(57)【要約】      （修正有）【課題】高温の還元性雰囲気中でワークを加熱する際に、熱損失を削減する対策を講じることにより、加熱炉の大幅に熱効率を上げ、省エネルギー化を達成できる連続式加熱炉を提供する。【解決手段】搬送コンベアに載せてワークを加熱炉に連続的に搬入し、炉内に供給される還元性雰囲気中で加熱する連続式加熱炉１０の炉本体の上部に、空洞を区画する金属製の筐体部３０を設置するとともに、前記還元性雰囲気を燃焼処理した後の廃ガスを前記筐体部に導く第１の排気ダクト３２ａ、３２ｂを設ける。【選択図】図１
2008267705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ベルトコンベアに載せて被加熱部品を加熱炉に連続的に搬入し、炉内に供給される還元性雰囲気中で加熱する連続式加熱炉において、
前記加熱炉の炉本体の上部に、空洞を区画する金属製の筐体部を設置するとともに、前記還元性雰囲気を燃焼処理した後の廃ガスを前記筐体部に導く第１の排気ダクトを設けたことを特徴とする連続式加熱炉。
【請求項２】
前記筐体部には、排ガスを煙突効果により屋外に排出する第２の排気ダクトを設けたことを特徴とする請求項１に記載の連続式加熱炉。
【請求項３】
搬送ベルトコンベアに載せて被加熱部品を加熱炉に連続的に搬入し、炉内に供給される還元性雰囲気中で加熱する連続式加熱炉において、
前記加熱炉に区画される予熱ゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンのうち、加熱ゾーンでの加熱に使用した還元性雰囲気の一部を取り出す取込口を冷却ゾーン側に設け、この取込口から前記加熱ゾーンの予熱部に還元性雰囲気を還流させるフィードバック配管を設けたことを特徴とする連続式加熱炉。
【請求項４】
前記フィードバック配管の先端は、前記加熱炉の入口側開口部に近接した位置に接続されたことを特徴とする請求項３に記載の連続式加熱炉。
【請求項５】
前記加熱炉の入口側開口部および出口側開口部には、排出される使用済みの還元性雰囲気ガスに着火される間欠動作式ヒータを配置したことを特徴とする請求項３に記載の連続式加熱炉。
【請求項６】
前記加熱炉に新鮮な還元性雰囲気を供給する供給系統には、その枝管毎に流量を調整可能な流量調整部を設けたことを特徴とする請求項３に記載の連続式加熱炉。
【請求項７】
前記使用済みの還元性雰囲気ガスの燃焼処理で発生した排気と、新鮮な還元性雰囲気を供給する供給系統を通る還元性雰囲気との間で熱交換を行う熱交換器を設け、排気の熱を炉内に新規に供給する還元性雰囲気の加熱に利用することを特徴とする請求項３に記載の連続式加熱炉。
【請求項８】
搬送ベルトコンベアに載せて被加熱部品を加熱炉に連続的に搬入し、炉内に供給される還元性雰囲気中で加熱する連続式加熱炉において、
前記搬送ベルトコンベアが、
前記加熱炉の入口まで被加熱品を搬送する第１の搬送ベルトと、
前記加熱炉の投入された被加熱品を加熱ゾーンから冷却ゾーンの途中までの区間を搬送する第２の搬送ベルトと、
前記第２コンベアから受け渡された被加熱物を冷却ゾーンを通過させ加熱炉の出口から搬出する第３の搬送ベルトと、に分割構成されたことを特徴とする連続式加熱炉。
【請求項９】
前記第２搬送ベルトは、駆動ロールにより引張される側のベルトは、冷却ゾーンの途中で折り返され、加熱ゾーンと断熱層を介して隔てられた中間温度ゾーンを走行することを特徴とする請求項８に記載の連続式加熱炉。
【請求項１０】
搬送ベルトコンベアに載せて被加熱部品を加熱炉に連続的に搬入し、炉内に供給される還元性雰囲気中で加熱する連続式加熱炉において、
前記加熱炉の入口側開口部を遮蔽する入口側遮蔽板と、
前記入口側遮蔽板を移動させ入口側開口部を開閉する入口開閉駆動部と、
前記加熱炉の出口側開口部を遮蔽する出口側遮蔽板と、
前記出口側遮蔽板を移動させ前記出口側開口部を開閉する出口開閉駆動部と、
被加熱部品を載せる一台の台座の長さを単位走行距離として、搬送ベルトの走行量を検出しながら、前記搬送ベルトコンベアの駆動ロールを駆動するモータのを制御し、単位走行距離分ごとに搬送コンベアを間欠的に走行させるモータ制御部と、
前記入口開閉部と、出口開閉部の動作を前記搬送コンベアの動作を連繋させるシーケンサと、
を具備したことを特徴とする連続式加熱炉。
【請求項１１】
