JPH024780Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 技術分野 本考案は雰囲気ガスの流れを調整する機能を有
する熱処理炉を提供するものである。

更に詳しくは、昇温室、ろう付等のための熱処
理室、冷却室とが連ながる連続雰囲気熱処理炉に
おいて、炉中へ導入されかつ炉内で加熱手段に繰
返して触れて加熱されるように炉内のフアンによ
り炉の長軸方向を横切るほぼ垂直方向にて循環す
る雰囲気ガスの流れを所望の流量で所望の方向に
調整し得る機能を提供するものである。

(ロ) 考案の背景 上記した種類の連続雰囲気炉、例えば添付図面
の第１図に示されるアルミニウムのろう付けのた
めの連続熱処理装置は、アルミニウムとそのろう
付けのためのろう剤の酸化の防止のために高純度
のN₂ガス等を炉雰囲気として使用する。

従来、このような炉雰囲気の純度を保持するた
めに、金属マツフルケースを用いたり、耐火物に
なる炉内壁を金属被覆する構造とするものが多
い。

これらの場合、処理物の加熱は、例えばマツフ
ルケースを用いた場合は、マツフルケースの外側
に設けられた加熱手段（この場合は裸の加熱手段
でもよい）による、該マツフルケースを介しての
間接加熱である。また、金属被覆した炉内壁を用
いた場合は、チユーブヒーター等の裸でない加熱
手段によることになる。いずれの場合においても
処理物の加熱は主として放射伝熱によることにな
る。

しかし、アルミニウム等の処理物はその表面が
光輝状であるために放射率が極めて小さく、昇温
されるまでに時間がかかりすぎることになる。昇
温までに長時間を要し、従つて処理物の炉雰囲気
中での滞留時間が長くなると、アルミニウムとろ
う剤の表面は炉雰囲気、例えばN₂ガス雰囲気中
の微量のO₂，H₂Oによつても酸化されることに
なり、表面の酸化量が増加して処理物のろう付性
が低下することになる。

従つて、処理物を急速に加熱することが必要と
なる。

このために、処理物が先ず炉中へ搬入される昇
温室における処理物の加熱を、N₂ガス雰囲気等
の炉雰囲気を熱媒体とする強制対流伝熱と放射伝
熱との組合わせによることが考えられてきた。

この場合、雰囲気ガスは循環フアンによつて炉
の長軸方向即ち処理物の炉中での搬送方向を横切
るほぼ垂直方向の面に沿つて循環され、処理物の
搬送経路外に設けられた加熱手段に繰返して触れ
加熱されて処理物を加熱することになる。

ところが、このような面に沿つて循環する雰囲
気ガスの流れはあたたかも炉通路を横切るカーテ
ンの如き働きをしてしまう。また、このようなカ
ーテンの如き循環雰囲気ガス流がたとえなくて
も、炉中に導入され加熱された雰囲気ガスは膨張
して炉中の全体のガス流に抵抗を与えガス流を停
滞しがちにするものであるから、この種のカーテ
ン状に働く循環雰囲気ガス流はその流れをますま
す停滞させることになり好ましくない。

即ち、このカーテンの如き循環雰囲気ガスの流
れは、炉内での雰囲気ガス全体の入口方向へのま
たは出口方向への流れを阻害し、雰囲気ガスによ
る処理物と炉内に対する折角の浄化作用を害し、
処理物のろう付性を結果的に低下させることにな
る。

更にまた、雰囲気ガスが一方向へあまりに多く
流れると、反対側の口から空気などが吸引され、
雰囲気が汚染されることになる。

(ハ) 考案の開示 本考案は、上述した不都合を解決するために、
雰囲気ガスの流れを任意に調整することができる
新規な手段を熱処理炉に提供するものである。

即ち、加熱と冷却或はその一方のための雰囲気
ガス強制循環フアンを有する連続雰囲気熱処理装
置において、この循環フアンが炉内につくる雰囲
気ガス強制循環回路中に可変分流ガイド板を設け
て、炉内に送入された雰囲気ガスの流れ方向と流
量を炉の処理物搬入口方向または出口方向へ、或
いは炉の入口と出口への両方向へ調整することを
特徴とするものである。

