CN102455121A - 热处理装置 - Google Patents

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上田刚志
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Abstract

本发明提供一种热处理装置。该热处理装置(1)包括挡板构件(7)、多个接触构件(9)、弹性构件(10)以及管道(27)。挡板构件(7)用于遮蔽热处理炉(20)的搬出搬入口(20A)。多个接触构件(9)安装在挡板构件(7)上，与热处理炉(20)的搬出搬入口周边部(20B)按压接触。弹性构件(10)安装在挡板构件(7)上，并对多个接触构件(9)在按压接触方向上施加作用力。管道(27)设置在热处理炉(20)的搬出搬入口(20A)的开口部上，管道(27)具有在挡板构件(7)和热处理炉(20)的搬出搬入口周边部(20B)之间的间隙(12)上开口的多个吸气孔(27A)，从吸气孔(27A)吸入流过间隙(12)的空气并将其排放到返回通道(25)中。

Description

热处理装置
技术领域
本发明涉及对被处理件进行热处理的热处理装置。
背景技术
如图7所示，作为现有的热处理装置101，已知有在绝热室102内形成了热处理炉120和空调部123的装置，所述热处理炉120用于容纳FPD(平板显示器)用玻璃基板等被处理件(未图示)，所述空调部123内设置有加热器132和鼓风机133。热处理炉120与空调部123通过通道124、125相互连通，热处理装置101将在空调部123被加热的空气，通过鼓风机133并借助通道124、125送入热处理炉120以对被处理件进行热处理。
并且，热处理装置101包括排气管道151以及吸气管道104，所述排气管道151将热处理炉120内的空气排放到绝热室102的外部，所述吸气管道104将外部空气吸入到空调部123内。
热处理炉120形成为长方体，其一个侧面(图7中朝向纸面的正面)上开设有矩形的搬出搬入口120A，所述搬出搬入口120A用于将被处理件搬入热处理炉120内或者搬出。搬出搬入口120A上设置有以上下分割结构制作的开闭式挡板构件107，在被处理件的热处理过程中，通过挡板构件107遮蔽搬出搬入口120A。考虑到耐热性要求，挡板构件107由金属材料构成。
如图8所示，在热处理炉120的搬出搬入口120A所开口的侧面上，仅在搬出搬入口120A的周边部存在壁，在搬出搬入口周边部120B与所述挡板构件107的周围部分之间形成有间隙112。
上述热处理装置101被应用在例如FPD制造工序中的光刻胶及有机物薄膜的预烘、后烘工序中。上述工序中，在对由玻璃基板等构成的被处理件进行热处理时，光刻胶等所包含的挥发性成分气化后会产生大量的升华物，该升华物与热风一起从形成在挡板构件107周围部分的所述间隙112流出，产生再结晶并固定附着在挡板构件107的周边。固定附着的升华物不久会剥落，而导致产生颗粒。因此，需要定期进行去除颗粒的定期性清洁作业。
专利文献1(日本专利公开公报特开平2000-294476号)等公开了下述方案，即，在热处理炉120的搬出搬入口周边部120B上设置具有弹性的密封构件，并使密封构件与挡板构件107的周围部分紧密贴合以去除所述的间隙112。另外如图8、图9所示，还公开了在热处理炉120的搬出搬入口周边部120B上，环绕设置带状薄板109，以将所述的间隙112调整为一定，所述带状薄板109具有与挡板构件107不接触程度的宽度并具有耐热性。
但是，当对被处理件进行热处理的空气温度达到200℃以上时，热处理炉120和挡板构件107由于热应变而发生变形，将间隙调整为一定实际上十分困难。而且，由于这种间隙的不均匀，通过间隙会局部性地发生空气从热处理炉吹出或向热处理炉内吸入，从而导致炉内温度降低或炉内温度分布不均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热处理装置，可以有效防止升华物对挡板构件周边的固定附着以及对炉内温度的影响。
本发明的加热装置包括：加热器；鼓风机；以及具有用于将被处理件搬出及搬入的搬出搬入口并容纳被处理件的热处理炉，被加热器加热的空气通过鼓风机送入热处理炉，对被处理件进行热处理。
