JPS6021389Y2 - 熱処理炉 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、例えは特殊鋼の表面に酸化皮膜を形成する
ために用いられる竪型熱処理炉（蒸気時効処理炉）に関
する。

従来金属構造物の表面を熱処理する炉として第１図のよ
うに構成されたものが知られている。

すなわち、有底円筒状の竪形炉体１の内壁全周面には断
熱材２が均等に配設され、この断熱材２の内周面には加
熱装置例えばヒーター３がピン４により保持されている
。

ヒーター３の内周側には、これと間隔を在して有底円筒
状のポット５を配置し、このポット５の開口部に有する
フランジ５ａは炉体１の開口部に支持されている。

ポット５の底面中央には蒸気管１０の一端が貫通され、
かつ他端が断熱材２、炉体１を貫通して炉体１外部に配
設されている蒸気発生装置１１に接続されている。

又、ポット５の周面上部には、ポット内部９の蒸気を炉
体１外部に排出するための排気管１２が貫通されている
。

一方炉体１、ポット５の開口部には、この開口部を塞ぐ
蓋６が着脱可能に設けられ、この蓋６の中央位置には回
転駆動機構７によりファン８が回転可能に支持され、さ
らにこのファン８の有る面つまりポット５内方側の面に
は断熱材１３が設けられている。

このような構成の熱処理炉により処理すべきワークを処
理するには次のように行う。

すなわち、回転駆動機構７、ファン８、断熱材１３が取
付けられた蓋６を、ポット５から取外し、ポット内部９
に、図示しないワーク支持機構にり処理すべきワークを
支持した状態で収納する。

そして再び蓋６をポット５上部に取付け、ポット５の開
口部を塞ぐ。

この状態で、ヒーター３に図示しない電源を印加して加
熱腰蒸気発生装置１１からの蒸気を蒸気管１０を通して
ポット内部９に供給する。

すると、ヒーター３の発熱は輻射によりポット５自体が
加熱され、ポット内部９の蒸気はこの放射熱で徐々にポ
ット中央が輻射されていく。

この場合大気への熱放射の大きい蓋６には断熱材１３が
設けられているが、蓋６には回転駆動機構７、ファン８
が取付けられているので、ポット５の開口部における断
熱保温構造が十分でない。

このためポット内部９の開口部近くの蒸気温度が低く、
ポット内部９の底部にいくにしたがって蒸気温度が高く
なる。

このようなことから回転駆動機構７に図示しない電源を
印加して回転駆動機構７を駆動させてファン８を回転さ
せ、これによりポット内部９の蒸気を攪拌させる。

これによってポット内部９の蒸気温度のバラツキがなく
なると考えられる。

しかしながら実際にワークの表面処理を行った場合には
、ワークの形状、大きさによってワーク周囲の蒸気流速
が変化し、ワークの表面に均一な酸化皮膜が得られない
ことがある。

このことは、ポット５内のファン８により、強制的に下
方に押しさげられる蒸気と、蒸気管１０からの蒸気とが
衝突し、この部分で乱流が生ずるものと考えられる。

このため、乱流の生じないポット内部９の下方のみにワ
ークを配置すれば前述の欠点を除去できると考えられる
が、実際にはワークの形状、大きさによってポット内部
９のワークの位置を決めることは困難である。

そこでファン８により生ずる乱流部分つまりワークの表
面処理に有効でない部分を見込んでポット５および炉体
１の内部の容積を大きくしなければならない。

また蓋６には、回転駆動機構７、ファン８、断熱材１３
が設けられているので、これら全体の重量が大きく、従
って蓋６の取付は取外しが困難でこの作業性が悪く、危
険性が伴う。

この考案はこのような事情にかんがみてなされたもので
、ワークの形状、大きさに関係なく、ポット内の蒸気の
流れが阻害されず、ワークの内面ないしは表面に均一な
酸化皮膜が形成され、蓋の取付は取外しが容易で安全性
の高い熱処理炉を提供することを目的とする。

以下この考案について第２図に示す一実施例を参照して
説明するが、ここでは第１図と同一部分には同一符号を
付し、その説明を省略し、異る部分のみを説明する。

すなわち、ポット５の底面外部であって竪形炉体１と断
熱材２の底面中央位置には、ファン８を配置し、このフ
ァン８を回転駆動機構７により回転されるよ・うに構成
されている。

