JPH0646297U - 熱処理棚 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数の処理物に対する加熱を均一に且つ効率良
く行うとともに、処理物の周辺雰囲気の真空排気や処理
物に対する冷却等も高速で行い得るようにする。 【構成】複数の棚板１４を重合配置し、各棚板１４の縁
部１４ａを支柱１２により支持する。また、各棚板１４
の中央部にガス放出部１５を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、処理物にガスを接触させながら熱処理を行う場合に利用される熱処 理棚に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、処理物にガスを接触させながら熱処理を行う工程の一つとして、粉末 の射出成形体の脱脂・焼結がある。このものは、金属、セラミックス、サーメッ ト等の粉末に有機バインダーを混合し所要形状に射出成形したもの（以下、「グ リーン体」と称する）を炉内に配置し、そのグリーン体を先ず加熱してバインダ ーを揮散させるとともに、揮散したバインダーをキャリヤガスによって炉外に排 出する工程を実施する。この工程は脱脂工程と称される。グリーン体には比較的 小物が多いため、炉内に配置する際には熱処理箱の内部に形成した複数の棚板上 にそれらのグリーン体を多数並べて配置するのが通例である。熱処理箱は、箱の 側面にガス流入穴を設け、中央部からガスを排気する構造になっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、この種の熱処理箱が収容される炉は、炉内汚染を防止するためにタ イトボックス構造をとっていることが多い。このタイトボックスは、炉内をヒー ティングスペースとワーキングスペースに区画するもので、内側のワーキングス ペースを排気系路を通じて真空排気するとともに外側のヒーティングスペースに ガス導入系路を通じてキャリヤガスを導入して、ヒーティングスペースからワー キングスペースに向かう定常的なガスの流れを生ぜしめ、この状態で熱処理箱内 に配置したグリーン体の脱脂等の処理が行われる。これによると、脱脂により生 じる有害なバインダー蒸気等をワーキングスペースのみに制限し、ヒーティング スペース側への流出、それに伴う炉内汚染の発生を防止することが可能になる。

【０００４】 しかし、熱処理箱を叙述のようにタイトボックス構造の炉に収納してヒータに よって熱処理箱内のグリーン体を加熱するとき、ヒータの熱をタイトボックスお よび熱処理箱の二重の壁を介してグリーン体に伝達しなければならない。このた め、加熱効率が悪く、熱処理箱の熱容量が大きいこともあいまって、加熱遅れや 温度分布の悪化が発生し、脱脂の不均一を招き易いという問題がある。また、叙 述のような閉鎖的な熱処理箱を用いると、焼結時に処理物の雰囲気に対する十分 な排気ができず、さらに、焼結完了後に冷却ガスを導入するときもその冷却ガス を処理物に直接接触させることができないため、それらの処理時間が長くなると いう問題がある。

【０００５】 本考案は、このような課題に着目してなされたものであって、複数の処理物に 対する加熱を効率良く且つ均一に行うことができるとともに、処理物の周辺雰囲 気に対する真空排気や処理物の冷却等も高速で行い得るようにした熱処理棚を提 供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、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。

【０００７】 すなわち、本考案に係る熱処理棚は、複数の棚板を重合配置し、各棚板の縁部 を支柱により支えるとともに、各棚板の中央部にガス放出部を設けたことを特徴 とする。すなわち、従来のように閉鎖的な熱処理箱の内部に棚を組み込むのでは なく、熱処理棚自体を棚のみの開放構造とする点に特徴を有する。

【０００８】

【作用】

このような構成によれば、ガス放出部から放出されるガスは棚板に沿って流れ 、このとき処理物に有効に接触し、その後直接タイトボックス内に流出する。し かも、処理物は常時タイトボックス側にさらけ出されているため、タイトボック スがヒーティングスペース側から加熱され内面が放射面となったときに、処理物 との間に熱処理箱のような放射を遮るものがなく、放射熱は処理物に有効に伝達 される。また、棚自体の熱容量も小さくなる。このため、処理物を加熱したとき の温度遅れが小さく、処理物間の均熱化も図ることができる。さらに、棚のみの 開放構造となるので、焼結時の棚周辺の排気や処理物に対する冷却ガスの接触も 容易に行うことができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を、図１および図２を参照して説明する。

【００１０】 この熱処理棚１が使用される炉２は、例えば脱脂・焼結用のもので、炉胴２１ の内側に筒状のタイトボックス２２を一体的に備え、このタイトボックス２２を 介して外側のヒーティングスペース２３と内側のワーキングスペース２４が区画 されている。ヒーティングスペース２３にはタイトボックス２２を外側から加熱 するためのヒータ２７が配設されるとともに、炉外の図示しないガス供給源から キャリヤガスを導入するためのガス導入系路２５が接続されており、ワーキング スペース２４には炉床２８が配設されるとともに、タイトボックス２２内のガス を直接炉外へ排出するための排気系路２６が接続されている。このタイトボック ス構造の炉を稼動させるときは、排気系路２６を通じてワーキングスペース２４ を真空排気しながらガス導入系路２５を通じてヒーティングスペース２３にキャ リヤガスを導入し、両スペース２３、２４の間に設けた通気部２９を通じてヒー ティングスペース２３からワーキングスペース２４に向かう定常的なキャリヤガ スの流れを生ぜしめ、ワーキングスペース２４で発生する各種ガスのヒーティン グスペース２３側への流出を防止しながら炉外へ排気するようにしている。

