(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工業炉（１）内での金属材料／金属半製品の熱処理工程において、ガスによる急冷時に、ガス流（５）を、真空炉の処理室（１．１）に誘導する方法であって、
発生させた一方向に流れる当初の流れ方向（６）を、前記当初の流れ方向に実質的に平行な固定境界面（２．５）で周囲を包囲され、前記当初の流れ方向に対して実質的に直交し、フレーム（２．１）内に互いに間隔（２．７）をおいて配置され、前記当初の流れ方向（６）に対して各面の自由端（２．２．１）が直前の面（２．２）の自由端よりも少なくとも或る寸法（２．６）分突出するようにカスケード状に並んだ複数の平面状の面（２．２）に向けて誘導し、前記複数の平面状の面（２．２）に衝当させ、前記複数の平面状の面（２．２）の間の当初の流れ方向（６）を、前記複数の平面状の面（２．２）の自由端（２．２．１）における流れ分離の作用によって、当初の流れ方向（６）から向きを変えた流れ方向（７）に分割し、均一化された供給ガスを前記処理室（１．１）内に導入し、処理される材料／半製品を含む装入物へ供給するようにされ、
前記固定境界面（２．５）又は前記フレーム（２．１）には回動境界面（２．４）が取付けられ、前記回動境界面（２．４）は、前記固定境界面により形成された開口を開閉して、前記ガス流（５）を強制的に誘導し、
前記向きを変えた流れが、前記開口を一端とし、前記固定境界面に包囲された領域にわたって分布することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ガス流（５）が、前記当初の流れ方向（６）に互いにカスケード状に並んで配置された前記複数の面（２．２）の前記自由端（２．２．１）の上方を通るように誘導されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ガス流（５）が、互いに平行に間隔（２．７）をおいて配置された前記複数の面（２．２）に向けて誘導されることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４】
前記当初の流れ方向（６）に流量が減少したガス流において、前記自由端（２．２．１）によって形成される仮想的な直線状の斜面に沿って前記ガス流（５）を誘導する方法であって、
前記ガス流（５）は側面から見ると前記面（２．２）の自由端（２．２．１）同士を結ぶ直線（２．２．１）によって形成されるような仮想的な直角三角形における仮想的な斜辺に沿って誘導され、前記流量が減少したガス流は、流れ分離の作用によって分割され向きを変えられた部分流により生じたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記当初の流れ方向（６）に前記流量が減少したガス流において、前記ガス流（５）を、前記自由端（２．２．１）によって形成される仮想的な曲線状の斜面に沿って誘導する方法であって、
前記ガス流（５）は側面から見ると前記面（２．２）の自由端（２．２．１）同士を結ぶ曲線によって形成される仮想的な曲線に沿って誘導され、前記流量が減少したガス流は、流れ分離の作用によって分割され向きを変えられた部分流により生じたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記仮想的な曲線は、上向きまたは下向きに延在していることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ファン（３）から放出された前記ガス流（５）は、前記ファン（３）に割り当てられたファン翼（３．３）に従って前記面（２．２）に向かって前記ファン（３）の軸線方向に流れ、その後に向きを変えて、前記処理室（１．１）の少なくとも１つの開口部（１．２）の少なくとも１つの領域に誘導されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記ガス流（５）が、少なくとも或る寸法領域（２．８）において、少なくとも１つの前記固定境界面（２．５）によって前記面（２．２）に向けて強制的に誘導されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記ガス流（５）が、前記回動境界面（２．４）によって前記面（２．２）に対して遮断されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
