JP2738043B2 - 真空焼結炉用ワックス捕集装置 - Google Patents

真空焼結炉用ワックス捕集装置

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JP2738043B2 JP1189610A JP18961089A JP2738043B2 JP 2738043 B2 JP2738043 B2 JP 2738043B2 JP 1189610 A JP1189610 A JP 1189610A JP 18961089 A JP18961089 A JP 18961089A JP 2738043 B2 JP2738043 B2 JP 2738043B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、金属粉末等を焼結する真空焼結炉の排気
系統において、排気ガス中に混在するワツクス分を捕集
するワツクス捕集装置に関する。
〔従来の技術〕
一般に金属粉末等を焼結する真空焼結炉においては、
金属粉末の混練成形品を真空中で予熱脱ろうする際に、
成形品内に含まれるステアリン酸亜鉛などの押型潤滑剤
であるいわゆるワツクスが気化し、排気ガス流に混在し
て排出される。このワツクス分が真空ポンプへ流入する
と真空ポンプの油を汚染し排気能力を低下させるので、
排気ガス流中のワツクス分を捕集する必要があり、この
ための装置としては、たとえば特開昭62−33703号公報
に開示されるように、フイルタ部材の冷却と加熱を交互
に繰返してワツクス分を捕集し回収する装置がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが上記装置においては、フイルタ部材の加熱は
真空中でおこなうため、対流熱伝達は期待できず、また
加熱温度が80〜100℃程度と低いため輻射伝熱の効果も
少なく、専ら熱伝導によらざるを得ないので、電熱線あ
るいは加熱流体の流通する細管などのヒータから遠い部
分のフイルタ部材は昇温が遅く、フイルタ部材からのワ
ツクス分の除去回収に時間がかかるという問題があつ
た。この発明は上記問題点を解決するもので、フイルタ
部材で捕集したワツクス分を短時間で効率よく回収でき
る真空焼結炉用ワツクス捕集装置を提供しようとするも
のである。
〔課題を解決するための手段〕
しかしてこの出願の第1の発明の装置は、真空焼結炉
からの排気ガス流を横切る形でハウジング内に設けたフ
イルタ部材と、前記フイルタ部材の冷却手段と、前記フ
イルタ部材の加熱手段と、前記ハウジング内に対流熱伝
達促進用のガスを充填するガス充填手段とをそなえて成
るワツクス捕集ユニツトを、真空焼結炉から真空ポンプ
に至る排気系統に接続して成る真空焼結炉用ワツクス捕
集装置である。
上記ワツクス捕集ユニツトは、真空焼結炉から真空ポ
ンプに至る排気系統に、複数基並列に接続するとよい。
またこの出願の第2の発明の装置は、真空焼結炉から
の排気ガス流を横切る形でハウジング内に設けたフイル
タ部材と、前記フイルタ部材の冷却手段と、前記ハウジ
ング内に加熱ガスを流通させるガス流通手段とをそなえ
て成るワツクス捕集ユニツトを、真空焼結炉から真空ポ
ンプに至る排気系統に接続して成る真空焼結炉用ワツク
ス捕集装置である。
第2の発明におけるワツクス捕集ユニツトも、真空焼
結炉から真空ポンプに至る排気系統に、複数基並列に接
続するとよい。
〔作用〕
第1の発明のワツクス捕集装置においては、真空焼結
炉からの排気系統に接続されたワツクス補修ユニツトに
おいて、冷却手段により冷却されたハウジング内のフイ
ルタ部材を排気ガスが通過する際に、該排気ガス中のミ
スト状あるいはガス状のワツクス分がフイルタ部材に衝
突して、該フイルタ部材に凝集付着して捕集される。こ
の状態で運転を続けて相当量のワツクス分が捕集された
ら、このワツクス捕集ユニツトは排気ガス系統から遮断
して、ガス充填手段によりハウジング内にN2ガス等の対
流熱伝達促進用のガスを供給充填し、加熱手段によりフ
イルタ部材の加熱をおこなえば、フイルタ部材は熱伝導
に加えて前記充填ガスによる対流熱伝達によつて真空中
より短時間で加熱され、フイルタ部材に付着したワツク
ス分を液化させ回収できる。回収後は上記と同様にして
ワツクスの捕集をおこない、以下上記工程を繰返す。
特にワツクス捕集ユニツトを、真空焼結炉から真空ポ
ンプに至る排気系統に、複数基並列に接続した構成とす
れば、切換弁装置等によりワツクス捕集ユニツトを切替
えて、ワツクス分捕集中に別のワツクス捕集ユニツトで
