JP2021038893A - 熱処理炉 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理物から放出される粒子状のダストも捕集できる熱処理炉を提供する。【解決手段】熱処理炉１０は、容器状の圧力容器１２と、被処理物５６を収容するタイトボックス１６と、圧力容器１２およびタイトボックス１６に導入するガスのガス源１８、２６と、圧力容器１２およびタイトボックス１６からガスを排気するポンプ３２と、圧力容器１２からポンプ３２をつなぐ第１排気配管３４と、タイトボックス１２につなげられた第２排気配管３８と、第２排気配管３８の途中を内側配管６４と外側配管６６とからなる二重配管６８で構成し、内側配管６４と外側配管６６の間に冷却液を流し、内側配管６４の中に冷却フィン７０を配置したトラップ４６と、第2排気配管３８におけるトラップ４６の下流に設けられた複数のフィルター４８とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、熱処理炉に関するものである。

従来、金属または磁性材料などからなる被処理物を熱処理炉に入れ、被処理物に対して所定温度および所定圧力をかけて処理している。この処理中に被処理物からガス状になったバインダーおよび粒子状のダストを含む放出物が発生する場合がある。たとえば、下記の特許文献１は、ガス状になったバインダーをトラップで捕集することが記載されている。

ＷＯ２０１７／１０８４１７（図３）

しかし、特許文献１はガス状のバインダーを捕集することが記載されているが、粒子状のダストを捕集することは記載されていない。被処理物によっては大量のダストが放出される場合もあり、ダストを捕集する構成も必要になる。

そこで本発明の目的は、被処理物で発生した粒子状の放出物を捕集できる熱処理炉を提供することにある。

以上の課題を解決すべく、本発明に係る熱処理炉は、以下に述べるような構成を有する。

本発明の熱処理炉は、容器状の圧力容器と、前記圧力容器の内部空間に配置され、被処理物を搭載する炉床と、前記圧力容器の内部空間に導入するガスのガス源と、前記圧力容器の内部空間からガスを排気するポンプと、前記圧力容器からポンプをつなぐ第１排気配管と、前記圧力容器につなげられた第２排気配管と、前記第２排気配管の途中を内側配管と外側配管とからなる二重配管で構成し、該内側配管と外側配管の間に冷却液を流し、該内側配管の中に冷却フィンを配置したトラップと、前記第２排気配管におけるトラップの下流に設けられた複数のフィルターとを備える。

本発明によれば、トラップでガス状のバインダーを液化することで捕集し、フィルターで粒子状のダストを集じんできる。複数のフィルターを使用することで集じんできるダストの量が多くなり、被処理物に対する処理を最後までおこないやすい。被処理物に対する処理を中止しないことで、被処理物を途中で廃棄することもなくなり、生産効率が良くなる。

本願の熱処理炉の構成を示す図である。 冷却液配管にフィンを設けたトラップの構成を示す断面図である。 冷却液配管と内側配管の内面にフィンを設けたトラップの構成を示す断面図である。 内側配管の内面にフィンを設けたトラップの構成を示す断面図である。 フィルターを直列にした熱処理炉の構成を示す図である。 フィルターを直並列にした熱処理炉の構成を示す図である。 フィルターを通過するガスの温度を計測する温度計を備えた熱処理炉の構成を示す図である。 フィルターの上流にバルブを設けた熱処理炉の構成を示す図である。 第２排気配管を複数にした熱処理炉の構成を示す図である。 トラップの途中に補助配管が接続された熱処理炉の構成を示す図である。 フィルターの上流と下流に圧力センサを設けた熱処理炉の構成を示す図である。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。実施形態が異なっていても同じ部材には同一の符号を付して説明を省略する場合がある。各実施形態は組み合わせて実施することも可能である。

