JP3894405B2 - 真空熱処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は被処理物を真空下に熱処理するための真空熱処理炉に関するものであり、更に詳しくは、熱処理室と、その下側に接合された搬送室または冷却室からなり、搬送されて搬送室または冷却室にある被処理物を熱処理室へ挿入し、真空下に加熱して熱処理する真空熱処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属の焼入れ、ろう付けには熱処理室と冷却室とを並べた真空熱処理装置が使用され、タンタル電解コンデンサなどの焼結製品の製造には熱処理室としての脱ワックス室と焼結室とがそれぞれの下側の搬送室で連結された真空熱処理装置が使用されて、不活性ガスの存在下または不存在下に、被処理物が真空熱処理されている。
【０００３】
（従来例１）
図９は特開平９ー５３８８７号公報に開示されている真空熱処理装置１００の予熱室１１１と搬送室１４１との断面図である。熱処理室としての予熱室１１１はその円環状底板１１５によって搬送室１４１の天井部の開口１４４の周囲に固定されており、数種の真空ポンプからなる真空排気系１２０が接続されている。予熱室１１１内には円筒状リフレクタ１２４によって被処理物Ｈを収容する加熱区画１２５が形成されており、加熱区画１２５内には加熱のための電熱ヒータ１２２が取り付けられている。また、円筒状リフレクタ１２４の下端部は円環状底板１１５の内周に接するように小径として予熱室１１１への挿入開口１１６とされ、予熱室１１１の円環状底板１１５には冷却水通路１１７が設けられており、円環状底板１１５の下面にはＯ−リング１１９が嵌め込まれている。
【０００４】
搬送室１４１内をチエインコンベア１５３によって搬送される搬送台１６２に積載された被処理物Ｈは予熱室１１１の直下に停止される。搬送台１６２はほぼ正方形の板状で中央部に円形の開口１６２ｈが設けられている。そして、開口１６２ｈに面する内周縁部の座ぐりに、以下一点鎖線で示すように、中間トレイ１６３が載置され、中間トレイ１６３の中央部の開口１６３ｈに面する内周縁部の座ぐりにトレイ１６４が重ねて載置され、そのトレイ１６４に被処理物Ｈが積載されてくる。
【０００５】
搬送室１４１の下側には昇降装置としてのエアシリンダ１８１が設置されており、そのロッド１８２が軸シール１４２を介して搬送室１４１内へ挿通されており、その先端に昇降蓋１７６が取り付けられている。昇降蓋１７６は搬送台１６２の開口１６２ｈを挿通可能な外径を有し、昇降蓋１７６の上面には被処理物Ｈを載置するトレイ１６４を下方から支持する支柱１７３が中間トレイ１６３の開口１６３ｈを挿通可能に立設されている。また、昇降蓋１７６の上面と支柱１７３の中間位置には昇降蓋１７６と平行に支柱部リフレクタ１７４が取り付けられており、昇降蓋１７６の上面の外周縁部にはＯ−リング１７９が嵌め込まれている。
【０００６】
そして、エアシリンダ１８１によって昇降蓋１７６が上昇されると、支柱１７３は中間トレイ１６３の開口１６３ｈ内を挿通して上昇し、昇降蓋１７６は搬送台１６２の開口１６２ｈ内を挿通した後、直ちに中間トレイ１６３を伴って上昇し、被処理物Ｈは加熱区画１１１内へ挿入されるが、図９はその挿入された状態を示す。すなわち、昇降蓋１７６は中間トレイ１６３と共に予熱室１１１の挿入開口１１６を密閉する。この時、予熱室１１１の円環状底板１１５と中間トレイ１６３との間はＯ−リング１１９によって、また、中間トレイ１６３と昇降蓋１７６との間はＯ−リング１７９によって気密にシールされる。
【０００７】
（従来例２）
図１０は特開平９ー１２６６５９号公報に開示されている真空熱処理装置２００の脱バインダ室２１１と搬送室２４１との断面図である。熱処理室としての脱バインダ室２１１は鋼板製の鏡蓋２１２と側壁２１３とによって形成されて円環状底板２１５と一体化されており、鏡蓋２１２と側壁２１３の外周面は断熱材２１７で覆われている。そして円環状底板２１５は搬送室２４１の天井部の開口２４４の周囲に取り付けられている。また、側壁２１３には排気管２１８が設けられ、脱離されたバインダを捕捉するためのトラップを備えた真空排気系２２０が接続されている。脱バインダ室２１１の内部には、円環状底板２１５の挿入開口２１６に整合させて、下方に開口２２６を有する円筒状リフレクタ２２４がブラケット２２１に固定されて加熱区画２２５が形成されており、加熱区画２２５内には図示しない導入端子を経由して電熱ヒータ２２２が架張されている。なお、円環状底板２１５の下面にはＯ−リング２１９が嵌め込まれている。
【０００８】
また、搬送室２４１の下方の軸シール２４３を介して搬送室２４１内へ挿通されているロッド２８２の先端に昇降蓋２７６が固定されている。昇降蓋２７６はフランジ部２７４と台部２７５を有し、台部２７５に立設された支柱２７３ａ、２７３ｂが被処理物Ｆを載置するトレイ２６４を下方から突き上げて支持している。すなわち、図１０は加熱区画２２５内に被処理物Ｆが挿入され、昇降蓋２７６のフランジ部２７４に支持される中間トレイ２６３がＯ−リング２１９を介して円環状底板２１５と当接して脱バインダ室２１１を密閉している状態を示す。
【０００９】
なお、上記の被処理物Ｆとトレイ２６４および中間トレイ２６３は搬送室２４１内のチェインコンベア２５３によって搬送台２６２と共に搬入されて来たものであり、その時点では、搬送台２６２の中央部の開口２６２ｈに面する内周縁部の座ぐりに中間トレイ２６３が載置され、中間トレイ２６３の中央部の開口２６３ｈに面する内周縁部の座ぐりにトレイ２６４が重ねて載置され、そのトレイ２６４上に被処理物Ｆが積載されていたものである。そして、昇降蓋２７６のフランジ部２７４は搬送台２６２の開口２６２ｈを挿通可能な外径とされ、台部２７５は中間トレイ２６３の開口２６３ｈを挿通可能な外径とされている。そのほか、搬送室２４１に設けた排気管２４８には真空排気系２５０が接続されている。
【００１０】
（従来例３）
図１１は特開平９ー１２６６６０号公報に開示されている真空熱処理装置３００における焼結室３１１と搬送室３４１、昇降機室３７１の断面図である。熱処理室としての焼結室３１１は鋼板で二重構造とされた鏡蓋３１２と側壁３１３とがフランジで接合されており、二重の鋼板の間は冷却水が循環されている。そして、側壁３１３の下端部は円環状底板３１５と一体化されており、円環状底板３１５は搬送室３４１の天井部の開口３４４の周囲に取り付けられている。なお、焼結室３１１には真空排気系３２０が接続されている。焼結室３１１内においては、ブラケット３２１に固定され、下方に開口３２６を有する円筒状リフレクタ３２４によって加熱区画３２５が形成されており、加熱区画３２５の内部には図示しない導入端子に接続して帯状の電熱ヒータ３２２が架張されている。そして、円筒状リフレクタ３２４の開口３２６の周囲の下面には金属製の中空Ｏ−リング３１９が嵌め込まれている。
【００１１】
昇降機室３７１にはスライダー・クランク機構による昇降機３８０が設置されており、レール３８３に沿って上下に走行する昇降台３８１にロッド３８２が立てられている。ロッド３８２の先端部の接続フランジ３７８には冷却水ジャケット３７７を介して鍔部３７４と台部３７５とからなる昇降蓋３７６が取り付けられている。また、接続フランジ３７８には支柱３７３ａとその周囲の支柱３７３ｂとが台部３７５を貫通して立設されおり、加熱区画３２５内において被処理物Ｓを載置するトレイ３６４を下方から突き上げて支持している。すなわち、図１１は被処理物Ｓを加熱区画３２５内に挿入し、昇降蓋３７６の鍔部３７４に支持される中間トレイ３６３がメタルＯ−リング３１９を介して円筒状リフレクタ３２４の底板と当接して加熱区画３２５を熱的に閉じている状態を示す。
【００１２】
なお、上記の被処理物Ｓとトレイ３６４および中間トレイ３６３は搬送室３４１のチエインコンベア３５３によって搬送台３６２と共に搬送されて来たものであり、その時点では、搬送台３６２の中央部の開口３６２ｈに面する内周縁部の座ぐりに中間トレイ３６３が載置され、中間トレイ３６３の中央部の開口３６３ｈに面する内周縁部の座ぐりにトレイ３６４が重ねて載置され、そのトレイ３６４上に被処理物Ｓが積載されていたものである。そして、昇降蓋３７６の鍔部３７４は搬送台３６２の開口３６２ｈを挿通可能な外径とされ、台部３７５は中間トレイ３６３の開口３６３ｈを挿通可能な外径とされている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来例１の真空熱処理装置１００における予熱室１１１は、その円環状底板１１５は水冷されているので円環状底板１１５のＯ−リング１１９は劣化されにくいが、昇降蓋１７６は水冷されていないことから昇降蓋１７６のＯ−リング１７９はやや劣化し易く、中間トレイ１６３と昇降蓋１７６とによる予熱室１１１の密閉にはやや問題が残るほか、中間トレイ１６３の内周縁部や昇降蓋１７６の一部が加熱区画１２５に面しており、それらを伝達する熱ロスがあるので、加熱区画１２５は熱的に十分に密閉されたものとはなっていない。
従来例２の真空熱処理装置２００における脱バインダ室２１１は、その円環状底板２１５と昇降蓋２７６の鍔部２７４とが共に水冷されていないこと、円環状底板２１５と中間トレイ２６３との間にのみＯ−リング２１９が使用され、中間トレイ２６３と鍔部２７４との間にはシール材が使用されていないことから、脱バインダ室２１１の密閉は必ずしも十分ではなく、また、中間トレイ２６３の内周縁部や昇降蓋２７６の台部２７５が加熱区画２２５に直接に面しており、加熱区画２２５は熱的に十分には閉じられていない。
また、従来例３の真空熱処理装置３００における焼結室３１１は、その円筒状リフレクタ３２４の開口３２６が中間トレイ３６３と水冷の昇降蓋３７６とによって熱的に閉じられており、焼結温度を高い精度で制御し得るものの、焼結室３１１は搬送室３４１、昇降機室３８１と連通しており、焼結室３１１を真空排気する場合、同時に搬送室３４１、昇降機室３７１も真空排気されるので、排気能力の大きい真空ポンプを必要とする。
【００１４】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、熱処理室内に形成される加熱区画を熱的に閉じることが可能で真空熱処理を高い温度精度で施すことができ、かつ熱処理室を密閉することが可能で排気能力の小さい真空ポンプによって高真空度に排気することができる真空熱処理装置を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は請求項１または請求項２の構成によって解決されるが、その解決手段を説明すれば、請求項１の真空熱処理装置は、真空排気可能な熱処理室と、熱処理室と挿入開口を介して接合された搬送室または冷却室と、熱処理室の内部に加熱区画を形成し下方に開口を有する筒状リフレクタと、搬送室または冷却室内に配置され、被処理物を積載したトレイを搬送する搬送機構と、トレイを下方から支持する複数の支柱を備え、上昇されて被処理物を加熱区画内へ挿入すると共に挿入開口を塞ぐ昇降蓋と、支柱間に昇降蓋と平行に設けられた複数の支柱部リフレクタと、筒状リフレクタの下方に位置し、支柱部リフレクタの存在下に、筒状リフレクタの開口を熱的に閉じるように作動する可動リフレクタと、昇降蓋の上面の支柱より外側となる外周縁部、または熱処理室の挿入開口を形成する環状底板の下面に設けられた環状シーリング材とから構成される装置である。 このような真空熱処理装置は、熱処理室の挿入開口が昇降蓋によって密閉されるので、熱処理室は排気能力の小さい真空ポンプによっても高真空度まで排気することが可能であるほか、筒状リフレクタの開口が可動レフレクタと支柱部リフレクタとによって熱的に閉じられて加熱区画からの輻射熱が遮蔽され、加熱区画より下方にある構成要素の不必要な温度上昇が防がれる。
【００１６】
請求項２の真空熱処理装置は、真空排気可能な熱処理室と、熱処理室と挿入開口を介して接合された搬送室または冷却室と、熱処理室の内部に加熱区画を形成し下方に開口を有する筒状リフレクタと、搬送室または冷却室内に配置され、被処理物が積載されるトレイおよびトレイを支持し搬送する中間トレイを備えた搬送機構と、トレイを下方から支持する複数の支柱を備え、上昇されて被処理物を加熱区画内へ挿入し、上昇される中間トレイと共に熱処理室の挿入開口を塞ぐ昇降蓋と、支柱間に昇降蓋と平行に設けられた複数の支柱部リフレクタと、筒状リフレクタの下方に位置し、支柱部リフレクタの存在下に、筒状リフレクタの開口を熱的に閉じるように作動する可動リフレクタと、昇降蓋の上面の支柱より外側となる外周縁部に設けられた環状シーリング材（１）と、熱処理室の挿入開口を形成する環状底板の下面に設けられた環状シーリング材（２）と、から構成される装置である。
