特開 2016-223712 熱処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-223712(P2016-223712A)

(43)【公開日】2016年12月28日

(54)【発明の名称】熱処理装置

(51)【国際特許分類】

   F27B 7/20 20060101AFI20161205BHJP

   F27D 25/00 20100101ALI20161205BHJP

【ＦＩ】

   F27B7/20

   F27D25/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-111441(P2015-111441)

(22)【出願日】2015年6月1日

(71)【出願人】

【識別番号】000190105

【氏名又は名称】信越エンジニアリング株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000002060

【氏名又は名称】信越化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000626

【氏名又は名称】特許業務法人 英知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】横田 道也

(72)【発明者】

【氏名】高橋 好郎

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 浩一朗

(72)【発明者】

【氏名】高橋 広太

(72)【発明者】

【氏名】山田 佳益

(72)【発明者】

【氏名】古屋 昌浩

【テーマコード（参考）】

4K056

4K061

【Ｆターム（参考）】

4K056AA09

4K056AA12

4K056BA06

4K056BB01

4K056BB05

4K056BC08

4K056EA06

4K061AA08

4K061DA01

4K061DA05

4K061EA04

4K061FA00

4K061HA07

(57)【要約】      （修正有）

【課題】粉状又は粉粒状の物を管内で熱処理するに用いる炉、口管であって、付着防止の為に振動等を加える加熱装置において、加振部材の圧縮変形を抑制して炉心管に対する当接打撃を確保する方法の提供。
【解決手段】打撃振動発生器５の作動と関係なく加振部材４の打撃部４ａが、加熱室２の内部空間２ｓ内で高温（約１０００℃近く）の環境下に晒されても、加振部材４の打撃部４ａが保護部材６で覆われて加熱室２の内部空間２ｓと熱遮断されているため、打撃部４ａが熱変形可能な温度領域まで上昇しない。これにより、加振部材４の全長が圧縮変形し難くなる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

炉心管の内面に付着した粉状又は粉粒状の装入物を打撃振動により落下させるための打撃機構が備えられた熱処理装置であって、
前記装入物を加熱処理して排出させる前記炉心管と、
前記炉心管の外側に設けられる加熱室と、
前記加熱室を囲むように設けられる炉壁と、
前記炉壁側から前記加熱室を通って前記炉心管の外面に向け往復動自在に設けられて前記炉心管の前記外面と当接する打撃部を有する加振部材と、
前記加振部材を前記炉心管に当接して打撃振動が付与されるように往復動させる打撃振動発生器と、
耐熱材料からなり前記加振部材の外側に設けられる保護部材と、を備え、
前記保護部材は、前記加振部材の前記打撃部を覆って前記加熱室の内部空間と熱遮断するように配置されることを特徴とする熱処理装置。

【請求項2】

前記保護部材は、前記加振部材の前記打撃部と接触して覆うように形成した第一スリーブであり、
前記打撃部は、前記第一スリーブの保護端面から前記炉心管に向け突出する変形可能部位を有することを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。

