KR101423865B1 - 열처리 장치 - Google Patents

Abstract

열처리 장치에 있어서, 피처리물을 수용하는 수납 용기의 내부에 있어서의 이물의 부착을 억제할 수 있도록 하는 것으로서, 열처리 장치(1)는, 튜브(2)와 보호통(7)을 구비한다. 튜브(2)는 피처리물(100)을 수용하기 위해서 설치된다. 튜브(2)는 제2 대향부(97)를 가진다. 제2 대향부(97)는 피처리물(100)을 열처리하기 위한 가스에 노출되는 것이 가능하게 배치되고, 또한 튜브(2)의 개구부(11)의 내주면(11b)과 대향하고 있다. 보호통(7)의 열전도율(HC7)은 튜브(2)의 열전도율(HC2)보다도 크게 설정되어 있다(HC7＞HC2).

Description

열처리 장치{HEAT TREATMENT APPARATUS}

본 발명은 가열된 분위기 하에서 피처리물을 처리하기 위한 열처리 장치에 관한 것이다.

기판 등의 재료에 열처리를 행하기 위한 열처리 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 열처리 장치의 일예로서, 특허 문헌 1에 기재된 CVD 장치는 석영제의 반응관을 가지고 있다. 반응관은 재료로서의 웨이퍼를 수용하도록 구성되어 있다. 또한, 반응관 내에는 소스가 공급된다. 반응관 내에서는, 열반응에 의해서 소스 가스가 활성화된다. 이에 따라, 웨이퍼의 표면에 원하는 피막이 형성된다.

웨이퍼의 표면에 대한 피막 형성 공정에 있어서는, 반응관의 내면에도 피막이 생겨 버린다. 이 때문에, 반응관의 내면의 피막을 제거하는 청소 작업이 필요하다. 이 청소 작업에 관련하여, 특허 문헌 1에 기재된 구성에서는, 석영관을 이중 구조로 하고 있다. 즉, 특허 문헌 1에 기재된 구성에서는 아웃터 튜브와 인너 튜브가 설치되어 있다. 그리고 인너 튜브는 아웃터 튜브에 대하여, 삽입 및 취출이 가능하게 되어 있다. 아웃터 튜브로부터 취출된 후의 인너 튜브의 내면이 청소된다. 이 청소에 의해서, 당해 내면의 피막이 제거된다. 인너 튜브의 청소 작업동안, 아웃터 튜브에는 다른 인너 튜브가 삽입된다. 이에 따라, 웨이퍼에 대한 피막의 형성 작업을 행할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 인너 튜브의 청소에 기인하여, CVD 장치를 사용할 수 없는 시간을 짧게 할 수 있다.

일본국 특허공고 평 5－56647호 공보

상술한 것처럼, 반응관의 내부 중, 재료 이외의 부분에 피막이 부착되면, 당해 피막의 청소 작업이 필요해져, 바람직하지 않다. 즉, 재료 이외에 부착된 피막은 이물로서 취급된다. 그러나 특허 문헌 1에 기재된 구성에서는, 반응관의 내부에 있어서, 재료 이외에 대한 피막의 형성을 억제하는 구성에 대해서, 특별히 고려되어 있지 않다.

본 발명은 상기 사정을 감안함으로써, 열처리 장치에 있어서, 피처리물을 수용하는 수납 용기의 내부에 있어서의 이물의 부착을 억제할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

(1) 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 어느 국면에 관련된 열처리 장치는 수납 용기와 보호 부재를 구비한다. 상기 수납 용기는 피처리물을 수용하기 위해서 설치된다. 상기 보호 부재는 대향부를 가진다. 상기 대향부는 상기 피처리물을 열처리하기 위한 가스에 노출되는 것이 가능하게 배치되고 또한 상기 수납 용기의 내면과 대향한다. 상기 대향부의 열전도율은, 상기 수납 용기의 열전도율보다도 크게 설정되어 있다.

이 구성에 의하면, 보호 부재의 대향부는, 가스에 노출되도록 배치되고, 또한 수납 용기의 내면과 대향하도록 배치되어 있다. 이에 따라, 수납 용기 중, 보호 부재의 대향부와 대향하고 있는 부분은, 가스의 기류를 받기 어렵게 되어 있다. 따라서, 수납 용기 중, 보호 부재의 대향부와 대향하고 있는 부분은, 가스의 반응에 기인하여 발생하는 생성물(부생성물)이 부착되기 어렵게 되어 있다. 또한, 보호 부재의 열전도율은, 수납 용기의 열전도율보다도 크게 설정되어 있다. 이 때문에, 예를 들면, 보호 부재가 가스 및 히터 등으로부터의 열을 받음으로써, 당해 보호 부재는 신속하게 승온된다. 이 때문에, 보호 부재에 접촉된 가스 온도의 저하를 억제할 수 있고, 그 결과, 보호 부재에 대한 부생성물의 부착을 억제할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 열처리 장치에 있어서, 피처리물을 수용하는 수납 용기의 내부에 있어서의 이물의 부착을 억제할 수 있다.

(2) 바람직하게는, 상기 열처리 장치는, 상기 가스의 기류를 상기 수납 용기 내에서 발생시키기 위한 기류 발생원을 더 구비하고 있다. 상기 보호 부재는, 상기 기류 발생원으로부터의 상기 기류와 충돌하도록 배치되어 있다.

이 구성에 의하면, 기류 발생원으로부터의 기류에 의해서, 수납 용기 내의 가스의 농도 분포를 더욱 균등하게 할 수 있다. 따라서, 피처리물의 각 부를, 더욱 균등하게 열처리할 수 있다. 또한, 기류 발생원으로부터의 기류는, 보호 부재에 의해서 보호되는 것이 가능하다. 이에 따라, 수납 용기 중, 보호 부재와 대향하고 있는 부분은 기류의 충돌이 억제되어 있으므로, 부생성물이 부착되는 것이 보다 확실하게 억제된다. 또한, 수납 용기 내에 존재하는 이물이, 기류를 타고 수납 용기 내에서 비산하고 있는 경우에도, 당해 이물이 수납 용기의 내면에 충돌하는 것을 보호 부재에 의해서 억제할 수 있다. 이에 따라, 수납 용기의 파손을 억제할 수 있다.

(3) 바람직하게는, 상기 보호 부재는, 탄소 재료를 포함하는 재료에 의해서 형성되어 있다.

이 구성에 의하면, 화학적인 안정성이 높은 탄소 재료를 이용하여, 보호 부재가 형성되어 있다. 이 때문에, 보호 부재가, 가스와 화학 반응하여 열화되는 것을 더욱 확실하게 억제할 수 있다.

(4) 바람직하게는, 상기 수납 용기는 곡면부를 가지고 있다. 상기 보호 부재는 가요성을 가지는 판 부재를 이용하여 형성되어 있다. 상기 판 부재는 상기 곡면부를 따라서 배치되어 있다.

이 구성에 의하면, 판 부재의 형상을, 미리, 곡면부의 형상에 맞춘 형상으로 형성해 둘 필요가 없다. 즉, 판 부재를, 간단한 형상으로서의 평판상 등으로 형성하고, 그 후, 판 부재를 변형시킴으로써, 판 부재를, 곡면부를 따라서 배치할 수 있다. 따라서, 보호 부재를 제조하는 수고를 줄일 수 있다.

(5) 바람직하게는, 상기 수납 용기는 개구부를 가지고 있다. 상기 수납 용기에는, 상기 개구부의 주위를 시일하기 위한 시일 부재가 끼워맞춰져 있다. 상기 대향부는 상기 수납 용기 중, 상기 시일 부재에 끼워맞춰져 있는 부분의 내면과 대향하고 있다.

이 구성에 의하면, 수납 용기 중, 시일 부재와 끼워맞춰져 있는 부분은, 보호 부재와 대향하고 있다. 이에 따라, 고온의 가스로부터의 열은, 보호 부재로 보호되어, 시일 부재로 전달되는 것이 억제된다. 따라서, 시일 부재의 과열을 억제할 수 있고, 그 결과, 시일 부재의 열화를 억제할 수 있다.

(6) 바람직하게는, 상기 열처리 장치는, 상기 시일 부재를 냉각하기 위해서, 상기 개구부가 연장되는 방향을 따라서 상기 개구부와 인접하여 배치된 냉각 부재를 더 구비한다. 상기 보호 부재는, 상기 냉각 부재의 내면과 대향하는, 냉각 부재 대향부를 가진다. 상기 냉각 부재 대향부는, 상기 냉각 부재에 고정되는 고정부를 가진다. 상기 개구부가 연장되는 방향에 있어서, 상기 대향부의 길이는, 상기 냉각 부재 대향부의 길이보다도 크게 설정되어 있다.

이 구성에 의하면, 냉각 부재에 의해서, 시일 부재의 과열을, 더욱 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 보호 부재를, 냉각 부재에 의해서 유지할 수 있다. 또한, 가스가 냉각 부재와 접촉하는 것을, 보호 부재에 의해 억제할 수 있으므로, 냉각 부재에 대한 부생성물의 부착을 억제할 수 있다. 또한, 대향부의 길이는, 냉각 부재 대향부의 길이보다도 크게 설정되어 있다. 이에 따라, 보호 부재가 냉각 부재에 의해 냉각되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 보호 부재에 부생성물이 부착되는 것을 억제할 수 있다.

본 발명에 의하면, 열처리 장치에 있어서, 피처리물을 수용하는 수납 용기의 내부에 있어서의 이물의 부착을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 열처리 장치의 일부를 절단한 상태를 나타내는 단면도로, 열처리 장치를 측방으로부터 본 상태를 나타내고 있다.
도 2는 열처리 장치의 일부를 절단한 상태를 나타내는 단면도로, 열처리 장치를 비스듬히 본 상태를 나타내고 있다.
도 3은 도 1의 폐색 장치의 주변 확대도이다.
도 4는 냉각 부재의 주변 확대도이다.
도 5는 도 4의 IV－IV선에 따른 단면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 발명은 피처리물을 열처리하기 위한 열처리 장치로서 폭넓게 적용할 수 있다.

