JP7477754B2

JP7477754B2 - 加熱炉および加熱方法

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Publication number: JP7477754B2
Application number: JP2020061598A
Authority: JP
Inventors: 成彦野村; 匡浩中田; 健太上西; 真吾藤中; 利哉鈴木
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2020-03-30
Publication date: 2024-05-02
Anticipated expiration: 2040-03-30
Also published as: JP2021162182A

Description

本発明は、加熱炉および加熱方法に関する。

ワークを収容し、加熱する加熱炉では、加熱中に炉内を所定の雰囲気となるように制御する必要がある。例えば、下記特許文献１には、炉内の雰囲気を制御するため、窒化炉に導入された窒素を窒化の途中で２回リフレッシュを行う技術が記載されている。また、下記特許文献２には、Ａｒガスによって容器内を置換し、拡散浸透処理における雰囲気を制御する技術が記載されている。

特開平２－１９０４６６号公報特開平７－１７３６０５号公報

上記のような加熱炉の雰囲気制御において、炉内雰囲気の維持には大量のガス供給が必要となることがある。一方、上記特許文献１または２に記載の技術では、炉全体を雰囲気ガスとするため、置換効率が低くなる場合がある。特に、上記特許文献１は、炉全体を真空とした後、雰囲気置換しており、上記特許文献２は、予備室を真空とした後、雰囲気置換していることから、置換に時間も要していた。

さらに、上記特許文献１には、ワーク出し入れの度に密閉室内の雰囲気が劣化するため完全置換を行なう技術が記載されている。また、上記特許文献２には、半密閉箱内の雰囲気を調整後、同雰囲気に制御された炉内を通して密閉箱内の雰囲気を維持することが記載されている。しかしながら、上記特許文献１の技術では、置換時の温度や雰囲気分布などの条件変動が生じる。また、上記特許文献２の技術では、密閉室内の雰囲気調整と加熱炉の雰囲気制御の２工程が必要となる。そのため、上記特許文献１、２の技術を用いてサイクルを短くしようとすると、ワークの搬入、加熱、および搬出を行うプロセスに対して、条件変動や工程増加、それに伴う設備規模拡大などの問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、加熱中の被加熱物周辺の雰囲気の制御を容易に行うことが可能な新規かつ優れた加熱炉および加熱方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、炉本体と、被加熱物を支持した状態で上記炉本体に対して、進退可能とされた進退部と、上記炉本体内に設けられ、該炉本体内に進入した状態の上記進退部とで、上記炉本体内で区画され上記被加熱物を収容する区画室を形成する区画室形成部と、上記区画室形成部に設けられ、上記区画室内と上記炉本体の外部とを連通する導入部及び排出部と、上記区画室内に上記導入部から上記排出部へ向かう気流を形成する送風部と、を備えた加熱炉が提供される。

上記区画室形成部が上記炉本体と独立に設けられてもよい。

上記進退部と上記区画室形成部との間に形成される間隙に、上記区画部の外部へ向かう気流を生じさせる通気構造をさらに備えてもよい。

上記加熱炉は、バッチ式加熱炉でもよい。

上記加熱炉は、連続式加熱炉でもよい。

上記導入部および上記排出部が、上記被加熱物の搬送方向に沿って複数設けられてもよい。

上記区画室形成部が、上記被加熱物の搬送方向に沿って複数設けられてもよい。

上記課題を解決するために、本発明の他の観点によれば、炉本体内に被加熱物を支持した状態の進退部を進入させて、上記炉本体内の区画室形成部とともに、上記炉本体内に区画室を形成する工程と、上記区画室内を上記炉本体内の雰囲気と異なる特定雰囲気に置換して加熱する工程と、を含む、加熱方法が提供される。

上記特定雰囲気が、露点温度が制御された雰囲気であってもよい。

上記特定雰囲気が、不活性雰囲気であってもよい。

上記区画室内の圧力が、上記炉本体の上記区画室以外の領域の圧力よりも高く設定されてもよい。

以上、説明したように本発明によれば、加熱中の被加熱物周辺の雰囲気の制御を容易に行うことが可能な新規かつ優れた加熱炉および加熱方法が提供される。

本発明の第１の実施形態に係る加熱炉の構成例を示す側断面図である。同実施形態に係る進退部の構成例を示す外観斜視図である。同実施形態に係る区画室形成部の構成例を示す外観斜視図である。同実施形態に係る区画室の構成例を示す部分端面図である。同実施形態に係る加熱方法の一例を示すフローチャートである。同実施形態の変形例に係る区画室形成部の構成例を示す外観斜視図である。同実施形態の変形例に係る加熱炉の構成例を示す側断面図である。同実施形態の変形例に係る区画室形成部の構成例を示す外観斜視図である。同実施形態の変形例に係る区画室形成部の構成例を示す側面図である。同実施形態の変形例に係る区画室形成部の構成例を示す側面図である。同実施形態の変形例に係る区画室の構成例を示す部分端面図である。同実施形態の変形例に係る区画室形成部の構成例を示す外観斜視図である。同実施形態の変形例に係る区画室形成部の構成例を示す外観斜視図である。同実施形態の変形例に係る区画室の構成例を示す部分端面図である。本発明の第２の実施形態に係る加熱炉の構成例を示す側断面図である。同実施形態に係る進退部の構成例を示す外観斜視図である。同実施形態に係る区画室形成部の構成例を示す外観斜視図である。本発明の第３の実施形態に係る加熱炉の構成例を示す側断面図である。同実施形態に係る区画室形成部の構成例を示す外観斜視図である。同実施形態に係る進退部の構成例を示す外観斜視図である。同実施形態に係る加熱炉の構成例を示す横断面図である。本発明の実施形態に係る加熱炉が適用される熱間プレスラインを模式的に説明するための図である。本発明の実施形態に係る加熱炉が適用される熱間プレスラインを模式的に説明するための図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．第１の実施形態＞
まず、図１～図４を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る加熱炉１００の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係る加熱炉１００の構成例を示す側断面図である。図２は、同実施形態に係る進退部１２０の構成例を示す外観斜視図である。図３は、同実施形態に係る区画室形成部１３０の構成例を示す外観斜視図である。図４は、同実施形態に係る区画室１７０の構成例を示す部分端面図である。図１に示すように、本実施形態に係る加熱炉１００は、被加熱物を内部に収容し、所定の雰囲気下において加熱を行う、いわゆるバッチ式の加熱炉１００である。被加熱物としては、ワークＷとしての鋼板、または中間成形品等が挙げられる。特に、ワークＷとしては、加熱後の成形・冷却により高強度特性が得られる鋼板またはその中間成形品等が挙げられる。

