JP4689524B2 - Thermogravimetry equipment - Google Patents
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Description
この発明は、熱処理中の被処理物の重量を測定器によって測定する熱重量測定装置に関する。 The present invention relates to a thermogravimetric measuring apparatus that measures the weight of an object to be processed during heat treatment with a measuring instrument.
被処理物に対する熱処理の影響を決定するために、熱処理中の被処理物の重量が実験的に測定される。この実験には、熱重量測定装置が用いられる。被処理物に対する熱処理として、化学的に活性なガスである反応ガスを炉内に導入して被処理物を加熱する浸炭、浸炭窒化、窒化等の処理がある。 In order to determine the effect of heat treatment on the workpiece, the weight of the workpiece during the heat treatment is experimentally measured. In this experiment, a thermogravimetric apparatus is used. As the heat treatment for the object to be processed, there are processes such as carburizing, carbonitriding, and nitriding in which a reaction gas that is a chemically active gas is introduced into a furnace to heat the object to be processed.
反応ガス中での熱処理時に被処理物の重量を測定する場合、測定器が熱及び反応ガスに晒されると、故障や腐食を生じる。 When measuring the weight of an object to be processed during heat treatment in a reaction gas, if the measuring device is exposed to heat and reaction gas, failure or corrosion occurs.
そこで、従来の熱重量測定装置では、被処理物を収納するとともに反応ガスが導入される容器の重量を測定器で測定するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照。)。この装置では、容器自体で容器と測定器とが隔絶され、測定器は熱及び反応ガスに晒されることはない。 In view of this, some conventional thermogravimetric measuring apparatuses contain a workpiece and measure the weight of a container into which a reaction gas is introduced with a measuring device (see, for example, Patent Document 1). In this apparatus, the container and the measuring instrument are isolated by the container itself, and the measuring instrument is not exposed to heat and reaction gas.
しかしながら、特許文献1に示した従来の熱重量測定装置では、測定器の故障や腐食を防止することはできるが、測定器は被処理物、反応ガス及び容器の重量を合せて測定する。このため、熱処理中の被処理物の重量を直接測定することはできず、熱処理中の被処理物の重量変化を正確に測定することができない問題がある。
However, the conventional thermogravimetric measuring apparatus shown in
この発明の目的は、測定器を熱や反応ガスに晒すことなく、熱処理中の被処理物の重量を実時間で直接測定することができ、熱処理中の被処理物の重量変化を実時間で正確に測定することができる熱重量測定装置を提供することにある。 The object of the present invention is to directly measure the weight of the workpiece during the heat treatment in real time without exposing the measuring device to heat or reaction gas, and to measure the weight change of the workpiece during the heat treatment in real time. It is an object of the present invention to provide a thermogravimetric measuring device capable of accurately measuring.
この発明の熱処理炉装置は、測定器、測定器室、測定器室用ガス導入手段、装入室、処理室、処理室用ガス導入手段、加熱室、第1の遮熱板及び第2の遮熱板を備えている。測定器は、本体、測定用ワイヤ、フック、装着用ワイヤを含み、測定用ワイヤに作用する被処理物の重量を測定する。測定器室は、測定器を収納するとともに測定用ワイヤが下面を貫通する。測定器室用ガス導入手段は、測定器室に不活性ガスを導入する。装入室は、開閉扉を備え、フックを収納するとともに測定用ワイヤが上面を貫通する。処理室は、被処理物を収納するとともに上端が装入室の内部に連通する。処理室用ガス導入手段は、処理室内に反応ガスを導入する。加熱室は、処理室の中間部分に対向したヒータを周囲に断熱層を配置して収納する。第1及び第2の遮熱板は、測定器室の下面と装入室の上面との間、及び、装入室の下面からヒータの上端までの範囲における処理室の内部に配置されている。測定器室、装入室及び処理室は、測定用ワイヤ及び装着用ワイヤを中心として上から下にこの順に配置される。 The heat treatment furnace apparatus of the present invention comprises a measuring instrument, a measuring instrument chamber, a measuring instrument chamber gas introducing means, a charging chamber, a processing chamber, a processing chamber gas introducing means, a heating chamber, a first heat shield plate, and a second A heat shield is provided. The measuring instrument includes a main body, a measuring wire, a hook, and a mounting wire, and measures the weight of an object to be processed that acts on the measuring wire. The measuring instrument chamber accommodates the measuring instrument and the measuring wire penetrates the lower surface. The gas introducing means for measuring instrument chamber introduces an inert gas into the measuring instrument chamber. The charging chamber includes an opening / closing door, and stores a hook and a measurement wire passes through the upper surface. The processing chamber accommodates an object to be processed and the upper end communicates with the inside of the charging chamber. The processing chamber gas introducing means introduces a reaction gas into the processing chamber. The heating chamber accommodates a heater facing the middle portion of the processing chamber with a heat insulating layer disposed around it. The first and second heat shield plates are arranged between the lower surface of the measuring chamber and the upper surface of the charging chamber, and inside the processing chamber in the range from the lower surface of the charging chamber to the upper end of the heater. . The measuring instrument chamber, the charging chamber, and the processing chamber are arranged in this order from top to bottom with the measuring wire and the mounting wire as the center.
