JP2021185557A - Heating device and heating method - Google Patents

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Abstract

To provide a heating device which improves uniformity of temperature distribution and stability of cleanliness and is also capable of dealing with heat treatment of a heated object of comparatively large heat capacity, and a heating method.SOLUTION: The present invention relates to a heating device 1 comprising a heating space 14, for storing a heated object therein, which is defined at least partially by a heating body including heat generation means. The heating space 14 comprises a heating gas supply section 40 including a first opening 14a and a second opening 14b which is opposed thereto, and supplying a heating gas HGS in one direction from the side of the second opening 14b toward the first opening 14a. The heating space 14 is defined in such a manner that a plurality of heating spaces are stacked in a vertical direction, by a plurality of heating wall bodies 10 each including the heat generation means and disposed oppositely while being separated from each other, and a plurality of metallic heat conducting members 12 which are disposed in opposed regions of the plurality of heating wall bodies 10 while being separated from each other in a vertical direction, and conducting heat from the heating wall bodies 10.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、加熱装置および加熱方法に関する。 The present invention relates to a heating device and a heating method.

特許文献1は、液晶表示パネルなどの構成部材であるガラス基板等の板状物を熱処理する加熱気体循環方式のクリーンオーブンが使用されている(例えば、特許文献1参照。)。このクリーンオーブンは、ガラス基板などの被熱処理物を恒温槽内に収容し、この恒温槽内においてファンによって循環する加熱気体を用いて被加熱物の熱処理を行うものである。
加熱気体循環方式のクリーンオーブンの場合、ガラス基板などの被加熱物を多段状に収容する構造を採用しやすいので、スペース効率に優れている反面、加熱温度分布を均一化することが困難であり、加熱気体の攪拌によりクリーン度が低下する可能性が高い。また、被加熱物が比較的軽量である場合、加熱気体の循環対流によって被加熱物が所定の位置から移動することがある。
Patent Document 1 uses a heated gas circulation type clean oven that heat-treats a plate-like object such as a glass substrate which is a constituent member of a liquid crystal display panel or the like (see, for example, Patent Document 1). In this clean oven, an object to be heat-treated such as a glass substrate is housed in a constant temperature bath, and the heat-treated object is heat-treated using a heated gas circulated by a fan in the constant temperature bath.
In the case of a heated gas circulation type clean oven, it is easy to adopt a structure that accommodates objects to be heated such as a glass substrate in multiple stages, so it is excellent in space efficiency, but it is difficult to make the heating temperature distribution uniform. There is a high possibility that the degree of cleanliness will decrease due to the stirring of the heated gas. Further, when the object to be heated is relatively lightweight, the object to be heated may move from a predetermined position due to circulating convection of the heated gas.

特許文献2は、内部に発熱体を有する放熱板の両面に遠赤外線放射セラミックスの薄層が被覆され、この放熱板の加熱によって両面から遠赤外線を放射する両面加熱式の遠赤外線パネルヒータからなる多数の棚状ヒータが、炉本体内に上下方向に一定間隔で多段配置され、これらの棚状ヒータの間に形成される各空間部分をそれぞれ乾燥室とした加熱炉を開示している。 Patent Document 2 comprises a double-sided heating type far-infrared panel heater in which a thin layer of far-infrared radiation ceramics is coated on both sides of a heat-dissipating plate having a heating element inside, and far-infrared rays are radiated from both sides by heating the heat-dissipating plate. Disclosed is a heating furnace in which a large number of shelf-shaped heaters are arranged in a plurality of stages in the furnace body at regular intervals in the vertical direction, and each space formed between these shelf-shaped heaters is used as a drying chamber.

特許文献3は、対向して立設された加熱用壁体と、その間に、棚状に配置され、加熱用壁体からの伝導熱で加熱された複数の熱伝導部材とを備え、これらの熱伝導部材の間の各空間をを加熱スペースとして被加熱物であるガラス基板を収容し、上下の熱伝導部材からの放射熱で加熱処理している。各加熱スペースは区画されているため、温度分布の均一性も優れ、熱気の上昇に起因する上部空間における熱蓄積現象が発生しない。また、加熱空気の吹付を行わないので、クリーンな加熱処理を実現している。 Patent Document 3 includes a heating wall body erected facing each other, and a plurality of heat conductive members arranged in a shelf shape and heated by conduction heat from the heating wall body, which are arranged in a shelf shape. Each space between the heat conductive members is used as a heating space to accommodate the glass substrate to be heated, and heat treatment is performed by heat radiated from the upper and lower heat conductive members. Since each heating space is partitioned, the uniformity of the temperature distribution is excellent, and the heat accumulation phenomenon in the upper space due to the rise of hot air does not occur. Moreover, since the heated air is not sprayed, a clean heat treatment is realized.

また、特許文献4は、特許文献3の加熱装置において、一対の加熱用壁体の内側に密着する一対の伝熱壁体を設け、この伝熱壁体の間に熱伝導部材を棚状に配置して、温度均一性を高めた加熱装置を開示している。 Further, in Patent Document 4, in the heating device of Patent Document 3, a pair of heat transfer walls that are in close contact with the inside of the pair of heating walls are provided, and heat conduction members are arranged in a shelf shape between the heat transfer walls. Disclosed is a heating device that has been arranged to improve temperature uniformity.

