特許 7621560 熱処理システム及び熱処理炉が備える雰囲気置換構造

(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】2025-01-16

(45)【発行日】2025-01-24

(54)【発明の名称】熱処理システム及び熱処理炉が備える雰囲気置換構造

(51)【国際特許分類】

   F27B 9/02 20060101AFI20250117BHJP

   F27B 9/26 20060101ALI20250117BHJP

【ＦＩ】

F27B9/02

F27B9/26

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2024524289

(86)(22)【出願日】2023-05-11

(86)【国際出願番号】 JP2023017800

(87)【国際公開番号】W WO2023233961

(87)【国際公開日】2023-12-07

【審査請求日】2024-06-12

(31)【優先権主張番号】P 2022088553

(32)【優先日】2022-05-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】591076109

【氏名又は名称】エヌジーケイ・キルンテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岩田 晃和

(72)【発明者】

【氏名】大山 智明

(72)【発明者】

【氏名】有馬 和彦

【審査官】山下 浩平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０８５３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１３２６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１２９３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０７１２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０８３０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０６４４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０７８１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２３９５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５１－０８８４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－０１２８５７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２７Ｂ ９／０２、９／２６、９／３８、９／３９

Ｆ２７Ｄ １／１８、７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１供給装置と、第１熱処理炉と、第１回収装置と、第２供給装置と、第２熱処理炉と、第２回収装置と、を備える熱処理システムであり、
前記第１供給装置は、前記第２回収装置の近傍に配置され、前記第２回収装置から搬送される匣鉢に被処理物を供給し、
前記第１熱処理炉は、
前記第１供給装置の近傍に配置され、前記第１供給装置で前記被処理物が供給された前記匣鉢を搬入する搬入口と、
搬入された前記匣鉢を搬出する搬出口と、
前記第１熱処理炉の搬入口と搬出口の間に配置され、前記匣鉢が前記第１熱処理炉の搬入口から搬出口に搬送される間に前記匣鉢に供給された前記被処理物を熱処理する熱処理部と、
前記第１熱処理炉の搬入口から搬出口に向かう第１方向に前記匣鉢を搬送する第１搬送装置と、を備えており、
前記第１回収装置は、前記第１熱処理炉の搬出口の近傍に配置され、前記第１熱処理炉で熱処理された前記被処理物を前記匣鉢から回収し、
前記第２供給装置は、前記第１回収装置の近傍に配置され、前記第１回収装置で前記被処理物が回収された前記匣鉢に新たな被処理物を供給し、
前記第２熱処理炉は、
前記第２供給装置の近傍に配置され、前記第２供給装置で前記被処理物が供給された前記匣鉢を搬入する搬入口と、
搬入された前記匣鉢を搬出する搬出口と、
前記第２熱処理炉の搬入口と搬出口の間に配置され、前記匣鉢が前記第２熱処理炉の搬入口から搬出口に搬送される間に前記匣鉢に供給された前記被処理物を熱処理する熱処理部と、
前記第２熱処理炉の搬入口から搬出口まで、前記第１方向とは反対となる第２方向に前記匣鉢を搬送する第２搬送装置と、を備えており、
前記第２回収装置は、前記第２熱処理炉の搬出口の近傍に配置され、前記第２熱処理炉で熱処理された前記被処理物を前記匣鉢から回収し、
前記第１熱処理炉及び前記第２熱処理炉のそれぞれは、当該熱処理炉の熱処理部と当該熱処理炉の搬出口との間に配置され、当該熱処理炉の熱処理部と当該熱処理炉の搬出口の外部とを隔離する置換部をさらに備えており、
前記置換部は、当該熱処理炉の熱処理部と当該熱処理炉の搬出口との間のそれぞれに断熱材料で形成される開閉可能な扉を備えており、
前記第１熱処理炉及び前記第２熱処理炉のそれぞれは、
前記置換部に配置された前記扉のうち少なくとも一方の扉と熱処理部との間に配置され、当該扉が閉じた状態で当該扉の外周部全体に当接する当接面と、
前記置換部の外部に配置され、前記扉が閉じた状態で前記扉を前記当接面に向かって押圧する押圧装置と、をさらに備えており、
前記押圧装置は、
前記扉に当接可能な押さえ部と、
前記押さえ部より搬出口側に配置され、前記押さえ部を押圧するシリンダと、
前記押さえ部と前記シリンダとを接続する連結部と、を備えており、
前記押さえ部及び前記連結部は、耐熱性材料で形成されており、
前記押さえ部、前記連結部及び前記シリンダは、直線状に配置されている、熱処理システム。

【請求項2】

前記押さえ部、前記連結部及び前記シリンダは、前記当接面に対して垂直に配置されている、請求項１に記載の熱処理システム。

【請求項3】

前記連結部は、前記置換部の壁面に取り付けられており、前記壁面との間がシールされている、請求項１に記載の熱処理システム。

【請求項4】

前記当接面は、前記扉と前記当接面との間をシールするシール部を備えており、
前記シール部は、ファイバ系のシール材料で形成されている、請求項１に記載の熱処理システム。

【請求項5】

前記押さえ部は、セラミック材料で形成されている、請求項１に記載の熱処理システム。

【請求項6】

前記第１熱処理炉及び前記第２熱処理炉のそれぞれは、前記置換部に配置された前記扉のうち少なくとも一方の扉の上端に接続され、当該扉を支持するチェーンをさらに備えている、請求項１に記載の熱処理システム。

【請求項7】

前記第１熱処理炉及び前記第２熱処理炉のそれぞれは、
第３方向に回転させることで前記チェーンを巻き上げると共に、前記第３方向と反対の第４方向に回転させることで前記チェーンを巻き下げるシャフトと、
前記シャフトを回転させる駆動装置と、をさらに備えており、
前記シャフトは、前記チェーンの上方に、軸線が水平かつ搬送方向に直交する方向となるように配置されており、
前記扉は、前記シャフトで前記チェーンを巻き上げることによって上方に移動すると共に、前記シャフトで前記チェーンを巻き下げることによって下方に移動する、請求項６に記載の熱処理システム。

【請求項8】

前記扉は、下方に移動させることによって開いた状態となるように構成されている、請求項７に記載の熱処理システム。

【請求項9】

前記第１熱処理炉及び前記第２熱処理炉のそれぞれは、当該熱処理炉の熱処理部と当該熱処理炉の搬入口との間に配置され、当該熱処理炉の熱処理部と当該熱処理炉の搬入口の外部とを隔離する搬入側置換部をさらに備えており、
前記搬入側置換部は、当該熱処理炉の熱処理部と当該熱処理炉の搬入口との間のそれぞれに断熱材料で形成される開閉可能な扉を備えている、請求項１に記載の熱処理システム。

