热处理装置的制作方法

本发明涉及热处理装置。

本申请基于2014年7月7日在日本申请的特愿2014－139630号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术：

作为对被处理物即金属材料进行加热处理的热处理装置，公知有多室型热处理装置(例如，参照专利文献1)。在这样的多室型热处理装置中，具备容纳被处理物的加热室(热处理室)，利用设置在加热室内部的加热器来加热被处理物,由此进行热处理。此外，在加热室内设置有用于包围配置被处理物的空间的隔热材料。

此外，在下述专利文献2～4中也公开了在具备隔热材料的加热室内加热处理被处理物的热处理装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2012－13341号公报

专利文献2：日本国特开平10－267547号公报

专利文献3：日本国特开平05－018671号公报

专利文献4：日本国特开2003－336972号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

在由上述那样的隔热材料包围的空间内，设置有例如用于对载置被处理物的载置台或均匀地热处理被处理物的隔焰板等。因此，有必要定期地对被隔热材料包围的空间内设置的部件或者隔热材料的内壁面等进行检修。然而，在进行这样的检修的情况中，在将加热室分解后，还有必要分解隔热材料，存在作业变得烦杂的情况。

本发明鉴于上述问题点而提出，目的在于提供一种热处理装置，在加热室的内部具备包围被处理物的容纳区域的隔热材料，并且能够容易地进行对隔热材料的内部的检修等的作业。

用于解决上述技术问题的手段

本发明采用以下的构成作为解决上述技术问题的手段。

本发明的第1方案为热处理装置，具备：热处理室，在内部对被处理物进行加热处理；隔热材料，配置在该热处理室的内部，并且包围上述被处理物的容纳区域。上述热处理室具备：热处理室主体和能够相对于该热处理室主体拆装的盖部。上述隔热材料具备：隔热材料主体和能够相对于该隔热材料主体拆装的隔热材料盖部。此外，隔热材料盖部相对于上述盖部一体化形成。

本发明的第2方案，在上述第1方案的热处理装置中，上述热处理室主体的一部分构成上述热处理室的侧壁部。上述盖部能够相对于上述侧壁部的上部拆装。上述隔热材料具备配置在上述热处理室的上述盖部的内侧的顶板部。此外，上述隔热材料盖部构成上述顶板部的至少一部分。

本发明的第3方案，在上述第1方案的热处理装置中，上述隔热材料盖部形成为端缘面是锥面的板状。此外，上述隔热材料主体具备框部，所述框部具有与上述隔热材料盖部的端缘面进行面接触的锥面。

本发明的第4方案，在上述第2方案的热处理装置中，上述隔热材料盖部形成为端缘面是锥面的板状。此外，上述顶板部还具备框部，所述框部具有与上述隔热材料盖部的端缘面进行面接触的锥面。

本发明的第5方案，在上述第3或第4方案的热处理装置中，上述隔热材料盖部形成为圆周面是锥面的圆板状。

本发明的第6方案，上述第1至第5中的任一方案的热处理装置还具备加热器，所述加热器配置在上述热处理室的内部，并且能够相对于上述盖部以及上述隔热材料盖部拆装。

发明效果

根据本发明，包围被处理物的容纳区域的隔热材料的顶板部的至少一部分做成为隔热材料盖部，该隔热材料盖部做成为与加热室的盖部一体化。此外，加热室的盖部做成为能够相对于加热室的侧壁部拆装。因此，在将加热室的盖部从侧壁部取下的情况下，也能够与盖部同时地取下隔热材料盖部。因此，仅利用取下加热室的盖部的作业就能够对隔热材料的内侧进行检修等。因此，根据本发明，在加热室的内部具备包围被处理物的容纳区域的隔热材料的热处理装置中，能够容易地进行对隔热材料的内部的检修等的作业。

