JPH073280Y2 - ワックストラップ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は粉末成形品を焼結する焼結炉等に装備されるワ
ックストラップに関する。

従来の技術 金属及びセラミック等の各種焼結材料は原料粉末を目的
形状に形成した後に高温で焼結して製造される。原料粉
末から粉末成形品を造る段階にあっては、粉末粒子の成
形性を確保するために粉末原料に種々の有機溶剤（以
下、ワックスと総称する）を添加することが必要となる
が、本焼結工程にあっては、添加したワックスが焼結品
に対して諸々の悪影響を及ぼす有害物質して作用するこ
とになるので、本焼結工程を焼結する前には、粉末成形
品中に添加されたワックスを除去するデワックス工程が
必要となる。また、焼結炉では、炉内にて粉末成形品を
所定温度にまで上げ添加されたワックスを気化させる一
方、気化したワックスガスをキャリアガスとともに真空
排気系に導くような基本構成となっている。この真空排
気系の途中に装備されワックスガスを除去回収する装置
がワックストラップである。

従来のワックストラップを第３図を参照して説明する。
焼結炉と真空排気ポンプ（何れも図示せず）とを連結す
る排気流通路67の途中には、円筒状のワックストラップ
本体10が接続されている。ワックストラップ本体10の中
央部には縦方向にパイプ11が固着されており、パイプ11
には互いに間隔を開けて円板状のワックス捕捉板12が複
数枚固着されている。各ワックス捕捉板12には通気孔で
あるノズル孔121が複数個設けられている。またワック
ストラップ本体10の外周にはヒータ50及び水冷管（図示
せず）が巻き付けられており、主として水冷管による冷
却効率を高めるべく、ワックストラップ本体10の外部に
はグラスウール等からなる断熱部材70が設けられてい
る。即ち、焼結炉にてデワックス工程が行われている状
態では、常に、ワックストラップ本体10及びワックス捕
捉板12が水冷管によりワックス凝固温度以下にまで冷却
され、焼結炉内にて発生したワックスガスが各ワックス
捕捉板12のノズル孔121を通過する過程で熱交換が行わ
れ、ワックスがワックストラップ本体10及びワックス捕
捉板12に凝固付着するようになっている。その後、焼結
炉にてデワックス工程が終了すると、ワックストラップ
本体10及びワックス捕捉板12がヒータ50により加熱され
るようになっており、これらに付着したワックスが溶解
されるとともにノズル孔121の根詰まりも解消され、次
のデワックス工程に備えてトラップ効率を元の状態に戻
すように運転されている。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来例によるワックストラップによ
る場合には、次に述べるような欠点が指摘されている。
即ち、ワックス捕捉板12等に付着したワックスが完全に
取り除かれると、ヒータ50の通電が停止されるが、比較
的長時間放置しても、ワックストラップ本体10及びワッ
クス捕捉板12の温度が低下し難く、次のデワックス工程
に備えてワックストラップ本体10及びワックス捕捉板12
をワックス凝固温度以下にまで冷却するのに比較的長い
時間を必要とする。言い換えると、ヒータ加熱終了後、
ワックストラップを短時間で立ち上げることができず、
焼結炉の熱処理サイクル時間の短縮化を妨げる大きな要
因ともなっている。

本考案は上記事情に鑑みて創案されたものであり、ヒー
タ加熱終了後におけるワックストラップ本体等の放熱特
性が良好なワックストラップ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 本考案にかかるワックストラップは、熱処理炉に接続さ
れた排気流通路の途中に設けてあり当該処理炉の内部に
て発生したガスに含有のワックスを回収する装置におい
て、ワックストラップ本体に備えてあるワックス溶解用
加熱ヒータと、このワックス溶解用加熱ヒータの発生熱
が前記ワックストラップ本体から外部に漏れるのを遮蔽
する断熱部材であり、且つ前記ワックストラップ本体の
外方に移動自在に設けられた可動断熱部材と、この可動
断熱部材を前記ワックストラップ本体に接触する位置と
離れる位置とにわたって移動させる移動機構とを具備し
ている。

作用 可動断熱部材がワックストラップ本体に接触した状態
で、ワックス溶解用加熱ヒータを通電すると、ワックス
トラップ本体の内部に凝固固着したワックスが溶解され
る。このときにはワックストラップ本体から外部に漏れ
るワックス溶解用加熱ヒータの発生熱は可動断熱部材に
より遮蔽される。その後、固着したワックスが溶解して
ヒータの通電を停止させたときには、移動機構を動作さ
せて、可動断熱部材をワックストラップ本体に離れた位
置に移動させる。このときにはワックストラップ本体の
保有熱は可動断熱部材によって遮蔽されずに外部に漏れ
やすくなり、ワックストラップ本体の温度は徐々に低下
する。

