喷雾冷却装置、热处理装置以及喷雾冷却方法制造方法及图纸

本发明专利技术为一种喷雾冷却装置（3），对加热后的被处理物（M）喷射冷却用喷雾以进行冷却，其中，该喷雾冷却装置采用具有第一喷嘴（35）和第二喷嘴（45）的结构，所述第一喷嘴喷射冷却用喷雾；所述第二喷嘴（45）喷射粒径比从第一喷嘴喷射的冷却用喷雾的粒径小的冷却用喷雾。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术为一种喷雾冷却装置（3），对加热后的被处理物（M）喷射冷却用喷雾以进行冷却，其中，该喷雾冷却装置采用具有第一喷嘴（35）和第二喷嘴（45）的结构，所述第一喷嘴喷射冷却用喷雾；所述第二喷嘴（45）喷射粒径比从第一喷嘴喷射的冷却用喷雾的粒径小的冷却用喷雾。【专利说明】
本专利技术涉及。本申请基于2009年12月11日在日本申请的特愿2009-281595号主张优先权，并在此援引其内容。
技术介绍
在专利文献I中公开了在对金属等被处理物的热处理中使用并用于冷却被处理物的喷雾冷却装置。喷雾冷却装置对加热后的被处理物喷射雾状的冷却液，并利用冷却液的气化潜热进行冷却。因此，喷雾冷却装置比现有的气体喷射型冷却装置的冷却能力高。并且，通过调整喷雾的喷射量和 喷射时间，喷雾冷却装置能够容易地进行在现有的浸溃型冷却装置中难以进行的被处理物的冷却速度的控制。现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开平11-153386号公报。然而，在上述的现有技术中存在如下所述的课题。在被处理物的热处理中，为了使被处理物相变为预定的组织，有时利用预定的冷却模式进行冷却。例如根据被处理物的种类在某一期间进行急速的冷却。另一方面，在其它期间，为了防止产生应变和弯曲等，而进行维持冷却的均匀性且缓慢的冷却。在上述现有技术中，对于这种以不同的冷却速度进行的冷却，通过调整喷雾的喷射量和喷射时间来进行。但是，若仅调整喷雾的喷射量和喷射时间，则难以以大范围的冷却速度进行冷却。并且，根据被处理物的种类，有可能无法确保所需的冷却速度。
技术实现思路
本专利技术就是考虑上述情况而完成的，其目的在于提供能够以大范围的冷却速度对被处理物进行冷却的。为了解决上述课题，本专利技术采用以下的技术方案。本专利技术为一种喷雾冷却装置，对加热后的被处理物喷射冷却用喷雾以进行冷却，其中，该喷雾冷却装置具有:第一喷嘴，其喷射冷却用喷雾；以及第二喷嘴，其喷射粒径比从第一喷嘴喷射的冷却用喷雾的粒径小的冷却用喷雾。在本专利技术中，从第一喷嘴喷射的冷却用喷雾的粒径比从第二喷嘴喷射的冷却用喷雾的粒径大。因此，第一喷嘴的冷却用喷雾的平均一粒的气化潜热量比第二喷嘴的冷却用喷雾大。因此，在使用第一喷嘴的冷却中，与使用第二喷嘴相比，能够急速地冷却被处理物。另一方面，在使用第二喷嘴的冷却中，与使用第一喷嘴相比，能够在维持冷却的均匀性的同时缓慢地进行冷却。并且，在本专利技术中，第一喷嘴和第二喷嘴扩散地喷射冷却用喷雾。另外，第一喷嘴的冷却用喷雾的扩散角比第二喷嘴的冷却用喷雾的扩散角窄。并且，本专利技术具有控制部，该控制部根据被处理物的冷却模式分别控制第一喷嘴和第二喷嘴的各喷射量。并且，在本专利技术中，控制部根据被处理物的冷却模式，在第一喷嘴和第二喷嘴之间切换冷却用喷雾的喷射。并且，本专利技术为一种对被处理物进行热处理的热处理装置，该热处理装置具有上述的喷雾冷却装置。并且，本专利技术为一种喷雾冷却方法，对加热后的被处理物喷射冷却用喷雾以进行冷却，其中，该喷雾冷却方法具有使用第一喷嘴和第二喷嘴冷却被处理物的冷却工序，所述 第一喷嘴喷射冷却用喷雾， 所述第二喷嘴喷射粒径比从第一喷嘴喷射的冷却用喷雾的粒径小的冷却用喷雾。在本专利技术中，从第一喷嘴喷射的冷却用喷雾的粒径比从第二喷嘴喷射的冷却用喷雾的粒径大。因此，第一喷嘴的冷却用喷雾的平均一粒的气化潜热量比第二喷嘴的冷却用喷雾大。因此，在使用第一喷嘴的冷却中，与使用第二喷嘴相比，能够急速地冷却被处理物。另一方面，在使用第二喷嘴的冷却中，与使用第一喷嘴相比，能够在维持冷却的均匀性的同时缓慢地进行冷却。专利技术效果 根据本专利技术，能够得到以下的效果。本专利技术具备能够急速地进行冷却的第一喷嘴、以及能够在维持冷却的均匀性的同时缓慢地进行冷却的第二喷嘴。