JP5877358B2 - Heat treatment equipment - Google Patents

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Description

本発明は、炉体内部を搬送される被処理物への雰囲気ガスの供給を伴った熱処理を行う熱処理装置に関するものである。   The present invention relates to a heat treatment apparatus that performs a heat treatment with supply of an atmospheric gas to an object to be processed conveyed inside a furnace body.
従来から、被処理物への雰囲気ガスの供給を伴った熱処理は広く行われている。例えば、液晶パネル、プラズマディスプレイパネル、または太陽電池パネル等のガラス基板に、ペーストを塗布して乾燥または焼成させる熱処理、セラミックコンデンサに代表される電子部品等を焼成させる熱処理、あるいは化学反応を伴う合成または粒子の成長等を目的として、金属材料または無機材料で構成される粉体を、焼成させる熱処理などがある。   Conventionally, heat treatment with supply of atmospheric gas to an object to be processed has been widely performed. For example, heat treatment for applying paste to a glass substrate such as a liquid crystal panel, plasma display panel, or solar cell panel and drying or firing, heat treatment for firing electronic components such as ceramic capacitors, or synthesis involving chemical reaction Alternatively, for the purpose of particle growth or the like, there is a heat treatment for firing a powder made of a metal material or an inorganic material.
少量の被処理物を実験室規模で熱処理する装置として、バッチ式の小型炉が広く用いられている。一方、大量の被処理物を連続的に熱処理する装置として、連続搬送式の大型炉が広く用いられている。連続搬送式の装置は、被処理物の搬送方法によっていくつかに分類される。   A batch-type small furnace is widely used as an apparatus for heat-treating a small amount of workpieces on a laboratory scale. On the other hand, a continuous conveyance type large furnace is widely used as an apparatus for continuously heat-treating a large amount of workpieces. The continuous conveyance type apparatus is classified into several types according to the conveyance method of the workpiece.
被処理物はそのまま搬送媒体に載置されて直接搬送される場合もあり、あるいは板状または箱型の積載部材に積載されて搬送される場合も多い。例えば、被処理物がガラス基板等である場合、基板の割れやキズを防止するためガラスと同程度の硬度を持つ板状の積載部材が広く用いられる。被処理物が粉体である場合、炉の構成部材への粉体の付着を防止しつつ、流動性の高い粉体の積載量(即ち、1度に熱処理される粉体の量)をある程度確保するために、箱型の積載部材が広く用いられる。被処理物および積載部材の搬送媒体としては、油圧プッシャー(プッシャー炉)、セラミックローラのコンベヤ(ローラハース炉)、金属メッシュベルトのコンベヤ(メッシュベルト炉)などが用いられる。   In some cases, the object to be processed is placed directly on the transport medium and directly transported, or is often transported by being loaded on a plate-like or box-shaped stacking member. For example, when the object to be processed is a glass substrate or the like, a plate-like stacking member having the same degree of hardness as glass is widely used in order to prevent the substrate from being cracked or scratched. When the material to be processed is powder, the amount of powder loaded with high fluidity (that is, the amount of powder heat treated at one time) is controlled to some extent while preventing the powder from adhering to the components of the furnace. In order to ensure, a box-shaped stacking member is widely used. A hydraulic pusher (pusher furnace), a ceramic roller conveyor (roller hearth furnace), a metal mesh belt conveyor (mesh belt furnace), or the like is used as a conveyance medium for the workpiece and the stacking member.
被処理物の熱処理を連続的に行う際には、化学反応をはじめとする所望の熱処理に必要な雰囲気ガスを被処理物に連続的に供給する場合が多い。被処理物に雰囲気ガスを供給する上で大きな問題となるのは、被処理物への熱のかかり具合および反応に必要な雰囲気ガスとの接触の具合が場所によって異なり、そのことが場所ごとに熱処理状態の差異、すなわち熱処理ムラを招くことである。一般に、過度の熱処理ムラは、熱処理後の被処理物を用いて製造される各種製品の性能劣化を引き起こすため、熱処理ムラを抑制することが強く求められている。   When heat treatment of a workpiece is continuously performed, an atmospheric gas necessary for desired heat treatment including a chemical reaction is often continuously supplied to the workpiece. The major problem in supplying atmospheric gas to the object to be processed is that the amount of heat applied to the object to be processed and the degree of contact with the atmospheric gas necessary for the reaction vary depending on the location, and this is different for each location. The difference in heat treatment state, that is, heat treatment unevenness is caused. In general, excessive heat treatment unevenness causes performance deterioration of various products manufactured using the processed object after heat treatment, and thus it is strongly required to suppress heat treatment unevenness.
雰囲気ガスは、多くの場合において、炉外では常温の状態であり、炉内に導入される途中経路で炉内温度(即ち、加熱された炉体または炉内に存在する部材・発熱体等から伝熱される熱)によって加熱された後に、被処理物に供給される。したがって、雰囲気ガスが途中経路で充分に加熱されず、低い温度の雰囲気ガスとして被処理物に供給されると、被処理物に温度ムラを生じさせ、このことは大きな熱処理ムラの要因となる。   In many cases, the atmospheric gas is at a room temperature outside the furnace, and the temperature inside the furnace (that is, from a heated furnace body or a member / heating element existing in the furnace) is introduced into the furnace. After being heated by the heat transferred, it is supplied to the object to be processed. Therefore, if the atmospheric gas is not sufficiently heated on the way and is supplied to the object to be processed as a low-temperature atmosphere gas, temperature unevenness occurs in the object to be processed, which causes a large heat treatment unevenness.
従来の、熱処理ムラの抑制を目的とする雰囲気ガスの供給方法としては、炉の天井から導入したガスを炉内の上部空間に滞留させて予熱してから、穴明き板を介して被処理物に供給する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As a conventional method for supplying atmospheric gas for the purpose of suppressing unevenness in heat treatment, the gas introduced from the ceiling of the furnace is retained in the upper space in the furnace and preheated, and then processed through a perforated plate. A method of supplying the product has been proposed (for example, see Patent Document 1).
図7は前記特許文献1に記載された従来の熱処理装置の構成を示す断面図であり、被処理物1が積載された積載部材2の搬送方向(図7の紙面に対して垂直な方向)に垂直な面で炉体3を切断した断面を示している。被処理物1が積載された積載部材2は、搬送ローラ4によって炉内を搬送されながら熱処理される。
Figure 7 is a sectional view showing the structure of a conventional heat treatment device described in Patent Document 1, the transport direction of the carrying member 2 to the object to be processed 1 are stacked (the direction perpendicular to the plane of FIG. 7) The cross section which cut | disconnected the furnace body 3 by the surface perpendicular | vertical to is shown. The stacking member 2 on which the workpiece 1 is loaded is heat-treated while being transported in the furnace by the transport roller 4.
図7に示すように、炉体3の内部において搬送ローラ4の上部空間には、多数のガス流通孔が全面にわたり形成された穴明き天井板5が水平に配置されており、搬送ローラ4の上部空間を穴明き天井板5より上方の天井室6と、穴明き天井板5より下方の炉室7とに区画している。炉体3の天井壁を貫通してガス供給管8が設けられており、その下端が天井室6に連通させてある。この構成により、雰囲気ガスは一旦この天井室6に滞留し、炉内温度によって予熱されたうえで、穴明き天井板5のガス流通孔を介して炉室7内に供給される。特許文献1には、予熱により、雰囲気ガスが被処理物1に接触する際の場所ごとの温度ムラを軽減し、熱処理ムラを抑制する効果が説明されている。   As shown in FIG. 7, a perforated ceiling plate 5 in which a large number of gas flow holes are formed over the entire surface is disposed horizontally in the upper space of the transport roller 4 in the furnace body 3. Is divided into a ceiling chamber 6 above the perforated ceiling plate 5 and a furnace chamber 7 below the perforated ceiling plate 5. A gas supply pipe 8 is provided through the ceiling wall of the furnace body 3, and its lower end communicates with the ceiling chamber 6. With this configuration, the atmospheric gas once stays in the ceiling chamber 6, is preheated by the furnace temperature, and then is supplied into the furnace chamber 7 through the gas flow holes of the perforated ceiling plate 5. Patent Document 1 describes the effect of reducing temperature unevenness at each place when the atmospheric gas comes into contact with the workpiece 1 by preheating and suppressing heat treatment unevenness.
特開2010−223563号公報JP 2010-223563 A
しかしながら、前記従来の構成においては、炉内にガスを予熱するためのスペースを設ける必要があるため、炉内容積を増大させる必要がある。このことは、炉体3の大型化を招き、ひいては設備コストを増大させる。また、炉内容積が増大すると、それに相当する量の雰囲気ガスが必要となり、雰囲気ガスの購入または雰囲気ガスの生成に要するコスト、および雰囲気ガスを炉内で加熱するためのエネルギーコストも増大する。このように、特許文献1に記載の構成は、経済的な面でなお改善の余地を有している。   However, in the conventional configuration, since it is necessary to provide a space for preheating the gas in the furnace, it is necessary to increase the volume in the furnace. This leads to an increase in the size of the furnace body 3, which in turn increases equipment costs. In addition, when the volume in the furnace increases, an equivalent amount of atmospheric gas is required, and the cost required to purchase or generate the atmospheric gas and the energy cost for heating the atmospheric gas in the furnace also increase. Thus, the configuration described in Patent Document 1 still has room for improvement in terms of economy.
炉内にガスを予熱するためのスペースを設けずに雰囲気ガスの予熱を行う方法の一つとして、炉内の温度分布を制御するために通常炉内に設けられている熱源とは別の熱源を、炉外に設け、ガスを炉内に導入する前に加熱する方法がある。しかしながら、そのような方法においては、炉外に熱源とその制御装置などを設けるために、追加のスペースと費用とが必要である。また当該熱処理に用いている温度が高ければ高いほど、ガスを炉外で所定の温度まで予熱するのは困難になる上、炉外に追加した熱源から周囲に熱が放散し、結果的にエネルギーコストが大幅に増大してしまう。   As a method of preheating the atmospheric gas without providing a space for preheating the gas in the furnace, a heat source different from the heat source normally provided in the furnace to control the temperature distribution in the furnace Is provided outside the furnace and heated before introducing the gas into the furnace. However, in such a method, additional space and cost are required to provide a heat source and its control device outside the furnace. In addition, the higher the temperature used for the heat treatment, the more difficult it is to preheat the gas to a predetermined temperature outside the furnace, and heat is dissipated from the heat source added outside the furnace to the surroundings, resulting in energy consumption. Cost will increase significantly.
上記のような問題から、従来の熱処理装置においては、余分なスペースおよび追加の熱源を要することなく雰囲気ガスを予熱することが困難である、という課題がある。   Due to the problems described above, the conventional heat treatment apparatus has a problem that it is difficult to preheat the atmospheric gas without requiring an extra space and an additional heat source.
本発明は、上記従来の問題に鑑み、余分なスペースおよび追加の熱源を要することなく、雰囲気ガスを予熱してから炉内に噴出して、被処理物に接触するガスの温度を均一化し、熱処理ムラの抑制を実現できる熱処理装置を提供することを目的とする。   In view of the above-described conventional problems, the present invention, without requiring an extra space and an additional heat source, preheats the atmospheric gas and then ejects the gas into the furnace to equalize the temperature of the gas in contact with the workpiece. It aims at providing the heat processing apparatus which can implement | achieve suppression of the heat processing nonuniformity.
上記目的を達成するために、本発明の熱処理装置は、
炉体を構成する壁に囲まれた空間(以下、「炉体内部」とも呼ぶ)において被処理物への雰囲気ガスの供給を伴う熱処理を実施する熱処理装置であって、
前記炉体内部の温度分布を制御する加熱器と、
第1ガス噴出方向に沿って雰囲気ガスを噴出する第1ガス噴出口が設けられた第1ガス供給管と、
前記第1ガス供給管の外側に、第2ガス噴出方向に沿って雰囲気ガスを噴出する第2ガス噴出口が設けられた第2ガス供給管と
を備え、
前記第1ガス噴出口の輪郭を前記第2ガス供給管の内壁面に垂直投影したときの投影図が前記第2ガス噴出口と干渉せず、
雰囲気ガスは、炉体外部から前記第1ガス供給管の内部へ導入され、前記第1ガス供給管に設けられた第1ガス噴出口を介して前記第2ガス供給管の内部に噴出され、それから前記第2供給管に設けられた第2ガス噴出口から噴出されて、炉体内部の被処理物に供給される、
熱処理装置である。
In order to achieve the above object, the heat treatment apparatus of the present invention comprises:
A heat treatment apparatus for performing a heat treatment involving supply of atmospheric gas to an object to be treated in a space surrounded by walls constituting the furnace body (hereinafter also referred to as “furnace interior”),
A heater for controlling the temperature distribution inside the furnace body;
A first gas supply pipe provided with a first gas jet port for jetting atmospheric gas along the first gas jet direction;
A second gas supply pipe provided outside the first gas supply pipe with a second gas jet port for jetting atmospheric gas along the second gas jet direction;
The projection when the outline of the first gas outlet is vertically projected on the inner wall surface of the second gas supply pipe does not interfere with the second gas outlet,
Atmospheric gas is introduced from the outside of the furnace body into the first gas supply pipe, and is ejected into the second gas supply pipe through the first gas outlet provided in the first gas supply pipe. Then, it is ejected from a second gas ejection port provided in the second supply pipe, and is supplied to an object to be processed inside the furnace body.
It is a heat treatment apparatus.
本発明の熱処理装置によれば、余分なスペースおよび追加の熱源を要することなく雰囲気ガスを予熱した後、炉体内部に噴出して、被処理物に接触するガスの温度を均一化し、熱処理ムラの抑制を実現できる。   According to the heat treatment apparatus of the present invention, after preheating the atmospheric gas without requiring an extra space and an additional heat source, the gas is sprayed into the furnace body to uniformize the temperature of the gas in contact with the object to be processed. Can be suppressed.
(a)本発明の実施の形態1における熱処理装置の搬送方向に垂直で、かつ搬送面に垂直な概略断面図(b)本発明の実施の形態1における熱処理装置の搬送方向に平行で、かつ搬送面に垂直な概略断面図(A) Schematic sectional view perpendicular to the transfer direction of the heat treatment apparatus in Embodiment 1 of the present invention and perpendicular to the transfer surface (b) Parallel to the transfer direction of the heat treatment apparatus in Embodiment 1 of the present invention, and Schematic cross section perpendicular to the transfer surface 本発明の実施の形態1における熱処理装置のブロック図The block diagram of the heat processing apparatus in Embodiment 1 of this invention (a)本発明の実施の形態1における熱処理装置のガス供給管の一例を示す側断面図(b)本発明の実施の形態1における熱処理装置のガス供給管の一例を示す、長手方向に垂直な断面図(A) Side sectional view showing an example of the gas supply pipe of the heat treatment apparatus according to Embodiment 1 of the present invention (b) Perpendicular to the longitudinal direction showing an example of the gas supply pipe of the heat treatment apparatus according to Embodiment 1 of the present invention Sectional view (a)本発明の実施の形態1における熱処理装置のガス供給管を構成する部材の一つである内側管(第1ガス供給管)を示す斜視図(b)本発明の実施の形態1における熱処理装置のガス供給管を構成する部材の一つである外側管(第2ガス供給管)を示す斜視図(c)本発明の実施の形態1における熱処理装置のガス供給管を構成する部材の一つであるブッシュを示す斜視図(A) Perspective view showing an inner pipe (first gas supply pipe) which is one of the members constituting the gas supply pipe of the heat treatment apparatus in the first embodiment of the present invention. (B) In the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view showing an outer pipe (second gas supply pipe) which is one of the members constituting the gas supply pipe of the heat treatment apparatus; (c) of the members constituting the gas supply pipe of the heat treatment apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Perspective view showing one bush 本発明の実施の形態1における熱処理装置のガス供給機構の一構成例の概略を示す図The figure which shows the outline of one structural example of the gas supply mechanism of the heat processing apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2における熱処理装置の搬送方向に垂直で、かつ搬送面に垂直な概略断面図Schematic sectional view perpendicular to the transport direction and perpendicular to the transport surface of the heat treatment apparatus in Embodiment 2 of the present invention 特許文献1における従来の熱処理装置の搬送方向に垂直で、かつ搬送面に垂直な概略断面図Schematic sectional view perpendicular to the conveying direction of the conventional heat treatment apparatus in Patent Document 1 and perpendicular to the conveying surface
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、同じ構成には同じ符号を付して、適宜説明を省略している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.
