(57)【要約】本発明は、加熱室（１２）に連結される雰囲気ガス供給管（９１）に吸気弁（９１ａ）を、排気管（１３１）に排気弁（１３１ａ）をそれぞれ備え、加熱室（１２）に圧力センサー（１５０）を装着する熱処理装置を提供する。前記圧力センサー（１５０）、吸気弁（９１ａ）および排気弁（１３１ａ）に連結される制御ユニット（８０）を用いて、加熱室（１２）の内部圧力に応じて吸気弁（９１ａ）と排気弁（１３１ａ）を開閉することにより、加熱室（１２）に雰囲気ガスをさらに供給し或いは冷却室（１３）の雰囲気ガスを排出することができるようにする。これにより、被加工物（１）の熱処理に用いられる雰囲気ガスの使用量を最小化してコストを節減し、例えばガス爆発などの安全事故を防止するうえ、雰囲気ガスの燃焼に起因する環境汚染を減らすことができる。【選択図】図２
2009532658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物が出入りする少なくとも一つの出入り口を備えた耐火物材質の本体と；前記本体に設置され、前記出入り口を開閉する少なくとも一つの出入り口開閉装置と；前記本体に開閉可能に設置され、前記本体の内部空間を加熱室と冷却室に区画し、閉鎖された状態では前記加熱室と前記冷却室とを連通させる通路を形成する内部開閉装置と；前記出入り口を介して投入された前記被加工物を前記加熱室と前記冷却室に移送し、前記出入り口を介して前記本体の外部に排出する移送ユニットと；前記加熱室に備えられ、前記被加工物を加熱する加熱ユニット；前記冷却室に備えられ、前記被加工物を冷却する冷却ユニットと；吸気弁付きの雰囲気ガス供給管を介して前記加熱室に連結され、雰囲気ガスを前記加熱室に供給する雰囲気ガス供給装置と；排気管を介して前記冷却室に連結され、前記冷却室からの雰囲気ガスを燃焼させて外部に排出する第１燃焼器と；前記本体の出入り口の外側に配置され、前記出入り口を介して排出される雰囲気ガスを燃焼させる少なくとも一つの第２燃焼器と；前記加熱室に設置され、前記加熱室の内部温度を測定する温度センサーと；前記温度センサから出力信号を受信して前記加熱ユニットを制御し、前記出入り口開閉装置、前記内部開閉装置、前記移送ユニットおよび前記第２燃焼器の作動を制御する制御ユニットとを含む熱処理装置において、
前記吸気弁は、前記制御ユニットによって作動制御される電磁弁であり、
前記熱処理装置は、前記排気管に備えられて前記制御ユニットによって作動制御される電磁弁としての排気弁と、前記加熱室に備えられて前記加熱室の内部圧力を測定する圧力センサーとをさらに含み、
前記制御ユニットは、前記圧力センサーから圧力測定値を受信し、電磁弁である前記吸気弁と前記排気弁の作動を制御することにより、雰囲気ガスの供給と排出を統制することを特徴とする、熱処理装置。
【請求項２】
前記雰囲気ガス供給管に備えられ、前記雰囲気ガス供給装置から発生した雰囲気ガスを貯留する貯留タンクをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記加熱室には、前記加熱室内の雰囲気ガスの組成を分析する雰囲気ガス分析器と、炭化水素系ガスを供給するガス供給管、空気を供給する空気供給管、およびガス供給管と空気供給管に設けられ、前記制御ユニットによって作動制御される電磁弁としての調節弁からなる添加ガス供給ユニットとがさらに備えられ、
