TWI463100B - 熱處理裝置 - Google Patents

Description

熱處理裝置

本發明係關於藉在爐體內部循環的熱風而對配置於爐體內部的工件(work)予以加熱所構成之熱風循環式的熱處理裝置。

熱處理裝置的一種係熱風循環式之熱處理裝置。熱風循環式之熱處理裝置，通常係藉由循環風扇(circulating fan)而產生循環空氣，並藉加熱器(heater)將此循環空氣加熱而發生循環熱風，再藉由所發生之循環熱風使爐體的內部之工件加熱。又，此種熱風循環式之熱處理裝置，為了均勻加熱工件對熱風的循環路徑之設計被施以各種各樣的創意。

但是，即使熱風之循環路徑被作適切構造的情形，但仍有自爐口側因放熱之原因而在爐體內部中其爐口附近之溫度比其他的區域為低，而在爐體內部發生溫度差之問題。

因此，在先前技術中，存在有一種藉使設在熱處理室的兩側端之噴出板及吸入板的爐口部附近之開口比率作成較高，另一方面使爐口部附近以外的開口比率作成較低，而使在爐口部附近熱風的量變成較多之熱處理裝置(例如，參照日本專利特開2004-251534號公報)。又，根據該一技術，其可減輕自擋門(shutter)的放熱所起因而爐口部附近之溫度降低的影響。

在上述專利文獻1之技術中，擋門開閉時為了防止進入至爐體內部的外氣到達工件，則必須充分增加爐口部附近熱風之量。但是，為了增加熱風之量則必須強力的加熱器或強力的循環風扇，而其有除了零件成本增高外也有使得消耗電力變大之不適當問題。

本發明之目的為提供一種以簡單的構成而可在擋門開閉時防止進入至爐體內部的外氣到達工件，而藉由抑制外氣的進入使爐內溫度降低，其可使爐內之溫度差消除而可呈均勻的熱處理裝置。

本發明之熱處理裝置係利用在爐體內部循環之熱風而對上下多段被支持於爐體內部的熱處理部之板狀工件予以加熱的熱處理裝置。此一熱處理裝置，其具備：循環風扇、加熱器、擋門、流路形成構件、和導引構件。

循環風扇被構成在爐體內部可發生循環空氣。加熱器被構成可對爐體內部的循環空氣加熱。

擋門具有可互相離開或接觸之複數個擋片的構造。擋門被構成為，藉由使相鄰之2個擋片離開或接觸，在被設於爐體一側面占據可存取各段工件的爐口一部分的區域，而可選擇性地開閉對應於存取工件之一個以上的段在水平方向呈長形狀的區域。

流路形成構件，各別被至少安裝在複數個擋片之一部分。流路形成構件，雖然各被安裝在複數個擋片的所有者為佳，但因爐體構造上之理由，即使因在一部分有不能安裝流路形成構件之情形下仍可實施本發明。又，流路形成構件係沿著和擋片的爐體內部相對向之背面而在水平方向流動，且形成上方開放之循環空氣的路徑。此處，使循環空氣的路徑構成在上方開放之理由，是因為考慮外氣比爐體的內部空氣溫度較低而其在進入爐內後會下降，而外氣在到達工件前係可補足者。

導引構件係將以循環風扇所發生之循環空氣導引至藉上述流路形成構件所形成之路徑的一端側。藉由導引構件之作用，自循環風扇來的熱風藉流路形成構件而被導入至所形成之循環空氣的路徑。

在該構成中，沿著擋片的背面水平流動之熱風的流路，各被設在各擋片的背面側。亦即，在擋門的背面側設有側流(side flow)的熱空氣幕(hot air curtain)。而且，由於藉由流路形成構件被畫定熱風的流路，因此，其可局部增加流路形成構件內的熱風之流速。又，由於流路形成構件形成為上方開放之循環空氣的路徑，因此，在流路形成構件內則容易捕捉下降之冷氣。又，其可快速地使捕捉之冷氣隨著路徑內的循環空氣之流動而送出至熱處理部外。

因此，在存取工件時即使冷的外氣進入爐內之情形時，由於此外氣被吸收入在流路形成構件內流動的熱風之中，因此，其可防止此外氣到達至工件上。而且，由於其可局部增加流路形成構件內的熱風之流速，因此，其不必置換更強力的加熱器或循環風扇而亦可在爐口部附近充分增加熱風之速度。

結果，外部之冷空氣被吸入至爐內，而升溫中及升溫完了後的工件之溫度其一部分降低，因此可抑制玻璃(glass)基板全體的溫度分佈紊亂之不適當情形。

又，流路形成構件係在循環空氣之路徑的底部朝向爐體內側形成下降之傾斜部，如此為佳。其理由係被誘入至流路形成構件內的冷氣可自流路形成構件溢散以外，亦即，其較不會逸至熱處理部內。藉由採用此一構成，則由於藉流路形成構件所形成之循環空氣的路徑變為更深，因此，其可防止一旦收入在流路形成構件內的冷氣溢散。

