JPS6337679Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は金属を真空加熱し、焼入れ、焼戻し、
焼ならし、焼結及びろう付後の冷媒ガスをガス循
環させる熱処理装置とか、金属の浸炭、窒化、浸
硫、浸ホウ等の熱処理を行う前工程の及び油冷後
の金属の真空加熱気化洗浄装置の加熱ガス循環装
置、金属の焼入油槽内の油の循環装置、更にはセ
ラミツク類、グラフアイト類等非金属の焼結焼成
後の冷媒ガス循環装置等の金属等の熱処理装置に
関するもので、特に、上記ガス循環フアンの駆動
用電動機を熱処理炉の外部に設置してフアン軸の
貫通部を真空シールできるようにした金属等の熱
処理炉に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種金属等の熱処理炉としては、第４
図に示す如く中央部に格納した処理品を真空処理
できるように炉体の一部に、真空排気ポンプへ通
じる排気口ｂを設けて、炉体ａ内が真空にできる
ようにし、又、処理品ｃの加熱室ｄ内にヒータｅ
を設けて真空加熱できるようにすると共に、炉体
ａの上部に電動機用真空容器ｆを設けて、この中
にフアン駆動用の電動機ｇを設置し、該電動機ｇ
の軸ｈの下端にガス循環フアンｉを取り付け、炉
体ａ内のガスが循環するようにしてある。又、上
記加熱室ｄは天井扉ｊと炉床扉ｋが開閉できるよ
うにしてある。なお、第４図では同一炉内に加熱
装置と冷却装置を装備し、又、加熱は真空下のみ
で行い、雰囲気ガス等による冶金反応は行わない
炉の場合を示しており、加熱室ｄのまわりにガス
冷却装置（水冷フインチユーブ）ｌを、又電動機
ｇのまわりに電動機用冷却装置（水冷フインチユ
ーブ）ｍをそれぞれ設置している。ｎは炉体ａ内
と電動機用真空容器ｆ内を連通させる通排気孔で
あり、炉体ａ内と真空容器ｆ内を一体として真空
排気及び給気させるようにしてある。

上記従来の炉では、処理品ｃを加熱室ｄ内へ入
れ、炉体ａ内を排気真空にし、天井扉ｊ及び炉床
扉ｋを閉じ、ヒータｅで処理品ｃを加熱処理す
る。真空下で加熱後、不活性ガスを炉体ａ内に給
気し、天井扉ｊ及び炉床扉ｋを開き、次いで、ガ
ス循環フアンｉを回転させて炉体ａ内にガスを循
環させ、ガス冷却装置ｌを通して冷ガスを処理品
ｃに吹き付け、処理品ｃを冷却するようにしてあ
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、上記従来の形式では、炉体ａ内と通
じている真空容器ｆ内にフアン駆動用の電動機ｇ
を組み込んでいるため、次のような問題がある。

軸受用グリースが真空化により消耗又は劣化
してしまい、軸受部の寿命が低下する。

気化したグリースが真空引きのための通気孔
ｎを通して熱処理炉内に入るため、炉内及び処
理品ｃを汚し、又、高真空を維持できない。そ
のため高真空熱処理に適しない。

通気孔ｎを通して真空引きを行うと、構造上
の条件から小さい孔を通して真空引きを行うた
め、完全に真空にするために長時間を要し、又
は熱処理中に残ガスの分子が徐々に熱処理室に
流入し、上記と同様な結果となる。

電動機ｇは大気へ放熱しないため、別途冷却
装置ｍが必要となり、また耐発熱対策を施した
特殊電動機又は特殊伝導機構が必要となり、コ
ストアツプとなる。

又、従来では、第４図に示す形式に代え、ガス
循環フアンｉの軸の滑り部にて真空シールを行う
形式のものも考えられているが、この形式では、
フアン軸滑り面における耐真空シールが不十分で
あることから、 （） 液体シールやガスの粘性流体の域までが
限界であるため、圧力10^-1Pa程度までの圧力
シールが限界であり、近年ますます要求されつ
つある10^-3Pa以上の条件には適しないこと。

（） 適用金属種の増大と、特殊金属の開発の
多様化により冷却能力の向上等が要求され、ガ
ス循環能力の増大化の要求が高まつているが、
この要求に応ずるためフアンの回転数又はフア
ンの軸径を大きくすると、シール面部の滑り速
度が高くなりシール部の摩耗が甚だしくなる。

