(57)【要約】      （修正有）【課題】大きな容積のガス加熱ゾーンを必要とせず,有効な予熱を可能とする誘導加熱を伴う熱処理炉を提供する。【解決手段】装填或いは処理ゾーン３０と、少なくとも１つのガス入口２２と、当該熱処理炉内で上記ガス入口２２と上記装填或いは処理ゾーン３０との間に配置されたガス予熱チャンバ５０と、上記予熱チャンバ５０と上記装填或いは処理ゾーン３０を囲む少なくとも１つの側壁１２を有するサセプターと、電磁誘導によって上記側壁１２を加熱するのに適した界磁巻線１８と、を有する熱処理炉１０。上記予熱チャンバ５０の周りに配置された上記サセプターの上記側壁１２の部分１２１は、この部分に複数の厚さを減少された部分を形成するため、周方向に互いに離間した少なくとも２つの凹所１２１０を有する。【選択図】図１
2010002171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装填或いは処理ゾーン（３０）と、
少なくとも１つのガス入口（２２）と、
当該熱処理炉内で上記ガス入口（２２）と上記装填或いは処理ゾーン（３０）との間に配置されたガス予熱チャンバ（５０）と、
上記予熱チャンバ（５０）と上記装填或いは処理ゾーン（３０）を囲む少なくとも１つの側壁（１２）を有するサセプターと、
誘導によって上記側壁（１２）を加熱するのに適した界磁巻線（１８）と、を有し、
上記予熱チャンバ（５０）の周りに配置された上記サセプターの上記側壁（１２）の部分（１２１）が、この部分に複数の厚さを減少された部分を形成するため、周方向に互いに離間した少なくとも２つの凹所（１２１０）を有する熱処理炉（１０）。
【請求項２】
上記予熱チャンバ（５０）の周りに配置された上記サセプターの上記側壁は、互いに均等に離間した３つの凹所（１２１０）を有する請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項３】
上記複数の凹所（１２１０、２２１０、３２１０）は、上記サセプターの上記側壁の内側縁或いは外側縁に形成されている請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項４】
上記複数の凹所（１２１０、２２１０、３２１０）は、互いに規則的に離間されている請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項５】
上記複数の凹所（１２１０、２２１０、３２１０）を含む上記側壁の上記複数の部分は、上記側壁の厚さの３０％から６０％の範囲内にある厚さを有する請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項６】
上記複数の凹所（１２１０、２２１０、３２１０）の高さは、上記予熱チャンバの高さに満たない請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項７】
上記複数の凹所（１２１０、２２１０、３２１０）は、少なくとも１５ｃｍの幅を有する請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項８】
上記サセプターの上記側壁は、少なくとも、上記装填ゾーン（３０、３３０）を囲む上筒（１２２、３２２）、および上記予熱チャンバ（５０、３５０）を囲む上筒（１２１，３２１）により形成されており、上記下筒が上記複数の凹所（１２１０、３２１０）を有する請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項９】
上記下筒（１２１）は、上記予熱チャンバ（５０）の上記側壁を形成し、そして、上記予熱チャンバ（５０）の上記頂板（６０）を支持するための肩部（１２１ａ）を有する請求項８に記載の熱処理炉。
【請求項１０】
