JP7474413B2 - 脱脂炉および脱脂方法 - Google Patents
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Description
本発明は、脱脂炉および脱脂方法に関する。
従来、セラミックスからなる被脱脂物が脱脂炉で脱脂されている。たとえば、下記の特許文献１の脱脂炉は、被脱脂物を収納する炉本体、被脱脂物を加熱する加熱手段を備える。脱脂によって生じたガスは加熱され、分解されて二酸化炭素などのガスに変換される。特許文献１はその分解等されたガスの一部を再び炉本体に導いている。酸素ガス濃度が低濃度に維持され、被脱脂物のクラックが防止されることが特許文献１に説明されている。
適切な脱脂条件を求めるために、種々の条件で脱脂する必要がある。被脱脂物の材料および形状などが異なると脱脂条件が異なるため、新たに脱脂条件を求める必要がある。適切な脱脂条件を求めるために多大な労力が必要になる。脱脂条件を求めたとしても、脱脂を失敗しないために、求めた条件よりも長時間脱脂する場合がある。脱脂に時間がかかり、作業効率が悪くなる。適切な時間で脱脂することが好ましい。なお、特許文献１は脱脂条件を求めることについては説明されていない。
そこで本発明の目的は、適切な時間で脱脂できる脱脂炉および脱脂方法を提供することにある。
以上の課題を解決すべく、本発明に係る脱脂炉は、以下に述べるような構成を有する。
本発明の脱脂炉は、被脱脂物を収容する炉本体と、前記炉本体に供給する不活性ガスのガス源と、前記不活性ガスを加熱する加熱装置と、前記被脱脂物から発生したガスを検出するガスモニターとを含む。飽和蒸気を生成する飽和蒸気生成装置、液体の液体源またはその両方と、前記炉本体に供給する過熱蒸気を飽和蒸気または液体から生成する過熱器を含んでもよい。
本発明の脱脂方法は、炉本体に被脱脂物を収納する工程と、不活性ガスを昇温させる工程と、前記昇温された不活性ガスで被脱脂物を脱脂する工程と、前記被脱脂物から発生したガスをガスモニターで検出する工程とを含む。飽和蒸気または液体から過熱蒸気を生成する工程と、前記過熱蒸気で被脱脂物を脱脂する工程を含んでもよい。
本発明によると、本願はガスモニターで脱脂されたときに発生したガスを検出することで、脱脂が開始したか、また完了したか否かを判断することができる。脱脂条件を求める必要はなく、誰でも同じように脱脂できる。脱脂された製品の品質を一定に保つことができる。ガスが検出されなくなったときまたは検出量が低下したのちに、設定された(または規定の)温度まで再度昇温することを繰り返し、最終的にガスが検出されなくなったときに脱脂を終了することで、不必要に長時間の脱脂を防止できる。
本発明の脱脂炉および脱脂方法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に示す本願の脱脂炉１０は、被脱脂物１２が収容される炉本体１４、不活性ガスのガス源１６、被脱脂物１２から発生したガスを検出するガスモニター１８を備える。
図１に示す本願の脱脂炉１０は、被脱脂物１２が収容される炉本体１４、不活性ガスのガス源１６、被脱脂物１２から発生したガスを検出するガスモニター１８を備える。
[被脱脂物]
被脱脂物１２はセラミックス成形体を含む。セラミックスは窒化物系セラミックス（窒化アルミニウム、窒化ケイ素など）、アルミナ、ジルコニウムなどを含む。被脱脂物１２にバインダーが含まれる。バインダーは被脱脂物１２を成形するときにセラミックスに混合されるものである。被脱脂物１２が昇温されることで、バインダーが分解されてガスとして放出される。バインダーはポリブチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、酢酸ビニル、ポリエチレングリコールなどが挙げられる。
被脱脂物１２はセラミックス成形体を含む。セラミックスは窒化物系セラミックス（窒化アルミニウム、窒化ケイ素など）、アルミナ、ジルコニウムなどを含む。被脱脂物１２にバインダーが含まれる。バインダーは被脱脂物１２を成形するときにセラミックスに混合されるものである。被脱脂物１２が昇温されることで、バインダーが分解されてガスとして放出される。バインダーはポリブチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、酢酸ビニル、ポリエチレングリコールなどが挙げられる。
