JP5167301B2 - 連続式ガス浸炭炉 - Google Patents

Description

本発明は、ガス焼入れおよび油焼入れを任意に選択することができる連続式ガス浸炭炉の技術に関する。

従来から、鉄鋼材料（以下「被処理物」と記載する）に施す表面硬化法の一つとして、浸炭処理が知られている。
前記浸炭処理とは、被処理物の表面に炭素を浸透（浸炭）・拡散させることで、該表面における炭素量を増加させ、その後焼入れ処理を行うことで、被処理物の靭性を確保しつつ表面の耐摩耗性を向上させる方法である。

浸炭処理には浸炭剤として浸炭ガス（ＣＯガス）を使用するガス浸炭法が知られており、従来から一度に大量の被処理物を浸炭処理できるなどの理由から、連続式ガス浸炭炉による浸炭処理が多く行われている。

ここで、図１０を用いて、従来の連続式ガス浸炭炉１０１の一例について説明する。
図１０は、従来の連続式ガス浸炭炉１０１の全体的な構成を示した側面断面図である。
なお、図１０における矢印Ａの方向は、被処理物５０の搬送方向を示すとともに、連続式ガス浸炭炉１０１の前方を規定するものとして以下説明する。

連続式ガス浸炭炉１０１は、主に脱脂室１０２、予熱室１０３、浸炭室１０４、拡散室１０５、降温室１０６、油焼入れ室１０７などからなり、これら各室１０２・１０３・・・１０７が、被処理物５０の搬送方向（図１０中の矢印Ａの方向）に沿って連続的に一列に配設されて構成される。
そして、被処理物５０に対してガス浸炭処理を施す際は、先ず、（１）脱脂室１０２によって被処理物５０の表面に付着した油脂分を除去し、（２）予熱室１０３によって被処理物５０の温度をガス浸炭処理に適した温度にまで昇温させ、（３）浸炭室１０４によって被処理物５０の表面に浸炭ガス（ＣＯガス）を吹き付けて該表面から炭素を浸透させ、（４）拡散室１０５によって被処理物５０を所定の温度に保持して該被処理物５０に浸透した炭素（原子）を拡散させ、（５）降温室１０６によって被処理物５０の温度を焼入れ温度に適した温度にまで降温させた後、（６）被処理物５０を油焼入れ室１０７内に投入することで焼入れ処理を行うという、一連の作業工程が行われる。

このような連続式ガス浸炭炉１０１では、被処理物５０が炉内に配設されるローラコンベアなどからなる搬送装置により連続的に搬送されるようになっており、前記各室１０２・１０３・・・１０７内を順に通過しながらガス浸炭処理が行われるようになっている。
よって、複数の被処理物５０・５０・・・を連続して処理することが可能となり生産性は高い。

ところで、被処理物の表面に炭素を浸透（浸炭）・拡散させた後に行われる焼入れ処理については、前述した油焼入れの他にガス焼入れが知られており、両者は互いに異なる特徴を有する。
即ち、油焼入れは一度に多くの被処理物を直接油槽に沈水させるため生産性は高い。しかし、被処理物は短時間で一気に冷却されることとなり、局部に歪が発生しやすく高精度な品質（製品精度）を確保することは難しい。
一方、ガス焼入れは気体である不活性ガス（窒素ガス）によって被処理物を冷却するため、油焼入れに比べて冷却時間が長くかかり生産性は劣る。しかし、被処理物は全体的に徐々に冷却されることとなり、局部に歪が発生しにくく高精度な品質（製品精度）を確保することができる。

ここで、図１１を用いて、被処理物の製品精度における油焼入れとガス焼入れとの対比について説明する。
図１１は、被処理物の一例であるギアにおいて、油焼入れとガス焼入れとの製品精度に関する対比を示したグラフであり、（ａ）は形状精度について示した棒グラフであり、（ｂ）は歯面精度について示した棒グラフである。
なお、「形状精度」とは、ギア全体の外形形状において、焼入れ処理前に対する焼入れ処理後の偏心量を示す。
また、「歯面精度」とは、ギアの各歯面の形状において、焼入れ処理前に対する焼入れ処理後の歪み量を示す。

図１１（ａ）においては縦軸に「形状精度」が示され、ギア全体の外形形状における偏心量が多いほど、「形状精度」が大きな値となるように示している。
即ち、前記縦軸においては、「形状精度」が大きな値となればなるほど「低精度」であり、「形状精度」が小さな値となればなるほど「高精度」であることを示している。
このような関係において、油焼入れとガス焼入れとに関する「形状精度」を棒グラフによって対比してみると、ガス焼入れの棒グラフは、油焼入れの棒グラフに比べて値が小さく、「形状精度」については、ガス焼入れが油焼入れに比べて高精度であることが分かる。

また、図１１（ｂ）においては縦軸に「歯面精度」が示され、ギアの各歯面の形状における歪み量が多いほど、「歯面精度」が大きな値となるように示している。
即ち、前記縦軸においては、「歯面精度」が大きな値となればなるほど「低精度」であり、「歯面精度」が小さな値となればなるほど「高精度」であることを示している。
このような関係において、油焼入れとガス焼入れとに関する「歯面精度」を棒グラフによって対比してみると、ガス焼入れの棒グラフは、油焼入れの棒グラフに比べて値が小さく、「歯面精度」についても、ガス焼入れが油焼入れに比べて高精度であることが分かる。

このように、互いに異なる特徴を有する油焼入れおよびガス焼入れに対して、近年、被処理物の生産条件に関するあらゆるニーズに応えるべく、任意に選択可能な浸炭炉が望まれている。
そして、このような浸炭炉を実現するため、例えば、搬走路全体を真空密閉して設備中央に配設し、工程毎に独立セル化された複数の処理室を、前記搬走路に沿って配設したものや（特許文献１を参照。）、搬走路を走行する台車に真空密閉された搬送室を設け、複数のセル化された処理室間でのワーク（被処理物）の受渡しを、前記搬送室を介して行うもの（特許文献２を参照。）などが提案されている。

ここで、このようなセル方式による浸炭炉の一例について説明する。
例えば減圧式の浸炭炉ではあるが、図１２（ａ）に示すセル式減圧浸炭炉２０１は、中央に配設される真空搬送室２０２や、工程毎に独立して設けられ該真空搬送室２０２に沿って配設される複数のセル２０３・２０４・・・２０６などにより構成される。
前記各セル２０３・２０４・・・２０６は、例えば加熱セル２０３・２０３や浸炭セル２６４・２６４・・・やガス焼入れセル２０５や油焼入れセル２０６など、それぞれ独立したセル構造に構成されており、前記油焼入れセル２０６については、一側が真空搬送室２０２と接続され、他側が被処理物の搬入・搬出を行うコンベア２０７と接続されている。

そして、被処理物に対して浸炭処理を施す際は、先ず、コンベア２０７によって搬送されてきた被処理物が油焼入れセル２０６を通過した後、真空搬送室２０２内を通っていずれか一方の加熱セル２０３へと搬送され（図１２（ａ）中の矢印１）、該加熱セル２０３にて加熱された被処理物が真空搬送室２０２内を通っていずれか一方の浸炭セル２０４へと搬送され（図１２（ａ）中の矢印２）、該浸炭セル２０４にて浸炭処理が施された被処理物が真空搬送室２０２内を通ってガス焼入れセル２０５へと搬送され（図１２（ａ）中の矢印３）、該ガス焼入れセル２０５にて焼入れ処理が施された被処理物は、真空搬送室２０２内を通って再び油焼入れセル２０６を通過し、コンベア２０７へと送られるのである（図１２（ａ）中の矢印４）。
なお、浸炭処理後に油焼入れを行う場合は、浸炭セル２０４より搬出された被処理物が油焼入れセル２０６へ搬送された際に油焼入れ処理が行われる（図１２（ａ）中の矢印５）。

このようなセル式減圧浸炭炉２０１を用いれば、被処理物の生産条件に関するあらゆるニーズに応えるべく、被処理物の表面に炭素を浸透（浸炭）・拡散させた後に行われる焼入れ処理について、油焼入れおよびガス焼入れを任意に選択することが可能となる。
しかし、設備のレイアウト上、各セル２０３・２０４・・・２０６は真空搬送室２０２に沿って点在するため、セルからセルへの移動時間が長くかかる。よって、浸炭セル２０４と、ガス焼入れセル２０５（或いは、油焼入れセル２０６）との間の移動に時間がかかり、搬送中に被処理物の温度低下が発生することから、浸炭硬化深さや製品精度のバラツキが大きかった。
また、このような被処理物の浸炭硬化深さや製品精度のバラツキを極力抑えようとすれば、セルからセルへの移動距離を短くする必要があり、各セル２０３・２０４・・・２０６の設置数は必然的に制限される。その結果、セル式減圧浸炭炉２０１は装置全体として生産性の低いものとなっていた。

