特許 5795560 ワークを熱加工する炉

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5795560

(24)【登録日】2015年8月21日

(45)【発行日】2015年10月14日

(54)【発明の名称】ワークを熱加工する炉

(51)【国際特許分類】

   F27B 9/30 20060101AFI20150928BHJP

   C21D 1/00 20060101ALI20150928BHJP

   F27B 9/36 20060101ALI20150928BHJP

【ＦＩ】

   F27B9/30

   C21D1/00 114A

   F27B9/36

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-166355(P2012-166355)

(22)【出願日】2012年7月26日

(65)【公開番号】特開2013-47598(P2013-47598A)

(43)【公開日】2013年3月7日

【審査請求日】2014年8月6日

(31)【優先権主張番号】特願2011-164420(P2011-164420)

(32)【優先日】2011年7月27日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000211123

【氏名又は名称】中外炉工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094042

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 知

(72)【発明者】

【氏名】中野 正昭

(72)【発明者】

【氏名】竹内 宗作

【審査官】 坂巻 佳世

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５２−１０６１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−０７２７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２８４１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０６７５０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２７Ｂ ９／３０

Ｃ２１Ｄ １／００

Ｆ２７Ｂ ９／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを熱加工する気流を吹き出すノズルが設けられた吹き出しフードを有するワークを熱加工する炉であって、
種々の寸法のワークに、上記ノズルから吹き出す気流が所望の流速で吹き当たるように、該ノズルと当該ノズルに面するワーク部分との間の距離を調整する駆動機構を備え、
ワークを搬送する搬送手段は、搬送面が上下方向への移動を伴う鉛直面内での矩形運動や円運動を行うウォーキングビーム式搬送手段であり、
ワークは、上記ウォーキングビーム式搬送手段で上下動を伴って搬送され、前記駆動機構は、ワークの上下動タイミングに合わせて、ワークの動きの上下方向成分の上下速度と同じ上下速度で、ワークの上下ストローク量と同じ上下ストローク量で、前記ノズルと当該ノズルに面するワーク部分との間の距離を調整し、
さらに、ワークの寸法に関する情報と上記ウォーキングビーム式搬送手段の上下動の制御値が入力される制御装置が備えられ、該制御装置は、前記駆動機構に接続されて、ワークの寸法に関する情報と制御値を出力してこれらに従って該駆動機構を駆動制御し、
さらに、前記ノズルは、熱加工を行うゾーン内に、ワークが搬送される方向に複数配列され、前記駆動機構は、各ノズルと当該ノズルに面するワーク部分との間の距離を、複数のノズルそれぞれで個別に調整することを特徴とするワークを熱加工する炉。

【請求項2】

前記駆動機構は、種々の寸法のワークに、前記ノズルから吹き出す気流が一定の流速で吹き当たるように、該ノズルと当該ノズルに面するワーク部分との間の距離を調整することを特徴とする請求項１に記載のワークを熱加工する炉。

【請求項3】

前記駆動機構は、前記ノズルとワーク部分との距離を調整するために、前記吹き出しフードまたは該ノズルを駆動することを特徴とする請求項１または２に記載のワークを熱加工する炉。

【請求項4】

ワークの寸法を予め自動検出して前記制御装置に入力するセンサを備えたことを特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載のワークを熱加工する炉。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークに対して加熱、均熱、冷却等の熱加工を行うための気流を吹き出すノズルが設けられた吹き出しフードを有するワークを熱加工する炉を対象として、ワークの寸法を問わず、流速の速い気流をワークに吹き当てて効率よく熱加工することが可能であって、省スペース化及び省エネルギ化に資するワークを熱加工する炉に関する。

【背景技術】

【0002】

鋼材などの熱伝導性を有するワークを加熱したり、均熱したり、冷却したりして、ワークを熱加工する炉の中には、吹き出しフードを備えて、この吹き出しフードに設けたノズルから、熱風や冷風を気流にして吹き出すようにしたものがある。

【0003】

例えば、特許文献１の「連続加熱炉」は、鋼材を連続搬送して加熱、均熱する加熱炉であって、燃焼用バーナと燃焼排ガスを炉内で循環するファンと鋼材搬送路を覆って燃焼排ガスを炉床から天井に誘導する仕切り板と鋼材搬送路の上部で仕切り板の下部に燃焼排ガスを整流するスリット板を有し、該スリット板のスリット幅が鋼材搬送方向で変化していて、昇温特性、炉温分布特性に優れているものである。スリットがノズルに相当し、鋼材はウォーキングビームによって搬送される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−５７６２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

