JP2022117896A - Vertical heating furnace - Google Patents
Vertical heating furnace Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022117896A JP2022117896A JP2021014668A JP2021014668A JP2022117896A JP 2022117896 A JP2022117896 A JP 2022117896A JP 2021014668 A JP2021014668 A JP 2021014668A JP 2021014668 A JP2021014668 A JP 2021014668A JP 2022117896 A JP2022117896 A JP 2022117896A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal pipe
- opening
- furnace
- outer peripheral
- inner peripheral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 68
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 107
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 138
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 32
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 16
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 12
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000011981 development test Methods 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Description
本発明は、被加熱物を昇降させることにより、被加熱物に対して加熱処理を行なう縦型加熱炉に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vertical heating furnace that heats an object to be heated by raising and lowering the object to be heated.
一般に、被加熱物に対する加熱方法の開発試験などや、試験的な製造では、被加熱物に対して所望の焼成温度カーブを用いて加熱処理を行なうことが求められている。しかし、ローラハース炉などの横型炉では、被加熱物の搬送速度に限界があるため、被加熱物に対して急昇温加熱や急冷却を行なうには限界がある。このため、温度の変化速度を大きくした焼成温度カーブ(ヒートプロファイル)で加熱処理を行なうことが困難であった。 In general, in the development test of a heating method for an object to be heated or in a trial production, it is required to heat-treat the object to be heated using a desired firing temperature curve. However, in a horizontal furnace such as a roller hearth furnace, since there is a limit to the speed at which the object to be heated is conveyed, there is a limit to the rapid heating and rapid cooling of the object to be heated. For this reason, it was difficult to perform heat treatment with a sintering temperature curve (heat profile) in which the rate of change in temperature was increased.
これに対して、炉室内の熱は上方へ行く特性を利用して、気密状態たとえば真空状態の縦型の炉室内の上部において坩堝内の原料を溶解させ、炉室内の上部よりも温度が低い炉室内の下部へ坩堝を移動させつつ、坩堝内の原料を結晶化させる縦型加熱炉が知られている。たとえば、特許文献1および特許文献2に記載されている昇降式の縦型加熱炉がそれである。 On the other hand, by utilizing the property that the heat in the furnace chamber moves upward, the raw material in the crucible is melted in the upper part of the vertical furnace chamber in an airtight state, for example, in a vacuum state, and the temperature is lower than that in the upper part of the furnace chamber. A vertical heating furnace is known in which raw materials in a crucible are crystallized while moving the crucible to the lower part of the furnace chamber. For example, the lifting type vertical heating furnace described in Patent Document 1 and Patent Document 2 is one of them.
上記特許文献1および2に記載された縦型加熱炉では、坩堝内の被加熱物の熱処理を行なうために坩堝を支持する支持棒が備えられ、引き下げ速度が坩堝内の結晶成長速度となるようにゆっくりと支持棒が引き下げられるとともに、坩堝を支持する支持棒内には、坩堝の温度を制御するための冷媒が循環させられるとともに、支持棒を介して坩堝内の冷却が行なわれるようになっており、坩堝内の結晶成長が制御されるようになっている。 The vertical heating furnaces described in Patent Documents 1 and 2 are provided with support rods for supporting the crucible in order to heat-treat the object to be heated in the crucible, and the pull-down speed is adjusted to the crystal growth speed in the crucible. As the support rods are slowly pulled down, a coolant for controlling the temperature of the crucible is circulated in the support rods that support the crucible, and the interior of the crucible is cooled through the support rods. The crystal growth in the crucible is controlled.
ところで、所望の焼成温度カーブを用いて加熱処理を行なうために上記のような縦型加熱炉を、結晶成長ではなく、たとえば被加熱物に対して急激な温度変化(降下)を与えるために支持棒を速やかに引き下げる熱処理に用いる場合がある。このような場合には、炉室を気密に維持するために支持棒に摺動可能なシール装置が設けられているためシール装置に高熱が加えられるので、シール装置が破損して炉室の気密性が損なわれる場合があった。 By the way, in order to perform heat treatment using a desired firing temperature curve, the above-mentioned vertical heating furnace is supported not for crystal growth but for giving a rapid temperature change (drop) to the object to be heated, for example. It may be used for heat treatment to quickly pull down the bar. In such a case, since the supporting rod is provided with a slidable sealing device for maintaining the airtightness of the furnace chamber, the sealing device is subjected to high heat, and the sealing device is damaged and the airtightness of the furnace chamber is lost. Sexuality was lost.
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、支持棒が速やかに引き下げられてもシール装置の破損が抑制される縦型加熱炉を提供することにある。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and its object is to provide a vertical heating furnace in which damage to the sealing device is suppressed even if the support rod is quickly pulled down. .
