JPH055171A - 熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被処理物を浸炭した後に冷却し、次に該被処
理物を浸炭窒化した後に焼入れするという一連の作業を
効率良く行え且つ該一連の作業をエネルギーロスを伴う
ことなく行なうものである。 【構成】 熱処理装置は、一連の連続炉１０が開閉扉１
４で仕切られることにより区画形成された昇温室１８、
浸炭室２０、冷却室２２、再昇温室及び窒化室と、被処
理物を上記一連の連続炉１０に沿って順次移送する移送
手段とを備えている。冷却室２２には、被処理物に冷却
用ガスを吹き付けて冷却するガス冷却手段が設けられて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱処理装置に関し、特に
被処理物を雰囲気ガス中で熱処理する熱処理ゾーンを備
えた熱処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような熱処理装置としては、実開
昭６２−１１８１６７号公報に示されるように、鋼部材
等の被処理物を浸炭性ガス雰囲気中の高温下で保持した
後に焼入れする熱処理装置が知られており、該熱処理装
置は、順次形成された加熱ゾーン、浸炭ゾーン及び拡散
ゾーンよりなるガス浸炭部と、冷却用パイプにより冷却
する急冷ゾーン及び焼入れ槽を有する焼入ゾーンよりな
る焼入部とを備えたものである。

【０００３】ところで、熱処理としては、被処理物に対
する焼入れ性を向上させる等の目的で、浸炭処理された
被処理物をさらに窒化性ガス雰囲気中で加熱した後に焼
入れする浸炭窒化処理が必要な場合があるが、上記熱処
理装置では浸炭窒化処理を行なうことはできない。

【０００４】そこで、被処理物に浸炭窒化処理を行なう
場合には、特開昭６３−２１０２８７号公報に示される
ように、被処理物を、浸炭炉内で所定のカーボンポテン
シャルとなるような浸炭性ガス雰囲気中で加熱した後に
冷却し、次に該被処理物を窒化炉に投入して所定のカー
ボンポテンシャル且つ窒素ポテンシャルとなるような窒
化性ガス雰囲気中で加熱した後に焼入れしていた。

【０００５】この場合の熱処理サイクルは、図１７及び
図１８に示すとおりである。すなわち、まず、図１７に
示すように、被処理物を、約８００〜９００℃に加熱し
た後、浸炭炉で約９００℃〜９５０℃の温度下で保持し
て浸炭し、しかる後、該被処理物を浸炭炉で炉冷し、そ
の温度が約３５０℃になったときに炉外へ搬出する。次
に、図１８に示すように、該被処理物を約８５０〜８７
０℃に再度加熱すると共に該温度下で保持して均熱処理
した後、約８２０〜８４０℃に降温し、その後、窒化炉
で約８２０〜８４０の温度下に保持して浸炭窒化し、し
かる後、該被処理物を焼入れするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、特開昭６３
−２１０２８７号公報に示されるように、被処理物を、
浸炭炉中で浸炭した後に炉中或いは炉外で冷却し、次に
被処理物を再度加熱して窒化炉で浸炭窒化した後に焼入
れをする方法では、作業効率が悪いと共にエネルギーの
ロスが大きいという問題がある。

【０００７】また、被処理物を浸炭炉中で浸炭した後に
焼入れし、次に被処理物を窒化炉で浸炭窒化した後に再
度焼入れする方法では、作業効率は向上するが、２度の
焼入れによって被処理物が熱変形するという問題があ
る。

【０００８】一方、実開昭６２−１１８１６７号公報に
示されるように被処理物を冷却パイプで冷却する方法で
は、被処理物を均一に且つ急速に冷却できないので、本
発明者らは、熱処理装置における冷却ゾーンを、被処理
物を冷却用ガスにより冷却する構造にすることを考慮し
た。

【０００９】すなわち、本発明者等が考慮した熱処理装
置は、被処理物を雰囲気ガス中で熱処理する熱処理ゾー
ンと、該熱処理ゾーンで熱処理された被処理物を冷却用
ガスにより冷却する冷却ゾーンとを備え、これら熱処理
ゾーンと冷却ゾーンとが開閉扉を介して互いに連通して
いる構造のものである。

【００１０】ところが、開閉扉を開放し、熱処理ゾーン
で加熱した被処理物を冷却ゾーンに移送すると、高温の
被処理物が発する輻射熱のために冷却ゾーンの圧力が上
昇する。このため、冷却ゾーンに導入されていた冷却用
ガスが熱処理ゾーンに流入するので、熱処理ゾーンにお
ける雰囲気ガスの濃度が変化し、被処理物の品質が悪影
響を受けるという問題が発生した。

【００１１】また、被処理物の冷却ゾーンへの移送が完
了し、開閉扉を閉塞した後に被処理物に対する冷却を開
始すると、被処理物の温度低下に伴って冷却ゾーンの圧
力が低下する。このため、熱処理ゾーンの雰囲気ガスが
開閉扉の周囲の僅かな隙間を通って冷却ゾーンに浸入し
て被処理物の品質を低下させるという問題、及び外部の
空気つまりＯ₂ が冷却ゾーンの壁部の僅かな隙間を通っ
て冷却ゾーンに流入し、爆発を起こしたり、或いはＯ₂
が被処理物の継ぎ目に浸入して脱炭による品質低下を招
いたりするという問題も発生した。

【００１２】本発明の第１の目的は、被処理物を浸炭し
た後に冷却し、次に該被処理物を浸炭窒化した後に焼入
れするという一連の作業を効率良く行え且つ該一連の作
業をエネルギーロスを伴うことなく行なうことである。

【００１３】本発明の第２の目的は、被処理物を雰囲気
ガス中で熱処理する熱処理ゾーンと、被処理物を冷却用
ガスにより冷却する冷却ゾーンとを備えた熱処理装置に
おいて、被処理物の品質を低下させることなく被処理物
を均一且つ急速に冷却できるようにすることである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、請求項１の発明は、一連の通路を順次開閉扉で
仕切ることにより、浸炭ゾーン、冷却ゾーン及び窒化ゾ
ーンを区画形成するものである。

【００１５】具体的に請求項１の発明が講じた解決手段
は、一連の通路が開閉扉で順次仕切られることにより区
画形成される浸炭ゾーン、冷却ゾーン及び窒化ゾーンを
順次備えると共に、被処理物を上記一連の通路に沿って
順次移送する移送手段を備え、上記冷却ゾーンに被処理
物を冷却する強制冷却手段が設けられている構成とする
ものである。

【００１６】請求項２の発明は、被処理物を均一に且つ
急速に冷却するため、請求項１における強制冷却手段
を、被処理物に冷却用ガスを吹き付けて冷却するガス冷
却手段としたものである。

【００１７】上記第２の目的を達成するため、請求項３
の発明は、冷却ゾーンの圧力を調整して該冷却ゾーンの
圧力を熱処理ゾーンの圧力と同等にさせるものである。

【００１８】具体的に請求項３の発明が講じた解決手段
は、被処理物を雰囲気ガス中で熱処理する熱処理ゾーン
と、該熱処理ゾーンで熱処理された被処理物を冷却用ガ
スで冷却する冷却ゾーンとを備え、これら熱処理ゾーン
と冷却ゾーンとは開閉扉を介して互いに連通しており、
上記冷却ゾーンには、該冷却ゾーンの内部の圧力を調整
する圧力調整手段が設けられている構成とするものであ
る。

