JPH0645835Y2 - パルス圧力制御炉 - Google Patents
パルス圧力制御炉Info
- Publication number
- JPH0645835Y2 JPH0645835Y2 JP6787589U JP6787589U JPH0645835Y2 JP H0645835 Y2 JPH0645835 Y2 JP H0645835Y2 JP 6787589 U JP6787589 U JP 6787589U JP 6787589 U JP6787589 U JP 6787589U JP H0645835 Y2 JPH0645835 Y2 JP H0645835Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- surge tank
- vacuum
- gas
- furnace body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、カーボンの純化処理、セラミックスの焼結処
理等に使用される真空炉に関し、更に詳しくは、炉内を
真空状態と非真空状態とに交互に圧力制御できるパルス
圧力制御炉に関する。
理等に使用される真空炉に関し、更に詳しくは、炉内を
真空状態と非真空状態とに交互に圧力制御できるパルス
圧力制御炉に関する。
〈従来の技術〉 熱処理に使用される真空炉は、通常、焼入れや急速冷却
のために加圧サージタンクを備えている。加圧サージタ
ンクにはN2、Ar、H2、HCl、Cl2等の処理ガスが加圧充填
されており、熱処理中に真空炉と加圧サージタンクとの
連結系路を開通させることにより、加圧サージタンクか
ら炉内に処理ガスが瞬間的に導入され、炉内の被処理物
にガス処理が加えられる。最近では、カーボンの純化処
理やセラミックス、新素材の焼結処理等において、炉内
を真空状態と非真空状態とに交互に切り換える所謂パル
ス圧力制御が処理品質向上のために実施され始めてお
り、そのような熱処理にも加圧サージタンク付の真空炉
が使用されている。
のために加圧サージタンクを備えている。加圧サージタ
ンクにはN2、Ar、H2、HCl、Cl2等の処理ガスが加圧充填
されており、熱処理中に真空炉と加圧サージタンクとの
連結系路を開通させることにより、加圧サージタンクか
ら炉内に処理ガスが瞬間的に導入され、炉内の被処理物
にガス処理が加えられる。最近では、カーボンの純化処
理やセラミックス、新素材の焼結処理等において、炉内
を真空状態と非真空状態とに交互に切り換える所謂パル
ス圧力制御が処理品質向上のために実施され始めてお
り、そのような熱処理にも加圧サージタンク付の真空炉
が使用されている。
〈考案が解決しようとする課題〉 加圧サージタンクを備えた真空炉でパルス圧力制御を実
施する場合には、加圧サージタンクから炉内に処理ガス
を導入した後に再び炉内の真空引きと、加圧サージタン
クへの処理ガス充填とを行い、炉内に処理ガスを導入す
る操作が繰り返される。しかしながら、炉内の真空引き
に時間がかかるために、圧力降下が緩慢になり、パルス
圧力制御の特長であるステップ的で頻繁な繰り返し処理
が困難になる。その結果、被処理物にパルス圧力制御を
行うことの意味が薄れてしまう。
施する場合には、加圧サージタンクから炉内に処理ガス
を導入した後に再び炉内の真空引きと、加圧サージタン
クへの処理ガス充填とを行い、炉内に処理ガスを導入す
る操作が繰り返される。しかしながら、炉内の真空引き
に時間がかかるために、圧力降下が緩慢になり、パルス
圧力制御の特長であるステップ的で頻繁な繰り返し処理
が困難になる。その結果、被処理物にパルス圧力制御を
行うことの意味が薄れてしまう。
また、パルス制御の回数を一定とすれば、必然的に処理
時間が長くなり、逆に処理時間を一定とすれば、パルス
制御の回数が少なくなることは避けられない。
時間が長くなり、逆に処理時間を一定とすれば、パルス
制御の回数が少なくなることは避けられない。
本考案は上記事情に鑑みて創案されたものであり、炉内
圧力を繰り返し急峻に変化させることができるパルス圧
力制御炉を提供することを目的とする。
圧力を繰り返し急峻に変化させることができるパルス圧
力制御炉を提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 本考案にかかるパルス圧力制御炉は、真空炉よりなる炉
本体と、該炉本体に連結された加圧サージタンクと、該
加圧サージタンクに処理ガスを加圧充填するガス充填手
段と、前記炉本体に連結された真空サージタンクと、該
