JPH11125489A

JPH11125489A - 熱処理炉

Info

Publication number: JPH11125489A
Application number: JP9307879A
Authority: JP
Inventors: Makoto Haga; 誠葉賀
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 1999-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】炉室から均一に排気を行うことが可能で、炉
室内の温度分布の偏りの発生を防止することが可能な熱
処理を提供する。【解決手段】炉室３内に、複数本の排気管５（５ａ，
５ｂ，５ｃ）を挿入するとともに、複数本の排気管５
（５ａ，５ｂ，５ｃ）の少なくとも一部について、炉室
３内への挿入深さを異ならせる。また、炉室内への挿入
深さに応じて、前記排気管の長さを異ならせる。また、
複数本の排気管の少なくとも一部を、他の排気管の内部
に、所定の間隙が介在するような態様で挿入、配設す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱処理炉に関し、
詳しくは、セラミック電子部品の製造に用いられるセラ
ミック成形体などを熱処理するのに用いられる熱処理炉
に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】セラミ
ック電子部品などを製造する工程において用いられる熱
処理炉の一つに、例えば、図５に示すような熱処理炉が
ある。この熱処理炉は、断熱材や耐火れんがなどの耐火
材料からなる炉本体５１と、炉本体５１の底面側に、昇
降可能に配設された炉床部（テーブル）５２と、炉本体
５１と炉床部５２から形成される炉室（熱処理ゾーン）
５３の内部に挿入、配設されたＳｉＣなどからなるヒー
タ５４と、炉室５３内で発生する燃焼ガスや未消費の雰
囲気ガスなどを排気するためのアルミナや炭化ケイ素な
どの耐火材料からなる排気管５５と、炉室内の温度を測
定するための熱電対５６とを備えた構成を有している。
なお、図５は、被熱処理物を匣５８に入れて炉室５３内
に収容した状態を示している。

【０００３】ところで、上記従来の熱処理炉において
は、燃焼ガスなどを、炉室５３上部に下端部の排気口５
５ａが位置するように配設された排気管５５を経て外部
に排出するように構成されており、排気がこの一つの排
気口５５ａからのみ行われるため、排気むらが生じ、炉
室５３内の温度分布に偏りが生じるという問題点があ
る。

【０００４】すなわち、排気口５５ａ付近（例えば、図
５の領域Ａ）では排気効率が良好で、昇温時には温度が
上昇しやすく、降温時（冷却時）には速やかに温度が低
下するが、排気口５５ａから離れた炉床部５２に近い位
置（例えば、図５の領域Ｂ）では、排気効率が悪くて、
昇温時には温度が上がりにくく、降温時（冷却時）には
温度が下がりにくいため、昇温及び降温の途中で被熱処
理物の炉室５３内の位置によって温度バラツキが生じ、
製品の特性にバラツキが生じるという問題点がある。

【０００５】また、図５には特に示していないが、雰囲
気ガス供給路から雰囲気ガスを供給することにより炉室
５３内の雰囲気を所定の雰囲気に保って熱処理を行う場
合があるが、その場合、炉室５３の下部の炉床部５２に
近い位置を含む炉室５３の全体の雰囲気を均一にするこ
とは困難で、熱処理雰囲気に偏りが生じる場合がある。

【０００６】また、熱処理工程の途中で、炉内雰囲気を
酸化雰囲気から還元雰囲気に切り換えたり、還元雰囲気
から酸化雰囲気に切り換えたりすることが必要になる場
合があるが、そのような場合に、炉室５３の下部の炉床
部５２の近傍では、雰囲気ガスが十分に置換されず、速
やかに所望の雰囲気に切り換えることができない場合が
ある。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、炉室から均一に排気を行うことが可能で、炉室内の
温度分布や雰囲気に偏りが発生することを防止して、良
好な熱処理を行うことが可能な熱処理を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明（請求項１）の熱処理炉は、被熱処理物を入
れて熱処理を行う炉室内に、複数本の排気管を挿入する
とともに、複数本の排気管の少なくとも一部について、
炉室内への挿入深さを異ならせることにより、炉室内の
所定の複数の位置から排気することができるようにした
ことを特徴としている。複数本の排気管を炉室内に挿入
するとともに、複数本の排気管の少なくとも一部につい
て、炉室内への挿入深さを異ならせることにより、炉室
内の任意の複数の位置から排気を行うことが可能にな
る。したがって、排気むらをなくして炉室内の温度分布
や雰囲気に偏りが発生することを防止して、良好な熱処
理を行うことが可能になる。

