JPH0633944B2 - ロ−ラハ−ス式真空炉 - 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） この発明は真空状態にされた炉内において被処理物を加
熱するようにしたローラハース式真空炉に関するもので
ある。

（従来の技術） この種のローラハース式真空炉にあっては、炉内にガス
が存在せず、熱源からの放射熱は輻射によってのみ被処
理物に伝達される為、被処理物をローラの上に置いた状
態で加熱を行うと被処理物のうちそのローラの影になっ
た部分には輻射熱が与えられにくく、その部分の昇温が
遅れる問題点があった。

（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、被処理物の一部が
移送用ローラの影になることを防止して、被処理物全体
の均一加熱を図ることができるようにしたローラハース
式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） 入口から炉体内に送り込まれた被処理物は移送用ローラ
によって存置用空間に導かれる。その場所において被処
理物は持上手段によって移送用ローラから持ち上げら
れ、その状態で加熱が行われる。次に所定の加熱が終了
すると持上手段の下降により被処理物は再び移送用ロー
ラの上に置かれ、その移送用ローラによって存置用空間
から出口へ向け運ばれ、そこから送り出される。

（実施例） 以下本願の実施例を示す図面について説明する。ローラ
ハース式真空炉の一例として示す焼結炉１において、２
は炉体でその内部には待機室３、脱ワックス室４、焼結
室５、冷却室６等を有している。尚符号４ａ，５ａ，６
ａは各室における被処理物の存置用空間を示す。上記炉
体２は金属材料で形成され、又必要に応じて水冷構造に
される。尚上記焼結室５は金属製の仕切壁７，８によっ
て他の室と仕切られている。９は装入口、10は搬出口を
夫々示し、各々昇降自在の扉11，12によって開閉自在に
なっている。尚13，14は夫々扉11，12の昇降装置を示
す。次に15，16は夫々移送用ローラを示し、何れも炉体
２に対して回動自在に取付けてある。次に上記焼結室５
の構造について更に詳しく説明する。17は被処理物の存
置用の空間を取り囲むよう配設された断熱壁で、例えば
黒鉛等の材料で形成され、又その内面は輻射熱が良好に
反射されるよう鏡面状態にしてある。18は断熱壁17の内
面に沿わせて配設した多数の熱源を示し、例えば電気ヒ
ータが用いられる。19，20は夫々焼結室５の入口19ａ，
20ａを閉ざすようにした入口扉及び出口扉を示す。これ
らの扉は金属材料で形成された外枠21とその内側に備え
させた断熱板22とから成り、外枠21は仕切壁７，８にお
ける入口19ａ及び出口20ａの周縁に対して気密的に接触
できるようになっており、又その接触状態において、断
熱板22が断熱壁17における入口19ａ及び出口20ａの周縁
部分に当接できるようになっている。その結果焼結室５
の内部は気密的に密閉され、又被処理物50の存置用空間
は断熱壁17及び断熱板22によって取り囲まれる。次に23
は上記扉の開閉装置を示す。これにおいて24は昇降枠
で、炉体２に取付けられた図示外のガイドによって一定
の位置を上下動し得るようになっている。25は昇降枠24
用の昇降装置を示す。26は扉と昇降枠24とを連結する平
行リンクを示す。このような構成の開閉装置23によれ
ば、昇降枠24が下降し扉19（又は20）が入口19ａ（又は
出口20ａ）と対向した状態においてその扉の下部が図示
外の受止部材によって受け止められると扉のそれ以上の
下降が阻止される。この状態において、昇降枠24が更に
下降すると扉にはそれを仕切壁に押し付ける力が加わ
る。その結果上記のような密閉状態が達成される。一方
昇降枠24が上昇すると上記押し付け力が消失した後、扉
は昇降枠24と共に上方へ移動する。

