JPS6145152B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は移送台車により被処理物を搬入する真
空炉に係り、特に加熱室内の加熱処理された被処
理物を冷却するための冷却ガスの導入手段を改良
した真空炉に関する。

〔従来の技術〕

アルミニウム製熱交換器等の被処理物を高真空
下で加熱処理し、処理後、炉内にて被処理物に冷
却ガスを供給して冷却するようにした真空炉が知
られている。第１図には、従来のこの種真空炉を
示す。図示する如く、炉体１内には、加熱室ケー
ス２、移送台車３、熱遮蔽板４、電熱ヒータ５に
よつて包囲された加熱室６がある。被処理物ｍは
移送台車３に積載されて炉内に搬入され、その
後、炉体１内の空気は真空排気管７に連設された
図示省略の真空ポンプにより炉外に排出され、炉
内は真空状態にされる。この状態で被処理物ｍは
電熱ヒータ５により加熱され熱的処理を受ける。

熱処理が終了した後、炉内には被処理物ｍを冷
却するために、大気または不活性ガス等の冷媒と
なる冷却ガスが導入される。炉体１には、その上
部に冷却ガス導入管８、下部に冷却ガス導出管９
が接続され、炉外には冷却ガス導入管８と冷却ガ
ス導出管９とを連通する冷却ガス循環用の配管１
０が設けられている。配管１０には、循環フアン
１１、冷却ガスを冷却する熱交換器１２及び遮断
弁１３，１４が設けられている。冷却ガス循環時
には、遮断弁１３，１４と加熱室ケース２上部の
スライド式のゲート１５は開かれ、循環フアン１
１の駆動により冷却ガスは炉内に循環供給され
る。ゲート１５を通つて加熱室６内に導入された
冷却ガスは、図示する如く被処理物ｍに沿つて流
下し、被処理物ｍより熱を奪い、移送台車３中央
の開口部３ａを通り冷却ガス導出管９より配管１
０に戻される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような炉内貫流式の冷却方
法には、次のような欠点がある。

ａ 被処理物ｍと冷媒たる冷却ガスとの間の熱伝
達率は、被処理物ｍの表面に沿つた冷却ガスの
流速に支配される。ところが、被処理物ｍと熱
遮蔽板４との間は、被処理物ｍの均一加熱のた
め、ある程度の間隔を持たせる必要がある。こ
のため、冷却ガスの循環風量を多くしないと、
充分な冷却能力を発揮できない。

ｂ 被処理物ｍの外形・寸法は一定しておらず大
小さまざまであるから、寸法の小さな被処理物
ｍのときには、被処理物ｍと熱遮蔽板４との間
隙が増大し、炉内を流れる冷却ガス流速が遅く
なり、冷却能力も低下する。

ｃ 加熱室６の電熱ヒータ５、熱遮蔽板４は構造
的に充分な強度を有しないため、冷却能力を高
めるべく冷却ガス速度を約５m/sec以上にあげ
ると、冷却ガス流によつて振動を起し、電熱ヒ
ータ５等の寿命を縮める結果となる。

ｄ 炉内の冷却ガス流速が遅いため、熱伝達効率
が悪く、冷却ガスの温度もあまり上昇せず、熱
交換器１２に流入するガス温度も低い。従つて
熱交換器１２の効率が悪く多大の伝熱面積を必
要とし、熱交換器１２が大型化し設備費が高く
なつていた。

本発明は以上の従来の問題点を有効に解決すべ
く創案されたものであり、本発明の目的は、冷却
ガス量の大幅な低減及び冷却ガス供給装置の小型
化が図れると共に、被処理物を加熱室内に搬入す
るときの噴射ノズルと被処理物との干渉がなく、
また被処理物の大きさや形状に合わせて噴射ノズ
ルの位置および向きを最適にセツトすることがで
きる真空炉を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、被処理物を減圧下で加熱処理する加
熱室と被処理物を加熱室内にその側方より搬入す
る移送台車と加熱室で加熱処理された被処理物を
冷却するために加熱室内に冷却ガスを供給する冷
却ガス供給装置とを有する真空炉において、上記
移送台車の周囲に配設された冷却ガス供給用のダ
クトと、ダクトにこれに沿つて適宜間隔にダクト
より立ち上らせて設けられた分岐管と、これら分
岐管に着脱自在に装着され、上記移送台車に載置
される被処理物に冷却ガスを噴射する噴射ノズル
を有し且つ該噴射ノズルの向きを変更できるよう
に分岐管に対して回転可能に設けられた中空構造
体とを備えたものである。

