JP2777798B2 - 真空熱処理炉 - Google Patents
真空熱処理炉Info
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- JP2777798B2 JP2777798B2 JP63032046A JP3204688A JP2777798B2 JP 2777798 B2 JP2777798 B2 JP 2777798B2 JP 63032046 A JP63032046 A JP 63032046A JP 3204688 A JP3204688 A JP 3204688A JP 2777798 B2 JP2777798 B2 JP 2777798B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat treatment
- vacuum chamber
- vacuum
- treatment furnace
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
- F27D1/0003—Linings or walls
- F27D1/0006—Linings or walls formed from bricks or layers with a particular composition or specific characteristics
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
- F27B5/04—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
- F27D1/12—Casings; Linings; Walls; Roofs incorporating cooling arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D9/00—Cooling of furnaces or of charges therein
- F27D2009/0002—Cooling of furnaces
- F27D2009/0018—Cooling of furnaces the cooling medium passing through a pattern of tubes
- F27D2009/0021—Cooling of furnaces the cooling medium passing through a pattern of tubes with the parallel tube parts close to each other, e.g. a serpentine
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- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
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- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粒子加速器の構成部品に施されるベーキン
グ処理等の熱処理を行なうのに適した真空熱処理炉に関
する。
グ処理等の熱処理を行なうのに適した真空熱処理炉に関
する。
従来、真空チェンバーの内部に、熱遮蔽囲壁と、同囲
壁内の熱処理部を加熱するヒーターとをそなえるように
した真空熱処理炉が用いられており、上記真空チェンバ
ーは普通鋼板またはステンレス鋼板で形成されている。
壁内の熱処理部を加熱するヒーターとをそなえるように
した真空熱処理炉が用いられており、上記真空チェンバ
ーは普通鋼板またはステンレス鋼板で形成されている。
ところで、上述のような従来の真空熱処理炉では、真
空チェンバーの材質として融点の高い鋼材が用いられて
いるが、鋼材は熱輻射率が高く、熱伝導率が低いので、
高温の熱処理部から移動する熱に耐えるように、真空チ
ェンバーとその内部の熱遮蔽囲壁との間の空間を十分に
広くとる必要があり、また真空チェンバーの壁部を冷却
する冷却水管を必要としている。
空チェンバーの材質として融点の高い鋼材が用いられて
いるが、鋼材は熱輻射率が高く、熱伝導率が低いので、
高温の熱処理部から移動する熱に耐えるように、真空チ
ェンバーとその内部の熱遮蔽囲壁との間の空間を十分に
広くとる必要があり、また真空チェンバーの壁部を冷却
する冷却水管を必要としている。
したがって、真空チェンバーが大型化し、冷却水管を
通す冷却水も多量になってコスト高を招くという問題点
がある。
通す冷却水も多量になってコスト高を招くという問題点
がある。
本発明は、このような問題点の解決をはかろうとする
もので、真空チェンバーの材質を改善することにより、
真空チェンバーの小型化と、冷却系の省略または簡素化
をはかれるようにした、真空熱処理炉を提供することを
目的とする。
もので、真空チェンバーの材質を改善することにより、
真空チェンバーの小型化と、冷却系の省略または簡素化
をはかれるようにした、真空熱処理炉を提供することを
目的とする。
上述の目的を達成するため、本発明の真空熱処理炉
