JP7379135B2 - 熱処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、搬送用ロッドによって、熱処理炉に被処理物を搬入および搬出をする機構を備える熱処理装置に関する。
特許文献１には、高温熱処理炉および炉内搬送装置が記載されている。特許文献１では、コの字状のリフト管を移動させることで、ワークを熱処理炉内で移動させている。
リフト管は、台と一体になっている。台は、モータ機構によって、水平方向および垂直方向に移動する。
このような構造によって、ワークは、熱処理炉内において、水平方向および垂直方向に搬送される。
特開平０７－１６１６５２号公報
特許文献１に記載の構成では、ワークの搬送機構の形状が大きい。したがって、このような搬送機構に載置されたワークを、熱処理炉内に搬入しようとすると、熱処理炉の開口部（搬入搬出口）を大きくしなければならない。
そして、開口部が大きくなることによって、熱処理炉内が外部に開口する面積は、大きくなる。このため、熱処理炉の雰囲気を保つ際に、大きなロスが生じてしまう。例えば、熱処理炉内に窒素を充填させるような場合、大量の窒素が必要になってしまう。
したがって、本発明の目的は、熱処理炉と外部とが繋がる面積を小さくできる搬送機構を備える熱処理装置を提供することにある。
この発明の熱処理装置は、熱処理炉、搬送室、搬送用ロッド、搬送装置、支持部材、および、切替装置を備える。熱処理炉は、被処理物が搬送される第１開口を有し、被処理物を熱処理する。搬送用ロッドは、熱処理炉の内外に移動可能であり、熱処理炉側の第１端部と熱処理炉と反対側の第２端部とを備え、第１開口を挿通する棒状である。搬送装置は、第２端部に接続され、第１端部を前記熱処理炉内に移動させる。支持部材は、第１端部に配置され、搬送用ロッドの上端よりも上側に突出し、被処理物が載置可能な第１態様と、上端よりも下側に配置される第２態様とが切り替えられる。切替装置は、搬送用ロッドを介して支持部材の第１態様と第２態様とを切り替える。
この構成では、高さ方向における搬送用ロッドの位置を変えなくても、支持部材の第１態様から第２態様への切り替えによって、熱処理炉内での高さ方向における被処理物の位置は、変えられる。したがって、第１開口の大きさは、搬送用ロッドおよび被処理物が水平方向に移動する際の大きさでよい。これにより、第１開口は、小さくでき、熱処理炉と外部とが繋がる面積は小さくなる。
また、この発明の熱処理装置では、支持部材は、搬送用ロッドの側面に配置された棒状体であることが好ましい。この構成では、支持部材が簡素な構造で実現される。また、被処理物を点接触で支持でき、被処理物に対する熱の影響を抑制できる。
また、この発明の熱処理装置では、切替装置は、搬送用ロッドの第２端部に接続され、搬送用ロッドを側面に沿った方向に回転させる回転補助機構を備えることが好ましい。この構成では、上述の支持部材の第１態様と第２態様との切り替えが容易な構造で実現される。
また、この発明の熱処理装置では、第１開口を介して熱処理炉に接続し、第１開口と反対側の壁に第２開口を有する搬送室を備える。搬送用ロッドは、第１開口と第２開口を挿通して移動する。この構成では、熱処理炉は、第１開口を介して搬送室に繋がり、搬送室は、第２開口を介して外部につながる。したがって、熱処理炉の温度および雰囲気を保ちやすい。さらに、搬送用ロッドが上記構成であることによって、搬送室を小さくできるとともに、第２開口の大きさは、搬送用ロッドの大きさでよいため、第２開口を小さくできる。
また、この発明の熱処理装置では、搬送室は、被処理物が投入される、開閉可能な投入口を備える。投入口は閉じられた状態において、搬送室の雰囲気は、不活性ガスによって置換される。
この構成では、雰囲気を置換させるガス量が、搬送室に充填する程度となるため、ガスの使用量を削減できる。
また、この発明の熱処理装置では、第２開口は、搬送用ロッドの外形に沿った形状であることが好ましい。この構成では、熱処理炉に繋がる搬送室と外部とが繋がる面積が、さらに小さくなり、上記雰囲気を置換させるガスの使用量を、さらに削減できる。
この発明によれば、熱処理炉と外部とが繋がる面積を小さくできる。
