JPWO2014203733A1 - Gas supply pipe and heat treatment equipment - Google Patents

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Abstract

ガス供給管(1)は、一端が閉じられており、管壁に長さ方向に配列された複数の貫通孔(3)を備える外側管(2)と、一端がガス供給源に接続され、外側管(2)の内部に挿入される内側管(5)とを含む。ガス供給源から供給されたガスは、内側管(5)を通り、外側管(2)の内部に形成された外側管(2)と内側管(5)との隙間(7)を通り、外側管(2)の複数の貫通孔(3)から周囲空間に放出される経路で流れる。供給されたガスは、内側管を流れる間と、外側管(2)と内側管(5)との隙間を流れる間に、ガス供給管(1)に伝わった周囲空間の温度により加熱または冷却される。内側管(5)は、複数の小管(5a)〜(5d)の集合体を含む。One end of the gas supply pipe (1) is closed, the outer pipe (2) having a plurality of through holes (3) arranged in the length direction on the pipe wall, and one end connected to the gas supply source, An inner tube (5) inserted into the outer tube (2). The gas supplied from the gas supply source passes through the inner pipe (5), passes through the gap (7) between the outer pipe (2) and the inner pipe (5) formed inside the outer pipe (2), and then enters the outer side. It flows along a path that is discharged from the plurality of through holes (3) of the pipe (2) to the surrounding space. The supplied gas is heated or cooled by the temperature of the surrounding space transmitted to the gas supply pipe (1) while flowing through the inner pipe and between the outer pipe (2) and the inner pipe (5). The The inner tube (5) includes an assembly of a plurality of small tubes (5a) to (5d).

Description

この発明は、ガス供給管と、それを用いて炉体内部の被処理物に雰囲気ガスを供給しながら熱処理を行なう熱処理装置とに関するものである。   The present invention relates to a gas supply pipe and a heat treatment apparatus that performs heat treatment using the gas supply pipe while supplying atmospheric gas to an object to be processed inside the furnace body.

セラミックコンデンサに代表されるセラミック電子部品を得るために実施される焼成など、被処理物の熱処理には、その目的に応じた雰囲気ガスがガス供給手段から供給される熱処理装置が広く用いられている。   For heat treatment of an object to be processed such as firing performed to obtain a ceramic electronic component typified by a ceramic capacitor, a heat treatment apparatus in which an atmospheric gas corresponding to the purpose is supplied from a gas supply means is widely used. .

大量の被処理物を処理する熱処理装置として、積載部材に載置された被処理物を、搬送機構によって搬送しながら連続して処理する、ローラハース炉、メッシュベルト炉、およびプッシャ炉などの連続炉が挙げられる。   Continuous furnaces, such as roller hearth furnaces, mesh belt furnaces, and pusher furnaces, that continuously process workpieces placed on stacking members while being transported by a transport mechanism as a heat treatment apparatus for processing a large amount of workpieces Is mentioned.

これらの連続炉において、多くの場合、雰囲気ガスは、予熱された後に被処理物に対して供給される。ガス供給手段は、ヒータによって加熱された炉体の内部空間に露出するように配設されるガス供給管を含む。雰囲気ガスの予熱は、炉体の内部空間の温度で加熱されたガス供給管の内部を流れる間に行われる。   In these continuous furnaces, in many cases, the atmospheric gas is supplied to the workpiece after being preheated. The gas supply means includes a gas supply pipe disposed so as to be exposed to the internal space of the furnace body heated by the heater. The preheating of the atmospheric gas is performed while flowing in the gas supply pipe heated at the temperature of the internal space of the furnace body.

その一例として、特開2012−225620号公報(特許文献1)には、炉体内部に配設されたガス供給管を外側管と内側管とからなる二重管とし、雰囲気ガスが内側管を流れる間と二重管の隙間を流れる間に、炉体の内部空間の温度により予熱する方法が提案されている。   As an example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-225620 (Patent Document 1) discloses that a gas supply pipe disposed inside a furnace body is a double pipe composed of an outer pipe and an inner pipe, and an atmospheric gas is used for the inner pipe. A method of preheating according to the temperature of the internal space of the furnace body during the flow and the flow through the gap between the double tubes has been proposed.

特許文献1に記載のガス供給管101を図10Aおよび図10Bに示す。外側管102は、管壁に貫通孔103を備えている。内側管105は、管壁に貫通孔110を備えている。外側管102と内側管105との隙間107には、隙間107を炉体外部の雰囲気から隔絶し、外側管102の内部で内側管105を支持するためのブッシュ108が挿入されている。   A gas supply pipe 101 described in Patent Document 1 is shown in FIGS. 10A and 10B. The outer tube 102 includes a through hole 103 in the tube wall. The inner tube 105 includes a through hole 110 in the tube wall. A bush 108 is inserted into the gap 107 between the outer tube 102 and the inner tube 105 to isolate the gap 107 from the atmosphere outside the furnace body and to support the inner tube 105 inside the outer tube 102.

また、外側管102と内側管105とは、内側管105の貫通孔110の輪郭を外側管102の内壁面に垂直投影したときの投影像と、外側管102の貫通孔103とが重ならないように配置されている。   Further, the outer tube 102 and the inner tube 105 are arranged so that the projection image obtained when the contour of the through hole 110 of the inner tube 105 is vertically projected onto the inner wall surface of the outer tube 102 and the through hole 103 of the outer tube 102 do not overlap. Is arranged.

ガス供給管101は、不図示の炉体内部に配設され、炉体外部に備えられた不図示のガス供給源に接続されている。   The gas supply pipe 101 is disposed inside a furnace body (not shown), and is connected to a gas supply source (not shown) provided outside the furnace body.

ガス供給管101におけるガスの流れについて説明する。ガス供給源から内側管105の両端に供給された雰囲気ガスは、矢印aで示したように内側管105の内部106を流れ、その途中で、矢印bで示したように内側管105の貫通孔110から隙間107に放出される。隙間107に放出された雰囲気ガスは、矢印cで示したように外側管102の内壁面に沿って流れ、最終的には、矢印dで示したように外側管102の貫通孔103から炉内に放出される。   A gas flow in the gas supply pipe 101 will be described. The atmospheric gas supplied from the gas supply source to both ends of the inner pipe 105 flows through the inside 106 of the inner pipe 105 as shown by an arrow a, and in the middle of the through-hole of the inner pipe 105 as shown by an arrow b. 110 is discharged into the gap 107. The atmospheric gas discharged into the gap 107 flows along the inner wall surface of the outer tube 102 as indicated by the arrow c, and finally, from the through hole 103 of the outer tube 102 as indicated by the arrow d. To be released.

そして、雰囲気ガスは、内側管105の内部106を流れる間と、隙間107を流れる間に、炉内温度によって予熱される。   The atmospheric gas is preheated by the furnace temperature while flowing through the inside 106 of the inner pipe 105 and through the gap 107.

特許文献1では、上記のガス供給管は、余分なスペースを要さずに、均一な温度の雰囲気ガスを被処理物に供給できるとされている。   According to Patent Document 1, the above gas supply pipe can supply an atmosphere gas having a uniform temperature to an object to be processed without requiring an extra space.

特開2012−225620号公報JP 2012-225620 A

特許文献1に記載のガス供給管では、内側管105の内部106を流れる雰囲気ガスは、内側管105と接触することにより加熱される。しかしながら、内側管105の内部106の中心軸線近傍を流れる雰囲気ガスは、内側管105の管壁から離れているため加熱されにくい。   In the gas supply pipe described in Patent Document 1, the atmospheric gas flowing through the inside 106 of the inner pipe 105 is heated by contacting the inner pipe 105. However, the atmospheric gas flowing in the vicinity of the central axis of the inside 106 of the inner tube 105 is difficult to be heated because it is away from the tube wall of the inner tube 105.

