(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】P2024090041
(43)【公開日】2024-07-04
(54)【発明の名称】熱処理装置および熱処理方法
(51)【国際特許分類】
F27B 9/26 20060101AFI20240627BHJP
F27B 9/24 20060101ALI20240627BHJP
F27D 7/02 20060101ALI20240627BHJP
F27D 7/06 20060101ALI20240627BHJP
【ＦＩ】
F27B9/26
F27B9/24 R
F27D7/02 Z
F27D7/06 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022205677
(22)【出願日】2022-12-22
(71)【出願人】
【識別番号】000003713
【氏名又は名称】大同特殊鋼株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100076473
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 昭夫
(74)【代理人】
【識別番号】100112900
【弁理士】
【氏名又は名称】江間 路子
(74)【代理人】
【識別番号】100198247
【弁理士】
【氏名又は名称】並河 伊佐夫
(72)【発明者】
【氏名】浅井 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】松本 則幸
(72)【発明者】
【氏名】佐治 秀一
【テーマコード（参考）】
4K050
4K063
【Ｆターム（参考）】
4K050AA02
4K050BA02
4K050BA07
4K050CA13
4K050CB03
4K050CC07
4K050CC10
4K050CD06
4K050CG04
4K050CG07
4K050CG16
4K050CG29
4K050DA05
4K050EA08
4K050EA10
4K063AA05
4K063AA12
4K063AA15
4K063BA02
4K063BA04
4K063CA05
4K063DA05
4K063DA13
4K063DA15
4K063DA22
4K063DA24
4K063DA34
(57)【要約】
【課題】高温下におけるローラの熱変形および有害ガスに起因する損耗の問題を改善することが可能な熱処理装置を提供する。
【解決手段】熱処理装置１は、被処理物Ｗを内部に収容する搬送容器４と、熱処理炉２とを含んで構成される。搬送容器４は、周囲が壁部によって取り囲まれた内部収容空間６５と、壁部を貫通して内部収容空間６５と外部とを連通させる連通部６６とを備えている。熱処理炉２は、加熱室１２においてローラ４０の搬送面４０ａ上にある搬送容器４を上方に持ち上げるリフト装置７０と、加熱室１２に配設され排気管８０を通じてガスを外部に排気させる排気ポート８０ａとを備え、リフト装置７０により搬送容器４がローラ搬送面４０ａよりも上方に持ち上げられた際に、搬送容器４の連通部６６が排気ポート８０ａに係合するように構成されている。
【選択図】 図３
【解決手段】熱処理装置１は、被処理物Ｗを内部に収容する搬送容器４と、熱処理炉２とを含んで構成される。搬送容器４は、周囲が壁部によって取り囲まれた内部収容空間６５と、壁部を貫通して内部収容空間６５と外部とを連通させる連通部６６とを備えている。熱処理炉２は、加熱室１２においてローラ４０の搬送面４０ａ上にある搬送容器４を上方に持ち上げるリフト装置７０と、加熱室１２に配設され排気管８０を通じてガスを外部に排気させる排気ポート８０ａとを備え、リフト装置７０により搬送容器４がローラ搬送面４０ａよりも上方に持ち上げられた際に、搬送容器４の連通部６６が排気ポート８０ａに係合するように構成されている。
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被処理物を内部に収容する搬送容器と、前記被処理物を熱処理する熱処理炉と、を含んで構成される熱処理装置であって、
前記搬送容器は、周囲が壁部によって取り囲まれた内部収容空間と、前記壁部を貫通して前記内部収容空間と外部とを連通させる連通部と、を備え、
前記熱処理炉は、
加熱室と、
該加熱室にて前記搬送容器を支持し搬送するローラと、
前記加熱室において前記ローラの搬送面上にある前記搬送容器を上方に持ち上げるリフト装置と、