【００１９】上記第２の目的を達成するため、請求項４
の発明は、冷却用ガス吹出しダクト及び冷却用ガス回収
ダクトの開口部同士の間の空間を囲繞するマッフルを設
け、冷却用ガス吹出しダクトから吹き出された冷却用ガ
スを被処理物に導くものである。

【００２０】具体的に請求項４の発明が講じた解決手段
は、被処理物を雰囲気ガス中で熱処理する熱処理ゾーン
と、該熱処理ゾーンで熱処理された被処理物を冷却用ガ
スで冷却する冷却ゾーンとを備え、これら熱処理ゾーン
と冷却ゾーンとは開閉扉を介して互いに連通しており、
上記冷却ゾーンは、該冷却ゾーンにおける被処理物セッ
ト位置を挟んで対向する位置に設けられた被処理物に冷
却用ガスを吹き付けるための冷却用ガス吹出しダクト及
び被処理物に吹き付けられた冷却用ガスを回収する冷却
用ガス回収ダクトと、上記冷却用ガス吹出しダクト及び
冷却用ガス回収ダクトの開口部同士の間の空間を囲繞す
るように上記冷却ゾーンの固定壁面に設けられた固定壁
部材及び上記開閉扉に設けられた可動壁部材によって構
成されるマッフルとを備えている構成とするものであ
る。

【００２１】請求項５の発明は、冷却用ガスの流通抵抗
が小さく冷却されやすい被処理物の周縁部にマッフルか
らの輻射熱を与え、冷却用ガスの流通抵抗が大きく冷却
されにくい被処理物の中心部とのバランスをとるため、
請求項４の固定壁部材及び可動壁部材を熱反射板によっ
て構成するものである。

【００２２】上記第２の目的を達成するため、請求項６
の発明は、冷却用ガス吹出しダクトを内外多重筒構造に
することにより整流で流れる冷却用ガスを被処理物に吹
き付けると共に、冷却用ガス回収ダクトを内外多重筒構
造に構成し且つその内側の筒を外側の筒よりも被処理物
側へ突出させることにより、冷却用ガス回収ダクトの吸
引力を被処理物の中心部に対して強く作用させるもので
ある。

【００２３】具体的に請求項６の発明が講じた解決手段
は、被処理物を雰囲気ガス中で熱処理する熱処理ゾーン
と、該熱処理ゾーンで熱処理された被処理物を冷却用ガ
スで冷却する冷却ゾーンと、上記冷却ゾーンは、該冷却
ゾーンにおける被処理物セット位置を挟んで対向する位
置に設けられた被処理物に冷却用ガスを吹き付けるため
の冷却用ガス吹出しダクト及び被処理物に吹き付けられ
た冷却用ガスを回収する冷却用ガス回収ダクトを備え、
これら冷却用ガス吹出しダクト及び冷却用ガス回収ダク
トは各々内外多重筒構造に構成し、冷却用ガス回収ダク
トはその内側の筒が外側の筒よりも被処理物側へ突出す
るよう構成するものである。

【００２４】

【作用】請求項１の発明の構成により、一連の通路が開
閉扉によって区画されてなる浸炭ゾーン、冷却ゾーン及
び窒化ゾーンと、被処理物を上記一連の通路に沿って順
次移送する移送手段とを備えているため、被処理物を浸
炭窒化処理する場合、浸炭ゾーンで浸炭された被処理物
の温度が所望温度に低下すると、被処理物を炉外に搬出
することなく窒化ゾーンで浸炭窒化できる。また冷却ゾ
ーンが強制冷却手段を備えているため、被処理物の冷却
に要する時間を節約することができる。

【００２５】請求項２の発明の構成により、冷却ゾーン
では、被処理物に冷却用ガスを吹き付けて冷却すること
ができるので、被処理物は均一に且つ急速に冷却され
る。

【００２６】請求項３の発明の構成により、冷却ゾーン
に該冷却ゾーンの圧力を調整する圧力調整手段が設けら
れているため、冷却ゾーンの圧力を加熱ゾーンの圧力と
同等に調整することができる。このため、加熱ゾーンと
冷却ゾーンとの間の圧力差を無くすことができるため、
雰囲気ガスが加熱ゾーンから冷却ゾーンに流出せず且つ
冷却ゾーンの冷却用ガスが加熱ゾーンに流入しないので
加熱ゾーンにおける雰囲気ガスの濃度は変化しない。ま
た、冷却ゾーンの圧力低下を防止できるため、外部の空
気つまりＯ₂ が冷却ゾーンに流入しない。

【００２７】請求項４の発明の構成により、冷却用ガス
吹出しダクト及び冷却用ガス回収ダクトの開口部同士の
間の空間を囲繞するように冷却ゾーンの固定壁面に設け
られた固定壁部材と開閉扉に設けられた可動壁部材とに
よってマッフルを構成したため、冷却用ガス吹出しダク
トから吹き出された冷却用ガスはマッフルに規制されて
被処理物の方へ流れる。

【００２８】また、熱処理ゾーンとの間に開閉扉が設け
られているため、冷却ゾーンの壁面自体は凹凸状である
が、冷却用ガス吹出しダクトと冷却用ガス回収ダクトと
の間の空間はマッフルによって囲繞されているため、冷
却用ガスが流通するスペースの周囲は平坦である。

【００２９】さらに、可動壁部材は開閉扉に設けられて
おり開閉扉と共に移動するので、被処理物を熱処理ゾー
ンから冷却ゾーンに移送する際の邪魔にはならない。

【００３０】請求項５の発明の構成により、固定壁部材
及び可動壁部材を熱反射板で構成したため、冷却用ガス
の流通抵抗が小さく冷却され易い被処理物の外周部は熱
反射板からの輻射熱によって冷却速度が遅くなるため、
冷却用ガスの流通抵抗が大きく冷却され難い被処理物の
中心部とのバランスが保たれる。

【００３１】請求項６の発明の構成により、冷却用ガス
吹出しダクトが内外多重筒構造に構成されているため、
冷却用ガス吹出しダクトから吹き出される冷却用ガスは
整流になってストレートに被処理物に吹き付けられるの
で、被処理物の各部位に吹き付けられる冷却用ガスの流
速は略均一になる。

【００３２】また、冷却用ガス回収ダクトが内外多重筒
構造に構成され、且つその内側の筒が外側の筒より被処
理物側へ突出するよう構成されているため、冷却用ガス
回収ダクトの内側の筒は外側の筒よりも被処理物に接近
しており、被処理物の中心部に作用する吸引力は、被処
理物の周縁部に作用する吸引力よりも強い。従って、本
来ならば、被処理物の中心部を流通する冷却用ガスは流
通抵抗が大きいため流速が遅くなるが、上記のように冷
却用ガス回収ダクトの吸引力が、被処理物の中心部を流
通する冷却用ガスに強く作用するので、冷却用ガスは被
処理物の中心部と周縁部とで略均等の流速になる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００３４】図１は本発明の一実施例に係る熱処理装置
Ａの左側部分の概略平面構造を、図２は上記熱処理装置
Ａの右側部分の概略平面構造を各々示し、該熱処理装置
Ａは、左右方向に延びる一連の通路を有するトンネル型
の連続炉１０の内部で、被処理物を積載したパレット１
２が、移送手段としての後述するパワーローラによって
左方から右方へ順次移送されるものである。

【００３５】連続炉１０は開閉可能な複数の開閉扉１４
によって順次仕切られており、該連続炉１０には、左方
から順次、脱脂室１６、昇温室１８、浸炭ゾーンと熱処
理ゾーンとしての浸炭室２０、冷却ゾーンとしての冷却
室２２、再昇温室２４、窒化ゾーンとしての降温室２６
と窒化室２８、及び抽出ベスチブル３０が区画形成され
ている。この場合、冷却室２２と再昇温室２４との間に
は、両室間のシール性を強化するため開閉扉１４が二重
に設けられている。また、連続炉１０の右方にソルト槽
３２が該連続炉１０に隣接して配設されている。

【００３６】脱脂室１６は、脱脂処理つまり被処理物の
表面に付着している油を除去するゾーンであって、該脱
脂処理は、被処理物に付着している油が熱処理中に蒸発
して雰囲気ガスを汚染し、所望の熱処理例えば浸炭処理
が適切にできなくなるのを防止するために行なうもので
ある。そして、被処理物を加熱して脱脂処理を行なうた
め、脱脂室１６には、室温を約７００〜８００℃に上昇
させるヒータとしてのエレクトロチューブ３４、加熱さ
れた空気を撹拌する撹拌ファン３６、及び該脱脂室１６
の室温を検出する温度センサーとしての熱電対３８を各
々備えている。

【００３７】昇温室１８は、脱脂処理された被処理物を
予め加熱するゾーンであって、該昇温室１８は、被処理
物を加熱するために室温を約９００〜９５０℃に上昇さ
せるエレクトロチューブ３４、被処理物の酸化及び脱炭
を防止するために、炉内変成法により得られる変成ガス
（空気とＣ₄ Ｈ₁₀との混合ガス）である酸浸炭ガス（以
下、酸浸炭ガスと称する。）を導入する酸浸炭ガス導入
部４０Ａ、該昇温室１８の酸素濃度を検出するＯ₂ セン
サーを内蔵し雰囲気ガスをサンプル抽出するためのサン
プルチューブ４２、及び上記同様の撹拌ファン３６及び
熱電対３８を各々備えている。

【００３８】浸炭室２０は、浸炭つまり被処理物の表面
にＣ（炭素）を拡散浸透させるゾーンであって、浸炭を
行なうため、該浸炭室２０は、室温を約９００℃〜９５
０℃に上昇させるエレクトロチューブ３４、被処理物の
表面にＣを拡散浸透させるために酸浸炭ガスを導入する
酸浸炭ガス導入部４０Ｂ、上記同様の撹拌ファン３６、
熱電対３８及びサンプルチューブ４２を各々備えてい
る。

【００３９】冷却室２２は浸炭された被処理物を強制冷
却するゾーンであって、該冷却室２２は、図３に示し以
下に説明するような、酸浸炭ガスを該冷却室２２に導入
する酸浸炭ガス供給手段４４、被処理物に冷却用ガスを
吹き付けて冷却する強制冷却手段としてのガス冷却手段
４６、及び該冷却室２２内の圧力を調整する圧力調整手
段４８を各々備えている。

【００４０】酸浸炭ガス供給手段４４は、過剰空気を供
給する加圧エア供給装置４４ａと、原料ガスであるＣ₄
Ｈ₁₀を供給するブタン供給装置４４ｂと、過剰空気とＣ
₄ Ｈ₁₀とを混合して酸浸炭ガスにするミキシング弁４４
ｃと、酸浸炭ガス中のＯ₂ を燃焼させてＯ₂ が冷却室２
２に浸入するのを防止するリングバーナー４４ｄと、酸
浸炭ガスの流量を調整する流量調整弁４４ｅと、冷却室
２２内の冷却用ガスを外部へ放出することによって冷却
室２２の圧力上昇を防止する減圧弁４４ｆとから構成さ
れている。

【００４１】このように本熱処理装置Ａは、冷却室２２
に酸浸炭ガス供給手段４４を備えているため、被処理物
を冷却する際における被処理物の酸化及び脱炭を防止す
ることができる。

【００４２】ガス冷却手段４６は、冷却用ガスとしての
Ｎ₂ ガスを供給する窒素供給装置４６ａと、冷却用ガス
を被処理物に吹き付けるための冷却用ガス吹出しダクト
４６ｂと、被処理物に吹き付けられた冷却用ガスを回収
するための冷却用ガス回収ダクト４６ｃと、循環用ポン
プ４６ｐ及び冷却用ガスが循環するバイパス路４６ｑを
有する冷却用ガス循環路４６ｄと、回収した高温の冷却
用ガスを冷却する熱交換器４６ｅと、熱交換器４６ｅに
冷媒を供給する冷媒供給装置４６ｆと、冷媒が冷媒供給
装置４６ｆと熱交換器４６ｅとの間を循環する冷媒循環
路４６ｇと、冷媒循環路４６ｇに介設され冷媒の流量を
調整する異径の複数流路よりなるバイパス路４６ｈとか
ら構成されている。

【００４３】このように本熱処理装置Ａは、冷却室２２
にガス冷却手段４６を備えているため、従来の炉冷の場
合の冷却速度が通常６℃／分であるのに対して冷却速度
を１０８〜３０℃／分程度に向上させることができ、被
処理物を約９００〜９５０℃から約５００℃に冷却する
のに要する時間が４〜１１分程度であるので、浸炭後の
冷却を効率良く行なうことができる。

【００４４】また、被処理物が浸炭後に急速に冷却され
るため該被処理物を浸炭後に焼入れする必要がないの
で、被処理物を浸炭後に焼入れする場合に生じる被処理
物の熱変形を防止することもできる。

【００４５】圧力調整手段４８は、前述の減圧弁４４ｆ
と以下に説明する加圧手段５０とから構成されている。

【００４６】減圧弁４４ｆを作動させておくタイミング
は、被処理物が冷却室２２に移送されてきた直後から所
定時間を経過するまでの時間に設定してもよいし、冷却
室２２に圧力センサーを配設し、該圧力センサーからの
信号に基づいて設定してもよい。

【００４７】加圧手段５０は、浸炭性ガスとしての吸熱
形変成ガスを供給する吸熱形変成ガス供給装置５０ａ、
吸熱形変成ガスを冷却室２２に導入する吸熱形変成ガス
導入路５０ｂ、吸熱形変成ガス導入路５０ｂに介設され
吸熱形変成ガスを加圧するブースター５０ｃ、吸熱形変
成ガス導入路５０ｂを流通する吸熱形変成ガスの流量を
調整する流量調整弁５０ｄ、加圧された吸熱形変成ガス
を貯溜する加圧タンク５０ｅ、加圧タンク５０ｅ内が所
定圧力以上になるのを防止するリリーフ弁５０ｆ、加圧
タンク５０ｅの圧力を検出する圧力センサー５０ｇ、加
圧タンク５０ｅの圧力を表示する圧力メータ５０ｈ及び
加圧タンク５０ｅ内の酸素濃度を検出するＯ₂ センサー
５０ｉにより構成されており、加圧タンク５０ｅ内の吸
熱形変成ガスを冷却室２２に供給することにより冷却室
２２の圧力を上昇させることができる。

【００４８】このように本熱処理装置Ａは、冷却室２２
に減圧弁４４ｆと加圧手段５０とからなる圧力調整手段
４８を備えているため、高温の被処理物が浸炭室２０か
ら冷却室２２に移送されてきて該冷却室２２の圧力が高
くなる虞れがある場合、減圧弁４４ｆを作動させて該冷
却室２２の圧力が上昇するのを防止することができる。
このため、冷却室２２の冷却用ガスが浸炭室２０に流入
して、浸炭室２０における浸炭性ガスの濃度が変化し、
被処理物が悪影響を受けるという事態を防止できる。ま
た、冷却室２２内の被処理物の温度が低下し該冷却室２
２の圧力が低くなる虞れがある場合、加圧手段５０を作
動させて該冷却室２２の圧力が低下するのを防止するこ
とができる。このため、冷却室２２に浸炭室２０から浸
炭性ガスが流入したり冷却室２２に外部からＯ₂ が流入
したりして、被処理物が悪影響を受けたり或いは冷却室
２２が爆発したりする事態を防止できる。この場合、加
圧手段５０を作動させておくタイミングは、被処理物が
冷却室２２に移送され開閉扉１４が閉塞された直後から
所定時間が経過するまでの時間に設定してもよいし、冷
却室２２に圧力センサーを配設し、該圧力センサーから
の信号に基づいて設定してもよい。

【００４９】図４は上記圧力調整手段４８の変形例とし
ての圧力調整手段５２を示しており、該圧力調整手段５
２は冷却用ガスとして浸炭用の酸浸炭ガスを冷却して用
いるものである。

【００５０】同図に示すように、圧力調整手段５２は、
冷却用ガス吹出しダクト４６ｂと冷却用ガス回収ダクト
４６ｃとを連結し酸浸炭ガスを循環させるための循環用
ダクト５２ａを備えており、該循環用ダクト５２ａの途
中には送風機５２ｂ及び酸浸炭ガス冷却用熱交換器５２
ｃが設けられている。冷却用ガス回収ダクト４６ｃから
回収された酸浸炭ガスは、酸浸炭ガス冷却用熱交換器５
２ｃで冷却された後、冷却用ガス吹出しダクト４６ｂか
ら冷却室２２内の被処理物Ｂに吹き付けられる。また、
同図に示すように、圧力調整手段５２は、ベントバルブ
５２ｄを有する酸浸炭ガス排出用ベント５２ｅと、冷却
室２２に設けられた第１圧力スイッチ５２ｆと、酸浸炭
ガスを蓄えるリザーブタンク５２ｇと、循環用ダクト５
２ａとリザーブタンク５２ｇとを連通させる連通管５２
ｈと、リザーブタンク５２ｇに設けられた第１圧力スイ
ッチ５２ｉと、酸浸炭ガス供給弁５２ｊ及び昇圧ポンプ
５２ｋを有し酸浸炭ガスをリザーブタンク５２ｇに導入
するための酸浸炭ガス導入管５２ｌとを備えている。そ
して、連通管５２ｈはその途中において、多量ガス供給
弁５２ｍを有する大径の多量ガス供給路５２ｎと、少量
ガス供給弁５２ｏを有する小径の少量ガス供給路５２ｐ
とに分岐している。

【００５１】以下、第１圧力スイッチ５２ｆの設定につ
いて図５を参照しながら説明する。すなわち、第１圧力
スイッチ５２ｆは、冷却室２２内の圧力が上昇し、その
圧力が正圧の高レベル（Ｌ１）に達したときにベントバ
ルブ５２ｄを開き、冷却室２２内の圧力が下降し、負圧
の低レベル（Ｌ３）に下がったときにベントバルブ５２
ｄを閉じる一方多量ガス供給弁５２ｎを開き、冷却室２
２内の圧力が負圧から高レベル（Ｌ１）よりも低い正圧
の中間レベル（Ｌ２）に達したときに多量ガス供給弁５
２ｎを閉じ、中間レベル（Ｌ２）よりも高い状態から低
い状態になったときに少量ガス供給弁５２ｏを開き、中
間レベル（Ｌ２）よりも低い状態から高い状態になった
ときに少量ガス供給弁５２ｏを閉じる。

【００５２】第２圧力スイッチ５２ｉは、リザーブタン
ク５２ｇ内の圧力が減圧状態になったときに酸浸炭ガス
供給弁５２ｊを開き、リザーブタンク５２ｇ内の圧力が
蓄圧状態になったときに酸浸炭ガス供給弁５２ｊを閉じ
るように設定されている。

【００５３】以下、冷却室２２内の圧力変動及び圧力調
整手段５２の動作について説明する。尚、図６は冷却室
２２に供給される酸浸炭ガスの流量を示している。

【００５４】浸炭室２０で浸炭処理された被処理物Ｂが
冷却室２２に搬入される前には、冷却室２２内には所定
量の酸浸炭ガスが存在し、冷却室２２内の圧力は中間レ
ベル（Ｌ２）に保たれている。そして、浸炭室２０と冷
却室２２との間の開閉扉１４が開かれ、被処理物Ｂが浸
炭室２０から冷却室２２に搬入されると、冷却室２２内
の雰囲気ガスが加熱されるため、冷却室２２内の圧力は
急激に上昇して高レベル（Ｌ３）を超える。すると、第
１圧力スイッチ５２ｆが作動してベントバルブ５２ｄが
開かれるので、冷却室２２の圧力は低下する。

【００５５】次に、上記開閉扉１４が閉じられると、冷
却室２２内が冷却されるため、冷却室２２の圧力は低下
して負圧となり、低レベル（Ｌ３）まで下がる。する
と、第１圧力スイッチ５２ｆによってベントバルブ５２
ｄが閉じられると共に多量ガス供給弁５２ｍが開かれ
る。そして、リザーブタンク５２ｇから冷却室２２に多
量の酸浸炭ガスが速やかに供給されるので、冷却室２２
内の圧力が回復する。冷却室２２の圧力が中間レベル
（Ｌ２）まで回復すると、第１圧力スイッチ５２ｆによ
って多量ガス供給弁５２ｍが閉じられる。

【００５６】次に、冷却室２２内の被処理物Ｂが冷却さ
れるに伴って冷却室２２内の圧力が再び低下し、該圧力
が中間レベル（Ｌ２）よりも低くなると、第１圧力スイ
ッチ５２ｆにより少量ガス供給弁５２ｏが開かれ、リザ
ーブタンク５２ｇから冷却室２２内に少量の酸浸炭ガス
が供給される。そして、冷却室２２内の圧力が中間レベ
ル（Ｌ２）に達すると、第１圧力スイッチ５２ｆにより
少量ガス供給弁５２ｏが閉じられる。その後、冷却室２
２内の圧力が中間レベル（Ｌ２）の上下で変動すると、
第１圧力スイッチ５２ｆにより少量ガス供給弁５２ｏの
開閉が断続的に繰り返され、これにより、冷却室２２内
の圧力が略一定に保たれる。

【００５７】一方、リザーブタンク５２ｇから冷却室２
２に多量の酸浸炭ガスが供給されると、リザーブタンク
５２ｇ内が減圧状態になる。すると、第２圧力スイッチ
５２ｉによって酸浸炭ガス供給弁５２ｊが開かれると共
に、昇圧ポンプ５２ｋが駆動され、リザーブタンク５２
ｇ内に酸浸炭ガスが供給される。そして、リザーブタン
ク５２ｇ内が所定の蓄圧状態になると、酸浸炭ガス供給
弁５２ｊが閉じられると共に昇圧ポンプ５２ｋが停止さ
れ、リザーブタンク５２ｇへの酸浸炭ガスの供給が停止
される。このようにしてリザーブタンク５２ｇ内は常に
蓄圧状態に保たれる。

【００５８】尚、上記圧力調整手段５２においては、連
通管５２ｈを分岐させて多量ガス供給路５２ｎ及び少量
ガス供給路５２ｐを設けたが、これに代えて、互いに独
立の多量ガス供給路５２ｎ及び少量ガス供給路５２ｐを
設けてもよい。

【００５９】再び図２に示すように、再昇温室２４は、
金属組織をオーステナイト組織に固溶させるため、被処
理物を再度加熱するゾーンであって、該再昇温室２４
は、室温を約８５０〜８７０℃に昇温させるエレクトロ
チューブ３４、被処理物の酸化及び脱炭を防止するため
の酸浸炭ガス導入部４０Ｃと吸熱形変成ガス導入部５４
Ｃ、上記同様の撹拌ファン３６、熱電対３８及びサンプ
ルチューブ４２を各々備えている。

【００６０】降温室２６は、再昇温室２４で加熱された
被処理物を適正に浸炭窒化するため、被処理物の温度を
約８２０〜８４０℃に低下させるゾーンであって、該降
温室２６は、再昇温室２４と同様、エレクトロチューブ
３４、撹拌ファン３６、熱電対３８、酸浸炭ガス導入部
４０Ｄ、サンプルチューブ４２及び吸熱形変成ガス導入
部５４Ｄを各々備えている。

【００６１】また、該降温室２６には、窒化性ガスを得
るためＮＨ₃ を供給するアンモニア供給手段５６Ｄが接
続されており、該アンモニア供給手段５６Ｄは、ＮＨ₃
を供給するアンモニア供給装置５６ａと、ＮＨ₃ を降温
室２６へ導入するアンモニア導入路５６ｂと、アンモニ
ア導入路５６ｂを流通するＮＨ₃ 量を調整する異径の複
数の流路よりなるバイパス路５６ｃとから構成されてい
る。

【００６２】このようにして降温室２６の内部で、酸浸
炭ガス導入部４０Ｄから導入される酸浸炭ガス及び／又
は吸熱形変成ガス導入部５４Ｄから導入される吸熱形変
成ガスに、アンモニア供給手段５６Ｄから導入されるＮ
Ｈ₃ ガスが添加されて浸炭窒化ガスが生成されるので、
該降温室２６の内部は浸炭窒化ガス雰囲気になる。従っ
て、該降温室２６で被処理物を約８２０〜８４０℃に降
温させる過程で該被処理物は浸炭窒化される。

【００６３】尚、再昇温室２４で約８５０〜８７０℃に
昇温した被処理物を該降温室２６で約８２０〜８４０℃
に降温させる理由は、約８５０〜８７０℃に達しないと
被処理物の金属組織がオーステナイト組織に固溶しない
一方、浸炭窒化のために加えるＮＨ₃ は約８２０〜８４
０℃で［Ｎ］とＨ₂ とに適度に分解するためである。

【００６４】窒化室２８は、降温室２６で降温された被
処理物を上記同様の浸炭窒化ガス雰囲気における約８２
０〜８４０℃の温度下で保持することにより、被処理物
を本格的に浸炭窒化するゾーンであって、該窒化室２８
は、室温を約８２０〜８４０℃に上昇させるエレクトロ
チューブ３４、再昇温室２４と同様の撹拌ファン３６、
熱電対３８、酸浸炭ガス導入部４０Ｅ、サンプルチュー
ブ４２、吸熱形変成ガス導入部５４Ｅ及びアンモニア供
給手段５６Ｅを各々備えている。

【００６５】抽出ベスチブル３０は、窒化した被処理物
を連続炉１０からソルト槽３２に移送するため、窒化室
２８における右側つまりソルト槽３２側の開閉扉１４を
開放した際に、窒化室２８の圧力及び温度が低下するの
を防止するゾーンであって、上記同様のエレクトロチュ
ーブ３４及び熱電対３８を各々備えている。

【００６６】ソルト槽３２は、浸炭された被処理物をソ
ルト焼入れするものであって、周知の構造を有してい
る。

【００６７】上述の再昇温室２４と降温室２６との間に
は、両室を連通させるため、流路開閉弁５８ａを介設し
た第１バイパス路５８が設けられ、降温室２６と窒化室
２８との間には、両室を連通させるため、流路開閉弁６
０ａを介設した第２バイパス路６０が設けられ、窒化室
２８と抽出ベスチブル３０との間には、両室を連通させ
るため、流路開閉弁６２ａを介設した第３バイパス路６
２が設けられている。再昇温室２４には、該再昇温室２
４内の浸炭性ガスを外部へ排出するため、流路開閉弁６
４ａを介設した再昇温室ガス排出路６４が設けられ、降
温室２６には、該降温室２６内の浸炭窒化性ガスを外部
へ排出するため、流路開閉弁６６ａを介設した降温室ガ
ス排出路６６が設けられ、抽出ベスチブル３０には、該
抽出ベスチブル３０内の浸炭窒化性ガスを外部へ排出す
るため、流路開閉弁６８ａを介設した抽出ベスチブルガ
ス排出路６８が設けられている。

【００６８】図６は本熱処理装置Ａを用いて浸炭窒化処
理をする場合の熱処理サイクルを示しており、上述の通
り、被処理物は、昇温室１８で約８００〜９００℃に加
熱された後に浸炭室２０に移送され、該浸炭室２０で約
９００〜９５０℃に保持されて浸炭され、次に、冷却室
２２に移送されて該冷却室２２で約３００〜５００℃に
冷却された後、再昇温室２４に移送されて該再昇温室２
４で約８７０℃に加熱され、次に、降温室２６に移送さ
れて該降温室２６で約８２０〜８４０℃に降温された後
に窒化室２８に移送され、該窒化室２８で約８２０〜８
４０℃に保持されて浸炭窒化され、次に、抽出ベスチブ
ル３０を通ってソルト槽３２に移送されて該ソルト槽３
２で焼入れされる。

【００６９】以上説明したように本熱処理装置Ａは、一
連の通路を開閉扉で順次区画してなる昇温ゾーン、浸炭
ゾーン、冷却ゾーン、再昇温ゾーン及び窒化ゾーンと、
被処理物を順次移送する移送手段とを備えているため、
浸炭ゾーンで浸炭された被処理物を炉外に搬出すること
なく窒化ゾーンで浸炭窒化できるので、浸炭窒化処理の
作業を効率良く行える。また、浸炭ゾーンと再昇温ゾー
ンとの間に冷却ゾーンを備えているため、被処理物の温
度が所望温度に低下すると、該被処理物を直ちに再昇温
室で加熱できるのでエネルギーロスがなくなる。さら
に、冷却ゾーンには強制冷却手段が設けられているた
め、被処理物の冷却に要する時間を節約できるので、浸
炭窒化処理の作業効率が向上する。このため、本熱処理
装置Ａは、浸炭窒化処理の一連の作業を、エネルギーロ
スを伴うことなく効率良く行なうことができる。

【００７０】図８は上述した冷却室２２の平面構造、図
９は冷却室２２の縦断正面構造、図１０は冷却室２２の
縱断側面構造を各々示しており、被処理物Ｂは、該パワ
ーローラ７０に載置されて脱炭室１６、昇温室１８を経
て浸炭室２０に移送され、該浸炭室２０で浸炭された
後、図８の左方から右方に移送されて冷却室２２の略中
央部にセットされる。

【００７１】上述の冷却用ガス吹出しダクト４６ｂは、
冷却室２２にセットされる被処理物Ｂの下方、具体的に
はパワーローラ７０の直下に設けられている。冷却用ガ
ス吹出しダクト４６ｂは、同芯状に配置され、移送方向
と直交する方向に長いトラック形状の断面を有する五重
の筒によって構成されている。外側の筒４６ｉの外周壁
下部は、円錐台状に窪みながら垂下しており、外側の筒
４６ｉの下端で、冷却用ガス吹出しダクト４６ｂと冷却
用ガス回収ダクト４６ｃとを連通させる冷却用ガス循環
ダクト７８に連通している。また、五重の筒の各上端面
は面一に形成されている一方、各下端面は外側の筒４６
ｉから内側の筒４６ｊにかけて次第に下方へ突出するよ
う構成されている。

【００７２】このように、冷却用ガス吹出しダクト４６
ｂの下面が、外側の筒４６ｉから内側の筒４６ｊにかけ
て順次下方つまり冷却用ガスの上流側へ突出するよう構
成されているため、内側の筒４６ｊほど冷却用ガスを整
流状態で且つ多量に導入することができるので、内側の
筒４６ｊは外側の筒４６ｉよりも流速の速いつまり多量
の冷却用ガスを被処理物Ｂに対して吹き出すことができ
る。このため、本来、被処理物Ｂの内部を流通する冷却
用ガスは抵抗が大きいために流速が遅くなるが、上記構
造の冷却用ガス吹出しダクト４６ｂによると、被処理物
Ｂは急速に冷却されると共に、被処理物Ｂの各部位が均
一に冷却されるため被処理物Ｂに変形が生じ難い。

【００７３】図１１は、冷却用ガス吹出しダクト４６ｂ
の断面形状と冷却用ガスの流速との関係を示しており、
被処理物Ｂの移送方向と該移送方向と直交する方向との
両方において、冷却用ガス吹出し用ダクト４６ｂの中心
部から吹き出された冷却用ガスの流速が、周縁部から吹
き出された冷却用ガスの流速よりも速いことを示してい
る。

【００７４】上述の冷却用ガス回収ダクト４６ｃは、冷
却室２２にセットされる被処理物Ｂの上方、具体的には
冷却室２２の天井近傍に設けられており、冷却用ガス吹
出しダクト４６ｂと被処理物Ｂを介して対向していると
共に、天井板４６ｋを介して上述の冷却用ガス循環ダク
ト７８に連通している。冷却用ガス回収ダクト４６ｃ
は、内外方向に同芯状に配置され、移送方向と直交する
方向に長いトラック形状の断面を有する三重の筒によっ
て構成されており、外側の筒４６ｌから内側の筒４６ｍ
にかけて順次上下方向に突出するよう構成されている。
尚、冷却用ガス回収ダクト４６ｃの外径は、冷却用ガス
吹出しダクト４６ｂの外径よりも一回り小さく形成され
ている。

【００７５】このように、冷却用ガス回収ダクト４６ｃ
の下面が、外側の筒４６ｌから内側の筒４６ｍにかけて
順次下方へ突出するよう構成されているため、冷却用ガ
ス回収ダクト４６ｃは内側に向かうほど被処理物Ｂに接
近しているので、被処理物Ｂの内部を流通する冷却用ガ
スに対する吸引力は、被処理物Ｂの外部を流通する冷却
用ガスに対する吸引力よりも強い。このため、本来な
ら、被処理物Ｂの内部を流通する冷却用ガスは流通抵抗
が大きいため流速が遅くなるが、本熱処理装置Ａでは、
冷却用ガス回収ダクト４６ｃの吸引力が被処理物Ｂの内
部を流通する冷却用ガスに強く作用するので、被処理物
Ｂに対する冷却性能は被処理物Ｂの内部と外部とで略均
等になる。

【００７６】また、冷却用ガス回収ダクト４６ｃの上面
が、外側の筒４６ｌから内側の筒４６ｍにかけて順次上
方へ突出するよう構成されているため、冷却用ガス回収
ダクト４６ｃの内部においては内側ほど吸引力が強いの
で、被処理物Ｂの内部を流通する冷却用ガスを一層強く
吸引することができる。

【００７７】図８及び図１０に示すように、冷却室２２
における被処理物Ｂの移送方向の両側且つ冷却用ガス吹
出しダクト４６ｂの外側であって、パワーローラ７０と
天井板４６ｋとの間には、熱反射板からなる固定壁部材
８０が配設されている。該固定壁部材８０は冷却室２２
の壁面２２ａよりも内側において該壁面２２ａに支持さ
れている。

【００７８】また、図８及び図９に示すように、冷却室
２２における移送方向の前後両端には、上述の開閉扉１
４が油圧シリンダ８２により上下動可能に支持されてい
る。該開閉扉１４の内側で且つ冷却用ガス吹出しダクト
４６ｂの外側であって、パワーローラ７０と天井板４６
ｋとの間には、熱反射板からなる可動壁部材８４が配設
されている。該可動壁部材８４は開閉扉１４の内面より
も内側において該開閉扉１４に支持されている。上記固
定壁部材８０及び可動壁部材８４を構成する熱反射板
は、ステンレス鋼板のように熱反射率が高く且つ熱容量
が小さい材料で構成することが好ましい。

【００７９】このように固定壁部材８０及び可動壁部材
８４を熱反射板で構成すると、冷却用ガスの抵抗が小さ
く冷却されやすい被処理物Ｂの周縁部は熱反射板からの
輻射熱によって冷却速度が遅くなるため、冷却用ガスの
流通抵抗が大きく冷却され難い被処理物Ｂの中心部との
バランスが保たれる。この結果、被処理物Ｂは均等に冷
却されるので、高品質の製品を得ることができる。

【００８０】上記の固定壁部材８０及び可動壁部材８４
によって、冷却用ガス吹出しダクト４６ｂの開口部と冷
却用ガス回収ダクト４６ｃの開口部との間を囲繞するマ
ッフルが形成されている。そして該マッフルは、冷却用
ガス吹出しダクト４６ｂの外周形状よりも若干大きい内
周形状を有し、且つパワーローラ７０と天井板４６ｋと
の間の寸法よりも若干低い高さを有している。

【００８１】尚、開閉扉１４の下動時に、該開閉扉１４
の下方に位置するパワーローラ７０ａは内側に回動し
て、開閉扉１４と干渉しないように構成されている。

【００８２】以上説明したように、冷却用ガス吹出しダ
クト４６ｂから吹き出された冷却用ガスは、マッフルを
構成する固定壁部材８０及び可動壁部材８４に規制され
てストレートに冷却用ガス回収ダクト４６ｃに向かうた
め、冷却用ガスは被処理物Ｂを効率良く冷却する。ま
た、冷却室２２における移送方向の前後両端には開閉扉
１４が設けられており冷却室２２の壁面自体は凹凸状で
あるが、上述のマッフルによって冷却用ガスが流通する
スペースは平坦であるから、冷却用ガスの流速は開閉扉
１４の存在に影響されることがない。

【００８３】図１２〜図１４は冷却室２２に設けられる
上述のガス冷却手段４６の変形例としてのガス冷却手段
８６を示すものであって、該ガス冷却手段８６は後述の
温度調節手段８８を備えている。

【００８４】図１２は上記ガス冷却手段８６を備えた冷
却室２２の縱断正面構造を示し、開閉扉１４、可動壁部
材８４、冷却用ガス吹出しダクト４６ｂ、冷却用ガス回
収ダクト４６ｃ及び冷却用ガス循環ダクト７８について
は、その基本的機能は各々前述のものと同様である。

【００８５】図１３はガス冷却手段８６の全体を示し、
冷却用ガス吹出しダクト４６ｂの内側の筒４６ｊに第１
の温度センサ８６ａが、冷却用ガス回収ダクト４６ｃの
内側の筒４６ｍには第２の温度センサ８６ｂが、冷却用
ガス循環ダクト７８には循環用ブロア８６ｃが各々設け
られている。冷却用ガス循環ダクト７８は循環用ブロア
８６ｃの下流側で、第１流量調節弁８６ｄを有する第１
循環ダクト８６ｅと、第２流量調節弁８６ｆを有する第
２循環ダクト８６ｇとに分岐しており、第１循環ダクト
８６ｅはその途中にガスクーラー８６ｈを備えている。

【００８６】温度調節手段８８は、第１及び第２温度セ
ンサ８６ａ，８６ｂからの温度信号を受けて第１及び第
２流量調節弁８６ｄ，８６ｆを制御するものであって、
制御内容は以下に示す通りである。

【００８７】浸炭室２０と冷却室２２との間の開閉扉１
４が開かれて被処理物Ｂが冷却室２２に搬入されたとき
には、被処理物Ｂの温度が高く、冷却用ガス循環ダクト
７８内の冷却用ガスの温度が低いため、第１温度センサ
８６ａが検出する温度は低く、第２温度センサ８６ｂが
検出する温度は高い。従って、この状態では、温度調節
手段８８は第１流量調節弁８６ｄを閉じる一方第２流量
調節弁８６ｆを開いて、冷却用ガスを第２循環ダクト８
６ｇのみから供給する。この状態では、被処理物Ｂの周
縁部においては熱輻射によって冷却され、被処理物Ｂの
中心部においては熱輻射及び対流によって冷却される。

【００８８】次に、被処理物Ｂが或る程度冷却される
と、第１及び第２温度センサ８６ａ，８６ｂが検出する
温度が高くなる。この状態では、温度調節手段８８は第
１及び第２流量調節弁８６ｄ，８６ｆを開いて、冷却用
ガスを第１及び第２循環ダクト８６ｅ，８６ｇから供給
する。以上のように、第１温度センサ８６ａが検出する
温度によって冷却用ガスの温度を調節すると、冷却効率
が向上する。

【００８９】図１５は、浸炭室２０で浸炭処理された被
処理物Ｂを冷却室２２で冷却することによって、被処理
物Ｂの表面に生成される球状炭化物の量を適度なものに
調節する場合の、処理時間と被処理物Ｂの温度との関係
を示している。前期冷却時間（Ｔ１）においては急速に
冷却し、後期冷却時間（Ｔ２）においては冷却速度が遅
くなるように全冷却時間（Ｔ３）を調節することが好ま
しい。このようにすると、図１９に示すように、冷却に
要する処理時間（Ｔ）は従来の方法による場合（二点鎖
線で示す）よりも大きく短縮することができる。

【００９０】

【発明の効果】請求項１の発明に係る熱処理装置による
と、一連の通路を開閉扉で順次区画してなる浸炭ゾー
ン、冷却ゾーン及び窒化ゾーンと、被処理物を順次移送
する移送手段とを備えているため、浸炭ゾーンで浸炭さ
れた被処理物を炉外に搬出することなく窒化ゾーンで浸
炭窒化できるので、浸炭窒化処理の作業を効率良く行な
える。また、浸炭ゾーンと窒化ゾーンとの間に冷却ゾー
ンを備えているため、被処理物の温度が所望温度に低下
すると、該被処理物を直ちに窒化ゾーンで浸炭窒化でき
るのでエネルギーロスがなくなる。さらに、冷却ゾーン
には強制冷却手段が設けられているため、被処理物の冷
却に要する時間を節約できるので、浸炭窒化処理の作業
効率が向上する。

【００９１】このため、請求項１の発明によると、浸炭
窒化処理の一連の作業を、エネルギーロスを伴うことな
く効率良く行なうことができる。

【００９２】請求項２の発明に係る熱処理装置による
と、被処理物に冷却用ガスを吹き付けて冷却することが
できるので、被処理物を均一に且つ急速に冷却すること
ができるので、被処理物の品質が向上すると共に作業効
率が向上する。

【００９３】請求項３の発明に係る熱処理装置による
と、冷却ゾーンに該冷却ゾーンの圧力を調整する圧力調
整手段を設けたため、加熱ゾーンから冷却ゾーンへの雰
囲気ガスの流出及び冷却ゾーンから加熱ゾーンへの冷却
用ガスの流入の防止つまり加熱ゾーンにおける雰囲気ガ
スの濃度変化を防止できるので、被処理物を均一且つ急
速に冷却することができると共に被処理物の品質を向上
させることができる。

【００９４】また、冷却ゾーンの圧力低下を防止できる
のでＯ₂ の流入によって起きる爆発を防止することがで
きる。

【００９５】請求項４の発明に係る熱処理装置による
と、冷却用ガス吹出しダクト及び冷却用ガス回収ダクト
の開口部同士の間の空間を囲繞するように冷却ゾーンの
固定壁面に設けられた固定壁部材と開閉扉に設けられた
可動壁部材とによって構成されたマッフルを備えている
ため、冷却用ガス吹出しダクトから吹き出された冷却用
ガスはマッフルに規制されて被処理物に向かって流れる
ので、被処理物に対する冷却効率が向上する。また、冷
却用ガス吹出しダクトと冷却用ガス回収ダクトとの間の
空間はマッフルによって囲繞されているため、開閉扉が
設けられているにも拘らず、冷却用ガスが流通するスペ
ースの周囲は平坦であって、冷却用ガスの流れがスムー
ズであるため、被処理物に対する冷却効率は良い。

【００９６】このため、請求項４の発明によると、被処
理物の品質を低下させることなく被処理物を均一且つ急
速に冷却することができる。

【００９７】また、可動壁部材は開閉扉に設けられてい
るため、被処理物を熱処理ゾーンから冷却ゾーンに移送
する際の邪魔にならない。

【００９８】請求項５の発明に係る熱処理装置による
と、固定壁部材及び可動壁部材は各々熱反射板によって
構成されているため、冷却用ガスの流通抵抗が小さく冷
却され易い被処理物の外周部は熱反射板からの輻射熱に
よって冷却速度が遅くなるため、冷却用ガスの流通抵抗
が大きく冷却され難い被処理物の中心部とのバランスが
保たれるので、被処理物の品質を一層向上させることが
できる。

【００９９】請求項６の発明に係る熱処理装置による
と、冷却用ガス回収ダクトを内外多重筒構造に構成し且
つその内側の筒を外側の筒より被処理物側へ突出させた
ため、冷却用ガス回収ダクトの吸引力は、被処理物の中
心部を流通する冷却用ガスに強く作用するので、冷却用
ガスの流速は被処理物の中心部と周縁部とで略均等にな
り、被処理物の中心部に位置する物品と周縁部に位置す
る物品とを略均等に冷却することができる。

【０１００】また、冷却用ガス吹出しダクトを内外多重
筒構造に構成したため、冷却用ガス吹出しダクトから吹
き出される冷却用ガスは整流になって被処理物に吹き付
けられるので、被処理物の各部分に吹き付けられる冷却
用ガスの流速が略均一になり、被処理物の各部分を略均
一に冷却することができる。

【０１０１】このため、請求項６の発明によると、被処
理物を均一且つ急速に冷却することができると共に被処
理物の品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である熱処理装置の左側部分
の概略平面図である。

【図２】本発明の一実施例である熱処理装置の右側部分
の概略平面図である。

【図３】上記熱処理装置における冷却室の全体構成図で
ある。

【図４】上記冷却室に設けられた変形例に係る圧力調整
手段の全体構成図である。

【図５】上記変形例に係る圧力調整手段を備えた冷却室
における圧力の変化を示す図である。

【図６】上記圧力調整装置における酸浸炭ガスの流量の
変化を示す図である。

【図７】上記熱処理装置を用いて熱処理する場合の熱処
理サイクル図である。

【図８】上記熱処理装置における冷却室の平面図であ
る。

【図９】上記冷却室の縱断正面図である。

【図１０】上記冷却室の縱断側面図である。

【図１１】上記冷却室における冷却用ガスの流速測定図
である。

【図１２】変形例に係るガス冷却手段を備えた冷却室の
縱断正面図である。

【図１３】変形例に係るガス冷却手段の全体構成図及び
該ガス冷却手段を備えた冷却室の縱断側面図である。

【図１４】図１３におけるＩ〜Ｉ線の断面図である。

【図１５】変形例に係るガス冷却手段による処理時間と
被処理物の温度との関係を示す図である。

【図１６】変形例に係るガス冷却手段による処理時間と
従来のガス冷却手段による処理時間とを比較した図であ
る。

【図１７】従来の熱処理装置を用いる場合の熱処理サイ
クル図である。

【図１８】従来の熱処理装置を用いる場合の熱処理サイ
クル図である。

【符号の説明】

１０…連続炉 １４…開閉扉 １８…昇温室 ２０…浸炭室（浸炭ゾーン、熱処理ゾーン） ２２…冷却室（冷却ゾーン） ２２ａ…固定壁面 ２４…再昇温室 ２８…窒化室（窒化ゾーン） ４４…酸浸炭ガス供給手段 ４４ｆ…減圧手段 ４６…ガス冷却手段（強制冷却手段） ４６ｂ…冷却用ガス吹出しダクト ４６ｃ…冷却用ガス回収ダクト ４６ｉ…冷却用ガス吹出しダクトの外側の筒 ４６ｊ…冷却用ガス吹出しダクトの内側の筒 ４６ｌ…冷却用ガス回収ダクトの外側の筒 ４６ｍ…冷却用ガス回収ダクトの内側の筒 ４８…圧力調整手段 ５２…加圧手段 ７０…パワーローラ（移送手段） ７６…固定壁部材 ８０…可動壁部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 8/34 8116−4Ｋ Ｆ２７Ｂ 9/02 7308−4Ｋ 9/04 7308−4Ｋ (72)発明者 庄賀 英雄 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 永井 克和 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 須沢 昌之 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 山岡 孝 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 長浜 博 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 一連の通路が開閉扉で順次仕切られるこ
   とにより区画形成される浸炭ゾーン、冷却ゾーン及び窒
   化ゾーンを順次備えると共に、被処理物を上記一連の通
   路に沿って順次移送する移送手段を備え、上記冷却ゾー
   ンに被処理物を冷却する強制冷却手段が設けられている
   ことを特徴とする熱処理装置。 【請求項２】 請求項１に記載の熱処理装置において、
   上記強制冷却手段は、被処理物に冷却用ガスを吹き付け
   て冷却するガス冷却手段であることを特徴とする熱処理
   装置。 【請求項３】 被処理物を雰囲気ガス中で熱処理する熱
   処理ゾーンと、該熱処理ゾーンで熱処理された被処理物
   を冷却用ガスで冷却する冷却ゾーンとを備え、これら熱
   処理ゾーンと冷却ゾーンとは開閉扉を介して互いに連通
   しており、上記冷却ゾーンには、該冷却ゾーンの内部の
   圧力を調整する圧力調整手段が設けられていることを特
   徴とする熱処理装置。 【請求項４】 被処理物を雰囲気ガス中で熱処理する熱
   処理ゾーンと、該熱処理ゾーンで熱処理された被処理物
   を冷却用ガスで冷却する冷却ゾーンとを備え、これら熱
   処理ゾーンと冷却ゾーンとは開閉扉を介して互いに連通
   しており、上記冷却ゾーンは、該冷却ゾーンにおける被
   処理物セット位置を挟んで対向する位置に各々設けられ
   た被処理物に冷却用ガスを吹き付けるための冷却用ガス
   吹出しダクト及び被処理物に吹き付けられた冷却用ガス
   を回収する冷却用ガス回収ダクトと、上記冷却用ガス吹
   出しダクト及び冷却用ガス回収ダクトの開口部同士の間
   の空間を囲繞するように上記冷却ゾーンの固定壁面に設
   けられた固定壁部材及び上記開閉扉に設けられた可動壁
   部材によって構成されるマッフルとを備えていることを
   特徴とする熱処理装置。 【請求項５】 請求項４に記載の熱処理装置において、
   上記固定壁部材及び可動壁部材は各々熱反射板によって
   構成されていることを特徴とする熱処理装置。 【請求項６】 被処理物を雰囲気ガス中で熱処理する熱
   処理ゾーンと、該熱処理ゾーンで熱処理された被処理物
   を冷却用ガスで冷却する冷却ゾーンと、上記冷却ゾーン
   は、該冷却ゾーンにおける被処理物セット位置を挟んで
   対向する位置に各々設けられた被処理物に冷却用ガスを
   吹き付けるための冷却用ガス吹出しダクト及び被処理物
   に吹き付けられた冷却用ガスを回収する冷却用ガス回収
   ダクトを備え、これら冷却用ガス吹出しダクト及び冷却
   用ガス回収ダクトは各々内外多重筒構造に構成され、冷
   却用ガス回収ダクトはその内側の筒が外側の筒よりも被
   処理物側へ突出するよう構成されていることを特徴とす
   る熱処理装置。