は、真空排気系への接続部を有する真空チェンバーの内
部に、同チェンバーの内壁面から離隔するように断熱支
持材で支持されて内部に熱処理部を有する熱遮蔽囲壁
と、上記熱処理部を加熱するように配設された電気式ヒ
ーターと、同ヒーターへの電力供給系とをそなえ、上記
真空チェンバーがアルミ系金属材で形成されていること
を特徴としている。
は、真空排気系への接続部を有する真空チェンバーの内
部に、同チェンバーの内壁面から離隔するように断熱支
持材で支持されて内部に熱処理部を有する熱遮蔽囲壁
と、上記熱処理部を加熱するように配設された電気式ヒ
ーターと、同ヒーターへの電力供給系とをそなえ、上記
真空チェンバーがアルミ系金属材で形成されていること
を特徴としている。
上述の本発明の真空熱処理炉では、真空チェンバーを
形成する材質としてアルミ系金属板が用いられているの
で、その熱輻射率が鋼材の場合に比べて1桁低く、また
その熱伝導率が著しく高いという特性により、真空チェ
ンバーの耐熱性能が向上し、真空チェンバーとその内部
の熱遮蔽囲壁との間の空間を従来の場合よりも狭くする
ことができるほか、真空チェンバーの冷却手段も簡素化
することができる。
形成する材質としてアルミ系金属板が用いられているの
で、その熱輻射率が鋼材の場合に比べて1桁低く、また
その熱伝導率が著しく高いという特性により、真空チェ
ンバーの耐熱性能が向上し、真空チェンバーとその内部
の熱遮蔽囲壁との間の空間を従来の場合よりも狭くする
ことができるほか、真空チェンバーの冷却手段も簡素化
することができる。
以下、図面により本発明の一実施例としての真空熱処
理炉について説明すると、第1図はその縦断面図であ
り、第2図および第3図はいずれもその冷却系の変形例
を示す部分断面図である。
理炉について説明すると、第1図はその縦断面図であ
り、第2図および第3図はいずれもその冷却系の変形例
を示す部分断面図である。
第1図に示すように、真空排気系への接続部1を有す
る真空チェンバー2の内部に、セラミック等の断熱支持
材3で支持された熱遮蔽囲壁4が設けられており、同囲
壁4の外面は真空チェンバー2の内壁面2aから空間5を
介し離隔した状態に配設されている。
る真空チェンバー2の内部に、セラミック等の断熱支持
材3で支持された熱遮蔽囲壁4が設けられており、同囲
壁4の外面は真空チェンバー2の内壁面2aから空間5を
介し離隔した状態に配設されている。
そして、熱遮蔽囲壁4の内部には熱処理部6が設けら
れ、この熱処理部6を加熱しうるタングステン線あるい
はニクロム線等からなる電気式ヒーター7が、熱遮蔽囲
壁4の壁部に埋設されて、同ヒータ7には電力供給系8
が接続されている。
れ、この熱処理部6を加熱しうるタングステン線あるい
はニクロム線等からなる電気式ヒーター7が、熱遮蔽囲
壁4の壁部に埋設されて、同ヒータ7には電力供給系8
が接続されている。
本発明の真空熱処理炉では、特に真空チェンバー2が
アルミ系金属板(アルミニウムまたはアルミニウムを主
成分とする合金)で形成されていて、同チェンバー2の
内壁は平滑に仕上げられており、要すれば鏡面仕上げに
なっている。
アルミ系金属板(アルミニウムまたはアルミニウムを主
成分とする合金)で形成されていて、同チェンバー2の
内壁は平滑に仕上げられており、要すれば鏡面仕上げに
なっている。
このアルミ系金属材は、その融点が600℃程度で鋼材
の融点1200℃程度よりも低い半面、その表面における輻
射率は、0.04程度であって、従来の真空熱処理炉におけ
る真空チェンバーの材質である軟鋼(輻射率0.5)やス
テンレス鋼(輻射率0.4)の場合に比べて著しく熱を吸
収しにくくなっており、また熱伝導率については、アル
ミ系金属材が170Kcal/mh℃であるのに対し、軟鋼では40
Kcal/mh℃、ステンレス鋼では15Kcal/mh℃であるから、
アルミ系金属材の方が、吸収した熱を逃しやすくなって
いる。
の融点1200℃程度よりも低い半面、その表面における輻
射率は、0.04程度であって、従来の真空熱処理炉におけ
る真空チェンバーの材質である軟鋼(輻射率0.5)やス
テンレス鋼(輻射率0.4)の場合に比べて著しく熱を吸
収しにくくなっており、また熱伝導率については、アル
ミ系金属材が170Kcal/mh℃であるのに対し、軟鋼では40
Kcal/mh℃、ステンレス鋼では15Kcal/mh℃であるから、
アルミ系金属材の方が、吸収した熱を逃しやすくなって
いる。
したがって、本実施例では、アルミ系金属材からなる
真空チェンバー4では、その内壁面が平滑に仕上げられ
ていることと相まって、ヒーター7により熱遮蔽囲壁4
から空間5を介し熱輻射で移動してきて乗り移る熱量が
少なくなり、しかも真空チェンバー4の内壁へ乗り移っ
てきた熱は、アルミ系金属材の高い熱伝導率により同チ
ェンバー4の壁部の厚さ方向に素早く移動して同チェン
バー4の外壁面から放散されるのである。
真空チェンバー4では、その内壁面が平滑に仕上げられ
ていることと相まって、ヒーター7により熱遮蔽囲壁4
から空間5を介し熱輻射で移動してきて乗り移る熱量が
少なくなり、しかも真空チェンバー4の内壁へ乗り移っ
てきた熱は、アルミ系金属材の高い熱伝導率により同チ
ェンバー4の壁部の厚さ方向に素早く移動して同チェン