前記加熱室に配設され、排気管を通じてガスを外部に排気する排気ポートと、
を備え、
前記リフト装置により前記搬送容器がローラ搬送面よりも上方に持ち上げられた際に、前記搬送容器の前記連通部が前記排気ポートに係合するように構成されている、熱処理装置。
前記搬送容器は、周囲が壁部によって取り囲まれた内部収容空間と、前記壁部を貫通して前記内部収容空間と外部とを連通させる連通部と、を備え、
前記熱処理炉は、
加熱室と、
該加熱室にて前記搬送容器を支持し搬送するローラと、
前記加熱室において前記ローラの搬送面上にある前記搬送容器を上方に持ち上げるリフト装置と、
前記加熱室に配設され、排気管を通じてガスを外部に排気する排気ポートと、
を備え、
前記リフト装置により前記搬送容器がローラ搬送面よりも上方に持ち上げられた際に、前記搬送容器の前記連通部が前記排気ポートに係合するように構成されている、熱処理装置。
【請求項2】
前記搬送容器は複数の前記連通部を備えている、請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項3】
前記搬送容器は、第１の連通部と第２の連通部とを備え、
前記熱処理炉は、
前記加熱室に配設され、ガス供給管を通じてガスを供給する供給ポートを更に備え、
前記リフト装置により前記搬送容器がローラ搬送面よりも上方に持ち上げられた際に、前記搬送容器の前記第１の連通部が前記供給ポートに係合し、前記搬送容器の前記第２の連通部が前記排気ポートに係合するように構成されている、請求項１に記載の熱処理装置。
前記熱処理炉は、
前記加熱室に配設され、ガス供給管を通じてガスを供給する供給ポートを更に備え、
前記リフト装置により前記搬送容器がローラ搬送面よりも上方に持ち上げられた際に、前記搬送容器の前記第１の連通部が前記供給ポートに係合し、前記搬送容器の前記第２の連通部が前記排気ポートに係合するように構成されている、請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項4】
請求項１に記載の熱処理装置を用いて被処理物の熱処理を行う方法であって、
前記被処理物を前記搬送容器内に収容する準備ステップと、
前記搬送容器を前記ローラにより前記加熱室内に搬送する搬送ステップと、
前記加熱室内に搬送された前記搬送容器をローラ搬送面よりも上方に持ち上げ、前記搬送容器の前記連通部を前記排気ポートに係合させた状態で前記被処理物を加熱する加熱ステップと、
を備えている熱処理方法。
前記被処理物を前記搬送容器内に収容する準備ステップと、
前記搬送容器を前記ローラにより前記加熱室内に搬送する搬送ステップと、
前記加熱室内に搬送された前記搬送容器をローラ搬送面よりも上方に持ち上げ、前記搬送容器の前記連通部を前記排気ポートに係合させた状態で前記被処理物を加熱する加熱ステップと、
を備えている熱処理方法。
【請求項5】
前記加熱ステップにおいて、前記搬送容器をローラ搬送面よりも上方に持ち上げた状態で前記加熱室内のローラを空転させる、請求項４に記載の熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は熱処理装置および熱処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
炉床部分がローラで構成されたローラハース式の熱処理炉が知られている。ローラハース式の熱処理装炉では、ローラ上に載置された鋼やセラミックス等の被処理物がローラの回転により加熱室（加熱区間）に搬送され、ローラで支持された状態で熱処理される。
ここで、被処理物を２０００℃以上の高温域で熱処理する場合には、ローラの熱変形や被処理物から発生する有害ガス（例えば酸化性ガス）による断熱壁やローラの損耗が問題となる。
ここで、被処理物を２０００℃以上の高温域で熱処理する場合には、ローラの熱変形や被処理物から発生する有害ガス（例えば酸化性ガス）による断熱壁やローラの損耗が問題となる。
【0003】
ローラの熱変形を防止するための手段として、下記特許文献１では、被処理物等を低速で繰り返し後退・前進動作させるオシレーション運動を実行する点が開示されている。例えば、加熱室内で停止状態にあるローラを一定時間経過毎に正回転もしくは逆回転させるオシレーション動作は、ローラに作用する荷重の方向を変えることができローラの熱変形を防止するための手段として有効である。