或る位置から「開」または「閉」に誘導することによって前記回動境界面（２．４）を通過する前記ガス流（５）の速度すなわち断面積／体積を変化させることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
金属材料／金属半製品の熱処理工程における急冷時に使用されることを特徴とし、
ガスはファンから放出される冷却ガスであり、
前記ファン（３）は冷却ファンであり、
前記処理室（１．１）は冷却室としても利用されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
工業炉（１）における金属材料／金属半製品の熱処理工程において、ガスによる急冷時に、一方向に流れる発生させた当初の流れ方向（６）を有するガス流（５）を真空炉の処理室（１．１）に誘導するための装置であって、
ガス誘導装置として形成され、前記当初の流れ方向に実質的に平行な固定境界面（２．５）で周囲を包囲されており、前記当初の流れ方向に対して実質的に直交するようにフレーム（２．１）内に互いに間隔（２．７）をおいて配置されたガス流が衝突可能な複数の平面状の面（２．２）を備えると共に、
前記複数の面（２．２）は、前記複数の面（２．２）間の当初の流れ方向（６）を、向きを変えた流れ方向（７）に分割し、前記ガス流（５）を分離させる自由端（２．２．１）を有し、前記自由端は、前記当初の流れ方向（６）に対して自由端（２．２．１）が直前の面（２．２）の自由端よりも少なくとも或る寸法（２．６）分突出するようにされ、
前記固定境界面（２．５）又は前記フレーム（２．１）には回動境界面（２．４）が取付けられ、前記回動境界面（２．４）は、前記固定境界面により形成された開口を開閉して、前記ガス流（５）を強制的に誘導し、
前記向きを変えた流れが、前記開口を一端とし、前記固定境界面に包囲された領域にわたって分布することを特徴とする装置。
【請求項１３】
前記複数の面（２．２）は、互いに平行に間隔（２．７）をおいて並んで配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記自由端（２．２．１）は、側面から見ると仮想的な直線（２．２．２）すなわち斜面に従っており、
前記斜面は、仮想的な直角三角形の仮想的な斜辺を形成していることを特徴とする請求項１２乃至１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記自由端（２．２．１）は、側面から見ると仮想的な曲線に従っていることを特徴とする請求項１２乃至１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記曲線は、上向きまたは下向きに延在していることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記面（２．２）は、カスケード状のフレーム（２．１）によって包囲されていることを特徴とする請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
前記複数の面（２．２）を連結する少なくとも１つのリブを有することを特徴とする請求項１２乃至１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
ファン（３）の領域において、半径方向に配置された面（４．２）は気液熱交換器（４）によって形成されており、
前記気液熱交換器（４）は、回動運動を低減させ、整流装置として機能するものであり、羽根車（３．１）の動作領域に配置されていることを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
カスケード状に連続して突出している前記複数の面（２．２）のなす傾斜角度（２．９）は、５°〜６０°であることを特徴とする請求項１２乃至１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
前記複数の面（２．２）間の間隔（２．７）は、１０〜１０００ｍｍであることを特徴とする請求項１２乃至２０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
前記処理室（１．１）の１つの開口部（１．２）の領域にガス誘導装置として割り当てられることを特徴とする請求項１２乃至２１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
