KR102422184B1 - 열처리 장치 - Google Patents

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KR102422184B1
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준지 나카타니
도시카즈 이와오
쇼타로 모리모토
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고요 써모 시스템 가부시끼 가이샤
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Abstract

[과제] 열처리 장치에 있어서, 피처리물에 열처리를 행하는 워크 에리어의 각 부에 있어서의 온도 분포를 보다 균등하게 한다.
[해결 수단] 열처리 장치(1)는, 열처리용 가스가 유입하는 풍상부(7), 및, 열처리용 가스가 유출하는 풍하부(5)를 포함하고, 풍상부(7)와 풍하부(5)의 사이에 피처리물(100)이 배치되는 워크 에리어(4)와, 풍하부(5)를 통해 워크 에리어(4) 내의 열처리용 가스를 흡인하는 흡입구(17)와, 풍하 유량 조정부(6)를 갖고 있다. 풍하 유량 조정부(6)는, 풍하부(5)에 있어서, 흡입구(17)에 상대적으로 가까운 근위부(27)에 있어서의 열처리용 가스의 유량을, 흡입구(17)에 상대적으로 먼 원위부(28)에 있어서의 열처리용 가스의 유량보다 작게 설정하도록 구성되어 있다.

Description

열처리 장치{HEAT TREATMENT APPARATUS}
본 발명은, 열처리 장치에 관한 것이다.
과열 수증기를 이용하여 조리를 행하는 가열 조리기가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 일본국 특허공개 2016-11776호 공보
또, 전자 부품 등의 공업 제품의 제조시에 사용되는 열처리 장치에 있어서, 고온의 가스를 열처리실 내에 공급함으로써, 피처리물에 열처리를 실시하는 경우가 있다. 이러한 열처리 장치에 있어서, 고온의 가스로서 과열 수증기를 이용하는 일이 있다. 과열 수증기의 비열은, 약 0.48(cal/g/℃)이며, 공기의 비열 약 0.24(cal/g/℃)보다 크다. 이로 인해, 열처리실에 반입된 피처리물을 열처리하기 위한 열처리 가스로서 과열 수증기가 이용되는 경우, 피처리물에 큰 열에너지를 부여할 수 있다.
과열 수증기와 같이 비열이 큰 가스를 열처리용 가스로서 이용하는 경우, 열처리실 내의 전역에 충분한 열에너지를 널리 퍼지게 할 수 있다. 이로써, 피처리물의 각 부를 균등하게 열처리할 수 있다. 열처리용 가스로서 과열 수증기 이외의 가스가 이용되는 경우에도, 열처리실 내의 전역에 충분한 열에너지를 널리 퍼지게 하는 것이, 피처리물의 각 부를 균등하게 열처리하는 점에서 중요하다.
특히, 전자 부품 등의 공업 제품에서는 피처리물의 각 부에 있어서의 열처리를 보다 균등하게 행하기 위해서, 열처리실 내의 온도 분포를 보다 균등하게 할 필요가 있다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 발명은 조리용의 기구이며, 공업 제품의 열처리에 요구되는, 고도로 균등한 온도 분포가 요구되고 있는 것은 아니다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 열처리 장치에 있어서, 피처리물에 열처리를 행하는 워크 에리어의 각 부에 있어서의 온도 분포를 보다 균등하게 하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같이, 과열 수증기는 비열이 크다. 이로 인해, 워크 에리어에 열처리용 가스로서 과열 수증기를 대량으로 공급하기만 하면, 워크 에리어의 각 부에 있어서의 열처리용 가스의 온도 분포를 균등하게 할 수 있다고 생각된다. 그러나, 본원 발명자는, 컴퓨터를 이용한 유체 해석을 구사하는 것 등에 의해, 이 생각이 반드시 올바른 것은 아니다라고 하는 지견을 얻기에 이르렀다.
보다 구체적으로는, 본원 발명자는, 열처리용 가스의 비열이 높으면 높을수록, 워크 에리어 내에 있어서, 열처리용 가스의 통과량이 많은 개소와 적은 개소에서 온도(분위기 온도)차가 커지는 것을 발견했다. 이러한 지견은, 인간의 직감과는 반드시 일치하는 것은 아니며, 상기 유체 해석을 행함으로써 처음으로 밝혀진 것이다.
또, 열처리 장치로서, 워크 에리어를 포함하고, 워크 에리어가, 열처리용 가스가 공급되는 풍상(風上)부와, 열처리용 가스가 배출되는 풍하(風下)부를 갖는 경우가 있다. 이 경우에 있어서, 워크 에리어 내의 분위기 온도의 분포를 균등하게 할 때에, 풍상부 및 풍하부 중 풍상부에 있어서의 열처리용 가스의 공급 양태에 생각을 짜내는 것이 일반적이다. 그러나, 본원 발명자는, 풍상부에 있어서의 열처리용 가스의 공급 양태에 생각을 짜내는 것보다도, 풍하부에 있어서의 열처리용 가스의 공급 양태에 생각을 짜내는 것이, 워크 에리어의 각 부에 있어서의 분위기 온도를 균등하게 하는데 유효하다고 하는 착상을 얻었다. 그 결과, 본원 발명을 도출했다.
(1) 상기 과제를 해결하기 위해서, 이 발명의 어느 국면에 따르는 열처리 장치는, 가열된 열처리용 가스가 유입하는 풍상부, 및, 상기 열처리용 가스가 유출하는 풍하부를 포함하고, 상기 풍상부와 상기 풍하부의 사이에 피처리물이 배치되는 워크 에리어와, 상기 풍하부를 통해 상기 워크 에리어 내의 상기 열처리용 가스를 흡인하는 흡입구와, 상기 풍하부에 있어서 상기 흡입구에 상대적으로 가까운 근위(近位)부에 있어서의 상기 열처리용 가스의 유량을, 상기 흡입구에 상대적으로 먼 원위(遠位)부에 있어서의 상기 열처리용 가스의 유량보다 작게 설정하도록 구성된 풍하 유량 조정부를 구비하고 있다.
이 구성에 의하면, 풍하 유량 조정부는, 풍하부에 있어서 근위부에 있어서의 열처리용 가스의 유량을, 원위부에 있어서의 열처리용 가스의 유량보다 작게 설정한다. 이로써, 풍하부의 원위부의 주위에 있어서, 열처리용 가스를 보다 많이 흐르게 할 수 있다. 또, 풍상부는, 흡입구에 가깝기 때문에, 유량을 줄이더라도 열처리용 가스를 부드럽게 흐르게 할 수 있다. 그 결과, 풍하부에 있어서, 근위부에서의 열처리용 가스의 온도와 원위부에서의 열처리용 가스의 온도를, 보다 균등하게 할 수 있다. 그 결과, 워크 에리어 내의 매우 넓은 범위에 걸쳐, 열처리용 가스를 빠짐없이 널리 퍼지게 할 수 있다. 이로써, 피처리물에 열처리를 행하는 워크 에리어의 각 부에 있어서의 온도 분포를 보다 균등하게 할 수 있다.
(2) 상기 열처리 장치는, 상기 풍상부를 통과하는 상기 열처리용 가스의 유량이 상기 풍상부의 전역에 있어서 실질적으로 균등해지도록 구성되어 있는 경우가 있다.
이 구성에 의하면, 워크 에리어 내의 각 부의 분위기 온도를 보다 균등하게 할 수 있다. 게다가, 열처리용 가스의 유량을 풍상부의 전역에 있어서 실질적으로 균등하게 한다고 하는 간이한 구성으로, 워크 에리어 내의 각 부의 분위기 온도를 보다 균등하게 할 수 있다. 이와 같이, 풍상부에서는, 열처리용 가스의 유량 배분을 적극적으로 달리할 수 있는 구성이 되어 있지 않다.
(3) 상기 열처리 장치는, 상기 풍상부를 통해 상기 워크 에리어 내로 상기 열처리용 가스를 공급하는 공급구와, 상기 풍상부에 있어서 상기 공급구에 상대적으로 가까운 근위부에 있어서의 상기 열처리용 가스의 유량과, 상기 공급구에 상대적으로 먼 원위부에 있어서의 상기 열처리용 가스의 유량을 균등하게 하도록 구성된 풍상 유량 조정부를 더 구비하고 있는 경우가 있다.
이 구성에 의하면, 풍상 유량 조정부가 설치되어 있음으로써, 열처리용 가스의 유량을 풍상부의 전역에 있어서 보다 균등하게 할 수 있다.
(4) 상기 열처리용 가스는, 과열 수증기를 포함하고 있는 경우가 있다.
이 구성에 의하면, 질소 등의 열처리용 가스의 비열에 비해서 높은 비열의 과열 수증기, 즉, 워크 에리어 내에 있어서 분위기 온도에 편차를 일으키기 쉬운 과열 수증기를, 열처리용 가스로서 이용할 수 있다. 이로써, 피처리물을 보다 효율적으로 처리할 수 있다.
(5) 상기 열처리 장치는, 상기 풍하부로부터 상기 풍상부로 상기 열처리용 가스를 순환시키는 순환로와, 상기 순환로에 배치되고 상기 열처리용 가스를 가열하기 위한 히터와, 상기 순환로에 배치되고 상기 열처리용 가스의 기류를 상기 워크 에리어에 발생시키기 위한 기류 발생 부재를 더 구비하며, 상기 풍하부로부터 상기 풍상부를 향해 상기 히터, 상기 기류 발생 부재의 순으로 배치되어 있는 경우가 있다.
이 구성에 의하면, 히터로 가열된 열처리용 가스를, 기류 발생 부재에 의해서 교반할 수 있다. 그 결과, 워크 에리어에 보내지는 열처리용 가스의 온도를 보다 균등하게 할 수 있다.
