(57)【要約】【課題】複数の熱処理室の間等に設けられている被処理体の通過口を十分に閉塞することが可能な熱処理炉を提供する。【解決手段】被処理体を熱処理する熱処理炉であって、炉体の内部に備えた仕切壁に、前記被処理体を通過させる通過口を設け、前記通過口を開閉する仕切扉と、前記通過口の開口時に前記仕切扉を収納する収納部と、前記仕切扉を昇降させる昇降機構と、を備え、前記仕切扉に固着された連結部材と、前記連結部材を所定の範囲だけ可動するように保持する位置調整機構と、前記位置調整機構を支持する支持部材と、を介して前記仕切扉は前記昇降機構に支持される、熱処理炉が提供される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体を熱処理する熱処理炉であって、
炉体の内部に備えた仕切壁に、前記被処理体を通過させる通過口を設け、
前記通過口を開閉する仕切扉と、
前記通過口の開口時に前記仕切扉を収納する収納部と、
前記仕切扉を昇降させる昇降機構と、を備え、
前記仕切扉に固着された連結部材と、前記連結部材を所定の範囲だけ可動するように保持する位置調整機構と、前記位置調整機構を支持する支持部材と、を介して前記仕切扉は前記昇降機構に支持される、熱処理炉。
【請求項２】
前記昇降機構は、前記仕切扉を、前記通過口を閉塞する閉塞位置と、前記閉塞位置よりも上方であり前記通過口を開口させる開口位置とに、略鉛直方向に沿って昇降させる構成である、請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項３】
前記昇降機構はモータ及びボールネジである、請求項１又は２に記載の熱処理炉。
【請求項４】
前記昇降機構はジップチェーンリフタである、請求項１又は２に記載の熱処理炉。
【請求項５】
前記炉体の内部と、前記収納部に設けられた収納室内部は、シール部材によって空間的に互いに遮断される、請求項１〜４のいずれかに記載の熱処理炉。
【請求項６】
前記支持部材と前記位置調整機構とは、複数層の断熱材を介して連結される、請求項１〜５のいずれかに記載の熱処理炉。
【請求項７】
前記仕切扉は、断熱材からなる扉本体と、当該扉本体の外側を囲んで設けられる金属製の縁部被覆体と、前記仕切扉の下部に取り付けられる下耳部と、前記仕切扉の両縁部に取り付けられる側耳部から構成される、請求項１〜６のいずれかに記載の熱処理炉。
【請求項８】
被処理体に予熱処理を行う予熱室と、
前記予熱処理後の被処理体に対して浸炭処理及び拡散処理を行う浸炭室と、
前記浸炭処理及び拡散処理後の被処理体に対して降温処理を行う降温室と、を備え、
前記予熱室と前記浸炭室との間及び前記浸炭室と前記降温室との間に前記通過口を設けた、請求項１〜７のいずれかに記載の熱処理炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車用部品等の鋼材である被処理体を熱処理する熱処理炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車部品等の鋼材である被処理体を熱処理炉としては、複数の熱処理室（予熱室、浸炭室、拡散室、降温室等）を備え、各熱処理室に被処理体を順番に移動させながら、予熱処理、浸炭処理、拡散処理、降温処理等を連続的に行うガス浸炭炉が知られている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１、２に示すような熱処理炉では、隣り合う熱処理室の間に設けられている壁体に、被処理体を通過させるための通過口が開口されている。また、通過口を仕切扉によって開閉自在に構成している。このように開閉自在な仕切扉によって各熱処理室を仕切り、閉塞空間とすることで、各熱処理室の雰囲気制御（ＣＰ（カーボンポテンシャル）、組成、温度等の調節）が好適に行われる。
【０００４】
