真空熱處理裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的真空熱處理裝置(100、200)，具備：誘導(dǎo)板(160)，當(dāng)絕熱容器(120)的至少2個(gè)開(kāi)口(126)處于開(kāi)放的狀態(tài)時(shí)，使由冷卻裝置(150)送出的冷卻介質(zhì)穿過(guò)絕熱容器(120)的2個(gè)開(kāi)口(126)之中的一個(gè)開(kāi)口(126)而誘導(dǎo)到絕熱容器(120)內(nèi)；以及移動(dòng)機(jī)構(gòu)(170)，使誘導(dǎo)板(160)移動(dòng)，以在絕熱容器(120)的2個(gè)開(kāi)口(126)處于開(kāi)放的狀態(tài)時(shí)，使誘導(dǎo)板(160)的至少一部分插入蓋部(130)的移動(dòng)空間(134)，并且，在用于封閉絕熱容器(120)的2個(gè)開(kāi)口(126)的蓋部(130)移動(dòng)之前，使誘導(dǎo)板(160)從蓋部(130)的移動(dòng)空間(134)退避。
【專(zhuān)利說(shuō)明】真空熱處理裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在真空狀態(tài)下加熱被處理物的真空熱處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提高鋼的硬度，一般進(jìn)行將鋼加熱至指定溫度、然后冷卻的所謂淬火處理。具體而言，首先在I大氣壓下加熱至911°C?1392°c之間的溫度，從而使鋼變?yōu)閵W氏體。接著急劇冷卻奧氏體而使之變?yōu)轳R氏體。這樣提高鋼的硬度。
[0003]在進(jìn)行淬火等的熱處理時(shí)，利用真空熱處理裝置。真空熱處理裝置成為包含真空爐的雙重結(jié)構(gòu)，該真空爐在內(nèi)部具備配置被處理物的絕熱容器。在利用真空熱處理裝置進(jìn)行熱處理的情況下，首先，打開(kāi)真空爐及絕熱容器，在該絕熱容器配置被處理物，接著關(guān)閉真空爐而使內(nèi)部成為真空狀態(tài)。如果達(dá)到真空狀態(tài)，則關(guān)閉絕熱容器，加熱被處理物。在經(jīng)過(guò)指定時(shí)間之后，打開(kāi)絕熱容器，并且向真空爐的爐內(nèi)及絕熱容器內(nèi)導(dǎo)入冷卻介質(zhì)，冷卻配置在絕熱容器的被處理物。
[0004]在如上所述地利用真空熱處理裝置冷卻被處理物的情況下，將冷卻介質(zhì)導(dǎo)入到絕熱容器內(nèi)。此時(shí)，如果冷卻介質(zhì)未遍布于整個(gè)絕熱容器內(nèi)，則有時(shí)候不均勻地進(jìn)行被處理物的冷卻。例如，在進(jìn)行作為被處理物的鋼的熱處理的情況下，淬火出現(xiàn)差異，有可能鋼的硬度變得不均勻。此外，在進(jìn)行作為被處理物的不銹鋼的熱處理的情況下，有可能發(fā)生敏化。
[0005]已公開(kāi)了一種為了冷卻被處理物，向真空爐內(nèi)導(dǎo)入氮?dú)?，利用風(fēng)扇使該氮?dú)庠诮^熱容器內(nèi)循環(huán)，并且冷卻從絕熱容器排出的氮?dú)?，再次?dǎo)入到絕熱容器內(nèi)的真空熱處理裝置(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)I記載的真空熱處理裝置中，為了向絕熱容器高效地引導(dǎo)氮?dú)猓谡婵諣t的內(nèi)壁固定有風(fēng)向引導(dǎo)葉片。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平5-230528號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
在專(zhuān)利文獻(xiàn)I記載的絕熱容器，形成有用于在鉛垂上下的面使氮?dú)庋h(huán)的開(kāi)口，此外，設(shè)有通過(guò)相對(duì)該開(kāi)口滑動(dòng)而開(kāi)放或封閉開(kāi)口的滑動(dòng)門(mén)。風(fēng)向引導(dǎo)葉片的位置越靠近絕熱容器的開(kāi)口，就越能弓I導(dǎo)氮?dú)舛怪泳鶆虻乇椴加谡麄€(gè)絕熱容器內(nèi)。但是，如果僅將風(fēng)向引導(dǎo)葉片靠近絕熱容器的開(kāi)口，則有可能在移動(dòng)滑動(dòng)門(mén)時(shí)干涉滑動(dòng)門(mén)。所以，必須在避開(kāi)滑動(dòng)門(mén)的移動(dòng)空間的位置等的、從絕熱容器的開(kāi)口隔開(kāi)距離的位置固定風(fēng)向引導(dǎo)葉片。結(jié)果，專(zhuān)利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，有時(shí)候難以引導(dǎo)氮?dú)舛怪椴加谡麄€(gè)絕熱容器內(nèi)。
[0008]此外，在滑動(dòng)門(mén)的移動(dòng)空間之外，必須需要用于設(shè)置風(fēng)向引導(dǎo)葉片的空間，有可能使真空熱處理裝置本身大型化。
[0009]本發(fā)明鑒于這樣的課題，目的在于提供一種真空熱處理裝置，能夠以簡(jiǎn)易的構(gòu)成，以遍布于整個(gè)絕熱容器的方式導(dǎo)入冷卻介質(zhì)，并且有效活用真空爐內(nèi)的空間而謀求裝置本身的小型化。
[0010]用于解決課題的方案
