JPH0577957B2

JPH0577957B2 -

Info

Publication number: JPH0577957B2
Application number: JP1341696A
Authority: JP
Inventors: Itsupei Yamauchi
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-12-30
Filing date: 1989-12-30
Publication date: 1993-10-27
Also published as: JPH03204587A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、デワツクス工程と焼結工程とを一貫
して行うことのできる焼結炉に関するものであ
る。

［従来の技術］焼結炉には、現在、内部にグラフアイトボツク
スを配置して、炉内をヒーテイングスペースとワ
ーキングスペースとに分離するようにした炉内構
造のものが多く採用されている。これは、処理物
（粉末成形品）をグラフアイトボツクス内に収容
して一連の処理を行うとき、焼結前処理として実
施されるデワツクス工程で、該処理物から多量に
蒸発するワツクスベーパ等の不純物ガスがヒー
タ、断熱材、炉壁等の炉材に付着して炉内を汚染
する問題を回避するのに有効となるからである。

［発明が解決しようとする課題］ところで、この種の焼結炉において、処理物を
焼入れする目的などで焼結完了後に強制冷却を実
施する場合がある。このため、汎用の焼結炉は外
部冷却方式か内部冷却方式かによる冷却機構を備
えているのが通例である。しかし、外部冷却方式
はグラフアイトボツクスの外側にウオータジヤケ
ツトを設け、このウオータジヤケツトに冷水を流
すことで内部に配設された処理物を間接冷却する
ものであるため、冷却効率が悪く、いわゆる取り
温度になるまでに長時間を必要とする欠点があ
る。また、内部冷却方式はグラフアイトボツクス
の蓋に開閉機構を取り付け、冷却の際にかかる開
閉機構を作動させてボツクス内をボツクス外に連
通させるとともに、ボツクス外に配設した水冷フ
アンによつてそれらの連通空間にガスを循環さ
せ、これによりボツクス内に配設されている処理
物を冷却するものであるため、ボツクス内外にガ
スを循環させるためのスペースや、開閉機構、冷
却フアン等を取り付けるためのスペースが必要と
なり、炉の大形化を招くとともに極めて高価なも
のにつく欠点がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたも
のであつて、短時間冷却を可能とし、しかも炉の
大形化やコスト高を招かないようにした焼結炉を
実現することを目的としている。

［課題を解決するための手段］本発明は、かかる目的を達成するために、次の
ような構成を採用したものである。

すなわち、本発明の焼結炉は、第１図及び第２
図に模式的に示すように、炉１内に固設した炉床
１ａ上に処理ケース２を配設するとともに、この
処理ケース２の外側空間S₁を炉１外の冷却回路l₁
（ａ〜ｄ間を連絡する回路）と接続して第１のガ
ス循環系路S₁→l₁→S₁を形成するための対をなす
ガス導出入口４ａ，４ｂと、前記処理ケース２の
内側空間S₂を炉１外の冷却回路l₂（ｂ〜ｅ間を連
絡する回路）と接続して第２のガス循環系路S₂→
l₂→S₂を形成するための対をなすガス導出入系路
５ａ，５ｂとを設け、その第２のガス循環系路S₂
→l₂→S₂における少なくとも処理ケース２からの
ガス導出を前記炉床１ａ内を通じて行うようにし
たことを特徴としている。

特に、小物成形品に対して処理を行う場合に
は、図示の如く、処理ケース２内を多段棚構造に
するとともに、流入したガスを処理ケース２に設
けた適当な内部流路を通して各棚板２ａ間に均一
に噴出させるように構成することが有効となる。

［作用］このような構造のものであると、ガス循環系路
S₁→l₁→S₁及びS₂→l₂→S₂を通じて冷却ガスを循
環させることにより、処理ケース２は内外から同
時に強制冷却させることになり、しかも、処理ケ
ース２の内側に流入したガスは処理物に接触して
当該処理物を直接冷却することになる。このた
め、本発明は従来炉に比べて!?かに大きな冷却効
果を発揮できるものとなる。しかも、冷却回路
l₁，l₂は図示の如く炉１の外部に配置すればよく、
炉１の大形化や複雑化を招くことがない。特に図
示のような間接冷却が難しい多段棚構造の処理ケ
ース２では、上述したガスの作用を通じて冷却効
率が顕著に改善させることになる。

