JPH09166381A - マッフル熱処理炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マッフルの熱膨張による焼成空間の歪みや変
形を効率よく防止することが可能なマッフル熱処理炉を
提供する。 【解決手段】 上部でマッフル３を支持してマッフル３
に実質的に自重が加わらないようにするとともに、マッ
フル３の開口した下端部に炉床５を当接させることによ
りマッフル３をシールし、かつ、前記支持部分よりも下
側の位置に応力吸収機構部６を設けることによりマッフ
ル３の熱膨張・収縮により生じる応力を吸収する。応力
吸収機構部６の構造をベローズ構造とする。また、上部
でマッフルを支持してマッフルに自重がかからないよう
にするとともに、炉床の、マッフルとの当接部に、マッ
フルの熱膨張・収縮を吸収することが可能な弾性材料か
らなるシール部材を配設し、マッフルの下端部に前記シ
ール部材を当接させることによりマッフルをシールす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、熱処理炉に関
し、詳しくは、内部に被熱処理物を入れて均一に熱処理
するための筒状のマッフルを備えたマッフル熱処理炉に
関する。

【０００２】

【従来の技術】セラミック電子部品の製造工程などにお
いて用いられる熱処理炉の一つとして、例えば、図４及
び図５に示すような熱処理炉がある。この熱処理炉は、
内部にヒータを備えた断熱材ユニット２１を配設してな
る炉体フレーム２２と、内部に被熱処理物（図示せず）
を入れて均一に熱処理するための、略筒状で下端側が開
口したマッフル２３と、マッフル２３が載置されるマッ
フル支持ベース２４と、マッフル２３の下端側開口部と
対向するように配設された炉床２５とを備えて構成され
ている。なお、マッフル２３の上部には、雰囲気ガスを
供給するとともに、余剰の雰囲気ガスや燃焼ガス、分解
ガスなどを排気するための給排気部２８が設けられてい
る。

【０００３】なお、マッフル２３が載置されるマッフル
支持ベース２４の下面には、炉床２５に形成された溝２
６に嵌入する環状突起２７が形成されている。

【０００４】上記のように構成された熱処理炉において
は、マッフル２３が載置されるマッフル支持ベース２４
の下面の環状突起２７が炉床２５の溝２６に嵌入するこ
とにより、マッフル２３がシールされ、内部が所定の雰
囲気に保たれるように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のマ
ッフル炉においては、マッフル２３の下端側をマッフル
支持ベース２４に当接させる（すなわち、マッフル２３
の下部をマッフル支持ベース２４で支持する）ようにし
ており、自重がマッフルに加わるため、マッフル２３が
高温に加熱された場合の熱膨張を重力に逆らって上方に
逃すように構成したり、焼成空間の歪みや変形を補強板
（図示せず）などにより抑え込むように構成したりして
も、マッフルの変形や歪みを十分に抑え込むことは困難
であるのが実情である。

【０００６】本願発明は、上記問題点を解決するもので
あり、マッフルの熱膨張による焼成空間の歪みや変形を
効率よく防止することが可能なマッフル熱処理炉を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１のマッフル熱処理炉は、内部に被熱処理物
を入れて効率よく熱処理するために用いられる、下端側
が開口したマッフルを備えた熱処理炉であって、上部で
マッフルを支持することによりマッフルに実質的に自重
が加わらないようにするとともに、マッフルの開口した
下端部に炉床を当接させることによりマッフルをシール
し、かつ、前記支持部分よりも下側の位置に応力吸収機
構部を設けることによりマッフルの熱膨張・収縮により
生じる応力を吸収するようにしたことを特徴としてい
る。

