JP2019014961A - 熱処理炉 - Google Patents

Abstract

【課題】エアーにより浮遊されつつ水平に搬送される金属薄板に対する冷却効率を高め、且つ多様な冷却速度の選択が容易に行える熱処理炉を提供する。【解決手段】金属薄板２０をエアー２１により浮遊し且つ水平方向に搬送させつつ冷却する冷却帯を含む熱処理炉１であって、フロアに平行な上記金属薄板２０のパスラインＰＬに沿って、該パスラインＰＬの下側および上側に、複数のエアー噴射ノズル６と、複数のミストスプレーノズル８とを、側面視で上記パスラインＰＬに対し直交状となるように隣接して配置した熱処理室１ｂを含む、熱処理炉１。【選択図】 図５

Description

本発明は、金属薄板をエアーによって浮遊させつつ、加熱、熱処理、および冷却を連続して施す連続式の熱処理炉（通称、フローティング炉）に関する。

例えば、連続運転される熱処理炉に収容され、水平方向に沿って進行する被熱処理金属材を冷却するに際し、該金属材を支持するローラ同士間における軌道を測定装置によって測定し、その測定結果に基づいて得られた軌道が、上記金属材を冷却するために噴射される冷却剤（空気、不活性ガス、液体、または気体と液体の混合物）の搬送装置の間を進むようにしてなる、熱処理炉における金属材の制御方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、空気によって金属薄板を浮遊させつつ、加熱された前記金属薄板を空気など冷媒の噴射によって冷却するフローティング方式の熱処理炉では、前記空気などの冷媒の最適な噴射条件などについて、種々の検討が成されてきた。
しかし、例えば、空気のみ（１種類の冷媒）の噴射によって金属薄板の冷却速度を高めることには、該空気の圧力などによる限界があった。そのため、金属薄板を冷却する冷媒の噴射速度を高めたり、前記冷媒の噴射距離を一層短くすることなどが求められている。しかしながら、前記のような技術的課題について、これまでのところ、有効な提案が成されていなかった。

特表２００９−５３８９８７号公報（第１〜１１頁、図１）

本発明は、背景技術で説明した問題点を解決し、エアーにより浮遊されつつ水平方向に沿って搬送される熱処理中または熱処理後の金属薄板に対する冷却効率を高め、且つ多様な冷却速度の選択が容易に行える熱処理炉を提供する、ことを課題とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明は、前記課題を解決するため、エアーにより浮遊させつつ水平方向に沿って搬送される金属薄板に対し、エアー噴射ノズルによるエアーの噴射に加え、更にミストスプレーノズルによるミストの噴射、あるいは、水滴噴射ノズルによる多数の水滴の噴射を可能とする、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の熱処理炉（請求項１）は、金属薄板を浮遊させつつ加熱室、熱処理室、および冷却室を連続して搬送しつつ熱処理を施すための熱処理炉であって、少なくとも、上記熱処理室におけるフロアに平行な上記金属薄板のパスラインに沿って、該パスラインの下側および上側に、複数のエアー噴射ノズルおよび複数のミストスプレーノズル、あるいは、複数のエアー噴射ノズルおよび複数の水滴噴射ノズルを、側面視で上記パスラインに対して直交状あるいは斜交状となるように配置してなる、ことを特徴とする。

前記のような熱処理炉によれば、以下の効果（１）が得られる。
（１）前記金属薄板のパスラインに沿って、該パスラインの下側および上側に、複数のエアー噴射ノズルおよび複数のミストスプレーノズル、あるいは、複数のエアー噴射ノズルおよび複数の水滴噴射ノズルを、側面視で上記パスラインに対し直交状あるいは斜交状となるように配置している。その結果、上記金属薄板の両面を、噴射される高圧のエアーとミストとの併用、あるいは高圧のエアーと水滴との併用によって、前記金属薄板をその板厚や搬送速度に応じて、効率良く冷却でき、冷却速度を高められ、且つ冷却時間を短縮することが可能となる。

