TWI463103B - 熱處理裝置 - Google Patents

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TWI463103B
TWI463103B TW098127821A TW98127821A TWI463103B TW I463103 B TWI463103 B TW I463103B TW 098127821 A TW098127821 A TW 098127821A TW 98127821 A TW98127821 A TW 98127821A TW I463103 B TWI463103 B TW I463103B
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Masayuki Mukai
Tadayoshi Nakamura
Mitsuyoshi Nakagaki
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Koyo Thermo Sys Co Ltd
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Description

熱處理裝置
本發明係關於一種熱處理裝置，其構成為，在減壓下，適於對例如液晶顯示面板用玻璃基板等的平板工件進行熱處理者。
在減壓乾燥裝置等熱處理裝置，例如第一圖所示，在爐體100內部配置成為熱源之加熱部102(例如電阻加熱器)。由於一方面對於加熱部102而言電力供給為必要，一方面對爐體100而言有要求密閉性，故在爐體100內部設置加熱部102時，多是將對真空密封為有效的繼電電源導入端子104貫通爐體100而設置。而且，藉由使該繼電電源導入端子104之爐外側的端子連接爐外的電源部(省略圖示)，使爐內側的端子經由轉線路(crossovers)106連接加熱部102，以自爐外之電源部經由繼電電源導入端子104對爐體100內部之加熱部102進行電力供給。
但是，上述構成中，對加熱部102通電，同時將爐體100之內部壓力降下去之過程會產生放電，結果會產生漏電。此種漏電因對人體或裝置有不良影響之虞，故吾人極重視謀求漏電之防止。
因此，在習知技術存在有一種減壓乾燥裝置，其構成係在對加熱部之通電下，藉由將爐體100內部減壓，以檢測產生之漏電流，因應該漏電流之量進行對加熱部通電之開/關控制(參照例如日本特開2006-170533號公報)。
在與上述專利文獻1相關之技術，並無法抑制來自配線部分漏電流發生本身。因此，仍然發生來自配線部分之漏電流，在該漏電流超過容許值時，會有對加熱器通電之停止，加熱處理之處理時間拉長等的不妥之處。
又，在爐內於利用轉線路之構成中，在嘗試抑制漏電流本身之發生時，有必要設計爐內之構成，或採用敷層之電線，以使轉線路與爐體間的絕緣距離變大。
但是，採用絕緣距離加大卻會阻礙爐體之小型化，又，在採用敷層之電線時，會有因被覆部之耐熱性而致熱處理之最高溫度受限等的不妥之處。
本發明之目的係提供一種熱處理裝置，藉由簡易的構成，可一面保持爐內清潔度(cleanliness level)，可一面防止在減壓下來自爐內配線部分之漏電流發生。
本發明之熱處理裝置，其構成係在減壓下對工件進行熱處理者。熱處理裝置之例方面，有例如減壓乾燥裝置。該熱處理裝置至少具備一加熱部及一爐體。
加熱部具有單一或複數個護套加熱器(sheathed heater)，該護套加熱器含有將發熱線及電力供給線以業已絕緣之狀態填充於金屬管之護套部。加熱部之例可例舉呈現板狀之面板加熱器(panel heater)。護套加熱器之例可例舉具有真空耐壓之細管護套加熱器。
爐體係構成為收容加熱部於內部。又，爐體具有可插通護套加熱器之護套部的開口部。開口部之例可舉量表接管。
熱處理裝置之構成係在護套加熱器中護套部以外之處所全部配置於爐體外部之狀態下，在護套部(sheath portion)與開口部之間實施真空密封(seal)(例如O形環)。
在此構成中，並非經由轉線路將加熱部連接於爐體之繼電電源導入端子(例如貫通端子)，而是藉由在構成加熱部之護套加熱器與爐體之間直接進行真空密封，使護套加熱器之非絕緣部在爐體內部免於外露。因此，在護套加熱器業已通電之狀態下，即使將爐體減壓亦無放電產生。又，由於係在配置於爐體內部之護套部使用具耐熱性的金屬管(例如不銹鋼(stainless steel)管)，故即使爐內成為高 溫，因難以自護套部表面產生落塵，或難以產生氣體，故可使爐體內部保持清潔的狀態。又，由於在護套部使用金屬，故相較於以樹脂類被覆轉線路之情形，則不易受到處理溫度上限之約制。