背景技術では、ウォーキングビームの鋼材搬送面と、気流を吹き出すスリットが形成されたスリット板との距離関係は、一定となっている。従って、大雑把に言って、鋼材搬送面上の鋼材寸法の大小により、鋼材とスリットとの間の距離が変化する。具体的には、高さ寸法が高い鋼材はスリットに近く、低い鋼材はスリットから遠くなる距離関係にある。

【0006】

スリットから吹き出される燃焼排ガスの気流は、吹き出し直後は流速が速いが、スリットから遠ざかるにつれて拡散し、流速が遅くなっていく。気流で吹き当てて鋼材を熱加工する場合、気流から鋼材への熱伝達は、流速が速いほど、すなわち鋼材とスリットとの距離が近いほど効率がよい。

【0007】

以上のことから、寸法が低い鋼材であればあるほどスリットから遠く、従って鋼材に吹き当たる気流の流速が遅くなって十分な熱伝達を確保することが難しく、このため、所望の温度に加熱するまでに長い時間を要してしまう。

【0008】

各種様々な寸法の鋼材を取り扱う熱加工用の炉を設計する場合、鋼材搬送面からその上方に位置するスリット板までの高さ寸法は、最も背の高い鋼材の寸法を基準にして決定する必要がある一方で、所望の温度まで加熱するのに必要な加熱時間については、熱伝達が悪い最も背の低い鋼材の寸法を基準にして決定する必要があり、この加熱時間を確保するために、大きな加熱能力の設備を必要としたり炉の寸法が搬送方向に長くなって、大きな設備スペースが必要になるという課題があった。

【0009】

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、ワークに対して加熱、均熱、冷却等の熱加工を行うための気流を吹き出すノズルが設けられた吹き出しフードを有するワークを熱加工する炉を対象として、ワークの寸法を問わず、流速の速い気流をワークに吹き当てて効率よく熱加工することが可能であって、省スペース化及び省エネルギ化に資するワークを熱加工する炉を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明にかかるワークを熱加工する炉は、ワークを熱加工する気流を吹き出すノズルが設けられた吹き出しフードを有するワークを熱加工する炉であって、種々の寸法のワークに、上記ノズルから吹き出す気流が所望の流速で吹き当たるように、該ノズルと当該ノズルに面するワーク部分との間の距離を調整する駆動機構を備え、ワークを搬送する搬送手段は、搬送面が上下方向への移動を伴う鉛直面内での矩形運動や円運動を行うウォーキングビーム式搬送手段であり、ワークは、上記ウォーキングビーム式搬送手段で上下動を伴って搬送され、前記駆動機構は、ワークの上下動タイミングに合わせて、ワークの動きの上下方向成分の上下速度と同じ上下速度で、ワークの上下ストローク量と同じ上下ストローク量で、前記ノズルと当該ノズルに面するワーク部分との間の距離を調整し、さらに、ワークの寸法に関する情報と上記ウォーキングビーム式搬送手段の上下動の制御値が入力される制御装置が備えられ、該制御装置は、前記駆動機構に接続されて、ワークの寸法に関する情報と制御値を出力してこれらに従って該駆動機構を駆動制御し、さらに、前記ノズルは、熱加工を行うゾーン内に、ワークが搬送される方向に複数配列され、前記駆動機構は、各ノズルと当該ノズルに面するワーク部分との間の距離を、複数のノズルそれぞれで個別に調整することを特徴とする。

【0011】

前記駆動機構は、種々の寸法のワークに、前記ノズルから吹き出す気流が一定の流速で吹き当たるように、該ノズルと当該ノズルに面するワーク部分との間の距離を調整することを特徴とする。

