JP2014012872A - 熱処理炉用トレー - Google Patents

Abstract

【課題】トレー外周面に突起部が存在しないようにして、作業を円滑に行うことを可能にした熱処理炉用トレーを提供する。
【解決手段】熱処理炉用トレー１は、金属やセラミック等の各種の材料を熱処理する高温炉、特に油焼入れ熱処理炉に用いられる被熱処理材を載置する熱処理炉用トレーである。熱処理炉用トレー１は、炭素繊維強化炭素複合材から成るトレー本体２と、トレー本体２を外囲する方形状の炭素繊維強化炭素複合材から成る方形状の外枠３とから構成されている。トレー本体２は、複数の長尺状の板材４Ａと、複数の長尺状の板材４Ｂとが格子状に組み合わせて構成される。外枠３の外側面には突起部が存在しない構成とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属やセラミック等の各種の材料を熱処理する高温炉、特に油焼入れ熱処理炉に用いられる被熱処理材を載置する熱処理炉用トレーに関する。

従来、この種の熱処理炉用トレーとして多く用いられていたのは金属製トレーである。しかし、金属製トレーには以下のような欠点がある。即ち、熱処理炉では８００℃以上の高温での熱処理を行うが、金属製トレーは、高温強度が不十分なため、使用中に変形や亀裂が発生し易く、寿命が短い。また、重量が重いため、熱容量が大きくなり、操炉の消費電力も多くなる。

そこで、上記のような金属製トレーの欠点を解消したものとして炭素繊維強化炭素複合材（以下、Ｃ／Ｃ材と称する）製の熱処理炉用トレーが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなＣ／Ｃ材製熱処理炉用トレーの典型的な従来例を図５及び図６に示す。図５及び図６において、５０は熱処理炉用トレーであって、多数のＣ／Ｃ材製板材５１Ａ，５１Ｂが格子状に組み合わされて構成されている。即ち、縦方向に配列された板材５１Ａには、その上端部に切欠き５２が長手方向に間隔をあけて形成されており、横方向に配列された板材５１Ｂには、その下端部に切欠き５２が長手方向に間隔をあけて形成されており、板材５１Ａの切欠き５２と板材５１Ｂの切欠き５２とが嵌合して格子状に組み合わされている。

特許第２５２６１６０号公報

上記の従来例の熱処理炉用トレー５０では構造上から、熱処理炉用トレー５０の外周面から板材５１Ａ，５１Ｂの先端部が突出する形状となっている。換言すれば、熱処理炉用トレー５０の外周面に突起部が存在している。
このような突起部が存在していると、熱処理を行う際に当該突起部が炉内物に引っ掛かり、作業に支障をきたすという問題がある。

本発明は、上記の実情を鑑みて考え出されたものであり、その目的は、トレー外周面に突起部が存在しないようにして、作業を円滑に行うことを可能にした熱処理炉用トレーを提供することである。

上記目的を達成するため本発明に係る熱処理炉用トレーは、炭素繊維強化炭素複合材から成る複数の板材を格子状に組み合わせて構成されるトレー本体と、前記トレー本体を外囲する方形状の炭素繊維強化炭素複合材から成る外枠と、を備え、前記外枠の周囲４辺部のうち少なくとも一対の対向する辺部の外側面には突起部が存在しないことを要旨とする。

上記構成によれば、外枠の周囲４辺部のうち少なくとも一対の対向する辺部の外側面には突起部が存在しないので、熱処理を行う際に当該突起部が炉内物に引っ掛かり、作業に支障をきたすという問題が低減され、熱処理作業を円滑に行うことを可能になる。

本発明において、前記外枠の周囲４辺部全ての外側面には突起部が存在しない構成であるのが好ましい。
このような構成であれば、熱処理を行う際に当該突起部が炉内物に引っ掛かり、作業に支障をきたすという問題が完全に解消され、より熱処理作業を円滑に行うことを可能になる。

本発明において、前記外枠は４つの板材が組み合わされて構成されており、該外枠を構成する４つの板材のうち一対の対向する板材は、該板材に対向するトレー本体の最も外側に配置される板材に締結具によって固定されている構成であるのが好ましい。
このような構成であれば、外枠とトレー本体とが強固に固定されるので、熱処理炉用トレー全体の強度が向上する。

本発明において、前記外枠を構成する一対の対向する板材と、残りの一対の対向する板材とは、４隅で嵌合して連結固定されている構成であるのが好ましい。
このような構成であれば、接着剤等を用いることなく外枠を構成する板材同士を連結固定することができる。

本発明において、前記外枠の周囲４辺部は、他部材の直線状端縁に接触した際に、周囲４辺部の延設方向全体において接触しながら摺動可能に構成されるのが好ましい。
この様な構成であれば、例えば炉内への出し入れにおいてトレーが炉壁に接触した場合、周囲４辺部が接触しながらでもトレーを前後に動かすことができ、作業時において生じる支障を最低限に留めることができる。