(実施の形態1)
図1(a)は、本発明の実施の形態1における熱処理装置10の搬送方向に垂直で、かつ搬送面に垂直な概略断面図、図1(b)は、本発明の実施の形態1における熱処理装置10の搬送方向に平行で、かつ搬送面に垂直な概略断面図である。ここで、「搬送方向」とは、被処理物11が進行する方向であり、「搬送面」とは、被処理物(またはこれを積載した積載部材12)が載置されている面である。一般に、「搬送面」は、熱処理装置10の接地面と平行な面である。
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view perpendicular to the transport direction of the heat treatment apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention and perpendicular to the transport surface, and FIG. 1B is the first embodiment of the present invention. 2 is a schematic cross-sectional view parallel to the transport direction of the heat treatment apparatus 10 and perpendicular to the transport surface. FIG. Here, the “conveyance direction” is a direction in which the object to be processed 11 travels, and the “conveyance surface” is a surface on which the object to be processed (or the stacking member 12 on which the object is loaded) is placed. . In general, the “transport surface” is a surface parallel to the ground contact surface of the heat treatment apparatus 10.
(装置の全体構成について)
この熱処理装置10は、被処理物11と、積載部材12と、炉体13と、炉体13の上壁として上部断熱壁13aと、炉体13の下壁として下部断熱壁13bと、炉体13の中の被処理物11の搬送面に対して垂直であり、(図1(a)の紙面の左右に)対向するように設置された組の側壁として側部断熱壁13cと、搬送ローラ14と、ゾーン隔壁15と、通過口16と、上部ヒータ17と、下部ヒータ18と、ガス供給管19と、ガス噴出口20と、ガス排気管21と、ガス吸込口22とを含む。
(About the overall configuration of the device)
The heat treatment apparatus 10 includes an object 11 to be processed, a loading member 12, a furnace body 13, an upper heat insulating wall 13a as an upper wall of the furnace body 13, a lower heat insulating wall 13b as a lower wall of the furnace body 13, and a furnace body. A side heat insulating wall 13c as a set of side walls that are perpendicular to the conveyance surface of the object 11 in the image 13 and are opposed to the left and right of the paper surface of FIG. 14, a zone partition 15, a passage port 16, an upper heater 17, a lower heater 18, a gas supply pipe 19, a gas outlet 20, a gas exhaust pipe 21, and a gas inlet 22.
なお、図1(a)と(b)中の符号で、Dcは積載部材12の搬送方向、Dgはガス噴出方向、Fvは被処理物11の表層面と同じ高さの仮想面、θは仮想面Fvの垂線とガス噴出方向Dgとがなす角度、hは仮想面Fvとガス噴出口20との間の距離、Hは炉体13の鉛直方向の高さ、Lは炉体13の搬送方向Dcに沿った長さ、Wは炉体13の搬送方向Dcに直交し、かつ搬送面と平行な方向の寸法(横幅)をそれぞれ示しており、これらについては後述する。   1 (a) and 1 (b), Dc is the transport direction of the stacking member 12, Dg is the gas ejection direction, Fv is a virtual surface having the same height as the surface layer surface of the workpiece 11, and θ is The angle formed by the perpendicular of the virtual plane Fv and the gas ejection direction Dg, h is the distance between the virtual plane Fv and the gas outlet 20, H is the vertical height of the furnace body 13, and L is the transport of the furnace body 13 The length along the direction Dc, W, indicates a dimension (width) in a direction perpendicular to the transport direction Dc of the furnace body 13 and parallel to the transport surface, which will be described later.
(装置の動作について)
この熱処理装置10は、粉体状の被処理物11を積載した箱型の積載部材12を炉体13の内部で搬送し、この炉体13の内部空間(この空間を本明細書において「炉体内部」または「炉内」と呼ぶこともある)で被処理物11を熱処理する装置である。本実施の形態1では、図1(b)に示すように、水平方向(図1(b)の紙面左右方向)に沿って複数個設置された搬送ローラ14の回転によって、積載部材12が搬送方向に搬送される。すなわち、並置された複数個の搬送ローラ14の上側の頂点を含む面が積載部材12の搬送面となり、この搬送面において、積載部材12は、図1(b)に矢印で示す搬送方向Dcに沿って(図1(b)では紙面の左から右へ向かって、図1(a)では紙面の手前から奥に向かって)搬送される。
(About device operation)
The heat treatment apparatus 10 transports a box-shaped stacking member 12 loaded with a powder-like workpiece 11 inside a furnace body 13, and the internal space of the furnace body 13 (this space is referred to as “furnace in this specification”). This is an apparatus for heat-treating the workpiece 11 (sometimes referred to as “inside the body” or “inside the furnace”). In the first embodiment, as shown in FIG. 1 (b), the stacking member 12 is transported by the rotation of a plurality of transport rollers 14 installed in the horizontal direction (left and right direction in FIG. 1 (b)). Conveyed in the direction. In other words, the surface including the upper apex of the plurality of juxtaposed conveying rollers 14 becomes the conveying surface of the stacking member 12, and on this conveying surface, the stacking member 12 moves in the conveying direction Dc indicated by an arrow in FIG. Along (from the left to the right in FIG. 1B and from the front to the back in FIG. 1A).
積載部材12は図1(b)に示す搬送方向Dcに沿って列をなして並べられており、それらを連続的に搬送することによって、積載部材12に積載されている被処理物11を連続的に熱処理することができる。積載部材12は、積載部材12同士の衝突を避けるために一定の間隔を空けて並べてよく、あるいは隙間なく並べてもよい。   The stacking members 12 are arranged in rows along the transport direction Dc shown in FIG. 1B, and the workpieces 11 stacked on the stacking member 12 are continuously transported by continuously transporting them. Heat treatment can be performed. The stacking members 12 may be arranged at a certain interval in order to avoid a collision between the stacking members 12 or may be arranged without a gap.
(積載部材12の搬送方法について)
図1(a)を用いて、積載部材12の搬送方法について、さらに説明する。積載部材12は図1(a)の紙面手前から奥に向かって搬送され、ここでは、搬送方向と直交する横方向(図1(a)の紙面左右方向)に3個の積載部材12が並置されている場合を示している。このように横方向(搬送方向に垂直で、かつ搬送面と平行な方向)に3個の積載部材12を並置して、それらを同時に搬送することで、横方向に並置された3個の積載部材12に積載されている各被処理物11を同時に熱処理することができる。前述したように、積載部材12は搬送方向に沿っても列をなして並べられているので、ここでは3本の列をなす積載部材12が同時に連続して搬送される。無論、横方向に並置する積載部材12の個数はこれに限定されるものではない。横方向に並置する積載部材12の数が増えるほど生産性が向上するが、装置の設置スペースが増大し、また、搬送の難易度、および横方向に均一な熱処理を行う難易度も高くなる。
(Regarding the conveying method of the stacking member 12)
With reference to FIG. 1A, a method of conveying the stacking member 12 will be further described. The stacking member 12 is transported from the front side to the back side in FIG. 1A, and here, three stacking members 12 are juxtaposed in the lateral direction perpendicular to the transport direction (left and right direction in FIG. 1A). Shows the case. In this way, the three stacking members 12 are juxtaposed in the lateral direction (the direction perpendicular to the transport direction and parallel to the transport surface), and transported at the same time, so that the three stacks juxtaposed in the lateral direction. The workpieces 11 loaded on the member 12 can be simultaneously heat-treated. As described above, since the stacking members 12 are arranged in rows along the transport direction, here, the stacking members 12 in three rows are transported continuously at the same time. Of course, the number of the stacking members 12 juxtaposed in the lateral direction is not limited to this. The productivity increases as the number of stacking members 12 juxtaposed in the lateral direction increases, but the installation space for the apparatus increases, and the difficulty of carrying and the difficulty of performing uniform heat treatment in the lateral direction also increase.
図1(a)において横方向に3個並置された積載部材12間の隙間は、それぞれ横方向において50[mm]であり、また、積載部材12と炉内壁面との隙間は、左右とも横方向において150[mm]である。無論、隙間の寸法はこれに限定されるものではないが、隙間を大きくするほど、装置の設置スペースが増大するので、適正な隙間を設定することが望ましい。   In FIG. 1 (a), the gaps between the three stacking members 12 juxtaposed in the lateral direction are 50 [mm] in the lateral direction, respectively, and the gaps between the stacking members 12 and the furnace inner wall surface are both horizontal. 150 [mm] in the direction. Of course, the size of the gap is not limited to this, but the larger the gap, the larger the installation space of the apparatus. Therefore, it is desirable to set an appropriate gap.
(炉体13の断熱壁について)
続いて、炉体13の断熱壁について説明する。図1(a)に示すように、炉体13の上壁として上部断熱壁13aが、炉体13の下壁として下部断熱壁13bが、炉体13の横方向の寸法を規定する向かい合う側壁として側部断熱壁13cが、それぞれ設けられている。
(About the heat insulation wall of the furnace body 13)
Then, the heat insulation wall of the furnace body 13 is demonstrated. As shown in FIG. 1 (a), an upper heat insulating wall 13a as an upper wall of the furnace body 13 and a lower heat insulating wall 13b as a lower wall of the furnace body 13 are opposed side walls that define the horizontal dimension of the furnace body 13. Side heat insulating walls 13c are respectively provided.
(熱処理装置10のゾーン構成について)
続いて、熱処理装置10のゾーン構成について説明する。熱処理装置10の炉体13においては、その内部空間(即ち、炉内)が、搬送方向Dcに沿って複数の熱処理ゾーン(処理空間)に分割されている。各ゾーンにおいては、熱処理プロセスに応じた熱処理が行われる。図1(b)には、それらのうちの1つのゾーンの断面を示している。各ゾーンはゾーン隔壁15で仕切られており、ゾーン隔壁15には、被処理物11と積載部材12が通過可能な通過口16が設けられている。
(Regarding the zone configuration of the heat treatment apparatus 10)
Next, the zone configuration of the heat treatment apparatus 10 will be described. In the furnace body 13 of the heat treatment apparatus 10, the internal space (that is, the inside of the furnace) is divided into a plurality of heat treatment zones (treatment spaces) along the transport direction Dc. In each zone, heat treatment according to the heat treatment process is performed. FIG. 1B shows a cross section of one of them. Each zone is partitioned by a zone partition 15, and the zone partition 15 is provided with a passage port 16 through which the workpiece 11 and the stacking member 12 can pass.
(炉体13の寸法について)
本実施の形態1では、炉体13の寸法は、搬送面に対して垂直な方向(以下の説明を含む本明細書において、「鉛直方向」とも呼ぶ)の寸法(即ち、高さ)Hを1000[mm]、各ゾーンの搬送方向Dcに沿った長さLをそれぞれ1500[mm]とする。また搬送方向Dcに直交し、かつ搬送面と平行な方向(以下の説明を含む本明細書において、搬送面と平行な方向を「水平方向」とも呼び、搬送方向Dcに直交し、かつ搬送面と平行な方向を「横方向」とも呼ぶ)の寸法、即ち、横幅Wを1800[mm]とする。無論、寸法はこれに限定されるものではなく、被処理物11の処理量に応じて適切に選択される。
(About dimensions of furnace body 13)
In the first embodiment, the dimension of the furnace body 13 is the dimension (that is, height) H in the direction perpendicular to the transport surface (also referred to as “vertical direction” in the present specification including the following description). The length L along the transport direction Dc of each zone is set to 1000 [mm] and 1500 [mm]. A direction perpendicular to the conveyance direction Dc and parallel to the conveyance surface (in this specification including the following description, a direction parallel to the conveyance surface is also referred to as a “horizontal direction”, orthogonal to the conveyance direction Dc, and , The width W is 1800 [mm]. Of course, the dimension is not limited to this, and is appropriately selected according to the processing amount of the workpiece 11.
(積載部材12の形状について)
続いて、積載部材12の形状について説明する。図1(a)および図1(b)に示すように、ここでは、積載部材12として底面が正方形の箱型容器を用いる。無論、積載部材12の形状は特に限定されるものではなく、例えば、底面が円形であり、上部が開いている円筒状の容器、およびフチのない板状のもの等を用いることもできる。但し、流動性の高い粉体の搬送において、フチのない板状の積載部材を用いると、1個の積載部材に積載可能な粉体の量が制限されて生産性が低下するため、フチのある箱型容器を使用することが望ましい。
(About the shape of the stacking member 12)
Next, the shape of the stacking member 12 will be described. As shown in FIGS. 1A and 1B, here, a box-shaped container having a square bottom surface is used as the stacking member 12. Of course, the shape of the stacking member 12 is not particularly limited, and for example, a cylindrical container having a circular bottom surface and an open top, a plate-like one without a border, and the like can be used. However, if a plate-shaped stacking member without a border is used in conveying highly fluid powder, the amount of powder that can be loaded on one stacking member is limited and the productivity is reduced. It is desirable to use some box-type container.
また、本実施の形態1では、粉体状の被処理物11を箱型の積載部材12に積載して熱処理する例を示しているが、無論、被処理物11および積載部材12の形態はこれに限定されるものではない。例えば、被処理物はペーストを塗布したガラス基板で構成されるものであってよく、その場合には、被処理物を例えば板状の積載部材に積載して熱処理を実施する。そのような被処理物を熱処理するための装置にも、本発明は適用され得る。   Further, in the first embodiment, an example is shown in which the powdery object to be processed 11 is loaded on the box-shaped stacking member 12 and heat-treated, but of course the forms of the object to be processed 11 and the stacking member 12 are as follows. It is not limited to this. For example, the object to be processed may be composed of a glass substrate coated with a paste. In that case, the object to be processed is loaded on, for example, a plate-shaped stacking member and subjected to heat treatment. The present invention can also be applied to an apparatus for heat-treating such an object to be processed.
(搬送ローラ14について)
続いて、搬送ローラ14について説明する。搬送ローラ14の材質と太さは、被処理物11を積載した積載部材12の荷重に耐えうる強度を搬送ローラ14が持つように、選定する。また、積載部材12の落下が生じないように、搬送ローラ14は積載部材12の搬送方向Dcの寸法よりも充分に短いピッチで並べる。搬送ローラ14が太すぎる、または搬送ローラ14を並べるピッチが小さすぎると、後述する搬送路より下に位置する下部ヒータ18からの伝熱が搬送ローラ14によって阻害されるため、適正なローラの太さとピッチを選択することが望ましい。無論、搬送方法は搬送ローラ14の回転によって積載部材12を搬送する方法に限定されるものではなく、例えばローラ上の積載部材12を油圧プッシャーで押す方法や、メッシュベルトのコンベヤで搬送する方法などを用いることができる。それらの方法を採用する場合には、その方法に応じた搬送装置または搬送媒体を熱処理装置10内に設ける。
(Conveying roller 14)
Next, the conveyance roller 14 will be described. The material and thickness of the conveyance roller 14 are selected so that the conveyance roller 14 has a strength that can withstand the load of the stacking member 12 on which the workpiece 11 is loaded. Further, the transport rollers 14 are arranged at a pitch sufficiently shorter than the dimension of the stack member 12 in the transport direction Dc so that the stack member 12 does not fall. If the transport roller 14 is too thick or the pitch at which the transport rollers 14 are arranged is too small, heat transfer from the lower heater 18 located below the transport path, which will be described later, is hindered by the transport roller 14. It is desirable to select the pitch. Of course, the conveying method is not limited to the method of conveying the stacking member 12 by the rotation of the conveying roller 14, for example, a method of pushing the stacking member 12 on the roller with a hydraulic pusher, a method of conveying with a mesh belt conveyor, etc. Can be used. When these methods are employed, a transfer device or a transfer medium corresponding to the method is provided in the heat treatment apparatus 10.
