特開 2022-140587 熱処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022140587

(43)【公開日】2022-09-26

(54)【発明の名称】熱処理装置

(51)【国際特許分類】

   F27B 5/16 20060101AFI20220915BHJP

   F27B 5/18 20060101ALI20220915BHJP

   F27D 7/06 20060101ALI20220915BHJP

   F27D 19/00 20060101ALI20220915BHJP

【ＦＩ】

F27B5/16

F27B5/18

F27D7/06 C

F27D19/00 D

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022120249

(22)【出願日】2022-07-28

【基礎とした実用新案登録】

【原出願日】2019-11-12

(71)【出願人】

【識別番号】591159619

【氏名又は名称】島津産機システムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(74)【代理人】

【識別番号】100206151

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 惇志

(74)【代理人】

【識別番号】100218187

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 治子

(72)【発明者】

【氏名】武田 直也

(57)【要約】

【課題】マッフルの中に供給されたガスがそのマッフルの中で均一に流れる熱処理装置を提供する。
【解決手段】熱処理装置１０は、圧力容器１２と、圧力容器１２の内方に配置された断熱体１６と、断熱体１６の内部空間１８に配置されたヒーター２０と、断熱体１６の内部空間１８に配置され、被処理物２２を収容するマッフル２４と、ガス源５４、６０と、ガス源５４から断熱体１６の内部空間１８につながる第１供給パイプ５６と、ガス源６０からマッフル２４の内部空間２８につながる第２供給パイプ６２と、断熱体１６の内部空間１８において第２供給パイプ６２に形成された開口８０と、断熱体１６の内部空間１８のガスの圧力とマッフル２４の内部空間２８のガスの圧力との差によって第２供給パイプ６２に形成された開口８０を開閉する差圧制御弁８２とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧力容器と、
前記圧力容器の内方に配置された断熱体と、
前記断熱体の内部空間に配置されたヒーターと、
前記断熱体の内部空間に配置され、被処理物を収容するマッフルと、
ガス源と、
前記ガス源から断熱体の内部空間につながる第１供給パイプと、
前記マッフルの内部空間にガスを供給するための第２供給パイプと、
前記断熱体の内部空間において第２供給パイプに形成された開口と、
前記断熱体の内部空間のガスの圧力とマッフルの内部空間のガスの圧力との差によって前記第２供給パイプに形成された開口を開閉する差圧制御弁と、
を備えた熱処理装置。

【請求項2】

前記差圧制御弁が、
前記第２供給パイプに取り付けられたカバーと、
前記カバーに形成され、断熱体の内部空間と第２供給パイプの開口とをつなげるガス経路穴と、
前記ガス経路穴に備えられ、断熱体の内部空間のガスの圧力とマッフルの内部空間のガスの圧力との差によって該ガス経路穴を開閉する重りと、
を備えた請求項１の熱処理装置。

【請求項3】

前記第２供給パイプの先端に取り付けられたノズルと、
前記ノズルの長さ方向に並んで形成された複数の開口と、
を備えた請求項１または２の熱処理装置。

【請求項4】

前記ノズルがマッフルの内壁と平行に配置され、
前記ノズルは開口をマッフルの内壁に向けて配置されている請求項３の熱処理装置。

【請求項5】

前記マッフルにおいて、ガスを排気する排気パイプが前記第２供給パイプと対向する位置に配置された請求項１から４のいずれかの熱処理装置。

【請求項6】

前記差圧制御弁の中で第２供給パイプが封止された請求項１から５のいずれかの熱処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、超硬金属または磁性材料などからなる被処理物を熱処理する熱処理装置が開示されている。たとえば特許文献１の熱処理装置は圧力容器、その圧力容器の中に備えられた断熱体、断熱体で形成された内部空間に配置されたヒーター、断熱体で形成された内部空間に配置されたマッフル（インナーボックス）を備える。マッフルの中にガスを供給するために、ガス源からマッフルにパイプをつなげたり、マッフルに差圧制御弁を設けたりする。差圧制御弁は断熱体の内部空間の圧力とマッフルの内部空間の圧力との差圧によって断熱体の内部空間からマッフルの内部空間にガスを供給するための弁である。たとえば、パイプはマッフルの上部につなげられ、差圧制御弁はマッフルの下部に取り付けられる。マッフルの中に供給されたガスは、マッフルの下部につなげられたパイプから排気される。

