JPH0633940B2 - 局部加熱室を有する真空炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は次に述べる問題点の解決を目的とする。

（産業上の利用分野） この発明は被処理物を炉の入口から炉内を通して炉の出
口へ向けて搬送する過程で、炉内に備わった加熱手段に
よってその被処理物に高温の熱処理を加えることができ
るようにした真空炉に関するものである。

（従来の技術） この種の真空炉においては炉内に備えられる加熱手段が
大きな空間の加熱をするようになっている為、加熱の為
に必要な熱エネルギーも多量に必要となる不経済性があ
り、更には、被処理物から生ずるガスが炉に付着してこ
れを汚染したり断熱材に付着してその断熱効果を劣下さ
せたり、あるいはそれとは反対に、炉や断熱材が熱せら
れることにより、それらから生ずるガスが高温の被処理
物に不着してその品質を悪化させたりする問題点があっ
た。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は上記従来の問題点を除き、加熱に必要な熱エ
ネルギーが少なくて良く、更には被処理物に対し高品質
の熱処理を加え得るようにした真空炉を提供しようとす
るものである。

本願発明の構成は次の通りである。

（問題点を解決する為の手段） 本願発明は前記請求の範囲記載の通りの手段を講じたも
のであってその作用は次の通りである。

（作用） 被処理物を乗せた台が真空容器の入口から入ると、その
台を搬送手段によって局部加熱室の下へ搬送し、そこで
上昇手段により台を持上げて被処理物を局部加熱室内に
おいて区画容器内に位置させ、高温の熱処理を加える。
次にその台を下降させたならば再び搬送手段によりそれ
を次の局部加熱室の下へ搬送し、そこで同様の操作を行
なって被処理物に高温の熱処理を加える。このような操
作を繰り返し行ない、被処理物に対する所定の熱処理を
終えると、台は出口へ送り出される。

（実施例） 以下本願の実施例を示す図面について説明する。第１図
及び第２図において、１は連続式真空炉の一列として示
す焼結炉である。これにおいて、２は真空容器でその内
部には前室３、脱ワックス室４、焼結室５、急冷室６、
後室７と、各室相互間を仕切る為の複数の仕切室８，８
・・・を有している。上記真空容器２は金属材料で形成
され、各室毎に分離できるようになっている。９は装入
口、１０は搬出口を示す。上記各仕切室８には夫々周知
の扉が備えられており、夫々はシリンダー11により昇降
動されて各室相互間を開放したり機密的に遮蔽できるよ
うになっている。また上記各室には夫々の室を真空排気
する為のポンプ12〜16が接続してある。次に20は搬送手
段として例示する搬送用ローラを示し、多数本が各室に
配置され、夫々周知の駆動装置によって駆動されるよう
になっている。

次に上記脱ワックス室４を詳細に示す第３図及び第４図
において、30は真空容器２に取付けられた局部加熱室
で、その内部には被処理物を存置させるに充分な空間を
有すると共に、下面は開放されている。この局部加熱室
30は例えば黒鉛等の断熱材料で形成され、しかもフェル
ト状に形成されて通気性を有しており、又その内面は輻
射熱が良好に反射されるようにしてある。31は取付具を
示す。32は加熱室30の内側に取付けられた加熱手段で、
例えば電熱線が用いられる。この加熱手段は後に述べる
区画容器の内部に配設してもよい。尚上記加熱手段とし
ては赤外ランプを用いてもよい。次に33は局部加熱室30
内に配設した区画容器で、その内部には被処理物を存置
させるに充分な空間を有すると共に、下面は開放されて
いる。この区画容器33はガスの流通を実質上阻止する材
料で形成される。例えば局部加熱室30内の温度が上限で
1150℃程度までの場合には周知の耐熱性の金属材料が用
いられ、それ以上の場合にはセラミックスやカーボンが
用いられる。33aは容器33における下方への延出部を示
す。34は延出部33aに固定した取付片で、真空容器２に
固定した受片35に着脱自在に止着してある。36は容器33
に取付けた受部材で、断熱材を用いて内鍔状に形成して
ある。37は延出部33aの下端に周設状に止着したフラン
ジを示す。42は真空排気用のダクトで、第２図に示され
るワックス除去用のトラップ43を介してポンプ13に接続
してある。次に38は上記局部加熱室30の下方に設けられ
た上昇手段で、第１図に示される如く真空容器２の底部
に取付けたシリンダ39のピストンロッドを以って構成し
てある。40はシール装置、41はロッド39の上端に取付け
た受座を示す。次に焼結室５においては上記脱ワックス
室と同様の局部加熱室、区画容器及び上昇手段が備わっ
ている。これらは上記脱ワックス室のものと略同様の構
成である。尚この焼結室５においては被処理物を極めて
高温に加熱する必要がある為、局部加熱室30はモリブデ
ン、黒鉛又はタングステン等の任意の材料で形成され
る。また区画容器33は前記セラミックスやカーボンで形
成される。更にまた、前記トラップ43は不要である。