特許文献5では、特許文献3の区画構造でもまだ上側の加熱スペースの温度が下側の加熱スペースよりも高くなるという問題を解消するために、加熱用壁体における電気ヒータの配置間隔を加熱用壁体の下部より上部で大きくすることにより、上部より下部での発熱量を大きくしている。また、加熱用壁体の途中に断熱部を設けて熱が上方に伝導しないようにしている。 In Patent Document 5, in order to solve the problem that the temperature of the upper heating space is still higher than that of the lower heating space even in the partition structure of Patent Document 3, the arrangement interval of the electric heaters in the heating wall is for heating. By making it larger at the upper part than the lower part of the wall body, the amount of heat generated at the lower part than the upper part is increased. In addition, a heat insulating portion is provided in the middle of the heating wall to prevent heat from being conducted upward.

特開2001−56141号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-56141 特開2001−317872号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-317872 特開2013−200077号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-200077 特開2005−352306号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-352306 特開2005−055152号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-055152

上記のように、特許文献3〜5では、多段に設けた加熱スペースに被加熱物を配置して加熱する加熱装置を開示している。上記各加熱スペースの水平方向の温度分布については、中央部より周辺部の方が熱が外部に逃げやすいため、温度が低下しやすい。
また、特許文献3〜5に開示されたような加熱装置では、被加熱物の熱容量が相対的に大きい場合には、必要な温度まで加熱するのに長時間を要する
As described above, Patent Documents 3 to 5 disclose a heating device in which an object to be heated is arranged and heated in a heating space provided in multiple stages. Regarding the temperature distribution in the horizontal direction of each of the heating spaces, the temperature tends to decrease in the peripheral portion than in the central portion because the heat easily escapes to the outside.
Further, in a heating device as disclosed in Patent Documents 3 to 5, when the heat capacity of the object to be heated is relatively large, it takes a long time to heat to a required temperature.

本発明が解決しようとする課題は、温度分布の均一性及びクリーン度の安定性に優れ、かつ、比較的熱容量の大きい被加熱物の熱処理にも対応可能な加熱装置および加熱方法を提供することにある。 An object to be solved by the present invention is to provide a heating device and a heating method which are excellent in the uniformity of temperature distribution and the stability of cleanliness and can be used for heat treatment of an object to be heated having a relatively large heat capacity. It is in.

本発明の加熱装置は、発熱手段が設けられた加熱体により少なくとも一部が画定される被加熱物を収容するための加熱スペースを有する加熱装置であって、
前記加熱スペースは、第1の開口部とこれに対向する第2の開口部とを有し、
加熱ガスを、前記第2の開口部の側から前記第1の開口部に向けて一方向に供給する加熱ガス供給部を有する。
The heating device of the present invention is a heating device having a heating space for accommodating an object to be heated, which is at least partially defined by a heating body provided with heat generating means.
The heating space has a first opening and a second opening facing the first opening.
It has a heating gas supply unit that supplies heating gas in one direction from the side of the second opening toward the first opening.

前記加熱スペースは、発熱手段がそれぞれ設けられ距離を隔てて対向配置された複数の加熱用壁体と、複数の前記加熱用壁体の対向領域に上下方向に距離を隔てて配置されて前記加熱用壁体からの熱を伝導させる金属製の複数の熱伝導部材とによって、上下方向に複数が積み重ねられるように画定される、構成を採用できる。 The heating space is provided with a plurality of heating walls that are provided with heat generating means and are arranged to face each other at a distance, and the heating spaces are arranged at a distance in the vertical direction in a facing region of the plurality of heating walls. It is possible to adopt a configuration in which a plurality of heat conductive members made of metal for conducting heat from the wall body are defined so as to be stacked in the vertical direction.

代替的には、前記加熱スペースは、それぞれ発熱手段が設けられ上下方向に間隔を隔てて配置された複数の加熱プレートの対向する加熱面により画定される、構成を使用できる。 Alternatively, a configuration can be used in which the heating space is defined by opposing heating surfaces of a plurality of heating plates, each provided with heating means and spaced vertically spaced apart.

好適には、前記加熱ガス供給部は、前記第1の開口部に対向するプレートと、当該プレートに形成された複数の供給孔とを有する、構成を採用できる。 Preferably, the heating gas supply unit can adopt a configuration having a plate facing the first opening and a plurality of supply holes formed in the plate.

代替的には、前記加熱ガス供給部は、前記加熱ガスを供給する領域が前記第2の開口部に対して偏在している、構成を採用することも可能である。 Alternatively, the heating gas supply unit may adopt a configuration in which the region for supplying the heating gas is unevenly distributed with respect to the second opening.

本発明の加熱方法は、発熱手段が設けられた加熱体により少なくとも一部が画定される被加熱物を収容するための加熱スペースを有する加熱装置における加熱方法であって、
前記加熱スペースは、第1の開口部とこれに対向する第2の開口部とを有し、
前記発熱手段からの熱により前記加熱スペースに収容した被加熱物を加熱しつつ、加熱ガスを、前記第2の開口部の側から前記第1の開口部に向けて一方向に供給して前記被加熱物を加熱する、ことを特徴としている。
The heating method of the present invention is a heating method in a heating device having a heating space for accommodating an object to be heated, which is at least partially defined by a heating body provided with heat generating means.
The heating space has a first opening and a second opening facing the first opening.
While heating the object to be heated accommodated in the heating space by the heat from the heat generating means, the heating gas is supplied in one direction from the side of the second opening toward the first opening. It is characterized by heating the object to be heated.

本発明によれば、高い温度分布の均一性及びクリーン度の安定性が得られるとともに、比較的熱容量の大きい被加熱物の熱処理にも対応可能で、加熱処理に要する時間も短縮化
できる。
According to the present invention, high temperature distribution uniformity and stability of cleanliness can be obtained, heat treatment of an object to be heated having a relatively large heat capacity can be supported, and the time required for heat treatment can be shortened.