本発明者は、上記の課題を解決するために種々の検討を重ねた結果、縦型の炉体内に入れられる坩堝とその坩堝を支持する支持棒との間に断熱材を介在させ、支持棒を内周側金属管と外周側金属管との二重構造から構成し、支持棒の外周側金属管の上部外周面の裏面に冷媒流通路を設けると、支持棒が速やかに引き下げられても、シール装置の破損が抑制されることを見いだした。本発明はその知見に基づいて為されたものである。 As a result of various investigations to solve the above problems, the present inventor interposed a heat insulating material between a crucible placed in a vertical furnace body and a support rod that supports the crucible, and the support rod is composed of a double structure of an inner peripheral metal tube and an outer peripheral metal tube, and a coolant flow path is provided on the back surface of the upper outer peripheral surface of the outer peripheral metal tube of the support rod, even if the support rod is quickly pulled down. , and found that damage to the seal device was suppressed. The present invention has been made based on this finding.
すなわち、本発明の要旨とするところは、(a)炉室内が上下方向の複数の加熱領域に分割される縦型の炉体と、支持台が上端部に固定され、前記支持台により支持された被搬送物を前記炉室内において上下方向に移動させる支持棒と、前記支持棒の外周面に摺接して前記炉室内を気密に封止するシール装置とを有し、前記被搬送物を前記複数の加熱領域のいずれかに位置させることが可能な縦型加熱炉であって、(b)前記支持棒は、外周側金属管と前記外周側金属管内に挿入された内周側金属管との2重構造により構成され、(c)前記支持台は、断熱材を介して前記外周側金属管により支持され、(d)前記外周側金属管内には、前記内周側金属管の内周側流通路と、前記外周側金属管の内周面と前記内周側金属管の外周面との間の外周側流通路とを有し、前記内周側流通路と前記外周側流通路とが前記内周側金属管の上端において連通する冷媒流通路が、設けられていることにある。 That is, the gist of the present invention is (a) a vertical furnace body in which the furnace chamber is divided into a plurality of heating regions in the vertical direction, and a support base fixed to the upper end and supported by the support base. a support rod for moving the object to be conveyed vertically within the furnace chamber; A vertical heating furnace capable of being positioned in any one of a plurality of heating regions, wherein: (b) the support rods are composed of an outer peripheral metal tube and an inner peripheral metal tube inserted into the outer peripheral metal tube; (c) the support base is supported by the outer metal pipe via a heat insulating material; and (d) the inner circumference of the inner metal pipe a side flow passage, and an outer flow passage between an inner peripheral surface of the outer peripheral metal pipe and an outer peripheral surface of the inner peripheral metal pipe, wherein the inner peripheral flow channel and the outer peripheral flow channel is provided at the upper end of the inner peripheral metal pipe.
本発明の縦型加熱炉によれば、前記外周側金属管内には、内周側流通路と外周側流通路とを有し、前記内周側流通路と前記外周側流通路とが前記内周側金属管の上端において連通する冷媒流通路が、設けられている。これにより、断熱材により支持台から外周側金属管への熱伝導が抑制されるとともに、外周側流通路と内周側流通路との間で冷媒が流通させられることから、外周側金属管の内周面には流通する冷媒が接触しているので、支持棒が速やかに引き下げられても、シール装置の破損が抑制される。 According to the vertical heating furnace of the present invention, the outer peripheral metal pipe has an inner peripheral flow passage and an outer peripheral flow passage, and the inner peripheral flow passage and the outer peripheral flow passage are connected to the inner periphery. A coolant flow passage communicating with the upper end of the circumferential metal tube is provided. As a result, heat conduction from the support base to the outer peripheral metal pipe is suppressed by the heat insulating material, and the refrigerant is circulated between the outer peripheral flow passage and the inner peripheral flow passage, so that the outer peripheral metal pipe is Since the circulating coolant is in contact with the inner peripheral surface, damage to the seal device is suppressed even if the support rod is quickly pulled down.
ここで、好適には、(a)前記冷媒は、前記内周側流通路の下部へ流入させられるとともに、前記外周側流通路の下部から流出させられ、(b)前記外周側金属管と前記内周側金属管との間には、前記内周側流通路から前記外周側流通路の上部へ流入させられた前記冷媒の流通路を、周方向に形成する瀬切り板が、設けられている。これにより、内周側金属管内では、瀬切り板により、内周側流通路へ流入させられ冷媒を内周側金属管の少なくとも上部の内周面近傍を通るように流通路が長く形成されるため、相対的に密度の高い低温の冷媒が速やかに下降することが抑制され、支持棒の外周面の冷却効率が高められる。 Here, preferably, (a) the refrigerant is caused to flow into the lower portion of the inner peripheral side flow passage and is allowed to flow out from the lower portion of the outer peripheral side flow passage, and (b) the outer peripheral side metal pipe and the Between the inner peripheral side metal pipe, a cutoff plate is provided for forming a flow path for the refrigerant flowing from the inner peripheral side flow path to the upper part of the outer peripheral side flow path in the circumferential direction. there is As a result, in the inner peripheral metal pipe, the flow channel is formed long by the cutoff plate so that the refrigerant flows into the inner peripheral flow channel and passes through at least the vicinity of the upper inner peripheral surface of the inner peripheral metal pipe. Therefore, the rapid descent of the relatively high-density, low-temperature coolant is suppressed, and the cooling efficiency of the outer peripheral surface of the support rod is enhanced.
