DE112015005248B4 - Wärmebehandlungsvorrichtung und kühlvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Wärmebehandlungsvorrichtung (M), die Folgendes aufweist:
eine Erwärmungsvorrichtung (K1, K2), die ein Behandlungsobjekt (X) erwärmt;
eine Kühlvorrichtung (R) mit einem Kühlraum (RS), der das Behandlungsobjekt (X) unterbringt, das durch die Erwärmungsvorrichtung (K1, K2) erwärmt ist, und in den ein Kühlmedium zugeführt wird, das zum Kühlen des Behandlungsobjekts (X) verwendet wird, wobei der Kühlraum (RS) gestaltet ist, um einen Vakuumzustand in sich zu halten;
eine Druckgaszuführeinrichtung (RG), die Druckgas in den Kühlraum (RS) zuführt;
ein Druckentlastungsventil (52), das einen inneren und äußeren Bereich des Kühlraums (RS) miteinander in Verbindung bringt, um den Kühlraum (RS) zur Atmosphäre hin zu öffnen, wenn das Druckentlastungsventil (52) geöffnet ist;
einen Drucksensor (51), der einen Druck innerhalb des Kühlraums (RS) misst; und
ein Steuergerät (53), das das Druckentlastungsventil (52) derart steuert, dass das Druckentlastungsventil (52) geöffnet wird, wenn ein Messergebnis des Drucksensors (51) höher als oder gleich wie ein Schwellenwert ist, der auf einen Wert eingestellt ist, der kleiner als jener des Atmosphärendrucks ist,
wobei die Kühlvorrichtung (R) gestaltet ist, um das Kühlmedium in den Kühlraum (RS) zuzuführen, während sie den Druck in dem Kühlraum (RS) steigen lässt durch ein Zuführen des Druckgases von der Druckgaszuführeinrichtung (RG) in den Kühlraum (RS), der in dem Vakuumzustand gehalten ist, und
wobei die Kühlvorrichtung (R) derart gestaltet ist, dass zumindest eine Zuführstoppdauer des Kühlmediums in dem Kühlraum (RS) während eines Kühlens des Behandlungsobjekts (X) vorgesehen ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Wärmebehandlungsvorrichtung und eine Kühlvorrichtung.
  • Hintergrund
  • In dem Stand der Technik wird, um eine Behandlung, wie zum Beispiel ein Härten an einem Metallteil durchzuführen, das ein Behandlungsobjekt ist, eine Wärmebehandlungsvorrichtung verwendet, die einen Erwärmungsraum und einen Kühlraum aufweist. Zum Beispiel offenbart JP 2012-13341 A eine Wärmebehandlungsvorrichtung, in der Erwärmungsräume oberhalb eines Zwischenübertragungsraums bzw. Zwischentransferraums vorgesehen sind und ein Kühlraum unterhalb des Zwischentransferraums vorgesehen ist. Im Allgemeinen ist der Kühlraum der Wärmebehandlungsvorrichtung oder dergleichen mit einer Kühlmittelsammel- und -zuführvorrichtung (einem Kühlmediumzirkulator) versehen, der ein Kühlmittel (ein Kühlmedium) von dem Kühlraum sammelt, das gesammelte Kühlmittel kühlt und das Kühlmittel zu dem Kühlraum zuführt. Zum Beispiel weist die Kühlmittelsammel- und -zuführvorrichtung einen Kühlmitteltank, der das Kühlmittel, das von dem Kühlmittelraum gesammelt ist, speichert, eine Kühlpumpe, die das Kühlmittel, das in dem Kühlmitteltank gespeichert ist, in Hauptleitungen (Nebelleitungen) des Kühlraums pumpt, und einen Wärmetauscher auf, der das Kühlmittel kühlt, das durch die Kühlpumpe gepumpt wird. Außerdem ist der Kühlraum mit zum Beispiel Nebeldüsen (Kühldüsen) versehen, die das Kühlmittel, das von der Kühlmittelsammel- und -zuführvorrichtung zugeführt wird, auf das Behandlungsobjekt sprühen. Dem Behandlungsobjekt wird Wärme durch eine Verdampfung des Kühlmittels entzogen, das von den Nebeldüsen ausgesprüht wird, und wird dementsprechend gekühlt.
  • JP H05-17 817 A offenbart eine Vorrichtung, in der ein zu härtendes erwärmtes Metallelement auf einen Aufzug aufgebracht und in eine Härtekammer befördert wird. Diese Kammer wird in einem hermetischen Zustand gehalten und ihr Inneres wird von einer Vakuumpumpe evakuiert. Der Aufzug wird dann abgesenkt, um das metallische Element in das Kühlmittel einzutauchen und in einer Kühlkammer zum Härten des Elements zu härten. Ein Druck der Härtungskammer, die mit der Härtungs- und Kühlkammer verbunden ist, wird von einer Programmsteuerung angemessen gesteuert, um die für das oben genannte Element erforderliche Qualität beim Öffnen und Schließen eines Zufuhrventils und eines Arbeitsventils zu erfüllen. Unterschiedliche Härtungseffekte sind möglich, ohne das Kühlmittel durch die Regelung des Atmosphärendrucks in der Härtungskammer zu ersetzen.
  • Zusammenfassung
  • Technisches Problem
  • In dem Stand der Technik wird während eines Sprühens des Kühlmittels von den Nebeldüsen auf das Behandlungsobjekt ein Dampf, der durch ein Verdampfen des Kühlmittels erzeugt wird, durch einen Nebel (ein Kühlmittel) gekühlt, das von den Nebeldüsen ausgesprüht wird, und in Tropfen bzw. Tröpfchen geändert und die Tröpfchen tropfen herab. Jedoch verbleibt der erzeugte Dampf innerhalb des Kühlraums ohne durch einen Nebel gekühlt zu werden, der von den Düsen zugeführt wird, in dem vorangehenden Stand der Technik beispielsweise in einem Fall, in dem eine Sprühnebelstoppdauer, in der die Zufuhr des Kühlmittels während eines Kühlens ausgesetzt ist, um für das Behandlungsobjekt vorzusehen, die Temperaturen des Inneren und der Oberfläche des Behandlungsobjekts auszugleichen, falls die Sprühnebelstoppdauer in einem Zustand startet, in dem die Temperatur des Behandlungsobjekts noch immer hoch ist, und daher kann der Innendruck des Kühlraums steigen. Deshalb kann in dem vorangehenden Stand der Technik eine ungewollte Situation, wie zum Beispiel ein Notaus der Temperaturbehandlungsvorrichtung aufgrund des Anstiegs des Innendrucks des Kühlraums verursacht werden und die Verarbeitungseffizienz des Behandlungsobjekts kann sich verschlechtern.
  • Die vorliegende Offenbarung wurde in Anbetracht der vorangehenden Umstände gemacht und eine Aufgabe davon ist es, eine Wärmebehandlungsvorrichtung und eine Kühlvorrichtung zu bieten, die einen Anstieg des Innendrucks eines Kühlraums verhindern kann.
  • Lösung des Problems
  • Um die vorangehende Aufgabe zu erreichen, wird eine Wärmebehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 und eine Kühlvorrichtung nach Anspruch 5 vorgesehen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstände der Unteransprüche. Eine Wärmebehandlungsvorrichtung weist Folgendes auf: eine Erwärmungsvorrichtung, die ein Behandlungsobjekt erwärmt; eine Kühlvorrichtung mit einem Kühlraum, der das Behandlungsobjekt beherbergt, das durch die Erwärmungsvorrichtung erwärmt wird, und in den ein Kühlmedium, das zum Kühlen des Behandlungsobjekt verwendet wird, zugeführt wird; eine Zuführeinrichtung für druckbeaufschlagtes Gas bzw. eine Druckgaszuführeinrichtung, die mit Druck beaufschlagtes Gas in den Kühlraum zuführt; ein Druckentlastungsventil, das einen inneren und einen äußeren Raum des Kühlraums miteinander in Verbindung bringt, wenn das Druckentlastungsventil geöffnet wird; einen Drucksensor, der den Druck innerhalb des Kühlraums misst; und ein Steuergerät, das das Druckentlastungsventil derart steuert, dass das Druckentlastungsventil geöffnet wird, wenn ein Messergebnis des Drucksensors höher als oder gleich wie ein Schwellenwert ist.
  • Eine Leitung bzw. ein Rohr, das in der Lage ist, den inneren und äußeren Bereich des Kühlraums miteinander in Verbindung zu bringen, kann mit dem Kühlraum verbunden sein. Außerdem kann das Druckentlastungsventil in dem Rohr bzw. der Leitung vorgesehen sein und kann in der Lage sein, die Leitung zu schließen.
  • Das Rohr bzw. die Leitung kann ein Überströmrohr sein, durch das das Kühlmedium von dem Kühlraum abgeführt bzw. abgeleitet wird.
  • Die Kühlvorrichtung kann derart gestaltet sein, dass zumindest eine Stoppdauer eines Zuführens des Kühlmediums in den Kühlraum während eines Kühlens des Behandlungsobjekts vorgesehen ist.
  • Eine Kühlvorrichtung weist Folgendes auf: einen Kühlraum, der ein Behandlungsobjekt beherbergt und in den ein Kühlmittel, das zum Kühlen des Behandlungsobjekts verwendet wird, zugeführt wird; eine Druckgaszuführeinrichtung, die ein mit Druck beaufschlagtes Gas in den Kühlraum zuführt; ein Druckentlastungsventil, das einen inneren und einen äußeren Bereich des Kühlraums miteinander in Verbindung bringt, wenn das Druckentlastungsventil geöffnet wird; einen Drucksensor, der einen Druck innerhalb des Kühlraums misst; ein Steuergerät bzw. einen Controller, der das Druckentlastungsventil derart steuert, dass das Druckentlastungsventil geöffnet wird, wenn ein Messergebnis des Drucksensors höher als oder gleich wie ein Schwellenwert ist.
