JP2000266472A - 高温炉の扉開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炉扉板の開閉用スペースを少なくして作業能
率の向上を図り、炉扉板による火傷や挟み込みなどの危
険から作業者を防護し、炉扉板の開閉による熱効率の低
下や熱処理室内における温度分布の不均一を防止し、炉
扉板の開閉操作を円滑にすることを可能にする高温炉の
扉開閉装置を提供する。 【解決手段】 外郭体１内に収容させた熱処理室を含む
高温炉の炉本体３の前面開口部に横開き戸形式の開閉扉
４を装着させ、外郭体１内には開閉扉４の扉収納部５
と、案内部材６で摺動部材７が前後方向へ移動可能なス
ライド機構８を設け、摺動部材７に開閉扉４の回動支点
軸１０を枢着させ、回動支点軸１０を開閉扉４の前面よ
り内方位置に設け、横開きした開閉扉４をスライド機構
８によって外郭体１内の扉収納部５に収納させるように
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばバッチ式熱
処理炉、乾燥炉、流気式熱処理炉、電気炉等のように産
業用に利用される高温炉における扉開閉装置に係り、特
に炉体が大型で且つ高温での使用に適合するように耐火
性素材で構成された重量扉に適用すると効果的な高温炉
の扉開閉装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の高温炉における扉開閉装置で
は、蝶番を介して炉本体側に炉扉板が枢着された横開き
戸形式のものが多く採用されているが、次に述べるよう
な改善を必要とする幾つかの課題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】１．炉本体側の熱処理
室に収容される被処理物を出し入れするために炉扉板を
開閉するが、その際には炉本体側の前方に広いスペース
が必要であるから、設置場所や設置方向に制約を受ける
不具合があり、また開いた炉扉板が被処理物を出し入れ
する際に邪魔になって作業能率を低下させる恐れもあ
る。

【０００４】２．炉扉板の内面は高温であるから、被処
理物を出し入れする際に開いた炉扉板の内面に作業者が
誤って接触すると火傷する恐れがあり、また炉扉板を閉
める際に誤って手などが挟み込まれる恐れもあり、これ
らの事故を防止するためにカバーやストッパーなどによ
る防護手段を格別に施す必要があった。

【０００５】３．熱効率を良くしたり熱処理室内の温度
分布を均一に保持するためには、炉扉板による密閉度を
高くすることが望ましいが、そのために炉本体側に対す
る炉扉板の取付け精度を高めると、熱変形や熱膨張によ
って開閉動作が円滑に行われなくなる恐れもあり、双方
の要求を満足させることができなかった。

【０００６】４．片持ち状態で蝶番に過大な荷重が掛か
ること、重心が前方に移動して大きく変化することなど
により、経時変化で炉扉の開閉動作が円滑に行われなく
なったり、閉じた際における炉扉板による密閉度が悪く
なって熱効率の低下や熱処理室内の温度分布を不均一に
する恐れもある。

【０００７】そこで本発明では、これらの従来技術にお
ける課題を解決するものであって、特に炉扉板の開閉
用スペースを少なくして作業能率の向上を図ること、
炉扉板による火傷や挟み込みなどの危険から作業者を防
護すること、炉扉板の開閉による熱効率の低下や熱処
理室内における温度分布の不均一を防止すること、炉
扉板の開閉操作を円滑にすること、などを可能にする高
温炉の扉開閉装置を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による高温炉の扉
開閉装置は、外郭体内に収容させた熱処理室を含む高温
炉の炉本体の前面開口部に、当該前面開口部を密閉する
態様で横開き戸形式の開閉扉を装着させ、前記熱処理室
に対して被処理物を出し入れする際に前記開閉扉を開閉
する装置である。

