JPH0651794U - 熱処理炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数の処理物に対するガスの接触および加熱を
効率良く均一に行い、処理物の周辺雰囲気に対する真空
排気や冷却の高速化も図る。 【構成】処理ケース２の内部において炉心ｍに沿って水
平方向へ向かう円滑なガスの流れが形成されるように開
放状態で棚板２４を配設し、その処理ケース２の扉２２
に設けたガス放出口２２ａから炉心ｍ方向に沿って棚板
２４上にガスを放出するようにした。

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工程、例えば金属、セ ラミックスの脱脂、焼結工程などに好適に利用される熱処理炉に関するものであ 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・焼結工程がある。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所謂グリーン 体と称される処理物を炉内に配置し、その処理物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 脱脂工程を実施する。この脱脂工程では多量のワックスベーパが発生し、単に処 理物を炉内に配置しただけでは炉内汚染を惹起するので、炉内に処理ケースを配 置し、その処理ケース内に前記処理物を収容して処理を行うようにしているのが 通例である。すなわち、この処理ケースは、炉内を内側の処理空間と外側の加熱 空間に区画するもので、その処理空間に排気口を開口させており、排気口を通じ て処理空間を排気するとともに、ケースの多孔質や隙間を通じて処理空間にキャ リヤガスを導入することにより、処理ケースの外側から内側へ向かう定常的なキ ャリヤガスの流れを生ぜしめ、これによりワックスベーパの加熱空間への漏出を 防止するようにしている。また、処理物には比較的小物が多いため、それらの処 理物を棚板上に載置し、その棚板を処理ケース内に配置して処理に供しているの が実状である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、このような処理ケースを用いると、ガスが処理ケースの多孔質や隙 間を通って処理ケース内に導入されても、そのガスは棚板上に殆ど流入せず、大 半が処理ケースの内壁に沿って流れた後、排気口を通じて炉外に直接排気される ことになる。そのため、処理物に効果的にガスを接触させることができないとい う不都合がある。このため、加熱遅れや温度分布の悪化、ひいては脱脂の不均一 が生じ易いという問題がある。

【０００４】 本考案は、これらの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 するガスの接触および加熱を効率良く均一に行うことができるようにした熱処理 炉を提供することを目的としている。

【０００５】

【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。

【０００６】 すなわち、本考案に係る熱処理炉は、内部に閉成される処理空間と、この処理 空間に開口する排気口を具備してなる処理ケースを炉内に配置し、排気口を通じ て処理空間を排気するとともに、前記処理ケースを、水平方向の両端に開口部を 有し同方向に開放された棚板が配設されるケース本体と、そのケース本体の開口 部に着脱される扉とから構成し、ガス放出口をその処理ケースの扉に設けたこと を特徴とする。

【０００７】

【作用】

このような構成のものであれば、扉のガス放出部を介して処理ケース内に導入 されたガスは、水平方向に沿って棚板上を澱みなく円滑に流れることになる。こ のとき、処理ケース内は一般に炉心方向に十分な寸法が確保されているため、ガ スの十分な流速が確保され、ガス放出口から遠い位置にある処理物に対しても効 果的にガスの接触が行われる。そのため、熱伝達が向上し、処理物を加熱すると きの温度遅れを解消し、処理物間の均熱化も図ることができる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を、図１を参照して説明する。

【０００９】 この熱処理炉１は、例えば脱脂・焼結用のもので、本体部１１ａと扉１１ｂと から成る炉胴１１の内部に角形あるいは丸形を成す断熱材１２およびその両端に 着脱される断熱材１３を配し、それらの断熱材１２、１３によって内側に加熱空 間Ｈを囲繞している。そして、その加熱空間Ｈに炉床１４およびヒータ１５を内 設し、該炉床１４上に処理ケース２を載置して脱脂・焼結処理に供するようにし ている。

【００１０】 処理ケース２は、横断面が角形あるいは円形をなし両端に開口部２１ａを有し たケース本体２１と、このケース本体２１の開口部２１ａに蓋着される扉２２と からなるもので、この扉２２は前記断熱材１３の内面に固着され、該断熱材１３ は炉外の扉開閉機構１６において進退ロッド１６ａを通じて進退可能に保持され ている。すなわち、扉開閉機構１６を作動させることにより、前記処理ケース２ の扉２２を断熱材１３とともに進退付勢し、前進位置においては該扉２２をケー ス本体２１の開口部２１ａに蓋着して、内部に処理空間Ｓを閉成し得るようにな っている。また、前記処理ケース２は底板部に排気口２３を開口させており、炉 床１４上に載置された状態でその排気口２３が炉床１４内に設けた流路１４ａを 介して炉外の排気手段３に接続されるようになっている。さらに、前記処理ケー ス２の扉２２には厚み方向に貫通する複数のガス放出口２２ａが穿設されており 、それらのガス放出口２２ａを炉胴１１の内側空間に挿入した給気手段４２に接 続している。すなわち、排気手段３を作動させて処理ケース２内を排気するとと もに、給気手段４２を作動させて炉外からキャリヤガスを導入したとき、そのキ ャリヤガスを通気性のある断熱材１２、１３の肉厚内や接合隙間を通じて加熱空 間Ｈに流入させ、その後、処理ケースＳ内の負圧によりガス放出口２２ａを介し て該処理空間Ｓ内に放出させ得るようにしている。前記給気手段４２はキャリヤ ガスとしてＮ₂ やＡｒなどの不活性ガスを取扱う。さらに、前記処理ケース２は そのケース本体２１の側壁内面に炉心ｍ方向に沿って伸びる図示しない複数段の あり溝が刻設してあり、それらのあり溝にそれぞれ棚板２４を係合保持させてい る。その際、棚板２４の中央に隙間を設けて上下方向に吹抜けの空間を作り、そ の吹抜けの空間の真下に前記排気口２３が位置づけられるように設定している。