依據(jù)本發(fā)明的第I方式，真空熱處理裝置，具備:真空爐，能夠減壓至真空狀態(tài)；絕熱容器，設(shè)于真空爐內(nèi)，收納被處理物，并且具有至少2個(gè)開(kāi)口 ；加熱部，設(shè)于絕熱容器內(nèi)，加熱被處理物；蓋部，在加熱部加熱被處理物的期間，至少使絕熱容器的2個(gè)開(kāi)口成為封閉的狀態(tài)；以及冷卻裝置，將冷卻介質(zhì)冷卻并送出，并將送出的冷卻介質(zhì)回收。此外，該真空熱處理裝置，還具備:誘導(dǎo)板，當(dāng)絕熱容器的2個(gè)開(kāi)口處于開(kāi)放的狀態(tài)時(shí)，使由冷卻裝置送出的冷卻介質(zhì)穿過(guò)絕熱容器的2個(gè)開(kāi)口之中的一個(gè)開(kāi)口而誘導(dǎo)到絕熱容器內(nèi)；以及移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使誘導(dǎo)板移動(dòng)，以在絕熱容器的2個(gè)開(kāi)口處于開(kāi)放的狀態(tài)時(shí)，使誘導(dǎo)板的至少一部分插入蓋部的移動(dòng)空間，并且，在用于封閉絕熱容器的2個(gè)開(kāi)口的蓋部移動(dòng)之前，使誘導(dǎo)板從蓋部的移動(dòng)空間退避。
[0011]依據(jù)本發(fā)明的第2方式，在上述第I方式的真空熱處理裝置中，上述移動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)旋轉(zhuǎn)誘導(dǎo)板，從而使誘導(dǎo)板插入移動(dòng)空間，或者，使誘導(dǎo)板從移動(dòng)空間退避。
[0012]依據(jù)本發(fā)明的第3方式，在上述第I或第2方式的真空熱處理裝置中，上述誘導(dǎo)板具有--第I引導(dǎo)部，能夠插入蓋部的移動(dòng)空間，使沿著與絕熱容器的形成有上述一個(gè)開(kāi)口的面平行的方向流動(dòng)的冷卻介質(zhì)碰撞而引導(dǎo)到絕熱容器內(nèi)；以及第2引導(dǎo)部，將冷卻介質(zhì)引導(dǎo)到第I引導(dǎo)部。
[0013]依據(jù)本發(fā)明的第4方式，在上述第I至第3中的任一方式的真空熱處理裝置中，還具備整流板，該整流板比從上述冷卻裝置送出的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向上的、上述一個(gè)開(kāi)口設(shè)于上游側(cè)，遮蔽沿著 與絕熱容器的形成有上述一個(gè)開(kāi)口的面平行的方向流動(dòng)并直接朝向上述一個(gè)開(kāi)口的冷卻介質(zhì)。
[0014]依據(jù)本發(fā)明的第5方式，在上述第4方式的真空熱處理裝置中，上述整流板在面臨冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向的上游側(cè)的面的中央部具有突出部。此外，上述整流板，形成為整流板的與冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向正交的方向的截面積隨著從突出部朝向冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向的下游側(cè)而逐漸增加。
[0015]發(fā)明效果
依據(jù)本發(fā)明，能夠以簡(jiǎn)易的構(gòu)成，以遍布于整個(gè)絕熱容器的方式導(dǎo)入冷卻介質(zhì)，并且，有效活用真空爐內(nèi)的空間而謀求裝置本身的小型化。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的第I實(shí)施方式中的真空熱處理裝置的側(cè)剖視圖；
圖2是圖1的I1-1I線(xiàn)上的剖視圖；
圖3是在執(zhí)行搬入處理、減壓處理及非活性氣體填充處理時(shí)的真空熱處理裝置的平面首丨J視圖;
圖4是用于說(shuō)明執(zhí)行冷卻處理時(shí)的真空熱處理裝置的側(cè)剖視圖；
圖5是執(zhí)行冷卻處理時(shí)的真空熱處理裝置的平面剖視圖；
圖6是用于說(shuō)明誘導(dǎo)板的形狀的立體圖；
圖7是用于說(shuō)明第I循環(huán)方向的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)的側(cè)剖視圖； 圖8是用于說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的真空熱處理裝置的側(cè)剖視圖；
圖9是真空熱處理裝置的平面剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下，一邊參照附圖，一邊詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。所涉及的實(shí)施方式所示的尺寸、材料、其它具體數(shù)值等，只不過(guò)是便于理解發(fā)明的示例，除了特別聲明的情況之外，并不限定本發(fā)明。再者，在本說(shuō)明書(shū)及附圖中，對(duì)于具有實(shí)質(zhì)上相同的功能、構(gòu)成的要素，標(biāo)注相同的符號(hào)，從而省略重復(fù)說(shuō)明，此外與本發(fā)明無(wú)直接關(guān)系的要素，有時(shí)候省略圖
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[0018](第I實(shí)施方式)
圖1是用于說(shuō)明第I實(shí)施方式中的真空熱處理裝置100的側(cè)剖視圖，圖2是圖1的I1-1I線(xiàn)上的剖視圖。
[0019]如圖1、圖2所示，真空熱處理裝置100是在單室內(nèi)對(duì)于被處理物W進(jìn)行加熱處理及冷卻處理的、所謂單室型真空熱處理裝置。真空熱處理裝置100包括真空爐110、絕熱容器120、蓋部130、加熱部140、冷卻裝置150、誘導(dǎo)板160、移動(dòng)機(jī)構(gòu)170而構(gòu)成。
[0020]真空爐110形成為大體圓筒形狀，以在真空爐110內(nèi)的壓力狀態(tài)變化的情況下，也能承受該壓力。本實(shí)施方式中的真空爐110以其圓筒的中心軸沿水平方向(圖1、圖2中的X軸方向)延伸的方式被多個(gè)支柱IlOa固定、支撐。此外，在真空爐110設(shè)有門(mén)112，當(dāng)門(mén)112處于封閉的狀態(tài)時(shí)，真空爐110內(nèi)成為密閉空間。而且，在真空爐110連接有圖中未顯示的真空泵，在門(mén)112被封閉的狀態(tài)下，由真空泵使真空爐110內(nèi)減壓到真空狀態(tài)。
