JP3221478U

JP3221478U - Heat treatment furnace

Info

Publication number: JP3221478U
Application number: JP2019000896U
Authority: JP
Inventors: 陽介森元; 洋幸清水; 龍之介山田; 崇仁結城
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2019-03-13
Filing date: 2019-03-13
Publication date: 2019-05-30
Anticipated expiration: 2029-03-13

Abstract

【課題】短時間で圧力容器に大量のガスを導入できる熱処理炉を提供する。【解決手段】本考案の熱処理炉１０は、容器状の圧力容器１２と、前記圧力容器１２の内部空間１４に配置された断熱体１６と、前記断熱体１６によって形成された内部空間１８に配置されたヒーター２０と、前記断熱体１６によって形成された内部空間１８に配置され、被処理物２２を収容するタイトボックス２４と、前記圧力容器１２の内部空間１４およびタイトボックス２４の内部空間２６を減圧するポンプ２８と、前記圧力容器１２の内部空間１４に導入する第１ガスの第１ガス源３０と、前記圧力容器１２と第１ガス源３０とを接続する第１導入パイプ３２と、前記第１導入パイプ３２の途中に設けられ、第１ガスを蓄えるバッファタンク３４とを備える。【選択図】図１To provide a heat treatment furnace capable of introducing a large amount of gas into a pressure vessel in a short time. A heat treatment furnace 10 of the present invention is disposed in a pressure vessel 12 in the form of a vessel, a heat insulator 16 disposed in an inner space 14 of the pressure vessel 12, and an inner space 18 formed by the heat insulator 16. And an inner space 14 of the pressure vessel 12 and an inner space 26 of the tight box 24 which are disposed in the heater 20 and the inner space 18 formed by the heat insulator 16 and which accommodates the object 22 to be treated. A pump 28 for depressurizing, a first gas source 30 of a first gas introduced into the internal space 14 of the pressure vessel 12, a first introduction pipe 32 connecting the pressure vessel 12 and the first gas source 30, and A buffer tank 34 is provided in the middle of the first introduction pipe 32 and stores the first gas. [Selected figure] Figure 1

Description

本考案は、熱処理炉に関する。 The present invention relates to a heat treatment furnace.

従来、金属または磁性材料などからなる被処理物を熱処理炉に入れ、真空または加圧環境下で熱処理している。たとえば、下記の特許文献１は、圧力容器の炉蓋の内面に冷却フィンを設けた熱処理炉を開示している。冷却フィンによって圧力容器内を流れるガスが冷却される面積を拡大し、冷却能力を高めている。被処理物の処理時間が短縮されることで、熱処理炉の稼働時間を短縮することができ、熱処理の効率が良くなる。 Conventionally, an object to be treated made of metal, magnetic material or the like is placed in a heat treatment furnace and heat treated in a vacuum or pressurized environment. For example, Patent Document 1 below discloses a heat treatment furnace in which cooling fins are provided on the inner surface of a furnace lid of a pressure vessel. The cooling fin enlarges the area to which the gas flowing in the pressure vessel is cooled and enhances the cooling capacity. By shortening the treatment time of the object to be treated, the operation time of the heat treatment furnace can be shortened, and the efficiency of the heat treatment is improved.

特開２００５−１２１３０８号公報JP, 2005-121308, A

しかし、冷却フィンを設けても、冷却フィンに触れるガスの量が少なければ冷却能力が高くならない。たとえば真空状態から加圧状態にするために時間がかかれば、熱処理炉の冷却能力を高くするのに時間がかかる。そのため、特許文献１の熱処理炉は短時間で被処理物を冷却できないおそれがある。 However, even if the cooling fins are provided, the cooling capacity does not increase if the amount of gas touching the cooling fins is small. For example, if it takes time to change the pressure from the vacuum state, it takes time to increase the cooling capacity of the heat treatment furnace. Therefore, the heat treatment furnace of Patent Document 1 may not be able to cool the object in a short time.

そこで本考案の目的は、短時間で圧力容器に大量のガスを導入できる熱処理炉を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a heat treatment furnace capable of introducing a large amount of gas into a pressure vessel in a short time.

以上の課題を解決すべく、本考案に係る熱処理炉は、以下に述べるような構成を有する。 In order to solve the above-mentioned subject, the heat treatment furnace concerning the present invention has composition as stated below.

本考案の熱処理炉は、容器状の圧力容器と、前記圧力容器の内部空間に配置された断熱体と、前記断熱体によって形成された内部空間に配置されたヒーターと、前記断熱体によって形成された内部空間に配置され、被処理物を収容するタイトボックスと、前記圧力容器の内部空間およびタイトボックスの内部空間を減圧するポンプと、前記圧力容器の内部空間に導入する第１ガスの第１ガス源と、前記圧力容器と第１ガス源とを接続する第１導入パイプと、前記第１導入パイプの途中に設けられ、第１ガスを蓄えるバッファタンクとを備える。 The heat treatment furnace according to the present invention is formed by a pressure vessel in the form of a container, a heat insulator disposed in the inner space of the pressure vessel, a heater disposed in the inner space formed by the heat insulator, and the heat insulator. A tight box for accommodating the object to be treated, a pump for decompressing the internal space of the pressure vessel and the internal space of the tight box, and the first gas introduced into the internal space of the pressure vessel A gas source, a first introduction pipe connecting the pressure vessel and the first gas source, and a buffer tank provided in the middle of the first introduction pipe and storing the first gas.

本考案によれば、バッファタンクに第１ガスが貯留されることで圧力容器の内部空間に第１ガスを短時間で多量に導入できる。短時間で圧力容器の内部空間を第１ガスで満たして加圧状態にすることができる。被処理物を冷却するときに、多量の第１ガスによって冷却効率が向上する。 According to the present invention, by storing the first gas in the buffer tank, it is possible to introduce a large amount of the first gas into the internal space of the pressure vessel in a short time. The internal space of the pressure vessel can be filled with the first gas and pressurized in a short time. When cooling the workpiece, the large amount of the first gas improves the cooling efficiency.

