JP2014196854A - Heat treatment furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車用部品等の鋼材である被処理体を熱処理する熱処理炉に関する。 The present invention relates to a heat treatment furnace for heat-treating an object to be treated, which is a steel material such as automobile parts.
従来、例えば自動車部品等の鋼材である被処理体を熱処理炉としては、複数の熱処理室(予熱室、浸炭室、拡散室、降温室等)を備え、各熱処理室に被処理体を順番に移動させながら、予熱処理、浸炭処理、拡散処理、降温処理等を連続的に行うガス浸炭炉が知られている(特許文献1、2参照)。
Conventionally, for example, to-be-treated objects made of steel such as automobile parts are used as a heat treatment furnace, and are provided with a plurality of heat treatment chambers (a preheating chamber, a carburizing chamber, a diffusion chamber, a descending chamber, etc.). There is known a gas carburizing furnace that continuously performs pre-heat treatment, carburizing treatment, diffusion treatment, temperature lowering treatment, etc. while moving (see
特許文献1、2に示すような熱処理炉では、隣り合う熱処理室の間に設けられている壁体に、被処理体を通過させるための通過口が開口されている。また、通過口を仕切扉によって開閉自在に構成している。このように開閉自在な仕切扉によって各熱処理室を仕切り、閉塞空間とすることで、各熱処理室の雰囲気制御(CP(カーボンポテンシャル)、組成、温度等の調節)が好適に行われる。
In the heat treatment furnaces as shown in
複数の処理室を備えた熱処理炉においては、各熱処理室の雰囲気は異なるようにそれぞれ独立して制御される。例えば予熱室と浸炭室を隣接させて設けている場合、予熱室のCPと浸炭室のCPは異なる値とされる。従って、上記仕切扉は通過口を十分に閉塞するような構成とする必要がある。 In a heat treatment furnace having a plurality of treatment chambers, the atmosphere of each heat treatment chamber is controlled independently so as to be different. For example, when the preheating chamber and the carburizing chamber are provided adjacent to each other, the CP of the preheating chamber and the CP of the carburizing chamber have different values. Therefore, the partition door needs to be configured to sufficiently close the passage opening.
しかしながら、上記特許文献1、2に代表される従来の熱処理炉にあっては、各処理室によって行う熱処理が異なるため、隣接する各熱処理室内の温度が異なる場合があり、そのような状況下では各熱処理室を仕切る仕切扉が熱膨張によって変形してしまう。また、仕切扉収納部と熱処理炉内との温度差によっても仕切扉の熱膨張による変形が生じてしまう。即ち、仕切扉を閉じた後、仕切扉が経時的に変形するため、初期の段階で良好に各熱処理室間が仕切られたとしても、上記変形によって通過口の上部や側部等に隙間ができてしまい、通過口が十分に閉塞されないといった問題があった。よって、熱処理室内のガスが隙間を通じて容易に処理室間で移動する場合があり、各熱処理室の雰囲気制御が制約されてしまう。
更に、通過口における隙間の発生を抑制するために、例えば仕切扉を強制的に炉体に密着させるような装置構成とすると、炉体あるいは仕切扉の駆動部に歪みが発生し、設備の故障が発生する場合がある。
However, in the conventional heat treatment furnaces typified by
Furthermore, in order to suppress the generation of gaps at the passage opening, for example, when the device configuration is such that the partition door is forcibly adhered to the furnace body, distortion occurs in the drive section of the furnace body or the partition door, resulting in equipment failure. May occur.
具体的には、例えば一般的なガス浸炭炉において予熱室と浸炭室を隣接して設けている場合、浸炭室のCPを上昇(例えば1.0%から1.2%程度)させれば、浸炭処理の効率を高め、連続ガス浸炭処理全体の処理時間を短縮し効率化できる可能性がある。しかしながら、上述したように、仕切扉の膨張によって隣接する予熱室と浸炭室との間の通過口が十分に閉塞されない場合、浸炭室のCPを上昇させた際に予熱室のCPも上昇してしまい、処理工程上問題がある。また、処理ガス等も余分に必要となってしまいエネルギー効率が悪化してしまう。このような事情により、各処理室間に設けられた通過口は可能な限り十分に閉塞させる必要がある。 Specifically, for example, when a preheating chamber and a carburizing chamber are provided adjacent to each other in a general gas carburizing furnace, if the CP of the carburizing chamber is increased (for example, about 1.0% to 1.2%), There is a possibility that the efficiency of the carburizing process can be increased, and the processing time of the entire continuous gas carburizing process can be shortened and improved. However, as described above, when the passage opening between the adjacent preheating chamber and the carburizing chamber is not sufficiently closed due to the expansion of the partition door, when the CP of the carburizing chamber is raised, the CP of the preheating chamber also rises. Therefore, there is a problem in the processing process. Further, an extra processing gas is required and energy efficiency is deteriorated. For these reasons, it is necessary to close as much as possible the passage openings provided between the processing chambers.
