JP2579759B2 - 真空熱処理炉 - Google Patents

真空熱処理炉

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JP2579759B2
JP2579759B2 JP62030442A JP3044287A JP2579759B2 JP 2579759 B2 JP2579759 B2 JP 2579759B2 JP 62030442 A JP62030442 A JP 62030442A JP 3044287 A JP3044287 A JP 3044287A JP 2579759 B2 JP2579759 B2 JP 2579759B2
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Toyo Radiator Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は真空熱処理炉に関し、特にAl系の真空ろう付
に用いて最適な真空熱処理炉に関する。
〔従来の技術及びその問題点〕
従来は多くの場合、真空熱処理炉の加熱方式はいわゆ
る内燃式であって、処理炉内にヒータ、断熱板などの加
熱系を構成する各種部品が収納されている。このため炉
内表面積が大きくなり、炉全体を大型化すると共に加熱
系が放出ガス源となり炉内の真空度を悪化させている。
また、炉内の保守、点検に際しては、炉内の加熱系を
外部に取り出さねばならないので作業時間が長くなる。
特にAl系の真空ろう付炉ではMgが炉内にほゞ全域にわた
って堆積しているため、更に作業時間が長くなってい
る。
特に、面積が大きく厚さの薄いもの、すなわち板状の
被処理材、例えばAl製ラジエータなどのろう付をする場
合は、入熱の効率をよくするように加熱系の発熱面と対
向するように配設される。いわゆるフェースヒーティン
グ方式が採用されているが、被処理材の面積が大きくな
るにつれて処理ゾーン内での占積率が低下し、生産性向
上の妨げとなっていた。
また、大量生産用のインライン方式では、すなわち炉
の前後に準備室及び取出室を設けて炉内の圧力を変動さ
せずに半連続的に処理できるようにした方式では、真空
熱処理炉全体の長さが大きくなり広い設置面積が必要と
なり、装置導入の際、付滞設備コストが高くなる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は上記問題に鑑みてなされ、真空度を向上させ
ながら、炉全体を小型化して稼動率を向上させ得る真空
熱処理炉を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、側壁部の一端側に入口、及び他端側に出
口を形成させ、外部の加熱手段により加熱される処理
室;前記入口に接続され、該入口に設けた開閉自在な気
密ゲートにより流体的に前記処理室とは遮断可能な準備
室;前記出口に接続され、該出口に設けた開閉自在な気
密ゲートにより流体的に前記処理室とは遮断可能な取出
室;から成り、前記準備室で板状の被処理材をキャリヤ
に載置してその板面を移動方向の側方に向け、一方向に
移動させて前記入口を通って前記処理室内に搬入させ、
前記処理室では前記被処理材の板面を移動方向に向け、
前記一方向とはほゞ直角方向に移動させながら前記外部
の加熱手段により前記被処理材をほゞ全周縁部から加熱
するようにし、加熱処理された前記被処理材をその板面
の向きを変えずにほゞ直角方向に移動方向を転換させて
前記出口を通って前記取出室内に搬出するようにしたこ
とを特徴とする真空熱処理炉、によって達成される。
〔作用〕
処理室を外部の加熱手段により加熱するレトルト加熱
方式とすると共に、被処理材の全周縁部から加熱するよ
うにし、更に、準備室及び取出室が処理室に対してほゞ
直角方向に延びているので、全体としての設置面積は小
さくすることができる。
また、真空度を向上させ、保守、点検のための作業時
間を短縮することができ、炉の稼動率を向上させること
ができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例によるアルミニウムろう付用真
空熱処理炉について図面を参照して説明する。
第1図は本実施例の真空熱処理炉の全体を示すが、炉
本体(1)内には処理室(2)が形成され、側壁部の一
端側には入口(3)及び他端側には出口(4)が形成さ
れている。入口(3)及び出口(4)には細長い角筒状
のガイド部材(15)(16)が固定されている。これらガ