前記制御ユニットは、前記雰囲気ガス分析器から組成比データを受信して前記調節弁を制御し、炭化水素系ガスと空気を前記加熱室にさらに供給することにより、前記加熱室の雰囲気ガスの組成を調節することができるように構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記冷却室が前記雰囲気ガス供給管を介して前記雰囲気ガス供給装置に連結され、前記冷却室には前記冷却室の圧力を測定する圧力センサーがさらに備えられ、前記制御ユニットが前記圧力センサーから圧力測定値を受信して前記雰囲気ガス供給管の前記吸気弁を制御して前記冷却室に雰囲気ガスを供給することにより、前記冷却室の圧力を迅速に回復することができるように構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物の熱処理に用いられる雰囲気ガスの使用量を最小化してコストを節減し、例えばガス爆発などの安全事故を防止するうえ、雰囲気ガスの燃焼に起因する環境汚染を減らすことができるように設計された熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、被加工物の熱処理に使用される熱処理装置は、図１に示すように、被加工物１が出入りする一対の出入り口１１を備えた耐火物材質の本体１０と、本体１０に設置され、出入り口１１を開閉する出入り口開閉装置２０と、本体１０に開閉可能に設置され、本体１０の内部空間を加熱室１２と冷却室１３に区画し、閉鎖された状態では加熱室１２と冷却室１３とを連通させる通路Ｈを形成する内部開閉装置３０と、出入り口１１を介して投入された被加工物１を加熱室１２と冷却室１３に移送し、第２出入り口１１を介して本体１０の外部に排出する移送ユニット４０と、加熱室１２に備えられ、被加工物１を加熱する加熱ユニット５０と、冷却室１３に備えられ、被加工物１を冷却する冷却ユニット６０と、加熱室１２に設置され、加熱室１２の内部温度を測定する温度センサー７０と、温度センサー７０から出力信号を受信して加熱ユニット５０を制御し、出入り口開閉装置２０、内部開閉装置３０および移送ユニット４０の作動を制御する制御ユニット８０とを含んでなる。
【０００３】
前記本体１０の１対の出入り口１１は、本体１０の両側にそれぞれ設けられて加熱室１２と冷却室１３に連結され、いずれか一方の出入り口１１を介して加熱室１２に被加工物１を挿入し、或いは他方の出入り口１１を介して冷却室１３の被加工物１を外部に排出することができる。
【０００４】
前記出入り口開閉装置２０は、本体１０に取り付けられたドアパネル２１と、このドアパネル２１に連結され、制御ユニット８０の信号に応じて作動する駆動装置２２とからなっており、制御ユニット８０の信号に応じて駆動装置２２によってドアパネル２１を作動させて出入り口１１を開閉することができるように構成される。
【０００５】
前記内部開閉装置３０は、本体１０の内部に上下昇降可能に立設された区画パネル３１と、この区画パネル３１に連結され、制御ユニット８０の信号に応じて作動する駆動装置３２とからなっており、駆動装置３２によって区画パネル３１を昇降させることにより、加熱室１２と冷却室１３を互いに遮断または連通させることができる。
【０００６】
前記移送ユニット４０としては、本体１０の内部下側に取り付けられて駆動モーター（図示せず）によって作動する移送ローラーを主に使用し、加熱ユニット５０としては、電気ヒーターを主に使用し、冷却ユニットとしては、冷却室１３の内部下側に備えられて冷却剤が貯留される冷却油槽６１、および冷却室１３に移送された被加工物１を昇降させて冷却剤に沈ませるエレベーター装置６２からなる油冷式冷却装置を主に使用する。
【０００７】
したがって、予め入力された熱処理段階に従い、制御ユニット８０が出入り口開閉装置２０、内部開閉装置３０、移送ユニット４０および加熱ユニット５０などを制御し、加熱室１２に投入された被加工物１を一定の温度で加熱した後、冷却室１３に移送して冷却させることにより、熱処理を完了する。この際、制御ユニット８０は、温度センサー７０によって測定された加熱室１２の内部温度に応じて加熱ユニット５０を制御し、加熱室１２の内部温度が一定の温度を保つようにする。
