TWI542848B - 熱處理裝置 - Google Patents

Description

熱處理裝置

本發明係關於一種藉由在搬入和排出例如液晶面板用玻璃基板等工件時進行開閉的門而構成將爐體之爐口進行氣密式封閉之熱處理裝置。

在熱處理裝置中，為了將爐體內部之溫度分佈保持在所希望之狀態，最重要是提高爐體之密封性。習知為了提高爐體之密封性，而存在一種在構成爐體開口部的爐口周圍及爐蓋分別設置密封構件之熱處理裝置。

可是，由於爐口周圍處於高溫狀態，因此密封構件會硬化而產生摩耗，而容易產生粉塵，其結果會產生爐內潔淨性降低之問題。

因此，在習知熱處理裝置中，係採用一種提高密封構件之耐熱性而防止密封構件之粉塵之技術(例如，參照日本專利第3614748號)。該技術係如圖1所示，在爐體12之爐口周圍設置金屬製密封構件130，藉由使設於門200之密封部140壓接於該密封構件130，而維持爐體12及門200之間之氣密性。具體而言，圖1係採用使構成為被覆具有耐熱性及彈性的支撐構件142的耐熱樹脂片144壓接於金屬製密封構件130之構成。

然而，在上述日本專利第3614748號技術中，會有門200側擋板之強度降低、平面度變差和重量增加之不良情況。原本較佳是將 擋板保持於適當強度及平面度，並使其輕量化，但在上述專利文獻1之技術中，由於採用將耐熱樹脂片144設置在轉動門200等複雜之構成，因此容易產生擋板強度降低、平面度變差和重量增加之問題。

此外，密封構件130(金屬)和耐熱樹脂片144之硬度有很大差異，且由於密封構件130和耐熱樹脂片144之接觸面積小，使摩耗速度變快，其結果在密封構件130和耐熱樹脂片144之間容易產生粉塵。

另一方面，在圖1所示之構成中，即使單純將爐體12之金屬製密封構件130置換成樹脂製密封構件，該樹脂製密封構件亦會因爐內產生之氣體而發生腐蝕，或受熱而硬化等，結果亦難以長時間維持爐口和門之間的氣密性。

本發明之目的在於提供一種熱處理裝置，可使門側擋板之構成簡單化，並且可有效防止保持爐口和門之間氣密性的密封件產生粉塵，且可長時間維持爐口和門之間的氣密性。

本發明之熱處理裝置具備有爐體和門。爐體構成為收容欲進行熱處理之工件，其具有用於搬入及搬出工件之爐口。又，於該爐體設置有包圍爐口之第1密封部。

門具有配置在與第1密封部相對應位置處之第2密封部，透過第1密封部及第2密封部，而構成為可氣密封閉上述爐口。

第1密封部具備有：第1樹脂構件，具有絕熱性及彈性；及樹脂片，具有耐熱性，構成上覆蓋第1樹脂構件。關於第1樹脂構件材料之例，可列舉出發泡維東合成橡膠(viton)或氟合成橡膠 (fluoroelastomer)。又，樹脂片為具優異耐藥品性和耐使用溫度之物質，且較佳為摩擦係數低且滑動性好，關於其材料之例，例如可列舉出聚四氟乙烯等氟樹脂(fluororesin)、或聚醯亞胺。

又，第2密封部具備有具耐熱性之板狀第2樹脂構件。關於第2樹脂構件之構成例，可列舉出由聚四氟乙烯等氟樹脂所構成之樹脂塊(block)。

在以上構成中，在爐體側設置由硬度比金屬等低之樹脂材料所構成的第1密封部，在門側亦設置由樹脂材料所構成之第2密封部，因此爐體和門之間的密封件難以產生摩耗。

又，由於第2密封部呈板狀，因此會與構成第1密封部的樹脂片形成面接觸，可增加接觸面積。更進一步，由於可將樹脂片穩定地固定於爐體，因此樹脂片不會因門之動作而發生變位，可將作用在樹脂片之摩擦等外力作用抑制於必要之最小限度。

