CN101838726A - 热处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明的热处理装置(10)包括炉体(12)、循环风扇(22)、加热器(20)、耐热过滤器(14)以及热风整流板(16)。热风整流板(16)配置在耐热过滤器(14)与工件(18)之间。热风整流板(16)使在工件(18)的上面从第一侧面一侧向工件提供的热风风量比从第二侧面一侧向工件提供的热风风量多，另一方面，使在相同工件(18)的下面从第二侧面一侧向工件(18)提供的热风风量比从第一侧面一侧向工件(18)提供的热风风量多。

Description

热处理装置

技术领域

本发明涉及利用循环热风对工件进行加热的热处理装置。

背景技术

在对工件进行热处理的热处理装置中，具有热风循环方式的加热装置，该热风循环方式的加热装置利用在炉体内部循环的热风对工件进行加热。在这种热风循环方式的热处理装置中，有时会产生工件的上风和下风温度分布不均、在工件的下风温度降低的不利情况。工件越大，这种不利情况就越严重，对于这种不利情况，以往有各种应对办法。

例如以往存在如下的技术，即：在对平板形的工件进行强制对流加热时，通过使隔板倾斜配置，使得下风一侧与隔板的间隔比上风一侧与隔板的间隔窄，从而使下风一侧的热风流速比上风一侧的热风流速大，由此对工件进行均匀加热(例如参照日本专利公开公报特开平11-118356号)。

此外，还存在有这样的技术，即：在对平板形工件进行强制对流加热时，通过将热风的流动方向反转，使上风一侧和下风一侧转换，从而对工件进行均匀加热(例如参照日本专利公开公报特开平8-261647号)。

在上述的日本专利公开公报特开平11-118356号的技术中，由于使热风流速改变的隔板倾斜配置，所以工件设置场所在高度方向上增大，其结果导致工件的处理量减少。

此外，在上述的日本专利公开公报特开平8-261647号的技术中，由于使循环热风的行进方向反转，所以因经过过滤器的风量急剧改变，造成过滤器本身成为灰尘源，其结果导致炉体内部的洁净度降低。此外，在使循环热风的行进方向反转时，也可能使被过滤器捕捉到的尘埃等脱离过滤器在炉体内部漂浮。

发明内容

本发明的目的是提供一种热处理装置，该热处理装置不扩大处理每单位个数的工件所需要的热处理空间，此外能够保持炉体内部的清洁，并且能够利用简单的结构均匀加热大型的平板形工件。

本发明的热处理装置利用循环热风对平板形工件进行加热。该热处理装置包括炉体、循环风扇、加热器、耐热过滤器以及热风整流构件。

炉体在内部具有支承工件的工件支承部。循环风扇分别配置在炉体的第一侧面一侧和第二侧面一侧，并且产生循环热风。加热器分别配置在炉体的第一侧面一侧和第二侧面一侧，并且对循环热风进行加热。耐热过滤器分别配置在炉体的第一侧面一侧和第二侧面一侧，用于清洁循环热风。这些循环风扇、加热器、耐热过滤器优选配置成在炉体的宽度方向上左右对称。

热风整流构件配置在耐热过滤器与工件之间，并且分别调整从第一侧面一侧向工件提供的热风风量和从第二侧面一侧向工件提供的热风风量。具体地说，热风整流构件使在工件的上面从第一侧面一侧向工件提供的热风风量比从第二侧面一侧向工件提供的热风风量多，另一方面，使在相同工件的下面从第二侧面一侧向工件提供的热风风量比从第一侧面一侧向工件提供的热风风量多。作为热风整流构件的典型例子，可以例举分别配置在第一侧面一侧和第二侧面一侧的热风调整板。

在上述结构中，由于创造性地想出使从第一侧面一侧向工件提供的热风风量与从第二侧面一侧向工件提供的热风风量不同，所以不会产生从左右提供的热风在工件的宽度方向中央部位相互挤压，造成在中央部位形成热风难以流动的环境这种不利情况。因此，能够防止在工件的宽度方向的中央部位温度降低。

