JP3225553U - 熱処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】マッフルの中に供給されたガスがそのマッフルの中で均一に流れる熱処理装置を提供する。【解決手段】熱処理装置10は、圧力容器12と、圧力容器12の内方に配置された断熱体16と、断熱体16の内部空間18に配置されたヒーター20と、断熱体16の内部空間18に配置され、被処理物22を収容するマッフル24と、ガス源54、60と、ガス源54から断熱体16の内部空間18につながる第1供給パイプ56と、ガス源60からマッフル24の内部空間28につながる第2供給パイプ62と、断熱体16の内部空間18において第2供給パイプ62に形成された開口80と、断熱体16の内部空間18のガスの圧力とマッフル24の内部空間28のガスの圧力との差によって第2供給パイプ62に形成された開口80を開閉する差圧制御弁82とを備える。【選択図】図1
Description
本考案は、熱処理装置に関する。
従来、超硬金属または磁性材料などからなる被処理物を熱処理する熱処理装置が開示されている。たとえば特許文献1の熱処理装置は圧力容器、その圧力容器の中に備えられた断熱体、断熱体で形成された内部空間に配置されたヒーター、断熱体で形成された内部空間に配置されたマッフル(インナーボックス)を備える。マッフルの中にガスを供給するために、ガス源からマッフルにパイプをつなげたり、マッフルに差圧制御弁を設けたりする。差圧制御弁は断熱体の内部空間の圧力とマッフルの内部空間の圧力との差圧によって断熱体の内部空間からマッフルの内部空間にガスを供給するための弁である。たとえば、パイプはマッフルの上部につなげられ、差圧制御弁はマッフルの下部に取り付けられる。マッフルの中に供給されたガスは、マッフルの下部につなげられたパイプから排気される。
被処理物がマッフルの中に収納され、所定の温度、圧力、ガス雰囲気で熱処理される。たとえば、被処理物を脱脂する場合、被処理物に含まれるワックスがガスになって蒸発する。マッフルの中に供給されたガスがキャリアとなって、そのガス状ワックスはマッフルから排気される。
上記のように差圧導入弁とガスを排気するためのパイプがマッフルの下部に備えられると、マッフルの中でガスが均一に流れないおそれがある。マッフルの中に供給されたガスの流れが偏ると、ガス状ワックスがマッフルの中に滞留するおそれがある。被処理物に対して所定の処理ができなくなる。
そこで本考案の目的は、マッフルの中に供給されたガスがそのマッフルの中で均一に流れる熱処理装置を提供することにある。
以上の課題を解決すべく、本考案に係る熱処理装置は、以下に述べるような構成を有する。
本考案の熱処理装置は、圧力容器と、前記圧力容器の内方に配置された断熱体と、前記断熱体の内部空間に配置されたヒーターと、前記断熱体の内部空間に配置され、被処理物を収容するマッフルと、ガス源と、前記ガス源から断熱体の内部空間につながる第1供給パイプと、前記マッフルの内部空間にガスを供給するための第2供給パイプと、前記断熱体の内部空間において第2供給パイプに形成された開口と、前記断熱体の内部空間のガスの圧力とマッフルの内部空間のガスの圧力との差によって前記第2供給パイプに形成された開口を開閉する差圧制御弁とを備える。
本考案によれば、第2供給パイプに差圧制御弁を取り付けたことにより、マッフルの中に供給されるガスが1箇所になる。マッフルの中に決められた場所からガスを供給することができ、ガスの流れを均一にしやすくなっている。
本考案の熱処理装置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。
[実施形態1]
図1に示す本願の熱処理装置10は、容器状の圧力容器12、その圧力容器12の内部空間14に配置された断熱体16、その断熱体16で形成された内部空間18に配置されたヒーター20、被処理物22を収容するマッフル(インナーボックス)24、断熱体16の内部空間18にガスを供給する第1ガス供給装置26、マッフル24の内部空間28にガスを供給する第2ガス供給装置30、断熱体16の内部空間18からガスを排気する第1ガス排気装置32、マッフル24の内部空間28からガスを排気する第2ガス排気装置34を備える。
