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JP3498213B2 - 熱処理炉 - Google Patents

熱処理炉

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Publication number
JP3498213B2
JP3498213B2 JP2000344980A JP2000344980A JP3498213B2 JP 3498213 B2 JP3498213 B2 JP 3498213B2 JP 2000344980 A JP2000344980 A JP 2000344980A JP 2000344980 A JP2000344980 A JP 2000344980A JP 3498213 B2 JP3498213 B2 JP 3498213B2
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JP
Japan
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heat treatment
furnace
muffle
treatment furnace
heating chamber
Prior art date
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Application number
JP2000344980A
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English (en)
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Inventor
博 小山
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
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Priority to KR10-2001-0064001A priority patent/KR100454046B1/ko
Priority to CNB011374454A priority patent/CN1226588C/zh
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Application granted granted Critical
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B5/00Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
    • F27B5/06Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0043Muffle furnaces; Retort furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B5/00Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
    • F27B5/06Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
    • F27B2005/062Cooling elements

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  • Thermal Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に、セラミック
製電子部品を脱脂または本焼成する等の加熱処理に供さ
れる熱処理炉に関し、詳しくは、少なくとも、炉本体
と、炉本体の内部に配置されたヒータと、このヒータの
内側に配置されて被処理物が収納される加熱室を構成す
るマッフルとを含む熱処理炉に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の熱処理炉としては、例え
ば特開平10−141859号公報に開示されている構
造のものが知られている。
【0003】この構造のものでは、セラミック製電子部
品を加熱処理するときのマッフル内の雰囲気を所定状態
に保持するために、マッフルを気密状態に維持し、その
雰囲気ガスをマッフル内に供給できるよう、ガス供給管
がマッフルに接続されている。これにより、加熱室内が
所定の雰囲気に維持された状態で加熱処理できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、加熱処理工
