(57)【要約】  被加熱物を目標温度まで加熱する時間を短縮でき、作業効率を向上させることができるようにする。  下型（15）と、下型（15）に対して接触手段（24）で上下動する上型（16）には、複数の熱供給部材（18）の集合で形成された熱供給手段（17）が設けられ、これらの熱供給手段（17）は熱源手段である電源手段から供給される熱量で被加熱物（1）の目標温度よりも高温の温度まで昇温し、この熱量は、熱供給手段（17）と被加熱物（1）が接触して被加熱物（1）の温度が前記目標温度又は略目標温度になったときに熱供給手段（17）の温度が前記目標温度になる熱量であり、この目標温度よりも高温となっている熱供給手段（17）を被加熱物（1）に接触させることで被加熱物（1）を目標温度まで加熱させる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物と接触することでこの被加熱物に熱を供給する熱供給手段と、
この熱供給手段の温度を前記被加熱物の目標温度よりも高温の温度とする熱源手段と、
前記被加熱物と前記熱供給手段とを接触、接触解除させる手段であって、この熱供給手段との接触で前記被加熱物が前記目標温度よりも高温の前記温度になっている前記熱供給手段からの熱供給によって前記目標温度又は略目標温度まで加熱されたときに、この被加熱物と前記熱供給手段との接触を解除させる接触手段と、
を備えていることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加熱装置において、前記熱源手段及び前記接触手段を制御する制御手段と、前記熱供給手段の温度を検出する温度センサとを有し、
前記制御手段は前記熱源手段から前記熱供給手段に供給すべき熱量を演算し、この熱量は、前記被加熱物の温度を前記目標温度に昇温させるために必要な熱量と、前記熱供給手段から前記被加熱物に供給されることなく消費される損失熱量とを含んだ熱量であって、前記熱供給手段と前記被加熱物との接触でこの被加熱物の温度が前記目標温度又は略目標温度になったときに前記熱供給手段の温度が前記目標温度になる熱量であり、
前記熱源手段から熱量が供給された前記熱供給手段と前記被加熱物とが接触することによってこの熱供給手段の温度が前記目標温度になったときに、前記温度センサからの信号によって前記制御手段は前記接触手段を作動させて前記被加熱物と前記熱供給手段との接触を解除させることを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
請求項２に記載の加熱装置において、前記熱源手段から前記熱供給手段への熱量の供給によってこの熱供給手段の温度が前記目標温度よりも高温の前記温度になったときに、この温度を前記温度センサは検出し、この温度センサからの信号によって前記制御手段は、前記熱源手段から前記熱供給手段への熱量の供給を停止させることを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
請求項１に記載の加熱装置において、前記熱源手段及び前記接触手段を制御する制御手段と、前記熱供給手段の温度を検出する第１温度センサと、前記被加熱物の温度を検出する第２温度センサとを有し、
前記制御手段は前記熱源手段から前記熱供給手段に供給すべき熱量を演算し、この熱量は、前記被加熱物の温度を前記目標温度に昇温させるために必要な熱量と、前記熱供給手段から前記被加熱物に供給されることなく消費される損失熱量とを含んだ熱量であり、
前記熱源手段から前記熱供給手段への熱量の供給によってこの熱供給手段の温度が前記目標温度よりも高温の前記温度になったときに、この温度を検出した前記第１温度センサからの信号によって前記制御手段は、前記熱源手段から前記熱供給手段への熱量の供給を停止させ、前記熱供給手段と前記被加熱物とが接触することによってこの被加熱物の温度が前記目標温度になったときに、この目標温度を検出した前記第２温度センサからの信号によって前記制御手段は前記接触手段を作動させて前記被加熱物と前記熱供給手段との接触を解除させることを特徴とする加熱装置。
【請求項５】
請求項１に記載の加熱装置において、前記熱供給手段は前記被加熱物の表裏両面と対面して配置されており、これらの熱供給手段によって前記被加熱物は表裏両面から加熱されることを特徴とする加熱装置。
【請求項６】
請求項１に記載の加熱装置において、前記熱供給手段は、それぞれが前記被加熱物の加熱される面と対面して配置された複数の熱供給部材の集合によって形成されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項７】
請求項６に記載の加熱装置において、それぞれの前記熱供給部材は、前記熱源手段となっている電源手段から通電される電熱体が内部に埋設されたセラミック製のヒータとなっていることを特徴とする加熱装置。
【請求項８】
請求項７に記載の加熱装置において、前記セラミック製のヒータは、発熱部と断熱部とを有し、前記電熱体は前記発熱部の内部に埋設され、前記電熱体に接続されているリード線は前記断熱部から前記セラミック製のヒータの外部へ導出され、前記リード線の導出端部に、前記電源手段から延びる配線が接続端子を介して接続されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項９】
請求項２に記載の加熱装置において、前記熱供給手段は、それぞれが前記被加熱物の加熱される面と対面して配置された複数の熱供給部材の集合によって形成され、これらの熱供給部材ごとに前記温度センサが設けられていることを特徴とする加熱装置。
【請求項１０】
請求項４に記載の加熱装置において、前記熱供給手段は、それぞれが前記被加熱物の加熱される面と対面して配置された複数の熱供給部材の集合によって形成され、これらの熱供給部材ごとに前記第１温度センサと前記第２温度センサとが設けられていることを特徴とする加熱装置。
【請求項１１】
請求項６に記載の加熱装置において、複数の前記熱供給部材が配置されている位置は、前記被加熱物の全体のうちの一部と対応する位置であり、この被加熱物は前記熱供給部材によって部分的に加熱されることを特徴とする加熱装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の加熱装置において、前記熱供給手段と前記被加熱物との接触を検出するための圧力センサを有し、この圧力センサからの検出信号が前記接触手段を制御する制御手段に送られてこの接触手段が制御されることを特徴する加熱装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の加熱装置において、前記被加熱物がセットされる不動部材と、この不動部材に対して進退自在となった進退部材とを備えており、これらの不動部材と進退部材とのうちの少なくとも一方に前記熱供給手段が配置されているとともに、前記進退部材は前記接触手段によって前記不動部材に対して進退することを特徴とする加熱装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の加熱装置において、前記熱供給手段は塩浴装置の塩浴液体であることを特徴とする加熱装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の加熱装置において、前記被加熱物は金属板であることを特徴する加熱装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の加熱装置において、前記金属板は予めプレス加工されたプレス成形品であることを特徴とする加熱装置。