【請求項10】

被処理物が供給された匣鉢を炉内に搬入する搬入口と、
前記搬入口から搬入された前記匣鉢に供給された前記被処理物を熱処理する熱処理部と、
前記熱処理部で熱処理された前記被処理物が供給された前記匣鉢を炉外に搬出する搬出口と、
前記搬入口から前記搬出口に前記匣鉢を搬送する搬送装置と、を備えた熱処理炉において、前記熱処理部の内部空間の雰囲気を保持する雰囲気置換構造であり、
前記熱処理部と前記搬出口との間に配置された置換室と、
前記置換室と前記熱処理部との間に設けられた第１の扉と、
前記置換室と前記搬出口の間に設けられた第２の扉と、
前記第１の扉及び前記第２の扉のうち少なくとも一方の扉と熱処理部との間に配置され、前記少なくとも一方の扉が閉じた状態で前記少なくとも一方の扉の外周部全体に当接する当接面と、
前記置換室の外部に配置され、前記少なくとも一方の扉が閉じた状態で前記少なくとも一方の扉を前記当接面に向かって押圧する押圧装置と、を備えており、
前記第１の扉と前記第２の扉のそれぞれが、断熱材料で形成されており、
前記押圧装置は、
前記少なくとも一方の扉に当接可能な押さえ部と、
前記押さえ部より搬出口側に配置され、前記押さえ部を押圧するシリンダと、
前記押さえ部と前記シリンダとを接続する連結部と、を備えており、
前記押さえ部及び前記連結部は、耐熱性材料で形成されており、
前記押さえ部、前記連結部及び前記シリンダは、直線状に配置されている、雰囲気置換構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示する技術は、被処理物を熱処理する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

熱処理炉（例えば、ローラーハースキルンやプッシャーキルン等）を用いて、被処理物を熱処理することがある。一般的に、熱処理炉では、生産性の向上と雰囲気ガスの使用量の低減が求められている。例えば、特許文献１には、順方向に被処理物を搬送する熱処理炉と、逆方向に被処理物を搬送する熱処理炉を備える熱処理システムが開示されている。特許文献１の熱処理システムでは、被処理物は、匣鉢に収容して熱処理炉内を搬送され、匣鉢が熱処理炉内を搬送される間に熱処理される。匣鉢は、被処理物の熱処理に繰り返し用いられる。特許文献１の熱処理システムでは、順方向に被処理物を搬送する熱処理炉の搬出口が逆方向に被処理物を搬送する熱処理炉の搬入口の近傍に設置されると共に、逆方向に被処理物を搬送する熱処理炉の搬出口が順方向に被処理物を搬送する熱処理炉の搬入口の近傍に設置される。これにより、匣鉢を高温のまま次の熱処理炉に搬入できる。このため、匣鉢を昇温する時間が短くなり、熱処理炉の長さが短くなる。このため、熱処理炉における雰囲気ガスの使用量が低減される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－８５３６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般的に、熱処理炉の搬出部側には、熱処理炉の内部（すなわち、被処理物を熱処理する熱処理部）と熱処理炉の外部との間で雰囲気を置換する置換部が設けられている。置換部には、熱処理部との境界及び熱処理炉の外部との境界に開閉可能な扉が設置されている。置換部で雰囲気を置換する際には、扉により置換部が良好にシールされる必要がある。しかしながら、特許文献１の熱処理システムでは、匣鉢を高温のまま次の熱処理炉に搬入するために、匣鉢は高温の状態で熱処理炉から搬出される。このため、置換部内の温度も高温となり、扉による置換部のシール性を確保することが難しかった。

【0005】

本明細書は、熱処理炉から匣鉢を高温のまま搬出可能な技術を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書に開示する技術の第１の態様では、熱処理システムは、第１供給装置と、第１熱処理炉と、第１回収装置と、第２供給装置と、第２熱処理炉と、第２回収装置と、を備える。第１供給装置は、第２回収装置の近傍に配置され、第２回収装置から搬送される匣鉢に被処理物を供給する。第１熱処理炉は、第１供給装置の近傍に配置され、第１供給装置で被処理物が供給された匣鉢を搬入する搬入口と、搬入された匣鉢を搬出する搬出口と、第１熱処理炉の搬入口と搬出口の間に配置され、匣鉢が第１熱処理炉の搬入口から搬出口に搬送される間に匣鉢に供給された被処理物を熱処理する熱処理部と、第１熱処理炉の搬入口から搬出口に向かう第１方向に匣鉢を搬送する第１搬送装置と、を備えている。第１回収装置は、第１熱処理炉の搬出口の近傍に配置され、第１熱処理炉で熱処理された被処理物を匣鉢から回収する。第２供給装置は、第１回収装置の近傍に配置され、第１回収装置で被処理物が回収された匣鉢に新たな被処理物を供給する。第２熱処理炉は、第２供給装置の近傍に配置され、第２供給装置で被処理物が供給された匣鉢を搬入する搬入口と、搬入された匣鉢を搬出する搬出口と、第２熱処理炉の搬入口と搬出口の間に配置され、匣鉢が第２熱処理炉の搬入口から搬出口に搬送される間に匣鉢に供給された被処理物を熱処理する熱処理部と、第２熱処理炉の搬入口から搬出口まで、第１方向とは反対となる第２方向に匣鉢を搬送する第２搬送装置と、を備えている。第２回収装置は、第２熱処理炉の搬出口の近傍に配置され、第２熱処理炉で熱処理された被処理物を匣鉢から回収する。第１熱処理炉及び第２熱処理炉のそれぞれは、当該熱処理炉の熱処理部と当該熱処理炉の搬出口との間に配置され、当該熱処理炉の熱処理部と当該熱処理炉の搬出口の外部とを隔離する置換部をさらに備えている。置換部は、当該熱処理炉の熱処理部と当該熱処理炉の搬出口との間のそれぞれに断熱材料で形成される開閉可能な扉を備えている。

【0007】

上記の熱処理システムでは、置換部の入口と出口に断熱材料で形成される扉が設けられる。扉を断熱材料で形成することによって、扉の耐熱性が確保でき、扉の熱変形を抑えることができる。これにより、熱処理部と炉外とを置換部で隔離し、熱処理部の気密性（シール性）を確保することができる。このため、匣鉢を高温の状態で置換部に搬送することができ、匣鉢を高温の状態で熱処理炉の外部に搬出することができる。

【0008】

また、本明細書に開示する雰囲気置換構造は、被処理物が供給された匣鉢を炉内に搬入する搬入口と、搬入口から搬入された匣鉢に供給された処理物を熱処理する熱処理部と、熱処理部で熱処理された被処理物が供給された前記匣鉢を炉外に搬出する搬出口と、搬入口から搬出口に匣鉢を搬送する第１搬送装置と、を備えた熱処理炉において、熱処理部の内部空間の雰囲気を保持する。雰囲気置換構造は、熱処理部と搬出口との間に配置された置換室と、置換室と熱処理部との間に設けられた第１の扉と、置換室と搬出口の間に設けられた第２の扉と、を備えている。第１の扉と第２の扉のそれぞれが、断熱材料で形成されている。

【0009】

上記の雰囲気置換構造では、置換室の入口に断熱材料で形成される第１の扉が設けられ、置換室の出口に断熱材料で形成される第２の扉が設けられる。このため、上記の熱処理システムと同様の作用効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施例に係る熱処理システムの概略構成を示す上面図。

