JP3525074B2 - Batch oven - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、特定の雰囲気ガス
中若しくは清浄な空気中で被熱処理物の熱処理を行うバ
ッチオーブンに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a batch oven for heat-treating an object to be heat-treated in a specific atmosphere gas or clean air.
【０００２】[0002]
【従来の技術】バッチオーブンでは、被熱処理物の加熱
処理後、炉内に雰囲気ガス等の気体を閉じこめたまま、
短時間で冷却を行うことがしばしば必要となる。その場
合、従来は、炉内の気体循環経路上に水冷式フィンクー
ラーを設置していた。加熱処理後の熱風は、この水冷式
フィンクーラーによって迅速に冷却される。なお、水冷
式フィンクーラーは冷却時のみならず、加熱処理時にお
いても通水されている。これは、もし加熱処理時に通水
停止すると、フィンクーラー内の残水が沸騰し、そこに
再通水すると、エアハンマー現象によりフィンクーラー
が破損するからである。2. Description of the Related Art In a batch oven, after heat treatment of an object to be heat treated, gas such as atmospheric gas is trapped in the furnace,
It is often necessary to provide cooling in a short time. In that case, conventionally, a water-cooled fin cooler has been installed on the gas circulation path in the furnace. The hot air after the heat treatment is quickly cooled by this water-cooled fin cooler. The water-cooled fin cooler allows water to flow not only during cooling but also during heat treatment. This is because if the water flow is stopped during the heat treatment, the residual water in the fin cooler will boil, and if water is re-flowed there, the fin cooler will be damaged by the air hammer phenomenon.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のバ
ッチオーブンでは、加熱処理時にも水冷式フィンクーラ
ーにより冷却されているため、その分熱損失が生じる。
従って、これを考慮した大容量のヒーターを採用しなけ
ればならず、消費電力が増大する。しかしながら、水冷
式フィンクーラーを装備しなければ降温に時間がかか
り、能率が良くない。In the conventional batch oven as described above, the heat is lost by that amount because it is cooled by the water-cooled fin cooler even during the heat treatment.
Therefore, a large-capacity heater that takes this into consideration must be adopted, and power consumption increases. However, unless a water-cooled fin cooler is installed, it takes time to cool down the temperature, which is not efficient.
【０００４】上記のような従来の問題点に鑑み、本発明
は、省電力で、迅速な降温が可能なバッチオーブンを提
供することを目的とする。In view of the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to provide a batch oven that saves power and enables a rapid temperature reduction.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明のバッチオーブン
は、密閉可能な炉体と、前記炉体の内部に設けられた熱
風循環経路と、前記熱風循環経路内に設けられたヒータ
ーと、前記熱風循環経路内に設けられ、被熱処理物を収
納する加熱室と、前記熱風循環経路内に設けられ、前記
ヒーターと被熱処理物との間で気体を循環させるファン
と、前記炉体の内部に設けられ、前記熱風循環経路上の
一部の通路をバイパスして配置されたクーラーと、前記
クーラーを通るバイパスの開閉と、バイパスされる一部
の通路の開閉とを制御する切換ダンパーとを備え、前記
切換ダンパーの動作により、昇温及び均熱運転時の前記
熱風循環経路は、前記ファンから前記加熱室、前記ヒー
ターの順序で気体が移動して前記ファンに戻るように形
成される一方、加熱処理後の冷却時には、前記ファンか
ら前記加熱室、前記ヒーター、前記クーラーの順序で気
体が移動して前記ファンに戻る経路が形成されるもので
ある。また、本発明のバッチオーブンは、密閉可能な炉
体と、前記炉体の内部に設けられた熱風循環経路と、前
記熱風循環経路内に設けられたヒーターと、前記熱風循
環経路内に設けられ、被熱処理物を収納する加熱室と、
前記熱風循環経路内に設けられ、前記ヒーターと被熱処
理物との間で気体を循環させるファンと、前記熱風循環
経路内に設けられたエアフィルタと、前記炉体の内部に
設けられ、前記熱風循環経路上の一部の通路をバイパス
して配置されたクーラーと、前記クーラーを通るバイパ
スの開閉と、バイパスされる一部の通路の開閉とを制御
する切換ダンパーとを備え、前記切換ダンパーの動作に
より、昇温及び均熱運転時の前記熱風循環経路は、前記
ファンから前記エアフィルタ、前記加熱室、前記ヒータ
ーの順序で気体が移動して前記ファンに戻るように形成
される一方、加熱処理後の冷却時には、前記ファンから
前記エアフィルタ、前記加熱室、前記ヒーター、前記ク
ーラーの順序で気体が移動して前記ファンに戻る経路が
形成されるものであってもよい。このように構成された
バッチオーブンでは、被熱処理物を加熱するときには、
切換ダンパーによって、クーラーを通るバイパスを閉じ
ると同時に、バイパスされる側の通路を開く。これによ
り、炉内の気体は、クーラーを介さずにヒーターからフ
ァンに吸い込まれる熱風循環経路内を循環する。一方、
被熱処理物を冷却するときには、クーラーを通るバイパ
スを開くと同時に、バイパスされる側の通路を閉じるこ
とにより、クーラーからファンに吸い込まれる経路を形
成して熱交換を行い、循環する気体を迅速に冷却するこ
とができる。このとき、気体の温度は水冷式フィンクー
ラーの給水温度近傍まで下がる。また、上記開閉の程度
（開度）を調節すれば、降温速度を調節することも可能