【0012】

前記駆動機構は、前記ノズルとワーク部分との距離を調整するために、前記吹き出しフードまたは該ノズルを駆動することを特徴とする。

【0016】

ワークの寸法を予め自動検出して前記制御装置に入力するセンサを備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明にかかるワークを熱加工する炉にあっては、ワークに対して加熱、均熱、冷却等の熱加工を行うための気流を吹き出すノズルが設けられた吹き出しフードを有するワークを熱加工する炉を対象として、ワークの寸法を問わず、流速の速い気流をワークに吹き当てて効率よく熱加工することができて、省スペース化及び省エネルギ化に資することができる。さらに、ワークを搬送する搬送手段が、搬送面が上下方向への移動を伴う鉛直面内での矩形運動や円運動を行うウォーキングビーム式搬送手段であって、ワークは、ウォーキングビーム式搬送手段で上下動を伴って搬送され、駆動機構は、ワークの上下動タイミングに合わせて、ワークの動きの上下方向成分の上下速度と同じ上下速度で、ワークの上下ストローク量と同じ上下ストローク量で、ノズルと当該ノズルに面するワーク部分との間の距離を調整し、さらに、ワークの寸法に関する情報とウォーキングビーム式搬送手段の上下動の制御値が入力される制御装置が備えられ、制御装置は、駆動機構に接続されて、ワークの寸法に関する情報と制御値を出力してこれらに従って駆動機構を駆動制御し、さらに、ノズルは、熱加工を行うゾーン内に、ワークが搬送される方向に複数配列され、駆動機構は、各ノズルと当該ノズルに面するワーク部分との間の距離を、複数のノズルそれぞれで個別に調整するので、このようにすれば、搬送手段がワークの搬送を停止している段階だけでなく、搬送を行う段階であっても、常にノズルから吹き出す気流をワークに的確に当てながらワークを熱加工することができ、必要加熱時間を短縮できると共に、炉の長さも短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係るワークを熱加工する炉の好適な一実施形態を示す概略側断面図である。

【図2】図１に示したワークを熱加工する炉の均熱ゾーンの拡大概略側断面図である。

【図3】従来の熱加工状況を説明するための説明図である。

【図4】図１に示したワークを熱加工する炉による熱加工状態を説明するための説明図である。

【図5】本発明に係るワークを熱加工する炉の変形例を示す、図２に対応する拡大概略側断面図である。

【図6】本発明に係るワークを熱加工する炉の他の変形例を示す、図１に対応する概略側断面図である。

【図7】本発明に係るワークを熱加工する炉のさらに他の変形例を示す、図２に対応する拡大概略側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に、本発明に係るワークを熱加工する炉の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態に係るワークを熱加工する炉１は基本的には、図１，図２及び図４に示すように、ワークｗ１，ｗ２を熱加工する気流Ｆを吹き出すノズル１２ｂが設けられた吹き出しフード１２を有するワークを熱加工する炉１であって、種々の寸法のワークｗ１，ｗ２に、ノズル１２ｂから吹き出す気流Ｆが所望の流速で吹き当たるように、ノズル１２ｂと当該ノズル１２ｂに面するワーク部分Ｘとの間の距離Ｈを調整する駆動機構１３を備えて構成される。熱加工は、加熱・冷却処理だけでなく、焼き入れなどの表面加工を含む。

【0020】

駆動機構１３は、種々の寸法のワークｗ（ｗ１，ｗ２）に、ノズル１２ｂから吹き出す気流Ｆが一定の流速で吹き当たるように、ノズル１２ｂと当該ノズル１２ｂに面するワーク部分Ｘとの間の距離Ｈを調整する。駆動機構１３は、ノズル１２ｂとワーク部分Ｘとの距離Ｈを調整するために、吹き出しフード１２を駆動する。

【0021】

ワークｗの寸法に関する情報が入力される制御装置１４が備えられ、制御装置１４は、駆動機構１３に接続されて、当該駆動機構１３を制御するためのワークｗの寸法に関する情報を出力する。ワークｗの寸法を予め自動検出して制御装置１４に入力するセンサ１５を備える。

【0022】

図１には、本実施形態に係るワークを熱加工する炉１の概略側断面図が示されている。このワークを熱加工する炉１は、ワークｗ（ｗ１；高さ寸法の高いワーク、ｗ２；高さ寸法の低いワーク）の装入口２から抽出口３に向かって、加熱ゾーン４、均熱ゾーン５及び冷却ゾーン６を備えている。

【0023】

ワークを熱加工する炉１は、これらゾーン４〜６を順次連続的に経過していくワークｗに対し、加熱・均熱・冷却の各熱加工を施す。炉１は、鋼材などの熱伝導性を有するワークｗを対象として熱加工を行う。炉１には、装入口２側から各ゾーン４〜６を通じて抽出口３側へわたって、ワークｗを搬送する搬送面７ａを備える搬送手段７が設けられる。搬送手段７は、ウォーキングビーム式やプッシャー式、ベルト式、ローラ式など、どのようなものであっても良い。

