CN100593681C - 热处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能抑制升华物质堆积在导出管道内的热处理装置。热处理装置(1A)在把被处理工件(W)收容在其热处理部分(21)内的状态下，通过在使所述热处理部分(21)内的空气进行循环的同时对其加热，来对被处理工件(W)进行热处理，并且通过一面将外部空气加热后送入所述热处理部分(21)内，一面使所述热处理部分(21)内的空气流入导出管道(5)内，对所述热处理部分(21)的内部进行换气。在所述导出管道(5)中设置有催化剂(6)，在对所述被处理工件(W)进行热处理的过程中分解由该被处理工件所产生的升华物质。

Description

热处理装置

技术领域

本发明涉及对被处理工件进行热处理的热处理装置。

背景技术

以往，公知的热处理装置，是在把被处理工件收容在其热处理部分内部的状态下，一边使上述热处理部分内的空气进行循环，一边对其加热，借助于这种加热空气对上述被处理工件进行热处理。

这种热处理装置，在制造FPD(平板显示器)时，可用于光刻胶和有机物薄膜的预烘干工序、后烘干工序等工序。在这些工序中，在对由玻璃基板等构成的被处理工件进行热处理的过程中，光刻胶等中所含有的挥发性成分会气化，产生大量的升华物质，这种升华物质经过再结晶后，会产生飞散到热处理装置的周围，或者附着在其周围等问题。

作为这一问题的对策，例如在特开平10-141868号公报中，记载了这样的方案：一方面通过对外部空气进行加热后再送入上述热处理部分中，另一方面，又使上述热处理部分内的空气流入导出管道内，借此对上述热处理部分的内部进行换气。这样，借助于对热处理部分的内部进行换气，就能抑制升华物质的再结晶和向周围的附着。

可是，在进行上述这种换气的情况下，从热处理部分流出来的空气在流过导出管道内的过程中会冷却，因而存在升华物质堆积在导出管道内的可能性。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决上述问题的热处理装置。此外，本发明的另一个目的是提供一种能抑制升华物质堆积在导出管道内的热处理装置。

按照本发明的一种方案提供的热处理装置，在把被处理工件收容在其热处理部分内的状态下，通过在使所述热处理部分内的空气进行循环的同时对其加热，来对所述被处理工件进行热处理，并且通过一面将外部空气加热后送入所述热处理部分内，一面使所述热处理部分内的空气流入导出管道内，对所述热处理部分的内部进行换气，在所述导出管道中设置有催化剂，在对所述被处理工件进行热处理的过程中分解由该被处理工件所产生的升华物质，其中，所述热处理装置还具有用来吸入外部空气的吸气管道，所述导出管道包括：排气管道，用于把从所述热处理部分流出的空气直接排到外部；以及回流管道，从所述排气管道分路出来，连在所述吸气管道上，用于把从所述热处理部分流出的空气，通过所述吸气管道再次送入热处理部分内，所述催化剂设置在所述排气管道中比回流管道分路位置更上游一侧的部分上，或者设置在回流管道上。

此外，按照本发明的另一种方案提供的热处理装置，包括：热处理部分，把被处理工件收容在其内部；导出管道，连接在所述热处理部分上；以及空调部分，当对所述被处理工件进行热处理时，对外部空气进行加热，并将其送入所述热处理部分内，其中，所述空调部分通过把外部空气送入到所述热处理部分内，使所述热处理部分内的空气不再回到该空调部分中，而是流入所述导出管道内，所述导出管道的结构是把从所述热处理部分流出来的空气全部排到外部的结构，在这种导出管道中设有催化剂，在对所述被处理工件进行热处理的过程中分解由该被处理工件所产生的升华物质。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的热处理装置的示意结构图。

图2是本发明第二实施方式的热处理装置的示意结构图。

图3是本发明第三实施方式的热处理装置的示意结构图。

图4是本发明第四实施方式的热处理装置的示意结构图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明用于实施本发明的优选的实施方式。

图1是示意表示本发明热处理装置的一个实施方式的图。如图1所示，第一实施方式的热处理装置1A用于平板显示器的制造过程中，这种热处理装置1A设置在清洗室内部，称作清洗炉。

