JPH0345117Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、セラミツクスや金属粉末等を焼結
するための熱処理炉に関するものである。

「従来の技術」 この種の熱処理炉としては、被処理物を焼結す
るに先立つてまず予備加熱を行つて、被処理物に
含有されている不純物、たとえばバインダーとし
て用いられているワツクスやパラフイン等を蒸発
させて除去するための脱脂を行うようにしたもの
が知られている。

このような熱処理炉では、炉体の内部に断熱材
によつて加熱室を設け、その加熱室の内部にヒー
ターを配設してその内部で被処理物を加熱処理す
るようにしている。加熱室は熱ロスを低減させる
とともに、処理に伴つて発生する不純物のガスを
その加熱室内から直接炉体外に排気することによ
つて、ガスが炉体の内面に接触することを防止す
るためのものである。そのような加熱室を形成す
る断熱材の材料としては、高温に耐え得ることが
必要であるので、従来一般にはグラフアイト（黒
鉛）繊維を成型して用いている。

「考案が解決しようとする問題点」 しかしながら、上記従来の熱処理炉では、不純
物のガスを炉体内から完全に排出することができ
ないものであつた。すなわち、加熱室を形成する
グラフアイト繊維は比較的軟質であつて通気性を
有しているので、脱脂の際に被処理物から発生し
た不純物のガスがその断熱材の内部に浸入した
り、それを透過して加熱室外に漏出してしまうこ
とがあつた。そして、そのような断熱材の内部に
浸入したり漏出したガスは、加熱室の内部温度に
比して低温となつている断熱材の内部や炉体内面
において冷却されそこで液化あるいは固化して付
着してしまうので、もはや排出することができな
いものであつた。

このため従来においては、そのような付着した
不純物が、その後の焼結に際して加熱室をさらに
高温としたときに再蒸発して加熱室内に流入し、
被処理物を汚染してしまうという問題があつた。

なお、上記のような断熱材へのガスの浸入や透
過を防止するために、加熱室の内部に被処理物を
覆うようなインナーケース（内室）をさらに配設
して、不純物のガスがそのインナーケース内から
流出しないようにすることも提案されてはいる
が、その場合には、被処理物をインナーケースを
介して間接的に加熱するものであるので加熱効率
が低下してしまい、昇温時間が長くなつたりある
いはヒーターの容量を増大させなければならない
という問題や、インナーケースを支持固定するた
めの構造等が複雑となり、さらにはヒーター交換
等のメンテナンスが繁雑になつてしまう等の問題
がある。

この考案は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、加熱室を形成している断熱材の内部や炉体の
内面に不純物のガスが付着してしまうことを防止
して完全に排出できるとともに、熱効率を低下さ
せたりメンテナンスが繁雑になることのない熱処
理炉を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 この考案は、炉体の内部に通気性を有する断熱
材によつて加熱室を形成するとともにその加熱室
の内部にヒーターを配置して、その加熱室の内部
において被処理物を加熱処理するようにした熱処
理炉において、前記加熱室の外側に、その加熱室
を形成している断熱材および前記炉体の壁面を加
熱するヒーターを配設してなることを特徴として
いる。

「作用」 この考案の熱処理炉では、脱脂の際に加熱室の
外側に配設したヒーターによつて断熱材および炉
体内面を加熱し、不純物のガスがそこで冷却され
て液化あるいは固化することを防止する。

「実施例」 以下、この考案の一実施例を図面を参照して説
明する。

図において符号１は真空を保持可能な横置円筒
状の炉体である。この炉体１の図において左側の
側部には炉蓋２が設けられ、また右側の側部には
炉体１の内部にキヤリアガスを導入するためのキ
ヤリアガス導入管３が接続されている。

この炉体１の内部には、断熱材によつて形成さ
れた加熱室４が配設されている。この加熱室４
は、円筒状の本体４ａと、その左右両側部に設け
られた蓋５，５からなり、それらの蓋５，５はそ
れぞれ図示しない駆動源たとえば空気圧シリンダ
によつて開閉できるようにされている。この蓋
５，５と加熱室本体４ａとの間には、蓋５，５が
閉じられたときにも若干の隙間６……が確保され
るようになつている。この加熱室４を形成してい
る断熱材料は、高温に耐え得るものとして、成型
されたグラフアイト繊維が用いられている。

また、この加熱室４の底部には排気管７が接続
されており、この排気管７は炉体１を貫通し、炉
体１外においてバルブ８を介して真空ポンプ９に
接続されている。この排気管７および真空ポンプ
９は、炉体１内を真空にするとともに、後述する
ように被処理物１０から発生する不純物のガスを
排出するためのものである。

上記の加熱室４の内部には、被処理物１０が加
熱室４の中心部に位置して載置される架台１１
が、加熱室４の底部に支持されて設けられてい
る。この架台１１の周縁部には立ち上がり部１１
ａが形成されている。また、加熱室４の本体４ａ
の内面に沿つて複数のヒーター１２……が配設さ
れており、これらのヒーター１２……によつて被
処理物１０は周囲から加熱されるようになつてい
る。

