JP3410000B2 - 熱処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱処理室内に外気
を導入できる導入口を備え前記熱処理室内で加熱された
空気を循環させると共に一定の時間間隔で前記熱処理室
の入口から物品を入れて内部で複数の物品を熱処理しつ
つ前記一定の時間間隔で前記熱処理室の出口から物品を
出すように構成された熱処理装置に関し、特に液晶基板
等の熱処理を行う枚葉式熱処理装置に好都合に利用され
る。

【０００２】

【従来の技術】熱処理される対象が、例えばガラス基板
のように１分間に１００°Ｃ程度以上の急激な温度変化
があると割れるおそれのあるワークの場合には、熱処理
の前後に予熱や徐冷を行うのが通常である。ところが、
枚葉式熱処理装置は、通常、熱処理室を含む本体部分と
液晶基板等のワークを搬入／搬出する部分とで一体的に
形成されていて、ワークを予熱又は徐冷する部分を備え
ていない（例えば特開平６−３１７５１４号公報、８−
１１０１６６号公報参照）。そして、このような工程を
別の設備に依存している。しかしながら、予熱や徐冷を
別の装置で行うと、そのための熱源が別個に必要になる
と共に、熱処理設備が全体として複雑な構成になる。

【０００３】なお、放射加熱方式の熱処理装置では、熱
処理室内に面状赤外線放射ヒータを設けると共に、搬入
路及び搬出路にそれぞれ遠赤外線面状ヒータ及び水冷さ
れる遠赤外線吸収材を設け、その部分に予熱及び徐冷効
果を持たせようにした装置が提案されている（特開平７
ー１５９７６８号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於
ける上記問題を解決し、熱処理設備の全体的構成を簡素
化できる加熱空気循環式の熱処理装置を提供することを
課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１の発明は、熱処理室内で加熱され
た空気を循環させると共に一定の時間間隔で前記熱処理
室の入口から物品を入れて内部で複数の物品を熱処理し
つつ前記一定の時間間隔で前記熱処理室の出口から物品
を出すように構成された熱処理装置において、前記入口
又は前記出口のうちの少なくとも何れかに導通する補助
処理室であって外部に導通した物品通過用の外側開口と
前記一定の時間間隔で前記物品を搬送できる搬送部と内
部の空気を排出できる排気口とを備えた補助処理室と、
前記内部の空気を前記排気口から排出可能にする排気手
段と、を有し、前記補助処理室は前記入口に導通する予
熱室と前記出口に導通する徐冷室とから成り、前記排気
手段は前記熱処理室内に外気を導入できる導入口と該導
入口を介して前記熱処理室内に外気を供給する外気導入
用送風機とを有することを特徴とする。

【０００６】請求項２の発明は、熱処理室内で加熱され
た空気を循環させると共に一定の時間間隔で前記熱処理
室の入口から物品を入れて内部で複数の物品を熱処理し
つつ前記一定の時間間隔で前記熱処理室の出口から物品
を出すように構成された熱処理装置において、前記入口
又は前記出口のうちの少なくとも何れかに導通する補助
処理室であって外部に導通した物品通過用の外側開口と
前記一定の時間間隔で前記物品を搬送できる搬送部と内
部の空気を排出できる排気口とを備えた補助処理室と、
前記内部の空気を前記排気口から排出可能にする排気手
段であって前記熱処理室内に外気を導入できる導入口と
前記排気口から前記補助処理室の空気を排出する排気送
風機とを有する排気手段と、前記排気送風機の出口と前
記導入口とを接続する接続部と、該接続部に設けられ該
接続部を流れる空気を前記熱処理室内部の温度に近い温
度に加熱する加熱手段と、を有することを特徴とする。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１の発明の特徴
に加えて、前記排気手段は前記排気口から前記補助処理
室の空気を排出する排気送風機を有し、該排気送風機の
出口と前記導入口とを接続する接続部と、該接続部に設
けられ該接続部を流れる空気を前記熱処理室内部の温度
に近い温度に加熱する加熱手段と、を有することを特徴
とする。