【０００８】
一方、このような熱処理装置では、熱処理過程の途中で空気が内部に流入する場合、空気中の酸素と被加工物１とが反応して被加工物１の表面に酸化皮膜を形成し、或いは被加工物固有の物性値を失ってしまう。
【０００９】
したがって、前記加熱室１２に連結された雰囲気ガス供給装置９０を用いて加熱室１２に適切な種類の雰囲気ガスを注入し、酸素の流入を防止し且つ被加工物１の熱処理品質を確保している。
【００１０】
前記雰囲気ガスは、天然ガスやプロパンガス、ブタンガスなどの炭化水素系ガスと空気とを適量混合した後、１０００〜１１００℃で加熱された反応触媒を通過させることにより発生するＲｘガスを主に使用する。このように雰囲気ガスを発生させる雰囲気ガス供給装置９０は、雰囲気ガス供給管９１を介して加熱室１２に連結され、加熱室１２に雰囲気ガスを注入することができる。この際、前記雰囲気ガス供給装置９０には炭化水素系ガスと空気を供給する供給管９２が連結され、この供給管９２を介して炭化水素系ガスと空気が供給される。雰囲気ガス供給管９１には吸気弁９１ａが備えられるが、この吸気弁９１ａは、雰囲気ガス供給管９１を介して供給される雰囲気ガスの量を調節するためのものである。
【００１１】
前記加熱室１２には、加熱室１２内の雰囲気ガスの組成を分析する雰囲気ガス分析器１００、加熱室１２に炭化水素系ガスと空気を付加的に供給する添加ガス供給ユニット１１０、およびファン１２０などがさらに備えられる。前記添加ガス供給ユニット１１０は、ガス供給用ガスタンク（図示せず）に連結された炭化水素系ガス供給管１１１、空気供給管１１２、およびガス供給管１１１と空気供給管１１２との中間部に備えられた調節弁１１１ａ、１１２ａから構成される。
【００１２】
したがって、雰囲気ガス分析器によって分析された雰囲気ガスの組成比に応じて調節弁１１１ａ、１１２ａを調節して適量の炭化水素系ガスと空気を加熱室１２へ供給すると、加熱室１２の内部で炭化水素系ガスと空気とが互いに混合されて加熱室１２内の熱によって反応して雰囲気ガスが発生するので、雰囲気ガスの組成比を調節することができる。
【００１３】
また、前記内部開閉装置３０の区画パネル３１の一側には、加熱室１２と冷却室１３を互いに連通させるための通路Ｈが設けられる。冷却室１３には雰囲気ガスを排出する排気管１３１が備えられる。加熱室１２に供給された雰囲気ガスは、通路Ｈを介してまたは内部開閉装置３０の区画パネル３１が開放されることにより冷却室１３に流入した後、排気管１３１を介して排出される。この際、前記通路Ｈは区画パネル３１の下側に貫通孔を形成することにより提供される。
【００１４】
よって、加熱室１２に、大気圧より高い圧力を保つように十分な量の雰囲気ガスを注入すると、冷却室１３まで雰囲気ガスが流入して外部空気の流入が遮断されるので、加熱された被加工物１の外気空気との接触を防止し、被加工物１の熱処理品質を高めることができる。
【００１５】
一方、雰囲気ガスは、可燃性および中毒性ガスであって、そのまま外部に排出する場合、ガス中毒や火災、爆発などの安全事故を起す。よって、排気管１３１を介して排出された廃雰囲気ガスは、排気管１３１に連結された第１燃焼器１３０で完全燃焼した後、待機中に排出される。また、出入り口１１の開放の際に雰囲気ガスが漏れるおそれがあるので、加熱室１２と冷却室１３の出入り口１１の外部下側には制御ユニット８０に連結された第２燃焼器１４０が取り付けられる。その結果、出入り口開閉装置２０を作動させて出入り口１１を開放するとき、第２燃焼器１４０が作動して、出入り口１１を介して排出される雰囲気ガスを燃焼させることにより、雰囲気ガスの外部への流出を最大限防止している。特に、前記第２燃焼器１４０が作動すると、出入り口１１の外側に防炎カーテンが設けられ、本体１０の内、外部の空気が互いに混ぜられなくなるので、雰囲気ガスの外部への流出を効率よく防止することができる。
