JP2010111893A - Heat-treating method - Google Patents

Heat-treating method Download PDF

Info

Publication number
JP2010111893A
JP2010111893A JP2008283797A JP2008283797A JP2010111893A JP 2010111893 A JP2010111893 A JP 2010111893A JP 2008283797 A JP2008283797 A JP 2008283797A JP 2008283797 A JP2008283797 A JP 2008283797A JP 2010111893 A JP2010111893 A JP 2010111893A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant gas
pressure
gas introduction
fan
introduction passage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008283797A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5407281B2 (en
Inventor
Hironori Tateishi
浩規 立石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2008283797A priority Critical patent/JP5407281B2/en
Publication of JP2010111893A publication Critical patent/JP2010111893A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5407281B2 publication Critical patent/JP5407281B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat-treating method in which electrical discharge can be effectively prevented in an electric motor used for driving a fan for blowing a coolant gas onto an object to be treated and sufficient cooling performance can be obtained when cooling the object after heating by the coolant gas without causing complication of equipment structure, cost increase or the like. <P>SOLUTION: The heat-treating method includes performing the gas cooling of a heated workpiece 1 in a cooling chamber 3 by a fan 16 driven by an electric motor 15. The method includes the steps of: introducing the coolant gas into the cooling chamber 3 under such low pressures as not to generate the electrical discharge from the motor 15 in the cooling chamber 3; starting the motor 15 to increase its revolution until reaching a prescribed revolution; and introducing the coolant gas into the cooling chamber 3 so as to obtain the pressure to be used for cooling the workpiece 1. In order for the success of the above method, the first and second openable valves 35 and 38 are provided from the upstream side to the downstream side of a gas introduction channel 30 in turn. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、焼入れ等において、加熱後の被処理物を、冷媒ガスによって冷却する熱処理方法に関する。   The present invention relates to a heat treatment method in which an object to be processed after heating is cooled by a refrigerant gas in quenching or the like.

従来、金属加工物等をワーク(被処理物)とする熱処理として、真空焼入れが行われている。真空焼入れにおいては、ワークが、真空中で加熱(真空加熱)された後、急速に冷却される。加熱後のワークの冷却方法としては、水または油を用いる方法や、窒素ガス等の冷媒ガスを用いる方法がある。   Conventionally, vacuum quenching has been performed as heat treatment using a metal workpiece or the like as a workpiece (object to be processed). In vacuum quenching, a workpiece is heated in vacuum (vacuum heating) and then rapidly cooled. As a method for cooling the workpiece after heating, there are a method using water or oil and a method using a refrigerant gas such as nitrogen gas.

ガス冷却(冷媒ガスによる冷却)によれば、水または油を用いる方法との比較において、冷却速度の調整が容易であることからワークの焼入れ歪(急冷されることにより生じる熱変形)の調整が容易であることや、ワークの洗浄が不要であること等の利点が得られる。すなわち、水または油を用いる方法によれば、冷却速度を変える場合には冷媒としての水または油を交換する必要がある。この点、ガス冷却によれば、冷媒ガスの圧力や冷媒ガスを導入する速度等の調整により、冷却速度を調整することができる。また、冷媒として油が用いられる場合、油で汚れたワークについての洗浄が必要となるが、ガス冷却の場合は、そのような洗浄が不要である。   According to gas cooling (cooling by refrigerant gas), adjustment of quenching distortion (thermal deformation caused by rapid cooling) of the workpiece can be adjusted because the cooling rate can be easily adjusted in comparison with the method using water or oil. Advantages such as being easy and needing no workpiece cleaning are obtained. That is, according to the method using water or oil, when changing the cooling rate, it is necessary to exchange water or oil as a refrigerant. In this regard, according to the gas cooling, the cooling rate can be adjusted by adjusting the pressure of the refrigerant gas, the speed at which the refrigerant gas is introduced, and the like. In addition, when oil is used as the refrigerant, it is necessary to clean the workpiece soiled with oil. However, in the case of gas cooling, such cleaning is not necessary.

ガス冷却には、加熱後のワークに対して冷媒ガスを送風するためのファンを備える構成が用いられる。ファンを備える構成としては、加熱後のワークが存在する処理室(チャンバ等と称される)の内部にファンが設けられ、処理室内に導入された冷媒ガスがファンによって攪拌される構成や、処理室に対して配管等を介して連通する空間にファンが設けられ、ファンの回転によって冷媒ガスが処理室内に導入される構成がある。このようなガス冷却のためのファンの駆動には、一般的に、電動機が用いられる(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1には、電動機の駆動軸に直結されるファンが処理室内に設けられる構成が開示されている。   For gas cooling, a configuration including a fan for blowing refrigerant gas to the heated workpiece is used. As a configuration including a fan, a fan is provided inside a processing chamber (referred to as a chamber or the like) in which a workpiece after heating exists, and a refrigerant gas introduced into the processing chamber is stirred by the fan. There is a configuration in which a fan is provided in a space communicating with a chamber via a pipe or the like, and refrigerant gas is introduced into the processing chamber by rotation of the fan. In general, an electric motor is used to drive the fan for gas cooling (see, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a configuration in which a fan directly connected to a drive shaft of an electric motor is provided in a processing chamber.

このように、ファンの駆動に電動機が用いられる場合、真空中において電動機の内部で発生する放電が問題となる。すなわち、真空加熱による加熱処理後のワークの冷却が行われる処理室内は、加熱時と同様に真空状態となる。このため、電動機が存在する空間が冷却のための処理室と連通する構成においては、ワークの冷却に際して電動機が真空状態にさらされることとなる。そこで、冷媒ガスが導入される前の真空状態下で電動機の始動が行われると、電動機の内部で放電が発生する場合がある。   Thus, when an electric motor is used to drive a fan, discharge generated inside the electric motor in a vacuum becomes a problem. That is, the processing chamber in which the workpiece is cooled after the heat treatment by vacuum heating is in a vacuum state as in the case of heating. For this reason, in the configuration in which the space where the electric motor exists communicates with the processing chamber for cooling, the electric motor is exposed to a vacuum state when the workpiece is cooled. Therefore, when the electric motor is started in a vacuum state before the refrigerant gas is introduced, a discharge may occur inside the electric motor.

このため、従来、ガス冷却のための電動機の運転について、冷媒ガス圧力(冷媒ガスが導入されること等により変化する処理室内の圧力)が所定の圧力(例えば、大気圧(1atm))に達した後に、電動機を始動させることが行われている。つまりこの場合、冷媒ガス圧力について、処理室への冷媒ガスの導入開始直後、電動機における放電が生じない所定の圧力となったタイミングで、電動機の始動が行われる。   For this reason, conventionally, in the operation of an electric motor for gas cooling, the refrigerant gas pressure (pressure in the processing chamber that changes due to introduction of the refrigerant gas, etc.) reaches a predetermined pressure (for example, atmospheric pressure (1 atm)). After that, the electric motor is started. That is, in this case, the electric motor is started at a timing at which the refrigerant gas pressure becomes a predetermined pressure immediately after the start of introduction of the refrigerant gas into the processing chamber so that no electric discharge occurs in the electric motor.

このような電動機の始動方法においては、冷媒ガス圧力の立上げと電動機により回転するファンの加速とが同時に行われることから、ファン(電動機)の加速中に、冷媒ガス圧力が上昇する。このため、ファン加速時間(電動機の始動時からファンが所定の設定回転数に達するまでの時間)が、ガス冷却における冷却速度(冷却能)に大きく影響し、十分な冷却速度が得られない場合がある。   In such an electric motor starting method, the rise of the refrigerant gas pressure and the acceleration of the fan rotated by the electric motor are performed at the same time. Therefore, the refrigerant gas pressure rises during the acceleration of the fan (electric motor). For this reason, when the fan acceleration time (the time from when the motor starts until the fan reaches a predetermined rotational speed) greatly affects the cooling rate (cooling capacity) in gas cooling, and a sufficient cooling rate cannot be obtained There is.

具体的には、ファン加速時間は、電動機あるいはファンの慣性モーメント(慣用的にGDにより求められる。以下同じ。)が大きくなるほど、長くなる傾向にある。ここで、ファンによる風量を増大させて冷媒ガスによる冷却能を高めようとした場合、一般的にファンの大型化を図ることが行われる。ファンが大型化すると、ファンの慣性モーメントが大きくなることに加え、電動機のトルクを上げる必要が生じる。電動機のトルクが上がると、電動機の慣性モーメントが大きくなる。このように、ガス冷却においては、冷却速度を高めることと、ファン加速時間の短縮化を図ることとの両立は困難であり、十分な冷却速度が得られない場合がある。 Specifically, the fan acceleration time tends to become longer as the moment of inertia of the electric motor or fan (usually determined by GD 2 ; the same applies hereinafter) increases. Here, when it is going to increase the cooling capacity by a refrigerant gas by increasing the air volume by a fan, generally enlargement of a fan is performed. As the fan size increases, the moment of inertia of the fan increases, and the torque of the motor needs to be increased. As the torque of the motor increases, the moment of inertia of the motor increases. As described above, in gas cooling, it is difficult to achieve both a higher cooling rate and a shorter fan acceleration time, and a sufficient cooling rate may not be obtained.

この点、ファン加速時間を短縮するため、比較的小型の電動機およびファンをそれぞれ複数台用いる方法が考えられる。かかる方法によれば、電動機およびファンが小型であることから前記のような慣性モーメントやトルクが小さくなり、ファン加速時間が短縮するとともに、複数台の電動機およびファンにより、ガス冷却に必要な風量が確保される。しかし、複数台の電動機およびファンを用いる方法によれば、設備費用の増大や、配管等のレイアウトの複雑化や、設置面積の増大等の問題が生じる。   In this regard, in order to shorten the fan acceleration time, a method using a plurality of relatively small motors and fans can be considered. According to this method, since the motor and the fan are small, the moment of inertia and torque as described above are reduced, the fan acceleration time is shortened, and the air volume necessary for gas cooling is reduced by the plurality of motors and fans. Secured. However, according to the method using a plurality of electric motors and fans, there are problems such as an increase in equipment costs, a complicated layout of piping and the like, and an increase in installation area.

そこで、ガス冷却における冷却速度に対するファン加速時間の影響を低減するため、次のような方法が考えられている。すなわち、冷媒ガス圧力について、ファン加速時間の間は電動機における放電が生じない程度の低い圧力に保持し、ファンが設定回転数に達した後に、ガス冷却に必要な圧力まで上昇させるという方法である。   Therefore, in order to reduce the influence of the fan acceleration time on the cooling rate in gas cooling, the following method is considered. That is, the refrigerant gas pressure is maintained at a low pressure that does not cause electric discharge in the motor during the fan acceleration time, and is increased to a pressure required for gas cooling after the fan reaches the set rotational speed. .

このようなファン加速時間との関係における冷媒ガス圧力を上昇させるタイミングについての内容が、特許文献2に示されている。しかし、特許文献2は、前述したようなファン加速時間との関係において冷媒ガス圧力を調整する方法についての具体的な内容や、かかる方法を実現するための具体的な手段を示すものではない。   The content about the timing which raises the refrigerant gas pressure in the relationship with such fan acceleration time is shown by patent document 2. FIG. However, Patent Document 2 does not indicate the specific contents of the method for adjusting the refrigerant gas pressure in relation to the fan acceleration time as described above, or the specific means for realizing the method.

前述のように、冷媒ガス圧力を、電動機における放電が生じない程度の低い圧力と、ガス冷却に必要な圧力との二段階に上昇させるためには、一般的には次のような方法が考えられる。すなわち、処理室内に冷媒ガスを導入するためのガス導入通路において、冷媒ガスを油圧ポンプ等によって昇圧させ、タンク等を用いて蓄えた状態から、開閉弁等を用いて所定のタイミングで(二段階に)処理室内に導入する方法である。   As described above, in order to increase the refrigerant gas pressure in two stages, that is, a pressure that is low enough not to cause discharge in the electric motor and a pressure that is necessary for gas cooling, the following method is generally considered. It is done. That is, in the gas introduction passage for introducing the refrigerant gas into the processing chamber, the refrigerant gas is boosted by a hydraulic pump or the like and stored using a tank or the like at a predetermined timing using an on-off valve or the like (two steps). (Ii) A method of introducing into the processing chamber.

しかし、冷媒ガス圧力を二段階に上昇させるに際して、共通の配管構成(ポンプ、タンク、開閉弁等)が用いられる場合、通常、冷媒ガス圧力についての設定圧力差が大きくなる各段階において、冷媒ガス圧力を安定させることが難しい。特に、電動機における放電が生じない程度の低い圧力については、ガス冷却に必要な圧力と比べて非常に低いため、冷媒ガス圧力が上がり過ぎる等、圧力のバラツキが生じ、冷媒ガス圧力の安定化を図ることが困難である。
特開平10−183236号公報 特開2002−294333号公報 (第1図(a))
However, when a common piping configuration (pump, tank, on-off valve, etc.) is used to raise the refrigerant gas pressure in two stages, the refrigerant gas is usually at each stage where the set pressure difference for the refrigerant gas pressure becomes large. It is difficult to stabilize the pressure. In particular, the low pressure that does not cause electric discharge in the electric motor is very low compared to the pressure required for gas cooling.Therefore, the refrigerant gas pressure rises too much, causing pressure fluctuations and stabilizing the refrigerant gas pressure. It is difficult to plan.
JP-A-10-183236 JP 2002-294333 A (FIG. 1 (a))

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、冷媒ガスによって加熱後の被処理物を冷却するガス冷却において、設備構造の複雑化やコストの増大等を招くことなく、冷媒ガスを被処理物に送風するためのファンの駆動に用いられる電動機における放電を効果的に防止することができるとともに、十分な冷却能を得ることができる熱処理方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and the problem to be solved is that in the gas cooling for cooling the object to be processed after being heated by the refrigerant gas, the equipment structure is complicated and the cost is reduced. Heat treatment method capable of effectively preventing electric discharge in an electric motor used to drive a fan for blowing refrigerant gas to an object to be processed without causing an increase in temperature and the like and obtaining sufficient cooling capacity Is to provide.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.

すなわち、請求項1においては、加熱後の被処理物を、該被処理物を収容する処理室にて、該処理室と連通する空間に設けられる電動機を駆動源とするファンにより冷媒ガスを対流させることで冷却する熱処理方法であって、前記冷媒ガスを、前記処理室内に、該処理室内の圧力が前記電動機における放電が発生しない程度に低い圧力としてあらかじめ設定される第一の圧力となるように導入する前期冷媒ガス導入過程と、前記処理室内の圧力が前記第一の圧力である状態で、前記電動機を始動させ、該電動機の回転数を、前記ファンの駆動との関係においてあらかじめ設定される所定の回転数となるまで上昇させるファン始動過程と、前記電動機の回転数が前記所定の回転数である状態で、前記冷媒ガスを、前記処理室内に、該処理室内の圧力が前記被処理物の冷却に用いられる圧力としてあらかじめ設定される第二の圧力となるように導入する後期冷媒ガス導入過程と、を行うものであり、所定の供給源から供給される前記冷媒ガスを前記処理室内に導入するための通路であるガス導入通路に、前記冷媒ガスの導入方向についての上流側から下流側にかけて順に設けられる、前記ガス導入通路の開閉を行う第一の開閉弁手段、および前記開閉を行う第二の開閉弁手段を含む構成により、前記第一の開閉弁手段および前記第二の開閉弁手段が閉状態であるとともに、前記ガス導入通路における前記第一の開閉弁手段と前記第二の開閉弁手段との間の部分に、前記第一の圧力に対応する量の前記冷媒ガスを蓄えた状態から、前記第二の開閉弁手段を開状態とすることで、前記前期冷媒ガス導入過程を行い、前記第一の開閉弁手段が閉状態、かつ前記第二の開閉弁手段が開状態であるとともに、前記ガス導入通路における前記第一の開閉弁手段の前記上流側の部分に、前記第二の圧力に対応する量の前記冷媒ガスを蓄えた状態から、前記第一の開閉弁手段を開状態とすることで、前記後期冷媒ガス導入過程を行うものである。   That is, according to the first aspect of the present invention, the object to be processed after heating is convected by a fan that uses an electric motor provided in a space communicating with the processing chamber as a driving source in the processing chamber for storing the processing object. The refrigerant gas is cooled in the processing chamber so that the pressure in the processing chamber becomes a first pressure that is set in advance as a low pressure that does not cause discharge in the electric motor. In the state in which the refrigerant gas is introduced into the first stage and the pressure in the processing chamber is the first pressure, the electric motor is started, and the rotational speed of the electric motor is set in advance in relation to the driving of the fan. In a state where the fan is started up to a predetermined rotational speed and the rotational speed of the electric motor is at the predetermined rotational speed, the refrigerant gas is introduced into the processing chamber. And a late refrigerant gas introduction process in which the force is introduced so as to be a second pressure preset as a pressure used for cooling the workpiece, and the refrigerant supplied from a predetermined supply source First on-off valve means for opening and closing the gas introduction passage, which is provided in order from the upstream side to the downstream side in the introduction direction of the refrigerant gas in the gas introduction passage, which is a passage for introducing gas into the processing chamber And the first on-off valve means for opening and closing the first on-off valve means and the second on-off valve means in a closed state, and the first on-off valve in the gas introduction passage. From the state where the amount of the refrigerant gas corresponding to the first pressure is stored in a portion between the first on-off valve means and the second on-off valve means, the second on-off valve means is opened. Cold A gas introduction process is performed, the first on-off valve means is closed, the second on-off valve means is open, and the upstream portion of the first on-off valve means in the gas introduction passage In addition, the second refrigerant gas introduction process is performed by opening the first on-off valve means from a state where the amount of the refrigerant gas corresponding to the second pressure is stored.

請求項2においては、前記第一の開閉弁手段の前記下流側に、前記ガス導入通路から分岐して前記電動機が設けられる前記空間に連通する分岐ガス導入通路を設けるものである。   According to a second aspect of the present invention, a branch gas introduction passage that branches from the gas introduction passage and communicates with the space in which the electric motor is provided is provided on the downstream side of the first on-off valve means.

請求項3においては、加熱後の被処理物を、該被処理物を収容する処理室にて、該処理室と連通する空間に設けられる電動機を駆動源とするファンにより冷媒ガスを対流させることで冷却する熱処理方法であって、前記冷媒ガスを、前記処理室内に、該処理室内の圧力が前記電動機における放電が発生しない程度に低い圧力としてあらかじめ設定される第一の圧力となるように導入する前期冷媒ガス導入過程と、前記処理室内の圧力が前記第一の圧力である状態で、前記電動機を始動させ、該電動機の回転数を、前記ファンの駆動との関係においてあらかじめ設定される所定の回転数となるまで上昇させるファン始動過程と、前記電動機の回転数が前記所定の回転数である状態で、前記冷媒ガスを、前記処理室内に、該処理室内の圧力が前記被処理物の冷却に用いられる圧力としてあらかじめ設定される第二の圧力となるように導入する後期冷媒ガス導入過程と、を行うものであり、所定の供給源から供給される前記冷媒ガスを前記処理室内に導入するための通路であるガス導入通路として、前記前期冷媒ガス導入過程を行うための前記ガス導入通路である第一のガス導入通路と、前記後期冷媒ガス導入過程を行うための前記ガス導入通路である第二のガス導入通路とを設け、前記第一のガス導入通路および前記第二のガス導入通路のそれぞれに設けられ、前記ガス導入通路の開閉を行う開閉弁手段を含む構成により、前記第一のガス導入通路を用い、該第一のガス導入通路の前記開閉弁手段が閉状態であるとともに、前記第一のガス導入通路における前記開閉弁手段よりも前記冷媒ガスの導入方向についての上流側の部分に、前記第一の圧力に対応する量の前記冷媒ガスを蓄えた状態から、前記第一のガス導入通路の前記開閉弁手段を開状態とすることで、前記前期冷媒ガス導入過程を行い、前記第二のガス導入通路を用い、該第二のガス導入通路の前記開閉弁手段が閉状態であるとともに、前記第二のガス導入通路における前記開閉弁手段よりも前記上流側の部分に、前記第二の圧力に対応する量の前記冷媒ガスを蓄えた状態から、前記第二のガス導入通路の前記開閉弁手段を開状態とすることで、前記後期冷媒ガス導入過程を行うものである。   According to a third aspect of the present invention, the object to be processed after heating is convected in a processing chamber containing the object to be processed by a fan having a motor as a drive source provided in a space communicating with the processing chamber. The refrigerant gas is introduced into the processing chamber so that the pressure in the processing chamber becomes a first pressure that is preset as low as not to cause discharge in the electric motor. In the state in which the refrigerant gas is introduced and the pressure in the processing chamber is the first pressure, the electric motor is started, and the rotational speed of the electric motor is set in advance in relation to the driving of the fan. In a state where the fan is started up until the number of revolutions reaches the predetermined number of revolutions, and the number of revolutions of the electric motor is the predetermined number of revolutions, the refrigerant gas is introduced into the processing chamber, and the pressure in the processing chamber is A late-stage refrigerant gas introduction process that introduces a second pressure that is set in advance as a pressure used for cooling the processed object, and the refrigerant gas supplied from a predetermined supply source is processed As a gas introduction passage that is a passage for introduction into a room, a first gas introduction passage that is the gas introduction passage for performing the first-stage refrigerant gas introduction process and the gas for performing the second-stage refrigerant gas introduction process A second gas introduction passage which is an introduction passage, and is provided in each of the first gas introduction passage and the second gas introduction passage, and includes an opening / closing valve means for opening and closing the gas introduction passage. , Using the first gas introduction passage, the on-off valve means of the first gas introduction passage is in a closed state, and the cooler than the on-off valve means in the first gas introduction passage. By opening the on-off valve means of the first gas introduction passage from a state in which the refrigerant gas in an amount corresponding to the first pressure is stored in the upstream portion in the gas introduction direction. , Performing the previous-stage refrigerant gas introduction process, using the second gas introduction passage, the on-off valve means of the second gas introduction passage being closed, and the on-off valve in the second gas introduction passage By opening the on-off valve means of the second gas introduction passage from a state in which the refrigerant gas in an amount corresponding to the second pressure is stored in the portion upstream of the means, The latter-stage refrigerant gas introduction process is performed.