(積載部材12と搬送ローラ14の材質について)
続いて、積載部材12と搬送ローラ14の材質について説明する。ここでは、積載部材12と搬送ローラ14の材質に、アルミナ質のセラミックスを用いる。無論、使用温度における耐熱性と強度を満足するものであれば、例えばジルコニア質のセラミックス、ならびにSUSおよびインコネルといった金属製のもの等を用いることもできる。但し、被処理物11の腐食性が高い場合には、積載した被処理物11および飛散した被処理物11によって、積載部材12および搬送ローラ14の表面が腐食して剥離し、被処理物11内に不純物として混入する恐れがある。そのため、積載部材12および搬送ローラ14の材質は耐食性を有することが望ましい。
(Materials of the stacking member 12 and the transport roller 14)
Subsequently, materials of the stacking member 12 and the transport roller 14 will be described. Here, alumina ceramics are used as the material of the stacking member 12 and the transport roller 14. Of course, as long as the heat resistance and strength at the operating temperature are satisfied, for example, zirconia ceramics and metal such as SUS and Inconel can be used. However, when the object 11 is highly corrosive, the surfaces of the stacking member 12 and the transport roller 14 are corroded and separated by the loaded object 11 and the scattered object 11, and the object 11 is processed. There is a risk of contamination as impurities. Therefore, it is desirable that the material of the stacking member 12 and the transport roller 14 has corrosion resistance.
(加熱器について)
続いて、炉体13の内部の温度分布を熱処理プロセスに応じた温度分布に制御する加熱器について説明する。本実施の形態1では、加熱器として、積載部材12の搬送路を挟んで上下方向に、上部ヒータ17および下部ヒータ18をそれぞれ複数個ずつ設けている。詳しくは、図1(b)に示すゾーンにおいては、搬送ローラ14の上方(上部断熱壁13a側)に円筒状の上部ヒータ17が搬送方向Dcに沿って4個配置されており、同様に搬送ローラ14の下方(下部断熱壁13b側)に円筒状の下部ヒータ18が搬送方向Dcに沿って4個配置されている。また、上部ヒータ17および下部ヒータ18は、その長手方向が横方向(図1(a)の紙面左右方向)と平行になるように配置されている。
(About the heater)
Then, the heater which controls the temperature distribution inside the furnace body 13 to the temperature distribution according to the heat treatment process will be described. In the first embodiment, a plurality of upper heaters 17 and a plurality of lower heaters 18 are provided as heaters in the vertical direction across the conveyance path of the stacking member 12. Specifically, in the zone shown in FIG. 1B, four cylindrical upper heaters 17 are arranged along the transport direction Dc above the transport roller 14 (on the side of the upper heat insulating wall 13a). Four cylindrical lower heaters 18 are arranged below the roller 14 (on the side of the lower heat insulating wall 13b) along the transport direction Dc. Further, the upper heater 17 and the lower heater 18 are arranged so that the longitudinal direction thereof is parallel to the horizontal direction (the left-right direction in FIG. 1A).
このように、搬送ローラ14の上方と下方にそれぞれヒータを配置することによって、片方にのみヒータを配置する場合に比べて被処理物11および積載部材12の上下方向(表面と裏面)での均熱性を向上することができる。なお、被処理物11および積載部材12の上下方向(表面と裏面)での均熱性をより向上させるには、上部ヒータ17と下部ヒータ18を、それらの各々と積載部材12との間の鉛直方向(図1(b)の紙面上下方向)の距離が等しくなるようにそれぞれ配置するのが好ましい。   As described above, by arranging the heaters above and below the conveying roller 14 respectively, the vertical direction (front and back) of the workpiece 11 and the stacking member 12 is higher than when the heaters are arranged only on one side. Thermal property can be improved. In addition, in order to further improve the heat uniformity in the vertical direction (front and back surfaces) of the workpiece 11 and the stacking member 12, the upper heater 17 and the lower heater 18 are arranged vertically between each of them and the stacking member 12. It is preferable to arrange them so that the distances in the directions (vertical direction in FIG. 1B) are equal.
ここでは、上部ヒータ17および下部ヒータ18として同形状のものを用いたが、上下の温度分布制御が複雑になることを考慮しさえすれば、異なる形状であってもよい。また、上部ヒータ17と下部ヒータ18は、例えば炉体13を構成する上部断熱壁13aおよび下部断熱壁13bに埋め込んでもよい。ヒータを断熱壁に埋め込んだ場合は、熱効率は落ちるが、熱処理装置10を小型化することが可能である。   Here, the upper heater 17 and the lower heater 18 have the same shape, but may have different shapes as long as the upper and lower temperature distribution control is taken into consideration. Further, the upper heater 17 and the lower heater 18 may be embedded in, for example, the upper heat insulating wall 13a and the lower heat insulating wall 13b constituting the furnace body 13. When the heater is embedded in the heat insulating wall, the thermal efficiency is lowered, but the heat treatment apparatus 10 can be downsized.
また、ここでは、上部ヒータ17および下部ヒータ18の種類として、円筒状のセラミック自体を発熱体とした電気式のヒータを用いるが、加熱器(上部ヒータ17、下部ヒータ18)の種類はこれに限定されるものではない。例えば、パネル型をした電気式のヒータ、オイル循環式もしくはガス燃焼式のヒータ、またはマイクロ波、電磁波、もしくはレーザー等を用いたヒータなど、種々のヒータを加熱器として用いることができる。   Here, as the types of the upper heater 17 and the lower heater 18, an electric heater using a cylindrical ceramic itself as a heating element is used, but the types of heaters (upper heater 17 and lower heater 18) are the same. It is not limited. For example, various heaters such as a panel-type electric heater, an oil circulation type or gas combustion type heater, or a heater using microwaves, electromagnetic waves, lasers, or the like can be used as the heater.
(熱処理装置10の制御機構について)
図2は、本発明の実施の形態1における熱処理装置10のブロック図である。
この熱処理装置10の制御機構は、制御装置23と、搬送コントローラ14aと、搬送センサー14bと、上部ヒータ用温度コントローラ17aと、下部ヒータ用温度コントローラ18aと、ガス供給源24と、ガス流量調整部25と、排気流量調整部26とからなる。
(Regarding the control mechanism of the heat treatment apparatus 10)
FIG. 2 is a block diagram of heat treatment apparatus 10 according to Embodiment 1 of the present invention.
The control mechanism of the heat treatment apparatus 10 includes a control device 23, a transfer controller 14a, a transfer sensor 14b, an upper heater temperature controller 17a, a lower heater temperature controller 18a, a gas supply source 24, and a gas flow rate adjustment unit. 25 and an exhaust flow rate adjusting unit 26.
(加熱器の制御機構について)
加熱器の制御機構について説明する。ここでは、上部ヒータ17と下部ヒータ18はそれぞれ上部ヒータ用温度コントローラ17aと下部ヒータ用温度コントローラ18aに接続されており、それらの温度コントローラは、上部ヒータ17と下部ヒータ18の出力、つまり温度を個別に制御する。
(Regarding the control mechanism of the heater)
A control mechanism of the heater will be described. Here, the upper heater 17 and the lower heater 18 are connected to an upper heater temperature controller 17a and a lower heater temperature controller 18a, respectively, and these temperature controllers control the outputs of the upper heater 17 and the lower heater 18, that is, the temperatures. Control individually.
(熱処理装置10のガス供給機構について)
続いて、熱処理装置10のガス供給機構について説明する。被処理物11に施す熱処理が化学反応を伴う場合は、所望の化学反応に必要な種類の雰囲気ガスを炉体13の内部に供給する必要がある。また、化学反応を伴わなくても、蒸発ガスの発生を伴う熱処理(例えば、被処理物11が含有する溶媒および水を蒸発させて、被処理物11を乾燥させる処理)の場合は、蒸発ガスを含む炉内雰囲気を炉外に排出するガス排気機構が必要である。その場合、炉内の圧力バランスを保つためには、排気した流量と同程度の流量の雰囲気ガスを炉体13の内部に供給する必要がある。本実施の形態1においては、被処理物11には、化学反応と蒸発ガスの発生の両方を伴う熱処理を施すので、化学反応の促進と、炉内の圧力バランスの確保という2つの目的で雰囲気ガスの供給を行い、雰囲気ガスには酸素(O2)を用いる。
(Regarding the gas supply mechanism of the heat treatment apparatus 10)
Next, the gas supply mechanism of the heat treatment apparatus 10 will be described. When the heat treatment applied to the workpiece 11 involves a chemical reaction, it is necessary to supply the interior of the furnace body 13 with the kind of atmospheric gas necessary for the desired chemical reaction. Further, in the case of heat treatment that does not involve a chemical reaction but generates evaporative gas (for example, a process of evaporating the solvent and water contained in the object 11 to dry the object 11), the evaporating gas A gas exhaust mechanism that exhausts the atmosphere in the furnace including the outside of the furnace is required. In that case, in order to maintain the pressure balance in the furnace, it is necessary to supply an atmosphere gas having a flow rate comparable to the exhausted flow rate into the furnace body 13. In this Embodiment 1, since the to-be-processed object 11 is heat-processed with both a chemical reaction and generation | occurrence | production of evaporative gas, it is an atmosphere for two purposes, promotion of a chemical reaction and ensuring of the pressure balance in a furnace. Gas is supplied and oxygen (O 2 ) is used as the atmospheric gas.
この熱処理装置10のガス供給機構は、炉体13の内部へ炉体13の外部から雰囲気ガスを供給する機構であり、具体的には、ガス供給管19と、ガス供給管19へ雰囲気ガスを供給するガス供給源24と、ガス供給源24からガス供給管19へ供給される雰囲気ガスの流量を制御するガス流量調整部25とからなる。ガス流量調整部25には、例えばレギュレータ、ダンパー、ファン、フローメーター、またはマスフローコントローラ等を用いることができる。   The gas supply mechanism of the heat treatment apparatus 10 is a mechanism for supplying atmospheric gas to the inside of the furnace body 13 from the outside of the furnace body 13. Specifically, the atmosphere gas is supplied to the gas supply pipe 19 and the gas supply pipe 19. A gas supply source 24 to be supplied and a gas flow rate adjusting unit 25 for controlling the flow rate of the atmospheric gas supplied from the gas supply source 24 to the gas supply pipe 19 are provided. For the gas flow rate adjusting unit 25, for example, a regulator, a damper, a fan, a flow meter, a mass flow controller, or the like can be used.
(ガス供給管19とガスの供給方法について)
続いて、ガス供給管19とガスの供給方法について図1(a)(b)および図2を用いて、さらに説明する。ガス供給管19は、所望の熱処理に必要な雰囲気ガスを炉体13の内部へ供給するガス供給機構の一部であり、このガス供給管19は、円筒状であり、横方向(図1(a)の紙面左右方向)において延び、側部断熱壁13cを貫通する。図2に示すように、このガス供給管19は、ガス供給機構の一部であるガス供給源24に炉体13の外部で接続している。また、ガス供給管19には、炉体13の外部において、ガス供給機構の一部であるガス流量調整部25が介装されている。また、図1(b)に示すように、ガス供給管19の炉体13の内部における位置は、積載部材12の搬送路(搬送ローラ14)の上方である。前述した上部ヒータ17との干渉を避けるために、ガス供給管19は上部ヒータ17と平行に設置するのが望ましい。
(About the gas supply pipe 19 and the gas supply method)
Subsequently, the gas supply pipe 19 and the gas supply method will be further described with reference to FIGS. The gas supply pipe 19 is a part of a gas supply mechanism that supplies an atmosphere gas necessary for a desired heat treatment to the inside of the furnace body 13, and this gas supply pipe 19 is cylindrical and has a lateral direction (FIG. a) in the left-right direction of the paper surface) and penetrates the side heat insulating wall 13c. As shown in FIG. 2, the gas supply pipe 19 is connected to a gas supply source 24 that is a part of the gas supply mechanism outside the furnace body 13. The gas supply pipe 19 is provided with a gas flow rate adjusting unit 25 that is a part of the gas supply mechanism outside the furnace body 13. Further, as shown in FIG. 1B, the position of the gas supply pipe 19 inside the furnace body 13 is above the conveyance path (conveyance roller 14) of the stacking member 12. In order to avoid interference with the upper heater 17 described above, it is desirable that the gas supply pipe 19 be installed in parallel with the upper heater 17.
通常、ガス供給源24からは常温(室温)の雰囲気ガスが供給され、雰囲気ガスは、ガス供給管19の内部を通過している間に、前述した加熱器で制御された炉内温度によって加熱された後、被処理物11および積載部材12が搬送されている炉体13の内部空間に供給される。しかし、雰囲気ガスがガス供給管19の内部を通過している間に、充分に温められず、低温のまま被処理物11に供給されると、被処理物11に温度ムラを生じさせて大きな熱処理ムラの要因となる。これを防止するため、本実施の形態1におけるガス供給管19は以下に説明する構成を備えている。   Usually, ambient gas at room temperature (room temperature) is supplied from the gas supply source 24, and the ambient gas is heated by the furnace temperature controlled by the heater described above while passing through the inside of the gas supply pipe 19. Then, the workpiece 11 and the stacking member 12 are supplied to the internal space of the furnace body 13 in which the workpiece 11 and the stacking member 12 are transported. However, if the atmospheric gas is not sufficiently warmed while passing through the inside of the gas supply pipe 19 and is supplied to the object to be processed 11 at a low temperature, the object to be processed 11 has a large temperature unevenness. It causes heat treatment unevenness. In order to prevent this, the gas supply pipe 19 according to the first embodiment has a configuration described below.
(ガス供給管19が備えるガス予熱のための構成について)
図3(a)と(b)は、本実施の形態1における熱処理装置10のガス供給管19の詳細を示す図である。図3(a)は、ガス供給管19の長手方向に切断した側断面図、図3(b)は、ガス供給管19の長手方向に垂直な断面図をそれぞれ示している。
(Regarding the configuration for gas preheating provided in the gas supply pipe 19)
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing details of the gas supply pipe 19 of the heat treatment apparatus 10 according to the first embodiment. 3A is a side sectional view of the gas supply pipe 19 cut in the longitudinal direction, and FIG. 3B is a sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the gas supply pipe 19.
