JP7341404B1

JP7341404B1 - 熱処理炉及び熱処理方法

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Publication number: JP7341404B1
Application number: JP2022210986A
Authority: JP
Inventors: 雅紀杉山; 愼一 ▲高▼橋; 謙介 ▲高▼橋; 輝一神田; 康輔高原; 宗生舟田; 浩大下
Original assignee: Toyota Boshoku Corp; Kanto Yakin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Toyota Boshoku Corp; Kanto Yakin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2022-12-27
Filing date: 2022-12-27
Publication date: 2023-09-11
Anticipated expiration: 2042-12-27

Abstract

【課題】モーターコアなどの被熱処理物の歪取り焼鈍において、被熱処理物の特性又は処理内容に柔軟に対応することを可能にする構成を提供する。【解決手段】一実施形態に係る熱処理炉１０は、被熱処理物を加熱するように構成された加熱室１９と、前記加熱室を通過した前記被熱処理物を冷却するように構成された第１冷却室２０、２０Ａと、前記第１冷却室を通過した前記被熱処理物を冷却するように構成された第２冷却室２２と、前記第１冷却室２０、２０Ａ及び前記第２冷却室２２のそれぞれに発熱型変成ガスを炉内雰囲気ガスとして供給するように構成された雰囲気ガス供給装置４４であって、発熱型変成ガスである第１ガスＧ１と、発熱型変成ガスでありかつ前記第１ガスの露点よりも低い露点を有する第２ガスＧ２とを選択的に供給する雰囲気ガス供給装置４４とを備える。【選択図】図４

Description

本開示は、熱処理炉に関し、特に電磁鋼板を使用したモーターコアの歪取り焼鈍に用いられ得る熱処理炉及び熱処理方法に関する。

従来、電気機器、例えば、変圧器等の静止器又はモーター等の回転器において、電磁鋼板が使用されている。例えば、モーターの鉄心（コア）は、所定の厚さの無方向性電磁鋼板を、金型を用いてステータ形状又はロータ形状に打ち抜き、積層させることにより製造される。

しかしながら、打ち抜き加工では、コア材の端部及びカシメ積層の場合はそのカシメ部を中心に、塑性歪みや弾性歪みといったような所謂歪みが残留する場合がある。そのため、これらの歪みを除去する目的で、モーターコアを、窒素ガス、アルゴンガス又はブタンガスなどを不完全燃焼させ発生させた一酸化炭素などの非酸化性雰囲気ガス中で７５０℃～８５０℃程度の温度まで加熱した後に、２５℃／時程度の冷却速度での冷却つまり徐冷するという歪取り焼鈍が従来から行われている。この徐冷は、鉄損を改善するべくその冷却時にモーターコアに歪みが生じることを避けるために、及び、その寸法精度悪化を防ぐために、行われる。

また、モーターコアは導電体であることから、交流が流れた際に、巻き線が短絡した形で渦電流が流れる。この渦電流は、結果的に熱に変わり渦電流損となるため、出来るほど小さくすることが好ましい。この過電流を減少させるためには、打ち抜き加工後の積層体を互いに絶縁させることが好ましい。絶縁させる方法としては、歪取り焼鈍後にブルーイング処理することで、切断／打ち抜き端面を酸化する方法等が挙げられる（例えば特許文献１参照）。ブルーイング処理は、歪取り焼鈍後に、炉内の露点を引き上げることで、鋼板表面に酸化鉄（ＩＩ）（ＦｅＯ）や四酸化三鉄（Ｆｅ₃Ｏ₄）等の酸化被膜を形成させる処理である。このブルーイング処理により、鋼板表面を絶縁処理すると共に、切断／打ち抜き端面の耐食性、防錆性を向上させることができる。

一方、本発明者らによる特許文献２は、モーターコアの歪取り焼鈍において、ブルーイング処理を行うことなく、ブルーイング処理を施した際と同等レベルの特性を得ることを可能にする熱処理方法及び熱処理炉を開示する。この熱処理炉での熱処理方法は、炉内雰囲気ガスとして発熱型変成ガスを用いてモーターコアを加熱するつまり焼鈍する焼鈍工程と、この焼鈍工程で得られたモーターコアを、炉内雰囲気ガスとして発熱型変成ガスを用いて、焼鈍工程における温度乃至５００℃の温度帯において、１時間当たり６００℃を超えた冷却速度で冷却する冷却工程とを含む。

特開２０１５－４２０１５号公報特許第６９４４１４６号公報特開２０１７－１６６７２１号公報

ところで、熱処理炉で熱処理される被熱処理物は、様々な寸法を有し得る。例えば薄い被熱処理物と厚い被熱処理物とでは、同じ冷却条件での冷却速度に違いがある。

本開示の目的は、モーターコアなどの被熱処理物の歪取り焼鈍において、被熱処理物の特性又は処理内容に柔軟に対応することを可能にする構成を提供することにある。

上記目的を達成するために、本開示に係る第１様態は、
被熱処理物の焼鈍用の熱処理炉であって、
前記被熱処理物を加熱するように構成された加熱室と、
前記加熱室を通過した前記被熱処理物を冷却するように構成された第１冷却室と、
前記被熱処理物の搬送方向において前記第１冷却室の下流側に位置して、前記第１冷却室を通過した前記被熱処理物を冷却するように構成された第２冷却室と、
前記第１冷却室及び前記第２冷却室のそれぞれに発熱型変成ガスを炉内雰囲気ガスとして供給するように構成された雰囲気ガス供給装置であって、発熱型変成ガスである第１ガスと、発熱型変成ガスでありかつ前記第１ガスの露点よりも低い露点を有する第２ガスとを選択的に供給する、雰囲気ガス供給装置と
を備える、熱処理炉
を提供する。

好ましくは、前記雰囲気ガス供給装置は、前記被熱処理物にブルーイング処理を施すとき、前記第１冷却室及び前記第２冷却室の少なくともいずれか一方に前記第１ガスを供給するように作動される。

好ましくは、前記雰囲気ガス供給装置は、前記被熱処理物に疑似ブルーイング処理を施すとき、前記第１冷却室及び前記第２冷却室の少なくともいずれか一方に前記第２ガスを供給するように作動される。

好ましくは、前記第１冷却室は、第１冷媒を用いて冷却する第１冷却状態と、前記第１冷媒を用いずに前記第１冷媒とは異なる第２冷媒を用いて冷却する第２冷却状態とを有するように構成されていて、前記第２冷却室は、第３冷媒を用いて冷却する第３冷却状態と、前記第３冷媒を用いずに前記第３冷媒とは異なる第４冷媒を用いて冷却する第４冷却状態とを有するように構成されている。

好ましくは、前記第３冷媒は前記第１冷媒であり、前記第４冷媒は前記第２冷媒である。

好ましくは、前記被熱処理物は、モーターコアである。

また、本開示に係る第２態様は、
被熱処理物の焼鈍における熱処理方法であって、
前記被熱処理物を加熱する工程と、
加熱された前記被熱処理物を、炉内雰囲気ガスとして発熱型変成ガスである第１ガスと、発熱型変成ガスでありかつ前記第１ガスの露点よりも低い露点を有する第２ガスとを選択的に供給して冷却する工程であって、ブルーイング処理を施すとき炉内雰囲気ガスとして前記第１ガスを供給し、疑似ブルーイング処理を施すとき炉内雰囲気ガスとして前記第２ガスを供給する工程と
を含む、熱処理方法
を提供する。