請求項4においては、前記第一のガス導入通路の前記開閉弁手段の前記下流側に、前記第一のガス導入通路から分岐して前記電動機が設けられる前記空間に連通する分岐ガス導入通路を設けるものである。   According to a fourth aspect of the present invention, a branch gas introduction passage that branches from the first gas introduction passage and communicates with the space in which the electric motor is provided on the downstream side of the on-off valve means of the first gas introduction passage. It is provided.

請求項5においては、前記前期冷媒ガス導入過程を行う前の前記被処理物の温度を、前記ファン始動過程中に低下する前記被処理物の温度低下量に相当する分あらかじめ上昇させるものである。   According to a fifth aspect of the present invention, the temperature of the object to be processed before the refrigerant gas introduction process is increased in advance by an amount corresponding to the temperature decrease amount of the object to be decreased during the fan starting process. .

請求項6においては、前記温度低下量を、次式に基づいて推定するものである。
ΔT={Q・t(T−T)α}/A+T
ここで、ΔT:前記温度低下量、Q:前記ファン始動過程中の平均風量、t:前記ファン始動過程の時間、T:前記ファン始動過程開始時の前記冷媒ガスの温度、T:前記ファン始動過程終了時の前記冷媒ガスの温度、α:前記冷媒ガスの比熱、A:あらかじめ求められる前記被処理物の放熱係数である。
In Claim 6, the said temperature fall amount is estimated based on following Formula.
ΔT w = {Q · t (T f −T s ) α} / A + T s
Here, [Delta] T w: the temperature decrease amount, Q: the average amount of air in the fan starting process, t: the time of the fan starting process, T s: the fan startup process at the start of the temperature of the refrigerant gas, T f: The temperature of the refrigerant gas at the end of the fan starting process, α: the specific heat of the refrigerant gas, and A: the heat dissipation coefficient of the workpiece to be obtained in advance.

請求項7においては、前記前期冷媒ガス導入過程を行う前の前記被処理物の温度を、あらかじめ設定される所定の目標温度まで上昇させるに際し、
前記前期冷媒ガス導入過程を行う前の前記被処理物の温度を前記目標温度に上昇させることに相当する前記ファン始動過程の時間を、次式に基づいて推定するものである。
t={A(ΔTwa−T)}/{Q(T−T)α}
ここで、t:前記ファン始動過程の時間、A:あらかじめ求められる前記被処理物の放熱係数、ΔTwa:前記ファン始動過程中に低下する前記被処理物の温度低下量の測定値と前記被処理物の温度を前記目標温度まで上昇させる際の温度上昇量との和、T:前記ファン始動過程開始時の前記冷媒ガスの温度、Q:前記ファン始動過程中の平均風量、T:前記ファン始動過程終了時の前記冷媒ガスの温度、α:前記冷媒ガスの比熱である。
In claim 7, when the temperature of the object to be processed before performing the refrigerant gas introduction process is increased to a predetermined target temperature set in advance,
The time of the fan starting process corresponding to raising the temperature of the object to be processed before the refrigerant gas introduction process to the target temperature is estimated based on the following equation.
t = {A (ΔT wa −T s )} / {Q (T f −T s ) α}
Here, t: time of the fan starting process, A: heat dissipation coefficient of the object to be processed obtained in advance, ΔT wa : measured value of temperature decrease amount of the object to be processed that decreases during the fan starting process, and the object to be processed Sum of temperature rise when raising the temperature of the workpiece to the target temperature, T s : temperature of the refrigerant gas at the start of the fan starting process, Q: average air volume during the fan starting process, T f : The temperature of the refrigerant gas at the end of the fan starting process, α: the specific heat of the refrigerant gas.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、冷媒ガスによって加熱後の被処理物を冷却するガス冷却において、設備構造の複雑化やコストの増大等を招くことなく、冷媒ガスを被処理物に送風するためのファンの駆動に用いられる電動機における放電を効果的に防止することができるとともに、十分な冷却能を得ることができる。
As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
That is, according to the present invention, in the gas cooling for cooling the object to be processed after being heated by the refrigerant gas, the refrigerant gas is blown to the object to be processed without incurring the complexity of the equipment structure or increasing the cost. Discharge in the electric motor used for driving the fan can be effectively prevented, and sufficient cooling ability can be obtained.

本発明は、冷媒ガスによって加熱後の被処理物を冷却するガス冷却において、被処理物が存在する処理室に対する冷媒ガスの導入を二段階で行うことで、処理室内の圧力を、ファンを駆動するための電動機における放電が発生しない程度に低い(真空状態に近い)圧力と、被処理物を冷却するための比較的高い圧力との二段階で上昇させる方法を、具体的な手法ととともに提案するものである。以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本実施の形態では、本発明に係る熱処理として、金属加工物等を被処理物とする真空焼入れが行われる場合を例に説明する。   In the gas cooling for cooling the object to be processed after being heated by the refrigerant gas, the present invention performs the introduction of the refrigerant gas into the processing chamber in which the object to be processed is introduced in two stages, thereby driving the pressure in the processing chamber. Proposed with a specific method of raising the pressure in two stages, a pressure that is low enough to prevent discharge in the electric motor (close to vacuum) and a relatively high pressure to cool the workpiece To do. Embodiments of the present invention will be described below. In this embodiment, a case where vacuum quenching using a metal workpiece or the like as an object to be processed will be described as an example of the heat treatment according to the present invention.

本発明の一実施形態に係る熱処理方法が行われる熱処理装置の構成について、図1を用いて説明する。図1に示すように、本実施形態に係る熱処理装置は、被処理物としてのワーク1を真空加熱するための加熱室2と、真空加熱後のワーク1を冷媒ガスによって冷却するための冷却室3とを備える。つまり、本実施形態に係る熱処理装置は、加熱室2と冷却室3とを備える二室型の構造を有する。加熱室2と冷却室3とは、中間室4を介して互いに隣り合うように設けられる。   A configuration of a heat treatment apparatus in which a heat treatment method according to an embodiment of the present invention is performed will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the heat treatment apparatus according to the present embodiment includes a heating chamber 2 for vacuum heating a workpiece 1 as a workpiece, and a cooling chamber for cooling the vacuum heated workpiece 1 with a refrigerant gas. 3. That is, the heat treatment apparatus according to the present embodiment has a two-chamber structure including the heating chamber 2 and the cooling chamber 3. The heating chamber 2 and the cooling chamber 3 are provided adjacent to each other via the intermediate chamber 4.

加熱室2は、ワーク1を真空加熱するためのいわゆる真空熱処理炉である。つまり、ワーク1が入れられた加熱室2内が所定の真空度に減圧された状態で、ワーク1の焼入れのための加熱が行われる。加熱室2に対しては、加熱室2内を所定の真空度に減圧するための真空排気系5が設けられる。真空排気系5は、真空ポンプ等が接続された配管構成が、切換弁等によって加熱室2内に対する連通・非連通が切り換えられる状態で設けられることで構成される。真空排気系5を構成する真空ポンプとしては、例えば、所望の真空度等に応じて、ロータリポンプ、メカニカルブースタポンプ、拡散ポンプ等が設けられる。   The heating chamber 2 is a so-called vacuum heat treatment furnace for heating the workpiece 1 in vacuum. That is, heating for quenching the workpiece 1 is performed in a state where the inside of the heating chamber 2 in which the workpiece 1 is placed is depressurized to a predetermined degree of vacuum. For the heating chamber 2, an evacuation system 5 is provided for reducing the pressure in the heating chamber 2 to a predetermined degree of vacuum. The evacuation system 5 is configured by providing a pipe configuration to which a vacuum pump or the like is connected in a state in which communication or non-communication with the heating chamber 2 is switched by a switching valve or the like. As a vacuum pump which comprises the vacuum exhaust system 5, a rotary pump, a mechanical booster pump, a diffusion pump etc. are provided according to the desired degree of vacuum, for example.

加熱室2は、中間室4側に、耐火物等により構成される断熱扉7を有する。つまり、断熱扉7が開くことで、加熱室2内は中間室4内と連通した状態となる。断熱扉7は、加熱室2を密閉するものではなく、加熱室2と中間室4とは、略同じ圧力となる。加熱室2内には、ワーク1を所定の荷姿でセットするためのトレイ等の支持手段や、ワーク1を所定の焼入れ温度に加熱するための加熱手段等が設けられる。加熱手段としては、例えば加熱室2内にセットされるワーク1を取り囲むようにして設けられるグラファイトヒータ等が用いられる。なお、加熱室2には、加熱室2内のメンテナンス等を行うための作業扉6が設けられる。   The heating chamber 2 has a heat insulating door 7 made of a refractory or the like on the intermediate chamber 4 side. That is, when the heat insulating door 7 is opened, the inside of the heating chamber 2 is in communication with the inside of the intermediate chamber 4. The heat insulating door 7 does not seal the heating chamber 2, and the heating chamber 2 and the intermediate chamber 4 have substantially the same pressure. The heating chamber 2 is provided with a supporting means such as a tray for setting the work 1 in a predetermined packing form, a heating means for heating the work 1 to a predetermined quenching temperature, and the like. As the heating means, for example, a graphite heater provided so as to surround the workpiece 1 set in the heating chamber 2 is used. The heating chamber 2 is provided with a work door 6 for performing maintenance and the like in the heating chamber 2.

冷却室3は、加熱室2において真空加熱されたワーク1について、ガス冷却(冷媒ガスによる冷却)を行うためのものである。つまり、ワーク1が入れられた冷却室3内に冷媒ガスが導入されることで、ワーク1の焼入れのための冷却が行われる。ガス冷却に際し、ワーク1は、ガス冷却室3内に設けられるトレイ8に対して、所定の荷姿でセットされる。   The cooling chamber 3 is for performing gas cooling (cooling with a refrigerant gas) on the workpiece 1 heated in vacuum in the heating chamber 2. That is, cooling for quenching the workpiece 1 is performed by introducing the refrigerant gas into the cooling chamber 3 in which the workpiece 1 is placed. In the gas cooling, the workpiece 1 is set in a predetermined packing form with respect to the tray 8 provided in the gas cooling chamber 3.

本実施形態では、ガス冷却のための冷媒ガスとして、窒素ガス(Nガス)が用いられる。ただし、冷媒ガスの種類は特に限定されるものではない。冷媒ガスとしては、窒素ガスのほか、例えばアルゴンガス(Arガス)等の不活性ガスや空気等が用いられる。 In the present embodiment, nitrogen gas (N 2 gas) is used as the refrigerant gas for gas cooling. However, the type of refrigerant gas is not particularly limited. As the refrigerant gas, in addition to nitrogen gas, for example, an inert gas such as argon gas (Ar gas), air, or the like is used.

冷却室3は、中間室4側に仕切扉9を有する。つまり、仕切扉9が開くことで、ガス冷却室3内は中間室4内と連通した状態となる。また、冷却室3には、冷却室3内に対するワーク1の出し入れ等を行うための開閉扉10が設けられる。   The cooling chamber 3 has a partition door 9 on the intermediate chamber 4 side. That is, when the partition door 9 is opened, the gas cooling chamber 3 is in communication with the intermediate chamber 4. The cooling chamber 3 is provided with an opening / closing door 10 for taking the workpiece 1 into and out of the cooling chamber 3.

加熱室2で加熱されたワーク1は、中間室4を介して冷却室3に搬入され、ガス冷却される。具体的には、ワーク1が加熱室2で真空加熱された後、加熱室2の断熱扉7および冷却室3の仕切扉9が開かれることで、加熱室2と冷却室3とが中間室4を介して連通した状態となる。かかる連通状態で、加熱室2内のワーク1が、図示せぬ搬送手段等により、冷却室3内に搬送される。   The workpiece 1 heated in the heating chamber 2 is carried into the cooling chamber 3 through the intermediate chamber 4 and is cooled by gas. Specifically, after the workpiece 1 is heated in a vacuum in the heating chamber 2, the heat insulating door 7 of the heating chamber 2 and the partition door 9 of the cooling chamber 3 are opened, so that the heating chamber 2 and the cooling chamber 3 are intermediate chambers. 4 to communicate with each other. In such a communication state, the workpiece 1 in the heating chamber 2 is transferred into the cooling chamber 3 by a transfer means (not shown).

ここで、断熱扉7および仕切扉9が開かれて加熱室2と冷却室3とが連通状態とされるため、加熱室2と冷却室3とは、均圧弁11を有する配管12によって接続される。つまり、断熱扉7および仕切扉9が開かれるに際しては、均圧弁11が所定の時間開弁されることで、加熱室2(および中間室4)と冷却室3とが均圧とされる。   Here, since the heat insulation door 7 and the partition door 9 are opened and the heating chamber 2 and the cooling chamber 3 are in communication with each other, the heating chamber 2 and the cooling chamber 3 are connected by a pipe 12 having a pressure equalizing valve 11. The That is, when the heat insulating door 7 and the partition door 9 are opened, the pressure equalizing valve 11 is opened for a predetermined time, so that the heating chamber 2 (and the intermediate chamber 4) and the cooling chamber 3 are equalized.

また、冷却室3は、図示せぬ真空排気系により、加熱室2と同様、所定の真空度に減圧可能に構成される。そして、冷却室3内の真空状態は、冷却室3が仕切扉9および開閉扉10によって密閉されることで確保される。なお、図示は省略するが、加熱室2および冷却室3には、作業扉6および開閉扉10が開かれるに際して加熱室2または冷却室3内の圧力を大気圧と等しくするための弁を有する配管が接続される。   The cooling chamber 3 is configured to be depressurized to a predetermined degree of vacuum by a vacuum exhaust system (not shown) as in the heating chamber 2. The vacuum state in the cooling chamber 3 is ensured by sealing the cooling chamber 3 with the partition door 9 and the opening / closing door 10. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the heating chamber 2 and the cooling chamber 3 have a valve for making the pressure in the heating chamber 2 or the cooling chamber 3 equal to the atmospheric pressure when the work door 6 and the opening / closing door 10 are opened. Piping is connected.

このように、中間室4に対して断熱扉7を介して連通可能な加熱室2と、同じく中間室4に対して仕切扉9を介して連通可能な冷却室3とは、中間室4を介して温度的に遮断可能であるとともに、それぞれ独立した圧力の調整が可能に構成される。   As described above, the heating chamber 2 that can communicate with the intermediate chamber 4 via the heat insulating door 7 and the cooling chamber 3 that can communicate with the intermediate chamber 4 via the partition door 9 also include the intermediate chamber 4. It is possible to cut off the temperature via the switch and to adjust the pressure independently of each other.

次に、ワーク1のガス冷却のための構成について説明する。図1に示すように、冷却室3内に導入される冷媒ガスは、電動機(モータ)15を駆動源とするファン16により対流させられる。ファン16は、電動機15の駆動軸に直結される。したがって、本実施形態では、電動機15の回転数がファン16の回転数となる。ファン16は、遠心方向を送風方向とする遠心ファンである。   Next, the structure for gas cooling of the workpiece | work 1 is demonstrated. As shown in FIG. 1, the refrigerant gas introduced into the cooling chamber 3 is convected by a fan 16 using an electric motor (motor) 15 as a drive source. The fan 16 is directly connected to the drive shaft of the electric motor 15. Therefore, in the present embodiment, the rotational speed of the electric motor 15 is the rotational speed of the fan 16. The fan 16 is a centrifugal fan whose centrifugal direction is the blowing direction.

電動機15およびファン16は、冷却室3の内部空間と連通する空間を形成するモータハウジング17内に収容される。ファン16の回転により送風される冷媒ガスは、送入用ダクト18によって冷却室3内に導かれ、送出用ダクト19によって冷却室内から送り出される。したがって、送入用ダクト18および送出用ダクト19は、それぞれ一端側が冷却室3に接続され、他端側がモータハウジング17に接続される。   The electric motor 15 and the fan 16 are accommodated in a motor housing 17 that forms a space communicating with the internal space of the cooling chamber 3. The refrigerant gas blown by the rotation of the fan 16 is guided into the cooling chamber 3 by the infeed duct 18 and sent out from the cooling chamber by the sending duct 19. Therefore, each of the feeding duct 18 and the sending duct 19 has one end connected to the cooling chamber 3 and the other end connected to the motor housing 17.

送入用ダクト18は、モータハウジング17から冷却室3への冷媒ガスの送り配管である。送入用ダクト18は、モータハウジング17から、ファン16の遠心方向に含まれる方向(本実施形態では上方向)に配される。本実施形態では、モータハウジング17から上方に向けて配される送入用ダクト18は、冷却室3に対して上側に接続される。送入用ダクト18には、冷却室3内に導入される冷媒ガスの温度を低下させるためのガスクーラ20が設けられる。   The feeding duct 18 is a refrigerant gas feed pipe from the motor housing 17 to the cooling chamber 3. The feeding duct 18 is disposed from the motor housing 17 in a direction included in the centrifugal direction of the fan 16 (upward in this embodiment). In the present embodiment, the feeding duct 18 arranged upward from the motor housing 17 is connected to the upper side with respect to the cooling chamber 3. The feeding duct 18 is provided with a gas cooler 20 for lowering the temperature of the refrigerant gas introduced into the cooling chamber 3.

送出用ダクト19は、冷却室3からモータハウジング17への冷媒ガスの戻し配管である。本実施形態では、送出用ダクト19は、冷却室3に対して送入用ダクト18が接続される側の反対側である下側に接続される。また、送出用ダクト19は、モータハウジング17に対しては、電動機15の軸方向に沿う方向に接続される。   The delivery duct 19 is a refrigerant gas return pipe from the cooling chamber 3 to the motor housing 17. In the present embodiment, the delivery duct 19 is connected to the lower side, which is the opposite side of the cooling chamber 3 to which the delivery duct 18 is connected. The delivery duct 19 is connected to the motor housing 17 in a direction along the axial direction of the electric motor 15.

このような構成における冷却室3とモータハウジング17との間の冷媒ガスの流れとしては、送入用ダクト18により、回転するファン16によってモータハウジング17から上向きに送り出される冷媒ガスが、冷却室3に対して上側から下向きに送り込まれる(矢印A1参照)。冷却室3内に送り込まれる冷媒ガスは、トレイ8上のワーク1に吹き付けられるとともに、送出用ダクト19により、冷却室3から下向きに送り出されて、モータハウジング17内に送り込まれる(矢印A2参照)。   As a flow of the refrigerant gas between the cooling chamber 3 and the motor housing 17 in such a configuration, the refrigerant gas sent upward from the motor housing 17 by the rotating fan 16 by the feeding duct 18 is the cooling chamber 3. Is sent downward from above (see arrow A1). The refrigerant gas sent into the cooling chamber 3 is blown to the workpiece 1 on the tray 8 and is sent downward from the cooling chamber 3 by the sending duct 19 and sent into the motor housing 17 (see arrow A2). .

このように、電動機15により回転するファン16によって冷却室3とモータハウジング17との間を送入用ダクト18および送出用ダクト19を介することで対流する冷媒ガスにより、冷却室3内のワーク1が冷却される。このように対流しながら冷却室3内に導入される冷媒ガスは、例えばガスボンベ等により構成される冷媒ガスについての所定の供給源31から、ガス導入通路30によって導入される。   As described above, the work 1 in the cooling chamber 3 is circulated by the refrigerant gas convection between the cooling chamber 3 and the motor housing 17 via the feeding duct 18 and the sending duct 19 by the fan 16 rotated by the electric motor 15. Is cooled. The refrigerant gas introduced into the cooling chamber 3 while being convected in this way is introduced through a gas introduction passage 30 from a predetermined supply source 31 for the refrigerant gas constituted by, for example, a gas cylinder.

すなわち、図1に示すように、供給源31からは、前述したようにファン16の回転によって対流する冷媒ガスの通路(以下「対流通路」という。)内に冷媒ガスを送り込むための導入配管30aが配される。導入配管30aは、対流通路を構成する送入用ダクト18に接続される。したがって、本実施形態では、供給源31からの導入配管30aと、送入用ダクト18の一部とにより、所定の供給源から供給される冷媒ガスを冷却室3内に導入するための通路であるガス導入通路30が構成される。   That is, as shown in FIG. 1, as described above, the inlet pipe 30 a for feeding the refrigerant gas into the refrigerant gas passage (hereinafter referred to as “convection passage”) that convects as the fan 16 rotates as described above. Is arranged. The introduction pipe 30a is connected to the infeed duct 18 constituting the convection passage. Therefore, in the present embodiment, a passage for introducing the refrigerant gas supplied from a predetermined supply source into the cooling chamber 3 by the introduction pipe 30a from the supply source 31 and a part of the feeding duct 18 is provided. A gas introduction passage 30 is configured.

なお、導入配管30aの対流通路に対する接続位置は、特に限定されない。つまり、供給源31からの導入配管30aは、対流通路を構成する送入用ダクト18および送出用ダクト19における任意の位置に接続されればよい。言い換えると、供給源31からの導入配管30aは、かかる導入配管30aを経た冷媒ガスがファン16の回転による冷媒ガスの流れにおける任意の位置から送り込まれるように送入用ダクト18または送出用ダクト19に接続されればよい。   In addition, the connection position with respect to the convection channel | path of the introductory piping 30a is not specifically limited. That is, the introduction pipe 30a from the supply source 31 may be connected to any position in the infeed duct 18 and the outfeed duct 19 that constitute the convection passage. In other words, the introduction pipe 30 a from the supply source 31 is connected to the inlet duct 18 or the outlet duct 19 so that the refrigerant gas that has passed through the introduction pipe 30 a is sent from an arbitrary position in the flow of the refrigerant gas due to the rotation of the fan 16. It only has to be connected to.

