技術詳細

プロセスD&Tラボ

所在地

千葉県市原市五井2212-12

ホームページ

https://techmesse.com/tech/733

2,000℃を超える真空・加熱炉の設計技術

プロセスD&Tラボ
用途
2,000℃を超える加熱炉の設計を考えている装置メーカや装置を開発しようとしているメーカの支援。
解決できる課題
加熱炉装置の設計と設計した加熱装置を量産で使用する場合に起こる問題や課題の予測とその解決策の提供。
非金属製造・加工
公開日
2020/12/31
最終更新日
2021/01/02

PV

23

興味あり

0

質問

0

詳細説明

2019年5月自宅の前で撮影

概要:【対象製品・材料・工程等】を【適用技術】することにより、【解決内容】できる技術

 古河電気工業株式会社で光ファイバの線引やガラス化装置を自社開発し量産ラインに導入した実績があります。光ファイバの線引装置は2,300℃程度まで加熱しており、最高は2,500℃まで加熱する炉の開発を行いました。光ファイバのガラス化炉は、1,200℃程度までの加熱ですが、ハロゲンガス雰囲気での処理とまります。
 上記の温度で加熱するカーボン炉の設計としては、①炉体の設計、②炉の放熱設計、③水冷設計、④運転モードの設計が必要となります。以下にそれぞれ設計の要点を記載します。

1)炉体設計:炉体の板厚設計、溶接強度設計、水路設計(水冷ジャケット構造となる)が必要です。特に溶接部からの水漏れが起きない設計する必要があります。2,000℃を超える加熱炉では、長期にわたって水漏れが起きないことが保証できる設計でなければなりません。
 私が入社した当時は、線引き炉の水漏れがたまに起こっていましたが、設計を見直してからは20年以上水漏れは発生していません。

2)放熱設計:電力の量を予測するため、断熱材の厚さを決めるために簡易なシミュレーションを行います。

3)冷却水設計:炉体の設計に含まれますが、炉体の漏れ対策には溶接構造と水路設計の両方が必要です。

4)運転モード設計:カーボン炉の場合、炉内を真空に廃棄する必要があります。電子部品の焼結や半導体などの成膜では真空状態で処理を行う場合もあります。その場合にはガス供給、真空排気、大気戻しなどの運転モード\を変える必要があります。そのためのガス供給、真空排気系統の設計が必要となります。

私は、光ファイバの高温の加熱装置と化合物半導体の成膜装置を開発し自社の量産ラインに導入した経験があり、真空・高温の加熱炉の設計の技術を保有しています。




1)これまでの課題

・自社の【技術内容】は、【技術適用分野】で【これまでの課題】を解決する。

1.光ファイバの加熱炉の設計に関しては、炉体の溶接部から水漏れによる炉の交換や修理が必要でした。炉体の設計の総合的な見直しにより、20年以上漏れが発生しない加熱炉の設計技術を確立しました。

2.化合物半導体の装置を内製化したことで、ターボ分子ポンプを使うレベルの高真空度の真空排気システムの設計が行えます。

3.光ファイバのガラス化装置を内製化したことで、ハロゲンガスの供給システムの設計、ハロゲンガスを1,000℃を超える高温で処理する炉の設計が行えます。




2)技術の特長

・【適用技術】により、【実現内容】が可能。

 光ファイバの量産ラインで実績のある技術です。

 化合物半導体の薄膜を製膜する工程で実績のある技術です。



・その他

 ※技術のPRポイントをご記載ください。

 光ファイバの加熱装置は20年以上稼働していますが、問題なく現在も稼働中です。


3)技術適用による効果

・【技術内容・結果】により、【不要となった手順、作業などを入力】が削減できる。

 信頼性の高い加熱の設計技術を総合的に提供できます。

 加熱炉の装置設計の基板となる計算方法を提供いたしますので、その設計方法を活用することで新たな加熱炉の設計が可能となります。

 高温の加熱炉の設計基準をお持ちでない会社にとっては、設計基準を構築できます。

 


4)開発体制

・【管理体制】に準拠した開発で【提供内容】が可能。

 お客様の設計担当者の方に技術アドバイザーとして技術指導をいたします。

 加熱炉設計に必要な設計資料を提供いたします。その説明と、具体的な案件での設計の確認、指導を行います。

 設計技術を移管するところまで支援いたします。 


5)提供方法

 提供方法:【ライセンスアウト/材料/デバイス/製品/ソリューション/その他】

 技術アドバイザー契約の締結をお願いします。6か月以上の契約を希望します。

 


6)解決・導入実績と見込み

 解決実績:【業界・分野】に適用され、【課題】を解決。

  (例)医薬品錠剤用の金型に適用され、錠剤の欠け割れ低減に貢献。

 今後導入を見込んでいる業界:【業界・分野】

  (例)半導体、電子部品

 


7)公開情報

・特許【※公開番号をご記載下さい※】

・論文【※掲載雑誌、タイトル、著書、ISBNなどご記載下さい※】

・学会【※学会名称、登壇かポスターのどちらかなどご記載下さい※】

・その他(業界シェア/表彰/メディア掲載/共同研究など)