WO2007111045A1 - 温度処理装置及び温度処理システム - Google Patents

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WO2007111045A1
WO2007111045A1 PCT/JP2007/052200 JP2007052200W WO2007111045A1 WO 2007111045 A1 WO2007111045 A1 WO 2007111045A1 JP 2007052200 W JP2007052200 W JP 2007052200W WO 2007111045 A1 WO2007111045 A1 WO 2007111045A1
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WO
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fluid
workpiece
housing
sides
temperature
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/052200
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tetsunori Matsuyoshi
Hiroaki Komata
Kouji Morimoto
Original Assignee
Hirata Corporation
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Filing date
Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/3005—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types arrangements for circulating gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
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    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/36—Arrangements of heating devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/02—Supplying steam, vapour, gases, or liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/04—Circulating atmospheres by mechanical means

Definitions

  • the present invention relates to a temperature processing apparatus and a temperature processing system for performing a heat treatment or a cooling process on an object to be processed such as a solar panel, a semiconductor substrate, or a semiconductor component, and in particular, a tray carrying the object to be processed.
  • the present invention relates to a temperature processing apparatus and a temperature processing system for performing a heat treatment or a cooling process at a time in a state where a plurality of stages are stacked.
  • the forward furnace core extending in the vertical direction
  • the return furnace core extending in the vertical direction adjacent to the outgoing furnace core
  • the inside of the outgoing furnace core rising with the workpieces placed thereon
  • a plurality of trays that are driven so as to descend in the return path core and circulate in an endless track
  • a circulation drive mechanism and a mounting mechanism that places unprocessed objects on the tray at the lower end of the forward path core 2
  • Installed at the lower end of the return path core to take out the workpieces that have been treated by the tray tray. It is equipped with two hot air generating units, two ducts etc. that discharge hot air led into the forward core and the return core and lead it back to the hot air generating unit, and circulate the train in an endless track, so that multiple treatments Continuous heating treatment Those to the applied is known (for example, see Patent Document 1).
  • the forward furnace core (heat treatment chamber) and the return furnace core (heat treatment chamber) are formed by extending in the vertical direction, and the hot air is an intermediate region in the vertical direction. Therefore, it takes a long time to increase the temperature of the processing chamber to a predetermined temperature where the volume of the processing chamber is large and a temperature gradient easily occurs, and it is difficult to maintain the temperature at a predetermined temperature.
  • Patent Document 1 JP-A-9-159369
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art.
  • the purpose of the present invention is to reduce the installation area while performing heat treatment or cooling treatment.
  • a desired temperature atmosphere can be set easily and in a short time, and temperature control can be performed with high accuracy.
  • heat treatment and cooling treatment can be performed while suppressing variations in a plurality of stacked workpieces.
  • the object is to provide a temperature processing apparatus and a temperature processing system that can be applied with high accuracy and have high processing capacity (productivity).
  • a temperature processing apparatus of the present invention is a housing that defines a processing chamber for performing temperature processing on a plurality of stacked objects to be processed in order to perform heat treatment or cooling processing on the objects to be processed. And a fluid circulation mechanism that circulates a fluid for performing a temperature treatment on the workpiece carried into the treatment chamber, and the housing carries the workpiece in and out in the horizontal direction and performs the temperature treatment.
  • the conveyor has a loading / unloading port closed inside, and a conveyor for loading and unloading an object to be processed in a horizontal direction is disposed below the housing. Arranged in the hood, the fluid is ejected toward both sides or both sides and the lower side of the workpiece, and the fluid is sucked and circulated from above the workpiece.
  • the fluid circulating mechanism performs a fluid for performing a predetermined temperature treatment (for example, hot air obtained by calorically heating the cleaning air).
  • a predetermined temperature treatment for example, hot air obtained by calorically heating the cleaning air.
  • the to-be-processed object which processed has also been carried out by the conveyor.
  • the stacked workpieces are processed (heated or cooled) to a predetermined temperature without any unevenness throughout the entire area. Therefore, while reducing the installation space, the desired temperature atmosphere can be set easily and in a short time, the atmosphere temperature can be managed with high accuracy, stable temperature processing can be performed, and productivity is improved. To do.
  • the fluid circulation mechanism includes a fluid passage that defines a suction port above the workpiece, and defines a jet port that faces both sides or both sides and the bottom of the workpiece.
  • a configuration including a suction unit that sucks fluid near the downstream of the suction port, and a heating unit that heats the fluid disposed in the middle of the fluid passage may be employed.
  • the apparatus since the fluid circulation mechanism includes the fluid passage, the suction unit, and the heating unit installed inside the housing, the apparatus can be reduced in size and the structure can be simplified, and the heating can be performed.
  • the heating temperature by the unit By appropriately setting the heating temperature by the unit, a predetermined heat treatment can be performed on the object to be processed, and in particular, the atmospheric temperature in the processing chamber can be managed with high accuracy.
  • the fluid circulation mechanism includes a fluid passage that defines a suction port above the workpiece, and defines a jet port that faces both sides or both sides and the lower side of the workpiece.
  • a suction unit that sucks a fluid in the vicinity of the downstream of the gas chamber, a fluid discharge passage that discharges the fluid in the processing chamber to the outside of the nosing, and a fluid introduction passage that guides a fluid having a lower temperature than the fluid in the processing chamber to the processing chamber.
  • a configuration including the above can be adopted.
  • the fluid circulation mechanism includes the fluid passage, the suction unit, the fluid discharge passage, and the fluid introduction passage installed in the interior of the housing, the downsizing of the device and the simplification of the structure are achieved.
  • a predetermined cooling process can be performed on the object to be processed, and in particular, the atmospheric temperature in the processing chamber can be managed with high accuracy.
  • the high-temperature fluid accumulated above the processing chamber can be efficiently discharged from the fluid discharge passage, and the low-temperature fluid (for example, for example, by introducing the low-temperature fluid near the suction port) Normal temperature air) can be efficiently guided into the fluid passage and ejected toward the workpiece.
