JP6286017B2 - Heat treatment equipment - Google Patents
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Description
この発明は、加熱処理の対象となる被処理物を加熱処理する熱処理装置に関する。 The present invention relates to a heat treatment apparatus for heat-treating an object to be heat-treated.
従来の熱処理装置として、加熱処理の対象となる被処理物が収容される熱処理室と、加熱器および送風ファンが設けられる空調室とが断熱炉内に画成されたものがある(例えば特許第4372806号公報参照。)。熱処理室と空調室とは、連通路を介して互いに連通しており、熱処理装置は、空調室で加熱された空気(熱風)を、送風ファンにより連通路を介して熱処理室に送り込んで被処理物を熱処理するように構成される。なお、連通路とは別に外気の吸引経路と排気経路が設けられ、熱処理装置の運転中は、炉内の空気は外気と入れ替わりながら換気されるようになっている。被処理物の一例としては、FPD(フラットパネルディスプレイ)用のガラス基板が挙げられる。 As a conventional heat treatment apparatus, there is one in which a heat treatment chamber in which an object to be heat treated is accommodated and an air conditioning chamber in which a heater and a blower fan are provided are defined in a heat insulation furnace (for example, Patent No. 1). No. 4372806). The heat treatment chamber and the air conditioning chamber communicate with each other via a communication passage, and the heat treatment apparatus sends air (hot air) heated in the air conditioning chamber to the heat treatment chamber via the communication passage by a blower fan. It is configured to heat treat the object. In addition to the communication path, an outside air suction path and an exhaust path are provided, and the air in the furnace is ventilated while being exchanged with the outside air during operation of the heat treatment apparatus. As an example of the object to be processed, there is a glass substrate for FPD (flat panel display).
図4は従来の熱処理装置の要部を示す断面図である。図4に示すように、送風ファン10は、モータ部11からモータ軸12が突出するファンモータおよびモータ軸12の先端に取付けられた羽根車13を有する。モータ部11はモータ軸12の周囲に設置される円筒形の支柱21で炉壁101の外面に支持される。ファンモータは、モータ部11の一端外周に形成されたフランジ111で炉壁101に対してボルト22およびナット23を用いて固定される。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a main part of a conventional heat treatment apparatus. As shown in FIG. 4, the
このような熱処理装置において、熱風を供給するダクトの圧力損失や被処理物から出る溶剤ガスの影響から換気量を増加させることが求められ、これに対応するためにモータ軸12を高速回転させ、高出力を得ることが必要となってくる。
In such a heat treatment apparatus, it is required to increase the ventilation amount from the pressure loss of the duct supplying hot air and the influence of the solvent gas coming out of the object to be processed, and in order to cope with this, the
他方、ファンモータの安定的な動作を維持するための熱対策も必要である。まず、炉内(高温側)との熱遮断を目的として、炉壁101と断熱材102とに設けられる貫通孔1011,1021に熱雰囲気シール板30を設置している。また、モータ部11に伝わる熱影響を抑制するため、長尺のモータ軸12を使用している。
On the other hand, it is also necessary to take measures against heat to maintain the stable operation of the fan motor. First, the thermal
このような熱対策により、ファンモータに加わるオーバーハング荷重が大きくなり、要求されるファンモータの高出力化が実現しにくい。また、モータ部11の炉外への突き出し量(図4中に符号Tで示す。)が多く、ファンモータの設置スペースが拡大する問題がある。
Such heat countermeasures increase the overhang load applied to the fan motor, making it difficult to achieve the required high output of the fan motor. Moreover, there is a problem that the amount of protrusion of the
この発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、断熱炉の炉壁を貫通する貫通孔に挿通されるモータ軸を有するファンモータが断熱炉の外側に設置された熱処理装置において、ファンモータへの負荷を軽減させ、高出力化を可能とするとともに、長尺なモータ軸を用いても省スペースで設置出来るようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a heat treatment apparatus in which a fan motor having a motor shaft inserted into a through hole penetrating a furnace wall of a heat insulation furnace is installed outside the heat insulation furnace. The purpose is to reduce the load on the motor, to increase the output, and to install in a space-saving manner even if a long motor shaft is used.