イド部材(15)(16)中に準備室(7)及び取出室
(8)が形成され、また入口(3)及び出口(4)には
開閉自在なゲート(5)(6)が設けられている。ゲー
ト(5)(6)が一点鎖線で示すように開いているとき
には準備室(7)、取出室(8)は処理室(2)と自由
連通とされるが、ゲート(5)(6)が実線で示すよう
に閉じているときには、気密に閉じ、準備室(7)、取
出室(8)と処理室(2)とは流体的に遮断される。
炉本体(1)は円筒状で第1図において左右に長く延
びているが、その両端開口は蓋板(9)(10)によって
気密に覆われている。処理室(2)の一端部には排気口
(11)が形成され、これには排気装置(19)が接続され
ている。また処理室(2)の他端部には不活性ガス導出
部(12)(リング状で配管(12a)を介して不活性ガス
導入口(12b)から不活性ガスが導入される)が設けら
れ、排気装置(19)の作動により矢印Cで示すように図
において左方に不活性ガスが流れるようになっている。
ガイド部材(15)(16)の端部(13)(14)には開閉
自在にゲート(17)(18)が設けられ、また外壁部には
バッファータンク(21)(23)が接続され、更にこれら
タンク(21)(23)には排気装置(20)(22)が接続さ
れている。また、ガイド部材(15)(16)間にはキャリ
ヤリターン装置(24)が設けられている。
炉本体(1)の外周には第1図及び第3図に示すよう
に一例としては抵抗加熱源(26)が配設され、本実施例
によれば、これは複数(8個)に分割され、それぞれが
第2図に示す温度勾配で処理室(2)内を加熱するよう
に別途、設けた制御器(図示せず)により制御される。
すなわち、第1図において、処理室(2)内で矢印Aで
示すように左方から右方に向う方向を被処理材であるワ
ーク(28)の移送方向としているが、この移送方向にお
いて処理室(2)の各位置における加熱温度は第2図に
示すように変化するように制御される。入口(3)に対
応する位置Piでは温度TOであり、ある位置まではこのま
ゝほゞ一定であるが、この位置を越えると所定の勾配で
増大し、処理室(2)の中央を少し越えた位置でほゞ一
定値TMとなり、出口(4)に近いある位置から徐々に温
度が低下するように加熱源(26)の電流は制御されるよ
うになっている。なお、本実施例では、いわゆる「マス
タースレーブ方式」の加熱制御方式が採用され、ある点
の制御温度を基準にして他の点の温度を基準温度に対し
てある巾をもたせて制御するようにしている。
被処理材のワーク(28)は板状で一つのキャリヤ(2
7)で本実施例では2枚のワーク(28)が搬送されるよ
うになっているが生産量に応じて3枚、4枚のワークの
搬送も可能である。ワーク(28)は、例えばAl−Si−mg
の3元素から成るろう材をあらかじめグラッドされた熱
交換器組付体などである。第3図に示すように炉本体
(1)の上壁部には長手方向に沿って搬送機(29)が設
けられ、これにキャリヤ(27)が吊下げられてワーク
(28)が搬送されるようになっている。搬送機(29)の
詳細は図示しないが、ベアリングには高温用材料が用い
られている。ガイド部材(15)(16)中の準備室
(7)、取出室(8)にも同様な搬送機が図示せずとも
設けられ、これにキャリヤ(27)が吊下げられて搬送さ
れるようになっている。なお、公知の構造により、搬送
機はゲート(5)(6)の開閉の妨げとならないように
設けられている。
準備室(7)内の搬送機によりキャリヤ(27)は矢印
A1の方向に沿って搬送され、処理室(2)内に搬入され
る。処理室(2)内の搬送機(29)によってキャリヤ
(27)は第1図に示すように矢印A1方向とほゞ直角であ
る矢印A方向に搬送されるのであるが、準備室(7)内
の搬送機から処理室(2)内の搬送機(29)へのキャリ
ヤ(27)への転送手段は図示せずとも公知の手段が用い
られているものとする。いづれにしろキャリヤ(27)の
姿勢はそのまゝで転送される。
取出室(8)内にも同様な搬送機が設けられ、処理室
(2)の搬送機(29)からワーク(28)はそのまゝの姿
勢で転送され、第1図に示すように矢印A方向とほゞ直
角である矢印A2で示す方向に搬送される。
なお、準備室(7)及び取出室(8)の外周にも図示
せずとも加熱手段が配設され、室内は所定温度、例えば
150〜200℃に加熱されている。また、排気時間を短かく
して本システムのサイクルタイムを短かくするために排
気装置(20)(22)は大容量のものが用いられている。