尚、前記金属薄板は、例えば、圧延加工された鋼板やアルミニウム合金板などで、且つ厚みが主に数ｍｍ（例えば、３ｍｍ）以下のものを指す。
また、前記熱処理炉は、加熱室、熱処理室、および冷却室を直線状に併設したもので、パスラインに沿って金属薄板を連続的に加熱、熱処理、および冷却を順次施せる連続式の熱処理炉である。
更に、前記加熱室内には、金属薄板を加熱する高温エアーを噴射するエアー噴射ノズルが配置され、前記冷却室内には、冷却用の前記エアー噴射ノズル、ミストスプレーノズル、および水滴噴射ノズルの少なくとも１種類が配置される。
また、前記複数のエアー噴射ノズルは、平面視または底面視で格子状あるいは千鳥状のパターンの位置ごとに個々のエアー噴射ノズルが配置されている。
また、本発明において、ミストとは、直径が１００μｍ未満である微細な水滴粒を指し、水滴とは、直径が１００μｍ以上の水滴粒を指している。
加えて、前記パスラインの下側と上側とに交互に配置される前記複数のエアー噴射ノズルと、複数のミストスプレーノズルあるいは水滴噴射ノズルとの組同士の間には、前記金属薄板をその下面側から浮遊させる複数組のエアーパッドなどが配置されている。

また、本発明には、前記ミストスプレーノズルまたは水滴噴射ノズルは、前記エアー噴射ノズルごとに隣接し且つ互いに並列状にして配置されている、熱処理炉（請求項２）に含まれる。
これによれば、前記ミストスプレーノズルから噴射されたミスト、あるいは、前記水滴噴射ノズルから噴射された多数の水滴を、隣接するエアー噴射ノズルから噴射された高速度のエアーの流れに載せて、前記金属薄板の両面に対し確実に噴射できる。従って、前記効果（１）を一層確実に得ることができる。
尚、前記「隣接」とは、前記エアー噴射ノズルとミストスプレーノズルとの間隔、あるいは、前記エアー噴射ノズルと水滴噴射ノズルとの間隔が、例えば、これらのノズルの何れか一方の外径と同じか、このの外径未満であることを指す。
また、前記ミストスプレーノズルまたは水滴噴射ノズルは、１個のエアー噴射ノズルに対し、１個ないし複数個（２〜４個の何れか）が隣接して配置される。

更に、本発明には、前記ミストスプレーノズルまたは水滴噴射ノズルは、少なくとも該ミストスプレーノズルまたは水滴噴射ノズルの先端部がこれら何れかのノズルに隣接して配置された前記エアー噴射ノズル側に傾斜している、熱処理炉（請求項３）に含まれる。
これによれば、前記ミストスプレーノズルから噴射されたミスト、あるいは水滴噴射ノズルから噴射された多数の水滴を、該ノズルごとに隣接して配置されたエアー噴射ノズルの噴射口側に正確に送給できるため、該エアー噴射ノズルから噴射された高速度のエアーの流れに確実に載せて、前記金属薄板の両面に対しより確実に噴射できる。従って、前記効果（１）を一層顕著に得ることができる。
尚、前記「傾斜」とは、前記ミストスプレーノズルまたは水滴噴射ノズルの本体、あるいは、少なくも先端部が、前記エアー噴射ノズルの軸方向に対し、１度以上〜４５度以下（望ましくは、１度〜３０度、より望ましくは、１度〜１５度）の範囲で傾くことを指している。

また、本発明には、前記複数のエアー噴射ノズルと複数のミストスプレーノズル、あるいは、複数のエアー噴射ノズルと複数の水滴噴射ノズルは、前記パスラインに沿って該パスラインの下側と上側とに交互に配置されている、熱処理炉（請求項４）に含まれる。
これによれば、前記効果（１）に加えて、更に以下の効果（２）が得られる。
（２）前記金属薄板を側面視において前記パスラインに沿って、連続状の緩い波形状にして浮遊させつつ搬送できるので、上記金属薄板の両面を損傷することなく、比較的均一で且つムラなく冷却することが可能となる。
尚、前記パスラインの下側と上側とに交互に配置される前記複数のエアー噴射ノズルおよび複数のミストスプレーノズルの組同士間、あるいは、複数のエアー噴射ノズルおよび複数の水滴噴射ノズルの組同士の間には、前記金属薄板をその下面側と上面側との双方から浮遊させるエアーパッドなどが配置されている。