  • Effekte
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann, selbst wenn der Druck innerhalb des Kühlraums unangemessen steigt, da das Druckentlastungsventil durch eine Steuerung des Steuergeräts geöffnet wird und der innere und äußere Bereich des Kühlraums miteinander durch das Druckentlastungsventil in Verbindung stehen, Gas (Dampf) innerhalb des Kühlraums in den äußeren Bereich abgeführt werden und daher kann der Druck innerhalb des Kühlraums dazu gebracht werden, gleich dem Atmosphärendruck zu sein. Deshalb ist es möglich, einen unangemessenen Anstieg des Innendrucks des Kühlraums zu verhindern verglichen zu dem Atmosphärendruck.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine vertikale Schnittansicht, die eine schematische Konfiguration einer Wärmebehandlungsvorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 2 ist eine schematische Ansicht einer Kühlvorrichtung der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 3 ist ein Graph, der eine Druckänderung innerhalb eines Kühlraums und eine Temperaturänderung eines Behandlungsobjekts der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Hiernach wird eine Ausführungsform der folgenden Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen wird der Maßstab von jedem Bauteil geeignet geändert, um jedes Bauteil in einer erkennbaren Größe zu zeigen.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Wärmebehandlungsvorrichtung M von dieser Ausführungsform eine Vorrichtung, in der eine Kühlvorrichtung R, eine Zwischenübertragungsvorrichtung H und zwei Erwärmungsvorrichtungen K1 und K2 vereinigt sind. Obwohl die Wärmebehandlungsvorrichtung dieser Ausführungsform eine dritte Erwärmungsvorrichtung aufweist, da 1 einen vertikalen Querschnitt mit der Mitte der Kühlvorrichtung R zeigt, wird die dritte Erwärmungsvorrichtung von dieser weggelassen.
  • Die Kühlvorrichtung R, die in 1 und 2 gezeigt ist, ist mit einem Kühlvorrichtungshauptkörper RH, einem Kühlmediumzirkulator RJ, einem Druckstabilisator RA und einer Druckgaszuführvorrichtung RG (einer Druckgaszuführeinrichtung) gestaltet. Der Kühlvorrichtungshauptkörper RH veranlasst ein Kühlmedium, ein Behandlungsobjekt X zu berühren, das in einem Kühlraum RS beherbergt ist, und kühlt dadurch das Behandlungsobjekt X. Der Kühlmediumzirkulator RJ ist in dem Kühlvorrichtungshauptkörper RH vorgesehen, wie in 2 gezeigt ist, sammelt das Kühlmedium, das zum Kühlen an dem Kühlhauptkörper RH verwendet worden ist, und kühlt und zirkuliert das gesammelte Kühlmedium durch den Kühlvorrichtungshauptkörper RH. Der Druckstabilisator RA stabilisiert den Gasdruck innerhalb des Kühlraums RS bei einem Druck, der annähernd dem Atmosphärendruck ist. Die Druckgaszuführvorrichtung RG führt mit Druck beaufschlagtes Gas (z. B. Stickstoffgas oder Luft) in den Kühlraum RS zu, und das mit Druck beaufschlagte Gas bzw. Druckgas wird zum Erhöhen des Gasdrucks innerhalb des Kühlraums RS verwendet. Hiernach wird der „Gasdruck“ innerhalb des Kühlraums RS lediglich als der „Druck“ innerhalb des Kühlraums RS bezeichnet.
  • Wie in 1 gezeigt ist, weist der Kühlvorrichtungshauptkörper RH eine Kühlkammer 1, Kühldüsen 2, Nebelleitungen 3 und dergleichen auf.
  • Die Kühlkammer 1 ist ein vertikales zylindrisches Gehäuse (ein Gehäuse, dessen Mittelachsenlinie parallel zu der vertikalen Richtung ist), und der Innenraum der Kühlkammer 1 ist der Kühlraum RS. Der obere Teil der Kühlkammer 1 ist mit der Zwischentransfervorrichtung H verbunden, und die Kühlkammer 1 ist mit einer Öffnung versehen, durch die der Kühlraum RS mit dem Innenraum (einem Transferraum HS) der Zwischentransfervorrichtung H verbunden ist. Das Behandlungsobjekt X wird durch die Öffnung in den Kühlraum RS geladen und aus diesem entladen.
  • Die Kühldüsen 2 sind um das Behandlungsobjekt X herum verteilt angeordnet, das in dem Kühlraum RS beherbergt ist. Im Detail sind die Kühldüsen 2 um das Behandlungsobjekt X in mehreren Etagen (im Detail fünf Etage) in der vertikalen Richtung in regulären Abständen in der Umfangsrichtung der Kühlkammer 1 (des Kühlraums RS) herum verteilt angeordnet, so dass die Kühldüsen 2 das gesamte Behandlungsobjekt X umgeben und so dass die Differenz zwischen den Abständen zwischen dem Behandlungsobjekt X und den Kühldüsen 2 ein Minimum wird.
  • Zum Beispiel sind Kühldüsen 2, die zu der obersten Etage gehören, in zwei Düsengruppen gruppiert und die Nebelleitung 3 ist in jeder von den zwei Düsengruppen vorgesehen. Kühldüsen 2, die zu jeder von der obersten Etage gehören, und die dazwischenliegenden drei Etagen sind in drei Düsengruppen gruppiert und die Nebelleitung 3 bzw. die Nebelsammelleitung 3 ist in jeder von den drei Düsengruppen vorgesehen. Jede Kühldüse 2 von jeder Düsengruppe wird derart eingestellt, dass die Düsenachse von dieser zu dem Behandlungsobjekt X hin gerichtet ist und sprüht das Kühlmedium, das durch die Nebelsammelleitung 3 von einer Kühlpumpe 4 des Kühlmediumzirkulators RJ zugeführt wird, auf das Behandlungsobjekt X, wie in 2 gezeigt ist.
  • Wie in 1 gezeigt ist, sind die Kühldüsen 2, die zu der obersten Etage gehören, an Positionen angeordnet, die höher als das obere Ende des Behandlungsobjekts X in der vertikalen Richtung ist. Die Kühldüsen 2, die zu der untersten Etage gehören, sind an Positionen angeordnet, deren Höhe im Wesentlichen die gleichen wie jene des unteren Endes des Behandlungsobjekts X sind. Die Kühldüsen 2, die zu der obersten Etage gehören, sind angeordnet, um näher an der Mitte der Kühlkammer 1 (näher an der vertikalen Mittelachsenlinie der Kühlkammer 1) zu sein als die Kühldüsen 2 der anderen Etagen, d. h., sind angeordnet, um weiter weg von der Innenfläche der Kühlkammer 1 als die Kühldüsen 2 der anderen Etagen zu sein.
  • Das Kühlmedium ist eine Flüssigkeit mit einer geringeren Viskosität als jener von Kühlöl, das im Allgemeinen zum Kühlen während einer Wärmebehandlung verwendet wird, und Wasser wird für das Kühlmedium in dieser Ausführungsform verwendet. Die Formen von Sprühlöchern der Kühldüsen 2 sind derart eingestellt, dass Kühlwasser, das als das Kühlmedium dient, mit einem vorbestimmten Sprühwinkel in einem Zustand von Tröpfchen gesprüht wird, die einheitlich sind und einen konstanten Tröpfchendurchmesser haben. Der Sprühwinkel von jeder Kühldüse 2 und die Trennung bzw. Beabstandung zwischen Kühldüsen 2 benachbart zueinander sind derart eingestellt, dass Tröpfchen, die von einer Kühldüse 2 versprüht und verteilt werden, Tröpfchen kreuzen oder berühren, die von einer anderen Kühldüse 2 nächstliegend zueinander versprüht und verstreut werden.
  • Das heißt, die Kühldüsen 2 sprühen das Kühlwasser auf das Behandlungsobjekt X derart, dass eine Masse von Tröpfchen des Kühlmediums, nämlich ein Nebel bzw. Sprühnebel des Kühlwassers, das gesamte Behandlungsobjekt X umgibt. Der vorangehende Kühlwassernebel kann aus Tröpfchen mit einem konstanten Tröpfchendurchmesser mit einer konstanten Nebeldichte um das Behandlungsobjekt X herum ausgebildet sein.
  • Der Kühlvorrichtungshauptkörper RH dieser Ausführungsform kühlt das Behandlungsobjekt X unter Verwendung des vorangehenden Kühlwassernebels, d. h. das Behandlungsobjekt X wird nebelgekühlt. Die Kühlbedingungen für den Kühlvorrichtungshauptkörper RH, wie zum Beispiel eine Kühltemperatur und eine Kühlzeitdauer sind in Übereinstimmung mit der Aufgabe einer Wärmebehandlung des Behandlungsobjekts X, dem Material des Behandlungsobjekts X oder dergleichen geeignet eingestellt.
  • Der Kühlvorrichtungshauptkörper RH kann ein Kühlen (Eintauchkühlen), in der das Behandlungsobjekt X in Kühlwasser zusätzlich zu einer Nebelkühlung für das Behandlungsobjekt X unter Verwendung des vorangehenden Kühlwassernebels eingetaucht ist, durchführen. In dem Eintauchkühlen wird Kühlwasser (Kühlmedium), das von Abgabedüsen 8 abgegeben wird, die in dem Boden des Kühlraums RS angeordnet sind, in der Kühlkammer 1 gespeichert und das Behandlungsobjekt X wird in das Kühlwasser innerhalb der Kühlkammer 1 eingetaucht, wodurch das Behandlungsobjekt X gekühlt wird. Das heißt, Abschnitte auf der Abgabeseite (der stromabwärtigen Seite) der Kühlpumpe 4 des Kühlmediumzirkulators RJ, der in 2 gezeigt ist, sind mit Umschaltventilen 9a und 9b versehen und die Kühlpumpe 4 führt das Kühlwasser zu den Nebelhauptleitungen 3 oder zu den Abgabedüsen 8 in Übereinstimmung mit einem Umschalten der Umschaltventile 9a und 9b zu. Eine Pumpe, deren Abgabedruck des Kühlwassers eine kleinstmögliche Änderung aufweist, wenn sich der Abgabedruck mit der Zeit ändert, wird für die Kühlpumpe 1 ausgewählt.
  • Der Kühlmediumzirkulator RJ ist mit einem ersten Sammeldurchgang 30 und einem zweiten Sammeldurchgang 31, durch die das Kühlwasser von dem Kühlvorrichtungshauptkörper RH gesammelt wird, einem Kühlwassertank 32, der das Kühlwasser speichert, das durch den ersten Sammeldurchgang 30 und den zweiten Sammeldurchgang 31 (eine Überstromleitung) gesammelt ist, einem ersten Zirkulationsdurchgang 33, der den Kühlwassertank 32 anschließt, und einem zweiten Zirkulationsdurchgang 34 gestaltet, der von dem ersten Zirkulationsdurchgang 33 abzweigt.