上記事情に鑑み、本発明の目的は、複数の熱処理室の間等に設けられている被処理体の通過口を十分に閉塞することが可能な熱処理炉を提供することにある。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a heat treatment furnace capable of sufficiently closing a passage opening of an object to be processed provided between a plurality of heat treatment chambers.
上記課題を解決するため、本発明によれば、被処理体を熱処理する熱処理炉であって、炉体の内部に備えた仕切壁に、前記被処理体を通過させる通過口を設け、前記通過口を開閉する仕切扉と、前記通過口の開口時に前記仕切扉を収納する収納部と、前記仕切扉を昇降させる昇降機構と、を備え、前記仕切扉に固着された連結部材と、前記連結部材を所定の範囲だけ可動するように保持する位置調整機構と、前記位置調整機構を支持する支持部材と、を介して前記仕切扉は前記昇降機構に支持される、熱処理炉が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to the present invention, a heat treatment furnace for heat-treating an object to be processed, the partition wall provided in the furnace body is provided with a passage port through which the object to be processed passes, and the passage A partition door that opens and closes a mouth; a storage portion that houses the partition door when the passage opening is opened; and a lifting mechanism that lifts and lowers the partition door; and a connection member fixed to the partition door, and the connection There is provided a heat treatment furnace in which the partition door is supported by the elevating mechanism via a position adjusting mechanism that holds the member so as to move within a predetermined range and a support member that supports the position adjusting mechanism.
前記昇降機構は、前記仕切扉を、前記通過口を閉塞する閉塞位置と、前記閉塞位置よりも上方であり前記通過口を開口させる開口位置とに、略鉛直方向に沿って昇降させる構成であっても良い。 The elevating mechanism is configured to elevate and lower the partition door along a substantially vertical direction between a closed position that closes the passage opening and an opening position that is above the closed position and opens the passage opening. May be.
前記昇降機構はモータ及びボールネジであっても良い。また、前記昇降機構はジップチェーンリフタであっても良い。 The lifting mechanism may be a motor and a ball screw. The elevating mechanism may be a zip chain lifter.
前記炉体の内部と、前記収納部に設けられた収納室内部は、シール部材によって空間的に互いに遮断されても良い。 The interior of the furnace body and the interior of the storage chamber provided in the storage portion may be spatially blocked from each other by a seal member.
前記支持部材と前記位置調整機構とは、複数層の断熱材を介して連結されても良い。 The support member and the position adjusting mechanism may be coupled via a plurality of layers of heat insulating materials.
前記仕切扉は、断熱材からなる扉本体と、当該扉本体の外側を囲んで設けられる金属製の縁部被覆体と、前記仕切扉の下部に取り付けられる下耳部と、前記仕切扉の両縁部に取り付けられる側耳部から構成されても良い。 The partition door includes a door main body made of a heat insulating material, a metal edge covering provided around the outside of the door main body, a lower ear portion attached to a lower portion of the partition door, and both the partition doors. You may comprise from the side ear part attached to an edge.
被処理体に予熱処理を行う予熱室と、前記予熱処理後の被処理体に対して浸炭処理及び拡散処理を行う浸炭室と、前記浸炭処理及び拡散処理後の被処理体に対して降温処理を行う降温室と、を備え、前記予熱室と前記浸炭室との間及び前記浸炭室と前記降温室との間に前記通過口を設けても良い。 A preheating chamber for performing preheating on the object to be processed, a carburizing chamber for performing carburizing and diffusion on the object to be processed after the preheating, and a temperature lowering process on the object to be processed after the carburizing and diffusion And the passage opening may be provided between the preheating chamber and the carburizing chamber and between the carburizing chamber and the descending greenhouse.
