JP3524243B2

JP3524243B2 - 連続式真空熱処理炉

Info

Publication number: JP3524243B2
Application number: JP30694495A
Authority: JP
Inventors: 丈夫加藤; 賢朗山元
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 2004-05-10
Anticipated expiration: 2015-10-31
Also published as: JPH09126660A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は被処理物を真空中で又は
ガス雰囲気中で熱処理するための連続式真空熱処理炉に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】タンタル電解コンデンサ
やアルニコ磁石などの焼結製品は脱ワックス室、焼結
室、冷却室が連設された連続式熱処理炉を用い、高温の
真空下、または高温の不活性ガス雰囲気下で焼結されて
製造されている。焼結は連続式真空熱処理炉の前段で温
度１２００〜１６００℃、圧力は１０^-5ｔｏｒｒの雰囲
気で行われ、最終的には温度２０００℃、圧力１０^-6ｔ
ｏｒｒ程度の雰囲気とされる。しかし、従来の連続式真
空熱処理炉では温度の均一性が得難いことのほか、エネ
ルギ・ロスや断熱材の消耗が大きいなどの問題を有して
いる。

【０００３】図８は従来例としての代表的なローラハー
ス式熱処理炉１００における焼結室１０３の搬送方向に
直角な断面を示す断面図である。角筒状の焼結室１０３
は左右の側壁から張り出された支持部材１０４上に底板
１０５を設けて底部リフレクタ１０６を固定し、それら
を跨いで半円筒状の上部リフレクタ１０７がトンネル状
に設けられている。また、図示しない端子を経て上部リ
フレクタ１０７の一方の外部から内部へ帯状の電熱ヒー
タ１０８が導入され、上部リフレクタ１０７内の下面側
に張設されて他方の外部へ導出されている。更には焼結
室１０３には拡散ポンプ１０９を主体とする真空排気系
が接続されている。

【０００４】一方、支持部材１０４の下方には左右の軸
受１１１に軸支され、焼結室１０３外の図示しない電動
機によってシール機構１１２を介して回転される回転軸
１１３に搬送ローラ１１４が取り付けられており、移送
方向に並置された搬送ローラ１１４によって被処理物Ｓ
を載置した搬送台１２１が左右の支持部材１０４の間、
および左右の底部リフレクタ１０６の間を搬送されるよ
うになっている。

【０００５】すなわち、搬送台１２１は搬送台底板１２
７上において左右の底部リフレクタ１０６を挟む上下の
断熱板１２３、１２４を支柱１２５で結合し、支柱１２
５には左右の底部リフレクタ１０６に対応する高さレベ
ルに搬送台リフレクタ１２６を設けた台座が固定されて
おり、被処理物Ｓは上方の断熱板１２３上にトレイ１２
２と共に載置される。