【０００９】前記扉開閉装置における前記外郭体内に
は、前記炉本体の少なくとも一方側壁の外側に前記開閉
扉の扉収納部を設けると共に、当該扉収納部の外側に前
記炉本体の側壁に沿った案内部材によって摺動部材が前
後方向へ移動可能なスライド機構を設け、前記摺動部材
に前記開閉扉の回動支点軸を枢着させ、当該回動支点軸
を前記開閉扉の前面より内方位置に設けた構成である。
（請求項１）

【００１０】請求項１の扉開閉装置によると、横開き戸
式に開扉した開閉扉を前後方向のスライド機構によっ
て、外郭体内に設けた扉収納部へ一連の作動で容易に収
納させることができ、これによって炉の前方から作業の
支障となる開閉扉が取り除かれるので、作業能率の向上
に寄与すると共に炉の設置場所や設置方向に対する自由
度も向上すると共に、作業者が加熱した開閉扉に接触し
て火傷をする事故も未然に防止することができる。

【００１１】また請求項１の扉開閉装置によると、摺動
部材に枢着させる回動支点軸を開閉扉の前面より内方位
置に設けたことにより、開閉扉の回転角度を９０度にす
る以前の状態でも、斜め方向から押し込むようにして扉
収納部内へ円滑に収納させることができる。

【００１２】請求項１の扉開閉装置における前記スライ
ド機構は、前記案内部材である上下へ平行状に配置され
た案内シャフトと、当該案内シャフトに摺動可能に装着
された前記摺動部材である移動体と、当該移動体に取り
付けて前記開閉扉の回動支点軸を枢着させる軸受部材と
で構成する形態を採ることができる。（請求項２）

【００１３】請求項２の扉開閉装置によると、横開きす
る開閉扉は回動支点軸側がスライド機構で確実に安定支
持され、上下へ平行状に配置された案内シャフトに沿っ
た移動体に伴われて、開閉扉を前後方向へ円滑で且つ安
全にスライドさせて外郭体内に設けた扉収納部に対して
出し入れすることができる。

【００１４】請求項１又は２の扉開閉装置における前記
開閉扉は、前記炉本体の前面開口部を密閉する炉扉板
と、当該炉扉板から前記扉収納部へ突設された上下一対
の支持アームと、前記支持アームとは反対側で前記炉扉
板に取付けた取っ手と、当該取っ手の近傍で前記炉扉板
を前記炉本体又は外郭体に着脱可能に係止する係止保持
部とで構成され、前記支持アーム間に前記回動支点軸を
架設状態で枢着して前記スライド機構と連結する形態を
採ることができる。（請求項３）

【００１５】請求項３の扉開閉装置によると、開閉扉の
回転半径を小さくすることが可能であり、開閉する際に
炉本体の前方へ炉扉板が突出する長さを短くすることが
できるので、作業能率の向上に寄与すると共に炉の設置
場所や設置方向に対する自由度も向上する。

【００１６】請求項１〜３の扉開閉装置における前記外
郭体には、前記扉収納部及びスライド機構の前面側に配
置させ、当該扉収納部内へ収容させた前記開閉扉の前方
を被覆する補助開閉扉を装着させた形態を採ることがで
きるが（請求項４）、これによって作業者に対する安全
性を一段と向上させることができる。

【００１７】請求項４の扉開閉装置における前記補助開
閉扉は、一端側を前記外郭体の側壁に枢着して前記開閉
扉の支持アーム前方に配置させ、前記開閉扉の開扉に連
動して同時に開扉させるように構成する形態を採ること
ができるが（請求項５）、これは補助開閉扉の開扉操作
を忘れた際の保護策であって、且つ補助開閉扉の開扉操
作を容易にすることができる。

【００１８】請求項１〜５の扉開閉装置における前記開
閉扉の裏面には、前記熱処理室の開口縁部に密接する態
様で当該熱処理室の前面開口部を被覆する耐熱性断熱材
による凸状の気密保持部材を設けた形態を採ることがで
きる。（請求項６）