【０００９】また、本発明（請求項２）の熱処理炉は、
炉室内への挿入深さに応じて、前記排気管の長さを異な
らせたことを特徴としている。排気管の長さを、炉室内
への挿入深さに応じて異ならせることにより、容易に炉
室内の複数の位置から排気を行うことが可能な構成を実
現することができるようになり、本発明を実効あらしめ
ることができる。

【００１０】また、本発明（請求項３）の熱処理炉は、
前記複数本の排気管の少なくとも一部を、他の排気管の
内部に、所定の間隙が介在するような態様で挿入、配設
したことを特徴としている。複数本の排気管の少なくと
も一部を、他の排気管の内部に所定の間隙が介在するよ
うな態様で挿入、配設するようにした場合、大きなスペ
ースを必要とすることなく、複数本の排気管の少なくと
も一部の侵入深さを異ならせた構成を容易に実現するこ
とが可能になり、本発明をより実効あらしめることが可
能になる。したがって、設備の小型化を図ることが可能
になるとともに、設備コストの低減を図ることが可能に
なる。

【００１１】また、本発明の熱処理炉（請求項４）は、
前記複数本の排気管が、前記炉室内の、垂直方向及び水
平方向のいずれか一方向又は両方向に異なる複数の位置
から排気を行うことができるような態様で炉室内に挿
入、配設されていることを特徴としている。排気管を、
炉室内の、垂直方向及び水平方向のいずれか一方向又は
両方向に異なる複数の位置から排気を行うことができる
ような態様で炉室内に挿入、配設するようにした場合、
より確実に炉室内から均一な排気を行うことが可能にな
り、炉室内の温度分布や雰囲気に偏りが発生することを
さらに効率よく防止できるようになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。［実施形態１］図１は本発明の一実施形態にかかる熱処
理炉の構造を示す断面図、図２はその要部を示す図であ
る。この実施形態１の熱処理炉（炉床回転式熱処理炉）
は、断熱材や耐火れんがなどの耐火材料からなる炉本体
１と、炉本体１の底面側に、昇降及び回転可能に配設さ
れた炉床部（テーブル）２と、炉本体１と炉床部２とか
ら形成される炉室（熱処理ゾーン）３の内部に挿入、配
設されたＳｉＣなどからなるヒータ４と、炉室３内で発
生する燃焼ガスや未消費の雰囲気ガスなどを排気するた
めのアルミナや炭化ケイ素などの耐火材料からなる排気
管５と、炉室３内の温度を測定するための熱電対６と、
炉室３に所定の雰囲気ガスを供給するための雰囲気ガス
供給路７とを備えている。なお、図１は、被熱処理物を
匣８に入れて炉室３内に収容した状態を示している。

【００１３】そして、この実施形態１の熱処理炉におい
ては、炉室３の、異なる複数の位置から排気を行うこと
ができるように、複数本の排気管５が炉室３内に挿入さ
れており、各排気管５のうち、炉室３の外周壁に近い位
置に配設された排気管５ａ，５ａは、その先端の開口部
が熱処理物（匣）８の近傍まで達するように挿入、配設
され、中央の排気管５ｂは、その先端の開口部が炉室３
の天井付近に位置するように挿入、配設されている。さ
らに、排気管５ａと５ｂの間には、先端の開口部が、排
気管５ａと５ｂの中間に位置するように排気管５ｃ，５
ｃが挿入、配設されている。すなわち、この実施形態１
の熱処理炉においては、複数本の排気管５（図１では、
５ａが２本，５ｂが１本，５ｃが２本の合計５本）のう
ち、５ａ，５ｂ，５ｃにつき、その長さを異ならせると
ともに、炉室３内への挿入深さを異ならせて、炉室３内
の高さ方向に異なる複数の位置から排気を行うことがで
きるようにしている。

【００１４】なお、排気管５は、例えば、図２(ａ)，
(ｂ)に示すように、炉本体１の上面側において、ピン９
を排気管５に形成されたピン穴１０に貫通させ、炉本体
１に形成された穴１ａから落下しないように固定するこ
とにより炉本体１に取り付けられており、かかる取付構
造をとることにより排気管５の取付や交換を容易に行う
ことが可能になる。

【００１５】また、各排気管５（５ａ，５ｂ，５ｃ）か
ら排出される気体は、ダクトなどに集められ、ブロワな
どの排気手段により系外に排気されるように構成されて
いる。