(ガス供給管19の詳細構成について)
ガス供給管19は、第1ガス供給管にあたる内側管27と、内側管27の外側に配置された第2ガス供給管にあたる外側管28と、内側管27と外側管28との隙間に挿入されたブッシュ29と、で構成されている。内側管27には、その側面に第1ガス噴出口である内側管ガス噴出口30a〜eが設けられており、外側管28には、その側面に第2ガス噴出口である外側管ガス噴出口31a〜fが設けられている。なお、図1(a)で示していたガス噴出口20は、図3(a)における外側管ガス噴出口31a〜fに相当する。
また、図3(a)と(b)中の符号で、Diは第1ガス噴出方向である、内側管ガス噴出方向、Doは第2ガス噴出方向である、外側管ガス噴出方向をそれぞれ示しており、これらについては後述する。
(Detailed configuration of the gas supply pipe 19)
The gas supply pipe 19 is inserted into a gap between the inner pipe 27 corresponding to the first gas supply pipe, the outer pipe 28 corresponding to the second gas supply pipe disposed outside the inner pipe 27, and the inner pipe 27 and the outer pipe 28. And a bush 29. The inner pipe 27 is provided with inner pipe gas outlets 30a to 30e, which are first gas outlets, on its side surface, and the outer pipe 28 is provided with outer pipe gas jets, which are second gas outlets, on its side face. Exits 31a-f are provided. 1A corresponds to the outer tube gas outlets 31a to 31f in FIG. 3A.
3 (a) and 3 (b), Di represents the first gas ejection direction, the inner tube gas ejection direction, and Do represents the second gas ejection direction, the outer tube gas ejection direction, respectively. These will be described later.
(ガス供給管19を構成する部材について)
図4(a)〜(c)は、上記のガス供給管19を構成する部材を個別に示した図である。図4(a)は内側管27の斜視図、図4(b)は外側管28の斜視図、図4(c)はブッシュ29の斜視図をそれぞれ示している。
内側管27は、円筒状の管からなり、この管の側面には、内側管ガス噴出口30(詳しくは、複数の内側管ガス噴出口30a〜e)が形成されている。外側管28は、円筒状の管からなり、この管の側面には、外側管ガス噴出口31(詳しくは、複数の外側管ガス噴出口31a〜f)が設けられている。ブッシュ29は、円筒状の部材である。
(Regarding members constituting the gas supply pipe 19)
FIGS. 4A to 4C are views individually showing members constituting the gas supply pipe 19. 4A is a perspective view of the inner tube 27, FIG. 4B is a perspective view of the outer tube 28, and FIG. 4C is a perspective view of the bush 29.
The inner tube 27 is formed of a cylindrical tube, and an inner tube gas outlet 30 (specifically, a plurality of inner tube gas outlets 30a to 30e) is formed on a side surface of the tube. The outer tube 28 is formed of a cylindrical tube, and an outer tube gas ejection port 31 (specifically, a plurality of outer tube gas ejection ports 31a to 31f) is provided on a side surface of the tube. The bush 29 is a cylindrical member.
(内側管27と外側管28の管径と肉厚について)
ここでは、内側管27の内径を16[mm]、外側管28の内径を30[mm]とし、それぞれの管の肉厚を3[mm]とした。無論、ガス供給管の径はこれに限定されるものではないが、図3(a)と(b)に示すように内側管27と外側管28を組み合わせた際の、内側管27と外側管28の隙間が少なくとも直径方向に2[mm]以上となるように、それぞれの管の径と肉厚を選択することが望ましい。一般に、隙間は直径方向において、外側管28の内径の5〜20%の距離を有することが好ましい。隙間が小さすぎると、内側管27と外側管28との間のガス流路が狭くなるため、圧力損失および管内の流速が過剰となり、適正なガス供給が行えなくなることがある。また、隙間が大きすぎると、内側管27の内径を相当小さく設定せざるを得なくなり、内側管27内のガスの流路が狭くなるため、同様の問題が発生することがある。
(About the diameter and thickness of the inner tube 27 and the outer tube 28)
Here, the inner diameter of the inner tube 27 was 16 [mm], the inner diameter of the outer tube 28 was 30 [mm], and the thickness of each tube was 3 [mm]. Of course, the diameter of the gas supply pipe is not limited to this, but the inner pipe 27 and the outer pipe when the inner pipe 27 and the outer pipe 28 are combined as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). It is desirable to select the diameter and thickness of each pipe so that the 28 gaps are at least 2 [mm] in the diameter direction. In general, the gap preferably has a distance of 5 to 20% of the inner diameter of the outer tube 28 in the diametrical direction. If the gap is too small, the gas flow path between the inner tube 27 and the outer tube 28 becomes narrow, so that the pressure loss and the flow velocity in the tube become excessive, and proper gas supply may not be performed. Further, if the gap is too large, the inner diameter of the inner tube 27 must be set to be considerably small, and the gas flow path in the inner tube 27 becomes narrow, and the same problem may occur.
(ブッシュ29について)
図3(a)に示すように、内側管27の端部には、内径22[mm]で肉厚4[mm]の円筒状のブッシュ29が内側管27と外側管28との隙間に挿入されており、このブッシュ29によって、内側管27と外側管28との間に形成された隙間の空間は、炉体13の外部から遮断されている。従って、炉体13の外部から供給された雰囲気ガスは、まず内側管27の内部にのみ導入される。
(About Bush 29)
As shown in FIG. 3A, a cylindrical bush 29 having an inner diameter of 22 [mm] and a thickness of 4 [mm] is inserted into the end portion of the inner tube 27 in the gap between the inner tube 27 and the outer tube 28. The space of the gap formed between the inner tube 27 and the outer tube 28 is blocked from the outside of the furnace body 13 by the bush 29. Therefore, the atmospheric gas supplied from the outside of the furnace body 13 is first introduced only into the inner tube 27.
(雰囲気ガスが通過する経路について)
図3(a)に示すように、内側管27の炉体13の内部における側面には、複数個の内側管ガス噴出口30が設けられている。内側管ガス噴出口30は、内側管27の内部と外部とを空間的に連通させる、貫通穴である。従って、炉体13の外部から内側管27の内部に導入された雰囲気ガスは、内側管ガス噴出口30を介して内側管ガス噴出方向Diに噴出し、外側管28の内部に導入される。外側管28の炉体13の内部における側面には、複数個の外側管ガス噴出口31が設けられている。外側管ガス噴出口31は、外側管28の内部と外部とを空間的に連通させる、貫通穴である。従って、内側管27の内部から外側管28の内部に導入された雰囲気ガスは、外側管ガス噴出口31を介して外側管ガス噴出方向Doに噴出する。ここでいう外側管ガス噴出方向Doとは、図1(a)に示すガス噴出方向Dgに相当し、図1(a)においてガス噴出方向Dgに噴出した雰囲気ガスは、被処理物11および積載部材12が搬送されている炉体13の内部空間に供給される。
(About the route through which atmospheric gas passes)
As shown in FIG. 3 (a), a plurality of inner tube gas ejection ports 30 are provided on the side surface of the inner tube 27 inside the furnace body 13. The inner tube gas outlet 30 is a through hole that allows the inside and the outside of the inner tube 27 to communicate spatially. Therefore, the atmospheric gas introduced from the outside of the furnace body 13 into the inner tube 27 is ejected in the inner tube gas ejection direction Di through the inner tube gas ejection port 30 and introduced into the outer tube 28. A plurality of outer tube gas ejection ports 31 are provided on the side surface of the outer tube 28 inside the furnace body 13. The outer pipe gas ejection port 31 is a through hole that spatially communicates the inside and the outside of the outer pipe 28. Accordingly, the atmospheric gas introduced from the inside of the inner pipe 27 into the outer pipe 28 is ejected in the outer pipe gas ejection direction Do through the outer pipe gas ejection port 31. The outer tube gas ejection direction Do here corresponds to the gas ejection direction Dg shown in FIG. 1A, and the atmospheric gas ejected in the gas ejection direction Dg in FIG. The member 12 is supplied to the internal space of the furnace body 13 in which the member 12 is conveyed.
実施の形態1において、内側管ガス噴出方向Diと外側管ガス噴出方向Doとは互いに異なる。しかし、DiとDoが同じであっても、後述するように、内側管ガス噴出口30の輪郭を外側管28の内壁面に垂直投影したときの投影図が、外側管ガス噴出口31と干渉しない限りにおいて、本発明の効果(雰囲気ガスの予熱効果)を得ることができる。   In the first embodiment, the inner tube gas ejection direction Di and the outer tube gas ejection direction Do are different from each other. However, even if Di and Do are the same, the projection when the contour of the inner tube gas outlet 30 is vertically projected onto the inner wall surface of the outer tube 28 interferes with the outer tube gas outlet 31 as will be described later. As long as this is not done, the effect of the present invention (atmospheric gas preheating effect) can be obtained.
(雰囲気ガスの予熱による効果について)
上記の構成により、雰囲気ガスは、内側管27の内部および外側管28の内部を通過する間に炉内温度によって加熱される。したがって、この構成のガス供給管19は、その内部または外部にさらなる管を有しない、単管構造のガス供給管に比べ、雰囲気ガスがより加熱された状態で炉体13の内部空間に供給されることを可能にする。特に、この構成のガス供給管19は、炉体13の外部に近い位置(ガスが加熱される経路が短い位置)にある外側管ガス噴出口31において、低温のまま雰囲気ガスが噴出されるのを抑制し、被処理物11の熱処理ムラを抑制することができる。
(Regarding the effect of preheating atmospheric gas)
With the above configuration, the atmospheric gas is heated by the furnace temperature while passing through the inside of the inner tube 27 and the inside of the outer tube 28. Therefore, the gas supply pipe 19 having this configuration is supplied to the internal space of the furnace body 13 in a state in which the atmospheric gas is heated more than a gas supply pipe having a single pipe structure that does not have a further pipe inside or outside thereof. Makes it possible to In particular, the gas supply pipe 19 having this configuration is such that the ambient gas is ejected at a low temperature at the outer pipe gas outlet 31 located at a position close to the outside of the furnace body 13 (a position where the gas heating path is short). It is possible to suppress heat treatment unevenness of the workpiece 11.
また、この構成のガス供給管19を有する熱処理装置10においては、特許文献1に示すような、炉体13の天井から導入した雰囲気ガスを炉内の上部空間に滞留させて予熱したうえで被処理物11に供給する従来の方法に比べて、炉内にガス予熱のための余分なスペースを設ける必要がないので、炉体13を小型化して設備コストを低減できる。また、炉体13の小型化により炉の表面積が小さくなることによって、炉の外壁面からの放熱を低減し、炉内温度を保つためのエネルギーコストを低減できる。また、炉体13の小型化により炉内容積が小さくなることによって、使用する雰囲気ガスの量も低減できるので、雰囲気ガスの購入または雰囲気ガスの生成にかかるコスト、ならびに雰囲気ガスを炉内で加熱するためのエネルギーコストを低減できる。   Further, in the heat treatment apparatus 10 having the gas supply pipe 19 having this structure, as shown in Patent Document 1, atmospheric gas introduced from the ceiling of the furnace body 13 is retained in the upper space in the furnace and preheated. Compared to the conventional method of supplying the processed material 11, it is not necessary to provide an extra space for gas preheating in the furnace, so the furnace body 13 can be reduced in size and the equipment cost can be reduced. In addition, since the surface area of the furnace is reduced by downsizing the furnace body 13, the heat radiation from the outer wall surface of the furnace can be reduced, and the energy cost for maintaining the furnace temperature can be reduced. In addition, since the volume of the atmosphere gas to be used can be reduced by reducing the furnace volume due to the downsizing of the furnace body 13, the cost for purchasing or generating the atmosphere gas, and heating the atmosphere gas in the furnace The energy cost for doing so can be reduced.
(被処理物11に対するガス噴出方向について)
続いて、被処理物11に対するガス噴出方向について詳細に説明する。本実施の形態1では、図1(a)および(b)に示すように、雰囲気ガスは、ガス噴出口20から被処理物11へ向けて噴出される。図1(b)にガス噴出方向Dgの一例を矢印で示す。ここでは、被処理物11の表層面と同じ高さの仮想面Fvの垂線とガス噴出方向Dgとがなす角度θが45°となるようにガス噴出方向Dgを設定した。無論、角度θはこれに限定されるものではない。例えばθが0°となるようにガス噴出方向Dgを設定して、被処理物11の表層面に垂直に雰囲気ガスを噴出してもよい。ただし、炉内における雰囲気ガスの流路は搬送方向Dcと角度をなす(即ち、Dcと平行とならない)ことが好ましいので、ガス噴出方向Dgは、0°≦θ<90°の範囲内とし、かつ噴出後の雰囲気ガスが被処理物11にあたる前に上部ヒータ17などの炉内の他の部材にできるだけ衝突しないように設定することが望ましい。なお、このガス噴出方向Dgが、図3(a)における外側管ガス噴出方向Doに相当する。
(About the gas ejection direction with respect to the to-be-processed object 11)
Then, the gas ejection direction with respect to the to-be-processed object 11 is demonstrated in detail. In the first embodiment, as shown in FIGS. 1A and 1B, the atmospheric gas is ejected from the gas ejection port 20 toward the workpiece 11. An example of the gas ejection direction Dg is indicated by an arrow in FIG. Here, the gas ejection direction Dg is set so that the angle θ formed by the perpendicular of the virtual surface Fv having the same height as the surface of the workpiece 11 and the gas ejection direction Dg is 45 °. Of course, the angle θ is not limited to this. For example, the gas ejection direction Dg may be set so that θ is 0 °, and the ambient gas may be ejected perpendicular to the surface layer surface of the workpiece 11. However, since the flow path of the atmospheric gas in the furnace is preferably at an angle with the transport direction Dc (that is, not parallel to Dc), the gas ejection direction Dg is in the range of 0 ° ≦ θ <90 °, In addition, it is desirable to set the gas so that it does not collide with other members in the furnace such as the upper heater 17 as much as possible before the atmospheric gas after jetting hits the workpiece 11. This gas ejection direction Dg corresponds to the outer tube gas ejection direction Do in FIG.
(内側管ガス噴出口30と外側管ガス噴出口31との関係)
内側管ガス噴出口30および外側管ガス噴出口31の形状、寸法およびそれから噴出されるガスの方向、ならびに位置は、内側管ガス噴出口30の輪郭を当該輪郭から外側管ガス供給管28の内壁面に垂直投影したときの投影図が外側管ガス噴出口31と干渉しないように選択される。垂直投影は、内側管ガス噴出口30の輪郭と外側管28の内壁とを結んだ線分とが、当該内壁面に対する垂線となるように(即ち、当該線分と、当該線分と内壁との交点における接線とが直角をなすように)、投影して行う。内側管ガス噴出口30の外側管ガス供給管の内壁面における垂直投影図が、外側管ガス噴出口31と干渉するとは、投影図の輪郭およびその内部が、外側管に設けられたガス噴出口31と重なることをいう。したがって、外側管28の内壁面において、外側管ガス噴出口31が存在しない内壁面の領域に、内側管27のガス噴出口20の輪郭が垂直投影され得る
(Relationship between inner tube gas outlet 30 and outer tube gas outlet 31)
The shapes, dimensions, and directions and positions of the inner tube gas jet port 30 and the outer tube gas jet port 31 are determined from the contour of the inner tube gas jet port 30 in the outer tube gas supply pipe 28. The projection when vertically projected on the wall surface is selected so as not to interfere with the outer tube gas outlet 31. In the vertical projection, the line segment connecting the outline of the inner tube gas outlet 30 and the inner wall of the outer tube 28 becomes a perpendicular to the inner wall surface (that is, the line segment, the line segment, and the inner wall). Project so that the tangent line at the intersection of The vertical projection on the inner wall surface of the outer pipe gas supply pipe of the inner pipe gas outlet 30 interferes with the outer pipe gas outlet 31. The outline of the projection and the inside of the projection are the gas outlet provided in the outer pipe. It means to overlap with 31. Therefore, on the inner wall surface of the outer tube 28, the contour of the gas nozzle 20 of the inner tube 27 can be vertically projected on the region of the inner wall surface where the outer tube gas nozzle 31 does not exist .