本開示の上記第１様態及び上記第２態様によれば、モーターコアなどの被熱処理物の歪取り焼鈍において、被熱処理物の特性又は処理内容に柔軟に対応することが可能になる。

本開示の一実施形態に係る熱処理炉の構成を示す概略図である。図１の熱処理炉の第１冷却室の断面模式図である。図２Ａの第１冷却室の変形例の断面模式図である。空気と燃料ガスとの混合割合と、それを燃焼したときに発生する変成ガスの成分割合との関係を示すグラフである。図１の熱処理炉における、雰囲気ガス供給装置からの変成ガスの流れ及びそのための構成を示す構成図である。図１の熱処理炉における熱処理の流れを示すフローチャートである。図１の熱処理炉の冷却室において用いられる炉内雰囲気ガスと冷却機構の選択に関するフローチャートである。

以下に、本開示の一実施形態に係る熱処理炉及びその熱処理炉での熱処理方法について、図面に基づいて説明する。

図１に、本開示の一実施形態に係る熱処理炉１０の概略構成図を示す。熱処理炉１０は、バーンオフ炉１２と、予熱室１４と、加熱室１６と、保持室１８と、第１冷却室２０と、第２冷却室２２と、第３冷却室２４とを備える。これらは、被熱処理物Ｗの搬送方向Ｄに並ぶ。バーンオフ炉１２と、予熱室１４と、加熱室１６と、保持室１８と、第１冷却室２０と、第２冷却室２２と、第３冷却室２４とに亘って、搬送装置２５ここでは図示しないモーターで駆動されるメッシュベルト２６で被熱処理物Ｗが搬送される搬送路であるトンネル２８が連続して延びている。なお、トンネル２８は、上流端入口２８ｉと下流側出口２８ｏとのそれぞれで外部に開くが、その途中、例えばバーンオフ炉１２と予熱室１４との間で外部に開かれてもよい。メッシュベルト２６はハースローラーであってもよい。

バーンオフ炉１２は、例えばバーンオフ室又は脱脂室と称されることもでき、被熱処理物Ｗの表面に付着している油分等を取り除くために設けられている。ここでは、被熱処理物Ｗはモーターの鉄心（モーターコア）であるが、モーターコア以外であってもよい。バーンオフ炉１２は、加熱手段としてヒーター３０を備え、それにより油分等を燃焼又は揮発させようとする。複数のヒーター３０がバーンオフ炉１２に設けられているが、ヒーター３０の数は１つ以上いくつであってもよい。なお、ヒーター３０に代えてあるいはそれに加えて、ファンなどがバーンオフ炉１２に設けられてもよい。

予熱室１４と、加熱室１６とは、それぞれ、被熱処理物Ｗを加熱するように構成されている。予熱室１４及び加熱室１６には、それぞれ、複数のヒーター３０が設けられているが、ヒーター３０の数は１つ以上いくつであってもよい。保持室１８も、被熱処理物Ｗを加熱するように構成されていて、複数のヒーター３０が設けられているが、ヒーター３０の数は１つ以上いくつであってもよい。予熱室１４と加熱室１６とは直接連通し、加熱室１６と保持室１８とは直接連通している。したがって、予熱室１４から保持室１８までを１つの加熱室１９とみなすこともできる。なお、保持室１８は、複数のヒーター３０の作動状態を調整することで、被熱処理物Ｗの等温保持を可能にするが、被熱処理物Ｗの更なる加熱も可能であり、あるいは、複数のヒーター３０の一部又は全てを非作動状態つまりＯＦＦにすることで加熱室１６を通過した被熱処理物Ｗの冷却を行うことも可能である。なお、各ヒーター３０は、ＯＮ－ＯＦＦされるが、設置された部屋１４、１６、１８の温度が対応する目標温度になるように制御されるとよい。

第１冷却室２０の断面模式図を図２Ａに示す。図２Ａは、搬送方向Ｄに直交する仮想面での第１冷却室２０の断面図である。第１冷却室２０は、加熱室１９を通過した被熱処理物Ｗ、ここではより具体的には加熱室１６及び保持室１８を通過した被熱処理物Ｗを冷却する構成を備える。したがって、第１冷却室２０は加熱源を有さない。第１冷却室２０は、切換可能な冷却機構を備える。第１冷却室２０は、第１冷媒Ｃ１を用いて冷却する第１冷却状態と、その第１冷媒Ｃ１を用いずに第１冷媒Ｃ１とは異なる第２冷媒Ｃ２を用いて冷却する第２冷却状態とを有するように構成されている。第１冷却室２０は、第１冷媒Ｃ１を用いる第１冷却機構３２と、第２冷媒Ｃ２を用いる第２冷却機構３４とを有する。後述する炉内雰囲気ガスが供給される搬送路つまりトンネル２８の周囲に、冷却媒体（冷媒）が供給される冷媒通路３３が区画形成されている。雰囲気ガスが供給されるトンネル２８内を内室とすると、冷媒通路３３は外室と称されてもよい。冷媒通路３３は、外壁３６と、トンネル２８の炉隔壁３８との間に区画形成されている。図２Ａに示すように、トンネル２８の炉隔壁３８は矩形断面を有し、外壁３６は炉隔壁３８の外側において矩形断面を有する。外壁３６は、トンネル２８の炉隔壁３８から離れ、トンネル２８の炉隔壁３８の全周を覆うように設けられているが、炉隔壁３８の外側の少なくとも一部に炉隔壁３８との間に冷媒通路３３を区画形成するように種々の断面形状を有して設けられてもよい。外壁３６及び炉隔壁３８はそれぞれ、ステンレス鋼製であり、例えばその材料としてＳＵＳ３１６Ｌ又はＳＵＳ３０４Ｌが用いられる。これに限定されず、外壁３６及び炉隔壁３８は、他の材料製であってもよい。

第１冷却機構３２は、冷媒通路３３内に延びる冷却配管３２ａと、冷却配管３２ａに第１冷媒Ｃ１を循環させるポンプ３２ｂと、第１冷媒Ｃ１を冷却する冷却装置３２ｃとを備える。ポンプ３２ｂ及び冷却装置３２ｃは外壁３６の外側に設けられ、冷却配管３２ａの外壁３６の外側に延びる箇所に設けられている。冷却配管３２ａには、第１冷媒Ｃ１が循環されずに、流通されてもよい。冷却装置３２ｃは、種々の既知の冷却構成を有し得る。なお、図２Ａでは、１本の冷却配管３２ａを示すが、冷媒通路３３内に延びる冷却配管３２ａの数は、２本以上であってもよい。なお、冷却配管３２ａは、第１冷媒Ｃ１を流す第１冷媒通路に相当する。

第２冷却機構３４は、冷媒通路３３に冷媒入口（以下、第２冷媒入口）３４ｂから第２冷媒Ｃ２を入れ、冷媒通路３３から冷媒出口（以下、第２冷媒出口）３４ｃを介して第２冷媒Ｃ２を送り出すように、冷媒入口３４ｂの上流側に設けられた第２冷媒Ｃ２を圧送するためのポンプ４０を備える。第２冷媒入口３４ｂは冷媒通路３３の鉛直方向下方の部分から第２冷媒Ｃ２を入れるように外壁３６に設けられ、第２冷媒出口３４ｃは冷媒通路３３の鉛直方向上方の部分から第２冷媒Ｃ２を出すように外壁３６に設けられているが、それらはそれらの場所に設けることに限定されない。例えば、それらの第２冷媒入口３４ｂ及び第２冷媒出口３４ｃはともに冷媒通路３３の鉛直方向上方側に設けられることも、冷媒通路３３の鉛直方向下方側に設けられることも可能である。なお、冷媒通路３３は、第２冷媒Ｃ２を流す第２冷媒通路に相当する。