ワツクス分の回収をおこなうことがき、真空焼結炉の連
続操業中にワツクス分の捕集と回収を自由におこなうこ
とができる。
第2の発明のワツクス捕集装置においては、上記と同
様にしてワツクス捕集後、ワツクスの回収時には、排気
系統から遮断したハウジング内にガス流通手段により昇
温した加熱ガスを供給し流通させる。この加熱ガスによ
りフイルタ部材に捕集されたワツクス分が加熱され液化
して、短時間でむらなく回収される。
第2の発明においてもワツクス捕集ユニツトを、真空
焼結炉から真空ポンプに至る排気系統に、複数基並列に
接続した構成とすれば、切換弁装置等によりワツクス捕
集ユニツトを切替えて、ワツクス分捕集中に別のワツク
ス捕集ユニツトでワツクス分の回収をおこなうことがで
き、真空焼結炉の連続操業中にワツクス分の捕集と回収
を自由におこなうことができる。
〔実施例〕
以下第1図によりこの発明の第1実施例を説明する。
図中、1は真空焼結炉2から真空ポンプ3に至る排気
系統、4は排気系統1の途中に接続されたワツクス捕集
装置で、2基のワツクス捕集ユニツト5A,5Bを、切換用
の開閉弁6〜9を介して並列に接続して成る。ワツクス
捕集ユニツト5Aは、円筒状のハウジング10A内に、下向
きに流れる排気ガス流を横切る形で、スチールウール積
層体から成るフイルタ部材11Aを複数段にわたつて設
け、この中心部を貫通して設けた冷却手段である水冷管
12Aに、内部冷却用の冷却水供給装置13Aを開閉弁14Aを
介して接続するとともに、水冷管12Aの周囲に付設した
加熱手段である電熱ヒータ15Aを電源16Aに接続し、さら
にハウジング10Aの流入口17A側に、対流熱伝達促進用の
N2ガスを供給するN2ガス供給装置18を開閉弁19Aを介し
て接続して成る。20Aはハウジング10Aの底部に形成され
たワツクス回収部で、21Aは回収したワツクスの取出口
である。またワツクス捕集ユニツト5Bはワツクス捕集ユ
ニツト5Aと同様な構成を有し、同一部分の符号に添字A
の代りにBを付して図示し、その詳細な説明は省略す
る。
上記構成の装置においては、一方のワツクス捕集ユニ
ツト、たとえばワツクス捕集ユニツト5Aの水冷管12Aに
冷却水供給装置13Aよりの冷却水を流通させてフイルタ
部材11Aを冷却しておき、開閉弁6および8を開き、7
および9を閉じて、真空ポンプ3を運転し予熱脱ろう工
程にある真空焼結炉2からの排気ガスをハウジング10A
内に流通させ、排気ガス流をフイルタ部材11Aに衝突さ
せてワツクス分を凝集付着させて回収する。所定の時間
運転して相当量のワツクス分が回収されたら、開閉弁6
および8を閉じてワツクス捕集ユニツト5Aを排気系統1
から遮断し、開閉弁7および9を開いてワツクス捕集ユ
ニツト5Bにより上記と同様にワツクス分の回収をおこな
う。ワツクス捕集ユニツト5Aにおいては、水冷管12Aへ
の冷却水の供給を停止し、電熱ヒータ15Aに電源16Aによ
り給電してフイルタ部材11Aの加熱をおこなうととも
に、開閉弁19Aを開いてN2ガス供給装置18からN2ガスを
ハウジング10A内に供給し所定の圧力(たとえば大気
圧)までN2ガスを充填する。これによりハウジング10A
内ではN2ガスを介して対流熱伝達がおこなわれ、電熱ヒ
ータ15Aからの熱伝導とあわせて、フイルタ部材11Aが短
時間で加熱され、付着したワツクス分が液化してワツク
ス回収部20A内へ落下し、回収される。以後、ワツクス
捕集ユニツト5A,5Bを交互に切換えて上記と同様にワツ
クスの捕集と回収を繰返す。
次に第2図はこの発明の第2実施例を示し、第1図と
同一部分には同一符号を付してある。図中、22は電熱式
のガス加熱装置で、N2ガス供給装置18から供給されるN2
ガスを約300℃に加熱してハウジング10Aあるいは10B内
に供給するためのものである。また23Aおよび23Bはハウ
ジング10Aおよび10Bの各ガス出口側に接続したN2ガス放
出用の開閉弁で、その開口端は大気中に開口している
が、適宜のフイルタを介してN2ガス供給装置18に還流さ
せるようにしてもよい。すなわちこの実施例は、前記実
施例における電熱ヒータ15(15A,15Bの総称。以下同様
とする。)を省略し、かわりにN2ガスを加熱触媒体とし
てハウジング10内に流通させるようにしたものである。
ワツクス分の捕集は前記実施例と同様にしておこない、
ワツクス分の回収工程においては、ガス加熱装置22によ
り加熱され昇温したN2ガスをハウジング10内に連続供給
して所定の圧力(たとえば大気圧)でハウジング10内を