図1に示す本願の熱処理装置10は、容器状の圧力容器12、その圧力容器12の内部空間14に配置された断熱体16、その断熱体16で形成された内部空間18に配置されたヒーター20、被処理物22を収容するマッフル(インナーボックス)24、断熱体16の内部空間18にガスを供給する第1ガス供給装置26、マッフル24の内部空間28にガスを供給する第2ガス供給装置30、断熱体16の内部空間18からガスを排気する第1ガス排気装置32、マッフル24の内部空間28からガスを排気する第2ガス排気装置34を備える。
熱処理装置10は、脱脂、焼結、半焼結、焼成、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装置である。たとえば、被処理物22を脱脂する場合、被処理物22に含まれるワックスがガスになって被処理物22から放出される。そのガス状ワックスはマッフル24に供給されたガスをキャリアとしてマッフル24から排気される。
[圧力容器]
圧力容器12は円筒状の圧力容器本体36およびその圧力容器本体36の両側を閉じる圧力容器蓋38で構成される。圧力容器本体36と圧力容器蓋38は内壁40と外壁42を備える。内壁40と外壁42の間の空間44は冷却液が流れる。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以上であり、各種設計によって変更される。
圧力容器12は円筒状の圧力容器本体36およびその圧力容器本体36の両側を閉じる圧力容器蓋38で構成される。圧力容器本体36と圧力容器蓋38は内壁40と外壁42を備える。内壁40と外壁42の間の空間44は冷却液が流れる。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以上であり、各種設計によって変更される。
[断熱体]
断熱体16は円筒状の断熱体本体46およびその断熱体本体46の両側を閉じる断熱体蓋48で構成される。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。断熱体16は圧力容器12の内壁40から離れて配置されてもよいし、内壁40の内壁に取り付けられてもよい。断熱体16で形成された内部空間18にヒーター20およびマッフル24が配置されている。
断熱体16は円筒状の断熱体本体46およびその断熱体本体46の両側を閉じる断熱体蓋48で構成される。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。断熱体16は圧力容器12の内壁40から離れて配置されてもよいし、内壁40の内壁に取り付けられてもよい。断熱体16で形成された内部空間18にヒーター20およびマッフル24が配置されている。
[ヒーター]
ヒーター20はグラファイト製のロッドヒーターを使用できる。ヒーター20の電極が圧力容器12と断熱体16を突き抜け、圧力容器12の外でその電極が電源回路に接続されている。ヒーター20に電流が流れると、ヒーター20が加熱される。ヒーター20によって断熱体16の内部空間18およびマッフル24の内部空間28の温度が約1000〜2300℃まで上昇する。
ヒーター20はグラファイト製のロッドヒーターを使用できる。ヒーター20の電極が圧力容器12と断熱体16を突き抜け、圧力容器12の外でその電極が電源回路に接続されている。ヒーター20に電流が流れると、ヒーター20が加熱される。ヒーター20によって断熱体16の内部空間18およびマッフル24の内部空間28の温度が約1000〜2300℃まで上昇する。
[マッフル]
マッフル24は円筒状または角型状など筒状のマッフル本体50およびそのマッフル本体50の両側を閉じるマッフル蓋52で構成される(図2、図3)。マッフル24の内部空間28は円柱形、立方体形状、直方体形状、角柱形状などになっている。マッフル蓋52はマッフル本体50の両側を開閉する。マッフル蓋52は断熱蓋48の内壁に取り付けられていてもよい。マッフル24はグラファイトなどで構成されている。マッフル24の中に被処理物22が収容される。ヒーター20の熱がマッフル24を介して被処理物22に到達する。マッフル24の中に被処理物22を載せるための棚を設けてもよい。マッフル24の中に被処理物22を収容することで、被処理物22から発生するガス状ワックスおよび紛体をマッフル24の中に閉じ込める。
マッフル24は円筒状または角型状など筒状のマッフル本体50およびそのマッフル本体50の両側を閉じるマッフル蓋52で構成される(図2、図3)。マッフル24の内部空間28は円柱形、立方体形状、直方体形状、角柱形状などになっている。マッフル蓋52はマッフル本体50の両側を開閉する。マッフル蓋52は断熱蓋48の内壁に取り付けられていてもよい。マッフル24はグラファイトなどで構成されている。マッフル24の中に被処理物22が収容される。ヒーター20の熱がマッフル24を介して被処理物22に到達する。マッフル24の中に被処理物22を載せるための棚を設けてもよい。マッフル24の中に被処理物22を収容することで、被処理物22から発生するガス状ワックスおよび紛体をマッフル24の中に閉じ込める。