具体的には、ここでは、第１冷媒Ｃ１は水であり、第２冷媒Ｃ２は空気である。したがって、第１冷却機構３２を作動させる第１冷媒Ｃ１を用いた第１冷却状態と、第１冷却機構３２を作動させずにつまり第１冷媒Ｃ１を用いずに少なくとも第２冷却機構３４を作動させる第２冷媒Ｃ２を用いた第２冷却状態とは異なる。そして、第１冷却機構３２と第２冷却機構３４とは無関係に作動され得る。例えば、第１冷却機構３２を作動させずに第２冷却機構３４を作動させること、第２冷却機構３４を作動させずに第１冷却機構３２を作動させることが可能である。さらに加えて、第１冷却機構３２及び第２冷却機構３４を共に作動させること、第１冷却機構３２及び第２冷却機構３４を共に作動させないことも可能である。なお、第１冷媒Ｃ１及び第２冷媒Ｃ２は、それぞれ、水又は空気以外であってもよい。

更に、第１冷却室２０には、冷却ファン４２が設けられている。冷却ファン４２は、トンネル２８の炉隔壁３８内に設けられている。冷却ファン４２はモーター４３で回転駆動され、第１冷却機構３２及び第２冷却機構３４の作動の如何に関わらず、ここでは作動されるが、作動されなくてもよい。

なお、図２Ａでは、第１冷却機構３２において冷媒通路３３内に冷却配管３２ａを延ばし、そこに第１冷媒Ｃ１を流す。しかし、冷媒通路３３に第２冷媒Ｃ２を直接流してもよい。図２Ｂに第１冷却室２０の変形例の第１冷却室２０Ａの断面模式図を示す。図２Ｂに示すように、第１冷却室２０Ａの第１冷却機構３２Ａでは、冷媒通路３３に、第１冷媒Ｃ１の冷媒入口（以下、第１冷媒入口）３２ｄと、第１冷媒Ｃ１の冷媒出口（以下、第１冷媒出口）３２ｅとがつながれていて、第１冷媒入口３２ｄの上流側に第１冷媒Ｃ１の圧送のためのポンプ３２ｂが設けられている。第１冷却室２０Ａでは、第１冷媒入口３２ｄは冷媒通路３３の鉛直方向下方の部分から第１冷媒Ｃ１を入れるように外壁３６に設けられ、第１冷媒出口３２ｅは冷媒通路３３の鉛直方向上方の部分から第１冷媒Ｃ１を出すように外壁３６に設けられているが、それらはそれらの場所に設けることに限定されない。例えば、それらの第１冷媒入口３２ｄ及び第１冷媒出口３２ｅはともに鉛直方向上方側に設けられることも、鉛直方向下方側に設けられることも可能である。また、第１冷却室２０Ａの第２冷却機構３４Ａでは、冷媒通路３３に、第２冷媒Ｃ２の第２冷媒入口３４ｂと、第２冷媒Ｃ２の第２冷媒出口３４ｃとがつながれていて、第２冷媒入口３４ｂの上流側に第２冷媒Ｃ２の圧送のためのポンプ４０が設けられている。第１冷却室２０Ａでは、第２冷媒入口３４ｂ及び第２冷媒出口３４ｃはともに冷媒通路３３の鉛直方向上方の外壁３６の部分に設けられているが、それらはそれらの場所に設けることに限定されない。例えば、第２冷媒入口３４ｂ及び第２冷媒出口３４ｃはともに冷媒通路３３の鉛直方向下方側に設けられることも、いずれか一方を冷媒通路３３の鉛直方向下方側に設け、残りの他方を冷媒通路３３の鉛直方向上方側に設けることも可能である。この場合も、第１冷媒Ｃ１は水であり、第２冷媒Ｃ２は空気であるが、これら以外であってもよい。したがって、第１冷媒Ｃ１を用いた第１冷却状態と、第２冷媒Ｃ２を用いた第２冷却状態とは異なる。そして、第１冷却室２０Ａでは、第１冷却機構３２Ａと、第２冷却機構３４Ａとは同時には作動されない。これは、冷媒通路３３が第１冷媒Ｃ１を流す冷媒通路でもあり、第２冷媒Ｃ２を流す冷媒通路でもあり、第１冷媒Ｃ１を流す冷媒通路は第２冷媒Ｃ２を流す冷媒通路と共通部分を有する冷媒通路３３であるからである。ただし、冷媒通路３３には、そこを流れる冷媒を切り替えるために、冷媒通路３３の鉛直方向下端に位置する部分に、図示しない冷媒抜き孔つまり水抜き孔が設けられている。なお、第１冷却機構３２Ａも第２冷却機構３４Ａも、それぞれ、対応する冷媒Ｃ１、Ｃ２を循環させるように構成されてもよく、また更なる冷却装置を備えてもよい。更に、第１冷却室２０Ａにおいても、第１冷却室２０（図２Ａ参照）と同じく、モーター４３で回転駆動される冷却ファン４２が設けられている。この冷却ファン４２も、第１冷却機構３２Ａ及び第２冷却機構３４Ａの作動の如何に関わらず、ここでは作動されるが、作動されなくてもよい。

第２冷却室２２は、第１冷却室２０を通過した被熱処理物Ｗを更に冷却する構成を備える。第２冷却室２２は、図２Ａに示す第１冷却室２０と同じ構成を備え、第１冷却機構３２、第２冷却機構３４、及び、冷却ファン４２を備える。第２冷却室２２は、第１冷却室２０と同じ構成を備え、前述の変更が同様に可能であるので、ここでの更なる説明は省略する。ただし、第２冷却室２２は、第１冷却室２０と異なる冷却機構を有してもよい。ここでは、第２冷却室２２の第１冷却機構３２で用いられる冷媒（第３冷媒）は第１冷媒Ｃ１と同じであり、また、第２冷却室２２の第２冷却機構３４で用いられる冷媒（第４冷媒）は第２冷媒Ｃ２と同じである。したがって、第２冷却室２２は、第３冷媒つまり第１冷媒Ｃ１を用いて冷却する第３冷却状態である第１冷却状態と、その第１冷媒Ｃ１を用いずに第１冷媒Ｃ１とは異なる第４冷媒つまり第２冷媒Ｃ２を用いて冷却する第４冷却状態つまり第２冷却状態とを有するように構成されている。なお、第３冷媒は、第１冷媒Ｃ１と異なってもよく、第４冷媒は、第２冷媒Ｃ２と異なってもよい。