【0024】

搬送手段７で搬送されるワークｗは、装入口２から加熱ゾーン４内に装入されて加熱処理され、次いで均熱ゾーン５内で均熱処理され、次いで冷却ゾーン６内で冷却処理され、その後、抽出口３から炉１外方へ抽出される。図示した炉１の構成は一例であって、炉１としては、これら均熱ゾーン等４〜６の少なくともいずれか一つを備えて構成されていても良いし、あるいは追加のゾーンを備えて構成されていても良い。

【0025】

図２には、加熱ゾーン４、均熱ゾーン５及び冷却ゾーン６のうち、均熱ゾーン５の拡大概略側断面図が示されている。加熱ゾーン４や冷却ゾーン６も、この均熱ゾーン５とほぼ同様に構成される。

【0026】

均熱ゾーン５は、両隣の加熱ゾーン４及び冷却ゾーン６と連通される入口開口８及び出口開口９を有する炉体１０を備える。炉体１０の内部空間には、炉体１０の底部に配置された上記搬送手段７と、炉体１０の天井部に配置された循環ファン装置１１と、搬送手段７の搬送面７ａ上方に設けられた吹き出しフード１２と、炉内雰囲気を加熱して一定の高温状態に維持するための加熱装置（図示せず）とが設けられる。

【0027】

循環ファン装置１１は、上端及び下端が開放された中空ダクト１１ａと、中空ダクト１１ａの上端に設けられ、加熱装置で加熱された炉内雰囲気を炉体１０内で循環させるファン１１ｂとから構成される。特にファン１１ｂは、吹き出しフード１２により、天井部側から搬送面７ａへ向かって下向きの気流を発生させる。

【0028】

吹き出しフード１２は、下方へ向かって末広がりに拡張形成される。窄められた吹き出しフード１２上端には、スライド筒部１２ａが設けられ、このスライド筒部１２ａは中空ダクト１１ａに対し、ファン１１ｂからの気流を外側へ漏らすことなく、上下方向へスライド自在に接続される。拡張された吹き出しフード１２下端の内方には、搬送面７ａに面して、面状ノズル１２ｂが設けられる。

【0029】

面状ノズル１２ｂは、多数の孔が形成されたメッシュ状の板部材やスリットを設けた山形の板部材で構成され、多数の孔やスリットは搬送面７ａに面する。ファン１１ｂで生成された下向きの気流は、吹き出しフード１２の内部空間を介して、ノズル１２ｂの孔から搬送面７ａに向かって吹き出され、吹き出す気流によってワークｗが熱加工される。

【0030】

吹き出しフード１２には、これを駆動する駆動機構１３が設けられる。駆動機構１３は図示例にあっては、炉体１０の天井部に設置された駆動部１３ａと、炉体１０を貫通して設けられ、駆動部１３ａに一端が連結され、他端が吹き出しフード１２に連結されたロッド１３ｂとから構成されている。駆動部１３ａを駆動することでロッド１３ｂが上下動し、これにより吹き出しフード１２は、スライド筒部１２ａが中空ダクト１１ａに対しスライドしつつ、搬送面７ａに対し上下方向に昇降駆動される。

【0031】

吹き出しフード１２を、ワークｗを搬送する搬送手段７の搬送面７ａに対して、近づけたり遠ざけたりすることで、搬送面７ａ上のワークｗと吹き出しフード１２のノズル１２ｂとの間の距離が調整される。駆動機構１３としては、シリンダ式やラックアンドピニオン式など、搬送面７ａに対し吹き出しフード１２を接近離隔駆動できるものであれば、どのようなものであっても良い。

【0032】

ノズル１２ｂから吹き出す下向き気流は、ワークｗに吹き当てられる。本実施形態のように、ノズル１２ｂとワークｗが上下関係にある場合には、気流は、ノズル１２ｂに面するワーク部分Ｘ、すなわち搬送面７ａ上のワークｗの高さ方向頂部に吹き当たる傾向がある。

【0033】

違う高さ寸法のワークｗを搬送して熱加工するに際し、駆動機構１３はワークｗに対し、これらワークｗのノズル１２ｂに面するワーク部分（ワーク頂部）Ｘとノズル１２ｂとの距離が一定となるように、吹き出しフード１２を昇降駆動する。距離が一定に調整されることで、ノズル１２ｂから吹き出す気流が、違う高さ寸法を有するワークｗに対し、一定の流速で吹き当てられる。