因此，能够以大范围的冷却速度冷却热处理的被处理物。并且，能够在某一期间进行急速的冷却，另一方面在其它期间，为了防止应变和弯曲等的发生，在维持冷却的均匀性的同时缓慢地进行冷却。【专利附图】【附图说明】图1是热处理装置I的整体结构图。图2是表示冷却室3的结构的示意图。图3A是第一喷嘴35的示意图。图3B是第二喷嘴45的示意图。图4是用于说明对被处理物M的热处理方法的曲线图。图5A是表示被处理物M在时间Tl处的温度分布的剖视图。图5B是表示被处理物M在时间T2处的温度分布的剖视图。图5C是表示被处理物M在时间T3处的温度分布的剖视图。附图标记说明 I热处理装置；3冷却室(喷雾冷却装置);35第一喷嘴；45第二喷嘴；60控制部；M被处理物。【具体实施方式】下面，参照图1至图5C对本专利技术的实施方式进行说明。另外，在用于以下说明的各图中，为了使各部件为能够辨认的大小，而适当变更了各部件的比例尺。并且，在以下的说明中，作为热处理装置示出了两室型的热处理装置的例子。图1是本实施方式的热处理装置I的整体结构图。热处理装置I是对被处理物M实施淬火等热处理的装置。热处理装置I具有加热室2和冷却室(喷雾冷却装置)3。加热室2和冷却室3相邻配置。在加热室2和冷却室3之间设置有开闭自如的分隔壁4。在分隔壁4开放时，形成用于从加热室2朝向冷却室3输送被处理物M的输送路径。并且，在分隔壁4遮蔽时，加热室2和冷却室3分别成为密闭状态。被处理物M被热处理装置I实施热处理，由含有预定量的碳的钢等金属材料(包括合金)构成。被处理物M通过热处理而相变为作为目标的预定的组织。并且，为了防止被处理物M相变到目标组织以外并且为 了均匀地相变为目标组织，被处理物M通过预定的冷却模式(例如具有急冷期间和缓冷期间的模式)被冷却。在用于以下说明的各图中，将被处理物M表示为长方体形状，但其形状和大小以及一次处理的个数等存在各种各样的方式。作为被处理物M,模具钢(SKD材料)和高速钢(SKH材料)等钢成为对象。在本实施方式中，作为被处理物M，例示模具钢(SKD 61)在下面进行说明。 接着，参照图2至图3B说明冷却室3的结构。图2是表示本实施方式的冷却室3的结构的示意图。另外，图2是从图1的A-A线观察到的剖视图。图3A是设置于冷却室3的第一喷嘴35的侧视图。并且图3B是第二喷嘴45的侧视图。如图2所不,冷却室3具有容器10、输送部20、第一冷却系统30、第二冷却系统40、温度测量器50以及控制部60。容器10构成冷却室3的外壳，是能够在内部形成密闭的空间的大致圆筒状的容器。在容器10的上部设置使通过从被处理物M受热而气化了的冷却液再次液化的液化器(液化阱)11。输送部20是用于将被处理物M从加热室2输入冷却室3进而从冷却室3输出到外部的部件。而且，输送部20是在与容器10的中心轴平行的方向上输送被处理物M的部件。输送部20具有一对支承框架21、多个输送辊22以及未图示的辊驱动部。一对支承框架21立设于容器10的内侧底部，并经由多个输送辊22从下方支承被处理物M。一对支承框架21沿着被处理物M的输送方向延伸设置。多个输送辊22在输送方向上隔开预定的间隔旋转自如地设置于一对支承框架21的相互对置的面。通过多个输送辊22旋转，来顺畅地输送被处理物M。未图示的辊驱动部是使输送辊22旋转的部件。并且，本实施方式的被处理物M未直接载置于输送棍22,而是经由托架23载置于输送棍22。为了使冷却用喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷雾冷却装置，对加热后的被处理物喷射冷却用喷雾以进行冷却，其特征在于，该喷雾冷却装置包括：第一喷嘴，其喷射冷却用喷雾；第二喷嘴，其喷射粒径比从上述第一喷嘴喷射的冷却用喷雾的粒径小的冷却用喷雾；以及控制部，其根据上述被处理物的冷却模式分别控制上述第一喷嘴和上述第二喷嘴的各喷射量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：胜俣和彦，上田亚实，工藤晋也，岛田嵩久，
申请(专利权)人：株式会社IHI，IHI机械系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：