【請求項3】

前記第一スリーブの前記保護端面と連続する筒状部位の肉厚を、前記保護端面側が厚くなるように形成することを特徴とする請求項２記載の熱処理装置。

【請求項4】

前記保護部材は、前記炉壁に配置される第二スリーブであり、前記第二スリーブが、前記炉壁を貫通して前記加振部材が前記炉心管に向け往復動自在に挿通する通孔を有し、
前記打撃振動発生器は、前記打撃部が前記炉心管の前記外面から離れる退避位置において、前記打撃部を前記第二スリーブの前記通孔内に配置させるように位置設定されることを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粉状又は粉粒状の装入物を炉心管で加熱処理しつつ、炉心管の内面に付着した装入物を衝撃や振動などにより落下させて排出するために用いられる熱処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の熱処理装置として、炉心管の外周面に振動を加える加振装置が、加熱ヒータにより加熱される加熱室内に位置する前記炉心管の外周面に一端が当接可能な加振シャフトと、該加振シャフトの他端に打撃振動を付与する打撃振動発生器を含み、前記炉心管の内部において粉体状の被加熱物を８５０〜１０００℃程度の焼成温度で熱処理を行うロータリーキルンがある（例えば、特許文献１参照）。
前記加振シャフトは、前記加熱室内に配置される耐熱金属製の丸棒であって、炉壁を貫通し且つその一端の端面が前記炉心管の外周面に対して一定の隙間を隔てて位置させられる。前記打撃振動発生器からの打撃振動が加振シャフトの他端に伝達されることにより、圧縮コイルスプリングに付勢力に抗して前記炉心管側へ駆動され、その一端が前記炉心管の外周面に当接して炉心管に打撃振動を付与させ、炉心管の内壁面に付着していた被加熱物が落下するように構成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１８０９５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、炉心管の外周面と当接する加振シャフトのような打撃部は、耐熱性と耐久性が求められているものの、高温の炉心管に対して、強い打撃を与えることや硬い材質の打撃は、炉心管の変形を引き起こし易い。そのため、炉心管の構成材料よりも硬度が劣る材料で加振シャフトを構成している。
しかし乍ら、このような従来の熱処理装置では、加振シャフトが加熱室の内部空間において常に高温（約１０００℃近く）の環境下に晒されるため、加振シャフト自体も加熱されて温度上昇する。これに加えて、加振シャフトの先端部を炉心管の外周面に当接させて打撃するため、炉心管の外周面に対して加振シャフトの当接打撃を繰り返す度に、加振シャフトが軸方向へ徐々に圧縮変形してしまう。
すなわち、炉心管に対する加振シャフトの当接打撃が一定の回数を越えると、加振シャフトの先端部が軸方向へ潰れて漏斗形状に変形し、これにより加振シャフトの全長も短くなってしまった。
これに対し、加振シャフトの他端に打撃振動を伝達する打撃振動発生器の作動ストロークは、一定の作動ストロークに限られるため、加振シャフトの全長が短くなると、打撃振動発生器から打撃振動を伝達しても、加振シャフトの先端部が炉心管の外周面まで届き難くなり、炉心管に十分な打撃振動を付与できないおそれがある。
その結果として、炉心管内の被加熱物の付着防止機能も低下するという問題があった。

【0005】

本発明は、このような問題に対処することを課題とするものであり、加振部材の圧縮変形を抑制して炉心管に対する当接打撃を確保すること、などを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

このような目的を達成するために本発明に係る熱処理装置は、炉心管の内面に付着した粉状又は粉粒状の装入物を打撃振動により落下させるための打撃機構が備えられた熱処理装置であって、前記装入物を加熱処理して排出させる前記炉心管と、前記炉心管の外側に設けられる加熱室と、前記加熱室を囲むように設けられる炉壁と、前記炉壁側から前記加熱室を通って前記炉心管の外面に向け往復動自在に設けられて前記炉心管の前記外面と当接する打撃部を有する加振部材と、前記加振部材を前記炉心管に当接して打撃振動が付与されるように往復動させる打撃振動発生器と、耐熱材料からなり前記加振部材の外側に設けられる保護部材と、を備え、前記保護部材は、前記加振部材の前記打撃部を覆って前記加熱室の内部空間と熱遮断するように配置されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

前述した特徴を有する本発明は、打撃振動発生器の作動と関係なく加振部材の打撃部が、加熱室の内部空間内で高温（約１０００℃近く）の環境下に晒されても、加振部材の打撃部が保護部材で覆われて加熱室の内部空間と熱遮断されているため、打撃部が熱変形可能な温度領域まで上昇しない。これにより、加振部材の全長が圧縮変形し難くなる。
したがって、加振部材の圧縮変形を抑制して炉心管に対する当接打撃を確保することができる。
その結果、炉心管に対して加振シャフトの当接打撃を繰り返す度に加振シャフトが軸方向へ熱変形して短くなる従来のものに比べ、炉心管に対する加振部材の当接打撃を繰り返しても、加振部材が軸方向へ大幅に潰れ変形して全長が短くならず、打撃振動発生器の作動ストロークでも加振部材の打撃部が炉心管の外面まで届いて、炉心管に十分な打撃振動を付与できる。
それにより、長期間に亘って炉心管の内面に付着した装入物を確実に落下させることができ、加振部材の交換時期を延長して稼働率の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る熱処理装置の全体構成を示す説明図であり、（ａ）が縦断正面図、（ｂ）が横断平面図である。

【図2】同説明図であり、（ａ）が全体の縦断側面図で要部を部分拡大し、（ｂ）が打撃部の退避時を部分拡大して示す縦断側面図、（ｃ）が打撃時を部分拡大して示す縦断側面図である。