等の問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、上述した従来の問題に鑑み、近年ま
すます要求化されつつある高真空熱処理炉へ即応
させること、真空シールとガスシールを自動的に
作動させ確実性化を図ること、コストダウン、寿
命の延長、駆動効率の向上等を図ること、等を目
的としてなしたものである。

すなわち、本考案は真空にし得るようにした炉
と、該炉外に該炉からの熱影響を受けない距離だ
け離して設置した電動機と、該電動機の出力軸に
連結され前記炉の壁に内外を連通するよう穿設し
た孔を貫通し且つ該炉内のフアンと接続した回転
軸と、前記炉の外壁に取り付けられ前記回転軸を
支持し通気用の孔を有する軸受と、該軸受よりも
炉内側の前記回転軸に固定され且つ上部にシール
面を有する固定シール装置と、該固定シール装置
と前記軸受との間の前記回転軸に潤滑油シール装
置を介して回転及び回転軸に沿う移動ができるよ
う嵌装され且つ下面に前記固定シール装置のシー
ル面へ密着可能なシール材を有するシールユニツ
トと、前記孔の周囲の炉壁と前記シールユニツト
とを全面に亘り気密に接続し且つ炉の内外の圧力
差で変位して前記シールユニツトを固定シール装
置に密着離間させる可撓部材と、からなることを
特徴とする金属等の熱処理炉にかかるものであ
る。

〔作用〕

本熱処理炉において、真空シールは固定シール
装置と可動式シールユニツトより構成され、且
つ、可動式シールユニツトは真空シール材と潤滑
油シール装置より構成されている。

炉内が真空時には、差圧によつて可動式シール
ユニツトが移動せしめられ、真空シール材が固定
シール装置に密着固定されて、真空シールが可能
となる。

炉内にガスが給気されたときは、可動式シール
ユニツトが元の位置に戻つて真空シールが解除さ
れ、潤滑油シール装置の回転軸による滑り面油シ
ールが作用する。

従つて、軸の真空シールを完全になし得るの
で、従来のように真空装置内に電動機を設置する
必要がなくなり、電動機を炉から離して設置する
ことができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図及び第２図は本考案の一実施例を示すも
ので、炉体１の上部に、ガス循環フアン２の回転
軸３が貫通する孔４を設け、該孔４の周辺部の炉
外壁部には、二重壁構造にして水冷ジヤケツト５
を設け、且つ炉上部にフアンサポート６を設置
し、該フアンサポート６上にフアン駆動用の電動
機７を設置する。フアン２の回転軸３は、上記貫
通孔４を貫通して延び、上端部をフアンサポート
６に上部軸受８にて支持させると共に、その上端
を電動機７の出力軸９に一体的に連結し、上記回
転軸３の下端に、炉体１内に位置するガス循環フ
アン２を取り付け、上記フアンサポート６内に真
空シールをしたり解除したりできるシール機構を
備える。

上記シール機構の詳細は、第２図に示す如く、
回転軸３の下部軸受１０を、上記フアンサポート
６を載置させるためのフレーム１１上に載置さ
せ、該下部軸受１０の下方位置における回転軸３
に、上面にシール面１３を有する固定シール装置
１２を気密に嵌着し、該固定シール装置１２の上
方に、上記シール面１３に当接して真空シールを
行うためのシール材１５を下面に有し且つ内径部
に潤滑油シール装置１６及びガスシール装置１７
を設置してなる環状のシールユニツト１４を、軸
３に沿つて上下方向へ移動自在に備え、更に上記
可動式のシールユニツト１４と上記フレーム１１
との間にベローズ型式の撓み装置１８を気密に配
設し、該撓み装置１８の変位で可動式シールユニ
ツト１４が炉体１側へ変位させられてシール材１
５とシール面１３間で真空シールが行われるよう
にし、又、撓み装置１８の逆方向への変位で可動
式シールユニツト１４のシール材１５とシール面
１３間が離され真空シールが解除されるようにす
る。１９は下部軸受１０に設けた大気へ通じる通
気孔、２０はヒータ、２１はガスの流れを案内し
且つ上記ヒータ２０からの直熱を緩和するマツフ
ル、２２は処理品、２３は真空排気ポンプへ通じ
る排気口である。

上記構成としてあるので、フアン２の回転軸３
まわりにある下部軸受１０、シール材１５、下部
軸受１０用グリースをシールする潤滑油シール装
置１６、ガスシール装置１７は、水冷ジヤケツト
５により炉体１内の熱から保護されている。