図１に示すように、加熱炉１００は、炉本体１１０と、進退部１２０と、区画室形成部１３０と、導入部１４０および排出部１５０と、送風部１６０とを備える。

［炉本体］
炉本体１１０は、ワークＷを内部に収容し、所定の雰囲気において加熱を行う筐体部分である。炉本体１１０を構成する材料は、炉本体１１０に求められる加熱可能温度等によって適宜決定されればよく、耐火レンガ等の断熱材、金属製部材またはこれらの組み合わせ等、特に限定されない。また、炉本体１１０の内部容積、または形状も、内部に収容されるワークＷの寸法、または加熱効率等によって設定されればよく、特に限定されない。

炉本体１１０における加熱方式は、特に限定されない。例えば、ラジアントチューブ式加熱、電気式加熱が挙げられる。また、炉本体１１０の内部雰囲気は、特に限定されず、大気であってもよい。炉本体１１０は、一例として、９５０～１０００℃程度で、４～５分間程度の加熱が可能な構成を有する。

炉本体１１０は、後述する進退部１２０が通過可能な開口１１１を有する。かかる開口１１１を介して被加熱物が炉本体１１０内に収容される。また、炉本体１１０は、開口１１１を覆う炉蓋１１３を有する。なお、炉蓋１１３が設けられず、開口１１１が、常に開放された状態であってもよい。また、炉本体１１０には、排気口１１５が設けられる。かかる排気口１１５から図示しない排気ブロワによって炉内の雰囲気が排出される。

［進退部］
進退部１２０は、被加熱物を炉内外の間で搬送する機構の一部を形成する。進退部１２０は、被加熱物を支持した状態で、炉本体１１０に対して進退可能とされている。すなわち、進退部１２０は、被加熱物を支持した状態で炉本体１１０内に進入し、加熱処理の終了後、被加熱物を支持した状態で炉本体１１０から退出する（図１中の白抜両矢印参照）。詳細は、後述するが、進退部１２０は、区画室形成部１３０とともに、炉本体１１０内に区画室１７０を形成する。

進退部１２０の一例としては、トレー１２０Ａが挙げられる。トレー１２０Ａは、ワークＷを載置可能な、図２におけるＹ－Ｚ平面断面視で略Ｌ字状の部材である。図２に示すように、トレー１２０Ａは、具体的には、平板状の本体部１２１と、第１の縦壁部１２３と、仕切り壁部１２５と、一対の側壁部１２７と、支持突起１２９とを有する。

本体部１２１は、ワークＷを載置可能な長方形状の平板な部位である。第１の縦壁部１２３は、本体部１２１の長手方向（図２におけるＹ方向）の一端１２１Ａに立設された壁状の部位である。仕切り壁部１２５は、本体部１２１の長手方向（図２におけるＹ方向）の中間部に立設された壁状の部位である。側壁部１２７は、本体部１２１のＸ方向の両端部に沿って立設された壁状の部位である。支持突起１２９は、本体部１２１から突出した突起であり、かかる突起の先端部で、ワークＷを支持する。具体的には、図２に示すように、支持突起１２９は、図２におけるＸ方向視で三角形状の部位であり、底辺側で本体部１２１に取り付けられ、頂点側でワークＷを支持する。

支持突起１２９には、図２に示すように、Ｙ方向に貫通した貫通孔１２９Ａが設けられている。かかる貫通孔１２９Ａが設けられていることにより、ワークＷの下面にも気流が生じ易くなり、効率的に区画室１７０内を置換することができる。

図１に示すように、第１の縦壁部１２３の高さＨは、仕切り壁部１２５の高さｈよりも高くなるように設定されている。これにより、第１の縦壁部１２３と仕切り壁部１２５との間に形成される空間において、特定雰囲気が滞留しやすくなる。

また、図４に示すように、支持突起１２９の高さＴは、側壁部１２７の高さｔよりも高くなるように設定されている。これにより、支持突起１２９に支持されたワークＷをトレー１２０Ａから取り上げる際に、側壁部１２７による干渉が抑制される。すなわち、例えば、一対のアームによってワークＷをトレー１２０ＡのＸ方向の両側方から取り上げる場合、アームと側壁部１２７とが干渉することが抑制される。

進退部１２０としてのトレー１２０Ａは、例えば、金属から成る。特に、トレー１２０Ａは、ステンレス鋼から成る。また、加熱効率を向上させるため、トレー１２０Ａは、予熱された状態で加熱炉１００へ進入されるようにしてもよい。

ハースローラ機構１９０は、トレー１２０Ａを炉内および炉外との間で搬送するための機構である。ハースローラ機構１９０は、複数のローラ１９１と、図示しない駆動部とを有する。ハースローラ機構１９０は、複数のローラ１９１を介してトレー１２０Ａの本体部１２１を支持しながら、トレー１２０Ａを炉内と炉外との間で移送する。このとき、複数のローラ１９１は、図示しない駆動部によって転動し、かかるローラ１９１の転動によって、トレー１２０Ａが移動される。

［区画室形成部］
区画室形成部１３０は、炉本体１１０内に設けられ、進退部１２０を上方と側方から覆うカバー状の部材である。図１に示すように、区画室形成部１３０は、進退部１２０の搬送経路の鉛直方向（図１に示すＺ方向）の上側に設けられ、炉本体１１０に対して固定されている。区画室形成部１３０のカバー形状の側方の内、一方は開放され、かかる開放箇所から進退部１２０が進入可能となっている。進退部１２０と区画室形成部１３０との間には、進退部１２０の進退に際し干渉が生じない程度であって、区画室１７０内の雰囲気が容易に排出されない程度の隙間が形成される。

また、区画室形成部１３０は、炉本体１１０の炉壁１１７とは独立して設けられている。すなわち、区画室形成部１３０は、炉本体１１０の炉壁１１７とは別体の部材が炉本体１１０内に取り付けられることにより、炉本体１１０内に設けられている。これにより、炉壁１１７をそのまま使用して区画室１７０を形成した場合と比較して、区画室１７０内の容積が低減される。この結果、区画室１７０内の特定雰囲気の置換効率が向上する。また、区画室形成部１３０は、炉本体１１０内で、後述する区画室１７０の内部が均等に加熱される位置に設けられる。

具体的には、区画室形成部１３０は、図３に示すように、天井部１３１と、第１の側壁部１３３と、第２の側壁部１３５とを有する。天井部１３１は、進退部１２０の本体部１２１と対向する位置に設けられた平板状の部位である。天井部１３１には、後述する導入部１４０としての配管１４１が、Ｙ方向の一端１３１Ａに取り付けられている。また、後述する通気構造１８０の一部としての複数の配管１８５Ａが、天井部１３１のＸ方向の両端において、Ｙ方向に沿って取り付けられている。

第１の側壁部１３３は、天井部１３１のＸ方向両端から立設された一対の壁状の部位である。第１の側壁部１３３は、進退部１２０の側壁部１２７と対向し、進退部１２０のＸ方向の側方を外方側から覆う。第１の側壁部１３３は、図４に示すように、側方視（図４におけるＸ方向視）したときに、進退部１２０の側壁部１２７と重なり合う領域を形成する長さを有する。