(6) 상기 풍하 유량 조정부는, 상기 풍하부를 덮도록 배치되고 복수의 관통 구멍부가 형성된 베이스와, 복수의 상기 관통 구멍부 중 적어도 일부를 덮는 것이 가능하게 배치되고 상기 관통 구멍부의 개도를 조정하기 위한 가동부를 포함하며, 상기 근위부에 있어서의 상기 관통 구멍부의 개도가, 상기 원위부에 있어서의 상기 관통 구멍부의 개도보다 작은 경우가 있다
이 구성에 의하면, 근위부에 있어서의 관통 구멍부의 개도를, 원위부에 있어서의 관통 구멍부의 개도보다 작게 설정하는 간이한 구성으로, 풍하부에 있어서의 열처리용 가스의 유량을 용이하게 조정할 수 있다.
(7) 상기 열처리 장치는, 상기 워크 에리어에 상기 피처리물을 출납하기 위한 문과, 상기 문에 장착되어 상기 워크 에리어에 배치된 방열 방지 부재를 더 구비하고 있는 경우가 있다.
이 구성에 의하면, 워크 에리어 중 워크 에리어 내의 열이 방산되기 쉬운 개소로서의 문에, 방열 방지 부재가 장착된다. 이로써, 워크 에리어 내의 단열성을 보다 높일 수 있다. 그 결과, 워크 에리어 내의 각 부의 분위기 온도가 균등한 상태를 보다 확실히 유지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 열처리 장치에 있어서, 피처리물에 열처리를 행하는 워크 에리어의 각 부에 있어서의 온도 분포를 보다 균등하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따르는 열처리 장치의 구성을 도시한 모식적인 평면도이며, 일부를 단면으로 도시하고 있다.
도 2는 도 1의 II-II선을 따르는 단면도이며, 열처리 장치를 정면에서 본 상태를 도시하고 있다.
도 3은 도 1의 III-III선을 따르는 단면도이며, 열처리 장치를 워크 에리어에 있어서의 주흐름 방향을 따라서 본 상태를 도시하고 있다.
도 4는 풍하 유량 조정부의 일부를 확대하여 도시한 측면도이다.
도 5는 풍하 유량 조정부의 일부를 확대하여 도시한 평면도이다.
도 6은 풍하 유량 조정부의 일부를 확대하여 도시한 정면도이다.
도 7은 도 1의 VII-VII선을 따르는 단면도이며, 열처리 장치를 워크 에리어에 있어서의 주흐름 방향과 반대의 방향을 따라서 본 상태를 도시하고 있다.
도 8은 풍상 유량 조정부의 일부를 확대하여 도시한 측면도이다.
도 9는 제1 변형예의 일부를 단면으로 도시한 모식적인 평면도이다.
도 10은 제2 변형예의 일부를 단면으로 도시한 모식적인 정면도이다.
도 11은 제3 변형예의 일부를 단면으로 도시한 모식적인 정면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따르는 열처리 장치(1)의 구성을 도시한 모식적인 평면도이며, 일부를 단면으로 도시하고 있다. 도 2는, 도 1의 II-II선을 따르는 단면도이며, 열처리 장치(1)를 정면에서 본 상태를 도시하고 있다. 도 3은, 도 1의 III-III선을 따르는 단면도이며, 열처리 장치(1)를 워크 에리어(4)에 있어서의 주흐름 방향(F1)을 따라서 본 상태를 도시하고 있다.
도 1~도 3을 참조하여, 열처리 장치(1)는, 피처리물(100)에 열처리를 실시하기 위한 장치이다. 피처리물(100)은, 예를 들어, 전자 부품이다. 열처리 장치(1)에서는, 한 번에 1개 뿐의 피처리물(100)이 열처리되어도 되고, 복수의 피처리물(100)이 홀더 등에 놓여진 상태로 일괄하여 열처리되어도 된다. 열처리 장치(1)에서 이용되는 열처리용 가스는, 본 실시 형태에서는, 과열 수증기이다. 과열 수증기의 비열은, 약 0.48(cal/g/℃)이며, 공기의 비열 약 0.24(cal/g/℃)보다 크다. 이로 인해, 열처리실에 반입된 피처리물(100)을 열처리하기 위한 열처리 가스로서 과열 수증기가 이용되는 경우, 피처리물에 큰 열에너지를 부여할 수 있다. 또한, 열처리용 가스는, 과열 수증기 이외의 가스를 일부 포함하고 있어도 되고, 과열 수증기를 포함하고 있지 않아도 된다. 또한, 열처리 장치(1)는, 열처리용 가스로서 과열 수증기를 이용하는 경우에 특히 알맞은 구성을 갖고 있다.
열처리 장치(1)는, 하우징(2)과, 하우징(2)의 전방에 배치된 문(3)과, 하우징(2) 내에 형성된 워크 에리어(4)와, 워크 에리어(4)의 풍하부(5)에 설치된 풍하 유량 조정부(6)와, 워크 에리어(4)의 풍상부(7)에 설치된 풍상 유량 조정부(8)와, 하우징(2) 내에 설치되어 풍하부(5) 및 풍상부(7)를 접속하는 순환로(9)와, 순환로(9)에 설치된 히터(10) 및 팬(기류 발생 부재)(11)을 갖고 있다.
하우징(2)은, 중공의 상자 형상으로 형성되고 또한 전측이 하우징(2)의 전방으로 개방된 형상을 갖고 있다. 하우징(2)은, 본 실시 형태에서는, 입방체 형상으로 형성되어 있고, 바닥벽(2a)과, 바닥벽(2a)으로부터 상방으로 연장되는 4개의 측벽으로서의 전측벽(2b), 후측벽(2c), 상류 측벽(2d), 및, 하류 측벽(2e)과, 4개의 측벽(2b~2e)의 상단에 배치된 직사각형 형상의 천정벽(2f)을 갖고 있다.
하우징(2)의 바닥벽(2a), 측벽(2b~2e), 및, 천정벽(2f)에 의해서 구획된 공간 내에, 워크 에리어(4) 및 순환로(9)가 형성되어 있다. 하우징(2)의 전측벽(2b)에는, 직사각형 형상의 개구부(12)가 형성되어 있다. 이 개구부(12)에 문(3)이 장착되어 있다. 하우징(2) 중, 문(3)이 배치되어 있는 개소를 제외한 개소의 외주에는, 도시하지 않은 단열재 등이 배치되어 있고, 하우징(2)의 내부로부터 외부로의 방열이 억제되어 있다.
또한, 이하에서는, 하우징(2)을 평면에서 봤을 때에 있어서의 개구부(12)측을 전측이라고 하고, 후측벽(2c)측을 후측이라고 하며, 상류 측벽(2d)측을 우측이라고 하고, 하류 측벽(2e)측을 좌측이라고 한다.
문(3)은, 개구부(12)를 통해 하우징(2) 내의 워크 에리어(4)에 피처리물(100)을 출납하기 위해서 설치되어 있다. 문(3)은, 도시하지 않은 개폐 기구에 의해서 지지되어 있으며, 개구부(12)를 개폐한다. 문(3)은, 닫힌 상태일 때에 개구부(12)의 전면을 덮도록 배치된다. 한편, 개구부(12)가 열린 상태가 됨으로써, 하우징(2) 내의 공간은, 하우징(2)의 외부에 노출된다. 이로써, 피처리물(100)을 하우징(2)의 워크 에리어(4)에 대해서 출납할 수 있다.
문(3)의 내측면은, 수평 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 이 문(3)에 방열 방지 부재(13)가 장착되어 있다.
방열 방지 부재(13)는, 문(3)과 개구부(12)의 사이에 있어서의 방열을 억제하기 위해서 설치되어 있다. 문(3)이 닫혀 있을 때, 방열 방지 부재(13)는, 워크 에리어(4)의 전단부에 위치하고 있다. 방열 방지 부재(13)는, 대략 평판 형상으로 형성되어 있음과 더불어 좌우 양단부가 후방을 향해서 만곡된 형상으로 형성되어 있고, 핀형상의 고정 부재(14)를 복수 이용하여 문(3)에 고정되어 있다. 방열 방지 부재(13)는, 바닥벽(2a) 부근부터 천정벽(2f) 부근까지 연장되어 있다.
워크 에리어(4)는, 피처리물(100)을 배치하기 위한 에리어이다. 열처리 장치(1)는, 워크 에리어(4) 내의 피처리물(100)에 열처리를 실시한다. 본 실시 형태에서는, 워크 에리어(4)는, 하우징(2)과, 하우징(2) 내의 공간에 배치된 격벽(15)과, 하우징(2) 내의 공간에 배치된 풍하 유량 조정부(6) 및 풍상 유량 조정부(8)에 의해서 형성되어 있다.
구체적으로는, 격벽(15)은, 문(3)으로부터 하우징(2) 내의 공간의 후측으로 소정 거리 나아간 위치에 배치되어 있다. 격벽(15)은, 전후 방향(Y1)과 직교하는 직사각형의 평판 형상으로 형성되어 있고, 좌우 방향(X1)(워크 에리어(4)에 있어서의 주흐름 방향(F1))을 따라서 연장되어 있다. 격벽(15)은, 바닥벽(2a) 및 천정벽(2f)의 양방에 고정되어 있다. 본 실시 형태에서는, 좌우 방향(X1)에 있어서, 격벽(15)이 배치되어 있는 영역은, 개구부(12)가 설치되어 있는 영역보다 넓은 범위에 걸쳐져 있다. 즉, 격벽(15)의 우단부(15a)는, 개구부(12)의 우단부로부터 우측으로 나아간 개소에 배치되어 있다. 또, 격벽(15)의 좌단부(15b)는, 개구부(12)의 좌단부로부터 좌측으로 나아간 개소에 배치되어 있다.