この構成では、最上部に位置する測定器室に収納された測定器の本体から垂下した測定用ワイヤに、フック及び装着用ワイヤを介して被処理物が吊り下げられる。被処理物は、装入室を経由して処理室内に非接触状態で配置され、加熱室のヒータによって加熱される。測定器室の下面と装入室の上面との間、及び、装入室の下面からヒータの上端までの範囲における処理室の内部には第1及び第2の遮熱板が配置されており、測定器はヒータの熱に晒されない。また、測定器室には不活性ガスが導入され、測定器は処理室に導入された反応ガス自体や反応ガスから生成される煤に晒されない。測定器は、フック及び装着用ワイヤを介して測定用ワイヤに作用する被処理物のみの重量を、熱処理の開始から終了までの間に測定できる。 In this configuration, the object to be processed is suspended from the measuring wire suspended from the main body of the measuring instrument housed in the measuring instrument chamber located at the top via the hook and the mounting wire. The object to be processed is disposed in a non-contact state in the processing chamber via the charging chamber, and is heated by the heater in the heating chamber. First and second heat shield plates are arranged between the lower surface of the measuring chamber and the upper surface of the charging chamber and inside the processing chamber in the range from the lower surface of the charging chamber to the upper end of the heater. The measuring instrument is not exposed to the heat of the heater. Further, an inert gas is introduced into the measuring instrument chamber, and the measuring instrument is not exposed to the reaction gas itself introduced into the processing chamber or the soot generated from the reaction gas. The measuring instrument can measure the weight of only the workpiece to be applied to the measuring wire via the hook and the mounting wire from the start to the end of the heat treatment.
また、装入室の内部に反応ガスを導入する装入室用ガス導入手段と、装入室の内部の気体を排出する装入室用排出手段と、処理室の内部の気体を下端から排出する処理室用排出手段と、をさらに備え、処理室用ガス導入手段は処理室の内部に下端から反応ガスを導入する手段であり、処理室用ガス導入手段と装入室用排出手段との組み合わせ、又は、処理室用排出手段と装入室用ガス導入手段との組み合わせのいずれかを選択して動作させることができる。 Also, charging chamber gas introducing means for introducing the reaction gas into the charging chamber, charging chamber discharging means for discharging the gas inside the charging chamber, and gas inside the processing chamber are discharged from the lower end. And a processing chamber gas introduction means for introducing the reaction gas into the inside of the processing chamber from the lower end, and the processing chamber gas introduction means and the charging chamber discharge means. Either a combination or a combination of the processing chamber discharge means and the charging chamber gas introduction means can be selected and operated.
