JP7050062B2 - 多室型熱処理装置 - Google Patents

Description

本開示は、多室型熱処理装置に関する。
本願は、２０１７年６月１４日に日本に出願された特願２０１７－１１６６０８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

下記特許文献１には、被処理物に冷却処理を施す冷却室と被処理物に加熱処理を施す３つの加熱室とを中間搬送室を介して接続した多室型熱処理装置が開示されている。この多室型熱処理装置では、中間搬送室の上側に３つの加熱室を設け、また中間搬送室の下側に冷却室を設けることにより、被処理物を中間搬送室を経由して冷却室や各加熱室に搬送する。

日本国特開２０１４－０５１６９５号公報

ところで、上述した多室型熱処理装置では、全く同じ仕様の加熱室を３つ設けるので、被処理物に１種類の加熱処理（熱処理）しか施すことができない。したがって、被処理物に異なる熱処理を施す必要がある場合には、異なる仕様の加熱室が設けられた複数台の多室型熱処理装置を設置する必要がある。

しかしながら、複数台の多室型熱処理装置を設置するためには広い設置スペースを確保する必要がある。また、複数台の多室型熱処理装置を設置するためには、初期設備コストが嵩むと共に、各々の多室型熱処理装置の稼働効率が低下する可能性もある。

本開示は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、被処理物に対して異なる熱処理を行うことが可能な多室型熱処理装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本開示の第１の態様の多室型熱処理装置は、中間搬送装置と、当該中間搬送装置に装着され、異なる熱処理を被処理物に施す複数の処理装置とを備え、前記被処理物を前記中間搬送装置を経由して前記複数の処理装置の間で移動させることにより前記被処理物に所定の熱処理を施すように構成されている。

本開示の第２の態様は、上記第１の態様の多室型熱処理装置において、前記複数の処理装置が、前記被処理物に前記熱処理として浸炭処理を施す浸炭装置と、前記浸炭処理に先行して前記被処理物に前記熱処理として予熱処理を施す予熱装置とを少なくとも含む。

本開示の第３の態様は、上記第２の態様の多室型熱処理装置において、前記中間搬送装置には複数の前記予熱装置が装着され、各々の前記予熱装置は、前記中間搬送装置における前記被処理物の前記浸炭装置までの移動距離または移動時間が等しくなるように配置されている。

本開示の第４の態様は、上記第２または第３の態様の多室型熱処理装置において、前記中間搬送装置には複数の前記浸炭装置が装着され、各々の前記浸炭装置は、前記中間搬送装置の搬出口までの移動距離または移動時間が等しくなるように配置されている。

本開示の第５の態様は、上記第２～第４のいずれか１つの態様の多室型熱処理装置において、前記複数の処理装置が、前記予熱装置で予熱された前記被処理物に均熱処理を施す均熱装置を含む。

本開示の第６の態様は、上記第２～第５のいずれか１つの態様の多室型熱処理装置において、前記複数の処理装置が、前記被処理物に前記熱処理として冷却処理を施す第１冷却装置を含む。

本開示の第７の態様は、上記第６の態様の多室型熱処理装置において、前記複数の処理装置が、前記冷却処理と異なる冷却処理を前記熱処理として前記被処理物に施す第２冷却装置を含む。

本開示の第８の態様は、上記第１～第７のいずれか１つの態様の多室型熱処理装置において、複数の前記中間搬送装置が互いに連結されている。

本開示の第９の態様は、上記第８の態様の多室型熱処理装置において、前記複数の中間搬送装置は、平面視で直線状に配置されている。

本開示第１０の態様は、上記第１～第９のいずれか１つの態様の多室型熱処理装置において、各々の前記処理装置は前記中間搬送装置に対して着脱可能である。

本開示の第１１の態様は、上記第１～第１０のいずれか１つの態様の多室型熱処理装置において、各々の前記処理装置は種類の異なる処理装置に交換可能である。

本開示の第１２の態様は、上記第１～第１１のいずれか１つの態様の多室型熱処理装置において、前記複数の処理装置のうちの１つの処理装置への、前記中間搬送装置における搬送経路内に前記複数の処理装置のうちの他の処理装置が配置されており、前記中間搬送装置は、前記搬送経路を介して前記１つの処理装置及び前記他の処理装置に前記被処理物をそれぞれ搬送するように構成されている。

本開示によれば、被処理物に対して複数種類の熱処理を施すことが可能である。

本開示の一実施形態に係る多室型熱処理装置の平面図である。 本開示の一実施形態に係る多室型熱処理装置の側面図である。 本開示の一実施形態に係る多室型熱処理装置の水平面における各機器の位置関係及び搬送経路を示す模式図である。 本開示の一実施形態の第１変形例に係る多室型熱処理装置の平面図である。 本開示の一実施形態の第２変形例に係る多室型熱処理装置の平面図である。 本開示の一実施形態の第３変形例に係る多室型熱処理装置の平面図である。

以下、図面を参照して、本開示の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る多室型熱処理装置Ｓは、各種の金属部品Ｘを被処理物とし、金属部品Ｘに予熱処理、浸炭処理及び冷却処理を施すことにより当該金属部品Ｘ（被処理物）の表面に所定深さの浸炭層を形成する熱処理装置である。

この多室型熱処理装置Ｓは、図１及び図２に示すように、第１中間搬送装置１、４つの予熱装置２Ａ～２Ｄ、第２中間搬送装置３、４つの予熱装置４Ａ～４Ｄ、均熱装置５、第３中間搬送装置６、４つの浸炭装置７Ａ～７Ｄ及びガス冷却装置８（第１冷却装置）を備えている。これら各構成要素のうち、第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３及び第３中間搬送装置６は、本開示における中間搬送装置に相当する。また、８つの予熱装置２Ａ～２Ｄ，４Ａ～４Ｄ、均熱装置５、及び浸炭装置７Ａ～７Ｄは、本開示における処理装置に相当する。なお、以下の説明において「平面視」とは、多室型熱処理装置Ｓ等を鉛直方向から見た図をいう。

