JP2008180487A - 熱処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱処理時間を短縮する。
【解決手段】 真空加熱室２０、つまり高周波加熱誘導装置２１にてワークＷを予め加熱した後に水素加熱室４０でワークＷを加熱する。これにより、還元雰囲気や不活性ガス等の雰囲気を介してワークＷを加熱・昇温させる手段のみを用いてワークＷを加熱・昇温させる場合に比べて、短時間でワークＷを昇温させることができるとともに、ワークＷの温度を容易に適切な温度に昇温・保持することができるので、熱処理時間を短縮することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属製品の熱処理を行う熱処理装置に関するもので、磁性焼鈍装置、又は金属製の部品を接合するろう接装置（特に、ステンレスと銅とのように、電気抵抗及び熱伝導率（比熱）が大きく異なる異種の金属部品を接合する場合）に適用して有効である。

因みに、「ろう接」とは、例えば「接続・接合技術」（東京電機大学出版局）に記載されているように、ろう材やはんだを用いて母材を溶融させないように接合する技術を言う。

そして、融点が４５０℃以上の溶加材を用いて接合するときをろう付けと言い、その際の溶加材をろう材と呼び、融点が４５０℃以下の溶加材を用いて接合するときをはんだ付けと言い、その際の溶加材をはんだと呼ぶ。

熱処理装置とは、金属製品（ワーク）を所定温度まで加熱するための装置である。（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−３１１２０２号公報

しかし、特許文献１に記載の熱処理装置では、水素ガスやアルゴンガス等の雰囲気を加熱器で加熱し、この加熱された雰囲気を介してワークを加熱（昇温）させているので、ワークを所定温度まで加熱昇温するのに時間を要し、熱処理時間を短縮することが難しいという問題がある。

本発明は、上記点に鑑み、熱処理時間を短縮することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、高周波誘導加熱装置にてワークを加熱する第１加熱室と、第１加熱室にて加熱されたワークが搬入され、ヒータにて加熱された雰囲気を介してワークを加熱する第２加熱室とを備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、電気抵抗及び熱伝導率が互いに異なる異種の金属製部品からなるワークをろう接するための熱処理装置であって、高周波誘導加熱装置にてワークを加熱する第１加熱室と、第１加熱室にて加熱されたワークが搬入され、ヒータにて加熱された還元雰囲気を介してワークを加熱してワークをろう接する第２加熱室とを備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、金属製の部品からなるワークをろう接するための熱処理装置であって、高周波誘導加熱装置にてワークを加熱する第１加熱室と、第１加熱室にて加熱されたワークが搬入され、ヒータにて加熱された還元雰囲気を介してワークを加熱してワークをろう接する第２加熱室とを備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明では、還元雰囲気として、水素ガスが第２加熱室内に導入されることを特徴とする。
請求項５に記載の発明では、金属加工品の焼鈍処理を行うための熱処理装置であって、高周波加熱器にてワークを加熱する第１加熱室と、第１加熱室の下流側に配設され、加熱された水素ガス又はアルゴンガスの雰囲気中でワークを加熱する第２加熱室とを備えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明では、第１加熱室内が略真空に保持された状態で高周波誘導加熱装置へ通電されることを特徴とする。
請求項７に記載の発明では、第１加熱室内に不活性ガスが充填された状態で高周波誘導加熱装置へ通電されることを特徴とする。

請求項８に記載の発明では、第１加熱室内に窒素ガスが充填された状態で高周波誘導加熱装置へ通電されることを特徴とする。
請求項９に記載の発明では、第２加熱室を略密閉状態にする場合と開放状態にする場合とを切り換える開閉手段を備えていることを特徴とする。

本発明では、第１加熱室、つまり高周波誘導加熱装置にてワークを予め加熱した後に第２加熱室でワークを加熱するので、雰囲気を介してワークを加熱・昇温させる手段のみを用いてワークを加熱・昇温させる特許文献１に記載の発明に比べて、短時間でワークを昇温させることができるとともに、ワークの温度を容易に適切な温度に昇温・保持することができるので、短時間で熱処理を完了させることが可能となる。

