JPH03258458A

JPH03258458A - 真空熱処理装置

Info

Publication number: JPH03258458A
Application number: JP5579890A
Authority: JP
Inventors: Takeo Kato; 丈夫加藤; Atsushi Nakatsuka; 篤中塚; Masaru Nonaka; 優野中
Original assignee: Toyo Radiator Co Ltd; Ulvac Inc
Current assignee: Toyo Radiator Co Ltd; Ulvac Inc
Priority date: 1990-03-07
Filing date: 1990-03-07
Publication date: 1991-11-18
Anticipated expiration: 2013-07-02
Also published as: JP2772699B2

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】Ｃ産業上の利用分野コ本発明は真空熱処理装置、特にインライン型装置に組込
んで真空脱脂に用いるのに適する装置に関する。

［従来の技術］従来から、真空ろう付を行うのに先立ってそのろう付性
を改善するために溶剤を用いて被処理物の脱脂洗浄が行
われてきたが、公害規制や、コストの面から近年真空脱
脂が多く利用されるようになってきた。しかし、従来の
真空脱脂技術には以下のような欠点があった。

すなわち、被処理物であるワークから機械加工の過程で
付着した油脂類を分離、除去することは真空中で加熱す
ることによって達成できるが、ワークから蒸発して出て
きた油の蒸気は低温の周囲壁面に付着して凝結し、それ
が滴下して再びワークを汚すことになる。このため、従
来は脱脂室の内面を積極的に加熱して油の付着を防止し
たり、排気系の途中に油トラツプを設けて油を除去する
手段がとられてきた。

［発明が解決しようとする課題〕しかし、これだけでは十分でなく、油蒸気が脱脂室から
次工程のろう付室に拡散してしまうので、これを防止す
るために脱脂室を複数段けなければならない。油蒸気拡
散の防止を確実なちのとするためには必然的に脱脂室の
室数を増やさなくてはならず、装置のイニシアルコスト
が高くなる要因となっていた。

又、一つの脱脂室だけで真空脱脂を実施しようとすると
、脱脂のためにはワークをある程度の温度まで加熱しな
ければならないので、その温度に達するまでの時間が必
要となる。そのため、インライン型装置、すなわち前後
に前工程室及び次工程室を設けて、内部の圧力を変動さ
せずに半連続的に処理できるようにした装置においては
、脱脂室で要する時間が全体のサイクルタイムを律速す
ることになり、生産性が悪くなるという欠点があった。

本発明は以上のような問題に鑑みてなされ、室だけで十
分に油蒸気などが次工程室へ拡散していくのを防止でき
、サイクルタイムも短い、真空脱脂などに適する真空熱
処理装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］上記目的は、一端に気密な搬入罪、他端に気密な搬出扉
を設け、複数の被処理物を加熱するための加熱手段を内
部に設け、該内部に設けられた移送手段で前記被処理物
を前記搬入扉側から前記搬出扉側へ移送するようにした
真空熱処理装置において、前記被処理物の上方の壁部の
前記搬出扉近傍に少なくとも１つのガス導入口を設け、
下方の壁部の前記搬入罪近傍にガス排出口を設けること
によって、ガスを前記被処理物の上方から下方へ、かつ
前記搬出扉側から前記搬入扉側へと流すようにしたこと
を特徴とする真空熱処理装置、によって達成される。

〔作　　　用〕

以上のように構成される真空熱処理装置においては、ガ
スが上から下へ流れると同時に被処理物の移送方向と対
向して流れるので、−室だけで十分に油蒸気などが次工
程室へ拡散していくのを防止することができ、装置のイ
ニシアルコスｌ−を低くすることができる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の真空熱処理装置を真空脱脂に用いた実施
例について図面を参声して説明する。