【0034】

ワークｗに吹き当たる気流の流速は、ノズル１２ｂとワーク部分Ｘとの距離を調整することでコントロールすることが可能であって、所望の流速でワークｗに気流を吹き当てることができることは勿論である。また、駆動機構１３は、吹き出しフード１２を昇降駆動する場合だけでなく、図５に示した変形例のように、吹き出しフード１２は炉体１０に固定し、駆動機構１３のロッド１３ｂを、吹き出しフード１２を貫通させて、ノズル１２ｂに備えた通風穴付き支持板２０に連結し、さらにノズル１２ｂを吹き出しフード１２に対しスライド部２１でスライド自在として、ロッド１３ｂを上下動することで吹き出しフード１２に対し上下移動可能としたノズル１２ｂ自体を昇降駆動するようにしても良い。この場合、中空ダクト１１ａとスライド筒部１２ａが省略されて、吹き出しフード１２は循環ファン装置１１に一連に一体的に構成される。

【0035】

上記説明では、炉内雰囲気をファン１１ｂで循環させる均熱ゾーン５について説明したが、加熱ゾーン４及び冷却ゾーン６も、加熱用空気や冷却用空気を炉外から炉内へ供給し、降温されたもしくは昇温された炉内雰囲気を炉外へ排出することを除き、均熱ゾーン５と同様に構成される。

【0036】

駆動機構１３を駆動制御する装置構成が図１に示されている。駆動機構１３の駆動部１３ａには、これを制御する制御装置１４が接続される。制御装置１４には、作業員等による手動操作でワークｗの寸法、本実施形態にあっては、高さ寸法が入力される。

【0037】

制御装置１４は、入力されたワークｗの高さ寸法を駆動部１３ａに出力し、駆動部１３ａは、制御装置１４から入力されるワークｗの高さ寸法に応じて、吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）を上下昇降駆動し、異なる高さ寸法のワークｗであっても、ノズル１２ｂとノズル１２ｂに面するワーク部分Ｘとの距離が一定になるように調整する。

【0038】

炉１には、装入口２から装入される前にワークｗの高さ寸法を予め自動検出するセンサ１５を備えて構成しても良い。センサ１５は、制御装置１４に接続され、検出したワークｗの高さ寸法を自動的に制御装置１４に入力する。そのようにセンサ１５を備えることで、自動制御によっても吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）が制御される。

【0039】

次に、本実施形態に係るワークを熱加工する炉１の作用について説明する。炉１では、ワークｗ（ｗ１，ｗ２）の高さ寸法ごとにまとめて連続して搬送し、ワークｗの熱加工を行う。ワークｗの高さ寸法が変化するとき、それまでの同じ高さの全てのワークｗを一旦抽出し、その後、高さ変化に合わせて全てのゾーン４〜６で駆動機構１３により吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）を駆動して高さ位置を変更する。

【0040】

また、同じ高さのワークｗを抽出し終えたゾーン４〜６から順番に吹き出しフード１２（またはノズル１２ｂ）を駆動して高さ位置を変更し、寸法の異なる新たなワークｗを装入していけば、生産に寄与しない時間を減らすことができる。

【0041】

具体的に説明すると、ワークｗの高さ寸法が変化する際、制御装置１４には、手動操作でワークｗの寸法が入力される。あるいは、センサ１５がワークｗの高さ寸法を予め自動検出し、自動検出された高さ寸法が制御装置１４に入力される。

【0042】

高さ寸法が入力された制御装置１４は、これから加工するワークｗの高さ寸法に従って駆動機構１３を駆動して吹き出しフード１２（またはノズル１２ｂ）を上下移動し、ノズル１２ｂとノズル１２ｂに面するワーク部分Ｘとの間の距離を調整する。すなわち、ワークｗの高さ寸法が変化しても、ノズル１２ｂとノズル１２ｂに面するワーク部分Ｘとの距離が常に一定になるように、駆動機構１３により吹き出しフード１２（またはノズル１２ｂ）を駆動する。