[被処理物]
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。被処理物は、粉体、粒体または所定形状を有した固体である。
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。被処理物は、粉体、粒体または所定形状を有した固体である。
[ガス供給装置]
本願は断熱体16の内部空間18にガスを供給する第1ガス供給装置26およびマッフル24の内部空間28にガスを供給する第2ガス供給装置30を備える。第1ガス供給装置26は、ガスを貯留する第1ガス源54、ガスを断熱体16の内部空間18に供給するための第1供給パイプ56、第1供給パイプ56の途中に備えられたバルブ58を備える。第2ガス供給装置30は、ガスを貯留する第2ガス源60、ガスをマッフル24の内部空間28に供給するための第2供給パイプ62、第2供給パイプ62の途中に備えられたバルブ64を備える。
本願は断熱体16の内部空間18にガスを供給する第1ガス供給装置26およびマッフル24の内部空間28にガスを供給する第2ガス供給装置30を備える。第1ガス供給装置26は、ガスを貯留する第1ガス源54、ガスを断熱体16の内部空間18に供給するための第1供給パイプ56、第1供給パイプ56の途中に備えられたバルブ58を備える。第2ガス供給装置30は、ガスを貯留する第2ガス源60、ガスをマッフル24の内部空間28に供給するための第2供給パイプ62、第2供給パイプ62の途中に備えられたバルブ64を備える。
第1ガス源54および第2ガス源60に貯留されたガスは、窒素、アルゴン、水素、一酸化炭素、ヘリウム、またはメタンなどである。第1供給パイプ56の端部は圧力容器12の内部空間14または断熱体16の内部空間18に配置される。第1供給パイプ56の端部が圧力容器12の内部空間14に配置された場合、断熱蓋48を開けることで断熱体16の内部空間18にガスが導入される。第2供給パイプ62の端部はマッフル24の内部空間28に配置されている。第1ガス排気装置26および第2ガス排気装置30はバルブ58、64の開閉によってガスの供給を制御する。ガスの種類を複数にしてもよく、その場合、ガスの種類ごとにガス源54、60を備える。
[ガス排気装置]
本願は断熱体16の内部空間18からガスを排気する第1ガス排気装置32およびマッフル24の内部空間28からガスを排気する第2ガス排気装置34を備える。第1ガス排気装置32は、ポンプ66、圧力容器12の内部空間14からガスを排気するための第1排気パイプ68、第1排気パイプ68の途中に備えられたバルブ70を備える。第2ガス排気装置34は、ポンプ66、マッフル24の内部空間28からガスを排気するための第2排気パイプ72、第2排気パイプ72の途中に備えられたバルブ74、ワックスタンク76およびフィルター78を備える。
本願は断熱体16の内部空間18からガスを排気する第1ガス排気装置32およびマッフル24の内部空間28からガスを排気する第2ガス排気装置34を備える。第1ガス排気装置32は、ポンプ66、圧力容器12の内部空間14からガスを排気するための第1排気パイプ68、第1排気パイプ68の途中に備えられたバルブ70を備える。第2ガス排気装置34は、ポンプ66、マッフル24の内部空間28からガスを排気するための第2排気パイプ72、第2排気パイプ72の途中に備えられたバルブ74、ワックスタンク76およびフィルター78を備える。
第1ガス排気装置32と第2ガス排気装置34はポンプ66を共用してもよいし、それぞれのガス排気装置32,34はポンプ66を備えてもよい。ポンプ66はドライポンプ、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。ポンプ66によって圧力容器12の内部空間14およびマッフル24の内部空間28からガスを吸引することができる。断熱体16が完全気密でないため、圧力容器12の内部空間14からガスを吸引すると、断熱体16の内部空間18のガスも吸引される。
