アルミニウム製品のろう付け用連続炉
【課題】急速加熱及び急速冷却しても、支持部が熱膨張や熱収縮で、搬送ローラが貫通するマッフルの孔が変形したり、位置が変化したりすることなく、搬送ローラを滑らかに支持できるアルミニウム製品のろう付け用連続炉。
【解決手段】加熱ゾーン及び水冷冷却ゾーンは、炉壁２８及び水冷壁内にカーボンマッフル３１及びカーボン床板を備えた加熱室及び水冷冷却ゾーンを有し、炉壁２６の両側に密封されたボックス３９を有し、搬送ローラハースは、複数の搬送ローラ１９が搬送方向に並列されて成る搬送ローラ群を複数群備え、搬送ローラ１９は、その両端がカーボンマッフル３１の側壁３５に形成された支持孔３６を貫通して外側に伸び、ローラ支持軸３７に同心的に固定され、複数の搬送ローラ１９と連動する連動機構２６が設けられている。
【解決手段】加熱ゾーン及び水冷冷却ゾーンは、炉壁２８及び水冷壁内にカーボンマッフル３１及びカーボン床板を備えた加熱室及び水冷冷却ゾーンを有し、炉壁２６の両側に密封されたボックス３９を有し、搬送ローラハースは、複数の搬送ローラ１９が搬送方向に並列されて成る搬送ローラ群を複数群備え、搬送ローラ１９は、その両端がカーボンマッフル３１の側壁３５に形成された支持孔３６を貫通して外側に伸び、ローラ支持軸３７に同心的に固定され、複数の搬送ローラ１９と連動する連動機構２６が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム製品のろう付けのために利用され、加熱ゾーンと水冷冷却ゾーン及び空冷冷却ゾーンが連続的に配されたアルミニウム製品のろう付け用連続炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属製品の加熱処理やろう付けのために加熱ゾーンと水冷冷却ゾーン及び空冷冷却ゾーンが連続的に配置され連続炉では、加熱処理すべき金属製品を搬送するための手段と、その問題点等は次のとおりである。
【０００３】
（１）ベルトコンベア
熱処理する金属製品とともに熱容量が大きいベルトを加熱、冷却する為エネルギーの損失が大きい。また、搬送速度は一定であるため、水冷冷却室に急速送り込み急速冷却を行うことが出来ない。加熱ゾーンと水冷冷却ゾーン等、ゾーン毎に速度を調整しようとすると構造も複雑となり不適切である。なお、 金属メッシュベルトから成るベルトコンベアをアルミニウム製品のろう付け用連続炉に利用した構成は公知である（特許文献１参照）。
【０００４】
（２）トレープッシャ
搬送速度は一定であるため、水冷冷却室に急速送り込み急速冷却を行うことが出来ない。また、熱処理する金属製品は熱容量の大きいトレーを使用して搬送(加熱、冷却)するためエネルギーの損失が大きい。
【０００５】
なお、トレープッシャを利用した従来例として、連続炉において、被加熱処理品を載せた黒鉛性のトレーをプッシャー方式で加熱炉内に送り込み、その後、このトレーをローラハースによって冷却室内を搬送する構成は公知である（特許文献２参照）。
【０００６】
（３）ローラハース
搬送は、ゾーン毎に搬送速度を搬送ローラの速度を可変することにより熱処理する金属製品を急速に加熱室又は冷却室内に送り込みすることが出来るので金属製品を急速加熱、冷却ができる。また、重量のある金属製品、密に載置した金属製品等の搬送を滑らかに行うことができる。炉の搬送手段としてローラハースを用いた技術自体は公知である（特許文献３、４参照）。
【０００７】
ところで、アルミニウム製品のろう付けにおいては、加熱炉内で空気中で昇温されると、アルミニウム製品は酸化されやすく、ろう材、フラックスについても酸化されると、品質に支障を及ぼす。
【０００８】
そこで、本出願人等は、炉内壁の内面をグラファイト等の炭素質で形成し、炉内に混入した微量酸素等を含む窒素の炉内雰囲気ガスを、炉内壁をなすグラファイト等の炭素質と接触させて微量のＣＯ２とし、炉内雰囲気ガスの酸素濃度を低く抑えるとともに、炉内のベルトコンベア（メッシュベルト）を覆うようにして、バッフルを設け、対流加熱を実現し且つ炉内の酸素濃度を低く保つアルミニウム製品のろう付け用連続炉をすでに提案している（特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−０５０２２３号公報
【特許文献２】特開２００４−１４３５６５号公報
【特許文献３】特開平０８−２３３４７０号公報
【特許文献４】特開平０８−３１３１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
アルミニウム製品のろう付け用連続炉において、ベルトコンベア及びトレープッシャのような搬送手段を用いる場合は、炉内にマッフルケースを設け、マッフルケース内に窒素ガス、アルゴンガス等不活性ガスを挿入ことによりマッフル内の酸素濃度を５０ｐｐｍ以下にすることが出来る。
【００１１】
ところで、ベルトコンベア炉及びトレープッシャ炉においては、ベルト及びトレーの熱容量が大きいために、加熱、冷却する為エネルギーの損失が大きく、省エネルギー上も必ずしも好ましくない。また、ベルト及びトレーは、搬送速度は一定であるため、冷却室に急速送り込み急速冷却を行うことが出来ない。
【００１２】
特に、近年、急速加熱及び急速冷却により、加熱、冷却に要する時間を短縮化し、アルミ材料の改質を図るとともに省エネルギーを図る要請が強い。例えば、アルミニウム製の熱交換器のフィン等では、薄くしかも強度を持たせるために合金元素を添加するが、このようなアルミニウム製品のろう付けでは、６００℃で加熱してから３００℃まで急冷するとより強度の効果が出るといわれている。このため従来は５〜６分必要であった冷却時間を３分程度にすることが要望されている。
【００１３】
以上のように炉内の酸素濃度の低下、省エネルギー、送り速度の制御容易性、重量物の搬送等の観点から、金属製マッフルを設けたアルミニウム製品のろう付け用連続炉において、搬送手段としてローラハースを設けることが望ましい。
【００１４】
しかしながら、炉内に金属製マッフルを設けたアルミニウム製品のろう付け用連続炉においては、搬送手段としてローラハースを設けたものは、従来、存在せず、そのような発想は皆無であった。
【００１５】
その理由は、次のとおりと考えられる。アルミニウム製品のろう付け用連続炉において金属製マッフルを設けると、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中で酸素濃度を低下させた状態での加熱処理が可能となり、品質維持のためにきわめて有益である。しかし、加熱炉内において金属製マッフルは加熱されることにより膨張が生じる。
【００１６】
例えば、金属製マッフルを、熱膨張率が１７×１０−６℃−１の金属材料で形成すると、加熱炉内の温度が６００℃の場合、１ｍにつき、１０．２ｍｍ膨張することとなる。従って、長さが１０ｍ程度の金属製マッフルでは、全体として１０２ｍｍ膨張する。
【００１７】
ところで、ローラハースにマッフルを設ける場合は、搬送ローラ両端の支持軸（回転軸）は、その両端が金属マッフルの側壁に形成される支持孔を貫通して回転可能に支持され、室温にたもたれた金属製マッフルの外側に配置される駆動機構が配置される。
【００１８】
しかし、上記のとおり金属製マッフルは熱膨張が大きく、特に、加熱炉の長手方向（搬送方向）の熱膨張により、搬送ローラ両端の支持軸に対して支持孔の位置が大きく変化したり変形するためにローラ両端の支持軸を円滑に支持できず、また、支持軸、搬送ローラ又はマッフルの損傷の原因となり、炉内に空気の侵入をまねき炉内の酸素濃度の上昇の原因にもなる。