今、処理品の真空処理のため、炉体１内を真空
又は大気圧より低い圧力にすると、大気圧との差
圧により通気孔１９から大気が流入し撓み装置１
８が炉内側へ撓む。これにより撓み装置１８に周
辺がつながつている可動式シールユニツト１４が
同時に回転軸３に沿い移動させられ、シール材１
５が固定シール装置１２のシール面１３に圧接さ
れ、シールユニツト１４と固定シール装置１２間
で真空シールされる。この真空シールで、シール
ユニツト１４の上方に位置している上下の軸受
８，１０では、軸受用グリースが気化劣化するこ
とが防止でき、潤滑性の性能及び寿命の条件から
グリースを選定することができる。

真空下で炉体１内を加熱した後、炉内へ給気し
て炉内が大気圧より高いか又は大気圧に近い場合
には、孔４を通して内圧が撓み装置１８にかか
り、撓み装置１８は内圧と自身のもつ弾性力によ
つて変位し、シールユニツト１４が上方へ変位さ
せられてシール材１５とシール面１３とが離れ、
真空シールが解除され、シールは回転軸まわりの
潤滑油シール装置１６とガスシール装置１７のみ
で行われることになる。

処理品２２の処理においては、次にフアン２を
回転運転してガスを循環させる。

なお、本考案の熱処理炉は、上記実施例にのみ
限定されるものではなく、たとえば、撓み装置１
８はベローズ型式のもので説明したが、軸等の装
置の大きさ、又は圧力条件によつてはベローズ型
式のものに代え、円板状のダイヤフラム型式のも
のを採用してもよい。又、本考案の装置は、第３
図に示す如き油焼入槽内の油撹拌装置の駆動軸の
シールに採用することができる。第３図中、２４
は油焼入槽、２５は焼入油、２６は油槽内及び冷
却中の処理品、２７は処理品２６を載置して昇降
できる焼入用昇降装置、２８は昇降用駆動装置、
２９は油冷却装置、３０は油循環用インペラー、
３１は該インペラー３０を駆動軸３２を介して駆
動させる電動機、Ｉは駆動軸３２まわりに設置し
た前記実施例と同様のシール装置である。

〔考案の効果〕

本考案は以上述べた如き構成、作用を有してい
るので、次の如き優れた効果を奏し得る。

(i) 軸受部が真空にさらされることがないので軸
受用グリースの気化が生ぜず、従つて軸受部の
寿命が低下することがない。

(ii) 軸受用グリースの気化が生じないので、熱処
理室内が汚染されることがなく、また熱処理室
を速く真の高真空に保つことが可能であり、近
年の高真空化の要求に対応できる。

(iii) 真空にするのは炉体内のみでよいため、短時
間に高真空度を得られる。

(iv) フアン駆動用電動機は常に大気条件下にある
ので、廉価な汎用電動機の使用が可能であり、
また別途に電動機用の冷却装置や真空容器が不
要であり、これらのことからコストダウンが図
れる。

(v) 真空及び給気の条件下によつて自動的にシー
ル部の選択切替えが行われ、従つて高度の作動
確実性を期待し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の金属等の熱処理炉の断面図、
第２図は第１図におけるシール装置を示すもので
第１図の部の拡大図、第３図は本考案の他の実
施例であり油撹拌装置に適用した例図、第４図は
従来の金属熱処理炉の断面図である。 １は炉体、２はガス循環フアン、３は回転軸、
７は電動機、８は上部軸受、１０は下部軸受、１
２は固定シール装置、１３はシール面、１４はシ
ールユニツト、１５はシール材、１６は潤滑油シ
ール装置、１８は撓み装置を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 真空にし得るようにした炉と、該炉外に該炉か
   らの熱影響を受けない距離だけ離して設置した電
   動機と、該電動機の出力軸に連結され前記炉の壁
   に内外を連通するよう穿設した孔を貫通し且つ該
   炉内のフアンと接続した回転軸と、前記炉の外壁
   に取り付けられ前記回転軸を支持し通気用の孔を
   有する軸受と、該軸受よりも炉内側の前記回転軸
   に固定され且つ上部にシール面を有する固定シー
   ル装置と、該固定シール装置と前記軸受との間の
   前記回転軸に潤滑油シール装置を介して回転及び
   回転軸に沿う移動ができるよう嵌装され且つ下面
   に前記固定シール装置のシール面へ密着可能なシ
   ール材を有するシールユニツトと、前記孔の周囲
   の炉壁と前記シールユニツトとを全面に亘り気密
   に接続し且つ炉の内外の圧力差で変位して前記シ
   ールユニツトを固定シール装置に密着離間させる
   可撓部材と、からなることを特徴とする金属等の
   熱処理炉。