次に50は被処理物を乗載させる為の台、51は台50に取付
けた区画蓋で、ガスの流通を実質上阻止する材料で形成
してある。またその面積は容器33における下面の開放部
を塞ぐに充分な大きさであり、周囲にはフランジ37に密
着する為のシール用のリングが備わっている。52は蓋51
の上面から立設された耐熱材料製の支柱で、上端には被
処理物56を支える為の受桟53が備わっている。５４は支
柱52の中間部に取付けた通気性の有る耐熱材料製の閉塞
板で、上面には局部加熱室30と同様の断熱材55が備えら
れている。上記断熱材付きの閉塞板54は前記局部加熱室
30を熱的に密閉できるよう、自体の周縁上面が受部材36
の下面に当接できるようになっている。

上記構成のものの通常の運転方式にあっては、前室３を
大気圧状態にし、一方脱ワックス室４、焼結室５、急冷
室６を真空状態にして運転が開始される。まず、被処理
物56を乗せた状態で搬送台車によって送られて来た台50
は、扉９ａが開かれると装入口９から前室３の搬送ロー
ラ20上に導入され、扉９ａが再び閉じられ、前室３が真
空状態に排気される。この状態において仕切室８の扉が
開かれ、上記台50は脱ワックス室４の搬送ローラ20上に
搬送され、上記扉が閉じられる。次に脱ワックス室４の
上昇手段38が上昇し、受座41により台50が持上げられ
る。その結果、受桟53に乗っている被処理物56は図示さ
れる如く局部加熱室30内における区画容器33内の存置空
間に位置する。また閉塞板54は局部加熱室30の下面の開
放部を閉ざし、区画蓋51は区画容器33の下面の開放部を
閉ざす。このようになった後電熱線33に通電がなされ、
それから放射される輻射熱によって被処理物56が加熱さ
れる。この加熱は例えば600℃程度まで行われる。この
加熱中に被処理物56からバインダーがガスとして蒸発し
たり、金属中の不純物が蒸発すると、それら蒸発物はダ
クト42からトラップ43へ向けて排出されそこで除去され
る。従って、局部加熱室30の断熱材や真空容器２がそれ
ら蒸発物で汚染されることはない。またそれら蒸発物は
大気中へも放出されぬ為、環境汚染の問題も生じない。
尚、区画容器33は処理温度になっている為、上記蒸発物
は付着しない。更に、上記局部加熱室30の断熱材や真空
容器からガス（例えば水分）が発生しても、それが被処
理物に触れることはなく、被処理物の汚染が防止され
る。更に、上記被処理物56の蒸発物をダクト42から排出
する状態において、必要に応じては局部加熱室30内乃至
は真空容器２内に図示外のガス供給口から任意のガス例
えば不活性ガスを注入して、上記蒸発物が区画容器33の
内側から外側へ漏れぬようにするとよい。上記のような
加熱を所定の時間例えば数十分〜数時間行ったならば、
上昇手段38が下降せられて、被処理物56を乗せた台50は
再び搬送用ローラ20の上に載せられる。次に脱ワックス
室４と焼結室５との間の扉が開かれ、上記被処理物が乗
った台50は搬送用ローラ20の上を焼結室５内に向けて搬
送される。次に上記扉が再び閉じられ、上昇手段38によ
って台５０が上昇させられ、前記脱ワックス室４の場合
と同様の状態となる。そして加熱手段から放射される輻
射熱によって被処理物56が加熱される。その加熱は例え
ば1100〜1600℃程度で行われる。上記のような加熱を所
定時間継続したならば上記被処理物56を乗せた台50は再
び搬送用ローラ20の上に戻され、急冷室６との間の扉が
開かれ、上記被処理物56を乗せた台50は搬送用ローラ20
によって急冷室６に送られ、扉が閉じられ、そこで所定
の温度まで周知の如く冷却が行われる。このようにして
被処理物56が所定の温度まで冷却したならば、後室７と
の間の扉が開かれ、被処理物56を乗せた台50は搬送用ロ
ーラ20によって後室７に運ばれ、扉が閉じられる。次に
後室７においては大気との置換がなされた後扉が開かれ
て、被処理物56を乗せた台50は搬出口10から取出台57の
上に送り出される。