［열처리 장치의 개략 구성]

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관련된 열처리 장치(1)의 일부를 절단한 상태를 나타내는 단면도이며, 열처리 장치(1)를 측방으로부터 본 상태를 나타내고 있다. 도 2는 열처리 장치(1)의 일부를 절단한 상태를 나타내는 단면도이며, 열처리 장치를 비스듬히 본 상태를 나타내고 있다. 도 2에서는, 열처리 장치(1)의 일부를 생략하여 나타내고 있다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 열처리 장치(1)는, 피처리물(100)의 표면에 열처리를 실시하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 이 열처리로서, CVD(Chemical Vapor Deposition) 처리, 확산 처리, 어닐링 처리, 태양 전지의 제조 처리, 반도체 디바이스의 제조 처리 등을 예시할 수 있다. 본 실시 형태에서, 피처리물(100)은 유리 기판이다. 피처리물(100)은 예를 들면, 직사각형상으로 형성되어 있다. 열처리 장치(1)는, 피처리물(100)을, 반응성 가스의 분위기 하에서 열처리함으로써, 피처리물(100)의 표면에 박막을 형성한다. 또한, 열처리 장치(1)는 가로형 열처리 장치이다. 피처리물(100)은 열처리 장치(1)에 대하여 넣고 뺄 때, 수평 방향으로 변위된다.

열처리 장치(1)는, 튜브(수납 용기)(2)와, 히터(3)와, 폐색 장치(4)와, 차열부(5)와, 팬 장치(6)와, 보호통(보호 부재)(7)을 구비하고 있다.

튜브(2)는 피처리물(100)을 수납하기 위해서 설치되어 있다. 또한, 튜브(2)는, 튜브(2) 내에 수납된 피처리물(100)을, 가열된 분위기 하에서 열처리하기 위해서 설치되어 있다. 본 실시 형태에서, 튜브(2)는 석영을 이용하여 형성되어 있다. 튜브(2)는 중공에 형성되어 있다. 튜브(2)의 두께는 수십㎜ 정도로 설정되어 있다.

튜브(2)는 튜브 본체(8)와 폐색부(9)를 가지고 있다.

튜브 본체(8)는, 원통형상으로 형성되어 있고, 가늘고 길게 연장되어 있다. 튜브 본체(8)의 길이 방향(L1)을, 이하, 「길이 방향(L1)」이라고 하는 경우가 있다. 튜브 본체(8)의 하부는 지지대(도시하지 않음)에 의해 지지되어 있다. 튜브 본체(8)의 일단부는 개구부(11)를 가지고 있다. 개구부(11)는 피처리물(100)을 통과시키는 것이 가능한 크기로 형성되어 있다. 피처리물(100)은 개구부(11)를 통하여 튜브(2)에 넣고 뺀다. 튜브 본체(8)의 하부 상에, 피처리물(100)이 배치된다. 피처리물(100)은, 예를 들면, 지지대(12)에 실린 상태에서, 튜브 본체(8)의 외측으로부터, 개구부(11)를 통하여, 튜브 본체(8) 내에 삽입된다. 지지대(12)에 있어서, 피처리물(100)은 수직 방향으로 연장된 상태로 복수 배치되어 있다. 튜브 본체(8)의 타단은 폐색부(9)와 연속해 있다. 폐색부(9)는 길이 방향(L1)을 따라 튜브 본체(8)로부터 멀어지는 방향을 향해, 부풀어 오른 형상으로 형성되어 있다. 폐색부(9)는 튜브 본체(8)의 타단을 막고 있다. 상기의 구성을 가지는 튜브(2)는 히터(3)에 의해 가열된다.

히터(3)는 튜브(2) 내의 분위기를 가열하기 위해서 설치되어 있다. 히터(3)는 예를 들면, 전열 히터이다. 히터(3)는, 전체적으로, 중공의 상자형 형상으로 형성되어 있고, 튜브(2)의 대부분을 수납하고 있다. 히터(3)는 지지대(도시하지 않음)에 의해 지지되어 있다. 히터(3)는, 튜브(2) 내의 분위기를, 수백도 정도로 가열하는 것이 가능하다.

히터(3)는, 상부 히터(13)와, 하부 히터(14)와, 단부 히터(15)와, 측부 히터(16)를 가지고 있다.

상부 히터(13)는 튜브 본체(8)의 상방에 배치되어 있고, 수평으로 연장되어 있다. 평면에서 봐서, 상부 히터(13)는 직사각형으로 형성되어 있다. 평면에서 봐서, 상부 히터(13)는 튜브(2) 중, 개구부(11)의 주변 부분 이외의 부분을 덮고 있다. 상부 히터(13)의 하방에, 하부 히터(14)가 배치되어 있다.

하부 히터(14)는 튜브 본체(8)의 하방에 배치되어 있고, 수평으로 연장되어 있다. 저면에서 봐서, 하부 히터(14)는 직사각형으로 형성되어 있다. 저면에서 봐서, 하부 히터(14)는 튜브(2) 중, 개구부(11)의 주변 부분 이외의 부분을 덮고 있다. 하부 히터(14)에 인접하도록 단부 히터(15)가 배치되어 있다.

단부 히터(15)는 튜브(2)의 폐색부(9)와 길이 방향(L1)으로 늘어서 배치되어 있고, 수직으로 연장되어 있다. 단부 히터(15)는 대략 직사각형으로 형성되어 있다. 단부 히터(15)는 튜브(2)의 폐색부(9)를, 튜브(2)의 후방으로부터 덮고 있다. 단부 히터(15)에 인접하도록, 측부 히터(16)가 배치되어 있다.

측부 히터(16)는 튜브(2)의 튜브 본체(8) 및 폐색부(9)에 인접하여 배치되어 있고, 수직으로 연장되어 있다. 측부 히터(16)는 대략 직사각형으로 형성되어 있고, 길이 방향(L1)과 평행한 방향으로 연장되어 있다. 도시하지 않지만, 측부 히터(16)와 동일한 측부 히터가, 튜브(2)에 인접하여 배치되어 있다. 이들 한 쌍의 측부 히터의 사이에, 튜브(2)가 배치되어 있다. 전술한 것처럼, 상기의 구성을 가지는 히터(3)에 의해, 튜브(2) 내의 분위기가 가열된다. 튜브(2) 내의 분위기가 가열되어 있는 동안, 튜브(2)의 개구부(11)는 폐색 장치(4)에 의해 폐색되어 있다.

도 3은 도 1의 폐색 장치(4)의 주변 확대도이다. 도 3을 참조하여, 폐색 장치(4)는, 냉각 부재(19)와, 도어 장치(20)와, 제1 시일 부재(21)와, 제2 시일 부재(22)를 가지는 시일 장치(23)를 포함하고 있다.

도 4는 냉각 부재(19)의 주변 확대도이다. 도 4를 참조하여, 냉각 부재(19)는, 제1 시일 부재(21) 및 제2 시일 부재(22)를 냉각하기 위해서 설치되어 있다. 냉각 부재(19)가 설치되어 있으므로, 제1 시일 부재(21), 및 제2 시일 부재(22)는 히터(3)로부터의 열에 의한 과열이 억제된다. 그 결과, 제1 시일 부재(21), 및 제2 시일 부재(22)의 열화를 억제할 수 있다. 냉각 부재(19)는 튜브(2)의 개구부(11)에 인접하여 배치되어 있다. 냉각 부재(19)는, 길이 방향(L1)에 있어서, 튜브(2)와 도어 장치(20)의 사이에 배치되어 있다. 냉각 부재(19)는 2개의 원통 부재를 조합한 형상을 가지고 있고, 튜브(2)와는 대략 동축에 배치되어 있다. 냉각 부재(19)는 금속 재료를 이용하여 형성되어 있다. 이 금속 재료는 예를 들면, 스테인리스재이다.

냉각 부재(19)는, 내통(24)과, 외통(25)과, 제1 플랜지(26)와, 제2 플랜지(27)와, 냉각수로(28)를 가지고 있다.

내통(24)은 원통형상으로 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 내통(24)의 내경, 즉, 내통(24)의 내주면의 직경은, 튜브 본체(8)의 내경보다도 작게 설정되어 있다. 내통(24)을 둘러싸도록 하여, 외통(25)이 배치되어 있다.

외통(25)은 원통 형상으로 형성되어 있고, 내통(24)과, 동축에 배치되어 있다. 길이 방향(L1)에 있어서, 외통(25)의 위치와 내통(24)의 위치는 일치되어 있다. 외통(25)은 지지 부재(29)(도 1 참조)에 고정되어 있다. 이에 따라, 냉각 부재(19)는 지지 부재(29)에 의해 지지되어 있다. 외통(25)의 일단부(25a), 및 내통(24)의 일단부(24a)는 제1 플랜지(26)에 고정되어 있다.

제1 플랜지(26)는 도어 장치(20)의 후술하는 도어(36)와 접촉하는 부분으로서 설치되어 있다. 제1 플랜지(26)는 환형상으로 형성되어 있고, 내통(24) 및 외통(25)과 동축에 배치되어 있다. 제1 플랜지(26)는 용접 등에 의해, 내통(24) 및 외통(25)에 고정되어 있다. 이에 따라, 제1 플랜지(26)는 내통(24)의 일단부(24a)와 외통(25)의 일단부(25a)의 사이의 공간을, 길이 방향(L1)의 한쪽 측으로부터 막고 있다. 제1 플랜지(26) 중, 도어 장치(20)에 대향하는 부분에는, 환형상의 홈(26a)이 형성되어 있다. 이 홈(26a)은 제1 플랜지(26)의 외주면에 개방되어 있다. 이 홈(26a)에는 환형상의 플레이트(30)가 수용되어 있다. 플레이트(30)는 고정 부재로서의 나사 부재(31)를 이용하여, 제1 플랜지(26)에 고정되어 있다. 플레이트(30)에 인접하여, 제1 시일 부재(21)가 배치되어 있다.