前記被加熱品を載せる台座には、隣接し合う台座と台座の間を所定の間隔に設定する突起部を設けたことを特徴とする請求項１０に記載の連続式加熱炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温の還元性雰囲気中でワークを加熱するための連続式加熱炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械部品をロー付けする工程では、連続式加熱炉に機械部品を送り、連続してロー付けを行っている。加熱炉には、水素、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素等の混合ガスが供給される。ロー付けは、部品を１１００℃もの高温下で行われるので、加熱炉内には、混合ガスを高温の還元性雰囲気にして、部品を加熱するとともにロー付け過程での酸化の進行を抑制している。
【０００３】
この種の連続式加熱炉では、従来から熱効率の改善が大きな技術課題とされている。  
連続式加熱炉での熱損失は、炉本体の天井外壁面からの熱損失、搬送ベルトコンベアでの熱損失、使用済みの還元性雰囲気からの熱損失、加熱炉へ出入り口からの熱損失などが主なものである。
【０００４】
（１）炉本体の天井外壁面からの熱損失抑制について
従来の連続式加熱炉では、炉本体の天井外壁面からの熱損失量を低減するため、天井外壁に断熱材を取り付けることが行われている。また、断熱材を用いるかわりに、天井外に強化繊維プラスチックを材料とする筐体を取り付け、断熱性能の向上を図ったものがある（特許文献１）。                            
【０００５】
（２）使用済みの還元性雰囲気からの熱損失について
従来、連続式加熱炉では、使用済みの還元性雰囲気は、炉の内部から入口側開口部および出口側開口部を通って炉外に導出され、ブタン等の燃料を種火にフレアーカーテンとして水素や一酸化炭素を燃焼させてから屋外に排気される。このため、還元性雰囲気のもつ還元力と熱エネルギーが無駄に捨てられていた。
【０００６】
これに対して、雰囲気を再利用する従来技術としては、屋外に排気する替わりに、隣接する別の加熱炉に送って残留する還元力を再利用するものがある（特許文献２）。
【０００７】
（３）搬送ベルトからの熱損失について
従来、連続式加熱炉では、被加熱品を載せて加熱炉に送り込むのにベルトコンベアが一般に用いられている。従来のベルトコンベアの場合、炉内入口側の加熱ゾーンでは被加熱品といっしょに搬送ベルト自体も加熱され、出口側の冷却ゾーンを通過するときに非加熱品とともに冷却される。このため、搬送ベルトを加熱および冷却するのに無駄なエネルギー消費されていた。
【０００８】
（４）加熱炉の出入り口からの熱損失について
従来の連続式加熱炉では、炉の出入り口は、稼動中開いたままになっているため、この出入り口からの熱の放射により、熱効率が低いものになっていた。熱効率を高めるために、炉の出入り口を遮蔽板で密閉することも考えられるが、連続式過熱炉では、ベルトコンベアで次々と連続して被加熱品が送り込まれるので、密閉することができなかった。  
【特許文献１】特開２００３−１０１２１２号公報
【特許文献２】特開平０６−３０６４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、（１）炉本体の天井外壁面からの熱損失、（２）使用済みの還元性雰囲気からの熱損失、（３）搬送ベルトコンベアでの熱損失、（４）加熱炉へ出入り口からの熱損失、等の熱損失の各原因毎に、熱損失を削減する対策を講じることにより、大幅に熱効率を上げ、省エネルギー化を達成できる連続式加熱炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するために、第１の発明は、搬送ベルトコンベアに載せて被加熱部品を加熱炉に連続的に搬入し、炉内に供給される還元性雰囲気中で加熱する連続式加熱炉において、前記加熱炉の炉本体の上部に、空洞を区画する金属製の筐体部を設置するとともに、前記還元性雰囲気を燃焼処理した後の廃ガスを前記筐体部に導く第１の排気ダクトを設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、第２の発明は、搬送ベルトコンベアに載せて被加熱部品を加熱炉に連続的に搬入し、炉内に供給される還元性雰囲気中で加熱する連続式加熱炉において、前記加熱炉に区画される予熱ゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンのうち、加熱ゾーンでの加熱に使用した還元性雰囲気の一部を取り出す取込口を冷却ゾーン側に設け、この取込口から前記加熱ゾーンの予熱部に還元性雰囲気を還流させるフィードバック配管を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、第３の発明は、搬送ベルトコンベアに載せて被加熱部品を加熱炉に連続的に搬入し、炉内に供給される還元性雰囲気中で加熱する連続式加熱炉において、前記搬送ベルトコンベアが、前記加熱炉の入口まで被加熱品を搬送する第１の搬送ベルトと、前記加熱炉の投入された被加熱品を加熱ゾーンから冷却ゾーンの途中までの区間を搬送する第２の搬送ベルトと、前記第２コンベアから受け渡された被加熱物を冷却ゾーンを通過させ加熱炉の出口から搬出する第３の搬送ベルトと、に分割構成されたことを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、第４の発明は、搬送ベルトコンベアに載せて被加熱部品を加熱炉に連続的に搬入し、炉内に供給される還元性雰囲気中で加熱する連続式加熱炉において、前記加熱炉の入口側開口部を遮蔽する入口側遮蔽板と、前記入口側遮蔽板を移動させ入口側開口部を開閉する入口開閉駆動部と、前記加熱炉の出口側開口部を遮蔽する出口側遮蔽板と、前記出口側遮蔽板を移動させ前記出口側開口部を開閉する出口開閉駆動部と、被加熱部品を載せる一台の台座の長さを単位走行距離として、搬送ベルトの走行量を検出しながら、前記搬送ベルトコンベアの駆動ロールを駆動するモータのを制御し、単位走行距離分ごとに搬送コンベアを間欠的に走行させるモータ制御部と、前記入口開閉部と、出口開閉部の動作を前記搬送コンベアの動作を連繋させるシーケンサと、を具備したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、（１）炉本体の天井外壁面からの熱損失、（２）使用済みの還元性雰囲気からの熱損失、（３）搬送ベルトコンベアでの熱損失、（４）加熱炉へ出入り口からの熱損失、等の熱損失の各原因毎に、熱損失を削減する対策を講じることにより、大幅に熱効率を上げ、省エネルギー化を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明による連続式加熱炉の実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。  
第１実施形態  
図１は、本発明の第１実施形態による連続式加熱炉を示す。  
図１において、参照番号１０は、加熱炉の全体を示す。参照番号１２は、被加熱部品１１を搬送する搬送ベルトコンベアを示す。
【００１６】
加熱炉１０の炉本体１４の長手方向一方の側面には、入口側開口部１５が開口し、他方の側面には出口側開口部１６が開口している。被加熱品１１は、搬送ベルトコンベア１２によって入口側開口部１５から加熱炉１０の内部に搬入されると、炉内を移動しながら加熱され、出口側開口部１６から搬出される。
【００１７】
参照番号１７は、還元性の雰囲気を発生する還元性雰囲気発生装置を示す。この還元性雰囲気発生装置１６は、二酸化炭素ガス、窒素ガス、水素ガス、一酸化炭素ガスを成分とした雰囲気ガスを供給配管１８を通して加熱炉１０に供給する。この供給配管１８は、枝管１８ａ乃至１８ｄに分岐して炉本体１４に延びている。
【００１８】
加熱炉１０の炉本体１４は、予熱ゾーンおよび加熱ゾーンを区画する部分と冷却ゾーンを区画する部分とから構成されている。加熱ゾーンは、供給配管１８の枝管１８ａ乃至１８ｃから還元性雰囲気が供給され、冷却ゾーンには枝管１８ｄから還元性雰囲気が供給されるようになっている。
【００１９】
炉本体１４の内部には多数の電熱ヒータ２２が配列されており、ロー付けの場合、これらの電熱ヒータ２２によって還元性雰囲気は１１００℃程度まで加熱される。また、炉本体１４の天井壁面の内側と底面内側には、それぞれ断熱材からなる断熱層２３、２４が形成されている。冷却ゾーンの内部には、図示しない水槽が設置されており、還元性雰囲気ガスの温度は、出口開口部１６の出口付近で常温程度まで下がる。
【００２０】