上述热处理装置1A具备装置主体2，装置主体2具有由绝热壁围绕着的空间形成的绝热室20。上述绝热室20的内部用隔板24隔开，在隔板24左侧的部分是热处理部分21，在其右侧的部分则作为空调部分23。在隔板24上形成有开口，在这个开口中配置有过滤器31。这样，流通的空气就能通过过滤器31。此外图中没有表示，但在装置主体2中还设有连通热处理部分21内部与空调部分23内部的连通通道。

在上述热处理部分21的内部设有工件保持部分22。该工件保持部分22能使由玻璃基板等构成的多个被处理工件(以下，简称为工件)W保持在上下并排的状态。通过把工件W保持在这个工件保持部分22上，就能把这些工件W收容在热处理部分21内。

在上述空调部分23中设有加热器32和送风机33。加热器32加热空调部分23内部的空气，送风机33使空调部分23内的空气通过过滤器31后，送入热处理部分21内。并且，当空气由送风机33送入热处理部分21内时，热处理部分21内的空气便通过图中省略了的连通通道返回到空调部分23内。然后，返回到空调部分23内的空气再一次由加热器32加热。即，热处理部分21内的空气在进行循环的同时被加热了，这样，就对收容在热处理部分21内的工件W进行了热处理。

还有，吸气管道4连接在上述空调部分23上，此外，导出管道5连接在上述热处理部分21上。在把由吸气管道4吸入的外部空气通过空调部分23和过滤器31之后，送入热处理部分21内，并使热处理部分21内的空气流入导出管道5内，用以对热处理部分21内进行换气。

上述导出管道5的一个端部连接在热处理部分21上。导出管道5具有向外部敞开的排气管道51、和从该排气管道51分路后，连接在上述吸气管道4上的回流管道52。排气管道51用于把从上述热处理部分21中流出来的空气直接排到外部去，而回流管道52则用于把从上述热处理部分21中流出来的空气通过上述吸气管道4，再次送入热处理部分21内。

在上述回流管道52的中途，设有鼓风机7和催化剂6。在上述排气管道51中，催化剂6配置在上述回流管道52分路位置的上游一侧的部分上。另外，也可以如图1中双点划线所示，催化剂6设置在回流管道52中鼓风机7上游一侧的部分上。

上述催化剂6在对上述工件W进行热处理的过程中，促进该工件W所产生的升华物质的氧化分解反应。在本实施方式中，作为构成催化剂6的活性金属，可采用白金(Pt)和钯(Pd)之类的贵金属、或者这些贵金属的合金。这些催化剂6大约从150～200℃左右的温度氛围下开始显示催化剂活性。由于通过催化剂6的空气温度是根据热处理温度和管道的路径而变化的，所以，当空气在不是催化剂活性足够的温度下通过催化剂6的情况下，可以在催化剂6的前面安装加热器10，把空气温度提高到催化剂活性温度即可。此外，在工件W所产生的升华物质中含有称为催化剂中毒剂的物质(含有Si、P、S等的有机化合物)的情况下，催化剂6就会中毒。在这种情况下，也可以在催化剂6的前方(上游一侧)设置前处理材料(氧化铝、陶瓷等)。

另外，在上述吸气管道4和导出管道5中，在适当的部位上设有调整风量用的挡板8。

于是，在进行上述热处理并驱动鼓风机7时，热处理部分21内的空气便从排气管道51的一个端部吸入，并流入排气管道51内。在流入排气管道51内的空气中含有由工件W所产生的升华物质，但这种升华物质因与催化剂6接触而被分解。然后，一部分空气从排气管道51的中间段流入回流管道52内，被吸引到鼓风机7中，而剩余的空气则从排气管道51的另一个端部排到外部去。此外，当热处理部分21内的空气流到排气管道51内时，外部空气便随之从吸气管道4吸入，并送到空调部分23内。在空调部分23内，外部空气由加热器32加热，然后通过过滤器31，送到热处理部分21内。即，加热器32有两个功能，也就是加热外部空气的功能、和如上所述的在使热处理部分21内的空气进行循环的同时对其进行加热的功能。