[0021]此外，在真空爐110連接有圖中未顯示的非活性氣體供給裝置，該非活性氣體供給裝置為了防止被處理物W的氧化、著色而向真空爐110內(nèi)供給非活性氣體。非活性氣體供給裝置供給的非活性氣體，用作用于冷卻被處理物W的冷卻介質(zhì)。具體而言，非活性氣體供給裝置具備將非活性氣體加壓輸送至真空爐110內(nèi)的加壓輸送單元和測(cè)量真空爐110內(nèi)的壓力的測(cè)量單元。作為非活性氣體，能列舉例如氮(N2)氣、氬(Ar)氣、氦(He)氣等或者它們的混合氣體。
[0022]而且，在真空爐110設(shè)有劃分真空爐110內(nèi)的空間的擋板114、116。擋板114在圖1中設(shè)于YZ平面上，是將真空爐110的內(nèi)周和絕熱容器120的外周之間閉塞的板。通過(guò)設(shè)置擋板114，從而防止由后述的冷卻裝置150送出的冷卻介質(zhì)迂回進(jìn)入到形成在絕熱容器120和門(mén)112之間的空間DS，不導(dǎo)入到絕熱容器120內(nèi)(不冷卻被處理物W)而被回收到冷卻裝置150。在圖2中，擋板116設(shè)于XY平面上，是將真空爐110的內(nèi)周和絕熱容器120的外周之間閉塞的板。通過(guò)設(shè)置擋板116，從而防止由冷卻裝置150送出的冷卻介質(zhì)不導(dǎo)入到絕熱容器120內(nèi)而在絕熱容器120的側(cè)方流動(dòng)并被回收到冷卻裝置150。
[0023]絕熱容器120是收納被處理物W的容器，設(shè)于真空爐110內(nèi)，由石墨棉(graphitewool)、陶瓷棉(ceramic wool)等的棉類(lèi)絕熱材料構(gòu)成。在絕熱容器120內(nèi)，對(duì)于被處理物W執(zhí)行加熱處理及冷卻處理。此外，如圖2所示，在絕熱容器120的內(nèi)部，設(shè)有用于承載被處理物W的承載臺(tái)122，在該承載臺(tái)122配置有用于防止被處理物W熱粘接到承載臺(tái)122的陶瓷棒材124。再者，承載臺(tái)122具備能夠沿鉛垂方向(圖1、圖2中的Z軸方向)使氣體(冷卻介質(zhì))通過(guò)的結(jié)構(gòu)(例如，格子結(jié)構(gòu))。[0024]此外，絕熱容器120在相向的2個(gè)面(本實(shí)施方式中，沿鉛垂方向(圖1、圖2中的Z軸方向)相向的2個(gè)面、即頂面和底面)分別具有開(kāi)口 126(圖1、圖2中，以符號(hào)126a、126b表示)。即，本實(shí)施方式的絕熱容器120，設(shè)有2個(gè)開(kāi)口 126，開(kāi)口 126a形成在絕熱容器120的頂面，開(kāi)口 126b形成在絕熱容器120的底面。細(xì)節(jié)后述，但是通過(guò)將冷卻介質(zhì)從該開(kāi)口 126導(dǎo)入到絕熱容器120內(nèi)，從而對(duì)于收納于絕熱容器120的被處理物W實(shí)施冷卻處理。
[0025]而且，如圖1所示，在絕熱容器120設(shè)有能夠拆裝的側(cè)壁128。該側(cè)壁128與真空爐110的門(mén)112連接，通過(guò)開(kāi)放門(mén)112，使得側(cè)壁128與門(mén)112 —起從絕熱容器120的本體脫離。通過(guò)開(kāi)放側(cè)壁128，從而能夠向絕熱容器120內(nèi)搬入被處理物W，或者從絕熱容器120內(nèi)搬出被處理物W。
[0026]蓋部130(圖1、圖2中，以符號(hào)130a、130b表示)分別設(shè)于絕熱容器120的上下。蓋部130a配置在絕熱容器120的上方，蓋部130b配置在絕熱容器120的下方。蓋部130能夠沿鉛垂方向被缸機(jī)構(gòu)132移動(dòng)，構(gòu)成為開(kāi)放或者封閉設(shè)于絕熱容器120的開(kāi)口 126。
[0027]加熱部140是以包圍被處理物W的方式構(gòu)成的格子形狀的部件，設(shè)于絕熱容器120內(nèi)。加熱部140在蓋部130封閉開(kāi)口 126的期間，將絕熱容器120內(nèi)加熱至例如1000°C以上，從而對(duì)被處理物W實(shí)施加熱處理。
[0028]冷卻裝置150具有冷卻由非活性氣體供給裝置供給到真空爐110內(nèi)的冷卻介質(zhì)的功能和送出或回收該冷卻介質(zhì)的功能。冷卻介質(zhì)能列舉例如氮?dú)?、氬氣、氦氣等或者它們的混合氣體。具體而言，如圖1所示，本實(shí)施方式中的冷卻裝置150包括送風(fēng)機(jī)152、熱交換器154、切換板156而構(gòu)成。
[0029]送風(fēng)機(jī)152包括使真空爐110內(nèi)的冷卻介質(zhì)循環(huán)的風(fēng)扇152a和驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇152a的風(fēng)扇馬達(dá)152b而構(gòu)成。送風(fēng)機(jī)152中，以圖1中的與X軸平行的軸為旋轉(zhuǎn)軸，風(fēng)扇152a旋轉(zhuǎn)。熱交換器154包括多個(gè)翅片管而構(gòu)成，分別設(shè)于風(fēng)扇152a的鉛垂方向的上下。冷卻介質(zhì)通過(guò)構(gòu)成熱交換器154的多個(gè)翅片管之間，從而再次冷卻伴隨著被處理物W的冷卻而被加溫的冷卻介質(zhì)。