本発明において、前記トレー本体及び外枠は、上下両面において同一高さに揃えられている構成であるのが好ましい。
この様な構成であれば、上下両面においても突起部分が生じないので、外側面に突起部が無い事と相俟って、突起部が炉内物に引っ掛かる問題を効果的に解決することができる。

また本発明において、前記上下両面は、いずれか少なくとも一方の面が他部材の直線状端縁に接触した際に、上下両面の延設方向全体において接触しながら摺動可能に構成されているのが好ましい。
この様な構成であれば、例えば炉内への出し入れにおいてトレーが炉壁に接触した場合、上下両面のいずれか一方の面が接触しながらでもトレーを前後に動かすことができ、作業時において生じる支障を最低限に留めることができる。

本発明によれば、外枠の周囲４辺部のうち少なくとも一対の対向する辺部の外側面には突起部が存在しないので、熱処理を行う際に当該突起部が炉内物に引っ掛かり、作業に支障をきたすという問題が低減され、熱処理作業を円滑に行うことを可能になる。

実施の形態に係る熱処理炉用トレーの斜視図。 実施の形態に係る熱処理炉用トレーの平面図。 実施の形態に係る熱処理炉用トレーの正面図。 実施の形態に係る熱処理炉用トレーの側面図。 従来例の熱処理炉用トレーの斜視図。 従来例の熱処理炉用トレーの平面図。

以下、本発明を実施の形態に基づいて詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。

図１は実施の形態に係る熱処理炉用トレーの斜視図、図２は実施の形態に係る熱処理炉用トレーの平面図、図３は実施の形態に係る熱処理炉用トレーの正面図、図４は実施の形態に係る熱処理炉用トレーの側面図である。熱処理炉用トレー１は、金属やセラミック等の各種の材料を熱処理する高温炉、特に油焼入れ熱処理炉に用いられる被熱処理材を載置する熱処理炉用トレーである。熱処理炉用トレー１は、トレー本体２と、トレー本体２を外囲する方形状の外枠３とを備える。外枠３の外側面には突起部が存在しない構成とされている。

（トレー本体２の構成）
トレー本体２は、炭素繊維強化炭素複合材（Ｃ／Ｃ材）から成る多数の長尺状の板材４４Ａ，４Ｂを格子状に組み合わせて構成されている。具体的に説明すると、トレー本体２は、縦方向に平行に配列される複数個（本実施の形態では９個）の板材４Ａと横方向に平行に配列される複数個（本実施の形態では７個）の板材４Ｂと、縦方向に平行に配列される複数個（本実施の形態では２個）の安全棒５とを備え、これら板材４Ａと板材４Ｂとが格子状に組み合わされてトレー本体２を構成している。尚、本実施の形態では、トレー本体２の強度を向上させるために、縦方向に平行に配列される複数個（本実施の形態では２個）の安全棒５が備えられているが、安全棒５はトレー本体２に必須の構成部材ではなく、本発明に係るトレー本体としては、安全棒５のない構成であってもよい。

次いで、板材４Ａ，板材４Ｂの具体的に構成について説明する。板材４Ａは、その上端部に長手方向に間隔をあけて複数の切欠き６ａが形成されている。また、板材４Ａの長手方向の両端面には、嵌合凸部７ａがそれぞれ形成されている。板材４Ａのうち最前列に位置する板材４Ａ１及び最後列に位置する板材４Ａ２には、長手方向両端側にボルト３０が挿入する挿入孔１１ａが形成されている。また、板材４Ｂは、板材４Ａと同様に、その下端部に長手方向に間隔をあけて複数の切欠き６ｂが形成されている。また、板材４Ｂの長手方向の両端面には、嵌合凸部７ｂがそれぞれ形成されている。更に、板材４Ｂには、安全棒５が挿入する挿入孔１２ａが形成されている。

（外枠３の構成）
外枠３は、炭素繊維強化炭素複合材から成る一対の長尺状の板材１０Ａと、炭素繊維強化炭素複合材から成る一対の長尺状の板材１０Ｂとが組み合わされて構成されている。板材１０Ａの長手方向両端部には、上下一対の蟻溝１５がそれぞれ形成されている。また、板材１０Ａには、各板材４Ｂの嵌合凸部７ｂが嵌り込む嵌合孔１６Ａ、及び、ボルト３０が挿入する挿入孔１７が形成されている。一方、板材１０Ｂの長手方向両端部には、蟻溝１５に嵌り込む嵌合凸部１８が形成されている。また、板材１０Ｂには、各板材４Ａの嵌合凸部７ａが嵌り込む嵌合孔１６Ｂが形成されている。

