(57)【要約】【課題】排気口とその蓋とのクリアランスを容易かつ確実に設定して、所望の炉内圧力を得ることができる熱処理炉の排気弁装置を提供する。【解決手段】排気筒２の端部に環状の開度調節部材８を位置調節可能に取り付けるとともに、その上端面８ｃが排気筒２の上端面２ａより突出するように取り付ける。また、排気筒２の円形開口に対向する蓋３の下面を球面部３ａとして、これを開度調節部材８に当接させる。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理炉の排気筒と、
前記排気筒の端部の開口に対向し、前記排気筒の軸方向に移動可能に支持された蓋と、
前記蓋を前記軸方向に移動させる駆動装置と、
前記排気筒の端部に対して軸方向へ所定範囲で位置調節可能に取り付けられ、かつ、前記端部より前記蓋側に突出した当接部を有し、この当接部が、前記端部と前記蓋との間に外気に通じるクリアランスを確保しつつ前記蓋と当接する開度調節部材と、
前記開度調節部材を前記軸方向へ位置調節可能に支持する支持装置と
を備えたことを特徴とする熱処理炉の排気弁装置。
【請求項２】
前記蓋は前記排気筒の端部の円形開口に対向する球面部を有し、前記開度調節部材は前記排気筒に外挿される環状体である請求項１記載の熱処理炉の排気弁装置。
【請求項３】
前記熱処理炉は、浸炭のための雰囲気ガス中で被処理物を浸炭拡散する連続浸炭炉である請求項１記載の熱処理炉の排気弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱処理炉の排気口の開度を調節する排気弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱処理炉においては、炉気の排気口に蓋を設け、排気口と蓋とのクリアランスを調節することにより炉内圧力を所望の値に調節することを要する場合がある。また、このような熱処理炉では、焼き入れ時に炉内が負圧になって外気を吸い込むので、安全上これを避けるためには、蓋を開いて、排気口の周りに配置されたリングバーナーの燃焼ガスを吸い込ませるようにしている。
【０００３】
図７は、このような構造の概略を示す図である。図において、熱処理炉の排気筒１０１における上端部の排気口１０１ａには、支持アーム１０２によって吊り下げられた蓋１０３が対向して配置されている。中央付近が支点Ｆである支持アーム１０２の反対側には、チェーン１０４を介してシリンダ１０５により力が付与される。シリンダ１０５を動作させてチェーン１０４を引くか緩めるかによって、蓋１０３が開閉される。排気口１０１ａの周囲にはリングバーナー１０７が配置されている。また、支持アーム１０２にはクリアランス調節のための重り１０６が付いている。クリアランスは例えば１ｍｍ程度のものであり、重り１０６の位置を調節することによりガス圧とのバランスをとりながら、調節が可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の装置は、重り１０６の位置でクリアランス調節するため、ラフな調節になり、クリアランスが正確に設定できなかった。従って、焼き入れ時には蓋１０３を開ける前後でクリアランスが変化していた。このため、炉内のガスの流れや流量が不安定になり、熱処理の品質にも悪影響を及ぼしていた。また、チェーン１０４が切れる等の事態も予想され、動作の確実性に欠ける面もあった。
【０００５】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、クリアランスを容易かつ確実に設定して、所望の炉内圧力を得ることができる熱処理炉の排気弁装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱処理炉の排気弁装置は、熱処理炉の排気筒と、前記排気筒の端部の開口に対向し、前記排気筒の軸方向に移動可能に支持された蓋と、前記蓋を前記軸方向に移動させる駆動装置と、前記排気筒の端部に対して軸方向へ所定範囲で位置調節可能に取り付けられ、かつ、前記端部より前記蓋側に突出した当接部を有し、この当接部が、前記端部と前記蓋との間に外気に通じるクリアランスを確保しつつ前記蓋と当接する開度調節部材と、前記開度調節部材を前記軸方向へ位置調節可能に支持する支持装置とを備えたものである（請求項１）。
上記のように構成された熱処理炉の排気弁装置では、排気筒の端部より蓋側に突出した当接部の存在により、閉じる動作時の蓋は排気筒の端部に当接せず、開度調節部材の当接部材に当接し、このとき、排気筒の端部と蓋との間に外気に通じる所定のクリアランスが確保される。また、開度調節部材の位置調節により、クリアランスを自在に変化させ、熱処理炉の炉内圧力を調節することができる。
