JP2003314963A

JP2003314963A - 熱風循環式オーブン

Info

Publication number: JP2003314963A
Application number: JP2002121047A
Authority: JP
Inventors: Shinji Minami; 伸治南
Original assignee: Koyo Thermo Systems Co Ltd
Current assignee: JTEKT Thermo Systems Corp
Priority date: 2002-04-23
Filing date: 2002-04-23
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2022-04-23
Also published as: JP4054597B2

Abstract

(57)【要約】【課題】被処理物を連続してバッチ処理する場合で
も、加熱室の寿命を損なうことなく被処理物のバッチ処
理時間を短くすることができる熱風循環式オーブンを提
供する。【解決手段】加熱室３の下方にロード室４を設け、さ
らにロード室４と別個に構成した投入・取出室内に熱処
理後の被処理物を冷却する冷却部を設ける。この冷却部
で熱処理後の被処理物を冷却している間に、制御部１２
は昇降機構９によって次の被処理物Ｗを搭載した炉床部
材１０を上昇させて加熱室３に導入し、その次の被処理
物Ｗに熱処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板状体等の被処理
物に熱処理を行う熱風循環式オーブンに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】最高使
用温度が７００℃迄の低中温度域でバッチ式にて熱処理
を行う熱処理炉には、例えばヒータによって所定温度に
加熱した熱風を、密封した加熱室内で循環させる熱風循
環式オーブンが用いられている。ところが、上記のよう
なオーブンでは、従来、熱処理を終了すると、上記加熱
室内に外気を導入して、その内部温度を１００℃位まで
に下げた後、扉を開放し取出せる温度まで冷却してから
その室内から被処理物を取り出していた。このため、加
熱室内を冷却する冷却時間が長くなり、被処理物のバッ
チ処理時間も長くなるという問題があった。また、加熱
室内の冷却時間を短縮するために、熱処理後直ちに加熱
室内を開放し外気により冷却することも提案されている
が、このように室内を開放した場合、その室内に配置さ
れたステンレス鋼板等の内装金属板が急速に冷却され、
当該金属板が加熱室の外装金属板などに比べて大きく収
縮し、歪みが発生して加熱室の寿命が損なわれるおそれ
があった。

【０００３】また、被処理物を連続してバッチ処理する
場合には、加熱室内の冷却が終了し熱処理後の被処理物
を取り出すまで、次に熱処理を行う被処理物を加熱室に
導入することができず、しかもその次の被処理物を加熱
するために加熱室の内部温度を所定の処理温度まで再度
上昇させる必要があるので、その昇温に時間がかかり、
バッチ処理時間がより長くなるという問題があった。

【０００４】上記のような従来の問題点に鑑み、本発明
は、被処理物を連続してバッチ処理する場合でも、加熱
室の寿命を損なうことなく被処理物のバッチ処理時間を
短くすることができる熱風循環式オーブンを提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、床部に炉口を
形成し、内部を循環させた熱風によって被処理物に熱処
理を施す加熱室と、前記加熱室の下方に設けられるとと
もに、前記炉口を介して加熱室と連通するロード室と、
前記ロード室に昇降可能に設けられ、搭載した被処理物
を上昇位置において前記加熱室に導入するとともに、前
記炉口を閉塞する炉床部材と、前記炉床部材を前記ロー
ド室内で昇降させる昇降機構と、前記ロード室に連設さ
れ、熱処理後の被処理物を冷却する冷却部と、熱処理前
の被処理物を前記ロード室に搬入し、熱処理後の被処理
物を前記ロード室から搬出する搬送機構と、前記炉床部
材と前記搬送機構との間で被処理物を一方から他方に移
載するための移載機構とを備えたことを特徴とするもの
である（請求項１）。

【０００６】上記のように構成された熱風循環式オーブ
ンでは、上記ロード室を介在して加熱室に連設された冷
却部で熱処理後の被処理物を冷却することができるの
で、上記従来例と異なって処理毎に加熱室内を冷却する
必要がない。また、この冷却部で熱処理後の被処理物を
冷却している間に、次の被処理物を搬送機構によってロ
ード室に搬入し移載機構を介して搬送機構から炉床部材
に移載した後、昇降機構によって炉床部材を上昇させる
ことにより、上記次の被処理物を加熱室に導入して、そ
の被処理物に熱処理を行うことができる。さらに、昇降
機構により炉床部材を上昇させることにより、炉口を閉
塞して熱処理後の加熱室内を密封することができる。

