JP2001012862A

JP2001012862A - 対象物の熱処理装置および熱処理方法

Info

Publication number: JP2001012862A
Application number: JP18766699A
Authority: JP
Inventors: Masaru Yoshida; 勝吉田; Naoko Matsuda; 直子松田; Hiroyuki Naka; 裕之中; Nobuhito Yokoyama; 暢人横山; Moriyuki Kono; 守行河野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-07-01
Filing date: 1999-07-01
Publication date: 2001-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】対象物を熱処理する新たな装置および方法を
提供し、それにより、従来の熱処理装置と比較して、消
費エネルギー量を減らす。【解決手段】加熱手段（４）および熱処理空間
（３’）を有して成り、所定の間隔を隔てた配列された
円筒状または円柱状対象物（１）を回転させながら所定
方向で熱処理空間内を移動させる移送機構（２）を更に
有し、対象物を移送する間に、対象物を熱処理する熱処
理装置であって、移送機構の実質的に全体が熱処理空間
内に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒または円柱状
対象物、例えば蛍光ランプ用のガラス管の熱処理装置に
関する。更に、本発明は、そのような熱処理装置を用い
る円筒または円柱状対象物の熱処理装置に関する。具体
的には、内面に蛍光材料を塗布した蛍光ランプ用ガラス
管を熱処理する、例えば、所定の温度まで加熱して保持
し、その後必要に応じて冷却する（即ち、焼成する）装
置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】蛍光ランプを製造する場合に、ガラス管
のような円筒状対象物の内面に蛍光材料を塗布して、乾
燥した後、焼成する工程を生産性良く実施する装置とし
て、ガラス管を水平に保持して熱処理装置に搬送し、熱
処理装置の熱処理空間内でガラス管を回転させながら移
送することにより、所定の温度まで加熱してその温度で
保持する熱処理装置が知られている。その装置の一例の
側方断面図を模式的に図７（ａ）に、また、その内部を
上から見た様子を模式的に図７（ｂ）に示す。

【０００３】図７において、（１）は内面に蛍光材料を
塗布したガラス管、（２）はガラス管（１）を水平に保
持して回転させながら、矢印Ａで示す移送方向に搬送す
るローラーコンベア、（３）は熱処理空間（３’）を内
部に含む熱処理装置（または加熱炉）、（４）は熱処理
空間（３’）内の上方に配置された加熱源である。加熱
源（４）は、通常、複数個配置された熱輻射型バーナー
などから成り、ガラス管をできるだけ均一に加熱できる
ものが望ましい。

【０００４】ローラーコンベア（２）は、相互に隣接し
て平行に配置された多数のローラー（５）を送りチェー
ン（６）で連結して水平な往路（矢印Ａ）と復路（矢印
Ｂ）を循環するようにしたもので、ローラー（５）は、
その両側に設けたスプロケット（９）およびそれに噛み
合う自転用チェーン（７）により、ローラー（５）の長
手方向軸の周りで回転できる構造になっている。従っ
て、ガラス管（１）は、熱処理空間（３’）内で２本の
相互に隣接して平行に配置されたローラー（５）の間に
形成された間隙の上で図示するように保持されて、自転
すると共に移送方向に移動することにより、水平に搬送
される。更に、空気吹き出し口（８）よりガラス管に空
気を吹きつけることにより、蛍光材料に含まれる有機物
を焼成除去している。

【０００５】このような熱処理装置を使用する場合の一
本のガラス管の滞留時間（熱処理装置内の位置に対応）
ｖｓ温度の関係の一例を図８のグラフに模式的に示す。
ガラス管（１）の温度は、例えば、図８の曲線Ａ１に示
すように、ガラス管（１）が熱処理空間（３’）内で加
熱されるにつれて、徐々に上昇し、ある時刻ｔ₁におい
て所定の焼成温度Ｔ₁まで上昇する。その後、ガラス管
（１）は所定の焼成温度Ｔ₁で所定時間ｔ₂だけ保持され
る。焼成が完了した段階でガラス管（１）は熱処理空間
（３’）より送出され、時刻ｔ₃においてガラス管の温
度はＴ₃まで下降する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の熱
処理装置においては、図７に示すように、ローラー
（５）はガラス管（１）と共に熱処理空間外と熱処理空
間内を連続的に循環移動することになる。この場合にお
いて、ローラー（５）の温度変化は、第８図の曲線Ｂ１
のようになる。即ち、熱処理空間の入口の手前では温度
Ｔ₄であり、温度Ｔ₄より低温のガラス管（１）が熱処理
工程の前工程よりローラー（５）に載せられると、ロー
ラー（５）はガラス管（１）より温度が高いので、ロー
ラー（５）はガラス管（１）によって冷やされ、熱処理
空間内に入る直前（入口付近）では温度Ｔ₅になる。