  • Der erste Sammeldurchgang 30 ist aus einer Leitung ausgebildet, deren erstes Ende sich mit dem Boden des Kühlvorrichtungshauptkörpers RH verbindet und dessen zweites Ende mit dem Kühlwassertank 32 verbindet und ein An-Aus-Ventil 35 aufweist, das in einem Teil der Route der Leitung vorgesehen ist. In dieser Ausführungsform ist das zweite Ende der Leitung, die den ersten Sammeldurchgang 30 ausbildet, an einer oberen Abdeckung (nicht gezeigt) angebracht, die abdeckt und an dem Kühlwassertank 32 angebracht ist. Entsprechend gibt die Leitung durch die Öffnung des zweiten Endes von dieser zu der Wasseroberfläche des Kühlwassers, das in dem Kühlwassertank 32 gespeichert ist, von oben das Kühlwasser ab, das von dem Kühlvorrichtungshauptkörper RH gesammelt ist.
  • Der zweite Sammeldurchgang 31 ist eine Überströmleitung, die aus einer Leitung bzw. einem Rohr ausgebildet ist, deren erstes Ende mit dem oberen Teil des Kühlraums RS des Kühlvorrichtungshauptkörpers RH verbindet und deren zweites Ende mit dem Kühlwassertank 32 verbindet. In dieser Ausführungsform ist das zweite Ende der Leitung, die den zweiten Sammeldurchgang 31 bildet, ebenfalls an der oberen Abdeckung angebracht, die abdeckt und an dem Kühlwassertank 32 angebracht ist, und gibt das Kühlwasser, das von dem Kühlvorrichtungshauptkörper RH gesammelt ist, durch die Öffnung des zweiten Endes des Rohrs zu der Wasseroberfläche des Kühlwassers ab, das in dem Kühlwassertank 32 gespeichert ist, von oben. Das heißt, wenn das Wasserniveau des Kühlwassers, das in den Kühlraum RS zugeführt ist, ein vorbestimmtes Wasserniveau innerhalb des Kühlraums RS übersteigt, strömt das Kühlwasser über und wird von dem Kühlraum RS durch den zweiten Sammeldurchgang 31 in den Kühlwassertank 32 abgeführt, und deshalb wird das Wasserniveau des Kühlwassers innerhalb des Kühlraums RS an einem Höherwerden als die Position des ersten Endes des zweiten Sammeldurchgangs 31 gehindert, der mit dem Kühlraum RS verbunden ist.
  • Der erste Sammeldurchgang 30 wird zum Sammeln des Kühlwassers verwendet, das in dem Boden innerhalb des Kühlraums RS gespeichert ist, wenn das Behandlungsobjekt X an dem Kühlvorrichtungshauptkörper RH nebelgekühlt wird. Der zweite Sammeldurchgang 31 wird zum Sammeln des Kühlwassers verwendet, das in dem Kühlraum RS gespeichert ist und von dort übergeströmt ist, wenn das Behandlungsobjekt X an dem Kühlvorrichtungshauptkörper RH tauchgekühlt wird.
  • Der Kühlwassertank 32 ist zum Beispiel ein normaler Tank mit einer rechtwinkligen parallel flachen Form, und die Unterseite des Kühlwassertanks 32 nahe an einem kurzen Rand von diesem ist mit einem Ablaufanschluss versehen. Der Ablaufanschluss ist mit dem ersten Zirkulationsdurchgang 33 verbunden. Der erste Zirkulationsdurchgang 33 ist ein Rohr bzw. eine Leitung, deren erstes Ende mit dem Ablaufanschluss des Kühlwassertanks 32 verbunden ist und deren zweites Ende mit einer Einspritzdüse 42 verbunden ist, die angeordnet ist, um nahe an dem Boden innerhalb des Kühlwassertanks 32 zu sein.
  • Die Einspritzdüse 42 ist an einer Position nahe an dem Boden innerhalb des Kühlwassertanks 32 angeordnet und ist niedriger als die Wasseroberfläche des Kühlwassers, das in dem Kühlwassertank 32 gespeichert ist. Die Einspritzdüse 42 spritzt das Kühlwasser, das zirkuliert und durch den ersten Zirkulationsdurchgang 33 zurückgekehrt ist, in das Kühlwasser ein, das in dem Kühlwassertank 32 gespeichert ist und bildet daher eine große Strömung des Kühlwassers innerhalb des Kühlwassertanks 32 in einer horizontalen Richtung, wodurch das Kühlwasser darin gerührt und gemischt wird. Entsprechend sind das Kühlwasser, das von dem Kühlraum RS durch den ersten Sammeldurchgang 30 oder den zweiten Sammeldurchgang 31 gesammelt wird und in dem Kühlwassertank 32 gespeichert wird, und das Kühlwasser, das durch den ersten Zirkulationsdurchgang 33 zirkuliert und zurückgeführt wird, gleichförmig bzw. uniform vermischt.
  • Die Kühlpumpe 4 ist in einem Teil der Route des ersten Zirkulationsdurchgangs 33 vorgesehen. Entsprechend wird das Kühlwasser von dem Ablaufanschluss des Kühlwassertanks 32 abgeführt und strömt durch den ersten Zirkulationsdurchgang 33. Die Kühlpumpe 4 ist gestaltet, um einen stetigen Betrieb durchzuführen, falls sie in einem normalen Zustand ist, und ist daher gestaltet, um auf das Kühlwasser, das in dem Kühlwassertank 32 gespeichert ist, einzuwirken und es in dem ersten Zirkulationsdurchgang 33 während eines Kühlens des Behandlungsobjekts X an dem Kühlraum RS (dem Kühlvorrichtungshauptkörper RH) strömen zu lassen.
  • Ein Wärmetauscher 37 ist in einem Teil der Route des ersten Zirkulationsdurchgangs 33 vorgesehen, der auf der stromabwärtigen Seite der Kühlpumpe 4 positioniert ist. Der Wärmetauscher 37 ist eine allgemein bekannte Vorrichtung, die einen Wärmeaustausch zwischen Kühlwasser, das von einem Kühler (einem Kältegerät, nicht gezeigt) zugeführt wird, und dem Kühlwasser, das durch den ersten Zirkulationsdurchgang 33 strömt, durchführt, und ist gestaltet, um das Kühlwasser, das durch den ersten Zirkulationsdurchgang 33 strömt, auf zum Beispiel ungefähr 30°C zu kühlen.
  • Ein Konstantströmungsventil 38 ist in einem Teil der Route des ersten Zirkulationsdurchgangs 33 vorgesehen, der zwischen der Kühlpumpe 4 und dem Wärmetauscher 37 positioniert ist. Unter dieser Konfiguration ist der erste Zirkulationsdurchgang 33 gestaltet, um das Kühlwasser, das in dem Kühlwassertank 32 gespeichert ist, abzuführen, das Kühlwasser durch ein Veranlassen des Kühlwassers, durch den Wärmetauscher 37 zu führen, zu kühlen und das gekühlte Kühlwasser in den Kühlwassertank 32 zurückzuführen.
  • Der erste Zirkulationsdurchgang 33 ist mit dem zweiten Zirkulationsdurchgang 34 versehen. Der zweite Zirkulationsdurchgang 34 zweigt von einem Teil des ersten Zirkulationsdurchgangs 33 ab, der auf der stromabwärtigen Seite der Kühlpumpe 4 und der stromaufwärtigen Seite des Konstantströmungsventils 38 positioniert ist, nämlich auf der stromaufwärtigen Seite des Wärmetauschers 37, und schließt den Kühlvorrichtungshauptkörper RH an. Das heißt, der erste Zirkulationsdurchgang 33 ist mit der Leitung verbunden, die als der zweite Zirkulationsdurchgang 34 dient. Die Leitung, die den zweiten Zirkulationsdurchgang 34 ausbildet, zweigt in die Leitung, die einen ersten Zweigdurchgang 39 ausbildet, und die Leitung ab, die einen zweiten Zweigdurchgang 40 ausbildet.
  • Die Leitung, die den ersten Zweigdurchgang 39 ausbildet, ist mit Zweigleitungen 41 versehen, die die Nebelhauptleitungen 3 anschließen, und der erste Zweigdurchgang 39 schließt über die Zweigleitungen 41 den Kühlvorrichtungshauptkörper RH an. Das heißt, das Kühlwasser, das von dem Kühlwassertank 32 abgeführt wird und durch den ersten Zweigdurchgang 39 des zweiten Zirkulationsdurchgangs 34 strömt, wird durch die Zweigleitungen 41 und die Nebelhauptleitungen 3 von den Kühldüsen 2 in den Kühlraum RS gesprüht. Die Umschaltventile 9b sind in den Zweigleitungen 41 vorgesehen.
  • Die Leitung, die den zweiten Zweigdurchgang 40 ausbildet, schließt die Hauptleitungen (headers, nicht gezeigt), die die Abgabedüsen 8 anschließen, an, und verbindet daher den zweiten Zweigdurchgang 40 ebenfalls mit dem Kühlvorrichtungshauptkörper RH. Das heißt, das Kühlwasser, das von dem Kühlwassertank 32 abgeführt wird und durch den zweiten Zweigdurchgang 40 des zweiten Zirkulationsdurchgangs 34 strömt, wird durch die Hauptleitungen von den Abgabedüsen 8 in den Kühlraum RS abgegeben. Die Leitung, die den zweiten Zweigdurchgang 40 ausbildet, ist mit den Umschaltventilen 9a versehen.
  • In dieser Ausführungsform, wie in 2 gezeigt ist, ist das Konstantströmungsventil 38 in dem ersten Zirkulationsdurchgang 33 zwischen der Kühlpumpe 4 und dem Wärmetauscher 37 vorgesehen und macht die Strömungsrate des Kühlwassers, das durch die Leitung strömt, die den ersten Zirkulationsdurchgang 33 ausbildet, konstant. Das Konstantströmungsventil 38 ist zum Regulieren der Strömungsrate des Kühlwassers, das durch den ersten Zirkulationsdurchgang 33 zu dem Kühlwassertank 32 zurückzuführen ist, auf eine konstante Strömungsrate, wenn die Strömungsrate des Wassers, das von der Kühlpumpe 4 abgegeben wird, durch ein Erhöhen der Ausgabe der Kühlpumpe 4 erhöht wird, um zum Beispiel den Sprühdruck bzw. Sprühnebeldruck des Kühlwassers zu erhöhen, das von den Kühldüsen 2 des Kühlraums RS ausgesprüht wird, wodurch in Übereinstimmung mit der Ausgabe der Kühlpumpe 4 die Strömungsrate des Kühlwassers erhöht wird, um in den zweiten Zirkulationsdurchgang 34 zugeführt zu werden.