上記サセプターの上記側壁（１２、３１２）は、グラファイトにより形成されている請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項１１】
上記複数の凹所は、電気的絶縁材で満たされている請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項１２】
上記絶縁材は、断熱材でもある請求項１１に記載の熱処理炉。
【請求項１３】
上記界磁巻線は、５０Ｈｚから１０００Ｈｚの範囲にある周波数を有する交流電圧発生機に接続されている請求項１に記載の熱処理炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理に使用される誘導加熱炉或いは誘導加熱装置に関し、その熱処理で使われるガスが当該加熱炉の処理チャンバ内へ導入される前に予熱される。このような加熱炉は、特に、浸炭パーツや高密度多孔性基材など、化学気相浸透法による熱化学処理を実施するために使用される。
【背景技術】
【０００２】
本発明の適用分野は、例えば、構造パーツを構成するのに適した機械特性、および高温に至るまでこれら特性を維持する能力を有する材料など、熱構造の複合材料でパーツを作る技術分野である。熱構造の複合材料の一般的な例は、熱分解カーボンマトリックスによって高密度化された炭素繊維補強組織を有する炭素／炭素（Ｃ／Ｃ）複合材、および、（カーボンやセラミックで形成された）セラミックマトリックスによって高密度化された無反応性の繊維補強組織を有するセラミックマトリックス複合材（ＣＭＣｓ）である。
【０００３】
Ｃ／Ｃ或いはＣＭＣ複合材パーツを形成する多孔性基材の高密度化のための良く知られた方法は、化学気相浸透法（ＣＶＩ）である。高密度化のための基材は、加熱されたファーナス（furnace）や加熱炉（oven）の装填ゾーン内に配置される。上記マトリックスを構成する材料として少なくとも１種のガス状の先駆物質を含む反応ガスは、上記加熱炉内へ導入される。上記加熱炉の内側の温度および圧力は、上記反応ガスが上記複数の基材の複数の孔内へ拡散することができ、且つ、上記反応ガスの少なくとも１種の成分を分解することにより、或いは複数の成分同士の化学反応により、マトリックスを構成する材料の堆積物を上記複数の孔内に形成するように制御され、上記複数の成分が上記マトリックスの上記先駆物質を形成する。この方法は、上記反応ガスの上記複数の基材への拡散を促進するように、低い圧力の下で実施される。熱分解カーボンやセラミックのようなマトリックスの材料を形成するように上記複数の先駆物質が変形される温度は、一般に９００℃より高く、一般に１０００℃に近い。
【０００４】
上記加熱炉の上記装填ゾーンの隅から隅までで起る上記基材の可能な限り均一な高密度化を確実にするため、密度の増大に関し、および形成されるマトリックス材料のミクロ構造に関し、上記装填ゾーン内の温度を実質的に均一にすることが必要である。
【０００５】
従って、加熱炉は、通常、該加熱炉内へ反応ガスを導入するための入口と上記装填ゾーンとの間に反応ガスを予熱するための予熱チャンバ或いは予熱ゾーンを有する。一般に、上記予熱ゾーンは、反応ガスが通過する複数の有孔プレートを有する。
【０００６】
上記複数の基材と同様に上記ガスを予熱するための上記複数の有孔プレートは、上記加熱炉内に存在することによって加熱される。この加熱炉自体は、一般に、例えばグラファイトによって形成された“サセプター”として知られている二次誘導によって加熱される。このサセプターは、上記加熱炉の側壁を規定し、上記加熱炉を囲む界磁巻線すなわち“誘導コイル”と接続されている。良く知られた誘導加熱の法則によると、誘導コイルを流れる電流によって発生された変化する磁界の中に上記サセプターが置かれた場合、誘導された電流が上記サセプター内を流れ、この誘導された電流が誘導電流を“反射”する。上記サセプター内における誘導電流の流れは、ジュール効果による当該サセプターの加熱を引き起こす。この方法で放散された熱は、上記サセプターによって規定された加熱炉内へ放射状に伝達される。