図１（Ａ）、図１（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る熱処理装置の概略構成を示す側面図である。 図２は、搬送用ロッドの先端部（第１端部）の平面図である。 図３（Ａ）は、側面図であり、図３（Ｂ）は、搬送用ロッドの先端部（第１端部）の平面図であり、図３（Ｃ）は端面図であり、図３（Ｄ）は外観斜視図である。 図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、搬送用ロッドおよび支持部材の挙動を示す図である。 図５は、搬送室の前壁に形成された開口と搬送用ロッドとを示す図である。 図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、切替装置の一構成例を示す図である。 図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）、図７（Ｄ）、図７（Ｅ）は、熱処理装置の外部から被処理物を投入して、熱処理を行うまでの工程を示す図である。 図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）、図８（Ｄ）は、被処理物の熱処理後から被処理物を熱処理装置の外部に取り出すまでの工程を示す図である。 図９（Ａ）、図９（Ｂ）は、支持部材の別の一例を概念的に示す図である。 図１０は、搬送用ロッドの派生例の構成を示す部分的な平面図である。
本発明の実施形態に係る熱処理装置について、図を参照して説明する。図１（Ａ）、図１（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る熱処理装置の概略構成を示す側面図である。図１（Ａ）、図１（Ｂ）では、搬送室および熱処理炉については断面図を示している。また、図１（Ａ）は、被処理物が搬送室内にある場合を示し、図１（Ｂ）は、被処理物が熱処理炉内にある場合を示す。図２は、搬送用ロッドの先端部（第１端部）の平面図である。図３（Ａ）は、側面図であり、図３（Ｂ）は、搬送用ロッドの先端部（第１端部）の平面図であり、図３（Ｃ）は端面図であり、図３（Ｄ）は外観斜視図である。
（熱処理装置１０の全体構成）
図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図２に示すように、熱処理装置１０は、熱処理炉２０、搬送室３０、搬送用ロッド４１、搬送用ロッド４２、搬送装置５０、および、切替装置６０を備える。
熱処理炉２０と搬送室３０とは、一方向（図１（Ａ）、図１（Ｂ）におけるｘ方向）に沿って並んで配置されている。熱処理炉２０と搬送室３０とは接続している。以下、熱処理炉２０と搬送室３０とが並ぶ方向をｘ方向として説明する。
熱処理炉２０は、内部空間２００を有する。内部空間２００には、処理台２３０、および、熱源２４０が配置されている。より具体的には、例えば、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、高さ方向（図１（Ａ）、図１（Ｂ）におけるｚ方向）において、処理台２３０は、搬送用ロッド４１および搬送用ロッド４２と略同じ位置に配置される。処理台２３０の天面は、搬送用ロッド４１および搬送用ロッド４２の上端よりも高い位置にある。以下、高さ方向をｚ方向として説明する。
熱源２４０は、処理台２３０に対して、上側および下側に、それぞれ所定の間隔をおいて配置されている。これに限らず、熱源２４０は、処理台２３０に対して、側方に配置されていてもよい。熱源２４０は、例えば、線状発光体等のランプヒータで実現される。熱源２４０は、これに限るものではなく、例えば、処理台２３０に載置された被処理物ＷＫを均一加熱できるものであればよい。
熱処理炉２０を構成する壁における１つの側壁（前壁２１）には、開口２０１が形成されている。開口２０１は、前壁２１を貫いている。この開口２０１を介して、熱処理炉２０の内部空間２００は、搬送室３０の内部空間３００に繋がっている。開口２０１が、本発明の「第１開口」に対応する。