加えて、本発明には、前記加熱室と熱処理室との境界付近、および前記熱処理室と冷却室との境界付近の少なくとも一方には、前記パスラインの下側に前記金属薄板を下側から支持するローラが配置されている、熱処理炉（請求項５）に含まれる。
これによれば、前記効果（１）、（２）に加えて、更に以下の効果（３）、（４）が得られる。
（３）前記金属薄板を浮遊させるエアーの圧力が不意に低下したり、該エアーが急に停止した場合、該金属薄板が熱処理室内で垂れ下がって、下面用の前記エアー噴射ノズルなどや後述する凸部に接触して傷付く事態を防止することができる。
（４）前記ミストスプレーノズルから噴射されたミストを、該ノズルごとに隣接して配置された前記エアー噴射ノズルから噴射されたエアーの流れに載せて、前記金属薄板の両面に対して噴射する際に、該金属薄板を浮遊させるエアーパッドからのエアーが干渉するような場合において、当該金属薄板を浮遊させるエアーの供給を停止しても、前記ローラにより係る金属薄板を下側から支持できる。従って、前記金属薄板を傷付けることなく、確実に冷却することが可能となる。

尚、前記ローラの周面には、前記金属薄板の表面を傷付けない弾性と耐熱性との双方を備えた合成ゴムあるいは合成樹脂のシートが巻き付けられている。
また、上記ローラの内部には、該ローラ自体の昇温を防ぐ冷却水などの冷媒を内蔵するための中空部を設ける構造を用いることが望ましい。
更に、上記ローラの支持部分は、その周面の高さを調整可能とする支持機構を併有していることが推奨される。

（Ａ）は本発明の熱処理炉の概略を示す側面図、（Ｂ）は該熱処理炉内の熱処理室付近の概略を示す垂直断面図、（Ｃ）は前記熱処理室と冷却室との境界付近に設置したローラ付近を示す前記（Ｂ）中の部分拡大図。 （Ａ）は上記熱処理炉の熱処理室を示す垂直断面図、（Ｂ）は該熱処理室の斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）中の下側ダクトの領域Ｃを示す部分平面図。 図２（Ａ）中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った垂直断面図。 （Ａ）は１個のエアー噴射ノズルの付近を示す部分平面図、（Ｂ）は該エアー噴射ノズルの付近を示す垂直断面図、（Ｃ）は異なる形態のミストスプレーノズルを有する上記（Ｂ）と同様な垂直断面図。 前記熱処理室における作用を示す図２（Ａ）と同様な垂直断面図。 （Ａ）は１個のエアー噴射ノズルの付近を示す異なる形態の部分平面図、（Ｂ）は該エアー噴射ノズルの付近を示す垂直断面図。 （Ａ）は１個のエアー噴射ノズルの付近を示す更に異なる形態の部分平面図、（Ｂ）は該エアー噴射ノズルの付近を示す垂直断面図。 （Ａ）は１個のエアー噴射ノズルの付近を示す別異な形態の部分平面図、（Ｂ）は該エアー噴射ノズルの付近を示す垂直断面図。 （Ａ）は異なる形態の熱処理室を示す垂直断面図、（Ｂ１），（Ｂ２）は該熱処理室おける異なる形態の水滴噴射ノズル付近ごとを示す垂直断面図、（Ｃ）は上記（Ａ）中の下側のダクトにおける図２（Ｃ）と同様の部分平面図、(Ｄ)は更に異なる形態のエアー噴射ノズル付近を示す前記同様の部分平面図。