すなわち、この多室型熱処理装置Ｓにおける複数の処理装置は、予熱装置４Ａ～４Ｄと浸炭装置７Ａ～７Ｄとを少なくとも含むように構成されており、これら予熱装置４Ａ～４Ｄ及び浸炭装置７Ａ～７Ｄに加えて均熱装置５を含む。なお、これら予熱装置４Ａ～４Ｄ及び浸炭装置７Ａ～７Ｄの個数（４個）、また均熱装置５の個数（１個）は、あくまで一例であり、他の個数であってもよい。

第１中間搬送装置１は、内部に第１搬送室を備えた箱形の中空体であり、搬入口１ａ、第１中継ステーション１ｂ及び搬出口１ｃを備えている。搬入口１ａは、第１中間搬送装置１の一側面に設けられており、開閉シャッタが設けられている。この搬入口１ａは、金属部品Ｘ（被処理物）を第１搬送室に収容するための開口である。

第１中継ステーション１ｂは、第１中間搬送装置１（第１搬送室）の略中央（平面視略中央）に設けられた待機ステーションである。この第１中継ステーション１ｂは、金属部品Ｘを第１中間搬送装置１（第１搬送室）内で搬送する際に金属部品Ｘが必ず通過する場所である。搬出口１ｃは、上記搬入口１ａに対向するように第１中間搬送装置１（第１搬送室）に設けられており、金属部品Ｘを第１中間搬送装置１（第１搬送室）の外部に搬出するための開口である。

このような第１中間搬送装置１は、搬入口１ａから第１搬送室に取り込んだ金属部品Ｘを第１中継ステーション１ｂを経由して各予熱装置２Ａ～２Ｄあるいは搬出口１ｃに搬送する。図示していないが、この第１中間搬送装置１には、金属部品Ｘを第１搬送室内で水平移動させる水平搬送装置及び金属部品Ｘを上下移動させる昇降装置が設けられている。

４つの予熱装置２Ａ～２Ｄは、内部に予熱室を備えた中空な略円筒体であり、中心軸線が鉛直方向と平行になる姿勢で第１中間搬送装置１の上部に装着されている。これら予熱装置２Ａ～２Ｄは、水平面における位置関係として、第１中間搬送装置１の第１中継ステーション１ｂから等距離となるように配置されている。このような各予熱装置２Ａ～２Ｄは、各々に電気ヒータを内蔵しており、各浸炭装置７Ａ～７Ｄで行われる浸炭処理（本処理）に先行して金属部品Ｘを所定温度まで予熱する。

また、これら予熱装置２Ａ～２Ｄは、所定構造の装着部を備えており、ボルト等の締結具を用いることにより第１中間搬送装置１に対して着脱可能に取り付けられている。すなわち、上述した第１中間搬送装置１の上部には、予熱装置２Ａ～２Ｄの装着部に対応する被装着部が４つ設けられている。各予熱装置２Ａ～２Ｄは、各々の装着部を第１中間搬送装置１の被装着部の何れかと結合させ、かつ、上記締結具によって装着部と被装着部を締結させることによって第１中間搬送装置１に装着される。

第２中間搬送装置３は、内部に第２搬送室を備えた箱形の中空体であり、搬入口３ａ、第２中継ステーション３ｂ及び搬出口３ｃを備えている。搬入口３ａは、第２中間搬送装置３の一側面に設けられており、金属部品Ｘ（被処理物）を第２搬送室に収容するための開口である。

このような第２中間搬送装置３は、自らの搬入口３ａと第１中間搬送装置１の搬出口１ｃとをボルト等の締結具で締結することにより、第１中間搬送装置１に接続されている。第２中継ステーション３ｂは、第２搬送室の略中央（平面視略中央）に設けられた金属部品Ｘの待機ステーションである。また、搬出口３ｃは、上記搬入口３ａに対して直交する姿勢で設けられており、金属部品Ｘを第２搬送室の外部に搬出するための開口である。すなわち、搬入口３ａの開口方向（中心軸方向）と搬出口３ｃの開口方向（中心軸方向）とが互いに直交している。

この第２中間搬送装置３は、搬入口３ａから第２搬送室に取り込んだ金属部品Ｘを第２中継ステーション３ｂを経由して各予熱装置４Ａ～４Ｄ等に搬送する。なお、図示していないが、この第２中間搬送装置３は、第２搬送室内で金属部品Ｘを水平移動させる水平搬送装置及び金属部品Ｘを上下移動させる昇降装置を備えている。

４つの予熱装置４Ａ～４Ｄは、内部に予熱室を備えた中空な略円筒体であり、中心軸線が鉛直方向と平行になる姿勢で第２中間搬送装置３の上部に装着されている。これら予熱装置４Ａ～４Ｄは、水平面における位置関係として、第２中間搬送装置３の第２中継ステーション３ｂから等距離となるように配置されている。

また、これら予熱装置４Ａ～４Ｄは、所定構造の装着部を備えており、ボルト等の締結具を用いることにより第２中間搬送装置３に対して着脱可能に取り付けられている。このような各予熱装置４Ａ～４Ｄは、各々に電気ヒータを備えており、各浸炭装置７Ａ～７Ｄで行われる浸炭処理（本処理）に先行して金属部品Ｘを所定温度まで予熱する。

均熱装置５は、内部に均熱室を備えた中空な略円筒体であり、中心軸線が鉛直方向と平行になる姿勢で第２中間搬送装置３の上部に装着されている。この均熱装置５は、所定構造の装着部を備えており、ボルト等の締結具を用いることにより第２中間搬送装置３に対して着脱可能に取り付けられている。この均熱装置５は、各予熱装置２Ａ～２Ｄ，４Ａ～４Ｄで予熱された金属部品Ｘを所定時間に亘って収容することにより均熱処理を施す。

