JP2024063299A - 縦型加熱炉 - Google Patents
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Abstract
Description
図1および図2は、縦型加熱炉10の模式的な断面図である。図1では、縦型加熱炉10の高さ方向に沿った断面が示されている。なお、図1では、回転体に支持されている被搬送物Aの図示が一部省略されている。図2は、図1のII-II線に沿った炉体11の断面が示されている。図2では、被搬送物Aを支持しうる時の回転体31,32,41,42の位置は、実線で示されており、被搬送物Aを支持ない時の回転体31,32,41,42の位置は、破線で示されている。図2では、炉体11によって隠れている仕切り19の位置は、二点鎖線で示されている。図1および図2では、炉体11の断面のハッチングは省略されている。図3は、炉体11の模式図である。図3では、側壁16および仕切り19が取り外された状態の炉体11が模式的に示されている。取り外された仕切り19は、仮想的に炉体11と並べて記載されている。図3では、ヒータ25、温度センサ28、貫通孔14b,14c,15b,15c等の図示は省略されている。
炉体11は、図1に示されているように、高さ方向に沿って被搬送物Aが搬送される炉内空間12を内部に有している。炉内空間12において、被搬送物Aが搬送される搬送領域12aが設定されている。搬送領域12aは、高さ方向に沿って搬送される被搬送物Aが搬送される領域である。搬送領域12aは、高さ方向において、被搬送物Aが搬入される高さから搬出される高さに設定されている。搬送領域12aは、炉体11の幅方向(左右方向および前後方向)において炉内空間12の略中央部に設定されている。搬送領域12aは、高さ方向に直交する平面において、被搬送物Aの平面形状に対応した形状(この実施形態では、略正方形状)でありうる。
底面部13は、板状の断熱部材である。この実施形態では、底面部13は、略矩形状である。底面部13は、中央部13aと、端部13bとを有している。中央部13aは、炉体11の炉内空間12に露出する部位である。端部13bは、略正方形状の底面部13の縁に沿って形成されている。端部13bは、中央部13aと比較して厚みが薄く形成されている。底面部13の端部13bには、側壁14~17の下端が載せられる。中央部13aには、貫通孔13cが形成されている。貫通孔13cには、搬送装置20の軸34,44が挿通される。
側壁14,15は、板状の断熱部材である。側壁14,15は、底面部13から上方に延びている。図2に示されているように、側壁14および側壁15は、左右方向において互いに対向している。側壁14,15の幅方向において、側壁14,15と底面部13の幅は、略同一である。
側壁16,17(図2参照)は、板状の断熱部材である。図2に示されているように、側壁16および側壁17は、前後方向において互いに対向している。側壁16,17の幅は、底面部13の中央部13a(図1参照)の幅と略同一である。側壁16,17の高さは、側壁14,15と略同一である。側壁16,17は、底面部13の端部13b(図1参照)に載せられている。詳細な図示は省略するが、側壁16,17の周囲は、底面部13、側壁14,15および天井部18によって囲まれている。
天井部18(図1参照)は、板状の断熱部材である。図1に示されているように、天井部18は、高さ方向において底面部13と対称の形状である。天井部18は、中央部18aと、端部18bとを有している。天井部18の中央部18aと端部18bは、底面部13の中央部13aおよび端部13bと同様の形状であるので、詳細な説明は省略する。天井部18は、底面部13に支持された側壁14,15に支持されている。天井部18の端部13bは、側壁14,15の上端に支持され、天井部18の中央部18aの一部は、側壁14,15の最も上方の凸部14a2,15a2に支持されている。中央部18aには、貫通孔18cが形成されている。貫通孔18cには、搬送装置20の軸33,43が挿通される。
搬送装置20は、被搬送物Aを高さ方向に沿って搬送する装置である。搬送装置20は、被搬送物Aを炉内空間12に設定された、搬送領域12aに沿って搬送する。この実施形態では、搬送装置20は、被搬送物Aを下方から上方に向かって順次搬送することができるように構成されている。被搬送物Aを高さ方向に沿って搬送可能である限りにおいて、搬送装置20の構成は、特に限定されない。