상기의 구성에 의해, 워크 에리어(4)는, 문(3)과, 전측벽(2b)과, 바닥벽(2a)과, 격벽(15)과, 천정벽(2f)과, 풍하부(5)와, 풍하 유량 조정부(6)와, 풍상부(7)와, 풍상 유량 조정부(8)에 의해서 형성되어 있다. 그리고, 이들 문(3)과, 전측벽(2b)과, 바닥벽(2a)과, 격벽(15)과, 천정벽(2f)과, 풍하부(5)와, 풍하 유량 조정부(6)와, 풍상부(7)와, 풍상 유량 조정부(8)에 의해서 둘러싸인 공간이, 하우징(2) 내의 공간 중 워크 에리어(4) 내의 공간으로 되어 있다. 본 실시 형태에서는, 워크 에리어(4) 내의 공간은, 직방체 형상의 공간이다. 워크 에리어(4)에서는, 좌우 방향(X1)의 한쪽을 따르는 방향으로서의 좌측 방향이, 열처리용 가스의 주흐름 방향(F1)으로 되어 있다. 주흐름 방향(F1)에 있어서의 워크 에리어(4)의 풍하측 부분에, 과열 수증기의 도입관(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 과열 수증기는, 이 도입관을 통해 워크 에리어(4) 내에 도입된다.
또한, 주흐름 방향(F1)이란, 하우징(2) 내의 공간에 있어서 열처리용 가스로서의 과열 수증기가 순환하는 흐름의 방향을 말하고, 예를 들어, 과열 수증기가 국소적으로 소용돌이치고 있을 때의 이 소용돌이의 흐름 방향은 포함하지 않는 것을 의미하고 있다.
워크 에리어(4) 내의 공간은, 직방체 형상의 공간을 형성하고 있다. 워크 에리어(4)는, 가열된 열처리용 가스가 유입하는 풍상부(7)와, 열처리용 가스가 유출하는 풍하부(5)를 갖고 있으며, 풍상부(7)와 풍하부(5)의 사이에 피처리물(100)이 배치된다.
풍상부(7)는, 개구부(12)의 우단부에 배치되어 있다. 풍상부(7)는, 좌우 방향(X1)에서 봤을 때, 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 이 풍상부(7)에, 풍상 유량 조정부(8)가 배치되어 있다.
풍하부(5)는, 개구부(12)의 좌단부에 배치되어 있다. 풍하부(5)는, 좌우 방향(X1)에서 봤을 때, 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 좌우 방향(X1)에서 봤을 때에 있어서, 풍상부(7)의 투영 면적과, 풍하부(5)의 투영 면적은, 동일하게 설정되어 있다. 풍하부(5)에, 풍하 유량 조정부(6)가 배치되어 있다. 상기의 구성을 갖는 워크 에리어(4)에 열처리용 가스를 연속적으로 공급하기 위해서, 순환로(9)가 설치되어 있다.
순환로(9)는, 풍하부(5)로부터 풍상부(7)로 열처리용 가스를 반송시킴으로써 열처리용 가스를 하우징(2) 내에서 순환시키기 위해서 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 순환로(9)는, 하우징(2) 내에 배치되어 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 과열 수증기를 하우징(2) 내에 공급하기 위한 전술한 도입관(도시하지 않음), 및, 과열 수증기를 하우징(2) 내로부터 배출하기 위한 배출관(도시하지 않음)이, 순환로(9)에 설치되어 있다.
순환로(9)는, 풍하 유량 조정부(6)와, 전측벽(2b) 중 개구부(12)의 좌측 부분과, 하류 측벽(2e)과, 후측벽(2c)과, 격벽(15)과, 상류 측벽(2d)과, 풍상 유량 조정부(8)와, 전측벽(2b) 중 개구부(12)의 우측 부분과, 바닥벽(2a)과, 천정벽(2f)에 의해서 형성되어 있다. 이 순환로(9)는, 풍하 챔버(16)와, 흡입구(17)와, 이송로(18)와, 공급구(19)와, 풍상 챔버(20)를 갖고 있다.
풍하 챔버(16)는, 주흐름 방향(F1)에 있어서의 풍하 유량 조정부(6)의 바로 하류에 있어서 열처리용 가스가 보내지는 박스 형상 부분으로서 배치되어 있다. 풍하 챔버(16)는, 평면에서 봤을 때 전후 방향(Y1)으로 가늘고 길게 연장되는 직사각형 형상의 공간을 형성하고 있다. 또, 풍하 챔버(16) 내의 공간의 높이 위치는, 워크 에리어(4) 내의 공간의 높이 위치와 맞춰져 있다. 풍하 챔버(16)는, 평면에서 봤을 때, 풍하 유량 조정부(6)와, 전측벽(2b) 중 개구부(12)의 좌측 부분과, 하류 측벽(2e)을 이용하여 형성되어 있다.
풍하 챔버(16)는, 후벽(2c)을 향해서 열처리용 가스가 흐르도록 형성되어 있다. 풍하 챔버(16)를 통과한 열처리용 가스는, 풍하 챔버(16)의 후방을 향해서 흡입구(17)를 지나 이송로(18)에 들어간다.
흡입구(17)는, 풍하 챔버(16)의 후단부에 설치되어 있고, 주흐름 방향(F1)에 있어서의 이송로(18)의 입구 부분을 형성하고 있다. 흡입구(17)는, 풍하부(5) 및 풍하 챔버(16)를 통해 워크 에리어(4) 내의 열처리용 가스를 흡인한다. 흡입구(17)는, 격벽(15)의 좌단부(15b)와, 하류 측벽(2e) 중 상기 좌단부(15b)와 좌우로 대향하는 부분과, 바닥벽(2a)과, 천정벽(2f)을 이용하여 형성되어 있으며, 전후 방향(Y1)에서 봤을 때 상하 방향(Z1)으로 가늘고 긴 직사각형 형상의 공간을 형성하고 있다. 좌우 방향(X1)에 있어서, 흡입구(17)의 폭은, 풍하 챔버(16)의 폭보다 작게 설정되어 있다.
이송로(18)는, 흡입구(17)를 통해 열처리용 가스를 흡인하고, 흡인한 열처리용 가스에 열에너지 및 운동 에너지를 부여하여 이 열처리용 가스를 공급구(19)에 내보내도록 구성되어 있다.
이송로(18)는, 본 실시 형태에서는 워크 에리어(4)의 후방에 배치되어 있고, 전후 방향(Y1)에 있어서, 워크 에리어(4), 격벽(15), 이송로(18)의 순으로 늘어서 있다. 이송로(18)는, 평면에서 봤을 때 좌우 방향(X1)으로 가늘고 길게 연장되는 대략 직사각형 형상의 공간을 형성하고 있다.
이송로(18)는, 격벽(15)과, 하류 측벽(2e)의 후단부와, 후측벽(2c)과, 상류 측벽(2d)의 후단부와, 제1 가이드(23) 및 제2 가이드(24)와, 바닥벽(2a) 및 천정벽(2f)을 이용하여 형성되어 있다.
이송로(18)에 있어서, 주흐름 방향(F1)은, 평면에서 봤을 때 좌측부터 우측을 말하며, 그 후, 제1 가이드(23)로 안내되어 크랭크 형상으로 나아간다. 이송로(18) 내에, 히터(10) 및 팬(11)이 배치되어 있다. 주흐름 방향(F1)에 있어서, 풍하부(5)로부터 풍상부(7)로 향해 히터(10), 팬(11)의 순으로 배치되어 있다.
히터(10)는, 흡입구(17)에 인접하여 배치되어 있고, 이송로(18)를 주흐름 방향(F1)으로 흐르는 열처리용 가스를 가열한다. 히터(10)로서, 전열선에 통전함으로써 가열하는 전열 히터를 예시할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 주흐름 방향(F1)에 있어서의 이송로(18)의 대략 절반의 영역에, 히터(10)가 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 히터(10)는, 천정벽(2f)으로부터 상하로 연장되는 튜브 형상의 발열부(25)를 복수 갖고 있다. 열처리용 가스는, 히터(10)의 발열부(25)에 의해서 가열되면서, 이송로(18) 내의 공간을 주흐름 방향(F1)을 따라서 우측 방향으로 나아간다. 히터(10)를 통과한 열처리용 가스는, 제1 가이드(23)로 안내되어 팬(11)으로 흐른다.
제1 가이드(23)는, 바닥벽(2a)으로부터 천정벽(2f)에 걸쳐서 배치되어 있다. 제1 가이드(23)는, 팬(11)에 인접하여 배치된 제1 부분(23a) 및 제2 부분(23b)을 포함하고 있다. 제1 부분(23a)은, 평면에서 봤을 때 예를 들어 L자 형상으로 형성되어 있고, 히터(10)와 팬(11)의 사이에 배치되어 있다. 제2 부분(23b)은, 평면에서 봤을 때 예를 들어 L자 형상으로 형성되어 있고, 제1 부분(23a)으로부터 주흐름 방향(F1)으로 나아간 위치에 있어서, 팬(11)의 우측 전방에 배치되어 있다. 제1 부분(23a)은, 후측벽(2c)에 접속되어 있으며, 제2 부분(23b)은, 격벽(15)에 접속되어 있다. 제1 부분(23a)과 제2 부분(23b)의 사이에는, 통과 구멍부(23c)가 형성되어 있다. 통과 구멍부(23c)는, 전후 방향(Y1)을 향하는 구멍부이다. 제1 가이드(23)의 제1 부분(23a) 및 제2 부분(23b)에 의해서, 히터(10)와 팬(11)의 사이가, 통과 구멍부(23c)를 제외하고 막혀 있다. 이 구성에 의해, 열처리용 가스는, 히터(10)를 통과하고 나서 통과 구멍부(23c)에서 후방으로 흘러, 그 후, 팬(11)에 도달한다. 또한, 주흐름 방향(F1)에 있어서의 팬(11)의 상류측의 영역에, 과열 수증기를 공급하기 위한 전술한 도입관, 및, 과열 수증기를 배출하기 위한 전술한 배출관(도시하지 않음)이 설치되어 있다.