附图说明

图1是示出本发明的一实施方式的热处理装置的概略构成的纵剖视图。

图2是示出本发明的一实施方式的热处理装置具备的盖部单元的概略构成的纵剖视图。

图3是示出本发明的一实施方式的热处理装置具备的加热器单元的概略构成的纵剖视图。

图4是示出本发明的一实施方式的热处理装置中盖部单元从基部单元取下的状态的纵剖视图。

图5是示出本发明的一实施方式的热处理装置中盖部单元以及加热器单元从基部单元取下的状态的纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的热处理装置进行说明。另外，在以下的附图中，为使各部件成为能够识别的大小，对各部件的比例尺进行了适当变更。

图1是示出本发明的一实施方式的热处理装置1的概略构成的纵剖视图。另外，图1～5的纸面上侧示出装置中的垂直方向上侧。如图1所示，本实施方式的热处理装置1是加热处理被处理物W的装置，具备：加热室2(热处理室)、隔热材料3、载置台4、加热器5、电源单元6、隔焰板7、气体供给部8、第1排气管9、第2排气管10以及搅拌机11。

加热室2是形成为大致圆筒状、并且沿垂直方向配置其中心轴的立式容器。在该加热室2中，相对于大致圆筒状的侧壁部2a(热处理室主体)设置有底部2b(热处理室主体)以及盖部2c，由此，加热室2的内部为封闭空间。即，加热室2具备侧壁部2a、底部2b以及盖部2c，并且构成为在其内部进行对被处理物W的加热处理。在该封闭空间即加热室2的内部容纳有隔热材料3、载置台4、加热器5以及隔焰板7等。在本实施方式中，侧壁部2a以及底部2b对应于热处理室主体。换而言之，该热处理室主体的一部分构成加热室2的侧壁部2a。

侧壁部2a由上部2a1与下部2a2形成。如图1所示，这些上部2a1与下部2a2通过螺纹件20连结而做成为能够拆装。底部2b具有圆环状的底部框体2b1和能够拆装地安装在该底部框体2b1的中央开口上并将其气密地封闭的底部主体2b2。底部主体2b2通过螺纹止动件等能够拆装地安装在底部框体2b1上。该底部主体2b2以与底部框体2b1抵接的方式形成配置。这样的底部主体2b2作为用于使被处理物W在加热室2的内部进出的开闭部件(开闭门)起作用。如图1所示，盖部2c利用螺纹件30而连结在侧壁部2a(上部2a1)上，做成为能够相对于侧壁部2a拆装。即，盖部2c做成为能够相对于侧壁部2a的上部拆装。

隔热材料3具有下部隔热材料3a(隔热材料主体)、侧部隔热材料3b(隔热材料主体)以及上部隔热材料3c(顶板部)。下部隔热材料3a形成为设置在底部框体2b1上的圆环状。侧部隔热材料3b贴合在加热室2的侧壁部2a(下部2a2)的内壁上。即，侧部隔热材料3b也形成为圆筒状。上部隔热材料3c配置在加热室2的盖部2c的内侧(即下侧)，具有设置在上部隔热材料3c的中央部的隔热材料盖部3c1和包围该隔热材料盖部3c1的环状的框部3c3(隔热材料主体)。在本实施方式中，下部隔热材料3a、侧部隔热材料3b以及框部3c3对应于隔热材料主体。换而言之，该隔热材料主体具备框部3c3。隔热材料盖部3c1构成上部隔热材料3c的至少一部分，经由连接部件(后述的气体供给部8以及第2排气管10)一体地连接在加热室2的盖部2c上。此外，隔热材料盖部3c1以能够相对于框部3c3拆装的方式构成。隔热材料盖部3c1形成为圆周面(端缘面)为朝向斜下方的锥面的圆板状。即，隔热材料盖部3c1的圆周面具有沿着朝向下方缩径的锥面。本实施方式的隔热材料盖部3c1由在垂直方向上重叠的2张板状隔热材料构成，上述锥面形成为位于下侧的板状隔热材料的端缘面。另外，本发明并不限定于该构成，也可以是，隔热材料盖部3c1由1张板状隔热材料构成，并且上述锥面形成为该板状隔热材料的端缘面的至少一部分。此外，框部3c3具有与隔热材料盖部3c1的圆周面进行面接触的朝向斜上方的锥面。即，框部3c3的内周面具有沿着随着朝向上方而扩径并且能够与隔热材料盖部3c1的圆周面(端缘面)接触的锥面。隔热材料盖部3c1构成为在使圆周面与框部3c3的锥面进行面接触的状态下支承于框部3c3，由此关闭设置在框部3c3的中央部的开口。此外，框部3c3具有多个贯通孔3c2，该多个贯通孔3c2以包围隔热材料盖部3c1的方式配置，并且插通有加热器5。另外，如后述的那样，在本实施方式中，因为设置有12根加热器5，所以贯通孔3c2在框部3c3中包围隔热材料盖部3c1并以环状地排列有12个。这样的隔热材料3也可以是由例如陶瓷纤维板等构成的隔热材料和陶瓷板层叠形成。