このような真空熱処理装置は、熱処理室の挿入開口が搬送機構の中間トレイと昇降蓋とによって簡易にかつ確実に密閉されるので、熱処理室は排気能力の小さい真空ポンプによっても高真空度まで排気することが可能であるほか、筒状リフレクタの開口が可動レフレクタと支柱部リフレクタとによって熱的に閉じられて、加熱区画からの輻射熱が遮蔽され、加熱区画より下方にある構成要素の不必要な温度上昇が防がれる。
【００１７】
請求項２に従属する請求項３の真空熱処理装置は、昇降蓋が中間トレイを伴って上昇され、被処理物を加熱区画内へ挿入すると共に、環状シーリング材（１）によって昇降蓋と中間トレイとをシールし、同時に環状シーリング材（２）によって中間トレイと環状底板とをシールして熱処理室を密閉し、かつ可動リフレクタと支柱部リフレクタとによって筒状リフレクタの開口を熱的に閉じて、熱処理室の加熱区画が真空下に加熱され被処理物が真空熱処理される装置である。このような真空熱処理装置は、熱処理室の加熱区画への被処理物の挿入と熱処理室の密閉と加熱区画からの輻射熱の遮蔽とを同時に行うことを可能し、被処理物の真空熱処理操作を合理化させる。
【００１８】
請求項２に従属する請求項４の真空熱処理装置は、熱処理室の環状底板と、昇降蓋と、可動リフレクタとに冷却手段を有する装置である。このような真空熱処理装置は、可動リフレクタと支柱部リフレクタとによる輻射熱の遮蔽に加え、更に冷却手段によって熱処理室の環状底板と昇降蓋との温度上昇を防ぐので、可動リフレクタの温度上昇による歪みを防ぐと共に、環状底板、中間トレイ、昇降蓋の間に介装する環状シーリング材（１）、（２）に繰返し使用ができシール性に優れたゴム製Ｏ−リングの採用を可能にする。
請求項２に従属する請求項５の真空熱処理装置は、可動リフレクタが分割可能な平板状に形成されており、閉時には支柱部リフレクタの外周に対応する位置まで移動されて環状体を形成し、開時には分割されて側方へ移動される装置でである。このような真空熱処理装置は、熱処理室の容積の大きく増大させることなく、加熱区画を熱的に閉じることを可能にする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の真空熱処理装置は、上述したように、搬送室または冷却室において加熱区画の直下に停止され、被処理物をトレイと中間トレイを介して積載する搬送台に対して、昇降蓋が下方から上昇され昇降蓋の支柱がトレイの底面を支持して上昇されるに伴い、昇降蓋の外周縁部が環状シーリング材（１）を介し中間トレイを支持して上昇し、被処理物が熱処理室の挿入開口から筒状リフレクタによって形成された加熱区画内へ挿入されて、中間トレイが環状シーリング材（２）を介して熱処理室の環状底板と当接することにより熱処理室が密閉され、かつ筒状リフレクタの開口が可動リフレクタと支柱部リフレクタとによって熱的に閉じられた後、真空下に加熱区画が加熱されて、被処理物が真空熱処理される装置である。加熱温度および真空度は真空熱処理の目的によって異なるが、加熱温度は１０００℃から２０００℃までの範囲内にあり、その時の真空度は１０-2Ｐａから１０-4Ｐａまでの範囲内にある。
【００２０】
熱処理室の挿入開口を気密に閉じるためには、中間トレイと昇降蓋との間に環状シーリング材（１）を介装させ、更に熱処理室の挿入開口を形成する環状底板と中間トレイとの間に環状シーリング材（２）を介装させることが望ましい。それぞれの間で確実に真空シールを行うためである。また、環状シーリング材（１）と環状シーリング材（２）とを上下で介装させることにより、例えば、昇降蓋や中間トレイに僅かの傾きがあっても、その傾きは２本の環状シーリング材によって分担してカバーされ、十分な真空シールが得られるというメリットもある。
【００２１】
環状シーリング材（１）、（２）としては、熱処理時における高温に耐える耐熱性を必要とするので、メタル製中空Ｏ−リングを採用し得るほか、ナイフエッヂと柔軟な金属ガスケットとの組み合わせによるメタルシールも採用し得る。最も好ましい環状シーリング材（１）、（２）は弾性変形範囲の大きいゴム製Ｏ−リングであるが、耐熱性に劣るので、ゴム製Ｏ−リングを採用する場合には、これを介装する構成部材のうち、水冷の困難な中間トレイを除く、熱処理室の環状底板および昇降蓋を水冷してゴム製Ｏ−リングの温度上昇を防ぐことが必要である。
【００２２】
更には、ゴム製Ｏ−リングの温度上昇を防ぐには、上記の水冷以外に、ゴム製Ｏ−リングの介装箇所を加熱区画の輻射熱から遮蔽することが望ましい。輻射熱を遮蔽するには、すなわち、筒状リフレクタの開口を塞ぐには、真空熱処理時に加熱区画内へ被処理物を支持して挿入される昇降蓋の複数の支柱で囲われる部分を遮蔽する支柱部リフレクタを設けると共に、支柱部リフレクタの外周部分を遮蔽し、かつ被処理物の挿入時、取出し時には支障とならないように開閉し得る可動リフレクタを設けることが必要である。
【００２３】
支柱部リフレクタは支柱の長さ方向に多段に設けることが好ましい。しかし、支柱が加熱区画内に挿入された時点において、その中の少なくとも一段は筒状リフレクタの開口の外側に存在することが望ましい。また、可動リフレクタは支柱部リフレクタの外周側を遮蔽するものであるから、可動リフレクタは環状体を分割して開閉するものとなるが、その分割形状や開閉方法は限定されない。例えば環状体を２分割したものでもよく、３分割したものでもよい。また等分割されていなくてもよい。更には、開閉方法として側方へ移動させてもよく、また外周側に支点を設けて下方へ回動させてもよい。
【００２４】
更には、真空熱処理時に熱処理室内へ不活性ガスを導入する配管を設けることが望ましい。真空熱処理時に被処理物からガスが放出される場合には、不活性ガスは熱処理室内における放出ガスの分圧を低下させ、被処理物からの放出ガスの脱離を促進する。また、たとえ極微量の空気であっても、その空気の存在下の加熱によって被処理物が劣化されるような場合には、不活性ガスの雰囲気下での加熱によって被処理物の熱劣化を抑制することができる。不活性ガスとしてはアルゴンやヘリウムのような希ガスまたは窒素ガスを採用し得る。
【００２５】
なお、上記において熱処理室の挿入開口を密閉することにより、熱処理室を真空排気するに際して排気能力の小さい真空ポンプの使用が可能となるが、搬送室はその上流側または下流側に接続される処理室との間で被処理物を受け渡しする時に真空排気されるので、排気能力の小さい真空ポンプの使用を可能とするためには、搬送室も可及的に容積も小さくすることが望ましい。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明の真空熱処理装置を実施例によって、図面を参照し、具体的に説明する。
【００２７】
（実施例１）
図１は実施例１の真空熱処理装置１の断面図であり、熱処理室１１と搬送室４１とが上下に配置されている。すなわち、床面を掘り下げたピット９の段差面に立てられた支柱８に搬送室４１が支持されており、搬送室４１の天井部の連通開口４４の周囲に熱処理室１１が設置されている。熱処理室１１は鋼板による二重壁構造とされた鏡蓋１２と側壁１３とがフランジで気密に接合されて形成されており、二重壁の間は冷却水が循環されて冷却されている。熱処理室１１の側壁１３の下端部は連通開口４４の周囲に固定された円環状底部１５と一体化されており、円環状底部１５の中央は熱処理室１１への挿入開口１６となっている。また、円環状底部１５の内部は冷却水路１７となっており、円環状底部１５の上面および内周側面には底面リフレクタ１４が張り合わされている。また、後述の図４において拡大して示すが、円環状底部１５の下面の内周縁部には環状シーリング材（２）としての耐熱性のフッ素ゴム製Ｏ−リング１９が一部を露出させて嵌め込まれている。そして、熱処理室１１には複数種の真空ポンプを含む真空排気系２０が接続されている。
【００２８】
熱処理室１１内においては、ブラケット２１に固定された下開きの円筒状リフレクタ２４によって加熱区画２５が形成されており、円筒状リフレクタ２４の下端の円環状底面２３によって加熱区画２５への挿入開口２６が形成されている。円筒状リフレクタ２４には、その内面に近接して篭型ヒータ−２２が取り付けられており、熱処理室１１の側壁１３に取り付けられた水冷給電端子２７に接続されている。また、加熱温度の制御のために、側壁１３に取り付けられた導入端子２８から円筒状リフレクタ２４を貫通して加熱区画２５内へ熱電対が挿入されている。更には、加熱区画２５内へ外部から不活性ガス導入管２９が挿入されており、その下端のノズル２９ｎの開口からは下方へ向けて不活性ガスが吹き出されるようになっている。
【００２９】
そして、円筒状リフレクタ２４の直下には両側方へ開閉可能な可動レフレクター３４、３４’が取り付けられており、後述の昇降蓋７６の支柱７３に設けられた支柱部リフレクター７４と共に、加熱区画２５の挿入開口２６を塞ぐようになっている。すなわち、熱処理室１１の側壁１３に断面が横長の長方形の枝管１８、１８’が対向して設けられており、詳しくは後述する図５を参照して、その内部に設けられた２本のレール上の車輪付きの台車の上面に貼られた可動リフレクタ３４、３４’がエアシリンダ３１、３１’を駆動源として水平方向に開閉される。なお、図１においては、上記のレールやエアシリンダ３１、３１’を固定するブラケット等は図示を省略されている。そして、後述の図５に示すように、可動リフレクタ３４、３４’は閉じた状態で円環状となるが、その時の外径は円筒状リフレクタ２４の外径とほぼ同一であり、内径は被処理物Ｇが加熱区画２５内へ挿入される時の後述の６本の支柱７３に外接する大きさである。また、被処理物Ｇが加熱区画２５内へ挿入され取り出される時には、支障とならないように可動リフレクタ３４、３４’はそれぞれエアシリンダ３１、３１’によって枝管１８、１８’内へ引き込まれる。
【００３０】
搬送室４１には、その右側の図示を省略した準備室と接続するためのフランジ４５に密閉可能な仕切り扉４６が取り付けられており、左側の図示を省略した冷却室と接続するためのフランジ４７に密閉可能な仕切り扉４８が取り付けられている。また、搬送室４１内には、図１における［２］−［２］線方向の断面図である図２も参照して、チェインコンベア５３が電動機５７でギヤ駆動される駆動スプロケット５５と従動スプロケット５６に巻装されており、チェインコンベア５３に係合された方形の厚板状の搬送台６２が図１において右方から左方へ搬送される。
【００３１】
搬送台６２には、その中央部に大径穴６２ｈが形成されており、その大径穴６２ｈの周囲の座ぐりにリング状の中間トレイ６３が載置され、中間トレイ６３の中央部に形成されている中径穴６３ｈの周囲の座ぐりにトレイ６４が重ねて載置される。そして、そのトレイ６４上に被処理物Ｇが積載されて搬送されてくる。搬送台６２の大径穴６２ｈの直径は後述する昇降蓋７６の外周縁に設けられた円環状凸部７６ｒが挿通可能な大きさとされ、中間トレイ６３の中径穴６３ｈの直径は円環状凸部７６ｒの内側に配置された６本の支柱７３が挿通可能な大きさとされている。
【００３２】
また、チェインコンベア５３の途中には、搬送されてくる搬送台６２を検出するための光センサ５２の素子５２ａ、５２ｂが搬送室４１を横断して設置されており、光センサ５２が搬送台６２を検出するとチェインコンベア５３の搬送速度を減速させ、トレイ６４上の被処理物Ｇが加熱区画２５の直下に位置するように停止させる。そして、図示を省略したエアシリンダによって、チェインコンベア５３の下方から搬送台６２の前端側へストッパ５８が突き上げられ、搬送台６２の後端側へはエアシリンダ５４によってストッパ５９が回動されて立ち上げられ搬送台６２を係止するようになっている。なお、図１、および後述の図３には、光センサ５２、ストッパ５８、５９、および付随する部材類は図示を省略している。
【００３３】
図１へ戻り、搬送室４１のチェインコンベア５３より下方の部分には、昇降蓋７６とその上面に立設された６本の支柱７３を共に収容するための収容空間４１Ｕが設けられており、収容空間４１Ｕを含む搬送室４１の容積は熱処理室１１の１．３倍程度とされている。昇降蓋７６はその底面側の接続フランジ７８に取り付けられたロッド８２によって昇降される。すなわち、ロッド８２は搬送室４１の底面フランジ４９の軸シール４２を介して搬送室４１の外へ導出されており、ピット９内に設置されたエアシリンダ８１によって昇降される。また、接続フランジ７８のロッド８２の両側には後述の冷却水ジャケット７７への給排水パイプ８３が取り付けられており、搬送室４１の底面フランジ４９の軸シール４３を挿通してピット９内へ延在している。そして、給排水パイプ８３はロッド８２の昇降と同時に昇降され、ガイドシャフトとしても働く。
【００３４】
昇降蓋７６は、後述の図４も参照して、冷却水ジャケット７７を有し、上面は無機物繊維からなるマット状の断熱材７２とそのカバーによって覆われている。そして、前述したように、昇降蓋７６の外周縁部の円環状凸部７６ｒの内側には６本の支柱７３が同一円周上に立設されている。そして、円環状凸部７６ｒの上面には環状シーリング材（１）としてのフッ素ゴム製Ｏ−リング７９が一部を露出させて嵌め込まれている。また、６本の支柱７３の外接円の円内には支柱部リフレクタ７４が支持ボルト７５によって昇降蓋７６と平行に５段に架張されている。