実施例 以下、本考案にかかるワックストラップの一実施例を図
面を参照して説明する。第１図は熱処理炉の構成を併せ
て示すワックストラップの縦断面図、第２図はワックス
トラップの横断面図である。

ワックストラップを説明する前に、まず、熱処理炉の構
成について説明する。ここに掲げる熱処理炉60は、炉殻
10の内部にグラファイト製のタイトボックス62を備える
真空焼結炉であって、タイトボックス62の内部に入れら
れた被処理物ａをグラファイトヒータ62により加熱し、
デワックス工程、本焼結工程等を経て、被処理物ａを焼
結するような基本構造となっている。図中67は炉殻61と
真空排気ポンプ68とを接続する排気流通路67であって、
排気流通路67を介して炉内が所定の真空状態にされるよ
うになっている。また、図中66は窒素ガス等のキャリア
ガスを炉内に導入するためのキャリアガス導入管であっ
て、主としてデワックス工程時に炉内に発生するワック
スガスを速やかに排気流通路67に送り出すようになって
いる。この排気流通路67の途中にはワックスガスを除去
回収するためのワックストラップＡが接続されている。
なお、図中65は本焼結工程が終了した高温状態の被処理
物ａを強制ガス冷却するための冷却管である一方、図中
64は冷却ガスを炉内循環させるためのファンである。

次に、ワックストラップＡの構成について第１図及び第
２図を参照して説明する。円筒形状のワックストラップ
本体10の上面には、排気流通路67の炉側が接続されてい
る一方、下面には排気流通路67の真空排気ポンプ側が接
続されている。ワックストラップ本体10の中央部には縦
方向にパイプ11が固着されており、パイプ11には互いに
間隔を開けて円板状のワックス捕捉板12が複数枚固着さ
れている。これらのワックス捕捉板12には通気孔である
ノズル孔121が複数個設けられている。またワックスト
ラップ本体10の外周にはヒータ50（ワックス溶解用加熱
ヒータに相当する）及び水冷管（図示せず）が巻き付け
られており、ワックストラップ本体10の上、下部にはグ
ラスウール等からなる受け皿状の固定断熱部材20が夫々
設けられている。更に、ワックストラップ本体10の側方
位置には、ロッド・シリンダ等からなる移動機構40A〜4
0Dが夫々配置されている上に、移動機構40A〜40Dの各ロ
ッド先端部には、グラスウール等からなる可動断熱部材
30A〜30Dが夫々連結されており、これで可動断熱部材30
A〜30Dがワックストラップ本体10の外面でもヒータ50の
巻き付けられている部分に接触する位置（第２図中点線
で示しており、以下、接触位置とする）と離れた位置
（第２図中実線で示しており、以下、離反位置とする）
とにわたって移動自在とされるようになっている。この
可動断熱部材30A〜30Dが接触位置にあるときには、ワッ
クストラップ本体10が可動断熱部材30A〜30D及び固定断
熱部材20で全て覆われるような構造となっている。な
お、ワックストラップＡは熱処理炉60と同じ制御系でも
ってシーケンス制御されている。

次に、上記のような基本構造を採るワックストラップの
動作について説明する。熱処理炉60がデワックス工程の
準備段階にあるときには、可動断熱部材30A〜30Dは離反
位置に設定されており、水冷管に冷却水を通してワック
ストラップ本体10及びワックス捕捉板12がワックス凝固
温度以下に冷却される。そして真空排気ポンプ68を動か
して、キャリアガス導入管66を介して炉内にキャリアガ
スを導入し、炉内で発生したワックスガスをワックスト
ラップＡに送り込む。この状態でデワックス工程が進め
られると、送り込まれたワックスガスが、各ワックス捕
捉板12のノズル孔121を通過する際、ワックス捕捉板12
により仕切られた各部屋における圧力差によって体積膨
張し、この体積膨張によって上記各部屋の隅々にまで行
き渡るようになっている。そして冷却状態にあるワック
ストラップ本体10及びワックス捕捉板12によって熱交換
が行われ、これにワックスが凝固付着して、ワックスガ
スが除去回収される。