（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る熱処理装置を銅製の部品とステンレス製の部品とからなるワーク（ろう付け製品）をろう付けするためのろう付け装置（ろう接装置）に適用したものであり、以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。

１．ろう付け装置の概略
図１は、本発明の実施形態に係るろう付け装置１の模式図（概念図）である。そして、本実施形態に係るろう付け装置１は、予備真空室１０、真空加熱室２０、中間室３０及び水素加熱室４０等をワークの搬送方向に直列に配設したものである。

そして、ワークＷは、予備真空室１０→真空加熱室２０→中間室３０→水素加熱室４０の順に搬送されながら加熱されていき、ワークが水素加熱室４０から搬出された時点でワークＷのろう付け（熱処理）が完了する。

ところで、ろう付け（ろう接）では、前述したように、溶加材（ろう材）を溶加材の融点以上まで加熱して母材を溶融させることなく複数の部品を接合する接合方法であるので、ワークＷをろう付けするには、ワークＷを少なくともろう材の融点以上の温度まで加熱する必要がある。

そこで、本実施形態では、真空加熱室２０にてワークＷをろう材の融点近くまで加熱した後（以下、この加熱工程を予備加熱工程という。）、水素加熱室４０でワークＷをろう付け温度まで加熱（以下、この加熱工程を本加熱工程という。）してワークＷをろう付けしている。

つまり、予備真空室１０、真空加熱室２０及び中間室３０は、主に予備加熱工程を実施するため加熱手段であり、水素加熱室４０は主に本加熱工程を実施するための加熱手段である。

２．予備加熱工程
真空加熱室２０は、加熱室内を略真空（例えば、０．１Ｔｏｒｒ以下）とした状態でワークＷを高周波加熱誘導装置２１にて加熱する第１加熱室であり、高周波加熱誘導装置２１は、周知のごとく、コイルに高周波電流を通電することにより、ワークＷに誘導電流を発生させ、その誘導電流によるジュール熱（ジュール損）によりワークＷを加熱するものである。

ところで、真空加熱室２０にワークＷを搬入するための搬入口２０Ａが、直接、大気側に開口していると、真空加熱室２０にワークＷを搬入する度に真空加熱室２０内の圧力が大気圧となるので、真空加熱室２０内を略真空にするまで長い時間を要するとともに、真空加熱室２０内の空気や不活性ガス（本実施形態では、窒素ガス）を吸引する第２真空ポンプ２２の負荷が大きくなってしまう。

そこで、本実施形態では、真空加熱室２０の搬入口２０Ａ側に予備真空室１０を設け、直接ワークＷを真空加熱室２０に搬入する構成とせず、先ず、ワークＷを予備真空室１０に搬入し、予備真空室１０内の圧力を低下させた後、予備真空室１０の搬出口１０Ｂと真空加熱室２０の搬入口２０Ａとを仕切る第２開閉扉５２を開いて、ワークＷを真空加熱室２０に搬入する構成としている。

なお、第１開閉扉５１は予備真空室１０の搬入口１０Ａを開閉する扉であり、第３開閉扉５３は、真空加熱室２０の搬出口２０Ｂと中間室３０の搬入口３０Ａとを仕切る扉であり、第１真空ポンプ１１は予備真空室１０内の空気や不活性ガス（本実施形態では、窒素ガス）を吸引するポンプ手段である。

また、第１バルブ１２は予備真空室１０と第１真空ポンプ１１の吸入側とを繋ぐ通路を開閉するバルブであり、第２バルブ２３は真空加熱室２０と第２真空ポンプ２２の吸入側とを繋ぐ通路を開閉するバルブであり、第３バルブ１３は予備真空室１０に導入する不活性ガス（本実施形態では、窒素ガス）の導入口を開閉するバルブであり、第４バルブ２４は真空加熱室２０に導入する不活性ガス（本実施形態では、窒素ガス）の導入口を開閉するバルブである。