【図2】第１熱処理炉の概略構成を示す図であり、被処理物の搬送方向に平行な平面で熱処理炉を切断したときの縦断面図。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図。

【図4】第１熱処理炉の制御系の構成を示すブロック図。

【図5】熱処理部の搬出側に設けられる搬出側雰囲気置換構造の概略構成を示す側面図。

【図6】扉の構成を示す正面図。

【図7】図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線における断面図。

【図8】押圧装置の構成を示す側面図であり、（ａ）は押圧装置で扉を押圧している状態を示し、（ｂ）は押圧装置で扉を押圧していない状態を示す。

【図9】扉、チェーン及びシャフトの構成を示す正面図。

【0011】

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

【0012】

本明細書に開示する技術の第２の態様では、上記の第１の態様において、第１熱処理炉及び第２熱処理炉のそれぞれは、置換部に配置された扉のうち少なくとも一方の扉と熱処理部との間に配置され、当該扉が閉じた状態で当該扉の外周部全体に当接する当接面と、置換部の外部に配置され、扉が閉じた状態で扉を当接面に向かって押圧する押圧装置と、をさらに備えていてもよい。このような構成によると、押圧装置により扉と熱処理部の間をシールすることができる。このため、扉による熱処理部の気密性を向上させることができ、熱処理部の雰囲気を保持することができる。

【0013】

本明細書に開示する技術の第３の態様では、上記の第２の態様において、当接面は、扉と当接面との間をシールするシール部を備えていてもよい。シール部は、ファイバ系のシール材料で形成されていてもよい。このような構成によると、シール部の耐熱性を確保することができる。

【0014】

本明細書に開示する技術の第４の態様では、上記の第２又は第３の態様において、押圧装置は、扉に当接可能な押さえ部と、押さえ部より搬出口側に配置され、押さえ部を押圧するシリンダと、押さえ部とシリンダとを接続する連結部と、を備えていてもよい。押さえ部及び連結部は、耐熱性材料で形成されていてもよい。このような構成によると、連結部を介してシリンダと押さえ部とを接続することにより、シリンダを高温となる扉から離れた位置に設置できる。このため、シリンダに熱影響が生じることを抑制できる。

【0015】

本明細書に開示する技術の第５の態様では、上記の第４の態様において、押さえ部は、セラミック材料で形成されていてもよい。押さえ部は、高温となる扉に当接する。押さえ部をセラミック製にすることによって、押さえ部の耐熱性を向上できる。

【0016】

本明細書に開示する技術の第６の態様では、上記の第４又は第５の態様において、第１熱処理炉及び第２熱処理炉のそれぞれは、置換部に配置された扉のうち少なくとも一方の扉の上端に接続され、当該扉を支持するチェーンをさらに備えていてもよい。このような構成によると、チェーンにより、扉はフリーに吊られた状態となる。これにより、扉が熱変形した場合であっても、押圧装置で扉を押さえたときのシール性を確保できる。

【0017】

本明細書に開示する技術の第７の態様では、上記の第６の態様において、第１熱処理炉及び第２熱処理炉のそれぞれは、第１方向に回転させることでチェーンを巻き上げると共に、第１方向と反対の第２方向に回転させることでチェーンを巻き下げるシャフトと、シャフトを回転させる駆動装置と、をさらに備えていてもよい。シャフトは、チェーンの上方に、軸線が水平かつ搬送方向に直交する方向となるように配置されていてもよい。扉は、シャフトでチェーンを巻き上げることによって上方に移動すると共に、シャフトでチェーンを巻き下げることによって下方に移動してもよい。このような構成によると、チェーンを巻き上げたり巻き下げたりするシャフトは、軸線が水平かつ搬送方向に直交する方向（横向き）に配置される。そして、チェーンの一端が扉に接続され、チェーンの他端は置換部の外に配置されるシャフトに接続される。このため、扉が開いた状態では、熱処理部内の空間はチェーンが配置される空間を介して置換部（熱処理炉）の外部の空間と連通することになる。熱処理部の気密性を確保するためには、チェーンが配置される空間を置換部の外部の空間からシールすることが好ましい。チェーンをシャフトで巻き上げる構成を採用することで、駆動部であるシャフトはその軸線周りの回転運動を行うだけとなるため、シールが必要となる部分の面積を小さくすることができる。一方、上記の構成と異なり、例えばシリンダでチェーンを上下に移動させるような構成を採用した場合、駆動部であるシリンダは扉の寸法に応じたストローク長が必要となり、シールが必要となる部分の面積が大きくなる。したがって、上記の構成によると、シールする必要がある部分の面積を小さくすることができる。

【0018】

本明細書に開示する技術の第８の態様では、上記の第７の態様において、扉は、下方に移動させることによって開いた状態となるように構成されていてもよい。扉の上方は熱影響を受け易い。扉は下方に移動させて開くことによって、扉が開いた状態で扉が熱影響を受け難くなる。

【0019】

本明細書に開示する技術の第９の態様では、上記の第１の態様において、第１熱処理炉及び第２熱処理炉のそれぞれは、当該熱処理炉の熱処理部と当該熱処理炉の搬入口との間に配置され、当該熱処理炉の熱処理部と当該熱処理炉の搬入口の外部とを隔離する搬入側置換部をさらに備えていてもよい。搬入側置換部は、当該熱処理炉の熱処理部と当該熱処理炉の搬入口との間のそれぞれに断熱材料で形成される開閉可能な扉を備えていてもよい。このような構成によると、熱処理炉の搬出側に加えて、熱処理炉の搬入側にも置換部が設けられる。これにより、熱処理炉の搬入側と搬出側の両方に置換部が設けられ、熱処理炉の搬入側と搬出側の両方で、熱処理部と熱処理炉の外部とを置換部で隔離できる。また、搬入側置換部においても、入口と出口に断熱材料で形成される扉が設けられるため、扉の耐熱性が確保され、扉の熱変形が抑えられる。このため、高温の匣鉢を外部から搬入側置換部に搬送することができ、搬入側置換部に搬送された高温の匣鉢を熱処理炉の内部に搬入することができる。

【実施例】

【0020】

図面を参照して、本実施例の熱処理システム１について説明する。図１に示すように、熱処理システム１は、第１供給装置８０ａと、第１熱処理炉１０ａと、第１回収装置８２ａと、第２供給装置８０ｂと、第２熱処理炉１０ｂと、第２回収装置８２ｂを備えている。熱処理システム１は、匣鉢２（図２参照）に収容された被処理物を熱処理する。本実施例では、匣鉢２に収容される被処理物は、リチウムイオン電池正極材の粉体である。本実施例の熱処理システム１では、匣鉢２は、第１供給装置８０ａ、第１熱処理炉１０ａ、第１回収装置８２ａ、第２供給装置８０ｂ、第２熱処理炉１０ｂ及び第２回収装置８２ｂの間を循環するように構成されている。被処理物は、匣鉢２が第１熱処理炉１０ａ又は第２熱処理炉１０ｂ内を搬送される間に熱処理される。