ヒータ25は、炉体11の炉内空間12に設けられている。ヒータ25は、被搬送物Aに載せられた被処理物を加熱処理するための装置である。この実施形態では、ヒータ25は、円筒形状である。ヒータ25は、側壁14~17に形成された貫通孔14b~17bから炉体11の内部に挿通されている。ヒータ25は、炉体11内において搬送領域12aと搬送装置20を囲う位置に設けられている。ヒータ25は、炉体11の幅方向において搬送領域12aの周囲に設けられている。ヒータ25は、搬送装置20と干渉しないように、搬送装置20の可動域よりも外側に設けられている。
仕切り19は、所要の耐熱性を有する板状の断熱部材である。仕切り19は、例えば、セラミックファイバーボードから構成されうる。仕切り19は、炉体11に設けられている。仕切り19は、炉体11の側壁14~17に支持されている。この実施形態では、仕切り19は、互いに対向する一対の側壁14,15に架け渡されている。仕切り19は、側壁14,15の支持部としての凸部14a,15aの上面14u,15uに支持されている。仕切り19は、載せられている支持部14a,15aのひとつ上方の支持部14a,15aの下面14d,15dの間隙によって形成された溝に配置されている。換言すると、仕切り19は、一対の側壁14,15において、幅方向に沿って形成された溝によって支持されている。側壁14,15が対向する方向において、仕切り19の端部は、溝に挿通され、支持されている。
温度センサ28は、側壁14,15に形成された貫通孔14c,15cに挿通されている。温度センサ28は、それぞれ各加熱ゾーンZ1~Z5内の温度を検出している。特に限定されないが、各加熱ゾーンZ1~Z5には、対向する側壁14,15に挿通された2つずつの温度センサが設けられている。換言すると、各加熱ゾーンZ1~Z5では、異なる位置に温度センサ28が設けられている。各加熱ゾーンZ1~Z5において、異なる位置に設けられた複数の温度センサ28によって雰囲気温度が検出されている。これによって、各加熱ゾーンZ1~Z5の雰囲気温度の検出精度が向上しうる。
回転体31,32,41,42は、耐熱性に優れた材料によって形成されている。この実施形態では、回転体31,32,41,42は、セラミック製である。回転体31,32,41,42は、略同一形状に形成されている。回転体31,32は、上端部と下端部がそれぞれブラケット33a,34aに装着されて保持されている。回転体31,32の上端部および下端部には、高さ方向に沿った軸33,34が取り付けられている。回転体31,32の軸33,34は、ブラケット33a,34aから上方および下方にそれぞれ延びるように設けられている。回転体41,42は、上端部と下端部がそれぞれブラケット43a,44aに装着されて保持されている。回転体41,42の上端部および下端部には、高さ方向に沿った軸43,44が取り付けられている。回転体41,42の軸43,44は、ブラケット43a,44aから上方および下方にそれぞれ延びるように設けられている。回転体41,42の軸43,44は、ブラケット43a,44aに一体的に設けられていてもよい。ブラケット33a,34a,43a,44aおよび軸33,34,43,44は、所要の耐熱性と機械強度を有する金属製の部材であるとよい。
回転装置50は、回転体31,32,41,42を回転軸周りに回転させる装置である。詳細な図示は省略するが、この実施形態では、回転装置50は、回転体31,32,41,42と同数設けられている。特に限定されないが、回転装置50は、回転体31,32それぞれに接続されている2つの回転装置50aと、回転体41,42それぞれに接続されている2つの回転装置50bとを含んでいる。回転装置50aは、回転体31,32を回転軸周りに回転させる。回転装置50bは、回転体41,42を回転軸周りに回転させる。回転装置50は、炉体11の外部に設けられている。
図2に示されているように、回転装置50は、回転体31,32,41,42を回転させることによって、支持姿勢と非支持姿勢とを切り替える。支持姿勢では、回転体31,32,41,42の支持部30a,40aは、高さ方向において搬送領域12aと重なる位置に配置される。非支持姿勢では、回転体31,32,41,42の支持部30a,40aは、高さ方向において搬送領域12aと重ならない位置に配置される。
