JPH02228405A - ワックストラップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 主粟上皇肌朋立団 本発明は粉末成形品を焼結する焼結炉等に装備されるワ
ックストラップに関する。

従来坐伎五 金属及びセラミック等の各種焼結材料は、原料粉末を目
的形状に形成した後に高温で焼結して製造される。原料
粉末から粉末成形品を造る段階にあっては、粉末粒子の
成形性を確保するために粉末原料に種々の有機溶剤（以
下、ワックスと総称する）を添加することが必要となる
が、本焼結工程にあっては、添加したワックスが焼結晶
に対して諸々の悪影響を及ぼす有害物質して作用するこ
とになるので、本焼結工程を焼結する前には、粉末成形
品中に添加されたワックスを除去するデワックス工程が
必要となる。焼結炉では、炉内にて粉末成形品を所定温
度にまで上げ添加されたワックスを気化させる一方、気
化したワックスガスをキャリアガスとともに真空排気系
に導くような基本構成となっている。この真空排気系の
途中に装備されワックスガスを除去回収する装置がワッ
クストラップである。

従来のワックストラップを第３図を参照して説明する。

何れも図示されていない焼結炉と真空排気ポンプとを連
結する排気管７２の途中には、円筒状のワックストラッ
プ本体７１が接続されている。

このワックストラップ本体７１の内部にはパイプ７６に
間隔を開けて固着された円板状のワックス捕捉板７３が
複数個設けられており、これによってワックストラップ
本体７１の内空間が複数の部屋に仕切られるようになっ
ている。しかもワックス捕捉板７３には通気孔であるノ
ズル孔７４が複数設けられている。一方、ワックストラ
ップ本体７１の外周にはワックス捕捉板７３を間接的に
冷却するための水冷管７５が設けられている。即ち、焼
結炉にて発生したワックスガスが真空排気ポンプにより
キャリアガスとともにワックストラップに導かれ、ワッ
クス捕捉板７３のノズル孔７４を通過すると、この際、
ワックスガス等がワックス捕捉板７３により仕切られた
部屋の圧力差によって体積膨張し、部屋の隅々にまで行
き当たるようになっている。更にその上で、冷却状態に
あるワックス捕捉板７３にてワックスガスに対し熱交換
が行われ、ワックス捕捉板７３の面上にワックスが凝固
付着して、これでワックスガスが除去回収されるような
基本構成となっている。なお、パイプ７６の内部或いは
ワックストラップ本体７１の外部には、図示されていな
いが、ワックス捕捉板７３に付着したワックスを溶解す
るためのヒータが設けられており、溶解したワックスを
ワックストラップ本体７１の下部に備えられたワックス
ボット７７に溜めるようになっている。

しよ゛と　る しかしながら、上記従来例による場合には、ワックス捕
捉板７３に付着したワックスの量がある限度を超えると
、これが断熱層となってワックス捕捉板７３での熱交換
が上手（行われなくなり、トラップ効率が低下するとい
う本質的な欠点がある。

即ち、トラップ効率が所定値以下になる前に、トラップ
運転を停止させる一方において、上記ヒータを通電させ
ワックス捕捉板７３に付着したワックスを取り除くとい
うクリーン運転を行う必要があり、これが焼結炉の連続
運転を推進する上で非常に大きな障害となっている。ま
た、キャリアガス等の体積膨張の効果を上げるべ（ノズ
ル孔７４の径を小さくしたり、ワックス捕捉板７３の面
積をより大きなものする等の設計変更をすれば、クリー
ン運転を行う頻度を少なくすることができるものの、前
者については装置の大型化を招来し、後者についてはノ
ズル孔にワックスが根詰まりすることで、却ってトラッ
プ効率が低下したりする等の欠点がある。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであり、クリ
ーン運転を必要とすることなくトラップ効率が低下しな
いように改良したワックストラップを提供することを目
的とする。