一方、各セル２０３・２０４・・・２０６に渡って配設される真空搬送路２０２は広大であるとともに、被処理物の生産数（一定時間内において、セル式減圧浸炭炉２０１によって浸炭処理を行うことが可能な被処理物の総数）をより多く確保するためには、複数のセル式減圧浸炭炉２０１・２０１・・・を設置する必要がある。
よって、広大な設置スペースが必要となり、設備占有面積（被処理物１個あたりにおける設置スペースの面積）も大きくなることから、設備費が嵩むという難点があった。

さらに、真空搬送室２０２内においては、セルからセルへの移動が複雑な動線（図１２（ａ）における矢印１乃至５）となって絡み合っているため、搬送機構の構成が複雑になるばかりか、セル式減圧浸炭炉２０１全体として室内を略真空状態に維持しなければならないため、設備全体として機密性、耐圧性を兼ね備える構成とする必要があり、設備費が嵩むという難点があった。

一方、同じく減圧式の浸炭炉ではあるが、図１２（ｂ）に示すセル式減圧浸炭炉３０１のようなものもある。
セル式減圧浸炭炉３０１は、加熱工程から冷却工程までを、複数の独立するセル室３０２・３０２・・・によって実施可能に構成するものであり、搬送路３０３や、該搬送路３０３の搬送方向に沿って並設される複数のセル室３０２・３０２・・・などにより構成される。
そして、搬送路３０３上には搬送装置３０４・３０４を有する可動式のガス焼入れ室３０５と油焼入れ室３０６とをそれぞれ独立して設け、前記各セル室３０２とガス焼入れ室３０５、或いは前記各セル室３０２と油焼入れ室３０６との間で被処理物が移動されつつ、該被処理物に浸炭処理が施されるようになっている。

このようなセル式減圧浸炭炉３０１であれば、被処理物の生産条件に関するあらゆるニーズに応えるべく、被処理物の表面に炭素を浸透（浸炭）・拡散させた後に行われる焼入れ処理について、油焼入れおよびガス焼入れを任意に選択することが可能となる。
また、搬送装置３０４・３０４上において、それぞれ独立して設けられるガス焼入れ室３０５と油焼入れ室３０６とには、保温装置や真空ポンプなどが備えられ、前述したセル式減圧浸炭炉２０１のように、被処理物の搬送中に該被処理物の温度低下が発生することもない。よって、セルからセルへの移動距離を短くする必要もなく、セル室３０２・３０２・・・の設置数が制限されることもない。

しかし、これらガス焼入れ室３０５や油焼入れ室３０６を独立して搬送する搬送装置３０４・３０４は、超大な構成を有するとともに、構造も複雑化することから、設備費が嵩むという難点があった。

また、これら搬送装置３０４・３０４の搬送スペースが広大となることから、セル式減圧浸炭炉３０１の設置スペースは広大となる。よって、設備占有面積（被処理物１個あたりにおける設置スペースの面積）は大きくなり、設備費が嵩むという難点があった。

また、被処理物をガス焼入れ室３０５（或いは油焼入れ室３０６）と各セル室３０２との間にて移動させる場合などにおいては、各搬送装置３０４内を略真空状態に維持する必要があるところ、このような真空状態を作り出すための装置は複雑な構成となり、設備全体としての信頼性を確保することが難しかった。

さらに、ガス焼入れ室３０５や油焼入れ室３０６を独立して搬送する搬送装置３０４・３０４は超大な構成を有するため、前記搬送装置３０４・３０４の搬送速度は低く抑えられている。
また、搬送路３０３に沿って、複数のセル室３０２・３０２・・・が並設されるため、各セル室３０２・３０２間の距離は、場合によっては非常に離れたものとなる。
このような場合、ガス焼入れ室３０５や油焼入れ室３０６の移動時間は長くなることから、製品精度のバラツキを抑えるために被処理物を保温するための熱量も多く消費され、ランニングコストが嵩むという難点があった。

特開平６−１３７７６５号公報 特開平６−１７４３７７号公報

本発明は、以上に示した現状の問題点を鑑みてなされたものであり、ガス焼入れおよび油焼入れを任意に選択することができる連続式ガス浸炭炉であって、設置スペースが狭く、設備費が嵩張ることもなく、生産性が高く、シンプルな構成からなり、設備全体としての信頼性の高い連続式ガス浸炭炉を提供することを課題とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、被処理物の搬送方向に沿って、各工程が連続して一列に配設される連続式ガス浸炭炉であって、被処理物にガス浸炭処理を行うガス浸炭処理室と、被処理物に油焼入れを行う油焼入れ室と、被処理物にガス焼入れを行うガス焼入れ室と、を備え、前記ガス浸炭処理室は、ガス浸炭処理によって熱せられた被処理物の温度を下げるとともに浸炭ガスが供給される降温室を備え、前記降温室、ガス焼入れ室、および油焼入れ室は、前記被処理物の搬送方向の上流側から下流側に向かって順に配設されるとともに、互いに隣接して配設され、前記降温室と前記ガス焼入れ室との間には、前記降温室とガス焼入れ室とにおける互いに対向する側の側面部を覆う第一搬送室が備えられ、前記ガス焼入れ室と前記油焼入れ室との間には、前記ガス焼入れ室と油焼入れ室とにおける互いに対向する側の側面部を覆う第二搬送室が備えられ、前記第一搬送室の内部において、前記降温室における前記ガス焼入れ室との対向側の側面部には、孔部が設けられた断熱用の開閉扉が設けられ、前記ガス焼入れ室における前記降温室との対向側の側面部には耐圧用の開閉扉が設けられ、前記第二搬送室の内部において、前記ガス焼入れ室における前記油焼入れ室との対向側の側面部には耐圧用の開閉扉が設けられ、前記油焼入れ室における前記ガス焼入れ室との対向側の側面部には、孔部が設けられた油気遮断用の開閉扉が設けられ、前記第一搬送室と前記第二搬送室との間に、前記第一搬送室内と前記第二搬送室内とを連通する連通経路が設けられ、前記降温室に供給された浸炭ガスが、前記降温室における前記ガス焼入れ室との対向側の側面部における開閉扉に設けられた前記孔部を介して前記第一搬送室内に流入され、前記第一搬送室内に充満した浸炭ガスが、前記連通経路を通って前記第二搬送室内に導かれ、前記第二搬送室内に導かれた浸炭ガスが、前記油焼入れ室における前記ガス焼入れ室との対向側の側面部における開閉扉に設けられた前記孔部を介して前記油焼入れ室の室内に供給されるものである。

請求項２においては、被処理物の搬送方向に沿って、各工程が連続して一列に配設される連続式ガス浸炭炉であって、被処理物にガス浸炭処理を行うガス浸炭処理室と、被処理物に油焼入れを行う油焼入れ室と、被処理物にガス焼入れを行うガス焼入れ室と、を備え、前記ガス浸炭処理室は、ガス浸炭処理によって熱せられた被処理物の温度を下げるとともに浸炭ガスが供給される降温室を備え、前記降温室、ガス焼入れ室、および油焼入れ室は、前記被処理物の搬送方向の上流側から下流側に向かって順に配設されるとともに、互いに隣接して配設され、前記降温室と前記ガス焼入れ室との間には、前記降温室とガス焼入れ室とにおける互いに対向する側の側面部を覆う第一搬送室が備えられ、前記ガス焼入れ室と前記油焼入れ室との間には、前記ガス焼入れ室と油焼入れ室とにおける互いに対向する側の側面部を覆う第二搬送室が備えられ、前記第一搬送室の内部において、前記降温室における前記ガス焼入れ室との対向側の側面部には断熱用の開閉扉が設けられ、前記ガス焼入れ室における前記降温室との対向側の側面部には耐圧用の開閉扉が設けられ、前記第二搬送室の内部において、前記ガス焼入れ室における前記油焼入れ室との対向側の側面部には耐圧用の開閉扉が設けられ、前記油焼入れ室における前記ガス焼入れ室との対向側の側面部には油気遮断用の開閉扉が設けられ、前記第一搬送室と前記第二搬送室との間に、前記第一搬送室内と前記第二搬送室内とを連通する連通経路が設けられ、前記降温室における前記ガス焼入れ室との対向側の側面部における開閉扉の開閉動作により、前記降温室に供給された浸炭ガスが前記第一搬送室内に流入され、前記第一搬送室内に充満した浸炭ガスが、前記連通経路を通って前記第二搬送室内に導かれ、前記油焼入れ室における前記ガス焼入れ室との対向側の側面部における開閉扉の開閉動作により、前記第二搬送室内に導かれた浸炭ガスが前記油焼入れ室の室内に供給されるものである。