以上のように、本実施形態に係る熱処理方法(真空焼入れ方法、以下同じ。)においては、加熱後のワーク1が、ワーク1を収容する処理室としての冷却室3にて、この冷却室3と連通する空間であるモータハウジング17内に設けられる電動機15を駆動源とするファン16により冷媒ガスが対流させられることで冷却される。   As described above, in the heat treatment method according to the present embodiment (vacuum quenching method, the same applies hereinafter), the workpiece 1 after heating is the cooling chamber 3 serving as a processing chamber in which the workpiece 1 is accommodated. The refrigerant gas is cooled by being convected by a fan 16 that uses an electric motor 15 provided in a motor housing 17 that is a space communicating with the motor 15 as a drive source.

そして、本実施形態の熱処理方法では、ワーク1のガス冷却に際し、冷媒ガスが導入されること等により変化する冷却室3内の圧力(以下「冷媒ガス圧力」という。)が、電動機15の始動時からファン16が所定の回転数に達するまでの時間の間は電動機15における放電が生じない程度の低い圧力に保持される。そして、ファンが所定の回転数に達した後に、冷媒ガス圧力が、ガス冷却に必要な圧力まで上昇させられる。そこで、本実施形態の熱処理方法では、ワーク1のガス冷却に際し、前期冷媒ガス導入過程と、ファン始動過程と、後期冷媒ガス導入過程とが行われる。   In the heat treatment method of the present embodiment, the pressure in the cooling chamber 3 (hereinafter referred to as “refrigerant gas pressure”) that changes due to the introduction of the refrigerant gas or the like when the workpiece 1 is gas-cooled is started by the motor 15. During the time from when the fan 16 reaches a predetermined rotational speed, the pressure is maintained at a low pressure that does not cause the electric motor 15 to discharge. Then, after the fan reaches a predetermined rotational speed, the refrigerant gas pressure is increased to a pressure required for gas cooling. Therefore, in the heat treatment method of the present embodiment, when the workpiece 1 is gas-cooled, the first-stage refrigerant gas introduction process, the fan start-up process, and the second-stage refrigerant gas introduction process are performed.

前期冷媒ガス導入過程では、冷媒ガスが、冷却室3内に、冷媒ガス圧力が電動機15における放電が発生しない程度に低い圧力としてあらかじめ設定される第一の圧力となるように導入される。   In the first-stage refrigerant gas introduction process, the refrigerant gas is introduced into the cooling chamber 3 so that the refrigerant gas pressure becomes a first pressure that is set in advance as low pressure that does not cause discharge in the electric motor 15.

前期冷媒ガス導入過程は、電動機15の始動前に行われる冷媒ガスの導入過程である。前期冷媒ガス導入過程においては、加熱室2における真空加熱後のワーク1が搬入された真空状態の冷却室3に対して、わずかな量の冷媒ガスが導入されることにより、冷媒ガス圧力が第一の圧力まで上昇させられる。前期冷媒ガス導入過程により、送入用ダクト18および送出用ダクト19を介して冷却室3内と連通するモータハウジング17内の圧力は、第一の圧力となる。   The first-stage refrigerant gas introduction process is a refrigerant gas introduction process performed before the electric motor 15 is started. In the first stage refrigerant gas introduction process, a small amount of refrigerant gas is introduced into the cooling chamber 3 in the vacuum state in which the workpiece 1 after vacuum heating in the heating chamber 2 is carried in, so that the refrigerant gas pressure is increased. The pressure is raised to one. Due to the refrigerant gas introduction process in the previous period, the pressure in the motor housing 17 communicating with the inside of the cooling chamber 3 through the infeed duct 18 and the outfeed duct 19 becomes the first pressure.

前期冷媒ガス導入過程において用いられる第一の圧力は、例えば、冷媒ガス圧力と電動機15における放電が発生する電圧(放電開始電圧)との関係を表すいわゆるパッシェン曲線に基づいて設定される。パッシェン曲線は、ある気体中での所定の電極間距離における気体の圧力と放電開始電圧との関係を示すグラフであり、放電限界である放電開始電圧は気体の種類、気体の圧力、電極間の距離によって決まるというパッシェンの法則から導かれる。   The first pressure used in the refrigerant gas introduction process in the previous period is set based on a so-called Paschen curve representing the relationship between the refrigerant gas pressure and the voltage at which electric discharge occurs in the electric motor 15 (discharge start voltage), for example. The Paschen curve is a graph showing the relationship between the gas pressure and the discharge start voltage at a predetermined distance between electrodes in a certain gas, and the discharge start voltage that is the discharge limit is the type of gas, the gas pressure, and the distance between the electrodes. Derived from Paschen's law, which is determined by distance.

したがって、冷媒ガスとして窒素ガスが用いられる本実施形態において、第一の圧力の設定に際して用いられるパッシェン曲線は、電動機15を構成するコイルと本体アース間の距離の最小値を電極間距離とする、窒素ガスの圧力(冷媒ガス圧力)と電動機15における放電開始電圧との関係を示すものとなる。このため、第一の圧力は、電動機15の製作精度のバラツキ等(個体差)にもよるが、本実施形態の場合は、例えば、0.005〜0.1MPaの範囲で設定される。   Therefore, in this embodiment in which nitrogen gas is used as the refrigerant gas, the Paschen curve used for setting the first pressure uses the minimum value of the distance between the coil constituting the motor 15 and the main body ground as the distance between the electrodes. The relationship between the pressure of nitrogen gas (refrigerant gas pressure) and the discharge start voltage in the electric motor 15 is shown. For this reason, the first pressure is set in the range of, for example, 0.005 to 0.1 MPa in the present embodiment, although it depends on variations in manufacturing accuracy of the motor 15 (individual differences).

第一の圧力の範囲について、その下限値(前記の例では0.005MPa)は、電動機15における放電が発生しない程度の最小限の圧力という観点に基づく値である。したがって、第一の圧力の範囲の下限値は、例えばパッシェン曲線による放電開始電圧に対応する冷媒ガス圧力の値をわずかに上回るように規定される。   The lower limit (0.005 MPa in the above example) of the first pressure range is a value based on the viewpoint of the minimum pressure that does not cause discharge in the electric motor 15. Accordingly, the lower limit value of the first pressure range is defined to be slightly higher than the value of the refrigerant gas pressure corresponding to the discharge start voltage according to the Paschen curve, for example.

また、第一の圧力の範囲について、その上限値(前記の例では0.1MPa)は、前期冷媒ガス導入過程において冷却室3内に導入される冷媒ガスにより、ワーク1の温度が緩やかに低下することで後期冷媒ガス導入過程においてワーク1の急冷作用が得られなくなることを抑制するという観点に基づく値である。すなわち、前期冷媒ガス導入過程において冷却室3内に導入される冷媒ガスの量が多くなると、その冷媒ガスが前期冷媒ガス導入過程の後のファン始動過程にて駆動するファン16の回転によって対流することで、後期冷媒ガス導入過程が開始される前までにおけるワーク1の温度低下が大きくなる。このように後期冷媒ガス導入過程の前までのワーク1の温度低下が大きくなると、後期冷媒ガス導入過程におけるワーク1の急冷作用が不十分となる(十分な冷却速度が得られない)。したがって、第一の圧力の範囲の上限値は、ガス冷却によるワーク1の冷却速度が確保できて焼入れ品質が損なわれない程度に、後期冷媒ガス導入過程の前までのワーク1の温度低下が抑制されるように規定される。   In addition, the upper limit value (0.1 MPa in the above example) of the first pressure range is that the temperature of the workpiece 1 gradually decreases due to the refrigerant gas introduced into the cooling chamber 3 in the previous refrigerant gas introduction process. By doing so, the value is based on the viewpoint of suppressing the rapid cooling action of the workpiece 1 from being obtained in the latter-stage refrigerant gas introduction process. That is, when the amount of the refrigerant gas introduced into the cooling chamber 3 in the first refrigerant gas introduction process increases, the refrigerant gas is convected by the rotation of the fan 16 that is driven in the fan starting process after the first refrigerant gas introduction process. Thus, the temperature drop of the work 1 before the late refrigerant gas introduction process is started increases. When the temperature drop of the workpiece 1 before the late refrigerant gas introduction process becomes large in this way, the rapid cooling action of the workpiece 1 in the late refrigerant gas introduction process becomes insufficient (a sufficient cooling rate cannot be obtained). Therefore, the upper limit value of the first pressure range suppresses the temperature drop of the work 1 before the late refrigerant gas introduction process to such an extent that the cooling rate of the work 1 by gas cooling can be secured and the quenching quality is not impaired. To be specified.

前期冷媒ガス導入過程の後に、ファン始動過程が行われる。ファン始動過程では、冷却室3内の圧力が第一の圧力である状態で、電動機15が始動させられ、電動機15の回転数が、ファン16の駆動との関係においてあらかじめ設定される所定の回転数となるまで上昇させられる。   A fan starting process is performed after the refrigerant gas introducing process in the previous period. In the fan starting process, the electric motor 15 is started in a state where the pressure in the cooling chamber 3 is the first pressure, and the rotational speed of the electric motor 15 is a predetermined rotation set in advance in relation to the driving of the fan 16. Raised until number.

ファン始動過程は、前期冷媒ガス導入過程により第一の圧力まで上昇した冷媒ガス圧力が第一の圧力に保持された状態で、電動機15の回転数を所定の回転数まで上昇させる過程である。本実施形態では、前記のとおり電動機15の回転数とファン16の回転数(以下「ファン回転数」という。)とが一対一で対応するため、電動機15の回転数が所定の回転数である状態では、ファン回転数もその所定の回転数と同じ回転数となる。したがって、本実施形態では、電動機15についての所定の回転数は、ファン16の駆動(回転)との関係において、ワーク1のガス冷却に必要な風量が得られるようなファン回転数に対応するようにあらかじめ設定される。以下では、電動機15の回転数が所定の回転数である状態におけるファン回転数を「設定回転数」とする。   The fan starting process is a process in which the rotational speed of the electric motor 15 is increased to a predetermined rotational speed in a state where the refrigerant gas pressure that has been increased to the first pressure in the previous refrigerant gas introduction process is maintained at the first pressure. In the present embodiment, as described above, the rotational speed of the electric motor 15 and the rotational speed of the fan 16 (hereinafter referred to as “fan rotational speed”) have a one-to-one correspondence, so the rotational speed of the electric motor 15 is a predetermined rotational speed. In the state, the fan rotational speed is also the same as the predetermined rotational speed. Therefore, in the present embodiment, the predetermined rotation speed of the electric motor 15 corresponds to the fan rotation speed that can obtain an air volume necessary for gas cooling of the workpiece 1 in relation to driving (rotation) of the fan 16. Is preset. Hereinafter, the fan rotation speed in a state where the rotation speed of the electric motor 15 is a predetermined rotation speed is referred to as “set rotation speed”.

このように、ファン始動過程においては、ファン16(電動機15)の回転が停止している状態から、電動機15が始動して、ファン回転数が設定回転数となるまで、ファン16(電動機15)の回転が加速させられる。したがって、ファン始動過程による経過時間は、電動機15の始動時からファン回転数が設定回転数に達するまでの時間(以下「ファン加速時間」という。)に相当する。   Thus, in the fan starting process, the fan 16 (electric motor 15) is stopped from the state where the rotation of the fan 16 (electric motor 15) is stopped until the electric motor 15 is started and the fan rotational speed reaches the set rotational speed. The rotation of is accelerated. Therefore, the elapsed time by the fan starting process corresponds to the time from when the electric motor 15 is started until the fan rotational speed reaches the set rotational speed (hereinafter referred to as “fan acceleration time”).

ファン始動過程においては、冷媒ガスが第一の圧力に保持されることから、電動機15における放電が生じることがない。また、同じく冷媒ガスが第一の圧力に保持される(低圧下である)ことから、ファン16が回転することによっても、対流する冷媒ガスが少量であるため、ワーク1の温度低下は抑制される。   In the fan starting process, since the refrigerant gas is held at the first pressure, the electric motor 15 is not discharged. Similarly, since the refrigerant gas is held at the first pressure (under a low pressure), even when the fan 16 rotates, the refrigerant gas that convects is small, so that the temperature drop of the work 1 is suppressed. The

ファン始動過程の後に、後期冷媒ガス導入過程が行われる。後期冷媒ガス導入過程では、電動機15の回転数が所定の回転数である状態で、冷媒ガスが、冷却室3内に、冷媒ガス圧力がワーク1の冷却に用いられる圧力としてあらかじめ設定される第二の圧力となるように導入される。   After the fan start-up process, a late refrigerant gas introduction process is performed. In the latter-stage refrigerant gas introduction process, the refrigerant gas is set in advance in the cooling chamber 3 and the refrigerant gas pressure is set in advance as a pressure used for cooling the workpiece 1 in a state where the rotation speed of the electric motor 15 is a predetermined rotation speed. It is introduced so as to be a second pressure.

後期冷媒ガス導入過程は、ファン始動過程において始動した電動機15によりファン回転数が設定回転数である状態(電動機15の回転数が所定の回転数である状態)で行われる冷媒ガスの導入過程である。後期冷媒ガス導入過程においては、第一の圧力に保持されていた冷却室3に対して、前期冷媒ガス導入過程で導入される冷媒ガスの量との比較において多量の冷媒ガスが導入されることにより、冷媒ガス圧力が第一の圧力から第二の圧力まで上昇させられる。   The latter-stage refrigerant gas introduction process is a refrigerant gas introduction process performed in a state where the fan rotation speed is a set rotation speed (a state where the rotation speed of the motor 15 is a predetermined rotation speed) by the motor 15 started in the fan start-up process. is there. In the latter-stage refrigerant gas introduction process, a large amount of refrigerant gas is introduced into the cooling chamber 3 held at the first pressure in comparison with the amount of refrigerant gas introduced in the first-stage refrigerant gas introduction process. Thus, the refrigerant gas pressure is increased from the first pressure to the second pressure.

後期冷媒ガス導入過程において用いられる第二の圧力は、焼入れ対象としてのワーク1について、十分な急冷作用が得られるように導入される冷媒ガスの量に対応する圧力として設定される。第二の圧力は、通常、第一の圧力の百倍から数百倍程度の範囲で設定される。   The second pressure used in the late refrigerant gas introduction process is set as a pressure corresponding to the amount of refrigerant gas introduced so as to obtain a sufficient quenching action for the workpiece 1 as a quenching target. The second pressure is usually set in the range of about 100 to several hundred times the first pressure.

以上のように、ワーク1のガス冷却において行われる前記各過程について、図2に示すグラフを用いて具体的に説明する。図2において、(a)および(b)に示すグラフは、時間(sec)を示す横軸を共通にするものであり、(a)に示すグラフは冷媒ガス圧力(MPa)の時間変化を、(b)に示すグラフはファン回転数(rpm)の時間変化をそれぞれ表す。また、ここでは、第一の圧力が0.01MPaとして設定され、ファン回転数についての設定回転数が3600rpmとして設定され、第二の圧力が1MPaとして設定される場合を例に説明する。   As described above, each process performed in the gas cooling of the workpiece 1 will be specifically described with reference to the graph shown in FIG. In FIG. 2, the graphs shown in (a) and (b) share the horizontal axis indicating time (sec), and the graph shown in (a) shows the change over time in the refrigerant gas pressure (MPa). The graph shown in (b) represents the time change of the fan rotation speed (rpm). Here, an example will be described in which the first pressure is set as 0.01 MPa, the set rotation speed for the fan rotation speed is set as 3600 rpm, and the second pressure is set as 1 MPa.

図2(a)に示すように、加熱室2における真空加熱後のワーク1が搬入された冷却室3の真空状態(圧力p0<0.01MPa)において、前期冷媒ガス導入過程が開始される(時刻t0)。すなわち、前期冷媒ガス導入過程では、電動機15(ファン16)が停止している状態で、圧力p0の冷却室3に対して、わずかな量の冷媒ガスが導入されることにより、冷媒ガス圧力が、圧力p0から0.01MPaに上昇させられる。冷媒ガス圧力が0.01MPaに達することで、前期冷媒ガス導入過程が終了する(時刻t1)。   As shown in FIG. 2 (a), in the vacuum state (pressure p0 <0.01 MPa) of the cooling chamber 3 in which the workpiece 1 after vacuum heating in the heating chamber 2 is carried (pressure p0 <0.01 MPa), the refrigerant gas introduction process is started ( Time t0). That is, in the previous refrigerant gas introduction process, a slight amount of refrigerant gas is introduced into the cooling chamber 3 at the pressure p0 while the electric motor 15 (fan 16) is stopped, so that the refrigerant gas pressure is reduced. The pressure is increased from p0 to 0.01 MPa. When the refrigerant gas pressure reaches 0.01 MPa, the first-stage refrigerant gas introduction process ends (time t1).

図2(b)に示すように、前期冷媒ガス導入過程の終了時に対応する時刻t1に、ファン始動過程が開始される。すなわち、ファン始動過程では、冷媒ガス圧力が0.01MPaである状態で、停止状態にある電動機15が始動し、その回転が加速することで、ファン回転数が3600rpmまで上昇させられる。ファン回転数が3600rpmに達することで、ファン始動過程が終了する(時刻t2)。したがって、本例では、ファン加速時間は、時刻t1から時刻t2までの時間となる。図2(a)に示すように、ファン加速時間の間は、冷媒ガス圧力は、0.01MPaに保持される。   As shown in FIG. 2B, the fan starting process is started at time t1 corresponding to the end of the previous refrigerant gas introducing process. That is, in the fan starting process, the motor 15 in a stopped state is started in a state where the refrigerant gas pressure is 0.01 MPa, and the rotation of the motor 15 is accelerated, whereby the fan rotation speed is increased to 3600 rpm. When the fan rotation speed reaches 3600 rpm, the fan start-up process ends (time t2). Therefore, in this example, the fan acceleration time is the time from time t1 to time t2. As shown in FIG. 2A, the refrigerant gas pressure is maintained at 0.01 MPa during the fan acceleration time.

ファン始動過程の終了時に対応する時刻t2に、後期冷媒ガス導入過程が開始される。すなわち、後期冷媒ガス導入過程では、ファン回転数が3600rpmである状態で、0.01MPaの冷却室3に対して、前期冷媒ガス導入過程で導入される冷媒ガスの量との比較において多量の冷媒ガスが導入されることにより、冷媒ガス圧力が、0.01MPaから1MPaに上昇させられる。このように、冷媒ガス圧力が上昇するとともに、対流通路内を冷媒ガスが対流することで、ワーク1が冷却される。   The late refrigerant gas introduction process is started at time t2 corresponding to the end of the fan start-up process. That is, in the latter-stage refrigerant gas introduction process, a large amount of refrigerant is compared with the amount of refrigerant gas introduced in the first-stage refrigerant gas introduction process with respect to the 0.01 MPa cooling chamber 3 in a state where the fan rotational speed is 3600 rpm. By introducing the gas, the refrigerant gas pressure is increased from 0.01 MPa to 1 MPa. In this way, the refrigerant gas pressure increases, and the workpiece 1 is cooled by the convection of the refrigerant gas in the convection passage.

本実施形態の熱処理方法においては、これらの各過程を行うため、次のような構成が用いられる。すなわち、図1に示すように、ガス導入通路30に、冷媒ガスの導入方向についての上流側(以下単に「上流側」という。)から下流側(同じく「下流側」という。)にかけて順に設けられる、第一開閉弁35、および第二開閉弁38を含む構成である。   In the heat treatment method of the present embodiment, the following configuration is used to perform each of these processes. That is, as shown in FIG. 1, the gas introduction passage 30 is provided in order from the upstream side (hereinafter simply referred to as “upstream side”) to the downstream side (also referred to as “downstream side”) in the refrigerant gas introduction direction. The first opening / closing valve 35 and the second opening / closing valve 38 are included.

第一開閉弁35は、ガス導入通路30におけるリザーブタンク34の下流側に設けられる。第一開閉弁35は、ガス導入通路30の開閉を行う第一の開閉弁手段として機能する。すなわち、第一開閉弁35の開状態においては、第一開閉弁35の位置における冷媒ガスの流れが確保され、第一開閉弁35の閉状態においては、第一開閉弁35の位置における冷媒ガスの流れが止められる。   The first on-off valve 35 is provided on the downstream side of the reserve tank 34 in the gas introduction passage 30. The first opening / closing valve 35 functions as first opening / closing valve means for opening / closing the gas introduction passage 30. That is, in the open state of the first on-off valve 35, the flow of the refrigerant gas at the position of the first on-off valve 35 is ensured, and in the closed state of the first on-off valve 35, the refrigerant gas at the position of the first on-off valve 35 is secured. Is stopped.

第二開閉弁38は、ガス導入通路30における第一開閉弁35の下流側に設けられる。第二開閉弁38は、第一開閉弁35と同様にガス導入通路30の開閉を行う第二の開閉弁手段として機能する。なお、第一開閉弁35および第二開閉弁38としては、ガス導入通路30の開閉を行うことができる機能を有するものであれば、その弁機構の種類等は特に限定されない。   The second on-off valve 38 is provided downstream of the first on-off valve 35 in the gas introduction passage 30. The second on-off valve 38 functions as second on-off valve means for opening and closing the gas introduction passage 30, similarly to the first on-off valve 35. The first on-off valve 35 and the second on-off valve 38 are not particularly limited as long as they have a function capable of opening and closing the gas introduction passage 30.

また、ガス導入通路30においては、昇圧ユニット33が設けられている。昇圧ユニット33は、供給源31からの冷媒ガスの圧力を上昇させる昇圧手段として機能する。昇圧ユニット33は、電動機33bを駆動源とする油圧ポンプ33aにより構成される。ただし、例えば、供給源31から供給される冷媒ガスの圧力が、ワーク1のガス冷却に用いられる圧力として十分な場合等においては、昇圧ユニット33は省略可能である。   Further, a booster unit 33 is provided in the gas introduction passage 30. The pressure increasing unit 33 functions as pressure increasing means for increasing the pressure of the refrigerant gas from the supply source 31. The step-up unit 33 includes a hydraulic pump 33a that uses the electric motor 33b as a drive source. However, for example, in the case where the pressure of the refrigerant gas supplied from the supply source 31 is sufficient as the pressure used for gas cooling of the workpiece 1, the boosting unit 33 can be omitted.