【０００８】又、請求項１の発明に加えて、前記補助処
理室に設けられた給気口と、該給気口に外気を送る給気
送風機と該外気を加熱する加熱手段と、を有する構成に
することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明を適用した熱処理
装置の構成例を模擬的に簡略化して示した図である。熱
処理装置は、通常の構成として、熱処理室１、その上部
に形成された空調室２、その中に配設された加熱器３、
送風機４及びその駆動モータ４ａ、空調室２及び送風機
４を介して熱処理室１内に外気を導入できる導入口とし
ての給気口５等を備えている。そして、後述するよう
に、加熱器３で加熱された空気を熱処理室１内に送って
循環させると共に、一定の時間間隔で熱処理室１の入口
である内部入口１１から物品としてのガラス基板等のワ
ークＷを入れて内部で複数のワークＷを熱処理しつつ同
じ一定の時間間隔で熱処理室１の出口である内部出口１
２からワークＷを出すように構成されている。

【００１０】熱処理装置は、上記に加えて、上記内部入
口１１又は内部出口１２のうちの少なくとも何れかに導
通する補助処理室として、本例では熱処理１の内部入口
１１に導通する予熱ゾーン６及び内部出口１２に導通す
る徐冷ゾーン７の両方を備えている。なお、熱処理装置
で処理するワークの種類等によっては、何れか一方のゾ
ーンのみを設けるようにしてもよい。

【００１１】それぞれのゾーンは、外部に導通したワー
ク通過用の外側開口としての外部入口６１及び外部出口
７１、内部の空気を排出できる排気口６２及び７２、内
部の空気を排気口６２及び７２から排出可能にする排気
手段として本例では熱処理室上部に設けられた前記給気
口５及び外気導入ファン８、等を有する。排気口６２、
７２には、通常排気ダクト６２ａ、７２ａが接続され
る。

【００１２】なお、上記の如く外気導入ファン８を設け
ると、予熱及び徐冷のために必要な空気量を容易且つ正
確に供給することができるが、ファン８を省略し、給気
口５を適当な大きさにすると共に、送風機４を必要な循
環空気に加えて予熱及び徐冷のために必要な空気を送り
出せる容量として計画することも可能である。予熱ゾー
ン６及び徐冷ゾーン７の下部には、図１では示していな
いが後述するように、ワークを支持して一定の時間間隔
で搬送できる搬送部としての横移動装置６０及び７０
（図７（ａ））が設けられる。又、熱処理室１に対して
も、後述するようにワークの室内への搬入、上昇、移
載、下降及び搬出のための諸機構が設けられる。

【００１３】図２は熱処理室内の空気循環系の構成例を
示す。空気循環系は、空気流れの順に配設された前記送
風機４、入口ダクト１３、高性能フィルタ１４、多孔板
１５で仕切られた戻りダクト１６、前記加熱器３等で構
成され、ワークＷに対して熱交換性能のよい水平層流と
して熱風を供給することができる。符号９は排気口で、
必要に応じて設けられる。

【００１４】図３乃至図６は、ワークＷを予熱ゾーン６
から熱処理室１に入れて熱処理した後徐冷ゾーン７に取
り出すまでのワーク搬送のための諸装置の構造例を示
す。このような装置としては、熱処理室１内でワークを
上昇させる上昇装置２０、下降させる下降装置３０、並
びにワークの搬入、搬出及び移載のための移動装置４０
が設けられている。

【００１５】上昇装置２０は、矢印Ｘで示す幅方向への
進退及び矢印Ｚで示す上下方向への昇降をそれぞれ同時
に行う４本の軸２１、ワークＷを支持するためにこれら
に等間隔に設けられた基板受け２１ａ、軸２１とは異な
ったタイミングでそれぞれが同時に進退及び昇降する軸
２２、これらの基板受け２２ａ、ボールネジやエアシリ
ンダ等の組合せから成り所定のタイミングで軸２１、２
２をＸ及びＺの２方向に二次元動作を行わせる駆動部２
３等によって構成されている。図５では図示していない
が下降装置３０も上昇装置２０と同様の構成であり、そ
れぞれ４本の軸３１、３２、これらの基板受け３１ａ、
３２ａ、軸３１、３２の駆動部３３等で構成されてい
る。又、昇降装置２０及び３０の底部には、固定基板受
け２４及び３４が設けられている。

