JP2003014376A

JP2003014376A - ローラハース式真空炉

Info

Publication number: JP2003014376A
Application number: JP2001195641A
Authority: JP
Inventors: Toru Monno; 門野　　徹; Shigeru Murakami; 村上　　茂; Sueo Takashima; 末雄高島; Yoshiyuki Iwagami; 良行岩上; Koichi Fukuda; 耕一福田; Akio Tamura; 彰男田村
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2003-01-15

Abstract

(57)【要約】【課題】ローラハース式真空炉の搬送ローラを空冷冷
却し、簡単な構造で、気密性を保持し、空冷効率を良く
し、気密室強度を強化する。【解決手段】被処理物１０の搬入搬出用の出入口を両
端に有する炉体１を断熱材２で形成された処理室３と、
外側に設けられた金属製の炉本体４で構成し、搬送用ロ
ーラ５を処理室と炉本体とを貫通して出入口方向に並設
したローラハース式真空炉において、炉本体の外壁６か
ら突出した搬送用ローラの突出部７を囲うように気密室
８を設け、突出部７を軸支する軸受９を気密室内に設
け、気密室の内外に空冷用のフィンを形成する。軸受と
外壁の間に外壁と離隔して遮蔽板１３を設け軸受を空冷
フィン１５を有するフランジを介してフランジ取付す
る。さらに、検出窓１６を気密室８に取付パージ用ガス
を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、真空状態におい
て被熱処理物の加熱（昇温、保温、降温等）を行うロー
ラハース式真空炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被処理物の搬入搬出用の出入口が
両端に設けられた炉体であって、炉体が断熱材で形成さ
れた処理室と、処理室の外側に設けられた金属製の炉本
体と、からなり、被処理物を出入口方向に搬送する複数
の搬送用ローラが前記処理室と炉本体とを貫通して出入
口方向に並設されたローラハース式真空炉においては、
炉内の熱が搬送用ローラを伝って、あるいは、炉本体の
外壁からの輻射熱で搬送用ローラを軸支する軸受や、軸
に接続され駆動部からの動力を伝達するスプロケット、
チェーン等が熱せられる。そこで、搬送ローラの冷却が
必要であった。また、真空を保持するために搬送ローラ
の端部の気密が必要であった。

【０００３】そこで、特開平２−８９９８７号公報にお
いては、図３に示すように、被処理物装入用の入口およ
び被処理物取出用の出口を両端部にそなえた炉体１内
に、断熱壁２で囲繞され加熱装置４０を内部に有する加
熱室３を設け、入口から出口にかけて被処理物を搬送す
る搬送用ローラ６５を並設したローラハース式真空炉に
おいて、加熱室３を貫通する搬送用ローラ６５の断熱壁
２及び炉本体４から突出した軸部６６ａ，６６ｂの各端
部を、真空を確保するための気密ケーシング６８内に配
設した軸受６７により回転自在に支持するとともに、断
熱壁２と軸受６７との間において、軸部を内面円筒状の
水冷ジヤケツト６９にすきまをもつて嵌合させ、この水
冷ジヤケツトを炉体４に固定して冷却用水を給排水する
ようにした。

【０００４】なお、搬送用ローラ６５は、耐熱金属製で
公知の駆動機構により回転駆動される。５３は軸部６６
ｂに取付けたスプロケットで、複数本（たとえは５本）
の搬送用ローラ６５を連動するためのものであり、気密
ケーシング６８は出入口方向に沿ってこの複数の搬送用
ローラの端部６６ａ，６６ｂを囲むように設けられてい
る。また５５は前記複数本の搬送用ローラ６５につき１
本ずつ設けた駆動軸（アイドルローラ）で、シール装置
２０を介して気密ケーシング６８外へその一部が突出
し、公知の駆動機構により回転駆動され、前記複数本の
搬送用ローラ６５をチェーン１７によりチエーン駆動す
るものである。また、特開平３−５０４９１号公報のも
のは気密室６８から搬送ローラの一端をシールを介して
さらに突出させ外部より水を搬送ローラ内に供給してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらのもの
は水冷式のため、水漏れの懸念や、構造が複雑であると
いう問題があった。そこで、特開平３−９６３４７，特
開平５−２１４４３２号公報においては炉外壁と軸受と
の間に放熱フィンを設け空冷するようにしているが、真
空炉の外壁に設けられた密閉室内での放熱については示
唆も開示もされていない。また、実開平４−１１０７４
０号公報においては密閉室に冷却気体を供給し軸受部搬
送ロールを冷却している。しかしながら、冷却気体の利
用は冷却のみに限られている。