搬送室３０は、内部空間３００を有する。搬送室３０を構成する壁における１つの側壁（前壁３１）には、開口３０１および開口３０２（図５参照）が形成されている。開口３０１、３０２は、前壁３１を貫いている。これら開口３０１、３０２によって、搬送室３０の内部空間３００は、外部に繋がっている。
搬送室３０は、遮熱壁３２が配置されている。遮熱壁３２は、搬送室３０における熱処理炉２０側の端部の近傍に配置されている。遮熱壁３２は、可動式であり、内部空間３００における開口２０１へ繋がる側の空間と、開口３０１に繋がる側の空間の遮断、連通を切り替えられる。
搬送用ロッド４１と搬送用ロッド４２は、一方向に延びる棒状（本願では円柱状）である。搬送用ロッド４１と搬送用ロッド４２の延びる方向は、熱処理炉２０と搬送室３０とが並ぶ方向に平行である。搬送用ロッド４１と搬送用ロッド４２は、所定の距離をおいて、平行に配置されている。搬送用ロッド４１と搬送用ロッド４２との並ぶ方向は、ｘ方向およびｚ方向に直交する方向（図１（Ａ）、図１（Ｂ）におけるｙ方向）である。搬送用ロッド４１と搬送用ロッド４２との距離Ｗｓ（図２参照）は、後述する支持部材４１２および支持部材４２２の長さも考慮して、処理台２３０のｙ方向の寸法よりも大きい。
搬送用ロッド４１と搬送用ロッド４２とは、搬送室３０の前壁３１に形成された第２開口を挿通している。搬送用ロッド４１の延びる方向の第１端部４１１１と搬送用ロッド４２の延びる方向の第１端部４２１１（図２参照）は、搬送室３０内側に配置され、搬送用ロッド４１の延びる方向の第２端部４１１２と搬送用ロッド４２の延びる方向の第２端部４２１２（図６参照）は、搬送室３０の外部に配置される。
ｘ方向における、搬送用ロッド４１の延びる方向の第１端部４１１１と搬送用ロッド４２の延びる方向の第１端部４２１１の位置は同じであり、搬送用ロッド４１の延びる方向の第２端部４１１２と搬送用ロッド４２の延びる方向の第２端部４２１２は、同じである。
搬送装置５０は、搬送室３０を基準として、熱処理炉２０が接続する側と反対側に配置されている。すなわち、搬送装置５０は、搬送室３０および熱処理炉２０の外側に配置されている。搬送装置５０は、ロッド保持部材５１を介して搬送用ロッド４１と搬送用ロッド４２に接続する。搬送用ロッド４１と搬送用ロッド４２とは、それぞれの側面に沿う方向に回転可能な状態で、ロッド保持部材５１に保持されている。
搬送装置５０は、ｘ方向に沿って移動する。この搬送装置５０の移動によって、搬送用ロッド４１と搬送用ロッド４２も、ｘ方向に沿って移動する。これにより、図１（Ａ）に示すように、搬送装置５０が移動範囲の第１端部にあるとき、搬送用ロッド４１の第１端部４１１１の部分と、搬送用ロッド４２の第１端部４２１１の部分とは、搬送室３０の内部空間３００に配置される。一方、図１（Ｂ）に示すように、搬送装置５０が移動範囲の第２端部にあるとき、搬送用ロッド４２の第１端部４２１１の部分と、搬送用ロッド４２の第１端部４２１１の部分とは、熱処理炉２０の内部空間２００に配置される。
これにより、具体的な制御、処理は後述するが、図１（Ａ）に示すように、熱処理装置１０は、搬送室３０において、搬送用ロッド４１の第１端部４１１１の部分および搬送用ロッド４２の第１端部４２１１の部分に載置された被処理物ＷＫを、開口２０１を介して、図１（Ｂ）に示すように、熱処理炉２０内に搬入できる。逆に、熱処理装置１０は、熱処理炉２０において熱処理された被処理物ＷＫを、開口２０１を介して、搬送室３０内に搬出できる。
切替装置６０は、詳細な構成は後述するが、搬送用ロッド４１の第２端部４１１２および搬送用ロッド４２の第２端部４２１２に接続する。切替装置６０は、搬送用ロッド４１および搬送用ロッド４２を、それぞれの側面に沿った方向に回転させる回転補助機構を備える。
このような構成において、搬送用ロッド４１には、支持部材４１２が配置され、搬送用ロッド４２には、支持部材４２２が配置される。
図２に示すように、支持部材４１２は、２個であり、２個の支持部材４１２は、搬送用ロッド４１の第１端部４１１１の近傍（搬送用ロッド４１の第１端部４１１１の部分）に接続している。２個の支持部材４１２は、搬送用ロッド４１の延びる方向において、間隔ＬＳ４１２で配置されている。この間隔ＬＳ４１２は、搬送時に支持する被処理物ＷＫのｘ方向に沿った大きさによって決まり、２個の支持部材４１２が被処理物ＷＫの裏面に接触するように決定されている。