本発明に係る熱処理装置は、断熱炉と、当該断熱炉に取付けられるファンと、を備える。ファンは、モータ部の一の端面からモータ軸が突出するファンモータと、モータ軸の先端に取付けられた羽根車と、を有し、モータ部が断熱炉の外側に固定されるとともに、モータ軸が、断熱炉の炉壁に形成された貫通孔に挿通される。そして、上記一の端面と断熱炉の炉壁の外面との間であって、且つ、モータ軸の径方向において上記一の端面の外周端位置よりも内側に、流量調整部材が設けられており、当該流量調整部材は、貫通孔を経由して断熱炉外の空気を断熱炉内へ導く。 The heat treatment apparatus according to the present invention includes a heat insulation furnace and a fan attached to the heat insulation furnace. The fan includes a fan motor having a motor shaft protruding from one end face of the motor unit, and an impeller attached to the tip of the motor shaft. The motor unit is fixed to the outside of the heat insulation furnace, and the motor shaft Is inserted through a through hole formed in the furnace wall of the heat insulation furnace. A flow rate adjusting member is provided between the one end surface and the outer surface of the furnace wall of the heat insulation furnace and inside the outer peripheral end position of the one end surface in the radial direction of the motor shaft. The flow rate adjusting member guides the air outside the heat insulation furnace into the heat insulation furnace through the through hole.
上記熱処理装置によれば、炉外の空気が、流量調整部材によって流量が調整されて、貫通孔を通じて炉内に吸引される。このため、この空気流により、炉内雰囲気の温度低下を抑えつつ、モータ軸を冷却することが出来る。よって、モータ部への熱の伝達を効率良く低減することが出来る。 According to the heat treatment apparatus, the air outside the furnace is sucked into the furnace through the through hole, the flow rate of which is adjusted by the flow rate adjusting member. For this reason, the motor shaft can be cooled by this air flow while suppressing a temperature drop in the furnace atmosphere. Therefore, heat transfer to the motor unit can be efficiently reduced.
上記熱処理装置において、モータ部は、モータ軸の周囲に設置された円筒形の支柱により断熱炉の炉壁の外面に固定され、当該支柱の周壁には複数の吸気孔が設けられていることが好ましい。この構成では、吸気孔が設けられた支柱により流量調整部材が構成される。この構成によれば、支柱の周壁に設けられた複数の吸気孔から炉外の空気を吸引することが出来る。吸引される空気の流量は吸気孔の数や大きさで制御可能である。 In the above heat treatment apparatus, the motor unit is fixed to the outer surface of the furnace wall of the heat insulation furnace by a cylindrical column installed around the motor shaft, and a plurality of intake holes are provided in the peripheral wall of the column. preferable. In this configuration, the flow rate adjusting member is constituted by the support column provided with the intake holes. According to this structure, the air outside a furnace can be attracted | sucked from the several inlet hole provided in the surrounding wall of a support | pillar. The flow rate of the sucked air can be controlled by the number and size of the intake holes.
上記熱処理装置において、流量調整部材は、円筒状の部材であり、当該部材と上記一の端面との間に隙間が設けられることにより、当該隙間及び貫通孔を経由して断熱炉外の空気を断熱炉内へ導くことが好ましい。 In the heat treatment apparatus, the flow rate adjusting member is a cylindrical member, and a gap is provided between the member and the one end surface, thereby allowing air outside the heat insulation furnace to pass through the gap and the through hole. It is preferable to guide it into an adiabatic furnace.
上記熱処理装置において、モータ部は、周囲に、上記一の端面の少なくとも一部を形成するフランジを有し、ファンモータは、モータ部のフランジを貫通したボルトにナットが嵌挿されると共に、当該ナットが断熱炉の炉壁の外面とフランジとの間に介在した状態で、断熱炉の炉壁に固定されることが好ましい。この構成によれば、フランジと断熱炉の炉壁との間に、少なくともナットの高さ分の隙間が形成される。そして、その隙間を吸引口として炉外の空気が吸引される。吸引口の大きさは隙間の高さで調節出来、吸引される空気の流量を制御可能である。 In the heat treatment apparatus, the motor unit includes a flange that forms at least a part of the one end surface around the motor unit, and the fan motor includes a nut fitted into a bolt that penetrates the flange of the motor unit, and the nut Is preferably fixed to the furnace wall of the heat insulation furnace in a state of being interposed between the outer surface of the furnace wall of the heat insulation furnace and the flange. According to this configuration, a gap corresponding to at least the height of the nut is formed between the flange and the furnace wall of the heat insulation furnace. Then, air outside the furnace is sucked using the gap as a suction port. The size of the suction port can be adjusted by the height of the gap, and the flow rate of the sucked air can be controlled.