本発明の一実施形態に係る加熱装置を示す正面図。The front view which shows the heating apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示す加熱装置の右側面図である。It is a right side view of the heating apparatus shown in FIG. 加熱ガス供給部の外観斜視図である。It is an external perspective view of a heating gas supply part. 加熱ガス供給部の横断面図である。It is a cross-sectional view of a heating gas supply part. 加熱ガス供給部の噴出プレートの正面図。Front view of the ejection plate of the heating gas supply section. 他の噴出プレートの正面図。Front view of other ejection plates. さらに他の噴出プレートの正面図。Front view of yet another ejection plate. さらに他の噴出プレートの正面図。Front view of yet another ejection plate. 本発明の他の実施形態に係る加熱装置を示す正面図。The front view which shows the heating apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 図6の加熱装置の縦断面図。FIG. 6 is a vertical sectional view of the heating device of FIG.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る加熱装置1について説明する。
図1に示すように、加熱装置1は、距離を隔てて対向配置された複数の加熱用壁体10(10A〜10C)と、加熱用壁体10に設けられた発熱手段である複数のコイル状ヒータ11と、複数の加熱用壁体10の対向領域に上下方向(A1―A2方向)に距離を隔てて配置された複数の熱伝導部材12と、上下方向に隣り合う熱伝導部材12の間に設けられた被加熱物13の加熱スペース14と、加熱ガス供給部40とを備えている。
Hereinafter, the heating device 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the heating device 1 includes a plurality of heating wall bodies 10 (10A to 10C) arranged to face each other at a distance from each other, and a plurality of coils as heat generating means provided on the heating wall body 10. The shape heater 11, a plurality of heat conductive members 12 arranged at a distance in the vertical direction (A1-A2 direction) in the facing regions of the plurality of heating walls 10, and heat conductive members 12 adjacent to each other in the vertical direction. It is provided with a heating space 14 of the object to be heated 13 provided between them, and a heating gas supply unit 40.

加熱用壁体10の上端側及び下端側はそれぞれ天板16及び底板17によって連結され、底板17の下面は、架台ユニット30によって支持されている。
加熱用壁体10は、ステンレス鋼で形成され、箱型の本加熱装置1の両側面及び中央の仕切り壁をなす構造部材であるとともに、加熱装置の熱源となる部材である。本実施形態では、左側加熱用壁体10A、中央加熱用壁体10B、右側加熱用壁体10Cの3枚からなる。各加熱用壁体10には、正面側から背面側まで水平方向に複数の貫通孔24が開設され、これらの貫通孔24内にそれぞれコイル状ヒータ11が着脱可能に挿入されている。
コイル状ヒータ11は、金属管(シース)の内部にコイル状に巻いた発熱線を収容した構造になっている。コイル状に巻いた発熱線は、粉末状の酸化マグネシウムを固めた絶縁層で絶縁されている。
The upper end side and the lower end side of the heating wall body 10 are connected by the top plate 16 and the bottom plate 17, respectively, and the lower surface of the bottom plate 17 is supported by the gantry unit 30.
The heating wall 10 is made of stainless steel and is a structural member forming the partition walls on both side surfaces and the center of the box-shaped main heating device 1, and is also a member that serves as a heat source for the heating device. In the present embodiment, the left side heating wall body 10A, the central heating wall body 10B, and the right side heating wall body 10C are composed of three pieces. A plurality of through holes 24 are formed in each heating wall 10 in the horizontal direction from the front side to the back side, and coiled heaters 11 are detachably inserted into the through holes 24.
The coil-shaped heater 11 has a structure in which a heating wire wound in a coil shape is housed inside a metal tube (sheath). The heating wire wound in a coil shape is insulated by an insulating layer made of powdered magnesium oxide.

各加熱用壁体10には、図1に示すように、正面側から水平方向に別の複数の貫通孔25が開設され、温度センサ15が挿入されている。温度センサ15の検出温度が目標温度に追従するように、各加熱用壁体10にそれぞれ設けられた複数のコイル状ヒータ11の各々の発熱量が、温調手段(図示省略)により独立に制御されている。または、複数のコイル状ヒータ11が複数にグループ化され、グループ毎に発熱量が独立に制御される。
なお、上記したコイル状ヒータ11の構成や配置は、温調手段により発熱手段を制御した際に、加熱用壁体10の温度の均一化を実現するためのものである。言い換えると、外乱等が原因で温調手段のみでは加熱用壁体10の温度の均一化を実現するのは難しいので、コイル状ヒータ11の構成や配置を工夫することで加熱用壁体10の温度の均一化を実現する。
As shown in FIG. 1, each heating wall body 10 is provided with another plurality of through holes 25 in the horizontal direction from the front side, and a temperature sensor 15 is inserted therein. The calorific value of each of the plurality of coiled heaters 11 provided on each heating wall 10 is independently controlled by the temperature controlling means (not shown) so that the detected temperature of the temperature sensor 15 follows the target temperature. Has been done. Alternatively, a plurality of coiled heaters 11 are grouped into a plurality of groups, and the calorific value is independently controlled for each group.
The configuration and arrangement of the coiled heater 11 described above are for realizing uniform temperature of the heating wall 10 when the heat generating means is controlled by the temperature controlling means. In other words, it is difficult to make the temperature of the heating wall 10 uniform only by the temperature control means due to disturbance or the like. Therefore, by devising the configuration and arrangement of the coil heater 11, the heating wall 10 can be used. Achieves temperature uniformity.