【０００７】また、上記熱風循環式オーブン（請求項
１）において、前記冷却部が、前記ロード室に移動され
る熱処理前の被処理物の搬入経路を迂回する位置に設け
られていることが好ましい（請求項２）。この場合、熱
処理前の被処理物に対する上記搬送機構による搬入動作
が上記冷却部で冷却されている熱処理後の被処理物によ
って妨げられるのを確実に防ぐことができる。

【０００８】また、上記熱風循環式オーブン（請求項１
または２）において、前記搬送機構には、被処理物を搭
載する搭載部材を有し、前記ロード室と前記冷却部との
間で前記搭載部材上に搭載した被処理部を移動させる移
動台車が設けられ、前記移載機構は、前記炉床部材と前
記移動台車との間で被処理物を移載するときに前記搭載
部材と同一平面を形成するよう前記炉床部材上に設けら
れた移載部材により構成され、その移載部材が前記昇降
機構による炉床部材の上昇動作によって搭載部材側から
炉床部材側に被処理物を移載し、かつ前記昇降機構によ
る炉床部材の下降動作によって炉床部材側から搭載部材
側に被処理物を移載することが好ましい（請求項３）。
この場合、上記移載部材が昇降機構による炉床部材の昇
降動作によって当該炉床部材と搭載部材との間で被処理
物を移載することができるので、移載機構の構造を簡素
化することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の熱風循環式オーブ
ンの好ましい実施形態について、図面を参照しながら説
明する。図１、図２及び図３はそれぞれ、本発明の一実
施形態による熱風循環式オーブンの右側面からみた断面
図、正面側からみた断面図及び上方側からみた平面図
（一部断面を含む。）である。図１〜３において、本実
施形態のオーブン１は、断熱材２により覆われた加熱室
３と、この加熱室３の下方に設けられたロード室４と、
このロード室４を介在して加熱室３に連設され、熱処理
前の被処理物Ｗの投入及び熱処理後の被処理物Ｗの取出
が行われる投入・取出室５とを備えている。また、この
オーブン１は、被処理物Ｗをラック部材６上に設置し、
上記加熱室３、ロード室４、及び投入・取出室５を移動
させることにより、バッチ処理を行えるように構成され
ている（詳細は後述）。

【００１０】上記加熱室３の上方には、ヒータ７及びシ
ロッコファン８が設けられており、シロッコファン８が
図２の矢印Ｘに示すようにヒータ７によって所定温度に
加熱した熱風を当該室内部で循環させる。また、加熱室
３の床部には、上記ロード室４の内部からラック部材６
上に設置された被処理物Ｗを搬入出可能に開口された炉
口Ｐが形成されており、この加熱室３では、昇降機構９
によりロード室４内を上下方向に移動される炉床部材１
０が炉口Ｐを気密に閉塞した状態で上記熱風により当該
室内の被処理物Ｗに熱処理を行う。

【００１１】上記昇降機構９は、図１に示すように、ロ
ード室４の側方に設けられた機械室１１内に配置された
モータ（図示せず）及びこれに駆動されるチェーン９ａ
と、このチェーン９ａによりロード室４内を上下方向に
移動される昇降フォーク９ｂとを備えたものであり、制
御部１２からの指示信号に従って昇降フォーク９ｂを駆
動する。上記炉床部材１０は、ロード室４に昇降可能に
設けられ、搭載した被処理物Ｗを上昇位置において加熱
室３に導入するとともに、炉口Ｐを閉塞するよう構成さ
れている。詳細には、炉床部材１０は、当該部材１０が
炉口Ｐを閉塞したときに炉口Ｐ内に配置される上側部分
１０ａと、加熱室３とロード室４とを仕切る仕切板と接
して炉口Ｐを密封するための下側部分１０ｂとを有する
ものであり、この下側部分１０ｂが昇降フォーク９ｂに
固定されている。また、上側部分１０ａには、後述の移
載部材１３ａ，１３ｂが設けられており、炉床部材１０
は移載部材１３ａ，１３ｂを介してラック部材６及び被
処理物Ｗを支持する。

【００１２】上記ロード室４の内部には、ラック部材６
及び被処理物Ｗを搭載した移動台車１４を上記投入・取
出室５との間で移動させる移動機構１５が配置されてい
る。この移動機構１５には、上記制御部１２からの指示
信号に従って回転する電動モータ（図示せず）が含まれ
ており、移動機構１５はその電動モータの回動によりチ
ェーン部材１５ａを介して接続された移動台車１４を、
図２の実線及び二点鎖線にてそれぞれ示すように、ロー
ド室４及び投入・取出室５内に設定された各停止位置の
間で移動させる。上記移動台車１４及び移動機構１５
が、熱処理前の被処理物Ｗをロード室４に搬入し、熱処
理後の被処理物Ｗをロード室４から搬出する搬送機構を
構成している。