【００１９】請求項６の扉開閉装置によると、開閉扉が
組立精度や開閉時の歪みによって熱処理室の前面開口部
に対して多少の寸法誤差を生じても、凸状の気密保持部
材が熱処理室の開口縁部に密接して前面開口部を被覆す
るので、熱処理室の前面開口部と開閉扉との相対的な隙
間を小さくして密閉度を高め、熱処理室内における温度
分布を均一にすると共に、熱によって変形や膨張した際
には凸状の気密保持部材が前後方向に移動して隙間を生
じさせないように適合し、熱処理室を気密性が高く熱効
率の良い環境に維持することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明による高温炉の扉開閉装置
に付いて、その望ましい実施形態を示す図１〜４に基づ
いて詳細に説明するが、図１は扉開閉装置を含む高温炉
の正面図を示し、図２〜４は高温炉の平面図であって、
図２は開閉扉を閉扉した状態を示し、図３は閉扉又は開
扉途中の状態を示し、図４は開扉した開閉扉を収納部内
へ収納させた状態をそれぞれ示す。

【００２１】高温炉の扉開閉装置は、外郭体１内に収容
させた熱処理室２を含む高温炉の炉本体３の前面開口部
に、当該前面開口部を密閉する態様で横開き戸形式の開
閉扉４を装着させ、熱処理室２に対して被処理物を出し
入れする際に開閉扉３を開閉する装置であって、炉本体
３としては例えば熱源部側で生成した加熱気体を熱処理
室２に導入して攪拌混合状態で循環させる流気式熱処理
炉などに高温炉に適用されるが、その内部構造は本件出
願人が先に提案して特開平７−３１３８６１号公報にも
開示されているので、詳細な説明は省略する。

【００２２】外郭体１は、前面が開口する方形の箱体を
耐熱性資材によって形成したものであり、外郭体１内に
は、炉本体３の少なくとも一方側壁の外側には開閉扉４
の扉収納部５を設けると共に、扉収納部５の外側には炉
本体３の側壁に沿った案内部材６によって摺動部材７が
前後方向へ移動可能なスライド機構８を設け、摺動部材
７に開閉扉４の回動支点軸９を枢着させ、回動支点軸９
を開閉扉４の前面より内方位置に設けた構成である。

【００２３】スライド機構８は、前後の両端が外郭体１
に支持されて上下へ平行状に配置された案内シャフト
６，６（発明で云う案内部材）と、案内シャフト６，６
に摺動可能に装着された移動体７，７（発明で云う摺動
部材）と、移動体７，７に取り付けて開閉扉４の回動支
点軸９を枢着させる軸受筒１０，１０（発明で云う軸受
部材）とを主要な構成部材としている。

【００２４】案内部材である案内シャフト６，６は、前
後の両端に設けた支持金具１１を介して外郭体１の側壁
内面にそれぞれ固着され、摺動部材を構成する移動体
７，７は、案内シャフト６，６の外周に所定間隔で嵌装
した２体の摺動筒の間を連結板１２で連結させ、連結板
１２には回動支点軸９を枢着する軸受部材である軸受筒
１０，１０が固着されている。

【００２５】開閉扉４は、熱処理室２を含む炉本体３の
前面開口部を密閉する炉扉板４Ａと、炉扉板４Ａから扉
収納部５へ突設された上下一対の支持アーム１３，１３
と、支持アームとは反対側で炉扉板４Ａに取付けた取っ
手１４と、取っ手１４の近傍で炉扉板４Ａを炉本体３又
は外郭体１（図示では炉本体３）に着脱可能に係止する
係止保持部１５とで構成され、支持アーム１３，１３間
に回動支点軸９を架設状態で枢着して摺動部材７の移動
体７，７と連結する。