【０００７】
また、上記排気弁装置（請求項１）において、蓋は排気筒の端部の円形開口に対向する球面部を有し、開度調節部材は排気筒に外挿される環状体であってもよい（請求項２）。
この場合、蓋と排気筒との間に軸の角度的なずれが生じても、球面部の存在により、当該球面部と当接部とは互いに確実に当接する。また、開度調節部材が、排気筒に外挿される構成であることにより、排気筒と同軸に取り付けることが容易である。
【０００８】
また、上記排気弁装置（請求項１）において、熱処理炉は、浸炭のための雰囲気ガス中で被処理物を浸炭拡散する連続浸炭炉であってもよい（請求項３）。
この場合、クリアランスを確実に設定して、炉内圧力を一定に維持することにより、炉内のガスの流れが安定し、処理品質が安定する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態による熱処理炉の排気弁装置を示す側面図（一部断面で示す。）である。図において、熱処理炉１には排気筒２が垂直に立設されている。排気筒２は円筒状で、上端部の円形開口Ａに対向して蓋３が、排気筒２の軸方向に所定範囲で移動可能に支持されている。蓋３は、排気筒２の円形開口Ａに対向する下面が、球面を形成する球面部３ａとなっている。蓋３には、垂直ロッド４が取り付けられ、さらに、この垂直ロッド４に水平ロッド５が取り付けられている。また、水平ロッド５はシリンダロッド６に取り付けられ、シリンダロッド６は駆動装置としてのシリンダ７に接続されている。従って、シリンダ７の動作により、蓋３を、上下すなわち排気筒２の軸方向に移動させることができる。
【００１０】
排気筒２の上端部近傍には、弁開度を調節するための環状の開度調節部材８が外挿され、この開度調節部材８は、排気筒２の軸方向に所定範囲で移動（摺動）可能に取り付けられている。図２は、排気筒２の上端部近傍の詳細な構造を示す側面図である。また、図３は、開度調節部材８の斜視図である。図３に示すように、開度調節部材８は、基本的には環状体であるが、その上方の端面側から軸方向に切り取るように、３箇所の切欠部８ａが形成されている。これにより開度調節部材８は、全体として周方向に凹凸形状を成している。切欠部８ａは周方向に３等配に形成されており、従って、凸部８ｂも周方向に３等配に存在している。なお、このような開度調節部材８は、排気筒２に外挿される構成であることにより、排気筒２と同軸に取り付けることが容易であり、径方向への位置決めが楽である。
【００１１】
図２において、開度調節部材８の外周面には、上端部が直角に折り曲げられた支持ロッド９が３等配に取り付けられている（図１では図示略）。支持ロッド９は、下端部に雄ねじ加工が施されており、排気筒２の外周に３等配に突設された支持部材１０に挿通され、ナット１１を用いて取り付けられている。支持ロッド９は排気筒２の軸方向と平行に配置され、ナット１１を調節することにより、開度調節部材８を排気筒２の軸方向すなわち上下に移動させることができる。
【００１２】
上記開度調節部材８は、図２に示すように、凸部８ｂの上端面８ｃ（すなわち蓋３との当接部）が、排気筒２の上端面２ａより蓋３側に突出するように位置調節されている。従って、蓋３が降りてくると、蓋３は凸部８ｂの上端面８ｃ（厳密にはその内周側エッジ）に当接し、排気筒２の上端面２ａには当接しない。このようにして蓋３は、３箇所の凸部により３方から支持されて安定し、排気筒２の上端面２ａと蓋３の下面の球面部３ａとの間には、クリアランス（軸方向の寸法ＣＬ：例えば１ｍｍ程度）が確保される。また、切欠部８ａの存在により、クリアランスは外気に通じ、熱処理炉内のガスはクリアランスを通って切欠部８ａから外部に漏れ出る。クリアランスは、ナット１１を調節することにより、開度調節部材８を上下移動させて調節可能である。すなわち、支持ロッド９、ナット１１及び支持部材１０は、開度調節部材８を軸方向へ位置調節可能に支持する支持装置を構成している。炉内圧力は、クリアランスの調節により、所望の値に設定することができる。
【００１３】
図１に戻り、排気筒２の上方の外周にはリングバーナー１２が配置されている。また、このリングバーナー１２に着火するためのパイロットバーナー１３が、リングバーナー１２の近くに配置されている。熱処理炉１で焼き入れを行う時には、炉内が負圧になって外気を吸い込むので、安全上これを避けるために、シリンダ７を動作させて蓋３を上昇させ、排気口Ａから大きく開離させる。このような蓋３を開く動作とともに、リングバーナー１２を燃焼させ、その燃焼ガスを排気筒２内に吸い込ませる。その後、シリンダ７を動作させて再び蓋３を閉じる。このとき、蓋３の球面部３ａは、開度調節部材８の凸部８ｂの上端面８ｃに当接して止まる。従って、球面部３ａと排気筒２の上端面２ａとの間のクリアランスは、蓋３を開ける前後で不変である。