しかしながら、ローラを回転させるオシレーション動作は被処理物の移動を伴なう。このためオシレーション動作を行った場合には、ローラと被処理物との間（トレーが介在している場合はローラとトレーとの間）の滑りにより、被処理物が想定した位置に停止せず位置ずれを起こす場合があり、位置ずれに起因する干渉を回避するための特別な技術手段が必要となる。また頻度高くオシレーション動作を実施すればロールの摩耗が進行し低寿命となってしまう。
しかしながら、ローラを回転させるオシレーション動作は被処理物の移動を伴なう。このためオシレーション動作を行った場合には、ローラと被処理物との間（トレーが介在している場合はローラとトレーとの間）の滑りにより、被処理物が想定した位置に停止せず位置ずれを起こす場合があり、位置ずれに起因する干渉を回避するための特別な技術手段が必要となる。また頻度高くオシレーション動作を実施すればロールの摩耗が進行し低寿命となってしまう。
【0004】
一方、被処理物から発生する有害ガスによる損耗を防止するための手段としては、マッフル構造を採用することが考えられる。しかしながら、下記特許文献２で記載されているように、被処理物の搬送経路を取り囲むようにマッフルを設けた場合、マッフルの外側に位置する断熱壁は有害ガスから保護されるものの、マッフルの内部に位置するローラについては有害ガスから保護されず、十分な保護が図られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２２－９４１７４号公報
【特許文献2】特開平８－６１８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は以上のような事情を背景とし、高温下におけるローラの熱変形および有害ガスに起因する損耗の問題を改善することが可能な熱処理装置および熱処理方法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】
【0007】
而してこの発明の第１の局面の熱処理装置は次のように規定される。即ち、
被処理物を内部に収容する搬送容器と、前記被処理物を熱処理する熱処理炉と、を含んで構成される熱処理装置であって、
前記搬送容器は、周囲が壁部によって取り囲まれた内部収容空間と、前記壁部を貫通して前記内部収容空間と外部とを連通させる連通部と、を備え、
前記熱処理炉は、
加熱室と、
該加熱室にて前記搬送容器を支持し搬送するローラと、
前記加熱室において前記ローラの搬送面上にある前記搬送容器を上方に持ち上げるリフト装置と、
前記加熱室に配設され、排気管を通じてガスを外部に排気する排気ポートと、
を備え、
前記リフト装置により前記搬送容器がローラ搬送面よりも上方に持ち上げられた際に、前記搬送容器の前記連通部が前記排気ポートに係合するように構成されている。
被処理物を内部に収容する搬送容器と、前記被処理物を熱処理する熱処理炉と、を含んで構成される熱処理装置であって、
前記搬送容器は、周囲が壁部によって取り囲まれた内部収容空間と、前記壁部を貫通して前記内部収容空間と外部とを連通させる連通部と、を備え、
前記熱処理炉は、
加熱室と、
該加熱室にて前記搬送容器を支持し搬送するローラと、
前記加熱室において前記ローラの搬送面上にある前記搬送容器を上方に持ち上げるリフト装置と、
前記加熱室に配設され、排気管を通じてガスを外部に排気する排気ポートと、
を備え、
前記リフト装置により前記搬送容器がローラ搬送面よりも上方に持ち上げられた際に、前記搬送容器の前記連通部が前記排気ポートに係合するように構成されている。
【0008】
このように規定された第１の局面の熱処理装置によれば、加熱室において搬送容器がローラ搬送面よりも上方に持ち上げられ、以降は被処理物および搬送容器の重量がローラに作用しないため、高温下におけるローラの熱変形を抑制することができる。
また搬送容器が持ち上げられた際、搬送容器の連通部が排気ポートに係合して、搬送容器内のガスは排気ポートを通じて加熱室外に排気される。このため、加熱により搬送容器内の被処理物から有害ガスが発生した場合でも、かかる有害ガスは加熱室には広がらず、加熱室に配設された断熱壁やローラが有害ガスにより損傷するのを回避することができる。
また搬送容器が持ち上げられた際、搬送容器の連通部が排気ポートに係合して、搬送容器内のガスは排気ポートを通じて加熱室外に排気される。このため、加熱により搬送容器内の被処理物から有害ガスが発生した場合でも、かかる有害ガスは加熱室には広がらず、加熱室に配設された断熱壁やローラが有害ガスにより損傷するのを回避することができる。
【0009】