[0030]切換板156 (圖1中，以符號(hào)156a、156b表不)由缸機(jī)構(gòu)158 (圖1中，以符號(hào)158a、158b表示)驅(qū)動(dòng)，使冷卻介質(zhì)的循環(huán)方向變化。本實(shí)施方式中，設(shè)有一對(duì)切換板156，切換板156a配置在風(fēng)扇152a的上方側(cè),切換板156b配置在風(fēng)扇152a的下方側(cè)。例如,如圖1所示，當(dāng)缸機(jī)構(gòu)158a的活塞桿伸長(zhǎng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的切換板156a將通路114a開(kāi)放，當(dāng)缸機(jī)構(gòu)158b的活塞桿收縮時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的切換板156b將通路114b封閉。在該情況下，從送風(fēng)機(jī)152送出的冷卻介質(zhì)在熱交換器154被冷卻之后，穿過(guò)通路114a，被引導(dǎo)到絕熱容器120的鉛垂上方。接著，被引導(dǎo)到絕熱容器120的鉛垂上方的冷卻介質(zhì)，被后述的誘導(dǎo)板160誘導(dǎo)到絕熱容器120內(nèi)。在絕熱容器120內(nèi)冷卻被處理物W而被加溫的冷卻介質(zhì)，穿過(guò)開(kāi)口 126b而從絕熱容器120排出，并再次被引導(dǎo)到送風(fēng)機(jī)152。S卩，開(kāi)口 126a成為冷卻介質(zhì)向絕熱容器120內(nèi)流入的流入口(一個(gè)開(kāi)口)，開(kāi)口 126b成為排出口。以下，將開(kāi)口 126a成為流入口、開(kāi)口126b成為排出口的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)稱(chēng)為第I循環(huán)方向。
[0031]另一方面，當(dāng)缸機(jī)構(gòu)158a的活塞桿收縮時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的切換板156a將通路114a封閉，當(dāng)缸機(jī)構(gòu)158b的活塞桿伸長(zhǎng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的切換板156b將通路114b開(kāi)放。在該情況下，從送風(fēng)機(jī)152送出的冷卻介質(zhì)在熱交換器154被冷卻之后，穿過(guò)通路114b，被引導(dǎo)到絕熱容器120的鉛垂下方。接著，被引導(dǎo)到絕熱容器120的鉛垂下方的冷卻介質(zhì)，被誘導(dǎo)板160誘導(dǎo)到絕熱容器120內(nèi)。在絕熱容器120內(nèi)冷卻被處理物W而被加溫的冷卻介質(zhì)，穿過(guò)開(kāi)口 126a而從絕熱容器120排出，并再次被引導(dǎo)到送風(fēng)機(jī)152。S卩，開(kāi)口 126b成為冷卻介質(zhì)向絕熱容器120內(nèi)流入的流入口(一個(gè)開(kāi)口)，開(kāi)口 126a成為排出口。以下，將開(kāi)口 126b成為流入口、開(kāi)口 126a成為排出口的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)稱(chēng)為第2循環(huán)方向。
[0032]這樣，冷卻裝置150在蓋部130開(kāi)放開(kāi)口 126時(shí)，通過(guò)送風(fēng)機(jī)152和熱交換器154的驅(qū)動(dòng)，使真空爐110內(nèi)的冷卻介質(zhì)循環(huán)，對(duì)被處理物W執(zhí)行冷卻處理。
[0033]誘導(dǎo)板160(圖1中，以符號(hào)160a?160d表示)，具有當(dāng)絕熱容器120的開(kāi)口 126a、126b處于開(kāi)放的狀態(tài)時(shí)，將由冷卻裝置150送出的冷卻介質(zhì)誘導(dǎo)到絕熱容器120內(nèi)的功能。本實(shí)施方式中，設(shè)有共計(jì)8個(gè)誘導(dǎo)板160，各一對(duì)誘導(dǎo)板160a、160b (共計(jì)4個(gè))配置在絕熱容器120的上方，各一對(duì)誘導(dǎo)板160c、160d(共計(jì)4個(gè))配置在絕熱容器120的下方。誘導(dǎo)板160a、160b在第I循環(huán)方向上比開(kāi)口 126a設(shè)于上游側(cè),誘導(dǎo)板160c、160d在第2循環(huán)方向上比開(kāi)口 126b設(shè)于上游側(cè)。關(guān)于誘導(dǎo)板160將冷卻介質(zhì)向絕熱容器120內(nèi)誘導(dǎo)的誘導(dǎo)方式，將在后面進(jìn)行詳述。
[0034]一對(duì)流動(dòng)板160a設(shè)于第I循環(huán)方向的一對(duì)流動(dòng)板160b的上游側(cè)。流動(dòng)板160a形成為比流動(dòng)板160b大。一對(duì)流動(dòng)板160c設(shè)于第2循環(huán)方向的一對(duì)流動(dòng)板160d的上游偵U。流動(dòng)板160c形成為比流動(dòng)板160d大。
[0035]移動(dòng)機(jī)構(gòu)170移動(dòng)誘導(dǎo)板160,以在開(kāi)口 126處于開(kāi)放的狀態(tài)時(shí)，使誘導(dǎo)板160的至少一部分插入到相當(dāng)于蓋部130沿鉛垂上下方向移動(dòng)時(shí)的軌跡的移動(dòng)空間134，并且，在用于封閉絕熱容器120的開(kāi)口 126的蓋部130移動(dòng)之前，使誘導(dǎo)板160從蓋部130的移動(dòng)空間134退避。再者，移動(dòng)機(jī)構(gòu)170可以由用戶(hù)手動(dòng)移動(dòng)，也可以利用由馬達(dá)、螺線(xiàn)管等構(gòu)成的致動(dòng)器來(lái)構(gòu)成。關(guān)于移動(dòng)機(jī)構(gòu)170移動(dòng)誘導(dǎo)板160的移動(dòng)方式，將在后面進(jìn)行詳述。
[0036]接著，對(duì)使用本實(shí)施方式中的真空熱處理裝置100的被處理物W的處理進(jìn)行說(shuō)明。
[0037](搬入處理)
首先，開(kāi)放真空爐110的門(mén)112、絕熱容器120的側(cè)壁128、開(kāi)口 126，向絕熱容器120內(nèi)搬入被處理物W。然后，封閉真空爐110的門(mén)112及絕熱容器120的側(cè)壁128。