[実施形態１]
図１に示す熱処理炉１０は、圧力容器１２、その圧力容器１２の内部空間１４に配置されたタイトボックス（インナーボックス）１６、圧力容器１２の内部空間１４に導入するガスを貯蔵した第１ガス源１８、圧力容器１２と第１ガス源１８とをつなげる第１導入配管２０、その第１導入配管２０を開閉する第１導入バルブ２２、タイトボックス１６の内部空間２４に導入するガスを貯蔵した第２ガス源２６、タイトボックス１６と第２ガス源２６とをつなげる第２導入配管２８、その第２導入配管２８を開閉する第２導入バルブ３０を備える。

さらに熱処理炉１０は、圧力容器１２の内部空間１４およびタイトボックス１６の内部空間２４を減圧するポンプ３２、圧力容器１２とポンプ３２をつなぐ第１排気配管３４、その第１排気配管３４を開閉する第１排気バルブ３６、タイトボックス１６につなげられた第２排気配管３８、その第２排気配管３８を開閉する第２排気バルブ４０、第１排気配管３４と第２排気配管３８とをつなげる第３排気配管４２、その第３排気配管４２を開閉する第３排気バルブ４４を備える。

第２排気配管３８の途中には、トラップ４６、そのトラップ４６の下流に配置された複数のフィルター４８が備えられる。フィルター４８と並列に補助配管（bypass）５０およびその補助配管５０を開閉する補助バルブ５２が備えられる。

熱処理炉１０は、焼結、半焼結、焼成、脱脂、ろう付け、メタライズ、焼き入れ、容体化処理、焼戻し、焼きなましまたは時効熱処理などをおこなうための炉である。

[圧力容器]
圧力容器１２は円筒形状になっており、その両端を蓋で開閉できるようにしたものである。蓋が閉じられると、圧力容器１２の内部空間１４は気密な空間になる。圧力容器１２の内部空間１４は減圧されたり、加圧されたりする。圧力容器１２の耐圧はたとえば約１０ＭＰａであり、各種設計によって変更できる。

圧力容器１２の内部空間１４に断熱体（図示せず）が配置されている。たとえば、断熱体は筒状になっていて、その両端が蓋で閉じられる。断熱体はグラファイトフェルトまたはグラファイトフォイルなどの耐熱性材料で構成される。断熱体によって形成された内部空間にヒーター５４が配置されている。ヒーター５４としてグラファイト製のロッドヒーターが挙げられる。断熱体はヒーター５４の熱が外部に放熱されることを防止する。ヒーター５４が発熱することでタイトボックス１６の内部空間２４の温度が上昇する。たとえば、被処理物５６を低温で処理する場合は１３００℃以上、高温で処理する場合は２０００℃以上の温度にする。

圧力容器１２の内部空間１４の温度を計測する温度計５８が設けられている。図１では圧力容器１２の内部空間１４を計測しているが、温度計５８で直接タイトボックス１６の内部空間２４の温度を計測してもよい。温度計５８の数は限定されず、複数の温度計５８で温度を計測し、内部空間１４の温度のばらつきなどを監視してもよい。温度計５８は熱伝対を利用した温度計を使用する。温度計５８で測定された温度に応じてヒーター５４に供給する電力を制御する。

圧力容器１２にファン６０およびモーター６２が取り付けられている。ファン６０およびモーター６２は圧力容器１２の蓋に取り付けられていてもよい。ファン６０によって圧力容器１２およびタイトボックス１６の中をガスが循環されるようにする。また、圧力容器１２の内部空間１４に水冷式の冷却装置を配置し、循環するガスを冷却し、被処理物５６を冷却できるようにしてもよい。

[タイトボックス]
断熱体によって形成された内部空間の中にタイトボックス１６が配置されている。タイトボックス１６はグラファイトなどで構成されている。タイトボックス１６は筒状になっていて、その両端が蓋によって開閉される。タイトボックス１６の中に被処理物５６を配置するための棚などを設けておいてもよい。

