JPS6335740A - ガス冷却方法 - 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】 本願発明は次に述べる問題点の解決を目的とする。

（産業上の利用分野）　この発明は熱処理の過程におい
て、加熱が施された被熱物に冷却用のガスを吹き付けて
それを冷却させるようにしたガス冷却方法に関するもの
である。

（従来の技術）　従来のガス冷却方法にあって、被熱物
に大量のガスを送風する方法は冷却効率が悪いという問
題点があった。上記問題点を解決する為に多数のノズル
から夫々噴出される冷却用ガスを噴流で被熱物に衝突さ
せる方法が行われるが、そのような方法によると被熱物
において冷えにいく部分は温度がなかなか下がらず、冷
え易い部分は早く温度が下がってしまって被熱物の冷却
温度分布に大きなむらが生じ、その結果その被熱物の冷
却が完了した製品において上記むらに伴う製品各部の特
性むらや製品の変形が生じてしまう問題点があった。

（発明が解決しようとする問題点）　この発明は上記従
来の問題点を除き、噴流によって被熱物を冷却効率良く
冷却でき、しかも被熱物の各部を夫々必要な冷却温度分
布で冷却することができて良質な製品の提供を可能にで
きるようにしたガス冷却方法を提供しようとするもので
ある。

本願発明の構成は次の通りである。

（問題点を解決する為の手段）　本願発明は前記請求の
範囲記載の通りの手段を講じたものであってその作用は
次の通りである。

（作用）　被熱物に向けてその回りに設けられた複数の
ノズルから冷却用ガスが吹き付けられ、被熱物の冷却が
行われる。この場合上記複数のノズルからの噴出ガス量
はいくつかのグループ毎に別個に調整され、被熱物にお
いて必要な冷却温度分布が得られる。

（実施例）以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。第１図及び第２図に示される熱処理装置において、
１は炉殻、２はその本体で、脚３によって支えられてい
る。又この本体２には周知の如く真空排気装置やガス送
り込み装置への接続の為の接続口が備えられている。４
は蓋で、本体２に開閉自在に連結しである。５は断熱壁
、６はその本体で、炉殻１の本体２に固定されている。

７は開閉自在の断熱蓋、８はＭ４に取付けたシリンダで
、蓋７を矢印で示されるように開閉する為のものである
。９は断熱蓋で、図示しない構造により矢印で示される
ように開閉できるようになっている。１０は断熱壁５内
に備えられた被熱物存置用の場所で、そこには被熱物１
１が置かれる。尚１２は被熱物の支持具を示す、１３は
上記場所１０の周囲に配設された多数のヒータを示す。

次に１４は冷却装置を示す、これにおいて、１５は断熱
壁５に形成された多数のノズルで、夫々上記場所１０に
向けて冷却用ガスを噴出できるようになっている。　１
６はクーラ、１７はブロワで、本体２に取付けたモータ
１８とその回転軸に取付けたファン１９とから成る。２
０゜２０・・・はガスヘッダで、ブロワからの冷却用ガ
スをノズル１５へ向けて供給する為のものであり、第２
図に明示されるように複数のノズルを複数のグループに
分け、各グループのノズルに対して夫々個別に冷却用ガ
スを供給し得るようになっている。２１は各ガスヘッダ
２０に設けられた噴出ガス量の調整手段を示す。これに
おいて２２は弁座、２３は本体２に取付けたシリンダ、
２４はシリンダ２３のピストンロンドに取付けた弁体で
、シリンダ２３の作動により弁座２２に向けて遠近調整
できるようになっており、ブロワ１７から各ガスヘッダ
２ｏに送り込まれる冷却ガスの量を大小調整できるよう
になっている。

上記装置において被熱物１１を熱処理する場合、Ｍ４，
７が開けられ被熱物１１が存置用場所１０に置かれる。

その後蓋４，７が閉じられ炉殻１内が真空排気される。

次にヒータ１３に点火され、被熱物１１の加熱が行われ
る。加熱が済むとヒータ１３が消され炉殻１内には冷却
用のガスが送り込まれる。

又Ｍ７．９が夫々想像線で示すように開かれると共にク
ーラ１６、ブロワ１７が作動せられ、炉殻１内において
冷却用ガスが矢印で示されるように循環し、被熱物１１
の冷却が行われる。この場合被熱物１１には多数のノズ
ル１５から夫々噴出される冷却用ガスが吹き付けられて
非常に冷却効率良く冷却される。又多数のノズルの内ガ
スヘッダ２０によって区分された各グループのノズルか
らの吹き出しガス量は各調整手段２１によって大小調整
され、被熱物の各部が均−又は夫々の各部において必要
な冷却温度分布となるようにされる。上記のようにして
被熱物１１が冷えたならば：Ｊ４が開かれ被熱物１１が
存置用場所１０から炉外に取り出される。