２個の支持部材４１２は、搬送用ロッド４１の側面４１１に接続している。２個の支持部材４１２は、側面４１１から搬送用ロッド４２側に突出している。２個の支持部材４１２の突出量Ｌ４１２は、被処理物ＷＫの高さ方向の移動量によって決定される。
図３（Ａ）～図３（Ｄ）に示すように、２個の支持部材４１２は、丸棒であり、先端に、外周端４１３を有する。これにより、被処理物ＷＫを支持する際に、外周端４１３が被処理物ＷＫの裏面に当接する。すなわち、支持部材４１２は、被処理物ＷＫを点によって支持できる。したがって、支持部材４１２は、被処理物ＷＫへの接触を最小限に抑えられる。これにより、例えば、被処理物ＷＫに当接した支持部材４１２を介して放熱することで、被処理物ＷＫに局所的な温度差が生じて、被処理物ＷＫが歪むなどの熱の影響を抑制できる。また、さらに、支持部材４１２がｘ方向に２個並んでいることによって、被処理物ＷＫを安定して支持できる。
図２に示すように、支持部材４２２は、２個であり、２個の支持部材４２２は、搬送用ロッド４２の第１端部４２１１の近傍（搬送用ロッド４２の第１端部４２１１の部分）に接続している。２個の支持部材４２２は、搬送用ロッド４２の延びる方向において、間隔ＬＳ４２２で配置されている。この間隔ＬＳ４２２は、搬送時に支持する被処理物ＷＫのｘ方向に沿った大きさによって決まり、２個の支持部材４２２が被処理物ＷＫの裏面に接触するように決定されている。
２個の支持部材４２２は、搬送用ロッド４２の側面４２１に接続している。２個の支持部材４２２は、側面４２１から搬送用ロッド４１側に突出している。２個の支持部材４２２の突出量Ｌ４２２は、被処理物ＷＫの高さ方向の移動量によって決定される。
２個の支持部材４２２は、２個の支持部材４１２と同様に、丸棒であり、先端に、外周端４２３（図４参照）を有する。これにより、被処理物ＷＫを支持する際に、外周端４２３が被処理物ＷＫの裏面に当接する。すなわち、支持部材４２２は、被処理物ＷＫを点によって支持できる。したがって、支持部材４２２は、被処理物ＷＫへの接触を最小限に抑えられる。これにより、例えば、被処理物ＷＫに当接した支持部材４２２を介して放熱することで、被処理物ＷＫに局所的な温度差が生じて、被処理物ＷＫが歪むなどの熱の影響を抑制できる。また、さらに、支持部材４２２がｘ方向に２個並んでいることによって、被処理物ＷＫを安定して支持できる。ここで、支持部材４１２、４２２が丸棒である例を示したが、これに限るものではなく、三角柱や多角柱の棒状体や、先端が半球状の棒状体など、被処理物を点接触で支持できるものであればよい。
（搬送用ロッド４１，４２および支持部材４１２，４２２の挙動）
図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、搬送用ロッドおよび支持部材の挙動を示す図である。図４（Ａ）は、支持部材によって被処理物を支持する第１態様を示し、図４（Ｂ）は、支持部材によって被処理物が支持されていない第２態様を示す。
上述のように、切替装置６０によって、搬送用ロッド４１と搬送用ロッド４２とが回転する。これにより、支持部材４１２および支持部材４２２は、図４（Ａ）に示す第１態様と、図４（Ｂ）に示す第２態様とをとることができる。
第１態様では、支持部材４１２の先端が搬送用ロッド４１の上端よりも上側となり、支持部材４２２の先端が搬送用ロッド４２の上端よりも上側となる態様である。さらに、図４（Ａ）に示すように、第１態様では、支持部材４１２および支持部材４２２の先端にて支持された被処理物ＷＫは、処理台２３０の天面よりも上方に配置される。
第２態様は、支持部材４１２の先端が搬送用ロッド４１の上端よりも下側となり、支持部材４２２の先端が搬送用ロッド４２の上端よりも下側となる態様である。
したがって、この切り替えを利用することによって、搬送室３０で第１態様にて、被処理物ＷＫを支持部材４１２および支持部材４２２に載置し、そのまま熱処理炉２０内に搬送することで、被処理物ＷＫは、処理台２３０の上方に運ばれる。