次に上記移送用ローラ16に関連する構造を第２図に基づ
いて説明する。上記移送用ローラ16は軸受27，27によっ
て回動自在に支えられた金属製のシャフト28を有すると
共に、そのシャフトに対して環状の受部材（例えは黒鉛
製）29が取付けてあり、更にシャフト28において断熱壁
17の内部空間に面する部分は断熱材30によって覆われて
いる。上記シャフト28の一端にはスプロケット31が取付
けられ、そのスプロケットは周知の回動手段32に連結さ
れている。その結果、回動手段32の作動により移送用ロ
ーラ16が回動する。尚上記シャフト28は水冷構造にされ
る場合もある。又、移送用ローラ16の全体あるいは一部
をセラミックで形成する場合もある。

次に焼結室５に備えられた持上手段34について説明す
る。35は回転軸で、軸受36によって回動自在に支承され
ている。37は回転軸35に取付けた偏心カム、38はカムの
上に載せた昇降板でその上面には複数の持上杵39が立設
状態に取付けてあり、各々の上端には持上手段として例
示する持上片（例えば黒鉛等の断熱材製）40が取付けて
ある。この持上片40は第４図に示されるように被処理物
50の下面に対する投影面積が被処理物50に対する移送用
ローラ16の投影面積よりも著しく小さく構成してある。
41は仕切壁７と昇降板38とを繋ぐ引止部材で、偏心カム
37が回転した時に昇降板38が第１図において、左右方向
へ移動することを阻止する為に設けられたものである。

次に脱ワックス室４は上記焼結室５と略同様の構成であ
る為、焼結室５における各部材と同一又は均等構成と考
えられる部材には焼結室５の場合と同一の符号を付して
重複する説明を省略する。

次に冷却室６において、42はファン、43はモータ、44は
クーラ、45は案内板を示し、モータ43の作動によってフ
ァン42が回動させられると内部のガスが第３図において
矢印で示される如く流動し、クーラ44で冷却されたガス
が被処理物50に接してそれを冷却するようになってい
る。

尚第１図において51，52は夫々搬送台車を示し、それら
の上面には被処理物50を載せる為のローラ53が備わって
いると共に、それらの台車は紙面と垂直な方向に移動し
て被処理物の搬送を行い得るようになっている。

上記構成のものの通常の運転方向にあっては、待機室３
および脱ワックス室４を大気圧状態にし一方焼結室５お
よび冷却室６を真空状態にし運転が開始される。まず、
搬送台車51に載せて送られて来た被処理物50は、扉11が
開かれると装入口９から待機室３に導入され、扉11が再
び閉じられ、待機室３および脱ワックス室４が真空状態
に排気される。次に脱ワックス室４の入口扉19が開か
れ、上記被処理物50は脱ワックス室４における移送用ロ
ーラ16の上に導かれ、上記入口扉19が閉じられる。この
状態において、後述するように被処理物50が持上装置34
によって持ち上げられた後、熱源18から放射される輻射
熱によって加熱される。この加熱は例えば650℃程度ま
で行われる。上記のような加熱を所定の時間行ったなら
ば被処理物50は再び移送用ローラ16の上に載せられる。
次に脱ワックス室４の出口扉20及び焼結室５の入口扉19
が開かれ、上記被処理物は移送用ローラ16の上を焼結室
５内の存置用空間に向けて移送される。次に上記扉20，
19が再び閉じられ、持上装置35によって被処理物50は移
送用ローラ16から持ち上げられると共に、熱源18が作動
させられてそれから放射される輻射熱によって被処理物
50が加熱される。その加熱は例えば1200℃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50は再び移送用ローラ16の上に載せられ、出口扉
20が開かれ、上記被処理物50は移送用ローラ16の上から
冷却室６における移送用ローラ15の上に送り出される。
そして上記出口扉20が閉じられた後冷却用ガスが導入さ
れ上記ファン42及びクーラ44が作動させられ、上記被処
理物50の冷却が行われる。このようにして被処理物50が
所定の温度まで冷却したならば、図示しない大気との導
通弁が開かれてから扉12が開かれて搬出口10から搬送台
車52の上に送り出され、その搬送台車52によって被処理
物50は次の工程に運ばれる。