請求項３においては、請求項１又は請求項２に記載の連続式ガス浸炭炉であって、前記油焼入れ室には、浸炭ガスまたは窒素ガスを前記油焼入れ室内に導入するガス供給装置が設けられるものである。

請求項４においては、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の連続式ガス浸炭炉であって、前記降温室には、前記降温室内のＣＯ濃度の低下を抑制するための浸炭ガスパージ機構が設けられ、前記浸炭ガスパージ機構は、前記ガス焼入れ室における前記降温室との対向側の側面部に設けられる耐圧用の開閉扉が開かれた後、前記降温室の室内に浸炭ガスを供給するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

即ち、本発明における連続式ガス浸炭炉に拠れば、ガス焼入れおよび油焼入れを任意に選択することができる連続式ガス浸炭炉であって、設置スペースが狭く、設備費が嵩張ることもなく、生産性が高く、シンプルな構成からなり、設備全体としての信頼性の高い連続式ガス浸炭炉を提供することができる。

本発明の一実施例に係る連続式ガス浸炭炉の全体的な構成を示した側面断面図。 降温室とガス焼入れ室との間における浸炭ガス（ＣＯガス）と不活性ガス（窒素ガス）との流れを示した、拡散室以降における連続式ガス浸炭炉の側面断面図。 降温室におけるＣＯ濃度の推移を示した線図。 降温室と油焼入れ室との間における浸炭ガス（ＣＯガス）の流れを示した、拡散室以降における連続式ガス浸炭炉の側面断面図。 別実施例として、ガス供給装置が配設された油焼入れ室を示した、拡散室以降における連続式ガス浸炭炉の側面断面図。 油焼入れ処理をともなうガス浸炭処理の１サイクル中における被処理物の温度と、各室内の圧力との変化の割合を示した図であり、（ａ）は拡散室以降の各室内における被処理物の温度変化を示した線図であり、（ｂ）は拡散室以降の各室内における圧力変化を示した線図。 ガス焼入れ処理をともなうガス浸炭処理の１サイクル中における被処理物の温度と、各室内の圧力との変化の割合を示した図であり、（ａ）は拡散室以降の各室内における被処理物の温度変化を示した線図であり、（ｂ）は拡散室以降の各室内における圧力変化を示した線図。 油焼入れ室とガス焼入れ室とを並設した場合における、拡散室以降の連続式ガス浸炭炉の平面断面図。 浸炭炉における各工程の流れを示した図であり、（ａ）は本実施例における連続式ガス浸炭炉について示したブロック線図であり、（ｂ）は従来の連続式ガス浸炭炉およびセル式減圧浸炭炉について示したブロック線図。 従来の連続式ガス浸炭炉の全体的な構成を示した側面断面図。 被処理物の一例であるギアにおいて、油焼入れとガス焼入れとの製品精度に関する対比を示したグラフであり、（ａ）は形状精度について示した棒グラフであり、（ｂ）は歯面精度について示した棒グラフ。 従来のセル式減圧浸炭炉の全体的な構成を示した図であり、（ａ）は工程毎にセル化を行った場合の概略平面図、（ｂ）は複数のセル毎に各々加熱から冷却までの機能を具備させた場合の概略平面図。

次に、発明の実施の形態を説明する。

［連続式ガス浸炭炉１の全体構成］
先ず、本発明に係る連続式ガス浸炭炉１の全体的な構成について、図１を用いて説明する。
なお、図１における矢印Ａの方向は、被処理物５０の搬送方向を示すとともに、連続式ガス浸炭炉１の前方を規定するものとして以下説明する。

連続式ガス浸炭炉１は、被処理物５０の搬送経路（搬送方向）に沿って配設される予熱室２、加熱室３、浸炭室４、拡散室５、降温室６、ガス焼入れ室７、および油焼入れ室８、ならびに降温室６とガス焼入れ室７との間、およびガス焼入れ室７と油焼入れ室８との間に各々配設される第一搬送室９と第二搬送室１０と、を有して構成される。
即ち、図１において、被処理物５０の搬送経路の上流側から下流側に向かって、順に予熱室２、加熱室３、浸炭室４、拡散室５、降温室６、第一搬送室９、ガス焼入れ室７、第二搬送室１０、および油焼入れ室８が一直線上に配設される。
なお、「被処理物５０」は鉄鋼材料からなり、本実施例における連続式ガス浸炭炉１によって表面に浸炭処理が施される機械部品などを指すものとする。

予熱室２は被処理物５０を予備加熱するための部屋であり、被処理物５０の搬送方向における最も上流側に配設される。
また、予熱室２の上流側の壁部には、被処理物５０を連続式ガス浸炭炉１の内部（以下、「炉内」と記す）に搬入するための搬入口２ａが設けられるとともに、下流側の壁部には、被処理物５０を次工程に搬出するための出口部２ｂが設けられる。

加熱室３は、予熱室２によって予備加熱された被処理物５０を、浸炭処理に適した温度にまでさらに加熱するための部屋であり、予熱室２の下流側において、該予熱室２と隣接される。
また、加熱室３の上流側と下流側との壁部には、入口部３ａと出口部３ｂとが各々設けられ、加熱室３は、入口部３ａを介して予熱室２の室内と通じる一方、出口部３ｂを介して次工程である浸炭室４の室内と通じるようになっている。

浸炭室４は、加熱室３によって加熱された被処理物５０の表面に炭素を浸透させて、浸炭処理を施すための部屋であり、加熱室３の下流側において、該加熱室３と隣接される。
また、浸炭室４の上流側と下流側との壁部には、入口部４ａと出口部４ｂとが各々設けられ、浸炭室４は、入口部４ａを介して加熱室３の室内と通じる一方、出口部４ｂを介して次工程である拡散室５の室内と通じるようになっている。

拡散室５は、浸炭室４によって被処理物５０の表面に浸透した炭素を、該被処理物５０の内部に拡散させるための部屋であり、浸炭室４の下流側において、該浸炭室４と隣接される。
また、拡散室５の上流側と下流側との壁部には、入口部５ａと出口部５ｂとが各々設けられ、拡散室５は、入口部５ａを介して浸炭室４の室内と通じる一方、出口部５ｂを介して次工程である降温室６の室内と通じるようになっている。

降温室６は、次工程にて行われる焼入れ処理に対して、被処理物５０の温度を下げて該被処理物５０の表面組織を調整するための部屋であり、拡散室５の下流側において、該拡散室５と隣接される。
また、降温室６の上流側と下流側との壁部には、入口部６ａと出口部６ｂとが各々設けられ、降温室６は、入口部６ａを介して拡散室５の室内と通じる一方、出口部６ｂを介してガス焼入れ室７の室内に被処理物５０を搬入する第一搬送室９と連通される。

ガス焼入れ室７は、被処理物５０にガス焼入れを施すための部屋であり、降温室６の下流側において、第一搬送室９を介して降温室６と隣接配置される。
即ち、第一搬送室９は、降温室６とガス焼入れ室７との間に設けられ、該第一搬送室９の上流側と下流側との壁部は、各々降温室６とガス焼入れ室７とに接して配設される。

また、ガス焼入れ室７の上流側と下流側との壁部には、入口部７ａと出口部７ｂとが各々設けられ、ガス焼入れ室７は、入口部７ａを介して第一搬送室９と連通される一方、出口部７ｂを介して油焼入れ室８の室内に被処理物５０を搬入する第二搬送室１０と連通される。
つまり、第一搬送室９は、これら降温室６とガス焼入れ室７とにおける互いの対向側の側面部に設けられる出口部６ｂと入口部７ａとを覆うように構成される。

油焼入れ室８は、被処理物５０に油焼入れを施すための部屋であり、ガス焼入れ室７の下流側において、第二搬送室１０を介してガス焼入れ室７と隣接配置される。
即ち、第二搬送室１０は、ガス焼入れ室７と油焼入れ室８との間に設けられ、該第二搬送室１０の上流側と下流側との壁部は、各々ガス焼入れ室７と油焼入れ室８とに接して配設される。
なお、油焼入れ室８の室内の底部には、被処理物５０を沈水させる油槽８４が設けられる。