程が終了した後、被処理物ならびにマッフルを例えば常
温まで冷却する冷却工程があり、この冷却のために、マ
ッフルを炉本体内に残したまま、処理物をマッフルから
取り出して外気に露出する方法が考えられる。
【0005】しかしながら、このように被処理物を高温
のまま外気に晒すと、被処理物表面が外気と不当に反応
して、そのため処理物が劣化する虞れがある。従って、
所定の雰囲気中で冷却することが望ましいにも関わら
ず、処理物が外気と触れる状態となるため処理物を良質
に保つことができないという欠点を有している。
【0006】そこで、この点を回避するため、従来にお
いては、マッフル内を気密状態で所定雰囲気に維持した
まま冷却できるように、炉体内にマッフルを残したま
ま、自然冷却していた。しかしながら、このように自然
冷却するものでは、断熱構造の炉体内にマッフルを残し
たままであるので、被処理物が所望温度まで冷却される
のに長時間かかることになって、生産性が低くなるとい
う問題がある。
【0007】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、熱処理物の冷却効率を高めて生産性を向上で
きる熱処理炉の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
熱処理炉は、少なくとも、炉本体と、炉本体の内部に配
置されたヒータと、このヒータの内側に配置されて被処
理物が収納される加熱室を構成するマッフルとを含み、
前記加熱室を冷却するときに、前記マッフルを当該加熱
室内の雰囲気を保持した状態で外気に対して露出させら
れる構造を有している熱処理炉であって、前記炉本体を
複数の炉体部分に分離可能に構成し、前記加熱室内部の
冷却に際しては、前記炉体部分の1ないしは複数を他の
炉体部分から分離することにより前記マッフルを外気に
露出可能としていることを特徴とする。
【0009】 本発明の請求項1に係る構成によれば、
加熱処理を行ったときの雰囲気をマッフルの加熱室内に
保ち、かつその加熱室に被処理物を収納したままで、マ
ッフルは炉本体内に閉じ込められた状態から外気に対し
て露出される状態にできるので、それにより加熱室を短
時間で冷却できるとともに、冷却時に被処理物が直接外
気に晒されることがないので、冷却時の外気との接触に
よる処理物の劣化を回避でき、被処理物を高品質に保つ
ことができる。また、マッフルを炉本体内に収納させた
まま、外気に晒さずに冷却できるようにする特別な冷却
装置を設けなくても良いので、熱処理炉全体としての構
造は簡単になものにできることに加え、マッフルの外気
への露出は、複数に分離可能に構成された炉本体を、炉
体部分の1ないしは複数を他の炉体部分から分離するこ
とで実現するから、マッフルの周りにおける断熱構造が
解除されて、それによりマッフルが外気に晒されること
になって、加熱室つまりマッフルおよび被処理物の冷却
が促進され、それにより、その冷却工程を短時間にでき
る。
【0010】 本発明の請求項2に係る熱処理炉は、請
求項1に記載の熱処理炉において、前記炉本体が、筒状
でかつ底部が開口した炉体と、該炉体の底部開口部側に
位置するとともに前記加熱室内において被処理物を支持
する炉床部とを含むことを特徴とする。
【0011】
【0012】
【0013】 本発明の請求項に係る構成によれば、
断熱構造を構成する炉本体が炉体と加熱室内において被
処理物を支持する炉床部とを含むものであるから、焼成
時における炉体と炉床部とが一体またはほぼ一体となる
ように図ることにより、炉本体としての断熱性が高いも
のとなるとともに、炉体と炉床部とを分離できるように
すれば、その炉床部に被処理物を支持したまま加熱室を
外気に露出できるようにして冷却を図ることができる。
【0014】 本発明の請求項に係る熱処理炉は、請
求項に記載の熱処理炉において、前記加熱室の冷却に
際しては、前記炉体に対して前記炉床部を相対下降させ
てマッフルを炉外の外気に露出可能にしていることを特
徴構成とする。
【0015】 本発明の請求項に係る構成によれば、
マッフルの外気への露出は、炉体に対して炉床部を、相
対的に下降させることで実現するから、マッフルの周り
における断熱構造が解除されて、それによりマッフルが
外気に晒されることになって、加熱室つまりマッフルお
よび被処理物の冷却が促進され、それにより、その冷却
工程を短時間にできる。また、炉体等を複数個に分離し
てマッフルを外気に露出するもののように、炉体を分離
および結合する特別な構造としなくても良いので、構造
的に簡単なものとなる。
【0016】 本発明の請求項に係る熱処理炉は、請
求項2または3に記載の熱処理炉において、内部空間を
前記加熱室とする前記マッフルを、底部が開口した筒状
部分と、この筒状部分と別体構造とされその底部開口周