【００１９】
よって、金属製マッフルを設けたアルミニウム製品のろう付け用連続炉では、搬送手段として、ローラハースを採用するようなことは、常識に反し、そのような発想はなかった。本発明の課題は、炉内の酸素濃度の低下、省エネルギー及び送り速度等の技術的要請を充たすために、金属製マッフルを設けたアルミニウム製品のろう付け用連続炉において、加熱炉内の搬送手段としてローラハースを採用する構成を実現することである。
【００２０】
なお、特許文献２にはトレーをローラハースによって冷却室内を搬送する連続炉がすでに開示されている。しかしながら、この特許文献１記載の発明は、高温度に加熱された製品を急冷する際の急速な温度変化によるトレーの損傷を防止することを課題とし、この課題を解決するために、熱膨張係数が温度で一定な黒鉛のトレーを利用する構成を特徴とするものである。
【００２１】
即ち、特許文献２記載の発明では、本発明のような加熱ゾーン、水冷冷却ゾーン及び空冷冷却ゾーンで搬送ローラにより搬送速度を調整可能とすることを課題とするものではなく、また、マッフルや搬送ローラ自体が膨張して搬送ローラに対するマッフルの支持部が変形し、滑らかに支持できない等の問題を課題とするものではない。この点は、特許文献１、３、４についても同様に、マッフルの熱変形とは全く関係ない発明である。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は上記課題を解決するために、加熱ゾーン、水冷冷却ゾーン、空冷冷却ゾーン及びローラハースを備えたアルミニウム製品のろう付け用連続炉であって、前記加熱ゾーン及び前記水冷冷却ゾーンは、炉壁及び水冷壁内にカーボンマッフル及びカーボン床板を備えた加熱室及び水冷冷却ゾーンを有し、前記ローラハースは、複数の搬送ローラが搬送方向に並列されて成る搬送ローラ群を複数群備え、該搬送ローラ群毎にモータで独立的に駆動されるように形成されおり、前記搬送ローラは、その両端が前記カーボンマッフルの側壁及び水冷壁に形成された孔を貫通して外側に伸び、ローラ支持軸に同心的に固定されており、該ローラ支持軸は、炉壁及び水冷壁の外面に軸受を介して回転可能に軸支されていることを特徴とするアルミニウム製品のろう付け用連続炉を提供する。
【００２３】
本発明は上記課題を解決するために、加熱ゾーン、水冷冷却、空冷冷却ゾーン及びローラハースを備えたアルミニウム製品のろう付け用連続炉であって、前記加熱ゾーンは、炉壁内にカーボンマッフルを備え炉内雰囲気ガスが供給される加熱室を有するとともに、炉壁の両側に密封されたボックスを有し、前記水冷冷却ゾーンは、水冷壁内にカーボン床板を備え、空冷冷却は冷却ブロアにより冷却される冷却室を有するとともに、壁の両側にボックスを有し、前記ローラハースは、複数の搬送ローラが搬送方向に並列されて成る搬送ローラ群を複数群備え、該搬送ローラ群毎にモータで独立的に駆動されるように形成されており、前記搬送ローラは、その両端が前記カーボンマッフルの側壁及び水冷壁に形成された孔を貫通して外側に伸び、ローラ支持軸に同心的に固定されており、該ローラ支持軸は、炉壁及び水冷壁を貫通して前記ボックス内に伸び、該炉壁外面に軸受を介して回転可能に軸支され、該ローラ支持軸の一端部には、前記ボックス内において当該ローラ支持軸が支持する搬送ローラが属する搬送ローラ群を構成する他の複数のローラと連動する連動機構が設けられていることを特徴とするアルミニウム製品のろう付け用連続炉を提供する。
【００２４】
前記ボックス内に前記炉内雰囲気ガスが供給される構成とすることが好ましい。
【００２５】
前記ボックス内において、前記搬送ローラ群を構成する複数のローラの１つを支持するローラ支持軸の端部に、モータで駆動される駆動機構が設けられている構成とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉は、次のような効果が生じる。
（１）炉内に設けたマッフルを、温度が変化しても熱膨張係数の変化が小さく安定したカーボン材料で形成したので、搬送ローラの支持軸を回転可能に支持するマッフルの支持孔の位置が熱膨張によって変化したり支持孔の変形が少なく、そのために、搬送ローラ及びその支持軸やマッフルを破損したりすることなく、スムースに滑らかに回転可能に支持し炉外の空気の侵入を防ぐ事ができる。
【００２７】
（２）よりきめ細かく速度制御の可能なローラハースを搬送手段として利用する構成であるから、急速加熱及び急速冷却に対応してアルミニウム製品の炉内搬送速度を適切に調整することが可能となり、急速加熱及び急速冷却を可能とし、省エネルギー効果を高めること共に材料の改質に寄与する事とができる。
【００２８】
（３）炉内に比較的熱容量の大きいベルトコンベアが走行しないので、ベルトコンベアの加熱に要する熱量がなくなり、省エネルギー効果を向上させ、しかも、大きな重量のアルミニウム製品も炉内を搬送可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉を実施するための最良の形態を実施例に基づき図面を参照して、以下説明する。
【００３０】
図１は、アルミニウム製品のろう付け用連続炉５１の全体構成を示す図である。この連続炉５１は、加熱炉５２（加熱ゾーン）、徐冷室８、水冷冷却室５３、空冷冷却室５４を備えている。そして、加熱室５２を通してローラハース５５が設けられ、徐冷室８、水冷冷却室５３を通してローラハース５６が設けられさらに、空冷冷却室５４を通してローラハース５７が設けられている。ローラハース５５、５６、及び５７は、それぞれモータ５８、５９及び６０によって独立的に制御され駆動される構成である。
【００３１】
この発明の特徴は、加熱炉５２内のローラハース５５を覆うマッフル（加熱炉内で設けたローラハースを覆うケース。図１では図示せず。）を設けた構成である。そのような構成は、前記したとおり、従来、常識に反する発想外の構成であったが、本発明では、マッフルとして熱膨張率の少ないグラファイトマッフルを採用することで、マッフルの熱膨張によるローラ支持軸の支持孔の変形や位置の変化等により生じる問題を解決できたのである。
【００３２】
ちなみに、カーボンマッフルの材料を、熱膨張率２×１０−６℃−１のカーボン材料で形成すると、加熱炉内の温度が６００℃の場合、１ｍにつき、１．２ｍｍしか膨張しない。従って、長さが１０ｍ程度のカーボンマッフルケースを用いた加熱炉では、全体として１２ｍｍしか膨張しないが、さらに、製造技術的にカーボンマッフルは積み木状に組み立てていくため、一枚のユニットの長さは５００ｍｍ程度であり、その嵌合部には緩衝材を挿入するため実質上熱膨張によるマッフルの熱膨張によるローラ支持軸の支持孔の変形や位置の変化等は、まったく問題とならない。
【００３３】
図１において、ローラハース５５で加熱炉５１内を搬送されるアルミニウム製品は６００℃程度に加熱され、ろう付けが行われる。徐冷室８の室温は、５００〜６００℃であり、アルミニウム製品の徐冷が行われる。さらに、水冷冷却室５３及び空冷冷却室５４にて冷却される。
【００３４】
本発明では、ローラハース５５は、モータ５８によってローラハース５６とは独立してまた、ローラハース５７はモータ６０によって別個に駆動することができ、これにより、加熱室５２で６００℃程度に加熱されたアルミニウム製品を、徐冷室８、水冷冷却室５３を通して搬送し、３分程度で、約３００℃程度まで冷却することが可能となる。
【００３５】