第1排気パイプ68の端部は圧力容器12の内部空間14または断熱体16の内部空間18に配置される。第1排気パイプ68の端部が圧力容器12の内部空間14に配置された場合、断熱蓋48を開けることで断熱体16の内部空間18からガスが排気される。第2排気パイプ72の端部はマッフル12の中にある。各排気パイプ68、72のバルブ70、74を開閉することで、ガスの排気を制御できる。
第2排気パイプ72の途中にあるワックスタンク76は被処理物22から発生したガス状ワックスを冷却して液化し、貯留するためのものである。ガス状ワックスがポンプ66に到達しない。第2排気パイプ72の途中にあるフィルター78は被処理物22から発生した紛体を集じんするためのである。紛体がポンプ66に到達しない。
本願は第2供給パイプ62に形成された開口80およびその開口80を開閉する差圧制御弁82を備える(図4)。
[開口]
断熱体16の内部空間18において、第2供給パイプ62に開口80が形成されている。断熱体16の内部空間18から開口80および第2供給パイプ62を通してマッフル24の内部空間28にガスを供給することができる。複数の開口80が第2供給パイプ62の周方向に並べて形成されている。
断熱体16の内部空間18において、第2供給パイプ62に開口80が形成されている。断熱体16の内部空間18から開口80および第2供給パイプ62を通してマッフル24の内部空間28にガスを供給することができる。複数の開口80が第2供給パイプ62の周方向に並べて形成されている。
[差圧制御弁]
差圧制御弁82は第2供給パイプ62の開口80を開閉する。差圧制御弁82は、第2供給パイプ62に取り付けられたカバー84、そのカバー84に形成され、断熱体16の内部空間18と第2供給パイプ62の開口80とをつなげるガス経路穴86、そのガス経路穴86を開閉する重り88を備える。カバー84は第2供給パイプ62の周方向に1周している。カバー84は第2供給パイプ62の開口80を隠している。カバー84は複数の部材で構成されてもよい。ガス経路穴86はカバー84に形成された空洞である。
差圧制御弁82は第2供給パイプ62の開口80を開閉する。差圧制御弁82は、第2供給パイプ62に取り付けられたカバー84、そのカバー84に形成され、断熱体16の内部空間18と第2供給パイプ62の開口80とをつなげるガス経路穴86、そのガス経路穴86を開閉する重り88を備える。カバー84は第2供給パイプ62の周方向に1周している。カバー84は第2供給パイプ62の開口80を隠している。カバー84は複数の部材で構成されてもよい。ガス経路穴86はカバー84に形成された空洞である。
ガス経路穴86の途中にリング状の空間90があり、その空間90にリング状の重り88が配置されている。ガス経路穴86はリング状の空間90の床92につながっている。重り88は重力によってリング状の空間90の床92に置かれていて、ガス経路穴86を塞いでいる。リング状の空間90の高さは重り88の高さよりも高く、重り88が上下動できるようになっている。断熱体16の内部空間18から入ったガスがリング状の重り88を下方から押し上げることで差圧制御弁82が開けられる。断熱体16の内部空間18のガスの圧力がマッフル24の内部空間28のガスの圧力よりも高ければ、断熱体16の内部空間18からガス経路穴86にガスが入り、重り88を押し上げる。重り88の重さは、断熱体16の内部空間18のガス圧とマッフル24の内部空間28のガス圧との差圧が所定値になれば、ガスによって押し上げられる重さである。
反対に第2供給パイプ62の開口80から断熱体16の内部空間18に向けてガスが流れようとしても重り88が動かず、ガスは流れない。第2供給パイプ62から断熱体16の内部空間18へのガス漏れ無く、マッフル24の内部空間28にガスを供給可能である。
[ノズル]
本願は第2供給パイプ62の端部にノズル94が取り付けられている。図4のように、冶具96を介してノズル94が取り付けられてもよい。ノズル94は直線状のパイプである。ノズル94の長さ方向はマッフル24の長さ方向と同一である。ノズル94は複数の開口98がノズル94の長さ方向に並べて形成されている。ノズル94は開口98をマッフル24の内壁に向けている。図2であれば、ノズル94がマッフル24の内部空間28の上部にあり、ノズル94は開口98を上方に向けている。開口98から放出されたガスがマッフル24の内壁に当たり、マッフル24の内壁に沿って下降する。