【００１６】予熱ゾーン６及び徐冷ゾーン７にも固定基
板受け６４ａ〜６４ｃ及び７４ａ〜７４ｃが設けられ
（図７（ａ））、移動装置４０は、熱処理室１側の固定
基板受け６４ｃ上のワークＷ₀ を上昇装置２０の底部の
固定基板２４上に移載すると同時に下降装置３０の底部
の固定基板３４上のワークＷｎを同じく熱処理室１側の
固定基板受け７４ａ上に移載するための内側ビーム４１
及びその上に形成された支持ピン４１ａ、４１ｂ、上昇
装置２０の最上段基板受け２１ａ−ｎ上のワークＷｎを
下昇装置３０の最上段基板３１ａ−ｎ上に移載するため
の外側ビーム４２及びその上に立設された軸４３並びに
それからＸ方向に延設された基板受け４３ａ、ビーム４
１、４２を昇降させる昇降用エアシリンダ４４、同ビー
ムをワーク搬送方向であるＹ方向に往復動させる移動用
エアシリンダ４５、等によって構成されている。

【００１７】予熱ゾーン６及び徐冷ゾーン７には、上記
の移動装置４０と同様の装置が設けられる。即ち、図７
（ａ）に概略構成を示す如く、前記固定基板受け６４ａ
〜６４ｃ及び７４ａ〜７４ｃ、横移動装置４０の内側ビ
ーム４１に相当するビーム６５、７５及びその上に形成
された支持ピン６５ａ、７５ａ等を備えた前記横移動装
置６０、７０が設けられる。横移動装置６０及び７０は
移動装置４０と同様の構造であり、これらにも上昇用及
び横移動用の駆動シリンダが設けられるが図では省略し
ている。なお、横移動装置６０及び７０は移動装置４０
の内側ビーム４１の延長されたものであってもよい。
又、ローラコンベア等の他の搬送装置も使用可能であ
る。

【００１８】以上のような熱処理装置は次のように作動
する。熱処理室１内では、加熱器３及び送風機４が運転
されると共に、外気導入ファン８が運転され、加熱器３
を通過した熱風と常温の外気とが送風機４で混合されて
吹き出される。なお、図示していないが熱処理室内には
適当な位置に温度センサが設けられ、内部を循環する空
気は例えば２５０°Ｃ程度の温度になるように加熱器３
の出力が制御されている。このように外気を導入しつつ
空気を循環させると、熱処理室１の内部では導入した空
気が余分となり、内圧によってワークの通路でもある内
部入口１１及び内部出口１２からそれぞれ予熱ゾーン６
及び徐冷ゾーン７内に流れ、それぞれのゾーンの排気口
６２及び７２から排出される。これらのゾーンでは、後
述するようにワークが予熱及び徐冷される。

【００１９】前記図７（ａ）は、以上のように諸機器が
運転されそれぞれの部分にワークが積載され、熱処理装
置が定常運転状態にあってワークを熱処理しているとき
の１段階を仮に初期状態として模擬的に示している。こ
の状態では、予熱ゾーン６内の基板受け６４ａ乃至６４
ｃ、熱処理室１の上昇装置２０内の全ての基板受け２１
ａ−１〜ｎ、下降装置３０の基板受け３１ａ−ｎを除く
全ての基板受け３１ａ−１〜３１ａ−ｍ、固定基板受け
３４、徐冷ゾーン７内の基板受け７４ａ及び７４ｂ上に
それぞれワークが積載されている。

【００２０】そして、予熱ゾーン６の基板受け６４ａ上
のワークは新たに搬入されたものであり、このワークが
これから予熱される状態にあると共に、徐冷ゾーン７の
基板受け７４ｃ上では、その上のワークが徐冷工程を終
了して外部に取り出されている。なお、予熱及び徐冷ゾ
ーンには、本例ではロボット等の適当な外部装置によ
り、外部入口６１及び出口７１を介してワークが搬入及
び搬出される。