である。A batch oven according to the present invention comprises a furnace body which can be sealed, a hot air circulation passage provided inside the furnace body, a heater provided in the hot air circulation passage, and A heating chamber which is provided in the hot air circulation path and accommodates the object to be heat treated, a fan which is provided in the hot air circulation path and circulates a gas between the heater and the object to be heat treated, and inside the furnace body. provided, comprising a cooler disposed a portion of the passage bypassing on the hot air circulation path, the opening and closing of the bypass through the cooler, and a switching damper for controlling opening and closing of a portion of the passageway to be bypassed , The above
Due to the operation of the switching damper,
The hot air circulation path is provided from the fan to the heating chamber and the heater.
In order to move the gas, the gas is returned to the fan.
On the other hand, when cooling after heat treatment,
The heating chamber, the heater, and the cooler in that order.
A path is formed for the body to move back to the fan . Further, the batch oven of the present invention is a furnace that can be closed.
Body, a hot air circulation path provided inside the furnace body,
The heater provided in the hot air circulation path and the hot air circulation
A heating chamber that is provided in the ring path and that stores the object to be heat treated,
Provided in the hot air circulation path, the heater and the heat treatment
A fan that circulates gas between the physical object and the hot air circulation
Inside the furnace body with the air filter provided in the path
Provided to bypass some passages on the hot air circulation path
And the cooler that is placed in the
Control of opening and closing of the passage and opening and closing of some passages bypassed
And a switching damper for controlling the operation of the switching damper.
Therefore, the hot air circulation path during temperature raising and soaking operation is
From the fan to the air filter, the heating chamber, the heater
-Move so that the gas moves and returns to the fan.
On the other hand, at the time of cooling after the heat treatment,
The air filter, the heating chamber, the heater, the black
The order in which the gas travels and returns to the fan
It may be formed. In the batch oven configured in this way, when heating the object to be heat treated,
The switching damper closes the bypass through the cooler and at the same time opens the passage on the bypassed side. This allows the gas in the furnace to flow from the heater without passing through the cooler.
It circulates in the hot air circulation path that is sucked into the fan . on the other hand,
When cooling an object to be heat treated, the bypass that passes through the cooler is opened, and at the same time, the passage on the bypassed side is closed to form a path that is drawn into the fan from the cooler.
It can be formed and heat exchanged, and the circulating gas can be rapidly cooled. At this time, the temperature of the gas drops to near the water supply temperature of the water-cooled fin cooler. Also, the rate of temperature decrease can be adjusted by adjusting the degree of opening (opening).
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明の一実施
形態によるバッチオーブンの垂直断面図である。図１は
加熱処理中の状態を、図２は冷却時の状態をそれぞれ示
している。まず、図１において、炉体１は、本体部１ａ
とドア１ｂとにより構成され、それぞれ内部に断熱材が
充填されている。また、本体部１ａとドア１ｂとの隙間
の全周にはシール部材１ｃが設けられており、ドア１ｂ
を閉めることにより、炉体１を密閉することができる。
被熱処理物３の搬入はドア１ｂを開けて行われる。炉体
１の底面には架台７が設置され、その上に被熱処理物３
が載置される。また、被熱処理物３の右側にはエアフィ
ルタ８が設置されている。炉体１の内部は隔壁１３によ
り上下に区画されていて、隔壁１３の左右両端部で上下
の空間が連通している。これにより、炉体１内におい
て、気体の循環経路が形成可能になっている。炉体１内
の隔壁１３より下方は、被熱処理物３を収納し、かつ、
これを加熱するための加熱室Ｈとなっている。1 and 2 are vertical sectional views of a batch oven according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a state during heat treatment, and FIG. 2 shows a state during cooling. First, in FIG. 1, the furnace body 1 includes a main body portion 1a.