本願は第2供給パイプ62の端部にノズル94が取り付けられている。図4のように、冶具96を介してノズル94が取り付けられてもよい。ノズル94は直線状のパイプである。ノズル94の長さ方向はマッフル24の長さ方向と同一である。ノズル94は複数の開口98がノズル94の長さ方向に並べて形成されている。ノズル94は開口98をマッフル24の内壁に向けている。図2であれば、ノズル94がマッフル24の内部空間28の上部にあり、ノズル94は開口98を上方に向けている。開口98から放出されたガスがマッフル24の内壁に当たり、マッフル24の内壁に沿って下降する。
マッフル24の内部空間28において、第2排気パイプ72の端部100は第2供給パイプ62の端部102に対して対向する位置に配置されている。具体的には、第2供給パイプ62の端部102がマッフル24の上部に配置され、第2排気パイプ72の端部100がマッフル24の下部に配置される。ノズル94から放出されたガスはマッフル24の内壁に沿って半周する。
[その他]
本願の熱処理装置10は断熱体16の内部空間18を冷却するためのファンおよびクーラーを備えてもよい。クーラーとして水冷式の熱交換器が挙げられる。ファンを回転させてガスを循環させ、クーラーによってガスを冷却する。ファンは、熱処理中に断熱体16の内部空間18のガスを均一にするために回転させてもよい。
本願の熱処理装置10は断熱体16の内部空間18を冷却するためのファンおよびクーラーを備えてもよい。クーラーとして水冷式の熱交換器が挙げられる。ファンを回転させてガスを循環させ、クーラーによってガスを冷却する。ファンは、熱処理中に断熱体16の内部空間18のガスを均一にするために回転させてもよい。
断熱体16の内部空間18およびマッフル24の内部空間28の温度を測定する温度計を備えてもよい。温度計は熱伝対温度計を使用する。温度に応じてヒーター20に電流を流すことで、内部空間18、28が温度制御される。断熱体16の内部空間18およびマッフル24の内部空間28のガスの圧力を測定する圧力計を備えてもよい。圧力計はダイアフラム式の圧力計を使用する。圧力に応じてガスの供給および排気をおこなうことで、内部空間18、28のガスの圧力を制御できる。
[熱処理]
次に本願の熱処理装置10を使用した処理について説明する。(1)被処理物22を熱処理するための準備をする。その準備は、圧力容器蓋38、断熱体蓋48およびマッフル蓋52を開け、マッフル24の中に被処理物22を収容する。その後、マッフル蓋52、断熱体蓋48および圧力容器蓋38を閉じる。
次に本願の熱処理装置10を使用した処理について説明する。(1)被処理物22を熱処理するための準備をする。その準備は、圧力容器蓋38、断熱体蓋48およびマッフル蓋52を開け、マッフル24の中に被処理物22を収容する。その後、マッフル蓋52、断熱体蓋48および圧力容器蓋38を閉じる。
(2)第1ガス供給装置26および第2ガス供給装置30のバルブ58、64を操作し、第1ガス源54および第2ガス源60から断熱体16の内部空間18およびマッフル24の内部空間28にガスを供給する。マッフル24の内部空間28へのガス供給は、(a)第2ガス源60から第2供給パイプ62を通してガスを供給する方法または(b)第1ガス源54から第1供給パイプ56、断熱体16の内部空間18、差圧制御弁82および第2供給パイプ62を通してガスを供給する方法でおこなう。
上記(a)の場合、第2供給パイプ62のバルブ64を開けることで第2ガス供給源60からマッフル24の内部空間28にガスが供給される。第1供給パイプ56のバルブ58の開閉は処理法方によって任意である。
上記(b)の場合、第1供給パイプ56のバルブ58を開け、第2供給パイプ62のバルブ64を閉じる。第1ガス源54から断熱体16の内部空間18にガスが供給され、第2ガス源60からマッフル24の内部空間28にガスが供給されない。このため、断熱体16の内部空間18のガスの圧力がマッフル24の内部空間28のガスの圧力よりも高くなる。差圧制御弁82の重り88が押し上げられ、断熱体16の内部空間18から第2供給パイプ62にガスが入る。第2供給パイプ62に入ったガスはマッフル24の中に入る。
上記したガスの供給と同時に、ポンプ66を駆動させ、第1ガス排気装置32および第2ガス排気装置34のバルブ70、74を操作し、圧力容器12の内部空間14およびマッフル24の内部空間28からガスを排気する。ガスを排気することで、当初から満たされていたガスが排気され、マッフル24の内部空間28、圧力容器12の内部空間14および断熱体16の内部空間18を所定のガスで満たすことができる。