以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
本発明の熱処理炉１は、図１（Ａ）に示すように、水平方向に沿って加熱室１ａ、熱処理室１ｂ、および冷却室１ｃを直線状に配置し、同図中の矢印で示すように、これらの室内を金属薄板２０を後述するエアーにより浮遊させつつ、図示で左側から右側に向かって連続して搬送可能としている。
上記加熱室１ａでは、金属薄板２０を常温から所要の温度帯に加熱し、上記熱処理室１ｂでは、加熱された前記金属薄板２０を例えば急冷して焼き入れを施し、上記冷却室１ｃでは、熱処理後の前記金属薄板２０が常温付近まで冷却される。
より具体的には、図１（Ｂ）の熱処理室１ｂ付近の垂直断面図で示すように、水平方向に沿った上下一対のダクト２ａ，２ｂにおける長手方向に沿って交互に配置された複数の凸部３と複数の水平面４との間を、前記エアーによる浮遊圧力を受けた金属薄板２０が、側面視で波形状（例えば、サインカーブ形状）を描くようにして、図示で左側から右側に向かって、連続して搬送される。
尚、上記金属薄板２０には、例えば、アルミニウム合金からなり、板厚が３ｍｍ以下に圧延加工されたものが例示される。

また、図１（Ｂ）中の一点鎖線で示すように、前記熱処理室１ｂと加熱室１ａとの境界付近と、前記熱処理室１ｂと冷気約室１ｃとの境界付近とには、前述した浮遊用のエアーが不用意に停止した際、あるいは、前記金属薄板２０を浮遊させるエアーがミスト（２２）を該金属薄板２０に付着させないように干渉する場合において上記浮遊用のエアーを止める際に、金属薄板２０をその下面側から支持するローラ１７が下側のダクト２ｂの水平面４上に個別に設置されている。
上記ローラ１７は、図１（Ｃ）で例示するように、下側のダクト２ｂの水平面４上に立設した図示で前後一対の支持脚１８と、該支持脚１８の上端側に設けた縦向きの長孔１９をと介して、上下方向に沿って昇降可能に取り付けられている。該ローラ１７は、少なくともその円周面に弾性を有する合成ゴムまたは合成樹脂のシートが巻き付けられている。前記合成樹脂には、耐熱性に優れたポリイミド（ＰＩ）が推奨される。更に、加熱室１ａとの境界付近に設置するローラ１７の内部には、例えば、冷却水を充填できる中空部を形成しておくことが望ましい。
尚、前記図１（Ｂ）中の一点鎖線で示す加熱室１ａと熱処理室１ｂとの境界、および熱処理室１ｂと冷気約室１ｃとの境界では、前記ダクト２ａ，２ｂは、それらの内部が遮断されている。また、図１（Ｂ）中の符号１０（１１，１２）で示すエアーパッドの詳細については、後述する。

図２（Ａ）は、前記熱処理室１ｂの主要部を示す垂直断面図、図２（Ｂ）は、該熱処理室１ｂの一部を示す斜視図、図２（Ｃ）は、前記（Ｂ）中で下側のダクト２ｂの領域Ｃを示す部分平面図、図３は、図２（Ａ）中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った垂直断面図である。
上記熱処理室１ｂは、図２（Ａ）〜（Ｃ），図３に示すように、図示しないフロアと平行である水平な金属薄板２０のパスラインＰＬの上方および下方に沿って互いに離れて配置された上下一対のダクト２ａ，２ｂと、該ダクト２ａ，２ｂの両側面同士間を接続する左右一対の側壁５とによって構成されている。
上側のダクト２ａと下側のダクト２ｂとは、垂直断面の外形が長方形（矩形）状を呈し、それぞれの中空部内には、図３に示すように、個別の給気管１５から高圧化された高圧のエア２１が供給されている。

前記上側のダクト２ａおよび下側のダクト２ｂは、互いに対向する複数の水平面４と、該水平面４同士の間に挟まれた断面が逆台形状あるいは台形状の凸部３と、をパスラインＰＬに沿って交互に有していると共に、図２（Ａ）に示すように、上下の凸部３は、前記パスラインＰＬに沿って、交互に配置されている。
図２（Ｂ），（Ｃ）で例示するように、前記ダクト２ａ，２ｂの水平面４ごとには、平面視で複数のエアー噴射ノズル（以下、単にエアーノズルと称する）６が、千鳥状にして垂設され、該エアーノズル６ごとにおける前記パスラインＰＬと直交する方向に隣接して左右一対のミストスプレーノズル（以下、単にミストノズルと称する）８が垂設されている。
尚、上記複数のエアーノズル６は、平面視で格子状に垂設されていても良い。