通過させ、開閉弁23から外部へ放出させる。フイルタ部
材11により捕集されたワツクス分は、高温のN2ガスによ
り効率よくむらなく加熱されて液化し、ワツクス回収部
20へ回収される。
上記第1図および第2図の構成の装置(但しハウジン
グ10の内径:300mm、長さ:500mm、フイルタ部材11:スチ
ールウールの100mm厚積層品を3段設置)を用い、真空
焼結炉2の同一条件の予熱脱ろう工程中において15℃の
冷却水により水冷したフイルタ部材11により捕集したワ
ツクス分を、第1表記載の条件で加熱をおこなつて回収
をおこなつたところ、同一量(400g)のワツクス分の回
収に要した回収時間は、同表記載の通りであつた。なお
比較のため、第1実施例においてN2ガス充填をおこなわ
ない場合を、従来例として示す。
この発明は上記各実施例に限定されるものではなく、
たとえば第1実施例においても加熱したN2ガスをハウジ
ング10内に充填するようにして、ワツクス分回収の促進
をはかつてもよい。また第2実施例においても第1図の
電熱ヒータ15を設けて、該電熱ヒータ15と加熱流通ガス
の両者による加熱によつてワツクス分の回収をおこなう
ようにしてもよい。
また上記各実施例では、複数基のワツクス捕集ユニツ
トを並列に接続して用いたが、ワツクス捕集ユニツトを
1基のみとし、真空焼結炉の材料積替時等の炉停止時
に、ワツクス分を回収するようにしてもよい。
またハウジング10内への充填および流通用のガスとし
ては、乾燥空気や加熱空気など上記N2ガス以外のガス用
いることもでき、またフイルタ部材11は、金網、穴あき
金属板その他各種材質および形態のものを使用でき、さ
らにフイルタ部材11の冷却および加熱手段も上記以外の
ものとしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、フイルタ部材
に捕集されたワツクス分の回収を、対流熱伝達向上用の
ガスの充填状態において、あるいは高温のガスの流通状
態においておこなうようにしたので、真空状態でフイル
タ部材を熱伝導により加熱するのに比べて、短時間で効
率よくワツクス分の液化回収をおこなうことができ、従
つて短時間でワツクス捕集ユニツトの切換えをおこなつ
て排気ガス中のワツクス分を確実に捕集することがで
き、装置の小型化にも寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1実施例を示すワツクス捕集装置
の機器系統図、第2図はこの発明の第2実施例を示す第
1図相当図である。 1……排気系統、2……真空焼結炉、3……真空ポン
プ、4……ワツクス捕集装置、5A,5B……ワツクス捕集
ユニツト、6〜9……開閉弁、10A,10B……ハウジン
グ、11A,11B……フイルタ部材、12A,12B……水冷管、13
A,13B……冷却水供給装置、15A,15B……電熱ヒータ、16
A,16B……電源、18……N2ガス供給装置、19A,19B……開
閉弁、22……ガス加熱装置、23A,23B……開閉弁。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】真空焼結炉からの排気ガス流を横切る形で
    ハウジング内に設けたフイルタ部材と、前記フイルタ部
    材の冷却手段と、前記フイルタ部材の加熱手段と、前記
    ハウジング内に対流熱伝達促進用のガスを充填するガス
    充填手段とをそなえて成るワツクス捕集ユニツトを、真
    空焼結炉から真空ポンプに至る排気系統に接続して成る
    真空焼結炉用ワツクス捕集装置。
  2. 【請求項2】ワツクス捕集ユニツトを、真空焼結炉から
    真空ポンプに至る排気系統に、複数基並列に接続した請
    求項1記載の真空焼結炉用ワツクス捕集装置。
  3. 【請求項3】真空焼結炉からの排気ガス流を横切る形で
    ハウジング内に設けたフイルタ部材と、前記フイルタ部
    材の冷却手段と、前記ハウジング内に加熱ガスを流通さ
    せるガス流通手段とをそなえて成るワツクス捕集ユニツ
    トを、真空焼結炉から真空ポンプに至る排気系統に接続
    して成る真空焼結炉用ワツクス捕集装置。
  4. 【請求項4】ワツクス捕集ユニツトを、真空焼結炉から
    真空ポンプに至る排気系統に、複数基並列に接続した請
    求項3記載の真空焼結炉用ワツクス捕集装置。
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