JP2011007470A - 熱風加熱装置及び熱風加熱方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱処理時間を短縮することができる熱風処理装置及び熱風加熱方法を提供する。
【解決手段】バーナ２からの熱風が供給される円筒状の熱風室３と、熱風室３を囲むようにして形成され、熱風室３から熱風が供給される加熱室４と、加熱室４の下部に設けられ、熱風室３を囲むドーナツ状の回転床面１６ａを有する回転自在なターンテーブル１６と、ターンテーブル１６の回転床面１６ａ上に、ワークＷを上載する複数の棚５とを備え、ワークＷに熱処理を施す熱風加熱装置１であって、熱風室３を分断する、上下に延びる熱風室仕切板１７を設けるとともに、バーナ２を熱風室３の分断数に応じた個数だけ設け、それぞれのバーナ２から、分断された熱風室３のそれぞれに対して熱風を上方から供給する複数のダクト１５を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、アルミニウム合金などのワークに熱風によって熱処理を施すための熱風処理装置及び熱風処理方法に関するものである。

従来、例えば、アルミニウム合金等のワークに熱処理を施すために、熱風循環式や多段型炉床回転式が使用されている。前者は、炉内温度のバラツキを低減して品質の安定化を図ることができ、後者は、熱処理施設の省スペース化を図ることができるといった利点がある。また、こうした熱風循環式と多段型炉床回転式を組み合わせた熱風式循環炉も開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１３８９１６号公報

特許文献１に記載の熱風式循環炉３０は、図１２に示すように、ドーナツ状および多段式にワークＷを載置する複数の格納室３１を設け、ドーナツ状中心部３２に送り込んだ熱風を、ドーナツ状中心部３２からその周囲に位置する格納室３１に送り、当該格納室３１の内面側から外面側へ水平方向に移動させた後、環通路３３を通して循環させている。これにより、複数の格納室３１に載置したワークＷを加熱処理している。

この熱風式循環炉３０には、炉内温度のバラツキを低減し、複数の格納室３１に載置した多数のワークＷを同時に熱処理することができるといった利点がある。

しかしながら、特許文献１に記載の発明においては、熱風式循環炉３０内の温度をワークＷの設定目標温度に保ち、その温度でワークＷを加熱するので、ワークＷが設定目標温度に達するまでに多くの時間を要するといった問題がある。例えば、ワークＷを５００℃に加熱するためには、熱風式循環炉３０の温度を５００℃に設定するので、実際にワークＷ自体が５００℃に達するまでには多くの時間を必要とする。

そこで、本発明の目的とするところは、熱処理時間を短縮することができる熱風処理装置及び熱風加熱方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の熱風加熱装置（１）は、バーナ（２）からの熱風が供給される円筒状の熱風室（３）と、前記熱風室（３）を囲むようにして形成され、前記熱風室（３）から熱風が供給される加熱室（４）と、前記加熱室（４）の下部に設けられ、前記熱風室（３）を囲むドーナツ状の回転床面（１６ａ）を有する回転自在なターンテーブル（１６）と、前記ターンテーブル（１６）の回転床面（１６ａ）上に、ワーク（Ｗ）を上載する複数の棚（５）とを備え、前記ワーク（Ｗ）に熱処理を施す熱風加熱装置（１）であって、前記熱風室（３）を分断する、上下に延びる熱風室仕切板（１７）を設けるとともに、前記バーナ（２）を前記熱風室（３）の分断数に応じた個数だけ設け、それぞれの前記バーナ（２）から、分断された前記熱風室（３）のそれぞれに対して熱風を上方から供給する複数のダクト（１５）を備えることを特徴とする。

また、請求項２に記載の熱風加熱装置（１）は、前記熱風室（３）を前記熱風室仕切板（１７）によって二つに分断するとともに前記加熱室（４）を二つに分断する加熱室仕切板（１８）を、前記熱風室仕切板（１７）と平面視で同一線上に延びかつ前記ターンテーブル（１６）の回転床面（１６ａ）上で回転する前記棚（５）に干渉しない位置に設けたことを特徴とする。