量　　　°　るための 本発明にかかるワックストラップは、ワックスガスを含
有する気体の流通経路の途中に接続してあるワックスト
ラップ本体と、ワックストラップ本体の内部に複数個設
けてあり、前記気体が流通する過程で当該気体に対して
熱交換を行うワックス捕捉部材と、ワックス捕捉部材を
ワックス凝固温度以下に冷却する冷却手段と、前記ワッ
クストラップ本体の内部に且つ前記ワックス捕捉部材に
対向するように配設してあり、当該ワックス捕捉部材に
付着したワックスに対して熱交換を行うワックス溶解部
材と、ワックス溶解部材をワックス溶解温度以上に加熱
する加熱手段とを具備している。

詐１− 流通経路に接続された排気ポンプによって、ワックスガ
スを含有する気体がワックストラップ本体の内部を流通
し、この過程で冷却手段により冷却されているワックス
捕捉部材にて熱交換が行われる。そしてワックスガスが
ワックス捕捉部材を通じてワックス凝固温度以下にまで
冷却されると、当該ワックス捕捉部材の面上にワックス
が凝固付着することになる。ワックス捕捉部材に付着し
たワックスの量が少ないときには、ワックス捕捉部材に
対向するワックス溶解部材を通じての加熱の影響は余り
受けないのであるが、ワックス捕捉部材に付着するワッ
クスの量が大きくなるに従い、付着したワックスの表面
ではワックス捕捉部材での熱交換が行われに難くなる一
方、ワックス溶解部材を通じての加熱の影響が強くなり
、ワックス捕捉部材に付着したワックスの上層面が溶解
する。

これにより、ワックス捕捉部材に付着しているワックス
の量が少なくなると、ワックス捕捉部材での熱交換を通
じて再びワックスがワックス捕捉部材の面上にワックス
が凝固付着することになる。

裏庭■ 以下、本発明にかかるワックストラップの一実施例を図
面を参照して説明する。第１図はワックストラップの縦
断面図、第２図は第１図のＡ　−Ａ線による断面図であ
る。

真空焼結炉の真空排気系統に装備されているワックスト
ラップは、何れも図示されていない焼結炉と真空排気ポ
ンプとを連結する排気管７２（流通経路に相当する）の
途中に接続されており、焼結炉から排気管７２を通じて
キャリアガスとともに吸引されたワックスガスを除去回
収するような基本構成となっている。以下、ワックスト
ラップの構造について詳しく説明する。

円筒形状のワックストラップ本体１０は横形載置方式の
もので、ワックストラップ本体１０の図中左側面には炉
側の排気管７２が接続されている一方、ワックストラッ
プ本体１０の図中右側の側面には、図示されていないが
真空排気ポンプ側の排気管７２が接続されている。また
、ワックストラップ本体１０の図中右側下部には、溶解
状態のワックスをワックス搬送台６０に備えられたワッ
クスボット６１に導くためのワックス排出管１２が設け
られている。

更にワックストラップ本体１０の外周部には、ワックス
トラップ本体１０自体を冷却する冷却手段としての水冷
管４０が巻き付けられている。

一方、ワックストラップ本体ｌＯの内壁には、金属円板
であるワックス捕捉部材２０が所定の間隔を開けて複数
枚固着されている。即ち、ワックス捕捉部材２０によっ
てワックストラップ本体１０の内部空間が複数の部屋に
仕切られるようになっており、このワックス捕捉部材２
０の中央部には、ワックスガス等を流通せしめるため及
び後述するパイプ１１を通すための流通孔２１が設けら
れている。また、隣り合うワックス捕捉部材２０の間に
は、ワックストラップ本体１０の内周径より若干小さい
金属円板であるワックス溶解部材３０が配置されている
。このワックス溶解部材３０はワックストラップ本体１
０の図中右側壁面の中央部に立てられたパイプ１１に間
隔を開けて複数個固着されている。但し、ワックストラ
ップ本体１０及びワックス捕捉部材２０は第２図に示す
ように半割れ構造となっている。

即ち、排気管７２からワックストラップ本体ｌＯに導び
かれたワックスガス等は、ワックス捕捉部材２０に開け
られた通気孔２１とパイプ１１との隙間、ワックス溶解
部材２０の外周部とワックストラップ本体ｌＯの内壁面
との隙間を順次的に通過し、ワックストラップ本体１０
の内部を第１図に示すように蛇行しながら図中左から右
へと通過するようになっている。しかもこの過程でワッ
クス捕捉部材２０等で熱交換が行われるようになってい
る。次に、上記したような構成のワックストラップの動
作原理を説明する。