【０００８】請求項１のマッフル熱処理炉においては、
マッフルをその上部で支持してマッフルに自重がかから
ないようにするとともに、マッフルの下端部に炉床を当
接させてマッフルのシールを行い、かつ、支持部分より
も下側の位置に応力吸収機構部を設けてマッフルの熱膨
張・収縮により生じる応力を吸収するようにしているの
で、マッフルの熱膨張を下方向（重力方向）に向けるこ
とが可能になるとともに、応力吸収機構部により、マッ
フルの熱膨張・収縮により生じる応力を吸収することが
可能になる。したがって、マッフルに不所望の歪みや変
形が生じることを確実に抑制、防止することができるよ
うになる。なお、上記本願発明のマッフル熱処理炉にお
いては、マッフルの下端部に炉床を当接させることによ
りマッフルのシールを行うようにしているが、ここでマ
ッフルの下端部に当接する炉床とは、実際に炉の内面を
構成する部分（炉床本体）と同一の材料からなる部分で
ある場合に限らず、炉床本体の周囲にシール用に設けら
れた部分をも含む広い概念である。

【０００９】また、請求項２のマッフル熱処理炉は、前
記応力吸収機構部がベローズ構造を有していることを特
徴としている。

【００１０】応力吸収機構部をベローズ構造とすること
により、マッフルの熱膨張・収縮を確実に防止すること
が可能になり、本願発明をより実効あらしめることがで
きる。

【００１１】また、請求項３の発明のマッフル熱処理炉
は、内部に被熱処理物を入れて効率よく熱処理するため
に用いられる、下端側が開口したマッフルを備えた熱処
理炉であって、上部でマッフルを支持することによりマ
ッフルに実質的に自重が加わらないようにするととも
に、炉床の、マッフルとの当接部に、マッフルの熱膨張
・収縮を吸収することが可能な弾性材料からなるシール
部材を配設し、マッフルと炉床を係合させて、マッフル
の下端部に前記シール部材を当接させることによりマッ
フルをシールするようにしたことを特徴としている。

【００１２】請求項３のマッフル熱処理炉においては、
マッフルをその上部で支持してマッフルに自重がかから
ないようにするとともに、炉床の、マッフルとの当接部
に、マッフルの熱膨張・収縮を吸収することが可能な弾
性材料からなるシール部材を配設し、マッフルと炉床を
係合させて、マッフルの下端部に前記シール部材を当接
させることによりマッフルをシールするようにしている
ので、マッフルの熱膨張を下方向（重力方向）に向ける
ことが可能になるとともに、炉床に配設された弾性材料
からなるシール部材により、マッフルの熱膨張・収縮に
より生じる応力を吸収することが可能になる。したがっ
て、マッフルに応力吸収機構部を設けることなく、不所
望の歪みや変形が生じることを確実に抑制、防止するこ
とができるようになる。なお、請求項３の発明のマッフ
ル熱処理炉においては、「炉床の、マッフルとの当接部
に、マッフルの熱膨張・収縮を吸収することが可能な弾
性材料からなるシール部材を配設し、」とあるが、ここ
でいう「炉床の、マッフルとの当接部」とは、実際に炉
の内面を構成する部分（炉床本体）と同一の材料からな
る部分である場合に限らず、炉床本体の周囲にシール用
に設けられた部分をも含む広い概念である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態を示
して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
図１は請求項１の発明の一実施の形態にかかるマッフル
熱処理炉の構造を示す断面図であり、図２はそこで用い
られているマッフルの構造を示す斜視図である。

【００１４】このマッフル熱処理炉は、図１及び図２に
示すように、内部にヒータを備えた断熱材ユニット１を
配設してなる炉体フレーム２と、内部に被熱処理物（図
示せず）を入れて均一に熱処理するためのマッフル３
と、マッフル３の下端側開口を封止する炉床５とを備え
て構成されている。

【００１５】マッフル３は円筒状であり、上面側にはマ
ッフル３を支持するための円形状のマッフル支持ベース
４が取り付けられている。また、マッフル３の下部に
は、ベローズ構造の応力吸収機構部６が設けられてお
り、その下側部分が、炉床５と当接してマッフル３の内
部をシールするためのマッフル側シール部７となってい
る。なお、マッフル３の上部には、雰囲気ガスを供給す
るとともに、余剰の雰囲気ガスや燃焼ガス、分解ガスな
どを排気するための給排気部１１が設けられている。

