(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱材料製の炉体と、炉体内に配置された被処理物が収納される処理室を構成するマッフルと、炉体内に、マッフルを囲うようにして配置されるヒータと、マッフルの下端の開口を通して処理室に被処理物を出し入れする昇降自在な可動体とを備える熱処理炉であって、
炉体の底部に開設した開口の周縁部にマッフルの下端が着座するように構成され、可動体に、該可動体の上昇端位置で、マッフルの下端の開口を閉塞すると共に、炉体の底部の開口周縁部に着座するマッフルの下端の着座部を該開口周縁部から押し上げる押圧板が設けられ、
更に、炉体の内部空間に気体を流してマッフルを冷却する冷却手段を備え、冷却手段は、可動体の上昇端位置で炉体の底部の開口周縁部とマッフルの下端の着座部との間に生ずる隙間と、炉体の天井部に形成した開閉自在な通気孔との一方から炉体内に気体を導入して、他方から気体を排気するように構成されることを特徴とする熱処理炉。
【請求項２】
前記炉体を覆うハウジングを備え、前記可動体に、該可動体の上昇端位置で、ハウジングの底部に開設した開口を閉塞する蓋板が設けられ、ハウジングと炉体との間に、前記通気孔に連通する第１空間と、炉体の底部の開口に連通する第２空間とが設けられ、ハウジングに、第１空間と第２空間との一方に連通する排気口と、第１空間と第２空間との他方に連通する給気口とが設けられ、前記冷却手段は、給気口に気体を供給し、排気口から気体を排気するように構成されることを特徴とする請求項１記載の熱処理炉。
【請求項３】
前記冷却手段は、前記排気口と前記給気口とを結ぶ通風路と、この通風路に介設した、気体を排気口から吸引して給気口に送風するファンと、通風路にファンと直列に介設した冷却用熱交換器とで構成されることを特徴とする請求項２記載の熱処理炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マッフルを備える熱処理炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、断熱材料製の炉体と、炉体内に配置された被処理物が収納される処理室を構成するマッフルと、炉体内に、マッフルを囲うようにして配置されるヒータと、マッフルの下端の開口を通して処理室に被処理物を出し入れする昇降自在な可動体とを備え、可動体の上昇で処理室に被処理物を収納すると共にマッフルの下端の開口を閉塞し、処理室に雰囲気ガスを導入した後ヒータに通電して、被処理物に所定の雰囲気中で加熱処理を施す熱処理炉が知られている。
【０００３】
また、このような熱処理炉において、炉体を複数部分に分離可能に構成し、加熱処理後に開閉機構により炉体の複数部分を互いに離隔するように開き、マッフルを外気に露出させて冷却するようにしたものも知られている（例えば、特許文献１参照）。これによれば、被処理物を処理室に収納したまま冷却することができ、冷却時に被処理物が外気に晒されて劣化することを防止できる。
【０００４】
然し、このものでは、炉体の構造が複雑になると共に炉体の開閉機構が必要になって、コストが高くなる不具合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４７９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、炉体を開閉せずにマッフルを効率良く冷却できるようにした熱処理炉を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、断熱材料製の炉体と、炉体内に配置された被処理物が収納される処理室を構成するマッフルと、炉体内に、マッフルを囲うようにして配置されるヒータと、マッフルの下端の開口を通して処理室に被処理物を出し入れする昇降自在な可動体とを備える熱処理炉であって、炉体の底部に開設した開口の周縁部にマッフルの下端が着座するように構成され、可動体に、該可動体の上昇端位置で、マッフルの下端の開口を閉塞すると共に、炉体の底部の開口周縁部に着座するマッフルの下端の着座部を該開口周縁部から押し上げる押圧板が設けられ、更に、炉体の内部空間に気体を流してマッフルを冷却する冷却手段を備え、冷却手段は、可動体の上昇端位置で炉体の底部の開口周縁部とマッフルの下端の着座部との間に生ずる隙間と、炉体の天井部に形成した開閉自在な通気孔との一方から炉体内に気体を導入して、他方から気体を排気するように構成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、可動体の上昇端位置で押圧板によりマッフルの下端の着座部が炉体底部の開口周縁部から押し上げられて、両者間に隙間を生ずる。そして、この隙間と炉体天井部の通気孔との一方から炉体内に気体を導入して他方から気体を排気することにより、マッフルの外周面に沿って上下方向に気体が流れ、マッフルが効率良く冷却される。そのため、被処理物を処理室に収納したまま短時間で冷却することができる。更に、上記従来例の如く炉体を開閉する必要がないため、炉体の構造が簡単になると共に炉体の開閉機構が不要になり、コストダウンを図ることができる。
