(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に熱風が循環する熱風循環経路が形成された加熱槽と、
外部から吸気した空気を前記熱風循環経路に供給するための経路となる供給路と、
外部から吸気した空気を加熱して前記熱風循環経路に熱風を供給するために前記供給路に設けられたヒータと、
前記熱風循環経路において循環する熱風の一部を排気する排気口と、を備えている排気型オーブンにおいて、
前記熱風循環経路から前記ヒータへ向かう流れが生じていることを検出する逆流検出手段を備え、この逆流検出手段が、前記供給路における吸気流のヒータ上流側とヒータ下流側とにおける圧力差を検出する差圧計であることを特徴とする排気型オーブン。
【請求項２】
前記ヒータは、前記逆流検出手段によって空気の逆流が検出されると、発熱を止めることを特徴とする請求項１記載の排気型オーブン。
【請求項３】
外部から吸気され前記熱風循環経路に供給される空気を清浄化するための第１の微粒子捕集フィルタと、前記熱風循環経路中において被処理物に送られる熱風を清浄化する第２の微粒子捕集フィルタとを備えてクリーンオーブンとして構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の排気型オーブン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気型オーブンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なバッチオーブンでは、内部をヒータで加熱するとともに熱風を循環させて内部温度を均一にして被処理物を加熱処理している。
ところが、バインダーを用いて特定の形状に成形したセラミックス成形体の脱バインダー処理などでは、脱ガス（バインダー）が引火性であり、発生した引火性ガスが循環してヒータによって引火、爆発するおそれがある。
【０００３】
引火性ガスが循環してヒータによって引火するのを防止するために、特開２００１−１２８５７号公報には、ヒータを熱風の循環経路とは別に設け、加熱した外気を熱風循環経路に供給するようにして、被処理物から発生した引火性ガスがヒータに流れないようにした技術（以下、単に「従来技術」という）が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術であっても、熱風の循環経路からの排気が十分でない等の理由で、ヒータ側に比べて熱風循環経路側の圧力が高くなり、熱風循環経路からヒータに向かって空気が逆流するおそれがある。このような逆流が生じると、被処理物から発生した引火性ガスがヒータに接触して引火する。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、その課題は、外部から吸気した空気を熱風循環経路外に設けられたヒータによって加熱して熱風循環経路に熱風を供給するタイプの排気型オーブンにおいて、被処理物から発生したガスがヒータへ逆流して引火するという問題を解消することである。
【０００６】
また、従来技術では、熱風循環経路に供給する空気を外部から吸気しており、吸気口に単なるフィルタを有するだけの大気オーブンとして構成されていた。このため、例えば、クラス１００程度の高度に清浄化された環境下でのクリーンな熱処理が行えなかった。
そこで、本発明の他の課題は、外部から吸気した空気を熱風循環経路外に設けられたヒータによって加熱して熱風循環経路に熱風を供給するタイプの排気型オーブンにおいて、クリーンな熱処理を行えるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る排気型オーブンは、内部に熱風が循環する熱風循環経路が形成された加熱槽と、外部から吸気した空気を前記熱風循環経路に供給するための経路となる供給路と、外部から吸気した空気を加熱して前記熱風循環経路に熱風を供給するために前記供給路に設けられたヒータと、前記熱風循環経路において循環する熱風の一部を排気する排気口と、を備えている排気型オーブンにおいて、
前記熱風循環経路から前記ヒータへ向かう流れが生じていることを検出する逆流検出手段を備え、この逆流検出手段が、前記供給路における吸気流のヒータ上流側とヒータ下流側とにおける圧力差を検出する差圧計であることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によると、熱風循環経路からヒータへ向かう流れが生じていることを逆流検出手段によって検出できるので、被処理物から発生した引火性ガスがヒータへ向かっていることが判り、引火等の危険予知を行うことができる。
【０００９】
