JPS624404A - ワツクストラツプ装置 - 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］ 本発明は、粉末成形品を焼結するための焼結炉に付帯さ
れるワックストラップ装置に関するものである。

［従来の技術］ 金属およびセラミック等の各種焼結材料は、周知のよう
に、原料粉末を目的形状に成形した後高温で焼結して製
造される。しかして、まず原料粉末から粉末成形品を造
る段階では、粉末粒子の成形性を確保する必要等から種
々の有機助剤（以下ワックスと総称する）が加えられる
が、反面焼結工程においてはこの混入ワックスが焼結晶
に諸々の悪影響を及ぼす有害物質として作用することに
なる。このため、粉末成形品を焼結するに当っては、そ
の前処理として成形品中に含まれているワックスを除去
しておかなければならない。そして、近時の焼結炉では
、このワックス除去工程と引き続く予備乃至本焼結工程
とを、単一の炉内で一貫工程の下に実施し、処理能率と
熱効率を高めるようにしている。

そして、この種焼結炉では、そのワックス除去工程時に
粉末成形品から発生するワックスペーパを真空吸引して
、回収するためにワックストラップ装置を付帯している
。すなわち、このワックストラップ装置Ｅは、第８図に
示すように焼結炉Ａ内で粉末成形品Ｂを収納しているタ
イトボックスと外部の真空ポンプＤとを接続する排気ラ
インＣに介在されて、ワックスペーパを含んだ流通ガス
中からワックスを凝結して分離し、真空ポンプＤ側への
排気ラインＣ中にワックスペーパが混入スるのを防止す
る役目を果すものである。従来、このワックストラップ
装置には、ガスを流通させる導管内に冷却フィンや邪魔
板等を介入し、ワックスペーパを冷却トラップする方式
のものの使用が一般的となっている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、かかる冷却トラップ方式のものを使用した場
合の問題点として、次のような不具合が顕在化して来て
いる。つまり、この種のものを使用すると、トラップ初
期には良好な性能を示すものの、冷却フィン等にワック
スが露結しその表面がワックスで一旦覆われてしまうと
、トラップ効率が急激に低下してしまうことである。こ
のため、従来のシステムでは、ワックストラップ装置で
完全に除去されなかったワックスペーパの残りが、前記
真空ポンプ側の配管内で固化して管路を閉塞したり、真
空ポンプ（ロータリポンプ）内に吸引されてそのオイル
に混入しポンプ性能を劣化させたり、著しくは該ポンプ
を作動不能に至らしめる。そして、かかる排気系の動作
不良や故障は、単にそれらの機器の補修や交換時期を早
めることに止まらず、焼結炉内のワックスヘーハニヨる
汚染を助長し、ひいては焼結晶の品質をも害することに
なる極めてやっかいな不都合をもたらすことになる。

そこで、前記冷却フィンや邪魔板等の表面積をできるだ
け大きなものにする対策も講じられているが、このよう
にすれば装置の大型化を招くのみならず、経時的なトラ
ップ効率の低下現象の改善には本質的に奏効し得ないか
ら、満足すべき結果を期待できないのが実情である。

本発明は、かかる問題点に着目し、従来方式のものでは
不可避であった初期以降でのトラップ効率の低下を蒙ら
ない新しい原理に基づくワックストラップ装置を提供せ
んとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、このような目的を達成するために、導管内に
、該導管内に流通されるワックスペーパを含んだガスを
噴出させる小孔群を有する多孔部材を回転または揺動可
能に配設したことを特徴としている。

［作用］ すなわち、このような小孔群を有する多孔部材を導管内
で回転または揺動させれば、この多孔部材が流通ガスに
対し大きな流速とその小孔群に対する大きなガス流量を
もって相対的に運動することになり、これに伴ない導管
内に流通されるワックスペーパを含んだガスは強制的に
該多孔部材の小孔群を通過されるときその急激な流路断
面積の変化により各小孔から大きな膨張比で噴出し、断
熱吻張して自冷する。そして、この断熱膨張による自冷
現象と同時に、流通ガス中の含有ベーパが昇華（固形化
）して流通ガス中から分離し除去されることになる。し
たがって、このようなものであると、その小孔群が目詰
まりでも起さない限りトラップ効率が劣化することがな
く、また上記独自の原理に基づいて非常に高い効率のト
ラップ能が持続して発揮されるものとなる。