在上述構成中，護套加熱器之構成宜為僅自長度方向之一端部外露電力供給線。其理由係因為若採用僅自護套加熱器長度方向之一端部外露電力供給線之構成時，相較於採用自護套加熱器長度方向之兩端部外露電力供給線之構成，而可減少需真空密封之處所的數目。
又，護套加熱器之構成宜為具有撓性(flexible)，以使護套部可彎曲加工。護套部可自如地彎曲時，即可自由設計護套加熱器之佈置(layout)，以成為例如適合於平面加熱源的配置等佈置。
加熱部在具有複數個護套加熱器且其等係配置為將各自互為相異之複數個區域予以加熱時，配置於加熱部中之端部的區域之構成，相較於配置於中央的區域，宜為在每一單位面積中護套加熱器之配置密度成為稠密。藉由此等構成，不需使加熱器電源之控制複雜化即可對放熱多的端部供給充分的熱量。
因此，根據本發明，以簡易的構成，不受處理溫度上限之約制，可一面保持爐內清潔度，一面在減壓下防止來自爐內配線部分之漏電流的發生。
第二圖係說明本發明實施形態之減壓乾燥裝置10的概略圖。在此實施形態，係以熱處理裝置之例來說明減壓乾燥裝置10，不過本發明亦可適用於減壓乾燥裝置以外種類的熱處理裝置。
減壓乾燥裝置10具備爐體12。在爐體12內設置呈現板狀之面板加熱器18。就面板加熱器18之構成則於後述。在面板加熱器18上載置具有複數個鄰近銷(proximity pin)的基板支持構件20。
配置有升降銷(lifter pin)14，其構成為貫通面板加熱器18，且自下方支持搬入或搬出於爐體12之玻璃基板16。升降銷14係藉由具有馬達等驅動部的升降銷驅動裝置142支持為可升降。
第三圖係顯示面板加熱器18之概略構成圖。在面板加熱器18具備複數個細管護套加熱器30作為熱源。面板加熱器18係在金屬製(例如鋁(aluminium))之熱板內收納複數個細管護套加熱器30而構成。
如第三圖所示，在此實施形態中，係使用九個細管護套加熱器30，各細管護套加熱器30係構成為將面板加熱器18之各自九個區域予以加熱，然而細管護套加熱器30之數目或配置並非限定於此。細管護套加熱器30係配置為插通於爐體12所設之複數個開口部，其係構成為自爐體12外部之電力供給部接受電力供給。
第四圖(A)及第四圖(B)係顯示細管護套加熱器30之概略構成。細管護套加熱器30具備發熱部32，該發熱部32係構成為在細金屬管(例如SUS-316等不銹鋼管)高密度填充發熱線42及絕緣體44(例如氧化鎂(magnesium))。發熱部32具有可行自由彎曲加工程度之撓性，可將發熱部32之金屬管自由彎曲成為所期望之形狀。
在此實施形態，係如第三圖所示，將各細管護套加熱器30之發熱部32各自形成平面之螺旋狀。此時，各細管護套加熱器30係構成為，其發熱部32之密度越是配置於面板加熱器18中央部越疏，越是配置於面板加熱器18之端部則越稠密。
如此一來，在面板加熱器18之各區域中，藉由適宜改變發熱部32之配置密度，即使相對於各細管護套加熱器30之加熱器電源控制成為均一之情形，亦可在面板加熱器18之各區域保持所期望之發熱特性。此外，各細管護套加熱器30之發熱部32形狀並非限定於平面之螺旋狀，可合乎工件之形狀等而適宜進行變更。
細管護套加熱器30進一步具備接合於發熱部32一端部外周的套筒部(sleeve portion)34。套筒部34呈現由金屬(例如SUS-304等不銹鋼)所成筒狀。在套筒部34內部配置發熱線42與電力供給線(例如鎳等的外部導線)之連接部。套筒部34進一步具有覆蓋發熱部32相反側端部的密封部362(例如防濕密封玻璃(seal glass))。此外，在此實施形態，發熱部32及套筒部34係對應於本發明之護套部。
細管護套加熱器30係插通爐體12所設置之量表接管(gauge port)122等之開口部。接著，在細管護套加熱器30中於套筒部34與量表接管122間配置有O形環36，在套筒部34與量表接管122之間被真空密封，且保持著爐體12內之真空度。
在此實施形態，係使用量表接管122及O形環36作為細管護套加熱器30之真空密封部，然而真空密封部之構成並非限定於此。例如可使用壓合接頭(compression fitting)以替代量表接管122及O形環(o-ring)36之組合。
