら、搬入側、すなわちこの例で
は脱ろう部11へと送られ、該脱ろう部11を加熱して図2
などの矢印Aの如く下方より排気される。また、脱ろう
部11,予熱室12及び焼結室13の中で最高温となる焼結部
13に設けたガスバーナ22A,23Aの火炎が、予熱室12及
び脱ろう部11の加熱に利用される。そして、この例では
脱ろう部11,予熱室12が前加熱室である。
ナ22,23,22A,23Aをマッフル21の外周方向のうちの
いずれか一方に沿って傾斜角度を持つように配置しても
よく、このようにすると、火炎流がマッフル21の外周方
向に沿って移動し易くなる。さらには、脱ろう部11,予
熱室12及び焼結室13において、炉殻24とマッフル21との
間の距離を適宜選定することが望ましい。
焼又は分解された潤滑剤は、脱ろうガスとして図示しな
い脱ろうガス排気手段により排気される。この脱ろうガ
ス排気手段としては、例えば図9に図示した排気ダクト
と同様なものが挙げられる。
ワークは、その後下流側に搬送され、予熱室12で脱ろう
部11以上の高温に予熱された後に、焼結室13で焼結さ
れ、これら予熱室12及び焼結室13においては、マッフル
21内に雰囲気ガスを流し、還元雰囲気下に保持された状
態で加熱焼結処理がなされ、徐冷部14及び冷却ゾーン15
で徐冷及び冷却されて室温状態とされて、焼結製品とな
る。
熱方法においては、請求項1及び3に対応して、加熱炉
たる焼結炉10の加熱室たる焼結室13へワークを搬送して
該ワークの加熱を行う加熱装置及び加熱方法において、
焼結室13は、マッフル21の内部を間接的に加熱して間接
的加熱雰囲気温度とするガスバーナ22A,23Aを有し、
焼結炉13の搬入側に該焼結室13とマッフル21が連続する
前加熱部たる予熱室12及び脱ろう部11を設け、焼結室13
のガスバーナ22A,23Aによる火炎流を、焼結室13のマ
ッフル21の外周方向に沿って移動させ、焼結室13のガス
バーナ22A,23Aの火炎の向きが予熱室12側に傾斜する
ように構成したから、ガスバーナ22A,23Aによって加
熱を行うため、従来技術のように電力を使用するヒータ
加熱に比べてエネルギー消費を削減し、コストダウンを
図ることができる。また、焼結室13内を間接的加熱雰囲
気温度とするようにしたので、ガスバーナ22A,23Aに
よって直接的にワークを加熱するものと異なり、焼結室
13内の温度を均一化することができるばかりでなく、焼
結室13内における気流の乱れが無くなり、焼結室13内に
おけるガス流が乱れることなく、加熱を伴う処理を均一
に行うことができ、従来技術の電気ヒータに劣らない均
熱化が可能となる。
を、焼結室13のマッフル21の外周方向に沿って移動させ
るから、マッフル21の内部を容易に均一な間接的加熱雰
囲気温度にすることができ、従来技術の電気ヒータに劣
らない均熱化が可能となり、これにより該マッフル21内
のワークを容易に均一な間接的加熱雰囲気温度にするこ
とができる。
動する火炎流は、同時に搬入側の予熱室12側に向う渦流
状となって移動するため、焼結室13のガスバーナ22A,
23Aの熱を予熱室12及び脱ろう部11の加熱に利用するこ
とできる。
て、ガスバーナ22A,23Aは、マッフル21の外周方向の
うちのいずれか一方に沿って傾斜するように配置されて
いるから、火炎流をマッフル21の外周方向に沿って移動
させ易くできる。
し、上記第1実施形態と同一部分に同一符号を付し、そ
の詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、一方
のガスバーナ22,22Aは、炉殻24内面と天板部21Cの間
の空間25に向かって火炎が発せられるように配置され、
他方のガスバーナ23,23Aは、炉殻24内面と底板部21D
と間の空間25に向かって火炎が発せられるように配置さ
れており、このように構成することにより、ガスバーナ
22,22A,23,23Aの火炎がマッフル21に直接的に当ら
ず、その勢いが弱められないから、火炎流の運動エネル
ギーを大とすることができる。
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
ガスバーナの配置やその数などは適宜選定可能である。
特に、本発明の加熱装置及び加熱方法は、実施形態に示