また、前記凸部３の頂面あるいは底面には、図２（Ｃ）で例示するように、エアーパッド１０が形成されている。該エアーパッド１０は、前記パスラインＰＬと長手方向が直交する一対のスリット孔１１と、これらの間に配設された多数の丸孔１２とによって構成され、前記金属薄板２０をエアー２１により浮遊させると共に、該金属薄板２０の前記パスラインＰＬに沿った搬送を容易にしている。
図４（Ａ）に示すように、前記下側のダクト２ｂにおける水平面４から、前記前記パスラインＰＬに対して、直交するように立設した１個のエアーノズル６は、前記パスラインＰＬに直交する方向のほか、該パスラインＰＬと平行な方向に沿っても、一対のミストノズル８を上記エアーノズル６を挟むように隣接し且つ互いに並列に立設しても良い。個々のミストノズル８と上記エアーノズル６との間隙は、該エアーノズル６の外径以下となるように、互いに隣接させている。

前記一対のミストノズル８は、図３，図４（Ｂ）で例示するように、前記ダクト２ａ，２ｂに沿ったヘッダーパイプ１４から、前記ダクト２ａ，２ｂの中空部内に、前記パスラインＰＬに直交する方向に沿って分岐して配管された複数のミスト供給管１３ごとから、上記ダクト２ａ，２ｂの水平面４を貫通して垂直に立設されている。該ミストノズル８は、円錐形状の先端部９を有している。
図４（Ｂ）で例示するように、一対のミストノズル８から噴霧状にスプレーされたミスト（多数の微細な水滴粒子群）２２は、隣接するエアーノズル６から噴射された高圧のエアー２１の流れに巻き込まれつつ、前記パスラインＰＬに沿って搬送されている金属薄板２０の下側面に噴射される。

一方、図４（Ｃ）に示すように、１個のエアーノズル６に隣接して互いに対称に立設した一対のミストノズル８ａは、それぞれの先端部９ａを上記エアーノズル６側に対称に傾斜させた形態としても良い。図示の形態では、各ミストノズル８ａの先端部９ａをエアーノズル６側に約２０度傾斜させているが、かかる傾斜角度は、１度から４５度の範囲内から適宜選択される。
上記一対のミストノズル８ａの先端部９ａを上記エアーノズル６側に対称に傾斜させた形態では、一対のミストノズル８ａから噴霧状にスプレーされた各ミスト２２を、隣接するエアーノズル６から噴射された高圧のエアー２１の流れに一層確実に載せつつ、前記金属薄板２０の下側面に対して噴射することができる。

図５に示すように、前記熱処理室１ｂ内において焼き入れされた長尺な前記金属薄板２０は、上側および下側のダクト２ａ，２ｂ間を、水平なパスラインＰＬに沿って、前記凸部３ごとのエアーパッド１０から吹き出される高圧エアー２１によって浮遊されつつ、図示の左側から右側に向かって搬送されている。尚、上記金属薄板２０は、パスラインＰＬの下流側（図５の右側）で図示しない巻き取りロールに引っ張られつつ、該ロールの周面上にコイル形状に巻き取られている。
上記の状態下において、温度が数１００℃である上記金属薄板２０は、前記パスラインＰＬに沿って、緩やかな波形状を呈すると共に、図５中の垂直方向の矢印で示すように、前記ダクト２ａ，２ｂの水平面４ごとに垂設された多数（複数）のエアーノズル６と、該エアーノズル６ごとに隣接して水平面４に垂設された多数（複数）のミストノズル８とから、常温付近の高圧エアー２１と常温付近のミスト２２とを連続して、該金属薄板２０の両面全体に吹き付けられる。