熱伝導部材12は、加熱用壁体10の対向領域に上下方向に距離を隔てて配置されて加熱用壁体10からの熱を伝導させる部材である。本実施形態では、両側の加熱用壁体10に形成された溝に嵌め込まれて棚状に配置されている。各熱伝導部材12は、表面に黒色メッキを施したアルミニウム板で形成され、優れた熱放射機能が得られるようになっている。 The heat conductive member 12 is a member arranged in the facing region of the heating wall 10 at a distance in the vertical direction to conduct heat from the heating wall 10. In the present embodiment, they are fitted into grooves formed in the heating wall bodies 10 on both sides and arranged in a shelf shape. Each heat conductive member 12 is formed of an aluminum plate whose surface is plated with black, so that an excellent heat radiation function can be obtained.

各加熱スペース14は、両側の加熱用壁体10と上下の熱伝導部材12とで画定され、第1の開口部としての前面側開口部14aと第2の開口部としての背面側開口部14bとを有するスペースである。この加熱スペース14に被加熱物13が収容され、加熱用壁体10からの熱と、上下の熱伝導部材12からの熱と、加熱ガス供給部40からの加熱ガスにより、被加熱物13が加熱処理されるようになっている。 Each heating space 14 is defined by the heating walls 10 on both sides and the upper and lower heat conductive members 12, and the front side opening 14a as the first opening and the back side opening 14b as the second opening. It is a space having and. The heated object 13 is housed in the heating space 14, and the heated object 13 is generated by the heat from the heating wall 10, the heat from the upper and lower heat conductive members 12, and the heating gas from the heating gas supply unit 40. It is designed to be heat-treated.

加熱用壁体10は、各々の加熱スペース14に面する側の各壁面の互いに対応する位置に、加熱スペース14の奥行方向に延在する溝10tが形成され、その溝10tの下側内面が、平板状の被加熱物13の幅方向の各側縁部の裏面を受け止める支持面となっている。所定の搬送装置を用いて、被加熱物13をその左右方向両端部が各溝10tに入るように搬入し、前記支持面に載置することができる。被加熱物13の両側縁部が熱的に開放されていると被加熱物13の温度が両側縁部で不均一となりやすい。このため、溝10tの支持面を通じて被加熱物13の両側縁部に直接伝熱することで、被加熱物13の温度の均一化を図っている。なお、本実施形態では、被加熱物13を平板状としたが、これに限定されることなく種々の形態を採用できる。 In the heating wall body 10, a groove 10t extending in the depth direction of the heating space 14 is formed at a position corresponding to each other on the wall surface on the side facing each heating space 14, and the lower inner surface of the groove 10t is formed. It is a support surface for receiving the back surface of each side edge portion in the width direction of the flat plate-shaped object to be heated 13. Using a predetermined transport device, the object to be heated 13 can be carried in so that both ends in the left-right direction thereof enter each groove 10t and placed on the support surface. When both side edges of the object to be heated 13 are thermally opened, the temperature of the object to be heated 13 tends to be non-uniform at both edges. Therefore, the temperature of the object to be heated 13 is made uniform by directly transferring heat to both side edges of the object to be heated 13 through the support surface of the groove 10t. In the present embodiment, the object to be heated 13 has a flat plate shape, but various forms can be adopted without limitation.

最上部の2枚の熱伝導部材12の間及び最底部の2枚の熱伝導部材12の間は、それぞれ被加熱物13を導入しない空きスペースで、空気の断熱層を形成するための断熱スペース20T,20Bである。 Between the two heat conductive members 12 at the top and between the two heat conductive members 12 at the bottom, there is an empty space in which the object to be heated 13 is not introduced, and a heat insulating space for forming an air heat insulating layer. It is 20T and 20B.

架台ユニット30は、加熱装置1が設置される床面に配置され、底板17及びその上の加熱装置本体を搭載している。加熱装置1の熱が床面に伝達しないようにする断熱機能や、床面の振動が加熱装置本体に伝達しないようにする防振機能等を備えている。 The gantry unit 30 is arranged on the floor on which the heating device 1 is installed, and mounts the bottom plate 17 and the heating device main body on the bottom plate 17. It has a heat insulating function that prevents the heat of the heating device 1 from being transmitted to the floor surface, a vibration isolating function that prevents the vibration of the floor surface from being transmitted to the heating device main body, and the like.

図2に示すように、加熱ガス供給部40の各々は、対応する背面側開口部14bをそれぞれ閉塞するように設けられている。加熱ガス供給部40から前面側開口部14aの側に向けて一方向に加熱ガスHGSが供給され、加熱スペース14を通じて加熱ガスHGSが前面側開口部14aから加熱スペース14の外部に流出する。加熱スペース14を一方向に流通する加熱ガスHGSは、加熱ガス供給部40に供給されるガスGSが当該加熱ガス供給部40において加熱されることにより供給される。ガスGSとしては、空気が用いられるが、加熱ガスHGSを不活性ガスあるいは特定ガスと置き換えることも可能である。加熱した不活性ガスにより被加熱物13の酸化を防止しつつ加熱することが可能である。また、特定ガスを用いることにより、特定ガスと被加熱物13との反応を利用して被加熱物12に表面処理を施しつつ加熱することも可能となる。 As shown in FIG. 2, each of the heating gas supply units 40 is provided so as to close the corresponding back side opening 14b. The heating gas HGS is supplied in one direction from the heating gas supply unit 40 toward the front side opening 14a, and the heating gas HGS flows out from the front side opening 14a to the outside of the heating space 14 through the heating space 14. The heating gas HGS flowing in one direction through the heating space 14 is supplied by heating the gas GS supplied to the heating gas supply unit 40 in the heating gas supply unit 40. Air is used as the gas GS, but the heating gas HGS can be replaced with an inert gas or a specific gas. It is possible to heat the object to be heated 13 while preventing oxidation by the heated inert gas. Further, by using the specific gas, it is possible to heat the object to be heated 12 while applying the surface treatment by utilizing the reaction between the specific gas and the object to be heated 13.