【0021】

まず、第１供給装置８０ａ及び第２供給装置８０ｂについて説明する。第１供給装置８０ａは、第２回収装置８２ｂと第１熱処理炉１０ａ（詳細には、第１熱処理炉１０ａの搬入口２０ａ）との間に配置されている。第１供給装置８０ａは、第２回収装置８２ｂで被処理物が回収された空の匣鉢２に新たな被処理物を供給する。第２供給装置８０ｂは、第１回収装置８２ａと第２熱処理炉１０ｂ（詳細には、第２熱処理炉１０ｂの搬入口２０ｂ）との間に配置されている。第２供給装置８０ｂは、第１回収装置８２ａで被処理物が回収された空の匣鉢２に新たな被処理物を供給する。第１供給装置８０ａと第２供給装置８０ｂは、同一の構成を有している。このため、以下では、第１供給装置８０ａについて説明する。

【0022】

第１供給装置８０ａは、匣鉢２内に被処理物（すなわち、粉体）を供給する装置である。なお、第１供給装置８０ａは、匣鉢２内に粉体を供給するように構成されていればよく、具体的な構造については特に限定されない。例えば、第１供給装置８０ａは、供給部と均し部を備えている。供給部は、匣鉢２の内部に粉体を供給するように構成されている。具体的には、供給部は、匣鉢２の上方から匣鉢２の内部に粉体を落下させる供給口を備えている。供給口は、供給部内に匣鉢２を配置したときに、匣鉢２の中心部の上方に位置するように配置されている。供給部は、位置決め装置を備えており、位置決め装置は、供給部に搬送された匣鉢２を、供給口の下方に位置するように位置決めする。位置決め装置は、匣鉢２との接触面がセラミック材料で形成されている。これにより、位置決め装置の耐熱性を確保することができ、高温の匣鉢２を供給部内で位置決めできる。なお、供給部には、複数の供給口が配置されていてもよい。供給部は、粉体を上方から落下させることで匣鉢２内に粉体を供給するため、供給部で匣鉢２に粉体が供給されると、匣鉢２内の粉体の上面は、供給口の下方の位置で盛り上がった状態となる。均し部は、供給部で匣鉢２内に供給された粉体を均す。具体的には、均し部は、平板の側面で匣鉢２内の粉体の上面を押さえることで粉体の上面を均すように構成されている。均し部で粉体の上面を均すことによって、匣鉢２に収容された粉体の上面は略水平面となる。また、供給装置８０ａは、匣鉢２の上方に位置する部材（フレーム等）に、遮熱用の断熱材が設置されている。これにより、供給装置８０ａは、高温の匣鉢２に対する耐熱性を確保することができ、高温の匣鉢２に粉体を供給することができる。

【0023】

次に、第１熱処理炉１０ａ及び第２熱処理炉１０ｂについて説明する。第１熱処理炉１０ａ及び第２熱処理炉１０ｂは、匣鉢２内の被処理物を熱処理する。

【0024】

図２～図４に示すように、第１熱処理炉１０ａは、熱処理部１２と、搬入側雰囲気置換構造４０と、搬出側雰囲気置換構造４２と、搬送装置（２４、２６）と、制御装置２８を備えている。第１熱処理炉１０ａは、搬送装置（２４、２６）によって匣鉢２が熱処理部１２内を搬送される間に、匣鉢２内に収容される被処理物を熱処理する。

【0025】

熱処理部１２は、外形が略直方体形状であり、天井壁１４ａと、底壁１４ｂと、側壁１４ｃ、１４ｄと、後述する２つの扉４８によって囲まれている。図２に示すように、天井壁１４ａは、底壁１４ｂに対して平行に（すなわち、ＸＹ平面と平行に）配置されている。図３に示すように、側壁１４ｃ、１４ｄは、搬送方向に対して平行、かつ、天井壁１４ａ及び底壁１４ｂに対して垂直に（すなわち、ＸＺ平面と平行に）配置されている。図２に示すように、熱処理部１２の入口は、２つの扉４８のうちの１つによって搬入側雰囲気置換構造４０と隔離されており、熱処理部１２の出口は、もう１つの扉４８によって搬出側雰囲気置換構造４２と隔離されている。熱処理部１２には、複数のヒータ１６ａ、１６ｂと、複数の搬送ローラ２４が配置されている。ヒータ１６ａは、搬送ローラ２４の上方の位置に搬送方向に所定の間隔で配置され、ヒータ１６ｂは、搬送ローラ２４の下方の位置に搬送方向に所定の間隔で配置されている。ヒータ１６ａ、１６ｂが発熱することで、熱処理部１２内の空間１８が加熱されると共に匣鉢２内に収容される被処理物が加熱される。

【0026】

搬入側雰囲気置換構造４０は、熱処理部１２の搬入側に隣接して設けられており、搬出側雰囲気置換構造４２は、熱処理部１２の搬出側に隣接して設けられている。なお、搬入側雰囲気置換構造４０及び搬出側雰囲気置換構造４２の構成については、後に詳述する。

【0027】

搬送装置（２４、２６）は、複数の搬送ローラ２４と、ローラ駆動装置２６を備えている。搬送ローラ２４は、匣鉢２を搬送する。搬送装置（２４、２６）は、匣鉢２を、第１熱処理炉１０ａの搬入口２０ａから搬入側雰囲気置換構造４０内に搬送し、さらに搬入側雰囲気置換構造４０を通過して熱処理部１２内に搬送する。そして、搬送装置（２４、２６）は、匣鉢２を、熱処理部１２から搬出側雰囲気置換構造４２内に搬送し、搬出側雰囲気置換構造４２を通過して第１熱処理炉１０ａの搬出口２２ａから外部に搬送する。第１熱処理炉１０ａでは、搬送装置（２４、２６）は、匣鉢２を＋Ｘ方向に搬送する。

【0028】

搬送ローラ２４は、円筒状であり、その軸線は搬送方向と直交する方向に（すなわち、Ｙ方向に）伸びている。複数の搬送ローラ２４は、全てが同じ直径を有しており、搬送方向に一定のピッチで等間隔に配置されている。搬送ローラ２４は、その軸線回りに回転可能に支持されており、ローラ駆動装置２６の駆動力が伝達されることによって回転する。ローラ駆動装置２６は、搬送ローラ２４を駆動する駆動装置（例えば、モータ）である。ローラ駆動装置２６は、動力伝達機構を介して、搬送ローラ２４に接続されている。ローラ駆動装置２６の駆動力が動力伝達機構（例えば、スプロケットとチェーンによる機構）を介して搬送ローラ２４に伝達されると、搬送ローラ２４は回転するようになっている。

【0029】

図３に示すように、本実施例では、搬送ローラ２４上に、複数の匣鉢２を上下方向に重ねると共に、複数の匣鉢２を搬送方向と直交する方向（図３では、Ｙ方向）に複数並んだ状態で載置して搬送する。搬送装置（２４、２６）は、搬入側雰囲気置換構造４０から熱処理部１２内に匣鉢２を搬送する際に、Ｙ方向に並んだ複数の匣鉢２を整列させて、Ｙ方向に並んだ複数の匣鉢２を熱処理部１２内に同時に搬送するように構成されている。同様に、搬送装置（２４、２６）は、熱処理部１２から搬出側雰囲気置換構造４２に匣鉢２を搬送する際に、Ｙ方向に並んだ複数の匣鉢２を整列させて、Ｙ方向に並んだ複数の匣鉢２を搬出側雰囲気置換構造４２に同時に搬送するように構成されている。なお、搬送装置（２４、２６）がＹ方向に並んだ複数の匣鉢２を整列させる構成については、後に詳述する。