【０００６】本発明の課題は前述した問題点に鑑み
て、水漏れがなく、構造が簡単な空冷による搬送ローラ
の冷却及び気密性を保持したローラハース式真空炉を提
供するものである。さらには、空冷効率を高め、また、
気密室強度を強化することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明においては、被処
理物の搬入搬出用の出入口が両端に設けられた炉体であ
って、前記炉体は断熱材で形成された処理室と、前記処
理室の外側に設けられた金属製の炉本体と、からなり、
前記被処理物を出入口方向に搬送する複数の搬送用ロー
ラが前記処理室と炉本体とを貫通して出入口方向に並設
されたローラハース式真空炉において、前記炉本体の外
壁から突出した前記搬送用ローラの突出部を囲うように
前記外壁に形成された金属製の気密室を設け、前記搬送
用ローラの前記突出部を軸支する軸受を気密室内に設
け、前記気密室の外側に空冷用のフィンを形成したこと
を特徴とするローラハース式真空炉を提供することによ
り上記課題を解決した。

【０００８】気密室は炉本体の外壁に設けて、気密室内
に軸受等を設けるので、比較的気密室内の空間体積が大
きく、さらに気密室の外側に冷却フィンを設けるだけ
で、冷却効果を発揮することができる。冷却効率を上げ
るためには、前記フィンをさらに気密室の内側に形成す
ればよい（請求項２）。

【０００９】さらに、前記軸受と前記外壁の間に前記外
壁とは離隔して前記気密室の少なくとも上側面及び下側
面と接合された遮蔽板が設けられ、前記遮蔽板に前記軸
受がフランジ取付するのがよい（請求項３）。遮蔽板は
外壁と離隔しており、さらに気密室の冷却フィンにつな
がる上下側面に接合されているので搬送ローラ及び炉か
らの輻射熱を効果的に冷却フィンに伝達する。また、遮
蔽板も気密室に強固に接合できるので軸受をフランジ取
付できるので軸受強度が強くなり、また、芯あわせも容
易である。

【００１０】従来のように、前記遮蔽板に空冷用フィン
を設けるとより効果的である（請求項４）。また、従来
と同様に、前記気密室は複数の搬送用ローラに沿って出
入口方向に沿って設けることにより一体にでき、構造も
より簡単である（請求項５）。さらに、筒状の本体を有
し、前記筒状本体の一端が前記気密室内に開放され、他
端に検出窓用ガラスが設けられた検出窓を前記気密室に
取付、前記筒状本体部にパージ用ガスを供給可能にする
ことにより、検出窓の掃除と気密室内の冷却と兼ねてガ
ス等を有効活用できる（請求項５）。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例とし
て、装入室、昇温室、浸炭拡散室、降温・保持室、焼入
室、抽出室からなり、鉄合金部品を搭載したトレイを搬
送ローラにより搬送しながら、鉄合金部品の浸炭焼入を
行うローラハース式真空炉の一例である連続真空浸炭炉
に本発明を適用した場合について、図面に基づいて説明
する。各図面において、図１は連続真空浸炭炉の縦断面
概念図、図２（ａ）は図１の昇温室のＡ−Ａ線断面図、
（ｂ）は気密室の部分拡大断面図である。なお、前述し
た従来例である図３と同様の部分については同じ符号を
付し説明の一部を省略する。図１において、連続真空浸
炭炉２１は左より装入室２２、昇温室２３、浸炭拡散室
２４、降温・保持室２５、焼入室２６、抽出室２７が順
次配設され、それぞれの室間は真空シール扉２８〜３２
で仕切られている。各室及び各室間には被処理物である
鉄合金部品１０をトレイ又はバスケットで搬送する搬送
用ローラ５，３３〜３６が設けられ、トレイ等を図でみ
て左から右へ移動可能にされている。また、各室間は真
空シール扉２８〜３２が上下するので、扉が閉じている
場合に搬送ローラが邪魔にならないように室間の搬送ロ
ーラ３６はシリンダ３７で上下移動するようにされてい
る。