第１図は実施例の装置を概略的に示す側断面図である。

真空脱脂装置は全体として（１）で、脱脂室は（１０）
で示されるが、周囲は断熱性の壁（２）で筒状に構成さ
れ、一端は開閉自在な気密な搬入扉（３）を介してＳＳ
備室（５）に接続し、他端は気密な搬出扉（４）を介し
て次工程のろう付室（６）に接続している。脱脂室（ｌ
Ｏ）内の上方にレール（７）が設けられ、その上を移動
する台車（８）によってワーク（１６）を載せたキャリ
アフレーム（９）を第１図において矢印Ａで示すように
左から右の方向へと搬送する。脱脂室（１０）の上方の
壁（２ａ）に複数のキャリアガスの導入口　（ｌｌａ）
〜（ｌｌｅｌを設けるが、少なくともそのうちの１つ（
ｌｌａｌ　は搬出扉側のワーク（１６ａｌ　と搬出扉（
４）との間の上方に位置するようにする。その他の導入
口　（ｌｌｂ）〜（ｌｉｅ）はそれぞれ台車（８ａ）〜
（８ｄ）の上方に位置するようにする。

又、下方の壁（２ｂ）の、搬入扉側のワーク［１６ｈ）
と搬入界（３）との間に位置する場所にキャリアガスの
排出口（１２）を設け、バルブ（１３）を介して図示し
ない真空ポンプによって排気する。

ワーク　（１６ａ）〜（１６ｈ）を加熱するためのヒー
タ（１４）が内壁に設けられているが、ワーク　（１６
ａ）〜（１６ｈｌ　の移送方向に沿って２つのヒータ［
１４ａｌ（１４ｂ）に分割されており、それぞれが独立
して温度制御できるようになっている。又、これらとは
別に台車（８ａ）〜（８ｄ）を加熱するためのヒータ（
１５）が上方の側壁に設けられる。

第１図のＩ−Ｉ線に沿って脱脂室（１，０）の概略縦断
面を示す図を第３図に示す。

内壁面（２ｃ）が形成する空間は概略上に凸のような形
であり、レール（７）、台車（８ａ）〜（８ｄ）及びヒ
タ（１５）を収納する比較的狭い搬送室（±）と、これ
に続いて下方へ斜めに広がる加熱室（±）とから成る。

以上のような構造の真空脱脂装置（１）においてワーク
　（１６ａ）〜ｆ１６ｈ）を処理するのであるが、ワー
クは例えば板状の熱交換器で、第４図に模式的に示すよ
うに配管Ｐと配管Ｐとの間をガスが通過するような構造
である。このワーク（１６）をキャリアフレーム（９）
に積載し、このキャリアフレーム（９）を１台ずつ順に
搬入界（３）から搬入、台車（８ａ）〜（８ｄ）で搬送
して、ワーク（１６）の板状の面が搬入界（３）あるい
は搬出扉（４）に平行になるように設置した。

搬入Ｈ（３）を閉じ、排出口（１２）から図示しない真
空ポンプによって排気を続けながら、導入口　（ｌｌａ
）〜（ｌｉｅ）からキャリアガスな導入した。

キャリアガスの流れを模式的に第２図に示すが、ガ又は
上方の導入口　（ｌｌａｌ〜（ｌｉｅ）から下方へ、か
つ、搬出扉（４）の側から搬入界（３）の近くの排出口
（１２）へと向かって流れる。第３図の縦断面図で見る
と、台車（８ｄ）の上方の導入口［１１ｅ）から導入さ
れたキャリアガスは内壁面（２Ｃ）に沿って台車（８ｄ
）やレール（７）の周囲を包むように流れて下方の加熱
室（１）へ入り、排出口（１２）へと向かう。

次いでヒータ（１４ａｌ　（１，４ｂ）　（１５１に通
電してワタ　（１６ａｌ〜（１６ｈｌ　を加熱するとワ
ーク　（１６ａ）　〜（１６ｈ）に付着している油脂等
が蒸発してくるが、キャリアガスは上述したように上か
ら下へ流れるので、油蒸気は上方の搬送室（１０ａ）の
方へ流れることはない。又、第５Ａ図に簡単な模式図と
して示したように、ワーク（１６）は扉＋３）　ｆ４）
に平行、すなわち搬出扉（４）の側から搬入界（３）の
側へ流れるキャリアガスの流れに対して垂直の方向に配
置されているので、キャリアガスはワーク（１６）の中
を通過していき、ワーク（１６）から出る油蒸気を効率
良く除去する。第５Ｂ図は比較のための従来のワーク（
１６“）の配置例であるが、この場合、ワーク（１６’
）は搬出扉（４）の側から搬入界（３）の側へ流れるガ
スの流れに平行に配置されているので、ガスはワーク（
１６°）の表面だけを流れて、中をあまり通過しないの
で、油蒸気除去の効率が良くなかったものである。