(ニ) 実施例 以下、本考案の実施例としてアルミニウムろう
付炉について添付図面を参照して説明する。

それぞれ断熱壁１で外殻がつくられた昇温室
Ａ、ろう付室Ｂ、冷却室Ｃ及び強制冷却室Ｄは互
いに連通している。

特に図示していないが、昇温室Ａと強制冷却室
Ｄの断熱壁１の内部は金属で被覆されている。

２はそれぞれ昇温室Ａと強制冷却室Ｄ内に設け
られた金属性のバツフルケースで、ろう付室Ｂと
冷却室Ｃ中をその長軸に延びる金属性のマツフル
ケース７とその一端で連通し、その形状は第３図
において明らかなように断面においてマツフルケ
ース７と同様に矩形状である。

ただし、マツフルケースはその外周が完全に閉
鎖されているが、バツフルケース２はその上面と
下面に雰囲気ガスを循環するための開口を有す
る。

なお、図中では省略してあるが、ろう付室Ｂの
炉壁とマツフルケース７との空間には雰囲気をマ
ツフルケースを介して間接的に加熱するための加
熱手段が設けられている。この加熱手段は、前述
した如くに裸のものでよい。

また、昇温室Ａ内に加熱手段６（この場合は、
パイプヒーター等の裸でない加熱手段である）が
設けられる。

符号３は昇温室Ａと強制冷却室Ｄ内でバツフル
ケース２の上面に設けられた循環フアンである。
符号５はろう付室Ｂに近接して設けられた該ろう
付室Ｂと冷却室Ｃへ雰囲気ガスを供給するための
雰囲気ガス送入口である。

冷却室Ｃと強制冷却室Ｄの外殻はそれぞれ冷却
水入口８より供給され冷却水出口９から出て循環
する冷却水によつて冷却される。

１１は昇温室Ａ、ろう付室Ｂ、冷却室Ｃ、強制
冷却室Ｄのバツフルケースとマツフルケース中を
通つて循環する処理品の搬入と搬出用ベルトであ
る。

以上の構成において、先ず昇温室Ａ中に入つた
処理物は急速に予備加熱され、ろう付室Ｂでろう
付温度に加熱されてろう付され、冷却室Ｃで冷却
され、更に強制冷却室で完全に冷却されて炉外に
出る。

このような加熱と冷却は雰囲気ガスによつてな
されるので、雰囲気ガスの流れは図中に符号１０
で示した如くに流れなければならない。

ところが、雰囲気ガス送入口５より先ずろう付
室Ｂのマツフルケース７と冷却室Ｃのマツフルケ
ース７中に送られた雰囲気ガスは、ろう付室Ｂで
加熱されて膨張して雰囲気ガスの流れ１０に対す
る抵抗をつくり、ややもすると雰囲気ガスは冷却
室Ｃと強制冷却室Ｄを通つて炉の出口１３の方向
に多く流れる結果になる。

また、このような偏つた雰囲気ガスの流れは炉
の入口１２から空気を吸引し、雰囲気ガスを汚染
することにもなる。

さらに、雰囲気ガスの炉の入口１２への方向の
流れ１０は、昇温室Ａで阻害されることになる。
即ち、昇温室Ａ中で処理物を雰囲気ガスを媒体と
して強制対流伝熱によつて加熱するために、昇温
室中で循環される雰囲気ガスの流れは第３図にて
１０′によつて示される流れ、即ちバツフルケー
ス２の長軸方向を実質的には直角で横切る流れに
なる。

この流れ１０′は符号１０によつて示される雰
囲気ガスの好ましい流れの前に立ちはだかるカー
テンになつてしまう。

そこで、本考案にあつては、第３図で特に詳細
に図示される通り、昇温室Ａと強制冷却室Ｄのバ
ツフルケースの側壁と炉内壁との間の空間に分流
ガイド板４を設ける。

この分流ガイド板４は昇温室Ａと冷却室Ｄの長
軸方向を横切る面に延び、炉壁に取付けられた軸
４′によりその面は上記した長軸方向を横切つて
直角に起立した位置から該長軸方向と平行な位置
までの間の自由な角度に傾け得る。

