JPH0440159Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、セラミツクスや金属粉末等を雰囲気
ガス下で焼結するための焼結炉に係り、特に、加
圧状態のガス雰囲気下で焼結を行なう際に用いて
有効な焼結炉に関するものである。

［従来の技術］ この種の焼結炉としては、従来より第４図およ
び第５図に示すようなものが用いられている。こ
の焼結炉は、横置円筒状の炉体１の内部に断熱材
によつて円筒状の加熱室２を設け、さらにこの加
熱室２の内部に内部ケース３を設け、加熱室２と
内部ケース３との間に複数のヒータ４……を取り
付けた構成となつている。

この焼結炉では、炉内に雰囲気ガス（一般には
不活性ガス）を導入して炉内を常圧あるいは加圧
状態とし、内部ケース３の内部に装入した被処理
物Ｗを、ヒータ４……により間接的に加熱して焼
結するようになつており、加熱室２によつて熱ロ
スが防止され、加熱効率が高められるようになつ
ている。なお、場合によつては内部ケース３を省
略して、被処理物Ｗを直接ヒータ４で加熱すると
きもある。

また、第４図において、符号５，６，７は、そ
れぞれ炉体１、加熱室２、内部ケース３の蓋であ
る。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、上記のような焼結炉によつて焼結を
行なう場合、良質の焼結製品を得るためには被処
理物Ｗをその周囲から均等に加熱できることが重
要であり、そのためには炉内の各位置での温度に
ばらつきが生じないことが必要である。

ところが、上記焼結炉においては、加熱にとも
なつて炉内に導入された雰囲気ガスに自然対流が
生じ、加熱室２の内部や、炉体１の内面と加熱室
２の外面とによつて形成される空間８において、
高温となつた雰囲気ガスが上に滞留して、上部が
下部に比べると高温となる温度差が生じていた。

特に、前記空間８は上下の間隔が広いのでその
温度差は大きく、このため、加熱室２の内部の上
下の温度差がさらに助長されて上下の温度差は極
めて大きなものとなり、被処理物Ｗの下部を充分
に加熱できないという問題を生じていた。この問
題は、炉内が高圧になるほど雰囲気ガスの密度が
変化して自然対流が促進されるため、顕著となる
ものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は上記問題点を解決するためになされた
ものであつて、炉体と加熱室との間の空間に、こ
の空間を上下に分けるとともに、炉体の内面およ
び加熱室の外面との間に所定寸法の雰囲気ガス流
通用の隙間があけられた複数の仕切板を設けたこ
とを特徴としている。

［作用］ この焼結炉では、加熱室の外部空間、すなわ
ち、炉体の内面と加熱室外面との間の空間を仕切
板によつて分けることにより、その空間内におけ
る雰囲気ガスの自然対流を抑制して温度差を低減
させる。

さらに、加熱室の外面付近の高圧ガスは仕切板
の隙間を通りながら上昇し、炉体の内面付近の低
温ガスは仕切板の隙間を通つて下降していき、炉
体と加熱室との間の空間の外周には対流が生じ
る。これによつて、加熱室上部からの放熱によつ
て前記空間の上部の温度上昇が防がれる。

以上により加熱室の周囲の温度にばらつきが生
じず、加熱室は均等に加熱される。

［実施例］ 以下、第１図を参照して本考案の一実施例を説
明する。第１図はその構成を示す正断面図である
が、第４図および第５図で示した従来のものと同
様の構成要素については同一の符号を付してその
説明を省略する。

この焼結炉においては、従来の焼結炉の内部ケ
ース３を省略して被処理物Ｗがヒータ４に直接加
熱されるようになつている。そして、炉体１の内
面と加熱室２の外面との間の空間８に、複数（こ
の場合８個）の仕切板１０……が設けられてい
る。これら仕切板１０……は、断面長方形状の薄
板であつて、空間８の円周等分８箇所に、炉体１
の半径方向に沿つて放射状に設けられており、こ
れら仕切板１０……によつて、空間８が上下方向
に仕切られて８つの小空間１１……が形成されて
いる。

また、仕切板１０……の炉体１の内面および加
熱室２の外面との間には、それぞれ所定寸法の隙
間１２……，１３……があけられており、この隙
間１２……，１３……を介してとなりあう小空間
１１……は互いに連通した状態となつている。

このような焼結炉では、各小空間１１……内に
導入された雰囲気ガスは、第１図に示すように、
それぞれの小空間１１……内で対流することによ
り、それぞれの小空間１１……内の上部と下部と
では若干の温度差が生じるものの、空間８全体の
温度分布は上下で略均等に保持される。

また、加熱室２の外面付近の高温なガスは加熱
室２の外面との間にあけられた仕切板１０……の
隙間１３を通りながら空間８を上昇し、また、炉
体１の内面付近の低温なガスは、炉体１の内面と
の間に開けられた仕切板１０……の隙間１２を通
つて空間８を下降していき、これによつて、左右
の空間８ａ，８ｂの外周に対流が生じる。このた
め、加熱室２の内部の上部が高温となり、これが
放熱によつて空間８の上部に伝わつても、空間８
の上部が高温になることが防がれる。

以上の小空間１１……内の対流および左右の空
間８ａ，８ｂの外周の対流の相乗作用により、加
熱室２の外部の温度が上下で均等になり、従来の
ように加熱室２の上部のみが高温となることがな
い。したがつて、被処理物Ｗはその周囲から均等
に加熱されることになり、良質の焼結製品を得る
ことができる。なお、上に述べた２種類の対流を
バランスよく働かせるためには、隙間１２……，
１３……をガス流量に応じて所定の寸法に設定す
ることが肝要である。なお、仕切板１０を、圧力
や温度によ対応させて常に隙間１２の寸法を最適
条件に保てるよう、可動式としてもよい。

次に、第２図を参照して本考案の他の実施例を
説明する。ここでは、仕切板の設置数およびその
形状を上記実施例と異ならせたものを示してい
る。

すなわち、空間８の最上部および最下部には、
断面長方形状の仕切板２０，２０が炉体１の半径
方向に沿つて放射状に設けられており、さらに、
これら仕切板２０，２０によつて左右に分けられ
た空間８ａ，８ｂに、これら空間８ａ，８ｂを略
６等分するよう上から順に５つの仕切板２１，２
２，２３，２４，２５が設けられている。

前記仕切板２１および２５は、断面長方形状の
薄板で、それぞれの位置に水平に配されている。

また、前記仕切板２２，２３，２４は、それぞ
れ断面形状が異なるものであるが、いずれも、中
央の水平な板部の炉体１側の端部が炉体１の内面
に沿つて下方に延びるよう曲げられ、また、加熱
室２側の端部が加熱室２の外面に沿つて上方に延
びるよう曲げられたものである。

そして、上記各仕切板２０〜２５の炉体１側の
端面と炉体１の内面、および加熱室２側の端面と
加熱室２の外面との間には、所定寸法の雰囲気ガ
ス流通用の隙間２６……，２７……がそれぞれあ
けられている。この場合、仕切板２１〜２５にお
いては、隙間２７……の方が隙間２６……より若
干せまくされている。なお、上記仕切板２０〜２
５は図でわかるように、空間８に左右対称的に配
されている。

この焼結炉では、仕切板２４は雰囲気ガスの上
昇を積極的に抑制する形状となつているので、空
間８の下部は高温状態がよく保持されるようにな
つている。また、仕切板２２は雰囲気ガスの対流
がスムーズになるような形状であるから、空間８
の上部の高温の雰囲気ガスは下方に流れやすくな
つており、このため、上部の高温ガスが下部にい
きやすくなつている。また、仕切板２１〜２５の
加熱室２側の隙間２７……の方が若干せまいの
で、この隙間２７……を高温ガスが通過しにく
く、さらに空間８の下方の高温が保持される。

以上のように、第２図に示した焼結炉は、仕切
板の形状や配置に工夫を加えて高温の雰囲気ガス
がさらに空間８の上部に滞留しないようにしたも
ので、高圧の雰囲気ガス下で被処理物Ｗを焼結炉
する際に特に有効である。

以上の実施例のように、本考案における仕切板
は様々なものが考えられ、仕切逆の取付数は少な
くとも２枚以上あれば適宜でよいが、その数が多
いほど対流が充分に抑制されるので効果的とな
る。また、仕切板の取付け位置も、空間８を上下
に分ける位置であれば適宜でよい。

また、第３図に示すように、内部ケース３が設
けられた焼結炉において、本考案を応用してさら
に被処理物Ｗを均等に加熱することが可能であ
る。

すなわち、この焼結炉は、加熱室２と内部ケー
ス３との間の空間３０に、第１図の仕切板１０…
…と同様に、加熱室２側および内部ケース３側に
それぞれ隙間３１……，３２……のあけられた仕
切板３３……を設けたものである。このようにす
ることにより、加熱室２の内部におれる自然対流
も同時に抑制し、かつ、空間３０の外周に対流が
起きることによつて、この空間３０の上下の温度
差をなくすことができて、さらに被処理物Ｗを均
等に加熱することができるようになつている。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案によれば、炉体と
加熱室との間の空間に、この空間を上下に分ける
複数の仕切板を設けたので、空間中の対流が抑制
されて加熱室の内部の温度は上下で略均等にな
る。

また、仕切板には、炉体の内面および加熱室の
外面との間に所定寸法の雰囲気ガス流通用の隙間
があけられているので、加熱室の外面付近の高温
ガスは仕切板の隙間を通りながら上昇し、炉体の
内面付近の低温ガスは仕切板の隙間を通つて下降
していき、これによつて、炉体と加熱室との間の
空間の外周に対流を生じさせることができる。こ
のため、加熱室内の上部に滞留する高温ガスの放
熱によつて前記空間の上部の温度上昇が防がれ
る。

以上により、加熱室の周囲は上下で略均等にな
り、したがつて、被処理物をその周囲から均等に
加熱することができ、良質の焼結製品を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す正断面図、第
２図は本考案の他の実施例を示す正断面図、第３
図は、第１図に示した焼結炉の他の構成例を示す
正断面図、第４図は従来の焼結炉の正断面図、第
５図はその側断面図である。 １……炉体、２……加熱室、４……ヒータ、８
……空間、１０，２０，２１，２２，２３，２
４，２５……仕切板、１２……，１３……，２６
……，２７……隙間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 炉体の内部に加熱室が配設され、この加熱室の
   内部にヒータが配設された焼結炉において、炉体
   と加熱室との間の空間に、この空間を上下に分け
   るとともに、炉体の内面および加熱室の外面との
   間に所定寸法の雰囲気ガス流通用の隙間があけら
   れた複数の仕切板を設けたことを特徴とする焼結
   炉。