上記構成において、流量調整部材は、モータ軸の径方向においてナットより内側に設けられていることが好ましい。吸引される空気の流量を流量調整部材で調整することにより、炉内雰囲気の温度低下が抑えられる。 The said structure WHEREIN: It is preferable that the flow volume adjustment member is provided inside a nut in the radial direction of a motor shaft. By adjusting the flow rate of the sucked air with the flow rate adjusting member, the temperature decrease in the furnace atmosphere can be suppressed.
上記熱処理装置において、流量調整部材は、モータ部の本体と断熱炉の炉壁との間であって、且つ、モータ軸の径方向において本体の側面位置よりも内側に設けられていることが好ましい。 In the heat treatment apparatus, the flow rate adjusting member is preferably provided between the main body of the motor unit and the furnace wall of the heat insulation furnace and inside the side surface position of the main body in the radial direction of the motor shaft. .
上記熱処理装置において、羽根車は、モータ軸の軸方向において、断熱炉の炉壁側の一端面から反対側の他端面に向けて溝穴を有しており、当該溝穴は、羽根車の軸方向における寸法の半分以上に設定されることが好ましい。 In the heat treatment apparatus, the impeller has a slot from one end surface on the furnace wall side of the heat insulation furnace to the other end surface on the opposite side in the axial direction of the motor shaft. It is preferable to set it to more than half of the dimension in the axial direction.
本発明に係る他の熱処理装置は、断熱炉と、当該断熱炉に取付けられるファンと、を備える。ファンは、モータ部の一の端面からモータ軸が突出するファンモータと、モータ軸の先端に取付けられた羽根車と、を有し、モータ部が断熱炉の外側に固定されるとともに、モータ軸が、断熱炉の炉壁に形成された貫通孔に挿通される。モータ部は、周囲に、上記一の端面の少なくとも一部を形成するフランジを有し、ファンモータは、フランジを貫通したボルトにナットが嵌挿されると共に、当該ナットが断熱炉の炉壁の外面とフランジとの間に介在した状態で、断熱炉の炉壁に固定されている。そして、上記一の端面と断熱炉の炉壁の外面との間に、流量調整部材が設けられている。 Another heat treatment apparatus according to the present invention includes a heat insulation furnace and a fan attached to the heat insulation furnace. The fan includes a fan motor having a motor shaft protruding from one end face of the motor unit, and an impeller attached to the tip of the motor shaft. The motor unit is fixed to the outside of the heat insulation furnace, and the motor shaft Is inserted through a through hole formed in the furnace wall of the heat insulation furnace. The motor unit has a flange that forms at least a part of the one end surface on the periphery, and the fan motor has a nut fitted into a bolt that penetrates the flange, and the nut is an outer surface of the furnace wall of the heat insulation furnace. It is being fixed to the furnace wall of the heat insulation furnace in the state which interposed between the flange. And the flow volume adjustment member is provided between the said one end surface and the outer surface of the furnace wall of a heat insulation furnace.
この構成によれば、フランジと断熱炉の炉壁との間に、少なくともナットの高さ分の隙間が形成される。そして、その隙間を吸引口として炉外の空気が吸引される。吸引口の大きさは隙間の高さで調節出来、吸引される空気の流量を制御可能である。又、吸引された炉外の空気は、流量調整部材によって流量が更に調整されて、貫通孔を通じて炉内に吸引される。このため、この空気流により、炉内雰囲気の温度低下を抑えつつ、モータ軸を冷却することが出来る。よって、モータ部への熱の伝達を効率良く低減することが出来る。 According to this configuration, a gap corresponding to at least the height of the nut is formed between the flange and the furnace wall of the heat insulation furnace. Then, air outside the furnace is sucked using the gap as a suction port. The size of the suction port can be adjusted by the height of the gap, and the flow rate of the sucked air can be controlled. Moreover, the flow rate of the sucked air outside the furnace is further adjusted by the flow rate adjusting member, and is sucked into the furnace through the through hole. For this reason, the motor shaft can be cooled by this air flow while suppressing a temperature drop in the furnace atmosphere. Therefore, heat transfer to the motor unit can be efficiently reduced.
この発明によれば、ファンモータへの負荷を軽減させ、高出力化を可能とするとともに、長尺なモータ軸を用いても省スペースで設置出来る。 According to the present invention, the load on the fan motor can be reduced, high output can be achieved, and even a long motor shaft can be used in a small space.
