(57)【要約】【課題】処理装置内の雰囲気ガスの流れを均一にする。【解決手段】雰囲気ガス供給装置６を、熱処理装置１の装置本体２に挿通されるガス供給管１１と、ガス供給管１１に雰囲気ガスを供給するガス供給源１２とを有する構成とする。ガス供給管１１には、長手方向に沿って複数の吐出口１１ａを設ける。また、ガス供給管１１の長手方向の中央部には、ガス供給管１１内を一端側と他端側とに区画する仕切り１１ｂを設ける。ガス供給管１１の一端とガス供給源１２との間に、第一の流量制御弁１３ａを設け、ガス供給管１１の他端とガス供給源１２との間には、第二の流量制御弁１３ｂを設ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に沿って複数の吐出口が設けられるガス供給管と、
該ガス供給管内に雰囲気ガスを供給するガス供給源とを有し、
該ガス供給源は、前記ガス供給管の両端に接続されていることを特徴とする雰気ガス供給装置。
【請求項２】
前記ガス供給管には、該ガス供給管内の空間を長手方向の一端側と他端側とに区画する仕切りが設けられていることを特徴とする請求項１記載の雰囲気ガス供給装置。
【請求項３】
前記ガス供給管の長手方向の一端側と他端側とが、それぞれ独立して軸回りに回転可能とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の雰囲気ガス供給装置。
【請求項４】
ワークを雰囲気ガス中で熱処理する熱処理装置であって、
装置本体内に前記雰囲気ガスを供給する雰囲気ガス供給装置として、請求項１から３のいずれかに記載の雰囲気ガス供給装置を用いることを特徴とする熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雰囲気ガスを供給する雰囲気ガス供給装置及びこれを用いた熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工業製品の中には、製造工程において、所定の雰囲気ガス中でワークに処理を施す場合がある。このような処理に用いられる処理装置としては、例えば後述する特許文献１に記載のローラーハースキルン等がある。
このローラーハースキルンは、電子部品の焼成に用いられるものであって、雰囲気ガスが供給される炉体内で、製品（ワーク）をローラーによって移送しながら加熱用ヒータによって加熱することで、製品の焼成を行うものである。
炉体内には、ガス供給口（吐出口）が設けられたガス供給管が設けられており、このガス供給管内に雰囲気ガスを供給して、ガス供給口から炉体内に雰囲気ガスを噴出させることで、炉体内に雰囲気ガスを供給している。
ここで、ガス供給管には、通常、その長手方向に沿って複数のガス供給口が設けられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−５５５６４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来は、ガス供給管にはその一端からのみ雰囲気ガスを供給していた。このため、雰囲気ガスの供給量（流量）によっては、ガス供給管において雰囲気ガスの流れの上流側（一端側）に設けられるガス供給口から吐出される雰囲気ガスの量が、下流側（他端側）に設けられるガス供給口から吐出される雰囲気ガスの量よりも圧力により多くなったり、逆に少なくなったりしてしまう。
このようにガス供給管の各部から吐出される雰囲気ガスの量が不均一であると、炉体内での雰囲気ガスの流れが均一とならず、炉体内の温度分布に偏りが生じるなどしてワークの熱処理が良好に行われなくなってしまう。
【０００５】
一方、仮にガス供給管の各ガス供給口からそれぞれ雰囲気ガスを均一に吐出させることができたとしても、炉体の内部構造やその他の要因により、炉体内の雰囲気ガスの流れが均一にならない場合もある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、処理装置内の雰囲気ガスの流れを均一にすることができる雰囲気ガス供給装置及び熱処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明では、以下の構成を採用した。
