JPH0439593A

JPH0439593A - ガス置換炉

Info

Publication number: JPH0439593A
Application number: JP14687490A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Okada; 岡田　茂雄
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1990-06-04
Filing date: 1990-06-04
Publication date: 1992-02-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、炉内に充填した不活性ガスを撹拌して炉内
温度の均一化を図り、これにより炉内に収容した多数の
物品を均一に加熱し得るようにしたガス置換炉に関する
ものである。

従来技術金属粉末をプレスで所要形状に成形した後、これを焼結
（現場では「硬化」とも称す）して得られる粉末成形体
は、例えばモータの回転子等として好適に使用されてい
る。該粉末成形体は、プレス成形された直後は極めて脆
いため、次工程において所要温度で加熱して硬化がなさ
れる。この硬化処理を通常の炉体内で行なうと、空気中
の酸素により粉末成形体は酸化し易いため、第４図に示
す如く、密閉空間１０中を不活性雰囲気に保持したガス
置換炉１２を使用して行なわれる。このガス置換炉１２
は、箱状の炉体１４の内部に密閉空間１０を画成すると
共に、炉体１４の外部にヒータ（図示せず）が近接配置
される。また炉体１４には。

該炉体１４に開設した開口１６を気密状態で閉塞する蓋
体１８が配設されている。

前記粉末成形体（以後「物品」と称す）２０の硬化処理
に際しては、先ずトレー（現場では「バット」とも称す
）２２に多数の物品２０を収納する。そして多数の物品
２０を収納した複数のトレー２２を、開放した開口１６
を介して前記密閉空間１０に積み重ねて収容した後、該
開口１６を蓋体１８で閉塞する。

次いで真空ポンプで真空引きを行なって密閉空間１０を
高真空状態にすると共に、例えばアルゴンガス等の不活
性ガスを充填する。そして、炉体外部に配設したヒータ
を加熱することにより、炉体１４との熱交換により不活
性ガスが加熱され、トレー２２に収納された物品２０は
加熱硬化される。なお前記トレー２２は、網状に形成さ
れたり複数の通孔を穿設して通気性を有する構造とされ
、不活性ガスの流通を許容し得るよう構成されている。

発明が解決しようとする課題前述した如く、密閉空間１ｏに不活性ガスを充填したガ
ス置換炉１２では、ヒータの加熱により不活性ガスは密
閉空間１０内で若干は対流するものの、空間１ｏ内部で
の温度分布が不均一になるのは否めない。しかも複数の
トレー２２を積み重ねているので、物品２０の収容位置
によっては適正温度で加熱されず、このため品質にバラ
ツキを生ずる重大な問題があった。

そこで、炉体に駆動軸を回転自在に貫通支持すると共に
、密閉空間に臨む駆動軸の端部にファンを配設し、該駆
動軸を炉体外に配設したモータにより回転させることに
より、不活性ガスを強制的に撹拌して温度分布を均一に
することが提案される。しかるに、駆動軸と炉体との貫
通部をＯリング等の機械的手段を使用してシールする場
合は、その完全な密閉を得られず、このシール部から不
活性ガスが逃出したり外気が炉体内に流入する等の不都
合を招く問題がある。また、密閉性を高めるためにシー
リング材として磁性流体を使用することも考えられるが
、該磁性流体は極めて高価なためにコストが嵩む難点が
あり、実用化は困難なのが現状である。

発明の目的本発明は、前記ガス置換炉に内在している前記欠点に鑑
み、これを好適に解決するべく提案されたものであって
、炉内の気密性を損なうことなく不活性ガスを強制撹拌
して、炉内温度の均一化を図って処理物品の品質のバラ
ツキ発生を防止する手段を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段前記の課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明
は、炉体内部に画成した密閉空間に不活性ガスを充填し
、該ガスを熱媒体として密閉空間内に収容した物品を加
熱するガス置換炉において、前記炉体に突設されて、前
記密閉空間にのみ連通する非磁性材料からなる中空円筒
体と、この中空円筒体の内部に回転自在に軸支され、密
閉空間に臨む端部にファンが配設されると共に、他端部
に半径方向に所定の中心角で複数の磁石を配置してなる
駆動軸と、前記中空円筒体の外周に回転自在に配設され、筒体を隔
てて前記駆動軸に配設した磁石と対応的に磁石を配設し
た支持部材とからなり。