ここで、図１において、参照番号３０は、炉本体１４の天井に設けられた筐体部を示す。この筐体部３０は、金属製の筐体であり、内部には空洞３１が区画されている。筐体部３０は、予熱ゾーン、加熱ゾーンの範囲全体に亘るような寸法になっている。
【００２１】
図１に示すように、炉本体１４の入口側端部および出口側端部には、第１排気ダクト３２ａ、３２ｂが設けられている。入口開口部１５および出口開口部１６のそれぞれ外側には、種火を灯しておくガスバーナ３３、３４が配置されている。このバーナ３３、３４では、燃料としてブタンなど炭化水素ガスを燃やして種火にしている。この種火があることで、炉内の還元製雰囲気に含まれる水素、一酸化炭素を燃焼させ、入口開口部１５および出口開口部１６はファイヤーカーテンで遮蔽される。
【００２２】
第１排気ダクト３２ａ、３２ｂの排気取入口は、それぞれファイヤーカーテンを覆うように配置しており、燃焼ガスは、第１排気ダクト３２ａ、３２ｂを通って筐体部３０に導入される。この筐体部３０の中央には、第２排気ダクト３５が垂直に立ち上がっており、燃焼ガスは第２排気ダクト３５から屋外に排気される。
【００２３】
次に、搬送ベルトコンベア１２は、駆動ロール３６と、入口側の遊びロール３７ａと、出口側の従動ロール３７ｂとの間にメッシュベルト３８が無端環状に巻き掛けられている。往路側のメッシュベルト３８は、入口開口部１５から進入して加熱炉内部全行程を移動し、出口開口部１６から炉外に出るようになっている。なお、参照番号３９は、メッシュベルト３８を駆動ロール３６とで挟んで駆動するためのテンションロールである。
【００２４】
本発明の第１実施形態による連続式加熱炉は、以上のように構成されるものであり、次に、その作用並びに効果について説明する。  
図１において、還元性雰囲気発生装置１６からは、常に供給配管１８を通して加熱炉内の加熱ゾーンに還元性雰囲気が供給される。加熱ゾーンでは、電熱ヒータ２２によって加熱されて還元性雰囲気の温度は約１１００℃の高温になる。搬送ベルトコンベア１２からは、メッシュベルト３８に載った被加熱品１１が次々と炉内に搬入される。
【００２５】
入口開口部１５から入った被加熱品１１は、まず、予熱ゾーンで準備的に加熱され、加熱ゾーンを通過する間に加熱されてローが溶融してロー付けがが行われる。その後、冷却ゾーンを通過する過程で冷却されなから、出口開口部１６から搬出される。
【００２６】
このように途切れることなく、連続的に被加熱品１１が炉内に搬入されてロー付け工程が進行していく。  
加熱炉が稼動している間、加熱ゾーンで使用された還元性雰囲気ガスは、炉内から入口開口部１５を通るときに燃焼してファイヤーカーテンを形成している。このときの燃焼ガスは、第１排気ダクト３２ａから筐体部３０内部の空洞に導かれる。同様に、出口開口部１５でのファイヤーカーテンの燃焼ガスは、第１排気ダクト３２ｂから導体部３０に導かれる。
【００２７】
本実施形態によれば、炉本体１４の上部に設置された筐体部３０の内部には、常時、第１排気ダクト３２ａ、３２ｂを通してファイヤーカーテンの燃焼ガスが導入されるようになっているので、加熱ゾーンを区画する炉本体１４の天井壁面の温度を、高温、例えば、２５０℃程度まで高めることができる。
【００２８】
このように炉本体炉１４の天井面では、内外の温度差が小さくなる結果、天井側の断熱層２３と天井壁面に至る区間での温度勾配を小さくなり、断熱層２３と天井壁面を通して炉外への伝熱が抑制されるので、炉天井面からの熱損失量を削減することが可能となる。
【００２９】
以上のように、本実施形態によれば、加熱炉１０の炉天井面の断熱性能を改善するにあたり、これまで無駄にされていたファイヤーカーテンの燃焼ガスを筐体部２０に導いて再利用するという構成をとっている。これにより、従来のように、断熱材を充填した断熱パネルを天井面の外側に別途増設する必要なく、炉天井面の断熱性能を改善できるので、低コストで既設加熱炉の省エネルギー化を実現することができる。
【００３０】
第２実施形態
図２は、本発明の第２実施形態による連続式加熱炉を示す。この第２実施形態による連続式加熱炉は、加熱炉および搬送ベルトコンベア自体の基本的な構成は、図１の加熱炉１０と同様であり、同一の構成要素には同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３１】