この状態において、第２態様に切り替えると、被処理物ＷＫは、支持部材４１２および支持部材４２２による支持から解放され、処理台２３０の天面に載置される。
逆に、熱処理された後、第２態様にて、搬送用ロッド４１、４２を熱処理炉２０内に挿入することで、搬送用ロッド４１、４２は、被処理物ＷＫの下方に配置される。すなわち、搬送用ロッド４１、４２は、被処理物ＷＫに衝突することなく、熱処理炉２０内に配置される。
この状態において、第１態様に切り替えると、被処理物ＷＫは、支持部材４１２および支持部材４２２によって支持され、処理台２３０の天面から離れる。そして、この状態のまま搬送されることで、被処理物ＷＫは、熱処理炉２０から搬送室３０に搬出される。
このように、本実施形態の構成を用いることで、搬送用ロッド４１、４２の高さ方向の位置を変えることなく、被処理物ＷＫを搬送室３０内から熱処理炉２０内に搬送して、処理台２３０の天面に配置し、熱処理後の被処理物ＷＫを処理台２３０から持ち上げて、熱処理炉２０内から搬送室３０内に搬送できる。
これにより、開口２０１の高さは、搬送用ロッド４１、４２の下端から被処理物ＷＫの上面までの高さ程度でよい。したがって、開口２０１の開口面積を小さくでき、熱処理炉２０の熱や充填された気体が開口２０１を介して搬送室３０に漏洩することを抑制できる。すなわち、開口２０１があることによる熱処理炉２０の温度、雰囲気の変化を抑制できる。
また、本実施形態の構成を用いることによって、搬送室３０の高さを、低くできる。これにより、搬送室３０の体積を小さくでき、搬送室３０のための気体の使用量を削減でき、搬送室３０の雰囲気の置換時間も削減できる。
また、本実施形態の構成を用いることによって、開口３０１、３０２の開口面積を小さくできる。図５は、搬送室の前壁に形成された開口と搬送用ロッドとを示す図である。
上述のように、熱処理装置１０では、搬送用ロッド４１、４２は、ｘ方向にのみ移動し、ｚ方向には移動しない。したがって、開口３０１、３０２は、搬送用ロッド４１、４２が挿通するだけの大きさであればよく、例えば搬送用ロッド４１、４２の外形（円周面）に沿った形状であり、搬送用ロッド４１、４２の外形よりも若干大きければよい。例えば、開口３０１、３０２は、搬送用ロッド４１、４２の断面形状と同様の形状で、略同じ寸法の円形の開口であればよい。
より具体的には、開口３０１の直径φ３０１は、搬送用ロッド４１の直径φ４１とほぼ同程度で、かつ、大きければよい。この際、開口３０１の直径φ３０１は、搬送用ロッド４１の直径φ４１に近いほど好ましい。なお、開口３０１の直径φ３０１は、支持部材４１２の第１態様における搬送用ロッド４１の下端と支持部材４１２の上端との距離Ｈ４１よりも短ければよい。
同様に、開口３０２の直径φ３０２は、搬送用ロッド４２の直径φ４２とほぼ同程度で、かつ、大きければよい。この際、開口３０２の直径φ３０２は、搬送用ロッド４２の直径φ４１に近いほど好ましい。なお、開口３０２の直径φ３０２は、支持部材４２２の第１態様における搬送用ロッド４２の下端と支持部材４２２の上端との距離Ｈ４２よりも短ければよい。
このような構成によって、開口３０１、３０２の開口面積を小さくできる。これにより、搬送室３０と外部とが開口３０１、３０２を介して連通する面積を小さくできる。したがって、外部の温度および雰囲気が搬送室３０の内部の温度および雰囲気に与える影響を小さくできる。ひいては、搬送室３０を介して熱処理炉２０の内部の温度および雰囲気に与える影響を小さくできる。
なお、搬送用ロッド４１、４２を回転させる切替装置６０は、例えば、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示す構成によって実現される。図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、切替装置の一構成例を示す図であり、図６（Ａ）が第１態様に対応し、図６（Ｂ）が第２態様に対応する。
図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、切替装置６０は、シャフト６１１、シャフト６２１、摺動板６１２、摺動板６２２、結合板６３、軸部材６０１、および、アクチュエータ６０２を備える。