载置台4配置在底部主体2b2上，并且载置有被处理物W。该载置台4在从底部框体2b1取下底部主体2b2时，与底部主体2b2一起移动，并被取出至加热室2的外部。

加热器5是通过供电而发热的电气式加热器。在本实施方式中，作为该加热器5，具有：具有长条的主体部的下加热器5a和具有短条的主体部的上加热器5b。下加热器5a的主体部的下端部侧(包含下端的部位)做成为发热区域，对被处理物W的容纳区域R的下部进行加热。上加热器5b的主体部的下端部侧(包含下端的部位)做成为发热区域，对被处理物W的容纳区域R的上部进行加热。

在这些加热器5的上部设置有凸缘5c。相对于侧壁部2a固定有配置在框部3c3的上方的环状的支承部12，通过该支承部12支承凸缘5c，从而悬吊支承加热器5。这些加热器5通过贯通孔3c2从隔热材料3的上方插入由隔热材料3包围的空间内。即，加热器5配置在加热室2的内部。

电源单元6是对加热器5进行供电的装置，经由耐热电线与各加热器5连接。在本实施方式中，电源单元6由下加热器用电源单元6a和上加热器用电源单元6b构成。下加热器用电源单元6a向所有下加热器5a供电，上加热器用电源单元6b向所有上加热器5b供电。

隔焰板7是以其中心轴与侧壁部2a的中心轴几乎一致的方式相对于侧壁部2a隔开一定的间隔而成的圆筒状部件，由导热性良好的耐火物形成。该隔焰板7设置为比加热器5更靠近加热室2的中心，并且在该隔焰板7与侧壁部2a之间形成加热器5的容纳空间。此外，在该隔焰板7的上端配置有上部隔热材料3c(框部3c3)。另外，由该隔焰板7包围的空间是在加热处理时容纳被处理物W的空间。以下将该空间称为容纳区域R。本实施方式的隔热材料3，配置为在加热室2的内部包围该容纳区域R。

气体供给部8贯通盖部2c而设置，在盖部2c的外侧经由配管(未图示)连接在气氛形成气体(例如烃类气体)的供给源(未图示)上的装置。气体供给部8的前端侧(下端侧)贯通上部隔热材料3c的隔热材料盖部3c1，该前端部配置在容纳区域R中。

第1排气管9相对于盖部2c朝向斜上方配设，配置为连通盖部2c与上部隔热材料3c之间的空间，并且前端侧(盖部2c的相反侧)连接在未图示的真空泵上。此外，第2排气管10的前端侧(上部隔热材料3c的相反侧)内插至该第1排气管9的中间。第2排气管10设置为以连通容纳区域R的方式贯通盖部2c以及上部隔热材料3c的隔热材料盖部3c1。第2排气管10的处于第1排气管9侧的外径相对于第1排气管9的内径充分小地形成，由此构成为不能堵住第1排气管9。这些第1排气管9以及第2排气管10连接在真空泵上，并且构成为利用真空泵对加热室2的内部强制排气。