[0038](減壓處理及非活性氣體填充處理)
接著，利用圖中未顯示的真空泵而將真空爐110內(nèi)減壓，成為真空狀態(tài)。此外，由于絕熱容器120的開(kāi)口 126處于開(kāi)放的狀態(tài)，絕熱容器120內(nèi)也成為真空狀態(tài)。然后，由圖中未顯示的非活性氣體供給裝置，以真空爐110內(nèi)成為指定的壓力的方式向真空爐110內(nèi)供給非活性氣體。
[0039]圖3是執(zhí)行搬入處理、減壓處理及非活性氣體填充處理時(shí)的真空熱處理裝置100的平面剖視圖。此外，為了便于說(shuō)明，圖3中，省略了真空爐110的頂面及蓋部130a。如圖3所示，在執(zhí)行搬入處理、減壓處理及非活性氣體填充處理的期間，移動(dòng)機(jī)構(gòu)170使誘導(dǎo)板160a、160b從蓋部130a的移動(dòng)空間134退避，并且使誘導(dǎo)板160c、160d從蓋部130b的移動(dòng)空間134退避。如此，在伴隨后述的加熱處理的蓋部130移動(dòng)之前或伴隨冷卻處理的蓋部130移動(dòng)之前，使誘導(dǎo)板160從蓋部130的移動(dòng)空間134退避，從而在蓋部130移動(dòng)時(shí)，能夠避免蓋部130和誘導(dǎo)板160碰撞的情況。
[0040](加熱處理) 如果真空爐Iio內(nèi)被非活性氣體充滿(mǎn)，則缸機(jī)構(gòu)132使蓋部130a沿鉛垂下方向移動(dòng)而封閉開(kāi)口 126a，并使蓋部130b沿鉛垂上方向移動(dòng)而封閉開(kāi)口 126b。然后，加熱部140將被處理物W加熱指定時(shí)間，并加熱到指定的溫度。這樣，對(duì)被處理物W執(zhí)行加熱處理。
[0041](冷卻處理)
圖4是用于說(shuō)明執(zhí)行冷卻處理時(shí)的真空熱處理裝置100的側(cè)剖視圖，圖5是執(zhí)行冷卻處理時(shí)的真空熱處理裝置100的平面剖視圖。此外，為了便于說(shuō)明，圖5中，省略了真空爐110的頂面及蓋部130a。
[0042]如果完成加熱處理，則如圖4所示，首先，缸機(jī)構(gòu)132使蓋部130a沿鉛垂上方向移動(dòng)而開(kāi)放開(kāi)口 126a，使蓋部130b沿鉛垂下方向移動(dòng)而開(kāi)放開(kāi)口 126b。S卩，在完成蓋部130的移動(dòng)之后，蓋部130位于移動(dòng)空間134的外部。然后，如圖5中的箭頭所示，移動(dòng)機(jī)構(gòu)170使誘導(dǎo)板160繞著沿鉛垂方向(圖5中的Z軸方向)延伸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而使誘導(dǎo)板160 (后述的第I引導(dǎo)部162a、162b)插入移動(dòng)空間134。這樣,誘導(dǎo)板160分別位于開(kāi)口 126a的鉛垂上方及開(kāi)口 126b的鉛垂下方。接著，冷卻裝置150開(kāi)始送出冷卻介質(zhì)。
[0043]此外,如圖5所不,設(shè)定誘導(dǎo)板160a的長(zhǎng)度比誘導(dǎo)板160b長(zhǎng),誘導(dǎo)板160a向移動(dòng)空間134插入的插入長(zhǎng)度比誘導(dǎo)板160b的插入長(zhǎng)度長(zhǎng)。此外，本實(shí)施方式的誘導(dǎo)板160c、160d也具有與上述的誘導(dǎo)板160a、160b同樣的構(gòu)成。再者，也可以與本實(shí)施方式相反地，將誘導(dǎo)板160a的插入長(zhǎng)度設(shè)定為比誘導(dǎo)板160b的插入長(zhǎng)度短。
[0044]圖6是用于說(shuō)明誘導(dǎo)板160的形狀的立體圖。如圖6所示，誘導(dǎo)板160包括第I引導(dǎo)部162a、162b和第2引導(dǎo)部164而構(gòu)成。在開(kāi)口 126開(kāi)放的狀態(tài)下，第I引導(dǎo)部162a使沿著與絕熱容器120的形成有開(kāi)口 126的面平行的方向(圖6中，XY平面的方向)流動(dòng)的冷卻介質(zhì)碰撞而引導(dǎo)到絕熱容器120內(nèi)。第I引導(dǎo)部162b使碰撞到第I引導(dǎo)部162a并沿著從開(kāi)口 126離開(kāi)的方向(鉛垂上方或下方)流動(dòng)的冷卻介質(zhì)碰撞而引導(dǎo)到絕熱容器120內(nèi)。第2引導(dǎo)部164使逃逸到開(kāi)口 126的外側(cè)而流動(dòng)的冷卻介質(zhì)碰撞而引導(dǎo)到第I引導(dǎo)部162a0
[0045]此外，第I引導(dǎo)部162a、162b構(gòu)成為通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)170的工作而能夠插入到移動(dòng)空間134內(nèi)。第I引導(dǎo)部162a也可以具有指定的傾斜而形成，以使碰撞的冷卻介質(zhì)容易向絕熱容器120內(nèi)流動(dòng)。在能夠忽略碰撞到第I引導(dǎo)部162a的冷卻介質(zhì)的沿著從開(kāi)口 126離開(kāi)的方向的流動(dòng)的情況下，有時(shí)候不設(shè)置第I引導(dǎo)部162b。
[0046]當(dāng)?shù)贗引導(dǎo)部162a、162b因移動(dòng)機(jī)構(gòu)170的工作而向移動(dòng)空間134內(nèi)插入時(shí)，第2引導(dǎo)部164配置在移動(dòng)空間134的外部(參照?qǐng)D5)。S卩，第2引導(dǎo)部164構(gòu)成為即使移動(dòng)機(jī)構(gòu)170工作，也不向移動(dòng)空間134內(nèi)插入，且構(gòu)成為使在移動(dòng)空間134的外部流動(dòng)的冷卻介質(zhì)碰撞而將冷卻介質(zhì)引導(dǎo)到第I引導(dǎo)部162a。第I引導(dǎo)部162a和第2引導(dǎo)部164以在冷卻介質(zhì)的上游側(cè)形成銳角的方式互相連接。
