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(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】P2023119944
(43)【公開日】2023-08-29
(54)【発明の名称】熱処理炉及び熱処理炉の使用方法。
(51)【国際特許分類】
C21D 1/74 20060101AFI20230822BHJP
C21D 1/00 20060101ALI20230822BHJP
F27B 9/30 20060101ALI20230822BHJP
F27D 17/00 20060101ALI20230822BHJP
F27B 9/04 20060101ALI20230822BHJP
【ＦＩ】
C21D1/74 R
C21D1/00 D
F27B9/30
F27D17/00 104G
F27B9/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022023090
(22)【出願日】2022-02-17
(71)【出願人】
【識別番号】591114102
【氏名又は名称】大同プラント工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100094190
【弁理士】
【氏名又は名称】小島 清路
(74)【代理人】
【識別番号】100151127
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 勝雅
(74)【代理人】
【識別番号】100151644
【弁理士】
【氏名又は名称】平岩 康幸
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 英樹
(72)【発明者】
【氏名】小澤 浩介
【テーマコード（参考）】
4K034
4K050
4K056
【Ｆターム（参考）】
4K034AA05
4K034AA11
4K034AA16
4K034AA19
4K034DA08
4K034DB02
4K034DB03
4K034DB04
4K034DB08
4K034EA01
4K034EA12
4K034EB01
4K034FA01
4K034FA02
4K034FB12
4K034GA15
4K050AA02
4K050BA01
4K050CA13
4K050CC07
4K050CC10
4K050DA07
4K050EA08
4K056AA09
4K056CA01
4K056DB04
4K056DB05
(57)【要約】
【課題】炉内を汚す潤滑油を効率良く回収することができる熱処理炉及びその使用方法を提供する。
【解決手段】潤滑油Ｌが付着したワークＷを熱処理する熱処理炉１０であって、ワークを収容する炉体１１と、炉体に接続されて炉内へ雰囲気ガスを供給するガス供給系１２と、炉体に設けられ、炉内を昇温してワークを加熱し、かつ潤滑油を気化させる加熱器１３と、炉体に接続され、炉内で雰囲気ガスに潤滑油Ｌが混入してなる排ガスを、炉外へ排気するガス排気系１４と、ガス排気系に接続され、排ガスを冷却し、潤滑油Ｌを液化させて排ガスから分離するガスクーラ１５と、ガスクーラに接続され、液化させた潤滑油を回収する潤滑油回収系１６と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】潤滑油Ｌが付着したワークＷを熱処理する熱処理炉１０であって、ワークを収容する炉体１１と、炉体に接続されて炉内へ雰囲気ガスを供給するガス供給系１２と、炉体に設けられ、炉内を昇温してワークを加熱し、かつ潤滑油を気化させる加熱器１３と、炉体に接続され、炉内で雰囲気ガスに潤滑油Ｌが混入してなる排ガスを、炉外へ排気するガス排気系１４と、ガス排気系に接続され、排ガスを冷却し、潤滑油Ｌを液化させて排ガスから分離するガスクーラ１５と、ガスクーラに接続され、液化させた潤滑油を回収する潤滑油回収系１６と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
潤滑油が付着したワークを熱処理する熱処理炉であって、
前記ワークを収容する炉体と、
前記炉体に接続されて炉内へ雰囲気ガスを供給するガス供給系と、
前記炉体に設けられ、炉内を昇温して前記ワークを加熱し、かつ前記潤滑油を気化させる加熱器と、
前記炉体に接続され、炉内で前記雰囲気ガスに前記潤滑油が混入してなる排ガスを、炉外へ排気するガス排気系と、
前記ガス排気系に接続され、前記排ガスを冷却し、前記潤滑油を液化させて前記排ガスから分離するガスクーラと、
前記ガスクーラに接続され、液化させた前記潤滑油を回収する潤滑油回収系と、を備えることを特徴とする熱処理炉。
前記ワークを収容する炉体と、
前記炉体に接続されて炉内へ雰囲気ガスを供給するガス供給系と、
前記炉体に設けられ、炉内を昇温して前記ワークを加熱し、かつ前記潤滑油を気化させる加熱器と、
前記炉体に接続され、炉内で前記雰囲気ガスに前記潤滑油が混入してなる排ガスを、炉外へ排気するガス排気系と、
前記ガス排気系に接続され、前記排ガスを冷却し、前記潤滑油を液化させて前記排ガスから分離するガスクーラと、
前記ガスクーラに接続され、液化させた前記潤滑油を回収する潤滑油回収系と、を備えることを特徴とする熱処理炉。
【請求項2】
前記炉体は炉内に、前記ワークを挿入する置換室、前記ワークを加熱する加熱室、及び前記ワークを冷却する冷却室を有しており、
前記ガス排気系は、前記加熱室に接続されており、
前記ガス供給系は、
前記置換室へ雰囲気ガスを供給する第１供給系路と、
前記加熱室へ雰囲気ガスを供給する第２供給系路と、
前記冷却室へ雰囲気ガスを供給する第３供給系路と、
前記第３供給系路と前記第２供給系路との間に接続され、前記第３供給系路による雰囲気ガスの供給先を前記冷却室から前記加熱室へと切り換える第１切換系路と、
前記第１切換系路を開閉する第１切換バルブと、を備える請求項１に記載の熱処理炉。
前記ガス排気系は、前記加熱室に接続されており、
前記ガス供給系は、
前記置換室へ雰囲気ガスを供給する第１供給系路と、
前記加熱室へ雰囲気ガスを供給する第２供給系路と、
前記冷却室へ雰囲気ガスを供給する第３供給系路と、
前記第３供給系路と前記第２供給系路との間に接続され、前記第３供給系路による雰囲気ガスの供給先を前記冷却室から前記加熱室へと切り換える第１切換系路と、
前記第１切換系路を開閉する第１切換バルブと、を備える請求項１に記載の熱処理炉。
【請求項3】
前記冷却室に接続されて、前記冷却室の排ガスを炉外へ排気する第２ガス排気系をさらに備えており、
前記ガス供給系は、
前記第１供給系路と前記第３供給系路との間に接続され、前記第１供給系路による雰囲気ガスの供給先を前記置換室から前記冷却室へ切り換える第２切換系路と、
前記第２切換系路を開閉する第２切換バルブと、をさらに備える請求項２に記載の熱処理炉。
前記ガス供給系は、
前記第１供給系路と前記第３供給系路との間に接続され、前記第１供給系路による雰囲気ガスの供給先を前記置換室から前記冷却室へ切り換える第２切換系路と、
前記第２切換系路を開閉する第２切換バルブと、をさらに備える請求項２に記載の熱処理炉。
【請求項4】
請求項１に記載の熱処理炉を用い、潤滑油が付着したワークを熱処理する熱処理炉の使用方法であって、
雰囲気ガスで満たされた炉体の炉内を加熱器により昇温する昇温作業と、
前記昇温作業で昇温された炉内において、前記ワークに付着した前記潤滑油を気化させる気化作業と、
前記気化作業の後、ガス供給系から前記炉体の炉内に雰囲気ガスを供給することにより、気化させた前記潤滑油を前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、炉内からガス排気系を介して炉外へ圧し出して排気する排気作業と、
前記排気作業の後、前記ガス排気系を介して前記排ガスをガスクーラへ送り込み、前記ガスクーラで前記排ガスを冷却し、前記潤滑油を液化させて前記排ガスから分離する分離作業と、
前記分離作業の後、潤滑油回収系を介することにより、液化させた前記潤滑油を回収する回収作業と、を備えることを特徴とする熱処理炉の使用方法。
雰囲気ガスで満たされた炉体の炉内を加熱器により昇温する昇温作業と、
前記昇温作業で昇温された炉内において、前記ワークに付着した前記潤滑油を気化させる気化作業と、
前記気化作業の後、ガス供給系から前記炉体の炉内に雰囲気ガスを供給することにより、気化させた前記潤滑油を前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、炉内からガス排気系を介して炉外へ圧し出して排気する排気作業と、
前記排気作業の後、前記ガス排気系を介して前記排ガスをガスクーラへ送り込み、前記ガスクーラで前記排ガスを冷却し、前記潤滑油を液化させて前記排ガスから分離する分離作業と、
前記分離作業の後、潤滑油回収系を介することにより、液化させた前記潤滑油を回収する回収作業と、を備えることを特徴とする熱処理炉の使用方法。
【請求項5】
請求項２に記載の熱処理炉を用い、潤滑油が付着したワークを熱処理する熱処理炉の使用方法であって、
雰囲気ガスで満たされた加熱室を加熱器により昇温する昇温作業と、
前記昇温作業で昇温された前記加熱室において、前記ワークに付着した前記潤滑油を気化させる気化作業と、
前記気化作業の後、ガス供給系の第１切換系路を開き、第２供給系路及び第３供給系路から前記加熱室へ雰囲気ガスを供給することにより、気化させた前記潤滑油を前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、前記加熱室からガス排気系を介して炉外へ圧し出して排気する排気作業と、
前記排気作業の後、前記ガス排気系を介して前記排ガスをガスクーラへ送り込み、前記ガスクーラで前記排ガスを冷却し、前記潤滑油を液化させて前記排ガスから分離する分離作業と、
前記分離作業の後、潤滑油回収系を介することにより、液化させた前記潤滑油を回収する回収作業と、を備えることを特徴とする熱処理炉の使用方法。
雰囲気ガスで満たされた加熱室を加熱器により昇温する昇温作業と、
前記昇温作業で昇温された前記加熱室において、前記ワークに付着した前記潤滑油を気化させる気化作業と、
前記気化作業の後、ガス供給系の第１切換系路を開き、第２供給系路及び第３供給系路から前記加熱室へ雰囲気ガスを供給することにより、気化させた前記潤滑油を前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、前記加熱室からガス排気系を介して炉外へ圧し出して排気する排気作業と、
前記排気作業の後、前記ガス排気系を介して前記排ガスをガスクーラへ送り込み、前記ガスクーラで前記排ガスを冷却し、前記潤滑油を液化させて前記排ガスから分離する分離作業と、
前記分離作業の後、潤滑油回収系を介することにより、液化させた前記潤滑油を回収する回収作業と、を備えることを特徴とする熱処理炉の使用方法。
【請求項6】
請求項３に記載の熱処理炉を用い、潤滑油が付着したワークを熱処理する熱処理炉の使用方法であって、
雰囲気ガスで満たされた加熱室を加熱器により昇温する昇温作業と、
前記昇温作業で昇温された前記加熱室において、前記ワークに付着した前記潤滑油を気化させる気化作業と、
前記気化作業の後、ガス供給系の第１切換系路を開き、第２供給系路及び第３供給系路から前記加熱室へ雰囲気ガスを供給することにより、気化させた前記潤滑油を前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、前記加熱室からガス排気系を介して炉外へ圧し出して排気する排気作業と、
前記排気作業の後、前記ガス排気系を介して前記排ガスをガスクーラへ送り込み、前記ガスクーラで前記排ガスを冷却し、前記潤滑油を液化させて前記排ガスから分離する分離作業と、
前記分離作業の後、潤滑油回収系を介することにより、液化させた前記潤滑油を回収する回収作業と、を備え、
前記ワークを前記加熱室から冷却室に移送する移送作業と、
前記移送作業の後、ガス供給系の第２切換系路を開き、第１供給系路及び第３供給系路から前記冷却室へ雰囲気ガスを供給し、前記加熱室から前記ワークとともに前記冷却室へ流入した気化させた前記潤滑油を、前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、前記冷却室から第２ガス排気系を介して炉外へ圧し出して排気する第２排気作業と、
前記第２排気作業の後、前記冷却室で前記ワークを冷却する冷却作業と、をさらに備えることを特徴とする熱処理炉の使用方法。
雰囲気ガスで満たされた加熱室を加熱器により昇温する昇温作業と、
前記昇温作業で昇温された前記加熱室において、前記ワークに付着した前記潤滑油を気化させる気化作業と、
前記気化作業の後、ガス供給系の第１切換系路を開き、第２供給系路及び第３供給系路から前記加熱室へ雰囲気ガスを供給することにより、気化させた前記潤滑油を前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、前記加熱室からガス排気系を介して炉外へ圧し出して排気する排気作業と、
前記排気作業の後、前記ガス排気系を介して前記排ガスをガスクーラへ送り込み、前記ガスクーラで前記排ガスを冷却し、前記潤滑油を液化させて前記排ガスから分離する分離作業と、
前記分離作業の後、潤滑油回収系を介することにより、液化させた前記潤滑油を回収する回収作業と、を備え、
前記ワークを前記加熱室から冷却室に移送する移送作業と、
前記移送作業の後、ガス供給系の第２切換系路を開き、第１供給系路及び第３供給系路から前記冷却室へ雰囲気ガスを供給し、前記加熱室から前記ワークとともに前記冷却室へ流入した気化させた前記潤滑油を、前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、前記冷却室から第２ガス排気系を介して炉外へ圧し出して排気する第２排気作業と、