팬(11)은, 주흐름 방향(F1)을 향하는 열처리용 가스의 기류를 워크 에리어(4) 등에 발생시키는 부재이다. 팬(11)으로서, 원심팬, 축류팬 등의 각종의 팬을 예시할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 팬(11)은, 시로코(sirocco)팬이다. 팬(11)은, 제1 가이드(23)의 제1 부분(23a) 및 제2 부분(23b)에 인접한 개소에 배치되어 있다. 이 팬(11)은, 후측벽(2c)에 장착된 전동 모터(26)의 출력축에 장착되어 있고, 전동 모터(26)의 구동에 의해서 회전한다. 팬(11)은, 통과 구멍부(23c)와 전후 방향(Y1)으로 마주 보고 있다. 팬(11)은, 흡입한 열처리용 가스에 원심력을 부여한다. 이로써, 열처리용 가스는, 바닥벽(2a), 천정벽(2f), 및, 제1 가이드(23)로 안내되어 주흐름 방향(F1)의 하류측으로 흘러, 제2 가이드(24) 및 상류 측벽(2d)의 후단부로 안내되어 공급구(19)로 보내진다.
제2 가이드(24)는, 평면에서 봤을 때 원호 형상으로 형성된 판 형상 부재이며, 후측벽(2c)의 우단부로부터 상류 측벽(2d)의 후단부에 걸쳐서 배치되어 있다. 제2 가이드(24)는, 우측으로 나아감에 따라 전측으로 나아가는 만곡 형상으로 형성되어 있으며, 팬(11)과 좌우 방향(X1)(주흐름 방향(F1))으로 마주 보고 있다. 팬(11)으로부터 토출된 열처리용 가스는, 제2 가이드(24)로 안내됨으로써, 부드럽게 우측 방향으로부터 전측 방향으로 방향을 바꾼다.
공급구(19)는, 풍상 챔버(20)의 후단부에 설치되어 있고, 주흐름 방향(F1)에 있어서의 이송로(18)의 출구 부분을 형성하고 있다. 공급구(19)는, 풍상 챔버(20) 및 풍상부(7)를 통해 워크 에리어(4) 내로 열처리용 가스를 공급한다. 공급구(19)는, 격벽(15)의 우단부(15a)와, 상류 측벽(2d) 중 상기 우단부(15a)와 좌우로 대향하는 부분과, 바닥벽(2a)과, 천정벽(2f)을 이용하여 형성되어 있고, 전후 방향(Y1)에서 봤을 때 상하 방향(Z1)으로 가늘고 긴 직사각형 형상의 공간을 형성하고 있다. 좌우 방향(X1)에 있어서, 공급구(19)의 폭은, 풍상 챔버(20)의 폭보다 작게 설정되어 있다.
풍상 챔버(20)는, 주흐름 방향(F1)에 있어서의 풍상 유량 조정부(8)의 바로 상류에 있어서 열처리용 가스가 보내지는 박스 형상 부분으로서 배치되어 있다. 풍상 챔버(20)는, 풍하 챔버(16)와 대략 좌우 대칭으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 풍상 챔버(20)는, 평면에서 봤을 때 전후 방향(Y1)으로 가늘고 길게 연장되는 직사각형 형상의 공간을 형성하고 있다. 또, 풍상 챔버(20) 내의 공간의 높이 위치는, 워크 에리어(4) 내의 공간의 높이 위치와 맞춰져 있다. 풍상 챔버(20)는, 평면에서 봤을 때, 풍상 유량 조정부(8)와, 전측벽(2b) 중 개구부(12)의 우측 부분과, 상류 측벽(2d)을 이용하여 형성되어 있다.
풍상 챔버(20)는, 풍상 유량 조정부(8)를 향해서 열처리용 가스가 흐르도록 형성되어 있다. 공급구(19)로부터 풍상 챔버(20)에 도입된 열처리용 가스는, 전후 방향(Y1)에 있어서의 열처리용 가스의 밀도가 맞춰지도록, 일단, 풍상 챔버(20)에서 얼마 안 되는 시간이지만 머문다. 열처리용 가스는, 그 후, 풍상 유량 조정부(8)를 지나 워크 에리어(4) 내의 공간으로 보내진다. 열처리용 가스는, 워크 에리어(4) 내의 피처리물(100)을 가열한 후, 풍하 유량 조정부(6)를 지나 풍하 챔버(16)에 유입하고, 다시 히터(10)에 의해서 가열되면서, 하우징(2) 내의 공간을 순환한다.
다음으로, 풍하 유량 조정부(6)에 대해 설명한다.
도 4는, 풍하 유량 조정부(6)의 일부를 확대하여 도시한 측면도이다. 도 5는, 풍하 유량 조정부(6)의 일부를 확대하여 도시한 평면도이다. 도 6은, 풍하 유량 조정부(6)의 일부를 확대하여 도시한 정면도이다. 도 3~도 6을 참조하여, 풍하 유량 조정부(6)는, 풍하부(5)에 있어서, 좌우 방향(X1)과 직교하는 평면(도 3에 도시한 바와 같이 좌우 방향(X1)에서 본 워크 에리어(4)의 풍하부(5))에 있어서의 각 부의 유량을 조정하기 위해서 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 풍하 유량 조정부(6)는, 풍하부(5)에 있어서, 워크 에리어(4)로부터 풍하 챔버(16)로 흐르는 과열 수증기의 유량을 조정한다.
풍하 유량 조정부(6)는, 본 실시 형태에서는, 전후 방향(Y1)에 있어서 복수(3개)로 분할된 에리어마다, 워크 에리어(4)로부터 풍하 챔버(16)에 흐르는 열처리용 가스의 유량을 조정 가능하게 구성되어 있다. 또, 풍하 유량 조정부(6)는, 본 실시 형태에서는, 상하 방향(Z1)에 있어서 복수(6개)로 분할된 에리어마다, 워크 에리어(4)로부터 풍하 챔버(16)에 흐르는 열처리용 가스의 유량을 조정 가능하게 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 풍하 유량 조정부(6)는, 전후 방향(Y1)의 3개의 에리어×상하 방향(Z1)의 6개의 에리어의 합계 3×6=18 에리어마다, 열처리용 가스의 유량을 조정 가능하다. 또한, 풍하 유량 조정부(6)에 있어서, 열처리용 가스의 유량을 조정 가능한 에리어의 수는, 3×6=18 에리어에 한정되지 않으며, 2 이상이면 된다.
상기의 구성 아래, 본 실시 형태에서는, 풍하 유량 조정부(6)는, 풍하부(5)에 있어서 흡입구(17)에 상대적으로 가까운 근위부(27)에 있어서의 열처리용 가스의 유량을, 흡입구(17)에 상대적으로 먼 원위부(28)에 있어서의 열처리용 가스의 유량보다 작게 설정하고 있다. 또한, 근위부(27)란, 본 실시 형태에서는, 전후 방향(Y1)에 있어서의 워크 에리어(4)의 후측 1/3의 영역을 말하고, 원위부(28)란, 본 실시 형태에서는, 전후 방향(Y1)에 있어서의 워크 에리어(4)의 전측 1/3의 영역을 말한다.
풍하 유량 조정부(6)는, 풍하부(5)의 전역에 걸쳐 배치되어 있고, 워크 에리어(4) 내의 공간과 풍하 챔버(16) 내의 공간을 구획하고 있다. 풍하 유량 조정부(6)는, 전후 방향(Y1)으로 곧게 연장되어 있다.
풍하 유량 조정부(6)는, 전후 한 쌍의 지주(31, 32)와, 이들 지주(31, 32)에 장착된 베이스(33)와, 베이스(33)에 장착된 복수의 가동부(34)를 갖고 있다.
전후 한 쌍의 지주(31, 32)는, 베이스(33)를 전후 방향(Y1)으로 양단 지지하기 위해서 설치되어 있다. 전측 지주(31)는, 판 형상 부재를 이용하여 형성되어 있고, 개구부(12)의 부근에 있어서 전측벽(2b)의 후방에 배치되어 있다. 전측 지주(31)는, 전측벽(2b)에 고정되어 있고, 바닥벽(2a)으로부터 천정벽(2f)까지 연장되어 있다. 후측 지주(32)는, 판 형상 부재를 이용하여 형성되어 있고, 격벽(15)의 좌단부(15b)의 부근에 있어서 격벽(15)의 전방에 배치되어 있다. 후측 지주(32)는, 격벽(15)에 고정되어 있고, 바닥벽(2a)으로부터 천정벽(2f)까지 연장되어 있다.
