JPH04129091U - セラミツクス離型材の迅速乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被処理品に塗布された湿潤状態のセラミック
ス離型材を、清浄な雰囲気下で効率良く均等に乾燥させ
て、乾燥時間を短縮すると共に、その表面にゴミ等の外
来異物が付着することを防止する。 【構成】 被処理品Ｍを収容する処理室(1) に、この処
理室(1) の内容積と同等以上の内容積を有して、真空ポ
ンプ(3) に連結された減圧タンク(2) と、内部にヒータ
(4) を設けると共に、エアフィルタ(7) を取り付けた外
気の導入管(11)を設けた空気加熱室(5) とを連結させ
て、処理室(1) 内を、減圧タンク(2) との連通による減
圧と、空気加熱室(5) からの浄化した加熱空気の強制循
環よる加熱とを交互に行えるものとする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、セラミックス離型材の迅速乾燥装置に関し、詳細には、金属材料同 志を拡散接合させるについて、その所定部分の接合を抑止するために塗布される セラミックス離型材の乾燥装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

熱間静水圧加圧法（ＨＩＰ）等によって、金属材料同志（金属固体／金属固体 、金属固体／金属粉末、金属固体／金属とセラミックスの混合粉末）を拡散接合 させるとき、例えば、内面に異種金属材料をライニングする円筒状製品における 芯金とライニング材料との間のように、製品によっては、特定の部分を接合させ たくない場合がある。また、単位複合製品を複数積み重ねて同時に拡散接合させ たい場合には、これら単位複合製品の間の接合を抑止する必要がある。

【０００３】 そして、このような場合には、接合対象の金属材料が拡散接合する温度よりも その焼結温度が高いセラミックスからなる離型材を接合させたくない部分に塗布 する方法が適用される。また、従来では、これらセラミックス離型材を塗布する については、粉末状のセラミックス離型材を水で溶いて、スプレーによって所定 表面に所定の厚さに塗布し、しかる後、自然乾燥もしくは恒温乾燥室にて乾燥さ せる方法が最も一般的に採用されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来のセラミックス離型材の乾燥方法では、その乾燥時間 が長く（塗布条件にもよるが、通常、２〜５時間／回の時間）、しかもその乾燥 状態が不均一になり易いために、その生産性を高め難い。また、恒温乾燥室を用 いる場合、その内部を恒温に維持するための電力消費量が比較的大きくなるとい う問題点もある。

【０００５】 加えて、その乾燥の過程において、塗布された湿潤状態のセラミックス離型材 の表面にゴミ等の外来異物が付着し易く、この付着物が拡散接合に際する高温に より製品の品質を劣化させる因子となり易いという問題点を内在している。

【０００６】 本考案は、上記従来技術の問題点を解消するためになされたものであって、塗 布された湿潤状態のセラミックス離型材を、効率良く均等に乾燥させることがで きて、その乾燥時間の短縮が図れ、しかも、清浄な雰囲気下で乾燥できて、その 表面にゴミ等の外来異物が付着することを防止でき、もって、生産性の向上と製 品品質の安定化とが達成できるセラミックス離型材の迅速乾燥装置の提供を目的 とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案は以下の構成とされている。すなわち、 本考案に係るセラミックス離型材の迅速乾燥装置は、内部に被処理品を収容する 処理室と、この処理室の内容積と同等以上の内容積を有し、弁機構を介して処理 室に連結された減圧タンクと、この減圧タンクに連結された排気手段と、内部に 発熱手段を設け、弁機構および空気強制循環手段を介して処理室に連結された空 気加熱室と、この空気加熱室に弁機構を介して連結された空気濾過器とを備えて なることを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】

塗布された湿潤状態のセラミックス離型材の水分は、自然放置されてもその環 境レベルの湿度に達するまで徐々に蒸発して減少して行くが、加熱されると蒸発 が早まり、また、減圧下におかれたときにもその蒸発速度が増加する。従って、 これらの効果を組み合わせることができると、その蒸発速度を高めて迅速に乾燥 させることができる。