〔作用〕

中空構造体の移送台車の分岐管への装着は、真
空炉に被処理物を搬入する前に行われる。ダクト
に供給された冷却ガスは分岐管に分配されて中空
構造体へと送られ、中空構造体の噴射ノズルから
被処理物に向けて噴射される。中空構造体は分岐
管に対して着脱自在で且つ回転可能な構造となつ
ているので、被処理物の形状・寸法に合つた中空
構造体を選定できると共に中空構造体を回転させ
て噴射ノズルの向きを最適に調整できる。

〔実施例〕

以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従つ
て詳述する。

第２図において、１は横置きに設置された真空
炉の筒体状の炉体であり、炉体１内には、被処理
物ｍを加熱する加熱室６を区画すべく、下方の移
送台車３側が開放した断面略Ｕ字状の加熱室ケー
ス２が吊り下げロツド１６により炉体１より吊り
下げられている。加熱室ケース２及び移送台車３
の加熱室６側の壁面には、熱遮蔽板４が張設され
ると共に、電熱ヒータ５が移送台車３上に載置さ
れた被処理物ｍを包囲するように配設されてい
る。炉体１側方には、炉内を真空引きするための
真空排気管７が接続され、真空排気管７は真空ポ
ンプ（図示せず）に連結されている。更に、炉体
１底部には、加熱処理後の被処理物ｍを冷却すべ
く炉内に導入した冷却ガスを炉外に排出するため
の冷却ガス排出管１７が連結されている。また、
炉体１底部には、炉体１軸方向に沿つて移送台車
３を走行移動させるためのレール１８が敷設され
ると共に移送台車３下部には走行用の車輪１９が
設けられている。

移送台車３の側部全周には、ダクト２０が配設
され、ダクト２０には、これに沿つて適宜間隔に
ダクト２０内に導入された冷却ガスを分配供給す
るための分岐管２１がダクト２０より立ち上がら
せて設けられている。そして、各分岐管２１に
は、中空構造体２２の下端が着脱自在に嵌挿さ
れ、中空構造体２２は移送台車３上の被処理物ｍ
を囲むように立設される。中空構造体２２は管状
なしその一側には上下に多段に冷却ガスを噴射す
る噴射ノズル２３が形成されている。中空構造体
２２は分岐管２１に対して回転自由に取り付けら
れており、噴射ノズル２３を被処理物ｍに所望の
角度で臨ませることができる。一方、ダクト２０
と冷却ガス排出管１７とを連通接続するために、
これらの間には配管２４が介設され、配管２４に
は、循環フアン１１、配管２４を移送させる冷却
ガスを冷却するための熱交換器１２及び遮蔽弁１
３，１４がそれぞれ設けられている。

次に本実施例の作用について述べる。

被処理物ｍは移送台車３に積載され移送台車３
と共に炉内に搬入される。搬入後、真空排気管７
に連設された真空ポンプの作動により炉体１内の
空気は排出され、炉内は高真空状態に維持され
る。そして、被処理物ｍは高真空下で電熱ヒータ
５により加熱される。

被処理物ｍの熱処理が終了した後、加熱された
被処理物ｍを冷却する冷却過程に移行する。遮断
弁１３，１４が開かれ、循環フアン１１が駆動さ
れると、N₂ガス等の冷却ガスは配管２４よりダ
クト２０に供給され、ダクト２０から各分岐管２
１に分配され、そして、被処理物ｍに臨ませてこ
れを包囲するように多数設けられた中空構造体２
２の各噴射ノズル２３より被処理物ｍに向けて冷
却ガスが高速吹き付けられる。このように、本発
明では、被処理物ｍに臨ませた噴射ノズル２３か
ら高速で被処理物ｍ表面に冷却ガスを吹き付けて
冷却する方式なので、被処理物ｍと冷却ガスとの
間の熱伝達率を著しく向上し得、有効な冷却が実
施できる。このため、従来の炉内貫流式冷却方式
に比較して、冷却ガス循環量を1/4〜1/8程度に大
幅に削減でき、循環フアン１１、熱交換器１２、
配管２４、遮断弁１３，１４等の冷却ガス供給装
置の小型化を図ると共に運転コストを低減でき
る。