【0003】

被処理物がマッフルの中に収納され、所定の温度、圧力、ガス雰囲気で熱処理される。たとえば、被処理物を脱脂する場合、被処理物に含まれるワックスがガスになって蒸発する。マッフルの中に供給されたガスがキャリアとなって、そのガス状ワックスはマッフルから排気される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－１３７２０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のように差圧導入弁とガスを排気するためのパイプがマッフルの下部に備えられると、マッフルの中でガスが均一に流れないおそれがある。マッフルの中に供給されたガスの流れが偏ると、ガス状ワックスがマッフルの中に滞留するおそれがある。被処理物に対して所定の処理ができなくなる。

【0006】

そこで本発明の目的は、マッフルの中に供給されたガスがそのマッフルの中で均一に流れる熱処理装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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

【0008】

本発明の熱処理装置は、圧力容器と、前記圧力容器の内方に配置された断熱体と、前記断熱体の内部空間に配置されたヒーターと、前記断熱体の内部空間に配置され、被処理物を収容するマッフルと、ガス源と、前記ガス源から断熱体の内部空間につながる第１供給パイプと、前記マッフルの内部空間にガスを供給するための第２供給パイプと、前記断熱体の内部空間において第２供給パイプに形成された開口と、前記断熱体の内部空間のガスの圧力とマッフルの内部空間のガスの圧力との差によって前記第２供給パイプに形成された開口を開閉する差圧制御弁とを備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、第２供給パイプに差圧制御弁を取り付けたことにより、マッフルの中に供給されるガスが１箇所になる。マッフルの中に決められた場所からガスを供給することができ、ガスの流れを均一にしやすくなっている。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の熱処理装置の構成を示す図である。

【図2】マッフルの正面断面図である。

【図3】マッフルの側面断面図である。

【図4】差圧制御弁を拡大した断面図である。

【図5】弾性体を用いた差圧制御弁の断面図である。

【図6】重りが軸によって回転する差圧制御弁の断面図である。

【図7】第２排気パイプを複数にしたマッフルの正面断面図である。

【図8】第２供給パイプを複数にしたマッフルの正面断面図である。

【図9】第２ガス供給装置を省略した場合の熱処理装置の構成を示す図である。

【図10】第２ガス供給装置を省略した場合の差圧制御弁の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の熱処理装置について図面を参照して説明する。複数の実施形態を説明するが、異なる実施形態であっても同じ手段には同一の符号を付して説明を省略する場合がある。

【0012】

[実施形態１]
図１に示す本願の熱処理装置１０は、容器状の圧力容器１２、その圧力容器１２の内部空間１４に配置された断熱体１６、その断熱体１６で形成された内部空間１８に配置されたヒーター２０、被処理物２２を収容するマッフル（インナーボックス）２４、断熱体１６の内部空間１８にガスを供給する第１ガス供給装置２６、マッフル２４の内部空間２８にガスを供給する第２ガス供給装置３０、断熱体１６の内部空間１８からガスを排気する第１ガス排気装置３２、マッフル２４の内部空間２８からガスを排気する第２ガス排気装置３４を備える。

【0013】

熱処理装置１０は、脱脂、焼結、半焼結、焼成、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装置である。たとえば、被処理物２２を脱脂する場合、被処理物２２に含まれるワックスがガスになって被処理物２２から放出される。そのガス状ワックスはマッフル２４に供給されたガスをキャリアとしてマッフル２４から排気される。

【0014】

[圧力容器]
圧力容器１２は円筒状の圧力容器本体３６およびその圧力容器本体３６の両側を閉じる圧力容器蓋３８で構成される。圧力容器本体３６と圧力容器蓋３８は内壁４０と外壁４２を備える。内壁４０と外壁４２の間の空間４４は冷却液が流れる。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以上であり、各種設計によって変更される。

【0015】

[断熱体]
断熱体１６は円筒状の断熱体本体４６およびその断熱体本体４６の両側を閉じる断熱体蓋４８で構成される。断熱体１６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１６は圧力容器１２の内壁４０から離れて配置されてもよいし、内壁４０の内壁に取り付けられてもよい。断熱体１６で形成された内部空間１８にヒーター２０およびマッフル２４が配置されている。