第２冷却室２２も、図２Ｂに示す第１冷却室２０Ａの上記構成を備えてもよい。第２冷却室２２が図２Ｂに示す第１冷却室２０Ａの上記構成を備える場合、冷媒通路３３は第３冷媒を流す冷媒通路でもあり、第４冷媒を流す冷媒通路でもあり、第３冷媒を流す冷媒通路は第４冷媒を流す冷媒通路と共通部分を有する。ここでは、第３冷媒は第１冷媒Ｃ１と同じ水であり、第４冷媒は第２冷媒Ｃ２と同じ空気であるが、これら以外であってもよい。つまり、第２冷却室２２が図２Ｂに示す第１冷却室２０Ａの上記構成を備える場合、第２冷却室２２の第１冷却機構３２Ａで用いられる冷媒（第３冷媒）は第１冷媒Ｃ１と同じであり、また、第２冷却室２２の第２冷却機構３４Ａで用いられる冷媒（第４冷媒）は第２冷媒Ｃ２と同じであるが、それぞれその対応する冷媒と異なってもよい。

第３冷却室２４は、第２冷却室２２を通過した被熱処理物Ｗを更に冷却する構成を備える。第３冷却室２４は、前述の冷却ファン４２を備える。しかし、第３冷却室２４は、前述の第１冷却機構３２及び第２冷却機構３４を有しない。第３冷却室２４は、図２Ａに基づいて説明した第１冷却機構３２及び第２冷却機構３４のいずれか一方又は両方を有してもよく、それら以外の冷却機構を更に有してもよい。第３冷却室２２も、図２Ｂに示す第１冷却室２０Ａの上記構成、具体的には第１冷却機構３２Ａ及び第２冷却機構３４Ａを備えてもよい。なお、第３冷却室２４そのものを省くことも可能である。

熱処理炉１０は、雰囲気ガス供給装置（以下、ガス供給装置）４４を備えている。図１に示すように、ガス供給装置４４は、発熱型変成ガスを発生するように構成されていて、ここでは燃料ガスと空気とが供給されて変成ガスを発生させる変成炉としての燃焼装置４４ａを備える。燃焼装置４４ａに供給される空気と燃料ガスとの混合割合は、所定割合に制御される。燃料ガスとしては、メタン（ＣＨ_４）、プロパン（Ｃ_３Ｈ_８）、ブタン（Ｃ_４Ｈ_１０）等の炭化水素ガスが用いられるとよい。このようにして生成された変成ガスは、ここでは発熱型変成ガスであるＤＸガスであり、ＣＯ、ＣＯ_２、Ｈ_２、Ｎ_２、Ｈ_２Ｏを含んでいる。図３に、ガス供給装置４４の変成炉つまり燃焼装置４４ａに供給される空気と燃料ガスとの混合割合つまり空燃比と、それを燃焼したときに発生する変成ガスの成分割合との関係を示す。図３に示されるように、ＤＸガスは水分（Ｈ_２Ｏ）を含む。このＤＸガス由来の水分を用いて、本開示の技術の一側面は、ブルーイング処理又は後述する疑似ブルーイング処理を被熱処理物Ｗに生じさせることに向けられている。

燃焼装置４４ａで生成された変成ガスは、そのまま、又は、必要に応じて冷却及び／又は脱水されて、雰囲気ガスとして熱処理炉１０の炉内に供給される。ここでは、こうしたガスは、予熱室１４と、加熱室１６と、保持室１８と、第１冷却室２０と、第２冷却室２２と、第３冷却室２４のそれぞれに供給される。ガス供給装置４４の変成炉としての燃焼装置４４ａは、ここでは、予熱室１４に内蔵されるように設けられている。これにより、燃焼装置４４ａでの排熱が予熱室１４の加熱に用いられ、予熱室１４の加熱効率を高めることができる。この燃焼装置４４ａの構成、配置及びその排熱を用いた加熱は、例えば特許文献３に開示されているので、ここでの更なる説明は省略する。

熱処理炉１０には種々のセンサが設けられる。酸素分圧を測定可能な酸素センサが設けられているとよいが、他にも温度を測定する温度センサなど種々のセンサが設けられ得る。例えば、水素分圧を測定する水素センサ、熱処理炉１０内の露点を測定する露点センサ、一酸化炭素分圧を測定可能なＣＯセンサ、二酸化炭素分圧を測定可能なＣＯ_２センサ等が設けられていてもよい。これらのセンサからの出力つまり検出値は制御装置に入力されて、その制御装置は、それらのセンサからの出力に基づいて、上記ヒーター３０、ポンプ３２ｂ、ポンプ４０及びモーター４３の少なくとも１つを制御するとよい。例えばバーンオフ炉１２と、予熱室１４と、加熱室１６と、保持室１８とのそれぞれに温度センサが設けられて、それぞれの温度センサに基づいて各部屋１２、１４、１６、１８のヒーター３０の作動が制御されるとよい。また、第１冷却室２０と、第２冷却室２２と、第３冷却室２４とのそれぞれに温度センサが設けられて、それぞれの温度センサに基づいて各部屋２０、２２、２４のポンプ３２ｂ、ポンプ４０及びモーター４３の少なくとも１つが制御されるとよい。なお、制御装置は、処理部（例えばＣＰＵ）及び、記憶部つまりメモリ（例えばＲＯＭ、ＲＡＭ）を備えて構成され、所謂コンピュータとしての構成を備える。

ここで、ガス供給装置４４における変成ガスの供給について更に説明する。図１には、ガス供給装置４４の雰囲気ガスの供給口５０（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、５０ｈ、５０ｉ、５０ｊ）を示す。第１から第４供給口５０ａ～５０ｄは、予熱室１４、加熱室１６及び保持室１８へ変成ガスを供給するように設けられる。第５供給口５０ｅは保持室１８と第１冷却室２０との間に設けられ、例えば加熱室１９と第１冷却室２０との間のガスの混合を供給する変成ガスで防ぐことを可能にするように設けられる。第６供給口５０ｆは、第１冷却室２０に変成ガスを供給するように設けられる。第７供給口５０ｇは第１冷却室２０と第２冷却室２２との間に設けられ、例えば第１冷却室２０と第２冷却室２２との間のガスの混合を供給する変成ガスで防ぐことを可能にするように設けられる。第８供給口５０ｈは、第２冷却室２２に変成ガスを供給するように設けられる。第９供給口５０ｉは第２冷却室２２と第３冷却室２４との間に設けられ、例えば第２冷却室２２と第３冷却室２４との間のガスの混合を供給する変成ガスで防ぐことを可能にするように設けられる。第１０供給口５０ｊは、例えば第３冷却室２４に変成ガスを供給するように設けられる。

図４に、ガス供給装置４４における燃焼装置４４ａから各供給口５０までの変成ガスの流れを示す。なお、図４に示すガス供給装置４４のガス供給路５２、及び、ガス供給路５２に配置される冷凍脱水機５４及び除湿器５６については、図１での図示を省略している。

燃焼装置４４ａで発生した変成ガスはガス供給路５２の第１支流路５２ａを流れ、そのまま第６供給口５０ｆを介して第１冷却室２０に供給することができ、また、第８供給口５０ｈを介して第２冷却室２２に供給することができる。この変成ガスは、例えば露点＋４０℃前後のＤＸガスであり、第１ガスである高露点ガスＧ１である。

燃焼装置４４ａで発生した変成ガスは、冷凍脱水機５４を介して水分がある程度除かれ、ガス供給路５２の第２支流路５２ｂを流れ、第１供給口５０ａから第４供給口５０ｄを介して加熱室１９につまり、予熱室１４、加熱室１６及び保持室１８のそれぞれに供給することができ、第６供給口５０ｆを介して第１冷却室２０に供給することができ、第８供給口５０ｈを介して第２冷却室２２に供給することができ、第１０供給口５０ｊを介して第３冷却室２４に供給することができる。この変成ガスは、高露点ガスＧ１よりも低い露点を有し、例えば露点５℃前後のＤＸガスであり、第２ガスである低露点ガスＧ２である。