なお、圧力容器１２、断熱体およびタイトボックス１６の形状は上記説明した形状に限定されない。たとえば箱状になっていてもよい。

[被処理物]
タイトボックス１６の内部空間２４に被処理物５６が配置される。被処理物５６の材料は、超硬金属、鉄系金属、非鉄金属、磁性材料、セラミックス、グラファイト、ハイス鋼、ダイス鋼または低合金鋼などであり、金属は合金を含む。被処理物５６は、粉体または所定形状を有した固体である。タイトボックス１６の中に被処理物５６が収容されることで、被処理物５６に対して所定の処理をしたときに被処理物５６から放出されるガス状のバインダーおよび粒子状のダストを含む放出物がタイトボックス１６の外に放出されることを防ぐことができる。圧力容器１２の内面、断熱体およびヒーター５４などが汚染されることを防止できる。

[ガス源]
第１ガス源１８は圧力容器１２の内部空間１４に導入する第１ガスを貯蔵、生成またはその両方をおこなう。第２ガス源２６はタイトボックス１６の内部空間２４に導入する第２ガスを貯蔵、生成またはその両方をおこなう。第１ガスは窒素またはアルゴンなどであり、第２ガスは窒素、アルゴン、水素、一酸化炭素、ヘリウム、メタンなどである。図１では各ガス源１８、２６を１つにしているが、処理に使用するガスの種類が増えればガスの種類の数に応じてガス源を増やす。第１ガスと第２ガスを各内部空間１４、２４に導入することで各内部空間１４、２４を加圧状態にすることができる。

圧力容器１２と第１ガス源は第１導入配管２０でつなげられている。第１ガスは第１導入配管２０を通って圧力容器１２の内部空間１４に導入される。第１導入バルブ２２が第１導入配管２０に設けられている。第１導入バルブ２２を開閉することで第１導入配管２０の開閉を制御でき、第１導入バルブ２２の開閉度を制御することで第１導入配管２０を流れる第１ガスの流量を制御できる。

タイトボックス１６と第２ガス源２６が第２導入配管２８でつなげられている。第２導入配管２８は圧力容器１２につながり、さらにタイトボックス１６まで伸びている。第２ガスは第２導入配管２８を通ってタイトボックス１６の内部空間２４に導入される。第２導入バルブ３０が第２導入配管２８に設けられている。第２導入バルブ３０を開閉することで第２導入配管２８の開閉を制御でき、第２導入バルブ３０の開閉度を制御することで第２導入配管２８を流れる第２ガスの流量が制御される。

[ポンプ]
ポンプ３２は圧力容器１２の内部空間１４およびタイトボックス１６の内部空間２４からガスを排気する。それらの内部空間１４、２４は減圧される。ポンプ３２の種類として、ドライポンプ、ターボ分子ポンプ、油回転真空ポンプおよび油拡散ポンプなどが挙げられる。

[排気配管]
圧力容器１２とポンプ３２は第１排気配管３４でつなげられている。第１排気配管３４の途中に第１排気バルブ３６が設けられている。第１排気バルブ３６を開けることで圧力容器１２の内部空間１４のガスがポンプ３２によって排気される。第１排気バルブ３６の開閉度を調整することでガスの排気量が調節される。

図１において、タイトボックス１６からトラップ４６、フィルター４８および第２排気バルブ４０を通るラインが第２排気配管３８である。第２排気配管３８は圧力容器１２の内部空間１４につながり、さらにタイトボックス２６の内部空間２４まで伸ばされている。第２排気バルブ４０が第２排気配管３８に設けられていて、第２排気バルブ４０を開けることでタイトボックス１６の内部空間２４のガスが排気される。タイトボックス１６のガス圧に応じてガスが排気される。また、第２排気バルブ４０の開閉度を調整してガスの排気量を調節することもできる。