本考案の熱処理炉の構成を示す図である。It is a figure showing composition of a heat treatment furnace of the present invention. 本考案の熱処理炉において被処理物を冷却するときの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure at the time of cooling a to-be-processed object in the heat processing furnace of this invention. 被処理物の熱処理の際の温度変化を示す図である。It is a figure which shows the temperature change in the case of heat processing of to-be-processed object. 第１導入パイプを複数にした熱処理炉の他の構成を示す図である。It is a figure which shows the other structure of the heat processing furnace which made the 1st introductory pipe plural. バッファタンクを複数にした熱処理炉の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the heat treatment furnace which made the buffer tank plural. 第２導入パイプにバッファタンクを設けた熱処理炉の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the heat treatment furnace which provided the buffer tank in the 2nd introductory pipe.

本考案の熱処理炉について図面を参照して説明する。複数の実施形態を説明するが、異なる実施形態であっても同じ手段には同一の符号を付して説明を省略する場合がある。 The heat treatment furnace of the present invention will be described with reference to the drawings. Although a plurality of embodiments will be described, the same reference numerals may be given to the same means even in different embodiments, and the description may be omitted.

[実施形態１]
図１に示す本願の熱処理炉１０は、容器状の圧力容器１２、圧力容器１２の内部空間１４に配置された断熱体１６、断熱体１６の内部空間１８に配置されたヒーター２０、被処理物２２が収容されるタイトボックス（インナーケース）２４、圧力容器１２の内部空間１４およびタイトボックス２４の内部空間２６を減圧するためのポンプ２８、圧力容器１２の内部空間１４に第１ガスを導入する第１ガス源３０、圧力容器１２と第１ガス源３０をつなぐ第１導入パイプ３２、第１導入パイプ３２の途中に設けられたバッファタンク３４を備える。 Embodiment 1
The heat treatment furnace 10 of the present application shown in FIG. 1 includes a pressure vessel 12 in the form of a container, a heat insulator 16 disposed in the inner space 14 of the pressure vessel 12, a heater 20 disposed in the inner space 18 of the heat insulator 16, The first gas is introduced into the tight box (inner case) 24 in which the pressure vessel 22 is housed, the pump 28 for decompressing the internal space 14 of the pressure vessel 12 and the internal space 26 of the tight box 24, and the first gas A first gas source 30, a first inlet pipe 32 connecting the pressure vessel 12 and the first gas source 30, and a buffer tank 34 provided in the middle of the first inlet pipe 32 are provided.

さらに熱処理炉１０は、タイトボックス２４の内部空間２６に第２ガスを導入する第２ガス源３６、タイトボックス２４と第２ガス源３６をつなぐ第２導入パイプ３８を備える。 The heat treatment furnace 10 further includes a second gas source 36 for introducing a second gas into the internal space 26 of the tight box 24, and a second inlet pipe 38 connecting the tight box 24 and the second gas source 36.

熱処理炉１０は、焼結、半焼結、焼成、脱脂、ろう付け、メタライズ、焼き入れ、容体化処理、焼戻し、焼きなましまたは時効熱処理などをおこなうための炉である。 The heat treatment furnace 10 is a furnace for performing sintering, semi-sintering, baking, degreasing, brazing, metallizing, hardening, volume treatment, tempering, annealing, aging heat treatment, and the like.

[圧力容器]
圧力容器１２は容器本体４０および容器蓋４２を備える。容器本体４０は円筒形状になっている。容器蓋４２は容器本体４０の両端を開閉するものである。容器本体４０の両端を容器蓋４２で閉じると、圧力容器１２の内部空間１４は気密された空間になる。圧力容器１２の内部空間１４は減圧されたり、加圧されたりする。圧力容器１２の耐圧はたとえば約１０ＭＰａであり、各種設計によって変更できる。なお、本願の説明において、減圧は大気圧（海面の気圧）よりも低い状態を言い、真空を含む。 [Pressure vessel]
The pressure vessel 12 comprises a vessel body 40 and a vessel lid 42. The container body 40 has a cylindrical shape. The container lid 42 opens and closes both ends of the container body 40. When both ends of the container body 40 are closed by the container lid 42, the internal space 14 of the pressure container 12 becomes an airtight space. The internal space 14 of the pressure vessel 12 is depressurized or pressurized. The pressure resistance of the pressure vessel 12 is, for example, about 10 MPa, and can be changed by various designs. In the description of the present application, decompression means a state lower than atmospheric pressure (pressure at the sea surface) and includes vacuum.

[断熱体]
断熱体１６は圧力容器１２の内部空間１４に配置されている。断熱体１６は断熱本体４４と断熱蓋４６を備える。断熱本体４４は筒状になっている。断熱蓋４６は断熱本体４４の両端を開閉するものである。図２に示すように、容器蓋４２が閉じた状態で断熱蓋４６が開閉できるように、断熱蓋４６の開閉装置（図示せず）を備える。断熱体１６はグラファイトフェルトまたはグラファイトフォイルなどの耐熱性材料で構成される。 [Insulator]
The heat insulator 16 is disposed in the internal space 14 of the pressure vessel 12. The heat insulator 16 comprises a heat insulating body 44 and a heat insulating lid 46. The heat insulation main body 44 is cylindrical. The heat insulating cover 46 opens and closes both ends of the heat insulating main body 44. As shown in FIG. 2, an opening / closing device (not shown) of the heat insulation cover 46 is provided so that the heat insulation cover 46 can be opened and closed in a state where the container cover 42 is closed. The heat insulator 16 is made of a heat resistant material such as graphite felt or graphite foil.