【0030】

制御装置２８は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたコンピュータによって構成されている。図４に示すように、制御装置２８は、ヒータ１６ａ、１６ｂと、ローラ駆動装置２６と、扉押圧装置５６（後述）と、扉昇降装置７４（後述）に接続されており、ヒータ１６ａ、１６ｂと、ローラ駆動装置２６と、扉押圧装置５６と、扉昇降装置７４を制御している。

【0031】

図１に示すように、第２熱処理炉１０ｂは、第１熱処理炉１０ａとＹ方向に間隔を空けて平行に配置されている。第２熱処理炉１０ｂは、匣鉢２を搬送する方向が第１熱処理炉１０ａとは逆向きになるように配置されている。すなわち、第２熱処理炉１０ｂの搬入口２０ｂは、第１熱処理炉１０ａの搬出口２２ａの近傍に配置され、第２熱処理炉１０ｂの搬出口２２ｂは、第１熱処理炉１０ａの搬入口２０ａの近傍に配置される。これにより、第１熱処理炉１０ａにおける匣鉢２の搬送方向（－Ｘ方向から＋Ｘ方向に向かう方向）と、第２熱処理炉１０ｂにおける匣鉢２の搬送方向（＋Ｘ方向から－Ｘ方向に向かう方向）は、逆向きになる。なお、上述したように、第２熱処理炉１０ｂは、第１熱処理炉１０ａと略同一の構成を有しているため、構成についての詳細な説明は省略する。

【0032】

次に、第１回収装置８２ａ及び第２回収装置８２ｂについて説明する。第１回収装置８２ａは、第１熱処理炉１０ａ（詳細には、第１熱処理炉１０ａの搬出口２２ａ）と第２供給装置８０ｂとの間に配置されている。第１回収装置８２ａは、第１熱処理炉１０ａで熱処理された被処理物を匣鉢２から回収する。第２回収装置８２ｂは、第２熱処理炉１０ｂ（詳細には、第２熱処理炉１０ｂの搬出口２２ｂ）と第１供給装置８０ａとの間に配置されている。第２回収装置８２ｂは、第２熱処理炉１０ｂで熱処理された被処理物を匣鉢２から回収する。第１回収装置８２ａと第２回収装置８２ｂは、同一の構成を有している。このため、以下では、第１回収装置８２ａについて説明する。

【0033】

第１回収装置８２ａは、第１熱処理炉１０ａで熱処理された被処理物（すなわち、粉体）を匣鉢２から回収する装置である。なお、第１回収装置８２ａは、匣鉢２から粉体を回収するように構成されていればよく、具体的な構造については特に限定されない。例えば、第１回収装置８２ａは、匣鉢２を上下方向に反転させて回収する反転回収部と、匣鉢２の表面に付着した被処理物（本実施例では、粉体）をエアで剥離して回収するエア回収部を備えている。反転回収部は、匣鉢２を上下方向に反転させることによって、匣鉢２内の粉体を回収用容器に移動させる。これにより、匣鉢２内に収容されていた粉体のほぼ全てが回収用容器に移動する。反転回収部は、匣鉢２を反転させるためのハンドリング部を備えており、ハンドリング部は、セラミック材料で形成されている。ハンドリング部は、匣鉢２と接触する。ハンドリング部をセラミック材料で形成することによって、ハンドリング部の耐熱性を確保することができ、ハンドリング部は、高温の匣鉢２を掴むことができる。その後、反転回収部は、匣鉢２を再び上下方向に反転させて元の向きに戻す。エア回収部は、反転回収部で匣鉢２内の粉体が回収された後に使用される。エア回収部は、匣鉢２の内表面にエアを吹き付けながら匣鉢２内の空気等を吸引する。匣鉢２の内表面にエアを吹き付けることによって、匣鉢２の内表面に付着している粉体が内表面から剥離する。匣鉢２の内表面にエアを吹き付けながら匣鉢２内の空気等を吸引すると、匣鉢２の内表面から剥離された粉体が空気等と共に吸引される。これにより、匣鉢２の内表面に残留した粉体が回収され、粉体の回収率が上昇する。なお、上記の例では、第１回収装置８２ａはエア回収部を備えていたが、このような構成に限定されない。例えば、匣鉢２の内表面に残留した粉体は、回転ブラシで剥離して回収するように構成されていてもよい。

【0034】

上述したように、匣鉢２は、第１供給装置８０ａ、第１熱処理炉１０ａ、第１回収装置８２ａ、第２供給装置８０ｂ、第２熱処理炉１０ｂ、第２回収装置８２ｂの間を循環して搬送される。第１供給装置８０ａ、第１熱処理炉１０ａ、第１回収装置８２ａ、第２供給装置８０ｂ、第２熱処理炉１０ｂ及び第２回収装置８２ｂの間には、それそれローラコンベアが配置されており、匣鉢２を搬送する。なお、匣鉢２が、第１供給装置８０ａ、第１熱処理炉１０ａ、第１回収装置８２ａ、第２供給装置８０ｂ、第２熱処理炉１０ｂ及び第２回収装置８２ｂの間で循環して搬送可能であればよく、ローラコンベア以外の他の搬送装置（例えば、ベルトコンベア等）を用いてもよい。

【0035】

本実施例では、第１熱処理炉１０ａの匣鉢２の搬送方向と第２熱処理炉１０ｂの匣鉢２の搬送方向が逆向きとなるように、第１熱処理炉１０ａと第２熱処理炉１０ｂが設置されている。すなわち、第１熱処理炉１０ａの搬出口２２ａと第２熱処理炉１０ｂの搬入口２０ｂの距離が近くなると共に、第２熱処理炉１０ｂの搬出口２２ｂと第１熱処理炉１０ａの搬入口２０ａの距離も近くなる。これにより、第１熱処理炉１０ａで熱処理に用いられた匣鉢２を高温のまま第２熱処理炉１０ｂに搬入することができる。同様に、第２熱処理炉１０ｂで熱処理に用いられた匣鉢２も高温のまま第１熱処理炉１０ａに搬入することができる。このため、熱処理炉１０ａ、１０ｂにおいて匣鉢２を昇温する時間を短くすることができるため、第１熱処理炉１０ａ及び第２熱処理炉１０ｂの熱処理部１２の長さを短くすることができ、被処理物の加熱に要するエネルギーを削減することができる。また、匣鉢２を高温のまま第１熱処理炉１０ａや第２熱処理炉１０ｂから搬出するため、第１熱処理炉１０ａ及び第２熱処理炉１０ｂの熱処理部１２の搬出側に冷却部を設ける必要がなく、あるいは、冷却部を設けたとしても、匣鉢２が低い温度になるまで冷却する必要がないため、冷却部の長さを短くすることができる。例えば、従来の熱処理炉では、匣鉢２が約２００度になるまで冷却して熱処理炉から搬出していたが、本実施例の熱処理システム１では、匣鉢２が４００度になるまで冷却すれば、第１熱処理炉１０ａや第２熱処理炉１０ｂから搬出することができる。このように、第１熱処理炉１０ａ及び第２熱処理炉１０ｂの長さを短くすることができるため、第１熱処理炉１０ａ及び第２熱処理炉１０ｂでの雰囲気ガスの使用量を低減することができる。

【0036】

ここで、搬入側雰囲気置換構造４０及び搬出側雰囲気置換構造４２について説明する。なお、上述したように、第１熱処理炉１０ａと第２熱処理炉１０ｂは、匣鉢２の搬送方向が逆向きとなるように設置されている点を除き、同一の構成を有している。以下では、第１熱処理炉１０ａの搬入側雰囲気置換構造４０及び搬出側雰囲気置換構造４２について説明する。搬入側雰囲気置換構造４０は、第１熱処理炉１０ａの搬入口２０ａと熱処理部１２の間に設けられており、搬出側雰囲気置換構造４２は、熱処理部１２と第１熱処理炉１０ａの搬出口２２ａとの間に設けられている。搬入側雰囲気置換構造４０及び搬出側雰囲気置換構造４２は、熱処理部１２の内部空間の雰囲気を保持するために用いられる。

【0037】

上述したように、本実施例の熱処理システム１では、２つの熱処理炉１０ａ、１０ｂのうちの一方で熱処理に用いられた匣鉢２は、高温のままもう１つの熱処理炉１０ｂ、１０ａに搬入される。このため、熱処理炉１０ａ、１０ｂの搬入口２０ａ、２０ｂでは、高温の状態の匣鉢２を搬入可能な構成を有している必要があり、熱処理炉１０ａ、１０ｂの搬出口２２ａ、２２ｂでは、高温の状態の匣鉢２を搬出可能な構成を有している必要がある。このため、搬入側雰囲気置換構造４０は、高温の状態の匣鉢２を熱処理部１２に搬入可能な構成を有しており、搬出側雰囲気置換構造４２は、高温の状態の匣鉢２を熱処理部１２から搬出可能な構成を有している。搬入側雰囲気置換構造４０と搬出側雰囲気置換構造４２は、略同一の構成を有している。このため、以下では、第１熱処理炉１０ａの搬出口２２ａ側に設けられている搬出側雰囲気置換構造４２について詳細に説明する。

【0038】

図５に示すように、搬出側雰囲気置換構造４２は、置換室４４と、熱処理部側シール構造４６と、外部側シール構造４７を備えている。

【0039】

置換室４４は、熱処理部１２の下流側に、熱処理部１２と隣接して配置されている。置換室４４と熱処理部１２との間には、扉４８ａが設置されており、置換室４４と搬出口２２ａとの間には、扉４８ｂが設置されている。扉４８ａ、４８ｂは、開閉可能であり、閉じた状態で、置換室４４と熱処理部１２との間や置換室４４と搬出口２２ａとの間をシールするように構成されている。なお、扉４８ａ、４８ｂが置換室４４と熱処理部１２との間や置換室４４と搬出口２２ａとの間をシールする構成については、後に詳述する。置換室４４には、搬送ローラ２４が設置されている。匣鉢２は、搬送ローラ２４によって熱処理部１２から置換室４４に搬送される。置換室４４には、給気口が設けられており、給気口からは、熱処理部１２に給気される雰囲気ガスと同一のガスが給気される。置換室４４では、熱処理部１２の内部と第１熱処理炉１０ａの外部との間で雰囲気が置換される。置換室４４を配置することによって、第１熱処理炉１０ａの外部の空気が熱処理部１２内に侵入することを抑制することができ、また、熱処理部１２内の雰囲気ガスが第１熱処理炉１０ａの外部に流出することを抑制することができる。

【0040】

ここで、置換室４４における匣鉢２の搬送について説明する。熱処理部１２の置換室４４の近傍に配置される搬送ローラ２４は、熱処理部１２内の他の搬送ローラ２４を駆動するローラ駆動装置２６（以下、ローラ駆動装置２６ａと称する）とは異なるローラ駆動装置２６（以下、ローラ駆動装置２６ｂと称する）で駆動される。また、置換室４４に配置されている搬送ローラ２４は、熱処理部１２内の搬送ローラ２４を駆動するローラ駆動装置２６ａ、２６ｂとは異なるローラ駆動装置２６（以下、ローラ駆動装置２６ｃと称する）で駆動される。さらに、置換室４４の外部（すなわち、第１熱処理炉１０ａの外部）にも搬送ローラ２４が配置されており、置換室４４の外部に配置される搬送ローラ２４は、ローラ駆動装置２６ａ、２６ｂ、２６ｃとは異なるローラ駆動装置２６（以下、ローラ駆動装置２６ｄと称する）で駆動される。ローラ駆動装置２６ａ、２６ｄは、搬送ローラ２４が略同一の速度で回転するように、搬送ローラ２４のそれぞれを駆動する。ローラ駆動装置２６ｂ、２６ｃは、出力を調整することによって、搬送ローラ２４の回転速度を変更するように構成されている。

【0041】

熱処理部１２の置換室４４の近傍には、Ｙ方向に並んだ複数の匣鉢２を整列させる機構が設けられている。具体的には、熱処理部１２の置換室４４との境界付近に、図示しないストッパが設置されている。ストッパは、上下方向に移動可能に構成されている。ストッパが上方に位置すると、搬送ローラ２４から上方に突出して複数の匣鉢２の搬送方向側の側面に当接し、ストッパが下方に退避すると、搬送ローラ２４の下方に収容される。ストッパを上方に位置させることによって、Ｙ方向に並んだ複数の匣鉢２は整列する。

【0042】

匣鉢２は、ローラ駆動装置２６ａに接続される搬送ローラ２４よって熱処理部１２内を搬送され、置換室４４の近傍でローラ駆動装置２６ｂに接続される搬送ローラ２４によって搬送される。このとき、ストッパは搬送ローラ２４から上方に位置し、扉４８ａは閉じた状態となっており、扉４８ｂも閉じた状態となっている。匣鉢２が置換室４４との境界付近まで搬送されると、ストッパによってＹ方向に並んだ複数の匣鉢２が整列される。ストッパの近傍にはセンサが設けられており、Ｙ方向に並んだ全ての匣鉢２がセンサに検出されると、扉４８ａが開かれる。そして、扉４８ａが開かれると、ローラ駆動装置２６ｂ、２６ｃの出力が大きくされると共に、ストッパが下方に移動される。このとき、ローラ駆動装置２６ｂ、２６ｃは、搬送ローラ２４が略同一の速度で回転するように、搬送ローラ２４のそれぞれを駆動する。ローラ駆動装置２６ｂ、２６ｃの出力が大きくされることにより、ローラ駆動装置２６ｂ、２６ｃが高速で回転する。そして、匣鉢２は、ローラ駆動装置２６ｂに接続される搬送ローラ２４によって置換室４４に高速で搬入され、置換室４４では、ローラ駆動装置２６ｃに接続される搬送ローラ２４によって高速で搬送される。匣鉢２が置換室４４内の所定の位置まで搬送されると、ローラ駆動装置２６ｂ、２６ｃは、搬送ローラ２４の回転を停止させる。すると、匣鉢２は、置換室４４内の所定の位置で停止する。その後、扉４８ａが閉じられる。これにより、匣鉢２が置換室４４に収容され、２つの扉４８ａ、４８ｂが閉じた状態となる。その後、設定された所定時間が経過すると、扉４８ｂが開かれ、ローラ駆動装置２６ｃにより置換室４４内の搬送ローラ２４が回転される。このとき、ローラ駆動装置２６ｃ、２６ｄは、搬送ローラ２４が略同一の速度で回転するように、搬送ローラ２４のそれぞれを駆動する。すると、匣鉢２は、置換室４４内の搬送ローラ２４によって置換室４４の外部（すなわち、第１熱処理炉１０ａの外部）に搬出され、さらにローラ駆動装置２６ｄに接続される搬送ローラ２４によって完全に置換室４４の外部まで搬送される。

