[發明專利]熱處理裝置

有效

• 申請號: 201210113436.2
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102748941A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 領木直矢;關口大好;巖上祐司
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: F27B9/04
• 分類號: F27B9/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪惠民

技術領域

本發明涉及伴隨著向在爐體內部傳送的被處理物供給保護氣而進行熱處理的熱處理裝置。

背景技術

一直以來，伴隨著向被處理物供給保護氣的熱處理被廣泛進行。例如，有在液晶面板、等離子顯示面板或太陽能電池面板等玻璃基板上涂敷膏劑進行干燥或燒成的熱處理，燒成以陶瓷電容器為代表的電子部件等的熱處理，或以伴隨著化學反應的合成或粒子的成長等為目的而燒成由金屬材料或無機材料構成的粉體的熱處理等。

作為以實驗室規模對少量的被處理物進行熱處理的裝置，廣泛地使用批式的小型爐。另一方面，作為對大量的被處理物連續進行熱處理的裝置，廣泛使用連續傳送式的大型爐。連續傳送式的裝置根據被處理物的傳送方法而分類成幾種。

被處理物有時原封不動地載置于傳送介質而被直接傳送，或者裝載于板狀或箱型的裝載構件而被傳送的情況也不少。例如，在被處理物為玻璃基板等時，為了防止基板的破裂或傷痕而廣泛地使用具有與玻璃相同程度的硬度的板狀的裝載構件。在被處理物為粉體時，為了防止粉體向爐的結構構件的附著并將流動性高的粉體的裝載量(即，一次被熱處理的粉體量)確保為某種程度，而廣泛地使用箱型的裝載構件。作為被處理物及裝載構件的傳送介質，使用液壓推進器(推進爐)、陶瓷輥的輸送設備(輥底爐)、金屬網帶的輸送設備(網帶爐)等。

在連續地進行被處理物的熱處理時，多數情況是將以化學反應為首的所希望的熱處理需要的保護氣向被處理物連續供給。在向被處理物供給保護氣方面存在的大問題是熱量向被處理物作用的情況及與反應所需的保護氣接觸的情況因場合而不同，這樣因場所不同會導致熱處理狀態的差異、即導致熱處理不均。通常，過度的熱處理不均會引起使用熱處理后的被處理物而制造的各種產品的性能劣化，因此強烈地要求抑制熱處理不均。

保護氣在大多的情況下，在爐外為常溫的狀態，在向爐內導入的中途路徑中由爐內溫度(即，從加熱后的爐體或存在于爐內的構件·發熱體等傳出的熱量)所加熱，之后，向被處理物供給。因此，當保護氣在中途路徑中未被充分加熱，而作為低溫的保護氣向被處理物供給時，被處理物會產生溫度不均，這成為大的熱處理不均的原因。

作為現有的以抑制熱處理不均為目的的保護氣的供給方法，提出了使從爐的頂部導入的氣體滯留于爐內的上部空間而進行預熱，然后經由穿孔板而向被處理物供給的方法(例如，參照專利文獻1)。

圖7是表示所述專利文獻1所記載的現有的熱處理裝置的結構的剖視圖，表示利用與裝載有被處理物1的裝載構件2的傳送方向(與圖7的紙面垂直的方向)垂直的面來剖切爐體3的剖面。裝載有被處理物1的裝載構件2通過傳送輥4在爐內傳送并同時進行熱處理。

如圖7所示，在整面形成有多個氣體流通孔的穿孔頂部板5水平地配置在爐體3的內部且傳送輥4的上部空間內，傳送輥4的上部空間劃分成比穿孔頂部板5靠上方的頂部室6和比穿孔頂部板5靠下方的爐室7。貫通爐體3的頂部壁而設置氣體供給管8，該氣體供給管8的下端與頂部室6連通。通過該結構，保護氣暫時滯留在該頂部室6內，通過爐內溫度預熱之后，經由穿孔頂部板5的氣體流通孔向爐室7內供給。專利文獻1中說明了通過預熱，減輕保護氣與被處理物1接觸時的各場所的溫度不均，從而抑制熱處理不均的效果。

專利文獻1：日本特開2010-223563號公報

然而，在所述以往的結構中，需要在爐內設置用于對氣體進行預熱的空間，因此需要增大爐內容積。這種情況會導致爐體3的大型化，進而會增大設備成本。而且，當爐內容積增大時，需要與其相應的量的保護氣，保護氣的購入或保護氣的生成所需的成本及用于在爐內將保護氣加熱的能量成本也增大。如此，專利文獻1所記載的結構在經濟性方面還有改善的余地。

作為在爐內未設置用于對氣體進行預熱的空間而進行保護氣的預熱的方法的一種，有為了控制爐內的溫度分布而將與通常設置在爐內的熱源不同的熱源設置在爐外，在將氣體導入爐內之前進行加熱的方法。然而，在這種方法中，為了在爐外設置熱源及其控制裝置等，而需要追加的空間和費用。而且在該熱處理中使用的溫度越高，越難以將氣體在爐外預熱至規定的溫度，而且從追加到爐外的熱源向周圍發散熱量，其結果是，能量成本大幅增加。

根據所述的問題，在現有的熱處理裝置中，存在不需要多余的空間及追加的熱源而難以對保護氣進行預熱這樣的課題。

發明內容

本發明鑒于所述現有問題，其目的在于提供一種不需要多余的空間及追加的熱源，對保護氣進行預熱之后將該保護氣向爐內噴出，對與被處理物接觸的氣體的溫度進行均勻化，能夠抑制熱處理不均的熱處理裝置。