また、ガス導入通路30においては、リザーブタンク34が設けられている。リザーブタンク34は、ガス導入通路30における昇圧ユニット33の下流側であって第一開閉弁35の上流側に設けられる。リザーブタンク34は、昇圧ユニット33により圧力が上昇した冷媒ガスを蓄える収容手段として機能する。リザーブタンク34としては、リザーブタンク34が用いられて蓄えられた冷媒ガスが冷却室3に導入されることで所望の冷媒ガス圧力が得られるように、冷却室3の容積やガス導入通路30の長さ・管径等に基づいて、必要な容積を有するものが用いられる。   Further, a reserve tank 34 is provided in the gas introduction passage 30. The reserve tank 34 is provided downstream of the pressure increasing unit 33 in the gas introduction passage 30 and upstream of the first opening / closing valve 35. The reserve tank 34 functions as a storage unit that stores the refrigerant gas whose pressure has been increased by the pressure increasing unit 33. As the reserve tank 34, the volume of the cooling chamber 3 and the gas introduction passage 30 are set so that the refrigerant gas stored by using the reserve tank 34 is introduced into the cooling chamber 3 to obtain a desired refrigerant gas pressure. Based on the length, tube diameter, etc., those having the required volume are used.

また、ガス導入通路30においては、第一開閉弁35と並列に、圧力調整弁36が設けられている。圧力調整弁36は、ガス導入通路30に対して小さい管径を有する分岐配管37に設けられる。分岐配管37は、その一端側が、導入配管30aにおける第一開閉弁35の上流側に接続され、他端側が、同じく第一開閉弁35の下流側に接続される。圧力調整弁36により、ガス導入通路30における第一開閉弁35の開状態での冷媒ガスの流量の微調整が行われる。   In the gas introduction passage 30, a pressure adjustment valve 36 is provided in parallel with the first opening / closing valve 35. The pressure regulating valve 36 is provided in a branch pipe 37 having a small pipe diameter with respect to the gas introduction passage 30. One end side of the branch pipe 37 is connected to the upstream side of the first on-off valve 35 in the introduction pipe 30 a, and the other end side is similarly connected to the downstream side of the first on-off valve 35. The pressure adjustment valve 36 finely adjusts the flow rate of the refrigerant gas when the first opening / closing valve 35 in the gas introduction passage 30 is open.

また、本実施形態の冷媒ガスの配管構成においては、好ましくは次のような構成が備えられる。すなわち、図1に示すように、本実施形態においては、第一開閉弁35の下流側に、ガス導入通路30から分岐して電動機15が設けられる空間であるモータハウジング17内に連通する分岐ガス導入通路40が設けられる。   The refrigerant gas piping configuration of the present embodiment is preferably provided with the following configuration. That is, as shown in FIG. 1, in this embodiment, the branch gas that branches from the gas introduction passage 30 and communicates with the motor housing 17, which is a space in which the electric motor 15 is provided, downstream of the first opening / closing valve 35. An introduction passage 40 is provided.

本実施形態では、分岐ガス導入通路40は、ガス導入通路30における第一開閉弁35の下流側である第一開閉弁35と第二開閉弁38との間の位置から分岐され、モータハウジング17に接続される。分岐ガス導入通路40は、ガス導入通路30に対して小さい管径を有する。分岐ガス導入通路40は、ガス導入通路30によって冷却室3内に導かれる冷媒ガスの一部を、モータハウジング17に直接的に送り入れるための冷媒ガスの通路である。   In the present embodiment, the branch gas introduction passage 40 is branched from a position between the first on-off valve 35 and the second on-off valve 38 on the downstream side of the first on-off valve 35 in the gas introduction passage 30, and the motor housing 17. Connected to. The branch gas introduction passage 40 has a smaller pipe diameter than the gas introduction passage 30. The branch gas introduction passage 40 is a passage for the refrigerant gas for directly feeding a part of the refrigerant gas guided into the cooling chamber 3 by the gas introduction passage 30 into the motor housing 17.

すなわち、モータハウジング17内に導入される冷媒ガスについて、ガス導入通路30により冷却室3内に導入される冷媒ガスがファン16の回転によって対流通路を対流する冷媒ガスに加え、分岐ガス導入通路40により、ガス導入通路30内の冷媒ガスが分岐されて導入される。分岐ガス導入通路40には、分岐ガス導入通路40の開閉を行う分岐開閉弁41が設けられる。   That is, with respect to the refrigerant gas introduced into the motor housing 17, the refrigerant gas introduced into the cooling chamber 3 by the gas introduction passage 30 is added to the refrigerant gas convection through the convection passage by the rotation of the fan 16, and the branch gas introduction passage 40. Thus, the refrigerant gas in the gas introduction passage 30 is branched and introduced. The branch gas introduction passage 40 is provided with a branch on / off valve 41 that opens and closes the branch gas introduction passage 40.

以上のような構成を備える熱処理装置により行われる本実施形態の熱処理方法について、図3に示すフロー図を加えて説明する。本実施形態の熱処理方法では、加熱室2においてワーク1の真空加熱(S10)が行われた後、冷却室3におけるワーク1のガス冷却が行われる(S20)。ワーク1のガス冷却においては、前述した各過程、つまり前期冷媒ガス導入過程(S21)、ファン始動過程(S22)、および後期冷媒ガス導入過程(S23)が行われる。   The heat treatment method of the present embodiment performed by the heat treatment apparatus having the above configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the heat treatment method of the present embodiment, after the workpiece 1 is vacuum heated (S10) in the heating chamber 2, the workpiece 1 is cooled in the cooling chamber 3 (S20). In the gas cooling of the work 1, the above-described processes, that is, the first-stage refrigerant gas introduction process (S21), the fan start-up process (S22), and the second-stage refrigerant gas introduction process (S23) are performed.

本実施形態の装置構成において、前期冷媒ガス導入過程(S21)は、次のようにして行われる。すなわち、前期冷媒ガス導入過程に際しては、まず、第一開閉弁35が開状態、かつ第二開閉弁38が閉状態のもとで、ガス導入通路30における第二開閉弁38よりも上流側における冷媒ガスによる圧力が、前期冷媒ガス導入過程用の所定の圧力(以下「前期用圧力」という。)とされる。つまり、第一開閉弁35が開状態、かつ第二開閉弁38が閉状態のもとで、昇圧ユニット33により、供給源31からの冷媒ガスの圧力が上昇させられ、第二開閉弁38よりも上流側(昇圧ユニット33およびリザーブタンク34を含む部分)が、前期用圧力とされる。   In the apparatus configuration of this embodiment, the refrigerant gas introduction process (S21) is performed as follows. That is, in the first-stage refrigerant gas introduction process, first, the first on-off valve 35 is in the open state and the second on-off valve 38 is in the closed state, upstream of the second on-off valve 38 in the gas introduction passage 30. The pressure due to the refrigerant gas is set to a predetermined pressure for the refrigerant gas introduction process (hereinafter referred to as “pressure for the previous period”). In other words, the pressure of the refrigerant gas from the supply source 31 is increased by the booster unit 33 with the first on-off valve 35 in the open state and the second on-off valve 38 in the closed state. The upstream side (portion including the boosting unit 33 and the reserve tank 34) is used as the first-stage pressure.

そして、第二開閉弁38よりも上流側が前期用圧力とされた状態で、第一開閉弁35が閉状態とされる。これにより、ガス導入通路30における第一開閉弁35と第二開閉弁38との間の部分(以下「弁間通路部分」という。)を構成する配管部分30t(図1参照)に、前期用圧力の冷媒ガスが蓄えられた状態となる。つまり、第一開閉弁35および第二開閉弁38が閉状態となることで配管部分30tによって形成される閉空間(配管の内部)に、前期用圧力の冷媒ガスが蓄えられる。なお、前期冷媒ガス導入過程に際しては、配管部分30tに連通する分岐配管37に設けられる圧力調整弁36は閉状態とされる。   Then, the first on-off valve 35 is closed while the upstream side of the second on-off valve 38 is set to the pressure for the previous period. As a result, the pipe portion 30t (see FIG. 1) constituting the portion between the first on-off valve 35 and the second on-off valve 38 in the gas introduction passage 30 (hereinafter referred to as “valve passage portion”) is used for the previous period. The pressure refrigerant gas is stored. That is, when the first on-off valve 35 and the second on-off valve 38 are closed, the refrigerant gas having the pressure for the previous period is stored in a closed space (inside the pipe) formed by the pipe portion 30t. During the refrigerant gas introduction process in the previous period, the pressure regulating valve 36 provided in the branch pipe 37 communicating with the pipe portion 30t is closed.

配管部分30tを含む弁間通路部分に前期用圧力の冷媒ガスが蓄えられた状態から、第二開閉弁38が開状態とされる。これにともない、弁間通路部分内の冷媒ガスが、真空状態(圧力p0)に対する差圧によってガス導入通路30により冷却室3内に導入される。   The second on-off valve 38 is opened from the state in which the refrigerant gas having the previous pressure is stored in the inter-valve passage portion including the pipe portion 30t. Accordingly, the refrigerant gas in the inter-valve passage portion is introduced into the cooling chamber 3 through the gas introduction passage 30 by a differential pressure with respect to the vacuum state (pressure p0).

このように、本実施形態では、第一開閉弁35および第二開閉弁38が閉状態であるとともに、弁間通路部分に、昇圧ユニット33が用いられて、第一の圧力(0.01MPa)に対応する量の冷媒ガスが蓄えられた状態から、第二開閉弁38が開状態とされることで、前期冷媒ガス導入過程が行われる。   Thus, in this embodiment, while the 1st on-off valve 35 and the 2nd on-off valve 38 are a closed state, the pressure | voltage riser unit 33 is used for the passage part between valves, and 1st pressure (0.01 MPa) The refrigerant gas introduction process is performed by opening the second on-off valve 38 from the state where the amount of refrigerant gas corresponding to is stored.

したがって、前期冷媒ガス導入過程に際し、弁間通路部分内の圧力について、冷媒ガスが蓄えられることによる前期用圧力(蓄えられる冷媒ガスの量)は、冷却室3の容積やガス導入通路30の長さ・管径等に基づいて、弁間通路部分内の冷媒ガスが冷却室3内に導入されることで、冷媒ガス圧力が第一の圧力に達するような圧力(冷媒ガスの量)として設定される。このように、弁間通路部分について、前期用圧力の冷媒ガスが蓄えられた状態は、第一の圧力に対応する量の冷媒ガスが蓄えられた状態に相当する。   Therefore, during the first-stage refrigerant gas introduction process, the first-stage pressure (the amount of refrigerant gas stored) due to the refrigerant gas being stored in the pressure in the inter-valve passage portion is the volume of the cooling chamber 3 and the length of the gas introduction passage 30. Based on the pipe diameter, etc., the refrigerant gas in the inter-valve passage portion is introduced into the cooling chamber 3 so that the refrigerant gas pressure reaches the first pressure (the amount of refrigerant gas). Is done. Thus, in the inter-valve passage portion, the state in which the refrigerant gas having the first pressure is stored corresponds to the state in which the amount of the refrigerant gas corresponding to the first pressure is stored.

また、前述したように分岐ガス導入通路40が設けられる配管構成においては、前期冷媒ガス導入過程に際し、第一の圧力に対応する量の冷媒ガスが蓄えられた状態となる弁間通路部分に、分岐ガス導入通路40の一部が含まれる。   Further, in the piping configuration in which the branch gas introduction passage 40 is provided as described above, in the inter-valve passage portion where the amount of refrigerant gas corresponding to the first pressure is stored during the refrigerant gas introduction process in the previous period, A part of the branch gas introduction passage 40 is included.

具体的には、分岐ガス導入通路40における分岐開閉弁41よりも上流側の配管部分40t(図1参照)が、弁間通路部分に含まれる。つまり、分岐ガス導入通路40が設けられる配管構成においては、互いに連通するガス導入通路30の配管部分30tと分岐ガス導入通路40の配管部分40tが、弁間通路部分に含まれる。   Specifically, a pipe portion 40t (see FIG. 1) upstream of the branch opening / closing valve 41 in the branch gas introduction passage 40 is included in the inter-valve passage portion. That is, in the piping configuration in which the branch gas introduction passage 40 is provided, the piping portion 30t of the gas introduction passage 30 and the piping portion 40t of the branch gas introduction passage 40 that are communicated with each other are included in the inter-valve passage portion.

したがって、前期冷媒ガス導入過程に際して、昇圧ユニット33によって弁間通路部分が前期用圧力とされるときには、第二開閉弁38および分岐開閉弁41(および圧力調整弁36)が閉状態とされる。そして、第二開閉弁38および分岐開閉弁41よりも上流側が前期用圧力とされた状態で、第一開閉弁35が閉状態とされることで、弁間通路部分に、前期用圧力の冷媒ガスが蓄えられた状態となる。つまり、第一開閉弁35、第二開閉弁38、および分岐開閉弁41(および圧力調整弁36)が閉状態となることで、主に配管部分30tおよび配管部分40tによって形成される閉空間(配管の内部)に、前期用圧力の冷媒ガスが蓄えられる。   Therefore, during the first-stage refrigerant gas introduction process, when the pressure increase unit 33 sets the inter-valve passage portion to the first-stage pressure, the second on-off valve 38 and the branch on-off valve 41 (and the pressure regulating valve 36) are closed. The first on-off valve 35 is closed in a state where the upstream side of the second on-off valve 38 and the branch on-off valve 41 is set to the pre-stage pressure, so that the refrigerant of the pre-pressure is supplied to the inter-valve passage portion. The gas is stored. That is, when the first on-off valve 35, the second on-off valve 38, and the branch on-off valve 41 (and the pressure adjustment valve 36) are closed, a closed space (mainly formed by the pipe portion 30t and the pipe portion 40t ( The refrigerant gas at the pressure for the previous period is stored in the inside of the pipe).

そして、弁間通路部分に前期用圧力の冷媒ガスが蓄えられた状態、つまり第一の圧力に対応する量の冷媒ガスが蓄えられた状態から、第二開閉弁38と分岐開閉弁41とが同じタイミングで開状態とされる。これにともない、弁間通路部分内の冷媒ガスが、真空状態(圧力p0)に対する差圧によって冷却室3内およびモータハウジング17内に導入される。つまり、弁間通路部分内の冷媒ガスは、第二開閉弁38が開かれることでガス導入通路30によって冷却室3内に導入されるとともに、分岐開閉弁41が開かれることで分岐ガス導入通路40によってモータハウジング17に導入される。分岐ガス導入通路40が設けられる場合は、このようにして前期冷媒ガス導入過程が行われる。   Then, from the state in which the refrigerant gas of the previous pressure is stored in the inter-valve passage portion, that is, from the state in which the amount of the refrigerant gas corresponding to the first pressure is stored, the second on-off valve 38 and the branch on-off valve 41 It is opened at the same timing. Accordingly, the refrigerant gas in the inter-valve passage portion is introduced into the cooling chamber 3 and the motor housing 17 by the differential pressure with respect to the vacuum state (pressure p0). That is, the refrigerant gas in the inter-valve passage portion is introduced into the cooling chamber 3 by the gas introduction passage 30 when the second opening / closing valve 38 is opened, and the branch gas introduction passage is opened by opening the branch opening / closing valve 41. 40 is introduced into the motor housing 17. In the case where the branch gas introduction passage 40 is provided, the refrigerant gas introduction process is performed in this manner.

このように、前期冷媒ガス導入過程において、分岐ガス導入通路40が用いられることで、モータハウジング17内の圧力を、効率的に第一の圧力まで上昇させることができる。すなわち、前期冷媒ガス導入過程における冷媒ガスの導入が、ガス導入通路30のみによって行われる場合との比較において、分岐ガス導入通路40が設けられることにより、電動機15が存在するモータハウジング17内の圧力を短時間で第一の圧力まで上昇させることができる。これにより、前期冷媒ガス導入過程の時間の短縮化を図ることができ、前期冷媒ガス導入過程における経時的なワーク1の温度低下を抑制することができる。   As described above, the branch gas introduction passage 40 is used in the refrigerant gas introduction process in the previous period, so that the pressure in the motor housing 17 can be efficiently increased to the first pressure. That is, the pressure in the motor housing 17 in which the electric motor 15 exists is provided by providing the branch gas introduction passage 40 as compared with the case where the introduction of the refrigerant gas in the previous refrigerant gas introduction process is performed only by the gas introduction passage 30. Can be raised to the first pressure in a short time. As a result, it is possible to shorten the time of the refrigerant gas introduction process in the previous period, and to suppress the temperature drop of the work 1 over time in the process of introducing the refrigerant gas in the previous period.

なお、分岐ガス導入通路40のガス導入通路30に対する分岐位置は、ガス導入通路30における第一開閉弁35の下流側であれば特に限定されない。分岐ガス導入通路40は、例えば、ガス導入通路30における第二開閉弁38の下流側の部分から分岐されてもよい。この場合、分岐開閉弁41を省略することが可能となる。   The branch position of the branch gas introduction passage 40 with respect to the gas introduction passage 30 is not particularly limited as long as it is downstream of the first opening / closing valve 35 in the gas introduction passage 30. For example, the branch gas introduction passage 40 may be branched from a portion of the gas introduction passage 30 on the downstream side of the second opening / closing valve 38. In this case, the branch opening / closing valve 41 can be omitted.

また、本実施形態の装置構成において、後期冷媒ガス導入過程(S23)は、次のようにして行われる。すなわち、後期冷媒ガス導入過程に際しては、第一開閉弁35が閉状態のもとで、ガス導入通路30における第一開閉弁35よりも上流側における冷媒ガスによる圧力が、後期冷媒ガス導入過程用の所定の圧力(以下「後期用圧力」という。)とされる。つまり、第一開閉弁35が閉状態のもとで、昇圧ユニット33により、供給源31からの冷媒ガスの圧力が上昇させられ、第一開閉弁35よりも上流側(昇圧ユニット33およびリザーブタンク34を含む部分)が、後期用圧力とされる。ここで、第一開閉弁35よりも上流側を後期用圧力とする冷媒ガスは、第一開閉弁35よりも上流側において主にリザーブタンク34内に蓄えられる。   In the apparatus configuration of the present embodiment, the late refrigerant gas introduction process (S23) is performed as follows. That is, in the late refrigerant gas introduction process, the pressure by the refrigerant gas upstream of the first open / close valve 35 in the gas introduction passage 30 in the gas introduction passage 30 is in the late refrigerant gas introduction process when the first open / close valve 35 is closed. The predetermined pressure (hereinafter referred to as “late pressure”). That is, with the first opening / closing valve 35 closed, the pressure of the refrigerant gas from the supply source 31 is increased by the boosting unit 33, and the upstream side of the first opening / closing valve 35 (the boosting unit 33 and the reserve tank). 34) is the late pressure. Here, the refrigerant gas having the upstream pressure upstream from the first on-off valve 35 is mainly stored in the reserve tank 34 on the upstream side of the first on-off valve 35.

第一開閉弁35よりも上流側が後期用圧力とされた状態は、開閉弁32(図1参照)により確保される。開閉弁32は、ガス導入通路30の開閉を行うものであり、ガス導入通路30における供給源31の下流側であって昇圧ユニット33の上流側に設けられる。つまり、第一開閉弁35が閉じられた状態で昇圧ユニット33により上昇させられる冷媒ガスの圧力が後期用圧力に達した状態で、開閉弁32が閉状態とされることにより、ガス導入通路30における開閉弁32と第一開閉弁35との間の部分の圧力が後期用圧力に保持される。なお、第一開閉弁35よりも上流側を後期用圧力に保持するための開閉弁32は、ガス導入通路において昇圧ユニット33とリザーブタンク34との間に設けられてもよい。   The state where the upstream side of the first opening / closing valve 35 is set to the late pressure is ensured by the opening / closing valve 32 (see FIG. 1). The on-off valve 32 opens and closes the gas introduction passage 30, and is provided downstream of the supply source 31 in the gas introduction passage 30 and upstream of the boosting unit 33. That is, when the first on-off valve 35 is closed and the pressure of the refrigerant gas raised by the pressure increasing unit 33 reaches the late pressure, the on-off valve 32 is closed, whereby the gas introduction passage 30 is closed. The pressure in the portion between the on-off valve 32 and the first on-off valve 35 is maintained at the late pressure. Note that the on-off valve 32 for holding the upstream side of the first on-off valve 35 at the later pressure may be provided between the pressure increasing unit 33 and the reserve tank 34 in the gas introduction passage.

また、第一開閉弁35よりも上流側が後期用圧力とされるに際しての第一開閉弁35の閉動作(閉状態となるための動作)としては、例えば、前述したように前期冷媒ガス導入過程に際して弁間通路部分に前期用圧力の冷媒ガスが蓄えられるための閉動作が用いられる。この場合、弁間通路部分に前期用圧力の冷媒ガスを閉じ込めるために第一開閉弁35が閉状態となってから、第一開閉弁35よりも上流側が昇圧ユニット33によって後期用圧力に昇圧される。   In addition, as the closing operation of the first opening / closing valve 35 when the upstream side of the first opening / closing valve 35 is set to the latter-stage pressure (operation for entering the closed state), for example, as described above, the first-stage refrigerant gas introduction process At this time, a closing operation for storing the refrigerant gas having the pressure for the previous period in the passageway between valves is used. In this case, the first on-off valve 35 is closed in order to confine the refrigerant gas having the first-stage pressure in the inter-valve passage portion, and then the pressure upstream of the first on-off valve 35 is increased to the second-stage pressure by the boosting unit 33. The

そして、第一開閉弁35よりも上流側(開閉弁32と第一開閉弁35との間)が後期用圧力とされた状態、つまり閉状態の第一開閉弁35の上流側の部分(主にリザーブタンク34)に後期用圧力の冷媒ガスが蓄えられた状態から、第一開閉弁35が開状態とされる。これにともない、開閉弁32と第一開閉弁35との間の冷媒ガスが、第一の圧力に対する差圧(後期用圧力は第一の圧力に対して十分に高い)によってガス導入通路30により冷却室3内に導入される。   Then, the upstream side of the first on-off valve 35 (between the on-off valve 32 and the first on-off valve 35) is set to the late pressure, that is, the upstream portion of the first on-off valve 35 in the closed state (main The first on-off valve 35 is opened from the state in which the refrigerant gas having the later pressure is stored in the reserve tank 34). Accordingly, the refrigerant gas between the on-off valve 32 and the first on-off valve 35 is caused to flow through the gas introduction passage 30 due to a differential pressure with respect to the first pressure (the late pressure is sufficiently higher than the first pressure). It is introduced into the cooling chamber 3.