本発明によれば、複数の熱処理室の間等に設けられている被処理体の通過口を十分に閉塞することが可能な熱処理炉が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat processing furnace which can fully block | close the passage opening of the to-be-processed object provided between the some heat processing chambers etc. is provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本発明の実施の形態に係る熱処理設備1の概略縦断面図であり、具体的には連続浸炭焼入れ設備の構造を示すものである。図1に示すように、熱処理設備1は、例えば自動車部品等の鋼材品である被処理体WをX方向(図中横方向、略水平方向)に沿った搬送方向Dに搬送しながら被処理体Wを高温状態で処理する熱処理炉3と、被処理体Wの油冷(油焼入れ処理)を行う焼入れ処理部4を備えている。なお、熱処理炉3は、例えば予熱処理、浸炭処理、拡散処理、降温処理からなるガス浸炭を行う処理炉である。また、焼入れ処理部4は内部下方に油槽52を備えた油槽室50から構成され、焼入れ処理部4から被処理体Wを搬出するための開閉扉51を備えている。
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a
熱処理炉3の炉体10内には、複数の処理室として、被処理体Wの予熱処理(昇温処理)を行う予熱室11、浸炭処理及び拡散処理を行う浸炭室12(浸炭拡散室)、拡散処理後の降温処理を行う降温室13が、搬送方向Dの上流側から順に並べて設けられている。炉体10の入口側には、被処理体Wを焼入れ処理設備1の外部から炉体10内(予熱室11)に搬入する開閉自在な扉22を備えた搬入口21が設けられ、炉体10の出口側には、ワークWを炉体10内(降温室13)から搬出して焼入れ処理部4に搬入するための開閉自在な扉26を備えた搬入出口25が設けられている。
In the
炉体10の内部において、予熱室11と浸炭室12の間、浸炭室12と降温室13の間には、仕切壁27、28が設けられており、それぞれの仕切壁27、28には、被処理体Wが各処理室間を移動する際に通過する通過口31、32がそれぞれ備えられている。各通過口31、32は略方形状に開口(開放時)しており、開閉自在な仕切扉37、38が設けられている。即ち、予熱室11、浸炭室12、降温室13の各処理室の雰囲気は、仕切扉37、38によって通過口31、32を閉塞することで、仕切ることが可能な構成となっている。なお、これら通過口31、32及び仕切扉37、38の詳細な構成については図面を用いて後述する。また、炉体10の下部には、被処理体Wを搬送する搬送機構として、複数のローラ40aからなるローラコンベア40が設けられている。ローラコンベア40は複数のローラ40aが炉体10内の下部においてX方向に並べて配置される構成であり、各ローラの上面にワークWを載せて搬送を行う。また、予熱室11、浸炭室12、降温室13には、それぞれの内部の雰囲気を撹拌するファン等の撹拌機構42と、内部温度を調整するヒータ(図示せず)が設けられている。
Inside the
炉体10は、筐体層61の内面に沿って断熱層62を積層させ、更に、断熱層62の内面に沿って耐火層63を備えた3層構造になっている。筐体層61は、例えば金属等からなり、断熱層62は、例えばマイクロサーム(日本マイクロサーム社製)等の断熱材によって形成されている。耐火層63は例えばセラミックファイバー(セラミックファイバーブランケット)等によって形成されている。なお、セラミックファイバーは、例えばアルミナとシリカを主成分とする素材を線維化したものであり、耐熱性及び断熱性が高く、更に、柔軟かつ軽量で加工性、施工性が良く、安価で入手もしやすい等の特徴がある。
The
以下では、通過口31及び仕切扉37の構成について図2〜図5を参照して説明する。なお、通過口31及び仕切扉37と、通過口32及び仕切扉38は同様の構成であるため、ここでは通過口31及び仕切扉37を例示して説明する。
図2は、通過口31及び仕切扉37の縦断面図、図3は通過口31の横断面図(図2におけるI−I断面)を示している。図4は、通過口31及び仕切扉37をX方向(予熱室11側)から見た図(図2におけるII−II断面)、図5は、通過口31をX方向に対して垂直な鉛直面(Y−Z面)によって切断した縦断面図(図2におけるIII−III断面)を示している。図2〜図5では通過口31が閉塞した状態、即ち、仕切扉37が降下された状態を示している。
Below, the structure of the
2 is a longitudinal sectional view of the
図2〜4に示すように、通過口31はY−Z面に沿って開口している。また、通過口31の下縁部には、2本のローラ40aが配置されている。当該2本のローラ40aは、通過口31閉塞時に仕切扉37の下端縁部を保持する溝(後述する下部保持溝71a)を挟んでX方向において互いに対向する位置に1本ずつ設けられており、それらローラ40aの上部は通過口31の底部に露出している。
As illustrated in FIGS. 2 to 4, the