又其如更具有可使朝向流路形成構件之循環空氣的風速可實施調整成比朝向熱處理部之循環空氣的風速更大之風速調整構件，如此為佳。風速調整構件之例，可舉出藉由開口比率而調整噴出側的風量之噴出板，或者藉開口比率而調整吸入側的吸入量之吸入板。藉由採用此一構成時，則可容易局部增加流路形成構件內之熱風的流速。

根據本發明，以簡單的構成在擋門開閉時可防止進入至爐體內部的外氣到達工件，而藉抑制因外氣進入而減低溫度，則可使爐內之溫度差成為均勻。

圖1表示本發明之實施形態的熱風循環式之熱處理裝置10的概略圖。熱處理裝置10具備有：爐體11，其具有可將工件之玻璃基板16疊層收容在互相設有間隙的熱處理部12。熱處理部12如箭頭60所示之方向使熱風流動，藉此一熱風而使玻璃基板16加熱。

在爐體11之下側被配置可控制熱處理部12的動作之控制部(未圖示)。在熱處理裝置10之爐體11的爐口，被設置對熱處理部12在存取玻璃基板16時可開閉之擋門14。

如圖2所示，擋門14係由複數個擋片141～146所構成。複數個擋片141～146之各者，在垂直方向延伸的軸上可於上下方向移動而被支撐，而其被構成各可互相獨立升降。

又，在擋片142～145的背面，被安裝沿著擋門14的背面而畫定在水平流動之熱風的流路之流路形成構件20。又，在熱處理部12之上面及底面，設有平行於擋門14且水平方向配置之遮風板18及19。

圖3表示流路形成構件20之概略圖。以下，對擋片142～145以代表性說明被安裝在擋片145背面之流路形成構件20，而關於安裝在擋片142～144背面的流路形成構件20，由於其構成均相同而省略其說明。

流路形成構件20具有：使金屬板變形加工成所希望形狀之薄金屬板202；及，在擋片145連結薄金屬板202的上部，同時，用以補強流路形成構件20之2根支架(bracket)22。薄金屬板202之素材，例如可舉出不鏽鋼(stainless)，但並不受限於此。

如圖4A及圖4B所示，薄金屬板202係由：被固著在擋片145之固著部203；及，畫定循環熱風之路徑的底面之底部204；及，自底部204垂直起立畫定循環熱風之路徑的側面之側壁部206；如此所構成。

固著部203係藉由小螺釘(vis)等而被固定在構成擋片145之框架構件上。在底部204設有朝向爐體11內側形成下降狀之傾斜部。設置此傾斜部之理由係，藉由在循環熱風之路徑上設有深的凹陷部分時，則較不會有外氣越過側壁部206而進入熱處理部12如此所生之不合宜之處。側壁部206亦具有可防止外氣進入熱處理部12之遮風板的功能。

如上述，藉在擋片145安裝薄金屬板202時，則可在擋片145的背面、底部204及側壁部206所圍繞而剖面看呈U字狀的上方形成開放的風洞。

圖5A及圖5B表示在爐體11之內部中熱風的循環路徑之一例。圖5A係熱處理裝置10之側視圖，圖5B係熱處理裝置10之俯視圖。熱處理裝置10具備：在爐體11內部可發生循環空氣之複數個循環風扇32；及，可使爐體11內部的循環空氣加熱之複數個加熱器35。

自循環風扇32被噴出之熱風，係通過過濾器(filter)34(例如，HEPA過濾器)被導入至熱處理部12，再從熱處理部12經由上部及下部的循環路徑而返回循環風扇32之配置位置。又，如圖5B所示，自循環風扇32被噴出之熱風的一部分通過過濾器34後，藉由設於垂直方向之導引板38而被導引至流路形成構件20的一端部。又，在流路形成構件20之吸入側的端部附近，設有在上下方向延伸之遮風板36。藉由遮風板36、遮風板18及遮風板19則流路形成構件20與吸入口之間的間隙被堵塞，而可增加以流路形成構件20畫定熱風的循環路徑之吸入量。

又，如圖6所示，在爐體11的內部設有噴出板42及吸入板40。噴出板42被構成爐口部附近的開口比率較大(例如，80～100%)，而除了爐口部附近之部分其開口比率較小(例如，20～60%)。同樣地，吸入板40也被構成爐口部附近的開口比率較大(例如，80～100%)，而除了爐口部附近之部分其開口比率較小(例如，6～18%)。開口比率可藉調整形成於噴出板42及吸入板40的貫通孔之大小或數量而調整。在本實施形態中，於流路形成構件20所畫定之熱風的循環路徑之上游及下游並未配置噴出板42及吸入板40(開口比率100%)。又，在此處所表示之開口比率其僅為一例而已，而其如採用以外的構成亦可。