すなわち、本発明にかかる雰囲気ガス供給装置は、長手方向に沿って複数の吐出口が設けられるガス供給管と、該ガス供給管内に雰囲気ガスを供給するガス供給源とを有し、該ガス供給源は、前記ガス供給管の両端に接続されていることを特徴としている。
【０００８】
このように構成される雰気ガス供給装置では、ガス供給管には、両端から雰囲気ガスが供給されるので、ガス供給管に設けられる吐出口のうち、雰囲気ガスが供給される端部から最も遠い吐出口は、ガス供給管の中央部に位置する吐出口となる。
ずなわち、この構成では、ガス供給管の一端からのみ雰囲気ガスを供給する従来の構成に比べて、各吐出口間での、雰囲気ガスが供給される端部までの距離の差が大幅に短縮されることと、圧力バランスにより、各吐出口からの雰囲気ガスの吐出量、吐出圧が均一となる。
【０００９】
この雰囲気ガス供給装置において、ガス供給管には、ガス供給管内の空間を長手方向の一端側と他端側とに区画する仕切りが設けられていてもよい。
この場合には、ガス供給管の長手方向の一端側と他端側とがそれぞれ独立していて、これらのうちの一方へ供給された雰囲気ガスの流量や圧力が、他方へ供給された雰囲気ガスの流量や圧力に影響しないので、ガス供給管の一端側と他端側とで、それぞれ所望の吐出量、吐出圧で雰囲気ガスを吐出させることができる。
【００１０】
また、この雰囲気ガス供給装置において、ガス供給管の長手方向の一端側と他端側とが、それぞれ独立して軸回りに回転可能とされていてもよい。
この場合には、ガス供給管の長手方向の一端側に設けられる吐出口の向きを、他端側に設けられる吐出口の向きとは独立して調整することができ、ガス供給管の長手方向の一端側と他端側とで雰囲気ガスの吐出方向を独立して調整することができる。
【００１１】
本発明にかかる熱処理装置は、ワークを雰囲気ガス中で熱処理する熱処理装置であって、装置本体内に前記雰囲気ガスを供給する雰囲気ガス供給装置として、請求項１から３のいずれかに記載の雰囲気ガス供給装置を用いることを特徴としている。
このように構成される熱処理装置では、ガス供給管の各吐出口からの雰囲気ガスの吐出量、吐出圧の差を小さくすることができるので、装置本体内での雰囲気ガスの流れを均一にすることができる。
また、ガス供給管の一端側に位置する吐出口と他端側に位置する吐出口とで雰囲気ガスの吐出量、吐出圧を変えたり、ガス供給管の長手方向の一端側に設けられる吐出口の向きを他端側に設けられる吐出口の向きとは独立して調整することができ、これによって装置本体内での雰囲気ガスの流れを積極的に変えることができるので、ガス供給管の各吐出口からの雰囲気ガスの吐出量の差を小さくしても装置本体内での温度分布が均一にならない場合には、装置本体内の温度分布が均一となるよう、装置本体内での雰囲気ガスの流れを調整することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる雰囲気ガス供給装置を用いた熱処理装置の一実施の形態について、図を用いて説明する。ここで、本実施の形態では、熱処理装置として、粉末成形体を雰囲気ガス中で焼結するための焼結炉を示す。
この熱処理装置１は、略筒状（トンネル状）に形成される装置本体２と、装置本体２内で一方の開口部から他方の開口部に向けてワークＷを移送する移送装置３と、装置本体２内のワークＷを加熱する加熱装置（図示せず）とを有している。また、装置本体２内には、適宜位置に、熱電対等の温度測定装置４が設けられている。
【００１３】
装置本体２の一方の側壁には開口部２ａが設けられており、他方の側壁には、この開口部２ａと対向する位置に、同様にして開口部２ａが設けられている。
これら側壁の外面には、それぞれ開口部２ａと同軸にして、先端にフランジ２ｃを有する筒状部２ｂが設けられている。このフランジ２ｃの筒状部２ｂの先端側には、ルーズフランジ２ｄがボルトとナット等の固定具Ｃによって締め付け固定されるようになっている。