【０００７】
上記加熱炉の寸法（直径）が大きくなると、上記装填された複数の基材が実質的な温度変化に晒されることに出願人は気付かされる。意味のある実施例は、複数の基材に対する等温化学気相浸透法（ＩＣＶＩ）であり、上記複数の基材は、Ｃ／Ｃ複合材ブレーキディスクの製造のため、炭素繊維の環状のプリフォーム或いは予め高密度化された環状の半加工品によって構成される。これら複数の基材は、上記加熱炉の底部に配置された反応ガス予熱チャンバの上方で、装填ゾーン内の１つ或いはそれ以上の垂直スタック内に配置される。高密度化による不均一性を減少し、不所望な塊（species）の発生を防止するため、高密度化の間中、上記反応ガスの温度変化を小さくすることが重要である。あいにく、上述したタイプの予熱チャンバを用いた場合、事実上の温度変化が観測される。
【０００８】
一般に、ガス予熱チャンバを有するいかなる熱処理炉であっても、ガスの予熱のため、このようなチャンバから排出されるガスが、熱処理の間中、十分な熱制御を許容することが重要である。
【０００９】
この問題を解決するため、加熱ゾーンを広げることにより、特に、加熱炉の全容積に対して上記装填ゾーンの容積を犠牲にして加熱ゾーンの容積を高さ方向に大きくすることにより、ガスが予熱される有効性が増大されることが考えられる。しかしながら、化学気相浸透法のような処理には、産業規模で大量の投資が要求され、極めて長い処理時間が費やされる。それゆえに、加熱炉が既に使用されているか或いは新しく形成される加熱炉であるかにかかわらず、高いレベルの生産性が加熱炉に強く望まれており、処理対象となる基材やパーツを装填するための作業容積が、反応ガスを加熱するための容積と比べて可能な限り大きくなることが望まれている。
【発明の概要】
【００１０】
この発明の目的は、ガス加熱ゾーンのための大きな容積を必要とすることなく、加熱炉の生産性を低下させることなく、可能であれば生産性を改良し、予熱の有効性を増大できる、熱処理炉のデザインを提供することにある。
【００１１】
このため、本発明は、装填或いは処理ゾーンと、少なくとも１つのガス入口と、当該熱処理炉内で上記ガス入口と上記装填或いは処理ゾーンとの間に配置されたガス予熱チャンバと、上記予熱チャンバと上記装填或いは処理ゾーンを囲む少なくとも１つの側壁を有するサセプターと、誘導によって上記側壁を加熱するのに適した界磁巻線と、を有し、上記予熱チャンバの周りに配置された上記サセプターの上記側壁の部分が、この部分に複数の厚さを減少された部分を形成するため、周方向に互いに離間した少なくとも２つの凹所を有する熱処理炉を提案する。
【００１２】
上記予熱チャンバを囲む側壁に複数の凹所が配置された複数の薄肉部分を有するサセプターを用いることで、局所的に集中された複数の加熱ゾーンが生出される（分離された複数の温度ピーク）。
【００１３】
これら分離された複数の温度ピークによって、上記予熱チャンバ内における全体温度も増大される。このことは、全体的な熱容量の点でも上記予熱チャンバの有効性を改良し、上記加熱炉の装填能力を減少させる上記予熱チャンバの容積の増大にたよることなく実施される。
【００１４】
本発明によると、複数の凹所を有する上記サセプターの上記部分は、上記予熱チャンバのレベルに配置される。これにより、複数の有孔基材を高密度化するための熱処理をするとき、上記装填ゾーン内に複数のホットスポットを生出させることを防止する。ホットスポットから離れた他の基材の高密度化と比べて、上記複数のホットスポットに近い基材の加速された高密度化が引き起こされる。
【００１５】
