JP2009250389A - 封止機構及びこれを用いた熱処理炉 - Google Patents
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Abstract
(2)被処理品を遅滞なく一定の雰囲気下で熱処理して、被処理品について所望の性質を得る。
【解決手段】開口部2を有する壁部3と開口部2を閉塞する扉5とを備えた構造を対象として、開口部2を扉5で閉塞した状態において壁部3と扉5との互いに対抗する面のいずれか一方又は双方に開口部2を囲繞する環状溝部11が形成され、該環状溝部11内に内部が流体Aの封入部13sとされた封止部材13が配置され、流体Aを制御することにより封止部材13を変形せしめて、開口部2の封止を行う封止機構において、封止部材13は、少なくとも環状溝部11開放側に肉厚に構成された剛性パッド部13aを備えると共に該剛性パッド部13aに連設し該剛性パッド部13aよりも肉薄に構成されて環状溝部11内で伸縮可能な可撓伸縮部13bを備えていることを特徴とする。
【選択図】図4
Description
(1)開口部の封止を迅速に行うと共に、開口部の封止を継続して確実に行う。
(2)被処理品を遅滞なく一定の雰囲気下で熱処理して、被処理品について所望の性質を得る。
すなわち、本発明は、封止機構に係る第1の解決手段として、開口部を有する壁部と前記開口部を閉塞する扉とを備えた構造を対象として、前記開口部を前記扉で閉塞した状態において前記壁部と前記扉との互いに対抗する面のいずれか一方又は双方に前記開口部を囲繞する環状溝部が形成され、該環状溝部内に内部が流体の封入部とされた封止部材が配置され、前記流体の圧力を制御することにより前記封止部材を変形せしめて、前記扉により前記開口部の封止を行う封止機構において、前記封止部材は、少なくとも前記環状溝部開放側に肉厚に構成された剛性パッド部を備えると共に該剛性パッド部に連設し該剛性パッド部よりも肉薄に構成されて前記環状溝部内で伸縮可能な可撓伸縮部を備えている、という手段を採用する。
また、封止機構に係る第3の解決手段として、上記封止機構に係る第1又は第2の解決手段において、前記封止部材を固定する固定部材を備え、該固定部材は、前記封止部材を前記環状溝部の形成面に密着して固定する、という手段を採用する。
また、熱処理炉に係る解決手段として、前記開口部は、被処理品を収容する熱処理室の内部空間と外部空間とを連通させる搬入搬出口であり、上記封止機構に係る第1から第3の解決手段うちいずれかの解決手段における封止機構を用いた、という手段を採用する。
図1に示すように、構造体1は、開口部2が形成された壁部3等により密閉室Rが構成された本体4と、開口部2を閉塞する閉塞扉(扉)5と、閉塞扉5を上下に可動させる昇降装置6と、閉塞扉5の鉛直方向以外の動きを規制するスライドガイド7(7A,7B)と、開口部2を封止する封止機構10とから概略構成されている。
なお、密閉室Rは、閉塞扉5が開口部2を閉塞すると共に封止機構10が開口部2を封止した状態において比較的に高圧とされるものである。
図2に示すように、封止機構10は、閉塞扉5に形成された環状溝部11と、この環状溝部11内に配置された封止部材13と、この封止部材13を環状溝部11に固定する固定部材15と、封止部材13に空気(空気)Aを供給すると共に空気Aを排気するポンプ機構17(図3(b)参照)とを備えている。
この環状溝部11は、図3に示すように、溝深さ方向の断面が矩形に形成されたものであり、扉板面5aと直交するように形成された溝側面11a,11bと、これら溝側面11a,11bとに直交するように形成された溝底面11cを備えている。
具体的には、フッ素ゴムの機械的性質を考慮した上で、剛性パッド部13aを突出させて壁部3に密着させた状態において密閉室Rと外部空間との圧力差によって作用するせん断力(後述する)に十分に耐え得る寸法が設定されている。