複数の処理室を備えた熱処理炉においては、各熱処理室の雰囲気は異なるようにそれぞれ独立して制御される。例えば予熱室と浸炭室を隣接させて設けている場合、予熱室のＣＰと浸炭室のＣＰは異なる値とされる。従って、上記仕切扉は通過口を十分に閉塞するような構成とする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２４０４４０
【特許文献２】特開２００８−２０９０６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１、２に代表される従来の熱処理炉にあっては、各処理室によって行う熱処理が異なるため、隣接する各熱処理室内の温度が異なる場合があり、そのような状況下では各熱処理室を仕切る仕切扉が熱膨張によって変形してしまう。また、仕切扉収納部と熱処理炉内との温度差によっても仕切扉の熱膨張による変形が生じてしまう。即ち、仕切扉を閉じた後、仕切扉が経時的に変形するため、初期の段階で良好に各熱処理室間が仕切られたとしても、上記変形によって通過口の上部や側部等に隙間ができてしまい、通過口が十分に閉塞されないといった問題があった。よって、熱処理室内のガスが隙間を通じて容易に処理室間で移動する場合があり、各熱処理室の雰囲気制御が制約されてしまう。
更に、通過口における隙間の発生を抑制するために、例えば仕切扉を強制的に炉体に密着させるような装置構成とすると、炉体あるいは仕切扉の駆動部に歪みが発生し、設備の故障が発生する場合がある。
【０００７】
具体的には、例えば一般的なガス浸炭炉において予熱室と浸炭室を隣接して設けている場合、浸炭室のＣＰを上昇（例えば１．０％から１．２％程度）させれば、浸炭処理の効率を高め、連続ガス浸炭処理全体の処理時間を短縮し効率化できる可能性がある。しかしながら、上述したように、仕切扉の膨張によって隣接する予熱室と浸炭室との間の通過口が十分に閉塞されない場合、浸炭室のＣＰを上昇させた際に予熱室のＣＰも上昇してしまい、処理工程上問題がある。また、処理ガス等も余分に必要となってしまいエネルギー効率が悪化してしまう。このような事情により、各処理室間に設けられた通過口は可能な限り十分に閉塞させる必要がある。
【０００８】
上記事情に鑑み、本発明の目的は、複数の熱処理室の間等に設けられている被処理体の通過口を十分に閉塞することが可能な熱処理炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明によれば、被処理体を熱処理する熱処理炉であって、炉体の内部に備えた仕切壁に、前記被処理体を通過させる通過口を設け、前記通過口を開閉する仕切扉と、前記通過口の開口時に前記仕切扉を収納する収納部と、前記仕切扉を昇降させる昇降機構と、を備え、前記仕切扉に固着された連結部材と、前記連結部材を所定の範囲だけ可動するように保持する位置調整機構と、前記位置調整機構を支持する支持部材と、を介して前記仕切扉は前記昇降機構に支持される、熱処理炉が提供される。
【００１０】
前記昇降機構は、前記仕切扉を、前記通過口を閉塞する閉塞位置と、前記閉塞位置よりも上方であり前記通過口を開口させる開口位置とに、略鉛直方向に沿って昇降させる構成であっても良い。
【００１１】
前記昇降機構はモータ及びボールネジであっても良い。また、前記昇降機構はジップチェーンリフタであっても良い。
【００１２】
前記炉体の内部と、前記収納部に設けられた収納室内部は、シール部材によって空間的に互いに遮断されても良い。
【００１３】
前記支持部材と前記位置調整機構とは、複数層の断熱材を介して連結されても良い。
【００１４】
前記仕切扉は、断熱材からなる扉本体と、当該扉本体の外側を囲んで設けられる金属製の縁部被覆体と、前記仕切扉の下部に取り付けられる下耳部と、前記仕切扉の両縁部に取り付けられる側耳部から構成されても良い。
【００１５】
被処理体に予熱処理を行う予熱室と、前記予熱処理後の被処理体に対して浸炭処理及び拡散処理を行う浸炭室と、前記浸炭処理及び拡散処理後の被処理体に対して降温処理を行う降温室と、を備え、前記予熱室と前記浸炭室との間及び前記浸炭室と前記降温室との間に前記通過口を設けても良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数の熱処理室の間等に設けられている被処理体の通過口を十分に閉塞することが可能な熱処理炉が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】熱処理設備の概略断面図である。