[0047]圖7是用于說(shuō)明第I循環(huán)方向中的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)的側(cè)剖視圖。以圖7中的箭頭表示冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向。如圖7所示，從冷卻裝置150送出的冷卻介質(zhì)，沿鉛垂上方上升，流入真空爐110的頂面和開(kāi)口 126a之間。
[0048]再者，流入的冷卻介質(zhì)，在圖7中從右到左地流動(dòng)，因此在不配置誘導(dǎo)板160而將冷卻介質(zhì)導(dǎo)入到絕熱容器120內(nèi)的情況下，冷卻介質(zhì)碰撞到擋板114等，其流動(dòng)方向變到絕熱容器120側(cè)，因此朝向絕熱容器120內(nèi)的圖7中的右側(cè)的空間SR的流量，有可能少于朝向圖7中的左側(cè)的空間SL的流量。所以，有時(shí)候在絕熱容器120內(nèi)冷卻介質(zhì)的流量出現(xiàn)偏差，無(wú)法均勻地冷卻被處理物W。
[0049]本實(shí)施方式中，在執(zhí)行冷卻處理的期間，移動(dòng)機(jī)構(gòu)170使誘導(dǎo)板160a、160b插入到鄰接于開(kāi)口 126a的空間即移動(dòng)空間134內(nèi)，從而不僅能夠?qū)⒗鋮s介質(zhì)高效地導(dǎo)入到絕熱容器120內(nèi)的空間SL，而且還能夠?qū)⒗鋮s介質(zhì)高效地導(dǎo)入到空間SR。這樣，能夠以遍布于整個(gè)絕熱容器120內(nèi)的方式導(dǎo)入冷卻介質(zhì)，可以均勻地冷卻被處理物W。
[0050]被向絕熱容器120內(nèi)引導(dǎo)的冷卻介質(zhì)，通過(guò)冷卻被處理物W而被加溫，穿過(guò)開(kāi)口126b而從絕熱容器120排出。接著，被風(fēng)扇152a吸引后，被熱交換器154冷卻(熱交換)，再次被送出到真空爐110內(nèi)。
[0051]如果如此地完成了被處理物W的冷卻處理，則開(kāi)放真空熱處理裝置100的門(mén)112及絕熱容器120的側(cè)壁128，向外部搬出配置在絕熱容器120內(nèi)的被處理物W。
[0052]此外，移動(dòng)機(jī)構(gòu)170使誘導(dǎo)板160退避到移動(dòng)空間134外。這樣，完成針對(duì)下次的搬入處理的準(zhǔn)備。
[0053]如以上說(shuō)明地，移動(dòng)機(jī)構(gòu)170在執(zhí)行利用誘導(dǎo)板160的冷卻處理的期間，使誘導(dǎo)板160插入鄰接于開(kāi)口 126的空間即移動(dòng)空間134內(nèi)。由此，在冷卻處理中，誘導(dǎo)板160被配置在開(kāi)口 126的附近，能夠以遍布于整個(gè)絕熱容器120內(nèi)的方式導(dǎo)入冷卻介質(zhì)，可以均勻地冷卻被處理物W。
[0054]此外，移動(dòng)機(jī)構(gòu)170在蓋部130移動(dòng)之前，使誘導(dǎo)板160從移動(dòng)空間134退避。由此，能夠避免誘導(dǎo)板160干涉到蓋部130的移動(dòng)的情況，并且，能夠使蓋部130的移動(dòng)空間和誘導(dǎo)板160的冷卻處理中的設(shè)置空間重復(fù)。所以，能夠有效活用以往除了蓋部130的移動(dòng)之外未被使用的移動(dòng)空間134，可以謀求真空熱處理裝置100本身的小型化。
[0055](第2實(shí)施方式)
圖8是用于說(shuō)明第2實(shí)施方式中的真空熱處理裝置200的側(cè)剖視圖，圖9是真空熱處理裝置200的平面剖視圖。此外，為了便于說(shuō)明，圖9中，省略了真空爐110的頂面及蓋部130ao
[0056]如圖8所示，真空熱處理裝置200包括真空爐110、絕熱容器120、蓋部130、加熱部140、冷卻裝置150、誘導(dǎo)板160、移動(dòng)機(jī)構(gòu)170、整流板210而構(gòu)成。此外，真空爐110、絕熱容器120、蓋部130、加熱部140、冷卻裝置150、誘導(dǎo)板160、移動(dòng)機(jī)構(gòu)170的功能實(shí)質(zhì)上與上述的第I實(shí)施方式相等，因此標(biāo)注相同的符號(hào)并省略重復(fù)說(shuō)明，對(duì)于結(jié)構(gòu)與第I實(shí)施方式不同的整流板210進(jìn)行詳述。
[0057]整流板210(圖8中，以符號(hào)210a、210b表示)比從冷卻裝置150送出的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向上的、絕熱容器120的開(kāi)口 126設(shè)于上游側(cè)。本實(shí)施方式中，設(shè)有一對(duì)整流板210，整流板210a配置在絕熱容器120的上方，整流板210b配置在絕熱容器120的下方。整流板210a在第I循環(huán)方向上比絕熱容器120的開(kāi)口 126a設(shè)于上游側(cè)，整流板210b在第2循環(huán)方向上比絕熱容器120的開(kāi)口 126b設(shè)于上游側(cè)。此外，整流板210在冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向上比誘導(dǎo)板160設(shè)于上游側(cè)。即，整流板210a在第I循環(huán)方向上比誘導(dǎo)板160a設(shè)于上游側(cè)，整流板210b在第2循環(huán)方向上比誘導(dǎo)板160c設(shè)于上游側(cè)。