【０００９】
ところで、熱処理炉は、一般的に、炉体を覆うハウジングを備えている。本発明において、このようなハウジングを備える場合は、可動体に、該可動体の上昇端位置で、ハウジングの底部に開設した開口を閉塞する蓋板が設けられ、ハウジングと炉体との間に、通気孔に連通する第１空間と、炉体の底部の開口に連通する第２空間とが設けられ、ハウジングに、第１空間と第２空間との一方に連通する排気口と、第１空間と第２空間との他方に連通する給気口とが設けられ、冷却手段は、給気口に気体を供給し、排気口から気体を排気するように構成されることが望ましい。
【００１０】
このものでは、可動体の上昇端位置への上昇により、第２空間が蓋板の上側で炉体底部の開口を介してこの開口周縁部とマッフルの下端の着座部との間の隙間に連通する。そして、第１空間と第２空間との一方から気体が排気されて、他方から気体が供給されることになり、炉体内に通気孔と上記隙間との一方から他方に向けて気体を流すことができる。
【００１１】
ここで、気体として空気を用いる場合は、給気口を大気開放して、排気口から大気中に空気を排出すればよい。一方、気体として不活性ガス等のある程度コストのかかる気体を用いる場合、排気口から気体を大気中に排出したのでは、気体の消費量が増大してランニングコストが嵩む。そのため、冷却手段は、排気口と給気口と結ぶ通風路と、この通風路に介設した、気体を排気口から吸引して給気口に送風するファンと、通風路にファンと直列に介設した冷却用熱交換器とで構成されることが望ましい。これによれば、気体が熱交換器で冷却されつつ炉体内と通風路とに循環されることになり、マッフルの冷却性能を損なうことなくランニングコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の熱処理炉を示す断面図
【図２】図１の熱処理炉の要部の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１、図２を参照して、本発明の実施形態の熱処理炉について説明する。この熱処理炉は、セラミックス等の断熱材料製の炉体１と、炉体１を覆う金属製のハウジング２とを備えている。炉体１は、天井部１１を有する筒状に形成されており、底部に開口１２が開設されている。また、ハウジング２も、天井部２１を有する筒状に形成されており、底部に開口２２が開設されている。
【００１４】
炉体１の天井部１１の上面には、外方に張り出す環状板１３が固定されている。そして、ハウジング２の周壁部の内面上部に環状のブラケット２３を固定し、このブラケット２３に炉体１を環状板１３を介して支持させている。ハウジング２内には、ハウジング２の天井部２１と炉体１の天井部１１との間の第１空間２ａと、第１空間２ａに対し環状板１３及びブラケット２３により仕切られた、ハウジング２の周壁部及び底部と炉体１の周壁部及び底部との間の第２空間２ｂとが設けられる。第２空間２ｂは、炉体１の底部の開口１２に連通する空間となる。
【００１５】
また、炉体１の天井部１１には通気孔１４が形成されており、ハウジング２内の第１空間２ａは、この通気孔１４に連通する空間となる。通気孔１４は、ハウジング２の天井部２１に設けたシリンダ１５ａで上下動される栓体１５により開閉される。
【００１６】
炉体１内には、被処理物Ｗが収納される処理室３ａを構成する耐熱金属製のマッフル３と、マッフル３を囲うようにして複数本の棒状ヒータ４とが配置されている。マッフル３は、天井部３１を有し、下端を開口させた筒状に形成されている。また、マッフル３の下端の開口を通して処理室３ａに被処理物Ｗを出し入れする昇降自在な可動体５が設けられている。
【００１７】
マッフル３の下端は、常時は、炉体１底部の開口１２の周縁部に着座する。マッフル３の下端には、図２に明示する如く、開口１２の周縁部に対する着座部３２から開口１２内に若干張り出す張り出し部３２ａが設けられている。
【００１８】
可動体５には、被処理物Ｗを支持する上端の支持台５１と、支持台５１より下方の押圧板５２と、押圧板５２より下方の蓋板５３とが設けられており、これら支持台５１、押圧板５２及び蓋板５３は支柱５４を介して相互に連結されている。押圧板５２は、可動体５の上昇端位置の手前でマッフル３の下端の張り出し部３２ａの下面に当接して、マッフル３の下端の開口を閉塞し、その後の上昇端位置への上昇で、マッフル３の下端の着座部３２を炉体１底部の開口１２の周縁部から押し上げる。また、蓋板５３は、可動体５の上昇端位置でハウジング２の底部下面に当接して、ハウジング２の底部の開口２２を閉塞する。尚、可動体５は図外のボールねじ機構等により昇降される。
【００１９】
また、ハウジング２の天井部２１には、炉体１の天井部１１を貫通して下方にのびる真空排気管２４が取り付けられている。そして、マッフル３の天井部３１に、真空排気管２４に摺動自在に外嵌するフランジ部３３を設け、処理室３ａを真空引きできるようにしている。更に、可動体５に、押圧板５２よりも上方にのびるガス供給管５５を設け、処理室３ａにガス供給管５５を介して不活性ガス等の雰囲気ガスを供給できるようにしている。
