(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁面に通風孔を有し、被加熱物を収納する内槽と、
外気を吸引する吸気手段と、吸引した外気を加熱するヒータとを備えた熱風発生機構と、上記内槽を隙間を置いて収納する上部室と、上記熱風発生機構を収納する下部室と、上記上部室と上記下部室とを仕切ると共に、上記上部室から上記下部室への熱風の進入を規制する仕切り板とを備えた外槽と、
上記下部室から上記上部室に熱風を供給する熱風供給路と、
上記熱風供給路に設け、上記外槽と内槽との隙間に熱風を循環させる攪拌ファンと、
上記外槽上部に設けた排気孔と、当該排気孔に連通された排気量調整弁とを有する排気機構と
を備えることを特徴とする排気型バッチ式オーブン。
【請求項２】
上記攪拌ファンが、上記吸気手段を兼用している請求項１記載の排気型バッチ式オーブン。
【請求項３】
通常は、攪拌ファンが外気を吸引し、停電時のみ、上記吸気手段が非常電源によって外気を吸引する請求項１記載の排気型バッチ式オーブン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バッチ式熱処理炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、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や、ゴムの２次加硫処理には、バッチ式熱処理炉が用いられる。この熱処理炉を用いた加熱処理は、脱バインダー処理や加硫処理において目的とする化学反応を促進させるためのもので、上記バッチ式熱処理炉は、炉内全体を反応温度に均一に保持するために用いられている。
すなわち、上記バッチ式熱処理炉は、炉内に設けたヒータによって炉内雰囲気ガスを加熱して、同じく炉内に設けたファンによって強制的に炉内雰囲気ガスを炉内に循環させる機構によって、炉内を均一温度に維持することができる。
また、前記反応によって、有機溶剤などのガス状の引火性化学物質が発生するケースでは、大気の代わりに不活性ガスを炉内雰囲気ガスとして用いることが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のバッチ式熱処理炉においては、炉内の均熱状態を維持するために、熱風の排気量が抑えられている。このため、被加熱物からガス状化学物質が発生して炉内に滞留すると、このガス状化学物質の濃度が高くなったり、ガス状化学物質が再凝固して炉内の壁面などに付着することが避けられない。
ガス状化学物質は、種類によっては、ヒータと接触することにより、引火、爆発の危険を伴うものがある。このため、熱処理対象を制約するか、または防爆対策として、所定圧力でガス状化学物質を含む炉内空気の一部を外部に排出する機構や、不活性ガスを媒体に用いる処置が必要になり、これらの対策を行う場合にはコストがかかる問題がある。
一方、熱風の排気量を多くして、炉内のガス状物質の濃度が高まるのを防ぐことが考えられるが、この場合には、温度精度の維持が困難であるという問題がある。
【０００４】
上記のような従来の問題点に鑑み、この発明は、温度精度を維持しながら、ガス状の引火性物質を発生する被加熱物の熱処理ができる排気型バッチ式オーブンを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためのこの発明の排気型バッチ式オーブンは、壁面に通風孔を有し、被加熱物を収納する内槽と、外気を吸引する吸気手段と、吸引した外気を加熱するヒータとを備えた熱風発生機構と、上記内槽を隙間を置いて収納する上部室と、上記熱風発生機構を収納する下部室と、上記上部室と上記下部室とを仕切ると共に、上記上部室から上記下部室への熱風の進入を規制する仕切り板とを備えた外槽と、上記下部室から上記上部室に熱風を供給する熱風供給路と、上記熱風供給路に設け、上記外槽と内槽との隙間に熱風を循環させる攪拌ファンと、上記外槽上部に設けた排気孔と、当該排気孔に連通された排気量調整弁とを有する排気機構とを備えることを特徴とするものである。