この第２実施形態による連続式加熱炉１０では、還元性雰囲気を還流させるフィードバック配管４０を設けたことに特徴がある。このフィードバック配管４０の一端は、ハンプ構造を有する取込口４１に接続されている。この取込口４１は、炉内に区画される予熱ゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンのうち、冷却ゾーンを区画される炉本体部分の天井面中央部に設けられている。そして、フィードバック配管４０は他端は、炉本体１４の天井面において、予熱ゾーンの上にあたる位置に接続されている。
【００３２】
還元性雰囲気発生装置１７で発生した新しい還元性雰囲気は、供給配管１８の枝管１８ａ乃至１８ｅを通して加熱炉内に供給される。この実施形態の場合、フィードバック配管４０の吹出口４２は、枝管１８ａ乃至１８ｅの吹出口よりも入口側開口部１５に近接した位置に設けられている。  
フィードバック配管４０の途中には、ファン４３が設けられており、取込口４１から還元性雰囲気を吸い込み、吹出口４２から予熱ゾーンに強制的に送り込むことができる。供給配管１８の各枝管１８ａ乃至１８ｅには、それぞれ流量調節弁４４ａ乃至４４ｅが設けられている。
【００３３】
加熱炉１０の入口側開口部１５および出口側開口部１６には、還元性雰囲気ガスに着火する手段として、間欠動作式ヒータ４４が設置されている。
【００３４】
本発明の第２実施形態による連続式加熱炉は、以上のように構成されるものであり、次に、その作用並びに効果について説明する。  
この第２実施形態による連続式加熱炉では、搬送ベルトコンベア１２のメッシュベルト３８に載った被加熱品１１が次々と炉内に搬入され、加熱ゾーンの高温の還元性雰囲気中で被加熱品１１にロー付けが行われる。
【００３５】
この第２実施形態による連続式加熱炉で特徴的な作用は、加熱ゾーンで使用した還元性雰囲気ガスの一部をフィードバック配管４０から予熱ゾーンに還流させる点にある。
【００３６】
すなわち、フィードバック配管４０ではファン４３が回っているため、加熱ゾーンで加熱された還元性雰囲気は、取込口４１で取り込まれて、フィードバック配管４０を通って吹出口４２から予熱ゾーンに還流する。
【００３７】
加熱炉内部において、加熱ゾーンでの還元性雰囲気の温度が、例えば、１１００℃であるとすると、取込口４１の近辺、すなわち冷却ゾーンの中央付近では、還元性雰囲気の温度は低下したとしても５００℃程度にはなっている。このような温度の高い使用済みの還元性雰囲気を再度予熱ゾーンに還流させることにより、その熱エネルギーを利用して、還元性雰囲気発生装置１７から新しく送られてくる還元性雰囲気を加熱するのに必要なエネルギーを補うことができる。この結果、加熱ゾーンで同じ温度、例えば１１００℃まで加熱するにしても、電熱ヒータ２２で消費する電力量を大幅に削減することが可能になる。
【００３８】
取込口４１を設ける位置は、この実施形態のように、加熱ゾーンの出口のすぐ下流付近は好ましくない。これは、加熱ゾーンの出口に近くに取込口４１があると、加熱ゾーンの出口を出た高温の状態で雰囲気の量が低下するので、被加熱品１１が酸化され易くなるからである。
【００３９】
このようにフィードバック配管４０を利用して還元性雰囲気を再利用する場合、加熱ゾーンに還流された新鮮な雰囲気ガスに較べて還元力が低下していることはいなめない。しかしながら、還元力の点は、還元性雰囲気発生装置１７から新鮮な還元性雰囲気が不断に供給されるので、還元力低下分は補完される。
【００４０】
そして本実施形態では、フィードバック配管４０の吹出口４２の位置を予熱ゾーンにおいてできるだけ上流の入口側開口部１５に近付けている。この位置にある吹出口４２から予熱ゾーンに戻された還元性雰囲気は、供給配管１８から供給される新鮮な還元性雰囲気によって炉外に押し出されるので、還元力の低下による影響を少なくすることができる。
【００４１】
入口側開口部１５から炉外に押し出された還元性雰囲気ガスは、間欠動作式ヒータ４４により燃焼処理され、ファイヤーカーテンが形成される。この間欠動作式ヒータ４４は、設定された時間間隔をおいて間欠的に着火動作を自動的に行うので、従来のような種火方式に較べると、ブタンなどの燃料の節約になる。
【００４２】
以上のように、本実施形態によれば、フィードバック配管４０を設けることにより、冷却ゾーンから還元性雰囲気を予熱ゾーンに還流される構成をとっている。これにより、低コストで既設加熱炉の省エネルギー化を実現することができる。
【００４３】