【００１２】装入室２２は次の昇温室２３で処理の完了
をまって、次のトレイ等を昇温室に装入する準備をする
ための室であり、リフタ３８により上下させ、外部から
トレイを搬入容易にし、また、昇温室への装入を容易に
する。昇温室２３、浸炭拡散室２４、降温・保持室２５
は、被処理物１０の搬入搬出用の出入口１１が両端に設
けられた炉体１であって、金属製の炉本体４の内部に断
熱材２で囲まれた処理室３が設けられている。図１及び
図２に示す昇温室２３は被処理物１０を真空中で昇温す
るもので、処理室３内に給排気口（図示せず）及び、上
下左右に加熱をするための加熱装置４０（例えば輻射管
（チューブバーナ））等が設けられている。浸炭拡散室
２４は処理室３内に被処理物１０を真空浸炭処理及び拡
散処理を行うための浸炭ガス給排気口（図示せず）及び
上下に主として保温を目的とした真空用電気ヒータ等の
加熱装置４０が設けられている。降温・保持室２５は処
理室３内に浸炭処理された被処理物１０の後処理のた
め、酸化防止用の窒素ガスを給排するための給排気口
（図示せず）、降温・保持のための、冷却ファン４３、
電熱ヒータ等の加熱装置４０が設けられている。焼入室
２６は下方に冷却油槽４５が設けられエレベータ４６に
より被処理物１０を油槽に浸し油焼入が可能にされてい
る。抽出室２７はリフタ４７が設けられトレイが搬出容
易になるように設けられている。

【００１３】搬送ローラ５は装入室２２から抽出室２７
に渡って出入口方向に並設されているが、加熱され、ま
た、大気圧から真空状態に変化する昇温室２３、浸炭拡
散室２４、降温・保持室２５においては、高温にさらさ
れる。そこで、本発明においては図２に示す昇温室を例
にとって説明する。トレイ等を出入口方向に搬送する複
数の搬送用ローラ５が処理室３と炉本体４とを貫通して
出入口方向に並設されている。炉本体４の外壁６から突
出した複数の搬送用ローラの突出部７ａ，７ｂを囲うよ
うに出入口方向に沿って炉本体の外壁に金属製の気密室
８が設けられ、気密室の外側８ａ及び内側８ｂに空冷用
のフィン１２が形成されている。気密室８内には搬送用
ローラ５の突出部７ａ，７ｂを軸支する耐熱軸受９が設
けられている。耐熱軸受９と外壁６の間に外壁とは離隔
して気密室８の上側面８ｃ及び下側面８ｄと接合された
遮蔽板１３が設けられ、遮蔽板１３にフランジ１４を介
して軸受９がフランジ取付されている。なお、遮蔽板１
３と一体となるフランジ１４に遮蔽板用の空冷用フィン
１５を設け、遮蔽板の冷却を促すとよい。両気密室端８
ｅには筒状の本体１６ａを有し、筒状本体の一端１６ｂ
が気密室８内に開放され、他端１６ｃに検出窓用ガラス
１６ｄが設けられた検出窓１６が取付られている。両側
の検出窓１６の外側には光電スイッチのそれぞれ灯光
部、受光部が一直線上に配置され、この線上に明けられ
た断熱材２及び炉本体４の貫通穴５０を通して、被処理
物１０の検出を行う。筒状本体部１６ａにパージ用ガス
を供給する供給口１６ｅが設けられている。

【００１４】搬送用ローラ５の外周にはトレイ等が接触
する接触部５ａとトレイ等の横方向位置を保持するカラ
ー５ｂを有する。断熱材２及び炉本体４には搬送用ロー
ラ５と隙間嵌合する貫通穴５４が両側に空けられてい
る。図２（ａ）でみて右側端７ａは耐熱軸受９に嵌合
し、耐熱軸受はフランジ部１４で遮蔽板１３に取り付け
られている。左側端７ｂは遮蔽板１３を貫通し軸受９に
支承され、さらにスプロケット５３が設けられている。
スプロケット５３にはチェーン１７が巻かれ他の搬送ロ
ーラのスプロケットと連動可能にされている。複数の搬
送ローラに巻かれたチェーンはさらに気密室をシール２
０を持って貫通するアイドルギヤ５５に巻かれ、アイド
ルギヤ５５は図示しない減速機、駆動モータに連結さ
れ、駆動モータによって、複数の搬送ローラが回転可能
にされている。

【００１５】本装置によれば、炉内３からの熱は炉本体
４からの輻射熱及び搬送ローラ５からの伝導熱である
が、炉本体４からの熱は遮蔽板１３で遮蔽され、速やか
に気密室８の側面８ｃ、８ｄに伝わり外側の空冷フィン
１２によって放熱される。また、伝導熱は軸受９を伝っ
て遮蔽板１３より放熱、あるいはフランジ１４のフィン
１５から放熱され気密室８内のフィンから気密室８の側
面に伝わり外側の空冷フィン１２によって放熱される。
さらに、検出窓の汚れ防止に供給される窒素ガスは気密
室内を通って炉内に放出されるので気密室内の温度を下
げる。なお、本装置においては、炉内温度約１０００℃
の状態で軸受部の温度は１７５℃であった。この温度は
耐熱軸受（耐熱温度４００℃）で十分耐えうる温度であ
った。但し、遮蔽板の空冷用フィン１５は設けていない
状態のもので測定した。

