(57)【要約】  本開示の熱処理装置（１）は、加熱室（２）で加熱した被処理物（Ｗ）を油槽（３０ａ）に貯留された冷却油（Ｙ）に浸漬させて冷却する熱処理装置であって、冷却油（Ｙ）に気体を噴射する気体噴射部（３０ｂ）と、油槽（３０ａ）から冷却油（Ｙ）を回収して油槽（３０ａ）に戻す油循環部（３０ｄ）と、を備え、油循環部（３０ｄ）は、冷却油（Ｙ）を冷却する冷却部（３０ｊ）を備える。
2018123246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱室で加熱した被処理物を油槽に貯留された冷却油に浸漬させて冷却する熱処理装置であって、
前記冷却油に気体を噴射する気体噴射部と、
前記油槽から前記冷却油を回収して前記油槽に戻す油循環部と、
を備え、
前記油循環部は、前記冷却油を冷却する冷却部を備える
熱処理装置。
【請求項２】
前記気体噴射部は、前記気体を大気圧よりも高い圧力に加圧して前記冷却油に噴射する請求項１記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記気体噴射部の噴出口と前記油循環部の噴出口とが、前記油槽の底部に設けられる請求項１または２記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記油循環部は、平面視で前記被処理物に対して対称となるように前記油槽の側面に設けられる複数の噴出口を備える請求項１または２記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記気体噴射部は、前記油槽の底部に二次元的に配置され、前記気体を上方に向けて噴射する噴射ノズルを備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱処理装置。
【請求項６】
前記気体噴射部は、
前記気体を加圧して吐出する圧送部と、
前記油槽の底部に配置され、その上部に形成される複数の噴出口を有し、前記圧送部から供給された前記気体を均圧させて前記噴出口から噴射する均圧チャンバと、
を備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱処理装置。
【請求項７】
前記均圧チャンバは、前記噴出口が形成された面が二重構造である請求項６記載の熱処理装置。
【請求項８】
前記油循環部には、前記冷却油を加熱する加熱部が設けられる請求項１〜７のいずれか一項に記載の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱処理装置に関する。
本願は、２０１６年１２月２８日に日本に出願された特願２０１６−２５５０００号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
焼入れ等の熱処理を行う熱処理装置では、被処理物の冷却に用いられる油槽に、油（冷却油）の局所的温度上昇を防止するため、油を循環させる循環装置が設けられている。例えば、特許文献１には、シャフト部品の熱処理装置が開示されている。特許文献１の熱処理装置は、加熱されたシャフト部品を冷却する焼き入れ処理のための油槽を備えている。
油槽に貯留される油は粘性を有しており、油の温度が均一になりにくい。このため、油槽に収容されたアジテータが油槽内で回転することにより、油槽に貯留された油が循環し、油の温度を均一にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２０１４−１６２９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、加熱された被処理物を冷却油に浸漬させると、被処理物が高温であるために、被処理物の表面に気化した冷却油により気体膜が形成される。この気体膜は熱伝導率が低いため、気体膜に被処理物の全体が覆われると、気体膜により、被処理物の冷却が阻害される。しかしながら、特許文献１における熱処理装置は、被処理物の表面に形成された気体膜について考慮されておらず、被処理物を計画通りに冷却することができない可能性がある。【０００５】