縁に沿って径方向外向きのフランジ状に構成されたベー
ス部分とで構成し、前記筒状部分の下端開口と前記ベー
ス部分との間に環状のパッキンを介在していることを特
徴とする。
【0017】 本発明の請求項に係る構成によれば、
マッフルは、特に金属製のものの場合、予め筒状部分と
ベース部分とを溶接により一体化して気密状態を保つよ
うにしたものが知られているが、その溶接箇所には筒状
部分の荷重による応力が集中し易くなっているから、そ
の溶接箇所でひびが生じ易く耐久性が低くくなるという
問題が生じるのであるが、筒状部分とベース部分とに分
離される構造となっていること、および筒状部分とベー
ス部分とはパッキンを介して圧着されていることから、
筒状部分とベース部分とが分離しているにもかかわら
ず、マッフル内の気密性を保つことができるものとなっ
ている。
【0018】 本発明の請求項に係る熱処理炉は、請
求項に記載の熱処理炉において、前記パッキンを前記
マッフルの筒状部分またはこれと一体とされた押圧部材
により前記ベース部分側に押圧可能としていることを特
徴構成とする。
【0019】 本発明の請求項に係る構成によれば、
パッキンが筒状部分の自重による下向きの荷重又は押圧
部材によりベース部分側に押圧可能としているから、そ
の押圧力によりパッキンの筒状部分とベース部分とに対
する密着性が高められ、マッフル内の気密性を高くでき
る。
【0020】 本発明の請求項に係る熱処理炉は、請
求項に記載の熱処理炉において、前記マッフルの筒状
部分またはこれと一体とされた押圧部材を前記パッキン
に対して押圧する押圧機構を有することを特徴とする。
【0021】 本発明の請求項に係る構成によれば、
押圧機構により押圧することで、例えばマッフルの筒状
部分の自重のみでパッキンを押圧するものと比較して、
筒状部分の姿勢保持等の安定性を高めるとともに、マッ
フル内の気密性を十分高めることができる。
【0022】 本発明の請求項に係る熱処理炉は、請
求項に記載の熱処理炉において、前記押圧機構は、前
記パッキンを押圧する押圧作用部と、該押圧作用部に動
力伝達部を介して押圧力を付与する駆動装置とからなる
とともに、前記駆動装置を前記押圧箇所より外方に離し
て配置していることを特徴構成とする。
【0023】 本発明の請求項に係る構成によれば、
駆動装置が押圧箇所、すなわちマッフルの筒状部の下端
周縁個所から外方に離れて配置されているから、マッフ
ルからの熱的影響を駆動装置が受け難くなっており、駆
動装置、具体的にはエアシリンダあるいは油圧シリンダ
等のアクチュエータに対する熱的環境を良好に維持でき
る。
【0024】 本発明の請求項に係る熱処理炉は、請
求項に記載の熱処理炉において、前記動力伝達部は、
両端が背反的に上下揺動するように中間箇所で軸支され
た揺動アームの一端部に前記駆動装置から上向きの力を
入力させ他端部に前記押圧作用部に下向きの力を作用さ
せるように構成していることを特徴構成とする。
【0025】 本発明の請求項に係る構成によれば、
揺動アームを利用した簡易な構成によって、マッフルの
気密性を良好に保つことができる。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて詳細に説明する。
【0027】(実施の形態1)図6は、本発明に係る熱
処理炉の一例を示す図である。この熱処理炉は、圧電素
子や磁気素子等のセラミック製電子部品の焼成や、脱脂
処理等を行うための加熱処理する熱処理炉である。
【0028】図6に示すように、この熱処理炉は、セラ
ミック材からなる断熱材で構成される炉体1と、断熱材
で構成される炉床部2とで構成される炉本体3を備え、
この炉本体3内の後述する炉室L内にマッフルМの筒状
部分4を配置し、炉室L内においてマッフルМの筒状部
分4と炉体1内壁との間の空間部に高熱を発生する熱源
としてのヒータ5を備えて構成している。
【0029】図6に示すように、炉体1は天井部を有す
る筒状に構成され、この炉体1の底部は開口している。
この炉体1における筒状構造の内部空間が前記マッフル
Мの筒状部分4を配置する炉室Lであって、耐熱性金属
(例えばステンレス鋼、インコネル601など)よりな
る円筒形のこの筒状部分4は、その炉室Lと同心となる
よう配置している。この筒状部分4は、天井部4aを有
し、かつ底部を開口しており、その筒状部分4の下端は
炉体1の底部の開口よりも下方に延出されているととも
に、その下端は、後述するベース部6に載置された状態
となっている。
【0030】そして、この筒状部分4の底部の開口箇所
に対して、昇降自在に構成される炉床部2の載置台部分
2Aが入り込むようになっている。すなわち、炉床部2
は、円盤状基部2Bとその中央部に上方に円柱状に突出
するよう形成された載置台部分2Aとを一体に断熱材で
構成しているとともに、筒状部分4の内径とほぼ同じ外