【００２１】図７（ａ）の初期状態になったときから、
一定の時間間隔である１タクト時間が経過すると、載置
されたワークがそれぞれのタイミングで移動される。ま
ず横移動装置４０、６０及び７０が同時に作動し、エア
シリンダ４４及び４５等が所定のタイミングで動き、同
図（ｂ）に示すように、ビーム４１、４２、６５及び７
５がＺ方向への上昇（）−Ｙ方向へ前進（）−Ｚ方
向への下降（）の動作を行ない、（ａ）に示す固定基
板受け６４、７４及び３４上の全てのワーク及び上昇側
最上段基板受け２１ａ−ｎ上のワークをＹ方向に１ピッ
チ移動させ、（ｅ）の状態にする。

【００２２】次に、（ｅ）の状態から上昇装置の駆動部
２３が作動し、次のように軸２１及び２２がそれぞれ所
定のタイミングでＺ方向へ昇降及びＸ方向へ進退し、こ
れらの基板受け及び固定基板受け２４上に支持された全
てワークを１ピッチ上昇させる。

【００２３】図７（ｃ）は上昇装置２０でワークを１ピ
ッチ上昇させるときの動作例を示す。この図は任意の基
板受け２１ａ−ｉ上のワークＷｉを１段上の２１ａ−ｊ
上に１ピッチ上昇させる図である。他の基板受け及びワ
ークも同様に動くが、この図では省略している。この動
作では、順次、２２ａ−ｉが２１ａ−ｉ上のＷｉを取り
上げて２／３ピッチ程度上昇し（）、２１ａ−ｉと同
様にワークを取り上げられて自由になった基板受け２１
ａ−ｊが順次後退−下降−前進−上昇し（〜）、２
２ａ−ｉ上の鎖線で示すＷｉを取り上げて元の位置に復
帰し、それによって太い実線で示すようにＷｉを１ピッ
チ上昇した位置で支持し、Ｗｉを取り上げられた２１ａ
−ｉが順次退避−下降−前進（〜）して元の位置に
復帰し、Ｗｉを１ピッチ上昇させる。

【００２４】この動作により、上昇側の固定基板受け２
４にはワークがなくなり、ワークが移載されてなくなっ
ている最上段基板受け２１ａ−ｎにはワークが載せられ
る。これで上昇装置２０側は（ａ）の初期状態に復帰し
ている。但し、移載用の基板受け４３ａは下降装置側に
あってまだ復帰していない。

【００２５】上記上昇動作の終了後、移動装置４０が再
び作動して、図７（ｂ）の下のの矢印で示す如くＹ方
向に１ピッチ後退して元の位置に復帰する。このとき、
移動していたワーク移載用の基板受け４３ａも復帰移動
して（ａ）の状態になる。なお、基板受け２１ａ及び３
１ａの最上段のものが図３〜図５に示すような形状にな
っているので、４３ａの復帰時の通過を妨げない。

【００２６】基板受け４３ａが上昇装置側に復帰する
と、下降装置３０の再上段基板受け３１ａ−ｎ上のワー
クを含めて下降側の全てのワークの下降動作が可能にな
る。そして、下降装置の駆動部３３が作動し、軸３１及
び３２がそれぞれ所定のタイミングでＺ方向へ昇降及び
Ｘ方向へ進退し、次のように全てワークを１ピッチ下降
させる。

【００２７】図７（ｄ）は下降装置３０でワークＷを１
ピッチ下降させるときの動作を示す。この図は任意の基
板受け３１ａ−ｊ上のワークＷｊを１ピッチ下降させる
図である。この動作では、３２ａ−ｉが順次後退−２／
３ピッチ程度上昇−前進し（〜）してワークＷｊを
支持できる位置に行き、３１ａ−ｊが順次２／３ピッチ
程度下降−後退−上昇−前進し（〜）、その上のＷ
ｊを３２ａ−ｉ上に載せて元の位置に復帰し、３２ａ−
ｉがＷｊを載せて下降して元の位置に復帰し（）、３
１ａ−ｊと同様に元の位置に復帰している３１ａ−ｉ上
にＷｊを載せ、Ｗｊを１ピッチ下降させる。この動作に
より、下降側の最上段基板受け３１ａ−ｎ上にはワーク
がなくなり、固定基板受け３４上にはワークが載せられ
る。これで下降装置３０側も（ａ）の初期状態に復帰す
る。