上記構成の排気型バッチ式オーブンによれば、熱風の生成を熱風発生機構により外槽の下部室で行い、この熱風を熱風供給路を通して攪拌ファンにより上部室に供給できる。また、仕切り板で、上部室から下部室への熱風の進入を防止できるので、下部室に設けた熱風発生機構のヒータが、上部室の内槽に載置した被加熱物から発生するガス状化学物質と接触することがない。
また、熱風発生機構が外気を吸引して、これを加熱するものであるので、この加熱された外気と、排気機構によって排出される一部の熱風とを置換させることができる。このため、炉内のガス状化学物質の濃度の上昇を抑え、かつ温度精度を維持することができる。
【０００６】
上記排気型バッチ式オーブンは、上記攪拌ファンが、上記吸気手段を兼用しているのが好ましい（請求項２）。
この場合には、攪拌ファンが、外気の吸引を行い同時に下部室から熱風を上部室に送風するので、攪拌ファンと別に吸気手段を設ける場合よりも省エネルギーとなる。
【０００７】
上記排気型バッチ式オーブンは、通常は、攪拌ファンが外気を吸引し、停電時のみ、上記吸気手段が非常電源によって外気を吸引するのが好ましい（請求項３）。
この場合には、吸気手段が非常電源によって停電時に動作できるので、停電時においても炉内にガス状化学物質を滞留させることがない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳述する。図１はこの発明の排気型バッチ式オーブンの一つの実施の形態を示す断面図である。この排気型バッチ式オーブンは、被加熱物Ａを収納する内槽１と、上記内槽１と熱風を内槽１に供給するための熱風発生機構２とを収納する外槽３と、熱風の一部を炉外に排出する排気機構５とから構成されている。
【０００９】
上記外槽３は、断熱壁で構成された天井部３ａと、床部３ｂと、両側面部３ｃ、３ｄと、後面部３ｅと、被加熱物Ａの出し入れをするための図示しない前面扉が上部に設けられた正面部と、上記外槽３の内部を中間位置において、上部室３１と下部室３２とに仕切る仕切り板４１と、下部室３２から上部室３１に熱風が流れるのを許容する熱風供給路４２とを備えている。上記上部室３１には内槽１が配置され、上記下部室３２には熱風発生機構２が配置されている。
【００１０】
上記内槽１は、上記外槽１の天井部３ａと、床部１ｂと、両側面部１ｃ、１ｄとで構成されている。当該床部１ｂと上記仕切り板４１との間には、隙間Ｓ３が設けられ、同じく当該両側面部１ｃ、１ｄと上記外槽３の両側面部３ｃ、３ｄとの間にも、隙間Ｓ１，Ｓ２が設けられている。
上記内槽１の床部１ｂおよび両側面部１ｃ、１ｄの前後端部は、上記外槽３の後面部３ｅと前面扉とに接触している。また、当該内槽１の両側面部１ｃ、１ｄには、多数の通風孔１１が設けられている。この通風孔１１によって、炉内空気は、図において右側の隙間Ｓ１から内槽１内へ、また内槽１から左側の隙間Ｓ２へ流れる熱風循環経路ａに沿って循環することができる。
【００１１】
上記熱風発生機構２は、軸流ファン２１とヒータ２２とを備えている。上記ヒータ２２は、上記外槽３の下部に設けた吸気口３３から上記熱風供給路４２に至る熱風送風経路ｂに設けられている。
上記軸流ファン２１は、上記吸気口３３に近接して設けられ、図示しない非常用電源によって停電時のみ作動する。上記吸気口３３には、フィルタ３４が設けられ、通常は後述する攪拌ファン４３によって、停電時には軸流ファン２１によって、当該フィルタ３４を通して外気を吸引しヒータ２２に送り込む。このため、停電時にも炉内のガス状化学物質が上記ヒータ２２に接触することがなく、安全である。
【００１２】