第１排気配管３４と第２排気配管３８は第３排気配管４２でつなげられている。第３排気バルブ４４が第３排気配管４２に設けられている。第２排気バルブ４０を閉じた状態で第３排気バルブ４４を開けると、ポンプ３２によってタイトボックス１６の内部空間２４のガスを強制的に排気し、タイトボックス１６の内部空間２４を減圧することができる。なお、第２排気バルブ４０を開けるときは第３排気バルブ４４を閉じておき、第３排気バルブ４４を開けるときは第２排気バルブ４０を閉じておく。

[トラップ]
トラップ４６が第２排気配管３８の途中に設けられている。図２に示すトラップ４６は、内側配管６４と外側配管６６からなる二重配管６８および内側配管６４の中に配置された冷却フィン７０を備える。二重配管６８の内側配管６４と外側配管６６の間の空間７２に冷却液が流される。冷却液は水であるが、冷却能力を有するその他の液体を使用してもよい。冷却フィン７０は冷却液の流れる冷却液配管７４に設けられている。冷却フィン７０は板状になっており、冷却配管７４の表面積を広くしている。内側配管６４と冷却フィン７０は冷却液によって冷却されている。冷却液は水であるが、冷却能力を有するその他の液体を使用してもよい。内側配管６４の内壁、冷却フィン７０および冷却配管７４の外面に高温になったガスが触れることで、ガスが冷却される。熱処理によって被処理物５６から放出されたガス状の放出物（バインダー）が冷却され、液体になって内側配管６４の内壁、冷却フィン７０の表面および冷却配管７４の外面に付着する。液体になったバインダーを溜めるためのタンクを備えてもよい。

冷却フィン７０は冷却配管７４に設けられているが、冷却フィン７０を内側配管６４の内面にも設けてもよい（図３）。また、内側配管６４の内面にのみ冷却フィン７０を設けてもよい（図４）。

冷却フィン７０の形状は限定されず、冷却配管７４に対して放射状に形成された板であったり、冷却配管７４に対してらせん状に形成されていたり、ガスの流れ方向を向いた板であったりしてもよい。

第２排気配管３８におけるタイトボックス１６からトラップ４６までの部分に断熱体を設けてもよい。その断熱体は第２排気配管３８の内面に設ける。タイトボックス１６から排出されるガスが高温であるため、断熱体によって第２排気配管３８を保護する。

[フィルター]
フィルター４８は網目状になっており、トラップ４６の下流に配置されている。フィルター４８は複数であり、並列に配置されている。第２排気配管３８が複数に分岐して並列になっており、並列になったそれぞれにフィルター４８が配置されている。各フィルター４８の目の粗さは同じであり、フィルター４８を複数にすることでフィルター４８の総面積が大きくなる。被処理物５６から同じ粒径の放出物（ダスト）が放出される場合に集じんできるダストの量が多くなる。予め被処理物５６から放出されるダストの量を求めておき、フィルター４８は放出されるダストよりも多くのダストを集じんできるようにしておく。フィルター４８は耐熱性の樹脂で構成し、交換可能なようにしておく。

トラップ４６から各フィルター４８までの配管の長さを同じにして、各フィルター４８に均等にガスが流れるようにしてもよい。各フィルター４８に対して同じようにダストが集じんされ、フィルター４８の清掃または交換を同時におこなうことができる。

[補助配管]
補助配管５０が並列になった複数のフィルター４８に対して並列になっている。全てのフィルター４８が目詰まりしたとき、補助配管５０を通してタイトボックス１６の内部空間２４のガスを排気することができる。被処理物５６に対して処理をしている途中で全てのフィルター４８が目詰まりしても、処理を続行することができる。

補助配管５０には補助バルブ５２を備え、補助バルブ５２によって補助配管５０が開閉される。フィルター４８が目詰まりしていないときは補助バルブ５２が閉じられ、フィルター４８が目詰まりしたときに補助バルブ５２が開けられる。第２排気配管３８におけるトラップ４６とフィルター４８の間にガス圧を検知する第１圧力センサ７６を備える。フィルター４８が目詰まりすると第１圧力センサ７６の値が上昇するため、所定圧力以上になると補助バルブ５２が開けられるように制御する。