更に、噴射ノズル２３から高速で被処理物ｍに
吹き付けられた冷却ガスは、被処理物ｍ表面より
熱を奪い昇温され、冷却ガス排出管１７より配管
２４を通つて熱交換器１２に送られるが、冷却ガ
スと被処理物ｍとの熱伝達が大であるため、熱交
換器１２に流入する冷却ガス温度が高く、熱交換
器１２の効率がよくなる。従つて、熱交換器１２
の伝達面積を減少でき、熱交換器１２の小型化、
設備費の低減が図れる。

また、中空構造体２２は、ピンやねじ込み等の
方法で分岐管２１に取替え自由に設けられている
ので、被処理物ｍの形状寸法に応じて数種類のも
のを準備しておけば、被処理物ｍに見合つた最適
形状のものを選択して装着できる。更に、中空構
造体２２は、分岐管２１に対して回転自由に設け
られ、任意の位置に固定できる構造なので、噴射
ノズル２３を被処理物ｍに対し任意の方向に向け
ることができる。このように、中空構造体２２が
取替え自由、回転自由となつているので、被処理
物ｍの形状・寸法にかかわらず、それに合せて常
に理想的な状態で噴射ノズル２３を配置し冷却ガ
スを吹き付けることができ、効果的な冷却が可能
である。また、上述したように、冷却ガスと被処
理物ｍとの熱伝達率を向上できるので、冷却時間
の大幅な短縮が可能であり、真空炉の操業度を著
しく向上することができる。

なお、上記実施例においては、被処理物ｍに臨
んでこれに冷却ガスを噴射する噴射口として噴射
ノズル２３を示したが、噴射口はスリツト状のも
のでもよい。又、中空構造体２２に適宜個所で屈
曲できるようなフレキシビリテイをもたせてもよ
い。さらに、上記実施例では、冷却ガスを循環さ
せて炉に供給する方式であつたが、冷却ガスとし
て大気を利用し、冷却処理し昇温された空気を大
気開放する方式の真空炉にも本発明を適用できる
のは勿論である。

〔発明の効果〕

以上要するに本発明によれば次のような優れた
効果を発揮することができる。

(1) 中空構造体は分岐管に着脱自在に装着される
ので、被処理物の形状・寸法に応じて何種類か
の中空構造体を用意しておけば、形状・寸法の
異なる種々の被処理物に対して各被処理物に見
合つた最適な中空構造体を選定できる。また蒸
発が付着し易いアルミニウムろう付炉等にあつ
ても噴射ノズルの交換・清掃が容易に行える。

(2) 中空構造体が分岐管に対して回転可能に設け
られ、噴射ノズルの向きを自由に変更できる構
造なので、噴射ノズルを被処理物に対して適切
な方向に向けることができる。

(3) 被処理物の形状・寸法に見合つた中空構造体
を選定できると共に、噴射ノズルの向きを被処
理物に合せて適切な方向に設定できるので、被
処理物の形状・寸法にかかわらず常に最適な状
態で噴射ノズルより被処理物に冷却ガスを噴射
することができ、効果的で良好な冷却ができ
る。更に、冷却時間の大幅な短縮も可能とな
る。

(4) ダクトおよび分岐管が移送台車に設けられて
いるので、被処理物を炉内に搬入する前に移送
台車上の被処理物を取り囲むように中空構造体
を装着でき、搬入時に炉内固定式の噴射ノズル
の場合に生ずる噴射ノズルと被処理物との干渉
の問題がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の真空炉の横断面図、第２図は
本発明に係る真空炉の一実施例を示す横断面図で
ある。 図中、１は炉体、２は加熱室ケース、３は移送
台車、４は熱遮蔽板、５は電熱ヒータ、６は加熱
室、１１は循環フアン、１２は熱交換器、１７は
冷却ガス排出管、２０はダクト、２１は分岐管、
２２は中空構造体、２３は噴射ノズル、２４は配
管、ｍは被処理物である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被処理物を減圧下で加熱処理する加熱室と被
   処理物を加熱室内にその側方より搬入する移送台
   車と加熱室で加熱処理された被処理物を冷却する
   ために加熱室内に冷却ガスを供給する冷却ガス供
   給装置とを有する真空炉において、上記移送台車
   の周囲に配設された冷却ガス供給用のダクトと、
   ダクトにこれに沿つて適宜間隔にダクトより立ち
   上らせて設けられた分岐管と、これら分岐管に着
   脱自在に装着され、上記移送台車に載置される被
   処理物に冷却ガスを噴射する噴射ノズルを有し且
   つ該噴射ノズルの向きを変更できるように分岐管
   に対して回転可能に設けられた中空構造体とを備
   えたことを特徴とする真空炉。