上記複数の凹所は、上記サセプターの上記側壁の内側縁或いは外側縁に形成される。上記複数の凹所は、好ましくは、上記筒の外側に開放している。上記複数の凹所は、上記肉薄にされた複数の部分から放出された熱の良好な分割を得るため、好ましくは、互いに規則正しく離間している。例えば、上記サセプターの側壁の上記部分が３つの凹所を有する場合、それらは互いに１２０°ずつ離間されている。また、上記複数の凹所は、アルミナなどの絶縁性および断熱性を有する材料で満たされる場合もある。
【００１６】
上記複数の薄肉部分を上記予熱チャンバのレベルに配置して、上記複数の基材内における堆積速度を局所的に乱す上記装填ゾーンにおける複数のホットスポットの発生を防止するように、上記複数の凹所は、好ましくは、上記予熱チャンバおよび上記装填支持部材の高さより低い高さを有する。
【００１７】
本発明の１つの実施例によると、上記サセプターの上記側壁は、上記複数の凹所を有する下筒と、上記装填或いは処理ゾーンを主に囲む上筒と、を含む少なくとも２つの筒に分けられる。従って、上記複数の凹所を含む上記サセプターの上記側壁の上記部分は、上記壁の残りの部分から独立して形成可能である。
【００１８】
本発明の他の特別な実施例において、上記下筒は、上記予熱チャンバの上記側壁を形成し、上記予熱チャンバの上記頂板を支持するための肩部を有する。
【００１９】
本発明のさらにまた特別な実施例によると、上記下筒は、上記予熱チャンバから分離されている。
【００２０】
上記誘導子は、およそ５０（Ｈｚ）から１０００（Ｈｚ）の範囲内にある周波数で動作する交流電圧発生機によって駆動される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明の高密度化加熱炉の他の特徴および効果は、以下の図面を参照して、限定しない以下の説明を読めば明らかである。
【図１】図１は、本発明の高密度化加熱炉の実施例の概略断面図である。
【図２】図２は、面II-IIで切断した図１の加熱炉の断面図である。
【図３】図３は、図１の加熱炉の下部分の拡大図である。
【図４】図４は、図１の加熱炉のサセプターの下筒の斜視図である。
【図５】図５は、図４の下筒の変形例の斜視図である。
【図６】図６は、サセプターの下筒にある凹所に近い位置および離れた位置それぞれにおける温度変化をプロットしたグラフである。
【図７】図７は、本発明の高密度化加熱炉の他の実施例の下筒の拡大図である。
【図８】図８は、図７の加熱炉のサセプターの下筒の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明は、熱処理に使用され、その熱処理で使われるガスが当該加熱炉の装填領域に導入される前に予熱チャンバで加熱される、いかなるタイプの誘導加熱炉或いは誘導加熱装置にも適用される。このような加熱炉は、特に、浸炭パーツや高密度多孔性基材など、化学気相浸透法（ＣＶＩ法）による熱化学処理を実施するために使用される。
【００２３】
この発明による上記加熱炉の実施例は、Ｃ／Ｃ複合材を材料としたブレーキディスクの製造に使用される、炭素繊維プリフォーム或いは予め高密度化された半加工品によって構成された環状多孔性基材の高密度化への適用に関し、以下に説明される。このようなブレーキディスクは、飛行機の車輪やレーシングカーのために一般的に使用される。
【００２４】
高密度化加熱炉の第１実施例が図１〜図３を参照して説明される。図１は、円筒形の側壁１２、底壁１４、および頂壁１６によって規定された加熱炉１０を示す。
【００２５】
ガス予熱チャンバ５０は、加熱炉の底壁１４とガス分配プレート６０との間に配置されている。良く知られているように、上記予熱チャンバ５０は、例えばグラファイトで形成された複数の有孔プレート５２１〜５２４を有し、これら複数の有孔プレート５２１〜５２４は、上下に重なるように配置され、例えばグラファイトで形成された複数のスペーサースタッド２８および複数の環状スペーサー２９によって互いに離間して保持されている（図３）。ダクト５８は、底板１４を介して、反応ガス入口２２を予熱チャンバ５０へ接続する。