전측 지주(31) 및 후측 지주(32)에는, 각각, 관통 구멍부(35)가 형성되어 있다. 관통 구멍부(35)는, 워크 에리어(4) 내의 공간과 풍하 챔버(16) 내의 공간으로 개방되어 있다. 각 지주(31, 32)에 있어서, 관통 구멍부(35)는, 상하 방향(Z1)으로 등 피치로 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 각 지주(31, 32)에 있어서, 관통 구멍부(35)의 수는, 후술하는 제1~제6 영역(51~56)마다 2개 설치되어 있다. 각 관통 구멍부(35)는, 본 실시 형태에서는, 직사각형 형상으로 형성되어 있고, 후술하는 고정 구멍부(33a)보다 작으며, 또한, 가동 구멍부(34a)보다 작은 개구 면적을 갖고 있다. 각 관통 구멍부(35)는, 상시, 열처리용 가스를 워크 에리어(4)로부터 풍하 챔버(16)에 통과시킨다. 이로써, 모든 가동부(34)가 베이스(33)의 후술하는 고정 구멍부(33a)를 완전히 막았을 때에도, 열처리용 가스를 워크 에리어(4)로부터 풍하 챔버(16)로 통하게 할 수 있다. 또, 전후 방향(Y1)의 양단부에 관통 구멍부(35)가 설치되어 있음으로써, 풍하부(5)의 근위부(27)와 원위부(28)의 양방에 있어서, 최저한의 열처리용 가스를 통과시킬 수 있고, 개구부(12)와 격벽(15)의 온도차를 보다 작게 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 각 지주(31, 32)가 한 장의 판 형상 부재로 형성되어 있는 형태를 예로 설명하고 있는데, 이 형태가 아니어도 된다. 예를 들어, 각 지주(31, 32)는, 중공의 사각 기둥 형상 부재를 이용하여 형성되어 있어도 된다. 이 경우에도, 관통 구멍부(35)와 동일한 관통 구멍부가 형성됨으로써, 워크 에리어(4) 내의 열처리용 가스를 풍하 챔버(16) 내의 공간으로 도입하는 구성이 채용된다.
베이스(33)는, 지주(31, 32)와 협동하여 풍하부(5)를 덮는 판 형상 부재이다. 베이스(33)의 전단부는, 전측 지주(31)에 고정되어 있다. 베이스(33)의 후단부는, 후측 지주(32)에 고정되어 있다. 베이스(33)는, 바닥벽(2a)으로부터 천정벽(2f)까지 연장되어 있다. 또한, 베이스(33)는, 지주(31, 32)에 대해서 상하 방향(Z1)의 위치를 조정 가능하게 지주(31, 32)에 장착되어도 된다.
본 실시 형태에서는, 베이스(33)에 관해서, 전술한 바와 같이, 전후 방향(Y1)의 3개의 에리어×상하 방향(Z1)의 6개의 에리어의 합계 3×6=18 에리어마다, 열처리용 가스의 유량을 조정 가능하다. 보다 구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 베이스(33)에 있어서, 전후 방향(Y1)을 따라서, 근위 영역(48)과, 중간 영역(49)과, 원위 영역(50)이 규정되어 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 베이스(33)에 있어서, 상하 방향(Z1)을 따라서, 제1~제6 상하 영역(51~56)이 규정되어 있다.
근위 영역(48)은, 근위부(27)에 설정된 영역이다. 근위 영역(48)은, 베이스(33)에 있어서의 후단측 약 1/3의 영역이다. 중간 영역(49)은, 근위부(27)와 원위부(28)의 사이에 설정된 영역이다. 원위 영역(50)은, 원위부(28)에 설정된 영역이다. 원위 영역(50)은, 베이스(33)에 있어서의 전단측 약 1/3의 영역이다.
제1~제6 상하 영역(51~56)은, 상하 방향(Z1)으로 등 피치로 설정되어 있다. 제1 상하 영역(51)이 천정벽(2f) 부근에 설정되고, 제6 상하 영역(56)이 바닥벽(2a) 부근에 설정되어 있다.
이와 같이, 전후 방향(Y1)에 3개의 영역으로서의 근위 영역(48), 중간 영역(49), 및, 원위 영역(50)이 설정되고, 또한, 상하 방향(Z1)에 6개의 영역으로서의 제1~제6 상하 영역(51~56)이 설정되어 있다. 이로써, 전술한 바와 같이, 3×6=18의 유닛이 설정되어 있다. 그리고, 이들 유닛마다, 워크 에리어(4)로부터 풍하 챔버(16)로 향하는 풍량을 설정하는 것이 가능하다.
본 실시 형태에서는, 베이스(33)의 각 유닛에 있어서, 종 2행×횡 4열의 고정 구멍부(33a)가 형성되어 있다. 구체적으로는, 근위 영역(48), 중간 영역(49), 원위 영역(50)의 각각에 있어서, 전후 방향(Y1)으로 등 피치로 4개소에 고정 구멍부(33a)가 형성되어 있다. 그 결과, 전후 방향(Y1)에 있어서, 등 피치로 3×4=12개소에 고정 구멍부(관통 구멍부)(33a)가 형성되어 있다. 또, 제1~제6 상하 영역(51~56)의 각각에 있어서, 상하 방향(Z1)으로 등 피치로 2개소에 고정 구멍부(33a)가 형성되어 있다. 그 결과, 상하 방향(Z1)에 있어서, 등 피치로 2×6=12개소에 고정 구멍부(33a)가 형성되어 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 고정 구멍부(33a)는, 전후 방향(Y1)에 12개소 및 상하 방향(Z1)에 12개소의 합계 12×12개소에 형성되어 있다.
각 고정 구멍부(33a)는, 본 실시 형태에서는, 둥근 구멍이다. 고정 구멍부(33a)는, 지주(31, 32)의 대응하는 관통 구멍부(35)와 높이 위치가 맞춰져 있다. 상기의 구성을 갖는 베이스(33) 중 워크 에리어(4)측의 측면에 있어서, 유닛마다 가동부(34)가 설치되어 있다.
가동부(34)는, 복수의 고정 구멍부(33a) 중 적어도 일부를 덮는 것이 가능하게 배치되고 대응하는 고정 구멍부(33a)의 개도를 조정하는 개도 조정 부재이다. 가동부(34)는, 전술한 바와 같이 유닛마다 설치되어 있음으로써, 전후 방향(Y1)에 3개소×상하 방향(Z1)에 6개소의 합계 18개소에 설치되어 있다. 각 가동부(34)는, 직사각형의 평판 형상으로 형성되어 있고, 가동부(34)들이 상하 방향(Z1)으로 등 피치로 배치되어 있다.
각 가동부(34)에는, 복수의 가동 구멍부(34a)가 형성되어 있다. 가동 구멍부(34a)는, 고정 구멍부(33a)와 동일한 형상 및 크기로 형성되어 있고, 본 실시 형태에서는 둥근 구멍이다. 각 가동부(34)에 있어서의 가동 구멍부(34a)의 수는, 유닛에 있어서의 고정 구멍부(33a)의 수보다 적게 설정되어 있다. 구체적으로는, 각 가동부(34)의 가동 구멍부(34a)는, 상하 방향(Z1)에 2개소 형성되어 있음과 더불어, 전후 방향(Y1)에 3개소 형성되어 있다. 즉, 각 가동부(34)에 있어서, 가동 구멍부(34a)는, 2×3=6개 형성되어 있다. 한편, 각 가동부(34)는, 전후 방향(Y1)에 있어서, 4개소의 고정 구멍부(33a)와 겹치는 것이 가능한 길이로 형성되어 있다. 또, 각 가동부(34)에 있어서, 전후 방향(Y1)에 서로 이웃하는 가동 구멍부(34a)간의 간격은, 고정 구멍부(33a)의 직경 이상으로 설정되어 있다. 이로써, 가동부(34)는, 당해 가동부(34)가 설치되어 있는 유닛에 있어서의 8개의 고정 구멍부(33a)의 전부를 막는 것이 가능하다.
각 가동부(34)는, 베이스(33)에, 전후 방향(Y1)으로 슬라이드 가능하게 지지되어 있다. 즉, 가동부(34)는, 당해 가동부(34)가 설치되어 있는 유닛에 있어서의 각 고정 구멍부(33a)의 개도를 조정 가능하게 베이스(33)에 지지되어 있다. 구체적으로는, 각 가동부(34)에는, 연결핀(36)이 고정되어 있다. 연결핀(36)은, 각 가동부(34)에 예를 들어 2개 설치되어 있고, 상하 방향(Z1)에 있어서 가동 구멍부(34a)를 피한 개소에 배치되어 있다. 각 연결핀(36)은, 베이스(33)에 형성된, 전후 방향(Y1)으로 가늘고 긴 장공(長孔)부(33b)에 통해져 있으며, 베이스(33) 중 풍하 챔버(16)측의 측면에 설치된 빠짐 방지 부재(도시하지 않음)에 고정되어 있다.
또한, 상기의 구성을 대신하여, 가동부(34)에 장공부를 설치함과 더불어, 베이스(33)에 연결핀(36)을 고정해도 된다.
상술한 구성에 의해, 각 가동부(34)는, 대응하는 고정 구멍부(33a)를 전체 열림으로 할 때, 예를 들어 원위 영역(50)에 있어서 도면에 예시되어 있듯이, 가동 구멍부(34a)의 가장자리부와 대응하는 고정 구멍부(33a)의 가장자리부가 완전히 겹치도록 배치된다. 이때, 가동부(34)의 연결핀(36)이 대응하는 장공부(33b)의 전단부에 위치하고 있는 구성이면, 작업원에 의한 가동부(34)의 위치 조정을 행하기 쉽게 할 수 있다. 도면에서는, 일례로서, 원위 영역(50)에 있어서의 제1~제6 상하 영역(51~56)의 모든 가동부(34)가 대응하는 고정 구멍부(33a)를 전체 열림으로 한 상태를 도시하고 있다.
또, 각 가동부(34)는, 대응하는 고정 구멍부(33a)를 전체 닫힘으로 할 때, 도시하지 않으나, 가동부(34) 중 가동 구멍부(34a)가 형성되어 있지 않은 개소가 대응하는 고정 구멍부(33a)를 완전히 막도록 배치된다. 이때, 가동부(34)의 연결핀(36)이 대응하는 장공부(33b)의 후단부에 위치하고 있는 구성이면, 작업원에 의한 가동부(34)의 위치 조정을 행하기 쉽게 할 수 있다.
