JP2734261B2 - 処理炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば粉末成形品
の焼結に用いられる焼結炉のタイトボックス保護装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の成形助剤（ワックス等の有機剤）
をバインダーとして成形された粉末成形品の焼結に際し
ては、その成形助剤の炭素分が成形品に好ましくない浸
炭現象を引き起こすなど悪影響を及ぼすことから、焼結
前処理として比較的低温に加熱し成形品に含まれている
有機助剤を蒸発させて予め除去しておく必要がある。こ
の目的のために最近ではこれを単一の焼結炉で連続的に
行わせるようにしている。この種の焼結炉ではワックス
除去工程で発生するベーパー（不純物）から炉内の汚染
を防止するため、いわゆるガスフロー方式による不純物
の排出手段がとられている。すなわち、この方式の処理
炉は外壁を構成する容器とこの容器の内方に設置された
タイトボックスを主要部として構成されている。このタ
イトボックスは成形品（処理物）を収納するための内室
でその外方には加熱用のヒータが設置されている。この
容器とタイトボックスには真空排気機器に接続された排
気管が連接されて排気されるが、ガスフロー方式が実現
できるよう容器内がタイトボックスより若干高圧になる
よう所定の差圧が維持される。したがってタイトボック
スの蓋の間隙からフローガスがタイトボックス内に一方
的に流入される。そのため粉末成形品から発生したベー
パーなどは容器内に漏れることなく、タイトボックス内
からの不純物がフローガスとともに排気によって外部に
排出されることになる。ところで、タイトボックスは通
常グラファイトで形成されるが、浸透性を有していて前
記差圧によって容器内からタイトボックス内へガスが浸
透する。もちろんこのガス浸透を考慮して排気が行わ
れ、容器内とタイトボックス内とは所望の差圧に維持さ
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】容器側とタイトボック
ス側の所定の差圧によってガスフロー方式が実現され、
ワックス除去工程で発生するベーパー（不純物）から炉
内の汚染を防止することができるが、これはタイトボッ
クスが比較的小容量の小形タイプの場合である。すなわ
ちこの場合はガス浸透量もタイトボックスの小容量に相
応して発生し、所望の差圧が実現する。しかしながら、
処理物の大形化に対処すべくタトボックスの容量が大形
した場合は、浸透ガス量がタイトボックスの大容量に比
較して少なく排気の進行につれて内圧は低下していく。
しかも最近特にタイトボックスの材質の改良が行われて
浸透性が低くなり浸透ガス量がさらに少なくなる傾向に
あり、タイトボックスの大容量に相応した浸透ガス量が
発生しない。したがって容器側とタイトボックス側の差
圧が所定値を越えることになるが、差圧が必要以上に大
きくなると大形のタイトボックスの破損が起る。これを
防止するためには差圧が所定値を越えると真空排気機器
の作動を停止させるなどの制御を行うことも考えられる
が、この種処理炉における真空排気機器は大容量でこれ
ら機器の作動制御はその追従が円滑でなく、制御操作性
が悪いなどタイトボックス保護装置として実用的ではな
い。

【０００４】この発明は、このような問題点を解決する
処理炉を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明が提供する処理
炉は、容器内と前記容器内に内設されたタイトボックス
とを連通させる連通路と、この連通路に設置され前記容
器側とタイトボックス側との差圧が所定値を越えたとき
その差圧で作動し差圧が所定値以下になるまで前記連通
路を開成させるポペットタイプの弁機構とを具備してな
るものであって、この弁機構が、前記差圧が所定値以下
にあるときに少なくとも重錘の重量を利用して球弁を前
記連通路を閉止する位置に着座させておくように構成さ
れていることを特徴とする。

【０００６】

【作用】容器側とタイトボックス側との差圧が所定値を
越えると、その差圧で弁機構の重錘が着座位置から浮上
して連通路を開成するよう作動する。この作動によって
両側の差圧が少なくなり、所定値以上の差圧発生は解消
される。差圧が解消されると、再び重錘は連通炉を閉成
する位置に着座することとなる。

【０００７】

【実施例】以下、図面に示す実施例にしたがってこの発
明を説明する。この実施例は、容器１とタイトボックス
２との隔壁部に直接的にタイトボックス保護装置を設置
したものであり、図１はそのタイトボックス保護装置の
位置でタイトボックス２を横断して示す図であり、図２
は同じくその位置で縦断して示す図である。すなわち、
図において１は水冷二重炉胴形式で構成された容器（チ
ャンバー）であり、２はこの容器１内の炉心部に設置さ
れたタイトボックスである。このタイトボックス２は、
筒状の本体２Ａと断熱材で形成された両端のタイトボッ
クス蓋４Ｂの内面に内張された蓋部２Ｂとからなる。３
はこのタイトボックス２の周りに複数本等間隔に配置さ
れたヒータであり、４Ａはこれらタイトボックス２およ
びヒータ３を包囲して設けられた断熱材である。なおこ
れらタイトボックス２、ヒータ３、断熱材４Ａ、４Ｂ等
は、全てグラファイトによって構成されている。５は容
器１内に不活性ガス（フローガス）を流入させるための
導入管である。６はタイトボックス２に連接された排気
管であり、また９は容器１に連接された排気管であっ
て、ともに真空排気機器（真空ポンプ装置）１０に接続
されている。そしてこの真空排気機器１０の作動によっ
てそれぞれの内部が真空排気されるが、この場合図面に
は示されていないが、タイトボックス２と容器１の排気
量が異なり両者には差圧が発生する。８は排気管６に介
設した開閉弁である。