【０００６】この従来例のローラハース式熱処理炉１０
０では電熱ヒータ１０８と、下方の搬送台底板１２７、
搬送ローラ１１４を含む搬送系とが近接しているので、
搬送系を保護し、かつ熱エネルギ・ロスを少なくするた
めに搬送台１２１には断熱板１２３、１２４を設け、搬
送台リフレクタ１２６を取り付けており、高融点金属の
タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等が断熱材と
して多用されている。しかし、被処理物Ｓを半円筒状の
上部リフレクタ１０７内に置いたままの状態で搬送台１
２１が回転するローラ１１４によって搬送される関係
上、断熱板１２３、１２４と底部リフレクタ１０６との
間、搬送台リフレクタ１２６と底部リフレクタ１０６と
の間は余裕を持った間隔とせざるを得ず、従ってローラ
１１４等の搬送系も加熱されて熱エネルギ・ロスが大き
く、また温度２０００℃の焼結を行なう場合に±１０℃
の温度維持が困難であり、加熱温度の均一性は十分でな
い。更には、多用されている高融点金属は高温に晒され
ることによって再結晶化が進み脆化するので一定期間経
過後には交換を必要とする。これらのことによって従来
のローラハース式熱処理炉１００は多大のランニングコ
ストを要している。また、焼結の完了し冷却された後、
被処理物Ｓはトレイ１２２、断熱板１２３、１２４、支
柱１２５、搬送台リフレクタ１２６、搬送台底板１２７
と共に炉外の大気中に搬出されるが、その時に水分を吸
着し、再度、焼結室１０３へ搬入され真空下に加熱され
た時に大量のガスを放出するので、１０^-6ｔｏｒｒの高
真空度が要求される焼結には満足に対応し得ないもので
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする問題点】本発明は上述の問題
に鑑みてなされ、熱処理時において加熱温度の均一性に
優れ、かつ熱エネルギ・ロスおよび断熱材の消耗が小さ
くランニング・コストの低い連続式真空焼結炉、更には
熱処理時にガス放出量が小さく、高品質の熱処理が可能
な連続式真空熱処理炉を提供することを目的とする。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】以上の目的は、熱処理
室と搬送室とからなり、前記熱処理室は下方の連通用開
口を介して前記搬送室と連通し、内部には下方を挿入用
開口とした加熱区画が設けられており、前記搬送室は一
方の側端に被処理物の搬入口、他方の側端に搬出口を有
してそれぞれ仕切扉により開閉可能に密閉され、内部に
は前記被処理物の搬送機構と、該搬送機構上にある前記
被処理物を上昇させて前記挿入用開口から前記加熱区画
内へ挿入すると共に前記挿入用開口または前記連通用開
口を塞ぐ昇降機構とが配設されている真空熱処理炉が複
数連設された連続式真空熱処理炉において、前記昇降機
構は前記搬送室内または外の駆動源と、該駆動源によっ
て昇降されその先端が前記搬送室内にあるロッドと、
該ロッドの先端部に固定された断熱昇降蓋とからなり、
該断熱昇降蓋は熱処理室と搬送室とからなり、前記熱処
理室は下方の連通用開口を介して前記搬送室と連通し、
内部には下方を挿入用開口とした加熱区画が設けられて
おり、前記搬送室は一方の側端に被処理物の搬入口、他
方の側端に搬出口を有してそれぞれ仕切扉により開閉可
能に密閉され、内部には前記被処理物の搬送機構と、該
搬送機構上にある前記被処理物を上昇させて前記挿入用
開口から前記加熱区画内へ挿入すると共に前記挿入用開
口または前記連通用開口を塞ぐ昇降機構とが配設されて
いる真空熱処理炉が複数連設された連続式真空熱処理炉
において、前記昇降機構は前記搬送室内または外の駆動
源と、該駆動源によって昇降されその先端が前記搬送室
内にあるロッドと、該ロッドの先端部に固定された断熱
昇降蓋とからなり、該断熱昇降蓋は台部と該台部の外周
面の鍔部とからなり、かつ前記台部の上面には前記被処
理物が載置されたトレイを支持する支柱が立設されてお
り、前記搬送機構は前記断熱昇降蓋の前記鍔部が挿通可
能に形成された第１開口を有する搬送台、該搬送台の前
記第１開口上に重ねて置かれ前記断熱昇降蓋の前記支柱
および前記台部が挿通可能で前記鍔部は挿通不能に形成
された第２開口を有するトレイ受け用断熱板、および該
トレイ受け用断熱板の前記第２開口上に重ねて置かれる
前記トレイとからなる載置系と、該載置系を搬送するた
めの前記搬入口から前記搬出口にわたって配設された搬
送系と、搬送されてくる前記搬送台を検知して前記加熱
区画の直下に停止させるためのセンサと前記搬送台を停
止位置に停止させて固定するストッパとからなる停止位
置制御系とからなり、前記搬送台が前記被処理物と共に
前記搬送系によって搬送され、前記停止位置制御系によ
り前記加熱区画の直下の前記停止位置に停止固定され、
前記昇降機構の前記駆動源によって前記昇降蓋が上昇さ
れて前記支柱が前記被処理物を前記トレイと共に支持し
て前記挿入用開口から前記加熱区画内へ挿入し、同時に
前記鍔部に伴われて上昇する前記トレイ受け用断熱板と
前記断熱昇降蓋とによって前記挿入用開口または前記連
通用開口が断熱的に密閉され、前記被処理物が加熱され
て熱処理されることを特徴とする連続式真空熱処理炉、
によって達成される。

【０００９】

【作用】搬送系によって被処理物と共に搬送されてくる
搬送台はセンサによって検知されストッパによって熱処
理室の直下の停止位置に停止され固定される。次いで昇
降機構の駆動源がロッドを上昇させ、その先端部の断熱
昇降蓋の上面部に立設されている支柱が搬送台上の被処
理物をトレイと共に押し上げて挿入用開口から熱処理室
内へ挿入する。この時、断熱昇降蓋の台部と、台部より
径の大きい鍔部に伴われて上昇してきたトレイ受け用断
熱板とによって挿入用開口または連通用開口が断熱的に
密閉され、被処理物が真空下に加熱されて熱処理され
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例による連続式真空熱処
理炉について、図面を参照して具体的に説明する。