この固定部材15には、ボルト貫通孔11dに対応した位置に複数個の雌ネジ15aが形成されると共に、ノズル貫通孔11eに対応した位置に一つの空気給排気孔15bが形成されている。
なお、ノズル貫通孔11eには空気給排気孔15bと密着固定されたノズル18が配置固定されている。
まず、図1に示すように、閉塞扉5を開口部2よりも上方に位置させて開口部2を開放した状態から、昇降装置6を作動させて閉塞扉5をスライドガイド7に沿ってスライドさせる。そして、閉塞扉5をスライドガイド7のストッパに接触させて、開口部2を閉塞する。
そして、剛性パッド部13aを環状溝部11に収容した状態で、昇降装置6を作動させ、閉塞扉5を上方に移動させて開口部2を開放する(図1参照)。
すなわち、剛性パッド部13aが壁部3に密着した状態において、剛性パッド部13aの溝底面11c側の一部が環状溝部11に嵌合しているので、剛性パッド部13aに作用する圧力を環状溝部11で受けることができる。また、剛性パッド部13aの各寸法は、扉板面5aの方向に沿ったせん断力に十分に耐え得る寸法が設定されて肉厚に構成されている。これにより、密閉室Rが高圧なものであり、外部空間と圧力がある場合であっても剛性パッド部13aの変形が極めて小さいものなり、壁部3との密着状態が解消されるほどには変形が生じない。従って、剛性パッド部13aを壁部3に密着させ続けて、開口部2を継続して確実に封止することができる。
また、封入部13sに空気Aを出入させると可撓伸縮部13bが伸縮する。これにより、開口部2の封止時では、剛性パッド部13aを環状溝部11から突出させて開口部2を迅速に封止することができる。
よって、開口部2の封止を迅速に行うと共に、開口部2の封止を継続して確実に行うことができる。
また、固定部材15が被固定部13dを環状溝部11の溝底面11cに密着固定するので、封入部13sの密閉を確実なものとすることができ、空気Aを圧送又は排気して可撓伸縮部13bを良好に変形させることができる。
また、剛性パッド部13aは、突起部13cを備えるので、この突起部13cを押し潰して壁部3に密着させることで、開口部2の封止を確実にすることができる。
なお、空間Sにおいて、フリーローラFと同一の高さに、真空加熱炉40とガス冷却炉60との間の移動の際に用いられるフリーローラFが設けられている。
さらに、壁部3の加熱処理室R1側に閉塞扉5が配置され、また、箱型部41bの上方に閉塞扉5を上下に移動させる昇降装置51が、空間Sに閉塞扉5の鉛直方向以外の動きを規制するスライドガイド機構52が配されており、閉塞扉5の扉板面5aに封止機構10が設けられている。
スライドガイド機構52は、2つのクランプ部材53(53A,53B)と4つのガイド部材54とから構成されている。
クランプ部材53(53A,53B)は、細長状に形成された略四角柱の部材であって、断面方形の本体部53aと、本体部53aの一側面53cから突出する断面矩形のレール部53bとを備えた部材である。レール部53bは、本体部53aの一側面53cと直交して隣接形成されると共に長手方向に沿って形成された取付面53dから閉塞扉5の厚さと略同一の長さだけ離間した位置に突設されている。
このクランプ部材53A,53Bは、クランプ部材53A,53Bのレール部53bを互いに向き合わせるように、その長手方向を鉛直方向に重ねて壁部3にボルトで固定されている。
このガイド部材54は、スライド部54cと閉塞扉5の扉板面5bとがレール部53bを微小な隙間を残して挟むように、閉塞扉5にボルトで固定されている。
なお、ガイド部材54の下部には、上述したスライドガイド7と同様に閉塞扉5の下方向の移動を制限するストッパ(不図示)が形成されている。