すなわち、上述した第２中間搬送装置３の上部には、各予熱装置４Ａ～４Ｄ及び均熱装置５の装着部に対応する被装着部が５つ設けられている。各予熱装置４Ａ～４Ｄ及び均熱装置５は、各々の装着部を第２中間搬送装置３の被装着部の何れかと結合させ、かつ、上記締結具によって装着部と被装着部を締結させることによって第２中間搬送装置３に装着される。

第３中間搬送装置６は、内部に第３搬送室を備えた箱形の中空体であり、搬入口６ａ、第３中継ステーション６ｂ及び搬出口６ｃを備えている。搬入口６ａは、第３中間搬送装置６（第３搬送室）の一側面に設けられており、金属部品Ｘ（被処理物）を第３搬送室に収容するための開口である。この搬入口６ａは、図示するように第２中間搬送装置３の搬出口３ｃと接続されている。

すなわち、第３中間搬送装置６は、自らの搬入口６ａを第２中間搬送装置３の搬出口３ｃに接続することにより第２中間搬送装置３に連結されている。第３中継ステーション６ｂは、第３中間搬送装置６（第３搬送室）の略中央（平面視略中央）に設けられた金属部品Ｘの待機ステーションである。また、搬出口６ｃは、上記搬入口６ａに対向して設けられており、金属部品Ｘを第３搬送室の外部に搬出するための開口である。

この第３中間搬送装置６は、搬入口６ａから第３搬送室に取り込んだ金属部品Ｘを第３中継ステーション６ｂを経由して各浸炭装置７Ａ～７Ｄ等に搬送する。なお、図示していないが、この第３中間搬送装置６は、第３搬送室内で金属部品Ｘを水平移動させる水平搬送装置及び金属部品Ｘを上下移動させる昇降装置を備えている。

また、第３中間搬送装置６にはガス冷却装置８が連接されている。すなわち、この第３中間搬送装置６には、複数の処理装置の一部として浸炭装置７Ａ～７Ｄが設けられ、また別の一部としてガス冷却装置８が設けられている。

４つの浸炭装置７Ａ～７Ｄは、内部に浸炭室を備えた中空な略円筒体であり、中心軸線が鉛直方向と平行になる姿勢で第３中間搬送装置６の上部に装着されている。これら浸炭装置７Ａ～７Ｄは、水平面における位置関係として、第３中間搬送装置６の第３中継ステーション６ｂから等距離となるように配置されている。このような各浸炭装置７Ａ～７Ｄは、各々に電気ヒータ及び浸炭ガス供給装置を備えており、浸炭室に収容された金属部品Ｘを加熱環境下かつ浸炭ガス雰囲気下に保持することにより金属部品Ｘに所定の浸炭処理を施す。

また、これら浸炭装置７Ａ～７Ｄは、所定構造の装着部を備えており、ボルト等の締結具を用いることにより第３中間搬送装置６に対して着脱可能に取り付けられている。
すなわち、上述した第３中間搬送装置６の上部には、浸炭装置７Ａ～７Ｄの装着部に対応する被装着部が４つ設けられている。各浸炭装置７Ａ～７Ｄは、各々の装着部を第３中間搬送装置６の被装着部の何れかと結合させ、かつ、上記締結具によって装着部と被装着部を締結させることによって第３中間搬送装置６に装着される。

ガス冷却装置８は、上記第３中間搬送装置６に別途装着されており、搬入口８ａ、冷却チャンバ８ｂ、循環チャンバ８ｃ、熱交換器８ｄ、循環装置８ｅ及び搬出口８ｆを備えている。搬入口８ａは、金属部品Ｘを冷却チャンバ８ｂに収容するための開口である。この搬入口８ａは、第３中間搬送装置６の搬出口６ｃと接続されている。すなわち、このガス冷却装置８は、搬入口８ａを第３中間搬送装置６の搬出口６ｃに接続することにより第３中間搬送装置６に連結されている。

冷却チャンバ８ｂは、内部に冷却室を備えた中空な略円筒体であり、浸炭装置７Ａ～７Ｄで浸炭処理された金属部品Ｘに冷却処理を施す。この冷却チャンバ８ｂは、冷却室に収容した金属部品Ｘに例えば上方から冷却ガスを吹き付けることにより金属部品Ｘを冷却する。循環チャンバ８ｃは、一端が冷却チャンバ８ｂの上端に接続され、他端が冷却チャンバ８ｂの下端に接続された管状部材である。この循環チャンバ８ｃは、上記冷却ガスを上方から冷却チャンバ８ｂに供給すると共に、金属部品Ｘの冷却に寄与した冷却ガス（金属部品Ｘによって加熱された加熱冷却ガス）を冷却チャンバ８ｂの下方から回収する。

熱交換器８ｄは、このような循環チャンバ８ｃの途中部位に設けられており、上記加熱冷却ガスを所定の冷媒と間接熱交換させることにより冷却する。循環装置８ｅは、冷却ガスを循環チャンバ８ｃ介して循環させるための動力源であり、冷却ガスを送風するファンと当該ファンを駆動する電動機等を備えている。搬出口８ｆは、冷却チャンバ８ｂにおいて搬入口８ａに対向配置されており、冷却室の金属部品Ｘを外部に取り出す開口である。この搬出口８ｆには開閉扉が設けられており、当該開閉扉を開放することにより冷却室の金属部品Ｘが外部に取り出される。

ここで、各予熱装置２Ａ～２Ｄ，４Ａ～４Ｄ、均熱装置５及び各浸炭装置７Ａ～７Ｄは、第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３及び第３中間搬送装置６に対してユニット化されている。すなわち、第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３及び第３中間搬送装置６の上部に設けられた装着構造（締結構造）は全て同一構造であり、また各予熱装置２Ａ～２Ｄ，４Ａ～４Ｄ、均熱装置５及び各浸炭装置７Ａ～７Ｄの下部に設けられた装着構造（締結構造）も全て同一構造である。したがって、各予熱装置２Ａ～２Ｄ，４Ａ～４Ｄ、均熱装置５及び各浸炭装置７Ａ～７Ｄは、第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３及び第３中間搬送装置６に対して交換可能である。

