特許 7538206 熱処理装置

(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】

(24)【登録日】2024-08-13

(45)【発行日】2024-08-21

(54)【発明の名称】熱処理装置

(51)【国際特許分類】

   F27B 5/16 20060101AFI20240814BHJP

   F27B 5/14 20060101ALI20240814BHJP

   F27B 5/04 20060101ALI20240814BHJP

   F27D 7/02 20060101ALI20240814BHJP

   F27D 7/06 20060101ALI20240814BHJP

【ＦＩ】

F27B5/16

F27B5/14

F27B5/04

F27D7/02 A

F27D7/06 B

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022203457

(22)【出願日】2022-12-20

(62)【分割の表示】P 2018233827の分割

【原出願日】2018-12-13

(65)【公開番号】P2023027326

(43)【公開日】2023-03-01

【審査請求日】2023-01-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000167200

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクトサーモシステム

(74)【代理人】

【識別番号】110002044

【氏名又は名称】弁理士法人ブライタス

(72)【発明者】

【氏名】中谷 淳司

(72)【発明者】

【氏名】巌 敏和

(72)【発明者】

【氏名】森本 章太郎

【審査官】國方 康伸

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１５２７０１５（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１６０１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１１７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１４６０３４０（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特開２００１－０１２８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０１２８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第２８６１０９９（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２７Ｂ ５／００－ ７／４２

Ｆ２７Ｄ ７／００－１５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱された熱処理用ガスが流入する風上部、および、前記熱処理用ガスが流出する風下部を含み、前記風上部と前記風下部との間に被処理物が配置されるワークエリアと、
前記風下部を通して前記ワークエリア内の前記熱処理用ガスを吸引する吸込口と、
前記風下部において、前記熱処理用ガスの流量を調整する風下流量調整部であって、前記吸込口に相対的に遠い遠位部から、前記吸込口に近い近位部に進むに従い、ガスの流量を段階的に小さくすることを可能に構成された風下流量調整部と、
を備え、
前記ワークエリアには、前記ワークエリア内で相対的に熱が放散され易い箇所が存在しており、
前記熱が放散され易い箇所から前記遠位部までの距離が、前記熱が放散され易い箇所から前記近位部までの距離よりも近くされており、さらに、
前記風上部を通過する前記熱処理用ガスの流量が前記風上部の全域において実質的に均等となるように構成されていることを特徴とする、熱処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の熱処理装置であって、
前記風上部を通して前記ワークエリア内へ前記熱処理用ガスを供給する供給口と、
前記風上部において、前記供給口に相対的に近い近位部における前記熱処理用ガスの流量と、前記供給口に相対的に遠い遠位部における前記熱処理用ガスの流量とを均等にするように構成された風上流量調整部と、
をさらに備えていることを特徴とする、熱処理装置。

【請求項3】

加熱された熱処理用ガスが流入する風上部、および、前記熱処理用ガスが流出する風下部を含み、前記風上部と前記風下部との間に被処理物が配置されるワークエリアと、
前記風下部を通して前記ワークエリア内の前記熱処理用ガスを吸引する吸込口と、
前記風下部において、前記熱処理用ガスの流量を調整する風下流量調整部であって、前記吸込口に相対的に遠い遠位部から、前記吸込口に近い近位部に進むに従い、ガスの流量を段階的に小さくすることを可能に構成された風下流量調整部と、
を備え、
前記ワークエリアには、前記ワークエリア内で相対的に熱が放散され易い箇所が存在しており、
前記熱が放散され易い箇所から前記遠位部までの距離が、前記熱が放散され易い箇所から前記近位部までの距離よりも近くされており、
前記風下流量調整部は、前記風下部を覆うように配置され複数の貫通孔部が形成されたベースと、複数の前記貫通孔部の少なくとも一部を覆うことが可能に配置され前記貫通孔部の開度を調整するための可動部と、を含み、
前記近位部における前記貫通孔部の開度が、前記遠位部における前記貫通孔部の開度よりも小さいことを特徴とする、熱処理装置。

【請求項4】

請求項１～請求項３の何れか１項に記載の熱処理装置であって、
前記熱処理用ガスは、過熱水蒸気を含んでいることを特徴とする、熱処理装置。

【請求項5】

請求項１～請求項４の何れか１項に記載の熱処理装置であって、
前記ワークエリアに前記被処理物を出し入れするための扉と、
前記扉に取り付けられて前記ワークエリアに配置された放熱防止部材と、
をさらに備えていることを特徴とする、熱処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

過熱水蒸気を用いて調理を行う加熱調理器が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１１７７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

また、電子部品等の工業製品の製造時に使用される熱処理装置において、高温のガスを熱処理室内に供給することで、被処理物に熱処理を施す場合がある。このような熱処理装置において、高温のガスとして過熱水蒸気を利用することがある。過熱水蒸気の比熱は、約０．４８（ｃａｌ／ｇ／℃）であり、空気の比熱約０．２４（ｃａｌ／ｇ／℃）よりも大きい。このため、熱処理室に搬入された被処理物を熱処理するための熱処理ガスとして過熱水蒸気が用いられる場合、被処理物へ大きな熱エネルギーを与えることができる。

【0005】

過熱水蒸気のように比熱の大きなガスを熱処理用ガスとして用いる場合、熱処理室内の全域に十分な熱エネルギーを行き渡らせることができる。これにより、被処理物の各部を均等に熱処理することができる。熱処理用ガスとして過熱水蒸気以外のガスが用いられる場合も、熱処理室内の全域に十分な熱エネルギーを行き渡らせることが、被処理物の各部を均等に熱処理する点で重要である。

【0006】

特に、電子部品等の工業製品では被処理物の各部における熱処理をより均等に行うために、熱処理室内の温度分布をより均等にする必要がある。しかしながら、特許文献１に記載の発明は調理用の器具であり、工業製品の熱処理に要求されるような、高度に均等な温度分布が要求されているわけではない。

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みることにより、熱処理装置において、被処理物に熱処理を行うワークエリアの各部における温度分布をより均等にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述したように、過熱水蒸気は比熱が大きい。このため、ワークエリアへ熱処理用ガスとして過熱水蒸気を大量に供給さえすれば、ワークエリアの各部における熱処理用ガスの温度分布を均等にできると考えられる。しかしながら、本願発明者は、コンピュータを用いた流体解析を駆使すること等により、この考えが必ずしも正しくないとの知見を得るに至った。

【0009】

より具体的には、本願発明者は、熱処理用ガスの比熱が高ければ高いほど、ワークエリア内において、熱処理用ガスの通過量が多い箇所と少ない箇所とで温度（雰囲気温度）差が大きくなることを発見した。このような知見は、人間の直感とは必ずしも一致せず、上記流体解析を行うことで初めて明らかになったものである。

【0010】

また、熱処理装置として、ワークエリアを含み、ワークエリアが、熱処理用ガスを供給される風上部と熱処理用ガスを排出される風下部とを有する場合がある。この場合において、ワークエリア内の雰囲気温度の分布を均等にする際に、風上部および風下部のうち風上部における熱処理用ガスの供給態様に工夫を凝らすことが一般的である。しかしながら、本願発明者は、風上部における熱処理用ガスの供給態様に工夫を凝らすよりも、風下部における熱処理用ガスの供給態様に工夫を凝らすほうが、ワークエリアの各部における雰囲気温度を均等にするのに有効であるとの着想を得た。その結果、本願発明を想到した。