【請求項１７】
熱を被加熱物へ供給する熱供給手段の温度を、熱源手段からこの熱供給手段への熱量の供給によって前記被加熱物の目標温度よりも高温の温度とする第１工程と、
前記熱供給手段と前記被加熱物とを接触させることにより、この熱供給手段から前記被加熱物へ熱を供給してこの被加熱物を加熱する第２工程と、
この被加熱物の温度が前記目標温度又は略目標温度になったときに前記被加熱物と前記熱供給手段との接触を解除させる第３工程と、
を含んでいることを特徴とする加熱方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の加熱方法において、前記熱源手段から前記熱供給手段に供給される前記熱量は、前記被加熱物の温度を前記目標温度に昇温させるために必要な熱量と、前記熱供給手段から前記被加熱物に供給されることなく消費される損失熱量とを含んだ熱量であって、前記熱供給手段と前記被加熱物との接触でこの被加熱物の温度が前記目標温度又は略目標温度になったときに前記熱供給手段の温度が前記目標温度になる熱量であることを特徴する加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加熱物と熱供給手段との接触によって被加熱物を加熱するための装置及びその方法に係り、例えば、被加熱物を焼入れ等の熱処理するためや温間加工等するために利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
焼入れ等の熱処理を行うために被加熱物を加熱する従来技術として、高周波電流の誘導加熱方式や直接通電加熱方式、さらには加熱炉方式、塩浴加熱方式が知られ、また、被加熱物を温間プレス加工等するために、被加熱物の組成材料の再結晶温度以下まで被加熱物を加熱する温間加熱方式が知られている。高周波電流の誘導加熱方式及び直接通電加熱方式は被加熱物自体を発熱させて所定温度まで加熱する方式であるのに対し、下記の特許文献１に示されている加熱炉方式や、下記の特許文献２に示されている塩浴加熱方式、下記の特許文献３に示されている温間加熱方式は、被加熱物の外部に存在する熱供給源から被加熱物に熱を供給することにより、被加熱物を目標とする所定温度まで加熱する方式である。【０００３】
このように被加熱物の外部に存在する熱供給源から被加熱物に熱を供給する方式では、従来、熱供給源の温度、すわなち、加熱炉方式では電気やガスによる熱源及び炉内雰囲気の温度、塩浴加熱方式では塩浴液体の温度、温間プレス加工するための温間加熱方式ではプレス型の温度を、被加熱物の目標温度が含まれる一定の範囲に設定し、これにより、被加熱物を目標温度まで加熱するようにしていた。
【特許文献１】特開平１１−２５６２２６号公報
【特許文献２】特開平６−２７９９８３号公報
【特許文献３】特開平６−２９７０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来技術によると、被加熱物の目標温度は一定に設定される熱供給源の温度範囲内にあるため、最初常温となっていた被加熱物の温度が加熱開始直後は急激に上昇しても、被加熱物の温度が目標温度に近づくにしたがって温度上昇は鈍化することになり、このため、被加熱物を目標温度まで昇温させるために長い時間がかかることになり、作業効率を向上させることは難しい。【０００５】
本発明の目的は、被加熱物を目標温度まで加熱する時間を短縮でき、作業効率を向上させることができる加熱装置及び加熱方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る加熱装置は、被加熱物と接触することでこの被加熱物に熱を供給する熱供給手段と、この熱供給手段の温度を前記被加熱物の目標温度よりも高温の温度とする熱源手段と、前記被加熱物と前記熱供給手段とを接触、接触解除させる手段であって、この熱供給手段との接触で前記被加熱物が前記目標温度よりも高温の前記温度になっている前記熱供給手段からの熱供給によって前記目標温度又は略目標温度まで加熱されたときに、この被加熱物と前記熱供給手段との接触を解除させる接触手段と、を備えていることを特徴とするものである。【０００７】
この加熱装置では、熱供給手段の温度は、熱源手段によって被加熱物の目標温度よりも高温の温度となり、この高温の温度の熱が被加熱物に供給されるため、被加熱物は目標温度まで短時間で昇温することになる。このため、被加熱物の加熱作業時間を短縮することができ、加熱作業を効率的に行えることになる。【０００８】
本発明に係る加熱装置を、熱源手段及び接触手段を制御する制御手段と、熱供給手段の温度を検出する温度センサとを備えたものとしてもよい。このようにした場合には、制御手段を、熱源手段から熱供給手段に供給すべき熱量を演算するものとし、この熱量を、被加熱物の温度を前記目標温度に昇温させるために必要な熱量と、熱供給手段から被加熱物に供給されることなく消費される損失熱量とを含んだ熱量であって、熱供給手段と被加熱物との接触でこの被加熱物の温度が前記目標温度又は略目標温度になったときに熱供給手段の温度が前記目標温度になる熱量とする。そして、熱源手段から熱量が供給された熱供給手段と被加熱物とが接触することによってこの熱供給手段の温度が前記目標温度になったときに、温度センサからの信号によって制御手段が接触手段を作動させて被加熱物と熱供給手段との接触を解除させるようにする。【０００９】
これによると、熱供給手段の温度が前記目標温度になったときには、被加熱物の温度も目標温度又は略目標温度になっており、言い換えると、上記損失熱量を含めて制御手段で演算される上記熱量は、熱供給手段と被加熱物とを同時又は略同時に目標温度にするための正確又は略正確な熱量であり、上記損失熱量は、例えば、熱供給手段から大気に放出される熱量等であって、加熱装置の構造や作用、さらに加熱作業の形態等のために回避できない熱量である。このため、熱源手段が熱供給手段に供給する熱量には無駄がなく又は無駄が殆どなく、熱エネルギの有効利用を達成することができる。【００１０】