ここで、前記搬送容器は複数の前記連通部を備えるようにすることができる（第２の局面）。この場合、複数の連通部をそれぞれ排気ポートに係合させて、搬送容器の複数箇所から搬送容器内のガスを排気するようにすることができる。また、一部の連通部を排気ポートに係合させずに、搬送容器内にガスを導入するための導入流路として使用することも可能である。
【0010】
この発明の第３の局面は次のように規定される。即ち、
第１の局面で規定の熱処理装置において、前記搬送容器は、第１の連通部と第２の連通部とを備え、
前記熱処理炉は、
前記加熱室に配設され、ガス供給管を通じてガスを供給する供給ポートを更に備え、
前記リフト装置により前記搬送容器がローラ搬送面よりも上方に持ち上げられた際に、前記搬送容器の前記第１の連通部が前記供給ポートに係合し、前記搬送容器の前記第２の連通部が前記排気ポートに係合するように構成されている。
このように規定された第３の局面の熱処理装置によれば、搬送容器の内部において、第１の連通部から第２の連通部に向かうガス流れを形成することができる。
第１の局面で規定の熱処理装置において、前記搬送容器は、第１の連通部と第２の連通部とを備え、
前記熱処理炉は、
前記加熱室に配設され、ガス供給管を通じてガスを供給する供給ポートを更に備え、
前記リフト装置により前記搬送容器がローラ搬送面よりも上方に持ち上げられた際に、前記搬送容器の前記第１の連通部が前記供給ポートに係合し、前記搬送容器の前記第２の連通部が前記排気ポートに係合するように構成されている。
このように規定された第３の局面の熱処理装置によれば、搬送容器の内部において、第１の連通部から第２の連通部に向かうガス流れを形成することができる。
【0011】
この発明の第４の局面の熱処理方法は次のように規定される。即ち、
第１の局面に規定の熱処理装置を用いて被処理物の熱処理を行う方法であって、
前記被処理物を前記搬送容器内に収容する準備ステップと、
前記搬送容器を前記ローラにより前記加熱室内に搬送する搬送ステップと、
前記加熱室内に装入された前記搬送容器をローラ搬送面よりも上方に持ち上げ、前記搬送容器の前記連通部を前記排気ポートに係合させた状態で前記被処理物を加熱する加熱ステップと、
を備えている。
このように規定された第４の局面の熱処理方法によれば、第１の局面と同等の効果を奏する。
第１の局面に規定の熱処理装置を用いて被処理物の熱処理を行う方法であって、
前記被処理物を前記搬送容器内に収容する準備ステップと、
前記搬送容器を前記ローラにより前記加熱室内に搬送する搬送ステップと、
前記加熱室内に装入された前記搬送容器をローラ搬送面よりも上方に持ち上げ、前記搬送容器の前記連通部を前記排気ポートに係合させた状態で前記被処理物を加熱する加熱ステップと、
を備えている。
このように規定された第４の局面の熱処理方法によれば、第１の局面と同等の効果を奏する。
【0012】
ここで、前記加熱ステップにおいて、前記搬送容器をローラ搬送面よりも上方に持ち上げた状態で前記加熱室内のローラを空転させれば、ローラ自身の自重に基づく熱変形も抑制することができる（第５の局面）。この場合、ローラは搬送容器と接していないため、ローラを回転（空転）させても摩耗は生じない。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態の熱処理装置の全体構成を示した図である。
【図4】第1の加熱室における搬送方向と直交する方向の断面図である。
【図5】第1の加熱室における持上げ動作および搬送容器内ガスの排気動作の説明図である。
【図6】搬送容器に２つの連通部を設けた変形例である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
次に本発明の実施形態を以下に詳しく説明する。
【0015】
図１は本発明の一実施形態の熱処理装置の概略全体構成を示している。同図で示す熱処理装置１は、鋼やセラミックス等の被処理物Ｗを連続的に熱処理するもので、被処理物Ｗを内部に収容する搬送容器４と、被処理物Ｗを熱処理するローラハース式の熱処理炉２と、を含んで構成されている。
【0016】
搬送容器４は、図２で示すように、底壁部６１、側壁部６２および上壁部６３を有し、全体として直方体形状をなしている。その内部には、周囲が前記壁部６１，６２，６３によって取り囲まれた内部収容空間６５が設けられている。壁部の一部（例えば上壁部６３）は他の壁部から分離可能とされており、分離した際に生じる開口を通じて内部収容空間６５に被処理物Ｗが収容可能とされている。
