(57)【要約】【課題】導入ガス流速を上昇させることなく小容量のブロワーを用いて、効率的にワーク等の冷却を行うことができるガス冷却装置およびガス冷却方法を提供する。【解決手段】ガス冷却装置１は円筒状の冷却器１０と、冷却器１０の上部側方に設けられるガス導入路２０と、冷却器１０の下部側方に設けられるガス排出路３０によって構成されている。ガス導入路２０およびガス排出路３０は冷却気１０から同じ方向へ突出および開口しており、その方向は、冷却器１０の外周接線方向である。なお、冷却時においてワーク４０は冷却器１０の内部中央に配置される。ガス冷却装置１を用いて、ワーク４０の冷却を行う場合、冷却器１０内の冷却ガスの流速が、導入する冷却ガスの流速とほぼ同じ速度であるため、効率よくワーク４０を冷却することが可能となる。【選択図】図２
2009270195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを冷却するガス冷却装置であって、
円筒状の冷却器と、
前記冷却器の上部側方と下部側方の一方に設けられる冷却ガス導入路と、
他方に設けられる冷却ガス排出路とを備えることを特徴とする、ガス冷却装置。
【請求項２】
前記冷却ガス導入路および前記冷却ガス排出路は、前記冷却器の外周接線方向に設けられ、かつ、給気方向と排気方向が同じ回転方向となるよう設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のガス冷却装置。
【請求項３】
前記冷却器は、内筒部および外筒部によって構成され、
前記冷却器の内筒部と外筒部の間に形成される円環状空間を上部空間および下部空間に仕切る仕切り板と、
前記外筒部上部側方と下部側方の一方に設けられる冷却ガス導入路と、
他方に設けられる冷却ガス排出路と、
前記内筒部上方に設けられる１又は複数の上部内筒窓部と、
前記内筒部下方に設けられる１又は複数の下部内筒窓部とを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のガス冷却装置。
【請求項４】
前記外筒部上部側方と下部側方の一方に設けられる冷却ガス導入路および冷却ガス排出路と、他方に設けられる冷却ガス導入路および冷却ガス排出路とを備えることを特徴とする、請求項３に記載のガス冷却装置。
【請求項５】
前記内筒部外周に冷却手段が設けられていることを特徴とする、請求項３または４に記載のガス冷却装置。
【請求項６】
前記冷却手段は水冷パイプであることを特徴とする、請求項５に記載のガス冷却装置。
【請求項７】
前記冷却器の材質はステンレスであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のガス冷却装置。
【請求項８】
ワークを円筒状の冷却器の内部中央に配置した後、冷却ガスを、前記冷却器の上部側方に設けられた冷却ガス導入路から前記冷却器内に導入し、前記冷却ガスにより前記ワークを冷却した後、前記冷却ガスを前記冷却器の下部側方に設けられた冷却ガス排出路から排出することを一定時間行う第一の工程と、
前記冷却ガスを、前記冷却器の下部側方に設けられた冷却ガス導入路から前記冷却器内に導入し、前記冷却ガスにより前記ワークを冷却した後、前記冷却ガスを前記冷却器の上部側方に設けられた冷却ガス排出路から排出することを一定時間行う第二の工程と、
を繰り返して行うことを特徴とする、ガス冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばワーク等を冷却するガス冷却装置およびガス冷却方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワーク等の冷却には、冷却ガスを用いる冷却装置が一般的に用いられる。このときの冷却装置の形状や冷却ガスの導入方法については、従来から様々なものが考案されてきている。
【０００３】
例えば、特許文献１においては、ダンパを利用して、冷却ガスを被冷却物の全体にわたって当てて、冷却を行う熱処理用の工業炉が公開されている。また、特許文献２には、複数のノズルを用いることでガスを被冷却物に効率よく循環させる熱処理用の工業炉が公開されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５５−５４５２８号公報