【００２８】上記の上昇及び下降装置におけるワークの
昇降と平行して、予熱ゾーン６の固定基板受け６４ａに
は新たなワークが搬入され、徐冷ゾーン７の固定基板受
け７４ｃ上のワークは外部に搬出される。以上の動作に
より、１タクトの全ての動作が終了して初期状態に復帰
する。このような１タクト動作に要する時間は例えば１
分程度である。

【００２９】以上のようなワークの移動動作により、本
例では、予熱ゾーン６及び徐冷ゾーン７のそれぞれにお
いてワークが３タクト分の時間である約３分間滞留する
ことになる。一方、それぞれのゾーンに導入される空気
は、熱処理室１内で循環される空気のうち温度の下がっ
た部分の空気であり、例えば２２０°Ｃ程度である。こ
の導入される空気は循環空気に較べれば十分少量であ
り、それぞれのゾーン内を遅い流速で通過して排気口６
２及び７２から排出される。そして、予熱及び徐冷ゾー
ンには加熱源がないと共に、周囲や開口部分からの放
熱、ワークやロボットハンドによる常温低熱源の持込み
等あるため、それぞれのゾーンを通過する空気は、熱処
理室側で高く排気口側で低くなった温度勾配を形成して
いる。

【００３０】その結果、例えば予熱ゾーン６では、搬入
されたワークが１００°Ｃから２００°Ｃ程度の温度範
囲の空気で順次加熱され、それ自体は例えば２０°Ｃ程
度の外部室温の状態から１５０°Ｃ程度の温度まで昇温
する。徐冷ゾーン７では、その反対に、２００°Ｃ程度
から１００°Ｃ程度までワークが温度降下する。

【００３１】そして、このような温度上昇又は温度降下
が上記の約３分間で行われるので、１分間当たりの温度
変化率は約４０〜５０°Ｃ／分程度になり、通常のガラ
スの割れる危険性のある温度上昇率である１００°Ｃ／
mim 程度よりも十分低くなる。従って、ワークを安全に
予熱もしくは徐冷処理することができる。

【００３２】又、それぞれのゾーンでワークが適当に高
い温度又は低い温度になるので、ワークが予熱ゾーン６
から熱処理室１内に入れられた後及び徐冷ゾーン７から
外部に出された後においても、その温度上昇率及び温度
低下率を安全な範囲におさめることができる。なお、必
要によっては、本例の３タクト分の工程で計画されてい
る予熱ゾーン６又は徐冷ゾーン７を変更し、それらの工
程数を増減させることができる。

【００３３】以上のような熱処理装置によれば、熱処理
室１内の高温空気を利用してワークの予熱及び徐冷を行
うので、別の加熱源や冷却源を装備する必要がなくな
り、熱処理設備の構造が簡単になり、装置コスト及び運
転費用を低減させることができる。又、図２に鎖線で示
すような通常設けられる本体排気孔９を小径にするか若
しくは省略することができる。

【００３４】更に、外気導入ファン８から高性能フィル
タ１４を介して熱処理室１内へ外気を導入するので、熱
処理室の入口、出口１１、１２からフィルタを通すこと
なく直接侵入する空気がなくなり、熱処理室１内の外気
による汚染を防止することができる。そして更に、熱処
理室の前記入口及び出口が予熱及び徐冷ゾーン６、７で
覆われていると共に、内部空気の排出部が排気口６２、
７２として特定されるので、排気対策が容易になり、熱
処理装置の設置されている部屋等の環境汚染を減少させ
ることができる。

【００３５】なお、以上のように横移動装置６０及び７
０で予熱ゾーン６及び徐冷ゾーン７のワークを搬送する
ようにすれば、熱処理におけるワークの搬送と同じタイ
ミングでワークを搬送できると共に予熱及び徐冷工程を
得られるので、熱処理設備の全体的構成及び動きを簡素
化することができる。

【００３６】図８乃至図１１は予熱ゾーン６及び徐冷ゾ
ーン７に関連した他の構成例を示す。図８では、図１の
装置に較べて、外気導入ファン８を取り止めて、それぞ
れのゾーンの排気口６２、７２に各ゾーン内の空気を排
出する排気送風機としての予熱排気ファン６６及び徐冷
排気ファン７６を設けて、給気口５から導入される外気
をこれらのファンで吸引するようにしている。