此外，在工件的上面和下面，由于使从第一侧面一侧向工件提供的热风风量和从第二侧面一侧向工件提供的热风风量的大小关系反转，所以在工件上也不会产生左右的温差。

此外，由于不使通过耐热过滤器的热风的移动方向反转，所以对于耐热过滤器而言难以产生灰尘。此外，由于没有必要改变支承工件的工件支承部的结构，所以也不会扩大用于处理每单位个数的工件所需要的空间。

而且，在把工件装载成多层的情况下，通过在每层使从第一侧面一侧向工件提供的热风风量与从第二侧面一侧向工件提供的热风风量的大小关系反转，即使在把工件装载成多层的情况下，也可以防止产生左右的温差。

按照本发明，能够不扩大处理每单位个数的工件所需要的热处理空间，此外，能够保持炉体内部的清洁，并能够用简单的结构对大型的平板形工件进行均匀加热。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的热处理装置概况的图。

图2是表示热处理装置概况的框图。

图3是表示热风整流板结构的图。

图4是表示热风整流板的作用的图。

图5是表示热风的流通状态的图。

图6是表示本发明其他实施方式的热处理装置概况的图。

图7是表示控制热风的流通状态的例子的图。

具体实施方式

用图1A和图1B，对本发明实施方式的热处理装置10的基本结构进行说明。热处理装置10是热风循环式的洁净炉(clean oven)，利用循环热风对搬入炉体12中的平板形的工件18进行加热。

在炉体12的内部设置多个架构件28，该架构件28把工件18支承成多层。在炉体12的前面设置有门26，在把工件搬入和搬出时打开或关闭该门26。门26由在上下方向排列的多个挡板(shutter)构成，能够仅打开或关闭与分配给要搬入或搬出的工件18的层对应的挡板。

在炉体12的背面一侧设置有多个加热器20、多个循环风扇22以及多个通风道24。加热器20、循环风扇22和通风道24配置在炉体12的宽度方向(图1A和图1B中的左右方向)的中央部位的两侧。加热器20对在炉体12内部循环的热风进行加热。循环风扇22在炉体12内部产生循环风，吸入通过加热器20的热风，并向通风道24送出。在该实施方式中，作为循环风扇22使用西洛克风扇(sirocco fan)，但也可以使用其他种类的风扇。

在炉体12的宽度方向上的两端部位(两侧面一侧)设置有多个耐热过滤器14。耐热过滤器14通过捕捉经过通风道24的热风中所含有的微小颗粒，使吹向工件18的热风洁净。此外作为耐热过滤器14的例子可以例举的有HEPA过滤器，但不限于HEPA过滤器。

在耐热过滤器14和架构件28之间配置多个热风整流板16，能够对热风的循环路径进行调整。如图1A和图1B所示，热风整流板16配置在与耐热过滤器14的配置位置对应的位置上。关于热风整流板16的结构和作用等将在后面叙述。

如图2所示，热处理装置10具有CPU50，在该CPU50上连接有ROM52、RAM54、传感器单元56、I/F部(输入/输出部)58、风扇驱动部60、加热器驱动部62以及门驱动部64等。ROM52存储有CPU50的动作所需要的多个程序。RAM54是用于CPU50临时存储数据的易失存储器。传感器单元56由用于收集炉体12内部的温度和压力等信息的多个计量仪器构成。I/F部58具有与外部设备通信的功能。风扇驱动部60根据来自CPU50的信号分别驱动多个循环风扇22。加热器驱动部62根据来自CPU50的信号分别驱动多个加热器20。门驱动部64根据来自CPU50的信号分别能够使门26的多个挡板进行打开或关闭的动作。

接着，使用图3A和图3B对热风整流板16的结构进行说明。设置热风整流板16是为了通过使热风分散和集中来调整向各层的各个工件提供的热风的风量。热风整流板16包括：上侧导向部161和下侧导向部163，该上侧导向部161和下侧导向部163具有起到把热风向倾斜方向引导的导向面的作用的斜面；以及连接部165，该连接部165连接上侧导向部161和下侧导向部163。在上侧导向部161和下侧导向部163上分别设置可以通过热风的多个贯通孔162。如图3B所示，连接部165通过螺钉166等连接构件，固定安装在框架164上，框架164设置在炉体12的规定位置上。