【０００９】 本考案装置では、被処理品を収容する処理室が、排気手段に連結された減圧タ ンクと、内部に発熱手段を設けた空気加熱室とに連結されてあるので、この処理 室内を減圧して、または空気加熱室から加熱空気を導入して、被処理品に塗布さ れたセラミックス離型材中の水分の蒸発速度を高めて乾燥させることができる。

【００１０】 また、減圧タンクと空気加熱室は、それぞれ弁機構を介して処理室に連結され てあるので、これら弁機構を作動させて処理室の減圧と加熱とを交互に行うこと で、減圧によって塗布されたセラミックス離型材の内層側の水分の表層側への移 動を促進させ、加熱によってその表層の水分を蒸発させ、これらの交互作用にて 、被処理品中の水分の蒸発速度をより高めて迅速に乾燥させることができる。

【００１１】 一方、減圧タンクは、処理室の内容積と同等以上の内容積を有するので、弁機 構の作動にて処理室内と連通されたとき、この処理室内を短時間で所定圧力に減 圧することができる。なお、減圧タンクは処理室内と連通されていないときにも 継続して減圧することができるので、この減圧タンク内を減圧する排気手段は、 その容量が比較的小さなもので対応させることができる。

【００１２】 また、空気加熱室は、空気強制循環手段を介して処理室に連結されているので 、その内部で加熱した空気を処理室に送給・循環させて、この処理室に収容され た被処理品の表面に均等に行き渡らせ、その表面に塗布されたセラミックス離型 材を均等に乾燥させることができる。

【００１３】 さらにまた、空気加熱室には、弁機構を介して空気濾過器が連結されてあるの で、この空気濾過器を介して適宜に外部の空気を清浄化して導入し、加熱した上 で処理室に送給することができ、もって、処理室内に所定温度の加熱空気を安定 して送給できると共に、被処理品に塗布されたセラミックス離型材に対する外来 異物の付着を確実に防止できる。

【００１４】

【実施例】

以下に、本考案に係るセラミックス離型材の迅速乾燥装置の実施例を図面を参 照して説明する。

【００１５】 〔図１〕は本考案の実施例の迅速乾燥装置の概要構成を示す正断面図である。 同図において、(1) は処理室であって、この処理室(1) は、その内部に複数の 被処理品Ｍを収容可能な縦形筒状の圧力容器に形成されている。また、この処理 室(1) の上部には被処理品Ｍを装・脱するための上蓋(1a)が設られ、一方、その 内下部には被処理品Ｍを載置する格子状の支持床(1b)が設けられている。 また、この処理室(1) の上蓋(1a)には、温度計(12)に接続された熱電対(13)と 、圧力計(14)とが取り付けられてあり、これらによって、その内部の温度と圧力 を計測・管理する。

【００１６】 (2) は減圧タンクであって、この減圧タンク(2) は、処理室(1) の内容積と同 等以上の内容積（具体的には 1.2倍〜 1.5倍）を有する縦形筒状の圧力容器に形 成され、バルブ(8a)を備えた連通管(8) を介して処理室(1) に連結されている。 また、この減圧タンク(2) は、その内部の圧力を計測・制御するための圧力計 (16)を備えている。

【００１７】 (3) は真空ポンプであって、この真空ポンプ(3) は、減圧タンク(2) に連結さ れた汎用の水封式真空ポンプである。

【００１８】 (5) は空気加熱室であって、この空気加熱室(5) は、中間に軽量断熱材を充填 した二重構成の炉壁を有すると共に、その内部にヒータ(4) を配設した一種の低 温加熱炉に構成されてある。また、この空気加熱室(5) は、その上部を、ゲート バルブ(9a)を備えた上部吸気管(9) を介して、処理室(1) の上部に連結されると 共に、その下部を、ゲートバルブ(10a) を備えた下部送気管(10)を介して、支持 床(1b)の下方に位置する処理室(1) の下部に連結されている。 また、この空気加熱室(5) には、温度計(12)に接続された熱電対(15)が取り付 けられてあり、これによって、その内部の温度を計測・制御する。なお、空気加 熱室(5) 内に配設されたヒータ(4) は、ここでは図示を省略した入力制御装置を 介して電源に接続されてあり、その入力制御装置によって発熱量を制御される。