And a door 1b, each of which is filled with a heat insulating material. A seal member 1c is provided on the entire circumference of the gap between the main body 1a and the door 1b.
The furnace body 1 can be hermetically closed by closing.
The object 3 to be heat-treated is carried in by opening the door 1b. A pedestal 7 is installed on the bottom surface of the furnace body 1, and the object to be heat treated 3
Is placed. An air filter 8 is installed on the right side of the object to be heat treated 3. The inside of the furnace body 1 is divided into upper and lower parts by partition walls 13, and the upper and lower spaces communicate with each other at both left and right ends of the partition wall 13. Thereby, a gas circulation path can be formed in the furnace body 1. Below the partition wall 13 in the furnace body 1, the object to be heat treated 3 is housed, and
A heating chamber H is provided for heating this.
【０００７】一方、隔壁１３より上には、ヒーター２、
ファン４、水冷式フィンクーラー５及び切換ダンパー６
等が設けられている。上記ヒーター２は、複数の棒状発
熱体を炉内に差し込んだものである。上記ファン４は、
炉体１の上に設けられたモーター９によって駆動され、
炉内の気体を一方向に循環させる。水冷式フィンクーラ
ー５はカバー１０により囲まれ、図示のように切換ダン
パー６を閉めた状態では、カバー１０及び切換ダンパー
６により、冷却室１１が閉鎖される。通路１２は、この
状態で気体の流通が可能であり、逆に、切換ダンパー６
を通路１２側に開けきった状態において気体が流通しな
くなる。すなわち、水冷式フィンクーラー５は通路１２
をバイパスして配置されている。また、切換ダンパー６
は、水冷式フィンクーラー５を通るバイパスの開閉と、
バイパスされる通路１２の開閉とを制御している。On the other hand, above the partition wall 13, the heater 2,
Fan 4, water-cooled fin cooler 5 and switching damper 6
Etc. are provided. The heater 2 is obtained by inserting a plurality of rod-shaped heating elements into the furnace. The fan 4 is
Driven by a motor 9 provided on the furnace body 1,
The gas in the furnace is circulated in one direction. The water-cooled fin cooler 5 is surrounded by a cover 10. When the switching damper 6 is closed as shown in the figure, the cooling chamber 11 is closed by the cover 10 and the switching damper 6. The passage 12 allows gas to flow in this state, and conversely, the switching damper 6
The gas does not flow in the state where the gas is completely opened to the passage 12 side. That is, the water-cooled fin cooler 5 has the passage 12
It is arranged to bypass. Also, the switching damper 6
Is the opening and closing of the bypass that passes through the water-cooled fin cooler 5,
The opening and closing of the bypass 12 is controlled.
【０００８】昇温及び均熱運転時には、上記の図１に示
す状態において、ヒーター２に通電し、ファン４を回転
させる。これにより、炉体１内に、ファン４から、エア
フィルタ８、加熱室Ｈ（被熱処理物３）、ヒーター２、
通路１２を経由してファン４へ戻る熱風循環経路Ａ１が
形成される。従って、ヒーター２によって加熱された気
体は、通路１２を通ってファン４により送り出され、エ
アフィルタ８を通過して除塵された後、被熱処理物３に
吹き付けられる。こうして、被熱処理物３の加熱処理が
行われる。この加熱処理中には、気体が水冷式フィンク
ーラー５に触れないので、熱の損失がない。従って、ヒ
ーター２の容量は必要最小限で足り、省電力を実現でき
る。During the temperature raising and soaking operation, the heater 2 is energized and the fan 4 is rotated in the state shown in FIG. As a result, in the furnace body 1, from the fan 4, the air filter 8, the heating chamber H (the object to be heat treated 3), the heater 2,
A hot air circulation path A1 returning to the fan 4 via the passage 12 is formed. Therefore, the gas heated by the heater 2 is sent out by the fan 4 through the passage 12, passes through the air filter 8 to remove dust, and then is blown onto the object to be heat treated 3. In this way, the heat treatment of the heat-treated object 3 is performed. During this heat treatment, the gas does not touch the water-cooled fin cooler 5, so there is no heat loss. Therefore, the capacity of the heater 2 is the minimum necessary, and power saving can be realized.