第２の側壁部１３５は、天井部１３１のＹ方向の他端１３１Ｂに設けられた壁状の部位である。第２の側壁部１３５は、進退部１２０の搬送方向と交差する方向に延出され、進退部１２０の搬送方向の最奥側（本体部１２１の他端１２１Ｂ側）を外方から覆う。また、第２の側壁部１３５は、第１の側壁部１３３と連続して形成されている。第２の側壁部１３５には、後述する排出部１５０としての配管１５１が設けられている。

区画室形成部１３０は、例えば、金属から成る。特に、区画室形成部１３０は、ステンレス鋼から成る。

［導入部］
導入部１４０は、区画室形成部１３０に設けられ、区画室１７０内と、炉本体１１０の外部とを連通する。また、導入部１４０は、区画室１７０内に特定雰囲気を導入する。具体的には、図１に示すように、導入部１４０は、区画室形成部１３０の天井部１３１と連結された配管１４１から特定雰囲気を送り出す。図３に示すように、配管１４１は、天井部１３１に取り付けられる側の端部がＸ方向に拡幅されているとともに、Ｙ方向の開口幅が狭くなる、いわゆるスリットノズル形状となっている。これにより、区画室１７０内に特定雰囲気が均一に導入される。

［排出部］
排出部１５０は、区画室形成部１３０に設けられ、区画室１７０内と、炉本体１１０の外部とを連通する。また、排出部１５０は、区画室１７０内から雰囲気を排出する。排出部１５０は、区画室形成部１３０の第２の側壁部１３５に端部が取り付けられた配管１５１を介して排気を行う。導入部１４０と排出部１５０とによって、区画室１７０内の雰囲気が置換される。図３に示すように、配管１５１は、第２の側壁部１３５に取り付けられる側の端部が拡幅されている。これにより、区画室１７０内の特定雰囲気への置換が効率的に行われる。

［送風部］
送風部１６０は、区画室１７０内に導入部１４０から排出部１５０へ向かう気流を生じさせる。送風部１６０は、例えば、区画室形成部１３０に取り付けられた導入部１４０を介して区画室１７０内に図示しないガス供給源から供給された特定雰囲気を送風するブロワ１６１と、エアドライヤ１６３と、ヒータ１６５とを有している。

特定雰囲気とは、炉本体１１０内の雰囲気とは異なる雰囲気であり、被加熱物に対する加熱のために調整された雰囲気である。例えば、特定雰囲気は、エアドライヤ１６３により所定の露点温度に調整される。また、特定雰囲気は、炉内温度変動を軽減し、加熱効率を向上させるため、ヒータ１６５により所定温度に予熱された状態で、区画室１７０内に導入される。

特定雰囲気としては、不活性ガスが挙げられる。具体的には、不活性ガスとしては、高純度の窒素ガス、高純度のＡｒガス等が挙げられる。特定雰囲気を不活性ガスとすることで、ワークＷにおける酸化被膜の発生を抑制することができる。また、特定雰囲気としては、露点温度の制御された雰囲気が挙げられる。特に、露点温度が－７０～－６０℃程度の低露点温度に制御された雰囲気が挙げられる。特定雰囲気の露点温度が低くなるように制御することで、加熱中のワークＷへの水素侵入を抑制し、遅れ破壊を抑制する。特に、ワークＷが加熱後の成形・冷却により高強度特性が得られる鋼板から成る場合に、露点温度が低くなるように特定雰囲気が制御される。

［区画室の形成］
上述した、進退部１２０と区画室形成部１３０とにより、区画室１７０が形成される。すなわち、図１に示すように、炉本体１１０内に進入した状態の進退部１２０が所定の位置に停止し、区画室形成部１３０によって外方から覆われることにより、進退部１２０と区画室形成部１３０との間に区画室１７０が形成される。かかる区画室１７０内には、進退部１２０に支持された被加熱物としてのワークＷが収容される。

具体的には、図１および図４に示すように、区画室形成部１３０の天井部１３１と、進退部１２０の本体部１２１とが対向し、それぞれ区画室１７０の上面および下面を形成する。また、区画室形成部１３０の第１の側壁部１３３が、進退部１２０の側壁部１２７と対向し、区画室１７０のＸ方向の両側面を形成する。また、区画室形成部１３０の第２の側壁部１３５が、区画室１７０のＹ方向の他側面を形成する。進退部１２０の縦壁部１２３が、区画室１７０のＹ方向の一側面を形成する。このように、炉本体１１０内に、進退部１２０と区画室形成部１３０とにより筐体状の区画室１７０が形成される。

進退部１２０に設けられた仕切り壁部１２５は、区画室１７０が形成された状態で、区画室形成部１３０に設けられた導入部１４０と対向する。図１に示すように、仕切り壁部１２５は、導入部１４０のＹ方向幅Ｌの範囲内に設けられている。これにより、導入部１４０から導入された特定雰囲気が、区画室１７０内に導入される。また、特定雰囲気の一部は仕切り壁部１２５によって分けられ、後述する予備室１７１内にも導入される。仕切り壁部１２５によって分かれ（図１中の二又矢印参照）、それぞれ区画室１７０内と後述する予備室１７１内へと導入される。仕切り壁部１２５によって、区画室１７０内へ特定雰囲気が効果的に導入され、区画室１７０内の置換効率がさらに向上する。

仕切り壁部１２５と第１の縦壁部１２３との間には予備室１７１が形成される。図１に示すように、予備室１７１は、区画室１７０にＸ方向に隣接した領域である。これにより、予備室１７１において特定雰囲気が滞留するので、炉本体１１０から区画室１７０への外気の侵入が抑制される。

さらに、予備室１７１には、区画室１７０へ導入される特定雰囲気が、導入部１４０からの経路以外の経路で別途導入される。図１に示すように、区画室形成部１３０の天井部１３１には、予備室１７１と対向する位置に流路１８１Ａが設けられる。かかる流路１８１Ａからは、予備室１７１へ向かって特定雰囲気が導入される。

なお、区画室１７０は、進退部１２０と区画室形成部１３０とによって形成され、炉本体１１０全体の雰囲気の置換よりも効率的な置換が可能となる、炉本体１１０よりも小さい容積を有していればよく、その構造、形状は特に限定されない。上記説明において、区画室１７０の形状が直方体の筐体となる例を示したが、本発明は、これに限定されない。例えば、正方形状、角丸四角形状、円柱形状などであってもよい。

［通気構造］
本実施形態に係る加熱炉１００は、進退部１２０と区画室形成部１３０との間の間隙に区画室１７０の外部へ向かう特定雰囲気の気流を生じさせる通気構造１８０をさらに備える。具体的には、加熱炉１００は、通気構造１８０として、第１の通気構造１８１と、第２の通気構造１８３と、第３の通気構造１８５とを有する。