この構成では、処理室用ガス導入手段と装入室用排出手段とを同時的に動作させて処理室の下端から内部に反応ガスを導入するか、処理室用排出手段と装入室用ガス導入手段とを同時的に動作させて処理室の上端から内部に反応ガスを導入するかを選択できる。 In this configuration, the processing chamber gas introducing means and the charging chamber discharging means are simultaneously operated to introduce the reaction gas into the inside from the lower end of the processing chamber, or the processing chamber discharging means and the charging chamber gas are introduced. It is possible to select whether the reaction gas is introduced into the inside from the upper end of the processing chamber by operating the introduction means simultaneously.
さらに、加熱室に不活性ガスを導入する加熱室用ガス導入手段をさらに備えにることができる。 Furthermore, a heating chamber gas introducing means for introducing an inert gas into the heating chamber can be further provided.
この構成では、処理室の損傷時に漏出した反応ガスによってヒータが受ける影響が少なくなる。また、反応ガスと空気との接触が断たれ、反応ガスが可燃性である場合にも爆発の危険性が回避される。 In this configuration, the heater is less affected by the reaction gas leaked when the processing chamber is damaged. Also, the danger of explosion is avoided when contact between the reaction gas and air is interrupted and the reaction gas is flammable.
この発明の熱重量測定装置によれば、測定器がヒータの熱や処理室に導入された反応ガスに晒されることがないようにすることができる。また、測定器が反応ガスから生成する煤の付着等によって故障することを防止できる。測定器は、フック及び装着用ワイヤを介して測定用ワイヤに作用する被処理物のみの重量を、熱処理の開始から終了までの間に正確に測定することができる。さらに、装入室が設けられていることにより、被処理物の装着が容易に行える。 According to the thermogravimetric measurement apparatus of the present invention, the measuring instrument can be prevented from being exposed to the heat of the heater or the reaction gas introduced into the processing chamber. Further, it is possible to prevent the measuring device from being broken due to adhesion of soot generated from the reaction gas. The measuring instrument can accurately measure the weight of only the object to be processed acting on the measuring wire via the hook and the mounting wire from the start to the end of the heat treatment. Furthermore, since the charging chamber is provided, the workpiece can be easily mounted.
図1は、この発明の実施形態に係る熱重量測定装置10の構成を示す概略の断面図である。熱重量測定装置10は、測定器1、測定器室2、装入室3、処理管4、加熱管5、取出室6、フレーム7を備えている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a
フレーム7の上面に測定器室2が支持、固定されており、フレーム7の下面に取出室6が固定されている。フレーム7の内側で測定器室2の下面に装入室3の上面が気密状態で固定されている。装入室3の下面には処理管4の上端が気密状態で固定されている。処理管4の下端は、取出室6の上面に気密状態で固定されている。加熱室5は、断熱層5Aの内周表面にヒータ8が設けられており、処理管4の周面の中間部に対向する位置でフレーム7に固定されている。
フレーム7によって、測定器室2、装入室3、処理管4、取出室6が、上下方向にこの順に配置されている。
The
The