또, 각 가동부(34)는, 대응하는 고정 구멍부(33a)를 일부만 열 때, 예를 들어 중간 영역(49) 및 근위 영역(48)에 있어서 도면에 예시되어 있듯이, 가동부(34) 중 가동 구멍부(34a)가 형성되어 있지 않은 부분과 대응하는 고정 구멍부(33a)의 일부가 겹치도록 배치된다. 도면에서는, 일례로서, 근위 영역(48)에 있어서의 제1~제6 상하 영역(51~56)의 모든 가동부(34)가 소정의 제2 개도가 되도록 배치된 상태를 도시하고 있다. 또, 중간 영역(49)에 있어서의 제1~제6 상하 영역(51~56)의 모든 가동부(34)가 소정의 제1 개도가 되도록 배치된 상태를 도시하고 있다. 제1 개도는, 예를 들어 90수%의 개도이며, 제2 개도는, 예를 들어 약 1/3의 개도(약 33%의 개도, 약 2/3 닫힌 상태)이다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 흡입구(17)에 상대적으로 가까운 근위부(27)에 있어서의 고정 구멍부(33a)의 개도를, 흡입구(17)에 상대적으로 먼 원위부(28)에 있어서의 고정 구멍부(33a)의 개도보다 작게 설정하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 원위 영역(50)에 있어서의 고정 구멍부(33a)의 개도>중간 영역(49)에 있어서의 고정 구멍부(33a)의 개도>근위 영역(48)에 있어서의 고정 구멍부(33a)의 개도로 하고 있다. 즉, 원위측으로부터 근위측(후측)으로 나아감에 따라, 고정 구멍부(33a)의 개도가 단계적으로 작게 되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 고정 구멍부(33a)의 개도의 설정, 즉, 가동부(34)의 위치 설정은, 작업원에 의해서 수동으로 행해진다. 이로 인해, 가동부(34)는, 하우징(2) 내에서 가장 넓은 공간인 워크 에리어(4) 내의 공간에 설치되어 있다. 이로써, 작업원에 의한 가동부(34)의 위치 조정 작업을 행하기 쉽게 할 수 있다.
다음으로, 풍상 유량 조정부(8)에 대해 설명한다.
풍상 유량 조정부(8)는, 풍하 유량 조정부(6)와 각 부의 개도가 동일할 때에 있어서, 좌우 대칭(주흐름 방향(F1)에 대칭)인 구성이 된다. 이하, 보다 구체적으로 설명한다.
도 7은, 도 1의 VII-VII선을 따르는 단면도이며, 열처리 장치(1)를 워크 에리어(4)에 있어서의 주흐름 방향(F1)과 반대의 방향을 따라서 본 상태를 도시하고 있다. 도 8은, 풍상 유량 조정부(8)의 일부를 확대하여 도시한 측면도이다. 도 1 및 도 5~도 8을 참조하여, 풍상 유량 조정부(8)는, 풍상부(7)에 있어서, 좌우 방향(X1)과 직교하는 평면(도 7에 도시한 바와 같이 좌우 방향(X1)으로부터 본 워크 에리어(4)의 풍상부(7))에 있어서의 각 부의 유량을 조정하기 위해서 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 풍상 유량 조정부(8)는, 풍상부(7)에 있어서, 풍상 챔버(20)로부터 워크 에리어(4)로의 과열 수증기의 유량을 조정한다.
풍상 유량 조정부(8)는, 본 실시 형태에서는, 풍하 유량 조정부(6)와 동일하게, 전후 방향(Y1)에 있어서 복수(3개)로 분할된 에리어마다, 풍상 유량 조정부(8)로부터 워크 에리어(4)에 흐르는 열처리용 가스의 유량을 조정 가능하게 구성되어 있다. 또, 풍상 유량 조정부(8)는, 본 실시 형태에서는, 풍하 유량 조정부(6)와 동일하게, 상하 방향(Z1)에 있어서 복수(6개)로 분할된 에리어마다, 풍상 유량 조정부(8)로부터 워크 에리어(4)에 흐르는 열처리용 가스의 유량을 조정 가능하게 구성되어 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 풍상 유량 조정부(8)에 있어서도, 전후 방향(Y1)의 3개의 에리어×상하 방향(Z1)의 6개의 에리어의 합계 3×6=18 에리어마다, 열처리용 가스의 유량을 조정 가능하다. 또한, 풍상 유량 조정부(8)에 있어서, 열처리용 가스의 유량을 조정 가능한 에리어의 수는, 3×6=18 에리어에 한정되지 않고, 2 이상이면 된다.
상기의 구성 아래, 본 실시 형태에서는, 풍상부(7)를 통과하는 열처리용 가스의 유량이 풍상부(7)의 전역에 있어서 실질적으로 균등해지도록 구성되어 있다. 「실질적으로 균등」이란, 풍량의 차가 수% 이내에서 균등하다고 간주할 수 있는 것을 말한다. 구체적으로는, 풍상 유량 조정부(8)는, 풍상부(7)에 있어서 공급구(19)에 상대적으로 가까운 근위부(27)에 있어서의 열처리용 가스의 유량과, 공급구(19)에 상대적으로 먼 원위부(28)에 있어서의 열처리용 가스의 유량이 균등해지도록 설정하고 있다.
풍상 유량 조정부(8)는, 풍상부(7)의 전역에 걸쳐 배치되어 있고, 풍상 챔버(20) 내의 공간과 워크 에리어(4) 내의 공간을 구획하고 있다. 풍상 유량 조정부(8)는, 전후 방향(Y1)으로 곧게 연장되어 있다.
풍상 유량 조정부(8)는, 전후 한 쌍의 지주(41, 42)와, 이들 지주(41, 42)에 장착된 베이스(43)와, 베이스(43)에 장착된 복수의 가동부(44)를 갖고 있다.
전후 한 쌍의 지주(41, 42)는, 베이스(43)를 전후 방향(Y1)으로 양단 지지하기 위해서 설치되어 있다. 지주(41, 42)는, 지주(31, 32)와 좌우 대칭으로 형성되어 있다. 전측 지주(41)는, 전측벽(2b)에 고정되어 있다. 후측 지주(42)는, 격벽(15)에 고정되어 있다.
전측 지주(41) 및 후측 지주(42)에는, 각각, 관통 구멍부(45)가 형성되어 있다. 관통 구멍부(45)는, 워크 에리어(4) 내의 공간과 풍상 챔버(20) 내의 공간으로 개방되어 있다. 각 관통 구멍부(45)는, 대응하는 관통 구멍부(35)와 좌우 대칭인 배치 및 형상이 되도록 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 각 관통 구멍부(45)는, 상시, 열처리용 가스를 풍상 챔버(20)로부터 워크 에리어(4)에 통과시킨다. 이로써, 모든 가동부(44)가 베이스(43)의 후술하는 고정 구멍부(43a)를 완전히 막았을 때에도, 열처리용 가스를 풍상 챔버(20)로부터 워크 에리어(4)로 통하게 할 수 있다. 또, 전후 방향(Y1)의 양단부에 관통 구멍부(45)가 설치되어 있음으로써, 풍상부(7)의 근위부(27)와 원위부(28)의 양방에 있어서, 최저한의 열처리용 가스를 통과시킬 수 있고, 개구부(12)와 격벽(15)의 온도차를 보다 작게 할 수 있다.
베이스(43)는, 지주(41, 42)와 협동하여 풍하부(5)를 덮는 판 형상 부재이다. 베이스(43)는, 베이스(33)와 좌우 대칭으로 배치되어 있다. 베이스(43)의 전단부는, 전측 지주(41)에 고정되어 있다. 베이스(43)의 후단부는, 후측 지주(42)에 고정되어 있다. 또한, 베이스(43)는, 지주(41, 42)에 대해서 상하 방향(Z1)의 위치를 조정 가능하게 지주(41, 42)에 장착되어도 된다.
본 실시 형태에서는, 베이스(43)에 관해서, 전술한 바와 같이, 베이스(33)와 동일하게, 전후 방향(Y1)의 3개의 에리어×상하 방향(Z1)의 6개의 에리어의 합계 3×6=18 에리어마다, 열처리용 가스의 유량을 조정 가능하다. 보다 구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 베이스(43)에 있어서도, 베이스(33)와 동일하게, 전후 방향(Y1)을 따라서, 근위 영역(48)과, 중간 영역(49)과, 원위 영역(50)이 규정되어 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 베이스(43)에 있어서도, 베이스(33)와 동일하게, 상하 방향(Z1)을 따라서, 제1~제6 상하 영역(51~56)이 규정되어 있다.
이와 같이, 전후 방향(Y1)에 3개의 영역, 및, 상하 방향(Z1)에 6개의 영역의, 합계 3×6=18의 유닛이 설정되어 있다. 그리고, 이들 유닛마다, 풍상 챔버(20)로부터 워크 에리어(4)로 향하는 풍량을 설정하는 것이 가능하다.
본 실시 형태에서는, 베이스(43)의 각 유닛에 있어서, 종 2행×횡 4열의 고정 구멍부(43a)가 형성되어 있다. 또한, 베이스(43)에 있어서의 고정 구멍부(43a)는, 베이스(33)에 있어서의 고정 구멍부(33a)와 좌우 대칭이므로, 상세한 설명을 생략한다.
상기의 구성을 갖는 베이스(43) 중 워크 에리어(4)측의 측면에, 유닛마다 가동부(44)가 설치되어 있다.
가동부(44)는, 복수의 고정 구멍부(43a) 중 적어도 일부를 덮는 것이 가능하게 배치되고 대응하는 고정 구멍부(43a)의 개도를 조정하는 개도 조정 부재이다. 가동부(44)는, 전술한 바와 같이 유닛마다 설치되어 있음으로써, 전후 방향(Y1)에 3개소×상하 방향(Z1)에 6개소의 합계 18개소에 설치되어 있다. 가동부(44)는, 가동부(34)와 좌우 대칭인 형상으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 각 가동부(44)는, 직사각형의 평판 형상으로 형성되어 있고, 가동부(44)들이 상하 방향(Z1)으로 등 피치로 배치되어 있다.
