JPH11159965A

JPH11159965A - 熱処理炉

Info

Publication number: JPH11159965A
Application number: JP9326440A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Koyama; 博小山
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-11-27
Filing date: 1997-11-27
Publication date: 1999-06-15

Abstract

(57)【要約】【課題】臭気除去のための排気ガスの燃焼時間を長く
し、かつ、設備の大型化を防止できる臭気除去手段を備
えた熱処理炉を提供する。【解決手段】ワークを収容する熱処理ゾーン３と、ワ
ークを加熱するワーク加熱ヒータ５と、熱処理ゾーン３
内で生じる排気ガスを排出するガス排出口７と、ガス排
出口７に連通するとともに、排気ガスの臭気を除去する
臭気除去手段９とからなる熱処理炉１であって、臭気除
去手段９は、排気ガスの流入部９ａ₁と排出部９ａ₂とを
備えたケース本体９ａと、排気ガスを加熱するガス加熱
ヒータ９ｂとからなり、ケース本体９ａ内は、複数の小
部屋９ｃに分割され、各小部屋９ｃは、排気ガスがケー
ス本体９ａの流入部９ａ₁から排出部９ａ₂までに各小部
屋９ｃを通過するように設けられた通路でつながってい
ることを特徴とする。

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、特に、
排気ガスを脱臭する手段を備えた熱処理炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、セラミックからなるワーク
（以下、ワークとする）の熱処理にあたっては、熱処理
炉が用いられている。ワークの熱処理には、ワーク内の
バインダ成分を加熱分散させる脱脂工程と、ワークを焼
結させる本焼成工程の２種類がある。いずれの場合で
も、これらの処理を行った後、熱処理炉から排気ガスが
排出されることになる。この排気ガスは、臭気が強いた
め、処理にあたっては、環境汚染に対する考慮を払いな
がら行う必要があった。

【０００３】この排気ガスの処理方法の一つとして、排
気ガスを液化して集める方法が挙げられる。しかしなが
ら、この方法では、排気ガスを液化することによって、
排気ガスの臭気が強まるほか、さらに、燃焼によって臭
気を除去せねばならず、処理に手間がかかるという問題
があった。

【０００４】また、他の処理方法としては、排気ガスを
直接燃焼させて臭気を除去するという方法がある。この
方法では、ランニングコストが安いという利点があるも
のの、大がかりな設備が必要であるという問題があっ
た。

【０００５】そこで、特開平６−２２９５２６号公報に
おいて、この排気ガスを燃焼させるという方法で、設備
を小型化し、かつ、構造も簡易にしたガス加熱装置が考
案されている。このガス加熱装置を図５に示す。図５に
示すように、このガス加熱装置２０は、内径が約５０mm
で、全長が約６００mmのスパイラル状のＳｉＣヒータ２
２と、このＳｉＣヒータ２２の内面に外径が略密着し、
ＳｉＣヒータ２２内に途中まで挿入されている全長が約
４００mmのセラミックチューブ２３と、ＳｉＣヒータ２
２とセラミックチューブ２３とを囲むように設けられ、
排気口２１ａを有する炉室２１とからなる。

【０００６】熱処理炉（図示しない）から排出された排
気ガスは、図５中の二点鎖線で示す流動経路２４に沿っ
て流動しながら、燃焼する。すなわち、セラミックチュ
ーブ２３内に送り込まれ、その先端から排出される。こ
のとき、セラミックチューブ２３の外側を覆っているＳ
ｉＣヒータ２２が１０００℃程度に発熱しているため、
排気ガスがＳｉＣヒータ２２のスパイラル状となってい
る隙間２２ａから炉室２１内に放出される間に燃焼さ
れ、臭気が除去される。そして、臭気が除去された排気
ガスは、炉室２１に設けられた排出口２１ａから大気中
へ排出されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図５に示すようなガス加熱装置１を備えた熱処理炉で
は、以下のような問題点があった。すなわち、熱処理ゾ
ーン（図示しない）から排出された排気ガスは、ＳｉＣ
ヒータ２２の内側に設けられているセラミックチューブ
２３内を通過している間と、セラミックチューブ２３の
先端からＳｉＣヒータ２２のスパイラル状となっている
隙間２２ａから放出される間とで加熱され、燃焼する。
しかしながら、熱処理ゾーンから排出される排気ガスの
量が多い場合には、排気ガスの燃焼時間が短いため、排
気ガスの臭気が十分に除去されないという問題点があ
る。

【０００８】また、排気ガスの燃焼時間を長くするため
には、ＳｉＣヒータ２２およびセラミックチューブ２３
の長さを長くしなければならないため、設備が大型化し
てしまうという問題点がある。