また、好適には、前記外周側流通路における前記冷媒の流通断面積は、前記内周側流通路における前記冷媒の流通断面積よりも小さくされている。これにより、外周側流通路へは内周側流通路よりも早い流速で冷媒が流通させられることから、支持棒を構成する外周側金属管の上端部の内側は、内周側流通路よりも早い流速の冷媒で冷却されるので、支持棒が速やかに引き下げられても、シール装置の破損が抑制される。 Further, preferably, the cross-sectional area of circulation of the refrigerant in the outer circulation passage is smaller than the cross-sectional area of circulation of the refrigerant in the inner circumference circulation passage. As a result, the coolant flows through the outer circulation passage at a faster flow rate than that of the inner circulation passage, so that the inside of the upper end of the outer circumference metal pipe that constitutes the support rod is faster than the inner circumference circulation passage. Since it is cooled by the refrigerant with a high flow velocity, damage to the seal device is suppressed even if the support rod is pulled down quickly.
また、好適には、(a)前記炉体の下端面には、前記炉室が下向きに開く開口が形成されており、(b)前記炉体に形成された開口を開閉する開閉部材と、前記開閉部材を上下方向に駆動する開閉アクチュエータとを有する炉開閉装置が、備えられ、(c)前記支持棒は、前記開閉部材を上下方向に移動可能に貫通し、前記支持棒と前記開閉部材との間が前記シール装置により封止されている。このように、シール装置により支持棒と開閉部材との間が封止されているので、炉室内の気密性が維持され、真空加熱処理或いは所定のガス雰囲気加熱処理が可能となる。また、炉開閉装置により炉室が開閉されるので、被搬送物の入れ出しが容易とされている。 Preferably, (a) an opening is formed in the lower end surface of the furnace body so that the furnace chamber opens downward; (b) an opening and closing member for opening and closing the opening formed in the furnace body; a furnace opening/closing device having an opening/closing actuator for driving the opening/closing member in a vertical direction; is sealed by the sealing device. In this way, since the space between the support rod and the opening/closing member is sealed by the sealing device, the airtightness in the furnace chamber is maintained, and vacuum heat treatment or heat treatment in a predetermined gas atmosphere becomes possible. Further, since the furnace opening/closing device opens and closes the furnace chamber, it is easy to put in and take out the objects to be conveyed.
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は発明に関連する要部を説明するものであり、寸法及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。 An embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. In the following examples, the drawings are intended to explain the essential parts related to the invention, and the dimensions, shapes, etc. are not necessarily drawn accurately.
図1は、本発明の一実施例の縦型加熱炉10を示す縦断面図である。図2は、縦型加熱炉10のII-II視断面図である。図1に示すように、縦型加熱炉10は、機枠(フレーム)12によって支持された縦型の円柱状の炉体14を備えている。炉体14は、たとえばロックウール、耐火レンガ等の無機質の断熱材から構成されている。炉体14には、炉体14の下端面に開口する円柱状空間を形成する縦型の炉室16が、炉体14と同心に形成されている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a
炉室16の内周面には、内向きに突き出す複数個(本実施例では5個)の環状突部18が形成されている。また、炉室16の内周壁のうち、環状突部18が形成されていない部分には、1000℃、750℃、550℃、400℃、200℃などに独立して温度制御可能な複数個の円形のヒータ30がそれぞれ配設されている。これにより、炉室16内が上下方向の複数の第1加熱領域H1~第5加熱領域H5に分割される。そして、複数個の環状突部18のいずれかの内周側に、後述する支持棒28に支持された円形の仕切り板58が位置させられてその環状突部18の内周側の開口が閉じられたとき、複数の第1加熱領域H1~第5加熱領域H5のいずれかが仕切り板58の上側位置で機能させられるようになっている。図3は、縦型加熱炉10の附帯設備及び支持棒の上昇時の作動を説明する図であり、第1加熱領域H1が仕切り板58の上側位置で機能させられている状態を示す図である。