【００１６】上述のように構成されたこの実施形態１の
熱処理炉においては、複数本の排気管５（５ａ，５ｂ，
５ｃ）を炉室３内に挿入するとともに、排気管５（５
ａ，５ｂ，５ｃ）の炉室３内への挿入深さを異ならせて
いるので、炉室３内の高さ方向に異なる複数の位置から
排気を行うことが可能になり、排気むらをなくして炉室
内の温度分布や雰囲気ガスの偏りを防止することができ
る。

【００１７】なお、この実施形態１の熱処理炉において
は、５本の排気管５（５ａ，５ｂ，５ｃ）が炉室３内の
水平方向に異なる位置に配設されているため、炉室３内
の垂直方向及び水平方向の両方向に異なる複数の位置か
ら排気を行うことが可能で、より確実に炉室３内の排気
を均一に行うことが可能になる。

【００１８】したがって、この熱処理炉においては、安
定した排気を行うことにより、炉室内の雰囲気を安定させながら所望の熱処理を行う
こと、昇温工程や降温工程における被熱処理物の温度バラツ
キを抑制すること、降温工程における局所的な蓄熱を防止することが可能になり、良好な熱処理を行うことができるように
なる。また、排気能力を高めることにより速やかに均一
な冷却を行うことが可能になり、熱処理工程の効率を向
上させることが可能になる。

【００１９】また、焼成工程の途中で、炉内雰囲気を酸
化雰囲気から還元雰囲気に切り換えたり、還元雰囲気か
ら酸化雰囲気に切り換えたりすることが必要になる場合
にも、炉室３内の雰囲気ガスを速やかに置換して、所望
の雰囲気に切り換えることができる。

【００２０】［実施形態２］図３は本発明の一実施形態
にかかる熱処理炉の構造を示す断面図、図４はその要部
を示す図である。この実施形態２の熱処理炉（炉床回転
式熱処理炉）は、断熱材や耐火れんがなどの耐火材料か
らなる炉本体１と、炉本体１の底面側に、昇降及び回転
可能に配設された炉床部（テーブル）２と、炉本体１と
炉床部２とから形成される炉室（熱処理ゾーン）３の内
部に挿入、配設されたＳｉＣなどからなるヒータ４と、
炉室３内で発生する燃焼ガスや未消費の雰囲気ガスなど
を排気するためのアルミナや炭化ケイ素などの耐火材料
からなる排気管群１５Ｇ，１５Ｇと、炉室３内の温度を
測定するための熱電対６と、炉室３に雰囲気ガスを供給
するための雰囲気ガス供給路７とを備えて構成されてお
り、その基本的な構成は実施形態１の熱処理炉と同様で
ある。なお、図３は、被熱処理物を匣８入れて炉室３内
に収容した状態を示している。

【００２１】そして、この実施形態２の熱処理炉におい
ては、図３，図４に示すように、排気管群１５Ｇとし
て、長さが最も短くて、径が最も大きい排気管１５ａ、
排気管１５ａより長くて、径が排気管１５ａより小さい
排気管１５ｂ、及び最も長くて、径が排気管１５ｂより
小さい排気管１５ｃの３種類の排気管が用いられてお
り、径の大きい排気管１５ａの内側にそれより径の小さ
い排気管１５ｂをその下端部が露出するように、かつ、
所定の間隙Ｇ１を介在させながら挿入し、さらに、径の
小さい排気管１５ｂの内側に最も径の小さい排気管１５
ｃを、その下端部が露出するように、かつ、所定の間隙
Ｇ２（図４）を介在させながら挿入してなる２組の排気
管群１５Ｇが、炉室３内の所定の位置に配設されてお
り、この排気管群１５Ｇにおいては、最内側の排気管１
５ｃの下端の開口部及び間隙Ｇ１，Ｇ２を経て排気が行
われる。なお、各排気管群１５Ｇから排出される気体
は、ダクトなどに集められ、ブロワなどの排気手段によ
り系外に排気されるように構成されている。

【００２２】また、排気管群１５Ｇは、図４に示すよう
に、炉本体１の上面側において、ピン９を排気管１５
ａ，１５ｂ，１５ｃに形成されたピン穴１０ａ，１０
ｂ，１０ｃに貫通させ、炉本体１に形成された穴１ａか
ら落下しないように固定することにより炉本体１に取り
付けられている。かかる取付構造とすることにより、大
きなスペースを必要とすることなく、多数の排気管を炉
室内に挿入して、均一な排気を行うことが可能になる。
また、上記のような排気管の取付構造とすることによ
り、排気管５の交換を容易に行うことが可能になる。な
お、この実施形態２の熱処理炉においては、その他の点
において上記実施形態１の場合と同様の効果を得ること
ができる。