熱重量測定装置10は、また、測定器室用ガス導入手段である不活性ガス供給源21及びバルブ22、装入室用ガス導入手段である反応ガス供給源31及びバルブ32、装入室用排出手段である真空ポンプ34及びバルブ33、処理管用ガス導入手段である反応ガス供給源41及びバルブ42、処理管用排出手段である真空ポンプ44及びバルブ43、加熱室用ガス導入手段である不活性ガス供給源51及びバルブ52を備えている。
The
熱重量測定装置10は、さらに、第1の遮熱板9A及び第2の遮熱板9Bを備えている。
The
測定器1は、本体11、測定用ワイヤ12、フック13、装着用ワイヤ14を含む。測定用ワイヤ12は、本体11から垂下している。フック13は、測定用ワイヤ12の下端に取り付けられている。装着用ワイヤ14は、上端がフック13に着脱自在に係止されて下端に被処理物20が装着される。本体11には、測定用ワイヤ12に作用する被処理物20の重量を測定する機器が収納されている。
The
測定器室2は、水冷ジャケット構造とされ、測定器1の本体11を収納するとともに測定用ワイヤ12が下面を貫通する。不活性ガス供給源21は、バルブ22を介して測定器室2内に不活性ガスを導入する。
The
装入室3は、開閉扉3Aを備え、測定用ワイヤ12が上面を貫通し、フック13を非接触状態にして収納する。この構造により、被処理物20の装着が容易に行える。反応ガス供給源31は、バルブ32を介して装入室3内に反応ガスを導入する。真空ポンプ34は、バルブ33を介して装入室3内の気体を排出する。
The
処理管4は、この発明の処理室に相当するものであり、一例として、上下端が開放した石英管又は耐熱鋼管である。処理管4の上端は、装入室3内に連通している。処理管4の下端は、取出室6内に連通している。処理管4内には、上端から装着用ワイヤ14が挿入されており、中間部に被処理物20を非接触状態にして収納する。なお、この発明の処理室は、管状に限定されるものではなく、被処理物20を非接触状態にして収納できるものであれば形状を問わない。
The processing tube 4 corresponds to the processing chamber of the present invention. As an example, the processing tube 4 is a quartz tube or a heat-resistant steel tube whose upper and lower ends are open. The upper end of the processing tube 4 communicates with the
反応ガス供給源41は、バルブ42を介して処理管4の下端から処理管4内に反応ガスを導入する。真空ポンプ44は、バルブ43を介して処理管4の下端から処理管4内の気体を排出する。反応ガス供給源41によって処理管4内に導入される反応ガス、及び、真空ポンプ44によって処理管4内から排出される気体は、取出室6内を経由する。
The reactive
加熱室5は、断熱層5Aによって断熱構造とされ、処理管4の周面の中間部分に対向したヒータ8を収納する。不活性ガス供給源51は、バルブ52を介して加熱室5に不活性ガスを導入する。
The
不活性ガス供給源21及び不活性ガス供給源51が導入する不活性ガスは、一例として、窒素ガスである。反応ガス供給源31及び反応ガス供給源41が導入する反応ガスは、一例として、被処理物20の浸炭や窒化に使用される炭化水素ガス、RXガス、アルコール蒸気、アンモニアガス等、又はこれらを任意に組み合わせたガスである。
As an example, the inert gas introduced by the inert
取出室6は、上面において処理管4の下端に連通しており、内部に焼入油を貯留している。取出室6の上部には、遮熱シャッタ6Aが設けられている。遮熱シャッタ6Aは、処理管4の下端部を閉鎖する位置と開放する位置(図1中に符号6a′で示す。)との間に移動自在にされている。
The
測定器室2、装入室3、処理管4、取出室6は、測定用ワイヤ12及び装着用ワイヤ14を中心にして上下方向に配置されている。被処理物20が処理管4内の中間部分に配置された状態で、測定用ワイヤ12、フック13、装着用ワイヤ14及び被処理物20は、測定器室2、装入室3及び処理管4のいずれにも接触しない。
The measuring
第1の遮熱板9Aは、測定器室2の下面と装入室3の上面との間に配置されている。第2の遮熱板9Bは、装入室3の下面からヒータ5の上端までの範囲における処理管4の内部の全体に配置されている。但し、必ずしもこの範囲の全体に配置する必要はなく、少なくともこの範囲の一部に配置されていればよい。処理管4は、加熱室5内で断熱層5Aを貫通しており、少なくとも加熱室5の内部で処理管4が上部の断熱層5Aを貫通している部分には、第2の遮熱板9Bを配置してもよい。
The first heat shield plate 9 </ b> A is disposed between the lower surface of the measuring
なお、これらの遮蔽板は、使用個所の温度条件により、ステンレス板、耐熱鋼板、インコネル板等の材料が適宜選択して用いられる。 These shielding plates are appropriately selected from materials such as a stainless steel plate, a heat-resistant steel plate, and an Inconel plate depending on the temperature conditions at the place of use.