前記第２排気作業の後、前記冷却室で前記ワークを冷却する冷却作業と、をさらに備えることを特徴とする熱処理炉の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、潤滑油が付着したワークを熱処理する熱処理炉及び熱処理炉の使用方法に関する。
【背景技術】
【0002】
金属線材等といった金属成形品であるワークは、熱処理炉を用いた焼なまし等の熱処理をする際、伸線液等の潤滑油が付着したままで熱処理されるケースが多々ある。潤滑油は、熱処理時の加熱過程で気化して炉内の雰囲気中に散らばり、熱処理時の冷却過程や熱処理後の炉温の低下等により再液化（タール化）する。再液化（タール化）した潤滑油は、炉壁に付着して炉内を汚したり、ワークに付着してワークを汚したりするため、炉内の清掃に手間が掛かる、ワークの品質低下を招く等が問題となっている。
こうした問題について、例えば、特許文献１には、前駆体から発生する揮発性のタールを、水や油に溶け込ませて除去する焼成装置が記載されている。特許文献２には、熱処理炉の排気に含まれるタールを、タール除去チャンバー内の油に、溶け込ませて回収、除去する熱処理炉が記載されている。特許文献３には、ホワイトパウダーを含む雰囲気ガスをフィルタの吸熱等により放熱し、フィルタでホワイトパウダーを捕集する連続焼鈍炉が記載されている。特許文献４には排ガスに含まれるダストを捕集するオイルトラップ式フィルターが記載されている。
こうした問題について、例えば、特許文献１には、前駆体から発生する揮発性のタールを、水や油に溶け込ませて除去する焼成装置が記載されている。特許文献２には、熱処理炉の排気に含まれるタールを、タール除去チャンバー内の油に、溶け込ませて回収、除去する熱処理炉が記載されている。特許文献３には、ホワイトパウダーを含む雰囲気ガスをフィルタの吸熱等により放熱し、フィルタでホワイトパウダーを捕集する連続焼鈍炉が記載されている。特許文献４には排ガスに含まれるダストを捕集するオイルトラップ式フィルターが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平７－１０９１８０号公報
【特許文献2】特許第６９４２２７４号公報
【特許文献3】特開２００３－２４７７８７号公報
【特許文献4】特開２０２０－１９５９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１、２のように、水や油にタールを溶け込ませて回収する技術は、タール化した潤滑油を効率良く回収できず、排気ガスの十分なクリーン化を図ることができない。
特許文献３、４のように、フィルタでホワイトパウダーやダストを捕集する技術は、フィルタの交換、清掃等を頻繁に行う必要がある。
また、既存の熱処理炉には、処理効率の向上等のため、炉内を加熱室、冷却室等の複数室に区分けし、各室に雰囲気ガスを供給する構成としたものがある。こうした熱処理炉は、雰囲気ガスの使用量を抑制しつつ、雰囲気ガスの供給量を適切なタイミングで適量に振り分けることがなされておらず、近時の熱処理炉に要求されている省エネルギー化を達成することができない。
特許文献３、４のように、フィルタでホワイトパウダーやダストを捕集する技術は、フィルタの交換、清掃等を頻繁に行う必要がある。
また、既存の熱処理炉には、処理効率の向上等のため、炉内を加熱室、冷却室等の複数室に区分けし、各室に雰囲気ガスを供給する構成としたものがある。こうした熱処理炉は、雰囲気ガスの使用量を抑制しつつ、雰囲気ガスの供給量を適切なタイミングで適量に振り分けることがなされておらず、近時の熱処理炉に要求されている省エネルギー化を達成することができない。
【0005】
本発明は、このような従来技術が有していた問題点を解決しようとするものであり、炉内を汚す潤滑油を効率良く回収することができる熱処理炉及び熱処理炉の使用方法を提供することを目的とするものである。
本発明は、上記目的に加えて、雰囲気ガスの供給量を適切なタイミングで適量に振り分けることができる熱処理炉及び熱処理炉の使用方法を提供することを他の目的とするものである。
本発明は、上記目的に加えて、雰囲気ガスの供給量を適切なタイミングで適量に振り分けることができる熱処理炉及び熱処理炉の使用方法を提供することを他の目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するべく、請求項１に記載の発明は、潤滑油が付着したワークを熱処理する熱処理炉であって、
前記ワークを収容する炉体と、
前記炉体に接続されて炉内へ雰囲気ガスを供給するガス供給系と、
前記炉体に設けられ、炉内を昇温して前記ワークを加熱し、かつ前記潤滑油を気化させる加熱器と、
前記炉体に接続され、炉内で前記雰囲気ガスに前記潤滑油が混入してなる排ガスを、炉外へ排気するガス排気系と、
前記ガス排気系に接続され、前記排ガスを冷却し、前記潤滑油を液化させて前記排ガスから分離するガスクーラと、
前記ガスクーラに接続され、液化させた前記潤滑油を回収する潤滑油回収系と、を備えることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記炉体は炉内に、前記ワークを挿入する置換室、前記ワークを加熱する加熱室、及び前記ワークを冷却する冷却室を有しており、
前記ガス排気系は、前記加熱室に接続されており、
前記ガス供給系は、
前記置換室へ雰囲気ガスを供給する第１供給系路と、
前記加熱室へ雰囲気ガスを供給する第２供給系路と、
前記冷却室へ雰囲気ガスを供給する第３供給系路と、
前記第３供給系路と前記第２供給系路との間に接続され、前記第３供給系路による雰囲気ガスの供給先を前記冷却室から前記加熱室へと切り換える第１切換系路と、
前記第１切換系路を開閉する第１切換バルブと、を備える要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記冷却室に接続されて、前記冷却室の排ガスを炉外へ排気する第２ガス排気系をさらに備えており、
前記ガス供給系は、
前記第１供給系路と前記第３供給系路との間に接続され、前記第１供給系路による雰囲気ガスの供給先を前記置換室から前記冷却室へ切り換える第２切換系路と、
前記第２切換系路を開閉する第２切換バルブと、をさらに備えることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の熱処理炉を用い、潤滑油が付着したワークを熱処理する熱処理炉の使用方法であって、
雰囲気ガスで満たされた炉体の炉内を加熱器により昇温する昇温作業と、
前記昇温作業で昇温された炉内において、前記ワークに付着した前記潤滑油を気化させる気化作業と、
前記気化作業の後、ガス供給系から前記炉体の炉内に雰囲気ガスを供給することにより、気化させた前記潤滑油を前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、炉内からガス排気系を介して炉外へ圧し出して排気する排気作業と、
前記排気作業の後、前記ガス排気系を介して前記排ガスをガスクーラへ送り込み、前記ガスクーラで前記排ガスを冷却し、前記潤滑油を液化させて前記排ガスから分離する分離作業と、
前記分離作業の後、潤滑油回収系を介することにより、液化させた前記潤滑油を回収する回収作業と、を備えることを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の熱処理炉を用い、潤滑油が付着したワークを熱処理する熱処理炉の使用方法であって、
雰囲気ガスで満たされた加熱室を加熱器により昇温する昇温作業と、
前記昇温作業で昇温された前記加熱室において、前記ワークに付着した前記潤滑油を気化させる気化作業と、
前記気化作業の後、ガス供給系の第１切換系路を開き、第２供給系路及び第３供給系路から前記加熱室へ雰囲気ガスを供給することにより、気化させた前記潤滑油を前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、前記加熱室からガス排気系を介して炉外へ圧し出して排気する排気作業と、
前記排気作業の後、前記ガス排気系を介して前記排ガスをガスクーラへ送り込み、前記ガスクーラで前記排ガスを冷却し、前記潤滑油を液化させて前記排ガスから分離する分離作業と、
前記分離作業の後、潤滑油回収系を介することにより、液化させた前記潤滑油を回収する回収作業と、を備えることを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の熱処理炉を用い、潤滑油が付着したワークを熱処理する熱処理炉の使用方法であって、
雰囲気ガスで満たされた加熱室を加熱器により昇温する昇温作業と、
前記昇温作業で昇温された前記加熱室において、前記ワークに付着した前記潤滑油を気化させる気化作業と、
前記気化作業の後、ガス供給系の第１切換系路を開き、第２供給系路及び第３供給系路から前記加熱室へ雰囲気ガスを供給することにより、気化させた前記潤滑油を前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、前記加熱室からガス排気系を介して炉外へ圧し出して排気する排気作業と、
前記排気作業の後、前記ガス排気系を介して前記排ガスをガスクーラへ送り込み、前記ガスクーラで前記排ガスを冷却し、前記潤滑油を液化させて前記排ガスから分離する分離作業と、
前記分離作業の後、潤滑油回収系を介することにより、液化させた前記潤滑油を回収する回収作業と、を備え、
前記ワークを前記加熱室から冷却室に移送する移送作業と、
前記移送作業の後、ガス供給系の第２切換系路を開き、第１供給系路及び第３供給系路から前記冷却室へ雰囲気ガスを供給し、前記加熱室から前記ワークとともに前記冷却室へ流入した気化させた前記潤滑油を、前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、前記冷却室から第２ガス排気系を介して炉外へ圧し出して排気する第２排気作業と、
前記第２排気作業の後、前記冷却室で前記ワークを冷却する冷却作業と、をさらに備えることを要旨とする。
前記ワークを収容する炉体と、
前記炉体に接続されて炉内へ雰囲気ガスを供給するガス供給系と、
前記炉体に設けられ、炉内を昇温して前記ワークを加熱し、かつ前記潤滑油を気化させる加熱器と、
前記炉体に接続され、炉内で前記雰囲気ガスに前記潤滑油が混入してなる排ガスを、炉外へ排気するガス排気系と、
前記ガス排気系に接続され、前記排ガスを冷却し、前記潤滑油を液化させて前記排ガスから分離するガスクーラと、
前記ガスクーラに接続され、液化させた前記潤滑油を回収する潤滑油回収系と、を備えることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記炉体は炉内に、前記ワークを挿入する置換室、前記ワークを加熱する加熱室、及び前記ワークを冷却する冷却室を有しており、
前記ガス排気系は、前記加熱室に接続されており、
前記ガス供給系は、
前記置換室へ雰囲気ガスを供給する第１供給系路と、
前記加熱室へ雰囲気ガスを供給する第２供給系路と、
前記冷却室へ雰囲気ガスを供給する第３供給系路と、
前記第３供給系路と前記第２供給系路との間に接続され、前記第３供給系路による雰囲気ガスの供給先を前記冷却室から前記加熱室へと切り換える第１切換系路と、
前記第１切換系路を開閉する第１切換バルブと、を備える要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記冷却室に接続されて、前記冷却室の排ガスを炉外へ排気する第２ガス排気系をさらに備えており、
前記ガス供給系は、
前記第１供給系路と前記第３供給系路との間に接続され、前記第１供給系路による雰囲気ガスの供給先を前記置換室から前記冷却室へ切り換える第２切換系路と、
前記第２切換系路を開閉する第２切換バルブと、をさらに備えることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の熱処理炉を用い、潤滑油が付着したワークを熱処理する熱処理炉の使用方法であって、
雰囲気ガスで満たされた炉体の炉内を加熱器により昇温する昇温作業と、
前記昇温作業で昇温された炉内において、前記ワークに付着した前記潤滑油を気化させる気化作業と、
前記気化作業の後、ガス供給系から前記炉体の炉内に雰囲気ガスを供給することにより、気化させた前記潤滑油を前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、炉内からガス排気系を介して炉外へ圧し出して排気する排気作業と、
前記排気作業の後、前記ガス排気系を介して前記排ガスをガスクーラへ送り込み、前記ガスクーラで前記排ガスを冷却し、前記潤滑油を液化させて前記排ガスから分離する分離作業と、
前記分離作業の後、潤滑油回収系を介することにより、液化させた前記潤滑油を回収する回収作業と、を備えることを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の熱処理炉を用い、潤滑油が付着したワークを熱処理する熱処理炉の使用方法であって、
雰囲気ガスで満たされた加熱室を加熱器により昇温する昇温作業と、
前記昇温作業で昇温された前記加熱室において、前記ワークに付着した前記潤滑油を気化させる気化作業と、
前記気化作業の後、ガス供給系の第１切換系路を開き、第２供給系路及び第３供給系路から前記加熱室へ雰囲気ガスを供給することにより、気化させた前記潤滑油を前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、前記加熱室からガス排気系を介して炉外へ圧し出して排気する排気作業と、
前記排気作業の後、前記ガス排気系を介して前記排ガスをガスクーラへ送り込み、前記ガスクーラで前記排ガスを冷却し、前記潤滑油を液化させて前記排ガスから分離する分離作業と、
前記分離作業の後、潤滑油回収系を介することにより、液化させた前記潤滑油を回収する回収作業と、を備えることを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の熱処理炉を用い、潤滑油が付着したワークを熱処理する熱処理炉の使用方法であって、
