JP2011195860A

JP2011195860A - Batch type heat treatment apparatus

Info

Publication number: JP2011195860A
Application number: JP2010061831A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Miyamoto; 博善宮本; Sumihisa Sonoda; 純久園田
Original assignee: Koyo Thermo Systems Co Ltd
Current assignee: JTEKT Thermo Systems Corp
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2011-10-06
Anticipated expiration: 2030-03-18
Also published as: JP5550396B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently circulate atmospheric gas in a heating furnace while restraining an increase in the cost of an apparatus even when the scale of the heating furnace is made large.SOLUTION: A batch type heat treatment apparatus is provided with: the heating furnace 1 having a heater 4 and heating a workpiece W; a support 2 for supporting the workpiece by placing the workpiece W on it when heating the workpiece W in the heating furnace 1; and plurality of fans 31, 32 arranged in the heating furnace 1 for stirring the atmospheric gas in the heating furnace 1. The support 2 is composed of plurality of rollers 21 arranged at each fixed interval. As regards the plurality of fans 31, 32, respective fan rotating shafts 34, 34 are arranged in parallel with each other and adjacent fans 31, 32 have the different rotating directions.

Description

本発明は、ワークを熱処理するバッチ式熱処理装置に関する。 The present invention relates to a batch heat treatment apparatus for heat treating a workpiece.

例えば、金属製品等のワークを熱処理（例えば焼入）するバッチ式熱処理装置として、ヒータを有している加熱炉を備えたものがあり、この加熱炉内でワークは雰囲気ガス中で加熱される。
このようなバッチ式熱処理装置では、加熱処理中、加熱炉内の温度のばらつきが小さいほど、ワークの熱処理の品質を向上させることができる。そこで、炉内温度のばらつきを小さくするために、加熱炉内の雰囲気ガスを撹拌し循環させる機構が設けられている。例えば、雰囲気ガスを循環させる機構として、撹拌用のファンが加熱炉内に設けられている熱処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。 For example, there is a batch-type heat treatment apparatus for heat-treating (for example, quenching) a work such as a metal product, which includes a heating furnace having a heater, and the work is heated in an atmospheric gas in the heating furnace. .
In such a batch-type heat treatment apparatus, the heat treatment quality of the workpiece can be improved as the temperature variation in the heating furnace is smaller during the heat treatment. Therefore, in order to reduce the variation in the furnace temperature, a mechanism for stirring and circulating the atmospheric gas in the heating furnace is provided. For example, as a mechanism for circulating the atmospheric gas, there is a heat treatment apparatus in which a stirring fan is provided in a heating furnace (see, for example, Patent Document 1).

特開平８−１２０４３９号公報（図１参照）JP-A-8-120439 (see FIG. 1)

熱処理するワークが大型化する場合、加熱炉も大型化させればよいが、加熱炉が大型化すると炉内温度のばらつきが生じやすくなる。しかし、ワークの熱処理の品質はワークの大小に関わらず維持すべきであり、このため、炉内の温度のばらつきを小さくするために、様々な改良案が提案されている。例えば、ファンを大型化したり、ファンの回転数を高めたりして、加熱炉内の雰囲気ガスを全体として撹拌するようにしている。 When the workpiece to be heat-treated is increased in size, the heating furnace may be increased in size. However, when the heating furnace is increased in size, the temperature in the furnace tends to vary. However, the quality of the heat treatment of the workpiece should be maintained regardless of the size of the workpiece. For this reason, various improvements have been proposed in order to reduce the temperature variation in the furnace. For example, the atmosphere gas in the heating furnace is stirred as a whole by increasing the size of the fan or increasing the rotational speed of the fan.

しかし、ファンを大型化する場合、加熱炉の大きさに合わせた新たなファンを特別に製作する必要があり、また、このようなファンを回転させるためには、大きな容量のモータが必要となる他、ファンを支持するための周辺の部材もより強固な構造が必要となる。また、ファンの回転数を高める場合、やはり、モータの大容量化が必要となる。
このように、炉内の雰囲気ガスを全体として撹拌させるために、ファンを大型化したりファンの回転数を高めたりすると、装置の製作コストが高くなるおそれがある。 However, when increasing the size of the fan, it is necessary to specially manufacture a new fan that matches the size of the heating furnace, and in order to rotate such a fan, a motor with a large capacity is required. In addition, a peripheral member for supporting the fan needs to have a stronger structure. Further, when the rotational speed of the fan is increased, it is necessary to increase the capacity of the motor.
Thus, if the size of the fan is increased or the number of rotations of the fan is increased in order to stir the atmospheric gas in the furnace as a whole, the manufacturing cost of the apparatus may increase.

そこで、本発明は、例えばワークの大型化に伴って加熱炉を大型化したとしても、装置のコストが高くなるのを抑制しつつ、加熱炉内の雰囲気ガスを効率よく循環させることができるバッチ式熱処理装置を提供することを目的とする。 Therefore, for example, the present invention is a batch that can efficiently circulate the atmospheric gas in the heating furnace while suppressing an increase in the cost of the apparatus even if the heating furnace is enlarged with an increase in the size of the workpiece. An object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus.

前記目的を達成するための本発明のバッチ式熱処理装置は、ヒータによってワークを加熱する加熱炉と、前記加熱炉内で前記ワークを加熱する際に当該ワークを載せて支持する支持手段と、前記加熱炉内の雰囲気ガスを撹拌するために当該加熱炉内に設けられた複数のファンとを備え、前記支持手段は、一定間隔毎に設けられた複数のローラからなり、前記複数のファンは、それぞれのファン回転軸が並列に配置され、かつ、隣り合うファン同士で回転方向が異なることを特徴とする。 The batch type heat treatment apparatus of the present invention for achieving the above object includes a heating furnace that heats the work with a heater, a support means that supports the work when the work is heated in the heating furnace, A plurality of fans provided in the heating furnace in order to stir the atmospheric gas in the heating furnace, the support means comprises a plurality of rollers provided at regular intervals, the plurality of fans, The respective fan rotation shafts are arranged in parallel, and adjacent fans have different rotation directions.

本発明によれば、例えばワークが大型化しこれに伴って加熱炉を大型化しても、加熱炉内の雰囲気ガスを撹拌するファンは、複数が加熱炉内に設けられていることから、加熱炉内の雰囲気ガスを広い範囲で撹拌することができる。このため、大型のファンを特別に製作する必要がなく、装置のコストが高くなるのを抑制することができる。
また、複数のファンを設置した場合、隣り合うファンの間において、一方のファンによって生じた雰囲気ガスの流れが、その隣りにある他方のファンによって生じた雰囲気ガスの流れと干渉し、雰囲気ガスの循環が悪くなるおそれがあるが、本発明によれば、複数のファンそれぞれのファン回転軸が並列に配置され、かつ、隣り合うファン同士で回転方向が異なることから、一方のファンによって生じた雰囲気ガスの流れが、その隣りにある他方のファンによって生じた雰囲気ガスの流れと干渉するのを防ぐことができ、ファンを複数並べて設置した場合でも、効率良く雰囲気ガスを撹拌することができる。
また、前記複数のファンによって、雰囲気ガスを広い範囲で撹拌する構成を備えていても、実際にワークを炉床に載せて熱処理する場合に、当該ワークを載せて支持する支持部材によって雰囲気ガスの循環が妨げられ、例えば、ワークの下部側において雰囲気ガスが滞留し炉内温度にばらつきが生じることが考えられる。しかし、本発明によれば、支持部材は、一定間隔毎に設けられた複数のローラからなるため、前記ファンによって撹拌された雰囲気ガスは、ローラ間を通過することができ、炉内全体において雰囲気ガスを効率良く循環させることが可能となる。 According to the present invention, for example, even if the workpiece is enlarged and the heating furnace is enlarged, a plurality of fans for stirring the atmospheric gas in the heating furnace are provided in the heating furnace. The atmosphere gas inside can be stirred in a wide range. For this reason, it is not necessary to manufacture a large-sized fan specially, and it can suppress that the cost of an apparatus becomes high.
When a plurality of fans are installed, the atmosphere gas flow generated by one fan between adjacent fans interferes with the atmosphere gas flow generated by the other fan adjacent to the fan, and Although the circulation may be deteriorated, according to the present invention, the fan rotation shafts of the plurality of fans are arranged in parallel, and the rotation direction is different between adjacent fans. The gas flow can be prevented from interfering with the flow of the atmospheric gas generated by the other fan adjacent to the gas flow, and the atmospheric gas can be efficiently stirred even when a plurality of fans are installed side by side.
In addition, even if the plurality of fans are configured to stir the atmospheric gas in a wide range, when the workpiece is actually placed on the hearth and heat-treated, the atmospheric gas is supported by the support member that supports the workpiece. It is conceivable that the circulation is hindered and, for example, the atmospheric gas stays on the lower side of the workpiece and the furnace temperature varies. However, according to the present invention, since the support member includes a plurality of rollers provided at regular intervals, the atmosphere gas stirred by the fan can pass between the rollers, and the atmosphere in the entire furnace Gas can be circulated efficiently.

また、前記バッチ式熱処理装置は、前記ワークを熱処理している間に前記ローラを回転駆動することによって当該ワークを前記加熱炉内で移動させる回転駆動装置を備えているのが好ましい。
この場合、熱処理している間にワークの位置を変更することができ、炉内の雰囲気ガスの流れとワークとの相対的な関係に変化を与え、かつ、部分的に雰囲気ガスが偏流することを防ぐことが可能となる。また、重量が大きなワークであっても、その重量が大きく作用するローラが変更されるため、ローラへの偏荷重を軽減することができ、ローラの寿命を伸ばすことが可能となる。 Moreover, it is preferable that the said batch type heat processing apparatus is equipped with the rotational drive apparatus which moves the said workpiece | work within the said heating furnace by rotationally driving the said roller, while heat-processing the said workpiece | work.
In this case, the position of the workpiece can be changed during the heat treatment, the relative relationship between the flow of atmospheric gas in the furnace and the workpiece is changed, and the atmospheric gas partially drifts. Can be prevented. Further, even if the workpiece is heavy, since the roller on which the weight acts greatly is changed, the uneven load on the roller can be reduced, and the life of the roller can be extended.

また、隣り合う前記ファンの間には、雰囲気ガスの流れを阻害しないで雰囲気ガスが自由に流れることができる空間部が形成されているのが好ましい。
仮に、隣り合うファンの間に、加熱炉内を区画するような突状部分隔壁が存在していると、両ファンによる雰囲気ガスの流れは、それぞれ独立した流れとなるが、隣り合うファンの間に、突状部分隔壁が存在することなく前記空間部が形成されていることにより、隣り合うファン間において、両ファンによる雰囲気ガスの流れを相乗的に大きくすることが可能となり、雰囲気ガスを効率良く撹拌することができる。 Moreover, it is preferable that a space portion in which the atmospheric gas can freely flow without obstructing the flow of the atmospheric gas is formed between the adjacent fans.
If there is a projecting partial partition wall that divides the inside of the heating furnace between adjacent fans, the atmosphere gas flows by both fans become independent flows. In addition, since the space is formed without the presence of the protruding partial partition walls, it becomes possible to synergistically increase the flow of the atmospheric gas between the two fans between adjacent fans, and the atmospheric gas can be efficiently used. Stir well.

また、前記バッチ式熱処理装置は、前記加熱炉内に雰囲気ガスを導入するガス導入部を備え、当該ガス導入部は、前記ファンの中心部に雰囲気ガスを導入するのが好ましい。この場合、ガス導入部によって加熱炉内に導入された雰囲気ガスは、ファンの回転によって均一に撹拌される。 Moreover, it is preferable that the said batch type heat processing apparatus is equipped with the gas introduction part which introduce | transduces atmospheric gas in the said heating furnace, and the said gas introduction part introduce | transduces atmospheric gas into the center part of the said fan. In this case, the atmospheric gas introduced into the heating furnace by the gas introduction unit is uniformly stirred by the rotation of the fan.

本発明によれば、例えばワークが大型化しこれに伴って加熱炉を大型化しても、加熱炉内に複数のファンが設けられており、また、ファン回転軸が並列となるようにして配置され、かつ、隣り合うファン同士で回転方向が異なることから、加熱炉内の雰囲気ガスを広い範囲でしかも効率良く撹拌することができる。このため、大型のファンを特別に製作する必要がなく、装置のコストが高くなるのを抑制することができる。また、ファンによって撹拌された雰囲気ガスはローラ間を通過することができ、炉内全体において雰囲気ガスを効率良く循環させることができる。この結果、加熱炉内の温度のばらつきを低減し、ワークの熱処理の品質を高めることが可能となる。 According to the present invention, for example, even if the workpiece is enlarged and the heating furnace is enlarged, a plurality of fans are provided in the heating furnace, and the fan rotation shafts are arranged in parallel. And since the rotation direction differs between adjacent fans, the atmospheric gas in a heating furnace can be efficiently stirred in a wide range. For this reason, it is not necessary to manufacture a large-sized fan specially, and it can suppress that the cost of an apparatus becomes high. Further, the atmospheric gas stirred by the fan can pass between the rollers, and the atmospheric gas can be efficiently circulated throughout the furnace. As a result, it is possible to reduce the temperature variation in the heating furnace and improve the quality of the heat treatment of the workpiece.

本発明のバッチ式熱処理装置を側面から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the batch type heat processing apparatus of this invention from the side surface. 本発明のバッチ式熱処理装置を正面から見た断面図であり、It is a cross-sectional view seen from the front of the batch-type heat treatment apparatus of the present invention, 本発明のバッチ式熱処理装置を上から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the batch type heat processing apparatus of this invention from the top. 比較例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining a comparative example.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のバッチ式熱処理装置を側面から見た断面図であり、図２は、正面から見た断面図であり、図３は、上から見た断面図である。
バッチ式熱処理装置（以下、熱処理装置という）は、ワークＷを収容して加熱する加熱炉１と、このワークＷを載せて支持する支持手段２と、加熱炉１内の雰囲気ガスを撹拌するファン３とを備えている。また、本実施形態の熱処理装置は大型のバッチ式焼入装置であり、熱処理するワークＷは、例えば金属製品であり、直径が２０００ミリ、高さが１０００ミリ程度のものである Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a cross-sectional view of the batch-type heat treatment apparatus of the present invention as viewed from the side, FIG. 2 is a cross-sectional view as viewed from the front, and FIG. 3 is a cross-sectional view as viewed from above.
A batch-type heat treatment apparatus (hereinafter referred to as a heat treatment apparatus) includes a heating furnace 1 that houses and heats a workpiece W, a support means 2 that supports the workpiece W mounted thereon, and a fan that stirs atmospheric gas in the heating furnace 1. 3 is provided. The heat treatment apparatus of the present embodiment is a large batch quenching apparatus, and the workpiece W to be heat-treated is, for example, a metal product, and has a diameter of about 2000 mm and a height of about 1000 mm.

前記加熱炉１は、前後及び上下左右に、断熱性を備えた壁部材６を有しており、これら壁部材６によって囲まれた加熱室５が加熱炉１内に形成されている。図１において、前方の前壁６Ｆには開口９が形成されており、この開口９を閉じる扉７が設けられている。扉７を開閉することで、ワークＷの出し入れが可能となる。
加熱炉１は、複数のヒータ４を有している。本実施形態では、ヒータ４は、ラジアントチューブヒータであり、図２と図３に示しているように、左側の側壁６Ｌに沿って複数本が並べて設けられており、また、右側の側壁６Ｒに沿って複数本が並べて設けられている。これらヒータ４は、天井を構成する上壁６Ｕに取り付けられ、下方へ向かって長い形状であり、支持手段２上に載るワークＷの側面に対向するように設けられている。 The heating furnace 1 has wall members 6 having heat insulation properties in front and rear, up and down, left and right, and a heating chamber 5 surrounded by these wall members 6 is formed in the heating furnace 1. In FIG. 1, an opening 9 is formed in the front front wall 6 </ b> F, and a door 7 for closing the opening 9 is provided. The work W can be taken in and out by opening and closing the door 7.
The heating furnace 1 has a plurality of heaters 4. In this embodiment, the heater 4 is a radiant tube heater, and as shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of heaters 4 are provided side by side along the left side wall 6L. A plurality of lines are arranged side by side. These heaters 4 are attached to an upper wall 6U that constitutes the ceiling, have a shape that is long downward, and are provided so as to face the side surface of the workpiece W placed on the support means 2.

各ヒータ４は、熱処理装置が備えている制御装置８（図２参照）によって制御される。つまり、制御装置８からの制御信号によってヒータ４は発熱し、加熱炉１内の雰囲気ガスを高温とし、ワークＷを加熱することができる。加熱炉１内には雰囲気ガスの温度を検出する温度センサ（図示せず）が設けられており、制御装置８はこの温度センサによる検出結果に応じてヒータ４を制御する。
また、図２に示しているように、上壁６Ｕには、雰囲気ガスを加熱炉１内に導入するガス導入部２７が設けられている。ガス導入部２７は、加熱炉１の外部から内部へとガスを導く流路からなり、ファン３の中心部に向かってガスを導入する構成である。具体的に説明すると、ガス導入部２７は、加熱炉１の外部から上壁６Ｕ内を通ってファン３の回転軸３４の外周側へとガスを導く導入管２７ａと、当該回転軸３４と上壁６Ｕに形成された孔との間に形成された環状の流路２７ｂとにより構成されている。そして、上壁６Ｕにおける前記流路２７ｂの下方開口部から、ガスはファン３の中心部へと供給され、この供給された雰囲気ガスは、ファン３の回転によって均一に撹拌される。
なお、後に説明するが本実施形態では、二つのファン３１，３２が設けられており、このうちの一方側にのみガス導入部２７を設け、当該一方側のファン（３１又は３２）の中心部にガスを導入する構成であってもよいが、双方にガス導入部２７を設け、双方のファン３１，３２それぞれの中心部にガスを導入する構成が好ましい。
導入されるガスは、例えば吸熱型の変成ガスである。そして、加熱炉１内に供給されたガス（雰囲気ガス）がヒータ４によって高温となり、加熱炉１内でワークＷは、雰囲気ガス中で加熱処理される。 Each heater 4 is controlled by the control apparatus 8 (refer FIG. 2) with which the heat processing apparatus is provided. That is, the heater 4 generates heat by the control signal from the control device 8, and the work gas can be heated by setting the atmospheric gas in the heating furnace 1 to a high temperature. A temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the atmospheric gas is provided in the heating furnace 1, and the control device 8 controls the heater 4 according to the detection result by the temperature sensor.
Further, as shown in FIG. 2, the upper wall 6 </ b> U is provided with a gas introduction part 27 that introduces atmospheric gas into the heating furnace 1. The gas introduction unit 27 is configured to introduce a gas toward the central portion of the fan 3, which includes a flow path that guides the gas from the outside to the inside of the heating furnace 1. More specifically, the gas introduction unit 27 includes an introduction pipe 27a that guides gas from the outside of the heating furnace 1 through the upper wall 6U to the outer peripheral side of the rotation shaft 34 of the fan 3, and the rotation shaft 34 and the upper side. It is comprised by the annular flow path 27b formed between the holes formed in the wall 6U. And gas is supplied to the center part of the fan 3 from the downward opening part of the said flow path 27b in the upper wall 6U, and this supplied atmospheric gas is stirred uniformly by rotation of the fan 3. FIG.
In addition, although demonstrated later, in this embodiment, the two fans 31 and 32 are provided, the gas introduction part 27 is provided only in one side among these, and the center part of the fan (31 or 32) of the said one side However, it is preferable to provide a gas introduction part 27 on both sides and introduce the gas into the center of each of the fans 31 and 32.
The introduced gas is, for example, an endothermic modified gas. And the gas (atmosphere gas) supplied in the heating furnace 1 becomes high temperature by the heater 4, and the workpiece | work W is heat-processed in atmosphere gas in the heating furnace 1. FIG.

前記支持手段２は、加熱炉１内の下部において水平面に沿って並べて設けられた複数のローラ２１からなる。これらローラ２１は、一定間隔毎に配置されている。本実施形態では、ローラ２１はハースローラであり、前記開口９から加熱炉１の奥部（後壁６Ｅ）へと向かう方向に並べて設けられている。つまり、ローラ２１の軸線は、左右方向の直線となる。ローラ２１は床壁６Ｂの上方に当該床壁６Ｂから離れて設けられており、ワークＷを床壁６Ｂから離して支持している。 The support means 2 includes a plurality of rollers 21 provided side by side along a horizontal plane in the lower part of the heating furnace 1. These rollers 21 are arranged at regular intervals. In the present embodiment, the roller 21 is a hearth roller, and is arranged side by side in the direction from the opening 9 toward the back part (rear wall 6E) of the heating furnace 1. That is, the axis of the roller 21 is a straight line in the left-right direction. The roller 21 is provided above the floor wall 6B so as to be separated from the floor wall 6B, and supports the workpiece W away from the floor wall 6B.

各ローラ２１は軸線回りに回転可能であり、本実施形態では、ローラ２１を回転駆動する回転駆動装置２２（図２参照）を備えている。回転駆動装置２２は、モータ２３、減速部２４を有し、モータ２３の回転力をローラ２１に伝える。また、単一のモータ２３が全てのローラ２１を回転駆動するように、回転駆動装置２２は、例えば各ローラ２１と一体回転するスプロケットと、これらスプロケットを繋ぐチェーンとを有する動力伝達部２５を有している。この回転駆動装置２２（モータ２３）は、前記制御装置８によって制御される。 Each roller 21 can rotate around its axis, and in this embodiment, is provided with a rotation drive device 22 (see FIG. 2) that rotationally drives the roller 21. The rotational drive device 22 includes a motor 23 and a speed reduction unit 24, and transmits the rotational force of the motor 23 to the roller 21. In addition, the rotation drive device 22 includes a power transmission unit 25 having, for example, sprockets that rotate integrally with the rollers 21 and a chain that connects these sprockets so that the single motor 23 rotates all the rollers 21. is doing. The rotation drive device 22 (motor 23) is controlled by the control device 8.

そして、ローラ２１を回転駆動することにより、ワークＷを加熱炉１から取り出したり、加熱炉１へ投入したりでき、また、加熱炉１内で、ワークＷは、これらローラ２１の上に載置された状態で加熱される。
ワークＷは、トレイに載った状態で加熱炉１内へと投入してもよいが、本実施形態では、ワークＷは単体で加熱炉１内に投入されている。つまり、ワークＷの下面が、複数本のローラ２１に直接的に載った状態にある。そして、ワークＷの下面は各ローラ２１と線接触した状態となる。 Then, by rotating the roller 21, the workpiece W can be taken out from the heating furnace 1 or can be put into the heating furnace 1, and the workpiece W is placed on these rollers 21 in the heating furnace 1. Heated in a heated state.
The workpiece W may be put into the heating furnace 1 in a state of being placed on the tray, but in the present embodiment, the workpiece W is put into the heating furnace 1 alone. That is, the lower surface of the workpiece W is directly on the plurality of rollers 21. The lower surface of the work W is in line contact with each roller 21.

前記ファン３は、加熱炉１内に設けられており、回転することにより加熱炉１中の雰囲気ガスを撹拌する。加熱炉１内には、複数のファンが設けられており、それぞれのファン回転軸が並列となるようにして配置されている。本実施形態では、二つのファン回転軸３４，３４が並列となるようにして、二つのファン３１，３２が、上壁６Ｕに前後方向に並んで設けられている。二つのファン３１，３２の回転軸３４，３４は平行となる配置にある。
ファン３１，３２は同じ構成であり、代表してファン３１について説明する。ファン３１は遠心ファンであり、上下方向に長い回転軸３４の下部に取り付けられた複数枚の羽部材３５を有し、各羽部材３５は、回転軸３４から径方向外側へと延びている。 The fan 3 is provided in the heating furnace 1 and agitates the atmospheric gas in the heating furnace 1 by rotating. A plurality of fans are provided in the heating furnace 1, and the fan rotation shafts are arranged in parallel. In the present embodiment, the two fans 31 and 32 are provided side by side in the front-rear direction on the upper wall 6U so that the two fan rotation shafts 34 and 34 are in parallel. The rotation axes 34 and 34 of the two fans 31 and 32 are arranged in parallel.
The fans 31 and 32 have the same configuration, and the fan 31 will be described as a representative. The fan 31 is a centrifugal fan, and has a plurality of wing members 35 attached to the lower part of a rotary shaft 34 that is long in the vertical direction, and each wing member 35 extends radially outward from the rotary shaft 34.

回転軸３４の上部には、ファン３１を回転させるファン駆動部３６が設けられている。ファン駆動部３６は、モータ３７及び減速部３８を有し、モータ３７が回転軸３４を回転させることで、ファン３１を、上下方向の中心線（回転軸３４の中心線）回りに回転させることができる。このファン駆動部３６（モータ３７）は、前記制御装置８によって制御される。 A fan driving unit 36 that rotates the fan 31 is provided at the top of the rotating shaft 34. The fan drive unit 36 includes a motor 37 and a speed reduction unit 38, and the motor 37 rotates the rotation shaft 34, thereby rotating the fan 31 about a vertical center line (a center line of the rotation shaft 34). Can do. The fan driving unit 36 (motor 37) is controlled by the control device 8.

そして、ワークＷを加熱する際、これらファン３１，３２が回転することにより、加熱炉１内の雰囲気ガスを撹拌することができ、これら隣り合うファン３１，３２は、回転方向が異なるように構成されている。つまり、図３の場合、第一のファン３１は反時計回りに回転するが、第二のファン３２は、第一のファン３１とは反対に時計回りに回転する。これにより、ファン３１の周りのガスの旋回方向（矢印Ｒ１）と、ファン３２の周りのガスの旋回方向（矢印Ｒ２）が反対となる。 And when heating the workpiece | work W, these fan 31 and 32 can rotate, the atmospheric gas in the heating furnace 1 can be stirred, and these adjacent fans 31 and 32 are comprised so that a rotation direction may differ. Has been. That is, in the case of FIG. 3, the first fan 31 rotates counterclockwise, but the second fan 32 rotates clockwise as opposed to the first fan 31. Thereby, the swirl direction of the gas around the fan 31 (arrow R1) is opposite to the swirl direction of the gas around the fan 32 (arrow R2).

このように、ファン３１とファン３２とで回転方向が異なることから、ファン３１，３２の間において、一方のファン３１によって生じたガスの流れ（ファン３１の回転方向に沿った流れ：矢印Ｒ１）が、その隣りにある他方のファン３２によって生じたガスの流れ（ファン３２の回転方向に沿った流れ：矢印Ｒ２）と干渉するのを防ぐことができる。このため、二つのファン３１，３２を並べて設置しても、効率良く雰囲気ガスを撹拌することができ、雰囲気ガスの循環が促進される。 Thus, since the rotation direction is different between the fan 31 and the fan 32, the gas flow generated by one fan 31 between the fans 31 and 32 (flow along the rotation direction of the fan 31: arrow R1). Can be prevented from interfering with the gas flow generated by the other fan 32 adjacent thereto (flow along the rotation direction of the fan 32: arrow R2). For this reason, even if the two fans 31 and 32 are installed side by side, the atmospheric gas can be efficiently stirred, and the circulation of the atmospheric gas is promoted.

さらに、図１に示しているように、隣り合うファン３１，３２の間には、雰囲気ガスの流れを阻害しないで雰囲気ガスが自由に流れることができる空間部Ｓが形成されている。つまり、第一のファン３１の羽部材３５と、第二のファン３２の羽部材３５との間には、突状部分隔壁が存在しておらず、上壁６Ｕの下面は、ほぼ平坦な形状である。
加熱炉１は、加熱室５を第一のファン３１側と、第二のファン３２側とに区画されているのではなく、単一の加熱室５を形成しており、この加熱室５はほぼ直方体形状の空間となっている。 Further, as shown in FIG. 1, a space S is formed between the adjacent fans 31 and 32 so that the atmospheric gas can freely flow without obstructing the flow of the atmospheric gas. That is, there is no projecting partial partition wall between the wing member 35 of the first fan 31 and the wing member 35 of the second fan 32, and the lower surface of the upper wall 6U is substantially flat. It is.
The heating furnace 1 does not divide the heating chamber 5 into the first fan 31 side and the second fan 32 side, but forms a single heating chamber 5. The space is almost rectangular parallelepiped.

このように、隣り合うファン３１，３２の間に、突状部分隔壁が存在していない空間部Ｓが形成されていることにより、隣り合うファン３１，３２間において、両ファン３１，３２による雰囲気ガスの流れを相乗的に大きくすることが可能となり、加熱室５の上部において、雰囲気ガスを効率良く撹拌することが可能となる。
なお、仮に、隣り合うファンの間に、炉内を区画するような突状部分隔壁が存在していると、当該突状部分隔壁によって、両ファンによる雰囲気ガスの流れはそれぞれ独立した流れとなり、加熱室内全体で雰囲気ガスを撹拌する能力が低下する。 As described above, since the space portion S in which no protruding partial partition wall is formed is formed between the adjacent fans 31 and 32, the atmosphere of the fans 31 and 32 is provided between the adjacent fans 31 and 32. The gas flow can be increased synergistically, and the atmospheric gas can be efficiently stirred in the upper portion of the heating chamber 5.
In addition, if there is a protruding partial partition wall that partitions the furnace between adjacent fans, the flow of the atmosphere gas by both fans becomes independent flow by the protruding partial partition wall, The ability to stir the atmospheric gas throughout the heating chamber is reduced.

本実施形態において、ファン３１，３２によって撹拌され付勢された加熱室５上部の雰囲気ガスは、その後、ワークＷと、前壁６Ｆ、後壁６Ｅ及び側壁６Ｌ，６Ｒとの間を通って、加熱室５下部へと流れる。
前記のとおり、隣り合うローラ２１間は、隙間が形成されている。このため、ワークＷと各壁との間を流れた雰囲気ガスは、ローラ２１の上部へと達した後、当該ローラ２１間を下に通過することができ、ローラ２１と下壁６Ｂとの間に形成されている下空間Ｋを流れることができる。この際、雰囲気ガスは、加熱室５の周囲におけるローラ２１間を通過する。 In this embodiment, the atmospheric gas in the upper part of the heating chamber 5 stirred and energized by the fans 31 and 32 passes between the workpiece W, the front wall 6F, the rear wall 6E, and the side walls 6L and 6R. It flows to the lower part of the heating chamber 5.
As described above, a gap is formed between the adjacent rollers 21. For this reason, the atmospheric gas flowing between the workpiece W and each wall can reach the upper portion of the roller 21 and then pass downward between the rollers 21, and between the roller 21 and the lower wall 6B. It is possible to flow through the lower space K formed in the. At this time, the atmospheric gas passes between the rollers 21 around the heating chamber 5.

そして、下空間Ｋを流れている雰囲気ガスは、再びローラ２１の間を上に通過する。この際、雰囲気ガスは、加熱室５の中央部におけるローラ２１間を通過する。ローラ２１間を通過した雰囲気ガスは、ワークＷの隙間を通過し及びワークＷの外周に沿って流れ、加熱室５の上部へと達し、再びファン３１，３２によって撹拌される。
このように、本実施形態の熱処理装置によれば、ワークＷが大型化し、これに伴って加熱炉１が大型化し加熱室５が広くなっても、二つのファン３１，３２が、上壁６Ｕに並べて設けられているため、加熱炉１内の雰囲気ガスを広い範囲で撹拌することができる。 Then, the atmospheric gas flowing in the lower space K passes again between the rollers 21. At this time, the atmospheric gas passes between the rollers 21 in the central portion of the heating chamber 5. The atmospheric gas that has passed between the rollers 21 passes through the gap of the workpiece W and flows along the outer periphery of the workpiece W, reaches the upper portion of the heating chamber 5, and is stirred by the fans 31 and 32 again.
As described above, according to the heat treatment apparatus of the present embodiment, even if the workpiece W is enlarged, and the heating furnace 1 is enlarged and the heating chamber 5 is widened, the two fans 31 and 32 are connected to the upper wall 6U. Therefore, the atmosphere gas in the heating furnace 1 can be stirred in a wide range.

なお、図４の比較例に示しているように、二つのファン５１，５２を上壁に並べて設置し、両者を同方向（反時計回り）に回転させた場合、これらファン５１，５２の間において、一方のファン５１によって生じた雰囲気ガスの流れが、その隣りにある他方のファン５２によって生じた雰囲気ガスの流れと干渉し、雰囲気ガスの循環が悪くなるおそれがある。つまり、ファン５１，５２の間において（図４の領域Ｍ）、一方のファン５１によって流れる雰囲気ガスと、他方のファン５２によって流れる雰囲気ガスとが衝突し、雰囲気ガスの流速が低下してしまう。
しかし、本実施形態の熱処理装置によれば、図３に示しているように、ファン回転軸３４，３４が並列となるようにして配置され、かつ、隣り合うファン３１，３２同士で回転方向が異なることから、比較例（図４）のような雰囲気ガスの流れの干渉はなく、一方のファン３１による雰囲気ガスの流れに、他方のファン３２による雰囲気ガスの流れを乗せることができ、ファン３１，３２を複数並べて設置した場合に、効率良く雰囲気ガスを撹拌することができる。 As shown in the comparative example of FIG. 4, when two fans 51 and 52 are installed side by side on the upper wall and both are rotated in the same direction (counterclockwise), the space between these fans 51 and 52 is In this case, the flow of the atmospheric gas generated by one fan 51 may interfere with the flow of the atmospheric gas generated by the other fan 52 adjacent thereto, and the circulation of the atmospheric gas may be deteriorated. That is, between the fans 51 and 52 (region M in FIG. 4), the atmospheric gas flowing by one fan 51 and the atmospheric gas flowing by the other fan 52 collide, and the flow velocity of the atmospheric gas decreases.
However, according to the heat treatment apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 3, the fan rotation shafts 34 and 34 are arranged in parallel, and the rotation direction between adjacent fans 31 and 32 is the same. Because of the difference, there is no interference of the flow of the atmospheric gas as in the comparative example (FIG. 4), and the flow of the atmospheric gas by the other fan 32 can be put on the flow of the atmospheric gas by the one fan 31. , 32 can be installed side by side, and the atmospheric gas can be efficiently stirred.

そして、前記のとおり、本実施形態の熱処理装置では、雰囲気ガスに取り囲まれて熱処理されるワークＷは、一定間隔毎に設けられた複数のローラ２１の上に載った状態にある。このため、ファンによって撹拌された雰囲気ガスは、ローラ２１間（前記隙間）を通過することができ、加熱室５の下部側において雰囲気ガスが滞留するのを防ぐことができ、加熱炉１内全体において雰囲気ガスを効率良く循環させることができる。このように、雰囲気ガスを全体にわたって効率良く循環させることができるため、加熱炉１内の温度のばらつきを小さくすることができる。 As described above, in the heat treatment apparatus of the present embodiment, the workpiece W to be heat-treated while being surrounded by the atmospheric gas is in a state of being placed on the plurality of rollers 21 provided at regular intervals. For this reason, the atmospheric gas stirred by the fan can pass between the rollers 21 (the gap), and the atmospheric gas can be prevented from staying on the lower side of the heating chamber 5. Atmosphere gas can be circulated efficiently. Thus, since atmospheric gas can be circulated efficiently over the whole, the dispersion | variation in the temperature in the heating furnace 1 can be made small.

また、本実施形態の熱処理装置では、ワークＷを加熱炉１内で熱処理している間に、前記回転駆動装置２２が、ローラ２１を回転駆動することによってワークＷを加熱炉１内で移動させる。
つまり、ワークＷを熱処理している間に、前記制御装置８は回転駆動装置２２（モータ２３）に指令信号を送信し、ローラ２１を所定時間だけ回転させる。ローラ２１の回転量は、ワークＷを加熱炉１内において、前後方向に所定のストロークだけ移動させる程度であり、加熱室５の広さに対するワークＷの大きさにもよるが、例えば前後方向の一方（及び他方）へ４５０ｍｍ程度である。
また、制御装置８は回転駆動装置２２を制御して、ローラ２１を一定時間、正方向に回転させた後、一定時間、逆方向に回転させ、ワークＷを往復移動させることができる。また、この往復移動は、連続して行っても良いが、間欠的に行ってもよい。例えば、５分に１回往復移動させることができる。 Further, in the heat treatment apparatus of the present embodiment, while the work W is heat-treated in the heating furnace 1, the rotation driving device 22 rotates the roller 21 to move the work W in the heating furnace 1. .
That is, while the workpiece W is heat-treated, the control device 8 transmits a command signal to the rotation drive device 22 (motor 23), and rotates the roller 21 for a predetermined time. The amount of rotation of the roller 21 is such that the workpiece W is moved in the heating furnace 1 by a predetermined stroke in the front-rear direction, and depends on the size of the workpiece W with respect to the size of the heating chamber 5, but for example in the front-rear direction One (and the other) is about 450 mm.
Further, the control device 8 can control the rotation driving device 22 to rotate the roller 21 in the forward direction for a predetermined time, and then rotate the roller W in the reverse direction for a predetermined time to reciprocate the workpiece W. Moreover, this reciprocation may be performed continuously, but may be performed intermittently. For example, it can be reciprocated once every 5 minutes.

このように、熱処理中のワークＷを移動させることで、ワークＷの位置を変更することができ、加熱炉１内の雰囲気ガスの流れに変化を与え、かつ、部分的に雰囲気ガスが偏流することを防ぐことが可能となる。また、重量が大きなワークＷであっても、当該ワークＷの重量が大きく作用するローラ２１が変更されるため、ローラ２１の偏荷重を軽減することができ、ローラ２１の寿命を伸ばすことも可能となる。 Thus, by moving the workpiece W during the heat treatment, the position of the workpiece W can be changed, the flow of the atmospheric gas in the heating furnace 1 is changed, and the atmospheric gas partially drifts. It becomes possible to prevent this. Further, even if the workpiece W is heavy, the roller 21 on which the weight of the workpiece W acts is changed, so that the uneven load on the roller 21 can be reduced and the life of the roller 21 can be extended. It becomes.

以上より、本実施形態の熱処理装置によれば、例えばワークＷが大型化しこれに伴って加熱炉１を大型化しても、加熱炉１内に二つファン３１，３２が設けられており、また、ファン回転軸３４，３４が並列となるようにして配置され、かつ、ファン３１，３２は回転方向が異なることから、加熱炉１内の雰囲気ガスを全体的に効率良く撹拌することができる。
なお、大型化した加熱炉内にファンを複数設置するために、採用するファンを、加熱炉が小さい熱処理装置で使用していた比較的小さいファンとすることもでき、大型の新しいファンを特別に製作する必要がなく、装置のコストが高くなるのを抑制することができる。
そして、ファン３１，３２によって撹拌された雰囲気ガスは、ローラ２１間を通過することができ、加熱炉１内全体において雰囲気ガスを効率良く循環させることができる。この結果、加熱炉１内の温度のばらつきを低減し、ワークＷの熱処理の品質を高めることが可能となる。 As described above, according to the heat treatment apparatus of the present embodiment, for example, even when the workpiece W is enlarged and the heating furnace 1 is enlarged, the two fans 31 and 32 are provided in the heating furnace 1. Since the fan rotation shafts 34 and 34 are arranged in parallel and the fans 31 and 32 have different rotation directions, the atmosphere gas in the heating furnace 1 can be stirred efficiently as a whole.
In addition, in order to install multiple fans in a large-sized heating furnace, the adopted fan can be a relatively small fan used in a heat treatment apparatus with a small heating furnace. It is not necessary to manufacture, and it can suppress that the cost of an apparatus becomes high.
The atmospheric gas stirred by the fans 31 and 32 can pass between the rollers 21, and the atmospheric gas can be circulated efficiently throughout the heating furnace 1. As a result, it is possible to reduce variations in temperature in the heating furnace 1 and improve the quality of the heat treatment of the workpiece W.

本実施形態の熱処理装置による、炉内温度のばらつきの測定結果について説明する。図示した本実施形態では、加熱炉１内の代表点における炉内温度が６００℃から１０００℃までのすべての温度領域において、加熱炉１内での複数の温度測定点（２４点）における温度のばらつきは、±５℃以内に収めることができた。
これに対して、比較例として、単一のファンを備え、ワークを載せて支持する支持手段がローラではなく（レール式であり）、しかも、加熱室の容積が、本実施形態の１／３から１／４程度の小型の熱処理装置の場合では、前記温度領域において、複数の温度測定点（９点）における温度のばらつきは、±７．５℃程度発生していた。
このように、本実施形態の熱処理装置によれば、加熱炉１を大型化したにも関わらず、炉内温度のばらつきを小さくすることができる。 The measurement result of the variation in the furnace temperature by the heat treatment apparatus of this embodiment will be described. In the illustrated embodiment, the temperature at a plurality of temperature measurement points (24 points) in the heating furnace 1 is measured in all temperature regions where the furnace temperature at the representative point in the heating furnace 1 is 600 ° C. to 1000 ° C. The variation could be kept within ± 5 ° C.
On the other hand, as a comparative example, a support unit that includes a single fan and supports a workpiece is not a roller (rail type), and the volume of the heating chamber is 1/3 that of the present embodiment. In the case of a small heat treatment apparatus of about 1/4, the temperature variation at a plurality of temperature measurement points (9 points) occurred in the temperature range by about ± 7.5 ° C.
As described above, according to the heat treatment apparatus of the present embodiment, the variation in the furnace temperature can be reduced despite the increase in the size of the heating furnace 1.

また、本発明は、上記で例示した形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであっても良い。例えば、前記実施形態では、ファンの数を二つとして説明したが、ファンの数は三つ以上であってもよく、加熱炉の大きさに応じてファンの数を増加させればよい。この場合であっても、それぞれのファン回転軸が並列に配置され、かつ、隣り合うファン同士では回転方向が逆となるようにして、ファンが配置される。また、ローラの数も、図示した実施形態よりも少なくしたり、ローラの直径を小さくしたりしてもよい。
また、ガス導入部２７を、導入管２７ａと、回転軸３４と上壁６Ｕの孔との間に形成された流路２７ｂとにより構成した場合を説明したが、これ以外であってもよく、例えば、前記流路２７ｂの代わりに、回転軸３４を中空として当該回転軸３４からガスを導入してもよい。 In addition, the present invention is not limited to the above-exemplified form, and may be other forms within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the number of fans is described as two. However, the number of fans may be three or more, and the number of fans may be increased according to the size of the heating furnace. Even in this case, the fans are arranged such that the respective fan rotation shafts are arranged in parallel and the rotation directions of adjacent fans are opposite to each other. Also, the number of rollers may be smaller than in the illustrated embodiment, or the diameter of the rollers may be reduced.
Moreover, although the case where the gas introduction part 27 was comprised by the introduction pipe 27a and the flow path 27b formed between the rotating shaft 34 and the hole of the upper wall 6U was demonstrated, other than this may be sufficient, For example, instead of the flow path 27b, the rotary shaft 34 may be hollow and gas may be introduced from the rotary shaft 34.

１：加熱炉、２：支持手段、３：ファン、４：ヒータ、２１：ローラ、２２：回転駆動装置、２７：ガス導入部、３１：ファン、３２：ファン、３４：ファン回転軸、Ｓ：空間部、Ｗ：ワーク
1: heating furnace, 2: support means, 3: fan, 4: heater, 21: roller, 22: rotation drive device, 27: gas introduction unit, 31: fan, 32: fan, 34: fan rotation shaft, S: Space part, W: Workpiece

Claims

A heating furnace that heats the workpiece with a heater; a supporting means that supports the workpiece when the workpiece is heated in the heating furnace; and the heating furnace to stir the atmospheric gas in the heating furnace. A plurality of fans provided,
The support means comprises a plurality of rollers provided at regular intervals,
The batch-type heat treatment apparatus, wherein the plurality of fans have respective fan rotation shafts arranged in parallel, and adjacent fans have different rotation directions.

The batch type heat treatment apparatus according to claim 1, further comprising a rotation drive device that moves the workpiece in the heating furnace by rotating the roller while heat-treating the workpiece.

The batch heat treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein a space part in which the atmospheric gas can freely flow without obstructing the flow of the atmospheric gas is formed between the adjacent fans.

The batch type heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a gas introduction unit that introduces an atmospheric gas into the heating furnace, wherein the gas introduction unit introduces the atmospheric gas into a central portion of the fan. .