  • the low-temperature fluid for example, for example, by introducing the low-temperature fluid near the suction port
  • Normal temperature air Normal temperature air
  • the suction unit includes an impeller for sucking the fluid spirally from the axial direction and blowing the fluid in a radial direction, and a drive source for rotationally driving the impeller
  • the fluid passage includes And a horizontal passage that guides the fluid blown out through the impeller in a divergent manner and a both-side passage that communicates with the horizontal passage and guides the fluid to both sides or both sides and the lower side of the workpiece.
  • the fluid circulation mechanism may employ a configuration including a rectifying unit that is disposed in the vicinity of the upstream of the jet port facing both sides of the workpiece and rectifies the fluid.
  • the temperature treatment can be performed in an optimum state by appropriately adjusting the ejection direction of the fluid to the object to be processed by the rectifying unit.
  • the rectification unit adjusts the ejection direction of the fluid in the vertical plane and the plurality of vertical blades rotatable around the vertical axis in order to adjust the ejection direction of the fluid in the horizontal plane. Therefore, it is possible to adopt a configuration including a plurality of horizontal blades that can rotate about a horizontal axis as much as possible.
  • the rectifying unit can be easily adjusted, and the internal maintenance including the fluid passage can be easily performed.
  • the temperature processing system of the present invention has a plurality of trays carrying the object to be processed in order to perform the heat treatment or the cooling process continuously while moving the object carried on the tray in the horizontal direction.
  • a stacking station that stacks over the stacking area, and ejects fluid toward both sides or both sides and the bottom of the workpieces that have passed through the stacking station, and draws upward force fluid on the workpieces.
  • a heating station that performs a predetermined heat treatment by circulating it, and both or both sides of the workpiece to be processed after passing through the heating station.
  • a cooling station that performs a predetermined cooling process by ejecting fluid toward the side and sucking and circulating the fluid from above the workpiece, and stacking after being transported through the cooling station And a separation station for separating a plurality of trays.
  • a plurality of objects to be processed stacked in the stacking station are transported in the horizontal direction, and a fluid for performing a predetermined heat treatment in the heating station (for example, hot air that heats air). Is heated on both sides of the workpiece (in the direction perpendicular to the conveyance direction) or on both sides and the lower force is blown toward the workpiece, and is sucked from above the workpiece and circulated. Then, in the cooling station, a fluid for performing a predetermined cooling process (for example, cold air with normal temperature air) is applied to both sides or both sides of the workpiece (in a direction perpendicular to the conveying direction) and below. Side force Blowing toward the workpiece, sucked from above the workpiece, and circulated to perform a predetermined cooling process. Transported to the flow treatment station.
  • a fluid for performing a predetermined heat treatment in the heating station for example, hot air that heats air.
  • productivity can be improved while performing stable temperature treatment.
  • the object to be processed is not directly conveyed to the heating station power cooling station, but the object to be processed which has also been unloaded from the heating station force is stopped at the stop station and then transferred to the cooling station. Is done.
  • the heating station defines a loading / unloading port for loading and unloading stacked trays in the horizontal direction and a processing chamber for performing heat treatment.
  • a housing that carries stacked trays and that is placed in the housing under the housing to carry in and out in the horizontal direction, and in the housing to heat the workpieces that are carried into the processing chamber.
  • a heat treatment apparatus having a fluid circulation mechanism that is disposed in the fluid processing unit and ejects a fluid toward both sides or both sides and a lower side of the workpiece, and sucks and circulates the fluid from above the workpiece.
  • a shatter device that closes the carry-in port and the carry-out port can be adopted.
  • the carry-in port is closed by the shirter device, and a fluid for performing a predetermined temperature treatment by the fluid circulation mechanism (For example, hot air heated with air) is blown toward both sides or both sides of the workpiece (in the direction perpendicular to the conveying direction) and the lower force workpiece, and is sucked from above the workpiece. Can be circulated. Then, the processed object to be processed is unloaded by the unloading conveyor which is opened by the shirt apparatus. As a result, the stacked workpieces are heat-treated at a predetermined temperature without any unevenness throughout the entire area. Therefore, a desired temperature atmosphere can be set easily and in a short time, the atmosphere temperature can be managed with high accuracy, and stable heat treatment can be performed.
  • a fluid for performing a predetermined temperature treatment by the fluid circulation mechanism For example, hot air heated with air
  • the unloading conveyor which is opened by the shirt apparatus.
  • the heating station can employ a configuration including a plurality of heat processing apparatuses and shirter apparatuses arranged in the conveyance direction of the workpiece.
  • a plurality of heat treatment apparatuses are arranged in the transport direction and the shirter apparatus is arranged for each heat treatment apparatus, a plurality of heat treatments can be performed simultaneously, and each heat treatment can be performed. It is possible to control and manage the atmosphere temperature to be performed with high accuracy.
  • the cooling station includes a housing that defines a loading / unloading port for loading and unloading stacked trays in the horizontal direction and a processing chamber for performing a cooling process, a stacked tray.
  • a conveyor placed below the housing to carry in and out horizontally, and a workpiece placed in the processing chamber to cool the workpiece to be processed.
  • a cooling processing device having a fluid circulation mechanism for ejecting fluid toward both sides, both sides, and the lower side, and sucking and circulating the fluid from above the workpiece, and closing the inlet and outlet during cooling processing You And a shatter device.
  • the carry-in port is closed by the shirter device, and a fluid for performing a predetermined temperature treatment by the fluid circulation mechanism (For example, cold air with normal temperature air) is blown toward the workpiece on both sides or both sides and lower force (in the direction orthogonal to the conveying direction) of the workpiece, and is sucked from above the workpiece. Circulated.
  • the processed object to be processed is unloaded by the unloading conveyor which is opened by the shirt apparatus.
  • the stacked workpieces are cooled to a predetermined temperature without any unevenness throughout the entire area. Therefore, a desired temperature atmosphere can be set easily and in a short time, the atmosphere temperature can be managed with high accuracy, and a stable cooling process can be performed.
  • the cooling station includes a plurality of cooling processing devices arranged in the conveyance direction of the workpiece, and a shirter device disposed at both ends of the plurality of cooling processing devices.
  • the configuration can be adopted.
  • the plurality of cooling processing devices are arranged in the transport direction and the shirter device is arranged at both ends (the uppermost stream end and the most downstream end) of the arranged cooling processing devices, a plurality of cooling processes are performed. It can be applied at the same time, and the ambient temperature in the cooling process can be controlled and managed with high accuracy.