燃焼装置４４ａで発生した変成ガスは、冷凍脱水機５４に加えて除湿器５６を介して更に水分が除かれ、ガス供給路５２の第３支流路５２ｃを流れ、第５供給口５０ｅ、第７供給口５０ｇ、第９供給口５０ｉに供給することができる。この変成ガスは、低露点ガスＧ２の露点よりも更に低い露点を有し、例えば露点－４０℃前後のＤＸガスであり、極低露点ガスＧ３である。

第１バルブ５８が、高露点ガスＧ１が流れ得る第１支流路５２ａの第６供給口５０ｆに向けて延びる部分に設けられている。第１支流路５２ａの上流端は、燃焼装置４４ａで発生した変成ガスがそのまま流れるガス供給路５２の部分、具体的には燃焼装置４４ａと冷凍脱水機５４との間に延びる通路部分につながれている。この第１バルブ５８の開度を調整することで、例えば開閉することで、第６供給口５０ｆへの高露点ガスＧ１の流れを調整することができる。また、第２バルブ５９が、高露点ガスＧ１が流れ得る第１支流路５２ａの第８供給口５０ｈに向けて延びる部分に設けられている。この第２バルブ５９の開度を調整することで、例えば開閉することで、第８供給口５０ｈへの高露点ガスＧ１の流れを調整することができる。なお、第１バルブ５８の開度及び第２バルブ５９の開度はここでは手動で調整されるが、前述の制御装置により制御されてもよい。

第３バルブ６０が、低露点ガスＧ２が流れる得る第２支流路５２ｂの第６供給口５０ｆに向けて延びる部分に設けられている。第２支流路５２ｂの上流端は、ここでは、冷凍脱水機５４につなげられているが、冷凍脱水機５４のすぐ下流側の通路部分又は、冷凍脱水機５４と除湿器５６との間に延びる通路部分につなげられてもよい。この第３バルブ６０の開度を調整することで、例えば開閉することで、第６供給口５０ｆへの低露点ガスＧ２の流れを調整することができる。更に、第４バルブ６２が低露点ガスＧ２が流れる得る第２支流路５２ｂの第８供給口５０ｈに向けて延びる部分に設けられていて、この第４バルブ６２の開度を調整することで、例えば開閉することで、第８供給口５０ｈへの低露点ガスＧ２の流れを調整することができる。なお、第３バルブ６０の開度及び第４バルブ６２の開度はここでは手動で調整されるが、前述の制御装置により制御されてもよい。

更に、第５バルブ６４が、冷凍脱水機５４と除湿器５６との間に設けられている。この第５バルブ６４の開度を調整することで、例えば開閉することで、第５供給口５０ｅ、第７供給口５０ｇ及び第９供給口５０ｉへの極低露点ガスＧ３の流れを調整することができる。第５バルブ６４は、極低露点ガスＧ３が流れる得る第３支流路５２ｃに設けられてもよい。第３支流路５２ｃは除湿器５６の下流側につなげられていて、第５供給口５０ｅ、第７供給口５０ｇ及び第９供給口５０ｉのそれぞれに向けて延びる。なお、第５バルブ６４の開度はここでは手動で調整されるが、前述の制御装置により制御されてもよい。

以下では、上記構成の熱処理炉１０での熱処理について説明する。

まず、ここで、被熱処理物Ｗについて説明する。既に述べたように、ここでは被熱処理物Ｗはモーターの鉄心（モーターコア）である。被熱処理物Ｗの出発原料は、電磁鋼板であり、より具体的な実施例においては、モーターコア等に使用される無方向性電磁鋼板である。その出発原料は、変圧器の鉄心等に使用される方向性電磁鋼鈑のときもあり得る。電磁鋼板は、軟磁性材料であり、磁気特性に優れていること、特に、鉄損が低いことが求められる。

無方向性電磁鋼鈑は、一般的に、製銑、製鋼、熱間圧延、冷間圧延と続いた後、連続焼鈍による一次再結晶、結晶粒成長処理が施されて製造される。製造された無方向性電磁鋼板は、所定の打ち抜き加工が行われ、例えばその型内で複数枚積層されて、積層材を形成する。電磁鋼板は、溶接、接着及び／又はカシメ等の方法により積層される。これにより、熱処理炉１０で歪取り焼鈍処理が施される被熱処理物としての低鉄損のモーターコアを得ることができる。しかし、被熱処理物は、この方法で製造されるものに限定されない。また、後述するように熱処理されるモーターコアは、このように積層されたものに限定されず、積層されていないものであってもよい。

なお、本開示に係る熱処理炉で熱処理される及び／又は本開示に係る熱処理方法を供する電磁鋼板の組成については、特に制限はない。例えば、ＪＩＳＣ２５５２で規定される鋼板、ＪＩＳＣ２５５３で規定される鋼板、ＪＩＳＣ２５５５で規定される鋼板等が好ましく使用することができる。また、使用する電磁鋼鈑の板厚については、特に限定されない。

この被熱処理物Ｗつまりモーターコアは、歪取り焼鈍の後、酸化鉄（ＩＩ）（ＦｅＯ）や四酸化三鉄（Ｆｅ₃Ｏ₄）等の酸化被膜をその表面に形成させることが望まれる。このような酸化被膜を形成する処理はブルーイング処理であり、ここでは第１ガスである前述の高露点ガスＧ１が用いられる。なお、ブルーイング処理とは、焼鈍炉の降温時に水蒸気等の高露点ガスを吹込み、鋼板表面に酸化膜を生成させる処理である。より具体的には、３５０℃～５５０℃の処理室で高露点ガスを投入し、被熱処理物の表面に酸化鉄（ＩＩ）（ＦｅＯ）や四酸化三鉄（Ｆｅ₃Ｏ₄）等の酸化被膜を生成させる処理をいう。なお、ブルーイング処理は、打ち抜き端面の耐食性や防錆性を上げるため等を目的に施され得る。

前述のように高露点ガスＧ１は水分（Ｈ_２Ｏ）を含むので、高露点ガスＧ１を第１冷却室２０及び第２冷却室２２の少なくともいずれか一方に供給することで、第１冷却室２０及び第２冷却室２２の少なくともいずれか一方で、被熱処理物Ｗにブルーイング処理を施すことができる。ブルーイング処理を施すとき、保持室１８又は第１冷却室２０は、その加熱又は冷却能力を調整されて、被熱処理物Ｗをブルーイング処理に適した温度（ブルーイング処理用温度）、例えば５００℃に冷却するように作用する。

また、被熱処理物Ｗの歪取り焼鈍の加熱後の冷却中に、第２ガスである低露点ガスＧ２を供給することで、ブルーイング処理を実施することなく、ブルーイング処理を施した際と同等レベルの特性を得ることができる（特許文献２参照）。この処理を、ここでは「疑似ブルーイング処理」という。疑似ブルーイング処理では、まず、加熱室１９で加熱された被熱処理物Ｗを、第１から第３冷却室２０、２２、２４の少なくともいずれか１つで、例えば第１冷却室２０で１時間当たり６００℃を超える冷却速度で冷却する。その冷却速度は、１時間当たり６００℃を超えかつ１時間当たり７００℃以下の範囲の速度（すなわち、６００℃／時＜冷却速度≦７００℃／時）であるとよく、好ましくは、１時間当たり６５０℃以上７００℃以下の範囲の速度である。１時間当たり６００℃を超える冷却速度にすることで、従来の冷却速度つまり２５℃／時程度の徐冷よりも当該処理に要する時間を短くすることができる。