  • In einem Fall, in dem solch ein Konstantströmungsventil 38 nicht darin vorgesehen ist, selbst wenn die Strömungsrate von Wasser, das von der Kühlpumpe 4 abgegeben wird, durch ein Erhöhen der Ausgabe der Kühlpumpe 4 erhöht wird, erhöht sich die Strömungsrate von Kühlwasser, das in den zweiten Zirkulationsdurchgang 34 zuzuführen ist, nicht, da die Strömungsrate des Kühlwassers, das zu dem Kühlwassertank 32 durch den ersten Zirkulationsdurchgang 33 zurückzuführen ist, sich erhöht, und daher ist es schwierig, den Sprühdruck des Kühlwassers, das von den Kühldüsen 2 aus gesprüht wird, auf einen gewünschten Druck hinauf zu erhöhen. Jedoch, da das Konstantströmungsventil 38 darin vorgesehen ist, ist es möglich, den Sprühdruck des Kühlwassers, das von den Kühldüsen 2 aus gesprüht wird, durch ein Erhöhen der Ausgabe der Kühlpumpe 4 auf einen gewünschten Druck zu erhöhen.
  • Der Druckstabilisator bzw. die Druckstabilisiereinrichtung RA ist mit einem Drucksensor 51, der den Druck innerhalb des Kühlraums RS misst, einem Druckentlastungsventil 52, das den inneren Bereich des Kühlraums RS zu dem äußeren Raum von diesem durch den zweiten Sammeldurchgang 31 öffnet, um den Druck innerhalb des Kühlraums RS zu verringern, und einem Steuergerät bzw. Controller 53 gestaltet, der das Druckentlastungsventil 52 basierend auf dem Messergebnis des Drucksensors 51 steuert.
  • Der Drucksensor 51 ist innerhalb des Kühlraums RS an einer Position höher als das Ende des zweiten Sammeldurchgangs 31 vorgesehen, das mit dem oberen Teil des Kühlraums RS verbunden ist, und misst den Innendruck des Kühlraums RS. Der Drucksensor 51 gibt Druckmesssignale, die den Druck des Kühlraums RS bezeichnen, an das Steuergerät 53 aus.
  • Das Druckentlastungsventil 52 ist in dem zweiten Sammeldurchgang 31 vorgesehen. Zum Beispiel ist das Druckentlastungsventil 52 in einem Auslassanschluss 31a (bezugnehmend auf 2) vorgesehen, der in dem oberen Teil des zweiten Sammeldurchgangs 31 vorgesehen ist. Das heißt, das Druckentlastungsventil 52 schaltet zwischen einem Öffnen und Schließen von diesem um und schaltet dadurch zwischen einem Öffnen und Schließen des Auslassanschlusses 31a um. Das Druckentlastungsventil 52 ist gestaltet, um den inneren und äußeren Bereich des Kühlraums RS miteinander in Verbindung zu bringen, wenn das Druckentlastungsventil 52 geöffnet ist bzw. wird.
  • Das Druckentlastungsventil 52 ist gestaltet, um in Übereinstimmung mit Steuersignalen, die von dem Steuergerät 53 eingegeben werden, zu arbeiten und geöffnet zu werden, wenn der Druck innerhalb des Kühlraums RS ein Druck annähernd an den Atmosphärendruck wird (ein Druck geringfügig kleiner als der Atmosphärendruck, ein zweiter Druckwert D2, der nachfolgend beschrieben ist). Als ein Ergebnis, da der Auslassanschluss 31a, der in dem oberen Teil des zweiten Sammeldurchgangs 31 vorgesehen ist, geöffnet wird, wird Gas, das innerhalb des Kühlraums RS verbleibt, zu dem äußeren Bereich des Kühlraums RS abgegeben bzw. freigegeben und dadurch wird der Druck innerhalb des Kühlraums RS auf den Atmosphärendruck stabilisiert. In einem Fall, in dem solch ein Druckentlastungsventil 52 nicht darin vorgesehen ist, kann der Druck innerhalb des Kühlraums RS unangemessen steigen, und daher kann eine ungewünschte Situation, wie zum Beispiel ein Notaus bzw. Notstopp der Wärmebehandlungsvorrichtung M oder der Kühlvorrichtung R verursacht werden.
  • Das Steuergerät 53 ist mit einer CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), einem ROM (Nur-Lese-Speicher), einem RAM (Arbeitsspeicher), Schnittstellenschaltungen, die elektrisch mit dem Drucksensor 51 und dem Druckentlastungsventil 52 verbunden sind und verschiedene Signale dort hinzu oder von diesem weg senden und empfangen, und dergleichen gestaltet. Das Steuergerät 53 führt eine Kommunikation mit dem Druckentlastungsventil 52 durch und steuert den Betrieb des Druckentlastungsventils 52 basierend auf verschiedenen arithmetischen Programmen und Steuerprogrammen, die in dem ROM gespeichert sind, und den Druckmesssignalen, die von dem Drucksensor 51 aus eingegeben werden. Zum Beispiel steuert das Steuergerät 53 das Druckentlastungsventil 52 derart, dass das Druckentlastungsventil 52 geöffnet wird, wenn das Messergebnis des Drucksensors 51 höher als oder gleich wie dem zweiten Druckwert D2 (ein Schwellenwert) ist. Das heißt, das Steuergerät 53 vergleicht das Messergebnis (einen Druckwert), der von dem Drucksensor 51 eingegeben wird und den Druck innerhalb des Kühlraums RS bezeichnet, mit dem zweiten Druckwert D2 (einem Schwellenwert), der in dem RAM oder dergleichen gespeichert ist, und öffnet das Druckentlastungsventil 52, wenn das Messergebnis höher als oder gleich wie dem zweiten Druckwert D2 ist. Der vorangehende Vergleich durch das Steuergerät 53 wird in vorbestimmten Zeitintervallen durchgeführt. Der zweite Druckwert D2 ist auf einen Wert eingestellt, der niedriger als jener des Atmosphärendrucks ist.
  • Die Druckgaszuführvorrichtung RG ist mit einem Druckgastank 61, der verwendet wird, um mit Druck beaufschlagtes Gas (zum Beispiel Stickstoffgas oder Luft) zu speichern, das den Druck innerhalb des Kühlraums RS erhöht, einer Druckgasleitung 63, die den Druckgastank 61 und die Kühlkammer 1 verbindet und durch die das Druckgas bzw. das mit Druck beaufschlagte Gas von dem Druckgastank 61 in den Kühlraum RS strömt, und einem Ventil 62 gestaltet, das in einem Teil der Route der Druckgasleitung 63 vorgesehen ist.
  • Der Druckgastank 61 ist ein Behälter, der das mit Druck beaufschlagte Gas speichert, und ist mit einem ersten Ende der Druckgasleitung 63 verbunden. Zum Beispiel wird in einem Fall, in dem Stickstoffgas, das ein Inertgas ist, für das Druckgas verwendet wird, Stickstoffgas oder flüssiger Stickstoff in dem Druckgastank 61 gespeichert. Stickstoffgas kann in den Druckgastank 61 zur geeigneten Zeit zugeführt werden.
  • Die Druckgasleitung 63 ist eine Leitung, deren erstes Ende mit dem Druckgastank 61 verbindet und deren zweites Ende mit dem Kühlraum RS verbindet (zum Beispiel mit dem oberen Teil des Kühlraums RS). Entsprechend wird das Druckgas bzw. das mit Druck beaufschlagte Gas von dem Druckgastank 61 aus angesaugt bzw. gezogen und strömt durch die Druckgasleitung 63.
  • Das Ventil 62 kann die Druckgasleitung 63 schließen und schaltet eine Ausführung und einen Stopp der Zufuhr des Druckgases zu dem Kühlraum RS durch die Druckgasleitung 63 durch ein Öffnen und Schließen des Ventils 62 um. Die Öffnungs- und Schließbetätigung des Ventils 62 wird durch ein Steuergerät bzw. einen Controller (nicht gezeigt) gesteuert. Wie vorangehend beschrieben ist, da das Druckgas in dem Druckgastank 61 gespeichert wird, wenn das Ventil 62 lediglich in Übereinstimmung mit der Steuerung des Steuergeräts geöffnet wird, kann das Druckgas innerhalb des Druckgastanks 61 in den Kühlraum RS durch die Druckgasleitung 63 zugeführt werden. Das Ventil 62 kann die Strömungsrate des Druckgases, das durch die Druckgasleitung 63 strömt, auf eine konstante Strömungsrate ähnlich dem Konstantströmungsventil 38 regulieren.
  • Zurückkehrend zu 1 ist die Zwischentransfervorrichtung bzw. Übergangstransfervorrichtung H mit einer Transferkammer 10, einem Kühlraummontagetisch 11, einem Kühlraumhubtisch (nicht gezeigt), einem Kühlraumhubzylinder 13, einem Paar von Förderschienen 14, Drückzylindern 15 und 16, einem Erwärmungsraumhubtisch 17, einem Erwärmungsraumhubzylinder 18 und dergleichen gestaltet. Die Transferkammer 10 ist ein Gehäuse, das zwischen der Kühlvorrichtung R und den Erwärmungsvorrichtungen K1 und K2 vorgesehen ist, und der Innenraum der Transferkammer 10 ist der Transferraum HS. Das Behandlungsobjekt X wird in die Transferkammer 10 durch einen Beladungs- und Entladungsanschluss (nicht gezeigt) durch eine Fördervorrichtung geladen, die außerhalb der Zwischentransfervorrichtung H ist, in einem Zustand, in dem das Behandlungsobjekt X in einem Behälter (einem Speicherbehälter), wie zum Beispiel einem Korb, enthalten ist. Die Transferkammer 10 ist gestaltet, um den Transferraum HS, der darin vorgesehen ist, in einen Vakuumzustand zu bringen.