本発明では、以上の構成を採用することにより、カーボンマッフルによる酸素濃度の低下作用による品質の改善、ローラハースによる独立的な速度制御による冷却時間の短縮、熱容量が比較的低いローラハースの使用のよる省エネルギー等の複合的な効果を相乗的に生じると共にアルミ材料の改質がおこなわれる。以下、本発明の具体的な構成をさらに、実施例によって詳細に説明する。
【実施例】
【００３６】
（構成）
図２は、本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉の全体構成を説明する図である。ここでは、説明をより分かりやすくするために、加熱炉が比較的短い構造の実施例で説明をする。図３（ａ）は、図２の加熱室のＡ−Ａ断面図を示す図で、その一部拡大図を図３（ｂ）に示す。本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉１は、加熱ゾーン２、水冷冷却ゾーン３、徐冷室８、空冷冷却ゾーン４及びローラハース５備えている。
【００３７】
加熱ゾーン２は、加熱室入口６及び複数の加熱室７を備えている。加熱室入口６は上下方向に可動な入口扉９で開閉可能であり、加熱処理中は通常は若干開いており窒素等の炉内雰囲気ガスが入口扉９から排気する構成となっている。本実施例の加熱ゾーン２では、適宜、仕切り枠１０で仕切られた３つの加熱室７−１、７−２、７−３が設けられており、ろう付けすべきアルミニウム製品１１をヒータ１２（図３（ａ）参照）で約６００℃に加熱する。
【００３８】
加熱室７には、窒素等の炉内雰囲気ガスが、外部から供給管５０によって後記するボックス３９を通って、３つの加熱室７内に導入される。そして、炉内雰囲気ガスは加熱室７内で図示しないファン等により循環されて、加熱室入口６や水冷冷却室出口１８を通り出口扉１７から排出するように構成されている。
【００３９】
水冷冷却ゾーン３は水冷冷却室１３を有する。水冷冷却室１３は、水冷ジャケット方式の冷却室で例えば６００℃位に加熱されたアルミニウム製品１１を、約３００℃程度に冷却する。
【００４０】
空冷冷却ゾーン４の空冷冷却室は、上方に強制冷却ブロア１５を備え、この強制冷却ブロア１５でアルミニウム製品１１を強制空冷冷却する室であるが、例えば水冷冷却室で約３００℃迄冷却されたアルミニウム製品１１を、室温+１０℃程度に冷却する。
【００４１】
水冷冷却室出口１８は、上下方向に可動な出口扉１７で開閉可能であり、通常加熱処理中はこの出口扉１７が開かれており、水冷冷却室３内の窒素等の炉内雰囲気ガスが水冷冷却室出口１８から排気される構成となっている。
【００４２】
ローラハース５は、アルミニウム製品のろう付け用連続炉１において、ろう付けすべきアルミニウム製品１１を、加熱室入口６から空冷冷却室出口１６まで搬送する搬送手段である。このローラハース５は、複数の搬送ローラ１９が搬送方向に並列されて成る搬送ローラ群を複数群２０、２１、２２備え、搬送ローラ群毎にそれぞれ別のモータ２２、２３、２４で独立的に駆動されるように形成される。搬送ローラ群２０、２１、２２の搬送ローラ１９を連動して回転させる連動機構２６、及びローラ群毎に別の駆動モータ２２、２３、２４で駆動される駆動機構２７の詳細は後記する。
【００４３】
次に、図３（ａ）、（ｂ）により、本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉１の具体的な構造をさらに説明する。加熱ゾーン２の炉壁２８は、金属製の外壁２９と、外壁の内側の断熱壁３０とから成る。この断熱壁３０で囲まれた空洞内に、カーボンマッフルとして、断面が矩形状のグラファイト外マッフル３１（炭素材で形成されたトンネル状のマッフル）が配置されている。グラファイト外マッフル３１は、炉内でＣＯ+ＣＯ２を形成し、フラックスやアルミニウム製品１１の酸化を低減する機能を奏する。
【００４４】
グラファイト外マッフル３１内にはグラファイト内マッフル３３が設けられ、このグラファイト内マッフル３３内の上下方向中央に加熱処理室３２が設けられている。そして、グラファイト内マッフル３３の上下には、それぞれヒータ１２が水平にグラファイト外マッフル３１を貫通し、炉壁２８にブッシュ４０を介して取り付けられて配置されている。
【００４５】
グラファイト内マッフル３３の内側にある加熱処理室３２には、その下部にローラハース５が配置されている。ローラハース５は、搬送方向に間隔をおいて水平に設けられた複数本の搬送ローラ１９から成る搬送ローラ群を有する。本発明のアルミニウム製品のろう付け用連続炉は、ローラハース５として、搬送ローラ群を複数群設け、各群毎に適宜、速度制御できるが、この実施例では、図２に示すように、加熱ゾーン２、水冷冷却ゾーン３及び空冷冷却ゾーン４に対応して３つの搬送ローラ群２０、２１、２２を設けている。
【００４６】
搬送ローラ群２０、２１、２２の構成要素である搬送ローラ１９は、その両端がグラファイト外マッフル３１の両側の側壁３５に形成された支持孔３６を通して回転可能なように貫通しており、さらにその外端部はローラ支持軸３７の内端に、グラファイトマッフル３１の軸心とローラ支持軸３７の軸心を一致させ、即ち同心的に固定されている。
【００４７】
炉壁２８の左右の両側には、金属製の板材３８で形成され密封したボックス３９が形成されている。左右のローラ支持軸３７は、それぞれ炉壁２８を貫通し、炉壁２８に固定されたブッシュ３４を通してさらにその外側のボックス３９内まで延びている。左右のローラ支持軸３７は、ボックス３９内で、炉壁２８の外壁２９に固定された軸受４１に回転可能に支持されている。
【００４８】
左右のローラ支持軸３７の少なくともいずれか一方は、本実施例では図３（ａ）、（ｂ）に示すように、右側のローラ支持軸３７は、軸受４１からさらに外側に延びその外端部には、連動機構２６が設けられている。即ち、ローラ支持軸３７の外端部には、連動用スプロケット４２が取り付けられている。搬送ローラ群２０、２１、２２を構成する複数の搬送ローラ１９の全てのローラ支持軸３７の外端部にはこの連動用スプロケット４２が取り付けられ、それらを連動するチェーン（図示せず。）が装架されている。
【００４９】
そして、搬送ローラ群２０、２１、２２を構成する複数の搬送ローラ１９の所定の一つ、例えば、本実施例では図２に示す加熱ゾーン２の搬送ローラ１９’のローラ支持軸３７’にはさらにその外端には、駆動機構２７が設けられている。即ち、このローラ支持軸３７’の外端には、被被駆動用スプロケット４３が取り付けられ、右側のボックス３９の底部には、軸受４１で支持された回転駆動軸４４に駆動用スプロケット４５が取り付けられている。
【００５０】
ボックス３９の外側において、回転駆動軸４４には被駆動用スプロケット４６が取り付けられ、チェーン４７を介してモータ２３のモータスプロケット４８により回転駆動される。以上、加熱ゾーン２の搬送ローラ群２０の駆動機構について説明したが、水冷冷却ゾーン３における搬送ローラ群２１の連動機構２６及び駆動機構２７も同様な構成である。
【００５１】
加熱室７の左右のボックス３９には、窒素等の炉内雰囲気ガスの供給管５０が接続されており、炉内雰囲気ガスが加圧状態で供給されるように構成されている。そして、炉壁２８及びグラファイトマッフル３１を貫通して装着されたブッシュ４０とヒータ１２の隙間から、炉内雰囲気ガスはグラファイト外マッフル３１内に供給される構成となっている。グラファイト内マッフル３３には図示しないが、炉内雰囲気ガスが通過する孔が形成されているので、これを通過し炉内雰囲気ガスは、加熱処理室３２内に供給可能である。
【００５２】
そして、ボックス３９には炉内雰囲気ガスが加圧された状態で供給されるために、炉内に供給されている炉内雰囲気ガスが、ブッシュ４０とヒータ１２の隙間、或いは、搬送ローラ１９及びローラ支持軸３７がグラファイトマッフル３１及び炉壁２８へ取り付けられている部分の隙間等から漏れ出ることを阻止している。