【００１６】
ところが、このような熱処理装置は、内部に投入された被加工物１によって内部温度が変化し、或いは出入り口開閉装置２０と内部開閉装置３０が開閉されることにより、加熱室１２と冷却室１３の内部圧力が変わり、加熱室１２と冷却室１３の内部圧力が低くなる場合、外部の空気が内部に流入するおそれがある。特に、冷却室１３の内部圧力が低い場合、排気管１３１を介して外部空気が逆流して流入するおそれがあるので、吸気弁９１ａを最大限開いて加熱室１２に持続的に多量の雰囲気ガスを供給し、加熱室１２と冷却室１３の内部圧力を高くすることにより、外部空気の排気管１３１への逆流を防止し、加熱室１２と冷却室１３の内部圧力が瞬間的に低くなっても短時間内に圧力が回復できるようにしている。
【００１７】
したがって、従来の熱処理装置は雰囲気ガスの消耗が非常に激しく、これによるコストが高くかかるという問題点があった。
【００１８】
また、冷たい状態の被加工物１が加熱室１２内に流入し、或いは加熱された被加工物１が冷却ユニットによって急激に冷却される場合、加熱室１２と冷却室１３の温度が急激に下降しながら圧力が低くなるが、雰囲気ガス供給ユニットは常に一定量の雰囲気ガスを持続的に供給するので、加熱室１２と冷却室１３の圧力を速く回復させるには限界がある。このため、外部の空気が流入して雰囲気ガスの組成が非常に不安定になって良質の熱処理品質を確保することが難しいうえ、雰囲気ガスと空気との混合比がガス爆発領域に到達して爆発事故が発生するおそれがあるという問題点があった。
【００１９】
また、多量の雰囲気ガスを使用することにより、外部に排出される雰囲気ガスを燃焼させるために付加的な費用がさらにかかるうえ、雰囲気ガスの燃焼により二酸化炭素ガスが多量発生して別の環境汚染が懸念されるという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、その目的は、被加工物の熱処理に用いられる雰囲気ガスの使用量を最小化してコストを節減し、ガス爆発などの安全事故を防止するうえ、雰囲気ガスの燃焼に起因する環境汚染を減らすことができるように設計された熱処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明は、被加工物が出入りする少なくとも１つの出入り口を備える耐火物材質の本体と、本体に設置され、出入り口を開閉する少なくとも１つの出入り口開閉装置と、本体に開閉可能に設置され、本体の内部空間を加熱室と冷却室に区画し、閉鎖された状態では加熱室と冷却室とを連通させる通路を形成する内部開閉装置と、出入り口を介して投入された被加工物を加熱室と冷却室に移送し、出入り口を介して本体の外部に排出する移送ユニットと、加熱室に備えられ、被加工物を加熱する加熱ユニットと、冷却室に備えられ、被加工物を冷却する冷却ユニットと、吸気弁付きの雰囲気ガス供給管を介して加熱室に連結され、雰囲気ガスを加熱室に供給する雰囲気ガス供給装置と、排気管を介して冷却室に連結され、冷却室からの雰囲気ガスを燃焼させて外部に排出する第１燃焼器と、本体の出入り口の外側に配置され、出入り口を介して排出される雰囲気ガスを燃焼させる少なくとも１つの第２燃焼器と、加熱室に設置され、加熱室の内部温度を測定する温度センサーと、温度センサーから出力信号を受信して加熱ユニットを制御し、出入り口開閉装置、内部開閉装置、移送ユニットおよび第２燃焼器の作動を制御する制御ユニットとを含む熱処理装置において、