【０００９】本発明の目的は、排気ガスの燃焼時間を長
くし、かつ、設備の大型化を防止できる臭気除去手段を
備えた熱処理炉を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような目
的に鑑みてなされたものである。第１の発明の熱処理炉
は、ワークを収容する熱処理ゾーンと、ワークを加熱す
る加熱手段と、前記熱処理ゾーン内で生じる排気ガスを
排出するガス排出手段と、前記ガス排出手段に連通する
とともに、前記排気ガスの臭気を除去する臭気除去手段
とからなる熱処理炉であって、前記臭気除去手段は、前
記排気ガスの流入部と排出部とを備えたケース本体と、
前記排気ガスを加熱するガス加熱ヒータとからなり、前
記ケース本体内は、複数の小部屋に分割され、各小部屋
は、前記排気ガスがケース本体の流入部から排出部まで
に各小部屋を通過するように設けられた通路でつながっ
ていることを特徴とする。

【００１１】このような構成にすることによって、熱処
理ゾーンから排出された排気ガスを長時間燃焼させるこ
とによって、臭気を完全に除去することができる。ま
た、排気ガスを臭気除去手段のケース本体内を巡回させ
るように通路を設けることによって、小さなスペースで
長時間燃焼させることができる。

【００１２】また、第２の発明の熱処理炉においては、
前記小部屋は、その長手方向が前記ケース本体の長手方
向と略平行となるように設けられていることが好まし
い。

【００１３】このような構成にすることによって、排気
ガスの流通を妨げる要因となる排気ガスの通路の曲折箇
所が少なくなり、よりスムーズに排気ガスを流通させる
ことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の熱処理炉は、ワークを収
容する熱処理ゾーンと、ワークを加熱する加熱手段と、
熱処理ゾーン内で生じる排気ガスを排出するガス排出手
段と、ガス排出手段に連通するとともに、排気ガスの臭
気を除去する臭気除去手段とからなる。そして、臭気除
去手段は、排気ガスの流入部と排出部とを備えたケース
本体と、排気ガスを加熱するガス加熱ヒータとからな
り、ケース本体内は、複数の小部屋に分割され、各小部
屋は、排気ガスがケース本体の流入部から排出部までに
各小部屋を通過するように通路を設けたという構成にな
っている。

【００１５】本発明の熱処理炉の形状は、バッチ式炉で
もよいし、連続式炉でもよく、この形状によって、本発
明の効果が損なわれるというものではない。

【００１６】また、上記加熱手段は、ＳｉＣや金属等か
らなる電気ヒータや、燃料ガスを燃焼させてワークの加
熱を行うガスバーナ等が挙げられるが、所望の熱処理が
できるものであれば、特にこれらに限定するものではな
い。

【００１７】また、上記ガス排出手段は、上記熱処理ゾ
ーン内に生じた排気ガスを熱処理ゾーン外へ排出するた
めのもので、排出効率をよくするという理由から、熱処
理ゾーンの天井部に設けることが好ましい。また、ガス
排出手段は、単なる排気口でもよいし、積極的に熱処理
ゾーンの排気ガスを熱処理ゾーン外へ排出する吸引ファ
ン等の機構を備えていてもよい。

【００１８】また、上記臭気除去手段の設置位置は、上
記ガス排出手段と連通していれば、特に限定するもので
はないが、熱処理炉の設置面積を小さくするという理由
と、ガス排出手段の位置に近づけるという理由とで、熱
処理ゾーンの上方に設置されることが好ましい。また、
臭気除去手段は、排気ガスを燃焼させて臭気を除去する
ことから、集めた排気ガスを冷却しない方がよいため、
臭気除去手段とガス排出手段との距離はできるだけ小さ
い方がよく、臭気除去手段は、熱処理ゾーンの近くに設
けられることが好ましい。

【００１９】また、上記ガス加熱ヒータは、排気ガスを
加熱し、燃焼分解させることによって排気ガスの臭気を
除去するためのもので、それ自体から排気ガスが生じな
い電気ヒータを用いることが好ましい。なお、接続端子
を片側に集中させることができ、臭気除去手段の小型化
が図れるという点で、スパイラルヒータやコの字型ヒー
タを用いることがより好ましい。また、ガス加熱ヒータ
による加熱は、一般的に７００〜８００℃程度となって
いるが、排気ガスを完全燃焼させるために、１０００℃
程度にまで加熱することができるガス加熱ヒータを用い
ることが好ましい。

【００２０】また、上記ケース本体に設けられる流入部
は、上記ガス排出手段に連通している。流入部には、熱
処理ゾーンからの排気ガスを積極的に吸引する機構を備
えてもよいし、単なる流入口としてもよい。