[炉本体]
炉本体１４はSUS310SまたはSUS316Lなどの耐熱性材料で構成されている。炉本体１４は容器状になっており、その内部空間２０に被脱脂物１２が収容される。炉本体１４の内部空間２０に被脱脂物１２を配置するための棚２２を備えてもよい。炉本体１４は供給口２４および排気口２６が形成されている。不活性ガスが供給口２４から炉本体１４の内部空間２０に供給される。被脱脂物１２が脱脂された際に発生したガスは排気口２６から排気される。
炉本体１４はSUS310SまたはSUS316Lなどの耐熱性材料で構成されている。炉本体１４は容器状になっており、その内部空間２０に被脱脂物１２が収容される。炉本体１４の内部空間２０に被脱脂物１２を配置するための棚２２を備えてもよい。炉本体１４は供給口２４および排気口２６が形成されている。不活性ガスが供給口２４から炉本体１４の内部空間２０に供給される。被脱脂物１２が脱脂された際に発生したガスは排気口２６から排気される。
[ガス源]
ガス源１６は不活性ガスの貯蔵、生成またはその両方をおこなう装置である。不活性ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウムなどである。昇温された不活性ガスが炉本体１４に供給される。炉本体１４とガス源１６が配管２８で接続されている。
ガス源１６は不活性ガスの貯蔵、生成またはその両方をおこなう装置である。不活性ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウムなどである。昇温された不活性ガスが炉本体１４に供給される。炉本体１４とガス源１６が配管２８で接続されている。
ガスを昇温させる加熱装置３０が配管２８の途中に配置されている。または、ガス源１６と加熱装置３０が一体になっていてもよい。加熱装置３０は電気ヒーター、ガスバーナーまたは重油バーナーなどである。昇温された不活性ガスの温度は５００℃以上、好ましくは６００～１２００℃である。高温の不活性ガスによって被脱脂物１２が昇温され、脱脂される。配管２８の炉本体１４と加熱装置３０の間の部分は耐熱材料で構成されることが好ましい。なお、加熱装置３０は炉本体１４の内部空間２０に設けられて、内部空間２０でガスを昇温させてもよい。
[ガスモニター]
被脱脂物１２から発生したガスを検出するガスモニター１８を備える。上記したバインダーが昇温されてガスになり、そのガスがガスモニター１８で検出される。ガスが検出できるのであれば、ガスモニター１８が設置される場所は限定されない。たとえば、炉本体１４の排気口２６付近のガスを検出できるようにガスモニター１８を設置する。ガスモニター１８はＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外分光度計）、GC（ガスクロマトグラフ）、FID（水素炎イオン化検出器）、TOC計（全有機炭素計）などである。ガスモニター１８がガスの有無を検出することで、脱脂の進行状況を求めることができる。ガスが検出されると脱脂されており、その後にガスが検出されなくなれば脱脂が終了している。
被脱脂物１２から発生したガスを検出するガスモニター１８を備える。上記したバインダーが昇温されてガスになり、そのガスがガスモニター１８で検出される。ガスが検出できるのであれば、ガスモニター１８が設置される場所は限定されない。たとえば、炉本体１４の排気口２６付近のガスを検出できるようにガスモニター１８を設置する。ガスモニター１８はＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外分光度計）、GC（ガスクロマトグラフ）、FID（水素炎イオン化検出器）、TOC計（全有機炭素計）などである。ガスモニター１８がガスの有無を検出することで、脱脂の進行状況を求めることができる。ガスが検出されると脱脂されており、その後にガスが検出されなくなれば脱脂が終了している。
１つの脱脂炉１０に備えられるガスモニター１８は１つに限定されず、複数のガスモニター１８が備えられてもよい。
[温度計]
炉本体１４の内部空間２０の雰囲気温度を計測するための温度計３２を備える。温度計３２は熱電対温度計を利用する。