前記吸気弁は、制御ユニットによって作動制御される電磁弁であり、
前記熱処理装置は、排気管に備えられて制御ユニットによって作動制御される電磁弁としての排気弁、および加熱室に備えられて加熱室の内部圧力を測定する圧力センサーをさらに含み、
制御ユニットは、圧力センサーから圧力測定値を受信し、電磁弁である吸気弁と排気弁の作動を制御することにより、雰囲気ガスの供給と排出を統制する構造で出来ている、熱処理装置を提供する。
【発明の効果】
【００２２】
上述したように、本発明に係る熱処理装置は、加熱室１２に連結される雰囲気ガス供給管９１に吸気弁９１ａを、排気管１３１に排気弁１３１ａをそれぞれ備え、加熱室１２に圧力センサー１５０を取り付けるが、前記圧力センサー１５０、吸気弁９１ａおよび排気弁１３１ａに連結される制御ユニット８０を用いて、加熱室１２の内部圧力に応じて吸気弁９１aと排気弁１３１ａを開閉し、加熱室１２に雰囲気ガスをさらに供給し或いは冷却室１３の雰囲気ガスを排出することができるようにすることにより、被加工物１の熱処理に用いられる雰囲気ガスの使用量を最小化してコストを節減し、ガス爆発などの安全事故を防止するうえ、雰囲気ガスの燃焼に起因する環境汚染を減らすことができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明について詳細に説明する。
【００２４】
図２を参照すると、本発明に係る熱処理装置が、被加工物１が出入りする一対の出入り口１１を備える耐火物材質の本体１０と；本体１０に設置され、出入り口１１を開閉する出入り口開閉装置２０と；本体１０に開閉可能に設置され、本体１０の内部空間を加熱室１２と冷却室１３に区画し、閉鎖された状態では加熱室１２と冷却室１３とを連通させる通路Ｈを形成する内部開閉装置３０と；出入り口１１を介して投入された被加工物１を加熱室１２と冷却室１３に移送し、出入り口１１を介して本体１０の外部に排出する移送ユニット４０と；加熱室１２に備えられ、被加工物１を加熱する加熱ユニット５０と；冷却室１３に備えられ、被加工物１を冷却する冷却ユニット６０と；吸気弁９１ａ付きの雰囲気ガス供給管９１を介して加熱室１２に連結され、雰囲気ガスを加熱室に供給する雰囲気ガス供給装置９０と；排気管１３１を介して冷却室１３に連結され、冷却室からの雰囲気ガスを燃焼させて外部に排出する第１燃焼器１３０と；本体１０の出入り口１１の外側に配置され、出入り口１１を介して排出される雰囲気ガスを燃焼させる一対の第２燃焼器１４０と；加熱室１２に設置され、加熱室１２の内部温度を測定する温度センサー７０と；温度センサー７０から出力信号を受信して加熱ユニット５０を制御し、出入り口開閉装置２０、内部開閉装置３０、移送ユニット４０および第２燃焼器１４０の作動を制御する制御ユニット８０とを含んでなるのは、従来と同様である。
【００２５】
この際、前記内部開閉装置３０は、本体１０の内部に上下昇降可能に立設された区画パネル３１と、この区画パネル３１に連結された駆動装置３２とからなっており、区画パネル３１の一側には通路Ｈが形成されて加熱室１２と冷却室１３とが連通することにより、加熱室１２に供給された雰囲気ガスが、通路Ｈを介してまたは内部開閉装置３０が開放されることにより冷却室１３に流入した後、排気管１３１を介して排出される。
【００２６】
前記吸気弁９１ａは、制御ユニット８０に連結されて制御ユニット８０の信号によって制御される流量制御式電磁弁から成っており、制御ユニット８０の信号に応じて、雰囲気ガス供給管９１を介して加熱室１２に供給される雰囲気ガスの量を制御することができるように構成される。
【００２７】
