JP2013117328A - Heating furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アルミ製部品などのろう付け等を行う加熱炉に関する。 The present invention relates to a heating furnace for brazing aluminum parts and the like.
このような従来の加熱炉としては、特許文献1に記載のものが知られている。
すなわち、特許文献1に記載の加熱炉はろう付け炉であって、このろう付け炉にあっては、断熱気密壁がセラミック材を用いた断熱壁とこれを覆う金属板壁とで構成され、この内側に窒素ガスが充満する内部空間が形成されている。この内部空間には、ろう付けを行うワークを搬入・搬出するコンベアが設けられている。ワークは、このワーク搬送領域を囲み下端側が開口された金属製のバッフル(予熱室ではバッフルのみ)内に置かれて、バッフルの上端に設けられた循環ファンにて窒素ガスが強制対流されることでワークが加熱される。循環ファンは、金属板壁の天井部外面に設置した減速モータにより駆動される。続くろう付け室ではバッフルの外側に輻射断熱部材が設けられている)内にあって、バッフルと断熱壁との間に配設したパイプ・ヒーターからの受熱で高温となったバッフルにより輻射加熱される。
As such a conventional heating furnace, the one described in
That is, the heating furnace described in
しかしながら、上記従来のろう付け炉には以下に説明するような問題がある。
すなわち、ろう付け炉は、ワークを炉内で加熱するための断熱機能のみならず、内部空間の窒素ガスを閉じ込めるため、内部空間の内部と外部とで気密を保つシール機能をも有しなければならない。そこで、従来のろう付け炉では、断熱機能はセラミック材を用いた断熱壁に持たせ、シール機能は断熱壁の外側周囲を覆う金属板壁に持たせている。また、この金属板壁は、減速モータや循環ファン、パイプ・ヒーター、またワークおよびこれを支持搬入・搬出するコンベアといった重量物を、支持するためにも利用されている。
したがって、従来のろう付け炉では、外壁を構成する金属板壁を、シール機能を発揮するように、炉全体を覆うように形成するとともに、上記重量物を支持するための充分な強度を確保するべくその厚さも厚くする必要がある。このため、ろう付け炉が大型し、製作コストが増大してしまうといった問題がある。
However, the conventional brazing furnace has the following problems.
In other words, the brazing furnace not only has a heat insulating function for heating the workpiece in the furnace, but also has a sealing function for keeping the gas inside and outside the inner space in order to confine nitrogen gas in the inner space. Don't be. Therefore, in the conventional brazing furnace, the heat insulating function is given to the heat insulating wall using the ceramic material, and the sealing function is given to the metal plate wall covering the outer periphery of the heat insulating wall. The metal plate wall is also used to support heavy objects such as a reduction motor, a circulation fan, a pipe heater, and a workpiece and a conveyor that carries in and out the workpiece.
Therefore, in the conventional brazing furnace, the metal plate wall constituting the outer wall is formed so as to cover the whole furnace so as to exert a sealing function, and sufficient strength to support the heavy object is ensured. The thickness also needs to be increased. For this reason, there exists a problem that a brazing furnace will be large sized and manufacturing cost will increase.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、制作コストの低減が可能な加熱炉を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object thereof is to provide a heating furnace capable of reducing production costs.
この目的のため請求項1に記載の発明による加熱炉は、
基台と、
加熱炉の幅方向および長手方向に延びる天井部および天井部の幅方向の両側端側から長手方向に離間されてそれぞれ下方に延びて下端部分が基台に支持される複数のビーム状部を有するアングル・フレームと、
アングル・フレームの内側に配置されて基台に支持され、内部と外部の熱遮断を行う断熱壁と、
断熱壁の内側に配置されてワークが配置される内部空間を気密状態に保つ内壁と、
内壁内に配置されたヒーターと、
内壁内でこの上端部側に設けられて内部中の気体を循環させる循環ファンと、
循環ファンに連結されて循環ファンを駆動する駆動モータと、
駆動モータ、循環ファンおよび内壁が取り付けられてこれらを支持する支持部材と、
支持部材をアングル・フレームの天井部に対し長手方向へ相対変位可能に支持する相対変位許容機構と、
炉室内に配置され、ヒーターで加熱されるワークを長手方向へ搬送する搬送装置と、
備えたことを特徴とする。
For this purpose, the heating furnace according to the first aspect of the present invention comprises:
The base,
A ceiling portion extending in the width direction and the longitudinal direction of the heating furnace, and a plurality of beam-shaped portions that are spaced apart in the longitudinal direction from both side ends in the width direction of the ceiling portion and extend downward and are supported on the base An angle frame,
A heat insulating wall that is arranged inside the angle frame and supported by the base, and that shields heat from inside and outside;
An inner wall which is arranged inside the heat insulating wall and keeps the internal space where the work is arranged in an airtight state;
A heater arranged in the inner wall;
A circulation fan which is provided on the upper end side inside the inner wall and circulates the gas inside,
A drive motor connected to the circulation fan to drive the circulation fan;
A drive motor, a circulation fan and a support member to which the inner wall is attached to support them;
A relative displacement permissible mechanism for supporting the support member so as to be relatively displaceable in the longitudinal direction with respect to the ceiling portion of the angle frame;
A conveying device arranged in the furnace chamber and conveying a workpiece heated by a heater in the longitudinal direction;
It is characterized by having.