【０００９】次に、加熱処理後の冷却を行うには、ヒー
ター２への通電を停止し、図２に示すように切換ダンパ
ー６を開く。これにより、冷却室１１が開き、同時に、
通路１２は閉じられる。従って、気体の循環経路Ａ２
は、図示のようになる。従って、気体は水冷式フィンク
ーラー５に触れ、熱交換により、迅速に温度が下がる。
このとき、気体の温度は、水冷式フィンクーラー５への
給水温度に近くなるまで下がるので、給水温度によって
気体の降温時の温度を設定することができる。すなわ
ち、給水温度を変えることにより気体の温度制御が可能
になる。冷却後、次の被熱処理物３を加熱するときに
は、切換ダンパー６によって、水冷式フィンクーラー５
を通るバイパスを閉じると同時に、バイパスされる側の
通路１２を開く。これにより、図１に示す状態に戻り、
前述の昇温及び均熱運転が可能になる。Next, in order to perform cooling after the heat treatment, the energization of the heater 2 is stopped and the switching damper 6 is opened as shown in FIG. This opens the cooling chamber 11, and at the same time,
The passage 12 is closed. Therefore, the gas circulation path A2
Is as shown. Therefore, the gas touches the water-cooled fin cooler 5, and the temperature is rapidly lowered by heat exchange.
At this time, the temperature of the gas is lowered until it becomes close to the temperature of the water supplied to the water-cooled fin cooler 5, so that the temperature when the gas is cooled can be set by the temperature of the water supplied. That is, the temperature of the gas can be controlled by changing the temperature of the water supply. After cooling, when the next heat-treated object 3 is heated, the switching damper 6 is used to heat the water-cooled fin cooler 5
At the same time as closing the bypass through, the passage 12 on the bypassed side is opened. This returns to the state shown in FIG.
The above-mentioned temperature rising and soaking operation becomes possible.
【００１０】なお、上記の場合、切換ダンパー６によ
り、冷却室１１を閉じるか又は通路１２を閉じるかが択
一的に行われるが、切換ダンパー６に開度調整を加えれ
ば、冷却室１１と通路１２とに気体を分流させることも
可能である。この場合、開度すなわち分流比によって、
降温速度を変化させることもできる。In the above case, the switching damper 6 selectively closes the cooling chamber 11 or the passage 12, but if the opening degree of the switching damper 6 is adjusted, the cooling chamber 11 and the cooling chamber 11 are closed. It is also possible to divide the gas into the passage 12. In this case, depending on the opening degree, that is, the diversion ratio,
The rate of temperature decrease can also be changed.
【００１１】[0011]
【発明の効果】以上のように構成された本発明のバッチ
オーブンによれば、被熱処理物を加熱するときには、切
換ダンパーによってクーラーを通るバイパスを閉じ、バ
イパスされる側の通路を開くので、炉内の気体は、クー
ラーを介さずにヒーターからファンに吸い込まれる熱風
循環経路内を循環する。従って、熱損失がなくなり、ヒ
ーターの負担が軽くなるので、省電力ヒーターが採用で
きる。また、被熱処理物を冷却するときには、クーラー
を通るバイパスを開き、バイパスされる側の通路を閉じ
ることにより、クーラーからファンに吸い込まれる経路
を形成して熱交換を行い、循環する気体を迅速に冷却す
ることができる。このとき、気体の温度は水冷式フィン
クーラーの給水温度近傍まで下がるので、給水温度によ
り気体の冷却温度を高精度に設定することができる。し
かも、切換ダンパーによって開度を調節すれば、降温速
度を調節することも可能である。According to the onset Ming batch oven constructed as above, according to the present invention, when heating an object to be heat-treated closes the bypass through the cooler by the switching damper, will open the side of the passage to be bypassed, The gas in the furnace is hot air that is drawn into the fan from the heater without going through the cooler.
It circulates in the circulation path . Therefore, heat loss is eliminated and the burden on the heater is reduced, so that a power-saving heater can be adopted. Also, when cooling the heat-treated object, the bypass that passes through the cooler is opened, and the passage on the bypassed side is closed, so that the path from the cooler to the fan is drawn.