雰囲気ガスで満たされた加熱室を加熱器により昇温する昇温作業と、
前記昇温作業で昇温された前記加熱室において、前記ワークに付着した前記潤滑油を気化させる気化作業と、
前記気化作業の後、ガス供給系の第１切換系路を開き、第２供給系路及び第３供給系路から前記加熱室へ雰囲気ガスを供給することにより、気化させた前記潤滑油を前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、前記加熱室からガス排気系を介して炉外へ圧し出して排気する排気作業と、
前記排気作業の後、前記ガス排気系を介して前記排ガスをガスクーラへ送り込み、前記ガスクーラで前記排ガスを冷却し、前記潤滑油を液化させて前記排ガスから分離する分離作業と、
前記分離作業の後、潤滑油回収系を介することにより、液化させた前記潤滑油を回収する回収作業と、を備え、
前記ワークを前記加熱室から冷却室に移送する移送作業と、
前記移送作業の後、ガス供給系の第２切換系路を開き、第１供給系路及び第３供給系路から前記冷却室へ雰囲気ガスを供給し、前記加熱室から前記ワークとともに前記冷却室へ流入した気化させた前記潤滑油を、前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、前記冷却室から第２ガス排気系を介して炉外へ圧し出して排気する第２排気作業と、
前記第２排気作業の後、前記冷却室で前記ワークを冷却する冷却作業と、をさらに備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、炉内を汚す潤滑油を効率良く回収することができる熱処理炉及び熱処理炉の使用方法を提供できる。
本発明によれば、雰囲気ガスの供給量を適切なタイミングで適量に振り分けることができる熱処理炉及び熱処理炉の使用方法を提供できる。
本発明によれば、雰囲気ガスの供給量を適切なタイミングで適量に振り分けることができる熱処理炉及び熱処理炉の使用方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態の焼処理炉の一例を示す概略説明図。
【図2】実施形態のガスクーラの一例を示す概略説明図。
【図3】実施形態の熱処理炉の使用方法の一例を示す概略説明図である。
【図4】実施形態の熱処理炉の使用方法の一例を示す概略説明図である。
【図5】実施形態の熱処理炉の使用方法の一例を示す概略説明図である。
【図6】実施形態の熱処理炉の使用方法の一例を示す概略説明図である。
【図7】実施形態の熱処理炉の使用方法の一例を示す概略説明図である。
【図8】実施形態の冷却室を示す概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【0010】
［１］熱処理炉
本発明の熱処理炉は、潤滑油Ｌが付着したワークＷを熱処理する熱処理炉１０であって、
前記ワークＷを収容する炉体１１と、
前記炉体１１に接続されて炉内へ雰囲気ガスを供給するガス供給系１２と、
前記炉体１１に設けられ、炉内を昇温して前記ワークＷを加熱し、かつ前記潤滑油Ｌを気化させる加熱器１３と、
前記炉体１１に接続され、炉内で前記雰囲気ガスに前記潤滑油Ｌが混入してなる排ガスを、炉外へ排気するガス排気系１４と、
前記ガス排気系１４に接続され、前記排ガスを冷却し、前記潤滑油Ｌを液化させて前記排ガスから分離するガスクーラ１５と、
前記ガスクーラ１５に接続され、液化させた前記潤滑油Ｌを回収する潤滑油回収系１６と、を備えることを特徴とする（図１参照）。
本発明の熱処理炉は、潤滑油Ｌが付着したワークＷを熱処理する熱処理炉１０であって、
前記ワークＷを収容する炉体１１と、
前記炉体１１に接続されて炉内へ雰囲気ガスを供給するガス供給系１２と、
前記炉体１１に設けられ、炉内を昇温して前記ワークＷを加熱し、かつ前記潤滑油Ｌを気化させる加熱器１３と、
前記炉体１１に接続され、炉内で前記雰囲気ガスに前記潤滑油Ｌが混入してなる排ガスを、炉外へ排気するガス排気系１４と、
前記ガス排気系１４に接続され、前記排ガスを冷却し、前記潤滑油Ｌを液化させて前記排ガスから分離するガスクーラ１５と、
前記ガスクーラ１５に接続され、液化させた前記潤滑油Ｌを回収する潤滑油回収系１６と、を備えることを特徴とする（図１参照）。
【0011】
（１）炉体
炉体１１は、ワークＷを収容して熱処理するためのものである（図１参照）。熱処理の種類としては、焼入れ、焼もどし、焼なまし（焼鈍）、焼ならし（焼準）等が挙げられる。
炉体１１は、熱処理に適用可能であれば、ワークＷの処理・搬送方式、構成、使用材料、形状、大きさ、炉内の容積、加熱・冷却方式等は、特に問わない。
炉体１１の処理・搬送方式は、例えば、熱処理に係るワークＷの加熱と冷却を連続的に処理することができる連続式のもの、ワークＷの加熱と冷却を断続的に処理することができるバッチ式のものが挙げられる。
炉体１１は、ワークＷを収容して熱処理するためのものである（図１参照）。熱処理の種類としては、焼入れ、焼もどし、焼なまし（焼鈍）、焼ならし（焼準）等が挙げられる。
炉体１１は、熱処理に適用可能であれば、ワークＷの処理・搬送方式、構成、使用材料、形状、大きさ、炉内の容積、加熱・冷却方式等は、特に問わない。
炉体１１の処理・搬送方式は、例えば、熱処理に係るワークＷの加熱と冷却を連続的に処理することができる連続式のもの、ワークＷの加熱と冷却を断続的に処理することができるバッチ式のものが挙げられる。
【0012】
炉体１１は、炉内へのワークＷの出し入れを行いやすくするため、炉内でワークＷを搬送する搬送装置１１６を備えることができる（図１参照）。
搬送装置１１６は、ワークＷを搬送することが可能であれば、その構成等について、特に限定されない。搬送装置１１６の具体例としては、ベルトコンベア、ローラコンベアが挙げられる。
搬送装置１１６は、ワークＷを搬送することが可能であれば、その構成等について、特に限定されない。搬送装置１１６の具体例としては、ベルトコンベア、ローラコンベアが挙げられる。
【0013】
炉体１１は、ワークＷを挿入する置換室１１１、ワークＷを加熱する加熱室１１２、及びワークＷを冷却する冷却室１１３を備えるものとすることができる（図１参照）。
即ち、炉体１１は、炉内が置換室１１１、加熱室１１２及び冷却室１１３に区画されている。
置換室１１１は、炉外からワークＷを挿入する際にワークＷとともに流入した外気を、雰囲気ガスへ置換する室である。
加熱室１１２は、室内を雰囲気ガスで満たすことにより、目的とする熱処理に適応した雰囲気として、ワークＷを加熱する室である。
冷却室１１３は、雰囲気ガスを冷媒として用いることにより、室内を目的とする熱処理に適応した雰囲気にして、ワークＷを冷却する室である。
なお、置換室１１１、加熱室１１２及び冷却室１１３の各室は、内部の構成、構造等について、特に限定されず、それぞれ目的に応じたものとすることができる。
即ち、炉体１１は、炉内が置換室１１１、加熱室１１２及び冷却室１１３に区画されている。
置換室１１１は、炉外からワークＷを挿入する際にワークＷとともに流入した外気を、雰囲気ガスへ置換する室である。
加熱室１１２は、室内を雰囲気ガスで満たすことにより、目的とする熱処理に適応した雰囲気として、ワークＷを加熱する室である。
冷却室１１３は、雰囲気ガスを冷媒として用いることにより、室内を目的とする熱処理に適応した雰囲気にして、ワークＷを冷却する室である。
なお、置換室１１１、加熱室１１２及び冷却室１１３の各室は、内部の構成、構造等について、特に限定されず、それぞれ目的に応じたものとすることができる。
【0014】
炉体１１は、ワークＷを置換室１１１に入れるための開口部１１４Ａと、置換室１１１からワークＷを加熱室１１２に移送するための開口部１１４Ｂと、加熱室１１２からワークＷを冷却室１１３に移送するための開口部１１４Ｃと、冷却室１１３からワークＷを炉外へ出すための開口部１１４Ｄと、を有する構成とすることができる（図１参照）。
炉体１１には、開口部１１４Ａ～１１４Ｄを開閉する扉１１５を設けることができる。
炉体１１は、置換室１１１、加熱室１１２及び冷却室１１３以外に、例えば予熱室、徐冷室、スロート室が設けられている等、室を４つ以上有していてもよい。
炉体１１には、開口部１１４Ａ～１１４Ｄを開閉する扉１１５を設けることができる。
炉体１１は、置換室１１１、加熱室１１２及び冷却室１１３以外に、例えば予熱室、徐冷室、スロート室が設けられている等、室を４つ以上有していてもよい。
【0015】
（２）ガス供給系
ガス供給系１２は、炉体１１に接続されて炉内へ雰囲気ガスを供給するものである（図１参照）。
雰囲気ガスの種類は、炉内をワークＷの熱処理に適した雰囲気とするガスであれば、特に問わない。具体的な雰囲気ガスとしては、窒素（Ｎ２）ガス、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガスなどの不活性ガス、水素（Ｈ２）ガスなどの還元性ガスを挙げることができる。雰囲気ガスには、不活性ガス又は還元性ガスの何れか一方のみ、あるいは不活性ガス及び還元性ガスの両方を使用することができる。
ガス供給系１２は、炉体１１に接続されて炉内へ雰囲気ガスを供給するものである（図１参照）。
雰囲気ガスの種類は、炉内をワークＷの熱処理に適した雰囲気とするガスであれば、特に問わない。具体的な雰囲気ガスとしては、窒素（Ｎ２）ガス、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガスなどの不活性ガス、水素（Ｈ２）ガスなどの還元性ガスを挙げることができる。雰囲気ガスには、不活性ガス又は還元性ガスの何れか一方のみ、あるいは不活性ガス及び還元性ガスの両方を使用することができる。
【0016】
炉体１１に接続されるガス供給系１２の系路の数は、特に問わない。つまり、ガス供給系１２の系路の数は、１つのみとすることができ、あるいは２以上とすることができる。
例えば、雰囲気ガスとして窒素（Ｎ２）ガスと水素（Ｈ２）ガスを用いる等のように、２種以上のガスを用いる場合、ガス供給系１２を雰囲気ガスとして窒素（Ｎ２）ガスを供給するものとし、ガス供給系１２とは別のガス供給系を雰囲気ガスとして水素（Ｈ２）ガスを供給するものとすることができる。
つまり、熱処理炉１０は、雰囲気ガスに複数種のガスを用いる場合、炉体１１に接続される複数系路のガス供給系を備えるものとすることができる。例えば、特に図示はしないが、炉体１１の加熱室１１２には、雰囲気ガスとして水素（Ｈ２）ガスを炉内に供給する第２のガス供給系が接続されている構成とすることができる。
また、ガス供給系の系路の数を複数とする場合、複数系路のガス供給系は、それぞれが独立して炉体１１に接続されてもよく、あるいは途中で合流して１つのみ又は２以上が炉体１１に接続されてもよい。
炉体１１に対するガス供給系１２の接続場所は、特に問わず、ガス供給系１２は、炉体１１の何れの場所にも接続することができる。
例えば、雰囲気ガスとして窒素（Ｎ２）ガスと水素（Ｈ２）ガスを用いる等のように、２種以上のガスを用いる場合、ガス供給系１２を雰囲気ガスとして窒素（Ｎ２）ガスを供給するものとし、ガス供給系１２とは別のガス供給系を雰囲気ガスとして水素（Ｈ２）ガスを供給するものとすることができる。
つまり、熱処理炉１０は、雰囲気ガスに複数種のガスを用いる場合、炉体１１に接続される複数系路のガス供給系を備えるものとすることができる。例えば、特に図示はしないが、炉体１１の加熱室１１２には、雰囲気ガスとして水素（Ｈ２）ガスを炉内に供給する第２のガス供給系が接続されている構成とすることができる。
また、ガス供給系の系路の数を複数とする場合、複数系路のガス供給系は、それぞれが独立して炉体１１に接続されてもよく、あるいは途中で合流して１つのみ又は２以上が炉体１１に接続されてもよい。
炉体１１に対するガス供給系１２の接続場所は、特に問わず、ガス供給系１２は、炉体１１の何れの場所にも接続することができる。
【0017】
ガス供給系１２は、置換室１１１へ雰囲気ガスを供給する第１供給系路２１と、加熱室１１２へ雰囲気ガスを供給する第２供給系路２２と、冷却室１１３へ雰囲気ガスを供給する第３供給系路２３と、を備えるものとすることができる（図１参照）。
第１～第３供給系路２１、２２、２３は、雰囲気ガス供給源（図示省）と接続される主供給系路１２４から分岐して設けることができる。
第１～第３供給系路２１、２２、２３は、各供給系路２１、２２、２３を流れる雰囲気ガスの流量を設定する流量設定バルブ１２２を備えるものとすることができる。
流量設定バルブ１２２としては、グローブバルブ、バタフライバルブ等の流量調整可能な仕切弁やボールバルブ、ゲートバルブ等の流量調整不能な仕切弁などを採用できる。
第１～第３供給系路２１、２２、２３は、雰囲気ガス供給源（図示省）と接続される主供給系路１２４から分岐して設けることができる。
第１～第３供給系路２１、２２、２３は、各供給系路２１、２２、２３を流れる雰囲気ガスの流量を設定する流量設定バルブ１２２を備えるものとすることができる。
流量設定バルブ１２２としては、グローブバルブ、バタフライバルブ等の流量調整可能な仕切弁やボールバルブ、ゲートバルブ等の流量調整不能な仕切弁などを採用できる。
【0018】
熱処理炉１０において、熱処理炉１０（炉体１１）全体における雰囲気ガスの供給量の調整は、流量設定バルブ１２２によって第１～第３供給系路２１、２２、２３への流量を決定し、その上で、流量設定バルブ１２２よりも下流に設けられた弁体の開閉操作や開度調節により、行うことができる。
なお、流量設定バルブ１２２よりも下流に設けられた弁体には、後述する第１切換バルブ２５Ａ、第２切換バルブ２７Ａ、他の切換バルブ２５Ｂ，２７Ｂ等を用いることができる。
なお、流量設定バルブ１２２よりも下流に設けられた弁体には、後述する第１切換バルブ２５Ａ、第２切換バルブ２７Ａ、他の切換バルブ２５Ｂ，２７Ｂ等を用いることができる。
【0019】
流量設定バルブ１２２による第１～第３供給系路２１、２２、２３の雰囲気ガスの設定流量は、特に限定されないが、雰囲気ガスの供給量を適量に抑える、各供給系路が雰囲気ガスを供給する各室の機能に応じた量とする等の目的に応じた量とすることができる。
