CN102445076A - 热处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热处理装置。该热处理装置(1A)包括绝热室(2)，该绝热室(2)具有容纳工件(W)的热处理炉(20)、设置有加热器(32)和风机(33)的空调部(23)以及连通热处理炉(20)和空调部(23)的通道(24)、(25)。该热处理装置(1A)还包括回流通道(5)和催化剂部(6)。回流通道(5)将从空调部(23)流出的空气送回到空调部(23)的比设置有加热器(32)的位置更靠上游一侧的部分。催化剂部(6)用于分解对工件(W)进行热处理时从工件(W)产生的升华物。催化剂部(6)设置在空调部(23)的比设置有加热器(32)的位置更靠下游一侧的部分上。

Description

热处理装置

技术领域

本发明涉及对被处理物进行热处理的热处理装置。

背景技术

作为以往的热处理装置，在绝热室内划分出容纳FPD(平板显示器)用玻璃基板等被处理物的热处理部以及设置有加热器和风机的空调部(例如参照日本专利公报第4372806号)。热处理部与空调部通过通道相互连接，热处理装置通过通道将在空调部被加热的空气通过风机送入热处理部，对被处理物进行热处理。

此外，在绝热室的外部具备对热处理部内的空气进行排气的排气管道、将外界空气吸入空调部中的吸气管道以及从排气管道分路并与吸气管道连接的回流管道。

所述热处理装置有时被用于FPD制造工序中的光刻胶及有机物薄膜的预烘、后烘工序。在所述工序中存在下述问题，即：在对由玻璃基板等构成的被处理物进行热处理时，光刻胶等含有的挥发性成分发生气化而产生大量的升华物，该升华物再结晶后会在热处理装置周围飞散或附着在热处理装置周围。

针对所述问题，日本专利公报第4372806号中提出了一种技术，在所述的回流管道中设置可以分解所述升华物的催化剂。

在日本专利公报第4372806号公开的热处理装置的构成中，在回流管道内流通的空气流已经在热处理部对被处理物的热处理做出贡献，因此处于温度低于催化剂的活化温度的状态。因此，在日本专利公报第4372806号公开的装置中，为将催化剂加热到活化温度，除了在所述空调部设置的加热器以外，还在回流管道中设置有加热器。

此外，在日本专利公报第4372806号的热处理装置中，将因在热处理部进行对流而处于风速减弱状态下的空气通过排气管道和回流管道送回吸气管道，因此流入回流管道内的空气流处于在热处理部进行对流后风速减弱的状态。因此，在日本专利公报第4372806号中，除了在所述空调部设置的风机以外，还在回流管道中设置了风机，以保证足够的空气通过催化剂。

在包括所述的日本专利公报第4372806号的现有技术中，需要另外设置催化剂活化用的加热器，因此存在装置大型化、成本变高的问题。此外，还需要另外设置回流用的风机，这也会导致装置大型化、成本变高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热处理装置，该热处理装置使催化剂活化用的加热器和回流用的风机与热处理用的加热器和风机可以共用，从而可以抑制装置的大型化和成本的增加。

本发明提供一种热处理装置，包括绝热室，该绝热室具有容纳被处理物的热处理部、设置有加热器和风机的空调部以及连通所述热处理部和所述空调部的通道，所述热处理装置通过一边借助所述通道使空气在所述热处理部和所述空调部之间循环一边对所述空气进行加热来对所述被处理物进行热处理，其特征在于，所述热处理装置还包括：回流通道，从所述风机的正压部到负压部形成所述空调部的捷径；以及催化剂部，设置在所述空调部的比设置有所述加热器的位置更靠下游一侧的部分，用于分解对所述被处理物进行热处理时从该被处理物产生的升华物。

在所述结构中，空调部内的空气通过回流通道返回空调部内。该空气被加热器加热后，通过催化剂部。因此，用于使催化剂活化的加热器与热处理用的加热器可以共用。

另外，在所述结构中，回流通道从风机的正压部到负压部形成空调部的捷径。因此，回流用的风机与热处理用的风机可以共用。

按照本发明，催化剂活化用的加热器和回流用的风机与热处理用的加热器和热处理用的风机可以共用，因此可以抑制装置的大型化和成本的增加。

附图说明

图1是本发明一个实施方式的热处理装置的示意图。

图2是本发明的另一个实施方式的热处理装置的示意图。

具体实施方式

下面参照图1对本发明实施方式的热处理装置的概况进行说明。热处理装置1A包括绝热室2，由绝热壁围绕形成绝热室2的空间。绝热室2具有热处理炉(热处理部)20、空调部23、以及连通热处理炉20和空调部23的通道(后述的送风通道24和返回通道25)。

