JPH0514007B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属の焼入、焼戻をする衝風冷却式
真空熱処理炉に関するものである。

〔従来の技術〕

従来使用されている衝風冷却式真空熱処理炉の
一例を説明すると、第７図は炉体ａの冷却区域ｂ
における断面図であつて、鋼等の焼入すべき被冷
却物ｃが搬送装置ｄにのせられ、第７図の紙面に
対して垂直方向に搬送されるようになつている。
被冷却物ｃの搬送経路の両側にはバツフルｅが設
けられており、バツフルｅの外側には、冷却ガス
を冷却するクーリング・フイン・チユーブｆが設
けられている。炉体ａ内部の上方にはフアンｇが
設けてあつて、炉体ａの中心部から冷却ガスを吸
引し、この冷却ガスを炉体ａの内面側方に沿つて
流すようにされている。

クーリング・フイン・チユーブｆによつて冷却
ガスは、下方から被冷却物ｃにあたつて被冷却物
ｃを冷却する。被冷却物ｃを冷却して温度上昇し
た冷却ガスはフアンｇに吸引され、クーリング・
フイン・チユーブｆの方に流れて冷却され、炉体
ａの下部に流れた後、炉体ａの中心部に至つて再
び被冷却物ｃを冷却する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の衝風冷却式真空熱処理炉は、小
さい被冷却物ｃを炉体ａ内に多く装入した場合、
下側に配置した被冷却物ｃは早く冷却されるが、
上側に配置された被冷却物ｃは遅く冷却され、焼
入ができない。また大きな被冷却物ｃを少数装入
した場合には、下部の冷却が上部より早いので、
被冷却物ｃの熱変形が生じ易い欠点があつた。

本発明は、被冷却物が一様に冷却されるように
して、焼入、焼戻された被冷却物の品質を向上
し、焼入、焼戻できる鋼の種類を拡大して、衝風
冷却式真空熱処理炉の能力を向上しようとするも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、加熱区域と冷却区域とを有する炉体
と、冷却区域の両側に設けられ互に反対方向に回
転し被冷却物を冷却した冷却ガスを冷却区域の両
側に吸引する２台のフアンと、冷却区域の上側と
下側とに設けられ互に反対方向に揺動し被冷却物
を冷却する冷却ガスを冷却区域の上下から誘導す
る２組の羽根と、を備えた衝風冷却式真空熱処理
炉したものである。

〔作用〕

本発明は、被冷却物を冷却した冷却ガスが炉体
内の両側に吸引され、被冷却物を冷却する冷却ガ
スは、被冷却物の上下から分散して被冷却物にあ
たり、被冷却物を一様に冷却するようになる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。

第１図に示すように、衝風冷却式真空熱処理炉
の炉体１には、フロントドア２とリアドア３とが
取付けてあつて、炉体１の内部には、加熱区域４
と冷却区域５が設けられている。

加熱区域４内には加熱室６が設けてあつて、加
熱室６にはリアヒートシールドドア７と中間ヒー
トシールドドア８とが取付けられており、加熱室
６の内部には、炉床９とヒータ１０とが設けてあ
つて、炉床９にのせた鋼１１等を加熱するように
なつている。炉床９上の鋼１１等を加熱する際に
は中間ヒートシールドドア８は閉じておき、加熱
終了後は中間ヒートシールドドア８を開いて、加
熱した鋼１１等を搬送装置１２により冷却区域５
に搬送して焼入することになる。

冷却区域５には、窒素またはアルゴン等の冷却
ガスが導入されるようになつていて、第２図に示
すように搬送装置１２によつて冷却区域５におけ
る炉体１の中心部に搬送された鋼等の被冷却物１
３の両側に位置するように、２台のフアン１４，
１５が設けられている。そしてこれら２台のフア
ン１４，１５は、互に反対の方向に回転するよう
になつている。フアン１４，１５の上下には、ク
ーリング・フイン・チユーブ１６が設けてあつて
冷却ガスを冷却するようになつており、クーリン
グ・フイン・チユーブ１６に対して炉体１の中心
部側には、バツフル１７が配置されている。

冷却区域５の上側には１組の羽根１８，１８…
…が設けられており、冷却区域５の下側にも、別
の１組の羽根１９，１９……が設けられている。
そしてこれら２組の羽根１８，１９は、次に説明
する機構によつて、互に反対方向に揺動するよう
にされている。

第１図に示すように、冷却区域５における炉体
１の上方からは、垂直軸２０が貫通していて、第
３図に示すように、炉体１の外部に設けたモータ
２１によつて一方向に回転されるようになつてい
る。垂直軸２０には、２個のベベルギア２２，２
３が固着されていて、垂直軸２０と共に一方向に
回転するようになつている。