【００１４】
このようにして、蓋３の開閉前後でクリアランスが変化することを確実に防止することができるので、炉内圧力を一定に維持することができる。特に、熱処理炉が、浸炭のための雰囲気ガス中で被処理物を浸炭拡散する連続浸炭炉である場合には、炉内圧力を一定に維持することによって、炉内のガスの流れが安定し、処理品質が安定するという効果がある。
なお、蓋３の軸方向すなわち垂直ロッド４の軸方向が排気筒２の軸方向と角度的なずれを生じても、球面部３ａの存在により、当該球面部３ａと開度調節部材８の凸部８ｂの上端面８ｃとは互いに確実に当接する。従って、クリアランスを常に確実に設定することができる。
【００１５】
なお、上記実施形態では開度調節部材８の凸部８ｂは周方向に３箇所としたが、４箇所以上等配に設けてもよい。逆に、図４に示すように凸部８ｂの周方向の長さを長くして、２箇所の凸部８ｂとすることもできる。また、凹凸に限らず、図５に示すように、側面に複数の開口８ｄを設けた環状体であってもよい。この場合には、環状体の上端面（の内周側エッジ）が球面部３ａとの当接部となる。さらには、図６に示すように、開度調節部材８は薄手の円環状の単純な形状とし、これに支持ロッド９を固定してもよい。
また、上記実施形態では、排気筒２の方向が垂直であるが、垂直以外の場合でも同様な構成とすることができる。
【００１６】
また、上記実施形態では排気筒２と蓋３とがそれぞれ、円形開口Ａと球面部３ａとによって互いに対向する構成として説明したが、これに代わる同様な他の構成も可能である。例えば、三角開口と三角錐、四角開口と四角錐、矩形開口とローラ状部、等の構成でもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
請求項１の熱処理炉の排気弁装置によれば、排気筒の端部より蓋側に突出した当接部の存在により、閉じる動作時の蓋は排気筒の端部に当接せず、開度調節部材の当接部に当接し、このとき、排気筒の端部と蓋との間に外気に通じる所定のクリアランスが確保される。また、開度調節部材の位置調節により、クリアランスを自在に変化させ、熱処理炉の炉内圧力を調節することができる。従って、クリアランスを容易かつ確実に設定して、所望の炉内圧力を得ることができる。
【００１８】
請求項２の熱処理炉の排気弁装置によれば、蓋と排気筒との間に軸の角度的なずれが生じても、球面部の存在により、当該球面部と当接部とは互いに確実に当接する。従って、クリアランスを常に確実に設定することができる。また、開度調節部材が、排気筒に外挿される構成であることにより、排気筒と同軸に取り付けることが容易であるので、開度調節部材の、径方向への位置決めが楽である。
【００１９】
請求項３の熱処理炉の排気弁装置によれば、クリアランスを確実に設定して、炉内圧力を一定に維持することにより、炉内のガスの流れが安定し、処理品質が安定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による熱処理炉の排気弁装置を示す側面図（一部断面で示す。）である。
【図２】図１の排気弁装置における排気筒の上端部近傍の詳細な構造を示す側面図である。
【図３】図１の排気弁装置における開度調節部材の斜視図である。
【図４】開度調節部材の他の形態を示す斜視図である。
【図５】開度調節部材の他の形態を示す斜視図である。
【図６】開度調節部材の他の形態を示す斜視図である。
【図７】従来の熱処理炉の排気弁装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１　　熱処理炉
２　　排気筒
２ａ　上端面（排気筒の端部）
３　　蓋
３ａ　球面部
４　　垂直ロッド
５　　水平ロッド
６　　シリンダロッド
７　　シリンダ
８　　開度調節部材
８ｃ　上端部（当接部）
９　　支持ロッド
１０　　支持部材
１１　　ナット
Ａ　　円形開口
【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】
2004011991.tif 000007
【図６】
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【図７】
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