径の載置台部分2Aが炉床部2の上昇により筒状部分4
内に入り込むようになっている。載置台部分2Aには、
被処理物7としての多数のセラミック電子部品を加熱処
理に適した状態で格納配備しておくための耐熱材製の棚
台8を設けている。
【0031】炉床部2は、図示しない昇降装置に支持さ
れた状態で昇降および昇降停止可能に構成されるととも
に、炉床部2と共に昇降される電動モータ等からなる駆
動装置9によって縦軸心P周りで回転駆動されるように
構成している。従って、図7に示すように、炉体1や筒
状部分4が配備された箇所よりも下方の所定位置に炉床
部2を下降させて棚台8や被処理物7が外部に臨む状態
にしたときには、被処理物7を棚台8に対して出し入れ
する作業がそこで行える。一方、載置台部分2Aが筒状
部分4内に入り込むように炉床部2を所定位置まで上昇
させた状態では、筒状部分4内および炉床部2を囲む空
間が密閉状態(詳細は後述する)となるので、その状態
でヒータ5からの放射熱により筒状部分4を加熱し、ひ
いては筒状部分4内の密閉空間である加熱室Kに位置す
る被処理物7を加熱する加熱処理が行えることになる。
【0032】さらに、棒状のヒータ5は、筒状部分4と
炉体1内壁との間の空間部に、筒状部分4と同心の円周
に沿って複数のものが所定の間隔をおいて配列されてい
る。これらヒータ5は炉体1の外部から電力供給され
て、加熱処理時の熱源となる。また、筒状部分4の天井
部4aには、ガス供給管10と排気管11とが気密状態
で接続されている。このガス供給管10を通して脱脂工
程や本焼成工程に適した雰囲気に加熱室4を保つための
ガス、例えば窒素ガスやアルゴンガス等の雰囲気ガスが
図示しないガス供給源から加熱室4内に供給される。
【0033】マッフルМは、前述のように、天井部4a
を備える円筒形の筒状部分4と、ベース部6とで構成さ
れている。ベース部6は、筒状部分4を載置状態で支持
するものであって、このベース部6は、さらに固定支持
部12によって固定支持されているとともに、前記炉床
部2を昇降装置に対して支持するための円板状の支持台
13で下方側が閉止される。すなわち、図6乃至図8に
示すように、ベース部6は、中心に上下に貫通するとと
もに筒状部分4の外径とほぼ同径の孔14を備える円板
状部材15と、この円板状部材15の下面に一体に溶接
された筒状体16とで構成されており、支持台13上に
設けたリング状のシリコンスポンジからなるシール部材
17が、支持台13の上昇に伴って筒状体16の下縁に
密着することにより、ベース部6、支持台13等で囲ま
れる空間が密閉状態に閉止される。
【0034】そして、マッフルМの筒状部分4は、リン
グ状に構成される耐熱性のパッキン18(例えばシリコ
ン樹脂パッキン、シート状のセラミックパッキン、カー
ボンパッキン等である)を介在させてベース部6におけ
る円板状部材15の上面に載置支持されている。詳述す
ると、筒状部分4の下端で径方向外側へ拡径された縁部
分には、その全周にわたってリング状フランジ部19が
載せられ、該リング状フランジ部19は、筒状部分4下
端の縁部分に溶接されている。そして、筒状部分4の下
端縁部分が全周にわたってパッキン18上に載置されて
いる。パッキン18は、円板状部材15における孔14
の縁に沿ってリング状に設けられている。このように筒
状部分4がパッキン18を介してベース部6に支持さ
れ、このベース部6がシール部材17を介して支持台1
3に載置支持されることによって、加熱室4および炉床
部2の配置される空間部の気密性が保たれることにな
る。ここで、パッキン18に対して筒状部分4の下端縁
部が直接接触して押圧するものを上述したが、筒状部分
4とは別体の押圧部材、例えば上記リング状フランジ1
9のような筒状部分4と一体となった部材でパッキンを
押圧するようにしても良い。
【0035】さらに、筒状部分4とベース部6との間の
気密性を高くするために、筒状部分4を、パッキン18
を介してベース部6側に押圧する押圧機構20を設けて
いる。この押圧機構20は、図6乃至図8に示すよう
に、4個のもの(うち2個は図示していない)を軸心P
を中心として対称位置に配置しており、軸心Pに対する
周方向で均等に筒状部分4に対して下方に押圧する力が
作用するようにしている。図8に示すように、それぞれ
の押圧機構20は、円板状部材15の上面に一体に設け
たステー21に水平軸心X周りで揺動自在に支持された
動力伝達部としての揺動アーム22と、軸心Pに対して
径方向に沿った該揺動アーム22の径方向内側端部にお
いて水平軸心Xと平行な軸心周りでほぼ揺動可能に支持
されて前記リング状フランジ部19を上方から下向きに
接当状態で押し下げ力を付与する押圧作用部23と、揺
動アーム22の径方向外側端部を上方に押し上げる力を
作用させる駆動装置としてのエアシリンダ24とを備え
