JP2572017B2 - マツフル炉における処理物の冷却方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はマッフル炉における処理物の冷却方法に関す
る。

断熱壁で囲繞された断熱室内にマッフルが設置され、
該マッフル内で対象物を所定条件下に加熱しそして冷却
するマッフル炉が広く利用されている。

例えば、合金製品の粉末焼結やセラミック製品の焼成
に真空又は真空置換式マッフル炉が利用されている。こ
の種のマッフル炉は、真空容器内に断熱壁で囲繞された
断熱室が形成されており、該断熱室内にマッフルが設置
されていて、該マッフル内で対象物を真空又は雰囲気条
件下に所定通り加熱し、そして加熱後の処理物を所定通
り冷却するものである。ところで、合金製品の粉末焼結
やセラミック製品の焼成には、それらの粉末原料にバイ
ンダー等を混練して成形したものを熱処理に供するが、
加熱時にバインダー等が飛散し、これがヒータや断熱壁
を損なう。上記マッフルは、飛散したバインダー等がヒ
ータや断熱壁を損なうのを防止するために不可欠のもの
であるが、該マッフルはそれ自体の熱容量が大きいた
め、加熱後の処理物を冷却する際に、その冷却効率を著
しく阻害する。そしてこれがため、全体の作業効率が悪
くなり、処理物によっては得られる製品の品質にまで悪
影響が及ぶ。

そこでマッフル炉においては、加熱後の処理物の冷却
を効率的に行ない且つ処理物に応じて好適に制御された
冷却を行なうことができる方法の出現が要請される。

本発明は、かかる要請に応える、マッフル炉における
処理物の冷却方法に関するものである。

＜従来の技術、その問題点＞ 従来、マッフル炉における加熱後の処理物の冷却は、
冷却当初の徐冷時には炉内を加熱後の状態でそのまま放
置し、冷却後の急冷時には炉内に冷却ガスを流通させる
という方法が行なわれている。例えば、前述の真空又は
真空置換式マッフル炉においては、冷却当初の徐冷時に
はマッフルを加熱後の真空又は雰囲気条件下でそのまま
放置し、徐冷後の急冷時には該マッフルを窒素ガスやア
ルゴンガスの如き不活性ガスを冷却しつつ循環させて冷
却するという方法が行なわれている。

ところが、上記従来法によると、余りにも徐冷時間が
かかり過ぎ、これに起因して、該マッフル炉における全
体としての作業効率が著しく悪く、また処理物の性状に
よては得られる製品の品質にまで悪影響が及ぶという問
題点がある。

＜発明が解決しようとする問題点、その解決手段＞ 本発明は、叙上の如き従来の問題点を解決する、マッ
フル炉における処理物の冷却方法を提供するものであ
る。

しかして本発明は、マッフル炉で加熱後の炉内処理物
を冷却するに当たり、クーラで冷却された冷却ガスの流
通経路を、冷却当初の徐冷時にはマッフルを囲繞する断
熱壁に装備された扉を開くと共にマッフルに装備された
扉を閉じてマッフルの外側に形成し、また徐冷後の急冷
時には断熱壁に装備された扉及びマッフルに装備された
扉を開いてマッフルの外側及び内側に形成して、冷却当
初の徐冷時及び徐冷後の急冷時を通じて冷却ガスの流通
量を制御することを特徴とするマッフル炉における処理
物の冷却方法に係る。

本発明において肝要な点は、冷却当初の徐冷時にはマ
ッフルの外側に冷却ガスの流通経路を形成し、また徐冷
後の冷却時にはマッフルの外側及び内側に冷却ガスの流
通経路を形成して、これらの流通経路にはクーラで冷却
した冷却ガスを流通させ、そして双方の流通経路には冷
却ガス流通量の制御手段を介装させて、加熱後の処理物
の徐冷時及び徐冷後の急冷時を通じ、該処理物に応じて
マッフルの内外における冷却ガスの流通量を制御すると
ころにある。

以下、図面に基づいて本発明の構成を更に詳細に説明
する。

第１図は、真空マッフル炉について、本発明の一実施
状態を略示する縦断面図である。真空容器１内に断熱壁
２で囲繞されて断熱室３が形成されている。断熱室３内
にはマッフル４が装備されており、マッフル４と断熱壁
２との間にはヒータ５が装着されていて、マッフル４内
には載置台６が設置され、載置台６上に所定通り加熱後
の処理物Ａが載置されている。断熱壁２には開閉可能な
扉７が、またマッフル４には開閉可能な扉８がそれぞれ
装備されており、扉7,8を開くと、断熱壁２の内外が、
またマッフル４の内外がそれぞれ連通するようになって
いる。