そして、この疑似ブルーイング処理での、冷却室２０、２２、２４におけるその冷却速度でのモーターコアの冷却は、少なくとも、加熱室１９での処理（加熱工程又は焼鈍工程）における温度、好ましくは均熱温度（例えば８５０℃）乃至５００℃の温度帯において実行される。ただし、上記冷却速度は、このような温度帯における平均の冷却速度である。なお、６００℃／時を超える冷却速度でのモーターコアの冷却は、加熱工程における温度乃至３００℃の温度帯で行われてもよい。

ただし、第１冷却室２０から第３冷却室２４での冷却時、特に第１冷却室２０及び第２冷却室２２の冷却時には、冷却室２０、２２、２４における系内の冷却雰囲気の酸素分圧を、
３／２Ｆｅ＋Ｏ_２＝１／２Ｆｅ_３Ｏ_４の酸素平衡分圧及び２Ｆｅ＋Ｏ_２＝２ＦｅＯの酸素平衡分圧のうち、低い方の酸素平衡分圧以上、
４／３Ｆｅ＋Ｏ_２＝２／３Ｆｅ_２Ｏ_３の酸素平衡分圧以下、
とすることが好ましい。これは、モーターコアの酸化を好適にコントロールするためであり、酸化鉄の標準生成自由エネルギーを表したエリンガム図から理解できよう。この雰囲気を実現するように、ガス供給装置４４の加熱装置４４ａの作動、加熱装置４４ａに供給される空気との燃料ガスとの混合割合、及び／又は、加熱装置４４ａで生成された変成ガスの冷却及び／又は脱水などは制御されるとよい。

上記構成を備える熱処理炉１０において歪取り焼鈍及び酸化膜生成処理を行う作動例を次に説明する。

（第１例）
まず、所定枚数以上の電磁鋼板が積層されたモーターコアである被熱処理物Ｗを、ブルーイング処理するときについて説明する。このとき、被熱処理物Ｗは、上記予熱室１４で均熱温度（例えば８５０℃）まで加熱され、その後加熱室１６でその温度に維持される。その後、保持室１８でのヒーター３０は非作動にされているので徐冷が実質的に開始され、第１冷却室２０、２０Ａでも、空気である第２冷媒Ｃ２を冷媒通路３３に流すように、第１冷却機構３２、３２Ａが作動されずに第２冷却機構３４、３４Ａが作動されて徐冷が継続される。つまり、第１冷却室２０では、第１冷媒である水を用いずに第２冷媒である空気を用いて冷却する第２冷却状態が実現される。このとき、第１冷却室２０、２０Ａ内には極低露点ガスＧ３が供給されるように、かつ、第１冷却室２０、２０Ａと第２冷却室２２との間の雰囲気ガスの混合を抑制するように、第５バルブ６４が開かれる。これにより、被熱処理物Ｗは、第１冷却室２０、２０Ａを通過することで、所定温度（例えば５５０℃）にまで冷却される。そして、第２冷却室２２では、被熱処理物Ｗにブルーイング処理を施すように、第２バルブ５９が開かれて高露点ガスＧ１が炉内雰囲気ガスとして供給される。このとき、第２冷却室２２でも、第１冷却機構３２、３２Ａが作動されずに第２冷却機構３４、３４Ａが作動され、これにより第３冷媒である水を用いずに第４冷媒である空気を用いて冷却する第４冷却状態が実現される。

（第２例）
次に、第１例と同じく、所定枚数以上の電磁鋼板が積層されたモーターコアである被熱処理物Ｗを、疑似ブルーイング処理するときについて説明する。このとき、被熱処理物Ｗは、上記予熱室１４で均熱温度（例えば８５０℃）まで加熱され、その後加熱室１６及び保持室１８でその温度に維持される。保持室１８を通過した被熱処理物Ｗは、第１冷却室２０、２０Ａで、水である第１冷媒Ｃ１を用いる第１冷却機構３２、３２Ａが作動されているので、第１冷却機構３２、３２Ａを作動させずに第２冷却機構３４、３４Ａを作動させるときの冷却速度よりも速い冷却速度で冷却され、具体的には６００℃／時を超える冷却速度で冷却される。なお、第１冷却室２０が図２Ａに示す上記構成を備えるとき、ここでは、第１冷却機構３２の作動の際、第２冷却機構３４も作動され、これにより第１冷媒である水を用いて冷却する第１冷却状態が実現される。これは、以下の説明でも同様に適用される。そして、第１冷却室２０では、その中に低露点ガスＧ２が供給されるように、第３バルブ６０が開かれる。これにより、被熱処理物Ｗは、第１冷却室２０、２０Ａを通過することで、疑似ブルーイング処理が施される。そして、第２冷却室２２でも、第１冷却室２０と同様に、第１冷却機構３２、３２Ａの作動及び、第４バルブ６２の開弁による低露点ガスＧ２の供給が継続され、疑似ブルーイング処理が更に施される。このとき、第２冷却室２２では、第３冷媒である水を用いて冷却する第３冷却状態が実現される。

（第３例）
まず、所定枚数未満の電磁鋼板が積層された又は１枚の電磁鋼板からなるモーターコアである被熱処理物Ｗを、ブルーイング処理するときについて説明する。このとき、被熱処理物Ｗは、上記予熱室１４で均熱温度（例えば８５０℃）まで加熱され、その後加熱室１６及び保持室１８でその温度に維持される。第１冷却室２０、２０Ａでは、空気である第２冷媒Ｃ２を冷媒通路３３に流すように、第１冷却機構３２、３２Ａが作動されずに第２冷却機構３４、３４Ａが作動されて徐冷が行われる。第１冷却室２０、２０Ａでは、第１冷媒である水を用いずに第２冷媒である空気を用いて冷却する第２冷却状態が実現される。このとき、第１冷却室２０内には極低露点ガスＧ３が供給され、特に第１冷却室２０と第２冷却室２２との間の雰囲気ガスの混合を抑制するように、第５バルブ６４が開かれる。これにより、被熱処理物Ｗは、第１冷却室２０、２０Ａを通過することで、所定温度（例えば５５０℃）にまで冷却される。そして、第２冷却室２２では、被熱処理物Ｗにブルーイング処理を施すように、第２バルブ５９が開かれて高露点ガスＧ１が炉内雰囲気ガスとして供給される。このとき、第２冷却室２２でも、第１冷却機構３２、３２Ａが作動されずに第２冷却機構３４、３４Ａが作動される。これにより、第２冷却室２２では、第３冷媒である水を用いずに第４冷媒である空気を用いて冷却する第４冷却状態が実現される。