本開示は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、熱処理装置において、被処理物の表面の気体膜を除去することにより被処理物の冷却効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る一態様の熱処理装置は、加熱室で加熱した被処理物を油槽に貯留された冷却油に浸漬させて冷却する熱処理装置であって、前記冷却油に気体を噴射する気体噴射部と、前記油槽から前記冷却油を回収して前記油槽に戻す油循環部と、を備え、前記油循環部は、前記冷却油を冷却する冷却部を備える。
【発明の効果】
【０００７】
気体噴射部が、油槽に貯留された油に対して気体を噴射することにより、油中に気泡を発生させる。この気泡は、被処理物の表面に形成された気体膜に付着し、気体膜を伴って冷却油の油面へと浮上する。したがって、本開示によれば、熱処理装置において、被処理物の表面の気体膜を除去することにより、被処理物の冷却効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の第１実施形態に係る熱処理装置の全体を示す側断面図である。
【図２】本開示の第１実施形態に係る熱処理装置の油冷室の一部の概略構成図である。
【図３】本開示の第２実施形態に係る熱処理装置の油冷室の一部の概略構成図である。
【図４】本開示の第２実施形態の変形例に係る熱処理装置の油冷室の一部の概略構成図である。
【図５】本開示の第１実施形態の変形例に係る熱処理装置の油冷室の一部の概略構成図である。
【図６】油面圧と、被処理物の冷却にかかる時間との相関を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本開示に係る熱処理装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。図１は、本実施形態に係る熱処理装置１の全体を示す側断面図である。
【００１０】
［第１実施形態］
本実施形態に係る熱処理装置１は、鋼の被処理物Ｗをマルテンサイト変態させる焼入れ処理を行う装置である。熱処理装置１は、加熱室２と、加熱室２に隣接して設けられる油冷室３（冷却室）とを備えている。
【００１１】
加熱室２は、中心軸線が水平方向に延びる略円筒形に形状設定されている。加熱室２の内部には、直方体状の断熱室２０と、断熱室２０の壁面に埋設される発熱体２１と、断熱室２０の内部に配置される載置台２２とが設けられている。また、加熱室２の油冷室３側の壁体には、加熱室２と油冷室３との空間を隔てるクラッチ式密閉扉２３が設けられている。クラッチ式密閉扉２３が閉鎖されると、加熱室２内が気密に保たれる。
【００１２】
油冷室３の内部には、油冷却装置３０と、昇降台３１と、開閉板３２とが設けられている。油冷却装置３０は、油冷室３の下部に配置され、冷却油Ｙにより被処理物Ｗを油冷却する。昇降台３１は、上下方向に移動することで、被処理物Ｗを上下方向に移送する。開閉板３２は、閉じられた場合に、油冷却装置３０が設置された油冷室３の下部の空間と油冷室３の上部の空間とを隔てる。油冷室３の上部の側壁には、トレーＴに載置された被処理物Ｗを油冷室３から搬出するための油冷室用扉３３が設置されている。
【００１３】
図２は、本実施形態に係る熱処理装置１の油冷室３の一部の概略構成図である。
油冷却装置３０は、図２に示すように、冷却油Ｙが貯留された油槽３０ａと、冷却油Ｙに気体を噴射する気体噴射装置３０ｂ（気体噴射部）とを備えている。また、油冷却装置３０は、不図示の制御装置を備え、油槽３０ａに貯留された冷却油Ｙの温度の制御及び被処理物Ｗの浸漬時間の制御を実施している。この制御装置は、油槽３０ａにおける被処理物Ｗの浸漬時間等を調整する。この制御装置は、さらに、油槽３０ａ内の冷却油Ｙの温度を不図示の温度センサのデータから取得して、冷却油Ｙの温度が予め定められた温度範囲となるように、気体噴射装置３０ｂ、熱交換器３０ｊ及び発熱源３０ｋを制御する。