【００１１】図１は実施例の連続式真空熱処理炉１０の
縦断面図である。左側から脱ワックス部１、第１焼結部
２、第２焼結部３、冷却部４が連設されており、左端に
搬入扉５、右端に搬出扉９が密閉可能に設けられてい
る。脱ワックス部１は熱処理室としての脱ワックス室１
１₁ 、搬送室３１₁ 、昇降機室６１₁ からなり、同様に
第１焼結部２は熱処理室としての焼結室１１₂ 、搬送室
３１₂ 、昇降機室６１₂、第２焼結部３は熱処理室とし
ての焼結室１１₃ 、搬送室３１₃ 、昇降機室６１₃ から
構成されている。第２焼結部３について説明すれば、焼
結室１１₃ 内には複数の熱反射板からなるリフレクタ２
３₃ で囲われた加熱区画２５₃ が設けられ、加熱区画２
５₃ の内面側には電熱ヒータ２９₃ が張設されている。
また搬送室３１₃ には被処理物Ｓを搬送するためのチェ
インベルト３４₃ が配設され、昇降機室６１₃ 内には被
処理物Ｓを昇降させるための昇降機６２₃ とその先端部
の断熱昇降蓋７３₃ とが配置されている。細部は異なる
もののこれらのことは脱ワックス部１、第１焼結部２に
おいても同様であるので、同じ構成要素には添字を変え
て（脱ワックス部１は添字１、第１焼結部２は添字２）
同一の符号を付し、それぞれについての説明は省略す
る。

【００１２】また、冷却部４は冷却搬送室４１と冷却機
器室４２とからなっており、冷却機器室４２には外部の
電動機４３で駆動されるファン４５、および循環される
加圧ガスを冷却するための冷凍器４６が設けられ冷却搬
送室４１には搬送用のチェインベルト４４が配設されて
いる。

【００１３】そして、脱ワックス部１、第１焼結部２、
第２焼結部３の各搬送室３１₁ 、３１₂ 、３１₃ および
冷却部４の冷却搬送室４１は同一高さレベルとしてそれ
ぞれの間はフランジで接合されており、密閉可能な仕切
扉６、７、８が設けられている。更には、脱ワックス室
１１₁ 、第１焼結室１１₂ 、第２焼結室１１₃ 、冷却搬
送室４１にはそれぞれに対応する真空排気系Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄが接続されており、第１焼結室１１₂ 、第２焼結
室１１₃ にはアルゴン（Ａｒ）ガス、脱ワックス室１１
₁ 、冷却搬送室４１にはＡｒガスと窒素（Ｎ₂ ）ガスを
導入し得るようになっている。

【００１４】上述した様に脱ワックス部１、第１焼結部
２、第２焼結部３はほぼ同様に構成されているので第２
焼結部３について詳しく説明する（なお以降、添字は省
略する）。図２は第２焼結部３の拡大縦断面図であり、
図３は図２における［３］−［３］線方向の矢視図であ
る。

【００１５】熱処理室としての焼結室１１は鋼板で２重
に作製された鏡板１２と側壁１３とがフランジで気密に
接合されて形成され、２重の鋼板の間は冷却水が循環さ
れてれ、下方の搬送室３１の連通用開口１９上に気密に
固定されている。また、焼結室１１には真空排気系Ｃに
対応する拡散ポンプ１４、メカニカルブースタポンプ１
５および油回転ポンプ１６からなる真空排気系が接続さ
れている。焼結室１１の内部には側壁１３内面の支持部
材２２に固定したリフレクタ（熱線反射板）２３で囲わ
れて下方を挿入用開口２４とした加熱区画２５が形成さ
れており、挿入用開口２４の周囲のリフレクタ２３の下
面にはシールのためにメタルＯ−リング２６が設けられ
ている。加熱区画２５内の天井側は均熱化のため、吊具
２７で支えたリフレクタ２３’を付加して２重とされ、
その中央には温度測定端子２８が取り付けられている。
加熱区画２５の内面側には図示しない導入端子を経由し
て帯状の電熱ヒータ２９が円筒形状に張設されており３
相交流が印加される。

【００１６】搬送室３１は両端面に接続用のフランジ３
２、３３を備え、それぞれに密閉可能な仕切扉７、８が
設けられている。また、焼結室１１の直下において、後
述のトレイ受け用断熱板５３が挿通可能な直径の開口を
有する円環部４６ａとその開口から、同じく後述の搬送
台５２に近接するまで垂下された円筒部４６ｂとからな
る遮熱板４６が焼結室１１とは反対側の面に水冷パイプ
４７を抱いて設けられている。なお、円筒部４６ｂには
後述の被処理物Ｓの通路としての切欠き４６ｃが設けら
れている。

【００１７】また、図３も参照して搬送室３１の下方に
は２本のチェインベルト３４が駆動スプロケット３５と
従動スプロケット３６に巻装されており、電動機３７で
駆動され、搬送台５２を係合して搬送する。また、フラ
ンジ３２、３３の内側には搬送台５２の搬入と搬出を介
助するロール３８、３９が設けられおり、それぞれ駆動
スプロケット３５の回転軸、従動スプロケット３６の回
転軸によってチエイン駆動される。鋼製で平厚板状の搬
送台５２に設けられた中央部の開口５２ｈ（第１開口）
の周囲の座ぐりにタングステン（Ｗ）を断熱材とするト
レイ受け用断熱板５３が置かれ、トレイ受け用断熱板５
３に設けた中央部の開口５３ｈ（第２開口）の周囲の座
ぐりに同じくタングステン製のトレイ５４が重ねて置か
れ、そのトレイ５４上に被処理物Ｓが載置される。そし
て、搬送台５２の開口５２ｈは後述する断熱昇降蓋７３
の台部７４の外周面の鍔部７５が挿通可能な直径とさ
れ、トレイ受け用断熱板５３の開口５３ｈは断熱昇降蓋
７３の台部７４が挿通可能で鍔部７５は挿通不能な直径
とされている。

【００１８】更には、チェインベルト３４の両側に近接
してガイド板５１が設けられ、搬送される搬送台５２の
チェインベルト３４からの横ずれを規制しており、かつ
チェインベルト３４の近傍の概略断面図である図４も参
照して、ガイド板５１の上流側には搬送されてくる搬送
台５２を検知して搬送速度を減速させる光センサ５５が
設置されている。光センサ５５は発光ダイオード５５ａ
フォトトランジスタ５５ｂとが搬送台５２を挟んで設け
られ、搬送台５２が発光ダイオード５５ａとフォトトラ
ンジスタ５５ｂとの間の光を遮断すると、その遮断信号
の入力される図示しないコントローラが電動機３７によ
るチェインベルト３４の走行を減速させる。同様な光セ
ンサ５６がガイド板５１の下流側に設けられており、発
光ダイオード５６ａからフォトトランジスタ５６ｂに至
る光が搬送台５２によって遮断されるとチェインベルト
３４の走行が停止されると共に、駆動源５９ａによって
回動される回動軸５８ａに取り付けた停止ストッパ５７
ａが立ち上げられ、搬送台５２はその前端部が当接して
停止される。次いで駆動源５９ｂによって回動される回
動軸５８ｂに取り付けた位置出し用ストッパ５７ｂが立
ち上げられて搬送台５２の後端部を押さえ位置決めす
る。

【００１９】図２へ戻り、昇降機室６１には固定スライ
ダ・クランク機構による昇降機６２が設置されている。
昇降機室６１内の一対のレール６３上を走行する車輪６
４を備えた昇降台６５が設けられ、図示しない駆動源に
よって中心Ｏの回りに回動されるクランク６６の先端部
のスライダ６７が昇降台６５内で左右にスライドするよ
うになっている。すなわち、クランク６６が回動するこ
とにより昇降台６５が上昇され下降される。なお、レー
ル６３に添って冷却水配管６８が設けられ、昇降機室６
１の底面外部に取り付けた給排水ユニット６９を経由す
る冷却水が通水される。

【００２０】また、昇降台６５にはロッド７１が立てら
れており、その先端部の固定台７２には台部７４と鍔部
７５とからなる断熱昇降蓋７３が取り付けられている。
断面昇降蓋７３の底面には冷却水ジャケット７８が設け
られ、鍔部７５は冷却水ジャケット７８の表面にピンで
固定されている。断熱昇降蓋７３は台部７４、鍔部７５
の何れもタングステンを断熱材として作製されている。
固定台７２に立設された中央のガイド柱７６とその周囲
の４本の支柱７７が断熱昇降蓋７３の台部７４を貫通し
て上方へ延在している。ガイド柱７６の先端にはテーパ
部分が形成されており、トレイ５４の中央部に挿入され
てトレイ５４のずれを抑えて位置決めし、トレイ５４の
底面に当接して支持する支柱７７と共にトレイ５４を安
定に昇降させる。なお、冷却水ジャケット７８へは図示
しない導入導出用端子を経由するベロータイプの給排水
管７９によって行われる。

【００２１】本実施例の連続式真空熱処理炉１０は以上
のような第２焼結部３、およびその上流側の同様な脱ワ
ックス部１、第１焼結部２と、下流側の冷却部４とから
構成されるが、次にその作用を説明する。なお、同様に
構成されている脱ワックス部１、第１焼結部２、第２焼
結部３はほぼ同様に作用するので、以降においては第２
焼結部３の作用を主体に説明する。

【００２２】図１を参照し、被処理物Ｓは搬入扉５から
連続式真空焼結炉１０内へ搬入される。脱ワックス部１
の脱ワックス室１１₁ 内で温度５００〜６００℃、圧力
１〜１０^-3ｔｏｒｒ程度の雰囲気下に脱ワックスされ
る。次いで第１焼結部２の焼結室１１₂ 内で温度１４０
０〜１５００℃、圧力１０^-5ｔｏｒｒ程度の雰囲気下に
一次焼結された後、仕切扉７から第２焼結部３の搬送室
３１₃ へ搬入される。

【００２３】図２、図３を参照して、被処理物Ｓは搬送
台５２、トレイ受け用断熱板５３、トレイ５４と３段に
重ねられた最上段のトレイ５４に載置され、仕切扉７か
ら搬送室３１へ搬入される。搬送台５２はロール３８に
介助されてチェインベルト３４に乗り係止され、両側を
ガイド板５１によって位置規制されて搬送され始める。
図４のＡも参照して、搬送台５２が減速用光センサ５５
の発光ダイオード５５ａからフォトトランジスタ５５ｂ
へ至る光を遮断すると、その信号の入力される図示しな
いコントローラはチェインベルト３４を駆動する電動機
３７の回転数を低下させるのでチェインベルト３４の走
行は減速される。次いで図４のＢを参照し、搬送台５２
が停止用光センサ５６の発光ダイオード５６ａからフォ
トトランジスタ５６ｂに至る光を遮断すると、電動機３
７は停止されチェインベルト３４の走行が停止されると
共に回動軸５８ａに固定されている停止ストッパ５７ａ
が駆動源５９ａによって立ち上げられ、これに前端が当
接して搬送台５２は停止される。同時に、回動軸５８ｂ
に固定されている位置出しストッパ５７ｂが駆動源５９
ｂによって立ち上げられ、搬送台５２の後端を押える。
そして、図２に示すように、搬送台５２は焼結室１１の
下方の所定位置、被処理物Ｓが加熱区画２５の直下とな
る位置に停止され固定される。

【００２４】図５、図６は図２の位置から断熱昇降蓋７
３が上昇される過程を示す同様な断面図であるが、上述
の搬送台５２の停止のあと、図２において昇降機室６１
内の昇降機６２のクランク６６が中心Ｏの回りに上方へ
回動され、スライダ６７が昇降台６５内を左方へ移動し
て昇降台６５が上昇される。この上昇によってガイド柱
７６の先端のテーパ部分がトレイ５４の中央に挿入さ
れ、支柱７７がトレイ５４の底面を支持し、次いでガイ
ド柱７６と支柱７７とはトレイ受け用断熱板５３の開口
５３ｈを下方から通り抜けることにより、トレイ５４は
トレイ受け用断熱板５３と分離され、被処理物Ｓはトレ
イ５４と共に図５に示すように押し上げられる。

【００２５】更に昇降機６２のクランク６６が上方へ回
動されることにより断熱昇降蓋７３は上昇されるが、そ
の台部７４はトレイ受け用断熱板５３の開口５３ｈを通
り抜けるものの、鍔部７５は開口５３ｈを通り抜けられ
ないのでトレイ受け用断熱板５３を伴って上昇し、断熱
昇降蓋７３は図６に示す上限位置まで上昇して停止され
る。すなわち、被処理物Ｓは加熱区画２５内へ挿入さ
れ、断熱昇降蓋７３の台部７４が加熱区画２５の挿入用
開口２４へ挿入されると共に、鍔部７５が伴って持ち上
げてきたトレイ受け用断熱板５３がメタルＯ−リング２
６を介して開口２４の周囲のリフレクタ２３に下面に当
接し、加熱区画２５は断熱的に密閉される。