【００１６】また、炉床５は、炉床本体８と、その外周
下部に形成された、マッフル３の下部のマッフル側シー
ル部７と当接する炉床側シール部９とを備えて構成され
ており、炉床側シール部９には、マッフル側シール部７
と嵌合する溝１０が設けられている。なお、この炉床５
はマッフル３と離接することができるように昇降可能に
構成されている。

【００１７】上記のように構成されたマッフル熱処理炉
においては、マッフル３をその上部のマッフル支持ベー
ス４で支持することにより、マッフル３に自重がかから
ないような態様でマッフル３が支持されるとともに、マ
ッフル３のマッフル側シール部７を炉床５の炉床側シー
ル部９の溝１０に嵌入させることにより、マッフル３の
シールが行われる。また、マッフル支持ベース４より下
側の位置にベローズ構造の応力吸収機構部６が形成され
ているため、マッフル３の熱膨張・収縮により生じる応
力が、この応力吸収機構部６において吸収される。

【００１８】したがって、このマッフル熱処理炉におい
ては、マッフル３の熱膨張を下方向（重力方向）に向け
るとともに、応力吸収機構部６によりマッフル３の熱膨
張・収縮によって生じる応力を吸収して、マッフル３に
不所望の歪みや変形が生じることを確実に抑制、防止す
ることができる。

【００１９】なお、上記のマッフル炉において、マッフ
ル支持ベース４の形状は、加熱時に均一に熱膨張させる
見地から円形状であることが望ましい。また、マッフル
支持ベース４には、炉体フレーム２に固定するためにボ
ルト穴４ａ（図２）を設けておくことが望ましく、その
場合、ボルト穴４ａを長穴としておくことにより、マッ
フル支持ベース４の円周方向への熱膨張に対応すること
が可能になる。

【００２０】また、マッフル３は、熱膨張を考慮すれ
ば、その内部に円筒状の熱処理空間が形成されるような
形状、すなわち円筒状であることが好ましい。

【００２１】また、上記実施例では、応力吸収機構部６
として、ベローズ構造を採用した場合について説明した
が、その構造はこれに限られるものではなく、熱膨張・
収縮を効率よく吸収することが可能な種々の構造を採用
することができる。

【００２２】また、上記の実施の形態においては、応力
吸収機構部６は、外気と接触する位置に配設されている
ため、応力吸収機構部６での放熱が促進され、その下側
のマッフル側シール部７は常温となる。その結果、炉床
側シール部９をシリコーンゴムなどの弾性体を用いて構
成することも可能になり、さらに高いシール効果を得る
ことが可能になる。

【００２３】また、図３は請求項３の一実施の形態にか
かるマッフル熱処理炉の構造を示す断面図である。

【００２４】この実施の形態においては、直胴円筒状で
下端部が開口した、特に応力吸収機構部を設けていない
円筒状のマッフル３ａが用いられており、また、炉床５
の炉床側シール部９の、マッフル３ａの下端部であるマ
ッフル側シール部７と当接する部分には、マッフル３ａ
の熱膨張・収縮を吸収することができるように、シリコ
ーンゴムなどの弾性材料からなるパッキング（シール部
材）１２が配設されている。なお、図３において、図１
及び図２と同一の符号を付した部分は、図１及び図２と
同一の部分を示している。

【００２５】この実施の形態にかかるマッフル熱処理炉
においては、マッフル３ａをその上部で支持してマッフ
ル３ａに自重がかからないようにするとともに、炉床５
の、マッフル３ａとの当接部に、マッフル３ａの熱膨張
・収縮を吸収することが可能な弾性材料からなるパッキ
ング１２を配設し、マッフル３ａと炉床５を係合させ
て、マッフル３ａの下端部にパッキング１２を当接させ
ることによりマッフル３ａをシールするようにしている
ので、マッフル３ａの熱膨張を下方向（重力方向）に向
けることが可能になるとともに、炉床５に配設された弾
性材料からなるパッキング１２により、マッフル３ａの
熱膨張・収縮により生じる応力を吸収することが可能に
なる。したがって、マッフル３ａに応力吸収機構部を設
けたりすることなく、不所望の歪みや変形が生じること
を確実に抑制、防止することができるようになる。