シャフト６１１は、搬送用ロッド４１から搬送用ロッド４２側に延びる形状である。シャフト６１１の第１端部は、搬送用ロッド４１の第２端部４１１２に固定されている。シャフト６１１の第２端部は、摺動板６１２に接続する。この際、摺動板６１２には、ｙ方向に延びる溝６１３が形成されており、シャフト６１１の第２端部は、当該第２端部に配置されたピン６１４を溝６１３にはめ込むことによって、摺動板６１２に対して摺動可能に接続される。
シャフト６２１は、搬送用ロッド４２から搬送用ロッド４１側に延びる形状である。シャフト６２１の第１端部は、搬送用ロッド４２の第２端部４２１２に固定されている。シャフト６２１の第２端部は、摺動板６２２に接続する。この際、摺動板６２２には、ｙ方向に延びる溝６２３が形成されており、シャフト６２１の第２端部は、当該第２端部に配置されたピン６２４を溝６２３にはめ込むことによって、摺動板６２２に対して摺動可能に接続される。
摺動板６１２と摺動板６２２とは、結合板６３に固定されている。より具体的には、摺動板６１２は、結合板６３におけるｙ方向の第１端部に固定され、摺動板６２２は、結合板６３におけるｙ方向の第２端部に固定されている。
結合板６３のｙ方向の中心には、ｚ方向に延びる軸部材６０１の第１端部が接続している。軸部材６０１の第２端部は、アクチュエータ６０２に接続している。
このような構成において、アクチュエータ６０２によって、軸部材６０１の長さを変化させることで、結合板６３、摺動板６１２、および、摺動板６２２のｚ方向の位置は変化する。この変化に伴って、ピン６１４が溝６１３内を移動（摺動）し、ピン６２４が溝６２３内を移動（摺動）する。そして、ピン６１４の移動に伴って、シャフト６１１が回動し、ピン６２４の移動に伴って、シャフト６２１が回動する。これらシャフト６１１、６２１の回動によって、搬送用ロッド４１、４２は、回転する。
このような構成を切替装置６０に用いることで、搬送用ロッド４１の回転と搬送用ロッド４２の回転を同期させることができる。したがって、被処理物ＷＫの持ち上げ等を安定して行うことができる。
なお、以上の構成を備える熱処理装置１０は、例えば、図７、図８に示すような処理を行うことで、被処理物ＷＫの熱処理を行う。図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）、図７（Ｄ）、図７（Ｅ）は、熱処理装置の外部から被処理物を投入して、熱処理を行うまでの工程を示す図である。図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）、図８（Ｄ）は、被処理物の熱処理後から被処理物を熱処理装置の外部に取り出すまでの工程を示す図である。
まず、図７（Ａ）に示すように、搬送用ロッド４１、４２の第１端部４１１１、４２１１が搬送室３０内にある状態で、投入口３９から、被処理物ＷＫを投入する。この際、支持部材４１２、４２２は、第１態様であり、被処理物ＷＫは、支持部材４１２、４２２上に置かれる。この状態では、遮熱壁３２は、搬送室３０の内部空間３００を、搬送用ロッド４１、４２が存在する側と、開口２０１につながる側とに分離するように設置される。これにより、投入口３９と開口２０１とが直接つながることを抑制できる。上記したように、被処理物ＷＫが投入された後、投入口３９を閉じた状態にする。そして、被処理物ＷＫを搬送室３０内に投入した際に、投入口３９から混入した外気を除去するために、搬送室３０の置換処理が行われる。この置換処理は、搬送室３０内に窒素ガス等のパージガスを供給することにより行われ、搬送室３０内の空気がパージガスに追い出される。これによって、搬送室３０内の雰囲気は、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気に置換される。
次に、図７（Ｂ）に示すように、投入口３９が閉じた状態で、遮熱壁３２が上方に移動する。これにより、搬送用ロッド４１、４２および被処理物ＷＫを、開口２０１を介して熱処理炉２０に搬入可能な状態となる。