【００２６】この加熱区画２５内において、被処理物Ｓ
は温度１８００〜２０００℃、圧力１０^-6ｔｏｒｒの雰
囲気下に焼結される。この時、加熱区画２５の挿入用開
口２４は断熱昇降蓋７３とトレイ受け用断熱板５３とに
よって密閉されているので、加熱エネルギのロスは極め
て小さく、加熱温度は２０００℃において±４℃の範囲
に精度高く維持される。また、高温に晒される断熱昇降
蓋７３が冷却水ジャケット７８で水冷されているので、
これらの材料であるタングステンの再結晶化が抑制され
寿命が長期化する。更には、被処理物Ｓの焼結は搬送台
５２、チェインベルト３４とは上方に離れた加熱区画２
５内で行われ、遮熱板４６によっても保護されている搬
送台５２、チェインベルト３４等は加熱の影響を受けに
くいのでタングステンの如き高融点金属を必要とせず通
常の鋼材で作製し得る。

【００２７】所定の焼結時間が経過した後、昇降機６２
のクランク６６は下方へ回動され、断熱昇降蓋７３は被
処理物Ｓと共に図６の位置から下降され、先ず、トレイ
受け用断熱板５３が搬送台５２に降ろされる。図５の位
置から断熱昇降蓋７３は更に下降され、次いでトレイ５
４と被処理物Ｓとを搬送台５２上のトレイ受け用断熱板
５３上へ降ろした後、図２の位置まで下降される。

【００２８】トレイ５４と被処理物Ｓとが搬送台５２上
へ降ろされると停止ストッパ５７ａ、及び位置出しスト
ッパ５７ｂによる搬送台５２の係止が解除され、同時に
起動される電動機３７によってチェインベルト３４の走
行が再開されて、搬送台５２は開かれた仕切り扉８を経
て冷却部４の冷却搬送室４１へ送り込まれる。

【００２９】冷却部４において、被処理物Ｓは圧力１０
^-5ｔｏｒｒ程度の中で温度約１００℃まで冷却されてか
ら圧力０．５ｋｇ／ｃｍ² Ｇ程度のアルゴン・ガスが導
入される。ファン４５で攪拌され冷凍機４６で冷却され
た加圧アルゴン・ガスが被処理物Ｓに吹き付けられ、５
０〜６０℃の温度まで冷却された後、搬出扉９が開放さ
れ、被処理物Ｓは搬送台５２、トレイ受け用断熱板５
３、トレイ５４と共に大気中へ取り出される。

【００３０】これら大気中へ取り出される部品は水分を
吸着するが、繰り返して使用されるこれら部品の中で、
加熱区画２５内へ挿入される部品、加熱区画２５の挿入
用開口２４の蓋として使用される部品はトレイ５４とト
レイ受け用断熱板５３のみであり、その吸着面積は小さ
く、かつタングステンで作製されており本質的に水分を
吸着しにくい。従って、加熱区画２５内で再度、高真空
下に加熱されてもガス放出は僅かであり、圧力１０^-6ｔ
ｏｒｒの高真空度が容易に達せられ高品質の焼結が可能
となる。また、この高真空度は中程度の排気速度の拡散
ポンプによって到達可能である。

【００３１】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれに限られることなく、本発明の
技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

【００３２】例えば本実施例においては、熱処理室とし
ての焼結室１１内の加熱区画２５に設けた挿入用開口２
４を断熱昇降蓋７３とトレイ受け用断熱板５３とで断熱
的に密閉するようにしたが、変形例の第２焼結部３’の
縦断面図である図７に示すように、焼結室１１と搬送室
３１との間に設けた底板１８の連通用開口１９’を断熱
昇降蓋７３とトレイ受け用断熱板５３とで断熱的に密閉
するようにしてもよい。図７における他の構成要素は図
２と全く同様であるので同じ符号を付して説明は省略す
る。

【００３３】また、本実施例においては、トレイ５４、
トレイ受け用断熱板５３、および断熱昇降蓋７３をタン
グステンで作製したが、これに代えてタングステン以外
の高融点金属、例えばモリブデン（Ｍｏ）、タンタル
（Ｔａ）を使用してもよい。

【００３４】また、本実施例においては、断熱昇降蓋７
３をタングステン製としたが、黒鉛、窒化ボロンなどで
作製してもよい。断熱昇降蓋７３は高温に晒されるが、
常に真空雰囲気下にあり、外部の大気中へ搬出されて水
分を吸着する機会はないからである。

【００３５】また、本実施例においては被処理物Ｓの昇
降に固定スライド・クランク方式の昇降機６２を採用し
たが、エヤシリンダを用いてもよく、またボールねじ方
式の昇降機としてもよい。

【００３６】また、本実施例においては、搬送台５２の
搬送にチェインベルト３４を採用したが、ローラで搬送
することも可能である。

【００３７】また、本実施例においては、搬送されてい
る搬送台５２を停止させるための減速用光センサ５５、
停止用光センサ５６に発光ダイオードとフォトトランジ
スタとの組み合わせを使用し、光線の遮断の有無によっ
て搬送台５２の近接を捉えたが、これ以外の各種の近接
検知センサを使用し得る。

【００３８】また、本実施例においては、断熱昇降蓋７
３を水冷したが、例えば脱ワックス部１の如き加熱温度
が比較的低い熱処理においては水冷は必ずしも必要とし
ない。また、本実施例においては予熱部を設けていない
が脱ワックス部１の上流側に予熱部を設けてもよい。ま
た、第１焼結部２を省略し、第２焼結部３のみで焼結す
るようにしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の連続式真空
熱処理炉によれば、加熱区画の挿入用開口、または熱処
理室の連通用開口を断熱昇降蓋とトレイ受け用断熱板と
で断熱的に密閉して被処理物を熱処理するので、熱エネ
ルギのロスが極度に抑制され、かつ熱処理の温度も２０
００℃で±４℃の範囲に精度高く維持される。従って、
加熱温度の均一性が直接に性能に影響する焼結製品の製
造、例えばタンタル電解コンデンサの製造に、本発明の
連続式真空熱処理炉は好適である。

【００４０】また、昇降機構によって被処理物を昇降さ
せ、熱処理室と搬送室との間に距離をあけたことによ
り、従来例のローラハース式熱処理炉に比較して搬送機
構に耐熱性を必要とせず、全体的に高融点金属を使用す
る部品点数も少なくなっている。また、断熱昇降蓋７３
を水冷して長寿命化が計られている。従って、これらの
交換に要するメンテナンス費用は従来例の場合に比して
１／１０程度になっている。

【００４１】また、連続式真空熱処理炉から大気側へ取
り出されて水分を吸着し、再び熱処理室で高真空度下に
高温に加熱された時に水分を放出することになる部品は
トレイとトレイ受け用断熱板のみとし、かつ、その材料
も高融点金属としているので熱処理室内でガスを殆ど放
出せず、焼結時における１０^-6ｔｏｒｒの真空度に容易
に到達し得る。従って焼結製品の品質低下を招かず、真
空ポンプにも大容量のものを必要としない。

【００４２】また、鋼製の搬送台と被処理物との間にト
レイ受け用断熱板を介在させたので、鋼と被処理物との
反応が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の連続式真空熱処理炉の縦断面図であ
る。

【図２】同熱処理炉の第２焼結部の縦断面図である。

【図３】図２における［３］−［３］線方向の断面図で
ある。

【図４】同焼結部における搬送台の位置決め系を示す概
略側面図であり、Ａは搬送の減速過程、Ｂは搬送の停止
過程を示す。

【図５】図２に対応する縦断面図であり、同焼結部にお
ける断熱昇降蓋と被処理物との上昇過程を示す。

【図６】図５に続く縦断面図であり、断熱昇降蓋と被処
理物との上限位置を示す。

【図７】変形例の第２焼結部の縦断面図である。

【図８】従来例のローラハース式連続熱処理機の搬送方
向と直角な断面図である。

【符号の説明】

１脱ワックス部２第１焼結部３第２焼結部４冷却部１０連続式真空熱処理炉１１熱処理室（焼結室）２３リフレクタ２５加熱区画３１搬送室３４チェインベルト５２搬送台５３トレイ受け用断熱板５４トレイ５５減速用光センサ５６停止用光センサ５７ストッパ６１昇降機室６２昇降機７３断熱昇降蓋７６ガイド柱７７支柱Ｓ被処理物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＦ２７Ｂ 9/30 Ｆ２７Ｂ 9/30 (56)参考文献特開平９−53887（ＪＰ，Ａ) 特開平９−126659（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−273782（ＪＰ，Ａ) 特開平５−87461（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−12983（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−36683（ＪＰ，Ａ) 実開平６−73692（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】熱処理室と搬送室とからなり、前記熱処
理室は下方の連通用開口を介して前記搬送室と連通し、
内部には下方を挿入用開口とした加熱区画が設けられて
おり、前記搬送室は一方の側端に被処理物の搬入口、他
方の側端に搬出口を有してそれぞれ仕切扉により開閉可
能に密閉され、内部には前記被処理物の搬送機構と、該
搬送機構上にある前記被処理物を上昇させて前記挿入用
開口から前記加熱区画内へ挿入すると共に前記挿入用開
口または前記連通用開口を塞ぐ昇降機構とが配設されて
いる真空熱処理炉が複数連設された連続式真空熱処理炉
において、前記昇降機構は前記搬送室内または外の駆動
源と、該駆動源によって昇降されその先端が前記搬送室
内にあるロッドと、該ロッドの先端部に固定された断熱
昇降蓋とからなり、該断熱昇降蓋は熱処理室と搬送室と
からなり、前記熱処理室は下方の連通用開口を介して前
記搬送室と連通し、内部には下方を挿入用開口とした加
熱区画が設けられており、前記搬送室は一方の側端に被
処理物の搬入口、他方の側端に搬出口を有してそれぞれ
仕切扉により開閉可能に密閉され、内部には前記被処理
物の搬送機構と、該搬送機構上にある前記被処理物を上
昇させて前記挿入用開口から前記加熱区画内へ挿入する
と共に前記挿入用開口または前記連通用開口を塞ぐ昇降
機構とが配設されている真空熱処理炉が複数連設された
連続式真空熱処理炉において、前記昇降機構は前記搬送
室内または外の駆動源と、該駆動源によって昇降されそ
の先端が前記搬送室内にあるロッドと、該ロッドの先端
部に固定された断熱昇降蓋とからなり、該断熱昇降蓋は
台部と該台部より径の大きい鍔部を備え、かつ前記台部
の上面には前記被処理物が載置されたトレイを支持する
支柱が立設されており、前記搬送機構は前記断熱昇降蓋
の前記鍔部が挿通可能に形成された第１開口を有する搬
送台、該搬送台の前記第１開口上に重ねて置かれ前記断
熱昇降蓋の前記支柱および前記台部が挿通可能で前記鍔
部は挿通不能に形成された第２開口を有するトレイ受け
用断熱板、および該トレイ受け用断熱板の前記第２開口
上に重ねて置かれる前記トレイとからなる載置系と、該
載置系を搬送するための前記搬入口から前記搬出口にわ
たって配設された搬送系と、搬送されてくる前記搬送台
を検知して前記加熱区画の直下に停止させるためのセン
サと前記搬送台を停止位置に停止させて固定するストッ
パとからなる停止位置制御系とからなり、前記搬送台が
前記被処理物と共に前記搬送系によって搬送され、前記
停止位置制御系により前記加熱区画の直下の前記停止位
置に停止固定され、前記昇降機構の前記駆動源によって
前記昇降蓋が上昇されて前記支柱が前記被処理物を前記
トレイと共に支持して前記挿入用開口から前記加熱区画
内へ挿入し、同時に前記鍔部に伴われて上昇する前記ト
レイ受け用断熱板と前記断熱昇降蓋とによって前記挿入
用開口または前記連通用開口が断熱的に密閉され、前記
被処理物が加熱されて熱処理されることを特徴とする連
続式真空熱処理炉。
【請求項２】前記センサが前記搬送系の上流側に設け
られた減速用センサと下流側に設けられた停止用センサ
とからなる請求項１に記載の連続式真空熱処理炉。
【請求項３】前記ストッパが搬送されてくる前記搬送
台の前端部を当接させて停止させる停止ストッパと、前
記搬送台の後端部を押さえる位置出しストッパとからな
る請求項１または請求項２に記載の連続式真空熱処理
炉。
【請求項４】前記搬送系が前記搬送台を係止して搬送
するチェインベルトである請求項１から請求項３までの
何れかに記載の連続式真空熱処理炉。
【請求項５】前記断熱昇降蓋が水冷されている請求項
１から請求項４までの何れかに記載の連続式真空熱処理
炉。
【請求項６】前記トレイおよび前記トレイ受け用断熱
板がタングステン、モリブデン、タンタルの如き高融点
金属で作製されている請求項１から請求項５までの何れ
かに記載の連続式真空熱処理炉。