【0043】

次に、熱処理部側シール構造４６と外部側シール構造４７について説明する。熱処理部側シール構造４６は、置換室４４と熱処理部１２との間に設けられ、置換室４４と熱処理部１２との間をシールする構成を有している。外部側シール構造４７は、置換室４４と第１熱処理炉１０ａの外部との間に設けられ、置換室４４と第１熱処理炉１０ａの外部との間をシールする構成を有している。熱処理部側シール構造４６と外部側シール構造４７は、同一の構成を有している。このため、以下では、熱処理部側シール構造４６について詳細に説明する。

【0044】

図５～図９に示すように、熱処理部側シール構造４６は、扉４８ａ（以下では、単に「扉４８」と称する）と、扉押圧装置５６と、チェーン７０と、シャフト７２と、扉昇降装置７４を備えている。

【0045】

扉４８は、置換室４４と熱処理部１２との間に配置されている。図６に示すように、扉４８は、略矩形の板状であり、熱処理部１２を搬送方向に直交する方向で切断したときの熱処理部１２の内表面より大きくされている（図５参照）。扉４８の上部には、チェーン吊り部５０（後に詳述）が接続されている。チェーン吊り部５０には、チェーン７０（後に詳述）が接続されている。扉４８は、チェーン吊り部５０を介してチェーン７０と接続されている。扉４８は、チェーン７０により上下方向に移動可能に構成されている。扉４８が上方に位置すると、扉４８は、熱処理部１２と置換室４４との間に配置され、熱処理部１２と置換室４４との間を塞ぐ。すなわち、扉４８が上方に位置したときに、扉４８は閉じた状態となる。一方で、扉４８が下方に移動すると、扉４８は、搬送ローラ２４より下方に位置し、熱処理部１２と置換室４４との間は連通する。すなわち、扉４８が下方に位置したときに、扉４８は開いた状態となる。

【0046】

扉４８は、セメント系又はケイカル系の板状の断熱材料で形成されている。上述したように、第１熱処理炉１０ａは、匣鉢２を高温の状態のまま搬出する。したがって、熱処理部１２は、置換室４４との境界付近においても雰囲気温度が高くなっている。扉４８は、閉じたときに熱処理部１２の空間に晒される。扉４８をセメント系又はケイカル系の板状の断熱材料で形成することによって、扉４８の耐熱性を確保することができ、また、扉４８の熱変形が抑えられる。

【0047】

図６及び図７に示すように、扉４８には、シール構造５２が設けられている。シール構造５２は、扉４８の熱処理部１２側の面に配置されており、扉４８を熱処理部１２と置換室４４との間に配置したとき（扉４８を閉じたとき）に、熱処理部１２の置換室４４側の端面と一致するように配置されている。すなわち、シール構造５２は、熱処理部１２の搬出側の端面に沿って周方向に配置されている。熱処理部１２の搬出側の端面には、端面に沿って周方向に配置されるフレーム（図示省略）が設けられており、シール構造５２は、フレームに当接するように配置される。すなわち、シール構造５２の熱処理部１２側の面は、フレームと当接する当接面を有している。

【0048】

シール構造５２は、シール部５３と、保持部材５４を備えている。シール部５３は、周方向に連続する１つのパーツで形成されている。シール部５３は、シール構造５２の周方向全体にわたり配置されている。また、シール部５３は、ファイバ系のシール部材で形成されている。保持部材５４は、扉４８に固定されており、シール部５３に沿って配置されている。具体的には、保持部材５４は、扉４８の熱処理部１２側の表面で、シール部５３を挟むように配置されている。保持部材５４は、シール部５３を保持している。本実施例では、保持部材５４は、周方向に分割した複数のパーツによって形成されている。なお、保持部材５４は、周方向に連続する１つのパーツで形成されていてもよい。シール部５３により、扉４８を閉じたときに熱処理部１２と扉４８との間をシールすることができる。また、シール部５３をファイバ系のシール材料で形成することによって、シール部５３の耐熱性を確保することができる。また、本実施例では、熱処理部１２の端面に設けられるフレーム（図示省略）の内部には、空間が設けられており、空間内には冷却媒体が収容されている。フレーム内に冷却媒体（例えば、エアや水等）を収容することにより、フレームを冷却することができ、これにより扉４８を冷却することができる。なお、本実施例では、シール構造５２は、扉４８に設けられていたが、シール構造は、熱処理部１２の端面に設けられるフレームの扉４８に対向する面に設けられていてもよい。

【0049】

扉押圧装置５６は、置換室４４の上方に配置され、扉４８が閉じた状態で扉４８を熱処理部１２側に押圧する。図５に示すように、扉押圧装置５６は、扉４８の上端近傍と下端近傍の２箇所に設置されており、扉４８の上端近傍と下端近傍を押圧する。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、扉押圧装置５６は、押さえ部５８と、シリンダ６０と、押さえ部５８とシリンダ６０とを連結する連結構造６２を備えている。

【0050】

押さえ部５８は、円筒状であり、軸線が搬送方向と一致するように配置されている。押さえ部５８は、扉４８の近傍に配置されている。押さえ部５８は、セラミック材料で形成されている。シリンダ６０は、連結構造６２を介して押さえ部５８に接続されている。シリンダ６０は、押さえ部５８の軸線の同一直線上に配置されており、押さえ部５８より扉４８から離れた位置（＋Ｘ方向）に配置されている。シリンダ６０は、連結構造６２を介して押さえ部５８を扉４８に向かって押圧する。図８（ａ）に示すように、扉４８が閉じた位置にあるときにシリンダ６０で押さえ部５８を押圧すると、押さえ部５８は、扉４８の熱処理部１２側とは反対側の表面（熱処理部側シール構造４６では、置換室４４側の表面）に当接する。押さえ部５８で扉４８を熱処理部１２側に押圧することによって、シール部５３のシール性を向上させることができる。また、押さえ部５８は、扉４８と当接する。上述したように、扉４８は、閉じた状態では高温となる。押さえ部５８をセラミック材料で形成することによって、押さえ部５８の耐熱性を確保することができる。なお、本実施例では、押さえ部５８全体がセラミック材料で形成されていたが、このような構成に限定されない。押さえ部５８は、特に先端部５８ａが高い耐熱性を有していればよく、先端部５８ａのみがセラミック材料で形成されていてもよい。

