JP2007292404A

JP2007292404A - ローラーハースキルン

Info

Publication number: JP2007292404A
Application number: JP2006122112A
Authority: JP
Inventors: Michiro Aoki; 道郎青木; Takeki Fujita; 雄樹藤田
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2006-04-26
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2007-11-08

Abstract

【課題】炉内の被熱処理物やその周辺部にアクセスしやすく、炉内清掃、被熱処理物やセッターに位置ずれや破損が生じた場合の位置修正や破損物除去といった炉内のメンテナンスが容易に行えるローラーハースキルンを提供する。
【解決手段】天井壁４、床壁５及び側壁６からなる炉壁と、被熱処理物１を搬送するためのローラー１０とを有する炉体構成ユニット３を、複数個連結することにより構成されるローラーハースキルンであって、炉体構成ユニット３毎に、側壁６の少なくとも一部が取り外し可能な構造となっているローラーハースキルン。
【選択図】図１

Description

本発明は、炉内のメンテナンスが容易に行えるローラーハースキルンに関する。

図６（ａ）及び（ｂ）は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等の基板の熱処理に使用される、従来の一般的なローラーハースキルンの構造を示す断面図である。このローラーハースキルンは、搬送手段としてのローラー１０と、加熱手段としての天井ヒーター１２及び床ヒーター１３とを備える。天井ヒーター１２は、天井壁４に固定されている。また、天井ヒーター１２の下面、床ヒーター１３の上面、及び側壁６の内面には、それぞれ、天井マッフル１４、床マッフル１５、及び側壁マッフル１６が配置され断熱材などから生じるダストが炉内に混入するのを防止している。被熱処理物１である基板は、ローラー１０上にセッター２を介して載置され、ローラー１０により炉内を搬送されながら所定の熱処理が施される。

このようなローラーハースキルンにおいて、炉内清掃、被熱処理物やセッターに位置ずれや破損が生じた場合の位置修正や破損物除去といった炉内のメンテナンスを行うには、炉内の被熱処理物１やその周辺部にアクセスするために、図６（ｂ）に示すように、まず、天井壁４と天井ヒーター１２とが一体となった天井部を取り外し、更に天井マッフル１４を外す必要がある。

しかしながら、ＰＤＰ用基板の熱処理などにおいては、昨今の基板の大型化に伴い、使用するローラーハースキルンの炉幅が広くなってきており、このため天井部の重量が増して、前記のような天井部の取り外し作業が困難になりつつある。更に、天井部の取り外しは、炉がある程度冷却されないと行うことができないため、例えば、炉の稼働中に被熱処理物１が破損して、その破損物の除去を行う必要が生じた場合には、長時間に渡って炉の稼働を停止しなければならない。

また、最近においては、生産性の向上や省スペース化を目的として、上下方向に複数の搬送路を設け、各搬送炉内で同時に被熱処理物の熱処理を行えるようにした多段構造のローラーハースキルンが提案されているが（特許文献１参照）、このような多段構造のローラーハースキルンの場合、天井部の取り外しによってアクセスできるのは最上部の搬送路内のみであり、他の搬送路内のメンテナンスは事実上不可能である。
特開２００５−１５６０１６号公報

本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、炉内の被熱処理物やその周辺部にアクセスしやすく、炉内清掃、被熱処理物やセッターに位置ずれや破損が生じた場合の位置修正や破損物除去といった炉内のメンテナンスが容易に行えるローラーハースキルンを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明によれば、以下のローラーハースキルンが提供される。

［１］天井壁、床壁及び側壁からなる炉壁と、被熱処理物を搬送するためのローラーとを有する炉体構成ユニットを、複数個連結することにより構成されるローラーハースキルンであって、前記炉体構成ユニット毎に、前記側壁の少なくとも一部が取り外し可能な構造となっているローラーハースキルン。