真空サージタンクを真空引きするガス吸引手段とを備え
ている。
本体と、該炉本体に連結された加圧サージタンクと、該
加圧サージタンクに処理ガスを加圧充填するガス充填手
段と、前記炉本体に連結された真空サージタンクと、該
真空サージタンクを真空引きするガス吸引手段とを備え
ている。
〈作用〉 パルス圧力制御を実施する場合には、真空炉よりなる炉
本体を真空引きして炉内で被処理物を熱処理する。その
一方で、加圧サージタンクに処理ガスを加圧充填し、真
空サージタンクを真空引きする。そして、熱処理中に加
圧サージタンクから炉本体に処理ガスを導入することに
より、炉内を非真空状態に加圧し、次いで、炉本体と真
空サージタンクとの連結系路を開通させる。この開通に
より、炉内の処理ガスが真空サージタンクに瞬間的に吸
引排出され、炉内が短時間で真空引きされる。加圧サー
ジタンクから炉本体に処理ガスを導入した後は、ガス充
填手段により再び加圧サージタンクに処理ガスを加圧充
填して、次の炉内へのガス導入に備える。また、炉内の
処理ガスが真空サージタンクに排出された後は、ガス吸
引手段により再び真空サージタンクを真空引きして、次
の炉内ガスの排出に備える。
本体を真空引きして炉内で被処理物を熱処理する。その
一方で、加圧サージタンクに処理ガスを加圧充填し、真
空サージタンクを真空引きする。そして、熱処理中に加
圧サージタンクから炉本体に処理ガスを導入することに
より、炉内を非真空状態に加圧し、次いで、炉本体と真
空サージタンクとの連結系路を開通させる。この開通に
より、炉内の処理ガスが真空サージタンクに瞬間的に吸
引排出され、炉内が短時間で真空引きされる。加圧サー
ジタンクから炉本体に処理ガスを導入した後は、ガス充
填手段により再び加圧サージタンクに処理ガスを加圧充
填して、次の炉内へのガス導入に備える。また、炉内の
処理ガスが真空サージタンクに排出された後は、ガス吸
引手段により再び真空サージタンクを真空引きして、次
の炉内ガスの排出に備える。
このようにして、炉内へのガス導入と炉内ガスの排出と
を繰り返すことにより、炉内圧力の立ち上がりおよび立
ち下がりが急峻なパルス圧力制御が実施される。
を繰り返すことにより、炉内圧力の立ち上がりおよび立
ち下がりが急峻なパルス圧力制御が実施される。
〈実施例〉 以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。第１
図は本考案の一実施例を示すパルス圧力制御炉のガス系
統図、第２図はその動作を示すタイムチャートである。
図は本考案の一実施例を示すパルス圧力制御炉のガス系
統図、第２図はその動作を示すタイムチャートである。
炉本体10は真空炉であって、処理ガス導入のための二系
統の排気口とを備えている。炉本体10の吸気口には、加
圧サージタンク20の排気口がバルブV2を介して接続され
ている。加圧サージタンク20の吸気口には、加圧サージ
タンク20にN2、Ar、H2、HCl、Cl2等の処理ガスを加圧充
填するための図示されない充填手段がバルブV1を介して
接続されている。
統の排気口とを備えている。炉本体10の吸気口には、加
圧サージタンク20の排気口がバルブV2を介して接続され
ている。加圧サージタンク20の吸気口には、加圧サージ
タンク20にN2、Ar、H2、HCl、Cl2等の処理ガスを加圧充
填するための図示されない充填手段がバルブV1を介して
接続されている。
炉本体10の第一の排気口には、真空サージタンク30の吸
気口がバルブV3を介して接続されている。炉本体10の第
二の排気口および、真空サージタンク30の排気口には、
真空引きのためのガス吸引手段40がバルブV4およびバル
ブV5をそれぞれ介して接続されている。ガス吸引手段40
はメカニカルブースタポンプ41とロータリポンプ42とを
有し、炉本体10の真空引き手段と真空サージタンク30の
真空引き手段とを兼用する構成になっている。
気口がバルブV3を介して接続されている。炉本体10の第
二の排気口および、真空サージタンク30の排気口には、
真空引きのためのガス吸引手段40がバルブV4およびバル
ブV5をそれぞれ介して接続されている。ガス吸引手段40
はメカニカルブースタポンプ41とロータリポンプ42とを
有し、炉本体10の真空引き手段と真空サージタンク30の
真空引き手段とを兼用する構成になっている。
このような構成のパルス圧力制御炉においては、被処理
物に対する熱処理が例えば次のようにして行われる。
物に対する熱処理が例えば次のようにして行われる。
炉本体10に被処理物50を封入し、バルブV2を閉、バルブ
