JP5301186B2

JP5301186B2 - 加熱装置

Info

Publication number: JP5301186B2
Application number: JP2008081300A
Authority: JP
Inventors: 伸松田; 中尾　　賢; 泰彰上田
Original assignee: Koyo Thermo Systems Co Ltd
Current assignee: Koyo Thermo Systems Co Ltd
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2028-03-26
Also published as: JP2009236371A

Description

本発明は、ランプヒータによって被加熱物を加熱する加熱装置に関する。

ランプヒータによって半導体基板や塗料等の被加熱物を加熱して乾燥させる加熱装置として、加熱室にランプヒータを設け、コンベアにより被加熱物をランプヒータの直下に搬送することにより、当該ランプヒータによって被加熱物を加熱するものが提供されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−７２４４２号公報

前記加熱装置の熱源としてのランプヒータは、被加熱物を急速に加熱、昇温させるのに好適である。しかし、ランプヒータによる加熱は外乱の影響を受け易く、例えば、被加熱物とこれを搬送するコンベアとの間の熱伝導や、加熱室に流入した外気による当該加熱室の温度低下に起因して、被加熱物の加熱処理が不均一になり易いという問題があった。
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、ランプヒータを熱源としているにもかかわらず、被加熱物を均一に加熱処理することができる加熱装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するための本願発明に係る加熱装置は、被加熱物の炉内への投入と炉内からの排出とを行うための開口部と、この開口部を開閉する扉とを有する炉体と、前記炉内に設けられ、天板と一対の側板とを有し、当該炉内に投入された被加熱物を収容して所定の加熱処理温度に加熱するランプヒータを備える加熱室と、前記加熱室外に設けられ、前記炉内に熱風を供給して、当該炉内を所定温度に昇温させる熱風供給手段と、被加熱物を載置する受け部材を有し、前記加熱室を挿通した状態で設けられ、前記炉体の開口部を通して加熱室に被加熱物を搬送し、加熱処理が完了した被加熱物を炉外に搬出する搬送手段と、を備え、前記ランプヒータは、被加熱物を上方側から覆うように前記加熱室に備えられ、前記熱風供給手段は、炉内に送風部を設け、当該炉内の雰囲気を循環させるブロワーと、その下方に配置されて前記ブロワーから供給される雰囲気を加熱する電気ヒータと、を備え、炉内の上部の雰囲気を、前記ブロワーの送風部から前記電気ヒータを通して、加熱室の下部に導入し、加熱室の下部から搬送手段に向かって上方へ流して、炉内の上部に至る経路に沿って循環させ、前記ブロワーの送風量及び前記電気ヒータは、炉内温度を被加熱物の前記加熱処理温度に維持すように制御されることを特徴としている。

前記の構成の加熱装置によれば、前記熱風供給手段によって炉内を昇温させることができるとともに、この炉内の雰囲気を搬送手段に向かって上方へ流れるように循環させることができるので、炉内の搬送手段を加熱することができる。このため、被加熱物の熱が搬送手段に伝導するのを抑制することができる。また、加熱室に流入した外気を、昇温された炉内の雰囲気によって加熱することができるので、外気の流入によって加熱室の温度が低下するのを抑制することができる。このように、外乱の影響を抑えた状態で、ランプヒータによって被加熱物を加熱することができるので、被加熱物を均一に加熱処理することができる。

また、前記加熱装置において、前記ブロワーの送風量及び前記電気ヒータは、炉内温度を被加熱物の前記加熱処理温度に維持するように制御される。このため、被加熱物と搬送手段との間の熱伝導や、加熱室へ流入した外気によって当該加熱室の温度が低下するのを、より効果的に抑制することができるので、被加熱物をさらに均一に加熱処理することができる。

本発明に係る加熱装置によれば、ランプヒータを熱源としているにもかかわらず、外乱の影響を抑制した状態で被加熱物を加熱することができるので、被加熱物を均一に加熱処理することができる。