  • the stop station is configured to carry a horizontal direction in which a stacked tray is carried in and out, a housing that defines a stop chamber, a stacking tray, A structure including a stopping device having a conveyor disposed below the housing to carry in and out in a direction and a shatter device that closes the carrying-in port and the carrying-out port during the stopping can be adopted.
  • the loading port is closed by the shirter device and temporarily stopped in the stopping chamber.
  • the carry-out port is opened and conveyed into the processing chamber of the cooling processing apparatus.
  • the processing chamber for performing the heat treatment and the processing chamber for performing the cooling treatment are completely shut off with the stationary chamber interposed therebetween, so that the atmosphere in each processing chamber can be prevented from being mixed.
  • a desired temperature atmosphere can be easily and in a short time when performing the heat treatment or the cooling treatment while achieving a space saving of the installation area.
  • the temperature of the atmosphere can be controlled with high accuracy, and heat treatment and cooling processing can be performed with high accuracy while suppressing variation, especially for multiple stacked objects. Capability (productivity) can be increased.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a temperature processing system according to the present invention.
  • FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of a temperature processing system according to the present invention.
  • FIG. 3A is a plan view showing a tray lifting device included in the stacking station.
  • FIG. 3B is a side view showing the tray lifting device included in the stacking station.
  • FIG. 4 is a front view of a tray lifting device included in the stacking station.
  • FIG. 5 is a front view of a heat treatment apparatus included in a heating station.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a heat treatment apparatus included in a heating station.
  • FIG. 7A is a front view showing a rectifying unit included in a fluid circulation mechanism of a heat treatment apparatus.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line E1-E1 in FIG. 7A.
  • FIG. 7C is a cross-sectional view taken along line E2-E2 in FIG. 7A.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a heat treatment apparatus included in a heating station.
  • FIG. 9 is a side view of a heat treatment apparatus included in a heating station.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a stopping device included in the stopping station.
  • FIG. 11 is a front view of a cooling processing apparatus included in the cooling station.
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a cooling processing apparatus included in the cooling station.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the cooling processing apparatus included in the cooling station.
  • FIG. 14 is a side view of a cooling processing apparatus included in the cooling station.
  • FIG. 15] (S1) to (S6) are operation diagrams showing the procedure of stacking work in the tray lifting device.
  • FIG. 16 (S1) to (S4) are workpieces that have been stacked in the tray lifting device. It is an operation
  • FIG. 17] (S1) to (S4) are operation diagrams showing a procedure of separation work for separating a plurality of stacked trays in the tray lifting device.
  • FIG. 18 is a graph showing temperature variations of a plurality of objects to be processed. Explanation of symbols
  • Fluid passage member (fluid circulation mechanism)
  • Heating unit (fluid circulation mechanism)
  • Fluid passage member (fluid circulation mechanism) 421 Horizontal passage (fluid circulation mechanism)
  • Fluid discharge passage member (fluid circulation mechanism)
  • Fluid discharge passage (fluid circulation mechanism)
  • Fluid introduction passage member (fluid circulation mechanism)
  • Fluid introduction passage (fluid circulation mechanism)
  • FIG. 1 and FIG. 14 show an embodiment of a temperature processing system provided with a temperature processing apparatus (heat processing apparatus and cooling processing apparatus) according to the present invention.
  • the temperature treatment system is constructed in order from the upstream side to the downstream side along the conveyance direction L in the horizontal plane in which the workpiece W is carried on the tray T and conveyed.
  • Transfer line A stacking station B, heating station C including temperature processing equipment, stop station D, cooling station E including temperature processing equipment, separation station F, transport A transmission line A is provided.
  • the conveyance line A conveys the tray T carrying the workpiece W one by one from the upstream process to the stacking station B, and from the separation station F toward the downstream process. To do.
  • a belt conveyor, a roller conveyor, a chain conveyor, or the like is applied as the conveyance line A.
  • the stacking station B is an area where the trays T carrying the workpieces W are stacked in a plurality of stages, and includes one tray lifting device 100 as shown in FIGS.
  • the heating station C is an area where a predetermined heat treatment is performed on the stacked workpieces W. As shown in FIGS. 1 and 2, the heating station C includes three heat treatment devices 200 as temperature treatment devices. ing.
  • Stop station D is an area between the heating station C and the cooling station E for temporarily stopping the stacked workpieces W. As shown in FIGS. A device 300 is provided.
  • the cooling station E is an area where a predetermined cooling process is performed on a plurality of stacked workpieces W. As shown in FIGS. 1 and 2, two cooling processing apparatuses as temperature processing apparatuses are provided. It has 400.
  • Separation station F is an area where a plurality of workpieces W stacked after being transported through cooling station E are separated one by one for each tray T. As shown in Figs. One tray lifting device 100 is provided.
  • the cooling processing apparatuses 400 are connected to each other on the upstream side and the downstream side of the three heat processing apparatuses 200, one stopping apparatus 300, and two cooling processing apparatuses 400, respectively.
  • a plurality of (in this case, six) shirter devices 500 are arranged except for between the two.
  • the tray elevating device 100 is a frame 110, a conveyor 120 held by the frame 110, and a frame that can be moved up and down from the lower side to the upper side of the conveyor 120.
  • a lifting unit 130 held by 110 and a pair of carrier units 140 held by the frame 110 are provided on both upper sides of the conveyor 120.
  • the conveyor 120 is arranged in the conveyance direction L and is driven at one end.
  • a plurality of rollers 121 having a procket 121a, a tensioner sprocket 122, a drive motor 123 having a drive sprocket 123a, a drive sprocket 123a, a driven sprocket 121a, a chain 124 wound around the tensioner sprocket 122, and the like. That is, as the drive motor 123 rotates, the plurality of rollers 121 rotate via the chain 124, and the tray T carrying the workpiece W is conveyed.
  • the elevating unit 130 is a drive actuator 131 that expands and contracts in the vertical direction, and is directly connected to the drive actuator 131, and the force between the rollers 121 also protrudes upward to push up the tray T.