［実施例］ 以下、本発明の幾つかの実施例を図面を参照して説明す
る。

まず、第１図と第２図は、第１　％雄側に係るワックス
トラップ装置の概要を図示しており、装′　置本体を構
成するその導管１　（Ｌａ、ｌ　ｂ）の中途部に平面円
形をなす旋回室２を設けている。しかして、導管１は、
その一端側１ａが図外の焼結炉（タイトボックス）と接
続連通され他端側か図外の真空ポンプと接続されて、焼
結炉内で発生したワックスペーパを含んだガスが該焼結
炉内に供給したフローガス（不活性ガス）と共に真空ポ
ンプに吸引されて、強制的にその内部を流通されるよう
になっているとともに、前記旋回室２内に流通ガスを噴
出させる小孔群を有する多孔部材３をその軸心０１まわ
りに回転可能に配設している。

この多孔部材３は、その芯軸３Ｃに複数枚（図では４枚
）の金網３ａを交叉状に突出固定してなるもので、図外
の原動機に駆動されて旋回室２内で、例えば図示矢印の
方向の高速回転される。そして、その各金網３ａの部分
は、言うまでもなく多数の小孔ａ１を有しており、これ
らの各小孔、ｉＬｌ、即ち小孔群Ａ１からはワックスペ
ーパを含んだ流通ガスが噴出して通過される。

しかして、このような構成からなるワックストラップ装
置においては、その多孔部材３（金網３ａ）を旋回室２
内で高速回転しつつ焼結炉からのワックスペーパを含ん
だガスを流通せしめると、次のようにしてワックストラ
ップすることができるものとなる。すなわち、金網３ａ
を回転させれば、この金網３ａが流通ガスに対し大きな
流速とその小孔群Ａ１に対する大きなガス流量をもって
相対的に運動することになり、これに伴ない導管１内に
流通されるワックスペーパを含んだガスは強制的に該金
網３ａの小孔群Ａ１を通過されるさい、第３図に示すよ
うに、その急激な流路断面積の変化によりその各小孔ａ
１から大きな膨張比で噴出し、そのさい断熱膨張して自
冷するのである。そして、この断熱膨張による自冷現象
と同時に、流通ガス中の含有ベーパが昇華（固形化）し
て流通ガス中から分離し除去されることになる。

なお、昇華した固形ワックスは旋回室２および導管１ｂ
の内面に付着するが、この分離したフックスは旋回室２
近傍等に付設したヒータ（図示せず）で１乃至数チャー
ジ毎に溶融除去するようにすればよく、同時に金網３ａ
の目詰まりも取除かれる。

次いで、第４図と第５図に示す第２実施例に係、るもの
について説明する。このものは装置が立形に構成される
とともに、その導管１　（ｌａ、　　１ｂ）の旋回室２
内でその軸心Ｏ２まわりに回転可能に配設される多孔部
材４を、前記金網３ａに代えて、多数の小孔ａ１を千鳥
状などに穿孔してなる有孔板４ａを用いるようにしてい
る。そして。

このものでは、多孔部材４の軸心部に焼結炉側の導管１
ａと連通しワックスペーパを含んだガスが導入される中
空部４ｂを設け、この中空部４ｂから周方向に拡散する
ガスを各有孔板４ａの各小孔ａＸ　　（小孔群Ａｔ）か
ら強制的に噴出せしめるようにし・たちのである。

しかして、このような構成からなるワックストラップ装
置でも、前記第１実施例と同様の原理に基づき、流通ガ
ス中のワックスペーパがその多孔部材４による強制的な
断熱膨張作用で昇華トラップされ、流通ガス中からワッ
クス分が効率よく除去される。また、多孔部材４（有孔
板４ａ）が冷却フィンとしてワックスペーパを冷却トラ
ップする作用も同時に期待できる。なお、第４図におい
て、Ｗはその旋回室２の内周面に付着されるワックス、
ｈは旋回室２の外周面に付設されたヒータを示し、また
ｗｐはヒータｈで溶出させたワックスＷを旋回室２から
流出させるための流出ボートを示す。

さらに、上記の両実雄側を改良した第３実施例に係るワ
ックストラップ装置の概要を、第６図及び第７図につい
て説明する。このものは第２実施例の多孔部材４に代え
て、多孔部材５をその軸心Ｏｉのまわりに回転させるよ
うにしたものである。すなわち、この多孔部材５は、第
７図に示すように、その被包体金網５ａの中にラッシャ
リングのような冷却トラップ片５ｂを密に充填して板状
など所望の翼形状に成形したものを、前記中空部４ｂと
同様の中心中空部５Ｃのまわりに配置してなるもので、
外周の金網５ａが本来の多数の小孔ａ１　（小孔群Ａ＋
）を有するとともに、その内部に充填された冷却トラッ
プ片５Ｃが重なり合って多数の小孔ａｔ　　（小孔群Ａ
ｔ）をつくり出している。