した焼結炉に限定されず、熱処理炉,乾燥炉,表面処理
炉など各種の工業炉に適用可能である。
加熱室へワークを搬送して該ワークの加熱を行う加熱装
置において、前記加熱室は、マッフルの内部を間接的に
加熱して間接的加熱雰囲気温度とするガスバーナを有
し、このガスバーナによる火炎流を、前記加熱室のマッ
フルの外周方向に沿って移動させ、前記加熱室の搬入側
に該加熱室とマッフルが連続する前加熱部を設け、前記
加熱室のガスバーナの火炎の向きが前記前加熱部側に傾
斜するように構成したものであり、マッフルの内部を容
易に均一な間接的加熱雰囲気温度にすることができ、ま
た、加熱処理に必要なエネルギー消費の抑制を図り、ラ
ンニングコストの低減が可能となり、しかも、加熱室の
ガスバーナの熱を前加熱部の加熱に利用することでき
る。
装置において、ガスバーナは、マッフルの外周方向のう
ちのいずれか一方に沿って傾斜するように配置されてい
るものであり、加えて、火炎流をマッフルの外周方向に
沿って移動させ易くできる。
熱室へワークを搬送して該ワークの加熱を行う加熱方法
において、前記加熱室に設けたガスバーナにより、該加
熱室のマッフルの内部を間接的に加熱して間接的加熱雰
囲気温度とし、前記加熱室の搬入側に該加熱室とマッフ
ルが連続する前加熱部を設け、前記加熱室のガスバーナ
による火炎流を、該加熱室のマッフルの外周方向に沿っ
て移動させると共に、前記前加熱部側に移動させる加熱
方法であり、マッフルの内部を容易に均一な間接的加熱
雰囲気温度にすることができ、また、加熱処理に必要な
エネルギー消費の抑制を図り、ランニングコストの低減
が可能となり、しかも、加熱室のガスバーナの熱を前加
熱部の加熱に利用することできる。
加熱方法において、ガスバーナは、マッフルの外周方向
のうちのいずれか一方に沿って傾斜するように配置され
ている加熱方法であり、加えて、火炎流をマッフルの外
周方向に沿って移動させ易くできる。
である。
室)の断面図である。
一方に傾斜した状態の脱ろう部の断面図である。
一方に傾斜した状態の予熱室及び焼結室の断面図であ
る。
である。
断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 加熱炉の加熱室へワークを搬送して該ワ
ークの加熱を行う加熱装置において、前記加熱室は、マ
ッフルの内部を間接的に加熱して間接的加熱雰囲気温度
とするガスバーナを有し、このガスバーナによる火炎流
を、前記加熱室のマッフルの外周方向に沿って移動さ
せ、前記加熱室の搬入側に該加熱室とマッフルが連続す
る前加熱部を設け、前記加熱室のガスバーナの火炎の向
きが前記前加熱部側に傾斜するように構成したこと特徴
とする加熱装置。 - 【請求項2】 前記ガスバーナは、前記マッフルの外周
方向のうちのいずれか一方に沿って傾斜するように配置
されていることを特徴とする請求項1記載の加熱装置。 - 【請求項3】 加熱炉の加熱室へワークを搬送して該ワ
ークの加熱を行う加熱方法において、前記加熱室に設け
たガスバーナにより、該加熱室のマッフルの内部を間接
的に加熱して間接的加熱雰囲気温度とし、前記加熱室の
搬入側に該加熱室とマッフルが連続する前加熱部を設
け、前記加熱室のガスバーナによる火炎流を、該加熱室
のマッフルの外周方向に沿って移動させると共に、前記
前加熱部側に移動させること特徴とする加熱方法。 - 【請求項4】 前記ガスバーナは、前記マッフルの外周
方向のうちのいずれか一方に沿って傾斜するように配置
されていることを特徴とする請求項3記載の加熱方法。
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JP2001160769A JP4465702B2 (ja) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | 加熱装置及び加熱方法 |
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2001
- 2001-05-29 JP JP2001160769A patent/JP4465702B2/ja not_active Expired - Fee Related
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