【００３５】
図１の状態からロッド８２が昇降蓋７６を上昇させると、支柱７３の先端が中間トレイ６３の中径穴６３ｈを挿通し、トレイ６４の底面を支持して被処理物Ｇを上昇させるが、その途中において昇降蓋７６の円環状凸部７６ｒが中間トレイ６３を支持し上昇する。そして、被処理物Ｇはトレイ６４と共に熱処理室１１の挿入開口１６、開放されている可動リフレクタ３４、３４’の間、円筒状リフレクタ２４の開口２６を経由して加熱区画２５へ挿入されるが、図１と同様な断面図である図３に示すように、被処理物Ｇが加熱区画２５内の所定の位置に達し、中間トレイ６３が熱処理室１１の円環状底部１５の底面に当接して、熱処理室１１の挿入開口１６が中間トレイ６３と昇降蓋７６とによって密閉された時点で昇降蓋７６の上昇が停止されて、可動リフレクタ３４、３４’が閉じられる。
【００３６】
図４は図３の状態、すなわち、被処理物Ｇが加熱区画２５内へ挿入されて熱処理室１１が密閉された時の状態を示す部分拡大図であり、熱処理室１１の円環状底部１５が中間トレイ６３と昇降蓋７６、およびそれらの間に介装されたフッ素ゴム製Ｏ−リング１９、７９とによって密閉されていることを示す。円環状底部１５はその冷却水路１７によって冷却され、昇降蓋７６は冷却水ジャケット７７によって冷却されているので、フッ素ゴム製Ｏ−リング１９、７９は耐熱性ではあるが、温度上昇が防がれることにより劣化せず、シール性を長期間にわたって発揮する。また、フッ素ゴム製Ｏ−リング１９、７９が上下に位置して介装されているので、中間トレイ６３や昇降蓋７６に若干の傾きがあり、何れか一方のＯ−リングだけではシールが困難な場合にも、傾きを分担して吸収し熱処理室１１を確実に密閉する。
【００３７】
図５は図３における［５］−［５］線方向の断面図であり、可動リフレクタ３４、３４’が閉じられている場合を示す。また、図６は可動リフレクタ３４、３４’が開かれている場合、すなわち、図１の状態を示す。可動リフレクタ３４、３４’は対称に設けられているので、一方の可動リフレクタ３４に付いてその構成を説明し、他方の可動リフレクタ３４’の対応する構成要素には（’）付きの同じ符号を付する。図５において、熱処理室１１の側壁１３に設けられた枝管１８内に熱処理室１１のほぼ中心部まで２本のレール３３が設けられており、そのレール３３上を走行する車輪３６ｗを備えた台車３６の上面に半円環形状の可動リフレクタ３４が貼り合わされている。台車３６の側端部にはシャフト３７が取り付けられており、シャフト３７は枝管１８のフランジ１８ｆに固定されたベローズ付きの水冷軸受３８を挿通して熱処理室１１の外部へ取り出されている。なお詳細は図示せずとも、水冷軸受３８に使用されている水はシャフト３７内からフレキシブルチューブ３５を経由して台車３６内へ循環されており、台車３６を冷却するようになっている。他方、フランジ１８ｆに固定されたブランケット３０にエアシリンダ３１が固定されており、エアシリンダ３１のロッド３２とシャフト３７とがカップリング３９によって連結されている。すなわち、可動リフレクタ３４はエアシリンダ３１を駆動源として開閉される。
【００３８】
図５に示すように、可動リフレクタ３４、３４’が閉じられた円環状態においては、その外径は一点鎖線で示す円筒状リフレクタ２４の外径とほぼ同一とされ、その内径は被処理物Ｇと共に加熱区画２５内へ挿入されている昇降蓋７６の支柱７３に設けられた支柱部リフレクタ７４の外径とほぼ同一とされている。そのことによって、図３に示されているように、円筒状リフレクタ２４の開口２６は可動リフレクタ３４、３４’と支柱部リフレレクタ７４とによって熱的に閉じられる。そして、図６を参照して、被処理物Ｇの挿入時、取り出し時には、可動リフレクタ３４、３４’が障害とならないように、エアシリンダ３１、３１’のロッド３２、３２’がシャフト３７、３７’をそれぞれ外側方へ引き出すので、可動リフレクタ３４、３４’はそれぞれ側方の枝管１８、１８’内へ引き込まれ、円筒状リフレクタ２４の下方は開放される。
【００３９】
実施例１の真空熱処理装置１は以上のように構成されるが、次にその作用を説明する。なお、図１を参照し、可動リフレクタ３４、３４’が開放され、昇降蓋７６が下降された真空熱処理装置１において、熱処理室１１と搬送室４１は真空排気系２０によって排気されて所定の真空度にあり、また、熱処理室１１の鏡蓋１２と側壁１３の二重壁の間、水冷給電端子２７、円環状底部１５の冷却水路１７、昇降蓋７６の冷却水ジャケット７７、可動リフレクタ３４、３４’の台車３６、３６’内、水冷軸受け３８、３８’等は所定通りに水冷されており、導入端子２８から加熱区画２５内へ挿入されている熱電対、搬送室４１の光センサ５２も作動状態にあるものとする。
【００４０】
搬送台６２に中間トレイ６３が載置され、その上へ重ねて載置されたトレイ６４上の被処理物Ｇが、右側に隣接する準備室から仕切り扉４６を経由して搬送室４１内へ搬入され、チェインコンベア５３によって右方から左方へ搬送される。そして、図２を参照して、搬送台６２の前端部が光センサ５２の素子５２ａ、５２ｂによって検出されると、チェインコンベア５３は減速され、被処理物Ｇが加熱区画２５の直下に位置するとチェインコンベア５３は停止される。続いて、搬送台６２の前端側にストッパー５８が下方から突き出され、エアシリンダ５４によって後端側にストッパー５９が回動され持ち上げられて搬送台６２が固定される。
【００４１】
図１を参照し、続いて昇降用のエアシリンダ８１が起動されてロッド８２が上昇され昇降蓋７６と支柱７３を上昇させる。支柱７３は搬送台６２の大径穴６２ｈおよび中間トレイ６３の中径穴６３ｈを挿通してトレイ６４の底面に当接し、これを支持し持ち上げて被処理物Ｇを熱処理室１１の挿入開口１６から円筒状リフレクタ２４の開口２６を経て加熱区画２５内へ挿入する。その途中において、昇降蓋７６の外周縁部の円環状凸部７６ｒが搬送台６２の大径穴６２ｈを挿通し、続いてフッ素ゴム製Ｏ−リング７９を介して中間トレイ６３の底面を支持し持ち上げる。そして、図３に示すように、被処理物Ｇが加熱区画２５内の所定の位置へ挿入されると共に、図４に詳細を示すように、昇降蓋７６の円環状凸部７６ｒがＯリング７９を介して中間トレイ６３を支持した状態において、中間トレイ６３がフッ素ゴム製Ｏ−リング１９を介して熱処理室１１の円環状底部１５の下面と当接して押圧されることにより、熱処理室１１の挿入開口１６が中間トレイ６３と昇降蓋７６とによって密閉される。
【００４２】
次いで、図３、図５に示すように、エアシリンダ３１、３１’によって可動リフレクタ３４、３４’が両側から閉じられ、円筒状リフレクタ２４の挿入開口２６の直下が可動リフレクタ３４、３４’と支柱部リフレクタ７４とによって熱的に閉じられる。そして、加熱区画２５の篭型ヒータ−２２に三相交流が通電されて、例えば、高温度熱処理の場合には１８００℃〜２０００℃の温度、±１０℃以内の温度精度で加熱され、熱処理室１１は最高１０-4Ｐａの真空度まで真空排気される。この真空熱処理時、熱処理室１１は密閉されているので排気能力の小さい真空ポンプを使用しても所定の真空度まで容易に排気することができる。そして、被処理物Ｇから放出されるガスがある場合、そのガスは真空ポンプによってその排気ラインへ除去される。また、円筒状リフレクタ２４が熱的に閉じられているので、上記のような温度精度での加熱が可能であるほか、加熱区画２５からの輻射熱が効果的に遮蔽されることから、図４に示した熱処理室１１の挿入開口１６を密閉する中間トレイ６３と昇降蓋７６の温度上昇が防がれ、これらは水冷されていることもあって、フッ素ゴム製のＯリング１９、７９は劣化することなく長期間にわたってシール性を発揮する。また、中間トレイ６３や昇降蓋７６の材料に高価な耐熱性金属のタングステンやモリブデンを必要とせず、一般的なステンレス鋼の使用が可能となりコストを低下させる。
【００４３】
被処理物Ｇから例えばワックスをガスとして除去する場合、また不活性ガス中で熱処理を行うことが必要な場合には、上記の真空熱処理時に、不活性ガス導入管２９のノズル２９ｎから例えばアルゴンガスが導入される。勿論、アルゴンガスに替えてヘリウムガスを導入してもよく、場合によっては窒素ガス、その他を導入してもよい。アルゴンガスの導入は熱処理室１１内における被処理物Ｇからの放出ガス成分の分圧を低下させるので、脱ガスが効果的に進行させる。また、不活性ガス中での熱処理は被処理物Ｇの加熱劣化を抑制する。この不活性ガスを吹き込む場合にも、熱処理室１１は密閉されており、アルゴンガスが搬送室４１へ流れ込むことはないので、アルゴンガスの消費量が節減される。
【００４４】
所定の真空熱処理時間が経過すると、篭型ヒータ２２への通電が停止され、不活性ガスが使用されている場合には吹き込みも停止される。次いで図６に示すように、可動リフレクタ３４、３４’が両側方へ開かれた後、エアシリンダ８１によってロッド８２が若干下降されることにより、熱処理室１１の円環状底部１５と中間トレイ６３との間に隙間ができて熱処理室１１と搬送室４１との圧力差が解消される。昇降蓋７６は更に下降され、被処理物Ｇがトレイ６４、中間トレイ６３と共に搬送台６２上へ降ろされた後、支柱７３と昇降蓋７６は更に最下点まで下降される。この時、搬送室４１は熱処理室１１と共に真空排気されるが、搬送室４１の容積も小さくされているので、搬送室４１は容易に高真空度に到達する。その後、搬送台６２のストッパ５８、５９による係止が解除されて、搬送室４１の左側のフランジ４７の仕切り扉４８が開かれ、チェインコンベア５３が起動されることにより、被処理物Ｇは搬送台６２と共に仕切り扉４８を経由して左方に隣接する冷却室へ搬出される。
【００４５】
すなわち、実施例１の真空熱処理装置１は、熱処理室１１内に加熱区画２５を画成する円筒状リフレクタ２４の開口２６を可動リフレクタ３４、３４’と支柱部リフレクタ７４とによって熱的に閉じることが可能であるので、真空熱処理を高い温度精度で施すことができ、更には、熱処理室１１の挿入開口１６を中間トレイ６３、昇降蓋７６およびフッ素ゴム製Ｏ−リング１９、７９によって完全に密閉することが可能であるので、排気能力の小さい真空ポンプによって高真空度に排気することができるほか、真空熱処理時に不活性ガスを導入する場合にも少量のガス量で目的を達成し得る。また、搬送室４１の容積が熱処理室１１の容積と同程度のオーダに狭小化されているので、熱処理室１１と搬送室４１との連通時においても、排気能力の小さい真空ポンプによって高真空度に排気することができる。
【００４６】
（実施例２）
図７は実施例１における熱処理室１１と冷却室９１とが上下に配置された金属焼入れ用の真空熱処理装置２の断面図である。すなわち、床面を掘り下げたピット９の段差面に支柱８が立てられており、その支柱８に冷却室９１が支持されている。そして、冷却室９１の天井部の連通開口９４の周囲に設けられた低い円筒状のアダプタ９１Ａ上に、実施例１において使用したものと同様な構成の熱処理室１１が設置されている。従って、熱処理室１１と、その挿入開口１６を塞ぐ昇降蓋７６、および昇降蓋７６に関連する各種の構成要素には実施例１の場合と同じ符号を付して、それらの説明は省略する。
【００４７】
冷却室９１の連通開口９４はエアシリンダ９３によって水平方向に往復動される円板状のゲート板９３Ｐを備えたゲート弁９２によって開閉される。また冷却室９１にはファンモータ９５が外付けされており、その軸に取り付けられたファン９５Ｆが冷却室９１に設けられた風洞９７内において回転され、風洞９７の外周には冷媒チューブ９８が巻装されている。また、ファンモータ９５と反対側には被処理物Ｊの搬入・取出扉９９が取り付けられている。
【００４８】
図７は搬入・取出扉９９から搬入された一点鎖線で示す位置へ搬入された被処理物Ｊが昇降蓋７６の支柱７３に支持されて上昇され、連通開口９４、熱処理室１１の挿入開口１６、円筒状リフレクタ２４内の二点鎖線で示す位置へ挿入されると共に、可動リフレクタ３４、３４’が閉じられ、熱処理室１１の挿入開口１６が中間トレイ６３と昇降蓋７６とによって密閉された状態を示す。この状態において、最終的に真空度１０-2Ｐａ、温度１２００℃とする真空熱処理が行われる。
【００４９】
所定の真空熱処理が完了すると、可動リフレクタ３４、３４’が開かれ、昇降蓋７６と共に被処理物Ｊが一点鎖線で示す下方の所定の位置まで下降され、ゲート弁９２のゲート板９３Ｐがエアシリンダ９３によって押し出されて、冷却室９１の天井部の連通開口９４を閉じる。そして、冷却室９１内へ例えば加圧窒素ガスが導入され、ファン９５Ｆが回転されることにより、加圧窒素ガスは循環され冷却されるが、その加圧窒素ガスの冷風によって被処理物Ｊが所定の温度まで冷却されると、装入・取出扉９９を解放して被処理物Ｊが取り出される。