【００３７】このようにすれば、本体側の外気導入ファ
ンを省略できると共に、それぞれの排気ファン６６及び
７６を予熱及び徐冷のために最も適合するように独立し
て計画することができる。例えば、予熱ゾーン６よりも
徐冷ゾーン７の長さを長くし、排気ファン７６を６６よ
り大きい容量のものにして、徐冷に時間をかけてワーク
の温度をゆっくり且つ十分低下させるような装置にする
こともできる。

【００３８】図９の装置は、図１及び図８の装置を合体
させたような装置である。これにより、内部入口、出口
１１、１２からそれぞれのゾーン６、７に導入される空
気は、外気導入ファン８から送られて確実に試験室１内
を経由した空気になり、排気ファン６６及び６７を設け
る場合でも、外部入口、出口６１、７１を介して外部空
気がそれぞれのゾーンに入ってショートカットしてそれ
ぞれの排気ファンから排出されるのを防止することがで
きる。

【００３９】図１０の装置では、図８の装置と同様に予
熱排気ファン６６及び徐冷排気ファン７６を設けると共
に、これらのファンの出口と給気口５とを接続する接続
部としてのダクト６７及び７７を設け、更に、これらの
ダクトの共通部分にダクト内を流れる空気を熱処理室１
内の温度に近い温度に加熱する加熱手段としての排気ヒ
ータ８０を設けている。又本例では、温度センサ８１及
び温度調節器８２を設け、再加熱器８０の出力を制御
し、導入される空気が自動的に適温になるようにしてい
る。符号８３は換気ファンである。このような装置によ
れば、熱処理室１内への外気の導入量が少なくなるの
で、内部空気の清浄度が向上すると共に、内部の温度分
布が良くなり、熱処理性能を向上させることができる。

【００４０】図１１では、予熱ゾーン６及び徐冷ゾーン
７のそれぞれに、給気口６８及び７８、これらに外気を
送る給気送風機６９及び７９、温度センサ６９ａ及び７
９ａ、温度調節器６９ｂ及び７９ｂ、並びに加熱手段と
しての送気ヒータ６９ｃ、７９ｃを設けて、ヒータの出
力を制御してそれぞれのゾーン６、７に導入される外気
温度を調整するようにしている。

【００４１】このような装置によれば、予熱温度を制御
できるので、予熱ゾーン６から熱処理室１内に搬入され
るワークの温度を調整し、内部の温度分布を向上させる
ことができる。又、徐冷温度を制御できるので、徐冷ゾ
ーン７から搬出して次の工程に渡すワークを均一な温度
にすることができる。その結果、その後のワーク搬送機
への熱的影響を軽減し、その耐久性や位置決め精度を向
上させると共に、作業員への危険度をなくし、ワークの
割れ防止のための精度の良い温度管理を行うことができ
る。

【００４２】なお以上では、熱処理装置が昇降軸を用い
たワーク支持替え昇降型の枚葉式熱処理装置である例を
示したが、本発明は、ゴンドラ昇降型又はカセット型の
枚葉式熱処理装置や、更にライン型の熱処理装置等にも
採用できるものである。ライン型熱処理装置では、ワー
クは一定の時間間隔で連続して搬送されていてもよい。
又、本例の枚葉式熱処理装置で示したワーク搬入／搬出
用の移動装置、昇降装置、ワークの移載装置等は一例を
示すものであり、他の種々の構造の装置に対して本発明
を適用することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、請求項１の
発明においては、熱処理室の入口又は出口のうちの少な
くとも何れかに導通する補助処理室を設け、この補助処
理室には、外部に導通した外側開口から入れられる物品
を一定の時間間隔で搬送できる搬送部と排気口と該排気
口から内部の空気を排出できる排気手段とを設けるの
で、補助処理室を、熱処理室の入口もしくは出口に接続
した物品の予熱室又は徐冷室或いはこれらの両方として
作用させることができる。