【００２６】
高密度化のための複数の基材３２は、荷重支持プレート４０上に立てられて装填ゾーン３０（反応チャンバ）内に配置された複数の垂直環状スタック３１ａ〜３１ｌ（図２）内に配置されている。上記プレート４０は、上記複数のスタック３１ａ〜３１ｌの内容積３６ａ〜３６ｌに並んだ複数の通路４０ａを有し、各スタックは、その頂端がカバー３４ａ、３４ｂなどにより閉塞されている。また、上記ガス分配プレート６０は、上記複数の通路４０ａおよび上記内容積３６ａ〜３６ｌに並ぶ複数の通路６０ａを有する（図３）。これら複数の通路６０ａは、複数の筒状体６１によって複数の通路４０ａにそれぞれ接続されている。これら複数の筒状体６１は、複数の開口４０ａに並んだホルダープレート７０の複数の開口７０ａ内に通じる。複数のリング８４は、上記複数の筒状体６１の頂部と上記複数の開口４０ａとの間に置かれている。上記ホルダープレート７０は、複数のスタッド８６を介して、上記荷重支持プレート４０を支えている。同様に、上記ホルダープレート７０は、複数のスタッド６２を介して、上記ガス分配プレート６０によって支持されている。
【００２７】
それぞれ複数の基材３２を有する上記複数のスタック３１ａ〜３１ｌは、上記荷重支持プレート４０上に置かれ、少なくとも１つの中間プレート４２によって、複数の重ねられた部分に分割されている。これら少なくとも１つの中間プレート４２は、上記複数の基材３２の通路に並んだ複数の中央通路４２ａを有する。上記各基材３２は、複数のギャップ４６を決める複数のスペーサー４４によって、近接する基材から分離され、或いはプレート４０、４２またはカバー３４から分離されている。上記複数のスペーサー４４、或いは少なくともそのいくつかは、ガスのための複数の通路を空間３６ａ〜３６ｌおよび３８の間に与えるために配置されている。これら複数の通路は、米国特許5 904 957に開示されているように、空間３６、３８の間の圧力が実質的に均衡するような方法で、或いは、米国特許7 182 980に開示されているように、空間３６、３８の間の圧力勾配を維持する単なる複数の漏れ通路を構成するような方法で、形成される。
【００２８】
上記開口２２を介して上記加熱炉内への流入が認められた反応ガスは、上記プレート５２の多数の穿孔を流通して、予熱チャンバ５０を通って流れる。そして、このようにして予め加熱されたガスは、上記複数の通路６０ａおよび上記複数の筒状体６１によって運ばれて、上記プレート４０の複数の通路４０ａ、４０ｂを通って、上記複数のスタックの内部空間３６ａ〜３６ｌに届く。さらに、このガスは、上記複数のスタックの外側で上記装填ゾーン３０の内側の空間３８へ流れる。この流出ガスは、上記頂壁１６を通って形成された通路２４を介して排出される。この通路２４は、パイプによって、吸引ポンプ（図示せず）のような吸引手段へ接続されている。
【００２９】
図２には、１２個のスタックが図示されているが、これらスタックの数は、当然のことながら、多く或いは少なくできる。
【００３０】
異なる実施例において、上記複数の内部空間３６ａ〜３６ｌは、それぞれ、その底部で閉塞され、そして、その頂部を介して、上記通路２４に連絡される。そして、上記予熱チャンバ５０から流れ込んだ反応ガスは、装填ゾーンの空間３８内へ流れ込み、上記空間３８から空間３６ａ〜３６ｌへ向けて上記ゾーン内を流れ、上記空間３８がその頂端で閉塞される。
【００３１】
さらに異なる実施例において、反対に、上記反応ガス入口が上記加熱炉の上記頂壁１６を通って形成され、それに伴い、上記予熱ゾーンが上記加熱炉の上記頂部に配置され、そして、上記空間３６ａ〜３６ｌが上記予熱ゾーンに連結されてその底部が閉塞され、その一方で、上記空間３８が上記加熱炉の上記底壁を通って形成されたガス出口に連絡される。
【００３２】