【図3】加振部材の変形例を示す説明図であり、（ａ）が打撃部の退避時を部分拡大して示す縦断側面図、（ｂ）が打撃時を部分拡大して示す縦断側面図である。

【図4】加振部材の変形例を示す説明図であり、（ａ）が打撃部の退避時を部分拡大して示す縦断側面図、（ｂ）が打撃時を部分拡大して示す縦断側面図である。

【図5】冷却機構を組み込んだ変形例を示す説明図であり、（ａ）が打撃部の退避時を部分拡大して示す縦断側面図、（ｂ）が打撃時を部分拡大して示す縦断側面図である。

【図6】打撃振動発生器の変形例を示す説明図であり、（ａ）が打撃部の退避時を部分拡大して示す縦断側面図、（ｂ）が打撃時を部分拡大して示す縦断側面図である。

【図7】本発明の実施形態に係る熱処理装置の変形例を示す説明図であり、（ａ）が打撃部の退避時を部分拡大して示す縦断側面図、（ｂ）が打撃時を部分拡大して示す縦断側面図である。

【図8】打撃振動発生器の変形例を示す説明図であり、（ａ）が打撃部の退避時を部分拡大して示す縦断側面図、（ｂ）が打撃時を部分拡大して示す縦断側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る熱処理装置Ａは、図１〜図８に示すように、炉心管１の内部に供給された粉状体や粉粒体などからなる装入物Ｂを加熱処理する際に、炉心管１の内面１ａに付着した装入物Ｂを、衝撃や振動などの打撃振動により落下させて排出するための打撃機構が備えられたものである。
詳しく説明すると、本発明の実施形態に係る熱処理装置Ａは、装入物Ｂを加熱処理して排出させる炉心管１と、炉心管１の外側に設けられる加熱室２と、加熱室２を囲むように設けられる炉壁３と、炉壁３側から加熱室２を通って炉心管１の外面１ｂに向け往復動自在に設けられる加振部材４と、加振部材４を往復動させる打撃振動発生器５と、加振部材４の外側に設けられる保護部材６と、を主要な構成要素として備えている。

【0010】

炉心管１は、その少なくとも内面１ａ又は全体を例えばカーボンやセラミックスの非金属又は金属などの耐熱性に優れた材料で形成し、後述する加熱室２からの伝導熱で所定温度に発熱する円筒管である。
炉心管１の軸方向一端側には、管状の原料導入口１１から装入物Ｂを供給するための入口部１ｃが形成される。炉心管１の軸方向他端側には、装入物Ｂの出口部１ｄが形成されている。
さらに、炉心管１は、その軸線を中心として回転自在に支持され、管状の原料導入口１１から入口部１ｃに供給された一定量の装入物Ｂを回転作用により出口部１ｄへ向けて流しながら、後述する加熱室２からの伝導熱で加熱して、出口部１ｄから原料排出口１２に排出させるように構成されている。

【0011】

炉心管１の具体例として、図１（ａ）（ｂ）及び図２（ａ）に示される例の場合には、設置床面Ｆに対し入口部１ｃよりも出口部１ｄの方が低くなるように適宜角度θで傾斜させて配置している。それにより、炉心管１の内面１ａに沿って粉状又は粉粒状の装入物Ｂが重力で出口部１ｄへ向けスムーズに流れるようにしている。
また、炉心管１の軸方向他端側には、不活性ガスなどの気体を出口部１ｄに向けて供給するためのガス導入口１３が設けられ、加熱処理で装入物Ｂのから発生した有害な排ガスと共に、炉心管１の軸方向一端側に設けられる排気口１４から排気されるように構成されている。
すなわち、炉心管１の入口部１ｃと管状の原料導入口１１と間には、排ガスを通すための排気ライン１４ａが形成されている。

【0012】

加熱室２は、炉心管１を加熱するため、炉心管１の外側に炉壁３で囲むように円筒状やそれに類似した筒状に形成される。
加熱室２の内部空間２ｓには、加熱ヒータなどの電気的な熱源やガスバーナーなどの電気以外の熱源などからなる加熱器（図示しない）が設けられる。
この加熱器の具体例として、加熱室２の内部空間２ｓにおいて粉体状の装入物Ｂを８５０〜１０００℃程度の焼成温度で熱処理する場合には、内部空間２ｓを１０００℃以上に加熱する必要がある。そのため、炉心管１は、１０００℃以上に耐え得る材料で形成されている。
炉壁３は、耐火性に優れた断熱材などで構成され、その厚み方向へ貫通するように形成される貫通孔３ａを有している。貫通孔３ａの内側には、後述する加振部材４が炉心管１に向けて往復動自在に挿通するように配置されている。