【0016】

[ヒーター]
ヒーター２０はグラファイト製のロッドヒーターを使用できる。ヒーター２０の電極が圧力容器１２と断熱体１６を突き抜け、圧力容器１２の外でその電極が電源回路に接続されている。ヒーター２０に電流が流れると、ヒーター２０が加熱される。ヒーター２０によって断熱体１６の内部空間１８およびマッフル２４の内部空間２８の温度が約１０００～２３００℃まで上昇する。

【0017】

[マッフル]
マッフル２４は円筒状または角型状など筒状のマッフル本体５０およびそのマッフル本体５０の両側を閉じるマッフル蓋５２で構成される（図２、図３）。マッフル２４の内部空間２８は円柱形、立方体形状、直方体形状、角柱形状などになっている。マッフル蓋５２はマッフル本体５０の両側を開閉する。マッフル蓋５２は断熱蓋４８の内壁に取り付けられていてもよい。マッフル２４はグラファイトなどで構成されている。マッフル２４の中に被処理物２２が収容される。ヒーター２０の熱がマッフル２４を介して被処理物２２に到達する。マッフル２４の中に被処理物２２を載せるための棚を設けてもよい。マッフル２４の中に被処理物２２を収容することで、被処理物２２から発生するガス状ワックスおよび紛体をマッフル２４の中に閉じ込める。

【0018】

[被処理物]
被処理物２２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。被処理物は、粉体、粒体または所定形状を有した固体である。

【0019】

[ガス供給装置]
本願は断熱体１６の内部空間１８にガスを供給する第１ガス供給装置２６およびマッフル２４の内部空間２８にガスを供給する第２ガス供給装置３０を備える。第１ガス供給装置２６は、ガスを貯留する第１ガス源５４、ガスを断熱体１６の内部空間１８に供給するための第１供給パイプ５６、第１供給パイプ５６の途中に備えられたバルブ５８を備える。第２ガス供給装置３０は、ガスを貯留する第２ガス源６０、ガスをマッフル２４の内部空間２８に供給するための第２供給パイプ６２、第２供給パイプ６２の途中に備えられたバルブ６４を備える。

【0020】

第１ガス源５４および第２ガス源６０に貯留されたガスは、窒素、アルゴン、水素、一酸化炭素、ヘリウム、またはメタンなどである。第１供給パイプ５６の端部は圧力容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８に配置される。第１供給パイプ５６の端部が圧力容器１２の内部空間１４に配置された場合、断熱蓋４８を開けることで断熱体１６の内部空間１８にガスが導入される。第２供給パイプ６２の端部はマッフル２４の内部空間２８に配置されている。第１ガス排気装置２６および第２ガス排気装置３０はバルブ５８、６４の開閉によってガスの供給を制御する。ガスの種類を複数にしてもよく、その場合、ガスの種類ごとにガス源５４、６０を備える。

【0021】

[ガス排気装置]
本願は断熱体１６の内部空間１８からガスを排気する第１ガス排気装置３２およびマッフル２４の内部空間２８からガスを排気する第２ガス排気装置３４を備える。第１ガス排気装置３２は、ポンプ６６、圧力容器１２の内部空間１４からガスを排気するための第１排気パイプ６８、第１排気パイプ６８の途中に備えられたバルブ７０を備える。第２ガス排気装置３４は、ポンプ６６、マッフル２４の内部空間２８からガスを排気するための第２排気パイプ７２、第２排気パイプ７２の途中に備えられたバルブ７４、ワックスタンク７６およびフィルター７８を備える。

【0022】

第１ガス排気装置３２と第２ガス排気装置３４はポンプ６６を共用してもよいし、それぞれのガス排気装置３２，３４はポンプ６６を備えてもよい。ポンプ６６はドライポンプ、ターボ分子ポンプ、油回転ポンプおよび油拡散ポンプなどが挙げられる。ポンプ６６によって圧力容器１２の内部空間１４およびマッフル２４の内部空間２８からガスを吸引することができる。断熱体１６が完全気密でないため、圧力容器１２の内部空間１４からガスを吸引すると、断熱体１６の内部空間１８のガスも吸引される。