The inner peripheral surface of the
円柱状空間である炉室16は、炉体14の下端面14aに開口している。炉体14に形成された5個の環状突部18のうちの最下段の環状突部18の内周縁18aが、炉体14の下端面14aに形成された開口に対応している。
The
図2に示すように、機枠12には、炉体14の下端面14aに形成された開口すなわち最下段の環状突部18の内周縁18aを開閉する開閉部材20と、開閉部材20を上下方向に駆動する開閉アクチュエータ22と、を有する炉開閉装置24が備えられている。
As shown in FIG. 2, the
開閉部材20は、円盤状の部材であって、円環状の着座部20aを外周縁部に備えるとともに、支持棒28を貫通させる円筒部20bを中心部に備え、外周側へ突き出す突部20cを介して、開閉アクチュエータ22により支持されている。これにより、開閉アクチュエータ22は、開閉部材20の円環状の着座部20aが炉体14の下端面14aに当接する閉位置と、開閉部材20の円環状の着座部20aと炉体14の下端面14aとの間が最も開いた開位置との間で、開閉部材20を炉体14の中心軸線CL方向に上下駆動するようになっている。
The opening/
図4は、縦型加熱炉10に備えられた支持棒の構成を拡大して説明する断面図である。開閉部材20の円筒部20bには、円筒部20bと円筒部20bの内側を貫通する支持棒28との間を、支持棒28の上下方向の移動を許容しつつ気密に封止するためのシール装置34が設けられている。シール装置34は、支持棒28を通過させる環状のシール保持部材36と、シール保持部材36の内周面に嵌め着けられた摺接部材38とから構成されている。摺接部材38は、耐熱ゴム、ロックウール等により構成された環状の部材たとえばOリングである。シール装置34は、支持棒28を炉体14と同心となるように位置決めしつつ、支持棒28を上下方向へ案内する機能を有している。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view illustrating the configuration of support rods provided in the
図1に示すように、支持棒28は、機枠12に設けられた上下駆動装置40によって上下方向に駆動され且つ位置決められるようになっている。上下駆動装置40は、電動機42と、電動機42によって回転駆動されるねじ軸44と、ねじ軸44に螺合されたナット部材46と、上下方向ガイドロッド48と、上下方向ガイドロッド48により上下方向に案内され且つナット部材46に連結された上下部材50と、上下部材50から突設され、支持棒28の下部に連結された連結部材52と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
図4に示すように、支持棒28の上端部28aには、耐火物等のセラミック材からなるホルダー56と、環状突部18の内周側の空間を閉じる円形の仕切り板58と、被加熱物Wを収容する甲鉢等の窯道具として知られる有底円筒状の被搬送物Kが載置されてそれを支持するセラミック材からなる円板の載置板54とを含む支持台60が、支持棒28と同心に固定されている。
As shown in FIG. 4, the
ホルダー56は、支持棒28の上端部28aをブランケットやヤーンロープ等の断熱材64を介して嵌め入れる円筒状嵌合部56aと、円筒状嵌合部56aの上端に固定された円形板部56bとを一体に有している。円形の仕切り板58は、環状突部18の内径よりも少し小径、且つホルダー56よりも大径であって、ホルダー56の円形板部56bに同心に嵌着されている。載置板54は、仕切り板58の外径よりは小径、且つ被搬送物Kの外径よりは大径であるセラミック材から成る円板である。
The
図4に示すように、支持棒28は、外周側金属管66と、外周側金属管66内に挿入された外周側金属管66よりも小径の内周側金属管68との2重構造により構成されている。外周側金属管66の上端面は、断熱材64に対して所定距離の空間Sを隔てた金属板によって液密に閉じられており、内周側金属管68の上端は解放されている。外周側金属管66と内周側金属管68との間に形成された外周側流通路74と、内周側金属管68の内周側に形成された内周側流通路72とは、支持棒28の上端部28aすなわち内周側金属管68の上端縁を回って相互に連通させられており、冷媒流通路70として機能している。
As shown in FIG. 4, the
外周側金属管66および内周側金属管68の下端は、下蓋部材79により閉じられており、下蓋部材79には、内周側金属管68の内周側に形成された内周側流通路72に連通する冷媒入力ポート76と、外周側金属管66と内周側金属管68との間に形成された外周側流通路74に連通する冷媒出力ポート78と、が形成されている。
The lower ends of the outer
外周側金属管66と内周側金属管68との間に形成された外周側流通路74の冷媒流通断面積は、内周側金属管68の内周側に形成された内周側流通路72の冷媒流通断面積よりも小さく設定されている。これにより、冷媒(本実施例では冷却水)Fが下蓋部材79の冷媒入力ポート76に供給されると、外周側流通路74内の冷媒Fは、内周側流通路72を流通する冷媒Fの速度よりも早い流速で流通させられ、下蓋部材79の冷媒出力ポート78から排出されるようになっている。図5は、図4に示す外周側流通路74の一部(上部)を展開して示す摸式図である。この図5では、外周側金属管66と瀬切り板68aとが、内周側金属管68を外して示されている。
The refrigerant flow cross-sectional area of the outer circumference
外周側金属管66と内周側金属管68との間には、それら外周側金属管66と内周側金属管68との間に形成された外周側流通路74を流れる冷媒Fが、図4の上部では破線の矢印で示され、図5では実線の矢印で示される流線のように、少なくとも外周側金属管66の内周面の上端部近傍を通る流線を中心軸線CLまわりの周方向とそれと反対方向の他の周方向とに交互に形成して流通路を長く形成するための複数個の瀬切り板68aが水平な姿勢で設けられている。