例えば、第１中間搬送装置１に予熱装置２Ａ～２Ｄに代えて予熱装置４Ａ～４Ｄ、均熱装置５及び浸炭装置７Ａ～７Ｄの何れかを装着することが可能である。また、第２中間搬送装置３に予熱装置４Ａ～４Ｄに代えて予熱装置２Ａ～２Ｄ、均熱装置５及び各浸炭装置７Ａ～７Ｄの何れかを装着することが可能である。さらに、第３中間搬送装置６に浸炭装置７Ａ～７Ｄに代えて各予熱装置２Ａ～２Ｄ，４Ａ～４Ｄ及び均熱装置５各の何れかを装着することが可能である。

また、図３は、このように構成された多室型熱処理装置Ｓについて、水平面における各機器の位置関係及び搬送経路を示している。黒丸は、各機器の位置を示しており、図１に示す各機器に対応した符号が付してある。この図３に示すように、第１中間搬送装置１に装着された４つの予熱装置２Ａ～２Ｄ（予熱室）の各位置は、第１中間搬送装置１の第１中継ステーション１ｂから等しい距離Ｌ１となるように設定されている。

また、第２中間搬送装置３に装着された４つの予熱装置４Ａ～４Ｄ（予熱室）の各位置は、第２中間搬送装置３の第２中継ステーション３ｂから等しい距離Ｌ２となるように設定されている。さらに、第３中間搬送装置６に装着された４つの浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）の各位置は、第３中間搬送装置６の第３中継ステーション６ｂから等しい距離Ｌ３となるように設定されている。

なお、本実施形態に係る多室型熱処理装置Ｓは、図示しない制御装置を備えており、当該制御装置によって統一的に制御されることによって金属部品Ｘに所望の熱処理を施す。この制御装置は、タッチパネル等を用いた操作盤を備えており、多室型熱処理装置Ｓの各種機器が担う機能に関する条件、例えば各予熱装置２Ａ～２Ｄ，４Ａ～４Ｄにおける予熱温度や予熱時間等の予熱条件、各浸炭装置７Ａ～７Ｄにおける浸炭温度や浸炭時間等の浸炭条件、またガス冷却装置８における冷却温度や冷却時間等の冷却条件を適宜設定できるように構成されている。

次に、このように構成された多室型熱処理装置Ｓの動作について説明する。
この多室型熱処理装置Ｓを用いて金属部品Ｘに熱処理を施す場合、金属部品Ｘは、図示しない移載装置によって第１中間搬送装置１の搬入口１ａから第１搬送室内に収容される。この金属部品Ｘは、第１中間搬送装置１によって第１中継ステーション１ｂに一旦搬送され、さらに空状態の予熱装置、つまり４つの予熱装置２Ａ～２Ｄの何れかの予熱室に搬送される。

そして、空状態の予熱室に収容された金属部品Ｘは、当該予熱室において加熱されることにより所定の予熱目標温度まで予熱される。すなわち、第１中間搬送装置１に装着された４つの予熱装置２Ａ～２Ｄは、最大で４つ（４グループ）の金属部品Ｘを同時並行的に予熱する。

また、４つの予熱装置２Ａ～２Ｄのいずれにも金属部品Ｘが収容されている場合、つまり第１中間搬送装置１の搬入口１ａから第１搬送室内に５つ目～８つ目の金属部品Ｘが取り込まれた場合、これら金属部品Ｘは、第１中間搬送装置１の搬入口１ａから第１中継ステーション１ｂ及び第１中間搬送装置１の搬出口１ｃを通過して第２搬送室内に搬送される。そして、これら金属部品Ｘは、第２中間搬送装置３に装着された４つの予熱装置４Ａ～４Ｄのうち空状態の予熱室に順次搬送される。このようにして４つの予熱装置４Ａ～４Ｄに収容された金属部品Ｘは、所定の予熱目標温度まで予熱される。

すなわち、本実施形態に係る多室型熱処理装置Ｓによれば、最大で８つの金属部品Ｘを同時並行的に予熱処理することが可能である。また、第１中間搬送装置１あるいは／及び第２中間搬送装置３の連結数を増すことにより、つまり予熱装置２Ａ～２Ｄあるいは／及び予熱装置４Ａ～４Ｄの個数を増やすことにより、同時並行的に予熱する金属部品Ｘの個数を容易に増加させることが可能である。

続いて、各金属部品Ｘは、４つの予熱装置２Ａ～２Ｄの何れかで予熱目標温度まで予熱されると、第１中間搬送装置１によって予熱室から第１搬送室の第１中継ステーション１ｂに一旦搬送される。そして、各金属部品Ｘは、第１中間搬送装置１の搬出口１ｃ及び第２中間搬送装置３の搬入口３ａを経由して第２中継ステーション３ｂに搬送される。

さらに、各金属部品Ｘは、第２中継ステーション３ｂから均熱装置５に搬送されて均熱室に収容される。そして、各金属部品Ｘは、均熱室内で所定時間に亘って放置されることによって均熱化される。すなわち、各金属部品Ｘは、均熱室内で放置されることによって予熱室における局所的な予熱のむら（予熱むら）が是正され、全体として均一な温度になる。

そして、均熱装置５（均熱室）における均熱処理を経た金属部品Ｘは、均熱装置５（均熱室）から第２中間搬送装置３の搬出口３ｃ及び第３中間搬送装置６の搬入口６ａを経由して第３中継ステーション６ｂに搬送される。そして、この金属部品Ｘは、空状態の浸炭室、つまり４つの浸炭装置７Ａ～７Ｄの何れかの浸炭室に順次搬送される。