  • a lifting member 132 or the like is provided. That is, when the drive actuator 131 extends from the state in which the push-up member 132 is immersed below the transport surface of the conveyor 120, the push-up member 132 also projects the transport surface force upward to push the tray T up to a predetermined height. On the other hand, when the drive actuator 131 expands and contracts, the push-up member 132 sinks below the conveying surface so that the tray T is carried on the conveyor 120 (roller 121).
  • the pair of support units 140 are arranged on both sides orthogonal to the transport direction L, and are attached to the drive actuator 141 and the drive actuator 141 held by the frame 110. It has a support member 142 that is directly connected and supports both sides of the tray T with downward force. That is, when the drive actuator 141 moves forward (extends) from the state in which the support member 142 is retracted from the tray T, the support member 142 enters the lower side of the tray T to be able to support the tray T. On the other hand, When 141 is retracted (stretched / contracted), the supporting member 142 also retracts the bottom surface force of the tray T, and the supporting state is released! /.
  • the tray T that has been transported by the transport line A while supporting the workpiece W is stepped in a plurality of stages in the vertical direction. It can be stacked, and multiple stacked trays T can be separated and transported one by one toward transport line A.
  • the heat treatment apparatus 200 includes a housing 210, a fluid passage member 220 as a fluid circulation mechanism formed in the housing 210, a suction unit 230, a heating unit 240, and a rectifier.
  • a unit 250 and a conveyor 260 disposed below the housing 210 are provided.
  • the housing 210 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and a processing chamber 211 that performs heat treatment on the workpieces W stacked in a plurality of stages.
  • An inlet 212 and an outlet 213 are defined on the upstream side and the downstream side in the conveying direction, and a heat insulating layer 214 is provided on the inner wall surface, and an opening / closing door 215 is provided on both side walls so as to be freely opened and closed.
  • a heat insulating layer 214 is provided on the inner wall surface
  • an opening / closing door 215 is provided on both side walls so as to be freely opened and closed.
  • the fluid passage member 220 is formed along the inner side of the heat insulating layer 214, and is a fluid passage that guides a fluid to be heated (for example, hot air generated by cleaning air).
  • a horizontal passage 221 that defines a circular suction port 221a in the upper central portion of the processing chamber 211, communicates with both ends of the horizontal passage 221, and hangs vertically, and defines outlets 22a and 222b. Formed to include both side passages 222!
  • the horizontal passage 221 extends from the suction port 221a opening in the vertical direction to both sides in the horizontal direction perpendicular to the conveyance direction L so as to widen toward the end in a substantially rectangular cross section. It is formed to be long.
  • the both-side passage 222 communicates with both side ends of the horizontal passage 221 and is formed to hang downward in the vertical direction with a substantially rectangular cross section.
  • the both-side passages 222 are opened downward toward a plurality of outlets 222a formed in a slit shape so as to face both sides of the stacked workpieces W accommodated in the processing chamber 211.
  • the formed spout 222b is defined.
  • the plurality of ejection ports 222a eject fluid toward both sides of the plurality of workpieces W stacked.
  • the fluid ejected downward from the ejection port 222b is guided along the lower heat insulation layer 214 to the space below the workpiece W and a roller 261 of the conveyor 260 described later. It is designed to be ejected from the gap between the rollers 261 toward the lower side (lower surface) of the workpiece W at the lowermost end. That is, here, the wall surface in the housing 210 (the heat insulating layer 214) and the roller 261 force are defined to define a fluid passage and an ejection port for ejecting the fluid toward the lower side of the workpiece W! .
  • the conveyor 260 described later is arranged along a lower heat insulating layer 214 from a part of the jet outlets 222b on both sides.
  • a hollow duct that defines a fluid passage is disposed in the space below the roller 261, and a part of the fluid ejected downward from the ejection port 222b is ejected toward the lower side (lower surface) of the center of the workpiece W at the lowermost end. You may do it.
  • the fluid passage is formed by the horizontal passage 221 and the both-side passages 222, and the fluid for performing the heat treatment (for example, hot air heated by the cleaning air) is supplied in the direction (perpendicular to the conveying direction L) of the workpiece. )
  • the fluid for performing the heat treatment for example, hot air heated by the cleaning air
  • the stacked workpieces W are evenly distributed over the entire area. A predetermined heat treatment is performed.
  • the fluid passage is formed in the housing 210, it is possible to achieve a space-saving installation area, high efficiency with low heat loss, and thermal management.
  • the suction unit 230 is disposed in the vicinity of the downstream of the suction port 221a and sucks the fluid in the processing chamber 211 spirally from the axial direction in the radial direction.
  • An impeller 231 for blowing out, a drive motor 232 as a drive source for driving the impeller 231, a pulley 233, a belt 234, and the like are provided.
  • the fluid in the processing chamber 211 is blown out in a horizontal direction while being sucked in a spiral shape from the suction port 221a, and along the horizontal passage 221. It flows in a divergent shape and is led to the side passage 222. Further, by appropriately adjusting the rotational speed of the impeller 231, the pressure of the fluid ejected from the ejection ports 222 a, 222 b, etc. can be set to an optimum state.
  • the fluid to be heat-treated is sucked spirally from the suction port 221a by the impeller 231 and blows into the horizontal passage 221 and is guided to the both-side passages 222. It flows evenly over the entire area, exerts a heat transfer action from the fluid to the workpiece W, and suppresses collisions between the fluids to form a smooth flow with little resistance.
  • two heating units 240 are arranged in the middle of the fluid passage, that is, in the upper region of the both-side passages 222, and heat the flowing fluid to a predetermined temperature.
  • a heating element using chrome wire or the like that generates heat when energized, or other heating elements can be applied.
  • the heating unit 240 is also disposed in other regions in the fluid passage as necessary, for example, in the vicinity of the ejection port 222b, so that the temperature drop of the fluid can be suppressed and the temperature can be controlled to a predetermined temperature with high accuracy. Can be managed.
  • the rectifying unit 250 is disposed in the vicinity of the upstream side of the jet outlet 222a in the side passages 222 and rectifies the fluid.
  • Rectangular holding frame 251 a plurality of vertical blades 252 supported so as to be rotatable about the vertical axis with respect to the holding frame 251 in order to adjust the ejection direction of the fluid in the horizontal plane, fluid ejection in the vertical plane
  • a plurality of horizontal blades 253 and the like supported rotatably about the horizontal axis with respect to the holding frame 251 are provided.