以下に、図面を参照して、この発明の実施の形態に係る熱処理装置を説明する。 A heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、この発明の熱処理装置の概要を説明する。図1はこの発明の熱処理装置を示す概略構成図である。本発明の熱処理装置1は、FPD(フラットパネルディスプレイ)用ガラス基板等の被処理物Wが収容される熱処理室103と、加熱器40および送風ファン10が設けられる空調室104とが断熱炉100内に画成されたものである。熱処理室103と空調室104とは、戻り通路105および循環ダクト106を介して互いに連通している。空調室104で加熱器40により加熱された空気(熱風)は、送風ファン10により熱処理室103に送り込まれ、被処理物Wを熱処理した後、戻り通路105および循環ダクト106を通って再び空調室104に戻るように構成される。なお、このような空気の流れとは別に、空調室104に接続された吸気ダクト107を介して炉外の空気が炉内に吸い込まれ、炉内の空気の一部は循環ダクト106から分岐する排気ダクト108を介して排気されることで、炉内の空気は外気と入れ替わりながら換気されるようになっている。
First, the outline of the heat treatment apparatus of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a heat treatment apparatus of the present invention. In the
図2は、この発明の第1の実施形態に係る熱処理装置の要部を示す断面図である。断熱炉100は金属製の炉壁101の内側に断熱材102が貼付された構成である。炉壁101と断熱材102には、貫通孔1011,1021がそれぞれ設けられている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the main part of the heat treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention. The
送風ファン10は、ファンモータおよび羽根車13から構成される。ファンモータはモータ部11およびモータ軸12を有する。羽根車13はモータ軸12に取付けられる。
The
モータ部11はモータ軸12の回転駆動に必要な部品がハウジング内に収められた構造体である。モータ部11の一端には半径方向に延出するフランジ111が形成される。モータ部11はフランジ111で炉壁101に対してボルト22およびナット23を用いて固定される。モータ部11のフランジ111と断熱炉100の炉壁101との間でボルト22にナット23が嵌合されることで、モータ部11の底面と断熱炉100の炉壁101との間にナット23の高さ分の隙間(以下、モータ部11と断熱炉100との間の隙間と称する。)が形成される。
The
モータ軸12はモータ部11内で軸承され、モータ部11の一端(図2では下端。)から突出する。モータ軸12は断熱炉100の炉壁101と断熱材102を貫通する貫通孔1011,1021に挿通されている。貫通孔1011,1021はモータ軸12との間には、空気の流通が可能とするために、十分なクリアランスを設けてある。また、従来のような熱雰囲気シール板30(図4参照。)は設置されていない。このため、貫通孔1011,1021は封止されていない。
The
羽根車13はモータ軸12の先端に取付けられる。羽根車13は略円柱形の外形を呈し、軸方向の一端面(図2では上面。)中心から他端面(同図下面。)側へ延びて設けられた溝穴131にモータ軸12の先端側が挿入される。モータ軸12は溝穴131の底面に固定具を用いて接合されている。
The
本発明者らは、上記の構成で送風ファン10を動作させ、モータ軸12が回転駆動されると、貫通孔1011,1021の内部は断熱炉100の外部より負圧になることを究明した。この結果、矢印で示すように、流量調整部材25の上端とモータ部11と断熱炉100との間の隙間を吸引口として炉外の空気が吸引され、貫通孔1011,1021を通過して炉内へ流れる空気流が発生する。
The present inventors have determined that when the
本実施の形態によると、空気流によってモータ軸12が冷却されるため、モータ部11への熱の伝達を低減することが出来る。この結果、貫通孔1011,1021に雰囲気シール板を設置して熱の遮断を図ることも不要となり、ファンモータに対するオーバーハング荷重が軽減される。これにより、羽根車13の軸方向に関するモータ軸12の取付深さ(図2中の符号D参照。)を従来(図4参照。)に比べて長く設定することが可能となり、ファンモータへの負荷を軽減出来る。また、相乗効果としてモータ部11を断熱炉100に近づけて固定することが出来、省スペースに長軸のファンモータを設置することが可能となる。
According to the present embodiment, since the
なお、モータ部11の底面と断熱炉100との間の隙間の高さを調節することで吸引される空気の流量を制御可能である。具体的には、図2に示すように、モータ部11の底面と断熱炉100の炉壁101との間には、流量調整部材25が配置される。流量調整部材25を円筒状部材で構成しており、炉壁101の貫通孔1011の周縁またはその近傍に立設される。流量調整部材25に関して、その高さはナット23の高さよりも短い寸法に設定されている。これにより、流量調整部材25の上端とモータ部11との間に微少隙間(図2における符号C参照。)が形成され、この部分でモータ部11と断熱炉100との間の隙間が減少し、矢印のように貫通孔1011,1021へ吸引される空気の流量が制限される。流量調整部材25に関する寸法について、流量調整部材25の外径48.6mm、微少隙間を1.5mmとすることができる。吸引される空気の流量を抑制することで、炉内雰囲気の温度低下が抑えられる。
In addition, the flow volume of the air suck | inhaled is controllable by adjusting the height of the clearance gap between the bottom face of the
図3は、第2の実施形態に係る熱処理装置の要部の断面図を示したものである。この実施の形態では、円筒形の支柱21がモータ軸12の周囲に設置され、ファンモータのモータ部11を支持している。支柱21の周壁には吸気孔211が貫通し、吸気孔211に吸気管24が配設されている。なお、支柱21に吸気管24を配設することなく、吸気孔211のみを設けるようにしてもよい。支柱21は、本発明の流量調整部材に相当する。
FIG. 3 shows a cross-sectional view of a main part of the heat treatment apparatus according to the second embodiment. In this embodiment, a
