JPS6023307Y2 - 金属熱処理用真空炉 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、金属熱処理用真空炉に関するもので、詳しく
は、金属製品の加熱に際して真空下で加熱腰その金属製
品の冷却に際しては冷却ガスの雰囲気中で冷却ファンを
回転させて冷却する金属熱処理用真空炉に関するもので
ある。

この種の金属熱処理用真空炉においては、金属製品を冷
却するためのガス冷却ファンは炉内にある。

このファンを駆動する従来の方法は、たとえば、第１図
に示すように、駆動電動機ごと真空容器内に入れるか、
あるいは第２図に示すように、真空シールと軸受オイル
シールを兼ねた構造をとるか、のいずれであるが、後述
するように、第１図の例では軸受グリースの蒸発があり
、第２図の例ではシールから油や空気が炉内へ洩れる欠
点があった。

すなわち、第１図において、ａは冷却ファン、ｂはこの
ファンａを回転駆動する電動機回転子、Ｃは電動機固定
子、ｄは電動機軸受、ｅは電動機を覆って内部ｉを真空
室り内の圧力と同一に保つための容器、ｆは電動機を冷
却する目的の熱交換器、ｇは前記真空室りと容器ａの内
部ｉおよび電動機固定子Ｃの内部を同圧するための通気
孔である。

このような構造であるため、炉内が真空時に、軸受ｄの
グリース等の潤滑剤が蒸発して、油分の変化をきたし、
潤滑性能の劣化を起し易い。

特殊な耐真空グリース等を使用すれば問題は防げるが、
価格が著しく高価なものとなる。

いずれにしても、高真空中においては、グリースは品質
による大小の差はあるが、劣化する。

この劣化したグリース条件下において、炉内に冷却ガス
が注入されてファンａが回転し、攪拌冷却を行なうとき
は、ファンａは高速で回転するため、ベアリングの限界
回転数（ＤＮ値）は高くなり、通常の軸受およびグリー
ス潤滑における許容ＤＮ値を越えて焼付などを起し、ま
た冷却用フィンチューブなどからなる熱交換器ｆおよび
真空容器ｅなどの付属物が必要不可欠であるために、価
格が嵩むこことになる。

また第２図において、ｊは耐真空シール、ｋは軸受、ｍ
は駆動用プーリ、ｎは回転軸である。

このような構造であるため、構造の点では第１図の場合
よりも簡単であるが、前記シールｊによって耐真空シー
ルと軸受にの潤滑剤のシールの作用を兼用させているた
めに次のような故障が起り易い。

まず、炉内真空時に前記シールｊの劣化などによって大
気が炉内真空中に進入し、真空度低下を起す。

これを防ぐためには前記シールｊの締付力などを強化す
る必要がある。

そして、該シールｊの締付力などを強化した場合、また
は真空用シールとオイルシールとが常時働く構造の場合
、ファンａの回転時にシール部分から蒸発したり、潤滑
グリースが炉中に進入して製品に付着したりする。

本考案は、上記従来装置の欠点を解消することを目的と
するもので、冷却ファン駆動部に特殊な構造のシール装
置を設けて、炉内が冷却ファンの回転しない真空時には
真空シールし、ガス冷却ファン駆動時には真空シールを
解いて通常のシールが働くようにしたもので、その一実
施例について、第３図および第４図を参照しながら説明
する。

第３図において、１は金属熱処理用真空炉、２は真空ポ
ンプへの連結口、３は熱処理を行なう金属製品の収容部
、４は断熱室、５は加熱器、６は水冷チューブ、７は冷
却ファン、８はファン駆動プーリ、９は駆動電動機、１
０は後述するシール装置である。

なお図中矢印は、冷却時の窒素ガスなどの冷却用ガスの
流路を示したものである。

第４図は前記シール装置１０の拡大断面図である。

第４図において、１１は前記冷却ファン７の回転軸、１
２は真空部における該軸１１の貫通部、１３はこの貫通
部１２のところの軸冷却用水ジャケット、１４は該貫通
部１２のところの真空部の外部に設けられたハウジング
、１５は前記回転軸１１の軸受、１・６は前記ハウジン
グ１４の内部にして貫通部１２の近くの回転軸１１に取
付けられた固定円板１６．１７は該固定円板１６と軸受
１５の間に位置して該ハウジング１４内において上下動
可能に設けられた真空シール金物、１８および１９は真
空シールするために前記真空シール金物１７に取付けら
れたＯリング、２０は潤滑油のオイルシール、２１は軸
受潤滑油の受は部、２２は前記真シール金物１７を上方
に押し上げて該固定円板１６から上部に離しておくため
のスプリング、２３は前記シール金物１７を昇降させる
ために該ハウジング１４の外部に取付けられたエアシリ
ンダである。