第１の通気構造１８１は、進退部１２０の第１の縦壁部１２３と区画室形成部１３０との間に設けられる。具体的には、上述の通り、仕切り壁部１２５と第１の縦壁部１２３との間の予備室１７１には、特定雰囲気が導入される。特に、特定雰囲気は、区画室形成部１３０に設けられた流路１８１Ａから予備室１７１へ向かって導入される。具体的には、流路１８１Ａは、導入部１４０の配管１４１と併設されたスリットノズルである。流路１８１Ａから導入された特定雰囲気の一部は、最終的に進退部１２０と区画室形成部１３０との間から炉本体１１０内へと流出する。すなわち、進退部１２０の第１の縦壁部１２３と区画室形成部１３０との間の間隙１８１Ｂに区画室１７０の外部へと向かう特定雰囲気の気流が生じる（図１中の矢印参照）。

また、第２の通気構造１８３は、図１に示すように、区画室形成部１３０の第２の側壁部１３５の下端に設けられる。具体的には、進退部１２０の本体部１２１の他端１２１Ｂが、区画室形成部１３０の第２の側壁部１３５に設けられた収容部１８３Ａに収容される。かかる収容部１８３Ａには、配管１８３Ｂが連結されており、配管１８３Ｂから特定雰囲気が導入される。すなわち、進退部１２０の本体部１２１と、区画室形成部１３０との間の間隙１８３Ｃに区画室１７０の外部へと向かう特定雰囲気の気流が生じる（図１中の矢印参照）。

また、第３の通気構造１８５は、図４に示すように、進退部１２０の側壁部１２７と区画室形成部１３０の第１の側壁部１３３との間に設けられる。具体的には、進退部１２０の側壁部１２７と区画室形成部１３０の第１の側壁部１３３とが、側方視（図４におけるＸ方向視）したときに重なり合うように位置した領域に向かって、配管１８５Ａから特定雰囲気が導入される。すなわち、進退部１２０の側壁部１２７と、区画室形成部１３０との間の間隙１８５Ｂに区画室１７０の外側へと向かう特定雰囲気の気流が生じる（図４中の矢印参照）。

加熱炉１００は、通気構造１８０を備えることで、進退部１２０と区画室形成部１３０との間の隙間に区画室１７０の外側へと向かう特定雰囲気の気流を生じさせることができる。これにより、炉本体１１０内から区画室１７０内へ外気の侵入を抑制することができる。この結果、区画室１７０内の特定雰囲気が維持されやすくなり、区画室１７０内の雰囲気制御を容易に行うことができる。

また、区画室形成部１３０には、区画室１７０内の状態を検出するための検出部を区画室１７０内へ位置させるための筒状部１３７が設けられてもよい。図１に示すように、区画室形成部１３０の天井部には、筒状部１３７が取り付けられている。なお、図３では、説明の便宜のため筒状部１３７の記載を省略している。かかる筒状部１３７内には、温度センサとしての熱電対１３９が挿入され、熱電対１３９が筒状部１３７を介して区画室１７０内へ突出されている。これにより、区画室１７０内の温度を検出可能とされている。また、筒状部１３７内には、外部から特定雰囲気が導入され、筒状部１３７を介して区画室１７０内へ外気が侵入することを抑制している。なお、筒状部１３７を介して区画室１７０内へ位置する検出部は、温度センサ以外に圧力センサ、ガス成分センサ等であってもよい。以上、本実施形態に係る加熱炉１００の構成例について説明した。

＜２．加熱方法＞
続いて、本実施形態に係る被加熱物の加熱方法について、図５を参照しながら説明する。図５は、本実施形態に係る加熱方法の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、まず、炉本体１１０内に被加熱物としてのワークＷを支持した状態の進退部１２０が進入され、炉本体１１０内の区画室形成部１３０とともに、炉本体１１０内に区画室１７０が形成され、加熱が開始される（Ｓ１０１）。具体的には、ハースローラ機構１９０によって、進退部１２０が炉本体１１０内に進入し、所定の位置で停止する。このとき、区画室形成部１３０によって、進退部１２０の上方および三方の側方が覆われ、区画室１７０が形成される。

その後、導入部１４０によって区画室１７０内に、特定雰囲気の供給が開始され、排出部１５０によって区画室１７０内の排気が開始される（Ｓ１０３）。その後、区画室１７０内は、炉本体１１０内の雰囲気と異なる特定雰囲気に置換される（Ｓ１０５）。具体的には、区画室形成部１３０に設けられた導入部１４０を介して、送風部１６０から予熱された特定雰囲気が区画室１７０内へ導入される。さらに、区画室１７０から排出部１５０によって排気が行われる。このように、区画室１７０内が特定雰囲気に置換される。続いて、特定雰囲気となった区画室１７０内において、ワークＷが所定の加熱時間で加熱されたか判断される（Ｓ１０７）。具体的には、炉本体１１０内に設けられた熱源から生じた熱が、進退部１２０および区画室形成部１３０を介して区画室１７０内へ伝わり、区画室１７０内のワークＷが加熱される。特定雰囲気の供給、排気の停止後（Ｓ１０９）に、進退部１２０が後退し（Ｓ１１１）、炉本体１１０からワークＷが取り出される。

加熱の際、区画室１７０内の圧力は、炉本体１１０の区画室１７０以外の領域の圧力よりも高く設定される。これにより、区画室１７０内へ炉本体１１０内の雰囲気が侵入することが抑制され、区画室１７０内の特定雰囲気を維持することが容易になる。

また、区画室１７０内へ導入される特定雰囲気は、露点制御された雰囲気であってもよい。これにより、ワークＷ中への水素侵入に起因する遅れ破壊を抑制できる。また、区画室１７０内へ導入される特定雰囲気が、不活性雰囲気であってもよい。これにより、加熱中の酸化被膜の形成を抑制できる。以上、本実施形態に係る加熱方法について説明した。

（作用効果）
本実施形態によれば、被加熱物の周辺領域を区画室１７０によって区画し、導入部１４０と排出部１５０とによって区画室１７０内を特定雰囲気に置換し、さらに区画室１７０内に気流を生じさせることにより、被加熱物の周辺の雰囲気制御を容易に行える。すなわち、炉本体１１０の内部全体を特定雰囲気に置換するのではなく、内部容積の小さい区画室１７０内のみを特定雰囲気に置換することで、被加熱物の周辺の雰囲気を特定雰囲気に維持しやすくなる。また、被加熱物の種類、加熱条件に応じて、特定雰囲気を切り替える場合にも、区画室１７０内のみを置換すればよいので、置換効率が向上し、雰囲気制御が容易になる。

また、本実施形態によれば、加熱炉１００がバッチ式である場合でも、被加熱物の周辺の雰囲気制御が容易に行える。すなわち、バッチ式加熱炉において、ワークＷの出し入れの際の随伴流や、炉内外の温度差に起因する自然対流によって、炉内の雰囲気が変化しやすい場合がある。この場合でも、区画室１７０内に特定雰囲気を導入し、置換することで、被加熱物の周囲を特定雰囲に維持しやすくなる。以上、本発明の第１の実施形態に係る加熱炉１００について説明した。