【００１１】 次に、本実施例の一使用態様について説明する。先ず、処理ケース２の棚板２ ４上に複数の処理物Ｗ（すなわちグリーン体）を配置し、その処理ケース２を炉 床１４上に載置する。この場合、先に処理ケース２を炉床１４上に載置し、しか る後処理物Ｗを収容してもよい。次に、炉胴１１の扉１１ｂを閉め、扉開閉機構 １６を作動させて処理ケース２の扉２２を閉じた後、排気手段３および給気手段 ４２を作動させて、処理ケース２内の排気とガス導入とを同時に行いながら脱脂 処理を開始する。給気手段４から導入されたキャリヤガスは図中矢印に示すよう に断熱材１２、１３の接合隙間や肉厚内を通過して加熱空間Ｈに至り、そこから 処理ケース２の内外差圧によりガス放出口２２ａを通って処理空間Ｓ内に放出さ れる。そして、処理物Ｗが載置された棚板２４上を流れた後、中央の吹抜けの空 間に至り、そこから排気口２３を介して排気手段３に排気される。以上の処理を 通じて、処理物Ｗ内からワックスが蒸発し、そのワックスベーパがキャリヤガス とともに炉外に排出される。このようにして脱脂処理が完了したら、給気手段４ ２を遮断し、排気手段３は引き続き作動させた状態で炉内の高真空排気状態をつ くり、焼結処理に移行する。また、焼結工程が完了すると、扉開閉機構１６を作 動させて処理ケース２の扉２２を開き、図示しないファンを作動させて棚板２４ 上を水平方向に貫通するような冷却ガスの流れをつくり、これにより炉内および 処理物Ｗを強制冷却して炉内が一定温度以下になったら炉胴１１の扉１１ｂを開 け処理物Ｗを取り出す。

【００１２】 このような構造の熱処理炉であれば、処理ケース２内の棚板２４上を炉心ｍ方 向から見たときに、光学的に透明となり、同方向へのガスの流れを遮る障害物が 存在しなくなる。そのため、扉２２のガス放出部２２ａを介して処理ケース２内 に導入されたガスを、炉心ｍ方向に沿って各棚板２４上に円滑に流通させること ができる。このとき、処理ケース２は一般に炉心ｍ方向に十分な寸法が確保され るため、ガスの十分な流速が確保され、ガス放出口２２ａから遠い位置にある処 理物Ｗに対しても効果的にガスの接触が行われる。そのため、処理物Ｗを加熱す るときの温度遅れを解消し、処理物Ｗ間の均熱化も図ることができる。さらに、 処理ケース２の扉２２を開くと、棚板２４周辺の排気や棚板２４周辺へのガスの 送給も円滑に行うことができ、排気を伴う焼結工程やガスの送給を伴う冷却工程 の効率も向上させることが可能になる。

【００１３】 なお、各部の具体的な構成は図示例に限定されるものではない。例えば、図２ に示すように処理ケース１０２内に千鳥状に棚板１２４を配設して蛇行形の流路 を形成し、その流路内のガスを同一方向に加速し得る位置にガス放出口１２２ａ を開口させてもよい。また、前記実施例は処理ケース内にあり溝を刻設して棚板 を係合保持させたが、図３に示すように棚板２２４を支柱２２４ａによってのみ 保持してなる自立性を有した開放棚を用いることも本考案の実施例として含まれ る。さらに、図４のように扉２２２にガス導入口を追加して炉外からキャリヤガ スを直接導入してもよい。その他の具体的な構成も、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、大気圧付近における脱脂処理では少量の キャリヤガスでは十分な流れが得られない。この場合、ケース内にファンを設け てキャリヤガスを攪拌してもよい。あるいは、キャリヤガスとして大量の空気を 用いてもよい。この場合、ヒータ１５の劣化を防ぐためにヒータ１５をＯＦＦに し、外部で加熱した空気を炉内に導入すればよい。

【００１４】

【考案の効果】

本考案に係る熱処理炉は、処理ケースの内部において水平方向へ向かう円滑な ガスの流れが形成されるように棚板を配設し、その処理ケースの扉に設けたガス 放出口から同水平方向にガスを放出するようにしたため、棚板上に載置される複 数の処理物に対するガスの接触を効率良く均一に行うことができる。このため、 この熱処理炉は、脱脂処理等の均一性を向上させる優れた効果を奏する。また、 処理ケースの扉を開くことにより処理物の周辺雰囲気に対する真空排気や冷却ガ スの送給等も高効率で行うことができる。このため、この熱処理炉は、焼結工程 や焼結後の冷却工程の高速化も図り得る効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示し、処理ケースを収容し
た熱処理炉の全体縦断面図。

【図２】本考案の他の実施例に係る処理ケースを示す模
式図。

【図３】本考案のさらに他の実施例に係る棚構造を示す
模式図。

【図４】本考案のさらに他の実施例に係る棚構造を示す
模式図。

【符号の説明】

ｍ…炉心方向（水平方向） Ｓ…処理空間 ２、１０２…処理ケース ２１…ケース本体 ２１ａ…開口部 ２２、２２２…扉 ２２ａ、２２２ａ…ガス放出口 ２３…排気口 ２４、１２４、２２４…棚板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に閉成される処理空間と、この処理空
   間に開口する排気口を具備してなる処理ケースを炉内に
   配置し、排気口を通じて処理空間を排気するとともに、
   前記処理ケースを、水平方向の両端に開口部を有し同方
   向に開放された棚板が配設されるケース本体と、そのケ
   ース本体の開口部に着脱される扉とから構成し、ガス放
   出口をその処理ケースの扉に設けたことを特徴とする熱
   処理炉。