JPH0583699U - 熱処理炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 炉体の内壁２側面の開口を開閉する内扉６
は、この内扉６に対向すると共に外壁３側面の開口を開
閉する外扉７に対し独立して開閉可能である。その内扉
６と外扉７の対向間を上下に仕切る仕切部材３１は、外
扉７に対し独立した内扉６の開閉を許容する。 【効果】 内扉と内壁との間の隙間を介する炉内ガスの
対流による熱損失を簡単な構成で低減でき、低コストで
炉の熱効率を向上できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内壁用内扉と外壁用外扉とを備える真空加圧炉や焼結用熱間静水圧 加圧炉（ＨＩＰ炉）等の熱処理炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図５に示す従来の熱処理炉１００の炉体は、断熱材製の内壁１０２と、この内 壁１０２を覆い圧力容器を構成する外壁１０１とからなる。その内壁１０２の側 面に形成された開口１０２ａは内扉１０３により開閉され、その内扉１０３に対 向する外扉１０４により外壁１０１の側面に形成された開口１０４ａが開閉され る。その内扉１０３は外扉１０４にジンバル構造を介し吊下げ状に支持され、そ の外扉１０４の外側にエアシリンダ１０５のシリンダチューブが取り付けられ、 このエアシリンダ１０５の伸縮ロッド１０５ａは内扉１０３に連結されている。 これにより、炉内の真空引きや冷却時にエアシリンダ１０５を伸縮することで、 内扉１０３を外扉１０４に対し独立して開閉することができる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような炉１００にあっては、内扉１０３と外扉１０４の対向間には、内 扉１０３の外扉１０４に対する動きを許容するため空間１０７が設けられている 。しかし、そのような空間１０７があると、内壁１０２と内扉１０３との間の隙 間を介し、その空間１０７と内壁１０２の内部空間との間で炉内ガスの対流が生 じる。そうすると、その内扉１０３と外扉１０４の対向間において図中矢印で示 すように上方から下方に向かう炉内ガスの流れが生じ、この炉内ガスが低温の外 扉１０４に接するため熱損失が大きくなるという問題があった。

【０００４】 また、上記従来の炉１００にあっては、内扉１０３は閉鎖時にエアシリンダ１ ０５によって内壁１０２に押し付けられる。しかし、そのエアシリンダ１０５の シリンダチューブは炉体外部に取り付けられているため、炉内の加圧時に伸縮ロ ッド１０５ａに炉内圧力が作用すると、内扉１０３を内壁１０２に押し付ける力 が小さくなる。そのため、内扉１０３と内壁１０２との間の隙間が大きくなり、 上記炉内ガスの対流による熱損失が大きくなってしまう。また、内扉１０３を内 壁１０２に押し付ける力が過大になると内扉１０３および内壁１０２が破損して しまう。そこで、炉内圧力を検知し、その炉内圧力に応じてアクチュエータの押 し付け力を制御することが提案されているが、構造が複雑化してコストが増大す る。また、アクチュエータの本体を炉内に配置しようとすれば、アクチュエータ を耐熱構造とする必要があり、構造が複雑化してコストが増大する。

【０００５】 本考案は上記従来技術に鑑み、炉内ガスの対流による熱損失を簡単な構成で低 減できる熱処理炉を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本件第１考案の特徴とするところは、炉体の内壁側面の開口を開閉する内扉と 、この内扉に対向すると共に外壁側面の開口を開閉する外扉とを備え、その内扉 は外扉に対し独立して開閉可能とされている熱処理炉において、その内扉と外扉 の対向間を上下に仕切る仕切部材が設けられ、その仕切部材は外扉に対し独立し た内扉の開閉を許容するよう動き得る点にある。

【０００７】 本件第２考案の特徴とするところは、炉体の内壁側面の開口を開閉する内扉と 、この内扉に対向すると共に外壁側面の開口を開閉する外扉と、その内扉を外扉 に対し独立して開閉するアクチュエータとを備え、そのアクチュエータの本体は 炉体外部に取り付けられている熱処理炉において、前記アクチュエータの作動部 と内扉の間に介在するバネが炉体内部に設けられ、そのバネの弾性力により内扉 は閉鎖時に内壁に押し付けられ、そのバネの弾性力よりもアクチュエータが内扉 の閉じ方向に発生する力は大きくされている点にある。

【０００８】

【作用】

本件第１考案の構成によれば、内扉と外扉の対向間を上下に仕切る仕切部材に より、その対向間における炉内ガスの上方から下方に向かう流れを阻止できるの で、内扉と内壁との間の隙間を介する炉内ガスの対流による熱損失を低減できる 。また、その仕切部材が外扉に対する内扉の独立した開閉を阻害することはない 。