（変形例１）
続いて、本発明の第１の実施形態に係るいくつかの変形例について、図６～図１３を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態と共通する構成については説明を省略する場合がある。まず、図６を参照しながら、本実施形態に係る一の変形例について説明する。図６は、本変形例に係る区画室形成部の構成例を示す外観斜視図である。本変形例では、図６に示すように、第２の通気構造１８３は、収容部１８３Ａと、一対の縦壁収容部１８３Ｄと、配管１８３Ｂとを有している。一対の縦壁収容部１８３Ｄは、収容部１８３ＡのＸ方向の両端部から立設された部位である。また、一対の縦壁収容部１８３Ｄは、進退部１２０の側壁部１２７のＹ方向の端部を収容可能とされている。かかる収容部１８３Ｄには、配管１８３Ｂから特定雰囲気が導入される。すなわち、進退部１２０の本体部１２１と、区画室形成部１３０との間の間隙１８３Ｃに区画室１７０の外部へと向かう特定雰囲気の気流が生じる（図１中の矢印参照）。

（変形例２）
次に、図７Ａおよび図７Ｂを参照しながら本実施形態に係る他の変形例について説明する。図７Ａは、本変形例に係る加熱炉の構成例を示す側断面図である。図７Ｂは、本変形例に係る区画室形成部の構成例を示す外観斜視図である。本変形例では、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、第２の通気構造１８３は、被覆部１８３Ｅと、配管１８３Ｂとを有する。かかる被覆部１８３Ｅは、区画室形成部１３０の第２の側壁部１３５の下端に設けられる。被覆部１８３は、進退部１２０の本体部１２１の他端１２１Ｂを下方から覆う板状部材である。被覆部１８３と本体部１２１との間には、間隙１８３Ｃが形成される。また、配管１８３Ｂからは特定雰囲気が導入される。これにより、本体部１２１と区画室形成部１３０との間の間隙１８３Ｃに区画室１７０の外部へと向かう特定雰囲気の気流が生じる（図７Ａ中の矢印参照）。

（変形例３）
また、本実施形態に係るその他の例として、第３の通気構造１８５は、単一の配管から複数に分岐した構造を有してもよい。具体的には、図８に示すように、単一の第１の配管１８５Ｇは、Ｙ方向に延設された第２の配管１８５Ｆに連結されている。さらに、第２の配管１８５Ｆには、Ｙ方向の所定の位置において、複数の配管１８５Ｅの一端が連結されている。かかる複数の配管１８５Ｅの他端側は、区画室形成部１３０に取り付けられている。

さらに、本変形例において、複数の配管１８５Ｅの他端は、扁平な形状とされ、他端において長円状の開口を有する構造とされてもよい。具体的には、図９に示すように配管１８５Ａの区画室１７０内に挿入された他端側が平坦な形状とされ、Ｘ方向に幅狭とされ、Ｙ方向に拡幅された長円状の開口１８５Ｈを有している。さらに、かかる扁平な形状の配管１８５Ａの他端は、図１０に示すように、進退部１２０の側壁部１２７と、区画室形成部１３０の第１の側壁部１３３との間の間隙１８５Ｂに対向している。これにより、流速が上昇し、図１０に示すＹ方向の噴流範囲が拡大する。

（変形例４）
また、本実施形態に係るその他の変形例として、第３の通気構造１８５において、配管１８５Ａが、複数の円筒形状ではなく、いわゆるスリットノズル形状とされてもよい。具体的には、図１１に示すように、配管１８５Ｄの区画室形成部１３０側の端部１８５Ｃが、Ｙ方向に拡幅されて、区画室形成部１３０の天井部１３１に取り付けられる。さらに、配管１８５Ａの区画室形成部１３０側の端部１８５Ｃは、Ｘ方向に幅狭とされている。

（変形例５）
また、本実施形態に係るその他の例として、区画室形成部１３０の第１の側壁部１３３が、二重壁構造となっていてもよい。具体的には、図１２に示すように、第１の側壁部１３３は、第１の側壁１３３Ａと、第２の側壁１３３Ｂとを有する。第１の側壁１３３Ａは、天井部１３１とともに、区画室形成部１３０の外形をなしている。第２の側壁１３３Ｂは、第１の側壁１３３Ａよりも区画室１７０の内側に設けられ、天井部１３１から立設された壁状の部位である。また、第２の側壁１３３Ｂは、第１の側壁１３３Ａと並行してＹ方向に設けられている。

また、図１３に示すように、第１の側壁１３３Ａと第２の側壁１３３Ｂとの間には、進退部１２０の側壁部１２７が、収容可能とされている。さらに、第１の側壁１３３Ａと第２の側壁１３３Ｂとの間には、配管１８５Ａが挿入されている。

上記した幾つかの変形例に係る構造を、いずれの導入部１４０または通気構造１８０に適用するかは、区画室１７０内の形状、置換条件などによって適宜設定される。また、上記した幾つかの変形例が組み合わされて、導入部１４０、または通気構造１８０に適用されてもよい。さらに、上記した幾つかの変形例に係る構造は、本実施形態または後述する第２もしくは第３実施形態に係る導入部１４０、通気構造１８０または排出部１５０のいずれにも適用可能である。

＜３．第２の実施形態＞
続いて、本発明の第２の実施形態に係る加熱炉２００について、図１４～１６を参照しながら説明する。図１４は、本実施形態に係る加熱炉２００の構成例を示す側断面図である。図１５は、同実施形態に係る進退部２２０の構成例を示す外観斜視図である。図１６は、同実施形態に係る区画室形成部２３０の構成例を示す外観斜視図である。本実施形態は、第１の実施形態と比較して、加熱炉２００が連続式の加熱炉である点で主に相違する。なお、本実施形態の説明において、上記実施形態と共通する構成については、説明を省略する場合がある。

図１４に示すように、本実施形態に係る加熱炉２００の炉本体２１０は、搬送方向の一端２１０Ａ側と他端２１０Ｂ側が開口したトンネル形状を有している。進退部２２０に支持された状態のワークＷは、トンネル内を移動しながら、加熱される。進退部２２０は、図１５に示すように、本体部２２１の長手方向（図１５におけるＹ方向）の一端２２１Ａから立設された第１の縦壁部２２３Ａと、本体部２２１の他端２２１Ｂから立設された第２の縦壁部２２３Ｂとを有している。

また、進退部２２０は、本体部２２１から立設された第１の仕切り壁部２２５Ａと、第２の仕切り壁部２２５Ｂとを有している。第１の縦壁部２２３Ａと第１の仕切り壁部２２５Ａとの間に第１の予備室２７１が形成される。また、第２の縦壁部２２３Ｂと第２の仕切り壁部２２５Ｂとの間に第２の予備室２７３が形成される。