炉本体１４の内部空間２０の雰囲気温度を計測するための温度計３２を備える。温度計３２は熱電対温度計を利用する。
[制御装置]
ガスモニター１８で検出されたガスに応じてガス源１６および加熱装置３０を制御する制御装置３４を備える。ガスモニター１８で検出された値が制御装置３４に入力される。さらに、制御装置３４には温度計３２で計測された温度が入力される。制御装置３４は、ガスが検出されると、そのガスが検出されなくなるまで炉本体１４に不活性ガスが供給され、かつ、炉本体１４の雰囲気温度が所定温度に保たれるように、ガス源１６および加熱装置３０を制御する。制御装置３４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＰＬＣ（Programmable Logic Controller）などの演算装置を含む。
ガスモニター１８で検出されたガスに応じてガス源１６および加熱装置３０を制御する制御装置３４を備える。ガスモニター１８で検出された値が制御装置３４に入力される。さらに、制御装置３４には温度計３２で計測された温度が入力される。制御装置３４は、ガスが検出されると、そのガスが検出されなくなるまで炉本体１４に不活性ガスが供給され、かつ、炉本体１４の雰囲気温度が所定温度に保たれるように、ガス源１６および加熱装置３０を制御する。制御装置３４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＰＬＣ（Programmable Logic Controller）などの演算装置を含む。
[排気ガス燃焼炉]
排気ガス燃焼炉３６が炉本体１４の排気口２６に接続されている。排気ガス燃焼炉３６は断熱体３８を筒状にして形成した排気通路４０および加熱装置（図示省略）を備える。その加熱装置は、電気ヒーター、ガスバーナーまたは重油バーナーなどである。排気ガス燃焼炉３６は脱脂によって被脱脂物１２から放出されたガスを加熱し、分解されて二酸化炭素などのガスに変換して排気する。
排気ガス燃焼炉３６が炉本体１４の排気口２６に接続されている。排気ガス燃焼炉３６は断熱体３８を筒状にして形成した排気通路４０および加熱装置（図示省略）を備える。その加熱装置は、電気ヒーター、ガスバーナーまたは重油バーナーなどである。排気ガス燃焼炉３６は脱脂によって被脱脂物１２から放出されたガスを加熱し、分解されて二酸化炭素などのガスに変換して排気する。
[その他]
本願は炉本体１４の内部空間２０に不活性ガスを吸引するためのファン、脱脂によって発生したガスを炉本体１４の内部空間２０から排気するためのファンが備えられてもよい。
本願は炉本体１４の内部空間２０に不活性ガスを吸引するためのファン、脱脂によって発生したガスを炉本体１４の内部空間２０から排気するためのファンが備えられてもよい。
[脱脂方法]
次に脱脂炉１０を用いた脱脂方法について説明する。（１）被脱脂物１２を炉本体１４の内部空間２０に収容する。たとえば被脱脂物１２はセラミックスおよびバインダーからなる成形品である。
次に脱脂炉１０を用いた脱脂方法について説明する。（１）被脱脂物１２を炉本体１４の内部空間２０に収容する。たとえば被脱脂物１２はセラミックスおよびバインダーからなる成形品である。
（２）ガス源１６から炉本体１４の内部空間２０に不活性ガスを供給する。たとえば、不活性ガスは窒素である。不活性ガスは加熱装置３０によって昇温され、炉本体１４の雰囲気温度が上昇され、炉本体１４に収容されている被脱脂物１２が昇温される。たとえば、炉本体１４の内部空間２０の雰囲気温度が５００℃以上、好ましくは６００～１２００℃まで昇温される。
（３）炉本体１４の内部空間２０の雰囲気温度が上がることで、被脱脂物１２が脱脂される。脱脂の際に被脱脂物１２はバインダーをガスとして放出する。そのガスをガスモニター１８が検出する。たとえば図２は、ガスモニター１８がフーリエ変換赤外分光度計（ＦＴＩＲ）であり、ガスの中にメタクリル酸エチルが含まれる場合の検出結果である。ガスに含まれる官能基によって波数が決まっているため、設定した波数の強度によってガスが発生しているかどうかを検出していることがわかる。脱脂が終了するとガスが検出されなくなる。本願は、ガスモニター１８でガスが検出される間、不活性ガスを炉本体１４の内部空間２０に供給する。供給する不活性ガスの温度を一定にして被脱脂物１２を脱脂する。その後、ガスが検出されなくなれば、停止する。