如图4所示，热风整流板16的上侧导向部161的端部配置在与工件18的配置位置大体相同的高度上，并且，热风整流板16的下侧导向部163的端部配置在与比该工件18更下一层的工件18的配置位置大体相同的高度上。此外，热风整流板16配置在工件18的左右两侧，但是配置在左侧的热风整流板16与配置在右侧的热风整流板16配置成在高度方向上相互错开一层。

在上述的结构中，碰到热风整流板16的大部分热风沿上侧导向部161和下侧导向部163的斜面行进，另一方面，碰到热风整流板16的一部分热风通过贯通孔162行进。因此，提供给配置在与上侧导向部161的端部对应高度上的工件18上面的热风风量多，另一方面，提供给该工件18下面的热风风量少。此外，提供给配置在与下侧导向部163端部对应高度上的工件下面的热风风量多，另一方面，提供给该工件18上面的热风风量少。而且，由于右侧和左侧的热风整流板16相互错开一层配置，在从右侧提供的热风风量多的层中，从左侧提供的热风风量少，并且在从右侧提供的热风风量少的层中，从左侧提供的热风风量多。

如图5A所示，在从左侧提供的热风风量多、从右侧提供的热风风量少的情况下，从左侧提供的热风穿过工件18宽度方向的中央部位，一直到达工件18的右侧。另一方面，如图5B所示，在从右侧提供的热风风量多、从左侧提供的热风风量少的情况下，从右侧提供的热风穿过工件18宽度方向的中央部位，一直到达工件18的左侧。因此可以防止发生如从左右提供了相同强度的热风那样，由于在工件18宽度方向中央部位来自左右的热风相互挤压、导致工件18中央部分的热风难以流动的不利情况。因此，可以防止工件18宽度方向的中央部位的温度降低。而且，在工件18的上面从左侧提供强的热风的情况下，由于在相同工件18的下面从右侧提供强的热风，所以不会在工件18的左右产生温差。例如在该实施方式的情况下，工件18的加热设定温度设定为230度，在工件18的整个区域可以得到不会产生正负3度以上偏差的好结果。

此外由于通过耐热过滤器14的热风风量不变化，所以不会因由耐热过滤器14产生的灰尘导致炉体12内部的洁净度降低。而且由于未改变支承工件18的架构件28的结构，因此也不会扩大配置每单位个数的工件18所需要的空间。

图6表示本发明其他实施方式的热处理装置102的概况。由于热处理装置102的基本结构与上述的热处理装置10相同，所以省略了说明。热处理装置102与热处理装置10不同的是不具有上述的热风整流板16。

通常，在不使用上述的热风整流板16、从工件18的左右提供相同强度的热风的情况下，在工件18的中央部位会产生比其他部分的温度低的低温区70。

因此，在热处理装置102中，通过CPU50控制风扇驱动部60，使来自左右的热风的强度随时间变化。

在该实施方式中，逐渐使来自右侧的热风增强，同时使来自左侧的热风减弱，此后如图7A所示，仅在规定的时间内，从右侧提供强的热风。随后逐渐使来自左右的热风的强度相同，此后如图7B所示，仅在规定的时间内，从左右提供相同强度的热风。接着逐渐使来自左侧的热风增强，同时使来自右侧的热风减弱，此后如图7C所示，仅在规定的时间内，从左侧提供强的热风。

在热处理装置102中，每经过规定的时间使状态逐渐进行图7A→图7B→图7C→图7B→图7A→图7B→图7C……的变化，使得不发生急剧的风量变化。

按照以上的实施方式，能够总是防止如从左右提供相同强度的热风时那样、在工件18的中央部分产生热风难以流动的不利情况，并且能够防止工件18的中央部位温度降低的不利情况。而且，由于每隔规定的时间使来自左右的热风的强弱关系反转，所以不会在工件18的左右产生温差。