【００２６】炉扉板４Ａは横幅が炉本体３の横幅とほぼ
同寸法に設定され、支持アーム１３，１３は基部側を連
結する連結部１７を介して炉扉板４Ａに固着された全体
形状がコ字状で、当該支持アーム１３の先端側には回動
支点軸９を枢着する軸受孔を形成して炉扉板４Ａの前面
より内側に取り付け、これにより回動支点軸９を炉扉板
４Ａの前面より内側へ後退した位置に設定している。

【００２７】取っ手１４は、上下に配置して炉扉板４Ａ
に固着した取付け具１６，１６の間に架設状態で取り付
けられ、当該取付け具１６には炉本体３に固着した係止
受け具１７と着脱可能に係止する係止保持部１５が設け
られている。

【００２８】外郭体１には、扉収納部５及びスライド機
構８の前面側に配置して当該扉収納部５内へ収容させた
開閉扉４の前方を被覆する補助開閉扉１８を装着させて
おり、この補助開閉扉１８は開閉扉４の開閉と無関係に
独立して開閉させる形態も採り得るが、図示の補助開閉
扉１８では一端側を外郭体１の側壁に蝶番１９を介して
枢着して開閉扉４の支持アーム１３前方に配置させ、開
閉扉４の開扉に連動して同時に開扉させるように構成し
ている。

【００２９】開閉扉４には、開閉扉が組立精度や開閉時
の歪みによって熱処理室の前面開口部に対して多少の寸
法誤差を生じた場合や、熱によって炉扉板４Ａが変形や
膨張して前後方向に移動して隙間を生じようとした場合
に、熱処理室に対する気密度が低下したり開閉操作が円
滑に行われなくなることを防止するために、気密保持部
材２０を設けている。

【００３０】気密保持部材２０は、熱処理室２の開口縁
部に密接する態様で前面開口部を被覆するように、耐熱
性断熱材によって凸状に形成して炉扉板４Ａの裏面に設
け、当該気密保持部材２０は例えば図示のように外周に
テーパ面を形成し、当該テーパ面が熱処理室２の開口縁
部に密接する状態で熱処理室２内へ突出させて前面開口
部を被覆する形態を採ることができる。

【００３１】これにより、熱処理室２の前面開口部と炉
扉板４Ａとの相対的な隙間を小さくして密閉度を高め、
熱処理室２内における温度分布を均一にすると共に、熱
によって変形や膨張した際には凸状の気密保持部材２０
が前後方向に移動して隙間を生じさせないように適合
し、熱処理室２を気密性が高く熱効率の良い環境に維持
することができる。

【００３２】以上の扉開閉装置は、図２で示す開閉状態
から取っ手１４を把持して引き下げると、係止保持具１
５が係止受け具１７から外れて取っ手１４を手前に引く
と、開閉扉４は炉扉板４Ａの取っ手１４側が順次引き出
されて平面上から見ると傾斜状態になるが、引き出され
た開閉扉４の回転角度αが４５度以上になった状態で軸
線方向βに押圧すると、支持アーム１３及び回動支点軸
９を介して開閉扉４に枢着されているスライド機構８の
移動体７，７（摺動部材）が後方へ移動し、当初は図３
の状態で最終的には図４の状態に移行して扉収納部５内
に開閉扉４全体が収納される。

【００３３】また、開閉扉４を開きながら同時に案内シ
ャフト６，６（案内部材）と平行方向γに押圧すると、
回転角度αが４５度以下の状態でも同様に開閉扉４を扉
収納部５内に収納させることができ、何れの場合でも開
閉扉４をスライドさせることによって、回転角度αが９
０度になる以前に開閉扉４の収納作業が開始されると共
に、炉本体３から前方に突出する開閉扉４の長さを短く
することができるので、設置場所や設置方向に対する制
約が緩和される。

【００３４】なお、本発明は要旨の範囲内に於て各種の
変形を採り得るものであり、例えば図示の実施形態では
開閉扉を片開きするものについて例示したが、炉本体の
両側に同様な構造によるスライド機構と扉収納部をそれ
ぞれ左右対向状に配置すると共に、炉扉板を中央で２分
して両開き（観音開き）する実施形態も可能であり、こ
の場合には炉本体を収容する外郭体の奥行きを短尺にで
き且つ炉本体の前方における開閉扉の突出を一段と少な
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による高温炉の扉開閉装置の実施形態を
示す正面図。