次に実験例について説明する。第３図に示されるような
形状の被熱’Ｉ！Ｆｌｉｔを上記場所ＩＯにおいて加熱
した後、上下左右の各ノズルから被熱物１１に向けて噴
出される冷却ガス量を種々違えて冷却し、冷却された製
品の焼き入れ硬さをＡ、Ｂの各点について測定したとこ
ろ次の第１表に示されるような結果を得た。

第１表 尚被熱物の材質はＳＫ’Ｈ５１、炉内の寸法は幅が６０
０ｍ電、高さが５００１朧、長さが９００−重・焼き入
れ温度は１２００℃である。上記第１表から明らかなよ
うに、例イに示される如く上下左右からの風量を同量と
した場合には、被熱物１１の冷却温度分布にむらが生ず
る結果各点ＡＳＢの焼き入れ硬さにむらが生ずるのに対
し被熱物１１において冷え易いＢ点近（の場所へのガス
量を少なくした場合、即ち側口に示されるように上から
のガス量をＯにしその他は同率（全て１）とした場合に
は、Ａ点及びＢ点の焼き入れ硬さは近い値となること力
ｑ宣認された。又この場合全方向から夫々１のガス量を
吹き出す場合に比ベガス量は３／４でよい為、それに必
要な動力費も少なくて良い。又例イの場合と全吹き出し
ガス量が同量となるよう各部からの吹き出しガス量を例
ハのようにした場合には、Ａ点Ｂ点共に等しい焼き入れ
硬さにできることが確認された。

次に第４図に示されるような平板状の被熱物１１を冷却
する場合の実験結果を第２表に示す。

第２表 上記の場合例二のようにすれば焼き入れ硬さ６５を得る
ことができる。しかしこの場合左右からの冷却ガスは被
熱物の冷却にさほど効果がない為、例ホに示されるよう
に左右からのガス量をＯにしても同様の焼き入れ硬さを
得ることができる。しかしこの場合には動力費の欄から
も明らかなように、例ホの場合には例二に比べて必要な
動力を半裁することができる。

またこの形状のものは材質によっては、冷却収縮におい
て異方性を持つ場合があり、均一冷却しても変形を伴う
ことがる。本願の実施例においては、このような場合で
も区切られたノズルより、ガス吹出方向およびガス量を
積極的に変更して形状の変形を防止することができる。

次に本願の異なる実施例を示す図面第５図について説明
する。この例は加熱と冷却とを別の場所で行うようにし
た例を示すものであり、被熱物１１ｅは加熱室２５で加
熱された後）３２７を開いて冷却室２６へ移され前述の
場合と同様にして冷却される。

尚冷却された被熱物は冷却室２６に設けられる図示外の
任なの扉を通して炉外へ送り出す。又被熱物ｌｉｅの上
記のような移送は、任意周知の搬送手段を用いて行うこ
とができる。

なお、機能上前図のものと同−又は均等構成と考えられ
る部分には、前回と同一の符号にアルファヘットのｅを
付して重複する説明を省略した。

（発明の効果）　以上のように本発明にあっては、被熱
物１１を冷却する場合、・複数のノズル１５から夫々噴
出される冷却用ガスを被熱物に吹き付けるから、非常に
効率良く被熱物を冷却させられる特長がある。

しかも上記の場合、複数のノズル１５からの噴出ガス励
をグループ毎に独自に調整するから、被熱物において冷
えア「い部分へ向けての噴出ガス量を多くし、冷え易い
部分へ向けての噴出ガス量を少なくすることにより、被
熱物においては必要な冷却温度分布を得ることのできる
特長がある。このことは、被熱物の冷却が完了した製品
において、冷却温度分布のむらに伴なう製品各部の特性
むらや、製品の変形を共に少なくできて良質な製品の従
供を可能にできるを用件がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は熱処理装置
の縦断面図、第２図はｒｘ−ｎ線断面図、第３図及び第
４図は夫々被熱物の種々の形状例を示す閲、第５図は異
なる例を示す縦断面略示図。 １０・・・存置用場所、１１・・・被熱物、１５・・・
ノズル、２１・・・調整手段。 第１図 第２図 第３図　　　　　　第４図 」； 」： 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被熱物存置用の場所の周囲には、夫々冷却用ガスの供給
   手段に接続されかつその供給手段から供給される冷却用
   ガスを上記存置用の場所に向けて噴出するようにした複
   数のノズルを配設して、上記の場所に置かれる被熱物に
   対し上記複数のノズルから噴出される冷却用ガスを吹き
   付けてその被熱物を冷却するガス冷却方法において、上
   記複数のノズルは複数のグループに分割すると共に、各
   グループのノズルにはグループ毎に夫々噴出ガス量を調
   整し得るようにした調整手段を夫々付設して、上記被熱
   物の冷却に当っては、各グループのノズルから夫々吹き
   出されるガス量を、被熱物に必要な冷却温度分布が得ら
   れるようグループ毎に夫々独自に調整することを特徴と
   するガス冷却方法。