JP5483272B2 - 連続熱処理炉 - Google Patents

Description

本発明は、マッフルをそなえた連続熱処理炉に関する。

従来より、電子部品の焼成には、マッフルをそなえた連続熱処理炉が使用されている。図３に示すように、この連続熱処理炉Ｆは、例えば、底部が平面のトンネル状の耐熱金属製マッフル１をそなえ、マッフル１の上下部にマッフル１を加熱するための上部ヒータ２、下部ヒータ３が配置され、ヒータ２、３を囲撓するよう断熱材６が配置され、ヒータ２、３と断熱材６から構成されるヒータブロックＢが炉に固定されてマッフル１を支え受けするよう構成されている。

マッフル１の下部には、炉内に雰囲気ガスを導入するためのガス投入ノズル４が固着され、マッフル１の上部には、雰囲気ガスをマッフル1内の矢印方向に排気するためのガス排気ノズル５が固着されている。また、電子部品の焼成のために、マッフル1内を移動する搬送ベルト７（搬送ベルト７の駆動機構は省略）が配設されている。

電子部品など被処理品の焼成は、搬送ベルト７に載置された被処理品が炉の入口１ａからマッフル１内に搬送され、マッフル１内で焼成された後、焼成品として出口１ｂより搬出され、次工程へ送られるようになっているが、上記従来の連続熱処理炉の操業においては、次のような問題があった。

すなわち、マッフル１がヒータブロックＢの上部ヒータ２、下部ヒータ３によって加熱されると、マッフル１は膨張して入口１ａの矢印Ａ方向に延伸する。この場合、ヒータブロックＢはマッフル１を支え受けしているのみで、マッフル１とは別体となっているから動かないが、マッフル１に固定されているガス投入ノズル４、ガス排気ノズル５は、マッフル１の膨張、延伸と共に入口１ａの矢印Ａ方向に移動する。

図４は、連続熱処理炉の加熱後においてマッフル１が熱膨張により延伸した時の状態を示す。このようなガス投入ノズル４およびガス排気ノズル５の移動を見込んで、従来炉においては、予め、ガス投入ノズル４およびガス排気ノズル５の移動距離に相当する分の隙間ＤをヒータブロックＢに設けている。このため、隙間Ｄの部分には、ヒータを配置することができず、隙間Ｄとしては５０〜３００ｍｍ程度が必要なため、隙間Ｄの部分ではマッフルの温度が３０〜８０℃程度低下することとなり、マッフル内で一定温度を保持できず、焼成品の品質に影響を与えている。

本発明に直接関係するものではないが、マッフルの膨張、延伸時、マッフルを支え受けする支え受け部材（本発明においては、ヒータブロックＢ）が摩擦により入口１ａ方向に引張られて損傷するのを防止するために、当該部材の上面に回転ロールや回転球体を配置して、マッフルが延伸してもマッフルが円滑に移動できるようにし、支受部材の損傷を防止することも提案されている（特許文献１参照）。
特開平１０−２８１６４９号公報

本発明は、マッフルを有する連続熱処理炉における上記従来の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、炉の操業中、マッフルが膨張、延伸しても、マッフル内の温度低下がなく、マッフル内を一定温度に保持することができ、安定した焼成品の品質を維持することができるよう構成した連続熱処理炉を提供することにある。

上記の目的を達成するための請求項１による連続熱処理炉は、マッフルをそなえ、炉内雰囲気を形成するための雰囲気ガスの投入ノズルがマッフルの下部に固着され、雰囲気ガスを排気するための排気ノズルがマッフルの上部に固着され、マッフルの周囲に配置されたヒータとヒータを囲撓するよう配置された断熱材とによりヒータブロックが構成され、マッフル内を通って炉の入口から出口まで被処理品を搬送するための搬送ベルトが設けられている電子部品を焼成するための連続熱処理炉であって、前記ヒータブロックは炉の長手方向に複数に分割されて複数のユニットを構成し、各ユニットはマッフルに固着されて、マッフルの熱膨張による延伸に伴ってマッフルと共に移動し得るようになっており、且つマッフルはマッフルの長さ方向に複数配置されてマッフルを支える支持部材に固定され、該支持部材はマッフルの熱膨張による延伸に伴ってマッフルおよびヒータブロックと共に移動し得るよう構成されていることを特徴とする。