【００５０】
このように真空熱処理装置２においては、真空熱処理時に、可動リフレクタ３４、３４’と支柱部リフレクタ７４とによって熱処理室１１の加熱区画２５からの輻射熱が遮蔽されると共に、熱処理室１１の挿入開口１６が、中間トレイ６３と水冷の昇降蓋７６、フッ素ゴム製Ｏ−リング１９、７９によって密閉されることにより、高い温度精度で、かつ排気能力の小さい真空ポンプによっても高い真空度で真空熱処理が行われる。
【００５１】
（実施例３）
実施例１においては、熱処理室１１を搬送室４１とが上下に並べられ、搬送室４１の両側に準備室と冷却室が配置された真空熱処理装置１を示したが、この熱処理室１１と搬送室４１との組み合わせを単位として連接して連続式の真空熱処理装置とすることが可能である。図８は熱処理室１１と搬送室４１との組み合わせの３単位が水平方向に連設され最後尾に冷却室が接続された真空熱処理装置３の断面図である。すなわち、熱処理室１１は左側から順に、脱ワックス室１１1 、第１燒結室１１2 、第２燒結室１１3 とされ、かつ、それぞれの搬送室４１1 、４１2 、４１3 および冷却室４１4 は仕切り扉４2 、４3 、４4 を介して接続されており、脱ワックス室１１1 の搬送室４１1 には搬入扉４1 、冷却室４１4 には搬出扉４5 が取り付けられたものである。そして、冷却室４１4 以外の３単位の熱処理室１１1 〜１１3 と搬送室４１1 〜４１3 は実施例１の熱処理室１１、搬送室４１と同様に構成されているので、主要な構成要素についてのみ符号を付してそれらの説明は省略する。
【００５２】
冷却室４１4 には上流側の搬送室４１1 、４２2 、４１3 におけると同様なチェインコンベア５３4 が設けられており、外付けされたファンモータ８５によって冷却室４１4 の天井部のファン８５Ｆが回転され、図示せずとも外部から導入される加圧不活性ガスを循環させる。また、冷却室４１4 の上部には加圧不活性ガスを冷却するための熱交換器８８が設けられている。そのほか、冷却室４１4 には真空排気系２０4 が接続されている。なお、実施例１の図１に示した真空熱処理装置１における熱処理室１１の可動リフレクタ３４、３４’は被処理物Ｇの流れる方向を開閉方向とするものであったが、図８の真空熱処理装置３においては、熱処理室としての脱ワックス室１１1 、第１燒結室１１2 、第２燒結室１１3 に冷却室４１4 を連接するものであるために、各熱処理室における可動リフレクタの開閉方向は被処理物Ｓの流れる方向とは直角な方向としている。従って、図８においては開閉を駆動するエアシリンダは図示されず、可動リフレクタ３４1 〜３４3 のみを簡略化した形で示している
【００５３】
真空熱処理装置３は例えばタンタルの微粉末を樟脳のようなバインダと共に加圧成形した被処理物Ｓからを先ずバインダを除去し、すなわち、脱ワックスし、続いてタンタルの微粉末を燒結するような場合に使用される。すなわち、真空熱処理装置３の稼動時における真空度と加熱温度は、例えば、脱ワックス室１１1 は５００〜６００℃、１０2 〜１０-1Ｐａ、第１燒結室１１2 は１４００〜１５００℃、１０-3Ｐａ、第２燒結室１１3 は１８００℃〜２０００℃、１０-4Ｐａとするような条件下に被処理物Ｓが連続的に真空熱処理される。真空熱処理の完了後、被処理物Ｓは冷却室４１4 へ移され、１０-3Ｐａ程度の真空度において約１００℃まで冷却してから、導入される圧力０．５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ程度のアルゴンガスが熱交換器８８で冷却されファン８５Ｆによって循環されて更に冷却される。
【００５４】
このような真空熱処理装置３の脱ワックス室１１1 、第１燒結室１１2 、第２燒結室１１3 においては、それぞれ密閉下に脱ワックスされ、燒結されるので、それぞれの真空排気系２０1 、２０2 、２０3 は排気能力が大きくなくとも所定の真空度を得ることが可能である。また、密閉されているので例えば脱ワックス中における搬送室４１1 のワックスによる汚染、ないしは搬送室４１1 と連通されることによる搬送室４１2 のワックスによる汚染が防がれるので、その汚染に基づく燒結製品の品質劣化が解消される。
【００５５】
本実施の形態による真空熱処理装置は以上のように構成され作用するが、勿論、本発明はこれらに限られることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００５６】
例えば本実施の形態においては、加熱区画２５を円筒状リフレクタ２４によって画成したが、角筒状リフレクタを採用してもよい。
また本実施の形態においては、被処理物と支持する昇降蓋をエアシリンダ８１によって昇降するロッド８２によって昇降させるものとしたが、エアシリンダ以外の機構、例えばボールねじ機構によってによってロッドを昇降させるようにしてもよい。
また本実施の形態の実施例２においては、熱処理室１１と窒素ガスの冷風による冷却室９１とが上下に配置された例を示したが、ガスによる冷却室に替えて、被処理物を油中に浸漬して冷却するような冷却室を設けてもよい。
また実施例１においては、搬送機構の中間トレイ６３を昇降蓋７６の円環状凸部７６ｒによって上昇させる場合を示したが、円環状凸部７６ｒではなく、全く別な機構によって中間トレイ６３を上昇させるようにしてもよい。
【００５７】
また実施例１においては、昇降蓋７６に伴われて上昇する搬送機構の中間トレイ６３と、昇降蓋７６とによって熱処理室１１の挿入開口１６を密閉する場合を説明したが、搬送台６２に中間トレイ６３を持たない真空熱処理装置とすることも可能である。例えば、実施例１とは異なる搬送機構において、実施例１の中間トレイ６３を二つ割りにして両側方への開閉を可能とした可動支持部材６３ａ’、６３ｂ’によってトレイ６４を支持し、実施例１の中間トレイ６３と昇降蓋７６とを一体化させた形状の昇降蓋７６’に設けられた実施例１と同様な支柱７３の先端が搬送機構上のトレイ６４の底面に当接して上昇し始める同時に、円環状支持部材６３ａ’、６３ｂ’を両側方へ移動させ、それらの間を昇降蓋７６’が通過し上昇するようにしてもよい。この例では、熱処理室１１の環状底部１５の下面または昇降蓋７６’の外周縁部の上面に、環状シーリング材、例えばフッ素ゴム製０−リングが設けられる。所定の真空熱処理の完了後、昇降蓋７６’が下降され離隔された円環状支持部材６３ａ’、６３ｂ’の間を通過した時点で円環状支持部材６３ａ’、６３ｂ’を閉じることにより、昇降蓋７６’とその支柱７３はトレイ６４を円環状支持部材６３ａ’、６３ｂ’上に残して最下点まで下降される。可動リフレクタ３４、３４’が実施例１の場合と同様に設けられることは言うまでもない。勿論、これ以外の機構であってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の真空熱処理装置は以上に説明したような形態で実施され、次に述べるような効果を奏する。
【００５９】
請求項１の真空熱処理装置によれば、熱処理室の挿入開口が環状シーリング材を介する昇降蓋によって密閉され、熱処理室の真空排気に際して搬送室または冷却室は排気されないので、排気能力の小さい真空ポンプを使用しても所定の高真空度が得られ、真空熱処理装置の製造コスト、ランニングコストを低下させる。また、可動リフレクタと支柱部リフレクタによって筒状リフレクタの開口が熱的に閉じられるので、加熱区画内で温度精度の高い真空熱処理が可能となるほか、輻射熱が遮蔽される部分においては高価な耐熱性金属に替えて一般的な鉄鋼材、ステンレス鋼材を採用することを可能にし、この面からも真空熱処理装置の製造コストを低下させる。
【００６０】
請求項２の真空熱処理装置によれば、熱処理室の挿入開口が昇降蓋と搬送機構の中間プレートとによって密閉され、その密閉は位置的に上下となる環状シーリング材（１）と環状シーリング材（２）とを介して行われるので、密閉が簡易にかつ確実に行われるほか、昇降蓋に若干の傾きがある場合にも、その傾きを吸収して確実に密閉される。従って、熱処理室の真空排気に際して搬送室または冷却室は排気されないので、排気能力の小さい真空ポンプを使用しても所定の高真空度が得られ、真空熱処理装置の製造コスト、ランニングコストを低下させる。また、可動リフレクタと支柱部リフレクタによって筒状リフレクタの開口が熱的に閉じられるので、加熱区画内で温度精度の高い真空熱処理が可能となるほか、輻射熱が遮蔽される部分においては高価な耐熱性金属に代えて一般的な鉄鋼材、ステンレス鋼材を採用することを可能にし、この面からも真空熱処理装置の製造コストを低下させる。
【００６１】
請求項３の真空熱処理装置によれば、熱処理室の加熱区画への被処理物の挿入と、熱処理室の密閉と、加熱区画からの輻射熱の遮蔽とを同時に行うことを可能し、被処理物の真空熱処理操作が合理化され、真空熱処理のランニングコストを削減すると共に生産性を向上させる。
【００６２】
請求項４の真空熱処理装置によれば、可動リフレクタと支柱部リフレクタとによる加熱区画からの輻射熱の遮蔽に加えて、冷却手段によって熱処理室の環状底板と昇降蓋との温度上昇が防がれるので、それらより下方の構造材料に耐熱性金属を不要とし、それらの間に介装させる環状シーリング材（１）、（２）として繰り返しの使用に耐え、長期間にわたって優れたシール性を保持するゴム製Ｏ−リングの使用を可能として、真空熱処理装置の製造コスト、ランニングコストを大幅に低下させる。また、可動リフレクタの温度上昇が防止され歪みの発生が抑制されるので、可動リフレクタの円滑は開閉が長期にわたって保証される。
請求項５の真空熱処理装置によれば、可動リフレクタが平板状で閉時には支柱部リフレクタの外周に対応する位置まで移動されて環状体を形成し、開時には分割されて側方へ移動されるものであり、その設置によって熱処理室の容積の大きく増大させないので、熱処理室の排気に能力の大きい真空ポンプを必要とせず、可動リフレクタを設置したことによる製造コスト、ランニングコストを上昇させない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の真空熱処理装置の断面図であり、被処理物が下方にある状態を示す。
【図２】図１における［２］−［２］線方向の断面図である。
【図３】図１と同様な断面図であり、被処理物が熱処理室内へ挿入された状態を示す。
【図４】図３の部分拡大図であり、中間トレイと昇降蓋とによる熱処理室の密閉状態を示す。
【図５】図３における［５］−［５］線方向の断面図であり、可動リフレクタが閉じられた状態を示す。
【図６】図５と同様な断面図であり、可動リフレクタが開かれた状態を示す。
【図７】実施例２の真空熱処理装置の熱処理室と搬送室の断面図である。
【図８】実施例３の真空熱処理装置の断面図である。
【図９】従来例１の真空熱処理装置の断面図である。
【図１０】従来例２の真空熱処理装置の断面図である。
【図１１】従来例３の真空熱処理装置の断面図である。
【符号の説明】
１ 真空熱処理装置
１１ 熱処理室
１５ 円環状底部
１６ 挿入開口
１９ フッ素ゴム製Ｏ−リング
２４ 円筒状リフレクタ
２５ 加熱区画
２６ 開口
２９ 不活性ガス導入管
３４ 可動リフレクタ
３４’ 可動リフレクタ
４１ 搬送室
５３ チェインコンベア
６２ 搬送台
６３ 中間トレイ
６４ トレイ
７３ 支柱
７４ 支柱部リフレクタ
７９ フッ素ゴム製Ｏ−リング
８１ エアシリンダ
８２ ロッド
【発明の属する技術分野】
本発明は被処理物を真空下に熱処理するための真空熱処理炉に関するものであり、更に詳しくは、熱処理室と、その下側に接合された搬送室または冷却室からなり、搬送されて搬送室または冷却室にある被処理物を熱処理室へ挿入し、真空下に加熱して熱処理する真空熱処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属の焼入れ、ろう付けには熱処理室と冷却室とを並べた真空熱処理装置が使用され、タンタル電解コンデンサなどの焼結製品の製造には熱処理室としての脱ワックス室と焼結室とがそれぞれの下側の搬送室で連結された真空熱処理装置が使用されて、不活性ガスの存在下または不存在下に、被処理物が真空熱処理されている。
【０００３】
（従来例１）
図９は特開平９ー５３８８７号公報に開示されている真空熱処理装置１００の予熱室１１１と搬送室１４１との断面図である。熱処理室としての予熱室１１１はその円環状底板１１５によって搬送室１４１の天井部の開口１４４の周囲に固定されており、数種の真空ポンプからなる真空排気系１２０が接続されている。予熱室１１１内には円筒状リフレクタ１２４によって被処理物Ｈを収容する加熱区画１２５が形成されており、加熱区画１２５内には加熱のための電熱ヒータ１２２が取り付けられている。また、円筒状リフレクタ１２４の下端部は円環状底板１１５の内周に接するように小径として予熱室１１１への挿入開口１１６とされ、予熱室１１１の円環状底板１１５には冷却水通路１１７が設けられており、円環状底板１１５の下面にはＯ−リング１１９が嵌め込まれている。