각 가동부(44)에는, 복수의 가동 구멍부(44a)가 형성되어 있다. 가동부(44)에 있어서의 가동 구멍부(44a)의 구성 및 레이아웃은, 가동부(34)에 있어서의 가동 구멍부(34a)의 구성 및 레이아웃과 동일하다. 이로써, 가동부(44)는, 당해 가동부(44)가 설치되어 있는 유닛에 있어서의 8개의 고정 구멍부(43a)의 전체를 막는 것이 가능하다.
각 가동부(44)는, 베이스(43)에, 전후 방향(Y1)에 슬라이드 가능하게 지지되어 있다. 즉, 가동부(44)는, 당해 가동부(44)가 설치되어 있는 유닛에 있어서의 각 고정 구멍부(43a)의 개도를 조정 가능하게 베이스(43)에 지지되어 있다. 구체적으로는, 각 가동부(44)에는, 연결핀(46)이 고정되어 있다. 연결핀(46)은, 각 가동부(44)에 예를 들어 2개 설치되어 있고, 상하 방향(Z1)에 있어서 가동 구멍부(44a)를 피한 개소에 배치되어 있다. 각 연결핀(46)은, 베이스(43)에 형성된, 전후 방향(Y1)으로 가늘고 긴 장공부(43b)에 통해져 있으며, 베이스(43) 중 풍상 챔버(20)측의 측면에 설치된 빠짐 방지 부재(도시하지 않음)에 고정되어 있다.
상기의 구성에 의해, 각 가동부(44)는, 대응하는 고정 구멍부(43a)를 전체 열림으로 할 때, 예를 들어 원위 영역(50)에 있어서 도면에 예시되어 있듯이, 가동 구멍부(44a)의 가장자리부와 대응하는 고정 구멍부(43a)의 가장자리부가 완전히 겹치도록 배치된다. 도면에서는, 일례로서, 원위 영역(50) 및 중간 영역(49)에 있어서의 제1~제6 상하 영역(51~56)의 모든 가동부(44)가 대응하는 고정 구멍부(43a)를 전체 열림으로 한 상태를 도시하고 있다.
또, 각 가동부(44)는, 대응하는 고정 구멍부(43a)를 전체 닫힘으로 할 때, 도시하지 않으나, 가동부(44) 중 가동 구멍부(44a)가 형성되어 있지 않은 개소가 대응하는 고정 구멍부(43a)를 완전히 막도록 배치된다.
또, 각 가동부(44)는, 대응하는 고정 구멍부(43a)를 일부만 열 때, 예를 들어 근위 영역(48)에 있어서 도면에 예시되어 있듯이, 가동부(44) 중 가동 구멍부(44a)가 형성되어 있지 않은 부분과 대응하는 고정 구멍부(43a)의 일부가 겹치도록 배치된다. 도면에서는, 일례로서, 근위 영역(48)에 있어서의 제1~제6 상하 영역(51~56)의 모든 가동부(44)가 소정 개도가 되도록 배치된 상태를 도시하고 있고, 또한, 중간 영역(49) 및 원위 영역(50)에 있어서의 제1~제6 상하 영역(51~56)의 모든 고정 구멍부(43a)가 전체 열림이 되도록 배치된 상태를 도시하고 있다. 상기 소정 개도는, 예를 들어 90수%의 개도이다. 이로써, 공급구(19)로부터 가까운 근위 영역(48)에 있어서의 고정 구멍부(33a)로부터의 열처리용 가스의 유량이 과대해지지 않도록 하고 있다. 그 결과, 전후 방향(Y1)의 각 부에 있어서의 고정 구멍부(43a)로부터의 열처리용 가스의 유량이 실질적으로 균등하게 되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 고정 구멍부(43a)의 개도의 설정, 즉, 가동부(44)의 위치 설정은, 가동부(34)의 위치 설정과 동일하게, 작업원에 의해서 수동으로 행해진다. 이로 인해, 가동부(44)는, 하우징(2) 내에서 가장 넓은 공간인 워크 에리어(4) 내의 공간에 설치되어 있다. 이로써, 작업원에 의한 가동부(44)의 위치 조정 작업을 행하기 쉽게 할 수 있다.
또한, 풍하 유량 조정부(6)의 각 고정 구멍부(33a)의 개도, 및, 풍상 유량 조정부(8)의 각 고정 구멍부(43a)의 개도는, 워크 에리어(4) 내의 온도 분포가 보다 균등해지도록 조정되어 있으면 되고, 상술한 예시의 개도 설정에 한정되지 않는다.
본 실시 형태에서는, 열처리용 가스로서 과열 수증기가 이용된다. 이 경우, 열처리용 가스로서 질소가 이용되는 경우에 비해, 워크 에리어(4) 내의 분위기 온도 분포가 균등해지기 어렵다. 이것은, 과열 수증기의 비열이 크기 때문에, 워크 에리어(4) 내에서 과열 수증기가 균등하게 널리 퍼지지 않을 때의 워크 에리어(4) 내의 각 부의 온도차가 커지기 때문이다. 그리고, 본원 발명자는, 열심히 연구한 결과, 워크 에리어(4) 내 중의 문(3) 부근, 및, 풍하부(5) 부근에 있어서, 특히, 과열 수증기의 온도가 저하하기 쉬운 경향이 있는 것을 발견했다. 또한, 과열 수증기는, 비열이 크기 때문에, 언뜻 보면, 워크 에리어(4) 내를 균등한 온도 분포로 가열하기 쉽다고 생각할 수 있다. 그러나, 실제로는, 상술한 바와 같이, 온도 분포의 치우침이 생긴다고 하는 연구 결과를 본원 발명자가 얻기에 이르렀다. 그리고, 한층 열심히 연구한 결과, 상술한 바와 같이, 풍하부(5)의 원위 영역(50) 부근에 있어서의 특히 동그라미로 둘러싼 문 부근 영역(57)(도 1 참조)에 과열 수증기가 통과하기 쉽도록, 풍하부(5)의 근위 영역(48)에 있어서의 과열 수증기의 통과 면적을, 풍하 유량 조정부(6)에 의해서 작게 한다라고 하는 착상을 얻기에 이르렀다.
이상 설명한 바와 같이, 열처리 장치(1)에 의하면, 풍하 유량 조정부(6)는, 풍하부(5)에 있어서, 근위부(27)에 있어서의 열처리용 가스의 유량을, 원위부(28)에 있어서의 열처리용 가스의 유량보다 작게 설정한다. 이로써, 풍하부(5)의 원위부(28)의 주위에 있어서, 열처리용 가스를 보다 많이 흐르게 할 수 있다. 또, 풍상부(7)는, 흡입구(17)에 가깝기 대문에, 유량이 줄었다고 해도 열처리용 가스를 부드럽게 흐르게 할 수 있다. 그 결과, 풍하부(5)에 있어서, 근위부(27)에서의 열처리용 가스의 온도와 원위부(28)에서의 열처리용 가스의 온도를, 보다 균등하게 할 수 있다. 그 결과, 워크 에리어(4) 내의 매우 넓은 범위에 걸쳐, 열처리용 가스를 빠짐없이 널리 퍼지게 할 수 있다. 이로써, 피처리물(100)에 열처리를 행하는 워크 에리어(4)의 각 부에 있어서의 온도 분포를 보다 균등하게 할 수 있다.
또, 열처리 장치(1)에 의하면, 풍상부(7)를 통과하는 열처리용 가스의 유량이 풍상부의 전역에 있어서 실질적으로 균등해지도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 본 실시 형태에 있어서, 풍상부(7)에 있어서, 근위부(27)에 있어서의 열처리용 가스의 유량과, 원위부(28)에 있어서의 열처리용 가스의 유량을 균등하게 하도록, 풍상 유량 조정부(8)가 설치되어 있다. 이 구성에 의하면, 워크 에리어(4) 내의 각 부의 분위기 온도를 보다 균등하게 할 수 있다. 게다가, 열처리용 가스의 유량을 풍상부(7)의 전역에 있어서 실질적으로 균등하게 한다고 하는 간이한 구성으로, 워크 에리어(4) 내의 각 부의 분위기 온도를 보다 균등하게 할 수 있다. 이와 같이, 풍상부(7)에서는, 열처리용 가스의 유량 배분을 적극적으로 달리할 수 있는 구성이 되어 있지 않다.
또, 열처리 장치(1)에 있어서, 열처리용 가스는, 과열 수증기를 포함하고 있다. 이 구성에 의하면, 질소 등의 열처리용 가스의 비열에 비해서 높은 비열의 과열 수증기, 즉, 워크 에리어(4) 내에 있어서 분위기 온도에 편차를 일으키기 쉬운 과열 수증기를, 열처리용 가스로서 이용할 수 있다. 이로써, 피처리물(100)을 보다 효율적으로 처리할 수 있다.
또, 열처리 장치(1)에 의하면, 순환로(9)에 있어서, 풍하부(5)로부터 풍상부(7)를 향해 히터(10), 팬(11)의 순으로 배치되어 있다. 이 구성에 의하면, 히터(10)로 가열된 열처리용 가스를, 팬(11)에 의해서 교반할 수 있다. 그 결과, 워크 에리어(4)에 보내지는 열처리용 가스의 온도를 보다 균등하게 할 수 있다.
또, 열처리 장치(1)에 의하면, 풍하 유량 조정부(6)에 있어서, 근위부(27)에 있어서의 고정 구멍부(33a)의 개도를, 원위부(28)에 있어서의 고정 구멍부(33a)의 개도보다 작게 설정하는 간이한 구성으로, 풍하부(5)에 있어서의 열처리용 가스의 유량을 용이하게 조정할 수 있다.