【０００７】ガラス管（１）が熱処理空間（３’）内で
加熱されるにつれて、ローラー（５）の温度も上昇し、
時刻ｔ₁には温度Ｔ₆まで上昇する。温度Ｔ₆はガラス管
の温度Ｔ₁とほぼ等しいか、少し低い温度である。ガラ
ス管（１）が温度Ｔ₁で所定時間ｔ₂だけ保持されている
間、ローラー（５）の温度もある温度Ｔ₆でほぼ一定の
ままである。

【０００８】焼成が完了した段階（熱処理空間出口付
近）では、ガラス管（１）とともにローラー（５）は熱
処理空間（３’）外に移送され、ある時刻ｔ₃には、ロ
ーラー（５）の温度はＴ₇まで下降する。温度Ｔ₇はガラ
ス管の温度Ｔ₃とほぼ等しい。ガラス管が熱処理工程の
次の別の工程に移された後、ローラー（５）は熱処理空
間（３’）の下側を通って、熱処理空間入口側に戻り、
再び同じ工程を繰り返す。

【０００９】従って、熱処理空間（３’）の入口と出口
におけるローラー（５）の温度差ΔＴは、ΔＴ＝Ｔ₆−
Ｔ₅である。従って、ローラーが熱を放出した分だけ、
熱を余分に加える必要がある。即ち、温度差ΔＴに対応
する温度上昇に必要なエネルギーを、焼成に必要なエネ
ルギーとは別に、毎回、加熱源（４）より与える必要が
ある。

【００１０】ローラー（５）として主に金属製のパイプ
が用いられているが、これは、ガラス管（１）の熱容量
より数倍大きく、ローラーの温度をΔＴ分だけ上昇させ
るために必要なエネルギーは無視できないものがある。
そのため、加熱減（４）の温度としては、ガラス管の焼
成に必要な温度（約５００〜６００℃）より、相当高温
（約７００〜８００℃）に設定する必要がある。また、
ローラー（５）の中央部と端とでは一般的に中央部の温
度が高く、端の温度が低いためガラス管に比べてローラ
ーを長くする必要があり、熱処理空間の幅を長くする必
要がある。更に、ローラー（５）が熱処理空間を出入り
するために熱処理空間の前後および左右に十分な隙間を
とる必要があり、この隙間からの熱の逃げも無視できな
いものがある。

【００１１】このような問題点に鑑みると、ガラス管を
熱処理する際に必要なエネルギー消費量を従来の熱処理
装置より抑えながらも高品質を有する蛍光ランプの製造
に用いることができる熱処理装置を提供することが望ま
れる。そこで、本発明は、対象物を熱処理する新たな装
置および方法を提供し、それにより、従来の熱処理装置
と比較して、消費エネルギー量を減らすことを課題とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、加熱手段および熱処理空間を有して成
り、所定の間隔を隔てた配列された円筒状または円柱状
対象物を回転させながら所定方向で熱処理空間内を移動
させる移送機構を更に有し、対象物を移送する間に、対
象物を熱処理する熱処理装置であって、移送機構の実質
的に全体が熱処理空間内に配置されていることを特徴と
する熱処理装置を提供する。

【００１３】本発明において、移送機構とは、対象物を
自転させながら、熱処理空間内を通過させる機構であっ
て、熱処理空間内を循環する連続部材（例えば耐熱性の
送りチェーンまたはベルト）およびそれに取り付けられ
た対象物を前向きに押す押進部材により構成される。本
発明の装置を使用する場合、通常、対象物を次々と移送
して熱処理するが、この場合、対象物の長手方向軸が相
互に平行となるように複数の対象物が配列された状態で
熱処理する。連続部材は、対象物の長手方向軸の両端部
が配列された方向に沿って、またはその近傍に沿って対
で設けるのが好ましいが、対象物の一方の端部またはそ
の付近に沿って設けるだけでもよい。また、連続部材に
取り付ける押進部材は、移送方向に関して等間隔で複数
配置するのが好ましい。従って、対象物の長手方向軸に
対して垂直に連続部材が循環移動する。