【０００８】この焼結炉では、ガス導入管５から容器１
内に低圧の不活性ガスを供給するとともにタイトボック
ス蓋４Ｂに貫設した通気管７を通してタイトボックス２
内に逆流不能に不活性ガスを流入させ、ガスフロー方式
を実現させて、タイトボックス２内に装入した処理物
（粉末成形品）Ｗのワックス除去処理を行う。通気管を
タイトボックス蓋４Ｂに貫設しないで、タイトボックス
蓋４Ｂをタイトボックス２の筒軸芯方向に進退移動さ
せ、タイトボックス本体２Ａと蓋４Ｂとの間に間隙をつ
くって逆流不能に不活性ガスを流入させるガスフロー方
式もある。

【０００９】さて、図において、１９が容器１とタイト
ボックス２との隔壁部であるタイトボックス本体２Ａと
断熱材４Ａとに貫設された連通管体で、内方の通路にて
容器１内とタイトボックス２内を連通する。この連通路
の上方の弁座には球弁２０が対置されている。この球弁
２０には下端に支持板２２が付された支持杆２１が吊設
されていて、支持板２２上に載置された重錘２３によっ
て球弁２０は弁座に付勢され、逆止弁（チェック弁）を
構成している。この重錘２３、球弁２０、支持板２２お
よび支持杆２１全体の重量が球弁２０を弁座に付勢する
力となるが、この付勢力は容器１とタイトボックス２と
の間で起こる差圧が所定値となるよう設定され、タイト
ボックス保護装置を構成している。

【００１０】本実施例は以上のとおりであり、タイトボ
ックス２内の圧力が必要以上に低下して容器１内との差
圧が所定値を越えると、球弁２０は上方に浮動して連通
管体１９の連通路を開成する。そして差圧が少なくなっ
て所定値以下になると全体の重量が作用して球弁２０は
弁座に付勢され連通路を閉塞する。したがって、常に所
定値内の差圧が維持されてガスフロー方式が実現される
ことになる。

【００１１】この発明の特徴は以上のとおりであるが、
上記ならびに図示例に限定されるものではなく、種々の
変形実施例を挙げることができる。例えば、図１、図２
において排気管６，９と容器１，タイトボックス２との
連接関係を簡略に示したが、これは装置の機能上必要な
範囲で模擬化したためで、実際の装置における連接構造
は機密性を具備するなど複雑である。したがってこれら
排気管の連接構造は図示例の構造、位置と解釈されては
ならない。たとえば図示例では連通管体の上端をタイト
ボックス内周に一致させて取り付けた構造としたが、連
通管体をタイトボックス内周面より内方に突出させた状
態で取り付けてもよい。さらに容器やタイトボックスに
ついても図示例に限定されず、たとえばタイトボックス
２は断熱材で包囲されていない構造の場合にもこの発明
は適用可能である。処理炉は焼結炉のみに限定されず、
タイトボックスを必要とする他の熱処理のための処理炉
にもこの発明は適用できる。

【００１２】

【発明の効果】この発明は以上説明したとおりであるか
ら、特に大形化したタイトボックスの場合、その内方の
圧力が必要以上に低下して容器内との差圧が所定値を越
えるとその差圧力によって弁機構が作動して両側の連通
路が開成し、差圧は自動的に所定値以下になり、必要以
上の差圧によるタイトボックスの破損は未然に防止され
る。そして常に所望の差圧が維持されタイトボックス内
を所望の圧力にすることができる利点がある。しかもき
わめて簡略な構成で所望の差圧発生が迅速かつ円滑に行
われ、経済的かつ実用的な処理炉を提供する。その上、
本発明の弁機構はポペットタイプのものであるため、閉
止時にポペットとシ−トの間に広い重合部分を形成する
ことができ、構造的に高いシ−ル性能を発揮し得るばか
りか、このような構造によりポペットやシ−トが膨脹／
収縮を惹起しても即座にシ−ル性能に影響が出る事が防
止され、更に反応性に富むガスが接触する等してポペッ
トやシ−ルが多少消耗してもそのシ−ル性能を長期に亘
って適正に維持することができる。更に本願発明は、弁
機構を重錘等の重量を利用して球弁をシートに着座させ
る構成としているため、構造が特に簡略であって炉内の
高温に晒されても機構的に誤動作を起こすようなことが
なく、開弁圧の設定も重錘等の重量設定を通じて正確に
行うことができる。その上、本機構は高温に晒される炉
内に組み込まれることで、炉外に設ける場合のようにバ
インダー等のガスが不当に冷えて凝縮し弁機構の作動を
妨げるというようなことがなく、この点においても適正
な作動状態を維持するために奏効するものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による実施例装置の要部構成を示す図
である。

【図２】この発明による実施例装置の要部構成を示す図
である。

【符号の説明】

１…容器 ２…タイトボックス ２Ａ…タイトボックス本体 ２Ｂ…タイトボックス蓋部 ３…ヒータ ４Ａ…断熱材 ４Ｂ…タイトボックス蓋 ５…不活性ガス導入管 ６，９…排気管 １０…真空機器 １３…接続管 １４，２０…球弁 １５…圧縮バネ １６…弁箱 １７…箱体 １８…ニードル １９…連通管体 ２０…球弁 ２１…支持杆 ２２…支持板 ２３…重錘 Ｗ…処理物

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容器内と前記容器内に内設されたタイトボ
   ックスとを連通させる連通路と、この連通路に設置され
   前記容器側とタイトボックス側との差圧が所定値を越え
   たときその差圧で作動し差圧が所定値以下になるまで前
   記連通路を開成させるポペットタイプの弁機構とを具備
   してなるものであって、この弁機構が、前記差圧が所定
   値以下にあるときに少なくとも重錘の重量を利用して球
   弁を前記連通路を閉止する位置に着座させておくように
   構成されていることを特徴とする処理炉。