另外，从鼓风机7排出的空气，从回流管道52提供给吸气管道4后，再次被送入热处理部分21内。

这样，在第一实施方式的热处理装置1A中，热处理部分21内的空气在流入导出管道5内的过程中与催化剂6接触，借助于此催化剂6来分解空气中的升华物质。这样，就能抑制升华物质堆积在从导出管道5上设置催化剂6的位置开始的下游一侧部分上。此外，由于催化剂6设置在比鼓风机7更上游的一侧，所以也能抑制升华物质堆积在鼓风机7内。

还有，由于从热处理部分21流出来的空气在与催化剂6接触之后，通过回流管道52和吸气管道4再次被送入热处理部分21内，因而能重复利用从热处理部分21流出来的空气。这样，就能同时减少吸入吸气管道4中的外部空气的吸气量和从排气管道51排到外部的排气量，从而有利于节能。

下面，参照图2说明本发明的第二实施方式中的热处理装置1B。另外，在以下所示的第二～第四实施方式中，凡是与第一实施方式中的热处理装置1A相同结构的部分，都标以同样的附图标记，并省略其说明。

在第二实施方式的热处理装置1B中，导出管道5只用一根排气管道51构成。换句话说，在这种导出管道5中，不从排气管道51分路出回流管道52来。因此，在第二实施方式中从热处理部分21流出来的空气，全部都通过排气管道51排出到热处理装置1B的外部。此外，鼓风机7设置在排气管道51下游端附近，而催化剂6设置在此鼓风机7的上游一侧。

还有，在第二实施方式的热处理装置1B中设置了换热器9。此换热器9位于排气管道51中的鼓风机7与催化剂6之间，并且位于吸气管道4的中途。此换热器9将流过吸气管道4内的外部空气与流过排气管道51中比催化剂6还处于下游部分的空气之间，进行热交换。

设置了这样的换热器9，就能借助于换热器9，利用从热处理部分21流出的空气的热量来加热外部空气，从而能达到节能的目的。而且由于上述空气利用换热器9与外部空气之间进行了热交换，还借助于催化剂6已经把升华物质分解，所以，即使上述空气由于热交换而被冷却，也能够抑制升华物质堆积在换热器9内。

其中，在第一实施方式中，由于设置了回流管道52，而且把与催化剂6接触之后的空气再次送入热处理部分21内，所以在催化剂6由于某种原因而变劣的情况下，通过把含有升华物质的空气再一次送进热处理部分21内，将使得热处理部分21内的升华物质的浓度有可能上升。与此相反，在第二实施方式中，由于从热处理部分21中流出来的空气全部都通过排气管道51排到热处理装置1B的外部，因而与催化剂6接触之后的空气不会再一次被送到热处理部分21内。因此，即使催化剂6变劣，热处理部分21内的升华物质的浓度也不会上升。而且经常有新鲜的外部空气通过吸气管道4被吸入绝热室20中。

还有，在第一实施方式中，为了使回流管道52内的风向朝向一个方向，鼓风机7是必需的，但在第二实施方式中，能借助于其结构，可以省略鼓风机7。

下面，参照图3说明本发明的第三实施方式的热处理装置1C。第三实施方式的热处理装置1C，是把第一实施方式的热处理装置1A的结构与第二实施方式的热处理装置1B的结构组合在一起的热处理装置。在第三实施方式中，能够重复利用从热处理部分21流出来的空气，并且能够利用从热处理部分21流出来的空气的热量来加热外部空气。

即，在第三实施方式中，催化剂6设置在排气管道51中比回流管道52分路位置更上游一侧的部分上，而鼓风机7则设置在排气管道51中比回流管道52的分路位置更下游一侧的位置上。还有，换热器9的位置介于排气管道51上的回流管道52的分路位置与鼓风机7的设置位置之间，并且处于吸气管道4的中途。

这样一来，不仅能获得第一实施方式和第二实施方式所具有的效果，而且还能获得通过换热器9更有效地进行热交换的效果。即，由于能够使从热处理部分21流出来的空气通过回流管道52和吸气管道4进行重复利用，使得吸气量减小了，所以只要对少量的外部空气进行加热就可以了，从而能高效地借助于换热器9进行热交换。