内側管ガス噴出口30の垂直投影図と外側管ガス噴出口31とが干渉すると、内側管ガス噴出口30の一部およびまたは全部が、内側管27と外側管28との間の隙間を介して、外側管ガス噴出口31と向かい合う。その場合、内側管ガス噴出口30から噴出された雰囲気ガスは、内側管27と外側管28との間で、十分に長い経路を通過することなく、外側管ガス噴出口31から噴出される。即ち、雰囲気ガスを予熱する効果が十分に得られない。かかる不都合を避けるため、本発明においては、内側管ガス噴出方向Diと外側管ガス噴出方向Doとが互いに異なるようにするか、または内側管ガス噴出口30の長手方向の座標と外側管ガス噴出口31の長手方向の座標とが互いに異なるようにする。
When the vertical projection of the inner pipe gas outlet 30 interferes with the outer pipe gas outlet 31, a part and / or all of the inner pipe gas outlet 30 causes a gap between the inner pipe 27 and the outer pipe 28. Through the outer pipe gas outlet 31. In that case, the atmospheric gas ejected from the inner tube gas ejection port 30 is ejected from the outer tube gas ejection port 31 without passing through a sufficiently long path between the inner tube 27 and the outer tube 28. That is, the effect of preheating the atmospheric gas cannot be obtained sufficiently. In order to avoid such inconvenience, in the present invention, the inner tube gas ejection direction Di and the outer tube gas ejection direction Do are made different from each other, or the longitudinal coordinates of the inner tube gas ejection port 30 and the outer tube gas ejection direction Do. The coordinates of the outlet 31 in the longitudinal direction are different from each other.
(内側管27と外側管28のガス噴出方向の関係について)
続いて、内側管27と外側管28のガス噴出方向の関係について詳細に説明する。本実施の形態1では、内側管ガス噴出方向Diは、図3(a)および(b)に示すように外側管ガス噴出方向Doと真逆の方向、即ち、内側管ガス噴出方向Diと外側管ガス噴出方向Doとが一直線上にならんで、180度の角度をなすように設定している。これにより、内側管ガス噴出口30から外側管28の内部に噴出した雰囲気ガスは、図3(b)に示すように内側管27の外周を回り込むようにして外側管ガス噴出口31に達する。したがって、雰囲気ガスがより長い経路を通過してから外側管ガス噴出口31から炉内の熱処理ゾーンに供給されるので、ガスを予熱する効果を高めることができる。
(Regarding the relationship between the gas ejection directions of the inner tube 27 and the outer tube 28)
Next, the relationship between the gas ejection directions of the inner tube 27 and the outer tube 28 will be described in detail. In the first embodiment, as shown in FIGS. 3A and 3B, the inner pipe gas ejection direction Di is a direction opposite to the outer pipe gas ejection direction Do, that is, the inner pipe gas ejection direction Di and the outer side. The tube gas ejection direction Do is set to be in a straight line and form an angle of 180 degrees. As a result, the atmospheric gas jetted from the inner pipe gas outlet 30 into the outer pipe 28 reaches the outer pipe gas outlet 31 so as to wrap around the outer periphery of the inner pipe 27 as shown in FIG. Accordingly, since the atmospheric gas passes through a longer path and is supplied from the outer tube gas outlet 31 to the heat treatment zone in the furnace, the effect of preheating the gas can be enhanced.
無論、内側管ガス噴出方向Diは、外側管ガス噴出方向Doと真逆であることに限定されるものではなく、少なくとも外側管ガス噴出方向Doと異なる方向であることが望ましい。例えば、内側管ガス噴出方向Diと外側管ガス噴出方向Doとが、例えば、内側管ガス噴出方向Diと外側管ガス噴出方向Doとが、90〜270度の角度を形成するように、内側管27および外側管28を配置してよい。その範囲の角度であれば、良好なガス予熱効果が得られる。あるいは、内側管ガス噴出口30および外側管ガス噴出口31が、それらの長手方向の座標が互いに異なるように設けられ、それにより内側管ガス噴出口30の輪郭の外側管28の内壁面における垂直投影図と外側管ガス噴出口31とが干渉しない限りにおいて、内側管ガス噴出方向Diは、外側管ガス噴出方向Doと同じであってもよい。   Of course, the inner tube gas ejection direction Di is not limited to being exactly opposite to the outer tube gas ejection direction Do, and is preferably at least a direction different from the outer tube gas ejection direction Do. For example, the inner tube gas ejection direction Di and the outer tube gas ejection direction Do are, for example, such that the inner tube gas ejection direction Di and the outer tube gas ejection direction Do form an angle of 90 to 270 degrees. 27 and outer tube 28 may be arranged. If the angle is within this range, a good gas preheating effect can be obtained. Alternatively, the inner pipe gas outlet 30 and the outer pipe gas outlet 31 are provided so that their longitudinal coordinates are different from each other, whereby the contour of the inner pipe gas outlet 30 is perpendicular to the inner wall surface of the outer pipe 28. As long as the projection view and the outer tube gas ejection port 31 do not interfere with each other, the inner tube gas ejection direction Di may be the same as the outer tube gas ejection direction Do.
(ガス噴出口の配置について)
続いて、ガス噴出口の配置について図3(a)と図4(a)、(b)を用いて詳細に説明する。本実施の形態1では、図4(b)に示すように、円筒状の外側管28の炉体13の内部における側面には、直径12[mm]の6個の円形状の外側管ガス噴出口31a、31b、31c、31d、31e、31fをそれぞれ180[mm]のピッチで設けている。また図4(a)に示すように、円筒状の内側管27の炉体13の内部における側面には、直径12[mm]の5個の円形状の内側管ガス噴出口30a、30b、30c、30d、30eをそれぞれ180[mm]のピッチで設けている。図3(a)に示すように、内側管ガス噴出口30aの中心の、管の長手方向における座標(図3(a)においてy軸の座標)は、外側管ガス噴出口31aの中心および外側管ガス噴出口31bの中心とを結ぶ線分の中点のy座標と一致するように配置されている。他の4つの内側管ガス噴出口30b〜eも同様に、それらの中心のy座標が、隣り合う二つの外側管ガス噴出口31の中心を結ぶ線分の中点のy座標と一致するように配置されている。
(Regarding the arrangement of gas outlets)
Then, arrangement | positioning of a gas jet nozzle is demonstrated in detail using FIG. 3 (a), FIG. 4 (a), and (b). In the first embodiment, as shown in FIG. 4B, six circular outer tube gas jets having a diameter of 12 [mm] are formed on the side surface of the cylindrical outer tube 28 inside the furnace body 13. The outlets 31a, 31b, 31c, 31d, 31e, and 31f are provided at a pitch of 180 [mm], respectively. As shown in FIG. 4 (a), on the side surface of the cylindrical inner tube 27 inside the furnace body 13, five circular inner tube gas outlets 30a, 30b, 30c having a diameter of 12 [mm] are provided. 30d and 30e are provided at a pitch of 180 [mm]. As shown in FIG. 3A, the coordinates of the center of the inner pipe gas outlet 30a in the longitudinal direction of the pipe (the coordinates of the y axis in FIG. 3A) are the center and outer side of the outer pipe gas outlet 31a. It arrange | positions so that it may correspond with the y coordinate of the midpoint of the line segment which ties the center of the pipe gas jet nozzle 31b. Similarly, in the other four inner pipe gas outlets 30b to 30e, the y coordinate of the center thereof coincides with the y coordinate of the midpoint of the line segment connecting the centers of the two adjacent outer pipe gas outlets 31. Is arranged.
このように内側管ガス噴出口30と外側管ガス噴出口31を配置することによって、内側管ガス噴出口30から外側管28の内部に噴出される雰囲気ガスが、外側管ガス噴出口31に達するまでの経路を長くできる。したがって、この配置によれば、内側管ガス噴出方向Diと外側管ガス噴出方向Doとが異なっている場合において、内側管ガス噴出口30の中心のy座標と外側管ガス噴出口31の中心のy座標とを一致させるときと比べて、ガスを予熱する効果をより高めることができる。無論、内側管ガス噴出口30の配置はこれに限定されるものではない。内側管ガス噴出口30の輪郭の外側管ガス供給管28の内壁面における垂直投影図が、外側管ガス噴出口31と干渉しない限りにおいて、内側管ガス噴出口30の中心のy座標が、外側管ガス噴出口31の中心のy座標と単に異なるように配置しても、ガスの予熱効果を得ることはできる。これに対し、内側管ガス噴出口30の中心が隣り合う二つの外側管ガス噴出口31の中心を結ぶ線分の中点のy座標と一致しても、内側管ガス噴出口30が大きくて、その輪郭の垂直投影図が外側管ガス噴出口31と干渉する場合には、本発明の効果は得られない。   By arranging the inner pipe gas outlet 30 and the outer pipe gas outlet 31 in this manner, the atmospheric gas jetted from the inner pipe gas outlet 30 into the outer pipe 28 reaches the outer pipe gas outlet 31. The route to can be lengthened. Therefore, according to this arrangement, when the inner tube gas ejection direction Di and the outer tube gas ejection direction Do are different, the y coordinate of the center of the inner tube gas ejection port 30 and the center of the outer tube gas ejection port 31 are different. The effect of preheating the gas can be further enhanced as compared with the case where the y coordinate is matched. Of course, the arrangement of the inner tube gas outlet 30 is not limited to this. As long as the vertical projection on the inner wall surface of the outer pipe gas supply pipe 28 in the outline of the inner pipe gas outlet 30 does not interfere with the outer pipe gas outlet 31, the y coordinate of the center of the inner pipe gas outlet 30 is Even if it is arranged so as to be different from the y-coordinate of the center of the tube gas jet port 31, it is possible to obtain a gas preheating effect. On the other hand, even if the center of the inner pipe gas outlet 30 coincides with the y coordinate of the midpoint of the line segment connecting the centers of two adjacent outer pipe gas outlets 31, the inner pipe gas outlet 30 is large. When the vertical projection of the contour interferes with the outer tube gas jet port 31, the effect of the present invention cannot be obtained.
図1(a)において、炉体13の横方向(図1(a)の紙面左右方向)に並置された複数の積載部材12に積載される各被処理物11に対して均等に雰囲気ガスを供給するためには、ガス噴出口20(すなわち外側管ガス噴出口31)は炉体13の横方向で被処理物11が存在する全域に均等に配置することが望ましい。これに対し内側管ガス噴出口30については、必ずしも炉体13の横方向で被処理物11が存在する内側管27の全域に均等に配置する必要はない。例えば、炉体13の横方向の中央付近に、1つのみの内側管ガス噴出口30を配置すること、または複数の内側管ガス噴出口30を集中させて配置することも可能である。この場合、炉体13の外部から導入された雰囲気ガスが、側部断熱壁13cに最も近い内側管ガス噴出口30に到達するまでの経路を長くできるので、ガスを予熱する効果を高めることができる。しかしながら、そのように内側管ガス噴出口30を配置すると、図3(a)における内側管27の内部から外側管28の内部へのガスの噴出が炉体13の横方向の中央付近で集中し、それにより、その後の外側管ガス噴出口31からのガスの噴出も炉体13の横方向の中央付近に集中する。その結果、図1(a)において横方向に並置された複数の積載部材12に積載される各被処理物11に対して均等に雰囲気ガスを供給することができなくなってしまう。従って、本実施の形態1のように、複数の内側管ガス噴出口30が、炉体13の横方向に均等に配置される、すなわち図4(a)のように配置されることが望ましい。   In FIG. 1 (a), atmospheric gas is evenly applied to the objects to be processed 11 loaded on a plurality of stacking members 12 juxtaposed in the horizontal direction of the furnace body 13 (left and right direction in FIG. 1 (a)). In order to supply, it is desirable that the gas outlets 20 (that is, the outer tube gas outlets 31) be arranged uniformly over the entire area of the furnace body 13 where the workpiece 11 is present. On the other hand, the inner tube gas ejection ports 30 do not necessarily have to be arranged uniformly in the entire region of the inner tube 27 where the workpiece 11 exists in the lateral direction of the furnace body 13. For example, it is possible to arrange only one inner tube gas outlet 30 near the center in the horizontal direction of the furnace body 13 or to concentrate a plurality of inner tube gas outlets 30. In this case, the atmospheric gas introduced from the outside of the furnace body 13 can have a longer path until it reaches the inner pipe gas outlet 30 closest to the side heat insulating wall 13c, thereby enhancing the effect of preheating the gas. it can. However, when the inner tube gas outlet 30 is arranged in this way, the gas ejection from the inside of the inner tube 27 to the inside of the outer tube 28 in FIG. 3A is concentrated near the center in the lateral direction of the furnace body 13. Thereby, the subsequent gas ejection from the outer tube gas ejection port 31 is also concentrated near the center in the lateral direction of the furnace body 13. As a result, the atmospheric gas cannot be evenly supplied to the objects to be processed 11 stacked on the plurality of stacking members 12 juxtaposed in the horizontal direction in FIG. Therefore, as in the first embodiment, it is desirable that the plurality of inner tube gas outlets 30 be arranged uniformly in the lateral direction of the furnace body 13, that is, as shown in FIG.
上述した雰囲気ガスの充分な予熱と、各被処理物11に対しての均等な量のガス供給とを両立するために、複数の外側管ガス噴出口31のうち、両側の側部断熱壁13cにそれぞれ最も近い位置にある2つの外側管ガス噴出口31aと31fとの間の領域を、ガス供給管19の長手方向に3等分した場合に、内側管ガス噴出口30が、3等分した領域のそれぞれに少なくとも1つ配置されていることが望ましい。   In order to achieve both the above-described sufficient preheating of the atmospheric gas and the supply of an equal amount of gas to each object 11, the side heat insulating walls 13 c on both sides of the plurality of outer tube gas outlets 31 are provided. When the region between the two outer pipe gas outlets 31a and 31f located closest to each other is divided into three equal parts in the longitudinal direction of the gas supply pipe 19, the inner pipe gas outlet 30 is divided into three equal parts. It is desirable to arrange at least one in each of the areas.
(ガス供給管の材質について)
続いて、ガス供給管19の材質について説明する。本実施の形態1では、内側管27および外側管28の材質として、耐熱性を有し、被処理物11、雰囲気ガス、および蒸発ガスに対する耐食性を有するアルミナ質のセラミックスを用いている。ガス供給管19の材質は、被処理物11、雰囲気ガス、および蒸発ガスの種類に応じて適宜選択され、無論、使用温度における耐熱性を満たし、被処理物11、雰囲気ガス、および蒸発ガスに対して耐食性を有する限りにおいて、アルミナ質セラミックス以外の材質を用いることもできる。しかしながら、雰囲気ガスが内側管27の内部を通過する間に予熱される効果を高めるためには、ガス供給管19に用いる材料表面の輻射率が重要となる。
(About the material of the gas supply pipe)
Subsequently, the material of the gas supply pipe 19 will be described. In the first embodiment, as the material of the inner tube 27 and the outer tube 28, alumina ceramics having heat resistance and having corrosion resistance against the workpiece 11, the atmospheric gas, and the evaporation gas is used. The material of the gas supply pipe 19 is appropriately selected according to the type of the object 11 to be processed, the atmospheric gas, and the evaporating gas. On the other hand, materials other than alumina ceramics can be used as long as they have corrosion resistance. However, in order to enhance the effect that the atmospheric gas is preheated while passing through the inside of the inner pipe 27, the emissivity of the material surface used for the gas supply pipe 19 is important.
