(57)【要約】【課題】  より高温環境下で被処理物を連続的に熱処理することが可能な熱処理炉及びそれを有する熱処理装置を提供する。【解決手段】  実施形態によれば、筐体８と、筐体８内を加熱するためのヒータ９と、筐体８内に回転可能に配置され、中心軸側に開口部１０ａが形成されているテーブル１０と、筐体８内で固定され、テーブル１０上に配置されており、テーブル１０の外周側から開口部１０ａに向けて渦巻形状となるように形成されているガイド１１とを有している。【選択図】  図１
2015068624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内を加熱するためのヒータと、
前記筐体内に回転可能に配置され、中心軸側に開口部が形成されているテーブルと、
前記筐体内で固定され、前記テーブル上に配置されており、前記テーブルの外周側から前記開口部に向けて渦巻形状となるように形成されているガイドと、
を有することを特徴とする熱処理炉。
【請求項２】
前記テーブルは、前記筐体外に設けられている回転機構により回転することを特徴とする請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項３】
前記回転機構は、前記テーブルの前記開口部と接続する回転支持部と、
前記回転支持部を回転させる回転駆動部と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の熱処理炉。
【請求項４】
前記回転支持部は、前記テーブルの前記開口部と連通するように、内部が貫通して設けられていることを特徴とする請求項３に記載の熱処理炉。
【請求項５】
前記回転機構は、前記筐体に対して鉛直方向側に配置されていることを特徴とする請求項２乃至請求項４に記載の熱処理炉。
【請求項６】
前記テーブルと前記ガイドとの間は、前記テーブル上に配置される被処理物の高さよりも低くなるように配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の熱処理炉。
【請求項７】
更に、前記テーブルへと被処理物を供給するための被処理物投入部を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載の熱処理炉。
【請求項８】
筐体と、
前記筐体内を加熱するためのヒータと、
前記筐体内に回転可能に配置され、中心軸側に開口部が形成されているテーブルと、
前記筐体内で固定され、前記テーブル上に配置されており、前記テーブルの外周側から前記開口部に向けて渦巻形状となるように形成されているガイドと、
を有する熱処理炉と、
前記熱処理炉に対して鉛直方向側に配置されている冷却機構と、
を有することを特徴とする熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、熱処理炉及びそれを有する熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱処理装置の一例としては、被処理物を連続的に熱処理するために、床面上に一対のレールを渦巻き状に配置し、一対のレールの両側に加熱手段を略等間隔に配設するとともに、一対のレールの両側を断熱材で囲むように設けている熱処理装置がある。
【０００３】
そして、被処理物を熱処理する際には、被処理物を搭載して一対のレール上を走行する台車を設け、走行させることにより熱処理をおこなっている。
【０００４】
しかし、従来の熱処理装置の構成では、台車を走行させることが出来ないほど高温の環境下で被処理物を熱処理しなければならない場合、熱処理を行うことが出来ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３２４８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明では、より高温環境下で被処理物を連続的に熱処理することが可能な熱処理炉及びそれを有する熱処理装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、実施形態の熱処理炉は、筐体と、筐体内を加熱するためのヒータと、筐体内に回転可能に配置され、中心軸側に開口部が形成されているテーブルと、筐体内で固定され、テーブル上に配置されており、テーブルの外周側から開口部に向けて渦巻形状となるように形成されているガイドと、を有することを特徴としている。
【０００８】
また、実施形態の熱処理炉を有する熱処理装置は、筐体と、筐体内を加熱するためのヒータと、筐体内に回転可能に配置され、中心軸側に開口部が形成されているテーブルと、筐体内で固定され、テーブル上に配置されており、テーブルの外周側から開口部に向けて渦巻形状となるように形成されているガイドと、を有する熱処理炉と、熱処理炉に対して鉛直方向側に配置されている冷却機構と、を有することを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る熱処理装置の断面斜視図。
【図２】実施形態に係る熱処理装置のテーブルと被処理物を示す斜視図。
【図３】実施形態に係る熱処理装置のテーブルと被処理物を示す図であり、図２の線分Ａ−Ａに係る概略断面図。
【図４】実施形態に係る熱処理装置の被処理物の動きを示す上面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の形状や縦横の寸法の関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