て構成している。このエアシリンダ24のロッド端部は
揺動アーム22の径方向外側端部に水平軸心Xと平行な
軸心周りでほぼ揺動可能に支持されている。なお、この
エアシリンダ24にかえて油圧シリンダ等のリニアアク
チュエータで駆動装置を構成しても良い。エアシリンダ
24は揺動アーム22を軸心X周りで上下動可能に操作
するものであって、被処理物を焼成処理等の加熱処理す
るとき、ならびにその加熱処理後において被処理物の冷
却を行う際には、筒状部分4とベース部6との間の気密
性を高めるために、筒状部分4をパッキン18に強く押
圧させるよう揺動アーム22の外側端を上方に持ち上げ
る力を付与する。
【0036】これにより、加熱処理工程ならびに冷却工
程において、揺動アーム22の内側端部の押圧作用部2
3が、リング状フランジ20を一定の力で押し下げる状
態を維持し、パッキン18と筒状部分4及びベース部6
との密着性を高めて気密性を高いものにする。尚、図
中、25は、揺動アーム22の外側端とエアシリンダ2
4とを連結する構造であって、エアシリンダ24のロッ
ドの横方向での変位を許すことのできるフローティング
ジョイントである。また、図中、26は、パッキン18
の収納空間を形成するために円板状部材15に立設した
リング状の縦フランジ部である。
【0037】上記のようにマッフルМを筒状部分4とベ
ース部6とで構成し、気密構造を得るようにした理由
は、熱処理作業に伴いマッフルМの温度が上がると、マ
ッフルМの筒状部分4には上方に膨張しようとする力が
かかって、マッフル全体が持ち上げられるようになるの
で、熱処理炉本体に対して固定状態となっているベース
部と筒状部分との溶接部に応力がかかり、この部分に亀
裂が入ったりして気密性を保てなくなる虞れがあるため
である。このため、上記実施の形態では、筒状部分4の
リング状フランジ19を押さえつけているが、筒状部分
4に上向きの力がかかったときには、エアシリンダ24
が押し戻されることによって、この上向きの力を相殺す
ることになる。また、マッフルМにおける筒状部分4は
径方向にも膨張するが、この膨張による揺動アーム22
等の変位は、フローティングジョイントによって相殺す
る。これにより、リング状フランジ19には必要以上の
荷重がかからないようになっている。
【0038】次に、加熱処理後の被処理物7やマッフル
Мの冷却を迅速に行うための構造について説明する。図
1乃至図5に示すように、前記炉体1は、前記ガス供給
管10や排気管11を挿通するための上下貫通孔を通る
分割境界面Fにおいて左右または前後に2分割できる構
造となっている。そして、炉体1を構成するそれぞれの
分割炉部分1A,1Bは互いに遠近移動可能かつマッフ
ルМの筒状部分4に対しても遠近移動可能に設けられて
いるとともに、この移動を行うための移動用駆動手段を
設けている。なお、図3は炉体1の加熱処理時の平面視
を示すものであって、分割炉部分1A,1Bが一体化し
ている状態を示している。図2は、マッフルМひいては
被処理物7の冷却時の炉体1を平面視で示すものであっ
て、炉体1は分割炉部分1A,1Bが互いに離間した状
態を示している。また、図1は、上記冷却時の炉体1等
の概略を示す斜視図である。
【0039】詳述すると、各分割炉部分1A,1Bは、
それぞれ、機台27A,27Bに一体に載置状態で固定
されているとともに、炉体1及び機台27A,27B等
を囲む状態で固定枠Wが設けられている。各機台27
A,27Bは、床に対して相対的にスライド移動可能に
設けられている。そして、床に対して固定された状態の
この固定枠Wには、図4に示すように、電動モータ28
が設けられているとともに、この電動モータ28からの
動力が伝達されて回動駆動される一対の螺子軸29,2
9のそれぞれは両端を固定枠Wに回動自在に支持されて
いる。そして、各螺子軸29,29は、図4及び図5
(マッフル等の図示を省略している)に示すように、各
機台27A,27Bに立設した螺子案内部30A,30
Bに螺合している。各螺子軸29において、機台27A
の螺子案内部30Aへの螺合と、機台27Bの螺子案内
部30Bへの螺合とが相反する螺子進行状態となるよう
に、螺子軸29の中央部から一方側と他方側とのそれぞ
れに形成される螺子山の螺刻向きを反対向きに構成して
いる。また、それぞれの螺子軸29,29は、その螺子
回転軸心方向が各分割炉部分1A,1Bの分割境界面F
に対して直交する状態で、各分割炉部分1A,1Bの下
部の脇箇所に配置している。そして、電動モータ28に
近い側の螺子軸29にチェーン伝動で動力伝達するとと
もに、この螺子軸29から他方の螺子軸29に対して固
定枠W内に配したチェーン伝動装置を介して動力伝達す
るようにしている。ここで、電動モータ28、螺子軸2
9,29、螺子案内部30A,30Bおよびチェーン伝