次に、図７（Ｃ）に示すように、搬送装置５０によって、搬送用ロッド４１、４２が移動し、搬送用ロッド４１、４２の第１端部４１１１、４２１１は、熱処理炉２０内に挿入される。これにより、被処理物ＷＫは、処理台２３０の上方まで搬送される。
次に、図７（Ｄ）に示すように、支持部材４１２、４２２は、第１態様から第２態様に切り替えられ、被処理物ＷＫは、処理台２３０の天面に載置される。
次に、図７（Ｅ）に示すように、搬送装置５０によって、搬送用ロッド４１、４２が移動し、搬送用ロッド４１、４２の第１端部４１１１、４２１１は、搬送室３０内に撤退する。この状態で、遮熱壁３２は下方に移動し、搬送室３０の内部空間３００を、搬送用ロッド４１、４２が存在する側と、開口２０１につながる側とに分離する。言い換えれば、遮熱壁３２は、開口２０１をふさぐ構造となり、密閉空間が形成される。
そして、この状態において、熱処理炉２０は、所定の温度、雰囲気に制御され、被処理物ＷＫは、熱処理される。
被処理物ＷＫへの熱処理後、図８（Ａ）に示すように、遮熱壁３２は上方に移動する。そして、搬送用ロッド４１、４２が移動し、搬送用ロッド４１、４２の第１端部４１１１、４２１１は、熱処理炉２０内における被処理物ＷＫの下に達する。この際、支持部材４１２、４２２は、第２態様であるので、搬送用ロッド４１、４２の第１端部４１１１、４２１１が被処理物ＷＫに近づいても、被処理物ＷＫに当たらない。
次に、図８（Ｂ）に示すように、支持部材４１２、４２２は、第２態様から第１態様に切り替えられ、被処理物ＷＫは、処理台２３０の天面から持ち上げられる。そして、被処理物ＷＫは、支持部材４１２、４２２によって支持される。
次に、図８（Ｃ）に示すように、搬送装置５０によって、搬送用ロッド４１、４２が移動し、搬送用ロッド４１、４２の第１端部４１１１、４２１１は、搬送室３０内に移動する。これにより、被処理物ＷＫは、熱処理炉２０から搬送室３０に搬出される。
次に、図８（Ｄ）に示すように、遮熱壁３２は、下方に移動し、搬送室３０の内部空間３００を、搬送用ロッド４１、４２が存在する側と、開口２０１につながる側とに分離する。この状態で、投入口３９を開放することで、被処理物ＷＫは、熱処理装置１０の外部に取り出される。
このような熱処理工程では、熱処理炉２０と搬送室３０との間の開口２０１、および、搬送室３０と外部との開口３０１が、熱処理炉２０および搬送室３０の温度、雰囲気の維持に影響を与える。しかしながら、本実施形態の構成を備えることによって、開口２０１および開口３０１の開口面積を小さくでき、熱処理炉２０および搬送室３０の温度、雰囲気の維持に与える影響を抑制できる。すなわち、熱処理炉２０および搬送室３０の温度、雰囲気の維持に対する開口２０１、３０１による損失を抑制し、熱処理炉２０および搬送室３０の温度、雰囲気の維持を効率的に行うことができる。
（支持部材の態様の切り替えの他の例）
なお、上述の説明では、搬送用ロッド４１、４２を回転させることによって、高さ方向（ｚ方向）における支持部材４１２、４２２の先端の位置を変化させる態様を示した。しかしながら、他の構成によって、高さ方向における支持部材４１２、４２２の先端の位置を変化させることもできる。図９（Ａ）、図９（Ｂ）は、支持部材の別の一例を概念的に示す図である。図９（Ａ）、図９（Ｂ）は、支持部材の第１端部側から視た図である。
支持部材４１２、４２２は、図９（Ａ）に示す、搬送用ロッド４１、４２の上端から突出する第１態様と、図９（Ｂ）に示す、搬送用ロッド４１、４２内に収容される第２態様とを有する。支持部材４１２、４２２を搬送用ロッド４１、４２の上端から突出させたり、搬送用ロッド４１、４２に収容する機構は、支持部材４１２、４２２を物理的に押し出したり引き込んだりする機構であってもよく、支持部材４１２、４２２を圧縮空気等を用いて押し出したり引き込んだりする機構であってもよい。また、他の機構であってもよい。このような構成であっても、上述の搬送用ロッド４１、４２を回転させる機構を用いた構成と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、上述の説明では、搬送用ロッドとして、一対の搬送用ロッド４１、４２を用いた例を示したが、上述の構成はこれに限るものではなく、１つの搬送用ロッドを用いてもよい。この場合、１つの搬送用ロッド４１を移動し、被処理物ＷＫを熱処理炉２０に搬入等させることができる。