[ヒーター]
断熱体１６によって形成された内部空間１８にヒーター２０が配置されている。ヒーター２０としてグラファイト製のロッドヒーターが挙げられる。ヒーター２０はタイトボックス２４と平行に構成されている。ヒーター２０は電極（図示省略）から三相交流の電力が供給され、発熱する。断熱本体４４の両端を断熱蓋４６で閉じることで、ヒーター２０の熱が断熱体１６の内部空間１８から外部に放熱されることを防止する。 [heater]
A heater 20 is disposed in an internal space 18 formed by the heat insulator 16. The heater 20 may be a rod heater made of graphite. The heater 20 is configured in parallel with the tight box 24. The heater 20 is supplied with three-phase AC power from an electrode (not shown) and generates heat. By closing both ends of the heat insulating main body 44 with the heat insulating lid 46, the heat of the heater 20 is prevented from being dissipated from the internal space 18 of the heat insulating body 16 to the outside.

[タイトボックス]
断熱体１６によって形成された内部空間１８の中にタイトボックス２４が配置されている。タイトボックス２４はグラファイトなどで構成されている。タイトボックス２４はタイトボックス本体４８とタイトボックス蓋５０を備える。タイトボックス本体４８は筒状になっている。タイトボックス蓋５０はタイトボックス本体４８の両端を開閉する。図２に示すように、容器蓋４２が閉じた状態でタイトボックス蓋５０が開閉できるように、タイトボックス蓋５０の駆動装置（図示せず）を備える。タイトボックス本体４８の両端をタイトボックス蓋５０で閉じることで、タイトボックス２４の内部空間２６が密閉される。また、容器蓋４２と断熱蓋４６が開けられた状態で、タイトボックス２４が内部空間１８への出し入れされるためのレール等を備えていてもよい。 [Tight box]
A tight box 24 is disposed in the interior space 18 formed by the thermal insulator 16. The tight box 24 is made of graphite or the like. The tight box 24 comprises a tight box body 48 and a tight box lid 50. The tight box main body 48 is cylindrical. The tight box lid 50 opens and closes both ends of the tight box main body 48. As shown in FIG. 2, a drive device (not shown) for the tight box lid 50 is provided so that the tight box lid 50 can be opened and closed with the container lid 42 closed. By closing both ends of the tight box main body 48 with the tight box lid 50, the internal space 26 of the tight box 24 is sealed. In addition, the tight box 24 may be provided with a rail or the like for taking in and out of the internal space 18 in a state where the container lid 42 and the heat insulating lid 46 are opened.

[被処理物]
タイトボックス２４の内部空間２６に被処理物２２が配置される。被処理物２２の材料は、超硬金属、鉄系金属、非鉄金属、磁性材料、セラミックス、グラファイト、ハイス鋼、ダイス鋼または低合金鋼などであり、金属は合金を含む。被処理物２２は、粉体または所定形状を有した固体である。タイトボックス２４の中に被処理物２２が収容されることで、被処理物２２を脱脂処理したときに被処理物から放出されるバインダー（ガスおよびワックス）がタイトボックス２４の外に放出されるのを防ぐことができる。圧力容器１２の内壁、断熱体１６およびヒーター２０などが汚染されることを防止できる。 [Object to be treated]
The object 22 is disposed in the internal space 26 of the tight box 24. The material of the object to be treated 22 is cemented carbide metal, ferrous metal, non-ferrous metal, magnetic material, ceramics, graphite, high-speed steel, die steel or low alloy steel, and the metal includes an alloy. The object 22 is a powder or a solid having a predetermined shape. By containing the object 22 in the tight box 24, the binder (gas and wax) released from the object when the object 22 is degreased is released outside the tight box 24. You can prevent that. Contamination of the inner wall of the pressure vessel 12, the heat insulator 16 and the heater 20 can be prevented.

[ポンプ]
ポンプ２８は圧力容器１２の内部空間１４およびタイトボックス２４の内部空間２６に対して排気をおこない、それらの空間１４、２６を減圧する装置である。なお、圧力容器１２の内部空間１４を減圧することで断熱体１６の内部空間１８も一緒に減圧される。ポンプ２８の種類として、ドライポンプターボ分子ポンプ、油回転ポンプおよび油拡散ポンプなどが挙げられる。 [pump]
The pump 28 is a device for evacuating the inner space 14 of the pressure vessel 12 and the inner space 26 of the tight box 24 and reducing the pressure in the spaces 14 and 26. The internal space 18 of the heat insulator 16 is also depressurized together by depressurizing the internal space 14 of the pressure vessel 12. Types of pump 28 include dry pumps, turbo molecular pumps, oil rotary pumps, oil diffusion pumps, and the like.

圧力容器１２の内部空間１４とポンプ２８が第１排気パイプ５２によって繋がっており、タイトボックス２４の内部空間２６とポンプ２８が第２排気パイプ５４によって繋がっている。第１排気パイプ５２の途中にバルブ５６が配置されており、バルブ５６が開けられると排気でき、バルブ５６が閉じられると排気できなくなる。 The internal space 14 of the pressure vessel 12 and the pump 28 are connected by a first exhaust pipe 52, and the internal space 26 of the tight box 24 and the pump 28 are connected by a second exhaust pipe 54. A valve 56 is disposed in the middle of the first exhaust pipe 52, and can be exhausted when the valve 56 is opened and can not be exhausted when the valve 56 is closed.

第２排気パイプ５４の途中にバルブ５８、ワックスタンク６０およびワックストラップ６２が設けられている。バルブ５８の開閉によってタイトボックス２４の内部空間２６の排気をおこなったり停止したりすることができる。ワックスタンク６０とワックストラップ６２は被処理物２２から放出されたバインダーを溜めるものである。ポンプ２８にバインダーが到達せず、ポンプ２８の汚染および故障を防止できる。 A valve 58, a wax tank 60 and a wax trap 62 are provided in the middle of the second exhaust pipe 54. By opening and closing the valve 58, the internal space 26 of the tight box 24 can be exhausted or stopped. The wax tank 60 and the wax trap 62 store the binder released from the object 22 to be treated. Since the binder does not reach the pump 28, contamination and failure of the pump 28 can be prevented.