複数のガス誘導装置が、前記処理室（１．１）の複数の開口部（１．２）の各領域に割り当てられることを特徴とする請求項１２乃至２２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
前記ガス誘導装置の大きさは、装填される装入物の占有面積と一致する大きさに設計され、
前記装填される装入物の断面積が測定されることを特徴とする請求項１２乃至２３のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工業炉内での金属材料／金属半製品の熱処理工程において、ガス流を、特に金属材料／金属半製品を冷却するための真空炉に、好適には単室（シングルチャンバ）式の真空炉の処理室に誘導（案内）するための方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱処理後に特に金属半製品を含む装入物を冷却するための炉設備としては、例えば特許文献１に記載されている真空炉のような工業炉が知られている。これらの工業炉は、ガス誘導装置を備えずに稼動するため、ガス流を均一化させて金属材料／金属半製品を効率良く冷却することができない。
【０００３】
特許文献２に記載されているガス誘導装置は、孔が小さく背圧が生成されるため、追加的な手段なくして、つまり追加費用なくして、材料／半製品の効率の良い冷却を実現することはできない。
【０００４】
ガス流を均質化するためには、特許文献３に記載されているような、半製品を冷却する方法及び装置、特に、半製品を真空炉において硬化させるための方法及び装置が知られている。ここでもガス誘導装置が用いられている。この方法及び装置の欠点は、ガス流を均質化する際に水平方向から垂直方向に向きを変えることが不可能である点である。
【０００５】
特許文献４には、ガスの向きを変えると共に均質化する真空炉用システムが開示されている。このシステムは、冷却ガスの向きを、流れるガスの方向に対して９０°未満の角度に調節可能な羽根を介して高速変換するものである。この調節可能な羽根の機能的構造には、比較的複雑且つ手間のかかる制御部または駆動部が必要である。
【０００６】
特許文献５を見ると、噴口により流れを均一化するシステムを備える真空炉内で冷却を行うための方法が記載されている。しかし、この方法では、ガスの向きを変える装置が構造的に分離されており、航空機構造における特殊用途のため、ここで解決しようとする課題からはかけ外れている。
【０００７】
金属半製品の装入物を熱処理するための真空炉では、特に冷却ガス流を誘導する場合に、加熱室の壁に形成された、冷却ガスの供給及び除去のための施錠可能な開口部の領域に、いわゆるガス誘導装置が、回動可能または高さ調節可能に設置されている場合が多い。
【０００８】
この手段によって、一方では、圧力室から加熱室までの冷却ガス流を遮断する機能または吸引室から加熱室までの冷却ガス流を遮断する機能が解決されるであろう。
【０００９】
他方では、冷却効率を向上させるという目的が生じている。この目的は、本明細書に記載の課題を検討するために重要である。従って、特許文献６によれば、高さ調節が可能なガス誘導装置によって、ある程度平面状の均一なガス流が装入物に向けられるが、全体的な冷却効率の向上は、ガス誘導装置にもたらされた流れ条件よりもむしろ、主に冷却ファンの動力増大に起因している。
【００１０】
この原因、つまり特に、欠点となる背圧の発生等をより詳細に検討することなくして、すなわち、先ず、冷却ファンの動力を増大させようと試みる代わりに、より良好な流れ条件を実現するのでなければ、回動可能、高さ調節可能、または同様な機能を有するガス誘導装置は従来のものと変わりがない。
【００１１】
さらに、例えば、炉の装入、真空化及び加熱／冷却ガスの循環時における装入物の熱処理及び急冷、圧力除去、並びに、装入物の取出しなどの真空炉における熱処理工程について検討すると、上述のガス誘導装置の動作及び機能は、装入物の急冷においてのみ、その効果を向上させることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】独国特許出願公開第３３２２３８６ Ｃ２号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第３２１５５０９ Ｃ２号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１９５０１８７３ Ｃ２号明細書