ヒータ（１４ａ）　（１４ｂ）はそれぞれ別個に温度制
御できるので、１段目のヒータ（１４ｂ）をワーク　（
１６ａ）〜（１，６ｈ　＋の脱脂温度よりも高い温度Ｔ
、に設定し、２段目のヒータ（１，４ａ　）は所望の最
適脱脂温度子、に設定した。このように１段目の温度を
高くすることによって、ワーク　ｆ１６ｅｌ〜（１６ｈ
）を急速に加熱して所望の温度Ｔ２に短時間で至らせる
ことができた。第６図に模式的に示すように、ヒータ（
１４ａ）と［１４ｂｌ　との間にリフレクタ−（１７）
を設けても良く、これによってそれぞれの温度設定を容
易に行うことができる。

第７Ａ図にリフレクタ−（１７）を設けた場合の脱脂室
内の設定温度と、ワーク（１６）が移動していくにつれ
て上昇する温度との関係を示す。ワーク（１６）は第１
図の（１６ａｌ　（１６ｈｌの位置（サイクルタイムＡ
の初め）から順に搬出扉（４）へ向かって搬送されてい
き、最後に（１６ａｌ　（１６ｂ）の位置（サイクルタ
イムＣ）に至るが、その間、高い温度Ｔ１に設定された
ヒータ（１４ｂ）によって急速に加熱され、所望温度Ｔ
２に設定されたヒータ（１４ａ）によって最適な温度Ｔ
２まで加熱される。処理の終わったワーク（１６ａ）　
（１６ｂｌが搬出ｍ　（４）から搬出されると同時に新
しいワークが搬入ｆｆｌ　［３）から搬入される。この
ようにワーク（１６）を積載した複数のキャリアフレー
ム（９）を順次脱脂室（１０１に搬入して効率良く処理
することができる。

第６図に示されるようなりフレフタ−（１７）がヒータ
（１４ａｌ　と（１４ｂｌ　との間に設けられていると
、高い温度Ｔ、に設定されたヒータ（１４ｂ）の熱がリ
フレクタ−（１７）で反射されて、低い温度Ｔ２に設定
されたヒータ（１４ａ）の方に影響を与えず、上記のよ
うにワークの温度をスムーズに上昇させることができる
。リフレクタ−（１７）が設けられていない場合には第
７Ｂ図に示すように、ワーク（１６）は低い温度領域（
Ｔ、）に移動した後も高い温度領域（Ｔ、）からの輻射
熱の影響を受けて、昇温カーブにｆａ）で示すようにワ
ークの温度が所望温度より上がり過ぎてしまう。このよ
うな場合にはＴ、とＴ２との温度差を小さくしたり、加
熱部の数を多くしたりしなければならないが、本発明の
ワークを急速に加熱するという効果が小さくなってしま
う。

この加熱過程において、昇温途中のＡの範囲で多くの油
がワーク　（１６ｅ）〜（］、　６　ｈ　）から蒸発、
離脱し、脱脂室（１０）内へ出てきた。Ｃにあるワーク
［］６ａ）　ｆ１６ｂ）は脱脂室［１０）から出て行く
直前のもので脱脂が完了しているので、油で再汚染され
るのを防止しなければならない。キャリアガスは搬出扉
（４）のすぐ近くの導入口（ｌｌａ）からも導入されて
、搬入扉（３）近傍の下方の排出口（１２）から排気さ
れるのに吸い込まれる形で、ワーク　（＋、　６　ａ　
）〜［１，６ｈ　）の移送方向に対向して油蒸気を押し
流して行くので、ワーク　ｆ１６ａ）　［１６ｂ）は再
汚染されることがなかった。又、搬出扉（４）を開けて
キャリアフレーム（９）を次工程のろう付室（６）へ搬
出する際に油蒸気がろう付室（６）へ拡散して行くこと
らなかった。従って、脱脂室は従来のように複数室設け
る必要はなく、−室だけで十分に脱脂済みワークの再汚
染防止、油蒸気の次工程室への拡散防止を達成すること
ができた。