Can be formed, heat exchange can be performed, and the circulating gas can be rapidly cooled. At this time, the temperature of the gas falls to near the water supply temperature of the water-cooled fin cooler, so that the gas cooling temperature can be set with high accuracy by the water supply temperature. Moreover, it is also possible to adjust the cooling rate by adjusting the opening degree with the switching damper.
【図１】本発明の一実施形態によるバッチオーブンの昇
温・均熱時の状態を示す垂直断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a state during temperature raising / uniform heating of a batch oven according to an embodiment of the present invention.
【図２】上記バッチオーブンにおける冷却時の状態を示
す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state during cooling in the batch oven.
１ 炉体 ２ ヒーター ３ 被熱処理物 ４ ファン ５ 水冷式フィンクーラー ６ 切換ダンパー １２ 通路 Ａ１ 熱風循環経路 Ａ２ 気体の循環経路 1 furnace body 2 heater 3 Heat treated object 4 fans 5 Water-cooled fin cooler 6 switching damper 12 passages A1 hot air circulation route A2 gas circulation path
Claims (2)
加熱室と、 前記熱風循環経路内に設けられ、前記ヒーターと被熱処
理物との間で気体を循環させるファンと、 前記炉体の内部に設けられ、前記熱風循環経路上の一部
の通路をバイパスして配置されたクーラーと、 前記クーラーを通るバイパスの開閉と、バイパスされる
一部の通路の開閉とを制御する切換ダンパーとを備え、 前記切換ダンパーの動作により、 昇温及び均熱運転時の前記熱風循環経路は、前記ファン
から前記加熱室、前記ヒーターの順序で気体が移動して
前記ファンに戻るように形成される一方、 加熱処理後の冷却時には、前記ファンから前記加熱室、
前記ヒーター、前記クーラーの順序で気体が移動して前
記ファンに戻る経路が形成される ことを特徴とするバッ
チオーブン。1. A hermetically sealable furnace body, a hot air circulation path provided inside the furnace body, a heater provided in the hot air circulation path, and an object to be heat treated provided in the hot air circulation path. A heating chamber that accommodates a fan, a fan that is provided in the hot air circulation path and circulates a gas between the heater and the object to be heat treated, and a fan that is provided inside the furnace body and that is part of the hot air circulation path. comprising a cooler passage disposed to bypass the opening and closing of the bypass through the cooler, and a switching damper for controlling opening and closing of a portion of the passage that is bypassed by the operation of the switching damper, heating and The hot air circulation path during the soaking operation is the fan
The gas moves from the heating chamber to the heater in that order.
While being formed so as to return to the fan, at the time of cooling after the heat treatment, from the fan to the heating chamber,
Before the gas moves in the order of the heater and the cooler
A batch oven characterized in that a path is formed back to the fan .
加熱室と、A heating chamber, 前記熱風循環経路内に設けられ、前記ヒーターと被熱処Provided in the hot air circulation path, the heater and the heat treatment
理物との間で気体を循環させるファンと、A fan that circulates gas between physical objects, 前記熱風循環経路内に設けられたエアフィルタと、An air filter provided in the hot air circulation path, 前記炉体の内部に設けられ、前記熱風循環経路上の一部A part of the hot air circulation path provided inside the furnace body
の通路をバイパスして配置されたクーラーと、With a cooler placed bypassing the passage of 前記クーラーを通るバイパスの開閉と、バイパスされるBypass opening and closing through the cooler
一部の通路の開閉とを制御する切換ダンパーとを備え、With a switching damper that controls opening and closing of some passages, 前記切換ダンパーの動作により、By the operation of the switching damper, 昇温及び均熱運転時の前記熱風循環経路は、前記ファンThe hot air circulation path during the temperature raising and soaking operation is the fan.
から前記エアフィルタ、前記加熱室、前記ヒーターの順From the air filter to the heating chamber to the heater
序で気体が移動して前記ファンに戻るように形成されるGas is formed to move back to the fan
一方、on the other hand, 加熱処理後の冷却時には、前記ファンから前記エアフィAt the time of cooling after the heat treatment, from the fan to the air filter.
ルタ、前記加熱室、前記ヒーター、前記クーラーの順序Order of the filter, the heating chamber, the heater, and the cooler.
で気体が移動して前記ファンに戻る経路が形成されるこThis creates a path for gas to move and return to the fan.
とを特徴とするバッチオーブン。And a batch oven.
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