前記支持部材をモータで駆動して中空円筒体の外表面で
回転させることにより、筒体を隔てて対応する両磁石の
磁気結合作用下に前記駆動軸を回転させるよう構成した
ことを特徴とする。

実施例次に、本発明に係るガス置換炉につき、好適な実施例を
挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、
第４図に関連して従来技術で説明したと同一の部材につ
いては、同一の符号により指示して、その詳細説明は省
略する。

第１図に示す如く、ガス置換炉１２における炉体１４の
一側には、ステンレス鋼の如き非磁性材料からなる中空
円筒体２４が配設されている。この中空円筒体２４の一
方の開放端部は前記密閉空間１０に連通ずると共に、他
方の閉塞端部は外方に突出して水平に延在している。該
中空円筒体２４の前記空間１０に連通ずる中空部２４ａ
には、第２図に示す如く、複数の軸受２６を介して駆動
軸２８が回転自在に軸支されている。なお後述する如く
、物品２０の硬化処理に際しては、密閉空間１０内は最
高２００’Ｃ程度まで加熱されるので、前記軸受２６の
潤滑材としては高温用グリスが使用される。

前記駆動軸２８の密閉空間１０に臨む軸端には、ファン
３０が配設されると共に、他方の端部に大径の支持体３
２が一体的に形成されている。支持体３２の外周には、
第２図および第３図に示す如く、軸方向に所定間隔だけ
離間すると共に、周方向に所定の位相角で複数（実施例
では８個）の磁石３４が配設されている。この磁石３４
としては、高温に晒されても常に安定した強い磁力を得
られる稀土類磁石が好適に使用される。また支持体３２
は、ステンレス鋼の如き非磁性材料を材質として形成さ
れている。

前記中空円筒体２４の外周には、第２図に示す如く、一
端を閉塞した筒状の支持部材３６が回転自在に配設され
ているにの支持部材３６の内周面には、第３図に示す如
く、前記支持体３２に配設した各磁石３４と対応する位
置関係で磁石３８が配列されている。すなわち、支持部
材３６に配設した磁石３８と支持体３２に配設した磁石
３４とは、中空円筒体２４を隔てて対応的に位置してい
る。前記磁石３８も、支持体３２に配設した磁石３４と
同様に、高温に晒されても常に安定した強い磁力を得ら
れる稀土類磁石が好適に使用される。

なお、中空円筒体２４を隔てて対向する磁石３４．３８
の磁極は、相互に反対になるよう設定されている０例え
ば磁石３４の中空円筒体２４を指向する側がＮ極であれ
ば、磁石３８の中空円筒体２４を指向する側はＳ極に設
定されて、磁気結合するよう構成される。

前記支持部材３６の閉塞された軸端には、第２図に示す
如く、モータ４０の出力軸４０ａが連結されている。従
って、モータ４０を駆動して支持部材３６を中空円筒体
２４の外表面に沿って回転させることにより、前記中空
円筒体２４を隔てて対向する磁石３４．３８の磁気結合
作用下に、駆動軸２８を非接触で回転させ得る。

すなわち、実施例に係るガス置換炉１２は、大気圧下に
ある外部とガス置換された密閉空間１０とを画成する中
空円筒体２４を介して、完全な非接触状態を保ったまま
ファン３ｏを回転駆動し得るので、密閉空間１０の高い
気密状態を保持したまま不活性ガスの撹拌を行ない得る
。なお、図中の符号４２は、炉体１４を加熱するヒータ
を示す。