第４図に示すように構成されたシール装置においては、
前記真空炉１内が真空時には、外部操作［ｆ＋装置であ
るエアシリンダ２３のピストンロッドを下降させてスプ
リング２２の力に抗して真空シール金物１７を押し下げ
て固定円板１６に該シール金物１７のＯリング１９を圧
着させる。

すると、ハウジング１４内と該シール金物１７の間は０
リング１８で真空シールされ、固定円板１６と該シール
金物１７の間は０１Ｊング１９で真空シールされるので
、前記真空炉１内の真空は軸受１５に作用しなくなり、
したがって、軸受潤滑油の蒸発および真空リークが防が
れる。

すなわち、前記真空炉１が真空時には冷却ファン７が回
転しないので、固定円板１６と真空シール金物１７の間
は静止面同志のシールとなる。

つぎに、ガス冷却時には、冷却ファン７を回転させる必
要があるので、この時は、エアシリンダ２３のピストン
ロッドを上昇させると、スプリング２２に復元力により
、真空シール金物１７は押し上げられ、該シール金物１
７のＯリング１９は固定円板１６から離れる。

したがって、前述の真空シールが解放され、該ファン７
の回転軸１１の回転が可能となり、通常の圧力下におけ
るシールとして作動する。

このように、本考案によれば、真空中で金属製品を加熱
器さらに冷却用ガスを導入しまたは冷却ガスを保有する
室中に製品を移すなどして、冷却ガスの雰囲気中で冷却
ファンを回転させて冷却する金属熱処理用真空炉におい
て、真空部の外部に設けられて該ファンの回転軸から軸
受までの間を覆ったハウジングを備え、このハウジング
内には、前記回転軸側に設けられた固定板と該ハウジン
グ側に移動可能に設けられた真空シール金物とを備え、
金属製品の加熱時の真空時には該真空シ−ル金物を固定
板に接近させて真空シールし、金属製品の冷却時には該
シール金物を固定板から離して真空シールを解除するか
ら、真空下においては冷却ファンは回転をしないため、
シール面は静止面としてシールすることができ、このた
め、真空シールに最適のＯリング構造によって高真空に
対しても充分なシールをなすことができ、したがって、
ファン軸受用潤滑剤は蒸発のおそれがなくなり、軸受の
ＤＮ値に最適の方法を選ぶことができる。

また窒素ガス等の冷媒ガスをバックフィルして冷却ファ
ンを回転させるときは、Ｏリングによる真空シール構造
に切換えることによって、安定したファン軸受方法を選
ぶことができる。

しかも、前述の第２図の真空シールｊのように欠点が防
止され、かつ、前述の第１図のような欠点を解消され、
価格の低減をはかることができ、また駆動電動機につい
ても、汎用モータですみ、プーリサイズを適当に選定す
ることにより、５０サイクル用および６０サイクル用と
も、同一構造のファンですむことになるなど、本考案の
奏する効果は、きわめて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法の１つの例を示した断面図、第２図は従
来法のもう１つの例を示した断面図、第３図は本考案の
一実施例を示した断面図、第４図は第３図シール装置の
拡大断面図である。 １・・・・・・金属熱処理用真空炉、３・・・・・・金
属製品収容部、７・・・・・・冷却ファン、１０・・・
・・・シール装置、１１・・・・・・回転軸、１２・・
・・・・貫通部、１４・・・・・・ハウジング、１５・
・・・・・軸受、１６・・・・・・固定円板、１７・・
・・・・真空シール金物、１Ｂ、１９・・・・・・Ｏリ
ング、２２・・・・・・スプリング、２３・・・・・・
エアシリンダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金属製品の加熱に際しては真空下で加熱し、その金属製
   品の冷却に際しては冷却ガスの雰囲気中で冷却ファンを
   回転させて冷却する金属熱処理用真空炉において、前記
   ファンを内在せしめて該ファンの回転軸を貫通させてい
   る真空部の外部に取付けらで該回転軸の前記貫通部分か
   ら該回転軸の軸受までの間を覆ってハウジングと、この
   ハウジングの内部にして前記貫通部分の近くの該回転軸
   側に取付けられた固定円板と、この固定板と前記軸受と
   の間に位置して該ハウジング内において前記固定板に対
   して接近離隔する方向に移動可能に設けられているとと
   もに該ハウジングの内面との間および該固定板との間に
   各別のＯリングを介して真空シール可能に設けられた真
   空シール金物と、この真空シール金物を外部操作によっ
   て該固定板に選択的に接近離隔させる方向に移動させて
   該真空シール金物と該固定板の間の真空シールおよびそ
   のシールの開放をさせる駆動装置とを備えていることを
   特徴とする、金属熱処理用真空炉。