また、通過口31の開口縁部(両側縁部及び下縁部)には、仕切扉37の側縁部や下部(後述する側耳部104や下耳部103)を保持する保持溝71(後述する下部保持溝71a及び側部保持溝71b)が設けられている。通過口31の上縁部には仕切扉37を通過させる挿入出口72が設けられ、挿入出口72の上方には、仕切扉37を収納する収納部73が設けられ、通過口31開放時には、仕切扉37が収納部73内に収納される構成となっている。
In addition, a holding groove 71 (described later) that holds a side edge portion or a lower portion (a
また、図2、図5に示すように、挿入出口72は、通過口31の上縁部と収納部73との間において、炉体10の天井部を上下に貫通するように形成されている。収納部73は、収納部筐体81の内部に収納室82が形成された構造となっている。収納部筐体81の底面は断熱部材85が設けられており、収納部73は筐体層61、断熱層62、耐火層63、断熱部材85の4層構造によって炉体10内部から断熱された構造となっている。更に、断熱部材85と後述する位置調整機構90との間には、例えばグラファイトパッキン等であるシール部材86が設置されており、このシール部材86によって、通過口31閉塞時には、収納室82の内部空間と炉体10内部空間とは空間的に遮断された構成となっている。また、収納部筐体81の内面には、図示しない断熱層が設けられていても良い。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
また、仕切扉37の上縁部は連結シャフト88a及び連結ヘッド88bから構成される連結部材88に接続しており、連結ヘッド88bは位置調整機構90に保持されている。位置調整機構90は略直方体形状の内部空間を有する構造であり、その下面には連結シャフト88aが貫通するための孔が形成されている。連結ヘッド88bは収納室82内の位置調整機構90の内部に所定の範囲だけ上下方向(Z方向)に可動するように保持される構造(いわゆる遊嵌構造)となっている。
The upper edge portion of the
また、位置調整機構90は、その上方において天板91を介して例えば支持シャフトである支持部材92によって支持されており、支持部材92は収納部73の上方まで貫通し、昇降機構98に連結している。即ち、昇降機構98の動力は支持部材92、位置調整機構90及び連結部材88を介して仕切扉37に伝達される構造となっており、昇降機構98の稼働により仕切扉37が昇降自在に可動する。昇降機構98は例えばモータとボールネジから構成される。
In addition, the
なお、本実施の形態では、図4、図5等に示すように、仕切扉37の上縁部に2本の連結部材88(連結シャフト88a及び連結ヘッド88b)が接続し、位置調整機構90も連結部材88の数に合わせて2つ設けられた構成を図示している。但し、連結部材88や位置調整機構90の数はこれに限られるものではなく、これらの構成は好適に仕切扉37を支持・昇降させることが可能な範囲で適宜変更可能である。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 4, 5, etc., two connecting members 88 (a connecting
ここで、通過口31閉塞時(即ち、仕切扉37を閉じた状態)に、仕切扉37の下部が保持溝71に保持された場合に、位置調整機構90を設け連結ヘッド88bが所定の範囲だけ可動するため、仕切扉37も上下方向(Z方向)に所定の範囲だけ可動する構造となる。
Here, when the
また、図3〜図5に示すように、仕切扉37は、略方形の扉本体101と、扉本体101の四方周縁部を覆う縁部被覆体102と、仕切扉37の下端部に設けられる下耳部103と、仕切扉37の側縁部に設けられる側耳部104から構成されている。扉本体101の材質としては、断熱性及び耐熱性が高いものを使用することが望ましく、例えば耐火層63と同様のもの、即ち、セラミックファイバー等を用いても良い。この場合、扉本体101を軽量にすることができ、仕切扉37開閉時における昇降機構98の稼働動力を軽減させることができる。また、縁部被覆体102の材質としては、扉本体101よりも高い強度、硬度、剛性等の機械的性質を有するものを使用することが望ましく、例えばSUS等の鋼材を用いても良い。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
下耳部103は、仕切扉37の下部において縁部被覆体102を介して設けられ、側耳部104は、仕切扉37の両側縁(両側部)において縁部被覆体102を介して設けられている。下耳部103は、縁部被覆体102の下面から下方(Z方向)に向かって広がるように設けられ、側耳部104は、縁部被覆体102の側面から側方(Y方向)に向かって広がるように設けられている。
The
ここで、側耳部104は、Y方向における側耳部104の幅が、上方に向かうに従い次第に広がるように設けられている。即ち、側耳部104の縁部は、上方に向かうに従い次第に縁部被覆体102から離隔して外側に向かうように、Z方向に対して傾斜した方向に沿って設けられている。また、側耳部104は、後述する側部保持溝71bの溝奥部(溝底部)に対して略平行に設けられる。
Here, the
各耳部(下耳部103、側耳部104)の材質としては、耐熱性が高いもの、更に、扉本体101や仕切壁27よりも高い強度、硬度、剛性等の機械的性質を有するもの、即ち、扉本体101や仕切壁27よりも変形性が少ないものを使用することが望ましい。この場合、各耳部と仕切壁27を接触させたときに、各耳部は実質的に変形せず、板状の形状を保持することになる。