제1 시일 부재(21)는, 도어 장치(20)의 도어(36)와 냉각 부재(19)의 사이를, 기밀하게 시일하기 위해서 설치되어 있다. 본 실시 형태에서, 제1 시일 부재(21)는, 합성 고무 등을 이용하여 형성된 0링이며, 탄성 및 가요성을 가지고 있다. 제1 시일 부재(21)는 환상으로 형성되어 있다. 제1 시일 부재(21)는 제1 플랜지(26)의 홈(26a)에 끼워져 있고, 당해 제1 플랜지(26)와 플레이트(30)의 사이에 위치하고 있다. 이에 따라, 제1 시일 부재(21)는 제1 플랜지(26)에 유지되어 있다. 제1 플랜지(26)와 길이 방향(L1)으로 이격된 위치에, 제2 플랜지(27)가 배치되어 있다.

제2 플랜지(27)는 튜브(2)에 인접하는 부분으로서 설치되어 있다. 제2 플랜지(27)는 환상으로 형성되어 있고, 내통(24) 및 외통(25)과 동축에 배치되어 있다. 제2 플랜지(27)는, 일단면(27a)과, 타단면(27b)과, 홈부(27c)를 가지고 있다.

일단면(27a)은, 용접 등에 의해, 내통(24) 및 외통(25)에 고정되어 있다. 이에 따라, 제2 플랜지(27)는, 내통(24)의 타단부(24b)와, 외통(25)의 타단부(25b)의 사이의 공간을, 길이 방향(L1)의 다른 쪽으로부터 막고 있다. 제2 플랜지(27)의 일부는, 튜브(2)에 대하여, 냉각 부재(19)의 직경 방향의 바깥쪽으로 돌출하도록 배치되어 있다. 즉, 제2 플랜지(27)의 외경은, 튜브 본체(8)의 외경보다도 크다. 제2 플랜지(27) 중, 튜브(2)에 대향하는 타단면(27b)에는, 환상의 홈(27c)이 형성되어 있다. 이 홈(27c)은 제2 플랜지(27)의 내주부에 형성되어 있다. 이 홈(27c)에는 받침 부재(32)가 배치되어 있다.

도 5는 도 4의 V－V선에 따른 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하여, 받침 부재(32)는, 제2 플랜지(27)와 튜브(2)의 사이에 개재하는 부재로서 설치되어 있다. 이에 따라, 제2 플랜지(27)와 튜브(2)가 직접 접촉하는 것을 방지하고 있다. 받침 부재(32)는 복수 설치되어 있다. 복수의 받침 부재(32)는 제2 플랜지(27)의 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 인접하는 받침 부재(32, 32) 간에는, 간극(CL1)이 형성되어 있다. 각 받침 부재(32)의 표면은, 마찰 저항을 저감하기 위한 재료에 의해 형성되어 있다. 이러한 재료로서, PTFE(PolyTetraFluoroEthylene) 등의 불소 수지 재료를 예시할 수 있다.

각 받침 부재(32)는 두께가 수mm 정도의 판 부재를 이용하여 형성된, 원호형상의 부재이다. 또한, 도 5에서는, 복수의 받침 부재(32) 중, 일부 받침 부재(32)를 도시하고 있다. 각 받침 부재(32)는, 고정 부재로서의 나사 부재(33)를 이용하여, 홈(27c)에 고정되어 있다. 각 받침 부재(32)는 제2 플랜지(27)로부터 튜브(2)를 향해 돌출되어 있고, 튜브 본체(8)의 일단면(8a)에 접촉하고 있다. 도 4를 참조하여, 제2 플랜지(27), 제1 플랜지(26), 내통(24) 및 외통(25)에 의해, 냉각수로(28)가 형성되어 있다.

냉각수로(28)는 원통형상의 수로로서 설치되어 있다. 냉각수로(28)는 도시하지 않은 열 교환기와 접속되어 있다. 냉각수로(28)는, 이 열교환기로 냉각된 냉각수가 통과하도록 구성되어 있다. 이에 따라, 냉각수로(28)에 인접하여 배치된 제1 시일 부재(21), 및 제2 시일 부재(22)가 냉각된다.

제2 시일 부재(22)를 가지는 시일 장치(23)는, 튜브(2)와, 냉각 부재(19)의 사이를 시일하기 위해서 설치되어 있다. 시일 장치(23)는, 튜브(2)의 개구부(11)를 둘러싸도록 배치되어 있다. 시일 장치(23)는 제2 시일 부재(22)와 시일 유지 부재(35)를 가지고 있다.

제2 시일 부재(22)는, 냉각 부재(19)와 튜브(2)의 사이를, 기밀하게 시일하기 위해 설치되어 있다. 본 실시 형태에서, 제2 시일 부재(22)는 제1 시일 부재(21)와 동일한 구성을 가지고 있다. 즉, 제2 시일 부재(22)는, 합성고무 등을 이용하여 형성된 O링이며, 탄성 및 가요성을 가지고 있다. 제2 시일 부재(22)는 환상으로 형성되어 있다. 제2 시일 부재(22)는, 튜브 본체(8)의 개구부(11)의 외주면에 끼워져 있다. 제2 시일 부재(22)는 튜브 본체(8)의 일단면(8a)에 인접하여 배치되어 있다. 또한, 제2 시일 부재(22)는 제2 플랜지(27)의 타단면(27b)에 접촉하고 있다. 이에 따라, 제2 시일 부재(22)는, 튜브 본체(8)의 개구부(11)와 제2 플랜지(27)의 사이의 공간을, 튜브 본체(8)의 외측으로부터 막고 있다. 제2 시일 부재(22)는 시일 유지 부재(35)에 의해 유지되어 있다.

시일 유지 부재(35)는 원환상으로 형성되어 있고, 제2 플랜지(27)에 고정되어 있다. 시일 유지 부재(35)의 내주부는, 제2 시일 부재(22)를, 튜브 본체(8) 측으로 가압하고 있다. 상기의 구성을 가지는 시일 장치(23)와는 길이 방향(L1)으로 이격한 위치에 도어 장치(20)가 배치되어 있다.

도 1 및 도 3을 참조하여, 도어 장치(20)는, 도어(36)와, 도어 지지 장치(37)를 가지고 있다.

도어(36)는, 냉각 부재(19)의 제1 플랜지(26)의 내측 공간을 길이 방향(L1)의 한쪽 측으로부터 막기 위해 설치되어 있다. 환언하면, 도어(36)는, 튜브(2)의 개구부(11)를, 길이 방향(L1)의 한쪽 측으로부터 막기 위해서 설치되어 있다. 도어(36)는, 예를 들면, 금속판을 이용하여 형성되어 있다. 본 실시 형태에서, 도어(36)는, 원판상으로 형성되어 있다. 도어(36)의 외주부(36a)는, 냉각 부재(19)의 제1 플랜지(26)에 접촉 가능하게 구성되어 있다. 도어(36)의 외주부(36a)가 제1 플랜지(26)에 접촉한 경우, 도어(36)와 제1 플랜지(26)의 사이는, 제1 시일 부재(21)에 의해 기밀하게 시일된다. 이 도어(36)는, 도어 지지 장치(37)에 의해 지지되어 있다. 도어 지지 장치(37)는, 도어(36)를 변위 가능하게 지지하기 위해서 설치되어 있다.

도어 지지 장치(37)는, 지주(38)와, 구동 장치(39)를 가지고 있다.

지주(38)는 상하 방향(Z1)(연직 방향)으로 연장되는 부재로서 설치되어 있다. 지주(38)는 도어(36)에 고정되어 있다. 지주(38)는 구동 장치(39)에 접속되어 있다.

구동 장치(39)는, 지주(38) 및 도어(36)를 변위시키기 위해서 설치되어 있다. 구동 장치(39)는 지주(38)를, 길이 방향(L1)으로 변위 가능하게 구성되어 있다. 또한, 구동 장치(39)는, 지주(38)를, 길이 방향(L1)과 직교하는 방향으로 변위 가능하게 구성되어 있다. 이에 따라, 구동 장치(39)는 제1 플랜지(26)로 둘러싸인 공간을 개방하도록 도어(36)를 변위시킬 수 있다. 즉, 구동 장치(39)는, 도어(36)를 개폐할 수 있다. 도어(36)가 열린 상태에서, 피처리물(100)을, 튜브(2)에 대하여 넣고 뺄 수 있다. 도어(36)는 차열부(5)를 유지하고 있다.

차열부(5)는, 히터(3)로부터의 열이, 제2 시일 부재(22), 냉각 부재(19), 제1 시일 부재(21), 및 도어(36) 등에 전해지는 것을 억제하기 위해서 설치되어 있다. 차열부(5)는 튜브(2)의 개구부(11)의 주변에 배치되어 있다.

도 3을 참조하여, 차열부(5)는, 스테이(41, 42)와 차열 부재(43)를 가지고 있다.

스테이(41, 42)는, 차열 부재(43)를 지지하기 위해서 설치되어 있다. 각 스테이(41, 42)는 도어(36)에 고정되어 있고, 도어(36)로부터, 길이 방향(L1)을 따라, 튜브(2)측으로 연장되어 있다. 각 스테이(41, 42)는 길이 방향(L1)으로 늘어서는 복수의 오목부(44)를 가지고 있다. 오목부(44)는 위쪽을 향해 개방되어 있고, 차열 부재(43)를 끼우는 것이 가능하다.