(3)ヒーター20に電流を流し、ヒーター20を加熱する。断熱体16の内部空間18およびマッフル24の内部空間28の温度を所定温度まで上げる。バルブ58、64、70、74の開閉を調整して、上記したガスの供給と排気を継続する。被処理物22から発生したガス状ワックスはマッフル24の内部空間28に供給されたガスと共に排気される。ガス状ワックスはワックスタンク76で液化されて貯留される。被処理物22から発生した紛体もマッフル24の内部空間28に供給されたガスと共に排気される。紛体はフィルター78で集じんされる。
マッフル24の内部空間28を所定の温度、ガス雰囲気および圧力にすることで被処理物22が処理される。処理中、温度、ガス雰囲気および圧力を調整し、それらの値を変化させてもよい。また、上記(2)の工程でヒーター20に電流を流して、マッフル24の内部空間28が所定のガス雰囲気になる前から被処理物22に対して加熱処理を開始してもよい。
(4)被処理物22に対する処理が終了すると、ヒーター20による加熱を終了し、被処理物22を冷却させる。上記ガスの供給と排気も終了し、圧力容器蓋38、断熱体蓋48およびマッフル蓋52を開け、被処理物22を取り出す。
以上のように、本願は差圧制御弁82を第2供給パイプ62に取り付けたことで、差圧制御弁82を通したガスの供給は第2供給パイプ62と同じ箇所からおこなうことができる。差圧制御弁82を通してマッフル24にガスを供給したときに、ガスの流れが偏らず、マッフル24の内壁を沿うように均一に流れる。被処理物22で発生したガス状ワックスが供給されたガスによって排気されるときに、均一にガス状ワックスが排気され、被処理物22は均一に処理される。
[実施形態2]
図5に示す差圧制御弁110は、図4の差圧制御弁82に対して重り88に弾性体112を取り付けている。弾性体112によって重り88が浮き上がるときのガス圧を調整する。弾性体112はコイルバネまたは板バネなどである。
図5に示す差圧制御弁110は、図4の差圧制御弁82に対して重り88に弾性体112を取り付けている。弾性体112によって重り88が浮き上がるときのガス圧を調整する。弾性体112はコイルバネまたは板バネなどである。
[実施形態3]
図6の差圧制御弁120のように、ガス経路穴122に設けられた重り124がガス経路穴122に回転可能に取り付けられてもよい。重り124の上部に回転軸126を取り付け、重り124は回転軸126を中心にして回転する。断熱体16の内部空間18のガスの圧力がマッフル24の内部空間28のガスの圧力よりも高くなれば、断熱体16の内部空間18からガス経路穴122にガスが入り、ガスが重り124を押し、重り124が回転軸126を軸として回転する。ガスの流れによって重り124は断熱体16の内部空間18から第2供給パイプ62に向けて回転できるが、その反対はガス経路穴122を形成するカバー128の内壁に当たるためできない。ガス経路穴122においてガスの流れは一方向になっている。
図6の差圧制御弁120のように、ガス経路穴122に設けられた重り124がガス経路穴122に回転可能に取り付けられてもよい。重り124の上部に回転軸126を取り付け、重り124は回転軸126を中心にして回転する。断熱体16の内部空間18のガスの圧力がマッフル24の内部空間28のガスの圧力よりも高くなれば、断熱体16の内部空間18からガス経路穴122にガスが入り、ガスが重り124を押し、重り124が回転軸126を軸として回転する。ガスの流れによって重り124は断熱体16の内部空間18から第2供給パイプ62に向けて回転できるが、その反対はガス経路穴122を形成するカバー128の内壁に当たるためできない。ガス経路穴122においてガスの流れは一方向になっている。
[実施形態4]
図7はマッフル24に複数の第2排気パイプ72が取り付けられている。第2排気パイプ72を複数にすることで、マッフル24の下部でのガスの流れが一箇所に集束されずに複数個所に分散される。ノズル94の複数の開口98から放出されたガスがマッフル24の中を均一になって下降する。マッフル24の下部でも均一になったガスの流れができる限り維持される。
図7はマッフル24に複数の第2排気パイプ72が取り付けられている。第2排気パイプ72を複数にすることで、マッフル24の下部でのガスの流れが一箇所に集束されずに複数個所に分散される。ノズル94の複数の開口98から放出されたガスがマッフル24の中を均一になって下降する。マッフル24の下部でも均一になったガスの流れができる限り維持される。
さらに、図8はマッフル24に複数の第2供給パイプ62が取り付けられている。ノズル94の複数の開口98でマッフル24の中に均一にガスを供給する以外に、第2供給パイプ62を複数にしてマッフル24の中にガスを均一に供給する。