As a material of each ear part (
また、図5に示すように、通過口31の下部には、仕切扉37を閉じた際に下耳部103を保持するための下部保持溝71aが形成されている。また、通過口31の側部には、仕切扉37を閉じた際に側耳部104を保持するための側部保持溝71bが形成されている。側部保持溝71bは、通過口31の側部から外側に向かって凹状に形成された溝形状をなし、また、Y方向における通過口の側部からの深さが、上方に向かうに従い次第に深くなるように形成されている。なお、下部保持溝71aと側部保持溝71bの開口幅はいずれの箇所においても一定であり、例えばローラコンベア40の各ロール40a同士の間の間隔より大きい寸法となっている。
Further, as shown in FIG. 5, a
図2、図5に示すように、通過口31の下部に設けられた下部保持溝71aの底部には、被覆体76が備えられている。また、図5に示すように、側部保持溝71bの溝奥部にも、同様の被覆体76が備えられている。即ち、仕切壁27は、壁本体110と、壁本体110から取り外して交換可能な被覆体76から構成されており、被覆体76は下部保持溝71aと側部保持溝71bの両方に亘って設けられている。下部保持溝71aの奥部に設けられた被覆体76は上面が略水平となるように設けられ、通過口31閉塞時に、仕切扉37の下耳部103が接触させられる。また、側部保持溝71bの奥部に設けられた被覆体76は、当該側部保持溝71bの傾斜に沿って設けられる。また、本実施の形態では、被覆体76の厚みは一定であり、幅は保持溝71を十分に覆う程度の長さである。
As shown in FIGS. 2 and 5, a
以上、図2〜図5を参照して通過口31及び仕切扉37の構成について説明したが、本実施の形態にかかる熱処理炉3において通過口32及び仕切扉38の構成も、上記通過口31及び仕切扉37の構成と同様の装置構成を有するため、本明細書においてその説明は省略する。
As mentioned above, although the structure of the
次に、図1に示す熱処理設備1における各処理室での被処理体Wに対する熱処理について説明する。但し、熱処理設備1において実施される連続浸炭処理は従来より一般的に行われている熱処理であるため、各処理室における詳細な処理工程等についての説明は本明細書では省略する。
Next, the heat processing with respect to the to-be-processed object W in each processing chamber in the
熱処理炉3には、各処理室(予熱室11、浸炭室12、降温室13)にエンリッチガス、変成ガス、空気、窒素を、実施する処理に応じて外部から供給する供給路(図示せず)が設けられており、それら供給されたガスを排気する排気路(図示せず)もそれぞれの処理室に設けられている。
In the
先ず、被処理体Wが熱処理設備1に搬入される前に、各処理室内の雰囲気(温度、圧力、組成、CP(カーボンポテンシャル)等)が、それぞれ所定の処理条件に調節される。例えば予熱室11の温度は約930℃、浸炭室12の温度は約930℃〜950℃、降温室13の温度は約850℃とされる。また、予熱室11のCP値は約0.8%、浸炭室12のCP値は約0.8%〜1.2%、降温室13のCP値は約0.8%とされる。
First, before the object to be processed W is carried into the
予熱室11、浸炭室12、降温室13、焼入れ処理部4の雰囲気の調節は、図示しないヒータの発熱量、エンリッチガスの供給流量、変成ガスの供給流量、空気の供給流量、窒素ガスの供給流量、それぞれの箇所における排気量等を調整することで行われる。また雰囲気の調節を行う際には、通過口31、32と搬入出口25が閉じられた状態で行われる。これにより予熱室11、浸炭室12、降温室13、焼入れ処理部4の雰囲気は、それぞれ独立して制御することが可能となり、効率的に所定の条件とされる。
Adjustment of the atmosphere in the preheating
次に、予熱室11、浸炭室12、降温室13、焼入れ処理部4内の雰囲気が所定の処理条件に調節された状態において、搬入口21の扉22が開かれ、被処理体Wが搬入口21を通じて予熱室11に搬入され、搬入口21の扉22が閉じられる。そして熱処理炉3に搬入された被処理体Wは、ローラコンベア40によって、予熱室11、浸炭室12、降温室13に順次搬送され、予熱室11における予熱処理、浸炭室12における浸炭拡散処理、降温室13における降温処理が順次実施される。
Next, in a state where the atmosphere in the preheating
予熱室11から浸炭室12に被処理体Wを移動させる際には、通過口31が開放される。具体的には、昇降機構98の稼働によって仕切扉37が上昇させられ、通過口31を被処理体Wが通過できる程度に十分な開放が行われる。そして、被処理体Wが通過口31を通過し、浸炭室12に搬入された後、仕切扉37は昇降機構98の稼働によって降下させられ、通過口31が閉塞される。同様に、浸炭室12から降温室13に被処理体Wを移動させる際も、仕切扉38が昇降させられ、通過口32の開閉が行われる。
When the workpiece W is moved from the preheating