動機構等は移動用駆動手段を構成している。
【0040】この構造により、両螺子軸29,29は同
期する状態で回転駆動される。そして、分割炉部分1
A,1B同士を互いに離間させる場合には、図示しない
スイッチ操作により人為的な指令が与えられて電動モー
タ28が正転駆動され、それに連動して両螺子軸29,
29が回転し、その回転に伴って螺子案内部30A,3
0B同士が互いに離間するように操作されるので、機台
27A,27Bが互いに離間するように作動し、ひいて
は分割炉部分1A,1Bが互いに離間するように作動さ
れる。例えばフォトセンサ等のリミットスイッチ(図示
せず)により、分割炉部分1Aあるいは分割炉部分1B
が最大離間位置にあるか否か検出し、最大離間位置にあ
ると検出されると、電動モータ28を自動的に停止する
ように制御している。一方、開放状態にある分割炉部分
1A,1B同士を加熱処理を行うために合体させる場合
には、合体に向けて閉じ動作を開始するための開始指令
を人為的に入力させることで、電動モータ28が逆転駆
動させられ、それに連動して両螺子軸29,29が開き
時とは逆向きに回転し、その回転に伴って螺子案内部3
0A,30B同士が互いに近づくように操作されるの
で、機台27A,27Bが互いに近接するように作動
し、ひいては分割炉部分1A,1Bが互いに近接ように
作動され、分割炉部分1A,1Bが合体することにな
る。この合体に伴う電動モータ28の過負荷状態等の検
出あるいはリミットスイッチ等による合体状態の検出に
より電動モータ28を停止するように制御している。な
お、この移動用駆動装置の駆動制御は、図示しない制御
装置によって行われるとともに、分割炉部分1A,1B
を互いに分離状態に離間させたり合体させたりする制御
は人為的に開始指令や停止指令等を入力したりするもの
に限らず、所定の焼成プロセスの完了に応じて、自動的
に制御装置によって作動開始したり停止できるようにし
ても良い。また、各ヒータ5は分割炉部分1A,1Bに
取り付けられた状態のまま共に移動するが、分割炉部分
1A,1Bを分割する際にヒータ5を分割炉部分1A,
1Bから離脱できるように構成しても良い。
【0041】上記構成により、被処理物7をマッフルМ
の加熱室K内に収容した状態で加熱処理するときには、
炉体1は一体化した状態にしておき、加熱処理が終了し
て、被処理物7を冷却するときには、人為的な指令等に
より、各分割炉部分1A,1Bをそれぞれ移動用駆動装
置によって互いに離間させることになる。それによっ
て、マッフルМは加熱室Kを気密状態に維持したままで
外気に晒されるよう外部に露出することになるから、外
気との熱交換により、マッフルМが迅速に冷却される。
従って、被処理物5の例えば常温までの冷却を比較的短
時間で行え、冷却工程ひいては全体的な工程の短縮が図
れることになる。
【0042】上記実施の形態では、炉体を2分割する構
造について示したが、3分割以上に構成し各分割炉部分
が相対的に互いに離間できるようにしても良い。
【0043】上記実施の形態では、分割炉部分がそれぞ
れ互いに離間するものを示したが、分割炉の一部を固定
したままにして、他の部分のみマッフルが外気に晒され
るよう固定分割炉から離間する側に移動する構成にして
も良い。また、その移動の仕方も、上記実施の形態のよ
うにスライドさせる構造に限定されず、例えばいわゆる
観音開きのように上下軸心周りで分割炉部分が他の分割
炉部分に対して相対的に揺動開閉できるようにすること
でマッフルを外部に露出できる構成にしても良い。ま
た、分割炉部分を他の炉部分から離間させるのにクレー
ンやフォークリフトを利用して移動させるようにしても
良い。また、炉体を分離できる構成としては水平面を分
割面として炉体を上下に分割できるようにしても良い。
具体的例としては、炉体の天井部をヒータ等と共にまた
はヒータ等を残した状態で炉体の側壁部分から分離して
上昇させることで、マッフルМを外気に晒すよう外部に
露出させても良い。
【0044】上記実施の形態では、リング状フランジ部
19を筒状部分4の下端縁に溶接して一体化したものを
示したが、溶接することなく鋳造時や切削加工等により
マッフル本体部と一体化された状態で形成されるように
しても良い。
【0045】上記実施の形態では、マッフルを筒状部分
に鍔状のベース部を設けた構造を示したが、このような
鍔状のものがない構造でも良い。
【0046】上記実施の形態では、押圧機構20でマッ
フルの筒状部分4をベース部6に押圧する構成を示した
が、特別な押圧機構を設けずに、筒状部分の自重でパッ
キンを介在させてベース部に押圧するようにしても良
い。
【0047】なお、押圧機構は、マッフルの筒状部分を
ベース部に確実に押圧するために2個以上設けることが
好ましいが、ベース部に対し周方向で均等に荷重をかけ
るという点から3個以上とすることがさらに好ましい。