更に、第２のガス循環系路S₂→l₂→S₂における
処理ケース２からのガス導出を炉床１ａ内を通じ
て行うため、別途に配管等を組込む必要がなく、
既段の設備を有効利用することができる。その
上、本発明は全体をガス冷却によつて構成するた
め、炉１外の冷却回路等の一部共有化を図り、設
備効率を高めることができる。

［実施例］以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。

この焼結炉は、第３図及び第４図に示すよう
に、炉殻１１の内壁に断熱材１２を装着してなる
炉１３内にグラフアイト支柱１６を介してグラフ
アイト炉床１７を固設している。そして、この炉
床１７上に、密閉性をもたせたグラフアイト製の
処理ケース１８を載置するようにしている。

処理ケース１８は、第５図に拡大図示するよう
に、底板１９と、側板２０と、頂板２１とにより
構成される箱形のもので、底板１９の中央を炉床
１７の中央に一致させて位置決め状態でセツトさ
れる。処理ケース１８の内側空間S₂は、中空体状
の仕切板２２によつて左右に区画されている。側
板２０の内面には上下に延びる溝２０ａが適当な
間隔で数箇所に凹設されており、これらの溝２０
ａに、長手方向に所定ピツチの突起２３ａを有し
た棚板保持具２３を装着している。また、仕切板
２２の両面には前記突起２３ａと同一ピツチで水
平に延びる突条２２ａが形成されており、これら
の突条２２ａと前記各突起２３ａとの間に複数枚
の棚板２４を架設できるようになつている。

一方、前記棚板保持具２３の突起２３ａには側
板２０の溝２０ａに連通するガス噴出孔２３ｂが
穿設されており、これらのガス噴出孔２３ｂは側
板２０の溝２０ａを介し、さらに底板１９内に設
けたガス溜め１９ａを介して、当該底板１９の側
方に開口させたガスポート１９ｂに連通させてあ
る。そして、このガスポート１９ｂにガス導出入
系路たるグラフアイトパイプ２５の終端２５ａを
接続している。グラフアイトパイプの始端２５ｂ
は炉１３を貫通して取り付けられたガス導入口２
５ｃに接続されている。

また、前記仕切板２２の各突条２２ａにはガス
吸出口２２ｂが設けてあり、これらのガス吸出口
２２ｂは該仕切板２２の中空部２２ｃに開口して
いる。中空部２２ｃは底板１９に穿設した排出口
１９ｃに連通し、さらに炉床１７に接続したガス
導出入系路たるグラフアイトパイプ２６の始端２
６ａに連通しており、このグラフアイトパイプの
終端２６ｂは、炉１３を貫通して取り付けられた
ガス排出口２６ｃに接続されている。

さらに、前記処理ケース１８を挟んで対向する
位置に炉１３を貫通して対をなすガス導出入口２
７，２８が取り付けられている。

そして、このような構造をなす焼結炉に、第１
図に示したと同様の冷却回路l₁，l₂を接続するよ
うにしている。すなわち、冷却回路l₁は端子ａ〜
ｂ間に電磁バルブ６ａ、クーラ３ａ、フアン３ｂ
及び電磁バルブ６ｂを介設してなるもので、端子
ａをガス導出入口２８に接続し、端子ｄをガス導
出入口２７に接続するようにしている。また、冷
却回路l₂は端子ｂ〜ｅ間に前記と共用される電磁
バルブ６ａ、クーラ３ａ、フアン３ｂの他に電磁
バルブ６ｃを介設してなるもので、端子ｂをガス
排出口２６ｃに接続し、端子ｅをガス導入口２５
ｃに接続するようにしている。

