JP2005326108A - Heat treatment device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat treatment device capable of improving evenness of temperature distribution in a treatment chamber. <P>SOLUTION: The heat treatment device carrying out heat treatment of an object 2 to be treated is composed such that muffles 50 enclosing an upper side of the object 2 to be treated, and right and left sides of the object 2 to be treated with respect to a conveyance direction of the object 2 to be treated are provided in interiors of treatment chambers 5A and 5B, an opening 60 is formed in a top plate 50a of the muffle 50, a fan 52 is provided above the opening 60, an atmosphere in the muffle 50 is sent outside the muffle 50 through the opening 60 by rotation of the fan 52, and the atmosphere flows back into the muffle 50. A shielding plate 53 horizontally partitioning a space in the front or the rear of the fan 52 with respect to the conveyance direction of the object 2 to be treated is provided in the front or the rear of the fan 52 with respect to the conveyance direction of the object 2 to be treated. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は，被処理体の熱処理を行う熱処理装置，特には，鉄鋼製品の浸炭処理や窒化処理等の表面硬化処理に適した熱処理装置に関するものである。   The present invention relates to a heat treatment apparatus for heat-treating an object to be treated, and more particularly to a heat treatment apparatus suitable for surface hardening treatment such as carburizing treatment or nitriding treatment of steel products.

鉄鋼製品の表面硬度を向上させる表面処理として，浸炭処理や窒化処理等が行われている。例えば浸炭処理を行う装置は，被処理体を炉内に装入して加熱し，カーボン雰囲気によって浸炭を行う構成になっている（例えば，特許文献１参照。）。また，ブラウン管の製造工程においては，ブラウン管の熱処理が行われている。かかる熱処理を行う装置として，炉内にマッフルを設け，マッフルの上部に形成した開口の上方にファンを設け，ファンの回転により，炉内雰囲気がマッフルの開口を介してマッフルの内側から外側に流れるようにした構成が知られている（例えば，特許文献２参照。）。   Carburizing and nitriding are performed as surface treatments to improve the surface hardness of steel products. For example, an apparatus that performs carburizing treatment is configured to charge a workpiece to be heated in a furnace and perform carburization in a carbon atmosphere (see, for example, Patent Document 1). In addition, in the manufacturing process of a cathode ray tube, heat treatment of the cathode ray tube is performed. As a device for performing such heat treatment, a muffle is provided in the furnace, a fan is provided above the opening formed in the upper part of the muffle, and the atmosphere in the furnace flows from the inside of the muffle to the outside through the opening of the muffle as the fan rotates. Such a configuration is known (for example, see Patent Document 2).

特開平１１−１８１５１６号公報JP-A-11-181516 特公平４−６６５２号公報Japanese Examined Patent Publication No. 4-6652

従来の熱処理装置にあっては，炉内雰囲気ガスの流れ，それに伴う熱分布の制御が困難であり，炉内の温度分布を均一にすることが難しい問題があった。鉄鋼製品の窒化処理等においては，炉内の温度分布の均一性が悪いと，処理むらが発生したり，被処理体の伸びにばらつきが生じたりして，歩留まりが多くなる。近年，自動車部品において使用されるスチールベルトを窒化処理する場合，厳しい品質が要求され，従来の熱処理装置では対応できない問題があった。   In the conventional heat treatment apparatus, it is difficult to control the flow of the atmospheric gas in the furnace and the heat distribution associated therewith, and it is difficult to make the temperature distribution in the furnace uniform. In the nitriding treatment of steel products, if the temperature distribution in the furnace is not uniform, processing unevenness occurs or the elongation of the object to be processed varies, increasing the yield. In recent years, when nitriding steel belts used in automobile parts, strict quality is required, and there is a problem that conventional heat treatment equipment cannot handle.

本発明の目的は，処理室内の温度分布の均一性を向上させることができる熱処理装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus capable of improving the uniformity of the temperature distribution in the processing chamber.

上記課題を解決するために，本発明によれば，被処理体の熱処理を行う熱処理装置であって，処理室の内部に，被処理体の上方及び被処理体の搬送方向に対して被処理体の左右を囲むマッフルを備え，前記マッフルの上板に開口が形成され，前記開口の上方にファンを備え，前記ファンの回転により，マッフルの内側の雰囲気が前記開口を通過してマッフルの外側に流れ，再びマッフルの内側に流入する構成とし，被処理体の搬送方向に対して前記ファンの前方及び後方に，ファンの前方又は後方の空間を被処理体の搬送方向に対して左右に仕切る遮蔽板を備えることを特徴とする，熱処理装置が提供される。かかる熱処理装置によれば，ファンの回転によってマッフルの内側から上昇した雰囲気が，マッフルの上方において遮蔽板の左右に分離され，マッフルの左右に流れる。従って，処理室内の雰囲気が円滑に循環するので，処理室内の温度分布の均一性が向上する。   In order to solve the above-described problems, according to the present invention, there is provided a heat treatment apparatus for performing heat treatment of an object to be processed, wherein the object to be processed is disposed inside the processing chamber with respect to the upper direction of the object to be processed and the conveyance direction of the object. A muffle surrounding the left and right sides of the body is provided, an opening is formed in the upper plate of the muffle, a fan is provided above the opening, and the rotation of the fan causes the atmosphere inside the muffle to pass through the opening to be outside the muffle. In this case, it is configured to flow again into the inside of the muffle and partition the space in front of and behind the fan with respect to the conveyance direction of the object to be processed, and to the left and right with respect to the conveyance direction of the object to be processed. There is provided a heat treatment apparatus including a shielding plate. According to such a heat treatment apparatus, the atmosphere rising from the inside of the muffle due to the rotation of the fan is separated to the left and right of the shielding plate above the muffle and flows to the left and right of the muffle. Therefore, since the atmosphere in the processing chamber circulates smoothly, the uniformity of the temperature distribution in the processing chamber is improved.

また，マッフルの外側の空間を被処理体の搬送方向に対して前後に仕切る仕切りを備えても良い。即ち，マッフルの外側の空間を各ファンの風量仕様に合わせた容積に仕切ることにより，処理室内の雰囲気を効率的に循環させることができる。前記ファンはシロッコファンであることが好ましい。   Moreover, you may provide the partition which partitions the space outside a muffle back and forth with respect to the conveyance direction of a to-be-processed object. That is, the atmosphere inside the processing chamber can be circulated efficiently by partitioning the space outside the muffle into volumes that match the airflow specifications of each fan. The fan is preferably a sirocco fan.

前記処理室は，被処理体の予熱を行う予熱室，及び／又は，被処理体に処理ガスを供給して表面処理を行う熱処理室であることが好ましい。さらに，被処理体の搬送方向に対して前記マッフルの左方及び右方にヒータを備え，前記ヒータは，処理室の天井部からマッフルの下方まで延設されることが好ましい。   The processing chamber is preferably a preheating chamber for preheating the object to be processed and / or a heat treatment chamber for supplying a processing gas to the object to be processed and performing a surface treatment. Furthermore, it is preferable that heaters are provided on the left and right sides of the muffle with respect to the conveyance direction of the object to be processed, and the heaters extend from the ceiling portion of the processing chamber to below the muffle.

本発明によれば，処理室内にマッフルとファンを設け，ファンの前後に遮蔽板を設けたことにより，処理室内の雰囲気が円滑に循環するので，処理室内の温度分布の均一性が向上する。従って，処理むらや歩留まりの発生を抑制することができる。   According to the present invention, since the muffle and the fan are provided in the processing chamber and the shielding plates are provided before and after the fan, the atmosphere in the processing chamber circulates smoothly, so that the uniformity of the temperature distribution in the processing chamber is improved. Therefore, generation of processing unevenness and yield can be suppressed.

以下，本発明の好ましい実施の形態を，ＣＶＴスチールベルト等の被処理体の熱処理として表面の窒化処理を行う窒化処理装置に基づいて説明する。図１に示すように，本発明にかかる熱処理装置としての窒化処理装置１は，被処理体２の予熱を行う処理室としての予熱室３と窒化処理を行う熱処理室としての２つの窒化室５Ａ，５Ｂとを有する窒化炉６を備えている。窒化炉６の後方（図１において右方）には，窒化室５Ａ，５Ｂにおいて窒化処理した被処理体２を冷却させる冷却部７が設けられている。また，窒化炉６の前方（図１において左方）には，窒化炉６に外部雰囲気が流入することを防止する前パージ部１０が設けられている。冷却部７の後方には，冷却室７に外部雰囲気が流入することを防止する後パージ部１１が設けられている。被処理体２は，前方から後方に向かう搬送方向Ｄに搬送され，前パージ部１０，窒化炉６の予熱室３，窒化室５Ａ，５Ｂ，冷却部７，後パージ部１１の順に通過するようになっている。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described based on a nitriding apparatus that performs nitriding treatment on a surface as a heat treatment of an object to be processed such as a CVT steel belt. As shown in FIG. 1, a nitriding apparatus 1 as a heat treatment apparatus according to the present invention includes a preheating chamber 3 as a processing chamber for preheating a workpiece 2 and two nitriding chambers 5A as a heat treatment chamber for nitriding. , 5B. Behind the nitriding furnace 6 (on the right side in FIG. 1), a cooling unit 7 is provided for cooling the workpiece 2 subjected to nitriding in the nitriding chambers 5A and 5B. Further, a front purge unit 10 for preventing an external atmosphere from flowing into the nitriding furnace 6 is provided in front of the nitriding furnace 6 (left side in FIG. 1). A rear purge unit 11 that prevents an external atmosphere from flowing into the cooling chamber 7 is provided behind the cooling unit 7. The workpiece 2 is transported in the transport direction D from the front to the rear, and passes through the front purge unit 10, the preheating chamber 3 of the nitriding furnace 6, the nitriding chambers 5 A and 5 B, the cooling unit 7, and the rear purge unit 11 in this order. It has become.