被脱脂物１２を脱脂した際に生じたガスは、排気口２６から排気ガス燃焼炉３６に供給される。排気ガス燃焼炉３６の排気通路４０の中で、ガスが昇温され、分解されて二酸化炭素などになって排気させる。
（４）ガス源１６および加熱装置３０を停止させ、炉本体１４への不活性ガスの供給を停止する。炉本体１４の内部空間２０の雰囲気温度が低下し、被脱脂物１２の温度が下がる。被脱脂物１２の温度が下がれば、炉本体１４から被脱脂物１２を取り出す。その後、被脱脂物１２は任意の焼結炉に入れられて焼結されてもよい。
以上のように、本願はガスモニター１８で脱脂されたときに発生したガスを検出することで、脱脂が完了したか否かを判断することができる。脱脂条件を求める必要はない。ガスが検出されなくなったときに脱脂を終了することで、最適な時間で脱脂を終了することができる。
[実施形態２]
被脱脂物１２から放出されるガスは１種類に限定されない。被脱脂物１２に含まれるバインダーによっては複数のガスが発生する場合がある。ガスモニター１８は複数のガスを検出してもよい。
被脱脂物１２から放出されるガスは１種類に限定されない。被脱脂物１２に含まれるバインダーによっては複数のガスが発生する場合がある。ガスモニター１８は複数のガスを検出してもよい。
たとえば、ガスモニター１８が３種類のガスＡ、Ｂ、Ｃを検出するとする。１つ目のガスＡを検出したときの炉本体１４の雰囲気温度がＴＡ、２つ目のガスＢを検出したときの炉本体１４の雰囲気温度がＴＢ、３つ目のガスＣを検出したときの炉本体１４の雰囲気温度がＴＣであるとする。その雰囲気温度はＴＡ＜ＴＢ＜ＴＣであるとする。図３に示すように、１つ目のガスＡを検出した状態で雰囲気温度をＴＡに維持して脱脂する。１つ目のガスＡが検出されなくなれば(または検出量が減少すれば)、雰囲気温度を上げる。雰囲気温度がＴＢになると２つ目のガスＢが検出される。雰囲気温度をＴＢに維持して脱脂する。２つ目のガスＢが検出されなくなれば(または検出量が減少すれば)、炉本体１４の雰囲気温度を上げる。雰囲気温度がＴＣになると３つ目のガスＣが検出される。雰囲気温度をＴＣに維持して脱脂する。３つ目のガスＣが検出されなくなれば(または検出量が減少すれば)、不活性ガスの供給を停止して、脱脂を終了する。
以上のように、ガスが検出されるたびに炉本体１４の雰囲気温度を保ち、ガスが検出されなくなれば炉本体１４の雰囲気温度を上昇させる。制御装置３４はガスモニター１８でガスが検出されるたびにガス源１６と加熱装置３０を制御し、温度計３２で計測される温度が一定になるようにする。ガスが検出されなくなれば(または検出量が減少すれば)、ガス源１６と加熱装置３０を制御し、温度計３２で計測される温度が徐々に高くなるようにする。脱脂した際に被脱脂物１２から放出されるガスが順番に放出されていく。被脱脂物１２が不完全脱脂になることを防止でき、すべてのバインダーを脱脂させることができる。
[実施形態３]
不活性ガスの代わりに過熱蒸気を利用して脱脂してもよい。図４の脱脂炉４２に示すように、飽和蒸気を生成する飽和蒸気生成装置４４、過熱蒸気を生成する過熱器４６（superheater）を備える。炉本体１４と飽和蒸気生成装置４４が配管２８で接続され、配管２８の途中に過熱器４６が備えられる。
不活性ガスの代わりに過熱蒸気を利用して脱脂してもよい。図４の脱脂炉４２に示すように、飽和蒸気を生成する飽和蒸気生成装置４４、過熱蒸気を生成する過熱器４６（superheater）を備える。炉本体１４と飽和蒸気生成装置４４が配管２８で接続され、配管２８の途中に過熱器４６が備えられる。
飽和蒸気生成装置４４は過熱器４６に飽和蒸気を供給する。飽和蒸気生成装置４４は純水などの液体を沸騰させて飽和蒸気を生成するボイラーを含む。
過熱器４６は飽和蒸気から過熱蒸気を生成するための装置である。過熱器４６として接触過熱器、放射過熱器、つり下げ過熱器、板形過熱器、横置き過熱器などが挙げられる。過熱器４６は長管を備え、その中を飽和蒸気が流れる。長管の中を流れる飽和蒸気が加熱され、過熱蒸気となる。生成された過熱蒸気が炉本体１４に供給される。この時の過熱蒸気は常圧で１００℃の飽和蒸気をさらに高温にした無色透明の水（Ｈ２Ｏ）からなる気体である。過熱蒸気の温度は５００℃以上、好ましくは６００～１２００℃である。配管２８の炉本体１４と過熱器４６の間の部分は耐熱材料で構成されることが好ましい。過熱蒸気は熱容量が大きく、熱伝導率が高いため、被脱脂物１２を短時間で昇温させて脱脂することができる。