すなわち、前期冷媒ガス導入過程に際して第二開閉弁38が開状態とされることで導入される冷媒ガスにより冷媒ガス圧力が第一の圧力となっている状態で、後期用圧力の冷媒ガスを蓄えるために閉状態となっている第一開閉弁35が開状態とされることで、第一開閉弁35よりも上流側の冷媒ガスが、ガス導入通路30により開状態の第二開閉弁38を介して冷却室3内に導入される。   That is, the refrigerant gas having the latter pressure is stored in the state where the refrigerant gas pressure is the first pressure by the refrigerant gas introduced by opening the second on-off valve 38 in the first refrigerant gas introduction process. Therefore, when the first on-off valve 35 that is closed is opened, the refrigerant gas upstream of the first on-off valve 35 causes the second on-off valve 38 that is opened by the gas introduction passage 30 to pass through. Through the cooling chamber 3.

このように、本実施形態では、第一開閉弁35が閉状態、かつ第二開閉弁38が開状態であるとともに、ガス導入通路30における第一開閉弁35の上流側の部分に、第二の圧力(1MPa)に対応する量の冷媒ガスが蓄えられた状態から、第一開閉弁35が開状態とされることで、後期冷媒ガス導入過程が行われる。   As described above, in the present embodiment, the first on-off valve 35 is closed and the second on-off valve 38 is in the open state, and the second upstream of the first on-off valve 35 in the gas introduction passage 30 When the first on-off valve 35 is opened from the state in which the amount of refrigerant gas corresponding to the pressure (1 MPa) is stored, the latter-stage refrigerant gas introduction process is performed.

したがって、後期冷媒ガス導入過程に際し、第一開閉弁35よりも上流側の圧力について、冷媒ガスが蓄えられることによる後期用圧力(蓄えられる冷媒ガスの量)は、冷却室3の容積やガス導入通路30の長さ・管径等に基づいて、第一開閉弁35よりも上流側の冷媒ガスが冷却室3内に導入されることで、冷媒ガス圧力が第二の圧力に達するような圧力(冷媒ガスの量)として設定される。   Therefore, during the latter-stage refrigerant gas introduction process, the latter-stage pressure (the amount of refrigerant gas stored) due to the refrigerant gas being stored with respect to the pressure upstream of the first opening / closing valve 35 is the volume of the cooling chamber 3 and the gas introduction. A pressure at which the refrigerant gas pressure reaches the second pressure by introducing the refrigerant gas upstream of the first opening / closing valve 35 into the cooling chamber 3 based on the length, pipe diameter, etc. of the passage 30. It is set as (amount of refrigerant gas).

また、後期用圧力の設定に際しては、第一開閉弁35よりも上流側において冷媒ガスが蓄えられる主な部分を構成するリザーブタンク34の容積が考慮される。つまり、リザーブタンク34の容積は、後期冷媒ガス導入過程によって冷媒ガス圧力が第二の圧力に達するような量の冷媒ガスを第一開閉弁35よりも上流側に蓄えることができる容積として設定される。このように、ガス導入通路30における第一開閉弁35の上流側の部分について、後期用圧力の冷媒ガスが蓄えられた状態は、第二の圧力に対応する量の冷媒ガスが蓄えられた状態に相当する。   Further, when the late pressure is set, the volume of the reserve tank 34 that constitutes a main part in which the refrigerant gas is stored upstream of the first opening / closing valve 35 is taken into consideration. That is, the volume of the reserve tank 34 is set as a volume capable of storing an amount of refrigerant gas upstream of the first opening / closing valve 35 such that the refrigerant gas pressure reaches the second pressure by the late refrigerant gas introduction process. The As described above, the state in which the refrigerant gas of the late pressure is stored in the upstream portion of the first opening / closing valve 35 in the gas introduction passage 30 is the state in which the amount of the refrigerant gas corresponding to the second pressure is stored. It corresponds to.

なお、後期冷媒ガス導入過程においては、分岐開閉弁41の開閉状態は特に限定されない。このことは、第二の圧力が第一の圧力に対して十分に高いこと(例えば0.01MPaに対して1MPa)、および分岐ガス導入通路40の管径がガス導入通路30に対して小さいことに基づく。すなわち、後期冷媒ガス導入過程において、ガス導入通路30によって冷却室3内に冷媒ガスが導入されることで冷媒ガス圧力が第二の圧力に上昇する過程では、分岐ガス導入通路40により冷媒ガスが導入されることによる影響が小さい。このため、後期冷媒ガス導入過程では、分岐ガス導入通路40の利用の有無、つまり分岐開閉弁41の開閉状態は特に限定されない。   In the latter-stage refrigerant gas introduction process, the opening / closing state of the branch opening / closing valve 41 is not particularly limited. This is because the second pressure is sufficiently higher than the first pressure (for example, 1 MPa with respect to 0.01 MPa) and the pipe diameter of the branch gas introduction passage 40 is small with respect to the gas introduction passage 30. based on. That is, in the latter-stage refrigerant gas introduction process, the refrigerant gas is introduced into the cooling chamber 3 by the gas introduction passage 30 and the refrigerant gas pressure rises to the second pressure. The impact of being introduced is small. For this reason, in the latter-stage refrigerant gas introduction process, whether or not the branch gas introduction passage 40 is used, that is, the open / close state of the branch on-off valve 41 is not particularly limited.

後期冷媒ガス導入過程の後は、冷媒ガス圧力が第二の圧力に保持される。後期冷媒ガス導入過程中、あるいは後期冷媒ガス導入過程後の圧力保持に際しては、冷却室3内に導入される冷媒ガスについて、圧力調整弁36による流量の微調整が行われる。   After the late refrigerant gas introduction process, the refrigerant gas pressure is maintained at the second pressure. When the pressure is maintained during the late refrigerant gas introduction process or after the late refrigerant gas introduction process, the flow rate of the refrigerant gas introduced into the cooling chamber 3 is finely adjusted by the pressure adjustment valve 36.

以上のように本実施形態の装置構成が用いられて前期冷媒ガス導入過程(S21)および後期冷媒ガス導入過程(S23)が行われるワーク1のガス冷却(S20)の一例について説明する。   As described above, an example of gas cooling (S20) of the workpiece 1 in which the apparatus configuration of the present embodiment is used and the first refrigerant gas introduction process (S21) and the second refrigerant gas introduction process (S23) are performed will be described.

ガス冷却(S20)においては、まず、第一開閉弁35が開状態、第二開閉弁38および分岐開閉弁41が閉状態のもとで、昇圧ユニット33により、第二開閉弁38および分岐開閉弁41よりも上流側が前期用圧力とされた後、第一開閉弁35が閉状態とされる。かかる状態から、第二開閉弁38および分岐開閉弁41が同じタイミングで開状態とされることにより、前期冷媒ガス導入過程(S21)が行われる。つまり、冷媒ガス圧力が第一の圧力に上昇させられる。   In the gas cooling (S20), first, the first on-off valve 35 is opened and the second on-off valve 38 and the branch on-off valve 41 are closed. After the upstream side of the valve 41 is set to the initial pressure, the first on-off valve 35 is closed. From this state, the second opening / closing valve 38 and the branch opening / closing valve 41 are opened at the same timing, whereby the refrigerant gas introduction process (S21) is performed. That is, the refrigerant gas pressure is raised to the first pressure.

前期冷媒ガス導入過程(S21)が行われた後、ファン始動過程(S22)が行われる。すなわち、冷媒ガス圧力が第一の圧力である状態で、電動機15が始動させられ、ファン回転数が設定回転数に達するまで加速させられる。   After the refrigerant gas introduction process (S21) is performed, the fan start process (S22) is performed. That is, with the refrigerant gas pressure being the first pressure, the electric motor 15 is started and accelerated until the fan speed reaches the set speed.

前期冷媒ガス導入過程(S21)において第一開閉弁35が閉状態とされてから、前期冷媒ガス導入過程(S21)およびファン始動過程(S22)と並行して、第一開閉弁35よりも上流側の部分に、リザーブタンク34が用いられて後期冷媒ガス導入過程(S23)に際しての冷媒ガスが蓄えられる。つまり、第一開閉弁35よりも上流側の部分が、後期用圧力とされる。   After the first on-off valve 35 is closed in the first-stage refrigerant gas introduction process (S21), in parallel with the first-stage refrigerant gas introduction process (S21) and the fan start-up process (S22), upstream of the first on-off valve 35. In the portion on the side, the reserve tank 34 is used to store the refrigerant gas in the late refrigerant gas introduction process (S23). That is, the portion upstream of the first opening / closing valve 35 is used as the late pressure.

そして、ファン始動過程(S22)によってファン回転数が設定回転数に達した状態から、第一開閉弁35が開状態とされることにより、後期冷媒ガス導入過程(S23)が行われる。つまり、冷媒ガス圧力が第二の圧力に上昇させられる。その後は、冷媒ガス圧力が第二の圧力に保持された状態で対流する冷媒ガスにより、ワーク1が冷却される。   Then, the first on-off valve 35 is opened from the state where the fan rotational speed has reached the set rotational speed in the fan starting process (S22), whereby the late refrigerant gas introducing process (S23) is performed. That is, the refrigerant gas pressure is increased to the second pressure. Thereafter, the workpiece 1 is cooled by the convection refrigerant gas while the refrigerant gas pressure is maintained at the second pressure.

以上のような本実施形態の熱処理方法によれば、冷媒ガスによって加熱後のワーク1を冷却するガス冷却において、設備構造の複雑化やコストの増大等を招くことなく、冷媒ガスをワーク1に送風するためのファン16の駆動に用いられる電動機15における放電を効果的に防止することができるとともに、十分な冷却能を得ることができる。   According to the heat treatment method of the present embodiment as described above, in the gas cooling in which the workpiece 1 after being heated by the refrigerant gas is cooled, the refrigerant gas is supplied to the workpiece 1 without incurring a complicated equipment structure or an increase in cost. Discharge in the electric motor 15 used for driving the fan 16 for blowing air can be effectively prevented, and sufficient cooling ability can be obtained.

すなわち、本実施形態の熱処理方法においては、前期冷媒ガス導入過程が行われることにより、ファン始動過程の間(ファン加速時間の間)は、冷媒ガス圧力が電動機15における放電が生じない程度に低い圧力(第一の圧力)の状態であり、冷却室3内に導入される冷媒ガスの量も少ない。このため、ファン加速時間の間は、電動機15における放電が防止されるとともに、ファン回転数が設定回転数まで上昇することによっても冷却能の低い状態が保たれる。そして、ファン回転数が設定回転数となった状態で、冷媒ガス圧力が、後期冷媒ガス導入過程によってガス冷却に必要な圧力(第二の圧力)まで上昇させられる。これにより、ガス冷却における冷却速度に対するファン加速時間の影響が低減され、ワーク1を焼入れするための十分な冷却速度(冷却能)が得られる。   That is, in the heat treatment method of the present embodiment, the refrigerant gas pressure is low enough to prevent discharge in the electric motor 15 during the fan start-up process (during the fan acceleration time) by performing the refrigerant gas introduction process in the previous period. This is a pressure (first pressure) state, and the amount of refrigerant gas introduced into the cooling chamber 3 is also small. For this reason, during the fan acceleration time, the electric motor 15 is prevented from being discharged, and the state of low cooling ability is maintained even when the fan rotation speed increases to the set rotation speed. Then, in a state where the fan rotation speed reaches the set rotation speed, the refrigerant gas pressure is increased to a pressure (second pressure) required for gas cooling by the late-stage refrigerant gas introduction process. Thereby, the influence of the fan acceleration time on the cooling rate in gas cooling is reduced, and a sufficient cooling rate (cooling capacity) for quenching the workpiece 1 is obtained.

そして、本実施形態の熱処理方法においては、冷媒ガス圧力についての設定圧力が通常二桁程度異なる(例えば0.01MPaと1MPa)前期冷媒ガス導入過程と後期冷媒ガス導入過程とが、同一系統の配管構成(ガス導入通路30)によって行われる。このため、設備構造の複雑化やコストの増大等を回避することが容易となる。   In the heat treatment method of the present embodiment, the set pressure for the refrigerant gas pressure is usually different by about two orders of magnitude (for example, 0.01 MPa and 1 MPa). The configuration (the gas introduction passage 30) is performed. For this reason, it becomes easy to avoid the complexity of an equipment structure, the increase in cost, etc.

具体的には、本実施形態の配管構成では、冷却室3に冷媒ガスを導入するためのガス導入通路30の一部(配管部分30t参照)が、前期冷媒ガス導入過程のための圧力制御やリザーブタンク等として代用されている。このため、設備コスト、設備の維持管理コスト、設備の操業コスト等の低減化、ならびに設備のシンプル化およびコンパクト化を図ることができる。   Specifically, in the pipe configuration of the present embodiment, a part of the gas introduction passage 30 for introducing the refrigerant gas into the cooling chamber 3 (see the pipe portion 30t) is used for pressure control for the refrigerant gas introduction process in the previous period. It is used as a reserve tank. For this reason, it is possible to reduce equipment costs, equipment maintenance costs, equipment operating costs, etc., and to simplify and compact equipment.

また、本実施形態の熱処理方法によれば、電動機15における放電を防止するに際し、電動機15が設けられる空間(モータハウジング17内)を冷却室3あるいはこれと連通する空間に対して気密性を保つためのシール構造等が不要である。この点からも、装置構成の複雑化を防止することができる。   Further, according to the heat treatment method of the present embodiment, when preventing discharge in the electric motor 15, the space (in the motor housing 17) in which the electric motor 15 is provided is kept airtight with respect to the cooling chamber 3 or a space communicating with the cooling chamber 3. Therefore, a sealing structure for the purpose is unnecessary. From this point as well, complication of the apparatus configuration can be prevented.

本実施形態の熱処理方法による効果について、冷媒ガスを一段階で導入する熱処理方法(以下「従来方法」という。)との比較により説明する。まず、従来方法について、図4に示すグラフを用いて説明する。図4においては、図2と同様に、(a)に示すグラフは冷媒ガス圧力の時間変化を、(b)に示すグラフはファン回転数の時間変化をそれぞれ表す。なお、従来方法において本実施形態と共通する構成等については、便宜上、同一の符号を用いる等して引用する。   The effect of the heat treatment method of the present embodiment will be described by comparison with a heat treatment method (hereinafter referred to as “conventional method”) in which refrigerant gas is introduced in one stage. First, the conventional method will be described with reference to the graph shown in FIG. In FIG. 4, similarly to FIG. 2, the graph shown in (a) represents the change over time in the refrigerant gas pressure, and the graph shown in (b) represents the change over time in the fan rotation speed. In addition, about the structure etc. which are common in this embodiment in a conventional method, it quotes using the same code | symbol etc. for convenience.

従来方法では、図4(a)、(b)に示すように、加熱室2における真空加熱後のワーク1が搬入された冷却室3の真空状態(圧力p0<0.01MPa)において、冷却室3に対する冷媒ガスの導入が開始される(時刻t3)。そして、冷媒ガス圧力が、電動機15における放電が生じない所定の圧力(本例では0.01MPa)となったタイミング(時刻t4)で、電動機15の始動が行われる。電動機15が始動した後は、ファン回転数は設定回転数(本例では3600rpm)まで上昇させられる。   In the conventional method, as shown in FIGS. 4A and 4B, in the vacuum state (pressure p0 <0.01 MPa) of the cooling chamber 3 in which the work 1 after vacuum heating in the heating chamber 2 is carried, the cooling chamber 3 starts to be introduced into the refrigerant gas (time t3). Then, the motor 15 is started at a timing (time t4) at which the refrigerant gas pressure reaches a predetermined pressure (0.01 MPa in this example) at which no discharge occurs in the motor 15. After the motor 15 is started, the fan speed is increased to the set speed (3600 rpm in this example).

従来方法では、冷媒ガス圧力は、その上昇が開始されてから(冷却室3に対する冷媒ガスの導入が開始されてから)、ワーク1の冷却に用いられる所定の圧力(本例では1MPa)に達するまで、徐々に(一様に)上昇させられる。したがって、従来方法では、冷媒ガス圧力の立上げと電動機15により回転するファン16の加速とが同時に行われることから、ファン16(電動機15)の加速中に、冷媒ガス圧力が上昇する。このため、ファン加速時間が、ガス冷却における冷却速度(冷却能、以下同じ。)に大きく影響し、十分な冷却速度が得られない場合がある。   In the conventional method, the refrigerant gas pressure reaches a predetermined pressure (1 MPa in this example) used for cooling the workpiece 1 after its rise is started (after introduction of the refrigerant gas into the cooling chamber 3 is started). Until it is raised gradually (uniformly). Therefore, in the conventional method, the rise of the refrigerant gas pressure and the acceleration of the fan 16 rotated by the electric motor 15 are performed at the same time. Therefore, the refrigerant gas pressure increases during the acceleration of the fan 16 (electric motor 15). For this reason, the fan acceleration time greatly affects the cooling rate in gas cooling (cooling capacity, the same applies hereinafter), and a sufficient cooling rate may not be obtained.

図5は、従来方法および本実施形態の熱処理方法のそれぞれについての、ファン加速時間(sec)と、ワーク1が真空焼入れされることにより得られる焼入れ品の硬さ(ビッカース硬さ:Hv)との関係についての実験結果の一例を示すものである。図5において、本実施例(白丸で示す計測点)は、本実施形態の熱処理方法による実験結果を示し、従来例(黒四角で示す計測点)は、従来方法による実験結果を示す。本実験結果例は、ファン加速時間が、1secから6secまでの1sec毎における焼入れ品の硬さを計測したものである。   FIG. 5 shows the fan acceleration time (sec) and the hardness of a quenched product (Vickers hardness: Hv) obtained by vacuum-quenching the workpiece 1 for each of the conventional method and the heat treatment method of the present embodiment. An example of the experimental result about the relationship is shown. In FIG. 5, the present example (measurement points indicated by white circles) shows the experimental results by the heat treatment method of the present embodiment, and the conventional example (measurement points indicated by black squares) shows the experimental results by the conventional method. In this experimental result example, the hardness of the quenched product is measured every 1 second from the fan acceleration time of 1 second to 6 seconds.

図5に示すように、従来方法によれば、ファン加速時間が長くなるにともない、焼入れ品の硬さが低下する。具体的には、従来例については、ファン加速時間が1secである場合は、焼入れ品の硬さがHv650程度の硬さであるが、ファン加速時間が長くなるにともない、焼入れ品の硬さが徐々に低下する。本例では、ファン加速時間が6secの場合は、焼入れ品の硬さがHv280程度にまで低下している。このように、ファン加速時間が長くなるにつれて焼入れ品の硬さが低下することは、従来方法では、前述したようにファン加速時間がガス冷却における冷却速度に大きく影響し、十分な冷却速度が得られないことによる。   As shown in FIG. 5, according to the conventional method, the hardness of the hardened product decreases as the fan acceleration time becomes longer. Specifically, for the conventional example, when the fan acceleration time is 1 sec, the hardness of the quenched product is about Hv650, but as the fan acceleration time increases, the hardness of the quenched product decreases. Decrease gradually. In this example, when the fan acceleration time is 6 sec, the hardness of the quenched product is reduced to about Hv280. As described above, the hardness of the quenched product decreases as the fan acceleration time increases. In the conventional method, as described above, the fan acceleration time greatly affects the cooling rate in gas cooling, and a sufficient cooling rate is obtained. Because it is not possible.

一方、本実施形態の熱処理方法によれば、ファン加速時間が1〜6secの間において、焼入れ品についてHv600以上の硬さが保持される。つまり、本実施形態の熱処理方法によれば、ガス冷却における冷却速度に対するファン加速時間の影響が低減されることから、ファン加速時間がある程度長くなることによっても、焼入れ品の硬さが低下することが抑制される。これにより、ファン加速時間との関係において、良好な焼入れ品質を容易に得ることが可能となる。   On the other hand, according to the heat treatment method of the present embodiment, the hardness of Hv600 or higher is maintained for the quenched product during the fan acceleration time of 1 to 6 seconds. That is, according to the heat treatment method of the present embodiment, the influence of the fan acceleration time on the cooling rate in the gas cooling is reduced, so that the hardness of the quenched product is reduced even if the fan acceleration time is increased to some extent. Is suppressed. This makes it possible to easily obtain good quenching quality in relation to the fan acceleration time.

なお、前述した本発明の実施形態(以下「第一実施形態」という。)では、ワーク1のガス冷却において、前期冷媒ガス導入過程と後期冷媒ガス導入過程とが同一系統の配管構成(ガス導入通路30)によって行われるが、これらの過程は、それぞれの過程を行うために設けられる別系統の配管構成によって行うこともできる。この場合の配管構成の一例を、本発明の別実施形態として、図6を用いて説明する。なお、本実施形態の説明においては、第一実施形態における構成と共通する部分については同一の符号を用いる等して適宜説明を省略するとともに、第一実施形態における構成に基づいて(構成を引用して)説明する。   In the above-described embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “first embodiment”), in the gas cooling of the workpiece 1, the first refrigerant gas introduction process and the latter refrigerant gas introduction process have the same system piping configuration (gas introduction). Although these processes are performed by the passage 30), these processes can also be performed by a separate piping configuration provided for performing each process. An example of the piping configuration in this case will be described with reference to FIG. 6 as another embodiment of the present invention. In the description of the present embodiment, the same reference numerals are used for portions common to the configuration in the first embodiment, and the description thereof is omitted as appropriate, and based on the configuration in the first embodiment (quoting the configuration Explain).