【００２３】また、上記実施形態１及び２では特に示し
ていないが、本発明の熱処理炉においては、排気管の挿
入深さを可変とすることも可能であり、その場合には、
排気管を取り換えることなく排気位置などの排気条件を
調整することが可能になるという効果が得られる。

【００２４】本発明は、さらにその他の点においても、
上記実施形態に限定されるものではなく、炉室の具体的
な構造、排気管の形状、長さや径などの寸法、排気管の
本数や具体的な挿入深さ、複数本の排気管の一部を他の
排気管の内部に挿入する場合の間隙の大きさなどに関
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。

【００２５】

【発明の効果】上述のように、本発明（請求項１）の熱
処理炉は、複数本の排気管を炉室内に挿入するととも
に、複数本の排気管の少なくとも一部について、炉室内
への挿入深さを異ならせるようにしているので、炉室内
の任意の複数の位置から排気を行うことが可能になる。
したがって、排気むらをなくして炉室内の温度分布や雰
囲気に偏りが発生することを防止して、良好な熱処理を
行うことが可能になる。

【００２６】また、本発明（請求項２）の熱処理炉のよ
うに、排気管の長さを、炉室内への挿入深さに応じて異
ならせるようにした場合、容易に炉室内の複数の位置か
ら排気を行うことが可能な構成を実現することができる
ようになり、本発明を実効あらしめることができる。

【００２７】また、本発明（請求項３）の熱処理炉のよ
うに、複数本の排気管の少なくとも一部を、他の排気管
の内部に所定の間隙が介在するような態様で挿入、配設
するようにした場合、複数本の排気管の少なくとも一部
の侵入深さを異ならせた構成を容易に実現することが可
能になり、本発明をより実効あらしめることができる。
また、構成を簡略化して設備の小型化を図ることが可能
になるとともに、設備コストの低減を図ることが可能に
なる。

【００２８】また、本発明（請求項４）の熱処理炉のよ
うに、排気管を、炉室内の、垂直方向及び水平方向のい
ずれか一方向又は両方向に異なる複数の位置から排気を
行うことができるような態様で炉室内に挿入、配設する
ようにした場合、より確実に炉室内から均一な排気を行
うことが可能になり、炉室内の温度分布や雰囲気に偏り
が発生することをさらに効率よく防止できるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる熱処理炉の構造を
示す断面図である。

【図２】(ａ)は本発明の一実施形態にかかる熱処理炉の
要部を示す断面図、(ｂ)は排気管の取付構造などを示す
断面図である。

【図３】本発明の他の実施形態にかかる熱処理炉の構造
を示す断面図である。

【図４】(ａ)は本発明の他の実施形態にかかる熱処理炉
の要部を示す断面図、(ｂ)は排気管の取付構造などを示
す断面図である。

【図５】従来の熱処理炉の構造を示す正面断面図であ
る。

【符号の説明】

１炉本体１ａ穴２炉床部（テーブル）３炉室４ヒータ５（５ａ，５ｂ，５ｃ）排気管６熱電対７雰囲気ガス供給路８匣９ピン１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃピン穴１５ａ，１５ｂ，１５ｃ排気管１５Ｇ排気管群Ｇ１，Ｇ２間隙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被熱処理物を入れて熱処理を行う炉室内
に、複数本の排気管を挿入するとともに、複数本の排気
管の少なくとも一部について、炉室内への挿入深さを異
ならせることにより、炉室内の所定の複数の位置から排
気することができるようにしたことを特徴とする熱処理
炉。
【請求項２】炉室内への挿入深さに応じて、前記排気管
の長さを異ならせたことを特徴とする請求項１記載の熱
処理炉。
【請求項３】前記複数本の排気管の少なくとも一部を、
他の排気管の内部に、所定の間隙が介在するような態様
で挿入、配設したことを特徴とする請求項１記載の熱処
理炉。
【請求項４】前記複数本の排気管が、前記炉室内の、垂
直方向及び水平方向のいずれか一方向又は両方向に異な
る複数の位置から排気を行うことができるような態様で
炉室内に挿入、配設されていることを特徴とする請求項
１又は２記載の熱処理炉。