搅拌机11相对于盖部2c固定，构成为具有如下的部分：由电机等构成的驱动部11a、在该驱动部11a的下方经由驱动轴11b安装的搅拌叶片11c。驱动轴11b贯通上述上部隔热材料3c的隔热材料盖部3c1而配置，搅拌叶片11c通过安装在驱动轴11b的下端部而配置在容纳区域R内的上部。这样的搅拌机11通过搅拌叶片11c的旋转驱动来搅拌容纳区域R内的气体，使容纳区域R内的温度或气体浓度均匀。

在通过这样的热处理装置1进行被处理物W的热处理时，首先，在载置台4上设置被处理物W，并将其配置在加热室2内。其次，从电源单元6向加热器5通电，将容纳区域R内加热至所希望的温度。此外，通过使未图示的真空泵工作，经由第1排气管9以及第2排气管10对加热室2减压。加热室2的减压也可以比加热器5的通电先进行。

然后，若加热室2变为所希望的温度的减压气氛，则驱动搅拌机11使搅拌叶片11c旋转，根据需要从气体供给部8供给气氛形成气体。由此，对被处理物W进行加热处理。此时，例如在容纳区域R的下部的温度与上部相比较低的情况下，增大从下加热器用电源单元6a供给的电力，由此提高下加热器5a的发热量。由此，通过向容纳区域R的下部投入更多的热量，能够使容纳区域R的温度均匀。

像这样地进行了预先设定的时间的热处理后，停止由加热器5进行的加热。然后，也停止由真空泵进行的减压，从加热室2内取出被处理物W。之后，将新的被处理物W设置在加热室2内，通过重复上述的操作，也能够对新的被处理物W进行热处理。

如图2所示，在本实施方式的热处理装置1中，使作为隔热材料3的上部隔热材料3c的一部分的隔热材料盖部3c1相对于加热室2的盖部2c一体化(一体化地连接)。此外，使其他的气体供给部8、第1排气管9、第2排气管10以及搅拌机11相对于盖部2c一体化(一体化地连接)。以下，将这些一体化而构成的单元称为盖部单元100。如图2所示，在该盖部单元100中，经由气体供给部8以及第2排气管10，使得隔热材料盖部3c1相对于加热室2的盖部2c一体地连接。另外，为了隔热材料盖部3c1与盖部2c的连接，也可以与气体供给部8以及第2排气管10一起使用其他的连接部件，或者使用其他的连接部件来代替气体供给部8以及第2排气管10。

此外，如图3所示，在本实施方式的热处理装置1中，使加热器5、侧壁部2a的上部2a1、支承部12以及电源单元6一体化，由此构成加热器单元200。此外，除了盖部单元100的构成部件以及加热器单元200的构成部件以外，其他的构成部件(侧壁部2a的下部2a2、加热室2的底部2b、隔热材料3的下部隔热材料3a以及侧部隔热材料3b、上部隔热材料3c的框部3c3、载置台4以及隔焰板7)构成基部单元300(参照图1、图4以及图5)。

利用图1所示的螺纹件30连结盖部2c与侧壁部2a(上部2a1)，使得盖部单元100经由加热器单元200相对于基部单元300固定。另一方面，盖部单元100通过取下螺纹件30而从加热器单元200脱离，进而能够从基部单元300取下。即，在本实施方式的热处理装置1中，加热室2的盖部2c和作为隔热材料3的上部隔热材料3c的一部分的隔热材料盖部3c1能够一体地相对于基部单元300拆装。

加热器单元200通过利用图1所示的螺纹件20连结侧壁部2a的上部2a1与下部2a2而固定在基部单元300上。此外，加热器单元200通过连结螺纹件30而与盖部单元100一体化。这样的加热器单元200通过取下螺纹件20而从基部单元300取下，并且通过取下螺纹件30而从盖部单元100取下。即，在本实施方式的热处理装置1中，加热器5做成为能够相对于盖部单元100(即盖部2c以及隔热材料盖部3c1)拆装。