（熱処理炉用トレー１の作製）
上記構成の熱処理炉用トレー１は以下のようにして作製される。
先ず、トレー本体２を以下のようにして組み立てる。即ち、複数の板材４Ａを縦方向に所定の間隔をあけて配置し、安全棒５を板材４Ｂの挿入孔１２ａに挿入してトレーの形状の固定化を図る。次いで、横方向に所定の間隔をあけて複数の板材４Ｂを装着する。具体的には、複数の板材４Ａの各切欠き６ａに、複数の板材４Ｂの各切欠き６ｂを嵌め込む。このような嵌め込みにより、炭素繊維強化炭素複合材から成る多数の長尺状の板材４Ａ，４Ｂを格子状に組み合わせて構成されるトレー本体２が作製される。

次いで、トレー本体２に外枠３を取り付ける。具体的に以下のようにして行う。即ち、板材４Ｂの嵌合凸部７ｂに板材１０Ａの各嵌合孔１６Ａを嵌め込み、板材１０Ａをトレー本体２に取り付ける。また、同様に、板材４Ａの嵌合凸部７ａに板材１０Ｂの各嵌合孔１６Ｂを嵌め込み、板材１０Ｂをトレー本体２に取り付ける。尚、嵌合凸部７ｂが嵌合孔１６Ａに嵌合した状態では、嵌合凸部７ｂの先端は嵌合孔１６Ａ内に存在しており、板材１０Ａの外側面から突出しない構成となっている。同様に、嵌合凸部７ａが嵌合孔１６Ｂに嵌合した状態では、嵌合凸部７ａの先端は嵌合孔１６Ｂ内に存在しており、板材１０Ｂの外側面から突出しない構成となっている。

そして、トレー本体２に板材１０Ａ，板材１０Ｂを取り付けると共に、蟻溝１５に嵌合凸部１８を嵌め込む。これにより、外枠３がトレー本体２に取り付けられることになる。そして、最終的には、ボルト３０を板材１０Ａの挿入孔１７、板材４Ａ１の挿入孔１１ａに順次挿入させ、２つのナット３１で固定する。同様に、ボルト１３０を板材１０Ａの挿入孔１７、板材４Ａ２の挿入孔１１ａに順次挿入させ、２つのナット３１で固定する。尚、ボルト３０の頭部は、挿入孔１７に没入した状態となっており、板材１０Ａの外側面に突出しない構成となっている。このようにして、外周面に突起部が存在しない熱処理炉用トレー１が作製される。

（その他の事項）
（１）上記実施の形態では、熱処理炉用トレーは、外枠の周囲４辺部全ての外側面には突起部が存在しないように構成されていが、外枠の周囲４辺部のうち一対の対向する辺部の外側面には突起部が存在しない構成としてもよい。

（２）上記実施の形態では、ボルトとナットを用いて外枠の板材１０Ａをトレー本体の板材４Ａに固定したが、ボルトとナット以外の締結具によって固定するようにしてもよい。

本発明は、金属やセラミック等の各種の材料を熱処理する高温炉、特に油焼入れ熱処理炉に用いられる被熱処理材を載置する熱処理炉用トレーに適用される。

１：熱処理炉用トレー１
２：トレー本体
３：外枠
４Ａ，４Ｂ：トレー本体２を構成する板材
１０Ａ，１０Ｂ：外枠３を構成する板材
１５：蟻溝
１８：嵌合凸部
３０：ボルト
１７，１１ａ：挿入孔
３１：ナット

Claims (7)

1. 炭素繊維強化炭素複合材から成る複数の板材を格子状に組み合わせて構成されるトレー本体と、
   前記トレー本体を外囲する方形状の炭素繊維強化炭素複合材から成る外枠と、
   を備え、
   前記外枠の周囲４辺部のうち少なくとも一対の対向する辺部の外側面には突起部が存在しないことを特徴とする熱処理炉用トレー。
2. 前記外枠の周囲４辺部全ての外側面には突起部が存在しない、請求項１記載の熱処理炉用トレー。
3. 前記外枠は４つの板材が組み合わされて構成されており、該外枠を構成する４つの板材のうち一対の対向する板材は、該板材に対向するトレー本体の最も外側に配置される板材に締結具によって固定されている、請求項１記載の熱処理炉用トレー。
4. 前記外枠を構成する一対の対向する板材と、残りの一対の対向する板材とは、４隅で嵌合して連結固定されている、請求項３記載の熱処理炉用トレー。
5. 前記外枠の周囲４辺部は、他部材の直線状端縁に接触した際に、周囲４辺部の延設方向全体において接触しながら摺動可能となされている請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱処理炉用トレー。
6. 前記トレー本体及び外枠は、上下両面において同一高さに揃えられている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱処理炉用トレー。
7. 前記上下両面は、いずれか少なくとも一方の面が他部材の直線状端縁に接触した際に、上下両面の延設方向全体において接触しながら摺動可能となされている請求項６に記載の熱処理炉用トレー。
   

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