【００５３】
なお、水冷冷却室１３の底部には、図示しないが、カーボン床板（カーボン製の床板）が配設されており、水冷冷却室１３内においても酸素濃度の低下作用による品質の改善等を図っている。
【００５４】
（作用）
以上の構成から成るアルミニウム製品のろう付け用連続炉１の作用を以下に説明する。モータ２３、２４、２５が回転すると、モータスプロケット４８、チェーン４７、被駆動用スプロケット４６、回転駆動軸４４、駆動用スプロケット４５、チェーン４７、及び被駆動用スプロケット４３を介してローラ支持軸３７が回転する。そして、ローラ支持軸３７に固定された連動用スプロケット４２が回転し、図示しないチェーンを介して搬送ローラ群２０、２１、２２の複数のローラ支持軸３７及び搬送ローラ１９を回転する。
【００５５】
窒素等の炉内雰囲気ガスは、供給管５０からボックス３９内及び徐令室内８に送り込まれる。ボックス３９内に送り込まれた炉内雰囲気ガスは、ブッシュ４０とヒータ１２の隙間からグラファイト外マッフル３１内に供給される。あわせて徐冷室から供給された導入ガスと共に炉内雰囲気ガスはグラファイト内マッフル３３内に充満し加熱室７内の酸化を低減するとともに、水冷冷却室１３内に送り込まれ、出口扉１７から排気される。供給管５０から送り込まれた炉内雰囲気ガスは、加熱室入口６からも外部に排気される。
【００５６】
加熱処理すべきアルミニウム製品１１は、加熱室入口６からローラハース５に載せて装架すると、加熱室７内に搬入されて前方に搬送されながら６００℃程度で加熱処理が行われる。さらに徐冷室８から水冷冷却室１３を通過して３００℃程度に冷却され、空冷冷却室１４に搬入される。そして、空冷冷却室出口１６から取り出される。
【００５７】
このアルミニウム製品のろう付け用連続炉１では、加熱ゾーン２及び冷却ゾーン３に対応してそれぞれ搬送ローラ群２０、２１、２２を設け、それぞれ別のモータ２３、２４、２５により独立して駆動しているので、それぞれのゾーンにおける必要処理時間に対応して、搬送ローラ群２０、２１、２２の搬送速度を適宜、調整することができる。
【００５８】
そして、アルミニウム製品１１の加熱処理用連続炉アルミニウム製品のろう付け用連続炉１では、搬送ローラ１９は、グラファイトマッフル３１の側壁３５の支持孔３６を貫通して外方に伸びているが、加熱室７内が約６００℃程度に加熱されても、グラファイトマッフル３１の熱膨張率は小さい。従って、熱膨張に起因して、搬送ローラ１９が貫通するグラファイトマッフル３１の支持孔３６が変形したりその位置が変化したりすることがない。そのため、搬送ローラ１９及びそのローラ支持軸３７が損傷したりすることもなく、円滑な回転が保証される。
【００５９】
以上、本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内でいろいろな実施例があることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上、本発明を説明したが、本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉は、連続炉を複数の搬送ローラ群で適宜、速度を調整して搬送可能とするものであり、アルミニウム製品のろう付けに適用するものであるが、金属の浸炭、焼鈍、焼結等の連続炉、或いはろう付け用の連続炉等、各種の金属熱処理用の連続炉にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉の全体構成を示す。
【図２】本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉の実施例の全体構成を示す。
【図３】（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図を示し、（ｂ）は要部拡大図である。
【符号の説明】
【００６２】
１、５１ アルミニウム製品のろう付け用連続炉
２ 加熱ゾーン
３ 水冷冷却ゾーン
４ 空冷冷却ゾーン
５ ローラハース
６ 加熱室入口
７ 加熱室
８ 徐冷室
９ 入口扉
１０ 仕切り枠
１１ ろう付けすべきアルミニウム製品
１２ ヒータ
１３ 水冷冷却室
１４ 空冷冷却室
１５ 強制冷却ブロア
１６ 空冷冷却室出口
１７ 出口扉
１８ 水冷冷却室出口
１９、１９’ 搬送ローラ
２０、２１、２２ 搬送ローラ群
２３、２４、２５ モータ
２６ 連動機構
２７ 駆動機構
２８ 炉壁
２９ 金属製の外壁
３０ 外壁の内側の断熱壁
３１ グラファイト外マッフル
３２ 加熱処理室
３３ グラファイト内マッフル
３４ ブッシュ
３５ グラファイトマッフルの両側の側壁
３６ 側壁に形成された支持孔
３７、３７’ ローラ支持軸
３８ 金属製の板材
３９ ボックス
４０ ブッシュ
４１ 軸受
４２ 連動用スプロケット
４３ 被駆動用スプロケット
４４ 回転駆動軸
４５ 駆動用スプロケット
４６ 被駆動用スプロケット
４７ チェーン
４８ モータスプロケット
４９ 支持フレーム
５０ 炉内雰囲気ガスの供給管
５２ 加熱炉
５３ 水冷冷却室
５４ 空冷冷却室
５５、５６、５７ ローラハース
５８、５９、６０ モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム製品のろう付けのために利用され、加熱ゾーンと水冷冷却ゾーン及び空冷冷却ゾーンが連続的に配されたアルミニウム製品のろう付け用連続炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属製品の加熱処理やろう付けのために加熱ゾーンと水冷冷却ゾーン及び空冷冷却ゾーンが連続的に配置され連続炉では、加熱処理すべき金属製品を搬送するための手段と、その問題点等は次のとおりである。
【０００３】
（１）ベルトコンベア
熱処理する金属製品とともに熱容量が大きいベルトを加熱、冷却する為エネルギーの損失が大きい。また、搬送速度は一定であるため、水冷冷却室に急速送り込み急速冷却を行うことが出来ない。加熱ゾーンと水冷冷却ゾーン等、ゾーン毎に速度を調整しようとすると構造も複雑となり不適切である。なお、 金属メッシュベルトから成るベルトコンベアをアルミニウム製品のろう付け用連続炉に利用した構成は公知である（特許文献１参照）。
【０００４】
（２）トレープッシャ
搬送速度は一定であるため、水冷冷却室に急速送り込み急速冷却を行うことが出来ない。また、熱処理する金属製品は熱容量の大きいトレーを使用して搬送(加熱、冷却)するためエネルギーの損失が大きい。
【０００５】
なお、トレープッシャを利用した従来例として、連続炉において、被加熱処理品を載せた黒鉛性のトレーをプッシャー方式で加熱炉内に送り込み、その後、このトレーをローラハースによって冷却室内を搬送する構成は公知である（特許文献２参照）。
【０００６】
（３）ローラハース
搬送は、ゾーン毎に搬送速度を搬送ローラの速度を可変することにより熱処理する金属製品を急速に加熱室又は冷却室内に送り込みすることが出来るので金属製品を急速加熱、冷却ができる。また、重量のある金属製品、密に載置した金属製品等の搬送を滑らかに行うことができる。炉の搬送手段としてローラハースを用いた技術自体は公知である（特許文献３、４参照）。
【０００７】
ところで、アルミニウム製品のろう付けにおいては、加熱炉内で空気中で昇温されると、アルミニウム製品は酸化されやすく、ろう材、フラックスについても酸化されると、品質に支障を及ぼす。