【0011】

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる熱処理装置は、加熱された熱処理用ガスが流入する風上部、および、前記熱処理用ガスが流出する風下部を含み、前記風上部と前記風下部との間に被処理物が配置されるワークエリアと、前記風下部を通して前記ワークエリア内の前記熱処理用ガスを吸引する吸込口と、前記風下部において前記吸込口に相対的に近い近位部における前記熱処理用ガスの流量を、前記吸込口に相対的に遠い遠位部における前記熱処理用ガスの流量よりも小さく設定するように構成された風下流量調整部と、を備えている。

【0012】

この構成によると、風下流量調整部は、風下部において近位部における熱処理用ガスの流量を、遠位部における熱処理用ガスの流量よりも小さく設定する。これにより、風下部の遠位部の周囲において、熱処理用ガスをより多く流すことができる。また、風上部は、吸込口に近いことから、流量を絞られたとしても熱処理用ガスをスムーズに流すことができる。その結果、風下部において、近位部での熱処理用ガスの温度と遠位部での熱処理用ガスの温度とを、より均等にできる。その結果、ワークエリア内の極めて広い範囲に亘って、熱処理用ガスを満遍なく行き渡らせることができる。これにより、被処理物に熱処理を行うワークエリアの各部における温度分布をより均等にできる。

【0013】

（２）前記熱処理装置は、前記風上部を通過する前記熱処理用ガスの流量が前記風上部の全域において実質的に均等となるように構成されている場合がある。

【0014】

この構成によると、ワークエリア内の各部の雰囲気温度をより均等にできる。しかも、熱処理用ガスの流量を風上部の全域において実質的に均等となるようにするという簡易な構成で、ワークエリア内の各部の雰囲気温度をより均等にできる。このように、風上部では、熱処理用ガスの流量配分を積極的に異ならせる構成となっていない。

【0015】

（３）前記熱処理装置は、前記風上部を通して前記ワークエリア内へ前記熱処理用ガスを供給する供給口と、前記風上部において前記供給口に相対的に近い近位部における前記熱処理用ガスの流量と、前記供給口に相対的に遠い遠位部における前記熱処理用ガスの流量とを均等にするように構成された風上流量調整部と、をさらに備えている場合がある。

【0016】

この構成によると、風上流量調整部が設けられていることにより、熱処理用ガスの流量を風上部の全域においてより均等にできる。

【0017】

（４）前記熱処理用ガスは、過熱水蒸気を含んでいる場合がある。

【0018】

この構成によると、窒素等の熱処理用ガスの比熱と比べて高い比熱の過熱水蒸気、すなわち、ワークエリア内において雰囲気温度にばらつきを生じやすい過熱水蒸気を、熱処理用ガスとして用いることができる。これにより、被処理物をより効率的に処理できる。

【0019】

（５）前記熱処理装置は、前記風下部から前記風上部へ前記熱処理用ガスを循環させる循環路と、前記循環路に配置され前記熱処理用ガスを加熱するためのヒータと、前記循環路に配置され前記熱処理用ガスの気流を前記ワークエリアに発生させるための気流発生部材と、をさらに備え、前記風下部から前記風上部へ向けて前記ヒータ、前記気流発生部材の順に配置されている場合がある。

【0020】

この構成によると、ヒータで加熱された熱処理用ガスを、気流発生部材によって撹拌できる。その結果、ワークエリアへ送られる熱処理用ガスの温度をより均等にできる。

【0021】

（６）前記風下流量調整部は、前記風下部を覆うように配置され複数の貫通孔部が形成されたベースと、複数の前記貫通孔部の少なくとも一部を覆うことが可能に配置され前記貫通孔部の開度を調整するための可動部と、を含み、前記近位部における前記貫通孔部の開度が、前記遠位部における前記貫通孔部の開度よりも小さい場合がある。

【0022】

この構成によると、近位部における貫通孔部の開度を、遠位部における貫通孔部の開度よりも小さく設定する簡易な構成で、風下部における熱処理用ガスの流量を容易に調整できる。

【0023】

（７）前記熱処理装置は、前記ワークエリアに前記被処理物を出し入れするための扉と、前記扉に取り付けられて前記ワークエリアに配置された放熱防止部材と、をさらに備えている場合がある。

【0024】

この構成によると、ワークエリアのうちワークエリア内の熱が放散されやすい箇所としての扉に、放熱防止部材が取り付けられる。これにより、ワークエリア内の断熱性をより高くできる。その結果、ワークエリア内の各部の雰囲気温度が均等な状態をより確実に維持できる。

【発明の効果】

【0025】

本発明によると、熱処理装置において、被処理物に熱処理を行うワークエリアの各部における温度分布をより均等にできる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の実施形態に係る熱処理装置の構成を示す模式的な平面図であり、一部を断面で示している。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図であり、熱処理装置を正面から見た状態を示している。

【図3】図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図であり、熱処理装置をワークエリアにおける主流れ方向に沿って見た状態を示している。

【図4】風下流量調整部の一部を拡大して示す側面図である。

【図5】風下流量調整部の一部を拡大して示す平面図である。

【図6】風下流量調整部の一部を拡大して示す正面図である。

【図7】図１のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図であり、熱処理装置をワークエリアにおける主流れ方向と反対の方向に沿って見た状態を示している。

【図8】風上流量調整部の一部を拡大して示す側面図である。

【図9】第１変形例の一部を断面で示す模式的な平面図である。

【図10】第２変形例の一部を断面で示す模式的な正面図である。

【図11】第３変形例の一部を断面で示す模式的な正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。

【0028】

図１は、本発明の実施形態に係る熱処理装置１の構成を示す模式的な平面図であり、一部を断面で示している。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図であり、熱処理装置１を正面から見た状態を示している。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図であり、熱処理装置１をワークエリア４における主流れ方向Ｆ１に沿って見た状態を示している。

【0029】

図１～図３を参照して、熱処理装置１は、被処理物１００に熱処理を施すための装置である。被処理物１００は、例えば、電子部品である。熱処理装置１では、一度に一つのみの被処理物１００が熱処理されてもよいし、複数の被処理物１００がホルダ等に置かれた状態で一括して熱処理されてもよい。熱処理装置１で用いられる熱処理用ガスは、本実施形態では、過熱水蒸気である。過熱水蒸気の比熱は、約０．４８（ｃａｌ／ｇ／℃）であり、空気の比熱約０．２４（ｃａｌ／ｇ／℃）よりも大きい。このため、熱処理室に搬入された被処理物１００を熱処理するための熱処理ガスとして過熱水蒸気が用いられる場合、被処理物へ大きな熱エネルギーを与えることができる。なお、熱処理用ガスは、過熱水蒸気以外のガスを一部含んでいてもよいし、過熱水蒸気を含んでいなくてもよい。なお、熱処理装置１は、熱処理用ガスとして過熱水蒸気を用いる場合に特に好適な構成を有している。

【0030】

熱処理装置１は、筐体２と、筐体２の前方に配置された扉３と、筐体２内に形成されたワークエリア４と、ワークエリア４の風下部５に設けられた風下流量調整部６と、ワークエリア４の風上部７に設けられた風上流量調整部８と、筐体２内に設けられ風下部５および風上部７を接続する循環路９と、循環路９に設置されたヒータ１０およびファン（気流発生部材）１１と、を有している。