【００１１】
図１は、実施形態に係る熱処理装置の断面斜視図であり、熱処理装置１は、被処理物供給部２と、熱処理炉３と、冷却機構４と、を有している。また、実施形態に係る熱処理装置１は、例えば磁化する前の磁石を被処理物５として熱処理するための装置である。
【００１２】
被処理物供給部２は、被処理物５を熱処理炉３内へと供給するための機構である。被処理物供給部２は、Ｚ軸方向へと移動可能に設けられ、被処理物５を搭載し、熱処理炉３内へと供給する事が可能な供給台２ａを有している。なお、本実施形態では、被処理物５をＺ方向に向かって移動させ、後述する熱処理炉３の気体置換部６内へと供給しているが、これに限られることはなく、熱処理炉３内へと連続して供給可能に設けられていれば良い。
【００１３】
熱処理炉３は、被処理物供給部２により供給された被処理物５を連続的に熱処理するものであり、気体置換部６と、被処理物投入部７と、筐体８と、ヒータ９と、テーブル１０と、回転機構１２を有している。
【００１４】
気体置換部６は、特に被処理物５を熱処理する際に、大気雰囲気以外の気体雰囲気で熱処理を行う場合に用いられる構成であり、被処理物５が供給される際に入り込む大気雰囲気から大気雰囲気以外の気体雰囲気に置換するためのものである。また、筐体８内に大気が入り込むのを抑制する役割も果たしている。本実施形態では、被処理物５を熱処理する際に、例えばＡｒ等の不活性ガス雰囲気で熱処理を行っている。
【００１５】
気体置換部６は、気体置換室６ａとゲートバルブ６ｂとを有しており、ゲートバルブ６ｂを介して気体置換室６ａと筐体８とが連通するように設けられている。気体置換室６ａは、被処理物供給部２から供給された被処理物５を配置し、大気雰囲気状態から大気雰囲気以外の気体雰囲気に置換するためのものである。ゲートバルブ６ｂは、気体置換室６ａ内の気体が置換されるまで閉じ、気体が置換された後に開くように設けられている。
【００１６】
このような構成にすることにより、被処理物５の熱処理を行っている筐体８内に大気が入り込むことを抑制することが出来る。また、筐体８内を含めて置換する必要が無いので、効率よく気体を置換することが可能となる。
【００１７】
なお、本実施形態では大気雰囲気以外の気体雰囲気で熱処理を行っているが、大気雰囲気で熱処理を行う場合は、気体置換室６ａでは気体を置換せず、被処理物供給部２から供給された被処理物５を配置する配置部として役割を果たしてもよい。その場合、ゲートバルブ６ｂを設けても良いが、無くても良い。
【００１８】
被処理物投入部７は、気体置換部６の気体置換室６ａ内に設けられており、被処理物供給部２から供給された被処理物５を、筐体８内に配置されているテーブル１０上へと押出すためのものである。被処理物投入部７は、例えばシリンダー等のアクチュエータを用いて動かしており、本実施形態ではＸ軸方向に動くように設けられている。なお、本実施形態ではＸ軸方向に動くように設けられているが、これに限られることはない。
【００１９】
また、被処理物投入部７は、被処理物５をテーブル１０上へと押出す際、一定間隔を設けて連続して押出している。そして、被処理物５は、気体置換室６ａから筐体８内に配置されているテーブル１０上へと押出される際に、板状の部材から形成され、気体置換室６ａからテーブル１０まで連続するように設けられている板状部材Ｐ上で押出される。なお、本実施形態では板状部材Ｐ上で被処理物５が押出されているが、これに限られることはなく、気体置換室６ａからテーブル１０まで押出す事ができればよい。
【００２０】
筐体８は、内部にヒータ９とテーブル１０とが配置されており、ヒータ９はテーブル１０上に配置された被処理物５を熱処理するために、テーブル１０と一定の間隔を設けて直上に配置されている。また、本実施形態のヒータ９により、筐体８内は１０００度以上の高温に加熱している。なお、本実施形態ではヒータ９はテーブル１０の直上に設けられているが、これに限られることはなく、被処理物５をムラなく熱処理することが出来る位置に設けられていればどの様な配置でもよい。
【００２１】
テーブル１０は、被処理物投入部７により押出された被処理物５を搭載するものであり、円形状に形成されている。そして、テーブル１０の中心軸側には熱処理を終えた被処理物５を落下させるための開口部１０ａが形成されている。
【００２２】
また、テーブル１０は、回転駆動部１２ａと回転支持部１２ｂとを有する回転機構１２により回転可能に設けられている。
【００２３】
回転駆動部１２ａは、回転支持部１２ｂを回転させるためのものであり、筐体８の外に配置されている。このように、回転駆動部１２ａを筐体８の外側に配置することにより、高温状態の熱処理炉３の影響を緩和させることが可能となる。
【００２４】
回転支持部１２ｂは、テーブル１０と接続し、筐体８に対してＺ軸方向に貫通して設けられ、回転駆動部１２ａにより支持されながら回転可能に配置されている。そのため、テーブル１０を回転させる際には、回転駆動部１２ａにより回転支持部１２ｂを回転させることにより、テーブル１０を回転させることになる。
【００２５】
テーブル１０に接続する回転支持部１２ｂは、テーブル１０に形成されている開口部１０ａと連通させるために内部が中空となるように（貫通するように）設けられており、開口部１０ａから落下した被処理物５が回転支持部１２ｂ内を通過することが可能となるように形成されている。