また、炉体外部近傍にある内側管105の貫通孔110a、110gから隙間107に噴出する雰囲気ガスは、内側管105を流れる距離が短いため、内側管105に接触する距離が短い。そのため、そのような雰囲気ガスは、特に予熱が不充分となるおそれがある。   Further, since the atmospheric gas ejected into the gap 107 from the through holes 110a and 110g of the inner pipe 105 in the vicinity of the outside of the furnace body has a short distance to flow through the inner pipe 105, the distance in contact with the inner pipe 105 is short. Therefore, such an atmospheric gas may have insufficient preheating.

すなわち、特許文献1の熱処理装置では、雰囲気ガスの予熱が充分とは言えない。このことは、供給する雰囲気ガス量が多くなるにつれて顕著となる。   That is, in the heat treatment apparatus of Patent Document 1, it cannot be said that the preheating of the atmospheric gas is sufficient. This becomes conspicuous as the amount of atmospheric gas supplied increases.

雰囲気ガスが供給経路の途中で充分に予熱されず、低い温度のままで大量の被処理物に供給されると、雰囲気ガスとの接触の具合によって、被処理物の温度にばらつきが生じる。被処理物の熱処理中の温度のばらつきは、熱処理後の状態のばらつきの原因となる。また、被処理物の熱処理後の状態のばらつきは、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のばらつきの原因となる。   If the atmospheric gas is not sufficiently preheated in the middle of the supply path and is supplied to a large amount of object to be processed at a low temperature, the temperature of the object to be processed varies depending on the contact with the atmospheric gas. The variation in temperature during the heat treatment of the workpiece causes a variation in the state after the heat treatment. Moreover, the variation in the state of the workpiece after the heat treatment causes the variation in the performance of various products manufactured using the workpiece after the heat treatment.

したがって、雰囲気ガスを充分に予熱し、熱処理中の被処理物の温度のばらつきを抑制することが求められている。   Therefore, it is required to sufficiently preheat the atmospheric gas and suppress variations in the temperature of the object to be processed during the heat treatment.

そこで、この発明の目的は、供給される雰囲気ガスを充分に予熱することができるガス供給管と、熱処理中の被処理物の温度のばらつきを抑制することができる熱処理装置とを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas supply pipe capable of sufficiently preheating the supplied atmospheric gas and a heat treatment apparatus capable of suppressing variations in temperature of the object to be processed during the heat treatment. is there.

この発明では、供給される雰囲気ガスを充分に予熱できるガス供給管を提供するため、ガス供給管の内部構造についての改良が図られる。   In this invention, in order to provide the gas supply pipe which can fully preheat the supplied atmospheric gas, the internal structure of the gas supply pipe is improved.

この発明に係るガス供給管は、外側管と内側管とを含む。外側管は、一端が閉じられており、管壁に長さ方向に配列された複数の貫通孔を備える。内側管は、一端がガス供給源に接続され、前記外側管の内部に挿入される。   The gas supply pipe according to the present invention includes an outer pipe and an inner pipe. The outer tube is closed at one end and includes a plurality of through holes arranged in the tube wall in the length direction. One end of the inner tube is connected to a gas supply source and is inserted into the outer tube.

ガス供給源から供給されたガスは、内側管を通り、外側管の内部に形成された外側管と内側管との隙間を通り、外側管の複数の貫通孔からガス供給管の周囲空間に放出される経路で流れる。供給されたガスは、内側管を流れる間と、外側管と内側管との隙間を流れる間に、ガス供給管に伝わった周囲空間の温度により加熱または冷却される。   The gas supplied from the gas supply source passes through the inner tube, passes through the gap between the outer tube and the inner tube formed inside the outer tube, and is discharged from the plurality of through holes in the outer tube to the surrounding space of the gas supply tube. Will flow in the route. The supplied gas is heated or cooled by the temperature of the surrounding space transmitted to the gas supply pipe while flowing through the inner pipe and through the gap between the outer pipe and the inner pipe.

また、内側管は、複数の小管の集合体を含む。
上記のガス供給管では、内側管は、複数の小管の集合体を含む。したがって、内側管が単なる円筒である場合に比べて、内側管と、内側管を流れるガスとが接触しやすくなっている。
The inner tube includes an assembly of a plurality of small tubes.
In the gas supply pipe, the inner pipe includes an assembly of a plurality of small pipes. Therefore, the inner tube and the gas flowing through the inner tube are easily brought into contact with each other as compared with the case where the inner tube is a simple cylinder.

そのため、上記のガス供給管は、ガス供給源から供給されたガスを、内側管を流れる間と、外側管と内側管との隙間を流れる間との両方で、ガス供給管に伝わった周囲空間の温度に充分なじませることができる。その結果、外側管に設けられた複数の貫通孔から、充分に均一な温度のガスを周囲空間に放出することができる。   Therefore, the gas supply pipe described above is a surrounding space where the gas supplied from the gas supply source is transmitted to the gas supply pipe both during the flow through the inner pipe and through the gap between the outer pipe and the inner pipe. It can be used to the full temperature. As a result, a gas having a sufficiently uniform temperature can be discharged from the plurality of through holes provided in the outer tube to the surrounding space.

また、この発明に係るガス供給管は、内側管に含まれる小管の内部に、挿入部材が挿入されていてもよい。   In the gas supply pipe according to the present invention, an insertion member may be inserted into a small pipe included in the inner pipe.

上記のガス供給管では、小管の内部に挿入部材が挿入されているため、内側管の内部の表面積は、複数の小管自体の表面積と、挿入部材の表面積とを合わせたものになる。したがって、内側管が単なる円筒である場合に比べて、内側管と供給されたガスとの接触面積がさらに大きくなる。   In the above gas supply pipe, since the insertion member is inserted into the small pipe, the surface area inside the inner pipe is the sum of the surface area of the plurality of small pipes and the surface area of the insertion member. Therefore, the contact area between the inner tube and the supplied gas is further increased as compared with the case where the inner tube is a simple cylinder.

また、この発明に係るガス供給管は、内側管を構成する小管の管壁の一部が、小管の中心軸線に向かって突出していてもよい。   In the gas supply pipe according to the present invention, a part of the pipe wall of the small pipe constituting the inner pipe may protrude toward the central axis of the small pipe.

上記のガス供給管では、小管の管壁の一部を、小管の中心軸線に向かって突出させているため、小管の内部の表面積自体が大きくなる。したがって、内側管が単なる円筒である場合に比べて、内側管と供給されたガスとの接触面積がさらに大きくなる。   In the above gas supply pipe, a part of the wall of the small pipe is protruded toward the central axis of the small pipe, so that the surface area of the inside of the small pipe becomes large. Therefore, the contact area between the inner tube and the supplied gas is further increased as compared with the case where the inner tube is a simple cylinder.

また、この発明は、熱処理中の被処理物の温度のばらつきを抑制できる熱処理装置にも向けられる。   The present invention is also directed to a heat treatment apparatus that can suppress variations in the temperature of an object to be treated during heat treatment.

この発明に係る熱処理装置は、断熱壁に囲まれた内部空間を有する炉体と、炉体の内部空間に露出するように配設されたガス供給管を含むガス供給機構と、炉体の内部空間を加熱する加熱機構とを含む。   A heat treatment apparatus according to the present invention includes a furnace body having an internal space surrounded by a heat insulating wall, a gas supply mechanism including a gas supply pipe disposed so as to be exposed in the internal space of the furnace body, and an interior of the furnace body A heating mechanism for heating the space.

この熱処理装置は、ガス供給機構により炉体の内部空間に雰囲気ガスを供給し、雰囲気ガス環境下で被処理物を加熱機構により加熱して、被処理物を熱処理する。   In this heat treatment apparatus, an atmosphere gas is supplied to the internal space of the furnace body by a gas supply mechanism, and the object to be processed is heat-treated by heating the object to be processed by a heating mechanism in an atmosphere gas environment.

ガス供給機構に含まれるガス供給管は、この発明に係るガス供給管である。
この発明に係るガス供給管は、上記のように、供給されるガスをガス供給管に伝わった周囲空間の温度に充分なじませることができる。したがって、この発明に係るガス供給管を用いた熱処理装置では、供給された雰囲気ガスが、炉体の内部空間の温度に充分になじみ、予熱された状態で、炉体内部に放出される。そのため、熱処理中の被処理物の温度のばらつきが抑制され、被処理物の熱処理後の状態が均一となる。その結果、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のばらつきがなく、製品の歩留まりを高くすることができる。
The gas supply pipe included in the gas supply mechanism is a gas supply pipe according to the present invention.
As described above, the gas supply pipe according to the present invention can sufficiently adjust the supplied gas to the temperature of the surrounding space transmitted to the gas supply pipe. Therefore, in the heat treatment apparatus using the gas supply pipe according to the present invention, the supplied atmospheric gas is sufficiently adapted to the temperature of the internal space of the furnace body and discharged into the furnace body in a preheated state. Therefore, variation in temperature of the object to be processed during the heat treatment is suppressed, and the state of the object to be processed after the heat treatment becomes uniform. As a result, there is no variation in the performance of various products manufactured using the processed object after heat treatment, and the yield of products can be increased.

この発明に係るガス供給管は、ガス供給源から供給されたガスを、内側管を流れる間と、外側管と内側管との隙間を流れる間との両方で、ガス供給管に伝わった周囲空間の温度に充分なじませることができる。その結果、この発明に係るガス供給管は、外側管に設けられた複数の貫通孔から、充分に均一な温度のガスを周囲空間に放出することができる。   The gas supply pipe according to the present invention provides a surrounding space in which the gas supplied from the gas supply source is transmitted to the gas supply pipe both during the flow through the inner pipe and through the gap between the outer pipe and the inner pipe. It can be used to the full temperature. As a result, the gas supply pipe according to the present invention can discharge a gas having a sufficiently uniform temperature into the surrounding space from the plurality of through holes provided in the outer pipe.

また、この発明に係る熱処理装置は、この発明に係るガス供給管を用いて充分に均一な温度の雰囲気ガスを被処理物に対して供給することにより、熱処理中の被処理物の温度のばらつきを抑制することができる。そのため、被処理物の熱処理後の状態が均一となる。その結果、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がばらつくことがなく、製品の歩留まりを高くすることができる。   In addition, the heat treatment apparatus according to the present invention supplies the atmosphere gas having a sufficiently uniform temperature to the object to be processed using the gas supply pipe according to the present invention, whereby the temperature variation of the object to be processed during the heat treatment. Can be suppressed. Therefore, the state after the heat treatment of the object to be processed becomes uniform. As a result, the performance of various products manufactured using the object to be processed after heat treatment does not vary, and the product yield can be increased.

この発明の第1の実施形態に係るガス供給管1の外観図であり、側面の外観図である。It is an external view of the gas supply pipe 1 which concerns on 1st Embodiment of this invention, and is an external view of a side surface. この発明の第1の実施形態に係るガス供給管1の外観図であり、底面の外観図である。It is an external view of the gas supply pipe 1 which concerns on 1st Embodiment of this invention, and is an external view of a bottom face. この発明の第1の実施形態に係るガス供給管1の外観図であり、先端の外観図である。It is an external view of the gas supply pipe 1 which concerns on 1st Embodiment of this invention, and is an external view of a front-end | tip. 図1Aに示したZ1−Z1線に沿ったガス供給管1の断面図である。It is sectional drawing of the gas supply pipe | tube 1 along the Z1-Z1 line | wire shown to FIG. 1A. 図1Bに示したX1−X1線に沿ったガス供給管1の断面図である。It is sectional drawing of the gas supply pipe | tube 1 along the X1-X1 line | wire shown to FIG. 1B. 図1Bに示したY1−Y1線に沿ったガス供給管1の断面図である。It is sectional drawing of the gas supply pipe | tube 1 along the Y1-Y1 line | wire shown to FIG. 1B. ガス供給管の内側管を、この発明の範囲外の比較例と、この発明の範囲内の第1の実施形態との間で比較して示すための断面図であり、比較例の断面図である。It is sectional drawing for comparing and showing the inner side pipe | tube of a gas supply pipe | tube between the comparative example outside the range of this invention, and 1st Embodiment within the range of this invention, In sectional drawing of a comparative example, is there. ガス供給管の内側管を、この発明の範囲外の比較例と、この発明の範囲内の第1の実施形態との間で比較して示す断面図であり、図2Aに示したガス供給管1の内側管5の断面図である。FIG. 2B is a cross-sectional view showing the inner pipe of the gas supply pipe in comparison between the comparative example outside the scope of the present invention and the first embodiment within the scope of the present invention, and the gas supply pipe shown in FIG. 2A 1 is a cross-sectional view of one inner tube 5. FIG. 図3Aに示したガス供給管の内側管において、その内部を流れるガスが受ける熱を示す模式図であり、比較例における模式図である。3B is a schematic diagram showing heat received by a gas flowing in the inner pipe of the gas supply pipe shown in FIG. 3A, and is a schematic diagram in a comparative example. FIG. 図3Bに示したガス供給管の内側管において、その内部を流れるガスが受ける熱を示す模式図であり、図3Bに示したガス供給管1の内側管5における模式図である。3B is a schematic diagram showing heat received by a gas flowing in the inner pipe of the gas supply pipe shown in FIG. 3B, and is a schematic diagram in the inner pipe 5 of the gas supply pipe 1 shown in FIG. 3B. 図1Aから図1Cに示したガス供給管1を用いて構成される熱処理装置11の断面図であり、熱処理装置11を側面方向から見た断面図である。It is sectional drawing of the heat processing apparatus 11 comprised using the gas supply pipe | tube 1 shown to FIG. 1A to FIG. 1C, and is sectional drawing which looked at the heat processing apparatus 11 from the side surface direction. 図1Aから図1Cに示したガス供給管1を用いて構成される熱処理装置11の断面図であり、図5AのY2−Y2断面図である。It is sectional drawing of the heat processing apparatus 11 comprised using the gas supply pipe | tube 1 shown to FIG. 1A to FIG. 1C, and is Y2-Y2 sectional drawing of FIG. 5A. 雰囲気ガスの予熱のされ方を、この発明の範囲外の比較例のガス供給管と、この発明の範囲内の第1の実施形態のガス供給管1との間で比較して示すグラフである。It is a graph which shows how the atmospheric gas is preheated by comparing between the gas supply pipe of the comparative example outside the scope of the present invention and the gas supply pipe 1 of the first embodiment within the scope of the present invention. . この発明の第1実施形態の変形例におけるガス供給管1の内側管5の断面図である。It is sectional drawing of the inner side pipe | tube 5 of the gas supply pipe | tube 1 in the modification of 1st Embodiment of this invention. この発明の第2実施形態におけるガス供給管1の内側管5の断面図である。It is sectional drawing of the inner side pipe | tube 5 of the gas supply pipe | tube 1 in 2nd Embodiment of this invention. この発明の第3実施形態におけるガス供給管1の内側管5の断面図である。It is sectional drawing of the inner side pipe | tube 5 of the gas supply pipe | tube 1 in 3rd Embodiment of this invention. 背景技術のガス供給管101の断面図であり、ガス供給管101を側面方向から見た断面図である。It is sectional drawing of the gas supply pipe | tube 101 of background art, and is sectional drawing which looked at the gas supply pipe | tube 101 from the side surface direction. 背景技術のガス供給管101の断面図であり、図10AのY3−Y3断面図である。It is sectional drawing of the gas supply pipe | tube 101 of background art, and is Y3-Y3 sectional drawing of FIG. 10A.

−第1の実施の形態−
この発明の第1の実施形態に係るガス供給管1について、図1A,図1B,図1Cおよび図2A,図2B,図2Cを用いて説明する。
-First embodiment-
A gas supply pipe 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A, 1B, 1C and 2A, 2B, 2C.

ガス供給管1は、外側管2と内側管5とを含む。外側管2は、一端が閉じられており、管壁に長さ方向に配列された複数の貫通孔3(3a〜3i)を備える。また、外側管2は、例えば後述の熱処理装置11の側部断熱壁15に取り付けられる際の支持部材であるフランジ4を他端に備える。   The gas supply pipe 1 includes an outer pipe 2 and an inner pipe 5. The outer tube 2 is closed at one end and includes a plurality of through holes 3 (3a to 3i) arranged in the tube wall in the length direction. Moreover, the outer side pipe | tube 2 equips the other end with the flange 4 which is a support member at the time of attaching to the side part heat insulation wall 15 of the heat processing apparatus 11 mentioned later, for example.

内側管5は、一端が不図示のガス供給源に接続され、外側管2の内部に挿入される。内側管5が外側管2に挿入されることにより形成された隙間7には、隙間7を周囲空間から隔絶し、内側管5を外側管2の内部で支持するためのブッシュ8が挿入されている。   One end of the inner tube 5 is connected to a gas supply source (not shown) and is inserted into the outer tube 2. In the gap 7 formed by inserting the inner tube 5 into the outer tube 2, a bush 8 for isolating the gap 7 from the surrounding space and supporting the inner tube 5 inside the outer tube 2 is inserted. Yes.

内側管5は、複数の小管5a〜5dの集合体となっている。この実施形態では、複数の小管5a〜5dは一体成形されている。   The inner tube 5 is an assembly of a plurality of small tubes 5a to 5d. In this embodiment, the plurality of small tubes 5a to 5d are integrally formed.

ガス供給管1におけるガスの流れについて、図2Bを用いて説明する。ガス供給源から内側管5の一端に供給されたガスは、矢印Aで示したように小管5aの内部6aおよび小管5cの内部6cを通って、矢印Bで示したように内側管5の他端から外側管2の内部に放出される。   The gas flow in the gas supply pipe 1 will be described with reference to FIG. 2B. The gas supplied from the gas supply source to one end of the inner pipe 5 passes through the inside 6a of the small pipe 5a and the inside 6c of the small pipe 5c as shown by the arrow A, and passes through the inside of the inner pipe 5 as shown by the arrow B. It is discharged from the end into the outer tube 2.

外側管2の内部に放出されたガスは、矢印Cで示したように隙間7に沿って流れ、最終的には、矢印Dで示したように外側管2の複数の貫通孔3(3a〜3i)から周囲空間に放出される。この経路は、小管5bの内部6bおよび小管5dの内部6dをガスが流れる場合も同様である。   The gas released into the outer tube 2 flows along the gap 7 as indicated by the arrow C, and finally, as shown by the arrow D, the plurality of through holes 3 (3a to 3a) of the outer tube 2 are provided. 3i) is released into the surrounding space. This path is the same when gas flows through the inside 6b of the small tube 5b and the inside 6d of the small tube 5d.

なお、図2Bでは、矢印Cで示したガスは、隙間7の貫通孔3に近い部分を流れているように図示されているが、実際には隙間7全体に亘って流れている。   In FIG. 2B, the gas indicated by the arrow C is illustrated as flowing through a portion of the gap 7 close to the through hole 3, but actually flows over the entire gap 7.

ガス供給管1は、種々の場所に配設され得るが、いずれにしても、ガス供給管1には、ガス供給管1の周囲空間の温度が伝わっている。したがって、供給されたガスは、内側管5を流れる間と、外側管2と内側管5との隙間7を流れる間との両方で、ガス供給管1に伝わった周囲空間の温度により加熱または冷却される。   The gas supply pipe 1 can be disposed at various locations, but in any case, the temperature of the space around the gas supply pipe 1 is transmitted to the gas supply pipe 1. Therefore, the supplied gas is heated or cooled by the temperature of the surrounding space transmitted to the gas supply pipe 1 both during the flow through the inner pipe 5 and through the gap 7 between the outer pipe 2 and the inner pipe 5. Is done.

上記の内側管5が、単なる円筒に比べてガスとの接触面積が大きく、流れるガスが周囲環境の温度となじみやすくなることについて、図3A,図3Bおよび図4A,図4Bを用いて説明する。   It will be described with reference to FIGS. 3A, 3B, 4A, and 4B that the inner tube 5 has a larger contact area with the gas than a simple cylinder, and the flowing gas is easily compatible with the ambient temperature. .

図3Aは、比較例の内側管35の断面の拡大図である。内側管35は、通常の構造の管である。内部36の断面は、円形であって、面積Sと周長Pとを有する。すなわち、内側管35の長さをLとすると、内側管35の内容積はSLとなる。また、内側管35の内部の表面積はPLとなる。   FIG. 3A is an enlarged view of a cross section of the inner tube 35 of the comparative example. The inner tube 35 is a tube having a normal structure. The cross section of the interior 36 is circular and has an area S and a circumferential length P. That is, if the length of the inner tube 35 is L, the inner volume of the inner tube 35 is SL. The inner surface area of the inner tube 35 is PL.

図3Bは、この発明の内側管5の断面の拡大図である。内側管5は、上記のように複数の小管5a〜5dの集合体となっている。小管5aの内部6aの断面は円形であって、断面積Saおよび周長Paを有する。小管5bの内部6bの断面も円形であって、断面積Sbおよび周長Pbを有する。小管5cの内部6cの断面も円形であって、断面積Scおよび周長Pcを有する。小管5dの内部6dの断面も円形であって、断面積Sdおよび周長Pdを有する。   FIG. 3B is an enlarged view of a cross section of the inner tube 5 of the present invention. The inner tube 5 is an assembly of a plurality of small tubes 5a to 5d as described above. The cross section of the inside 6a of the small tube 5a is circular and has a cross-sectional area Sa and a circumferential length Pa. The cross section of the inside 6b of the small tube 5b is also circular, and has a cross-sectional area Sb and a circumferential length Pb. The cross section of the inside 6c of the small tube 5c is also circular, and has a cross sectional area Sc and a circumferential length Pc. The cross section of the inside 6d of the small tube 5d is also circular, and has a cross-sectional area Sd and a circumferential length Pd.

図3Bでは、内部6aの断面積Sa、内部6bの断面積Sb、内部6cの断面積Sc、および内部6dの断面積Sdは、いずれもS/4となるように設定されている。その場合、内部6aの周長Pa、内部6bの周長Pb、内部6cの周長Pcは、内部6dの周長Pdは、いずれもP/2となる。そのため、小管6a〜6dの断面積の和Sa+Sb+Sc+SdをSTとしたとき、STはSとなる。また、断面の周長の和Pa+Pb+Pc+PdをPTとしたとき、PTは2Pとなる。すなわち、内側管5の長さをLとすると、内側管5の内容積はSLとなる。また、内側管5の内部の表面積は2PLとなる。3B, the sectional area S a of the internal 6a, the cross-sectional area S b of the inner 6b, the cross-sectional area S d of the cross-sectional area S c, and internal 6d internal 6c are all set to be a S / 4 Yes. In that case, the circumferential length P a of the internal 6a, the peripheral length P c of the peripheral length P b, the interior 6c of the inner 6b, perimeter P d of the internal 6d are all the P / 2. Therefore, when the sum S a + S b + S c + S d of the cross-sectional area of the tubule 6a~6d was S T, S T becomes S. Further, when the sum P a + P b + P c + P d of the circumference of the cross section is P T , P T is 2P. That is, if the length of the inner tube 5 is L, the inner volume of the inner tube 5 is SL. Further, the inner surface area of the inner tube 5 is 2PL.

したがって、内側管5は、内側管35と同じ内容積でありながら、内部の表面積は2倍になっており、小管5a〜5dを流れるガスとの接触面積が大きくなっている。   Therefore, although the inner tube 5 has the same internal volume as the inner tube 35, the inner surface area is doubled, and the contact area with the gas flowing through the small tubes 5a to 5d is increased.

図4Aは、図3Aの内部36にガスが流れている場合に、そのガスの温度を、温度の高さに対応した領域に区分けして示した模式図である。また、図4Bは、図3Bの小管5a〜5dにガスが流れている場合に、それらのガスの温度を、温度の高さに対応した領域に区分けして示した模式図である。   FIG. 4A is a schematic diagram showing the temperature of the gas divided into regions corresponding to the temperature when the gas flows in the interior 36 of FIG. 3A. FIG. 4B is a schematic diagram showing the temperatures of the gases in the small tubes 5a to 5d in FIG. 3B divided into regions corresponding to the high temperatures.

なお、図4Aおよび図4Bでは、内側管からの放熱は、管の形状によらず同じであると仮定している。図4Aおよび図4Bにおいて、各領域間での温度の関係は、H6<H5<H4<H3<H2<H1であり、H1が最も温度の高い領域を示し、H6が最も温度の低い領域を示している。   4A and 4B, it is assumed that the heat radiation from the inner tube is the same regardless of the shape of the tube. 4A and 4B, the temperature relationship between the regions is H6 <H5 <H4 <H3 <H2 <H1, with H1 indicating the highest temperature region and H6 indicating the lowest temperature region. ing.

図4Aでは、内側管35の内部36の管壁近傍を流れるガスの温度は高くなっているが、中央近傍を流れるガスの温度は低いままである。一方、図4Bでは、内側管5の小管5a〜5dを流れるガスは、中央部近傍まで温度が高くなっている。この違いは、供給されるガス量が多くなるにつれて顕著になる。これは、上記で説明したように、小管5a〜5dの集合体である内側管5は、内側管5を流れるガスとの接触面積が大きくなっており、周囲環境の温度をガスに伝えやすくなっているためである。   In FIG. 4A, the temperature of the gas flowing in the vicinity of the tube wall of the inside 36 of the inner tube 35 is high, but the temperature of the gas flowing in the vicinity of the center remains low. On the other hand, in FIG. 4B, the temperature of the gas flowing through the small pipes 5a to 5d of the inner pipe 5 is high up to the vicinity of the central portion. This difference becomes more prominent as the amount of gas supplied increases. As described above, the inner tube 5 which is an assembly of the small tubes 5a to 5d has a large contact area with the gas flowing through the inner tube 5 and can easily convey the temperature of the surrounding environment to the gas. This is because.

すなわち、この発明における内側管5では、ガス供給源から供給されたガスを、内側管5を流れる間に、ガス供給管の周囲空間の温度に充分なじませることができる。   That is, in the inner pipe 5 according to the present invention, the gas supplied from the gas supply source can be sufficiently adapted to the temperature of the space around the gas supply pipe while flowing through the inner pipe 5.

また、内側管5は小管5a〜5dの集合体であるため、その外表面も、同じ内容積を有する単なる円筒に比べて面積が大きくなっている。そのため、ガス供給管1では、外側管2と内側管5との隙間7を流れるガスとの接触面積も大きくなっている。   Further, since the inner tube 5 is an assembly of small tubes 5a to 5d, the outer surface of the inner tube 5 is larger than a simple cylinder having the same internal volume. Therefore, in the gas supply pipe 1, the contact area with the gas flowing through the gap 7 between the outer pipe 2 and the inner pipe 5 is also large.

したがって、上記のガス供給管1は、ガス供給源から供給されたガスを、内側管5(小管5a〜5d)を流れる間と、外側管2と内側管5との隙間7を流れる間との両方で、ガス供給管1に伝わった周囲空間の温度に充分なじませることができる。その結果、上記のガス供給管1は、外側管2に設けられた複数の貫通孔3(3a〜3i)から、充分に均一な温度のガスを周囲空間に放出することができる。   Therefore, the gas supply pipe 1 is configured to cause the gas supplied from the gas supply source to flow between the inner pipe 5 (small pipes 5a to 5d) and the gap 7 between the outer pipe 2 and the inner pipe 5. In both cases, the temperature of the surrounding space transmitted to the gas supply pipe 1 can be sufficiently adjusted. As a result, the gas supply pipe 1 can discharge a gas having a sufficiently uniform temperature from the plurality of through holes 3 (3a to 3i) provided in the outer pipe 2 to the surrounding space.

上記で説明したこの発明の第1の実施形態に係るガス供給管1を用いた熱処理装置11について、図5A,図5Bおよび図6を用いて説明する。   A heat treatment apparatus 11 using the gas supply pipe 1 according to the first embodiment of the present invention described above will be described with reference to FIGS. 5A, 5B and 6. FIG.

熱処理装置11は、炉体12と、ガス供給機構18と、加熱機構19と、搬送機構22とを備える。被処理物27は、ガス供給機構18から供給される所定の雰囲気ガスで満たされる炉体12の内部を、積載部材26に載置された状態で搬送機構22により搬送されながら、加熱機構19により加熱されることにより熱処理される。   The heat treatment apparatus 11 includes a furnace body 12, a gas supply mechanism 18, a heating mechanism 19, and a transport mechanism 22. The workpiece 27 is transported by the heating mechanism 19 while being transported by the transport mechanism 22 while being placed on the stacking member 26 inside the furnace body 12 filled with a predetermined atmospheric gas supplied from the gas supply mechanism 18. It is heat-treated by being heated.

炉体12は、上部断熱壁13と、下部断熱壁14と、側部断熱壁15とを含む。炉体12の内部空間は、熱処理ゾーン隔壁16により、複数の熱処理ゾーンに分割される。熱処理ゾーン隔壁16には、被処理物27を載置した積載部材26が搬送中に通過できる通過口17が設けられている。   The furnace body 12 includes an upper heat insulating wall 13, a lower heat insulating wall 14, and side heat insulating walls 15. The internal space of the furnace body 12 is divided into a plurality of heat treatment zones by heat treatment zone partition walls 16. The heat treatment zone partition 16 is provided with a passage port 17 through which a stacking member 26 on which an object 27 is placed can pass during conveyance.

ガス供給機構18は、ガス供給管1と、不図示のガス供給源とを含む。ガス供給管1は、2つある側部断熱壁15の一方側から、炉体12を横断する方向で、炉体12の内部空間に突出するように配設され、フランジ4によって側部断熱壁15に取り付けられている。各熱処理ゾーンには、入口側と出口側の熱処理ゾーン隔壁16近傍に1本ずつ、合計2本のガス供給管1が配設されている。   The gas supply mechanism 18 includes a gas supply pipe 1 and a gas supply source (not shown). The gas supply pipe 1 is disposed so as to protrude from the one side of the two side heat insulating walls 15 in the direction crossing the furnace body 12 into the internal space of the furnace body 12, and the side heat insulating walls are provided by the flange 4. 15 is attached. In each heat treatment zone, a total of two gas supply pipes 1 are disposed, one near the heat treatment zone partition 16 on the inlet side and the outlet side.

加熱機構19は、上部ヒータ20と、下部ヒータ21と、不図示の電源と、不図示の出力コントローラとを含む。出力コントローラは、上部ヒータ20および下部ヒータ21の出力を調整し、上記の熱処理ゾーン内部の温度環境を所定の状態に設定する。   The heating mechanism 19 includes an upper heater 20, a lower heater 21, a power source (not shown), and an output controller (not shown). The output controller adjusts the outputs of the upper heater 20 and the lower heater 21 and sets the temperature environment inside the heat treatment zone to a predetermined state.

搬送機構22は、搬送ローラ23と、不図示の基台上に支持される支持部材24と、駆動手段25とを含む。搬送ローラ23は、駆動手段25により所定の速度で回転される。被処理物27を載置した積載部材26は、搬送ローラ23上に載置されることにより、所定の速度で炉体12の内部を矢印Cの方向に搬送される。搬送速度は、熱処理ゾーン毎に設定される。   The transport mechanism 22 includes a transport roller 23, a support member 24 supported on a base (not shown), and a driving unit 25. The transport roller 23 is rotated at a predetermined speed by the driving unit 25. The stacking member 26 on which the workpiece 27 is placed is placed on the carrying roller 23, so that the inside of the furnace body 12 is carried in the direction of arrow C at a predetermined speed. The conveyance speed is set for each heat treatment zone.

各熱処理ゾーンは、上部ヒータ18および下部ヒータ19の出力を出力コントローラで調整することにより、所定の条件の昇温ゾーン、温度保持ゾーンおよび降温ゾーンのいずれかとなっている。熱処理装置11は、昇温ゾーン、温度保持ゾーンおよび降温ゾーンを組み合わせ、かつ各ゾーンでの搬送速度を調整することにより、所定の温度プロファイルを設定することができる。したがって、被処理物24は、熱処理装置11の炉体12の内部を搬送機構22によって搬送される間に、所定の温度プロファイルで熱処理されることになる。   Each heat treatment zone is set to one of a temperature rising zone, a temperature holding zone, and a temperature lowering zone under predetermined conditions by adjusting the outputs of the upper heater 18 and the lower heater 19 with an output controller. The heat treatment apparatus 11 can set a predetermined temperature profile by combining the temperature increase zone, the temperature holding zone, and the temperature decrease zone, and adjusting the conveyance speed in each zone. Therefore, the workpiece 24 is heat-treated with a predetermined temperature profile while being transported by the transport mechanism 22 inside the furnace body 12 of the heat treatment apparatus 11.

ガス供給源から供給される所定の雰囲気ガスは、ガス供給管1の内部を流れる際に、ガス供給管1に伝わった炉体12の内部空間の温度により予熱される。ガス供給管1の外側管2の貫通孔3からは、矢印Fの方向に予熱された雰囲気ガスが連続的に放出される。その結果、炉体12の内部空間は、所定の雰囲気ガスで満たされた状態が維持される。   The predetermined atmospheric gas supplied from the gas supply source is preheated by the temperature of the internal space of the furnace body 12 transmitted to the gas supply pipe 1 when flowing inside the gas supply pipe 1. From the through hole 3 of the outer pipe 2 of the gas supply pipe 1, atmospheric gas preheated in the direction of arrow F is continuously released. As a result, the internal space of the furnace body 12 is maintained filled with a predetermined atmospheric gas.

図6は、ガス供給管による雰囲気ガスの予熱のされ方の違いについて、図3Aに示した内側管35を備えるガス供給管を用いた場合(比較例)と、図3Bに示した内側管5を備えるガス供給管1を用いた場合(実施例)とを比較して示したものである。なお、比較例のガス供給管は、内側管5を内側管35に変更し、その他の部材はガス供給管1と同じにしたものである。   FIG. 6 shows the difference in how the atmospheric gas is preheated by the gas supply pipe when the gas supply pipe including the inner pipe 35 shown in FIG. 3A is used (comparative example) and the inner pipe 5 shown in FIG. 3B. It compares and shows the case where the gas supply pipe | tube 1 provided with (Example) is used. In the gas supply pipe of the comparative example, the inner pipe 5 is changed to the inner pipe 35 and the other members are the same as those of the gas supply pipe 1.

温度測定箇所は、最高温度保持ゾーンに配設されている2本のガス供給管1のうち、入口側の熱処理ゾーン隔壁16近傍に配設されたものの「先端付近」(外側管の貫通孔3a付近)、「先端−中央間」(同3c付近)、「中央付近」(同3e付近)、「中央−根元間」(同3g付近)および「根元付近」(同3i付近)である。   Of the two gas supply pipes 1 arranged in the maximum temperature holding zone, the temperature measurement point is “near the tip” of the gas supply pipe 1 arranged in the vicinity of the heat treatment zone partition wall 16 on the inlet side (through hole 3a of the outer pipe). Near the tip) (between 3c), "near the center" (near 3e), "between the center and root" (near 3g) and "near the root" (near 3i).

ガス供給管1の内部で予熱された状態の雰囲気ガスの温度が測定できるように、各貫通孔の近傍で、放出直後の雰囲気ガスが当たるような位置に熱電対を配置した。最高温度保持ゾーンの設定温度は、通常のセラミック電子部品を焼成する際に設定する温度とした。なお、図6では、測定箇所における温度を、設定温度からの偏差の形で表している。   A thermocouple was disposed in the vicinity of each through-hole in a position where the atmospheric gas immediately after discharge hits so that the temperature of the atmospheric gas preheated inside the gas supply pipe 1 can be measured. The set temperature of the maximum temperature holding zone was set to a temperature set when firing a normal ceramic electronic component. In FIG. 6, the temperature at the measurement location is shown in the form of a deviation from the set temperature.

ガス供給管の「根元付近」および「中央−根元間」においては、比較例と実施例との間で、測定温度の違いはほとんど見られない。これは、どちらのガス供給管を用いても、ガス供給管の外側管2の貫通孔3iから放出される雰囲気ガスは、内側管5(または内側管35)と外側管2との隙間7を流れる間に充分に予熱されているからである。   In the “near base” and “between the center and the root” of the gas supply pipe, there is almost no difference in measured temperature between the comparative example and the example. This is because, regardless of which gas supply pipe is used, the atmospheric gas discharged from the through hole 3i of the outer pipe 2 of the gas supply pipe passes through the gap 7 between the inner pipe 5 (or the inner pipe 35) and the outer pipe 2. This is because it is sufficiently preheated during the flow.

しかし、隙間7を流れる距離が短くなるほど、用いたガス供給管の違いに対応した測定温度の違いが顕著になっている。比較例においては、雰囲気ガスは内側管35の内部を流れる間には充分予熱されていない。さらに、隙間7を流れる距離が短くなるほど、そこでの予熱も不充分になる。   However, as the distance flowing through the gap 7 becomes shorter, the difference in measurement temperature corresponding to the difference in the gas supply pipes used becomes more prominent. In the comparative example, the atmospheric gas is not sufficiently preheated while flowing in the inner pipe 35. Furthermore, the shorter the distance flowing through the gap 7, the less preheating there will be.

したがって、隙間7を流れる距離が比較的短い外側管2の貫通孔3a〜3fから放出される雰囲気ガスは、温度が十分に上がらないまま放出されている。特に、隙間7を流れる距離が最も短い貫通孔3aから放出される雰囲気ガスの影響を受けるガス供給管の「先端付近」の温度の低下が著しい。その結果、放出された雰囲気ガスは、ガス供給管の「先端付近」から「中央付近」の炉体12内部の温度を下げてしまう。   Therefore, the atmospheric gas discharged from the through holes 3a to 3f of the outer tube 2 having a relatively short distance flowing through the gap 7 is released without the temperature sufficiently rising. In particular, the temperature drop in the “near the tip” of the gas supply pipe affected by the atmospheric gas discharged from the through hole 3a having the shortest distance flowing through the gap 7 is remarkable. As a result, the released atmospheric gas lowers the temperature inside the furnace body 12 from “near the tip” to “near the center” of the gas supply pipe.

一方、実施例においては、雰囲気ガスは内側管5の内部を流れる間に充分予熱されている。そのため、隙間7を流れる距離が短くても、予熱が不充分になることはない。   On the other hand, in the embodiment, the atmospheric gas is sufficiently preheated while flowing inside the inner pipe 5. Therefore, even if the distance flowing through the gap 7 is short, preheating is not insufficient.

したがって、隙間7を流れる距離が比較的短い外側管2の貫通孔3a〜3fから放出される雰囲気ガスであっても、温度が充分に上がっている。その結果、放出された雰囲気ガスは、外側管2の貫通孔3a〜3f付近の炉体12内部の温度を下げることはない。   Therefore, even if it is atmospheric gas discharged | emitted from the through-holes 3a-3f of the outer side pipe | tube 2 where the distance which flows through the clearance gap 7 is comparatively short, temperature rises enough. As a result, the released atmospheric gas does not lower the temperature inside the furnace body 12 near the through holes 3a to 3f of the outer tube 2.

なお、実施例においてガス供給管の「根元付近」および「先端付近」で炉体12内部の温度が若干低くなっている理由としては、側部断熱壁15による吸熱の影響が考えられるが、詳細は不明である。また、温度の低下がこの程度であれば、被処理物の温度のばらつきは抑制され、被処理物の熱処理後の状態は、充分均一であることが確認されている。   In the embodiment, the reason why the temperature inside the furnace body 12 is slightly lower at “near the root” and “near the tip” of the gas supply pipe is considered to be due to the effect of heat absorption by the side heat insulating wall 15. Is unknown. Further, if the temperature drop is about this level, it is confirmed that the temperature variation of the object to be processed is suppressed, and the state after the heat treatment of the object to be processed is sufficiently uniform.

すなわち、この発明に係る熱処理装置11では、供給された雰囲気ガスが、炉体内部の温度で充分に予熱された状態で、炉体12内部に放出される。そのため、熱処理中の被処理物の温度のばらつきが抑制され、被処理物の熱処理後の状態が均一となる。その結果、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がばらつくことがなく、製品の歩留まりを高くすることができる。   That is, in the heat treatment apparatus 11 according to the present invention, the supplied atmospheric gas is released into the furnace body 12 in a state of being sufficiently preheated at the temperature inside the furnace body. Therefore, variation in temperature of the object to be processed during the heat treatment is suppressed, and the state of the object to be processed after the heat treatment becomes uniform. As a result, the performance of various products manufactured using the object to be processed after heat treatment does not vary, and the product yield can be increased.

この発明の第1の実施形態では、熱処理装置11として、積載部材26の搬送媒体が搬送ローラ23である、いわゆるローラハース炉を例として説明したが、この発明はその他の形態の熱処理装置にも適用できる。   In the first embodiment of the present invention, a so-called roller hearth furnace in which the transport medium of the stacking member 26 is the transport roller 23 has been described as an example of the heat treatment apparatus 11, but the present invention is also applicable to other forms of heat treatment apparatuses. it can.

また、この発明の熱処理装置は、ガラス基板などの基材に塗布された金属材料または無機材料を含むペーストの乾燥または焼成、あるいは金属材料または無機材料を含む粉体の仮焼などの熱処理に広く適用することができる。   Further, the heat treatment apparatus of the present invention is widely used for heat treatment such as drying or baking of a paste containing a metal material or an inorganic material applied to a base material such as a glass substrate, or calcination of a powder containing a metal material or an inorganic material. Can be applied.

なお、この発明の第1の実施の形態として、内側管5が、図3Bに示す複数の小管5a〜5dを一体成形したものを例示したが、これに限られるものではない。   In addition, as 1st Embodiment of this invention, although the inner tube 5 illustrated what integrally molded the some small tube 5a-5d shown to FIG. 3B, it is not restricted to this.

例えば、図7に示すように、内側管5として、複数の小管5a〜5dを、接合材9で接合したものを用いてもよい。この場合、出来合いの小管を接合材9で接合することにより内側管5を容易に作製できる。   For example, as shown in FIG. 7, a plurality of small tubes 5 a to 5 d joined by a joining material 9 may be used as the inner tube 5. In this case, the inner tube 5 can be easily manufactured by bonding the ready-made small tubes with the bonding material 9.

−第2の実施形態−
この発明の第2の実施形態に係るガス供給管1の内側管5について、図8を用いて説明する。
-Second Embodiment-
The inner pipe 5 of the gas supply pipe 1 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図8は、この発明の第2の実施形態に係るガス供給管1の内側管5の断面の拡大図である。図8に示す内側管5では、内側管5を構成する小管5a〜5dの内部6a〜6dに、断面が十字形で隔壁状の挿入部材10が挿入されている。そのため、内側管5の内部の表面積は、小管5a〜5d自体の表面積と、挿入部材10の表面積とを合わせたものになり、内側管5が単なる円筒である場合に比べて、供給されたガスとの接触面積がさらに大きくなる。   FIG. 8 is an enlarged view of a cross section of the inner pipe 5 of the gas supply pipe 1 according to the second embodiment of the present invention. In the inner tube 5 shown in FIG. 8, a partition-shaped insertion member 10 having a cross-shaped cross section is inserted into the inside 6 a to 6 d of the small tubes 5 a to 5 d constituting the inner tube 5. Therefore, the inner surface area of the inner tube 5 is a combination of the surface area of the small tubes 5a to 5d itself and the surface area of the insertion member 10, and the supplied gas is compared to the case where the inner tube 5 is a simple cylinder. The contact area with the is further increased.

挿入部材10は、内側管5を構成する小管5a〜5dの温度が、その内部6a〜6dの空間内に効率的に伝わるように、小管5a〜5dの内周面と密着して挿入されている。そのため、挿入部材10の材質のモース硬度は、小管5a〜5dの材質のモース硬度以下であることが好ましい。この場合、小管5a〜5dの内部に挿入部材10を挿入する際に、小管5a〜5dの内部を傷つけることがない。   The insertion member 10 is inserted in close contact with the inner peripheral surfaces of the small tubes 5a to 5d so that the temperature of the small tubes 5a to 5d constituting the inner tube 5 is efficiently transmitted into the space of the inside 6a to 6d. Yes. Therefore, the Mohs hardness of the material of the insertion member 10 is preferably equal to or less than the Mohs hardness of the material of the small tubes 5a to 5d. In this case, when the insertion member 10 is inserted into the small tubes 5a to 5d, the inside of the small tubes 5a to 5d is not damaged.

また、挿入部材10の熱膨張係数は、小管5a〜5dの材質の熱膨張係数と同一もしくは近いことが好ましい。この場合、挿入部材10が高温環境下において熱膨張した際に、小管5a〜5dの内周面に過度な応力が加わらず、小管5a〜5dが破損することがない。   Moreover, it is preferable that the thermal expansion coefficient of the insertion member 10 is the same as or close to the thermal expansion coefficient of the material of the small tubes 5a to 5d. In this case, when the insertion member 10 is thermally expanded in a high temperature environment, excessive stress is not applied to the inner peripheral surfaces of the small tubes 5a to 5d, and the small tubes 5a to 5d are not damaged.

なお、図8では、小管5a〜5dの内部6a〜6dに挿入される挿入部材10が、断面が十字形の隔壁状のものを例示したが、これに限られるものではない。   In addition, in FIG. 8, although the insertion member 10 inserted in the inside 6a-6d of the small pipes 5a-5d illustrated the thing of the cross-sectional partition shape, it is not restricted to this.

例えば、挿入部材10として、糸状部材の集合体を用いてもよい。糸状部材の集合体は表面積が大きいため、供給されたガスとの接触面積を、少量でも大きくすることができる。   For example, as the insertion member 10, an aggregate of thread members may be used. Since the aggregate of the thread-like members has a large surface area, the contact area with the supplied gas can be increased even with a small amount.

加えて、糸状部材の集合体は弾力性に富むため、小管5a〜5dの内部に挿入する際に、小管5a〜5dの内部を傷つけることがない。また、高温環境下において熱膨張した際に、小管5a〜5dの内周面に過度な応力が加わらず、小管5a〜5dが破損することがない。   In addition, since the assembly of the thread-like members is rich in elasticity, the inside of the small tubes 5a to 5d is not damaged when inserted into the small tubes 5a to 5d. Further, when the thermal expansion is performed in a high temperature environment, excessive stress is not applied to the inner peripheral surfaces of the small tubes 5a to 5d, and the small tubes 5a to 5d are not damaged.

−第3の実施形態−
この発明の第3の実施形態に係るガス供給管1の内側管5について、図9を用いて説明する。
-Third embodiment-
An inner pipe 5 of a gas supply pipe 1 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図9は、この発明の第3の実施形態に係るガス供給管1の内側管5の断面の拡大図である。図9に示す内側管5では、内側管5を構成する小管5a〜5dの管壁の一部が、小管5a〜5dの中心軸線に向かって、断面が略矩形となるように突出している。この場合、小管5a〜5dの内部6a〜6dの表面積自体が大きくなる。そのため、内側管5が単なる円筒である場合に比べて、内側管5の内部の表面積自体がさらに大きくなる。この突出構造は、できるだけ小管5a〜5dの中心軸線に近い領域まで達している方が好ましい。これにより、内側管5の内部において、ガス供給源から供給されたガスとの接触面積を充分大きくすることができる。   FIG. 9 is an enlarged view of a cross section of the inner pipe 5 of the gas supply pipe 1 according to the third embodiment of the present invention. In the inner tube 5 shown in FIG. 9, a part of the tube walls of the small tubes 5a to 5d constituting the inner tube 5 protrudes toward the central axis of the small tubes 5a to 5d so as to have a substantially rectangular cross section. In this case, the surface area itself of the insides 6a to 6d of the small tubes 5a to 5d is increased. Therefore, compared with the case where the inner tube 5 is a simple cylinder, the surface area itself of the inner tube 5 is further increased. It is preferable that this projecting structure reaches as close to the central axis of the small tubes 5a to 5d as possible. Thereby, the contact area with the gas supplied from the gas supply source can be sufficiently increased inside the inner pipe 5.

なお、図9では、小管5a〜5dの管壁の突出構造として、断面が略矩形であるものを例示したが、これに限られるものではなく、断面が別の形状であってもよい。   In FIG. 9, the protruding structure of the tube walls of the small tubes 5 a to 5 d is illustrated as having a substantially rectangular cross section, but is not limited thereto, and the cross section may have another shape.

この発明のガス供給管1の内側管5については、第2および第3の実施形態を組み合わせて、ガスとの接触面積をさらに大きくしてもよい。また、小管5a〜5dの形状は、全て同じである必要はなく、異なる形状の小管の集合体であってもよい。   For the inner pipe 5 of the gas supply pipe 1 of the present invention, the contact area with the gas may be further increased by combining the second and third embodiments. The shapes of the small tubes 5a to 5d are not necessarily the same, and may be a collection of small tubes having different shapes.

また、この発明のガス供給管1の各構成要素の材質は、その使用目的に応じて適宜選択される。例えば、熱処理装置11に用いる場合は、高温の酸化性雰囲気にも耐えられる、アルミナなどの高融点セラミック材料を用いることができる。一方、比較的低温の環境下で用いる場合は、ステンレス鋼などの金属材料を用いてもよい。   Moreover, the material of each component of the gas supply pipe 1 of this invention is suitably selected according to the purpose of use. For example, when used in the heat treatment apparatus 11, a high melting point ceramic material such as alumina that can withstand a high-temperature oxidizing atmosphere can be used. On the other hand, when used in a relatively low temperature environment, a metal material such as stainless steel may be used.

この発明のガス供給管1は、ガス供給源から供給された低い温度のガスを、ガス供給管1の周囲温度で加熱する目的で用いてもよい。一方、ガス供給源から供給された高い温度のガスを、ガス供給管1の周囲温度で冷却する目的で用いてもよい。   The gas supply pipe 1 of the present invention may be used for the purpose of heating a low temperature gas supplied from a gas supply source at the ambient temperature of the gas supply pipe 1. On the other hand, a high temperature gas supplied from a gas supply source may be used for the purpose of cooling at the ambient temperature of the gas supply pipe 1.

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内において種々の応用、変形を加えることが可能である。   In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various application and deformation | transformation are possible within the scope of this invention.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、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。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and includes meanings equivalent to the terms of the claims and all changes within the scope.

1 ガス供給管、2 外側管、3 外側管の貫通孔、5 内側管、5a、5b、5c、5d 小管、6a、6b、6c、6d 小管の内部、7 外側管と内側管との隙間、10 挿入部材、11 熱処理装置、12 炉体、18 ガス供給機構、19 加熱機構、27 被処理物。   1 Gas supply pipe, 2 Outer pipe, 3 Outer pipe through-hole, 5 Inner pipe, 5a, 5b, 5c, 5d Small pipe, 6a, 6b, 6c, 6d Inside of the small pipe, 7 Clearance between the outer pipe and the inner pipe, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Insertion member, 11 Heat processing apparatus, 12 Furnace body, 18 Gas supply mechanism, 19 Heating mechanism, 27 To-be-processed object.

Claims (4)

一端が閉じられており、管壁に長さ方向に配列された複数の貫通孔を備える外側管と、
一端がガス供給源に接続され、前記外側管の内部に挿入される内側管と
を含むガス供給管であって、
前記ガス供給源から供給されたガスは、前記内側管を通り、前記外側管の内部に形成された前記外側管と前記内側管との隙間を通り、前記外側管の複数の貫通孔から前記ガス供給管の周囲空間に放出される経路で流れ、かつ前記内側管を流れる間と、前記外側管と前記内側管との隙間を流れる間に、前記ガス供給管に伝わった周囲空間の温度により加熱または冷却され、
前記内側管は、複数の小管の集合体を含む、ガス供給管。
An outer tube that is closed at one end and includes a plurality of through-holes arranged longitudinally in the tube wall;
A gas supply pipe having one end connected to a gas supply source and an inner pipe inserted into the outer pipe;
The gas supplied from the gas supply source passes through the inner pipe, passes through a gap between the outer pipe and the inner pipe formed inside the outer pipe, and passes through the plurality of through holes in the outer pipe. Heated by the temperature of the surrounding space transmitted to the gas supply pipe while flowing in the path discharged to the surrounding space of the supply pipe and flowing through the inner pipe and through the gap between the outer pipe and the inner pipe. Or cooled and
The inner pipe includes a collection of a plurality of small pipes.
前記小管の内部に、挿入部材が挿入されている、請求項1に記載のガス供給管。   The gas supply pipe according to claim 1, wherein an insertion member is inserted into the small pipe. 前記小管の管壁の一部が、前記小管の中心軸線に向かって突出している、請求項1または2に記載のガス供給管。   The gas supply pipe according to claim 1 or 2, wherein a part of the pipe wall of the small pipe projects toward a central axis of the small pipe. 断熱壁に囲まれた内部空間を有する炉体と、
前記炉体の内部空間に露出するように配設されたガス供給管を含むガス供給機構と、
前記炉体の内部空間を加熱する加熱機構と、
を含み、
前記ガス供給機構により前記炉体の内部空間に雰囲気ガスを供給し、前記雰囲気ガス環境下で被処理物を加熱機構により加熱して、前記被処理物を熱処理する熱処理装置であって、
前記ガス供給管が、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のガス供給管である、熱処理装置。
A furnace body having an internal space surrounded by an insulating wall;
A gas supply mechanism including a gas supply pipe disposed so as to be exposed in the internal space of the furnace body;
A heating mechanism for heating the internal space of the furnace body;
Including
A heat treatment apparatus for supplying an atmosphere gas to the internal space of the furnace body by the gas supply mechanism, heating the object to be processed by a heating mechanism in the atmosphere gas environment, and heat-treating the object to be processed,
A heat treatment apparatus, wherein the gas supply pipe is the gas supply pipe according to any one of claims 1 to 3.
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