【0031】

筐体２は、中空の箱形形状に形成され且つ前側が筐体２の前方に開放された形状を有している。筐体２は、本実施形態では、立方体形状に形成されており、底壁２ａと、底壁２ａから上方に延びる４つの側壁としての前側壁２ｂ、後側壁２ｃ、上流側壁２ｄ、および、下流側壁２ｅと、４つの側壁２ｂ～２ｅの上端に配置された矩形状の天壁２ｆと、を有している。

【0032】

筐体２の底壁２ａ、側壁２ｂ～２ｅ、および、天壁２ｆによって区切られた空間内に、ワークエリア４および循環路９が形成されている。筐体２の前側壁２ｂには、矩形状の開口部１２が形成されている。この開口部１２に扉３が取り付けられている。筐体２のうち、扉３が配置されている箇所を除く箇所の外周には、図示しない断熱材等が配置されており、筐体２の内部から外部への放熱が抑制されている。

【0033】

なお、以下では、筐体２を平面視したときにおける開口部１２側を前側といい、後側壁２ｃ側を後側といい、上流側壁２ｄ側を右側といい、下流側壁２ｅ側を左側という。

【0034】

扉３は、開口部１２を通して筐体２内のワークエリア４へ被処理物１００を出し入れするために設けられている。扉３は、図示しない開閉機構によって支持されており、開口部１２を開閉する。扉３は、閉じた状態のときに開口部１２の全面を覆うように配置される。一方、開口部１２が開かれた状態となることで、筐体２内の空間は、筐体２の外部に露呈する。これにより、被処理物１００を筐体２のワークエリア４に対して出し入れできる。

【0035】

扉３の内側面は、水平方向と直交する方向に延びる矩形状に形成されている。この扉３に放熱防止部材１３が取り付けられている。

【0036】

放熱防止部材１３は、扉３と開口部１２との間における放熱を抑制するために設けられている。扉３が閉じられているとき、放熱防止部材１３は、ワークエリア４の前端部に位置している。放熱防止部材１３は、略平板状に形成されているとともに左右両端部が後方に向けて湾曲した形状に形成されており、ピン状の固定部材１４を複数用いて扉３に固定されている。放熱防止部材１３は、底壁２ａ付近から天壁２ｆ付近まで延びている。

【0037】

ワークエリア４は、被処理物１００を配置するためのエリアである。熱処理装置１は、ワークエリア４内の被処理物１００へ熱処理を施す。本実施形態では、ワークエリア４は、筐体２と、筐体２内の空間に配置された隔壁１５と、筐体２内の空間に配置された風下流量調整部６および風上流量調整部８と、によって形成されている。

【0038】

具体的には、隔壁１５は、扉３から筐体２内の空間の後側へ所定距離進んだ位置に配置されている。隔壁１５は、前後方向Ｙ１と直交する矩形の平板状に形成されており、左右方向Ｘ１（ワークエリア４における主流れ方向Ｆ１）に沿って延びている。隔壁１５は、底壁２ａおよび天壁２ｆの双方に固定されている。本実施形態では、左右方向Ｘ１において、隔壁１５が配置されている領域は、開口部１２が設けられている領域よりも広い範囲に亘っている。すなわち、隔壁１５の右端部１５ａは、開口部１２の右端部から右側に進んだ箇所に配置されている。また、隔壁１５の左端部１５ｂは、開口部１２の左端部から左側に進んだ箇所に配置されている。

【0039】

上記の構成により、ワークエリア４は、扉３と、前側壁２ｂと、底壁２ａと、隔壁１５と、天壁２ｆと、風下部５と、風下流量調整部６と、風上部７と、風上流量調整部８と、によって形成されている。そして、これら扉３と、前側壁２ｂと、底壁２ａと、隔壁１５と、天壁２ｆと、風下部５と、風下流量調整部６と、風上部７と、風上流量調整部８と、によって囲まれた空間が、筐体２内の空間のうちのワークエリア４内の空間となっている。本実施形態では、ワークエリア４内の空間は、直方体状の空間である。ワークエリア４では、左右方向Ｘ１の一方に沿う方向としての左方向が、熱処理用ガスの主流れ方向Ｆ１となっている。主流れ方向Ｆ１におけるワークエリア４の風下側部分に、過熱水蒸気の導入管（図示せず）が配置されている。過熱水蒸気は、この導入管を通してワークエリア４内に導入される。

【0040】

なお、主流れ方向Ｆ１とは、筐体２内の空間において熱処理用ガスとしての過熱水蒸気が循環する流れの方向をいい、例えば、過熱水蒸気が局所的に渦を巻いているときのこの渦の流れ方向は含まないことを意味している。

【0041】

ワークエリア４内の空間は、直方体状の空間を形成している。ワークエリア４は、加熱された熱処理用ガスが流入する風上部７と、熱処理用ガスが流出する風下部５と、を有しており、風上部７と風下部５との間に被処理物１００が配置される。

【0042】

風上部７は、開口部１２の右端部に配置されている。風上部７は、左右方向Ｘ１から見て、矩形状に形成されている。この風上部７に、風上流量調整部８が配置されている。

【0043】

風下部５は、開口部１２の左端部に配置されている。風下部５は、左右方向Ｘ１から見て、矩形状に形成されている。本実施形態では、左右方向Ｘ１に見たときにおいて、風上部７の投影面積と、風下部５の投影面積は、同じに設定されている。風下部５に、風下流量調整部６が配置されている。上記の構成を有するワークエリア４へ熱処理用ガスを連続的に供給するために、循環路９が設けられている。

【0044】

循環路９は、風下部５から風上部７へ熱処理用ガスを搬送させることで熱処理用ガスを筐体２内で循環させるために設けられている。本実施形態では、循環路９は、筐体２内に配置されている。また、本実施形態では、過熱水蒸気を筐体２内に供給するための前述した導入管（図示せず）、および、過熱水蒸気を筐体２内から排出するための排出管（図示せず）が、循環路９に設けられている。

【0045】

循環路９は、風下流量調整部６と、前側壁２ｂのうち開口部１２の左側部分と、下流側壁２ｅと、後側壁２ｃと、隔壁１５と、上流側壁２ｄと、風上流量調整部８と、前側壁２ｂのうち開口部１２の右側部分と、底壁２ａと、天壁２ｆと、によって形成されている。この循環路９は、風下チャンバ１６と、吸込口１７と、送り路１８と、供給口１９と、風上チャンバ２０と、を有している。

【0046】

風下チャンバ１６は、主流れ方向Ｆ１における風下流量調整部６の直ぐ下流において熱処理用ガスが送られるボックス状部分として配置されている。風下チャンバ１６は、平面視において前後方向Ｙ１に細長く延びる矩形状の空間を形成している。また、風下チャンバ１６内の空間の高さ位置は、ワークエリア４内の空間の高さ位置と揃えられている。風下チャンバ１６は、平面視において、風下流量調整部６と、前側壁２ｂのうち開口部１２の左側部分と、下流側壁２ｅと、を用いて形成されている。

【0047】

風下チャンバ１６は、後壁２ｃに向けて熱処理用ガスが流れるように形成されている。風下チャンバ１６を通過した熱処理用ガスは、風下チャンバ１６の後方に向けて吸込口１７を通って送り路１８に入る。

【0048】

吸込口１７は、風下チャンバ１６の後端部に設けられており、主流れ方向Ｆ１における送り路１８の入口部分を形成している。吸込口１７は、風下部５および風下チャンバ１６を通してワークエリア４内の熱処理用ガスを吸引する。吸込口１７は、隔壁１５の左端部１５ｂと、下流側壁２ｅのうち上記左端部１５ｂと左右に対向する部分と、底壁２ａと、天壁２ｆと、を用いて形成されており、前後方向Ｙ１に見て上下方向Ｚ１に細長い矩形状の空間を形成している。左右方向Ｘ１において、吸込口１７の幅は、風下チャンバ１６の幅よりも小さく設定されている。