【０００９】 本件第２考案の構成によれば、アクチュエータの作動部と内扉の間に介在する バネは炉体内に設けられ、そのバネの弾性力よりもアクチュエータが内壁の閉じ 方向に発生する力は大きいので、内扉を閉鎖時に内壁に押し付けるバネの弾性力 は、炉内圧力に拘らず、また、アクチュエータの発生力に拘らず一定の大きさに できる。よって、炉内の加圧時に内扉と内壁との間の隙間が大きくなるのを、内 扉や内壁を破損することなく防止できる。

【００１０】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

【００１１】 図１、図２に示す熱処理炉１は、例えば真空加圧炉や焼結用熱間静水圧加圧炉 として用いられるもので、その炉体は断熱材製の内壁２と、この内壁２を覆う圧 力容器を構成する外壁３とからなる。その内壁２の内部に加熱対象を収納するタ イトボックス４とヒータ５とが内蔵されている。

【００１２】 その内壁２の側面に開口２ａが形成され、この開口２ａは内扉６により開閉さ れる。その内扉６は裁頭円錐形の断熱材製第１部材６ａと円柱形の断熱材製第２ 部材６ｂとを一体化することで形成され、図示するように閉鎖時に第１部材６ａ は開口２ａに嵌まり込み、その第２部材６ｂは内壁２の外側面に押し付けられる 。また、その第１部材６ａに前記タイトボックス４の蓋４ａが取り付けられ、そ の第２部材６ｂはカバー６ｃにより覆われている。

【００１３】 その内扉６に対向する外扉７により、外壁３の側面に形成された開口３ａが開 閉される。この外扉７の外面に冷却水通路８が形成され、冷却水が下端の入口８ ａから供給されると共に上端の出口８ｂから排出される。

【００１４】 その内扉６は外扉７にジンバル構造を介し連結されている。すなわち、外扉７ の内面にブラケット９が取り付けられ、このブラケット９に支持ロッド１０が揺 動可能に連結され、その支持ロッド１０により内扉６が短円筒形部材１１を介し 相対揺動可能に吊り下げ状に支持されている。

【００１５】 その外扉７を開閉駆動装置（図示省略）により作動させることで、外扉７は外 壁３の開口３ａを開閉すると共に、内扉６は外扉７と共に作動して内壁２の開口 ２ａを開閉する。

【００１６】 その内扉６を外扉７に対し独立して開閉するため、炉体外部にアクチュエータ としてエアシリンダ１２が取り付けられている。すなわち、外扉７と冷却水通路 ８を貫通する筒部材１４の炉外側端部に、エアシリンダ１２の本体であるシリン ダチューブ１２ａがシール１３を介し連結され、エアシリンダ１２の作動部材で ある伸縮ロッド１２ｂがロードリミッタ１５を介し内扉６の下端に連結されてい る。これにより、エアシリンダ１２が縮小すると内扉６は前記ジンバル構造部ま わりに揺動して内壁２の開口２ａを開き、エアシリンダ１２が伸長すると内扉６ は内壁２に押し付けられて内壁２の開口２ａを閉鎖する。

【００１７】 そのエアシリンダ１２の伸縮ロッド１２ｂと内扉６との間に介在するバネが設 けられている。すなわち、前記ロードリミッタ１５は、図４に示すように、伸縮 ロッド１２ａに一体化された筒体１６と、この筒体１６に内蔵される一対のリン グ１７、１８と、両リング１７、１８の間に挟み込まれるプリロードが負荷され た圧縮コイルバネ１９と、両リング１７、１８を貫通するプッシュロッド２０と を備えている。各リング１７、１８は筒体１６の内端面に対向し、そのプッシュ ロッド２０には一対のフランジ２０ａ、２０ｂが形成され、両フランジ２０ａ、 ２０ｂの間に両リング１７、１８とバネ１９が位置され、そのプッシュロッド２ ０の先端は内扉６の下端に相対揺動可能に連結されている。

【００１８】 そのエアシリンダ１２の伸長によりプッシュロッド２０は内扉６を内壁２に押 し付け、その押し付け反力によりバネ１９は僅かに弾性的に収縮するものとされ ている。これにより、そのバネ１９の弾性力により内扉６は内壁２に押し付けら れ、その押し付け力はバネ１９に負荷されたプリロードに略等しくなる。この押 し付け力の大きさは、内扉６と内壁２ａとの間の隙間が大きくなることなく、か つ、内扉６および内壁２ａが破損することがないように設定される。そのエアシ リンダ１２が内扉６の閉じ方向に発生する力の大きさは、そのバネ１９による押 し付け力が炉内の加圧時においても小さくならないように、バネ１９の弾性力よ りも充分大きくされている。これにより、その押し付け力は炉内圧力に拘らず、 また、エアシリンダ１２の発生力に拘らず一定の大きさになる。よって、炉内の 加圧時に内扉６と内壁２との間の隙間が大きくなるのを、内扉６や内壁２を破損 することなく防止できる。