【0013】

加振部材４は、炉壁３の貫通孔３ａに対して炉心管１の外面１ｂに向け往復動自在に支持され、その先端には、炉心管１の外面１ｂと当接する打撃部４ａを有している。
打撃部４ａは、後述する打撃振動発生器５の作動でその先端面を炉心管１の外面１ｂに当接させることにより、炉心管１の全周に亘り打撃振動を付与するノッカーなどとも呼ばれるもので、特開２０１２−１８０９５５号公報に記載された「加振シャフト」に相当する。
加振部材４において少なくとも打撃部４ａは、炉心管１を構成する耐熱材料よりも硬度が劣る耐熱材料で棒状などの形状に形成され、炉心管１の外面１ｂに対する打撃部４ａの当接で炉心管１の外面１ｂが強い打撃を受けても、炉心管１の変形や破損を防止している。
加振部材４の具体例として、図１（ａ）（ｂ）及び図２（ａ）に示される例の場合には、炉心管１の外面１ｂに向け複数の加振部材４が炉心管１の軸方向へ所定間隔毎に配設されている。そのうち加熱室２の内部空間２ｓとなる加熱域に向けて配設される加振部材４は、打撃部４ａを有する先端部４１と、後述する打撃振動発生器５に連係する末端部４２と、がそれぞれ軸方向へ一体形成されている。
加熱域の外部に向けて配設される加振部材４は、特開２０１２−１８０９５５号公報に記載された「加振シャフト」及び「打撃振動発生器」と同様に構成してもよい。
さらに、図１〜図５，図７及び図８に示される例では、炉壁３の貫通孔３ａに対して加振部材４を炉心管１の外面１ｂに向け略水平方向へ往復動自在に支持している。

【0014】

そして、加熱室２の内部空間２ｓとなる加熱域に向けて配設される加振部材４には、図５（ａ）（ｂ）や図７（ａ）（ｂ）に示されるように、加振部材４（打撃部４ａ）の冷却機構７を組み込むことも可能である。
冷却機構７は、加振部材４の周囲に形成される冷却室７ａを有し、冷却室７ａに冷却エアなどの冷媒７ｂを供給することで、加振部材４（打撃部４ａ）が冷却されるように構成することが好ましい。
冷却機構７の具体例として、図５（ａ）（ｂ）や図７（ａ）（ｂ）に示される例の場合には、加振部材４の周囲に設けられて加振部材４との間に冷却室７ａを形成するブッシュ７ｃと、加振部材４の外周面に冷媒７ｂとの接触面積を確保するために形成される冷却フィン７ｄと、を有している。
ブッシュ７ｃは、炉壁３の貫通孔３ａに沿って嵌入するなど、加熱室２の外部から着脱可能に取り付けられることで、点検や部品交換などのメンテナンス作業を容易にすることが好ましい。ブッシュ７ｃの周壁には、冷媒７ｂの供給口と排出口が開設され、加熱室２の外部や炉壁３の内部などから冷却室７ａへ冷媒７ｂを供給すると同時に、冷却室７ａから加熱室２の外部や炉壁３の内部などへ冷媒７ｂを排気している。それにより、冷却室７ａ内の温度が冷媒７ｂで下げられるため、打撃部４ａを含めて加振部材４の全体が冷却される。
なお、その他の例として図示しないが、図示例以外の構造の冷却機構７を備えることも可能である。

【0015】

打撃振動発生器５は、加振部材４（末端部４２）と連係して打撃部４ａを炉壁３側から炉心管１の外面１ｂに向け往復動させる駆動源である。
打撃振動発生器５は、打撃部４ａが炉心管１の外面１ｂから離れる退避位置Ｐ１と、打撃部４ａが炉心管１の外面１ｂに当接して打撃振動を付与する打撃位置Ｐ２とに亘って、所定の作動ストロークで往復動させるように構成されている。
打撃振動発生器５による打撃部４ａの位置設定は、図１〜図６に示されるように、打撃振動発生器５の作動と関係なく打撃部４ａの退避位置Ｐ１を加熱室２の内部空間２ｓに配置する場合と、図７，図８に示されるように、打撃部４ａの退避位置Ｐ１が炉壁３の炉壁３の貫通孔３ａに配置され、打撃振動発生器５の作動で打撃部４ａを加熱室２の内部空間２ｓに進入させる場合などがある。
打撃振動発生器５の具体例として、図１〜図５及び図７に示される例の場合には、打撃振動発生器５がブラケット５ａなどで炉壁３に取り付け固定され、圧縮空気の導入により加振部材４に向かう打撃振動が発生する打撃振動出力部材５１を有している。打撃振動出力部材５１の打撃振動が加振部材４（末端部４２）に伝達されることで、打撃部４ａを炉心管１の外面１ｂに向け前進させている。
ブラケット５ａには、加振部材４を往復動自在に支持するガイド部材５ｂが設けられ、ガイド部材５ｂと加振部材４（末端部４２）とに亘りスプリングなどの弾性体５ｃを介装することで、打撃部４ａが炉心管１の外面１ｂから離れるように後退させている。