請求項2に記載の本発明による加熱炉は、
請求項1に記載の加熱炉において、
相対変位許容機構が、ベアリングである、
ことを特徴とする。
A heating furnace according to the present invention as defined in
In the heating furnace according to
The relative displacement permissible mechanism is a bearing;
It is characterized by that.
請求項3に記載の本発明による加熱炉は、
請求項1又は請求項2に記載の加熱炉において、
支持部材には、この下方に循環ファンが取り付けられ、上方に駆動モータが取り付けられている、
ことを特徴とする。
A heating furnace according to the present invention as set forth in
In the heating furnace according to
In the support member, a circulation fan is attached below, and a drive motor is attached above.
It is characterized by that.
請求項4に記載の本発明による加熱炉は、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の加熱炉において、
支持部材が、隣合うアングル・フレームのビーム状部間に配置されている、
ことを特徴とする。
A heating furnace according to the present invention as set forth in
In the heating furnace according to any one of
A support member is disposed between the beam portions of adjacent angle frames,
It is characterized by that.
請求項5に記載の本発明による加熱炉は、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の加熱炉において、
搬送装置が、搬送装置は、ローラ式搬送装置またはコンベア式搬送装置であり、これら装置のローラ又はコンベアの支持軸が内壁、断熱壁を貫通してアングル・フレームに支持されている、
ことを特徴とする。
A heating furnace according to the present invention according to
In the heating furnace according to any one of
The transport device is a roller-type transport device or a conveyor-type transport device, and the support shaft of the roller or the conveyor of these devices is supported by the angle frame through the inner wall and the heat insulating wall.
It is characterized by that.
請求項6に記載の本発明による加熱炉は、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の加熱炉において、
ヒーターが、内壁内に配置されてワークを覆った状態で循環ファンによる気流を導くバッフル・ケースの外側に配置されている、
ことを特徴とする。
A heating furnace according to the present invention as set forth in
In the heating furnace according to any one of
The heater is placed outside the baffle case that is placed inside the inner wall and covers the work, and guides the airflow from the circulation fan.
It is characterized by that.
請求項1に記載の本発明の加熱炉にあっては、内壁が炉室を気密に保つようにするとともに、駆動モータ、循環ファン、内壁といった重量物が従来技術のように外壁で直接支持されるのではなく、支持部材に取り付けられる。この支持部材がこれらの重量物を支持しながら、相対変位許容機構を介してアングル・フレームに対し長手方向に相対変位可能に支持されるようにした。
したがって、本発明の加熱炉にあっては、外壁を従来のように断熱壁の外周全面を覆う必要が無くなり、この結果、外壁を簡単な構造で安価なアングル・フレームにすることができる。また、高温で耐荷重性が低下する内壁も上記重量物を支持する必要が無くなり、支持部材でアングル・フレームに支持すれば確実に支持することができるようになる。さらに、内壁等が熱膨張してアングル・フレームに対してずれるようになっても、支持部材が相対変位許容機構により長手方向に変位することで、その差を確実に吸収することができる
In the heating furnace according to the first aspect of the present invention, the inner wall keeps the furnace chamber airtight, and heavy objects such as a drive motor, a circulation fan, and an inner wall are directly supported by the outer wall as in the prior art. Instead, it is attached to the support member. The supporting member is supported so as to be capable of relative displacement in the longitudinal direction with respect to the angle frame via a relative displacement allowing mechanism while supporting these heavy objects.
Therefore, in the heating furnace of the present invention, it is not necessary to cover the entire outer periphery of the heat insulating wall as in the conventional case, and as a result, the outer wall can be made into an inexpensive angle frame with a simple structure. Further, the inner wall whose load resistance is lowered at high temperatures does not need to support the heavy object, and can be reliably supported by supporting it on the angle frame by the support member. Furthermore, even when the inner wall or the like is thermally expanded and deviates from the angle frame, the difference can be reliably absorbed by the support member being displaced in the longitudinal direction by the relative displacement allowance mechanism.
請求項2に記載の本発明の加熱炉にあっては、相対変位許容機構をベアリングで構成したので、安価、確実に上記熱膨張による相対変位を吸収することができる。 In the heating furnace according to the second aspect of the present invention, since the relative displacement permissible mechanism is constituted by the bearing, the relative displacement due to the thermal expansion can be absorbed reliably and inexpensively.