【０００８】
そこで、本出願人等は、炉内壁の内面をグラファイト等の炭素質で形成し、炉内に混入した微量酸素等を含む窒素の炉内雰囲気ガスを、炉内壁をなすグラファイト等の炭素質と接触させて微量のＣＯ２とし、炉内雰囲気ガスの酸素濃度を低く抑えるとともに、炉内のベルトコンベア（メッシュベルト）を覆うようにして、バッフルを設け、対流加熱を実現し且つ炉内の酸素濃度を低く保つアルミニウム製品のろう付け用連続炉をすでに提案している（特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−０５０２２３号公報
【特許文献２】特開２００４−１４３５６５号公報
【特許文献３】特開平０８−２３３４７０号公報
【特許文献４】特開平０８−３１３１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
アルミニウム製品のろう付け用連続炉において、ベルトコンベア及びトレープッシャのような搬送手段を用いる場合は、炉内にマッフルケースを設け、マッフルケース内に窒素ガス、アルゴンガス等不活性ガスを挿入ことによりマッフル内の酸素濃度を５０ｐｐｍ以下にすることが出来る。
【００１１】
ところで、ベルトコンベア炉及びトレープッシャ炉においては、ベルト及びトレーの熱容量が大きいために、加熱、冷却する為エネルギーの損失が大きく、省エネルギー上も必ずしも好ましくない。また、ベルト及びトレーは、搬送速度は一定であるため、冷却室に急速送り込み急速冷却を行うことが出来ない。
【００１２】
特に、近年、急速加熱及び急速冷却により、加熱、冷却に要する時間を短縮化し、アルミ材料の改質を図るとともに省エネルギーを図る要請が強い。例えば、アルミニウム製の熱交換器のフィン等では、薄くしかも強度を持たせるために合金元素を添加するが、このようなアルミニウム製品のろう付けでは、６００℃で加熱してから３００℃まで急冷するとより強度の効果が出るといわれている。このため従来は５〜６分必要であった冷却時間を３分程度にすることが要望されている。
【００１３】
以上のように炉内の酸素濃度の低下、省エネルギー、送り速度の制御容易性、重量物の搬送等の観点から、金属製マッフルを設けたアルミニウム製品のろう付け用連続炉において、搬送手段としてローラハースを設けることが望ましい。
【００１４】
しかしながら、炉内に金属製マッフルを設けたアルミニウム製品のろう付け用連続炉においては、搬送手段としてローラハースを設けたものは、従来、存在せず、そのような発想は皆無であった。
【００１５】
その理由は、次のとおりと考えられる。アルミニウム製品のろう付け用連続炉において金属製マッフルを設けると、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中で酸素濃度を低下させた状態での加熱処理が可能となり、品質維持のためにきわめて有益である。しかし、加熱炉内において金属製マッフルは加熱されることにより膨張が生じる。
【００１６】
例えば、金属製マッフルを、熱膨張率が１７×１０−６℃−１の金属材料で形成すると、加熱炉内の温度が６００℃の場合、１ｍにつき、１０．２ｍｍ膨張することとなる。従って、長さが１０ｍ程度の金属製マッフルでは、全体として１０２ｍｍ膨張する。
【００１７】
ところで、ローラハースにマッフルを設ける場合は、搬送ローラ両端の支持軸（回転軸）は、その両端が金属マッフルの側壁に形成される支持孔を貫通して回転可能に支持され、室温にたもたれた金属製マッフルの外側に配置される駆動機構が配置される。
【００１８】
しかし、上記のとおり金属製マッフルは熱膨張が大きく、特に、加熱炉の長手方向（搬送方向）の熱膨張により、搬送ローラ両端の支持軸に対して支持孔の位置が大きく変化したり変形するためにローラ両端の支持軸を円滑に支持できず、また、支持軸、搬送ローラ又はマッフルの損傷の原因となり、炉内に空気の侵入をまねき炉内の酸素濃度の上昇の原因にもなる。
【００１９】
よって、金属製マッフルを設けたアルミニウム製品のろう付け用連続炉では、搬送手段として、ローラハースを採用するようなことは、常識に反し、そのような発想はなかった。本発明の課題は、炉内の酸素濃度の低下、省エネルギー及び送り速度等の技術的要請を充たすために、金属製マッフルを設けたアルミニウム製品のろう付け用連続炉において、加熱炉内の搬送手段としてローラハースを採用する構成を実現することである。
【００２０】
なお、特許文献２にはトレーをローラハースによって冷却室内を搬送する連続炉がすでに開示されている。しかしながら、この特許文献１記載の発明は、高温度に加熱された製品を急冷する際の急速な温度変化によるトレーの損傷を防止することを課題とし、この課題を解決するために、熱膨張係数が温度で一定な黒鉛のトレーを利用する構成を特徴とするものである。
【００２１】
即ち、特許文献２記載の発明では、本発明のような加熱ゾーン、水冷冷却ゾーン及び空冷冷却ゾーンで搬送ローラにより搬送速度を調整可能とすることを課題とするものではなく、また、マッフルや搬送ローラ自体が膨張して搬送ローラに対するマッフルの支持部が変形し、滑らかに支持できない等の問題を課題とするものではない。この点は、特許文献１、３、４についても同様に、マッフルの熱変形とは全く関係ない発明である。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は上記課題を解決するために、加熱ゾーン、水冷冷却ゾーン、空冷冷却ゾーン及びローラハースを備えたアルミニウム製品のろう付け用連続炉であって、前記加熱ゾーン及び前記水冷冷却ゾーンは、炉壁及び水冷壁内にカーボンマッフル及びカーボン床板を備えた加熱室及び水冷冷却ゾーンを有し、前記ローラハースは、複数の搬送ローラが搬送方向に並列されて成る搬送ローラ群を複数群備え、該搬送ローラ群毎にモータで独立的に駆動されるように形成されおり、前記搬送ローラは、その両端が前記カーボンマッフルの側壁及び水冷壁に形成された孔を貫通して外側に伸び、ローラ支持軸に同心的に固定されており、該ローラ支持軸は、炉壁及び水冷壁の外面に軸受を介して回転可能に軸支されていることを特徴とするアルミニウム製品のろう付け用連続炉を提供する。
【００２３】
本発明は上記課題を解決するために、加熱ゾーン、水冷冷却、空冷冷却ゾーン及びローラハースを備えたアルミニウム製品のろう付け用連続炉であって、前記加熱ゾーンは、炉壁内にカーボンマッフルを備え炉内雰囲気ガスが供給される加熱室を有するとともに、炉壁の両側に密封されたボックスを有し、前記水冷冷却ゾーンは、水冷壁内にカーボン床板を備え、空冷冷却は冷却ブロアにより冷却される冷却室を有するとともに、壁の両側にボックスを有し、前記ローラハースは、複数の搬送ローラが搬送方向に並列されて成る搬送ローラ群を複数群備え、該搬送ローラ群毎にモータで独立的に駆動されるように形成されており、前記搬送ローラは、その両端が前記カーボンマッフルの側壁及び水冷壁に形成された孔を貫通して外側に伸び、ローラ支持軸に同心的に固定されており、該ローラ支持軸は、炉壁及び水冷壁を貫通して前記ボックス内に伸び、該炉壁外面に軸受を介して回転可能に軸支され、該ローラ支持軸の一端部には、前記ボックス内において当該ローラ支持軸が支持する搬送ローラが属する搬送ローラ群を構成する他の複数のローラと連動する連動機構が設けられていることを特徴とするアルミニウム製品のろう付け用連続炉を提供する。
【００２４】
前記ボックス内に前記炉内雰囲気ガスが供給される構成とすることが好ましい。
【００２５】