又，由於設置在爐體側的第1樹脂構件由樹脂片所覆蓋，因此可防止第1樹脂構件因爐內產生之氣體而發生腐蝕、因受熱而硬化之情況。更進一步，由於係在爐體側而非門側配置樹脂片，因此可使門側之擋板構成簡單化，可提高擋板之平面度及使其輕量化。

根據本發明，可使門側擋板之構成簡單化，可有效地防止保持爐口和門之間的氣密性之密封件產生粉塵之情況，且可長時間維持爐口和門之間的氣密性。

10‧‧‧IR爐

12‧‧‧爐體

14‧‧‧熱處理部

15‧‧‧工件

16‧‧‧控制部

18‧‧‧加熱器單元

20‧‧‧門

22‧‧‧主框架

24‧‧‧連接件

26‧‧‧擋板

28‧‧‧驅動單元

30‧‧‧第2密封部

32‧‧‧樹脂塊

40‧‧‧第1密封部

42‧‧‧支撐構件

44‧‧‧樹脂片

46‧‧‧壓片板金

122‧‧‧環狀擋板密封件收容溝

130‧‧‧密封構件

140‧‧‧密封部

142‧‧‧支撐構件

144‧‧‧耐熱樹脂片

200‧‧‧門

280‧‧‧旋轉軸

282‧‧‧門支持體

284‧‧‧軸承

285‧‧‧臂

286‧‧‧聯軸器

288‧‧‧旋轉致動器

圖1為表示習知熱處理裝置概略構成例之圖。

圖2為表示本發明實施形態IR爐概略構成之圖。

圖3A至圖3C為表示IR爐所使用門之構成例之圖。

圖4為表示爐體及門之間之密封件構成例之圖。

圖2為表示本發明實施形態單片式潔淨燒結爐之多層式IR(紅外線輻射)爐10概略之圖。在以下實施形態中，以IR爐10作為本發明熱處理裝置例來說明，但本發明之適用範圍不受限於使用紅外線加熱器者，亦可將本發明適用於熱風循環加熱方式或加熱板加熱方式等其他加熱方式之熱處理裝置。

如圖2所示，IR爐10上部具有收容欲進行熱處理工件15之爐體12。本實施形態中，係使用液晶顯示器用玻璃基板而作為工件15，但工件15例不受限於此。在爐體12下方配置有收納有IR爐10之驅動系統基板和控制系統基板的控制部16。控制部16構成上總括控制IR爐10之動作。

在爐體12內部設置有多層配置之多個熱處理部14。各熱處理部14具有構成上在設定溫度下對工件15進行加熱之加熱器單元18。又，如圖3A~圖3C所示，在各熱處理部14之前側設置有構成為當工件15通過時則進行開閉之門20。門20被多個設置在與各熱處理部14相對應之位置處，在將工件搬入於對應之熱處理部14時、及將工件從對應之熱處理部14搬出時，其構成上呈現開放狀。

如圖3B所示，門20具備有擋板26、主框架22和驅動單元28。擋板26構成為阻斷爐體12內部與外部之熱傳導。主框架22構成為支持擋板26，其具有確保門20強度之功能。此處，擋板26之構成係採用具有鋼板製容器、及收納在上述容器內部之陶瓷纖維製絕熱材料之構成，主框架22之材料則採用鋁，但擋板26及主框架22之材料並不受限於此。

驅動單元28透過連接件24而固定於主框架22。又，驅動單元28構成如圖3C所示，透過臂285而連接在主框架22，同時旋轉驅動水準方向所配置之旋轉軸280。旋轉軸280支持在設於開口部附近既定位置處所配置門支持體282之軸承284，其經由聯軸器286而與旋轉致動器288相連接。該構成中，如圖3B所示，使旋轉致動器288旋轉約90度，而進行門20之開閉動作。但是，此處說明之構成不過表示驅動單元28構成之一例，驅動單元28之構成不受限於圖3C所示之構成。

接著，使用圖4說明爐體12和門20之間的密封件。在擋板26及爐體12之間介設配置環狀第1密封部40及環狀第2密封部30。此處，第2密封部30由樹脂塊32所構成。樹脂塊32藉由螺絲等於可更換之狀態下安裝在擋板26。關於樹脂塊32材料之例，例如可列舉出聚四氟乙烯等氟樹脂。其中，樹脂塊32對應於本發明之第2樹脂構件。