【００１４】具体的には、移送機構は、例えば従来技術
の熱処理装置を参照して説明したローラーコンベアであ
ってよく、この場合、送りチェーンが熱処理空間内を循
環する連続部材に相当し、それに取り付けられたローラ
ーが押進部材に相当する。先に説明したように、スプロ
ケットと自転車に使用するようなチェーンを組み合わせ
ることによって、ローラーを軸の周囲で回転させること
ができる。詳細には、ローラーコンベアは、所定の間隔
を隔てた状態で相互に隣接して平行に配列されて同じ方
向に回転する複数のローラーが組み込まれ、このローラ
ーが循環し、対象物は、ローラーの間隔より大きい直径
を有する円筒状または円柱状対象物をローラーの間に形
成された間隙上に配置して移送する。ローラーの回転に
よって、ローラーの間隙に配置された対象物が逆方向に
自転できる。

【００１５】別の具体例では、移送機構は、循環する連
続部材に取り付けられた対象物支持部材であり、これを
対象物が配置されるプレートと組み合わせて用いること
ができる。この場合、プレート上に配置された対象物を
支持部材が押すことにより対象物はプレート上を転が
り、従って、自転しながら前方に移動する。対象物支持
部材は、対象物を前方に押して進めることができるもの
であれば、特にどのようなものであってもよい。

【００１６】尚、本発明の熱処理装置において、移送機
構全体が熱処理空間内に配置されていることを除いて、
他の事項については、先に説明した従来の熱処理装置と
同じであってよい。従って、加熱手段、熱処理空間等
は、通常の熱処理装置に使用されているものを本発明の
熱処理装置に好適に使用できる。

【００１７】本発明の熱処理装置では、移送機構全体が
熱処理空間内に配置されているので、従来技術の熱処理
装置のようにローラーコンベアが熱処理空間の外部に一
旦出て、そのために高温のローラーが熱処理空間の外部
環境により冷却された後、熱処理空間内に再び入ること
によって再加熱されることにより生じるエネルギーの無
駄が無くなる。

【００１８】本発明において、熱処理自体は、従来から
実施されている種々の熱処理と同様に、熱処理空間内に
おいて対象物を加熱して所定温度まで昇温し、その後、
その温度で所定時間保持し、その後、所定温度まで冷却
することにより実施するが、この熱処理自体はいずれの
適当な方法で実施してもよい。従って、加熱、保温およ
び冷却における温度コントロールは、熱処理装置に常套
的に使用されているいずれの方法を使用してもよい。

【００１９】熱処理は、対象物の温度を所定のように変
化および／または保持する処理であり、例えば、対象物
の種類に応じて実施する焼成、燒結、乾燥、蒸発、反応
等の種々の操作であってよい。また、可能である場合に
は、熱処理空間において昇温および温度保持のみ実施し
て、冷却を熱処理空間の外部で実施してよい。更に、温
度維持を省略できる場合も本発明の熱処理に含まれる。
従って、本発明において、熱処理とは、対象物の温度を
上げる処理および／または維持する処理であり、場合に
より、上げた温度または維持した温度を下げる処理、即
ち、冷却処理を含んでよい。

【００２０】本発明の熱処理装置の好ましい態様におい
て、熱処理空間は、昇温ゾーン、温度保持ゾーンおよび
冷却ゾーンにより構成され、各ゾーンがぞれぞれのゾー
ンにおいて循環する移送機構を有し、それぞれのゾーン
における対象物の移送は、それぞれのゾーンに配置され
た移送機構により実施する。この移送機構は、先に説明
したものと同じであってよく、全てのゾーンにおいて同
じ移送機構を使用してもよいが、そのようにする必要は
なく、例えばローラーコンベアと他の移送機構を異なる
ゾーンで使用してよい。