置換室１１１へ雰囲気ガスを供給する第１供給系路２１について、置換室１１１は、外気を雰囲気ガスへ置換することを目的とした室であり、第１供給系路２１は、その目的に応じた設定流量とすることができる。
例えば、流量設定バルブ１２２による第１供給系路２１の雰囲気ガスの設定流量は、外気の雰囲気ガスへの置換が可能な程度の量として、小流量（１０ｍ３／ｈ未満）～中流量（１０ｍ３／ｈ以上２０ｍ３／ｈ未満）とすることができ、好ましくは５ｍ３／ｈ～１５ｍ３／ｈ、より好ましくは７ｍ３／ｈ～１３ｍ３／ｈ、さらに好ましくは８ｍ３／ｈ～１２ｍ３／ｈとすることができる。
置換室１１１へ雰囲気ガスを供給する第１供給系路２１について、置換室１１１は、外気を雰囲気ガスへ置換することを目的とした室であり、第１供給系路２１は、その目的に応じた設定流量とすることができる。
例えば、流量設定バルブ１２２による第１供給系路２１の雰囲気ガスの設定流量は、外気の雰囲気ガスへの置換が可能な程度の量として、小流量（１０ｍ３／ｈ未満）～中流量（１０ｍ３／ｈ以上２０ｍ３／ｈ未満）とすることができ、好ましくは５ｍ３／ｈ～１５ｍ３／ｈ、より好ましくは７ｍ３／ｈ～１３ｍ３／ｈ、さらに好ましくは８ｍ３／ｈ～１２ｍ３／ｈとすることができる。
【0020】
加熱室１１２へ雰囲気ガスを供給する第２供給系路２２について、加熱室１１２は、ワークＷの熱処理のための加熱を目的とした室であり、第２供給系路２２は、その目的に応じた設定流量とすることができる。
例えば、流量設定バルブ１２２による第２供給系路２２の雰囲気ガスの設定流量は、熱処理に適応した雰囲気を維持することが可能な程度の量として、小流量とすることができ、好ましくは１ｍ３／ｈ以上１０ｍ３／ｈ未満、より好ましくは２ｍ３／ｈ～９ｍ３／ｈ、さらに好ましくは３ｍ３／ｈ～８ｍ３／ｈとすることができる。
冷却室１１３へ雰囲気ガスを供給する第３供給系路２３について、冷却室１１３は、ワークＷの熱処理のための冷却を目的とした室であり、第３供給系路２３は、その目的に応じた設定流量とすることができる。
例えば、流量設定バルブ１２２による第３供給系路２３の雰囲気ガスの設定流量は、ワークＷを冷却することが可能な程度の量として、大流量（２０ｍ３／ｈ以上）とすることができ、好ましくは２０ｍ３／ｈ以上５０ｍ３／ｈ未満、より好ましくは２５ｍ３／ｈ～４５ｍ３／ｈ、さらに好ましくは３０ｍ３／ｈ～４０ｍ３／ｈとすることができる。
例えば、流量設定バルブ１２２による第２供給系路２２の雰囲気ガスの設定流量は、熱処理に適応した雰囲気を維持することが可能な程度の量として、小流量とすることができ、好ましくは１ｍ３／ｈ以上１０ｍ３／ｈ未満、より好ましくは２ｍ３／ｈ～９ｍ３／ｈ、さらに好ましくは３ｍ３／ｈ～８ｍ３／ｈとすることができる。
冷却室１１３へ雰囲気ガスを供給する第３供給系路２３について、冷却室１１３は、ワークＷの熱処理のための冷却を目的とした室であり、第３供給系路２３は、その目的に応じた設定流量とすることができる。
例えば、流量設定バルブ１２２による第３供給系路２３の雰囲気ガスの設定流量は、ワークＷを冷却することが可能な程度の量として、大流量（２０ｍ３／ｈ以上）とすることができ、好ましくは２０ｍ３／ｈ以上５０ｍ３／ｈ未満、より好ましくは２５ｍ３／ｈ～４５ｍ３／ｈ、さらに好ましくは３０ｍ３／ｈ～４０ｍ３／ｈとすることができる。
【0021】
本発明の熱処理炉１０は、省エネルギーの観点から、雰囲気ガスの供給過多を抑制する等して、雰囲気ガスの使用量を抑制しつつ、置換室１１１、加熱室１１２及び冷却室１１３に対する雰囲気ガスの供給量を適切なタイミングで適量に振り分けるために、特定構成のガス供給系１２を備えるものとすることができる（図１参照）。
また、本発明の熱処理炉１０は、炉内で雰囲気ガスに潤滑油が混入してなる排ガスを、ガス排気系１４から炉外へ排気する構成を備えている。特定構成のガス供給系１２は、置換室１１１、加熱室１１２及び冷却室１１３に対する雰囲気ガスの供給量を適切なタイミングで適量に振り分けることができる。
また、本発明の熱処理炉１０は、炉内で雰囲気ガスに潤滑油が混入してなる排ガスを、ガス排気系１４から炉外へ排気する構成を備えている。特定構成のガス供給系１２は、置換室１１１、加熱室１１２及び冷却室１１３に対する雰囲気ガスの供給量を適切なタイミングで適量に振り分けることができる。
【0022】
つまり、特定構成のガス供給系１２は、上述のように調整された熱処理炉１０（炉体１１）全体における雰囲気ガスの供給量を大きく変動させることなく、各室１１１～１１３への雰囲気ガスの供給量の振り分けを適時変更することにより、置換室１１１、加熱室１１２及び冷却室１１３に対する雰囲気ガスの供給量を変動させることができる。このため、特定構成のガス供給系１２は、不必要に雰囲気ガスが供給過多となることを防止するのに有用な構成とすることができる。
特に、特定構成のガス供給系１２は、熱処理炉１０（炉体１１）全体における雰囲気ガスの供給量を変えることなく、各室１１１～１１３への雰囲気ガスの供給量の振り分けを変更することで、例えば、加熱室１１２への雰囲気ガスの供給量を一時的に増加させることができる。この場合、加熱室１１２において、不必要に雰囲気ガスを供給し過ぎることなく、潤滑油が混入した排ガスをガス排気系１４へ圧し出すのに有用な構成とすることができる。
以下、特定構成のガス供給系１２について説明する。
特に、特定構成のガス供給系１２は、熱処理炉１０（炉体１１）全体における雰囲気ガスの供給量を変えることなく、各室１１１～１１３への雰囲気ガスの供給量の振り分けを変更することで、例えば、加熱室１１２への雰囲気ガスの供給量を一時的に増加させることができる。この場合、加熱室１１２において、不必要に雰囲気ガスを供給し過ぎることなく、潤滑油が混入した排ガスをガス排気系１４へ圧し出すのに有用な構成とすることができる。
以下、特定構成のガス供給系１２について説明する。
【0023】
特定構成のガス供給系１２は、第１切換系路２４と、第１切換系路２４を開閉する第１切換バルブ２５Ａと、を備えることができる。
第１切換系路２４は、第３供給系路２３と第２供給系路２２との間に接続され、第３供給系路２３による雰囲気ガスの供給先を冷却室１１３から加熱室１１２へと切り換えることができる。
第１切換バルブ２５Ａにより第１切換系路２４を閉じた場合、第２供給系路２２から加熱室１１２へ雰囲気ガスＧ２Ａを供給することができる（図３、図４、図６及び図７参照）。
第１切換バルブ２５Ａにより第１切換系路２４を開いた場合、第２供給系路２２及び第３供給系路２３から加熱室１１２へ雰囲気ガスＧ２Ｂを供給することができる（図５参照）。
第１切換系路２４を開閉するタイミングは、特に問わない。
例えば、加熱室１１２内で潤滑油Ｌが気化した後の適宜タイミングで第１切換系路２４を開くことができる。
また、加熱室１１２での昇温が完了した適宜タイミングで第１切換系路２４を閉じることができる。特に、加熱室の雰囲気ガスが冷却室へ流れ込むのを抑制する観点から、冷却室１１３へワークＷを移送する前の適宜タイミングで第１切換系路２４を閉じることが好ましい。
第１切換系路２４は、第３供給系路２３と第２供給系路２２との間に接続され、第３供給系路２３による雰囲気ガスの供給先を冷却室１１３から加熱室１１２へと切り換えることができる。
第１切換バルブ２５Ａにより第１切換系路２４を閉じた場合、第２供給系路２２から加熱室１１２へ雰囲気ガスＧ２Ａを供給することができる（図３、図４、図６及び図７参照）。
第１切換バルブ２５Ａにより第１切換系路２４を開いた場合、第２供給系路２２及び第３供給系路２３から加熱室１１２へ雰囲気ガスＧ２Ｂを供給することができる（図５参照）。
第１切換系路２４を開閉するタイミングは、特に問わない。
例えば、加熱室１１２内で潤滑油Ｌが気化した後の適宜タイミングで第１切換系路２４を開くことができる。
また、加熱室１１２での昇温が完了した適宜タイミングで第１切換系路２４を閉じることができる。特に、加熱室の雰囲気ガスが冷却室へ流れ込むのを抑制する観点から、冷却室１１３へワークＷを移送する前の適宜タイミングで第１切換系路２４を閉じることが好ましい。
【0024】
第１切換バルブ２５Ａが第１切換系路２４の途中に設けられている場合、ガス供給系１２は、第３供給系路２３の第１切換系路２４との接続点よりも下流部２３Ａを開閉する他の切換バルブ２５Ｂを備えることができる（図１参照）。
第１切換バルブ２５Ａにより第１切換系路２４を閉じ、他の切換バルブ２５Ｂにより第３供給系路２３の下流部２３Ａを閉じることで、第２供給系路２２から加熱室１１２へ雰囲気ガスＧ２Ａを供給することができる（図３、図４、図６及び図７参照）。
第１切換バルブ２５Ａにより第１切換系路２４を開き、他の切換バルブ２５Ｂにより第３供給系路２３の下流部２３Ａを閉じることで、第２供給系路２２及び第３供給系路２３から加熱室１１２へ雰囲気ガスＧ２Ｂを供給することができる（図５参照）。
第１切換バルブ２５Ａにより第１切換系路２４を閉じ、他の切換バルブ２５Ｂにより第３供給系路２３の下流部２３Ａを閉じることで、第２供給系路２２から加熱室１１２へ雰囲気ガスＧ２Ａを供給することができる（図３、図４、図６及び図７参照）。
第１切換バルブ２５Ａにより第１切換系路２４を開き、他の切換バルブ２５Ｂにより第３供給系路２３の下流部２３Ａを閉じることで、第２供給系路２２及び第３供給系路２３から加熱室１１２へ雰囲気ガスＧ２Ｂを供給することができる（図５参照）。
【0025】
第１切換バルブ２５Ａが第１切換系路２４と第３供給系路２３の接続点に設けられている場合、第１切換バルブ２５Ａは、第１切換系路２４を閉じ且つ第３供給系路２３を開いた状態と、第１切換系路２４を開き且つ第３供給系路２３を閉じた状態と、第１切換系路２４及び第３供給系路２３を閉じた状態と、に切り換え可能に構成することができる。
第１切換バルブ２５Ａや他の切換バルブ２５Ｂの種類等について、特に問わず、電磁弁、電動弁、エア作動弁、手動弁等で構成することができる。
第１切換バルブ２５Ａや他の切換バルブ２５Ｂは、制御装置（図示略）と電気的に接続されており、制御装置により熱処理時間などに基づいて切り換え制御や開度調節されることができる。
第１切換バルブ２５Ａや他の切換バルブ２５Ｂの種類等について、特に問わず、電磁弁、電動弁、エア作動弁、手動弁等で構成することができる。
第１切換バルブ２５Ａや他の切換バルブ２５Ｂは、制御装置（図示略）と電気的に接続されており、制御装置により熱処理時間などに基づいて切り換え制御や開度調節されることができる。
【0026】
特定構成のガス供給系１２は、第２切換系路２６と、第２切換系路２６を開閉する第２切換バルブ２７Ａと、を備えることができる（図１参照）。
第２切換系路２６は、第１供給系路２１と第３供給系路２３との間に接続され、第１供給系路２１による雰囲気ガスの供給先を置換室１１１から冷却室１１３へと切り換えることができる。
第２切換バルブ２７Ａにより第２切換系路２６を閉じた場合、第１供給系路２１から置換室１１１へ雰囲気ガスＧ１を供給することができる（図３参照）。
第２切換バルブ２７Ａにより第２切換系路２６を開いた場合、第１供給系路２１及び第３供給系路２３から冷却室１１３へ雰囲気ガスＧ３を供給することができる（図７参照）。
第２切換系路２６を開閉するタイミングは、特に問わない。
例えば、冷却室１１３内にワークＷが移送された後の適宜タイミングで第２切換系路２４を開くことができる。
また、冷却室１１３での冷却が完了した後の適宜タイミングで第２切換系路２６を閉じることができる。
第２切換系路２６は、第１供給系路２１と第３供給系路２３との間に接続され、第１供給系路２１による雰囲気ガスの供給先を置換室１１１から冷却室１１３へと切り換えることができる。
第２切換バルブ２７Ａにより第２切換系路２６を閉じた場合、第１供給系路２１から置換室１１１へ雰囲気ガスＧ１を供給することができる（図３参照）。
第２切換バルブ２７Ａにより第２切換系路２６を開いた場合、第１供給系路２１及び第３供給系路２３から冷却室１１３へ雰囲気ガスＧ３を供給することができる（図７参照）。
第２切換系路２６を開閉するタイミングは、特に問わない。
例えば、冷却室１１３内にワークＷが移送された後の適宜タイミングで第２切換系路２４を開くことができる。
また、冷却室１１３での冷却が完了した後の適宜タイミングで第２切換系路２６を閉じることができる。
【0027】
第２切換バルブ２７Ａが第２切換系路２６の途中に設けられている場合、ガス供給系１２は、第１供給系路２１の第２切換系路２６との接続点よりも下流部２１Ａを開閉する他の切換バルブ２７Ｂを備えることができる（図１参照）。
第２切換バルブ２７Ａにより第２切換系路２６を閉じ、他の切換バルブ２７Ｂにより第１供給系路２１の下流部２１Ａを開くことで、第１供給系路２１から置換室１１１へ雰囲気ガスＧ１を供給することができる（図３参照）。
第２切換バルブ２７Ａにより第２切換系路２６を開き、他の切換バルブ２７Ｂにより第１供給系路２１の下流部２１Ａを閉じることで、第１供給系路２１及び第３供給系路２３から冷却室１１３へ雰囲気ガスＧ３を供給することができる（図７参照）。
第２切換バルブ２７Ａにより第２切換系路２６を閉じ、他の切換バルブ２７Ｂにより第１供給系路２１の下流部２１Ａを開くことで、第１供給系路２１から置換室１１１へ雰囲気ガスＧ１を供給することができる（図３参照）。
第２切換バルブ２７Ａにより第２切換系路２６を開き、他の切換バルブ２７Ｂにより第１供給系路２１の下流部２１Ａを閉じることで、第１供給系路２１及び第３供給系路２３から冷却室１１３へ雰囲気ガスＧ３を供給することができる（図７参照）。
【0028】
第２切換バルブ２７Ａが第２切換系路２６と第１供給系路２１の接続点に設けられている場合、第２切換バルブ２７Ａは、第２切換系路２６を閉じ且つ第１供給系路２１を開いた状態と、第２切換系路２６を開き且つ第１供給系路２１の第２切換系路２６との接続点よりも下流部２１Ａを閉じた状態と、第２切換系路２６及び第１供給系路２１を閉じた状態と、に切り換え可能に構成することができる。