【0048】上記実施の形態では、炉体に対して炉床部
を備える炉本体構造を示したが炉体のみで炉床部の無い
構造でも良い。 (別の実施の形態)次に別の実施の形態について図9に
基づいて説明する。尚、上記実施の形態と同様の構造に
ついてはその説明を省略するとともに、同一の符号を付
す。図9に示すように、マッフルМ内の加熱室を焼成時
の雰囲気ガスがそのままとなっている気密状態を維持し
ながら、マッフルМに対して、炉体1が上昇できるよう
にして、マッフルМを外気に晒す構成にしている。これ
により、加熱室K内を焼成時の所定の雰囲気に維持した
ままマッフルМの迅速な冷却ひいては被処理物7の迅速
な冷却が行えるものとなっている。尚、炉体1の上昇に
対してガス供給管10等が邪魔にならないように構成し
ている。
【0049】尚、マッフル内を所定雰囲気に保つように
気密状態を維持したままマッフルを外気に晒すことがで
きるようにするために、炉体に対してマッフルの方を下
降させたり、あるいは炉体の上昇とマッフルの下降とを
同時に行うようにしても良い。
【0050】
【発明の効果】本発明の請求項1に係る構成によれば、
加熱処理を行ったときの雰囲気をマッフル内に保ったま
まで、マッフルは外気に対して露出できるので、加熱室
を短時間で冷却できて、生産性を向上できるとともに、
冷却時に被処理物が直接外気に晒されることがないの
で、冷却時の外気との接触による処理物の劣化を回避で
き、高品質に保つことができることに加え、マッフルの
外気への露出は、複数に分離可能に構成された炉本体
を、炉体部分の1ないしは複数を他の炉体部分から分離
することで実現するから、マッフルの周りにおける断熱
構造が解除されて、それによりマッフルが外気に晒され
ることになって、加熱室つまりマッフルおよび被処理物
の冷却が促進され、それにより、その冷却工程を短時間
にできる。
【0051】
【0052】 本発明の請求項に係る構成によれば、
断熱構造を構成する炉本体が炉体と加熱室内において被
処理物を支持する炉床部とを含むものであるから、焼成
時における炉体と炉床部とが一体またはほぼ一体となる
ように図ることにより、炉本体としての断熱性が高いも
のとなるとともに、炉体と炉床部とを分離できるように
すれば、その炉床部に被処理物を支持したまま加熱室を
外気に露出できるように冷却を図ることができる。
【0053】 本発明の請求項に係る構成によれば、
マッフルの外気への露出は、炉体に対して炉床部を、相
対的に下降させることで実現するから、マッフルの周り
における断熱構造が解除されて、それによりマッフルが
外気に晒されることになって、加熱室つまりマッフルお
よび被処理物の冷却が促進され、それにより、その冷却
工程を短時間にできる。
【0054】 本発明の請求項に係る構成によれば、
マッフルは、特に金属製のものの場合、予め筒状部分と
ベース部分とを溶接により一体化して気密状態を保つよ
うにしたものが知られているが、その溶接箇所には筒状
部分の荷重による応力が集中し易くなっているから、そ
の溶接箇所でひびが生じ易く耐久性が低くくなるという
問題が生じるのであるが、筒状部分とベース部分とに分
離される構造となっていること、および筒状部分とベー
ス部分とはパッキンを介して圧着されていることから、
筒状部分とベース部分とが分離しているにもかかわら
ず、マッフル内の気密性を保つことができるものとなっ
ている。
【0055】 本発明の請求項に係る構成によれば、
パッキンが筒状部分又は押圧部材によりベース部分側に
押圧可能としているから、その押圧力によりパッキンの
筒状部分とベース部分とに対する密着性が高められ、マ
ッフル内の気密性を高くできる。
【0056】 本発明の請求項に係る構成によれば、
押圧機構により押圧することで、例えばマッフルの筒状
部分の自重のみでパッキンを押圧するものと比較して、
筒状部分の安定性を高めるとともに、マッフル内の気密
性を十分高めることができる。
【0057】 本発明の請求項に係る構成によれば、
駆動装置が押圧箇所、すなわちマッフルの筒状部の下端
周縁個所から外方に離れて配置されているから、マッフ
ルからの熱的影響を駆動装置が受け難くなっており、駆
動装置、具体的にはエアシリンダあるいは油圧シリンダ
等のアクチュエータに対する熱的環境を良好に維持でき
る。
【0058】 本発明の請求項に係る構成によれば、
揺動アームを利用した簡易な構成によって、マッフルの
気密性を良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施の形態においてマッフルを外気に露出す
るよう炉体を分離させた状態の概略斜視図
【図2】一実施の形態においてマッフルを外気に露出す
るよう炉体を分離させた状態の概略平面図
【図3】一実施の形態において加熱処理時の炉体等を示