請求項２による連続熱処理炉は、請求項１において、前記各ユニットの長さが略同じで、且つ各ユニットの長さは前記支持部材の配置間隔とも略同じであることを特徴とする。

請求項３による連続熱処理炉は、請求項１または２において、前記支持部材がキャスターをそなえていることを特徴とする。

本発明によれば、マッフルを取り囲み、マッフルに固着しているヒータブロックが、炉の長手方向に分割され、複数のユニットからなるよう構成したため、ヒータブロックの各ユニットはマッフルの熱膨張による延伸に伴い、マッフルに固定されているガス投入ノズル、ガス排気ノズルと共に移動するため隙間は殆ど発生しなくなる。ヒータブロックの各ユニットの長さが略同じで、且つユニットの長さが支持部材の間隔と略同じにすることにより、各ユニットと支持部材との熱膨張率差は同一となるため、ヒータブロックの各ユニット間に発生する隙間を略同一にすることができる。ヒータブロック間に発生する隙間は、ユニットの長さに比例して発生するため、ユニットの長さは２ｍ程度にするのが好ましい。ヒータブロックの各ユニットも熱膨張により延伸するが、マッフルを支える支持部材の間隔に比較して延伸する長さが小さいため、各ユニット間に隙間が発生するが、その大きさを２０ｍｍ以下にすることができる。ユニットの長さを短くすると設備費用が高くなり、ユニットの長さを長くするとユニット間の隙間が大きくなる問題が発生する。

ガス投入ノズル４およびガス排気ノズル５とヒータブロックとの隙間がなくなるから、ヒータを配置できない部分をなくすことができ、また、ヒータブロックの各ユニット間に発生する隙間も２０ｍｍ以下に抑えられるため、マッフル内の温度低下がなく、マッフル内を一定の温度に保持することができ、安定した焼成品の品質を維持することが可能となる。

また、マッフルの支持部材がキャスターをそなえ、受けレール上を移動させることにより、熱膨張に伴うマッフルに固定した支持部材の移動を円滑に行うことができるから、移動に伴う部材の損傷などを避けることができる。支持部材を球体を敷いてある上に載せるなどの方式を採用することにより接触抵抗を少なくして支持部材の移動を円滑に行うようにしてもよい。

以下、図１〜２により、本発明の連続熱処理炉について説明する。図１〜２において、従来と同じ部材については同一の符号を付した。図１に示すように、本発明による連続熱処理炉Ｆは、従来と同様、マッフル１をそなえ、マッフル１の上下部にマッフル１を加熱するための上部ヒータ２、下部ヒータ３が配置され、ヒータ２、３を囲撓するよう断熱材６が配置されている。

本発明の特徴とするところは、ヒータ２、３と断熱材６から構成されるヒータブロックＢが、従来と異なり、炉の長手方向に複数に分割されて、複数のユニットＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５を構成し、各ユニットがそれぞれマッフル１に固着されて、マッフル１の膨張、延伸によるマッフル１の移動と共に移動するよう構成されている点である。

また、マッフル１がマッフルの長さ方向に複数配置されマッフル１を支える支持部材８に固定され、支持部材８は、マッフルの熱膨張による延伸に伴ってマッフル１およびヒータブロックＢを構成する複数のユニットＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５と共に移動し得るようになっている点である。

より好ましい構成は、ユニットＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５の長さが略同じで、且つ各ユニットの長さは支持部材８の配置間隔とも略同じとすることである。また、支持部材８がキャスター９をそなえており、レール１０上を移動することができる。

マッフル１の下部には、炉内に雰囲気ガスを導入するためのガス投入ノズル４が固着され、マッフル１の上部には、雰囲気ガスをマッフル1内の矢印方向に排気するためのガス排気ノズル５が固着され、電子部品の焼成のために、マッフル1内を移動する搬送ベルト７（搬送ベルト７の駆動機構は省略）が配設されている。