【0049】

送り路１８は、吸込口１７を通して熱処理用ガスを吸い込み、吸い込んだ熱処理用ガスに熱エネルギーおよび運動エネルギーを与えてこの熱処理用ガスを供給口１９へ送り出すように構成されている。

【0050】

送り路１８は、本実施形態ではワークエリア４の後方に配置されており、前後方向Ｙ１において、ワークエリア４、隔壁１５、送り路１８の順に並んでいる。送り路１８は、平面視において左右方向Ｘ１に細長く延びる略矩形状の空間を形成している。

【0051】

送り路１８は、隔壁１５と、下流側壁２ｅの後端部と、後側壁２ｃと、上流側壁２ｄの後端部と、第１ガイド２３および第２ガイド２４と、底壁２ａおよび天壁２ｆと、を用いて形成されている。

【0052】

送り路１８において、主流れ方向Ｆ１は、平面視で左から右に向かい、その後、第１ガイド２３に案内されてクランク状に進む。送り路１８内に、ヒータ１０およびファン１１が配置されている。主流れ方向Ｆ１において、風下部５から風上部７へ向けてヒータ１０、ファン１１の順に配置されている。

【0053】

ヒータ１０は、吸込口１７に隣接して配置されており、送り路１８を主流れ方向Ｆ１に流れる熱処理用ガスを加熱する。ヒータ１０として、電熱線に通電することで加熱する電熱ヒータを例示できる。本実施形態では、主流れ方向Ｆ１における送り路１８の略半分の領域に、ヒータ１０が配置されている。本実施形態では、ヒータ１０は、天壁２ｆから上下に延びるチューブ状の発熱部２５を複数有している。熱処理用ガスは、ヒータ１０の発熱部２５によって加熱されつつ、送り路１８内の空間を主流れ方向Ｆ１に沿って右向きに進む。ヒータ１０を通過した熱処理用ガスは、第１ガイド２３に案内されてファン１１へ流れる。

【0054】

第１ガイド２３は、底壁２ａから天壁２ｆにかけて配置されている。第１ガイド２３は、ファン１１に隣接して配置された第１部分２３ａおよび第２部分２３ｂを含んでいる。第１部分２３ａは、平面視で例えばＬ字状に形成されており、ヒータ１０とファン１１との間に配置されている。第２部分２３ｂは、平面視で例えばＬ字状に形成されており、第１部分２３ａから主流れ方向Ｆ１に進んだ位置において、ファン１１の右前方に配置されている。第１部分２３ａは、後側壁２ｃに接続されており、第２部分２３ｂは、隔壁１５に接続されている。第１部分２３ａと第２部分２３ｂとの間には、通過孔部２３ｃが形成されている。通過孔部２３ｃは、前後方向Ｙ１を向く孔部である。第１ガイド２３の第１部分２３ａおよび第２部分２３ｂによって、ヒータ１０とファン１１との間が、通過孔部２３ｃを除いて塞がれている。この構成により、熱処理用ガスは、ヒータ１０を通過してから通過孔部２３ｃで後方に流れ、その後、ファン１１に到達する。なお、主流れ方向Ｆ１におけるファン１１の上流側の領域に、過熱水蒸気を供給するための前述した導入管、および、過熱水蒸気を排出するための前述した排出管（図示せず）が設けられている。

【0055】

ファン１１は、主流れ方向Ｆ１を向く熱処理用ガスの気流をワークエリア４等に発生させる部材である。ファン１１として、遠心ファン、軸流ファン等の各種のファンを例示できる。本実施形態では、ファン１１は、シロッコファンである。ファン１１は、第１ガイド２３の第１部分２３ａおよび第２部分２３ｂに隣接した箇所に配置されている。このファン１１は、後側壁２ｃに取り付けられた電動モータ２６の出力軸に取り付けられており、電動モータ２６の駆動によって回転する。ファン１１は、通過孔部２３ｃと前後方向Ｙ１に向かい合っている。ファン１１は、吸い込んだ熱処理用ガスに遠心力を与える。これにより、熱処理用ガスは、底壁２ａ、天壁２ｆ、および、第１ガイド２３に案内されて主流れ方向Ｆ１の下流側に流れ、第２ガイド２４および上流側壁２ｄの後端部に案内されて供給口１９へ送られる。

【0056】

第２ガイド２４は、平面視で円弧状に形成された板状部材であり、後側壁２ｃの右端部から上流側壁２ｄの後端部にかけて配置されている。第２ガイド２４は、右側に進むに従い前側に進む湾曲形状に形成されており、ファン１１と左右方向Ｘ１（主流れ方向Ｆ１）に向かい合っている。ファン１１から吐出された熱処理用ガスは、第２ガイド２４に案内されることによって、スムーズに右向きから前向きに向きを変える。

【0057】

供給口１９は、風上チャンバ２０の後端部に設けられており、主流れ方向Ｆ１における送り路１８の出口部分を形成している。供給口１９は、風上チャンバ２０および風上部７を通してワークエリア４内へ熱処理用ガスを供給する。供給口１９は、隔壁１５の右端部１５ａと、上流側壁２ｄのうち上記右端部１５ａと左右に対向する部分と、底壁２ａと、天壁２ｆと、を用いて形成されており、前後方向Ｙ１に見て上下方向Ｚ１に細長い矩形状の空間を形成している。左右方向Ｘ１において、供給口１９の幅は、風上チャンバ２０の幅よりも小さく設定されている。

【0058】

風上チャンバ２０は、主流れ方向Ｆ１における風上流量調整部８の直ぐ上流において熱処理用ガスが送られるボックス状部分として配置されている。風上チャンバ２０は、風下チャンバ１６と略左右対称に形成されている。具体的には、風上チャンバ２０は、平面視において前後方向Ｙ１に細長く延びる矩形状の空間を形成している。また、風上チャンバ２０内の空間の高さ位置は、ワークエリア４内の空間の高さ位置と揃えられている。風上チャンバ２０は、平面視において、風上流量調整部８と、前側壁２ｂのうち開口部１２の右側部分と、上流側壁２ｄと、を用いて形成されている。

【0059】

風上チャンバ２０は、風上流量調整部８に向けて熱処理用ガスが流れるように形成されている。供給口１９から風上チャンバ２０に導入された熱処理用ガスは、前後方向Ｙ１における熱処理用ガスの密度が揃えられるように、一旦、風上チャンバ２０で僅かな時間ではあるが留まる。熱処理用ガスは、その後、風上流量調整部８を通ってワークエリア４内の空間に送られる。熱処理用ガスは、ワークエリア４内の被処理物１００を加熱した後、風下流量調整部６を通って風下チャンバ１６へ流入し、再びヒータ１０によって加熱されつつ、筐体２内の空間を循環する。

【0060】

次に、風下流量調整部６について説明する。

【0061】

図４は、風下流量調整部６の一部を拡大して示す側面図である。図５は、風下流量調整部６の一部を拡大して示す平面図である。図６は、風下流量調整部６の一部を拡大して示す正面図である。図３～図６を参照して、風下流量調整部６は、風下部５において、左右方向Ｘ１と直交する平面（図３に示すように左右方向Ｘ１から見たワークエリア４の風下部５）における各部の流量を調整するために設けられている。本実施形態では、風下流量調整部６は、風下部５において、ワークエリア４から風下チャンバ１６へ流れる過熱水蒸気の流量を調整する。