第1密封部40具備有支撐構件42、樹脂片44和壓片板金46。支撐構件42被配置在爐體12外側開口部周圍所形成之環狀擋板密封件收容溝122。關於支撐構件42材料之例，可列舉出發泡維東合成橡膠或氟合成橡膠(耐熱溫度均在230℃左右)，但不受限於此。又，此處支撐構件42對應於本發明之第1樹脂構件。第1密封部係由2個第1樹脂構件所構成，以第2樹脂構件按壓2個第1樹脂構件之全部的方式，使第1密封部與第2密封部進行面接觸。第1密封部之前端係朝向外側而較環狀之溝部之周邊的爐體側面更突出。擋板密封件收容溝122係對應於本發明之溝部。

樹脂片44被配置為遮蓋支撐構件42。關於樹脂片44材料之例，可列舉出聚醯亞胺(耐熱溫度在250℃左右)，但不受限於此。壓片板金46透過固定件而固定在爐體12，以在擋板密封件收容溝122兩側將樹脂片44固定於爐體12。關於壓片板金46材料之例，可列舉出不銹鋼(例如與爐體12之鋼材相同)，但不受限於此。

根據以上構成，藉由將包括樹脂片44之第1密封部40安裝於爐體12側，而可使門20側擋板26之構成簡單化，因此可提高擋板26之平面度，又可提高擋板26之強度，更可使擋板26輕量化。

又，樹脂塊32係使用硬度比金屬低之耐熱樹脂材料，且由於使樹脂塊32與樹脂片44面接觸，而可明顯降低樹脂片44和樹脂塊32之間的摩擦。結果可抑制粉塵產生，且可延長維護週期。更進一步，樹脂片44係被配置為固定在爐體12側而非不穩定門20側之狀態，因此當維護樹脂片44及支撐構件42時可提高作業性。

在上述實施形態中，係說明提高單片式潔淨燒結爐中潔淨度、良率、維護週期、及維護作業性之例，但本發明除單片式潔淨燒結爐外，在適用於連續爐等之情況下亦可得到同樣的作用及效果。

上述實施形態說明全部僅為例示性，而非用於限制本發明之範圍。本發明之範圍係由申請專利範圍而非上述實施形態來界定。更進一步，本發明之範圍涵蓋與申請專利範圍均等之意涵及範圍內之所有變更。

12‧‧‧爐體

26‧‧‧擋板

30‧‧‧第2密封部

32‧‧‧樹脂塊

40‧‧‧第1密封部

42‧‧‧支撐構件

44‧‧‧樹脂片

46‧‧‧壓片板金

122‧‧‧環狀擋板密封件收容溝

Claims (2)

1. 一種熱處理裝置，其具備有：爐體，為收容欲進行熱處理之工件者，具有用於搬入及搬出上述工件之爐口，且設置有包圍上述爐口之第1密封部；及門，具有配置在與上述第1密封部相對應位置處之第2密封部，透過上述第1密封部及上述第2密封部而可氣密封閉上述爐口；其中，上述第1密封部具備有：第1樹脂構件，具有絕熱性及彈性；及樹脂片，具有耐熱性，構成為覆蓋上述第1樹脂構件；上述第2密封部具備有具耐熱性之板狀第2樹脂構件；上述第1密封部與上述第2密封部係配置為介在於上述爐體與上述門之間，均呈環狀並且相互地進行面接觸；上述第1密封部係在上述爐口之周圍具備有配置上述第1樹脂構件的環狀之溝部，前端係朝向外側而較上述環狀之溝部之周邊的爐體側面更突出；上述第2密封部係被安裝在上述門之爐體側的面；上述第1樹脂構件被配置在包圍上述爐口而形成之溝部。
2. 如申請專利範圍第1項之熱處理裝置，其中，上述第1密封部係由上述2個第1樹脂構件所構成；以上述第2樹脂構件按壓上述2個第1樹脂構件之全部的方式，使上述第1密封部與上述第2密封部進行面接觸。