[发明专利]喷雾冷却装置、热处理装置以及喷雾冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及喷雾冷却装置、热处理装置以及喷雾冷却方法。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。

背景技术

在专利文献1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渍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。

发明内容

本发明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喷雾冷却装置、热处理装置以及喷雾冷却方法。

为了解决上述课题，本发明采用以下的技术方案。

本发明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。

在本发明中，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，在本发明中，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，本发明具有控制部，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，在本发明中，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，本发明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，本发明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。

在本发明中，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。

发明效果

根据本发明，能够得到以下的效果。

本发明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。

附图说明

图1是热处理装置1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T1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。