図１は本発明に係る加熱装置の一実施の形態を示す断面図であり、図２は図１におけるＹ−Ｙ線断面図であり、図３は前記実施の形態に係る加熱装置の一部欠截平面図である。この加熱装置は、例えば樹脂の焼付け乾燥に用いられるものであり、架台１に支持された炉体２と、この炉体２の内部に設けられた加熱室３と、この加熱室３に設けられたランプヒータ４と、前記炉体２の内部を所定温度に昇温させる熱風供給手段５と、被加熱物Ａを搬送する搬送手段としてのコンベア６とを備えている。

前記炉体２は、炉内２１が断熱壁２２によって包囲された箱形のものであり、その一端壁２３には、被加熱物Ａを炉内２１に投入するための投入口２４が設けられており、他端壁２５には炉内２１に投入された被加熱物Ａを排出するための排出口２６が設けられている。また、前記一端壁２３の外側には、投入口２４を開閉するための第１の扉２７ａが設けられており、他端壁２５の外側には、排出口２６を開閉するための第２の扉２７ｂが設けられている。これら各扉２７ａ，２７ｂは、それぞれ第１の流体圧シリンダ２８ａ及び第２の流体圧シリンダ２８ｂによって昇降駆動されることにより、投入口２４及び排出口２６をそれぞれ開閉する。

前記加熱室３は、天板３１と一対の側板３２とによって区画された状態で設けられており、その図１において左右の端面は開口している。この加熱室３には、被加熱物Ａを加熱するための前記ランプヒータ４が複数個配置されている。このランプヒータ４としては、例えばハロゲンランプが用いられる。各ランプヒータ４は、天板３１及び側板３２に取り付けられており、被加熱物Ａに接近した状態で、当該被加熱物Ａを上方側から囲うようにして加熱することができる。

前記ランプヒータ４による被加熱物Ａの加熱処理温度は、例えば、被加熱物Ａと同じ物性の熱電対を被加熱物Ａに近接させて配置し、この熱電対の測定温度をフィードバックして温度調節計（温度プログラマー）にて自動制御する方法や、放射温度計等の温度センサによって被加熱物Ａの温度を直接測定し、この測定温度をフィードバックして温度調節計にて自動制御する方法を採用することができる。この他、被加熱物Ａを所望の加熱処理温度に加熱するための条件（ランプヒータ４の出力とコンベア６の搬送速度）を予め求めておき、この求めた条件で被加熱物Ａを常に一定の温度で加熱処理する方法も採用することができる。

前記熱風供給手段５は、図２にも示すように、炉内２１の雰囲気を循環させるブロワー５１と、ブロワー５１から供給される雰囲気を加熱する電気ヒータ５２とを備えている。前記、ブロワー５１は、送風部５１ａが炉内２１に設けられており、これを駆動するモータ５１ｂが炉外に設けられている。前記熱風供給手段５は、矢印Ｘで示すように、炉内２１の上部の雰囲気を、ブロワー５１の送風部５１ａ、電気ヒータ５２及び加熱室３の下部を経由して再び炉内２１の上部に至る経路に沿って循環させる。

前記熱風供給手段５は、炉内２１の温度を被加熱物Ａの加熱処理温度（例えば樹脂の焼付け乾燥においては２００℃）に維持するように制御されている。この炉内２１の温度制御は、ブロワー５１の送風量と電気ヒータ５２の温度調節とによって行う。前記ブロワー５１の送風量の調整は、例えばインバータによりモータ５１ｂの回転数を可変することにより行う。また、前記電気ヒータ５２の温度調節は、例えば熱電対によって測定した炉内２１の温度をフィードバックして温度調節計（温度プログラマー）にて自動制御することにより行う