【特許文献２】特開昭６０−１３５５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
熱交換における熱の移動を式で表すと、次のようになる。
Ｑ（ｗａｔｔ／ｍ２）＝ｈ×（Ｔｗａｌｌ−Ｔ∞）  （ニュートンの冷却式）
ここで、Ｑは熱交換量、ｈは熱伝達率、Ｔｗａｌｌはワークの温度、Ｔ∞は冷却ガスの温度である。
【０００６】
熱伝達率ｈはガスの流速に依存するため、ワーク等の被処理物に対してガスによって迅速にかつ均一に熱交換を行う際には、ガスの流速を被処理物近傍において、速く均一な流速とする必要がある。
【０００７】
一方、ガス管等のガス導入機構から容積の大きい容器へガスが流入する場合には、そのガス流速は流入時に遅くなってしまうこととなる。以下に図面を参照して、従来技術におけるガス流速について説明する。
【０００８】
図１は、従来技術において、ガス導入部１００から熱交換容器１１０へガスが流入する様子を示す模式図である。ガス導入部１００の断面積をＹとし、熱交換容器１１０の入口部の断面積をＸとする場合に、ガス流速ｖでガス導入部１００から流入したガスの流速は、熱交換容器１１０の入口部においては、ｖ×Ｙ／Ｘとなるため、図１のようにＸがＹよりはるかに大きいという関係であるときには、熱交換容器１１０内におけるガス流速はｖよりもはるかに遅い流速となってしまう。即ち、断面積の積分であるΔＳが小さいほど、ガス流速を保つためには好ましい。
【０００９】
そこで、熱交換容器１１０内におけるガス流速を上昇させるためには、ガスを導入する際の、元の流速を上昇させるか、あるいは、熱交換容器１１０の断面積を小さくする必要があることになる。しかし、導入するガス流速を上昇させるためにブロワー等の性能を向上させると、高コストとなってしまい、また、熱交換容器１１０の断面積を小さくし、ガス流路を狭くすると圧損が大きくなり、ブロワー等に負荷がかかり効率的ではない。
【００１０】
上記特許文献１においては、ガス流路に対する加熱室の断面積が広いため、加熱室におけるガス流速は、ガス供給管内のガス流速に比べて遅くなってしまい、ダンパを用いることによって、ガスをある程度広範囲に導入させることができるとしても、熱交換が十分に効率よく行われないという問題点があった。
【００１１】
また、上記特許文献２においても、複数のノズルを介して加熱室に導入された冷却ガスは、被冷却物に対してある程度均一に当たると思われるが、上記特許文献１同様、ノズルに対する加熱室の断面積が広いため、冷却ガスは加熱室において拡散され、その流速は遅くなってしまい、冷却の効率化が図れないという問題点があった。
【００１２】
そこで、上記問題点に鑑み、本発明の目的は、導入ガス流速を上昇させることなく小容量のブロワーを用いて、効率的にワーク等の冷却を行うことができるガス冷却装置およびガス冷却方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、ワークを冷却するガス冷却装置であって、円筒状の冷却器と、前記冷却器の上部側方と下部側方の一方に設けられる冷却ガス導入路と、他方に設けられる冷却ガス排出路とを備えることを特徴とするガス冷却装置が提供される。
【００１４】
前記冷却ガス導入路および前記冷却ガス排出路は、前記冷却器の外周接線方向に設けられ、かつ、給気方向と排気方向が同じ回転方向となるよう設けられていてもよい。
【００１５】
前記冷却器は、内筒部および外筒部によって構成され、前記冷却器の内筒部と外筒部の間に形成される円環状空間を上部空間および下部空間に仕切る仕切り板と、前記外筒部上部側方と下部側方の一方に設けられる冷却ガス導入路と、他方に設けられる冷却ガス排出路と、前記内筒部上方に設けられる１又は複数の上部内筒窓部と、前記内筒部下方に設けられる１又は複数の下部内筒窓部とを備えることとしても良い。
【００１６】
前記外筒部上部側方と下部側方の一方に設けられる冷却ガス導入路および冷却ガス排出路と、他方に設けられる冷却ガス導入路および冷却ガス排出路とを備えることとしても良い。
【００１７】
前記内筒部外周に冷却手段が設けられていても良い。
【００１８】
前記冷却手段は水冷パイプであっても良い。
【００１９】
前記冷却器の材質はステンレスであっても良い。
【００２０】