【００１３】上記移動台車１４には、ラック部材６と当
接して被処理物Ｗを搭載する一対の搭載部材１４ａ，１
４ｂと、ロード室４及び投入・取出室５の床部に設けら
れたレール部材（図示せず）に案内される４個の車輪１
４ｃとが設けられている。また、この移動台車１４は、
当該台車１４がロード室４内の上記停止位置に止められ
たとき、図１に示すように、搭載部材１４ａ，１４ｂが
一対の上記移載部材１３ａ，１３ｂの間に挿通されるよ
うになっている。これらの移載部材１３ａ，１３ｂは、
炉床部材１０と搭載部材１４ａ，１４ｂとの間で被処理
物Ｗを一方から他方に移載するための移載機構を構成す
るものであり、上記上側部分１０ａから上方に突出する
よう炉床部材１０に設けられている。移載部材１３ａ，
１３ｂは、炉床部材１０と搭載部材１４ａ，１４ｂとの
間でラック部材６及び被処理物Ｗを移載するときにその
搭載部材１４ａ，１４ｂと同一平面を形成することによ
り、昇降機構９による炉床部材１０の上昇動作によって
搭載部材１４ａ，１４ｂ上のラック部材６及び被処理物
Ｗを炉床部材１０側に移載し、かつ昇降機構９による炉
床部材１０の下降動作によって炉床部材１０上のラック
部材６及び被処理物Ｗを搭載部材１４ａ，１４ｂに移載
する。

【００１４】図３に示すように、上記投入・取出室５に
は、熱処理前の被処理物Ｗが投入される投入部を構成す
るための第１の支持台１６ａと、冷却後の被処理物Ｗが
取り出される取出部を構成するための第２の支持台１６
ｂと、熱処理後の被処理物Ｗを冷却する冷却部を構成す
るための第３の支持台１６ｃとが設けられており、各支
持台１６ａ〜１６ｃ上にラック部材６及び被処理物Ｗを
配置できるようになっている。また、第２及び第３の支
持台１６ｂ，１６ｃは、投入・取出室５内で上記ロード
室４に移動される熱処理前の被処理物Ｗの搬入経路を迂
回する位置に配置されている。さらに、第３の支持台１
６ｃは、図３の左右方向に設けられた開口部間を流れる
外気によって当該支持台１６ｃ上の被処理物Ｗを冷却す
るようになっている。また、投入・取出室５の左開口部
側には、熱処理前後の被処理物Ｗを移動させるコンベア
（図示せず）が配置されており、図示を省略した搬入出
機構が制御部１３からの指示信号に従って投入・取出室
５とコンベアとの間でラック部材６及び被処理物Ｗを搬
入または搬出する。また、投入・取出室５内では、ラッ
ク部材６及び被処理物Ｗが上記搬入出機構により移動台
車１４及び第１〜第３の支持台１６ａ〜１６ｃ上を適宜
移動されるようになっている。尚、上記の説明以外に、
ブロアー等の強制冷却手段を第３の支持台１６ｃの近傍
に設けて、その支持台１６ｃ上の被処理物Ｗの冷却時間
を短縮させる構成でもよい。

【００１５】上記のように構成された本実施形態のオー
ブン１では、熱処理前の被処理物Ｗは図３の矢印Ａにて
示すように、外部から投入・取出室５内にラック部材６
上に設置された状態で上記搬入出機構によって投入され
第１の支持台１６ａに載せられる。その後、この被処理
物Ｗが搬入出機構により矢印Ｂのように動かされ移動台
車１４の搭載部材１４ａ，１４ｂ上に載せられると、制
御部１２は矢印Ｃにて示すように、移動機構１５によっ
て熱処理前の被処理物Ｗを搭載した移動台車１４を投入
・取出室５からロード室４内の停止位置まで移動させ
る。そして、制御部１２は、昇降機構９を動作させて炉
床部材１０を図１に図示した状態から僅かに上昇させる
ことにより、搭載部材１４ａ，１４ｂ上の被処理物Ｗを
移載部材１３ａ，１３ｂ上に移載し当該炉床部材１０上
に移し換える。続いて、制御部１２は、移動台車１５を
投入・取出室５内に移動させた後、図２の矢印Ｄのよう
に、昇降機構９により炉床部材１０を上昇させ被処理物
Ｗを加熱室３の内部に配置して、被処理物Ｗに熱処理を
行う。