차열 부재(43)는 열 배리어를 형성하기 위해서 설치되어 있다. 차열 부재(43)는 1 또는 복수 개 설치되어 있다. 본 실시 형태에서, 차열 부재(43)는 7개 설치되어 있다. 각 차열 부재(43)는 원판상으로 형성되어 있다. 복수의 차열 부재(43)가, 길이 방향(L1)으로 이격하여 배치되어 있다. 각 차열 부재(43)에는 복수의 관통공이 형성되어 있다. 이러한 관통공에, 대응하는 스테이(41, 42)가 삽입되어 있다. 또한, 이들 관통공의 둘레 가장자리부는 오목부(44)에 끼워져 있다. 이에 따라, 각 차열 부재(43)는 길이 방향(L1)으로 위치 결정되어 있다. 각 차열 부재(43)는 오목부(44)에 떼어낼 수 있도록 끼워맞춰져 있다. 이에 따라, 길이 방향(L1)에 있어서의 각 차열 부재(43)의 위치를 용이하게 변경할 수 있다. 또한, 스테이(41, 42)에 부착되는 차열 부재(43)의 수를 용이하게 변경할 수 있다. 그 결과, 차열부(5)가 열을 차단하는 정도를 용이하게 조정할 수 있다. 차열부(5)에는 서브 히터(45)가 배치되어 있다. 서브 히터(45)는 발열체를 가지고 있고, 튜브(2) 내의 분위기를 가열 가능하게 구성되어 있다.

서브 히터(45)는, 한 쌍의 제1 부분(45a, 45a)과 제2 부분(45b)을 가지고 있다.

각 제1 부분(45a, 45a)은, 길이 방향(L1)을 따라 연장되는 부분으로서 설치되어 있다. 각 제1 부분(45a, 45a)은, 도어(36)에 형성된 관통공을 관통하고, 또한, 각 차열 부재(43)에 형성된 관통공을 관통하고 있다. 각 제1 부분(45a, 45a)의 선단부에, 제2 부분(45b)이 접속되어 있다. 제2 부분(45b)은, 상하 방향(Z1)으로 연장되어 있다. 제2 부분(45b)은 각 차열 부재(43)에 대하여, 튜브(2)의 안쪽(길이 방향(L1)의 한쪽 측)에 배치되어 있다. 제2 부분(45b)은 발열체를 가지고 있다. 제2 부분(45b)의 발열체는 예를 들면, 팬 장치(6)의 주변 온도가 소정치 미만인 경우에, 발열하도록 구성되어 있다. 상기의 구성을 가지는 서브 히터(45), 및 차열부(5)에 인접한 위치에, 팬 장치(6)가 배치되어 있다.

팬 장치(6)는 도어(36)에 지지되어 있고, 도어(36)와 함께 변위 가능하다. 팬 장치(6)는 튜브(2) 내에 기류(A1)를 일으키게 하기 위해서 설치되어 있다.

팬 장치(6)는, 전동 모터(동력원)(46)와, 전동 장치(47)와, 샤프트 유닛(48)과, 팬(49)과, 베어링 유닛(50)을 가지고 있다.

전동 모터(46)는, 예를 들면, 지주(38)에 지지되어 있다. 전동 모터(46)의 출력은, 전동 장치(47)를 통하여 샤프트 유닛(48)에 전달된다.

전동 장치(47)는, 예를 들면, 풀리 기구이다. 전동 장치(47)는, 제1 풀리(51)와, 제2 풀리(52)와, 벨트(53)를 가지고 있다. 제1 풀리(51)는, 전동 모터(46)의 출력축에 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 제2 풀리(52)는 샤프트 유닛(48)에 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 벨트(53)는, 제1 풀리(51)와, 제2 풀리(52)에 감겨져 있다.

샤프트 유닛(48)은 팬(49)의 회전축으로서 설치되어 있고, 회전축선(S1)을 가지고 있다. 회전축선(S1)은, 샤프트 유닛(48)의 중심 축선이기도 하다. 샤프트 유닛(48)은 팬(49)에 연결되어 있고, 전동 모터(46)로부터의 출력을, 팬(49)에 전달한다. 샤프트 유닛(48)은, 도어(36)에 형성된 관통공(36b)을 관통하고 있고, 도어(36)의 외측으로부터, 튜브(2) 내를 향해 연장되어 있다. 샤프트 유닛(48)의 일단부(48a)에, 제2 풀리(52)가 고정되어 있다. 샤프트 유닛(48)은 각 차열 부재(43)에 형성된 관통공(43a)을 관통하고 있다. 샤프트 유닛(48)의 타단부(48b)에는 팬(49)이 동축에 연결되어 있다.

팬(49)은 기류(A1)를 발생함으로써, 튜브(2) 내의 가스를 교반하도록 구성되어 있다. 이에 따라, 튜브(2) 내의 각종 가스의 농도 분포가, 더욱 균등하게 되고, 또한, 튜브(2) 내의 온도가, 보다 균등하게 된다. 팬(49)은, 튜브(2) 내에 배치되어 있고, 회전축선(S1)을 중심으로 하여 회전 가능하다. 팬(49)과 도어(36)의 사이에 각 차열 부재(43)가 배치되도록 팬(49)은 배치되어 있다.

팬(49)은, 보스부(54)와, 복수의 날개(55)를 가지고 있다.

보스부(54)는, 통형상으로 형성되어 있고, 샤프트 유닛(48)의 타단부(48b)에 끼워맞춰져 있다. 복수의 날개(55)는 보스부(54)의 외주부에 고정되어 있고, 보스부(54)로부터 방사형상으로 연장되어 있다. 상기의 구성에 의해, 팬(49)이 회전하면, 당해 팬(49)으로부터 당해 팬(49)의 직경 방향 바깥쪽을 향하는 기류(A1)가 발생한다. 팬(49)을 회전시키기 위한 샤프트 유닛(48)은 베어링 유닛(50)에 의해, 회전 가능하게 지지되어 있다. 베어링 유닛(50)은 도어(36)의 외측에 배치되어 있다. 즉, 베어링 유닛(50)은 도어(36)의 일단면(36c)측에 배치되어 있다.

베어링 유닛(50)은, 케이싱(56)과, 플랜지부(57)를 가지고 있다.

케이싱(56)은 원통형상으로 형성되어 있다. 케이싱(56)은 샤프트 유닛(48)에 의해 관통되어 있다. 케이싱(56) 내에는, 베어링(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 이 베어링은 샤프트 유닛(48)을 회전 가능하게 지지하고 있다. 케이싱(56)의 일단부에는 플랜지부(57)가 고정되어 있다.

플랜지부(57)는, 고정 부재로서의 나사 부재(58)에 의해, 시트부(59)에 고정되어 있다. 시트부(59)는, 도어(36)의 일단면(36c)에 고정된, 통형상의 부재이다. 시트부(59)는 샤프트 유닛(48)에 의해 관통되어 있다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 상기의 구성을 가지는 팬 장치(6)에 있어서, 팬(49)은 팬(49)의 직경 방향 바깥쪽을 향하는 기류(A1)를 발생시킨다. 이 기류(A1)에 있어서의 기체는, 히터(3)에 의해 가열되어 있고, 고온이다. 이 때문에, 기류(A1)로부터의 열은 제2 시일 부재(22)에 가능한한 전해지지 않는 것이 바람직하다. 또한, 기류(A1)에 있어서의 기체 중에는, 튜브(2) 내에서의 화학 반응 등으로 생긴 미세분말이 존재하고 있다. 이 미세분말이, 기류(A1)를 타고, 튜브(2)에 강한 기세로 충돌하는 것은 억제되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 열처리 장치(1)에는 보호통(7)이 설치되어 있다.

보호통(7)은 팬(49)에서 발생한 기류(A1)로부터의 열이, 제2 시일 부재(22)에 전해지는 것을 억제하기 위해서 설치되어 있다. 또한, 보호통(7)은, 기류(A1)가, 튜브(2)에 세게 닿는 것을 억제하기 위해서 설치되어 있다.

보호통(7)은 전체적으로 원통형상으로 형성되어 있다. 보호통(7)은, 수㎜의 두께를 가지는 박판 부재이다. 보호통(7)은, 튜브(2)의 개구부(11)의 주변에 배치되어 있고, 튜브(2)의 길이 방향(L1)과 평행하게 연장되어 있다. 보호통(7)의 일단부(7a)는 냉각 부재(19)의 제1 플랜지(26)의 내주부에, 고정 부재로서의 나사 부재(63)를 이용하여 고정되어 있다. 보호통(7)의 중간부(7b)는 냉각 부재(19)의 제2 플랜지(27)의 내주부에, 고정 부재로서의 나사 부재(64)를 이용하여 고정되어 있다. 보호통(7)의 타단부(7c)는 튜브(2) 내에 배치되어 있고, 또한, 튜브 본체(8)와는 이격되어 배치되어 있다.

보호통(7)은, 가스 공급구(61)와, 배기구(62)를 가지고 있다. 가스 공급구(61)는, 가스 공급관(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 피처리물(100)의 열처리에 이용되는 가스를 튜브(2) 내에 공급하는 것이 가능하다. 가스 공급관은 냉각 부재(19)를 관통하도록 연장되어 있다. 배기구(62)는, 배기관(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 튜브(2) 내의 기체를 흡인하도록 구성되어 있다. 또한, 배기관은 냉각 부재(19)를 관통하도록 연장되어 있고, 진공 펌프 등의 흡인 장치에 접속되어 있다.

