JPH0522795Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は真空又はガス雰囲気の下で焼結、焼き
入れ、ろう付けその他の熱処理を行う熱処理炉に
関する。

従来の技術 種々多様にわたる熱処理炉の中でも付加価値の
高い新素材やニユーセラミツク等を製造開発する
に必要不可欠な真空焼結炉は、先端産業を含むあ
らゆる産業に利用されており、良好な焼結体を製
造できるということで高い評価を得ている。これ
は開発段階にて種々多様な技術的課題を克服した
結果なのであるが、中でも炉内に装備される断熱
壁にあつては、益々ハイレベル傾向にある熱処理
温度の耐久性に優れ、しかも良好な熱処理を妨げ
るガス吸着が発生しないという優れた性質を有す
るグラフアイト系の材質が採用されるに至つた。
また同じく炉内に装備されているタイトボツク
ス、加熱ヒータ等も同様の観点からグラフアイト
系のものが採用されている。

従来の真空焼結炉は、開放両端面に圧力開閉扉
を備える炉殻の内壁には、筒体状の断熱壁が配設
されており、この断熱壁の内部には圧力開放扉を
介して挿入された被処理物を収容する筒体状のタ
イトボツクスが中空支持された形で固着されてい
る。しかも断熱壁とタイトボツクスとの隙間に
は、ロツドヒータが複数本配置されており、真空
又はガス雰囲気状態にある被処理物をロツドヒー
タからの二次輻射熱により加熱され得るような構
成となつている。なお、一連の熱処理工程が終了
して焼結体を取り出す際にあつては、焼結体をも
含めて断熱壁、タイトボツクス、ロツドヒータ等
が強制冷却された後に、炉内を大気圧に戻すよう
にシーケンスが組んであり、これでグラフアイト
系の材質からなる構成部材が酸化により劣化しな
いように対処されている。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来例による場合には、一
連のシーケンスが正常進行すれば何も問題が無い
のであるが、何らかの突発的要因が発生し、シー
ケンス制御を停止せしめて、手動制御で炉内を大
気圧に戻し、その後圧力開閉扉を開ける場合に
は、依然としてグラフアイト系の各構成部が高温
のまま空気に触れるという事態が生じる可能性が
ある。これは装置の作業管理者に無用な負担を強
いることに繋がることは勿論のこと、圧力開閉扉
の開閉をも含めた真空焼結炉の全自動化を推進す
る上でも大きな障害となつている。

本考案は上記事情に鑑みて創案されたものであ
り、グラフアイト製の断熱壁が空気に触れて劣化
するような事態を招来しないように工夫した熱処
理炉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 本考案にかかる熱処理炉は、炉殻の内部温度を
検出する温度検出器と、温度検出器の検出結果と
予め設定された断熱壁の酸化安全温度とを比較す
る比較判定部と、開閉扉を炉殻に対してインター
ロツクするとともに、比較判定部の比較結果に応
じてロツク解除するインターロツク機構とを具備
している。

作 用 炉殻の内部温度が酸化安全温度以下であると比
較判定部にて判定した場合にインターロツク機構
にロツク解除の命令を与える。

実施例 以下、本考案にかかる熱処理炉の一実施例を図
面を参照して説明する。第１図は真空焼結炉の簡
略構成を併せて示す炉殻の部分断面図、第２図は
真空焼結炉の炉蓋部分における一部切欠斜視図、
第３図は炉殻と炉蓋との連結機構を示す分解斜視
図である。

まずガス加圧型真空焼結炉の概略構成について
説明する。

円筒状をなした炉殻１０の開放両端面には、開
閉扉たる炉蓋２０（片方だけが図示されている）
が開閉自在に設けられており、この炉殻１０の内
部には、略筒体状をなしたグラフアイト製の断熱
壁４０が配設されている。また断熱壁４０の両端
面には、炉蓋２０が閉じられた状態で、この裏側
に固着されている断熱蓋４１により閉合される開
口４２が設けられている。但し、断熱蓋４１を炉
蓋２０に対して支持する部材は図示されていな
い。

更に断熱壁４０の内部には、グラフアイト製の
ロツドヒータ５０が長手方向に向けて互いに同一
間隔で断熱壁４０に対して複数本配設されてお
り、しかもこれらのロツドヒータ５０で囲まれた
空間には、図示されていないが、円筒状をなした
グラフアイト製のタイトボツクスが断熱壁４０に
対して中空支持の形で配設されている。またロツ
ドヒータ５０の回りには、炉内温度を計測制御す
る温度測定センサ６０（温度検出器に相当する）
が配置されている。このロツドヒータ５０は炉殻
１０の外部に装備された図外の制御装置に接続さ
れており、ここでロツドヒータ５０に与える電力
を調節することにより炉内温度が制御されるよう
になつている。つまり炉蓋２０を介してタイトボ
ツクスに挿入された被処理物（図示せず）は、真
空又はガス雰囲気の下でロツドヒータ５０からの
輻射熱により加熱され得るようになつている。な
お、図示されていないが、炉殻１０には、真空排
気装置、ガス供給装置等が接続されており、これ
らも同じく制御装置により制御されている。