第２切換バルブ２７Ａや他の切換バルブ２７Ｂの種類等について、特に問わず、電磁弁、電動弁、エア作動弁、手動弁等で構成することができる。
第２切換バルブ２７Ａや他の切換バルブ２７Ｂは、制御装置（図示略）と電気的に接続されており、制御装置により熱処理時間などに基づいて切り換え制御や開度調節されることができる。
第２切換バルブ２７Ａや他の切換バルブ２７Ｂの種類等について、特に問わず、電磁弁、電動弁、エア作動弁、手動弁等で構成することができる。
第２切換バルブ２７Ａや他の切換バルブ２７Ｂは、制御装置（図示略）と電気的に接続されており、制御装置により熱処理時間などに基づいて切り換え制御や開度調節されることができる。
【0029】
なお、ガス供給系１２としては、加熱室１１２へ小流量の雰囲気ガスを供給する小流量用の第２供給系路と、加熱室１１２へ大流量の雰囲気ガスを供給する大流量用の第２供給系路と、を備える形態を採用してもよい。ただし、この形態では、炉体１１において第２供給系路の接続口を増設する等の大幅な変更が必要となる。
【0030】
（３）加熱器
加熱器１３は、炉体１１に設けられ、炉内を昇温してワークＷを加熱するものである（図１参照）。また、ワークＷに付着した潤滑油Ｌは、加熱器１３による炉内の昇温とワークＷの加熱とによって気化する。
加熱器１３は、熱処理に要する高温度を得ることができるとともに、炉内の温度を調整することができるのであれば、その構成等について、特に限定されない。
加熱器１３としては、具体的には、熱交換式のヒータ装置３１、燃焼式のバーナー装置等が挙げられる。
加熱器１３は、炉体１１に設けられ、炉内を昇温してワークＷを加熱するものである（図１参照）。また、ワークＷに付着した潤滑油Ｌは、加熱器１３による炉内の昇温とワークＷの加熱とによって気化する。
加熱器１３は、熱処理に要する高温度を得ることができるとともに、炉内の温度を調整することができるのであれば、その構成等について、特に限定されない。
加熱器１３としては、具体的には、熱交換式のヒータ装置３１、燃焼式のバーナー装置等が挙げられる。
【0031】
ヒータ装置３１は、管状のラジアントチューブ（熱交換チューブ）の内部に、例えば燃焼ガス等の熱媒を通し、熱交換によって、炉体１１の炉内をみたす雰囲気ガスを加熱するものである（図１参照）。ヒータ装置３１としては、具体的に、ラジアントチューブ型バーナー、電熱器等を例示することができる。
ヒータ装置３１は、温度調節計と電気的に接続されており、温度調節計には、熱電対等の炉内の温度を計測可能な計測器が電気的に接続されている。温度調節計は、計測器によって計測された炉内の温度に応じて、ヒータ装置３１の出力を上昇又は低下させるように調整する。
ヒータ装置３１は、温度調節計と電気的に接続されており、温度調節計には、熱電対等の炉内の温度を計測可能な計測器が電気的に接続されている。温度調節計は、計測器によって計測された炉内の温度に応じて、ヒータ装置３１の出力を上昇又は低下させるように調整する。
【0032】
（４）ガス排気系
ガス排気系１４は、炉体１１に接続され、炉内で雰囲気ガスに潤滑油Ｌが混入してなる排ガスを炉外へ排気するものである（図１参照）。
炉体１１に接続されるガス排気系１４の系路の数は、特に問わない。つまり、ガス排気系１４の系路の数は、１つのみとすることができ、あるいは２以上とすることができる。
炉体１１に対するガス排気系１４の接続場所は、特に問わず、ガス排気系１４は、炉体１１の何れの場所にも接続することができる。
ガス排気系１４は、ガス供給系１２から炉内へ雰囲気ガスを供給することで、炉内で雰囲気ガスに潤滑油Ｌが混入してなる排ガスを炉外へ排気することができる。
具体的に、ガス排気系１４は、加熱室１１２に接続されており、第１切換バルブ２５Ａにより第１切換系路２４を開いて、第２供給系路２２及び第３供給系路２３から大流量の雰囲気ガスＧ２Ｂを供給することで、加熱室１１２内で雰囲気ガスに潤滑油Ｌが混入してなる排ガスを炉外へ排気することができる（図５参照）。
ガス排気系１４は、排気用真空ポンプを備えていてもよい。この場合、ガス供給系１２からの雰囲気ガスの供給に代えて又は加えて、真空ポンプの作動により、炉内で雰囲気ガスに潤滑油Ｌが混入してなる排ガスを炉外へ排気することができる。
ガス排気系１４は、炉体１１に接続され、炉内で雰囲気ガスに潤滑油Ｌが混入してなる排ガスを炉外へ排気するものである（図１参照）。
炉体１１に接続されるガス排気系１４の系路の数は、特に問わない。つまり、ガス排気系１４の系路の数は、１つのみとすることができ、あるいは２以上とすることができる。
炉体１１に対するガス排気系１４の接続場所は、特に問わず、ガス排気系１４は、炉体１１の何れの場所にも接続することができる。
ガス排気系１４は、ガス供給系１２から炉内へ雰囲気ガスを供給することで、炉内で雰囲気ガスに潤滑油Ｌが混入してなる排ガスを炉外へ排気することができる。
具体的に、ガス排気系１４は、加熱室１１２に接続されており、第１切換バルブ２５Ａにより第１切換系路２４を開いて、第２供給系路２２及び第３供給系路２３から大流量の雰囲気ガスＧ２Ｂを供給することで、加熱室１１２内で雰囲気ガスに潤滑油Ｌが混入してなる排ガスを炉外へ排気することができる（図５参照）。
ガス排気系１４は、排気用真空ポンプを備えていてもよい。この場合、ガス供給系１２からの雰囲気ガスの供給に代えて又は加えて、真空ポンプの作動により、炉内で雰囲気ガスに潤滑油Ｌが混入してなる排ガスを炉外へ排気することができる。
【0033】
（５）第２ガス排気系
本発明の熱処理炉１０は、冷却室１１３に接続されて、冷却室１１３の排ガスを炉外へ排気する第２ガス排気系１７をさらに備えていることができる（図１参照）。
冷却室１１３に接続される第２ガス排気系１７の系路の数は、特に問わない。つまり、第２ガス排気系１７の系路の数は、１つのみとすることができ、あるいは２以上とすることができる。
冷却室１１３に対する第２ガス排気系１７の接続場所は、特に問わず、第２ガス排気系１７は、冷却室１１３の何れの場所にも接続することができる。
本発明の熱処理炉１０は、冷却室１１３に接続されて、冷却室１１３の排ガスを炉外へ排気する第２ガス排気系１７をさらに備えていることができる（図１参照）。
冷却室１１３に接続される第２ガス排気系１７の系路の数は、特に問わない。つまり、第２ガス排気系１７の系路の数は、１つのみとすることができ、あるいは２以上とすることができる。
冷却室１１３に対する第２ガス排気系１７の接続場所は、特に問わず、第２ガス排気系１７は、冷却室１１３の何れの場所にも接続することができる。
【0034】
第２ガス排気系１７は、第２切換バルブ２７Ａにより第２切換系路２６を開いて、第１供給系路２１及び第３供給系路２３から雰囲気ガスＧ３を供給することで、冷却室１１３内のガスを排ガスとして炉外へ排気することができる（図７参照）。
冷却室１１３内のガスは、主に雰囲気ガスであるが、加熱室１１２から冷却室１１３へのワークＷの移送に伴って加熱室１１２内の排ガスが冷却室１１３に入り込むことがある。加熱室１１２内の排ガスは、上述したように、雰囲気ガスに潤滑油Ｌが混入してなるものであるから、つまり、冷却室１１３内のガスには潤滑油Ｌが混入する場合がある。
そして、第２ガス排気系１７は、潤滑油Ｌが混入した冷却室１１３内のガスもまた、排ガスとして炉外へ排気することができる。
冷却室１１３内のガスは、主に雰囲気ガスであるが、加熱室１１２から冷却室１１３へのワークＷの移送に伴って加熱室１１２内の排ガスが冷却室１１３に入り込むことがある。加熱室１１２内の排ガスは、上述したように、雰囲気ガスに潤滑油Ｌが混入してなるものであるから、つまり、冷却室１１３内のガスには潤滑油Ｌが混入する場合がある。
そして、第２ガス排気系１７は、潤滑油Ｌが混入した冷却室１１３内のガスもまた、排ガスとして炉外へ排気することができる。
【0035】
第２ガス排気系１７は、外気に開放された排気ダクトを備えていてもよいし、ガスクーラ１５に接続さていてもよい。
第２ガス排気系１７は、排気用真空ポンプを備えていてもよい。この場合、ガス供給系１２からの雰囲気ガスの供給に替えて又は加えて、真空ポンプの作動により、冷却室１１３内のガスを排ガスとして炉外へ排気することができる。
第２ガス排気系１７は、排気用真空ポンプを備えていてもよい。この場合、ガス供給系１２からの雰囲気ガスの供給に替えて又は加えて、真空ポンプの作動により、冷却室１１３内のガスを排ガスとして炉外へ排気することができる。
【0036】
（６）ガスクーラ
ガスクーラ１５は、ガス排気系１４に接続され、排ガスを冷却し、潤滑油Ｌを液化させて排ガスから分離するものである（図１参照）。
ガスクーラ１５は、水冷式であってもよいし、空冷式であってもよい。潤滑油Ｌの分離性の観点から、水冷式であることが好ましい。
ガスクーラ１５としては、多管式ガスクーラ、プレート式ガスクーラなどを採用できる。清掃性の観点から、多管式ガスクーラであることが好ましい。
多管式ガスクーラ１５は、外管５１と、外管５１の内側に外管５１の軸方向と平行に複数配置される冷却管５２と、を備えていることができる（図２参照）。外管５１内に冷却媒体を流し、複数の冷却管５２内に排ガスを流すことで、冷却管５２の内外での熱交換により排ガスを冷却することができる。
外管５１の軸方向の一端部は、ガス排気系１４に接続される入側配管５３に着脱可能に取り付けられており、外管５１の軸方向の他端部は、潤滑油回収系１６に接続される出側配管５４に着脱可能に取り付けられていることができる。各配管５３、５４から外管５１を取り外すことで、エアブロー等により冷却管５２内を容易に清掃することができる。
ガスクーラ１５は、ガス排気系１４に接続され、排ガスを冷却し、潤滑油Ｌを液化させて排ガスから分離するものである（図１参照）。
ガスクーラ１５は、水冷式であってもよいし、空冷式であってもよい。潤滑油Ｌの分離性の観点から、水冷式であることが好ましい。
ガスクーラ１５としては、多管式ガスクーラ、プレート式ガスクーラなどを採用できる。清掃性の観点から、多管式ガスクーラであることが好ましい。
多管式ガスクーラ１５は、外管５１と、外管５１の内側に外管５１の軸方向と平行に複数配置される冷却管５２と、を備えていることができる（図２参照）。外管５１内に冷却媒体を流し、複数の冷却管５２内に排ガスを流すことで、冷却管５２の内外での熱交換により排ガスを冷却することができる。
外管５１の軸方向の一端部は、ガス排気系１４に接続される入側配管５３に着脱可能に取り付けられており、外管５１の軸方向の他端部は、潤滑油回収系１６に接続される出側配管５４に着脱可能に取り付けられていることができる。各配管５３、５４から外管５１を取り外すことで、エアブロー等により冷却管５２内を容易に清掃することができる。
【0037】
（７）潤滑油回収系
潤滑油回収系１６は、ガスクーラ１５に接続され、液化させた潤滑油Ｌを回収するものである（図１参照）。
潤滑油回収系１６は、潤滑油Ｌを回収するオイルパン等の回収容器６１を備えていることができる。
ガスクーラ１５に接続される潤滑油回収系１６の系路の数は、特に問わない。つまり、潤滑油回収系１６の系路の数は、１つのみとすることができ、あるいは２以上とすることができる。
潤滑油回収系１６は、ガスクーラ１５に接続され、液化させた潤滑油Ｌを回収するものである（図１参照）。
潤滑油回収系１６は、潤滑油Ｌを回収するオイルパン等の回収容器６１を備えていることができる。
ガスクーラ１５に接続される潤滑油回収系１６の系路の数は、特に問わない。つまり、潤滑油回収系１６の系路の数は、１つのみとすることができ、あるいは２以上とすることができる。
【0038】
（８）ワーク
ワーク（被処理物）Ｗは、潤滑剤が塗布又は付着されたものであれば、材質、形状、大きさ等は、特に問わない。
このワークＷは、例えば、鉄、アルミニウム、銅などの金属や、鉄鋼、ステンレス鋼等の鉄合金、ジュラルミン等のアルミニウム合金、インコネル、ハステロイ等のニッケル合金、真鍮、白銅等の銅合金などの合金からなる線材、管材、柱材等を挙げることができる。
潤滑剤の種類、組成、用途、形態等は、特に問わない。この潤滑剤は、例えば、粉状や固形状でワークＷの表面に付着させて使用する固形潤滑剤、液状やゲル状でワークＷを浸漬させたり、ワークＷの表面に塗工したりして使用する液体潤滑剤を挙げることができる。
ワーク（被処理物）Ｗは、潤滑剤が塗布又は付着されたものであれば、材質、形状、大きさ等は、特に問わない。
このワークＷは、例えば、鉄、アルミニウム、銅などの金属や、鉄鋼、ステンレス鋼等の鉄合金、ジュラルミン等のアルミニウム合金、インコネル、ハステロイ等のニッケル合金、真鍮、白銅等の銅合金などの合金からなる線材、管材、柱材等を挙げることができる。
潤滑剤の種類、組成、用途、形態等は、特に問わない。この潤滑剤は、例えば、粉状や固形状でワークＷの表面に付着させて使用する固形潤滑剤、液状やゲル状でワークＷを浸漬させたり、ワークＷの表面に塗工したりして使用する液体潤滑剤を挙げることができる。
【0039】
（９）熱処理炉の具体例
本発明の熱処理炉１０を更に具体化した具体例を、図１に示す。
熱処理炉１０は、潤滑剤が付着したワークＷを熱処理するものである。
熱処理炉１０は、ワークＷを収容する炉体１１と、炉体１１に接続されて炉内へ雰囲気ガスを供給するガス供給系１２と、炉体１１に設けられ、炉内を昇温してワークＷを加熱し、かつ潤滑油Ｌを気化させる加熱器１３と、炉体１１に接続され、炉内で雰囲気ガスに潤滑油Ｌが混入してなる排ガスを、炉外へ排気するガス排気系１４と、ガス排気系１４に接続され、排ガスを冷却し、潤滑油Ｌを液化させて排ガスから分離するガスクーラ１５と、ガスクーラ１５に接続され、液化させた潤滑油Ｌを回収する潤滑油回収系１６と、を備えている。
熱処理炉１０は、後述の冷却室１１３に接続されて、冷却室１１３の排ガスを炉外へ排気する第２ガス排気系１７をさらに備えている。
熱処理炉１０は、後述の置換室１１１に接続されて、置換室１１１の雰囲気ガスを炉外へ排気する第３ガス排気系１８をさらに備えている。
本発明の熱処理炉１０を更に具体化した具体例を、図１に示す。
熱処理炉１０は、潤滑剤が付着したワークＷを熱処理するものである。