昇降装置55は、回転体を回転軸に沿って昇降させる装置である。昇降装置55は、複数の回転体31,32,41,42のうち、回転体41,42を昇降させる。昇降装置55としては、例えば、シリンダ等が用いられうる。昇降装置55は、炉体11の上部の外壁27aに設けられている。特に限定されないが、昇降装置55は、回転体41,42に接続された回転装置50aを介して回転体41,42の上方の軸43に接続されている。この実施形態では、昇降装置55は、回転体41,42、および、回転体41,42が接続された回転装置50bを昇降させる。この実施形態では、昇降装置55からは、上方に向かってロッド51が延びており、ロッド51には、回転装置50bを支持する支持板52が取り付けられている。昇降装置55は、ロッド51および支持板52を介して回転装置50bを昇降させる。
制御装置60は、回転装置50および昇降装置55を制御している。制御装置60は、例えば、マイクロコンピュータによって実現されている。制御装置60には、回転装置50によって回転体31,32,41,42を回転させる角度およびタイミングがプログラムされている。制御装置60には、昇降装置55によって回転体31,32,41,42を昇降させる高さおよびタイミングがプログラムされている。なお、この実施形態では、昇降装置55は、回転体31,32,41,42のうち、回転体41,42を昇降させる。
ステップS0(図4参照)は、初期状態でありうる。ステップS0では、回転体31,32および回転体41,42は、いずれも支持姿勢に設定されている。回転体31,32および回転体41,42の位置は、いずれも基準位置に設定されている。被搬送物Aは、回転体31,32の支持部30aによって支持されている。
ステップS1(図4参照)では、制御装置60は、昇降装置55を制御し、回転体41,42を上昇させる処理を実行する。昇降装置55は、回転体41,42を基準位置よりも高い位置に上昇させる。昇降装置55は、回転体41,42の支持部40aが被搬送物Aを支持し、かつ、被搬送物A(または被搬送物Aに載せられた被処理物)が上方の回転体31,32の支持部30aに当たらない位置まで上昇させる。ここでは、昇降装置55は、回転体31,32よりもわずかに高くなるように回転体41,42を上昇させる。これによって、被搬送物Aは、回転体41,42に支持された状態になる。このため、後の処理で回転体31,32を回転させた場合にも支持部30aが被搬送物Aの側面A2に当たりにくく、被搬送物Aのずれが生じにくくなる。
ステップS2(図4参照)では、制御装置60は、回転装置50aを制御し、回転体31,32を回転させる処理を実行する。回転装置50aは、回転体31,32を90度時計回りに回転させる。回転体31,32は、非支持姿勢に設定される。回転体41,42は、支持姿勢のままである。
ステップS3(図4参照)では、制御装置60は、昇降装置55を制御し、回転体41,42を上昇させる処理を実行する。この実施形態では、昇降装置55は、支持部30a,40aのピッチ分、回転体41,42を上昇させる。これによって、被搬送物Aを支持する回転体41,42は、上位置よりも上方に持ち上げられる。被搬送物Aは、一段上方の支持部30aよりも上方であり、かつ、後の処理で回転体31,32が回転する際にも支持部30aが被搬送物Aの側面A2に当たらない位置持ち上げられる。
ステップS4(図4参照)では、制御装置60は、回転装置50aを制御し、回転体31,32を回転させる処理を実行する。回転装置50aは、回転体31,32を90度反時計回りに回転させる。回転体31,32は、支持姿勢に設定される。これによって、回転体31,32の支持部30aは、被搬送物Aを支持する位置に配置される。回転体31,32および回転体41,42は、いずれも支持姿勢に設定される。
ステップS5(図4参照)では、制御装置60は、昇降装置55を制御し、回転体41,42を下降させる処理を実行する。昇降装置55は、回転体41,42を、回転体31,32の支持部30aが被搬送物Aを支持する位置まで下降させる。ここでは、昇降装置55は、回転体41,42を上位置まで下降させる。これによって、被搬送物Aは、回転体41,42から回転体31,32に受け渡され、回転体31,32に支持された状態になる。このため、後の処理で回転体41,42を回転させた場合にも支持部40aが被搬送物Aの側面A1に当たりにくく、被搬送物Aのずれが生じにくくなる。
ステップS6(図4参照)では、制御装置60は、回転装置50bを制御し、回転体41,42を回転させる処理を実行する。回転装置50bは、回転体41,42を90度時計回りに回転させる。回転体41,42は、非支持姿勢に設定される。回転体31,32は、支持姿勢に設定されている。