【００１９】 (6) は軸流送風機であって、この軸流送風機(6) は、上部吸気管(9) のゲート バルブ(9a)と処理室(1) との間に組み込まれてある。この軸流送風機(6) は、そ の運転によって、処理室(1) の上部の空気を空気加熱室(5) 内に向けて吸引し、 この空気を、空気加熱室(5) および下部送気管(10)を通して、処理室(1) の下部 に強制循環させ、処理室(1) 内に加熱空気の上昇流を形成させる。

【００２０】 (7) はエアフィルタであって、このエアフィルタ(7) は、バルブ(11a) を備え た導入管(11)を介して空気加熱室(5) に連結されてあり、空気加熱室(5) 内に導 入される外部からの空気を濾過して清浄化する。

【００２１】 なお、ここでは図示を省略したが、上記の連通管(8) のバルブ(8a)、上部吸気 管(9) のゲートバルブ(9a)、下部送気管(10)のゲートバルブ(10a) 、導入管(11) のバルブ(11a) および軸流送風機(6) は、それぞれ同一の制御装置に接続されて あり、この制御装置からの指令によって連携作動するものとされている。

【００２２】 上記構成を具備する本実施例の迅速乾燥装置によるセラミックス離型材の乾燥 処理を具体例に基づいて説明すると、まず、全てのバルブ(8a)(9a)(10a) (11a) を閉に作動させた状態において、真空ポンプ(3) の運転とヒータ(4) への通電を 開始して、減圧タンク(2) 内の排気と空気加熱室(5) 内の空気の加熱とを行う。 ここで、本例においては、減圧タンク(2) 内の設定圧力は 1mmHgとし、空気加 熱室(5) 内の設定加熱温度は70℃± 5℃とした。

【００２３】 一方、処理室(1) の上蓋(1a)を開いて、所定部位にセラミックス離型材を塗布 した所定数の被処理品Ｍを収容するに続いて、上蓋(1a)を閉じて密閉する。

【００２４】 次いで、連通管(8) のバルブ(8a)を開に作動させる。このとき、上蓋(1a)の開 放に際して外部から処理室(1) 内に流入した空気は、そのほとんどが減圧タンク (2) 側に吸引されるので、この処理室(1) 内の雰囲気の清浄度が高まる。続いて 、バルブ(8a)を閉に作動させて、処理室(1) 内を所定の減圧下に保つ（本例では 圧力を 10mmHg 以下とし、保持時間は約10分間とした。）、この減圧よって被処 理品Ｍに塗布されたセラミックス離型材の水分が一部蒸発する。 なお、この処置は、処理室(1) 内の清浄化を主目的とする予備処理であって、 続いて以下の処理に移る。

【００２５】 まず、下部送気管(10)のゲートバルブ(10a) を開に作動させ、次いで上部吸気 管(9) のゲートバルブ(9a)を開に作動させると共に、軸流送風機(6) の運転を開 始する。このとき、空気加熱室(5) 内で加熱された空気は、下部送気管(10)を介 して、減圧された処理室(1) の下部に流れ込み、続いて処理室(1) の上部から、 軸流送風機(6) によって吸引されて、上部吸気管(9) 介して再び空気加熱室(5) 内に強制還流させられる。一方、減圧された処理室(1) との連通により空気加熱 室(5) 内の圧力が低下するので、導入管(11)のバルブ(11a) を開に作動させるこ とで、エアフィルタ(7) を介して外部の空気を適宜量で導入する。 ここで、空気加熱室(5) から循環供給される加熱空気は、処理室(1) 内で上昇 流に形成され、被処理品Ｍの表面に接触して熱交換すると共に、この被処理品Ｍ に塗布されたセラミックス離型材の主として表層の水分を蒸発させる。 一方、空気加熱室(5) 内に導入された空気は、全てエアフィルタ(7) にて濾過 されているので、この空気加熱室(5) からの加熱空気で乾燥させられるセラミッ クス離型材は外来異物に汚染される懸念がない。

【００２６】 所定の時間（対象のセラミックス離型材の塗布面積および層厚によって異なる が、本例では10分〜30分の間から選定された時間）加熱空気の強制循環を続けた 後、軸流送風機(6) の運転を停止すると共に、上部吸気管(9) および下部送気管 (10)のゲートバルブ(9a)(10a) を閉に作動させる〔加熱乾燥〕。