熱処理炉１０は、ワークＷを収容する炉体１１と、炉体１１に接続されて炉内へ雰囲気ガスを供給するガス供給系１２と、炉体１１に設けられ、炉内を昇温してワークＷを加熱し、かつ潤滑油Ｌを気化させる加熱器１３と、炉体１１に接続され、炉内で雰囲気ガスに潤滑油Ｌが混入してなる排ガスを、炉外へ排気するガス排気系１４と、ガス排気系１４に接続され、排ガスを冷却し、潤滑油Ｌを液化させて排ガスから分離するガスクーラ１５と、ガスクーラ１５に接続され、液化させた潤滑油Ｌを回収する潤滑油回収系１６と、を備えている。
熱処理炉１０は、後述の冷却室１１３に接続されて、冷却室１１３の排ガスを炉外へ排気する第２ガス排気系１７をさらに備えている。
熱処理炉１０は、後述の置換室１１１に接続されて、置換室１１１の雰囲気ガスを炉外へ排気する第３ガス排気系１８をさらに備えている。
【0040】
炉体１１は炉内に、ワークＷを挿入する置換室１１１、ワークＷを加熱する加熱室１１２、及びワークＷを冷却する冷却室１１３を有している。具体的に、炉体１１の炉内は、置換室１１１、加熱室１１２及び冷却室１１３に区画されている。
炉体１１は、ワークＷを置換室１１１に入れるための開口部１１４Ａと、置換室１１１からワークＷを加熱室１１２に移送するための開口部１１４Ｂと、加熱室１１２からワークＷを冷却室１１３に移送するための開口部１１４Ｃと、冷却室１１３からワークＷを炉外へ出すための開口部１１４Ｄと、を有している。
さらに、炉体１１は、各開口部１１４Ａ～１１４Ｄを開閉する扉１１５を有している。
即ち、炉体１１は、置換室１１１での置換中、加熱室１１２での昇温中、及び冷却室１１３での冷却中において各扉１１５で各開口部１１４Ａ～１１４Ｄを塞ぐことで、ワークＷを連続的に処理する連続式のものである。
また、炉体１１は、置換室１１１、加熱室１１２及び冷却室１１３においてワークＷを搬送するローラコンベア等の搬送装置１１６を有している。なお、図３～図７中の符号Ａは、搬送装置１６によるワークＷの搬送方向を示す。
炉体１１は、ワークＷを置換室１１１に入れるための開口部１１４Ａと、置換室１１１からワークＷを加熱室１１２に移送するための開口部１１４Ｂと、加熱室１１２からワークＷを冷却室１１３に移送するための開口部１１４Ｃと、冷却室１１３からワークＷを炉外へ出すための開口部１１４Ｄと、を有している。
さらに、炉体１１は、各開口部１１４Ａ～１１４Ｄを開閉する扉１１５を有している。
即ち、炉体１１は、置換室１１１での置換中、加熱室１１２での昇温中、及び冷却室１１３での冷却中において各扉１１５で各開口部１１４Ａ～１１４Ｄを塞ぐことで、ワークＷを連続的に処理する連続式のものである。
また、炉体１１は、置換室１１１、加熱室１１２及び冷却室１１３においてワークＷを搬送するローラコンベア等の搬送装置１１６を有している。なお、図３～図７中の符号Ａは、搬送装置１６によるワークＷの搬送方向を示す。
【0041】
ガス供給系１２は、炉体１１に接続されて雰囲気ガスとして窒素（Ｎ２）ガスを炉内に供給するものである。
ガス供給系１２は、置換室１１１へ雰囲気ガスを供給する第１供給系路２１と、加熱室１１２へ雰囲気ガスを供給する第２供給系路２２と、冷却室１１３へ雰囲気ガスを供給する第３供給系路２３と、を備えている。
第１～第３供給系路２１、２２、２３は、雰囲気ガス供給源（図示省）と接続される主供給系路１２４から分岐している。
第１～第３供給系路２１、２２、２３は、各供給系路２１、２２、２３を流れる雰囲気ガスの流量を設定する仕切弁等の流量設定バルブ１２２を備えている。
流量設定バルブ１２２による第１供給系路２１を流れる雰囲気ガスの設定流量は、例えば１０ｍ３／ｈとされている。
流量設定バルブ１２２による第２供給系路２２を流れる雰囲気ガスの設定流量は、例えば５ｍ３／ｈとされている。
流量設定バルブ１２２による第３供給系路２３を流れる雰囲気ガスの設定流量は、例えば３５ｍ３／ｈとされている。
なお、第１～第３供給系路２１、２２、２３のそれぞれは、流量設定バルブ１２２の上流側に流量計１２３を備えている。また、主供給系路１２４は、減圧弁１２５を備えている。
ガス供給系１２は、置換室１１１へ雰囲気ガスを供給する第１供給系路２１と、加熱室１１２へ雰囲気ガスを供給する第２供給系路２２と、冷却室１１３へ雰囲気ガスを供給する第３供給系路２３と、を備えている。
第１～第３供給系路２１、２２、２３は、雰囲気ガス供給源（図示省）と接続される主供給系路１２４から分岐している。
第１～第３供給系路２１、２２、２３は、各供給系路２１、２２、２３を流れる雰囲気ガスの流量を設定する仕切弁等の流量設定バルブ１２２を備えている。
流量設定バルブ１２２による第１供給系路２１を流れる雰囲気ガスの設定流量は、例えば１０ｍ３／ｈとされている。
流量設定バルブ１２２による第２供給系路２２を流れる雰囲気ガスの設定流量は、例えば５ｍ３／ｈとされている。
流量設定バルブ１２２による第３供給系路２３を流れる雰囲気ガスの設定流量は、例えば３５ｍ３／ｈとされている。
なお、第１～第３供給系路２１、２２、２３のそれぞれは、流量設定バルブ１２２の上流側に流量計１２３を備えている。また、主供給系路１２４は、減圧弁１２５を備えている。
【0042】
ガス供給系１２は、第３供給系路２３と第２供給系路２２との間に接続され、第３供給系路２３による雰囲気ガスの供給先を冷却室１１３から加熱室１１２へと切り換える第１切換系路２４と、第１切換系路２４を開閉する電磁弁等の第１切換バルブ２５Ａと、第３供給系路２３の第１切換系路２４との接続点よりも下流部２３Ａを開閉する電磁弁等の他の切換バルブ２５Ｂと、を備えている。
第１切換バルブ２５Ａ及び他の切換バルブ２５Ｂは、制御装置（図示略）と電気的に接続されており、制御装置により熱処理時間などに基づいて切り換え制御される。
第１切換バルブ２５Ａ及び他の切換バルブ２５Ｂは、制御装置（図示略）と電気的に接続されており、制御装置により熱処理時間などに基づいて切り換え制御される。
【0043】
ガス供給系１２は、第１供給系路２１と第３供給系路２３との間に接続され、第１供給系路２１による雰囲気ガスの供給先を置換室１１１から冷却室１１３へと切り換える第２切換系路２６と、第２切換系路２６を開閉する電磁弁等の第２切換バルブ２７Ａと、第１供給系路２１の第２切換系路２６との接続点よりも下流部２１Ａを開閉する電磁弁等の他の切換バルブ２７Ｂと、を備えている。
第２切換バルブ２７Ａ及び他の切換バルブ２７Ｂは、制御装置（図示略）と電気的に接続されており、制御装置により熱処理時間などに基づいて切り換え制御される。
なお、第２供給系路２２は常時開いた状態とされる。
第２切換バルブ２７Ａ及び他の切換バルブ２７Ｂは、制御装置（図示略）と電気的に接続されており、制御装置により熱処理時間などに基づいて切り換え制御される。
なお、第２供給系路２２は常時開いた状態とされる。
【0044】
ガス供給系１２は、第１供給系路２１を開け、第１切換系路２４、第２切換系路２６及び第３供給系路２３の下流部２３Ａを閉じることで、第１供給系路２１から置換室１１１へ中流量（例えば、１０ｍ３／ｈ）の雰囲気ガスＧ１を供給するとともに、第２供給系路２２から加熱室１１２へ小流量（例えば、５ｍ３／ｈ）の雰囲気ガスＧ２Ａを供給することができる（図３参照）。
ガス供給系１２は、第１切換系路２４、第２切換系路２６、第１供給系路２１の下流部２１Ａ及び第３供給系路２３の下流部２３Ａを閉じることで、第２供給系路２２から加熱室１１２へ小流量（例えば、５ｍ３／ｈ）の雰囲気ガスＧ２Ａを供給することができる（図４及び図６参照）。
ガス供給系１２は、第１切換系路２４を開け、第２切換系路２６、第１供給系路２１の下流部２１Ａ及び第３供給系路２３の下流部２３Ａを閉じることで、第２供給系路２２から加熱室１１２へ大流量（例えば、５＋３５＝４０ｍ３／ｈ）の雰囲気ガスＧ２Ｂを供給することができる（図５参照）。
ガス供給系１２は、第２切換系路２６及び第３供給系路２３の下流部２３Ａを開け、第１切換系路２４及び第１供給系路２１の下流部２１Ａを閉じることで、第２供給系路２２から加熱室１１２へ小流量（例えば、５ｍ３／ｈ）の雰囲気ガスＧ２Ａを供給するとともに、第３供給系路２３から冷却室１１３へ大流量（例えば、１０＋３５＝４５ｍ３／ｈ）の雰囲気ガスＧ３を供給することができる（図７参照）。
ガス供給系１２は、第１切換系路２４、第２切換系路２６、第１供給系路２１の下流部２１Ａ及び第３供給系路２３の下流部２３Ａを閉じることで、第２供給系路２２から加熱室１１２へ小流量（例えば、５ｍ３／ｈ）の雰囲気ガスＧ２Ａを供給することができる（図４及び図６参照）。
ガス供給系１２は、第１切換系路２４を開け、第２切換系路２６、第１供給系路２１の下流部２１Ａ及び第３供給系路２３の下流部２３Ａを閉じることで、第２供給系路２２から加熱室１１２へ大流量（例えば、５＋３５＝４０ｍ３／ｈ）の雰囲気ガスＧ２Ｂを供給することができる（図５参照）。
ガス供給系１２は、第２切換系路２６及び第３供給系路２３の下流部２３Ａを開け、第１切換系路２４及び第１供給系路２１の下流部２１Ａを閉じることで、第２供給系路２２から加熱室１１２へ小流量（例えば、５ｍ３／ｈ）の雰囲気ガスＧ２Ａを供給するとともに、第３供給系路２３から冷却室１１３へ大流量（例えば、１０＋３５＝４５ｍ３／ｈ）の雰囲気ガスＧ３を供給することができる（図７参照）。
【0045】
加熱器１３は、熱交換式のヒータ装置３１により構成されている。
ヒータ装置３１は、管状のラジアントチューブ（熱交換チューブ）の内部に、例えば燃焼ガス等の熱媒を通し、熱交換によって、炉体１１の炉内をみたす雰囲気ガスを加熱するものである。
ヒータ装置３１は、管状のラジアントチューブ（熱交換チューブ）の内部に、例えば燃焼ガス等の熱媒を通し、熱交換によって、炉体１１の炉内をみたす雰囲気ガスを加熱するものである。
【0046】
ガス排気系１４は、加熱室１１２に接続されているとともに、ガスクーラ１５に接続されている。
第２ガス排気系１７は、冷却室１１３に接続されているとともに、外気に開放された排気ダクト（図示略）を備えている。
第３ガス排気系１８は、置換室１１１に接続されているとともに、外気に開放された排気ダクト（図示略）を備えている。
第２ガス排気系１７は、冷却室１１３に接続されているとともに、外気に開放された排気ダクト（図示略）を備えている。
第３ガス排気系１８は、置換室１１１に接続されているとともに、外気に開放された排気ダクト（図示略）を備えている。
【0047】
ガスクーラ１５は、多管式ガスクーラにより構成されている。
ガスクーラ１５は、図２に示すように、冷却水の流入口５１Ａ及び流出口５１Ｂを有する外管５１と、外管５１の内側に外管５１の軸方向と平行に複数配置される冷却管５２と、を備えている。
外管５１の軸方向の一端部は、ガス排気系１４と接続される入側配管５３に着脱可能に取り付けられている。外管５１の軸方向の他端部は、潤滑油回収系１６と接続される出側配管５４に着脱可能に取り付けられている。
外管５１は、軸方向の両端側が仕切板５５で仕切られている。各仕切板５５には、冷却管５２の軸方向の両端側が取り付けられており、冷却管５２が配管５３、５４に連通している。
ガスクーラ１５は、外管５１の軸心が上下方向を向くように設置されている。
流入口５１Ａから外管５１内に冷却水を流し、複数の冷却管５２内に排ガスを流すことで、冷却管５２の内外での熱交換により排ガスが冷却される。これにより、排ガスに含まれる潤滑油Ｌが液化されて排ガスから分離される。
出側配管５４には、潤滑油Ｌが分離された排ガスが流れる第４排気系１９が接続されている。
第４排気系１９は、外気に開放された排気ダクト（図示略）を備えている。
ガスクーラ１５は、図２に示すように、冷却水の流入口５１Ａ及び流出口５１Ｂを有する外管５１と、外管５１の内側に外管５１の軸方向と平行に複数配置される冷却管５２と、を備えている。
外管５１の軸方向の一端部は、ガス排気系１４と接続される入側配管５３に着脱可能に取り付けられている。外管５１の軸方向の他端部は、潤滑油回収系１６と接続される出側配管５４に着脱可能に取り付けられている。
外管５１は、軸方向の両端側が仕切板５５で仕切られている。各仕切板５５には、冷却管５２の軸方向の両端側が取り付けられており、冷却管５２が配管５３、５４に連通している。
ガスクーラ１５は、外管５１の軸心が上下方向を向くように設置されている。
流入口５１Ａから外管５１内に冷却水を流し、複数の冷却管５２内に排ガスを流すことで、冷却管５２の内外での熱交換により排ガスが冷却される。これにより、排ガスに含まれる潤滑油Ｌが液化されて排ガスから分離される。
出側配管５４には、潤滑油Ｌが分離された排ガスが流れる第４排気系１９が接続されている。
第４排気系１９は、外気に開放された排気ダクト（図示略）を備えている。
【0048】
潤滑油回収系１６は、ガスクーラ１５の出側配管５４に接続されている。
潤滑油回収系１６は、潤滑油Ｌを回収するオイルパン等の回収容器６１を備えている。
潤滑油回収系１６は、手動式の仕切弁６２を備えている。
潤滑油回収系１６は、潤滑油Ｌを回収するオイルパン等の回収容器６１を備えている。
潤滑油回収系１６は、手動式の仕切弁６２を備えている。
【0049】
（１０）冷却室の具体例
図８は、冷却室１１３の具体例について、ワークＷの搬送方向と直交する断面を概略的に描いた、概略縦断面図である。図８に示した冷却室１１３において、ワークＷは、搬送方向を紙面直交方向とする。また、特に図示しないが、冷却室１１３の内部は、上述した第３供給系路２３からの雰囲気ガスの供給により、雰囲気ガスで満たされているものとする。
冷却室１１３において、室内の底面（炉床）から離れた上方位置には、搬送装置１１６が敷設されている。この搬送装置１１６には、ローラコンベアが採用されている。
搬送装置１１６上には、格子状のトレイ４１を介してワークＷが載せられて、冷却室１１３内を搬送される。
図８は、冷却室１１３の具体例について、ワークＷの搬送方向と直交する断面を概略的に描いた、概略縦断面図である。図８に示した冷却室１１３において、ワークＷは、搬送方向を紙面直交方向とする。また、特に図示しないが、冷却室１１３の内部は、上述した第３供給系路２３からの雰囲気ガスの供給により、雰囲気ガスで満たされているものとする。