[その他]
第１排気配管３４にガス圧を測定する第２圧力センサ７８を備える。トラップ４６にバインダーが付着することで第2排気配管３８の流れが遮断された場合、タイトボックス１６の内部空間２４だけでなく、圧力容器１２の内部空間１４のガス圧にも影響が出る。そのため、第２圧力センサ７８で計測された圧力値が所定値以上になれば、第２排気配管３８が詰まっていることが分かる。第２圧力センサ３８の圧力値が所定値以上になったとき、ヒーター５４をオフにして、処理を中止する。この処理を中止する理由は、フィルター４８と同様にトラップ４６と並列に補助配管５０を設けた場合、冷却されていない高温のガスを外部に放出することになり、危険なためである。

温度計５８および圧力センサ７６、７８の値が入力され、バルブ２２、３０、３６、４０、４４の開閉およびヒーター５４の温度を制御するコンピュータを備えてもよい。コンピュータに所定の処理を入力しておくことで、コンピュータが自動的に所定のバルブ２２、３０、３６、４０、４４を開閉し、ヒーター５４を通電してタイトボックス１６の内部空間２４の温度および圧力を制御し、必要なガスを供給する。

[処理方法]
本願の熱処理炉１０を使用した被処理物５６の処理方法について説明する。（１）被処理物５６をタイトボックス１６に収納し、圧力容器１２の蓋をして密閉する。（２）ヒーター５４をオンにして圧力容器１２の内部空間１４とタイトボックス１６の内部空間２４を所定温度に上げるとともに、ガス源１８、２６から圧力容器１２およびタイトボックス１６に所定のガスを導入し、被処理物５６に対して所定の処理をおこなう。（３）必要に応じてポンプ３２を駆動させ、バルブ３６、４４を開けて圧力容器１２の内部空間１４およびタイトボックス１６の内部空間２４からガスを強制排気し、内部空間１４、２４の空気をガスに置換する。またはバルブ４０を開けてタイトボックス１６の内部空間２４からガスを自然排気する。（４）被処理物５６の処理が終了したら、被処理物５６が冷却された後、圧力容器１２とタイトボックス１６を開けて被処理物５６を取り出す。

上記（３）において、タイトボックス１２から排気されるガスがトラップ４６およびフィルター４８を通過する。ガスがトラップ４６で冷却されると、被処理物５６から放出されたバインダーがトラップ４８で液化し、内側配管６４の内面、冷却フィン７０の表面および冷却配管７４の外面に付着する。

被処理物５６から放出されたダストはフィルター４８で集じんされる。第１圧力センサ７６で第２排気配管３８の圧力を検知しており、所定値以上になれば全てのフィルター４８が目詰まりしていることが分かる。第１圧力センサ７６の値が所定値以上になれば、補助バルブ５２を開け、ガスが補助配管５０を通るようにする。フィルター４８が目詰まりしてもガスが補助配管５０を通過し、被処理物５６に対する処理を最後まで続行させる。

以上のように、本願は複数のフィルター４８を使用することでフィルター４８の除去できるダストの量を多くすることができる。多量のダストを発生する処理において、最後まで処理を続けやすくなっている。フィルター４８と並列に補助配管５０を設けることで、全てのフィルター４８が目詰まりしても、補助配管５０を通じてガスを排出することができ、処理を最後まで続行できる。被処理物５６に対する処理を最後までおこなうことができ、被処理物５６の廃棄を防止できる。

[実施形態２]
図５の熱処理炉８０のように、複数のフィルター４８が直列になるように配置してもよい。フィルター４８の目の粗さを異ならせ、上流から下流に向けて粗い目のフィルター４８から細かい目のフィルター４８になるように配置してもよい。ダストの大きさによって集じんされるフィルター４８が異なる。ダストの大きさが不均一の場合に各フィルター４８でダストが集じんできる。フィルター４８の総面積が広くなっており、多くのダストを集じんできる。