  • the ejection direction of the fluid directed from the ejection port 222a to the workpiece W can be adjusted to the optimum direction.
  • a uniform temperature atmosphere can be easily formed in the processing chamber 211, temperature control can be performed with high accuracy, and a heat treatment without variations as a whole can be performed.
  • the conveyor 260 is arranged in a lower region in the housing 210, and is arranged in the conveying direction L and has a plurality of ports having a driven sprocket 261a at one end. 261, a tensioner sprocket 262, a drive motor 263 having a drive sprocket 263a, a drive sprocket 263a, a driven sprocket 261a, a chain 264 wound around the tensioner sprocket 262, and the like.
  • the plurality of rollers 261 rotate via the chain 264 and carry a plurality of stacked workpieces W (and trays T) in the horizontal direction (conveyance). Carry in and out in direction L).
  • the stopping apparatus 300 includes a housing 310, a conveyor 360 disposed below the housing 310, and the like.
  • the Uzing 310 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, a stopping chamber 311 for temporarily stopping the workpieces W stacked in a plurality of stages, and upstream of the conveying direction L.
  • Carrying The inlet 312 and the outlet 313 are defined on the downstream side, and a heat insulating layer 314 is provided on the inner wall surface thereof.
  • the conveyor 360 is arranged in a lower region in the housing 310, and includes a plurality of rollers 361, tensioner sprockets 362, and drive sprockets 363a arranged in the conveying direction L and having a driven sprocket 361a at one end. And a drive sprocket 363a, a driven sprocket 361a, a chain 364 wound around a tensioner sprocket 362, and the like.
  • the cooling processing apparatus 400 includes a housing 410, a fluid passage member 420 as a fluid circulation mechanism formed in the housing 410, a suction unit 430, a fluid discharge passage member 440, a fluid An introduction passage member 450, a rectifying unit 460, a conveyor 470 disposed below the housing 410, and the like are provided.
  • the housing 410 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and a processing chamber 411 for performing a cooling process on the workpieces W stacked in a plurality of stages.
  • An inlet 412 on the upstream side and an outlet 413 on the downstream side are demarcated, a heat insulating layer 414 is provided on the inner wall surface, and an opening / closing door 415 is provided on both side walls so as to be freely opened and closed here.
  • the fluid passage member 420 is formed along the inside of the heat insulating layer 414 and guides a fluid to be cooled (for example, cold air generated by room temperature cleaning air).
  • a fluid passage is defined, a horizontal passage 421 that defines a circular suction port 421a at the upper center of the processing chamber 411, communicates with both ends of the horizontal passage 421, and hangs vertically, and at the same time, jet outlets 422a and 422b. It is formed to include demarcating side passages 422.
  • the horizontal passage 421 is a suction port 421a that opens in the vertical direction.
  • Force Conveying direction It is formed so as to extend in a divergent shape with a substantially rectangular cross section toward both sides in the horizontal direction perpendicular to L! Speak.
  • the both-side passages 422 communicate with both side ends of the horizontal passage 421 and are formed to hang downward in the vertical direction with a substantially rectangular cross section.
  • the both-side passages 422 are opened in a downward direction with a plurality of jet holes 422a formed in a slit shape so as to face both sides of the stacked workpieces W accommodated in the processing chamber 411.
  • the formed spout 422b is defined.
  • the plurality of ejection ports 422a eject fluid toward both sides of the plurality of workpieces W stacked.
  • the cooling fluid ejected downward from the ejection port 422b is guided along the lower heat insulating layer 414 to the lower space of the workpiece W and a roller 471 of the conveyor 470 described later.
  • the plurality of rollers 471 are ejected toward the lower side (lower surface) of the workpiece W at the lowest end. That is, here, the wall surface (the heat insulating layer 414) in the housing 410 and the roller 471 define a fluid passage and an outlet for ejecting the fluid toward the lower side of the workpiece W! / .
  • the fluid passage is formed by the horizontal passage 421 and the both-side passages 422, and the fluid for performing the cooling treatment (for example, cold air by room temperature cleaning air) is orthogonal to the conveyance direction L of the workpiece W.
  • Both side and lower forces (in the direction) Since they are formed so as to be sucked and circulated from above the workpiece W while being jetted toward the workpiece W, the stacked workpieces W are Predetermined cooling processing is performed uniformly throughout the entire area.
  • the fluid passage is formed in the housing 410, it is possible to achieve a space-saving installation area, V with less heat loss, high efficiency, and thermal management.
  • the suction unit 430 is disposed in the vicinity of the downstream of the suction port 421a and is a blade for sucking the fluid in the processing chamber 411 spirally from the axial direction and blowing it in the radial direction.
  • a drive motor 432, a pulley 433, a bell rod 434, and the like as a drive source for driving the car 431, the impeller 431 are provided.
  • the fluid in the processing chamber 411 and the low temperature fluid introduced from the fluid introduction passage 450a described later are While being sucked in a spiral shape from the suction port 421a, it blows out in the horizontal direction, flows in a divergent shape along the horizontal passage 421, and is guided to the both-side passages 422. Further, by appropriately adjusting the rotational speed of the impeller 431, the pressure of the fluid ejected from the ejection ports 422a, 422b and the like can be set to an optimum state.
  • the fluid to be cooled is sucked in a spiral shape from the suction port 421a by the impeller 431 and blows out into the horizontal passage 421 and is guided to the both-side passages 422. It flows evenly over the entire area and exerts a heat transfer action from the workpiece to the fluid, and can suppress collision between fluids and form a smooth flow with little resistance.
  • the fluid discharge passage member 440 forms a fluid discharge passage 440a for discharging the fluid in the processing chamber 411 to the outside of the housing 410. And two are arranged so as to extend through the both-side passages 422 to the outside.
  • the fluid discharge passage 440a is opened above the processing chamber 411, the fluid having a high temperature accumulated above the processing chamber 411 can be efficiently discharged.
  • the fluid introduction passage member 450 introduces a fluid that introduces a fluid having a lower temperature than the fluid in the processing chamber 411 (for example, room temperature cleaning air) into the processing chamber 411.