キャリアガスは排出口（１２）から排気されるので、脱
脂室（１０）内の圧力分布はＡ＜Ｂ＜Ｃとなっている。

キャリアガスの流量は搬出ｆｆ！　［４１側へ拡散して
くる油蒸気を押し流すのに必要な量であればよいが、多
過ぎると、ランニングコストが高くなるので、脱脂室（
廿）内の圧力が０１〜１０Ｔｏｒｒの範囲になるように
流量を設定した。

ワーク（１６）を加熱するためのヒータｆ１４ａ）　（
１４ｂ）とは別個にヒータ（１５）が搬送室（山）　に
設けられており、レール（７）及び台車（８ａ）〜（８
ｄ）が加熱されている。従ってキャリアガスが上方の導
入口　（ｌｌａ）〜（ｌｌｅｌから内壁面（２ｃ）に沿
って下方へと流れるのと相俟って、ワーク（１６）から
出る油蒸気がレール（７）や台車（８）に付着するのを
確実に防止できた。ヒータ（Ｉ５）の加熱温度は、油が
台車（８ａ）〜（８ｄ）等に付着して凝結するのを防ぐ
のに十分であればよく、ヒータ（１４ａ）の温度Ｔ２よ
り低い。

脱脂室ｆｌＯ）は第３図に実線で示すように搬送室ｆｌ
Ｏａｌ　　と加熱室（１０ｂ）　とに分けられ、キャリ
アガスが内壁面（２ｃ）に沿ってスムーズに下方へ流れ
るようになったので、油蒸気がどこにも付着しなくなっ
た。従来は第３図で点線で示すように、断面形状におい
て脱脂室が長方形の一室だけだったので、点線の斜線で
示す部分のデッドスペースで油蒸気が逆流してそこに付
着していたのであるが、本発明においてはそれがなくな
った。

以上、本発明の実施例について説明したが、勿論本発明
はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基
づき、種々の変形が可能である。

例えば実施例ではキャリアガスの導入口（ｌｌｂ１〜（
ｌｅｅ）はキャリアフレーム（９）を停止した時にそれ
ぞれが台車（８ａ）〜（８ｄ）の上方に位置するように
設けたが、代りに導入管をレール（７）に沿ってその上
方に設け、導入管に多数あけた孔からレール（７）及び
台車（８ａ）〜（８ｄ）に向けてキャリアガスを導入し
ても良い。

又、実施例ではヒータ（１４）を二段階に分けただけで
あるが、脱脂室（堕）の大きさとキャリアフレーム（９
）の数によって、より多数に分けても良い。

又、本発明の真空熱処理装置は実施例では脱脂装置とし
て用いたが、加熱及び不純ガス等の除去を目的とするも
のであれば他の一般炉にも使用でき、例えばろう付装置
にも適するものである。

［発明の効果］本発明は以上のような構成であるので、以下のような効
果を有する。

キャリアガスが上から下へ流れると同時に被処理物の移
送方向と対向して流れ、又、その移送方向と対向する流
れが中を通過するように被処理物が配置されるので、被
処理物から発生する油蒸気等が効率良く除去される。又
、処理室は一室だけで十分に油蒸気等が次工程室へ拡散
していくのを防止することができ、又、処理された被処
理物が再汚染されるのを防止することができる。

処理室は一室だけで済むので、装置のイニシアルコスト
を低くすることができる。

又、多分割された加熱器によって、被処理物は処理室内
を移動する間に入口付近では高温で加熱され、最終的に
最適処理湯度で加熱されるので、被処理物の温度は急速
に上昇して、早く処理温度に達する。従ってそれぞれの
被処理物については処理温度にある時間を十分にとるこ
とができ、多数の被処理物を次々に処理できるので、生
産コストを低くすることができる。しかもサイクルタイ
ムは短かくできる。