【０００４】
搬送室１４１内をチエインコンベア１５３によって搬送される搬送台１６２に積載された被処理物Ｈは予熱室１１１の直下に停止される。搬送台１６２はほぼ正方形の板状で中央部に円形の開口１６２ｈが設けられている。そして、開口１６２ｈに面する内周縁部の座ぐりに、以下一点鎖線で示すように、中間トレイ１６３が載置され、中間トレイ１６３の中央部の開口１６３ｈに面する内周縁部の座ぐりにトレイ１６４が重ねて載置され、そのトレイ１６４に被処理物Ｈが積載されてくる。
【０００５】
搬送室１４１の下側には昇降装置としてのエアシリンダ１８１が設置されており、そのロッド１８２が軸シール１４２を介して搬送室１４１内へ挿通されており、その先端に昇降蓋１７６が取り付けられている。昇降蓋１７６は搬送台１６２の開口１６２ｈを挿通可能な外径を有し、昇降蓋１７６の上面には被処理物Ｈを載置するトレイ１６４を下方から支持する支柱１７３が中間トレイ１６３の開口１６３ｈを挿通可能に立設されている。また、昇降蓋１７６の上面と支柱１７３の中間位置には昇降蓋１７６と平行に支柱部リフレクタ１７４が取り付けられており、昇降蓋１７６の上面の外周縁部にはＯ−リング１７９が嵌め込まれている。
【０００６】
そして、エアシリンダ１８１によって昇降蓋１７６が上昇されると、支柱１７３は中間トレイ１６３の開口１６３ｈ内を挿通して上昇し、昇降蓋１７６は搬送台１６２の開口１６２ｈ内を挿通した後、直ちに中間トレイ１６３を伴って上昇し、被処理物Ｈは加熱区画１１１内へ挿入されるが、図９はその挿入された状態を示す。すなわち、昇降蓋１７６は中間トレイ１６３と共に予熱室１１１の挿入開口１１６を密閉する。この時、予熱室１１１の円環状底板１１５と中間トレイ１６３との間はＯ−リング１１９によって、また、中間トレイ１６３と昇降蓋１７６との間はＯ−リング１７９によって気密にシールされる。
【０００７】
（従来例２）
図１０は特開平９ー１２６６５９号公報に開示されている真空熱処理装置２００の脱バインダ室２１１と搬送室２４１との断面図である。熱処理室としての脱バインダ室２１１は鋼板製の鏡蓋２１２と側壁２１３とによって形成されて円環状底板２１５と一体化されており、鏡蓋２１２と側壁２１３の外周面は断熱材２１７で覆われている。そして円環状底板２１５は搬送室２４１の天井部の開口２４４の周囲に取り付けられている。また、側壁２１３には排気管２１８が設けられ、脱離されたバインダを捕捉するためのトラップを備えた真空排気系２２０が接続されている。脱バインダ室２１１の内部には、円環状底板２１５の挿入開口２１６に整合させて、下方に開口２２６を有する円筒状リフレクタ２２４がブラケット２２１に固定されて加熱区画２２５が形成されており、加熱区画２２５内には図示しない導入端子を経由して電熱ヒータ２２２が架張されている。なお、円環状底板２１５の下面にはＯ−リング２１９が嵌め込まれている。
【０００８】
また、搬送室２４１の下方の軸シール２４３を介して搬送室２４１内へ挿通されているロッド２８２の先端に昇降蓋２７６が固定されている。昇降蓋２７６はフランジ部２７４と台部２７５を有し、台部２７５に立設された支柱２７３ａ、２７３ｂが被処理物Ｆを載置するトレイ２６４を下方から突き上げて支持している。すなわち、図１０は加熱区画２２５内に被処理物Ｆが挿入され、昇降蓋２７６のフランジ部２７４に支持される中間トレイ２６３がＯ−リング２１９を介して円環状底板２１５と当接して脱バインダ室２１１を密閉している状態を示す。
【０００９】
なお、上記の被処理物Ｆとトレイ２６４および中間トレイ２６３は搬送室２４１内のチェインコンベア２５３によって搬送台２６２と共に搬入されて来たものであり、その時点では、搬送台２６２の中央部の開口２６２ｈに面する内周縁部の座ぐりに中間トレイ２６３が載置され、中間トレイ２６３の中央部の開口２６３ｈに面する内周縁部の座ぐりにトレイ２６４が重ねて載置され、そのトレイ２６４上に被処理物Ｆが積載されていたものである。そして、昇降蓋２７６のフランジ部２７４は搬送台２６２の開口２６２ｈを挿通可能な外径とされ、台部２７５は中間トレイ２６３の開口２６３ｈを挿通可能な外径とされている。そのほか、搬送室２４１に設けた排気管２４８には真空排気系２５０が接続されている。
【００１０】
（従来例３）
図１１は特開平９ー１２６６６０号公報に開示されている真空熱処理装置３００における焼結室３１１と搬送室３４１、昇降機室３７１の断面図である。熱処理室としての焼結室３１１は鋼板で二重構造とされた鏡蓋３１２と側壁３１３とがフランジで接合されており、二重の鋼板の間は冷却水が循環されている。そして、側壁３１３の下端部は円環状底板３１５と一体化されており、円環状底板３１５は搬送室３４１の天井部の開口３４４の周囲に取り付けられている。なお、焼結室３１１には真空排気系３２０が接続されている。焼結室３１１内においては、ブラケット３２１に固定され、下方に開口３２６を有する円筒状リフレクタ３２４によって加熱区画３２５が形成されており、加熱区画３２５の内部には図示しない導入端子に接続して帯状の電熱ヒータ３２２が架張されている。そして、円筒状リフレクタ３２４の開口３２６の周囲の下面には金属製の中空Ｏ−リング３１９が嵌め込まれている。
【００１１】
昇降機室３７１にはスライダー・クランク機構による昇降機３８０が設置されており、レール３８３に沿って上下に走行する昇降台３８１にロッド３８２が立てられている。ロッド３８２の先端部の接続フランジ３７８には冷却水ジャケット３７７を介して鍔部３７４と台部３７５とからなる昇降蓋３７６が取り付けられている。また、接続フランジ３７８には支柱３７３ａとその周囲の支柱３７３ｂとが台部３７５を貫通して立設されおり、加熱区画３２５内において被処理物Ｓを載置するトレイ３６４を下方から突き上げて支持している。すなわち、図１１は被処理物Ｓを加熱区画３２５内に挿入し、昇降蓋３７６の鍔部３７４に支持される中間トレイ３６３がメタルＯ−リング３１９を介して円筒状リフレクタ３２４の底板と当接して加熱区画３２５を熱的に閉じている状態を示す。
【００１２】
なお、上記の被処理物Ｓとトレイ３６４および中間トレイ３６３は搬送室３４１のチエインコンベア３５３によって搬送台３６２と共に搬送されて来たものであり、その時点では、搬送台３６２の中央部の開口３６２ｈに面する内周縁部の座ぐりに中間トレイ３６３が載置され、中間トレイ３６３の中央部の開口３６３ｈに面する内周縁部の座ぐりにトレイ３６４が重ねて載置され、そのトレイ３６４上に被処理物Ｓが積載されていたものである。そして、昇降蓋３７６の鍔部３７４は搬送台３６２の開口３６２ｈを挿通可能な外径とされ、台部３７５は中間トレイ３６３の開口３６３ｈを挿通可能な外径とされている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来例１の真空熱処理装置１００における予熱室１１１は、その円環状底板１１５は水冷されているので円環状底板１１５のＯ−リング１１９は劣化されにくいが、昇降蓋１７６は水冷されていないことから昇降蓋１７６のＯ−リング１７９はやや劣化し易く、中間トレイ１６３と昇降蓋１７６とによる予熱室１１１の密閉にはやや問題が残るほか、中間トレイ１６３の内周縁部や昇降蓋１７６の一部が加熱区画１２５に面しており、それらを伝達する熱ロスがあるので、加熱区画１２５は熱的に十分に密閉されたものとはなっていない。
従来例２の真空熱処理装置２００における脱バインダ室２１１は、その円環状底板２１５と昇降蓋２７６の鍔部２７４とが共に水冷されていないこと、円環状底板２１５と中間トレイ２６３との間にのみＯ−リング２１９が使用され、中間トレイ２６３と鍔部２７４との間にはシール材が使用されていないことから、脱バインダ室２１１の密閉は必ずしも十分ではなく、また、中間トレイ２６３の内周縁部や昇降蓋２７６の台部２７５が加熱区画２２５に直接に面しており、加熱区画２２５は熱的に十分には閉じられていない。
また、従来例３の真空熱処理装置３００における焼結室３１１は、その円筒状リフレクタ３２４の開口３２６が中間トレイ３６３と水冷の昇降蓋３７６とによって熱的に閉じられており、焼結温度を高い精度で制御し得るものの、焼結室３１１は搬送室３４１、昇降機室３８１と連通しており、焼結室３１１を真空排気する場合、同時に搬送室３４１、昇降機室３７１も真空排気されるので、排気能力の大きい真空ポンプを必要とする。
【００１４】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、熱処理室内に形成される加熱区画を熱的に閉じることが可能で真空熱処理を高い温度精度で施すことができ、かつ熱処理室を密閉することが可能で排気能力の小さい真空ポンプによって高真空度に排気することができる真空熱処理装置を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は請求項１または請求項２の構成によって解決されるが、その解決手段を説明すれば、請求項１の真空熱処理装置は、真空排気可能な熱処理室と、熱処理室と挿入開口を介して接合された搬送室または冷却室と、熱処理室の内部に加熱区画を形成し下方に開口を有する筒状リフレクタと、搬送室または冷却室内に配置され、被処理物を積載したトレイを搬送する搬送機構と、トレイを下方から支持する複数の支柱を備え、上昇されて被処理物を加熱区画内へ挿入すると共に挿入開口を塞ぐ昇降蓋と、支柱間に昇降蓋と平行に設けられた複数の支柱部リフレクタと、筒状リフレクタの下方に位置し、支柱部リフレクタの存在下に、筒状リフレクタの開口を熱的に閉じるように作動する可動リフレクタと、昇降蓋の上面の支柱より外側となる外周縁部、または熱処理室の挿入開口を形成する環状底板の下面に設けられた環状シーリング材とから構成される装置である。 このような真空熱処理装置は、熱処理室の挿入開口が昇降蓋によって密閉されるので、熱処理室は排気能力の小さい真空ポンプによっても高真空度まで排気することが可能であるほか、筒状リフレクタの開口が可動レフレクタと支柱部リフレクタとによって熱的に閉じられて加熱区画からの輻射熱が遮蔽され、加熱区画より下方にある構成要素の不必要な温度上昇が防がれる。
【００１６】
請求項２の真空熱処理装置は、真空排気可能な熱処理室と、熱処理室と挿入開口を介して接合された搬送室または冷却室と、熱処理室の内部に加熱区画を形成し下方に開口を有する筒状リフレクタと、搬送室または冷却室内に配置され、被処理物が積載されるトレイおよびトレイを支持し搬送する中間トレイを備えた搬送機構と、トレイを下方から支持する複数の支柱を備え、上昇されて被処理物を加熱区画内へ挿入し、上昇される中間トレイと共に熱処理室の挿入開口を塞ぐ昇降蓋と、支柱間に昇降蓋と平行に設けられた複数の支柱部リフレクタと、筒状リフレクタの下方に位置し、支柱部リフレクタの存在下に、筒状リフレクタの開口を熱的に閉じるように作動する可動リフレクタと、昇降蓋の上面の支柱より外側となる外周縁部に設けられた環状シーリング材（１）と、熱処理室の挿入開口を形成する環状底板の下面に設けられた環状シーリング材（２）と、から構成される装置である。
このような真空熱処理装置は、熱処理室の挿入開口が搬送機構の中間トレイと昇降蓋とによって簡易にかつ確実に密閉されるので、熱処理室は排気能力の小さい真空ポンプによっても高真空度まで排気することが可能であるほか、筒状リフレクタの開口が可動レフレクタと支柱部リフレクタとによって熱的に閉じられて、加熱区画からの輻射熱が遮蔽され、加熱区画より下方にある構成要素の不必要な温度上昇が防がれる。
【００１７】
請求項２に従属する請求項３の真空熱処理装置は、昇降蓋が中間トレイを伴って上昇され、被処理物を加熱区画内へ挿入すると共に、環状シーリング材（１）によって昇降蓋と中間トレイとをシールし、同時に環状シーリング材（２）によって中間トレイと環状底板とをシールして熱処理室を密閉し、かつ可動リフレクタと支柱部リフレクタとによって筒状リフレクタの開口を熱的に閉じて、熱処理室の加熱区画が真空下に加熱され被処理物が真空熱処理される装置である。このような真空熱処理装置は、熱処理室の加熱区画への被処理物の挿入と熱処理室の密閉と加熱区画からの輻射熱の遮蔽とを同時に行うことを可能し、被処理物の真空熱処理操作を合理化させる。
【００１８】
請求項２に従属する請求項４の真空熱処理装置は、熱処理室の環状底板と、昇降蓋と、可動リフレクタとに冷却手段を有する装置である。このような真空熱処理装置は、可動リフレクタと支柱部リフレクタとによる輻射熱の遮蔽に加え、更に冷却手段によって熱処理室の環状底板と昇降蓋との温度上昇を防ぐので、可動リフレクタの温度上昇による歪みを防ぐと共に、環状底板、中間トレイ、昇降蓋の間に介装する環状シーリング材（１）、（２）に繰返し使用ができシール性に優れたゴム製Ｏ−リングの採用を可能にする。