보호통(7)은, 차열부(5)와, 서브 히터(45)를 둘러싸고 있다. 또한, 보호통(7)은 샤프트 유닛(48)의 일부와 팬(49)을 둘러싸고 있다. 또한, 보호통(7)은, 제2 시일 부재(22)와는, 보호통(7)의 직경 방향으로 늘어서 배치되어 있다. 상기의 구성에 의해, 팬(49)으로부터의 기류(A1)는, 보호통(7)에 닿은 후, 튜브(2)의 길이 방향(L1)과 평행한 방향으로 방향을 바꾸어, 튜브(2)의 안쪽(폐색부(9)측)으로 진행된다.

［열처리 장치의 주요 동작］

도 1을 참조하여, 이상의 구성에 의해, 열처리 장치(1)가, 피처리물(100)을 열처리할 때에는, 우선, 구동 장치(39)의 동작에 의해, 도어(36)가 열린다. 이 상태에서, 피처리물(100)은, 튜브(2) 내에 수납된다. 다음에, 구동 장치(39)의 동작에 의해, 도어(36)가 닫힌다. 즉, 도어(36)는, 냉각 부재(19)의 개구를 닫음으로써, 튜브(2) 내의 공간을, 열처리 장치(1)의 외부 공간으로부터 차단한다.

다음에, 튜브(2) 내의 공기가, 배기구(62)를 통하여 흡인됨으로써, 튜브(2) 내의 압력은 음압이 된다. 또한, 반응성 가스가, 가스 공급구(61)를 통하여, 튜브(2) 내에 공급된다. 이 상태에서, 히터(3)로부터의 열에 의해, 튜브(2) 내의 분위기가 가열된다. 그리고 전동 모터(46)의 출력에 의해, 팬(49)이 회전한다. 이에 따라, 튜브(2) 내에 기류(A1)가 생겨, 튜브(2) 내의 분위기는 교반된다. 이 상태에서, 피처리물(100)의 표면에 원소가 부착되어, 확산된다. 이때, 냉각수로(28)에는 냉각수가 통과하고 있다. 이에 따라, 제1 시일 부재(21), 및 제2 시일 부재(22)(도 4 참조)의 과열이 억제된다. 또한, 히터(3)로부터의 열은 차열부(5)에 의해, 각 시일 부재(21, 22) 및 도어(36) 등에 전해지는 것이 억제된다.

피처리물(100)에 박막이 형성된 후, 히터(3)에 의한 가열이 정지된다. 그 후, 구동 장치(39)의 동작에 의해, 도어(36)가 열린다. 이 상태에서, 튜브(2) 내의 피처리물(100)은 튜브(2) 내로부터 취출된다.

［시일 장치의 상세한 구성］

다음에, 시일 장치(23)에 있어서의 더욱 상세한 구성을 설명한다. 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 시일 장치(23)는, 제2 시일 부재(22)와, 시일 유지 부재(35)를 가지는 시일 유지 장치(71)와, 에어 블로우 장치(72)를 가지고 있다.

제2 시일 부재(22)의 구성에 대해서는, 전술한 대로이며, 개구부(11)의 주위를 시일하도록 구성되어 있다. 이 제2 시일 부재(22)는, 시일 유지 장치(71)에 의해서 유지되어 있다. 이에 따라, 제2 시일 부재(22)는, 튜브(2)의 개구부(11)의 외주면(11a)과는, 튜브(2)의 둘레 방향(C1)의 전역에 걸쳐 밀착되어 있다. 또한, 외주면(11a)은, 튜브(2)의 내주면(2c)의 일부이다. 또한, 제2 시일 부재(22)는 제2 플랜지(27)의 타단면(27b)과는, 튜브(2)의 둘레 방향(C1)의 전역에 걸쳐 밀착되어 있다.

시일 유지 장치(71)는, 개구부(11)의 외주면(11a)과, 제2 플랜지(27)의 타단면(27b)의 사이의 영역을, 제2 시일 부재(22)에 의해서, 확실하게 기밀하게 시일시키기 위해서 설치되어 있다. 이에 따라, 튜브(2) 내의 기체는 간극(CL1)(도 5 참조)을 통과하여 튜브(2)의 외부 공간으로 새는 것이 억제되어 있다.

또한, 이하에서는, 튜브(2)의 둘레 방향(C1)을, 간단히 「둘레 방향(C1)」이라고 하는 경우가 있다. 또한, 튜브(2)의 직경 방향(R1)을, 간단히 「직경 방향(R1)」이라고 하는 경우가 있다, 또한, 길이 방향(L1)은, 튜브(2)의 축방향, 및 당해 축방향과 평행한 방향을 포함하고 있다. 또한, 길이 방향(L1)은, 개구부(11)가 연장되는 방향이기도 하다.

시일 유지 장치(71)는 시일 유지 부재(35)와 받침 부재 유지 기구(73)를 가지고 있다.

시일 유지 부재(35)는 원환상으로 형성되어 있고, 제2 시일 부재(22)를 둘러싼 상태에서, 제2 플랜지(27)에 고정되어 있다. 시일 유지 부재(35)의 곡율 중심은 튜브(2)의 중심축선(S2) 상에 배치되어 있다. 시일 유지 부재(35)는 스테인리스 등의 금속 재료를 이용하여 형성되어 있다.

시일 유지 부재(35)는, 본체(75)와, 홈부(76)와, 플랜지부(77)를 가지고 있다.

본체(75)는 제2 플랜지(27)와는 길이 방향(L1)에 인접하여 배치되어 있다. 본체(75)는 환상의 박판에 의해서 형성되어 있다. 본체(75)와, 개구부(11)의 외주면(11a)의 사이에는 간극(CL2)이 형성되어 있다. 본체(75)의 내주부에 홈부(76)가 형성되어 있다.

홈부(76)는 제2 시일 부재(22)가 배치되는 부분으로서 설치되어 있다. 홈부(76)는 둘레 방향(C1)에 있어서의 본체(75)의 전역에 걸쳐 형성된, 원환상의 부분이다. 홈부(76)는 직경 방향(R1)의 안쪽으로 개방되어 있고, 튜브(2)의 개구부(11)의 외주면(11a)과 마주 보고 있다. 또한, 홈부(76)는 길이 방향(L1)의 한쪽으로 개방되어 있고, 제2 플랜지(27)의 타단면(27b)과 마주보고 있다.

홈부(76)는 제1 가압부(81)와 제2 가압부(82)를 가지고 있다.

제1 가압부(81)는 홈부(76)의 저면으로서 형성되어 있다. 제1 가압부(81)는 원통면에 의해서 형성되어 있다. 제1 가압부(81)는, 제2 시일 부재(22)를, 직경 방향(R1)의 안쪽을 향해서 가압하고 있다. 이에 따라, 제2 시일 부재(22)는 둘레 방향(C1)의 전역에 걸쳐, 개구부(11)의 외주면(11a)과 밀착되어 있다.

제2 가압부(82)는 홈부(76)의 내측면으로서 형성되어 있다. 제2 가압부(82)는 길이 방향(L1)의 한쪽을 향하는 원환상의 면이다. 제2 가압부(82)는 제2 시일 부재(22)를, 길이 방향(L1)의 한쪽을 향해서 가압하고 있다. 이에 따라, 제2 시일 부재(22)는 둘레 방향(C1)의 전역에 걸쳐, 제2 플랜지(27)의 타단면(27b)과 밀착되어 있다. 상기의 구성에 의해, 제2 시일 부재(22)는, 제2 플랜지(27)의 타단면(27b)과, 튜브 본체(8)의 일단면(8a)의 사이를, 기밀하게 시일하고 있다. 상기의 구성을 가지는 홈부(76)에 대하여 길이 방향(L1)의 한쪽 측의 위치에 플랜지부(77)가 배치되어 있다.

플랜지부(77)는 본체(75)의 외주부로부터, 길이 방향(L1)의 한쪽을 향해서 연장되는, 원환상의 부분이다. 플랜지부(77)는 제2 플랜지(27)에 대하여, 직경 방향(R1)의 바깥쪽에 배치되어 있다. 상기의 구성을 가지는 시일 유지 부재(35)는 받침 부재 유지 기구(73)에 의해서 유지되어 있다.

받침 부재 유지 기구(73)는, 제2 플랜지(27)와, 고정용 나사 부재(83)를 가지고 있다.

제2 플랜지(27)는, 전술한 냉각 부재(19)의 일부를 구성하고 있음과 더불어, 받침 부재 유지 기구(73)의 일부를 구성하고 있다. 제2 플랜지(27)는 길이 방향(L1)에 있어서, 본체(75)와 인접해 있다. 또한, 제2 플랜지(27)는 길이 방향(L1)에 있어서, 개구부(11)와 인접해 있다. 제2 플랜지(27)에는 고정용 나사 부재(83)가 부착되어 있다.

고정용 나사 부재(83)는 시일 유지 부재(35)를 제2 플랜지(27)에 체결하기 위해서 설치되어 있다. 고정용 나사 부재(83)는 복수 구비되어 있고, 둘레 방향(C1)으로 등간격으로 배치되어 있다. 또한, 도 3 및 도 4에서는, 복수의 고정용 나사 부재(83) 중의 일부 고정용 나사 부재(83)를 도시하고 있다. 각 고정용 나사 부재(83)의 나사축은, 제2 플랜지(27)에 형성된 장공(長孔)(86)을 관통하고 있다. 또한, 각 고정용 나사 부재(83)의 나사축은 시일 유지 부재(35)에 형성된 나사 구멍(78)에 나사 결합되어 있다. 이에 따라, 시일 유지 부재(35)는 제2 플랜지(27)에 고정되어 있다. 상기의 구성을 가지는 시일 유지 장치(71)에는 에어 블로우 장치(72)가 부착되어 있다.

에어 블로우 장치(72)는 튜브(2)의 외부로부터, 제2 시일 부재(22)의 주위 영역을 향해서, 공기를 불어내기 위하여 설치되어 있다. 에어 블로우 장치(72)는 에어용 관(89)과 스테이(90)를 가지고 있다.