また、請求項３に記載の熱風加熱装置（１）は、前記ターンテーブル（１６）の回転床面（１６ａ）上の前記棚（５）間に、前記熱風室（３）の外周から放射状かつ上下に延びる棚用仕切板（１９）を備えることを特徴とする。

また、請求項４に記載の熱風加熱方法は、バーナ（２）からの熱風が供給される円筒状の熱風室（３）と、前記熱風室（３）を囲むようにして形成され、前記熱風室（３）から熱風が供給される加熱室（４）と、前記加熱室（４）の下部に設けられ、前記熱風室（３）を囲むドーナツ状の回転床面（１６ａ）を有する回転自在なターンテーブル（１６）と、前記ターンテーブル（１６）の回転床面（１６ａ）上に、ワーク（Ｗ）を上載する複数の棚（５）とを備え、前記ワーク（Ｗ）に熱処理を施す熱風加熱方法であって、前記熱風室（３）を上下に延びる熱風室仕切板（１７）によって第一ゾーン（Ｐ）と第二ゾーン（Ｑ）に分断するとともに、前記バーナ（２）を前記第一ゾーン（Ｐ）専用の第一バーナ（２ａ）と第二ゾーン（Ｑ）専用の第二バーナ（２ｂ）とし、前記第一バーナ（２ａ）を介して前記第一ゾーン（Ｐ）に供給する熱風の温度を、前記第二バーナ（２ｂ）を介して前記第二ゾーン（Ｑ）に供給する熱風の温度よりも高温としたことを特徴とする。

さらに、請求項５に記載の熱風加熱方法は、前記第一ゾーン（Ｐ）に供給する熱風の温度を、前記ワーク（Ｗ）の設定目標温度より高温にするとともに、前記第二ゾーン（Ｑ）に供給する熱風の温度を、前記ワーク（Ｗ）の設定目標温度と略同じ温度にすることを特徴とする。

またさらに、請求項６に記載の熱風加熱方法は、前記加熱室（４）の第一ゾーン（Ｐ）における壁面の回転上流側に開口部（４ａ）を設け、前記開口部（４ａ）を介して前記ワーク（Ｗ）の搬入及び搬出を行うことを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の熱風加熱装置によれば、熱風室を分断する、上下に延びる熱風室仕切板を設けるとともに、バーナを熱風室の分断数に応じた個数だけ設け、それぞれのバーナから、分断された熱風室のそれぞれに対して熱風を上方から供給する複数のダクトを備えるので、分断された熱風室のそれぞれを異なる温度で制御することができる。よって、加熱室に異なる温度の熱風を供給することができる。

また、請求項２に記載の熱風加熱装置によれば、請求項１に記載の発明の作用効果に加え、熱風室を熱風室仕切板によって二つに分断するとともに加熱室を二つに分断する加熱室仕切板を、熱風室仕切板と平面視で同一線上に延びかつターンテーブルの回転床面上で回転する棚に干渉しない位置に設けたので、分断された熱風室から供給された異なる温度の熱風が、加熱室においてもそれぞれ混ざり難い。よって、例えば低温側の加熱室が、高温側の加熱室の影響で昇温し難いので、加熱室のそれぞれの温度制御を行い易い。

また、請求項３に記載の熱風加熱装置によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用効果に加え、ターンテーブルの回転床面上の棚間に、熱風室の外周から放射状かつ上下に延びる棚用仕切板を備えるので、棚用仕切板が加熱室仕切板における回転する棚が通過する箇所に対して蓋の役目となり、分断された熱風室から供給された異なる温度の熱風がより混ざり難い。よって、より加熱室の温度制御を行い易い。

また、請求項４に記載の熱風加熱方法によれば、熱風室を上下に延びる熱風室仕切板によって第一ゾーンと第二ゾーンに分断するとともに、バーナを第一ゾーン専用の第一バーナと第二ゾーン専用の第二バーナとし、第一バーナを介して第一ゾーンに供給する熱風の温度を、第二バーナを介して第二ゾーンに供給する熱風の温度よりも高温としたので、第二ゾーンから供給される熱風でワークを徐々に昇温させた後に、第一ゾーンから供給される熱風でワークを一気に昇温させることもでき、一方、第一ゾーンの熱風でワークを一気に昇温させた後に、第二ゾーンの熱風でワークを徐々に冷却することもできる。よって、ワークの種類によって、必要に応じた多様な熱処理を施すことができる。