このような真空容器61は、クラッチリング61eを開放し循環部61cを容器胴部61bから図5における右方向に後退させることによって、被処理品Wを容器胴部61bの内部に直接収容する。また、クラッチリング61e及びクランプ61dにより容器胴部61bの端部と循環部61cとを気密性を確保した状態で連結し、壁部3の開口部2を封止すると冷却処理室R2が密閉されるようになっている。
ガス供給装置80は、ガス冷却炉60に接続されており、アルゴン、ヘリウム、窒素等の不活性ガス冷却処理室R2に加圧供給する。
まず、図5に示すように、クラッチリング61eを開放し循環部61cを容器胴部61bから図5における右方向に後退させて、整流容器62の載置台63に被処理品Wを載置する。その後、循環部61cを容器胴部61bに接合すると共に、クラッチリング61eを装着して循環部61cと容器胴部61bとの接合部を気密する。
(1)上記実施形態では、閉塞扉5に環状溝部11を形成して封止機構10を構成したが、環状溝部を壁部3における開口部2の周縁近傍に形成して封止機構10を構成してもよい。
(2)上記実施形態では、封止機構10の封止部材13の材質にフッ素ゴムを用いたが、他の材質、例えばシリコンゴムを用いてもよい。
(3)上記実施形態では、封入部13sに封入する流体として空気Aを用いたが、液体や他のガスを用いても良い。
(4)上記実施形態では、閉塞扉5を上下に移動可能に構成したが、例えば、閉塞扉5の下方に車輪等を設けて、左右の方向(水平方向)に移動可能に構成してもよい。
(5)上記実施形態では、加熱処理室R1と冷却処理室R2の隔壁として機能する壁部3を封止する場合について説明したが、例えば、炉外の空間と、加熱処理室R1又は冷却処理室R2とを連通する装入抽出口を設け、これを封止する場合について本発明を適用してもよい。
(6)上記実施形態では、多室型熱処理炉30について本発明を適用したが、他の構成の熱処理炉、例えば、加熱処理と冷却処理を一つの熱処理室において行う単室型熱処理炉や加熱処理炉と冷却処理炉を列設し、これらの間を移動して被処理品を搬送する搬送炉を設けたものについても本発明を適用することができる。
5…閉塞扉(扉)
10…封止機構
11…環状溝部
13…封止部材
13a…剛性パッド部
13b…可撓伸縮部
13c…突起部
13e…屈曲部
13s…封入部
15…固定部材
30…多室型熱処理炉(熱処理炉)
R1…加熱処理室(熱処理室)
R2…冷却処理室(熱処理室)
A…空気(流体)
Claims (5)
- 開口部を有する壁部と前記開口部を閉塞する扉とを備えた構造を対象として、前記開口部を前記扉で閉塞した状態において前記壁部と前記扉との互いに対抗する面のいずれか一方又は双方に前記開口部を囲繞する環状溝部が形成され、該環状溝部内に内部が流体の封入部とされた封止部材が配置され、前記流体の圧力を制御することにより前記封止部材を変形せしめて、前記扉により前記開口部の封止を行う封止機構において、
前記封止部材は、少なくとも前記環状溝部開放側に肉厚に構成された剛性パッド部を備えると共に該剛性パッド部に連設し該剛性パッド部よりも肉薄に構成されて前記環状溝部内で伸縮可能な可撓伸縮部を備えていることを特徴とする封止機構。 - 前記可撓伸縮部は、屈曲部を備え、
前記封止部材を前記環状溝部に折り曲げて収容することを特徴とする請求項1に記載の封止機構。 - 前記封止部材を前記環状溝部の形成面に密着して固定する固定部材を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の封止機構。
- 前記剛性パッド部は、前記環状溝部開放側に向けて延設された突起部を備えることを特徴とする請求項1から3のうちいずれか一項に記載の封止機構。
- 前記開口部は、被処理品を収容する熱処理室の内部空間と外部空間とを連通させる搬入搬出口であり、
請求項1から4のうちいずれか一項に記載の封止機構を用いたことを特徴とする熱処理炉。
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