その結果、前記金属薄板２０は、その両面を噴射される高圧のエアー２１とミスト２２との相乗作用によって、高い冷却速度で効率良く常温付近に冷却されると共に、かかる冷却過程に要する冷却時間も短縮される。更に、前記ミストノズル８ごとからスプレーされたミスト２２を、隣接する前記エアノズル６から噴射された高速度のエアー２１の流れに載せて、上記金属薄板２０の両面に対して噴射することができる。
しかも、前記金属薄板２０を側面視で前記パスラインＰＬに沿って、連続状の緩い波形状にして浮遊させつつ搬送できるので、当該金属薄板２０を損傷させずに、その両面を比較的均一で且つムラなく比較的短時間で冷却することができる。
尚、前記冷却室１ｃ内の前記ダクト２ａ，２ｂにも、前記エアーノズル６とミストノズル８とが熱処理室１ｂ内と同様のパターンにして配置されている。
また、前記加熱室１ａの前記ダクト２ａ，２ｂには、高温のエアー２１を噴射するためのエアーノズル６が適宜のパターンによって配置されている。
従って、前記熱処理室１ｂを含む前記熱処理炉１によれば、前記効果（１）〜（４）を確実に奏することが可能となる。

尚、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、１個の垂直なエアーノズル６に対し、前記パスラインＰＬに沿っているか、あるいは、該パスラインＰＬと直交する方向に沿って、１個のミストノズル８を垂設した形態としても良い。この形態でも、前記先端部９ａがエアーノズル６側に傾斜したミストノズル８ａを用いも良い。
また、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、１個の垂直なエアーノズル６に対し、前記パスラインＰＬに沿った方向と、該パスラインＰＬと直交する方向に沿っ方向に、２個ずつ合計４個のミストノズル８を点対称に垂設した形態としても良い。
かかる形態でも、４個のミストノズル８の全てを先端部９ａが上記エアーノズル６側に傾斜したミストノズル８ａとしても良い。あるいは、上記４個のミストノズル８（８ａ）のうち、何れか１個を省略した３個のミストノズル８（８ａ）を隣接して垂設した形態としても良い。更には、３個のミストノズル８（８ａ）を、平面視で上記エアーノズル６を重心とする正三角形の各角に配設しても良い。

更に、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、前記パスラインＰＬおよびダクト２ｂ（２ａ）の水平面４に直交する仮想の垂直線に対し、該パスラインＰＬの下流側に約１０〜２０度の範囲内で本体が傾斜する１個のエアーノズル６ａを配設し、該エアーノズル６ａに隣接して、上記同様の範囲内で本体が傾斜した１個〜４個の何れかであるミストノズル８ｂを、前記同様に配設した形態としても良い。
あるいは、前記金属薄板２０の冷却速度などの熱処理条件に応じて、上記１個のエアーノズル６ａと、１個〜４個のミストノズル８ｂとを、それぞれ前記パスラインＰＬの上流側に約１０〜２０度の範囲で適宜傾斜させた形態としても良い。
尚、上記各ミストノズル８ｂの傾斜角度を、エアーノズル６ａの傾斜角度よりも大きくした形態としても良い。

図９（Ａ）は、前記熱処理炉１における異なる形態の熱処理室１ｂの要部を示す垂直断面図、図９（Ｃ）は、その下側のダクト２ｂの部分平面図である。
上記熱処理室１ｂは、図９（Ａ），（Ｃ）に示すように、前記同様のエアーパッド１０を有する凸部３と、前記エアーノズル６および１個、一対（２個）〜４個の前記ミストノズル８からなる複数組を設けた水平面４と、を有する上側および下側のダクト２ａ，２ｂと、これらの両側面間を接続する前記一対の側壁５と、を備えている。更に、該熱処理室１ｂは、上記ダクト２ａ，２ｂの水平面４において、前記パスラインＰＬと直交する方向に沿って、該パスラインＰＬの上側および下側に複数ずつの水滴噴射ノズル（以下、単に水滴ノズルと称する）７を、互いに間隔を置いた複数列にして配設している。
上記水滴ノズル７は、水滴粒の直径が１００μｍ以上である多数の水滴を連続して噴射する。尚、前記水滴粒の直径における上限値は、約１ｍｍである。

