(57)【要約】【課題】冷却流体の流れを円滑にすることができる開閉ダンパを備える熱処理炉を提供する。【解決手段】ワークを熱処理する熱処理炉１０であって、熱処理されるワークが配置される熱処理室２と、ワークを冷却する冷却流体を炉内で循環させる冷却ファン３と、冷却流体の冷却流れを変更する開閉ダンパ４、５と、を備えており、開閉ダンパ４、５は、開閉ダンパ４、５の開放位置４ａ、５ａにおいて、冷却ファン３に対向して配置される熱処理室の対向壁面２３ａに対して角度を有するように設けられる。【選択図】図１
2019190801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを熱処理する熱処理炉であって、
熱処理されるワークが配置される熱処理室と、
ワークを冷却する冷却流体を炉内で循環させる冷却ファンと、
冷却流体の冷却流れを変更する開閉ダンパと、を備えており、
前記開閉ダンパは、前記開閉ダンパの開放位置において、前記冷却ファンに対向して配置される前記熱処理室の対向壁面に対して角度を有するように設けられる、熱処理炉。
【請求項２】
前記熱処理炉の内壁には、前記開閉ダンパの開放位置及び閉止位置のそれぞれにおいて、前記開閉ダンパを支持する支持部が設けられており、
前記支持部には、中央に開口部が形成されている、請求項１記載の熱処理炉。
【請求項３】
前記開閉ダンパは、前記開閉ダンパの開放位置において、前記対向壁面に対して４５度の角度を有するように設けられる、請求項１又は２に記載の熱処理炉。
【請求項４】
前記開閉ダンパは、前記開閉ダンパの閉止位置において、前記対向壁面に対して角度を有するように設けられる、請求項１〜３のいずれか１つに記載の熱処理炉。
【請求項５】
前記開閉ダンパは、前記開閉ダンパの閉止位置において、前記対向壁面に対して４５度の角度を有するように設けられる、請求項４記載の熱処理炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを熱処理する熱処理炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱処理炉は、熱処理されるワークが配置され、上壁及び下壁に蓋を有する開口部が設けられる熱処理室と、ワークを冷却する冷却流体を炉内で循環させる冷却ファンと、を備えている。そして、ワークを加熱する際には、蓋を閉止し、炉内に設けられたヒータでワークを加熱し、ワークを冷却する際には、蓋を開放し、熱処理室内に冷却流体を供給する。ここで、ワークの冷却を速く、均一に行うため、熱処理室内の冷却流体の流れを上下方向に交互に切り換えるために、特許文献１及び２に示される開閉ダンパが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３１９６９号公報
【特許文献２】特開２００２−２４９８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、開閉ダンパは、その開放位置において、冷却ファンに対向して配置される熱処理室の対向壁面に対して水平となるように設けられているので、冷却流体が開閉ダンパを通過するとき、圧損や流体の乱れが生じやすく、ワークの冷却に必要な冷却流量が得られないという課題が存在する。
【０００５】
そこで本発明では、冷却流体の流れを円滑にすることができる開閉ダンパを備える熱処理炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
ワークを熱処理する熱処理炉であって、
熱処理されるワークが配置される熱処理室と、
ワークを冷却する冷却流体を炉内で循環させる冷却ファンと、
冷却流体の冷却流れを変更する開閉ダンパと、を備えており、
前記開閉ダンパは、前記開閉ダンパの開放位置において、前記冷却ファンに対向して配置される前記熱処理室の対向壁面に対して角度を有するように設けられる。
【０００７】
前記構成によれば、開閉ダンパの開放位置を対向壁面に対して角度を有するようにすることによって、冷却流体の流れを円滑にすることができ、必要な流量を確保し、ワークを均一に冷却することができる。
【０００８】
本発明は、さらに、次のような構成を備えるのが好ましい。
【０００９】
（１）前記熱処理炉の内壁には、前記開閉ダンパの開放位置及び閉止位置のそれぞれにおいて、前記開閉ダンパを支持する支持部が設けられており、
前記支持部には、中央に開口部が形成されている。
【００１０】
（２）前記開閉ダンパは、前記開閉ダンパの開放位置において、前記対向壁面に対して４５度の角度を有するように設けられる。
【００１１】
（３）前記開閉ダンパは、前記開閉ダンパの閉止位置において、前記対向壁面に対して角度を有するように設けられる。
【００１２】