  • Two passages 450a are formed, and two are arranged so as to open to the outside in the processing chamber 411 in the vicinity of the suction port 421a and to extend to the outside through the both-side passages 422.
  • the fluid introduction passage 450a is opened in the vicinity of the suction port 421a, the low-temperature fluid is introduced in the vicinity of the suction port 421a and is then introduced into the fluid paths 421 and 422 by the suction unit 430. Efficiently guided (actively sucked) and ejected toward workpiece W.
  • the rectifying unit 460 is disposed in the vicinity of the upstream side of the jet outlet 422a in the both-side passages 422 and rectifies the fluid.
  • the holding frame 461, a plurality of vertical blades 462 supported so as to be rotatable about the vertical axis with respect to the holding frame 461 in order to adjust the ejection direction of the fluid in the horizontal plane, and the ejection direction of the fluid in the vertical plane are adjusted. Rotate around the horizontal axis with respect to the holding frame 461 as much as possible A plurality of horizontal blades 463, etc. supported by the
  • the ejection direction of the fluid directed from the ejection port 422a to the workpiece W can be adjusted to the optimum direction.
  • a uniform temperature atmosphere can be easily formed in the processing chamber 411, temperature control can be performed with high accuracy, and a cooling process with no variation as a whole can be performed.
  • the conveyor 470 is disposed in a lower region in the housing 410, and is arranged in the transport direction L and has a plurality of rollers 471 having a driven sprocket 471a at one end.
  • a tension motor sprocket 472, a drive motor 473 having a drive sprocket 473a, a drive sprocket 473a, a driven sprocket 471a, a chain 474 wound around the tensioner sprocket 472, and the like are provided.
  • the shirter device 500 is disposed adjacent to the heat treatment device 200, the stopping device 300, and the cooling treatment device 400, and has a carry-in port 212, 312, 412 and a carry-out port 213. , 313, 413 are opened and closed, and include a substantially rectangular shatter plate 510, a drive mechanism 520 for driving the shatter plate 510 up and down, and the like.
  • a lift actuator including a hydraulic cylinder, a lift mechanism including a chain and a sprocket, and other mechanisms can be applied.
  • the tray lifting / lowering device 100 moves the tray T carrying the workpiece W to the predetermined number of stages. Stacking work is performed.
  • this stacking operation is performed as shown in (S2) in FIG. 15 when the trays carrying the workpieces W are loaded into the stacking position by the conveyor 120 and stopped.
  • the elevating unit 130 is raised and the tray T is brought into contact with the lowermost tray T carried on the carrying unit 140 and slightly lifted.
  • the support member 142 of the support unit 140 moves backward and separates from the tray T (releases the support state).
  • the elevating unit 130 is further raised to raise the lowermost tray T to a position slightly higher than the carrying member 142.
  • the lifting unit 130 force is lowered from the conveying surface force of the total 120 to the immersive rest position.
  • the elevating unit 130 is lowered to carry the stacked tray T (processed object W) on the conveyor 120 (roller 121).
  • the lifting / lowering unit 130 descends and stops at the rest position where it is immersed from the conveyor 120 conveying surface.
  • the workpieces W stacked in the heating station C are transported and subjected to a predetermined heat treatment.
  • the shatter apparatus 500 opens the carry-in port 212, the conveyors 120 and 260 are activated, and the stacked workpieces W are carried into the processing chamber 211 of the heat treatment apparatus 200, and then the shatter apparatus 500 is installed.
  • the inlet 212 is closed.
  • the fluid (hot air) circulated by the suction unit 230 and heated to a predetermined temperature is ejected toward both sides and the lower side of the stacked workpieces W through the fluid passages 221, 222. It is done. Thereby, a predetermined heat treatment is performed. This heat treatment is performed in each of the three heat treatment apparatuses 200.
  • each heat treatment apparatus 200 since the carry-in port 212 and the carry-out port 213 of each heat treatment apparatus 200 are closed by the shirter apparatus 500, the ambient temperature of each process chamber 211 is reduced. The degree can be easily managed with high accuracy.
  • the conveyors 260 and 360 are activated to carry the stacked workpieces W into the stop chamber 311 of the stop device 300, and then the shirter device.
  • the device 500 closes the outlet 213 and the inlet 312.
  • the processing chamber 211 for performing the heat treatment and the processing chamber 41 1 for performing the cooling treatment are completely shut off with the stationary chamber 311 interposed therebetween, so that the atmospheres of the respective processing chambers 211 and 411 are mixed. Therefore, it is possible to control or manage the atmospheric temperatures of the heat treatment and the cooling treatment with high accuracy.
  • the shirter device 500 opens the carry-out port 313 and the carry-in port 412, and the conveyors 360 and 470 are activated to stack the workpieces W stacked. Is carried into the cooling station E (in the treatment chamber 411 of the cooling treatment apparatus 400), and then the shirter apparatus 500 closes the carry-out port 313 and the carry-in port 412.
  • the fluid is circulated by the suction unit 430, and a fluid having a predetermined temperature (cold air generated by washing air at room temperature) passes through the fluid passages 421 and 422 toward both sides and the lower side of the stacked workpieces W. Erupted. Thereby, a predetermined cooling process is performed. This cooling process is performed in each of the two cooling processing apparatuses 400.
  • this separation operation is performed as shown in (S2) in FIG. 17 when the tray T carrying the workpiece W is brought into the separation position by the conveyor 470 and stopped.
  • the lifting / lowering unit 130 is lifted and the lowermost end force is also lifted until the second tray T is slightly higher than the carrying member 142 to the V ⁇ position.
  • the support member 142 of the support unit 140 moves forward and enters under the second tray T.
  • the conveyor 120 is started, and the processed workpiece W (and tray T) that has been carried is carried out toward the downstream process (processing station).
  • the trays T loaded with the workpieces W can be separated and carried out one by one.
  • the plurality of workpieces W stacked in the stacking station B are transported in the horizontal direction and subjected to a predetermined heating process in the heating station C.
  • the cooling station E is subjected to a predetermined cooling process, separated one by one in the separation station F, and then transferred to a downstream processing station.