搬送容器４の上壁部６３には、上方に突出する形態で筒状（煙突状）の連通部６６が設けられている。この連通部６６は、搬送容器４内のガスを排気するために設けられたもので、上壁部６３を貫通して内部収容空間６５と外部とを連通させている。
この搬送容器４に用いられる材料は、その加熱温度等に応じて選択することができ、耐熱合金、黒鉛などのカーボン材料、Ｃ／Ｃコンポジットを例示することができる。本例において、被処理物Ｗを内部に収容した搬送容器４はトレー３に載せられた状態で熱処理炉２のローラ４０に支持され、搬送される。
搬送容器４の上壁部６３には、上方に突出する形態で筒状（煙突状）の連通部６６が設けられている。この連通部６６は、搬送容器４内のガスを排気するために設けられたもので、上壁部６３を貫通して内部収容空間６５と外部とを連通させている。
この搬送容器４に用いられる材料は、その加熱温度等に応じて選択することができ、耐熱合金、黒鉛などのカーボン材料、Ｃ／Ｃコンポジットを例示することができる。本例において、被処理物Ｗを内部に収容した搬送容器４はトレー３に載せられた状態で熱処理炉２のローラ４０に支持され、搬送される。
【0017】
熱処理炉２は、図１で示すように、略円筒状の鋼製の炉体５を備えている。炉体５の図中左側には装入用の入口６が形成され、また炉体５の図中右側には取出用の出口７が形成されている。これら入口６および出口７には、それぞれエアシリンダ式の開閉装置１８により開閉駆動される扉８および扉９が設けられている。即ち、本例では図中左側から装入された搬送容器４が図中右方向に向かって搬送される。
【0018】
炉体５の内部は、搬送方向に沿って、前室１０、第１の加熱室１２、第２の加熱室１４、および冷却室１６の四つの区間に分けられている。各室の間には、それぞれエアシリンダ式の開閉装置１９が設けられ、各室に形成された開口の扉２０，２１，２２を開閉駆動させている。
【0019】
前室１０は、加熱室１２，１４内に大気が侵入するのを防止する区間で、真空ポンプ２５に接続された脱気用の配管２６および図示を省略したＮ2供給装置に接続されたＮ2ガス供給用の配管２７がそれぞれ接続されている。入口６から搬送容器４が装入され、扉８が閉じられると、前室１０内が雰囲気ガス（Ｎ2ガス）で置換される。
【0020】
第１の加熱室１２および第２の加熱室１４は、予め定められたヒートパターンに基づいて被処理物Ｗを加熱処理する区間で、内部に耐熱性の断熱材３０を有しており、その断熱材３０が断熱壁３１を構成している。断熱壁３１の内側は被処理物Ｗおよび搬送容器４を収容する収容室３２とされており、収容室３２には加熱手段としての電熱式のヒータ３５が設けられている。また収容室３２には、図示を省略するガス導入管を通じて雰囲気ガス（Ｎ2ガス）が導入可能とされている。
【0021】
図３は、熱処理炉２における第1の加熱室１２を拡大して示した図である。
第１の加熱室１２において、収容室３２の下方には、持上げ手段としてのリフト装置７０が設けられている。リフト装置７０は、図３で示すように、昇降ロッド７１と、昇降ロッド７１を所定のストロークで昇降させる駆動部７２と、搬送方向に沿って各ローラ４０の間に配設された複数の棒状をなした持上杆７３と、持上杆７３の基端部および昇降ロッド７１の先端部に連結され昇降ロッド７１の動きを持上杆７３に伝える連結板７５と、備えている。
リフト装置７０では、昇降ロッド７１の動きに連動して持上杆７３がローラ４０，４０間のすきまを昇降し、その上昇時、持上杆７３の先端面はローラ搬送面４０ａより上方に突出可能とされている。即ち、リフト装置７０による持上杆７３を上昇させる動作（持上げ動作）によって、第１の加熱室１２内に位置する搬送容器４は、ローラ搬送面４０ａ（図５参照）から上方に所定距離持ち上げられることとなる。
第１の加熱室１２において、収容室３２の下方には、持上げ手段としてのリフト装置７０が設けられている。リフト装置７０は、図３で示すように、昇降ロッド７１と、昇降ロッド７１を所定のストロークで昇降させる駆動部７２と、搬送方向に沿って各ローラ４０の間に配設された複数の棒状をなした持上杆７３と、持上杆７３の基端部および昇降ロッド７１の先端部に連結され昇降ロッド７１の動きを持上杆７３に伝える連結板７５と、備えている。
リフト装置７０では、昇降ロッド７１の動きに連動して持上杆７３がローラ４０，４０間のすきまを昇降し、その上昇時、持上杆７３の先端面はローラ搬送面４０ａより上方に突出可能とされている。即ち、リフト装置７０による持上杆７３を上昇させる動作（持上げ動作）によって、第１の加熱室１２内に位置する搬送容器４は、ローラ搬送面４０ａ（図５参照）から上方に所定距離持ち上げられることとなる。