【００１６】なお、上述の例では昇温室２３の場合につ
いて述べたが、浸炭拡散室２４、降温・保持室２５にも
適宜適用できる。また、搬送ローラの軸端は気密室内に
閉じこめたが、例えば特開平３−５０４９１号公報の如
くシールを介して気密室から突出するようにしてもよ
い。また、上述の各種の熱対策は所望の温度により適宜
選択されることはいうまでもない。また、浸炭拡散室は
複数設けてもよい。また、浸炭室と拡散室を別に設けて
もよい。さらには、連続真空浸炭炉に限らず発明の趣旨
を逸脱しない範囲で適宜に応用できることは勿論であ
る。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
密封室の内外に空冷用のフィンや、遮蔽板等を設け、さ
らにはガスチャージの有効利用により密封室内の温度上
昇を防ぐようにしたので、水冷のような水漏れや、錆等
の心配のない簡単な構造の冷却装置を提供するものとな
った。さらに、遮蔽板によりフランジタイプの軸受とし
たので、軸支強度も強く、軸間距離を短くでき多数の搬
送ローラを並設でき、重量が大きなトレー、あるいは小
型のトレー等を搬送できるものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例である連続真空浸炭
炉の縦断面概念図である。

【図２】本発明の実施の形態の一例である連続真空浸炭
炉の（ａ）は図１の昇温室のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は
気密室の部分拡大断面図である。

【図３】従来のローラハース式真空炉の断面説明図であ
る。

【符号の説明】

１炉体、２断熱材、３処理室（加熱室）、４炉
本体、５搬送用ローラ、６炉本体の外壁、７ａ、７
ｂローラの突出部、８気密室、８ａ気密室の外
側、８ｂ気密室の内側、８ｃ気密室の上側面、８ｄ
気密室の下側面、９軸受、１０被処理物、１１
出入口、１２空冷用のフィン、１３遮蔽板、１４
フランジ、１５遮蔽板の空冷用フィン、１６検出
窓、１６ａ筒状の本体、１６ｂ筒状本体の一端、１
６ｃ筒状本体の他端、１６ｄ出窓用ガラス、１６ｅ
パージ用ガス供給口、２１連続真空浸炭炉（ローラ
ハース式真空炉）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村上茂富山県富山市不二越本町一丁目１番１号株式会社不二越内 (72)発明者高島末雄富山県富山市不二越本町一丁目１番１号株式会社不二越内 (72)発明者岩上良行富山県富山市不二越本町一丁目１番１号株式会社不二越内 (72)発明者福田耕一愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者田村彰男愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 4K050 AA02 CC02 CG05 EA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理物の搬入搬出用の出入口が両端に
設けられた炉体であって、前記炉体は断熱材で形成され
た処理室と、前記処理室の外側に設けられた金属製の炉
本体と、からなり、前記被処理物を出入口方向に搬送す
る複数の搬送用ローラが前記処理室と炉本体とを貫通し
て出入口方向に並設されたローラハース式真空炉におい
て、前記炉本体の外壁から突出した前記搬送用ローラの
突出部を囲うように前記外壁に形成された金属製の気密
室を設け、前記突出部を軸支する軸受を気密室内に設
け、前記気密室の外側に空冷用のフィンを形成したこと
を特徴とするローラハース式真空炉。
【請求項２】前記フィンはさらに気密室の内側に形成
されていることを特徴とする請求項１記載のローラハー
ス式真空炉。
【請求項３】前記軸受と前記外壁の間に前記外壁とは
離隔して前記気密室の少なくとも上側面及び下側面と接
合された遮蔽板が設けられ、前記遮蔽板に前記軸受がフ
ランジ取付されていることを特徴とする請求項１又は２
記載のローラハース式真空炉。
【請求項４】前記遮蔽板に空冷用フィンが設けられて
いることを特徴とする請求項３記載のローラハース式真
空炉。
【請求項５】前記気密室は複数の搬送用ローラに沿っ
て出入口方向に沿って設けられていることを特徴とする
請求項１乃至４のいずれか一に記載のローラハース式真
空炉。
【請求項６】筒状の本体を有し、前記筒状本体の一端
が前記気密室内に開放され、他端に検出窓用ガラスが設
けられた検出窓が前記気密室に取付られ、前記筒状本体
部にパージ用ガスが供給可能にされていることを特徴と
する請求項５記載のローラハース式真空炉。