【００４４】即ち、排気手段によって熱処理室に設けら
れた導入口から外気を導入し、この空気を内部の循環空
気に加えて内部の温度と同じ温度に加熱し、この加熱さ
れた空気を熱処理室の物品入口又は出口から補助処理室
に導入し、その排気口から排出すると共に、内部に設け
られた搬送部で物品を搬送し、前記内部に入れられた空
気で形成された温度環境下を通過させ、その環境になじ
んだ温度即ち物品の予熱温度又は徐冷温度で物品を熱処
理室に搬入するか又は熱処理室から搬出することができ
る。

【００４５】この場合、排気手段は、前記熱処理室への
空気の導入口及び導入側又は排気側に適当な送風機を設
けること等によって容易に構成することができる。又、
補助処理室には、始めは熱処理室内の加熱された内部の
物品と同じ温度の空気が入るが、放熱や外気の侵入等に
よって内部で適当に温度が下がり、入口と排気口との間
で物品の予熱又は徐冷に適当な温度になる。そして、搬
送部では、一定の時間間隔で物品が搬送されるため、予
熱室又は徐冷室における物品の滞留時間を適当に設ける
ことにより、室内の温度との関係を調整し、物品を良好
に予熱又は徐冷することができる。

【００４６】以上のように本発明を適用した熱処理装置
では、熱処理内の高温空気を利用して物品を予熱もしく
は徐冷又はこれらの両方を行うことができるので、別の
加熱源や冷却源を装備する必要がない。その結果、全体
としての熱処理設備の構造を簡単にして、装置コスト及
び運転費用を低減することができる。

【００４７】又、熱処理室の入口又は出口が補助処理室
で覆われていると共に、その中の空気が排気口から排出
されるため、その位置を特定でき、排気対策が容易にな
り、熱処理装置の設置されている部屋等の環境汚染を低
減させることができる。

【００４８】そして、補助処理室を熱処理室の入口及び
出口にそれぞれ導通する予熱室と徐冷室とで構成し、排
気手段として導入口を介して熱処理室内に外気を供給す
る外気導入用送風機を設けるので、１台の送風機で予熱
室及び徐冷室の両方に空気を供給できる。その結果、装
置の構成を簡単にしてコスト低減を図ることができる。

【００４９】又、予熱室及び徐冷室には物品の出入りす
る外部開口が設けられるので、この外部開口から少なく
とも物品の入出時に外気侵入の可能があるが、前記外部
導入用送風機によって積極的に外気を導入するため、内
部が正圧になって外部開口からの外気の導入が抑制さ
れ、外部開口と排気口との間の空気のショートカットが
防止される。その結果、予熱又は徐冷の条件を良好に維
持することができる。更に、外気導入口から熱処理室内
に外気を導入してこれを補助処理室の排気口から排出す
るので、熱処理室には通常設けられる高性能のフィルタ
を通した空気が導入され、このために他の開口部から入
る空気がなくなり、熱処理室内の外気による汚染を防止
することができる。

【００５０】請求項２又、３の発明によれば、補助処理
室の排気手段として排気口の空気を排出する排気送風機
を設け、その出口と導入口とを接続する接続部とこの中
を流れる空気を熱処理室内部の温度に近い温度に加熱す
る加熱手段とを設けるので、熱処理室と補助処理室との
間で空気を循環させ、外気の導入量を少なくすることが
できる。その結果、内部空気の清浄度を上げることがで
きる。又、熱処理室内に導入される空気が室温に近い空
気になるから、内部の温度分布が良くなり、熱処理性能
を向上させることができる。

【００５１】又、請求項１の発明に加えて、補助処理室
に給気口を設けこれに外気を送る給気送風機と外気を加
熱する加熱手段とを設けると、その加熱出力を調整する
ことにより、補助処理室内の空気の温度を適当な温度に
調整することができる。その結果、予熱室の場合には、
熱処理室内に搬入される物品の温度を調整し、内部の温
度分布を向上させることができる。又、徐冷室の場合に
は、これから搬出され次の工程に渡される物品を均一な
温度にすることができる。その結果、その後の物品搬送
機への熱的影響を軽減し、その耐久性や位置決め精度を
向上させると共に、作業員への危険度をなくし、物品の
割れ防止のための精度良い温度管理を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した熱処理装置の全体構成の一例
を示す説明図である。