図外の真空排気ポンプが動作すると、ワックストラップ
本体１０の内部におけるワックス捕捉部材２０、ワック
ス溶解部材３０により仕切られた複数の部屋には圧力差
が生ずることになり、これによりワックスガス等がワッ
クストラップ本体１０の内部を流通する。このワックス
ガス等が、ワックス捕捉部材２０の通気孔２１とパイプ
１１との隙間、ワックス溶解部材２０の外周部とワック
ストラップ本体１０の内壁面との隙間を夫々通過する際
には、上記した隣り合う部屋の圧力差によって体積膨張
し、この体積膨張によってワックス捕捉部材２０等に行
き当たる。そしてワックス捕捉部材２０、ワックストラ
ップ本体１０の内壁面を通じてワックスガスがワックス
凝固温度以下に冷却されると、この面上にワックスが凝
固付着し、これでワックスガスが回収されることになる
。一方、ワックスが付着するワックス捕捉部材２０、ワ
ックストラップ本体１０の内壁面は、ヒータ５０による
加熱の影響を受けることになる。だが、ワックス捕捉部
材２０、ワックストラップ本体１０の内壁面等に付着す
るワックスの量が少ないときには、水冷管４０による吸
熱作用の方が強いので、上記加熱の影響を余り受けない
が、ワックス捕捉部材２０等に付着するワックスの量が
大きくなるに従って、上記加熱の影響を受は易（なる、
しかも付着したワックスの上層面の温度がワックス溶解
部材３０を通じて加熱されてワックス溶解温度以上にな
ると、これが溶解し、溶解したワックスがワックストラ
ップ本体１０の下部内壁面等を伝ってワックスポット６
１に回収される。

従って、木本のワックストラップでは、装置を大型化す
る等の設計変更を加えることなく、所定のトラップ効率
が得られる上に、連続運転してもトラップ効率が低下し
ないという極めて優れたメリットが有する。それ故、真
空焼結炉の連続運転を推進する上でも非常に大きな意義
がある。また、装置外部にヒータ５０ではな（水冷管４
０が配置された構造となっているので、ワックストラッ
プ本体１０の外部の断熱設計を単純化できるというコス
ト上のメリットもある。

なお、本発明にかかるワックストラップは真空焼結炉だ
けの適用に止まらないことは勿論である。

主１ｑ処果 以上、本発明にかかるワックストラップによる場合には
、ワックス捕捉部材に付着するワックスの量がある程度
になると、ワックスの上層面がワックス溶解部材を通じ
て加熱され、自然と溶解するような構成となっているの
で、クリーン運転を必要とすることなくトラップ効率が
低下しないことになる。即ち、ワックスがトラップされ
ると同時に加熱で溶解除去されるという利点を有する。

それ故、装置の大型化を招来せず、連続運転も可能とな
り、装置の性能を格段に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第２図にかけては本発明にかかるワックスト
ラップの一実施例を説明するための図であって、第１図
はワックストラップの縦断面図、第２図は第１図のＡ−
Ａ線による断面図で、第３図は従来のワックストラップ
を説明するだめの第１図に対応する図である。 １０・ ２０・ ３０・ ４０・ ５０・ ワックストラップ本体 ワックス捕捉部材 ワックス溶解部材 水冷管 ヒータ 特許出願人　　株式会社島津製作所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワックスガスを含有する気体の流通経路の途中に
   接続してあるワックストラップ本体と、ワックストラッ
   プ本体の内部に複数個設けてあり、前記気体が流通する
   過程で当該気体に対して熱交換を行うワックス捕捉部材
   と、ワックス捕捉部材をワックス凝固温度以下に冷却す
   る冷却手段と、前記ワックストラップ本体の内部に且つ
   前記ワックス捕捉部材に対向するように配設してあり、
   当該ワックス捕捉部材に付着したワックスに対して熱交
   換を行うワックス溶解部材と、ワックス溶解部材をワッ
   クス溶解温度以上に加熱する加熱手段とを具備している
   ことを特徴とするワックストラップ。