【００１９】 なお、本実施例では、バネ１９を前記冷却水通路８を貫通する筒部材１４の内 部に配置することで熱劣化を防止している。

【００２０】 そして、内扉６と外扉７の対向間３０を上下に仕切る仕切部材３１が設けられ ている。この仕切部材３１は、図３にも示すように、長方形板状の本体３１ａと 、この本体３１ａの下面から内扉６に向かって突出する一対の突起３１ｂとを有 する。図３の（１）に示す内扉６の閉鎖時においては、その本体３１の下端は外 扉７の内面に取り付けられた支持ブラケット３２に載置され、上端は内扉６の外 面により支持されている。これにより、仕切部材３１は内扉６の閉鎖時に内扉６ と外扉７の対向間３０における炉内ガスの上方から下方に向かう流れを阻止する ので、内扉６と内壁２との間の隙間を介する炉内ガスの対流による熱損失が低減 される。

【００２１】 その内扉６の閉鎖状態からエアシリンダ１２を収縮させ、内扉６を外扉７に対 して独立して開くと、図３の（２）に示すように、仕切部材３１の本体３１ａは 下端を支点として揺動することから内扉６の動きを許容する。これにより、仕切 部材３１は外扉７に対する内扉６の独立した開閉を阻害することはない。

【００２２】 また、本実施例では前記突起３１ｂは内扉６の開度が大きくなると内扉６の外 面に当接し、その本体３１ａの上端と内扉６の外面との間に隙間３３を生じさせ る。これにより、内扉６の開き時には前記対向間３０における炉内ガスの流れを 許容し、その炉内ガスが低温の外扉７に接することで炉内の冷却時間を短縮でき る。

【００２３】 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではない。例えば、内扉の閉鎖時 においては仕切部材の下端を内扉の外面に取り付けられた支持ブラケットに載置 し、上端を外扉の内面により支持し、内扉を外扉に対して独立して開く際に、仕 切部材を内扉側の下端を支点として揺動させることで、内扉の動きを許容するよ うにしてもよい。また、内扉の開き時に炉内の冷却時間を短縮する必要がない場 合は、外扉と内扉の対向間を開く必要はなく、上記のような突起３１ｂは不要と され、また、例えば一端が内扉に連結され他端が外扉に連結される蛇腹状部材に より仕切部材を構成してもよい。また、内扉の開閉用アクチュエータはエアシリ ンダに限定されず、例えば油圧アクチュエータや電動アクチュエータを用いても よい。

【００２４】

【考案の効果】

本件各考案の熱処理炉によれば、内扉と内壁との間の隙間を介する炉内ガスの 対流による熱損失を簡単な構成で低減でき、低コストで炉の熱効率を向上できる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の熱処理炉の側断面図

【図２】本考案の実施例の熱処理炉の平断面図

【図３】本考案の実施例の熱処理炉の作用説明図

【図４】本考案の実施例のロードリミッタの構成説明図

【図５】従来の熱処理炉の側断面図

【符号の説明】

２ 内壁 ３ 外壁 ６ 内扉 ７ 外扉 １２ エアシリンダ １９ バネ ３１ 仕切部材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉体の内壁側面の開口を開閉する内扉
   と、この内扉に対向すると共に外壁側面の開口を開閉す
   る外扉とを備え、その内扉は外扉に対し独立して開閉可
   能とされている熱処理炉において、その内扉と外扉の対
   向間を上下に仕切る仕切部材が設けられ、その仕切部材
   は外扉に対し独立した内扉の開閉を許容するよう動き得
   ることを特徴とする熱処理炉。
2. 【請求項２】 炉体の内壁側面の開口を開閉する内扉
   と、この内扉に対向すると共に外壁側面の開口を開閉す
   る外扉と、その内扉を外扉に対し独立して開閉するアク
   チュエータとを備え、そのアクチュエータの本体は炉体
   外部に取り付けられている熱処理炉において、前記アク
   チュエータの作動部と内扉の間に介在するバネが炉体内
   部に設けられ、そのバネの弾性力により内扉は閉鎖時に
   内壁に押し付けられ、そのバネの弾性力よりもアクチュ
   エータが内扉の閉じ方向に発生する力は大きくされてい
   ることを特徴とする熱処理炉。