에어용 관(89)은, 예를 들면, 원환상으로 형성되어 있고, 튜브(2)의 외주면(11)의 외주면(11a)을 둘러싸도록 하여 배치되어 있다. 에어용 관(89)은 시일 유지 부재(35)에 인접하여 배치되어 있다. 에어용 관(89)에는 취출구(89a)가 형성되어 있다. 취출구(89a)는 에어용 관(89) 내의 공기를, 튜브(2)의 개구부(11)의 외주면(11a)을 향해 불어내기 위하여 설치되어 있다.

취출구(89a)는 직경 방향(R1)의 안쪽을 향하고 있고, 외주면(11a)과 직경 방향(R1)으로 마주보고 있다. 취출구(89a)는 둘레 방향(C1)으로 등간격으로 복수 형성되어 있다. 또한, 도 4에서는, 복수의 취출구(89a) 중 1개의 취출구(89a)를 도시하고 있다. 취출구(89a)는 시일 유지 부재(35)와 길이 방향(L1)으로 인접하는 위치에 형성되어 있다. 에어용 관(89)은 펌프 등의 기류 발생원(도시하지 않음)과 접속되어 있고, 에어용 관(89) 내를, 공기 등의 기류가 통과하도록 구성되어 있다. 에어용 관(89) 내의 기체는, 기류(A2)로서, 각 취출구(89a)로부터, 튜브(2)의 개구부(11)의 외주면(11a)을 향해서 취출된다. 이에 따라, 각 취출구(89a)로부터의 기류(A2)는, 튜브(2)의 개구부(11)의 외주면(11a)에 내뿜어진다. 또한, 기류(A2)는 외주면(11a)과 시일 유지 부재(35)의 사이의 간극(CL2)에 도달하여, 제2 시일 부재(22)를 냉각한다. 에어용 관(89)은 스테이(90)를 통하여, 시일 유지 부재(35)에 지지되어 있다.

스테이(90)는 복수 설치되어 있다. 각 스테이(90)는 L자형상으로 형성되어 있고, 직경 방향(R1)을 따라서 가늘고 길게 연장되어 있다. 직경 방향(R1)에 있어서의 스테이(90)의 일단부에 에어용 관(89)이 고정되어 있다. 직경 방향(R1)에 있어서의 스테이(90)의 타단부는, 스테이용 나사 부재(91)를 이용하여, 시일 유지 부재(35)의 외주부에 고정되어 있다. 상기의 구성을 가지는 스테이(90)에 대하여 직경 방향(R1)의 안쪽에 보호통(7)이 배치되어 있다.

［보호통의 상세한 구성]

전술한 것처럼, 보호통(7)은, 기류 발생원으로서의 팬(49)으로부터의 기류(A1)가, 튜브(2)에 세게 직접 닿는 것을 억제하기 위해서 설치되어 있다. 또한, 보호통(7)은 기류(A1)로부터의 열이, 튜브(2), 제2 시일 부재(22), 냉각 부재(19), 및 제1 시일 부재(21) 등에 전달되는 것을 억제하기 위해서 설치되어 있다. 보호통(7)은 개구부(곡면부)(11)를 따라서 배치되어 있다.

본 실시 형태에서, 보호통(7)은 복수(3개)의 판 부재(93(93a, 93b, 93c))를 가지고 있다. 또한, 이하에서는, 복수의 판 부재(93a, 93b, 93c)를 총칭하여 말하는 경우는, 간단히 「판 부재(93)」라고 한다. 보호통(7)은 복수의 판 부재(93a, 93b, 93c)를 조합함으로써, 전체적으로, 원통상으로 형성되어 있다.

판 부재(93a, 93b, 93c)는 둘레 방향(C1)을 따라서 배열되어 있다. 본 실시 형태에서, 각 판 부재(93)는, 중심축선(S2)을 중심으로 하여 대략 120도의 각도 범위로 배치되어 있다. 둘레 방향(C1)에 있어서의, 판 부재(93) 간의 간격은, 수mm 미만(제로 mm를 포함한다) 정도로 설정되어 있고, 복수의 판 부재(93)는, 둘레 방향(C1)에 연속하도록 배치되어 있다. 본 실시 형태에서, 각 판 부재(93)는 가스 공급구(61) 및 배기구(62)의 유무를 제외하고, 동일한 구성을 가지고 있다.

각 판 부재(93)는 탄소 재료를 포함하는 재료에 의해서 형성되어 있고, 가요성을 가지고 있다. 각 판 부재(93)는 자유 상태에 있어서, 대략 수평으로 연장되는 평판상으로 형성되어 있다. 또한, 자유 상태란, 외력이 작용하고 있지 않은 상태를 말한다. 각 판 부재(93)는 곡면형상이 되도록 변형된 상태에서, 튜브(2) 내에 배치되어 있다. 구체적으로, 각 판 부재(93)는 탄소에 의해서 형성된 모재(매트릭스)에, 탄소 섬유가 강화 섬유로서 집어넣어진 구성을 가지고 있다. 즉, 각 판 부재(93)는, 표면 및 내부가, 탄소에 의해서 형성되어 있다. 이에 따라, 각 판 부재(93), 즉, 보호통(7)은 반응성 가스와 화학 반응을 일으키지 않는 부재로서 이용되고 있다. 또한, 각 판 부재(93)의 표면은 매끄러운 면으로 되어 있으므로, 이물의 부착이 억제되어 있다.

각 판 부재(93)의 열전도율, 즉, 보호통(7)의 열전도율(HC7)은, 튜브(2)의 열 전도율(HC2)보다 크게 설정되어 있다(HC7＞HC2). 본 실시 형태에서, 보호통(7)은, 탄소 재료로 형성되어 있고, 또한, 튜브(2)는 석영 재료로 형성되어 있다. 이에 따라, 상기한 열 전도율의 관계가 성립되어 있다.

또한, 판 부재(93)의 두께, 즉, 보호통(7)의 두께(T7)는, 튜브(2)의 두께(T2)보다도 작게 설정되어 있다(T7＜T2). 또한, 길이 방향(L1)에 있어서, 보호통(7)의 전체 길이는, 튜브(2)의 전체 길이보다도 작게 설정되어 있다. 그 결과, 보호통(7)의 질량은 튜브(2)의 질량보다도 작다. 이러한 구성에 의해, 보호통(7)의 열용량은 튜브(2)의 열용량보다도 작게 설정되어 있다.

본 실시 형태에서, 판 부재(93)는 휘어짐으로써, 원호상의 곡면을 구성하고 있고, 이와 같이 휘어진 상태에서, 냉각 부재(19)의 내주면(19a) 및 튜브(2)의 개구부(11)의 내주면(11b)과 대향하고 있다. 각 판 부재(93)는 개구부(11)에 따르도록 원호상으로 배치되어 있다.

전술한 것처럼, 보호통(7)의 일단부(7a)는 냉각 부재(19)의 제1 플랜지(26)의 내주부에, 고정 부재로서의 나사 부재(63)를 이용하여 고정되어 있다. 보다 구체적으로는, 길이 방향(L1)에 있어서의 각 판 부재(93)의 일단부는 제1 고정부(94)를 가지고 있다. 제1 고정부(94)에는 나사 부재(63)가 관통되어 있다. 나사 부재(63)는 수나사 부재이다. 각 판 부재(93)에 있어서, 나사 부재(63)는, 복수 설치되어 있고, 둘레 방향(C1)으로 등간격으로 배치되어 있다. 즉, 각 판 부재(93)는 복수의 제1 고정부(94)를 가지고 있다. 각 나사 부재(63)는 제1 플랜지(26)의 나사 구멍(26b)에 나사 결합되어 있다. 나사 구멍(26b)은 나사 부재(63)의 수와 동일한 수만큼 형성되어 있고, 대응하는 나사 부재(63)의 나사축과 나사 결합되어 있다. 또한, 도 3 및 도 4에서는 복수의 나사 구멍(26b) 중 일부를 도시하고 있다. 상기의 구성에 의해, 각 제1 고정부(94)는 냉각 부재(19)에 고정되어 있다.

또한, 전술한 것처럼, 보호통(7)의 중간부(7b)는 냉각 부재(19)의 제2 플랜지(27)의 내주부에, 고정 부재로서의 나사 부재(64)를 이용하여 고정되어 있다. 보다 구체적으로는, 길이 방향(L1)에 있어서의 판 부재(93)의 중간부는 제2 고정부(95)를 가지고 있다. 제2 고정부(95)에는 나사 부재(64)가 관통되어 있다. 나사 부재(64)는 수나사 부재이다. 각 판 부재(93)에 있어서, 나사 부재(64)는 복수 설치되어 있고, 둘레 방향(C1)으로 등간격으로 배치되어 있다. 즉, 각 판 부재(93)는 복수의 제2 고정부(95)를 가지고 있다. 각 나사 부재(64)는 제2 플랜지(27)의 나사 구멍(27d)에 나사 결합되어 있다. 나사 구멍(27d)은 나사 부재(64)의 수와 동일한 수만큼 형성되어 있고, 대응하는 나사 부재(64)의 나사축과 나사 결합되어 있다. 또한, 도 3 및 도 4에서는 복수의 나사 구멍(27d) 중 일부를 도시하고 있다. 상기의 구성에 의해, 각 제2 고정부(95)는 냉각 부재(19)에 고정되어 있다.

또한, 보호통(7)의 가스 공급구(61), 및 배기구(62)는 복수의 판 부재(93a, 93b, 93c) 중 1개의 판 부재(93b)에 형성되어 있다.

보호통(7)은 제1 대향부(냉각 부재 대향부)(96)와 제2 대향부(대향부)(97)를 가지고 있다.