請求項２に従属する請求項５の真空熱処理装置は、可動リフレクタが分割可能な平板状に形成されており、閉時には支柱部リフレクタの外周に対応する位置まで移動されて環状体を形成し、開時には分割されて側方へ移動される装置でである。このような真空熱処理装置は、熱処理室の容積の大きく増大させることなく、加熱区画を熱的に閉じることを可能にする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の真空熱処理装置は、上述したように、搬送室または冷却室において加熱区画の直下に停止され、被処理物をトレイと中間トレイを介して積載する搬送台に対して、昇降蓋が下方から上昇され昇降蓋の支柱がトレイの底面を支持して上昇されるに伴い、昇降蓋の外周縁部が環状シーリング材（１）を介し中間トレイを支持して上昇し、被処理物が熱処理室の挿入開口から筒状リフレクタによって形成された加熱区画内へ挿入されて、中間トレイが環状シーリング材（２）を介して熱処理室の環状底板と当接することにより熱処理室が密閉され、かつ筒状リフレクタの開口が可動リフレクタと支柱部リフレクタとによって熱的に閉じられた後、真空下に加熱区画が加熱されて、被処理物が真空熱処理される装置である。加熱温度および真空度は真空熱処理の目的によって異なるが、加熱温度は１０００℃から２０００℃までの範囲内にあり、その時の真空度は１０-2Ｐａから１０-4Ｐａまでの範囲内にある。
【００２０】
熱処理室の挿入開口を気密に閉じるためには、中間トレイと昇降蓋との間に環状シーリング材（１）を介装させ、更に熱処理室の挿入開口を形成する環状底板と中間トレイとの間に環状シーリング材（２）を介装させることが望ましい。それぞれの間で確実に真空シールを行うためである。また、環状シーリング材（１）と環状シーリング材（２）とを上下で介装させることにより、例えば、昇降蓋や中間トレイに僅かの傾きがあっても、その傾きは２本の環状シーリング材によって分担してカバーされ、十分な真空シールが得られるというメリットもある。
【００２１】
環状シーリング材（１）、（２）としては、熱処理時における高温に耐える耐熱性を必要とするので、メタル製中空Ｏ−リングを採用し得るほか、ナイフエッヂと柔軟な金属ガスケットとの組み合わせによるメタルシールも採用し得る。最も好ましい環状シーリング材（１）、（２）は弾性変形範囲の大きいゴム製Ｏ−リングであるが、耐熱性に劣るので、ゴム製Ｏ−リングを採用する場合には、これを介装する構成部材のうち、水冷の困難な中間トレイを除く、熱処理室の環状底板および昇降蓋を水冷してゴム製Ｏ−リングの温度上昇を防ぐことが必要である。
【００２２】
更には、ゴム製Ｏ−リングの温度上昇を防ぐには、上記の水冷以外に、ゴム製Ｏ−リングの介装箇所を加熱区画の輻射熱から遮蔽することが望ましい。輻射熱を遮蔽するには、すなわち、筒状リフレクタの開口を塞ぐには、真空熱処理時に加熱区画内へ被処理物を支持して挿入される昇降蓋の複数の支柱で囲われる部分を遮蔽する支柱部リフレクタを設けると共に、支柱部リフレクタの外周部分を遮蔽し、かつ被処理物の挿入時、取出し時には支障とならないように開閉し得る可動リフレクタを設けることが必要である。
【００２３】
支柱部リフレクタは支柱の長さ方向に多段に設けることが好ましい。しかし、支柱が加熱区画内に挿入された時点において、その中の少なくとも一段は筒状リフレクタの開口の外側に存在することが望ましい。また、可動リフレクタは支柱部リフレクタの外周側を遮蔽するものであるから、可動リフレクタは環状体を分割して開閉するものとなるが、その分割形状や開閉方法は限定されない。例えば環状体を２分割したものでもよく、３分割したものでもよい。また等分割されていなくてもよい。更には、開閉方法として側方へ移動させてもよく、また外周側に支点を設けて下方へ回動させてもよい。
【００２４】
更には、真空熱処理時に熱処理室内へ不活性ガスを導入する配管を設けることが望ましい。真空熱処理時に被処理物からガスが放出される場合には、不活性ガスは熱処理室内における放出ガスの分圧を低下させ、被処理物からの放出ガスの脱離を促進する。また、たとえ極微量の空気であっても、その空気の存在下の加熱によって被処理物が劣化されるような場合には、不活性ガスの雰囲気下での加熱によって被処理物の熱劣化を抑制することができる。不活性ガスとしてはアルゴンやヘリウムのような希ガスまたは窒素ガスを採用し得る。
【００２５】
なお、上記において熱処理室の挿入開口を密閉することにより、熱処理室を真空排気するに際して排気能力の小さい真空ポンプの使用が可能となるが、搬送室はその上流側または下流側に接続される処理室との間で被処理物を受け渡しする時に真空排気されるので、排気能力の小さい真空ポンプの使用を可能とするためには、搬送室も可及的に容積も小さくすることが望ましい。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明の真空熱処理装置を実施例によって、図面を参照し、具体的に説明する。
【００２７】
（実施例１）
図１は実施例１の真空熱処理装置１の断面図であり、熱処理室１１と搬送室４１とが上下に配置されている。すなわち、床面を掘り下げたピット９の段差面に立てられた支柱８に搬送室４１が支持されており、搬送室４１の天井部の連通開口４４の周囲に熱処理室１１が設置されている。熱処理室１１は鋼板による二重壁構造とされた鏡蓋１２と側壁１３とがフランジで気密に接合されて形成されており、二重壁の間は冷却水が循環されて冷却されている。熱処理室１１の側壁１３の下端部は連通開口４４の周囲に固定された円環状底部１５と一体化されており、円環状底部１５の中央は熱処理室１１への挿入開口１６となっている。また、円環状底部１５の内部は冷却水路１７となっており、円環状底部１５の上面および内周側面には底面リフレクタ１４が張り合わされている。また、後述の図４において拡大して示すが、円環状底部１５の下面の内周縁部には環状シーリング材（２）としての耐熱性のフッ素ゴム製Ｏ−リング１９が一部を露出させて嵌め込まれている。そして、熱処理室１１には複数種の真空ポンプを含む真空排気系２０が接続されている。
【００２８】
熱処理室１１内においては、ブラケット２１に固定された下開きの円筒状リフレクタ２４によって加熱区画２５が形成されており、円筒状リフレクタ２４の下端の円環状底面２３によって加熱区画２５への挿入開口２６が形成されている。円筒状リフレクタ２４には、その内面に近接して篭型ヒータ−２２が取り付けられており、熱処理室１１の側壁１３に取り付けられた水冷給電端子２７に接続されている。また、加熱温度の制御のために、側壁１３に取り付けられた導入端子２８から円筒状リフレクタ２４を貫通して加熱区画２５内へ熱電対が挿入されている。更には、加熱区画２５内へ外部から不活性ガス導入管２９が挿入されており、その下端のノズル２９ｎの開口からは下方へ向けて不活性ガスが吹き出されるようになっている。
【００２９】
そして、円筒状リフレクタ２４の直下には両側方へ開閉可能な可動レフレクター３４、３４’が取り付けられており、後述の昇降蓋７６の支柱７３に設けられた支柱部リフレクター７４と共に、加熱区画２５の挿入開口２６を塞ぐようになっている。すなわち、熱処理室１１の側壁１３に断面が横長の長方形の枝管１８、１８’が対向して設けられており、詳しくは後述する図５を参照して、その内部に設けられた２本のレール上の車輪付きの台車の上面に貼られた可動リフレクタ３４、３４’がエアシリンダ３１、３１’を駆動源として水平方向に開閉される。なお、図１においては、上記のレールやエアシリンダ３１、３１’を固定するブラケット等は図示を省略されている。そして、後述の図５に示すように、可動リフレクタ３４、３４’は閉じた状態で円環状となるが、その時の外径は円筒状リフレクタ２４の外径とほぼ同一であり、内径は被処理物Ｇが加熱区画２５内へ挿入される時の後述の６本の支柱７３に外接する大きさである。また、被処理物Ｇが加熱区画２５内へ挿入され取り出される時には、支障とならないように可動リフレクタ３４、３４’はそれぞれエアシリンダ３１、３１’によって枝管１８、１８’内へ引き込まれる。
【００３０】
搬送室４１には、その右側の図示を省略した準備室と接続するためのフランジ４５に密閉可能な仕切り扉４６が取り付けられており、左側の図示を省略した冷却室と接続するためのフランジ４７に密閉可能な仕切り扉４８が取り付けられている。また、搬送室４１内には、図１における［２］−［２］線方向の断面図である図２も参照して、チェインコンベア５３が電動機５７でギヤ駆動される駆動スプロケット５５と従動スプロケット５６に巻装されており、チェインコンベア５３に係合された方形の厚板状の搬送台６２が図１において右方から左方へ搬送される。
【００３１】
搬送台６２には、その中央部に大径穴６２ｈが形成されており、その大径穴６２ｈの周囲の座ぐりにリング状の中間トレイ６３が載置され、中間トレイ６３の中央部に形成されている中径穴６３ｈの周囲の座ぐりにトレイ６４が重ねて載置される。そして、そのトレイ６４上に被処理物Ｇが積載されて搬送されてくる。搬送台６２の大径穴６２ｈの直径は後述する昇降蓋７６の外周縁に設けられた円環状凸部７６ｒが挿通可能な大きさとされ、中間トレイ６３の中径穴６３ｈの直径は円環状凸部７６ｒの内側に配置された６本の支柱７３が挿通可能な大きさとされている。
【００３２】
また、チェインコンベア５３の途中には、搬送されてくる搬送台６２を検出するための光センサ５２の素子５２ａ、５２ｂが搬送室４１を横断して設置されており、光センサ５２が搬送台６２を検出するとチェインコンベア５３の搬送速度を減速させ、トレイ６４上の被処理物Ｇが加熱区画２５の直下に位置するように停止させる。そして、図示を省略したエアシリンダによって、チェインコンベア５３の下方から搬送台６２の前端側へストッパ５８が突き上げられ、搬送台６２の後端側へはエアシリンダ５４によってストッパ５９が回動されて立ち上げられ搬送台６２を係止するようになっている。なお、図１、および後述の図３には、光センサ５２、ストッパ５８、５９、および付随する部材類は図示を省略している。
【００３３】
図１へ戻り、搬送室４１のチェインコンベア５３より下方の部分には、昇降蓋７６とその上面に立設された６本の支柱７３を共に収容するための収容空間４１Ｕが設けられており、収容空間４１Ｕを含む搬送室４１の容積は熱処理室１１の１．３倍程度とされている。昇降蓋７６はその底面側の接続フランジ７８に取り付けられたロッド８２によって昇降される。すなわち、ロッド８２は搬送室４１の底面フランジ４９の軸シール４２を介して搬送室４１の外へ導出されており、ピット９内に設置されたエアシリンダ８１によって昇降される。また、接続フランジ７８のロッド８２の両側には後述の冷却水ジャケット７７への給排水パイプ８３が取り付けられており、搬送室４１の底面フランジ４９の軸シール４３を挿通してピット９内へ延在している。そして、給排水パイプ８３はロッド８２の昇降と同時に昇降され、ガイドシャフトとしても働く。
【００３４】
昇降蓋７６は、後述の図４も参照して、冷却水ジャケット７７を有し、上面は無機物繊維からなるマット状の断熱材７２とそのカバーによって覆われている。そして、前述したように、昇降蓋７６の外周縁部の円環状凸部７６ｒの内側には６本の支柱７３が同一円周上に立設されている。そして、円環状凸部７６ｒの上面には環状シーリング材（１）としてのフッ素ゴム製Ｏ−リング７９が一部を露出させて嵌め込まれている。また、６本の支柱７３の外接円の円内には支柱部リフレクタ７４が支持ボルト７５によって昇降蓋７６と平行に５段に架張されている。
【００３５】
図１の状態からロッド８２が昇降蓋７６を上昇させると、支柱７３の先端が中間トレイ６３の中径穴６３ｈを挿通し、トレイ６４の底面を支持して被処理物Ｇを上昇させるが、その途中において昇降蓋７６の円環状凸部７６ｒが中間トレイ６３を支持し上昇する。そして、被処理物Ｇはトレイ６４と共に熱処理室１１の挿入開口１６、開放されている可動リフレクタ３４、３４’の間、円筒状リフレクタ２４の開口２６を経由して加熱区画２５へ挿入されるが、図１と同様な断面図である図３に示すように、被処理物Ｇが加熱区画２５内の所定の位置に達し、中間トレイ６３が熱処理室１１の円環状底部１５の底面に当接して、熱処理室１１の挿入開口１６が中間トレイ６３と昇降蓋７６とによって密閉された時点で昇降蓋７６の上昇が停止されて、可動リフレクタ３４、３４’が閉じられる。
【００３６】
図４は図３の状態、すなわち、被処理物Ｇが加熱区画２５内へ挿入されて熱処理室１１が密閉された時の状態を示す部分拡大図であり、熱処理室１１の円環状底部１５が中間トレイ６３と昇降蓋７６、およびそれらの間に介装されたフッ素ゴム製Ｏ−リング１９、７９とによって密閉されていることを示す。円環状底部１５はその冷却水路１７によって冷却され、昇降蓋７６は冷却水ジャケット７７によって冷却されているので、フッ素ゴム製Ｏ−リング１９、７９は耐熱性ではあるが、温度上昇が防がれることにより劣化せず、シール性を長期間にわたって発揮する。また、フッ素ゴム製Ｏ−リング１９、７９が上下に位置して介装されているので、中間トレイ６３や昇降蓋７６に若干の傾きがあり、何れか一方のＯ−リングだけではシールが困難な場合にも、傾きを分担して吸収し熱処理室１１を確実に密閉する。