飽和蒸気生成装置４４で飽和蒸気が生成され、飽和蒸気は過熱器４６に供給される。過熱器４６は飽和蒸気から過熱蒸気を生成し、炉本体１４に供給する。炉本体１４の雰囲気温度が上昇し、被脱脂物１２が脱脂される。
飽和蒸気生成装置４４と過熱器４６は制御装置３４によって制御される。上記実施形態と同様に制御装置３４にはガスモニター１８で検出された値と温度計３２の値が入力されている。制御装置３４はガスモニター１８でガスが検出されると、炉本体１４の雰囲気温度が保たれるように飽和蒸気生成装置４４と過熱器４６を制御する。炉本体１４の内部空間２０は脱脂時の温度が維持され、被脱脂物１２が脱脂される。ガスモニター１８でガスが検出されなくなれば、制御装置３４が飽和蒸気生成装置４４と過熱器４６を停止させて脱脂を終了する。
実施形態２においても、不活性ガスの代わりに過熱蒸気を利用してもよい。不活性ガスよりも昇温速度が速く、脱脂にかかる時間を短時間にすることができる。一のガスが検出されると炉本体１４の雰囲気温度が保たれるように、制御装置３４が飽和蒸気生成装置４４と過熱器４６を制御し、一のガスが検出されなくなれば他のガスが検出されるまで過熱蒸気の温度を上げて炉本体１４の雰囲気温度を上昇させる。
過熱蒸気を生成するために過熱器４６に飽和蒸気が供給されたが、過熱器４６に純水などの液体が供給されてもよい。飽和蒸気生成装置４４の代わりに液体を過熱器４６に供給するための液体源を備えてもよい。液体源は液体を生成する装置、液体を溜めるタンクまたはその両方を備える。過熱器４６は液体から過熱蒸気を生成する。
[実施形態４]
図５に示す脱脂炉４８のように、ガス源１６、加熱装置３０、飽和蒸気生成装置４４および過熱器４６を備えてもよい。不活性ガス、過熱蒸気またはその両方で被脱脂物１２を昇温させて脱脂する。
図５に示す脱脂炉４８のように、ガス源１６、加熱装置３０、飽和蒸気生成装置４４および過熱器４６を備えてもよい。不活性ガス、過熱蒸気またはその両方で被脱脂物１２を昇温させて脱脂する。
[実施形態５]
脱脂炉１０、４２、４８の操作者がガスモニター１８でガスの検出状況を確認し、手動でガス源１６と過熱器４６、飽和蒸気生成装置４４と過熱器４６、またはそれらすべてを操作してもよい。操作者はガスモニター１８で検出された値を確認することで脱脂状況を判断できる。
脱脂炉１０、４２、４８の操作者がガスモニター１８でガスの検出状況を確認し、手動でガス源１６と過熱器４６、飽和蒸気生成装置４４と過熱器４６、またはそれらすべてを操作してもよい。操作者はガスモニター１８で検出された値を確認することで脱脂状況を判断できる。
[実施形態６]
図６の脱脂炉５０のように、制御装置３４に通信装置５２が接続されてもよい。通信装置５２は有線または無線によってネットワーク５４に接続するための装置である。ネットワーク５４はＬＡＮ（Local Area Network）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などの携帯電話の通信設備を用いたネットワーク、またはそれら両方を含んだものであってもよい。サーバー５６がネットワーク５４に接続されている。ガスモニター１８で検出された値、温度計３２で計測された値、またはその両方がネットワーク５４を介してサーバー５６に送信される。サーバー５６は受信した値を記憶装置に記憶する。他のコンピュータがネットワーク５４を介してサーバー５６にアクセスし、記憶された値を確認してもよい。遠隔で脱脂状況を確認することができる。
図６の脱脂炉５０のように、制御装置３４に通信装置５２が接続されてもよい。通信装置５２は有線または無線によってネットワーク５４に接続するための装置である。ネットワーク５４はＬＡＮ（Local Area Network）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などの携帯電話の通信設備を用いたネットワーク、またはそれら両方を含んだものであってもよい。サーバー５６がネットワーク５４に接続されている。ガスモニター１８で検出された値、温度計３２で計測された値、またはその両方がネットワーク５４を介してサーバー５６に送信される。サーバー５６は受信した値を記憶装置に記憶する。他のコンピュータがネットワーク５４を介してサーバー５６にアクセスし、記憶された値を確認してもよい。遠隔で脱脂状況を確認することができる。