請求項3に記載の本発明の加熱炉にあっては、支持部材には、この下方に循環ファンが取り付けられ、上方に駆動モータが取り付けられているので、駆動モータを断熱壁の外側に配置することが可能となり、駆動モータを高温から守ることができるようになる。 In the heating furnace according to the third aspect of the present invention, the circulation fan is attached to the lower side of the support member, and the drive motor is attached to the upper side. Therefore, the drive motor is disposed outside the heat insulating wall. It becomes possible to protect the drive motor from high temperatures.
請求項4に記載の本発明の加熱炉にあっては、支持部材が、隣合うアングル・フレームのビーム状部間に配置されているので、アングル・フレームを簡単かつ強固な構造とすることができ、支持部材の重量をアングル・フレームのビーム状部でほぼ均一に分散して受けることができるようになる。 In the heating furnace according to the fourth aspect of the present invention, since the support member is disposed between the beam-shaped portions of the adjacent angle frames, the angle frame can have a simple and strong structure. Thus, the weight of the support member can be received by the beam-like portion of the angle frame in a substantially uniform manner.
請求項5に記載の本発明の加熱炉にあっては、搬送装置をローラ式搬送装置またはコンベア式搬送装置とし、これらのローラまたはコンベアの支持軸を内壁、断熱壁を貫通させてアングル・フレームに支持したので、搬送装置を確実に支持することが可能となる。
In the heating furnace of the present invention according to
請求項6に記載の本発明の加熱炉にあっては、ヒーターをバッフル・ケースの外側に配置したので、バッフル・ケースをこの外面側から加熱し、バッフル・ケースの内面全体にわたってほぼ均一な温度でワークを加熱することが可能となる。
In the heating furnace of the present invention according to
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
まず、実施例1の全体構成を説明する。
この実施例1の加熱炉は、ワーク(本実施例では、アルミニウム製の自動車用ラジエータ)を仮組立した状態でろう材を接続箇所にそれぞれ配置したものにフラックス等の補助剤を塗布して加熱し、これら接続箇所をろう付けするものである。
加熱炉は、図1〜3に示すように実質的に同じ構造の複数の炉室が直列配置され、上流側から下流側に向けて順に、第1の所定温度でワークを加熱する予熱炉群と、第1の所定温度よりさらに高い第2の所定温度でワークを加熱する本加熱炉群と、ワークを第1の所定温度より低い温度で加熱する冷却炉群と、から構成される。
ワークはこれらの中を順次搬送装置で搬送されながら加熱・冷却され、接続箇所のろう材が溶融・固着される。
First, the overall configuration of the first embodiment will be described.
The heating furnace of this Example 1 is heated by applying an auxiliary agent such as a flux to each of the brazing materials arranged at the connection locations in a state where a workpiece (in this embodiment, an aluminum radiator for an automobile) is temporarily assembled. These connection points are brazed.
As shown in FIGS. 1 to 3, the heating furnace has a plurality of furnace chambers having substantially the same structure arranged in series, and sequentially heats the workpiece at a first predetermined temperature from the upstream side toward the downstream side. And a main heating furnace group for heating the workpiece at a second predetermined temperature higher than the first predetermined temperature, and a cooling furnace group for heating the work at a temperature lower than the first predetermined temperature.
The workpiece is heated and cooled while being sequentially conveyed by the conveying device, and the brazing material at the connection point is melted and fixed.
上記加熱炉の詳細構造につき、説明する。
本実施例の加熱炉は、図1、2に示すように、4個の加熱炉1が直列に連結配置されている。
最上流側の加熱炉1の同図中左端側にはワークW(図3を参照)の搬入部2が設けられ、また最下流側の加熱炉1の同図中右端側にはワークWの搬出部3が設けられている。なお、バッチ処理方式の場合には、搬入部2、搬出部3には、加熱炉1とこの外側とを遮断可能なシャッタ部が設けられ、ワークWの搬入、搬出時のみ開くようにされているが、ワークの連続投入方式にあっては、シャッタ部は設けられない。
The detailed structure of the heating furnace will be described.
In the heating furnace of this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, four
A
加熱炉1は、図1、2、3に示すように、外壁となるやぐら状のアングル・フレーム4と、セラミック系材料で構成した断熱壁5と、この断熱壁5の内側に設けた内壁6と、を備え、この内壁6内に内部空間Sを形成している。
アングル・フレーム4は、金属製で強度部材として用いられ、天井部4aと、この天井部4aの上流側左右端部および下流側左右端部からそれぞれ下方に向け伸ばされたビーム部(本発明のビーム状部に相当)4bと、ビーム部4bの下方で、左右側でそれぞれ上流側ビーム部4bと下流側ビーム部4bとを加熱炉1の長手方向(上流側−下流側に沿った方向)に連結する連結部4cと、を有する。ビーム部4bの下端部は基台7にそれぞれ固定される。なお、ビーム部4bは、H字型鋼などを用いる。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
The
図3に示すように、断熱壁5は、底部の中央部分に設けた断熱煉瓦5aと、この断熱煉瓦5aの左右側方にそれぞれ配置したセラミックファイバー材からなる底部断熱ボード5bと、これらの底部断熱ボード5bの両端部から垂直上方に向けて立ち上がり、左右側壁を構成する複数のセラミックファイバー材からなる側壁部断熱ボード5cと、左右の側壁部断熱ボード5cの左右上端部側間に配置されセラミックファイバー材からなる天井部断熱ボード5dと、から構成されている。
なお、これらの構成(形状、枚数、個数等)や材質は、必要に応じて適宜選択可能である。
As shown in FIG. 3, the
In addition, these structures (a shape, a number of sheets, a number, etc.) and materials can be suitably selected as needed.