제1 대향부(96)는 냉각 부재(19)의 내주면(19a)과 직경 방향(R1)으로 대향하는 부분으로서 설치되어 있다. 제1 대향부(96)는 냉각 부재(19)의 내주면(19a)과 접촉되어 있고, 당해 내주면(19a)에 의해서, 안정된 자세로 유지되어 있다. 냉각 부재(19)의 내주면(19a)은, 제1 플랜지(26)의 내주면과, 내통(24)의 내주면과, 제2 플랜지(27)의 내주면에 의해서 형성된 원통면이다. 제1 대향부(96)는 전술한 제1 고정부(94) 및 제2 고정부(95)를 가지고 있다. 제1 대향부(96)는 복수의 차열 부재(43)의 일부와, 샤프트 유닛(48)의 일부를 둘러싸고 있다. 제1 대향부(96)와 길이 방향(L1)으로 늘어서도록 하여, 제2 대향부(97)가 배치되어 있다.

제2 대향부(97)는 팬(49)으로부터 직경 방향(R1)의 바깥쪽을 향하는 기류(A1)와 직접 충돌하는 부분으로서 설치되어 있다. 즉, 제2 대향부(97)는 기류 발생원으로서의 팬(49)에 의해 발생한, 피처리물(100)을 열처리하기 위한 기류(A1)에 노출되도록 배치되어 있다. 기류(A1)에는 반응성 가스의 기류가 포함되어 있다. 또한, 제2 대향부(97)는 튜브(2)의 내주면(2c)과 직경 방향(R1)으로 대향하는 부분으로서 설치되어 있다. 또한, 제2 대향부(97)는, 팬(49)으로부터의 기류(A1)를, 피처리물(100) 측을 향해 안내하는 도풍 부재로서 설치되어 있다.

제2 대향부(97)는 튜브(2)의 개구부(11), 및 제2 시일 부재(22)와 직경 방향(R1)으로 늘어서 있다. 즉, 튜브(2) 중 제2 시일 부재(22)에 끼워 맞춰져 있는 개구부(11)의 내주면(11b)과 제2 대향부(97)는 직경 방향(R1)으로 대향하고 있다. 제2 대향부(97)는 개구부(11)의 내주면(11b)과는 직경 방향(R1)으로 이격하여 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제2 대향부(97)와 튜브 본체(8)(개구부(11))의 사이의 거리는 수nm 정도의 작은 값으로 설정되어 있다.

제2 대향부(97)와 튜브 본체(8)의 사이에는 공간(SP1)이 형성되어 있다. 이 공간(SP1)은, 제2 대향부(97)와, 튜브 본체(8)와, 제2 플랜지(27)와, 제2 시일 부재(22)에 의해서 형성되어 있다. 공간(SP1) 중, 길이 방향(L1)의 한쪽의 단부 영역(SP1a)은 제2 시일 부재(22)에 의해서 가려져 있다. 이 때문에, 공간(SP1) 내에서는 기류가 발생하기 어렵게 되어 있어, 길이 방향(L1)의 다른 쪽의 단부 영역(SP1b)으로부터 공간(SP1) 내로의 기체의 침입이 억제된다. 이에 따라, 팬(49)의 구동에 의해서 튜브(2) 내를 순환하는 고온의 기체가, 공간(SP1) 내에 침입하는 것이 억제되어 있다.

제2 대향부(97)는 복수의 차열 부재(43) 중 일부와, 샤프트 유닛(48)의 일부와, 서브 히터(45)의 일부와, 팬(49)을 둘러싸고 있다. 길이 방향(L1)에 있어서, 제2 대향부(97)의 길이(D97)는, 제1 대향부(96)의 길이(D96)보다도 길게 설정되어 있다(D97＞D96).

제2 대향부(97)의 일부는, 히터(3)와 직경 방향(R1)으로 마주 보고 있다. 이에 따라, 보호통(7)은, 히터(3)로부터의 열을 받아, 신속하게 승온된다. 한편, 보호통(7)은, 열처리 중의 피처리물(100)의 주위는 둘러싸지 않도록 배치되어 있다. 또한, 보호통(7)의 제2 대향부(97)에 대하여 직경 방향(R1)의 바깥쪽의 위치에 에어용 관(89)이 배치되어 있다. 에어용 관(89)의 취출구(89a)로부터 불어내진 공기는 보호통(7)에 의해서 승온이 억제된 개구부(11)에 충돌하고, 그 후, 제2 시일 부재(22)와 접촉한다. 이에 따라, 에어용 관(89)으로부터 불어내진 공기는 개구부(11)와의 접촉에 기인하는 승온이 억제되어 있어, 더욱 낮은 온도에서 제2 시일 부재(22)와 접촉할 수 있다.

［열처리 장치의 동작 시에 있어서의 보호통의 작용]

다음에, 보호통(7)의 작용의 일예에 대하여 설명한다. 전술한 것처럼, 피처리물(100)을 열처리할 때는, 튜브(2) 내에 피처리물(100)이 수용된 후에, 도어(36)가 닫혀진다. 이어서, 튜브(2) 내의 압력은 부압으로 되고, 또한, 튜브(2) 내에, 피처리물(100)을 열처리하기 위한 반응성 가스가 공급된다. 이 상태에서, 히터(3)로부터의 열에 의해, 튜브(2) 내의 가스가 가열된다.

히터(3)로부터의 열은 보호통(7)에도 전달된다. 보호통(7)의 열용량은 작게 설정되어 있으므로, 보호통(7)은 열에 대한 응답성이 높다. 이 때문에, 단위 시간당 보호통(7)의 온도 상승량은, 단위 시간당 튜브(2)의 온도 상승량보다도 크다. 즉, 보호통(7)은 신속하게 승온된다. 이에 따라, 반응성 가스에 기인하는 부생성물은 보호통(7)에 부착되기 어렵게 되어 있다.

또한, 전동 모터(46)의 출력에 의해서 팬(49)이 회전한다. 이에 따라, 튜브(2) 내에 기류(A1)가 발생한다. 이 기류(A1)는 팬(49)으로부터, 직경 방향(R1)의 바깥쪽을 향하고 있고, 보호통(7)의 제2 대향부(97)와 충돌한다. 이에 따라, 기류(A1)는 방향을 바꾸어 피처리물(100)로 향한다. 이와 같이, 기류(A1)는 튜브(2)의 개구부(11)에는 직접 충돌하지 않고, 보호통(7)에 의해서 방향이 변경된다. 기류(A1)는 튜브(2)와 직접 접촉할 즈음에는, 길이 방향(L1)과 대략 평행한 방향을 향하고 있고, 튜브(2)의 내주면(2c)과 충돌하도록 접촉하는 것이 억제되어 있다. 따라서, 튜브(2)의 내주면(2c)에 대한 상기 부생성물의 부착이 억제되어 있다.

또한, 공간(SP1)의 단부 영역(SP1a)은 제2 시일 부재(22)에 의해서 가려져 있다. 따라서, 공간(SP1) 내에 있어서, 기체의 흐름은 발생하기 어렵게 되어 있어, 공간(SP1)으로의 반응성 가스의 침입은 억제되어 있다.

또한, 피처리물(100)의 열처리가 완료된 후는, 히터(3)의 가열이 정지된다. 그 후, 도어(36)가 열림으로써, 당해 피처리물(100)은 튜브(2)로부터 취출된다. 이어서, 튜브(2)에는 열처리가 아직인 피처리물(100)이 다시 삽입된다. 그 후, 전술한 것과 마찬가지로, 피처리물(100)에 열처리가 실시된다. 이때도, 보호통(7)은, 히터(3)에 의해서, 신속하게 승온된다. 따라서, 보호통(7)에 대한 부생성물의 부착은 억제된다.

이상 설명한 것처럼, 열처리 장치(1)에 의하면, 보호통(7)의 제2 대향부(97)는, 튜브(2) 내의 가스에 노출되도록 배치되고, 또한, 튜브(2)의 개구부(11)의 내주면(11b)과 대향하도록 배치되어 있다. 이에 따라, 튜브(2) 중, 보호통(7)의 제2 대향부(97)와 대향하고 있는 내주면(11b)은, 가스의 기류를 받기 어렵게 되어 있다. 따라서, 당해 내주면(11b)은 가스의 반응에 기인하여 발생하는 생성물(부생성물)이 부착되기 어렵게 되어 있다. 또한, 보호통(7)의 열전도율(HC7)은, 튜브(2)의 열전도율(HC2)보다도 크게 설정되어 있다(HC7＞HC2). 이 때문에, 보호통(7)이 가스 및 히터(3) 등으로부터의 열을 받음으로써, 당해 보호통(7)은 신속하게 승온된다. 이 때문에, 보호통(7)에 접촉된 가스 온도의 저하를 억제할 수 있고, 그 결과, 보호통(7)에 대한 부생성물의 부착을 억제할 수 있다. 특히, 반응성 가스로서, 금속 원료 함유 가스(예를 들면, 셀렌화 수소 등)가 이용되는 경우, 이물의 석출을 일으키기 쉽지만, 보호통(7)에 의해 튜브(2)를 보호할 수 있다. 또한, 보호통(7)이 탄소 재료를 포함하는 재료에 의해서 형성되는 경우, 금속 원료 함유 가스와 화학 반응하여 열화하는 것을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

따라서, 열처리 장치(1)에 있어서, 튜브(2)의 내부에 있어서의, 이물의 부착을 억제할 수 있다.