次に、図３は、本実施形態による連続式加熱炉の変形例を示す。この変形例では、還元性雰囲気発生装置１６から延びる供給配管は、加熱ゾーンに新鮮な還元性雰囲気を送る第１供給配管５０と、冷却ゾーンに新鮮な還元性雰囲気を送る第２供給配管５２とに分岐している。第１供給配管５０は枝管５０ａ乃至５０ｃに枝分かれして還元性雰囲気を加熱ゾーンに満遍なく供給するようになっている。同様に、第２供給配管５２は枝管５２ａ、５２ｂに枝分かれしている。
【００４４】
炉本体１４の入口側開口部１５、出口側開口部１６でファイヤーカーテンとなって燃焼した後のガスは、排気ダクト３５ａ、３５ｂから炉外に排気される。このうち入口側の排気ダクト３ａと第１供給配管５０は熱交換器５４を通るように配管されている。したがって、この熱交換器５４では、排気ダクト３５ａを流れる温度の高い排ガスと還元性雰囲気発生装置１７から供給される温度の低い新鮮な還元性雰囲気との間で熱交換がなされ、新鮮な還元性雰囲気は温度を高かめた状態で加熱ゾーンに供給される。
【００４５】
このような変形例によれば、上述したフィードバック配管４０を設けたことによる省エネ効果とともに、熱交換器５４による排熱回収によりさらに省エネ効果を高めることができる。
【００４６】
第３実施形態  
図４は、本発明の第３実施形態による連続式加熱炉を示す。この第３実施形態による連続式加熱炉は、搬送ベルトコンベアの構成に特徴があるものである。加熱炉の基本的な構成は、図１の加熱炉１０とほぼ同様であり、同一の構成要素には同一の参照符号を付して詳細な説明は省略し、特徴的な構成を中心に説明する。
【００４７】
図４において、この第３実施形態では、搬送ベルトコンベアは、三本のベルトに分割構成されている。すなわち、上流から順に、第１搬送ベルト６０、第２搬送ベルト６１、第３搬送ベルト６２に分割され、それぞれのベルトは、メッシュベルトが用いられている。
【００４８】
第１搬送ベルト６０は、被加熱品品を前記加熱炉の入口側開口部１５の手前までの区間を循環する無端環状ベルトである。この第１搬送ベルト６０は、上流側が駆動ロール６３ａになっており、この駆動ロール６３ａと入口開口部１５の外側に配置された従動ロール６３ｂとの間に巻き掛けられている。
【００４９】
第２搬送ベルト６１は、予熱ゾーン、加熱ゾーンから冷却ゾーンの途中までの区間を搬送するベルトである。この実施形態では、駆動ロール６４、テンションロール６５に対して３つの従動ロール６６ａ、６６ｂ、６６ｃが配置されており、第２搬送ベルト６１はこれらの４つのロールに巻き掛けられ、ベルト全体が炉内を循環する無端環状ベルトである。なお、これらの駆動ロール６４、テンションロール６５、従動ロール６６ａ、６６ｂ、６６ｃの配置については、炉本体１４の構造と関連しているので、さらに後述する。
【００５０】
第３搬送ベルト６２は、冷却ゾーンの途中から出口側開口部１６の外部に至る区間を搬出するベルトである。この第３搬送ベルト６２は、上流側に配置された駆動ロール６８と従動ベルト６９の間に巻き掛けられている。
【００５１】
これらの第１搬送ベルト６０の下流側折返し部と第２搬送ベルト６１の上流側折返し部の間には滑り板７０が架け渡されている。同様に、第２搬送ベルト６１の上流側折返し部と第３搬送ベルト６２の下流側折返し部の間には滑り板７１が架け渡されている。
【００５２】
図４に示すように、炉本体１４の天井面内側には、断熱材により断熱層２３が形成されている。炉本体１４の底面内側にも断熱層２４が形成されている。そして、炉本体１４の内部に区画されている予熱ゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンのうち、電熱ヒータ２２が配置された加熱ゾーンの下には中間断熱層７６を介して中間温度ゾーン７７が区画されている。この中間温度ゾーン７７には、還元性雰囲気発生装置１６から新鮮な還元性雰囲気が供給配管１８の枝管１８ａ乃至１８ｃを通じて供給される。このような構造により、この中間温度ゾーン７７では、雰囲気の温度は加熱ゾーンの温度と常温のちょうど中間あたりの温度に保たれるようになっている。
【００５３】
第２搬送ベルト６１では、加熱ゾーン内を走行する往路側のベルトは、従動ロール６６ｂによって、冷却ゾーンの途中で折り返され、復路側のベルトはテンションロール６５により引張されて状態で中間温度ゾーン７７を走行するようになっている。
【００５４】