【図２】通過口及び仕切扉の縦断面図である。
【図３】通過口の横断面図である。
【図４】通過口及び仕切扉をＸ方向から見た図である。
【図５】通過口をＸ方向に対して垂直な鉛直面（Ｙ−Ｚ面）によって切断した縦断面図である。
【図６】３層構造の断熱材を施工した位置調整機構、天板、支持部材の概略拡大図である。
【図７】実施例において、支持部材での温度、収納室の内部空間での温度、収納部表面での温度をそれぞれ測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る熱処理設備１の概略縦断面図であり、具体的には連続浸炭焼入れ設備の構造を示すものである。図１に示すように、熱処理設備１は、例えば自動車部品等の鋼材品である被処理体ＷをＸ方向（図中横方向、略水平方向）に沿った搬送方向Ｄに搬送しながら被処理体Ｗを高温状態で処理する熱処理炉３と、被処理体Ｗの油冷（油焼入れ処理）を行う焼入れ処理部４を備えている。なお、熱処理炉３は、例えば予熱処理、浸炭処理、拡散処理、降温処理からなるガス浸炭を行う処理炉である。また、焼入れ処理部４は内部下方に油槽５２を備えた油槽室５０から構成され、焼入れ処理部４から被処理体Ｗを搬出するための開閉扉５１を備えている。
【００２０】
熱処理炉３の炉体１０内には、複数の処理室として、被処理体Ｗの予熱処理（昇温処理）を行う予熱室１１、浸炭処理及び拡散処理を行う浸炭室１２（浸炭拡散室）、拡散処理後の降温処理を行う降温室１３が、搬送方向Ｄの上流側から順に並べて設けられている。炉体１０の入口側には、被処理体Ｗを焼入れ処理設備１の外部から炉体１０内（予熱室１１）に搬入する開閉自在な扉２２を備えた搬入口２１が設けられ、炉体１０の出口側には、ワークＷを炉体１０内（降温室１３）から搬出して焼入れ処理部４に搬入するための開閉自在な扉２６を備えた搬入出口２５が設けられている。
【００２１】
炉体１０の内部において、予熱室１１と浸炭室１２の間、浸炭室１２と降温室１３の間には、仕切壁２７、２８が設けられており、それぞれの仕切壁２７、２８には、被処理体Ｗが各処理室間を移動する際に通過する通過口３１、３２がそれぞれ備えられている。各通過口３１、３２は略方形状に開口（開放時）しており、開閉自在な仕切扉３７、３８が設けられている。即ち、予熱室１１、浸炭室１２、降温室１３の各処理室の雰囲気は、仕切扉３７、３８によって通過口３１、３２を閉塞することで、仕切ることが可能な構成となっている。なお、これら通過口３１、３２及び仕切扉３７、３８の詳細な構成については図面を用いて後述する。また、炉体１０の下部には、被処理体Ｗを搬送する搬送機構として、複数のローラ４０ａからなるローラコンベア４０が設けられている。ローラコンベア４０は複数のローラ４０ａが炉体１０内の下部においてＸ方向に並べて配置される構成であり、各ローラの上面にワークＷを載せて搬送を行う。また、予熱室１１、浸炭室１２、降温室１３には、それぞれの内部の雰囲気を撹拌するファン等の撹拌機構４２と、内部温度を調整するヒータ（図示せず）が設けられている。
【００２２】
炉体１０は、筐体層６１の内面に沿って断熱層６２を積層させ、更に、断熱層６２の内面に沿って耐火層６３を備えた３層構造になっている。筐体層６１は、例えば金属等からなり、断熱層６２は、例えばマイクロサーム（日本マイクロサーム社製）等の断熱材によって形成されている。耐火層６３は例えばセラミックファイバー（セラミックファイバーブランケット）等によって形成されている。なお、セラミックファイバーは、例えばアルミナとシリカを主成分とする素材を線維化したものであり、耐熱性及び断熱性が高く、更に、柔軟かつ軽量で加工性、施工性が良く、安価で入手もしやすい等の特徴がある。
【００２３】