  • Der Kühlraummontagetisch 11 ist ein Stütztisch, auf den das Behandlungsobjekt X montiert wird, wenn das Behandlungsobjekt X an der Kühlvorrichtung R gekühlt wird, und stützt das Behandlungsobjekt X derart, dass die Unterseite des Behandlungsobjekts X so weit wie möglich freiliegend ist. Der Kühlraummontagetisch 11 ist an der Oberseite des Kühlraumhubtisches (nicht gezeigt) vorgesehen. Der Kühlraumhubtisch ist ein Stütztisch, der den Kühlraummontagetisch 11 stützt, d. h. das Behandlungsobjekt X durch den Kühlraummontagetisch 11 stützt, und ist an dem Ende eines beweglichen Stabs des Kühlraumhubzylinders 13 fixiert.
  • Der Kühlraumhubzylinder 13 ist ein Aktor, der den Kühlraumhubtisch vertikal bewegt (anhebt und absenkt). Das heißt, der Kühlraumhubzylinder 13 und der Kühlraumhubtisch sind Fördervorrichtungen, die exklusiv für die Kühlvorrichtung R verwendet werden und das Behandlungsobjekt X, das auf dem Kühlraummontagetisch 11 montiert ist bzw. darauf steht, von dem Transferraum HS in den Kühlraum RS befördern und es von dem Kühlraum RS in den Transferraum HS befördern.
  • Das Paar von Förderschienen 14 ist auf den Boden innerhalb der Transferkammer 10 gelegt, um sich in einer horizontalen Richtung zu erstrecken. Die Förderschienen 14 sind Führungsbauteile, die verwendet werden, wenn das Behandlungsobjekt X zwischen der Kühlvorrichtung R und der Erwärmungsvorrichtung K1 befördert wird. Der Drückzylinder bzw. Drückerzylinder 15 ist ein Aktor, der das Behandlungsobjekt X drückt, um das Behandlungsobjekt X, das innerhalb der Transferkammer 10 positioniert ist, zu der Erwärmungsvorrichtung K1 zu befördern. Der Drückzylinder bzw. der Drückerzylinder 16 ist ein Aktor, der das Behandlungsobjekt X drückt, um das Behandlungsobjekt X von der Erwärmungsvorrichtung K1 zu der Kühlvorrichtung R zu befördern.
  • Das heißt, das Paar von Förderschienen 14 und die Drückzylinder 15 und 16 sind Fördervorrichtungen bzw. Beförderungsvorrichtungen, die exklusiv zum Befördern des Behandlungsobjekts X zwischen der Erwärmungsvorrichtung K1 und der Kühlvorrichtung R verwendet werden. Obwohl das Paar von Förderschienen 14 und die Drückzylinder 15 und 16 in 1 gezeigt sind, weist die Zwischentransfervorrichtung H dieser Ausführungsform drei Sätze von zwei Förderschienen 14 und Drückerzylindern 15 und 16 auf. Das heißt, die zwei Förderschienen 14 und die Drückerzylinder 15 und 16 sind nicht lediglich für die Erwärmungsvorrichtung K1 vorgesehen, sondern sind auf für jede von der Erwärmungsvorrichtung K2 und der dritten Erwärmungsvorrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen.
  • Der Erwärmungsraumhubtisch 17 ist ein Stütztisch, auf dem das Behandlungsobjekt X montiert ist bzw. darauf steht, wenn das Behandlungsobjekt X von der Zwischentransfervorrichtung H in die Erwärmungsvorrichtung K1 befördert wird. Das heißt, das Behandlungsobjekt X wird nach rechts in 1 durch den Drückzylinder 15 gedrückt und wird daher an eine Position auf den Erwärmungsraumhubtisch 17 befördert. Der Erwärmungsraumhubzylinder 18 ist ein Aktor, der das Behandlungsobjekt X, das auf dem Erwärmungsraumhubtisch 17 platziert ist, vertikal bewegt (anhebt und absenkt). Das heißt, der Erwärmungsraumhubtisch 17 und der Erwärmungsraumhubzylinder 18 sind Beförderungsvorrichtungen bzw. Fördervorrichtungen, die exklusiv für die Erwärmungsvorrichtung K1 verwendet werden und das Behandlungsobjekt X, das auf den Erwärmungsraumhubtisch 17 montiert ist, von dem Transferraum bzw. Übertragungsraum HS in den inneren Bereich (einen Erwärmungsraum KS) der Erwärmungsvorrichtung K1 befördern und es von dem Erwärmungsraum KS in den Transferraum HS befördern.
  • Die Erwärmungsvorrichtungen K1 und K2 und die dritte Erwärmungsvorrichtung haben ungefähr die gleiche Konfiguration. Deshalb wird hiernach die Konfiguration der Erwärmungsvorrichtung K1 in deren Namen beschrieben. Die Erwärmungsvorrichtung K1 weist eine Erwärmungskammer bzw. Heizkammer 20, ein Wärmeisolationsgehäuse 21, Heizgeräte 22, eine Vakuumextraktionsleitung bzw. Vakuumausleitungsleitung 23, eine Vakuumpumpe bzw. Unterdruckpumpe 24, eine Rührschaufel bzw. einen Rührpropeller 25, einen Rührmotor 26 und dergleichen auf.
  • Die Erwärmungskammer 20 ist ein Gehäuse, das oberhalb bzw. über der Transferkammer 10 vorgesehen ist, und der Innenraum der Erwärmungskammer 20 ist ein Erwärmungsraum KS. Die Erwärmungskammer 20 ist ein vertikal zylindrisches Gehäuse (ein Gehäuse, dessen Mittelachsenlinie parallel zu der vertikalen Richtung ist) ähnlich der Kühlkammer 1 und ist in einer kleineren Größe als jene der Kühlkammer 1 ausgebildet. Das Wärmeisoliergehäuse 21 ist ein vertikal zylindrisches Gehäuse, das innerhalb der Erwärmungskammer 20 vorgesehen ist, und aus einem Wärmeisoliermaterial mit einer vorbestimmten Wärmeisoliereigenschaft ausgebildet.
  • Die Heizgeräte 22 sind balkenförmige Erwärmungselemente bzw. Heizelemente und sind vorgesehen, um sich innerhalb des Wärmeisoliergehäuses 21 in vorbestimmten Abständen in der Umfangsrichtung des Wärmeisoliergehäuses 21 vertikal zu erstrecken. Die Heizgeräte 22 erwärmen das Behandlungsobjekt X, das in dem Erwärmungsraum KS beherbergt ist, auf eine gewünschte Temperatur (eine Erwärmungstemperatur). Die Erwärmungsbedingungen, wie zum Beispiel die Erwärmungstemperatur und die Erwärmungszeitdauer, sind in Übereinstimmung mit dem Zweck einer Wärmebehandlung für das Behandlungsobjekt X, dem Material des Behandlungsobjekts X und dergleichen geeignet eingestellt.
  • Die vorangehenden Erwärmungsbedingungen umfassen einen Vakuumgrad bzw. Unterdruckgrad (einen Druck) innerhalb des Erwärmungsraums KS (der Erwärmungskammer 20). Die Vakuumextraktionsleitung 23 ist eine Leitung, die mit dem Erwärmungsraum KS in Verbindung steht, und ein erstes Ende der Vakuumextraktionsleitung 23 ist mit der Oberseite des Wärmeisoliergehäuses 21 verbunden und ein zweites Ende von dieser ist mit der Vakuumpumpe bzw. Unterdruckpumpe 24 verbunden. Die Vakuumpumpe 24 ist eine Luftextraktionspumpe, die Luft, die innerhalb des Erwärmungsraums KS ist, durch die Vakuumextraktionsleitung 23 zieht. Der Vakuumgrad innerhalb des Erwärmungsraums KS wird durch das Extraktionsvolumen von Luft der Vakuumpumpe 24 bestimmt.
  • Die Rührschaufel bzw. der Rührpropeller 25 ist eine sich drehende Schaufel, die in dem oberen Teil innerhalb des Wärmeisoliergehäuses 21 in einer Höhe vorgesehen ist, in der die Drehwelle von diesem sich in der vertikalen Richtung (der Oben-und-Unten-Richtung) erstreckt. Die Rührschaufel 25 wird durch den Rührmotor 26 angetrieben und rührt bzw. bewegt dadurch Luft innerhalb des Erwärmungsraums KS. Der Rührmotor 26 ist eine Drehantriebseinrichtung, die an der Erwärmungskammer 20 derart vorgesehen ist, dass die Ausgangswelle von diesem parallel zu der vertikalen Richtung (der Oben-und-Unten-Richtung) ist. Der Rührmotor 26 ist an der oberen Außenfläche der Erwärmungskammer 20 vorgesehen und die Ausgangswelle des Rührmotors 26 führt durch die Wand der Erwärmungskammer 20. Die Ausgangswelle des Rührmotors 26 ist mit der Drehwelle der Rührschaufel 25 verbunden, die innerhalb der Erwärmungskammer 20 positioniert ist, ohne die Luftdichtigkeit (die Dichteigenschaft) der Erwärmungskammer 20 zu beschädigen.
  • Obwohl es in 1 nicht gezeigt ist, weist die Wärmebehandlungsvorrichtung M dieser Ausführungsform ein Steuergerät auf, das exklusiv dafür verwendet wird. Das Steuergerät weist einen Betriebsabschnitt bzw. Betätigungsabschnitt, der verwendet wird, dass ein Benutzer verschiedene Bedingungen einer Wärmebehandlung darin eingibt und diese einstellt, und einen Steuerabschnitt auf, der jede Komponente von der Kühlpumpe 4, den Heizgeräten 22, den Zylindern, der Vakuumpumpe 24, dem Ventil 62 und dergleichen basierend auf Steuerprogrammen oder dergleichen steuert, die darin vorab gespeichert sind, und führt dadurch eine Wärmebehandlung des Behandlungsobjekts X in Übereinstimmung mit den eingestellten Informationen aus. Das Steuergerät steuert insbesondere die Kühlpumpe 4 derart, dass die Kühlpumpe 4 einen stetigen Betrieb durchführt, falls sie in einem normalen Zustand ist, wie vorangehend beschrieben ist.