【図２】図１の扉開閉装置の平面図であって、開閉扉の
閉扉状態における平面図。

【図３】図１の扉開閉装置の平面図であって、開閉扉の
開閉途中状態における平面図。

【図４】図１の扉開閉装置の平面図であって、開閉扉を
扉収納部に収納した状態における平面図。

【符号の説明】

１ 外郭体 ２ 熱処理室 ３ 炉本体 ４ 開閉扉 ４Ａ 炉扉板 ５ 扉収納部 ６ 案内部材 ６，６ 案内シャフト（案内部材） ７，７ 移動体（摺動部材） ８ スライド機構 ９ 回動支点軸 １０ 軸受筒（軸受部材） １１ 支持金具 １２ 連結板 １３ 支持アーム １４ 取っ手 １５ 係止保持部 １６ 取付け具 １７ 係止受け具 １８ 補助開閉扉 １９ 蝶番 ２０ 気密保持部材

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外郭体内に収容させた熱処理室を含む高
   温炉の炉本体の前面開口部に、当該前面開口部を密閉す
   る態様で横開き戸形式の開閉扉を装着させ、前記熱処理
   室に対して被処理物を出し入れする際に前記開閉扉を開
   閉する装置であって、 前記外郭体内には、前記炉本体
   の少なくとも一方側壁の外側に前記開閉扉の扉収納部を
   設けると共に、当該扉収納部の外側に前記炉本体の側壁
   に沿った案内部材によって摺動部材が前後方向へ移動可
   能なスライド機構を設け、前記摺動部材に前記開閉扉の
   回動支点軸を枢着させ、当該回動支点軸を前記開閉扉の
   前面より内方位置に設けたことを特徴とする高温炉の扉
   開閉装置。
2. 【請求項２】 前記スライド機構は、前記案内部材であ
   る上下へ平行状に配置された案内シャフトと、当該案内
   シャフトに摺動可能に装着された前記摺動部材である移
   動体と、当該移動体に取り付けて前記開閉扉の回動支点
   軸を枢着させる軸受部材とで構成する請求項１に記載し
   た高温炉の扉開閉装置。
3. 【請求項３】 前記開閉扉は、前記炉本体の前面開口部
   を密閉する炉扉板と、当該炉扉板から前記扉収納部へ突
   設された上下一対の支持アームと、前記支持アームとは
   反対側で前記炉扉板に取付けた取っ手と、当該取っ手の
   近傍で前記炉扉板を前記炉本体又は外郭体に着脱可能に
   係止する係止保持部とで構成され、前記支持アーム間に
   前記回動支点軸を架設状態で枢着して前記スライド機構
   と連結する請求項１又は２に記載した高温炉の扉開閉装
   置。
4. 【請求項４】 前記外郭体には、前記扉収納部及びスラ
   イド機構の前面側に配置させ、当該扉収納部内へ収容さ
   せた前記開閉扉の前方を被覆する補助開閉扉を装着させ
   た請求項１〜３の何れかに記載した高温炉の扉開閉装
   置。
5. 【請求項５】 前記補助開閉扉は、一端側を前記外郭体
   の側壁に枢着して前記開閉扉の支持アーム前方に配置さ
   せ、前記開閉扉の開扉に連動して同時に開扉させるよう
   に構成する請求項４に記載した高温炉の扉開閉装置。
6. 【請求項６】 前記開閉扉の裏面には、前記熱処理室の
   開口縁部に密接する態様で当該熱処理室の前面開口部を
   被覆する耐熱性断熱材による凸状の気密保持部材を設け
   た請求項１〜５の何れかに記載した高温炉の扉開閉装
   置。