図1に示すガス供給管19(すなわち外側管28)は、上部ヒータ17により温度制御されている炉内雰囲気からの熱伝達によって、炉内温度に近い状態に保たれている。しかし、ガス供給管19内部にある内側管27が、温度制御された炉内雰囲気に接していないため、常温で導入される雰囲気ガスに熱を奪われることによって供給管自体が冷えた状態になる可能性がある。これを防止するには、外側管28の内面から内側管27の外面への輻射熱によって、内側管27の温度を高く保つのが有効である。そのために内側管27および外側管28の材質として、表面の輻射率が0.5以上である材質を選択することが望ましい。輻射率が0.5より小さいと、外側管28の内面から内側管27の外面への輻射熱が小さくなり、内側管が冷えた状態となって雰囲気ガスを予熱する効果を充分に得られないことがある。本実施の形態1では、内側管27および外側管28の材質として、輻射率が0.8のアルミナ質のセラミックスを用いている。   The gas supply pipe 19 (that is, the outer pipe 28) shown in FIG. 1 is maintained in a state close to the furnace temperature by heat transfer from the furnace atmosphere whose temperature is controlled by the upper heater 17. However, since the inner pipe 27 inside the gas supply pipe 19 is not in contact with the temperature-controlled furnace atmosphere, the supply pipe itself is cooled by being deprived of heat by the atmospheric gas introduced at room temperature. there is a possibility. In order to prevent this, it is effective to keep the temperature of the inner tube 27 high by radiant heat from the inner surface of the outer tube 28 to the outer surface of the inner tube 27. Therefore, it is desirable to select a material having a surface emissivity of 0.5 or more as the material of the inner tube 27 and the outer tube 28. If the emissivity is less than 0.5, the radiant heat from the inner surface of the outer tube 28 to the outer surface of the inner tube 27 will be small, and the inner tube will be in a cold state and the effect of preheating the atmospheric gas cannot be sufficiently obtained. There is. In the first embodiment, alumina ceramics having a radiation rate of 0.8 is used as the material of the inner tube 27 and the outer tube 28.
(ガス供給管の構成に関する条件について)
上述したガス供給管の構成に関する条件は、発明者による様々な条件での数値解析により、ガス噴出口30および31の配置と個数、ガス噴出方向、ガス供給管の材質、ガス供給管に導入するガス流量を様々に変更し、複数の外側管ガス噴出口31から噴出される雰囲気ガスの温度と流量の分布を求めることによって見出した条件である。上記の条件を用いることにより、炉体13の外部から導入された雰囲気ガスは、内側管27の内部および外側管28の内部を通過する間に炉内温度によって充分に加熱され、複数の外側管ガス噴出口31から均一な流量で噴出され、各被処理物11に対して均等に、被処理物11において温度ムラを生じさせることなく供給されることが可能になる。
(Conditions regarding the configuration of the gas supply pipe)
The conditions relating to the configuration of the gas supply pipe described above are introduced into the arrangement and number of the gas outlets 30 and 31, the gas jetting direction, the material of the gas supply pipe, and the gas supply pipe by numerical analysis under various conditions by the inventors. This is a condition found by variously changing the gas flow rate and obtaining the distribution of the temperature and flow rate of the atmospheric gas ejected from the plurality of outer tube gas ejection ports 31. By using the above conditions, the atmospheric gas introduced from the outside of the furnace body 13 is sufficiently heated by the furnace temperature while passing through the inside of the inner tube 27 and the inside of the outer tube 28, and a plurality of outer tubes It is ejected from the gas outlet 31 at a uniform flow rate, and can be supplied evenly to each object to be processed 11 without causing temperature unevenness in the object to be processed 11.
(ブッシュ29の形状と役割について)
続いて、ブッシュ29の形状と役割について、さらに説明する。本実施の形態1では、図3(a)に示すようにガス供給管19の端部に、内径22[mm]で肉厚4[mm]である円筒状のブッシュ29が内側管27と外側管28との間の隙間に挿入されている。細長い管が間隔をあけた点で支持され、その間隔が広い場合には、当該間隔において、管の自重により管に鉛直下方向にたわみが発生する。そのようなたわみは、炉体13の内側管27および外側管28において生じる。たわみは、外側管28(すなわち図1(a)におけるガス供給管19)においては、両サイドの側部断熱壁13cの間で生じるのに対して、内側管27においては、図3(a)に示す2つのブッシュ29の間で生じる。また、内側管27は外側管28より管径が小さいのでたわみ量もより大きくなる傾向がある。したがって、炉体13の横方向の寸法が大きくて管も長い場合などに、内側管27のたわみによって、炉体13の横方向の中央付近で内側管27と外側管28との間の隙間が下側(炉床側)にて極めて小さくなることがある。
(About the shape and role of bush 29)
Next, the shape and role of the bush 29 will be further described. In the first embodiment, as shown in FIG. 3A, a cylindrical bush 29 having an inner diameter of 22 [mm] and a thickness of 4 [mm] is provided at the end of the gas supply pipe 19 and the inner pipe 27 and the outer side. It is inserted into the gap between the tube 28. When the long and narrow pipes are supported at spaced points and the gaps are wide, the pipes bend in the vertical downward direction due to the weight of the pipes. Such deflection occurs in the inner tube 27 and the outer tube 28 of the furnace body 13. In the outer pipe 28 (that is, the gas supply pipe 19 in FIG. 1A), the deflection occurs between the side heat insulating walls 13c on both sides, whereas in the inner pipe 27, FIG. It occurs between the two bushes 29 shown in FIG. Further, since the inner tube 27 has a smaller diameter than the outer tube 28, the amount of deflection tends to be larger. Therefore, when the horizontal dimension of the furnace body 13 is large and the pipe is long, the gap between the inner pipe 27 and the outer pipe 28 near the center in the horizontal direction of the furnace body 13 is caused by the deflection of the inner pipe 27. It may be very small on the lower side (furnace side).
内側管27と外側管28との間の隙間は雰囲気ガスの流路でもある。したがって、炉体13の横方向の中央付近で隙間が小さくなると、炉体13の横方向の中央付近にあって下側(炉床側)に配置されている外側管ガス噴出口31から充分な量の雰囲気ガスが噴出されなくなるという問題が起こる。これを防ぐためには、内側管27を支持するブッシュ29の端部をできる限り炉体13の横方向の中央寄りに配置し、管を支持する2点間の距離を短くしてたわみ量を低減するのが有効である。すなわち、ブッシュ29の長さを、外側管ガス噴出口31に干渉しない範囲で、できる限り長く設定するのが望ましい。本実施の形態1では、ブッシュ29の長さは400[mm]である。   The gap between the inner tube 27 and the outer tube 28 is also a flow path for the atmospheric gas. Therefore, when the gap becomes small near the center in the horizontal direction of the furnace body 13, it is sufficient from the outer tube gas outlet 31 located near the center in the horizontal direction of the furnace body 13 and disposed on the lower side (furnace floor side). The problem arises that an amount of atmospheric gas is not ejected. In order to prevent this, the end of the bush 29 supporting the inner tube 27 is arranged as close to the center of the furnace body 13 as possible, and the distance between the two points supporting the tube is shortened to reduce the amount of deflection. It is effective to do. In other words, it is desirable to set the length of the bush 29 as long as possible without interfering with the outer pipe gas ejection port 31. In the first embodiment, the length of the bush 29 is 400 [mm].
(ブッシュ29の材質について)
ブッシュ29の材質は、使用温度における耐熱性を満たし、被処理物11、雰囲気ガス、および蒸発ガスに対する耐食性を有するものから適宜選択できる。本実施の形態1においては、熱膨張の差により内側管27および外側管28に余計な応力を発生させないように、ブッシュ29の材質として、内側管27および外側管28と同じアルミナ質のセラミックスを用いている。
(Material of bush 29)
The material of the bush 29 can be appropriately selected from those that satisfy the heat resistance at the use temperature and have corrosion resistance against the object 11, the atmospheric gas, and the evaporation gas. In the first embodiment, the same alumina ceramics as the inner tube 27 and the outer tube 28 are used as the material of the bush 29 so as not to generate an excessive stress on the inner tube 27 and the outer tube 28 due to a difference in thermal expansion. Used.
(ガス供給管の設置高さについて)
続いて、ガス供給管の設置高さについて説明する。本実施の形態1では、図1(b)に示す被処理物11の表層面と同じ高さの仮想面Fvとガス噴出口20との間の距離hが90[mm]となるようにガス供給管19の設置高さを設定している。なお、距離hを長く設定するほど、雰囲気ガスがガス噴出口20を噴出してから被処理物11に達するまでの時間も長くなり、その間にも炉内温度によって雰囲気ガスが加熱されるので、被処理物11に供給される際の温度ムラがより軽減する傾向は得られる。しかしながら、距離hを長く設定するほど、炉体13の内部空間が大きくなるため、熱処理に必要な雰囲気ガスの供給量もより増大し、雰囲気ガスの購入または雰囲気ガスの生成にかかるコスト、および雰囲気ガスを炉内で加熱するエネルギーコストがより増大するという不都合が生じる。これを防ぐには、距離hが好ましくは300[mm]以下であり、より好ましくは、200[mm]以下である。距離hが300[mm]以上であると、前述したコストが多大になり、経済的ではない。
(About the installation height of the gas supply pipe)
Next, the installation height of the gas supply pipe will be described. In the first embodiment, the gas is so set that the distance h between the virtual surface Fv having the same height as the surface layer surface of the workpiece 11 shown in FIG. 1B and the gas outlet 20 is 90 [mm]. The installation height of the supply pipe 19 is set. The longer the distance h is set, the longer the time from when the atmospheric gas is ejected from the gas outlet 20 until it reaches the object 11 to be processed, and during that time the atmospheric gas is heated by the furnace temperature. A tendency to reduce temperature unevenness when being supplied to the workpiece 11 can be obtained. However, the longer the distance h is set, the larger the internal space of the furnace body 13 is. Therefore, the supply amount of the atmospheric gas necessary for the heat treatment is further increased, and the cost for purchasing the atmospheric gas or generating the atmospheric gas, and the atmosphere. There is a disadvantage that the energy cost for heating the gas in the furnace is further increased. In order to prevent this, the distance h is preferably 300 [mm] or less, and more preferably 200 [mm] or less. When the distance h is 300 [mm] or more, the above-described cost becomes large, which is not economical.
(多重管について)
本実施の形態1では、ガス供給管の構成として内側管27と外側管28とで構成される2重の管の例を示したが、外側管28の外側にさらに1本以上の管を備えた、3重以上の構成の管を用いてよい。n個(nは3以上の整数である)の管から構成されたガス供給管において、n個の管を内側から順に、第1ガス供給管、・・、第(n−1)ガス供給管、第nガス供給管と呼ぶ場合には、第kガス供給管(kは、2以上n−1以下の整数である)に設けられる第kガス噴出口、および第(k+1)ガス供給管に設けられる第(k+1)ガス噴出口は、第kガス噴出口の輪郭の第(k+1)ガス供給管の内側壁面に垂直投影した投影図が、第(k+1)ガス噴出口と干渉しないように配置される。追加する管の径と肉厚、管の側面に設けるガス噴出口の個数と配置、およびガス噴出方向は、具体的には内側管27と外側管28との関係と同様に設定することが望ましい。ガス供給管を構成する管の数が多くなるほど、ガス供給管の内部で雰囲気ガスを予熱する効果を高めることができるが、必然的に最外周の管の径が太くなるので、ガス供給管を配置するためのスペースが増大し、またガス供給管の製作コストも増大するという不都合が生じることがある。
(About multiple tubes)
In the first embodiment, an example of a double pipe constituted by the inner pipe 27 and the outer pipe 28 is shown as the configuration of the gas supply pipe. However, one or more pipes are further provided outside the outer pipe 28. Further, a tube having a triple or more configuration may be used. In the gas supply pipe constituted by n pipes (n is an integer of 3 or more), the n pipes are arranged in order from the inside, the first gas supply pipe,..., the (n−1) th gas supply pipe. , When referred to as the nth gas supply pipe, the kth gas outlet provided in the kth gas supply pipe (k is an integer of 2 to n-1) and the (k + 1) th gas supply pipe The provided (k + 1) th gas outlet is arranged so that the projection projected perpendicularly to the inner wall surface of the (k + 1) th gas supply pipe in the outline of the kth gas outlet does not interfere with the (k + 1) th gas outlet. Is done. Specifically, it is desirable to set the diameter and thickness of the pipe to be added, the number and arrangement of the gas outlets provided on the side of the pipe, and the gas jetting direction in the same manner as the relationship between the inner pipe 27 and the outer pipe 28. . As the number of pipes constituting the gas supply pipe increases, the effect of preheating the atmospheric gas inside the gas supply pipe can be enhanced, but the diameter of the outermost pipe is inevitably thickened, There may be a disadvantage that the space for the arrangement increases and the manufacturing cost of the gas supply pipe also increases.
(内側管27および外側管28、ガス噴出口の形状について)
また、本実施の形態1では、内側管27および外側管28の形状を円筒状、内側管ガス噴出口30および外側管ガス噴出口31の形状を円形状としている。それらの形状はそれらに限定されるものではなく、例えば、ガス供給管を角型としてよく、あるいは、ガス噴出口を角型としてもよい。また、ガス噴出口をガス供給管の側面に設けた開口部としたが、ガス噴出口はこれに限られず、例えばガス供給管から分岐する枝管の先端に設けた開口部としてもよい。
(Inner tube 27 and outer tube 28, gas outlet shape)
In the first embodiment, the inner tube 27 and the outer tube 28 are cylindrical, and the inner tube gas outlet 30 and the outer tube gas outlet 31 are circular. These shapes are not limited to them, and for example, the gas supply pipe may be a square shape, or the gas outlet may be a square shape. Moreover, although the gas jet port is an opening provided on the side surface of the gas supply pipe, the gas jet port is not limited to this, and may be, for example, an opening provided at the tip of a branch pipe branched from the gas supply pipe.
(ガス供給管19の組み立てについて)
内側管27および外側管28を有する二重管構成のガス供給管19は、外側管28に内側管27を挿入し、それからブッシュ29を内側管27および外側管28の間に嵌め込んで内側管27を固定する手順で組み立てることができる。ガス供給管19が3以上の管を有する場合には、大きい内径の管の内部に、当該内径よりも小さい外径を有する管を挿入し、それらの2つの管の間の隙間にブッシュ29を取り付けることを繰り返して組み立てる。例えば、第1〜第3ガス供給管でガス供給管19を構成する場合、第3ガス供給管の内部に第2ガス供給管を挿入し、ブッシュ29を取り付けてから、第2ガス供給管の内部に第1ガス供給管を挿入して、ブッシュ29を取り付ける。この組み立ての際に、内側管ガス噴出口30および外側管ガス噴出口31の相対位置や相対角度を調節して、先に説明した位置関係が達成されるようにする。ガス供給管19の組み立ては、先に外側管28を熱処理装置10内に配置し、それから、内側管27を挿入し、さらにブッシュ29を取り付ける手順で行ってもよい。
(Assembly of the gas supply pipe 19)
A gas supply pipe 19 having a double pipe structure having an inner pipe 27 and an outer pipe 28 is formed by inserting the inner pipe 27 into the outer pipe 28 and then fitting a bush 29 between the inner pipe 27 and the outer pipe 28. 27 can be assembled in the procedure of fixing. When the gas supply pipe 19 has three or more pipes, a pipe having an outer diameter smaller than the inner diameter is inserted into a pipe having a large inner diameter, and a bush 29 is provided in a gap between the two pipes. Repeat the installation and assemble. For example, when the gas supply pipe 19 is constituted by the first to third gas supply pipes, the second gas supply pipe is inserted into the third gas supply pipe, the bush 29 is attached, and then the second gas supply pipe is connected. The bush 29 is attached by inserting the first gas supply pipe inside. During this assembly, the relative positions and the relative angles of the inner tube gas outlet 30 and the outer tube gas outlet 31 are adjusted so that the positional relationship described above is achieved. The gas supply pipe 19 may be assembled by a procedure in which the outer pipe 28 is first arranged in the heat treatment apparatus 10, the inner pipe 27 is inserted, and the bush 29 is attached.
