JPS6126722A - 衝風冷却式真空熱処理炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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１．第７図は炉体（α）の冷却区域（ｈ）にお
ける断−面図であって、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っている。被冷却物（Ｃ
）の搬送経路の両側にはバフフル（−）が設けられてお
シ、バッフル（ｇ）の外側には、冷却ガスを冷却するク
ーリング・フィン・チューブ（ｆ）が設けられている。

炉体（α）内部の上方にはフ・アン（！Ｉ）が設けてあ
って、炉体（α）の中心部から冷却ガスを吸引し、この
冷却ガスを炉体（α）の内面側方に沿って流すようにさ
れている。

クーリング・フィン・チューブσ）によって冷却ガスは
、下方から被冷却物（Ｃ）にあたって被冷却物（Ｃ）を
冷却する。被冷却物（Ｃ）を冷却して温度上昇した冷却
ガスはファン（１）に吸引され、クーリング・フィン・
チューブ（ｆ）の方に流れて冷却され、炉体（α）の下
部に流れた後、炉体（ｃＬｌの中心部に至って再び被冷
却物ＩＣ＞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（ｃＬ）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シ早いので、被冷却物（Ｃ）
の熱変形が生じ易い欠点があった。

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。

〔問題点を解決するだめの手段〕

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
ァンと、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
熱処理炉としたものである。

〔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シ、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
付けてあって、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）が設けてあって、加
熱室（６）にはリアヒートシールドドア（力と中間ヒー
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α〔とが設けてあ
って、炉床（９）にのせた鋼（ロ）等を加熱するように
なっている。炉床（９）上の鋼（ロ）等を加熱する際に
は中間ヒートシールドドア（８）ハ閉じておき、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αυ等を搬送装置（至）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っていて、第２図に示すように搬
送装置（２）によって冷却区域（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←葎の両側に位
置するように、２台のファンα→、　Ｑ５が設けられて
いる。そしてこれら２台のファンＱΦ、（至）は、互に
反対の方向に回転するようになっている。ファンαぐ、
（ト）の上下には、クーリング・フィン・チューブ（ト
）が設けてあって冷却ガスを冷却するようになっており
、クーリング・フィン・チューブ（７）に対して炉体（
１）の中心部側には、バッフルαηが配置されている。

冷却区域（５）の上側には１組の羽根（至）、（至）、
・・・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Ｑ’Ｊ、Ｑ９．・・・が設けられている
。そしてこれら２組の羽根（至）、０Ｉは、次に説明す
る機構によって、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（ホ）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（２）
によって一方向に回転されるようになっている。垂直軸
輪には、２個のベベルギア■、磐が固着されていて、垂
直軸（ホ）と共に一方向に回転するようになっている。

一方のベベルギア（２）の下面側には、水平軸（ハ）の
一端に固着されているベベルギア（ハ）が噛合っていて
、水平軸（ハ）を一方向に回転させるようになっている
。水平軸（ハ）の他端には、第６図、第４図に示すよう
に回転アームに）が固着されていて、水平軸（ハ）と共
に一方向に回転し、リンク翰を介して連結棒（ホ）に水
平の往復運動をさせるようになっている。連結棒−には
、複数の揺動アーム（２）の下端が枢着されていて、揺
動アーム翰の一上端は回動軸■に固着されている。そし
て、第１図、第２図で説明した羽根（至）の上端は、回
動軸に）に固着されている。従って連結棒（ホ）が永平
の往復運動をすると、揺動アーム翰、回動軸（至）を介
して、羽根（ト）は−斉に揺動することになる。

７９５図に示す他方のベベルギア（イ）の上面側には、
水平軸（３０の一端に固着されているベベルギア（イ）
が噛合っていて、水平軸Ｃ（１）を前述の水平軸（ハ）
とは反刃の方向に回転させるようになっている。水平軸
（ハ）の他端には、第４図で説明した機構と全く同様に
、回転アーム關、リンク峨連結棒關、揺動アーム−１回
動軸−が設けてあって、羽根αりの下端は回動軸に）に
固着されている。水平軸（３Ｉ）は水平軸（財）とは反
対の方向に回転されるようになっているので、羽根ｏｎ
は羽根（至）とは１８０°の位相差をもって反対方向に
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・フィン・チューブ（４）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（至）
、　Ｑｌの揺動によって周期的に方向を変えながら被冷
却物（至）に向って吹き付けられる。被冷却物（至）を
冷却して温度上昇した冷却ガスハ両側の７７７０局、（
ハ）に吸引され、然ル後ファン（１４１，αＧから吐出
してクーリング・フィン・チューブ（ト）に吹き付けら
れ、再び冷却される。

第２図に示すように、本発明にょる衝風冷却式真空熱処
理炉においては、２台のファンα→。

ａυを設けて冷却ガスを吸引し、クーリング・フィン・
チューブ（ト）に吹き付けるようにしているが、２台の
ファン（ロ）、（ハ）を使用したため、１台のファンの
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７７ンのみを冷却区域（５）の横に取付け、上下
から被冷却物（至）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ゃすい。ところが左右にファン
α４．（ハ）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７アンａ４１または（至）を出た冷却ガスは、第５
図に示すように炉体内壁に沿って上下方向に流れるので
あるが、ファンが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
はファンの回転方向によって変ることになる。ところが
第６図に示すように２台のファンαゆ、（ハ）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シ
、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台のファンのみの場合と小さなファンを
２台使用した場合とを比較してみると、高速冷却の場合
はファンの所要動力が大きくなるので、例えば１００Ｋ
Ｗ、の７アンモ一タ１個と５０臥のブアンモータ２個と
の比較では、５０ＫＷ。

のファンモータを数秒の時間差をおいて起動することに
よシ、電源電圧の低下を防止することができる。一方、
ｉｏ’ｏ＞、のファ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７５臥以上のモータ。は、特別注文品にな
る。

上下に設けた２組の羽根（ト）、αりは、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シ、またファン
α◆、Ｑｆ９が互に反対方向に回転することによっても
、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６図のＩＶ−ＩＶ線から見た正面図、第５図、
第６図はファンの作動説明図、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、（至）は被・冷却物、α→、（ト）はファン、°
（７）、　Ｑｌは羽根を示す。 第２図 １１５図　　　　　第６図 第４図 イ ７二 ２９　　　３Ｕ 第７図

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台のファ
   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。