また、予備真空室１０及び真空加熱室２０各々には、ワークＷを搬送するためのベルトコンベア６１、６２が配設されており、これらのベルトコンベア６１、６２は、耐熱性に優れた金属製のメッシュベルトからなるものである。

ところで、水素加熱室４０内には、後述するように、還元雰囲気として水素ガスが導入されているため、真空加熱室２０と水素加熱室４０とが直接的に連通すると、水素ガスが真空加熱室２０に流入してしまうおそれが高くなってしまう。

また、真空加熱室２０の搬入口２０Ａ側には、予備真空室１０が設けられて真空加熱室２０と大気側とが直接的に連通してしまうことはないものの、真空加熱室２０は、間接的に大気側と連通しているので、仮に、真空加熱室２０内に水素加熱室４０内の水素ガスが流入すると、水素ガスと空気（酸素）とが混合した状態となり、爆発の危険性が増大してしまう。

そこで、本実施形態では、真空加熱室２０と水素加熱室４０との間に中間室３０を設けることにより、真空加熱室２０と水素加熱室４０とが直接的に連通することを防止している。

なお、第５バルブ３１Ａ及び第６バルブ３１Ｂは中間室３０に導入する不活性ガス（本実施形態では、窒素ガス）の導入口を開閉するバルブである。
３．水素加熱室
水素加熱室４０は、予備加熱工程が終了したワークＷを加熱する第２加熱室であり、この水素加熱室４０では、電気ヒータ４１にて雰囲気を加熱し、この雰囲気を介して間接的にワークＷを加熱する。そして、本実施形態では、雰囲気として、還元ガス（本実施形態では、水素ガス）を用いるとともに、この還元ガス中でワークＷをろう付け温度まで加熱する。

また、水素加熱室４０は、ベルトコンベア６１と同様なベルトコンベア６３にてワークＷを搬送しながらワークＷを加熱ろう付けするトンネル型の加熱室であり、この水素加熱室４０内の空間は、第１〜第３扉４２〜４４により少なくとも２つの空間（ゾーン）に区画可能となっている。

すなわち、第１扉４２から第２扉４３までのゾーンは、雰囲気中でワークＷを所定温度（本実施形態では、ろう付け温度）まで加熱昇温させるための昇温ゾーン４５であり、第２扉４３から第３扉４４までゾーンは、加熱が完了したワークＷを雰囲気中で冷却するための冷却ゾーン４６である。

因みに、第１扉４２よりワークＷの搬送方向上流側は、中間室３０まで常に連通している。このため、ベルトコンベア６３のベルトは、中間室３０の搬入口３０Ａから水素加熱室４０の搬出口４０Ｂまで繋がった１本のベルトにて構成されている。

また、第７バルブ４７Ａ及び第８バルブ４７Ｂは、中間室３０から第１扉４２に至る空間（ゾーン）に導入される不活性ガスの導入量を調整するためのバルブであり、加熱雰囲気導入口４８Ａ、４８Ｂは、加熱用の雰囲気である水素ガスを水素加熱室４０内に導入するための加熱雰囲気導入手段である。

また、第１、第２不活性ガス噴射口４９Ａ、４９Ｂは、水素加熱室４０内に不活性ガス（本実施形態では、窒素ガス）を噴射することにより、エアーカーテンのごとく、水素加熱室４０内の空間を仕切るものである。

なお、第１不活性ガス噴射口４９Ａは昇温ゾーン４５と冷却ゾーン４６とを仕切るためのものであり、第２不活性ガス噴射口４９Ｂは、水素加熱室４０の搬出口４０Ｂにおいて水素加熱室４０の内外を仕切るものである。

また、水素排出筒８１は、水素加熱室４０内に導入された過剰な水素ガスを燃焼させて水素加熱室４０外に排出するものであり、水素排出筒８１内には、内部の水素通路を開閉する開閉弁８１Ａ及び水素を着火燃焼させるための電気ヒータ（図示せず。）が設けられている。