サラに、ポット５外周とヒーター３との間に、互いに間
隙２３．２４を存してその底面の一部に穴２０ａが形成
された有底円筒状のバッフルケース２０が配設されてい
る。

このバッフルケース２０は、ファン８によって生ずる風
とヒーター３により生ずる熱とが結合される熱風を、図
の矢印ａで示すごとくポット５外周に循環させるための
循環路を構成している。

一方、蓋６の内面には、ポット５の開口部をほぼ塞ぐよ
うに断熱材２１が設けられている。

この断熱材２１の内面は、ポット５の底面と同じように
球面状に形成されている。

なお２２は表面処理炉を支持する支持柱である。

以下このように構成されたこの考案の熱処理炉の作用に
ついて説明する。

ポット内部９には、従来と同様にワーク支持機構により
支持されたワークが収納され、蓋６がポット５の上部に
取付けられた状態で、ポット内部９に蒸気発生装置１１
からの蒸気を供給腰またヒーター３および回転駆動機構
７には電源を印加する。

これによりファン８の回転とヒーター３の発熱により生
ずる熱風は、矢印ａのごとくヒーター３とバッフルケー
ス２０との空隙２３と、バッフルケース２０とポット５
との空隙２４との間を循環する。

これによりポット５は加熱され、ポット内部９の蒸気は
ポット５の放射熱によりポット５外周部から中央部に向
って徐々に加熱されていく。

この場合、ポット内部９にはファン８がないので、従来
のように蒸気管１０からの蒸気とファン８からの蒸気と
が衝突することがなく蒸気の流れが阻害されず、ポット
内部９のほぼ全域において蒸気温度が均一となり、従っ
てワークの形状、大きさを問わずワーク表面の酸化皮膜
が均一となる。

また蓋６には、回転駆動機構７およびファン８が取付け
られておらず、ポット５の開口部をふさぐように断面材
が設けられているので、ポット５の開口部における保温
効果力塙く炉の熱効率も向上する。

さらに蓋６には断熱材２１しか設けられていないので、
その重量は従来のものに比べてきわめて軽く、ワークの
処理にともなう蓋６の取付は取外しが容易で、この作業
性が向上するとともに安全性も向上する。

また蓋６に設けられている断熱材２１の内面はポット５
の底面と同様にほぼ球状になっているので、その内面が
平板状のものに比べて蒸気の流れがスムーズとなる。

なおこの考案は前述の実施例に限定されず、例えば次の
ように変形することもできる。

すなわち炉体１内とポット５外周との間に、例えば第２
図２点鎖線で示すように冷却器２５からの冷却空気を配
管２６で導くとともにこれを外部に排出するための配管
２７および吐出弁２８等を設けることにより、ポット内
部９の冷却速度を制御でき、またこのときファンを併用
することによりさらに冷却速度の制御範囲が広くなる。

その他この考案の要旨を変更しない範囲で種々変形して
実施できる。

以上述べたこの考案によれば、ワークの形状、大きさに
関係なく、ポット内の蒸気の流れが阻害されず、ワーク
表面に酸化皮膜が形成され、蓋の取付は取外しが容易で
安全性の向上する表面処理炉を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱処理炉の一例を示す縦断面図、第２図
はこの考案による熱処理炉の一実施例を一部概略的に示
す断面図である。 １・・・・・・炉体、２・・・・・・断熱材、３・・・
・・・ヒーター、５・・・・・・ポット、６・・・・・
・蓋、７・・・・・・ファン、８・・・・・・回転駆動
機構 ２０・・・・・・バッフルケース、２１・・・・
・・断熱材、２３・・・・・・間隙、２６・・・・・・
冷却器、２６．２７・・・・・・配管。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）有底筒体の開口部に蓋が着脱可能に設けられた竪
   形炉本体と、この炉本体内の空間部に配設され内部に表
   面処理すべきワークが収納され、かつ内部に蒸気が給排
   可能なポットと、このポットと前記炉本体との間に配設
   された前記ポット内の蒸気を加熱する加熱装置と、前記
   蓋と対向する位置の炉本体壁に設けられ前記炉本体内の
   媒体を攪拌する攪拌装置と、前記加熱装置と前記ポット
   との間に形成され前記攪拌装置からの媒体を前記ポット
   外周および加熱装置との間を循環させる循環路とからな
   る熱処理炉。
2. （２）攪拌装置がポット端面の中央に位置した実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の熱処理炉。
3. （３） 炉本体内に冷却媒体を給排可能にした実用新
   案登録請求の範囲第１項又は第２項記載の熱処理炉。
4. （４） 蓋内面にこれと対向するポットの底面と類以
   した球面を有する断熱材を設けた実用新案登録請求の範
   囲第３項記載の熱処理炉。