JPS6122236B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマグネシウムを燃焼させて残留酸素を
除去し炉内真空度を高める真空炉に係り、特に真
空炉内の被加熱物を加熱する加熱室を区画形成す
る区画部にマグネシウムトラツプを設けたことに
より、加熱室外へのマグネシウムの拡散を阻止
し、炉内機器等へのマグネシウム付着による機能
低下を防止し得ると共に、マグネシウム除去作業
を簡素化でき炉の操業度を向上し得る真空炉に関
する。

アルミニウム構造体（主として熱交換器）の製
造方法として従来の塩浴法（ソルトバス法）に代
つて、低コスト、低公害の理由から真空炉による
方法が主流となりつつある。真空炉法では、アル
ミニウム製品のろう付けを行なう際には高品質の
製品を得るために、高い炉内真空度が要求され
る。このため、真空ポンプで炉内を真空引きにす
る他に、炉内にてマグネシウムを燃焼させて残留
酸素や残留水分を除去するようにしている。マグ
ネシウムは、ろう材中に含有され、あるいは予め
アルミニウム製品に被覆された状態で加熱室に入
れられ、500℃以上に加熱されると気化し気体分
子として炉内を飛び回る。そして、気化状態のマ
グネシウムは炉内に残留する酸素や水分と結合し
て酸化マグネシウムとなつて、炉内の残留酸素お
よび残留水分を除去する。

このように、マグネシウムはゲツターとして寄
与するが、その反面、気化状態にある酸化マグネ
シウムおよびマグネシウムは温度が400℃以下に
なると固化し始め、400℃以下の物体に当るとそ
の表面に付着し堆積するという性質がある。この
ため、真空炉の加熱室以外の低温域、たとえば炉
内壁、移動台車の車輪やその移送レール、あるい
は炉内を真空にするための真空ポンプ、真空弁、
電気導体の絶縁材等に付着し、それら機器類の機
能を低下させてしまう。

更に、それらマグネシウム付着堆積物の除去に
は手間がかかると共にそれらを除去せず放置して
おくと、堆積したマグネシウムおよび酸化マグネ
シウムに水分が吸着し、真空排気時間が増大する
という問題がある。

特に、移動台車により炉内にアルミニウム製品
を搬入する炉にあつては、移動台車の熱遮蔽板が
加熱室の床部をなしているが、熱による変形、台
車と炉内に固定された加熱室壁との間の干渉等を
考慮して台車と加熱室壁との間には空隙を設ける
必要があり、この空隙より加熱室内で気化したマ
グネシウムが加熱室外へ飛び出し、低温部の炉壁
や台車に付着する量が多い。

また、一般に、アルミニウム製品を加熱し、ろ
う付けを行つた後、炉外部に設けらた循環フアン
及び熱交換器により炉内にN₂ガス等の不活性冷
却ガスを強制循環させて製品を冷却することが行
われているが、固化したマグネシウム及び酸化マ
グネシウムの粉末が、これらの配管や機器にも堆
積し、メンテナンスに多くの労力を要していた。

本発明は以上の従来の問題点に鑑み、これを有
効に解決すべく創案されたものであり、本発明の
目的は、真空炉内の被加熱物を加熱する加熱室を
区画形成する区画部に着脱可能にマグネシウムト
ラツプを設け、該マグネシウムトラツプにより加
熱室外へのマグネシウム及び酸化マグネシウムの
拡散を防止するように構成したことにより、炉内
機器等へのマグネシウム付着を低減でき、マグネ
シウム付着による機器の機能低下を防止できると
共に、マグネシウム除去作業を軽減でき炉の稼働
率を向上し得る真空炉を提供するにある。

以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従つ
て詳述する。

第１図において、１は真空炉であり、真空炉１
は、円筒状のシエル２と、シエル２の一端開口部
に開閉自在に設けられた扉３と、扉３を開閉駆動
する開閉装置４と、大型アルミニウム製熱交換器
等の被加熱物５をシエル２内に搬入、搬出する移
送台車６と、移送台車６をシエル２開口部側に案
内し走行移動させるべく敷設された炉外レール７
とから主に構成されている。

１方、シエル２内には、第２図に示す如く、下
方が開放した断面Ｕ字状の加熱室フレーム８がシ
エル２軸方向に沿つて配設されており、加熱室フ
レーム８はシエル２から吊下ロツド９により吊り
下げられている。加熱室フレーム８内壁面には、
熱遮蔽板１０が張設されると共に、加熱室１１内
の被加熱物５を加熱するための電熱ヒータ１２が
サポート１３を介して取りつけられている。ま
た、加熱室フレーム８上壁には加熱後の加熱物を
冷却するための冷却ガスを加熱室１１内に導入す
るための導入口８ａが形成され、導入口８ａに
は、これを開閉するスライド式の開閉扉１４が設
けられると共に導入口８ａ上方のシエル２には冷
却ガス導入管１５が接続されている。更に、シエ
ル２下方には、シエル２内に導入された冷却ガス
を排出する冷却ガス導出管１６が接続されると共
に、シエル２側方にはシエル２内を真空引きする
ための真空排気管１７が接続されている。真空排
気管１７には、図示省略の真空ポンプが連設され
ている。

また、シエル２内底壁には、炉外レール７の延
長線上に炉内レール１８が敷設されると共に、移
送台車６下部には走行車輪１９が設けられてい
る。更に、移送台車６上部には、加熱室フレーム
８と同様に熱遮蔽板１０及び電熱ヒータ１２が設
けられ、また被加熱物（以下、便宜上、加熱処理
された加熱物をもいう。）５を支持する支持台２
０が設けらている。また、移送台車６の両側部に
は、マグネシウム及び酸化マグネシウムを吸着ま
たは捕促すためのマグネシウムトラツプ２１が設
けられている。

マグネシウムトラツプ２１は、第２図ないし第
３図に示すように、捕集ケース２２とこれに止め
ねじ２３により取り付けられるルーバー２４とか
ら構成されている。台車６側部には、その全長に
亙つて上下に水平に横板２５，２５がそれぞれ設
けられると共に、横板２５，２５間には横板２５
に沿つて所定間隔にて縦リブ２６が設けられてい
る。そして、横板２５と縦リブ２６により区画さ
れる各収納スペース２７にマグネシウムトラツプ
２１の捕集ケース２２がそれぞれ着脱自在に収納
されるようになつている。捕集ケース２２はその
一側に開口部２２ａを有する箱型状をなし、開口
部２２ａには上段とこれより突出形成した下段と
からなる段部が形成されており、上段、下段には
それぞれ開口部２２ａを覆うようにレーバー２４
が取りつけられている。レーバー２４は第２図に
示すように移送台車６側に向つて傾斜させて設置
されている。また、移送台車６の上部に張設され
た熱遮蔽板１０の両側端部には、加熱室フレーム
８側に突出させて突出部１０ａが形成されると共
に、加熱室フレーム８の熱遮蔽板１０の下端部に
も上記台車６側の突出部１０ａを挾むように突出
部１０ａ，１０ａが形成されている。これら突出
部１０ａは、高温の加熱室１１からその外側の低
温部へ熱の散逸を防止するためのものであつて、
高温部より低温部に至る温度勾配に直角に設置さ
れる。

尚、本実施例においては、加熱室フレーム８、
移送台車６、熱遮蔽板１０、電熱ヒータ１２など
から加熱室１１を区画形成する区画部が形成され
ている。

次に上記構成の真空炉の作用について述べる。

被加熱物５は移送台車６に積載され台車６と共
にシエル２内に搬入される。搬入後、扉３が閉じ
られ真空ポンプの作動により炉１内の大気は真空
排気管１７から排出される。加熱室１１内の被加
熱物５は電熱ヒータ１２の通電により加熱される
が、加熱室１１内の温度が上昇する、被加熱物５
や熱遮蔽板１０などに付着していたマグネシウム
は気化し、秒速１Km程度で加熱室１１内を反射し
ながら飛び回り、その一部は加熱室１１内の酸素
と衝突し酸化マグネシウムとなる。こうして、加
熱室１１内の残留酸素は除去され炉１内の真空度
が高められる。

一方、シエル２内は常時、真空ポンプにより真
空引きされているので、加熱室１１内の気化状態
にあるマグネシウムおよび酸化マグネシウムは、
加熱室フレーム８と移送台車６との間隔より加熱
室１１外へと吸引され、更に真空排気管１７から
炉外に排出される。ところが、マグネシウムトラ
ツプ２１は、高温の加熱室内と低温の加熱室外と
の中間部に位置しているため、マグネシウムおよ
び酸化マグネシウムは、熱遮蔽板１０の突出部１
０ａとマグネシウムトラツプ２１とから形成され
るＳ字状に屈曲された通路を通過する際に、捕集
ケース２２またはレーバー２４に当たつてそこに
固化し付着堆積する。従つて、マグネシウムおよ
び酸化マグネシウム分子はマグネシウムトラツプ
２１に吸着ないし捕集されて除去されるので、加
熱室１１外へ拡散することがなくなり、シエル２
内壁、移送台車６の走行車輪１６や炉内レール１
８あるいは真空ポンプ等へのマグネシウム付着を
防止でき、それら機能低下を防ぐことができると
共に、マグネシウム除去作業がほとんど不要とな
る。

ろう付け等の加熱処理が完了すると、炉内には
加熱物５を冷却するための不活性ガスが供給され
る。冷却ガスは、冷却ガス導入管１５よりシエル
２内に導入され、更に開成された開閉扉１４の導
入口８ａを通つて加熱室１１内に導かれ、そし
て、加熱物５を冷却して後、熱遮蔽板１０間およ
びマグネシウムトラツプ２１を通つて冷却ガス導
出管１６から排出される。排出された冷却ガス
は、炉外の冷却ガス循環系に設けられた熱交換器
で冷却され、フアンにより圧送されて再び炉に供
給される。この冷却ガス循環中において、加熱室
１１内面や加熱物５の表面に付着したマグネシウ
ムの固体粉末、あるいは冷却ガスにより直接冷却
され固体化したマグネシウム粉が不活性ガス気流
に搬送されてマグネシウムトラツプ２１に入つて
くる。ところが、マグネシウムトラツプ２１は、
移送台車６の長手方向全長に亙つて分割して設け
られているので、比較的に大きな流路面積を有す
るため、マグネシウムトラツプ２１を通過する冷
却ガスの流速を１m/sec以下に押えることができ
る。従つて、比較的に小径のマグネシウム粉もマ
グネシウムトラツプ２１にて捕集することができ
る。このため、冷却ガス循環系へのマグネシウム
粉末の侵入を低減でき、メンテナンス労力を軽減
できる。

冷却終了後、加熱処理された加熱物５は移送台
車６と共に第１図の如く炉外に搬出される。マグ
ネシウムおよび酸化マグネシウムはマグネシウム
トラツプ２１に吸着または捕集されるので、台車
６側部の収納スペース２７からマグネシウムトラ
ツプ２１を引き出し、マグネシウムトラツプ２１
からのマグネシウム除去するのみでマグネシウム
除去作業が済む。マグネシウムトラツプ２１から
のマグネシウム除去は、機械的方法、化学的方法
（酸洗い）、あるいは点火して燃やす方法により簡
単にでき、この際ルーバー２４を捕集ケース２２
から取り外して実施できる。尚、マグネシウムト
ラツプ２１の予備品を用意しておけば、マグネシ
ウムトラツプ２１からのマグネシウム除去作業に
よつて炉の操業度が低下することはない。

なお上記実施例においては、マグネシウムトラ
ツプ２１を、移送台車６側部に設けたが、シエル
２内の加熱室１１を区画する区画部であればどこ
に設けてもよく、例えば移送台車６の中央部に開
孔部を形成し、該開孔部の中央あるいは出口部に
マグネシウムトラツプを設けるようにしてもよ
い。

以上要するに本発明によれば次のような優れた
効果が得られる。

(1) 真空炉内の被加熱物を加熱する加熱室を区画
形成する区画部にマグネシウムトラツプを設け
て、マグネシウムトラツプによりマグネシウム
および酸化マグネシウムを吸着ないし捕集する
ようにしたため、加熱室外へのマグネシウム及
び酸化マグネシウムの拡散を防止できる。

(2) 従つて、加熱室外の低温の炉内機器等へのマ
グネシウム付着を低減でき、マグネシウム付着
により機器等の機能低下を防止きると共に、マ
グネシウム除去作業を大幅に軽減することがで
きる。

(3) マグネシウム除去は着脱自在なマグネシウム
トラツプのみすれば足り、マグネシウム除去作
業が簡易となるので、炉の操業度を向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るものであつて、第１図は真
空炉全体を示す概略側面図、第２図は真空炉の横
断面図、第３図は移送台車側部に収納されるマグ
ネシウムトラツプの分解組立図である。 図中、１は真空炉、２はシエル、３は扉、５は
被加熱物（または加熱物）、６は移送台車、８は
加熱室フレーム、１０は熱遮蔽板、１１は加熱
室、１２は電熱ヒータ、１４は開閉扉、１５は冷
却ガス導入管、１６は冷却ガス導出管、１７は真
空排気管、１９は走行車輪、２１はマグネシウム
トラツプ、２２は捕集ケース、２４はルーバー、
２５は横板、２６は縦リブ、２７は収納スペース
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ マグネシウムを燃焼させて炉内真空度を高め
   る真空炉において、該真空炉内の被加熱物を加熱
   する加熱室を区画形成する区画部に着脱可能なマ
   グネシウムトラツプを設けたことを特徴とする真
   空炉。