本発明の実施例は以上のように構成されるが、次にこ
の作用について説明する。
準備室(7)において、ゲート(5)は閉じられ、ゲ
ート(17)が開けられる。図示せずともバッファータン
ク(21)及び排気装置(20)との間のバルブは閉じら
れ、準備室(7)内は大気圧とされる。キャリヤリター
ン装置(24)から搬送されてきたキャリヤ(27)とワー
ク(28)が準備室(7)に挿入される。次いで、ゲート
(17)が閉じられ、準備室(7)内は排気される。な
お、室(7)内は所定温度に加熱されており、かつ図示
しないバルブの開放によりバッファータンク(21)と室
(7)内とは連通状態となり、これによっても排気され
るので、室(7)内は急速に排気される。
所定時間後、ゲート(5)が開かれ、図示しない搬送
機によりワーク(28)はキャリヤ(27)に保持され、第
1図に示すようにその板面を側方に向けて処理室(2)
内へと矢印A1方向に沿って搬入される。処理室(2)内
は排気装置(19)によって所定の真空度に排気されてお
り、ワーク(28)は図示する姿勢で、すなわち板面を移
動方向に向けて搬送機(29)によって矢印A方向に沿っ
て移送される。この移送途上、ワーク(28)は第3図か
ら明らかなように全周縁部から加熱源(26)によって加
熱されるので、従来のフェースヒーテングより温度上昇
が早く、また均熱性も良好である。ワーク(28)の移送
と共に第2図に示すような温度勾配で加熱され、次いで
所定温度に保持される。この間に良好なAlろう付けが行
われる。この後、温度は第2図に示すような勾配で減少
し、ろうが固まって出口(4)に対応する位置POへと至
る。
取出室(8)において、ゲート(28)は閉じたまゝで
あるが、ゲート(6)が開かれる。すでに取室室(8)
は廃棄されているので、処理室(2)の真空度は殆んど
変動しない。処理室(2)の搬送機(29)から取出室
(8)内の搬送機へと転送され、ワーク(28)はそのま
ゝの姿勢で、すなわち移送方向を直角に換えて矢印A2
沿って取出室(8)内へと搬送される。ゲート(6)が
閉じられ、ゲート(18)が開かれ(一点鎖線で開位置を
示す)取出室(8)は大気される。キャリヤ(27)と処
理済のワーク(28)が取り出され、キャリヤ・リターン
装置(24)によって準備室(7)の方へと搬送される。
処理済のワーク(28)は、キャリヤ・リターン装置(2
4)で搬送される途中で取り出され、未処理のワークが
つみ込まれる。次にゲート(17)が開けられ(一点鎖線
で開位置が示される)キャリヤ(27)とワーク(28)が
準備室(7)に挿入される。
なお以上では準備室(7)から処理室(2)へのワー
ク(28)の搬入と、処理室(2)から取出室(8)への
搬出とを別々に説明したが、これらを同時に行うように
してもよい。
処理室(2)内ではキャリヤ(27)は矢印A方向に移
送されるのであるが、これと対向する矢印C方向に、不
活性ガス導出部(12)から不活性ガスが処理室(2)内
に流される。これによりワーク(28)が最終処理温度に
達したとき、準備室(7)側のワーク(28)から放出さ
れるガスで汚染されることはなく、清浄な状態で処理済
のワーク(28)が取出室(8)へと取出される。また、
第2図で示すような温度勾配により、ワーク(28)はろ
う付終了後、ろうが固まってから、取出室(8)へ取出
されるようにしているのでろう付不良を防止することが
できる。
本発明の実施例は以上のような作用を行うものである
が、更に次のような効果を奏するものである。
処理室(2)内部に加熱手段が設けられていないの
で、放出ガス源を大巾に低減することができ、真空度、
すなわち雰囲気の値の向上を図ることができる。また、
処理室(2)からの困難な加熱手段の取外しや、これへ
の取付けが不要であるので、保守の作業時間を大巾に短
縮することができる。
処理室(2)内でAlろうが溶けるときにMgが蒸発する
が、本実施例によれば、処理室(2)内を第2図に示す
ような温度勾配で加熱し、ワークの移送方向と対向して
不活性ガスを流しているので、温度の低い準備室(7)
付近の室壁部に集中的に付着させることができ、このた
めの保守もしやすくなって上述のような加熱手段が内部
にないことによる保守時間の短縮を更に向上させるもの
である。結局、炉の稼動率を大巾に向上させることがで
きる。
また、ワーク(28)を全周縁部から加熱するようにし
ているので、有効加熱ゾーンの利用効率(占積率)が向
上し、生産性が向上する。このため、炉の設置面積を従