移送装置３としては、例えば、装置本体２内で一方の開口部から他方の開口部にかけて懸架されたメッシュベルトを駆動装置によりワークＷの搬送方向に送り出すことでメッシュベルト上に載置されたワークＷを搬送するメッシュベルト式の移送装置が用いられる。ここで、移送装置３としては、これ以外にも、装置本体２内に、軸線を水平かつワークＷの搬送方向に直交させて設けられたローラを駆動装置により回転駆動することでローラ上に載置されたワークＷを搬送するローラ式の移送装置など、任意の構成の移動装置を採用することができる。
【００１４】
この熱処理装置１では、装置本体２内に雰囲気ガスを供給する手段として、本発明にかかる雰囲気ガス供給装置６を用いている。
雰囲気ガス供給装置６は、装置本体２内に開口部２ａを通じて挿通されて、ワークＷの搬送方向に略直交させかつ両端を装置本体２から突出させた状態にして設けられるガス供給管１１と、ガス供給管１１に雰囲気ガスを供給するガス供給源１２とを有している。
【００１５】
ガス供給管１１には、長手方向に沿って複数の吐出口１１ａが設けられている。また、ガス供給管１１の長手方向の中央部には、ガス供給管１１内を一端側Ａと他端側Ｂとに区画する仕切り１１ｂが設けられている。
ここで、これら吐出口１１ａは、例えば、ガス供給管１１の長手方向に沿って等間隔で設けられ、かつガス供給管１１の周方向における位置を同一にして設けられるが、これ以外の他の設置パターンで設けてもよい。
【００１６】
ガス供給管１１の端部において、装置本体２から突出される領域には、それぞれ装置本体２に保持される固定用フランジ１１ｃが設けられている。
この固定用フランジ１１ｃは、ガス供給管１１と略同軸にして設けられる円環平板形状をなしている。
ガス供給管１１は、両端の固定用フランジ１１ｃをそれぞれ装置本体２のフランジ２ｃとルーズフランジ２ｄとの間に挟み込んだ状態でルーズフランジ２ｄをフランジ２ｃに締め付け固定することにより、装置本体２に対して周方向の向きを固定した状態で装着されるようになっている。ここで、フランジ２ｃ及びルーズフランジ２ｄによる固定用フランジ１１ｃの締め付けを緩めた状態では、ガス供給管１１の周方向の向きを変えることができる。
【００１７】
さらに、フランジ２ｃと固定用フランジ１１ｃとの間には、パッキンＰが設けられていて、フランジ２ｃ及びルーズフランジ２ｄによる固定用フランジ１１ｃを締め付けている状態では、装置本体２内とガス供給管１１との間が封止されるようになっている。また、固定用フランジ１１ｃとルーズフランジ２ｄとの間にも、パッキンＰが設けられている。
【００１８】
ガス供給管１１の一端とガス供給源１２との間には、第一の流量制御弁１３ａが設けられており、ガス供給管１１の他端とガス供給源１２との間には、第二の流量制御弁１３ｂが設けられており、これら第一、第二の流量制御弁１３ａ、１３ｂを独立して制御することで、ガス供給管１１の一端側Ａと他端側Ｂに供給する雰囲気ガスの供給量、供給圧をそれぞれ独立して調整可能とされている。
【００１９】
このように構成される熱処理装置１では、ワークＷの熱処理にあたって、雰囲気ガス供給装置６を用いて装置本体２内に雰囲気ガスを供給する。このとき、必要に応じて、ガス供給管１１の周方向の向きを調整する。
この雰気ガス供給装置６のガス供給管１１には、両端からそれぞれ雰囲気ガスが供給されるので、ガス供給管１１に設けられる吐出口１１ａのうち、雰囲気ガスが供給される端部から最も遠い吐出口は、ガス供給管１１の中央部に位置する吐出口１１ａとなる。
ずなわち、この構成では、ガス供給管の一端からのみ雰囲気ガスを供給する従来の構成に比べて、各吐出口１１ａ間での、雰囲気ガスが供給される端部までの距離の差が大幅に短縮されるので、ガス供給管１１の一端側Ａと他端側Ｂに供給する雰囲気ガスの供給量、供給圧をほぼ同一とした状態では、各吐出口１１ａからの雰囲気ガスの吐出量、吐出圧が均一となる。
【００２０】
このように、この熱処理装置１では、ガス供給管１１の各吐出口１１ａからの雰囲気ガスの吐出量を均一とすることができるので、装置本体２内の雰囲気ガスの流れを均一にして、装置本体２内の温度分布を均一にすることができる。
ここで、このようにガス供給管１１の各吐出口１１ａからの雰囲気ガスの吐出量を均一にすることで装置本体２内の温度分布が均一になる場合には、雰囲気ガス供給装置６は、必ずしも第一、第二の流量制御弁１３ａ、１３ｂを設ける必要はなく、ガス供給源１２からの雰囲気ガスの供給量、供給圧を調整可能な構成であればよい。なお、装置本体２内の温度分布は、装置本体２内の各所に設けた温度測定装置４の配置とその測定値とに基いて求められる。
