JP4051694B2 - 熱処理炉における扉装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱処理炉における扉装置に関する。金属材料やセラミックス材料等の被処理材の熱処理に、雰囲気炉、真空炉、これらのバッチ炉或は連続炉等、各種の熱処理炉が使用されている。これらの熱処理炉には、被処理材を熱処理するための一つ或は二つ以上の処理室が形成されており、該処理室には被処理材を装入、装出或は移送するための開口部が設けられていて、該開口部にはこれを密閉して処理室を所定の雰囲気ガス、圧力或は温度下に保持するための扉装置が装備されている。本発明はかかる扉装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のような扉装置として、シリンダと、そのシリンダロッド端にリンク機構を介して取り付けられた第１仕切弁及び第２仕切弁と、これらの第１仕切弁及び第２仕切弁を収容する加圧室とを備えて成るものが提案されている（特開昭６３−１６１１１４）。この扉装置は、シリンダロッドを下降させて第１仕切弁及び第２仕切弁を処理室の開口部よりも下部に設けられたストッパに当接するまで下降させた後、更にシリンダロッドを下降させてリンク機構を介し第１仕切弁及び第２仕切弁を左右に押し広げて処理室の開口部周縁に当接させ、この状態で加圧室に加圧用ガスを送入して該加圧室の圧力を処理室の圧力よりも高くすることにより、第１仕切弁及び第２仕切弁を処理室の開口部周縁に密着させて該開口部を密閉するというものである。ところが、かかる従来の扉装置には、シリンダ機構により単に第１仕切弁及び第２仕切弁を昇降させるだけでなく、これらをリンク機構を介し左右に押し広げて処理室の開口部周縁に当接させるため、構造が複雑で、動作不良を生じ易く、シリンダも含めて装置全体が大型であり、また第１仕切弁及び第２仕切弁を収容する加圧室に加圧用ガスを送入して該加圧室の圧力を処理室の圧力よりも高くするため、大量の加圧用ガスが必要である等、多くの問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、従来の扉装置では、構造が複雑である、動作不良を生じ易い、全体が大型である、大量の加圧用ガスが必要である、という点である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する本発明は、熱処理炉における処理室の開口部を密閉するための扉装置であって、該開口部に対し昇降可能に装備された第１仕切弁と、該第１仕切弁との間のシール性を保ちつつ該第１仕切弁に対し進退可能に係合された第２仕切弁と、双方の仕切弁で囲まれる密閉室に接続された加圧手段及び／又は減圧手段とを備え、該加圧手段及び／又は該減圧手段で該密閉室内の圧力を変えることにより該第１仕切弁と該第２仕切弁との被処理材移送方向の間隔を可変としたことを特徴とする熱処理炉における扉装置に係る。
【０００５】
本発明に係る扉装置も熱処理炉における処理室の開口部を密閉するためのもので、その扉は、処理室の開口部が被処理材を該処理室へ装入するための装入口である場合には装入扉として、また処理室の開口部が処理材を該処理室から装出するための装出口である場合には装出扉として、更に処理室の開口部が被処理材を一つの処理室からこれに隣接する他の処理室へ移送するための移送口である場合には中間扉として使用される。
【０００６】
本発明に係る扉装置は、処理室の開口部に対し昇降可能に装備された第１仕切弁と、該第１仕切弁との間のシール性を保ちつつ該第１仕切弁に対し進退可能に係合された第２仕切弁と、双方の仕切弁で囲まれる密閉室に接続された加圧手段及び／又は減圧手段とを備えており、該加圧手段及び／又は該減圧手段で該密閉室内の圧力を変えることにより該第１仕切弁と該第２仕切弁との被処理材移送方向の間隔を可変としたものである。
【０００７】
第１仕切弁の昇降手段としては例えばシリンダ機構を採用できる。この場合、シリンダロッド端に第１仕切弁を吊下げる。第１仕切弁と第２仕切弁との間のシール性を保つ手段としては例えばオーリング、蛇腹を採用できる。第１仕切弁と第２仕切弁とで囲まれる密閉室内の加圧手段としては例えばコンプレッサを採用でき、また減圧手段としては例えば真空ポンプを採用できる。第１仕切弁に対し第２仕切弁は進退可能に係合されているため、双方の仕切弁で囲まれる密閉室内を加圧手段で加圧すると、双方の仕切弁が広がって、第１仕切弁と第２仕切弁との被処理材移送方向の間隔が広くなる。逆に、双方の仕切弁で囲まれる密閉室内を減圧手段で減圧すると、双方の仕切弁が狭まって、第１仕切弁と第２仕切弁との被処理材移送方向の間隔が狭くなる。
【０００８】
第１仕切弁に対し第２仕切弁を進退可能に係合する手段としては、双方の仕切弁を相対する平底容器状に形成し、第１仕切弁の側面に対し第２仕切弁の側面をシール材としての例えばオーリングを介し摺動可能に係合する手段を採用できる。また別の手段として、第１仕切弁に第２仕切弁をシール材としての筒状の伸縮部材、例えば蛇腹を介して取り付ける手段を採用できる。これらの係合手段において、第１仕切弁と第２仕切弁との間にスプリングを介装し、このスプリングの復元力により、双方の仕切弁の被処理材移送方向の間隔を復元させるようにすることもできる。したがってスプリングを介装する場合には、双方の仕切弁で囲まれる加圧室内の加圧手段及び減圧手段のうちでいずれか一方を省略できる。
【０００９】
双方の仕切弁で形成される扉を、熱処理炉における処理室の装入口を密閉するための装入扉として使用する場合には、双方の仕切弁で形成される扉を装入口を臨む位置まで下降させた後、前述したように双方の仕切弁の間隔を広くして、いずれか一方の仕切弁を装入口周縁に密着させ、装入口を密閉する。双方の仕切弁で形成される扉を、熱処理炉における処理室の装出口を密閉するための装出扉として使用する場合も同様である。双方の仕切弁で形成される扉を、熱処理炉における一つの処理室の移送口及びこれに隣接する他の処理室の移送口を密閉するための中間扉として使用する場合には、双方の仕切弁で形成される扉をこれらの移送口を臨む位置まで下降させた後、前述したように双方の仕切弁の間隔を広くして、第１仕切弁を一つの処理室の移送口周縁に密着させると同時に第２仕切弁を他の処理室の移送口周縁に密着させ、これらの移送口を密閉する。
【００１０】
本発明に係る扉装置では、従来装置のように双方の仕切弁を左右に押し広げるためのリンク機構は必要でなく、双方の仕切弁の昇降手段は双方の仕切弁を昇降させるためにのみ機能すればよいので、構造が簡単であり、動作不良を生ぜず、昇降手段も含めて装置全体が小型である。また本発明に係る扉装置では、従来装置のようにその昇降時を含めて双方の仕切弁を収容する大きな加圧室を設け、これに加圧用ガスを送入してその圧力を処理室の圧力よりも高くする必要はなく、双方の仕切弁で囲まれる小さな密閉室を加圧及び／又は減圧すればよいので、加圧用ガスは小量ですむ。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る扉装置を例示する炉長方向の縦断面図である。ここでは、双方の仕切弁で形成される扉を中間扉として使用する場合を示している。全体は図示しない熱処理炉１１の炉内に、炉殻２１に内張りされた断熱材３１，３２で囲まれて、処理室４１，４２が形成されている。処理室４１と処理室４２は連設されており、これらには相対して移送口５１，５２が開設されている。処理室４１と処理室４２との中間にて立ち上げられた炉殻２１にはシリンダ筒６１が取り付けられており、シリンダ筒６１のシリンダロッド６１ａは炉殻２１内に挿入されている。
【００１２】
シリンダロッド６１ａの先端部には平底容器状の第１仕切弁７１が吊下げられており、第１仕切弁７１の外底面にはオーリング８１が取り付けられている。第１仕切弁７１にはこれと相対して平底容器状の第２仕切弁７２が係合されており、第２仕切弁７２の外底面にはオーリング８２が取り付けられている。第２仕切弁７２の外側面にはオーリング９１が取り付けられており、第２仕切弁７２の外側面はオーリング９１を介して第１仕切弁７１の内側面に対し摺動可能になっていて、かかる第１仕切弁７１と第２仕切弁７２とで囲まれて密閉室１０１が形成されている。
【００１３】
第１仕切弁７１の上側面には密閉室１０１と連通する給排気口７１ａが設けられており、給排気口７１ａには撓みを持たせた耐圧ホース１１１が接続されていて、耐圧ホース１１１の基端側はバルブ１３１，１３２を介してコンプレッサ１２１及び真空ポンプ１２２へと分岐して接続されている。
【００１４】
図１は、シリンダロッド６１ａを介して第１仕切弁７１及び第２仕切弁７２を移送口５１，５２を臨む位置まで下降させた後、バルブ１３１を開いてコンプレッサ１２１から耐圧ホース１１１を介して密閉室１０１内へ所定の雰囲気ガスを送入し、密閉室１０１内を加圧することにより第１仕切弁７１及び第２仕切弁７２を左右に広げ、第１仕切弁７１と第２仕切弁７２との被処理材移送方向の間隔（左右方向の間隔）を広くして、第１仕切弁７１の外底面に取り付けたオーリング８１を移送口５１の周縁部に密着させると同時に第２仕切弁７２の外底面に取り付けたオーリング８２を移送口５２の周縁部に密着させ、移送口５１,５２を密閉した状態を示している。移送口５１,５２を開くときは、バルブ１３１を閉じ、コンプレッサ１２１を止め、次にバルブ１３２を開き、真空ポンプ１２２を作動させて密閉室１０１内の雰囲気ガスを排気し、密閉室１０１内を減圧することにより第１仕切弁７１及び第２仕切弁７２を中央寄りに狭め、第１仕切弁７１と第２仕切弁７２との被処理材移送方向の間隔（左右方向の間隔）を狭くした後、シリンダロッド６１ａを介して第１仕切弁７１及び第２仕切弁７２を上昇させる。
【００１５】
図２は本発明に係る他の扉装置を例示する炉長方向の縦断面図である。ここでも、双方の仕切弁で形成される扉を中間扉として使用する場合を示している。全体は図示しない熱処理炉１２の炉内に、炉殻２２に内張りされた断熱材３３，３４で囲まれて、処理室４３，４４が形成されている。処理室４３と処理室４４は連設されており、これらには相対して移送口５３，５４が開設されている。処理室４３と処理室４４との中間にて立ち上げられた炉殻２２にはシリンダ筒６２が取り付けられており、シリンダ筒６２のシリンダロッド６２ａは炉殻２２内に挿入されている。
【００１６】
シリンダロッド６２ａの先端部には平底容器状の第１仕切弁７３が吊下げられており、第１仕切弁７３の外底面にはオーリング８３が取り付けられている。第１仕切弁７３にはこれと相対して平底容器状の第２仕切弁７４が係合されており、第２仕切弁７４の外底面にはオーリング８４が取り付けられている。第２仕切弁７４の外側面にはオーリング９２が取り付けられており、第２仕切弁７４の外側面はオーリング９２を介して第１仕切弁７３の内側面に対し摺動可能になっている。第１仕切弁７３と第２仕切弁７４との間にはスプリング７３ｂが介装されており、かかる第１仕切弁７３と第２仕切弁７４とで囲まれて密閉室１０２が形成されている。
【００１７】
第１仕切弁７３の上側面には密閉室１０２と連通する給排気口７３ａが設けられており、給排気口７３ａには撓みを持たせた耐圧ホース１１２が接続されている。耐圧ホース１１２の基端側はバルブ１３３を介してコンプレッサ１２３へと接続されており、また排気用のバルブ１３４へと分岐して接続されている。
【００１８】
図２は、シリンダロッド６２ａを介して第１仕切弁７３及び第２仕切弁７４を移送口５３，５４を臨む位置まで下降させた後、バルブ１３３を開いてコンプレッサ１２３から耐圧ホース１１２を介して密閉室１０２内へ所定の雰囲気ガスを送入し、密閉室１０２内を加圧することにより第１仕切弁７３及び第２仕切弁７４を左右に広げ、第１仕切弁７３と第２仕切弁７４との被処理材移送方法の間隔（左右方向の間隔）を広くして、第１仕切弁７３の外底面に取り付けたオーリング８３を移送口５３の周縁部に密着させると同時に第２仕切弁７４の外底面に取り付けたオーリング８４を移送口５４の周縁部に密着させ、移送口５３,５４を密閉した状態を示している。移送口５３,５４を開くときは、バルブ１３３を閉じ、コンプレッサ１２３を止め、次に排気用バルブ１３４を開いて密閉室１０２内の雰囲気ガスを排気する一方で、スプリング７３ｂの復元力により第１仕切弁７３及び第２仕切弁７４を中央寄りに狭め、第１仕切弁７３と第２仕切弁７４との被処理材移送方向の間隔（左右方向の間隔）を狭くした後、シリンダロッド６２ａを介して第１仕切弁７３及び第２仕切弁７４を上昇させる。
【００１９】
図３は本発明に係る更に他の扉装置を例示する炉長方向の縦断面図である。ここでも、双方の仕切弁で形成される扉を中間扉として使用する場合を示している。全体は図示しない熱処理炉１３の炉内に、炉殻２３に内張りされた断熱材３５，３６で囲まれて、処理室４５，４６が形成されている。処理室４５と処理室４６は連設されており、これらには相対して移送口５５，５６が開設されている。処理室４５と処理室４６との中間にて立ち上げられた炉殻２３にはシリンダ筒６３が取り付けられており、シリンダ筒６３のシリンダロッド６３ａは炉殻２３内に挿入されている。
【００２０】
シリンダロッド６３ａの先端部には平底容器状の第１仕切弁７５が吊下げられており、第１仕切弁７５の外底面にはオーリング８５が取り付けられている。第１仕切弁７５にはこれと相対して平底容器状の第２仕切弁７６が係合されており、第２仕切弁７６の外底面にはオーリング８６が取り付けられている。第１仕切弁７５の側面と第２仕切弁７６の側面との間には筒状の蛇腹７５ｂが取り付けられており、かかる第１仕切弁７５と第２仕切弁７６と蛇腹７５ｂとで囲まれて密閉室１０３が形成されている。
【００２１】
第１仕切弁７５の上側面には密閉室１０３と連通する給排気口７５ａが設けられており、給排気口７５ａには撓みを持たせた耐圧ホース１１３が接続されていて、耐圧ホース１１３の基端側はバルブ１３５，１３６を介してコンプレッサ１２４及び真空ポンプ１２５へと分岐して接続されている。
【００２２】
図３は、シリンダロッド６３ａを介して第１仕切弁７５及び第２仕切弁７６を移送口５５，５６を臨む位置まで下降させた後、バルブ１３５を開いてコンプレッサ１２４から耐圧ホース１１３を介して密閉室１０３内へ所定の雰囲気ガスを送入し、密閉室１０３内を加圧することにより第１仕切弁７５及び第２仕切弁７６との左右に広げ、第１仕切弁７５と第２仕切弁７６との被処理材異送方向の間隔（左右方向の間隔）を広くして、第１仕切弁７５の外底面に取り付けたオーリング８５を移送口５５の周縁部に密着させると同時に第２仕切弁７６の外底面に取り付けたオーリング８６を移送口５６の周縁部に密着させ、移送口５５,５６を密閉した状態を示している。移送口５５,５６を開くときは、バルブ１３５を閉じ、コンプレッサ１２４を止め、次にバルブ１３６を開き、真空ポンプ１２５を作動させて密閉室１０３内の雰囲気ガスを排気し、密閉室１０３内を減圧することにより第１仕切弁７５及び第２仕切弁７６を中央寄りに狭め、第１仕切弁７５と第２仕切弁７６との被処理材移送方法の間隔（左右方向の間隔）を狭くした後、シリンダロッド６３ａを介して第１仕切弁７５及び第２仕切弁７６を上昇させる。
【００２３】
図４は本発明に係る更にまた他の扉装置を例示する炉長方向の縦断面図である。ここでは、双方の仕切弁で形成される扉を装出扉として使用する場合を示している。全体は図示しない熱処理炉１４の炉内に、炉殻２４に内張りされた断熱材３７で囲まれて、処理室４７が形成されている。処理室４７には装出口５７が開設されている。炉殻２４は処理室４７の装出口５７側へ立ち上げて延設されており、その端部には支持板２４ａが取り付けられていて、支持板２４ａには装出口５７と相対する抽出口５７ａが開設されている。処理室４７の装出口５７側にて立ち上げられた炉殻２４にはシリンダ筒６４が取り付けられており、シリンダ筒６４のシリンダロッド６４ａは炉殻２４内に挿入されている。
【００２４】
シリンダロッド６４ａの先端部には平底容器状の第１仕切弁７７が吊下げられており、第１仕切弁７７の外底面にはオーリング８７が取り付けられている。第１仕切弁７７にはこれと相対して平底容器状の第２仕切弁７８が係合されており、第２仕切弁７８の外底面にはオーリング８８が取り付けられている。第２仕切弁７８の外側面にはオーリング９３が取り付けられており、第２仕切弁７８の外側面はオーリング９３を介して第１仕切弁７７の内側面に対し摺動可能になっていて、かかる第１仕切弁７７と第２仕切弁７８とで囲まれて密閉室１０４が形成されている。
【００２５】
第１仕切弁７７の上側面には密閉室１０４と連通する給排気口７７ａが設けられており、給排気口７７ａには撓みを持たせた耐圧ホース１１４が接続されていて、耐圧ホース１１４の基端側はバルブ１３７，１３８を介してコンプレッサ１２６及び真空ポンプ１２７へと分岐して接続されている。
【００２６】
図４は、シリンダロッド６４ａを介して第１仕切弁７７及び第２仕切弁７８を装出口５７及び抽出口５７ａを臨む位置まで下降させた後、バルブ１３７を開いてコンプレッサ１２６から耐圧ホース１１４を介して密閉室１０４内へ所定の雰囲気ガスを送入し、密閉室１０４内を加圧することにより第１仕切弁７７及び第２仕切弁７８を左右に広げ、第１仕切弁７７と第２仕切弁７８との被処理材移送（装出）方向の間隔（左右方向の間隔）を広くして、第１仕切弁７７の外底面に取り付けたオーリング８７を装出口５７の周縁部に密着させると同時に第２仕切弁７８の外底面に取り付けたオーリング８８を抽出口５７ａの周縁部に密着させ、装出口５７を密閉した状態を示している。装出口５７を開くときは、バルブ１３７を閉じ、コンプレッサ１２６を止め、次にバルブ１３８を開き、真空ポンプ１２７を作動させて密閉室１０４内の雰囲気ガスを排気し、密閉室１０４内を減圧することにより第１仕切弁７７及び第２仕切弁７８を中央寄りに狭め、第１仕切弁７７と第２仕切弁７８との被処理材移送（装出）方向の間隔（左右方向の間隔）を狭くした後、シリンダロッド６４ａを介して第１仕切弁７７及び第２仕切弁７８を上昇させる。
【００２７】
【発明の効果】
既に明らかなように、以上説明した本発明には、構造が簡単であり、動作不良を生ぜず、装置全体が小型であって、加圧用ガスの必要量が小さい、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る扉装置を例示する炉長方向の縦断面図。
【図２】 本発明に係る他の扉装置を例示する炉長方向の縦断面図。
【図３】 本発明に係る更に他の扉装置を例示する炉長方向の縦断面図。
【図４】 本発明に係る更にまた他の扉装置を例示する炉長方向の縦断面図。
【符号の説明】
１１〜１４・・熱処理炉、４１〜４７・・処理室、５１〜５６・・移送口、５７・・装出口、６１ａ〜６４ａ・・シリンダロッド、７１，７３，７５，７７・・第１仕切弁、７２，７４，７６，７８・・第２仕切弁、７３ｂ・・スプリング、７５ｂ・・蛇腹、８１〜８８，９１〜９３・・オーリング、１０１〜１０４・・密閉室、１２１，１２３，１２４，１２６・・コンプレッサ、１２２，１２５，１２７・・真空ポンプ

Claims (4)

1. 熱処理炉における処理室の開口部を密閉するための扉装置であって、該開口部に対し昇降可能に装備された第１仕切弁と、該第１仕切弁との間のシール性を保ちつつ該第１仕切弁に対し進退可能に係合された第２仕切弁と、双方の仕切弁で囲まれる密閉室に接続された加圧手段及び／又は減圧手段とを備え、該加圧手段及び／又は該減圧手段で該密閉室内の圧力を変えることにより該第１仕切弁と該第２仕切弁との被処理材移送方向の間隔を可変としたことを特徴とする熱処理炉における扉装置。
2. 第１仕切弁及び第２仕切弁が相対する平底容器状に形成されており、該第１仕切弁の側面に対し該第２仕切弁の側面がシール材を介して摺動するようにした請求項１記載の熱処理炉における扉装置。
3. 第１仕切弁に第２仕切弁が筒状の伸縮部材を介して取り付けられた請求項１記載の熱処理炉における扉装置。
4. 第１仕切弁と第２仕切弁との間にスプリングが介装されており、該スプリングの復元力により該第１仕切弁と該第２仕切弁との被処理材移送方向の間隔が復元されるようにした請求項２又は３記載の熱処理炉における扉装置。

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