【００３７】
図５は図３における［５］−［５］線方向の断面図であり、可動リフレクタ３４、３４’が閉じられている場合を示す。また、図６は可動リフレクタ３４、３４’が開かれている場合、すなわち、図１の状態を示す。可動リフレクタ３４、３４’は対称に設けられているので、一方の可動リフレクタ３４に付いてその構成を説明し、他方の可動リフレクタ３４’の対応する構成要素には（’）付きの同じ符号を付する。図５において、熱処理室１１の側壁１３に設けられた枝管１８内に熱処理室１１のほぼ中心部まで２本のレール３３が設けられており、そのレール３３上を走行する車輪３６ｗを備えた台車３６の上面に半円環形状の可動リフレクタ３４が貼り合わされている。台車３６の側端部にはシャフト３７が取り付けられており、シャフト３７は枝管１８のフランジ１８ｆに固定されたベローズ付きの水冷軸受３８を挿通して熱処理室１１の外部へ取り出されている。なお詳細は図示せずとも、水冷軸受３８に使用されている水はシャフト３７内からフレキシブルチューブ３５を経由して台車３６内へ循環されており、台車３６を冷却するようになっている。他方、フランジ１８ｆに固定されたブランケット３０にエアシリンダ３１が固定されており、エアシリンダ３１のロッド３２とシャフト３７とがカップリング３９によって連結されている。すなわち、可動リフレクタ３４はエアシリンダ３１を駆動源として開閉される。
【００３８】
図５に示すように、可動リフレクタ３４、３４’が閉じられた円環状態においては、その外径は一点鎖線で示す円筒状リフレクタ２４の外径とほぼ同一とされ、その内径は被処理物Ｇと共に加熱区画２５内へ挿入されている昇降蓋７６の支柱７３に設けられた支柱部リフレクタ７４の外径とほぼ同一とされている。そのことによって、図３に示されているように、円筒状リフレクタ２４の開口２６は可動リフレクタ３４、３４’と支柱部リフレレクタ７４とによって熱的に閉じられる。そして、図６を参照して、被処理物Ｇの挿入時、取り出し時には、可動リフレクタ３４、３４’が障害とならないように、エアシリンダ３１、３１’のロッド３２、３２’がシャフト３７、３７’をそれぞれ外側方へ引き出すので、可動リフレクタ３４、３４’はそれぞれ側方の枝管１８、１８’内へ引き込まれ、円筒状リフレクタ２４の下方は開放される。
【００３９】
実施例１の真空熱処理装置１は以上のように構成されるが、次にその作用を説明する。なお、図１を参照し、可動リフレクタ３４、３４’が開放され、昇降蓋７６が下降された真空熱処理装置１において、熱処理室１１と搬送室４１は真空排気系２０によって排気されて所定の真空度にあり、また、熱処理室１１の鏡蓋１２と側壁１３の二重壁の間、水冷給電端子２７、円環状底部１５の冷却水路１７、昇降蓋７６の冷却水ジャケット７７、可動リフレクタ３４、３４’の台車３６、３６’内、水冷軸受け３８、３８’等は所定通りに水冷されており、導入端子２８から加熱区画２５内へ挿入されている熱電対、搬送室４１の光センサ５２も作動状態にあるものとする。
【００４０】
搬送台６２に中間トレイ６３が載置され、その上へ重ねて載置されたトレイ６４上の被処理物Ｇが、右側に隣接する準備室から仕切り扉４６を経由して搬送室４１内へ搬入され、チェインコンベア５３によって右方から左方へ搬送される。そして、図２を参照して、搬送台６２の前端部が光センサ５２の素子５２ａ、５２ｂによって検出されると、チェインコンベア５３は減速され、被処理物Ｇが加熱区画２５の直下に位置するとチェインコンベア５３は停止される。続いて、搬送台６２の前端側にストッパー５８が下方から突き出され、エアシリンダ５４によって後端側にストッパー５９が回動され持ち上げられて搬送台６２が固定される。
【００４１】
図１を参照し、続いて昇降用のエアシリンダ８１が起動されてロッド８２が上昇され昇降蓋７６と支柱７３を上昇させる。支柱７３は搬送台６２の大径穴６２ｈおよび中間トレイ６３の中径穴６３ｈを挿通してトレイ６４の底面に当接し、これを支持し持ち上げて被処理物Ｇを熱処理室１１の挿入開口１６から円筒状リフレクタ２４の開口２６を経て加熱区画２５内へ挿入する。その途中において、昇降蓋７６の外周縁部の円環状凸部７６ｒが搬送台６２の大径穴６２ｈを挿通し、続いてフッ素ゴム製Ｏ−リング７９を介して中間トレイ６３の底面を支持し持ち上げる。そして、図３に示すように、被処理物Ｇが加熱区画２５内の所定の位置へ挿入されると共に、図４に詳細を示すように、昇降蓋７６の円環状凸部７６ｒがＯリング７９を介して中間トレイ６３を支持した状態において、中間トレイ６３がフッ素ゴム製Ｏ−リング１９を介して熱処理室１１の円環状底部１５の下面と当接して押圧されることにより、熱処理室１１の挿入開口１６が中間トレイ６３と昇降蓋７６とによって密閉される。
【００４２】
次いで、図３、図５に示すように、エアシリンダ３１、３１’によって可動リフレクタ３４、３４’が両側から閉じられ、円筒状リフレクタ２４の挿入開口２６の直下が可動リフレクタ３４、３４’と支柱部リフレクタ７４とによって熱的に閉じられる。そして、加熱区画２５の篭型ヒータ−２２に三相交流が通電されて、例えば、高温度熱処理の場合には１８００℃〜２０００℃の温度、±１０℃以内の温度精度で加熱され、熱処理室１１は最高１０-4Ｐａの真空度まで真空排気される。この真空熱処理時、熱処理室１１は密閉されているので排気能力の小さい真空ポンプを使用しても所定の真空度まで容易に排気することができる。そして、被処理物Ｇから放出されるガスがある場合、そのガスは真空ポンプによってその排気ラインへ除去される。また、円筒状リフレクタ２４が熱的に閉じられているので、上記のような温度精度での加熱が可能であるほか、加熱区画２５からの輻射熱が効果的に遮蔽されることから、図４に示した熱処理室１１の挿入開口１６を密閉する中間トレイ６３と昇降蓋７６の温度上昇が防がれ、これらは水冷されていることもあって、フッ素ゴム製のＯリング１９、７９は劣化することなく長期間にわたってシール性を発揮する。また、中間トレイ６３や昇降蓋７６の材料に高価な耐熱性金属のタングステンやモリブデンを必要とせず、一般的なステンレス鋼の使用が可能となりコストを低下させる。
【００４３】
被処理物Ｇから例えばワックスをガスとして除去する場合、また不活性ガス中で熱処理を行うことが必要な場合には、上記の真空熱処理時に、不活性ガス導入管２９のノズル２９ｎから例えばアルゴンガスが導入される。勿論、アルゴンガスに替えてヘリウムガスを導入してもよく、場合によっては窒素ガス、その他を導入してもよい。アルゴンガスの導入は熱処理室１１内における被処理物Ｇからの放出ガス成分の分圧を低下させるので、脱ガスが効果的に進行させる。また、不活性ガス中での熱処理は被処理物Ｇの加熱劣化を抑制する。この不活性ガスを吹き込む場合にも、熱処理室１１は密閉されており、アルゴンガスが搬送室４１へ流れ込むことはないので、アルゴンガスの消費量が節減される。
【００４４】
所定の真空熱処理時間が経過すると、篭型ヒータ２２への通電が停止され、不活性ガスが使用されている場合には吹き込みも停止される。次いで図６に示すように、可動リフレクタ３４、３４’が両側方へ開かれた後、エアシリンダ８１によってロッド８２が若干下降されることにより、熱処理室１１の円環状底部１５と中間トレイ６３との間に隙間ができて熱処理室１１と搬送室４１との圧力差が解消される。昇降蓋７６は更に下降され、被処理物Ｇがトレイ６４、中間トレイ６３と共に搬送台６２上へ降ろされた後、支柱７３と昇降蓋７６は更に最下点まで下降される。この時、搬送室４１は熱処理室１１と共に真空排気されるが、搬送室４１の容積も小さくされているので、搬送室４１は容易に高真空度に到達する。その後、搬送台６２のストッパ５８、５９による係止が解除されて、搬送室４１の左側のフランジ４７の仕切り扉４８が開かれ、チェインコンベア５３が起動されることにより、被処理物Ｇは搬送台６２と共に仕切り扉４８を経由して左方に隣接する冷却室へ搬出される。
【００４５】
すなわち、実施例１の真空熱処理装置１は、熱処理室１１内に加熱区画２５を画成する円筒状リフレクタ２４の開口２６を可動リフレクタ３４、３４’と支柱部リフレクタ７４とによって熱的に閉じることが可能であるので、真空熱処理を高い温度精度で施すことができ、更には、熱処理室１１の挿入開口１６を中間トレイ６３、昇降蓋７６およびフッ素ゴム製Ｏ−リング１９、７９によって完全に密閉することが可能であるので、排気能力の小さい真空ポンプによって高真空度に排気することができるほか、真空熱処理時に不活性ガスを導入する場合にも少量のガス量で目的を達成し得る。また、搬送室４１の容積が熱処理室１１の容積と同程度のオーダに狭小化されているので、熱処理室１１と搬送室４１との連通時においても、排気能力の小さい真空ポンプによって高真空度に排気することができる。
【００４６】
（実施例２）
図７は実施例１における熱処理室１１と冷却室９１とが上下に配置された金属焼入れ用の真空熱処理装置２の断面図である。すなわち、床面を掘り下げたピット９の段差面に支柱８が立てられており、その支柱８に冷却室９１が支持されている。そして、冷却室９１の天井部の連通開口９４の周囲に設けられた低い円筒状のアダプタ９１Ａ上に、実施例１において使用したものと同様な構成の熱処理室１１が設置されている。従って、熱処理室１１と、その挿入開口１６を塞ぐ昇降蓋７６、および昇降蓋７６に関連する各種の構成要素には実施例１の場合と同じ符号を付して、それらの説明は省略する。
【００４７】
冷却室９１の連通開口９４はエアシリンダ９３によって水平方向に往復動される円板状のゲート板９３Ｐを備えたゲート弁９２によって開閉される。また冷却室９１にはファンモータ９５が外付けされており、その軸に取り付けられたファン９５Ｆが冷却室９１に設けられた風洞９７内において回転され、風洞９７の外周には冷媒チューブ９８が巻装されている。また、ファンモータ９５と反対側には被処理物Ｊの搬入・取出扉９９が取り付けられている。
【００４８】
図７は搬入・取出扉９９から搬入された一点鎖線で示す位置へ搬入された被処理物Ｊが昇降蓋７６の支柱７３に支持されて上昇され、連通開口９４、熱処理室１１の挿入開口１６、円筒状リフレクタ２４内の二点鎖線で示す位置へ挿入されると共に、可動リフレクタ３４、３４’が閉じられ、熱処理室１１の挿入開口１６が中間トレイ６３と昇降蓋７６とによって密閉された状態を示す。この状態において、最終的に真空度１０-2Ｐａ、温度１２００℃とする真空熱処理が行われる。
【００４９】
所定の真空熱処理が完了すると、可動リフレクタ３４、３４’が開かれ、昇降蓋７６と共に被処理物Ｊが一点鎖線で示す下方の所定の位置まで下降され、ゲート弁９２のゲート板９３Ｐがエアシリンダ９３によって押し出されて、冷却室９１の天井部の連通開口９４を閉じる。そして、冷却室９１内へ例えば加圧窒素ガスが導入され、ファン９５Ｆが回転されることにより、加圧窒素ガスは循環され冷却されるが、その加圧窒素ガスの冷風によって被処理物Ｊが所定の温度まで冷却されると、装入・取出扉９９を解放して被処理物Ｊが取り出される。
【００５０】
このように真空熱処理装置２においては、真空熱処理時に、可動リフレクタ３４、３４’と支柱部リフレクタ７４とによって熱処理室１１の加熱区画２５からの輻射熱が遮蔽されると共に、熱処理室１１の挿入開口１６が、中間トレイ６３と水冷の昇降蓋７６、フッ素ゴム製Ｏ−リング１９、７９によって密閉されることにより、高い温度精度で、かつ排気能力の小さい真空ポンプによっても高い真空度で真空熱処理が行われる。
【００５１】
（実施例３）
実施例１においては、熱処理室１１を搬送室４１とが上下に並べられ、搬送室４１の両側に準備室と冷却室が配置された真空熱処理装置１を示したが、この熱処理室１１と搬送室４１との組み合わせを単位として連接して連続式の真空熱処理装置とすることが可能である。図８は熱処理室１１と搬送室４１との組み合わせの３単位が水平方向に連設され最後尾に冷却室が接続された真空熱処理装置３の断面図である。すなわち、熱処理室１１は左側から順に、脱ワックス室１１1 、第１燒結室１１2 、第２燒結室１１3 とされ、かつ、それぞれの搬送室４１1 、４１2 、４１3 および冷却室４１4 は仕切り扉４2 、４3 、４4 を介して接続されており、脱ワックス室１１1 の搬送室４１1 には搬入扉４1 、冷却室４１4 には搬出扉４5 が取り付けられたものである。そして、冷却室４１4 以外の３単位の熱処理室１１1 〜１１3 と搬送室４１1 〜４１3 は実施例１の熱処理室１１、搬送室４１と同様に構成されているので、主要な構成要素についてのみ符号を付してそれらの説明は省略する。