４．ろう付け装置の作動
ワークＷは、予備真空室１０→真空加熱室２０→中間室３０→水素加熱室４０（昇温ゾーン４５→冷却ゾーン４６）の順に搬送されながら、予備加熱工程及び本加熱工程を経て加熱されることによりろう付けされる。以下、その詳細を説明する。

高周波加熱誘導装置２１は、電磁誘導用のコイルとワークＷとの配置関係や通電時間によってワークＷに発生する誘導電流が大きく変化してしまうので、コイルとワークＷとの配置関係が変動すると、ワークＷを適切に加熱昇温することが非常に難しくなる。

そこで、本実施形態では、ベルトコンベア６２を停止させてコイルに対してワークＷを静止させた状態として上で、第２開閉扉５２、５３を閉じて真空加熱室２０内の真空状態を維持しながらワークＷを加熱する。

すなわち、真空加熱室２０にてワークＷを加熱昇温させる際には、先ず、少なくとも第２開閉扉５２を閉じた状態で、第１開閉扉５１を開いてワークＷを予備真空室１０に搬入した後、第１開閉扉５１を閉じて予備真空室１０を密閉した状態で第１真空ポンプ１１にて予備真空室１０内の圧力を低下させるとともに、予備真空室１０内の空気（特に、酸素）を吸引除去する。

なお、予備真空室１０にワークＷを搬入する際には、事前に予備真空室１０内に不活性ガスを導入して予備真空室１０内の圧力を大気圧と同等程度まで複圧した後、第１開閉扉５１を開くが望ましい。

次に、第１開閉扉５１、第２開閉扉５２及び第３開閉扉５３を閉じた状態で、第３バルブ１３を開いて予備真空室１０内の圧力と真空加熱室２０内の圧力とが略同等なるまで予備真空室１０内を復圧させた後、第２開閉扉５２を開くとともに、ベルトコンベア６１、６２を作動させてワークＷを真空加熱室２０に搬入する。

そして、真空加熱室２０へのワークＷの搬入が完了すると、第２開閉扉５２が閉じられた後、第２真空ポンプ２２を作動させて予備真空室１０から真空加熱室２０内に流入した不活性ガスを吸引除去するとともに、真空加熱室２０内を略真空（０．１Ｔｏｒｒ以下）とし、ベルトコンベア６２を停止させてコイルに対してワークＷを静止させた状態でコイルに通電してワークＷをろう付け温度近くまで加熱昇温させる。

真空加熱室２０での加熱昇温が完了すると、第２開閉扉５２及び第３開閉扉５３を閉じた状態で、第４バルブ２４を開いて真空加熱室２０内の圧力と中間室３０内の圧力とが略同等なるまで真空加熱室２０内を復圧させた後、第３開閉扉５３を開くとともに、ベルトコンベア６２、６３を作動させてワークＷを中間室３０に搬入する。

そして、本実施形態では、ワークＷが真空加熱室２０にて加熱昇温されているときに、新たなワークＷが予備真空室１０に搬入され、予備真空室１０内の空気が吸引除去されているときに、真空加熱室２０から中間室３０にワークＷが搬出される。このように、予備加熱工程においては、ワークＷは間欠的に順次、搬送される。

一方、水素加熱室４０においては、ベルトコンベア６３は、停止することなく連続的に回転しており、中間室３０に搬入されたワークＷが昇温ゾーン４５に近づくと、第１扉４２が開き、ワークＷが昇温ゾーン４５に搬入され、加熱された雰囲気（水素ガス）にてろう付け温度まで加熱昇温されてろう付けされる。

そして、ワークＷが冷却ゾーン４６に近づくと、第２扉４３が開くと同時に第１不活性ガス噴射口４９Ａから不活性ガスが噴射され、昇温ゾーン４５を略密閉状態としたまま、ワークＷが昇温ゾーン４５から冷却ゾーン４６に搬入される。