加熱装置1を使用する場合、所定の搬送装置を用いて、各加熱スペース14の前面側開口部14aを通じて各被加熱物13をそれぞれの加熱スペース14に搬入する。コイル状ヒータ11に通電を開始すれば、所定のプログラムに従って熱処理を行うことができる。
図示しない温調手段により、各温度センサ15の検出温度が目標温度になるように、複数のコイル状ヒータ11の発熱量が個々にまたはグループ毎に独立に制御される。
各加熱用壁体10が目標温度になるように加熱され、各熱伝導部材12も加熱用壁体10と同じ温度に加熱されるため、加熱スペース14相互間の温度均一性が高い。
被加熱物13は、このコイル状ヒータ11の加熱に加えて、加熱ガス供給部40から供給される加熱ガスHGSにより加熱される。
When the heating device 1 is used, each heated object 13 is carried into each heating space 14 through the front side opening 14a of each heating space 14 by using a predetermined transfer device. If the coiled heater 11 is energized, the heat treatment can be performed according to a predetermined program.
By a temperature controlling means (not shown), the calorific value of the plurality of coiled heaters 11 is controlled individually or independently for each group so that the detected temperature of each temperature sensor 15 becomes the target temperature.
Since each heating wall 10 is heated to a target temperature and each heat conductive member 12 is also heated to the same temperature as the heating wall 10, the temperature uniformity between the heating spaces 14 is high.
In addition to heating the coiled heater 11, the object to be heated 13 is heated by the heating gas HGS supplied from the heating gas supply unit 40.

ここで、図3および図4を参照して、加熱ガス供給部40の構造について説明する。
図3および図4において、41は噴出プレート、42は内部プレート、43はバックプレート、44はプレートヒータ、45は背部プレート、46は給気管を示している。
図4に示すように、噴出プレート41と内部プレート42との間には、閉空間CH2が形成され、内部プレート42とバックプレート43との間には閉空間CH1が形成されている。
プレートヒータ44は、バックプレート43の裏面に設けられ、背部プレート45とバックプレート43との間で保持されている。プレートヒータ44は、図示しない電気配線を通じて給電されて発熱し、噴出プレート41と内部プレート42とバックプレート43とを加熱する。
噴出プレート41には、複数の噴出孔41pが形成されている。
内部プレート42には、複数の貫通孔42pが形成されており、これらの貫通孔42pは噴出プレート41の噴出孔41pとは異なる位置に形成されている。
給気管46は、バックプレート43、プレートヒータ44および背部プレート45を貫通して先端部が閉空間CH1に連通している。給気管46は、図示しないガス供給管と接続されており、空気等のガスGSの供給を受けて、これを閉空間CH1に排出する。
Here, the structure of the heating gas supply unit 40 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
In FIGS. 3 and 4, 41 is an ejection plate, 42 is an internal plate, 43 is a back plate, 44 is a plate heater, 45 is a back plate, and 46 is an air supply pipe.
As shown in FIG. 4, a closed space CH2 is formed between the ejection plate 41 and the inner plate 42, and a closed space CH1 is formed between the inner plate 42 and the back plate 43.
The plate heater 44 is provided on the back surface of the back plate 43 and is held between the back plate 45 and the back plate 43. The plate heater 44 is fed through an electric wiring (not shown) to generate heat, and heats the ejection plate 41, the internal plate 42, and the back plate 43.
A plurality of ejection holes 41p are formed in the ejection plate 41.
A plurality of through holes 42p are formed in the inner plate 42, and these through holes 42p are formed at positions different from the ejection holes 41p of the ejection plate 41.
The air supply pipe 46 penetrates the back plate 43, the plate heater 44, and the back plate 45, and the tip portion communicates with the closed space CH1. The air supply pipe 46 is connected to a gas supply pipe (not shown), receives a gas GS such as air, and discharges the gas GS to the closed space CH1.

加熱ガス供給部40において、外部から供給されるガスGSは、給気管46を通じて閉空間CH1内へ導入され、プレートヒータ44により加熱される。このため、プレートヒータ44からガスGSへ不純物が混入することがない。また、閉空間CH1内で加熱されたガスGSは、閉空間CH1内でで拡散された後、内部プレート42のの複数の貫通孔42pを通過して閉空間CH2内へ流入し、閉空間CH2内で再び拡散された後、噴出プレート41に形成された複数の噴出孔41pから放出される。このため、加熱された加熱ガスHGSを対応する加熱スペース14に吹き出すことができる。 In the heating gas supply unit 40, the gas GS supplied from the outside is introduced into the closed space CH1 through the air supply pipe 46 and heated by the plate heater 44. Therefore, impurities are not mixed into the gas GS from the plate heater 44. Further, the gas GS heated in the closed space CH1 is diffused in the closed space CH1, then passes through the plurality of through holes 42p of the inner plate 42 and flows into the closed space CH2, and then flows into the closed space CH2. After being diffused again in the inside, it is discharged from a plurality of ejection holes 41p formed in the ejection plate 41. Therefore, the heated heating gas HGS can be blown out to the corresponding heating space 14.