（４）前記構成（３）において、前記開閉ダンパは、前記開閉ダンパの閉止位置において、前記対向壁面に対して４５度の角度を有するように設けられる。
【００１３】
前記構成（１）によれば、開放位置及び閉止位置のいずれにおいても、開閉ダンパを安定的に支持しながら、開放位置又は閉止位置に開閉ダンパが位置しないとき、支持部の開口部によって、当該位置における冷却流路を確保することができる。
【００１４】
前記構成（２）によれば、開閉ダンパの開放位置が対向壁面に対して４５度の角度を有することによって、対向壁面を迂回する冷却流体の流れをより円滑にすることができる。
【００１５】
前記構成（３）によれば、開閉ダンパの閉止位置において、対向壁面に対して角度を有しているので、開閉ダンパに沿って流れる冷却流体が対向壁面から離れる方向へ流れる流れを形成することができる。
【００１６】
前記構成（４）によれば、開閉ダンパの閉止位置が対向壁面に対して４５度の角度を有しているので、開閉ダンパに沿って流れる冷却流体が対向壁面に向かい、対向壁面に沿って流れる流れを形成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、冷却流体の流れを円滑にすることができる開閉ダンパを備える熱処理炉を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る熱処理炉の概略図である。
【図２】図１の開閉ダンパの位置を変更した場合の熱処理炉の概略図である。
【図３】開閉ダンパの変形例を示す熱処理炉の概略図である。
【図４】図３の開閉ダンパの位置を変更した場合の熱処理炉の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る熱処理炉の概略図である。図１に示されるように、熱処理炉１０は、単室型真空熱処理炉であり、熱処理炉１０を構成する炉体１内には、熱処理されるワークが配置される、熱処理室２が配置されている。熱処理室２の上壁２１及び下壁２２には、熱処理室２内の冷却流体（冷却ガス）を循環させるために、それぞれ開口部２１ａ、２２ａが形成されており、開口部２１ａは上下移動可能な上蓋２１ｂによって開閉可能となっており、開口部２２ａは上下移動可能な下蓋２２ｂによって開閉可能となっている。熱処理室２内には、熱処理室内の冷却ガスを撹拌するための、撹拌ファン２６が設けられている。
【００２０】
冷却ガスは、例えば不活性ガスであり、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等、あるいは、これらのガスの混合ガスが用いられる。
【００２１】
熱処理室２の側方の一方側には、冷却流体を炉内で循環させる冷却ファン３が設けられている。冷却ファン３は、遠心式ファンであり、駆動モータ３１に連結されている。冷却ファン３は、駆動モータ３１の駆動によって回転して、冷却流体を軸方向に吸引、周方向に排出するようになっている。
【００２２】
熱処理室２は、冷却ファン３に対向して配置される対向壁面２３ａを有する側壁２３を備えている。
【００２３】
炉体１の内部であって、熱処理室２の外部には、冷却流体の冷却流れを変更する開閉ダンパ４、５が設けられている。開閉ダンパ４は、一端部が炉体１の内壁に設けられた支持部１１に支持され、開放位置４ａと閉止位置４ｂとの間で、支持部１１を中心として回動可能に設けられている。ここで、開放位置４ａとは、冷却ファン３の吸引部が設けられる吸引空間３ａを開放する開閉ダンパ４の位置であり、閉止位置４ｂとは、吸引空間３ａを閉止する開閉ダンパ４の位置である。
【００２４】
また、開閉ダンパ５は、一端部が炉体１の内壁に設けられた支持部１２に支持され、開放位置５ａと閉止位置５ｂとの間で、支持部１２を中心として回動可能に設けられている。ここで、開放位置５ａとは、吸引空間３ａを開放する開閉ダンパ５の位置であり、閉止位置５ｂとは、吸引空間３ａを閉止する開閉ダンパ５の位置である。
【００２５】
開閉ダンパ４は、開放位置４ａにおいて、冷却ファン３に対向して配置される熱処理室２の対向壁面２３ａに対して角度を有するように設けられている。開放位置４ａにおける開閉ダンパ４と対向壁面２３ａとのなす角度θ１は、好ましくは４５度となっている。また、開閉ダンパ４は、閉止位置４ｂにおいて、対向壁面２３ａに対して直交するように設けられている。すなわち、閉止位置４ｂにおける開閉ダンパ４と対向壁面２３ａとのなす角度θ２は、９０度となっている。
【００２６】
熱処理炉１０の内壁には、開閉ダンパ４の開放位置４ａ及び閉止位置４ｂのそれぞれにおいて、開閉ダンパ４を支持する支持部２４ａ、２４ｂが設けられている。支持部２４ａには、中央に開口部２４ａ１が形成され、支持部２４ｂには、中央に開口部２４ｂ１が形成されている。