Between the outer
複数個の瀬切り板68aは、外周側流通路74内において冷媒Fの中心線CL方向の流れを部分的に阻止するためにたとえば円環状の一部に切欠き68bが設けられることで半円環状或いは部分円環状とされた板材である。瀬切り板68aは、図5に示すように中心軸線CL方向に沿って切欠き68bが交互となるように配置されており、冷媒Fが積極的に外周側金属管66の少なくとも上部の内周面近傍を通るようにされている。上記複数個の瀬切り板68aは、所定の瀬切り板68aの切欠き68bとそれに隣接する瀬切り板68aの切欠き68bとの間が最も離間するように配置されることで、冷媒Fの流線が外周側金属管66の少なくとも上部の内周面近傍を通るようにされている。これにより、相対的に低温で密度が高い内周側金属管68からの冷媒Fが外周側流通路74の上部に到達した状態において、瀬切り板68aの存在による密度差により冷媒Fの速やかな下降が阻止され、外周側金属管66の少なくとも上部の冷却効率が高められている。
The plurality of
そして、本実施例では、炉体14には、図3に示すように、空気、窒素ガス、酸素、水蒸気、水素ガス、アルゴンガスを炉室16に流量計94を通して選択的にそれぞれ供給するための、ガス供給配管80が設けられている。また、炉体14には、調節弁82および排気ガス処理装置84を介して炉体14内のガスを排出する排気ファン86が接続されている。さらに、炉体14には、並列接続されたオンオフ弁88および調節弁90を介して真空排気するための真空ポンプ92が設けられている。これにより、空気、窒素ガス、酸素、水蒸気、水素ガス、アルゴンガスの選択により、また、調節弁90および真空ポンプ92の作動により所望の加熱雰囲気が設定されるようになっている。また、各ヒータ30の温度設定と、支持棒28の上下駆動操作により、所望の焼成温度カーブを用いて加熱処理を行なうことができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, air, nitrogen gas, oxygen, water vapor, hydrogen gas, and argon gas are selectively supplied to the
上述のように、本実施例の縦型加熱炉10によれば、上下方向の炉室16内が複数の加熱領域H1~H5に分割される縦型の炉体14と、支持台60が上端部28aに固定され、支持台60により支持された被搬送物Kを炉室16内において上下方向に移動させる支持棒28と、支持棒28の外周面に摺接して炉室16内を気密に封止するシール装置34とを有し、被搬送物Kを複数の加熱領域H1~H5のいずれかに位置させることが可能な縦型加熱炉10であって、支持棒28は、外周側金属管66と外周側金属管66内に挿入された内周側金属管68との2重構造により構成され、支持台60は、断熱材64を介して外周側金属管66により支持され、外周側金属管66内には、内周側金属管68の内周側流通路72と、外周側金属管66の内周面と内周側金属管68の外周面との間の外周側流通路74とを有し、内周側流通路72と外周側流通路74とが内周側金属管68の上端において連通する冷媒流通路70が、設けられている。これにより、断熱材64により支持台60から外周側金属管66への熱伝導が抑制されるとともに、外周側流通路74と内周側流通路72との間で冷媒Fが流通させられることから、外周側金属管66の内周面には流通する冷媒Fが常時接触しているので、支持棒28が速やかに引き下げられても、シール装置34の破損が抑制され、耐久性が高められる。
As described above, according to the
また、本実施例の縦型加熱炉10によれば、冷媒Fは、内周側金属管68内の内周側流通路72の下部へ流入させられるとともに、外周側金属管66の内周面と内周側金属管68の外周面との間の外周側流通路74の下部から流出させられ、外周側金属管66と内周側金属管68との間の外周側流通路74には、内周側流通路72から外周側流通路74の上部へ流入させられ冷媒Fの流通路を、周方向に形成して長くする瀬切り板68aが、設けられている。これにより、外周側金属管68内では、瀬切り板68aにより、内周側流通路72の下部へ流入させられ冷媒Fを内周側流通路72の上部へ向う過程で、内周側金属管68の少なくとも上部の内周面近傍を長く通るように流通路が形成されているため、相対的に密度の高い低温の冷媒Fが速やかに下降することが抑制され、支持棒28の外周面の冷却効率が高められる。
Further, according to the
また、本実施例の縦型加熱炉10によれば、外周側流通路74における冷媒Fの流通断面積は、内周側流通路72における冷媒Fの流通断面積よりも小さくされている。これにより、外周側流通路74へは内周側流通路72よりも早い流速で冷媒Fが流通させられることから、支持棒28を構成する外周側金属管66の上端部の内側は、内周側流通路72よりも早い流速の冷媒Fで冷却されるので、支持棒28が速やかに引き下げられても、シール装置34の破損が抑制される。
Further, according to the
また、本実施例の縦型加熱炉10によれば、炉体14の下端面14aには、炉室16が下向きに開く開口(最下段の環状突部18の内周縁)18aが形成されており、炉体14に形成された開口18aを開閉する開閉部材20と、開閉部材20を上下方向に駆動する開閉アクチュエータ22とを有する炉開閉装置24が、備えられ、支持棒28は、開閉部材20を上下方向に移動可能に貫通し、支持棒28と開閉部材20との間がシール装置34により封止されている。このように、シール装置34により支持棒28と開閉部材20との間が封止されているので、炉室16内の気密性が維持され、真空加熱処理或いは所定のガス雰囲気加熱処理が可能となる。また、炉開閉装置24により炉室16が開閉されるので、被搬送物Kの炉室16への入れ出しが容易とされている。
Further, according to the
以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 Although the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the present invention is also applicable in other aspects.