【0023】

第１排気パイプ６８の端部は圧力容器１２の内部空間１４または断熱体１６の内部空間１８に配置される。第１排気パイプ６８の端部が圧力容器１２の内部空間１４に配置された場合、断熱蓋４８を開けることで断熱体１６の内部空間１８からガスが排気される。第２排気パイプ７２の端部はマッフル１２の中にある。各排気パイプ６８、７２のバルブ７０、７４を開閉することで、ガスの排気を制御できる。

【0024】

第２排気パイプ７２の途中にあるワックスタンク７６は被処理物２２から発生したガス状ワックスを冷却して液化し、貯留するためのものである。ガス状ワックスがポンプ６６に到達しない。第２排気パイプ７２の途中にあるフィルター７８は被処理物２２から発生した紛体を集じんするためのである。紛体がポンプ６６に到達しない。

【0025】

本願は第２供給パイプ６２に形成された開口８０およびその開口８０を開閉する差圧制御弁８２を備える（図４）。

【0026】

[開口]
断熱体１６の内部空間１８において、第２供給パイプ６２に開口８０が形成されている。断熱体１６の内部空間１８から開口８０および第２供給パイプ６２を通してマッフル２４の内部空間２８にガスを供給することができる。複数の開口８０が第２供給パイプ６２の周方向に並べて形成されている。

【0027】

[差圧制御弁]
差圧制御弁８２は第２供給パイプ６２の開口８０を開閉する。差圧制御弁８２は、第２供給パイプ６２に取り付けられたカバー８４、そのカバー８４に形成され、断熱体１６の内部空間１８と第２供給パイプ６２の開口８０とをつなげるガス経路穴８６、そのガス経路穴８６を開閉する重り８８を備える。カバー８４は第２供給パイプ６２の周方向に１周している。カバー８４は第２供給パイプ６２の開口８０を隠している。カバー８４は複数の部材で構成されてもよい。ガス経路穴８６はカバー８４に形成された空洞である。

【0028】

ガス経路穴８６の途中にリング状の空間９０があり、その空間９０にリング状の重り８８が配置されている。ガス経路穴８６はリング状の空間９０の床９２につながっている。重り８８は重力によってリング状の空間９０の床９２に置かれていて、ガス経路穴８６を塞いでいる。リング状の空間９０の高さは重り８８の高さよりも高く、重り８８が上下動できるようになっている。断熱体１６の内部空間１８から入ったガスがリング状の重り８８を下方から押し上げることで差圧制御弁８２が開けられる。断熱体１６の内部空間１８のガスの圧力がマッフル２４の内部空間２８のガスの圧力よりも高ければ、断熱体１６の内部空間１８からガス経路穴８６にガスが入り、重り８８を押し上げる。重り８８の重さは、断熱体１６の内部空間１８のガス圧とマッフル２４の内部空間２８のガス圧との差圧が所定値になれば、ガスによって押し上げられる重さである。

【0029】

反対に第２供給パイプ６２の開口８０から断熱体１６の内部空間１８に向けてガスが流れようとしても重り８８が動かず、ガスは流れない。第２供給パイプ６２から断熱体１６の内部空間１８へのガス漏れ無く、マッフル２４の内部空間２８にガスを供給可能である。

【0030】

[ノズル]
本願は第２供給パイプ６２の端部にノズル９４が取り付けられている。図４のように、冶具９６を介してノズル９４が取り付けられてもよい。ノズル９４は直線状のパイプである。ノズル９４の長さ方向はマッフル２４の長さ方向と同一である。ノズル９４は複数の開口９８がノズル９４の長さ方向に並べて形成されている。ノズル９４は開口９８をマッフル２４の内壁に向けている。図２であれば、ノズル９４がマッフル２４の内部空間２８の上部にあり、ノズル９４は開口９８を上方に向けている。開口９８から放出されたガスがマッフル２４の内壁に当たり、マッフル２４の内壁に沿って下降する。

【0031】

マッフル２４の内部空間２８において、第２排気パイプ７２の端部１００は第２供給パイプ６２の端部１０２に対して対向する位置に配置されている。具体的には、第２供給パイプ６２の端部１０２がマッフル２４の上部に配置され、第２排気パイプ７２の端部１００がマッフル２４の下部に配置される。ノズル９４から放出されたガスはマッフル２４の内壁に沿って半周する。