【0022】
第１の加熱室１２における各収容室３２の上部には、排気管８０が設けられている。詳しくは、下向きに延びてその先端部８０ａが収容室３２内の所定高さに位置する態様で排気管８０が設けられている。この排気管８０を含む排気ガス流路上には図示を省略する排気用ポンプが設けられており、かかる排気用ポンプを作動させることで、先端部８０ａの開口から吸引されたガスは、排気管８０を含む排気ガス流路を通じて外部に排気される。
【0023】
この排気管８０は、搬送容器４内のガスを外部に排気する際に用いられるもので、収容室３２内に位置する排気管８０の先端部８０ａは、搬送容器４の連通部６６と係合可能な排気ポートとされている。上記リフト装置７０で搬送容器４が持ち上げられた場合、搬送容器４の連通部６６はこの排気ポート８０ａと係合し、以降は搬送容器４内のガスが排気ポート８０ａおよび排気管８０を通じて外部に排気される。
以上、第１の加熱室１２のリフト装置７０および排気管８０について説明したが、第２の加熱室１４についても同様のリフト装置７０および排気管８０を備えている。
以上、第１の加熱室１２のリフト装置７０および排気管８０について説明したが、第２の加熱室１４についても同様のリフト装置７０および排気管８０を備えている。
【0024】
第２の加熱室１４に続く冷却室１６は、被処理物Ｗを冷却する区間である。図１で示すように、冷却室１６は、雰囲気ガス冷却用のクーラ３６と雰囲気ガス循環用のファン（図示省略）を備えている。また、出口７からの大気の侵入を防ぐため、真空ポンプ３７に接続された脱気用の配管３８および図示を省略したＮ2供給装置に接続されたＮ2ガス供給用の配管３９がそれぞれ接続されている。
【0025】
本例の熱処理炉２では、図１で示すように、前室１０、第１の加熱室１２、第２の加熱室１４および冷却室１６の各室にそれぞれ1つの搬送容器４が収容可能とされている。
【0026】
熱処理炉２を構成する各室には、搬送用のローラ４０が搬送方向に沿って並設されている。ローラ４０はステンレス材や耐熱鋳鋼などからなる金属製のローラを用いることもできるが、１１００℃以上の温度で使用した場合に変形が生じやすいため、本例では耐熱性が高く２０００℃以上でも強度低下が少ないＣ／Ｃコンポジット製のローラを用いている。なお、本例ではトレー３についてもＣ／Ｃコンポジット製のものを用いている。
【0027】
前室１０、第１の加熱室１２、第２の加熱室１４、および冷却室１６の各室内に配置された複数のローラ４０は、それぞれローラ群４２，４３，４４，４５を構成している。これらローラ群４２，４３，４４，４５はそれぞれ独立駆動し、トレー３上の搬送容器４を搬送方向下流側（図１中右方向）に順次搬送する。下流側の処理室に搬送された搬送容器４は各室に設置された検知センサ４７からの信号に基づいて所定の位置に停止するように構成されている。
【0028】
図４は、第１の加熱室１２の断面図である。同図で示すように、全体として棒状をなすローラ４０は、その両端部が支持部材５２により回転自在に支持されている。軸方向の中央部分には一対の太径部５０，５０が鏡面対称に形成されており、これら一対の太径部５０，５０によって形成された凹部５１にトレー３が収容可能とされている。また、ローラ４０の一方の端部（図中左側の端部）には駆動力を伝達させるためのスプロケット５４，５５が固設されている。５８は、ローラ群４３に含まれる複数のローラ４０を回転させるための駆動モータである。
【0029】
次に、熱処理装置１における一連の熱処理動作について説明する。被処理物Ｗを内部に収容した搬送容器４が準備されると、先ずローラ群４２を駆動させ搬送容器４が前室１０に装入される（図１参照）。前室１０内の搬送容器４の位置は前室１０に設けられた検知センサ４７からの信号に基づいて規定される。扉８が閉じられると真空ポンプ２５を用いて減圧し、室内の大気を室外に放出する。前室１０における真空引きが完了した後、前室１０内に配管２７を通じてＮ2ガスを供給し、前室１０内を雰囲気ガス（Ｎ2ガス）で置換する。
【0030】
その後、前室１０の出側の扉２０および第１の加熱室１２の入側の扉２０を開いて、ローラ群４２，４３を駆動させ、搬送容器４を第１の加熱室１２内に移送し、扉２０を閉じる。第１の加熱室１２内に搬送された搬送容器４は、第１の加熱室１２に設けられた検知センサ４７からの信号に基づいて所定の位置に停止する。そして第１の加熱室１２内の被処理物Ｗは、所定のヒートパターンに基づいて加熱処理される。この際の最高処理温度としては２１００℃を例示することができる。