油焼入れ室８の上流側と下流側との壁部には、入口部８ａと搬出口８ｂとが各々設けられ、油焼入れ室８は、入口部８ａを介して第二搬送室１０と連通される一方、搬出口８ｂを介して被処理物５０が連続式ガス浸炭炉１の外部（以下、「炉外」と記す）に搬出されるようになっている。
つまり、第二搬送室１０は、これらガス焼入れ室７と油焼入れ室８とにおける互いの対向側の側面部に設けられる出口部７ｂと入口部８ａとを覆うように構成される。

ここで、第一搬送室９と第二搬送室１０との間には、連通経路１１が設けられており、該連通経路１１を介して、これら第一搬送室９、および第二搬送室１０の室内は、互いに連通状態となっている。
そして、後述するように、降温室６より第一搬送室９内に導かれた浸炭ガス（ＣＯガス）は、連通経路１１を介して、常に第二搬送室１０内に供給されるようになっている。

このような構成からなる連続式ガス浸炭炉１において、予熱室２、加熱室３、浸炭室４、拡散室５、降温室６、およびガス焼入れ室７と、第一搬送室９および第二搬送室１０との室内には、ローラコンベアなどからなる第一搬送装置１２・１２・・・が備えられ、油焼入れ室８の室内には、チェーンコンベアなどからなる第二搬送装置１３が備えられる。
そして、被処理物５０は、これら第一搬送装置１２・１２・・・や第二搬送装置１３によって、予熱室２から油焼入れ室８に向かって順に炉内を搬送されるのである。
また、予熱室２、加熱室３、浸炭室４、拡散室５、および降温室６は、全体として、被処理物５０に対してガス浸炭処理を施すガス浸炭処理室を構成している。

予熱室２の搬入口２ａ、および油焼入れ室８の搬出口８ｂには、断熱機能を有する開閉扉２１・８２が各々備えられる。
また、予熱室２の出口部２ｂと加熱室３の入口部３ａとの間、加熱室３の出口部３ｂと浸炭室４の入口部４ａとの間、浸炭室４の出口部４ｂと拡散室５の入口部５ａとの間、および拡散室５の出口部５ｂと降温室６の入口部６ａとの間には、断熱機能を有する昇降扉３１・４１・５１・６１が各々備えられる。

一方、降温室６の出口部６ｂには断熱機能を有した昇降扉６２が備えられ、ガス焼入れ室７の入口部７ａと出口部７ｂとには耐圧機能を有した昇降扉７１・７２が各々備えられ、油焼入れ室８の入口部８ａには耐油気遮断機能を有した昇降扉８１が備えられる。

即ち、第一搬送室９の室内において、降温室６におけるガス焼入れ室７との対向側（下流側）の側面部には断熱用の昇降扉６２が設けられ、ガス焼入れ室７における降温室６との対向側（上流側）の側面部には耐圧用の昇降扉７１が設けられる。
また、第二搬送室１０の室内において、ガス焼入れ室７における油焼入れ室８との対向側（下流側）の側面部には耐圧用の昇降扉７２が設けられ、油焼入れ室８におけるガス焼入れ室７との対向側（上流側）の側面部には油気遮断用の昇降扉８１が設けられる。

このように、降温室６の下流側と、ガス焼入れ室７の上流側および下流側と、油焼入れ室８の上流側とには、断熱機能や耐熱機能や油気遮断機能などの各種機能を有した昇降扉６２・７１・７２・８１が各々独立して設けられる。
また、これら昇降扉６２・７１・７２・８１は、第一搬送室９および第二搬送室１０の室内において、昇降移動可能に配設される。つまり、これら昇降扉６２・７１・７２・８１は、第一搬送室９および第二搬送室１０からなる戸袋構造によって、外気より隔離されて配設される。

そして、連続式ガス浸炭炉１に配設されるこれら昇降扉３１・４１・５１・６１・６２・７１・７２・８１には、図示せぬアクチュエータが各々備えられ、該アクチュエータによって、各昇降扉３１・４１・５１・６１・６２・７１・７２・８１は上下方向に摺動移動可能に備えられる。
このような構成からなるこれら昇降扉３１・４１・５１・６１・６２・７１・７２・８１は、被処理物５０が予熱室２から油焼入れ室８に渡って順に搬送されていく際にのみ、上方に移動されて開状態となる。

予熱室２、および油焼入れ室８には、燃焼装置２３ａ・８３ａを有する排出装置２３・８３が各々備えられる。
また、加熱室３、浸炭室４、拡散室５、および降温室６には、各室内に浸炭ガス（ＣＯガス）を供給するためのガスボンベや電磁弁や配管材などからなる浸炭ガス供給装置３２・４２・４２・５２・６３が各々備えられる。
さらに、ガス焼入れ室７には、室内に不活性ガス（窒素ガス）を供給するための、窒素ボンベや電磁弁、配管材などからなる不活性ガス供給装置７３が備えられる。

なお、後述するように、降温室６に備えられる浸炭ガス供給装置６３は、ガス焼入れ室７の上流側に配設される昇降扉７１が上昇する（開かれる）ことで、降温室６内への浸炭ガス（ＣＯガス）の供給を開始し、その後、前記昇降扉７１が下降し（閉じられ）、一定時間の経過をまって、降温室６内への浸炭ガス（ＣＯガス）の供給を終了するように制御されている。

予熱室２、加熱室３、浸炭室４、拡散室５、降温室６の各室内において、被処理物５０の搬送方向に対する左右両側には、複数のヒーター（図示せず）が設けられ、天井にはファン２４・３３・４３・４３・５３・６４が各々設けられる。
そして、これらヒーターとファン２４・３３・４３・４３・５３・６４とが作動することで、予熱室２、加熱室３、浸炭室４、拡散室５、降温室６内の雰囲気が熱せられるとともに撹拌され、これら予熱室２、加熱室３、浸炭室４、拡散室５、降温室６内の室温は、予め定められた温度へと昇温される。

このように、連続式ガス浸炭炉１は、浸炭処理に関する各工程が行われる予熱室２、加熱室３、浸炭室４、拡散室５、降温室６、第一搬送室９、ガス焼入れ室７、第二搬送室１０および油焼入れ室８を、連続して一列に並設して構成される。

そして、炉内に搬入された被処理物５０は、各室内を順次通過して行くことで浸炭処理の各工程が進められ、最終的にガス焼入れ室７、或いは油焼入れ室８のいずれの室内にて焼入れ処理を施すかによって、被処理物５０の焼入れ処理の処理方法（ガス焼入れ、あるいは油焼入れ）が任意に選択できるようになっている。

［油焼入れ処理をともなう被処理物５０のガス浸炭処理方法］
次に、連続式ガス浸炭炉１に拠る、油焼入れ処理をともなう被処理物５０のガス浸炭処理方法について、図１乃至図５を用いて説明する。
なお、図２、図４および図５における矢印Ａの方向は、被処理物５０の搬送方向を示すとともに、連続式ガス浸炭炉１の前方を規定するものとして以下説明する。

図１において、連続式ガス浸炭炉１によって、油焼入れ処理をともなう被処理物５０のガス浸炭処理を行う場合、先ず、予熱室２と加熱室３との間に配設される昇降扉３１が閉じられた状態にて開閉扉２１が開かれ、搬入口２ａを介して被処理物５０が予熱室２の室内に搬入される。
この際、被処理物５０は予熱室２に設置される第一搬送装置１２の上流側に載置されることとなる。

予熱室２の室内に被処理物５０が搬入されると、開閉扉２１は閉じられる。
そして、被処理物５０は、第一搬送装置１２によって次工程である加熱室３へ向かって搬送されながら、予熱室２内の雰囲気によって予め定められた予熱温度（約８００℃）に徐々に加熱される。

一方、予熱室２の開閉扉２１が開かれると、該予熱室２の室内には温度の低い外気（酸素）が流入することで、予熱室２内の温度が急激に冷却され、予熱室２内の圧力は変化しようとする。しかし、予熱室２には排出装置２３が備えられており、該排出装置２３の燃焼装置２３ａによって、室内に流入する外気（酸素）を、予熱室２内における浸炭ガス（ＣＯガス）とともに燃焼させることで、炉内に流入する外気を遮断するようにしている。

予熱室２の室内において、被処理物５０は第一搬送装置１２によって下流側（加熱室３側）に向かって搬送される。そして、被処理物５０が加熱室３の上流側近傍に近付くと、昇降扉３１は上昇して開かれる。
その後、被処理物５０は一旦停止することなく、第一搬送装置１２によって昇降扉３１を通過し、加熱室３の室内に搬入される。