被焼成品の焼成は、従来と同様、搬送ベルト７に載置された被焼成品が炉の入口１ａからマッフル１内に搬送され、マッフル１内で焼成された後、焼成品として出口１ｂより搬出され、次工程へ送られるようになっている。

本発明の連続熱処理炉は、上記のように、マッフル１を取り囲み、マッフル１に固着しているヒータブロックＢが、炉の長手方向に複数に分割され、複数のユニットＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５からなるよう構成されているので、ヒータブロックＢはマッフル１の熱膨張による延伸に伴って共に移動するため、マッフル１に固定されているガス投入ノズル４、ガス排気ノズル５の移動距離と同じとなり、ヒータブロックＢの隙間ｄは殆ど発生しなくなり、従来のヒータを配置できない部分がなくなる。そのため、マッフルの温度低下がなく、マッフル内を一定の温度に保持することができる。

さらに、ユニットＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５の長さを略同一とすることにより、各ユニットの熱膨張量は同一となり、各ユニットの長さを支持部材８の配置間隔とも略同じとすることにより、各ユニットと支持部材との熱膨張差は同一となるから、ヒータブロックの各ユニット間に発生する隙間を略同一にすることができる。ヒータブロックの各ユニット間に発生する隙間は２０ｍｍ以下に抑えられるため、マッフル内の温度低下がなく、マッフル内を一定の温度に保持することができ、安定した焼成品の品質を維持することが可能となる。

また、支持部材８がキャスター９をそなえ、キャスター９が回動できる受けレール１０をそなえていることにより、熱膨張に伴うマッフルに固定した支持部材の移動を円滑に行うことができるから、移動に伴う部材の損傷などを避けることができる。

本発明の連続熱処理炉（加熱前）の長手方向の要部断面を示す図である。 本発明の連続熱処理炉（加熱後）の長手方向の要部断面を示す図である。 従来の連続熱処理炉（加熱前）の長手方向の要部断面を示す図である。 従来の連続熱処理炉（加熱後）の長手方向の要部断面を示す図である。

符号の説明

１ マッフル
２ 上部ヒータ
３ 下部ヒータ
４ ガス投入ノズル
５ ガス排気ノズル
６ 断熱材
７ 搬送ベルト
８ 支持部材
９ キャスター
１０ 受けレール
Ｆ 連続熱処理炉
１ａ 炉の入口
１ｂ 炉の出口
Ｂ ヒータブロック
Ｂ１〜Ｂ５ ヒータブロックのユニット
Ａ マッフルの移動方向

Claims (3)

1. マッフルをそなえ、炉内雰囲気を形成するための雰囲気ガスの投入ノズルがマッフルの下部に固着され、雰囲気ガスを排気するための排気ノズルがマッフルの上部に固着され、マッフルの周囲に配置されたヒータとヒータを囲撓するよう配置された断熱材とによりヒータブロックが構成され、マッフル内を通って炉の入口から出口まで被処理品を搬送するための搬送ベルトが設けられている電子部品を焼成するための連続熱処理炉であって、前記ヒータブロックは炉の長手方向に複数に分割されて複数のユニットを構成し、各ユニットはマッフルに固着されて、マッフルの熱膨張による延伸に伴ってマッフルと共に移動し得るようになっており、且つマッフルはマッフルの長さ方向に複数配置されてマッフルを支える支持部材に固定され、該支持部材はマッフルの熱膨張による延伸に伴ってマッフルおよびヒータブロックと共に移動し得るよう構成されていることを特徴とする連続熱処理炉。
2. 前記各ユニットの長さが略同じで、且つ各ユニットの長さは前記支持部材の配置間隔とも略同じであることを特徴とする請求項１記載の連続熱処理炉。
3. 前記支持部材がキャスターをそなえていることを特徴とする請求項１または２記載の連続熱処理炉。

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