上記のように脱ワックス室４或いは焼結室５で被処理物
50の加熱を行う場合、持上装置34における回転軸35が回
転手段35ａによって回転させられる。その結果偏心カム
37によって昇降板38が上昇させられ、持上杵39の上端に
備えられた持上手段40が被処理物50を持ち上げてローラ
16から離反させる。この状態において被処理物50は、多
数の熱源18から直接に照射される輻射熱、及びそれらの
熱源18から放射された後、断熱壁17の内面によって反射
されてからそれらの被処理物50に照射される輻射熱によ
って加熱され、高温化する。この場合上記のように熱源
18からの直接的な輻射熱のみでなく断熱壁17の内面によ
って反射された輻射熱によっても被処理物50は加熱され
る為、被処理物50の回りにおいて一部の箇所に熱源18が
無くても、被処理物50においてその側に面する部分は、
その側の断熱壁17によって反射される輻射熱により熱源
18がある場合と同様に加熱される。従って、本件明細書
中においては、被処理物50に対して輻射熱を直接に照射
する熱源18、及び輻射熱を反射しその反射された輻射熱
を被処理物50に照射する断熱壁17の壁面を総じて熱放射
面とも呼ぶ。従って上記構成の炉においては被処理物50
の存置用空間５ａの上下左右何れの箇所にも熱放射面が
存在する状態となっている。

上記のようにして被処理物50の加熱を行う場合、第５図
に２点鎖線で示されるように被処理物50をローラ16から
持ち上げなかった場合には、被処理物50においてローラ
16の直上に位置する部分50ａには角度αで示される如き
極めて僅かな範囲からの輻射熱しか当たらない。これに
対し本例では上記のように持上部材によって被処理物50
が持ち上げられる為、ローラ16の直上に位置する上記の
部分50ａにも角度βで示す如く広い範囲からの輻射熱が
照射される。従って、上記の部分50ａに与えられた輻射
熱は他の部分に比べてそれ程低下することはなく、その
結果、他の部分と同様に加熱される。

上記のような加熱中においては、回動手段32を作動させ
てローラ16を回転させておいても良い。この場合ローラ
16は空転状態である為一方向回転させたままで良い。こ
のようにローラ16を回転させる場合、例えば第５図にお
いて下向きとなっている部分16ａは下方からの輻射熱を
受けて高温化する。やがてその部分16ａはローラ16の回
転に伴い上向きとなって被処理物50の下面に面する。こ
の状態において上記の部分16ａは被処理物50の下面に向
けて輻射熱を与えることができ、その輻射熱によって被
処理物50の下面が加熱される。このような作用はローラ
16の回転に伴い継続的に行われる。その結果被処理物50
の下面の均一加熱を図ることができる。

更に上記加熱状態においては被処理物50の下面はローラ
16に接していない為、そのローラ16を通して被処理物50
の熱が炉外へ逃げることが防止され、被処理物50の局部
的な温度低下が防止される。

更に又上記のように被処理物50を持上部材によって持ち
上げた状態で加熱する方法によれば、被処理物50を炉内
において定位置に保ったままで加熱処理を行うことがで
きる為、炉の内部寸法を被処理物50を納めるに足るだけ
の小さな寸法にすることができ、原単位、熱容量の減少
及び真空排気容積の減少、排気用ポンプの小型化を図る
ことができる。更に又、被処理物50が炉内の構成物に衝
突することによる損傷をも防止できる。

尚上記装置においては、炉体２内において被処理物50が
次の室に移される毎に装入口９から新しい被処理物50を
装入し、炉体２内の各室において夫々同時的に各々の処
理を行なってもよい。

次に第６図は異なる実施例を示すもので、断熱壁17ｅの
内部において被処理物50ｅの存置用空間５ａｅの側方に
のみ熱源18ｅを備えた例を示すものである。

このような構成のものにおいても、前述の如く被処理物
50ｅの存置用空間５ａｅの上方及び下方の断熱壁内面が
輻射熱を反射しそれを被処理物50ｅに照射する為、それ
ら断熱壁の内面が熱放射面として作用する。