そして熱処理炉60にてデワックス工程が終了した後に
は、移動機構40A〜40Dを動作させて、可動断熱部材30A
〜30Dを接触位置に移動させる。と同時に、ヒータ50を
通電させて、ワックストラップ本体10及びワックス捕捉
板12をワックス溶解温度以上に加熱する。すると、ワッ
クストラップ本体10及びワックス捕捉板12に付着したワ
ックスが溶解して、ワックストラップ本体10の下部に相
当する図外のワックスポットに溶けたワックスが回収さ
れる。また、ワックストラップ本体10及びワックス捕捉
板12が綺麗に清掃されてノズル孔121の根詰まりも解消
され、ワックストラップＡが元の状態に復帰する。その
後、ヒータ50の通電を停止させるとともに移動機構40A
〜40Dを動作させて、可動断熱部材30A〜30Dを再び離反
位置に戻す。

このように本実施例のワックストラップＡでは、ヒータ
50による加熱が行われているときには、可動断熱部材30
A〜30Dが接触位置にあり、ワックストラップ本体10から
外部に漏れるヒータ50の発生熱は、可動断熱部材30A〜3
0D及び固定断熱部材20の双方により遮蔽される。その
後、固着したワックスが溶解してヒータの通電を停止さ
せたときには、移動機構40を動作させて、可動断熱部材
をワックストラップ本体に離れた位置に移動させる。こ
のときにはワックストラップ本体の保有熱は可動断熱部
材によって遮蔽されずに外部に漏れやすくなり、ワック
ストラップ本体の温度は徐々に低下する。熱抵抗の高い
状態で熱遮蔽が行われるが、 ヒータ50による通電が停止したときには、可動断熱部材
30A〜30Dが離反位置にあり、ワックストラップ本体10の
側面でもヒータ50の巻き付けられている部分が露出状態
となって、ワックストラップ本体10等の保有熱は外部に
漏れやすく放熱し易くなり、その温度は徐々に低下す
る。これは、ヒータ50の通電を停止した後、冷却管によ
ってワックストラップ本体10及びワックス捕捉板12がワ
ックス凝固温度以下にまで冷却するに要する時間、言い
換えると、ワックストラップＡの立ち上げ時間を短縮で
きることを意味している。それ故、加熱冷却サイクル時
間を全体として短くすることができ、熱処理炉60の熱処
理サイクル時間の短縮化をも図ることができ、粉末成形
品の製造効率を高める上で非常に大きな意義がある。

なお、本考案にかかるワックストラップは可動断熱部材
の材質や構造については上記実施例に限定されなことは
勿論のこと、ワックストラップ本体の外部に配置した空
冷ファンを含めた構成とすることもできる。

考案の効果 以上、本考案にかかるワックストラップによる場合に
は、ヒータ加熱終了後、ワックストラップ本体の保有熱
が可動断熱部材によって遮蔽されないようになっている
ので、ワックストラップ本体等の放熱特性が良好とな
る。それ故、ワックストラップ本体等をワックス凝固温
度以下にまで冷却するに要する時間を短縮することがで
き、装置を短時間で立ち上げることができるというメリ
ットがある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案にかかるワックストラップの
一実施例を図面を参照して説明するための図であって、
第１図は熱処理炉の構成を併せて示すワックストラップ
の縦断面図、第２図はワックストラップの横断面図、第
３図は従来のワックストラップの縦断面図である。 Ａ……ワックストラップ 10……ワックストラップ本体 30A〜30D……可動断熱部材 40A〜40D……移動機構 50……ヒータ 60……熱処理炉 67……排気流通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２２Ｆ 3/10 Ｃ０４Ｂ 35/638 Ｆ２７Ｂ 17/00 Ｃ Ｃ０４Ｂ 35/64 ３０１

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】熱処理炉に接続された排気流通路の途中に
   設けてあり当該熱処理炉の内部にて発生したガスに含有
   のワックスを回収するワックストラップにおいて、ワッ
   クストラップ本体に備えてあるワックス溶解用加熱ヒー
   タと、このワックス溶解用加熱ヒータの発生熱が前記ワ
   ックストラップ本体から外部に漏れるのを遮蔽する断熱
   部材であり、且つ前記ワックストラップ本体の外方に移
   動自在に設けられた可動断熱部材と、この可動断熱部材
   を前記ワックストラップ本体に接触する位置と離れる位
   置とにわたって移動させる移動機構とを具備することを
   特徴とするワックストラップ。