不活性ガス供給源21は、バルブ22を介して測定器室1の内部に連通している。反応ガス供給源31は、バルブ32を介して、装入室3の内部に連通している。真空ポンプ34は、バルブ33を介して装入室3の内部に連通している。反応ガス供給源41は、バルブ42及び取出室6を介して処理管4の内部に連通している。真空ポンプ44は、バルブ43及び取出室6を介して処理管4の内部に連通している。不活性ガス供給源51は、バルブ52を介して加熱室5内のヒータ8と処理管4との間の空間に連通している。
The inert
図2及び図3は、熱重量測定装置10のガス浸炭処理時の使用状態の一例を示す図である。ガス浸炭処理では、キャリアガスであるRXガスに少量の炭化水素ガスをエンリッチガスとして添加したガスを反応ガスとして用いる。この処理は、略大気圧で行われるため、真空ポンプ34,44は使用しない。排気系ダクト(常時負圧を供給する。)がこれに代わる。
2 and 3 are diagrams showing an example of the usage state of the
この処理において、不活性ガスとしての窒素ガスは、反応ガスの測定器室2への流入を防止するとともに測定器1を補助的に冷却する第1の目的、昇温時に被処理物20を保護する第2の目的、及び、反応ガスをパージ(掃出)する第3の目的を有する。
In this process, nitrogen gas as an inert gas prevents the reaction gas from flowing into the measuring
窒素ガスは測定器室2から供給し、反応ガスは処理管4の下端から供給する。窒素ガスの第2及び第3の目的を達成するためには、窒素ガスを測定器室2から供給する必要はなく、処理管4内に他の位置から別途供給することもできる。
Nitrogen gas is supplied from the measuring
窒素ガスを処理管4内に流入させる際には、処理管4の下方から排気する。反応ガスを処理管4内に流入させる際には、処理管4の上方から排気する。 When nitrogen gas is allowed to flow into the processing tube 4, it is exhausted from below the processing tube 4. When the reaction gas flows into the processing tube 4, the reaction gas is exhausted from above the processing tube 4.
具体的には、先ず、常温で、装入室3の開閉扉3Aを開いて下端に被処理物20を装着した装着用ワイヤ14の上端をフック13に係止し、開閉扉3Aを閉じる。次いで、図2に示すように、測定器室2に不活性ガス供給源21からバルブ22を介して窒素ガスを供給するとともに、処理管4内の気体をバルブ43を介して排出する。また、加熱室5内に、不活性ガス供給源51からバルブ52を介して窒素ガスを導入する。
Specifically, first, the open /
この状態で、ヒータ8をオンし、処理管4内を800℃まで昇温する。この後、図3に示すように、反応ガス供給源41からバルブ42を介して処理管4内にRXガスを供給するとともに、処理管4内の気体をバルブ33を介して排出する。
In this state, the
この状態で、ヒータ8によって処理管4内を930℃まで昇温し、第1の所定時間にわたって炭化水素ガスをRXガスに添加して反応ガス供給源41からバルブ42を介して処理管4内に供給する(浸炭工程)。第1の所定時間が経過すると、炭化水素ガスの添加を停止して第2の所定時間にわたって保持した後(拡散工程)、焼入温度である850℃まで降温して第3の所定時間にわたって保持する(均熱工程)。
In this state, the inside of the processing tube 4 is heated to 930 ° C. by the
第3の所定時間が経過すると、遮熱シャッタ6Aを開いて被処理物20を取出室6内の焼入油内に落下させる(焼入工程)。ここで、RXガスの供給を停止してヒータ8をオフし、バルブ43を介して処理管4内を排気する。所定の冷却時間が経過した後、取出室6から被処理物20を取り出す。
When the third predetermined time has elapsed, the
取出室6から供給された反応ガスが処理管4内を経由して装入室3から排気される間に、測定器室2には不活性ガスが導入されているため、反応ガスが測定器室2内に流入することはない。測定器室2内に収納された測定器1は、反応ガスに晒されて腐食することがなく、反応ガスから生成する煤によって汚損することもない。また、ヒータ8によって加熱された処理管4の熱は、遮熱板9A,9Bによって遮蔽され、上方の測定器室2に伝導及び輻射することがない。このため、測定器室2内に収納された測定器1は、高温に晒されて故障することがない。
While the reactive gas supplied from the take-out
図4〜図7は、熱重量測定装置10の真空浸炭処理時の使用状態の一例を示す図である。真空浸炭処理時には、一般に、反応ガスとして炭化水素ガスのみを用い、キャリアガスとしてのRXガスを使用しない。この処理では、真空ポンプ34,44を使用する。第2の使用状態では、処理管4内に下端から反応ガスを導入する。
4-7 is a figure which shows an example of the use condition at the time of the vacuum carburizing process of the
この処理において、不活性ガスとしての窒素ガスは、反応ガスの測定器室2への流入を防止するとともに測定器1を補助的に冷却する第1の目的、被処理物20を急冷する第2の目的、及び、処理管4内の圧力を復元する第3の目的を有する。
In this process, the nitrogen gas as the inert gas prevents the reaction gas from flowing into the measuring
窒素ガスは測定器室2から供給し、反応ガスは処理管4の下端から供給する。窒素ガスの第2及び第3の目的を達成するためには、窒素ガスを測定器室2から供給する必要はなく、処理管4内に他の位置から別途供給することもできる。
Nitrogen gas is supplied from the measuring
反応ガスの供給中は処理管4の上方から排気し、急冷時にのみ処理管4の下方から排気する。 During the supply of the reaction gas, exhaust is performed from above the processing tube 4 and exhausted from below the processing tube 4 only during rapid cooling.