次に、炉蓋１０と炉蓋２０との連結機構につい
て詳しく説明する。

炉殻１０に開閉自在に設けられている炉蓋２０
の外周面には、第２図に示す如くこの部位を島状
に突起せしめた蓋側クラツチ歯２１が同一周ピツ
チ間隔で複数個設けられており、これに対応して
炉殻１０の両端外周面にも炉側クラツチ歯１１が
設けられている。つまり炉蓋２０が閉じられた状
態では蓋側クラツチ歯２１と炉側クラツチ歯１１
とは接触するようになつており、この接触を機械
的に保持するための部材として、炉側クラツチ歯
１１の周囲部位には、炉蓋２０より若干大きい径
を有するクラツチ外輪３０が取り付けられてい
る。なお、２２は耐熱性を有するネオブレン等か
らなるパツキンである。

このクラツチ外輪３０は、炉殻１０の所定部位
に固着された案内ローラ（図示せず）により回転
規制されており、しかもクラツチ外輪３０の内周
面には、蓋側クラツチ歯２１、炉側クラツチ歯１
１に夫々対応して２列の可動側クラツチ歯３５
が、一方クラツチ外輪３０の外周面には回転ハン
ドル３１が回転自在に夫々夫設けられている。更
に詳しく説明すると、回転ハンドル３１のシヤフ
ト３１１は、クラツチ外輪３０の外面に設けられ
た軸受３２で軸支されており、しかもシヤフト３
１１の先端には、炉殻１０の外周面に固着したラ
ツク１２に噛み合うピニオンギア３３が連結され
ている。つまり炉蓋２０が閉じられる前において
クラツチ外輪３０は、蓋側クラツチ歯２１が可動
側クラツチ歯３５に接触しないように角度設定さ
れており、その後炉蓋２０が閉じられた状態にお
いて回転ハンドル３１を回すと、クラツチ外輪３
０が回転し、蓋側クラツチ歯２１と炉側クラツチ
歯１１とを可動側クラツチ歯３５が挟み込みこと
になり、これで炉蓋１０が炉蓋２０に対して連結
されるようになつている。なお、炉殻１０の外面
下部には、クラツチ外輪３０の回り止めを行うイ
ンターロツク機構８０に対応した位置決めブロツ
ク３４が固着されている。但し、第２図及び第３
図では回転ハンドル３１等の構成部材は図示され
ていない。

インターロツク機構８０は、炉殻１０の外面下
部に固着されたベース本体８４の上面に、軸受８
２で軸支されたロツド８３を有する空気シリンダ
８１が設られており、このロツド８３の先端が位
置決めブロツク３４に接触することで、回転ハン
ドル３１により回されようとするクラツチ外輪３
０の回り止めが行われるような構成となつてい
る。このインターロツク機構８０は回転ハンドル
３１を回り止めするようにしても構わない。な
お、空気シリンダ８１は、比較判定部としての温
度設定器７０により制御されるようになつてい
る。

温度設定器７０は、高温状態にある断熱壁４０
等が空気に触れても劣化しない酸化安全温度（約
150度）を外部設定するものであり、温度測定セ
ンサ６０からの信号６１を介してデータ導入され
た炉内温度が酸化安全温度以下である場合だけ、
ロツド８３を伸縮させる命令を空気シリンダ８１
に信号７１として与えるような構成となつてい
る。なお、この酸化安全温度は実際のグラフアイ
トの酸化開始温度（約400度）よりは!?かに低い
ものであるが、これは徐々に劣化する断熱壁４０
等の長期的寿命等を考慮して決められたものであ
る。

従つて、炉内温度が酸化安全温度以下の場合に
は、クラツチ外輪３０が回り止めされていること
で炉蓋２０を開けることができず、即ち、何らか
の突発的原因が発生し、制御装置を停止させてか
ら手動制御で炉蓋２０を開ける場合であつても、
炉内温度が酸化安全温度以下でないと機械的に開
かないようになつているので、グラフアイト製の
断熱壁４０、ロツドヒータ５０、タイトボツクス
等が大気に触れて劣化するような事態は無くな
る。

なお、本考案にかかる熱処理炉は真空焼結炉の
適用だけでなく、真空又はガス雰囲気の下で熱処
理を行う例えば焼き入れ炉、ろう付け炉等でも適
用可能であることは勿論のこと、開閉扉の炉殻に
対する連結機構についても限定されないことは当
然である。

考案の効果 以上、本案熱処理炉による場合には、炉内温度
が酸化安全温度以下である場合には強制的に開閉
扉が開かないような構成となつているので、グラ
フアイト製の断熱壁等が大気に触れて劣化するよ
うな事態が無くなり、装置の安全管理者に無用の
負担を強いることもなくなる。しかも開閉扉の開
閉も含めた熱処理炉の全自動化を推進する上でも
大きなメリツトがある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図にかけては本考案にかかる熱
処理炉の一実施例の説明図であつて、第１図は真
空焼結炉の簡略構成を併せて示す炉殻の部分断面
図、第２図は真空焼結炉の炉蓋部分における一部
切欠斜視図、第３図は炉殻と炉蓋との連結機構を
示す分解斜視図である。 １０……炉殻、２０……炉蓋、４０……断熱
壁、６０……温度測定センサ、７０……温度設定
器、８０……インターロツク機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 炉殻内部にグラフアイト製の断熱壁を設けてあ
   り、前記炉殻の開閉扉を介して挿入された被処理
   物を真空又はガス雰囲気の下で熱処理する熱処理
   炉において、前記炉殻の内部温度を検出する温度
   検出器と、温度検出器の検出結果と予め設定され
   た前記断熱壁の酸化安全温度とを比較する比較判
   定部と、前記開閉扉を前記炉殻に対してインター
   ロツクするとともに、前記比較判定部の比較結果
   に応じてロツク解除するインターロツク機構とを
   具備することを特徴とする熱処理炉。