そして、各浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）に収容された金属部品Ｘは、加熱環境下かつ浸炭ガス雰囲気下で浸炭処理される。すなわち、金属部品Ｘは、各浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）において表面から所定の深さに亘って炭素原子が注入され、表面近傍領域に浸炭層が形成される。

すなわち、本実施形態に係る多室型熱処理装置Ｓによれば、最大で４つの金属部品Ｘを同時並行的に浸炭処理することが可能である。また、第３中間搬送装置６の連結数を増やすことにより、つまり浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）の個数を増やすことにより、同時並行的に浸炭処理する金属部品Ｘの個数を容易に増加させることが可能である。例えば第３中間搬送装置６を２つ連結させることにより、同時並行的に浸炭処理する金属部品Ｘの個数を８個に増加させることが可能である。

各浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）における浸炭処理が完了した金属部品Ｘは、各浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）から第３中間搬送装置６の第３中継ステーション６ｂに一旦搬送される。そして、金属部品Ｘは、搬出口６ｃ及びガス冷却装置８の搬入口８ａを経由して冷却チャンバ８ｂの内部つまり冷却室に搬送される。

そして、冷却チャンバ８ｂ（冷却室）に収容された金属部品Ｘは、冷却チャンバ８ｂ（冷却室）と循環チャンバ８ｃとを循環する冷却ガスによって所定の冷却履歴に沿って冷却される。そして、冷却チャンバ８ｂ（冷却室）における冷却処理が完了した金属部品Ｘは、冷却チャンバ８ｂ（ガス冷却装置８）の搬出口８ｆから外部に搬出される。

このような本実施形態に係る多室型熱処理装置Ｓでは、第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３及び第３中間搬送装置６に異なる種類の処理装置つまり予熱装置２Ａ～２Ｄ，４Ａ～４Ｄ、均熱装置５及び各浸炭装置７Ａ～７Ｄを装着する構造を採用するので、金属部品Ｘに対して異なる加熱処理（熱処理）を施すことが可能である。

したがって、この多室型熱処理装置Ｓによれば、複数台の多室型熱処理装置を設置する必要がないので、広い設置スペースを確保する必要がなく、また初期設備コストを抑制することが可能であり、さらに多室型熱処理装置の稼働効率が低下することを抑制あるいは回避することが可能である。

また、この多室型熱処理装置Ｓでは、第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３及び第３中間搬送装置６の装着構造（締結構造）が全て同一に構成され、また各予熱装置２Ａ～２Ｄ，４Ａ～４Ｄ、均熱装置５及び各浸炭装置７Ａ～７Ｄの装着構造（締結構造）も全て同一に構成されているので、第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３及び第３中間搬送装置６に装着する処理装置の種類に制限がない。したがって、この多室型熱処理装置Ｓによれば、金属部品Ｘに対する熱処理の自由度が高く、極めて使い勝手が良くなっている。

また、この多室型熱処理装置Ｓでは、４つの浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）から第３中間搬送装置６の搬出口６ｃまでの金属部品Ｘの移動距離あるいは移動時間が全ての浸炭装置７Ａ～７Ｄについて等しい。すなわち、金属部品Ｘは、４つの浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）の何れで浸炭処理されても、同一の移動距離あるいは移動時間を経て冷却チャンバ８ｂ（冷却室）に搬送されて冷却処理を受ける。

すなわち、この多室型熱処理装置Ｓでは、４つの浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）から冷却チャンバ８ｂ（冷却室）に搬送される間の搬送冷却状態が全ての浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）について均一である。したがって、このような多室型熱処理装置Ｓによれば、浸炭処理後の冷却履歴を均一化できるので、各々の金属部品Ｘに均一な性質の浸炭層を形成することが可能である。

また、本実施形態に係る多室型熱処理装置Ｓでは、４つの予熱装置４Ａ～４Ｄ（予熱室）から４つの浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）までの金属部品Ｘの移動距離あるいは移動時間が全ての予熱装置４Ａ～４Ｄ（予熱室）について等しい。金属部品Ｘは、４つの予熱装置４Ａ～４Ｄ（予熱室）の何れで予熱処理されても、同一の移動距離あるいは移動時間を経て浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）に搬送されて浸炭処理を受ける。

すなわち、この多室型熱処理装置Ｓでは、４つの予熱装置４Ａ～４Ｄ（予熱室）から４つの浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）に搬送される間の搬送冷却状態が全ての予熱装置４Ａ～４Ｄ（予熱室）について均一である。したがって、このような多室型熱処理装置Ｓによれば、浸炭処理前における各々の金属部品Ｘの温度（予熱温度）を均一化できるので、各々の金属部品Ｘに均一な浸炭処理を施すことが可能である。

さらに、本実施形態に係る多室型熱処理装置Ｓでは、４つの予熱装置２Ａ～２Ｄ（予熱室）から４つの浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）までの金属部品Ｘの移動距離あるいは移動時間が全ての予熱装置２Ａ～２Ｄ（予熱室）について等しい。金属部品Ｘは、４つの予熱装置２Ａ～２Ｄ（予熱室）の何れで予熱処理されても、同一の移動距離あるいは移動時間を経て浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）に搬送されて浸炭処理を受ける。

すなわち、この多室型熱処理装置Ｓでは、４つの予熱装置２Ａ～２Ｄ（予熱室）から４つの浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）に搬送される間の搬送冷却状態が全ての予熱装置２Ａ～２Ｄ（予熱室）について均一である。したがって、このような多室型熱処理装置Ｓによれば、浸炭処理前における各々の金属部品Ｘの温度（予熱温度）を均一化できるので、各々の金属部品Ｘに均一な浸炭処理を施すことが可能である。

上記実施形態の第１～第３変形例を、図４～図６を参照して説明する。これらの変形例において、上記実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略または省略する。