次に、ワークＷの冷却が終了してワークＷが第３扉４４に近づくと、第３扉４４が開いてワークＷが冷却ゾーン４６から搬出された後、ワークＷが水素加熱室４０から搬出される。

なお、本実施形態では、第２不活性ガス噴射口４９Ｂから常に不活性ガスが噴射されており、これによって、搬出口４０Ｂから水素加熱室４０内に空気が流入することが防止されている。

５．本実施形態に係るろう付け装置の特徴
５．１．実施形態に係るろう付け装置に関する技術背景及びその課題
ろう付け装置として、例えば特開平３−１０６５６２号公報（以下、特許文献２という。）に記載の真空ろう付け炉では、ろう付け室内に不活性ガスを導入しながら、その内圧を０．１Ｔｏｒｒ（≒１３．３Ｐａ）まで低下させるとともに、ろう付け室内に配設された電気ヒータにて雰囲気（不活性ガス）を加熱することにより、雰囲気を介してワークを加熱ろう付けしている。

しかし、特許文献２に記載の真空ろう付け炉では、ワークの予熱も含めて不活性ガスからなる雰囲気を電気ヒータで加熱し、この加熱された雰囲気を介してワークを加熱（昇温）させているので、ワークをろう付け温度（溶加材の融点）まで昇温するまでに時間を要し、ろう付け製品の生産性を更に向上させることが難しい。

また、ステンレスと銅とのように、熱伝導率や比熱が大きく異なる異種の金属部品を、特許文献１に記載の真空ろう付け装置を適用すると、雰囲気温度が一定であっても、熱伝導率が大きく比熱が小さい部品が、熱伝導率が小さく比熱が大きい部品より早く昇温されてしまう。このため、このようなワークでは、接合される部品相互を共に速やかにろう付け温度まで昇温させることが難しいので、特許文献２に記載の発明では、生産性を向上させることが難しいという問題がある。

５．２．本実施形態に係るろう付け装置の技術効果
真空加熱室２０の高周波加熱誘導装置２１は、周知のごとく、ワークＷに誘導電流を発生させ、その誘導電流によるジュール熱（ジュール損）によりワークＷを加熱するので、非常に短時間でワークＷを昇温させることができる。

しかし、高周波加熱誘導装置２１では、電磁誘導により誘導電流を発生させるので、例えば、電磁誘導用のコイルとワークＷとの配置関係や通電時間によってワークＷに発生する誘導電流が大きく変化してしまう。

このため、ワークＷの材質が同じであっても、ワークＷの大きさ又は形状がワークＷ毎に相違していると、ワークＷに発生する誘導電流が大きく変化してしまうので、ワークＷ毎に高周波加熱誘導装置２１の作動条件を変更する必要がある。

また、ワークＷの大きさ及び形状が同一であっても、ワークＷ毎に材質（電気抵抗）が相違していると、ワークＷに発生する誘導電流及び発熱量が大きく変化してしまうので、このような場合もワークＷ毎に高周波加熱誘導装置２１の作動条件を変更する必要がある。

さらに、ワークＷの大きさ及び形状が同一であっても、電気抵抗が互いに異なる異種の金属製部品からなるワークＷにおいては、ワークＷの部位、つまり部品毎に温度上昇度が異なるので、ワークＷ全体を均一的に昇温させることが非常に難しい。

つまり、高周波加熱誘導装置２１では、短時間でワークＷを昇温させることができるものの、ワークＷの温度を適切な温度に昇温・保持することが難しいという問題がある。
一方、加熱された雰囲気を介してワークＷを加熱する水素加熱室４０においては、水素加熱室４０内に搬入されたワークＷの温度は最終的には、雰囲気の温度と略同一温度になるので、雰囲気の温度を管理すれば、ワークＷの温度を管理することができる。このため、水素加熱室４０では、ワークＷの大きさ、形状及び材質に影響されることなく、ワークＷの温度を容易に適切な温度に昇温・保持することができる。