另外，在本实施方式中，催化剂6设置在排气管道51中比回流管道52的分路位置更上游一侧的位置上，但催化剂6也可以分别设置在回流管道52和排气管道51中比回流管道52的分路位置更下游一侧，换热器9上游一侧的部分上。

下面，参照图4说明本发明的第四实施方式的热处理装置1D。在第四实施方式的热处理装置1D中，用隔板24把绝热室20分隔成上、下两部分。而且在装置主体2的侧壁上连接着吸气管道4，以便与空调部分23连通，并且还连接着导出管道5，以便与热处理部分21连通。吸气管道4和导出管道5连接在同一侧(图4中的右侧)的侧壁上。此外，在第四实施方式中，没有设置如第一实施方式那样的、图中省略的连通通道，隔板24连接在上述侧壁上的吸气管道4的附近。而且在隔板24与绝热室20的内壁面之间形成了通风口25，空调部分23内部与热处理部分21内部只通过这个通风口25来连通。

与第二实施方式一样，导出管道5只由排气管道51构成，所以从热处理部分21流出来的空气全部都排到热处理装置1D的外部。另外，在排气管道51上不设置鼓风机7，只设置催化剂6和加热器10。

在这种结构的热处理装置1D中，当开动设置在空调部分23中的送风机33时，便从吸气管道4吸入外部空气，并将其送入空调部分23内。外部空气在空调部分23内由加热器32加热。此后，加热后的外部空气借助于送风机33通过通风口25，送入热处理部分21内。这样，在对图中省略的工件进行热处理的同时，热处理部分21内的空气也流入排气管道51内。即，在第四实施方式中，如图中的箭头a所示，并不使热处理部分21内的空气进行循环，而是使它向一个方向流动，全部都流入排气管道51内。这样，第四实施方式的空调部分23，借助于通过吸气管道4把导入的外部空气送入热处理部分21内，具有使热处理部分21内的空气不返回该空调部分23内、而是流入排气管道51内的功能。而且由于热处理部分21内的空气全部都流入排气管道51内，所以含有在热处理部分21内所产生的升华物质的空气不再流入空调部分23。

在这样的结构中，利用在排气管道51中设置催化剂6，也可以抑制升华物质堆积在排气管道51内。

另外，只用排气管道51构成的导出管道5的效果与第二实施方式相同。

下面，说明上述各实施方式的要点。

(1)按照本发明的实施方式，当热处理部分内的空气在导出管道内流动时，与催化剂接触。在这种空气中含有由被处理工件所产生的升华物质，但由于这种升华物质被催化剂所分解，从而能抑制升华物质在导出管道内的堆积。

(2)本发明实施方式的热处理装置具有用来吸入外部空气的吸气管道。上述导出管道具有：用于把从上述热处理部分流出来的空气直接排到外部去的排气管道；以及从该排气管道分路出来，连在上述吸气管道上，用于把从上述热处理部分流出来的空气，通过上述吸气管道，再次送入热处理部分内部的回流管道。上述催化剂设置在上述排气管道中比回流管道分路位置更上游一侧的部分上，或者设置在回流管道上。因此，由于从热处理部分流出来的空气在接触了催化剂后，通过回流管道和吸气管道再次被送入热处理部分内部，所以能重复利用从热处理部分流出来的空气。这样，就能同时减少吸入吸气管道中的外部空气的吸气量，和从排气管道排到外部的排气量，从而能达到节能的目的。

(3)在本发明实施方式的热处理装置中，上述催化剂设置在上述排气管道中比回流管道的分路位置更上游一侧的部分上。而且还具有换热器，将流过上述吸气管道内的外部空气与流过上述排气管道中比回流管道的分路位置更下游一侧部分的空气进行热交换。因此，由于借助于换热器能利用从热处理部分流出的空气的热量来加热外部空气，从而能达到节能的目的。而且由于通过换热器与外部空气进行热交换的空气是接触了催化剂的空气，升华物质已经被分解，所以，即使上述空气由于热交换而被冷却，也能抑制升华物质堆积在换热器内。此外，由于借助于回流管道和吸气管道重复利用从热处理部分流出来的空气，从而能达到节能的目的。此外，由于能减少从外部导入的吸气量，因而能高效率地通过换热器进行热交换。