  • the stacked workpieces W are fluids for performing a predetermined temperature treatment (for example, hot air heated with cleaning air or cold air with room temperature cleaning air) 1S
  • a predetermined temperature treatment for example, hot air heated with cleaning air or cold air with room temperature cleaning air
  • Both side and lower forces are ejected toward the workpiece W and are sucked from above the workpiece W and circulated.
  • It can be processed (heated or cooled) to a predetermined temperature without any unevenness throughout the entire area, and the desired temperature atmosphere can be set easily and in a short time, the atmosphere temperature can be managed with high accuracy, and stable temperature processing can be performed. And productivity can be improved.
  • the heat treatment apparatus 200 and the cooling treatment apparatus 400 are Force shown when ejecting fluid toward both sides and lower side of stacked workpieces w.
  • the present invention is not limited to this, and the fluid may be ejected only toward both sides.
  • the present invention is not limited to this.
  • the heat treatment apparatus 200 and the cooling processing apparatus 400 having other numbers of combination forces can be arranged, and the heat treatment apparatus 200 alone or the cooling processing apparatus 400 alone can be used for the temperature treatment.
  • the force of disposing the stationary station D between the heating station C and the cooling station E is not limited to this, and the mixing of the temperature atmosphere between adjacent devices does not matter so much. In this case, it is possible to omit the stop station D and adopt the system.
  • the temperature processing apparatus and the temperature processing system according to the present invention can easily and quickly form a desired temperature atmosphere when performing heat treatment or cooling treatment while achieving space saving of the installation area. Since it can be set and temperature control of the atmosphere can be performed with high accuracy, it can be applied to the manufacturing field of solar panels, substrates, semiconductor parts, etc. that simultaneously perform temperature processing on multiple stacked workpieces W Of course, it is also useful in other fields where temperature treatment is applied to workpieces that are not stacked.

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Abstract

　本発明の温度処理装置は、段積みされた複数の被処理物に温度処理を施す処理室（２１１）を画定するハウジング（２１０）、処理室（２１１）に搬入された被処理物に対して温度処理を施すための流体を循環させる流体循環機構を備え、ハウジング（２１０）は、被処理物を水平方向に搬入及び搬出すると共に温度処理中に閉塞される搬入口（２１２）及び搬出口（２１３）を有し、ハウジング（２１０）内の下方には、被処理物を担持して水平方向に搬入及び搬出するコンベア（２６０）が配置され、流体循環機構は、ハウジング（２１０）内に配置されて、被処理物の両側又は両側及び下側に向けて流体を噴出すると共に被処理物の上方から流体を吸引して循環させるように形成されている。これにより、設置面積の省スペース化を達成しつつ、雰囲気温度を高精度に管理でき、安定した温度処理が行えて生産性が向上する。  

Description

明 細 書
温度処理装置及び温度処理システム
技術分野
[0001] 本発明は、ソーラパネル、半導体基板、半導体部品等の被処理物に対して、加熱 処理又は冷却処理を施す温度処理装置及び温度処理システムに関し、特に、被処 理物を担持したトレィを複数段に亘つて段積みした状態で、一度に加熱処理又は冷 却処理を施す温度処理装置及び温度処理システムに関する。
背景技術
[0002] 従来の温度処理装置としては、鉛直方向に伸長する往路炉芯、往路炉芯に隣接し 鉛直方向に伸長する復路炉芯、被処理物を載置した状態で往路炉芯内を上昇しか つ復路炉芯内を下降して無限軌道的に循環するように駆動される複数のトレイ及び 循環駆動機構、往路炉芯の下端においてトレイに未処理の被処理物を載置する載 置機構、復路炉芯の下端にぉ 、てトレイカ 処理済みの被処理物を取り出す取出し 機構、往路炉芯及び復路炉芯内にそれぞれ熱風を送るべく往路炉芯及び復路炉芯 の外部に設置された 2つの熱風発生ユニット、往路炉芯及び復路炉芯内に導かれた 熱風を排出させると共に再び熱風発生ユニットに導く 2つのダクト等を備え、トレィを 無限軌道的に循環させることにより、複数の被処理物に対して連続的に加熱処理を 施すようにしたものが知られている（例えば、特許文献 1参照)。
[0003] しかしながら、この温度処理装置にお!、ては、往路炉芯 (加熱処理室)及び復路炉 芯 (加熱処理室）が鉛直方向に伸長して形成されかつ熱風が上下方向の中間領域 に導かれるようになっているため、処理室の容積が大きく又温度勾配を生じ易ぐ所 定の温度まで上昇させるのに時間を要すると共に所定の温度に維持するのが困難 である。