来のインライン炉の1/2〜1/3にすることができる。特に
本実施例ではワーク(28)を処理室(2)内に搬入する
のに準備室(7)から処理室(2)内での移送方向を直
角に変更するようにしている。このためゲート(5)の
巾を小さくすることができ、又、同様に取出室(8)に
おいてもゲート(6)の巾を小さくすることができ、結
局、ガイド部材(15)(16)の巾を小さくすることがで
きるので、炉全体の設置面積を更に小さくすることがで
きるものである。もし、炉本体(1)の蓋板(9)(1
0)の前後に準備室及び取出室を接続し、蓋板(9)(1
0)の開放によりワークを出入するようにすれば、本実
施例より更に大型化するであろう。
以上、本発明の実施例について説明したが、勿論、本
発明はこれに限定されることなく本発明の技術的発想に
基づいて種々の変形が可能である。
例えば、以上の実施例では、キャリヤ(27)に2個の
ワーク(28)をのせるようにしたが、個数はこれに限る
ことなく、1個でも、あるいは3個以上であってもよ
い。
また以上の実施例では各室(2)(7)(8)内をワ
ークを搬送するのに吊下げ式の搬送機を用いたが、これ
に限ることなく載置式の搬送機、例えばローラコンベヤ
を用いるようにしてもよい。あるいは処理室(2)内で
は吊下げ式で、準備室(7)および取出室(8)内では
載置式の搬送機を用いるようにしてもよい。
また以上の実施例ではAlろう付用として説明したが、
本発明は一般の処理炉に適用可能である。
また、以上の実施例では加熱部として抵抗加熱体(2
6)が用いられたが、これに代え、誘導加熱を用いるよ
うにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明の真空熱処理炉によれば、炉
の設置面積を小さくして生産性を向上させることがで
き、また炉の保守、点検の作業を短縮して炉の稼動率を
従来より一段と向上させるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例による真空熱処理炉の横断面
図、第2図は第1図における処理室のワーク移送方向で
の各位置の加熱温度を示すグラフ及び第3図は第1図に
おけるIII−III線方向断面図である。 なお図において、 (2)……処理室 (5)(6)……ゲート (7)……準備室 (8)……取出室 (26)……加熱源
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−2368(JP,A) 実開 昭61−180155(JP,U) 実開 昭62−67194(JP,U) 特公 昭38−301(JP,B1) 特公 昭57−28723(JP,B2) 特公 平1−16307(JP,B2) 実公 昭58−22077(JP,Y2)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】側壁部の一端側に入口、及び他端側に出口
    を形成させ、外部の加熱手段により加熱される処理室;
    前記入口に接続され、該入口に設けた開閉自在な気密ゲ
    ートにより流体的に前記処理室とは遮断可能な準備室;
    前記出口に接続され、該出口に設けた開閉自在な気密ゲ
    ートにより流体的に前記処理室とは遮断可能な取出室;
    から成り、前記準備室で板状の被処理材をキャリヤに載
    置してその板面を移動方向の側方に向け、一方向に移動
    させて前記入口を通って前記処理室内に搬入させ、前記
    処理室では前記被処理材の板面を移動方向に向け、前記
    一方向とはほゞ直角方向に移動させながら前記外部の加
    熱手段により前記被処理材をほゞ全周縁部から加熱する
    ようにし、加熱処理された前記被処理材をその板面の向
    きを変えずにほゞ直角方向に移動方向を転換させて前記
    出口を通って前記取出室内に搬出するようにしたことを
    特徴とする真空熱処理炉。
  2. 【請求項2】前記加熱手段は複数の加熱部から成り、こ
    れらを前記移送方向の位置に応じて制御するようにした
    ことを特徴とする前記第1項に記載の真空熱処理炉。
  3. 【請求項3】前記処理室において前記被処理材の移送方
    向とは対向する方向に不活性ガスを流すようにしたこと
    を特徴とする前記第1項または第2項に記載の真空熱処
    理炉。
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