【特許文献４】特開２００５−０２９８７２号公報
【特許文献５】米国特許文献ＵＳ Ｈ ７７７
【特許文献６】欧州特許第０７５４７６８ Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の課題は、あらゆる流れ、すなわち冷媒及び熱媒体の両媒体を、例えば水平方向から垂直方向へ（またはその反対に）方向転換させて流れを均質化すると共に、背圧を出来る限り生じさせずに、この種の工業炉において処理される材料／半製品を含む装入物にガス流を誘導するように方向付けるような、効率の高い方法及び構造の簡易な装置を実現することにある。この方法及び装置によって、熱処理のみならず冷却の強度をも向上させ、冷却ファンのエネルギー消費及び電力消費を低減する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この課題を解決するために、工業炉内での金属材料／金属半製品の熱処理工程において、ガス流を、特に真空炉に、好適には単室式の真空炉の処理室に誘導する方法を提供する。この方法では、発生させた一方向に流れる当初のガス流を、互いに間隔をおいて配置された複数の面に向けて誘導し、これらの面に衝突させる。そして、これらの面間の当初のガス流を、当該面の自由端における流れ分離の作用によって、当初の流れ方向から向きを変えた流れ方向に分割する。そして、均一化され強化された供給ガスを処理室内に導入し、処理される材料／半製品を含む装入物へ供給する。
【００１５】
本方法は、ガス流を、当初の流れ方向に配置された複数の面であってその自由端が少なくとも或る寸法分ずつ前の面よりも突出してカスケード状に連続している面に向けて、つまり、カスケード状に並んで配置された面の自由端の上方を通るように、誘導するように構成されている。
【００１６】
互いに平行な間隔をおいて配置されている複数の面に向かってガス流を誘導することは都合がよく、これらの面は当初の流れ方向に対し直角に配置され得る。
【００１７】
構造上の実現可能性に関しては、上記ガス流は、第１の形態に従って、当初の流れ方向に、流量が減少したガス流において、仮想的な、すなわち自由端によって形成される直線状の斜面に沿って誘導される。ここで、仮想的な断面を見ると、ガス流は、面の自由端同士を結ぶ直線によって形成されるような仮想的な直角三角形における仮想的な斜辺に沿って誘導され、上述の流量が減少したガス流は、流れ分離の作用によって分割され向きを変えられた部分流により生じたものである。
【００１８】
この流量が減少したガス流は、第２の形態に従って、仮想的な、すなわち自由端によって形成される曲線状の斜面に沿って誘導される。ここで、側面から見ると、ガス流は、面の自由端同士を結ぶ曲線によって形成される仮想的な曲線に沿って流れる。仮想的な曲線は、上向きまたは下向きに延在し得る。
【００１９】
本方法では、実際には、ファンから放出されたガス流を、該ファンに割り当てられたファン翼に従って、面に向かって、ファンの軸線方向に流し、その後向きを変えて、処理室の少なくとも１つの開口部の少なくとも１つの領域に誘導することによって、有効な作用を果たすことが可能である。
【００２０】
処理室の開口部の多数の領域に利用可能であることが現実的である。
【００２１】
少なくとも１つの境界面によって、少なくとも或る寸法領域において、上記複数の面に向けてガス流を強制的に誘導することが可能である。この境界面は、回動面及び／または固定面であり得る。これにより、例えば回動境界面によって、ガス流を面に対して遮断することが可能である。
【００２２】
例えば工業炉の加熱室などの処理室の開口部は、加熱中には閉じられているが、冷却時には開けられるので、回動境界面は、加熱室を圧力タンクから熱的に分離するためのハッチまたは蓋として機能する。上記境界面は、対流熱が生じる設備には不可欠である。対流熱が生じない設備では、この分離体は迷路のように入り組んだ形で実施され得る。
【００２３】
他方、特定の形態では、体積流（３次元的な流れ）を変化させるという点に関して、或る位置から「開」または「閉」に誘導することによって上述の回動境界面を通過するガス流の速度すなわち断面積／体積を変化させることが有効であり得る。本方法は、まず、金属材料／金属半製品の熱処理工程の急冷時に用いられることが想定されている。ここでは、ファンから放出されるガスは冷却ガスであり、ファンは冷却ファンであり、処理室は冷却室としても利用される。