前パージ部１０は，パージ室１５と，戸袋チャンバー１６を備えている。パージ室１５と戸袋チャンバー１６の内部は，窒素ガスによってパージされるようになっている。戸袋チャンバー１６は，パージ室１５と窒化炉６との間に形成されている。   The front purge unit 10 includes a purge chamber 15 and a door pocket chamber 16. The insides of the purge chamber 15 and the door pocket chamber 16 are purged with nitrogen gas. The door pocket chamber 16 is formed between the purge chamber 15 and the nitriding furnace 6.

パージ室１５の前部には，被処理体２をパージ室１５内に搬入するための搬入口２１が形成されており，搬入口２１を開閉するシャッター２２が設けられている。パージ室１５の後部には，被処理体２をパージ室１５内から搬出するための搬出口２３が形成されており，搬出口２３を開閉するシャッター２４が設けられている。搬出口２３は，戸袋チャンバー１６内に連通している。シャッター２４は，戸袋チャンバー１６の内部において搬出口２１を開閉するようになっている。パージ室１５の内部には，パージ室１５内において被処理体２を載せて搬送する図示しない搬送ベルトが備えられている。また，パージ室１５内を真空引きする図示しない真空排気路と，パージ室１５内に窒素ガスを供給する図示しない窒素ガス供給路が設けられている。なお，パージ室１５は，被処理体２を１個収納することができる大きさに形成されている。   In the front part of the purge chamber 15, a carry-in port 21 for carrying the workpiece 2 into the purge chamber 15 is formed, and a shutter 22 for opening and closing the carry-in port 21 is provided. At the rear of the purge chamber 15, a carry-out port 23 for carrying out the object 2 from the purge chamber 15 is formed, and a shutter 24 for opening and closing the carry-out port 23 is provided. The carry-out port 23 communicates with the door pocket chamber 16. The shutter 24 opens and closes the carry-out port 21 inside the door pocket chamber 16. Inside the purge chamber 15, there is provided a transport belt (not shown) that transports the workpiece 2 in the purge chamber 15. Further, a vacuum exhaust passage (not shown) for evacuating the purge chamber 15 and a nitrogen gas supply passage (not shown) for supplying nitrogen gas into the purge chamber 15 are provided. The purge chamber 15 is formed to have a size that can accommodate one object 2 to be processed.

戸袋チャンバー１６には，戸袋チャンバー１６内を排気する排気路２５が設けられている。排気路２５には，急速開閉弁２６が介設されている。また，戸袋チャンバー１６内に窒素ガスを供給する図示しない窒素ガス供給路が設けられている。   The door pocket chamber 16 is provided with an exhaust passage 25 for exhausting the interior of the door pocket chamber 16. A quick opening / closing valve 26 is interposed in the exhaust passage 25. Further, a nitrogen gas supply path (not shown) for supplying nitrogen gas into the door pocket chamber 16 is provided.

被処理体２を窒化処理装置１に搬入するときは，先ず予め窒素ガスによってパージされたパージ室１５に被処理体２を搬入して，パージ室１５内を密閉してパージ室１５内のパージを行った後，搬出口２３を開いて，被処理体２を窒化炉６に搬入するようになっている。これにより，窒化炉６内に外部雰囲気が侵入することを防止でき，窒化炉６内の酸素濃度を低く抑えることができる。即ち，窒化炉６における窒化処理において，被処理体２の表面に化合物が析出することを防止できるので，被処理体２の機械的強度が向上する。   When the workpiece 2 is carried into the nitriding apparatus 1, first, the workpiece 2 is carried into the purge chamber 15 previously purged with nitrogen gas, the purge chamber 15 is sealed, and the purge chamber 15 is purged. After carrying out, the carry-out port 23 is opened and the workpiece 2 is carried into the nitriding furnace 6. As a result, it is possible to prevent the external atmosphere from entering the nitriding furnace 6 and to keep the oxygen concentration in the nitriding furnace 6 low. That is, in the nitriding treatment in the nitriding furnace 6, it is possible to prevent the compound from being deposited on the surface of the object 2 to be processed, so that the mechanical strength of the object 2 to be processed is improved.

窒化炉６の炉体３０の前部には，被処理体２を炉体３０内に搬入するための搬入口３１が形成されており，搬入口３１を開閉するシャッター３２が設けられている。搬入口３１は，戸袋チャンバー１６内に連通している。シャッター３２は，戸袋チャンバー１６の内部において搬入口３１を開閉するようになっている。   In the front part of the furnace body 30 of the nitriding furnace 6, a carry-in port 31 for carrying the workpiece 2 into the furnace body 30 is formed, and a shutter 32 for opening and closing the carry-in port 31 is provided. The carry-in port 31 communicates with the door pocket chamber 16. The shutter 32 opens and closes the carry-in entrance 31 inside the door pocket chamber 16.

窒化炉６の炉体３０の内部には，被処理体２の搬送方向Ｄに対して前方から，予熱室３，窒化室５Ａ，窒化室５Ｂがこの順に設けられている。予熱室３，窒化室５Ａ，窒化室５Ｂは，それぞれ被処理体２を２個収納することができる大きさに形成されている。炉体３０の後部には，被処理体２を炉体３０内から搬出するための搬出口３３が形成されており，搬出口３３を開閉するシャッター３４が設けられている。また，炉体３０の天井部には，炉体３０内を排気する排気路３５が設けられている。排気路３５には，急速開閉弁３６が介設されている。さらに，炉体３０内に窒素ガスを供給する図示しない窒素ガス供給路が設けられている。   Inside the furnace body 30 of the nitriding furnace 6, a preheating chamber 3, a nitriding chamber 5 </ b> A, and a nitriding chamber 5 </ b> B are provided in this order from the front with respect to the transfer direction D of the workpiece 2. Each of the preheating chamber 3, the nitriding chamber 5A, and the nitriding chamber 5B is formed in a size that can accommodate two objects to be processed 2. At the rear of the furnace body 30, a carry-out port 33 for carrying out the workpiece 2 from the furnace body 30 is formed, and a shutter 34 for opening and closing the carry-out port 33 is provided. Further, an exhaust passage 35 for exhausting the interior of the furnace body 30 is provided in the ceiling portion of the furnace body 30. A quick opening / closing valve 36 is interposed in the exhaust passage 35. Furthermore, a nitrogen gas supply path (not shown) for supplying nitrogen gas into the furnace body 30 is provided.

図２に示すように，窒化炉６の炉体３０の内部には，被処理体２を搬入口３１と搬出口３３との間で前後方向に搬送するローラコンベア４０が備えられている。窒化炉６において，搬入口３１から搬入された被処理体２は，ローラコンベア４０の駆動により，搬送方向Ｄに沿って搬送され，予熱室３，窒化室５Ａ，窒化室５Ｂを順に通過し，搬出口３３から搬出されるようになっている。   As shown in FIG. 2, a roller conveyor 40 is provided inside the furnace body 30 of the nitriding furnace 6 to convey the workpiece 2 between the carry-in port 31 and the carry-out port 33 in the front-rear direction. In the nitriding furnace 6, the object to be processed 2 carried in from the carry-in entrance 31 is conveyed along the conveying direction D by driving the roller conveyor 40, and sequentially passes through the preheating chamber 3, the nitriding chamber 5A, and the nitriding chamber 5B. It is carried out from the carry-out port 33.

図２及び図３に示すように，予熱室３には，被処理体２を加熱するヒータ４５と，予熱室３内の雰囲気を攪拌するファン４６が備えられている。ヒータ４５としては，例えばラジアントチューブヒータ等を用いることが好ましい。図２及び図３に示す例では，ヒータ４５は，ローラコンベア４０上の被処理体２の左方及び右方に立設され，また，前後方向に複数本並列に並べて配置されており，輻射熱によって被処理体２を加熱するようになっている。ファン４６としては，例えばシロッコファン等を用いることが好ましい。ファン４６は，ローラコンベア４０上の被処理体２の上方に備えられている。図２に示すように，炉体３０の上方には，ファン４６を回転させる駆動機構４７が備えられている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the preheating chamber 3 is provided with a heater 45 for heating the workpiece 2 and a fan 46 for stirring the atmosphere in the preheating chamber 3. For example, a radiant tube heater is preferably used as the heater 45. In the example shown in FIG. 2 and FIG. 3, the heater 45 is erected on the left and right sides of the workpiece 2 on the roller conveyor 40, and a plurality of heaters 45 are arranged in parallel in the front-rear direction. Thus, the object 2 is heated. As the fan 46, for example, a sirocco fan or the like is preferably used. The fan 46 is provided above the workpiece 2 on the roller conveyor 40. As shown in FIG. 2, a drive mechanism 47 that rotates the fan 46 is provided above the furnace body 30.