本実施形態では、所定の供給源31から供給される冷媒ガスを冷却室3内に導入するための通路であるガス導入通路として、前期冷媒ガス導入過程を行うためのガス導入通路である第一のガス導入通路としての前期用通路50と、後期冷媒ガス導入過程を行うためのガス導入通路である第二のガス導入通路としての後期用通路60とが設けられる。そして、各通路にリザーブタンク等の冷媒ガスを蓄えるための収容手段が設けられる。   In the present embodiment, the first gas introduction passage for performing the refrigerant gas introduction process is used as the gas introduction passage which is a passage for introducing the refrigerant gas supplied from the predetermined supply source 31 into the cooling chamber 3. A first-stage passage 50 as a gas introduction passage and a second-stage passage 60 as a second gas introduction passage which is a gas introduction passage for performing a second-stage refrigerant gas introduction process are provided. A storage means for storing refrigerant gas such as a reserve tank is provided in each passage.

具体的には、本実施形態では、図6に示すように、第一実施形態の配管構成におけるガス導入通路30が、後期用通路60として用いられる。この場合、ガス導入通路30について第二開閉弁38(図1参照)が省略されるとともに、昇圧ユニット33とリザーブタンク34と第一開閉弁35とを備える配管構成が、後期用通路60として用いられる。したがって、本実施形態では、第一開閉弁35が、後期用通路60の開閉を行う開閉弁手段として機能する。   Specifically, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the gas introduction passage 30 in the piping configuration of the first embodiment is used as the late passage 60. In this case, the second on-off valve 38 (see FIG. 1) is omitted from the gas introduction passage 30, and a piping configuration including the boosting unit 33, the reserve tank 34, and the first on-off valve 35 is used as the late passage 60. It is done. Therefore, in the present embodiment, the first opening / closing valve 35 functions as an opening / closing valve means for opening / closing the late passage 60.

このような後期用通路60に対し、前期用通路50が設けられる。前期用通路50は、導入配管30aにおける昇圧ユニット33の下流側であってリザーブタンク34の上流側から分岐されることで構成される。つまり本実施形態では、後期用通路60と前期用通路50とで、冷媒ガスの圧力を上昇させる昇圧手段としての昇圧ユニット33が共用される。ただし、後期用通路60および前期用通路50のそれぞれに、昇圧ユニット33等の昇圧手段が設けられてもよい。また、昇圧ユニット33については、前述したように省略可能である。   An early passage 50 is provided for such a late passage 60. The first-stage passage 50 is configured by branching from the upstream side of the reserve tank 34 on the downstream side of the boosting unit 33 in the introduction pipe 30a. That is, in this embodiment, the latter passage 60 and the first passage 50 share the boosting unit 33 as a boosting means for increasing the pressure of the refrigerant gas. However, boosting means such as the boosting unit 33 may be provided in each of the latter passage 60 and the first passage 50. Further, the boosting unit 33 can be omitted as described above.

前期用通路50は、冷媒ガス圧力を第一の圧力に上昇させるためのものであるため、後期用通路60に対して小径の配管により構成される。前期用通路50には、昇圧ユニット33の下流側に、開閉弁55が設けられている。開閉弁55は、前期用通路50の開閉を行う開閉弁手段として機能する。   Since the first-stage passage 50 is for increasing the refrigerant gas pressure to the first pressure, the first-stage passage 50 is configured by a small-diameter pipe with respect to the second-stage passage 60. An opening / closing valve 55 is provided in the first-stage passage 50 on the downstream side of the booster unit 33. The on-off valve 55 functions as an on-off valve means for opening and closing the first passage 50.

また、前期用通路50においては、リザーブタンク54が設けられている。リザーブタンク54は、前期用通路50における昇圧ユニット33の下流側であって開閉弁55の上流側に設けられる。リザーブタンク54は、昇圧ユニット33により圧力が上昇した冷媒ガスを蓄える収容手段として機能する。リザーブタンク54としては、リザーブタンク54が用いられて蓄えられた冷媒ガスが冷却室3に導入されることで所望の冷媒ガス圧力が得られるように、冷却室3の容積や前期用通路50の長さ・管径等に基づいて、必要な容積を有するものが用いられる。したがって、リザーブタンク54は、前期冷媒ガス導入過程よりも冷媒ガス圧力についての設定圧力が高い後期冷媒ガス導入過程に用いられる後期用通路60に設けられるリザーブタンク34よりも、容積が小さいものとなる。   Further, a reserve tank 54 is provided in the first-stage passage 50. The reserve tank 54 is provided on the downstream side of the booster unit 33 in the first-stage passage 50 and on the upstream side of the on-off valve 55. The reserve tank 54 functions as a storage unit that stores the refrigerant gas whose pressure has been increased by the pressure increasing unit 33. As the reserve tank 54, the volume of the cooling chamber 3 and the passage 50 of the previous period 50 are used so that the refrigerant gas stored by using the reserve tank 54 is introduced into the cooling chamber 3 to obtain a desired refrigerant gas pressure. Based on the length, tube diameter, etc., those having the required volume are used. Therefore, the reserve tank 54 has a smaller volume than the reserve tank 34 provided in the later-stage passage 60 used in the later-stage refrigerant gas introduction process in which the set pressure for the refrigerant gas pressure is higher than that in the earlier-stage refrigerant gas introduction process. .

前期用通路50は、後期用通路60を構成する導入配管30aから分岐する導入配管50aにより主に構成される。導入配管50aは、対流通路を構成する送入用ダクト18に接続される。したがって、本実施形態では、導入配管30aから分岐する導入配管50aと、送入用ダクト18の一部とにより、前期用通路50が構成される。なお、導入配管50aの対流通路に対する接続位置は、特に限定されない。つまり、導入配管50aは、対流通路を構成する送入用ダクト18および送出用ダクト19における任意の位置に接続されればよい。   The first-stage passage 50 is mainly configured by an introduction pipe 50 a branched from the introduction pipe 30 a constituting the latter-stage passage 60. The introduction pipe 50a is connected to the infeed duct 18 constituting the convection passage. Therefore, in the present embodiment, the first-stage passage 50 is configured by the introduction pipe 50 a branched from the introduction pipe 30 a and a part of the feeding duct 18. In addition, the connection position with respect to the convection channel | path of the introductory piping 50a is not specifically limited. That is, the introduction pipe 50a may be connected to any position in the infeed duct 18 and the outfeed duct 19 that constitute the convection passage.

また、本実施形態の冷媒ガスの配管構成においては、好ましくは次のような構成が備えられる。すなわち、図6に示すように、本実施形態においては、前期用通路50の開閉弁55の下流側に、前期用通路50から分岐して電動機15が設けられる空間であるモータハウジング17内に連通する分岐ガス導入通路70が設けられる。   The refrigerant gas piping configuration of the present embodiment is preferably provided with the following configuration. That is, as shown in FIG. 6, in the present embodiment, in the motor housing 17, which is a space where the electric motor 15 is provided by branching from the previous passage 50, downstream of the opening / closing valve 55 of the previous passage 50. A branch gas introduction passage 70 is provided.

分岐ガス導入通路70は、前期用通路50を構成する導入配管50aと略同じ管径を有する。分岐ガス導入通路70は、前期用通路50によって冷却室3内に導かれる冷媒ガスの一部を、モータハウジング17に直接的に送り入れるための冷媒ガスの通路である。   The branch gas introduction passage 70 has substantially the same pipe diameter as that of the introduction pipe 50 a constituting the first-stage passage 50. The branch gas introduction passage 70 is a passage for the refrigerant gas for directly feeding a part of the refrigerant gas introduced into the cooling chamber 3 by the first passage 50 into the motor housing 17.

すなわち、モータハウジング17内に導入される冷媒ガスについて、前期用通路50により冷却室3内に導入される冷媒ガスがファン16の回転によって対流通路を対流する冷媒ガスに加え、分岐ガス導入通路70により、前期用通路50内の冷媒ガスが分岐されて導入される。   That is, with respect to the refrigerant gas introduced into the motor housing 17, the refrigerant gas introduced into the cooling chamber 3 by the previous passage 50 is added to the refrigerant gas convection through the convection passage by the rotation of the fan 16, and the branch gas introduction passage 70. As a result, the refrigerant gas in the first passage 50 is branched and introduced.

本実施形態の装置構成において、前期冷媒ガス導入過程(S21)は、次のようにして行われる。すなわち、前期冷媒ガス導入過程では、前期用通路50が用いられる。つまり、前期冷媒ガス導入過程では、供給源31から供給されて昇圧ユニット33により昇圧される冷媒ガスは、前期用通路50側に対して導入される。したがって、前期冷媒ガス導入過程に際しては、図示せぬ開閉弁等により、後期用通路60側への冷媒ガスの導入が制限される。   In the apparatus configuration of this embodiment, the refrigerant gas introduction process (S21) is performed as follows. That is, the first-stage refrigerant passage 50 is used in the first-stage refrigerant gas introduction process. That is, in the previous-stage refrigerant gas introduction process, the refrigerant gas supplied from the supply source 31 and boosted by the booster unit 33 is introduced into the first-pass passage 50 side. Therefore, in the first-stage refrigerant gas introduction process, introduction of the refrigerant gas to the second-stage passage 60 is restricted by an open / close valve (not shown).

前期冷媒ガス導入過程に際しては、開閉弁55が閉状態のもとで、前期用通路50における開閉弁55よりも上流側における冷媒ガスによる圧力が、前期用圧力とされる。つまり、開閉弁55が閉状態のもとで、昇圧ユニット33により、供給源31からの冷媒ガスの圧力が上昇させられ、開閉弁55よりも上流側(昇圧ユニット33およびリザーブタンク54を含む部分)が、前期用圧力とされる。ここで、開閉弁55よりも上流側を前期用圧力とする冷媒ガスは、開閉弁55よりも上流側において主にリザーブタンク54内に蓄えられる。また、開閉弁55よりも上流側が前期用圧力とされた状態は、開閉弁32により確保される。   In the first stage refrigerant gas introduction process, the pressure by the refrigerant gas upstream of the on / off valve 55 in the first period passage 50 is set as the first period pressure with the on / off valve 55 closed. In other words, the pressure of the refrigerant gas from the supply source 31 is increased by the booster unit 33 with the open / close valve 55 closed, and the upstream side of the open / close valve 55 (including the booster unit 33 and the reserve tank 54). ) Is the pressure for the previous period. Here, the refrigerant gas having the upstream pressure upstream of the on-off valve 55 is stored mainly in the reserve tank 54 on the upstream side of the on-off valve 55. Further, the on / off valve 32 ensures that the upstream side of the on / off valve 55 is at the initial pressure.

これにより、開閉弁55よりも上流側(開閉弁32と開閉弁55との間)が前期用圧力とされた状態、つまり閉状態の開閉弁55よりも上流側の部分(主にリザーブタンク54)に、前期用圧力の冷媒ガスが蓄えられた状態となる。かかる状態から、開閉弁55が開状態とされることで、開閉弁32と開閉弁55との間の冷媒ガスが、真空状態(圧力p0)に対する差圧によって前期用通路50により冷却室3内に導入される。   As a result, the upstream side of the on-off valve 55 (between the on-off valve 32 and the on-off valve 55) is at the initial pressure, that is, the portion upstream of the on-off valve 55 in the closed state (mainly the reserve tank 54). ), The refrigerant gas having the pressure for the previous period is stored. From this state, when the on-off valve 55 is opened, the refrigerant gas between the on-off valve 32 and the on-off valve 55 is caused to flow into the cooling chamber 3 by the first-stage passage 50 due to a differential pressure with respect to the vacuum state (pressure p0). To be introduced.

このように、本実施形態では、前期用通路50が用いられ、前期用通路50の開閉弁55が閉状態であるとともに、前期用通路50における開閉弁55よりも上流側の部分に、昇圧ユニット33が用いられて、第一の圧力に対応する量の冷媒ガスが蓄えられた状態から、開閉弁55が開状態とされることで、前期冷媒ガス導入過程が行われる。   As described above, in the present embodiment, the first-stage passage 50 is used, the opening / closing valve 55 of the first-stage passage 50 is closed, and a boosting unit is provided in a portion upstream of the opening / closing valve 55 in the first-stage passage 50. 33 is used, and the opening and closing valve 55 is opened from the state in which the amount of refrigerant gas corresponding to the first pressure is stored, whereby the refrigerant gas introduction process is performed.

なお、前期用圧力の設定が、冷却室3の容積や前期用通路50の長さ・管径やリザーブタンク54の容積等に基づいて行われることは、第一実施形態と同様である。つまり、前期用通路50における開閉弁55よりも上流側の部分について、前期用圧力の冷媒ガスが蓄えられた状態は、第一の圧力に対応する量の冷媒ガスが蓄えられた状態に相当する。   The setting of the pressure for the first period is performed based on the volume of the cooling chamber 3, the length / pipe diameter of the passage 50 for the first period, the volume of the reserve tank 54, and the like, as in the first embodiment. That is, the state in which the refrigerant gas of the previous pressure is stored in the upstream portion of the opening / closing valve 55 in the previous passage 50 corresponds to the state in which the amount of the refrigerant gas corresponding to the first pressure is stored. .

また、前述したように分岐ガス導入通路70が設けられる配管構成においては、前期冷媒ガス導入過程に際し、開閉弁55が開状態とされることで、開閉弁55から前期用通路50を下流側に流れる冷媒ガスの一部が、分岐ガス導入通路70を介してモータハウジング17内に導入される。これにより、第一実施形態において分岐ガス導入通路40が設けられる場合と同様に、モータハウジング17内の圧力を、効率的に第一の圧力まで上昇させることができる。   Further, in the piping configuration in which the branch gas introduction passage 70 is provided as described above, the opening / closing valve 55 is opened during the refrigerant gas introduction process, so that the passage 50 for the previous period is moved downstream from the opening / closing valve 55. A part of the flowing refrigerant gas is introduced into the motor housing 17 through the branch gas introduction passage 70. Thereby, similarly to the case where the branch gas introduction passage 40 is provided in the first embodiment, the pressure in the motor housing 17 can be efficiently increased to the first pressure.

また、本実施形態の装置構成において、後期冷媒ガス導入過程(S23)は、次のようにして行われる。すなわち、後期冷媒ガス導入過程では、後期用通路60が用いられる。つまり、後期冷媒ガス導入過程では、供給源31から供給されて昇圧ユニット33により昇圧される冷媒ガスは、後期用通路60側に対して導入される。したがって、後期冷媒ガス導入過程に際しては、図示せぬ開閉弁等により、前期用通路50側への冷媒ガスの導入が制限される。   In the apparatus configuration of the present embodiment, the late refrigerant gas introduction process (S23) is performed as follows. That is, the late passage 60 is used in the late refrigerant gas introduction process. That is, in the late refrigerant gas introduction process, the refrigerant gas supplied from the supply source 31 and boosted by the booster unit 33 is introduced into the late passage 60 side. Therefore, in the latter-stage refrigerant gas introduction process, introduction of the refrigerant gas to the first-stage passage 50 side is restricted by an open / close valve (not shown) or the like.

後期冷媒ガス導入過程に際しては、第一開閉弁35が閉状態のもとで、後期用通路60における第一開閉弁35よりも上流側における冷媒ガスによる圧力が、後期用圧力とされる。つまり、第一開閉弁35が閉状態のもとで、昇圧ユニット33により、供給源31からの冷媒ガスの圧力が上昇させられ、第一開閉弁35よりも上流側(昇圧ユニット33およびリザーブタンク34を含む部分)が、後期用圧力とされる。ここで、第一開閉弁35よりも上流側を後期用圧力とする冷媒ガスは、第一開閉弁35よりも上流側において主にリザーブタンク34内に蓄えられる。また、第一開閉弁35よりも上流側が後期用圧力とされた状態は、開閉弁32により確保される。   In the latter-stage refrigerant gas introduction process, the pressure due to the refrigerant gas upstream of the first on-off valve 35 in the latter-stage passage 60 is set as the latter-stage pressure while the first on-off valve 35 is closed. That is, with the first opening / closing valve 35 closed, the pressure of the refrigerant gas from the supply source 31 is increased by the boosting unit 33, and the upstream side of the first opening / closing valve 35 (the boosting unit 33 and the reserve tank). 34) is the late pressure. Here, the refrigerant gas having the upstream pressure upstream from the first on-off valve 35 is mainly stored in the reserve tank 34 on the upstream side of the first on-off valve 35. In addition, the state where the upstream side of the first opening / closing valve 35 is set to the late pressure is ensured by the opening / closing valve 32.

これにより、第一開閉弁35よりも上流側(開閉弁32と第一開閉弁35との間)が後期用圧力とされた状態、つまり閉状態の第一開閉弁35よりも上流側の部分(主にリザーブタンク34)に、後期用圧力の冷媒ガスが蓄えられた状態となる。かかる状態から、第一開閉弁35が開状態とされることで、開閉弁32と第一開閉弁35との間の冷媒ガスが、第一の圧力に対する差圧によって後期用通路60により冷却室3内に導入される。   Thus, the upstream side of the first on-off valve 35 (between the on-off valve 32 and the first on-off valve 35) is in the late pressure, that is, the upstream side of the closed first on-off valve 35. The refrigerant gas having the late pressure is stored in (mainly the reserve tank 34). From this state, the first on-off valve 35 is opened, so that the refrigerant gas between the on-off valve 32 and the first on-off valve 35 is cooled by the late passage 60 by the differential pressure with respect to the first pressure. 3 is introduced.

このように、本実施形態では、後期用通路60が用いられ、第一開閉弁35が閉状態であるとともに、第一開閉弁35よりも上流側の部分に、昇圧ユニット33が用いられ、第二の圧力に対応する量の冷媒ガスが蓄えられた状態から、第一開閉弁35が開状態とされることで、後期冷媒ガス導入過程が行われる。   Thus, in the present embodiment, the late passage 60 is used, the first on-off valve 35 is in a closed state, and the booster unit 33 is used on the upstream side of the first on-off valve 35. From the state where the amount of refrigerant gas corresponding to the second pressure is stored, the first on-off valve 35 is opened, so that the late refrigerant gas introduction process is performed.

なお、後期用圧力の設定が、冷却室3の容積や後期用通路60の長さ・管径やリザーブタンク34の容積等に基づいて行われることは、第一実施形態と同様である。つまり、後期用通路60における第一開閉弁35よりも上流側の部分について、後期用圧力の冷媒ガスが蓄えられた状態は、第二の圧力に対応する量の冷媒ガスが蓄えられた状態に相当する。   The latter-stage pressure is set based on the volume of the cooling chamber 3, the length / pipe diameter of the latter-stage passage 60, the volume of the reserve tank 34, and the like, as in the first embodiment. In other words, the state in which the refrigerant gas of the late pressure is stored in the portion upstream of the first opening / closing valve 35 in the late passage 60 is the state in which the amount of the refrigerant gas corresponding to the second pressure is stored. Equivalent to.

以上のように、前期冷媒ガス導入過程と後期冷媒ガス導入過程とが別系統の配管構成によって行われる本実施形態によれば、冷媒ガス圧力についての設定圧力差が大きい(通常二桁程度異なる)前期冷媒ガス導入過程と後期冷媒ガス導入過程とについて、各過程での冷媒ガス圧力の安定性の確保が容易となる。   As described above, according to the present embodiment in which the first-stage refrigerant gas introduction process and the second-stage refrigerant gas introduction process are performed by separate piping configurations, the set pressure difference for the refrigerant gas pressure is large (usually different by about two digits). With respect to the first-stage refrigerant gas introduction process and the second-stage refrigerant gas introduction process, it is easy to ensure the stability of the refrigerant gas pressure in each process.

ところで、本実施形態の装置構成により行われるワーク1のガス冷却においては、電動機15の始動電流の制限や電動機15の駆動にともなって生じる高調波等との関係で、ファン加速時間(ファン始動過程の時間)について十分な短時間化が図れない場合がある。すなわち、ガス冷却における冷却速度を上げるためには、ファン加速時間が短時間化されればよい。しかし、ファン加速時間の短時間化は、電動機15の始動電流の増加にともなう高調波やノイズ等の原因となる。高調波等の発生は、電動機15を備える設備のみならず、周辺設備へも影響する場合がある。   By the way, in the gas cooling of the workpiece 1 performed by the apparatus configuration of the present embodiment, the fan acceleration time (fan start-up process) is related to the limit of the starting current of the electric motor 15 and the harmonics generated by the driving of the electric motor 15. In some cases, it may not be possible to shorten the time sufficiently. That is, in order to increase the cooling rate in gas cooling, the fan acceleration time may be shortened. However, the shortening of the fan acceleration time causes harmonics and noise accompanying the increase of the starting current of the electric motor 15. Generation of harmonics or the like may affect not only the equipment including the electric motor 15 but also peripheral equipment.

このように、ファン加速時間について十分な短時間化が図れない場合、ファン加速時間の間に、ワーク1の温度(以下「ワーク温度」という。)が低下してしまい、ガス冷却において十分な冷却速度が得られないときがある。ガス冷却において十分な冷却速度が得られないことは、焼入れが不十分となることや、十分な硬さが得られないこと等、焼入れ品質の低下を招く原因となる。   As described above, when the fan acceleration time cannot be sufficiently shortened, the temperature of the workpiece 1 (hereinafter referred to as “work temperature”) decreases during the fan acceleration time, and sufficient cooling is performed in the gas cooling. There are times when speed cannot be obtained. Insufficient cooling rate in gas cooling can cause quenching quality to deteriorate, such as insufficient quenching and insufficient hardness.