【００２４】
本方法は、ガス誘導装置としての装置によって実施される。この装置は、金属材料／金属半製品の熱処理工程におけるガス流を、特に真空炉、好ましくは単室式の真空炉の処理室に誘導するために、１つのフレーム内に互いに間隔をおいて配置された複数の面を有している。この面は、ガス流（５）を分離させる自由端を備えている。また、上記装置は、これらの面の間で、当初の流れ方向を複数の向きを変えた流れ方向に分割する。
【００２５】
ここで、隣接する面は、その自由端が少なくとも或る寸法分ずつ前の面よりも突出してカスケード状になっている。これらの面は、互いに平行な間隔をおいて配置されていると好都合である。
【００２６】
これらの自由端は、側面から見ると仮想的な直線つまり斜面に従っており、仮想的な直角三角形における仮想的な斜辺を形成している。
【００２７】
あるいは、これらの自由端は、側面から見ると上向きまたは下向きに延在している仮想的な曲線に従い得る。
【００２８】
これらの面は、構造的に簡易に、カスケード状のフレームによって包囲されており、これらの面を強化しながら接続する少なくとも１つのリブを有している。
【００２９】
回動境界面及び／または固定境界面によって、体積流を操作することが可能になる。
【００３０】
工業炉の実地に即して本発明に係る効果をサポートするために、ファンの領域において半径方向に配置された面が利用される。ここで、これらの面は、気液熱交換器の管システムによって形成されている。この管システムは、回動運動を低減させ、整流装置として機能するものであり、羽根車の領域に配置されている。
【００３１】
連続的にカスケード状に突出している複数の面は、上記仮想的な斜辺のなす傾斜角度が５°〜６０°であり、面間隔は１０〜１０００ｍｍであることが好ましい。
【００３２】
ガス誘導装置として構成されたこの装置は、処理室の１つの開口部の領域に割り当てられる。複数のガス誘導装置が、処理室（１．１）の複数の開口部の各領域に割り当てられ得る。
【００３３】
上記装置の最適な寸法は、ガス誘導装置の設計面積が、装填される装入物の占有面積と一致しているような大きさであり得る。この場合、装填される装入物の断面積が測定される。
【００３４】
本発明のこの解決方法に対応して、方法については請求項１乃至１４に、装置については請求項１５乃至３０に、その独立した特徴及び従属した特徴が記載されている。
【００３５】
ガス流を均質化し、いわば部分流において、ガス流の向きをこの種の工業炉内の材料／半製品に向けて誘導するという本発明の課題は、本発明によって実現され、従来技術よりも有効な効果を奏する。この場合にかかる技術的なコストはわずかである。ガス流は均質化され、背圧を出来る限り生じさせずに、この種の工業炉内の材料／半製品に向けて誘導される。
【発明の効果】
【００３６】
このため、本発明は、最適設計にも影響を与える。すなわち、冷却ファンの動力を低減可能であるような設計に影響を与える。
【００３７】
最終的に、本発明によって、流れ側の有効な効率は、熱処理のエネルギー効率及び取り付けられた冷却ファンの動力と融合し、この種の工業炉のユーザにとって、エネルギー収支及び環境収支に関する１つのまとまった利点となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この種の工業炉１における、本方法に係る流れの経路を示す基本図である。
【図２】真空炉として構成された工業炉１内の処理室１．１の開口部１．２に配置された、本発明に係る、ガス誘導装置としての装置２の基本的な構成を示す図である。
【図３】「斜辺」に似た勾配に従ってカスケード状に上昇する複数の面２．２を有するような、図２に係る装置２の細部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明を、変形例を有する一実施形態に基づいて、より詳細に説明する。
【００４０】
図１に、処理室１．１及び開口部１．２を備える工業炉１と、割り当てられたガス誘導装置としての装置２とにおいて本方法に係る流れの経路を概略的に示す。処理室１．１には、羽根車３．１、排気口３．２及びファン翼３．３を備えるファン３が取り付けられている。ファン３の後方には、気液熱交換器４が配置されている。この熱交換器４は、図示していない管システムによって形成された、半径方向に配置された面４．１を有する。方向を示す矢印によって、ガス流５が示されている。ここでは、当初の流れ方向６及び本発明で向きを変えた流れ方向７が矢印で示されている。