【００２６】なお、本願発明は、上記実施例に限定され
るものではなく、マッフルの具体的な構造、マッフルの
下端部を炉床に当接させることによりマッフルをシール
するための具体的なシール構造、応力吸収機構部の具体
的な構成、炉床に配設されるシール部材の構成材料やそ
の具体的な形状などに関し、発明の要旨の範囲内におい
て種々の応用、変形を加えることが可能である。

【００２７】

【発明の効果】上述のように、請求項１のマッフル熱処
理炉は、上部でマッフルを支持してマッフルに実質的に
自重が加わらないようにし、かつ、マッフルの開口した
下端部に炉床を当接させることによりマッフルをシール
するとともに、マッフルに応力吸収機構部を設けて、そ
の熱膨張・収縮により生じる応力を吸収するようにして
いるので、マッフルの熱膨張を下方向（重力方向）に向
けることが可能になるとともに、応力吸収機構部によ
り、マッフルの熱膨張・収縮により生じる応力を吸収す
ることが可能になり、マッフルに不所望の歪みや変形が
生じることを確実に抑制、防止することができる。

【００２８】また、応力吸収機構部をベローズ構造とす
ることにより、マッフルの熱膨張・収縮を確実に防止す
ることが可能になり、本願発明をより実効あらしめるこ
とができる。

【００２９】また、請求項３のマッフル熱処理炉は、上
部でマッフルを支持してマッフルに自重がかからないよ
うにするとともに、炉床の、マッフルとの当接部に、マ
ッフルの熱膨張・収縮を吸収することが可能な弾性材料
からなるシール部材を配設し、このシール部材をマッフ
ルの下端部に当接させることによりマッフルをシールす
るようにしているので、マッフルの熱膨張を下方向（重
力方向）に向けることが可能になるとともに、炉床に配
設された弾性材料からなるシール部材により、マッフル
の熱膨張・収縮により生じる応力を吸収することが可能
になり、マッフルに応力吸収機構部を設けることなく、
不所望の歪みや変形が生じることを確実に抑制、防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の一実施の形態にかかるマ
ッフル熱処理炉の構造を示す断面図である。

【図２】請求項１記載の発明の一実施の形態にかかるマ
ッフル熱処理炉において用いられているマッフルの斜視
図である。

【図３】請求項３記載の発明の一実施の形態にかかるマ
ッフル熱処理炉の構造を示す断面図である。

【図４】従来のマッフル熱処理炉の構造を示す断面図で
ある。

【図５】従来のマッフル熱処理炉において用いられてい
るマッフルの斜視図である。

【符号の説明】

１ 断熱材ユニット ２ 炉体フレーム ３ マッフル ４ マッフル支持ベース ５ 炉床 ６ 応力吸収機構部 ７ マッフル側シール部 ８ 炉床本体 ９ 炉床側シール部 １０ 溝 １１ 給排気部 １２ パッキング（シール部材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に被熱処理物を入れて効率よく熱処
   理するために用いられる、下端側が開口したマッフルを
   備えた熱処理炉であって、 上部でマッフルを支持することによりマッフルに実質的
   に自重が加わらないようにするとともに、 マッフルの開口した下端部に炉床を当接させることによ
   りマッフルをシールし、かつ、 前記支持部分よりも下側の位置に応力吸収機構部を設け
   ることによりマッフルの熱膨張・収縮により生じる応力
   を吸収するようにしたことを特徴とするマッフル熱処理
   炉。
2. 【請求項２】 前記応力吸収機構部がベローズ構造を有
   していることを特徴とする請求項１記載のマッフル熱処
   理炉。
3. 【請求項３】 内部に被熱処理物を入れて効率よく熱処
   理するために用いられる、下端側が開口したマッフルを
   備えた熱処理炉であって、 上部でマッフルを支持することによりマッフルに実質的
   に自重が加わらないようにするとともに、 炉床の、マッフルとの当接部に、マッフルの熱膨張・収
   縮を吸収することが可能な弾性材料からなるシール部材
   を配設し、マッフルと炉床を係合させて、マッフルの下
   端部に前記シール部材を当接させることによりマッフル
   をシールするようにしたことを特徴とするマッフル熱処
   理炉。