[ガス源]
第１ガス源３０は圧力容器１２の内部空間１４に導入する第１ガスを貯蔵、生成またはその両方をおこなう。第２ガス源３６はタイトボックス２４の内部空間２６に導入する第２ガスを貯蔵、生成またはその両方をおこなう。第１ガスは窒素またはアルゴンなどであり、第２ガスは窒素、アルゴン、水素、一酸化炭素、ヘリウム、メタンなどである。図１では各ガス源３０、３６を１つにしているが、ガスの種類が増えればガスの種類の数に応じてガス源３０、３６を増やす。第１ガスと第２ガスを各内部空間１４、２６に導入することで加圧状態にすることができる。 [Gas source]
The first gas source 30 stores and / or generates the first gas introduced into the inner space 14 of the pressure vessel 12. The second gas source 36 stores and / or generates the second gas introduced into the internal space 26 of the tight box 24. The first gas is nitrogen or argon, and the second gas is nitrogen, argon, hydrogen, carbon monoxide, helium, methane or the like. Although each gas source 30 and 36 is made into one in FIG. 1, if the kind of gas increases, the gas sources 30 and 36 will be increased according to the number of kinds of gas. By introducing the first gas and the second gas into each of the inner spaces 14, 26, pressurization can be achieved.

圧力容器１２の内部空間１４と第１ガス源３０とが第１導入パイプ３２によって繋がっており、タイトボックス２４の内部空間２６と第２ガス源３６とが第２導入パイプ３８によって繋がっている。各導入パイプ３２、３８にはバルブ６４、６６、６８が設けられている。バルブ６４はガス源３０からバッファタンク３４への第１ガスの流量を制御し、バルブ６６はバッファタンク３４から圧力容器１２への第１ガスの流量を制御し、バルブ６８は第２ガス源３６からタイトボックス２４への第２ガスの流量を制御する。 The internal space 14 of the pressure vessel 12 and the first gas source 30 are connected by the first introduction pipe 32, and the internal space 26 of the tight box 24 and the second gas source 36 are connected by the second introduction pipe 38. Each inlet pipe 32, 38 is provided with a valve 64, 66, 68. The valve 64 controls the flow rate of the first gas from the gas source 30 to the buffer tank 34, the valve 66 controls the flow rate of the first gas from the buffer tank 34 to the pressure vessel 12, and the valve 68 controls the second gas source 36. To control the flow rate of the second gas to the tight box 24.

[バッファタンク]
第１導入パイプ３２の途中にバッファタンク３４が設けられている。第１ガスがバッファタンク３４に一時的に貯留される。バッファタンク３４に第１ガスが蓄えられることで、圧力容器１２の内部空間１４に第１ガスを一気に導入することができる。圧力容器１２の内部空間１４を第１ガスで加圧状態にできる時間を短縮することができる。バッファタンク３４の容量は、圧力容器１２の内部空間１４の２倍以上（１０気圧時で）、たとえば約２〜４倍の容量にする。バッファタンク３４の容量を圧力容器１２の内部空間１４の容量よりも大きくすることで、圧力容器１２の内部空間１４に一気に第１ガスを導入できる。 [Buffer tank]
A buffer tank 34 is provided in the middle of the first introduction pipe 32. The first gas is temporarily stored in the buffer tank 34. By storing the first gas in the buffer tank 34, the first gas can be introduced at once into the internal space 14 of the pressure vessel 12. The time during which the internal space 14 of the pressure vessel 12 can be pressurized with the first gas can be shortened. The volume of the buffer tank 34 is twice or more (at 10 atm), for example, about 2 to 4 times the volume of the internal space 14 of the pressure vessel 12. By making the volume of the buffer tank 34 larger than the volume of the internal space 14 of the pressure vessel 12, the first gas can be introduced into the internal space 14 of the pressure vessel 12 at a stretch.

[第１導入パイプ]
第１ガス源３０からバッファタンク３４の間の第１導入パイプ３２は、たとえばその口径は５〜１０ｍｍである。第１ガス源３０からバッファタンク３４には従来と同様の流量で第１ガスを供給し、バッファタンク３４に第１ガスを貯留する。圧力容器１２とバッファタンク３４の間の第１導入パイプ３２の口径は、第１ガス源３０からバッファタンク３４の間の第１導入パイプ３２の口径よりも太くする。バッファタンク３４から圧力容器１２の内部空間１４に一気に第１ガスを導入するためである。たとえば、第１導入パイプ３２の口径は約２０〜１００ｍｍである。バッファタンク３４から圧力容器１２には従来よりも流量を多くし、一気に圧力容器１２を第１ガスで満たし、加圧状態にすることができるようにする。 [First introduction pipe]
The diameter of the first introduction pipe 32 between the first gas source 30 and the buffer tank 34 is, for example, 5 to 10 mm. The first gas is supplied from the first gas source 30 to the buffer tank 34 at the same flow rate as in the prior art, and the first gas is stored in the buffer tank 34. The bore diameter of the first introduction pipe 32 between the pressure vessel 12 and the buffer tank 34 is larger than the bore diameter of the first introduction pipe 32 between the first gas source 30 and the buffer tank 34. This is to introduce the first gas at a stretch from the buffer tank 34 into the internal space 14 of the pressure vessel 12. For example, the diameter of the first introduction pipe 32 is about 20 to 100 mm. The flow rate from the buffer tank 34 to the pressure vessel 12 is increased more than that in the prior art so that the pressure vessel 12 can be filled with the first gas at a stretch and pressurized.