【0032】

[その他]
本願の熱処理装置１０は断熱体１６の内部空間１８を冷却するためのファンおよびクーラーを備えてもよい。クーラーとして水冷式の熱交換器が挙げられる。ファンを回転させてガスを循環させ、クーラーによってガスを冷却する。ファンは、熱処理中に断熱体１６の内部空間１８のガスを均一にするために回転させてもよい。

【0033】

断熱体１６の内部空間１８およびマッフル２４の内部空間２８の温度を測定する温度計を備えてもよい。温度計は熱伝対温度計を使用する。温度に応じてヒーター２０に電流を流すことで、内部空間１８、２８が温度制御される。断熱体１６の内部空間１８およびマッフル２４の内部空間２８のガスの圧力を測定する圧力計を備えてもよい。圧力計はダイアフラム式の圧力計を使用する。圧力に応じてガスの供給および排気をおこなうことで、内部空間１８、２８のガスの圧力を制御できる。

【0034】

[熱処理]
次に本願の熱処理装置１０を使用した処理について説明する。（１）被処理物２２を熱処理するための準備をする。その準備は、圧力容器蓋３８、断熱体蓋４８およびマッフル蓋５２を開け、マッフル２４の中に被処理物２２を収容する。その後、マッフル蓋５２、断熱体蓋４８および圧力容器蓋３８を閉じる。

【0035】

（２）第１ガス供給装置２６および第２ガス供給装置３０のバルブ５８、６４を操作し、第１ガス源５４および第２ガス源６０から断熱体１６の内部空間１８およびマッフル２４の内部空間２８にガスを供給する。マッフル２４の内部空間２８へのガス供給は、（ａ）第２ガス源６０から第２供給パイプ６２を通してガスを供給する方法または（ｂ）第１ガス源５４から第１供給パイプ５６、断熱体１６の内部空間１８、差圧制御弁８２および第２供給パイプ６２を通してガスを供給する方法でおこなう。

【0036】

上記（ａ）の場合、第２供給パイプ６２のバルブ６４を開けることで第２ガス供給源６０からマッフル２４の内部空間２８にガスが供給される。第１供給パイプ５６のバルブ５８の開閉は処理法方によって任意である。

【0037】

上記（ｂ）の場合、第１供給パイプ５６のバルブ５８を開け、第２供給パイプ６２のバルブ６４を閉じる。第１ガス源５４から断熱体１６の内部空間１８にガスが供給され、第２ガス源６０からマッフル２４の内部空間２８にガスが供給されない。このため、断熱体１６の内部空間１８のガスの圧力がマッフル２４の内部空間２８のガスの圧力よりも高くなる。差圧制御弁８２の重り８８が押し上げられ、断熱体１６の内部空間１８から第２供給パイプ６２にガスが入る。第２供給パイプ６２に入ったガスはマッフル２４の中に入る。

【0038】

上記したガスの供給と同時に、ポンプ６６を駆動させ、第１ガス排気装置３２および第２ガス排気装置３４のバルブ７０、７４を操作し、圧力容器１２の内部空間１４およびマッフル２４の内部空間２８からガスを排気する。ガスを排気することで、当初から満たされていたガスが排気され、マッフル２４の内部空間２８、圧力容器１２の内部空間１４および断熱体１６の内部空間１８を所定のガスで満たすことができる。

【0039】

（３）ヒーター２０に電流を流し、ヒーター２０を加熱する。断熱体１６の内部空間１８およびマッフル２４の内部空間２８の温度を所定温度まで上げる。バルブ５８、６４、７０、７４の開閉を調整して、上記したガスの供給と排気を継続する。被処理物２２から発生したガス状ワックスはマッフル２４の内部空間２８に供給されたガスと共に排気される。ガス状ワックスはワックスタンク７６で液化されて貯留される。被処理物２２から発生した紛体もマッフル２４の内部空間２８に供給されたガスと共に排気される。紛体はフィルター７８で集じんされる。