さらに、請求項５に記載の熱風加熱方法によれば、請求項４に記載の発明の作用効果に加え、第一ゾーンに供給する熱風の温度を、ワークの設定目標温度より高温にするとともに、第二ゾーンに供給する熱風の温度を、ワークの設定目標温度と略同じ温度にするので、ワークを所定の温度まで短時間で加熱することができる。従って、加熱処理時間を短くすることができる。

すなわち、図１０に示すように、例えば、ワークを５００℃に加熱する場合、第一ゾーンではその５００℃より高温の熱風を供給するので、ワークは短時間に５００℃を超える温度まで加熱される。そして、第二ゾーンでは５００℃の熱風が供給されるので、第一ゾーンで５００℃以上まで加熱されたワークは５００℃まで下がり、その状態を維持する。従って、投入から取出しまで５００℃の熱風を供給する従来技術と比較して、短時間で５００℃まで加熱して取出すことができる。ちなみに、従来技術では３時間要していた加熱処理を、本発明では１時間で行うことができる。

またさらに、請求項６に記載の熱風加熱方法によれば、請求項４又は５に記載の発明の作用効果に加え、加熱室の第一ゾーンにおける壁面の回転上流側に開口部を設け、開口部を介してワークの搬入及び搬出を行うので、第二ゾーンから外部に熱が逃げ難い。よって、例えば請求項５に記載の発明のように、第二ゾーンをワークの設定目標温度と略同じ温度にしている場合には、第二ゾーン内の温度管理が容易となり、特に有効である。また、高温の第一ゾーンの回転上流側から下流側まで用いてワークを有効に昇温できる。したがって、安定した品質のワークを得ることができる。

本発明の実施形態に係る熱風加熱装置を二基備えた加熱設備を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示す熱風加熱装置の拡大図である。 図２に示す熱風加熱装置の拡大図である。 図１の熱風加熱装置における熱風室仕切板と加熱室仕切板を示す側面図である。 図２および図４に示す熱風加熱装置のチャンバーを示す要部拡大図である。 本発明に係る熱風加熱装置におけるチャンバーの他の態様を示す断面図である。 本発明に係る熱風加熱装置におけるチャンバーのさらに他の態様を示す断面図である。 図３に示すターンテーブルの回転床面が回転した状態を示す平面図である。 本発明に係る熱風加熱装置と従来例に係る熱風加熱装置によって加熱されるワークの温度変化を示すグラフである。 他の実施形態に係る熱風加熱装置を示す断面図である。 従来例に係る熱風加熱装置を示す断面図である。

図１乃至図６を参照して、本発明の実施形態に係る熱風加熱装置１について説明する。図１は、熱風加熱装置１を二基備えた加熱設備を示す平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。また、図３は、図１に示す熱風加熱装置１の拡大図であり、図４は、図２に示す熱風加熱装置１の拡大図である。図５は、図１の熱風加熱装置における熱風室仕切板と加熱室仕切板を示す側面図である。図６は、図２および図４に示す熱風加熱装置１のチャンバー６を示す要部拡大図である。

この熱風加熱装置１は、アルミニウム合金などのワークＷに熱処理を施すためのものであり、熱風室３、加熱室４、および棚５を備える。

熱風室３は、上下に延びる円筒状であって、上方が開口し下方には底部を有している。また、熱風室３を形成する壁面３ａには、加熱室４が熱風を熱風室３から取り入れるための複数の熱風取込口２０が形成されている。バーナ２からの熱風は、熱風室３の上方から内部に受け入れる。上方から入った熱風は、熱風室取込口２０以外の箇所から外部（加熱室４）に漏れ出ることはない。熱風室３の中心部には、熱風室３を支持するなどの目的で垂直方向に固定軸８を設けている。
本実施形態では、バーナ２と熱風室３とをダクト１５で連通すると共に、ダクト１５内部のバーナ２に隣接する部分（ダクト１５外部のバーナ２とダクト１５の間であってもよい）にファン１３を設けた。なお、ワークＷの成形過程においてワークＷには砂Ｓが付着し、熱風加熱装置１の床面にはその砂Ｓが集積しているので、このファン１３は砂Ｓへの耐久性を考慮して軸流ファンではなくシロッコラジカルファンとした。そして、ファン１３によって、バーナ２からの熱風は高速（１０〜１５ｍ／ｓ）でダクト１５を通じて熱風室３および加熱室４に供給される。