図7と図8の構造を組み合わせてマッフル24に複数の第2供給パイプ62と複数の第2排気パイプ72を取り付けてもよい。
[実施形態5]
図1に示す第2ガス供給装置30を省略してもよい。この場合、図9に示す熱処理装置130のように、第1ガス源54に2本の供給パイプ56、62が繋げられる。2つのバルブ58、64の開閉制御によって、2本の供給パイプ56、62に流れるガスの流量を調整する。
図1に示す第2ガス供給装置30を省略してもよい。この場合、図9に示す熱処理装置130のように、第1ガス源54に2本の供給パイプ56、62が繋げられる。2つのバルブ58、64の開閉制御によって、2本の供給パイプ56、62に流れるガスの流量を調整する。
また、図1に示す第2ガス供給装置30を省略した場合、図10に示すように、差圧制御弁82の中で第2供給パイプ62を封止してもよい。第2供給パイプ62は封止されたことで、第2供給パイプ62は第1ガス源54につながらない。第1ガス供給装置26から断熱体16の内部空間18にガスを供給し、そのガスが上記の実施形態のように差圧制御弁82を介してマッフル24の内部空間28に供給される。
図1では第1供給パイプ56は断熱体16の内部空間18につながっているが、圧力容器12の内部空間14につなげておき、圧力容器12の内部空間14を介して断熱体16の内部空間18にガスを供給してもよい。
(第1項)一態様に係る熱処理装置は、圧力容器と、前記圧力容器の内方に配置された断熱体と、前記断熱体の内部空間に配置されたヒーターと、前記断熱体の内部空間に配置され、被処理物を収容するマッフルと、ガス源と、前記ガス源から断熱体の内部空間につながる第1供給パイプと、前記マッフルの内部空間にガスを供給するための第2供給パイプと、前記断熱体の内部空間において第2供給パイプに形成された開口と、前記断熱体の内部空間のガスの圧力とマッフルの内部空間のガスの圧力との差によって前記第2供給パイプに形成された開口を開閉する差圧制御弁とを備える。
第1項に記載の熱処理装置によれば、第2供給パイプに差圧制御弁を取り付けたことで、マッフルに第2供給パイプからガスを供給することができる。マッフルの中に供給するガスの流れを制御しやすく、マッフルの中に均一にガスを供給しやすくなる。
(第2項)前記差圧制御弁が、前記第2供給パイプに取り付けられたカバーと、前記カバーに形成され、断熱体の内部空間と第2供給パイプの開口とをつなげるガス経路穴と、前記ガス経路穴に備えられ、断熱体の内部空間のガスの圧力とマッフルの内部空間のガスの圧力との差によって該ガス経路穴を開閉する重りとを備える。
第2項に記載の熱処理装置によれば、重りが上下または回転することでガス経路穴が開閉する単純な構成である。断熱体の内部空間は高温になるため、単純な構成にしておくことで、差圧制御弁が不具合を起こしにくくなっている。
(第3項)前記第2供給パイプの先端に取り付けられたノズルと、前記ノズルの長さ方向に並んで形成された複数の開口とを備える。
第3項に記載の熱処理装置によれば、ノズルの開口によって複数個所からマッフルの中にガスを供給するため、マッフルの中でガスの流れが均一になりやすい。
(第4項)前記ノズルがマッフルの内壁と平行に配置され、前記ノズルは開口をマッフルの内壁に向けて配置されている。
第4項に記載の熱処理装置によれば、ノズルの開口から出たガスはマッフルの内壁に当たり、マッフルの内壁に沿って流れる。被処理物の周囲をガスが流れるため、そのガスは被処理物から放出されたガス状ワックスをマッフルの外に排気しやすくなっている。
(第5項)前記マッフルにおいて、ガスを排気する排気パイプが前記第2供給パイプと対向する位置に配置されている。
第5項に記載の熱処理装置によれば、マッフルの中に供給されたガスはマッフルの中を半周することになる。均一になったガスの流れがマッフルの中の全体に形成することができる。
(第6項)前記差圧制御弁において第2供給パイプが封止されている。
第6項に記載の熱処理装置によれば、断熱体の内部空間からマッフルの内部空間にガスを供給することができ、ガス源の数を減らすことができる。
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。
10、130:熱処理装置
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:マッフル
26、30:ガス供給装置
28:マッフルの内部空間
32、34:ガス排気装置
36:圧力容器本体
38:発力容器蓋
40:内壁
42:外壁
44:内壁と外壁の間の空間
46:断熱体本体
48:断熱体蓋
50:マッフル本体
52:マッフル蓋
54、60:ガス源
56、62:供給パイプ
58、64:バルブ
66:ポンプ
68、72:排気パイプ
70、74:バルブ
76:ワックスタンク
78:フィルター
80:開口
82、110、120:差圧制御弁
84、128:カバー
86、122:ガス経路穴
88、124:重り
90:ガス経路穴のリング状の空間
92:リング状の空間の床
94:ノズル
96:冶具
98:開口
100:第2排気パイプの端部
102:第2供給パイプの端部
112:弾性体
126:回転軸
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:マッフル
26、30:ガス供給装置
28:マッフルの内部空間
32、34:ガス排気装置
36:圧力容器本体
38:発力容器蓋
40:内壁
42:外壁
44:内壁と外壁の間の空間
46:断熱体本体
48:断熱体蓋
50:マッフル本体
52:マッフル蓋
54、60:ガス源
56、62:供給パイプ
58、64:バルブ
66:ポンプ
68、72:排気パイプ
70、74:バルブ
76:ワックスタンク
78:フィルター
80:開口
82、110、120:差圧制御弁
84、128:カバー
86、122:ガス経路穴
88、124:重り
90:ガス経路穴のリング状の空間
92:リング状の空間の床
94:ノズル
96:冶具
98:開口
100:第2排気パイプの端部
102:第2供給パイプの端部
112:弾性体
126:回転軸
Claims (6)
- 圧力容器と、
前記圧力容器の内方に配置された断熱体と、
前記断熱体の内部空間に配置されたヒーターと、
前記断熱体の内部空間に配置され、被処理物を収容するマッフルマッフルと、
ガス源と、
前記ガス源から断熱体の内部空間につながる第1供給パイプと、
前記マッフルの内部空間にガスを供給するための第2供給パイプと、
前記断熱体の内部空間において第2供給パイプに形成された開口と、
前記断熱体の内部空間のガスの圧力とマッフルの内部空間のガスの圧力との差によって前記第2供給パイプに形成された開口を開閉する差圧制御弁と、
を備えた熱処理装置。 - 前記差圧制御弁が、
前記第2供給パイプに取り付けられたカバーと、
前記カバーに形成され、断熱体の内部空間と第2供給パイプの開口とをつなげるガス経路穴と、
前記ガス経路穴に備えられ、断熱体の内部空間のガスの圧力とマッフルの内部空間のガスの圧力との差によって該ガス経路穴を開閉する重りと、
を備えた請求項1の熱処理装置。 - 前記第2供給パイプの先端に取り付けられたノズルと、
前記ノズルの長さ方向に並んで形成された複数の開口と、
を備えた請求項1または2の熱処理装置。 - 前記ノズルがマッフルの内壁と平行に配置され、
前記ノズルは開口をマッフルの内壁に向けて配置されている請求項3の熱処理装置。 - 前記マッフルにおいて、ガスを排気する排気パイプが前記第2供給パイプと対向する位置に配置された請求項1から4のいずれかの熱処理装置。
- 前記差圧制御弁において第2供給パイプが封止された請求項1から5のいずれかの熱処理装置。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP2019004285U JP3225553U (ja) | 2019-11-12 | 2019-11-12 | 熱処理装置 |
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Family Applications (1)
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CN (1) | CN213454880U (ja) |
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2019
- 2019-11-12 JP JP2019004285U patent/JP3225553U/ja not_active Ceased
-
2020
- 2020-06-30 CN CN202021237562.5U patent/CN213454880U/zh active Active
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