V3を閉、バルブV4を開、バルブV5を閉の状態にしてガス
吸引手段40を作動させる。これにより、炉本体10が真空
引きされる。その一方で、バルブV1の操作により加圧サ
ージタンク20に、図示されないガス充填手段よりN2、A
r、H2、HCl、Cl2等の処理ガスを所定の圧力（例えば7kg
/cm2）に加圧充填しておく。
V3を閉、バルブV4を開、バルブV5を閉の状態にしてガス
吸引手段40を作動させる。これにより、炉本体10が真空
引きされる。その一方で、バルブV1の操作により加圧サ
ージタンク20に、図示されないガス充填手段よりN2、A
r、H2、HCl、Cl2等の処理ガスを所定の圧力（例えば7kg
/cm2）に加圧充填しておく。
ガス吸引手段40の作動により炉本体10が所定の真空度
（例えば10-2Torr）に到達すると、バルブV4を閉じ、炉
本体10の加熱を開始すると共に、バルブV5を開いて真空
サージタンク30をガス吸引手段40により真空引きする。
真空サージタンク30が所定の真空度（例えば10-2Torr）
に真空引きされた後はバルブV5を閉じる。
（例えば10-2Torr）に到達すると、バルブV4を閉じ、炉
本体10の加熱を開始すると共に、バルブV5を開いて真空
サージタンク30をガス吸引手段40により真空引きする。
真空サージタンク30が所定の真空度（例えば10-2Torr）
に真空引きされた後はバルブV5を閉じる。
炉本体10が所定の温度（例えば2000℃）に加熱され、パ
ルス圧力制御を開始する時期になると、バルブV2を開く
（第２図Ａ点）。これにより、加圧サージタンク20に加
圧充填されていた処理ガスが炉本体10に瞬間的に導入さ
れる。この処理ガスの導入により、炉本体10のガス圧が
例えば大気圧程度まで上昇し、バルブV2が閉じられる
（第２図Ｂ点）。バルブV2を閉じた後は、次のガス導入
に備えて加圧サージタンク20にガス充填手段より処理ガ
スを加圧充填しておく。
ルス圧力制御を開始する時期になると、バルブV2を開く
（第２図Ａ点）。これにより、加圧サージタンク20に加
圧充填されていた処理ガスが炉本体10に瞬間的に導入さ
れる。この処理ガスの導入により、炉本体10のガス圧が
例えば大気圧程度まで上昇し、バルブV2が閉じられる
（第２図Ｂ点）。バルブV2を閉じた後は、次のガス導入
に備えて加圧サージタンク20にガス充填手段より処理ガ
スを加圧充填しておく。
炉本体10に処理ガスが導入された状態で所定時間が経過
すると、バルブV3を開く（第２図Ｃ点）。これにより、
第２図に実線で示すように、炉本体10内の処理ガスが真
空サージタンク30に瞬間的に吸引され、炉本体10は真空
サージタンク30との平衡圧力まで真空引きされる（第２
図Ｄ点）。炉本体10が真空サージタンク30によって真空
引きされた後は、直ちにバルブV3を閉じ、バルブV4を開
いてガス吸引手段40により炉本体10を所定の真空度（例
えば10-2Torr）まで真空引きする（第２図Ｅ点）。
すると、バルブV3を開く（第２図Ｃ点）。これにより、
第２図に実線で示すように、炉本体10内の処理ガスが真
空サージタンク30に瞬間的に吸引され、炉本体10は真空
サージタンク30との平衡圧力まで真空引きされる（第２
図Ｄ点）。炉本体10が真空サージタンク30によって真空
引きされた後は、直ちにバルブV3を閉じ、バルブV4を開
いてガス吸引手段40により炉本体10を所定の真空度（例
えば10-2Torr）まで真空引きする（第２図Ｅ点）。
真空サージタンク30とガス吸引手段40とによる二段真空
引きは、一段目の真空サージタンク30による真空引きが
瞬時に行われるために、第２図に破線で示す従来のガス
吸引手段のみによる真空引きと比べて、真空到達時間が
大幅に短縮され、急峻な炉内圧力降下を実現する。ガス
吸引手段40による真空引きの後は、次の真空引きに備え
てバルブV4を閉じ、バルブV5を開いて真空サージタンク
30をガス吸引手段40により真空引きする。
引きは、一段目の真空サージタンク30による真空引きが
瞬時に行われるために、第２図に破線で示す従来のガス
吸引手段のみによる真空引きと比べて、真空到達時間が
大幅に短縮され、急峻な炉内圧力降下を実現する。ガス
吸引手段40による真空引きの後は、次の真空引きに備え
てバルブV4を閉じ、バルブV5を開いて真空サージタンク
30をガス吸引手段40により真空引きする。
このようにして所定回数の圧力変化を被処理物50に加え
た後は、炉本体10の加熱を停止し、炉内圧力を大気圧に
戻して炉本体10より被処理物50を取り出す。
た後は、炉本体10の加熱を停止し、炉内圧力を大気圧に