【0016】

また、打撃振動発生器５の他の例として、図６及び図８に示される例の場合には、打撃振動出力部材５１に代えてハンマリング５２を用いている。
ハンマリング５２は、加振部材４（末端部４２）に向け往復動自在に支持され、ハンマリング５２を加振部材４（末端部４２）に突き当てることにより、打撃部４ａが炉心管１の外面１ｂに向け打撃位置Ｐ２まで前進移動するように構成されている。
なお、図６（ａ）（ｂ）や図８（ａ）（ｂ）に示される例では、ハンマリング５２を円弧軌道で往復動させているが、それ以外の軌道でハンマリング５２を往復動させることも可能である。
さらに、図６（ａ）（ｂ）に示される例では、炉壁３の貫通孔３ａに対して加振部材４が炉心管１の外面１ｂに向け斜め上方へ往復動するように支持され、加振部材４の自重によって打撃部４ａが自由落下して退避位置Ｐ１まで後退するように配置している。
この場合には、打撃部４ａの退避位置Ｐ１において加振部材４が炉壁３の貫通孔３ａから脱落しないように、ストッパ５ｄを加振部材４に設けることが好ましい。
ストッパ５ｄを含めて加振部材４は、点検や部品交換などのメンテナンス作業を容易にするため、加熱室２の外部から容易に着脱可能となるように取り付けることが好ましい。
図示例においてストッパ５ｄは、貫通孔３ａから加熱室２の外部空間に突出する加振部材４の末端部４２に配置したスプリングなどの弾性体５ｃであるが、弾性体５ｃ以外の他の部品でストッパ５ｄを構成することも可能である。
なお、打撃振動発生器５として、打撃振動出力部材５１やハンマリング５２に限らず、それ以外の異なる構造体で、加振部材４の打撃部４ａを炉心管１の外面１ｂに向け前進させることも可能である。

【0017】

保護部材６は、炉心管１を構成する耐熱材料よりも硬度が優る耐熱材料で筒状に形成され、加振部材４において少なくとも打撃部４ａの外周を覆うように配置されている。
詳しく説明すると、保護部材６は、打撃部４ａの外周を覆うことで、打撃部４ａが加熱室２の内部空間２ｓと熱遮断されて熱影響を受け難くしている。
保護部材６の具体例としては、図１〜図６に示されるような、加振部材４の打撃部４ａと一体的に形成される第一スリーブ６１と、図７，図８に示されるような、加振部材４の打撃部４ａと別個に形成されて炉壁３に設置される第二スリーブ６２などがある。

【0018】

このような本発明の実施形態に係る熱処理装置Ａによると、図１〜図６に示されるように、打撃振動発生器５の不作動時においても加振部材４の打撃部４ａが加熱室２の内部空間２ｓに配置される場合や、図７，図８に示されるように、打撃振動発生器５の作動で加振部材４の打撃部４ａが加熱室２の内部空間２ｓに進入する場合など、打撃振動発生器５の作動と関係なく加振部材４の打撃部４ａが、加熱室２の内部空間２ｓ内で高温（約１０００℃近く）の環境下に晒されても、加振部材４の打撃部４ａが保護部材６で覆われて加熱室２の内部空間２ｓと熱遮断されている。そのため、打撃部４ａが熱変形可能な温度領域まで上昇しない。これにより、加振部材４の全長が圧縮変形し難くなる。
したがって、炉心管１への当接打撃に伴う加振部材４の圧縮変形を抑制して炉心管１に対する当接打撃を確保することができる。
その結果、炉心管１に対する加振部材４の当接打撃を繰り返しても、加振部材４が軸方向へ大幅に潰れ変形して全長が短くならず、打撃振動発生器５の作動ストロークでも加振部材４の打撃部４ａが炉心管１の外面１ｂまで届いて、炉心管１に十分な打撃振動を付与できる。
それにより、長期間に亘って炉心管１の内面１ａに付着した装入物Ｂを確実に落下させることができ、加振部材４の交換時期を延長して稼働率の向上が図れる。