図１０は、搬送用ロッドの派生例の構成を示す部分的な平面図である。例えば、図１０に示すように、１つの搬送用ロッド４１を、その先端部にて、二叉状に分岐させ、この二叉部の一端と他端には、それぞれ支持部材４１２、４２２が配置される構造にすればよい。また、その際、支持部材４１２、４２２の第１態様と第２態様の切り替えについては、例えば、前述の図９（Ａ）、図９（Ｂ）で示した例と同様に、支持部材４１２、４２２は、前記二叉部の一端と他端から突出する第１態様と、前記二叉部の一端と他端の内に収容される第２態様とに切り替えるようにすることができる。
なお、上述の説明では、熱処理炉２０として雰囲気炉を例として示したが、上述の構成は、雰囲気炉に限るものではなく、他の仕様の熱処理炉にも適用できる。
また、上述の説明では、搬送室３０を備える態様を示したが、搬送室３０を備えない態様であっても、本願発明の構成を適用することができる。
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１０：熱処理装置
２０：熱処理炉
２１：前壁
３０：搬送室
３１：前壁
３２：遮熱壁
３９：投入口
４１，４２：搬送用ロッド
５０：搬送装置
５１：ロッド保持部材
６０：切替装置
６３：結合板
２００：熱処理炉２０の内部空間
２０１：開口
２３０：処理台
２４０：熱源
３００：搬送室３０の内部空間
３０１：開口
３０２：開口
４１１：搬送用ロッド４１の側面
４１２，４２２：支持部材
４２１：搬送用ロッド４２の側面
４２３：支持部材４２２の外周端
６０１：軸部材
６０２：アクチュエータ
６１１：シャフト
６１２：摺動板
６１３：摺動板６１２の溝
６１４：ピン
６２１：シャフト
６２２：摺動板
６２３：摺動板６２２の溝
６２４：ピン
４１１１：搬送用ロッド４１の第１端部
４１１２：搬送用ロッド４１の第２端部
４２１１：搬送用ロッド４２の第１端部
４２１２：搬送用ロッド４２の第２端部
ＷＫ：被処理物

Claims (6)

  1. 被処理物が搬送される第１開口を有し、前記被処理物を熱処理する熱処理炉と、
    前記熱処理炉の内外に移動可能であり、前記熱処理炉側の第１端部と前記熱処理炉と反対側の第２端部とを備え、前記第１開口を挿通する棒状の搬送用ロッドと、
    前記第２端部に接続され、前記第１端部を前記熱処理炉内に移動させる搬送装置と、
    前記第１端部に配置され、前記搬送用ロッドの上端よりも上側に突出し、前記被処理物が載置可能な第１態様と、前記上端よりも下側に配置される第２態様とが切り替えられる支持部材と、
    前記搬送用ロッドを介して前記支持部材の前記第１態様と前記第２態様とを切り替える切替装置と、
    を備える、
    熱処理装置。
  2. 前記支持部材は、前記第１端部の側面に配置された棒状体である、
    請求項１に記載の熱処理装置。
  3. 前記切替装置は、前記第２端部に接続され、前記搬送用ロッドを前記側面に沿った方向に回転させる回転補助機構を備える、
    請求項２に記載の熱処理装置。
  4. 前記第１開口を介して前記熱処理炉に接続し、前記第１開口と反対側の壁に第２開口を有する搬送室を備え、
    前記搬送用ロッドは、前記第１開口と前記第２開口を挿通して移動する、
    請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の熱処理装置。
  5. 前記搬送室は、前記被処理物が投入される、開閉可能な投入口を備え、
    前記投入口は閉じられた状態において、前記搬送室の雰囲気は、不活性ガスによって置換される、
    請求項４に記載の熱処理装置。
  6. 前記第２開口は、前記搬送用ロッドの外形に沿った形状である、
    請求項４または請求項５に記載の熱処理装置。
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