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公開番号2025067520
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023177573
出願日2023-10-13
発明の名称回転式熱処理炉
出願人三建産業株式会社,トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F27B 9/10 20060101AFI20250417BHJP(炉,キルン,窯;レトルト)
要約【課題】熱処理効果に優れた回転式熱処理炉を提供する。
【解決手段】略円筒状の炉本体110と、平面視略ドーナツ状で、外周部に周方向に沿って均等に分けられ多段状に設けられた複数のステージSGに、被加熱物用収納室121が設けられた格納回転体120と、竪型円筒中空状の内筒部130と、内筒部130の上方に配置され下方から吸引した空気を径方向に送風する循環ファン140と、加熱装置129を備え、収納室121が昇温ゾーン120aから均熱ゾーン120bに送り込まれる回転式熱処理炉100で、炉本体110の炉壁111の内径は、均熱ゾーン120bと昇温ゾーン120aでは相違し、昇温ゾーン120aの内径Raを、均熱ゾーン120bの内径Rbよりも大きくして、昇温ゾーン120aの上方から下方の流路断面積を、均熱ゾーン120bの上方から下方の流路断面積よりも大きくした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
略円筒状の炉本体と、
前記炉本体の内側において回転自在に設けられ、中央空間部を有する平面視略ドーナツ状で、外周部に周方向に沿って均等に分けられるとともに上下多段状に設けられた複数のステージに、被加熱物を収納する収納室が設けられた格納回転体と、
前記格納回転体に非接触状態で前記格納回転体の中央空間部に固定された竪型円筒中空状の内筒部と、
前記内筒部の上方に配置され、下方から吸引した気体を径方向に送風する循環ファンと、
前記炉本体内に設けられ、内部の気体を温める加熱装置を備え、
前記格納回転体に設けられた前記ステージ上の収納室は、前記格納回転体の回転により、周方向に沿って形成された昇温ゾーンから、その昇温ゾーンよりも前記ステージの数が多い均熱ゾーンに送り込まれ、
前記循環ファンを介して径方向に送風された気体を、前記炉本体と前記格納回転体の間を通して上方から下方に向けて送り、前記内筒部の内部を下方から上方へ通して戻すように循環させ、その循環途中で前記加熱装置を介して気体を温めるようにした回転式熱処理炉であって、
前記炉本体の炉壁の内径は、前記均熱ゾーンと前記昇温ゾーンでは相違し、前記昇温ゾーンの内径を、前記均熱ゾーンの内径よりも大きくして、前記昇温ゾーンの上方から下方の流路断面積を、前記均熱ゾーンの上方から下方の流路断面積よりも大きくしたことを特徴とする回転式熱処理炉。
続きを表示（約 210 文字）【請求項２】
前記均熱ゾーンでは、前記炉本体の炉壁との間に上下に延びるカバー体を設けて、前記炉本体の炉壁と前記カバー体の間に、前記循環ファンを介して径方向に送風された気体を通すが前記収納室には入り込まないようにしたことを特徴とする請求項１に記載の回転式熱処理炉。
【請求項３】
前記カバー体の一部に穴をあけて一部の気体を前記収納室に入り込むようにしたことを特徴とする請求項２に記載の回転式熱処理炉。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱風を循環させてアルミニウム合金などの被加熱物（ワーク）に熱処理を施す回転式熱処理炉に関するものである。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、図５及び図６に示すように、アルミニウム合金等のワークに熱処理を施すために加熱帯２０ａと均熱帯２０ｂを備えた熱風循環式の回転式熱処理炉１が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
この回転式熱処理炉１は、炉本体１０、格納回転体２０、内筒部３０、ファン４０、第一熱風ガイド体５０および第二熱風ガイド体６０を備えている。
【０００３】
炉本体１０は、略円筒状であり、格納回転体２０を回転させる回転装置２４と、被加熱物（ワーク）を格納回転体２０に投入するための投入装置２５および被加熱物（ワーク）を格納回転体２０から取出すための取出し装置２６が取付けられている。
また、炉本体１０の上部には、中央空間部２０ｃの上端部であり、ファン４０の直下部分に火炎を噴射し、その部分を加熱するためのガスバーナ２３を設けている。さらに、炉本体１０の底部には、熱風を上方に向けて案内する断面略山形状の案内部材１１を設けている。
【０００４】