また、この熱処理装置は、排気管１３１に備えられた排気弁１３１と、加熱室１２に備えられた圧力センサー１５０をさらに含んでなる。
【００２８】
前記排気弁１３１ａは、制御ユニット８０に連結され、制御ユニット８０の信号に応じて、排気管１３１を介して第１燃焼器１３０に排出される雰囲気ガスの量を精密に調節することが可能な流量制御式電磁弁から成っている。
【００２９】
前記圧力センサー１５０は、一側に圧力感知用ロッドが備えられ、このロッドが前記本体１０の外壁に挿入されて加熱室１２の内部まで延長されたロッドタイプ圧力センサー、または加熱室１２に連結された配管に取り付けられ、加熱室１２の外部で圧力を測定することが可能なセンサーを使用する。前記圧力センサー１５０は、制御ユニット８０に連結され、測定された加熱室１２の内部圧力値を制御ユニット８０に出力する機能を果たす。
【００３０】
前記制御ユニット８０は、予め設定された圧力値が記憶されたメモリを備え、圧力センサー１５０によって測定された圧力値とメモリに記憶された圧力値とを比較し、その結果値に基づいて吸気弁９１ａと排気弁１３１ａを制御することにより、雰囲気ガス供給管９１を介して加熱室１２に供給される雰囲気ガスの量、および排気管１３１を介して冷却室１３から排出される雰囲気ガスの量を調節することができる。この際、前記第１燃焼器１３０は、排気弁１３１ａと連動し、排気弁１３１ａが開放されて排気管１３１を介して雰囲気ガスが排出されるときにのみ第１燃焼器１３０が作動するように構成される。
【００３１】
また、前記雰囲気ガス供給管９１には、前記雰囲気ガス供給装置９０から供給される雰囲気ガスを貯留することが可能な貯留タンク９１ｂが備えられる。この貯留タンク９１ｂは、高圧ガスを貯留することができるように構成され、雰囲気ガス供給装置９０から発生する雰囲気ガスを一次的に貯留した後、吸気弁９１ａが開放されると、加熱室１２に高圧の雰囲気ガスを供給する。
【００３２】
したがって、前記吸気弁９１ａと前記排気弁１３１ａの両方ともが閉鎖された状態で、前記出入り口開閉装置２０の開放または温度の変化に応じて前記加熱室１２または冷却室１３の内部圧力が、制御ユニット８０のメモリに記憶された圧力値より低くなると、前記圧力センサー１５０の信号に応じて、前記制御ユニット８０は吸気弁９１ａを開放することにより、前記加熱室１２に雰囲気ガスを供給し、加熱室１２と冷却室１３の内部圧力が速く回復するようにし、圧力が回復すると、吸気弁９１ａを閉じて雰囲気ガスがそれ以上供給されないようにする。
【００３３】
そして、前記加熱室１２で加熱された被加工物１が前記冷却室１３に移送されて冷却室１３の内部温度が上昇し、或いは雰囲気ガスが前記冷却室１３に多量供給されて圧力が高くなる場合、この圧力上昇値は前記通路Ｈを介して加熱室１２に伝達されるので、前記制御ユニット８０は、圧力センサー１５０の信号に応じて排気弁１３１ａを開放することにより、冷却室１３内の雰囲気ガスを排出して冷却室１３の内部圧力を低め、冷却室１３の内部圧力が回復すると、排気弁１３１ａを閉じることにより、外部の空気が排気管１３１を逆流して内部に流入することを防止する。
【００３４】
この際、前記制御ユニット８０は、前記メモリに記憶された圧力値と、前記圧力センサー１５０によって測定された圧力値とを比較し、圧力差が大きいほど、前記吸気弁９１ａと前記排気弁１３１ａの開度をさらに増加させる。そして、吸気弁９１ａが「閉」状態の間、雰囲気ガス供給装置９０から発生した雰囲気ガスは雰囲気ガス供給管９１を介して貯留タンク９１ｂに１次的に貯留された後、吸気弁９１ａが開くと、開放室１２に供給される。
【００３５】