ステップS7(図4参照)では、制御装置60は、昇降装置55を制御し、回転体41,42を下降させる処理を実行する。昇降装置55は、被搬送物Aが回転体31,32に支持される位置まで回転体41,42を下降させる。昇降装置55は、回転体41,42を、後の処理で回転体41,42が回転する際にも支持部40aが被搬送物Aの側面に当たらない位置まで下降させる。ここでは、昇降装置55は、回転体41,42が基準位置よりもわずかに低くなるように、回転体41,42を下降させる。被搬送物Aは、回転体31,32に支持されているため、昇降されない。
ステップS8(図4参照)では、制御装置60は、回転装置50bを制御し、回転体41,42を回転させる処理を実行する。回転装置50bは、回転体41,42を90度反時計回りに回転させる。回転体31,32の角度および回転体41,42は、支持姿勢に設定される。
高さ方向に沿って被搬送物が搬送される炉内空間を内部に有する炉体と、
前記炉内空間に設けられたヒータと、
前記炉内空間に設定された、前記被搬送物が搬送される搬送領域において、高さ方向に沿って前記被搬送物を搬送する搬送装置と
を備え、
前記炉体には、前記炉内空間を高さ方向に沿って加熱ゾーンを仕切る、少なくとも一つの仕切りが設けられている。
前記仕切りには、高さ方向に沿って前記被搬送物および前記搬送装置が通る貫通孔が形成されている。
前記炉体は、直方体状に形成されており、かつ、少なくとも一つの着脱可能な側壁を有する。
前記炉体は、互いに対向する一対の着脱可能な側壁を有している。
前記着脱可能な側壁と隣り合う一対の側壁は、前記仕切りを支持する支持部を有しており、
前記仕切りは、前記一対の側壁の前記支持部に架け渡されている。
前記仕切りは、前記着脱可能な側壁が取り外される方向に沿って分割可能に構成されている。
前記仕切りには、高さ方向に沿って前記被搬送物および前記搬送装置が通る貫通孔が形成されており、前記貫通孔は、分割可能に構成された前記仕切りの境界に形成されている。
前記支持部は、前記一対の側壁から前記炉体の内側に向かって突出した部位である。
前記支持部は、前記一対の側壁の幅方向に沿って延びている。
前記一対の側壁は、前記支持部の上方に、前記仕切りを押さえる押さえ部を有している。
Z0 搬入ゾーン
Z1~Z5 加熱ゾーン
Z6 搬出ゾーン
10 縦型加熱炉
11 炉体
12 炉内空間
12a 搬送領域
13 底面部
14~17 側壁
14a~17a 凸部
14a,15a 支持部
14b~17b 貫通孔
14c,15c 貫通孔
18 天井部
19,19a~19f 仕切り
19g1 第1部
19g2 第2部
19h 貫通孔
19h1 第1孔部
19h2 第2孔部
20 搬送装置
25 ヒータ
27,27b,27b1 外壁
27b2 押さえ板
27b3 蓋
28 温度センサ
30a,40a 支持部
31,32,41,42 回転体
33,34,43,44 軸
50 回転装置
55 昇降装置
60 制御装置
Claims (10)
- 高さ方向に沿って被搬送物が搬送される炉内空間を内部に有する炉体と、
前記炉内空間に設けられたヒータと、
前記炉内空間に設定された、前記被搬送物が搬送される搬送領域において、高さ方向に沿って前記被搬送物を搬送する搬送装置と
を備え、
前記炉体には、前記炉内空間を高さ方向に沿って加熱ゾーンを仕切る、少なくとも一つの仕切りが設けられている、縦型加熱炉。 - 前記仕切りには、高さ方向に沿って前記被搬送物および前記搬送装置が通る貫通孔が形成されている、請求項1に記載された縦型加熱炉。
- 前記炉体は、直方体状に形成されており、かつ、少なくとも一つの着脱可能な側壁を有する、請求項1または2に記載された縦型加熱炉。
- 前記炉体は、互いに対向する一対の着脱可能な側壁を有している、請求項3に記載された縦型加熱炉。
- 前記着脱可能な側壁と隣り合う一対の側壁は、前記仕切りを支持する支持部を有しており、
前記仕切りは、前記一対の側壁の前記支持部に架け渡されている、請求項3に記載された縦型加熱炉。 - 前記仕切りは、前記着脱可能な側壁が取り外される方向に沿って分割可能に構成されている、請求項5に記載された縦型加熱炉。
- 前記仕切りには、高さ方向に沿って前記被搬送物および前記搬送装置が通る貫通孔が形成されており、前記貫通孔は、分割可能に構成された前記仕切りの境界に形成されている、請求項6に記載された縦型加熱炉。
- 前記支持部は、前記一対の側壁から前記炉体の内側に向かって突出した部位である、請求項5に記載された縦型加熱炉。
- 前記支持部は、前記一対の側壁の幅方向に沿って延びている、請求項8に記載された縦型加熱炉。
- 前記一対の側壁は、前記支持部の上方に、前記仕切りを押さえる押さえ部を有している、請求項8に記載された縦型加熱炉。
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