[実施形態７]
図７の脱脂炉６０のように、排気通路４０にガスモニター６２を付け、ガスの加熱分解を確認できるようにしてもよい。炉本体１４の内部空間２０から排気されたガスが完全に二酸化炭素などのガスに変換されたか否かを確認できる。ガスモニター６２は炉本体１４の内部空間２０でガスを検出するのに使用したガスモニター１８と同じものを使用してもよい。
図７の脱脂炉６０のように、排気通路４０にガスモニター６２を付け、ガスの加熱分解を確認できるようにしてもよい。炉本体１４の内部空間２０から排気されたガスが完全に二酸化炭素などのガスに変換されたか否かを確認できる。ガスモニター６２は炉本体１４の内部空間２０でガスを検出するのに使用したガスモニター１８と同じものを使用してもよい。
また、排気通路４０に温度計６４を配置して、排気されるガスの温度を計測してもよい。制御装置３４にガスモニター６２と温度計６４の阿多が入力される。制御装置３４が排気通路４０に備えられた加熱装置（図示省略）による温度を制御し、確実にガスを加熱分解できるようにする。
必要に応じて排気通路４０に空気の供給口を設け、空気の供給量を調節できるようにしても良い。空気の導入量によってガスの燃焼を制御する。
（第１項）一態様に係る脱脂炉は、被脱脂物を収容する炉本体と、前記炉本体に供給する不活性ガスのガス源と、前記不活性ガスを加熱する加熱装置と、前記被脱脂物から発生したガスを検出するガスモニターとを含む。
第１項に記載の脱脂炉によれば、ガスモニターで検出されたガスによって脱脂の進行状況を確認することができる。脱脂の終了がわかり、適切な時間に脱脂を終了することができる。
（第２項）一態様に係る脱脂炉は、被脱脂物を収容する炉本体と、飽和蒸気を生成する飽和蒸気生成装置または液体の液体源と、前記炉本体に供給する過熱蒸気を飽和蒸気または液体から生成する過熱器と、前記被脱脂物から発生したガスを検出するガスモニターとを含む。
第２項に記載の脱脂炉によれば、飽和蒸気によって脱脂時間を短縮することができる。その際に、ガスモニターで脱脂された際のガスを検出することで、最適な時間に脱脂を終了することができる。
（第３項）一態様に係る脱脂炉は、被脱脂物を収容する炉本体と、前記炉本体に供給する不活性ガスのガス源と、前記不活性ガスを加熱する加熱装置と、飽和蒸気を生成する飽和蒸気生成装置または液体の液体源と、前記炉本体に供給する過熱蒸気を飽和蒸気または液体から生成する過熱器と、前記被脱脂物から発生したガスを検出するガスモニターとを含む。
第３項に記載の脱脂炉によれば、不活性ガスまたは飽和蒸気のいずれで脱脂をおこなったとしても、ガスモニターでガスを検出することで、最適な時間に脱脂を終了させることができる。
（第４項）前記ガスモニターで検出されたガスに応じてガス源と加熱装置、飽和蒸気生成装置または液体源と過熱器またはその両方を制御する制御装置を含む。
第４項に記載の脱脂炉によれば、制御装置がガス源などを制御することで、自動的に脱脂することができる。その際、ガスモニターで検出された値を利用することで、最適な時間で脱脂することができる。
（第５項）前記ガスモニターで検出されるガスが複数種類あり、前記制御装置がガスごとに炉本体の内部空間の雰囲気温度が異なるようにガス源と加熱装置、飽和蒸気生成装置または液体源と過熱器またはその両方を制御する。
第５項に記載の脱脂炉によれば、ガスごとに所定の温度で脱脂することで、不完全脱脂を防止できる。
（第６項）前記ガスモニターがフーリエ変換赤外分光度計を含む。
第６項に記載の脱脂炉によれば、ガスモニターとしてフーリエ変換赤外分光度計を使用することで、脱脂された時のガスを検出することができる。
（第７項）前記炉本体から排気されたガスを検知するガスモニターと、前記炉本体から排気されたガスを計測する温度計とを備える。
第７項に記載の脱脂炉によれば、排気されたガスを検知したり、温度測定したりすることで、排気されるガスの加熱温度および供給する空気を制御でき、確実に分解できるように制御することができる。