  • Als Nächstes wird der Betrieb (ein Wärmebehandlungsverfahren) der Wärmebehandlungsvorrichtung mit der vorangehenden Konfiguration, insbesondere der Betrieb (ein Kühlbehandlungsverfahren) der Kühlvorrichtung R im Detail beschrieben. Das vorangehende Steuergerät führt hauptsächlich den Betrieb der Wärmebehandlungsvorrichtung basierend auf den eingestellten Informationen aus. Wie es bestens bekannt ist, gibt es eine Anzahl von Arten einer Wärmebehandlung für verschiedene Zwecke. Hiernach wird der Betrieb bzw. die Tätigkeit eines Härtens des Behandlungsobjekts X als ein Beispiel einer Wärmebehandlung besch rieben.
  • Bei einem Härten wird zum Beispiel das Behandlungsobjekt X auf eine Temperatur höher als eine Temperatur T1 erwärmt, wird danach rasch von der Temperatur T1 auf eine Temperatur T2 abgekühlt, wird danach bei der Temperatur T2 für eine Zeitdauer beibehalten und wird danach langsam abgekühlt, wodurch das Härten beendet bzw. vervollständigt ist. Das Behandlungsobjekt X, das in die Zwischentransfervorrichtung H durch den Lade-und Entladeanschluss durch die externe Fördervorrichtung gebracht wurde, wird auf den Erwärmungsraumhubtisch 17 durch zum Beispiel die Tätigkeit des Drückzylinders 15 befördert und wird in den Erwärmungsraum K durch die Tätigkeit des Erwärmungsraumhubzylinders 18 gebracht.
  • Dann wird das Behandlungsobjekt X auf eine Temperatur höher als die Temperatur T1 durch die Heizgeräte 22, die angeschaltet sind, für eine Zeitdauer erwärmt, und eine vorbestimmte Wärmebehandlung wird an dem Behandlungsobjekt X durchgeführt. Danach wird das Behandlungsobjekt X auf den Kühlraummontagetisch 11 durch die Tätigkeit des Erwärmungsraumhubzylinders 18 und die Tätigkeit des Drückzylinders 16 befördert. Dann wird das Behandlungsobjekt X in den Kühlraum RS durch die Tätigkeit des Kühlraumhubzylinders 13 befördert. Während einer Beförderung des Behandlungsobjekts X zwischen dem Transferraum HS, dem Erwärmungsraum KS und dem Kühlraum RS werden diese drei Räume in einem Vakuumzustand beibehalten.
  • Ein vorbestimmter Kühlprozess, nämlich ein Kühlprozess eines Nebelkühlens und eines Tauchkühlens wird an dem Behandlungsobjekt X durchgeführt, das in den Kühlraum RS befördert ist.
  • In einem Fall, in dem das Behandlungsobjekt X an dem Nebelraum RS nebelgekühlt wird, ist das beförderte Behandlungsobjekt X in dem Kühlraum RS untergebracht, und danach wird das Umschaltventil 9a geschlossen und die Umschaltventile 9b werden geöffnet in den Zweigdurchgängen des zweiten Zirkulationsdurchgangs 34, der auf der Abgabeanschlussseite der Kühlpumpe 4 positioniert ist, die einen stetigen Betrieb durchführt, wodurch das Kühlwasser veranlasst wird, durch den ersten Zweigdurchgang 39 zu strömen. Entsprechend werden die Kühldüsen 2 als das Zuführziel des Kühlwassers ausgewählt und Tröpfchen (Nebel) des Kühlwassers werden von den Kühldüsen 2 auf das Behandlungsobjekt X gesprüht. Das heißt, das Behandlungsobjekt X wird durch die Tröpfchen des Kühlwassers, die von den Kühldüsen 2 aus gesprüht werden, nebelgekühlt. In dem Nebelkühlen wird das Kühlwasser, das von den Kühldüsen 2 aus gesprüht wird, kontinuierlich zu dem Kühlwassertank 32 durch den ersten Sammeldurchgang 30 zurückgeführt, der in 2 gezeigt ist.
  • In einem Fall, in dem das Behandlungsobjekt X tauchgekühlt wird bzw. immerisionsgekühlt wird, bevor das Behandlungsobjekt X in dem Kühlraum RS untergebracht ist, werden die Kühldüsen 2 als das Zuführziel des Kühlwassers in der gleichen Art und Weise wie bei dem vorangehenden Nebelkühlen ausgewählt und Tröpfchen des Kühlwassers werden von den Kühldüsen 2 in einem Zustand ausgesprüht, in dem das An-Aus-Ventil 35 geschlossen ist, wodurch das Kühlwasser in dem Kühlraum RS auf ein vorbestimmtes Wasserniveau gespeichert wird. Anschließend wird das Umschaltventil 9a geöffnet und die Umschaltventile 9b werden geschlossen, wodurch die Abgabedüsen 8 als das Zuführziel des Kühlwassers 8 ausgewählt werden. In einem Fall, in dem das Tauchkühlen durchgeführt wird, wird das Kühlwasser nicht von den Kühldüsen 2 aus gesprüht, das Umschaltventil 9a wird geöffnet und die Umschaltventile 9b werden geschlossen, wodurch das Kühlwasser veranlasst wird, durch den zweiten Zweigdurchgang 40 zu strömen, und daher können die Abgabedüsen 8 als das Zuführziel des Kühlwassers ausgewählt werden.
  • Das Kühlmedium wird von den Abgabedüsen 8 aus auf diese Weise zugeführt, wodurch der Kühlraum RS mit dem Kühlwasser gefüllt wird. Nachfolgend wird das Behandlungsobjekt X in dem Kühlraum RS untergebracht, der mit dem Kühlwasser gefüllt ist, wodurch das Tauchkühlen durchgeführt wird. Entsprechend wird das Behandlungsobjekt X in das Kühlwasser eingetaucht und wird rasch auf die Temperatur T2 gekühlt. Das Tauchkühlen wird für eine vorbestimmte Zeitdauer durchgeführt, und während des Tauchkühlens wird das Kühlwasser kontinuierlich von den Abgabedüsen 8 aus in den Kühlraum RS zugeführt, wodurch das Kühlwasser innerhalb des Kühlraums RS vermischt bzw. gerührt wird. Das Kühlwasser, das von dem Verbindungsteil zwischen dem zweiten Sammeldurchgang 31 und dem Kühlraum RS übergeströmt ist, was in 2 gezeigt ist, wird durch den zweiten Sammeldurchgang 31 zu dem Kühlwassertank 32 zurückgeführt. Dann, wenn das Tauchkühlen beendet ist, wird das An-Aus-Ventil 35 geöffnet und das Kühlwasser innerhalb des Kühlraums RS wird durch den ersten Sammeldurchgang 30 in einer kurzen Zeit zu dem Kühlwassertank 32 zurückgeführt, wodurch das Behandlungsobjekt X von einem Zustand eines Eingetauchtseins in das Kühlwasser (das Kühlmedium) zu einem Zustand eines Platziertseins in der Atmosphäre in einer kurzen Zeit umschaltet.
  • Hiernach wird der Betrieb der Kühlvorrichtung R während eines Nebelkühlens für das Behandlungsobjekt X im Detail beschrieben.
  • 3 ist ein Graph, der eine Druckänderung innerhalb des Kühlraums RS und eine Temperaturänderung des Behandlungsobjekts X zeigt, wobei ein Graph, der in dem oberen Teil von 3 positioniert ist, die Druckänderung innerhalb des Kühlraums RS zeigt und ein Graph, der in dem unteren Teil von 3 positioniert ist, die Temperaturänderung des Behandlungsobjekts X zeigt. Hiernach kann der Graph, der in dem oberen Teil von 3 positioniert ist, als 3(a) bezeichnet werden, und der Graph, der in dem unteren Teil von 3 positioniert ist, kann als 3(b) bezeichnet werden. Die horizontalen Achsen von 3(a) und 3(b) zeigen die gleiche seitliche Achse.
  • Das Behandlungsobjekt X, das durch die Erwärmungsvorrichtung auf eine Temperatur höher als die Temperatur T1 erwärmt ist, wird in den Kühlraum RS über die Zwischentransfervorrichtung H gebracht. Wie vorangehend beschrieben ist, werden der Transferraum HS und der Kühlraum RS in einem Vakuumzustand während eines Beförderns des Behandlungsobjekts X beibehalten und der Druck innerhalb des Kühlraums RS in dem Vakuumzustand wird als ein Druck D0 bezeichnet. Die Temperatur des Behandlungsobjekts X, das auf eine Temperatur höher als die Temperatur T1 erwärmt ist, fällt allmählich aufgrund einer Wärmeabstrahlung während der Beförderung.
  • Wenn das Behandlungsobjekt X in den Kühlraum RS gebracht wird, wird eine Öffnung (nicht gezeigt) der Kühlkammer 1, durch die das Behandlungsobjekt X befördert wird, geschlossen, und daher wird der Kühlraum RS in einen abgedichteten Zustand gebracht. Zu dem Zeitpunkt P0, der in 3 gezeigt ist, wird das Ventil 62 der Druckgaszuführvorrichtung RG in Übereinstimmung mit der Steuerung des vorangehenden Steuergeräts geöffnet. Da der Kühlraum RS in einem Vakuumzustand beibehalten wird und das mit Druck beaufschlagte Gas bzw. Druckgas (oder eine Flüssigkeit, die durch ein Kondensieren von Druckgas erlangt wird) in dem Druckgastank 61 gespeichert ist, wenn das Ventil 62 kaum bzw. geringfügig geöffnet ist, wird das Druckgas innerhalb des Druckgastanks 61 durch die Druckgasleitung 63 in den Kühlraum RS zugeführt. Das Druckgas bzw. das mit Druck beaufschlagte Gas wird bei einer konstanten Strömungsrate in den Kühlraum RS zugeführt und der Druck innerhalb des Kühlraums RS erhöht sich allmählich mit dem Verlauf der Zeit (bezugnehmend auf 3(a)). Die Zufuhr des Druckgases wird durchgeführt, bis der Druck innerhalb des Kühlraums RS den zweiten Druckwert D2 erreicht, was nachfolgend beschrieben ist.