绝热室2的内部由隔板21分隔。在绝热室2内部的空间中，所述热处理炉20配置在隔板21左侧的部分，所述空调部23配置在隔板21右侧的部分。在隔板21上形成有开口22，后述的经回流通道5返回空调部23内的空气流通过该开口22与流过返回通道25的空气流汇合。

热处理炉20为筒形。在热处理炉20的侧面上贯穿设置有多个未图示的小排气孔，热处理炉20内部的空气通过该排气孔排放到返回通道25中。

热处理炉20内部由隔板26分隔。在热处理炉20内部的隔板26左侧的部分中容纳有玻璃基板等构成的多个被处理物(以下称工件)W。多个工件W在上下排列的状态下由设置在热处理炉20内的未图示的保持构件保持。热处理炉20内部的隔板26右侧的部分是一个纵向狭长的空间，送风通道24与该空间连接。在隔板26上设有开口，过滤器31配置在该开口内，空气可以通过过滤器31。

按照所述热处理炉20的结构，用于对工件W进行热处理的空气，通过送风通道24一旦流入所述的空间后，就可以通过过滤器31从该空间对工件W的容纳部进行通风。

在空调部23的内部设置有加热器32和风机33。加热器32和风机33在空调部23中的位置关系被设置为：加热器32在上游一侧，风机33在下游一侧。加热器32用来加热空调部23内的空气，风机33将空调部23内的空气通过过滤器31送入热处理炉20内。加热器32可以适合使用例如电热式的加热器，风机33可以适合使用例如多叶片风扇(siroccofan)，但加热器32和风机33并不限定于所述的电热式的加热器和多叶片风扇。

风机33容纳在风扇罩35内。风扇罩35具备吸气口和排气口。风扇罩35的吸气口开口于返回通道25的最下游部(即比形成有所述开口22的位置更靠下游一侧的部分)，风扇罩35的排气口开口于送风通道24的入口。

通道包括送风通道24和返回通道25。送风通道24连接空调部23的比设置有风机33的位置更靠上游一侧的部分与所述热处理炉20内的比隔板26更靠右侧的空间。返回通道25由绝热室2与热处理炉20之间的间隙构成，所述间隙形成在绝热室2内部的比隔板21更靠左侧的部分中，返回通道25连通所述热处理炉20的排气孔和风扇罩35的吸气口。

送风通道24用于从空调部23向热处理炉20输送对工件W进行热处理前的空气，返回通道25用于从热处理炉20向空调部23送回对工件W进行加热处理后的空气。

吸气管道4连接在空调部23的比设置有催化剂部6的位置更靠下游一侧的部分上。吸气管道4用于吸入外界空气并送入空调部23内。另外，吸气管道4的连接部位不限于空调部23，在图2中，如变形例的热处理装置1B所示，吸气管道4与返回通道25连接，即使把外界空气送入该返回通道25内，吸气管道4在功能方面也是相同的。

回流通道5将从空调部23流出的空气送回到空调部23的比设置有加热器32的位置更靠上游一侧的部分。回流通道5包括排气管道51和回流管道52，回流通道5从风机的正压部到负压部之间形成捷径。

排气管道51的一端与空调部23的比设置有风机33的位置更靠下游一侧的部分连接，并且排气管道51的另一端向外部开放。回流管道52从排气管道51分路并与空调部23的比设置有加热器32的位置更靠上游的一侧连接。排气管道51用于将从空调部23流出的空气直接排出到外部，回流管道52用于将从空调部23流出的空气再次送入空调部23内。

另外，在所述的吸气管道4、排气管道51和回流管道52的适当部位设置有调节风量用的调节风门8。

催化剂部6中的催化剂用于分解对工件W进行热处理时从该工件W产生的升华物。在本实施方式中，催化剂采用活性金属铂(Pt)或钯(Pd)等贵金属，或者所述贵金属的合金。所述催化剂在大约150℃～200℃左右的温度气氛下显示催化活性。催化剂部6设置在空调部23的比设置有加热器32的位置更靠下游一侧的部分上。因此，通过回流通道5返回空调部23内的空气，在被加热器32加热后会立刻通过催化剂部6。因此可以使催化剂在更高的温度下(例如大约350℃)活化。

另外，当从工件W产生的升华物中含有被称为催化剂毒物的物质(含Si、P、S等的有机化合物)时，催化剂有时会中毒。此时，只要在催化剂部6之前设置前处理材料(氧化铝、陶瓷等)即可。