区画室形成部２３０は、図１６に示すように、天井部２３１と、天井部２３１のＸ方向の両端から延設された一対の側壁部２３３とを有している。すなわち、区画室形成部２３０は、Ｙ方向に進退部２２０が通過可能とされている。また、区画室形成部２３０には、導入部２４０と排出部２５０とが設けられている。具体的には、区画室形成部２３０の天井部２３１のＹ方向の一端部２３１Ａに導入部２４０が設けられ、天井部のＹ方向の他端部２３１Ｂには排出部２５０が設けられている。

進退部２２０と区画室形成部２３０とによって、区画室２７０が形成される。具体的には、図１４に示すように、進退部２２０の第１の縦壁部２２３Ａと第２の縦壁部２２３Ｂとによって、搬送方向の両端が閉塞される。また、区画室形成部２３０によって、進退部２２０の上方とＸ方向の側方が覆われる。これにより、区画室２７０が形成される。

進退部２２０は、ワークＷを支持した状態でハースローラ機構２９０によって、間欠的に移動され、炉本体２１０内に進入する。すなわち、進退部２２０は、区画室形成部２３０と対向する所定の位置で一旦停止される。さらに、導入部２４０と排出部２５０とによって、区画室２７０内が特定雰囲気へ置換される。また、加熱炉２００内に設けられた図示しない加熱機構によって、区画室２７０内が間接的に加熱される。所定の加熱条件を満たした後、進退部２２０は、再度搬送され、炉本体２１０から炉外へ排出される。

また、本実施形態において、通気構造２８０が進退部２２０と区画室形成部２３０との間の隙間に区画室２７０の外方へ向かう気流を形成する。具体的には、第１の予備室２７１に対向する位置に流路２８１Ａが設けられ、かかる流路２８１Ａから特定雰囲気が第１の予備室２７１へ導入される。また、第２の予備室２７３に対向する位置に流路２８３Ａが設けられ、かかる流路２８３Ａから特定雰囲気が第２の予備室２７３へ導入される。このように、第１の予備室２７１、または第２の予備室２７３へ導入された特定雰囲気は、区画室形成部２３０と進退部２２０との間の隙間２８１Ｂ、２８３Ｂから流出する（図１４中の矢印参照）。

また、通気構造２８０は、進退部２２０の側壁部２７５と区画室形成部２３０の側壁部２３３との間の隙間に区画室２７０の外方へ向かう特定雰囲気の気流を生じさせる。

本実施形態によれば、加熱炉２００が連続炉であっても、被加熱物の周辺領域を区画室２７０によって区画し、導入部２４０と排出部２５０を介して特定雰囲気を置換し、さらに区画室２７０内に気流を生じさせることにより、被加熱物の周辺の雰囲気制御を容易に行える。以上、本発明の第２の実施形態に係る加熱炉２００について説明した。

また、本実施形態の変形例として、複数の区画室形成部２３０が、搬送方向に沿って別個に設けられ、さらに、区画室形成部２３０ごとに導入部２４０と排出部２５０が設けられてもよい。この場合において、区画室２７０内に置換される特定雰囲気が、複数の区画室形成部２３０ごとに変更されるようにしてもよい。これにより、様々な特定雰囲気における加熱が、一度の搬送中に行われる。

また、本実施形態において、一つの連続式加熱炉２００で特定雰囲気への置換が行われる例を示したが、本発明は、かかる例に限定されない。例えば、複数の連続式加熱炉２００が、搬送方向に沿って直列に設けられてもよい。つまり、進退部２２０が、一の連続式加熱炉２００に進入し、ワークＷが加熱された後、一の連続式加熱炉２００から退出して、さらに隣接する他の連続式加熱炉２００において、再度加熱されるようにしてもよい。これにより、本実施形態に係る連続式加熱炉２００を用いて、多工程の熱処理が実現される。この場合において、連続式加熱炉２００ごとに置換される特定雰囲気が変更されてもよい。

＜４．第３の実施形態＞
次に、図１７～図２０を参照しながら、本発明の第３の実施形態に係る加熱炉３００について説明する。図１７は、本発明の第３の実施形態に係る加熱炉３００の構成例を示す側断面図である。図１８は、同実施形態に係る区画室形成部３３０の構成例を示す外観斜視図である。図１９は、同実施形態に係る進退部３２０の外観斜視図である。図２０は、同実施形態に係る加熱炉３００の構成例を示す横断面図であり、図１７に示すＡ－Ａ’線断面図である。本実施形態では、上記実施形態と比較して、区画室形成部３３０において導入部３４０と排出部３５０とが搬送方向に沿って複数設けられている点で主に相違する。なお、本実施形態の説明において、上記実施形態と共通する構成については、説明を省略する場合がある。

具体的には、図１７に示すように、本実施形態に係る加熱炉３００において、区画室形成部３３０が搬送方向（図１７に示すＹ方向）に沿って延在されている。さらに、区画室形成部３３０の長手方向に沿って、導入部３４０および排出部３５０が複数設けられている。図１８に示すように、導入部３４０と排出部３５０は、区画室形成部３３０の天井部３３１に搬送方向と直交する方向（図１８に示すＸ方向）に並んで設けられている。さらに、導入部３４０と排出部３５０は、区画室形成部３３０の延在方向（図１８に示すＹ方向）に沿って、複数設けられている。

図１９に示すように、進退部３２０は、第１の側壁部３２７のＸ方向内側に第２の側壁部３２５を有している。図２０に示すように、ワークＷを支持した状態でハースローラ機構３９０によって炉本体３１０内に進入する。このとき、複数の進退部３２０が順次、炉本体３２０内に進入していく。進退部３２０は、区画室形成部３３０と対向しながら搬送される。さらに、導入部３４０と排出部３５０とによって、搬送中に区画室３７０内が特定雰囲気へ置換される。また、加熱炉３００内に設けられた図示しない加熱機構によって、区画室３７０内が間接的に加熱される。進退部３２０が炉本体３１０内を通過しながら、区画室３７０内の加熱温度、時間、雰囲気等の所定の加熱条件を満たした後、進退部３２０は炉本体３１０から炉外へ排出される。導入部３４０および排出部３５０は、移動する進退部３２０と、区画室形成部３３０との間を置換可能な程度の数、および間隔で配置されている。

また、本実施形態において、通気構造３８０が進退部３２０と区画室形成部３３０との間の隙間に区画室３７０の外方へ向かう気流を形成する。具体的には、第１の予備室３７１に対向する位置に流路３８１Ａが設けられ、かかる流路３８１Ａから特定雰囲気が第１の予備室３７１へ導入される。また、第２の予備室３７３に対向する位置に流路３８３Ａが設けられ、かかる流路３８３Ａから特定雰囲気が第２の予備室３７３へ導入される。このように、第１の予備室３７１、または第２の予備室３７３へ導入された特定雰囲気は、区画室形成部３３０と進退部３２０との間の隙間３８１Ｂ、３８３Ｂから流出する（図１７中の矢印参照）。