熱分解カーボンマトリックスを形成するため、上記反応ガスは、炭化水素など１つ或いはそれ以上のカーボン先駆体を含んでいる。一般に９０°より高い温度、例えば９５０°から１１００°の範囲内で、且つ低い圧力、例えば０．１キロパスカル（ｋＰａ）より低い圧力の下で、化学気相浸透法が実施される。
【００３３】
上記円筒形の側壁１２は、例えばグラファイトで形成された二次誘導、すなわち“サセプター”を構成している。サセプターは、上記加熱炉の外側に配置された少なくとも１つの誘導コイルによって形成された誘導一次コイル或いは界磁巻線１８と結合される。絶縁材２０は、上記界磁巻線１８と上記側壁１２との間に介在されている。良く知られているように、上記加熱炉は、上記界磁巻線１８に交流電流（ＡＣ）電圧を流すことによって加熱された上記サセプター１２によって加熱される。この目的のため、上記界磁巻線の複数のコイルは、交流電圧発生装置（図示せず）に接続されている。
【００３４】
上記界磁巻線１８によって生出された磁界は、壁１２（サセプター）内部に誘導電流を生じさせ、ジュール効果によって壁１２を加熱する。そして、誘導電流が流れることで加熱されるサセプターの到達温度は、電流が流れることのできる断面積に直接的に依存する。
【００３５】
導体内で浪費される電力は、下式を用いて表現できる：  
Ｐ＝ＲＩ２ 
Ｐ＝浪費された電力；
Ｒ＝上記導体の抵抗；および
Ｉ＝上記導体内を流れる電流。
【００３６】
さらに、上記導体の抵抗は、下式を用いて算出される：
Ｒ＝ρＬ／Ｓ
Ｒ＝抵抗（Ω）；
ρ＝固有抵抗（μΩ・ｍ）；
Ｌ＝長さ（ｍ）；
Ｓ＝断面積（ｍｍ２）。
【００３７】
従って、上記誘導電流の流れの断面積を細くすることで、浪費される電力の増大を引き起こし、上記導体の温度上昇を引き起こす。
【００３８】
抵抗、および結果的に浪費される電力は、上記サセプターの壁を薄くすることで増大することができ、空隙のサイズの増大を引き起こす。
【００３９】
この発明によると、上記予熱チャンバ５０を囲む上記側壁１２の部分は、上記加熱炉のこの高さ位置における局所的な加熱を生じるため、断面積を減少した部分を有する。
【００４０】
より正確には、図１および図３に示すように、上記側壁１２は、少なくとも２つの部分で形成されている。すなわち、上記側壁１２は、均一な厚さの壁を有する上筒１２２と、その外周に沿って均一に振り分けられた３つの凹所１２１０を有する下筒１２１と、を有する。図４に示すように、上記各凹所１２１０は、上記下筒１２１の他の部分の壁の厚さｅ１より薄い壁厚ｅ２を有する壁部分を上記下筒１２１に形成する。
【００４１】
上記凹所１２１０の一般に言う高さｈは、上記予熱チャンバの高さより少なくとも僅かに小さくされている。これにより、上記装填ゾーン内において、密度を高められる上記基材の均一性を損なう加熱スポットの生出を避ける。
【００４２】
壁厚の所望する減少を決める上記凹所の深さｐは、減少された厚さ部分において所望された局所的に集中された高温（“超加熱”）の関数である。図４に示すように、上記サセプターの上記下筒１２１を通って流れる誘導電流Ｉｉｎｄは、上記複数の凹所１２１０の位置での上記下筒１２１の壁厚ｅ２が他の部分の壁厚ｅ１より小さいことから、これら複数の凹所１２１０でより小さい流れ断面を有する。これら小さな流れ断面を通る電流は、上記下筒１２１の他の部分に生じる熱より大きいジュール効果による加熱を生じる。上記壁厚ｅ２をより減少させる（例えば、上記複数の凹所の深さｐを大きくする）と、集中された加熱効果がより大きくなる。しかしながら、上記複数の凹所１２１０における上記壁厚の減少可能範囲は、上記下筒１２１の材料が機械的に弱くなる厚さを超える厚さに制限される。上記厚さｅ２は、好ましくは、上記他の部分の壁厚ｅ１の３０％から６０％の範囲内の厚さと一致する。
【００４３】