以上之構成係在細管護套加熱器30中配置於爐體12內之處所，及真空密封於量表接管122之處 所的全部為可耐受真空之構成。又，由於使用具有耐熱性之金屬製護套，即使爐體12內為高溫之情形亦無落塵之虞，故無關於處理溫度而可保持爐體12內部成為清潔的環境。
接著，由於發熱線42與電力供給線在爐體12內部無外露，故可適當地防止來自電配線放電之發生，結果可構築使用高電壓(例如200V或400V)之裝置，可省配線化。又，可提高處理溫度，可使處理時間縮短化。
在上述實施形態中，細管護套加熱器30之構成，宜為在長度方向僅自一端部外露電力供給線40。就一個細管護套加熱器30而言，藉由僅來自爐體12一處所之電力供給，可減少真空密封部數目，結果易於謀求爐體12構成之簡略化，又，可容易保持爐體12內之真空狀態。
在上述實施形態中，細管護套加熱器30之構成宜為該密封直徑變細(例如為2至3毫米)。其理由係因為可容易迴避密封性隨著時間降低等的問題。通常加熱器類一加熱，則因熱膨脹而產生位置變動等，會有導致對真空密封部加諸過度之應力(stress)，降低密封性等不妥之情形，然而細管護套加熱器30由於其直徑小故難以發生此種不妥。
再者，細管護套加熱器30之發熱部32由於具 有撓性，故使用細管護套加熱器30可行爐體12內部之自由佈置。因此，可因應工件之形狀易於變更面板加熱器18之構成。
又，在量表接管122經由O形環36安裝細管護套加熱器30之構造上，相對於爐體12之細管護套加熱器30之裝卸易於進行，可提高維修性(maintenance)性。
吾人應考量上述實施形態之說明係所有要點之例示，並非限制性。本發明之範圍並非上述實施形態所示，而是以申請專利範圍表示。再者，對本發明之範圍而言，包括與申請專利範圍均等之意義及範圍內之全部變更。
以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此侷限本發明之專利保護範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之等效技術變化，均包含於本發明之權利保護範圍內，合予陳明。
 (本發明)
10‧‧‧減壓乾燥裝置
12‧‧‧爐體
14‧‧‧升降銷
16‧‧‧玻璃基板
18‧‧‧面板加熱器
20‧‧‧基板支持構件
30‧‧‧細管護套加熱器
32‧‧‧發熱部
34‧‧‧套筒部
36‧‧‧O形環
40‧‧‧電力供給線
42‧‧‧發熱線
44‧‧‧絕緣體
122‧‧‧量表接管
142‧‧‧升降銷驅動裝置
362‧‧‧密封部
(習知技術)
100‧‧‧爐體
102‧‧‧加熱部
104‧‧‧繼電電源導入端子
106‧‧‧轉線路
第一圖係顯示習知減壓乾燥裝置構成的概略圖。
第二圖係顯示本發明實施形態的減壓乾燥裝置之概略圖。
第三圖係顯示加熱器之概略構成圖。
第四圖(A)及第四圖(B)係說明加熱器中細管護套加熱器配置狀態圖。
10‧‧‧減壓乾燥裝置
12‧‧‧爐體
14‧‧‧升降銷
16‧‧‧玻璃基板
18‧‧‧面板加熱器
20‧‧‧基板支持構件
142‧‧‧升降銷驅動裝置

Claims (3)

  1. 一種熱處理裝置，其構成係在減壓下對工件進行熱處理者，其係至少具備：一加熱部，其具有單一或複數個護套加熱器，該護套加熱器含有將發熱線及電力供給線以業已絕緣之狀態填充於金屬管之護套部；及一爐體，其係收納該加熱部於內部，具有可使該護套加熱器中的該護套部插通之開口部；該護套部由發熱部與套筒部所構成，該發熱部內部僅配置該發熱線，該套筒部係將該發熱線連接於該電力供給線；該熱處理裝置於該爐體外側具備量表接管，該量表接管構成為，在該護套加熱器中該套筒部配置於該爐體外部之狀態下，在該護套部與該開口部間實施真空密封；該發熱部係僅長度方向的一端部為開放，而長度方向的另一端為封閉，且該電力供給線僅從該套筒部的一端部的密封部露出。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之熱處理裝置，其中該護套加熱器係構成為具有撓性以使該護套部可彎曲加工。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之熱處理裝置，其中該加熱部具有複數個該護套加熱器，其係配置為各自加熱互為相異之複數個區域；配置於該加熱部端部之區域係構成為，相較於配置於中央的區域，每單位面積之該護套加熱器的配置密度成為稠密。
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