前記逆流検出手段としては、吸気流のヒータ上流側とヒータ下流側とにおける圧力差を検出する差圧計が好ましい。正常な状態では、ヒータ側から熱風循環経路に向かう流れ（吸気流）が生じているため、吸気流のヒータ上流側の方が下流側に比べて圧力が高いが、逆流が生じると、逆に上流側の圧力が下流側に比べて低くなる。このように、逆流が生じるとヒータ上流側と下流側の圧力差に変化が生じるので、かかる圧力差を測定することで逆流を検出できる。
【００１０】
そして、前記ヒータは、前記逆流検出手段によって空気の逆流が検出されると、発熱を止めるのが好ましい。ヒータが発熱を止めることで、逆流が生じても引火の危険を抑えることができる。
【００１１】
また、クリーンな熱処理を行うという観点からみた本発明は、熱風が循環する熱風循環経路に外部から吸気した空気を加熱して供給する排気型オーブンにおいて、外部から吸気され前記熱風循環経路に供給される空気を清浄化するための第１の微粒子捕集フィルタと、前記熱風循環経路中において被処理物に送られる熱風を清浄化する第２の微粒子捕集フィルタとを備えてクリーンオーブンとして構成されていることを特徴とする。
【００１２】
第１の微粒子捕集フィルタを備えていることで、外部から吸気した空気は清浄化され、クリーンな熱風が熱風循環経路に供給され、クリーンな熱処理が行える。
しかも、第２の微粒子捕集フィルタを備えていることで、循環する熱風が更に清浄化された上で被処理物に送られるのでより一層の清浄化を達成できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、排気型オーブン１の内部断面図である。このオーブン１は、バインダーを用いて成形したセラミックス成形体等の熱処理の際に引火性のガスが発生する被処理物を処理でき、しかも、クリーンな熱処理が行えるように排気型クリーンオーブンとして構成されている。
【００１４】
排気型クリーンオーブン１は、バッチ式であり、被処理物が収容される内槽２が設置される加熱槽３を内部に有するオーブン本体５を備えている。オーブン本体５には、外部から空気を吸気するための吸気口７を備え、この吸気口７には、クリーンエアユニット９が取り付けられている。吸気口７から加熱槽３に至る経路として供給路１１が形成され、この供給路１１の中途にヒータ１３が配置されている。ヒータ１３によって外部から吸気された空気は加熱されて熱風となって加熱槽３に供給される。
【００１５】
前記クリーンエアユニット９は、図示しないファンと、ＨＥＰＡフィルタ（第１の微粒子捕集フィルタ）１５とを具備しており、吸気された空気がＨＥＰＡフィルタ１５によって清浄化されヒータ１３側へ送られる。ヒータ１３では空気が加熱され熱風となって加熱槽３の熱風入口１７へ向けて送られる。
加熱槽３の熱風入口１７には、シロッコファン１９が設けられている。このシロッコファン１９は、モータ２０によって回転駆動され、遠心方向への送風を行い、供給路１１から加熱槽３内へ熱風を導入する。
【００１６】
加熱槽３に供給された熱風は、被処理物の収容された内槽２に取り付けられたＨＥＰＡフィルタ（第２の微粒子捕集フィルタ）２１を通ることによってさらに清浄化されるとともに内槽２内に進入し、槽内清浄度クラス１００程度のクリーン環境下で被処理物を加熱する。
【００１７】
被処理物に熱風が接触して加熱されると、被処理物のバインダー等の引火性のガスが被処理物から発生し、この引火性ガスは熱風とともに、内槽２に形成された通風孔（図示省略）を通って内槽２の外へ出る。内槽２の外に出た熱風（引火性ガスを含む）は、内槽２の側方通路２３から下方通路２４を通って、熱風入口１７近傍まで戻り、前記シロッコファン１９によって再び内槽２内に進入する。以上のように、加熱槽３内において熱風は内槽２及びＨＥＰＡフィルタ２１を含む経路で循環しており、加熱槽３内に熱風循環経路が形成されていることになる。
【００１８】
加熱槽３の上部には、排気口２６と排気量調整弁２７とを有する排気機構２８が設けられており、内層２から出てきた熱風はすべて再循環するのではなく、一部（半分程度）は外部へ排気される。このように熱風の流れる経路を概念的に示したのが図２であり、加熱槽３内で循環する循環流Ｆ１の他、循環流Ｆへ熱風を供給する吸気流Ｆ２と、循環流Ｆ１から排気される排気流Ｆ３とが存在する。
【００１９】
熱風供給手段でもあるシロッコファン１９から加熱槽３に新たな熱風が吸気流Ｆ２として供給されることによって加熱槽３内の圧力が高まるため、弁２７の開度を調整することで、循環している熱風の一部を排気流Ｆ３として自然に排気できる。循環流Ｆ１の一部を排気して外部からの新たな熱風Ｆ２と置換することで、循環流Ｆ１に含まれる引火性ガスの濃度が高まることを防止できる。しかも、排気されるのは循環流Ｆ１の一部であり、新たな熱風Ｆ２が供給されるので、排気を行っても加熱槽３内の温度変化が少ない。