【0019】

さらに、図５（ａ）（ｂ）や図７（ａ）（ｂ）に示されるように、第二スリーブ６２の内側に加振部材４（打撃部４ａ）の冷却機構７を組み込むことが好ましい。
この場合には、加振部材４の打撃部４ａが冷却機構７で冷却することにより、打撃部４ａの温度上昇が確実に阻止されるため、炉心管１への当接打撃に伴う加振部材４の圧縮変形をより確実に抑制できる。
また、図６（ａ）（ｂ）に示されるように、炉壁３の貫通孔３ａに対して加振部材４を炉心管１の外面１ｂに向け斜め上方へ往復動するように支持し、その上限位置が打撃位置Ｐ２となるように配置することが好ましい。
この場合には、加熱室２の内部空間２ｓにおいて最も低温な下方領域を、加振部材４の打撃部４ａが往復動するため、炉心管１への当接打撃に伴う加振部材４の圧縮変形をより確実に抑制できる。

【0020】

ところで、加振部材４の打撃部４ａを保護部材６で覆って加熱室２の内部空間２ｓと熱遮断する場合には、打撃振動発生器５の作動で打撃部４ａを炉心管１の外面１ｂに当接させて打撃が付与される際に、保護部材６が炉心管１の外面１ｂに接触する可能性もある。
特に、保護部材６が炉心管１を構成する材料よりも硬度が優る耐熱材料で形成される場合には、炉心管１の外面１ｂに接触することで、炉心管１に部分的な変形や破損のおそれがある。
そのため、加振部材４の打撃部４ａにおいて少なくとも炉心管１と対向する先端面のみを、炉心管１の外面１ｂに対して当接させるが、保護部材６の保護端面は炉心管１の外面１ｂと接触しないように設定する必要がある。
しかし、この場合、打撃部４ａにおいて少なくとも炉心管１と対向する先端面は、保護部材６で完全に覆われず、加熱室２の内部空間２ｓに露出するため、高温（約１０００℃近く）の環境下に晒されてしまい、熱変形可能な温度領域まで上昇する可能性がある。
次に、このような問題点などを解決するため、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

【実施例1】

【0021】

この実施例１は、図１〜図６に示すように、保護部材６が、加振部材４の打撃部４ａと接触して覆うように形成した第一スリーブ６１であり、打撃部４ａは、保護部材６となる第一スリーブ６１の保護端面６１ａから炉心管１に向け突出する変形可能部位４ｂを有するものである。
加振部材４の打撃部４ａにおいて炉心管１と対向する先端部分には、変形可能部位４ｂが一体形成され、変形可能部位４ｂと連続して中間部位４ｃが一体形成されている。
変形可能部位４ｂは、打撃振動発生器５の作動で打撃部４ａを炉心管１の外面１ｂに当接し打撃させる度に、軸方向へ徐々に潰れて、第一スリーブ６１の保護端面６１ａを覆う円板状に拡径変形するように構成されている。
保護部材６となる第一スリーブ６１は、加振部材４において少なくとも打撃部４ａの外径と略同じ内径の円筒状に形成され、保護端面６１ａと連続する筒状部位６１ｂを有している。
筒状部位６１ｂは、打撃部４ａの外周面に沿って二重成形するか、又は打撃部４ａの外周面に接着剤などで一体的に固着することにより、打撃部４ａにおいて少なくとも中間部位４ｃの外周面と密着している。

【0022】

特に、図１〜図６に示される例では、加振部材４の打撃部４ａが打撃振動発生器５の不作動時においても加熱室２の内部空間２ｓ内で高温（約１０００℃近く）の環境下に晒され、この状態で変形可能部位４ｂを除く中間部位４ｃの外周面が、第一スリーブ６１で覆われて加熱室２の内部空間２ｓと熱遮断されている。
詳しく説明すると、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示される例では、加振部材４において打撃部４ａの変形可能部位４ｂ及び中間部位４ｃを有する先端部４１が、打撃振動発生器５の作動と関係なく打撃部４ａの退避位置Ｐ１においても加熱室２の内部空間２ｓに配置されている。加振部材４において末端部４２は、炉壁３の貫通孔３ａを往復動自在に挿通し、加熱室２の外部で打撃振動発生器５と連係させている。
さらに、加振部材４の先端部４１において打撃部４ａの変形可能部位４ｂ及び中間部位４ｃは、これらの外径を軸方向へ同じにした円柱状に一体形成されている。
第一スリーブ６１の筒状部位６１ｂは、その肉厚を軸方向へ同じとした円筒状に形成されている。