図９（Ａ），（Ｂ１）に示すように、前記ダクト２ａ，２ｂの水平面４には、前記パスラインＰＬに沿って配置された前記エアーノズル６とミストノズル８との組同士の間に、上記パスラインＰＬと直交する方向に沿って、垂直断面が長方形（矩形）状である複数の凹溝４ａが上記パスラインＰＬと直交するように形成されている。該凹溝４ａごとの天井面あるいは底面付近には、前記同様に配管された給水管１６が水平方向に沿って配設され、該給水管１６から下向きあるいは上向きである複数個ずつの水滴ノズル７が立設されている。
尚、上記エアーノズル６に替えて、前記エアーノズル６ａを用いたり、上記ミストノズル８に替えて、前記ミストノズル８ａ，８ｂの何れかを用いても良い。

更に、図９（Ｂ２）に示すように、垂直断面が長方形の前記凹溝４ａに替えて、開口部が仮想の垂直線に対して、前記パスラインＰＬの下流側に約５度〜２５度の範囲で傾斜した垂直断面が縦に細長い平行四辺形状である複数の凹溝４ｂを形成し、該凹溝４ｂごとの天井面あるいは底面付近に配管された給水管１６から、上記同様に傾斜する複数個の水滴ノズル７ａを配設しても良い。
尚、前記金属薄板２０の冷却速度などの条件に応じて、前記凹溝４ａおよび水滴ノズル７ａを、仮想の垂直線に対して前記パスラインＰＬの下流側に約５度〜２５度の範囲で傾斜させた形態とすることも可能である。
また、垂直断面が長方形である前記凹溝４ａ内に、先端側のみ傾斜させた水滴ノズル７ｘを配設しても良い。

一方、図９（Ｄ）に示すように、前記ダクト２ａ，２ｂの水平面４において、平面視で千鳥状の配置した複数のエアーノズル６ごとに隣接して、一対ずつの水滴ノズル７を配置した形態とすることも可能である。かかる形態の場合、前記給水管１６を上記水平面４と平行に上記ダクト２ａ，２ｂの内部に配管し、該給水管１６から複数の水滴ノズル７を上記水平面４を貫通して、熱処理室１ｂ内に突設している。
尚、複数のエアーノズル６は、平面視で格子状のパターンで配置しても良い。
また、上記水滴ノズル７は、前記ミストノズル８ａのように、先端部をエアーノズル６側に傾斜した形態としたり、前記水滴ノズル７ａのように、前記パスラインＰＬに対して傾斜した姿勢の形態としても良い。
更に、上記水滴ノズル７は、前記図６（Ａ），（Ｂ）のように、１個のエアーノズル６に対し、１個の水滴ノズル７を隣接させた形態、前記図７（Ａ），（Ｂ）のように、１個のエアー噴射ノズル６に対し、４つの水滴ノズル７を平面視で点対称にして隣接させた形態、あるいは、前記図８（Ａ），（Ｂ）のように、１個の傾斜したエアーノズル６に対し、同様に傾斜した一対の水滴ノズル７ａを隣接させた形態として配置しても良い。

前記のような熱処理室１ｂでは、前記エアーノズル６（６ａ）とミストノズル８（８ａ，８ｂ）とを併用して、高圧エアー２１とミスト２２とを、前記金属薄板２０の両面に対し噴射することにより、前記効果（１），（２）が得られる。
あるいは、前記エアーノズル６（６ａ）と水滴ノズル７（７ａ）とを併用して、高圧エアー２１と多数の水滴２３とを、前記金属薄板２０の両面に対し噴射することによっても、前記効果（１），（２）が得られる。
また、上記エアーノズル６（６ａ）からの高圧エアー２１と、前記水滴ノズル７，７ａから噴射される多数の水滴２３とを併用することにより、一層冷却効率と冷却速度とを高められるので、前記効果（１）をより高めることが可能となる。

更に、前記エアーノズル６（６ａ）、ミストノズル８（８ａ，８ｂ）、および水滴ノズル７（７ａ）の３種類のノズルを併用することによって、前記金属薄板２０の冷却効率および冷却速度を著しく高めることも可能となる。
加えて、前記金属薄板２０の厚みや加熱温度に応じて、前記エアーノズル６（６ａ）とミストノズル８（８ａ，８ｂ）との併用、エアーノズル６（６ａ）と水滴ノズル７（７ａ）との併用、あるいは、エアーノズル６（６ａ）とミストノズル８（８ａ，８ｂ）と水滴ノズル７（７ａ）との３者を併用する、という３種類の冷却パターンを容易に選択して活用することも可能となる。