たとえば、前述の実施例において、縦型の炉体14および炉室16は円筒状であったが、角柱状であってもよい。この場合、被搬送物Kは、有底角筒状のものが好適に用いられる。
For example, although the
また、前述の実施例において、炉室16内の上下方向には、5つの第1加熱領域H1~第5加熱領域H5が形成されていたが、少なくとも2つの加熱領域が形成されていればよい。
Further, in the above-described embodiment, five first heating regions H1 to fifth heating regions H5 were formed in the vertical direction in the
また、前述の実施例において、瀬切り板68aは、支持棒28の上部に6枚設けられていたが、これに限られない。例えば、上部から下部にかけて6枚未満または7枚以上の瀬切り板68aが設けられていてもよい。要するに、瀬切り板68aは、外周側金属管66と内周側金属管68との間に設けられ、内周側流通路72から外周側流通路74の上部へ流入させられた冷媒Fの流通路を、周方向に形成するものであればよい。
Further, in the above-described embodiment, the six cut-off
また、前述の縦型加熱炉10は、種々の焼成温度カーブを用いて加熱処理試験を行なう昇降式加熱試験機としても好適に用いられる。また、小量生産の製品の加熱処理を行なう加熱炉としても好適に用いられる。
Further, the
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。 It should be noted that what has been described above is merely an embodiment of the present invention, and the present invention can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention.
10:縦型加熱炉
14:炉体
16:炉室
18a:内周縁(開口)
20:開閉部材
22:開閉アクチュエータ
24:炉開閉装置
28:支持棒
28a:上端部
34:シール装置
60:支持台
64:断熱材
66:外周側金属管
68:内周側金属管
68a:瀬切り板
70:冷媒流通路
72:内周側流通路
74:外周側流通路
F:冷媒
H1~H5:第1加熱領域~第5加熱領域(複数の加熱領域)
K:被搬送物
10: vertical heating furnace 14: furnace body 16:
20: Opening and closing member 22: Opening and closing actuator 24: Furnace opening and closing device 28:
K: Conveyed object
すなわち、本発明の要旨とするところは、(a)炉室内が上下方向の複数の加熱領域に分割される縦型の炉体と、支持台が上端部に固定され、前記支持台により支持された被搬送物を前記炉室内において上下方向に移動させる支持棒と、前記支持棒の外周面に摺接して前記炉室内を気密に封止するシール装置とを有し、前記被搬送物を前記複数の加熱領域のいずれかに位置させることが可能な縦型加熱炉であって、(b)前記支持棒は、外周側金属管と前記外周側金属管内に挿入された内周側金属管との2重構造により構成され、(c)前記支持台は、断熱材を介して前記外周側金属管により支持され、(d)前記外周側金属管内には、前記内周側金属管の内周側流通路と、前記外周側金属管の内周面と前記内周側金属管の外周面との間の外周側流通路とを有し、前記内周側流通路と前記外周側流通路とが前記内周側金属管の上端において連通する冷媒流通路が、設けられており、(e)前記炉体の下端面には、前記炉室が下向きに開く開口が形成されており、(f)前記炉体に形成された開口を開閉する開閉部材と、前記開閉部材を上下方向に駆動する開閉アクチュエータとを有する炉開閉装置が、備えられ、(g)前記支持棒は、前記開閉部材を上下方向に移動可能に貫通し、前記支持棒と前記開閉部材との間が前記シール装置により封止されていることにある。 That is, the gist of the present invention is (a) a vertical furnace body in which the furnace chamber is divided into a plurality of heating regions in the vertical direction, and a support base fixed to the upper end and supported by the support base. a support rod for moving the object to be conveyed vertically within the furnace chamber; A vertical heating furnace capable of being positioned in any one of a plurality of heating regions, wherein: (b) the support rods are composed of an outer peripheral metal tube and an inner peripheral metal tube inserted into the outer peripheral metal tube; (c) the support base is supported by the outer metal pipe via a heat insulating material; and (d) the inner circumference of the inner metal pipe a side flow passage, and an outer flow passage between an inner peripheral surface of the outer peripheral metal pipe and an outer peripheral surface of the inner peripheral metal pipe, wherein the inner peripheral flow channel and the outer peripheral flow channel is provided at the upper end of the inner peripheral metal tube , (e) an opening is formed in the lower end surface of the furnace body so that the furnace chamber opens downward, (f ) a furnace opening/closing device having an opening/closing member for opening/closing an opening formed in the furnace body and an opening/closing actuator for vertically driving the opening/closing member; The gap between the support rod and the opening/closing member is sealed by the sealing device, which penetrates vertically so as to be movable .