内壁6は、図3に示すように、金属製で、天井部6aと、左右両側の側壁部6bと、底部6cとで構成され、断熱壁5の内側を囲んでこの内部空間Sを気密に保つとともに、内部空間S内の温度保持をも行う。
As shown in FIG. 3, the
アングル・フレーム4の天井部4aの中央部分には、やぐら状にアングルが形成され、この幅より大きい外径を有する支持ケース(本発目の支持部材に相当)8が嵌入されるとともに、この上端部に設けたフランジ部8とアングル・フレーム4の天井部4aとの間には、ベアリング(本発明の相対変位許容機構に相当)9が介在されて、支持ケース8をアングル・フレーム5に対し加熱炉1の長手方向へ相対変位可能に支持する。したがって、支持ケース8の外径と貫通孔40の径との差は、少なくとも上記相対変位に必要な距離分を確保できる大きさに設定してある。
At the center portion of the
なお、相対変位に必要な距離分は、内壁6が加熱炉1の稼働による熱膨張で長手方向に膨張することで、アングル・フレーム4に対し相対長さが異なるようになったとき、内壁6と一体化されて位置関係が規制される支持ケース8と固定されたアングル・フレーム4と間で発生する熱膨張差を吸収できる距離あるいはそれ以上に設定される。
It should be noted that the distance required for the relative displacement is such that when the
支持ケース8の下方には、循環ファン10が配置されて取り付けられ、この駆動シャフト12が支持フレームを貫通して上方へ延ばされ、支持フレーム8の上方に取り付けた減速装置11に連結される。減速装置11は、電動モータ13(本発明の駆動モータに相当)により駆動される駆動ギア11aと、駆動シャフト12が連結された被駆動ギア11bと、これらギア間のアイドル・ギア11bと、が噛み合わせられて、駆動シャフト12を減速駆動可能にケース11d内に配置されたものである。
なお、循環ファン10は、加熱炉1の内部空間Sの上方中央部に配置され、内部空間Sに注入された窒素ガスを吸い上げ内部空間Sの側方から底部側へ向けて循環させるように働く。
A
The
また、支持ケース8の中途部分(循環ファン10の上側付近)には、内壁6の天井部6aが固着され、内部空間Sの気密を保つ。また、支持ケース8の下端側部分(循環ファン10の下側付近)には、バッフル・ケース14の上端部分の開口部が対向させられる。
したがって、支持ケース8は、内壁6、循環ファン10、減速装置11、電動モータ13等からなる重量物を、ベアリング9を介してアングル・フレーム4で支持するために用いられる。
Further, the
Therefore, the
なお、断熱壁5のうち断熱煉瓦5a、底部断熱ボード5b、側面部断熱ボード5cは、基台7で支持し、天井部断熱ボード5dは側面部断熱ボード5cを介して基台7で支持する。この場合、これらの断熱煉瓦5a、底部断熱ボード5b、側面部断熱ボード5c、天井部断熱ボード5dは、セラミック材を用いているため、それらの熱膨張量は金属製の内壁6に比較すると半分程度で小さい。
Of the
一方、内部空間S内で循環ファン10の下方には、金属製のバッフル・ケース14が配置される。バッフル・ケース14は、この上端部分が支持ケース8に取り付けられて、上端面側が循環ファン10の真下で開口するとともに、その下端部分が内部空間S下方部分と連通するように開口されている。
これにより、内部空間S内に脱酸素雰囲気を作るために注入された窒素ガスを下方側開口から吸い込み上方出口から循環ファン10側へと吸い出される際に、バッフル・ケース14内に配置したワークWへ窒素ガスを導く強制対流炉を形成するとともに、後述のチューブ・ヒーター15からの受熱により自ら高温となってワークWを輻射加熱する機能を果たす。なお、循環ファン10に吸い込まれた窒素ガスは略水平面で半径方向外側へ噴出され、内壁6の側面部6bに沿って下降し、底部6c側へ向かい、再度バッフル・ケース14の下側開口から吸い込まれ、上述のように循環する。
バッフル・ケース14は、この下端部が基台7から断熱壁5の断熱煉瓦5aを貫通して上方に突出するように設置した柱状部材にて長手方向にスライド可能に支持されている。
On the other hand, a
Thus, when the nitrogen gas injected to create a deoxygenated atmosphere in the internal space S is sucked from the lower opening and sucked from the upper outlet to the
The
アングル・フレーム4の天井部4aには、図1、2、3、4に示すように、支持ケース8およびバッフル・ケースの14の左右両側に長手方向に沿って5本ずつチューブ・ヒーター15の上端部が金属パッキンを介してボルトにより取り付けられて、アングル・フレーム4の天井部4a、断熱壁4の天井部4a、内壁6の天井部6aにそれぞれ形成した貫通孔を貫通して、それらの加熱部が内部空間Sの下方位置まで垂直方向に突出されている。
As shown in FIGS. 1, 2, 3, and 4, the
また、図4、5に示すように、循環ファン10の高さでこの上流側と下流側とにチューブ・ヒーター15が水平面上で加熱炉1の幅方向(長手方向と直交方向)に延ばされて設けられる。
また、内部空間Sの底部よりやや上方位置でバッフル・ケース14の下方開口の下側で循環ファン10の上流側と下流側とにも、チューブ・ヒーター15が水平面上で加熱炉1の幅方向に延ばされて設けられる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