バー4の外壁面から放散されるのである。
これにより、アルミ系金属材の融点が低くても真空チ
ェンバー2としての耐熱強度に支障をきたすことはな
く、第1図に示す真空チェンバー2のための冷却水管9
からなる冷却系において冷却水の流量を減少させること
ができ、図示しない冷却水ポンプの容量が小さくてすむ
など、冷却系の簡素化がもたらされるのである。
ェンバー2としての耐熱強度に支障をきたすことはな
く、第1図に示す真空チェンバー2のための冷却水管9
からなる冷却系において冷却水の流量を減少させること
ができ、図示しない冷却水ポンプの容量が小さくてすむ
など、冷却系の簡素化がもたらされるのである。
また、第2図に示すように、冷却水管9は細くてすむ
から、これを真空チェンバー2の壁部に埋設するように
してもよい。
から、これを真空チェンバー2の壁部に埋設するように
してもよい。
さらに、第3図に示すように、真空チェンバー2の外
壁面に放熱用フィン10を設けるだけでもよい。
壁面に放熱用フィン10を設けるだけでもよい。
本発明の真空熱処理炉は、アルミ系金属材が、その融
点の低さ故に従来から真空熱処理炉の真空チェンバー用
材質としては顧られていなかったのを、その低い熱輻射
率の高い熱伝導率とに着目して、これをあえて真空チェ
ンバーの材質として採用したことにより達成されたもの
であり、このようにして本発明の真空熱処理炉によれば
真空チェンバーの小型化および軽量化ないし熱処理部の
拡大化がもたらされるほか、冷却系の簡素化ないし省略
も可能となるのである。
点の低さ故に従来から真空熱処理炉の真空チェンバー用
材質としては顧られていなかったのを、その低い熱輻射
率の高い熱伝導率とに着目して、これをあえて真空チェ
ンバーの材質として採用したことにより達成されたもの
であり、このようにして本発明の真空熱処理炉によれば
真空チェンバーの小型化および軽量化ないし熱処理部の
拡大化がもたらされるほか、冷却系の簡素化ないし省略
も可能となるのである。
また熱遮蔽囲壁から真空チェンバーへ乗り移る熱量が
少なくなるので、電気式ヒーターへの所要電力を節減で
きる利点もある。
少なくなるので、電気式ヒーターへの所要電力を節減で
きる利点もある。
以上詳述したように、本発明の真空熱処理炉によれ
ば、次のような効果ないし利点が得られる。
ば、次のような効果ないし利点が得られる。
(1)真空チェンバーの小型化および軽量化が可能とな
り、あるいは熱遮蔽囲壁内の熱処理部を広くすることが
できる。
り、あるいは熱遮蔽囲壁内の熱処理部を広くすることが
できる。
(2)真空チェンバーを冷却する冷却系を大幅に簡素化
することができ、あるいは冷却系を全廃することも可能
である。
することができ、あるいは冷却系を全廃することも可能
である。
(3)熱効率が向上するので、電気式ヒーターへの投入
電力が少なくてすむ利点がある。
電力が少なくてすむ利点がある。
図は本発明の一実施例としての真空熱処理炉を示すもの
で、第1図はその縦断面図であり、第2図および第3図
はいずれもその冷却系の変形例を示す部分断面図であ
る。 1……真空排気系への接続部、2……真空チェンバー、
3……断熱支持材、4……熱遮蔽囲壁、5……空間、6
……熱処理部、7……電気式ヒーター、8……電力供給
系、9……冷却水管、10……放熱用フィン。
で、第1図はその縦断面図であり、第2図および第3図
はいずれもその冷却系の変形例を示す部分断面図であ
る。 1……真空排気系への接続部、2……真空チェンバー、
3……断熱支持材、4……熱遮蔽囲壁、5……空間、6
……熱処理部、7……電気式ヒーター、8……電力供給
系、9……冷却水管、10……放熱用フィン。
Claims (1)
- 【請求項1】真空排気系への接続部を有する真空チェン
バーの内部に、同チェンバーの内壁面から離隔するよう
に断熱支持材で支持されて内部に熱処理部を有する熱遮
蔽囲壁と、上記熱処理部を加熱するように配設された電
気式ヒーターと、同ヒーターへの電力供給系とをそな
え、上記真空チェンバーがアルミ系金属材で形成されて
いることを特徴とする、真空熱処理炉。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63032046A JP2777798B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 真空熱処理炉 |
EP19890301381 EP0329378B1 (en) | 1988-02-15 | 1989-02-14 | Vacuum heat treating furnace |
DE1989607072 DE68907072T2 (de) | 1988-02-15 | 1989-02-14 | Vakuumofen für thermische Behandlungen. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63032046A JP2777798B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 真空熱処理炉 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01208414A JPH01208414A (ja) | 1989-08-22 |