上記熱風供給路４２は、上記仕切り板４１に隣接して、上記隙間Ｓ１の下方に設けられている。当該熱風供給路４２には、吸気手段を兼ねる攪拌ファン４３が設けられている。この攪拌ファン４３は、外槽３の側面部３ｃの外側に固定されたモータ４３ａに回転可能に連結され、外気を吸引し上記熱風発生機構２によって生成した熱風を上記内槽１に送り込むとともに、上記内槽１の内部を循環する熱風が上記熱風発生機構２に逆流することを防止している。
【００１３】
上記外槽３の上記攪拌ファン４３と対角位置にあるコーナーには、熱風循環経路ａを巡る熱風の一部を排気経路ｃに沿って炉外に排出するための排気機構５が設けられている。上記排気機構５は、排気孔５１と、この排気孔５１に連通された排気量調整弁５２から構成されている。上記排気量調整弁５２は、上記攪拌ファン４３によって高められた炉内圧力を利用して、弁開度を調整するだけで、循環している熱風の一部を外部に排出できる。
【００１４】
上記構成であれば、攪拌ファン４３によって吸引した外気がヒータ２２によって加熱され、熱風として攪拌ファン４３によって熱風供給路４２を通して内槽１と外槽３との間の図において右側の隙間Ｓ１に導入される。導入された熱風は内槽１の右側面部１ｃの通風孔１１から内槽１内に進出し、被加熱物Ａに接触してこれを加熱する。
被加熱物Ａに接触した熱風は、順次内槽１の左側面部１ｄの通風孔１１から隙間Ｓ２に押し出され、内槽１の床部１ｂと仕切り板４１との間の隙間Ｓ３を通って攪拌ファン４３に達する。ここで、仕切り板４１によって熱風発生機構２側への熱風の進入が規制されているため、上記攪拌ファン４３に達した熱風は、攪拌ファン４３によって熱風発生機構２から供給された新たな熱風とともに再び循環する。この熱風の循環によって、被加熱物Ａは均一温度に保持される。
一方、この循環する熱風の一部は、排気量調整弁５２の弁開度を調整することにより、排気孔５１を通して外部に排出される。このため、被加熱物Ａから発生したガス状化学物質は、熱風とともに循環しながら外部に排出される。したがって、炉内のガス状化学物質の濃度を高めることなく、均一な温度を維持して、被加熱物Ａの熱処理を安全に行うことができる。
また、停電時には、軸流ファン２１が非常用電源によって作動し、炉内のガス状化学物質を継続して排気孔５１を通して排出できるため、停電時においても安全を確保できる。
【００１５】
なお、上記実施の形態では、外槽３の天井部３ａに爆発ベント６を設けている。この爆発ベント６は安全対策として設けたものである。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る排気型バッチ式加熱炉によれば、被加熱物から発生したガス状化学物質がヒータに接触して引火したり、付着したりすることがないので、熱処理対象を拡大できるとともにメンテナンスが容易である。また、外気を吸引して炉内のガス状化学物質の濃度を希釈できるので、不活性ガスを用いる必要がない。このためコストを低減できる。さらに、排気される熱風を、外気を加熱した熱風で常時補充するので、温度精度が確保できる。このため、処理の信頼性向上が図れる。
【００１７】
請求項２に係る排気型バッチ式加熱炉によれば、攪拌ファンだけで、外気の吸引と、熱風の送風および循環を行うことができるので、省エネルギーによるコストダウンができる。
【００１８】
請求項３に係る排気型バッチ式加熱炉によれば、停電時においても炉内にガス状化学物質を滞留させることがないので、安全である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の排気型バッチ式オーブンの一つの実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１    内槽
１１  通風孔
２    熱風発生機構
２１  軸流ファン（吸気手段）
２２  ヒータ
３    外槽
３１  上部室
３２  下部室
４１  仕切り板
４２  熱風供給路
４３  攪拌ファン
５    排気機構
５１  排気孔
５２  排気量調整弁
Ｓ    隙間
Ａ    被加熱物
【図１】
0003739233.tif 000002