[実施形態３]
図６の熱処理炉８２のように、複数のフィルター４８を直並列になるように配置してもよい。フィルター４８が多くなればその分だけ集じんできるダストの量が多くなり、多くのダストを発生する被処理物５６を最後まで処理できるようになる。

[実施形態４]
図７の熱処理炉８４のように、各フィルター４８の上流に保護バルブ８６を設け、さらにフィルター４８に流れるガスの温度を計測する温度計８８を備えてもよい。温度計８８は熱伝対を使用した温度計を使用することができる。温度計８８の値が所定値に満たないときは保護バルブ８６を開けて被処理物５６に対する処理をおこなう。温度計８８の値が所定値以上になると保護バルブ８６を閉じる。その所定値はフィルター４８が溶融する温度であり、たとえば１００℃である。フィルター４８を保護し、高温のガスが排気されることを防止する。さらに、補助バルブ５２も閉じて被処理物56に対する処理は中止する。他の実施形態においても、フィルター４８の上流に保護バルブ８６および温度計８８を設け、フィルター４８の保護と高温のガスの排気を防止してもよい。

[実施形態５]
図８の熱処理炉９０のように、並列に並んだ各フィルター４８の上流に選択バルブ９２を設けてもよい。一の選択バルブ９２を開け、他の選択バルブ９２は閉じて被処理物５６に対する処理をおこなう。第１圧力センサ７６が所定値を超えれば、一の選択バルブ９２を閉じ、他の１つの選択バルブ９２を開ける。第１圧力センサ７６が所定値を超えた時点で使用中のフィルター４８が目詰まりしており、他のフィルター４８を使用する。なお、被処理物５６に対する処理が終了した時点で使用しなかったフィルター４８があれば、次の被処理物５６に対する処理までにそのフィルター４８を清掃または交換する必要が無い。フィルター４８の下流にもバルブを設け、一のフィルター４８を使用している間に他のフィルター４８を清掃または交換できるようにしてもよい。

[実施形態６]
第２排気配管３８の数は複数であってもよい。たとえば図９の熱処理炉９４は２本の第２排気配管３８を備える。各第２排気配管３８にはトラップ４６、フィルター４８、第１圧力センサ７６を備える。各第２排気配管３８のフィルター４８は直列になっているが並列であっても良い。２本の第２排気配管３８はタイトボックス１６につながっている。タイトボックス１６の両端など、タイトボックス１６の中央に対して対称となる部分に第２排気配管３８がつながり、被処理物５６に対して均等なガスの流れが生じるようにする。第２排気配管３８の長さを揃えて、タイトボックス１６から均等にガスが排出できるようにする。

図９の熱処理炉９４は複数の第２排気配管３８に対して１本の補助配管５０を備えているが、各第２排気配管３８に補助配管５０が備えられてもよい。第２排気配管３８ごとにフィルター４８の数を異ならせてもよい。さらに、第２排気配管３８ごとにフィルター４８を直列、並列または直並列など並べ方を変更してもよい。

[実施形態７]
図１０の熱処理炉１００はトラップ４６を２つ備えており、その間から補助配管５０がつながっている。その補助配管５０の一部が二重配管１０２になっており、冷却液が流れる。フィルター４８が目詰まりして補助バルブ５２を開けたときに、トラップ４６でガスが完全に冷却される前に補助配管５０に流れるおそれがあり、補助配管５０に二重配管１０２を設けて冷却液を流すことでガスを冷却する。