す概略平面図
【図4】一実施の形態において分離状態の炉体と炉体を
分離する機構等を示す平面図
【図5】一実施の形態において分離状態の炉体と炉体を
分離する機構等を示す側面図
【図6】一実施の形態において加熱又は冷却処理時の熱
処理炉装置を示す縦断正面図
【図7】一実施の形態において炉床部を下降させた状態
の熱処理炉装置を示す縦断正面図
【図8】一実施の形態において押圧機構等を示す縦断正
面図
【図9】別の実施の形態において加熱処理時の炉体等を
示す縦断面図
【図10】別の実施の形態において冷却処理時の炉体等
を示す縦断面図
【符号の説明】
1 炉体 2 炉床部 3 炉本体 5 ヒータ 6 ベース部分 18 パッキン 20 押圧機構 22 揺動アーム(動力伝達部) 23 押圧作用部 24 駆動装置 K 加熱室 М マッフル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F27D 11/02 F27D 11/02 Z 15/02 15/02 H (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F27B 5/04 F27B 5/06 F27B 5/13 F27B 17/00 F27D 7/06 F27D 11/02 F27D 15/02

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも、炉本体と、炉本体の内部に
    配置されたヒータと、このヒータの内側に配置されて被
    処理物が収納される加熱室を構成するマッフルとを含
    み、前記加熱室を冷却するときに、前記マッフルを当該
    加熱室内の雰囲気を保持した状態で外気に対して露出さ
    せられる構造を有している熱処理炉であって、前記炉本体を複数の炉体部分に分離可能に構成し、前記
    加熱室内部の冷却に際しては、前記炉体部分の1ないし
    は複数を他の炉体部分から分離することにより前記マッ
    フルを外気に露出可能としている、 ことを特徴とする熱
    処理炉。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の熱処理炉において、 前記炉本体が、筒状でかつ底部が開口した炉体と、該炉
    体の底部開口部側に位置するとともに前記加熱室内にお
    いて被処理物を支持する炉床部とを含む、 ことを特徴と
    する熱処理炉。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の熱処理炉において、前記加熱室の冷却に際しては、前記炉体に対して前記炉
    床部を相対下降させてマッフルを炉外の外気に露出可能
    にしている、 ことを特徴とする熱処理炉。
  4. 【請求項4】 請求項2または3に記載の熱処理炉にお
    いて、内部空間を前記加熱室とする前記マッフルを、底部が開
    口した筒状部分と、この筒状部分と別体構造とされその
    底部開口周縁に沿って径方向外向きのフランジ状に構成
    されたベース部分とで構成し、前記筒状部分の下端開口
    と前記ベース部分との間に環状のパッキンを介在してい
    る、 ことを特徴とする熱処理炉。
  5. 【請求項5】 請求項に記載の熱処理炉において、前記パッキンを前記マッフルの筒状部分またはこれと一
    体とされた押圧部材により前記ベース部分側に押圧可能
    としている、 ことを特徴とする熱処理炉。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の熱処理炉において、前記マッフルの筒状部分またはこれと一体とされた押圧
    部材を前記パッキンに対して押圧する押圧機構を有す
    る、 ことを特徴とする熱処理炉。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の熱処理炉において、
    記押圧機構は、前記パッキンを押圧する押圧作用部と、
    該押圧作用部に動力伝達部を介して押圧力を付与する駆
    動装置とからなるとともに、前記駆動装置を前記押圧箇
    所より外方に離して配置している、ことを特徴とする熱
    処理炉。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の熱処理炉において、
    記動力伝達部は、両端が背反的に上下揺動するように中
    間箇所で軸支された揺動アームの一端部に前記駆動装置
    から上向きの力を入力させ他端部に前記押圧作用部に下
    向きの力を作用させるように構成している、ことを特徴
    とする熱処理炉。
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