【0023】

また、加振部材４の打撃部４ａにおいて変形可能部位４ｂと連続する中間部位４ｃは、変形可能部位４ｂからの熱影響を受け易く、熱変形可能な温度領域まで上昇する可能性がある。
そこで、図３（ａ）（ｂ）や図４（ａ）（ｂ）に示されるように、第一スリーブ６１において保護端面６１ａと連続する筒状部位６１ｂの肉厚を、保護端面６１ａ側が厚くなるように形成することが好ましい。
図３（ａ）（ｂ）に示される例では、打撃部４ａの中間部位４ｃを、その外径が変形可能部位４ｂに向かって段々と小径となるように複数の円柱体を組み合わせた竹の子状に一体形成している。
第一スリーブ６１の筒状部位６１ｂは、その肉厚が保護端面６１ａに向かって段々と厚くなるように内周面を段状に形成している。
図示例の場合には、中間部位４ｃとして大小二段の円柱体を組み合わせた形状に形成しているが、大小三段以上の円柱体を組み合わせた形状に形成することも可能である。
図４（ａ）（ｂ）に示される例では、打撃部４ａの中間部位４ｃを、その外径が変形可能部位４ｂに向かって徐々に縮径する円錐台状に一体形成している。
第一スリーブ６１の筒状部位６１ｂは、その肉厚が保護端面６１ａに向かって徐々に厚くなるように内周面をテーパー状に傾斜させた形状に形成されている。
一方、図５（ａ）（ｂ）に示される例では、炉壁３の貫通孔３ａに沿って加振部材４（打撃部４ａ）の冷却機構７を組み込んでいる。
さらに、図６（ａ）（ｂ）に示される例では、炉壁３の貫通孔３ａに沿って往復動自在に支持された加振部材４を、打撃振動発生器５となるハンマリング５２で退避位置Ｐ１から打撃位置Ｐ２まで前進移動させている。

【0024】

このような本発明の実施例１に係る熱処理装置Ａによると、打撃部４ａにおいて炉心管１の外面１ｂに当接し打撃振動を付与する変形可能部位４ｂが、第一スリーブ６１の保護端面６１ａから突出して高温（約１０００℃近く）の環境下に晒されるため、打撃振動発生器５の作動で炉心管１の外面１ｂに当接し打撃させる度に、軸方向へ潰れ変形し易い。
しかし、この潰れに伴って変形可能部位４ｂが、第一スリーブ６１の保護端面６１ａを覆うように拡径変形するため、第一スリーブ６１の保護端面６１ａが炉心管１の外面１ｂに接触せず、加振部材４による炉心管１への打撃に関与しない。
したがって、炉心管１の構成材料よりも硬質な耐熱材料からなる第一スリーブ６１で加振部材４の打撃部４ａの熱遮断性能を向上させることができる。
その結果、第一スリーブ６１の接触による炉心管１の変形や破損を防止しながら加振部材４の圧縮変形を確実に抑制できる。
これにより、炉心管１及び加振部材４の寿命を延長して稼働率の更なる向上が図れるという利点がある。

【0025】

特に、図３（ａ）（ｂ）や図４（ａ）（ｂ）に示されるように、第一スリーブ６１において保護端面６１ａと連続する筒状部位６１ｂの肉厚を、保護端面６１ａ側が厚くなるように形成する場合には、図２（ｂ）（ｃ）に示されるような筒状部位６１ｂの肉厚が軸方向へ同じ円筒状のものに比べ、筒状部位６１ｂにおいて保護端面６１ａ側の断熱性能が他の部分よりも向上するため、中間部位４ｃが変形可能部位４ｂからの熱影響を受けたとしても、熱変形可能な温度領域まで上昇しない。
したがって、加振部材４において変形可能部位４ｂと連続する中間部位４ｃの圧縮変形を防止することができる。
その結果、加振部材４で炉心管１に対してより確実に打撃振動を付与することができるという利点がある。

【実施例2】

【0026】

この実施例２は、図７，図８に示すように、保護部材６が、炉壁３に配置される第二スリーブ６２であり、第二スリーブ６２が、炉壁３を貫通して加振部材４が炉心管１に向け往復動自在に挿通する通孔６２ａを有し、打撃振動発生器５は、打撃部４ａが炉心管１の外面１ｂから離隔した退避位置Ｐ１において、打撃部４ａを第二スリーブ６２の通孔６２ａ内に配置させるように位置設定される構成が、図１〜図６に示した実施例１とは異なり、それ以外の構成は図１〜図６に示した実施例１と同じものである。
保護部材６となる第二スリーブ６２は、加振部材４において少なくとも打撃部４ａの外径よりも大きな内径の通孔６２ａを有する円筒状に形成され、炉壁３の貫通孔３ａに沿って嵌入するなど、加熱室２の外部から着脱可能に取り付けることで、点検や部品交換などのメンテナンス作業を容易にすることが好ましい。