また、図２０に示すように、通気構造３８０は、進退部３２０の側壁部と区画室形成部３３０の側壁部３３３との間の隙間に区画室３７０の外方へ向かう特定雰囲気の気流を生じさせる。具体的には、進退部３２０の第２の側壁部３２５と第１の側壁部３２７との間の第３の予備室３７５には、流路３８５から特定雰囲気が導入される。このように、第３の予備室３７５に導入された特定雰囲気は、区画室形成部３３０と進退部３２０との間の隙間３８５Ｂから流出する（図２０中の矢印参照）。

（加熱方法）
次に、本実施形態に係る被加熱物の加熱方法について説明する。図５のフローチャートにおけるステップＳ１０１に対応するステップにおいて進退部３２０と区画室形成部３３０とによって、区画室３７０が形成される際、進退部３２０は所定の位置で停止する。かかる所定の位置は、導入部３４０と排出部３５０とが、進退部３２０と対向するようになる位置である。かかる所定の位置において、区画室３７０内への吸排気が行われ（図５のステップＳ１０３に相当）、区画室３７０内が特定雰囲気に置換される（図５のステップＳ１０５に相当）。続いて、区画室３７０内が加熱される（図５のステップＳ１０７に相当）。その後、進退部３２０は、区画室形成部３３０に沿って移動しながら、所定の位置で間欠的に停止され、雰囲気置換とその後の加熱を繰り返す。所定回数の雰囲気置換、加熱を繰り返した後、進退部３２０は、加熱炉３００から退出する（図５のステップＳ１０９に相当）。

また、本実施形態に係る被加熱物の加熱方法のその他の例として、図５のフローチャートにおけるステップＳ１０１に対応するステップにおいて進退部３２０は、加熱炉３００内に進入し、区画室形成部３３０との間で区画室３７０を形成され、加熱が開始される。このとき、進退部３２０は、加熱炉３００内を移動しながら、区画室３７０を形成する。続いて、導入部３４０および排出部３５０によって、区画室３７０内の吸排気が開始され（図５のステップＳ１０３に相当）、区画室３７０内が特定雰囲気に置換される（図５のステップＳ１０５に相当）。このときも進退部３２０は、加熱炉３００内を移動している。さらに、区画室３７０内が、加熱炉３００内を移動しながら所定の加熱時間、加熱されたか判定される（図５のステップＳ１０７に相当）。その後、特定雰囲気の吸排気が停止され（図５のステップＳ１０９に相当）、進退部３２０は、加熱炉３００から退出する（図５のステップＳ１１１に相当）。以上、本実施形態に係る被加熱物の加熱方法について説明した。

本実施形態によれば、連続式加熱炉３００において、搬送方向に沿って連続的に特定雰囲気の置換を行うことができる。すなわち、本実施形態によれば、進退部３２０を移動させながら雰囲気を維持できるので、区画室３７０毎に進退部３２０を停止せずともよく、区画室３７０間のスペース削減が実現され、炉の処理能力、生産効率が向上する。以上、本発明の第３の実施形態に係る加熱炉３００について説明した。

なお、本実施形態において、通気構造３８０の流路３８１Ａと、流路３８３Ａが、区画室形成部３３０のＹ方向に沿って複数設けられている例を示したが、これに限定されず、区画室形成部３３０のＹ方向の両端部にのみ設けられていてもよい。

＜５．熱間プレスライン装置＞
続いて、本発明の実施形態に係る加熱炉が適用された熱間プレスライン装置について、図２１および図２２を参照しながら説明する。図２１は、本発明の第１の実施形態に係る加熱炉１００が適用される熱間プレスライン装置１０を模式的に説明するための図である。熱間プレスライン装置１０は、熱間加工によって所定形状の製品を成形するための装置である。具体的には、図２１に示すように、熱間プレスライン装置１０は、第１のプレス装置１１と、搬送装置１２と、加熱炉１００と、第２のプレス装置１３とを有する。

まず、第１のプレス装置１１によって、ワークＷとしてのブランクが予備的な形状を有する中間成形品へと加工される。特に、第１のプレス装置１１の有する金型は、焼入れのための冷却機構を備え、加工と同時に焼入れが行われる。その後、ワークＷとしての中間成形品は、搬送装置１２の一例としてのロボットアームにより加熱炉１００へ搬送される。ワークＷは、加熱炉１００内で所定の温度まで加熱される。加熱後のワークＷは、第２のプレス装置１３へ搬送され、プレス加工がおこなわれる。特に、第２のプレス装置１３の有する金型は、焼入れのための冷却機構を備え、加工と同時に焼入れが行われる。この結果、所定の形状を有するプレス成形品が形成される。

熱間プレスライン装置１０は、さらに制御部１４を有し、かかる制御部１４によって、第１のプレス装置１１、搬送装置１２、第２のプレス装置１３、および加熱炉１００が制御される。また、熱間プレスライン装置１０は、熱間プレス成形工程と、前工程または後工程との間でワークを搬送する搬送装置１５、１６をさらに有してもよい。

また、熱間プレスライン装置１０において、次のような工程でワークＷに対して加工が行われてもよい。すなわち、第１のプレス装置１１において、冷間プレス成形が行われた後、加熱炉１００において加熱が行われる。さらに、加熱後のワークＷに対して、第２のプレス装置１３において、熱間プレス成形が行われる。

さらに、その他の工程として、ワークＷとしてのブランクを加熱炉１００において、加熱した後、第１のプレス装置１１において、熱間プレス成形して、所定の形状を有するワークＷとしてもよい。

また、図２２は、本発明の第２または第３の実施形態に係る加熱炉２００、３００が適用される熱間プレスライン装置２０を模式的に説明するための図である。以下、熱間プレスライン装置２０の構成の説明において、一例として加熱炉２００が適用される例を示して説明するが、加熱炉３００も同様に適用され得る。熱間プレスライン装置２０は、熱間加工によって所定形状の製品を成形するための装置である。具体的には、図２０に示すように、熱間プレスライン装置２０は、第１のプレス装置２１と、第２のプレス装置２２と、搬送装置２３と、加熱炉２００とを有する。

まず、ワークＷは、加熱炉２００内を搬送される。これにより、ワークＷは、加熱炉２００内で所定の温度まで加熱される。加熱後のワークＷは、第１のプレス装置２１へ搬送装置２３の一例としてのロボットアームにより搬送され、第１のプレス装置２１でプレス加工がおこなわれる。第１のプレス装置２１によって、ワークＷとしてのブランクが予備的な形状を有する中間成形品へと加工される。特に、第１のプレス装置２１の有する金型は、焼入れのための冷却機構を備え、加工と同時に焼入れが行われる。第１のプレス装置２１での成形後、従来の加熱炉の構成を有する多段式加熱炉２５によってワークＷが再加熱される。つまり、雰囲気の制御が求められる最初の加熱では、加熱炉２００によって特定雰囲気に制御された状態でワークＷが加熱され、比較的雰囲気の制御が厳しく要求されない、後の加熱工程では、一般的な多段式加熱炉２５が用いられる。多段式加熱炉２５によりワークＷに対し焼き戻し等の熱処理が行われ、第２のプレス装置２２の金型によりワークＷに対して加工と冷却とが行われる。この結果、ワークＷとして、所定の形状を有するプレス成形品が形成される。