本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、また、前記金属薄板２０は、例えば、板厚が３ｍｍ以下である圧延鋼板、特殊鋼からなる鋼板、あるいはチタン合金板であっても良い。
また、前記ダクト２ａ，２ｂの水平面４ごとには、前記エアーノズル６，６ａとミストノズル８，８ｂとの組、あるいは、エアーノズル６，６ａと水滴ノズル７，７ａの組を、平面視で互いにほぼ等間隔にして千鳥状あるいは格子状に配設した形態としても良い。
更に、前記ミストノズル８，８ａ，８ｂにミスト２２を送給する前記ミスト供給管１３、あるいは、前記水滴噴射ノズル７，７ａに高圧水を給水する前記給水管１６は、前記ダクト２ａ，２ｂの中空部内ごとにおいて、平面視で前記パスラインＰＬと平行状あるいは斜めに交差する方向に沿って配管されていても良い。

また、前記冷却室１ｃ内にも、前記エアーノズル６，６ａ、ミストノズル８，８ａ，８ｂ、および水滴ノズル７，７ａの３種類を、前記熱処理室１ｂ内と同様に配置しても良い。
更に、前記凸部３は、垂直断面が半円形、半楕円形、あるいは半長円形の外形を有し、これらの頂面付近あるいは底面付近に前記エアーパッド１０を配置した形態としても良い。
また、前記熱処理室１ｂ内で施す熱処理には、前記焼き入れに限らず、焼き鈍しや溶体化処理なども含まれる。
加えて、前記ローラ１７は、前記加熱室１ａの入り口側、あるいは前記冷却室１ｃの出口側にも設置しても良い。

本発明によれば、エアーにより浮遊されつつ水平方向に沿って搬送される熱処理中または熱処理後の金属薄板に対する冷却効率を高め、且つ多様な冷却速度の選択が容易に行える熱処理炉を確実に提供できる。

１…………………熱処理炉
１ａ………………加熱室
１ｂ………………熱処理室
１ｃ………………冷却室
６，６ａ…………エアー噴射ノズル
７，７ａ…………水滴噴射ノズル
８，８ａ，８ｂ…ミストスプレーノズル
１７………………ローラ
２０………………金属薄板
ＰＬ………………パスライン

Claims (5)

1. 金属薄板を浮遊させつつ加熱室、熱処理室、および冷却室を連続して搬送しつつ熱処理を施すための熱処理炉であって、
   少なくとも、上記熱処理室におけるフロアに平行な上記金属薄板のパスラインに沿って、該パスラインの下側および上側に、複数のエアー噴射ノズルおよび複数のミストスプレーノズル、あるいは、複数のエアー噴射ノズルおよび複数の水滴噴射ノズルを、側面視で上記パスラインに対して直交状あるいは斜交状となるように配置してなる、
   ことを特徴とする熱処理炉。
2. 前記ミストスプレーノズルまたは水滴噴射ノズルは、前記エアー噴射ノズルごとに隣接し且つ互いに並列状にして配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の熱処理炉。
3. 前記ミストスプレーノズルまたは水滴噴射ノズルは、少なくとも該ミストスプレーノズルまたは水滴噴射ノズルの先端部がこれら何れかのノズルに隣接して配置された前記エアー噴射ノズル側に傾斜している、
   ことを特徴とする請求項２に記載の熱処理炉。
4. 前記複数のエアー噴射ノズルと複数のミストスプレーノズル、あるいは、複数のエアー噴射ノズルと複数の水滴噴射ノズルは、前記パスラインに沿って該パスラインの下側と上側とに交互に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の熱処理炉。
5. 前記加熱室と熱処理室との境界付近、および前記熱処理室と冷却室との境界付近の少なくとも一方には、前記パスラインの下側に前記金属薄板を下側から支持するローラが配置されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の熱処理炉。

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