【００１１】 一方、熱処理棚１は、中央部に形成されるガス放出部１５と、四隅に立設され る支柱１２と、前記ガス放出部１５および支柱１２の上端部間を連結する頂板１ ３と、ガス放出部１５および支柱１２の間に架設される棚板１４と、炉床２８上 に載置される底板１１とからなっている。底板１１はキャリヤガスの通路を兼ね 、底面に開口するガス導入口１１ａが前記タイトボックス２２の通気部２９にパ イプ２９ａを介して接続される。また、ガス放出部１５の鉛直部の両端および支 柱１２にはそれぞれ棚板１４の厚み寸法に対応した溝１５ａ、１２ａが凹設して あり、これらの溝１５ａ、１２ａ間に棚板１４を挿脱可能に架設している。さら に、このガス放出部１５の鉛直部であって各棚板１４の上下に偏位した部位には 図２に示すように一群の小孔１５ｂが穿設してあり、各群の小孔１５ｂからキャ リヤガスが各棚１４に放出される。

【００１２】 このような構成により、炉２外において、多数の処理物（グリーン体）Ｗを配 置した棚板１４をガス放出部１５の溝１５ａと支柱１２の溝１２ａとの間に差し 込んだ後、熱処理棚１を炉胴２１およびタイトボックス２２を開成した状態で炉 床２８の上にセットし、しかる後、炉胴２１およびタイトボックス２２を閉止し て、排気系路２６、ガス導入系路２５およびヒータ２７をＯＮにする。すると、 ガス導入系路２５から導入されたキャリヤガス（例えばＮ₂ やＡｒ）は、パイプ ２９ａを通ってガス放出部１５内に入り、次に、各段の小孔１５ｂから一斉に各 棚板１４上に噴き出す。そして、処理物Ｗに次々に接触して、熱処理棚１の外に 出た後、排気系路２６を介して炉２外に排出される。このとき、処理物Ｗから出 るバインダー蒸気等もキャリヤガスに連行されて炉２外に排出される。

【００１３】 以上のようなものであると、処理物Ｗは常時タイトボックス２２側にさらけ出 された状態となる。このため、タイトボックス２２がヒーティングスペース２３ 側から加熱され内面２２ａが放射面となったときに、処理物Ｗとの間に熱処理箱 のような放射を遮るものがなく、放射熱は処理物Ｗに有効に伝達される。また、 棚１自体の熱容量も小さくなる。このため、加熱開始から処理物Ｗが昇温するま での間の温度遅れが小さく、しかも各処理物Ｗに対して均等な条件で加熱できる ため均熱化も図ることができる。したがって、各処理物Ｗに対する均一脱脂が可 能になる。さらに、棚１のみの開放構造となるので、焼結時に棚板１４周辺を排 気するときや、図示しないファンを作動させて処理物Ｗを冷却するときに、それ らの操作をダイレクトに行うことができ、それに伴う所要時間を確実に短縮でき る効果も得られる。

【００１４】 なお、各部の具体的な形状は図示例に限定されるものではなく、本考案の趣旨 を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。例えば、上記実施例において矢印ａ のように支柱２８を介してタイトボックス外又は炉外からキャリヤガスを導入す るようにしてもよい。また、上記実施例ではガス放出部１５を炉２に対して着脱 できる構造としたが、図３に示すようにガス放出部１５を炉床２８上に固定し、 その上端をタイトボックス２２に設けた通気部２９に接続してもよい。この場合 には、ガス放出部１５が着脱不能となるため、４本の支柱１２、頂板１３および 底板１１によって棚板１４を自立的に保持し、炉２に対して着脱できるようにし てもよい。

【００１５】

【考案の効果】

本考案に係る熱処理棚は、従来のように棚板を閉鎖的な熱処理箱の内部に組み 込むのではなく、棚のみの開放構造とし、中央部に設けたガス放出部から棚板に 沿ってガスを流した後、直接棚の外に流出させるようにしている。そのため、タ イトボックスからの放射熱を処理物に効率良く伝達することができ、また処理物 周辺の熱容量も小さくできて、処理物に対する加熱の均一化を図り、加熱から昇 温までの温度遅れを解消することが可能になる。また、棚板の周辺を直接真空排 気したり冷却ガスを処理物に直接接触させることができるので、炉内排気や冷却 に要する時間を従来に比べて確実に短縮することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す全体横断面図。

【図２】図１におけるII-II 線断面図。

【図３】本考案の他の実施例を示す図１に対応した全体
横断面図。

【符号の説明】

１２…支柱 １４…棚板 １４ａ…縁部 １５…ガス放出部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の棚板を重合配置し、各棚板の縁部を
   支柱により支えるとともに、各棚板の中央部にガス放出
   部を設けたことを特徴とする熱処理棚。