加熱室４は、熱風室３を囲むようにしてその周囲に設けられ、熱風室３からの熱風をその内周側から受け入れる。すなわち、加熱室４とは、熱風室３やダクト１５等を除く、熱風加熱装置１内部を指す。加熱室４の下部には、熱風室３を囲むドーナツ状の回転床面１６ａを有する回転自在なターンテーブル１６が設けられている。なお、ターンテーブル１６の回転床面１６ａの回転は、その下位に設けたモーター１４によって行っている。

棚５は熱処理の対象であるワークＷを載置するためのものであり、ターンテーブル１６の回転床面１６ａ上に配置されている。この棚５は、熱風室３の外周に隣接するように放射状に並べられ、それらは多段状（ここでは四段）に設けられている。この多段状に形成した高さ方向の棚５のひとかたまりを、ここではブロックと呼び、熱風加熱装置１一基につき八ブロック設けられている。各棚５には、径方向および周方向に複数のワークＷを並べて載置することができる。なお、径方向とは、熱風室３の中心からその外周方向に向かう方向をいい、周方向とは回転床面１６ａの回転方向をいう。
また、ターンテーブル１６の回転床面１６ａ上の棚５間、すなわち各ブロック間には、熱風室３の外周から放射状かつ上下に延びる棚用仕切板１９をそれぞれ一つずつ、合計八つ備える。この棚用仕切板１９は、熱風室３と略同じ高さまで上方に延びているが、ターンテーブル１６の回転床面１６ａの回転に際して、棚用仕切板１９がいずれかの箇所と干渉することはない。

そして、この熱風加熱装置１では、熱風室３と加熱室４がそれぞれ、ワークＷの設定目標温度より高温の熱風を供給する第一ゾーンＰと、ワークＷの設定目標温度と略同じ温度の熱風を供給する第二ゾーンＱとの二つに分断されている。つまり、熱風室３は、上下に延びる熱風室仕切板１７によって略中央で二つに分断され、加熱室４は、熱風室仕切板１７と平面視で同一線上に延びる加熱室仕切板１８によって二つに分断されている。

ここで、本実施形態においては棚５がターンテーブル１６の回転床面１６ａとともに回転するので、加熱室仕切板１８はこの棚５の回転に干渉しない位置にのみ設けられている。詳しくは、図５に示すように加熱室仕切板１８は、ターンテーブル１６の回転床面１６ａの上方に二つの開口部１８ａを有し、その開口部１８ａ間に熱風室３の壁面３ａを隔てて熱風室仕切板１７を備える。また、熱風室仕切板１７の上端１７ａは加熱室仕切板１８と接合している。よって、この加熱室仕切板１８の開口部１８ａ以外では、加熱室４の第一ゾーンＰと第二ゾーンＱ間で相互に熱を直接やり取りできない。
また、熱風室３の第一ゾーンＰと加熱室４の第一ゾーンＰとは平面視で同じ側、例えば熱風室３の第一ゾーンＰが右側で熱風室３の第二ゾーンＱが左側であれば、加熱室４の第一ゾーンＰが右側で加熱室３の第二ゾーンＱが左側である。

さらに、この第一ゾーンＰおよび第二ゾーンＱのそれぞれには、専用のバーナ２として第一バーナ２ａと第二バーナ２ｂを設けている。第一バーナ２ａから熱風室３の第一ゾーンＰに第一ダクト１５ａが延び、第二バーナ２ｂからは熱風室３の第二ゾーンＱに、第一バーナ２ａから延びた第一ダクト１５ａとは別個の第二ダクト１５ｂが延びる。また、加熱室４の熱風をダクト１５に円滑に戻すため等の目的でガイド壁９を設けている。

また、本実施形態では、図６に示すように各棚５の直上に中空のチャンバー６を設けている。このチャンバー６は、側方には熱風室３に連通し熱風室３の熱風を内部に取り込む熱風取込口２０と、下面にはワークＷの位置に応じて径方向及び周方向に並ぶ複数の熱風吹出口７を備えている。つまり、それぞれの棚５の位置よりも上方の熱風室３の壁面３ａに形成された複数の熱風取込口２０を、熱風取込口２０の開口量よりも側方が大きく開口したチャンバー６がそれぞれ覆う。そして、棚５に径方向に沿って載置するワークＷ全てに、熱風吹出口７より上方から均等に熱風を供給するようにしている。なお、棚５の熱風室３側の側方は熱風室３を形成する壁面３ａであるので、ワークＷに対して側方から熱風が供給されることはない。

加えて、熱風吹出口７は開閉可能であり、例えば熱処理を施すワークＷの種類を変更するごとに、ワークＷの大小や一つの棚５に上載されるワークＷの個数およびワークＷの位置に応じて、どの熱風吹出口７を開口するか、またその熱風吹出口７の開口量を選択することができる。
また、チャンバー６の上壁６ａは熱風室３から外周側に向けて水平に延び、その途中（外周側略１／３）からは下降傾斜している。

なお、このチャンバー６は、図６に示す形態の他に、図７に示すように、その上壁６ａの全体を熱風室３側から外周側に向けて下降傾斜させ、その断面を先細り形状とすることができるし、また、図８に示すように、上壁６ａを熱風室３側から外周側に向けて水平とし、チャンバー６の断面を略矩形状とすることもできる。

さらに、この熱風加熱装置１は、加熱室４の第一ゾーンＰにおける壁面の回転上流側に、ワークＷを搬入及び搬出するための開口部４ａを設けている。なお、図１における紙面上側の熱風加熱装置１の回転床面１６ａは反時計回りの回転であり、紙面下側の熱風加熱装置１の回転床面１６ａは時計回りの回転である。この開口部４ａの近傍であって、熱風加熱装置１の外部には、ワークＷの搬入と搬出の両方を行うロボット１０を一台設置している。さらに、ロボット１０の近傍に、ワークＷを外部から搬入するための搬入ステーション１１と、ワークＷを外部へ搬出するための搬出ステーション１２を、それぞれ一台ずつ設けている。これら一台のロボット１０、搬入ステーション１１および搬出ステーション１２によって、近接して配置した二基の熱風加熱装置１に対応することができる。

本実施形態に係る熱風加熱装置１は次のように作動する。アルミニウム合金等のワークＷを５００℃に加熱する場合について説明する。まず、第一ゾーンＰを第一バーナ２ａによって５００℃以上（例えば、５１０℃）に加熱し、第二ゾーンＱを第二バーナ２ｂによって５００℃に加熱する。

次に、搬入ステーション１１に搬入されたワークＷを、ロボット１０で掴んで第一ゾーンＰの加熱室４に設置されている棚５に、開口部４ａから搬入して上載する。このワークＷは、径方向及び周方向に複数並べて載せることができる。棚５に載せられたワークＷは、棚５の回転移動と共に移動しながら５１０℃まで加熱される。ここで、この第一ゾーンＰは５１０℃に設定しているので、５００℃に設定した場合と比較して、より短い時間で効率的に加熱することができる。

また、棚５の直上には、下面に径方向及び周方向に並ぶ複数の熱風吹出口７を有するチャンバー６を設けているので、径方向に載置されたワークＷの全てに熱風を上方から均等に供給することができる。従って、全てのワークＷをより短時間で均等に５００℃以上まで加熱することができる。

第一ゾーンＰで５００℃以上に加熱されたワークＷは、次に、棚５の回転移動によって第二ゾーンＱに移動する。この第二ゾーンＱは５００℃に設定されているので、５００℃以上に加熱されたワークＷは徐々に５００℃まで冷却され、その温度を維持しながら回転移動を続ける。これにより熱処理が完了する。

なお、このターンテーブル１６の回転床面１６ａは、同じ回転速度でゆっくりと回り続けているのではなく、図９に示すように棚用仕切板１９が加熱室仕切板１８と平面視で同一直線上に並ぶ位置となると、回転は停止する。そして、所定時間の経過後に１／８回転だけ回転して（本実施例では棚用仕切板１９は八つあるため）、再び棚用仕切板１９が加熱室仕切板１８と同一直線上に並ぶ。その後、所定時間が経過するとまた１／８回転する。

そして、そのワークＷは棚５と共に再び第一ゾーンＰまで移動した後、開口部４ａからロボット１０によって加熱室４から搬出されて搬出ステーション１２に搭載され、そこから外部へ搬出される。

以上のように構成された熱風加熱装置１は、熱風室３を熱風室仕切板１７によって二つに分断し、第一バーナ２ａから熱風室３の第一ゾーンＰにダクト１５ａが延び、第二バーナ２ｂからは熱風室３の第二ゾーンＱに、第一バーナ２ａから延びたダクト１５ａとは別個のダクト１５ｂが延びるので、分断された熱風室３のそれぞれを異なる温度で制御することができる。よって、加熱室４に異なる温度の熱風を供給することができる。
そして、第一ゾーンに供給する熱風の温度を、ワークの設定目標温度より高温にするとともに、第二ゾーンに供給する熱風の温度を、ワークの設定目標温度と略同じ温度にするので、ワークＷを所定の温度まで短時間で加熱することができる。よって、一連の熱処理に掛かる時間を短縮することができる。
また、ファン１３により、高速の熱風を熱風室３及び加熱室４に供給するので、ワークＷの昇温に掛かる時間も短くなる。よって、熱処理時間全体をより短縮することができる。

また、加熱室４を二つに分断する加熱室仕切板１８を、熱風室仕切板１７と平面視で同一線上に延びかつターンテーブル１６の回転床面１６ａ上で回転する棚５に干渉しない位置に設けたので、分断された熱風室４から供給された異なる温度の熱風が、加熱室４に供給された後もそれぞれ混ざり難い。よって、低温側の加熱室４の第二ゾーンＱが、高温側の加熱室４の第一ゾーンＰに影響され難いので、加熱室４のそれぞれの温度制御、すなわちワークＷの温度制御を行い易い。
それに加え、ターンテーブル１６の回転床面１６ａ上の棚５間に、熱風室３の外周から放射状かつ上下に延びる棚用仕切板１９を備えるので、棚用仕切板１９が加熱室仕切板１８の開口部１８ａに対して蓋となり、分断された熱風室３から供給された異なる温度の熱風がより混ざり難い。よって、ワークＷの温度制御をより行い易い。

また、熱風室３に連通し熱風室３の熱風を内部に取り込む熱風取込口２０と、ワークＷに上方から熱風を供給する複数の熱風吹出口７とが形成された中空のチャンバー６を棚５の上方に設けたので、他のワークＷに吸熱されて温度が低下した熱風によって加熱されるワークＷが存在せず、全てのワークＷを均一に加熱することができる。よって、全てのワークＷの品質は均一になる。
さらに、そのチャンバー６を棚５のそれぞれの上方に設けたので、棚５が多段状に設けられていてもワークを均一に加熱することができる。
また、棚５の熱風室３側の側方は熱風室３を形成する壁面３ａとなっているので、ワークＷへ熱風の供給はワークＷの上方からのみであり、ワークＷの側方から熱風が供給されることがない。よって、ワークＷをより均一に加熱できる。

また、熱風吹出口７を開閉可能としたので、ワークＷの大きさや位置等に応じて熱風吹出口７を開閉でき、ワークＷを効率よく加熱することができる。

また、チャンバー６を形成する上壁６ａを、図７に示すように、外周側に向けて下降傾斜させることによって、そのチャンバー６の上方に位置する棚５に載置しているワークＷに付着している砂（砂型の砂）Ｓが落下した場合、その砂Ｓを上壁６ａによって転がして落下させることができる。これによって、砂Ｓがチャンバー６の上壁６ａに溜まり、保全管理が厄介になるといった事態を防止することができる。

また、下降傾斜させたチャンバー６の上壁６ａで熱風を反射させることでこのチャンバー６に供給された熱風を集中させて、熱風吹出口７から効果的に吹き出すことができる。これにより、ワークＷに強力な熱風を供給してより効果的に加熱することができる。

また、本実施形態に係る熱風加熱装置１は、加熱室４の第一ゾーンＰの上流側に、ワークＷを搬入および搬出のための開口部４ａを設けているので、ワークＷの設定目標温度と略同じ温度にしている加熱室４の第二ゾーンＱから外部に熱が逃げ難い。よって、加熱室４の第二ゾーンＱの温度管理が容易である。また、高温である加熱室４の第一ゾーンの回転上流側から下流側まで用いてワークＷを有効に昇温できる。したがって、安定した品質のワークＷを得ることができる。

なお、本実施形態において、熱風室３を二つに分断しバーナ２を二つ備えたとしたが、これに限られるものではなく、熱風室を三つ以上に分断し、その分断数に応じた個数のバーナ２を設けてもよい。こうすることで、より細かな温度制御を行うことができる。

また、図１１に示すように熱風室３が分断されていない場合であっても、チャンバー６を有しそのチャンバー６の下面に径方向に並ぶ熱風吹出口７さえ形成されていれば、径方向に並んだワークＷ全てを均一に加熱することができるので、均一な品質のワークＷを得ることができ、有益である。この場合には、異なる温度設定の複数のバーナ２を設ける必要はない。

また、加熱室４を加熱室仕切板１８によって二つに分断したとしたが、加熱室４は分断されていなくてもよい。この場合、加熱室４内において異なる温度の温風が混ざってしまうが、混ざるのはワークＷを加熱した後の温風であるので、従来例に比べるとワークＷの温度制御は容易である。もちろん、径方向に並んだワークＷを均一に加熱する点においても影響がない。

さらに、ターンテーブル１６の回転床面１６ａ上の棚５間に、棚用仕切板１９を備えるとしたが、加熱室仕切板１８がなくてもよいのと同様に、棚用仕切板１９がなくてもよい。

また、第一ゾーンＰに供給する熱風の温度を、ワークＷの設定目標温度より高温にするとともに、第二ゾーンＱに供給する熱風の温度をワークＷの設定目標温度と略同じ温度にしたが、第一ゾーンＰに供給する熱風の温度を第二ゾーンＱに供給する熱風の温度よりも高温とするだけでもよい。こうすることにより、例えば、第二ゾーンＱから供給される熱風でワークを徐々に昇温させた後に、第一ゾーンＰから供給される熱風でワークＷを一気に昇温させることもでき、一方、第一ゾーンＰの熱風でワークを一気に昇温させた後に、第二ゾーンＱの熱風でワークＷを徐々に冷却することもできる。つまり、アルミニウム合金以外のワークＷを熱処理の対象とするとき等、そのワークＷの種類によって、必要に応じて多様な熱処理を施すことが可能である。

また、加熱室４の壁面に開口部４ａを設けたとしたが、ワークＷの搬入及び搬出はこの開口部４ａからに限られるものではない。

また、棚５の熱風室３側側方は、熱風室３の壁面３ａであり、ワークＷに側方から熱風が供給されないとしたが、これに限られるものではなく、ワークＷには上方からに加え、側方からも熱風が供給されてもよい。ここで、径方向熱風室３側のワークＷが、径方向外側のワークＷに比べ昇温し易いが、この場合であっても上方からは径方向に並ぶワークＷ全てに対して均等に熱風が供給されているので、従来例に比べると径方向に並ぶワークＷを均一に加熱することができる。

また、チャンバー６の下面にはワークＷに上方から熱風を供給する熱風吹出口７を設けたが、チャンバー６自体を設けずに従来例のようにワークＷの側方からのみ熱風を供給したとしてもよい。つまり、熱風室３が分断されその分断数に応じた個数のバーナ２から、それぞれ異なった温度設定の温風が熱風室３のそれぞれに供給されるならば、従来例に比べて熱処理時間を短縮することができる。

また、熱風吹出口７を開閉可能としたが、熱風吹出口７を閉鎖できなくともワークＷの種類や棚５に上載する位置が変わらないならば問題はない。

また、棚５は放射状に八つ、それぞれ四段設けたが、これらの数に限られるものではない。
また、ターンテーブル１６の回転床面１６ａは、停止と回転を繰り返すとしたが、同じ回転速度でゆっくりと回り続けていてもよい。

１ 熱風加熱装置
２ バーナ
２ａ 第一バーナ
２ｂ 第二バーナ
３ 熱風室
３ａ 壁面
４ 加熱室
４ａ 開口部
５ 棚
６ チャンバー
６ａ 上壁
７ 熱風吹出口
８ 固定軸
９ ガイド壁
１０ ロボット
１１ 搬入ステーション
１２ 搬出ステーション
１３ ファン
１４ モーター
１５ ダクト
１５ａ 第一ダクト
１５ｂ 第二ダクト
１６ ターンテーブル
１６ａ 回転床面
１７ 熱風室仕切板
１７ａ 上端
１８ 加熱室仕切板
１８ａ 開口部
１９ 棚用仕切板
２０ 熱風取込口
３０ 熱風式循環炉
３１ 格納室
３２ ドーナツ状中心部
３３ 環通路
Ｐ 第一ゾーン
Ｑ 第二ゾーン
Ｓ 砂
Ｗ ワーク

Claims (6)

1. バーナからの熱風が供給される円筒状の熱風室と、
   前記熱風室を囲むようにして形成され、前記熱風室から熱風が供給される加熱室と、
   前記加熱室の下部に設けられ、前記熱風室を囲むドーナツ状の回転床面を有する回転自在なターンテーブルと、
   前記ターンテーブルの回転床面上に、ワークを上載する複数の棚とを備え、前記ワークに熱処理を施す熱風加熱装置であって、
   前記熱風室を分断する、上下に延びる熱風室仕切板を設けるとともに、前記バーナを前記熱風室の分断数に応じた個数だけ設け、それぞれの前記バーナから、分断された前記熱風室のそれぞれに対して熱風を上方から供給する複数のダクトを備えることを特徴とする熱風加熱装置。
2. 前記熱風室を前記熱風室仕切板によって二つに分断するとともに前記加熱室を二つに分断する加熱室仕切板を、前記熱風室仕切板と平面視で同一線上に延びかつ前記ターンテーブルの回転床面上で回転する前記棚に干渉しない位置に設けたことを特徴とする請求項１に記載の熱風加熱装置。
3. 前記ターンテーブルの回転床面上の前記棚間に、前記熱風室の外周から放射状かつ上下に延びる棚用仕切板を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱風加熱装置。
4. バーナからの熱風が供給される円筒状の熱風室と、
   前記熱風室を囲むようにして形成され、前記熱風室から熱風が供給される加熱室と、
   前記加熱室の下部に設けられ、前記熱風室を囲むドーナツ状の回転床面を有する回転自在なターンテーブルと、
   前記ターンテーブルの回転床面上に、ワークを上載する複数の棚とを備え、前記ワークに熱処理を施す熱風加熱方法であって、
   前記熱風室を上下に延びる熱風室仕切板によって第一ゾーンと第二ゾーンに分断するとともに、前記バーナを前記第一ゾーン専用の第一バーナと第二ゾーン専用の第二バーナとし、
   前記第一バーナを介して前記第一ゾーンに供給する熱風の温度を、前記第二バーナを介して前記第二ゾーンに供給する熱風の温度よりも高温としたことを特徴とする熱風加熱方法。
5. 前記第一ゾーンに供給する熱風の温度を、前記ワークの設定目標温度より高温にするとともに、前記第二ゾーンに供給する熱風の温度を、前記ワークの設定目標温度と略同じ温度にすることを特徴とする請求項４に記載の熱風加熱方法。
6. 前記加熱室の第一ゾーンにおける壁面の回転上流側に開口部を設け、前記開口部を介して前記ワークの搬入及び搬出を行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の熱風加熱方法。

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