加熱室３の室内に被処理物５０が搬入されると、昇降扉３１は下降して閉じられる。
その後、浸炭ガス供給装置３２によって、加熱室３内に浸炭ガス（ＣＯガス）が供給される。そして、被処理物５０は、第一搬送装置１２によって次工程である浸炭室４へ向かって搬送されながら、加熱室３内の雰囲気によって予め定められた加熱温度（約９３０℃）に徐々に加熱される。

加熱室３の室内において、被処理物５０が浸炭室４の上流側近傍に近付くと、昇降扉４１は上昇して開かれる。
その後、被処理物５０は一旦停止することなく、第一搬送装置１２によって昇降扉４１を通過し、浸炭室４の室内に搬入される。

浸炭室４の室内に被処理物５０が搬入されると、昇降扉４１は下降して閉じられる。
その後、浸炭ガス供給装置４２・４２によって、およそＣＯ濃度が１５〜２５体積％程度の浸炭ガス（ＣＯガス）が供給され、浸炭室４内のカーボンポテンシャル（Ｃ．Ｐ．）値が高められる。
そして、被処理物５０は、第一搬送装置１２によって次工程である拡散室５へ向かって搬送されながら、浸炭室４内の雰囲気によってさらに加熱されつつ（約９５０℃）炭素を付与され、浸炭処理が施される。

浸炭室４の室内において、被処理物５０が拡散室５の上流側近傍に近付くと、昇降扉５１は上昇して開かれる。
その後、被処理物５０は一旦停止することなく、第一搬送装置１２によって昇降扉５１を通過し、拡散室５の室内に搬入される。

拡散室５の室内に被処理物５０が搬入されると、昇降扉５１は下降して閉じられる。
その後、浸炭ガス供給装置５２によって、拡散室５内に浸炭ガス（ＣＯガス）が供給される。そして、被処理物５０は、第一搬送装置１２によって次工程である降温室６へ向かって搬送されながら、浸炭室４によって加熱された温度状態を維持しつつ、浸炭室４によって付与された炭素が内部にまで十分に拡散されていく。

拡散室５の室内において、被処理物５０が降温室６の上流側近傍に近付くと、昇降扉６１は上昇して開かれる。
その後、被処理物５０は一旦停止することなく、第一搬送装置１２によって昇降扉６１を通過し、降温室６の室内に搬入される。

降温室６の室内に被処理物５０が搬入されると、昇降扉６１は下降して閉じられる。
その後、浸炭ガス供給装置６３によって、降温室６内に浸炭ガス（ＣＯガス）が供給される。そして、被処理物５０は、第一搬送装置１２によって次工程である油焼入れ室８へ向かって搬送されながら、降温室６内の雰囲気によって予め定められた温度（約８５０度）にまで徐々に下げられる。

降温室６の室内において、被処理物５０が第一搬送室９の上流側近傍に近付くと、該第一搬送室９の室内に内装される昇降扉６２と昇降扉７１とが、ともに上昇して開かれる。

ここで、図２に示すように、昇降扉６２と昇降扉７１とがともに上昇して開かれ、降温室６とガス焼入れ室７とが連通状態となる場合、ガス焼入れ室７内の不活性ガス（窒素ガス）は降温室６内に流れ込む一方（図２に示す矢印Ｘ）、降温室６内の浸炭ガス（ＣＯガス）はガス焼入れ室７内に流れ込む（図２に示す矢印Ｙ）こととなる。

その結果、図３に示すように、降温室６内におけるＣＯ濃度は急激に低下し（図３における領域Ｂ１）、昇降扉６２が下降して閉められた後も（図３における領域Ｂ２）、降温室６内の雰囲気のＣＯ濃度が、予め定められたＣＯ濃度（図３に示すａ％）にまで高められるには、幾分かの時間を要することとなる（図３におけるｂ２）。

従って、昇降扉６２の開閉動作後においては、降温室６内の雰囲気は、長時間に渡ってＣＯ濃度が低下することとなり、浸炭・拡散を完了した被処理物５０の表面付近において脱炭作用が生じ、浸炭処理が施された被処理物５０に対して、予め定められた必要な表面強度が得られない可能性もある。

そこで、本実施例においては、浸炭ガス供給装置６３からなる浸炭ガスパージ機構を備えることで、昇降扉６２が下降して閉じられた後（図３における領域Ｂ２）、降温室６内の雰囲気のＣＯ濃度が予め定められたＣＯ濃度（図３に示すａ％）にまで短時間（図３におけるｂ１、なおｂ１＜ｂ２）で高められるようにしている。

即ち、本実施例においては、ガス焼入れ室７の上流側に配設される昇降扉７１が開かれると、浸炭ガス供給装置６３によって、降温室６内に浸炭ガス（ＣＯガス）が再度供給されるようになっている。
そして、このような浸炭ガス（ＣＯガス）の供給は、降温室６の下流側に配設される昇降扉６２とともに、昇降扉７１が閉じられた後も、予め定められた一定時間が経過するまで継続される。
このように、浸炭ガス供給装置６３を制御することで、本実施例における連続式ガス浸炭炉１では、昇降扉６２の開閉動作によってＣＯ濃度が低下した降温室６内の雰囲気を、早急に元のＣＯ濃度にまで高められるようになっている。

従って、昇降扉６２の開閉動作後において、降温室６内の雰囲気のＣＯ濃度が低下する時間は短縮され、浸炭処理が施された被処理物５０に対して、予め定められた必要な表面強度を極力保障することができるのである。

昇降扉６２と昇降扉７１とがともに上昇して開かれると、降温室６内の被処理物５０は一旦停止することなく、第一搬送装置１２によって第一搬送室９を通過し、ガス焼入れ室７の室内に搬入される。

ガス焼入れ室７の室内に被処理物５０が搬入されると、昇降扉６２と昇降扉７１とは、ともに下降して閉じられる。
ここで、被処理物５０の焼き入れ処理として、「油焼き入れ処理」を選択している場合は、ガス焼入れ室７にて特段の処理が行われることもなく、被処理物５０は第一搬送装置１２によって直ちに下流側（第二搬送室１０側）に向かって搬送される。

ガス焼入れ室７の室内において、被処理物５０が第二搬送室１０の上流側近傍に近付くと、該第二搬送室１０に内装される昇降扉７２と昇降扉８１とが、ともに上昇して開かれる。
その後、被処理物５０は一旦停止することなく、第一搬送装置１２によって第二搬送室１０を通過し、油焼入れ室８の室内に搬入される。そして、被処理物５０は第二搬送装置１３に乗り移り、該第二搬送装置１３によって油焼入れ室８の室内中央まで搬送される。

油焼入れ室８の室内に被処理物５０が搬入されると、昇降扉７２と昇降扉８１とは、ともに下降して閉じられる。
その後、油焼入れ室８の室内中央に到達した被処理物５０は、図示せぬ昇降装置を介して下降し、油槽８４内に沈水される。これにより、被処理物５０は、２００℃以下にまで急激に冷却され、その表面部に油焼き入れ処理が施される。
そして、予め定められた一定時間の経過後、被処理物５０は、前記昇降装置を介して再び上昇し、油槽８４内より引き上げられる。

油槽８４内より引き上げられた被処理物５０は、第二搬送装置１３によって油焼入れ室８の室内を下流側（搬出口８ｂ側）に向かって搬送される。
そして、被処理物５０が油焼入れ室８の搬出口８ｂ近傍に近付くと、開閉扉８２は開かれ、被処理物５０は前記搬出口８ｂを介して炉外に搬出されるのである。

ここで、本実施例においては、降温室６内の浸炭ガス（ＣＯガス）を第二搬送室１０内に導入することで、開閉扉８２の開閉動作によって油焼入れ室８内に流入する外気（酸素）の量を低減するようになっている。

即ち、図４に示すように、降温室６の下流側にて該降温室６と隣接される第一搬送室９と、油焼入れ室８の上流側にて該油焼入れ室８と隣接される第二搬送室１０とは、連通経路１１によって互いに連結されている。
また、降温室６の出口部６ｂに配設される昇降扉６２には、複数の微細な孔部が設けられており、第一搬送室９内には、昇降扉６２の開閉動作時だけでなく、前記孔部を介して、常に降温室６内の浸炭ガス（ＣＯガス）が流入されるようになっている。

よって、第一搬送室９内に充満した浸炭ガス（ＣＯガス）は、連通経路１１を通って第二搬送室１０内に導かれ、その後、昇降扉８１が開かれる度に油焼入れ室８の室内に供給されるのである。