本発明の縦型加熱炉によれば、前記外周側金属管内には、内周側流通路と外周側流通路とを有し、前記内周側流通路と前記外周側流通路とが前記内周側金属管の上端において連通する冷媒流通路が、設けられている。これにより、断熱材により支持台から外周側金属管への熱伝導が抑制されるとともに、外周側流通路と内周側流通路との間で冷媒が流通させられることから、外周側金属管の内周面には流通する冷媒が接触しているので、支持棒が速やかに引き下げられても、シール装置の破損が抑制される。また、シール装置により支持棒と開閉部材との間が封止されているので、炉室内の気密性が維持され、真空加熱処理或いは所定のガス雰囲気加熱処理が可能となるとともに、炉開閉装置により炉室が開閉されるので、被搬送物の入れ出しが容易とされる。 According to the vertical heating furnace of the present invention, the outer peripheral metal pipe has an inner peripheral flow passage and an outer peripheral flow passage, and the inner peripheral flow passage and the outer peripheral flow passage are connected to the inner periphery. A coolant flow passage communicating with the upper end of the circumferential metal tube is provided. As a result, heat conduction from the support base to the outer peripheral metal pipe is suppressed by the heat insulating material, and the refrigerant is circulated between the outer peripheral flow passage and the inner peripheral flow passage, so that the outer peripheral metal pipe is Since the circulating coolant is in contact with the inner peripheral surface, damage to the seal device is suppressed even if the support rod is quickly pulled down. In addition, since the gap between the support rod and the opening/closing member is sealed by the sealing device, the airtightness in the furnace chamber is maintained, and heat treatment in a vacuum or a predetermined gas atmosphere becomes possible. Since the furnace chamber can be opened and closed, loading and unloading of the object to be carried is facilitated.
ここで、好適には、(a)前記冷媒は、前記外周側流通路の下部から流出させられ、(b)前記外周側金属管と前記内周側金属管との間には、前記支持棒の中心線方向において交互に位置する切欠きがそれぞれ設けられた円環状或いは部分円環状の複数個の板材であって、前記外周側流通路内において冷媒の前記支持棒の中心線方向の流通を部分的に阻止して前記冷媒の流通路を周方向に形成する複数個の瀬切り板が、設けられている。これにより、内周側金属管内では、瀬切り板により、内周側流通路へ流入させられ冷媒を内周側金属管の少なくとも上部の内周面近傍を通るように流通路が長く形成されるため、相対的に密度の高い低温の冷媒が速やかに下降することが抑制され、支持棒の外周面の冷却効率が高められる。 Here, preferably, (a) the refrigerant is caused to flow out from the lower portion of the outer circumference side flow passage, and (b) the support rod is provided between the outer circumference side metal pipe and the inner circumference side metal pipe. A plurality of annular or partially annular plate members respectively provided with notches alternately positioned in the center line direction of the support rod, which allow the refrigerant to flow in the center line direction of the support rod in the outer circumference side flow passage A plurality of cutoff plates are provided which partially block and form a flow path for the coolant in the circumferential direction. As a result, in the inner peripheral metal pipe, the flow channel is formed long by the cutoff plate so that the refrigerant flows into the inner peripheral flow channel and passes through at least the vicinity of the upper inner peripheral surface of the inner peripheral metal pipe. Therefore, the rapid descent of the relatively high-density, low-temperature coolant is suppressed, and the cooling efficiency of the outer peripheral surface of the support rod is enhanced.
Claims (4)
前記支持棒は、外周側金属管と前記外周側金属管内に挿入された内周側金属管との2重構造により構成され、
前記支持台は、断熱材を介して前記外周側金属管により支持され、
前記外周側金属管内には、前記内周側金属管の内周側流通路と、前記外周側金属管の内周面と前記内周側金属管の外周面との間の外周側流通路とを有し、前記内周側流通路と前記外周側流通路とが前記内周側金属管の上端において連通する冷媒流通路が、設けられている
ことを特徴とする縦型加熱炉。 A vertical furnace body in which a furnace chamber is divided into a plurality of heating regions in the vertical direction, and a support table are fixed to the upper end portion, and an object to be transported supported by the support table is moved in the vertical direction in the furnace chamber. It has a supporting rod and a sealing device that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the supporting rod and hermetically seals the inside of the furnace chamber, and the object to be transferred can be positioned in one of the plurality of heating areas. A vertical heating furnace,
The support rod has a double structure of an outer metal tube and an inner metal tube inserted into the outer metal tube,
The support base is supported by the outer peripheral metal pipe via a heat insulating material,
Inside the outer peripheral metal pipe, there are an inner peripheral flow passage of the inner peripheral metal pipe and an outer peripheral flow passage between the inner peripheral surface of the outer peripheral metal pipe and the outer peripheral surface of the inner peripheral metal pipe. , and a coolant flow path is provided in which the inner peripheral side flow path and the outer peripheral side flow path communicate with each other at the upper end of the inner peripheral side metal pipe.