なお、被処理体Wを予熱室11から浸炭室12に移動させた後は、他の被処理体Wを搬入口21から予熱室11に搬入し、続けて処理することができる。即ち、熱処理炉3では、複数の被処理体Wを並行して連続的に処理することができる。このように連続して複数の被処理体Wを処理する場合であっても、被処理体Wの搬入時等において通過口31、32が仕切扉37、38によって閉じられているため、各処理室内の熱処理雰囲気を好適に維持することができる。
In addition, after moving the to-be-processed body W from the preheating
降温室13における降温処理が終了すると、搬入出口25が開かれ、被処理体Wが搬入出口25を通じて焼入れ処理部4に移動させられる。そして搬入出口25及び開閉扉51が閉じられた状態で、被処理体Wを冷却液として油が貯留された油槽52に浸漬させることで、油焼入れ処理が行われる。焼入れ処理終了後、開閉扉51が開放され、被処理体Wは焼入れ処理部4から搬出される。以上のようにして、熱処理設備1における被処理体Wに対する一連の処理が終了する。
When the temperature lowering process in the descending
以上説明した被処理体Wに対する連続浸炭処理において、熱処理炉3では複数の被処理体Wの処理を並行して行うことから、通過口31、32の開閉は繰り返し行われる。上述したように、予熱室11、浸炭室12、降温室13の内部はそれぞれ異なる雰囲気とされており、各処理を効率的に行うためには、各処理室間における雰囲気干渉をできる限り避ける、あるいは、抑制する必要がある。
In the continuous carburizing process for the object to be processed W described above, since the
この点、本実施の形態で説明した熱処理炉3によれば、図2〜5に示したように、仕切扉37、38を、連結部材88、位置調整機構90、支持部材92を介して昇降機構98に連結させる構成としている。そして、通過口31、32を閉塞する際には、仕切扉37の下耳部103を下部保持溝71aに保持させ、側耳部104を側部保持溝71bに保持させることで、隙間なく通過口31、32を十分に閉塞させるような構造としている。
In this regard, according to the
一方で、仕切扉37、38によって通過口31、32が閉じられている場合において、互いに隣り合う処理室(例えば予熱室11と浸炭室12)の内部温度が異なること、あるいは、収納部73内部(収納室82)と炉体10内部との温度差により、仕切扉37、38が熱膨張し変形等が生じ、通過口31、32に隙間ができ、十分に閉塞されない場合がある。特に、上述した位置調整機構90がない場合、閉塞時の仕切扉37、38との上部(即ち、収納部73の下部)に配置された断熱部材85と連結部材88(連結ヘッド88b)との間などに隙間が発生する。このような場合に、本実施の形態にかかる熱処理炉3では、仕切扉37、38を支持する構成として位置調整機構90を設けており、仕切扉37、38が熱膨張等しても、連結ヘッド88bが位置調整機構90の内部の所定の範囲だけ可動するため、仕切扉37、38の変形が吸収され、通過口31、32に隙間ができることにより十分な閉塞が実現できないといった不具合を回避することができる。更には、連結ヘッド88bと位置調整機構90は、仕切扉37、38が閉じた状態において両者の接触面積が小さくなるため、連結部材88から炉体10外への放熱が抑制される。
On the other hand, when the
即ち、本実施の形態にかかる熱処理炉3においては、各処理室の温度差等による仕切扉37、38の変形を回避・吸収することで通過口31、32を常に閉塞させ、各処理室それぞれの雰囲気制御を独立して効率的に行うことができる。これにより、各処理室を精度良く所定の処理条件雰囲気に維持することが可能となり、各処理の効率向上や、処理時間の短縮等を図ることができる。加えて、閉塞が十分に行われるため、各処理室に供給された処理ガス(エンリッチガス、変成ガス等)を有効に利用し、エネルギー効率の向上が図られる。
That is, in the
また、図2に示すように、本実施の形態にかかる熱処理炉3では、収納部73(収納部筐体81)と炉体10上面との間に断熱部材85を設けた構成とし、更に、収納部73の内部(即ち、収納室82内部空間)において、位置調整機構90と断熱部材85との間にシール部材86を設けた構成としている。そのため、従来の例えば3層構造の炉体を備えた熱処理炉(特許文献2参照)に比べ、熱処理炉3内部(即ち、各処理室内部)と収納部73の断熱性が向上し、更に、収納室82内への炉体内部の雰囲気の漏出が抑えられ、収納室82の内部温度の上昇も抑えられる。即ち、熱処理炉3内部からの放熱量を従来に比べ低減し、熱処理設備1の熱効率を向上させることができる。なお、熱処理炉3内部から収納部73への放熱量が大幅に低減される点については後述する実施例においても説明する。
In addition, as shown in FIG. 2, the
以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although an example of embodiment of this invention was demonstrated, this invention is not limited to the form of illustration. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.