图4是示出如下的状态的分解剖视图：在将加热器单元200相对于基部单元300固定后的状态下，仅将盖部单元100从基部单元300以及加热器单元200取下。此外，图5是示出如下的状态的分解剖视图：在使加热器单元200与盖部单元100一体化后的状态下，从基部单元300取下。

如图4以及图5所示，在本实施方式的热处理装置1中，在仅将盖部单元100从基部单元300(以及加热器单元200)取下后的情况，以及在将盖部单元100以及加热器单元200一体地从基部单元300取下的情况中的任何情况下，将盖部2c和隔热材料盖部3c1一体地从基部单元300取下，隔热材料3的内部朝向上方露出。即，本实施方式的隔热材料盖部3c1以如下的方式构成：将盖部2c从加热室2的侧壁部2a上取下的同时，从上部隔热材料3c的框部3c3取下。因此，没有必要单独进行隔热材料盖部3c1的取下作业，能够容易地从上方对隔热材料3的内壁、载置台4以及隔焰板7进行检修等。

此外，如图5所示，在将加热器5相对于盖部2c一体化后的状态下，将盖部单元100以及加热器单元200从基部单元300取下，由此能够容易地将加热器5从加热室2内取下。

此外，因为在隔热材料盖部3c1的圆周面上形成了锥面，在框部3c3上也形成了与上述圆周面相对应的锥面，所以在将隔热材料盖部3c1装配在框部3c3上时，变得易于将盖部3c1插入框部3c3的内侧，能够容易地将盖部3c1嵌合入框部3c3。因此，在侧壁部2a上装配加热室2的盖部2c时，因为即使在隔热材料盖部3c1与框部3c3的水平方向上的正确的定位困难的情况下，在两者上也形成了上述锥面，所以仅使盖部2c向垂直方向下方(直线方向、侧壁部的中心轴方向)移动而在侧壁部2a上抵接，就能够完成隔热材料盖部3c1朝向框部3c3的嵌合。因此，能够使盖部2c以及盖部3c1的安装作业简略化。

根据以上那样的本实施方式的热处理装置1，包围被处理物W的容纳区域R的隔热材料3的顶板部即上部隔热材料3c的一部分做成为隔热材料盖部3c1，该隔热材料盖部3c1与加热室2的盖部2c一体化。此外，加热室2的盖部2c做成为能够相对于加热室2的侧壁部2a拆装。因此，在将加热室2的盖部2c从侧壁部2a取下的情况下，也能够与盖部2c同时地将隔热材料盖部3c1从框部3c3取下。因此，仅利用取下加热室2的盖部2c的作业就能够对隔热材料3的内侧进行检修等。因此，根据本实施方式的热处理装置1，能够容易地进行对隔热材料3的内部的检修等的作业。

此外，在本实施方式的热处理装置1中，作为隔热材料3的顶板部的上部隔热材料3c具备：圆周面做成为锥面的圆板状的隔热材料盖部3c1和具有与隔热材料盖部3c1的圆周面进行面接触的锥面的框部3c3。因此，在使隔热材料盖部3c1在框部3c3上抵接的情况(即，相对于基部单元300装配了盖部单元100的情况)下，因为隔热材料盖部3c1与框部3c3在宽广的区域表面接触，所以能够抑制气氛形成气体(例如烃类气体)漏出到容纳区域R的外部。因此，能够抑制煤等附着于容纳区域R的外部的部件。

此外，在本实施方式的热处理装置1中，具备：加热器5，配置在加热室2的内部，并且做成为能够相对于盖部2c以及隔热材料盖部3c1拆装。因此，能够从基部单元300同时地取下与盖部单元100加热器5。因此，能够容易地进行加热器5的检修或更换。

以上，虽然参照附图对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。在上述的实施方式中示出的各构成部件的各种形状或组合等为一例，在不脱离本发明的主旨的范围内，基于设计要求等能够进行构成的负载、省略、置换以及其他的变更。