【００４１】
図２は、本発明に係る装置２の基本的構成を示す図であり、これらの装置２は、処理室１．１の上下にある開口部１．２に配置されたガス誘導装置として構成されている。装置２はそれぞれ、複数の面２．２を有するカスケード状のフレーム２．１を備えている。開口部１．２に配置された装置２の位置に応じて、これらの面２．２は、（ここでは上部及び下部の）自由端２．２．１を有している。それぞれの自由端２．２．１において、各直線２．２．２は、当初の流れ方向６に対して上向きである（上部自由端２．２．１）と同時に下向きである（下部自由端２．２．１）。さらに、フレーム２．１に蝶着された回動境界面２．４が、それぞれ１つずつ設けられている。境界面２．４は、ここに図示していない手段によって駆動される。
【００４２】
図２に係る、互いに間隔２．７をおいて連続的にカスケード状に突出している複数の面２．２を備える装置１の詳細を示す断面図を図３に示す。直線２．２．２は、フレーム２．１がその図示していない下部とその図示していない背壁と共に形状的に辺として見なされる場合の三角形における、傾斜角度２．９を有する斜辺に等しい。ここでは、回動境界面２．４が固定境界面２．５に蝶着された変形例も想定可能である。これによって例えば、回動境界面２．４によって、ガス流を面２．２に対して遮断することが可能となる。
【００４３】
例えば、加熱室などの処理室１．１の開口部１．２が、加熱時には閉じられており、冷却時に開く必要がある場合、この回動境界面２．４は、加熱室を圧力タンクから熱的に分離するためのハッチまたは蓋として機能する。これは、対流熱が生じる設備の場合には不可欠である。対流熱が生じない設備では、この分離体は迷路のように入り組んだ形で実施され得る。
【００４４】
他方、特定の形態では、体積流を変化させるという点に関して、或る位置から「開」または「閉」に誘導することによって上述の回動境界面を通過するガス流５の速度すなわち断面積／体積を変化させることが有効であり得る。
【００４５】
この構造的一構成的な図に対応して、工業炉内での金属材料／金属半製品の熱処理工程において、ガス流５を特に真空炉、好適には単室式の式真空炉の処理室１．１に誘導するための本発明に係る方法は、発生させた当初の流れ方向６に移動するガス流５を、互いに間隔２．７をおいて配置された複数の面２．２に当て、発生させたガスの流れが均一化されると共に強化されるように機能する。これらの面２．２は、流れ方向６に、或る面がその直前の面２．２よりも少なくとも或る寸法２．６分突出するようにカスケード状に並んでいる。
【００４６】
面２．２の間では、面２．２の上部／下部自由端２．２．１における流れ分離の作用によって、ガス流５は、当初の流れ方向６とは異なる向きを変えた流れ方向７に誘導される。このため、互いに平行な間隔２．７をおいて配置されたガス流衝当面２．２によって、ガス流は、開口部１．２の方向に直接向けられる。ここで、面２．２は、当初の流れ方向６に対し直角に衝当する。
【００４７】
ここでは、発生させた全てのガス流５は、面２．２の上部自由端２．２．１／下部自由端２．２．１同士を結ぶ直線２．２．２によって形成される仮想的な直角三角形における、流れ方向６に対して上向きの勾配をなす仮想的な斜辺に沿って誘導される。
【００４８】
あるいは、生成されたガス流５は、同じく、面２．１．２の上部自由端２．２．１／下部自由端２．２．１同士を結ぶ図示していない曲線によって形成される、流れ方向に対して上向きの勾配をなす仮想的な曲線に沿って誘導され得る。この曲線は、上向きでも下向きでもよい。
【００４９】
重要な点は、当初の流れ方向６にほぼ水平に移動するガス流５が、ほぼ直角に向きを変えた流れ方向７に誘導される点である。ここでは、当初の流れ方向６から、カスケード状に配置された複数の面２．２を通って、均質化され且つ均一化された部分流が、向きを変えた流れ方向７に、装入物に向かって移動する。
【００５０】
ここに図示していないが、対応する縦型工業炉１の構成では、ガス流、つまりほぼ直角なガス流或いは下向きまたは上向きに移動するガス流において、当初の方向（図示せず）が、ほぼ水平且つ向きを変えた流れ方向に誘導されることも想定可能である。また、カスケード状に並んで配置される面も、それに応じて配置する必要がある。
【００５１】