コンベア６は、所定間隔離して平行に配列された一対のチェーン６１間に、被加熱物Ａを載置する棚板やバー等の受け部材６２を、長手方向に沿って所定間隔毎に架設したものである。このコンベア６は、炉内２１及び加熱室３を挿通した状態で、架台１の一端側から他端側にかけて掛け渡されて無端回動する。また、前記コンベア６のうちの炉体２よりも搬送方向下流側は、加熱処理された被加熱物Ａを強制空冷するのに必要な長さが確保されている。また、前記搬送方向下流側の上方には、排気ダクト７が設けられている。

以上の構成であれば、前記熱風供給手段５によって炉内２１の温度を高めておくことができるので、炉外から炉内２１に移動してきたコンベア６のチェーン６１や受け部材６２等を、炉内２１の雰囲気によって加熱することができる。このため、被加熱物Ａの熱がコンベア６に伝導するのを抑制することができる。しかも、炉内２１の雰囲気が昇温しているので、投入口２４及び排出口２６が開くことにより、加熱室３に常温の外気が流入した場合でも、当該外気を昇温させて、加熱室３の温度が低下するのを抑制することができる。

このように、前記加熱装置は、外乱の影響を除去した状態で被加熱物Ａを加熱処理することができるので、被加熱物Ａを均一に加熱処理することができる。
特に、前記加熱装置においては、熱風供給手段５によって炉内２１の温度が被加熱物Ａの加熱処理温度に維持されるので、被加熱物Ａの熱がコンベア６に伝導するのをより効果的に抑制することができるとともに、加熱室３に流入してきた外気をより効果的に昇温させることができる。このため、外乱の影響をより効果的に除去した状態で被加熱物Ａを加熱処理することができる。

本発明に係る加熱装置は前記実施の形態に限定されるものでない。例えば、前記実施の形態においては、搬送手段として端無回動するコンベア６を用いているが、これに代えて、被加熱物Ａを載置した状態で加熱室３に出し入れ可能な台車であってもよい。また、熱風供給手段５による炉内２１の温度の制御は、被加熱物Ａの材質、熱伝導率、反射率、形状、サイズ、色彩等の物性に応じて、被加熱物Ａの加熱処理温度以下の範囲で適宜調整される。

本発明に係る加熱装置の一実施の形態を示す断面図である。図１のＹ−Ｙ線断面図である。前記加熱装置の一部欠截平面図である。

符号の説明

２炉体
２１炉内
２４投入口（開口部）
２６排出口（開口部）
２７ａ第１の扉
２７ｂ第２の扉
３加熱室
４ランプヒータ
５熱風供給手段
６コンベア（搬送手段）
Ａ被加熱物

Claims

被加熱物の炉内への投入と炉内からの排出とを行うための開口部と、この開口部を開閉する扉とを有する炉体と、
前記炉内に設けられ、天板と一対の側板とを有し、当該炉内に投入された被加熱物を収容して所定の加熱処理温度に加熱するランプヒータを備える加熱室と、
前記加熱室外に設けられ、前記炉内に熱風を供給して、当該炉内を所定温度に昇温させる熱風供給手段と、
被加熱物を載置する受け部材を有し、前記加熱室を挿通した状態で設けられ、前記炉体の開口部を通して加熱室に被加熱物を搬送し、加熱処理が完了した被加熱物を炉外に搬出する搬送手段と、を備え、
前記ランプヒータは、被加熱物を上方側から覆うように前記加熱室に備えられ、
前記熱風供給手段は、炉内に送風部を設け、当該炉内の雰囲気を循環させるブロワーと、その下方に配置されて前記ブロワーから供給される雰囲気を加熱する電気ヒータと、を備え、炉内の上部の雰囲気を、前記ブロワーの送風部から前記電気ヒータを通して、加熱室の下部に導入し、加熱室の下部から搬送手段に向かって上方へ流して、炉内の上部に至る経路に沿って循環させ、
前記ブロワーの送風量及び前記電気ヒータは、炉内温度を被加熱物の前記加熱処理温度に維持すように制御されることを特徴とする加熱装置。