【００２６】
また、回転支持部１２ｂのＸ−Ｙ平面の断面積は、テーブル１０の開口部１０ａから筐体８に向かって連続的に狭くなるように設けられており、テーパ形状となっている。そして、筐体８から回転駆動部１２ａにかけてのＸ−Ｙ平面の断面積は、略一定の断面積となるように形成されている。本実施形態では、テーブル１０から筐体８との間のＸ−Ｙ平面の断面積と、筐体８から回転駆動部１２ａにかけてのＸ−Ｙ平面の断面積とが異なるように設けられているが、これに限られることはなく、落下する被処理物５を回転支持部１２ｂ内を通過させることが可能であれば、例えば同じ断面積となるように設けられていてもよい。
【００２７】
図２は、実施形態に係る熱処理装置のテーブルと被処理物を示す斜視図である。テーブル１０の回転方向としては、矢印Ｗの方向（時計周りの方向）に向かって回転する。本実施形態では矢印Ｗの方向となるように回転させているが、これに限られることはなく、逆方向（反時計回りの方向）に向かって回転してもよい。
【００２８】
テーブル１０の回転速度と、テーブル１０上に供給される被処理物５の供給速度としては、被処理物５がテーブル１０上に一定間隔を設けて配置可能な速度でテーブル１０が回転し、また被処理物５が供給される。本実施形態では、このように供給されることにより開口部１０ａに対して放射状となるように被処理物５が配置されているが、これに限られる事はなく、被処理物５の熱処理の時間が均一となるように配置されていればどの様に配置されていてもよい。
【００２９】
また、図２及び図３（図２の線分Ａ−Ａに係る概略断面図）に示すように、テーブルの円周側に供給される被処理物５を、テーブル１０の中心軸側に形成されている開口部１０ａへと回転させながら誘導させるためのガイド１１がテーブル１０上に配置されている。
【００３０】
ガイド１１は、テーブル１０と一定の間隔を設けて配置されており、被処理物５を誘導させることが可能な高さ位置に配置されている。そして、ガイド１１はテーブル１０と共に回転せずに熱処理炉３内で固定されており、円周側（外周側）から開口部１０ａに向かって渦巻き形状となるように形成されている。なお、ガイド１１を固定するものはどのようなものでもよく、回転しないものであればよい。本実施形態では、ガイド１１とテーブル１０との間に一定の間隔を設けているがこれに限られることはなく、ガイド１１が回転しないように配置されていれば接していてもよい。
【００３１】
次に、図４を用いて被処理物５の動きを説明する。まず、テーブル１０の円周側に供給される被処理物５は、テーブル１０上に配置されると矢印Ｗの方向に向かってテーブル１０と共に回転する。そして、固定されている外側のガイド１１と内側のガイド１１とが隣り合っている領域へと誘導され、ガイド１１に沿ってテーブル１０の開口部１０ａ側へと回転しながら徐々に移動する。最後に、開口部１０ａ側のガイド１１の端部は開口部１０ａの接線上に配置されるため、テーブル１０と被処理物５とが接している面積が徐々に狭くなり、開口部１０ａ内へと被処理物５が落下する。
【００３２】
このように、テーブル１０上に被処理物５を配置して回転させ、固定され渦巻き形状に形成されたガイド１１により誘導させることにより、被処理物５を他の部材を用いて誘導させることなく、連続的に処理することが可能となる。これにより、より高温環境下でも被処理物５を連続的に熱処理することが可能となる。更に、それぞれの被処理物５のテーブル１０上での熱処理時間を一定にすることが可能となる。
【００３３】
テーブル１０の開口部１０ａから回転支持部１２ｂを通って落下する被処理物５は、図１に示すように冷却機構４により冷却される。冷却機構４は、冷却槽１３と回転ベルト１４とを有している。
【００３４】
冷却槽１３は、被処理物５を冷却するための冷却材（図示せず）が設けられており、被処理物５が落下する方向側（鉛直方向側）に配置されている。冷却材としては、例えば油などを使用することが可能であるが、これに限られることはない。
【００３５】
本実施形態では、冷却槽１３は熱処理炉３に対して−Ｚ軸方向に配置されている。本実施形態のように自由落下する方向（鉛直方向）に冷却槽１３を配置させることにより、被処理物５を急速に冷却させることが可能となる。なお、被処理物５を急速に冷却させる必要がない場合は、自由落下する方向に配置されなくてもよい。
【００３６】
また、冷却槽１３内には回転ベルト１４が設けられている。回転ベルト１４は、冷却槽１３内へと落下する被処理物５を受けとめ、所定の場所へと連続的に移動させるためのものである。本実施形態では、例えばメッシュベルトを用いているがこれに限られることはなく、被処理物５を連続的に移動させることが出来ればどのようなベルトを用いてもよい。
【００３７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３８】
１…熱処理装置
２…被処理物供給部
２ａ…供給台
３…熱処理炉
４…冷却機構
５…被処理物
６…気体置換部
６ａ…気体置換室
６ｂ…ゲートバルブ
７…被処理物投入部
８…筐体
９…ヒータ
１０…テーブル
１０ａ…開口部
１１…ガイド
１２…回転機構
１２ａ…回転駆動部
１２ｂ…回転支持部
１３…冷却槽
１４…回転ベルト
Ｐ…板状部材
【図１】
2015068624.tif 000003
【図２】
2015068624.tif 000004
【図３】
2015068624.tif 000005
【図４】
2015068624.tif 000006