【００２１】
一方、このようにガス供給管１１の各吐出口１１ａからの雰囲気ガスの吐出量を均一にしても、装置本体２内の温度分布が均一とならない場合には、装置本体２内の温度分布が均一となるように、雰囲気ガス供給装置６を操作する。
具体的には、第一、第二の流量制御弁１３ａ、１３ｂを独立して制御して、ガス供給管１１の一端側Ａと他端側Ｂに供給する雰囲気ガスの供給量、供給圧をそれぞれ独立して調整することで、ガス供給管１１の一端側Ａに位置する吐出口１１ａと他端側Ｂに位置する吐出口１１ａとで雰囲気ガスの吐出量や吐出圧を変える。
そして、このようにガス供給管１１の一端側Ａに位置する吐出口１１ａと他端側Ｂに位置する吐出口１１ａとで雰囲気ガスの吐出量や吐出圧を変えることで、装置本体２内での雰囲気ガスの流れを積極的に変えて、装置本体２内の温度分布を均一にする。
【００２２】
ここで、この雰囲気ガス供給装置６では、ガス供給管１１には仕切り１１ｂが設けられていてガス供給管１１の長手方向の一端側Ａの空間と他端側Ｂの空間とがそれぞれ独立している。これにより、これらのうちの一方へ供給された雰囲気ガスの流量や圧力が、他方へ供給された雰囲気ガスの流量や圧力に影響しないので、ガス供給管１１の一端側Ａと他端側Ｂとで、それぞれ所望の吐出量、吐出圧で雰囲気ガスを吐出させることができ、装置本体２内の雰囲気ガスの流れをより高精度に制御することができる。
【００２３】
このように、本発明にかかる熱処理装置１では、装置本体２内の温度分布を均一にすることができるので、ワークＷの焼結を良好に行って、高品質な焼結品を得ることができる。
【００２４】
ここで、上記実施の形態では、ガス供給管１１を単一部材によって構成した例を示したが、これに限られることなく、ガス供給管１１の長手方向の一端側Ａと他端側Ｂとを別部材として、これら一端側Ａと他端側Ｂとを、それぞれ独立して軸回りに回転可能な構成としてもよい。
この場合には、ガス供給管１１の長手方向の一端側Ａに設けられる吐出口１１ａの向きを、他端側Ｂに設けられる吐出口１１ａの向きとは独立して調整することができるので、ガス供給管１１の長手方向の一端側Ａと他端側Ｂとで雰囲気ガスの吐出方向を独立して調整することができ、装置本体２内の雰囲気ガスの制御の自由度が高くなる。
【００２５】
また、上記実施の形態では、ガス供給管１１に仕切り１１ｂを設けた例を示したが、これに限られることなく、仕切り１１ｂを設けなくてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明にかかる雰囲気ガス供給装置は、ガス供給管の各吐出口から雰囲気ガスを均一に吐出することができるので、これを用いた本発明の処理装置では、処理装置内の雰囲気ガスの流れを均一にすることができ、ワークの処理を良好に行うことができる。
また、本発明にかかる雰囲気ガス供給装置は、ガス供給管の一端と他端とで、吐出口からの雰囲気ガスの吐出量や吐出圧を変えることができるので、ガス供給管の各吐出口から雰囲気ガスを均一に吐出しても処理装置内の雰囲気ガスの流れが均一にならない場合には、ガス供給管の一端と他端とで、ガス供給量や供給圧をそれぞれ独立して調整してすることにより、ガス供給管の一端側に位置する吐出口と他端側に位置する吐出口とで雰囲気ガスの吐出量や吐出圧を変えて、処理装置内での雰囲気ガスの流れを均一にさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる熱処理装置及び雰囲気ガス供給装置の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  熱処理装置                    ６  雰囲気ガス供給装置
１１  ガス供給管                  １１ａ  吐出口
１１ｂ  仕切り                    １２  ガス供給源
Ｗ  ワーク
【図１】
2004286258.tif 000003