【００２１】尚、昇温ゾーンは、対象物を所定の温度ま
で加熱するゾーンであり、温度保持ゾーンは、加熱され
た対象物の温度を所定時間保持するゾーンであり、冷却
ゾーンは、温度保持された対象物を所定の温度まで冷却
するゾーンである。目的とする熱処理に応じてこれらの
ゾーンを適当に組み合わせることにより、熱処理空間を
形成することができる。勿論、不要な処理がある場合に
は、ゾーンを省略し、別の処理が必要である場合には、
ゾーンを追加することも可能である。

【００２２】熱処理空間を全体を循環するローラーコン
ベアを用いる場合には、熱処理の最終の段階にあるロー
ラーが熱処理の最初の段階に移動する間にローラーの温
度が低下して、その温度低下分を補償するために熱処理
の初めの段階で余分に熱を加える必要がある。また、熱
処理の最終段階において対象物の冷却を積極的に実施す
る場合には、冷却によりローラーの温度が低下するの
で、この温度低下が先に説明した温度低下に加わり、こ
れらの低下温度分を補償するために熱処理の初めの段階
で余分に熱を加える必要がある。

【００２３】これに対して、熱処理空間をゾーンに分割
することにより、熱処理の最後の段階の移送機構の部
分、特にローラーまたは押進部材が熱処理の最初の段階
に戻る必要がなくなり、各ゾーンの最後の段階のローラ
ーまたは押進部材がそのゾーンの最初の段階に戻るだけ
でよいので、上述のようなローラーまたは押進部材の温
度低下およびそれを補償するための再加熱の問題が大幅
に緩和され、その結果、熱処理装置全体としては、加え
る熱の量が一層減少してエネルギー的に効率的となる。

【００２４】特に好ましい態様の熱処理装置では、温度
保持ゾーンと冷却ゾーンとの間で、これに加えて、また
はその代わりに、温度保持ゾーンの最後の部分で、対象
物にその温度より低温の気体、例えば空気を吹き付ける
ことにより、温度保持ゾーンにて高温で保持されていた
対象物を効率的に冷却することができ、また、温度保持
ゾーンの移送機構の温度低下も抑制できるので、温度保
持ゾーンにおけるローラーまたは押進部材を再加熱する
のに要するエネルギーを節約することができる。

【００２５】本発明において、対象物は、移送機構によ
って回転しながら移動できるものであれば、特に限定さ
れるものではない。より具体的には、対象物は、２つ隣
接する押進部材の間に配置され、通常円筒状または円柱
状の形態を有するが、断面が円または円周である必要は
必ずしも無く、回転可能であれば楕円または長円形であ
るものであってもよい。例えば、内面に蛍光材料を塗布
した円筒状の中空ガラス管を対象物として例示できる。

【００２６】本発明は、更に、上述の熱処理装置を使用
する対象物の熱処理方法を提供する。特に、本発明の熱
処理装置は、蛍光ランプ用ガラス管の内面に塗布した蛍
光材料を焼成する場合に特に好都合に使用することがで
きる。従って、本発明は、そのような熱処理装置を使用
する蛍光ランプの製造方法を提供する。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の熱処理装置の実施
態様について、熱処理空間において対象物としてのガラ
ス管を熱処理（例えば焼成）して蛍光ランプを製造する
場合を例にして具体的に説明する。尚、蛍光材料を塗布
したガラス管は、以下の方法で作製する。最初に、蛍光
体懸濁液を調製する。この蛍光体懸濁液は、蛍光体、結
着剤および有機物のバインダーを混合して調製する。

【００２８】蛍光体としては、ハロリン酸カルシウムを
単独で用いた蛍光体、あるいは、ユーロピウム付活アル
ミン酸バリウムマグネシウム、テルビウム付活リン酸ラ
ンタンセリウム、ユーロピウム付活酸化イットリウムな
どを混合した３波長型蛍光体が用いられる。結着剤とし
ては、アルミナあるいはシリカなどの微粒子が用いられ
る。有機物のバインダーとしては、ニトロセルロース、
エチルセルロースなどを有機溶剤に溶解させたもの、あ
るいは、ポリエチレンオキサイドなどの水溶液が用いら
れる。その他、必要に応じて、消泡剤、界面活性剤、ｐ
Ｈ調整剤などを添加する。