このように、降温室６内の浸炭ガス（ＣＯガス）が、第一搬送室９、連通経路１１、第二搬送室１０と順に導かれ、油焼入れ室８内に供給されることで（図４に示す矢印Ｚ）、油焼入れ室８の室内は、浸炭ガス（ＣＯガス）によって満たされるようになっている。
従って、開閉扉８２の開閉動作により、油焼入れ室８内に流入する外気（酸素）の量は、前記浸炭ガス（ＣＯガス）に妨げられて低減され、油焼き入れ処理における、酸化による被処理物５０の品質不良が低減されるようになっている。

なお、本実施例においては、第一搬送室９と第二搬送室１０とを一本の連通経路１１によって連結しているが、これに限定されるものではなく、複数本の連通経路を設けてもよい。

また、油焼入れ室８の昇降扉８１が開かれ、油焼入れ室８の室内に高温の浸炭ガス（ＣＯガス）が流入することで、油焼入れ室８内の温度が急激に加熱され、油焼入れ室８内の圧力は急激に変化しようとする。しかし、油焼入れ室８には排出装置８３が備えられており、該排出装置８３の燃焼装置８３ａによって、室内に流入した浸炭ガス（ＣＯガス）の一部を、油焼入れ室８内に僅かに入り込んだ外気とともに燃焼させることで、炉内に侵入する外気を遮断するようにしている。

一方、別実施例として、油焼入れ室８内に流入する外気（酸素）の量を低減するためには、油焼入れ室８にガス供給装置８５を配設してもよい。
即ち、図５に示すように、別実施例における油焼入れ室８には、室内に浸炭ガス（ＣＯガス）、あるいは不活性ガス（窒素ガス）を直接供給するためのガスボンベや電磁弁や配管材などからなるガス供給装置８５が備えられる。

そして、ガス供給装置８５によって室内に浸炭ガス（ＣＯガス）、あるいは不活性ガス（窒素ガス）が満たされることで、油焼入れ室８内に流入する外気（酸素）の量は、前記浸炭ガス（ＣＯガス）あるいは不活性ガス（窒素ガス）に妨げられて低減され、油焼き入れ処理における、酸化による被処理物５０の品質不良が低減されるのである。

［ガス焼入れ処理をともなう被処理物５０のガス浸炭処理方法］
次に、連続式ガス浸炭炉１に拠る、ガス入れ処理をともなう被処理物５０のガス浸炭処理方法について、図１を用いて説明する。
浸炭・拡散された被処理物５０におこなう焼き入れ処理として「ガス焼き入れ処理」を選択している場合は、前述した「油焼き入れ処理」を選択している場合と比べて、降温室６以後の被処理物５０の処理方法において相違する。

即ち、予熱室２に投入された被処理物５０は、前述した「油焼き入れ処理」を選択している場合と同じく、予熱室２、加熱室３、浸炭室４、拡散室５、降温室６と各室内を順に通過することで浸炭・拡散される。

そして、降温室６より搬出され、ガス焼入れ室７の室内に被処理物５０が搬入されると、昇降扉６２と昇降扉７１とは、ともに下降して閉じられる。
ここで、被処理物５０の焼き入れ処理として、「ガス入れ処理」を選択している場合は、不活性ガス供給装置７３によって、ガス焼入れ室７の室内に不活性ガス（窒素ガス）が供給される。そして、被処理物５０は、第一搬送装置１２によって下流側（第二搬送室１０側）へ向かって搬送されながら、前記不活性ガス（窒素ガス）によって約２００度以下にまで急激に冷却され、ガス焼き入れ処理が施される。

そして、予め定められた一定時間の経過後、不活性ガス供給装置７３は停止するとともに、ガス焼入れ室７に備えられる図示せぬ真空パージ装置によって、一旦、室内の真空引きが行われる。
なお、このようにガス焼入れ室７内の真空引きが行われるのは、不活性ガス（窒素ガス）の供給によってガス焼入れ室７内の圧力が高められることから、ガス焼入れ室７の室内と、第二搬送室１０の室内との間で圧力差が生じ、昇降扉７２が開閉不能となるのを防ぐためである。

ガス焼入れ室７の室内において、前記真空パージ装置による真空引きが終了し、被処理物５０が第二搬送室１０の上流側近傍に近付くと、該第二搬送室１０の室内に内装される昇降扉７２と昇降扉８１とが、ともに上昇して開かれる。
その後、被処理物５０は一旦停止することなく、第一搬送装置１２によって第二搬送室１０を通過した後第二搬送装置１３に乗り移り、油焼入れ室８の室内に搬入される。

油焼入れ室８の室内に被処理物５０が搬入されると、昇降扉７２と昇降扉８１とは、ともに下降して閉じられる。
ここで、被処理物５０の焼き入れ処理としては、「ガス焼き入れ処理」を選択しているため、油焼入れ室８にて特段の処理が行われることもなく、被処理物５０は第二搬送装置１３によって直ちに下流側（搬出口８ｂ側）に向かって搬送される。

そして、被処理物５０が油焼入れ室８の搬出口８ｂ近傍に近付くと、開閉扉８２は開かれ、被処理物５０は前記搬出口８ｂを介して炉外に搬出されるのである。

このように、本実施例における連続式ガス浸炭炉１において、被処理物５０は、予熱室２、加熱室３、浸炭室４、拡散室５、降温室６と各室内を順に通過することで浸炭・拡散され、その後、第一搬送室９、ガス焼入れ室７、第二搬送室１０、油焼入れ室８と通過する際に、ガス焼入れ室７と油焼入れ室８とのいずれの室内において焼き入れ処理が施されるかによって、「ガス焼き入れ処理」と「油焼き入れ処理」との選択が任意に行われるようになっている。

［ガス浸炭処理の１サイクル中における被処理物の温度と、各室内の圧力との変化］
次に、ガス浸炭処理の１サイクル中における被処理物５０の温度と、各室内の圧力との変化について、図６、および図７を用いて、油焼き入れ処理の処理方法別に説明する。

先ず、焼き入れ処理として「油焼き入れ処理」を選択している場合について、図６を用いて説明する。
この場合、前述の通り、被処理物５０の温度は、予熱室２内の雰囲気によって、約８００℃程度まで加熱され、続いて、加熱室３内の雰囲気によって、約９３０℃程度にまで加熱される。
そして、被処理物５０の温度は、浸炭室４の雰囲気によって、さらに約９５０℃程度にまで加熱されつつ、被処理物５０の浸炭が行われる。

その後、図６（ａ）に示すように、被処理物５０の温度は、拡散室５においては、前工程の浸炭室４に引き続き約９５０℃程度に維持され、降温室６内に搬入された直後より（より具体的には、昇降扉６１が開かれた直後より）、約８５０℃程度にまで急激に下げられる。

降温室６より搬出された後、被処理物５０の温度は、第一搬送室９、ガス焼入れ室７、第二搬送室１０と順に通過する間、略約８５０℃程度に維持され、最終工程である油焼入れ室８内において、油槽８４内に沈水されることで、約２００℃以下にまで急激に冷却される。
なお、図６（ａ）に示すように、油焼入れ室８内に搬入された直後における被処理物５０の温度が、約８５０℃程度に維持されているのは、被処理物５０が油槽８４内に沈水されるのに、昇降装置の作動時間など一定時間を要するからである。

一方、各室内の圧力については、前述のとおり、予熱室２内への被処理物５０の投入の際、該予熱室２の室内に温度の低い外気（酸素）が流入し、該予熱室２内の圧力は変化しようとするが、排出装置２３によって略大気圧に等しい約０．１ＭＰａ付近に維持されることとなる。

また、予熱室２より搬出された被処理物５８が、加熱室３、浸炭室４と順に通過していく際、昇降扉３１・４１の開閉動作によって多少室内の雰囲気が流動し、圧力が変動しようとするが、前述のとおり、浸炭ガス供給装置３２・４２・４２によって浸炭ガス（ＣＯガス）が供給されるようになっており、これにより加熱室３、浸炭室４の室内の圧力は、引き続き略大気圧に等しい約０．１ＭＰａ付近に維持されることとなる。

その後、図６（ｂ）に示すように、拡散室５、降温室６、第一搬送室９、ガス焼入れ室７、第二搬送室１０、油焼入れ室８と順に通過していく際においても、前述のとおり、浸炭ガス供給装置５２・６３によって浸炭ガス（ＣＯガス）が供給されるようになっており、これにより拡散室５、降温室６、第一搬送室９、ガス焼入れ室７、第二搬送室１０、油焼入れ室８の室内の圧力は、引き続き略大気圧に等しい約０．１ＭＰａ付近に維持されることとなる。