各加熱スペース14に収容される被加熱物13は、コイル状ヒータ11から供給される熱によって加熱されるとともに、加熱ガス供給部40からの加熱ガスHGSにより加熱される。この加熱ガスHGSの流れは、パーティクルを巻き上げない程度のごく弱い層流となるように流量を調整することができる。
図5Aに示すように、噴出プレート41に形成された複数の噴出孔41pは、矩形状の背面側開口部14bに対して全面的かつ均等に配置されている。
被加熱物13を目標温度に加熱するには、コイル状ヒータ11を温度制御するとともに、加熱ガスHGSも温度制御してもよい。
The object to be heated 13 accommodated in each heating space 14 is heated by the heat supplied from the coiled heater 11 and is heated by the heating gas HGS from the heating gas supply unit 40. The flow rate of the heated gas HGS can be adjusted so that it becomes a very weak laminar flow that does not wind up the particles.
As shown in FIG. 5A, the plurality of ejection holes 41p formed in the ejection plate 41 are arranged entirely and evenly with respect to the rectangular back surface side opening 14b.
In order to heat the object to be heated 13 to the target temperature, the temperature of the coiled heater 11 may be controlled and the temperature of the heating gas HGS may be controlled.

被加熱物13が目標温度に到達するまでは、コイル状ヒータ11および加熱ガスHGSの双方を用いて加熱時間を短縮し、被加熱物13が目標温度に到達したのちには、加熱ガスHGSの供給を遮断することも可能である。 Until the object to be heated 13 reaches the target temperature, the heating time is shortened by using both the coiled heater 11 and the heating gas HGS, and after the object to be heated 13 reaches the target temperature, the heating gas HGS It is also possible to cut off the supply.

加熱ガスHGSの流通方法は、種々考えられる。
例えば、図5Bに示す噴出プレート41Bのように、背面側開口部14bの上側領域にのみ複数の噴出孔41pを設けることができる。このような構成とすることにより、加熱スペース14の天井領域に溜まるガスを前面側開口部14aを通じて外部に排出できる。
同様に、図5Cに示す噴出プレート41Cのように、背面側開口部14bの下側領域にのみ複数の噴出孔41pを設けることができる。
さらに、図5Dに示す噴出プレート41Dのように、背面側開口部14bの左右の一部にのみ複数の噴出孔41pを偏在させることも可能である。
要するに、被加熱物13の形態や容量等の条件に応じて、加熱ガスHGSの流し方は、種々採用することができる。
また、本実施形態では、ガスGSをプレートヒータ44を用いて加熱することで、加熱スペース14に加熱ガスHGSを流す構成としたが、これに限定されるわけではなく、予め加熱された加熱ガスHGSを噴出プレート41等をもちいて直接に加熱スペース14に供給することも可能である。
Various methods for distributing the heating gas HGS can be considered.
For example, as in the ejection plate 41B shown in FIG. 5B, a plurality of ejection holes 41p can be provided only in the upper region of the back surface side opening 14b. With such a configuration, the gas accumulated in the ceiling region of the heating space 14 can be discharged to the outside through the front side opening 14a.
Similarly, as in the ejection plate 41C shown in FIG. 5C, a plurality of ejection holes 41p can be provided only in the lower region of the back opening 14b.
Further, as in the ejection plate 41D shown in FIG. 5D, it is possible to unevenly distribute a plurality of ejection holes 41p only in the left and right portions of the back surface side opening 14b.
In short, various methods of flowing the heated gas HGS can be adopted depending on the conditions such as the form and capacity of the object to be heated 13.
Further, in the present embodiment, the gas GS is heated by using the plate heater 44 so that the heating gas HGS flows through the heating space 14, but the present invention is not limited to this, and the heating gas is preheated. It is also possible to directly supply the HGS to the heating space 14 by using the ejection plate 41 or the like.

なお、前述した加熱装置1は本発明に係る加熱装置を例示するものであり、本発明は加熱装置1に限定されない。
発熱手段はコイル状ヒータに限られず、その他のヒータや、ヒートパイプとでもよく、これらを上方向に伸びるように配置し、奥行方向の配置間隔を両端部で小さく中央部では大きくしてもよい。
また、本実施形態では、各加熱用壁体10において、各温度センサ15の検出温度が目標温度になるように、各部分に位置するコイル状ヒータ11の発熱量を独立に制御したが、これに限られず、目標とする温度均一性が緩い場合、ゾーンことにコイル状ヒータ11の発熱量を制御したり、すべてのコイル状ヒータの発熱量を一括で制御してもよい。
The above-mentioned heating device 1 exemplifies the heating device according to the present invention, and the present invention is not limited to the heating device 1.
The heat generating means is not limited to the coiled heater, and may be other heaters or heat pipes. These may be arranged so as to extend upward, and the arrangement interval in the depth direction may be small at both ends and large at the center. ..
Further, in the present embodiment, in each heating wall body 10, the calorific value of the coiled heater 11 located in each portion is independently controlled so that the detected temperature of each temperature sensor 15 becomes the target temperature. However, when the target temperature uniformity is loose, the calorific value of the coiled heater 11 may be controlled in the zone, or the calorific value of all the coiled heaters may be controlled collectively.

また、本実施形態では、被加熱物の各加熱スペース14の前面側開口部14aには、加熱ガスHGSが外部に流出するように隙間を形成しつつ開閉ドアを設けてもよい。 Further, in the present embodiment, an opening / closing door may be provided in the front opening 14a of each heating space 14 of the object to be heated while forming a gap so that the heating gas HGS flows out.