そこで、本実施形態の熱処理方法においては、前期冷媒ガス導入過程が行われる前のワーク温度が、ファン始動過程中に低下するワーク1の温度低下量(以下「ワーク温度低下量」という。)に相当する分あらかじめ上昇させられることが好ましい。   Therefore, in the heat treatment method of the present embodiment, the work temperature before the refrigerant gas introduction process is reduced to the temperature drop amount of the work 1 that is lowered during the fan starting process (hereinafter referred to as “work temperature drop amount”). It is preferable that it is raised in advance by a corresponding amount.

具体的には、ファン加速時間の間のワーク温度低下量が、あらかじめ実験等により測定される。ワーク温度低下量の測定は、前述したような熱処理方法によって実際にワーク1のガス冷却が行われる場合と同様にして前期冷媒ガス導入過程の後に行われるファン始動過程におけるワーク温度低下量が測定されることで行われる。   Specifically, the amount of decrease in the workpiece temperature during the fan acceleration time is measured in advance by experiments or the like. The workpiece temperature reduction amount is measured by measuring the workpiece temperature reduction amount in the fan starting process performed after the refrigerant gas introduction process in the same manner as when the workpiece 1 is actually cooled by the heat treatment method as described above. Is done.

ワーク温度低下量の測定においては、加熱室2による真空加熱後の冷却直前(前期冷媒ガス導入過程が行われる前)のワーク温度についてあらかじめ設定される所定の温度(以下「ワーク基準温度」という。)が基準とされる。つまり、ワーク温度低下量の測定においては、ワーク基準温度からの温度の低下量が測定される。ワーク温度低下量の測定としては、ワーク1自体の温度低下量を測定することによる直接的な測定、あるいはワーク1がセットされる冷却室3の雰囲気温度を測定することによる間接的な測定が行われる。   In the measurement of the amount of decrease in the workpiece temperature, a predetermined temperature (hereinafter referred to as “workpiece reference temperature”) set in advance for the workpiece temperature immediately before cooling after the vacuum heating in the heating chamber 2 (before the previous refrigerant gas introduction process is performed). ) Is the standard. That is, in the measurement of the workpiece temperature decrease amount, the temperature decrease amount from the workpiece reference temperature is measured. As the measurement of the work temperature drop, direct measurement by measuring the temperature drop of the work 1 itself or indirect measurement by measuring the ambient temperature of the cooling chamber 3 in which the work 1 is set is performed. Is called.

そして、あらかじめ測定したワーク温度低下量の分、ワーク温度が上昇させられる。ここで上昇させられるワーク温度は、加熱室2による真空加熱後の冷却直前のワーク温度である。例えば、ワーク温度低下量が50℃である場合、ワーク温度が、ワーク基準温度から50℃上昇させられる。ワーク温度の上昇は、加熱室2に設けられるグラファイトヒータ等の加熱手段によるワーク1の加熱温度の調整により行われる。   Then, the workpiece temperature is raised by the amount of the workpiece temperature decrease measured in advance. The workpiece temperature raised here is the workpiece temperature immediately before cooling after the vacuum heating in the heating chamber 2. For example, when the workpiece temperature decrease amount is 50 ° C., the workpiece temperature is raised by 50 ° C. from the workpiece reference temperature. The workpiece temperature is raised by adjusting the heating temperature of the workpiece 1 by heating means such as a graphite heater provided in the heating chamber 2.

このように、ワーク1のガス冷却に際し、ワーク温度があらかじめ上昇させられることにより、ファン加速時間の間においてワーク温度が低下することで十分な冷却速度が得られなくなることを防止することができる。つまり、ワーク温度があらかじめ上昇させられることで、ファン加速時間の間にワーク温度が低下することによっても、ワーク1の焼入れに際しての温度低下代が確保されることから、十分な冷却速度が得られる。   As described above, when the workpiece 1 is cooled with the gas, the workpiece temperature is increased in advance, so that it is possible to prevent a sufficient cooling rate from being obtained due to the decrease in the workpiece temperature during the fan acceleration time. In other words, since the workpiece temperature is raised in advance, even if the workpiece temperature is lowered during the fan acceleration time, the temperature reduction margin at the time of quenching the workpiece 1 is secured, so that a sufficient cooling rate can be obtained. .

また、ワーク温度低下量ΔT(℃)は、次式(1)に基づいて推定することができる。
ΔT={Q・t(T−T)α}/A+T ・・・(1)
Further, the workpiece temperature decrease amount ΔT w (° C.) can be estimated based on the following equation (1).
ΔT w = {Q · t (T f −T s ) α} / A + T s (1)

上記式(1)において、Qはファン始動過程中の平均風量(Nm/min)、tはファン始動過程の時間(sec)、Tはファン始動過程開始時の冷媒ガスの温度(℃)、Tはファン始動過程終了時の冷媒ガスの温度(℃)、αは冷媒ガスの比熱、Aはあらかじめ求められるワーク1の放熱係数である。 In the above formula (1), Q is the average air volume (Nm 3 / min) during the fan starting process, t is the time (sec) of the fan starting process, and T s is the refrigerant gas temperature (° C.) at the start of the fan starting process. , T f is the temperature (° C.) of the refrigerant gas at the end of the fan starting process, α is the specific heat of the refrigerant gas, and A is the heat dissipation coefficient of the workpiece 1 obtained in advance.

ここで、冷媒ガスの比熱αは、冷媒ガスの種類に応じて既知の固有定数である。また、ワーク1の放熱係数Aは、ワーク1がセットされるトレイ8その他の治具やワーク1自体等の熱容量、ワーク1の形状、その他の設備構造等に基づいて定まる固有の定数であり、あらかじめ実験等で求めることができる値である。また、ファン始動過程中の平均風量Qについて、Nmにより示される値は、気体の体積についてのノルマル値であり、温度0℃、気圧760mmHg、湿度0%の状態における値として換算される気体の体積である。また、ファン始動過程の時間t(sec)は、ファン加速時間に相当する。このため、以下では、tをファン加速時間とする。また、ファン始動過程開始時の冷媒ガスの温度Tを「開始時温度」とし、ファン始動過程終了時の冷媒ガスの温度Tを「終了時温度」とする。 Here, the specific heat α of the refrigerant gas is a known eigen constant depending on the type of the refrigerant gas. The heat dissipation coefficient A of the work 1 is a specific constant determined based on the heat capacity of the tray 8 or other jig on which the work 1 is set or the work 1 itself, the shape of the work 1, the other equipment structure, etc. It is a value that can be obtained in advance through experiments or the like. In addition, for the average air volume Q during the fan starting process, the value indicated by Nm 3 is the normal value for the volume of the gas, and the value of the gas converted as the value in the state of temperature 0 ° C., atmospheric pressure 760 mmHg, humidity 0%. Volume. Also, the time t (sec) of the fan starting process corresponds to the fan acceleration time. Therefore, hereinafter, t is a fan acceleration time. In addition, the temperature T s of the refrigerant gas at the start of the fan start-up process as a "starting point temperature", the temperature T f of the refrigerant gas at the time of fan start-up process termination and "at the end of temperature."

上記式(1)は、次式(2)から導かれたものである。
Q・t(T−T)α=A(ΔT−T) ・・・(2)
The above formula (1) is derived from the following formula (2).
Q · t (T f −T s ) α = A (ΔT w −T s ) (2)

上記式(2)は、ガス冷却において、ワーク1を冷却するための熱量が、冷却されるワーク1において減少する熱量に等しいとの観点に基づくものである。上記式(2)が変形されることで、上記式(1)が導かれる。   The above formula (2) is based on the viewpoint that the amount of heat for cooling the workpiece 1 is equal to the amount of heat reduced in the workpiece 1 to be cooled in gas cooling. The above formula (1) is derived by modifying the above formula (2).

そして、上記式(1)によるワーク温度低下量ΔTの算出に際しては、開始時温度Tとして、ファン始動過程の開始時、つまりファン16の回転が開始された時(図2、時刻t1参照)における冷却室3内の雰囲気温度が測定される。また、前記平均風量Qおよびファン加速時間tとして、ファン始動過程の開始時(図2、時刻t1参照)から、ファン回転数が設定回転数に達した時(同図、時刻t2参照)までの平均送風量および経過時間(時刻t1から時刻t2までの時間)が測定される。また、終了時温度Tとして、ファン始動過程の終了時、つまりファン回転数が設定回転数に達した時(図2、時刻t2参照)における冷却室3内の雰囲気温度が測定される。 Then, when calculating the work temperature decrease [Delta] T w according to the above formula (1), as a starting point temperature T s, at the start of the fan starting process, i.e. when the rotation of the fan 16 is started (FIG. 2, reference time t1 ) In the cooling chamber 3 is measured. The average air volume Q and the fan acceleration time t are from the start of the fan start process (see time t1 in FIG. 2) to the time when the fan speed reaches the set speed (see time t2 in the same figure). The average blast volume and elapsed time (time from time t1 to time t2) are measured. Further, as the end temperature Tf , the ambient temperature in the cooling chamber 3 at the end of the fan starting process, that is, when the fan rotation speed reaches the set rotation speed (see time t2 in FIG. 2) is measured.

また、前記のとおり実験等で求められる値であるワーク1の放熱係数Aについて、その実験結果の一例を以下に示す。本実験結果例では、前記のように測定される開始時温度T等の各値についての測定値として、次のような測定結果が得られた。すなわち、ΔT=50(℃)、T=30(℃)、T=50(℃)、t=1.0(sec)、Q=210(Nm/min)である。また、αについては、冷媒ガスとして窒素ガスが用いられる場合は、α=1.04(kJ/kg・K)となる。 Moreover, an example of the experimental result is shown below about the thermal radiation coefficient A of the workpiece | work 1 which is a value calculated | required by experiment etc. as mentioned above. In the present experimental result example, the following measurement results were obtained as measurement values for each value such as the starting temperature T s measured as described above. That is, ΔT w = 50 (° C.), T s = 30 (° C.), T f = 50 (° C.), t = 1.0 (sec), Q = 210 (Nm 3 / min). As for α, when nitrogen gas is used as the refrigerant gas, α = 1.04 (kJ / kg · K).

一方、上記式(2)は、次式(3)のように変形できる。
A={Q・t(T−T)α}}/(ΔT−T) ・・・(3)
On the other hand, the above equation (2) can be transformed as the following equation (3).
A = {Q · t (T f −T s ) α}} / (ΔT w −T s ) (3)

したがって、前記の実験結果例における測定結果による各値が、上記式(3)に代入されることにより、A=218.4が算出される。そして、このようにして算出されたワーク1の放熱係数Aが、上記式(1)によるワーク温度低下量ΔTの算出に用いられる。すなわち、上記式(1)において、ワーク1の放熱係数A=218.4、冷媒ガスの比熱α、および前記のように測定される開始時温度T等の各値についての測定値から、ワーク温度低下量ΔTが算出される。 Therefore, A = 218.4 is calculated by substituting each value according to the measurement result in the above experimental result example into the above equation (3). Then, in this way the radiation coefficient A of the workpiece 1 that is calculated is used for calculation of the work temperature decrease [Delta] T w according to the above formula (1). That is, in the above equation (1), from the measured values for the values such as the heat dissipation coefficient A = 218.4 of the work 1, the specific heat α of the refrigerant gas, and the starting temperature T s measured as described above, the work temperature decrease [Delta] T w is calculated.

このように、ワーク温度低下量ΔTを、上記式(1)により算出される値として推定することにより、ワーク温度低下量ΔTを求めることが容易となる。つまり、ワーク温度低下量ΔTを求めるに際し、上記式(1)が用いられることにより、ワーク1のガス冷却における各種条件の変化により様々に変化するワーク温度低下量ΔTについて、その導出が容易となる。 Thus, the work temperature decrease [Delta] T w, by estimating a value calculated by the equation (1), it is easy to determine the workpiece temperature decrease [Delta] T w. That is, upon determining the workpiece temperature decrease [Delta] T w, by the equation (1) is used, the work temperature decrease [Delta] T w which varies variously by a change in various conditions in the gas cooling the workpiece 1, facilitates the derivation It becomes.

また、上記式(2)を用いることで、前述したようにワーク1のガス冷却に際し、ワーク温度をあらかじめ上昇させる場合、その上昇させる温度に応じたファン加速時間tを求めることができる。すなわち、ワーク温度をあらかじめ上昇させる場合と、上昇させない場合との比較において、ファン加速時間t経過時のワーク温度が同じであるとの条件の下では、ワーク温度をあらかじめ上昇させる場合の方が、ファン加速時間tが長くなる。言い換えると、ワーク温度があらかじめ上昇させられることで、ファン16の始動が行われてからワーク温度がある所定の温度にまで低下するまでの時間が長くなるということである。   Further, by using the above formula (2), when the workpiece temperature is raised in advance during the gas cooling of the workpiece 1 as described above, the fan acceleration time t corresponding to the raised temperature can be obtained. That is, in the case where the workpiece temperature is increased in advance and in the case where the workpiece temperature is not increased, under the condition that the workpiece temperature is the same when the fan acceleration time t has elapsed, the case where the workpiece temperature is increased in advance is The fan acceleration time t becomes longer. In other words, when the workpiece temperature is raised in advance, the time from when the fan 16 is started until the workpiece temperature is lowered to a predetermined temperature is increased.

このように、ワーク温度をあらかじめ上昇させる場合において、その上昇させる温度変化量(以下「ワーク温度上昇量」という。)の変化に対応して変化するファン加速時間tが、次式(4)により推定される。
t={A(ΔTwa−T)}/{Q(T−T)α} ・・・(4)
Thus, when the workpiece temperature is raised in advance, the fan acceleration time t that changes in response to the change in the temperature change amount to be raised (hereinafter referred to as “work temperature rise amount”) is expressed by the following equation (4). Presumed.
t = {A (ΔT wa −T s )} / {Q (T f −T s ) α} (4)

上記式(4)において、ΔTwaは、ワーク温度低下量ΔTの測定値とワーク温度を所定の目標温度まで上昇させる際のワーク温度上昇量との和である。言い換えると、ΔTwaは、ワーク温度が所定の目標温度まで上昇させられる場合におけるワーク温度低下量ΔTに相当する。 In the above formula (4), [Delta] T wa is the sum of the workpiece temperature rise amount at the time of raising the measured value and the work temperature of the workpiece decreased temperatures [Delta] T w to a predetermined target temperature. In other words, [Delta] T wa corresponds to the work temperature decrease [Delta] T w when the work temperature is raised to a predetermined target temperature.

上記式(4)によりファン加速時間tが推定される場合、ワーク1のガス冷却に際してあらかじめ上昇させられるワーク温度が、所定の目標温度T(℃)としてあらかじめ設定される。ここで設定される目標温度Tは、ワーク1の熱処理品質(例えば、結晶粒径、疲労強度、部分融解等)を確保するために規定される上限値等に基づいて決定される。 When the fan acceleration time t is estimated by the above equation (4), the workpiece temperature that is raised in advance when the workpiece 1 is gas-cooled is set in advance as a predetermined target temperature T m (° C.). Target temperature T m which is set here, the heat treatment quality of the work 1 (e.g., grain size, fatigue strength, partial melting, etc.) is determined based on the upper limit value or the like which is defined in order to ensure.

上記式(4)によるファン加速時間tの推定について、目標温度Tが950℃であり、ワーク温度上昇量が50℃である場合を例に説明する。この場合、あらかじめ上昇させられる前のワーク基準温度T(℃)は、950−50=900(℃)となる。そして、上記実験結果例において得られた測定結果を用いると、ΔTwa=ΔT+(ワーク温度上昇量:T−T)=50(℃)+(950−900)(℃)=100(℃)となる。 The estimation of the fan acceleration time t according to the above formula (4) will be described by taking as an example a case where the target temperature Tm is 950 ° C. and the workpiece temperature increase is 50 ° C. In this case, the workpiece reference temperature T b (° C.) before being raised in advance is 950−50 = 900 (° C.). Then, using the measurement results obtained in the above experimental example results, ΔT wa = ΔT w + (workpiece temperature increase: T m -T b) = 50 (℃) + (950-900) (℃) = 100 (° C).

そして、上記のようにして算出されたΔTwaの値と、上記実験結果例において得られた測定結果を上記式(4)に代入すると、t=3.5(sec)が得られる。つまりこの場合に得られたt=3.5(sec)は、ワーク温度が目標温度T(950℃)にあらかじめ上昇させられ、かつワーク温度低下量ΔT=50℃である場合のファン加速時間に相当する。 Then, if the value of ΔTwa calculated as described above and the measurement result obtained in the above experimental result example are substituted into the above equation (4), t = 3.5 (sec) is obtained. That is, t = 3.5 (sec) obtained in this case is a fan acceleration when the workpiece temperature is raised to the target temperature T m (950 ° C.) in advance and the workpiece temperature drop amount ΔT w = 50 ° C. It corresponds to time.

すなわち、ファン加速時間t経過時のワーク温度が同じであるとの条件、つまりワーク温度低下量ΔT=50(℃)であるとの条件の下では、ワーク温度があらかじめ上昇させられる(ワーク温度が目標温度T(950℃)とされる)ことにより、ワーク温度が上昇させられない場合(ワーク温度がワーク基準温度T(900℃)である場合)との比較において、ファン加速時間が1secから3.5secに長くなる。言い換えると、上記の実験結果例において得られた測定結果については、前期冷媒ガス導入過程が行われる前のワーク温度が、ワーク基準温度T(900℃)から目標温度T(950℃)に上昇させられることは、ファン加速時間tが、1secから3.5secに遅らされることに対応する。 That is, under the condition that the workpiece temperature is the same when the fan acceleration time t has elapsed, that is, the workpiece temperature reduction amount ΔT w = 50 (° C.), the workpiece temperature is raised in advance (workpiece temperature). by but the target temperature T m (950 ° C.) are), in comparison with the case where the work temperature is not raised when (workpiece temperature is work reference temperature T b (900 ° C.) a), fan acceleration time The time is increased from 1 sec to 3.5 sec. In other words, regarding the measurement results obtained in the above experimental result example, the workpiece temperature before the refrigerant gas introduction process is changed from the workpiece reference temperature T b (900 ° C.) to the target temperature T m (950 ° C.). Raising the speed corresponds to delaying the fan acceleration time t from 1 sec to 3.5 sec.

このように、本実施形態の熱処理方法においては、前期冷媒ガス導入過程が行われる前のワーク温度が、あらかじめ設定される所定の目標温度Tまで上昇させられるに際し、前期冷媒ガス導入過程を行う前のワーク温度が目標温度Tに上昇することに相当するファン加速時間t(ファン始動過程の時間)が、上記式(4)に基づいて推定される。 Thus, in the heat treatment method of the present embodiment, workpiece temperature before year refrigerant gas introduction process is performed, when raised to a predetermined target temperature T m which is set in advance, it performs year refrigerant gas introduction process Previous work temperature is the target temperature T corresponds to rise m fan acceleration time t (time of the fan starting process) is estimated based on the equation (4).

以上のように、ファン加速時間の推定を行うことができることにより、例えば本実施形態の熱処理方法を行うための設備が他の工場等に移設された際等、ワーク1について一品一様で変化する各種条件について、条件出しのリードタイムの短縮化を図ることが可能となる。   As described above, since the fan acceleration time can be estimated, for example, when the equipment for performing the heat treatment method of the present embodiment is moved to another factory or the like, the work 1 is changed uniformly. For various conditions, it is possible to shorten the lead time for setting conditions.

例えば、ガス冷却における冷却速度を速くするためには、ファン加速時間が短時間化されればよい。しかし、ファン加速時間の短時間化は、前述したように電動機15の始動電流の増加にともなう高調波等との関係から限界が生じる場合がある。また、高調波等の発生の有無は、熱処理方法を行うための設備が現場において実際に稼動されないと判明しない場合が多い。さらに、前記のとおり高調波等の発生は電動機15を備える設備のみならず周辺設備へも影響する場合があることから、高調波等の発生時は、その対策が早急に実施される必要がある。   For example, in order to increase the cooling rate in gas cooling, the fan acceleration time may be shortened. However, shortening the fan acceleration time may have a limit due to the relationship with the harmonics accompanying the increase in the starting current of the electric motor 15 as described above. In addition, the presence or absence of the occurrence of harmonics or the like often cannot be found unless the equipment for performing the heat treatment method is actually operated at the site. Furthermore, as described above, the generation of harmonics and the like may affect not only the equipment equipped with the motor 15 but also the peripheral equipment. Therefore, when harmonics or the like are generated, it is necessary to take immediate measures. .

そこで、例えば、高調波の発生を防止するため、電動機15の始動電流を低減させたい場合において、後期冷媒ガス導入過程が行われる前のワーク温度を確保するためにワーク温度があらかじめ上昇させられるときには、前述したように、上記式(4)により、ファン加速時間(t)の推定が行われる。   Therefore, for example, when it is desired to reduce the starting current of the motor 15 in order to prevent the generation of harmonics, when the workpiece temperature is raised in advance to ensure the workpiece temperature before the late refrigerant gas introduction process is performed. As described above, the fan acceleration time (t) is estimated by the above equation (4).

すなわち、電動機15の始動電流を低減させることは、ファン加速時間を遅らせる(長くする)ことに対応する。このため、高調波の発生を防止するために電動機15の始動電流を低減させる場合は、上記式(4)を用いる方法によれば、あらかじめ上昇させられるワーク温度との関係において、どの程度ファン加速時間を遅くするかを推定することができる。このように、早急な対策が必要とされる高調波等の発生時等において、ワーク温度との関係でファン加速時間を推定することができることは、ファン加速時間の設定に際して条件出しのリードタイムの短縮化を図るうえで極めて有効である。   That is, reducing the starting current of the electric motor 15 corresponds to delaying (extending) the fan acceleration time. For this reason, when reducing the starting current of the motor 15 in order to prevent the generation of harmonics, according to the method using the above equation (4), how much fan acceleration is required in relation to the workpiece temperature that is raised in advance. It can be estimated whether to slow down the time. As described above, the fan acceleration time can be estimated in relation to the workpiece temperature in the case of the occurrence of harmonics that require immediate countermeasures. This is extremely effective for shortening.

なお、上記の例は、ワーク温度をあらかじめ上昇させるとともに、ファン加速時間を遅らせる場合についてのものであるが、上記式(2)は、変形して用いられることで、他の因子の調整を行うために用いることも可能である。例えば、電動機15の変更、電動機15の製作精度のバラツキ、冷媒ガス圧力のバラツキ、冷媒ガスの種類の変更、あるいはこれらにともなって変化する電動機15の放電条件(前述したパッシェン曲線で表される)等の各種条件の変更にともない、上記式(2)を変形して用いることで、その都度ワーク1の加熱温度やファン加速時間の調整を行うことが可能である。このように、各種条件の変化に応じてワーク1の加熱温度やファン加速時間の調整が図られることにより、電動機15により駆動されるファン16の回転によって冷媒ガスが対流させられることで行われるガス冷却において、省エネ化に貢献することが可能となる。   The above example relates to a case where the workpiece temperature is raised in advance and the fan acceleration time is delayed. However, the above equation (2) is used in a modified manner to adjust other factors. Can also be used. For example, a change in the motor 15, a variation in the manufacturing accuracy of the motor 15, a variation in the refrigerant gas pressure, a change in the type of the refrigerant gas, or a discharge condition of the motor 15 that changes in accordance with these changes (represented by the Paschen curve described above) With the change of various conditions such as the above, it is possible to adjust the heating temperature of the workpiece 1 and the fan acceleration time each time by using the above formula (2) by modifying it. As described above, by adjusting the heating temperature of the workpiece 1 and the fan acceleration time according to changes in various conditions, the gas is generated by the convection of the refrigerant gas by the rotation of the fan 16 driven by the electric motor 15. It becomes possible to contribute to energy saving in cooling.

また、上述した本発明の実施の形態においては、熱処理方法が行われる熱処理装置の構成として、加熱室2と冷却室3とを備える二室型の構造を有するものが採用されているが、これに限定されない。つまり、本発明に係る熱処理方法は、加熱室2と冷却室3とが共通の処理室として構成される一室型の構造を有する熱処理装置においても適用可能である。   Further, in the above-described embodiment of the present invention, as the configuration of the heat treatment apparatus for performing the heat treatment method, one having a two-chamber structure including the heating chamber 2 and the cooling chamber 3 is adopted. It is not limited to. That is, the heat treatment method according to the present invention can be applied to a heat treatment apparatus having a one-chamber structure in which the heating chamber 2 and the cooling chamber 3 are configured as a common processing chamber.

本発明の一実施形態に係る熱処理装置の全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the heat processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るガス冷却における冷媒ガス圧力およびファン回転数の時間変化のグラフを示す図。The figure which shows the graph of the time change of the refrigerant gas pressure and fan rotation speed in the gas cooling which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る熱処理方法を示すフロー図。The flowchart which shows the heat processing method which concerns on one Embodiment of this invention. 従来方法に係るガス冷却における冷媒ガス圧力およびファン回転数の時間変化のグラフを示す図。The figure which shows the graph of the time change of the refrigerant gas pressure and fan rotation speed in the gas cooling which concerns on the conventional method. ファン加速時間と焼入れ品の硬さとの関係における本実施例と従来例との比較を表す実験結果例を示す図。The figure which shows the example of an experimental result showing the comparison with a present Example and a prior art example in the relationship between fan acceleration time and the hardness of a hardened product. 本発明の別実施形態に係る熱処理装置の全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the heat processing apparatus which concerns on another embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ワーク(被処理物)
2 加熱室
3 冷却室(処理室)
15 電動機
16 ファン
17 モータハウジング
18 送入用ダクト
19 送出用ダクト
30 ガス導入通路
31 供給源
33 昇圧ユニット
34 リザーブタンク
35 第一開閉弁(第一の開閉弁手段、開閉弁手段)
38 第二開閉弁(第二の開閉弁手段)
40 分岐ガス導入通路
50 前期用通路(第一のガス導入通路)
54 リザーブタンク
55 開閉弁(開閉弁手段)
60 後期用通路(第二のガス導入通路)
70 分岐ガス導入通路
1 Workpiece (object to be processed)
2 Heating chamber 3 Cooling chamber (processing chamber)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Electric motor 16 Fan 17 Motor housing 18 Inlet duct 19 Outlet duct 30 Gas introduction passage 31 Supply source 33 Boosting unit 34 Reserve tank 35 1st on-off valve (1st on-off valve means, on-off valve means)
38 Second on-off valve (second on-off valve means)
40 Branch gas introduction passage 50 First passage (first gas introduction passage)
54 Reserve tank 55 Open / close valve (open / close valve means)
60 Late passage (second gas introduction passage)
70 Branch gas introduction passage

Claims (7)

加熱後の被処理物を、該被処理物を収容する処理室にて、該処理室と連通する空間に設けられる電動機を駆動源とするファンにより冷媒ガスを対流させることで冷却する熱処理方法であって、
前記冷媒ガスを、前記処理室内に、該処理室内の圧力が前記電動機における放電が発生しない程度に低い圧力としてあらかじめ設定される第一の圧力となるように導入する前期冷媒ガス導入過程と、
前記処理室内の圧力が前記第一の圧力である状態で、前記電動機を始動させ、該電動機の回転数を、前記ファンの駆動との関係においてあらかじめ設定される所定の回転数となるまで上昇させるファン始動過程と、
前記電動機の回転数が前記所定の回転数である状態で、前記冷媒ガスを、前記処理室内に、該処理室内の圧力が前記被処理物の冷却に用いられる圧力としてあらかじめ設定される第二の圧力となるように導入する後期冷媒ガス導入過程と、を行うものであり、
所定の供給源から供給される前記冷媒ガスを前記処理室内に導入するための通路であるガス導入通路に、前記冷媒ガスの導入方向についての上流側から下流側にかけて順に設けられる、前記ガス導入通路の開閉を行う第一の開閉弁手段、および前記開閉を行う第二の開閉弁手段を含む構成により、
前記第一の開閉弁手段および前記第二の開閉弁手段が閉状態であるとともに、前記ガス導入通路における前記第一の開閉弁手段と前記第二の開閉弁手段との間の部分に、前記第一の圧力に対応する量の前記冷媒ガスを蓄えた状態から、前記第二の開閉弁手段を開状態とすることで、前記前期冷媒ガス導入過程を行い、
前記第一の開閉弁手段が閉状態、かつ前記第二の開閉弁手段が開状態であるとともに、前記ガス導入通路における前記第一の開閉弁手段の前記上流側の部分に、前記第二の圧力に対応する量の前記冷媒ガスを蓄えた状態から、前記第一の開閉弁手段を開状態とすることで、前記後期冷媒ガス導入過程を行うことを特徴とする熱処理方法。
A heat treatment method in which a heated object to be processed is cooled by convection of a refrigerant gas by a fan having a motor as a drive source provided in a space communicating with the process chamber in a processing chamber containing the object to be processed. There,
Introducing the refrigerant gas into the processing chamber so that the pressure in the processing chamber becomes a first pressure set in advance as a low pressure such that discharge in the electric motor does not occur;
In a state where the pressure in the processing chamber is the first pressure, the electric motor is started, and the rotational speed of the electric motor is increased to a predetermined rotational speed that is set in advance in relation to the driving of the fan. Fan starting process,
In a state where the rotational speed of the electric motor is the predetermined rotational speed, the refrigerant gas is set in advance in the processing chamber, and the pressure in the processing chamber is preset as a pressure used for cooling the object to be processed. And a late refrigerant gas introduction process for introducing the pressure so as to become pressure,
The gas introduction passage provided in order from the upstream side to the downstream side in the refrigerant gas introduction direction in a gas introduction passage which is a passage for introducing the refrigerant gas supplied from a predetermined supply source into the processing chamber. The first opening / closing valve means for opening and closing the second opening / closing valve means for opening and closing,
The first on-off valve means and the second on-off valve means are in a closed state, and a portion of the gas introduction passage between the first on-off valve means and the second on-off valve means is From the state in which the amount of the refrigerant gas corresponding to the first pressure is stored, by opening the second on-off valve means, the previous refrigerant gas introduction process is performed,
The first on-off valve means is in a closed state and the second on-off valve means is in an open state, and the second inlet on the upstream side of the first on-off valve means in the gas introduction passage A heat treatment method characterized in that the second refrigerant gas introduction process is performed by opening the first on-off valve means from a state where the amount of the refrigerant gas corresponding to the pressure is stored.
前記第一の開閉弁手段の前記下流側に、前記ガス導入通路から分岐して前記電動機が設けられる前記空間に連通する分岐ガス導入通路を設けることを特徴とする請求項1に記載の熱処理方法。   2. The heat treatment method according to claim 1, wherein a branch gas introduction passage that branches from the gas introduction passage and communicates with the space in which the electric motor is provided is provided on the downstream side of the first on-off valve means. . 加熱後の被処理物を、該被処理物を収容する処理室にて、該処理室と連通する空間に設けられる電動機を駆動源とするファンにより冷媒ガスを対流させることで冷却する熱処理方法であって、
前記冷媒ガスを、前記処理室内に、該処理室内の圧力が前記電動機における放電が発生しない程度に低い圧力としてあらかじめ設定される第一の圧力となるように導入する前期冷媒ガス導入過程と、
前記処理室内の圧力が前記第一の圧力である状態で、前記電動機を始動させ、該電動機の回転数を、前記ファンの駆動との関係においてあらかじめ設定される所定の回転数となるまで上昇させるファン始動過程と、
前記電動機の回転数が前記所定の回転数である状態で、前記冷媒ガスを、前記処理室内に、該処理室内の圧力が前記被処理物の冷却に用いられる圧力としてあらかじめ設定される第二の圧力となるように導入する後期冷媒ガス導入過程と、を行うものであり、
所定の供給源から供給される前記冷媒ガスを前記処理室内に導入するための通路であるガス導入通路として、前記前期冷媒ガス導入過程を行うための前記ガス導入通路である第一のガス導入通路と、前記後期冷媒ガス導入過程を行うための前記ガス導入通路である第二のガス導入通路とを設け、
前記第一のガス導入通路および前記第二のガス導入通路のそれぞれに設けられ、前記ガス導入通路の開閉を行う開閉弁手段を含む構成により、
前記第一のガス導入通路を用い、該第一のガス導入通路の前記開閉弁手段が閉状態であるとともに、前記第一のガス導入通路における前記開閉弁手段よりも前記冷媒ガスの導入方向についての上流側の部分に、前記第一の圧力に対応する量の前記冷媒ガスを蓄えた状態から、前記第一のガス導入通路の前記開閉弁手段を開状態とすることで、前記前期冷媒ガス導入過程を行い、
前記第二のガス導入通路を用い、該第二のガス導入通路の前記開閉弁手段が閉状態であるとともに、前記第二のガス導入通路における前記開閉弁手段よりも前記上流側の部分に、前記第二の圧力に対応する量の前記冷媒ガスを蓄えた状態から、前記第二のガス導入通路の前記開閉弁手段を開状態とすることで、前記後期冷媒ガス導入過程を行うことを特徴とする熱処理方法。
A heat treatment method in which a heated object to be processed is cooled by convection of a refrigerant gas by a fan having a motor as a drive source provided in a space communicating with the process chamber in a processing chamber containing the object to be processed. There,
Introducing the refrigerant gas into the processing chamber so that the pressure in the processing chamber becomes a first pressure set in advance as a low pressure such that discharge in the electric motor does not occur;
In a state where the pressure in the processing chamber is the first pressure, the electric motor is started, and the rotational speed of the electric motor is increased to a predetermined rotational speed that is set in advance in relation to the driving of the fan. Fan starting process,
In a state where the rotational speed of the electric motor is the predetermined rotational speed, the refrigerant gas is set in advance in the processing chamber, and the pressure in the processing chamber is preset as a pressure used for cooling the object to be processed. And a late refrigerant gas introduction process for introducing the pressure so as to become pressure,
A first gas introduction passage which is the gas introduction passage for performing the previous refrigerant gas introduction process as a gas introduction passage which is a passage for introducing the refrigerant gas supplied from a predetermined supply source into the processing chamber. And a second gas introduction passage that is the gas introduction passage for performing the latter-stage refrigerant gas introduction process,
According to a configuration including opening / closing valve means provided in each of the first gas introduction passage and the second gas introduction passage, for opening and closing the gas introduction passage,
The first gas introduction passage is used, the on-off valve means of the first gas introduction passage is closed, and the introduction direction of the refrigerant gas is more than the on-off valve means in the first gas introduction passage. From the state where the amount of the refrigerant gas corresponding to the first pressure is stored in the upstream portion of the first gas introduction passage, the opening / closing valve means of the first gas introduction passage is opened, thereby the first refrigerant gas Perform the introduction process,
Using the second gas introduction passage, the on-off valve means of the second gas introduction passage is in a closed state, and in the portion upstream of the on-off valve means in the second gas introduction passage, The second refrigerant gas introduction process is performed by opening the on-off valve means of the second gas introduction passage from a state where the refrigerant gas corresponding to the second pressure is stored. A heat treatment method.
前記第一のガス導入通路の前記開閉弁手段の前記下流側に、前記第一のガス導入通路から分岐して前記電動機が設けられる前記空間に連通する分岐ガス導入通路を設けることを特徴とする請求項3に記載の熱処理方法。   A branch gas introduction passage branched from the first gas introduction passage and communicating with the space in which the electric motor is provided is provided on the downstream side of the on-off valve means of the first gas introduction passage. The heat treatment method according to claim 3. 前記前期冷媒ガス導入過程を行う前の前記被処理物の温度を、前記ファン始動過程中に低下する前記被処理物の温度低下量に相当する分あらかじめ上昇させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱処理方法。   The temperature of the object to be processed before performing the preceding refrigerant gas introduction process is increased in advance by an amount corresponding to the amount of temperature decrease of the object to be processed that decreases during the fan starting process. 5. The heat treatment method according to any one of 4 above. 前記温度低下量を、次式に基づいて推定することを特徴とする請求項5に記載の熱処理方法。
ΔT={Q・t(T−T)α}/A+T
ここで、ΔT:前記温度低下量、Q:前記ファン始動過程中の平均風量、t:前記ファン始動過程の時間、T:前記ファン始動過程開始時の前記冷媒ガスの温度、T:前記ファン始動過程終了時の前記冷媒ガスの温度、α:前記冷媒ガスの比熱、A:あらかじめ求められる前記被処理物の放熱係数である。
The heat treatment method according to claim 5, wherein the temperature decrease amount is estimated based on the following equation.
ΔT w = {Q · t (T f −T s ) α} / A + T s
Where ΔT w is the amount of temperature decrease, Q is the average air volume during the fan start process, t is the time of the fan start process, T s is the temperature of the refrigerant gas at the start of the fan start process, and T f is : The temperature of the refrigerant gas at the end of the fan starting process, α: the specific heat of the refrigerant gas, and A: the heat dissipation coefficient of the workpiece to be obtained in advance.
前記前期冷媒ガス導入過程を行う前の前記被処理物の温度を、あらかじめ設定される所定の目標温度まで上昇させるに際し、
前記前期冷媒ガス導入過程を行う前の前記被処理物の温度を前記目標温度に上昇させることに相当する前記ファン始動過程の時間を、次式に基づいて推定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱処理方法。
t={A(ΔTwa−T)}/{Q(T−T)α}
ここで、t:前記ファン始動過程の時間、A:あらかじめ求められる前記被処理物の放熱係数、ΔTwa:前記ファン始動過程中に低下する前記被処理物の温度低下量の測定値と前記被処理物の温度を前記目標温度まで上昇させる際の温度上昇量との和、T:前記ファン始動過程開始時の前記冷媒ガスの温度、Q:前記ファン始動過程中の平均風量、T:前記ファン始動過程終了時の前記冷媒ガスの温度、α:前記冷媒ガスの比熱である。
When raising the temperature of the object to be processed before performing the previous refrigerant gas introduction process to a predetermined target temperature set in advance,
The time for the fan starting process corresponding to raising the temperature of the object to be processed before the refrigerant gas introduction process to the target temperature is estimated based on the following equation. The heat processing method as described in any one of -4.
t = {A (ΔT wa −T s )} / {Q (T f −T s ) α}
Here, t: time of the fan starting process, A: heat dissipation coefficient of the object to be processed obtained in advance, ΔT wa : measured value of temperature decrease amount of the object to be processed that decreases during the fan starting process, and the object to be processed Sum of temperature rise when raising the temperature of the workpiece to the target temperature, T s : temperature of the refrigerant gas at the start of the fan starting process, Q: average air volume during the fan starting process, T f : The temperature of the refrigerant gas at the end of the fan starting process, α: the specific heat of the refrigerant gas.
JP2008283797A 2008-11-04 2008-11-04 Heat treatment method Expired - Fee Related JP5407281B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008283797A JP5407281B2 (en) 2008-11-04 2008-11-04 Heat treatment method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008283797A JP5407281B2 (en) 2008-11-04 2008-11-04 Heat treatment method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010111893A true JP2010111893A (en) 2010-05-20
JP5407281B2 JP5407281B2 (en) 2014-02-05

Family

ID=42300678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008283797A Expired - Fee Related JP5407281B2 (en) 2008-11-04 2008-11-04 Heat treatment method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5407281B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200020830A (en) * 2018-02-01 2020-02-26 푸젠 창팅 골든 드래곤 레어-어스 컴퍼니 리미티드 Apparatus and method for continuous heat treatment of alloy workpieces or metal workpieces
WO2023053571A1 (en) * 2021-09-30 2023-04-06 ダイキン工業株式会社 Refrigerant processing device and refrigerant processing method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6160819A (en) * 1984-08-29 1986-03-28 Shimadzu Corp Cooling method for hardening
JPH01177314A (en) * 1988-01-05 1989-07-13 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Method for cooling inner part in heating furnace
JPH0452214A (en) * 1990-06-21 1992-02-20 Ulvac Japan Ltd Vacuum heat treating furnace
JPH10183236A (en) * 1996-12-25 1998-07-14 Shimazu Mekutemu Kk Vacuum heat treatment furnace
JP2002294333A (en) * 1999-09-24 2002-10-09 Ipsen Internatl Gmbh Heat treatment method of metal work

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6160819A (en) * 1984-08-29 1986-03-28 Shimadzu Corp Cooling method for hardening
JPH01177314A (en) * 1988-01-05 1989-07-13 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Method for cooling inner part in heating furnace
JPH0452214A (en) * 1990-06-21 1992-02-20 Ulvac Japan Ltd Vacuum heat treating furnace
JPH10183236A (en) * 1996-12-25 1998-07-14 Shimazu Mekutemu Kk Vacuum heat treatment furnace
JP2002294333A (en) * 1999-09-24 2002-10-09 Ipsen Internatl Gmbh Heat treatment method of metal work

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200020830A (en) * 2018-02-01 2020-02-26 푸젠 창팅 골든 드래곤 레어-어스 컴퍼니 리미티드 Apparatus and method for continuous heat treatment of alloy workpieces or metal workpieces
JP2020535312A (en) * 2018-02-01 2020-12-03 福建省長汀金龍希土有限公司Fujian Changting Golden Dragon Rare−Earth Co., Ltd. Continuous heat treatment equipment and method for alloy work or metal work
KR102378901B1 (en) * 2018-02-01 2022-03-25 푸젠 창팅 골든 드래곤 레어-어스 컴퍼니 리미티드 Apparatus and method for continuous heat treatment of alloy workpieces or metal workpieces
JP7108688B2 (en) 2018-02-01 2022-07-28 福建省長汀金龍希土有限公司 CONTINUOUS HEAT TREATMENT APPARATUS AND METHOD FOR ALLOY WORKS OR METAL WORKS
WO2023053571A1 (en) * 2021-09-30 2023-04-06 ダイキン工業株式会社 Refrigerant processing device and refrigerant processing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP5407281B2 (en) 2014-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101560612B1 (en) Insulation structure and method of manufacturing semiconductor device
US8652370B2 (en) Hot isostatic pressing method and apparatus
JP6789314B2 (en) Substrate processing equipment, semiconductor equipment manufacturing methods and programs
JP5577573B2 (en) Vacuum carburizing method and vacuum carburizing apparatus
JP6752291B2 (en) Manufacturing method of substrate processing equipment, cooling unit and heat insulating structure, and semiconductor equipment
JP5407281B2 (en) Heat treatment method
JP2018053299A (en) Substrate treatment apparatus, and heat insulation piping structure
US6428742B1 (en) Method for heat-treating metallic workpieces
US8694167B2 (en) Method for controlling vacuum pumps in an industrial furnace complex
JP7101718B2 (en) Manufacturing method for heating unit, temperature control system, processing equipment and semiconductor equipment
US20200393197A1 (en) Heater, temperature control system, and processing apparatus
JP2005183596A (en) Manufacturing method of heat treatment apparatus and semiconductor device
CN112805512A (en) Cooling system for rapid thermal processing facility
JP2008056972A (en) Continuous annealing furnace
US20230417488A1 (en) Heat treatment apparatus and temperature regulation method of heat treatment apparatus
JP6886936B2 (en) Manufacturing method and manufacturing equipment for steam-treated products
JP2009200131A (en) Semiconductor manufacturing apparatus
KR20080048694A (en) Aparatus for controlling heat exhaust of semiconductor manufacture device
JP2023046765A (en) Degreasing device
JPH0256587B2 (en)
JP2002110576A (en) Heat treating apparatus and heat treating method
JPH06101378B2 (en) Closed heating furnace
KR101365545B1 (en) Method for controlling heat load of stave in shaft furnace
CN115083952A (en) Temperature control unit and processing device
JP5001784B2 (en) Furnace temperature control device and furnace temperature control method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110705

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130409

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130716

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130905

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131008

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131021

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5407281

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees