JP7339853B2 - 熱処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、加熱された雰囲気下で被処理物を処理するための、熱処理装置に関する。

基板等の材料に熱処理を行うための、熱処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の熱処理装置は、石英製のチューブを有している。このチューブは、筒状に形成されており、当該チューブの中心軸線が水平向きとなるように横向きに配置されている。このチューブは、基板等の被処理物を収容する。チューブ内では、熱反応によって、被処理物に所望の熱処理が施される。チューブの開口部は、被処理物の熱処理時にドアによって閉じられる。

特開２０１４－５３５５０号公報

上記のチューブの開口部とドアとの間には、チューブアダプタが設置されている。チューブアダプタは、チューブの開口部にドアを取り付けるために用いられる。チューブアダプタは、筒状に形成されており、チューブの開口部に沿わされている。チューブは、例えば、サポート部材によって支持されている。また、チューブアダプタは、別のサポート部材によって固定されている。

熱処理装置は、被処理物を数百度以上に加熱するため高温になる。このため、チューブも高温になる。チューブが高温になると、チューブ用のサポート部材も高温となるため、サポート部材やチューブ等が熱膨張し、その結果、チューブの開口部における各部の上下位置が変化する。また、チューブ内に被処理物が搬入されることで、この被処理物からの荷重を受けてチューブが水平方向に対して傾き、開口部の上下位置が変化してしまう場合がある。このように、チューブの上下位置が変化する一方、チューブアダプタは、サポート部材によって固定されているため上下位置が変化しない。その結果、チューブの開口部は、上下方向に移動する力を受けつつ固定されたチューブアダプタと相対移動しなくてはならない。これにより、チューブの開口部には大きな負荷がかかり、チューブの開口部に破損が生じ易くなる一因となる。

本発明は、上記事情に鑑みることにより、熱処理装置において、被処理物を収容するチューブにかかる負荷をより低減することを、目的とする。

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる熱処理装置は、被処理物を出し入れするための開口部を含む横型のチューブと、前記開口部を開閉するドアと、
前記チューブの前記開口部と前記ドアとの間に配置され前記ドアを前記チューブに取り付けるためのチューブアダプタと、前記チューブの前記開口部が上下方向に変位する動作に連動して前記チューブアダプタを前記上下方向に変位可能に支持するチューブアダプタ支持機構と、を有している。

この構成によると、高温になったチューブ支持部材の熱膨張によってチューブの開口部の上下位置が変化した場合、高温になったチューブの熱膨張によって当該チューブの開口部の上下位置が変化した場合、または、チューブ内での被処理物の荷重バランスに起因して当該チューブの開口部の上下位置が変化した場合、チューブアダプタは、チューブの開口部の上下位置の変化に合わせて上下方向に変位できる。その結果、チューブの開口部は、チューブアダプタから大きな力を受けずに済む。よって、チューブの開口部にかかる負荷をより低減できる。

（２）前記チューブアダプタ支持機構は、前記チューブの軸線方向から見て、前記チューブアダプタの右側部分および左側部分のそれぞれにおいて、前記チューブアダプタを前記上下方向に変位可能に支持している場合がある。

この構成によると、チューブアダプタを一箇所で大きな構造で支持する場合と比べてチューブアダプタ支持機構をレイアウトし易い。また、チューブアダプタの自重を左右のバランスよくチューブアダプタ支持機構で受けることができる。また、ドアを支持するドア支持機構を例えば左右方向におけるドアの中央部分に配置する場合において、ドア支持機構の配置に対してチューブアダプタ支持機構が邪魔にならずに済む。

（３）前記チューブアダプタ支持機構は、前記上下方向への移動を規制された固定部と、前記チューブアダプタと前記上下方向に一体的に移動可能に設けられた可動部と、前記可動部からの荷重を前記固定部に伝達する弾性部材と、を有している場合がある。

この構成によると、チューブアダプタ支持機構は、チューブアダプタを上下方向にスムーズに変位させることができる。

（４）前記熱処理装置は、前記チューブを支持する筐体をさらに備え、前記チューブアダプタ支持機構は、前記チューブの軸線方向から見て、前記筐体に対して前記チューブアダプタを前記上下方向および左右方向の少なくとも一方に位置調整可能である。

この構成によると、上下位置および左右位置の少なくとも一方におけるチューブアダプタの位置を調整可能である。

（５）前記チューブアダプタ支持機構は、前記上下方向における前記可動部の可動量を規定するストッパを含む場合がある。

この構成によると、チューブアダプタが上下方向に過度に移動することを防止できる。

（６）前記チューブアダプタ支持機構は、前記固定部および前記可動部に設けられ前記上下方向への前記チューブアダプタの移動を案内するリニアガイドを含む場合がある。

この構成によると、チューブアダプタ支持機構は、チューブアダプタを上下方向に、よりスムーズに移動させることができる。

本発明によると、熱処理装置において、被処理物を収容するチューブにかかる負荷をより低減できる。

本発明の一実施形態に係る熱処理装置の概略構成を示す模式的な斜視図であり、一部を断面で示している。 熱処理装置の主要部を模式的に示した構成を熱処理装置の左側方から見た状態を示す図であり、一部を断面で示している。 熱処理装置のチューブアダプタの周辺を左側方から見た状態を示す模式的な断面図である。 チューブアダプタ支持機構の左側機構の概略図であり、一部を断面で示している。 チューブアダプタ支持機構の右側機構の概略図であり、一部を断面で示している。 チューブアダプタ支持機構の右側機構の概略の断面図である。 熱処理装置の一部を示す模式的な斜視図であり、ドア支持機構の模式的な構成を示している。 ドア支持機構の構成を模式的に示す、一部を断面で示す左側面図であり、図２の一部を拡大した図に相当する。 図７および図８におけるドア支持機構の主要部を拡大して示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本発明は、被処理物を熱処理するための熱処理装置として広く適用することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る熱処理装置１の概略構成を示す模式的な斜視図であり、一部を断面で示している。図２は、熱処理装置１の主要部を模式的に示した構成を熱処理装置１の左側方から見た状態を示す図であり、一部を断面で示している。図３は、熱処理装置１のチューブアダプタ６の周辺を左側方から見た状態を示す模式的な断面図である。図４は、チューブアダプタ支持機構７の左側機構３０Ｌの概略図であり、一部を断面で示している。図５は、チューブアダプタ支持機構７の右側機構３０Ｒの概略図であり、一部を断面で示している。図６は、チューブアダプタ支持機構７の右側機構３０Ｒの概略の断面図である。図７は、熱処理装置１の一部を示す模式的な斜視図であり、ドア支持機構９の模式的な構成を示している。図８は、ドア支持機構９の構成を模式的に示す、一部を断面で示す左側面図であり、図２の一部を拡大した図に相当する。図９は、図７および図８におけるドア支持機構９の主要部を拡大して示す斜視図である。

なお、以下では、熱処理装置１の後述するチューブ４の中心軸線Ｐ１の方向に沿ってチューブ４の開口部４ａと向かい合った状態で見たときを基準として、前後方向Ｘ、左右方向Ｙ、および、上下方向Ｚをいう。また、「左右方向Ｙにおける内側」とは、左右方向Ｙにおいてチューブ４の中心軸線Ｐ１に近い側をいい、「左右方向Ｙにおける外側」とは、左右方向Ｙにおいて熱処理装置１の外側に近い側をいう。

図１および図２を参照して、熱処理装置１は、被処理物１００の表面に熱処理を施すことが可能に構成されている。この熱処理として、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）処理、拡散処理、アニール処理、太陽電池の製造処理、半導体デバイスの製造処理等を例示することができる。本実施形態では、被処理物１００は、ガラス基板である。被処理物１００は、例えば、矩形状に形成されている。熱処理装置１は、被処理物１００を、反応性ガスの雰囲気下で熱処理することにより、被処理物１００の表面に、薄膜を形成する。また、熱処理装置１は、横型熱処理装置である。被処理物１００は、熱処理装置１に対して出し入れされる際に、水平方向である前後方向Ｘに変位される。

熱処理装置１は、筐体２と、チューブ支持部材３と、チューブ（収納容器）４と、ヒータ５と、チューブアダプタ６と、チューブアダプタ支持機構７と、ドア８と、ドア支持機構９と、を有している。

筐体２は、熱処理装置１の外殻部材として設けられており、本実施形態では、前後方向Ｘに細長く延びる枠構造を有している。

筐体２は、熱処理装置１の前端に配置された左右一対の柱としての右柱１１Ｒおよび左柱１１Ｌと、これらの柱１１Ｒ，１１Ｌの下部側において水平に設置された床１２と、を有している。

床１２には、チューブ支持部材３が載せ置かれている。チューブ支持部材３は、チューブ４の外周部の形状に沿って円弧状に形成された面を有するブロック状の部分と、このブロック状の部分から下方に延びて床１２に固定される柱と、を含む部材であり、前後方向Ｘに沿って複数配置されている。これらのチューブ支持部材３によって、チューブ４が支持されている。

チューブ４は、被処理物１００を収納するために設けられた横型のチューブである。チューブ４は、チューブ４内に収納された被処理物１００を、加熱された雰囲気下で熱処理するために設けられている。本実施形態では、チューブ４は、石英を用いて形成されている。チューブ４は、中空に形成されている。チューブ４の厚み（板厚）は、数十ｍｍ程度に設定されている。本実施形態では、チューブ４は、前後方向Ｘに延びる中心軸線Ｐ１を有する円筒状に形成されている。チューブ４の後端は閉じられている。チューブ４の円筒状部分（胴部）は、チューブ支持部材３に載せられてこのチューブ支持部材３に支持されている。チューブ４の前端は、前方に開放されており、開口部４ａを形成している。

開口部４ａは、被処理物１００を通過させることが可能な大きさに形成されている。被処理物１００は、開口部４ａを通してチューブ４に出し入れされる。被処理物１００は、例えば支持台１３に乗せられた状態で、開口部４ａを通してチューブ４に出し入れされる。上記の構成を有するチューブ４は、ヒータ５によって加熱される。

ヒータ５は、チューブ４内の雰囲気を加熱するために設けられている。ヒータ５は、例えば、電熱ヒータである。ヒータ５は、筐体２に設置されており、チューブ４の周囲を取り囲むように配置されている。図１では、ヒータ５の一部を図示している。ヒータ５は、チューブ４内の雰囲気を、数百度程度に加熱することが可能である。チューブ４内の雰囲気が加熱されている間、チューブ４の開口部４ａは、チューブアダプタ６およびドア８によって閉じられている。

ドア８は、チューブ４の開口部４ａを開閉するために設けられている。ドア８は、例えば、金属板を用いて形成されている。ドア８は、チューブ４の開口部４ａの形状に沿った形状に形成されており、本実施形態では、円板状に形成されている。ドア８は、チューブアダプタ６の開口部６ａを塞ぐようにチューブアダプタ６の開口部６ａに沿わされることで、チューブ４の開口部４ａを塞ぐ。より具体的には、ドア８の外周部は、チューブアダプタ６の後述する第１フランジ２１に接触可能に構成されている。ドア８の外周部が第１フランジ２１に接触した場合、ドア８と、第１フランジ２１との間は、後述する第１シール部材１５によって気密的にシールされる。ドア８は、チューブ４およびチューブアダプタ６の前方に配置されている。ドア８は、ドア支持機構９によって、チューブ４の開口部４ａを開閉可能に支持されている。ドア支持機構９の詳細は、後述する。

図１～図３を参照して、チューブアダプタ６は、チューブ４の開口部４ａとドア８との間に配置され、ドア８をチューブ４に取り付けるために設けられている。本実施形態では、チューブアダプタ６は、第１シール部材１５、および、第２シール部材１６を冷却するように構成されている。チューブアダプタ６が設けられていることにより、第１シール部材１５、および、第２シール部材１６は、ヒータ５からの熱による過熱を抑制される。その結果、第１シール部材１５、および、第２シール部材１６の劣化を抑制できる。

チューブアダプタ６は、チューブ４の開口部４ａに隣接して配置されている。チューブアダプタ６は、２つの円筒部材（内筒１９および外筒２０）を組み合わせた形状を有しており、チューブ４とは、略同軸に配置されている。チューブアダプタ６は、金属材料を用いて形成されている。この金属材料は、例えば、ステンレス材である。

チューブアダプタ６は、内筒１９と、内筒１９を取り囲む外筒２０と、内筒１９の前端および外筒２０の前端の間を塞ぐ環状の第１フランジ２１と、内筒１９の後端および外筒２０の後端の間を塞ぐ環状の第２フランジ２２と、冷却水路２３と、第２シール部材ホルダ２４と、を有している。

第１フランジ２１は、ドア８と接触する部分として設けられている。第１フランジ２１は、溶接等によって、内筒１９および外筒２０に固定されている。第１フランジ２１のうち、ドア８に対向する前面に、環状の第１シール部材１５が配置されている。

第１シール部材１５は、ドア８と、チューブアダプタ６との間を、気密的にシールするために設けられている。本実施形態では、第１シール部材１５は、合成ゴム等を用いて形成されたＯリングであり、弾性および可撓性を有している。第１シール部材１５の後方に、第２フランジ２２が配置されている。

第２フランジ２２は、チューブ４に隣接する部分として設けられている。第２フランジ２２は、溶接等によって、内筒１９および外筒２０に固定されている。第２フランジ２２、第１フランジ２１、内筒１９および外筒２０によって、冷却水路２３が形成されている。

冷却水路２３は、円筒状の水路として設けられている。冷却水路２３は、図示しない熱交換器と接続されている。冷却水路２３は、この熱交換機で冷却された冷却水が通過するように構成されている。これにより、冷却水路２３に隣接して配置された第１シール部材１５および第２シール部材１６が冷却される。

第２シール部材１６は、チューブアダプタ６とチューブ４との間を、気密的にシールするために設けられている。本実施形態では、第２シール部材１６は、第１シール部材１５と同様の構成を有している。即ち、第２シール部材１６は、合成ゴム等を用いて形成されたＯリングであり、弾性および可撓性を有している。第２シール部材１６は、環状に形成されている。第２シール部材１６は、チューブ４の開口部４ａの外周面に嵌められている。また、第２シール部材１６は、第２フランジ２２の後端面に接触している。第２シール部材１６は、第２シール部材ホルダ２４によって、保持されている。

第２シール部材ホルダ２４は、前後方向Ｘに見て円弧状に形成されたブロック状部材であり、チューブ４の周方向に沿って複数配置されている。各第２シール部材ホルダ２４は、ボルト等の固定部材２５を用いて第２フランジ２２に固定されている。各第２シール部材ホルダ２４は、第２シール部材１６をチューブ４の開口部４ａにおいてチューブ４の外周面に押し付けている。

図４～図６を参照して、上記の構成を有するチューブアダプタ６は、チューブアダプタ支持機構７によって支持されている。チューブアダプタ支持機構７は、チューブ４の開口部４ａが上下方向Ｚに変位する動作に連動してチューブアダプタ６を上下方向Ｚに変位可能にチューブアダプタ６を支持している。

本実施形態では、チューブアダプタ支持機構７は、上下方向Ｚにおけるチューブアダプタ６の中央部分に設けられている。また、本実施形態では、チューブアダプタ支持機構７は、前後方向Ｘ（チューブ４の中心軸線Ｐ１の方向）から見て、チューブアダプタ６の右側部分および左側部分のそれぞれにおいて、チューブアダプタ６を上下方向Ｚに変位可能に支持している。具体的には、チューブアダプタ支持機構７は、チューブアダプタ６の右側方に設置された右側機構３０Ｒと、チューブアダプタ６の左側方に設置された左側機構３０Ｌと、を有している。

なお、チューブアダプタ支持機構７の右側機構３０Ｒと左側機構３０Ｌは、左右対称な構成を有している。よって、以下では、特に言及しない限り、右側機構３０Ｒの構成と左側機構３０Ｌの構成とを区別せずに説明する。

右側機構３０Ｒおよび左側機構３０Ｌは、チューブ４を左右方向Ｙに挟むように配置されている。右側機構３０Ｒおよび左側機構３０Ｌは、前後方向Ｘから見て（チューブ４の中心軸線Ｐ１の方向から見て）、チューブアダプタ６の右側方および左側方において、チューブアダプタ６を上下方向Ｚに変位可能に支持している。上下方向Ｚにおける右側機構３０Ｒおよび左側機構３０Ｌの長さは、本実施形態では、チューブ４の内径の１／３程度である。

右側機構３０Ｒおよび左側機構３０Ｌは、それぞれ、固定部３１と、可動部３２と、固定部３１および可動部３２に設けられ上下方向Ｚへのチューブアダプタ６の移動を案内するリニアガイド３５であって固定レール３３およびスライダ３４を含むリニアガイド３５と、チューブアダプタ６の荷重を受けるための第１荷重受け部３６と、を有している。

固定部３１は、筐体２に固定されている部分であり、上下方向Ｚへの移動を規制されている。固定部３１は、左右方向Ｙにおけるチューブアダプタ支持機構７の外側寄り部分に配置されている。固定部３１は、上下方向Ｚにおける可動部３２の変位を許容するように構成されている。

固定部３１は、第１固定部材３７と、第２固定部材３８と、第３固定部材３９と、固定レール３３と、を有している。

第１固定部材３７は、筐体２の対応する柱１１Ｒ，１１Ｌ（図１参照）に固定された部材である。この第１固定部材３７は、対応する柱１１Ｒ，１１Ｌから前方に延びており、例えば、矩形の板状部分を含んでいる。第１固定部材３７に、第２固定部材３８が前後方向Ｘの位置調整を可能に取り付けられている。

第２固定部材３８は、左右方向Ｙにおいて、第１固定部材３７の位置に対してチューブ４の中心寄りの位置に配置されている。第２固定部材３８は、本実施形態では、上下方向Ｚから見てＬ字状に形成されている。第２固定部材３８は、チューブアダプタ６の外筒２０と左右方向Ｙに並んでいる。第２固定部材３８には、上下方向Ｚに並ぶ複数の横長孔３８ａが形成されている。各横長孔３８ａは、左右方向Ｙにおける第２固定部材３８の外側部分に配置されており、前後方向Ｘに延びている。各横長孔３８ａには、固定ボルト４０が通されている。各固定ボルト４０は、第１固定部材３７に形成されたねじ孔（図示せず）にねじ結合しており、第２固定部材３８を第１固定部材３７に締結している。固定ボルト４０が緩められているときにおいて、横長孔３８ａの位置を変更することで、第１固定部材３７（チューブ４）に対する第２固定部材３８の前後位置を調整できる。なお、第２固定部材３８を第１固定部材３７に対して前後方向Ｘの位置を調整可能で且つ第２固定部材３８を第１固定部材３７に固定可能な構成であれば、上述の構成に限定されない。第２固定部材３８のうち、前後方向Ｘと直交する矩形板状に形成された部分に、第３固定部材３９が左右方向Ｙの位置調整を可能に取り付けられている。

第３固定部材３９は、左右方向Ｙにおいて、第２固定部材３８の位置に対してチューブ４の中心寄りの位置に配置されている。第３固定部材３９は、本実施形態では、上下に細長い矩形の板状に形成されており、第３固定部材３９の厚み方向が前後方向Ｘとなるように配置されている。第３固定部材３９は、チューブアダプタ６の外筒２０と左右方向Ｙに並んでいる。第３固定部材３９には、上下方向Ｚに並ぶ複数の横長孔３９ａが形成されている。各横長孔３９ａは、左右方向Ｙに延びている。各横長孔３９ａには、固定ボルト４１が通されている。

各固定ボルト４１は、第２固定部材３８に形成されたねじ孔にねじ結合しており、第３固定部材３９を第２固定部材３８に締結している。固定ボルト４１が緩められているときにおいて、固定ボルト４１に対する横長孔３９ａの位置を変更することで、第２固定部材３８（チューブ４）に対する第３固定部材３９の左右位置を調整できる。なお、第３固定部材３９を第２固定部材３８に対して左右方向Ｙの位置を調整可能で且つ第３固定部材３９を第２固定部材３８に固定可能な構成であれば、上述の構成に限定されない。

上述の構成により、第３固定部材３９および固定レール３３は、固定ボルト４０，４１を緩めた状態で、チューブ４に対する前後方向Ｘの位置および左右方向Ｙの位置を変更できる。

第３固定部材３９には、ストッパブラケット４２が固定されている。ストッパブラケット４２は、一つの第３固定部材３９において上下方向Ｚに並んで例えば２箇所に配置されており、本実施形態では、第３固定部材３９から前方に延びている。各ストッパブラケット４２には、ストッパ４３が固定されている。ストッパ４３は、例えば、ボルトを用いて形成されている。ストッパ４３は、上下方向Ｚにおける可動部３２の可動量の最大値を規定するために設けられている。ストッパ４３は、ストッパブラケット４２に形成された貫通孔を貫通しており、当該ストッパ４３に取り付けられた一対の固定ナット４４を用いてストッパブラケット４２に固定されている。この構成により、左右方向Ｙにおけるストッパ４３の頭部の位置を調整可能である。本実施形態では、ストッパ４３の先端に設けられた頭部が、可動部３２の後述するストッパ受け部４６ｅに接触可能に配置される。第３固定部材３９には、固定レール３３が固定されている。

固定レール３３は、上下方向Ｚに真っ直ぐに延びる部材である。固定レール３３は、左右方向Ｙにおける第３固定部材３９の内側部分に配置されている。本実施形態では、固定レール３３は、上下方向Ｚに延びている。固定レール３３は、第３固定部材３９の前面に設置されている。固定レール３３は、上下方向Ｚから見てくびれた形状に形成されている。すなわち、固定レール３３は、前後方向Ｘの中間部の幅（左右方向Ｙの幅）が、前端部の幅よりも狭く、且つ、後端部の幅よりも狭い形状に形成されている。この固定レール３３によって、スライダ３４を含む可動部３２が上下方向Ｚの変位を案内される。

可動部３２は、チューブアダプタ６に固定されている部分であり、チューブアダプタ６と上下方向Ｚに一体的に移動可能である。可動部３２は、左右方向Ｙにおけるチューブアダプタ支持機構７の内側寄り部分に配置されている。可動部３２は、チューブアダプタ６と一体的に上下方向Ｚに変位する。

可動部３２は、第１可動部材４５と、第２可動部材４６と、スライダ３４と、を有している。

第１可動部材４５は、チューブアダプタ６に直接固定されている部分である。第１可動部材４５は、略矩形の板状に形成されており、第１可動部材４５の厚み方向が前後方向Ｘに沿っている。第１可動部材４５のうち、左右方向Ｙの内側端面は、チューブアダプタ６の外筒２０の外周面形状に沿った円弧状に形成されており、外筒２０の外周面に溶接等によって固定されて外筒２０と一体化している。なお、第１可動部材４５と外筒２０とは、互いの相対位置調整を可能に連結されていてもよい。第１可動部材４５には、上下方向Ｚに並ぶ複数の縦長孔４５ａが形成されている。

各縦長孔４５ａは、左右方向Ｙにおける第１可動部材４５の外側部分に配置されており、上下方向Ｚに延びている。各縦長孔４５ａには、固定ボルト４７が通されている。各固定ボルト４７は、第２可動部材４６に形成されたねじ孔にねじ結合しており、第２可動部材４６を第１可動部材４５に締結している。固定ボルト４７が緩められているときにおいて、固定ボルト４７に対する縦長孔４５ａの位置を変更することで、第１可動部材４５に対する第２可動部材４６の上下方向Ｚの位置を調整できる。上述したように、横長孔３８ａ，３９ａと縦長孔４５ａとが設けられていることにより、筐体２に対する前後方向Ｘ、左右方向Ｙ、および、上下方向Ｚへのチューブアダプタ６の３次元の位置調整が可能である。例えば、チューブアダプタ６が後述する弾性部材５１で支持され且つ外力を受けていない無負荷状態において、横長孔３８ａ，３９ａの位置と縦長孔４５ａの位置とを調整することで、チューブアダプタ６の位置調整が可能である。この位置調整するのにチューブアダプタ６に加える必要のある力は、数ｋｇ程度で済む。

なお、第２可動部材４６を第１可動部材４５に対して上下方向Ｚの位置を調整可能で且つ第２可動部材４６を第１可動部材４５に固定可能な構成であれば、上述の構成に限定されない。

第２可動部材４６は、リニアガイド３５のスライダ３４を保持する部分として設けられている。第２可動部材４６は、上下方向Ｚに細長く延びている。第２可動部材４６は、本実施形態では、上下方向Ｚからみてクランク形状に形成されており、前後方向Ｘと直交して延びる後部４６ａと、左右方向Ｙと直交して延びる中間部４６ｂと、前後方向Ｘと直交して延びる前部４６ｃと、を有している。

後部４６ａには、前述した固定ボルト４７がねじ結合する部分である。この後部４６ａに第１可動部材４５が固定されている。後部４６ａは、第１可動部材４５の後方に配置されている。中間部４６ｂは、左右方向Ｙにおけるリニアガイド３５の側方に配置されている。前部４６ｃには、ストッパ受け部４６ｄ，４６ｅが形成されている。ストッパ受け部４６ｄ，４６ｅは、それぞれ、前部４６ｃの一部を切り欠くようにして形成された部分である。より具体的には、板状の前部４６ｃのうち、左右方向Ｙの外側部分で且つストッパ４３に隣接する箇所に、左右方向Ｙの内側に向かう窪みを形成することで、ストッパ受け部４６ｄ，４６ｅが形成されている。ストッパ受け部４６ｄの上端部および下端部と、ストッパ受け部４６ｅの上端部は、ストッパ４３に対する上下方向Ｚの変位量が一定値に到達すると、ストッパ４３の頭部に接触する。これにより、可動部３２およびチューブアダプタ６が固定部３１に対して上下方向Ｚに過度に変位することを防止できる。前部４６ｃの後端部に、リニアガイド３５のスライダ３４が固定されている。

スライダ３４は、固定レール３３と協働してリニアガイド３５を形成している。スライダ３４は、本実施形態では、上下方向Ｚに離隔して２つ設けられている。なお、スライダ３４の数は限定されない。

上下方向Ｚから見て、スライダ３４は、固定レール３３の形状に対応した形状を有しており、くびれた形状に形成されている。すなわち、スライダ３４の溝において、前後方向Ｘの中間部の幅（左右方向Ｙの幅）が、前端部の幅よりも狭く、且つ、後端部の幅よりも狭い形状に形成されている。スライダ３４は固定レール３３に上下方向Ｚに相対移動可能に嵌まっている。

第１荷重受け部３６は、チューブアダプタ６および可動部３２の自重を含む荷重を受けるために設けられている。第１荷重受け部３６は、弾性支持機構であり、チューブアダプタ６および可動部３２を上下方向Ｚに移動可能な状態で上記の荷重を受ける。第１荷重受け部３６は、本実施形態では、チューブアダプタ支持機構７の下部に配置されている。

第１荷重受け部３６は、軸部材４８と、軸部材４８に取り付けられた一対の受け部材４９，５０と、一対の受け部材４９，５０に挟まれた弾性部材５１と、を有している。

軸部材４８は、上下方向Ｚに延びており、一対の受け部材４９，５０および弾性部材５１が嵌合している。軸部材４８は、例えば頭部付ボルトまたはスタッドボルト等のボルトを用いて形成された雄ねじ部材である。軸部材４８は、第２可動部材４６の中間部４６ｂに形成された雌ねじ部４６ｆにねじ結合されている。また、軸部材４８のうち雌ねじ部４６ｆに隣接した箇所で且つ第２可動部材４６の下方位置に、ロックナット５２がねじ結合している。ロックナット５２が設けられていることで、軸部材４８が第２可動部材４６に対して緩むことを抑制されている。この構成により、軸部材４８と可動部３２とは上下方向Ｚに一体的に変位する。軸部材４８のうち、ロックナット５２の下方に、一対の受け部材４９，５０および弾性部材５１が配置されている。

一対の受け部材４９，５０は、協働して弾性部材５１を上下方向Ｚに挟んでおり、弾性部材５１の弾性反発力を固定部３１と可動部３２とに伝達する。各受け部材４９，５０は、本実施形態では、中央に貫通孔が形成された円板状に形成されている。各受け部材４９，５０の貫通孔に軸部材４８が隙間をあけて通されている。上側の受け部材４９の上方には、ダブルナットからなるストッパ５３が配置されている。このストッパ５３は、軸部材４８にねじ結合しているとともに、上側の受け部材４９を上方から受けている。これにより、上側の受け部材４９は、軸部材４８に対する上方への移動が規制されている。下側の受け部材５０は、固定部３１の第３固定部材３９に受けられている。具体的には、第３固定部材３９の下端部には、左右方向Ｙにおける第３固定部材３９の内側端部の下端部に、凸状の受け部３９ｂが形成されている。この受け部３９ｂに下側の受け部材５０が配置されており、受け部３９ｂが下側の受け部材５０を下方から受けている。

弾性部材５１は、本実施形態では、コイルばねである。弾性部材５１は、可動部３２から軸部材４８および上側の受け部材４９を介して伝達された荷重を、下側の受け部材５０を介して固定部３１の第３固定部材３９に伝達する。

第３固定部材３９には、受け部３９ｂの下方に貫通孔が形成されており、この貫通孔に軸部材４８が通されている。軸部材４８の下部には、ナットからなるストッパ５４とねじ結合している。ストッパ５４は、いわゆるダブルナットであり、互いに締結されることで軸部材４８に固定されている。チューブ４の中心軸線が水平であるとき、上側のストッパ５４と第３固定部材３９との間には、隙間ＳＰが設けられている。この隙間ＳＰは、固定部３１に対して可動部３２およびチューブアダプタ６が上側へ変位できる可動量に相当する。チューブ４の中心軸線が水平である状態から可動部３２およびチューブアダプタ６が上記の隙間ＳＰ分上方へ変位すると、ストッパ５４が第３固定部材３９の下端部に接触し、軸部材４８、可動部３２、および、チューブアダプタ６がそれ以上上方へ変位する動作を規制する。

以上説明したように、チューブアダプタ６が上下方向Ｚに変位すると、リニアガイド３５のスライダ３４が固定レール３３に対して上下方向Ｚにスライドする。このとき、チューブアダプタ６の荷重は、第１荷重受け部３６の弾性部材５１によって常時受けられていることから、チューブアダプタ６のスムーズな上下変位が可能である。

以上が、チューブアダプタ支持機構７の構成である。

図２および図７～図９を参照して、次に、ドア支持機構９の構成を説明する。

ドア支持機構９は、筐体２に取り付けられており、チューブアダプタ６およびチューブアダプタ支持機構７の前方に配置されている。ドア支持機構９は、チューブアダプタ６の開口部６ａ（チューブ４の開口部４ａ）に対してドア８を開閉可能に支持しており、チューブ４の開口部４ａおよびチューブアダプタ６の上下方向Ｚへの変位に連動してドア８を上下方向Ｚに変位可能に支持している。また、本実施形態では、ドア支持機構９は、ドア８の傾斜動作を許容している。

ドア支持機構９は、ドア８を支持するためにドア８に連結された第１支持部材６１と、第１支持部材６１を支持する第２支持部材６２と、第１支持部材６１からの荷重を第２支持部材６２に伝達する第２荷重受け部６４と、第２支持部材６２を支持し第２支持部材６２および第１支持部材６１を介してドア８に連結されドア８を開閉させるためのドア開閉機構６５と、ドア８に関する設定を行うための設定部６６と、を有している。

第１支持部材６１は、本実施形態では、ドア８の前方で且つドア８の上部側に配置され上下方向Ｚに延びる軸状部である。第１支持部材６１は、本実施形態では、スタッドボルトを用いて形成されており、雄ねじ部６１ａを有している。第１支持部材６１は、左右方向Ｙにおけるドア８の中心に配置されている。第１支持部材６１は、金属製で十ｍｍ～数十ｍｍ程度の直径を有しており、ドア８の自重を支えることが可能な強度を有している。第１支持部材６１の下部はドア８の前方に位置しており、第１支持部材６１の上部はドア８の上方に位置している。第１支持部材６１の下端部は、継手としての球面継手６７を介してドア８に連結されている。

球面継手６７は、第１支持部材６１に取り付けられた第１部材６８と、ドア８に取り付けられた第２部材６９と、を有している。

球面継手６７の第１部材６８は、本実施形態では、軸受部分であり、第２部材６９に設けられた球状部７０を受ける球体受け部７１と、球体受け部７１から上方に延び第１支持部材６１の下端の雄ねじ部６１ａにねじ結合する雌ねじ軸７２と、を有している。球体受け部７１は、球状部７０と滑り接触する内周面を含んでいる。第１部材６８は、第１支持部材６１とねじ結合していることにより、第１支持部材６１と一体的に移動する。

球面継手６７の第２部材６９は、本実施形態では、軸部分であり、球状部７０と、球状部７０から例えば後方に延びる雄ねじ軸７３であって、ドア８の前面に固定されたブラケット８ａに形成された雌ねじ部（図示せず）にねじ結合する雄ねじ軸７３と、を有している。第２部材６９は、ブラケット８ａおよびドア８と一体的に移動する。上記のように、ドア８と第１支持部材６１とが球面継手６７を用いて連結されていることにより、ドア８は、上下方向Ｚと直交する左右方向Ｙに延びる軸線Ｌ１回りに変位可能に第１支持部材６１に連結されている。この構成により、ドア８を閉じたときにドア８の外周部とチューブアダプタ６の開口部６ａとの間に隙間が生じることをより確実に抑制できる。なお、第１支持部材６１に球状部７０を設けるとともに、ドア８のブラケット８ａにこの球状部７０を受ける軸受部を設けてもよい。

上述の構成を有する球面継手６７が下端に設けられた第１支持部材６１を取り囲むようにして、第２支持部材６２が配置されている。

第２支持部材６２は、前述したように、第１支持部材６１を支持する部材であり、第１支持部材６１とは前後方向Ｘおよび左右方向Ｙに一体的に移動可能に構成されている。本実施形態では、第２支持部材６２は、ドア８の前方に配置されている。本実施形態では、第２支持部材６２は、数ｍｍ程度の厚みの金属板を複数組み合わせて形成されている。これにより、第２支持部材６２は、ドア８等の荷重を支えることが可能な強度を有している。

第２支持部材６２は、左右一対の柱７４Ｒ，７４Ｌと、上下一対の梁としての上梁７５および下梁７６と、を有している。

柱７４Ｒ，７４Ｌは、ドア開閉機構６５に支持される部分として設けられている。柱７４Ｒ，７４Ｌは、左右方向Ｙに離隔して配置されている。本実施形態では、柱７４Ｒ，７４Ｌは、ドア開閉機構６５に吊り下げ支持されている。柱７４Ｒ，７４Ｌは、それぞれ、左右方向Ｙを厚み方向とする矩形の板状に形成されている。柱７４Ｒ，７４Ｌの上端部は、ドア８の上方に配置されており、ドア支持機構９の後述する前後スライダ１１１ａ，１１１ａに固定されている。各柱７４Ｒ，７４Ｌの上部は、ドア８の上方に位置しており、各柱７４Ｒ，７４Ｌの中間部から下端部にかけての部分が、ドア８の前方に位置している。各柱７４Ｒ，７４Ｌとドア８との間には、ドア押さえ弾性部材７７が配置されている。

ドア押さえ弾性部材７７は、「第２弾性部材」の一例である。ドア押さえ弾性部材７７は、第２支持部材６２とドア８との間で弾性変形することでドア８をチューブアダプタ６の開口部６ａ（チューブ４の開口部４ａ）側へ加圧する弾性反発力を生じる。ドア押さえ弾性部材７７は、コイルばね等を用いて形成されており、右柱７４Ｒとドア８との間に配置されているとともに、左柱７４Ｌとドア８との間に配置されている。ドア押さえ弾性部材７７は、各柱７４Ｒ，７４Ｌにおいて上下方向Ｚに離隔して例えば２箇所に配置されている。ドア押さえ弾性部材７７は、例えば、上下方向Ｚにおける球面継手６７の下方に配置されている。ドア押さえ弾性部材７７は、対応する柱７４Ｒ，７４Ｌに取り付けられていることが好ましいけれども、ドア８に取り付けられていてもよい。上記の構成により、ドア８と向かい合った正面視において、ドア押さえ弾性部材７７は、左右対称に配置されており、これら複数のドア押さえ弾性部材７７がドア８をより均等な荷重でチューブ４側に加圧している。左右一対の柱７４Ｒ，７４Ｌの間に、上梁７５および下梁７６が配置されている。

上梁７５および下梁７６は、第２荷重受け部６４の後述する弾性部材８２を支持するとともに第１支持部材６１が通される部分として設けられている。上梁７５および下梁７６は、上下方向Ｚに離隔して配置されている。本実施形態では、上梁７５および下梁７６は、柱７４Ｒ，７４Ｌに固定されている。より具体的には、上梁７５および下梁７６の左右両端部が、それぞれ、対応する柱７４Ｒ，７４Ｌの内側面に固定されている。上梁７５および下梁７６は、それぞれ、上下方向Ｚを厚み方向とする矩形の板状に形成されている。本実施形態では、上梁７５および下梁７６は、ドア８の上方に配置されている。上梁７５の上方には、設定部６６の後述する初期荷重設定部９１が配置される空間が形成されている。また、上梁７５と下梁７６との間には、設定部６６の後述するドア高さ位置調整部９２が配置される空間が形成されている。上梁７５および下梁７６には、それぞれ、貫通孔７５ａ，７６ａが形成されている。

貫通孔７５ａ，７６ａは、第１支持部材６１が通過する部分として設けられている。本実施形態では、貫通孔７５ａ，７６ａは、平面視において梁７５，７６の中央に形成されている。

上記の構成を有する第２支持部材６２は、第２荷重受け部６４を介して第１支持部材６１およびドア８からの荷重を受ける。第２荷重受け部６４は、第２支持部材６２の柱７４Ｒ，７４Ｌの間において、上梁７５の上方に配置されている。

第２荷重受け部６４は、上梁７５に載せられた下プレート８１と、下プレート８１に載せられた左右一対の弾性部材８２，８２と、これらの弾性部材８２上に設置された上プレート８３と、上プレート８３と下プレート８１とを繋ぐ左右一対の連結軸８４，８４と、上プレート８３と第１支持部材６１とを連結するナットとしての上下一対の連結ナット８５，８５と、上プレート８３と連結軸８４とを連結するナットとしての初期荷重設定部材８６，８６と、を有している。

下プレート８１は、上梁７５の上面に固定された矩形の板状部材である。下プレート８１には、第１支持部材６１が貫通する貫通孔が形成されている。下プレート８１上に、弾性部材８２が配置されている。

弾性部材８２は、「第１弾性部材」の一例である。弾性部材８２は、第２支持部材６２に対して第１支持部材６１が上下方向Ｚに移動可能なように第１支持部材６１からの荷重を第２支持部材６２に伝達する部材として設けられている。弾性部材８２は、コイルばね等を用いて形成されている。本実施形態では、弾性部材８２は、第１支持部材６１を中心として左右対称に一対設置されている。各弾性部材８２の全長およびばね定数は、ドア８の自重、上下方向Ｚにおけるドア８の可動量を考慮して適宜設定される。本実施形態では、弾性部材８２は、ドア８が下方に変位すると縮む一方でドア８が上方に変位すると伸びるように構成されている。なお、下プレート８１を省略し、弾性部材８２を直接上梁７５に載せてもよい。

上プレート８３は、下プレート８１（上梁７５）と平行に配置された矩形の平板状部材である。上プレート８３には、第１支持部材６１が貫通する貫通孔と、左右一対の連結軸８４が貫通する左右一対の貫通孔の合計３つの貫通孔が形成されている。上プレート８３の下面は、直接、または、ワッシャ等のシート部材を介して各弾性部材８２を受けている。

連結軸８４は、下プレート８１に溶接等によって固定されている。下プレート８１が省略される場合、連結軸８４は、上梁７５に直接固定される。本実施形態では、連結軸８４は、対応する弾性部材８２で囲まれた空間を通っている。各連結軸８４は、上プレート８３の対応する貫通孔を通って上プレート８３の上方に延びている。また、第１支持部材６１も、上プレート８３の上方にまで延びている。

連結ナット８５は、上下一対設けられており、上プレート８３の上方と上プレート８３の下方にそれぞれ配置されている。各連結ナット８５は、第１支持部材６１の上端における雄ねじ部６１ａにねじ結合することで、第１支持部材６１と上プレート８３とを互いに固定している。これにより、第１支持部材６１と上プレート８３とは上下方向Ｚに一体的に変位する。

初期荷重設定部材８６は、各連結軸８４に設置されている。初期荷重設定部材８６は、上プレート８３の上方において、対応する連結軸８４の上端に形成された雄ねじ部８４ａにねじ結合している。この構成により、上プレート８３が連結軸８４から抜けることが防止されている。そして、初期荷重設定部材８６は、ストッパとなって上方への上プレート８３の変位を規制する一方、下方への上プレート８３の変位は許容する。第１支持部材６１からの荷重は、上プレート８３および弾性部材８２を介して第２支持部材６２の上梁７５に伝達される。本実施形態では、各初期荷重設定部材８６の上方において、各連結軸８４に緩み止めナット８７がねじ結合されている。各緩み止めナット８７は、対応する初期荷重設定部材８６に締結されている。これにより、各初期荷重設定部材８６が対応する連結軸８４に固定されている。

本実施形態では、上下方向Ｚにおけるドア８の移動量を一定の範囲に規制するための部材として、初期荷重設定部材８６およびストッパナット８８が設けられている。初期荷重設定部材８６は、第１支持部材６１に固定された上プレート８３を受けることで、上プレート８３、第１支持部材６１およびドア８が上方へ変位することを規制する。また、ストッパナット８８は、上プレート８３の下方で且つ下プレート８１の上方の位置において、第１支持部材６１に形成された雄ねじ部６１ａにねじ結合している。ストッパナット８８は、雄ねじ部６１ａにねじ結合された緩み止めナット８９と締結されていることで、第１支持部材６１に固定されている。ストッパナット８８は、上梁７５に受けられることで、第１支持部材６１およびドア８が下方へ変位することを規制する。

上記のように、第１支持部材６１は、弾性部材８２を介して第２支持部材６２に支持されている。そして、弾性部材８２が受ける初期荷重（ドア８が移動する前の静止状態での荷重）と、熱処理装置１のメンテナンス時におけるドア８の上下位置（第２支持部材６２に対する第１支持部材６１の位置）と、を設定するための設定部６６が設けられている。

設定部６６は、弾性部材８２の初期荷重を設定するための初期荷重設定部９１と、ドア８の高さ位置を調整するためのドア高さ位置調整部９２と、を有している。

初期荷重設定部９１は、第２荷重受け部６４に設けられており、本実施形態では、第２荷重受け部６４の一部が初期荷重設定部９１を形成している。

初期荷重設定部９１は、上プレート８３と、左右一対の連結軸８４，８４と、上下一対の連結ナット８５，８５と、初期荷重設定部材８６と、を有している。

初期荷重設定部材８６は、連結軸８４に取り付けられており、上プレート８３を介して弾性部材８２からの荷重を受ける部材であり、第２支持部材６２に対する初期荷重設定部材８６の上下位置に応じた初期荷重を弾性部材８２に発生させる。すなわち、初期荷重設定部材８６の位置によって、弾性部材８２の圧縮量が決まる。本実施形態では、左右一対の初期荷重設定部材８６，８６は、上下の高さ位置が互いに同じである。より具体的には、各連結軸８４の雄ねじ部８４ａに対する各初期荷重設定部材８６のねじ込み量、すなわち、各連結軸８４に対する各初期荷重設定部材８６の上下位置を変更すると、下プレート８１に対する上プレート８３の上下位置も変化する。上プレート８３と下プレート８１との間の距離が変化すると、弾性部材８２の圧縮量が変化する。弾性部材８２の圧縮量が変化すると、弾性部材８２の弾性反発力、すなわち、初期荷重が変化する。図８では、初期荷重設定部材８６を上プレート８３から離隔させることで、初期荷重設定部材８６と上プレート８３との間に隙間を設けた状態を示している。すなわち、初期荷重設定部材８６による荷重がゼロの状態を示している。

なお、本実施形態では、初期荷重設定部材８６がナットを用いて形成される例を説明している。しかしながら、この通りで無くてもよい。初期荷重設定部材は、ドア８が静止状態にあるときの弾性部材８２の圧縮量（ばね長）を変更できる構成であればよく、上プレート８３と連結軸８４に連結されるナットとは別の部材で形成されてもよい。

本実施形態では、上記の構成を有する初期荷重設定部９１の下方において、上梁７５と下梁７６との間の空間に、ドア高さ位置調整部９２が配置されている。ドア高さ位置調整部９２は、熱処理装置１の非稼働時（被処理物１００を熱処理するサイクルを行っていないとき）において、熱処理装置１のメンテナンス等のためにドア８の上下位置を変更するときに用いられる。

ドア高さ位置調整部９２は、位置調整部材９３と、上軸受ユニット９４と、下軸受ユニット９５と、を有している。

位置調整部材９３は、初期荷重設定部材８６とは別の部材であり、第２支持部材６２に対する第１支持部材６１（ドア８）の上下位置を調整するために設けられている。位置調整部材９３は、本実施形態では、ナット部材であり、第１支持部材６１の中間部に形成された雄ねじ部６１ａにねじ結合している。位置調整部材９３は、外周面を円筒状に形成されることで人の手によって回されるように構成されてもよい。また、位置調整部材９３は、互いに平行な一対の面を一組または複数組有する形状（例えば多角形形状）に形成され、スパナ等の工具によって回されるように構成されてもよい。

熱処理装置１が稼働中のとき、すなわち、熱処理装置１のチューブ４に被処理物１００が搬入され、熱処理装置１によって被処理物１００が加熱処理され、その後、チューブ４から被処理物１００が搬出される動作が行われている間、位置調整部材９３は、上軸受ユニット９４および下軸受ユニット９５の双方と離隔して配置されている。これにより、熱処理装置１が稼働中のとき、位置調整部材９３と軸受ユニット９４，９５との接触が防止されており、弾性部材８２によって支持されたドア８の上下変位が許容される。

上軸受ユニット９４は、位置調整部材９３の上方に配置されている。上軸受ユニット９４は、上軸受９４ａと、上軸受９４ａを上梁７５に取り付けるための上軸受ホルダ９４ｂと、を有している。

上軸受９４ａは、本実施形態では、下軌道盤および上軌道盤を含むスラスト軸受である。上軸受９４ａの内径は、第１支持部材６１の外径よりも大きい。上軸受９４ａには、第１支持部材６１が当該上軸受９４ａと隙間をあけて通されている。

上軸受ホルダ９４ｂは、上軸受９４ａの上軌道盤の上面を受け且つ上梁７５の下面に受けられる円環状の台座９４ｃと、上軸受９４ａの下軌道盤の下面の外周縁部を受ける軸受押さえ９４ｄと、台座９４ｃおよび軸受押さえ９４ｄを上梁７５に固定する固定ピン９４ｅと、を有している。

軸受押さえ９４ｄは、本実施形態では、上軸受９４ａの周方向に沿って複数配置されている。各軸受押さえ９４ｄに固定ピン９４ｅが取り付けられている。固定ピン９４ｅは、軸受押さえ９４ｄおよび台座９４ｃを貫通し、さらに、上梁７５に形成された固定ピン用の孔部に、圧入等によって固定さている。上記の構成により、位置調整部材９３が上軸受９４ａの下軌道盤に接触したとき、上軸受９４ａは、位置調整部材９３からの上向きのスラスト荷重を受ける。このとき、上軸受９４ａの下軌道盤と位置調整部材９３とが第１支持部材６１回りを一体回転できる。

下軸受ユニット９５は、位置調整部材９３の下方に配置されており、上軸受ユニット９４と上下対称に形成されている。下軸受ユニット９５は、下軸受９５ａと、下軸受９５ａを下梁７６に取り付けるための下軸受ホルダ９５ｂと、を有している。

下軸受９５ａは、本実施形態では、下軌道盤および上軌道盤を含むスラスト軸受であり、上軸受９４ａと同じ構成を有している。下軸受９５ａの内径は、第１支持部材６１の外径よりも大きい。下軸受９５ａには、第１支持部材６１が当該下軸受９５ａと隙間をあけて通されている。

下軸受ホルダ９５ｂは、下軸受９５ａの下軌道盤の下面を受け且つ下梁７６の上面に受けられる円環状の台座９５ｃと、下軸受９５ａの上軌道盤の上面の外周縁部を受ける軸受押さえ９５ｄと、台座９５ｃおよび軸受押さえ９５ｄを下梁７６に固定する固定ピン９５ｅと、を有している。

軸受押さえ９５ｄは、本実施形態では、下軸受９５ａの周方向に沿って複数配置されている。各軸受押さえ９５ｄに固定ピン９５ｅが取り付けられている。固定ピン９５ｅは、軸受押さえ９５ｄおよび台座９５ｃを貫通し、さらに、下梁７６に形成された固定ピン用の孔部に、圧入等によって固定されている。上記の構成により、位置調整部材９３が下軸受９５ａの上軌道盤に接触したとき、下軸受９５ａは、位置調整部材９３からの下向きのスラスト荷重を受ける。このとき、下軸受９５ａの上軌道盤と位置調整部材９３とが第１支持部材６１回りを一体回転できる。

次に、ドア８の高さ位置を下げる場合の動作を説明する。上記の構成を有するドア高さ位置調整部９２においては、位置調整部材９３が一方向に回転されると、位置調整部材９３は、第１支持部材６１に対して上方に移動する。そして、上軸受９４ａと位置調整部材９３とが接した状態で位置調整部材９３がさらに上記一方向に回転されると、位置調整部材９３の上下位置が一定の状態である一方、第１支持部材６１は、ドア８とともに下方に変位される。このとき、弾性部材８２の全長が短くなり、当該弾性部材８２が圧縮される。

次に、ドア８の高さ位置を上げる場合の動作を説明する。上記の構成を有するドア高さ位置調整部９２においては、位置調整部材９３が上記一方向とは反対の他方向に回転されると、位置調整部材９３は、第１支持部材６１に対して下方に移動する。そして、下軸受９５ａと位置調整部材９３とが接した状態で位置調整部材９３がさらに上記他方向に回転されると、位置調整部材９３の上下位置が一定の状態である一方、第１支持部材６１は、ドア８とともに上方に変位される。このとき、弾性部材８２の全長が長くなり、当該弾性部材８２の圧縮度合いが和らぐ。

次に、ドア開閉機構６５の構成を説明する。

図２、図７および図８を参照して、ドア開閉機構６５は、ドア８の開閉動作に連動させて第１支持部材６１および第２支持部材６２を変位させる。本実施形態では、ドア開閉機構６５は、ドア８を水平方向に移動させることでドア８を開閉動作させる。ドア開閉機構６５は、本実施形態では、ドア８を左右方向Ｙおよび前後方向Ｘに移動させることが可能である。ドア開閉機構６５は、本実施形態では、チューブ４の前方において第２支持部材６２の上方に配置されている。ドア開閉機構６５は、第２支持部材６２および第１支持部材６１を介してドア８を支持しており、ドア８の開閉動作に連動させて第２支持部材６２、弾性部材８２、および、第１支持部材６１を変位させる。本実施形態では、ドア開閉機構６５は、２軸スライドテーブル機構である。

ドア開閉機構６５は、前後移動機構１１１と、左右移動機構１１２と、を有している。

前後移動機構１１１は、第２支持部材６２、第１支持部材６１、弾性部材８２、第２荷重受け部６４およびドア８を含む可動ユニット１１０を前後方向Ｘに移動させる機構である。本実施形態では、前後移動機構１１１は、左右移動機構１１２の下方に配置されている。前後移動機構１１１は、前後方向Ｘに可動ユニット１１０を変位させる。

前後移動機構１１１は、前後スライドテーブル１１１ａと、前後方向Ｘに延び前後スライドテーブル１１１ａを支持するレール１１１ｂと、前後スライドテーブル１１１ａを前後方向Ｘに移動させるアクチュエーター（図示せず）と、を有している。

前後スライドテーブル１１１ａは、本実施形態では、左右一対配置されている。各前後スライドテーブル１１１ａは、ブロック状部分を有しており、このブロック状部分に、第２支持部材６２の柱７４Ｒ，７４Ｌの上端部が固定されている。また、前後スライドテーブル１１１ａ，１１１ａの上部は、左右方向Ｙに離隔して一対設けられたレール１１１ｂ，１１１ｂに支持されている。この構成により、前後スライドテーブル１１１ａは、レール１１１ｂに支持されつつレール１１１ｂに対して前後方向Ｘにスライド可能である。レール１１１ｂ，１１１ｂは、左右移動機構１１２に支持されている。

左右移動機構１１２は、左右スライドテーブル１１２ａと、左右方向Ｙに延び左右スライドテーブル１１２ａを支持するレール１１２ｂと、左右スライドテーブル１１２ａを左右方向Ｙに移動させるアクチュエーター（図示せず）と、を有している。

左右スライドテーブル１１２ａは、水平に配置された矩形の平板状部分を有しており、この平板状部分の下面に、前後移動機構１１１のレール１１１ｂ，１１１ｂが固定されている。また、左右スライドテーブル１１２ａの上部は、前後方向Ｘに離隔して一対設けられたレール１１２ｂ，１１２ｂに支持されている。この構成により、左右スライドテーブル１１２ａは、レール１１２ｂに支持されつつレール１１２ｂに対して左右方向Ｙにスライド可能である。レール１１２ｂ，１１２ｂは、筐体２の例えば上部梁１０に固定されている。

上記の構成により、チューブアダプタ６の開口部６ａを閉じた状態のドア８を開くときには、まず、前後移動機構１１１を駆動し、ドア８を含む可動ユニット１１０を前方へ変位させる。これにより、ドア８をチューブアダプタ６の開口部６ａから離隔させる。次いで、左右移動機構１１２を駆動し、可動ユニット１１０をチューブアダプタ６の開口部６ａの例えば左方へ変位させる。これにより、チューブアダプタ６の開口部６ａは開かれ、チューブ４に対する被処理物１００の出し入れが可能となる。

一方、チューブアダプタ６の開口部６ａを開いた状態のドア８を閉じるには、まず、左右移動機構１１２を駆動し、可動ユニット１１０を右方へ変位させる。これにより、ドア８をチューブアダプタ６の開口部６ａと前後方向Ｘに向かい合わせる。次いで、前後移動機構１１１を駆動し、可動ユニット１１０をチューブアダプタ６の開口部６ａに向けて変位させる。これにより、ドア８がチューブアダプタ６の開口部６ａに押し当てられ、ドア８が閉じられる。

なお、本実施形態では、前後移動機構１１１の上方に左右移動機構１１２が配置される形態を例に説明したけれども、この通りでなくてもよい。左右移動機構１１２の上方に前後移動機構１１１が設けられてもよい。また、本実施形態では、ドア開閉機構６５として、２軸スライドテーブル機構を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。ドア開閉機構６５は、ドア８を開閉できればよく、例えば、ヒンジ機構等の他の機構が用いられてもよい。

以上説明したように、熱処理装置１によると、チューブアダプタ支持機構７は、チューブ４の開口部４ａが上下方向Ｚに変位する動作に連動してチューブアダプタ６を上下方向Ｚに変位可能にチューブアダプタ６を支持している。この構成によると、高温になったチューブ支持部材３の熱膨張によってチューブ４の開口部４ａの上下位置が変化した場合、高温になったチューブ４の熱膨張によって当該チューブ４の開口部４ａの上下位置が変化した場合、または、チューブ４内での被処理物１００の荷重バランスに起因して当該チューブ４の開口部４ａの上下位置が変化した場合、チューブアダプタ６は、チューブ４の開口部４ａの上下位置の変化に合わせて上下方向Ｚに変位できる。その結果、チューブ４の開口部４ａは、チューブアダプタ６から大きな力を受けずに済む。よって、チューブ４の開口部４ａにかかる負荷をより低減できる。

また、熱処理装置１によると、チューブアダプタ支持機構７は、チューブアダプタ６の右側部分および左側部分のそれぞれにおいて、チューブアダプタ６を上下方向Ｚに変位可能に支持している。この構成によると、チューブアダプタ６を一箇所で大きな構造で支持する場合と比べてチューブアダプタ支持機構７をレイアウトし易い。また、チューブアダプタ６の自重を左右のバランスよくチューブアダプタ支持機構７で受けることができる。また、ドア８を支持するドア支持機構９を左右方向Ｙにおけるドア８の中央部分に配置する本実施形態では、ドア支持機構９の配置に対してチューブアダプタ支持機構７が邪魔にならずに済む。

また、熱処理装置１によると、チューブアダプタ支持機構７は、上下方向Ｚへの移動を規制された固定部３１と、チューブアダプタ６と上下方向Ｚに一体的に移動可能に設けられた可動部３２と、可動部３２からの荷重を固定部３１に伝達する弾性部材５１と、を有している。この構成によると、チューブアダプタ支持機構７は、チューブアダプタ６を上下方向Ｚにスムーズに変位させることができる。

また、熱処理装置１によると、チューブアダプタ支持機構７は、筐体２に対してチューブアダプタ６を上下方向Ｚ、左右方向Ｙ、および、上下方向Ｚの少なくとも一つ（本実施形態では、全て）について位置調整可能である。この構成によると、上下位置、左右位置、および、上下位置の少なくとも一つにおけるチューブアダプタ６の位置を調整することが可能である。

また、熱処理装置１によると、チューブアダプタ支持機構７は、上下方向Ｚにおける可動部３２の可動量を規定するストッパ４３を含んでいる。この構成によると、チューブアダプタ６が上下方向Ｚに過度に移動することを防止できる。

また、熱処理装置１によると、チューブアダプタ支持機構７は、固定部３１および可動部３２に設けられ上下方向Ｚへのチューブアダプタ６の移動を案内するリニアガイド３５を含んでいる。この構成によると、チューブアダプタ支持機構７は、チューブアダプタ６を上下方向Ｚに、よりスムーズに移動させることができる。

また、熱処理装置１によると、ドア支持機構９は、チューブアダプタ６の開口部６ａ（チューブ４の開口部４ａ）が上下方向Ｚに変位する動作に連動してドア８を上下方向Ｚに変位可能に支持する。この構成によると、高温になったチューブ支持部材３の熱膨張によってチューブ４の開口部４ａの上下位置が変化した場合、高温になったチューブ４の熱膨張によって当該チューブ４の開口部４ａの上下位置が変化した場合、または、チューブ４内での被処理物１００の荷重バランスに起因して当該チューブ４の開口部４ａの上下位置が変化した場合、ドア８は、チューブ４の開口部４ａの上下位置の変化に合わせて上下方向Ｚに変位できる。その結果、チューブ４の開口部４ａおよびチューブアダプタ６の開口部６ａは、ドア８から大きな力を受けずに済む。よって、チューブ４の開口部４ａにかかる負荷をより低減できる。

また、熱処理装置１によると、ドア支持機構９の弾性部材８２は、第２支持部材６２に対して第１支持部材６１が上下方向Ｚに移動可能なように第１支持部材６１からの荷重を第２支持部材６２に伝達する。この構成によると、ドア支持機構９は、弾性部材８２の弾性変形によって、ドア８を上下方向Ｚにスムーズに移動させることができる。

また、熱処理装置１によると、ドア８は、左右方向Ｙに延びる軸線Ｌ１回りに変位可能に第１支持部材６１に連結されている。この構成によると、チューブ４の開口部４ａが上下方向Ｚに対して傾くように変位した場合、例えば、チューブ４内での被処理物１００の荷重バランスに起因して当該チューブ４の開口部４ａが上下方向Ｚに対して傾いた場合、ドア支持機構９は、この傾きに合わせるようにドア８を傾けることができる。これにより、チューブ４の開口部４ａとドア８との間に隙間ができることを抑制しつつ、チューブ４の開口部４ａに大きな負荷が作用することを抑制できる。

特に、本実施形態の熱処理装置１では、ドア８と第１支持部材６１とは、球面継手６７を用いて連結されている。この構成によると、チューブ４の開口部４ａの変位に合わせるようにドア８が変位する自由度をより高くでき、且つ、継手（球面継手６７）が少ない部品点数で済む。

また、熱処理装置１によると、ドア支持機構９の第１支持部材６１は、上下方向Ｚに延びる軸状部であり、第２支持部材６２に形成された貫通孔７５ａ，７６ａを通されている。この構成によると、第２支持部材６２が第１支持部材６１を保護する保護部材として機能し、第１支持部材６１が異物に接触することをより確実に抑制できる。さらに、第１支持部材６１および第２支持部材６２をコンパクトに配置できる。

また、熱処理装置１によると、ドア支持機構９のドア押さえ弾性部材７７は、第２支持部材６２とドア８との間で弾性変形することでドア８をチューブアダプタ６の開口部６ａ（チューブ４の開口部４ａ）側へ加圧する弾性反発力を生じる。この構成によると、ドア８をチューブアダプタ６の開口部６ａへ加圧する荷重をドア８に与えることで、ドア８とチューブアダプタ６との密着度を高めることができる。さらに、ドア８をチューブアダプタ６の開口部６ａ（チューブ４の開口部４ａ）に加圧する荷重をドア８の周方向においてより均等にできる。

また、熱処理装置１によると、ドア支持機構９のドア開閉機構６５は、ドア８の開閉動作に連動させて第１支持部材６１および第２支持部材６２を変位させる。この構成によると、ドア開閉機構６５は、ドア８の開閉動作に伴ってドア支持機構９の第１支持部材６１と第２支持部材６２の双方をチューブ４の開口部４ａに対して変位させることができる。これにより、チューブ４の開口部４ａを通して被処理物１００を出し入れする際に、第１支持部材６１および第２支持部材６２が邪魔にならないようにこれら第１支持部材６１および第２支持部材６２を移動させることができる。

また、熱処理装置１によると、ドア支持機構９の初期荷重設定部材８６は、第２支持部材６２に対する初期荷重設定部材８６の上下位置に応じた初期荷重を弾性部材８２に発生させる。さらに、位置調整部材９３は、初期荷重設定部材８６とは別の部材で設けられ、第２支持部材６２に対する第１支持部材６１の上下位置を調整するために用いられる。この構成によると、初期荷重設定部材８６は、例えば、チューブ４の開口部４ａがドア８に対して変位する前の状態における弾性部材８２の弾性変形量を設定できる。また、位置調整部材９３を操作することで、第２支持部材６２に対する第１支持部材６１の上下位置を変更できる。このような構成により、例えば熱処理装置１のメンテナンスの際等において、初期荷重設定部材８６を操作することなく、第２支持部材６２に対する第１支持部材６１（ドア８）の位置調整を行うことができる。このように、初期荷重設定作業と、ドア８の位置調整作業とを互いに独立して行うことができる構成が採用されている結果、熱処理装置１の組立およびメンテナンスにかかる手間をより少なくできる。

以上、本発明の実施形態について説明したけれども、本発明は上述の実施の形態に限られない。本発明は、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。

本発明は、熱処理装置として、広く適用することができる。

１ 熱処理装置
２ 筐体
４ チューブ
４ａ 開口部
６ チューブアダプタ
７ チューブアダプタ支持機構
８ ドア
３１ 固定部
３２ 可動部
３５ リニアガイド
４３ ストッパ
５１ 弾性部材
１００ 被処理物
Ｐ１ チューブの中心軸線
Ｙ 左右方向
Ｚ 上下方向

Claims (6)

1. 被処理物を出し入れするための開口部を含む横型のチューブと、
   前記開口部を開閉するドアと、
   前記チューブの前記開口部と前記ドアとの間に配置され前記ドアを前記チューブに取り付けるためのチューブアダプタと、
   前記チューブの前記開口部が上下方向に変位する動作に連動して前記チューブアダプタを前記上下方向に変位可能に支持するチューブアダプタ支持機構と、
   を備えている、熱処理装置。
2. 請求項１に記載の熱処理装置であって、
   前記チューブアダプタ支持機構は、前記チューブの軸線方向から見て、前記チューブアダプタの右側部分および左側部分のそれぞれにおいて、前記チューブアダプタを前記上下方向に変位可能に支持している、熱処理装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の熱処理装置であって、
   前記チューブアダプタ支持機構は、
   前記上下方向への移動を規制された固定部と、
   前記チューブアダプタと前記上下方向に一体的に移動可能に設けられた可動部と、
   前記可動部からの荷重を前記固定部に伝達する弾性部材と、
   を有している、熱処理装置。
4. 請求項３に記載の熱処理装置であって、
   前記チューブを支持する筐体をさらに備え、
   前記チューブアダプタ支持機構は、前記チューブの軸線方向から見て、前記筐体に対して前記チューブアダプタを前記上下方向および左右方向の少なくとも一方に位置調整可能である、熱処理装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の熱処理装置であって、
   前記チューブアダプタ支持機構は、前記上下方向における前記可動部の可動量を規定するストッパを含む、熱処理装置。
6. 請求項３～請求項５の何れか１項に記載の熱処理装置であって、
   前記チューブアダプタ支持機構は、前記固定部および前記可動部に設けられ前記上下方向への前記チューブアダプタの移動を案内するリニアガイドを含む、熱処理装置。
   

Images