以下では、通過口３１及び仕切扉３７の構成について図２〜図５を参照して説明する。なお、通過口３１及び仕切扉３７と、通過口３２及び仕切扉３８は同様の構成であるため、ここでは通過口３１及び仕切扉３７を例示して説明する。
図２は、通過口３１及び仕切扉３７の縦断面図、図３は通過口３１の横断面図（図２におけるＩ−Ｉ断面）を示している。図４は、通過口３１及び仕切扉３７をＸ方向（予熱室１１側）から見た図（図２におけるＩＩ−ＩＩ断面）、図５は、通過口３１をＸ方向に対して垂直な鉛直面（Ｙ−Ｚ面）によって切断した縦断面図（図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面）を示している。図２〜図５では通過口３１が閉塞した状態、即ち、仕切扉３７が降下された状態を示している。
【００２４】
図２〜４に示すように、通過口３１はＹ−Ｚ面に沿って開口している。また、通過口３１の下縁部には、２本のローラ４０ａが配置されている。当該２本のローラ４０ａは、通過口３１閉塞時に仕切扉３７の下端縁部を保持する溝（後述する下部保持溝７１ａ）を挟んでＸ方向において互いに対向する位置に１本ずつ設けられており、それらローラ４０ａの上部は通過口３１の底部に露出している。
【００２５】
また、通過口３１の開口縁部（両側縁部及び下縁部）には、仕切扉３７の側縁部や下部（後述する側耳部１０４や下耳部１０３）を保持する保持溝７１（後述する下部保持溝７１ａ及び側部保持溝７１ｂ）が設けられている。通過口３１の上縁部には仕切扉３７を通過させる挿入出口７２が設けられ、挿入出口７２の上方には、仕切扉３７を収納する収納部７３が設けられ、通過口３１開放時には、仕切扉３７が収納部７３内に収納される構成となっている。
【００２６】
また、図２、図５に示すように、挿入出口７２は、通過口３１の上縁部と収納部７３との間において、炉体１０の天井部を上下に貫通するように形成されている。収納部７３は、収納部筐体８１の内部に収納室８２が形成された構造となっている。収納部筐体８１の底面は断熱部材８５が設けられており、収納部７３は筐体層６１、断熱層６２、耐火層６３、断熱部材８５の４層構造によって炉体１０内部から断熱された構造となっている。更に、断熱部材８５と後述する位置調整機構９０との間には、例えばグラファイトパッキン等であるシール部材８６が設置されており、このシール部材８６によって、通過口３１閉塞時には、収納室８２の内部空間と炉体１０内部空間とは空間的に遮断された構成となっている。また、収納部筐体８１の内面には、図示しない断熱層が設けられていても良い。
【００２７】
また、仕切扉３７の上縁部は連結シャフト８８ａ及び連結ヘッド８８ｂから構成される連結部材８８に接続しており、連結ヘッド８８ｂは位置調整機構９０に保持されている。位置調整機構９０は略直方体形状の内部空間を有する構造であり、その下面には連結シャフト８８ａが貫通するための孔が形成されている。連結ヘッド８８ｂは収納室８２内の位置調整機構９０の内部に所定の範囲だけ上下方向（Ｚ方向）に可動するように保持される構造（いわゆる遊嵌構造）となっている。
【００２８】
また、位置調整機構９０は、その上方において天板９１を介して例えば支持シャフトである支持部材９２によって支持されており、支持部材９２は収納部７３の上方まで貫通し、昇降機構９８に連結している。即ち、昇降機構９８の動力は支持部材９２、位置調整機構９０及び連結部材８８を介して仕切扉３７に伝達される構造となっており、昇降機構９８の稼働により仕切扉３７が昇降自在に可動する。昇降機構９８は例えばモータとボールネジから構成される。
【００２９】
なお、本実施の形態では、図４、図５等に示すように、仕切扉３７の上縁部に２本の連結部材８８（連結シャフト８８ａ及び連結ヘッド８８ｂ）が接続し、位置調整機構９０も連結部材８８の数に合わせて２つ設けられた構成を図示している。但し、連結部材８８や位置調整機構９０の数はこれに限られるものではなく、これらの構成は好適に仕切扉３７を支持・昇降させることが可能な範囲で適宜変更可能である。
【００３０】
ここで、通過口３１閉塞時（即ち、仕切扉３７を閉じた状態）に、仕切扉３７の下部が保持溝７１に保持された場合に、位置調整機構９０を設け連結ヘッド８８ｂが所定の範囲だけ可動するため、仕切扉３７も上下方向（Ｚ方向）に所定の範囲だけ可動する構造となる。
【００３１】
また、図３〜図５に示すように、仕切扉３７は、略方形の扉本体１０１と、扉本体１０１の四方周縁部を覆う縁部被覆体１０２と、仕切扉３７の下端部に設けられる下耳部１０３と、仕切扉３７の側縁部に設けられる側耳部１０４から構成されている。扉本体１０１の材質としては、断熱性及び耐熱性が高いものを使用することが望ましく、例えば耐火層６３と同様のもの、即ち、セラミックファイバー等を用いても良い。この場合、扉本体１０１を軽量にすることができ、仕切扉３７開閉時における昇降機構９８の稼働動力を軽減させることができる。また、縁部被覆体１０２の材質としては、扉本体１０１よりも高い強度、硬度、剛性等の機械的性質を有するものを使用することが望ましく、例えばＳＵＳ等の鋼材を用いても良い。
【００３２】
下耳部１０３は、仕切扉３７の下部において縁部被覆体１０２を介して設けられ、側耳部１０４は、仕切扉３７の両側縁（両側部）において縁部被覆体１０２を介して設けられている。下耳部１０３は、縁部被覆体１０２の下面から下方（Ｚ方向）に向かって広がるように設けられ、側耳部１０４は、縁部被覆体１０２の側面から側方（Ｙ方向）に向かって広がるように設けられている。
【００３３】
ここで、側耳部１０４は、Ｙ方向における側耳部１０４の幅が、上方に向かうに従い次第に広がるように設けられている。即ち、側耳部１０４の縁部は、上方に向かうに従い次第に縁部被覆体１０２から離隔して外側に向かうように、Ｚ方向に対して傾斜した方向に沿って設けられている。また、側耳部１０４は、後述する側部保持溝７１ｂの溝奥部（溝底部）に対して略平行に設けられる。
【００３４】
各耳部（下耳部１０３、側耳部１０４）の材質としては、耐熱性が高いもの、更に、扉本体１０１や仕切壁２７よりも高い強度、硬度、剛性等の機械的性質を有するもの、即ち、扉本体１０１や仕切壁２７よりも変形性が少ないものを使用することが望ましい。この場合、各耳部と仕切壁２７を接触させたときに、各耳部は実質的に変形せず、板状の形状を保持することになる。
【００３５】
また、図５に示すように、通過口３１の下部には、仕切扉３７を閉じた際に下耳部１０３を保持するための下部保持溝７１ａが形成されている。また、通過口３１の側部には、仕切扉３７を閉じた際に側耳部１０４を保持するための側部保持溝７１ｂが形成されている。側部保持溝７１ｂは、通過口３１の側部から外側に向かって凹状に形成された溝形状をなし、また、Ｙ方向における通過口の側部からの深さが、上方に向かうに従い次第に深くなるように形成されている。なお、下部保持溝７１ａと側部保持溝７１ｂの開口幅はいずれの箇所においても一定であり、例えばローラコンベア４０の各ロール４０ａ同士の間の間隔より大きい寸法となっている。
【００３６】
図２、図５に示すように、通過口３１の下部に設けられた下部保持溝７１ａの底部には、被覆体７６が備えられている。また、図５に示すように、側部保持溝７１ｂの溝奥部にも、同様の被覆体７６が備えられている。即ち、仕切壁２７は、壁本体１１０と、壁本体１１０から取り外して交換可能な被覆体７６から構成されており、被覆体７６は下部保持溝７１ａと側部保持溝７１ｂの両方に亘って設けられている。下部保持溝７１ａの奥部に設けられた被覆体７６は上面が略水平となるように設けられ、通過口３１閉塞時に、仕切扉３７の下耳部１０３が接触させられる。また、側部保持溝７１ｂの奥部に設けられた被覆体７６は、当該側部保持溝７１ｂの傾斜に沿って設けられる。また、本実施の形態では、被覆体７６の厚みは一定であり、幅は保持溝７１を十分に覆う程度の長さである。
【００３７】
以上、図２〜図５を参照して通過口３１及び仕切扉３７の構成について説明したが、本実施の形態にかかる熱処理炉３において通過口３２及び仕切扉３８の構成も、上記通過口３１及び仕切扉３７の構成と同様の装置構成を有するため、本明細書においてその説明は省略する。