【００２９】そして、これらの材料を混合して、ガラス
管の内面に塗布することにより、蛍光材料を塗布したガ
ラス管が作製され、これを熱処理、特に焼成する。次
に、添付図面を参照して、本発明の熱処理装置の具体例
により本発明を更に詳細に説明する。

【００３０】図１に、移載機構としてローラーコンベア
を有する本発明の熱処理装置の側面図を図７（ａ）と同
様に示す。図１において、蛍光材料を塗布したガラス管
（１）を、熱処理装置（３）の熱処理空間（３’）への
入口に配置された移載機構（１０）にいずれかの適当な
方法で配置する。移載機構（１０）により、ガラス管
（１）は、熱処理空間（３’）内で連続的に循環するロ
ーラーコンベア（２）に移し替えられる。続いて、ガラ
ス管（１）はローラーコンベア（２）により回転しなが
ら矢印Ａの方向に移動し、加熱源（４）としての上部ヒ
ータにより所定の温度まで加熱されながら、熱処理空間
出口に到達する。

【００３１】熱処理空間（３’）において、塗布した蛍
光体懸濁液中に含まれる有機物成分を焼成除去するため
に、高温に加熱された空気あるいは酸素を、吹き出し口
（８）よりガラス管（１）内に吹き込むことが行われ
る。加熱源（４）を所定のようにコントロールすること
によって、熱処理空間内を所定温度まで加熱され、その
温度で所定時間保持され、その後、場合により冷却され
たガラス管（１）は、熱処理空間出口で移載機構（１
２）により、熱処理装置外に取り出される。

【００３２】図１から明らかなように、本発明の熱処理
装置では、ローラーコンベア（２）が熱処理空間
（３’）内に実質的に全体が配置されており、この点に
おいて、本発明の熱処理装置（３）は、図７を参照して
説明した従来技術の熱処理装置と異なっており、他の点
では、実質的に同じであってよい。尚、ローラーコンベ
アを熱処理空間内に配置する場合、必要な場合には、コ
ンベアの駆動軸（５０）を（例えば軸に冷媒を通すこと
により）冷却して高温におけるコンベアの駆動を確保で
きる。また、別の態様では、ローラーコンベアの駆動軸
の端部分を熱処理空間の外部に突出させ、外部に突出し
ている軸部分にコンベアを循環させるための駆動力が作
用するようにしてよい。

【００３３】更に詳しく説明すると、図７（ｂ）と同様
に、ローラーコンベア（２）は、多数本の平行なローラ
ー（５）の両端から突き出した軸を送りチェーン（６）
で連結して水平な往路Ａと復路Ｂを循環運動させるよう
にしたもので、隣接する２本のローラー（５）の間に１
本のガラス管（１）が配置される。各ローラー（５）の
支軸にはスプロケット（９）が連結され、ローラー
（５）がガラス管（１）を保持して加熱炉（３）内の往
路に送られると、スプロケット（９）が自転用チェーン
（７）で同一方向に回転させられて、ローラー（５）が
同一方向に自転しながら水平送りされ、その上のガラス
管（１）はローラー（５）と逆方向に自転しながら水平
送りされる。

【００３４】移載機構（１０）は、例えば第２図に示す
ような、円弧状の溝を形成した支持部（１３）を有する
対象物支持部材を取り付けたベルトコンベア（１４、一
部のみ図示）であってよく、対象物としてのガラス管
（１）は支持部（１３）上で支持されて移動し、徐々に
ローラーコンベアに接近する。ローラーコンベアのロー
ラー（５）の動きを移載機構（１０）の動きと同調させ
て、ガラス管を支持する支持部（１３）がローラー
（５）に最も近接した時に、支持部（１３）が傾いてガ
ラス管（１）をローラー（５）の間の間隙に移載できる
ように、支持部（１３）およびベルトコンベア（１４）
を構成する。