【0031】
ここで本例では、第１の加熱室１２において持上げ動作および搬送容器内ガスの排気動作が実行される。詳しくは、検知センサ４７からの信号に基づいて、搬送用のローラ４の回転が停止すると、図５（Ｉ）で示すように、搬送容器４は、連通部６６が排気ポート８０ａの直下となる位置で停止する。続いて、リフト装置７０が持上げ動作を開始し、図５（II）で示すように、持上杆７３の先端面で支持された搬送容器４がローラ搬送面４０ａから上方に所定距離δだけ持ち上げられる。搬送容器４が持ち上げられた状態で、加熱室１２のローラ４０は空転させておく。ローラ４０自身の自重に基づく熱変形を抑制するためである。
【0032】
一方、搬送容器４が持ち上げられた状態で、搬送容器４の連通部６６は排気ポート８０ａと係合し搬送容器内ガスの排気動作が実行され、搬送容器４内のガスが排気ポート８０ａおよび排気管８０を通じて外部に排気される。
【0033】
そして第１の加熱室１２での加熱処理が終了すると、リフト装置７０の持上杆７３が下降し搬送容器４がローラ搬送面４０ａ上に戻され、再び搬送容器４の移送が可能な状態となる。
【0034】
第１の加熱室１２での加熱処理が終了した後、第１の加熱室１２の出側の扉２１および第２の加熱室１４の入側の扉２１を開いて、ローラ群４３，４４を駆動させ、搬送容器４を第２の加熱室１４内に移送し、扉２１を閉じる。第２の加熱室１４内に搬送された搬送容器４は、第２の加熱室１４に設けられた検知センサ４７からの信号に基づいて所定の位置に停止する。そして第２の加熱室１４の被処理物Ｗは、所定のヒートパターンに基づいて引き続き加熱処理される。この第２の加熱室１４においても加熱処理中は、第１の加熱室１２の場合と同様に、持上げ動作および搬送容器内ガスの排気動作が実行される。
【0035】
第２の加熱室１４での加熱処理が終了した後、第２の加熱室１４の出側の扉２２および冷却室１６の入側の扉２２を開いて、ローラ群４４，４５を駆動させ、搬送容器４を冷却室１６内に移送し、扉２２を閉じる。冷却室１６では、雰囲気ガスをクーラ３６で冷却しながら循環させて被処理物Ｗを冷却する。そして冷却後、扉９を開いて搬送容器４を搬出すれば、被処理物Ｗの熱処理に関する一連の動作が完了する。
【0036】
以上のように本実施形態の熱処理装置１によれば、加熱室１２，１４において搬送容器４がローラ搬送面４ａよりも上方に持ち上げられ、以降は被処理物Ｗおよび搬送容器４の重量がローラ４０に作用しないため、高温下におけるローラ４０の熱変形を抑制することができる。
また搬送容器４が持ち上げられた際、搬送容器４の連通部６６が排気ポート８０ａに係合して、搬送容器４内のガスは排気ポート８０ａを通じて加熱室１２，１４外に排気される。このため、加熱により搬送容器４内の被処理物Ｗから有害ガスが発生した場合でも、かかる有害ガスは加熱室１２，１４内に広がらず、加熱室１２，１４内に配設された断熱壁３１やローラ４０が有害ガスにより損傷するのを回避することができる。
また搬送容器４が持ち上げられた際、搬送容器４の連通部６６が排気ポート８０ａに係合して、搬送容器４内のガスは排気ポート８０ａを通じて加熱室１２，１４外に排気される。このため、加熱により搬送容器４内の被処理物Ｗから有害ガスが発生した場合でも、かかる有害ガスは加熱室１２，１４内に広がらず、加熱室１２，１４内に配設された断熱壁３１やローラ４０が有害ガスにより損傷するのを回避することができる。
【0037】
次に本実施形態における変形例について説明する。
上記実施形態は搬送容器４に1つの連通部６６を設けた例であったが、複数の連通部を設けることも可能である。図６は、搬送容器４の連通部として第１の連通部６６Ａと第２の連通部６６Ｂを設けた変形例である。
またこの例では、加熱室１２の側に、第２の連通部６６Ｂと係合可能な排気ポート８０ａを設けるとともに、第１の連通部６６Ａと係合可能な供給ポート８２ａを設けている。かかる供給ポート８２ａは下向きに延びるガス供給管８２の端部に形成されており、供給管８２の他方の端部は窒素等の雰囲気ガス供給源（図示省略）に接続されている。
上記実施形態は搬送容器４に1つの連通部６６を設けた例であったが、複数の連通部を設けることも可能である。図６は、搬送容器４の連通部として第１の連通部６６Ａと第２の連通部６６Ｂを設けた変形例である。