【００３８】
次に、図１に示す熱処理設備１における各処理室での被処理体Ｗに対する熱処理について説明する。但し、熱処理設備１において実施される連続浸炭処理は従来より一般的に行われている熱処理であるため、各処理室における詳細な処理工程等についての説明は本明細書では省略する。
【００３９】
熱処理炉３には、各処理室（予熱室１１、浸炭室１２、降温室１３）にエンリッチガス、変成ガス、空気、窒素を、実施する処理に応じて外部から供給する供給路（図示せず）が設けられており、それら供給されたガスを排気する排気路（図示せず）もそれぞれの処理室に設けられている。
【００４０】
先ず、被処理体Ｗが熱処理設備１に搬入される前に、各処理室内の雰囲気（温度、圧力、組成、ＣＰ（カーボンポテンシャル）等）が、それぞれ所定の処理条件に調節される。例えば予熱室１１の温度は約９３０℃、浸炭室１２の温度は約９３０℃〜９５０℃、降温室１３の温度は約８５０℃とされる。また、予熱室１１のＣＰ値は約０．８％、浸炭室１２のＣＰ値は約０．８％〜１．２％、降温室１３のＣＰ値は約０．８％とされる。
【００４１】
予熱室１１、浸炭室１２、降温室１３、焼入れ処理部４の雰囲気の調節は、図示しないヒータの発熱量、エンリッチガスの供給流量、変成ガスの供給流量、空気の供給流量、窒素ガスの供給流量、それぞれの箇所における排気量等を調整することで行われる。また雰囲気の調節を行う際には、通過口３１、３２と搬入出口２５が閉じられた状態で行われる。これにより予熱室１１、浸炭室１２、降温室１３、焼入れ処理部４の雰囲気は、それぞれ独立して制御することが可能となり、効率的に所定の条件とされる。
【００４２】
次に、予熱室１１、浸炭室１２、降温室１３、焼入れ処理部４内の雰囲気が所定の処理条件に調節された状態において、搬入口２１の扉２２が開かれ、被処理体Ｗが搬入口２１を通じて予熱室１１に搬入され、搬入口２１の扉２２が閉じられる。そして熱処理炉３に搬入された被処理体Ｗは、ローラコンベア４０によって、予熱室１１、浸炭室１２、降温室１３に順次搬送され、予熱室１１における予熱処理、浸炭室１２における浸炭拡散処理、降温室１３における降温処理が順次実施される。
【００４３】
予熱室１１から浸炭室１２に被処理体Ｗを移動させる際には、通過口３１が開放される。具体的には、昇降機構９８の稼働によって仕切扉３７が上昇させられ、通過口３１を被処理体Ｗが通過できる程度に十分な開放が行われる。そして、被処理体Ｗが通過口３１を通過し、浸炭室１２に搬入された後、仕切扉３７は昇降機構９８の稼働によって降下させられ、通過口３１が閉塞される。同様に、浸炭室１２から降温室１３に被処理体Ｗを移動させる際も、仕切扉３８が昇降させられ、通過口３２の開閉が行われる。
【００４４】
なお、被処理体Ｗを予熱室１１から浸炭室１２に移動させた後は、他の被処理体Ｗを搬入口２１から予熱室１１に搬入し、続けて処理することができる。即ち、熱処理炉３では、複数の被処理体Ｗを並行して連続的に処理することができる。このように連続して複数の被処理体Ｗを処理する場合であっても、被処理体Ｗの搬入時等において通過口３１、３２が仕切扉３７、３８によって閉じられているため、各処理室内の熱処理雰囲気を好適に維持することができる。
【００４５】
降温室１３における降温処理が終了すると、搬入出口２５が開かれ、被処理体Ｗが搬入出口２５を通じて焼入れ処理部４に移動させられる。そして搬入出口２５及び開閉扉５１が閉じられた状態で、被処理体Ｗを冷却液として油が貯留された油槽５２に浸漬させることで、油焼入れ処理が行われる。焼入れ処理終了後、開閉扉５１が開放され、被処理体Ｗは焼入れ処理部４から搬出される。以上のようにして、熱処理設備１における被処理体Ｗに対する一連の処理が終了する。
【００４６】
以上説明した被処理体Ｗに対する連続浸炭処理において、熱処理炉３では複数の被処理体Ｗの処理を並行して行うことから、通過口３１、３２の開閉は繰り返し行われる。上述したように、予熱室１１、浸炭室１２、降温室１３の内部はそれぞれ異なる雰囲気とされており、各処理を効率的に行うためには、各処理室間における雰囲気干渉をできる限り避ける、あるいは、抑制する必要がある。