したがって、本実施形態に係るろう付け装置１のごとく、真空加熱室２０、つまり高周波加熱誘導装置２１にてワークＷを予め加熱した後に水素加熱室４０でワークＷを加熱すれば、雰囲気を介してワークＷを加熱・昇温させる手段のみを用いてワークＷを加熱・昇温させる場合に比べて、短時間でワークＷを昇温させることができるとともに、ワークＷの温度を容易に適切な温度に昇温・保持することができる。延いては、ろう付け製品の生産性を更に向上させることができる。

なお、本実施形態のごとくステンレス製の部品と銅製の部品とからなるワークＷにおいては、真空加熱室２０では、電気抵抗の大きいステンレス製部品が銅製部品より早く温度が上昇し、一方、水素加熱室４０では、熱伝導率の大きい銅製部品がステンレス部品より早く部品全体の温度が上昇する。

したがって、本実施形態のごとく、真空加熱室２０でワークＷを予め過熱・昇温した後、その加熱されたワークＷを水素加熱室４０で過熱・昇温すれば、真空加熱室２０及び水素加熱室４０それぞれの短所を互いに補完しつつ、ワークＷの温度を容易、かつ、短時間で適切な温度に昇温・保持することができる。

なお、図２（ａ）〜図２（ｃ）はワークＷの温度と経過時間との関係を示すチャートであり、図２（ａ）は本実施形態に係るろう付け装置１にてろう付けする場合を示し、図２（ｂ）は真空加熱室のみでろう付けする場合を示し、図２（ｃ）は水素加熱室（還元炉）のみでろう付けする場合を示している。

そして、図２（ａ）〜図２（ｃ）からも明らかなように、本実施形態では、迅速にワークＷをろう付け温度まで昇温加熱することができるので、ワークＷのろう付け時間を大幅に短縮することができる。

ところで、還元雰囲気は、通常、水素ガス等の可燃性ガスが用いられるため、水素加熱室４０内に空気（酸素）が流入すると、水素加熱室４０内に導入されている還元雰囲気が爆発するおそれがある。

これと同様な問題を有している水素ガス炉では、通常、水素ガス炉に設けられたワークＷの搬入口及び搬出口を小さくして炉内に空気が流入することを抑制し、炉内の水素ガスと酸素との比率が爆発限界未満となるような構成としている。

しかし、このようにワークＷの搬入口及び搬出口を小さくした構成であると、比較的大きなワークＷを炉内に搬入することができないので、大きなワークＷをろう付けすることができないという問題がある。

これに対して、本実施形態では、水素加熱室４０を略密閉状態にする場合と開放状態にする場合とを切り換える第１扉４２〜第３扉４４や第１不活性ガス噴射口４９Ａ及び第２不活性ガス噴射口４９Ｂを備えているので、水素加熱室４０に多量の空気が流入することを抑制できる。したがって、水素加熱室４０の搬入口及び搬出口を大きくしても、水素加熱室４０内の還元雰囲気と酸素との比率を爆発限界未満に抑えることができる。

ところで、高周波加熱誘導装置２１にてワークＷを加熱する場合には、高周波加熱誘導装置２１への通電は、前述の作動説明からも明らかなように、ワークＷを移動する際に通電を遮断するように間欠的に通電する必要があるので、ワークＷは、真空加熱室２０から水素加熱室４０に間欠的に搬送される。

このため、水素加熱室４０に第１扉４２〜第３扉４４を設けて、これらの扉を所定の周期で開閉しても、ワークＷの搬送を阻害することはないので、水素加熱室４０内の還元雰囲気と酸素との比率を爆発限界未満に抑えつつ、ワークＷを順次、ろう付けすることができる。

また、水素加熱室４０内に還元雰囲気が導入されているので、フラックス等の還元作用を有する還元材を用いることなく、ワークＷの表面に形成された酸化膜を除去しながら、ろう付けを行うことができる。