［２］前記側壁の取り外し可能な部位が、前記ローラーの上面より下方を下端とし、かつ炉内天井面より下方を上端とする部位である前記［１］に記載のローラーハースキルン。

［３］炉幅方向と平行に配置され、その両端が炉外部の構造体に支持される炉内梁を前記ローラーの上方及び下方に有し、前記ローラーの上方の炉内梁が、加熱手段として設けられたヒーターの荷重を支持し、前記ローラーの下方の炉内梁が側壁の荷重を支持する前記［１］に記載のローラーハースキルン。

本発明のローラーハースキルンは、それを構成する炉体構成ユニット毎に、側壁の少なくとも一部が取り外し可能な構造となっているため、炉内の被熱処理物やその周辺部にアクセスしやすく、炉内清掃、被熱処理物やセッターに位置ずれや破損が生じた場合の位置修正や破損物除去といった炉内のメンテナンスを容易に行うことができる。また、このように側壁が取り外し可能な構造であれば、上下方向に複数の搬送路が設けられた多段構造のローラーハースキルンであっても、各搬送路内の被熱処理物やその周辺部にアクセスでき、同様に炉内のメンテナンスを容易に行うことができる。

以下、本発明の代表的な実施形態を具体的に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。

図１は、本発明のローラーハースキルンを構成する炉体構成ユニットの一例を示す断面図である。この炉体構成ユニット３は、天井壁４、床壁５及び側壁６からなる炉壁と、被熱処理物１を搬送するためのローラー１０とを有する。また、その他の構成要素として、従来のローラーハースキルンと同様に、加熱手段としての天井ヒーター１２及び床ヒーター１３とを備え、天井ヒーター１２の下面と、床ヒーター１３の上面には、それぞれ、天井マッフル１４、床マッフル１５が配置されている。

本発明のローラーハースキルンは、このような炉体構成ユニット３を複数個連結することにより構成される。ローラーハースキルンを構成する炉体構成ユニット３の一体当たりの長さや連結する個数は、特に限定されるものではなく、必要な炉長等に応じて適宜決定すればよい。被熱処理物１は、ローラー１０上にセッター２等を介して載置され、ローラー１０により炉内を搬送されながら所定の熱処理が施される。

図２は、炉体構成ユニットの側壁を上面側から見た構造図である。この側壁６は、取り外し可能な部位７が、図３（ａ）の側壁マッフル１６、図３（ｂ）の内層側断熱材１７、及び図３（ｃ）の外層側断熱材１８を重ね合わせた構造になっており、また、これらは各々炉長方向において複数に分割されており、それぞれの部位７ａ、７ｂ、７ｃが取り外し可能となっている。なお、本例では、取り外し可能な部位７が３つとなっているが、各炉体構成ユニットにおける側壁６の取り外し可能な部位７の個数や位置は、特に限定されるものではない。

本例において、側壁６の断熱材を、内層側断熱材１７と外層側断熱材１８との２層から構成しているのは、図２に示すように、それらを重ね合わせたときに、取り外し可能な部位７の分割部分に段差が形成されるようにして、当該分割部分の隙間から炉内の熱が外部に逃げるのを防止するとともに、取り外し可能な部位７を側壁６に取り付ける際の位置決めを容易にするためである。また、それぞれの取り外し可能な部位７ａ、７ｂ、７ｃの側壁マッフル１６は、隣り合う部位の側壁マッフル１６と端部が重なり合うように構成されており、このようにすることで、断熱材から生じるダストが炉内へ侵入するのを防止できる。

側壁マッフル１６、内層側断熱材１７、及び外層側断熱材１８の半円状の切欠は、ローラー１０が挿通されるローラー貫通孔２０の上半分を形成するものである。ローラー貫通孔２０の下半分は、図４に示すように、側壁６の他の部位（前記取り外し可能な部位７の下側の部位）８に、同様に半円状の切欠として形成されており、両方の切欠部分を合わせることで円形のローラー貫通孔２０となる。なお、この側壁の他の部位８も、前記取り外し可能な部位（上側の部位）７とは別個に取り外し可能に構成することができる。また、このように、ローラー貫通孔２０を上下に二分するような位置で、側壁の取り外し可能な部位７が分割されていれば、前記取り外し可能な部位７を、ローラー１０を外すことなく取り外すことができる。