冷却室１１３において、室内の底面（炉床）から離れた上方位置には、搬送装置１１６が敷設されている。この搬送装置１１６には、ローラコンベアが採用されている。
搬送装置１１６上には、格子状のトレイ４１を介してワークＷが載せられて、冷却室１１３内を搬送される。
【0050】
冷却室１１３の天面で中央には、冷却室１１３内の雰囲気ガスを撹拌する撹拌扇４２が設けられている。
搬送装置１１６の上面には、左右一対の整流板４３が、互いの間でワークＷ及び撹拌扇４１を囲むように配設されている。
冷却室１１３の天面で左右の両側部には、それぞれクーラ４４が設けられている。これらクーラ４４は、冷却室１１３の内側壁面と整流板４３との間へ突出するように取り付けられている。また、クーラ４４には、水流式のフィンクーラが採用されている。
搬送装置１１６の上面には、左右一対の整流板４３が、互いの間でワークＷ及び撹拌扇４１を囲むように配設されている。
冷却室１１３の天面で左右の両側部には、それぞれクーラ４４が設けられている。これらクーラ４４は、冷却室１１３の内側壁面と整流板４３との間へ突出するように取り付けられている。また、クーラ４４には、水流式のフィンクーラが採用されている。
【0051】
撹拌扇４２は、左右一対の整流板４３の間で雰囲気ガスを上方へ吸い上げ、その吸い上げた雰囲気ガスを整流板４３の外側へ散らすことにより、左右一対の整流板４３の内側の雰囲気ガスを、下方から上方へ向かって流動させることができる（図８中の上側の弧状の矢印を参照）。
クーラ４４は、撹拌扇４２によって整流板４３の外側へ散らされた雰囲気ガスを、熱交換によって冷やすことができ、その冷やされた雰囲気ガスは、整流板４３の外側で上方から下方へ向かって流動することができる。
クーラ４４は、撹拌扇４２によって整流板４３の外側へ散らされた雰囲気ガスを、熱交換によって冷やすことができ、その冷やされた雰囲気ガスは、整流板４３の外側で上方から下方へ向かって流動することができる。
【0052】
下方へ流動した雰囲気ガスは、搬送装置１１６（具体的には、ローラコンベアのローラ間）を通過して、冷却室１１３の底部に至ることができ、左右一対の整流板４３の内側において、撹拌扇４２によって上方へ吸い上げられることで、冷却室１１３の底部から搬送装置１１６及び格子状のトレイ４１を介して冷却室１１３の上方へ向かって流動することができる（図８中の下側の弧状の矢印を参照）。
冷却室１１３は、上述のように、撹拌扇４２によって雰囲気ガスを流動させるとともに、流動する雰囲気ガスをクーラ４４によって冷やし、その冷やした雰囲気ガスをワークＷに接触させることにより、ワークＷを冷却することができる。
冷却室１１３は、上述のように、撹拌扇４２によって雰囲気ガスを流動させるとともに、流動する雰囲気ガスをクーラ４４によって冷やし、その冷やした雰囲気ガスをワークＷに接触させることにより、ワークＷを冷却することができる。
【0053】
また、上述のように冷却室１１３で雰囲気ガスを流動させることで、液化した潤滑油Ｌを冷却室１１３の炉床上に滴下させることができ、その潤滑油Ｌを回収することができる。
即ち、加熱室１１２から冷却室１１３にワークＷを移送する際、その移送に伴い、加熱室１１２で気化した潤滑油Ｌが冷却室１１３に流れ込む場合がある。
気化した潤滑油Ｌは、冷却室１１３に流れ込んだ際に雰囲気ガスに混じるが、その雰囲気ガスとともに流動させ、クーラ４４によって冷やして液化させることで、冷却室１１３の炉床上へ滴下させることができる。
冷却室１１３の底部には、炉床上へ滴下された潤滑油Ｌを室外へ排出するための潤滑油排出系４６を接続することができる。潤滑油排出系４６は、潤滑油Ｌを集めて回収するオイルパン４７と、潤滑油排出系４６を開閉する仕切弁４８と、を備えることができる。
即ち、加熱室１１２から冷却室１１３にワークＷを移送する際、その移送に伴い、加熱室１１２で気化した潤滑油Ｌが冷却室１１３に流れ込む場合がある。
気化した潤滑油Ｌは、冷却室１１３に流れ込んだ際に雰囲気ガスに混じるが、その雰囲気ガスとともに流動させ、クーラ４４によって冷やして液化させることで、冷却室１１３の炉床上へ滴下させることができる。
冷却室１１３の底部には、炉床上へ滴下された潤滑油Ｌを室外へ排出するための潤滑油排出系４６を接続することができる。潤滑油排出系４６は、潤滑油Ｌを集めて回収するオイルパン４７と、潤滑油排出系４６を開閉する仕切弁４８と、を備えることができる。
【0054】
上述の冷却室１１３のように、ワークＷの周縁の雰囲気ガスをそのワークＷから引き剥がすように上方へ吸い上げ、ワークＷから離れた位置で下方へ流し、ワークＷの下方から再び上方へ吸い上げて、雰囲気ガスを流動させる方式は、アップフロー方式とも称することができる。
アップフロー方式は、冷却室１１３の雰囲気ガスについて、気化した潤滑油Ｌを含む雰囲気ガスをワークＷから一旦引き剥がし、潤滑油Ｌを取り除いた後に、その雰囲気ガスをワークＷと接触させるように流動させる。このため、アップフロー方式は、潤滑油Ｌが冷却中のワークＷに付着することを抑制することができ、潤滑油ＬによるワークＷの汚れを抑制するのに有用である。
アップフロー方式は、冷却室１１３の雰囲気ガスについて、気化した潤滑油Ｌを含む雰囲気ガスをワークＷから一旦引き剥がし、潤滑油Ｌを取り除いた後に、その雰囲気ガスをワークＷと接触させるように流動させる。このため、アップフロー方式は、潤滑油Ｌが冷却中のワークＷに付着することを抑制することができ、潤滑油ＬによるワークＷの汚れを抑制するのに有用である。
【0055】
（１１）熱処理炉の作用
本熱処理炉１０の作用について説明する。
なお、本熱処理炉１０では、加熱室１１２及び冷却室１１３において炉内ガス（例えば、酸素ガス）を炉外に放出する初期パージが完了した状態で、置換室１１１へワークＷが挿入されるものとする。また、ガスクーラ１５には常時冷却水が供給されるものとする。
本熱処理炉１０の作用について説明する。
なお、本熱処理炉１０では、加熱室１１２及び冷却室１１３において炉内ガス（例えば、酸素ガス）を炉外に放出する初期パージが完了した状態で、置換室１１１へワークＷが挿入されるものとする。また、ガスクーラ１５には常時冷却水が供給されるものとする。
【0056】
図３に示すように、置換室１１１にワークＷが挿入された状態で、第１供給系路２１から置換室１１１へ中流量（例えば、１０ｍ３／ｈ）の雰囲気ガスＧ１が供給される。さらに、加熱室１１２の炉圧保持のために、第２供給系路２２から加熱室１１２へ小流量（例えば、５ｍ３／ｈ）の雰囲気ガスＧ２Ａが供給される。この第２供給系路２２から加熱室１１２への雰囲気ガスＧ２Ａの供給は、大流量の雰囲気ガスＧ２Ｂの供給時を除き、ワークＷの熱処理中、常時行われているものとする。
【0057】
置換室１１１での置換が完了すると、第１供給系路２１の下流部２１Ａが閉じられて置換室１１１への雰囲気ガスの供給が停止される。その後、図４に示すように、搬送装置１１６によりワークＷが置換室１１１から加熱室１１２へ移送される。
ワークＷが加熱室１１２へ移送された後、加熱器１３による加熱室１１２内の昇温によりワークＷの温度が上昇される。
ワークＷが加熱室１１２へ移送された後、加熱器１３による加熱室１１２内の昇温によりワークＷの温度が上昇される。
【0058】
図５に示すように、ワークＷの温度上昇中に潤滑油Ｌが気化し始めたら、第１切換系路２４が開かれて第２供給系路２２及び第３供給系路２３から加熱室１１２へ大流量（例えば、４０ｍ３／ｈ）の雰囲気ガスＧ２Ｂが供給される。この大流量の雰囲気ガスＧ２Ｂの供給により、気化した潤滑油Ｌを含む雰囲気ガス（排ガス）がガス排気系１４を介してガスクーラ１５に送られる。
【0059】
ガスクーラ１５に送られた排ガスが冷却水との熱交換により冷却されることで、潤滑油Ｌが液化されて排ガスから分離される。この分離された潤滑油Ｌは潤滑油回収系１６に送られて回収容器６１内に回収される。また、潤滑油Ｌが分離されたクリーンな排気ガスは第４排気系１９を介して外気に放出される。
【0060】
加熱室１１２の昇温が完了すると、第１切換系路２４が閉じられて第２供給系路２２から加熱室１１２へ小流量の雰囲気ガスＧ２Ａが供給される。その後、図６に示すように、搬送装置１１６によりワークＷが加熱室１１２から冷却室１１３へ移送される。
この移送の際、加熱室１１２に残留した、気化した潤滑油Ｌを含む雰囲気ガス（排ガス）が冷却室１１３へ流れ込む（図中破線で示す。）。これに対応するため、図７に示すように、第２切換系路２６が開かれて第１供給系路２１及び第３供給系路２３から冷却室１１３へ大流量（例えば、４５ｍ３／ｈ）の雰囲気ガスＧ３が供給される。この大流量の雰囲気ガスＧ３の供給により、潤滑油Ｌを含む雰囲気ガス（排ガス）が第２ガス排気系１７を介して炉外に排気される。よって、冷却室１１３内に移送されたワークＷに液化した潤滑油Ｌが再付着することが抑制される。
冷却室１１３での冷却が完了して冷却室１１３からワークＷが出されると、新たなワークＷに対して上述の作用が繰り返し行われる。
なお、加熱室１１２から冷却室１１３に流れ込む潤滑油Ｌは、加熱室１１２の昇温中に気化する量と比べると極僅かな量であるため、冷却室１１３では、その極僅かな量の潤滑油Ｌを雰囲気ガスに含ませて排ガスとして炉外に排気している。この冷却室１１３からの排ガスは、ガスクーラ１５に送るようにして、含まれる潤滑油Ｌを回収してもよい。
この移送の際、加熱室１１２に残留した、気化した潤滑油Ｌを含む雰囲気ガス（排ガス）が冷却室１１３へ流れ込む（図中破線で示す。）。これに対応するため、図７に示すように、第２切換系路２６が開かれて第１供給系路２１及び第３供給系路２３から冷却室１１３へ大流量（例えば、４５ｍ３／ｈ）の雰囲気ガスＧ３が供給される。この大流量の雰囲気ガスＧ３の供給により、潤滑油Ｌを含む雰囲気ガス（排ガス）が第２ガス排気系１７を介して炉外に排気される。よって、冷却室１１３内に移送されたワークＷに液化した潤滑油Ｌが再付着することが抑制される。
冷却室１１３での冷却が完了して冷却室１１３からワークＷが出されると、新たなワークＷに対して上述の作用が繰り返し行われる。
なお、加熱室１１２から冷却室１１３に流れ込む潤滑油Ｌは、加熱室１１２の昇温中に気化する量と比べると極僅かな量であるため、冷却室１１３では、その極僅かな量の潤滑油Ｌを雰囲気ガスに含ませて排ガスとして炉外に排気している。この冷却室１１３からの排ガスは、ガスクーラ１５に送るようにして、含まれる潤滑油Ｌを回収してもよい。
【0061】
［２］熱処理炉の使用方法
本発明の熱処理炉の使用方法は、上述の本発明の熱処理炉１０を用い、潤滑油Ｌが付着したワークＷを熱処理する熱処理炉の使用方法であって、
雰囲気ガスで満たされた炉体１１の炉内に前記ワークＷを収容して、加熱器１３により炉内を昇温する昇温作業と、
前記昇温作業で炉内を昇温することにより、前記ワークＷに付着した前記潤滑油Ｌを気化させる気化作業と、
前記気化作業の後、ガス供給系１２から前記炉体１１の炉内に雰囲気ガスを供給することにより、気化させた前記潤滑油Ｌを前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、炉内からガス排気系１４を介して炉外へ圧し出して排気する排気作業と、
前記排気作業の後、前記ガス排気系１４を介して前記排ガスをガスクーラ１５へ送り込み、前記ガスクーラ１５で前記排ガスを冷却し、前記潤滑油Ｌを液化させて前記排ガスから分離する分離作業と、
前記分離作業の後、潤滑油回収系１６を介することにより、液化させた前記潤滑油Ｌを回収する回収作業と、を備えることを特徴とする。
本発明の熱処理炉の使用方法は、上述の本発明の熱処理炉１０を用い、潤滑油Ｌが付着したワークＷを熱処理する熱処理炉の使用方法であって、
雰囲気ガスで満たされた炉体１１の炉内に前記ワークＷを収容して、加熱器１３により炉内を昇温する昇温作業と、
前記昇温作業で炉内を昇温することにより、前記ワークＷに付着した前記潤滑油Ｌを気化させる気化作業と、
前記気化作業の後、ガス供給系１２から前記炉体１１の炉内に雰囲気ガスを供給することにより、気化させた前記潤滑油Ｌを前記雰囲気ガスとともに排ガスとして、炉内からガス排気系１４を介して炉外へ圧し出して排気する排気作業と、
前記排気作業の後、前記ガス排気系１４を介して前記排ガスをガスクーラ１５へ送り込み、前記ガスクーラ１５で前記排ガスを冷却し、前記潤滑油Ｌを液化させて前記排ガスから分離する分離作業と、
前記分離作業の後、潤滑油回収系１６を介することにより、液化させた前記潤滑油Ｌを回収する回収作業と、を備えることを特徴とする。
【0062】
即ち、本発明の熱処理炉の使用方法は、炉内を汚す潤滑油Ｌを効率良く回収するために、昇温作業、気化作業、排気作業、分離作業及び回収作業を備えている。
本発明の熱処理炉の使用方法は、雰囲気ガスの供給量を適切なタイミングで適量に振り分けるために、移送作業、第２排気作業及び冷却作業をさらに備えていることができる。
本発明の熱処理炉の使用方法は、雰囲気ガスの供給量を適切なタイミングで適量に振り分けるために、移送作業、第２排気作業及び冷却作業をさらに備えていることができる。
【0063】
（１）昇温作業
昇温作業は、雰囲気ガスで満たされた炉体１１の炉内を、加熱器１３により昇温する工程である（図４参照）。
加熱器１３による炉内の温度は、熱処理の種類やワークＷの材質などに応じて適宜設定され、特に限定されない。
具体的に、昇温作業は、ワークＷの挿入前に加熱室１１２を加熱器１３により予め設定温度に昇温する第１作業と、加熱室１１２にワークＷを挿入後、必要に応じて加熱室１１２を加熱器１３により設定温度に昇温する第２作業と、を備える。
図４には、昇温作業が備える第１作業及び第２作業のうち、主に第２作業を示すものとする。
より具体的に、昇温作業（第２作業）において、置換室１１１から加熱室１１２へ移動されたワークＷは冷えており、そのワークＷへの抜熱により加熱室１１２の温度が下がるため、加熱室１１２を再び設定温度とするため、加熱器１３による昇温が実行される。