【0040】

マッフル２４の内部空間２８を所定の温度、ガス雰囲気および圧力にすることで被処理物２２が処理される。処理中、温度、ガス雰囲気および圧力を調整し、それらの値を変化させてもよい。また、上記（２）の工程でヒーター２０に電流を流して、マッフル２４の内部空間２８が所定のガス雰囲気になる前から被処理物２２に対して加熱処理を開始してもよい。

【0041】

（４）被処理物２２に対する処理が終了すると、ヒーター２０による加熱を終了し、被処理物２２を冷却させる。上記ガスの供給と排気も終了し、圧力容器蓋３８、断熱体蓋４８およびマッフル蓋５２を開け、被処理物２２を取り出す。

【0042】

以上のように、本願は差圧制御弁８２を第２供給パイプ６２に取り付けたことで、差圧制御弁８２を通したガスの供給は第２供給パイプ６２と同じ箇所からおこなうことができる。差圧制御弁８２を通してマッフル２４にガスを供給したときに、ガスの流れが偏らず、マッフル２４の内壁を沿うように均一に流れる。被処理物２２で発生したガス状ワックスが供給されたガスによって排気されるときに、均一にガス状ワックスが排気され、被処理物２２は均一に処理される。

【0043】

[実施形態２]
図５に示す差圧制御弁１１０は、図４の差圧制御弁８２に対して重り８８に弾性体１１２を取り付けている。弾性体１１２によって重り８８が浮き上がるときのガス圧を調整する。弾性体１１２はコイルバネまたは板バネなどである。

【0044】

[実施形態３]
図６の差圧制御弁１２０のように、ガス経路穴１２２に設けられた重り１２４がガス経路穴１２２に回転可能に取り付けられてもよい。重り１２４の上部に回転軸１２６を取り付け、重り１２４は回転軸１２６を中心にして回転する。断熱体１６の内部空間１８のガスの圧力がマッフル２４の内部空間２８のガスの圧力よりも高くなれば、断熱体１６の内部空間１８からガス経路穴１２２にガスが入り、ガスが重り１２４を押し、重り１２４が回転軸１２６を軸として回転する。ガスの流れによって重り１２４は断熱体１６の内部空間１８から第２供給パイプ６２に向けて回転できるが、その反対はガス経路穴１２２を形成するカバー１２８の内壁に当たるためできない。ガス経路穴１２２においてガスの流れは一方向になっている。

【0045】

[実施形態４]
図７はマッフル２４に複数の第２排気パイプ７２が取り付けられている。第２排気パイプ７２を複数にすることで、マッフル２４の下部でのガスの流れが一箇所に集束されずに複数個所に分散される。ノズル９４の複数の開口９８から放出されたガスがマッフル２４の中を均一になって下降する。マッフル２４の下部でも均一になったガスの流れができる限り維持される。

【0046】

さらに、図８はマッフル２４に複数の第２供給パイプ６２が取り付けられている。ノズル９４の複数の開口９８でマッフル２４の中に均一にガスを供給する以外に、第２供給パイプ６２を複数にしてマッフル２４の中にガスを均一に供給する。

【0047】

図７と図８の構造を組み合わせてマッフル２４に複数の第２供給パイプ６２と複数の第２排気パイプ７２を取り付けてもよい。

【0048】

[実施形態５]
図１に示す第２ガス供給装置３０を省略してもよい。この場合、図９に示す熱処理装置１３０のように、第１ガス源５４に２本の供給パイプ５６、６２が繋げられる。２つのバルブ５８、６４の開閉制御によって、２本の供給パイプ５６、６２に流れるガスの流量を調整する。

【0049】

また、図１に示す第２ガス供給装置３０を省略した場合、図１０に示すように、差圧制御弁８２の中で第２供給パイプ６２を封止してもよい。第２供給パイプ６２は封止されたことで、第２供給パイプ６２は第１ガス源５４につながらない。第１ガス供給装置２６から断熱体１６の内部空間１８にガスを供給し、そのガスが上記の実施形態のように差圧制御弁８２を介してマッフル２４の内部空間２８に供給される。

【0050】

図１では第１供給パイプ５６は断熱体１６の内部空間１８につながっているが、圧力容器１２の内部空間１４につなげておき、圧力容器１２の内部空間１４を介して断熱体１６の内部空間１８にガスを供給してもよい。