実施例の作用次に、実施例に係るガス置換炉の作用につき説明する。

先ず硬化処理に移行する際に、ガス置換炉１２の密閉空
間１ｏに多数の物品２ｏを収納したトレー２２を積層状
態で収容する。そして、開口１６を蓋体１８で閉塞した
後、真空ポンプによる真空引きを行なって密閉空間１０
内を高真空状態にすると共に、該空間１０に不活性ガス
を充填して空間１０内を不活性雰囲気にする。なお、不
活性ガスを加熱すると体積膨張を生ずるが、このときに
密閉空間１０の内圧が大気圧より高くなると、前記蓋体
１８と炉体１４とのシール部からガスが逃呂したり外気
の流入を招来するおそれがある。そこで、密閉空間１０
に充填する不活性ガスの量は、加熱されて体積膨張した
ときであっても、空間１０の内圧が大気圧よりも低圧に
なるよう設定されている。

次に、前記炉体１４の外部に配設したヒータ４２により
炉体１４を加熱して、該炉体１４との熱交換により不活
性ガスを所定温度まで加熱する。

また前記モータ４０を駆動し、支持部材３６を中空円筒
体２４の外表面に沿って回転させる。このとき、支持部
材３６に配設した磁石３８と、前記支持体３２に配設し
た磁石３４とは、前記中空円筒体２４を隔てて磁気結合
しているので、支持部材３６の回転に伴って支持体３２
は回転する。従って前記駆動軸２８に配設したファン３
０が回転し、密閉空間１０内の不活性ガスが撹拌されて
、。

内部温度の均一化が図られる。この結果、密閉空間１０
内に積み重ねられたトレー２２に収納した物品２０は、
その収容位置に関係なく均一に加熱される。

すなわち、実施例に係るガス置換炉１２では、ガス置換
された密閉空間１０の気密状態を保持したまま、内部に
配設したファン３０を回転駆動して不活性ガスの撹拌を
行ない得る。これにより。

密閉空間１０内の温度分布を均一にして、内部に収容し
た多数の物品２０を、その収容位置に関係なく均一に加
熱することができる。

発明の効果以上述べたように、本発明に係るガス置換炉によれば、
中空円筒体の内部に回転自在に配設した駆動軸に配設し
た磁石と、該円筒体の外周に対応的に配置した磁石との
磁気的結合を利用して、前記駆動軸の非接触駆動を行な
うよう構成したものである。すなわち、炉内の雰囲気を
変化させることなく、駆動軸に配設したファンで不活性
ガスを撹拌することができ、炉内温度の均一化を図り得
る。これにより、炉内に収容した多数の物品を。

その収容位置に関係なく均一に加熱することができ、物
品の品質にバラツキが生ずるのを未然に防止し得る有益
な利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るガス置換炉の概略構造図、第２
図は、ガス置換炉の要部断面図、第３図は、第２図の■
−■線断面図、第４図は、従来技術に係るガス置換炉を
一部破断して示す概略斜視図である。１０・・・密閉空間２０・・・物品２８・・・駆動軸３４・・・磁石３８・・・磁石１４・・・炉体２４・・・中空円筒体３０・・・ファン３６・・・支持部材４０・・・モータＦ　Ｉ　０．１密閉空間炉体物品中空円筒体駆動軸ファン磁石支持部材磁石モータ

Claims

【特許請求の範囲】炉体（１４）内部に画成した密閉空間（１０）に不活性
ガスを充填し、該ガスを熱媒体として密閉空間（１０）
内に収容した物品（２０）を加熱するガス置換炉におい
て、前記炉体（１４）に突設されて、前記密閉空間（１０）
にのみ連通する非磁性材料からなる中空円筒体（２４）
と、この中空円筒体（２４）の内部に回転自在に軸支され、
密閉空間（１０）に臨む端部にファン（３０）が配設さ
れると共に、他端部に半径方向に所定の中心角で複数の
磁石（３４）を配置してなる駆動軸（２８）と、前記中
空円筒体（２４）の外周に回転自在に配設され、筒体（
２４）を隔てて前記駆動軸（２８）に配設した磁石（３
４）と対応的に磁石（３８）を配設した支持部材（３６
）とからなり、前記支持部材（３６）をモータ（４０）で駆動して中空
円筒体（２４）の外表面で回転させることにより、筒体
（２４）を隔てて対応する両磁石（３４、３８）の磁気
結合作用下に前記駆動軸（２８）を回転させるよう構成
したことを特徴とするガス置換炉。