具体的には、先ず、常温で、装入室3の開閉扉3Aを開いて下端に被処理物20を装着した装着用ワイヤ14の上端をフック13に係止し、開閉扉3Aを閉じる。次いで、図4に示すように、測定器室2に不活性ガス供給源21からバルブ22を介して少量の窒素ガスを供給しつつ、バルブ43を介して真空ポンプ44によって排気し、処理管4内を所定圧力に減圧する。少量の窒素ガスの供給は省略することもできる。また、加熱室5内に、不活性ガス供給源51からバルブ52を介して窒素ガスを導入する。
Specifically, first, the open /
この状態で、ヒータ8をオンし、処理管4内を1000℃まで昇温する。次に、バルブ33を介して真空ポンプによって排気し、さらにバルブ43を閉じて真空排気系の切換を行う。この後、図5に示すように、第1の所定時間にわたって処理管4内に反応ガス供給源41からバルブ42を介して炭化水素ガスを供給しつつ、バルブ33を介して真空ポンプ34によって排気し、処理管4内を第2の所定圧力にする(浸炭工程)。炭化水素ガスは、連続して又は間欠的に供給することができる。
In this state, the
第1の所定時間が経過すると、炭化水素ガスの供給を停止し、第2の所定時間にわたって保持する(拡散工程)。第2の所定時間が経過すると、バルブ43を介して真空ポンプ44によって処理管4内を排気し、さらにバルブ33を閉じて真空排気系の切換を行う。次いで、ヒータ8をオフし、図6に示すように、不活性ガス供給源21からバルブ22を介して多量の窒素ガスを供給し、被処理物20を急冷する(ガス冷却工程)。
When the first predetermined time has elapsed, the supply of hydrocarbon gas is stopped and held for a second predetermined time (diffusion process). When the second predetermined time has elapsed, the inside of the processing tube 4 is evacuated by the
さらに、図7に示すように、不活性ガス供給源21からの窒素ガスの供給量を元の状態に戻し、上記と同様に真空排気系の切換を行って、バルブ33を介して真空ポンプ34によって処理管4内を排気する。この後、再度ヒータ8をオンして処理管4内を所定の焼入温度(850度)まで昇温し、第3の所定時間にわたって保持する(均熱工程)。
Further, as shown in FIG. 7, the supply amount of nitrogen gas from the inert
第3の所定時間が経過すると、遮熱シャッタ6Aを開き、被処理物20を取出室6内の焼入油内に落下させる(焼入工程)。ここで、ヒータ8をオフして充分に降温させた後、真空ポンプ34による真空排気を停止し、大気圧まで復圧した後に不活性ガス供給源21からの窒素ガスの供給も停止する。所定の冷却時間が経過した後、取出室6から被処理物20を取り出す。
When the third predetermined time has elapsed, the
取出室6から供給された反応ガスが処理管4内を経由して装入室3から排気される間に、測定器室2には不活性ガスが導入されているため、反応ガスが測定器室2内に流入することはない。測定器室2内に収納された測定器1は、反応ガスに晒されて腐食することがなく、反応ガスから生成する煤によって汚損することもない。また、ヒータ8によって加熱された処理管4の熱は、遮熱板9A,9Bによって遮蔽され、上方の測定器室2に伝導及び輻射することがない。このため、測定器室2内に収納された測定器1は、高温に晒されて故障することがない。
While the reactive gas supplied from the take-out
上記ガス浸炭処理及び真空浸炭処理の何れにおいても、最上部に位置する測定器室2に収納された測定器1の本体11から垂下した測定用ワイヤ12に、フック13及び装着用ワイヤ14を介して吊り下げられた被処理物20に対する浸炭処理が施される。この浸炭処理中に、測定用ワイヤ12、フック13、装着用ワイヤ14及び被処理物20は、測定器室2、装入室3及び処理管4のいずれにも被触しない。測定器1は、浸炭処理の開始から終了までの間に測定用ワイヤ12に作用する被処理物20の重量の変化を正確に測定できる。
In both of the gas carburizing process and the vacuum carburizing process, a
処理管4の周面の中間部分に対向するヒータ8を収納する加熱室5内には不活性ガスが導入されるため、処理管4が被損した場合でもヒータ8の損傷を最小限に抑えることができる。また、処理管4内に導入される可燃性ガスと空気との接触による爆発の危険性を回避できる。
Since an inert gas is introduced into the
なお、測定器室2と装入室3との間、装入室3と処理管4との間、処理管4と取出室6との間は、気密状態にされている。このため、処理管4内に反応ガスを導入して所要の雰囲気とすることができ、大気圧浸炭処理や真空浸炭処理等の表面硬化熱処理を行うこともできる。
In addition, the space between the measuring