バッファタンク３４から圧力容器１２に一気に第１ガスを導入するのは被処理物２２の冷却工程時であり、冷却工程時はバルブ６６を開放する。また、他の工程ではバルブ６６を制御して第１ガスの流量を少なくしたり、０にしたりしてバッファタンク３４に第１ガスが貯留できるようにする。バッファタンク３４が第１ガスで満たされるまでは、圧力容器１２の圧力状態に関係なく、第１ガス源３０からバッファタンク３４に第１ガスを供給する。 The first gas is introduced at once from the buffer tank 34 to the pressure vessel 12 during the process of cooling the object 22 and the valve 66 is opened during the process of cooling. Further, in the other process, the valve 66 is controlled to reduce the flow rate of the first gas or reduce it to zero so that the first gas can be stored in the buffer tank 34. The first gas source 30 supplies the first gas to the buffer tank 34 regardless of the pressure state of the pressure vessel 12 until the buffer tank 34 is filled with the first gas.

[その他]
本願の熱処理炉１０はファン７０、クーラー７２およびガイド７４を備える。ファン７０は一方の容器蓋４２に取り付けられており、容器蓋４２に取り付けられたモーター７６によって回転する。図２の矢印Ｙで示すように、ファン７０は圧力容器１２の内部空間１４およびタイトボックス２４の内部空間２６でガスを循環させる。クーラー７２は循環するガスを冷却し、ガイド７４はガスをクーラー７２に導く。クーラー７２として熱交換機が挙げられる。クーラー７２によってガスが冷却され、冷却されたガスが被処理物２２、ヒーター２０および断熱体１６を冷却する。 [Others]
The heat treatment furnace 10 of the present application comprises a fan 70, a cooler 72 and a guide 74. The fan 70 is attached to one of the container lids 42 and is rotated by a motor 76 attached to the container lid 42. As indicated by arrow Y in FIG. 2, the fan 70 circulates gas in the internal space 14 of the pressure vessel 12 and the internal space 26 of the tight box 24. The cooler 72 cools the circulating gas, and the guide 74 leads the gas to the cooler 72. A heat exchanger may be mentioned as the cooler 72. The gas is cooled by the cooler 72, and the cooled gas cools the object 22, the heater 20 and the heat insulator 16.

さらに本願の熱処理炉１０は、断熱体１６の内部空間２６の温度を測定する温度計（図示せず）、圧力容器１２の内部空間１４の圧力を測定する圧力計（図示せず）を備える。温度計で測定された温度に応じてヒーター２０に供給する電力を制御する。圧力計で測定された圧力に応じて、減圧する際はポンプ２８およびバルブ５６、５８を制御し、加圧する際はバルブ６４、６６、６８を制御する。 Furthermore, the heat treatment furnace 10 of the present application includes a thermometer (not shown) that measures the temperature of the internal space 26 of the heat insulator 16 and a pressure gauge (not shown) that measures the pressure of the internal space 14 of the pressure vessel 12. The power supplied to the heater 20 is controlled in accordance with the temperature measured by the thermometer. Depending on the pressure measured by the pressure gauge, the pump 28 and the valves 56, 58 are controlled when depressurizing, and the valves 64, 66, 68 are controlled when pressurizing.

[熱処理]
次に本願の熱処理炉１０を使用した熱処理について説明する。熱処理は下記の（１）〜（５）の順番でおこなわれる。なお、説明する熱処理は一例であり、温度および圧力は異なる場合がある。 [Heat treatment]
Next, heat treatment using the heat treatment furnace 10 of the present application will be described. The heat treatment is performed in the following order (1) to (5). Note that the heat treatment to be described is an example, and the temperature and the pressure may be different.

（１）準備工程
タイトボックス２４の内部空間２６に被処理物２２を収容し、タイトボックス蓋５０、断熱蓋４６および容器蓋４２を閉じて図１の状態にする。また、ポンプ２８により排気をおこない、圧力容器１２の内部空間１４とタイトボックス２４の内部空間２６を所定の圧力に制御する。 (1) Preparation Step The object 22 is accommodated in the internal space 26 of the tight box 24, and the tight box lid 50, the heat insulating lid 46 and the container lid 42 are closed to be in the state of FIG. Further, the exhaust is performed by the pump 28 and the internal space 14 of the pressure vessel 12 and the internal space 26 of the tight box 24 are controlled to a predetermined pressure.

（２）昇温工程
図３に示すように、ヒーター２０に電流を流し、断熱体１６の内部空間１８を昇温させる。断熱体１６の内部空間１８に配置されたタイトボックス２４が加熱され、さらに被処理物２２が加熱される。その際、バルブ６４、６６、６８を開け、圧力容器１２の内部空間１４とタイトボックス２４の内部空間２６にそれぞれ第１ガスと第２ガスを導入し、それらの空間１４、２６を加圧してもよい。 (2) Temperature raising step As shown in FIG. 3, a current is supplied to the heater 20 to raise the temperature of the internal space 18 of the heat insulator 16. The tight box 24 disposed in the inner space 18 of the heat insulator 16 is heated, and the object 22 is further heated. At that time, the valves 64, 66, 68 are opened, and the first gas and the second gas are introduced into the internal space 14 of the pressure vessel 12 and the internal space 26 of the tight box 24, respectively, and these spaces 14, 26 are pressurized. It is also good.

（３）脱脂工程
昇温工程よりもヒーター２０に流れる電流を増加させて断熱体１６の内部空間１８を昇温させ、被処理物２２を脱脂処理する。その際、バルブ５６と５８を開け、ポンプ２８を起動させて内部空間１４、２６を減圧させる。被処理物２２を脱脂させた際に被処理物２２から生じたバインダーは、ワックスタンク６０とワックストラップ６２に溜める。その際、バルブ６６、６８を閉じて、第１ガスと第２ガスの導入を停止する。バッファタンク３４に第１ガスが溜まるまでバルブ６４を開けたままにし、バッファタンク３４に第１ガスが溜まればバルブ６４を閉じる。 (3) Degreasing Step The current flowing to the heater 20 is increased compared to the temperature raising step to raise the temperature of the internal space 18 of the heat insulator 16, and the object 22 is degreased. At that time, the valves 56 and 58 are opened, and the pump 28 is activated to reduce the pressure in the internal spaces 14, 26. The binder produced from the object 22 when the object 22 is degreased is stored in the wax tank 60 and the wax trap 62. At this time, the valves 66 and 68 are closed to stop the introduction of the first gas and the second gas. The valve 64 is kept open until the first gas is accumulated in the buffer tank 34, and the valve 64 is closed when the first gas is accumulated in the buffer tank 34.