(雰囲気ガスの成分混合について)
本実施の形態1では、雰囲気ガスとして1種類のガス成分を用いる場合の例を示している。雰囲気ガスが2種以上のガス成分からなる場合には、各ガス成分を供給する雰囲気ガス供給源ごとにガス流量調整部を設けて、雰囲気ガスの流量とともに、雰囲気ガスの成分混合比も制御できる構成としてもよい。
(About mixing atmospheric gas components)
In the first embodiment, an example in which one kind of gas component is used as the atmospheric gas is shown. When the atmospheric gas is composed of two or more kinds of gas components, a gas flow rate adjustment unit is provided for each atmospheric gas supply source that supplies each gas component, and the atmospheric gas component mixing ratio can be controlled together with the atmospheric gas flow rate. It is good also as a structure.
図5はガス成分混合比を制御できる一構成例の概略を示す図であり、2種類のガス成分の混合比を制御できる構成を示している。この構成例は、ガス供給管19と、ガス供給源24a、24bと、ガス流量調整部25a、25bとからなる。
2種類以上のガス成分の混合比を制御する場合には、例えば図5に示すように、雰囲気ガスとしてガスAおよびガスBを個別に貯留するガス供給源24a、24bを設けるとともに、それらのガス供給源24a、24bごとにガス流量調整部25a、25bを設け、分岐させたガス供給管19をガス流量調整部25a、25bを介してガス供給源24a、24bに接続してもよい。ガス流量調整部25a、25bは、ガス供給管19へ供給する雰囲気ガスの流量の調整部として機能するとともに、ガス成分の混合比を調整するガス成分混合比調整部としても機能する。ガス流量調整部25a、25bには、例えばレギュレータ、またはフローメーター等を用いることができる。ガス供給源24a、24bには、例えばガスボンベ、またはガス発生機等を用いることができる。無論、雰囲気ガスは、2種類のガスからなるものに限定されず、3種類以上のガスからなってよい。
FIG. 5 is a diagram showing an outline of one configuration example that can control the gas component mixing ratio, and shows a configuration that can control the mixing ratio of two types of gas components. This configuration example includes a gas supply pipe 19, gas supply sources 24a and 24b, and gas flow rate adjusting units 25a and 25b.
When controlling the mixing ratio of two or more kinds of gas components, for example, as shown in FIG. 5, gas supply sources 24a and 24b for individually storing gas A and gas B as atmosphere gases are provided, and those gases are provided. The gas flow rate adjusting units 25a and 25b may be provided for each of the supply sources 24a and 24b, and the branched gas supply pipe 19 may be connected to the gas supply sources 24a and 24b via the gas flow rate adjusting units 25a and 25b. The gas flow rate adjusting units 25a and 25b function as an adjusting unit for the flow rate of the atmospheric gas supplied to the gas supply pipe 19, and also function as a gas component mixing ratio adjusting unit that adjusts the mixing ratio of the gas components. For example, a regulator or a flow meter can be used as the gas flow rate adjusting units 25a and 25b. For example, a gas cylinder or a gas generator can be used as the gas supply sources 24a and 24b. Of course, atmospheric gas is not limited to what consists of two types of gas, You may consist of three or more types of gas.
(熱処理装置10のガス排気機構について)
続いて、熱処理装置10のガス排気機構について説明する。被処理物11の熱処理は、図1(a)に示した上部ヒータ17および下部ヒータ18からの熱の供給、ならびにガス噴出口20から噴出された雰囲気ガスと被処理物11との接触によって進行する。その熱処理中に、被処理物11に含有される成分の蒸発や化学反応によって被処理物11から蒸発ガスが発生することがある。この蒸発ガスが炉体13の内部に滞留すると、被処理物11において、所望の化学反応とは逆の反応が起こる可能性がある。したがって、この蒸発ガスは、雰囲気ガスとともに炉外に排出する必要がある。
(Regarding the gas exhaust mechanism of the heat treatment apparatus 10)
Next, the gas exhaust mechanism of the heat treatment apparatus 10 will be described. The heat treatment of the object to be processed 11 proceeds by supplying heat from the upper heater 17 and the lower heater 18 shown in FIG. 1A and contacting the object 11 with the atmospheric gas ejected from the gas outlet 20. To do. During the heat treatment, evaporative gas may be generated from the object 11 due to evaporation or chemical reaction of components contained in the object 11. If this evaporative gas stays inside the furnace body 13, a reaction opposite to a desired chemical reaction may occur in the object 11 to be processed. Therefore, this evaporated gas needs to be discharged out of the furnace together with the atmospheric gas.
この熱処理装置10のガス排気機構は、図1(b)に示すように、炉体13の内部に設置されたガス吸込口22に吸込まれたガスを炉体13の外部へ排出する機構である。ここでは、ガス排気機構は、図1(b)に示す、ガス吸込口22が設けられたガス排気管21と、図2に示す、ガス排気管21から炉体13の外部へ排出するガスの流量を調整する排気流量調整部26(排気ファンとその制御部)とからなる。   The gas exhaust mechanism of the heat treatment apparatus 10 is a mechanism for discharging the gas sucked into the gas suction port 22 installed inside the furnace body 13 to the outside of the furnace body 13 as shown in FIG. . Here, the gas exhaust mechanism includes a gas exhaust pipe 21 provided with a gas suction port 22 shown in FIG. 1B and a gas exhaust pipe 21 shown in FIG. An exhaust flow rate adjusting unit 26 (exhaust fan and its control unit) for adjusting the flow rate is included.
(ガス排気管21とガスの排気方法について)
蒸発ガスを炉体13の内部から外部へ排出するガス排気機構の一部である円筒状のガス排気管21は、炉体13を横方向(図1(a)の紙面左右方向)から貫通する。このガス排気管21は、図2に示すように、ガス排気機構の一部である排気流量調整部26に炉体13の外部で接続している。また、図1(b)に示すように、ガス排気管21の炉体13の内部における位置は、積載部材12の搬送路(搬送ローラ14)の上方である。前述した上部ヒータ17との干渉を避けるために、ガス排気管21は、ガス供給管19と同様に上部ヒータ17と平行に設置するのが望ましい。
(About gas exhaust pipe 21 and gas exhaust method)
A cylindrical gas exhaust pipe 21 which is a part of a gas exhaust mechanism for exhausting evaporated gas from the inside of the furnace body 13 to the outside penetrates the furnace body 13 from the lateral direction (left and right direction in FIG. 1A). . As shown in FIG. 2, the gas exhaust pipe 21 is connected to an exhaust flow rate adjusting unit 26 that is a part of the gas exhaust mechanism outside the furnace body 13. Further, as shown in FIG. 1B, the position of the gas exhaust pipe 21 inside the furnace body 13 is above the transport path (transport roller 14) of the stacking member 12. In order to avoid the above-described interference with the upper heater 17, the gas exhaust pipe 21 is preferably installed in parallel with the upper heater 17 like the gas supply pipe 19.
ガス排気管21の炉体13の内部における側面には、ガス供給管19の側面と同様に複数個のガス吸込口22が設けられている。したがって、図1(b)に示すように、熱処理により被処理物11から発生した蒸発ガスは、周囲の雰囲気ガスとともにガス吸込口22から吸込まれ、ガス排気管21を通じて炉体13の外部へ排出される。   Similar to the side surface of the gas supply pipe 19, a plurality of gas suction ports 22 are provided on the side surface inside the furnace body 13 of the gas exhaust pipe 21. Therefore, as shown in FIG. 1B, the evaporated gas generated from the object 11 by the heat treatment is sucked from the gas suction port 22 together with the surrounding atmospheric gas, and is discharged to the outside of the furnace body 13 through the gas exhaust pipe 21. Is done.
(ガス排気管21とガス吸込口22の形状、配置、個数について)
無論、ガス排気機構の構成はこれに限定されるものではなく、ガス排気管21およびガス吸込口22の形状、配置、および個数は、被処理物11に施す熱処理の種類に応じて、また被処理物11および積載部材12の形状、配置、および個数に応じて適宜選択する。
(About the shape, arrangement, and number of the gas exhaust pipe 21 and the gas suction port 22)
Of course, the configuration of the gas exhaust mechanism is not limited to this, and the shape, arrangement, and number of the gas exhaust pipe 21 and the gas suction port 22 depend on the type of heat treatment to be performed on the workpiece 11 and It selects suitably according to the shape of the processed material 11 and the stacking member 12, arrangement | positioning, and the number.
(ガス排気管21の材質について)
ガス排気管21の材質として、ここでは、耐熱性を有し、被処理物11、雰囲気ガス、および蒸発ガスに対する耐食性を有するアルミナ質のセラミックスを用いる。ガス排気管21の材質は、被処理物11、雰囲気ガス、および蒸発ガスの種類に応じて適宜選択され、使用温度における耐熱性を満たし、被処理物11、雰囲気ガス、および蒸発ガスに対する耐食性を有する限りにおいて、アルミナ質のセラミックス以外の材質を用いることもできる。
(Material of gas exhaust pipe 21)
As the material of the gas exhaust pipe 21, here, an alumina ceramic having heat resistance and corrosion resistance to the object 11, the atmospheric gas, and the evaporation gas is used. The material of the gas exhaust pipe 21 is appropriately selected according to the type of the object 11 to be processed, the atmospheric gas, and the evaporation gas, satisfies the heat resistance at the operating temperature, and has the corrosion resistance to the object 11 to be processed, the atmospheric gas, and the evaporation gas. As long as it has, materials other than alumina ceramics can also be used.
(熱処理装置10のゾーン分割と構成について)
熱処理装置10の炉体13においては、前述したように、その内部空間が搬送方向Dcに沿って熱処理プロセスに応じた複数のゾーン(処理空間)に分割されている。前述したガス供給機構、ガス排気機構、上部ヒータ17および下部ヒータ18は、熱処理プロセスに応じて複数のゾーンの一部または全部に設ける。例えば、前述した蒸発ガスが発生しないゾーンは、ガス排気機構を有しない構成としてもよい。また、被処理物11の急速な冷却を行うゾーンは、上部ヒータ17および下部ヒータ18を有しない構成としてもよい。
(Regarding the zone division and configuration of the heat treatment apparatus 10)
In the furnace body 13 of the heat treatment apparatus 10, as described above, the internal space is divided into a plurality of zones (treatment spaces) corresponding to the heat treatment process along the transport direction Dc. The gas supply mechanism, gas exhaust mechanism, upper heater 17 and lower heater 18 described above are provided in a part or all of a plurality of zones according to the heat treatment process. For example, the zone where the evaporated gas is not generated may be configured not to have a gas exhaust mechanism. Further, the zone in which the workpiece 11 is rapidly cooled may be configured not to include the upper heater 17 and the lower heater 18.
以上のように、各ゾーンにおいて、その熱処理の種類に応じて、上部ヒータ17および下部ヒータ18、ならびにガス供給機構およびガス排気機構を設ける。それにより、被処理物11の昇温、均熱、および冷却などの各ゾーンで実施する熱供給に合わせた最適な上部ヒータ17および下部ヒータ18の出力制御を行うことが可能となり、また、化学反応を伴う合成および粒子の成長などの各ゾーンで実施する熱処理に合わせた最適な雰囲気ガスの流量制御、および雰囲気ガスの成分混合比の制御を行うことが可能となる。   As described above, the upper heater 17 and the lower heater 18, the gas supply mechanism, and the gas exhaust mechanism are provided in each zone according to the type of heat treatment. As a result, it is possible to optimally control the output of the upper heater 17 and the lower heater 18 in accordance with the heat supply performed in each zone such as temperature rise, soaking, and cooling of the workpiece 11. It is possible to perform optimum control of the flow rate of the atmospheric gas and control of the component mixing ratio of the atmospheric gas in accordance with the heat treatment performed in each zone such as synthesis accompanied by reaction and particle growth.
(搬送の検知と出力制御について)
なお、被処理物11の搬送が行われていることを検知する検知手段として、例えば図2に示す搬送センサー14bを設けることが好ましい。搬送センサー14bは、被処理物11の搬送(すなわち搬送ローラ14の回転)が行われていないときに、各ゾーンの上部ヒータ17および下部ヒータ18の出力を制御する上部ヒータ用温度コントローラ17aおよび下部ヒータ用温度コントローラ18aに信号を送る。これらのコントローラはその信号を受信したときに、それぞれのヒータの出力を低減する。また、搬送センサー14bの信号は、ガス流量調整部25にも送られて、搬送の状況に応じて各ゾーンのガス供給管19へ供給する雰囲気ガスの流量が制御される(例えば、搬送が行われていないときには、ガスの流量が低減される)ようにすることが好ましい。搬送状況に応じたヒータ等の制御によって、生産が行われていないときの熱処理装置10の消費エネルギーを低減し、熱処理装置10のランニングコストをさらに低減することが可能となる。
(About conveyance detection and output control)
In addition, it is preferable to provide the conveyance sensor 14b shown, for example in FIG. 2 as a detection means which detects that the to-be-processed object 11 is conveyed. The conveyance sensor 14b includes an upper heater temperature controller 17a for controlling the output of the upper heater 17 and the lower heater 18 in each zone when the workpiece 11 is not conveyed (that is, the rotation of the conveyance roller 14). A signal is sent to the heater temperature controller 18a. When these controllers receive the signal, they reduce the output of their respective heaters. The signal from the transport sensor 14b is also sent to the gas flow rate adjusting unit 25, and the flow rate of the atmospheric gas supplied to the gas supply pipe 19 in each zone is controlled according to the transport status (for example, transport is performed). It is preferred that the gas flow rate be reduced when not in use. By controlling the heater or the like according to the conveyance status, it is possible to reduce the energy consumption of the heat treatment apparatus 10 when production is not performed, and to further reduce the running cost of the heat treatment apparatus 10.
(実施の形態2)
図6は、本発明の実施の形態2における熱処理装置10の搬送方向に垂直で、かつ搬送面に垂直な面の概略断面図を示している。なお、図6において、実施の形態1で説明した要素と同じ要素は同じ符号で示され、以下においてそれらの要素の説明が省略されることがある。
(Embodiment 2)
FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view of a surface perpendicular to the transport direction and perpendicular to the transport surface of the heat treatment apparatus 10 according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 6, the same elements as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description of these elements may be omitted below.
(装置の全体構成について)
本発明の実施の形態2における熱処理装置100は、被処理物11と、積載部材12と、炉体13と、搬送ローラ14と、上部ヒータ17と、下部ヒータ18と、ガス供給管19と、ガス噴出口20と、ガス排気管21(図示せず)と、ガス吸込口22(図示せず)と、炉体13によって囲まれた内部空間を有する熱処理部110を高さ方向(上下方向)に積層した多段炉体32と、各炉体13の外部において各段のガス供給管19を接続した合流ガス供給管33とからなる。本実施の形態2において、積層された熱処理部110はすべて実施の形態1の熱処理装置10と同様に、炉体13内の空間に、内側管27および外側管28からなるガス供給管19から、雰囲気ガスが噴出されるように構成されている。別の形態において、1つまたは複数の熱処理部は、従来のガス供給管を備えたものであってよい。
(About the overall configuration of the device)
The heat treatment apparatus 100 according to the second embodiment of the present invention includes an object to be processed 11, a stacking member 12, a furnace body 13, a transfer roller 14, an upper heater 17, a lower heater 18, a gas supply pipe 19, A heat treatment part 110 having an internal space surrounded by the gas outlet 20, the gas exhaust pipe 21 (not shown), the gas inlet 22 (not shown), and the furnace body 13 is arranged in the height direction (vertical direction). And a combined gas supply pipe 33 to which the gas supply pipes 19 of the respective stages are connected outside the furnace bodies 13. In the second embodiment, all of the stacked heat treatment sections 110 are disposed in the space inside the furnace body 13 from the gas supply pipe 19 including the inner pipe 27 and the outer pipe 28, as in the heat treatment apparatus 10 of the first embodiment. The atmosphere gas is ejected. In another form, the one or more heat treatment sections may comprise a conventional gas supply pipe.