熱間プレスライン装置２０は、さらに制御部２４を有し、かかる制御部２４によって、第１のプレス装置２１、第２のプレス装置２２、搬送装置２３、および加熱炉２００が制御される。また、熱間プレスライン装置２０は、熱間プレス成形工程の前工程との間でワークＷを搬送する搬送装置２６、２７をさらに有してもよい。

熱間プレスライン装置１０、２０に加熱炉１００、２００、３００を適用することで、短時間でのガス置換により、加熱雰囲気が維持できる温度範囲が広くなり、製造条件が安定する。さらに、ホットスタンプ向けでは、一般的に長大な連続式加熱炉で多量に雰囲気を循環させないと困難な特定雰囲気の維持が、炉長や炉容に依存せず、ガス量を抑制した構成で実現可能となる。

熱間プレスライン装置１０、２０において、加熱炉１００、２００、３００での加熱後、プレス装置までの搬送に掛けられる時間は、温度低下を抑制する観点から、できるだけ短い方が望ましい。このため、加熱炉１００、２００、３００でのワークＷの搬送に要する時間は、例えば、数秒程度であり、高速搬送によって随伴流が生じ易い。そこで、本発明に係る実施形態の加熱炉１００、２００を熱間プレスライン装置１０、２０に適用することで、高速搬送によって加熱炉１００内に雰囲気変化が生じても、区画室１７０、２７０内を特定雰囲気に置換し、加熱を行うことができる。

また、加工対象が加熱後の成形・冷却により高強度特性が得られる鋼材であり、第１のプレス装置１１、２１および第２のプレス装置１３、２３における加工が、ホットプレス成形である場合、加熱中の高温環境下の水素侵入、または加工中もしくは加工後の引張り残留応力等に起因するワークＷの遅れ破壊の発生を抑制する必要がある。そこで、本発明に係る実施形態の加熱炉１００、２００を熱間プレスライン装置に適用することで、加熱中の水素侵入量を低減できることから、遅れ破壊の発生を抑制できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は、かかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態において、搬送機構がハースローラ式である例を示したが、本発明は、かかる例に限定されない。例えば、ウォーキングビーム式の搬送機構であってもよい。また、搬送機構の他の例として、チェーン式、ベルト式、ロール式等であってもよい。さらに、搬送機構のその他の例として、搬送方向に延在された一対のレール上を進退部１２０が搬送されるように構成してもよい。また、搬送の際の駆動方法は、手動で進退部を加熱炉１００内へ押し込む、または引き出す方式であってもよい。

また、上記実施形態において、進退部１２０に設けられる支持突起１２９が、図１に示すＸ方向視で三角形状の突起である例を示したが、本発明はかかる例に限定されず、ワーク下面の通気性と支持強度を満たせば形状や配置は限定されない。例えば、支持突起１２９は、本体部１２１から立設された棒状のピンでもよい。

また、上記実施形態において、炉幅方向（図１に示すＸ方向）に一つの進退部１２０が搬送され、区画室１７０が形成される例を示したが、本発明は、かかる例に限定されない。例えば、区画室形成部１３０の炉幅方向（図１に示すＸ方向）の距離を長くし、進退部１２０がＸ方向に複数並んで搬送され、区画室形成部１３０との間に、炉幅方向において、複数の区画室１７０が形成されるようにしてもよい。

また、上記実施形態において、導入部１４０または排出部１５０の配管が、区画室形成部１３０に取り付けられる側で拡幅された例を示したが、本発明は、かかる例に限定されない。例えば、導入部１４０または排出部１５０として、複数の配管が図３に示すＸ方向に並んで取り付けられるようにしてもよい。

また、上記実施形態において、区画室形成部１３０の天井部１３１は、平面状となる例を示したが、本発明は、かかる例に限定されない。例えば、天井部１３１は、図３に示すＹ方向視で、三角形状または円弧状であってもよい。

また、上記第２の実施形態の連続式加熱炉における進退部２２０および区画室形成部２３０の構造は、上記第１の実施形態のバッチ式加熱炉に適用されてもよい。

上記実施形態において、導入部１４０、２４０、３４０の区画室１７０、２７０、３７０側の端部が、Ｙ方向の幅が狭くなるスリットノズル形状である例を示したが、Ｙ方向の幅が変化しない長円状の孔であってもよい。

１００、２００、３００加熱炉
１１０、２１０、３１０炉本体
１２０、２２０、３２０トレー（進退部）
１３０、２３０、３３０区画室形成部
１４０、２４０、３４０導入部
１５０、２５０、３５０排出部
１６０、２６０、３６０送風部
１７０、２７０、３７０区画室
１８０、２８０、３８０通気構造
Ｗワーク（被加熱物）

Claims

炉本体と、
被加熱物を支持した状態で前記炉本体に対して、進退可能とされた進退部と、
前記炉本体内に設けられ、該炉本体内に進入した状態の前記進退部とで、前記炉本体内で区画され前記被加熱物を収容する区画室を形成する区画室形成部と、
前記区画室形成部に設けられ、前記区画室内と前記炉本体の外部とを連通する導入部及び排出部と、
前記区画室内に前記導入部から前記排出部へ向かう気流を形成する送風部と、
を備え、
前記区画室形成部が、前記炉本体の内部において前記炉本体と独立に設けられる、
加熱炉。
前記進退部と前記区画室形成部との間に形成される間隙に、前記区画室の外部へ向かう気流を生じさせる通気構造をさらに備える、
請求項１に記載の加熱炉。
前記加熱炉は、バッチ式加熱炉である、
請求項１又は２に記載の加熱炉。
前記加熱炉は、連続式加熱炉である、
請求項１又は２に記載の加熱炉。
前記導入部および前記排出部が、前記被加熱物の搬送方向に沿って複数設けられている、
請求項４に記載の加熱炉。
前記区画室形成部が、前記被加熱物の搬送方向に沿って複数設けられている、
請求項４又は５に記載の加熱炉。
炉本体内に被加熱物を支持した状態の進退部を進入させて、前記炉本体内の内部において前記炉本体と独立に設けられる区画室形成部とともに、前記炉本体内に区画室を形成する工程と、
前記区画室内を前記炉本体内の雰囲気と異なる特定雰囲気に置換して加熱する工程と、
を含む、加熱方法。
前記特定雰囲気が、露点温度が制御された雰囲気である、
請求項７に記載の加熱方法。
前記特定雰囲気が、不活性雰囲気である、
請求項７に記載の加熱方法。
前記区画室内の圧力が、前記炉本体の前記区画室以外の領域の圧力よりも高く設定される、
請求項７～９のいずれか１項に記載の加熱方法。