前記ボックス内において、前記搬送ローラ群を構成する複数のローラの１つを支持するローラ支持軸の端部に、モータで駆動される駆動機構が設けられている構成とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉は、次のような効果が生じる。
（１）炉内に設けたマッフルを、温度が変化しても熱膨張係数の変化が小さく安定したカーボン材料で形成したので、搬送ローラの支持軸を回転可能に支持するマッフルの支持孔の位置が熱膨張によって変化したり支持孔の変形が少なく、そのために、搬送ローラ及びその支持軸やマッフルを破損したりすることなく、スムースに滑らかに回転可能に支持し炉外の空気の侵入を防ぐ事ができる。
【００２７】
（２）よりきめ細かく速度制御の可能なローラハースを搬送手段として利用する構成であるから、急速加熱及び急速冷却に対応してアルミニウム製品の炉内搬送速度を適切に調整することが可能となり、急速加熱及び急速冷却を可能とし、省エネルギー効果を高めること共に材料の改質に寄与する事とができる。
【００２８】
（３）炉内に比較的熱容量の大きいベルトコンベアが走行しないので、ベルトコンベアの加熱に要する熱量がなくなり、省エネルギー効果を向上させ、しかも、大きな重量のアルミニウム製品も炉内を搬送可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉を実施するための最良の形態を実施例に基づき図面を参照して、以下説明する。
【００３０】
図１は、アルミニウム製品のろう付け用連続炉５１の全体構成を示す図である。この連続炉５１は、加熱炉５２（加熱ゾーン）、徐冷室８、水冷冷却室５３、空冷冷却室５４を備えている。そして、加熱室５２を通してローラハース５５が設けられ、徐冷室８、水冷冷却室５３を通してローラハース５６が設けられさらに、空冷冷却室５４を通してローラハース５７が設けられている。ローラハース５５、５６、及び５７は、それぞれモータ５８、５９及び６０によって独立的に制御され駆動される構成である。
【００３１】
この発明の特徴は、加熱炉５２内のローラハース５５を覆うマッフル（加熱炉内で設けたローラハースを覆うケース。図１では図示せず。）を設けた構成である。そのような構成は、前記したとおり、従来、常識に反する発想外の構成であったが、本発明では、マッフルとして熱膨張率の少ないグラファイトマッフルを採用することで、マッフルの熱膨張によるローラ支持軸の支持孔の変形や位置の変化等により生じる問題を解決できたのである。
【００３２】
ちなみに、カーボンマッフルの材料を、熱膨張率２×１０−６℃−１のカーボン材料で形成すると、加熱炉内の温度が６００℃の場合、１ｍにつき、１．２ｍｍしか膨張しない。従って、長さが１０ｍ程度のカーボンマッフルケースを用いた加熱炉では、全体として１２ｍｍしか膨張しないが、さらに、製造技術的にカーボンマッフルは積み木状に組み立てていくため、一枚のユニットの長さは５００ｍｍ程度であり、その嵌合部には緩衝材を挿入するため実質上熱膨張によるマッフルの熱膨張によるローラ支持軸の支持孔の変形や位置の変化等は、まったく問題とならない。
【００３３】
図１において、ローラハース５５で加熱炉５１内を搬送されるアルミニウム製品は６００℃程度に加熱され、ろう付けが行われる。徐冷室８の室温は、５００〜６００℃であり、アルミニウム製品の徐冷が行われる。さらに、水冷冷却室５３及び空冷冷却室５４にて冷却される。
【００３４】
本発明では、ローラハース５５は、モータ５８によってローラハース５６とは独立してまた、ローラハース５７はモータ６０によって別個に駆動することができ、これにより、加熱室５２で６００℃程度に加熱されたアルミニウム製品を、徐冷室８、水冷冷却室５３を通して搬送し、３分程度で、約３００℃程度まで冷却することが可能となる。
【００３５】
本発明では、以上の構成を採用することにより、カーボンマッフルによる酸素濃度の低下作用による品質の改善、ローラハースによる独立的な速度制御による冷却時間の短縮、熱容量が比較的低いローラハースの使用のよる省エネルギー等の複合的な効果を相乗的に生じると共にアルミ材料の改質がおこなわれる。以下、本発明の具体的な構成をさらに、実施例によって詳細に説明する。
【実施例】
【００３６】
（構成）
図２は、本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉の全体構成を説明する図である。ここでは、説明をより分かりやすくするために、加熱炉が比較的短い構造の実施例で説明をする。図３（ａ）は、図２の加熱室のＡ−Ａ断面図を示す図で、その一部拡大図を図３（ｂ）に示す。本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉１は、加熱ゾーン２、水冷冷却ゾーン３、徐冷室８、空冷冷却ゾーン４及びローラハース５備えている。
【００３７】
加熱ゾーン２は、加熱室入口６及び複数の加熱室７を備えている。加熱室入口６は上下方向に可動な入口扉９で開閉可能であり、加熱処理中は通常は若干開いており窒素等の炉内雰囲気ガスが入口扉９から排気する構成となっている。本実施例の加熱ゾーン２では、適宜、仕切り枠１０で仕切られた３つの加熱室７−１、７−２、７−３が設けられており、ろう付けすべきアルミニウム製品１１をヒータ１２（図３（ａ）参照）で約６００℃に加熱する。
【００３８】
加熱室７には、窒素等の炉内雰囲気ガスが、外部から供給管５０によって後記するボックス３９を通って、３つの加熱室７内に導入される。そして、炉内雰囲気ガスは加熱室７内で図示しないファン等により循環されて、加熱室入口６や水冷冷却室出口１８を通り出口扉１７から排出するように構成されている。
【００３９】
水冷冷却ゾーン３は水冷冷却室１３を有する。水冷冷却室１３は、水冷ジャケット方式の冷却室で例えば６００℃位に加熱されたアルミニウム製品１１を、約３００℃程度に冷却する。
【００４０】
空冷冷却ゾーン４の空冷冷却室は、上方に強制冷却ブロア１５を備え、この強制冷却ブロア１５でアルミニウム製品１１を強制空冷冷却する室であるが、例えば水冷冷却室で約３００℃迄冷却されたアルミニウム製品１１を、室温+１０℃程度に冷却する。
【００４１】
水冷冷却室出口１８は、上下方向に可動な出口扉１７で開閉可能であり、通常加熱処理中はこの出口扉１７が開かれており、水冷冷却室３内の窒素等の炉内雰囲気ガスが水冷冷却室出口１８から排気される構成となっている。
【００４２】
ローラハース５は、アルミニウム製品のろう付け用連続炉１において、ろう付けすべきアルミニウム製品１１を、加熱室入口６から空冷冷却室出口１６まで搬送する搬送手段である。このローラハース５は、複数の搬送ローラ１９が搬送方向に並列されて成る搬送ローラ群を複数群２０、２１、２２備え、搬送ローラ群毎にそれぞれ別のモータ２２、２３、２４で独立的に駆動されるように形成される。搬送ローラ群２０、２１、２２の搬送ローラ１９を連動して回転させる連動機構２６、及びローラ群毎に別の駆動モータ２２、２３、２４で駆動される駆動機構２７の詳細は後記する。
【００４３】
次に、図３（ａ）、（ｂ）により、本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉１の具体的な構造をさらに説明する。加熱ゾーン２の炉壁２８は、金属製の外壁２９と、外壁の内側の断熱壁３０とから成る。この断熱壁３０で囲まれた空洞内に、カーボンマッフルとして、断面が矩形状のグラファイト外マッフル３１（炭素材で形成されたトンネル状のマッフル）が配置されている。グラファイト外マッフル３１は、炉内でＣＯ+ＣＯ２を形成し、フラックスやアルミニウム製品１１の酸化を低減する機能を奏する。