以上に説明したように、本実施形態に係るろう付け装置１では、水素加熱室４０内に導入されている還元雰囲気が爆発してしまうことを十分に防止して安全性を高めつつ、比較的大きなワークＷのろう接も行うことができるとともに、フラックスを洗浄除去するための後工程を必要としないので、生産性を更に向上させることができる。

また、真空加熱室２０内が略真空に保持された状態で高周波加熱誘導装置２１へ通電されるので、真空加熱室２０にてワークＷの表面に酸化膜が発生する、又はワークＷが変色するといった不具合が発生してしまうことを未然に防止できる。

６．発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、真空加熱室２０が特許請求の範囲に記載された第１加熱室に相当し、水素加熱室４０が特許請求の範囲に記載された第２加熱室に相当し、第１扉４２及び第３扉４４が特許請求の範囲に記載された開閉手段に相当する。

（第２実施形態）
本実施形態は、本発明に係る熱処理装置を鉄系金属製の部品にて構成されたワークを磁性焼鈍するための磁性焼鈍装置に適用したものである。

なお、本実施形態に係る磁性焼鈍用の熱処理装置と第１実施形態に係るろう付け用の熱処理装置とは、加熱温度及び加熱時間等の具体的な加熱条件が異なるのみで、熱処理装置それ自体は同一構成であるので、熱処理装置の説明は省略する。

そして、本実施形態では、真空加熱室２０内が略真空（０．１Ｔｏｒｒ以下）となったときに、ベルトコンベア６２を停止させてコイルに対してワークＷを静止させた状態でコイルに通電してワークＷを焼鈍温度近くまで加熱昇温させ（予備加熱工程）、その後、予備加熱工程が終了したワークＷを水素加熱室４０にて磁性焼鈍温度まで加熱し、水素ガスの雰囲気中でワークＷを磁性焼鈍する（本加熱工程）。

本実施形態に係る磁性焼鈍装置の特徴
磁性焼鈍とは、例えば、特許文献１に記載のごとく、光輝性を持たせるために水素ガスの雰囲気中で焼鈍対象品（ワーク）を加熱する処理である。

しかし、特許文献１に記載の磁性焼鈍装置では、ワークの予熱も含めて水素ガスやアルゴンガス等の雰囲気を電気ヒータで加熱し、この加熱された雰囲気を介してワークを加熱（昇温）させているので、ワークを焼鈍温度まで加熱昇温するのに時間を要し、焼鈍時間を短縮することが難しいという問題がある。

これに対して、本実施形態では、第１実施形態と同様に、真空加熱室２０、つまり高周波加熱誘導装置２１にてワークＷを予め加熱した後に水素加熱室４０でワークＷを加熱するので、水素ガスを介してワークＷを加熱・昇温させる手段のみを用いてワークＷを加熱・昇温させる場合に比べて、短時間でワークＷを昇温させることができるとともに、ワークＷの温度を容易に適切な温度に昇温・保持することができる。延いては、磁性焼鈍に要する時間を短縮することができる。

（第３実施形態）
上述の実施形態では、真空加熱室２０の前に予備真空室１０を設けたが、本実施形態は、図３に示すように、予備真空室１０を廃止することにより、熱処理装置１を簡素な構成としたものである。

なお、本実施形態に係る熱処理装置１も第１実施形態に係る熱処理装置１と同様に、ろう接装置及び磁性焼鈍装置のいずれにも適用することができる。
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、真空加熱室２０の前に中間室３０を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、中間室３０を廃止してもよい。

また、上述の第２実施形態では、第２加熱室（水素加熱室４０）内の雰囲気として水素ガスを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、チタン等の水素脆性し易い金属では、アルゴンガスを第２加熱室（水素加熱室４０）内の雰囲気として用いることが望ましい。

また、上述の第１実施形態では、還元雰囲気として、水素ガスを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、プロパンガスやブタンガス等を用いてもよい。
因みに、プロパンガスやブタンガスを還元雰囲気として用いる場合には、プロパンガスやブタンガスによって還元するのではなく、プロパンガスやブタンガスを触媒にて分解して得られる一酸化炭素ガスにて還元される。