また、本発明によれば、ワークを円筒状の冷却器の内部中央に配置した後、冷却ガスを、前記冷却器の上部側方に設けられた冷却ガス導入路から前記冷却器内に導入し、前記冷却ガスにより前記ワークを冷却した後、前記冷却ガスを前記冷却器の下部側方に設けられた冷却ガス排出路から排出することを一定時間行う第一の工程と、前記冷却ガスを、前記冷却器の下部側方に設けられた冷却ガス導入路から前記冷却器内に導入し、前記冷却ガスにより前記ワークを冷却した後、前記冷却ガスを前記冷却器の上部側方に設けられた冷却ガス排出路から排出することを一定時間行う第二の工程と、を繰り返して行うことを特徴とするガス冷却方法が提供される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、導入ガス流速を上昇させることなく効率的にワーク等の冷却を行うことができるガス冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来技術において、ガス導入部から熱交換容器へガスが流入する様子を示す模式図である。
【図２】第１の実施の形態にかかるガス冷却装置１を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上方から見た断面図である。
【図３】第２の実施の形態にかかるガス冷却装置５０の斜視図である。
【図４】実施例１で用いた内筒と治具の寸法および測定位置を示す斜視図である。
【図５】実施例２のワーク収容状態を示す斜視図である。
【図６】実施例２で行ったヒートパターンを示すグラフである。
【図７】実施例３で用いたワークを示す斜視図である。
【図８】実施例３のワーク収容状態を示す斜視図である。
【図９】実施例４のワーク収容状態を示す斜視図である。
【図１０】実施例４のテストピースを示す斜視図である。
【図１１】実施例４のテストピースの反りを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２４】
図２（ａ）は本発明の第１の実施の形態にかかるガス冷却装置１の斜視図である。また、図２（ｂ）はガス冷却装置１を上方から見た断面図である。
【００２５】
図２に示すように、ガス冷却装置１、は円筒状の冷却器１０と、冷却器１０の上部側方に設けられるガス導入路２０と、冷却器１０の下部側方に設けられるガス排出路３０によって構成されている。ガス導入路２０およびガス排出路３０は、いずれも中空の管によって構成される。図２（ｂ）に示すように、ガス導入路２０およびガス排出路３０の軸方向が、いずれも冷却器１０の外周接線方向となるようにガス導入路２０およびガス排出路３０は配置されている。また、ガス導入路２０の給気方向およびガス排出路３０の排気方向は、上から見た状態において同じ回転方向（図２（ｂ）の例では時計回り）である。また、冷却時においてワーク４０は冷却器１０の内部中央に配置される。
【００２６】
以上のように構成されるガス冷却装置１において、高温で表面処理等を施したワーク４０を冷却する際に、ワーク４０を冷却器１０の内部中央に配置し、冷却器１０を密閉する。そして、ワーク４０を酸化させないため、冷却器１０の内部を図示しない真空ポンプによって真空状態とする。その後、図示しない冷却ガス導入口から冷却ガスを導入し、冷却器１０内を冷却ガスで満たす。そして、図示しないブロワーから送風される冷却ガスを例えばガス導入路２０より冷却器１０へ導入させる。一方、ガス排出路３０から排出される冷却ガスは、所定の温度に調整された後ブロワーへ送られ、その結果、冷却ガスはブロワーおよび冷却器１０を循環することとなる。
【００２７】
このとき、図２に示すように、ガス導入路２０、ガス排出路３０の突出方向を同方向とし、開口方向を冷却器１０の外周接線方向とすることで、冷却器１０内における冷却ガスの流れは、上方から下方への螺旋状となる。
【００２８】
冷却器１０内において、冷却ガスが螺旋状に流れる場合、その流速は、ガス導入路２０における冷却ガス導入速度とほぼ同じ速度となる。これは、図１に示すような従来の熱交換容器１００の場合には冷却ガスの流れる流路の断面積の変化が大きくなるのに対して、螺旋状の場合には冷却ガスの流路の断面積の変化が非常に小さいからである。
【００２９】
第１の実施の形態にかかるガス冷却装置１を用いて、ワーク４０の冷却を行う場合、冷却器１０内の冷却ガスの流速が、導入する冷却ガスの流速とほぼ同じ速度であるため、効率よくワーク４０を冷却することが可能となる。また、冷却器１０内の冷却ガスの流速を上昇させ、冷却能力を上昇させたい場合に、必要最低限のブロワー能力の上昇で済むため、従来技術と比較して、冷却コストの削減が可能となる。
【００３０】
なお、第１の実施の形態において、冷却器１０の下方に冷却ガスが螺旋を保ちながら進むとき、徐々に円筒状の中心部に向かって広がるため、あるいはワーク４０の抵抗のために、流速は低下するが、図１の従来例に同じ流速のガスを導入した場合と比べ格段に速く、ワーク４０の冷却速度も非常に速いことを確認した。
【００３１】
図３は、本発明の第２の実施の形態にかかるガス冷却装置５０の斜視図である。図３に示すように、ガス冷却装置５０は円筒状の外筒６０と、外筒６０の内部に配置されて、外筒６０の内径より小さい外径を有する内筒７０によって構成されている。外筒６０と内筒７０は同程度の高さを有しており、両者の上端部には内部を密閉することが可能な開閉式の蓋６５が備えられている。外筒６０と内筒７０の下端部は底面６６によりふさがれている。
【００３２】
また、ガス冷却装置５０内には、外筒６０と内筒７０によって挟まれる円環状の空間を上部空間Ａと下部空間Ｂに仕切る円板状の仕切り板７５が設けられている。ワーク４０の冷却時には、ワーク４０は、内筒７０の内部空間Ｃ中央部に配置されることとなっている。
【００３３】
一方、上部空間Ａの下方にガスを導入するガス導入路８０ａと、下部空間Ｂの上方にガスを導入するガス導入路８０ｂがそれぞれ外筒６０の外周部に設けられている。また、上部空間Ａの上方よりガスを排出するガス排出路９０ｂと、下部空間Ｂの下方よりガスを排出するガス排出路９０ａがそれぞれ外筒６０の外周部に設けられている。なお、各ガス導入路および排出路は、各ガス導入路および排出路の軸方向が、上記第１の実施の形態同様、外筒６０外周接線方向に沿うように配置される。また、ガス導入路８０ａの給気方向とガス排出路９０ａの排気方向は上から見た状態において同じ回転方向であり、ガス導入路８０ｂの給気方向とガス排出路９０ｂの排気方向についても同様である。
【００３４】
また、内筒７０の上端外周部および下端外周部には、複数の窓部６７が設けられており、これら複数の窓部６７を通じて、冷却ガスが内筒７０の内部空間Ｃと上部空間Ａおよび下部空間Ｂを行き来できるようになっている。内筒７０における上記窓部６７が設けられている部分以外の外周には例えば水冷パイプである冷却手段８５が巻きつけられている。なお、図３において、ガス冷却装置５０の内部構造を示すために、冷却手段８５の一部のみしか図示しないが、実際には内筒７０の窓部６７以外の外周部全体に巻きつけられている。
【００３５】
以上のように構成されるガス冷却装置５０において、ワーク４０を冷却する場合について以下に説明する。
【００３６】
ワーク４０を冷却器１０の上端部の蓋６５を開いて内部中央に配置し、蓋６５を閉じて冷却器１０を密閉する。そして、ワーク４０を酸化させないため、冷却器１０の内部を図示しない真空ポンプによって真空状態とする。その後、図示しない冷却ガス導入口から冷却ガスを導入して冷却器１０内を冷却ガスでパージする。
【００３７】
第１工程として、図示しないブロワーから送られる冷却ガスが、ガス導入路８０ａから上部空間Ａに導入される。上部空間Ａに導入される冷却ガスは、ガス導入路８０ａが外筒６０の接線方向に設けられていることに加え、上部空間Ａが円環状の空間であることから、螺旋状に上部空間Ａ内を上昇する。
【００３８】
上部空間Ａ内が冷却ガスで満たされると共に、冷却ガスは内筒７０上端外周部に設けられる窓部６７から内筒７０の内部空間Ｃへ流入する。このとき、内部空間Ｃへ流入する冷却ガスは上部空間Ａにおいて螺旋状の流れにされた冷却ガスであるため、同様に螺旋状の流れを保ちつつ、内部空間Ｃの下方へ流れていく。このとき、螺旋状に内部空間Ｃ内を流れる冷却ガスによってワーク４０は冷却される。
【００３９】
内筒７０下端外周部には、窓部６７が設けられているため、内部空間Ｃの下方に到達した冷却ガスは、内筒７０下端外周部の窓部６７より下部空間Ｂへ流入し、その後、ガス排出路９０ａより冷却器１０の外部に排出される。排出された冷却ガスは熱交換器により冷却、温度調整され、再びブロワーに戻して冷却ガスとして用いても良い。
【００４０】
ここで、冷却ガスが上部空間Ａおよび内部空間Ｃを流れる際に、冷却ガスは冷却手段８５によって常時冷却され、また冷却手段８５によって冷却された内筒７０に冷却されるため、冷却ガスの冷却能力は比較的保たれることとなる。
【００４１】
上記第１工程が一定時間行われる際に、ワーク４０の上部における冷却ガスと、ワーク４０の下部における冷却ガスの冷却能力には差が生まれる。これは、高温のワーク４０上部と熱交換した後の冷却ガスがワーク４０下部へ流れていくからである。
【００４２】
そこで、本実施の形態においては、第２工程として、以下に説明するガス冷却が一定時間行われ、第１工程および第２工程を一定時間ずつ繰り返し行うことでワーク４０はより均一に冷却される。
【００４３】
第２工程として、図示しないブロワーから送られる冷却ガスが、ガス導入路８０ｂから下部空間Ｂに導入される。そして、下部空間Ｂの下方へ螺旋状に流れる冷却ガスは、内筒７０下端外周部に設けられる窓部６７より内部空間Ｃへ流入し、上記第１工程の場合同様螺旋状に、内部空間Ｃを上方へ向かって流れることとなる。このとき、内部空間Ｃを流れる冷却ガスによってワーク４０は冷却される。
【００４４】
一方、内筒７０上端外周部には窓部６７が設けられているため、冷却ガスは窓部６７から上部空間Ａへ流入し、その後ガス排出路９０ｂより冷却器の外部に排出される。排出された冷却ガスは、第１工程と同様に、冷却ガスは再利用しても良い。
【００４５】
第１工程ではワーク４０は上部から冷却され、第２工程ではワーク４０は下部から冷却されるため、２つの工程を一定時間ずつ交互に行うことにより、ワーク４０はより均等に冷却されることとなる。
【００４６】
第２の実施の形態にかかるガス冷却装置５０を用いて、ワーク４０の冷却を行う場合、ガス冷却装置５０内の冷却ガスの流速が、導入する冷却ガスの流速とほぼ同じ速度であるため、効率よくワーク４０を冷却することが可能となる。また、ガス冷却装置５０内の冷却ガスの流速を上昇させ、冷却能力を上昇させたい場合に、上部空間Ａおよび下部空間Ｂを設けることにより、冷却ガスの流れを極めて均一な螺旋状とすることができるため、必要最低限のブロワー能力の上昇で済み、従来技術と比較して、冷却コストの削減が可能となる。
【００４７】
また、金属からなる内筒７０の外部が冷却手段８５により冷却されているので、内筒７０の内部（内壁）も冷却された状態である。よって、ワーク４０は、面積の大きい内筒７０の内壁によっても冷却される。
【００４８】
以上、本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４９】
例えば、内筒に巻きつく冷却手段について、上記第２の実施の形態においては、冷却パイプの中に水を流す水冷式のものを用いるとしたが、これに限られるものではなく、例えば空冷式のものや他の冷却液を用いることも考えられる。
【００５０】
また、上記第２の実施の形態において、第１工程および第２工程を一定時間ずつ交互に行うとしたが、本発明はこれに限られるものではなく、冷却対象であるワークの形状や温度分布等の条件により、第１工程および第２工程の実施時間等を適宜設定することが望ましい。また、第１工程のみを行うといった、一方向のみの冷却を行うこととしてもよい。
【実施例１】
【００５１】
以下、本発明の実施例を説明する。第２の実施形態で示したガス冷却装置において、図４に示すように、径が９００ｍｍ、高さが２０００ｍｍの内筒７０の内部の、底から４００ｍｍ上がった位置に、径が７４０ｍｍ、高さが１１００ｍｍの治具４１を入れた。治具４１は、ワーク４０を収容して各種処理や搬送を行うものである。窒素ガスを送風するブロワーの定格風力を１８０Ｎｍ３／ｍｉｎ、吐出圧を３．５ｋＰａとした。なお、図４は説明を簡単にするため図３の一部を省略して表したものであり、実際の構造は上述の通り第２の実施形態（図３）と同様である。
【００５２】
本発明の実施例として、前述のようにガス導入路を外周接線方向に設けて、図３に示す上部空間Ａ側のガス導入路８０ａからガスを導入して内筒７０内を上から下へガスが流れるパターンと、下部空間Ｂ側のガス導入路８０ｂからガスを導入して内筒７０内を下から上へガスが流れるパターンで、窒素ガスの導入を行った。治具４１にはワークを収容せずに、図４右下に示す治具４１の１〜１０の位置における風速を測定した。測定位置１〜５は、内筒７０の上部空間、測定位置６〜１０は、内筒７０の下部空間となっている。なお、窓部６７の総面積は、内筒７０の断面積の約４分の１とした。また、比較例として、ガス導入路８０ａを内筒７０の中心方向に向けた構造のものを作製し、中心方向に向けて窒素ガスを導入して、同様の測定を行った。結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
2009270195.tif 000003
【００５４】
表１に示すように、実施例の風速は少なくとも比較例の１．４倍以上、平均風速で約３倍となり、導入ガスの風速が従来の方法に比較して極めて高く、冷却能力が高いことが確認された。
【実施例２】
【００５５】
ワーク４０として、Ｗ２００ｍｍ×Ｌ２００ｍｍ×Ｈ２００ｍ、６０ｋｇのダイス鋼（ＳＫＤ１１）と、Ｗ１００ｍｍ×Ｌ１００ｍｍ×Ｈ２００ｍｍ、１５ｋｇのダイス鋼（ＳＫＤ１１）を２個ずつ、図５に示すように、治具４１の上段、中段、下段にそれぞれ収容した。これを、図６に示すように、３．５時間かけて６００℃および８００℃の雰囲気予熱を行い、１０２０℃の塩浴を５時間行った後、実施例１と同様の冷却装置を用いてガス冷却を１時間行った。比較例は、冷却のみを、中心方向に向けてガスを導入する従来の方法とし、それ以外を実施例２と同じ条件とした。
【００５６】
冷却後に、各ワーク４０のロックウェル硬度を測定した。実施例および比較例について、それぞれ各段のワークの平均硬度を表２に示す。
【００５７】
【表２】
2009270195.tif 000004
【００５８】
本発明の実施例では、ワークが急速冷却されたので、狙い通りの焼き入れが行われ、硬度が６０以上となったが、比較例では、焼き入れが不十分で、所定の硬度を得ることができなかった。すなわち、図６の点線で示す比較例の冷却速度に比べて、本発明によれば冷却速度が大きいことがわかった。
【実施例３】
【００５９】
図７に示すように、径が２００ｍｍ、高さ２００ｍｍの円柱状の鋼材４３の中央に、φ２０ｍｍの空洞が水平方向に貫通し、その空洞と同じ形状のテストピース４４を挿入したワーク４２を、図８に示すように、治具４１の中段の中央に収容した。冷却装置は実施例１と同じであり、実施例２と同じヒートパターン（図６）で雰囲気予熱、塩浴、冷却を行い、その後、１７０℃で焼き戻しを行った。比較例は、冷却のみを従来の方法とし、それ以外は実施例３と同じ条件とした。
【００６０】
焼き戻し終了後、テストピースの端から５ｍｍごとにロックウェル硬度を測定したところ、実施例は５８．３〜５９．３、比較例は５６．９〜５８．９であった。したがって、実施例の方が平均して硬度が高く、焼き入れ性が良い、すなわち冷却能力が高いことがわかった。さらに、実施例の方は、テストピースの端部と中央部との硬度のばらつきが少なかった。
【実施例４】
【００６１】
図９に示すように、実施例２の下段、中段と同様に治具４１の下段にワーク４０を収容し、中段のひとつのワークのみを、図１０に示す寸法のテストピース４５とした。実施例２と同様のヒートパターン（図６）で熱処理を行い、冷却時のガス導入の上下切り替え時間を３０秒として、本発明による冷却を行った。比較例は、冷却のみを従来の方法とし、それ以外は実施例４と同じ条件とした。
【００６２】
冷却後に、図１１に示す反り寸法Ａを測定した。結果を表３に示す。
【００６３】
【表３】
2009270195.tif 000005
【００６４】
表３に示すように、実施例の方が反り量が少なく、冷却能力が高いことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、例えばワーク等を冷却するガス冷却装置に適用できる。
【符号の説明】
【００６６】
１    ガス冷却装置
１０  冷却器
２０  ガス導入路
３０  ガス排出路
４０  ワーク
５０  ガス冷却装置
６０  外筒
６７  窓部
７０  内筒
７５  仕切り板
８０  ガス導入路
８５  冷却手段
９０  ガス排出路
１００  ガス導入部
１１０  熱交換容器
【図１】
2009270195.tif 000006
【図２】
2009270195.tif 000007
【図３】
2009270195.tif 000008
【図４】
2009270195.tif 000009
【図５】
2009270195.tif 000010
【図６】
2009270195.tif 000011
【図７】
2009270195.tif 000012
【図８】
2009270195.tif 000013
【図９】
2009270195.tif 000014
【図１０】
2009270195.tif 000015
【図１１】
2009270195.tif 000016