【００１６】次に、被処理物Ｗの熱処理が終了すると、
制御部１２は図２の矢印Ｅのように、昇降機構９により
炉床部材１０を下降させて、熱処理後の被処理物Ｗをロ
ード室４内に移動させる。そして、制御部１２は、移動
機構１５によって移動台車１４を投入・取出室５からロ
ード室４内の停止位置まで移動させた後、昇降機構９を
動作させて炉床部材１０を図１に図示した状態から僅か
に下降させることにより、移載部材１３ａ，１３ｂ上の
被処理物Ｗを搭載部材１４ａ，１４ｂ上に移載する。続
いて、制御部１２は、図３の矢印Ｆのように、移動台車
１４を投入・取出室５内に移動させた後、炉床部材１０
を昇降機構９により上昇させて炉口Ｐを気密に閉塞す
る。また、熱処理後の被処理物Ｗは、図３の矢印Ｇにて
示すように、上記搬入出機構により移動台車１４から第
３の支持台１６ｃ上に移動された後、この支持台１６ｃ
上で所定時間冷却される。その後、この被処理物Ｗは、
図３の矢印Ｈにて示すように、搬入出機構によって第３
の支持台１６ｃから第２の支持台１６ｂ上に移動された
後、同図の矢印Ｉにて示すように、その搬入出機構によ
り投入・取出室５の外部に搬出される。また、制御部１
２は、第３の支持台１６ｃ上で熱処理後の被処理物Ｗを
冷却している間に、次の被処理物Ｗを投入・取出室５内
に投入させて、上記動作を順次行わせてその被処理物Ｗ
に熱処理を施す。

【００１７】以上のように、本実施形態の熱風循環式オ
ーブン１では、加熱室３の下方にロード室４を設け、さ
らにロード室４と別個に構成した投入・取出室５を設
け、さらにこの投入・取出室５内に配置した第３の支持
台（冷却部）１６ｃで熱処理後の被処理物Ｗを冷却して
いる。これにより、上記従来例と異なって処理毎に加熱
室３内を冷却する必要がなく、この冷却に起因する加熱
室３の寿命低下を防止することができる。また、上記冷
却部上で熱処理後の被処理物Ｗを冷却している間に、次
の被処理物Ｗに熱処理を行うことができるので、被処理
物Ｗを連続してバッチ処理する場合でも、上記従来例に
比べて被処理物Ｗの処理間隔をはるかに短くすることが
でき、処理速度を容易に高めることができる。さらに、
制御部１２は、熱処理後の被処理物Ｗを上記冷却部に移
動させた後、炉床部材１０を昇降機構９により上昇させ
て炉口Ｐを気密に閉塞しているので、熱処理後に加熱室
３内を密封することができるとともに、上記冷却部で熱
処理後の被処理物Ｗを冷却している点とも相まって、熱
処理後の被処理物Ｗを取り出した後における加熱室３内
の温度低下を極力抑えることができる。この結果、加熱
室３の内部温度を所定温度で維持することができ、特に
被処理物Ｗを連続してバッチ処理する場合には、熱エネ
ルギーのロスを最小限に留めつつ、処理速度の低下を防
ぐことができ、被処理物Ｗのバッチ処理時間を短縮する
ことができる。

【００１８】また、本実施形態では、上記冷却部（第３
の支持台１６ｃ）が投入・取出室５内で熱処理前の被処
理物Ｗの搬入経路を迂回する位置に設けられている。こ
れにより、上記移動台車１４及び移動機構１５（搬送機
構）が投入・取出室５からロード室４に熱処理前の被処
理物Ｗを搬入する際に、冷却部上で冷却されている熱処
理後の被処理物Ｗによって妨げられるのを確実に防ぐこ
とができ、複数の上記搬送機構を設けることなく、被処
理物Ｗの冷却処理と別の被処理物Ｗの熱処理との自動化
を容易に行うことができる。また、本実施形態では、上
記移載部材１３ａ，１３ｂが昇降機構９による炉床部材
１０の昇降動作により当該部材１０と搭載部材１４ａ，
１４ｂとの間で被処理物Ｗを移載している。それゆえ、
移載ロボットなどを設けることなく炉床部材１０と移動
台車１４との間の被処理物Ｗの移載を行うことができ
る。