また、上記加熱装置1においては、加熱用壁体10、天板16、底板17は、ステンレス鋼で形成され、熱伝導部材12は、表面に黒色メッキを施したアルミニウム板で形成されている。ただし、これらの材料に限られず、加熱用壁体10A〜10C、天板16、底板17などをアルミニウムやアルミニウム合金(あるいは輻射熱の発散を抑制するため光沢のない表面処理を施したアルミニウムやアルミニウム合金)で形成することもできる。また、熱伝導部材12の表面処理についても黒色メッキに限定されず、輻射熱の発散を抑制することのできる表面処理、例えば、光沢のない表面処理を施したものを採用することもできる。 Further, in the heating device 1, the heating wall 10, the top plate 16, and the bottom plate 17 are made of stainless steel, and the heat conductive member 12 is made of an aluminum plate whose surface is plated with black. However, the material is not limited to these materials, and the heating wall bodies 10A to 10C, the top plate 16, the bottom plate 17, and the like are made of aluminum or an aluminum alloy (or an aluminum or aluminum alloy having a matte surface treatment to suppress the dissipation of radiant heat). ) Can also be formed. Further, the surface treatment of the heat conductive member 12 is not limited to black plating, and a surface treatment capable of suppressing the emission of radiant heat, for example, a surface treatment having a matte surface treatment can be adopted.

図6および図7に本発明の他の加熱装置の例を示す。
加熱装置100は、上下方向に等間隔に配置された複数枚の矩形状の加熱プレート110を有し、対向する加熱プレート110,110により画定される板状又はシート状の被加熱物120を収容するための加熱スペース130を有する。加えて、それぞれの加熱プレート110の温度を調節するための温度調節装置160を有する。なお、加熱プレート110は上下方向に等間隔に配置されているが、これに限定されるわけではなく、等間隔でなくてもよい。
6 and 7 show examples of other heating devices of the present invention.
The heating device 100 has a plurality of rectangular heating plates 110 arranged at equal intervals in the vertical direction, and accommodates a plate-shaped or sheet-shaped heated object 120 defined by facing heating plates 110, 110. Has a heating space 130 for the purpose. In addition, it has a temperature control device 160 for controlling the temperature of each heating plate 110. The heating plates 110 are arranged at equal intervals in the vertical direction, but the present invention is not limited to this, and the heating plates 110 may not be at equal intervals.

図6は、加熱装置1の正面を示すもので、複数の加熱プレート110は、その正面側の左右端部が左右一対の支持板150L、150Rによって支えられるとともに、その背面側の左右端部も同じように左右一対の支持板150L、150Rによって支えられている。正面側および背面側の一対の支持板150L、150Rのそれぞれは、互いに対向して配置され、それらの対向面には複数の断面矩形状の溝が上下方向に等間隔(加熱スペース130の高さに相当)で水平方向に形成されている。これら複数の溝には、加熱プレート110の正面側および背面側の左右端部がそれぞれ嵌入され、それぞれの加熱プレート110が上下方向に位置決めされる。加熱スペース130内に収容された被加熱物120は、上下の加熱プレート110により加熱される。 FIG. 6 shows the front surface of the heating device 1. In the plurality of heating plates 110, the left and right ends on the front side thereof are supported by a pair of left and right support plates 150L and 150R, and the left and right ends on the back side thereof are also supported. Similarly, it is supported by a pair of left and right support plates 150L and 150R. The pair of support plates 150L and 150R on the front side and the back side are arranged so as to face each other, and a plurality of rectangular grooves having a rectangular cross section are arranged at equal intervals in the vertical direction on the facing surfaces thereof (height of the heating space 130). It is formed in the horizontal direction. The left and right ends of the front side and the back side of the heating plate 110 are fitted into these plurality of grooves, respectively, and the respective heating plates 110 are positioned in the vertical direction. The object to be heated 120 housed in the heating space 130 is heated by the upper and lower heating plates 110.

加熱スペース130の正面側および背面側は開口部131,132を有し、加熱スペース130の両側面も支持板150L,150Lの間および支持板150R,150Rの間が開口している。すなわち、加熱スペース130の四方が開口している。
各加熱スペース130に開口部を備えることで、加熱装置100による熱処理工程を他の工程と連続的に接続することが可能となる。
The front side and the back side of the heating space 130 have openings 131 and 132, and both side surfaces of the heating space 130 are also open between the support plates 150L and 150L and between the support plates 150R and 150R. That is, the heating space 130 is open on all sides.
By providing an opening in each heating space 130, the heat treatment step by the heating device 100 can be continuously connected to other steps.

加熱スペース130の背面側の開口部132には、当該開口部132を閉塞するように、加熱ガス供給部140が設けられている。
加熱ガス供給部140は、上記した実施形態の加熱ガス供給部40と類似の構造であり、正面側開口部131に向かって加熱ガスHGSを出力する複数の噴出孔141pを備えている。
The opening 132 on the back side of the heating space 130 is provided with a heating gas supply unit 140 so as to close the opening 132.
The heating gas supply unit 140 has a structure similar to that of the heating gas supply unit 40 of the above-described embodiment, and includes a plurality of ejection holes 141p for outputting the heating gas HGS toward the front opening 131.