図１０の符号５０ａ、５０ｂで示すように、熱処理炉１００は補助配管５０を２つに分岐させている。各補助配管５０ａ、５０ｂには補助バルブ５２を備え、補助バルブ５２が開けられた方の補助配管５０ａ、５０ｂをガスが通過する。一方の補助配管５０ａは冷却液の流れる二重配管１０４を用い、ガスを冷却できるようにしておく。圧力容器１２の内部空間１４の温度が一定値以上のときは二重配管１０４を備えた補助配管５０ａを使用し、圧力容器１２の内部空間１４の温度が一定値に満たないときは他方の補助配管５０ｂを使用する。一定温度以下に冷却されたガスが排気されるようにする。二重配管１０４はトラップ４６であってもよい。

[実施形態８]
図１１の熱処理装置１１０はフィルター４８の下流に第３圧力センサ１１２を備える。フィルター４８の上流の第１圧力センサ７６と下流の第３圧力センサ１１２の差圧を用いてフィルター４８の目詰まりを検出できる。一定以上の圧力差になればフィルター４８が目詰まりしたことが分かる。フィルター４８の目詰まりが生じたときに差圧が大きくなるため、フィルター４８の目詰まりを検出しやすい。他の実施形態においても同様に差圧によってフィルター４８の目詰まりを検出してもよい。

[実施形態９]
上記実施形態は被処理物５６を収容するタイトボックス１６を備えたが、タイトボックス１６が省略されてもよい。圧力容器１２の内部空間１４に有る被処理物５６を搭載する炉床（棚）がタイトボックス１６に囲まれない。タイトボックス１６が無いため、内部空間１４から第２排気配管３８で直接排気することになる。いずれか一方のガス源１８、２６は省略されてもよい。

[実施形態１０]
上記熱処理炉１０、８０、８２、８４、９０、９４、１００、１１０で計測された温度および圧力の値をネットワークを通じてサーバーに記憶させてもよい。フィルター４８の目詰まりをネットワークを通じて確認してもよい。

（第１項）一態様に係る熱処理炉は、容器状の圧力容器と、前記圧力容器の内部空間に配置され、被処理物を搭載する炉床と、前記圧力容器の内部空間に導入するガスのガス源と、前記圧力容器の内部空間からガスを排気するポンプと、前記圧力容器からポンプをつなぐ第１排気配管と、前記圧力容器につなげられた第２排気配管と、前記第２排気配管の途中を内側配管と外側配管とからなる二重配管で構成し、該内側配管と外側配管の間に冷却液を流し、該内側配管の中に冷却フィンを配置したトラップと、前記第２排気配管におけるトラップの下流に設けられた複数のフィルターとを備える。

第１項に記載の熱処理炉によれば、トラップでガス状のバインダーを液化または固化することで捕集し、フィルターでダストを集じんできる。複数のフィルターを使用することで集じんできるダストの量が多くなり、被処理物に対する処理を最後までおこないやすい。被処理物に対する処理を中止しないことで、被処理物を途中で廃棄することもなくなり、生産効率が良くなる。

（第２項）前記複数のフィルターと並列に設けられた補助配管と、前記トラップとフィルターの間におけるガスの圧力を検出する第１圧力センサと、前記補助配管に設けられ、前記第１圧力センサの値が一定値以上になると開けられる補助バルブとを備えてもよい。

第２項に記載の熱処理炉によれば、フィルターと並列に補助配管が設けられることで、フィルターが目詰まりしたときに補助配管を通してガスを排気できる。フィルターが目詰まりしても被処理物に対する処理を続行できる。

（第３項）前記複数のフィルターが直列、並列または直並列に配置されていてもよい。

第３項に記載の熱処理炉によれば、フィルターを自由に配列することができるため、被処理物から放出されるダストに応じてフィルターを配列できる。同じ粒径のダストが放出されるのであればフィルターを並列にし、異なる粒径の粒子が放出されるのであればフィルターを直列にし、さらにダストの量が多ければフィルターを直並列に配置する。

（第４項）前記フィルターの上流に設けられた保護バルブと、前記フィルターに流れるガスの温度を計測する温度計とを備える。前記温度計の温度が所定値以上であれば保護バルブを閉じてもよい。