図8は、装入室3の内部の構成を示す断面図である。挿入室3の内部には、測定器1の本体11から垂下した測定用ワイヤ12の下端部が位置している。この測定用ワイヤ12の下端部には、装入室3に取り付けられたピン15に対してフック13が揺動自在に取り付けられている。フック13の下端部には、切欠き13Aが形成されている。切欠き13Aには、装着用ワイヤ14の上端が掛止されている。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an internal configuration of the charging
挿入室3には、操作部材3Bが備えられている。操作部材3Bは、一例としてエアシリンダーであり、アクチュエータ3Cがフック13の中間部分に水平方向に対向している。操作部材3Bを駆動すると、アクチュエータ3Cがフック13の中間部に水平方向に当接し、フック13が図8中二点鎖線で示すようにピン15を中心として揺動する。これによって、切欠き13Aから装着用ワイヤ14の上端が外れ、装着用ワイヤ14は被処理物20とともに下方に落下する。
The
被処理物20が収納されている処理管4の下端は取出室6に連通しており、取出室6には焼入用の液体が貯留されている。装着用ワイヤ14の上端が切欠き13Aから外れることにより、被処理物20は取出室6内の液体内に浸漬され、急冷によって焼入処理される。
The lower end of the processing tube 4 in which the
なお、上記の構成において、反応ガス供給源31及びバルブ32、真空ポンプ34及びバルブ33、反応ガス供給源41及びバルブ42、真空ポンプ44及びバルブ43の全てが必須である訳ではない。切換弁及び接続管を備えることで、真空ポンプ34と真空ポンプ44とを共用することもできる。給排気位置も、同じ目的を達成しうる範囲で変更できる。また、加熱室5内に不活性ガスを導入する必要がない場合には、不活性ガス供給源51及びバルブ52を省略することもできる。
In the above configuration, the reaction
1 測定器
2 測定器室
3 装入室
4 処理管(処理室)
5 加熱室
10 熱重量測定装置
11 本体
12 測定用ワイヤ
13 フック
14 装着用ワイヤ
21 不活性ガス供給源(測定器室用ガス導入手段)
31 反応ガス供給源(装入室用ガス導入手段)
34 真空ポンプ(装入室用排出手段)
41 反応ガス供給源(処理管用ガス導入手段)
44 真空ポンプ(処理管用排出手段)
51 不活性ガス供給源(加熱室用ガス導入手段)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
31 Reaction gas supply source (gas introduction means for charging chamber)
34 Vacuum pump (charging means for charging chamber)
41 Reaction gas supply source (gas introduction means for processing tube)
44 Vacuum pump (Processing tube discharge means)
51 Inert gas supply source (gas introduction means for heating chamber)
Claims (1)
前記測定器を収納するとともに、前記測定用ワイヤが下面を貫通する測定器室と、
開閉扉を備えており、前記測定用ワイヤが上面を貫通するとともに前記装着用ワイヤが下面を貫通し、内部に前記フックが非接触状態で位置する装入室と、
前記装入室の内部に連通した上端を前記装着用ワイヤが貫通するとともに、内部の中間部分に前記被処理物が非接触状態で位置する処理室と、
前記処理室の外周部の中間部分に対向するヒータを周囲に断熱層を配置して収納した加熱室と、
前記測定器室の下面と前記装入室の上面との間に配置された第1の遮熱板と、
前記装入室の下面から前記ヒータの上端までの範囲における前記処理室の内部に配置された第2の遮熱板と、を備え、
前記測定器室、前記装入室及び前記処理室を、前記測定用ワイヤ及び前記装着用ワイヤを中心として、上から下にこの順に配置し、さらに、
前記測定器室に不活性ガスを導入する測定器室用ガス導入手段と、
前記装入室の内部に反応ガスを導入する装入室用ガス導入手段と、
前記装入室の内部の気体を排出する装入室用排出手段と、
前記処理室の内部に下端から反応ガスを導入する処理室用ガス導入手段と、
前記処理室の内部の気体を下端から排出する処理室用排出手段と、
前記加熱室に不活性ガスを導入する加熱室用ガス導入手段と、
を備え、
前記処理室用ガス導入手段と前記装入室用排出手段とを同時的に動作させるか、又は、前記処理室用排出手段と前記装入室用ガス導入手段とを同時的に動作させることを特徴とする熱重量測定装置。 A main body, a measurement wire hanging from the main body, a hook attached to a lower end of the measurement wire, an attachment wire in which an upper end is detachably locked to the hook and a workpiece is attached to the lower end, A measuring instrument for measuring the weight of the object to be processed acting on the measuring wire;