一方、加熱室４の外側には、複数のヒーター１
３……が、それぞれ加熱室本体４ａおよび蓋５，
５に取り付けられて配置されている。これらのヒ
ーター１３……は、加熱室４の外表面温度および
炉体１の内表面温度を、不純物の凝縮温度以上に
加熱できる程度の容量とされており、それらの加
熱温度は上記の加熱室４内のヒーター１２……と
は別個に制御できるようになつている。

以上でこの実施例の熱処理炉の構成を説明した
が、次にその使用方法を説明する。

まず、炉体１の内部に被処理物１０を装入して
架台１１上に載置し、加熱室４の蓋５，５を開い
た状態のままで炉体１の炉蓋２を閉じる。そし
て、真空ポンプ９によつて排気を行い、炉体１お
よび加熱室４の内部を真空とした後、加熱室４の
蓋５，５を閉じる。

それから、予備加熱を行つて被処理物１０に含
まれているワツクス等の不純物を除去する脱脂を
行う。すなわち、ヒーター１２……によつて被処
理物１０を所定温度（たとえば400℃程度）に加
熱するとともに、導入管３によつてキヤリアガス
を炉体１内に導入しつつ、加熱室４内から真空ポ
ンプ９によつて排気を行う。また、加熱室４外の
ヒーター１３……によつて加熱室４の外表面およ
び炉体１の内面に対しても加熱を行い、それらの
表面温度を不純物の凝縮温度以上に保持するよう
に制御する。

こうすることにより、被処理物１０からはワツ
クス等の不純物が溶け出してきて架台１１上に貯
留され（このとき、架台１１には立ち上がり部１
１ａが形成されているので、溶け出した不純物が
架台１１上から流出することを防止できる）、つ
いで蒸発していく。そしてその蒸発したガスは、
図中の矢印で示すように加熱室４の本体４ａと蓋
５，５との間の隙間６……を通つて加熱室４内に
流入したキヤリアガスとともに、排気管７によつ
て排出される。このときに、ガスの一部が加熱室
４を形成している断熱材に浸入したり、その断熱
材を透過してあるいは隙間６……から加熱室４外
に漏出したとしても、断熱材および炉体１内面は
ヒーター１３……によつて加熱されているので、
ガスがそこで冷却されることはなく、したがつて
そこで凝縮して液化あるいは固化することはな
く、そのままガスの状態を保つ。

上記のようにして排気を続けて、加熱室４内の
不純物のガスが充分に除去された後にも、さらに
しばらくの間排気を続ける。こうすることによ
り、断熱材に浸入あるいは加熱室４外に漏出して
いたガスが再び加熱室４内に吸引されて流入し、
ついには排気されてしまう。したがつてガスは炉
体１内に残留することなく完全に除去される。

以上で脱脂を終了し、キヤリアガスの導入およ
び真空ポンプ９による排気を停止して、続いて加
熱室４の内部をさらに高温に加熱して本焼結を行
う。この本焼結においては、炉体１内にもはや不
純物のガスは存在していないので、従来の場合の
ように被処理物１０が不純物によつて汚染されて
しまうことはない。なおこの本焼結の段階におい
ては、加熱室４外のヒーター１３……による加熱
は停止しても良いが、そのまま加熱を続けるよう
にすれば加熱室４内からの熱ロスを低減できるの
で、その分、ヒーター１２……の容量を小さくす
ることも可能である。

以上で述べたように、この焼結炉では、断熱材
の内部に浸入したガスがそこに付着したり、加熱
室４から漏出したガスが炉体１内面に付着するこ
とを防止でき、不純物を完全に除去できる。ま
た、この熱処理炉では、インナーケースを設ける
場合に比して、被処理物１０に対する加熱が間接
的になることはないので熱効率が低下することは
ないし、構造も簡便であり、また保守が繁雑にな
ることもない。

なお、加熱室４は従来と同様にグラフアイト繊
維によつて形成したので、充分に加熱時の熱ロス
を低減でき、また、高温にも充分に耐えられるこ
とはもちろんである。

「考案の効果」 以上詳細に説明したようにこの考案によれば、
通気性を有する断熱材によつて形成した加熱室の
外側に、その加熱室を形成している断熱材および
炉体の壁面を加熱するヒーターを備えたので、断
熱材の内部や炉体内面において不純物のガスが冷
却されて液化あるいは固化して付着しまうことを
防止できるという効果を奏する。したがつて、不
純物を炉体内から完全に除去することが可能とな
り、本焼結の際に被処理物が汚染されてしまうこ
とを防止できる。また、この熱処理炉では、従来
のもの比して熱効率が低下したり、構造や保守が
繁雑になることもない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例の熱処理炉の概略構成
を示す正断面図である。 １……炉体、４……加熱室、１０……被処理
物、１３……ヒーター。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 炉体の内部に通気性を有する断熱材によつて加
   熱室を形成するとともにその加熱室の内部にヒー
   ターを配置して、その加熱室の内部において被処
   理物を加熱処理するようにした熱処理炉におい
   て、前記加熱室の外側に、その加熱室を形成して
   いる断熱材および前記炉体の壁面を加熱するヒー
   ターを配設してなることを特徴とする熱処理炉。