[0058]整流板210具有遮蔽沿著與絕熱容器120的形成有開(kāi)口 126的面平行的方向流動(dòng)并直接朝向開(kāi)口 126的冷卻介質(zhì)的所謂折流板的功能。以下，對(duì)第I循環(huán)方向上的整流板210a進(jìn)行詳述，對(duì)于結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上相等的第2循環(huán)方向上的整流板210b省略說(shuō)明。
[0059]如圖9所示，本實(shí)施方式中，整流板210a在面臨從冷卻裝置150送出的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向(圖9中的從右向左的方向)的上游側(cè)的面的中央部具有突出部212。此外，整流板210a形成為與從冷卻裝置150送出的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向正交的方向的截面積(圖9中，YZ面的截面積)隨著從突出部212朝向冷卻介質(zhì)的上述流動(dòng)方向的下游側(cè)而逐漸增力口。換句話(huà)說(shuō)，整流板210a的上述流動(dòng)方向上的上游側(cè)的面以隨著從上述流動(dòng)方向的上游側(cè)朝向下游側(cè)而向Y軸方向的兩側(cè)擴(kuò)展的方式傾斜地形成。此外，該傾斜面形成為平面狀。
[0060]從冷卻裝置150送出的冷卻介質(zhì)，沿鉛垂上方上升，流入真空爐110的頂面和開(kāi)口126a之間。然后，如圖9中的箭頭所示，冷卻介質(zhì)碰撞到整流板21Oa，并碰撞到突出部212，從而分散到開(kāi)口 126a的兩側(cè)方向(Y軸方向的兩側(cè))。如此，通過(guò)設(shè)置整流板210a，并使從冷卻裝置150送出的冷卻介質(zhì)暫時(shí)碰撞到整流板210a，從而能夠減緩冷卻介質(zhì)的流速。所以，能夠避免冷卻介質(zhì)通過(guò)開(kāi)口 126a上而在絕熱容器120外流動(dòng)的情況。
[0061]再者,碰撞到整流板210a而分散的冷卻介質(zhì),主要碰撞到一對(duì)誘導(dǎo)板160的第2引導(dǎo)部164(參照?qǐng)D6)。
[0062]此外，本實(shí)施方式中，整流板210a在面臨從冷卻裝置150送出的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向的下游側(cè)的面的中央部也具有突出部214。整流板210a形成為與冷卻介質(zhì)的上述流動(dòng)方向正交的方向的截面積(圖9中，YZ面的截面積)隨著從突出部214朝向冷卻介質(zhì)的上述流動(dòng)方向的上游側(cè)而逐漸增加。換句話(huà)說(shuō)，整流板210a的上述流動(dòng)方向上的下游側(cè)的面以隨著從上述流動(dòng)方向的下游側(cè)朝向上游側(cè)而向Y軸方向的兩側(cè)擴(kuò)展的方式傾斜地形成。此外，該傾斜面形成為平面狀。
[0063]S卩，整流板210a的水平截面形成為菱形形狀。
[0064]通過(guò)這樣地構(gòu)成整流板210a，使得以突出部212為頂點(diǎn)而形成的傾斜面在將冷卻介質(zhì)導(dǎo)入到絕熱容器120內(nèi)時(shí)能夠減緩流速。此外，當(dāng)在第2循環(huán)方向從絕熱容器120排出冷卻介質(zhì)時(shí)，冷卻介質(zhì)碰撞到整流板210a的形成有突出部214的面，因此以突出部214為頂點(diǎn)而形成的傾斜面能夠減緩冷卻介質(zhì)的流速。
[0065]再者，本實(shí)施方式中，舉例說(shuō)明了形成在整流板210a的傾斜面為平面的情況。但是，至少整流板210a的、與冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向正交的方向的截面積隨著從突出部212朝向冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向的下游側(cè)而逐漸增加即可，例如，傾斜面也可以彎曲。
[0066]以上，一邊參照附圖，一邊說(shuō)明了本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，但是本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式。上述實(shí)施方式中示出的各構(gòu)成部件的諸形狀或組合等為一個(gè)示例，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)的附加、省略、置換及其它的變更。本發(fā)明并不局限于前述說(shuō)明，僅由所附的權(quán)利要求的范圍限定。
[0067]例如，在上述的實(shí)施方式中，舉例說(shuō)明了絕熱容器120的開(kāi)口設(shè)于絕熱容器120的頂面和底面的情況，但是，也可以在絕熱容器的相向的2個(gè)側(cè)面分別設(shè)置開(kāi)口。在該情況下，冷卻介質(zhì)沿水平方向被導(dǎo)入到絕熱容器內(nèi)。此外，在該情況下，移動(dòng)機(jī)構(gòu)170使誘導(dǎo)板160繞著沿絕熱容器的開(kāi)口彼此相向的方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
[0068]此外，開(kāi)口不一定相向，在絕熱容器設(shè)置至少2個(gè)開(kāi)口即可。例如，也可以在絕熱容器的頂面和側(cè)面分別設(shè)置開(kāi)口。
[0069]此外，上述的實(shí)施方式中，舉例說(shuō)明了蓋部130沿著與絕熱容器120的形成有開(kāi)口126的面正交的方向移動(dòng)的情況，但是蓋部也可以沿著絕熱容器的形成有開(kāi)口的面滑動(dòng)或者繞著設(shè)于開(kāi)口的邊緣部的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0070]再者，上述的實(shí)施方式中，設(shè)有一對(duì)蓋部130 (130a、130b)，但是也可以為一個(gè)蓋部統(tǒng)一封閉絕熱容器的至少2個(gè)開(kāi)口的結(jié)構(gòu)。