尚、機能上前図のものと同一又は均等構成と考えられる
部分には、前図と同一の符号にアルファベットのｅを付
して重複する説明を省略した。

（又、次図のものにおいても同様の考えでアルファベッ
トのｆを付して重複する説明を省略する。） 次に第７図は持上装置の構成の異なる例を示すもので、
流体シリンダ55によって持上手段40ｆを上下動させるよ
うにした例を示すものである。尚図において56はピスト
ンロッドを示し、炉体２ｆに取付けられたシール装置57
を通して炉体２ｆの内部に挿通してあり、その上端に前
記昇降板38ｆが取付けてある。

（発明の効果） 以上のように本発明にあっては、被処理物50を熱処理す
る場合、被処理物50を入口19ａから移送用ローラ16上を
滑らせて存置用空間５ａに受け入れ、その存置用空間５
ａにおいては上方及び下方の熱放射面からの輻射熱によ
って加熱し、一定の熱処理を与えた後は、再び移送用ロ
ーラ16上を滑らせて出口20ａから送り出すことができる
特長がある。

しかも上記存置用空間５ａにおいて被処理物50を加熱す
る場合、被処理物50の下に上記移送用ローラ16があると
被処理物の下面において移送用ローラの影になった部分
に下方の熱放射面から輻射熱が与えられずそこの温度上
昇が不充分となり全体的な温度の均一性が損なわれる可
能性のあるものでも、被処理物50を持上手段40で持上げ
てその下面を移送用ローラ16から離反させることによ
り、被処理物の下面において移送用ローラの真上に位置
している部分にも下方からの輻射熱が当り易くなり、被
処理物下面の温度上昇を各部共略均一化させられる効果
がある。

更に上記加熱中においては被処理物50を持上げて移送用
ローラ16から離反させられるから、移送用ローラ16を任
意に回すことのできる特長がある。このことは、移送用
ローラが下方の熱放射面からの加熱を局部的に受けて曲
がることを防止できる効果があるは勿論のこと、ローラ
の各部が下向となっているときにその部分が熱放射面か
らの熱エネルギーを受けて高温化し、次にその高温化し
た部分が上向となったときに被処理物の下面に向けて輻
射熱を与えることができて、被処理物50の均一加熱効果
をより促進できる有用性がある。

【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図は焼結炉の縦
断面図、第２図はII−II線断面図、第３図はIII−III線
断面図、第４図は移送用ローラと持上手段と被処理物の
関係を示す平面図、第５図は被処理物下面に対する輻射
熱の照射状態を説明する為の図、第６図は熱源の配設状
態の異なる実施例を示す縦断面図、第７図は持上装置の
異なる実施例を示す部分図。 ２……炉体、５ａ……存置用空間、19ａ……入口、20ａ
……出口、16……移送用ローラ、50……被処理物、40…
…持上手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に被処理物の存置用空間を備える中空
   の炉体の一部には、被処理物を炉体の外部から内部に入
   れる為の入口と、内部から外部に出す為の出口とを備え
   させ、上記炉体の内部においてその下部位置には被処理
   物を上記入口から存置用空間に移送すると共にその被処
   理物を存置用空間から出口に向けて移送する為の複数の
   移送用ローラを並設し、更に上記炉体の内部において上
   記存置用空間の上方とその存置用空間の下方において
   は、夫々上記存置用空間に向けて輻射熱を放射するよう
   にした熱放射面を配設し、更に上記存置用空間の下方に
   は、被処理物を移送用ローラから持上げる為の昇降自在
   の持上手段を配設すると共に、被処理物の下面に対する
   該持上手段の投影面積は被処理物の下面に対する上記移
   送用ローラの投影面積に比べて著しく小さくしてあるこ
   とを特徴とするローラハース式真空炉。