また、上記の場合には、熱源手段から熱供給手段への熱量の供給によってこの熱供給手段の温度が前記目標温度よりも高温の前記温度になったときに、この温度を前記温度センサで検出し、この温度センサからの信号によって制御手段が熱源手段から熱供給手段への熱量の供給を停止させるようにしてもよい。【００１１】
これによると、制御手段で演算された熱量が熱源手段から熱供給手段へ供給されたことを、熱供給手段の温度が前記目標温度になったことを検出するための前記温度センサを用いて検出することができ、無駄な熱量が熱供給手段に供給されるのを前記温度センサの兼用化によって防止することができる。【００１２】
また、本発明に係る加熱装置を、熱源手段及び接触手段を制御する制御手段と、熱供給手段の温度を検出する第１温度センサと、被加熱物の温度を検出する第２温度センサとを備えたものとしてもよい。この場合にも、制御手段を、熱源手段から熱供給手段に供給すべき熱量を演算するものとし、この熱量を、被加熱物の温度を前記目標温度に昇温させるために必要な熱量と、熱供給手段から被加熱物に供給されることなく消費される損失熱量とを含んだ熱量とする。そして、熱源手段から熱供給手段への熱量の供給によってこの熱供給手段の温度が目標温度よりも高温の前記温度になったときに、この温度を検出した第１温度センサからの信号によって制御手段が熱源手段から熱供給手段への熱量の供給を停止させ、熱供給手段と被加熱物とが接触することによってこの被加熱物の温度が前記目標温度になったときに、この目標温度を検出した第２温度センサからの信号によって制御手段が接触手段を作動させて被加熱物と熱供給手段との接触を解除させるようにする。【００１３】
これによると、制御手段で演算された熱量にもともと誤差があり、この誤差によって被加熱物の温度が目標温度になったときに、熱供給手段の温度が許容することができない目標温度よりも高い温度になっていても、被加熱物の温度が目標温度になったときに、被加熱物と熱供給手段との接触を解除させることができる。【００１４】
以上において、熱供給手段は、被加熱物の表面のみ又は裏面のみと対面させて配置してもよく、被加熱物の表裏両面と対面させて配置してもよい。熱供給手段を被加熱物の表裏両面と対面させて配置すると、これらの熱供給手段によって被加熱物は表裏両面から加熱されるため、被加熱物の全体を目標温度まで一層短時間で加熱することができ、加熱作業の一層の効率化を図ることができる。【００１５】
また、熱供給手段は、被加熱物の加熱される面と対面して配置される１個の加熱部材によって形成してもよく、あるいは、それぞれが被加熱物の加熱される面と対面して配置された複数の熱供給部材の集合によって形成してもよい。【００１６】
このように熱供給手段を、それぞれが被加熱物の加熱される面と対面して配置された複数の熱供給部材の集合によって形成する場合には、前述した熱供給手段の温度を検出する前記温度センサや、熱供給手段の温度を検出する前記第１温度センサ及び被加熱物の温度を検出する前記第２温度センサは、熱供給手段を形成するそれぞれの熱供給部材ごとに設けてもよい。【００１７】
これによると、熱供給部材ごとに、これらの熱供給部材の温度、被加熱物の温度を検出することができ、前記制御手段による熱源手段と接触手段の制御を一層正確に行える。【００１８】
さらに、熱供給手段を、それぞれが被加熱物の加熱される面と対面して配置された複数の熱供給部材の集合によって形成する場合には、複数の熱供給部材が配置されている位置を、被加熱物の全体のうちの一部と対応する位置とし、この被加熱物を熱供給部材によって部分的に加熱できるようにしてよい。【００１９】
これによると、被加熱物の全体ではなく、所望の所定部分だけを加熱することができるようになり、また、複数の熱供給部材を配置する位置を任意に設定することにより、各種の被加熱物についての加熱作業を行えるようになる。【００２０】
なお、このような熱供給部材は、被加熱物を加熱できるものであれば、任意な構造、形式のものでよく、その一例は、熱供給部材を、前記熱源手段となっている電源手段から通電される電熱体が内部に埋設されたセラミック製のヒータとすることである。また、他の例は、熱供給部材を、比較的大きな体積を有するニクロム線等によって形成された電熱体とすることであり、熱供給部材を、このようにそれ自身が発熱する電熱体とする場合には、被加熱物を電熱体で直接加熱してもよい。【００２１】
また、熱供給部材を、電熱体が内部に埋設された前記セラミック製のヒータとする場合には、セラミック製のヒータを、発熱部と断熱部とを有するものとし、電熱体を発熱部の内部に埋設し、電熱体に接続されているリード線を断熱部からセラミック製のヒータの外部へ導出させ、リード線の導出端部に、前記電源手段から延びる配線を接続端子を介して接続することが好ましい。【００２２】
これによると、電源手段から延びる配線と接続端子は、電熱体で生ずるジュール熱で高温となる発熱部から少なくとも断熱部の寸法分だけ離れて配設されることになるため、これらの配線と接続端子が耐熱性を備えていなくても、配線と接続端子を焼損から保護することができる。【００２３】
また、本発明に係る装置に、熱供給手段と被加熱物との接触を検出するための圧力センサを設け、この圧力センサからの検出信号が前記接触手段を制御する制御手段に送られてこの接触手段が制御されるようにしてもよい。【００２４】
これによると、熱供給手段と被加熱物とが接触しているか否かを圧力センサで検出でき、熱供給手段と被加熱物とが接触したことが圧力センサで検出されるまで接触手段を制御手段で駆動制御できるため、熱供給手段と被加熱物との確実な接触及び熱供給手段から被加熱物への確実な熱供給を実現することができる。【００２５】
被加熱物と複数の熱供給部材等によって形成される前記熱供給手段とを接触手段によって接触、接触解除自在とするためには、一例として、本発明に係る加熱装置を、被加熱物がセットされる不動部材と、この不動部材に対して進退自在となった進退部材とを備えたものとし、これらの不動部材と進退部材とのうちの少なくとも一方に熱供給手段を配置し、進退部材を接触手段によって不動部材に対して進退させることである。【００２６】
この場合における進退部材の進退方向は、上下方向でもよく、左右方向でもよい。【００２７】
また、不動部材と進退部材との両方に又は不動部材に熱供給手段を配置した場合において、前記目標温度よりも高温の温度になっている熱供給手段からの熱供給によって被加熱物がこの目標温度又は略目標温度まで加熱されたときに、前記接触手段により、この被加熱物と熱供給手段との接触を解除させることは、例えば、熱供給手段と被加熱物とを小さな接触力で接触させた状態とし、これにより、被加熱物を本発明に係る加熱装置から取り出し可能状態とすることでもよい。【００２８】
以上説明した加熱装置は、熱供給手段が一定の形状を有する定形性のものとなっている場合であったが、本発明は、この熱供給手段を一定の形状を有しない不定形性のものとした場合にも適用でき、その一例は、熱供給手段を塩浴装置の塩浴液体とした場合である。すなわち、本発明は、塩浴方式の加熱装置にも適用できる。【００２９】