第４項に記載の熱処理炉によれば、第２排気配管を流れるガスの温度が高い場合に、保護バルブを閉じることでフィルターを保護し、高温のガスが排気されることを防止できる。

（第５項）前記第２排気配管が複数であり、全ての第２排気配管の長さが同じであってもよい。

第５項に記載の熱処理炉によれば、第２排気配管の長さを一定にすることで、タイトボックスの中での被処理物に対するガスの流れを均一にする。被処理物が均一に処理される。

（第６項）前記第１排気管にガスの圧力を検知する第２圧力センサを備え、第２圧力センサの値が所定値以上になれば被処理物に対する処理を停止してもよい。

第６項に記載の熱処理炉によれば、第２圧力センサの値が所定値以上になればトラップが液化したバインダーで詰まっている可能性があり、被処理物に対する処理を停止する。トラップが詰まることで圧力容器の圧力が上昇し、所定の処理ができなくなるためである。

（第７項）前記圧力容器の内部空間に配置され、被処理物を収容するタイトボックスを備える。

第７項に記載の熱処理炉によれば、タイトボックスを備えることで、被処理物から発生するガス状のバインダーおよびダストを圧力容器の内部空間に飛散させずにトラップおよびフィルターで集じん等できる。

その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。

１０、８０、８２、８４、９０、９４、１００、１１０：熱処理炉
１２：圧力容器
１４：圧力容器の内部空間
１６：タイトボックス
１８、２６：ガス源
２０、２８：導入配管
２２、３０、３６、４０、４４、５２、８６、９２：バルブ
２４：タイトボックスの内部空間
３２：ポンプ
３４、３８、４２：排気配管
４６：トラップ
４８：フィルター
５０：補助配管
５４：ヒーター
５６：被処理物
５８、８８：温度計
６０：ファン
６２：モーター
６４：内部配管
６６：外部配管
６８、１０２、１０４：二重配管
７０：冷却フィン
７２：内部配管と外部配管の間の空間
７４：冷却配管
７６、７８、１１２：圧力センサ

Claims (7)

1. 容器状の圧力容器と、
   前記圧力容器の内部空間に配置され、被処理物を搭載する炉床と、
   前記圧力容器の内部空間に導入するガスのガス源と、
   前記圧力容器の内部空間からガスを排気するポンプと、
   前記圧力容器からポンプをつなぐ第１排気配管と、
   前記圧力容器につなげられた第２排気配管と、
   前記第２排気配管の途中を内側配管と外側配管とからなる二重配管で構成し、該内側配管と外側配管の間に冷却液を流し、該内側配管の中に冷却フィンを配置したトラップと、
   前記第２排気配管におけるトラップの下流に設けられた複数のフィルターと、
   を備えた熱処理炉。
2. 前記複数のフィルターと並列に設けられた補助配管と、
   前記トラップとフィルターの間におけるガスの圧力を検出する第１圧力センサと、
   前記補助配管に設けられ、前記第１圧力センサの値が一定値以上になると開けられる補助バルブと、
   を備える請求項１の熱処理炉。
3. 前記複数のフィルターが直列、並列または直並列に配置された請求項１または２の熱処理炉。
4. 前記フィルターの上流に設けられた保護バルブと、
   前記フィルターに流れるガスの温度を計測する温度計と、
   を備え、
   前記温度計の温度が所定値以上であれば保護バルブを閉じる請求項１から３のいずれかの熱処理炉。
5. 前記第２排気配管が複数であり、全ての第２排気配管の長さが同じである請求項１から４のいずれかの熱処理炉。
6. 前記第１排気配管にガスの圧力を検知する第２圧力センサを備え、第２圧力センサの値が所定値以上になれば被処理物に対する処理を停止する請求項１から５のいずれかの熱処理装置。
7. 前記圧力容器の内部空間に配置され、被処理物を収容するタイトボックスを備える請求項１から６のいずれかの熱処理炉。

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