JPH0577956B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、デワツクス工程と焼結工程とを一貫
して行うことのできる焼結炉に関するものであ
る。

［従来の技術］ 処理物である粉末成形品は、その成形時におけ
る成形性を確保する目的で種々の有機バインダー
（以下ワツクスと総称）が混合される。このため、
焼結に先立ち、処理物から含有ワツクス分を十分
に除去しておかなければならない。そこで従前
は、先ず低温加熱炉でレトルト内に配設した処理
物をレトルト外から加熱してワツクスを蒸発除去
し（デワツクス）、次にその処理物を高温加熱炉
に入れて焼結するようにしていた。しかし、これ
では２種類の炉が必要となり、作業も全く別個に
行わなければならないため、コスト、生産性等に
不具合が大きい。このため、近時の焼結炉におい
ては、単一炉内でデワツクス工程と焼結工程とを
連続して実施できるタイプのものが盛んに研究さ
れるようになつてきた。

この際の問題点として、デワツクス工程で処理
物から発生したワツクスベーパが炉材に付着凝固
し、引き続く焼結工程で再気化したワツクス蒸気
が処理物と接触し焼結品の品質等に悪影響を及ぼ
すことが懸念される。また、融点の低いレトルト
は使用することができない。本出願人はこれらの
着眼点にたつて、炉内のヒーテイングスペースと
ワーキングスペースとをグラフイツト製のボツク
スで分離し、デワツクス時に炉内にガスを導入し
てボツクス内外にボツクス内を相対的低圧とする
差圧を生じさせ、ボツクス内の処理物から発生す
るワツクスベーパを流入ガスと共にボツクスに接
続してあるガス排出系路から直接炉外に排出せし
めるようにした焼結炉を先に提案した。このボツ
クスを用いた差圧ガスフロー方式によると、ボツ
クスに収納された処理物からデワツクス工程時に
発生するワツクスベーパを炉内に漏出させること
なしに炉外に排出できるので、炉内のヒーテイン
グスペースにおけるワツクス汚染問題から解放さ
れるとともに、高温熱処理にも耐え得るものとな
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、単にこのような構成では、ボツクス外
に配設したヒータによつて内部の処理物を間接加
熱しなければならないため、ボツクス内が均一温
度になるまでに時間を要し、また、炉内に導入さ
れた比較的低温のガスはボツクスに設けた隙間か
ら差圧フローにより間断なくボツクス内に流入す
るため、そのガス温度がデワツクスを行う上での
冷熱となり加熱を一層遅らせる原因となる。ま
た、このような構造ではガスの流れが偏在化し易
い傾向を生じる。このようなことから、叙述の改
良品は加熱効率が悪く、処理温度が不安定にな
り、処理ムラが多い等の解決すべき課題を抱える
ことになる。特に、ボツクス内が射出成形品など
の小物部品を焼結するために多段棚構造にされて
いるものでは、上記の不具合がより顕著に現れ、
また場所によつて処理物に対する処理ムラが発生
し易いという問題を抱える。

本発明は、このような課題に着目してなされた
ものであつて、これらを有効に解消することを目
的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、かかる目的を達成するために、次の
ような構成を採用したものである。

すなわち、本発明の焼結炉は、第１図及び第２
図に模式的に示すように、ヒータ１を配設した炉
２内に炉内汚染を防止するための多段棚構造を為
す処理ケース３を収容し得るように構成されるも
のにおいて、前記炉２内に、炉２外から導入した
ガスをヒータ１に沿つて流通させ前記処理ケース
３内に直接流入させるためのガス導入系路４と、
処理ケース３内のガスを炉２外に直接排出させる
ためのガス排出系路５とを設けたことを特徴とし
ている。

そして、本発明は上記構成に加えて、処理ケー
ス３に、流入したガスを適当な内部流路を通して
各棚板３ａ間に均一に噴出させそれらの棚板３ａ
に沿つて平行に流すためのガス噴出孔３ｂを設け
たものである。