真空容器１の外側には冷却ガスの循環路９が形成され
ており、循環路９にはクーラ10及びファン11が介装され
ている。扉7,8の反対側（第１図では右側）において、
断熱壁２にその内側の断熱室３と循環路９とを連絡する
連絡路14が接続されており、連絡路14にダンパ12が介装
されていて、またマッフル４にその内側と循環路９とを
連絡する連絡路15が接続されており、連絡路15にダンパ
13が介装されている。扉７及びダンパ12が開の状態であ
り、扉８及びダンパ13が閉の状態で、冷却ガスは、循環
路９（クーラ10→ファン11）→真空容器１の内側→扉７
→断熱室３→連絡路14（ダンパ12）→循環路９の順序で
循環し、したがってクーラ10で冷却された冷却ガスはマ
ッフル４の外側のみを流通する。また扉7,8及びダンパ1
2,13がいずれも開の状態で、冷却ガスは、循環路９（ク
ーラ10→ファン11）→真空容器１の内側→扉7,8→断熱
室３及びマッフル４の内側（処理物Ａ）→連絡路14,15
（ダンパ12,13）→循環路９の順序で循環し、したがっ
てクーラ10で冷却された冷却ガスはマッフル４の外側及
び内側を流通する。

第１図に略示した一実施態様の場合、マッフル４と断
熱壁２との間及び連絡路14でマッフル４の外側における
冷却ガスの流通経路が形成され、またマッフル４の内側
及び連絡路15でマッフル４の内側における冷却ガスの流
通経路が形成される。そして扉７及び／又はダンパ12が
外側の流通経路における冷却ガスの流通量の制御手段と
なっており、また扉８及び／又はダンパ13が内側の流通
経路における冷却ガスの流通量の制御手段となってい
る。

加熱後の処理物Ａを冷却する手順の具体例を挙げる
と、先ず冷却当初の徐冷時には、扉７及びダンパ12を開
の状態にし、扉８及びダンパ13を閉の状態にして、マッ
フル４の外側に流通経路を形成し、この流通経路にクー
ラ10で冷却した冷却ガスを循環させる。冷却ガスは、マ
ッフル４の外側すなわちマッフル４と断熱壁２との間に
のみ流通する。そして徐冷後の急冷時には、扉7,8及び
ダンパ12,13の開の状態にして、マッフル４の外側及び
内側に流通経路を形成し、これらの流通経路にクーラ10
で冷却した冷却ガスを循環させる。冷却ガスは、マッフ
ル４の外側及び内側の双方を流通する。

徐冷時及び急冷時を通じて、冷却ガスによる処理物Ａ
の冷却速度は、処理物Ａの性状に応じて、クーラ10やフ
ァン11の能力調節の他に、簡便には扉7,8やダンパ12,13
の開閉程度を適宜調節することで制御できる。

説明を省略するが、本発明は、各種のマッフル炉へ適
用することができ、例えば真空マッフル炉についても、
第１図において前述したような真空マッフル炉の他に所
謂エレベータ式の真空マッフル炉等へも適用できる。

＜実施例＞ 第１図について前述した一実施状態にしたがい、徐冷
時にはマッフルの外側にのみ冷却ガスを流通させ、徐冷
後の急冷時にはマッフルの外側及び内側の双方に冷却ガ
スを流通させるという次の条件下で、処理物として合金
製品の粉末焼結品を冷却した。

処理物の冷却開始直前の温度:1200℃、冷却ガス：窒
素ガス、徐冷時の冷却ガス流量:50m³/分、急冷時の冷却
ガス流量:200m³/分、徐冷による処理物の設定冷却温度:
900℃、急冷による処理物の設定冷却温度:100℃。

徐冷時間は60分、急冷時間も60分、冷却時間は合計12
0分であった。

比較として、徐冷を加熱後の真空条件下のままで放置
し、急冷を上記実施例と同様に行なった場合、徐冷時間
は180分、急冷時間は60分、冷却時間は合計240分であっ
た。

＜発明の効果＞ 以上説明した通りであるから、本発明には、マッフル
炉における加熱後の処理物の冷却を効率的に行ない、し
たがってそれだけ作業性がよく、しかも処理物に応じて
好適の制御された冷却を行なうことができるため得られ
る製品の品質もよいという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、真空マッフル炉について、本発明の一実施状
態を略示する縦断面図である。 １……真空容器、２……断熱壁、３……断熱室 ４……マッフル、５……ヒータ、６……載置台 7,8……扉、９……循環路、10……クーラ 11……ファン、12,13……ダンパ 14,15……連絡路、Ａ……処理物

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マッフル炉で加熱後の炉内処理物を冷却す
   るに当たり、クーラで冷却された冷却ガスの流通経路
   を、冷却当初の徐冷時にはマッフルを囲繞する断熱壁に
   装備された扉を開くと共にマッフルに装備された扉を閉
   じてマッフルの外側に形成し、また徐冷後の急冷時には
   断熱壁に装備された扉及びマッフルに装備された扉を開
   いてマッフルの外側及び内側に形成して、冷却当初の徐
   冷時及び徐冷後の急冷時を通じて冷却ガスの流通量を制
   御することを特徴とするマッフル炉における処理物の冷
   却方法。