(装置の動作について)
この熱処理装置100は、前述した実施の形態1で説明した熱処理装置10を熱処理部110として、それを画定する炉体13を高さ方向(上下方向)に複数積層した構成となっている。図6には3個の炉体13が積層されてなる多段炉体32を示している。各段の炉体13の内部において、被処理物11を積載した積載部材12は同時に搬送される。したがって、この熱処理装置100の生産性は、1段の構成のものに比べて、3倍に向上する。
(About device operation)
This heat treatment apparatus 100 has a structure in which a plurality of furnace bodies 13 that define the heat treatment apparatus 10 described in the first embodiment as the heat treatment section 110 are stacked in the height direction (vertical direction). FIG. 6 shows a multi-stage furnace body 32 in which three furnace bodies 13 are laminated. Inside the furnace body 13 at each stage, the stacking member 12 on which the workpieces 11 are loaded is transported simultaneously. Therefore, the productivity of the heat treatment apparatus 100 is improved by a factor of three compared to the one-stage configuration.
(ガス供給方法について)
各段の熱処理部110が備えるガス供給管19は、炉体13の外部においてガス供給機構の一部である合流ガス供給管33に接続している。合流ガス供給管33は、図2に示した構成と同様な構成となるように、炉体13の外部においてガス供給源24に接続している。各段のガス供給管19は、前述した実施の形態1と同様に、図3(a)と(b)に示した内側管27と、外側管28と、ブッシュ29とを有する。内側管27および外側管28に設けるガス噴出口30および31の配置および個数、ならびにガス噴出方向などは、実施の形態1で説明した方法によって、全ての段において雰囲気ガスの充分な予熱と、各被処理物11に対しての均等な量のガス供給とを両立できるように選択されている。
(About gas supply method)
The gas supply pipe 19 provided in each stage of the heat treatment section 110 is connected to the merged gas supply pipe 33 which is a part of the gas supply mechanism outside the furnace body 13. The combined gas supply pipe 33 is connected to the gas supply source 24 outside the furnace body 13 so as to have a configuration similar to the configuration shown in FIG. Each stage of the gas supply pipe 19 includes the inner pipe 27, the outer pipe 28, and the bush 29 shown in FIGS. 3A and 3B, as in the first embodiment. The arrangement and the number of the gas outlets 30 and 31 provided in the inner pipe 27 and the outer pipe 28, the direction of the gas jetting, and the like can be performed with sufficient preheating of the atmospheric gas at all stages by the method described in the first embodiment. The selection is made so that the supply of an equal amount of gas to the object to be processed 11 is compatible.
(熱処理部110の多段積層のメリットについて)
上記の構成によれば、炉体13の外部から内部への雰囲気ガスの導入は、炉体13の横方向に対向する側壁から行う。したがって、実施の形態2の装置においては、特許文献1に示すような、各段の炉体13の上面および下面にはガスを導入する経路を設ける必要がなく、また、特許文献1に示すような、炉内の上部空間にガス予熱のための余分なスペースを設ける必要がないので、装置の設置高さを抑えつつ熱処理部110(即ち、これを画定する炉体13)の高さ方向への多段積層が可能となっている。
(Regarding the merits of multi-layer lamination of heat treatment part 110)
According to the above configuration, the introduction of the atmospheric gas from the outside to the inside of the furnace body 13 is performed from the side wall facing the furnace body 13 in the lateral direction. Therefore, in the apparatus of the second embodiment, there is no need to provide a gas introduction path on the upper surface and the lower surface of each stage of the furnace body 13 as shown in Patent Document 1, and as shown in Patent Document 1. In addition, since it is not necessary to provide an extra space for gas preheating in the upper space in the furnace, the height of the heat treatment section 110 (that is, the furnace body 13 that defines the heat treatment section 110) is suppressed while suppressing the installation height of the apparatus. Multi-stage stacking is possible.
炉体13を小型化することによる利点は実施の形態1で説明したとおりである。さらに炉体13の高さ方向への多段積層により、下段の炉体13の上面と上段の炉体13の下面とが共有されるので、炉体13を多段積層してない場合に比べて、実施の形態2の装置の炉の外部への放熱面積は小さくなる。このことは、エネルギーコストを大幅に低減できるという利点をもたらす。
The advantages of downsizing the furnace body 13 are as described in the first embodiment. Furthermore the multilayer laminate of the height direction of the furnace body 13, since the lower surface of the upper surface and the upper furnace body 13 of the lower furnace body 13 is shared, as compared with the case where the furnace body 13 is not multi-layered The area of heat radiation to the outside of the furnace of the apparatus of the second embodiment is reduced. This provides the advantage that energy costs can be significantly reduced.
(熱処理部110を積層する段数について)
熱処理部110を積層する段数は3段に限定されるものではない。熱処理部は、熱処理装置100の設置高さ、および床の耐荷重が許容する範囲内であれば、何段に積層しても構わない。段数が増えるほど生産性が向上し、単位生産量あたりのエネルギーコストも低減できる。一方、段数が増えるほど、搬送の難易度、および各段への均一なガス供給および熱量供給の難易度も高くなる。
(Regarding the number of stages in which the heat treatment part 110 is laminated)
The number of stages for stacking the heat treatment units 110 is not limited to three. The heat treatment section may be stacked in any number of layers as long as the installation height of the heat treatment apparatus 100 and the load capacity of the floor allow. As the number of stages increases, productivity improves and the energy cost per unit production can also be reduced. On the other hand, as the number of stages increases, the difficulty of conveyance and the difficulty of uniform gas supply and heat supply to each stage also increase.
(加熱器の出力制御について)
各段の熱処理部110に備わる上部ヒータ17と下部ヒータ18には、それぞれ個別に出力を制御する温度コントローラ(出力制御部)を設けるのが望ましい。そのようにすれば、上部ヒータ17および下部ヒータ18の出力をそれぞれ最適に制御することで、多段炉体32の上面および下面から外部への放熱などの影響を回避して、各段における積載部材12および被処理物11の温度ムラを抑制することが可能となる。
(About heater output control)
It is desirable to provide a temperature controller (output control unit) for individually controlling the output of the upper heater 17 and the lower heater 18 provided in the heat treatment unit 110 of each stage. By doing so, the outputs of the upper heater 17 and the lower heater 18 are optimally controlled to avoid the influence of heat radiation from the upper surface and the lower surface of the multistage furnace body 32 to the outside, and the loading members in each stage. 12 and the temperature unevenness of the workpiece 11 can be suppressed.
(実施の形態2の効果について)
本実施の形態2によれば、熱処理部110を高さ方向に多段に積層する熱処理装置100においても、余分なスペースおよび追加の熱源を要することなく、雰囲気ガスを予熱して、被処理物11に接触する際のガスの温度を均一化し、熱処理ムラの抑制を実現できる。その結果、生産性を大幅に向上し、エネルギーコストを大幅に低減することが可能となる。
(Regarding the effect of the second embodiment)
According to the second embodiment, even in the heat treatment apparatus 100 in which the heat treatment units 110 are stacked in multiple stages in the height direction, the atmosphere gas is preheated without requiring extra space and an additional heat source, and the workpiece 11 is processed. It is possible to make the temperature of the gas uniform when coming into contact with the substrate and to suppress uneven heat treatment. As a result, productivity can be significantly improved and energy costs can be significantly reduced.
本発明の熱処理装置によれば、余分なスペースや追加の熱源を要することなく、雰囲気ガスを予熱して被処理物に接触する際のガスの温度を均一化することができ、それにより、熱処理ムラの抑制を実現できる。したがって、本発明の熱処理装置は、炉体内部で搬送される被処理物への雰囲気ガスの供給を伴う熱処理を製造過程において要する各分野の製品の製造に有用である。   According to the heat treatment apparatus of the present invention, without requiring an extra space or an additional heat source, it is possible to preheat the atmospheric gas and uniformize the temperature of the gas when contacting the object to be processed. Unevenness can be suppressed. Therefore, the heat treatment apparatus of the present invention is useful for the manufacture of products in various fields that require a heat treatment that involves the supply of atmospheric gas to an object to be processed conveyed inside the furnace body during the manufacturing process.
1、11 被処理物
2、12 積載部材
3、13 炉体
4、14 搬送ローラ
10 熱処理装置
17 上部ヒータ
18 下部ヒータ
19 ガス供給管
20 ガス噴出口
21 ガス排気管
22 ガス吸込口
27 内側管
28 外側管
29 ブッシュ
30 内側管ガス噴出口
31 外側管ガス噴出口
100 熱処理装置
110 熱処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 11 To-be-processed object 2, 12 Stacking member 3, 13 Furnace body 4, 14 Conveyance roller 10 Heat processing apparatus 17 Upper heater 18 Lower heater 19 Gas supply pipe 20 Gas outlet 21 Gas exhaust pipe 22 Gas inlet 27 Inner pipe 28 Outer pipe 29 Bush 30 Inner pipe gas outlet 31 Outer pipe gas outlet 100 Heat treatment apparatus 110 Heat treatment section

Claims (5)

  1. 炉体を構成する壁に囲まれた空間(以下、「炉体内部」とも呼ぶ)において被処理物への雰囲気ガスの供給を伴う熱処理を実施する熱処理装置であって、
    前記炉体内部の温度分布を制御する加熱器と、
    第1ガス噴出方向に沿って雰囲気ガスを噴出する第1ガス噴出口が設けられた第1ガス供給管と、
    前記第1ガス供給管の外側で前記第1ガス供給管を覆い、第2ガス噴出方向に沿って雰囲気ガスを噴出する第2ガス噴出口が設けられた第2ガス供給管と、
    被処理物を搬送する搬送部と
    を備え、
    前記第1ガス噴出口の輪郭を前記第2ガス供給管の内壁面に垂直投影したときの投影図が前記第2ガス噴出口と干渉せず、
    前記第1ガス噴出方向と前記第2ガス噴出方向とは、真逆の方向であり
    雰囲気ガスは、炉体外部から前記第1ガス供給管の内部へ導入され、前記第1ガス供給管に設けられた第1ガス噴出口を介して前記第2ガス供給管の内部に噴出され、それから前記第2供給管に設けられた第2ガス噴出口から噴出されて、炉体内部の被処理物に供給され
    熱処理装置。
    A heat treatment apparatus for performing a heat treatment involving supply of atmospheric gas to an object to be treated in a space surrounded by walls constituting the furnace body (hereinafter also referred to as “furnace interior”),
    A heater for controlling the temperature distribution inside the furnace body;
    A first gas supply pipe provided with a first gas jet port for jetting atmospheric gas along the first gas jet direction;
    A second gas supply pipe provided with a second gas outlet for covering the first gas supply pipe outside the first gas supply pipe and jetting atmospheric gas along the second gas jet direction;
    A transport unit that transports the workpiece,
    The projection when the outline of the first gas outlet is vertically projected on the inner wall surface of the second gas supply pipe does not interfere with the second gas outlet,
    The first gas ejection direction and the second gas ejection direction are opposite directions, and the atmospheric gas is introduced from the outside of the furnace body into the first gas supply pipe, and is provided in the first gas supply pipe. And then ejected from the second gas supply pipe through the first gas ejection port, and then ejected from the second gas ejection port provided in the second supply pipe to the object to be processed inside the furnace body. Ru is supplied,
    Heat treatment equipment.
  2. 前記第1ガス噴出口および前記第2ガス噴出口は、それぞれ複数存在し、There are a plurality of the first gas outlets and the second gas outlets,
    前記第1ガス供給管に設けられた前記第1ガス噴出口の中心の、第1ガス供給管の長手方向における座標が、前記第2ガス供給管に設けられた、隣り合う二つの前記第2ガス噴出口の中心を結ぶ線分の中点の、第2ガス供給管の長手方向における座標と一致する、Coordinates in the longitudinal direction of the first gas supply pipe at the center of the first gas outlet provided in the first gas supply pipe are adjacent to the second gas supply pipe provided in the second gas supply pipe. The midpoint of the line connecting the centers of the gas outlets coincides with the coordinates in the longitudinal direction of the second gas supply pipe,
    請求項1記載の熱処理装置。The heat treatment apparatus according to claim 1.
  3. 前記第1ガス噴出口および前記第2ガス噴出口は、それぞれ複数存在し、There are a plurality of the first gas outlets and the second gas outlets,
    前記第2ガス供給管に設けられた複数の第2ガス噴出口のうち、前記炉体の両側壁にそれぞれ最も近い位置にある2つの第2ガス噴出口の間の領域を第2ガス供給管の長手方向に3等分した場合に、前記第1のガス供給管に設けられた複数の第1ガス噴出口は、3等分した領域のそれぞれに少なくとも1つ配置されているOf the plurality of second gas outlets provided in the second gas supply pipe, a region between the two second gas outlets located closest to both side walls of the furnace body is defined as the second gas supply pipe. When the gas gas is divided into three equal parts in the longitudinal direction, at least one first gas outlet provided in the first gas supply pipe is disposed in each of the three divided areas.
    請求項1に記載の熱処理装置。The heat treatment apparatus according to claim 1.
  4. 前記第1ガス供給管と前記第2ガス供給管との間に、それらの隙間を保つ2つのブッシュをさらに有し、Between the first gas supply pipe and the second gas supply pipe, further having two bushes that keep a gap between them,
    前記2つのブッシュと前記第1ガス供給管と前記第2ガス供給管とで囲まれた空間は、前記炉体の外部から遮断されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱処理装置。The heat treatment according to any one of claims 1 to 3, wherein a space surrounded by the two bushes, the first gas supply pipe, and the second gas supply pipe is blocked from the outside of the furnace body. apparatus.
  5. 前記第2のガス供給管の外側に、ガス供給管を1つ以上備えていて、第1〜第nガス供給管(nは3以上の整数である)を有し、One or more gas supply pipes are provided outside the second gas supply pipe, and the first to nth gas supply pipes (n is an integer of 3 or more),
    第kガス供給管(kは2以上n−1以下の整数である)に設けられた、雰囲気ガスを噴出する第kガス噴出口の輪郭を前記第(k+1)ガス供給管の内壁面に垂直投影したときの投影図が前記第(k+1)ガス噴出口と干渉せず、An outline of a kth gas outlet provided in a kth gas supply pipe (k is an integer not smaller than 2 and not larger than n-1) is perpendicular to an inner wall surface of the (k + 1) th gas supply pipe. The projection when projected does not interfere with the (k + 1) th gas outlet,
    雰囲気ガスは、炉体外部から前記第1ガス供給管の内部へ導入され、順に前記第1ガス噴出口から第(n−1)噴出口を経由して、順に第2ガス供給管から第nガス供給管の内部に噴出され、それから前記第n供給管に設けられた第nガス噴出口から噴出されて、炉体内部の被処理物に供給される、Atmospheric gas is introduced from the outside of the furnace body into the first gas supply pipe, and sequentially passes from the first gas outlet through the (n−1) outlet, and sequentially from the second gas supply pipe to the nth. Ejected into the gas supply pipe, and then ejected from the nth gas ejection port provided in the nth supply pipe, and supplied to the object to be processed inside the furnace body,
    請求項1〜4のいずれかに記載の熱処理装置。The heat processing apparatus in any one of Claims 1-4.
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