例えば、上記実施の形態では、熱処理設備1として連続ガス浸炭設備を例示して説明し、被処理体Wとしては鋼材を例示している。具体的には、熱処理炉3は予熱室11、浸炭室12、降温室13を備えた構成であるとして説明している。しかしながら、本発明の構成はかかる形態に限定されるものではなく、窒化炉、焼鈍炉、焼結炉など様々な熱処理を行う熱処理炉、雰囲気熱処理設備に適用することができる。
For example, in the said embodiment, the continuous gas carburizing equipment is illustrated and demonstrated as the
また、上記実施の形態に示したように、連結部材88と位置調整機構90を用いると、炉体10内で熱せられた連結部材88の熱が支持部材92や昇降機構98に伝熱されにくいため、昇降機構98としてジップチェーンリフタ(登録商標、株式会社椿本チエイン)等の耐熱性の比較的低いものを用いることができる。その場合、ボールネジ等を用いた場合に比べ、昇降機構98の高さを大幅に小さくすることができ、天井の低い空間でも設置可能な熱処理設備1が実現される。
Further, as shown in the above embodiment, when the connecting
また、上記実施の形態に記載した位置調整機構90と支持部材92の構成において、更に断熱性を高めるために、例えば3層構造の断熱材を介して天板91と支持部材92を連結させるといった構造も考えられる。断熱材としては、例えばマイクロサーム(日本マイクロサーム社製)が用いられる。
Further, in the configuration of the
図6は、3層構造の断熱材110(110a〜110c)を施工した位置調整機構90、天板91、支持部材92の概略拡大図である。図6に示す本変形例では、天板91は2枚の天板91a、91bから構成され、これら天板91a、91bに挟まれて3層の断熱材110がボルト112によって固定されている。断熱材本変形例によれば、処理中に高温となる熱処理炉3内の熱が、従来設備に比べて支持部材92、収納室82に伝達されにくくなり、収納部73の温度上昇を抑え、炉外に熱処理炉3内の熱が放熱されるのを抑制することができる。
FIG. 6 is a schematic enlarged view of the
なお、上記実施の形態及びその変形例の説明に際し、本明細書中で用いた仕切扉37、38による各処理室間の閉塞とは、必ずしも厳密な密閉状態を指すものではなく、例えばガス雰囲気炉として各処理室間で十分に雰囲気が遮断されていれば足りる。
In the description of the above-described embodiment and its modifications, the blockage between the processing chambers by the
上記説明した本実施の形態やその変形例にかかる熱処理炉において、炉体内から仕切扉の収納部への放熱がどの程度低減されたかを確認するため、本発明者らは、従来の熱処理炉と本発明にかかる熱処理炉において、仕切扉の収納部内に位置する支持部材、収納室の内部空間、収納部表面の3箇所の温度をそれぞれ測定した。なお、従来の熱処理炉としては特許文献2に記載の構造を有する炉を用い、本発明にかかる熱処理炉としては上記変形例で説明した3層の断熱材を位置調整機構の上部に設けた構造を用いて測定を行った。また、測定を行う場所は、予熱室と浸炭室の間に設けられた仕切扉の収納部とし、測定は実際に被処理体に対して熱処理を実施している状態で行った。 In the heat treatment furnace according to the present embodiment described above and its modifications, in order to confirm how much the heat radiation from the furnace body to the storage part of the partition door has been reduced, the present inventors have compared with a conventional heat treatment furnace. In the heat treatment furnace according to the present invention, three temperatures of the support member located in the storage part of the partition door, the internal space of the storage room, and the surface of the storage part were measured. As a conventional heat treatment furnace, a furnace having the structure described in Patent Document 2 is used, and as the heat treatment furnace according to the present invention, the three-layer heat insulating material described in the above modification is provided above the position adjusting mechanism. Measurement was performed using Moreover, the place which performs a measurement was a storage part of a partition door provided between the preheating chamber and the carburizing chamber, and the measurement was performed in a state where the heat treatment was actually performed on the workpiece.