この実施形態では、搬送ベルトコンベアで被加熱品１１を搬送する場合、図５に示すような台座に載せている。  
そこで、図５において、参照番号８０は、台座を示す。この台座８０は、金属を材質とする筐体形状の台座である。この台座８０の場合、軽量化および熱容量を小さくするために、穴８１が多数あいたフレームになっている。
【００５５】
本発明の第３実施形態による連続式加熱炉は、以上のように構成されるものであり、次に、その作用並びに効果について説明する。  
この第３実施形態による連続式加熱炉では、搬送ベルトコンベア１２の第１搬送ベルト６１に次々と被加熱品１１の乗った台座８０を押し込ながら、被加熱品１１が連続して炉内に搬入される。この搬送ベルトコンベア１２では、第１搬送ベルト６０の駆動ロール６２、第２搬送ベルト６１の駆動ロール６４、第３搬送ベルト６２の駆動ロール６８は、それぞれ図示しないモータによって同期するように駆動される。これにより、台座８０の乗った被加熱品１１は、予熱ゾーンで予熱されてから加熱ゾーンを移動しつつ高温の還元性雰囲気中で被加熱品１１のロー付けが行われる。ロー付けの終了した被加熱品１１は、冷却ゾーンで徐々に冷やされ、出口側開口部から１６から炉外に搬出される。
【００５６】
この第３実施形態による連続式加熱炉で特徴的なのは、搬送ベルトコンベアを３分割構成したことによる省エネルギー効果である。  
すなわち、搬送ベルトコンベアを構成するベルトのうち、第１搬送ベルト６０は、炉外にあって、加熱されたり、冷却されることがない。また第３搬送ベルト６２は冷却ゾーンだけを走行するので、加熱、冷却の繰り返しがない。
【００５７】
第２搬送ベルト６１については、加熱ゾーンを通る過程で加熱された往路側のベルトが折り返されて、今度は復路側のベルトになって中間温度ゾーン７７を移動する過程では、供給配管１８から供給された新鮮な還元性雰囲気との間に熱交換が行われる。これにより、ベルトの加熱に無駄に使われた熱エネルギーを新たに供給された還元性雰囲気の温度を高めるのに再活用することができる。
【００５８】
また、第２搬送ベルト６１は、中間温度から加熱されるので、加熱に必要なエネルギーは半分で済む。さらに、第２搬送ベルト６１は、常時、還元性雰囲気中にあるので、外気中の酸素を巻き込まなくなり、第２搬送ベルト６１および被加熱品１１は酸化しずらくなる。
【００５９】
第４実施形態  
次に、図６は、本発明の第４実施形態による連続式加熱炉を示す。この第４実施形態による連続式加熱炉は、搬送ベルトコンベアの運転制御に特徴があるものである。加熱炉の基本的な構成は、図２の加熱炉１０とほぼ同様であり、同一の構成要素には同一の参照符号を付して詳細な説明は省略し、特徴的な構成を中心に説明する。
【００６０】
図６において、この第４実施形態では、搬送ベルトコンベア１２の駆動ロール３８を駆動するモータには、サーボモータ８４が用いられている。また、駆動ロール３６には、駆動ロール３６の回転量を検出するエンコーダ８５が設けられている。このエンコーダ８５は、モータ制御部８６と接続されており、エンコーダ８５の出力信号は、モータ制御部８６にフィードバックされ、モータ制御部８６は、予め決められたベルトの単位移動距離と、フードバックされた移動距離とを比較し、単位移動距離に一致したときに、サーボモータ８４を停止させる位置制御を行う制御ループが構成されている。
【００６１】
この第４実施形態による加熱炉では、炉本体１４の入口側開口部１５には、入口遮蔽板９０が設けられている。この入口側遮蔽板９０は、シリンダや電磁弁などを備えた入口開閉駆動部９１により上下方向に開閉される。炉本体１４においては、加熱ゾーンと冷却ゾーンとを仕切るとともに、加熱ゾーンの出口を遮蔽する出口遮蔽板９２が設けられている。この出口遮蔽板９２は、シリンダや電磁弁などを備えた出口開閉駆動部９３によって上下方向に開閉される。
【００６２】
なお、図６において、参照番号９４は、モータ制御部８６によるベルト走行の制御と連動するように、入口遮蔽板９０、出口遮蔽板９２を開閉するシーケンスを制御するシーケンサーを示す。
【００６３】
ここで、図７は、被加熱品１１を載せる台座８０を示す。この第４実施形態で用いる台座８０は、金属を材質とする筐体形状の台座である点、軽量化および熱容量を小さくするために、穴８１が多数あいたフレームになっている点は、図５に示した台座８０と同様である。  