側壁の取り外し可能な部位７は、ローラー１０の上面より下方を下端とし、かつ炉内天井面より下方を上端とする部位であることが好ましい。このようにすれば、取り外し可能な部位７を取り外すことによってできた開口部から、炉内で破損したセッター２等を取り出す際に、当該セッター２等を持ち上げることなくローラー１０上を滑らせて炉外に搬出できるので、取り出し作業が容易となる。

図２において、側壁６の両端の部位は、炉に固定された取り外しが不可能な部位９である。取り外し可能な部位７の内、中央の小型の部位７ｂは、ローラー貫通孔２０の無い位置にあり、これを取り外すことで、炉内の監視を容易に行うことができる。従来のローラーハースキルンにおいても、炉内監視のために側壁に小窓が形成されたものが存在するが、窓ガラスが曇りやすく、また、視野が狭いという欠点があった。本例のように、側壁の一部を取り外して炉内を監視できるようにすれば、そのような欠点を解消できる。

取り外し可能な部位の内、前記中央の小型の部位７ｂの両側にある大型の部位７ａ、７ｃは、主として、被熱処理物１やセッター２に位置ずれや破損が生じた場合の位置修正や破損物除去の際、あるいは炉内清掃の際に取り外される。これらの部位の炉長方向における長さは、当該部位を取り外してできた開口部からのセッターの取り出しを考慮して、セッターの長さより長くすることが好ましい。

図５は、前記特許文献１に記載されているような、上下方向に複数の搬送路が設けられた多段構造のローラーハースキルンに本発明を適用した場合における、側壁構造の一例を示す断面図である。図中、矢印で範囲を示した部分が、この多段構造のローラーハースキルンにおける一段分の構成単位であり、これを複数個積み重ねることにより、上下方向に複数の搬送路を有する多段構造のローラーハースキルンが構成される。

各構成単位には、下部に加熱手段としてのヒーター１１が設けられている。このヒーター１１は、断熱材２１を間に挟んで上下両面に発熱面２２、２３を有する両面ヒーターとなっており、上側の発熱面２２は、ヒーター１１上方のローラー１０上を搬送される被熱処理物をその下側から加熱する床ヒーターとして機能し、下側の発熱面２３は、ヒーター１１下方（一段下の構成単位）のローラー１０上を搬送される被熱処理物をその上側から加熱する天井ヒーターとして機能する。下側の発熱面２３上には、天井マッフル１４が配置されている。

このヒーター１１と天井マッフル１４の荷重は、一段下の構成単位において、ローラー１０の上方に設けられている炉内梁（天井梁）２４により支持される。この天井梁２４は、炉幅方向と平行に配置され、その両端が支持鋼材２５を介して、炉外部の構造体２６に支持されている。したがって、この天井梁２４の下方に存在する、側壁の取り外し可能な部位７には、ヒーター１１等の荷重は掛かっておらず、水平方向に引き抜くことによって容易に取り外すことができる。この取り外し可能な部位７は、図２のように、側壁マッフル１６、内層側断熱材１７、及び外層側断熱材１８を重ね合わせた構造になっており、固定金具３１により一体的に固定されている。

側壁６と床マッフル１５の荷重は、ローラー１０の下方に設けられている炉内梁（床梁）２７により支持される。この床梁２７は、天井梁２４と同様に炉幅方向と平行に配置され、その両端が支持鋼材２８を介して、炉外部の構造体２９に支持されている。したがって、この床梁２７の下方に存在するヒーター１１には、側壁６等の荷重は掛かっておらず、ヒーター１１の修理や交換のためにヒーター１１を炉から取り出したり炉内に挿入したりする作業が、ヒーター１１上方の他の構造材を取り外すことなく行える。