一方のベベルギア２２の下面側には、水平軸２
４の一端に固着されているベベルギア２５が噛合
つていて、水平軸２４を一方向に回転させるよう
になつている。水平軸２４の他端には、第３図、
第４図に示すように回転アーム２６が固着されて
いて、水平軸２４と共に一方向に回転し、リンク
２７を介して連結棒２８に水平の往復運動をさせ
るようになつている。連結棒２８には、複数の揺
動アーム２９の下端が枢着されていて、揺動アー
ム２９の上端は回動軸３０に固着されている。そ
して、第１図、第２図で説明した羽根１８の上端
は、回動軸３０に固着されている。従つて連結棒
２８が水平の往復運動をすると、揺動アーム２
９、回動軸３０を介して、羽根１８が一斉に揺動
することになる。

第３図に示す他方のベベルギア２３の上面側に
は、水平軸３１の一端に固着されているベベルギ
ア３２が噛合つていて、水平軸３１を前述の水平
軸２４とは反対の方向に回転させるようになつて
いる。水平軸２４の他端には、第４図で説明した
機構と全く同様に、回転アーム２６′、リンク２
７′、連結棒２８′、揺動アーム２９′回動軸３
０′が設けてあつて、羽根１９の下端は回動軸３
０に固着されている。水平軸３１は水平軸２４と
は反対の方向に回転されるようになつているの
で、羽根１９は羽根１８とは180°の位相差をもつ
て反対方向に揺動することになる。

上述した衝風冷却式真空熱処理炉において、第
２図に示すクーリング・フイン・チユーブ１６で
冷却ガスは冷却区域５の上方向と下方向とに流
れ、羽根１８，１９の揺動によつて周期的に方向
を変えながら被冷却物１３に向つて吹き付けられ
る。被冷却物１３を冷却して温度上昇した冷却ガ
スは両側のフアン１４，１５に吸引され、然る後
フアン１４，１５から吐出してクーリング・フイ
ン・チユーブ１６に吹き付けられ、再び冷却され
る。

第２図に示すように、本発明による衝風冷却式
真空熱処理炉においては、２台のフアン１４，１
５を設けて冷却ガスを吸引し、クーリング・フイ
ン・チユーブ１６に吹き付けるようにしている
が、２台のフアン１４，１５を使用したため、１
台のフアンのみの場合に比べて、次のような差異
が生ずることになる。

１台のフアンのみを冷却区域５の横に取付け、
上下から被冷却物１３に冷却ガスを吹き付ける
と、左右方向の流れに不均等が生じやすい。とこ
ろが左右にフアン１４，１５を設けた場合には、
冷却ガスの左右方向の偏流は少なくなる。

またフアン１４または１５を出た冷却ガスは、
第５図に示すように炉体内壁に沿つて上下方向に
流れるのであるが、フアンが１台のみのときは炉
体の前後方向（第１図において左右方向）に偏流
が生じ、その偏流の方向はフアンの回転方向によ
つて変ることになる。ところで第６図に示すよう
に２台のフアン１４，１５を用いて互に反対方向
に回転すると、冷却ガスの偏流は無くなり、被冷
却物に冷却ガスを均等に当てることができるよう
になる。

さらに大きな１台のフアンのみの場合と小さな
フアンを２台使用した場合とを比較してみると、
高速冷却の場合はフアンの所要動力が大きくなる
ので、例えば100K.W.のフアンモータ１個と50K.
W.のフアンモータ２個との比較では、50K.W.の
フアンモータ数秒の時間差をおいて起動すること
により、電源電圧の低下を防止することができ
る。一方、100K.W.のフアンモータを起動させる
ためには、リアクトル始動法、始動補償器法等、
高価な始動法が必要となる。また75K.W.以上の
モータは、特別注文品になる。

上下に設けた２組の羽根１８，１９は、例えば
１〜３秒に１回程度の周期で互に反対方向に揺動
し、上からの冷却ガスの流れと下からの冷却ガス
の流れとのエネルギが互に打消し合うことを最小
限にしており、またフアン１４，１５が互に反対
方向に回転することによつても、上下の冷却ガス
の流れのエネルギが打消し合うのが回避される。

〔発明の効果〕

本発明は被冷却物に冷却ガスが均一にあたるよ
うになり、焼入、焼戻された品物の品質が向上
し、加熱区域とは別にした冷却区域のみを冷却す
ればよいので冷却速度が大きく、焼入能力を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断側面図、第２
図は第１図の−断面図、第３図は羽根揺動機
構の側面図、第４図は第３図の−線から見た
正面図、第５図、第６図はフアンの作動説明図、
第７図は従来装置の第２図と同様な断面図であ
る。 図中、１は炉体、４は加熱区域、５は冷却区
域、１３は被冷却物、１４，１５はフアン、１
８，１９は羽根を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加熱区域と冷却区域とを有する炉体と、前記
   冷却区域の両側に設けられ互に反対方向に回転し
   被冷却物を冷却した冷却ガスを冷却区域の両側に
   吸引する２台のフアンと、前記冷却区域の上側と
   下側とに設けられ互に反対方向に揺動し被冷却物
   を冷却する冷却ガスを冷却区域の上下から誘導す
   る２組の羽根と、を備えたことを特徴とする衝風
   冷却式真空熱処理炉。