【００４７】
この点、本実施の形態で説明した熱処理炉３によれば、図２〜５に示したように、仕切扉３７、３８を、連結部材８８、位置調整機構９０、支持部材９２を介して昇降機構９８に連結させる構成としている。そして、通過口３１、３２を閉塞する際には、仕切扉３７の下耳部１０３を下部保持溝７１ａに保持させ、側耳部１０４を側部保持溝７１ｂに保持させることで、隙間なく通過口３１、３２を十分に閉塞させるような構造としている。
【００４８】
一方で、仕切扉３７、３８によって通過口３１、３２が閉じられている場合において、互いに隣り合う処理室（例えば予熱室１１と浸炭室１２）の内部温度が異なること、あるいは、収納部７３内部（収納室８２）と炉体１０内部との温度差により、仕切扉３７、３８が熱膨張し変形等が生じ、通過口３１、３２に隙間ができ、十分に閉塞されない場合がある。特に、上述した位置調整機構９０がない場合、閉塞時の仕切扉３７、３８との上部（即ち、収納部７３の下部）に配置された断熱部材８５と連結部材８８（連結ヘッド８８ｂ）との間などに隙間が発生する。このような場合に、本実施の形態にかかる熱処理炉３では、仕切扉３７、３８を支持する構成として位置調整機構９０を設けており、仕切扉３７、３８が熱膨張等しても、連結ヘッド８８ｂが位置調整機構９０の内部の所定の範囲だけ可動するため、仕切扉３７、３８の変形が吸収され、通過口３１、３２に隙間ができることにより十分な閉塞が実現できないといった不具合を回避することができる。更には、連結ヘッド８８ｂと位置調整機構９０は、仕切扉３７、３８が閉じた状態において両者の接触面積が小さくなるため、連結部材８８から炉体１０外への放熱が抑制される。
【００４９】
即ち、本実施の形態にかかる熱処理炉３においては、各処理室の温度差等による仕切扉３７、３８の変形を回避・吸収することで通過口３１、３２を常に閉塞させ、各処理室それぞれの雰囲気制御を独立して効率的に行うことができる。これにより、各処理室を精度良く所定の処理条件雰囲気に維持することが可能となり、各処理の効率向上や、処理時間の短縮等を図ることができる。加えて、閉塞が十分に行われるため、各処理室に供給された処理ガス（エンリッチガス、変成ガス等）を有効に利用し、エネルギー効率の向上が図られる。
【００５０】
また、図２に示すように、本実施の形態にかかる熱処理炉３では、収納部７３（収納部筐体８１）と炉体１０上面との間に断熱部材８５を設けた構成とし、更に、収納部７３の内部（即ち、収納室８２内部空間）において、位置調整機構９０と断熱部材８５との間にシール部材８６を設けた構成としている。そのため、従来の例えば３層構造の炉体を備えた熱処理炉（特許文献２参照）に比べ、熱処理炉３内部（即ち、各処理室内部）と収納部７３の断熱性が向上し、更に、収納室８２内への炉体内部の雰囲気の漏出が抑えられ、収納室８２の内部温度の上昇も抑えられる。即ち、熱処理炉３内部からの放熱量を従来に比べ低減し、熱処理設備１の熱効率を向上させることができる。なお、熱処理炉３内部から収納部７３への放熱量が大幅に低減される点については後述する実施例においても説明する。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５２】
例えば、上記実施の形態では、熱処理設備１として連続ガス浸炭設備を例示して説明し、被処理体Ｗとしては鋼材を例示している。具体的には、熱処理炉３は予熱室１１、浸炭室１２、降温室１３を備えた構成であるとして説明している。しかしながら、本発明の構成はかかる形態に限定されるものではなく、窒化炉、焼鈍炉、焼結炉など様々な熱処理を行う熱処理炉、雰囲気熱処理設備に適用することができる。
【００５３】
また、上記実施の形態に示したように、連結部材８８と位置調整機構９０を用いると、炉体１０内で熱せられた連結部材８８の熱が支持部材９２や昇降機構９８に伝熱されにくいため、昇降機構９８としてジップチェーンリフタ（登録商標、株式会社椿本チエイン）等の耐熱性の比較的低いものを用いることができる。その場合、ボールネジ等を用いた場合に比べ、昇降機構９８の高さを大幅に小さくすることができ、天井の低い空間でも設置可能な熱処理設備１が実現される。
