JPH0437873Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、真空焼入炉の炉内に配置されるガス
噴射ノズルの形状およびその取付構造に関するも
のである。

［従来の技術］ 真空ガス焼入炉は、真空雰囲気で処理物を所定
の温度に加熱した後、引き続き炉内で処理物に冷
却ガス（不活性ガス）を噴射して急冷するように
したもので、炉内に真空加熱手段とガス冷却手段
とを具備している。そして、この種焼入炉の内部
には、冷却時に導入される冷却ガスを炉内で循環
するための冷却フアンと、この冷却フアンで送ら
れる冷却ガスをガス噴射管から処理物に向けて噴
射するノズル群とを配備している。

従来、そのガス噴射管の先端に設けられるノズ
ルには、第７図に示すようにガス噴射管ａの開口
端ｂをそのまま噴射口とし、この単一の噴射口ｂ
から噴射管ａの軸心方向に向けて冷却ガスを噴射
させるようにしただけの簡単なものが用いられて
いる。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、焼入処理を行なう場合において重要
な事は、必要な温度範囲で一定以上の冷却速度を
確保するとともに、そのさい処理物全体をムラな
く均一に冷却することである。すなわち、冷却ム
ラを起こすと、処理物の焼入硬化に部分的にバラ
ツキを生じ、焼入歪が大きくなるほど健全な製品
が得られなくなるからである。

しかるに、上述した従来タイプの噴射ノズルを
使用した場合では、各ノズルから一定の方向に冷
却ガスが噴射されるため処理物に当る冷却ガスの
流れに偏りを生じ易く、これがため処理物に部分
的に冷却ムラを起し易い傾向がある。加えて、炉
内で処理される処理物は、チヤージ毎にその大き
さ、形状、炉内における装入位置、積載状態等の
処理条件を異にする場合が多く、従来形式のノズ
ルではかかる処理条件に応じて冷却ガスの流れを
調整することができない不都合もあつた。

本考案は、処理物に対する冷却ガスの流れをよ
り均一なものに改善でき、しかもその処理条件の
変更に対応して冷却ガスの流れを可変して調整で
きるように工夫したガス噴射ノズルを提供するこ
とを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、このような目的を達成するために、
真空焼入炉のガス噴射管に、冷却ガスを斜出する
偏心噴射口を設けたノズルをその軸心まわりに回
転可能にして着脱可能に取り付けたことを特徴と
している。

［作用］ すなわち、かかる偏心噴射口を設けるようにし
たノズルであると、まず第１にその噴射口を軸心
まわりに複数配置すればノズルから冷却ガスを周
囲に拡散して処理物の表面に対し均一に当てるこ
とができる。また、第２にはその偏心噴射口を軸
心まわりに偏在して配置すれば、ノズルからの冷
却ガスに偏つた方向性をもたせることができ、し
かもノズルが回転可能であるから処理条件に応じ
その向きを可変して冷却ガスの流れを調整でき
る。さらに、第３にはノズルがガス噴射管に対し
着脱可能であるから、処理条件に応じノズルを交
換し炉内の部位毎に最適の配置で偏心噴射口を設
けたノズルをセツトすることができる。そして、
これらの各ノズル調整により、処理物に対し炉内
に設けたノズル群からその処理条件の応じ全体に
均一な冷却効果を与える冷却ガスの流れを作り出
すことが可能となる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面を参照して説明す
る。

まず、第６図にガス噴射管を内部に配備した真
空焼入炉の全体構造を概略的に示す。すなわち、
図において１は炉殻を構成するチヤンバー、２は
炉内に断熱材３で画され処理物Ａをセツトする処
理室２で、処理物Ａを加熱するヒータ４を内設し
ている。５，５は、この処理室２の両端に蓋着さ
れる扉であつて、例えば炉外の駆動機構により交
互に開閉するように構成される。６は炉内に導入
された冷却ガスを炉内で循環する冷却フアンで炉
外の原動機７で駆動される。８はこの冷却フアン
６で送られる冷却ガスを処理室２の外周に導びく
ダクトであつて、このダクト８から前記断熱材３
を貫通して処理室２内に冷却ガスを導入する多数
のガス噴射管９を突設している。そして、このガ
ス噴射管９の先端にそれぞれ処理物Ａに向けて冷
却ガスを噴射するノズル１０Ａ，１０Ｂを装着し
ている。

なお、図中１１は図示矢印のように炉内を循環
する冷却ガスを冷却するための熱交換器である。
また、１２は真空ポンプ１３を接続して炉内を真
空引きする排気管であり、１４は炉外から冷却ガ
スを炉内に導入する導入管である。

さて、前記ガス噴射管９の先端に装着されるノ
ズルは、この考案に係るものでは、第１図乃至第
３図に示すような形状および取付構造を有してい
る。すなわち、第１図に示すノズル１０Ａは、平
面をなすノズル先端中央部１０ａを中心に冷却ガ
スをその軸心方向に噴射する軸心噴射口１５を設
けるとともに、斜面をなすノズル先端周辺部１０
ｂに該軸心噴射口１５を囲み冷却ガスをノズル１
０Ａの軸心から傾いた方向に斜出する偏心噴射口
１６を複数個等角間隔に設けてなるものである。
このノズル１０Ａは、具体的には第６図に示すよ
うに、処理物Ａの中央部に位置するガス噴射管９
に装着して使用されるものである。