（第８項）一態様に係る脱脂方法は、炉本体に被脱脂物を収納する工程と、不活性ガスを昇温させる工程と、前記昇温された不活性ガスで被脱脂物を脱脂する工程と、前記被脱脂物から発生したガスをガスモニターで検出する工程とを含む。
第８項に記載の脱脂方法によれば、ガスモニターで脱脂時に発生したガスを検出することで、脱脂条件を求める必要がない。ガスを検出することで脱脂終了時を確認することができる。
（第９項）一態様に係る脱脂方法は、炉本体に被脱脂物を収納する工程と、飽和蒸気または液体から過熱蒸気を生成する工程と、前記過熱蒸気で被脱脂物を脱脂する工程と、前記被脱脂物から発生したガスをガスモニターで検出する工程とを含む。
第９項に記載の脱脂方法によれば、過熱蒸気によって短時間で炉本体の内部空間を昇温させることができ、短時間で脱脂することができる。ガスモニターでガスを検出することで、脱脂終了を確認することができる。不必要に長時間の脱脂になることを防止できる。
（第１０項）一態様に係る脱脂方法は、炉本体に被脱脂物を収納する工程と、不活性ガスを昇温させる工程と、飽和蒸気または液体から過熱蒸気を生成する工程と、前記昇温された不活性ガス、過熱蒸気またはその両方で被脱脂物を脱脂する工程と、前記被脱脂物から発生したガスをガスモニターで検出する工程とを含む。
第１０項に記載の脱脂方法によれば、不活性ガスまたは過熱蒸気のいずれを使用して脱脂しても、ガスを検出することで最適な時間で脱脂することができる。脱脂のための条件を求める必要はない。
（第１１項）前記ガスモニターで検出されたガスに応じて前記炉本体に不活性ガス、過熱蒸気またはその両方の供給を制御する工程を含む。
第１１項に記載の脱脂方法によれば、検出されたガスに応じて炉本体に供給する不活性ガス等を制御することで、脱脂を制御することができる。
（第１２項）前記ガスモニターで検出されるガスが複数種類あり、検出されるガスごとに炉本体の内部空間の雰囲気温度が異なるように不活性ガスの温度、過熱蒸気の温度、またはその両方を制御する。
第１２項に記載の脱脂方法によれば、検出されたガスごとに脱脂が完了するように不活性ガス等を制御することで、不完全な脱脂にならないようにできる。
（第１３項）前記ガスモニターがフーリエ変換赤外分光度計を含む。
第１３項に記載の脱脂方法によれば、フーリエ変換赤外分光度計によってガスを検出することができる。
（第１４項）前記炉本体から排気されたガスをガスモニターで検知する工程と、前記炉本体から排気されたガスの温度を温度計で測定する工程とを備える。
第１４項に記載の脱脂方法によれば、炉本体から排気されたガスを検知したり温度測定したりすることで、排気されたガスの加熱温度および空気の供給量を調整することができ、確実にガスを分解できるように制御できる。
その他、本発明は、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、４２、４８、５０、６０：脱脂炉
１２：被脱脂物
１４：炉本体
１６：ガス源
１８、６２：ガスモニター
２０：炉本体の内部空間
２２：棚
２４：供給口
２６：排気口
２８：配管
３０：加熱装置
３２、６４：温度計
３４：制御装置
３６：排気ガス燃焼炉
３８：断熱体
４０：排気通路
４４：飽和蒸気生成装置
４６：過熱器
５２：通信装置
５４：ネットワーク
５６：サーバー
１２：被脱脂物
１４：炉本体
１６：ガス源
１８、６２：ガスモニター
２０：炉本体の内部空間
２２：棚
２４：供給口
２６：排気口
２８：配管
３０：加熱装置
３２、６４：温度計
３４：制御装置
３６：排気ガス燃焼炉
３８：断熱体
４０：排気通路
４４：飽和蒸気生成装置
４６：過熱器
５２：通信装置
５４：ネットワーク
５６：サーバー
Claims (13)
- 被脱脂物を収容する炉本体と、
前記炉本体に供給する不活性ガスのガス源と、
前記不活性ガスを加熱する加熱装置と、
前記炉本体内のガスを検出するガスモニターであって、前記被脱脂物から発生したガスを検出するガスモニターと、
前記ガスモニターによって検出された前記被脱脂物から発生したガスに基づいて、前記ガス源及び前記加熱装置を制御して、脱脂を制御する制御装置と、
を含み、
前記制御装置は、前記ガスモニターで前記被脱脂物から発生したガスが検出されなくなれば前記不活性ガスの供給を停止するように前記ガス源を制御する脱脂炉。 - 被脱脂物を収容する炉本体と、