このような構成において、電磁バルブ６ａ，６
ｂ，６ｃを開き、クーラ３ａ及びフアン３ｂを始
動すると、ガス循環系路S₁→l₁→S₁及びS₂→l₂→
S₂を通じて冷却ガスが循環し始めることになる。
具体的には、ガス導出入口２７より空間S₁に流入
したガスは、処理ケース１８の外壁に沿つて流れ
ながら対向位置に設けられているガス導出入口２
８より流出し、炉１３外の冷却回路l₁において冷
却された後、再び前記ガス導出入口２７より空間
S₁に流入される。また、ガス導入口２５ｃより導
入されたガスは、グラフアイトパイプ２５、ガス
ポート１９ｂ、ガス溜め１９ａ、側板溝２０ａを
流通したあと、各ガス噴出孔２３ｂより処理ケー
ス１８の内側空間S₂である棚板２４間に均一に噴
出し始める。そして、棚板２４に沿つて流れた
後、対向位置に設けられているガス吸出口２２ｂ
から吸出され、グラフアイトパイプ２６を通つて
ガス排出口２６ｃから炉１３外に流出する。その
後、冷却回路l₂において冷却され、再び同様の系
路で空間S₂に流入される。

しかして、このような冷却ガスの循環が行われ
ると、処理ケース１８は内外から同時に強制冷却
されることになり、特に処理ケース１８の内側空
間S₂に流入したガスは処理物に接触して当該処理
物を直接冷却することになる。このため、本実施
例の焼結炉によると従来に比べて!?かに大きな冷
却効果を発揮できるものとなり、その結果、処理
ケース１８及び処理物に対する短時間冷却を実現
することが可能となる。しかも、冷却回路l₁，l₂
は図示の如く炉１の外部に配置することができ、
炉１３内に従来のようなフアンや開閉機構を持ち
込む必要がなくなるため、炉１３の小型化も有効
に図ることができ、これに伴つてコストダウンも
果たされたものとなる。ガス導出を一部炉床１７
内を通じて行うようにしている点も同様の趣旨に
基づくものである。また、従来技術には爆発の危
険性があるH₂ガスを用いた冷却機構もあるが、
図示焼結炉はそのようなガスを使用しない点にお
いて安全性の確保されたものと言うこともでき
る。更にまた、このものは内部冷却と外部冷却と
を同様のガス循環によつて行うものであるため、
炉外においてガス供給回路の一部共有化が可能で
あり、設備効率を高めて簡略化やコストダウンを
更に増進させることができる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、
各部の断面形状は図示例に限定されず、本発明の
趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

［発明の効果］本発明の焼結炉は、以上説明した如く、炉外で
冷却したガスを炉内の処理ケースに内外から供給
し再び炉外に導いて冷却するという循環を行う構
成であるため、既設の炉を大きく手を加えること
なくそのまま使用することができ、炉の大形化や
コスト高を招くことなく炉内の短時間冷却を可能
にするという優れた効果が得られる。したがつ
て、炉内に配置された状態で蓋が開閉不能となる
ような処理ケース等に適用して極めて有用なもの
となる。また、全体をガス冷却のみによつて行う
ため、炉外の冷却回路の一部共有化による設備効
率の向上を図る事も容易になる。さらに、第２の
ガス循環系路における少なくとも処理ケースから
のガス導出を炉床を通じて行う点も、構造の簡略
化、コストダウンの増進に寄与し得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の構成を示し、第１
図は横断面図、第２図は縦断面図である。第３図
〜第５図は本発明の一実施例を示し、第３図は横
断面図、第４図は縦断面図、第５図は第３図の部
分拡大図である。１，１３……炉、１ａ，１７……炉床、２，１
８……処理ケース、４ａ，４ｂ，２７，２８……
ガス導出入口、５ａ，５ｂ，２５，２６……ガス
導出入系路、S₁……外側空間、S₂……内側空間、
l₁，l₂……冷却回路、S₁→l₁→S₁……第１のガス
循環系路、S₂→l₂→S₂……第２のガス循環系路。

Claims

【特許請求の範囲】

１炉内に固設した炉床上に処理ケースを配設す
るとともに、前記炉に、処理ケースの外側空間を
炉外の冷却回路と接続して第１のガス循環系路を
形成するための対をなすガス導出入口と、前記処
理ケースの内側空間を炉外の冷却回路と接続して
第２のガス循環系路を形成するための対をなすガ
ス導出入系路とを設け、その第２のガス循環系路
における少なくとも処理ケースからのガス導出を
前記炉床内を通じて行うようにしたことを特徴と
する焼結炉。