【００２７】
開閉ダンパ５は、開放位置５ａにおいて、冷却ファン３に対向して配置される熱処理室２の対向壁面２３ａに対して角度を有するように設けられている。開放位置５ａにおける開閉ダンパ５と対向壁面２３ａとのなす角度θ３は、好ましくは４５度となっている。また、開閉ダンパ５は、閉止位置５ｂにおいて、対向壁面２３ａに対して直交するように設けられている。すなわち、閉止位置５ｂにおける開閉ダンパ５と対向壁面２３ａとのなす角度θ４は、９０度となっている。
【００２８】
熱処理炉１０の内壁には、開閉ダンパ５の開放位置５ａ及び閉止位置５ｂのそれぞれにおいて、開閉ダンパ５を支持する支持部２５ａ、２５ｂが設けられている。支持部２５ａには、中央に開口部２５ａ１が形成され、支持部２５ｂには、中央に開口部２５ｂ１が形成されている。
【００２９】
熱処理炉１０は、次のように作動するようになっている。
【００３０】
熱処理室２内にワークが配置されると、熱処理室２の上壁２１の開口部２１ａが上蓋２１ｂによって閉止され、下壁２２の開口部２２ａが下蓋２２ｂによって閉止される。そして、熱処理室２内のワークが加熱処理される。
【００３１】
ワークの加熱処理が終了すると、上蓋２１ｂが上方に移動し、上壁２１の開口部２１ａが開放される。また、下蓋２２ｂが下方に移動し、下壁２２の開口部２２ａが開放される。
【００３２】
そして、図１に示されるように、開閉ダンパ４を閉止位置４ｂに位置させ、開閉ダンパ５を開放位置５ａに位置させて、冷却ファン３を起動する。その結果、冷却ファン３から排出された冷却流体は、支持部２４ａの開口部２４ａ１を通過し、上壁２１の開口部２１ａから熱処理室２に流入する。そして、熱処理室２内でワークを冷却した冷却流体は、下壁２２の開口部２２ａから熱処理室２外に流出し、閉止位置５ｂに位置する開閉ダンパ５に沿って流れ、冷却ファン３に吸い込まれる。
【００３３】
一定時間が経過すると、図２に示されるように、開閉ダンパ４を開放位置４ａに位置させ、開閉ダンパ５を閉止位置５ｂに位置させる。その結果、冷却ファン３から排出された冷却流体は、支持部２５ａの開口部２５ａ１を通過し、下壁２２の開口部２２ａから熱処理室２に流入する。そして、熱処理室２内でワークを冷却した冷却流体は、上壁２１の開口部２１ａから熱処理室２外に流出し、閉止位置４ｂに位置する開閉ダンパ４に沿って流れ、冷却ファン３に吸い込まれる。
【００３４】
このように、開閉ダンパ４、５を交互に開放位置、閉止位置に位置させることによって、熱処理室２内での冷却流体の流れを上下方向に交互に切り換え、熱処理室内２に配置されたワークを冷却する。
【００３５】
前記構成の熱処理炉１０によれば、次のような効果を発揮できる。
【００３６】
（１）開閉ダンパ４、５は、その開放位置４ａ、５ａにおいて、対向壁面２３ａに対して角度を有しているので、冷却流体の流れを円滑にすることができ、必要な流量を確保し、ワークを均一に冷却することができる。
【００３７】
（２）支持部２４ａ、２４ｂには、中央に開口部２４ａ１、２４ｂ１が形成され、支持部２５ａ、２５ｂには、中央に開口部２５ａ１、２５ｂ１が形成されているので、開放位置４ａ、５ａ及び閉止位置４ｂ、５ｂのいずれにおいても、開閉ダンパ４、５を安定的に支持しながら、開放位置４ａ、５ａ又は閉止位置４ｂ、５ｂに開閉ダンパ４、５が位置しないとき、支持部２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂの開口部２４ａ１、２４ｂ１、２５ａ１、２５ｂ１によって、当該位置における冷却流路を確保することができる。
【００３８】
（３）開閉ダンパ４、５は、その開放位置４ａ、５ａにおいて、対向壁面２３ａに対して４５度の角度を有しているので、対向壁面２３ａを迂回する冷却流体の流れをより円滑にすることができる。
【００３９】
（４）開閉ダンパ４、５は、その閉止位置４ｂ、５ｂにおいて、対向壁面２３ａに対して角度を有しているので、開閉ダンパ４、５に沿って流れる冷却流体が対向壁面２３ａから離れる方向へ流れる流れを形成することができる。特に、開閉ダンパ４、５は、その閉止位置４ｂ、５ｂにおいて、対向壁面２３ａに対して９０度の角度を有しているので、開閉ダンパ４、５に沿って流れる冷却流体が対向壁面２３ａから離れる方向へ流れる流れをより円滑にすることができる。その結果、冷却流体を熱処理室２に向かいやすくすることができる。
【００４０】
上記実施形態では、開閉ダンパ４は、閉止位置４ｂにおいて、対向壁面２３ａに対して直交するように設けられており、開閉ダンパ５は、閉止位置５ｂにおいて、対向壁面２３ａに対して直交するように設けられている。しかし、開閉ダンパ４、５は、閉止位置４ｂ、５ｂにおいて、対向壁面２３ａに対して水平ではなく角度を有するように設けられればよい。