  • Zu dem Zeitpunkt P1, bei dem der Druck innerhalb des Kühlraums RS ein erster Druckwert D1 durch eine Zufuhr des Druckgases wird, wird ein erster Sprühschritt gestartet, in dem Kühlwasser (Nebel) von den Kühldüsen 2 auf das Behandlungsobjekt X gesprüht wird. Es ist möglich, dass die Kühlpumpe 4 nicht geeignet arbeitet, falls der Druck innerhalb des Kühlraums RS zu gering ist, und daher wird der erste Druckwert D1 auf einen Druckwert eingestellt, in dem die Kühlpumpe 4 geeignet arbeiten kann und die Kühldüsen 2 geeignet das Kühlwasser versprühen können. Da die Temperatur des Behandlungsobjekts X zu dem Zeitpunkt P1 die Temperatur T1 ist, wird der Kühlprozess für das Behandlungsobjekt X von der Temperatur T1 aus gestartet. Das versprühte Kühlwasser (Nebel) berührt das Behandlungsobjekt X mit einer hohen Temperatur und verdampft daran, wodurch dem Behandlungsobjekt X Wärme durch Verdampfung des Kühlwassers entzogen wird und es dementsprechend gekühlt wird.
  • Bei dem Nebelkühlen dieser Ausführungsform, was dem ersten Sprühschritt folgt, wird ein Temperaturausgleichsschritt (eine Zuführstoppdauer des Kühlmediums) von einem Zeitpunkt P2 zu einem Zeitpunkt P4 durchgeführt. Der Temperaturausgleichsschritt wird durchgeführt, um die Differenz zwischen den Temperaturen des Inneren und der Oberflächentemperatur des Behandlungsobjekts X zu verringern, was durch ein rasches Nebelkühlen verursacht wird. In dem Temperaturausgleichsschritt wird das Sprühen des Kühlwassers von den Kühldüsen 2 gestoppt. In dieser Ausführungsform ist der Druck innerhalb des Kühlraums RS zu dem Zeitpunkt P2 geringer als der Atmosphärendruck. Zu einem Zeitpunkt P3 zwischen dem Zeitpunkt P2 und dem Zeitpunkt P4 erreicht der Druck innerhalb des Kühlraums RS den zweiten Druckwert D2, der geringfügig geringer als der Atmosphärendruck ist, und danach wird der Kühlraum RS zu der Atmosphäre hin geöffnet, wodurch der Druck innerhalb des Kühlraums RS gleich dem Atmosphärendruck wird. Da der zweite Druckwert D2 ein Druck nahe an dem Atmosphärendruck ist, sind der Einfachheit halber in 3(a) der zweite Druckwert D2 und der Atmosphärendruck gezeigt, um als der gleiche Wert zu erscheinen. Der vorangehend beschriebene Temperaturausgleichsschritt wird durchgeführt, wodurch die Differenz zwischen den Temperaturen des Inneren und der Außenfläche des Behandlungsobjekts X verringert wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Uneinheitlichkeit in Eigenschaften des Behandlungsobjekts X und einer Deformation von diesem zu begrenzen.
  • Dem Temperaturausgleichsschritt folgend wird ein zweiter Zuführschritt von dem Zeitpunkt P4 zu einem Zeitpunkt P5 durchgeführt. In dem zweiten Zuführschritt wird ähnlich zu dem ersten Zuführschritt das Kühlwasser (Nebel) von den Kühldüsen 2 auf das Behandlungsobjekt X gesprüht. Der zweite Zuführschritt wird durchgeführt, wodurch das Behandlungsobjekt X auf die Temperatur T2 gekühlt wird. Das Behandlungsobjekt X wird von dem Zeitpunkt P5, bei dem die Temperatur des Behandlungsobjekts X die Temperatur T2 ist, langsam gekühlt und dadurch ist das Nebelkühlen dieser Ausführungsform beendet.
  • Als Nächstes wird der Betrieb des Druckstabilisators RA während des vorangehend beschriebenen Nebelkühlens beschrieben.
  • In dem Nebelkühlen, das vorangehend unter Verwendung von 3 beschrieben ist, wird der Druck innerhalb des Kühlraums RS zu dem Zeitpunkt P2, an dem der Temperaturausgleichsschritt gestartet wird, geringer als der Atmosphärendruck oder der zweite Druckwert D2. In einem Fall, in dem die Oberfläche des Behandlungsobjekts X mit Vertiefungen oder dergleichen versehen ist, kann das Kühlwasser in den Vertiefungen oder dergleichen zu der Zeit gespeichert werden, wenn der erste Sprühschritt beendet ist. Zu dem Zeitpunkt P2 kann das Behandlungsobjekt X eine ausreichende Temperatur haben, um das Kühlwasser in Abhängigkeit von den Temperaturprofilen des Kühlprozesses für das Behandlungsobjekt X zu verdampfen.
  • Falls eine große Menge von Kühlwasser an dem Behandlungsobjekt X anhaftet und die Temperatur des Behandlungsobjekts X zu dem Zeitpunkt P2 hoch ist, an dem der Temperaturausgleichsschritt gestartet ist, wird in dem Temperaturausgleichsschritt Dampf weiter durch ein Verdampfen des Kühlwassers erzeugt, das an dem Behandlungsobjekt X anhaftet. Im Gegensatz dazu stoppt das Sprühen des Kühlwassers von den Kühldüsen 2 und der Dampf, der von dem Behandlungsobjekt X erzeugt wird, verbleibt innerhalb des Kühlraums RS ohne durch das Kühlwasser gekühlt zu werden, das von den Kühldüsen 2 zugeführt wird. Deshalb kann der Druck innerhalb des Kühlraums RS aufgrund des erzeugten Dampfes unerwartet und scharf steigen, und eine unvorteilhafte bzw. ungewünschte Situation, wie zum Beispiel ein Notaus der Wärmebehandlungsvorrichtung M oder der Kühlvorrichtung R kann verursacht werden aufgrund des Anstiegs des Drucks innerhalb des Kühlraums RS.
  • Jedoch weist die Kühlvorrichtung R dieser Ausführungsform den Druckstabilisierer RA auf, und das Steuergerät 53 des Druckstabilisierers RA vergleicht ein Messergebnis (einen Druckwert), das von dem Drucksensor 51 aus eingegeben wird und den Druck innerhalb des Kühlraums RS bezeichnet, mit dem zweiten Druckwert D2 (einem Schwellenwert) in vorbestimmten Zeitintervallen. Deshalb, selbst wenn der Druck innerhalb des Kühlraums RS scharf ansteigt, wenn das Messergebnis höher als oder gleich wie der zweite Druckwert D2 wird, öffnet das Steuergerät 53 das Druckentlastungsventil 52. Da der innere und äußere Bereich des Kühlraums RS miteinander durch den zweiten Sammeldurchgang 31 und den Auslassanschluss 31a in Verbindung stehen, wenn das Druckentlastungsventil 52 geöffnet ist, wird der Druck innerhalb des Kühlraums RS problemlos gleich dem Atmosphärendruck. Daher, selbst wenn Dampf in dem Druckausgleichsschritt dieser Ausführungsform durch eine Verdampfung des Kühlwassers, das an dem Behandlungsobjekt X anhaftet, weiterhin erzeugt wird, ist es möglich, den Druck innerhalb des Kühlraums RS an einem Übersteigen des Atmosphärendrucks zu hindern. Folglich kann ein Notaus bzw. Notfallstopp der Wärmebehandlungsvorrichtung M oder der Kühlvorrichtung R verhindert werden, und daher kann eine hohe Verarbeitungseffizienz des Behandlungsobjekts beibehalten werden.
  • Eine kurze Zeit (ein Zeitversatz) kann von der Druckmessung des Drucksensors 51 zu der Öffnungsbewegung des Druckentlastungsventils 52 notwendig sein. Entsprechend ist der zweite Druckwert D2 auf einen Wert niedriger als der Atmosphärendruck eingestellt, um zuverlässig den Druck innerhalb des Kühlraums RS an einem Übersteigen des Atmosphärendrucks zu hindern. Der zweite Druckwert D2 kann in Anbetracht des vorangehend genannten Zeitversatzes oder dergleichen geeignet eingestellt sein.
  • Da es schwierig ist, einen Fall vorwegzunehmen, in dem ein scharfer Anstieg des Drucks innerhalb des Kühlraums RS auftritt, wird der Vergleich eines Messergebnisses (ein Druckwert) des Drucksensors 51 mit dem zweiten Druckwert D2 (ein Schwellenwert) durch das Steuergerät 53 in vorbestimmten Zeitintervallen durchgeführt. Deshalb, selbst wenn der Druck innerhalb des Kühlraums RS allmählich mit einem Verlauf der Zeit steigt, wie in 3(a) gezeigt ist, ohne ein scharfes Erhöhen, öffnet das Steuergerät 53 das Druckentlastungsventil 52, wenn der Druck innerhalb des Kühlraums RS höher als oder gleich wie der zweite Druckwert D2 ist, und daher werden der innere und äußere Bereich des Kühlraums RS miteinander durch das Druckentlastungsventil 52 und dergleichen in Verbindung gesetzt. Das heißt, in dem normalen Kühlprozess, in dem sich der Druck innerhalb des Kühlraums RS nicht scharf erhöht, wenn der Druck innerhalb des Kühlraums RS den zweiten Druckwert D2 erreicht, wird das Öffnen des Kühlraums RS zu der Atmosphäre hin ebenfalls durch das Druckentlastungsventil 52 durchgeführt.
  • Gemäß dieser Ausführungsform weist die Kühlvorrichtung R das Druckentlastungsventil 52 auf, das in dem zweiten Sammeldurchgang 31 vorgesehen ist, der mit dem Kühlraum RS verbunden ist, und veranlasst den Druck innerhalb des Kühlraums RS, um gleich dem Atmosphärendruck zu sein, wenn das Druckentlastungsventil 52 geöffnet ist. Deshalb wird, wenn der Druck innerhalb des Kühlraums RS hoch wurde, das Druckentlastungsventil 52 geöffnet, wodurch der Druck innerhalb des Kühlraums RS veranlasst wird, gleich dem Atmosphärendruck zu sein, und daher ist es möglich, einen ungeeigneten Anstieg des Drucks innerhalb des Kühlraums RS an einem Übersteigen des Atmosphärendrucks zu hindern. Außerdem ist es gemäß dieser Ausführungsform, da das Druckentlastungsventil 52 in dem gewöhnlicher Weise installierten zweiten Sammeldurchgang 31 (eine Überströmleitung) vorgesehen ist, möglich, einen Anstieg des Drucks innerhalb des Kühlraums RS, der den Atmosphärendruck übersteigt, ohne eine übermäßige Modifikation der Kühlvorrichtung R zu verhindern.