In addition, the
このようにして、バッフル・ケース14は、この上方、下方、側方からしかもそれぞれ上流側および下流側から加熱されるようにしてある。なお、上方と下方の水平方向に配置したチューブ・ヒーター15は、断熱壁5の両側面部断熱ボード5cを貫通した状態でこれらのボード5cにて支持され、突出した一端側から電気が供給されるように構成されている。
In this way, the
バッフル・ケース14の内部上方位置には、この部分の温度を計測すべく、断熱壁5の一方の側面部断熱ボード5bを貫通した状態で、熱電対を利用した温度センサ16aが設けられる。
また、バッフル・ケース14の下方の開口の下の雰囲気温度をも検出すべく、温度センサ16aと同様に、断熱壁5の一方の側面部断熱ボード5bを貫通した状態で、熱電対を利用した温度センサ16bが設けられる。
A
Further, in order to detect the ambient temperature under the opening below the
上方の温度センサ16aと下方の温度センサ16bとの中間位置には、バッフル・ケース14の内部の状態(残留酸素濃度等)を検出すべく、上記一方の側面部断熱ボード5bを貫通した状態で、バッフル・ケース14の内部に開口するサンプリング・パイプ17が設けられる。
At an intermediate position between the
また、温度センサ16aの上方位置で、かつバッフル・ケース14の内部上方側位置で開口し、この内部に窒素ガスを供給するための窒素ガス供給パイプ18が、断熱壁5の他方の側面部断熱ボード5bを貫通した状態で設けられる。
Further, a nitrogen
温度センサ16a、16bでそれぞれ検出された雰囲気温度は、図示しないコントローラに入力され、各チューブ・ヒーター15に入力する最適な電力が演算されてチューブ・ヒーター15に供給制御される。
また、サンプリング・パイプ17によりサンプリングされた気体に基づきその残留酸素濃度が検出され、この濃度に応じてコントローラが窒素ガス供給パイプ18から供給する窒素ガス量を制御する。
The ambient temperature detected by each of the
Further, the residual oxygen concentration is detected based on the gas sampled by the
また、加熱炉1の内部空間S内で、バッフル・ケース14の下方位置には搬送装置19が設けられる。搬送装置19としては、本実施例では、図4、5に示すように、複数のローラ19aを用いる。
In addition, a conveying
すなわち、ローラ19aは、幅方向に延在した状態で、上流側から下流側に向けて順次並べて、下方側のチューブ・ヒーター15の上方位置に配置される。
ローラ19aの両端部は、図4に示すように、ベアリング20で回転可能に支持される。これらのベアリング20は、それぞれ断熱壁5の側面部断熱ボード5cの外側に配置されて加熱炉1内の高温の影響を受けないようにされるとともに、ケースでベアリング20の外部が覆われて窒素ガスを充満させることで、ベアリング20の箇所から加熱炉1の内部空間Sに酸素が侵入するのを防ぐようにしてある。
なお、ベアリング20は、アングル・フレーム4のビーム部4bに固着するか、長手方向に隣合うビーム部4b間に掛け渡した連結部4cに取り付けられてアングル・フレーム4にて支持される。
In other words, the
Both ends of the
The
次に、以上のように構成した加熱炉1の作用につき説明する。
仮組立され、接合箇所にろう材を設けられたワークWは、図示しない乾燥室で乾燥された後、加熱炉1の搬入部2から加熱炉1の内部空間Sへとローラ19a上を搬送されていく。このワークWの搬入は、順次連続的に行われる。
Next, the operation of the
The workpiece W, which has been temporarily assembled and provided with a brazing material at the joining portion, is dried in a drying chamber (not shown), and is then conveyed on the
最初の加熱炉1に入ったワークWは、窒素ガス雰囲気中におかれ、残留酸素でろう材等に悪影響が出るのを防止される。
すなわち、加熱炉1の内部空間Sには窒素ガス供給パイプ18から窒素ガスが供給されて、加熱炉1の内部空間S内を窒素ガスで充満している。また、循環ファン10が減速装置11を介して電動モータ13で駆動されているので、バッフル・ケース10内にある窒素ガスは、バッフル・ケース14内を上昇して循環ファン10側に吸い込まれ、この際、バッフル・ケース14内に配置したワークWへ強制流を吹き付ける。
循環ファン10に到達した窒素ガスは、ここから略水平面で半径方向外側へ吐き出され、内壁6の側面壁に沿ってこれとバッフル・ケース14の外側との間の隙間を下降し内壁6の底部側へ向かう。底部側へ来た窒素ガスはバッフル・ケース14の下方の開口からこの内部へ吸い込まれ、上記と同じ経路を辿るように循環する。
The workpiece W that has entered the
That is, nitrogen gas is supplied from the nitrogen