前記外周側金属管と前記内周側金属管との間には、前記内周側流通路から前記外周側流通路の上部へ流入させられた前記冷媒の流通路を、周方向に形成する瀬切り板が、設けられている
ことを特徴とする請求項1の縦型加熱炉。 The refrigerant is caused to flow into the lower portion of the inner circumference side flow passage and is caused to flow out from the lower portion of the outer circumference side flow passage,
Between the outer peripheral metal pipe and the inner peripheral metal pipe, a flow passage for the refrigerant flowing from the inner peripheral flow passage to the upper portion of the outer peripheral flow passage is formed in the circumferential direction. 2. The vertical heating furnace of claim 1, further comprising a cutting plate.
ことを特徴とする請求項1又は2の縦型加熱炉。 3. The vertical heating furnace according to claim 1, wherein a cross-sectional area of circulation of the refrigerant in the outer circulation passage is smaller than a cross-sectional area of circulation of the refrigerant in the inner circulation passage.
前記炉体に形成された開口を開閉する開閉部材と、前記開閉部材を上下方向に駆動する開閉アクチュエータとを有する炉開閉装置が、備えられ、
前記支持棒は、前記開閉部材を上下方向に移動可能に貫通し、前記支持棒と前記開閉部材との間が前記シール装置により封止されている
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1の縦型加熱炉。 An opening is formed in the lower end surface of the furnace body so that the furnace chamber opens downward,
a furnace opening/closing device having an opening/closing member for opening/closing an opening formed in the furnace body and an opening/closing actuator for vertically driving the opening/closing member;
4. The sealing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the support rod penetrates the opening/closing member so as to be vertically movable, and the seal device seals between the support rod and the opening/closing member. Or 1 vertical heating furnace.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021014668A JP6932863B1 (en) | 2021-02-01 | 2021-02-01 | Vertical heating furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021014668A JP6932863B1 (en) | 2021-02-01 | 2021-02-01 | Vertical heating furnace |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6932863B1 JP6932863B1 (en) | 2021-09-08 |
JP2022117896A true JP2022117896A (en) | 2022-08-12 |
Family
ID=77549963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021014668A Active JP6932863B1 (en) | 2021-02-01 | 2021-02-01 | Vertical heating furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6932863B1 (en) |
-
2021
- 2021-02-01 JP JP2021014668A patent/JP6932863B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6932863B1 (en) | 2021-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9657992B2 (en) | System for maintaining interior volume integrity in an induction vacuum furnace and method of making same | |
JP4365017B2 (en) | Method for controlling temperature drop rate of heat treatment apparatus and heat treatment apparatus | |
JP4428268B2 (en) | Heat treatment furnace | |
JP3190165B2 (en) | Vertical heat treatment apparatus and heat treatment method | |
CN1926249B (en) | Double chamber type heat treatment furnace | |
KR20060066633A (en) | Fast heating and cooling wafer handling assembly and method of manufacturing thereof | |
JP2000323487A (en) | Sheet-by-sheet type heat treatment device | |
JP4929657B2 (en) | Carburizing treatment apparatus and method | |
JP2006518445A (en) | Method and system for uniform heat treatment of materials | |
JP2022117896A (en) | Vertical heating furnace | |
KR100440667B1 (en) | Method of thermal treatment for substrates and the furnace for its continuous thermal treatment | |
KR101511512B1 (en) | Susceptor manufacturing apparatus with cooling fan | |
JP6184718B2 (en) | Heat treatment furnace | |
JP3519436B2 (en) | Heat treatment apparatus and temperature control method thereof | |
JP2002313796A (en) | Substrate heat treatment system | |
JP6735686B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate cooling method | |
JP3240180B2 (en) | Heat treatment equipment | |
KR20090112407A (en) | Vertical type vacuum furnace with elevation apparatus | |
JPH0726694U (en) | Continuous heat treatment furnace | |
KR101128355B1 (en) | The rapidity cooling system of electronic components made in powder Calcination Furnace | |
KR20110003167A (en) | The cooling system of electronic components made in powder calcination furnace | |
JPH05299370A (en) | Heat-treating device | |
JPH08176831A (en) | Film forming device by high-speed heat treatment | |
JP2005299990A (en) | High temperature heating device | |
JP2016186389A (en) | Firing furnace |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210217 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20210219 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20210316 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210416 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210511 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210615 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210803 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210818 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6932863 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |