JPS62233679A - 熱処理炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、セラミックスや金属等の焼結体を製造する
だめの焼結炉や脱脂炉等の熱処理炉に関する乙のである
。

「従来の技術」 この種の熱処理炉では、加熱処理中に被処理物からその
含有物たとえばバインダーとして用いたワックス等がガ
ス状の不純物として発生してくるので、それを炉内から
排出する必要がある。すなわち不純物を充分に排出しな
いと、それは一般に凝縮性のガスであるので、炉の内壁
面や加熱室の壁面において冷却され、液化あるいは固化
して付着してしまう。したがって炉内の保守を頻繁に行
わなければならないばかりでなく、付着した不純物が本
焼結時あるいは次の処理時に再蒸発して被処理物を汚染
してしまう恐れかある。

このため従来においては、たとえば第３図に示すように
、炉ａ内に導入管すからキャリアガスを導入し、このキ
ャリアガスとと乙に不純物を強制排気ファンＣによって
排気して、排気管ｄを通して大気中にそのまま放出した
り、燃焼性の不純物であればそれをバーナーｅによって
燃焼さ０°るようにしている。あるいは第４図１こ示ず
よう？こ、真空ポンプｆによって不純物をキャリアガス
とともに吸引して排気し、排気管ｄの途中に設けたトラ
ップｇによって不純物を捕集した後、大気中に放出する
ようにしている。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら上記のような手段では、トラップｇを設け
たとしてもその捕集効率は必ずしも充分てはなく、した
かっていずれの場合も不純物が人気中に放出されてしま
うので環境衛生上の問題があった。

また、排気管ｄやその途中に設けられている弁ｈ１排気
ファンＣや真空ポンプｇに不純物が付岩してしまい、管
路の閉塞や腐食、あるいは排気ファンＣや真空ポンプｇ
の作動が阻害される等の問題を生じるので、それらに対
ずろ保守を頻繁に行う必要があった。

この発明は上記の事情に鑑みてなされた乙ので、不純物
を大気中に放出することなく除去できるとともに、保守
を容易に行うことのできる熱処理炉を提供することを目
的としている。

「問題点を解決するだめの手段」 この発明は、炉体の内部に密閉状態を保持可能なインナ
ーケースを設け、そのインナーケースの内部において被
処理物を加熱処理するとともに、処理に際して被処理物
から発生ずるワックス等のガス状の不純物をインナーケ
ース内がら炉体の外部に排出するようにした熱処理炉に
おいて、前記炉体の外部に密閉状態を保持可能な容器状
の不純物！ｉｌｒ集トラブトラップ、その不純物ｒｉｆ
ｆ集トラブトラップインナーケースとを、インナーケー
ス内において発生した不純物をその不純物捕集トラップ
に導く導出管によって連通さ仕てなることを特徴として
いる。

「作用」 この発明の熱処理炉では、導出管によって連通されてい
るインナーケースと不純物捕集トラップ七か一つの密閉
容器を形成しいインナーケース内において被処理物から
発生した不純物は導出管によってトラップに導かれてそ
こで捕集される。

「実施例」 以下、この発明の一実施例を第１図を参照して説明する
。

第１図において符号Ｉは真空を保持可能な炉体である。

この炉体１には、キャリアガスを炉体１内に導入するた
めのキャリアガス導入管２と、炉体１内を真空にするた
めの真空排気管３が接続されており、この真空排気管３
には弁４を介して真空ポンプ５が接続されている。

この炉体１の内部には、断熱（オによって形成された加
熱室６が配設されており、さらにその加熱室６の内部に
はインナーケース７が配設されている。加熱室６には図
において左右両側に、駆動シリンダ８．８によって開閉
するバング９，９が設けられ、これらのバング９，９の
内側にはインナーケース７の流１０　、　Ｉ　Ｏが一体
に取り付けられていて、加熱室６の開閉とともにインナ
−ケース７ム同時に開閉できろようにされている。（図
中の二点鎖線はバング９が開いた状態を示している。）
インナーケース７およびその７ｉ　１０　、　Ｉ　Ｏは
、高温に耐え得る材料たとえばグラファイト仮によって
形成されている。また、インナーケース７は蓋１０．１
０が閉じられた時には内部の密閉状態を保持できるよう
にされている。

また加熱室６の内部には、インナーケース７の周囲にヒ
ーター１１・・・が配設されていて、これらのヒーター
１１・・・は、インナーケース７内に装入された被処理
物Ｉ２を間接的に加熱するようになっている。

上記インナーケース７には導出管１３の一端が接続され
ており、この導出管１３の他端には弁１４を介して不純
物捕集トラップ１５（以下では単にトラップという）が
菅脱自在に接続されている。

導出管１３はインナーケース７とトラップ１５とを連通
して、インナーケース７内において被処理物Ｉ２から発
生したワックス等のガス状の不純物をトラップ１５に導
出するためのらのであり、この導出管１３によってイン
ナーケース７とトラップ１５とは一つの密閉空間を形成
している。なお、導出管１３の内面で不純物が冷却され
て固着してしまうことを防止するために、導出管１３に
は断熱材（図示せず）を巻いておくことが望ましい。

そのトラップ１５は密閉状態を保持可能な容器状に形成
されていて、その内面には多数のフィンＩ６・・・か取
り付けられており、また内部には活性炭あるいはモレキ
ュラーシーブ等の化学吸着材Ｉ７が収納されている。こ
のトラップ１５は、周囲から冷却されてその内壁面およ
びフィン１６・・・の表面温度が、インナーケース７内
の温度に比して充分に低温となるようにされており、内
部に導かれた不純物のうち凝縮性のガスをその冷却され
た内壁面およびフィン１６・・・に接触させて液化ある
いは固化させるとともに、非凝縮性のガスを化学吸着材
Ｉ７によって吸着できるようになっている。

次に、上記構成の熱処理炉の使用方法を説明する。ます
゛、真空ポンプ５によって炉体ｌ内を真空とし、バンク
９．９．１Ｍｌ０，１０を閉じてインナーケース７を密
閉する。そして、本焼結に先立って脱脂を１テう。才な
イつち、導出管１３に接続されている弁１４を開いた状
態で被処理物１２を所定温度に加熱して、被処理物１２
の含（ｆ物を蒸発さ口・る。これにより、被処理物Ｉ２
から発生するワックス等の不純物のガスはインナーケー
ス７内に充満するととらに、それに連通しているトラッ
プ１５内に導かれてここにら充満する。そしてトラップ
１５内においては、そのガスは低温となっている内壁面
やフィン１６・・・に接触して液化あるいは固化して付
若し、あるいは化学吸着材１７に吸着され、それに伴っ
てインナーケース７内とトラップ１５内でのガス密度差
が生じ、その密度差によってガスは順次インナーケース
７内からトラップ１５内に導出されていく。

したがって、所定時間経過した後には、凝縮性のガスは
トラップ１５内で液化あるいは固化した状態で捕集され
、また非凝縮性のガスは化学吸着材１７に吸着され、そ
れらはインナーケース７に逆流することはない。また、
インナーケース７およびトラップ１５はそれぞれ密・閉
されているので、ガスは加熱室６や炉体１の内部に流出
することはないし、また大気中に放散してしまうことも
ない。

なお、この脱脂の際に、キャリアガス導入管２より炉体
ｌ内にキャリアガスを導入して、炉体ｌの内部圧力をイ
ンナーケース７内の圧力よりやや高く保持ずろことが望
ましい。こうすることによＱ１仮にインナーケース７の
密閉度か損なわれるようなことがあってもガスがインナ
ーケース７外に流出することが防止できる。

上記のようにして充分に不純物を除去した後、弁１４を
閉じてインナーケース７内のみを密閉し、インナーケー
ス７内をさらに高温に加熱し本焼結を行う。

そして、」−記の処理が終了した後の適宜の時期に、あ
るいはトラップ１５内に所定量の不純物が貯留されたら
、トラップ１５を弁Ｉ４から取り外して内１＜に貯留さ
れた不純物を取り出すとともに、化学殴打（第１７の交
換を行い、再び弁１４に取り付けておく。なおこの作業
は、弁１４を閉じていれば、脱脂作業が終了した後直ち
に本焼結と並行して行′うこと乙できる。

１月　　１−１−　丑−１１叫　１　　〕・　　１・　
　八　ノー　　−の　！！Ａ　　ｂＩＬ　　Ｔ４Ｔ！　
　土石　ノー　　ト　ノ１　ｆ−１’脱脂の過程で被処
理物１２から発生する不純物のガスを、加熱室６や炉体
ｌの内部に流出させることなく、また大気中に放散させ
てしまうことらなく除去することができろ。しから、ト
ラップ１５内にフィン１６・・・を取り付けることによ
ってガス。

との接触面積を大きくしたので、捕集効率が高められ極
めて効率的にガスを捕集できる。したがって、炉体ｌの
内面や加熱室６の壁面、および被処理物１２が不純物に
よって汚染されてしまうことを防止でき、さらに環境上
の問題ら生じることがない。

また、この熱処理炉では不純物の除去に際して動力が不
要であるので、従来のたとえば排気ファンＣや真空ポン
プｇ（第３図および第４図参照）によって不純物を強制
的に排気する場合に比して、運転費を削減できるととも
に保守も極めて容易となる。

さらに、化学吸着材１７は再生使用することし可能であ
るので、そうすることにより運転費の削減をさらに図る
ことができる。なお、トラップ１５から取り出した不純
物ら、必要であればそれらを回収して再使用することが
可能である。

以上、この発明の一実施例を説明したが、この発明は上
記に限定されるものではない。たとえば上記実施例にお
いては、トラップＩ５の内部にフィン１６・・・を取り
付けたが、フィンＩ６・・・に替えて第２図に示すよう
に金網Ｉ８・・・を配設し、この金網１８・・・に凝縮
性のガスを接触さ仕て捕集するようにしてム同様の効果
が得られる。

また、上記ではトラップ量５内にフィン＋６（あるいは
金網１８）を取り付けるととらに化学吸着、材１７を収
納して、凝縮性のガスと非凝縮性のガスをと乙に捕集す
るようにしたが、必ずしらそうすることはなく、発生ず
るガスの種類に対応していずれか一方のみを捕集するこ
とでら良い。

また、不純物を固化させずに液状で捕集することが望ま
しい場合には、その不純物が過度に冷却されないように
トラップ１５を外側から適度に加熱するようにすれば良
いし、逆に、不純物を固化させて固体で捕集することが
望ましい場合には、適宜の冷却手段によってトラップ１
５を外側から積極的に冷却することにより、不純物を速
やかに固化させるようにすれば良い。

さらに、トラップとして電気的にガスを捕集する静電式
捕集装置を用いろことら可能である。

また、上記では脱脂の際にキャリアガスを炉体１内に導
入して不純物の逆流を防止するようにしたか、インナー
ケース７の密閉度か充分に保持できれば、必ずしらそう
することはない。

「発明の効果」 以上詳細に説明したように、この発明によれば１、イン
ナーケースと不純物捕集トラップとを導出管によって連
通し、それらによって一つの密閉空間を形成した構成と
したので、不純物をインナーケース内から流出さけるこ
となく、また大気中に放出することなく効率良く除去す
ることができるという効果を奏する。また、この熱処理
炉では、不純物を除去するに際してなんらの動力を必要
とせず、また簡便な構成であるので、保守が容易であり
、運転費、保守費を削減することができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の実施例を示す図であっ
て、第１図はこの実施例の熱処理炉の概略構成を示す断
面図、第２図は不純物捕集トラップの他の構成例を示す
図である。 第３図および第４図は、それぞれ従来の炉におけるガス
除去手段の概要を示す図である。 ！・・炉体、７・・インナーケース、Ｉ２・・彼処理物
、１３・・導出管、１５・・不純物捕集トラップ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炉体の内部に密閉状態を保持可能なインナーケースを設
   け、そのインナーケースの内部において被処理物を加熱
   処理するとともに、処理に際して被処理物から発生する
   ワックス等のガス状の不純物をインナーケース内から炉
   体の外部に排出するようにした熱処理炉において、前記
   炉体の外部に密閉状態を保持可能な容器状の不純物捕集
   トラップを設け、その不純物捕集トラップと前記インナ
   ーケースとを、インナーケース内において発生した不純
   物をその不純物捕集トラップに導く導出管によって連通
   させてなることを特徴とする熱処理炉。