【００４４】
グラファイト外マッフル３１内にはグラファイト内マッフル３３が設けられ、このグラファイト内マッフル３３内の上下方向中央に加熱処理室３２が設けられている。そして、グラファイト内マッフル３３の上下には、それぞれヒータ１２が水平にグラファイト外マッフル３１を貫通し、炉壁２８にブッシュ４０を介して取り付けられて配置されている。
【００４５】
グラファイト内マッフル３３の内側にある加熱処理室３２には、その下部にローラハース５が配置されている。ローラハース５は、搬送方向に間隔をおいて水平に設けられた複数本の搬送ローラ１９から成る搬送ローラ群を有する。本発明のアルミニウム製品のろう付け用連続炉は、ローラハース５として、搬送ローラ群を複数群設け、各群毎に適宜、速度制御できるが、この実施例では、図２に示すように、加熱ゾーン２、水冷冷却ゾーン３及び空冷冷却ゾーン４に対応して３つの搬送ローラ群２０、２１、２２を設けている。
【００４６】
搬送ローラ群２０、２１、２２の構成要素である搬送ローラ１９は、その両端がグラファイト外マッフル３１の両側の側壁３５に形成された支持孔３６を通して回転可能なように貫通しており、さらにその外端部はローラ支持軸３７の内端に、グラファイトマッフル３１の軸心とローラ支持軸３７の軸心を一致させ、即ち同心的に固定されている。
【００４７】
炉壁２８の左右の両側には、金属製の板材３８で形成され密封したボックス３９が形成されている。左右のローラ支持軸３７は、それぞれ炉壁２８を貫通し、炉壁２８に固定されたブッシュ３４を通してさらにその外側のボックス３９内まで延びている。左右のローラ支持軸３７は、ボックス３９内で、炉壁２８の外壁２９に固定された軸受４１に回転可能に支持されている。
【００４８】
左右のローラ支持軸３７の少なくともいずれか一方は、本実施例では図３（ａ）、（ｂ）に示すように、右側のローラ支持軸３７は、軸受４１からさらに外側に延びその外端部には、連動機構２６が設けられている。即ち、ローラ支持軸３７の外端部には、連動用スプロケット４２が取り付けられている。搬送ローラ群２０、２１、２２を構成する複数の搬送ローラ１９の全てのローラ支持軸３７の外端部にはこの連動用スプロケット４２が取り付けられ、それらを連動するチェーン（図示せず。）が装架されている。
【００４９】
そして、搬送ローラ群２０、２１、２２を構成する複数の搬送ローラ１９の所定の一つ、例えば、本実施例では図２に示す加熱ゾーン２の搬送ローラ１９’のローラ支持軸３７’にはさらにその外端には、駆動機構２７が設けられている。即ち、このローラ支持軸３７’の外端には、被被駆動用スプロケット４３が取り付けられ、右側のボックス３９の底部には、軸受４１で支持された回転駆動軸４４に駆動用スプロケット４５が取り付けられている。
【００５０】
ボックス３９の外側において、回転駆動軸４４には被駆動用スプロケット４６が取り付けられ、チェーン４７を介してモータ２３のモータスプロケット４８により回転駆動される。以上、加熱ゾーン２の搬送ローラ群２０の駆動機構について説明したが、水冷冷却ゾーン３における搬送ローラ群２１の連動機構２６及び駆動機構２７も同様な構成である。
【００５１】
加熱室７の左右のボックス３９には、窒素等の炉内雰囲気ガスの供給管５０が接続されており、炉内雰囲気ガスが加圧状態で供給されるように構成されている。そして、炉壁２８及びグラファイトマッフル３１を貫通して装着されたブッシュ４０とヒータ１２の隙間から、炉内雰囲気ガスはグラファイト外マッフル３１内に供給される構成となっている。グラファイト内マッフル３３には図示しないが、炉内雰囲気ガスが通過する孔が形成されているので、これを通過し炉内雰囲気ガスは、加熱処理室３２内に供給可能である。
【００５２】
そして、ボックス３９には炉内雰囲気ガスが加圧された状態で供給されるために、炉内に供給されている炉内雰囲気ガスが、ブッシュ４０とヒータ１２の隙間、或いは、搬送ローラ１９及びローラ支持軸３７がグラファイトマッフル３１及び炉壁２８へ取り付けられている部分の隙間等から漏れ出ることを阻止している。
【００５３】
なお、水冷冷却室１３の底部には、図示しないが、カーボン床板（カーボン製の床板）が配設されており、水冷冷却室１３内においても酸素濃度の低下作用による品質の改善等を図っている。
【００５４】
（作用）
以上の構成から成るアルミニウム製品のろう付け用連続炉１の作用を以下に説明する。モータ２３、２４、２５が回転すると、モータスプロケット４８、チェーン４７、被駆動用スプロケット４６、回転駆動軸４４、駆動用スプロケット４５、チェーン４７、及び被駆動用スプロケット４３を介してローラ支持軸３７が回転する。そして、ローラ支持軸３７に固定された連動用スプロケット４２が回転し、図示しないチェーンを介して搬送ローラ群２０、２１、２２の複数のローラ支持軸３７及び搬送ローラ１９を回転する。
【００５５】
窒素等の炉内雰囲気ガスは、供給管５０からボックス３９内及び徐令室内８に送り込まれる。ボックス３９内に送り込まれた炉内雰囲気ガスは、ブッシュ４０とヒータ１２の隙間からグラファイト外マッフル３１内に供給される。あわせて徐冷室から供給された導入ガスと共に炉内雰囲気ガスはグラファイト内マッフル３３内に充満し加熱室７内の酸化を低減するとともに、水冷冷却室１３内に送り込まれ、出口扉１７から排気される。供給管５０から送り込まれた炉内雰囲気ガスは、加熱室入口６からも外部に排気される。
【００５６】
加熱処理すべきアルミニウム製品１１は、加熱室入口６からローラハース５に載せて装架すると、加熱室７内に搬入されて前方に搬送されながら６００℃程度で加熱処理が行われる。さらに徐冷室８から水冷冷却室１３を通過して３００℃程度に冷却され、空冷冷却室１４に搬入される。そして、空冷冷却室出口１６から取り出される。
【００５７】
このアルミニウム製品のろう付け用連続炉１では、加熱ゾーン２及び冷却ゾーン３に対応してそれぞれ搬送ローラ群２０、２１、２２を設け、それぞれ別のモータ２３、２４、２５により独立して駆動しているので、それぞれのゾーンにおける必要処理時間に対応して、搬送ローラ群２０、２１、２２の搬送速度を適宜、調整することができる。
【００５８】
そして、アルミニウム製品１１の加熱処理用連続炉アルミニウム製品のろう付け用連続炉１では、搬送ローラ１９は、グラファイトマッフル３１の側壁３５の支持孔３６を貫通して外方に伸びているが、加熱室７内が約６００℃程度に加熱されても、グラファイトマッフル３１の熱膨張率は小さい。従って、熱膨張に起因して、搬送ローラ１９が貫通するグラファイトマッフル３１の支持孔３６が変形したりその位置が変化したりすることがない。そのため、搬送ローラ１９及びそのローラ支持軸３７が損傷したりすることもなく、円滑な回転が保証される。
【００５９】
以上、本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内でいろいろな実施例があることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上、本発明を説明したが、本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉は、連続炉を複数の搬送ローラ群で適宜、速度を調整して搬送可能とするものであり、アルミニウム製品のろう付けに適用するものであるが、金属の浸炭、焼鈍、焼結等の連続炉、或いはろう付け用の連続炉等、各種の金属熱処理用の連続炉にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉の全体構成を示す。