この実施の形態では、支柱21の周壁に設けた吸気孔211から炉外の空気を吸引することが出来る。吸引される空気の流量は吸気孔211(吸気管24)の大きさで制御可能である。吸気孔211および吸気管24を1つとした場合、吸気管24の内径は一例として16mmに設定される。
In this embodiment, air outside the furnace can be sucked from the intake holes 211 provided in the peripheral wall of the
なお、上記の実施形態では、断熱炉の炉壁を貫通するモータ軸を有するファンが送風ファンである場合について説明したが、これに限られず、本発明は炉内雰囲気を攪拌する攪拌ファンにも適用可能である。 In the above embodiment, the case where the fan having the motor shaft that penetrates the furnace wall of the heat insulation furnace is a blower fan. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applied to a stirring fan that stirs the furnace atmosphere. Applicable.
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、この発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above description of the embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above-described embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.
1 熱処理装置
W 被処理物
10 送風ファン
11 モータ部
12 モータ軸
13 羽根車
21 支柱
22 ボルト
23 ナット
24 吸気管
25 流量調整部材
30 熱雰囲気シール板
40 加熱器
100 断熱炉
101 炉壁
102 断熱材
103 熱処理室
104 空調室
105 通路
106 循環ダクト
107 吸気ダクト
108 排気ダクト
111 フランジ
131 溝穴
211 吸気孔
1011、1021 貫通孔
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記断熱炉に取付けられ、モータ部の一の端面からモータ軸が突出するファンモータおよび前記モータ軸の先端に取付けられた羽根車を有するファンと、
を有する熱処理装置において、
前記モータ部が前記断熱炉の外側に固定されるとともに、前記モータ軸が、前記断熱炉の炉壁に形成された貫通孔に挿通され、
前記モータ部は、周囲に、前記一の端面の少なくとも一部を形成するフランジを有し、
前記ファンモータは、前記フランジを貫通したボルトにナットが嵌挿されると共に、当該ナットが前記断熱炉の炉壁の外面と前記フランジとの間に介在した状態で、前記断熱炉の炉壁に固定されており、
前記一の端面と前記断熱炉の炉壁の外面との間に、流量調整部材が設けられている、熱処理装置。 An insulation furnace;
A fan motor attached to the heat insulation furnace and having a motor shaft protruding from one end face of the motor unit and a fan wheel attached to the tip of the motor shaft;
In a heat treatment apparatus having
The motor unit is fixed to the outside of the heat insulation furnace, and the motor shaft is inserted into a through hole formed in a furnace wall of the heat insulation furnace.
The motor unit has a flange that forms at least a part of the one end surface around the motor unit,
The fan motor is fixed to the furnace wall of the heat insulation furnace with a nut inserted into a bolt that penetrates the flange, and the nut interposed between the outer surface of the furnace wall of the heat insulation furnace and the flange. Has been
A heat treatment apparatus, wherein a flow rate adjusting member is provided between the one end surface and an outer surface of the furnace wall of the heat insulation furnace.
前記吸気孔が設けられた前記支柱により前記流量調整部材が構成されている、請求項1〜3の何れかに記載の熱処理装置。 The heat processing apparatus in any one of Claims 1-3 with which the said flow volume adjustment member is comprised by the said support | pillar provided with the said inlet hole.
前記溝穴は、前記羽根車の前記軸方向における寸法の半分以上に設定される、請求項1〜4の何れかに記載の熱処理装置。 The impeller has a slot in the axial direction of the motor shaft from one end surface on the furnace wall side to the other end surface on the opposite side,
The heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the slot is set to a half or more of a dimension of the impeller in the axial direction.
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