The nitrogen gas that has reached the
一方、各チューブ・ヒーターには、コントローラで制御された電力が供給され発熱する。この結果、バッフル・ケース14の外面も加熱され、この内面も加熱されて輻射熱を内部へ放つようになる。したがって、バッフル・ケース14内に配置されたワークWも、窒素ガスの強制対流を受けながら、輻射熱で加熱されるようになる。
On the other hand, each tube heater is supplied with electric power controlled by the controller and generates heat. As a result, the outer surface of the
このようにして最初に予熱されたワークWは、次の加熱炉1へとローラ19aで移動され、次の予熱用の加熱炉1のバッフル・ケース14内に配置される。ここでのチューブ・ヒーター15は、上流側の予熱用の加熱炉1のチューブ・ヒーター15よりさらに大きな電力が供給されて、より高い温度で発熱する。この結果、この予熱用の加熱用の加熱炉1では、ワークWは、窒素ガスの強制対流を受けながら、より高温の輻射熱を受けて加熱される。
The work W preheated first in this way is moved to the
2段階にわたって順次予熱されたワークWは、3番目の本加熱用の加熱炉1へ移動させられ、ここのバッフル・ケース14内に配置される。ここでのチューブ・ヒーター15は、上流側の2つの予熱用の加熱炉1のチューブ・ヒーター15よりさらに大きな電力が供給されて、より高い温度で発熱する。この結果、この本加熱用の加熱炉1では、ワークWは、窒素ガスの強制対流を受けながら、最高温度での輻射熱を受けて加熱される。
The workpiece W that has been preheated sequentially in two stages is moved to the
以上のように、予熱、本加熱と順次、より高温の輻射熱を受けて行くことにより、ワークWの接合箇所に配置したろう材は溶融して接合箇所の広い面積にわたって確実かつ直接に接するようになる。
続いて、ワークWは、4番目の加熱炉1に移動させられ、ここで冷却される。すなわち、この冷却用の加熱炉1では、ここでのチューブ・ヒーター15が、上流側の予熱用および本加熱用の加熱炉1のチューブ・ヒーター15より少ない電力が供給されて、より低い温度で発熱する。この結果、この本加熱用の加熱炉1では、ワークWは、窒素ガスの強制対流を受けながら、より低温温度での輻射熱を受けながら次第に冷却されていく。
As described above, by receiving higher-temperature radiant heat in order of preheating and main heating, the brazing material disposed at the joining portion of the workpiece W is melted so as to reliably and directly contact over a wide area of the joining portion. Become.
Subsequently, the workpiece W is moved to the
冷却用の加熱炉1で所定温度まで冷却されたワークWは、搬出部3から取り出され、常温へとさらに冷却された後、次工程へと搬送される。
The work W cooled to a predetermined temperature in the
上記予熱、本加熱、冷却にあっては、加熱炉1の内部空間Sは、内壁6により気密に保たれ(わずかな漏れ程度は許容される)、窒素ガスが外部へ逃げたり、酸素等が外部から内部空間S内に入り込んだりするのを防止している。
また、内壁6の外側を囲む断熱壁5により、チューブ・ヒーター15で発熱した熱、内部空間S内の熱が断熱壁5の外部に逃げるのを防いで、内部空間S内の温度を所定範囲内に保つ。
In the preheating, the main heating, and the cooling, the internal space S of the
Further, the
一方、内壁6および断熱壁5は、加熱炉1内の高温により熱膨張する。加熱炉1にあっては、内壁6が支持ケース8に一体となっているため、内壁6の熱膨張により支持ケース8は長手方向へ熱膨張分、固定されたアングル・フレーム4に対する相対位置がずれていくことになる。この熱膨張は、加熱炉1が4個直列配置されているため、加熱炉1の長手方向への変化分が大きくなってしまう。
On the other hand, the
この場合、本実施例の加熱炉1では支持ケース8が強固なアングル・フレーム4にベアリング9を介して支持されているので、支持ケース8はアングル・フレーム4に対し加熱炉1の長手方向へ相対移動する。この結果、熱膨張による相対変位分は、吸収されてしまうことになる。
In this case, in the
なお、内壁6、循環ファン10、減速装置11、電動モータ13等といった重量物は、支持ケース8でベアリング9を介してアングル・フレーム4で確実に支持される。
また、内壁6が内部空間Sの気密性を保つ結果、外壁となるアングル・フレーム4には気密性を持たせなくてよくなり、したがってアングル・フレーム4は、上記重量物等を支持する強度があればよくなる。このため、従来の加熱炉のように、断熱壁5の外周全体を覆う必要がなくなる。
Heavy objects such as the
Further, as a result of the
以上のように、本実施例の加熱炉1は、以下に列挙する効果を有する。
内壁6で内部空間Sを気密に保つようにしたので、外壁を断熱壁5の外周全体を覆う構造とする必要がなくなり、外壁をアングル・フレーム4で構成することができるようになった。したがって、制作コストや制作工数の低減を図ることが可能となる。
As described above, the
Since the inner space S is kept airtight by the
内壁6、循環ファン10、減速装置11、電動モータ13等といった重量物は、支持ケース8で、ベアリング9を介してアングル・フレーム4で支持するようにしたので、高温に晒されその耐荷重性が劣化する内壁6に循環ファン10、減速装置11、電動モータ13等といった重量物を支持するようにする必要がなくなり、内壁6の強度を大きくする必要がなく、確実に重量物を支持することが可能となる。
Heavy objects such as the
この場合、内壁6等が熱膨張のため、固定されたアングル・フレーム4に対し位置ズレを起こすようになるが、ベアリング9を介して支持ケース8がアングル・フレーム4に対し加熱炉1の長手方向に相対変位することで、熱膨張によるずれを吸収することができるようになる。
In this case, due to thermal expansion of the
搬送装置19であるローラ装置のローラ19aの支持は、アングル・フレーム4の連結部4cで行うようにしたので、簡単かつ安価にローラ19aを支持することが可能となる。また、この場合、ローラ19aを支持するベアリング20は、断熱壁5の外側に配置することで、ベアリング20が高温に晒されることを防止することができる。
Since the
支持ケース8を、隣合うアングル・フレーム4のビーム部4b間に配置しているので、アングル・フレーム4を簡単かつ強固な構造とすることができ、支持ケース8の重量をアングル・フレーム4のビーム部4bでほぼ均一に分散して受けることができるようになる。
Since the
チューブ・ヒーター15をバッフル・ケース14の外側に配置したので、バッフル・ケース14をこの外面側から加熱し、バッフル・ケース14の内面全体にわたってほぼ均一な温度でワークWを加熱することが可能となる。
Since the
以上、本発明を上記各実施例に基づき説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。 The present invention has been described based on the above embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and is included in the present invention even when there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. .
上記実施例の加熱炉1は、予熱用、加熱用、冷却用の三種設けたが、これに限られず、そのうちにいずれか1つの加熱炉として用いても良い。この場合、他用途の加熱炉は、実施例のものと異なる構造としても良い。たとえば、実施例のものを予熱用に用い、本加熱用では循環ファンを無くし、冷却用では循環ファンやヒーターを無くすなどとすることも可能である。
また、本実施例の加熱炉は、4個の加熱炉1が直列に連結配置されているが、加熱炉1の数は1個のみ、あるいは複数個であってもよい。
Although the
Moreover, although the four
また、加熱炉は、ろう付け炉に限られず、はんだ付け炉など他の加熱炉にも適用できる。
ワークWは、自動車用ラジエータに限られず、半導体装置など他のものであってもよい。
The heating furnace is not limited to a brazing furnace, and can be applied to other heating furnaces such as a soldering furnace.
The workpiece W is not limited to the automobile radiator, and may be another one such as a semiconductor device.
ヒーターとしては、チューブ・ヒーターに限られず、また電気ヒーターに代えてガスヒーター、あるいはこれら両方を用いるものであってもよい。
相対変位許容機構としては、ベアリング9に代えてアングル・フレーム4側のレールと支持ケース8側車輪等など、他の構造を用いてもよい。
ワークWの搬送装置としては、ローラタイプの他、ステンレス製のメッシュベルト等を用いたコンベアタイプなど他の方式であってもよい。
The heater is not limited to a tube heater, and a gas heater or both may be used instead of an electric heater.
As the relative displacement allowance mechanism, other structures such as a rail on the
As a transfer device for the workpiece W, other types such as a roller type, a conveyor type using a stainless steel mesh belt, or the like may be used.