【0062】

風下流量調整部６は、本実施形態では、前後方向Ｙ１において複数（３つ）に分割されたエリア毎に、ワークエリア４から風下チャンバ１６に流れる熱処理用ガスの流量を調整可能に構成されている。また、風下流量調整部６は、本実施形態では、上下方向Ｚ１において複数（６つ）に分割されたエリア毎に、ワークエリア４から風下チャンバ１６に流れる熱処理用ガスの流量を調整可能に構成されている。本実施形態では、風下流量調整部６は、前後方向Ｙ１の３つのエリア×上下方向Ｚ１の６つのエリアの合計３×６＝１８エリア毎に、熱処理用ガスの流量を調整可能である。なお、風下流量調整部６において、熱処理用ガスの流量を調整可能なエリアの数は、３×６＝１８エリアに限定されず、２以上であればよい。

【0063】

上記の構成の下、本実施形態では、風下流量調整部６は、風下部５において吸込口１７に相対的に近い近位部２７における熱処理用ガスの流量を、吸込口１７に相対的に遠い遠位部２８における熱処理用ガスの流量よりも小さく設定している。なお、近位部２７とは、本実施形態では、前後方向Ｙ１におけるワークエリア４の後側１／３の領域をいい、遠位部２８とは、本実施形態では、前後方向Ｙ１におけるワークエリア４の前側１／３の領域をいう。

【0064】

風下流量調整部６は、風下部５の全域に亘って配置されており、ワークエリア４内の空間と風下チャンバ１６内の空間とを区切っている。風下流量調整部６は、前後方向Ｙ１に真っ直ぐに延びている。

【0065】

風下流量調整部６は、前後一対の支柱３１，３２と、これらの支柱３１，３２に取り付けられたベース３３と、ベース３３に取り付けられた複数の可動部３４と、を有している。

【0066】

前後一対の支柱３１，３２は、ベース３３を前後方向Ｙ１に両端支持するために設けられている。前支柱３１は、板状部材を用いて形成されており、開口部１２の付近において前側壁２ｂの後方に配置されている。前支柱３１は、前側壁２ｂに固定されており、底壁２ａから天壁２ｆまで延びている。後支柱３２は、板状部材を用いて形成されており、隔壁１５の左端部１５ｂの付近において隔壁１５の前方に配置されている。後支柱３２は、隔壁１５に固定されており、底壁２ａから天壁２ｆまで延びている。

【0067】

前支柱３１および後支柱３２には、それぞれ、貫通孔部３５が形成されている。貫通孔部３５は、ワークエリア４内の空間と風下チャンバ１６内の空間とに開放されている。各支柱３１，３２において、貫通孔部３５は、上下方向Ｚ１に等ピッチで配置されている。本実施形態では、各支柱３１，３２において、貫通孔部３５の数は、後述する第１～第６領域５１～５６毎に二つ設けられている。各貫通孔部３５は、本実施形態では、矩形状に形成されており、後述する固定孔部３３ａよりも小さく、且つ、可動孔部３４ａよりも小さい開口面積を有している。各貫通孔部３５は、常時、熱処理用ガスをワークエリア４から風下チャンバ１６に通過させる。これにより、全ての可動部３４がベース３３の後述する固定孔部３３ａを完全に塞いだときでも、熱処理用ガスをワークエリア４から風下チャンバ１６へ通すことができる。また、前後方向Ｙ１の両端部に貫通孔部３５が設けられていることにより、風下部５の近位部２７と遠位部２８の双方において、最低限の熱処理用ガスを通過させることができ、開口部１２と隔壁１５との温度差をより小さくできる。

【0068】

なお、本実施形態では、各支柱３１，３２が一枚の板状部材で形成されている形態を例に説明しているけれども、この通りでなくてもよい。例えば、各支柱３１，３２は、中空の四角柱状部材を用いて形成されていてもよい。この場合も、貫通孔部３５と同様の貫通孔部が形成されることで、ワークエリア４内の熱処理用ガスを風下チャンバ１６内の空間へ導入する構成が採用される。

【0069】

ベース３３は、支柱３１，３２と協働して風下部５を覆う板状部材である。ベース３３の前端部は、前支柱３１に固定されている。ベース３３の後端部は、後支柱３２に固定されている。ベース３３は、底壁２ａから天壁２ｆまで延びている。なお、ベース３３は、支柱３１，３２に対して上下方向Ｚ１の位置を調整可能に支柱３１，３２に取り付けられてもよい。

【0070】

本実施形態では、ベース３３に関して、前述したように、前後方向Ｙ１の３つのエリア×上下方向Ｚ１の６つのエリアの合計３×６＝１８エリア毎に、熱処理用ガスの流量を調整可能である。より具体的には、本実施形態では、ベース３３において、前後方向Ｙ１に沿って、近位領域４８と、中間領域４９と、遠位領域５０と、が規定されている。また、本実施形態では、ベース３３において、上下方向Ｚ１に沿って、第１～第６上下領域５１～５６が規定されている。

【0071】

近位領域４８は、近位部２７に設定された領域である。近位領域４８は、ベース３３における後端側約１／３の領域である。中間領域４９は、近位部２７と遠位部２８との間に設定された領域である。遠位領域５０は、遠位部２８に設定された領域である。遠位領域５０は、ベース３３における前端側約１／３の領域である。

【0072】

第１～第６上下領域５１～５６は、上下方向Ｚ１に等ピッチで設定されている。第１上下領域５１が天壁２ｆ付近に設定され、第６上下領域５６が底壁２ａ付近に設定されている。

【0073】

このように、前後方向Ｙ１に３つの領域としての近位領域４８、中間領域４９、および、遠位領域５０が設定され、さらに、上下方向Ｚ１に６つの領域としての第１～第６上下領域５１～５６が設定されている。これにより、前述したように、３×６＝１８のユニットが設定されている。そして、これらのユニット毎に、ワークエリア４から風下チャンバ１６に向かう風量を設定することが可能である。

【0074】

本実施形態では、ベース３３の各ユニットにおいて、縦２行×横４列の固定孔部３３ａが形成されている。具体的には、近位領域４８、中間領域４９、遠位領域５０のそれぞれにおいて、前後方向Ｙ１に等ピッチで４箇所に固定孔部３３ａが形成されている。その結果、前後方向Ｙ１において、等ピッチで３×４＝１２箇所に固定孔部（貫通孔部）３３ａが形成されている。また、第１～第６上下領域５１～５６のそれぞれにおいて、上下方向Ｚ１に当ピッチで２箇所に固定孔部３３ａが形成されている。その結果、上下方向Ｚ１において、等ピッチで２×６＝１２箇所に固定孔部３３ａが形成されている。すなわち、本実施形態では、固定孔部３３ａは、前後方向Ｙ１に１２箇所および上下方向Ｚ１に１２箇所の合計１２×１２箇所に形成されている。

【0075】

各固定孔部３３ａは、本実施形態では、丸孔である。固定孔部３３ａは、支柱３１，３２の対応する貫通孔部３５と高さ位置を揃えられている。上記の構成を有するベース３３のうちのワークエリア４側の側面において、ユニット毎に可動部３４が設けられている。