【００１４】
油槽３０ａには、冷却油Ｙが貯留される。油槽３０ａは、冷却対象である被処理物Ｗを収容可能な容量を有する。被処理物Ｗは、油槽３０ａにおいて冷却油Ｙに浸漬されることによって冷却される。
【００１５】
気体噴射装置３０ｂは、油循環装置３０ｄ（油循環部）と、圧縮機３０ｅ（圧送部）と、吸入配管３０ｆと、吐出配管３０ｇと、噴射ノズル３０ｈとを備えている。
油循環装置３０ｄは、冷却油ポンプ３０ｉと、熱交換器３０ｊ（冷却部）と、発熱源３０ｋ（加熱部）とを備えている。油循環装置３０ｄは、油槽３０ａの上部から冷却油ポンプ３０ｉにより冷却油Ｙを回収し、熱交換器３０ｊ及び／又は発熱源３０ｋを介して油槽３０ａの底面に設けられた噴出口より冷却油Ｙを油槽３０ａの下部に戻す。油循環装置３０ｄは、油槽３０ａの上部から回収した冷却油Ｙを油槽３０ａの下部へと戻して循環させることにより、油槽３０ａ内で冷却油Ｙの強制対流を発生させる効果を補助する。熱交換器３０ｊは、水冷式の熱交換器である。熱交換器３０ｊは、冷却油ポンプ３０ｉの下流に設けられ、冷却油Ｙを熱交換により冷却する。発熱源３０ｋは、冷却油ポンプ３０ｉの下流に設けられ、熱交換器３０ｊと並列に接続されており、冷却油Ｙを加熱する。発熱源３０ｋとして、例えば、ヒータまたは熱交換器が挙げられる。また、熱交換器３０ｊ及び発熱源３０ｋの上流側にそれぞれ設けられたバルブ３０ｍ、３０ｎにより、熱交換器３０ｊ及び発熱源３０ｋに流れる冷却油Ｙの流量を調整する。
【００１６】
圧縮機３０ｅは、吸入配管３０ｆ及び吐出配管３０ｇと接続され、吸入配管３０ｆから流入する気体を加圧して吐出配管３０ｇへと送る。吸入配管３０ｆは、油槽３０ａにおいて、冷却油Ｙの油面より上側の位置に接続され、油槽３０ａの冷却油Ｙの上方に貯留された気体を回収する。吐出配管３０ｇは、油槽３０ａの底部に複数配置されており、圧縮機３０ｅにより送り込まれた気体が流入する。吐出配管３０ｇの周面であって、油槽３０ａに配置される際に上側となる領域には、複数の開口が形成される。複数の開口は、吐出配管３０ｇの延長方向に等間隔に形成される。複数の開口のそれぞれには、噴射ノズル３０ｈが取り付けられている。噴射ノズル３０ｈは、油槽３０ａの底部において二次元的（同一平面上）に設けられる。
【００１７】
搬送装置４は、油冷室３の内部に配置され、トレーＴに載置された被処理物Ｗを水平方向に移動させる。搬送装置４は、被処理物Ｗを水平方向に搬送するための搬送経路４０を有している。これにより、搬送装置４は、搬送経路４０に沿って、油冷室用扉３３から油冷室３の上部を通って加熱室２まで、被処理物Ｗを移動させることができる。
【００１８】
このような本実施形態に係る熱処理装置１の動作を説明する。
まず、トレーＴに載置された被処理物Ｗを、油冷室用扉３３を通過させて油冷室３に設置された昇降台３１上に載置する。被処理物Ｗが昇降台３１上に載置されると、油冷室用扉３３が閉鎖し、油冷室３及び加熱室２の内部が減圧装置によって真空引きされる。なお、加熱室２は予め真空引きされていても良い。そして、昇降台３１を、昇降台３１の上面が加熱室２の断熱室２０内に設置された載置台２２の上面と同じ高さになるまで降下させる。その後、被処理物Ｗは、搬送装置４が駆動することによりトレーＴごと加熱室２内に搬送される。
【００１９】
続いて、クラッチ式密閉扉２３が閉鎖され、被処理物Ｗは、発熱体２１によって、１０００℃程度にまで加熱処理される。被処理物Ｗの加熱処理が完了すると、クラッチ式密閉扉２３が開放される。被処理物Ｗは、搬送装置４が駆動することによりトレーＴごと油冷室３内に搬送される。続いて、開閉板３２が開放される。昇降台３１が降下することによって、被処理物Ｗは降下して、冷却油Ｙが貯留される油槽３０ａ内に浸漬される。この時、油槽３０ａに貯留される冷却油Ｙは、制御装置によって、被処理物Ｗの焼き割れが生じない所定の温度に設定される。そして、油循環装置３０ｄが駆動することによって、冷却油Ｙが循環される。被処理物Ｗは、循環する冷却油Ｙによって、被処理物Ｗの表面が、例えば２００℃程度になるまで冷却される。
【００２０】
被処理物Ｗの冷却について詳述する。被処理物Ｗが冷却油Ｙに浸漬された状態で、気体噴射装置３０ｂにより、油槽３０ａの下側から上側に向けて気体が噴射される。噴射された気体は、冷却油Ｙ内において無数の気泡となり、気泡の一部が被処理物Ｗの表面に付着する。被処理物Ｗの冷却初期においては、被処理物Ｗの熱により被処理物Ｗの表面に気化した冷却油Ｙの気体膜が形成される。この気体膜に対して気体噴射装置３０ｂから噴射された気泡が付着し、付着した気泡が気体膜を伴って浮上することで、気体膜が破壊される。さらに、噴射された気体が、浮力により油槽３０ａの下側から上側に上昇することに伴って、油槽３０ａの冷却油Ｙに上昇流が発生する。これと同時に、油循環装置３０ｄにより、冷却油Ｙを循環させる。
【００２１】
ところで、被処理物Ｗをマルテンサイト変態させるためには、油槽３０ａに被処理物Ｗを移動させてから数十秒間は被処理物Ｗを所定の温度となるまで急激に冷却し、その後は緩やかに被処理物Ｗの温度を低下させる必要がある。このため、本実施形態の油冷却装置３０は、制御装置の指示に基づいて、被処理物Ｗが冷却油Ｙに浸漬された直後は、熱交換器３０ｊにより冷却油Ｙを冷却しつつ循環させる。これにより、冷却油Ｙに浸漬された直後には、被処理物Ｗの温度が急激に低下する。
【００２２】
さらに、油冷却装置３０は、被処理物Ｗが冷却油Ｙに浸漬されて２０秒程度経過した後に、気体噴射装置３０ｂによる冷却油Ｙの循環を継続しつつ、熱交換器３０ｊによる冷却油Ｙの冷却を停止する。これにより、油槽３０ａ内の冷却油Ｙは、被処理物Ｗからの熱を受けて、徐々に温度が上昇する。熱交換器３０ｊによる冷却油Ｙの冷却を停止すると、冷却油Ｙの温度が上昇することに伴って、被処理物Ｗの温度の低下が緩やかとなる。
なお、油冷却装置３０は、冷却油Ｙの温度上昇が上限値を超える場合には、熱交換器３０ｊによる冷却油Ｙの冷却を再開する。また、油冷却装置３０は、冷却油Ｙの温度が想定される温度を下回る場合には、被処理物Ｗが変形する可能性があるため、発熱源３０ｋにより所望の温度となるまで冷却油Ｙを加熱する。
【００２３】
そして、上述の冷却工程が終了すると、昇降台３１が搬送経路４０と同じ高さまで上昇し、被処理物Ｗは、トレーＴごと油冷室用扉３３から搬送経路４０に搬出される。
【００２４】
このような本実施形態に係る熱処理装置１によれば、気体噴射装置３０ｂにより、油槽３０ａの下方から気体を噴射することにより、冷却油Ｙ中に無数の気泡を発生させ、被処理物Ｗの表面に無数の気泡を付着させる。気泡が被処理物Ｗの表面に形成された気体膜に付着した状態で、気泡が気体膜と共に浮上することにより、被処理物Ｗの表面に形成された気体膜が除去される。したがって、被処理物Ｗは、油槽３０ａに移動された直後から、冷却油Ｙと直接接触することができる。また、熱交換器３０ｊを備える油循環装置３０ｄにより、冷却された冷却油Ｙが循環されることで、油槽３０ａに強制対流が発生し、被処理物Ｗの冷却が促進される。このため、本実施形態に係る熱処理装置１は、被処理物Ｗの冷却効率を向上させることができる。
【００２５】
また、本実施形態に係る熱処理装置１によれば、気体噴射装置３０ｂ及び油循環装置３０ｄは、それぞれ噴射ノズル３０ｈ及び油循環装置３０ｄの噴出口が油槽３０ａの底部に設けられている。これにより、同一の位置から気体及び冷却油Ｙを同一方向に向けて噴出することが可能であり、冷却油Ｙの強制対流に気泡を混入させることができる。したがって、本実施形態に係る熱処理装置１は、被処理物Ｗの冷却効率をさらに向上させることができる。なお、噴射ノズル３０ｈ及び油循環装置３０ｄの噴出口は、油槽３０ａの底面（同一面）に設けられていてもよい。
【００２６】
また、本実施形態に係る熱処理装置１によれば、気体噴射装置３０ｂにより、油槽３０ａの下方から気体を噴射することにより、冷却油Ｙを強制対流させることができる。したがって、油槽３０ａ内部に冷却油Ｙを強制対流させるためのアジテータを配置するためのスペースを設ける必要がなく、油槽３０ａにおける被処理物Ｗを配置可能なスペースを従来よりも拡大することができる。さらに、油槽３０ａにおける被処理物Ｗを配置可能なスペースを従来よりも拡大することができるため、油槽３０ａ自体を小さくすることができ、装置をコンパクト化することも可能となる。