【００５２】
冷却室４１4 には上流側の搬送室４１1 、４２2 、４１3 におけると同様なチェインコンベア５３4 が設けられており、外付けされたファンモータ８５によって冷却室４１4 の天井部のファン８５Ｆが回転され、図示せずとも外部から導入される加圧不活性ガスを循環させる。また、冷却室４１4 の上部には加圧不活性ガスを冷却するための熱交換器８８が設けられている。そのほか、冷却室４１4 には真空排気系２０4 が接続されている。なお、実施例１の図１に示した真空熱処理装置１における熱処理室１１の可動リフレクタ３４、３４’は被処理物Ｇの流れる方向を開閉方向とするものであったが、図８の真空熱処理装置３においては、熱処理室としての脱ワックス室１１1 、第１燒結室１１2 、第２燒結室１１3 に冷却室４１4 を連接するものであるために、各熱処理室における可動リフレクタの開閉方向は被処理物Ｓの流れる方向とは直角な方向としている。従って、図８においては開閉を駆動するエアシリンダは図示されず、可動リフレクタ３４1 〜３４3 のみを簡略化した形で示している
【００５３】
真空熱処理装置３は例えばタンタルの微粉末を樟脳のようなバインダと共に加圧成形した被処理物Ｓからを先ずバインダを除去し、すなわち、脱ワックスし、続いてタンタルの微粉末を燒結するような場合に使用される。すなわち、真空熱処理装置３の稼動時における真空度と加熱温度は、例えば、脱ワックス室１１1 は５００〜６００℃、１０2 〜１０-1Ｐａ、第１燒結室１１2 は１４００〜１５００℃、１０-3Ｐａ、第２燒結室１１3 は１８００℃〜２０００℃、１０-4Ｐａとするような条件下に被処理物Ｓが連続的に真空熱処理される。真空熱処理の完了後、被処理物Ｓは冷却室４１4 へ移され、１０-3Ｐａ程度の真空度において約１００℃まで冷却してから、導入される圧力０．５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ程度のアルゴンガスが熱交換器８８で冷却されファン８５Ｆによって循環されて更に冷却される。
【００５４】
このような真空熱処理装置３の脱ワックス室１１1 、第１燒結室１１2 、第２燒結室１１3 においては、それぞれ密閉下に脱ワックスされ、燒結されるので、それぞれの真空排気系２０1 、２０2 、２０3 は排気能力が大きくなくとも所定の真空度を得ることが可能である。また、密閉されているので例えば脱ワックス中における搬送室４１1 のワックスによる汚染、ないしは搬送室４１1 と連通されることによる搬送室４１2 のワックスによる汚染が防がれるので、その汚染に基づく燒結製品の品質劣化が解消される。
【００５５】
本実施の形態による真空熱処理装置は以上のように構成され作用するが、勿論、本発明はこれらに限られることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００５６】
例えば本実施の形態においては、加熱区画２５を円筒状リフレクタ２４によって画成したが、角筒状リフレクタを採用してもよい。
また本実施の形態においては、被処理物と支持する昇降蓋をエアシリンダ８１によって昇降するロッド８２によって昇降させるものとしたが、エアシリンダ以外の機構、例えばボールねじ機構によってによってロッドを昇降させるようにしてもよい。
また本実施の形態の実施例２においては、熱処理室１１と窒素ガスの冷風による冷却室９１とが上下に配置された例を示したが、ガスによる冷却室に替えて、被処理物を油中に浸漬して冷却するような冷却室を設けてもよい。
また実施例１においては、搬送機構の中間トレイ６３を昇降蓋７６の円環状凸部７６ｒによって上昇させる場合を示したが、円環状凸部７６ｒではなく、全く別な機構によって中間トレイ６３を上昇させるようにしてもよい。
【００５７】
また実施例１においては、昇降蓋７６に伴われて上昇する搬送機構の中間トレイ６３と、昇降蓋７６とによって熱処理室１１の挿入開口１６を密閉する場合を説明したが、搬送台６２に中間トレイ６３を持たない真空熱処理装置とすることも可能である。例えば、実施例１とは異なる搬送機構において、実施例１の中間トレイ６３を二つ割りにして両側方への開閉を可能とした可動支持部材６３ａ’、６３ｂ’によってトレイ６４を支持し、実施例１の中間トレイ６３と昇降蓋７６とを一体化させた形状の昇降蓋７６’に設けられた実施例１と同様な支柱７３の先端が搬送機構上のトレイ６４の底面に当接して上昇し始める同時に、円環状支持部材６３ａ’、６３ｂ’を両側方へ移動させ、それらの間を昇降蓋７６’が通過し上昇するようにしてもよい。この例では、熱処理室１１の環状底部１５の下面または昇降蓋７６’の外周縁部の上面に、環状シーリング材、例えばフッ素ゴム製０−リングが設けられる。所定の真空熱処理の完了後、昇降蓋７６’が下降され離隔された円環状支持部材６３ａ’、６３ｂ’の間を通過した時点で円環状支持部材６３ａ’、６３ｂ’を閉じることにより、昇降蓋７６’とその支柱７３はトレイ６４を円環状支持部材６３ａ’、６３ｂ’上に残して最下点まで下降される。可動リフレクタ３４、３４’が実施例１の場合と同様に設けられることは言うまでもない。勿論、これ以外の機構であってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の真空熱処理装置は以上に説明したような形態で実施され、次に述べるような効果を奏する。
【００５９】
請求項１の真空熱処理装置によれば、熱処理室の挿入開口が環状シーリング材を介する昇降蓋によって密閉され、熱処理室の真空排気に際して搬送室または冷却室は排気されないので、排気能力の小さい真空ポンプを使用しても所定の高真空度が得られ、真空熱処理装置の製造コスト、ランニングコストを低下させる。また、可動リフレクタと支柱部リフレクタによって筒状リフレクタの開口が熱的に閉じられるので、加熱区画内で温度精度の高い真空熱処理が可能となるほか、輻射熱が遮蔽される部分においては高価な耐熱性金属に替えて一般的な鉄鋼材、ステンレス鋼材を採用することを可能にし、この面からも真空熱処理装置の製造コストを低下させる。
【００６０】
請求項２の真空熱処理装置によれば、熱処理室の挿入開口が昇降蓋と搬送機構の中間プレートとによって密閉され、その密閉は位置的に上下となる環状シーリング材（１）と環状シーリング材（２）とを介して行われるので、密閉が簡易にかつ確実に行われるほか、昇降蓋に若干の傾きがある場合にも、その傾きを吸収して確実に密閉される。従って、熱処理室の真空排気に際して搬送室または冷却室は排気されないので、排気能力の小さい真空ポンプを使用しても所定の高真空度が得られ、真空熱処理装置の製造コスト、ランニングコストを低下させる。また、可動リフレクタと支柱部リフレクタによって筒状リフレクタの開口が熱的に閉じられるので、加熱区画内で温度精度の高い真空熱処理が可能となるほか、輻射熱が遮蔽される部分においては高価な耐熱性金属に代えて一般的な鉄鋼材、ステンレス鋼材を採用することを可能にし、この面からも真空熱処理装置の製造コストを低下させる。
【００６１】
請求項３の真空熱処理装置によれば、熱処理室の加熱区画への被処理物の挿入と、熱処理室の密閉と、加熱区画からの輻射熱の遮蔽とを同時に行うことを可能し、被処理物の真空熱処理操作が合理化され、真空熱処理のランニングコストを削減すると共に生産性を向上させる。
【００６２】
請求項４の真空熱処理装置によれば、可動リフレクタと支柱部リフレクタとによる加熱区画からの輻射熱の遮蔽に加えて、冷却手段によって熱処理室の環状底板と昇降蓋との温度上昇が防がれるので、それらより下方の構造材料に耐熱性金属を不要とし、それらの間に介装させる環状シーリング材（１）、（２）として繰り返しの使用に耐え、長期間にわたって優れたシール性を保持するゴム製Ｏ−リングの使用を可能として、真空熱処理装置の製造コスト、ランニングコストを大幅に低下させる。また、可動リフレクタの温度上昇が防止され歪みの発生が抑制されるので、可動リフレクタの円滑は開閉が長期にわたって保証される。
請求項５の真空熱処理装置によれば、可動リフレクタが平板状で閉時には支柱部リフレクタの外周に対応する位置まで移動されて環状体を形成し、開時には分割されて側方へ移動されるものであり、その設置によって熱処理室の容積の大きく増大させないので、熱処理室の排気に能力の大きい真空ポンプを必要とせず、可動リフレクタを設置したことによる製造コスト、ランニングコストを上昇させない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の真空熱処理装置の断面図であり、被処理物が下方にある状態を示す。
【図２】図１における［２］−［２］線方向の断面図である。
【図３】図１と同様な断面図であり、被処理物が熱処理室内へ挿入された状態を示す。
【図４】図３の部分拡大図であり、中間トレイと昇降蓋とによる熱処理室の密閉状態を示す。
【図５】図３における［５］−［５］線方向の断面図であり、可動リフレクタが閉じられた状態を示す。
【図６】図５と同様な断面図であり、可動リフレクタが開かれた状態を示す。
【図７】実施例２の真空熱処理装置の熱処理室と搬送室の断面図である。
【図８】実施例３の真空熱処理装置の断面図である。
【図９】従来例１の真空熱処理装置の断面図である。
【図１０】従来例２の真空熱処理装置の断面図である。
【図１１】従来例３の真空熱処理装置の断面図である。
【符号の説明】
１ 真空熱処理装置
１１ 熱処理室
１５ 円環状底部
１６ 挿入開口
１９ フッ素ゴム製Ｏ−リング
２４ 円筒状リフレクタ
２５ 加熱区画
２６ 開口
２９ 不活性ガス導入管
３４ 可動リフレクタ
３４’ 可動リフレクタ
４１ 搬送室
５３ チェインコンベア
６２ 搬送台
６３ 中間トレイ
６４ トレイ
７３ 支柱
７４ 支柱部リフレクタ
７９ フッ素ゴム製Ｏ−リング
８１ エアシリンダ
８２ ロッド
Claims (5)
- 真空排気可能な熱処理室と、
前記熱処理室と挿入開口を介して接合された搬送室または冷却室と、
前記熱処理室の内部に加熱区画を形成し下方に開口を有する筒状リフレクタと、
前記搬送室または前記冷却室内に配置され、被処理物を積載したトレイを搬送する搬送機構と、
前記トレイを下方から支持する１本または複数本の支柱を備え、上昇されて被処理物を前記加熱区画内へ挿入すると共に前記挿入開口を塞ぐ昇降蓋と、
前記支柱に前記昇降蓋と平行に設けられた複数の支柱部リフレクタと、
前記筒状リフレクタの下方に位置し、前記支柱部リフレクタの存在下に、前記筒状リフレクタの前記開口を熱的に閉じるように作動する可動リフレクタと、
前記昇降蓋の上面の前記支柱より外側となる外周縁部、または前記熱処理室の前記挿入開口を形成する環状底板の下面に設けられた環状シーリング材と、から構成される
ことを特徴とする真空熱処理装置。 - 真空排気可能な熱処理室と、
前記熱処理室と挿入開口を介して接合された搬送室または冷却室と、
前記熱処理室の内部に加熱区画を形成し下方に開口を有する筒状リフレクタと、
前記搬送室または前記冷却室内に配置され、被処理物が積載されるトレイおよび前記トレイを支持し搬送する中間トレイを備えた搬送機構と、
前記トレイを下方から支持する１本または複数本の支柱を備え、上昇されて被処理物を前記加熱区画内へ挿入し、上昇される前記中間トレイと共に前記熱処理室の前記挿入開口を塞ぐ昇降蓋と、
前記支柱に前記昇降蓋と平行に設けられた複数の支柱部リフレクタと、
前記筒状リフレクタの下方に位置し、前記支柱部リフレクタの存在下に、前記筒状リフレクタの前記開口を熱的に閉じるように作動する可動リフレクタと、
前記昇降蓋の上面の前記支柱より外側となる外周縁部に設けられた環状シーリング材（１）と前記熱処理室の前記挿入開口を形成する環状底板の下面に設けられた環状シーリング材（２）と、から構成される
ことを特徴とする真空熱処理装置。 - 前記昇降蓋が前記中間トレイを伴って上昇され、被処理物を前記加熱区画内へ挿入すると共に、前記環状シーリング材（１）によって前記昇降蓋と前記中間トレイとをシールし、同時に前記環状シーリング材（２）によって前記中間トレイと前記環状底板とをシールして前記熱処理室を密閉し、かつ前記可動リフレクタと前記支柱部リフレクタとによって前記筒状リフレクタの前記開口を熱的に閉じて、前記加熱区画が真空下に加熱され被処理物が真空熱処理される
請求項２に記載の真空熱処理装置。 - 前記熱処理室の前記環状底板と前記昇降蓋と前記可動リフレクタとに冷却手段を有する
請求項２または請求項３に記載の真空熱処理装置。 - 前記可動リフレクタが分割可能な平板状に形成されており、閉時には前記支柱部リフレクタの外周に対応する位置まで移動されて環状体を形成し、開時には分割されて側方へ移動される
請求項２から請求項４までの何れかに記載の真空熱処理装置。
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