【0076】

可動部３４は、複数の固定孔部３３ａの少なくとも一部を覆うことが可能に配置され対応する固定孔部３３ａの開度を調整する開度調整部材である。可動部３４は、前述したようにユニット毎に設けられていることにより、前後方向Ｙ１に３箇所×上下方向Ｚ１に６箇所の計１８箇所に設けられている。各可動部３４は、矩形の平板状に形成されており、可動部３４同士が上下方向Ｚ１に等ピッチに配置されている。

【0077】

各可動部３４には、複数の可動孔部３４ａが形成されている。可動孔部３４ａは、固定孔部３３ａと同じ形状および大きさに形成されており、本実施形態では丸孔である。各可動部３４における可動孔部３４ａの数は、ユニットにおける固定孔部３３ａの数よりも少なく設定されている。具体的には、各可動部３４の可動孔部３４ａは、上下方向Ｚ１に２箇所形成されているとともに、前後方向Ｙ１に３箇所形成されている。すなわち、各可動部３４において、可動孔部３４ａは、２×３＝６個形成されている。一方で、各可動部３４は、前後方向Ｙ１において、４箇所の固定孔部３３ａと重なることが可能な長さに形成されている。また、各可動部３４において、前後方向Ｙ１に隣り合う可動孔部３４ａ間の間隔は、固定孔部３３ａの直径以上に設定されている。これにより、可動部３４は、当該可動部３４が設けられているユニットにおける８つの固定孔部３３ａの全てを塞ぐことが可能である。

【0078】

各可動部３４は、ベース３３に、前後方向Ｙ１にスライド可能に支持されている。すなわち、可動部３４は、当該可動部３４が設けられているユニットにおける各固定孔部３３ａの開度を調整可能にベース３３に支持されている。具体的には、各可動部３４には、連結ピン３６が固定されている。連結ピン３６は、各可動部３４に例えば２つ設けられており、上下方向Ｚ１において可動孔部３４ａを避けた箇所に配置されている。各連結ピン３６は、ベース３３に形成された、前後方向Ｙ１に細長い長孔部３３ｂに通されており、ベース３３のうち風下チャンバ１６側の側面に設けられた抜け止め部材（図示せず）に固定されている。

【0079】

なお、上記の構成に代えて、可動部３４に長孔部を設けるとともに、ベース３３に連結ピン３６を固定してもよい。

【0080】

上述した構成により、各可動部３４は、対応する固定孔部３３ａを全開にするとき、例えば遠位領域５０において図で例示されているように、可動孔部３４ａの縁部と対応する固定孔部３３ａの縁部とが完全に重なるように配置される。このとき、可動部３４の連結ピン３６が対応する長孔部３３ｂの前端部に位置している構成であれば、作業員による可動部３４の位置調整を行い易くできる。図では、一例として、遠位領域５０における第１～第６上下領域５１～５６の全ての可動部３４が対応する固定孔部３３ａを全開にした状態を示している。

【0081】

また、各可動部３４は、対応する固定孔部３３ａを全閉にするとき、図示していないけれども、可動部３４のうち可動孔部３４ａが形成されていない箇所が対応する固定孔部３３ａを完全に塞ぐように、配置される。このとき、可動部３４の連結ピン３６が対応する長孔部３３ｂの後端部に位置している構成であれば、作業員による可動部３４の位置調整を行い易くできる。

【0082】

また、各可動部３４は、対応する固定孔部３３ａを一部だけ開くとき、例えば中間領域４９および近位領域４８において図で例示されているように、可動部３４のうち可動孔部３４ａが形成されていない部分と対応する固定孔部３３ａの一部とが重なるように、配置される。図では、一例として、近位領域４８における第１～第６上下領域５１～５６の全ての可動部３４が所定の第２開度となるように配置された状態を示している。また、中間領域４９における第１～第６上下領域５１～５６の全ての可動部３４が所定の第１開度となるように配置された状態を示している。第１開度は、例えば９０数％の開度であり、第２開度は、例えば約１／３の開度（約３３％の開度、約２／３閉じた状態）である。

【0083】

このように、本実施形態では、吸込口１７に相対的に近い近位部２７における固定孔部３３ａの開度を、吸込口１７に相対的に遠い遠位部２８における固定孔部３３ａの開度よりも小さく設定している。さらに、本実施形態では、遠位領域５０における固定孔部３３ａの開度＞中間領域４９における固定孔部３３ａの開度＞近位領域４８における固定孔部３３ａの開度としている。すなわち、遠位側から近位側（後側）に進むにしたがい、固定孔部３３ａの開度が段階的に小さくされている。

【0084】

なお、本実施形態では、固定孔部３３ａの開度の設定、すなわち、可動部３４の位置設定は、作業員によって手動で行われる。このため、可動部３４は、筐体２内で最も広い空間であるワークエリア４内の空間に設置されている。これにより、作業員による可動部３４の位置調整作業を行い易くできる。

【0085】

次に、風上流量調整部８について説明する。

【0086】

風上流量調整部８は、風下流量調整部６と各部の開度が同じときにおいて、左右対称（主流れ方向Ｆ１に対称）な構成となる。以下、より具体的に説明する。

【0087】

図７は、図１のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図であり、熱処理装置１をワークエリア４における主流れ方向Ｆ１と反対の方向に沿って見た状態を示している。図８は、風上流量調整部８の一部を拡大して示す側面図である。図１および図５～図８を参照して、風上流量調整部８は、風上部７において、左右方向Ｘ１と直交する平面（図７に示すように左右方向Ｘ１から見たワークエリア４の風上部７）における各部の流量を調整するために設けられている。本実施形態では、風上流量調整部８は、風上部７において、風上チャンバ２０からワークエリア４への過熱水蒸気の流量を調整する。

【0088】

風上流量調整部８は、本実施形態では、風下流量調整部６と同様に、前後方向Ｙ１において複数（３つ）に分割されたエリア毎に、風上流量調整部８からワークエリア４に流れる熱処理用ガスの流量を調整可能に構成されている。また、風上流量調整部８は、本実施形態では、風下流量調整部６と同様に、上下方向Ｚ１において複数（６つ）に分割されたエリア毎に、風上流量調整部８からワークエリア４に流れる熱処理用ガスの流量を調整可能に構成されている。よって、本実施形態では、風上流量調整部８においても、前後方向Ｙ１の３つのエリア×上下方向Ｚ１の６つのエリアの合計３×６＝１８エリア毎に、熱処理用ガスの流量を調整可能である。なお、風上流量調整部８において、熱処理用ガスの流量を調整可能なエリアの数は、３×６＝１８エリアに限定されず、２以上であればよい。

【0089】

上記の構成の下、本実施形態では、風上部７を通過する熱処理用ガスの流量が風上部７の全域において実質的に均等となるように構成されている。「実質的に均等」とは、風量の差が数％以内で均等であるとみなせることをいう。具体的には、風上流量調整部８は、風上部７において供給口１９に相対的に近い近位部２７における熱処理用ガスの流量と、供給口１９に相対的に遠い遠位部２８における熱処理用ガスの流量とを均等となるように設定している。

【0090】

風上流量調整部８は、風上部７の全域に亘って配置されており、風上チャンバ２０内の空間とワークエリア４内の空間とを区切っている。風上流量調整部８は、前後方向Ｙ１に真っ直ぐに延びている。