なお、前述のとおり、油焼入れ室８内への被処理物５０の投入の際、該油焼入れ室８の室内に高温の浸炭ガス（ＣＯガス）が流入し、該油焼入れ室８内の圧力は変化しようとするが、排出装置８３によって略大気圧に等しい約０．１ＭＰａ付近に維持されることとなる。

次に、焼き入れ処理として「ガス焼き入れ処理」を選択している場合について、図７を用いて説明する。
この場合、被処理物５０の温度は、該被処理物５０が第一搬送室９に到達するまでは、前述した「油焼き入れ処理」を選択している場合と同じように変化する。

そして、図７（ａ）に示すように、被処理物５０の温度は、ガス焼入れ室７内に搬入された直後より約２００℃以下にまで急激に冷却され、その後、冷却された温度を維持しつつ、被処理物５０は第二搬送室１０、油焼入れ室８と順に通過することとなる。

一方、各室内の圧力についても、該被処理物５０が第一搬送室９に到達するまでは、前述した「油焼き入れ処理」を選択している場合と同じく、略大気圧に等しい約０．１ＭＰａ付近に維持されることとなる。

そして、図７（ｂ）に示すように、被処理物５０がガス焼入れ室７内に搬入された直後より、該ガス焼入れ室７内の圧力は、不活性ガス供給装置７３による不活性ガス（窒素ガス）の供給によって、約０．９８ＭＰａにまで急激に高められる。

その後、予め定められた一定時間の経過後、不活性ガス供給装置７３が停止するとともに、真空パージ装置によって約０ＭＰａ近傍にまで一旦減圧される。
そして、前記真空パージ装置が停止し、ガス焼入れ室７内の圧力が再び略大気圧に等しい約０．１ＭＰａにまで復圧された後、被処理物５０は第二搬送室１０、油焼入れ室８と順に搬送されることとなるが、これら第二搬送室１０の室内と、油焼入れ室８の室内との圧力については、略大気圧に等しい約０．１ＭＰａ付近に維持されることとなる。

以上のように、本実施例における連続式ガス浸炭炉は、被処理物５０の搬送方向に沿って、各工程が連続して一列に配設される連続式ガス浸炭炉１であって、被処理物５０にガス浸炭処理を行うガス浸炭処理室（予熱室２、加熱室３、浸炭室４、拡散室５、および降温室６）と、被処理物５０に油焼入れを行う油焼入れ室８と、被処理物５０にガス焼入れを行うガス焼入れ室７と、を備え、前記ガス浸炭処理室は、ガス浸炭処理によって熱せられた被処理物５０の温度を下げる降温室６を備え、前記降温室６、ガス焼入れ室７、および油焼入れ室８は、前記被処理物５０の搬送方向の上流側から下流側に向かって順に配設されるとともに、互いに隣接して配設されるものである。

このような構成を有することで、本実施例における連続式ガス浸炭炉１に拠れば、ガス焼入れおよび油焼入れを任意に選択することができる連続式ガス浸炭炉であって、設置スペースが狭く、設備費が嵩張ることもなく、生産性が高く、シンプルな構成からなり、設備全体としての信頼性の高い連続式ガス浸炭炉を提供することができる。

即ち、連続式ガス浸炭炉１は、被処理物５０の搬送方向に沿って、予熱室２、加熱室３、浸炭室４、拡散室５、降温室６、ガス焼入れ室７、および油焼入れ室８の各工程を連続して一列に配設して構成されるため、被処理物５０の搬送途中において、ガス焼入れ室７と油焼入れ室８とのいずれの室内において焼き入れ処理を施すかによって、「ガス焼き入れ処理」と「油焼き入れ処理」との選択を任意に行うことができる。

また、このような構成からなる連続式ガス浸炭炉１に拠れば、一度に大量の被処理物５０を連続して浸炭処理することが可能であり、生産性も高い。
つまり、従来においては、図９（ｂ）に示すように、浸炭・拡散を完了した被処理物５０にガス焼入れを施す場合、生産性の低いセル式減圧浸炭炉２０１（３０１）によって行うしか方法がなく、生産性の高い連続式ガス浸炭炉１０１では、油焼入れ処理を施すことしかできなかった。
しかし、図９（ａ）に示すように、本実施例における連続式ガス浸炭炉１では、「ガス焼き入れ処理」と「油焼き入れ処理」との選択を任意に行うことができるため、被処理物５０の生産条件に関するあらゆるニーズに対して、高い生産性を保持しつつ、浸炭・拡散を完了した被処理物５０にガス焼入れを施すことができるのである。

ところで、図８に示すように、ガス浸炭炉４０１の下流側において、拡散室４０５、降温室４０６、および油焼入れ室４０８を被処理物５０の搬送方向に沿って一列に配設するとともに、ガス焼入れ室４０７を油焼入れ室４０８に対して並列的に設置する場合、被処理物５０を降温室４０６よりガス焼入れ室４０７に搬送するためには、被処理物５０の降温室４０６から油焼入れ室４０８への搬送方向と直交する方向に向かって一旦搬送し、その後、ガス焼入れ室４０７に向かって、前記搬送方向と平行な方向に搬送する（図８における矢印Ｗの方向）ための搬送装置が必要になる。

このような複雑な機構からなる搬送装置を高温の浸炭ガス（ＣＯガス）で満たされた搬送室４０９内に設けるとすれば、メンテナンス性が低く、設備全体としての信頼性を確保することが困難である。
また、このような搬送装置では、複雑な機構となるため構成部品が増加し、設備費が全体として高くなるばかりか、炉外への設置を必要とする駆動機構が多くなるため、搬送室４０９に、これら駆動機構と前記搬送機構とを連結するための貫通孔を複数形成することとなり、炉内の機密性が低くなる。
その結果、図示せぬ浸炭室、および拡散室４０５や降温室４０６の室内に外気が入り込み、これら室内におけるＣＯ濃度の低下や、室温の低下を招き、被処理物５０の浸炭硬化深さや製品精度のバラツキが大きくなるばかりか、自然発火温度に到達して爆発する危険性も高くなる。

このような構成からなるガス浸炭炉４０１に対して、連続式ガス浸炭炉１では、各工程を被処理物５０の搬送方向に沿って一列に配置することで、被処理物５０の搬送機構を、ローラコンベアやチェーンコンベアなどからなる第一搬送装置１２、および第二搬送装置１３のみで構成することが可能となる。
よって、シンプルな機構となり、メンテナンス性が向上し、設備全体として高い信頼性を確保することができるばかりか、設備全体のレイアウトがシンプルになり、必要な設置スペースも縮小でき、設備費を縮減することができる。

また、本実施例における連続式ガス浸炭炉１では、前記降温室６と前記ガス焼入れ室７との間には、前記降温室６とガス焼入れ室７とにおける互いに対向する側の側面部に設けられる出口部６ｂと入口部７ａとを覆う第一搬送室９が備えられ、前記ガス焼入れ室７と前記油焼入れ室８との間には、前記ガス焼入れ室７と油焼入れ室８とにおける互いに対向する側の側面部に設けられる出口部７ｂと入口部８ａとを覆う第二搬送室１０が備えられ、前記第一搬送室９の内部において、前記降温室６における前記ガス焼入れ室７との対向側の側面部に設けられる出口部６ｂには断熱用の昇降扉（開閉扉）６２が設けられ、前記ガス焼入れ室７における前記降温室６との対向側の側面部に設けられる入口部７ａには耐圧用の昇降扉（開閉扉）７１が設けられ、前記第二搬送室１０の内部において、前記ガス焼入れ室７における前記油焼入れ室８との対向側の側面部に設けられる出口部７ｂには耐圧用の昇降扉（開閉扉）７２が設けられ、前記油焼入れ室８における前記ガス焼入れ室７との対向側の側面部に設けられる入口部８ａには油気遮断用の昇降扉（開閉扉）８１が設けられることとしている。

このような構成を有することで、本実施例における連続式ガス浸炭炉１では、それぞれ室内条件の異なる降温室６とガス焼入れ室７と油焼入れ室８とにおいても、室内の機密性を十分に確保できるようになっている。

即ち、互いに隣接される降温室６とガス焼入れ室７との間隙において、降温室６では断熱機能が必要となり、ガス焼入れ室７では耐圧機能が必要となるところ、これら各室ごとに昇降扉６２と昇降扉７１とを各々設けることで、断熱機能と耐熱機能とを同時に備えつつ、これら降温室６とガス焼入れ室７との機密性を確保することができる。
また、互いに隣接されるガス焼入れ室７と油焼入れ室８との間隙において、ガス焼入れ室７では耐圧機能が必要となり、油焼入れ室８では耐油気機能が必要となるところ、これら各室ごとに昇降扉７２と昇降扉８１とを各々設けることで、耐圧機能と耐油気機能とを同時に備えつつ、これらガス焼入れ室７と油焼入れ室８との機密性を確保することができる。