前記加熱室１２には、加熱室１２内の雰囲気ガスの組成を分析する雰囲気ガス分析器１００、加熱室１２に炭化水素系ガスと空気を付加的に供給する添加ガス供給ユニット１１０、およびファン１２０などがさらに備えられる。
【００３６】
前記雰囲気ガス分析器１００は、制御ユニット８０に連結され、分析された加熱室１２内の雰囲気ガスの組成比データを制御ユニット８０へ伝送する機能を果たす。
【００３７】
前記添加ガス供給ユニット１１０は、ガス供給用ガスタンク（図示せず）に連結された炭化水素系ガス供給管１１１、および空気供給管１１２からなっており、ガス供給管１１１と空気供給管１１２の中間部には、制御ユニット８０によって作動制御される流量制御式電磁弁としての調節弁１１１ａ、１１２ａが備えられる。
【００３８】
したがって、前記雰囲気ガス分析器１００が加熱室１２内の雰囲気ガスを分析し、その結果値である組成比データを制御ユニット８０に伝送すると、制御ユニット８０は、メモリに予め記憶された雰囲気ガスの組成比と、前記雰囲気ガス分析器１００によって分析された雰囲気ガスの組成比とを比較し、それらの組成比が相異なる場合、前記制御弁を開放して適量の炭化水素系ガスと空気を加熱室１２へさらに供給することにより、加熱室１２内の雰囲気ガスの組成を調節することができる。
【００３９】
また、前記雰囲気ガス供給管９１には前記制御ユニット８０に連結される流量系９３が、ガス供給管１１１および空気供給管１１２には前記制御ユニット８０に連結される流量系１１３がさらに備えられることにより、前記雰囲気ガス供給管９１と添加ガス供給管を介して供給されるガスの量に対してフィードバック制御を行うことができる。
このように構成された熱処理装置は、常に十分な量の雰囲気ガスを供給しなければならない従来の熱処理装置とは異なり、前記加熱室１２または冷却室１３の圧力が制御ユニット８０に設定された値より低くなる場合にのみ前記吸気弁９１ａが開放されて雰囲気ガスが供給されるので、雰囲気ガスの使用量を著しく低めて雰囲気ガスの使用によるコストを節減することができるという利点がある。
また、出入り口開閉装置２０が開放されるか、或いは加熱された被加工物１が冷却ユニットによって急激に冷却されることにより、加熱室１２と冷却室１３の圧力が急激に低くなる場合、前記制御ユニット８０は、吸気弁９１ａを全開して最大限多量の雰囲気ガスを加熱室１２と冷却室１３に供給し、加熱室１２と冷却室１３内の雰囲気ガスの組成比が最適状態を保つようにするので、雰囲気ガスの組成が不安定になって熱処理品質が低下すること、および雰囲気ガスと空気との混合比がガス爆発領域に到達して爆発事故が発生することを防止することができるという利点がある。
【００４０】
特に、前記雰囲気ガス供給管９１には貯留タンク９１ｂが備えられ、前記雰囲気ガス供給装置９０から持続的に発生する雰囲気ガスを高圧で圧縮して貯留することができるので、瞬間的に多量の雰囲気ガスが必要な場合にも十分に対応することができるという利点がある。
【００４１】
また、排気管１３１に排気弁１３１ａが備えられ、加熱室１２または冷却室１３の内部圧力が設定値より高くなるときにのみ雰囲気ガスを排出するので、排出された雰囲気ガスを前記第１燃焼器１３０で燃焼させるときに発生するＣＯ２の発生量を著しく減らすことができるという利点がある。特に、前記第１燃焼器１３０を雰囲気ガスが排出されるときにのみ作動させれば良いので、第１燃焼器１３０の作動による付加的な費用も節減することができるという利点がある。
【００４２】
本実施例の場合、前記通路Ｈは、区画パネル１３１の一側に貫通孔を形成することにより構成されたが、必要に応じて、区画パネル３１の下端と本体１０との間にギャップを設け、このギャップを介して雰囲気ガスが通過するようにすることも可能である。
【００４３】