図２及び図３に示すように，窒化室５Ａには，被処理体２の上方及び被処理体２の搬送方向Ｄに対して被処理体２の左右を囲むマッフル５０が備えられている。搬送方向Ｄに対してマッフル５０の左方及び右方には，ヒータ５１が備えられている。マッフル５０の上部には，ファン５２が備えられている。搬送方向Ｄに対してファン５２の前方及び後方には，ファン５２の前方又は後方の空間を搬送方向Ｄに対して左右に仕切る遮蔽板５３，５４がそれぞれ設けられている。マッフル５０の前端側及び後端側には，マッフル５０の外側の空間を搬送方向Ｄに対して前後に仕切る仕切り５５，５６がそれぞれ備えられている。また，窒化室５Ａ内は，窒素ガス雰囲気となっている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the nitriding chamber 5 </ b> A is provided with a muffle 50 that surrounds the processing object 2 and the left and right of the processing object 2 in the transport direction D of the processing object 2. Heaters 51 are provided on the left and right sides of the muffle 50 with respect to the transport direction D. A fan 52 is provided above the muffle 50. In front and rear of the fan 52 with respect to the transport direction D, shielding plates 53 and 54 that partition the space in front or rear of the fan 52 to the left and right with respect to the transport direction D are provided. On the front end side and the rear end side of the muffle 50, partitions 55 and 56 that partition the space outside the muffle 50 in the front-rear direction with respect to the transport direction D are provided. Further, the inside of the nitriding chamber 5A is a nitrogen gas atmosphere.

図４に示すように，マッフル５０は，ローラコンベア４０の上方に配置され，断面略コの字状に形成されている。即ち，マッフル５０は，炉体３０の略水平な天井面３０ａに対して略平行に配置された上板５０ａと，搬送方向Ｄに対して左方に位置する炉体３０の略鉛直な左内側面３０ｂに対して，略平行に配置された左側板５０ｂと，搬送方向Ｄに対して右方に位置する炉体３０の略鉛直な右内側面３０ｃに対して，略平行に配置された右側板５０ｃとによって構成されており，下部の開口はローラコンベア４０の上面に対向している。炉体３０の天井面３０ａと上板５０ａとの間，炉体３０の左内側面３０ｂと左側板５０ｂとの間，炉体３０の右内側面３０ｃと右側板５０ｃとの間には，それぞれ一定幅の隙間が設けられている。なお，マッフル５０の形状は，断面略コの字状に限定されず，炉体３０の内面と相似形であることが好ましい。被処理体２は，マッフル５０の内側を通過するようになっている。マッフル５０の前方及び後方は，被処理体２が通過する開口となっている。   As shown in FIG. 4, the muffle 50 is disposed above the roller conveyor 40 and has a substantially U-shaped cross section. That is, the muffle 50 includes an upper plate 50a disposed substantially parallel to the substantially horizontal ceiling surface 30a of the furnace body 30, and a substantially vertical left inner portion of the furnace body 30 located on the left side in the transport direction D. A left side plate 50b arranged substantially parallel to the side surface 30b and a right side arranged substantially parallel to the substantially vertical right inner side surface 30c of the furnace body 30 positioned to the right of the conveyance direction D. The lower opening is opposed to the upper surface of the roller conveyor 40. Between the ceiling surface 30a and the upper plate 50a of the furnace body 30, between the left inner side surface 30b and the left side plate 50b of the furnace body 30, and between the right inner side surface 30c and the right side plate 50c of the furnace body 30, respectively. A gap with a certain width is provided. The shape of the muffle 50 is not limited to a substantially U-shaped cross section, and is preferably similar to the inner surface of the furnace body 30. The workpiece 2 passes through the inside of the muffle 50. The front and rear of the muffle 50 are openings through which the workpiece 2 passes.

マッフル５０の上板５０ａの中央部には，窒素ガス雰囲気を通流させるための開口６０が形成されている。開口６０は，ローラコンベア４０上の被処理体２の上方に開口するように配置されている。ファン５２は，開口６０の上方に設けられている。また，マッフル５０の左側板５０ｂ及び右側板５０ｃの各下縁部には，マッフル５０を支持するマッフル支持部材６１が複数本設けられている。マッフル支持部材６１は，ローラコンベア４０の各ローラ４０ａ同士の間に配置されており，マッフル支持部材６１の下端部は炉体３０の底面に固定され，上端部にマッフル５０の左側板５０ｂ又は右側板５０ｃの下縁部が固着されている。   In the central portion of the upper plate 50a of the muffle 50, an opening 60 for allowing a nitrogen gas atmosphere to flow is formed. The opening 60 is disposed so as to open above the workpiece 2 on the roller conveyor 40. The fan 52 is provided above the opening 60. A plurality of muffle support members 61 for supporting the muffle 50 are provided on the lower edge portions of the left plate 50b and the right plate 50c of the muffle 50. The muffle support member 61 is disposed between the rollers 40a of the roller conveyor 40, the lower end portion of the muffle support member 61 is fixed to the bottom surface of the furnace body 30, and the left side plate 50b or the right side of the muffle 50 is attached to the upper end portion. The lower edge of the plate 50c is fixed.

ヒータ５１は，炉体３０の左内側面３０ｂと左側板５０ｂとの間，又は，炉体３０の右内側面３０ｃと右側板５０ｃとの間に，それぞれ前後方向に複数本並列に並べて配置されている。ヒータ５１としては，例えばラジアントチューブヒータ等を用いることが好ましい。各ヒータ５１は，棒状に形成され略鉛直に立設されており，また，窒化室５Ａの天井部からマッフル５０の下方まで延設されている。即ち，各ヒータ５１の上端部は，炉体３０の天井部によって支持されている。各ヒータ５１の下部は，ローラコンベア４０の各ローラ４０ａ同士の間に配置されており，ヒータ５１の下端部がマッフル５０の下縁部より下方に突出するように設けられている。このようにすると，窒化室５Ａ内の窒素ガス雰囲気を効率的に加熱することができ，また，窒化室５Ａ内の温度分布の均一性を向上させることができる。   A plurality of heaters 51 are arranged in parallel in the front-rear direction between the left inner side surface 30b and the left side plate 50b of the furnace body 30 or between the right inner side surface 30c and the right side plate 50c of the furnace body 30. ing. For example, a radiant tube heater is preferably used as the heater 51. Each heater 51 is formed in a rod shape and is erected substantially vertically, and extends from the ceiling portion of the nitriding chamber 5 </ b> A to below the muffle 50. That is, the upper end portion of each heater 51 is supported by the ceiling portion of the furnace body 30. The lower part of each heater 51 is arrange | positioned between each roller 40a of the roller conveyor 40, and the lower end part of the heater 51 is provided so that it may protrude below from the lower edge part of the muffle 50. In this way, the nitrogen gas atmosphere in the nitriding chamber 5A can be efficiently heated, and the uniformity of the temperature distribution in the nitriding chamber 5A can be improved.

ファン５２は，マッフル５０の上板５０ａに形成された開口６０の上方に設けられている。ファン５２の回転軸６５は，略鉛直方向に向けて配置されており，炉体３０の天井部を貫通するように設けられている。回転軸６５の上端側は，炉体３０の上方に設けられた回転駆動機構６６に接続されている。ファン５２としては，例えばシロッコファンを用いることが好ましい。この場合，窒化室５Ａ内の窒素ガス雰囲気を強攪拌して，効率良く循環させることができる。従って，窒化室５Ａ内の温度分布の均一性をより向上させることができる。   The fan 52 is provided above the opening 60 formed in the upper plate 50 a of the muffle 50. The rotation shaft 65 of the fan 52 is arranged in a substantially vertical direction and is provided so as to penetrate the ceiling portion of the furnace body 30. The upper end side of the rotation shaft 65 is connected to a rotation drive mechanism 66 provided above the furnace body 30. As the fan 52, for example, a sirocco fan is preferably used. In this case, the nitrogen gas atmosphere in the nitriding chamber 5A can be intensively circulated and circulated efficiently. Therefore, the uniformity of the temperature distribution in the nitriding chamber 5A can be further improved.

回転駆動機構６６を駆動させると，ファン５２が回転軸６５を中心として回転し，マッフル５０の内側の窒素ガス雰囲気が開口６０を通過して上昇し，ファン５２の周囲に流出するようになっている。ファン５２の周囲に流出した窒素ガス雰囲気は，炉体３０の天井面３０ａと上板５０ａとの間から，炉体３０の左内側面３０ｂと左側板５０ｂとの間，又は，炉体３０の右内側面３０ｃと右側板５０ｃとの間に流入して，ヒータ５１によって加熱されながら下降し，ローラコンベア４０の各ローラ４０ａ同士の間を通過して，ローラコンベア４０の下方の空間に流入する。こうしてマッフル５０の外側を流れた窒素ガス雰囲気は，ローラコンベア４０の各ローラ４０ａ同士の間を介してマッフル５０の下部の開口を通過し，再びマッフル５０の内側に流入して，開口６０に向かって上昇するようになっている。   When the rotation drive mechanism 66 is driven, the fan 52 rotates about the rotation shaft 65, and the nitrogen gas atmosphere inside the muffle 50 rises through the opening 60 and flows out around the fan 52. Yes. The nitrogen gas atmosphere that has flowed out around the fan 52 is between the ceiling surface 30a and the upper plate 50a of the furnace body 30, between the left inner side surface 30b and the left side plate 50b of the furnace body 30, or the furnace body 30. It flows between the right inner surface 30c and the right side plate 50c, descends while being heated by the heater 51, passes between the rollers 40a of the roller conveyor 40, and flows into the space below the roller conveyor 40. . The nitrogen gas atmosphere thus flowing outside the muffle 50 passes through the openings at the bottom of the muffle 50 through the rollers 40 a of the roller conveyor 40, flows again into the muffle 50, and travels toward the openings 60. To rise.