【図２】本発明に係るアルミニウム製品のろう付け用連続炉の実施例の全体構成を示す。
【図３】（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図を示し、（ｂ）は要部拡大図である。
【符号の説明】
【００６２】
１、５１ アルミニウム製品のろう付け用連続炉
２ 加熱ゾーン
３ 水冷冷却ゾーン
４ 空冷冷却ゾーン
５ ローラハース
６ 加熱室入口
７ 加熱室
８ 徐冷室
９ 入口扉
１０ 仕切り枠
１１ ろう付けすべきアルミニウム製品
１２ ヒータ
１３ 水冷冷却室
１４ 空冷冷却室
１５ 強制冷却ブロア
１６ 空冷冷却室出口
１７ 出口扉
１８ 水冷冷却室出口
１９、１９’ 搬送ローラ
２０、２１、２２ 搬送ローラ群
２３、２４、２５ モータ
２６ 連動機構
２７ 駆動機構
２８ 炉壁
２９ 金属製の外壁
３０ 外壁の内側の断熱壁
３１ グラファイト外マッフル
３２ 加熱処理室
３３ グラファイト内マッフル
３４ ブッシュ
３５ グラファイトマッフルの両側の側壁
３６ 側壁に形成された支持孔
３７、３７’ ローラ支持軸
３８ 金属製の板材
３９ ボックス
４０ ブッシュ
４１ 軸受
４２ 連動用スプロケット
４３ 被駆動用スプロケット
４４ 回転駆動軸
４５ 駆動用スプロケット
４６ 被駆動用スプロケット
４７ チェーン
４８ モータスプロケット
４９ 支持フレーム
５０ 炉内雰囲気ガスの供給管
５２ 加熱炉
５３ 水冷冷却室
５４ 空冷冷却室
５５、５６、５７ ローラハース
５８、５９、６０ モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ゾーン、水冷冷却ゾーン、空冷冷却ゾーン及びローラハースを備えたアルミニウム製品のろう付け用連続炉であって、
前記加熱ゾーン及び前記水冷冷却ゾーンは、炉壁及び水冷壁内にカーボンマッフル及びカーボン床板を備えた加熱室及び水冷冷却ゾーンを有し、
前記ローラハースは、複数の搬送ローラが搬送方向に並列されて成る搬送ローラ群を複数群備え、該搬送ローラ群毎にモータで独立的に駆動されるように形成されおり、
前記搬送ローラは、その両端が前記カーボンマッフルの側壁及び水冷壁に形成された支持孔を貫通して外側に伸び、ローラ支持軸に同心的に固定されており、
該ローラ支持軸は、炉壁及び水冷壁の外面に軸受を介して回転可能に軸支されていることを特徴とするアルミニウム製品のろう付け用連続炉。
【請求項２】
加熱ゾーン、水冷冷却ゾーン、空冷冷却ゾーン及びローラハースを備えたアルミニウム製品のろう付け用連続炉であって、
前記加熱ゾーンは、炉壁内にカーボンマッフルを備え炉内雰囲気ガスが供給される加熱室を有するとともに、炉壁の両側に密封されたボックス有し、
前記水冷冷却ゾーンは、水冷壁内にカーボン床板を備え、空冷冷却ゾーンはブロアにより冷却される冷却室を有するとともに、壁の両側に密封されたボックスを有し、
前記ローラハースは、複数の搬送ローラが搬送方向に並列されて成る搬送ローラ群を複数群備え、該搬送ローラ群毎にモータで独立的に駆動されるように形成されており、
前記搬送ローラは、その両端が前記カーボンマッフル及び水冷壁の側壁、空冷冷却室の壁に形成された支持孔を貫通して外側に伸び、ローラ支持軸に同心的に固定されており、
該ローラ支持軸は、炉壁、水冷壁及び空冷壁を貫通して前記ボックス及びボックス内に伸び、該炉壁外面に軸受を介して回転可能に軸支され、該ローラ支持軸には、前記ボックス内において当該ローラ支持軸が支持する搬送ローラが属する搬送ローラ群を構成する他の複数のローラと連動する連動機構が設けられていることを特徴とするアルミニウム製品のろう付け用連続炉。
【請求項３】
前記ボックス内に前記炉内雰囲気ガスが供給されることを特徴とする請求項２記載のアルミニウム製品のろう付け用連続炉。
【請求項４】
前記ボックス内において、前記搬送ローラ群を構成する複数のローラの１つを支持するローラ支持軸の端部に、モータで駆動される駆動機構が設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載のアルミニウム製品のろう付け用連続炉。
【請求項１】
加熱ゾーン、水冷冷却ゾーン、空冷冷却ゾーン及びローラハースを備えたアルミニウム製品のろう付け用連続炉であって、
前記加熱ゾーン及び前記水冷冷却ゾーンは、炉壁及び水冷壁内にカーボンマッフル及びカーボン床板を備えた加熱室及び水冷冷却ゾーンを有し、
前記ローラハースは、複数の搬送ローラが搬送方向に並列されて成る搬送ローラ群を複数群備え、該搬送ローラ群毎にモータで独立的に駆動されるように形成されおり、
前記搬送ローラは、その両端が前記カーボンマッフルの側壁及び水冷壁に形成された支持孔を貫通して外側に伸び、ローラ支持軸に同心的に固定されており、
該ローラ支持軸は、炉壁及び水冷壁の外面に軸受を介して回転可能に軸支されていることを特徴とするアルミニウム製品のろう付け用連続炉。
【請求項２】
加熱ゾーン、水冷冷却ゾーン、空冷冷却ゾーン及びローラハースを備えたアルミニウム製品のろう付け用連続炉であって、
前記加熱ゾーンは、炉壁内にカーボンマッフルを備え炉内雰囲気ガスが供給される加熱室を有するとともに、炉壁の両側に密封されたボックス有し、
前記水冷冷却ゾーンは、水冷壁内にカーボン床板を備え、空冷冷却ゾーンはブロアにより冷却される冷却室を有するとともに、壁の両側に密封されたボックスを有し、
前記ローラハースは、複数の搬送ローラが搬送方向に並列されて成る搬送ローラ群を複数群備え、該搬送ローラ群毎にモータで独立的に駆動されるように形成されており、
前記搬送ローラは、その両端が前記カーボンマッフル及び水冷壁の側壁、空冷冷却室の壁に形成された支持孔を貫通して外側に伸び、ローラ支持軸に同心的に固定されており、
該ローラ支持軸は、炉壁、水冷壁及び空冷壁を貫通して前記ボックス及びボックス内に伸び、該炉壁外面に軸受を介して回転可能に軸支され、該ローラ支持軸には、前記ボックス内において当該ローラ支持軸が支持する搬送ローラが属する搬送ローラ群を構成する他の複数のローラと連動する連動機構が設けられていることを特徴とするアルミニウム製品のろう付け用連続炉。
【請求項３】
前記ボックス内に前記炉内雰囲気ガスが供給されることを特徴とする請求項２記載のアルミニウム製品のろう付け用連続炉。
【請求項４】
前記ボックス内において、前記搬送ローラ群を構成する複数のローラの１つを支持するローラ支持軸の端部に、モータで駆動される駆動機構が設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載のアルミニウム製品のろう付け用連続炉。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１０５０４４（Ｐ２００８−１０５０４４Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８９２５１（Ｐ２００６−２８９２５１）
【出願日】平成１８年１０月２４日（２００６．１０．２４）
【出願人】（０００１５７０７２）関東冶金工業株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２４日（２００６．１０．２４）
【出願人】（０００１５７０７２）関東冶金工業株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
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