【００５４】
また、上記実施の形態に記載した位置調整機構９０と支持部材９２の構成において、更に断熱性を高めるために、例えば３層構造の断熱材を介して天板９１と支持部材９２を連結させるといった構造も考えられる。断熱材としては、例えばマイクロサーム（日本マイクロサーム社製）が用いられる。
【００５５】
図６は、３層構造の断熱材１１０（１１０ａ〜１１０ｃ）を施工した位置調整機構９０、天板９１、支持部材９２の概略拡大図である。図６に示す本変形例では、天板９１は２枚の天板９１ａ、９１ｂから構成され、これら天板９１ａ、９１ｂに挟まれて３層の断熱材１１０がボルト１１２によって固定されている。断熱材本変形例によれば、処理中に高温となる熱処理炉３内の熱が、従来設備に比べて支持部材９２、収納室８２に伝達されにくくなり、収納部７３の温度上昇を抑え、炉外に熱処理炉３内の熱が放熱されるのを抑制することができる。
【００５６】
なお、上記実施の形態及びその変形例の説明に際し、本明細書中で用いた仕切扉３７、３８による各処理室間の閉塞とは、必ずしも厳密な密閉状態を指すものではなく、例えばガス雰囲気炉として各処理室間で十分に雰囲気が遮断されていれば足りる。
【実施例】
【００５７】
上記説明した本実施の形態やその変形例にかかる熱処理炉において、炉体内から仕切扉の収納部への放熱がどの程度低減されたかを確認するため、本発明者らは、従来の熱処理炉と本発明にかかる熱処理炉において、仕切扉の収納部内に位置する支持部材、収納室の内部空間、収納部表面の３箇所の温度をそれぞれ測定した。なお、従来の熱処理炉としては特許文献２に記載の構造を有する炉を用い、本発明にかかる熱処理炉としては上記変形例で説明した３層の断熱材を位置調整機構の上部に設けた構造を用いて測定を行った。また、測定を行う場所は、予熱室と浸炭室の間に設けられた仕切扉の収納部とし、測定は実際に被処理体に対して熱処理を実施している状態で行った。
【００５８】
図７は、支持部材での温度、収納室の内部空間での温度、収納部表面での温度をそれぞれ測定した結果を示すグラフであり、比較例が従来の熱処理炉での測定結果を示し、実施例が本発明にかかる熱処理炉での測定結果を示している。
【００５９】
図７に示すように、比較例の測定結果に比べ、実施例の測定結果は、支持部材で約２９４．５℃、収納室の内部空間で約２５７．６℃、収納部表面で約２５℃、それぞれ低い温度となった。これは、従来の熱処理炉の構成に比べ、本発明にかかる熱処理炉の構成の方が、炉体外部に位置する収納部への放熱が少ないことを示しており、特に収納部内部に位置する支持部材や収納室内部空間では温度の違いが顕著である。即ち、図７に示す結果から、本発明にかかる熱処理炉においては、通過口や仕切扉が設けられた箇所での炉内からの放熱量が低減され、熱効率の向上が図られることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、例えば自動車用部品等の鋼材である被処理体を熱処理する熱処理炉に適用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１…熱処理設備
３…熱処理炉
４…焼入れ処理部
１０…炉体
１１…予熱室
１２…浸炭室
１３…降温室
２７、２８…仕切壁
３１、３２…通過口
３７、３８…仕切扉
４０…ローラコンベア
７１…保持溝
７２…挿入出口
７３…収納部
８２…収納室
８５…断熱部材
８６…シール部材
８８…連結部材
８８ａ…連結シャフト
８８ｂ…連結ヘッド
９０…位置調整機構
９２…支持部材
９８…昇降機構
Ｄ…搬送方向
Ｗ…被処理体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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