【００２１】また、上記ケース本体に設けられる排出部
は、臭気除去手段内で臭気を除去された排気ガスをケー
ス本体外に排出するためのもので、排気ガスの排出がス
ムーズに行えれば、その構造などは特に限定しない。具
体的には、ケース本体外まで排出管を設けるとともに、
トランスベクタや吸引ファン等により、ケース本体内の
排気ガスを吸引して排出する機構を備えた構成などが挙
げられる。

【００２２】さらに、上記ケース本体およびケース本体
内に小部屋を設けるための仕切部材は、ステンレス、イ
ンコネル等の耐熱金属、もしくは、アルミナ等のセラミ
ックからなることが好ましい。なお、ケース本体の外側
もしくは内側には、断熱材が設けられている。また、ケ
ース本体内における排気ガスの流路は、上記仕切部材に
導通口を設けることによって形成される。

【００２３】次に、本発明を実施例に基づきさらに具体
的に説明する。

【００２４】

【実施例】本発明の一実施例である熱処理炉を説明す
る。図１は本発明の熱処理炉の概略断面斜視図、図２は
本発明の熱処理炉における臭気除去手段の一部断面斜視
図、図３、図４は本発明の熱処理炉における臭気除去手
段の他の実施例を示す概略断面図を示す。

【００２５】図１に示すように、本発明の熱処理炉１
は、ワーク（図示しない）を加熱するための熱処理ゾー
ン３と、ワークを加熱するワーク加熱ヒータ（加熱手
段）５と、排気ガスを熱処理ゾーン３内から排出するガ
ス排出口（ガス排出手段）７と、熱処理ゾーン３内から
排出された排気ガスの臭気を除去する臭気除去手段９と
からなる。

【００２６】熱処理ゾーン３は、その内部にワークを収
納し、加熱を行うための空間であり、炉壁３ａおよび炉
床３ｂによって形成されている。また、炉壁３ａおよび
炉床３ｂ内には、熱処理ゾーン３内の加熱された雰囲気
が外部に漏れにくくするために、断熱材が設けられてい
る。

【００２７】ワーク加熱ヒータ５は、熱処理ゾーン３内
に設けられ、熱処理ゾーン３内に収納されたワークの加
熱を行う。本実施例では、ワーク加熱ヒータ５として、
棒状ヒータを複数並列して熱処理ゾーン３内に配設して
いるが、特に、棒状ヒータでなくともよい。また、所望
の熱処理温度が得られるのであれば、炉壁３ａの中に埋
設してもよい。

【００２８】ガス排出口７は、熱処理ゾーン３の天井部
の略中央に設けられており、熱処理によって発生した排
気ガスを熱処理ゾーン３から排出する流路となってい
る。また、ガス排出口７は、臭気除去手段９に連通する
ように設けられている。

【００２９】臭気除去手段９は、排気ガスの流入部９ａ
₁と排出部９ａ₂とを備えたケース本体９ａと、排気ガス
の加熱を行うガス加熱ヒータ９ｂと、排気ガスの流動経
路となる複数の小部屋９ｃとからなる。

【００３０】臭気除去手段９のうちケース本体９ａは、
その底面に熱処理ゾーン３から排出されてくる排気ガス
を取り入れる流入部９ａ₁とケース本体９ａ内で燃焼さ
せた排気ガスを大気中へ排出する排出部９ａ₂とを有す
る直方体状のケースである。なお、本実施例中のケース
本体９ａの大きさは、２２０mm（縦方向）×２２０mm
（横方向）×６００mm（長手方向）である。また、ケー
ス本体９ａは、セラミックファイバー等の断熱材を有
し、熱処理ゾーン３の天井部に近接して設けられてい
る。

【００３１】また、流入部９ａ₁は、ケース本体９ａの
下面に設けられた直径１０mmの排気ガスの流入口であ
り、ガス排出口７と連通している。

【００３２】また、排出部９ａ₂は、ケース本体９ａの
上部であり、かつ、排気ガスの流路の終点近傍である箇
所に設けられている。本実施例では、燃焼させた排気ガ
スを積極的に大気中へ排出するために、排出部９ａ₂に
トランスベクタを用いている。なお、排出部９ａ₂にト
ランスベクタを用いることにより、その巻き込みエアに
燃焼させた排気ガスを巻き込んで、効率よく排出するこ
とができるとともに、排気ガスがトランスベクタが吸引
したエアに希釈されることにより、その温度を低下させ
て排出することができる。