【００１９】尚、上記の説明では、投入・取出室５内に
第１〜第３の支持台１６ａ〜１６ｃを配置し投入部、取
出部、及び冷却部を当該室内に設けた構成について説明
したが、本発明は、熱処理後の被処理物Ｗを冷却部で冷
却できるものであれば何等限定されるものではなく、例
えばロード室４及び投入・取出室５内で互いに独立して
動作可能な複数の移動台車を設け、上記支持台１６ａ〜
１６ｃを割愛してもよい。また、ロード室を左右方向で
挟むように、投入部と取出部及び冷却部とを当該ロード
室に連設してもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。請求項１の熱風循環式オーブンによれ
ば、処理毎に加熱室内を冷却する必要がないので、上記
従来例と異なって加熱室の寿命が冷却することにより損
なわれることがなく、当該オーブンの長寿命化を図るこ
とができる。また、上記従来例と異なり、上記冷却部で
熱処理後の被処理物を冷却している間に、次の被処理物
を加熱室内で熱処理することができるので、被処理物を
連続してバッチ処理する場合でも従来例に比べて処理速
度を容易に高めることができ、当該オーブンの処理能力
を向上することができる。しかも、炉床部材によって炉
口を閉塞し熱処理後の加熱室内を密封することができる
ので、上記冷却部で熱処理後の被処理物を冷却している
点とも相まって、熱処理後の被処理物を取り出した後に
おける加熱室内の温度低下を極力抑えることができる。
この結果、当該加熱室の内部温度を所定温度で維持する
ことができ、被処理物を連続してバッチ処理する場合で
も処理速度の低下を防いで被処理物のバッチ処理時間を
短くすることができる。

【００２１】請求項２の熱風循環式オーブンによれば、
熱処理前の被処理物に対する上記搬送機構による搬入動
作が上記冷却部で冷却されている熱処理後の被処理物に
よって妨げられるのを確実に防ぐことができるので、熱
処理後の被処理物に対する冷却処理と次の被処理物に対
する熱処理との自動化を簡単な構成で行うことができ、
被処理物を連続して処理する場合などでも処理速度を高
めて当該オーブンの処理能力を向上することができる。

【００２２】請求項３の熱風循環式オーブンによれば、
上記移載部材が昇降機構による炉床部材の昇降動作によ
って当該炉床部材と搭載部材との間で被処理物を移載す
るので、移載ロボットなどを設けることなく炉床部材と
移動台車との間の被処理物の移載を簡単に行うことがで
き、当該オーブンの構成を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による熱風循環式オーブン
の右側面図（一部断面を含む。）である。

【図２】上記熱風循環式オーブンの正面側からみた断面
図である。

【図３】上記熱風循環式オーブンの上方側からみた平面
図（一部断面を含む。）である。

【符号の説明】

１熱風循環式オーブン３加熱室４ロード室５投入・取出室９昇降機構１０炉床部材１３ａ，１３ｂ移載部材（移載機構）１４移動台車（搬送機構）１４ａ，１４ｂ搭載部材１５移動機構（搬送機構）１６ｃ第３の支持台（冷却部）Ｐ炉口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２７Ｂ 17/00 Ｆ２７Ｂ 17/00 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】床部に炉口を形成し、内部を循環させた熱
風によって被処理物に熱処理を施す加熱室と、前記加熱室の下方に設けられるとともに、前記炉口を介
して加熱室と連通するロード室と、前記ロード室に昇降可能に設けられ、搭載した被処理物
を上昇位置において前記加熱室に導入するとともに、前
記炉口を閉塞する炉床部材と、前記炉床部材を前記ロード室内で昇降させる昇降機構
と、前記ロード室に連設され、熱処理後の被処理物を冷却す
る冷却部と、熱処理前の被処理物を前記ロード室に搬入し、熱処理後
の被処理物を前記ロード室から搬出する搬送機構と、前記炉床部材と前記搬送機構との間で被処理物を一方か
ら他方に移載するための移載機構とを備えたことを特徴
とする熱風循環式オーブン。
【請求項２】前記冷却部が、前記ロード室に移動される
熱処理前の被処理物の搬入経路を迂回する位置に設けら
れていることを特徴とする請求項１記載の熱風循環式オ
ーブン。
【請求項３】前記搬送機構には、被処理物を搭載する搭
載部材を有し、前記ロード室と前記冷却部との間で前記
搭載部材上に搭載した被処理部を移動させる移動台車が
設けられ、前記移載機構は、前記炉床部材と前記移動台
車との間で被処理物を移載するときに前記搭載部材と同
一平面を形成するよう前記炉床部材上に設けられた移載
部材により構成され、その移載部材が前記昇降機構によ
る炉床部材の上昇動作によって搭載部材側から炉床部材
側に被処理物を移載し、かつ前記昇降機構による炉床部
材の下降動作によって炉床部材側から搭載部材側に被処
理物を移載することを特徴とする請求項１または２記載
の熱風循環式オーブン。