【0043】

準備完了後、炉１の装入口２から同じ高さ寸法のワークｗを順次装入し、加熱ゾーン４、均熱ゾーン５及び冷却ゾーン６で熱加工して、抽出口３からワークｗを抽出する。その後、ワークｗの高さ寸法が変化する場合には、再度駆動機構１３で吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）を上下昇降駆動して、再設定する。

【0044】

ノズル１２ｂから吹き出す気流Ｆで熱加工する際、図３に示した従来のように、吹き出しフード１２と搬送面７ａとの距離Ｄが一定であって、ワークｗ１，ｗ２の高さ寸法の高低によってノズル１２ｂとワークｗ１，ｗ２との距離ｄ１，ｄ２が変化し、それにより吹き当たる気流Ｆの流速が変化する場合、寸法の低いワークｗ２については、気流の拡散（図中、点線Ｙで示す）に伴って流速が遅くなることにより熱伝導が悪く熱加工に長い時間が必要になる。

【0045】

これに対し、本実施形態にあっては、加熱ゾーン４、均熱ゾーン５及び冷却ゾーン６のいずれにあっても、駆動機構１３で吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）を上下昇降駆動してノズル１２ｂとノズル１２ｂに面するワーク部分Ｘ、例えばワーク頂部との距離Ｈを一定に保つことにより、図４に示すように、一定流速の気流Ｆをワークｗ（ｗ１，ｗ２）に吹き当てることができる。

【0046】

一定の流速で気流Ｆをワークｗに吹き当てることで、寸法の高低（大小）に関わらず、ほぼ等しい熱伝達でワークｗを熱加工することができ、低い寸法のワークｗ２であっても、高い寸法のワークｗ１とほぼ同様に熱加工することができる。従って、寸法の低いワークｗ２に合わせて炉１を長く設計する必要がなくなり、炉１の設備スペースを省スペース化することができると共に、省エネルギ化することができる。

【0047】

また、吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）をワークｗに接近させて流速の速い気流Ｆをワークｗに吹き当てることも可能となり、熱伝達が向上して効率よく熱加工することができて、必要熱加工時間を短縮することができ、さらに炉１を短くして省スペース化できると共に、併せて時間当たりの処理量を増大することができて、省エネルギ化も達成することができる。

【0048】

ワークｗの寸法が入力される制御装置１４を備え、駆動機構１３を、制御装置１４に接続してこれより出力されるワークｗの寸法に応じて吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）を駆動するようにしたので、炉１の運転操作性を向上することができる。

【0049】

ワークｗの寸法を予め自動検出して制御装置１４に入力するセンサ１５を備えたので、炉１を自動運転することができる。

【0050】

また、本実施形態に係るワークを熱加工する炉１の構成は、既存の炉を容易に改造して適用することができ、今まで運転されていたゾーンのいずれかを休止し、少ないゾーンを用いてほぼ同様な処理量を確保することができる。

【0051】

上記実施形態にあっては、吹き出しフード１２（またはノズル１２ｂ）を上下昇降駆動して、下向きに気流Ｆを吹き出すノズル１２ｂとノズル１２ｂに面するワーク部分Ｘとの間の高さを一定に調整する場合を例示して説明したが、上部から吊り下げたワークに対してノズル１２ｂから上向きに気流Ｆを吹き出す場合であっても同様に、吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）を上下昇降駆動して距離を調整することができる。

【0052】

また、ワークｗに対し、ノズル１２ｂから水平方向横向きに気流Ｆを吹き当てる場合には、吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）を左右水平方向に駆動することで、ノズル１２ｂに面するワーク部分（特に、左右幅方向突出部など）とノズル１２ｂとの間の水平距離を調整することができる。このような変形例にあっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。

【0053】

図６には、上記実施形態に係るワークを熱加工する炉１の他の変形例が示されている。上記実施形態（図１参照）では、各ゾーン４〜６それぞれに単一の吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）が設けられている。吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）の高さ位置は、これから搬送されてくる先行のワークｗの高さ寸法に応じてセットされ、その後に搬送されてくる後続の異なる高さ寸法のワークｗを熱加工するときには、先行するワークｗ全てが吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）下を通過し終えた後でなければ、後続するワークｗに合わせた高さ位置に再調整することができない。

【0054】

すなわち、吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）直下にワークｗが無くなって空になった後で、吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）の高さが再調整される。

【0055】

この際、吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）の搬送方向長さ寸法が長いと、炉１の設備として、熱加工が行われない区間が長距離に及んでしまい、時間的にも、エネルギ的にも、大きなロスとなると共に、炉１も大型化してしまう。