昇温作業は、雰囲気ガスで満たされた炉体１１の炉内を、加熱器１３により昇温する工程である（図４参照）。
加熱器１３による炉内の温度は、熱処理の種類やワークＷの材質などに応じて適宜設定され、特に限定されない。
具体的に、昇温作業は、ワークＷの挿入前に加熱室１１２を加熱器１３により予め設定温度に昇温する第１作業と、加熱室１１２にワークＷを挿入後、必要に応じて加熱室１１２を加熱器１３により設定温度に昇温する第２作業と、を備える。
図４には、昇温作業が備える第１作業及び第２作業のうち、主に第２作業を示すものとする。
より具体的に、昇温作業（第２作業）において、置換室１１１から加熱室１１２へ移動されたワークＷは冷えており、そのワークＷへの抜熱により加熱室１１２の温度が下がるため、加熱室１１２を再び設定温度とするため、加熱器１３による昇温が実行される。
【0064】
（２）気化作業
気化作業は、昇温作業で昇温された炉内において、ワークＷに付着した潤滑油Ｌを気化させる工程である（図５参照）。
炉内の温度は、熱処理するワークＷの材質などに応じて適宜設定され、特に限定されないが、通常、６５０℃～９５０℃とすることができる。
具体的に、気化作業は、昇温作業の第１作業で昇温された加熱室１１２にワークＷを収容することにより、さらには昇温作業の第２作業で必要に応じて加熱室１１２を昇温することにより、ワークＷに付着した潤滑油Ｌを気化させることで実行される（図５参照）。
なお、潤滑油は、ワークＷを熱処理する温度で気化しないものであれば、炉内やワークを汚すことがなく、特に回収を要しない。つまり、本発明において回収の対象とされる潤滑油Ｌは、ワークＷを熱処理する炉内の温度で気化するもの、ということができる。
気化作業は、昇温作業で昇温された炉内において、ワークＷに付着した潤滑油Ｌを気化させる工程である（図５参照）。
炉内の温度は、熱処理するワークＷの材質などに応じて適宜設定され、特に限定されないが、通常、６５０℃～９５０℃とすることができる。
具体的に、気化作業は、昇温作業の第１作業で昇温された加熱室１１２にワークＷを収容することにより、さらには昇温作業の第２作業で必要に応じて加熱室１１２を昇温することにより、ワークＷに付着した潤滑油Ｌを気化させることで実行される（図５参照）。
なお、潤滑油は、ワークＷを熱処理する温度で気化しないものであれば、炉内やワークを汚すことがなく、特に回収を要しない。つまり、本発明において回収の対象とされる潤滑油Ｌは、ワークＷを熱処理する炉内の温度で気化するもの、ということができる。
【0065】
（３）排気作業
排気作業は、気化作業の後、ガス供給系１２から炉体１１の炉内に雰囲気ガスを供給することにより、気化させた潤滑油Ｌを雰囲気ガスとともに排ガスとして、炉内からガス排気系１４を介して炉外へ圧し出して排気する工程である（図５参照）。
ガス供給系１２による雰囲気ガスの供給量は、炉内の容積などに応じて適宜設定され、特に限定されない。
雰囲気ガスの供給量を適切なタイミングで適量に振り分けるために、排気作業は、気化作業の後、ガス供給系１２の第１切換系路２４を開き、第２供給系路２２及び第３供給系路２３から加熱室１１２へ雰囲気ガスを供給することにより、気化させた潤滑油Ｌを雰囲気ガスとともに排ガスとして、加熱室１１２からガス排気系１４を介して炉外へ圧し出して排気することができる（図５参照）。
排気作業は、気化作業の後、ガス供給系１２から炉体１１の炉内に雰囲気ガスを供給することにより、気化させた潤滑油Ｌを雰囲気ガスとともに排ガスとして、炉内からガス排気系１４を介して炉外へ圧し出して排気する工程である（図５参照）。
ガス供給系１２による雰囲気ガスの供給量は、炉内の容積などに応じて適宜設定され、特に限定されない。
雰囲気ガスの供給量を適切なタイミングで適量に振り分けるために、排気作業は、気化作業の後、ガス供給系１２の第１切換系路２４を開き、第２供給系路２２及び第３供給系路２３から加熱室１１２へ雰囲気ガスを供給することにより、気化させた潤滑油Ｌを雰囲気ガスとともに排ガスとして、加熱室１１２からガス排気系１４を介して炉外へ圧し出して排気することができる（図５参照）。
【0066】
具体的に、排気作業は、気化作業の後、ガス供給系１２の第１切換系路２４を開き、且つ第３供給系路２３の第１切換系路２４との接続点よりも下流部２３Ａを閉じ、第２供給系路２２及び第３供給系路２３から加熱室１１２へ雰囲気ガスを供給することにより、気化させた潤滑油Ｌを雰囲気ガスとともに排ガスとして、加熱室１１２からガス排気系１４を介して炉外へ圧し出して排気することで実行される。
また、排気作業は、ワークＷの熱処理における加熱処理の過程で実行することができ、あるいは加熱処理の後で実行することもできる。特に、排気作業は、ワークＷの熱処理における加熱処理の過程で実行する場合、作業時間の短縮化を図ることができる。
例えば、排気作業は、加熱処理の過程で実行する場合、加熱処理の開始から所定時間が経過した後、加熱室１１２内の温度が、潤滑油Ｌが気化する温度以上になったとき、つまり、潤滑油Ｌが気化し始めたときを開始時とし、その開始時から排ガスを炉外へ十分に圧し出すのに要する時間が経過したときを終了時として、実行することができる。
また、排気作業は、ワークＷの熱処理における加熱処理の過程で実行することができ、あるいは加熱処理の後で実行することもできる。特に、排気作業は、ワークＷの熱処理における加熱処理の過程で実行する場合、作業時間の短縮化を図ることができる。
例えば、排気作業は、加熱処理の過程で実行する場合、加熱処理の開始から所定時間が経過した後、加熱室１１２内の温度が、潤滑油Ｌが気化する温度以上になったとき、つまり、潤滑油Ｌが気化し始めたときを開始時とし、その開始時から排ガスを炉外へ十分に圧し出すのに要する時間が経過したときを終了時として、実行することができる。
【0067】
（４）分離作業
分離作業は、排気作業の後、ガス排気系１４を介して排ガスをガスクーラ１５へ送り込み、ガスクーラ１５で排ガスを冷却し、潤滑油Ｌを液化させて排ガスから分離する工程である（図５～図７参照）。
ガス排気系１４を介するガスクーラ１５への排ガスの送り込み量は、ガス供給系１２による雰囲気ガスの供給量などに応じて適宜設定され、特に限定されない。
分離作業は、排気作業の後、ガス排気系１４を介して排ガスをガスクーラ１５へ送り込み、ガスクーラ１５で排ガスを冷却し、潤滑油Ｌを液化させて排ガスから分離する工程である（図５～図７参照）。
ガス排気系１４を介するガスクーラ１５への排ガスの送り込み量は、ガス供給系１２による雰囲気ガスの供給量などに応じて適宜設定され、特に限定されない。
【0068】
（５）回収作業
回収作業は、分離作業の後、潤滑油回収系１６を介することにより、液化させた潤滑油Ｌを回収する工程である（図５～図７参照）。
潤滑油回収系１６を介する潤滑油Ｌの回収量は、ガスクーラ１５の冷却性能などに応じて適宜設定され、特に限定されない。
回収された潤滑液は、潤滑液や燃料などとして再利用してもよいし、廃棄してもよい。
回収作業は、分離作業の後、潤滑油回収系１６を介することにより、液化させた潤滑油Ｌを回収する工程である（図５～図７参照）。
潤滑油回収系１６を介する潤滑油Ｌの回収量は、ガスクーラ１５の冷却性能などに応じて適宜設定され、特に限定されない。
回収された潤滑液は、潤滑液や燃料などとして再利用してもよいし、廃棄してもよい。
【0069】
（６）移送作業
移送作業は、ワークＷを加熱室１１２から冷却室１１３に移送する工程である（図６参照）。
移送作業は、排気作業を行って潤滑油Ｌを含む排ガスを加熱室１１２から圧し出した後の適宜タイミングで実行することができる。具体的には、ワークＷの熱処理における加熱処理の過程で排気作業を実行する場合、移送作業は、加熱処理の完了後、搬送装置１１６により加熱室１１２からワークＷを冷却室１１３に移送することで実行することができる。そして、移送作業は、排気作業の後に行うことで、ワークＷに移送に伴い加熱室１１２から冷却室１１３に流入する排ガス（気化した潤滑油Ｌ）の量を減らすことができる。
移送作業は、ワークＷを加熱室１１２から冷却室１１３に移送する工程である（図６参照）。
移送作業は、排気作業を行って潤滑油Ｌを含む排ガスを加熱室１１２から圧し出した後の適宜タイミングで実行することができる。具体的には、ワークＷの熱処理における加熱処理の過程で排気作業を実行する場合、移送作業は、加熱処理の完了後、搬送装置１１６により加熱室１１２からワークＷを冷却室１１３に移送することで実行することができる。そして、移送作業は、排気作業の後に行うことで、ワークＷに移送に伴い加熱室１１２から冷却室１１３に流入する排ガス（気化した潤滑油Ｌ）の量を減らすことができる。
【0070】
（７）第２排気作業
第２排気作業は、移送作業の後、ガス供給系１２の第２切換系路２６を開き、第１供給系及び第３供給系から冷却室１１３へ雰囲気ガスを供給し、加熱室１１２からワークＷとともに冷却室１１３へ流入した気化させた潤滑油Ｌを、雰囲気ガスとともに排ガスとして、冷却室１１３から第２ガス排気系１７を介して炉外へ圧し出して排気する工程である（図７参照）。
具体的に、第２排気作業は、移送作業の後、ガス供給系１２の第２切換系路２６を開き、且つ第１供給系路２１の第２切換系路２６との接続点よりも下流部２１Ａを閉じ、第１供給系路２１及び第３供給系路２３から冷却室１１３へ雰囲気ガスを供給し、加熱室１１２からワークＷとともに冷却室１１３へ流入した潤滑油Ｌを、雰囲気ガスとともに排ガスとして、冷却室１１３から第２ガス排気系１７を介して炉外へ圧し出して排気することで実行される。
第２排気作業は、移送作業の後、ガス供給系１２の第２切換系路２６を開き、第１供給系及び第３供給系から冷却室１１３へ雰囲気ガスを供給し、加熱室１１２からワークＷとともに冷却室１１３へ流入した気化させた潤滑油Ｌを、雰囲気ガスとともに排ガスとして、冷却室１１３から第２ガス排気系１７を介して炉外へ圧し出して排気する工程である（図７参照）。
具体的に、第２排気作業は、移送作業の後、ガス供給系１２の第２切換系路２６を開き、且つ第１供給系路２１の第２切換系路２６との接続点よりも下流部２１Ａを閉じ、第１供給系路２１及び第３供給系路２３から冷却室１１３へ雰囲気ガスを供給し、加熱室１１２からワークＷとともに冷却室１１３へ流入した潤滑油Ｌを、雰囲気ガスとともに排ガスとして、冷却室１１３から第２ガス排気系１７を介して炉外へ圧し出して排気することで実行される。
【0071】
（８）冷却作業
冷却作業は、第２排気作業の後、冷却室１１３でワークＷを冷却する工程である（図７、図８参照）。
ワークＷの冷却は、第３供給系路２３から冷却室１１３へ供給される雰囲気ガスを冷媒として使用することにより行われる。
つまり、雰囲気ガスは、撹拌扇４５によって冷却室１１３内を流動しており、その流動の際、加熱されたワークＷを抜熱し、また抜熱後にクーラ４４によって冷やされることで、熱交換によりワークＷを冷却する。
冷却作業は、第２排気作業の後、冷却室１１３でワークＷを冷却する工程である（図７、図８参照）。
ワークＷの冷却は、第３供給系路２３から冷却室１１３へ供給される雰囲気ガスを冷媒として使用することにより行われる。
つまり、雰囲気ガスは、撹拌扇４５によって冷却室１１３内を流動しており、その流動の際、加熱されたワークＷを抜熱し、また抜熱後にクーラ４４によって冷やされることで、熱交換によりワークＷを冷却する。
【産業上の利用可能性】
【0072】
本発明は、金属部品、金属線材、金属工具、金具などの金属材料からなり、熱処理を必要とするワークについて、広範な製品で利用することができる。
【符号の説明】
【0073】
１０；熱処理炉、
１１；炉体、１１１；置換室、１１２；加熱室、１１３；冷却室、１１４Ａ～１１４Ｄ；開口部、１１５；扉、１１６；搬送装置、
１２；ガス供給系、２１；第１供給系路、２１Ａ；第１供給系路の下流部、２２；第２供給系路、２３；第３供給系路、２３Ａ；第３供給系路の下流部、２４；第１切換系路、２５Ａ；第１切換バルブ、２５Ｂ；他の切換バルブ、２６；第２切換系路、２７Ａ；第２切換バルブ、２７Ｂ；他の切換バルブ、１２２；流量設定バルブ、１２３；流量計、１２４；主供給系路、１２５：減圧弁、
１３；加熱器、３１；ヒータ装置、
１４；ガス排気系、
１５；ガスクーラ、５１；外管、５１Ａ；流入口、５１Ｂ；流出口、５２；冷却管、５３；入側配管、５４；出側配管、５５；仕切板、
１６；潤滑油回収系、６１；回収容器、６２；仕切弁、
１７；第２排気系、
１８；第３排気系、
１９；第４排気系、
４１；トレイ、４２；撹拌扇、４３；整流板、４４；クーラ、４６；潤滑油排出系、４７；オイルパン、４８；仕切弁、
Ａ；搬送方向、
Ｇ１；置換室へ供給される雰囲気ガス、Ｇ２Ａ，Ｇ２Ｂ；加熱室へ供給される雰囲気ガス、Ｇ３；冷却室へ供給される雰囲気ガス、
Ｌ；潤滑油、
Ｗ；ワーク。
１１；炉体、１１１；置換室、１１２；加熱室、１１３；冷却室、１１４Ａ～１１４Ｄ；開口部、１１５；扉、１１６；搬送装置、
１２；ガス供給系、２１；第１供給系路、２１Ａ；第１供給系路の下流部、２２；第２供給系路、２３；第３供給系路、２３Ａ；第３供給系路の下流部、２４；第１切換系路、２５Ａ；第１切換バルブ、２５Ｂ；他の切換バルブ、２６；第２切換系路、２７Ａ；第２切換バルブ、２７Ｂ；他の切換バルブ、１２２；流量設定バルブ、１２３；流量計、１２４；主供給系路、１２５：減圧弁、
１３；加熱器、３１；ヒータ装置、
１４；ガス排気系、
１５；ガスクーラ、５１；外管、５１Ａ；流入口、５１Ｂ；流出口、５２；冷却管、５３；入側配管、５４；出側配管、５５；仕切板、
１６；潤滑油回収系、６１；回収容器、６２；仕切弁、
１７；第２排気系、
１８；第３排気系、
１９；第４排気系、
４１；トレイ、４２；撹拌扇、４３；整流板、４４；クーラ、４６；潤滑油排出系、４７；オイルパン、４８；仕切弁、
Ａ；搬送方向、
Ｇ１；置換室へ供給される雰囲気ガス、Ｇ２Ａ，Ｇ２Ｂ；加熱室へ供給される雰囲気ガス、Ｇ３；冷却室へ供給される雰囲気ガス、
Ｌ；潤滑油、
Ｗ；ワーク。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】