（第１変形例）
図４に示すように、第１変形例の多室型熱処理装置Ｓ１は、上記実施形態における多室型熱処理装置Ｓの第２中間搬送装置３に代えて、第２中間搬送装置３１を備え、さらに４つの予熱装置４Ｅ～４Ｈ（処理装置）を備えている。第２中間搬送装置３１は、内部に第２搬送室（図示せず）を備えた箱形の中空体であり、上述した搬入口３ａ、第２中継ステーション３ｂ及び搬出口３ｃを備えている。

４つの予熱装置４Ａ～４Ｄは、平面視において第２中間搬送装置３１の四隅に各別に配置されている。第２中間搬送装置３１において、第２中継ステーション３ｂと４つの予熱装置４Ａ～４Ｄとは、４つの搬送経路４１～４４を介してそれぞれ連結されている。これら搬送経路４１～４４は、図示していないが、金属部品Ｘを水平移動させる水平搬送装置や金属部品Ｘを上下移動させる昇降装置等から構成されている。搬送経路４１～４４は、平面視で第２中継ステーション３ｂから放射状且つ直線状に延びている。

搬送経路４１～４４の各途中には、上記４つの予熱装置４Ｅ～４Ｈがそれぞれ配置されている。すなわち、第２中間搬送装置３１における予熱装置４Ａ～４Ｄ（処理装置）への搬送経路４１～４４内に、予熱装置４Ｅ～４Ｈ（他の処理装置）がそれぞれ配置されている。第２中間搬送装置３１は、搬送経路４１～４４を介して予熱装置４Ａ～４Ｄ及び予熱装置４Ｅ～４Ｈに金属部品Ｘをそれぞれ搬送するように構成されている。なお、複数の予熱装置４Ａ～４Ｄのうちの１つの予熱装置への、第２中間搬送装置３１における搬送経路（４１，４２，４３または４４）内に他の予熱装置（４Ｅ，４Ｆ，４Ｇまたは４Ｈ）が配置されていればよく、第２中間搬送装置３１は、上記搬送経路を介して上記１つの予熱装置及び上記他の予熱装置に金属部品Ｘをそれぞれ搬送するように構成されていればよい。

なお、第１変形例の多室型熱処理装置Ｓ１では、予熱装置４Ａ～４Ｄから浸炭装置７Ａ～７Ｄまでの金属部品Ｘの各移動距離が、予熱装置４Ｅ～４Ｈから浸炭装置７Ａ～７Ｄまでの金属部品Ｘの各移動距離よりも長い。予熱装置４Ａ～４Ｄから浸炭装置７Ａ～７Ｄまでの金属部品Ｘの各移動時間と、予熱装置４Ｅ～４Ｈから浸炭装置７Ａ～７Ｄまでの金属部品Ｘの各移動時間とを互いに同等とする場合には、予熱装置４Ｅ～４Ｈにおいて予熱された金属部品Ｘが浸炭装置７Ａ～７Ｄに向かう移動速度を、予熱装置４Ａ～４Ｄにおいて予熱された金属部品Ｘが浸炭装置７Ａ～７Ｄに向かう移動速度よりも遅くすればよい。

平面視において第２中継ステーション３ｂから等距離となるように多くの処理装置を配置する場合、第２中継ステーション３ｂとこれら処理装置との間の搬送経路を長くする必要があり、結果として第２中間搬送装置が大型化する可能性がある。本変形例では、平面視において１つの搬送経路内に２つの処理装置が配置され、当該搬送経路を介してこれら２つの処理装置の各々に金属部品Ｘを搬送できるため、多くの処理装置を配置しても第２中間搬送装置の大型化を抑制することができる。

なお、第２中間搬送装置３１において、上記搬送経路の数が１～３または５以上であってもよいし、１つの搬送経路内に３つ以上の処理装置が配置されてもよい。１つの搬送経路内に配置された複数の処理装置の種類が互いに異なっていてもよい。

（第２変形例）
図５に示すように、第２変形例の多室型熱処理装置Ｓ２は、上記実施形態の多室型熱処理装置Ｓが備える構成に加え、第３中間搬送装置６に装着された浸漬冷却装置９（処理装置、第２冷却装置）を備えている。第３中間搬送装置６は、上述した搬入口６ａ、第３中継ステーション６ｂ及び搬出口６ｃに加え、第２搬出口６ｄを備えている。第２搬出口６ｄは、第３中間搬送装置６における第３搬送室から外部に金属部品Ｘを搬出するための開口である。

浸漬冷却装置９は、浸漬槽９ａ、搬入口９ｂ及び搬出口９ｃを備えている。浸漬槽９ａは、冷媒として用いる油等の液体が貯留される槽であり、貯留された液体に金属部品Ｘが浸漬されることで金属部品Ｘの冷却が行われる。搬入口９ｂは、金属部品Ｘを浸漬槽９ａに搬入するための開口である。浸漬槽９ａは、搬入口９ｂと第３中間搬送装置６の第２搬出口６ｄとをボルト等の締結具で締結することにより、第３中間搬送装置６に接続されている。搬出口９ｃは、浸漬槽９ａ内の冷却後の金属部品Ｘを外部に取り出すための開口である。なお、図示しないが、金属部品Ｘを搬送する搬送装置や、浸漬槽９ａに貯留された液体に金属部品Ｘを浸漬したり当該液体から金属部品Ｘを引き上げたりするための昇降装置等が、浸漬冷却装置９に設けられてもよい。

浸漬冷却装置９は、一般的に、冷却ガス（気体）を冷媒として用いるガス冷却装置Ｒよりも高い冷却能力を有している。また、金属部品Ｘの種類や冷却条件に応じて、浸漬冷却装置９での冷却が好ましくなく、ガス冷却装置Ｒでの冷却が好ましい場合もある。本変形例の第３中間搬送装置６には、ガス冷却装置Ｒ及び浸漬冷却装置９がいずれも装着されているので、金属部品Ｘの種類や冷却条件が変更された場合でも段取り替え等を行うことなく、金属部品Ｘの種類に応じた適切な冷却方法を選択できる。