処理室内壁面の形状に沿ってキャリアガスが上から下へ
搬送機を包むようにスムーズに流れ、しかも搬送機が加
熱されるので、処理室で被処理物から発生する油蒸気等
の不純ガスが搬送機に付着するのを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の装置を概略的に示す側断面図、第２
図は実施例におけるキャリアガスの流れを模式的に示す
図、第３図は第１図のＩ−Ｉ線における縦断面図、第４
図は実施例のワークをキャリアガスが通過する様子を示
す図、第５Ａ図は本実施例のワークの配置、第５Ｂ図は
従来のワークの配置を模式的に示す図、第６図は実施例
のヒタ、ワーク、リフレクタ−の配置を模式的に示す図
、第７Ａ図はりフレフタ−を設けた場合の処理室内にお
けるヒータの設定温度と、ワークの温度上昇との関係を
示すグラフ、第７Ｂ図はりフレフタ−を設けない場合の
グラフである。なお、図において、１）・・・・・−・・・−・−・・・真空脱脂装置３）
　・・・・・・−・・・・・−・−搬　　　入　　　扉
４）　・・・・・・・−・・・・・−・　搬　　　出　
　　扉８ａｌ〜（８ｄ）・・・・・・・・１車１０）　
・−−＝・＝＝＝脱　脂　室１１ａ）〜（ｌｌｅｌ・・・・・導　入　口１２）・・
・・・・・・・・・・・・排　出　口［１４ａ）ｆ１４
ｂ）ｆ１５）ヒタ（１６ａ）　〜（１６ｈｌ　−＝−ワク代　　理人飯　　阪泰　　雄第５Ａ図第５Ｂ図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一端に気密な搬入扉、他端に気密な搬出扉を設け
、複数の被処理物を加熱するための加熱手段を内部に設
け、該内部に設けられた移送手段で前記被処理物を前記
搬入扉側から前記搬出扉側へ移送するようにした真空熱
処理装置において、前記被処理物の上方の壁部の前記搬
出扉近傍に少なくとも１つのガス導入口を設け、下方の
壁部の前記搬入扉近傍にガス排出口を設けることによっ
て、ガスを前記被処理物の上方から下方へ、かつ前記搬
出扉側から前記搬入扉側へと流すようにしたことを特徴
とする真空熱処理装置。
（２）前記加熱手段がそれぞれ独立して温度制御される
複数の加熱部から成り、該加熱部の加熱温度は前記搬入
扉側では前記被処理物の処理温度よりも高く、前記移送
の方向に沿って次第に低下させ、前記搬出扉の側では前
記処理温度になるようにした請求項（１）に記載の真空
熱処理装置。
（３）前記複数の加熱部の境界に反射板を設け、高い温
度に設定された加熱部の熱が低い温度に設定された他の
加熱部に輻射されないようにした請求項（２）に記載の
真空熱処理装置。
（４）前記被処理物が前記ガスの流れを通過させる構造
であり、これを前記搬出扉側から前記搬入扉側へと流れ
る前記ガス流の方向に垂直に配置して、前記ガス流が前
記被処理物の中を通過するようにした請求項（１）（２
）及び（３）のいずれかに記載の真空熱処理装置。
（５）前記移送手段が前記上方壁部に取付けられた搬送
機であり、該搬送機の上方に前記ガス導入口を設けた請
求項（１）（２）（３）及び（４）のいずれかに記載の
真空熱処理装置。
（６）内部壁面が、前記搬送機を収納する比較的狭い搬
送室と、これに接続して下方へ次第に広がる前記被処理
物を加熱するための加熱室とを構成し、前記ガス導入口
から導入されたガスが前記内部壁面に沿って前記ガス排
出口へ流れるようにした請求項（５）に記載の真空熱処
理装置。
（７）前記搬送機の近傍に該搬送機を加熱するための加
熱手段を別に設けた請求項（５）又は（６）に記載の真
空熱処理装置。