（第４例）
次に、第３例と同じく、所定枚数未満の電磁鋼板が積層された又は１枚の電磁鋼板からなるモーターコアである被熱処理物Ｗを、疑似ブルーイング処理するときについて説明する。このとき、被熱処理物Ｗは、上記予熱室１４で均熱温度（例えば８５０℃）まで加熱され、その後加熱室１６及び保持室１８でその温度に維持される。保持室１８を通過した被熱処理物Ｗは、第１冷却室２０、２０Ａで、水である第１冷媒Ｃ１を用いる第１冷却機構３２、３２Ａが作動されているので、第１冷却機構３２、３２Ａを作動させずに第２冷却機構３４、３４Ａを作動させるときの冷却速度よりも速い冷却速度で冷却され、具体的には６００℃／時を超える冷却速度で冷却される。これにより、第１冷媒である水を用いて冷却する第１冷却状態が実現される。そして、第１冷却室２０、２０Ａでは、その中に低露点ガスＧ２が供給されるように、第３バルブ６０が開かれる。これにより、被熱処理物Ｗは、第１冷却室２０を通過することで、疑似ブルーイング処理が施される。そして、ここでは、第２冷却室２２での冷却は停止される、つまり第１冷却機構３２、３２Ａ及び第２冷却機構３４、３４Ａの全作動は停止される。しかし、第２冷却室２２で、第１冷却室２０、２０Ａと同様に、第１冷却機構３２の作動及び、第４バルブ６２の開弁による低露点ガスＧ２の供給が継続され、疑似ブルーイング処理が更に施されてもよい。このとき、第２冷却室２２では、第３冷媒である水を用いて冷却する第３冷却状態が実現されるとよい。

ここで、熱処理炉１０における熱処理の流れを図５のフローチャートに示す。上記第１例から第４例においても説明したように、まず、加熱工程つまり焼鈍工程が行われる（ステップＳ５０１）。そして、その後に、加熱された被熱処理物Ｗに対して、その被熱処理物Ｗの特性又は処理内容に応じて、ブルーイング処理又は疑似ブルーイング処理が行われる（ステップＳ５０３）。

そして、上記第１例から第４例では、被熱処理物Ｗであるモーターコアの積層された電磁鋼板の枚数に応じて、保持室１８、第１冷却室２０、２０Ａ及び第２冷却室２２の使用態様を調整した。このように柔軟に使用態様を変えることにより、熱処理炉１０で熱処理される被熱処理物Ｗの種類などの幅をより広げることができる。その上で、上記第１例から第４例において具体的に説明したように、加熱された被熱処理物Ｗに対して、ブルーイング処理又は疑似ブルーイング処理が行われる（図５のステップＳ５０３）。ブルーイング処理に関しては、前述のように、まず冷却して、その後にブルーイング処理という流れで行われる。このブルーイング処理又は疑似ブルーイング処理の選択的な実施に関して、図６のフローチャートに基づいて説明する。

図６に、冷却室２０、２０Ａ、２２において用いられる炉内雰囲気ガスと冷却機構の選択に関するフローチャートを示す。まず、ブルーイング処理を行うのか否かが判定される（ステップＳ６０１）。より具体的には、このステップＳ６０１は、ブルーイング処理を行うのか、疑似ブルーイング処理を行うのかを判別することに相当する。ここでは、ブルーイング処理又は疑似ブルーイング処理が選択的に実施されるからである。そして、ブルーイング処理を行うとき（ステップＳ６０１で肯定判定）、ブルーイング処理を行うべく、遅い冷却速度で高露点ガスＧ１を用いた冷却が更に行われる（ステップＳ６０３）。一方、疑似ブルーイング処理を行うとき（ステップＳ６０１で否定判定）、疑似ブルーイング処理を行うべく、速い冷却速度で低露点ガスＧ２を用いて冷却が行われる（ステップＳ６０５）。なお、ステップＳ６０３での「遅い冷却速度」及びステップＳ６０５での「速い冷却速度」は、ステップＳ６０３での第２冷却機構３４、３４Ａの作動による冷却速度（第１冷却速度に対応）がステップＳ６０５での第１冷却機構３２、３２Ａの作動による６００℃／時を超える冷却速度（第２冷却速度に対応）に比べて相対的に遅いということに対応している。

上記構成を備える熱処理炉１０における特徴的な構成とそれによる効果について以下説明する。ただし、本熱処理炉１０が備える特徴的な構成は以下の記載に限定されない。

上記熱処理炉１０は、被熱処理物Ｗの焼鈍用の構成を備える。熱処理炉１０は、被熱処理物Ｗを加熱するように構成された加熱室１４、１６、１８、１９と、加熱室１４、１６、１８、１９を通過した被熱処理物Ｗを冷却するように構成された第１冷却室２０、２０Ａと、被熱処理物Ｗの搬送方向Ｄにおいて第１冷却室２０、２０Ａの下流側に位置して、第１冷却室２０、２０Ａを通過した被熱処理物Ｗを冷却するように構成された第２冷却室２２と、第１冷却室２０、２０Ａ及び第２冷却室２２のそれぞれに発熱型変成ガスを炉内雰囲気ガスとして供給するように構成されたガス供給装置４４とを備える。ガス供給装置４４は、発熱型変成ガスである第１ガスである高露点ガスＧ１と、発熱型変成ガスでありかつ高露点ガスＧ１の露点よりも低い露点を有する第２ガスである低露点ガスＧ２とを選択的に供給するように構成されている。したがって、加熱室１４、１６、１８、１９を通過した被熱処理物Ｗが第１冷却室２０、２０Ａ又は第２冷却室２２にあるときに、その被熱処理物Ｗを高露点ガスＧ１又は低露点ガスＧ２を炉内雰囲気ガスとして冷却することができ、例えばその過程でブルーイング処理又は疑似ブルーイング処理を被熱処理物Ｗに施すことができる。したがって、ここではモーターコアである被熱処理物の歪取り焼鈍において、熱処理炉１０は、被熱処理物Ｗの特性又は処理内容に柔軟に対応することが可能になる。

例えば、ガス供給装置４４は、被熱処理物Ｗにブルーイング処理を施すとき、第１冷却室２０、２０Ａ及び第２冷却室２２の少なくともいずれか一方に第１ガスである高露点ガスＧ１が供給されるように作動され得る。あるいは、ガス供給装置４４は、被熱処理物Ｗに疑似ブルーイング処理を施すとき、第１冷却室２０、２０Ａ及び第２冷却室２２の少なくともいずれか一方に第２ガスである低露点ガスＧ２を供給するように作動され得る。

そして、前述のように、第１冷却室２０、２０Ａは、第１冷媒Ｃ１を用いて冷却する第１冷却状態と、第１冷媒Ｃ１を用いずに第１冷媒Ｃ１とは異なる第２冷媒Ｃ２を用いて冷却する第２冷却状態とを有するように構成されている。また、第２冷却室２２は、第３冷媒ここでは第１冷媒Ｃ１を用いて冷却する第３冷却状態ここでは第１冷却状態と、第１冷媒Ｃ１を用いずに第１冷媒Ｃ１とは異なる第４冷媒ここでは第２冷媒Ｃ２を用いて冷却する第４冷却状態ここでは第２冷却状態とを有するように構成されている。したがって、ここではモーターコアである被熱処理物Ｗの歪取り焼鈍において、熱処理炉１０は、上述のように、被熱処理物Ｗの特性又は処理内容に更に柔軟に対応することが可能になる。