（第３変形例）
図６に示すように、第３変形例の多室型熱処理装置Ｓ３は、第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３及び第３中間搬送装置６が、平面視で直線状に配置されている。本変形例の第２中間搬送装置３の搬入口３ａと搬出口３ｃとは、互いに対向して配置されている。

第２中間搬送装置３の搬入口３ａと搬出口３ｃとが互いに対向して配置されているので、搬入口３ａから搬出口３ｃに向かう搬送経路を直線状とすることができる。よって、金属部品Ｘを第１中間搬送装置１から第３中間搬送装置６に搬送する際に、第２中間搬送装置３の上記搬送経路を介することで、上記実施形態よりも迅速且つ円滑に金属部品Ｘを搬送することが可能となる。

なお、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、処理装置つまり各予熱装置２Ａ～２Ｄ，４Ａ～４Ｄ、均熱装置５及び各浸炭装置７Ａ～７Ｄを第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３及び第３中間搬送装置６に対してユニット化することにより異なる熱処理を金属部品Ｘに施すように構成したが、本開示はこれに限定されない。熱処理の他の形態である例えば冷却処理を金属部品Ｘに施す複数の冷却装置（第１及び第２冷却装置）をユニット化することにより、異なる冷却処理（熱処理）を金属部品Ｘに施してもよい。

金属部品Ｘに対する冷却手法としては、上述したガス冷却装置８のように冷却ガスを冷媒として用いる手法（ガス冷却）の他に、油（液体）を冷媒として用いる油冷却（浸漬冷却）や水等の冷媒のミスト用いるミスト冷却等が知られている。また、同一の冷却手法を採用する冷却装置であっても、異なる冷却履歴（冷却カーブ）で金属部品Ｘを冷却する必要が発生し得る。

このような金属部品Ｘに対する冷却処理の需要を考慮すると、異なる冷却手法の冷却装置（油冷却装置あるいはミスト冷却装置等）や冷却手法が同一であっても異なる冷却履歴（冷却カーブ）に設定された冷却装置、つまり金属部品Ｘに対して異なる冷却処理を施す複数の冷却装置（第１及び第２冷却装置）を第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３あるいは／及び第３中間搬送装置６に装着してもよい。

（２）上記実施形態では、３つの中間搬送装置つまり第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３及び第３中間搬送装置６を連接したが、本開示はこれに限定されない。中間搬送装置の個数は１つあるいは２つでもよく、また４つ以上であってもよい。例えば第３中間搬送装置６のみを備える場合には、４つの浸炭装置７Ａ～７Ｄの何れかを金属部品Ｘに浸炭処理以外の熱処理を施す処理装置（例えば予熱装置）に交換することによって、異なる熱処理を金属部品Ｘに施す多室型熱処理装置を構成することができる。

（３）上記実施形態では、処理装置として予熱装置２Ａ～２Ｄ，４Ａ～４Ｄ、均熱装置５及び浸炭装置７Ａ～７Ｄを設けたが、本開示はこれに限定されない。すなわち、処理装置の種類としては、予熱処理、均熱処理、また浸炭処理に代えて、あるいは予熱処理、均熱処理、また浸炭処理に加えて他の処理（本加熱処理あるいは窒化処理等）を行う装置でもよい。

例えば、４つの浸炭装置７Ａ～７Ｄを金属部品Ｘに本加熱処理を施す本加熱装置に変更してもよい。すなわち、４つの浸炭装置７Ａ～７Ｄに代えて、本加熱装置を本処理装置として採用してもよい。このような多室型熱処理装置によれば、金属部品Ｘに焼き入れ処理を行うことができる。また、４つの浸炭装置７Ａ～７Ｄを加熱環境下で金属部品Ｘに窒化処理を施す窒化装置に変更してもよい。すなわち、４つの浸炭装置７Ａ～７Ｄに代えて、窒化装置を本処理装置として採用してもよい。このような多室型熱処理装置によれば、金属部品Ｘに窒化処理を行うことができる。

（４）上記実施形態では、３つの中間搬送装置つまり第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３及び第３中間搬送装置６に各々１つの搬入口及び搬出口を設けたが、本開示はこれに限定されない。各中間搬送装置に金属部品Ｘに関する複数の搬入口あるいは／及び搬出口を設けてもよい。

すなわち、上記実施形態では第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３及び第３中間搬送装置６が各々１つの搬入口及び搬出口を備えているので、第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３及び第３中間搬送装置６を直列状態に連接したが、第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３及び第３中間搬送装置６に搬入口あるいは／及び搬出口を複数設けることにより、第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３及び第３中間搬送装置６を搬送経路が分岐するように連接することが可能となる。

（５）上記実施形態では、第３中間搬送装置６の搬出口６ｃにガス冷却装置８を接続したが、本開示はこれに限定されない。ガス冷却装置８に代えて、例えば油冷却装置あるいはミスト冷却装置を採用しても良い。ガス冷却装置８は、冷却ガス（気体）を冷媒として用いる関係で冷却能率が油冷却やミスト冷却よりも冷却能率が低い。したがって、より高い冷却能率が必要な場合には、ガス冷却装置８に代えて油冷却装置あるいはミスト冷却装置を用いても良い。

（６）上記実施形態では１つのガス冷却装置８（冷却装置）を設けたが、本開示はこれに限定されない。すなわち、ガス冷却装置８、油冷却装置及びミスト冷却装置等の冷却装置を複数設けてもよい。また、このような複数の冷却装置を直列的に連接したり、あるいは中間搬送装置に複数設けた搬出口の各々に冷却装置を連接したりしてもよい。

（７）上記実施形態では、第２中間搬送装置３に均熱装置５（均熱室）を設けたが、本開示はこれに限定されない。必要に応じて均熱装置５（均熱室）を省略しても良い。また、この場合に予熱装置２Ａ～２Ｄ，４Ａ～４Ｄ（予熱室）から浸炭装置７Ａ～７Ｄ（浸炭室）に搬送する時間（搬送時間）を長時間化することにより、当該搬送時間を均熱時間として利用することが考えられる。