【００３５】また、移載機構（１２）は、例えば第３図
に示すような、円弧状の溝を形成した支持部（１３）を
有する対象物支持部材を取り付けたベルトコンベア（１
４、一部のみ図示）であってよく、対象物としてのガラ
ス管（１）は支持部（１３）上で支持される。熱処理を
終了したガラス管（１）を間隙で支持するローラー
（５）の動きと移載機構（１２）の動きを同調させて、
ローラーコンベアの一番端の間隙上に載り、その後、間
隙を形成する一番端のローラー（５）上を転がり落ちて
くるガラス管（１）を支持部（１３）で受け止めること
ができるように支持部（１３）がそのローラー（５）の
側方に位置するように構成する。

【００３６】上述のような移載機構（１０および１２）
は公知である。熱処理空間内のローラーコンベア上に対
象物を配置でき、あるいは、熱処理空間内のローラーコ
ンベア上から対象物を取り出すことができる限り、他の
いずれの適当な移載機構を使用してもよい。勿論、手作
業で対象物を配置したり、取り出したりすることも可能
である。

【００３７】ここで、第１図に示す熱処理装置を用いた
場合の一本のガラス管の滞留時間（熱処理装置内の位置
に対応）ｖｓ温度の関係の一例を、図８と同様に、図４
にグラフに模式的に示す。

【００３８】第４図において、ガラス管の温度を曲線Ａ
２、ローラーの温度を曲線Ｂ２で表す。移載機構（１
０）を介して、熱処理空間外よりその中にガラス管
（１）が入る直前（即ち、ローラーが熱処理空間に最も
近い箇所に位置する時）のローラー（５）の温度をＴ₈
とする。ローラー（５）上に、ガラス管（１）が載せら
れた時、ローラー（５）はガラス管（１）より温度が高
いので、ローラー（５）はガラス管（１）によって冷や
され、温度Ｔ₉まで下がる。

【００３９】その後、加熱源（４）からの熱によってロ
ーラー（５）はガラス管（１）とともに加熱されて、あ
る時刻ｔ₄には、ガラス管（１）の温度は所定の焼成温
度Ｔ₁まで上昇する。その後、ガラス管（１）は焼成温
度Ｔ₁で所定時間ｔ₂だけ保持される。ガラス管（１）の
温度がＴ₁まで上昇した時のローラー（５）の温度をＴ₁
₀とする。熱処理が完了した時点、またはある程度熱処
理空間内で冷却した後、ガラス管（１）は移載機構（１
２）を介して熱処理空間内より外に取り出される。図４
のグラフでは、熱処理が完了した後、しばらく熱処理空
間内で自然冷却させてから熱処理空間から出る場合を示
している。

【００４０】ローラー（５）は熱処理空間（３’）の下
側を通って、熱処理空間の入口側のに戻る。熱処理空間
においてローラーの温度が低下することによりローラー
が再加熱される温度差ΔＴは、Ｔ₁₀−Ｔ₉であるが、ロ
ーラーが熱処理空間の外に出て冷却されることがないた
めに、従来方式におけるΔＴ＝Ｔ₆−Ｔ₅に比べて相当小
さい。また、温度Ｔ₉が従来の熱処理装置における温度
Ｔ₅に比べて高温であるので、所定温度まで加熱するた
めに必要な時間、即ち、時刻ｔ₄までの時間は、時刻ｔ₁
までの時間より短くなり、ガラス管（１）を昇温するた
めの所要時間を短くすることができる。

【００４１】上述のように、内面に蛍光材料を塗布した
円筒状の中空ガラス管は、熱処理空間内で、所定温度ま
で昇温された後、その温度で所定時間保持され、場合に
より、その後、所定温度まで冷却された後、熱処理空間
外に取り出されるが、本発明の好ましい態様では、この
昇温、保持および冷却をゾーンに分けて、それぞれのゾ
ーンに移載機構、例えばローラーコンベアを配置する。
そのような装置の側面図を模式的に図５および図６に示
す。

【００４２】図５および図６では、対象物は、図面の右
から左に向かって移送され、その間、対象物に対して昇
温、温度保持、冷却が行われ、一連の熱処理が実施され
る。熱処理空間（３’）は、ガラス管を所定温度まで加
熱する昇温ゾーン（２０）、所定温度で所定時間保持す
る温度保持ゾーン（２２）および所定温度まで冷却ゾー
ン（２４）に分割され、それぞれのゾーンにローラーコ
ンベア（２６、２８、３０）が配置されている。これら
のコンベアは、従来の熱処理装置において使用されてい
るものと同じであり、従って、昇温ゾーン、温度保持ゾ
ーンおよび冷却ゾーンでは、ガラス管が長手方向軸の回
りで自転しながら、左に向かって移動する。