又，在吸入側之爐內中央部被設有遮風板44，而藉由該遮風板44其可塞住噴出板42之開口率較小區域的上下之吸入部。設置遮風板44的理由係，用來使流路形成構件20附近的吸入量比爐體11之其他部位的吸入量更多。

藉由採用以上之構成時，則可局部地增加以流路形成構件20所畫定之熱風的循環路徑之風速。又，當擋門14開放時即使外氣進入，所進入之外氣在到達玻璃基板16之前可用流路形成構件20而容易地捕捉。

圖7A及圖7B表示擋門14開放之狀態。如圖7A所示，當使擋片145及146降下而開放擋門14之一部分時，外氣則進入爐體11的內部。由於此外氣比爐體11之內部的空氣溫度更低，因此，進入爐體11時其一面下降而進入。結果，進入爐體11的外氣，其被流路形成構件20之側壁部206所阻塞(block)，而可被流路形成構件20所畫定之熱風的循環路徑內被捕捉。又，如圖7B所示，和熱風一起被吸入至吸入側其被當作循環空氣的一部分而被回收。

如上，熱風在擋門14背面形成流通之熱風循環路徑，其藉由局部增加該熱風循環路徑的風速，則即使外氣進入爐體11的內部時，進入爐體11內部之大致所有的外氣會被熱風路徑所捕捉。因此，其大致不會發生有進入至爐體11內部之冷外氣到達玻璃基板16等之不適切之處。結果，其可減少玻璃基板16的溫度分佈之不均勻(variation)。

上述實施形態之說明，其所有之點均為例示性者，且並非限制性者。本發明之範圍並非上述實施形態，其係藉由申請專利範圍來表示。又，本發明之範圍意圖包含和申請專利範圍均等的意思及範圍內之所有的變更。

10．．．熱處理裝置

11．．．爐體

12．．．熱處理部

14．．．擋門

16．．．玻璃基板

18、19、36、44．．．遮風板

20．．．流路形成構件

22．．．支架

32．．．循環風扇

34．．．過濾器

35．．．加熱器

38．．．導引板

40．．．吸入板

42．．．噴出板

141~146．．．擋片

202．．．薄金屬板

203．．．固著部

204．．．底部

206．．．側壁部

圖1表示本發明之實施形態的熱處理裝置之概略圖。

圖2表示熱處理裝置之擋門的概略構成圖。

圖3表示流路形成構件之概略構成圖。

圖4A及圖4B表示流路形成構件之概略構成圖。

圖5A及圖5B表示熱處理裝置之熱風的循環狀態之圖。

圖6表示熱處理裝置之熱風的循環狀態之圖。

圖7A及圖7B表示外氣在流路形成構件被捕捉之狀態的圖。

145．．．擋片

206．．．側壁部

Claims (3)

1. 一種熱處理裝置，係藉熱風在爐體內部循環而加熱上下多段被支持於爐體內部的熱處理部之板狀工件的熱處理裝置，其特徵為，其具備有：循環風扇，其構成在上述爐體的內部發生循環空氣；加熱器，其構成對上述爐體內部的循環空氣加熱；擋門，其構成為具有複數個擋片，占據爐口之一部分的區域，藉使鄰接之2個擋片分離或接觸，可存取被設於上述爐體的一側面之各段的工件，而選擇性地開閉對應於存取工件之一個以上的段在水平方向之長形狀的區域；流路形成構件，係各別被安裝在上述複數個擋片至少一部分的流路形成構件，為用來沿著和上述擋片的爐體內部相對向之背面而形成在水平方向流動之循環空氣的路徑；及導引構件，其構成使以上述循環風扇所發生之循環空氣藉上述流路形成構件導引至所形成之上述路徑的一端側；而上述流路形成構件係具備有相對於上述擋片之背面以橫跨上述擋片之水平方向之兩端部之方式呈對向之側壁部、及以橫跨上述擋片之水平方向之兩端部之方式，將上述擋片之下部與上述側壁部之下部加以連接之底部，上述流路形成構件係以橫跨上述擋片之水平方向之兩端部之方式在上述側壁部之上部與上述擋片之上部之間，於剖面觀察下呈開啟之形狀， 當於上下所鄰接之擋片彼此產生接觸時，被安裝於上方之擋片上之上述流路形成構件的底部，係形成循環空氣之路徑的上表面，該循環空氣之路徑係藉由被安裝於下方之擋片上之上述流路形成構件所產生，當於上下所鄰接之擋片彼此產生分離時，藉由被安裝於下方之擋片上之上述流路形成構件所產生之循環空氣之路徑，係以於上方呈開放之方式加以構成。
2. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置，其中，上述流路形成構件，在上述循環空氣的路徑之底部朝向爐體內側形成下降之傾斜部。
3. 如申請專利範圍第1或2項之熱處理裝置，其中，更具備有風速調整構件，可使朝向上述流路形成構件之循環空氣的風速實施風速調整為比朝向上述熱處理部之循環空氣的風速更大。