【0051】

連結構造６２は、ブッシュ６４と、継手６６と、シール部６８を備えている。ブッシュ６４は、置換室４４の壁面に取付けられる共に、押さえ部５８のシリンダ６０側の端部が摺動可能に挿入されている。ブッシュ６４は、耐熱性の材料で形成されている。継手６６は、押さえ部５８とシリンダ６０との間に配置されている。本実施例では、継手６６は、フローティングジョイントである。ブッシュ６４と押さえ部５８の間の隙間は、シール部６８でシールされている。シール部６８は、ファイバ系のシール材料で形成されている。連結構造６２のうち、ブッシュ６４とシール部６８は、押さえ部５８に近い位置、すなわち、扉４８に比較的近い位置に配置される。このため、ブッシュ６４とシール部６８は、高温になり易い。ブッシュ６４及びシール部６８を耐熱性の材料で形成することによって、ブッシュ６４及びシール部６８の耐熱性を確保することができる。一方で、シリンダ６０は、連結構造６２を介して押さえ部５８に連結されるため、押さえ部５８、すなわち、扉４８から比較的離れた位置に配置される。シリンダ６０を連結構造６２を介して配置することによって、シリンダ６０に熱影響が生じることを抑制することができる。

【0052】

チェーン７０は、扉４８を開閉するために用いられる。図９に示すように、チェーン７０は、チェーン吊り部５０内に配置されている。チェーン吊り部５０は、扉４８の上部であって、置換室４４の天井壁に設けられている。具体的には、置換室４４の天井壁には、２つのチェーン吊り部５０が設けられている。２つのチェーン吊り部５０は、扉４８の上部に位置し、１つは扉４８の＋Ｙ方向の端部の近傍に設置されており、もう１つは扉４８の－Ｙ方向の端部の近傍に設置されている。チェーン吊り部５０は、置換室４４の天井壁から上方に伸びている。チェーン吊り部５０には、上下方向に伸びる孔５０ａと、扉４８の上面と平行に（すなわち、Ｙ方向に）伸びる貫通孔５０ｂが設けられている。孔５０ａの下端は、置換室４４の内部に開口しており、孔５０ａの上端は貫通孔５０ｂに連通している。孔５０ａには、チェーン７０が配置されている。貫通孔５０ｂは、チェーン吊り部５０の上端の近傍に設けられている。貫通孔５０ｂには、シャフト７２が貫通している。貫通孔５０ｂにはシール部７６が配置されており、シール部７６によってシャフト７２とチェーン吊り部５０との隙間がシールされる。これによって、置換室４４の内部が孔５０ａ及び貫通孔５０ｂを介して置換室４４の外部と連通することを回避している。

【0053】

チェーン７０は、下端が扉４８に接続されており、上端がシャフト７２に接続されている。具体的には、シャフト７２には、チェーン７０との接続部分にスプロケットが設置されており、チェーン７０は、スプロケットに接続されている。シャフト７２は、両端が２つのチェーン吊り部５０の貫通孔５０ｂをそれぞれ貫通しており、中央部分は、扉４８の上方に配置されている。シャフト７２は、扉４８の上方で、扉４８の上面に沿って配置されている。シャフト７２は、その軸線回りに回転可能に支持されており、扉昇降装置７４の駆動力が伝達されることによって回転する。扉昇降装置７４は、シャフト７２を駆動する駆動装置（例えば、モータ）である。扉昇降装置７４は、動力伝達機構を介して、シャフト７２に接続されている。扉昇降装置７４の駆動力が動力伝達機構（例えば、スプロケットとチェーンによる機構）を介してシャフト７２に伝達されると、シャフト７２は回転するようになっている。扉昇降装置７４は、出力を調整するとによってシャフト７２を両方向（正方向と逆方向）に回転させることができる。以下では、シャフト７２の回転方向のうち、一方の回転方向を「第１方向」と称し、第１方向とは反対の回転方向を「第２方向」と称する。

【0054】

シャフト７２を第１方向に回転させると、シャフト７２に接続されているチェーン７０がシャフト７２のスプロケットに巻き付く。すなわち、シャフト７２を第１方向に回転させることにより、シャフト７２はチェーン７０を巻き上げる。チェーン７０の下端は、扉４８に接続されている。このため、シャフト７２がチェーン７０を巻き上げると、扉４８は上方に移動する。一方、シャフト７２を第２方向に回転させると、シャフト７２のスプロケットに巻き付いていたチェーン７０が下方に移動する。すなわち、シャフト７２を第２方向に回転させることにより、シャフト７２はチェーン７０を巻き下げる。シャフト７２がチェーン７０を巻き下げると、扉４８は下方に移動する。

【0055】

上述したように、扉４８は、チェーン７０によって上下方向に移動する。すなわち、扉４８は、チェーン７０によりフリーに吊られた状態で保持されている。また、上述したように、扉押圧装置５６の継手６６は、フローティングジョイントである。扉４８は、セラミック材料で形成されているため耐熱性が確保されているが、高温に晒されることにより僅かに熱変形する可能性がある。例えば扉４８が摺動して開閉する場合、扉４８が熱変形して歪むと、シール構造５２に設けられるシール部５３の一部が熱処理部１２の端部と接触しなくなり、シール部５３のシール性能が低減するすることがある。本実施例では、扉４８がチェーン７０で吊られると共に、扉押圧装置５６にフローティングジョイントを用いることにより、仮に扉４８が熱変形してしまった場合であっても、扉押圧装置５６で押圧することでシール部５３全体を熱処理部１２の端部に接触させることができる。このため、シール部５３（すなわち、扉４８）のシール性を確保することができる。

【0056】

また、シャフト７２によってチェーン７０を巻き上げたり巻き下げたりすることによって、チェーン吊り部５０に設けられるシャフト７２を貫通させるための貫通孔５０ｂを小さくすることができる。このため、シール部７６を配置する面積を小さくすることができる。例えばチェーンをシリンダ等によって上下方向に移動させる場合、チェーン吊り部に上下方向のガイド部を設けることになり、ガイド部をシールする必要が生じる。この場合には、ガイド部は扉４８の上下方向の寸法に応じた長さが必要となり、上下方向の比較的広い範囲をシールする必要がある。本実施例では、シャフト７２によってチェーン７０を巻き上げたり巻き下げたりすることにより、シールする範囲を小さくすることができる。

【0057】

実施例で説明した熱処理システム１に関する留意点を述べる。実施例の置換室４４は、「置換部」の一例であり、扉押圧装置５６は、「押圧装置」の一例であり、連結構造６２は、「連結部」の一例であり、扉昇降装置７４は、「駆動装置」の一例である。

【0058】

以上、本明細書に開示の技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】