【0056】

この変形例は、吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）の搬送方向長さ寸法Ｌを短くしたものである。例えば、各ゾーン４〜６内で、吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）が、ワークｗの搬送方向に複数，例えば３つ配列される。換言すると、上記実施形態で、各ゾーン４〜６に一つずつ設けられている吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）が、複数に分割される。同じ長さのゾーン４〜６であれば、吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）の搬送方向長さ寸法Ｌが短縮される。

【0057】

駆動機構１３は、これら各吹き出しフード１２（もしくは各ノズル１２ｂ）とノズル１２ｂに面するワーク部分Ｘとの間の距離Ｈを、複数の吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）で独立して個別に調整する。

【0058】

このようにすれば、ワークｗの高さ寸法が切り替わる際、各吹き出しフード１２（もしくは各ノズル１２ｂ）の搬送方向長さ寸法Ｌが短いので、ワークｗが無くなって空になってしまう距離を狭めることができ、時間的・エネルギ的なロスを削減できて、生産効率を向上できると共に、炉１の長さも短くすることができる。

【0059】

図７には、上記実施形態に係るワークを熱加工する炉１のさらに他の変形例が示されている。例えば、ワークｗを搬送する搬送手段７が、ウォーキングビーム式など搬送面７ａが上下方向への移動（図中、矩形運動を表示する矢印のうち、矢印Ｑを参照）を伴う方式の場合、搬送を行う過程で、ワークｗと吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）との間の距離Ｈが変動してしまい、ノズル１２ｂから吹き出してワークｗに当たる気流Ｆが安定せず、殊に、距離Ｈが広がった場合には、風速が落ちて熱効率が下がってしまう。従って、搬送を行う段階では、適切な熱加工を期待することができない。

【0060】

この変形例では、ワークｗが搬送手段７により上下動を伴って搬送される場合には、駆動機構１３が、ワークｗの上下動タイミングに合わせて、ワークｗの上下速度と同じ上下速度で、ワークｗ（搬送面７ａ）の上下ストローク量Ｓと同じ上下ストローク量Ｔで、ノズル１２ｂと当該ノズル１２ｂに面するワーク部分Ｘとの間の距離Ｈを常に一定に調整するようになっている。

【0061】

すなわち、ウォーキングビーム式の場合には、搬送面７ａが鉛直面内で矩形運動や円運動を行うが、このような場合には、動きの上下方向成分と同じ速度、同じタイミングで、吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）を駆動機構１３で上下方向に動かし、常に距離Ｈを一定にするという意味である。

【0062】

この場合、制御装置１４に、搬送手段７の上下動の制御値を予め入力しておくようにし、この制御値に従って駆動機構１３を駆動して、吹き出しフード１２（もしくはノズル１２ｂ）を上下駆動すればよい。

【0063】

このようにすれば、搬送手段７がワークｗの搬送を停止している段階だけでなく、搬送を行う段階であっても、常にノズル１２ｂから吹き出す気流Ｆをワークｗに的確に当てながらワークｗを熱加工することができ、必要加熱時間を短縮できると共に、炉１の長さも短くすることができる。

【0064】

これら図６及び図７に示す変形例にあっても、吹き出しフード１２またはノズル１２ｂのいずれを昇降動作しても良いことはもちろんである。

【符号の説明】

【0065】

１ ワークを熱加工する炉
２ 装入口
３ 抽出口
４ 加熱ゾーン
５ 均熱ゾーン
６ 冷却ゾーン
７ 搬送手段
７ａ 搬送面
８ 入口開口
９ 出口開口
１０ 炉体
１１ 循環ファン装置
１１ａ 中空ダクト
１１ｂ ファン
１２ 吹き出しフード
１２ａ スライド筒部
１２ｂ ノズル
１３ 駆動機構
１３ａ 駆動部
１３ｂ ロッド
１４ 制御装置
１５ センサ
２０ 通風穴付き支持板
２１ スライド部
Ｆ 気流
Ｄ，ｄ１，ｄ２，Ｈ 距離
Ｌ 吹き出しフード（もしくはノズル）の搬送方向長さ寸法
ｗ（ｗ１，ｗ２） 熱伝導性のワーク
Ｘ ノズルに面するワーク部分
Ｙ 気流の拡散

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】