该热处理装置包括：挡板构件；多个接触构件；弹性构件以及管道。挡板构件用于遮蔽搬出搬入口。多个接触构件设置在挡板构件上，并与热处理炉的搬出搬入口周边部按压接触。弹性构件设置在挡板构件上，并对多个接触构件在按压接触方向上施加作用力。管道设置在热处理炉的搬出搬入口的开口部上，并具有在挡板构件与热处理炉的搬出搬入口周边部之间的间隙上开口的多个吸气孔，从吸气孔吸入流过间隙的空气，排放到热处理炉外部的空气通道中。
上述构成中，即使热处理炉和挡板构件由于热应变而产生变形，由于通过弹性构件被施加作用力的接触构件也会追随所述变形，所以能够保持与热处理炉的搬出搬入口的周边部的按压接触状态。因此，确保了在热处理炉的搬出搬入口的周边部和挡板构件的周围部分之间稳定存在一定的间隙，从而可以使流过该间隙的空气流沿整个搬出搬入口保持均匀。并且，利用设置在搬出搬入口的开口部上的管道，通过所述间隙从热处理炉吹出的空气或向热处理炉内吸入的空气被排放到热处理炉外部的空气通道中。所以，不仅不存在升华物泄露到挡板构件周边的危险，而且炉内温度降低或炉内温度分布不均的情况也会消失。
此处，如果利用将热处理炉排出的气体返回鼓风机负压部的返回通道作为空气通道，则不必单独形成通道，便于节约成本。
另外，具体而言接触构件可以具有下述的构成，即，具有接触所述热处理炉的搬出搬入口周边部的球体，以及支承该球体并能够使该球体自由转动的支承体。按照上述构成的接触构件，球体可以边接触热处理炉边转动。所以，接触构件更容易追随热处理炉和挡板构件因热应变引起的变形。
并且，作为弹性构件的具体例子，可以是通过柔性的弯曲部形成U型断面的带状构件。使用所述弹性构件时，接触构件固定在与热处理炉的搬出搬入口周边部相对的弹性构件的表面上。上述情况下，在弹性构件的该表面上延伸形成有以规定间隔相对的一对突条，可以将多个接触构件在所述突条的延伸方向上隔一定间隔、整齐地设置在所述一对突条间。
另外，热处理炉为磁性金属制，如果在与热处理炉的搬出搬入口周边部相对的所述弹性构件的表面上固定有磁铁，则热处理炉被磁铁吸引向弹性构件，可以确保、加强接触构件的按压接触。
按照本发明，可以有效防止升华物对挡板构件周边的固定附着以及对炉内温度的影响。
附图说明
图1是本发明一实施方式的热处理装置的示意图。
图2是表示上述实施方式的热处理装置中热处理炉的搬出搬入口周边部和挡板构件的周边部分的水平断面图。
图3是表示上述实施方式的热处理装置中热处理炉的搬出搬入口周边部和挡板构件的周边部分的立体图。
图4是说明向弹性构件安装磁铁带和接触构件的状态的立体图。
图5是接触构件的剖面图。
图6是说明上述热处理装置中热处理炉、挡板构件、弹性构件以及接触构件的配置关系的示意图。
图7是现有热处理装置的一例示意图。
图8是表示上述现有热处理装置中热处理炉的搬出搬入口周边部和挡板构件的周边部分的水平断面图。
图9是说明上述现有热处理装置中热处理炉、挡板构件以及耐热薄板的配置关系的示意图。
附图标记说明
1-热处理装置
2-绝热室
4-吸气管道
9-接触构件
10-弹性构件
11-磁铁带
20-热处理炉
20A-搬出搬入口
20B-搬出搬入口周边部
23-空调部
25-返回通道
27-管道
32-加热器
33-鼓风机
51-排气管道
具体实施方式
下面用图1～图6说明本发明实施方式的热处理装置。如图1所示，热处理装置1具有其空间被绝热壁包围的绝热室2。绝热室2包括：热处理炉20；空调部23；以及连通热处理炉20和空调部23的通道(后述的送风通道24和返回通道25)。在绝热室2内部的空间中，空调部23形成在比热处理炉20更靠右侧的部分上。
热处理炉20形成为长方体形状，其一个侧面(图1中朝向纸面的正面)上开设有用于向热处理炉20内搬入或搬出被处理件的矩形搬出搬入口20A。搬出搬入口20A上设置有以上下分割结构制作的开闭式的挡板构件7，在被处理件的热处理过程中，挡板构件7遮蔽搬出搬入口20A。本实施方式中，热处理炉20适于使用带磁性的金属材料。
如图2所示，热处理炉20的开设有搬出搬入口20A的侧面上，仅在搬出搬入口20A的周边部存在壁，在所述搬出搬入口20A的周边部20B与所述挡板构件7的周围部分之间形成间隙12。
热处理炉20的右侧面上，贯穿设置有未图示的多个小排气孔，通过所述排气孔，热处理炉20内部的空气被排放到返回通道25。