図３に示すように，ファン５２の前方には，遮蔽板５３が略鉛直な姿勢で設けられている。遮蔽板５３は，ファン５２の前端部近傍からマッフル５０の上板５０ａの前縁まで延設されており，ファン５２の前方において炉体３０の天井面３０ａと上板５０ａとの間の空間を左右に仕切るように設けられている。ファン５２の後方には，遮蔽板５４が略鉛直な姿勢で設けられている。遮蔽板５４は，ファン５２の後端部近傍からマッフル５０の上板５０ａの後縁まで延設されており，ファン５２の後方において炉体３０の天井面３０ａと上板５０ａとの間の空間を左右に仕切るように設けられている。即ち，ファン５２の回転によりファン５２の周囲に流出した窒素ガス雰囲気は，遮蔽板５３，５４の左右に均等に分離され，マッフル５０の左右に向かって円滑に流れるようになっている。従って，遮蔽板５３，５４が設けられていることにより，窒化室５Ａ内の窒素ガス雰囲気が，マッフル５０の内側から外側に円滑に循環するので，窒化室５Ａ内の温度分布の均一性が良好になる。また，窒化室５Ａ内における窒素ガス雰囲気のガス組成の均一性が良好になる。   As shown in FIG. 3, a shielding plate 53 is provided in a substantially vertical posture in front of the fan 52. The shielding plate 53 extends from the vicinity of the front end portion of the fan 52 to the front edge of the upper plate 50a of the muffle 50, and the space between the ceiling surface 30a of the furnace body 30 and the upper plate 50a is located in front of the fan 52. It is provided so as to be divided into left and right. A shielding plate 54 is provided behind the fan 52 in a substantially vertical posture. The shielding plate 54 extends from the vicinity of the rear end portion of the fan 52 to the rear edge of the upper plate 50 a of the muffle 50, and a space between the ceiling surface 30 a of the furnace body 30 and the upper plate 50 a behind the fan 52. Is provided so as to be divided into left and right. That is, the nitrogen gas atmosphere that has flowed out around the fan 52 due to the rotation of the fan 52 is evenly separated to the left and right of the shielding plates 53 and 54, and flows smoothly toward the left and right of the muffle 50. Accordingly, since the shielding plates 53 and 54 are provided, the nitrogen gas atmosphere in the nitriding chamber 5A smoothly circulates from the inside to the outside of the muffle 50, so that the uniformity of the temperature distribution in the nitriding chamber 5A is good. become. In addition, the uniformity of the gas composition of the nitrogen gas atmosphere in the nitriding chamber 5A is improved.

マッフル５０の前端側には，仕切り５５が備えられている。仕切り５５は，マッフル５０の外面と炉体３０の内面との間の空間を前方において塞ぐように設けられている。即ち，仕切り５５によって，マッフル５０の外側の空間と予熱室３内の空間とが遮断されている。仕切り５５には，マッフル５０の前端側の開口と連通するように形成された開口５５ａが設けられている。さらに，開口５５ａを予熱室３側から開閉するシャッター６８が設けられている。シャッター６８は，開口５５ａを塞ぐ閉塞位置と，閉塞位置から上昇して開口５５ａを開口させる待機位置とに移動させることができる。また，シャッター６８を閉塞位置と待機位置とに移動させる図示しないシャッター移動機構が備えられている。シャッター６８を閉塞位置に移動させると，マッフル５０の内側の空間と予熱室３内の空間とが遮断されるようになっている。   A partition 55 is provided on the front end side of the muffle 50. The partition 55 is provided so as to block the space between the outer surface of the muffle 50 and the inner surface of the furnace body 30 in the front. That is, the partition 55 blocks the space outside the muffle 50 from the space in the preheating chamber 3. The partition 55 is provided with an opening 55 a formed so as to communicate with the opening on the front end side of the muffle 50. Further, a shutter 68 that opens and closes the opening 55a from the preheating chamber 3 side is provided. The shutter 68 can be moved to a closed position that closes the opening 55a and a standby position that rises from the closed position and opens the opening 55a. Further, a shutter moving mechanism (not shown) that moves the shutter 68 between the closed position and the standby position is provided. When the shutter 68 is moved to the closed position, the space inside the muffle 50 and the space in the preheating chamber 3 are blocked.

マッフル５０の後端側には，仕切り５６が備えられている。仕切り５６は，マッフル５０の外面と炉体３０の内面との間の空間を後方において塞ぐように設けられている。即ち，仕切り５６によって，窒化室５Ａ内に備えたマッフル５０の外側の空間と窒化室５Ｂ内に備えたマッフル５０の外側の空間とが遮断されている。仕切り５６には，マッフル５０の後端側の開口と連通するように形成された開口５６ａが設けられている。   A partition 56 is provided on the rear end side of the muffle 50. The partition 56 is provided so as to block the space between the outer surface of the muffle 50 and the inner surface of the furnace body 30 in the rear. That is, the partition 56 blocks the space outside the muffle 50 provided in the nitriding chamber 5A and the space outside the muffle 50 provided in the nitriding chamber 5B. The partition 56 is provided with an opening 56 a formed so as to communicate with the opening on the rear end side of the muffle 50.

マッフル５０の外側において，窒素ガス雰囲気は，仕切り５５，５６の間で循環するようになっている。仕切り５５，５６の間は，ファン５２の風量仕様に合わせた容積になっている。従って，窒化室５Ａ内の雰囲気を効率的に循環させることができるようになっている。   Outside the muffle 50, the nitrogen gas atmosphere is circulated between the partitions 55 and 56. The space between the partitions 55 and 56 is a volume that matches the airflow specification of the fan 52. Therefore, the atmosphere in the nitriding chamber 5A can be circulated efficiently.

窒化室５Ｂは，図２に示すように，窒化室５Ａとほぼ同様の構成を有するマッフル５０，ヒータ５１，ファン５２，遮蔽板５３，５４を備えている。窒化室５Ｂに備えたマッフル５０の前端側は，前述した窒化室５Ａに備えたマッフル５０の後端側に配置した仕切り５６の後面に近接している。窒化室５Ｂに備えたマッフル５０の後端側は，炉体３０の後部内面に近接している。窒化室５Ｂ内は，窒素ガス雰囲気となっている。   As shown in FIG. 2, the nitriding chamber 5B includes a muffle 50, a heater 51, a fan 52, and shielding plates 53 and 54 having substantially the same configuration as the nitriding chamber 5A. The front end side of the muffle 50 provided in the nitriding chamber 5B is close to the rear surface of the partition 56 arranged on the rear end side of the muffle 50 provided in the nitriding chamber 5A. The rear end side of the muffle 50 provided in the nitriding chamber 5B is close to the rear inner surface of the furnace body 30. The nitriding chamber 5B has a nitrogen gas atmosphere.

窒化室５Ｂにおいては，マッフル５０の外側の窒素ガス雰囲気は，仕切り５６と炉体３０の後部内面との間で循環するようになっている。仕切り５６と炉体３０の後部内面との間の空間は，窒化室５Ｂに備えたファン５２の風量仕様に合わせた容積になっている。従って，窒化室５Ｂ内の雰囲気を効率的に循環させることができるようになっている。   In the nitriding chamber 5 </ b> B, the nitrogen gas atmosphere outside the muffle 50 is circulated between the partition 56 and the rear inner surface of the furnace body 30. The space between the partition 56 and the rear inner surface of the furnace body 30 has a volume that matches the air flow specification of the fan 52 provided in the nitriding chamber 5B. Therefore, the atmosphere in the nitriding chamber 5B can be circulated efficiently.

図１に示すように，冷却部７は，戸袋チャンバー７１と，冷却室７２とを備えている。戸袋チャンバー７１は，窒化炉６と冷却室７２との間に形成されている。炉体３０の後部に形成された搬出口３３は，戸袋チャンバー７１内に連通している。シャッター３４は，戸袋チャンバー７１の内部において搬出口３３を開閉するようになっている。冷却室７２の内部には，冷却室７２内において被処理体２を載せて搬送する図示しない搬送ベルトが備えられている。冷却室７２の前部の搬入口７３は，戸袋チャンバー７１に連通している。冷却室７２の後部には搬出口７４が形成されている。なお，窒化炉６から搬出した直後の被処理体は高温状態であり，そのまま外部雰囲気に接触させると，酸化による変色等が起こり，品質に悪影響があるので，窒素ガスによって予めパージされた冷却室７２内において，被処理体２を冷却させるようになっている。   As shown in FIG. 1, the cooling unit 7 includes a door pocket chamber 71 and a cooling chamber 72. The door pocket chamber 71 is formed between the nitriding furnace 6 and the cooling chamber 72. A carry-out port 33 formed at the rear part of the furnace body 30 communicates with the door pocket chamber 71. The shutter 34 opens and closes the carry-out port 33 inside the door pocket chamber 71. Inside the cooling chamber 72, a transport belt (not shown) that transports the workpiece 2 in the cooling chamber 72 is provided. A carry-in port 73 at the front of the cooling chamber 72 communicates with the door pocket chamber 71. A carry-out port 74 is formed at the rear of the cooling chamber 72. Note that the object to be processed immediately after being transported from the nitriding furnace 6 is in a high temperature state, and if it is directly contacted with the external atmosphere, discoloration due to oxidation occurs and the quality is adversely affected. Therefore, the cooling chamber previously purged with nitrogen gas. In 72, the to-be-processed object 2 is cooled.

後パージ部１１は，戸袋チャンバー８１と，パージ室８２とを備えている。戸袋チャンバー８１とパージ室８２の内部は，窒素ガスによってパージされるようになっている。戸袋チャンバー８１は，冷却室７２とパージ室８２との間に形成されている。冷却室７２の後部の搬出口７４は，戸袋チャンバー８１に連通している。   The rear purge unit 11 includes a door pocket chamber 81 and a purge chamber 82. The interior of the door pocket chamber 81 and the purge chamber 82 is purged with nitrogen gas. The door pocket chamber 81 is formed between the cooling chamber 72 and the purge chamber 82. A carry-out port 74 at the rear of the cooling chamber 72 communicates with the door pocket chamber 81.

戸袋チャンバー８１には，戸袋チャンバー８１及び冷却室７２内を排気する排気路８５が設けられている。排気路８５には，急速開閉弁８６が介設されている。また，戸袋チャンバー８１及び冷却室７２内に窒素ガスを供給する図示しない窒素ガス供給路が設けられている。   The door pocket chamber 81 is provided with an exhaust passage 85 for exhausting the interior of the door pocket chamber 81 and the cooling chamber 72. A quick opening / closing valve 86 is interposed in the exhaust passage 85. Further, a nitrogen gas supply path (not shown) for supplying nitrogen gas into the door pocket chamber 81 and the cooling chamber 72 is provided.

パージ室８２の前部には，被処理体２を戸袋チャンバー８１からパージ室８２内に搬入するための搬入口９１が形成されており，搬入口９１を開閉するシャッター９２が設けられている。シャッター９２は，戸袋チャンバー８１の内部において搬入口９１を開閉するようになっている。パージ室８２の後部には，被処理体２をパージ室８２内から搬出するための搬出口９３が形成されており，搬出口９３を開閉するシャッター９４が設けられている。パージ室８２の内部には，パージ室８２内において被処理体２を載せて搬送する図示しない搬送ベルトが備えられている。また，パージ室８２内を真空引きする図示しない真空排気路と，パージ室８２内に窒素ガスを供給する図示しない窒素ガス供給路が設けられている。なお，パージ室８２は，被処理体２を１個収納することができる大きさに形成されている。   In the front part of the purge chamber 82, a carry-in port 91 for carrying the workpiece 2 from the door pocket chamber 81 into the purge chamber 82 is formed, and a shutter 92 for opening and closing the carry-in port 91 is provided. The shutter 92 opens and closes the carry-in port 91 inside the door pocket chamber 81. At the rear part of the purge chamber 82, a carry-out port 93 for carrying out the workpiece 2 from the purge chamber 82 is formed, and a shutter 94 for opening and closing the carry-out port 93 is provided. Inside the purge chamber 82, a transport belt (not shown) for carrying the workpiece 2 in the purge chamber 82 and transporting it is provided. Further, a vacuum exhaust path (not shown) for evacuating the purge chamber 82 and a nitrogen gas supply path (not shown) for supplying nitrogen gas into the purge chamber 82 are provided. The purge chamber 82 is formed to a size that can accommodate one object 2 to be processed.

被処理体２を窒化処理装置１から搬出するときは，冷却室７２から搬出口７４，搬入口９１を介して，予め窒素ガスによってパージされたパージ室８２に被処理体２を搬入する。そして，シャッター９４によって搬入口９１を閉じた後，搬出口９３を開き，パージ室８２から被処理体２を搬出する。その後，シャッター９４によって搬出口９３を閉じたら，パージ室８２内のパージを行い，次の被処理体２の搬出を待つ。これにより，冷却室７２や窒化炉６内に外部雰囲気が侵入することを防止でき，冷却室７２，窒化炉６内の酸素濃度を低く抑えることができる。即ち，窒化炉６における窒化処理において，被処理体２の表面に化合物が析出することを防止できるので，被処理体２の機械的強度が向上する。また，冷却室７２内で被処理体２の酸化による変色等の品質劣化が生じることを防止できる。   When unloading the object to be processed 2 from the nitriding apparatus 1, the object to be processed 2 is loaded from the cooling chamber 72 through the unloading port 74 and the unloading port 91 into the purge chamber 82 that has been purged with nitrogen gas in advance. Then, after the carry-in port 91 is closed by the shutter 94, the carry-out port 93 is opened, and the workpiece 2 is carried out from the purge chamber 82. After that, when the carry-out port 93 is closed by the shutter 94, the purge chamber 82 is purged and the next workpiece 2 is carried out. Thereby, it is possible to prevent the external atmosphere from entering the cooling chamber 72 and the nitriding furnace 6, and to keep the oxygen concentration in the cooling chamber 72 and the nitriding furnace 6 low. That is, in the nitriding treatment in the nitriding furnace 6, it is possible to prevent the compound from being deposited on the surface of the object 2 to be processed, so that the mechanical strength of the object 2 to be processed is improved. Further, it is possible to prevent quality deterioration such as discoloration due to oxidation of the object 2 to be processed in the cooling chamber 72.

この窒化処理装置１においては，パージ室１５に被処理体２を搬入するとき，炉体３０に設けた排気路３５の急速開閉弁３６と，戸袋チャンバー８１に設けた排気路８５の急速開閉弁８６は閉じておく。このようにすると，パージ室１５に被処理体２を搬入するときに戸袋チャンバー１６内の雰囲気が急激に冷却され，戸袋チャンバー１６内が負圧となっても，排気路３５，排気路８５から炉体３０や戸袋チャンバー８１，冷却室７２内に雰囲気が吸い込まれることを防止できる。即ち，排気路３５，排気路８５から炉体３０や戸袋チャンバー８１，冷却室７２内に酸素を含有した雰囲気が流入することを防止でき，炉体３０，戸袋チャンバー８１，冷却室７２内の酸素濃度を低く抑えることができる。なお，パージ室１５に被処理体２を搬入するとき，戸袋チャンバー１６に設けた排気路２５から雰囲気が吸い込まれても，パージ室１５のパージと並行して戸袋チャンバー１６の窒素ガスによるパージを行うことで，戸袋チャンバー１６内の圧力を回復させると共に，戸袋チャンバー１６内に流入した酸素を排出することができる。   In this nitriding apparatus 1, when the workpiece 2 is carried into the purge chamber 15, the rapid opening / closing valve 36 of the exhaust passage 35 provided in the furnace body 30 and the rapid opening / closing valve of the exhaust passage 85 provided in the door pocket chamber 81. 86 is closed. In this way, when the object to be processed 2 is carried into the purge chamber 15, the atmosphere in the door pocket chamber 16 is rapidly cooled, and even if the pressure in the door pocket chamber 16 becomes negative, the exhaust passage 35 and the exhaust passage 85 It is possible to prevent the atmosphere from being sucked into the furnace body 30, the door pocket chamber 81, and the cooling chamber 72. That is, it is possible to prevent the atmosphere containing oxygen from flowing into the furnace body 30, the door pocket chamber 81, and the cooling chamber 72 from the exhaust passage 35 and the exhaust passage 85, and the oxygen in the furnace body 30, the door pocket chamber 81, and the cooling chamber 72. The concentration can be kept low. Note that when the object to be processed 2 is carried into the purge chamber 15, even if the atmosphere is sucked from the exhaust passage 25 provided in the door pocket chamber 16, the purge of the door chamber 16 with nitrogen gas is performed in parallel with the purge of the purge chamber 15. By doing so, the pressure in the door pocket chamber 16 can be recovered and the oxygen flowing into the door pocket chamber 16 can be discharged.

また，パージ室８２から被処理体２を搬出するときは，炉体３０に設けた排気路３５の急速開閉弁３６と，戸袋チャンバー１６に設けた排気路２５の急速開閉弁２６は閉じておく。このようにすると，パージ室８２から被処理体２を搬出するときに戸袋チャンバー１６内が減圧しても，排気路３５，排気路２５から炉体３０や戸袋チャンバー１６内に雰囲気が吸い込まれることを防止できる。即ち，排気路３５，排気路２５から炉体３０や戸袋チャンバー１６内に酸素を含有した雰囲気が流入することを防止でき，炉体３０や戸袋チャンバー１６内の酸素濃度を低く抑えることができる。なお，パージ室８２から被処理体２を搬出するとき，戸袋チャンバー８１に設けた排気路８５から雰囲気が吸い込まれても，パージ室８２に被処理体２を搬入した後，戸袋チャンバー７１，冷却室７２，戸袋チャンバー８１の窒素ガスによるパージを行うことで，戸袋チャンバー７１，冷却室７２，戸袋チャンバー８１内に流入した酸素を排出することができる。   When the workpiece 2 is unloaded from the purge chamber 82, the rapid opening / closing valve 36 of the exhaust passage 35 provided in the furnace body 30 and the rapid opening / closing valve 26 of the exhaust passage 25 provided in the door pocket chamber 16 are closed. . In this way, even if the inside of the door pocket chamber 16 is depressurized when the workpiece 2 is unloaded from the purge chamber 82, the atmosphere is sucked into the furnace body 30 and the door pocket chamber 16 from the exhaust passage 35 and the exhaust passage 25. Can be prevented. That is, the atmosphere containing oxygen can be prevented from flowing into the furnace body 30 and the door pocket chamber 16 from the exhaust passage 35 and the exhaust passage 25, and the oxygen concentration in the furnace body 30 and the door pocket chamber 16 can be kept low. Note that when the object to be processed 2 is carried out from the purge chamber 82, even if the atmosphere is sucked in from the exhaust passage 85 provided in the door pocket chamber 81, after the object 2 is loaded into the purge chamber 82, By purging the chamber 72 and the door pocket chamber 81 with nitrogen gas, oxygen flowing into the door pocket chamber 71, the cooling chamber 72, and the door pocket chamber 81 can be discharged.

次に，以上のように構成された窒化処理装置１を用いた被処理体２の窒化処理工程について説明する。先ず，パージ室１５の搬入口２１から被処理体２をパージ室１５に搬入し，シャッター２２によって搬入口２１を閉じて，パージ室１５内を密閉状態にする。搬出口２３はシャッター２４によって予め閉じられており，パージ室１５内は，被処理体２を搬入する前に予め窒素ガスによってパージされている。被処理体２をパージ室１５に搬入してパージ室１５内を密閉したら，再びパージ室１５内の排気と窒素ガスの供給を行ってパージ室１５内をパージし，被処理体２を搬入したときに流入した外部雰囲気をパージ室１５内から排出させる。なお，このパージ室１５のパージは，２回行うことが好ましい。これにより，パージ室１５から酸素を効果的に排出することができる。   Next, a nitriding process of the object 2 using the nitriding apparatus 1 configured as described above will be described. First, the workpiece 2 is carried into the purge chamber 15 from the carry-in port 21 of the purge chamber 15, the carry-in port 21 is closed by the shutter 22, and the purge chamber 15 is sealed. The carry-out port 23 is closed in advance by a shutter 24, and the purge chamber 15 is purged with nitrogen gas in advance before the workpiece 2 is carried in. When the object to be processed 2 is carried into the purge chamber 15 and the inside of the purge chamber 15 is sealed, the purge chamber 15 is again exhausted and nitrogen gas is supplied to purge the interior of the purge chamber 15 and the object to be processed 2 is loaded. The external atmosphere that has sometimes flowed in is discharged from the purge chamber 15. The purging of the purge chamber 15 is preferably performed twice. Thereby, oxygen can be effectively discharged from the purge chamber 15.

また，シャッター２２によって搬入口２１を閉じた後，戸袋チャンバー１６内を窒素ガスによってパージする。これにより，戸袋チャンバー８１内の圧力を回復させると共に，排気路２５から戸袋チャンバー１６内に吸い込まれた酸素を，戸袋チャンバー１６内から排出する。なお，パージ室１５に被処理体２を搬入するとき，炉体３０に設けた排気路３５の急速開閉弁３６と，戸袋チャンバー８１に設けた排気路８５の急速開閉弁８６は閉じておく。これにより，排気路３５，排気路８５から炉体３０や戸袋チャンバー８１，冷却室７２内に酸素を含有した雰囲気が吸い込まれることを防止できる。   Further, after closing the carry-in port 21 by the shutter 22, the interior of the door pocket chamber 16 is purged with nitrogen gas. Thereby, the pressure in the door pocket chamber 81 is recovered, and oxygen sucked into the door pocket chamber 16 from the exhaust passage 25 is discharged from the door pocket chamber 16. When the workpiece 2 is carried into the purge chamber 15, the rapid opening / closing valve 36 of the exhaust passage 35 provided in the furnace body 30 and the rapid opening / closing valve 86 of the exhaust passage 85 provided in the door pocket chamber 81 are closed. Thereby, it is possible to prevent the atmosphere containing oxygen from being sucked into the furnace body 30, the door pocket chamber 81, and the cooling chamber 72 from the exhaust passage 35 and the exhaust passage 85.

パージ室１５内と戸袋チャンバー１６内をパージした後，搬出口２３，搬入口３１を開き，被処理体２をパージ室１５から窒化炉６の炉体３０内に移動させる。そして，搬出口２３，搬入口３１を閉じ，ローラコンベア４０を駆動させ，被処理体２を予熱室３に移動させる。予熱室３において，被処理体２は，ヒータ４５によって昇温される。これにより，窒化室５Ａ，５Ｂにおける窒化処理の時間を短縮することができる。   After purging the purge chamber 15 and the door pocket chamber 16, the outlet 23 and the inlet 31 are opened, and the workpiece 2 is moved from the purge chamber 15 into the furnace body 30 of the nitriding furnace 6. And the exit 23 and the entrance 31 are closed, the roller conveyor 40 is driven, and the to-be-processed object 2 is moved to the preheating chamber 3. FIG. In the preheating chamber 3, the workpiece 2 is heated by the heater 45. Thereby, the time of the nitriding process in the nitriding chambers 5A and 5B can be shortened.

予熱室３で昇温させた後，シャッター６８を移動させて仕切り５５の開口５５ａを開口させ，ローラコンベア４０の駆動により，被処理体２を搬送方向Ｄに搬送して窒化室５Ａに移動させる。被処理体２は，窒化室５Ａに設けたマッフル５０の前端側の開口部からマッフル５０の内側に進入する。そして，開口５５ａを閉じ，窒化室５Ａ内で被処理体２の表面の窒化処理を行う。   After raising the temperature in the preheating chamber 3, the shutter 68 is moved to open the opening 55a of the partition 55, and the roller conveyor 40 is driven to convey the workpiece 2 in the conveyance direction D and move it to the nitriding chamber 5A. . The workpiece 2 enters the muffle 50 from the front end side opening of the muffle 50 provided in the nitriding chamber 5A. Then, the opening 55a is closed and the surface of the workpiece 2 is nitrided in the nitriding chamber 5A.

図４に示すように，窒化室５Ａにおいて，窒素ガス雰囲気は，ファン５２の回転によりマッフル５０の内側から開口６０を通過してマッフル５０の外側に流れ，マッフル５０の左右を通過して，ヒータ５１によって加熱され，マッフル５０の下方から再びマッフル５０の内側に流入するように循環している。即ち，マッフル５０の内側において，加熱された窒素ガス雰囲気が被処理体２に供給され，被処理体２の窒化処理が行われる。マッフル５０の外側において，窒素ガス雰囲気は，仕切り５５，５６の間で循環するようになっている。仕切り５５，５６の間は，ファン５２の風量仕様に合わせた容積になっている。従って，窒化室５Ａ内の雰囲気を効率的に循環させることができるようになっている。また，開口６０から上昇してファン５２の周囲に流出した窒素ガス雰囲気は，遮蔽板５３，５４の左右に均等に分離され，マッフル５０の左右に向かって円滑に流れる。炉体３０の左内側面３０ｂと左側板５０ｂとの間，炉体３０の右内側面３０ｃと右側板５０ｃとの間には，ほぼ同じ流量で窒素ガス雰囲気が流れる。このように，遮蔽板５３，５４が設けられていることにより，窒化室５Ａ内の窒素ガス雰囲気が円滑に循環するので，窒化室５Ａ内の温度分布の均一性が良好になる。また，窒化室５Ａ内における窒素ガス雰囲気中のガス組成の均一性が良好になる。即ち，窒化室５Ａ内の温度分布や窒素の分布状態を均一にすることにより，被処理体２に処理むらが発生したり，被処理体２の伸びにばらつきが生じたりすることを防止できる。従って，歩留まりを低減することができ，品質を向上させることができる。   As shown in FIG. 4, in the nitriding chamber 5A, the nitrogen gas atmosphere flows from the inside of the muffle 50 to the outside of the muffle 50 by the rotation of the fan 52, flows to the outside of the muffle 50, passes through the left and right of the muffle 50, and It is circulated so that it is heated by 51 and flows into the inside of the muffle 50 again from below the muffle 50. That is, inside the muffle 50, a heated nitrogen gas atmosphere is supplied to the object 2 to be processed, and the object 2 is nitrided. Outside the muffle 50, the nitrogen gas atmosphere is circulated between the partitions 55 and 56. The space between the partitions 55 and 56 is a volume that matches the airflow specification of the fan 52. Therefore, the atmosphere in the nitriding chamber 5A can be circulated efficiently. Further, the nitrogen gas atmosphere rising from the opening 60 and flowing around the fan 52 is evenly separated on the left and right of the shielding plates 53 and 54 and smoothly flows toward the left and right of the muffle 50. A nitrogen gas atmosphere flows at substantially the same flow rate between the left inner side surface 30b of the furnace body 30 and the left side plate 50b and between the right inner side surface 30c of the furnace body 30 and the right side plate 50c. Since the shielding plates 53 and 54 are thus provided, the nitrogen gas atmosphere in the nitriding chamber 5A circulates smoothly, so that the uniformity of the temperature distribution in the nitriding chamber 5A is improved. In addition, the uniformity of the gas composition in the nitrogen gas atmosphere in the nitriding chamber 5A is improved. That is, by making the temperature distribution and the nitrogen distribution state in the nitriding chamber 5A uniform, it is possible to prevent the processing object 2 from being unevenly processed and the elongation of the processing object 2 from varying. Therefore, the yield can be reduced and the quality can be improved.

また，ヒータ５１が窒化室５Ａの天井部からマッフル５０の下方まで延設されていることにより，窒化室５Ａ内の窒素ガス雰囲気を効率的に加熱することができ，また，窒化室５Ａ内の温度分布の均一性をより向上させることができる。   Further, since the heater 51 extends from the ceiling of the nitriding chamber 5A to below the muffle 50, the nitrogen gas atmosphere in the nitriding chamber 5A can be efficiently heated. The uniformity of the temperature distribution can be further improved.

窒化室５Ａ内を通過させた後，仕切り５６の開口５６ａを介して，被処理体２を窒化室５Ａから窒化室５Ｂに移動させる。被処理体２は，窒化室５Ａに設けたマッフル５０の前端側の開口部からマッフル５０の内側に進入する。そして，引き続き被処理体２の表面の窒化処理を行う。窒化室５Ｂにおいても，窒化室５Ａと同様にして窒素ガス雰囲気が円滑に循環し，窒化室５Ｂ内の温度分布の均一性，窒素ガス雰囲気のガス組成の均一性が良好な状態になっている。   After passing through the nitriding chamber 5A, the workpiece 2 is moved from the nitriding chamber 5A to the nitriding chamber 5B through the opening 56a of the partition 56. The workpiece 2 enters the muffle 50 from the front end side opening of the muffle 50 provided in the nitriding chamber 5A. Subsequently, the surface of the object to be processed 2 is nitrided. Also in the nitriding chamber 5B, the nitrogen gas atmosphere is smoothly circulated in the same manner as the nitriding chamber 5A, and the uniformity of the temperature distribution in the nitriding chamber 5B and the uniformity of the gas composition of the nitrogen gas atmosphere are in a good state. .

窒化室５Ｂ内を通過させた後，搬出口３３を開口させ，戸袋チャンバー７１を介して冷却室７２内に被処理体２を移動させ，搬出口３３を閉じる。戸袋チャンバー７１，冷却室７２，戸袋チャンバー８１内は，窒素ガスによって予めパージされており，搬入口９１は閉じられている。そして，窒化炉６から搬出した直後の高温状態の被処理体２を冷却室７２内において十分に冷却させる。   After passing through the inside of the nitriding chamber 5 </ b> B, the carry-out port 33 is opened, the workpiece 2 is moved into the cooling chamber 72 through the door pocket chamber 71, and the carry-out port 33 is closed. The interior of the door pocket chamber 71, the cooling chamber 72, and the door pocket chamber 81 is purged with nitrogen gas in advance, and the carry-in port 91 is closed. And the to-be-processed object 2 of the high temperature state immediately after carrying out from the nitriding furnace 6 is fully cooled in the cooling chamber 72.

冷却室７２で被処理体２を冷却させたら，搬入口９１を開口させ，被処理体２をパージ室８２に移動させ，搬入口９１を閉じる。パージ室８２の搬出口９３は予め閉じられており，パージ室８２内は予め窒素ガスによってパージされている。搬入口９１を閉じた後，搬出口９３を開口させ，パージ室８２から被処理体２を搬出する。こうして，窒化処理装置１における被処理体２の処理が終了する。なお，パージ室８２から被処理体２を搬出するとき，炉体３０に設けた排気路３５の急速開閉弁３６と，戸袋チャンバー１６に設けた排気路２５の急速開閉弁２６は閉じておく。これにより，排気路３５，排気路２５から炉体３０や戸袋チャンバー１６内に酸素を含有した雰囲気が吸い込まれることを防止できる。   After the workpiece 2 is cooled in the cooling chamber 72, the carry-in port 91 is opened, the workpiece 2 is moved to the purge chamber 82, and the carry-in port 91 is closed. The carry-out port 93 of the purge chamber 82 is closed in advance, and the purge chamber 82 is previously purged with nitrogen gas. After closing the carry-in port 91, the carry-out port 93 is opened, and the workpiece 2 is carried out from the purge chamber 82. Thus, the processing of the object 2 to be processed in the nitriding apparatus 1 is completed. When the workpiece 2 is unloaded from the purge chamber 82, the rapid opening / closing valve 36 of the exhaust passage 35 provided in the furnace body 30 and the rapid opening / closing valve 26 of the exhaust passage 25 provided in the door pocket chamber 16 are closed. Thereby, it is possible to prevent the atmosphere containing oxygen from being sucked into the furnace body 30 and the door pocket chamber 16 from the exhaust passage 35 and the exhaust passage 25.

パージ室８２から被処理体２を搬出した後，搬出口９３を閉じ，パージ室８２を密閉して，パージ室８２内の排気と窒素ガスの供給を行ってパージ室８２内をパージし，被処理体２を搬出したときに流入した外部雰囲気をパージ室８２内から排出させる。なお，このパージ室８２のパージは，２回行うことが好ましい。これにより，パージ室８２から酸素を効果的に排出することができる。こうして，パージ室８２内から酸素を排出することにより，冷却室７２や窒化炉６内に酸素が侵入することを防止でき，冷却室７２，窒化炉６内の酸素濃度を低く抑えることができる。   After the workpiece 2 is unloaded from the purge chamber 82, the discharge outlet 93 is closed, the purge chamber 82 is sealed, the purge chamber 82 is exhausted and nitrogen gas is supplied to purge the purge chamber 82, The external atmosphere that flows in when the processing body 2 is unloaded is discharged from the purge chamber 82. The purging of the purge chamber 82 is preferably performed twice. Thereby, oxygen can be effectively discharged from the purge chamber 82. Thus, by discharging oxygen from the purge chamber 82, oxygen can be prevented from entering the cooling chamber 72 and the nitriding furnace 6, and the oxygen concentration in the cooling chamber 72 and the nitriding furnace 6 can be kept low.

かかる窒化処理装置１によれば，窒化室５Ａ，５Ｂ内にマッフル５０とファン５２を設けたことにより，窒化室５Ａ内の雰囲気を循環させ，加熱された窒素ガス雰囲気を被処理体２に効率良く供給し，窒化処理を効率良く行うことができる。さらに，ファン５２の前後に遮蔽板５３，５４を設けたことにより，ファン５２によって攪拌された窒素ガス雰囲気が，遮蔽板５３，５４の左右に均等に分離され，マッフル５０の左右に向かって円滑に流れる。従って，窒化室５Ａ内の窒素ガス雰囲気が円滑に循環するので，窒化室５Ａ内の温度分布の均一性が向上する。これにより，被処理体２に処理むらが発生したり，被処理体２の伸びにばらつきが生じたりすることを防止できる。従って，被処理体２の窒化処理における歩留まりを低減することができ，品質を向上させることができる。   According to the nitriding apparatus 1, by providing the muffle 50 and the fan 52 in the nitriding chambers 5A and 5B, the atmosphere in the nitriding chamber 5A is circulated, and the heated nitrogen gas atmosphere is efficiently supplied to the object 2 to be processed. It can be supplied well and nitriding can be performed efficiently. Further, by providing the shielding plates 53 and 54 before and after the fan 52, the nitrogen gas atmosphere stirred by the fan 52 is evenly separated on the left and right of the shielding plates 53 and 54, and smoothly toward the left and right of the muffle 50. Flowing into. Accordingly, since the nitrogen gas atmosphere in the nitriding chamber 5A is smoothly circulated, the uniformity of the temperature distribution in the nitriding chamber 5A is improved. As a result, it is possible to prevent the processing object 2 from being unevenly processed or the processing object 2 from being unevenly stretched. Therefore, the yield in the nitriding treatment of the workpiece 2 can be reduced, and the quality can be improved.

また，ヒータ５１が窒化室５Ａの天井部からマッフル５０の下方まで延設されていることにより，窒化室５Ａ内の窒素ガス雰囲気を効率的に加熱することができる。さらに，窒化室５Ａ内の温度分布の均一性をより向上させることができる。   Further, since the heater 51 extends from the ceiling portion of the nitriding chamber 5A to below the muffle 50, the nitrogen gas atmosphere in the nitriding chamber 5A can be efficiently heated. Furthermore, the uniformity of the temperature distribution in the nitriding chamber 5A can be further improved.

以上，本発明の好ましい実施の形態を説明したが，本発明はかかるものに限定されない。例えば，本実施の形態では，窒化室５Ａ，５Ｂにマッフル５０，ファン５２，遮蔽板５３，５４を備えることとしたが，予熱室３にマッフル５０，ファン５２，遮蔽板５３，５４を備え，窒素ガス雰囲気を循環させることとしても良い。即ち，左右のヒータ４５同士の間にマッフル５０を備え，窒素ガス雰囲気をマッフル５０の外側においてヒータ４５によって加熱し，マッフル５０内の被処理体２に熱風を供給して加熱するようにする。この場合，予熱室３内の温度分布の均一性を向上させることができる。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this. For example, in the present embodiment, the muffle 50, the fan 52, and the shielding plates 53 and 54 are provided in the nitriding chambers 5A and 5B, but the muffle 50, the fan 52 and the shielding plates 53 and 54 are provided in the preheating chamber 3. A nitrogen gas atmosphere may be circulated. That is, the muffle 50 is provided between the left and right heaters 45, the nitrogen gas atmosphere is heated by the heater 45 outside the muffle 50, and hot air is supplied to the workpiece 2 in the muffle 50 to heat it. In this case, the uniformity of the temperature distribution in the preheating chamber 3 can be improved.

また，冷却室７２にマッフル５０，ファン５２，遮蔽板５３，５４を備え，窒素ガス雰囲気を循環させることとしても良い。即ち，冷却室７２内に備えたマッフル５０の左右に冷却管を備え，窒素ガス雰囲気をマッフル５０の外側において冷却管によって冷却し，マッフル５０内の被処理体２に冷風を供給して冷却するようにする。これにより，被処理体２を効率良く冷却できる。また，冷却室７２内の温度分布の均一性を向上させることができる。   Further, the cooling chamber 72 may be provided with a muffle 50, a fan 52, and shielding plates 53 and 54, and a nitrogen gas atmosphere may be circulated. That is, cooling pipes are provided on the left and right sides of the muffle 50 provided in the cooling chamber 72, the nitrogen gas atmosphere is cooled by the cooling pipe outside the muffle 50, and cooling air is supplied to the object to be processed 2 in the muffle 50 to cool it. Like that. Thereby, the to-be-processed object 2 can be cooled efficiently. In addition, the uniformity of the temperature distribution in the cooling chamber 72 can be improved.

遮蔽板５３，５４の形状は，実施の形態に示したものに限定されない。例えば，図５に示すように，遮蔽板５３の前部の左右，遮蔽板５４の後部の左右に，それぞれ気流をガイドするガイド部材１０１，１０２，１０３，１０４を設けても良い。図５において，ガイド部材１０１は，遮蔽板５３の左側面と仕切り５５との間の角部に配置されており，前方に向かうほど遮蔽板５３から離隔するように，遮蔽板５３に対して傾斜させて設けられている。ガイド部材１０２は，遮蔽板５３の右側面と仕切り５５との間の角部に配置されており，前方に向かうほど遮蔽板５３から離隔するように，遮蔽板５３に対して傾斜させて設けられている。
ガイド部材１０３は，遮蔽板５４の左側面と仕切り５６との間の角部に配置されており，後方に向かうほど遮蔽板５４から離隔するように，遮蔽板５４に対して傾斜させて設けられている。ガイド部材１０４は，遮蔽板５４の右側面と仕切り５６との間の角部に配置されており，後方に向かうほど遮蔽板５４から離隔するように，遮蔽板５４に対して傾斜させて設けられている。このようにガイド部材１０１，１０２，１０３，１０４を設けることにより，窒素ガス雰囲気がマッフル５０の左右に向かってより円滑に流れるようにすることができる。即ち，ファン５２の回転により攪拌され，遮蔽板５３の左右に沿って前方に向かって流れた窒素ガス雰囲気が，それぞれガイド部材１０１，１０２に沿って流れ，左右に円滑に誘導される。また，ファン５２の回転により攪拌され，遮蔽板５４の左右に沿って後方に向かって流れた窒素ガス雰囲気が，それぞれガイド部材１０３，１０４に沿って流れ，左右に円滑に誘導されるようになる。また，ガイド部材１０１，１０２，１０３，１０４によって遮蔽板５３，５４が補強され，遮蔽板５３，５４を安定させて設置することができる。 The shapes of the shielding plates 53 and 54 are not limited to those shown in the embodiment. For example, as shown in FIG. 5, guide members 101, 102, 103, and 104 that guide the airflow may be provided on the left and right sides of the front portion of the shielding plate 53 and on the left and right sides of the rear portion of the shielding plate 54, respectively. In FIG. 5, the guide member 101 is disposed at a corner between the left side surface of the shielding plate 53 and the partition 55, and is inclined with respect to the shielding plate 53 so as to be separated from the shielding plate 53 toward the front. Is provided. The guide member 102 is disposed at a corner between the right side surface of the shielding plate 53 and the partition 55, and is inclined with respect to the shielding plate 53 so as to be separated from the shielding plate 53 toward the front. ing.
The guide member 103 is disposed at a corner between the left side surface of the shielding plate 54 and the partition 56, and is inclined with respect to the shielding plate 54 so as to be separated from the shielding plate 54 toward the rear. ing. The guide member 104 is disposed at a corner between the right side surface of the shielding plate 54 and the partition 56, and is provided to be inclined with respect to the shielding plate 54 so as to be separated from the shielding plate 54 toward the rear. ing. By providing the guide members 101, 102, 103, 104 in this way, the nitrogen gas atmosphere can flow more smoothly toward the left and right of the muffle 50. That is, the nitrogen gas atmosphere stirred by the rotation of the fan 52 and flowing forward along the left and right sides of the shielding plate 53 flows along the guide members 101 and 102, respectively, and is smoothly guided to the left and right. Further, the nitrogen gas atmosphere stirred by the rotation of the fan 52 and flowing rearward along the left and right sides of the shielding plate 54 flows along the guide members 103 and 104, respectively, and is smoothly guided to the left and right. . Further, the shielding plates 53 and 54 are reinforced by the guide members 101, 102, 103, and 104, and the shielding plates 53 and 54 can be stably installed.

本発明は，鉄鋼製品の窒化処理を行う装置に限定されず，鉄鋼製品の浸炭処理や，ブラウン管の熱処理等，種々の熱処理を行う装置に適用できる。   The present invention is not limited to an apparatus that performs nitriding treatment of steel products, but can be applied to apparatuses that perform various heat treatments such as carburizing treatment of steel products and heat treatment of cathode ray tubes.

本実施の形態にかかる窒化処理装置の構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structure of the nitriding processing apparatus concerning this Embodiment. 窒化炉の構成を説明する概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view explaining the structure of a nitriding furnace. 予熱室，窒化室の構成を説明する概略横断面図である。It is a schematic cross-sectional view explaining the structure of a preheating chamber and a nitriding chamber. 図２におけるＡ−Ａ線による断面図である。It is sectional drawing by the AA line in FIG. 別の実施の形態にかかる遮蔽板とガイド部材の構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structure of the shielding board and guide member concerning another embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 窒化処理装置
２ 被処理体
３ 予熱室
５Ａ，５Ｂ 窒化室
６ 窒化炉
５０ マッフル
５１ ヒータ
５２ ファン
５３，５４ 遮蔽板
５５，５６ 仕切り
６０ 開口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nitriding processing apparatus 2 To-be-processed object 3 Preheating chamber 5A, 5B Nitriding chamber 6 Nitriding furnace 50 Muffle 51 Heater 52 Fan 53, 54 Shielding plate 55, 56 Partition 60 Opening

Claims (5)

被処理体の熱処理を行う熱処理装置であって，
処理室の内部に，被処理体の上方及び被処理体の搬送方向に対して被処理体の左右を囲むマッフルを備え，
前記マッフルの上板に開口が形成され，前記開口の上方にファンを備え，
前記ファンの回転により，マッフルの内側の雰囲気が前記開口を通過してマッフルの外側に流れ，再びマッフルの内側に流入する構成とし，
被処理体の搬送方向に対して前記ファンの前方及び後方に，ファンの前方又は後方の空間を被処理体の搬送方向に対して左右に仕切る遮蔽板を備えることを特徴とする，熱処理装置。 A heat treatment apparatus for heat-treating a workpiece,
Provided inside the processing chamber is a muffle surrounding the left and right of the object to be processed with respect to the upper direction of the object to be processed and the conveyance direction of the object to be processed.
An opening is formed in the upper plate of the muffle, and a fan is provided above the opening.
Due to the rotation of the fan, the atmosphere inside the muffle passes through the opening and flows to the outside of the muffle, and flows into the muffle again.
A heat treatment apparatus comprising a shielding plate for partitioning a space in front or rear of the fan to the left and right with respect to the direction of conveyance of the object to be processed. マッフルの外側の空間を被処理体の搬送方向に対して前後に仕切る仕切りを備えることを特徴とする，請求項１に記載の熱処理装置。 2. The heat treatment apparatus according to claim 1, further comprising a partition that divides a space outside the muffle forward and backward with respect to a conveyance direction of the object to be processed. 前記ファンはシロッコファンであることを特徴とする，請求項１又は２に記載の熱処理装置。 The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the fan is a sirocco fan. 前記処理室は，被処理体の予熱を行う予熱室，及び／又は，被処理体に処理ガスを供給して表面処理を行う熱処理室であることを特徴とする，請求項１，２又は３に記載の熱処理装置。 The processing chamber is a preheating chamber for preheating the object to be processed and / or a heat treatment chamber for supplying a processing gas to the object to be processed and performing a surface treatment. The heat treatment apparatus according to 1. 被処理体の搬送方向に対して前記マッフルの左方及び右方にヒータを備え，
前記ヒータは，処理室の天井部からマッフルの下方まで延設されたことを特徴とする，請求項１，２，３又は４に記載の熱処理装置。 A heater is provided on the left and right sides of the muffle with respect to the conveyance direction of the workpiece,
5. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the heater extends from a ceiling portion of the processing chamber to a position below the muffle.
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