【００４３】このように、熱処理空間を各ゾーンに分割
して、それらの間でガラス管を移送することにより熱処
理、例えば焼成した場合、熱処理空間内で１つのより大
きいローラーコンベアを使用する場合のように全てのロ
ーラーが加熱されて昇温し、その後、循環される間に冷
却される場合（例えば図１に示す装置の場合）と比較す
ると、昇温ゾーンのローラーコンベアを主として加熱し
て、温度保持ゾーンでは熱損失分を補償すればよいだけ
であるので、エネルギー的に一層効果的である。また、
各ゾーンに分割することにより、ローラーコンベアが遭
遇する温度範囲がより小さくなるので、ローラーコンベ
アに対する熱的影響を減らすことができる。

【００４４】尚、ゾーン間のガラス管の移載はいずれの
適当な方法で実施してもよい。例えば、図５に示した態
様では、熱処理空間の入口および出口ならびにゾーン間
に模式的に図示するような移載部材（３２）が配置され
ている。この移載部材は、ガラス管を支持する例えば円
弧状の支持面（３４）およびそれを支えるロッド部分
（３６）を有し、ロッド部分がその根元（Ｏ）を中心軸
として矢印で示すように軸回転できるようになってい
る。熱処理空間の入口の場合では、移載部材（３２）が
ローラーコンベア（２６）から離れた状態の時に、いず
れかの適当な方法、例えば手でガラス管（１）を支持面
（３４）に載せ、その後、移載部材が図示した態様から
左回りに軸回転してローラーコンベアに接近させて、支
持面（３４）が傾いた状態にしてローラー間にガラス管
を移載する。

【００４５】また、ゾーン間の移載は、図示するよう
に、ローラーコンベアで送られて来て、ゾーンの端でロ
ーラー上を転がり落ちるガラス管を支持面（３４）上に
受け止め、それを先に説明したのと同様にして、次のロ
ーラー間にガラス管を載置すればよい。熱処理空間から
の取り出しは、ゾーン間と同様に受け止め、移載部材
（３２）を軸回転して所定の箇所に支持面（３４）から
移すことができる。

【００４６】好ましい態様では、各ゾーン間に仕切り
（４０）を設け、各ゾーンを可能な範囲で熱的に隔離す
る。特に、熱処理空間に冷却ゾーンを設ける場合には、
冷却ゾーンと温度保持ゾーンとの間の仕切りを大きくす
る（図示した態様では、下方向および／または紙面に垂
直な方向に長くする）のがエネルギー的に効果的であ
る。別の好ましい態様では、図示するように温度保持ゾ
ーンの最後の部分、または温度保持ゾーンと冷却ゾーン
との間に、冷却用空気吹き出し口（３８）を設け、冷却
を効果的に行う。温度保持ゾーンの最後の部分に空気吹
き出し口を設ける場合には、図示するように、空気吹き
出し口より手前側に仕切り（４０）を設けるのが好まし
い。

【００４７】図６に示す熱処理装置では、図５と同様に
各ゾーンに分割しているが、ガラス管の移載部材を積極
的に設ける必要がない。この態様においては、加熱ゾー
ンへの入口および冷却ゾーンからの出口において、ロー
ラーコンベアを使用せずに、別の移送機構を使用してい
る。その移送機構は、循環する連続部材（４２）、例え
ばチェーンまたはベルトに取り付けられた対象物支持部
材（４４）であり、これを対象物（１）が配置されるプ
レート（４６）と組み合わせて用いることができる。こ
の場合、プレート上に配置された対象物を支持部材（４
４）が押すことにより対象物はプレート上を転がり、従
って、自転しながら前方に移動する。尚、対象物（１）
を加熱するための加熱源（４）は、図示するように、プ
レートの下方に配置できる。