また、上述の実施形態では、本発明の第１加熱室として、真空加熱室２０を採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１加熱室内を窒素ガス等の不活性ガスを充填し、この不活性ガス中でワークＷを加熱してもよい。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

本発明の第１及び第２実施形態に係る熱処理装置の模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は、ろう付け時におけるワークＷの温度と経過時間との関係を示すチャートである。 本発明の第３実施形態に係る熱処理装置の模式図である。

符号の説明

１…ろう付け装置、１０…予備真空室、１０Ａ…搬入口、１０Ｂ…搬出口、
１１…第１真空ポンプ、１２…第１バルブ、１３…第３バルブ、２０…真空加熱室、
２０Ａ…搬入口、２０Ｂ…搬出口、２１…高周波加熱誘導装置、
２２…第２真空ポンプ、２３…第２バルブ、２４…第４バルブ、
３０…中間室、３０Ａ…搬入口、３１Ａ…第５バルブ３１Ａ、３１Ｂ…第６バルブ、
４０…水素加熱室、４０Ｂ…搬出口、４１…電気ヒータ、４２…第１扉、
４２…第３扉、４３…第２扉、４４…第３扉、４５…昇温ゾーン、
４６…冷却ゾーン、４７Ａ…第７バルブ４７Ａ、４７Ｂ…第８バルブ、
４８Ａ…加熱雰囲気導入口、４９Ａ…第１不活性ガス噴射口、
４９Ａ…第２不活性ガス噴射口、４９Ｂ…第２不活性ガス噴射口、
５１…第１開閉扉、５２…第２開閉扉、５３…第３開閉扉、
６１〜６３…ベルトコンベア。

Claims (9)

1. 高周波誘導加熱装置にてワークを加熱する第１加熱室と、
   前記第１加熱室にて加熱された前記ワークが搬入され、ヒータにて加熱された雰囲気を介して前記ワークを加熱する第２加熱室と
   を備えることを特徴とする熱処理装置。
2. 電気抵抗及び熱伝導率が互いに異なる異種の金属製部品からなるワークをろう接するための熱処理装置であって、
   高周波誘導加熱装置にて前記ワークを加熱する第１加熱室と、
   前記第１加熱室にて加熱された前記ワークが搬入され、ヒータにて加熱された還元雰囲気を介して前記ワークを加熱して前記ワークをろう接する第２加熱室と
   を備えることを特徴とする熱処理装置。
3. 金属製の部品からなるワークをろう接するための熱処理装置であって、
   高周波誘導加熱装置にて前記ワークを加熱する第１加熱室と、
   前記第１加熱室にて加熱された前記ワークが搬入され、ヒータにて加熱された還元雰囲気を介して前記ワークを加熱して前記ワークをろう接する第２加熱室と
   を備えることを特徴とする熱処理装置。
4. 前記還元雰囲気として、水素ガスが前記第２加熱室内に導入されることを特徴とする請求項２又は３に記載の熱処理装置。
5. 金属加工品の焼鈍処理を行うための熱処理装置であって、
   高周波加熱器にてワークを加熱する第１加熱室と、
   前記第１加熱室の下流側に配設され、加熱された水素ガス又はアルゴンガスの雰囲気中でワークを加熱する第２加熱室とを備えることを特徴とする熱処理装置。
6. 前記第１加熱室内が略真空に保持された状態で前記高周波誘導加熱装置へ通電されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱処理装置。
7. 前記第１加熱室内に不活性ガスが充填された状態で前記高周波誘導加熱装置へ通電されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の熱処理装置。
8. 前記第１加熱室内に窒素ガスが充填された状態で前記高周波誘導加熱装置へ通電されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の熱処理装置。
9. 前記第２加熱室を略密閉状態にする場合と開放状態にする場合とを切り換える開閉手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１に記載の熱処理装置。

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