（４）熱処理工程
被処理物２２の脱脂終了後、ヒーター２０に流れる電流を増加させ、被処理物２２の温度を高めて熱処理する。たとえば、約１５００〜１６００℃で被処理物２２を焼結させる。熱処理の方法によって、内部空間１４、２６の圧力を制御する。加圧するのであれば、バルブ５６、５８を閉じてポンプ２８を停止させ、バブル６４、６６、６８を開けて第１ガスと第２ガスを内部空間１４、２６に導入する。減圧するのであれば、バルブ５６、５８を開けてポンプ２８を駆動させ、バルブ６６、６８を閉じて第１ガスと第２ガスの内部空間１４、２６への導入を停止する。 (4) Heat Treatment Step After degreasing the object to be treated 22, the current flowing to the heater 20 is increased to raise the temperature of the object to be treated 22 to perform heat treatment. For example, the object 22 is sintered at about 1500-1600.degree. The pressure of the internal space 14, 26 is controlled by the method of heat treatment. If pressurized, the valves 56, 58 are closed and the pump 28 is stopped, and the bubbles 64, 66, 68 are opened to introduce the first gas and the second gas into the inner spaces 14, 26. If the pressure is reduced, the valves 56, 58 are opened to drive the pump 28, and the valves 66, 68 are closed to stop the introduction of the first gas and the second gas into the internal spaces 14, 26.

（５）冷却工程
被処理物２２が熱処理された後、下記のように被処理物２２を冷却する。バルブ５６、５８を閉じてポンプ２８を停止状態にし、バルブ６４、６６を開けて第１ガスを圧力容器１２の内部空間１４に導入する。その際、バッファタンク３４に蓄えられた第１ガスを導入し、圧力容器１２の内部空間１４を一気に加圧状態にする。たとえば、約３０秒から２分で、真空状態から約０．６ＭＰａＧになるように圧力容器１２の内部空間１４に第１ガスを導入する。圧力容器１２の内部空間１４が第１ガスで満たされる。第１ガスを圧力容器１２の内部空間１４に導入すると同時に、図２のように、容器蓋４２を閉じた状態で断熱蓋４６およびタイトボックス蓋５０を開け、ファン７０を回転させる。第１ガスが図２の矢印Ｙのように循環する。第１ガスがクーラー７２で冷却され、冷却された第１ガスが被処理物２２を冷却する。内部空間１４は短時間で第１ガスで満たされるため、短時間で冷却効率が向上する。 (5) Cooling Step After the object 22 is heat-treated, the object 22 is cooled as follows. The valves 56 and 58 are closed to stop the pump 28, and the valves 64 and 66 are opened to introduce the first gas into the internal space 14 of the pressure vessel 12. At this time, the first gas stored in the buffer tank 34 is introduced, and the internal space 14 of the pressure vessel 12 is pressurized at once. For example, the first gas is introduced into the internal space 14 of the pressure vessel 12 so as to be about 0.6 MPaG from vacuum under about 30 seconds to 2 minutes. The internal space 14 of the pressure vessel 12 is filled with the first gas. At the same time as the first gas is introduced into the internal space 14 of the pressure vessel 12, the heat insulation lid 46 and the tight box lid 50 are opened and the fan 70 is rotated with the vessel lid 42 closed as shown in FIG. The first gas circulates as shown by arrow Y in FIG. The first gas is cooled by the cooler 72, and the cooled first gas cools the object 22. Since the internal space 14 is filled with the first gas in a short time, the cooling efficiency is improved in a short time.

第１ガスを圧力容器１２の内部空間１４に導入したが、同時にバルブ６８を開けて第２ガスをタイトボックス２４の内部空間２６に導入してもよい。図２に示すように、冷却工程ではタイトボックス蓋５０が開けられており、第１ガスと第２ガスが混合して循環する。この場合、第１ガスと第２ガスは同種のガスであることが好ましい。 Although the first gas is introduced into the internal space 14 of the pressure vessel 12, the valve 68 may be opened at the same time to introduce the second gas into the internal space 26 of the tight box 24. As shown in FIG. 2, in the cooling step, the tight box lid 50 is opened, and the first gas and the second gas are mixed and circulated. In this case, the first gas and the second gas are preferably the same kind of gas.

以上のように、本願は圧力容器１２の内部空間１４に一気に第１ガスを導入することができる。短時間で圧力容器１２の内部空間１４を加圧状態にすることができる。圧力容器１２の内部空間１４に第１ガスを短時間に導入できるため、被処理物２２の冷却時間を短縮でき、熱処理炉１０のサイクルタイムが短くなる。 As described above, in the present application, the first gas can be introduced into the internal space 14 of the pressure vessel 12 at a stretch. The internal space 14 of the pressure vessel 12 can be pressurized in a short time. Since the first gas can be introduced into the internal space 14 of the pressure vessel 12 in a short time, the cooling time of the object 22 can be shortened, and the cycle time of the heat treatment furnace 10 can be shortened.

[実施形態２]
図４に示す熱処理炉８０のように、バッファタンク３４から圧力容器１２までの第１導入パイプ３２を複数本にしてもよい。第１導入パイプ３２の本数を増やすことで、バッファタンク３４から圧力容器１２に導入できる第１ガスの量を多くする。 Second Embodiment
As in the heat treatment furnace 80 shown in FIG. 4, a plurality of first introduction pipes 32 from the buffer tank 34 to the pressure vessel 12 may be provided. By increasing the number of first introduction pipes 32, the amount of first gas that can be introduced from the buffer tank 34 to the pressure vessel 12 is increased.