［作用］ このような構成のものであると、ガス導入系路
４によつて炉２内に導入されたガスは、ヒータ１
に沿つて流通する間に加熱され、しかる後、処理
ケース３内に直接流入されることになる。このた
め、処理ケース３内に流入する時点でガスが処理
温度の前後にまで昇温されているように設定する
と、処理ケース３に導入されたガスが処理物に接
触することによつて当該処理物を加熱することに
なる。すなわち、本発明を従来のグラフアイトボ
ツクスを用いたものと比較すると、直接加熱とな
るため加熱効率が向上し、冷熱が持ち込まれない
ためその効率がさらに向上することになり、この
ようにして安定した加熱が行われることにより温
度制御も容易となる。しかも、流入したガスを多
段棚構造を為す処理ケース３内に適当に引き回し
た後、各ガス噴出孔３ｂから均一に噴出させ、棚
板３ａに沿つて平行に流すため、噴出成形品等の
小物を熱処理する場合に、処理ムラを従来に比べ
て格段に低減化できることになる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。

この焼結炉は、第３図及び第４図に示すよう
に、炉殻１１の内壁に断熱材１２を装着してなる
炉１３に対し、その所要箇所を貫通してヒータホ
ルダ１４が取り付けられており、各々のヒータホ
ルダ１４に、炉１３の軸心に沿つて延びるヒータ
１５を保持させている。そして、グラフアイト支
柱１６を介して炉１３に固設したグラフアイト炉
床１７上に、密閉性をもたせたグラフアイト製の
処理ケース１８を載置するようにしている。

処理ケース１８は、第５図に拡大図示するよう
に、底板１９と、側板２０と、頂板２１とにより
構成される箱形のもので、底板１９の中央を炉床
１７の中央に一致させて位置決め状態でセツトさ
れる。処理ケース１８の内部空間は、中空体状の
仕切板２２によつて左右に区画されている。側板
２０の内面には上下に延びる溝２０ａが適当な間
隔で数箇所に凹設されており、これらの溝２０ａ
に、長手方向に所定ピツチの突起２３ａを有した
棚板保持具２３を装着している。また、仕切板２
２の両面には前記突起２３ａと同一ピツチで水平
に延びる突条２２ａが形成されており、これらの
突条２２ａと前記各突起２３ａとの間に複数枚の
棚板２４を架設できるようになつている。

一方、前記棚板保持具２３の突起２３ａには側
板２０の溝２０ａに連通するガス噴出孔２３ｂが
穿設されており、これらのガス噴出孔２３ｂは側
板２０の溝２０ａを介し、さらに底板１９内に設
けたガス溜め１９ａを介して、当該底板１９の側
方に開口するガスポート１９ｂに連通させてあ
る。そして、このガスポート１９ｂにガス導入系
路たるグラフアイトパイプ２５の終端２５ａを接
続している。グラフアイトパイプの始端２５ｂは
炉１３を貫通して取り付けられたガス導入口２５
ｃに接続されており、このガス導入口２５ｃに図
外から不活性ガス等が導入されるようになつてい
る。また、このグラフアイトパイプ２５はヒータ
１５の前面において千鳥状に引き回されており、
導入されたガスをこの部位において加熱し、しか
る後、前記ガスポート１９ｂに流入させ得るよう
になつている。その際のガス温度は、図示しない
熱電対を利用してデワツクスに必要な処理温度に
制御される。

また、前記仕切板２２の各突条２２ａにはガス
吸出口２２ｂが設けてあり、これらのガス吸出口
２２ｂは該仕切板２２の中空部２２ｃに開口して
いる。中空部２２ｃは底板１９に穿設した排気口
１９ｃに連通し、さらに炉床１７に接続したガス
排出系路たるグラフアイトパイプ２６の始端２６
ａに連通している。このグラフアイトパイプの終
端２６ｂは炉１３を貫通して取り付けられたガス
排気口２６ｃに接続してあり、排出されるガスを
このガス排気口２６ｃより図外のワツクストラツ
プ装置に移送し得るようになつている。