本例においては、側壁６の他の部位（前記取り外し可能な部位７の下側の部位）８も、側壁の取り外し可能な部位７を取り外せば、同様に取り外すことができるようになっており、例えば、炉内を清掃する際には、当該部位を取り外して清掃を行うことが好ましい。なお、ローラー１０とローラー駆動装置（図示せず）は、炉外の構造体によって支持されているが、前記他の部位８を取り外す際には、先にローラー１０を取り外した方が作業を容易に行える。

以上説明したように、本発明のローラーハースキルンは、側壁の少なくとも一部を取り外せる構造としたことにより、炉内の被熱処理物やその周辺部にアクセスしやすく、炉内清掃、被熱処理物やセッターに位置ずれや破損が生じた場合の位置修正や破損物除去といった炉内のメンテナンスが、炉の十分な冷却を待つまでもなく短時間で容易に行え、その結果として、メンテナンスのための炉の稼動停止期間を従来に比して著しく短縮できる。また、上下方向に複数の搬送路が設けられた多段構造のローラーハースキルンであっても、各搬送路内の被熱処理物やその周辺部にアクセスでき、炉内のメンテナンスを容易に行うことができる。

本発明は、炉内のメンテナンスが容易に行えるローラーハースキルンとして、ＰＤＰ用基板をはじめとする各種被熱処理物の熱処理に好適に利用することができるものである。

本発明のローラーハースキルンを構成する炉体構成ユニットの一例を示す断面図である。炉体構成ユニットの側壁を上面側から見た構造図である。側壁を構成する各部材の平面図であり、（ａ）は側壁マッフル、（ｂ）は内層側断熱材、（ｃ）は外層側断熱材である。炉体構成ユニットの側壁の平面図である。多段構造のローラーハースキルンに本発明を適用した場合における、側壁構造の一例を示す断面図である。従来の一般的なローラーハースキルンの構造を示す断面図であり、（ａ）は通常の稼働時の状態、（ｂ）は炉内メンテナンス時の天井部を外した状態である。

符号の説明

１：被熱処理物、２：セッター、３：炉体構成ユニット、４：天井壁、５：床壁、６：側壁、７，７ａ，７ｂ，７ｃ：側壁の取り外しが可能な部位、８：側壁の他の部位、９：取り外しが不可能な部位、１０：ローラー、１１：ヒーター、１２：天井ヒーター、１３：床ヒーター、１４：天井マッフル、１５：床マッフル、１６：側壁マッフル、１７：内層側断熱材、１８外層側断熱材、２０：ローラー貫通孔、２１：断熱材、２２：上側の発熱面、２３：下側の発熱面、２４：炉内梁（天井梁）、２５：支持鋼材、２６：構造体、２７：炉内梁（床梁）、２８：支持鋼材、２９：構造体、３１：固定金具。

Claims

天井壁、床壁及び側壁からなる炉壁と、被熱処理物を搬送するためのローラーとを有する炉体構成ユニットを、複数個連結することにより構成されるローラーハースキルンであって、
前記炉体構成ユニット毎に、前記側壁の少なくとも一部が取り外し可能な構造となっているローラーハースキルン。
前記側壁の取り外し可能な部位が、前記ローラーの上面より下方を下端とし、かつ炉内天井面より下方を上端とする部位である請求項１に記載のローラーハースキルン。
炉幅方向と平行に配置され、その両端が炉外部の構造体に支持される炉内梁を前記ローラーの上方及び下方に有し、前記ローラーの上方の炉内梁が、加熱手段として設けられたヒーターの荷重を支持し、前記ローラーの下方の炉内梁が側壁の荷重を支持する請求項１に記載のローラーハースキルン。