[実施形態３]
図５の熱処理炉８２のように第１ガス源３０、第１導入パイプ３２、バッファタンク３４およびバルブ６４、６６を複数にしてもよい。第１ガス源３０およびバッファタンク３４が複数になることで、圧力容器１２に導入できる第１ガスの量が多くなり、短時間で圧力容器１２を第１ガスで満たすことができる。 Third Embodiment
As in the heat treatment furnace 82 of FIG. 5, the first gas source 30, the first introduction pipe 32, the buffer tank 34, and the valves 64 and 66 may be provided in plurality. By providing a plurality of first gas sources 30 and buffer tanks 34, the amount of the first gas that can be introduced into the pressure vessel 12 can be increased, and the pressure vessel 12 can be filled with the first gas in a short time.

[実施形態４]
図６の熱処理炉９０のように、第２導入パイプ３８の途中にもバッファタンク９２を設けてもよい。冷却処理時にタイトボックス蓋５０を開けており、タイトボックス２４の中と外で第１ガスと第２ガスが混合される。そのため、第１ガスと第２ガスをバッファタンク３４、９２から内部空間１４、２６に一気に導入することで、短時間で加圧状態にできる。バッファタンク９２から内部空間２６に導入される第２ガスの量は、第２導入パイプ３８の途中にあるバルブ９４で制御される。 Fourth Embodiment
As in the heat treatment furnace 90 of FIG. 6, a buffer tank 92 may be provided in the middle of the second introduction pipe 38. The tight box lid 50 is opened during the cooling process, and the first gas and the second gas are mixed inside and outside the tight box 24. Therefore, by introducing the first gas and the second gas from the buffer tanks 34, 92 into the internal spaces 14, 26 at once, the pressurized state can be achieved in a short time. The amount of the second gas introduced from the buffer tank 92 into the internal space 26 is controlled by a valve 94 located in the middle of the second introduction pipe 38.

バッファタンク９２からタイトボックス２４の内部空間２６までの第２導入パイプ３８は、第１導入パイプ３２と同様に口径を大きくする。バッファタンク９２からタイトボックス２４の内部空間２６までの第２導入パイプ３８を複数本にすることも可能である。バッファタンク９２に蓄えられた第２ガスを一気に内部空間２６に導入できるようになる。第２ガス源３６、第２導入パイプ３８、バッファタンク９２およびバルブ６８、９４を複数にしてもよい。タイトボックス２４の内部空間２６に導入できる第２ガスの量を多くでき、短時間で内部空間２６に第２ガスを導入でき、さらに圧力容器１２の内部空間１４にも第２ガスが流れる。 The second introduction pipe 38 from the buffer tank 92 to the internal space 26 of the tight box 24 has a larger diameter as the first introduction pipe 32 does. It is also possible to make a plurality of second introduction pipes 38 from the buffer tank 92 to the internal space 26 of the tight box 24. The second gas stored in the buffer tank 92 can be introduced into the internal space 26 at a stretch. The second gas source 36, the second inlet pipe 38, the buffer tank 92, and the valves 68 and 94 may be plural. The amount of the second gas that can be introduced into the internal space 26 of the tight box 24 can be increased, the second gas can be introduced into the internal space 26 in a short time, and the second gas also flows into the internal space 14 of the pressure vessel 12.

[実施形態５]
第１ガスと第２ガスが圧力容器１２の内部空間１４を循環するとき、図２に示す矢印Ｙの方向と反対に循環してもよい。すなわち、ファン７０からクーラー７２にガスを送って冷却し、冷却されたガスが断熱体１６の内部空間１８およびタイトボックス２４の内部空間２６に送られ、被処理物２２などを冷却する。 Fifth Embodiment
When the first gas and the second gas circulate in the internal space 14 of the pressure vessel 12, they may circulate in the opposite direction of the arrow Y shown in FIG. That is, the gas is sent from the fan 70 to the cooler 72 for cooling, and the cooled gas is sent to the inner space 18 of the heat insulator 16 and the inner space 26 of the tight box 24 to cool the object 22 and the like.

[実施形態６]
容器蓋４２の内壁などに冷却用のフィンを取り付けもよい。ガスの熱をフィンから容器蓋４２を介して放出する。圧力容器１２の外周に水冷のパイプなどを設け、圧力容器１２が放熱するようにしてもよい。 Sixth Embodiment
Cooling fins may be attached to the inner wall of the container lid 42 or the like. The heat of the gas is released from the fins via the container lid 42. A water-cooled pipe or the like may be provided on the outer periphery of the pressure vessel 12 so that the pressure vessel 12 dissipates heat.

（第１項）一態様に係る熱処理炉１０は、容器状の圧力容器１２と、前記圧力容器１２の内部空間１４に配置された断熱体１６と、前記断熱体１６によって形成された内部空間１８に配置されたヒーター２０と、前記断熱体１６によって形成された内部空間１８に配置され、被処理物２２を収容するタイトボックス２４と、前記圧力容器１２の内部空間１４およびタイトボックス２４の内部空間２６を減圧するポンプ２８と、前記圧力容器１２の内部空間１４に導入する第１ガスの第１ガス源３０と、前記圧力容器１２と第１ガス源３０とを接続する第１導入パイプ３２と、前記第１導入パイプ３２の途中に設けられ、第１ガスを蓄えるバッファタンク３４とを備える。 The heat treatment furnace 10 according to one aspect includes a pressure vessel 12 in the form of a vessel, a heat insulator 16 disposed in the inner space 14 of the pressure vessel 12, and an inner space 18 formed by the heat insulator 16. A tight box 24 disposed in a heater 20 disposed in the space and an internal space 18 formed by the heat insulator 16 and accommodating the object 22, an internal space 14 in the pressure vessel 12 and an internal space in the tight box 24 26, a first gas source 30 of a first gas introduced into the internal space 14 of the pressure vessel 12, and a first introduction pipe 32 connecting the pressure vessel 12 and the first gas source 30; And a buffer tank 34 provided in the middle of the first introduction pipe 32 for storing the first gas.