【図２】上記熱処理装置の熱処理室の内部構造を示す説
明図で、図１の熱処理室を直角の方向から見た図であ
る。

【図３】上記熱処理装置のワーク搬送装置部分の全体構
造を示す正面図である。

【図４】上記ワーク搬送装置部分の平面図である。

【図５】上記ワーク搬送装置部分のうちの上昇側装置の
斜視図である。

【図６】上記ワーク搬送装置部分のうちの移動装置の駆
動部分の正面状態を示す説明図である。

【図７】（ａ）乃至（ｅ）はワークの支持搬送状態及び
動作を示す説明図である。

【図８】本発明を適用した熱処理装置の全体構成の他の
例を示す説明図である。

【図９】本発明を適用した熱処理装置の全体構成の更に
他の例を示す説明図である。

【図１０】本発明を適用した熱処理装置の全体構成の更
に他の例を示す説明図である。

【図１１】本発明を適用した熱処理装置の全体構成の更
に他の例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 熱処理室 ５ 給気口（導入口、排気手段） ６ 予熱ゾーン（補助処理室） ７ 徐冷ゾーン（補助処理室） ８ 外気導入ファン（排気手段、外気導
入用送風機） １１ 内部入口（熱処理室の入口） １２ 内部出口（熱処理室の出口） ６０、７０ 横移動装置（搬送部） ６１ 外部入口（外側開口） ６２、７２ 排気口 ６６ 予熱排気ファン（排気送風機） ６７、７７ ダクト（接続部） ６８、７８ 給気口 ６９、７９ 給気送風機 ６９ｃ、７９ｃ 送気ヒータ（加熱手段） ７１ 外部出口（外側開口） ７６ 徐冷排気ファン（排気送風機） ８０ 排気ヒータ（加熱手段） Ｗ ワーク（物品）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F27B 9/14 G01N 17/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱処理室内で加熱された空気を循環させ
   ると共に一定の時間間隔で前記熱処理室の入口から物品
   を入れて内部で複数の物品を熱処理しつつ前記一定の時
   間間隔で前記熱処理室の出口から物品を出すように構成
   された熱処理装置において、 前記入口又は前記出口のうちの少なくとも何れかに導通
   する補助処理室であって外部に導通した物品通過用の外
   側開口と前記一定の時間間隔で前記物品を搬送できる搬
   送部と内部の空気を排出できる排気口とを備えた補助処
   理室と、前記内部の空気を前記排気口から排出可能にす
   る排気手段と、を有し、前記補助処理室は前記入口に導
   通する予熱室と前記出口に導通する徐冷室とから成り、
   前記排気手段は前記熱処理室内に外気を導入できる導入
   口と該導入口を介して前記熱処理室内に外気を供給する
   外気導入用送風機とを有することを特徴とする熱処理装
   置。
2. 【請求項２】 熱処理室内で加熱された空気を循環させ
   ると共に一定の時間間隔で前記熱処理室の入口から物品
   を入れて内部で複数の物品を熱処理しつつ前記一定の時
   間間隔で前記熱処理室の出口から物品を出すように構成
   された熱処理装置において、 前記入口又は前記出口のうちの少なくとも何れかに導通
   する補助処理室であって外部に導通した物品通過用の外
   側開口と前記一定の時間間隔で前記物品を搬送できる搬
   送部と内部の空気を排出できる排気口とを備えた補助処
   理室と、前記内部の空気を前記排気口から排出可能にす
   る排気手段であって前記熱処理室内に外気を導入できる
   導入口と前記排気口から前記補助処理室の空気を排出す
   る排気送風機とを有する排気手段と、前記排気送風機の
   出口と前記導入口とを接続する接続部と、該接続部に設
   けられ該接続部を流れる空気を前記熱処理室内部の温度
   に近い温度に加熱する加熱手段と、を有することを特徴
   とする熱処理装置。
3. 【請求項３】 前記排気手段は前記排気口から前記補助
   処理室の空気を排出する排気送風機を有し、該排気送風
   機の出口と前記導入口とを接続する接続部と、該接続部
   に設けられ該接続部を流れる空気を前記熱処理室内部の
   温度に近い温度に加熱する加熱手段と、を有することを
   特徴とする請求項１に記載の熱処理装置。