1 :加熱装置
10 :加熱用壁体(加熱体)
10t :溝
11 :コイル状ヒータ
12 :熱伝導部材
13 :被加熱物
14 :加熱スペース
14a :前面側開口部
14b :背面側開口部
15 :温度センサ
16 :天板
17 :底板
20B,20T :断熱スペース
24,25 :貫通孔
30 :架台ユニット
40 :加熱ガス供給部
41 :噴出プレート
41p :噴出孔
42 :内部プレート
42p :貫通孔
43 :バックプレート
44 :プレートヒータ
45 :背部プレート
46 :給気管
100 :加熱装置
110 :加熱プレート(加熱体)
120 :被加熱物
130 :加熱スペース
131 :正面側開口部
132 :開口部
160 :温度調節装置
140 :加熱ガス供給部
141p :噴出孔
150L,150R :支持板
CH1,CH2 :閉空間
GS :ガス
HGS :加熱ガス


1: Heating device 10: Wall body for heating (heating body)
10t: Groove 11: Coiled heater 12: Heat conductive member 13: Heated object 14: Heating space 14a: Front side opening 14b: Back side opening 15: Temperature sensor 16: Top plate 17: Bottom plate 20B, 20T: Insulation Spaces 24, 25: Through holes 30: Mount unit 40: Heating gas supply unit 41: Ejection plate 41p: Ejection holes 42: Internal plate 42p: Through holes 43: Back plate 44: Plate heater 45: Back plate 46: Air supply pipe 100 : Heating device 110: Heating plate (heating body)
120: Heated object 130: Heating space 131: Front side opening 132: Opening 160: Temperature control device 140: Heating gas supply unit 141p: Ejection holes 150L, 150R: Support plates CH1, CH2: Closed space GS: Gas HGS : Heating gas


Claims (6)

発熱手段が設けられた加熱体により少なくとも一部が画定される被加熱物を収容するための加熱スペースを有する加熱装置であって、
前記加熱スペースは、第1の開口部とこれに対向する第2の開口部とを有し、
加熱ガスを、前記第2の開口部の側から前記第1の開口部に向けて一方向に供給する加熱ガス供給部をさらに有する、加熱装置。
A heating device having a heating space for accommodating an object to be heated, at least partially defined by a heating body provided with heat generating means.
The heating space has a first opening and a second opening facing the first opening.
A heating device further comprising a heating gas supply unit that supplies heating gas in one direction from the side of the second opening toward the first opening.
前記加熱スペースは、発熱手段がそれぞれ設けられ距離を隔てて対向配置された複数の加熱用壁体と、複数の前記加熱用壁体の対向領域に上下方向に距離を隔てて配置されて前記加熱用壁体からの熱を伝導させる金属製の複数の熱伝導部材とによって、上下方向に複数が積み重ねられるように画定される、請求項1に記載の加熱装置。 The heating space is provided with a plurality of heating walls that are provided with heat generating means and are arranged to face each other at a distance, and the heating spaces are arranged at a distance in the vertical direction in a facing region of the plurality of heating walls. The heating device according to claim 1, wherein a plurality of heat conductive members made of metal for conducting heat from the wall body are defined so as to be stacked in the vertical direction. 前記加熱スペースは、それぞれ発熱手段が設けられ上下方向に間隔を隔てて配置された複数の加熱プレートの対向する加熱面により画定される、請求項1に記載の加熱装置。 The heating device according to claim 1, wherein the heating space is defined by facing heating surfaces of a plurality of heating plates each provided with heat generating means and arranged at intervals in the vertical direction. 前記加熱ガス供給部は、前記第1の開口部に対向し、複数の噴出孔が形成された噴出プレートを有する、請求項1ないし3のいずれかに記載の加熱装置。 The heating device according to any one of claims 1 to 3, wherein the heating gas supply unit has an ejection plate facing the first opening and having a plurality of ejection holes formed therein. 前記加熱流体供給部は、前記加熱ガスを供給する領域が前記第2の開口部に対して偏在している、請求項1ないし3のいずれかに記載の加熱装置。 The heating device according to any one of claims 1 to 3, wherein the heating fluid supply unit has a region for supplying the heating gas unevenly distributed with respect to the second opening. 発熱手段が設けられた加熱体により少なくとも一部が画定される被加熱物を収容するための加熱スペースを有する加熱装置における加熱方法であって、
前記加熱スペースは、第1の開口部とこれに対向する第2の開口部とを有し、
前記発熱手段からの熱により前記加熱スペースに収容した被加熱物を加熱しつつ、加熱ガスを、前記第2の開口部の側から前記第1の開口部に向けて一方向に供給して前記被加熱物を加熱する、加熱方法。



A heating method in a heating device having a heating space for accommodating an object to be heated whose at least a part is defined by a heating body provided with a heat generating means.
The heating space has a first opening and a second opening facing the first opening.
While heating the object to be heated accommodated in the heating space by the heat from the heat generating means, the heating gas is supplied in one direction from the side of the second opening toward the first opening. A heating method that heats an object to be heated.



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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005055152A (en) * 2003-08-07 2005-03-03 Kyushu Nissho:Kk Heating device
JP2005163155A (en) * 2003-12-05 2005-06-23 Hirohisa Taniguchi Metal heat treatment device
JP2005352306A (en) * 2004-06-11 2005-12-22 Kyushu Nissho:Kk Heating device
JP2007170740A (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Kyushu Nissho:Kk Gas heating device
JP2013200077A (en) * 2012-03-26 2013-10-03 Kyushu Nissho:Kk Heater

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005055152A (en) * 2003-08-07 2005-03-03 Kyushu Nissho:Kk Heating device
JP2005163155A (en) * 2003-12-05 2005-06-23 Hirohisa Taniguchi Metal heat treatment device
JP2005352306A (en) * 2004-06-11 2005-12-22 Kyushu Nissho:Kk Heating device
JP2007170740A (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Kyushu Nissho:Kk Gas heating device
JP2013200077A (en) * 2012-03-26 2013-10-03 Kyushu Nissho:Kk Heater

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7491634B1 (en) 2024-01-31 2024-05-28 株式会社九州日昌 Heating device

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