分流ガイド板４が前記した直角或は垂直に起立
した位置では、該板４の面は室Ａと室Ｄ中でフア
ン３によつて循環する雰囲気の流れ１０′と実質
的に平行であるので、該流れ１０′の流れ方向は
変らない。

しかし、この板４を傾斜せしめると、流れ１
０′の一部は該流れ１０′を横切る炉の入口１２の
方向に向う分流となる。従つて、炉中の雰囲気ガ
スの流れは全体として１０にて示される矢印方向
に導びかれることになる。

本考案による熱処理炉中でのろう付雰囲気ガス
の状態を知るために、以下の４例においてろう付
室Ｂ内の雰囲気ガスの露点温度を測定した。

例 １ 予熱室Ａの温度を520℃、ろう付室の温度を610
℃とし、雰囲気ガス送入口５よりN₂ガス（露点
−68℃）を50m³／ｈで供給した。

各分流ガイド板４を炉の長手方向を直角に横切
る面に起立した。板４は流れ１０′と平行な面に
あるために、板４が存在しないと同様な状態とな
る。

ろう付室Ｂ内の雰囲気ガスの炉点温度は−38〜
−42℃であつた。これは、雰囲気ガスの流れが出
口１３の方向に多いことを示している。

例 ２ 分流ガイド板４を傾斜せしめて、入口１２と出
口１３から流出する雰囲気ガスの流出量をほぼ
２：１とした。

ろう付室Ｂ内の雰囲気の露点温度は最も低くな
り、−55〜−62℃であつた。雰囲気ガスの流れが
全体として符号１０で示されるようになつたこと
が分る。

例 ３ 上記例２と同位置に分流ガイド板４を傾斜させ
て保持した。この場合、N₂ガスの供給量を35
m³／ｈに減じても、ろう付室Ｂ内の雰囲気の露点
は−50℃以下を維持した。比較的低い流量でN₂
ガスを炉内に供給しても、分流ガイド板のために
N₂ガスは円滑な流れ１０をつくり得ることが分
る。

例 ４ 上記例３の条件で、ろう付けサンプル10台（３
Kl／１台）のろう付を行なつた。それによれば良
好なろう付製品が得られ、ろう付室Ｂ内での雰囲
気の露点は−48〜−54℃であつた。

(ホ) 考案の効果 以上の如く、本考案によれば分流ガイド板４に
よる比較的簡単な装置で、炉中の雰囲気ガスの流
れを自由に調整することができ、雰囲気の精度を
維持することができ、しかも雰囲気ガスの供給量
を減じることもできる卓越した効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る熱処理炉の説明的な断面
図であり、第２図は第１図の熱処理炉の予熱室の
拡大した断面図であり、第３図は第２図の〜
に沿つた断面図である。 符号説明、Ａ−予熱室、Ｂ−ろう付室、Ｃ−冷
却室、Ｄ−強制冷却室、１−断熱壁、２−バツフ
ルケース、３−循環フアン、４−分流ガイド板、
４′−分流ガイド板の軸、５−雰囲気ガス送入口、
６−チユーブヒーター、７−マツフルケース、８
−冷却水入口、９−冷却水出口、１０−雰囲気ガ
スの流れ、１０′−循環ガスの流れ、１１−搬送
ベルト、１２−炉入口、１３−炉出口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 処理物が通過する互いに連通した複数の室から
   なる連続雰囲気熱処理炉にして、該炉の長軸方向
   に流れる雰囲気を該長軸方向を横切る方向に循環
   せしめるための循環フアンが設けられた室内に上
   記した処理物の通過を防げない位置で板体を設
   け、該板体の面は上記した炉の長軸方向を横切つ
   て直角に交差する面と該長軸方向に平行する面と
   の間の所定の面に設定することを特徴とする熱処
   理炉。