  • Hierzuvor ist eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorangehende Ausführungsform begrenzt. Die Form, die Kombination oder dergleichen von jeder Komponente, die in der vorangehenden Ausführungsform gezeigt ist, ist ein Beispiel, und eine Hinzufügung, Weglassung, Ersatz oder andere Modifikationen einer Konfiguration basierend auf einer Entwurfsanforderung oder dergleichen kann innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung angenommen werden. Zum Beispiel können die folgenden Modifikationen angenommen werden.
  • (1) In der vorangehenden Ausführungsform ist das Druckentlastungsventil 52 an dem zweiten Sammeldurchgang 31 angebracht, der eine Überströmleitung ist, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf begrenzt. Zum Beispiel kann das Druckentlastungsventil 52 in einem Auslassrohr bzw. einer Auslassleitung (eine Leitung, die in der Lage ist, den inneren und äußeren Bereich des Kühlraums RS miteinander in Verbindung zu bringen, nicht gezeigt), die in der Kühlvorrichtung R vorgesehen ist, vorgesehen sein, Dampf innerhalb des Kühlraums RS kann in den äußeren Bereich von diesem durch das Auslassrohr bzw. die Auslassleitung abgegeben werden, und daher kann der Druck innerhalb des Kühlraums RS veranlasst werden, gleich dem Atmosphärendruck zu sein. Ohne eine Verwendung von Leitungen kann eine Öffnung in der Wand des Kühlraums RS (der Kühlkammer 1) vorgesehen sein und kann mit dem Druckentlastungsventil 52 versehen sein.
  • (2) In der vorangehenden Ausführungsform ist das Ventil 62 in einem Teil der Route der Druckgasleitung 63 vorgesehen, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann in einem Fall, in dem die Zuführgeschwindigkeit von Druckgas von dem Druckgastank 61 in den Kühlraum RS erhöht werden muss, eine Zuführpumpe bzw. Versorgungspumpe, die Druckgas zu dem Kühlraum RS hin abgibt, in einem Teil der Route der Druckgasleitung 63 anstelle des Ventils 62 oder zusätzlich zu dem Ventil 62 vorgesehen sein. Wenn die Versorgungspumpe während einer Zufuhr des Druckgases betrieben wird, kann die Zufuhrgeschwindigkeit des Druckgases erhöht werden.
  • (3) Bei dem Nebelkühlen der vorangehenden Ausführungsform ist der Druck innerhalb des Kühlraums RS niedriger als der Atmosphärendruck zu dem Zeitpunkt P2, zu dem der Temperaturausgleichsschritt gestartet wird. Jedoch kann der zweite Zuführschritt zu der Zeit gestartet werden, zu der der Druck innerhalb des Kühlraums RS bereits gleich dem Atmosphärendruck wurde. Das heißt, während einer Durchführung des ersten Sprühschritts kann der Druck innerhalb des Kühlraums RS den zweiten Druckwert D2 erreichen, und als ein Ergebnis kann der Druck innerhalb des Kühlraums RS gleich dem Atmosphärendruck werden.
  • (4) Bei dem Nebelkühlen der vorangehenden Ausführungsform ist der Temperaturausgleichsschritt, der eine Zuführstoppdauer von Kühlmittel in den Kühlraum RS ist, einmal während eines Kühlens des Behandlungsobjekts X vorgesehen. Jedoch kann eine Vielzahl von Zuführstoppdauern eines Kühlmittels während eines Kühlens des Behandlungsobjekts X vorgesehen sein. Das heißt Kühlmittelsprühschritt können intermittierend durchgeführt werden. Mit anderen Worten können der Sprühschritt und der Temperaturausgleichsschritt abwechselnd durchgeführt werden.
  • (5) Obwohl Wasser für das Kühlmedium in der vorangehenden Ausführungsform verwendet wird, können alternative Chlorfluorkohlenstoffe, organische Lösungsmittel und dergleichen für das Kühlmedium verwendet werden.
  • (6) Obwohl die Wärmebehandlungsvorrichtung M in der vorangehenden Ausführungsform beschrieben ist, kann die vorliegende Offenbarung auf eine Kühlvorrichtung angewendet werden, die keine Erwärmungsvorrichtung bzw. Heizvorrichtung hat. In diesem Fall weist die Kühlvorrichtung die Druckgaszuführvorrichtung RG, das Druckentlastungsventil 52, den Drucksensor 51, das Steuergerät 53 und dergleichen auf.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Offenbarung kann für eine Wärmebehandlungsvorrichtung und eine Kühlvorrichtung verwendet werden, die Kühlmittel auf ein Behandlungsobjekt sprüht und es dementsprechend kühlt.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Kühldüse
    4
    Kühlpumpe
    8
    Abgabedüse
    30
    erster Sammeldurchgang
    31
    zweiter Sammeldurchgang (Überströmleitung)
    32
    Kühlwassertank
    33
    erster Zirkulationsdurchgang
    34
    zweiter Zirkulationsdurchgang
    37
    Wärmetauscher
    38
    Konstantströmungsventil
    42
    Einspritzdüse
    M
    Wärmebehandlungsvorrichtung
    R
    Kühlvorrichtung
    RH
    Kühlvorrichtungshauptkörper
    RJ
    Kühlmediumzirkulator
    RS
    Kühlraum
    K1
    Erwärmungsvorrichtung
    K2
    Erwärmungsvorrichtung
    X
    Behandlungsobjekt
    RA
    Druckstabilisierer
    51
    Drucksensor
    52
    Druckentlastungsventil
    53
    Steuergerät
    31a
    Auslassanschluss
    RG
    Druckgaszuführvorrichtung (Druckgasversorger)
    61
    Druckgastank
    62
    Ventil
    63
    Druckgasleitung

Claims (6)

  1. Wärmebehandlungsvorrichtung (M), die Folgendes aufweist: eine Erwärmungsvorrichtung (K1, K2), die ein Behandlungsobjekt (X) erwärmt; eine Kühlvorrichtung (R) mit einem Kühlraum (RS), der das Behandlungsobjekt (X) unterbringt, das durch die Erwärmungsvorrichtung (K1, K2) erwärmt ist, und in den ein Kühlmedium zugeführt wird, das zum Kühlen des Behandlungsobjekts (X) verwendet wird, wobei der Kühlraum (RS) gestaltet ist, um einen Vakuumzustand in sich zu halten; eine Druckgaszuführeinrichtung (RG), die Druckgas in den Kühlraum (RS) zuführt; ein Druckentlastungsventil (52), das einen inneren und äußeren Bereich des Kühlraums (RS) miteinander in Verbindung bringt, um den Kühlraum (RS) zur Atmosphäre hin zu öffnen, wenn das Druckentlastungsventil (52) geöffnet ist; einen Drucksensor (51), der einen Druck innerhalb des Kühlraums (RS) misst; und ein Steuergerät (53), das das Druckentlastungsventil (52) derart steuert, dass das Druckentlastungsventil (52) geöffnet wird, wenn ein Messergebnis des Drucksensors (51) höher als oder gleich wie ein Schwellenwert ist, der auf einen Wert eingestellt ist, der kleiner als jener des Atmosphärendrucks ist, wobei die Kühlvorrichtung (R) gestaltet ist, um das Kühlmedium in den Kühlraum (RS) zuzuführen, während sie den Druck in dem Kühlraum (RS) steigen lässt durch ein Zuführen des Druckgases von der Druckgaszuführeinrichtung (RG) in den Kühlraum (RS), der in dem Vakuumzustand gehalten ist, und wobei die Kühlvorrichtung (R) derart gestaltet ist, dass zumindest eine Zuführstoppdauer des Kühlmediums in dem Kühlraum (RS) während eines Kühlens des Behandlungsobjekts (X) vorgesehen ist.
  2. Wärmebehandlungsvorrichtung (M) nach Anspruch 1, wobei eine Leitung (31), die in der Lage ist, den inneren und äußeren Bereich des Kühlraums (RS) miteinander in Verbindung zu bringen, mit dem Kühlraum (RS) verbunden ist, und wobei das Druckentlastungsventil (52) in der Leitung (31) vorgesehen ist und in der Lage ist, die Leitung (31) zu schließen.
  3. Wärmebehandlungsvorrichtung (M) nach Anspruch 2, wobei die Leitung (31) eine Überströmleitung ist, durch die das Kühlmedium von dem Kühlraum (RS) abgeführt wird.
  4. Wärmebehandlungsvorrichtung (M) nach einem von Ansprüchen 1 bis 3, wobei die Kühlvorrichtung (R) ferner eine Kühldüse (2) aufweist, die das Kühlmedium auf das Behandlungsobjekt (X) in dem Kühlraum (RS) sprüht.
  5. Kühlvorrichtung (R), die Folgendes aufweist: einen Kühlraum (RS), der ein Behandlungsobjekt (X) unterbringt und in den ein Kühlmedium zugeführt wird, das zum Kühlen des Behandlungsobjekts (X) verwendet wird, wobei der Kühlraum (RS) gestaltet ist, um einen Vakuumzustand in sich zu halten; eine Druckgaszuführvorrichtung (RG), die Druckgas in den Kühlraum (RS) zuführt; ein Druckentlastungsventil (52), das einen inneren und äußeren Bereich des Kühlraums (RS) miteinander in Verbindung bringt, um den Kühlraum (RS) zur Atmosphäre hin zu öffnen, wenn das Druckentlastungsventil (52) geöffnet ist; einen Drucksensor (51), der einen Druck innerhalb des Kühlraums (RS) misst; ein Steuergerät (53), das das Druckentlastungsventil (52) derart steuert, dass das Druckentlastungsventil (52) geöffnet wird, wenn ein Messergebnis des Drucksensors (51) höher als oder gleich wie ein Schwellenwert ist, der auf einen Wert eingestellt ist, der kleiner als jener des Atmosphärendrucks ist, wobei die Kühlvorrichtung (R) gestaltet ist, um das Kühlmedium in den Kühlraum zuzuführen, während sie den Druck in dem Kühlraum (RS) steigen lässt durch ein Zuführen des Druckgases von der Druckgaszuführeinrichtung (RG) in den Kühlraum (RS), der in dem Vakuumzustand gehalten ist.
  6. Kühlvorrichtung (R) nach Anspruch 5, ferner mit einer Kühldüse (2), die das Kühlmedium auf das Behandlungsobjekt (X) in dem Kühlraum (RS) sprüht.
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