上記複数の凹所１２１０は、所望の電流路の減少された断面の長さ（集中された加熱ゾーンの長さ）の関数として決められた幅ｌも有する。しかしながら、この幅ｌは、上記各凹所１２１０の側端間で形成される電気アークが、上記減少された断面部分の周りを誘導電流の一部が流れることを許容して上記加熱効果を減少させることから、上記電気アークのいかなる危険をも避けるため十分に大きくしなければならない。例えば、上記複数の凹所１２１０は、もし上記破壊電圧を両立する場合、少なくとも１５（ｃｍ）の幅ｌを有する。上記複数の凹所の最小幅は、上記加熱炉で使用するガスの圧力の関数として決められる。パッシェンの法則によると、圧力を低くすると、与えられた破壊電圧で電気アークが生出する危険が大きくなる。上記３つの凹所１２１０は、上記下筒の外周の実質的に２０％から３０％の範囲をわずかに占有する幅を有する。
【００４４】
この実施例において、上記下筒１２１は、その内面上に肩部１２１ａを有し、この肩部１２１ａは、上記ガス分配プレート６０を置くベースを形成している。
【００４５】
上記サセプター１２の上記下筒１２１が本発明の凹所１２１０を有する場合に生じる効果を示すため、いくらかの温度計測を実施した。これらの計測は、図１から図４を参照して上述した加熱炉と同様の加熱炉、例えば、上記サセプターの上記下筒が、該下筒の外周に沿って均一に（互いに１２０°で）分割された３つの凹所を有する加熱炉で実施された。上記サセプターの上記下筒は、４１９０（ｍｍ）の外径、上記肩部より上方の３８３０（ｍｍ）の内径、および上記肩部より下方の２９８０（ｍｍ）の内径を有する。上記３つの凹所は、それぞれ、２３８（ｍｍ）の高さ、２１２（ｍｍ）の深さ、および２００（ｍｍ）の幅を有する。
【００４６】
図６は、上記加熱炉を加熱した場合の温度変化を示してある。カーブＡは、凹所の上方で上記サセプターの上記ベースから３８０ｍｍ離れた位置に配置した温度プローブで計測した温度を示し、カーブＢは、凹所の無い位置で上記サセプターの上記ベースから上方に３８０ｍｍ離れた位置に配置した温度プローブで同様に計測した温度を示す。これによると、上記加熱炉が加熱されると、上記筒の他の部分の温度より上記凹所の近くの方がより高温にされていることが分かる。このことは、上記誘導効果の下で局所的に集中された加熱ゾーンのための上記複数の凹所の能力を示すものである。
【００４７】
下記の表１は、例えば、凹所を持たない壁を有するサセプターを用いた従来の加熱炉、および、例えば、上記下筒が上述した３つの凹所を有するサセプターを有する本発明の加熱炉の両方において、ＣＩＶサイクルの最中に計った温度を示す。これら２つの加熱炉は、同様の寸法を有し、例えば、図１および図２を参照して上述した複数の垂直環状スタック内に配置されたプリフォームが同様に装填される。ＣＶＩは、上記各加熱炉のそれぞれにおいて同じコンディション（圧力、流量、およびガス成分）で実施され、上記界磁巻線は、（振幅および周波数に関して）同じ電力供給を受ける。
【表１】
2010002171.tif 000003
【００４８】
上記表１で与えられた温度計測は、本発明の凹所を有するサセプターを用いて従来の加熱炉より低いサセプター温度を用いた加熱炉において、浸透サイクルの間中、装填物の全体にわたって高くより均一な温度が得られたことを示す。
【００４９】
上記２つのＣＶＩサイクルは、中央のスタックの底の温度が高密度化の終わりで実質的に同じ（９７７℃および９７８℃）であることから、互いに極めて似ている。
【００５０】
高密度化の開始と終わりの間での温度変化は、本発明の加熱炉の方が従来の加熱炉より実質的に低い。すなわち、中央のスタックの底では従来の温度差が４７℃であるのに対して本発明が３３℃であり、側部のスタックでは従来の温度差が４７℃であるのに対して本発明が１０℃である。
【００５１】
さらに、上記サセプターのオーバーヒートが防止され、上記サセプターの全体温度が約１４００℃にされる。そして、堆積された熱分解カーボンの変質のリスクが減少され、特に、不所望な堆積物（煤）、および上記サセプター上の熱負荷の発生が減少され、使用寿命が延長される。