第１項に記載の熱処理炉１０によれば、バッファタンク３４に第１ガスが貯留されることで圧力容器１２の内部空間１４に第１ガスを短時間で多量に導入できる。短時間で圧力容器１２の内部空間１４を第１ガスで満たして加圧状態にすることができる。被処理物２２を冷却するときに、多量の第１ガスによって冷却効率が向上する。 According to the heat treatment furnace 10 described in the first paragraph, the first gas can be introduced into the internal space 14 of the pressure vessel 12 in large quantities in a short time by storing the first gas in the buffer tank 34. The internal space 14 of the pressure vessel 12 can be filled with the first gas and pressurized in a short time. When the object 22 is cooled, the large amount of the first gas improves the cooling efficiency.

（第２項）前記バッファタンク３４から圧力容器１２までの第１導入パイプ３２の断面は、内径２０〜１００ｍｍであってもよい。 (Section 2) The cross section of the first introduction pipe 32 from the buffer tank 34 to the pressure vessel 12 may have an inner diameter of 20 to 100 mm.

第２項に記載の熱処理炉１０によれば、第１導入パイプ３２の口径が周知のパイプの口径よりも大きくなることで、バッファタンク３４から圧力容器１２の内部空間１４まで第１ガスを導入しやすくなっている。 According to the heat treatment furnace 10 described in the second term, when the bore diameter of the first introduction pipe 32 becomes larger than the bore diameter of a known pipe, the first gas is introduced from the buffer tank 34 to the internal space 14 of the pressure vessel 12 It is easy to do.

（第３項）前記バッファタンク３４から圧力容器１２までの第１導入パイプ３２は複数本であってもよい。 The first introduction pipe 32 from the buffer tank 34 to the pressure vessel 12 may be plural in number.

第３項に記載の熱処理炉１０によれば、第１導入パイプ３２の本数が増えることで、バッファタンク３４から圧力容器１２まで送れる第１ガスの量を増やすことができ、圧力容器１２の内部空間１４に第１ガスを導入しやすくなっている。 According to the heat treatment furnace 10 described in the third term, the amount of the first gas which can be sent from the buffer tank 34 to the pressure vessel 12 can be increased by increasing the number of the first introduction pipes 32. The first gas can be easily introduced into the space 14.

（第４項）前記バッファタンク３４は複数個であってもよい。 (Section 4) The buffer tank 34 may be plural.

第４項に記載の熱処理炉１０によれば、バッファタンク３４が複数になることで、圧力容器１２に一気に導入できる第１ガスの量を増やすことができる。圧力容器１２に一気に第１ガスを導入しやすくなる。 According to the heat treatment furnace 10 described in the fourth item, the amount of the first gas that can be introduced into the pressure vessel 12 at once can be increased by the plurality of buffer tanks 34. It becomes easy to introduce the first gas into the pressure vessel 12 at a stretch.

その他、本考案は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。説明した各実施形態は独立したものではなく、当業者の知識に基づき適宜組み合わせて実施できるものである。 In addition, the present invention can be practiced in variously modified, modified or changed modes based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the subject matter of the present invention. The described embodiments are not independent, and can be implemented in combination as appropriate based on the knowledge of those skilled in the art.

１０、８０、８２、９０：熱処理炉
１２：圧力容器
１４：圧力容器の内部空間
１６：断熱体
１８：断熱体の内部空間
２０：ヒーター
２２：被処理物
２４：タイトボックス
２６：タイトボックスの内部空間
２８：ポンプ
３０：第１ガス源
３２：第１導入パイプ
３４、９２：バッファタンク
３６：第２ガス源
３８：第２導入パイプ
４０：容器本体
４２：容器蓋
４４：断熱本体
４６：断熱蓋
４８：タイトボックス本体
５０：タイトボックス蓋
５２：第１排気パイプ
５４：第２排気パイプ
５６、５８、６４、６６、６８、９４：バルブ
６０：ワックスタンク
６２：ワックストラップ
７０：ファン
７２：クーラー
７４：ガイド
７６：モーター 10, 80, 82, 90: heat treatment furnace 12: pressure vessel 14: internal space 16 of pressure vessel 16: thermal insulation 18: internal space 20 of thermal insulation 20: heater 22: object 24: tight box 26: internal of tight box Space 28: pump 30: first gas source 32: first inlet pipe 34, 92: buffer tank 36: second gas source 38: second inlet pipe 40: container body 42: container lid 44: thermal insulation main body 46: thermal insulation lid 48: tight box main body 50: tight box lid 52: first exhaust pipe 54: second exhaust pipe 56, 58, 64, 66, 68, 94: valve 60: wax tank 62: wax trap 70: fan 72: cooler 74 : Guide 76: Motor

Claims

Container-like pressure vessel,
A thermal insulator disposed in the internal space of the pressure vessel;
A heater disposed in an internal space formed by the heat insulator;
A tight box disposed in the internal space formed by the heat insulator and containing the object to be treated;
A pump for decompressing the internal space of the pressure vessel and the internal space of the tight box;
A first gas source of a first gas introduced into the internal space of the pressure vessel;
A first inlet pipe connecting the pressure vessel and the first gas source;
A buffer tank provided in the middle of the first introduction pipe and storing a first gas;
Heat treatment furnace equipped with.

The heat treatment furnace according to claim 1, wherein a cross section of the first introduction pipe from the buffer tank to the pressure vessel has an inner diameter of 20 to 100 mm.

The heat treatment furnace according to claim 1 or 2, wherein a plurality of first introduction pipes from the buffer tank to the pressure vessel are provided.

The heat treatment furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of said buffer tanks are provided.