例如，在上述实施方式中，对仅将隔热材料3的上部隔热材料3c的一部分做成为隔热材料盖部3c1的构成进行了说明。然而，本发明并不限定于此，也能够采用将隔热材料3的上部隔热材料3c的整体作为隔热材料盖部的构成。在这样的情况下，隔热材料盖部(上部隔热材料)被侧部隔热材料3b支承，并且构成为能够拆装，该上部隔热材料的整体也可以一体地连接在加热室2的盖部2c上。即，也可以在从侧壁部2a取下盖部2c的同时，从侧部隔热材料取下上部隔热材料。

此外，在上述实施方式中，采用了隔热材料盖部3c1和框部3c3通过锥面进行面接触的构成。然而，本发明并不限定于此，例如，也可以以如下的方式使隔热材料盖部3c1与框部3c3表面接触：相对于隔热材料盖部3c1和框部3c3设置可嵌合的阶梯状的阶梯部而使这些阶梯部嵌合。在这样的情况下，也能够抑制气氛形成气体(例如烃类气体)漏出到容纳区域R的外部。

此外，在上述实施方式中，虽然隔热材料盖部3c1形成为圆板状，并且其圆周面做成为锥面，但本发明并不限定于该构成，隔热材料盖部3c1也可以是圆板状以外的板状部件(例如俯视状态下为多边形的板状部件)。在该情况下，也可以在上述板状部件的端缘面上形成随着朝向下方而缩径的锥面等。

此外，在上述实施方式中，虽然加热室2或隔热材料3形成为圆筒状，但本发明并不限定于该构成，也可以形成为圆筒状以外的形状，例如方筒状。

此外，在上述实施方式中，虽然盖部2c设置在加热室2(热处理室)的上部，隔热材料盖部3c1设置在隔热材料3的上部，但本发明并不限定于该构成，也可以根据被处理物的输送方向变更盖部以及隔热材料盖部的设置位置。例如，在加热室内沿左右方向输送被处理物的情况下，也可以使盖部以能够拆装的方式设置在加热室的侧部，隔热材料盖部以能够拆装的方式设置在隔热材料的侧部并且做成为与上述盖部一体化。在将被处理物从加热室的下方输送至其内部的情况下，也可以使盖部以能够拆装的方式设置在加热室的底部，隔热材料盖部以能够拆装的方式设置在隔热材料的底部并且做成为与上述盖部一体化。另外，在这样的情况下，加热室(热处理室)中的盖部以外的部位对应于热处理室主体，隔热材料中的隔热材料盖部以外的部位对应于隔热材料主体。此外，也可以将上述盖部连续地设置在加热室的多个面(例如上表面以及侧面)上，将上述隔热材料盖部连续地设置在隔热材料的多个面上(例如上表面以及侧面)。

此外，在上述实施方式中，对将本发明应用于热处理装置1的例子进行了说明。然而，本发明并不限定于此，也能够应用于真空渗碳炉等。

工业实用性

本发明能够应用于在具备隔热材料的加热室(热处理室)内加热处理被处理物的热处理装置。

附图标记说明

1 热处理装置

2 加热室(热处理室)

2a 侧壁部(热处理室主体)

2a1 上部

2a2 下部

2b 底部(热处理室主体)

2b1 底部框体

2b2 底部主体

2c 盖部

3 隔热材料

3a 下部隔热材料(隔热材料主体)

3b 侧部隔热材料(隔热材料主体)

3c 上部隔热材料(顶板部)

3c1 隔热材料盖部

3c2 贯通孔

3c3 框部(隔热材料主体)

4 载置台

5 加热器

5a 下加热器

5b 上加热器

5c 凸缘

6 电源单元

6a 下加热器用电源单元

6b 上加热器用电源单元

7 隔焰板

8 气体供给部

9 第1排气管

10 第2排气管

11 搅拌机

11a 驱动部

11b 驱动轴

11c 搅拌叶片

12 支承部

20 螺纹件

30 螺纹件

100 盖部单元

200 加热器单元

300 基部单元

R 容纳区域

W 被处理物