【0091】

風上流量調整部８は、前後一対の支柱４１，４２と、これらの支柱４１，４２に取り付けられたベース４３と、ベース４３に取り付けられた複数の可動部４４と、を有している。

【0092】

前後一対の支柱４１，４２は、ベース４３を前後方向Ｙ１に両端支持するために設けられている。支柱４１，４２は、支柱３１，３２と左右対称に形成されている。前支柱４１は、前側壁２ｂに固定されている。後支柱４２は、隔壁１５に固定されている。

【0093】

前支柱４１および後支柱４２には、それぞれ、貫通孔部４５が形成されている。貫通孔部４５は、ワークエリア４内の空間と風上チャンバ２０内の空間とに開放されている。各貫通孔部４５は、対応する貫通孔部３５と左右対称な配置および形状となるように構成されている。本実施形態では、各貫通孔部４５は、常時、熱処理用ガスを風上チャンバ２０からワークエリア４に通過させる。これにより、全ての可動部４４がベース４３の後述する固定孔部４３ａを完全に塞いだときでも、熱処理用ガスを風上チャンバ２０からワークエリア４へ通すことができる。また、前後方向Ｙ１の両端部に貫通孔部４５が設けられていることにより、風上部７の近位部２７と遠位部２８の双方において、最低限の熱処理用ガスを通過させることができ、開口部１２と隔壁１５との温度差をより小さくできる。

【0094】

ベース４３は、支柱４１，４２と協働して風下部５を覆う板状部材である。ベース４３は、ベース３３と左右対称に配置されている。ベース４３の前端部は、前支柱４１に固定されている。ベース４３の後端部は、後支柱４２に固定されている。なお、ベース４３は、支柱４１，４２に対して上下方向Ｚ１の位置を調整可能に支柱４１，４２に取り付けられてもよい。

【0095】

本実施形態では、ベース４３に関して、前述したように、ベース３３と同様に、前後方向Ｙ１の３つのエリア×上下方向Ｚ１の６つのエリアの合計３×６＝１８エリア毎に、熱処理用ガスの流量を調整可能である。より具体的には、本実施形態では、ベース４３においても、ベース３３と同様に、前後方向Ｙ１に沿って、近位領域４８と、中間領域４９と、遠位領域５０と、が規定されている。また、本実施形態では、ベース４３においても、ベース３３と同様に、上下方向Ｚ１に沿って、第１～第６上下領域５１～５６が規定されている。

【0096】

このように、前後方向Ｙ１に３つの領域、および、上下方向Ｚ１に６つの領域の、合計、３×６＝１８のユニットが設定されている。そして、これらのユニット毎に、風上チャンバ２０からワークエリア４に向かう風量を設定することが可能である。

【0097】

本実施形態では、ベース４３の各ユニットにおいて、縦２行×横４列の固定孔部４３ａが形成されている。なお、ベース４３における固定孔部４３ａは、ベース３３における固定孔部３３ａと左右対称であるので、詳細な説明を省略する。

【0098】

上記の構成を有するベース４３のうちのワークエリア４側の側面に、ユニット毎に可動部４４が設けられている。

【0099】

可動部４４は、複数の固定孔部４３ａの少なくとも一部を覆うことが可能に配置され対応する固定孔部４３ａの開度を調整する開度調整部材である。可動部４４は、前述したようにユニット毎に設けられていることにより、前後方向Ｙ１に３箇所×上下方向Ｚ１に６箇所の計１８箇所に設けられている。可動部４４は、可動部３４と左右対称な形状に形成されている。具体的には、各可動部４４は、矩形の平板状に形成されており、可動部４４同士が上下方向Ｚ１に等ピッチに配置されている。

【0100】

各可動部４４には、複数の可動孔部４４ａが形成されている。可動部４４における可動孔部４４ａの構成およびレイアウトは、可動部３４における可動孔部３４ａの構成およびレイアウトと同様である。これにより、可動部４４は、当該可動部４４が設けられているユニットにおける８つの固定孔部４３ａの全てを塞ぐことが可能である。

【0101】

各可動部４４は、ベース４３に、前後方向Ｙ１にスライド可能に支持されている。すなわち、可動部４４は、当該可動部４４が設けられているユニットにおける各固定孔部４３ａの開度を調整可能にベース４３に支持されている。具体的には、各可動部４４には、連結ピン４６が固定されている。連結ピン４６は、各可動部４４に例えば２つ設けられており、上下方向Ｚ１において可動孔部４４ａを避けた箇所に配置されている。各連結ピン４６は、ベース４３に形成された、前後方向Ｙ１に細長い長孔部４３ｂに通されており、ベース４３のうち風上チャンバ２０側の側面に設けられた抜け止め部材（図示せず）に固定されている。

【0102】

上記の構成により、各可動部４４は、対応する固定孔部４３ａを全開にするとき、例えば遠位領域５０において図で例示されているように、可動孔部４４ａの縁部と対応する固定孔部４３ａの縁部とが完全に重なるように、配置される。図では、一例として、遠位領域５０および中間領域４９における第１～第６上下領域５１～５６の全ての可動部４４が対応する固定孔部４３ａを全開にした状態を示している。

【0103】

また、各可動部４４は、対応する固定孔部４３ａを全閉にするとき、図示していないけれども、可動部４４のうち可動孔部４４ａが形成されていない箇所が対応する固定孔部４３ａを完全に塞ぐように、配置される。

【0104】

また、各可動部４４は、対応する固定孔部４３ａを一部だけ開くとき、例えば近位領域４８において図で例示されているように、可動部４４のうち可動孔部４４ａが形成されていない部分と対応する固定孔部４３ａの一部とが重なるように、配置される。図では、一例として、近位領域４８における第１～第６上下領域５１～５６の全ての可動部４４が所定開度となるように配置された状態を示しており、さらに、中間領域４９および遠位領域５０における第１～第６上下領域５１～５６の全ての固定孔部４３ａが全開となるように配置された状態を示している。上記所定開度は、例えば９０数％の開度である。これにより、供給口１９から近い近位領域４８における固定孔部３３ａからの熱処理用ガスの流量が過大にならないようにしている。その結果、前後方向Ｙ１の各部における固定孔部４３ａからの熱処理用ガスの流量が実質的に均等とされている。

【0105】

なお、本実施形態では、固定孔部４３ａの開度の設定、すなわち、可動部４４の位置設定は、可動部３４の位置設定と同様に、作業員によって手動で行われる。このため、可動部４４は、筐体２内で最も広い空間であるワークエリア４内の空間に設置されている。これにより、作業員による可動部４４の位置調整作業を行い易くできる。

【0106】

なお、風下流量調整部６の各固定孔部３３ａの開度、および、風上流量調整部８の各固定孔部４３ａの開度は、ワークエリア４内の温度分布がより均等となるように調整されていればよく、上述した例示の開度設定に限定されない。

【0107】

本実施形態では、熱処理用ガスとして過熱水蒸気が用いられる。この場合、熱処理用ガスとして窒素が用いられる場合と比べて、ワークエリア４内の雰囲気温度分布が均等になり難い。これは、過熱水蒸気の比熱が大きいため、ワークエリア４内で過熱水蒸気が均等に行き渡らないときのワークエリア４内の各部の温度差が大きくなるためである。そして、本願発明者は、鋭意研究の結果、ワークエリア４内のうちの扉３付近、および、風下部５付近において、特に、過熱水蒸気の温度が低下しやすい傾向にあることを発見した。なお、過熱水蒸気は、比熱が大きいので、一見すると、ワークエリア４内を均等な温度分布に加熱し易いと考えられる。しかしながら、実際には、上述したように、温度分布の偏りが生じるとの研究結果を本願発明者が得るに至った。そして、更なる鋭意研究の結果、上述したように、風下部５の遠位領域５０付近における特に丸で囲った扉付近領域５７（図１参照）に過熱水蒸気が通過しやすいように、風下部５の近位領域４８における過熱水蒸気の通過面積を、風下流量調整部６によって小さくするとの着想を得るに至った。