또한, 열처리 장치(1)에 의하면, 팬(49)으로부터의 기류(A1)에 의해서, 튜브(2) 내의 가스의 농도 분포를, 보다 균등하게 할 수 있다. 따라서, 피처리물(100)의 각 부를, 보다 균등하게 열처리할 수 있다. 또한, 팬(49)으로부터의 기류(A1)는, 보호통(7)의 제2 대향부(97)에 의해서 차단된다. 이에 따라, 튜브(2)의 개구부(11)의 내주면(11b)은 기류(A1)의 충돌이 억제되어 있으므로, 부생성물이 부착되는 것이 보다 확실하게 억제된다. 또한, 튜브(2) 내에 존재하는 이물이, 기류(A1)를 타고 튜브(2) 내에서 비산하고 있는 경우에도, 당해 이물이 튜브(2)의 내주면(2c)에 충돌하는 것을 보호통(7)에 의해서 억제할 수 있다. 이에 따라, 튜브(2)의 파손을 억제할 수 있다.

또한, 열처리 장치(1)에 의하면, 화학적인 안정성이 높은 탄소 재료를 포함하는 재료에 의해서, 보호통(7)이 형성되어 있다. 이 때문에, 보호통(7)이, 튜브(2) 내의 반응성 가스와 화학반응하여 열화되는 것을 더욱 확실하게 억제할 수 있다.

또한, 열처리 장치(1)에 의하면, 보호통(7)의 각 판 부재(93)는 변형됨으로써, 튜브(2)의 개구부(11)에 따르도록 배치되어 있다. 이 구성이면, 각 판 부재(93)의 형상을, 미리, 개구부(11)의 형상에 맞춘 형상으로 형성해 둘 필요가 없다. 즉, 각 판 부재(93)를, 간단한 형상으로서의 평판상으로 형성하고, 그 후, 각 판 부재(93)를 변형시킴으로써, 각 판 부재(93)를, 개구부(11)에 따라서 배치할 수 있다. 따라서, 보호통(7)을 제조하는 수고를 줄일 수 있다.

또한, 열처리 장치(1)에 의하면, 튜브(2) 중, 제2 시일 부재(22)와 끼워맞춰져 있는 개구부(11)는 보호통(7)과 대향하고 있다. 이에 따라, 고온의 가스로부터의 열은, 보호통(7)에서 차단되어, 제2 시일 부재(22)에 전달되는 것이 억제된다. 따라서, 제2 시일 부재(22)의 과열을 억제할 수 있고, 그 결과, 제2 시일 부재(22)의 열화를 억제할 수 있다.

또한, 열처리 장치(1)에 의하면, 보호통(7)의 제1 대향부(96)는 냉각 부재(19)에 고정되어 있다. 또한, 길이 방향(L1)에 있어서, 제2 대향부(97)의 길이는, 제1 대향부(96)의 길이보다도 길게 설정되어 있다. 이 구성이면, 냉각 부재(19)에 의해서, 제2 시일 부재(22)의 과열을 더욱 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 보호통(7)을, 냉각 부재(19)에 의해서 유지할 수 있다. 또한, 가스가 냉각 부재(19)와 접촉하는 것을, 보호통(7)에 의해서 억제할 수 있으므로, 냉각 부재(19)에 대한 부생성물의 부착을 억제할 수 있다. 또한, 길이 방향(L1)에 있어서, 제2 대향부(97)의 길이(D97)는, 제1 대향부(96)의 길이(D96)보다도 길게 설정되어 있다 (D97＞D96). 이에 따라, 보호통(7)이 냉각 부재(19)에 의해서 냉각되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 보호통(7)에 부생성물이 부착되는 것을 억제할 수 있다.

이상의 이유로, 튜브(2) 내의 청소의 수고를 보다 줄일 수 있다. 또한, 튜브(2) 내를 소정 기간마다 정기적으로 청소할 때의, 당해 소정 기간(메인트넌스의 간격)을 더욱 길게 할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상술의 실시의 형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 특허 청구의 범위에 기재한 한정에 있어서 다양한 변경이 가능하다.

(1) 상술의 실시 형태에서는, 보호 부재로서의 보호통(7)은 전체적으로 원통형상인 형태를 예로 설명했지만, 이대로가 아니어도 된다. 예를 들면, 보호 부재는 다각형의 통형상이어도 된다. 또한, 보호 부재는, 둘레 방향(C1) 중의 일부에만 배치되어도 된다. 보호 부재는, 피처리물(100)을 열처리하기 위한 가스에 노출되는 것이 가능하게 배치되고, 또한, 튜브(2)의 내주면(2c)과 대향하고 있으면 되고, 형상은 특별히 한정되지 않는다.

(2) 상술의 실시 형태에서는, 보호통(7)의 전체를, 탄소 재료로 형성하는 형태를 예로 설명했지만, 이대로가 아니어도 된다. 예를 들면, 보호통(7)에 있어서, 제1 대향부(96)의 재료와 제2 대향부(97)의 재료를 다르게 해도 된다.

(3) 상술의 실시 형태에서는, 팬(49)을 설치하는 형태를 예로 설명했지만, 이대로가 아니어도 된다. 예를 들면, 팬(49)은 생략되어 있어도 된다.

(4) 상술의 실시 형태에서, 보호통(7)은 탄소의 매트릭스 및 탄소 섬유를 가지는, 탄소 섬유 강화 재료를 이용하여 형성되는 형태를 예로 설명했지만, 이대로가 아니어도 된다. 예를 들면, 보호통(7)은 탄소 섬유 강화 수지를 이용하여 형성되어 있어도 된다. 보호통(7)은 적어도 외면이, 탄소 재료에 의해서 형성되어 있는 것이 바람직하고, 보호통(7)의 내부의 재료는 탄소 재료가 아니어도 된다. 또한, 보호통(7)은, 탄소 재료 이외의 재료로 형성되어 있어도 된다.

(5) 상술의 실시 형태에서, 보호통(7)은, 평판형상의 판 부재(93)를 휘게함으로써 형성하는 형태를 예로 설명했다. 그러나 이대로가 아니어도 된다. 예를 들면, 보호통(7)은 원통형상의 단일 재료에 의해서 형성되어도 된다.

(6) 상술의 실시 형태에서는, 제2 시일 부재(22)를, O링에 의해서 형성하는 형태를 예로 설명했다. 그러나 이대로가 아니어도 된다. 예를 들면, 제2 시일 부재를, 탄성 및 가요성을 가지는, O링 이외의 시일 부재로 형성해도 된다.

(7) 상술의 실시 형태에서는, 보호통(7)의 제2 대향부(97)의 길이(D97)가, 제1 대향부(96)의 길이(D96)보다도 큰(D97＞D96) 형태를 예로 설명했다. 그러나 이대로가 아니어도 된다. 예를 들면, D97≤D96여도 된다. 또한, 보호통(7)은 냉각 부재(19) 이외의 부재에 고정되어 있어도 된다.

(8) 상기 실시 형태에서, 제1 시일 부재(21)는, O링인 형태를 예로 설명했다. 그러나 이대로가 아니어도 된다. 제1 시일 부재(21)는 O링 이외의 고체상의 시일 부재 등이어도 된다.

본 발명은 가열된 분위기 하에서 피처리물을 처리하기 위한 열처리 장치로서 폭넓게 적용할 수 있다.

1: 열처리 장치 2: 튜브(수납 용기)
2c: 내주면(수납 용기의 내면) 7: 보호통(보호 부재)
11: 개구부(곡면부) 19: 냉각 부재
19a: 냉각 부재의 내주면(냉각 부재의 내면)
22: 제2 시일 부재(개구부의 주위를 시일하기 위한 시일 부재)
49: 팬(기류 발생원) 93: 판 부재
94: 제1 고정부(냉각 부재에 고정되는 고정부)
95: 제2 고정부(냉각 부재에 고정되는 고정부)
96: 제1 대향부(냉각 부재 대향부)
97: 제2 대향부(수납 용기의 내면과 대향하는 대향부)
100: 피처리물 A1: 기류
D96: 제1 대향부의 길이(냉각 부재 대향부의 길이)
D97: 제2 대향부의 길이(대향부의 길이)
HC2: 튜브의 열전도율(수납 용기의 열전도율)
HC7: 보호통의 열전도율(대향부의 열전도율)
L1: 길이 방향(개구부가 연장되는 방향)

Claims (6)

1. 피처리물을 수용하기 위한 수납 용기와,
   상기 수납 용기의 내부를 가열하기 위한 히터와,
   상기 피처리물을 열처리하기 위한 가스에 노출되는 것이 가능하게 배치되고 또한 상기 수납 용기의 내면과 대향하는 대향부를 가지는 보호 부재를 구비하고,
   상기 대향부의 열전도율은, 상기 수납 용기의 열전도율보다도 크게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 가스의 기류를 상기 수납 용기 내에서 발생시키기 위한 기류 발생원을 더 구비하고,
   상기 보호 부재는 상기 기류 발생원으로부터의 상기 기류와 충돌하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 보호 부재는 탄소 재료를 포함하는 재료에 의해서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 수납 용기는 곡면부를 가지고 있고,
   상기 보호 부재는 가요성을 가지는 판 부재를 이용하여 형성되어 있고,
   상기 판 부재는, 상기 곡면부를 따라서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4중 어느 한 항에 있어서,
   상기 수납 용기는 개구부를 가지고 있고,
   상기 수납 용기에는 상기 개구부의 주위를 시일하기 위한 시일 부재가 끼워 맞춰져 있고,
   상기 대향부는, 상기 수납 용기 중, 상기 시일 부재에 끼워 맞춰져 있는 부분의 내면과 대향하고 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 시일 부재를 냉각하기 위해서, 상기 개구부가 연장되는 방향을 따라서 상기 개구부와 인접하여 배치된 냉각 부재를 더 구비하고,
   상기 보호 부재는, 상기 냉각 부재의 내면과 대향하는 냉각 부재 대향부를 가지고,
   상기 냉각 부재 대향부는, 상기 냉각 부재에 고정되는 고정부를 가지고,
   상기 개구부가 연장되는 방향에 있어서, 상기 대향부의 길이는, 상기 냉각 부재 대향부의 길이보다도 길게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 열처리 장치.

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