なお、前述した如く処理ケース１８は密封性を
有したものに設けてあるが、ワツクスベーパの漏
出をより確実に防止するために、処理ケース１８
外に処理ケース１８内よりも相対的に高圧となる
適量のガスを導入するようになつている。

このような焼結炉において、処理物たる成形品
を収納した処理ケース１８を炉床１７上にセツト
し、炉１３内を真空排気した後、ヒータ１５に通
電して図外のガス供給源から不活性ガス等を圧送
すると、ガスはガス導入口２５ｃよりグラフアイ
トパイプ２５に流入した直後にヒータ１５によつ
て処理温度に加熱され、次にガスポート１９ｂよ
り処理ケース１８内に直接流入し、さらにガス溜
め１９ａ、側板溝２０ａを通過して各ガス噴出孔
２３ｂから均一に棚板２４間に噴出し始める。一
方、図外のワツクストラツプ装置を同時に始動し
ておくと、排気口１９ｃ及び中空部２２ｃを介し
て吸出口２２ｂにワツクストラツプ装置からの吸
引力が及び、処理ケース１８内のガスがこのガス
吸出口２２ｂより流出して炉１３外に直接排出さ
れることになる。このため、各棚板２４間にはガ
ス噴出孔２３ｂからガス吸込口２２ｂへ向かう棚
板２４に平行なガスの流れを生じ、各棚板２４上
に載置されている処理物はそのガスが接触するこ
とにより加熱されて、次第にガスと同一温度、す
なわちデワツクスが有効に行われるための処理温
度にまで昇温されることになる。処理物からは昇
温とともにワツクスベーパが揮散するため、ワツ
クスベーパは上記のガスの流れに連行されて炉１
３外に排出されることになる。

しかして、このようなものであると、処理物を
処理ケース１８の内部から直接加熱することがで
きることになり、単に処理ケース１８の外部から
加熱していた従来のものに比べて加熱効率を格段
に向上させることが可能になる。しかも、処理ケ
ース１８内に冷熱を持ち込まないため、温度制御
も容易に行い得るものとなる。また、流入したガ
スは各処理物に均一に行きわたつてそれらの処理
物を均等に加熱することになり、場所によつて処
理ムラを生じていた従来の不都合を有効に解消す
ることができる。このように、本実施例の焼結炉
によると、処理時間の短縮化や運転コストの低減
化を果たすことができるとともに、製品の品質を
有効に向上させることが可能になる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、
各部の断面形状は図示例に限定されず、本発明の
趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

［発明の効果］ 本発明の焼結炉は、以上説明した如く、ヒータ
で加熱したガスを多段棚構造を為す処理ケース内
に直接導入して棚板に沿つて平行に流し、内部か
ら処理物を均一加熱する構成であるため、処理時
間の短縮化、運転コストの低減化、製品の品質向
上などを有効に果たし得る効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の構成を示し、第１
図は横断面図、第２図は縦断面図である。第３図
〜第５図は本発明の一実施例を示し、第３図は横
断面図、第４図は縦断面図、第５図は第３図の部
分拡大図である。 １，１５……ヒータ、２，１３……炉、３，１
８……処理ケース、３ａ，２４……棚、３ｂ，２
３ｂ……ガス噴出孔、４，２５……ガス導入系
路、５，２６……ガス排出系路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ヒータを配設した炉内に多段棚構造を為す処
   理ケースを収容し得るように構成されるものにお
   いて、前記炉内に、炉外から導入したガスをヒー
   タに沿つて流通させ前記処理ケース内に直接流入
   させるためのガス導入系路と、処理ケース内のガ
   スを炉外に直接排出させるためのガス排出系路と
   を設けるとともに、前記処理ケースに、ガス導入
   系路から入つたガスを棚に沿つて平行に流すため
   のガス噴出孔を開口させたことを特徴とする焼結
   炉。