JPH076697U - 真空熱処理炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 減圧下の熱処理過程においての気体導入を安
価な空気や窒素などの気体導入でかつ一定の湿度を備え
た真空熱処理炉を提供する。 【構成】 この考案の真空熱処理炉は、熱処理炉に対し
て熱処理用のガスを導入するガス導入系とは別個に気体
を導入する気体導入系を併設し、この気体導入系は調湿
剤が収容されこの調湿剤に気体導入管の導入先端が侵入
する容器と、導入された容器内の気体を熱処理炉に吸入
する吸入路を具備するとともに、前記容器内の調湿剤を
加熱する加熱手段を有する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、熱処理炉に対して熱処理用のガスを導入するガス導入系とは別個 に気体導入系を併設した真空熱処理炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来よりこの種の真空処理炉においては、熱処理用のガスを導入するガス導入 系が設置されている。たとえば脱脂熱処理炉においては処理すべき原料とワック スを混合して脱脂処理を施した後炭素と反応する反応ガス（熱処理用ガス）を一 定の圧力の下に供給する必要があり、このような熱処理用ガス導入系が熱処理炉 に接続されている。また炉内を不活性ガスで充満させて熱処理を行う場合もあり 、不活性ガス導入系が熱処理炉に接続されている。このような熱処理の過程では 、バッチ処理などが行われるがこの際にも不活性ガスが炉内に導入されることに なる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

バッチ処理などが行われる度に高価な露点管理されたガスが使用されるが、熱 処理として長時間の処理過程に高価なガスを使用することは経済的に不利である 。そのために蒸気を導入する方策も取り得るが、加圧されたガスに適度の湿気の 供給が行われる必要があり、装置が大掛かりなものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

真空熱処理炉に対して熱処理用のガスを導入するガス導入系とは別個に気体を 導入する気体導入系を併設し、この気体導入系は調湿剤が収容されこの調湿剤に 気体導入管の導入先端が侵入する容器と、導入された容器内の気体を熱処理炉に 吸入する吸入路を具備するとともに、前記容器内の調湿剤を加熱する加熱手段を 設置して構成する。

【０００５】

【作用】

減圧下の処理過程においては熱処理炉に対して気体導入系を接続し気体導入を 行う。導入空気は調湿手段で調湿されて所定湿度の気体が熱処理炉に吸引され供 給される。

【０００６】

【実施例】

以下、図面に示す実施例にしたがってこの考案を説明する。 図１は、たとえば脱脂処理と焼結処理を行う真空熱処理炉を示している。すな わち、チャンバ１はその両端に蓋体１ａを設けて開閉自在に構成されているとと もに、その周壁の適宜位置に開口するガス導入口２を有し、このガス導入口２は バルブ２ａを介してガスおよび気体（空気）の導入系に接続されている。このチ ャンバ１の内部には図示されていない支柱により支持されたタイトボックス４が 配置され、このボックス４内に処理される射出成形体ａ等を装入して一連の脱脂 処理と焼結処理が所定のシーケンス制御されながら施されるよう構成されている 。前記タイトボックス４の外周にはヒータ６が設置され、さらにこれらを囲繞す る形で断熱壁７が設けられている。またタイトボックス４はその下部に開口する ガス排出口８を有し、真空排気手段１１に接続されている。さらにタイトボック ス４の両端部は扉５によって開閉自在に閉塞されているが、この扉５は断熱材製 の扉本体とその内層から構成されている。

【０００７】 図示例のタイトボックス４は、脱脂工程時に炉壁面や断熱材等の炉内がワック ス等で汚染されるのを防止するため、その閉状態でチャンバ１内をタイトボック ス４内と連通する通気経路９をタイトボックス４およびこれに取り付けられた扉 ５の微小間隙に形成している。すなわち、この通気経路９を介してタイトボック ス４の外側からガスを入れ内側からガスを排気することにより、タイトボックス ４の内側を相対的に低圧として差圧フローを生ぜしめ、これによってタイトボッ クス４からチャンバ１へガスを漏出させることなく、タイトボックス４内で射出 成形体ａから発生するワックスベーパを雰囲気ガスとともに外部に直接排出でき るように構成されている。１０は前記ヒータ６に給電するための電極である。

【０００８】 なお、１２は不活性ガスたとえば窒素ガスあるいはアルゴンガスなどが充填さ れた熱処理用ガス源で、導入路１３とこの導入路１３に介在された流量計１４、 バルブ１５からなるガス導入系を経て真空焼結炉のガス導入口２に接続されてい る。