（８）上記実施形態では、第２中間搬送装置３のみに均熱装置５を装着したが、本開示はこれに限定されない。例えば第２中間搬送装置３に代えて第１中間搬送装置１及び／あるいは第３中間搬送装置６に均熱装置５を装着してもよく、あるいは第２中間搬送装置３に加えて第１中間搬送装置１及び／あるいは第３中間搬送装置６に均熱装置５を装着してもよい。

（９）上記実施形態では、各予熱装置２Ａ～２Ｄ，４Ａ～４Ｄ、均熱装置５及び各浸炭装置７Ａ～７Ｄを第１中間搬送装置１、第２中間搬送装置３あるいは第３中間搬送装置６の上側に設けたが、本開示はこれに限定されない。例えば、各予熱装置２Ａ～２Ｄを第１中間搬送装置１の下側に設け、同じく各予熱装置４Ａ～４Ｄ及び均熱装置５を第２中間搬送装置３の下側に設け、また各浸炭装置７Ａ～７Ｄを第３中間搬送装置６の下側に設けてもよい。

（１０）金属部品Ｘは、本開示の多室型熱処理装置によって熱処理される前に、例えば切削加工によって作製される場合がある。当該切削加工後の金属部品Ｘには切削油や切りくずが付着している可能性があるため、適切な熱処理のためには切削油等を金属部品Ｘから除去することが好ましい。このため、例えば第１中間搬送装置１の搬入口１ａ近傍の予熱装置２Ａ及び２Ｂ、すなわち本開示の多室型熱処理装置において最も上流側の処理装置を洗浄装置に交換し、当該洗浄装置で金属部品Ｘを洗浄した後に、下流側の予熱装置に搬送して予熱してもよい。また、第１中間搬送装置１の処理装置を全て洗浄装置としてもよい。すなわち、本開示の中間搬送装置には、予熱処理に先行して金属部品Ｘを洗浄する洗浄装置が装着されてもよい。

Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 多室型熱処理装置
Ｘ 金属部品（被処理物）
１ 第１中間搬送装置
１ａ 搬入口
１ｂ 第１中継ステーション
１ｃ 搬出口
２Ａ～２Ｄ 予熱装置（処理装置）
３，３１ 第２中間搬送装置
３ａ 搬入口
３ｂ 第２中継ステーション
３ｃ 搬出口
４Ａ～４Ｄ 予熱装置（処理装置）
４Ｅ～４Ｈ 予熱装置（他の処理装置）
４１～４４ 搬送経路
５ 均熱装置
６ 第３中間搬送装置
６ａ 搬入口
６ｂ 第３中継ステーション
６ｃ 搬出口
７Ａ～７Ｄ 浸炭装置（処理装置）
８ ガス冷却装置（処理装置、第１冷却装置）
８ａ 搬入口
８ｂ 冷却チャンバ
８ｃ 循環チャンバ
８ｆ 搬出口
９ 浸漬冷却装置（処理装置、第２冷却装置）

Claims (12)

1. 異なる熱処理を複数の処理装置で被処理物に施す多室型熱処理装置であって、
   前記被処理物をある前記処理装置から搬送装置を経由して他の前記処理装置に搬送するための中間搬送装置と、
   当該中間搬送装置に装着され、異なる熱処理を前記被処理物に施す前記複数の処理装置とを備え、
   前記被処理物を前記中間搬送装置を経由して前記複数の処理装置の間で移動させることにより前記被処理物に所定の熱処理を施すように構成されている、多室型熱処理装置。
2. 前記複数の処理装置は、前記被処理物に前記熱処理として浸炭処理を施す浸炭装置と、前記浸炭処理に先行して前記被処理物に前記熱処理として予熱処理を施す予熱装置とを少なくとも含む、請求項１に記載の多室型熱処理装置。
3. 前記中間搬送装置には複数の前記予熱装置が装着され、各々の前記予熱装置は、前記中間搬送装置における前記被処理物の前記浸炭装置までの移動距離または移動時間が等しくなるように配置されている、請求項２に記載の多室型熱処理装置。
4. 前記中間搬送装置には複数の前記浸炭装置が装着され、各々の前記浸炭装置は、前記中間搬送装置の搬出口までの移動距離または移動時間が等しくなるように配置されている、請求項２または３に記載の多室型熱処理装置。
5. 前記複数の処理装置は、前記予熱装置で予熱された前記被処理物に均熱処理を施す均熱装置を含む、請求項２～４のいずれか一項に記載の多室型熱処理装置。
6. 前記複数の処理装置は、前記被処理物に前記熱処理として冷却処理を施す第１冷却装置を含む、請求項２～５のいずれか一項に記載の多室型熱処理装置。
7. 前記複数の処理装置は、前記冷却処理と異なる冷却処理を前記熱処理として前記被処理物に施す第２冷却装置を含む、請求項６に記載の多室型熱処理装置。
8. 複数の前記中間搬送装置が互いに連結されている、請求項１～７のいずれか一項に記載の多室型熱処理装置。
9. 前記複数の中間搬送装置は、平面視で直線状に配置されている、請求項８に記載の多室型熱処理装置。
10. 各々の前記処理装置は、前記中間搬送装置に対して着脱可能である、請求項１～９のいずれか一項に記載の多室型熱処理装置。
11. 各々の前記処理装置は、種類の異なる処理装置に交換可能である、請求項１～１０のいずれか一項に記載の多室型熱処理装置。
12. 前記複数の処理装置のうちの１つの処理装置への、前記中間搬送装置における搬送経路内に前記複数の処理装置のうちの他の処理装置が配置されており、前記中間搬送装置は、前記搬送経路を介して前記１つの処理装置及び前記他の処理装置に前記被処理物をそれぞれ搬送するように構成されている、請求項１～１１のいずれか一項に記載の多室型熱処理装置。

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