While storing the measuring instrument, a measuring instrument chamber through which the measuring wire penetrates the lower surface,
An opening / closing door, and a charging chamber in which the measuring wire passes through the upper surface and the mounting wire passes through the lower surface, and the hook is located in a non-contact state inside,
A processing chamber in which the mounting wire passes through the upper end communicating with the inside of the charging chamber, and the workpiece is positioned in a non-contact state in an intermediate portion inside,
A heating chamber in which a heater facing the intermediate portion of the outer peripheral portion of the processing chamber is disposed around and accommodated with a heat insulating layer;
A first heat shield disposed between the lower surface of the measuring instrument chamber and the upper surface of the charging chamber;
A second heat shield disposed inside the processing chamber in a range from the lower surface of the charging chamber to the upper end of the heater,
The measuring instrument chamber, the charging chamber and the processing chamber are arranged in this order from top to bottom with the measuring wire and the mounting wire as the center , and
A gas introducing means for a measuring instrument chamber for introducing an inert gas into the measuring instrument chamber;
Gas introduction means for charging chamber for introducing a reaction gas into the charging chamber;
Discharging means for charging chamber for discharging the gas inside the charging chamber;
A gas introducing means for a processing chamber for introducing a reaction gas into the inside of the processing chamber from the lower end;
A processing chamber discharge means for discharging the gas inside the processing chamber from the lower end;
Heating chamber gas introduction means for introducing an inert gas into the heating chamber;
With
The processing chamber gas introducing means and the charging chamber discharging means are operated simultaneously, or the processing chamber discharging means and the charging chamber gas introducing means are operated simultaneously. A thermogravimetric measuring device.
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