また、本発明において、被加熱物は、熱供給手段からの熱によって加熱できる金属製である限り、板状のもの、すなわち金属板でもよく、ブロック状のもの、すなわち金属ブロックでもよい。【００３０】
また、金属板は、プレス加工されることによって製造されるプレス成形品のそのプレス加工前の平板等の状態のものでもよく、予め所定形状にプレス加工されたプレス成形品となっているものでもよい。【００３１】
本発明に係る加熱方法は、熱を被加熱物へ供給する熱供給手段の温度を、熱源手段からこの熱供給手段への熱量の供給によって前記被加熱物の目標温度よりも高温の温度とする第１工程と、前記熱供給手段と前記被加熱物とを接触させることにより、この熱供給手段から前記被加熱物へ熱を供給してこの被加熱物を加熱する第２工程と、この被加熱物の温度が前記目標温度になったときに前記被加熱物と前記熱供給手段との接触を解除させる第３工程と、を含んでいることを特徴とするものである。【００３２】
この加熱方法によると、熱供給手段の温度は、熱源手段によって被加熱物の目標温度よりも高温の温度となり、そして、熱供給手段の熱が、この熱供給手段と接触する被加熱物に供給されるため、被加熱物は目標温度まで短時間で昇温することになり、このため、被加熱物を加熱するための作業時間を短縮することができる。【００３３】
また、この加熱方法において、熱源手段から前記熱供給手段に供給される熱量を、被加熱物の温度を前記目標温度に昇温させるために必要な熱量と、熱供給手段から被加熱物に供給されることなく消費される損失熱量とを含んだ熱量であって、熱供給手段と被加熱物との接触でこの被加熱物の温度が前記目標温度又は略目標温度になったときに熱供給手段の温度が前記目標温度になる熱量とすることが好ましい。【００３４】
これによると、熱源手段から熱供給手段に供給される熱量に無駄がなくなり又は無駄が殆どなくなり、熱エネルギの有効利用を達成することができる。【００３５】
以上説明した本発明において、被加熱物の目標温度よりも高温とする熱供給手段の温度は、一定値の温度でもよく、上限値と下限値が決められた一定範囲を有する温度でもよい。【００３６】
また、被加熱物が加熱前又は加熱後にプレス加工されるものになっている場合には、本発明に係る加熱装置と加熱方法は、トランスファプレス装置の一部の装置とトランスファプレス装置による一部の作業工程としてもよい。【００３７】
さらに、本発明は、焼入れ等の熱処理を行うために被加熱物を加熱する場合や、温間加工するために被加熱物を加熱する場合に適用することができる。そして、上記熱処理には、焼入れの他に、焼戻しと焼鈍しが含まれ、上記温間加工には、温間プレス加工と温間鍛造加工が含まれる。【００３８】
また、本発明に係る加熱装置及び加熱方法は、複数の被加熱物を同時に加熱するための装置及び方法とすることもできる。
【発明の効果】
【００３９】
被加熱物を目標温度まで加熱する時間を短縮でき、作業効率を向上させることができるという効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る加熱装置の全体を示す一部破断の側面図である。
【図２】図２は、図１で示す熱供給手段のための熱供給部材となっているセラミック製のヒータを示す図である。
【図３】図３は、図１の加熱装置を制御するための制御装置の全体を示す系統図である。
【図４】図４は、図３で示された制御装置によって実行される制御のフローチャートである。
【図５】図５は、熱供給手段と被加熱物との接触後における熱供給手段の温度変化と被加熱物の温度変化とを示すグラフである。
【図６】図６は、それぞれの熱供給部材に図３の温度センサである第１温度センサと、被加熱物の温度を検出するための第２温度センサとを設けた実施形態を示す図３と同様の図である。
【図７】図７は、被加熱物を部分的に加熱する実施形態を示す平面図である。
【図８】図８は、被加熱物を立体形状のものとした実施形態におけるその被加熱物を示す斜視図である。
【図９】図９は、図８の被加熱物を加熱する装置を示す図１と同様の図である。
【図１０】図１０は、被加熱物と接触することにより、この被加熱物の目標温度よりも高温となっている温度の熱を被加熱物に供給するための熱供給手段を塩浴液体とした場合の実施形態を示す図３と同様の図である。
【図１１】図１１は、図１０で示した制御装置によって実行される制御のフローチャートである。
【図１２】図１２は、図１０の別実施形態であって、図６の実施形態に対応する実施形態を示す図３と同様の図である。
【符号の説明】
【００４１】
１，２，３  被加熱物
１１  不動部材であるベース台
１２  進退部材であるスライド部材
１３  接触手段の構成部材である駆動モータ
１７  熱供給手段
１８  熱供給部材
１９  セラミック製のヒータ
１９Ａ  発熱部
１９Ｂ  断熱部
２０  電熱体
２１  リード線
２２  熱源手段である電源手段から延びる配線
２３  接続端子
２４  接触手段
３１  熱源手段である電源手段と接触手段を制御する制御手段である第１制御手段
３２  接触手段を制御する制御手段である第２制御手段
３５  熱源手段である電源手段
３６，６３  熱供給手段の温度を検出する温度センサ
３７  熱供給手段と被加熱物との接触を検出する圧力センサ
３９，６７  被加熱物の温度を検出する温度センサ
６０  塩浴槽
６１  塩浴液体
６４  接触手段
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る加熱装置の全体を示す一部破断の側面図であり、この加熱装置は、この加熱装置による加熱工程の次の工程におけるダイクエンチ加工で焼入れされながら所定形状にプレス成形される鋼板製の被加熱物１を、予め焼入れ可能温度であるオーステナイト変態点を超える温度まで加熱するためのものである。【００４３】
この加熱装置は、支持部材１０の基部に結合配置されたベース台１１と、支持部材１０のガイド部１０Ａで案内されながら上下にスライド自在となっているスライド部材１２と、を有し、支持部材１０の頂部には駆動モータ１３が取り付けられ、この駆動モータ１３の正逆駆動によって正逆回転する送りねじ軸１４が支持部材１０に沿って配置されている。送りねじ軸１４は、スライド部材１２の内部に固定配置されているナット部材に螺入しているため、駆動モータ１３の正駆動による送りねじ軸１４の正回転により、上下に進退する進退部材となっているスライド部材１２は、不動部材となっているベース台１１に対して下降し、駆動モータ１３の逆駆動による送りねじ軸１４の逆回転により、スライド部材１２はベース台１１に対して上昇する。【００４４】
ベース台１１には下型１５が取り付けられ、スライド部材１２には、下型１５と上下に対向する上型１６が取り付けられている。下型１５の上面部分及び上型１６の下面部分には、熱供給手段１７が配置されており、また、被加熱物１は、下型１５の上面部分にセットされ、スライド部材１２が下降したときに、上下型１５，１６の熱供給手段１７と大きな押圧荷重で接触する被加熱物１は、これらの熱供給手段１７の熱によって上下面である表裏両面から加熱される。【００４５】
それぞれの熱供給手段１７は、互いに接続状態で密集配置された複数の熱供給部材１８の集合によって形成されており、スライド部材１２の下降によって被加熱物１の上下面と接触するこれらの熱供給部材１８は、本実施形態では、被加熱物１の全体と対応する上下型１５，１６の箇所に配置されている。【００４６】
また、本実施形態では、それぞれの熱供給部材１８は、図２で示したブロック状又は厚板状のセラミック製のヒータ１９となっている。このセラミック製のヒータ１９は、耐熱性と熱伝導率に優れているセラミック製の発熱部１９Ａと、耐熱性に優れ、熱伝導率は低いセラミック製の断熱部１９Ｂとからなり、発熱部１９Ａの内部に埋設されている電熱体２０にはリード線２１が接続されており、電熱体２０に通電してこの電熱体２０にジュール熱を発生させるこれらのリード線２１は、発熱部１９Ａと接続一体化されている断熱部１９Ｂからセラミック製のヒータ１９の外部へ導出され、これらの導出端部に、熱源手段である後述の電源手段から延びる配線２２と、リード線１９とを接続するための接続端子２３が設けられている。このため、電源手段から配線２２、接続端子２３及びリード線２１を介して電熱体２０へ通電されることにより、発熱部１９Ａは、電熱体２０の発熱で高温となる。【００４７】
そして、上述のように、配線２２及び接続端子２３が、上記ジュール熱で高温となる発熱部１９Ａから少なくとも断熱部１９Ｂの寸法分だけ離れて配設されていることにより、耐熱性を有しないこれらの配線２２及び接続端子２３は焼損から保護される。【００４８】
以上において、図１で示した駆動モータ１３の正駆動による送りねじ軸１４の正回転でスライド部材１２が下降すると、スライド部材１２は上型１６と被加熱物１と下型１５を介してベース台１１に下向きの大きな押圧荷重を作用させるため、下型１５と上型１６の熱供給手段１７は被加熱物１に大きな荷重で接触し、また、駆動モータ１３の逆駆動による送りねじ軸１４の逆正回転でスライド部材１２が上昇すると、下型１５と上型１６の熱供給手段１７は被加熱物１との接触を解除する。このため、本実施形態では、駆動モータ１３と送りねじ軸１４とにより、被加熱物１と熱供給手段１７とを接触、接触解除させるための接触手段２４が構成されている、
また、図１で示されているように、下型１５及び上型１６の内部には、冷却液を流通させるための冷却通路２５が形成され、全部の被加熱物１についての加熱作業が終了した後に、又は加熱作業中に下型１５及び上型１６を冷却しなければならない緊急事態等が生じたときに、高温となっている下型１５及び上型１６を冷却通路２５への冷却液の供給によって冷却できるようになっている。【００４９】
図３は、図１の加熱装置を制御するための制御装置の全体をした系統図である。この制御装置には、第１制御手段３１と第２制御手段３２とが設けられ、第１制御手段３１には、下型１５及び上型１６の前述した熱供給手段１７で被加熱物１を目標温度まで加熱するために必要となる後述の条件値が入力手段３３から入力されるとともに、図１の加熱装置が設置されている工場内の環境の温度も環境温度センサ３４から入力する。第２制御手段３２は、第１制御手段３１からの信号に基づき上記接触手段２４の駆動モータ１３を駆動制御するためのものである。【００５０】
下型１５と上型１６の熱供給手段１７を形成しているそれぞれの熱供給部材１８は、熱源手段である電源手段３５に接続されているため、この電源手段３５から通電されることにより、これらの熱供給部材１８には、被加熱物１を加熱するための熱となる電力が電源手段３５から供給される。また、それぞれの熱供給部材１８には、熱供給部材１８の温度を検出するための温度センサ３６が設けられ、これらの温度センサ３６からの信号は第１制御手段３１に送られる。【００５１】
また、第２制御手段３２には圧力センサ３７からの信号が送られ、この圧力センサ３７は、それぞれの熱供給部材１８からなる下型１５と上型１６の熱供給手段１７と、被加熱物１との接触を検出するためのものであり、このような圧力センサ３７は、例えば、図１で示されているスライド部材１２と上型１６との間に介入配置される。【００５２】
図４は、図３で示された制御装置によって実行される制御のフローチャートである。ステップＳ１において、入力手段３３によって第１制御手段３１に、これから連続して加熱作業を行うべき被加熱物１の個数が入力され、また、入力手段３３によって第１制御手段３１に、１個の被加熱物１を目標温度まで加熱する作業を行う上で電源手段３５から熱供給手段１７に供給しなければならない熱量、言い換えると電力を第１制御手段３１が演算するために必要となる条件値も入力される。この熱量は、被加熱物１の温度を前記目標温度に昇温させるために必要な熱量と、熱供給手段１７から被加熱物１に供給されることなく消費される損失熱量とを含んだ熱量であり、この損失熱量は、例えば、被加熱物１に接触する前及び接触しているときの熱供給手段１７から大気に放熱される熱量や、熱供給手段１７から下型１５及び上型１６に漏洩する熱量等である。【００５３】
このため、入力手段３３によって第１制御手段３１に入力する条件値は、１個の被加熱物１の質量や比熱、それぞれの熱供給部材１８の熱容量、さらには、図１の加熱装置における上限位置にあった上型１６の熱供給手段１７が駆動モータ１３の正駆動によって被加熱物１に接触するまでの時間等であり、また、上記目標温度は、加熱後に被加熱物１が前述のダイクエンチ工程まで運ばれるときに降温する分を見込んだ温度である。【００５４】
このような条件値が第１制御手段３１に入力されると、この第１制御手段３１は、第１制御手段３１の記憶部に記憶されているデータとプログラムにより、１個の被加熱物１を目標温度まで加熱する作業を行う上で電源手段３５から熱供給手段１７に供給しなければならない熱量を演算する。この演算を行うとき、第１制御手段３１には、環境温度センサ３４からの環境温度も入力するため、第１制御手段３１が演算する熱量は、この環境温度によって修正された値となり、正確な熱量が演算される。【００５５】
このような演算によって得られた熱量は、電源手段３５からの通電によって、すなわち電源手段３５からの熱量の供給によって高温となった熱供給手段１７が被加熱物１に接触することで熱供給手段１７から被加熱物１に熱供給が行われたときに、熱供給手段１７と被加熱物１とが同時又は略同時に前記目標温度になる熱量となっており、このため、無駄となる熱量は電源手段３５から熱供給手段１７に供給されず又は殆ど供給されない。【００５６】
上記条件値が入力された第１制御手段３１が上記熱量を演算した後であって、被加熱物１を図示しない自動装置で又は手作業で図１で示すように下型１５の上にセットした後、入力手段３３で第１制御手段３１に被加熱物１の加熱作業開始信号を入力すると、図４のステップＳ２において、第１制御手段３１は電源手段３５をオンとし、これにより、第１制御手段３１は、電源手段３５から熱供給手段１７に上記熱量分に相当する電力を供給させ、これにより、熱供給手段１７に電源手段３５から上記熱量が供給されることになる。このため、熱供給手段１７の温度は昇温し、熱供給手段１７に供給される上記熱量は、前述した損失熱量を含んだ熱量になっているため、熱供給手段１７の温度は、被加熱物１の前述した目標温度よりも高温の温度となる。【００５７】
図５は、熱供給手段１７と被加熱物１との接触後における熱供給手段１７の温度変化をＡで、被加熱物１の温度変化をＢで、それぞれ示したグラフであり、この図５には、上述のように電源手段３５からの熱量の供給によって目標温度よりも高温となる熱供給手段１７の温度が、上限値がＴ１で下限値がＴ２の一定の範囲を有する温度として示されている。したがって、本実施形態では、第１制御手段３１で演算される熱量は、熱供給手段１７の温度がこのような許容範囲を有する温度となる熱量である。また、図５では、上記目標温度がＴ３で示されている。【００５８】
図４のステップＳ３において、電源手段３５からの熱量の供給で熱供給手段１７の温度がＴ１とＴ２の間の設定範囲内温度になると、この温度は温度センサ３６で検出され、また、前記熱量の演算によって得られる温度Ｔ１とＴ２は第１制御手段３１の記憶部に記憶されているため、温度センサ３６からの検出信号が第１制御手段３１に送られることにより、ステップＳ４において、第１制御手段３１は電源手段３５をオフとする。なお、熱供給手段１７を形成するそれぞれの熱供給部材１８ごとに温度センサ３６が設けられているため、それぞれの熱供給部材１８の温度は温度センサで監視され、一部の熱供給部材１８に、温度がＴ１とＴ２の間の設定範囲内温度になっていないものがある場合には電源手段３５からその熱供給部材１８だけに通電され、これにより、全部の熱供給部材１８の温度がＴ１とＴ２の間の設定範囲内温度になったときに、第１制御手段３１は電源手段３５をオフとする。【００５９】
このように第１制御手段３１が電源手段３５をオフにした後、第１制御手段３１は、ステップＳ５において、第２制御手段３２を介して前記接触手段２４の構成部材となっている駆動モータ１３を正駆動させ、これにより、上限位置にあった図１のスライド部材１２と上型１６は下降を開始する。この下降により、上型１６が下型１５の上にセットされている被加熱物１に接触し、さらなるスライド部材１２と上型１６の下降により、それぞれの熱供給部材１８からなる下型１５と上型１６の熱供給手段１７と被加熱物１とが大きな荷重で接触すると、ステップＳ６において、圧力センサ３７はオンとなり、この後、圧力センサ３７からの信号が送られる第２制御手段３２は、ステップＳ７において、駆動モータ１３の正駆動を停止させる。【００６０】
このように下型１５と上型１６にそれぞれ複数設けられている熱供給部材１８の全部が被加熱物１に接触することにより、これらの熱供給部材１８から被加熱物１へ熱の供給が開始される。この開始時は、図５のｔ０で示されている。この後、熱供給部材１８の温度は図５のＡのように降温し、被加熱物１の温度は図５のＢのように昇温する。【００６１】
なお、前述したように、スライド部材１２と上型１６が下降を開始する前において被加熱物１が下型１５の上に載置セットされており、これによって被加熱物１が部分的に下型１５の熱供給部材１８に小さな接触力で接触し、この接触によって又は下型１５の熱供給部材１８からの輻射熱によって被加熱物１が上型１６の熱供給部材１８よりも先に加熱されても、第１制御手段３１で演算されて電源手段３５から上型１６の熱供給部材１８と下型１５の熱供給部材１８に供給される前記熱量を、このような上型１６の熱供給部材１８と下型１５の熱供給部材１８とによる被加熱物１の加熱開始のタイムラグを見込んだ熱量としておくことにより、被加熱物１の全体が目標温度Ｔ３又はこの目標温度Ｔ３に近似した略目標温度になったとき、全部の熱供給部材１８の温度を目標温度Ｔ３とすることができる。【００６２】
そして、図４のステップＳ８において、全部の熱供給部材１８の温度が目標温度Ｔ３になったとき、すなわち、被加熱物１の全体が目標温度Ｔ３又はこの目標温度Ｔ３に近似した略目標温度になったとき（このときは、図５のｔ１で示されている）、それぞれの熱供給部材１８に設けられている温度センサ３６からの信号が入力する第１制御手段３１は、ステップＳ９において、第２制御手段３２を介して駆動モータ１３を逆駆動させる。【００６３】
これにより、スライド部材１２と上型１６は上昇し、すなわち、上型１６の熱供給手段１７は被加熱物１との接触を解除し、また、スライド部材１２からの荷重で被加熱物１が下型１５に大きな力で押圧されていた状態が解除されるため、下型１５の熱供給手段１７も、被加熱物１との接触を解除した状態となる。スライド部材１２と上型１６が上昇限に達すると、ステップＳ１０において、図１では省略されていて図３に示されている上限位置センサ３８がオンとなるため、この上限位置センサ３８からの信号が入力する第２制御手段３２は、ステップＳ１１において、駆動モータ１３の逆駆動を停止させる。【００６４】
なお、スライド部材１２と上型１６が上昇した後も、被加熱物１が部分的に下型１５の熱供給部材１８と小さな接触力で接触した状態を継続しても、これらの熱供給部材１８の温度は前記目標温度又は略目標温度になっているため、被加熱物１が目標温度から大きくずれた温度になることはない。【００６５】
以上により、図１の加熱装置による第１番目の被加熱物１についての加熱作業が終了したことになり、この被加熱物１は加熱装置から自動装置又は作業者によって取り出されて前述のダイクエンチ工程に送られる。【００６６】
また、図３の制御装置では、上限位置センサ３８からの信号が入力した第２制御手段３２は、上記被加熱物１についての加熱作業が終了した旨の信号を第１制御手段３１に送り、この被加熱物１は、最初に入力手段３３によって第１制御手段３１に入力された全部の被加熱物１のうちの最後の被加熱物１ではないため、すなわち、全部の被加熱物１についての加熱作業は終了してないため、図４のステップＳ１２からステップＳ２に戻る。このステップＳ２において、電源手段３５がオンとなって熱供給手段１７の温度が上昇を開始する時は、図５のｔ２で示されている。そして、これ以後は、図１の加熱装置に順次供給されるそれぞれの被加熱物１について、これまで説明した図４のそれぞれのステップが繰り返され、この繰り返しは、全部の被加熱物１についての加熱作業が終了するまで継続される。【００６７】
以上説明した本実施形態によると、熱供給手段１７が被加熱物１に接触してこの被加熱物１に熱を供給するときにおける熱供給手段１７の温度は、被加熱物１の目標温度よりも高温であるため、熱供給手段１７の温度がこの目標温度になっているときに被加熱物１に熱を供給する場合と比較すると、目標温度まで被加熱物１を短時間で昇温させることができ、このため、被加熱物１についての加熱作業効率を向上させることができる。【００６８】
また、電源手段３５から熱供給手段１７に供給される熱量は、熱供給手段１７と被加熱物１とが接触した後にこれらの熱供給手段１７と被加熱物１とが同時又は略同時に目標温度になる熱量となっているため、無駄となる熱量は電源手段３５から熱供給手段１７に供給されず又は殆ど供給されないことになり、このため、熱エネルギの有効利用を達成することができる。【００６９】
また、熱供給手段１７の温度が、被加熱物１の温度を目標温度にすることができる温度になった後は、電源手段３５から熱供給手段１７への熱量の供給は停止されるため、この点でも熱エネルギの有効利用を達成することができる。【００７０】
さらに、熱供給手段１７を形成するそれぞれの熱供給部材１８は、熱容量の小さい部材によって形成することができ、このため、１個の被加熱物１についての加熱作業を終了した後に次の被加熱物１についての加熱作業を行うためにそれぞれの熱供給部材１８の温度を被加熱物１の目標温度Ｔ３以上の高温の温度にするときに、この高温の温度まで熱供給部材１８を短時間で昇温させることができ、これにより、被加熱物１についての加熱作業を効率的に行え、一定時間で処理できる被加熱物１の個数を増大させることができる。【００７１】
また、熱供給手段１７は下型１５と上型１６の両方に設けられ、これによって熱供給手段１７は被加熱物１の表裏両面と対面しているため、被加熱物１を表裏両面から加熱することができ、被加熱物１は鋼板であることと併せ、この被加熱物１を一層短時間で目標温度まで加熱することができる。【００７２】
また、熱供給手段１７は、それぞれが被加熱物１の加熱される面と対面して配置された複数の熱供給部材１８の集合によって形成され、これらの熱供給部材１８には、熱供給部材１８の温度を検出する温度センサ３６が設けられているため、それぞれの熱供給部材１８が、被加熱物１の温度を目標温度にするための高温の温度になったか否か、及びそれぞれの熱供給部材１８が被加熱物１に接触した後は、これらの熱供給部材１８が目標温度になったか否かを監視することができ、これにより、被加熱物１の全体についての正確な加熱作業を行うことができる。【００７３】
さらに、本実施形態に係る装置には、下型１５と上型１６に配置された熱供給手段１７と被加熱物１との接触を検出するための圧力センサ３７が設けられ、この圧力センサ３７からの検出信号は接触手段２４を構成する駆動モータ１３を制御する第２制御手段３２に送られてこの駆動モータ１３が制御されるため、熱供給手段１７と被加熱物１とが確実に接触するまで駆動モータ１３を駆動させることができ、これにより、熱供給手段１７から被加熱物１への熱供給を確実に実現することができる。【００７４】
なお、圧力センサ３７の代わりとして、駆動モータ１３の駆動トルクを検出するトルクセンサを用い、下型１５と上型１６に配置された熱供給手段１７と被加熱物１とが確実に接触して駆動モータ１３の駆動トルクが大きくなったときにこのトルクセンサがオンとなるようにし、このトルクセンサからのオン信号を第２制御手段３２に送ることにより、第２制御手段３２が駆動モータ１３の正駆動を停止させるようにしてもよい。【００７５】
また、被加熱物１を焼入れ温度まで加熱する場合、及び加熱物１を焼入れ温度まで加熱するのではなく、焼入れ温度よりも低温の温間加工のための温度まで加熱する場合には、下型１５と上型１６の熱供給手段１７を形成するそれぞれの熱供給部材１８の全部又はこれらの熱供給部材１８のうちの１個に圧力センサを配置し、これらの圧力センサの全部又はこの１個の圧力センサがオンとなったときに、駆動モータ１３の正駆動を停止させるようにしてもよい。【００７６】
それぞれの熱供給部材１８の全部に圧力センサを配置した場合には、全部の熱供給部材１８について被加熱物１に接触したか否かを検出することができるため、全部の熱供給部材１８が被加熱物１に接触するまで駆動モータ１３を正駆動させることができる。【００７７】
図６は、それぞれの熱供給部材１８に、熱供給部材１８の温度を検出するための図３の前記温度センサと同じである第１温度センサ３６が設けられているとともに、これらの熱供給部材１８に、被加熱物１の温度を検出するための第２温度センサ３９も設けた実施形態を示す。これらの第２温度センサ３９で検出される温度は、第１温度センサ３６で検出される温度と同じく、第１制御手段３１に送信される。【００７８】
この実施形態では、電源手段３５からそれぞれの熱供給手段１７への熱量の供給によってこれらの熱供給手段１７の温度が前記目標温度よりも高温の温度になったときに、この温度を検出した第１温度センサ３６からの信号によって第１制御手段３１は、電源手段３５から熱供給手段１７への熱量の供給を停止させるとともに、熱供給手段１７の熱供給部材１８と被加熱物とが接触することによってこの被加熱物の温度が目標温度になったときに、この目標温度を検出した第２温度センサ３９からの信号によって第１制御手段３１は、第２制御手段３２を介して駆動モータ１３を逆駆動させて被加熱物と熱供給手段１７との接触を解除させる。
この実施形態によると、第１制御手段３１で演算される前記熱量に、入力手段３３から入力される条件値等に基づく誤差があり、この誤差のため、被加熱物１の温度が目標温度になったときに、熱供給部材１８の温度が目標温度以上の温度になっていても、それぞれの第２温度センサ３９からの信号が入力する第１制御手段３１は、第２制御手段３２を介して駆動モータ１３を逆駆動させることになる。このため、被加熱物１の全体を、上記誤差に拘わらず、正確に目標温度まで加熱することができる。【００７９】
図７は、鋼板製の被加熱物２の一部を加熱する場合についての実施形態を示す平面図である。被加熱物２の加熱されるべき部分２Ａは、２点鎖線で示された範囲である。この実施形態では、下側１５と上型１６のそれぞれの全体のうち、加熱されるべき部分２Ａと対応する箇所に複数の熱供給部材１８が配置され、これによって下型１５と上型１６に熱供給手段１７が設けられる。【００８０】
それぞれの熱供給部材１８は小さなピース状の部材であるため、加熱されるべき部分２Ａが複雑な形状になっていても、複数の熱供給部材１８をその部分２Ａの形状に倣って集合配列することにより、被加熱物２の所定の部分２Ａのみを部分的に加熱する作業を行える。なお、図７で示されている加熱されるべき部分２Ａは一箇所であるが、１個の被加熱物２について、加熱されるべき部分２Ａの個数を複数個としてもよい。【００８１】
以上の実施形態は被加熱物が平坦状のものになっている場合であったが、被加熱物は立体形状のものでもよい。図８及び図９は、被加熱物が立体形状のものになっている場合の実施形態を示す。図８の被加熱物３は、焼入れする前に予め鋼板をプレス加工することによって所定の立体形状としたプレス成形品となっており、この被加熱物３には、幅方向の中間部に上方へ隆起した隆起部３Ａが設けられている。【００８２】
図９には、この被加熱物３の隆起部３Ａの所望箇所を加熱するために用いる下型５５と上型５６が示されている。下型５５には隆起部３Ａと対応する凸部５５Ａが、上型５６には隆起部３Ａと対応する凹部５６Ａがそれぞれ形成され、これらの凸部５５Ａと凹部５６Ａの所定部分にそれぞれ複数の熱供給部材１８が集合配置されることにより、下型５５と上型５６に熱供給手段１７が設けられている。【００８３】
この実施形態で分かるように、本発明は、予めプレス加工等によって立体形状に成形された被加熱物についても適用できる。そして、複数の熱供給部材１８を任意に配列できるため、複雑な立体形状であっても所望の部分を加熱することが可能となる。なお、それぞれの熱供給部材１８を、図１及び図７で示すように、同じ形状としてもよいが、図９で示すように、複数の熱供給部材１８のなかに、例えば、三角形状や台形形状等の異形形状のものを設けてもよい。これにより、複雑な立体形状の所望の部分に一層正確に倣った熱供給手段１７を下型５５と上型５６に設けることができる。【００８４】
以上説明した実施形態は、熱供給部材１８を図２で示したセラミック製のヒータ１９とした場合であったが、熱供給部材１８は、これに限らず、例えば、比較的大きな体積を有するニクロム線等によって形成された電熱体としてもよく、このように、熱供給部材１８を、それ自身が発熱して被加熱物１を直接加熱する電熱体としてもよい。【００８５】
図１０は、被加熱物と接触することにより、この被加熱物の目標温度よりも高温となっている温度の熱を被加熱物に供給するための熱供給手段を液体とした場合の実施形態を示し、この液体は塩浴槽６０に収容されている塩浴液体６１である。すなわち、この実施形態は、本発明を塩浴装置に適用した場合である。以下の説明では、図３で示した部材、手段、装置等と同じ機能のものには同一符号を用い、その説明を省略する。【００８６】
塩浴槽６０の塩浴液体６１は、電源手段３５から電熱ヒータ６２に供給される電力によって図示されていない被加熱物の目標温度よりも高温の温度となり、この塩浴液体６１の温度は温度センサ６３で検出される。また、被加熱物は、第２制御手段３２で制御される接触手段６４の上下動する部材に取り付けられるため、この被加熱物は、駆動モータ等を駆動源とする接触手段６４の上下駆動によって塩浴液体６１の内外に出し入れされ、これにより、被加熱物は塩浴液体６１に対して接触、接触解除される。接触手段６４が被加熱物の全体を塩浴液体６１内に入れたときには、接触手段６４の上下駆動量を検出する下限位置センサ６５が作動し、接触手段６４が被加熱物の全体を塩浴液体６１から出したときには上限位置センサ６６が作動する。【００８７】
図１１は、図１０の制御装置によって実行される制御のフローチャートを示す。この図１１のステップＳ１でも、図４のステップＳ１と同じく、入力手段３３によって第１制御手段３１に、これから連続して加熱作業を行うべき被加熱物の個数が入力され、また、入力手段３３によって第１制御手段３１に、１個の被加熱物を目標温度まで加熱する作業を行う上で電源手段３５から電熱ヒータ６２及び塩浴液体６１に供給しなければならない熱量、言い換えると電力を第１制御手段３１が演算するために必要となる条件値も入力される。この熱量は、被加熱物の温度を前記目標温度に昇温させるために必要な熱量と、塩浴液体６１から被加熱物に供給されることなく消費される損失熱量とを含んだ熱量である。【００８８】
このため、第１制御手段３１での演算によって得られた熱量は、電源手段３５から電熱ヒータ６２への通電によって高温となった塩浴液体６１が被加熱物と接触することで塩浴液体６１から被加熱物に熱供給が行われたときに、塩浴液体６１と被加熱物が同時又は略同時に前記目標温度になる熱量となっており、このため、無駄となる熱量は電源手段３５から電熱ヒータ６２及び塩浴液体６１に供給されず又は殆ど供給されない。【００８９】
図１１におけるステップＳ２以下は、図４のステップＳ２以下と同様であるが、図１１における図４との相違点を説明すると、ステップＳ５での接触手段６４の正駆動とは、被加熱物を塩浴液体６１内に入れるための駆動であり、ステップＳ６での下限位置センサ６５のオンとは、被加熱物の全体が塩浴液体６１内に入ったときの下限位置センサ６５の作動であり、ステップＳ９での接触手段６４の逆駆動とは、被加熱物を塩浴液体６１内から出すための駆動であり、ステップＳ１０での上限位置センサ６６のオンとは、被加熱物の全体が塩浴液体６１内から出たときの上限位置センサ６６の作動である。【００９０】
この実施形態でも、被加熱物が塩浴液体６１と接触したときのこの塩浴液体６１の温度は、被加熱物の目標温度よりも高温の温度になっているため、被加熱物を短時間でその目標温度まで加熱することができる。【００９１】
また、被加熱物が塩浴液体６１内に入って被加熱物と塩浴液体６１とが接触すると、塩浴液体６１と被加熱物が同時又は略同時に前記目標温度になるため、熱エネルギの有効利用を達成することができる。【００９２】
図１２は、図１０の別実施形態であって、図６の実施形態に対応する実施形態を示している。すなわち、この実施形態では、図１０の温度センサに相当する第１温度センサ６３が用いられているとともに、被加熱物の温度を検出するための第２温度センサ６７も用いられている。この第２温度センサ６７は塩浴槽６０内に配置してもよく、被加熱物に取り付けてもよい。【００９３】
この実施形態によると、被加熱物の現実の温度は第２温度センサ６７で検出できるため、図６の実施形態と同じく、第１制御手段３１で演算される前記熱量に、入力手段３３から入力される条件値等に基づく誤差があり、この誤差のため、被加熱物の温度が目標温度になったときに、塩浴液体６１の温度が目標温度以上の温度になっていても、第２温度センサ６７からの信号が入力する第１制御手段３１は、第２制御手段３２を介して接触手段６４を逆駆動させることになる。このため、被加熱物１の全体を、上記誤差に拘わらず、正確に目標温度まで加熱することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、例えば、鋼板等の被加熱物を、焼入れ等の熱処理や温間加工のために所定温度まで加熱するために利用することができる。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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