概して、この種の工業炉１では、本方法に従って、ファン３から径方向に放出された処理ガス流５が、ファン３に割り当てられたファン翼３．３に従うように構成されている。この場合、ガス流５は、面２．２に向かうファン３の軸線方向に、及び、その後向きを変えて処理室１．１の開口部１．２の領域に向かって流れながら、少なくとも１つの境界面２．４、２．５によって、少なくとも或る寸法領域２．８において、面２．２に強制的に誘導される。境界面２．４及び２．５は回動面または固定面であり得る。
【００５２】
上述の本発明に係る機能に基づいて、本方法は、金属材料／金属半製品の熱処理工程における急冷時に使用するのに有用である。ここで、ファン３から放出された処理ガスは冷却ガスであり、ファン３は冷却ファンであり、処理室１．１は冷却室としても利用可能である。
【００５３】
工業炉１において本方法を実施するための本発明に係る装置２は、上記した互いに間隔２．７をおいて配置された面２．２を有するガス誘導装置としての装置１として構成されている。これらの面２．２は、或る面がその直前の面２．２よりも少なくとも或る寸法２．６分突出するようにカスケード状に並んでいる。
【００５４】
これらの面２．２は、構造上、カスケード状のフレーム２．１に包囲されている。面２．２は、図示していない少なくとも１つの連結用のリブによって強化され得る。回動境界面２．４は、固定境界面２．５に蝶着され得る。これにより、ガス流５は、回動境界面によって、面２．２に対し遮断され得る。
【００５５】
工業炉１の加熱室といった処理室１．１の開口部は、加熱時に閉じており、冷却時に開く必要があるので、回動境界面２．４は、加熱室を圧力タンクから熱的に分離するためのハッチまたは蓋として機能する。このことは、対流熱による設備の場合には不可欠である。対流熱によらない設備では、この分離体は迷路状に実施され得る。
【００５６】
他方、特定の形態では、体積流を変化させるという点に関して、或る位置から「開」または「閉」まで誘導することによって上述の回動境界面を通過するガス流５の速度すなわち断面積／体積を変化させることが有効であり得る。ファン３の領域において径方向に延在する面４．１が、気液熱交換器４によって形成されている構成であることにより、本発明に係る効果が助長されている。気液熱交換器４は、回動運動を低減させ、これにより整流装置として機能するものであり、羽根車３．１の前に配置されている。
【００５７】
カスケード状に形成された面２．２同士を結ぶ直線２．２．２または曲線全体のなす傾斜角度２．９は、５°〜６０°であると好都合である。
【００５８】
面２．２．２間の間隔２．７は、１０〜１０００ｍｍであることが好ましい。
【００５９】
処理室１．１の開口部１．２の各領域には、このように構成された装置２が配置されている。ここでは、処理室１．１の複数の開口部１．２の各領域に複数の装置２が設けられいる。
【００６０】
装置２の大きさは、装填される装入物の占有面積と一致するように規定する必要があり、この場合、装填される装入物の代表的な断面積が測定される。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、従来技術と比べて、金属材料／金属半製品の熱処理時に、真空炉のような工業炉において、冷却ガス等のガス流を均質化してその向きを変えることを可能にすると共に、該ガス流の冷却効率を向上させ、エネルギー消費量を低減することを可能にする。これにより、適用する工業における、金属材料／金属半製品の利用価値を高める。
【符号の説明】
【００６２】
１          工業炉
１．１      処理室
１．２      開口部
２          装置
２．１      フレーム
２．２      面
２．２．１  白由縁
２．２．２  直線
２．４      回動境界面
２．５      固定境界面
２．６      寸法
２．７      間隔
２．８      寸法領域
２．９      傾斜角度
３          ファン
３．１      羽根車
３．２      排気口
３．３      ファン翼
４          気液熱交換器
４．１      半径方向に配置された面
５          ガス流（矢印）
６          当初の流れ方向（矢印）
７          向きを変えた流れ方向（矢印）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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