戻して炉本体10より被処理物50を取り出す。
なお、上記実施例では、炉本体10と真空サージタンク30
との間でポンピングによるガス吸引手段が共用されてい
るが、両者にポンピングによるガス吸引手段を独立して
設けることも可能である。また、真空サージタンク30の
容量、到達真空度等によっては、真空サージタンク30に
よる真空引きのみで炉本体10を所定の真空度に到達させ
ることができ、その場合には、パルス圧力制御時の炉本
体10に対するポンピング真空引きを省略することができ
る。
との間でポンピングによるガス吸引手段が共用されてい
るが、両者にポンピングによるガス吸引手段を独立して
設けることも可能である。また、真空サージタンク30の
容量、到達真空度等によっては、真空サージタンク30に
よる真空引きのみで炉本体10を所定の真空度に到達させ
ることができ、その場合には、パルス圧力制御時の炉本
体10に対するポンピング真空引きを省略することができ
る。
〈考案の効果〉 本考案にかかるパルス圧力制御炉は、パルス圧力制御時
の真空引きを短時間で急激に行うことができるので、被
処理物に優れたパルス圧力制御効果を与えることができ
る。また、被処理物に対して一定の処理時間内に多くの
パルス圧力を加えることができ、被処理物に対する処理
効果を一層高めることができる。逆に、パルス数が一定
でよい場合には被処時間を短縮することができ、加熱コ
ストの低減等に寄与する。
の真空引きを短時間で急激に行うことができるので、被
処理物に優れたパルス圧力制御効果を与えることができ
る。また、被処理物に対して一定の処理時間内に多くの
パルス圧力を加えることができ、被処理物に対する処理
効果を一層高めることができる。逆に、パルス数が一定
でよい場合には被処時間を短縮することができ、加熱コ
ストの低減等に寄与する。
第１図は本考案の一実施例を示すパルス圧力制御炉のガ
ス系統図、第２図はその動作を示すタイムチャートであ
る。 10……炉本体 20……加圧サージタンク 30……真空サージタンク 40……ガス吸引手段
ス系統図、第２図はその動作を示すタイムチャートであ
る。 10……炉本体 20……加圧サージタンク 30……真空サージタンク 40……ガス吸引手段
Claims (1)
- 【請求項１】真空炉よりなる炉本体と、該炉本体に連結
された加圧サージタンクと、該加圧サージタンクに処理
ガスを加圧充填するガス充填手段と、前記炉本体に連結
された真空サージタンクと、該真空サージタンクを真空
引きするガス吸引手段とを備えていることを特徴とする
パルス圧力制御炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6787589U JPH0645835Y2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | パルス圧力制御炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6787589U JPH0645835Y2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | パルス圧力制御炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH036298U JPH036298U (ja) | 1991-01-22 |
| JPH0645835Y2 true JPH0645835Y2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=31601840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6787589U Expired - Lifetime JPH0645835Y2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | パルス圧力制御炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645835Y2 (ja) |
-
1989
- 1989-06-09 JP JP6787589U patent/JPH0645835Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH036298U (ja) | 1991-01-22 |
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