JP2777798B2 true JP2777798B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=12347921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63032046A Expired - Lifetime JP2777798B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 真空熱処理炉 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0329378B1 (ja) |
JP (1) | JP2777798B2 (ja) |
DE (1) | DE68907072T2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102788496A (zh) * | 2011-05-16 | 2012-11-21 | 钱佼佼 | 一种水冷式真空炉 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103673591B (zh) * | 2013-12-10 | 2015-07-01 | 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 | 蓄热式棒线材步进炉汽化冷却系统 |
JP6575112B2 (ja) * | 2015-04-02 | 2019-09-18 | 富士電機機器制御株式会社 | 熱処理装置 |
CN105486093A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-04-13 | 常州市武进顶峰铜业有限公司 | 一种铸造铜水套 |
JP6500873B2 (ja) * | 2016-10-21 | 2019-04-17 | トヨタ自動車株式会社 | 真空断熱構造体 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1693378A (en) * | 1924-12-03 | 1928-11-27 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Air-cooled furnace wall |
FR1496743A (fr) * | 1966-04-19 | 1967-10-06 | Dispositif pour l'accroissement du rendement thermique des enceintes chauffantes | |
US4030712A (en) * | 1975-02-05 | 1977-06-21 | Alco Standard Corporation | Method and apparatus for circulating a heat treating gas |
GB8613841D0 (en) * | 1986-06-06 | 1986-07-09 | Encomech Eng Services Ltd | Heat insulating panels |
DE3621996A1 (de) * | 1986-07-01 | 1988-01-14 | Pfeiffer Vakuumtechnik | Anlage zum waermebehandeln von werkstoffen im vakuum und unter druck |
-
1988
- 1988-02-15 JP JP63032046A patent/JP2777798B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-02-14 EP EP19890301381 patent/EP0329378B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-14 DE DE1989607072 patent/DE68907072T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102788496A (zh) * | 2011-05-16 | 2012-11-21 | 钱佼佼 | 一种水冷式真空炉 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0329378A2 (en) | 1989-08-23 |
DE68907072D1 (de) | 1993-07-22 |
DE68907072T2 (de) | 1993-09-30 |
JPH01208414A (ja) | 1989-08-22 |
EP0329378A3 (en) | 1990-10-03 |
EP0329378B1 (en) | 1993-06-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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