飽和蒸気を生成する飽和蒸気生成装置または液体の液体源と、
前記炉本体に供給する過熱蒸気を飽和蒸気または液体から生成する過熱器と、
前記炉本体内のガスを検出するガスモニターであって、前記被脱脂物から発生したガスを検出するガスモニターと、
前記ガスモニターによって検出された前記被脱脂物から発生したガスに基づいて、前記過熱器を制御して、脱脂を制御する制御装置と、
を含み、
前記制御装置は、前記ガスモニターで前記被脱脂物から発生したガスが検出されなくなれば前記過熱蒸気の供給を停止するように前記飽和蒸気生成装置、液体源または過熱器を制御する脱脂炉。 - 被脱脂物を収容する炉本体と、
前記炉本体に供給する不活性ガスのガス源と、
前記不活性ガスを加熱する加熱装置と、
飽和蒸気を生成する飽和蒸気生成装置または液体の液体源と、
前記炉本体に供給する過熱蒸気を飽和蒸気または液体から生成する過熱器と、
前記炉本体内のガスを検出するガスモニターであって、前記被脱脂物から発生したガスを検出するガスモニターと、
前記ガスモニターによって検出された前記被脱脂物から発生したガスに基づいて、前記ガス源、加熱装置および過熱器を制御して、脱脂を制御する制御装置と、
を含み、
前記制御装置は、前記ガスモニターで前記被脱脂物から発生したガスが検出されなくなれば、前記不活性ガスの供給を停止するように前記ガス源を制御するか、前記過熱蒸気の供給を停止するように前記飽和蒸気生成装置、液体源または過熱器を制御するか、もしくは両方を制御する脱脂炉。 - 前記ガスモニターで検出されるガスが複数種類あり、前記制御装置がガスごとに炉本体の内部空間の雰囲気温度が異なるようにガス源と加熱装置、飽和蒸気生成装置または液体源と過熱器またはその両方を制御する請求項３に記載の脱脂炉。
- 前記ガスモニターがフーリエ変換赤外分光度計を含む請求項１から４のいずれかの脱脂炉。
- 前記炉本体から排気されたガスを検知するガスモニターと、
前記炉本体から排気されたガスを計測する温度計と、
を備えた請求項１から５のいずれかの脱脂炉。 - 炉本体に被脱脂物を収納する工程と、
不活性ガスを昇温させる工程と、
前記昇温された不活性ガスで被脱脂物を脱脂する工程と、
前記炉本体内のガスを検出する工程であって、前記被脱脂物から発生したガスをガスモニターで検出する工程と、
前記ガスモニターによって、前記被脱脂物から発生したガスが検出されなくなれば前記不活性ガスの供給を停止する工程と、
を含む脱脂方法。 - 炉本体に被脱脂物を収納する工程と、
飽和蒸気または液体から過熱蒸気を生成する工程と、
前記過熱蒸気で被脱脂物を脱脂する工程と、
前記炉本体内のガスを検出する工程であって、前記被脱脂物から発生したガスをガスモニターで検出する工程と、
前記ガスモニターによって、前記被脱脂物から発生したガスが検出されなくなれば前記過熱蒸気の供給を停止する工程と、
を含む脱脂方法。 - 炉本体に被脱脂物を収納する工程と、
不活性ガスを昇温させる工程と、
飽和蒸気または液体から過熱蒸気を生成する工程と、
前記昇温された不活性ガス、過熱蒸気またはその両方で被脱脂物を脱脂する工程と、
前記炉本体内のガスを検出する工程であって、前記被脱脂物から発生したガスをガスモニターで検出する工程と、
前記ガスモニターによって前記被脱脂物から発生したガスが検出されなくなれば、前記不活性ガスの供給を停止するか、前記過熱蒸気の供給を停止するか、またはその両方の供給を停止する工程と、
を含む脱脂方法。 - 前記ガスモニターで検出されたガスに応じて前記炉本体に不活性ガス、過熱蒸気またはその両方の供給を制御する工程を含む請求項９に記載の脱脂方法。
- 前記ガスモニターで検出されるガスが複数種類あり、検出されるガスごとに炉本体の内部空間の雰囲気温度が異なるように不活性ガスの温度、過熱蒸気の温度、またはその両方を制御する請求項１０に記載の脱脂方法。
- 前記ガスモニターがフーリエ変換赤外分光度計を含む請求項７から１１のいずれかの脱脂方法。
- 前記炉本体から排気されたガスをガスモニターで検知する工程と、
前記炉本体から排気されたガスの温度を温度計で測定する工程と、
を備えた請求項７から１２のいずれかの脱脂方法。
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