図３は、本発明に係る第２実施例を示すもので、前記本体１０には冷却室１３に連結される出入り口１１のみが設けられ、被加工物１が冷却室１３を介して加熱室１２に出入りすることができるように構成される。
【００４４】
このような場合、加熱室１２が外部に開放されないので、加熱室１２に供給される雰囲気ガスの量を減らすことができるという利点がある。
【００４５】
図４は、本発明に係る第３実施例を示すもので、前記加熱室１２には補助内部開閉装置１６０が備えられ、加熱室１２の内部空間を第１〜第３加熱室１２ａ、１２ｂ、１２ｃに区画するので、第１〜第３加熱室１２ａ、１２ｂ、１２ｃでそれぞれ相異なる温度で熱処理を行うことにより、より複雑な形態の熱処理を可能にする。前記補助内部開閉装置１６０は、本体１０の内部に上下昇降可能に立設された区画パネル１６１と、この区画パネル１６１に連結された駆動装置１６２とからなっており、各加熱室１２ａ、１２ｂ、１２ｃが互いに連通するように区画パネル１６１の一側には通路Ｈ’が設けられる。
【００４６】
この際、前記第１〜第３加熱室１２ａ、１２ｂ、１２ｃには制御ユニット８０に連結された温度センサー７０、雰囲気ガス分析器１００および圧力センサー１５０が一つずつ備えられ、各加熱室１２ａ、１２ｂ、１２ｃの温度と圧力および雰囲気ガスの成分を分析することができ、第２および第３加熱室１２ｂ、１２ｃには添加ガス供給ユニット１１０がそれぞれ備えられる。そして、前記雰囲気ガス供給管９１は、その端部が多数の支管９１ｃに分けられるマニホールド構造をして各加熱室１２ａ、１２ｂ、１２ｃにそれぞれ連結され、各支管９１ｃには吸気弁９１ａが備えられ、各加熱室１２に供給される雰囲気ガスの量を別途に制御することができるように構成される。
【００４７】
そして、前記雰囲気ガス供給管９１の支管９１ｃのいずれか一つが冷却室１３に連結され、冷却室１３には冷却室１３の圧力を測定する圧力センサー１５１が備えられ、制御ユニット８０は、圧力センサー１５１から入力された圧力測定値に応じて、各支管９１ｃに備えられた吸気弁１９ａを制御し、第１〜第３加熱室１２ａ、１２ｂ、１２ｃと冷却室１３に直接雰囲気ガスを供給する。
【００４８】
このように構成された熱処理装置は、加熱室１２と冷却室１３の内部圧力が低くなると、加熱室１２と冷却室１３に直接雰囲気ガスを供給することにより、加熱室１２と冷却室１３の内部圧力をさらに迅速に回復して熱処理品質をさらに向上させることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】従来の熱処理装置を示す構成図である。
【図２】本発明に係る熱処理装置を示す構成図である。
【図３】本発明に係る熱処理装置の第２実施例を示す構成図である。
【図４】本発明に係る熱処理装置の第３実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０；本体    １１；出入り口
１２；加熱室    １３；冷却室
２０；出入り口開閉装置    ３０；内部開閉装置
４０；移送ユニット    ５０；加熱ユニット
６０；冷却ユニット    ７０；温度センサー
８０；制御ユニット    ９０；雰囲気ガス供給装置
９１；雰囲気ガス供給管    ９１ａ；吸気弁
９１ｂ；貯留タンク    ９１ｃ；支管
１００；雰囲気ガス分析器    １１０；添加ガス供給ユニット
１２０；ファン    １３０；第１燃焼器
１３１；排気管    １３１ａ；排気弁
１４０；第２燃焼器    １５０；圧力センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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