また、本実施例における連続式ガス浸炭炉１では、前記第一搬送室９と前記第二搬送室１０との間には、前記第一搬送室９内と前記第二搬送室１０内とを連通する連通経路１１が設けられることとしている。

このように、第一搬送室９と第二搬送室１０とを、単に連通経路１１によって連結することで、第一搬送室９内に充満した浸炭ガス（ＣＯガス）が、連通経路１１を通って第二搬送室１０内に導かれ、その後、昇降扉８１が開かれる度に油焼入れ室８の室内に供給されることとなる。
よって、開閉扉８２の開閉動作により油焼入れ室８内に流入する外気（酸素）の量が、前記浸炭ガス（ＣＯガス）に妨げられて低減され、油焼き入れ処理における、酸化による被処理物５０の品質不良を、安価な構成によって低減することができる。

また、本実施例における連続式ガス浸炭炉１では、前記油焼入れ室８には、浸炭ガスまたは窒素ガスを前記油焼入れ室８内に導入するガス供給装置８５が設けられることとしている。

このような構成を有することで、本実施例における連続式ガス浸炭炉１では、油焼入れ室８内に浸炭ガス（ＣＯガス）または不活性ガス（窒素ガス）を確実に充満させることができる。
よって、開閉扉８２の開閉動作により油焼入れ室８内に流入する外気（酸素）の量が、前記浸炭ガス（ＣＯガス）に妨げられて低減され、油焼き入れ処理における、酸化による被処理物５０の品質不良を、より確実に低減することができる。

また、本実施例における連続式ガス浸炭炉１では、前記降温室６には、前記降温室６内のＣＯ濃度の低下を抑制するための浸炭ガス供給装置（浸炭ガスパージ機構）６３が設けられ、前記浸炭ガス供給装置（浸炭ガスパージ機構）６３は、前記ガス焼入れ室７における前記降温室６との対向側の側面部の入口部７ａに設けられる耐圧用の昇降扉（開閉扉）７１が開かれた後、前記降温室６の室内に浸炭ガスを供給することとしている。

このような構成を有することで、本実施例における連続式ガス浸炭炉１では、昇降扉６２の開閉動作によってＣＯ濃度が低下した降温室６内の雰囲気を、早急に元のＣＯ濃度にまで高められるようになっており、浸炭処理が施された被処理物５０に対して、予め定められた必要な表面強度を極力保障することができるのである。

１ 連続式ガス浸炭炉
６ 降温室
６ｂ 出口部
７ ガス焼入れ室
７ａ 入り口部
７ｂ 出口部
８ 油焼入れ室
８ａ 入り口部
９ 第一搬送室
１０ 第二搬送室
１１ 連通経路
５０ 被処理物
６２ 昇降扉（開閉扉）
６３ 浸炭ガス供給装置（浸炭ガスパージ機構）
７１ 昇降扉（開閉扉）
７２ 昇降扉（開閉扉）
８１ 昇降扉（開閉扉）
８５ ガス供給装置

Claims (4)

1. 被処理物の搬送方向に沿って、各工程が連続して一列に配設される連続式ガス浸炭炉であって、
   被処理物にガス浸炭処理を行うガス浸炭処理室と、
   被処理物に油焼入れを行う油焼入れ室と、
   被処理物にガス焼入れを行うガス焼入れ室と、
   を備え、
   前記ガス浸炭処理室は、ガス浸炭処理によって熱せられた被処理物の温度を下げるとともに浸炭ガスが供給される降温室を備え、
   前記降温室、ガス焼入れ室、および油焼入れ室は、
   前記被処理物の搬送方向の上流側から下流側に向かって順に配設されるとともに、
   互いに隣接して配設され、
   前記降温室と前記ガス焼入れ室との間には、前記降温室とガス焼入れ室とにおける互いに対向する側の側面部を覆う第一搬送室が備えられ、
   前記ガス焼入れ室と前記油焼入れ室との間には、前記ガス焼入れ室と油焼入れ室とにおける互いに対向する側の側面部を覆う第二搬送室が備えられ、
   前記第一搬送室の内部において、
   前記降温室における前記ガス焼入れ室との対向側の側面部には、孔部が設けられた断熱用の開閉扉が設けられ、
   前記ガス焼入れ室における前記降温室との対向側の側面部には耐圧用の開閉扉が設けられ、
   前記第二搬送室の内部において、
   前記ガス焼入れ室における前記油焼入れ室との対向側の側面部には耐圧用の開閉扉が設けられ、
   前記油焼入れ室における前記ガス焼入れ室との対向側の側面部には、孔部が設けられた油気遮断用の開閉扉が設けられ、
   前記第一搬送室と前記第二搬送室との間に、前記第一搬送室内と前記第二搬送室内とを連通する連通経路が設けられ、
   前記降温室に供給された浸炭ガスが、前記降温室における前記ガス焼入れ室との対向側の側面部における開閉扉に設けられた前記孔部を介して前記第一搬送室内に流入され、
   前記第一搬送室内に充満した浸炭ガスが、前記連通経路を通って前記第二搬送室内に導かれ、
   前記第二搬送室内に導かれた浸炭ガスが、前記油焼入れ室における前記ガス焼入れ室との対向側の側面部における開閉扉に設けられた前記孔部を介して前記油焼入れ室の室内に供給される、
   ことを特徴とする、連続式ガス浸炭炉。
2. 被処理物の搬送方向に沿って、各工程が連続して一列に配設される連続式ガス浸炭炉であって、
   被処理物にガス浸炭処理を行うガス浸炭処理室と、
   被処理物に油焼入れを行う油焼入れ室と、
   被処理物にガス焼入れを行うガス焼入れ室と、
   を備え、
   前記ガス浸炭処理室は、ガス浸炭処理によって熱せられた被処理物の温度を下げるとともに浸炭ガスが供給される降温室を備え、
   前記降温室、ガス焼入れ室、および油焼入れ室は、
   前記被処理物の搬送方向の上流側から下流側に向かって順に配設されるとともに、
   互いに隣接して配設され、
   前記降温室と前記ガス焼入れ室との間には、前記降温室とガス焼入れ室とにおける互いに対向する側の側面部を覆う第一搬送室が備えられ、
   前記ガス焼入れ室と前記油焼入れ室との間には、前記ガス焼入れ室と油焼入れ室とにおける互いに対向する側の側面部を覆う第二搬送室が備えられ、
   前記第一搬送室の内部において、
   前記降温室における前記ガス焼入れ室との対向側の側面部には断熱用の開閉扉が設けられ、
   前記ガス焼入れ室における前記降温室との対向側の側面部には耐圧用の開閉扉が設けられ、
   前記第二搬送室の内部において、
   前記ガス焼入れ室における前記油焼入れ室との対向側の側面部には耐圧用の開閉扉が設けられ、
   前記油焼入れ室における前記ガス焼入れ室との対向側の側面部には油気遮断用の開閉扉が設けられ、
   前記第一搬送室と前記第二搬送室との間に、前記第一搬送室内と前記第二搬送室内とを連通する連通経路が設けられ、
   前記降温室における前記ガス焼入れ室との対向側の側面部における開閉扉の開閉動作により、前記降温室に供給された浸炭ガスが前記第一搬送室内に流入され、
   前記第一搬送室内に充満した浸炭ガスが、前記連通経路を通って前記第二搬送室内に導かれ、
   前記油焼入れ室における前記ガス焼入れ室との対向側の側面部における開閉扉の開閉動作により、前記第二搬送室内に導かれた浸炭ガスが前記油焼入れ室の室内に供給される、
   ことを特徴とする、連続式ガス浸炭炉。
3. 前記油焼入れ室には、浸炭ガスまたは窒素ガスを前記油焼入れ室内に導入するガス供給装置が設けられる、
   ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の連続式ガス浸炭炉。
4. 前記降温室には、前記降温室内のＣＯ濃度の低下を抑制するための浸炭ガスパージ機構が設けられ、
   前記浸炭ガスパージ機構は、前記ガス焼入れ室における前記降温室との対向側の側面部に設けられる耐圧用の開閉扉が開かれた後、前記降温室の室内に浸炭ガスを供給する、
   ことを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の連続式ガス浸炭炉。

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