S 内部空間
W ワーク
1 加熱炉
2 搬入部
3 搬出部
4 アングル・フレーム
4a 天井部
4b ビーム部(ビーム状部)
4c 連結部
5 断熱壁
5a 断熱煉瓦
5b 底部断熱ボード
5c 側面部断熱ボード
5d 天井部断熱ボード
6 内壁
7 基台
8 支持ケース(支持部材)
9 ベアリング(相対変位許容機構)
10 循環ファン
11 減速装置
11a 駆動ギア
11b 被駆動ギア
11c アイドラ・ギア
12 駆動シャフト
13 電動モータ(駆動モータ)
14 バッフル・ケース
15 チューブ・ヒーター
16a、16b 温度センサ
17 サンプリング・パイプ
18 窒素ガス供給パイプ
19 搬送装置
19a ローラ
20 ベアリング
S internal
9 Bearing (Relative displacement tolerance mechanism)
DESCRIPTION OF
14
Claims (6)
加熱炉の幅方向および長手方向に延びる天井部および該天井部の前記幅方向の両側端側から前記長手方向に離間されてそれぞれ下方に延びて下端部分が前記基台に支持される複数のビーム状部を有するアングル・フレームと、
該アングル・フレームの内側に配置されて前記基台に支持され、内部と外部の熱遮断を行う断熱壁と、
該断熱壁の内側に配置されてワークが配置される内部空間を気密状態に保つ内壁と、
該内壁内に配置されたヒーターと、
前記内壁内でこの上端部側に設けられて前記内部中の気体を循環させる循環ファンと、
該循環ファンに連結されて該循環ファンを駆動する駆動モータと、
該駆動モータ、前記循環ファンおよび前記内壁が取り付けられてこれらを支持する支持部材と、
該支持部材を前記アングル・フレームの天井部に対し長手方向へ相対変位可能に支持する相対変位許容機構と、
前記炉室内に配置され、前記ヒーターで加熱されるワークを前記長手方向へ搬送する搬送装置と、
を備えたことを特徴とする加熱炉。 The base,
A ceiling portion extending in the width direction and the longitudinal direction of the heating furnace, and a plurality of beams that are spaced apart in the longitudinal direction from the both ends in the width direction of the ceiling portion and extend downward, and the lower end portion is supported by the base An angle frame with a profile,
A heat insulating wall disposed inside the angle frame and supported by the base to block heat inside and outside;
An inner wall that is arranged inside the heat insulating wall and that keeps the internal space in which the work is placed in an airtight state;
A heater disposed in the inner wall;
A circulation fan that is provided on the upper end side in the inner wall and circulates the gas in the interior;
A drive motor coupled to the circulation fan to drive the circulation fan;
A support member to which the drive motor, the circulation fan, and the inner wall are attached and support them;
A relative displacement permissible mechanism for supporting the support member so as to be relatively displaceable in the longitudinal direction with respect to the ceiling portion of the angle frame;
A conveying device arranged in the furnace chamber and conveying a workpiece heated by the heater in the longitudinal direction;
A heating furnace comprising:
前記相対変位許容機構は、ベアリングである、
ことを特徴とする加熱炉。 In the heating furnace according to claim 1,
The relative displacement permissible mechanism is a bearing.
A heating furnace characterized by that.
前記支持部材には、この下方に前記循環ファンが取り付けられ、前記支持部材の上方に前記駆動モータが取り付けられている、
ことを特徴とする加熱炉。 In the heating furnace according to claim 1 or 2,
The circulation fan is attached to the support member below the support member, and the drive motor is attached to the support member above.
A heating furnace characterized by that.
前記支持部材は、前記隣合うアングル・フレームのビーム状部間に配置されている、
ことを特徴とする加熱炉。 In the heating furnace according to any one of claims 1 to 3,
The support member is disposed between the beam portions of the adjacent angle frames,
A heating furnace characterized by that.
前記搬送装置は、ローラ式搬送装置またはコンベア式搬送装置であり、これら装置のローラ又はコンベアの支持軸が前記内壁、前記断熱壁を貫通して前記アングル・フレームに支持されている、
ことを特徴とする加熱炉。 In the heating furnace according to any one of claims 1 to 4,
The transport device is a roller-type transport device or a conveyor-type transport device, and a support shaft of a roller or a conveyor of these devices is supported by the angle frame through the inner wall and the heat insulating wall,
A heating furnace characterized by that.
前記ヒーターは、前記内壁内に配置され前記ワークを覆った状態で循環ファンによる気流を導く前記バッフル・ケースの外側に配置されている、
ことを特徴とする加熱炉。 In the heating furnace according to any one of claims 1 to 5,
The heater is disposed outside the baffle case that is disposed within the inner wall and guides an airflow from a circulation fan in a state of covering the workpiece.
A heating furnace characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011264030A JP2013117328A (en) | 2011-12-01 | 2011-12-01 | Heating furnace |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108687299A (en) * | 2018-08-09 | 2018-10-23 | 德清县鑫宏锻造有限公司 | Forge furnace |
CN117433309A (en) * | 2022-07-14 | 2024-01-23 | 东莞市洲际技术有限公司 | Nitrogen gas gets into furnace device |
-
2011
- 2011-12-01 JP JP2011264030A patent/JP2013117328A/en active Pending
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