【0108】

以上説明したように、熱処理装置１によると、風下流量調整部６は、風下部５において、近位部２７における熱処理用ガスの流量を、遠位部２８における熱処理用ガスの流量よりも小さく設定する。これにより、風下部５の遠位部２８の周囲において、熱処理用ガスをより多く流すことができる。また、風上部７は、吸込口１７に近いことから、流量を絞られたとしても熱処理用ガスをスムーズに流すことができる。その結果、風下部５において、近位部２７での熱処理用ガスの温度と遠位部２８での熱処理用ガスの温度とを、より均等にできる。その結果、ワークエリア４内の極めて広い範囲に亘って、熱処理用ガスを満遍なく行き渡らせることができる。これにより、被処理物１００に熱処理を行うワークエリア４の各部における温度分布をより均等にできる。

【0109】

また、熱処理装置１によると、風上部７を通過する熱処理用ガスの流量が風上部７の全域において実質的に均等となるように構成されている。より具体的には、本実施形態において、風上部７において、近位部２７における熱処理用ガスの流量と、遠位部２８における熱処理用ガスの流量とを均等にするように、風上流量調整部８が設けられている。この構成によると、ワークエリア４内の各部の雰囲気温度をより均等にできる。しかも、熱処理用ガスの流量を風上部７の全域において実質的に均等となるようにするという簡易な構成で、ワークエリア４内の各部の雰囲気温度をより均等にできる。このように、風上部７では、熱処理用ガスの流量配分を積極的に異ならせる構成となっていない。

【0110】

また、熱処理装置１において、熱処理用ガスは、過熱水蒸気を含んでいる。この構成によると、窒素等の熱処理用ガスの比熱と比べて高い比熱の過熱水蒸気、すなわち、ワークエリア４内において雰囲気温度にばらつきを生じやすい過熱水蒸気を、熱処理用ガスとして用いることができる。これにより、被処理物１００をより効率的に処理できる。

【0111】

また、熱処理装置１によると、循環路９において、風下部５から風上部７へ向けてヒータ１０、ファン１１の順に配置されている。この構成によると、ヒータ１０で加熱された熱処理用ガスを、ファン１１によって撹拌できる。その結果、ワークエリア４へ送られる熱処理用ガスの温度をより均等にできる。

【0112】

また、熱処理装置１によると、風下流量調整部６において、近位部２７における固定孔部３３ａの開度を、遠位部２８における固定孔部３３ａの開度よりも小さく設定する簡易な構成で、風下部５における熱処理用ガスの流量を容易に調整できる。

【0113】

また、熱処理装置１によると、放熱防止部材１３は、扉３に取り付けられてワークエリア４に配置されている。この構成によると、ワークエリア４のうちワークエリア４内の熱が放散されやすい箇所としての扉３に放熱防止部材が取り付けられる。これにより、ワークエリア４内の断熱性をより高くできる。その結果、ワークエリア４内の各部の雰囲気温度が均等な状態をより確実に維持できる。

【0114】

以上、本発明の実施形態について説明したけれども、本発明は上述の実施形態に限られない。本発明は、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。なお、以下では、上述の実施形態と異なる構成について主に説明し、同様の構成には図に同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

【0115】

（１）上述の実施形態では、循環路９が筐体２内に形成されている構成を例に説明したけれども、この通りでなくてもよい。例えば、第１変形例の一部を断面で示す模式的な平面図である図９を参照して、循環路９Ａが筐体２の外部に配置されていてもよい。この場合、図１～図８に示す実施形態における、筐体２内の隔壁１５が省略されるとともに、風下流量調整部６および風上流量調整部８が、後側壁２ｃまで延ばされる。そして、吸込口１７は、例えば下流側壁２ｅの前後方向中央部に形成される。この吸込口１７は、筐体２の外部に設置された送り路１８Ａに接続される。

【0116】

送り路１８Ａは、例えば平面視でＵ字状に形成され吸込口１７が形成された第１管路６１と、この第１管路６１に接続されヒータ１０およびファン１１を収容する収容室６３と、例えば平面視でＵ字状に形成され収容室６３に接続されているとともに供給口１９が形成された第２管路６２と、を有している。供給口１９は、例えば上流側壁２ｄの前後方向中央部に形成される。

【0117】

この第１変形例であれば、筐体２と送り路１８Ａとを別々に設計し易く、熱処理装置１の設計の自由度をより高くできる。

【0118】

（２）上述の実施形態および第１変形例では、ワークエリア４の後方にヒータ１０およびファン１１が配置される形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。例えば、第２変形例の一部を断面で示す模式的な正面図である図１０を参照して、循環路９Ｂが筐体２内の上部に配置されていてもよい。この場合、図１～図８に示す実施形態における、筐体２内の隔壁１５が省略されるとともに、風下流量調整部６および風上流量調整部８が、後側壁２ｃまで延ばされる。そして、風下流量調整部６および風上流量調整部８と天壁２ｆとの間に隔壁１５Ｂが形成される。吸込口１７は、例えば風下チャンバ１６の上端部に形成される。送り路１８Ｂは、天壁２ｆと隔壁１５Ｂとの間に形成される。供給口１９は、例えば風上チャンバ２０の上端部に形成される。

【0119】

この第２変形例であれば、前後方向Ｙ１における熱処理装置１の全長をより短くできる。

【0120】

（３）上述の第２変形例では、循環路９Ｂが筐体２内に形成されている構成を例に説明したけれども、この通りでなくてもよい。例えば、第３変形例の一部を断面で示す模式的な正面図である図１１を参照して、循環路９Ｃが筐体２の外部において筐体２の上方に配置されていてもよい。この場合、第２変形例における、筐体２内の隔壁１５Ｂが省略されるとともに、風下流量調整部６および風上流量調整部８が、天壁２ｆまで延ばされる。そして、吸込口１７は、例えば下流側壁２ｅの上下方向中央部に形成される。この吸込口１７は、筐体２の外部に設置された送り路１８Ｃに接続される。

【0121】

送り路１８Ｃは、例えば正面視でＵ字状に形成され吸込口１７が形成された第１管路６１と、この第１管路６１に接続されヒータ１０およびファン１１を収容する収容室６３と、例えば正面視でＵ字状に形成され収容室６３に接続されているとともに供給口１９が形成された第２管路６２と、を有している。供給口１９は、例えば上流側壁２ｄの上下方向中央部に形成される。

【0122】

この第３変形例であれば、筐体２と送り路１８Ｃとを別々に設計し易く、熱処理装置１の設計の自由度をより高くできる。

【産業上の利用可能性】

【0123】

本発明は、熱処理装置として、広く適用することができる。

【符号の説明】

【0124】

１ 熱処理装置
３ 扉
４ ワークエリア
５ 風下部
６ 風下流量調整部
７ 風上部
８ 風上流量調整部
９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ 循環路
１０ ヒータ
１１ ファン（気流発生部材）
１３ 放熱防止部材
１７ 吸込口
１９ 供給口
２７ 近位部
２８ 遠位部
３３ ベース
３３ａ 固定孔部（貫通孔部）
３４ 可動部
１００ 被処理物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】