図7は、支持部材での温度、収納室の内部空間での温度、収納部表面での温度をそれぞれ測定した結果を示すグラフであり、比較例が従来の熱処理炉での測定結果を示し、実施例が本発明にかかる熱処理炉での測定結果を示している。 FIG. 7 is a graph showing the results of measuring the temperature at the support member, the temperature at the interior space of the storage chamber, and the temperature at the surface of the storage section, and the comparative example shows the measurement results in a conventional heat treatment furnace, The Example has shown the measurement result in the heat processing furnace concerning this invention.
図7に示すように、比較例の測定結果に比べ、実施例の測定結果は、支持部材で約294.5℃、収納室の内部空間で約257.6℃、収納部表面で約25℃、それぞれ低い温度となった。これは、従来の熱処理炉の構成に比べ、本発明にかかる熱処理炉の構成の方が、炉体外部に位置する収納部への放熱が少ないことを示しており、特に収納部内部に位置する支持部材や収納室内部空間では温度の違いが顕著である。即ち、図7に示す結果から、本発明にかかる熱処理炉においては、通過口や仕切扉が設けられた箇所での炉内からの放熱量が低減され、熱効率の向上が図られることが分かった。 As shown in FIG. 7, compared with the measurement result of the comparative example, the measurement result of the example is about 294.5 ° C. for the support member, about 257.6 ° C. for the internal space of the storage chamber, and about 25 ° C. for the surface of the storage section. , Each became a low temperature. This indicates that the heat treatment furnace according to the present invention has less heat radiation to the storage part located outside the furnace body than the conventional heat treatment furnace structure, and is particularly located inside the storage part. The temperature difference is significant in the support member and the storage room interior space. That is, from the results shown in FIG. 7, it was found that in the heat treatment furnace according to the present invention, the amount of heat released from the furnace at the place where the passage opening and the partition door were provided was reduced, and the thermal efficiency was improved. .
本発明は、例えば自動車用部品等の鋼材である被処理体を熱処理する熱処理炉に適用できる。 The present invention can be applied to a heat treatment furnace that heat-treats an object to be processed, which is a steel material such as automobile parts.
1…熱処理設備
3…熱処理炉
4…焼入れ処理部
10…炉体
11…予熱室
12…浸炭室
13…降温室
27、28…仕切壁
31、32…通過口
37、38…仕切扉
40…ローラコンベア
71…保持溝
72…挿入出口
73…収納部
82…収納室
85…断熱部材
86…シール部材
88…連結部材
88a…連結シャフト
88b…連結ヘッド
90…位置調整機構
92…支持部材
98…昇降機構
D…搬送方向
W…被処理体
DESCRIPTION OF
Claims (8)
炉体の内部に備えた仕切壁に、前記被処理体を通過させる通過口を設け、
前記通過口を開閉する仕切扉と、
前記通過口の開口時に前記仕切扉を収納する収納部と、
前記仕切扉を昇降させる昇降機構と、を備え、
前記仕切扉に固着された連結部材と、前記連結部材を所定の範囲だけ可動するように保持する位置調整機構と、前記位置調整機構を支持する支持部材と、を介して前記仕切扉は前記昇降機構に支持される、熱処理炉。 A heat treatment furnace for heat-treating a workpiece,
A partition wall provided in the furnace body is provided with a passage port through which the object to be processed passes,
A partition door for opening and closing the passage opening;
A storage section for storing the partition door when the passage opening is opened;
An elevating mechanism for elevating and lowering the partition door,
The partition door is moved up and down via a connecting member fixed to the partition door, a position adjusting mechanism that holds the connecting member so as to move within a predetermined range, and a support member that supports the position adjusting mechanism. Heat treatment furnace supported by the mechanism.
前記予熱処理後の被処理体に対して浸炭処理及び拡散処理を行う浸炭室と、
前記浸炭処理及び拡散処理後の被処理体に対して降温処理を行う降温室と、を備え、
前記予熱室と前記浸炭室との間及び前記浸炭室と前記降温室との間に前記通過口を設けた、請求項1〜7のいずれかに記載の熱処理炉。 A preheating chamber for preheating the object to be treated;
A carburizing chamber for performing a carburizing process and a diffusion process on the object to be processed after the pre-heat treatment;
A temperature-decreasing greenhouse that performs a temperature-decreasing process on the object to be processed after the carburizing process and the diffusion process,
The heat treatment furnace according to any one of claims 1 to 7, wherein the passage is provided between the preheating chamber and the carburizing chamber and between the carburizing chamber and the descending chamber.
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