此外，由于通过耐热过滤器14的热风风量不产生急剧变化，而且通过耐热过滤器14的热风的移动方向也不改变，所以不会从耐热过滤器14产生灰尘，能够保持炉体12内部的清洁。

在此，说明了间歇式地改变来自左右的热风的强弱关系的例子，但也可以连续改变来自左右的热风的强弱关系。例如对于加在左右循环风扇22上的电压可以进行间歇式地斜坡输出控制(斜坡控制(rampingcontrol))；此外也可以通过进行连续地斜坡输出控制(斜坡控制)，总是使外加电压变化。

此外，不仅可以把加在左右循环风扇22上的电压控制成线性地增加或减少，也可以使这些电压按正弦波的方式变化。即使任意的情况下都是当使加在左右循环风扇22中的一个上的电压增强时，使加在另一个上的电压减弱，相反，在使加在一个上的电压减弱时，使加在另一个上的电压增强，重要的是使来自左右的热风的强弱关系反转。此外，避免使加在左右循环风扇22上的电压发生阶梯式变化也是重要的。

上述实施方式的说明都只是例子，不应该认为是限制的内容。本发明的范围不是由上述的实施方式而是由权利要求来表示。并且本发明的范围包括与权利要求等同的内容和在本发明范围内的所有变更。

Claims (3)

1.一种热处理装置，利用循环热风对平板形的工件进行加热，其特征在于包括：

炉体，具有支承工件的工件支承部；

多个循环风扇，分别配置在所述炉体的第一侧面一侧和第二侧面一侧，并且产生所述循环热风；

多个加热器，分别配置在所述炉体的所述第一侧面一侧和所述第二侧面一侧，并且对所述循环热风进行加热；

耐热过滤器，分别配置在所述炉体的所述第一侧面一侧和所述第二侧面一侧，用于清洁所述循环热风；以及

热风整流构件，配置在所述耐热过滤器与工件之间，并且分别调整从所述第一侧面一侧向工件提供的热风风量和从所述第二侧面一侧向工件提供的热风风量，

所述热风整流构件使在工件的上面从所述第一侧面一侧向工件提供的热风风量比从所述第二侧面一侧向工件提供的热风风量多，另一方面，使在相同工件的下面从所述第二侧面一侧向工件提供的热风风量比从所述第一侧面一侧向工件提供的热风风量多。

2.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，

工件支承部是架构件，所述架构件能够把工件支承成多层，

所述热风整流构件是热风调整板，所述热风调整板至少包括：

上侧导向部，所述上侧导向部的端部配置在与第一工件对应的高度上，具有作为把热风向所述第一工件的上面引导的导向面的斜面；以及

下侧导向部，所述下侧导向部的端部配置在与配置在所述第一工件下一层的第二工件对应的高度上，具有作为把热风向所述第二工件的下面引导的导向面的斜面，

所述热风调整板分别配置在所述第一侧面一侧和所述第二侧面一侧，

所述上侧导向部和所述下侧导向部分别具有贯通孔，所述贯通孔把一部分热风导向所述第一工件与所述第二工件之间，

配置在所述第一侧面一侧的热风调整板与配置在所述第二侧面一侧的热风调整板在高度方向上配置在错开一层的位置上。

3.一种热处理装置，利用循环热风对平板形的工件进行加热，其特征在于包括：

炉体，具有支承工件的工件支承部；

多个循环风扇，分别配置在所述炉体的第一侧面一侧和第二侧面一侧，并且产生所述循环热风；

多个加热器，分别配置在所述炉体的所述第一侧面一侧和所述第二侧面一侧，并且对所述循环热风进行加热；

耐热过滤器，分别配置在所述炉体的所述第一侧面一侧和所述第二侧面一侧，用于清洁所述循环热风；以及

控制部，至少对所述多个循环风扇的各自的动作进行控制，

所述控制部使从所述第一侧面一侧向工件提供的热风风量与从所述第二侧面一侧向工件提供的热风风量之比随时间变化。

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