【0027】

打撃振動発生器５による打撃部４ａの位置設定として、図７（ａ）（ｂ）に示されるように、実施例１と同じ打撃振動出力部材５１を用いる場合には、打撃部４ａの作動ストロークが不足するため、打撃振動出力部材５１と加振部材４（末端部４２）との間に増幅機構８を設けて、打撃部４ａの作動ストロークを増幅させることが好ましい。
図７（ａ）（ｂ）に示される例では、増幅機構８がリンク機構であり、打撃振動出力部材５１の打撃振動が増幅機構８となる揺動リンク８１を介して加振部材４の末端部４２に伝達される。
さらに、図７（ａ）（ｂ）に示される例では、第二スリーブ６２の内側に加振部材４（打撃部４ａ）の冷却機構７を組み込んでいる。
一方、図８（ａ）（ｂ）に示される例では、第二スリーブ６２の通孔６２ａに沿って往復動自在に支持された加振部材４を、打撃振動発生器５となるハンマリング５２で退避位置Ｐ１から打撃位置Ｐ２まで前進移動させている。
また、その他の例として図示しないが、増幅機構８としてリンク機構以外を用いたり、第二スリーブ６２の内側に打撃部４ａの冷却機構７を組み込まず、第二スリーブ６２の通孔６２ａと加振部材４の外周面とが移動用の隙間を空けて対向するように配置したり、変更することも可能である。

【0028】

このような本発明の実施例２に係る熱処理装置Ａによると、打撃振動発生器５の作動に関係なく打撃部４ａの退避位置Ｐ１では、保護部材６となる第二スリーブ６２の通孔６２ａ内に加振部材４の打撃部４ａを配置することにより、打撃部４ａが保護部材６で覆われて加熱室２の内部空間２ｓと熱遮断されるため、打撃部４ａを含めて加振部材４が全体的に熱変形可能な温度領域まで上昇しない。打撃振動発生器５の作動で、打撃部４ａが炉心管１の外面１ｂに当接して打撃振動を付与する打撃位置Ｐ２まで往復動させる時は、加熱室２の内部空間２ｓに入って高温（約１０００℃近く）の環境下に晒されるが、打撃部４ａが加熱室２の内部空間２ｓに滞留する時間は、瞬間的で熱の影響を受け難いため、打撃部４ａを含めて加振部材４が全体的に熱変形可能な温度領域まで上昇しない。
したがって、炉心管１への当接打撃に伴う加振部材４の圧縮変形を抑制して炉心管１に対する当接打撃を確保することができる。
その結果、実施例１と同様に、炉心管１に対する加振部材４の当接打撃を繰り返しても、加振部材４が軸方向へ大幅に潰れ変形して全長が短くならず、打撃振動発生器５の作動ストロークでも加振部材４の打撃部４ａが炉心管１の外面１ｂまで届いて、炉心管１に十分な打撃振動を付与できる。
これにより、長期間に亘って炉心管１の内面１ａに付着した装入物Ｂを確実に落下させることができ、加振部材４の交換時期を延長して稼働率の向上が図れるという利点がある。

【0029】

なお、図１〜図５，図７及び図８に示される例では、炉壁３の貫通孔３ａに対して加振部材４を炉心管１の外面１ｂに向け略水平方向へ往復動自在に支持し、図６（ａ）（ｂ）に示される例では、炉壁３の貫通孔３ａに対して加振部材４を炉心管１の外面１ｂに向け斜め上方へ往復動するように支持したが、これに限定されず、図１〜図５，図７及び図８に示される例において、加振部材４の支持方向を斜め上方へ往復動するように変更したり、図６（ａ）（ｂ）に示される例において、加振部材４の支持方向を略水平方向へ往復動するように変更したりしてもよい。
また、図５（ａ）（ｂ）や図７（ａ）（ｂ）に加振部材４（打撃部４ａ）の冷却機構７を組み込んだ例を示したが、これに限定されず、図３（ａ）（ｂ），図４（ａ）（ｂ），図６（ａ）（ｂ），図８（ａ）（ｂ）に示される例においても加振部材４（打撃部４ａ）の冷却機構７を組み込んでもよい。

【符号の説明】

【0030】

Ａ 熱処理装置 １ 炉心管
１ａ 内面 １ｂ 外面
２ 加熱室 ２ｓ 内部空間
３ 炉壁 ４ 加振部材
４ａ 打撃部 ４ｂ 変形可能部位
５ 打撃振動発生器 ６ 保護部材
６１ 第一スリーブ ６１ａ 保護端面
６１ｂ 筒状部位 ６２ 第二スリーブ
６２ａ 通孔 Ｐ１ 退避位置
Ｐ２ 打撃位置 Ｂ 装入物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】