(4)在本发明实施方式的热处理装置中，具有用于吸入外部空气的吸气管道，以及将流过该吸气管道内的外部空气与流过上述导出管道内比设置催化剂的位置下游一侧部分的空气进行热交换的换热器。因此，由于能借助于换热器利用从热处理部分流出的空气的热量来加热外部空气，从而能达到节能的目的。而且由于通过换热器与外部空气进行热交换后的空气，与催化剂接触后，升华物质已经被分解，所以，即使上述空气由于进行了热交换而被冷却，仍能抑制升华物质堆积在换热器内。

(5)在本发明实施方式的热处理装置中，通过由空调部分把外部空气送入热处理部分内，使热处理部分内的空气不返回到空调部分中，而是流到导出管道内。即，在这种结构中，不使热处理部分内的空气进行循环，而是使其全部流到导出管道内。即使在这种结构中，通过在导出管道中设置催化剂，仍能抑制升华物质堆积在导出管道内。而且由于从热处理部分流到导出管道内的空气，全都排出到外部，所以，与催化剂接触后的空气不再送入热处理部分内。因此，即使催化剂产生变劣，热处理部分内部的升华物质的浓度也不会升高。

Claims (7)

1.一种热处理装置，在把被处理工件收容在其热处理部分内的状态下，通过在使所述热处理部分内的空气进行循环的同时对其加热，来对所述被处理工件进行热处理，并且通过一面将外部空气加热后送入所述热处理部分内，一面使所述热处理部分内的空气流入导出管道内，对所述热处理部分的内部进行换气，

在所述导出管道中设置有催化剂，在对所述被处理工件进行热处理的过程中分解由该被处理工件所产生的升华物质，其特征在于，

所述热处理装置还具有用来吸入外部空气的吸气管道，

所述导出管道包括：

排气管道，用于把从所述热处理部分流出的空气直接排到外部；

以及回流管道，从所述排气管道分路出来，连在所述吸气管道上，用于把从所述热处理部分流出的空气，通过所述吸气管道再次送入热处理部分内，

所述催化剂设置在所述排气管道中比回流管道分路位置更上游一侧的部分上，或者设置在回流管道上。

2.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，

所述催化剂设置在所述排气管道中比回流管道分路位置更上游一侧的部分上，

所述热处理装置还具有换热器，将流过所述吸气管道内的外部空气与流过所述排气管道中比回流管道的分路位置更下游一侧部分的空气进行热交换。

3.根据权利要求2所述的热处理装置，其特征在于，在所述排气管道中，在所述换热器的下游设有鼓风机。

4.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，在所述回流管道的中途设有鼓风机。

5.一种热处理装置，在把被处理工件收容在其热处理部分内的状态下，通过在使所述热处理部分内的空气进行循环的同时对其加热，来对所述被处理工件进行热处理，并且通过一面将外部空气加热后送入所述热处理部分内，一面使所述热处理部分内的空气流入导出管道内，对所述热处理部分的内部进行换气，

在所述导出管道中设置有催化剂，在对所述被处理工件进行热处理的过程中分解由该被处理工件所产生的升华物质，其特征在于，

所述热处理装置还具有：

吸气管道，用于吸入外部空气；

以及换热器，将流过所述吸气管道内的外部空气与流过所述导出管道中比催化剂的设置位置更下游一侧部分的空气进行热交换。

6.根据权利要求5所述的热处理装置，其特征在于，在所述导出管道中，在所述换热器的下游设有鼓风机。

7.一种热处理装置，其特征在于包括：

热处理部分，把被处理工件收容在其内部；

导出管道，连接在所述热处理部分上；

以及空调部分，当对所述被处理工件进行热处理时，对外部空气进行加热，并将其送入所述热处理部分内，

其中，所述空调部分通过把外部空气送入到所述热处理部分内，使所述热处理部分内的空气不再回到该空调部分中，而是流入所述导出管道内，

所述导出管道的结构是把从所述热处理部分流出来的空气全部排到外部的结构，在这种导出管道中设有催化剂，在对所述被处理工件进行热处理的过程中分解由该被处理工件所产生的升华物质。

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