【0051】

（第１項）一態様に係る熱処理装置は、圧力容器と、前記圧力容器の内方に配置された断熱体と、前記断熱体の内部空間に配置されたヒーターと、前記断熱体の内部空間に配置され、被処理物を収容するマッフルと、ガス源と、前記ガス源から断熱体の内部空間につながる第１供給パイプと、前記マッフルの内部空間にガスを供給するための第２供給パイプと、前記断熱体の内部空間において第２供給パイプに形成された開口と、前記断熱体の内部空間のガスの圧力とマッフルの内部空間のガスの圧力との差によって前記第２供給パイプに形成された開口を開閉する差圧制御弁とを備える。

【0052】

第１項に記載の熱処理装置によれば、第２供給パイプに差圧制御弁を取り付けたことで、マッフルに第２供給パイプからガスを供給することができる。マッフルの中に供給するガスの流れを制御しやすく、マッフルの中に均一にガスを供給しやすくなる。

【0053】

（第２項）前記差圧制御弁が、前記第２供給パイプに取り付けられたカバーと、前記カバーに形成され、断熱体の内部空間と第２供給パイプの開口とをつなげるガス経路穴と、前記ガス経路穴に備えられ、断熱体の内部空間のガスの圧力とマッフルの内部空間のガスの圧力との差によって該ガス経路穴を開閉する重りとを備える。

【0054】

第２項に記載の熱処理装置によれば、重りが上下または回転することでガス経路穴が開閉する単純な構成である。断熱体の内部空間は高温になるため、単純な構成にしておくことで、差圧制御弁が不具合を起こしにくくなっている。

【0055】

（第３項）前記第２供給パイプの先端に取り付けられたノズルと、前記ノズルの長さ方向に並んで形成された複数の開口とを備える。

【0056】

第３項に記載の熱処理装置によれば、ノズルの開口によって複数個所からマッフルの中にガスを供給するため、マッフルの中でガスの流れが均一になりやすい。

【0057】

（第４項）前記ノズルがマッフルの内壁と平行に配置され、前記ノズルは開口をマッフルの内壁に向けて配置されている。

【0058】

第４項に記載の熱処理装置によれば、ノズルの開口から出たガスはマッフルの内壁に当たり、マッフルの内壁に沿って流れる。被処理物の周囲をガスが流れるため、そのガスは被処理物から放出されたガス状ワックスをマッフルの外に排気しやすくなっている。

【0059】

（第５項）前記マッフルにおいて、ガスを排気する排気パイプが前記第２供給パイプと対向する位置に配置されている。

【0060】

第５項に記載の熱処理装置によれば、マッフルの中に供給されたガスはマッフルの中を半周することになる。均一になったガスの流れがマッフルの中の全体に形成することができる。

【0061】

（第６項）前記差圧制御弁において第２供給パイプが封止されている。

【0062】

第６項に記載の熱処理装置によれば、断熱体の内部空間からマッフルの内部空間にガスを供給することができ、ガス源の数を減らすことができる。

【0063】

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。説明した各実施形態は独立したものではなく、当業者の知識に基づき適宜組み合わせて実施できるものである。

【符号の説明】

【0064】

１０、１３０：熱処理装置
１２：圧力容器
１４：圧力容器の内部空間
１６：断熱体
１８：断熱体の内部空間
２０：ヒーター
２２：被処理物
２４：マッフル
２６、３０：ガス供給装置
２８：マッフルの内部空間
３２、３４：ガス排気装置
３６：圧力容器本体
３８：発力容器蓋
４０：内壁
４２：外壁
４４：内壁と外壁の間の空間
４６：断熱体本体
４８：断熱体蓋
５０：マッフル本体
５２：マッフル蓋
５４、６０：ガス源
５６、６２：供給パイプ
５８、６４：バルブ
６６：ポンプ
６８、７２：排気パイプ
７０、７４：バルブ
７６：ワックスタンク
７８：フィルター
８０：開口
８２、１１０、１２０：差圧制御弁
８４、１２８：カバー
８６、１２２：ガス経路穴
８８、１２４：重り
９０：ガス経路穴のリング状の空間
９２：リング状の空間の床
９４：ノズル
９６：冶具
９８：開口
１００：第２排気パイプの端部
１０２：第２供給パイプの端部
１１２：弾性体
１２６：回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】