热处理炉20的内部被隔板26分隔。从热处理炉20内部的隔板26靠左侧的部分上，容纳有玻璃基板等构成的未图示的多个被处理件(以下称工件。)。多个工件上下排列，由热处理炉20内设置的未图示的保持构件保持。从热处理炉20内部的隔板26靠右侧的部分形成为狭长的空间，该空间与送风通道24连接。隔板26上形成有开口，所述开口内配置有过滤器31，通过过滤器31可以通气。
上述热处理炉20的构成中，用于对工件进行热处理的空气，通过送风通道24一旦流入所述空间后，借助过滤器31可以从该空间流向工件的容纳部。
空调部23的内部设置有加热器32和鼓风机33。空调部23中加热器32和鼓风机33的位置关系被设置为：加热器32位于上游，鼓风机33位于下游。加热器32用于加热空调部23内的空气，鼓风机33通过过滤器31将空调部23内的空气送入热处理炉20内。加热器32适于选用例如电热式的加热器，鼓风机33适于选用例如多叶片风扇，但是并不限于上述选择。
鼓风机33被收容在风扇罩35内。风扇罩35具有吸气口和排气口。风扇罩35的吸气口开口于比在空调部23内设置了加热器32的位置更靠下游的部分，风扇罩35的排气口开口于送风通道24的入口。
通道由送风通道24及返回通道25构成。送风通道24连通空调部23中比设置鼓风机33的位置更靠上游的部分和所述热处理炉20内隔板26右侧的空间。返回通道25形成在绝热室2内部空间的空调部23左侧的、由热处理炉20和绝热室2夹持的区域上。返回通道25连通所述热处理炉20的排气孔和比空调部23的加热器32更靠上游的部分。
送风通道24用于从空调部23向热处理炉20送入对工件进行热处理前的空气，返回通道25用于从热处理炉20向空调部23返回对工件进行加热处理后的空气。
在空调部23内的比设置加热器32的位置更靠下游、且比设置鼓风机33的位置更靠上游的部分上，连接有吸气管道4。吸气管道4吸进外部空气并将空气送入空调部23内。并且，吸气管道4的连接部位不限于空调部23，将吸气管道4连接在返回通道25上，也可以将外部空气送入所述返回通道25内，功能相同。
排气管道51的一端连接在空调部23中比设置鼓风机33的位置更靠下游的部分上，而其另一端对外部开放。排气管道51将从空调部23流出的空气直接排放到外部。
另外，所述吸气管道4和排气管道51的适当部位上设置有风量调整用调节风门8。
此外，本实施方式的热处理装置1包括：挡板构件7；多个接触构件9；弹性构件10以及管道27。挡板构件7用于遮蔽热处理炉20的搬出搬入口20A。考虑到耐热性，挡板构件7应由金属材料构成。
接触构件9通过所述弹性构件10安装在挡板构件7上，与热处理炉20的搬出搬入口周边部20B按压接触。具体而言如图5所示，优选接触构件9具有与热处理炉20的开口周边部20B接触的球体91，以及支承该球体91的支承体92，将该球体91支承成能够自由转动。如果按照上述构成的接触构件9，则球体91能够边与热处理炉20接触边转动。
弹性构件10安装在挡板构件7上，并对多个接触构件9在按压接触方向上施加作用力。具体如图2、图3所示，作为弹性构件10，优选使用耐热性的橡胶材料或者弹簧钢类金属材料制成的柔性弯曲部10A形成断面U型的带状构件。如图4所示，上述弹性构件10具有直线状延伸的一对平面部。利用所述平面部的一方(以下称“固定片”。)10D，将上述弹性构件10以粘接等方式固定在挡板构件7背面的周围部分上，如图6所示，正对面观察其为矩形形状。这样如图3、图4所示，弹性构件10的另一方的平面部(以下称“可动片”。)为自由状态，可动片10C由于弯曲部10A的存在而具有弹性可以弯曲。并且，由于挡板构件7以上下分割结构制成，弹性构件10的可动片10C的外侧面与热处理炉20的搬出搬入口周边部20B相对。可动片10C的该面上，隔规定间隔一体延伸形成有一对相向的突条10B、10B。如图4所示，在可动片10C的所述面上的所述突条10B、10B所夹持的区域上，隔规定间隔平行安装有一对磁铁带11、11。这样，通过磁铁带11的磁力吸引热处理炉20，可以确保、强化接触构件9的按压接触。并且，在可动片10C的所述面上的被所述磁铁带11、11夹持的区域上，安装有多个接触构件9。在弹性构件10的长边方向，即突条10B、10B的延伸方向上，以一定间隔整齐地设置所述接触构件9(参照图6)。