【０００９】 さてこの考案によれば、真空焼結炉のガス導入口２に対して気体導入路１６が 接続され、このガス導入路１３に並設されている。具体的には空気の導入系であ って、空気導入路１６の導入端側は内方に調湿剤としての水２１が収容された容 器１７の出口１８に接続されている。容器１７の水中には空気導入管１９の導入 先端が侵入している。この空気導入管１９の空気導入入口側には容器１７を突出 した位置にバルブ２０が介設されている。空気導入管１９の入口側は空気供給源 （図示せず）に接続されて大気圧で導入されるようになっている。したがって空 気導入管１９からの導入空気は、水中で吹き出され容器上層に溜められる。そし て容器１７の出口１８から空気導入路１６により、ガス導入口２に導かれる。空 気導入路１６には流量計２４、バルブ２５が介設されている。また、容器の水は 電源装置２２に接続された電熱器（ヒータ）にて加熱される。電源装置２２には 電力調整による温度調節器などが含まれており、水温は所望温度に制御可能にな っている。バルブ１５と２５の切り換えにより、ガス導入と空気導入が適宜切り 換えられてガス導入口２に導かれる。３は圧力計である。

【００１０】 以上の構成において、射出成形体ａ等を挿入して扉５を締め、ヒータ６への通 電状態と、ガス導入路１３のバルブ開閉状態と、真空排気手段１１のバルブ開閉 状態とを適宜に制御することにより、所定の手順で焼結処理工程を行うことがで きる。その処理過程の中でたとえば脱脂処理などが行われる場合には、ガス導入 が中止されて空気導入が行われることになる。すなわち、バルブ１５が閉塞され ついでバルブ２ａが閉塞される。つぎにバルブ２５が開成されついでバルブ２ａ が開成される。このようにしてガス導入と空気導入の切り換えが行われた後空気 導入管１９のバルブ２０を開き空気の吸入を開始する。この吸入は炉が真空炉で あるため吸引される形で行われる。吸入された空気は、水中に侵入している導入 先端から吹き出され、水温の露点の空気に調整される。すなわち水温が８５度で あれば露点８５度の空気（含水蒸気）がつくられて出口１８から空気導入路１６ により、ガス導入口２に導かれる。

【００１１】 たとえば、バッチ処理で炉内温度が３００度以下において、上記導入系の切り 換えが行われてバッチ処理に適した露点の空気が炉に導入される。バルブ２ａ、 １５、２０、２５の開閉動作は、シーケンス制御で処理が進められる過程に合わ せて温度コントローラや制御装置（共に図示せず）からの信号により行われる。 この考案の構成は以上のとおりであるが、上記以外にも種々の変形実施例を挙 げことができる。

【００１２】 まず適用される熱処理炉であるが、図示例のような真空焼結炉の他に脱脂炉や 連続炉などその他の真空熱処理炉にもこの考案は適用可能である。真空焼結炉の 場合でも図示構成のものに限定されないことも当然である。さてこの考案の特徴 である空気導入系について、図示例では１個のガス導入口に対してガス導入路と 空気導入路が接続されているが、これら両導入系が別々のガス導入口に接続され る形式とすることもできる。各導入系の構成特に流量計の介在は必須のものでは ない。またバルブ２ａと１５，２５については同時に開いてガスを混合して導入 することもできる。空気導入管やヒータの構成についても図示例には限定されな い。

【００１３】 特に低い露点が必要とされる場合には、調湿剤としてシリカゲルやモレキュラ シーブを用いて空気中の水分を吸着し除去するのが有利である。吸着された水分 はバルブ２０を開き、ヒータ２３で加熱することにより、容器外に放出される。 これにより調湿剤の再利用が可能となる。また空気導入管の入口側バルブを閉じ て加熱し容器を水蒸気発生器にして所望の蒸気を炉に導入するようにすることも 可能である。また、導入する気体は空気のみならず、水素ガスでもよい。

【００１４】

【考案の効果】

この考案は以上説明したとおりであるから、簡略な構成で所定湿度の空気（気 体）を炉内に導入でき、安価にして所望の熱処理が可能な熱処理炉を提供するこ とができる。特に空気ないしそれに近い気体の導入で十分な熱処理過程を伴う熱 処理炉として、経済的な炉を提供するものである。しかもこの空気の導入は処理 炉が真空であるので吸引される形であり特別に供給装置を必要とせず、構造簡略 な真空熱処理炉を提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による実施例を示す図である。

【符号の説明】

１：チャンバ ２：ガス導入口 ４：タイトボックス ６：ヒータ ８：ガス排出口 １１：真空排気手段 １２：熱処理用ガス源 １３：導入路 １４，２４：流量計 １５，２０，２５：
バルブ １６：気体導入路 １７：容器 １８：空気出口 １９：空気導入管 ２１：水 ２３：電熱器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】真空熱処理炉に対して熱処理用のガスを導
   入するガス導入系とは別個に気体を導入する気体導入系
   を併設し、この気体導入系は調湿剤が収容されこの調湿
   剤に気体導入管の導入先端が侵入する容器と、導入され
   た容器内の気体を熱処理炉に吸入する吸入路を具備する
   とともに、前記容器内の調湿剤を加熱する加熱手段を設
   置したことを特徴とする真空熱処理炉。