【００４８】図示した態様では、昇温ゾーンを左向きに
押されて行くガラス管は、昇温ゾーン一番左端に到達す
ると、温度保持ゾーンの最も右に位置するローラーが規
定するローラー間隙にプレートの端部分から自動的に移
載されるようになっている。温度保持ゾーンから冷却ゾ
ーンへの移載は、温度保持ゾーンにおいてローラーコン
ベアによりゾーンの最も左端に移送されてきたガラス管
が、冷却ゾーンのプレート（４８）の端部分上に自動的
に移載されるようになっている。移載されたガラス管
は、昇温ゾーンと同じようにして、冷却ゾーン中を移送
される。

【００４９】図６に示す態様では、昇温ゾーンのプレー
ト（４６）を熱処理空間内から外向きに延ばしておき、
そのプレート上にガラス管を配置して順に熱処理空間内
に押し込むだけで熱処理空間内にガラス管を供給でき、
また、冷却ゾーンからは、ガラス管は後続のガラス管に
より押されてプレート（４８）上を移動するので自動的
に熱処理空間から排出されることになる。

【００５０】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、対象物
の移送機構が熱処理空間の外部に出ないので、高温に加
熱された移送機構に蓄積された熱が、大気中へ放散する
のを抑えることができるので、移送機構の加熱に要する
エネルギーを節約することができ、その結果、熱処理装
置のランニングコストの低減を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、対象物としてのガラス管を移送する
本発明の熱処理装置の模式的側面図である。

【図２】図２は、熱処理装置に対象物としてのガラス
管を熱処理空間内へ移載する手段を模式的に示す斜視図
である。

【図３】図３は、熱処理装置に対象物としてのガラス
管を熱処理空間内から取り出す手段を模式的に示す斜視
図である。

【図４】図４は、本発明の熱処理装置を用いた場合の
ガラス管及びローラーの温度プロファイルを示す模式図
である。

【図５】図５は、本発明の熱処理装置の１つの好まし
い態様の模式的側面図である。

【図６】図６は、本発明の熱処理装置のもう１つの好
ましい態様の模式的側面図である。

【図７】図７は、従来の蛍光ランプ製造装置の熱処理
装置の断面図および上面図である。

【図８】図８は、従来の製造装置を用いた場合のガラ
ス管及びローラーの温度プロファイルを示す図である。

【符号の説明】

１…対象物、２…ローラーコンベア、３…熱処理装置、
３’…熱処理空間、４…加熱源、５…ローラー、６…送
りチェーン、７…自転車チェーン、８…空気吹き出し
口、９…スプロケット、１０，１２…移載機構、１２…
ローラー、１３…支持部、１４…ベルトコンベア、２０
…昇温ゾーン、２２…温度保持ゾーン、２４…冷却ゾー
ン、２６，２８，３０…連続部材、３２…移載部材、３
４…支持面、３６…ロッド部分、３８…冷却用空気吹き
出し口、４０…仕切り、４２…連続部材、４４…対象物
支持部材、４６，４８…プレート、５０…駆動軸。

フロントページの続き (72)発明者中裕之大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者横山暢人大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者河野守行大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 3F033 GB06 GB08 GE01 4K050 AA02 AA04 BA07 BA12 BA16 CA07 CA09 CA13 CD03 CD08 CD14 CG04 CG08 EA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱手段および熱処理空間を有して成
り、所定の間隔を隔てた配列された円筒状または円柱状
対象物を回転させながら所定方向で熱処理空間内を移動
させる移送機構を更に有し、対象物を移送する間に、対
象物を熱処理する熱処理装置であって、移送機構が熱処
理空間内に配置されていることを特徴とする熱処理装
置。
【請求項２】移送機構は、連続部材およびそれに取り
付けられた対象物を押す押進部材により構成される請求
項１に記載の熱処理装置。
【請求項３】移送機構はローラーコンベアである請求
項１または２に記載の熱処理装置。
【請求項４】熱処理空間は、昇温ゾーン、温度保持ゾ
ーンおよび冷却ゾーンにより構成され、各ゾーンがぞれ
ぞれのゾーンにおいて循環する移送機構を有する請求項
１〜３のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項５】対象物を熱処理する方法であって、請求
項１〜４のいずれかに記載の熱処理装置を使用する熱処
理方法。
【請求項６】対象物としての内面に蛍光材料を塗布し
た蛍光ランプ用ガラス管を焼成する請求項５に記載の熱
処理方法。