【００５２】
そして、上記加熱炉の一般的な熱効率が改良され、このことは、高密度化の開始時において、中央のスタックの底の温度が、従来の９２７℃に対して本発明は９４３℃であることからも分かる。
【００５３】
本発明の異なる実施例によると、図５に示すように、上記サセプターは、上記筒の内周縁に形成された複数の凹所２２１０を有する下筒２２１を有する。
【００５４】
図７は、さらに異なる実施例の高密度化加熱炉３００を示す。この加熱炉３００は、下筒３２１が予熱チャンバ３５０から機械的に切り離されている点で図１の加熱炉と異なる。この実施例によると、上記予熱チャンバ３５０は、側壁３５１、上記加熱炉の底壁３１４、およびガス分配プレート３６０によって規定されたボックス３９０によって形成されている。複数の有孔プレート３５２は、この方法で形成された上記ボックス内に収容される。
【００５５】
上記加熱炉３００の上記サセプターを構成しコイル３１８と組み合わされる円筒状の側壁３１２は、少なくとも２つのパーツ、すなわち、均一な壁厚を有する上筒３２２、および下筒３２１によって形成されている。図８に示すように、上記下筒３２１は、上述した下筒１２１と同様に、３つの凹所３２１０を有する。これら３つの凹所３２１０は、上記下筒３２１の外周に沿って均一に分配され、該下筒の残りの部分の壁厚より薄い壁部分を該下筒３２１に形成する。これら複数の凹所は、上記下筒の内周縁に設けられても良い。
【００５６】
これら複数の凹所の上記高さ、上記深さ、および上記幅は、上述した条件範囲の関数である。これら複数の凹所は、上記下筒の内周縁に設けられても良い。
【００５７】
上記加熱炉３００の他の構成要素は、上述した加熱炉１０と同様であり、説明を簡略化するため、ここでは再びその説明はしない。
【００５８】
本発明の１つの実施例によると、上記複数の凹所は、上記筒の機械的な補強のため、非導電性材料で満たされても良い。さらに、上記加熱炉の囲いから外側への放熱を抑制するため、上記複数の凹所への充填材は、断熱材にすることが好ましい。例えば、このような材料として、アルミナがある。
【００５９】
上記サセプターの上記下筒にある上記複数の凹所によって生出される局所的に集中された加熱効果は、駆動周波数の減少とともに増大する有効性の効果である。上記誘導コイルは、５０Ｈｚから１０００Ｈｚの範囲、例えば８５０Ｈｚの周波数を有する交流電圧の発生機によって電力供給される。
【００６０】
最後に、本発明の適用分野は、Ｃ／Ｃ複合材ブレーキディスクの製造に限るものではなく、特に上述した米国特許5 904 957に開示された例えばロケットエンジンロケットの複数の分岐部分の他のＣ／Ｃ複合材パーツの製造に及んでも良いことに気付くべきである。より一般的には、本発明は、例えば、Ｃ／Ｃ複合材に限らずＣＭＣなどのいかなるタイプの熱構造複合材料のパーツの製造に適用できる。ＣＭＣの製造において、反応ガスの成分は、セラミックマトリックスの特性を有するものが選択される。セラミックマトリックスのためのガス状の先駆物質は、シリコンカーバイドマトリックスを形成するための、例えばメチルトリクロロシラン（ＭＴＳ）や水素ガス（Ｈ２）として良く知られている。種々のセラミックマトリックスの形成方法については、フランス特許2 401 888を参照できる。
【００６１】
有孔基材の高密度化の他に、例えば浸炭のための熱処理のため、当業者は、研究の下で加熱炉のサイズや形状を適合させるように上述した筒１２１を使用および適用することによって、本発明を実行することの困難性は無い。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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