【００２７】
また、本実施形態に係る熱処理装置１によれば、発熱源３０ｋが設けられることにより、油槽３０ａにおける冷却油Ｙの温度を調整することができる。これにより、冷却油Ｙの温度を正確に制御することができる。したがって、被処理物Ｗが所望の温度プロファイルとなるように冷却油Ｙの温度を制御することが可能である。
【００２８】
さらに、本実施形態に係る熱処理装置１によれば、被処理物Ｗを冷却油Ｙに浸漬させた直後には冷却油Ｙを熱交換器３０ｊで冷却し、２０秒程度経過した後に熱交換器３０ｊによる冷却を停止する。これにより、冷却油Ｙに浸漬された直後の冷却の初期段階においては被処理物Ｗの温度が急激に低下し、その後に熱交換器３０ｊによる冷却が停止されることで被処理物Ｗの温度の低下が緩やかになる。したがって、被処理物Ｗは、冷却の初期段階において急冷されることによりマルテンサイト変態させることができ、その後、被処理物Ｗの温度低下が緩やかになることにより、歪やひび割れを防止しつつ被処理物Ｗを冷却することができる。
【００２９】
［第２実施形態］
続いて、第１実施形態に係る熱処理装置１の変形例を第２実施形態として説明する。なお、第１実施形態と共通の構成については、符号を同一とし、説明を省略する。図３は、本実施形態に係る熱処理装置の油冷室３の一部の概略構成図である。
【００３０】
本実施形態に係る熱処理装置は、図３に示すように、気体噴射装置３０ｂの代わりに、気体循環装置３０ｐ（気体噴射部）を備えている。気体循環装置３０ｐは、油循環装置３０ｄと、油槽３０ａの底部に設けられた均圧チャンバ３０ｒと、均圧チャンバ３０ｒに気体を送り込む圧縮機３０ｅ（圧送部）とを備えている。均圧チャンバ３０ｒは、圧縮機３０ｅから圧送された不活性ガスまたは空気等の気体を均圧する空間である。また、均圧チャンバ３０ｒの上面には、均圧チャンバ３０ｒと油槽３０ａとを連通する多数の噴出口が等間隔で形成されている。
【００３１】
図４は、図３の変形例を示す図である。均圧チャンバ３０ｒの上部は、図４に示すように、蓋部材３０ｒ１を上面板３０ｒ２に重ねた二重構造としてもよい。この場合、蓋部材３０ｒ１の全体に複数の噴出口が形成され、上面板３０ｒ２には噴出口と上下方向において重ならない位置に開口が形成されている。蓋部材３０ｒ１は、上下方向に移動可能とされる。蓋部材３０ｒ１が上面板３０ｒ２の噴出口から噴出する気体の圧力により上方に押し上げられることで、蓋部材３０ｒ１と上面板３０ｒ２との間に隙間が形成される。このような構造の均圧チャンバ３０ｒにおいては、圧縮機３０ｅの駆動中には蓋部材３０ｒ１が押し上げられて冷却油Ｙ中に気体が吐出される。また、圧縮機３０ｅの停止中には、蓋部材３０ｒ１が冷却油Ｙの圧力で押し下げられて上面板３０ｒ２と密着し、上面板３０ｒ２が噴出口を塞ぐため、冷却油Ｙが均圧チャンバ３０ｒに逆流することがない。
【００３２】
圧縮機３０ｅは、均圧チャンバ３０ｒと、油槽３０ａの冷却油Ｙの油面より上方の空間とを接続する配管に設けられている。圧縮機３０ｅは、油槽３０ａの冷却油Ｙの油面より上方の空間から、均圧チャンバ３０ｒへと気体を送り込んでいる。これにより、均圧チャンバ３０ｒの圧力は、油槽３０ａに貯留された冷却油Ｙの内圧よりも高く設定されている。
【００３３】
このような本実施形態に係る熱処理装置の油冷室３においては、被処理物Ｗが油槽３０ａ内に浸漬されると、圧縮機３０ｅにより油槽３０ａの上方の空間から気体が吸引され、均圧チャンバ３０ｒに充填される。均圧チャンバ３０ｒに充填された気体は、噴出口から油槽３０ａへと吐出される。均圧チャンバ３０ｒから吐出された気体は、気泡となって均圧チャンバ３０ｒの圧力と気体自身の浮力とにより冷却油Ｙの油面へと向けて浮上する。この気泡の移動により、冷却油Ｙが上方へと向かう流れが形成され、冷却油Ｙに対流が発生する。
【００３４】
また、油槽３０ａに浸漬された直後の被処理物Ｗは、冷却油Ｙと比較して高温であるため、被処理物Ｗの表面に気泡が無数に付着し、被処理物Ｗの表面に気体膜が形成される。この気体膜は、熱伝導率が低いため、被処理物Ｗの冷却を阻害する。本実施形態に係る熱処理装置では、油槽３０ａの下方より気体を噴射することにより、気体膜と、噴射された気体の気泡とが接触し、気体膜を冷却油Ｙの油面へと浮上させる。
【００３５】
このような本実施形態に係る熱処理装置によれば、油槽３０ａの下方より気体を吐出することで、被処理物Ｗの表面の気体膜を気泡により除去することができる。したがって、被処理物Ｗの冷却効率を向上させることができる。
【００３６】
また、本実施形態に係る熱処理装置によれば、油槽３０ａの下方に設けられた均圧チャンバ３０ｒから気体が吐出される。均圧チャンバ３０ｒに設けられた噴出口は、第１実施形態の吐出配管３０ｇと異なり、配管を配置する必要がないため、噴出口のピッチを自由に変更可能である。
【００３７】
以上、図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本開示の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３８】
上記第１実施形態及び第２実施形態においては、気体を油槽３０ａの下方より上方に向けて吐出する構成としたが、本開示はこれに限定されない。気体を油槽３０ａの側方から中央部に向けて吐出する構成を採用することも可能である。
【００３９】
図５は、第１実施形態に係る熱処理装置１の変形例における油冷室の一部の概略構成図である。図５に示すように、気体噴射装置は、吸入配管３０ｆが気体タンクＧに接続される構成を採用することも可能である。このような構造とすることにより、例えば気体噴射装置が不活性ガスを噴射する場合、冷却油Ｙに噴射する不活性ガスに空気が混ざることを防止できる。
【００４０】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態においては、熱処理装置は、発熱源３０ｋを備える構成を採用したが、発熱源３０ｋを備えない構成とすることも可能である。
【００４１】
また、上記第１実施形態において、油循環装置３０ｄは、油槽３０ａの側面に設けられた複数の噴出口より冷却油Ｙを噴出する構成を採用することも可能である。この場合、油循環装置３０ｄの噴出口は、平面視において、被処理物Ｗに対して左右対称となるように設けられることが好ましい。例えば、油槽３０ａの内部が直方体形状である場合には、油槽３０ａの有する４つの側面のうち対向する２つの側面において、これら２つの側面の同一位置に油循環装置３０ｄの噴出口が設けられる。また、４つの側面の全てに油循環装置３０ｄの噴出口が設けられる構成とすることも可能である。
このような構成とすることにより、被処理物Ｗの側面に向けて冷却油Ｙを噴射することが可能である。このため、冷却油Ｙの強制対流により、気体噴射装置３０ｂにより噴射された気体を被処理物Ｗの表面に案内することができる。すなわち、冷却油Ｙの強制対流により気泡と気体膜との接触が阻害されることがなく、被処理物Ｗの気体膜をより効率的に除去することができる。したがって、このような構成の熱処理装置においては、被処理物Ｗの冷却効率をさらに向上させることができる。
【００４２】
また、上記実施形態において、圧縮機３０ｅは、冷却油Ｙの油面における圧力（油面圧）が大気圧よりも高い圧力（例えば、２００ｋＰａ）となるように加圧された気体を、油槽３０ａの冷却油Ｙに供給する構成とすることも可能である。この場合、油槽３０ａ内において、冷却油Ｙに高い密度で気泡を発生させることができ、冷却油Ｙを油槽３０ａの底面から油面へと浮上させる流れを形成しやすくなる。したがって、このような構成とすることにより、被処理物Ｗの冷却効率をさらに向上させることができる。
図６は、油面圧と、被処理物Ｗの冷却にかかる時間との相関を示すグラフである。図６のグラフに示すように、油槽３０ａの油面圧が高いほど、気体膜が途切れ始めるまでの時間が短くなり、被処理物Ｗの温度が低下する速度が速いことがわかる。このため、気体を加圧状態で噴射することにより、油槽３０ａの油面圧を大きくし、気体膜の除去にかかる時間をより短くすることができると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本開示によれば、複雑な形状の被処理物についても、被処理物の姿勢を変更することなく洗浄できる。
【符号の説明】
【００４４】
１  熱処理装置
２  加熱室
３  油冷室
４  搬送装置
２０  断熱室
２１  発熱体
２２  載置台
２３  クラッチ式密閉扉
３０  油冷却装置
３０ａ  油槽
３０ｂ  気体噴射装置
３０ｄ  油循環装置
３０ｅ  圧縮機
３０ｆ  吸入配管
３０ｇ  吐出配管
３０ｈ  噴射ノズル
３０ｉ  冷却油ポンプ
３０ｊ  熱交換器
３０ｋ  発熱源
３０ｍ  バルブ
３０ｎ  バルブ
３０ｐ  気体循環装置
３０ｒ  均圧チャンバ
３０ｒ１  蓋部材
３０ｒ２  上面板
３１  昇降台
３２  開閉板
３３  油冷室用扉
４０  搬送経路
Ｇ  気体タンク
Ｔ  トレー
Ｗ  被処理物
Ｙ  冷却油
【図１】
2018123246.tif 000003
【図２】
2018123246.tif 000004
【図３】
2018123246.tif 000005
【図４】
2018123246.tif 000006
【図５】
2018123246.tif 000007
【図６】
2018123246.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月14日(2018.3.14)
【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】
加熱室で加熱した被処理物を冷却油に浸漬させて冷却する熱処理装置であって、
前記冷却油が貯留される油槽であって、前記被処理物は前記油槽内の前記冷却油に浸漬される油槽と、
前記油槽内の前記冷却油に気体を噴射する気体噴射部と、
前記油槽から前記冷却油を回収して前記油槽に戻す油循環部と、
を備え、
前記油循環部は、前記冷却油を冷却する冷却部を備える
熱処理装置。
【請求項２】
前記気体噴射部は、前記気体を大気圧よりも高い圧力に加圧して前記冷却油に噴射する請求項１記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記気体噴射部の噴出口と前記油循環部の噴出口とが、前記油槽の底部に設けられる請求項１または２記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記油循環部は、平面視で前記被処理物に対して対称となるように前記油槽の側面に設けられる複数の噴出口を備える請求項１または２記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記気体噴射部は、前記油槽の底部に二次元的に配置され、前記気体を上方に向けて噴射する噴射ノズルを備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱処理装置。
【請求項６】
前記気体噴射部は、
前記気体を加圧して吐出する圧送部と、
前記油槽の底部に配置され、その上部に形成される複数の噴出口を有し、前記圧送部から供給された前記気体を均圧させて前記噴出口から噴射する均圧チャンバと、
を備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱処理装置。
【請求項７】
前記均圧チャンバは、前記噴出口が形成された面が二重構造である請求項６記載の熱処理装置。
【請求項８】
前記油循環部には、前記冷却油を加熱する加熱部が設けられる請求項１〜７のいずれか一項に記載の熱処理装置。
【国際調査報告】
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