【００２０】
また、本実施形態の熱処理炉は、炉体１の内部空間に気体を流してマッフル３を冷却する冷却手段６を備えている。冷却手段６は、ハウジング２の天井部２１に設けた第１空間２ａに連通する排気口２５とハウジング２の周壁部に設けた第２空間２ｂに連通する給気口２６とを結ぶ通風路６１と、通風路６１に介設した、気体を排気口２５から吸引して給気口２６に送風するファン６２と、通風路６１にファン６２と直列に介設した冷却用熱交換器６３とで構成されている。尚、熱交換器６３としては、大気との熱交換で気体を冷却するものや、水等の冷却用流体との熱交換で気体を冷却するものを用いることができる。
【００２１】
また、ハウジング２の周壁部には、上記給気口２６に加えて、第２空間２ｂに連通する給排気口２７が設けられている。給排気口２７には、真空ポンプ７が接続され、更に、バルブ８ａを介して不活性ガス等の気体供給源８が接続される。
【００２２】
被処理物Ｗの熱処理に際しては、先ず、可動体５を下降端位置に下降させて、支持台５１上に被処理物Ｗを載置し、次に、可動体５を上昇端位置まで上昇させる。これによれば、ハウジング２の底部の開口２２と炉体１の底部の開口１２とマッフル３の下端の開口とを通して被処理物Ｗが処理室３ａに収納される。また、押圧板５２によりマッフル３の下端の開口が閉塞された状態でマッフル３の下端の着座部３２が炉体１底部の開口１２の周縁部から押し上げられて、開口１２周縁部と着座部３２との間に隙間を生じ、更に、蓋板５３によりハウジング２の底部の開口２２が閉塞される。この場合、ハウジング２内の第２空間２ｂは、蓋板５３の上側で炉体１底部の開口１２を介してこの開口１２周縁部と着座部３２との間の隙間に連通する。
【００２３】
次に、真空ポンプ７を作動させ、第２空間２ｂを介して炉体１の内部空間を真空引きする。また、処理室３ａを真空排気管２４を介して真空引きした後、処理室３ａにガス供給管５５を介して雰囲気ガスを供給する。その後、ヒータ４に通電してマッフル３を加熱し、被処理物Ｗに所定の雰囲気中で加熱処理を施す。
【００２４】
加熱処理が完了すると、気体供給源８からの気体を給排気口２７を介して第２空間２ｂに供給し、更に、栓体１５を上動させて、炉体１の天井部１１の通気孔１４を開くと共に、ファン６２を作動させる。これによれば、炉体１の内部空間から通気孔１４と第１空間２ａと排気口２５とを介して気体が吸引排気されると共に、熱交換器６３で冷却された気体が給気口２６に送風され、給気口２６から第２空間２ｂと、炉体１底部の開口１２周縁部と着座部３２との間の隙間とを介して気体が炉体１内に導入される。
【００２５】
そして、開口１２周縁部と着座部３２との間の隙間から導入される気体はマッフル３の外周面に沿って上方に流れるようになり、マッフル３が効率良く冷却される。そのため、被処理物Ｗを処理室３ａに収納したまま外気に晒すことなく短時間で冷却することができる。また、上記従来例の如く、炉体を開いてマッフルを外気に露出させるものに比し、炉体１の構造が簡単になり、更に、炉体の開閉機構も不要になって、コストダウンを図ることができる。
【００２６】
被処理物Ｗの冷却が完了すると、可動体５を下降端位置に下降させて、支持台５１上の処理済みの被処理物Ｗを取出す。その後、支持台５１上に新たな被処理物Ｗを載置し、上述した処理サイクルを繰り返す。
【００２７】
以上、本発明の実施形態の熱処理炉について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態の排気口２５と給気口２６を、ファン６２の送風方向を逆にして、夫々給気口と排気口にすることも可能である。これによれば、通気孔１４から炉体１内に気体が導入され、着座部３２と開口１２周縁部との間の隙間から気体が排気される。この場合、気体がマッフル３の外周面に沿って下方に流れるようになり、上記実施形態と同様にマッフル３が効率良く冷却される。
【００２８】
また、冷却用の気体として空気を用いる場合には、通風路６１を省略し、給気口２６を仕切り弁を介して大気開放自在とし、冷却時に給気口２６から空気を導入して、排気口２５からファンを介して空気を大気中に排出するようにしてもよい。尚、冷却用の気体として不活性ガス等のある程度コストのかかる気体を用いる場合、気体を大気中に放出したのでは、気体の消費量が増大してランニングコストが嵩むため、上記実施形態の如く通風路６１を設けて、炉体１内と通風路６１とに気体を循環させることが望ましい。
【符号の説明】
【００２９】
１…炉体、１１…天井部、１２…開口、１４…通気孔、２…ハウジング、２ａ…第１空間、２ｂ…第２空間、２１…天井部、２２…開口、２５…排気口、２６…給気口、３…マッフル、３ａ…処理室、３２…着座部、４…ヒータ、５…可動体、５２…押圧板、５３…蓋板、６…冷却手段、６１…通風路、６２…ファン、６３…熱交換器。
【図１】
0005492540.tif 000002
【図２】
0005492540.tif 000003