また、図２Ｂに示す変形例の第１冷却室２０Ａは、切換可能な冷却機構３２Ａ、３４Ａを備え、冷却機構３２Ａ、３４Ａは共通の冷媒通路３３を備え、この冷媒通路３３は、第１冷媒Ｃ１を流す第１冷媒通路でもあり、第２冷媒Ｃ２を流す第２冷媒通路でもあった。同様に、第２冷却室２２が、第１冷却室２０Ａと同じ構成を備える場合、第２冷却室２２は、切換可能な冷却機構３２Ａ、３４Ａを備え、冷却機構３２Ａ、３４Ａは共通の冷媒通路３３を備え、この冷媒通路３３は、第３冷媒を流す第３冷媒通路でもあり、第４冷媒を流す第４冷媒通路でもあった。そして、第３冷媒は、第１冷媒Ｃ１であり、第４冷媒は、第２冷媒Ｃ２であった。このとき、共通の冷媒通路３３へのそこを流れる冷媒の切り替えは、冷却機構３２Ａ、３４Ａのポンプ３２ｂ、４０の一方の作動及び他方の非作動で実質的に行われた。この構成は、図２Ａに示す第１冷却室２０の冷却構成３２、３４よりも簡易であり、より安価にその冷却機構３２Ａ、３４Ａでの冷却速度を切り替えることを可能にする。

更に、熱処理炉１０での被熱処理物Ｗの焼鈍における熱処理方法は、被熱処理物Ｗを加熱する工程（図５のステップＳ５０１）と、加熱された被熱処理物Ｗを、炉内雰囲気ガスとして第１ガスである高露点ガスＧ１と、低露点ガスＧ２とを選択的に供給して冷却する工程（図５のステップＳ５０３）とを含む。この冷却する工程（図５のステップＳ５０３）には、ブルーイング処理を施すとき炉内雰囲気ガスとして高露点ガスＧ１を供給するときと（図６のステップＳ６０３）、疑似ブルーイング処理を施すとき炉内雰囲気ガスとして低露点ガスＧ２を供給するときと（図６のステップＳ６０５）を含む。これらのステップＳ６０３及びステップＳ６０５を実現するように、高露点ガスＧ１と低露点ガスＧ２とを選択的に供給する雰囲気ガス供給装置４４が備えている。よって、熱処理炉１０での被熱処理物Ｗの歪取り焼鈍の熱処理方法は、被熱処理物Ｗの特性又は処理内容に柔軟に対応することが可能になる。そして、これは、切り替え可能な冷却機構３２、３２Ａ、３４、３４Ａを第１冷却室２０、２０Ａ及び第２冷却室２２のそれぞれが備えていることでより顕著になる。

以上、本開示の代表的な実施形態等について説明したが、本開示はそれらに限定されず、種々の変更が可能である。本願の特許請求の範囲によって定義される本開示の精神および範囲から逸脱しない限り、種々の置換、変更が可能である。

１０熱処理炉
１２バーンオフ炉
１４予熱室
１６加熱室
１８保持室
２０、２０Ａ第１冷却室
２２第２冷却室
２４第３冷却室
３２第１冷却機構
３４第２冷却機構
４４雰囲気ガス供給装置
４４ａ燃焼装置
５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、５０ｈ、５０ｉ、５０ｊ供給口
５４冷凍脱水機
５６除湿器
５８第１バルブ
５９第２バルブ
６０第３バルブ
６２第４バルブ
６４第５バルブ

Claims

被熱処理物の焼鈍用の熱処理炉であって、
前記被熱処理物を加熱するように構成された加熱室と、
前記加熱室を通過した前記被熱処理物を冷却するように構成された第１冷却室と、
前記被熱処理物の搬送方向において前記第１冷却室の下流側に位置して、前記第１冷却室を通過した前記被熱処理物を冷却するように構成された第２冷却室と、
前記第１冷却室及び前記第２冷却室のそれぞれに発熱型変成ガスを炉内雰囲気ガスとして供給するように構成された雰囲気ガス供給装置であって、発熱型変成ガスである第１ガスと、発熱型変成ガスでありかつ前記第１ガスの露点よりも低い露点を有する第２ガスとを選択的に供給する、雰囲気ガス供給装置と
を備え、
前記雰囲気ガス供給装置は、前記被熱処理物にブルーイング処理を施すとき、前記第１冷却室及び前記第２冷却室の少なくともいずれか一方に前記第１ガスを供給するように作動される、
熱処理炉。
被熱処理物の焼鈍用の熱処理炉であって、
前記被熱処理物を加熱するように構成された加熱室と、
前記加熱室を通過した前記被熱処理物を冷却するように構成された第１冷却室と、
前記被熱処理物の搬送方向において前記第１冷却室の下流側に位置して、前記第１冷却室を通過した前記被熱処理物を冷却するように構成された第２冷却室と、
前記第１冷却室及び前記第２冷却室のそれぞれに発熱型変成ガスを炉内雰囲気ガスとして供給するように構成された雰囲気ガス供給装置であって、発熱型変成ガスである第１ガスと、発熱型変成ガスでありかつ前記第１ガスの露点よりも低い露点を有する第２ガスとを選択的に供給する、雰囲気ガス供給装置と
を備え、
前記雰囲気ガス供給装置は、前記被熱処理物に疑似ブルーイング処理を施すとき、前記第１冷却室及び前記第２冷却室の少なくともいずれか一方に前記第２ガスを供給するように作動される、
熱処理炉。
前記雰囲気ガス供給装置は、前記被熱処理物に疑似ブルーイング処理を施すとき、前記第１冷却室及び前記第２冷却室の少なくともいずれか一方に前記第２ガスを供給するように作動される、
請求項１に記載の熱処理炉。
前記第１冷却室は、第１冷媒を用いて冷却する第１冷却状態と、前記第１冷媒を用いずに前記第１冷媒とは異なる第２冷媒を用いて冷却する第２冷却状態とを有するように構成されていて、
前記第２冷却室は、第３冷媒を用いて冷却する第３冷却状態と、前記第３冷媒を用いずに前記第３冷媒とは異なる第４冷媒を用いて冷却する第４冷却状態とを有するように構成されている、
請求項１に記載の熱処理炉。
前記第１冷却室は、第１冷媒を用いて冷却する第１冷却状態と、前記第１冷媒を用いずに前記第１冷媒とは異なる第２冷媒を用いて冷却する第２冷却状態とを有するように構成されていて、
前記第２冷却室は、第３冷媒を用いて冷却する第３冷却状態と、前記第３冷媒を用いずに前記第３冷媒とは異なる第４冷媒を用いて冷却する第４冷却状態とを有するように構成されている、
請求項２に記載の熱処理炉。
前記第３冷媒は前記第１冷媒であり、前記第４冷媒は前記第２冷媒である、
請求項４又は５に記載の熱処理炉。
前記被熱処理物は、モーターコアである、
請求項１から５のいずれか一項に記載の熱処理炉。
被熱処理物の焼鈍における熱処理方法であって、
前記被熱処理物を加熱する工程と、
加熱された前記被熱処理物を、炉内雰囲気ガスとして発熱型変成ガスである第１ガスと、発熱型変成ガスでありかつ前記第１ガスの露点よりも低い露点を有する第２ガスとを選択的に供給して冷却する工程であって、ブルーイング処理を施すとき炉内雰囲気ガスとして前記第１ガスを供給し、疑似ブルーイング処理を施すとき炉内雰囲気ガスとして前記第２ガスを供給する工程と
を含む、熱処理方法。