格納回転体２０は、炉本体１０の内側に、回転装置２４によって反時計回り方向へ回転するように設けられ、中央空間部２０ｃを有する平面視略ドーナツ状であり、その外周部に、周方向に沿ってワークを収納する複数の収納室２１を多段状に設けている。
格納回転体２０には、多段状に設けた複数の収納室２１で構成される加熱帯２０ａと、同じく多段状に設けた複数の収納室２１で構成される均熱帯２０ｂが形成される。
内筒部３０は竪型の円筒中空形状であり、格納回転体２０に非接触状態で近接して配置され、その中央空間部２０ｃに同心状に固定される。内筒部３０の上端部には、熱風をファン４０に案内するための案内筒３１設けている。
【０００５】
ファン４０は、内筒部３０の上方に配置された１台の遠心ファンで、熱風を、その下から吸い込んで、遠心力によって径方向へ送り出すように構成されている。
径方向へ送り出された熱風は、第一および第二熱風ガイド体５０，６０を介して、炉本体１０と内筒部３０の間を上から下へ向かって送られる。内筒部３０の下部に達した熱風は、遠心ファン４０の吸引力によって、内筒部３０の内部を下方から上方へ送られて遠心ファン４０に戻るようにして、熱風を連続的に循環させるようにしている。
【０００６】
このような回転式熱処理炉１によれば、ファン４０を、格納回転体２０の中央空間部２０ｃに固定された内筒部３０の上方に配置したので、例えば、ファン４０を側方に配置したものと比較して、回転熱処理炉１の設置面積を小さくすることができる。
また、ファン４０を遠心ファンとし、熱風を、上方から下方に向けて炉本体１０と内筒部３０の間を通して送るので、例えば、下方から上方に向けて送るものと比較して、格納収納体２０に収納されたワークまでの移動距離を短くし、その結果、熱風がワークに達するまでの温度低下を防ぐことができ、被加熱物（ワーク）を効果的に熱処理することができる。
また、遠心ファン４０から、格納回転体２０に形成した加熱帯２０ａ側上方に向かって延びる第一熱風ガイド体５０と、均熱帯２０ｂ側上方に向かって延びる第二熱風ガイド体６０を設けたので、熱風をワークに確実に作用させることができるといった効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２１－８９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の回転式熱処理炉１では、熱風を熱中させるために１つの第一熱風ガイド体５０と、３つの第二熱風ガイド体６０を設定する必要がある。
一方、本発明者は、均熱帯２０ｂに対しては、積極的に熱量を与える必要はなく、被加熱物（ワーク）を保温するだけでよく、逆に加熱帯２０ａに対しては、積極的に熱量を与えるようにすればよいのではないかとの発想に至った。
【０００９】
そこで、本発明の目的とするところは、さらに熱処理効果に優れた回転式熱処理炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の回転式熱処理炉（１００）は、略円筒状の炉本体（１１０）と、
前記炉本体（１１０）の内側において回転自在に設けられ、中央空間部（１２０ｃ）を有する平面視略ドーナツ状で、外周部に周方向に沿って均等に分けられるとともに上下多段状に設けられた複数のステージ（ＳＧ）に、被加熱物（ワーク）を収納する収納室（１２１）が設けられた格納回転体（１２０）と、
前記格納回転体（１２０）に非接触状態で前記格納回転体（１２０）の中央空間部（１２０ｃ）に固定された竪型円筒中空状の内筒部（１３０）と、
前記内筒部（１３０）の上方に配置され、下方から吸引した気体を径方向に送風する循環ファン（１４０）と、
前記炉本体（１１０）内に設けられ、内部の気体を温める加熱装置（１２９）を備え、
前記格納回転体（１２０）に設けられた前記ステージ（ＳＧ）上の収納室（１２１）は、周方向に沿って形成された昇温ゾーン（１２０ａ）から、その昇温ゾーン（１２０ａ）よりも前記ステージ（ＳＧ）の数が多い均熱ゾーン（１２０ｂ）に送り込まれ、
前記循環ファン（１４０）を介して径方向に送風された気体を、前記炉本体（１１０）と前記格納回転体（１２０）の間を通して上方から下方に向けて送り、前記内筒部（１３０）の内部を下方から上方へ通して戻すように循環させ、その循環途中で前記加熱装置（１２９）を介して気体を温めるようにした回転式熱処理炉（１００）であって、
前記炉本体（１１０）の炉壁（１１１）の内径は、前記均熱ゾーン（１２０ｂ）と前記昇温ゾーン（１２０ａ）では相違し、前記昇温ゾーン（１２０ａ）の内径（Ｒａ）を、前記均熱ゾーン（１２０ｂ）の内径（Ｒｂ）よりも大きくして、前記昇温ゾーン（１２０ａ）の上方から下方の流路断面積を、前記均熱ゾーン（１２０ｂ）の上方から下方の流路断面積よりも大きくしたことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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