しかして、このような構成のものであれば、多孔部材５
の金網５ａの小孔群Ａ１とその内部につくり出される迷
路状の小孔群Ａ１とが共同してワックスペーパを含んだ
流通ガスから断熱膨張作用でワックス分を昇華トラップ
するとともに、その内部に充填された冷却トラップ片５
ｂがその表面にワックスペーパを冷却トラフ・プする作
用が加重され、これら両件用が相まってワックストラッ
プが行なわれることになる。

さて、以上に列挙した本発明に係るワックストラップ装
置では、いずれにしても、その導管ｌ内に配設した多孔
部材３．４または５を回転させ乍らその小孔群Ａ、、Ａ
ｉまたはＡ１にガスを強制的に噴出せしめるノズル群の
役目を発揮させ、これらノズル群でのガスの断熱膨張作
用に伴なう自冷作用でワックスペーパを昇華トラップす
ることを基本的な作動原理としているものである。した
がって、このようなものであれば、その多孔部材３等の
小孔ａｌ等が目詰まりを起したりしない限り、従来の冷
却トラップ方式の場合のように経時的にトラップ効率が
低下することがなく、不変的なトラップ能を発揮できる
ものとなる。そして、このように多孔部材３等を流通ガ
スに対して回転させ、ガスの流速並びに流量を相対的に
高めて断熱膨張を強制的に行なわせるようにしたもので
あれば、その回転速度を高速化するようにすれば。

焼結炉の排気ガスに含まれているワックスペーパを従来
では不可能な極限域まで除去するようにすることができ
るものとなる。なお、第２及び特に第３実施例では、こ
の独自のトラップ原理に基づくものの他、冷却トラップ
による寄与も得られるものとなる。

以上、本発明を図示した実施例を基に説明したが、導管
ｌ内に配設する多孔部材３等は、要するに流通ガスを噴
出させるノズルの役目を果す小孔群を有するものであれ
ば、例示のもの以外にも種々の多孔材料を使用すること
が可能である・また、その導管１内への配設状Ｅ；や回
転機構等についても様々に工夫す・ることができる。

また、以上の説明では、導管１内に配設する多孔部材３
等を専ら回転させて作動させる場合について述べたが、
本発明のワックストラップ装置では、その導管ｌ内に配
設される多孔部材３等は、これを揺動運動させるように
してもよく、このようにしても回転運動による場合と共
通した作用、効果を奏する。

［発明の効果］ 以上に説明したように１本発明のワックストラップ装置
では、その流通ガスを多孔部材の小孔群（ノズル群）に
より断熱膨張させガスを自冷させてワックスペーパをト
ラップするようにしたものであるから、トラ−・プ効率
が漸次低下するおそれがなく、常時非常に良好な脱ワ−
・クス性能を発揮することができるものである。そして
、その独自の強力なトラップ能により、ワックストラッ
プ効率を従来の極限値を超えて高めるようにすることも
古島である。したがって、この装置を使用すれば、冒頭
で評言したような真空ポンプ側への不都合なワックスペ
ーパの混入が激減でき、さらに排気系統のトラブル発生
により誘発される諸問題も未然に解消できることになる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施−例を示すワックストラップ
装置の概略平面図、第２図はその多孔部材の形態を示す
側面図、第３図はその作動を示す要部拡大図である。第
４図は本発明の第２実施例を示すワックストラップ装置
の概略側断面図、第５図はその多孔部材の断面図である
。第６図は本発明の第３実施例を示すワックストラップ
装置の概略側断面図、第７図はその多孔部材の断面図で
ある。第８図は、ワックストラップ装置の設置個所等を
説明するための概要図である。 １（１ａ、１ｂ）　・拳・導管 ２・φ・旋回室 ３．４．５−−・多孔部材 ３ａ、５ａ・・舎金網 ４ａ・・−有孔板 ５ｂ−拳φ冷却トラップ片

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　導管内に、該導管内に流通されるワックスペーパを含
   んだガスを噴出させる小孔群を有する多孔部材を回転ま
   たは揺動可能に配設したことを特徴とするワックストラ
   ップ装置。