【００４１】
図３は、開閉ダンパ４、５の変形例を示す熱処理炉１０の概略図であり、図４は、図３の開閉ダンパの位置を変更した場合の概略図である。図３及び図４に示されるように、閉止位置４ｂにおける開閉ダンパ４と対向壁面２３ａとのなす角度θ５は４５度となっており、閉止位置５ｂにおける開閉ダンパ５と対向壁面２３ａとのなす角度θ６は４５度となっている。
【００４２】
図３に示されるように、開閉ダンパ４を閉止位置４ｂに位置させ、開閉ダンパ５を開放位置５ａに位置させると、冷却ファン３から排出された冷却流体は、支持部２４ａの開口部２４ａ１を通過し、上壁２１の開口部２１ａから熱処理室２に流入する。そして、熱処理室２内でワークを冷却した冷却流体は、下壁２２の開口部２２ａから熱処理室２外に流出し、閉止位置５ｂに位置する開閉ダンパ５に沿って流れ、冷却ファン３に吸い込まれる。
【００４３】
そして、図４に示されるように、開閉ダンパ４を開放位置４ａに位置させ、開閉ダンパ５を閉止位置５ｂに位置させると、冷却ファン３から排出された冷却流体は、支持部２５ａの開口部２５ａ１を通過し、下壁２２の開口部２２ａから熱処理室２に流入する。そして、熱処理室２内でワークを冷却した冷却流体は、上壁２１の開口部２１ａから熱処理室２外に流出し、閉止位置４ｂに位置する開閉ダンパ４に沿って流れ、冷却ファン３に吸い込まれる。
【００４４】
このように、開閉ダンパ４、５を交互に開放位置、閉止位置に位置させることによって、熱処理室２内での冷却流体の流れを上下方向に交互に切り換え、熱処理室内２に配置されたワークを冷却する。
【００４５】
開閉ダンパ４、５は、その閉止位置４ｂ、５ｂにおいて、対向壁面２３ａに対して４５度の角度を有しているので、開閉ダンパ４、５に沿って流れる冷却流体が対向壁面２３ａに向かい、対向壁面２３ａに沿って流れる流れを形成することができる。その結果、対向壁面２３ａ近傍の冷却流体の流量を増加させることができる。
【００４６】
本実施形態では、熱処理炉１０は、熱処理室２を１つ有する単室型熱処理炉であるが、本発明は、熱処理室を複数有する複室型熱処理炉にも適用できる。
【００４７】
特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、各種変形及び変更を行うことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明では、冷却流体の流れを円滑にすることができる開閉ダンパを備える熱処理炉を提供できるので、産業上の利用価値が大である。
【符号の説明】
【００４９】
１  炉体  
１１  支持部  １２  支持部  
２  熱処理室  
２１  上壁  ２２  下壁  
２３  側壁  ２３ａ  対抗壁面  
２４ａ  支持部  ２４ｂ  支持部  
２５ａ  支持部  ２５ｂ  支持部  
２６  撹拌ファン  
３  冷却ファン  
３１  駆動モータ  
４  開閉ダンパ  
４ａ  開放位置  ４ｂ  閉止位置  
５  開閉ダンパ  
５ａ  開放位置  ５ｂ  閉止位置  
１０  熱処理炉  
【図１】
2019190801.tif 000003
【図２】
2019190801.tif 000004
【図３】
2019190801.tif 000005
【図４】
2019190801.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月14日(2019.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを熱処理する熱処理炉であって、
熱処理されるワークが配置される熱処理室と、
ワークを冷却する冷却流体を炉内で循環させる冷却ファンと、
冷却流体の冷却流れを変更する開閉ダンパと、を備えており、
前記開閉ダンパは、前記開閉ダンパの開放位置において、前記冷却ファンに対向して配置される前記熱処理室の対向壁面に対して角度を有するように設けられており、
前記開閉ダンパは、前記開閉ダンパの閉止位置において、前記対向壁面に対して鋭角の角度を有するように設けられる、熱処理炉。
【請求項２】
前記熱処理炉の内壁には、前記開閉ダンパの開放位置及び閉止位置のそれぞれにおいて、前記開閉ダンパを支持する支持部が設けられており、
前記支持部には、中央に開口部が形成されている、請求項１記載の熱処理炉。
【請求項３】
前記開閉ダンパは、前記開閉ダンパの開放位置において、前記対向壁面に対して４５度の角度を有するように設けられる、請求項１又は２に記載の熱処理炉。
【請求項４】
前記開閉ダンパは、前記開閉ダンパの閉止位置において、前記対向壁面に対して４５度の角度を有するように設けられる、請求項１〜３のいずれか１つに記載の熱処理炉。