[0071]而且,上述的實(shí)施方式中，冷卻裝置150構(gòu)成為通過(guò)移動(dòng)切換板156,從而能夠?qū)⒗鋮s介質(zhì)的循環(huán)方向切換到第I循環(huán)方向和第2循環(huán)方向，但是，本發(fā)明的真空熱處理裝置也可以為使冷卻介質(zhì)僅沿一個(gè)循環(huán)方向循環(huán)的結(jié)構(gòu)。
[0072]此外，上述實(shí)施方式的真空熱處理裝置100、200，能夠?qū)⒗鋮s介質(zhì)的循環(huán)方向切換到第I循環(huán)方向和第2循環(huán)方向，因此將誘導(dǎo)板160設(shè)在分別與2個(gè)開(kāi)口 126a、126b對(duì)應(yīng)的位置。但是，在冷卻裝置使冷卻介質(zhì)僅沿一個(gè)循環(huán)方向循環(huán)的情況下，僅在與絕熱容器120中的成為冷卻介質(zhì)的流入口的開(kāi)口(一個(gè)開(kāi)口)對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置誘導(dǎo)板160即可。此外，在不需要降低從絕熱容器120排出的冷卻介質(zhì)的流速的情況下，僅在成為流入口的開(kāi)口的上游側(cè)設(shè)置整流板210即可。
[0073]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
本發(fā)明能夠用于在真空狀態(tài)下加熱被處理物的真空熱處理裝置。
[0074]符號(hào)說(shuō)明 W被處理物；
100,200真空熱處理裝置；
110真空爐；
120絕熱容器；
126 開(kāi)口 ；
130蓋部；
134移動(dòng)空間；
140加熱部；
150冷卻裝置；
160誘導(dǎo)板；
162a、162b第I引導(dǎo)部；
164第2引導(dǎo)部；
170移動(dòng)機(jī)構(gòu)；
210整流板；
212,214 突出部。
【權(quán)利要求】
1.一種真空熱處理裝置，具備: 真空爐，能夠減壓至真空狀態(tài)； 絕熱容器，設(shè)于所述真空爐內(nèi)，收納被處理物，并且具有至少2個(gè)開(kāi)口； 加熱部，設(shè)于所述絕熱容器內(nèi)，加熱所述被處理物； 蓋部，在所述加熱部加熱所述被處理物的期間，至少使所述絕熱容器的2個(gè)開(kāi)口成為封閉的狀態(tài)； 冷卻裝置，將冷卻介質(zhì)冷卻并送出，并將送出的所述冷卻介質(zhì)回收； 誘導(dǎo)板，當(dāng)所述絕熱容器的2個(gè)開(kāi)口處于開(kāi)放的狀態(tài)時(shí)，使由所述冷卻裝置送出的冷卻介質(zhì)穿過(guò)所述絕熱容器的2個(gè)開(kāi)口之中的一個(gè)開(kāi)口而誘導(dǎo)到所述絕熱容器內(nèi)；以及 移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使所述誘導(dǎo)板移動(dòng)，以在所述絕熱容器的2個(gè)開(kāi)口處于開(kāi)放的狀態(tài)時(shí)，使所述誘導(dǎo)板的至少一部分插入所述蓋部的移動(dòng)空間，并且，在用于封閉所述絕熱容器的2個(gè)開(kāi)口的所述蓋部移動(dòng)之前，使所述誘導(dǎo)板從所述蓋部的移動(dòng)空間退避。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空熱處理裝置，其中，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)旋轉(zhuǎn)所述誘導(dǎo)板，從而使所述誘導(dǎo)板插入所述移動(dòng)空間，或者，使所述誘導(dǎo)板從所述移動(dòng)空間退避。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空熱處理裝置，其中，所述誘導(dǎo)板具有: 第I引導(dǎo)部，能夠插入所述蓋部的移動(dòng)空間，使沿著與所述絕熱容器的形成有所述一個(gè)開(kāi)口的面平行的方向流動(dòng)的冷卻介質(zhì)碰撞而引導(dǎo)到所述絕熱容器內(nèi)；以及 第2引導(dǎo)部，將冷卻介質(zhì)引導(dǎo)到所述第I引導(dǎo)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一項(xiàng)所述的真空熱處理裝置，其中，還具備整流板，該整流板比從所述冷卻裝置送出的所述冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向上的、所述一個(gè)開(kāi)口設(shè)于上游側(cè)，遮蔽沿著與所述絕熱容器的形成有所述一個(gè)開(kāi)口的面平行的方向流動(dòng)并直接朝向所述一個(gè)開(kāi)口的冷卻介質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空熱處理裝置，其中， 所述整流板，在面臨所述冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向的上游側(cè)的面的中央部具有突出部，并且，形成為所述整流板的與所述冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向正交的方向的截面積隨著從所述突出部朝向所述冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向的下游側(cè)而逐漸增加。
【文檔編號(hào)】F27D9/00GK103998884SQ201280064299
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月28日
【發(fā)明者】勝俁和彥, 木屋登, 永井規(guī)輝, 平本升 申請(qǐng)人:株式會(huì)社 Ihi, Ihi 機(jī)械系統(tǒng)股份有限公司