또, 열처리 장치(1)에 의하면, 방열 방지 부재(13)는, 문(3)에 장착되어 워크 에리어(4)에 배치되어 있다. 이 구성에 의하면, 워크 에리어(4) 중 워크 에리어(4) 내의 열이 방산되기 쉬운 개소로서의 문(3)에 방열 방지 부재가 장착된다. 이로써, 워크 에리어(4) 내의 단열성을 보다 높일 수 있다. 그 결과, 워크 에리어(4) 내의 각 부의 분위기 온도가 균등한 상태를 보다 확실히 유지할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했는데, 본 발명은 상술의 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명은, 특허 청구의 범위에 기재한 한 여러 가지 변경이 가능하다. 또한, 이하에서는, 상술의 실시 형태와 상이한 구성에 대해 주로 설명하고, 동일한 구성에는 도면에 동일한 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.
(1) 상술의 실시 형태에서는, 순환로(9)가 하우징(2) 내에 형성되어 있는 구성을 예로 설명했는데, 이 구성이 아니어도 된다. 예를 들어, 제1 변형예의 일부를 단면으로 도시한 모식적인 평면도인 도 9를 참조하여, 순환로(9A)가 하우징(2)의 외부에 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 도 1~도 8에 도시한 실시 형태에 있어서의, 하우징(2) 내의 격벽(15)이 생략됨과 더불어, 풍하 유량 조정부(6) 및 풍상 유량 조정부(8)가, 후측벽(2c)까지 연장된다. 그리고, 흡입구(17)는, 예를 들어 하류 측벽(2e)의 전후 방향 중앙부에 형성된다. 이 흡입구(17)는, 하우징(2)의 외부에 설치된 이송로(18A)에 접속된다.
이송로(18A)는, 예를 들어 평면에서 봤을 때 U자 형상으로 형성되고 흡입구(17)가 형성된 제1 관로(61)와, 이 제1 관로(61)에 접속되어 히터(10) 및 팬(11)을 수용하는 수용실(63)과, 예를 들어 평면에서 봤을 때 U자 형성으로 형성되고 수용실(63)에 접속되어 있음과 더불어 공급구(19)가 형성된 제2 관로(62)를 갖고 있다. 공급구(19)는, 예를 들어 상류 측벽(2d)의 전후 방향 중앙부에 형성된다.
이 제1 변형예이면, 하우징(2)과 이송로(18A)를 별개로 설계하기 쉽고, 열처리 장치(1)의 설계의 자유도를 보다 높일 수 있다.
(2) 상술의 실시 형태 및 제1 변형예에서는, 워크 에리어(4)의 후방에 히터(10) 및 팬(11)이 배치되는 형태를 예로 설명했다. 그러나, 이 형태가 아니어도 된다. 예를 들어, 제2 변형예의 일부를 단면으로 도시한 모식적인 정면도인 도 10을 참조하여, 순환로(9B)가 하우징(2) 내의 상부에 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 도 1~도 8에 도시한 실시 형태에 있어서의, 하우징(2) 내의 격벽(15)이 생략됨과 더불어, 풍하 유량 조정부(6) 및 풍상 유량 조정부(8)가, 후측벽(2c)까지 연장된다. 그리고, 풍하 유량 조정부(6) 및 풍상 유량 조정부(8)와 천정벽(2f)의 사이에 격벽(15B)이 형성된다. 흡입구(17)는, 예를 들어 풍하 챔버(16)의 상단부에 형성된다. 이송로(18B)는, 천정벽(2f)과 격벽(15B)의 사이에 형성된다. 공급구(19)는, 예를 들어 풍상 챔버(20)의 상단부에 형성된다.
이 제2 변형예이면, 전후 방향(Y1)에 있어서의 열처리 장치(1)의 전체 길이를 보다 짧게 할 수 있다.
(3) 상술의 제2 변형예에서는, 순환로(9B)가 하우징(2) 내에 형성되어 있는 구성을 예로 설명했는데, 이 구성이 아니어도 된다. 예를 들어, 제3 변형예의 일부를 단면으로 도시한 모식적인 정면도인 도 11을 참조하여, 순환로(9C)가 하우징(2)의 외부에 있어서 하우징(2)의 상방에 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 제2 변형예에 있어서의, 하우징(2) 내의 격벽(15B)이 생략됨과 더불어, 풍하 유량 조정부(6) 및 풍상 유량 조정부(8)가, 천정벽(2f)까지 연장된다. 그리고, 흡입구(17)는, 예를 들어 하류 측벽(2e)의 상하 방향 중앙부에 형성된다. 이 흡입구(17)는, 하우징(2)의 외부에 설치된 이송로(18C)에 접속된다.
이송로(18C)는, 예를 들어 정면에서 봤을 때 U자 형상으로 형성되고 흡입구(17)가 형성된 제1 관로(61)와, 이 제1 관로(61)에 접속되고 히터(10) 및 팬(11)을 수용하는 수용실(63)과, 예를 들어 정면에서 봤을 때 U자 형상으로 형성되고 수용실(63)에 접속되어 있음과 더불어 공급구(19)가 형성된 제2 관로(62)를 갖고 있다. 공급구(19)는, 예를 들어 상류 측벽(2d)의 상하 방향 중앙부에 형성된다.
이 제3 변형예이면, 하우징(2)과 이송로(18C)를 별개로 설계하기 쉽고, 열처리 장치(1)의 설계의 자유도를 보다 높일 수 있다.
산업상의 이용 가능성
본 발명은, 열처리 장치로서, 널리 적용할 수 있다.
1 열처리 장치
3 문
4 워크 에리어
5 풍하부
6 풍하 유량 조정부
7 풍상부
8 풍상 유량 조정부
9, 9A, 9B, 9C 순환로
10 히터
11 팬(기류 발생 부재)
13 방열 방지 부재
17 흡입구
19 공급구
27 근위부
28 원위부
33 베이스
33a 고정 구멍부(관통 구멍부)
34 가동부
100 피처리물

Claims (7)

  1. 가열된 열처리용 가스가 유입하는 풍상(風上)부, 및, 상기 열처리용 가스가 유출하는 풍하(風下)부를 포함하고, 상기 풍상부와 상기 풍하부의 사이에 피처리물이 배치되는 워크 에리어와,
    상기 풍하부를 통해 상기 워크 에리어 내의 상기 열처리용 가스를 흡인하는 흡입구와,
    상기 풍상부에 설치되며 상기 흡입구에 상대적으로 가까운 근위 영역 및 상기 흡입구에 상대적으로 먼 원위 영역과,
    상기 풍하부에 설치되며 상기 흡입구에 상대적으로 가까운 근위 영역 및 상기 흡입구에 상대적으로 먼 원위 영역을 구비하며,
    상기 풍상부에서, 상기 열처리용 가스가 통과하기 위해 상기 근위 영역에 형성된 구멍부의 가스 통과 면적과, 상기 열처리용 가스가 통과하기 위해 상기 원위 영역에 형성된 구멍부의 가스 통과 면적의 차이가 풍상측 면적차로서 규정되어 있으며,
    상기 풍하부에서, 상기 열처리용 가스가 통과하기 위해 상기 근위 영역에 형성된 구멍부의 가스 통과 면적과, 상기 열처리용 가스가 통과하기 위해 상기 원위 영역에 형성된 구멍부의 가스 통과 면적의 차이가 풍하측 면적차로서 규정되어 있으며,
    상기 풍하측 면적차는 상기 풍상측 면적차보다 크고,
    상기 풍하부에서, 상기 원위 영역에서의 상기 구멍부의 상기 가스 통과 면적은, 상기 근위 영역에서의 상기 구멍부의 상기 가스 통과 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 풍상부를 통과하는 상기 열처리용 가스의 유량이 상기 풍상부의 전역에 있어서 실질적으로 균등해지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 풍상부를 통해 상기 워크 에리어 내로 상기 열처리용 가스를 공급하는 공급구와,
    상기 풍상부에 있어서, 상기 공급구에 상대적으로 가까운 근위부에 있어서의 상기 열처리용 가스의 유량과, 상기 공급구에 상대적으로 먼 원위부에 있어서의 상기 열처리용 가스의 유량을 균등하게 하도록 구성된 풍상 유량 조정부를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 열처리용 가스는, 과열 수증기를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 풍하부로부터 상기 풍상부로 상기 열처리용 가스를 순환시키는 순환로와,
    상기 순환로에 배치되고 상기 열처리용 가스를 가열하기 위한 히터와,
    상기 순환로에 배치되고 상기 열처리용 가스의 기류를 상기 워크 에리어에 발생시키기 위한 기류 발생 부재를 더 구비하며,
    상기 풍하부로부터 상기 풍상부를 향해 상기 히터, 상기 기류 발생 부재의 순으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 풍하부에 있어서, 상기 흡입구에 상대적으로 가까운 근위부에 있어서의 상기 열처리용 가스의 유량을, 상기 흡입구에 상대적으로 먼 원위부에 있어서의 상기 열처리용 가스의 유량보다도 작게 설정하도록 구성된 풍하 유량 조정부를 더 구비하며,
    상기 풍하 유량 조정부는, 상기 풍하부를 덮도록 배치되고 복수의 관통 구멍부가 형성된 베이스와, 복수의 상기 관통 구멍부 중 적어도 일부를 덮는 것이 가능하게 배치되고 상기 관통 구멍부의 개도를 조정하기 위한 가동부를 포함하며,
    상기 근위부에 있어서의 상기 관통 구멍부의 개도가, 상기 원위부에 있어서의 상기 관통 구멍부의 개도보다 작은 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 근위 영역 및 상기 원위 영역 중 상기 원위 영역 측에 배치되어 상기 워크 에리어를 개폐하는 문으로서, 상기 워크 에리어에 상기 피처리물을 출납하기 위한 문을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
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