【００３３】また、図２に示すように、臭気除去手段９
のうちガス加熱ヒータ９ｂは、棒状のＳｉＣヒータを各
小部屋９ｃの長手方向にそって、各小部屋９ｃに１本、
合計４本配設されている。本実施例では、ガス加熱ヒー
タ９ｂを４本配設しているが、特に各小部屋９ｃにつき
１本の割合で配設する必要はなく、１つの小部屋を複数
本のガス加熱ヒータで加熱するという構成にしてもよい
し、複数の小部屋を１本のガス加熱ヒータで加熱すると
いう構成にしてもよい。

【００３４】臭気除去手段９のうち小部屋９ｃは、ケー
ス本体９ａを断熱材であるセラミックファイバーからな
る仕切板９ｄで複数に仕切ったものである。それぞれの
小部屋は１箇所の導通口９ｄ₁によってつながってお
り、流入部９ａ₁からきた排気ガスが二点鎖線で示す流
動経路１１に沿って、各小部屋９ｃをそれぞれ通過して
排出部９ａ₂へと到達するようになっている。導通口と
しては、仕切板に導通穴を開けたものや、各小部屋を連
絡する導通パイプ等がある。なお、仕切板９ｄとして
は、各小部屋９ｃ間の排気ガスの漏出をできるだけ防止
するため、なるべく緻密な材質のものを用いることが好
ましい。

【００３５】また、小部屋９ｃの数としては、特に４つ
に限定するものではなく、スペース的な余裕があれば、
図３に示すように、６つにしてもよいし、図４に示すよ
うに９つにしてもよい。

【００３６】なお、本実施例においては、バッチ式の熱
処理炉を用いているが、特にバッチ式に限らず、連続式
熱処理炉においても、本発明の効果が表れることは言う
までもない。

【００３７】次に、本発明の熱処理炉１を用いた排気ガ
スの臭気除去工程を説明する。１．熱処理ゾーン３内で
ワークを加熱する。

【００３８】２．熱処理ゾーン３内で生じた排気ガスを
排気口７によって、流入部９ａ１を介して臭気除去手段
９内に流入させる。

【００３９】３．排気ガスが全ての小部屋９ｃを循環す
るような流動経路１１となるようにガスを流動させ、そ
の間にガス加熱ヒータ９ｂによって、排気ガスを燃焼さ
せる。

【００４０】４．排出部９ａ₂から燃焼させた排気ガス
を大気中に排出する。

【００４１】

【発明の効果】本発明の熱処理炉は、ワークを収容する
熱処理ゾーンと、ワークを加熱する加熱手段と、熱処理
ゾーン内で生じる排気ガスを排出するガス排出手段と、
ガス排出手段に連通するとともに、排気ガスの臭気を除
去する臭気除去手段とからなり、この臭気除去手段は、
排気ガスの流入部と排出部とを備えたケース本体と、排
気ガスを加熱するガス加熱ヒータとからなり、ケース本
体内は、複数の小部屋に分割され、各小部屋は、排気ガ
スがケース本体の流入部から排出部までに各小部屋を通
過するように設けられた通路でつながっているという構
成をとっているので、排気ガスの燃焼時間を長くし、か
つ、設備の大型化を防止できる臭気除去手段を備えた熱
処理炉とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である熱処理炉の概略断面斜
視図。

【図２】本発明の一実施例である熱処理炉における臭気
除去手段の一部断面斜視図。

【図３】本発明の一実施例である熱処理炉における他の
臭気除去手段の概略断面図。

【図４】本発明の一実施例である熱処理炉におけるさら
に他の臭気除去手段の概略断面図。

【図５】従来の熱処理炉における臭気除去手段の概略断
面図。

【符号の説明】

１熱処理炉３熱処理ゾーン５ワーク加熱ヒータ（加熱手段）７ガス排出口（ガス排出手段）９臭気除去手段９ａケース本体９ａ₁ 流入部９ａ₂ 排出部９ｂガス加熱ヒータ９ｃ小部屋

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークを収容する熱処理ゾーンと、ワー
クを加熱する加熱手段と、前記熱処理ゾーン内で生じる
排気ガスを排出するガス排出手段と、前記ガス排出手段
に連通するとともに、前記排気ガスの臭気を除去する臭
気除去手段とからなる熱処理炉であって、前記臭気除去手段は、前記排気ガスの流入部と排出部と
を備えたケース本体と、前記排気ガスを加熱するガス加
熱ヒータとからなり、前記ケース本体内は、複数の小部
屋に分割され、各小部屋は、前記排気ガスがケース本体
の流入部から排出部までに各小部屋を通過するように設
けられた通路でつながっていることを特徴とする熱処理
炉。
【請求項２】前記小部屋は、その長手方向が前記ケー
ス本体の長手方向と略平行となるように設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の熱処理炉。