この４実施形態では、隣接し合う台座８０と台座８０の間を所定の間隔に設定する２つのスペーサ９６が側面に取り付けられている。なお、台座８０にスペーサ９６を設けたことにより、入口側遮蔽板９０には閉じたときの干渉防止のために、下側コーナには切欠９７が形成されている。同じように、出口側遮蔽板９０にも切欠９７が形成されているが、図示は省略する。
【００６４】
本発明の第４実施形態による連続式加熱炉は、以上のように構成されるものであり、次に、その作用並びに効果について説明する。  
図６において、搬送ベルトコンベア１２の単位走行距離Ｄは、台座８０の搬送方向の長さと等しく設定される。この場合、台座８０の長さは、スペーサ９６の突出量も含む長さである。
【００６５】
そこで、搬送ベルトコンベア１２のメッシュベルト３８には、次々に被加熱品１１の乗った台座８０を押し込みながら載せることにより、台座８０の列ができる。そして、搬送ベルトコンベア１２では、単位走行距離Ｄだけメッシュベルト３８が走行すると、台座８０は一台分だけ移動することになる。
【００６６】
このとき、エンコーダ８５によって検出された移動量と、単位走行距離Ｄとが一致するので、モータ制御部８６は、サーボモータ８４を停止させる。これと同時に、モータ制御部８６からシーケンサ９４に信号が送られ、シーケンサ９４は、入口遮蔽板９０を閉じることを指令し、また出口遮蔽板９２を閉じる指令を開閉駆動部９１、９３に送信し、これにより、入口遮蔽板９０、出口遮蔽板９２は閉じられる。その後、一定の待機時間の経過を待って、シーケンサ９４は、それぞれ入口遮蔽板９０、出口遮蔽板９２を開ける指令を開閉駆動部９１、９３に送信する。同時に、モータ制御部８６に対してもサーボモータ８４を始動させる信号を送り、これにより、台座８０の移動が再開され、単位走行距離Ｄだけ移動することになる。
【００６７】
以後、このような移動と停止のサイクルが繰り返されるので、台座８０の列が単位走行距離Ｄずつが移動していくことになる。そして、台座８０の乗った非加熱品１１は、予熱ゾーンで予熱されてから加熱ゾーンを移動しつつ高温の還元性雰囲気中でロー付けが行われる。ロー付けの終了した被加熱品１１は、冷却ゾーンで徐々に冷やされ、出口側開口部１６から炉外に搬出される。
【００６８】
この第４実施形態によれば、台座８０の例が移動する間は、単位走行距離Ｄを移動するときに入口遮蔽板９１、出口遮蔽板９２が開き、停止すると閉じるというようにインターバルを繰り返すことにより、炉内の加熱ゾーンの熱が入口側開口部１５、出口側開口部１６から外部に放熱しないようにほぼ密閉状態に保つことができるので、大幅な省エネルギー化を実現することができる。
【００６９】
また、搬送ベルトコンベアのメッシュコンベアが熱等により伸びて、位置決め精度に誤差が生じ、その結果、入口遮蔽板９０、出口遮蔽板９２が被加熱品１１や台座８０の本体にあたって、閉まらないことがあり得る。これに対して、本実施形態の場合、台座８０には、それぞれ列の間隔を保つスペーサ９６があるため、入口遮蔽板９０、出口遮蔽板９２が閉じたときに、かならずスペーサ９６と位置が合うので、入口遮蔽板９０、出口遮蔽板９２の切欠９７がスペーサ９６の形状に対応しているため、ほぼ密閉することができ、炉内の加熱ゾーンからの熱の損出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１実施形態による連続式加熱炉の構成説明図である。
【図２】本発明の第２実施形態による連続式加熱炉の構成説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態の変形例による連続式加熱炉の説明図である。
【図４】本発明の第３実施形態による連続式加熱炉の構成説明図である。
【図５】被加熱品を載せる台座を示す図。
【図６】本発明の第４実施形態による連続式加熱炉の構成説明図である。
【図７】被加熱品を載せる台座を示す図。
【符号の説明】
【００７１】
１０  加熱炉
１４  炉本体
１５  入口側開口部
１６  出口側開口部
１７  還元性雰囲気発生装置
１８  供給配管
２２  電熱ヒータ
２３  断熱層
３０  筐体部
３２ａ、３２ｂ  第１排気ダクト
４０  フィードバック配管
【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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