また、第２図に示すノズル１０Ｂは、軸心噴射
口１５と偏心噴射口１６とを設けるようにした点
では共通しているが、その偏心噴射口１６をノズ
ル先端周辺部１０ｂの片側のみに偏在させて設け
た点でノズル１０Ａと若干相違している。このノ
ズル１０Ｂは、具体的には第６図に示すように、
処理物Ａの端部に位置するガス噴射管９などに装
着して使用されるものである。

そして、このノズル１０Ａと１０Ｂは、ガス噴
射管９に対し、共に第３図のようにして取付けら
れるものである。すなわち、ガス噴射管９の先端
部に雄ネジ１７ａを刻設しておく一方で、ノズル
１０Ａ，１０Ｂの基端部１０ｃに雌ネジ１７ｂを
刻設しておき、これらを互いに螺合してノズル１
０Ａ，１０Ｂをそれぞれガス噴射管９に取付けて
いる。そして、この螺着構造により、ノズル１０
Ａ，１０Ｂは螺進退操作でその軸心まわりに回転
可能であるし、またガス噴射管９に対し着脱可能
とされる。

しかして、このようなノズル１０Ａ，１０Ｂを
利用すれば、以下のような理由で処理物Ａの均一
冷却に奏効するものとなる。すなわち、ノズル１
０Ａのように偏心噴射口１６と軸心噴射口１５の
まわりに均等に配置したものであれば、各偏心噴
射口１６が各々別異の方向に冷却ガスを斜出する
ことになるから、ノズル１０Ａから冷却ガスが周
囲に拡散して処理物Ａの表面に対し均一に当てる
ことができる。また、ノズル１０Ｂのような偏心
噴射口１６を偏在させたものを冷却ガスの流れが
当たりにくい処理物Ａの端部などに利用すれば、
そのノズル１０Ｂを回転して偏心噴射口１６の向
き調整しておくことにより、このノズル１０Ｂか
らの冷却ガスに偏つた方向性をもたせることがで
き、これにより処理物Ａの冷却されにくい端部等
の冷却促進が達せられる。したがつて、これらの
ノズル１０Ａ，１０Ｂを組み合せ、処理条件に応
じてノズル１０Ｂの向きを適宜に選定すれば、広
範囲の処理条件に対応でき、処理物Ａの均一冷却
を図る上で最適の冷却ガスの流れを作り出すこと
ができる。

そして、更に処理物Ａの処理条件が大幅に変更
される場合などには、ガス噴射管９に装着される
ノズルを交換して、炉内の部位毎に処理条件で定
まる形態のノズル１０Ａ又は１０Ｂをセツトする
ようにすればよい。

次いで、この考案に係る他のノズル形態につい
て述べる。第４図、第５図に示すノズル１０Ｃ
は、第１図の形態のノズル１０Ａをさらに改良し
たものであつて、この場合その各偏心噴射口１６
はノズル先端周辺部１０ｂをその周方向にある傾
きをもつて開通している。そして、このノズル１
０Ｃはガス噴射管９の先端部に、例えばガイドリ
ング１８を挟んで回転自由に嵌装されている。し
かして、このような構造形態のものであれば、各
偏心噴射口１６から冷却ガスが噴出するとき、ガ
スがノズル１０Ｃに対し周方向の反力を作用する
ことになるから、ノズル１０Ｃは各偏心噴射口１
６での反力でモーメントを生じ、その軸心まわり
に高速回転する。そして、このようにノズル１０
Ｃが回転すれば、各偏心噴射口１６から斜出され
る冷却ガスの拡散効果が一層増進されることにな
る。

以上、図示の実施例について説明したが、本考
案を実施する上で、ノズルの形状やその偏心噴射
口の開設構造等は、その他様々に改変できる。ま
た、ガス噴射管に対する着脱取付構造も例示の形
式に限定されない。なお、２種以上のノズルを利
用する場合、それら炉内における配置は処理物の
処理条件に応じて区々である。

［考案の効果］ 以上のように、本考案のガス噴射ノズルを真空
焼入炉で使用すれば、処理物の均一冷却に奏効
し、焼入品に硬度ムラや焼入歪を生じることなく
処理することができるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すノズルの平面
図であり、第２図は同他の実施例を示す平面図で
ある。第３図は、第１図又は第２図のノズルのガ
ス噴射管に対する取付構造を示す断面図である。
第４図と第５図は変形改良例のノズルを示し、第
４図はノズルの平面図、第５図はガス噴射管に対
する取付構造を示す断面図である。第６図は本考
案に係るノズルを配備した真空焼入炉の概略構造
を示す断面図である。第７図は従来のノズルの形
状を示す破断側面図である。 Ａ……処理物、９……ガス噴射管、１０Ａ，１
０Ｂ，１０Ｃ……ノズル、１０ａ……ノズル先端
中央部、１０ｂ……ノズル先端周辺部、１０ｃ…
…ノズル基端部、１５……軸心噴射口、１６……
偏心噴射口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガス噴射管に、冷却ガスを斜出する偏心噴射口
   を設けたノズルをその軸心まわりに回転可能にし
   て着脱可能に取り付けたことを特徴とする真空焼
   入炉のガス噴射ノズル。