【００２７】 次いで、連通管(8) のバルブ(8a)を開に作動させて、処理室(1) 内を所定の圧 力（本例では 10mmHg ）以下に減圧した後に、バルブ(8a)を閉に作動させ、この 処理室(1) 内を所定の時間（本例では〔加熱サイクル〕と同時間）減圧した状態 に保持する。この減圧によって、セラミックス離型材の水分が蒸発する一方で、 その内層側の水分の表層側への移動が促進させられる〔減圧乾燥〕。

【００２８】 そして、上記の〔加熱乾燥〕と〔減圧乾燥〕とを交互に繰り返した後、全ての バルブ(8a)(9a)(10a)(11a)を閉に作動させた初期状態に復帰させ、上蓋(1a)を開 放して処理室(1) 内から乾燥させた被処理品Ｍを取り出すのである。 なお、連続して乾燥処理を行う場合には、真空ポンプ(3) の運転とヒータ(4) への通電を継続しままで上記の手順を繰り返す。

【００２９】 以上のようにしてセラミックス離型材の乾燥処理を行う本実施例の迅速乾燥装 置によると、被処理品に塗布されたセラミックス離型材を均等かつ迅速に乾燥さ せることができ、例えば、本装置の空気加熱室と同出力の恒温乾燥室を用いた従 来方法では４時間の処理時間を要したものを、約１時間と大幅に短縮することが できた。また、その乾燥処理の過程でセラミックス離型材が外来異物に汚染され ることがなく、これに続く拡散接合を外来異物に起因する品質の劣化を伴うこと のない安定なものとすることができた。

【００３０】 また、減圧タンクの内容積が処理室の内容積よりも大きいので、処理室内を短 時間で所定圧力に減圧して〔加熱乾燥〕と〔減圧乾燥〕との交番を効率良く行う ことができ、また、これらに関係なく、減圧タンク内の減圧と空気加熱室内の加 熱とを継続できるので、真空ポンプは比較的小さな容量のもので済み、しかも、 真空ポンプやヒータに断続入力による負荷変動を強いる必要がなく、高い効率の もとで用いてなお、その耐用寿命の延長が図れ、また、連続乾燥処理も効率良く 行えるなどの効果も得ることができた。

【００３１】 なお、上記の本実施例の迅速乾燥装置では、処理室および減圧タンクを縦形筒 状の圧力容器に形成すると共に、処理室の上部に被処理品を装・脱させるための 上蓋を設けた構成としたが、これは一例であって、これら処理室および減圧タン クは横形とされても良く、また、処理室の気密が保たれて被処理品の装・脱が容 易な構成であれば、上蓋の代わりに処理室の側方に扉を設けられても良い。

【００３２】

【考案の効果】

以上に述べたように、本考案に係るセラミックス離型材の迅速乾燥装置によれ ば、被処理品に塗布された湿潤状態のセラミックス離型材を、効率良く均等に乾 燥させることができて、その乾燥時間の短縮が図れ、しかも、清浄な雰囲気下で 乾燥できて、その表面にゴミ等の外来異物が付着することを防止でき、もって、 生産性の向上と製品品質の安定化とが達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の迅速乾燥装置の概要構成を示
す正断面図である。

【符号の説明】

(1) --処理室 (2) --減圧タンク (3) --真空ポンプ (4) --ヒータ (5) --空気加熱室 (6) --軸流送風機 (7) --エアフィルタ (8) --連通管 (8a)--バルブ (9) --上部吸気管 (9a)--ゲートバルブ (10)--下部送気管 (10a)--ゲートバルブ (11)--導入管 (11a)--バルブ Ｍ--被処理品

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に被処理品を収容する処理室と、こ
   の処理室の内容積と同等以上の内容積を有し、弁機構を
   介して処理室に連結された減圧タンクと、この減圧タン
   クに連結された排気手段と、内部に発熱手段を設け、弁
   機構および空気強制循環手段を介して処理室に連結され
   た空気加熱室と、この空気加熱室に弁機構を介して連結
   された空気濾過器とを備えてなることを特徴とするセラ
   ミックス離型材の迅速乾燥装置。