【００２０】
ここで、熱風を循環させているのは、循環風発生手段としてのシロッコファン１９であるが、このシロッコファン１９は、ヒータ１３側から供給路１１を通って送られてきた熱風Ｆ２を加熱槽３内に積極的に送り込んで、熱風循環経路において循環している熱風が供給路１１に逆流することを防止する役目も果たしている。
また、ヒータ１３が熱風循環経路外の供給路１１に設けられているため、循環する熱風に引火性ガスが含まれていても、熱風が供給路１１を逆流しないかぎり、引火性ガスがヒータ１３に接触することがない。
【００２１】
さらに、供給路１１における熱風の逆流を監視するための逆流検出手段として、微差圧計３０が設けられている。この微差圧計３０は、吸気口７から加熱槽３に至る経路である供給路１１の中途位置であって、吸気流の方向にみてヒータ１３の上流位置（クリーンユニット９とヒータ１３との間）Ａと、ヒータ１３の下流位置（ヒータ１３とシロッコファン１９の間）Ｂとに、それぞれ圧力測定端子を備えており、両位置Ａ，Ｂにおける圧力差を感知する。なお、圧力測定端子は供給路１１中の他の位置に設けることもできる。
通常の状態では、ヒータ１３から加熱槽３へ向かう吸気流が発生しているため、上流位置Ａは圧力Ｈｉｇｈとなっており、下流位置Ｂは圧力Ｌｏｗとなっているが、加熱槽３内部の圧力が高くなって加熱槽３からヒータ１３へ向かう逆流が発生した場合には、位置Ａは圧力Ｌｏｗとなり、位置Ｂは圧力Ｈｉｇｈとなる。逆流が生じて位置Ｂの圧力が高くなると、ヒータ１３は自動的にＯＦＦとなり、発熱を停止し、引火を防止する。ここで、発熱を止めるにはヒータ１３を完全にＯＦＦにする必要はなく、発熱がほとんど生じないほどにヒータへの供給電圧を小さくしてヒータ１３をスリープ状態にしてもよい。つまり、ヒータ１３からわずかな発熱があっても低温であれば実質的に発熱を止めたことになり、引火を防止できる。
また、逆流が検出されると警報が発せられ、オペレータがオーブン１の異常を直ちに認識できる。
【００２２】
さらに、加熱槽３の上部には、爆発ベント３２が設けられており、爆圧を逃がすことができるように構成されている。さらに、停電時に加熱槽３内の引火性ガスがヒータ１３に逆流するのを防止するために、クリーンエアユニット９のファンを駆動する非常用電源（図示省略）が設けられており、停電時であってもクリーンエアユニット９のファンを駆動して吸気流を発生させて、ガスの逆流を防止している。
【００２３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ヒータへの逆流を検出した場合の対処としては、ヒータの発熱を停止するほか、吸気流を発生させるファンの出力を高めてヒータ上流側の圧力を大きくしたり、排気量調整弁２７の開度を自動的に大きくして加熱槽３からの排気を促進して加熱槽３の圧力を下げること等が行える。
【００２４】
また、微粒子捕集フィルタとしては、ＨＥＰＡフィルタ以上の清浄化が可能なフィルタを採用してもよく、例えば、ＵＬＰＡフィルタを採用すれば一層の清浄化が可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によると、熱風循環経路からヒータへ向かう流れが生じていることを逆流検出手段によって検出できるので、被処理物から発生した引火性ガスがヒータへ向かっていることが判り、引火等の危険予知を行うことができる。
また、逆流検出手段によって空気の逆流を検出するとヒータが発熱を止めるように構成されている場合には、逆流が生じても引火の危険を抑えることができる。
【００２６】
また、外部から吸気され前記熱風循環経路に供給される空気を清浄化するための第１の微粒子捕集フィルタと、前記熱風循環経路中において被処理物に送られる熱風を清浄化する第２の微粒子捕集フィルタとを備えてクリーンオーブンとして構成されている場合には、クリーンな熱処理が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】排気型オーブンの内部断面図である。
【図２】排気型オーブンにおける熱風の経路図である。
【符号の説明】
１  排気型オーブン
２  内槽
３  加熱槽
７  吸気口
１１  供給路
１３  ヒータ
１５  ＨＥＰＡフィルタ（第１の微粒子捕集フィルタ）
２１  ＨＥＰＡフィルタ（第２の微粒子捕集フィルタ）
２６  排気口
３０  差圧計（逆流検出手段）
【図１】
0003981576.tif 000002
【図２】
0003981576.tif 000003