[发明专利]热处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及伴随着向在炉体内部传送的被处理物供给保护气而进行热处理的热处理装置。

背景技术

一直以来，伴随着向被处理物供给保护气的热处理被广泛进行。例如，有在液晶面板、等离子显示面板或太阳能电池面板等玻璃基板上涂敷膏剂进行干燥或烧成的热处理，烧成以陶瓷电容器为代表的电子部件等的热处理，或以伴随着化学反应的合成或粒子的成长等为目的而烧成由金属材料或无机材料构成的粉体的热处理等。

作为以实验室规模对少量的被处理物进行热处理的装置，广泛地使用批式的小型炉。另一方面，作为对大量的被处理物连续进行热处理的装置，广泛使用连续传送式的大型炉。连续传送式的装置根据被处理物的传送方法而分类成几种。

被处理物有时原封不动地载置于传送介质而被直接传送，或者装载于板状或箱型的装载构件而被传送的情况也不少。例如，在被处理物为玻璃基板等时，为了防止基板的破裂或伤痕而广泛地使用具有与玻璃相同程度的硬度的板状的装载构件。在被处理物为粉体时，为了防止粉体向炉的结构构件的附着并将流动性高的粉体的装载量(即，一次被热处理的粉体量)确保为某种程度，而广泛地使用箱型的装载构件。作为被处理物及装载构件的传送介质，使用液压推进器(推进炉)、陶瓷辊的输送设备(辊底炉)、金属网带的输送设备(网带炉)等。

在连续地进行被处理物的热处理时，多数情况是将以化学反应为首的所希望的热处理需要的保护气向被处理物连续供给。在向被处理物供给保护气方面存在的大问题是热量向被处理物作用的情况及与反应所需的保护气接触的情况因场合而不同，这样因场所不同会导致热处理状态的差异、即导致热处理不均。通常，过度的热处理不均会引起使用热处理后的被处理物而制造的各种产品的性能劣化，因此强烈地要求抑制热处理不均。

保护气在大多的情况下，在炉外为常温的状态，在向炉内导入的中途路径中由炉内温度(即，从加热后的炉体或存在于炉内的构件·发热体等传出的热量)所加热，之后，向被处理物供给。因此，当保护气在中途路径中未被充分加热，而作为低温的保护气向被处理物供给时，被处理物会产生温度不均，这成为大的热处理不均的原因。

作为现有的以抑制热处理不均为目的的保护气的供给方法，提出了使从炉的顶部导入的气体滞留于炉内的上部空间而进行预热，然后经由穿孔板而向被处理物供给的方法(例如，参照专利文献1)。

图7是表示所述专利文献1所记载的现有的热处理装置的结构的剖视图，表示利用与装载有被处理物1的装载构件2的传送方向(与图7的纸面垂直的方向)垂直的面来剖切炉体3的剖面。装载有被处理物1的装载构件2通过传送辊4在炉内传送并同时进行热处理。

如图7所示，在整面形成有多个气体流通孔的穿孔顶部板5水平地配置在炉体3的内部且传送辊4的上部空间内，传送辊4的上部空间划分成比穿孔顶部板5靠上方的顶部室6和比穿孔顶部板5靠下方的炉室7。贯通炉体3的顶部壁而设置气体供给管8，该气体供给管8的下端与顶部室6连通。通过该结构，保护气暂时滞留在该顶部室6内，通过炉内温度预热之后，经由穿孔顶部板5的气体流通孔向炉室7内供给。专利文献1中说明了通过预热，减轻保护气与被处理物1接触时的各场所的温度不均，从而抑制热处理不均的效果。

专利文献1：日本特开2010-223563号公报

然而，在所述以往的结构中，需要在炉内设置用于对气体进行预热的空间，因此需要增大炉内容积。这种情况会导致炉体3的大型化，进而会增大设备成本。而且，当炉内容积增大时，需要与其相应的量的保护气，保护气的购入或保护气的生成所需的成本及用于在炉内将保护气加热的能量成本也增大。如此，专利文献1所记载的结构在经济性方面还有改善的余地。

作为在炉内未设置用于对气体进行预热的空间而进行保护气的预热的方法的一种，有为了控制炉内的温度分布而将与通常设置在炉内的热源不同的热源设置在炉外，在将气体导入炉内之前进行加热的方法。然而，在这种方法中，为了在炉外设置热源及其控制装置等，而需要追加的空间和费用。而且在该热处理中使用的温度越高，越难以将气体在炉外预热至规定的温度，而且从追加到炉外的热源向周围发散热量，其结果是，能量成本大幅增加。

根据所述的问题，在现有的热处理装置中，存在不需要多余的空间及追加的热源而难以对保护气进行预热这样的课题。

发明内容

本发明鉴于所述现有问题，其目的在于提供一种不需要多余的空间及追加的热源，对保护气进行预热之后将该保护气向炉内喷出，对与被处理物接触的气体的温度进行均匀化，能够抑制热处理不均的热处理装置。