按照所述结构，当借助风机33通过送风通道24将空气送入热处理炉20内时，热处理炉20内的空气通过返回通道25返回到空调部23内。而后，返回空调部23内的空气与被加热器32加热的空气混合，混合后的空气的一部分通过风机33被再次送入热处理炉20内。即，热处理炉20内的空气一边循环一边被加热，由此对容纳在热处理炉20内的工件W进行热处理。

另外，从热处理炉20返回空调部23内的空气中，除去再次返回热处理炉的空气，剩余空气被导出到排气管道51内。所述剩余空气的一部分从排气管道51直接排出到外部。这样，热处理炉20内就实现了换气。同时，从吸气管道4吸进外界空气。被导出到排气管道51内的空气中，除去直接排放到外部的空气，剩余的空气通过从该排气管道51分路的回流管道52返回到空调部23内。返回到空调部23内的空气被加热器32加热后，与催化剂接触，催化剂对该空气中含有的从工件W产生的升华物进行分解。即，加热器32具有下述两种功能，即：使通过催化剂部6的空气升温到活化温度；以及如上所述对循环的热处理炉20内的空气进行加热。

如上所述，通过使送入热处理炉20内的空气混合温度范围不同的三种空气来使温度维持在适合热处理的温度(例如大约230℃)，所述三种空气是：通过回流通道5回流的空气、从热处理炉20返回空调部23内的空气以及少量的外界空气。

如上所述，按照本实施方式的热处理装置1A，用于使催化剂活化的加热器可以共用热处理用的加热器32。所以催化剂活化用的加热器32与热处理用的加热器可以共用，从而可以抑制热处理装置1A的大型化和成本的增加。

此外，按照本实施方式的热处理装置1A，回流通道从风机的正压部到负压部形成空调部的捷径。因此，用于回流的风机与热处理用的风机可以共用。因此可以抑制热处理装置1A的大型化和成本的增加。此外，还可以缩短回流通道5，使得绝热室2伸向外部的体积减小，这些因素也有利于抑制热处理装置1A的大型化。另外，回流通道5较短可以减少通过回流通道5的空气量，其结果可以减少吸气量和排气量。由此，可以减少热损失，从而可以起到节能的效果。

在所述实施方式中对由热处理炉构成热处理部的情况进行了说明，对于热处理部由开放的空间形成的情况，也可以应用本发明的技术思想。

对于所述实施方式的说明在所有的方面都只是例示，并非限制性的说明。本发明的保护范围不是由所述实施方式表示，而是由权利要求表示。另外，与本发明的权利要求实质相同以及在权利要求保护范围内的全部变形方案都包括在本发明的保护范围中。

Claims (6)

1.一种热处理装置，包括绝热室，该绝热室具有容纳被处理物的热处理部、设置有加热器和风机的空调部以及连通所述热处理部和所述空调部的通道，所述热处理装置通过一边借助所述通道使空气在所述热处理部和所述空调部之间循环一边对所述空气进行加热来对所述被处理物进行热处理，其特征在于，所述热处理装置还包括：

回流通道，从所述风机的正压部到负压部形成所述空调部的捷径；以及

催化剂部，设置在所述空调部的比设置有所述加热器的位置更靠下游一侧的部分，用于分解对所述被处理物进行热处理时从该被处理物产生的升华物。

2.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，所述回流通道包括：排气管道，该排气管道的一端与所述空调部的比设置有所述风机的位置更靠下游一侧的部分连接，该排气管道的另一端向外部开放；以及回流管道，该回流管道从所述排气管道分路并与所述空调部的比设置有所述加热器的位置更靠上游的一侧连接。

3.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，所述通道包括：送风通道，用于从所述空调部向所述热处理部输送对所述被处理物进行热处理的空气；以及返回通道，用于从所述热处理部向所述空调部送回对所述被处理物进行热处理后的空气。

4.根据权利要求2所述的热处理装置，其特征在于，所述通道包括：送风通道，用于从所述空调部向所述热处理部输送对所述被处理物进行热处理的空气；以及返回通道，用于从所述热处理部向所述空调部送回对所述被处理物进行热处理后的空气。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的热处理装置，其特征在于，所述热处理装置还包括吸气管道，该吸气管道用于将外界空气吸入所述空调部内。

6.根据权利要求3或4所述的热处理装置，其特征在于，所述热处理装置还包括吸气管道，该吸气管道用于将外界空气吸入所述返回通道内。