尚上記搬送手段としては、搬送用ローラに代えて真空容
器２内を台車が移動するようにし、その台車を移動手段
として用いるようにしてもよい。

また、前記区画容器内を完全気密とする場合は、区画容
器の破損を防止する為にその内外を同圧力にするような
調圧制御機構を取付けるとよい。

（発明の効果） 以上のように本発明にあっては、被処理物56を熱処理す
る場合、真空容器２の入口９から入った台50上の被処理
物56を搬送手段20によって局部加熱室30の下へ搬送し、
そこで上昇手段38により台50ごと持上げ、局部加熱室30
内に位置させて高温の熱処理を加え、更にその台50上の
被処理物56を下降させたならば再び搬送手段20によりそ
れを次の局部加熱室30の下へ搬送しそこで同様に高温の
熱処理を加えるという一連の操作を繰り返して出口10へ
送ることができ、真空容器内を搬送手段20によって通過
させる過程において一連の熱処理を施し得る効果があ
る。

更に上記の如く被処理物56に高温の熱処理を加える場
合、被処理物56を局部加熱室30内に位置させた状態で加
熱できる構造であるから、高温に加熱すべき空間は被処
理物56を入れるに必要充分な最小限のもので足り、加熱
に必要な熱エネルギーの量が少なくて良い経済効果があ
る。

更に上記加熱の場合、被処理物56は局部加熱室内におけ
る区画容器33内に位置させ、容器33内を区画蓋51で塞ぐ
ことができるから、被処理物56からの蒸発物が容器33外
へ出ることによる真空容器や局部加熱室の断熱材の汚
染、および、真空容器２や局部加熱室30から生じたガス
が容器33内に侵入することによる被処理物の品質悪化を
防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は真空炉の概
略の構成を示す一部破断正面図、第２図は同平面図、第
３図は一つの処理室（脱ワックス室）の拡大断面図、第
４図はIV−IV線断面図。 ２……真空容器、９……入口、10……出口、50……台、
20……搬送手段、30……局部加熱室、38……上昇手段、
33……区画容器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入口と出口を有する中空の真空容器と、上
   記真空容器内において被処理物を乗載させる為の台を上
   記入口から出口へ向けて搬送する為の搬送手段と、上記
   真空容器内において上記搬送手段による台の搬送軌跡に
   沿ってその上方に夫々配設され、しかも各々は内部に被
   処理物を存置させるに充分な空間と被処理物の加熱手段
   とを有しかつ下面が開放されている複数の局部加熱室
   と、上記各局部加熱室内に配設され、しかも各々は内部
   に被処理物を存置させるに充分な空間を有しかつ下面が
   開放され、その上ガスの流通を遮断する材料で形成され
   ている区画容器と、上記台に付設されしかもガスの流通
   を遮断する材料で形成されかつ上記区画容器の下面の開
   放部を塞ぐに充分な面積を有している区画蓋と、上記各
   局部加熱室の下方に夫々配設されしかも各々は上記台を
   上記区画蓋が上記区画容器の下面の開放部と重合してそ
   こを塞ぐ位置まで持上げるようにした複数の上昇手段と
   から成ることを特徴とする局部加熱室を有する真空炉。