またこの例では、加熱室１２の側に、第２の連通部６６Ｂと係合可能な排気ポート８０ａを設けるとともに、第１の連通部６６Ａと係合可能な供給ポート８２ａを設けている。かかる供給ポート８２ａは下向きに延びるガス供給管８２の端部に形成されており、供給管８２の他方の端部は窒素等の雰囲気ガス供給源（図示省略）に接続されている。
【0038】
このように構成された図６の例では、搬送容器４が持ち上げられた際、搬送容器４の第１の連通部６６Ａが供給ポート８２ａに係合するとともに、搬送容器４の第２の連通部６６Ｂが排気ポート８０ａに係合するため、図６（Ｂ）で示すように、第１の連通部６６Ａから第２の連通部６６Ｂに向かうガス流れを搬送容器４の内部において形成することができる。
【0039】
図７は、搬送容器に２つの連通部を設けた図６とは異なる変形例である。
この例では、搬送容器４の連通部として底壁部６１に設けられた開口（孔状）の第１の連通部６７Ａと上壁部６３に設けられた筒状の第２の連通部６７Ｂを備えている。
またこの例では、加熱室１２の側に、第２の連通部６７Ｂと係合可能な排気ポート８０ａを設けるとともに、第１の連通部６７Ａと係合可能な供給ポート８３ａを設けている。かかる供給ポート８３ａはリフト装置７０の持上杆７３と同期して昇降する上向きのガス供給管８３の端部に形成されており、供給管８３の他方の端部は窒素等の雰囲気ガス供給源（図示省略）に接続されている。
この図７の例においても、第１の連通部６７Ａから第２の連通部６７Ｂに向かうガス流れを搬送容器４の内部において形成することができる。なお、図７の例のように搬送容器４とは別体にトレー３が設けられている場合、第１の連通部６７Ａと略同芯状の開口がトレー３にも設けられている。
この例では、搬送容器４の連通部として底壁部６１に設けられた開口（孔状）の第１の連通部６７Ａと上壁部６３に設けられた筒状の第２の連通部６７Ｂを備えている。
またこの例では、加熱室１２の側に、第２の連通部６７Ｂと係合可能な排気ポート８０ａを設けるとともに、第１の連通部６７Ａと係合可能な供給ポート８３ａを設けている。かかる供給ポート８３ａはリフト装置７０の持上杆７３と同期して昇降する上向きのガス供給管８３の端部に形成されており、供給管８３の他方の端部は窒素等の雰囲気ガス供給源（図示省略）に接続されている。
この図７の例においても、第１の連通部６７Ａから第２の連通部６７Ｂに向かうガス流れを搬送容器４の内部において形成することができる。なお、図７の例のように搬送容器４とは別体にトレー３が設けられている場合、第１の連通部６７Ａと略同芯状の開口がトレー３にも設けられている。
【0040】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。例えば上記実施形態では搬送容器とトレーを別体で構成したが、これらを一体に構成することも可能である。また搬送容器の形状は直方体形状に限定されるものではなく、加熱室の形状に合わせて適宜変更可能である。また連通部を設ける位置や連通部の形態も適宜変更可能である。また加熱室および搬送容器に導入されるガスは、窒素ガスに限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更可能である。また上記実施形態では加熱室にて持上げ動作および搬送容器内ガスの排気動作を実行したが、冷却室においてもこれらの動作を実行することも可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【符号の説明】
【0041】
１ 熱処理装置
２ 熱処理炉
４ 搬送容器
１２ 第１の加熱室
１４ 第２の加熱室
４０ ローラ
４０ａ ローラ搬送面
６１ 底壁部
６２ 側壁部
６３ 上壁部
６５ 内部収容空間
６６，６６Ａ，６６Ｂ，６７Ａ，６７Ｂ 連通部
７０ リフト装置
８０ 排気管
８０ａ 先端部（排気ポート）
８２，８３ 供給管
８２ａ，８３ａ 先端部（供給ポート）
Ｗ 被処理物
２ 熱処理炉
４ 搬送容器
１２ 第１の加熱室
１４ 第２の加熱室
４０ ローラ
４０ａ ローラ搬送面
６１ 底壁部
６２ 側壁部
６３ 上壁部
６５ 内部収容空間
６６，６６Ａ，６６Ｂ，６７Ａ，６７Ｂ 連通部
７０ リフト装置
８０ 排気管
８０ａ 先端部（排気ポート）
８２，８３ 供給管
８２ａ，８３ａ 先端部（供給ポート）
Ｗ 被処理物
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】