管道27由方管构成，并围绕设置在热处理炉20的搬出搬入口20A的开口部上。这样，如图1所示，管道27具有俯视为矩形的通道。如图2、图3所示，在管道27的与挡板构件7相对的表面上，形成有在间隙12上开口的多个吸气孔27A。在管道27的沿搬出搬入口20A开口部的上缘和下缘、在水平方向上延伸的部分上并列设置有未图示的多个(本实施方式为5个)排气孔，并且管道27与贯穿热处理炉20的上壁和下壁的多个(本实施方式为5个)流出通道20C的一端连接。所述流出通道20C的另一端连接在返回通道25上。通过如上构成的管道27，可以从吸气孔27A将流过间隙12的空气吸入管道27并将其排放到返回通道25中。
上述构成中，如果由鼓风机33通过送风通道24向热处理炉20内送入空气时，则热处理炉20内的空气通过返回通道25返回空调部23内。然后，返回空调部23内的空气，与由加热器32加热的空气混合，混合后的一部分空气由鼓风机33再次送入热处理炉20内。即，热处理炉20内的空气一边循环一边被加热，如此对热处理炉20内容纳的工件进行热处理。
另外，从热处理炉20返回空调部23内的剩余空气，通过排气管道51被排放到外部。这样就实现了热处理炉20内的换气。同时，从吸气管道4吸入外部空气。
这样，通过混合温度带不同的从热处理炉20返回空调部23内的空气、在空调部23内由加热器32加热的空气以及少量的外部空气，使送入热处理炉20内的空气被维持在适合热处理的温度(例如约230℃)上。
特别是，按照本实施方式的热处理装置1，即使由于热应变使热处理炉20和挡板构件7产生变形，通过弹性构件10被施加作用力的接触构件9也会追随该变形，并保持与热处理炉20的搬出搬入口周边部20B的按压接触状态。因此，能够确保热处理炉20的搬出搬入口周边部20B与挡板构件7的周围部分之间稳定地保持一定的间隙，并可以使流过该间隙的空气流沿整个搬出搬入口20A保持均匀。此外，通过设置在搬出搬入口20A的开口部上的管道27，从热处理炉20经过所述间隙吹出的空气及吸入到热处理炉20内的空气，被排放到热处理炉20外部的空气通道即返回通道25中。这样，不仅升华物能够不再泄漏到挡板构件7周边，而且炉内温度降低或炉内温度分布不均的现象也会消失。所以，可以有效防止升华物向挡板构件7周边固定附着以及影响炉内温度。
上述实施方式的说明全部为例示性说明，而并非限制性说明。本发明的保护范围并非由上述实施方式决定，而是由权利要求来表示。并且，本发明的范围还包括与权利要求等同的方式，以及在本发明范围内的所有变形方式。

Claims (6)

1.一种热处理装置，包括：加热器；鼓风机；以及具有用于将被处理件搬出及搬入的搬出搬入口并容纳所述被处理件的热处理炉，被所述加热器加热的空气通过所述鼓风机送入所述热处理炉，对所述被处理件进行热处理，该热处理装置的特征在于，包括：
挡板构件，用于遮蔽所述搬出搬入口；
多个接触构件，设置在所述挡板构件上，并与所述热处理炉的搬出搬入口周边部按压接触；
弹性构件，设置在所述挡板构件上，并对所述多个接触构件在按压接触方向上施加作用力；以及
管道，设置在所述热处理炉的所述搬出搬入口的开口部上，具有在所述挡板构件与所述热处理炉的搬出搬入口周边部之间的间隙上开口的多个吸气孔，并从所述吸气孔吸入流过所述间隙的空气，排放到所述热处理炉外部的空气通道中。
2.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，所述热处理炉外部的空气通道为将所述热处理炉排出的气体返回所述鼓风机负压部的返回通道。
3.根据权利要求1或2所述的热处理装置，其特征在于，所述接触构件具有接触所述热处理炉的搬出搬入口周边部的球体，以及支承该球体并能够使该球体自由转动的支承体。
4.根据权利要求3所述的热处理装置，其特征在于，所述弹性构件为通过柔性的弯曲部形成U型断面的带状构件，所述接触构件固定在与所述热处理炉的搬出搬入口周边部相对的所述弹性构件的表面上。
5.根据权利要求4所述的热处理装置，其特征在于，所述热处理炉为磁性金属制，在与所述热处理炉的搬出搬入口周边部相对的所述弹性构件的表面上固定有磁铁。
6.根据权利要求4所述的热处理装置，其特征在于，在与所述热处理炉的搬出搬入口周边部相对的所述弹性构件的表面上，延伸形成有以规定间隔相对的一对突条，所述多个接触构件在所述突条的延伸方向上隔一定间隔设置在所述一对突条间。
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