また、被処理物は一つずつ往路炉芯内に搬入されると共に復路炉芯から搬出され るため、処理能力が低ぐ生産性が悪いという問題があった。
特許文献 1 :特開平 9— 159369号公報
発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0004] 本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とすると ころは、設置面積の省スペース化を図りつつ、加熱処理又は冷却処理を行う際に、 所望の温度雰囲気を容易にかつ短時間で設定できると共に温度管理を高精度に行 うことができ、特に段積みされた複数の被処理物に対してバラツキを抑えつつ加熱処 理及び冷却処理を高精度に施すことができ、処理能力（生産性)の高い、温度処理 装置及び温度処理システムを提供することにある。
課題を解決するための手段
[0005] 本発明の温度処理装置は、複数の被処理物に対して加熱処理又は冷却処理を施 すために、段積みされた複数の被処理物に温度処理を施す処理室を画定するハウ ジングと、処理室に搬入された被処理物に対して温度処理を施すための流体を循環 させる流体循環機構を備え、上記ハウジングは、被処理物を水平方向に搬入及び搬 出すると共に温度処理中に閉塞される搬入口及び搬出口を有し、上記ハウジング内 の下方には、被処理物を担持して水平方向に搬入及び搬出するコンベアが配置さ れ、上記流体循環機構は、ノ、ウジング内に配置されて、被処理物の両側又は両側及 び下側に向けて流体を噴出すると共に被処理物の上方から流体を吸引して循環さ せるように形成されている。
この構成によれば、段積みされた被処理物が、搬入口から処理室内に搬入されると 、流体循環機構により、所定の温度処理を施すための流体 (例えば、洗浄空気をカロ 熱した熱風）が、被処理物の（搬送方向に直交する方向の）両側又は両側及び下側 力 被処理物に向けて噴出させられ、被処理物の上方から吸引されて循環させられ る。そして、処理が済んだ被処理物は、搬出ロカもコンベアにより搬出される。これに より、段積みされた被処理物は、全域においてムラ無く所定の温度に処理 (加熱又は 冷却）される。したがって、設置面積の省スペース化を達成しつつ、所望の温度雰囲 気を容易にかつ短時間で設定でき、その雰囲気温度を高精度に管理でき、安定した 温度処理が行えて生産性が向上する。
[0006] 上記構成の装置において、流体循環機構は、被処理物の上方に吸引口を画定し かつ被処理物の両側又は両側及び下側に対向する噴出口を画定する流体通路と、 吸引口の下流近傍にて流体を吸引する吸引ユニットと、流体通路の途中に配置され て流体を加熱する加熱ユニットと、を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、流体循環機構が、ノ、ウジングの内部に設置される流体通路、吸 引ユニット、及び加熱ユニットを含むため、装置の小型化及び構造の簡素化が達成 されると共に、加熱ユニットにより加熱温度を適宜設定することにより、被処理物に対 して所定の加熱処理を施すことができ、特に処理室内の雰囲気温度を高精度に管 理することができる。
[0007] 上記構成の装置において、流体循環機構は、被処理物の上方に吸引口を画定し かつ被処理物の両側又は両側及び下側に対向する噴出口を画定する流体通路と、 吸引口の下流近傍にて流体を吸引する吸引ユニットと、処理室内の流体をノヽゥジン グの外部に排出する流体排出通路と、処理室内の流体よりも温度の低い流体を処理 室内に導く流体導入通路と、を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、流体循環機構が、ノ、ウジングの内部に設置される流体通路、吸 引ユニット、流体排出通路、及び流体導入通路を含むため、装置の小型化及び構造 の簡素化が達成されると共に、導入する流体の温度を適宜設定することにより、被処 理物に対して所定の冷却処理を施すことができ、特に処理室内の雰囲気温度を高 精度に管理することができる。
[0008] 上記構成の装置において、流体排出通路は、処理室内の上方に開口し、流体導 入通路は、吸引口の近傍に開口している、構成を採用することができる。
この構成によれば、処理室の上方に溜まった温度の高い流体を流体排出通路から 効率よく排出できると共に、温度の低い流体を吸引口の近傍に導入することにより、 この低温の流体 (例えば、常温の空気）を流体通路内に効率よく導いて被処理物に 向けて噴出させることができる。
[0009] 上記構成の装置において、吸引ユニットは、流体を軸線方向から渦巻き状に吸引 して径方向に吹き出すための羽根車と、羽根車を回転駆動する駆動源と、を含み、 流体通路は、羽根車を介して吹き出す流体を末広がり状に案内する水平通路と、水 平通路に連通し被処理物の両側又は両側及び下側に流体を案内する両側通路と、 を含む、構成を採用することができる。 この構成によれば、温度処理を施す流体は、両側通路から被処理物の両側又は両 側及び下側に向けて噴出させられた後、吸引ロカ 羽根車により渦巻き状に吸引さ れつつ水平通路内に吹き出して再び両側通路に導かれるため、段積みされた被処 理物の全域にムラ無く流れ込んで伝熱作用を及ぼす (流体力 被処理物へ又は被 処理物から流体への熱の流れを生じさせる）と共に、流体同士の衝突を抑えて抵抗 の少な 、スムーズな流れを形成することができる。
[0010] 上記構成の装置において、流体循環機構は、被処理物の両側に対向する噴出口 の上流近傍に配置されて流体を整流させる整流ユニットを含む、構成を採用すること ができる。
この構成によれば、被処理物に対する流体の噴出方向を、整流ユニットにより適宜 調整することにより、最適な状態で温度処理を施すことができる。
[0011] 上記構成の装置において、整流ユニットは、水平面内における流体の噴出方向を 調整するべく鉛直軸回りに回動自在な複数の鉛直ブレードと、鉛直面内における流 体の噴出方向を調整するべく水平軸回りに回動自在な複数の水平ブレードと、を含 む、構成を採用することができる。
この構成によれば、鉛直ブレードの向きと水平ブレードの向きを適宜調整することに より、ムラの無い温度雰囲気を容易に形成することができ、温度管理を高精度に行え て全体としてバラツキの無い温度処理を施すことができる。
[0012] 上記構成の装置において、ハウジングには、外部力 整流ユニットの調整を行うた めの開閉ドアが設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、開閉ドアを設けたことにより、整流ユニットの調整を容易に行え ると共に、流体通路を含めた内部のメンテナンスを容易に行うことができる。
[0013] 本発明の温度処理システムは、トレイに担持された被処理物を水平方向に移動さ せつつ連続的に加熱処理又は冷却処理を施すために、被処理物を担持したトレィを 複数段に亘つて段積みする段積みステーションと、段積みステーションを通過して搬 入された被処理物の両側又は両側及び下側に向けて流体を噴出すると共に被処理 物の上方力 流体を吸引して循環させることにより所定の加熱処理を施す加熱ステ ーシヨンと、加熱ステーションを通過して搬入された被処理物の両側又は両側及び下 側に向けて流体を噴出すると共に被処理物の上方から流体を吸弓 Iして循環させるこ とにより所定の冷却処理を施す冷却ステーションと、冷却ステーションを通過して搬出 された後に段積みされた複数のトレィを分離する分離ステーションとを含む。
この構成によれば、段積みステーションにおいて段積みされた複数の被処理物は、 水平方向に搬送されつつ、加熱ステーションにおいて、所定の加熱処理を施すため の流体 (例えば、空気を加熱した熱風）が、被処理物の (搬送方向に直交する方向の )両側又は両側及び下側力 被処理物に向けて噴出させられ、被処理物の上方から 吸引されて循環させられることで所定の加熱処理が施され、続いて、冷却ステーショ ンにおいて、所定の冷却処理を施すための流体 (例えば、常温の空気による冷風）が 、被処理物の (搬送方向に直交する方向の）両側又は両側及び下側力 被処理物に 向けて噴出させられ、被処理物の上方から吸引されて循環させられることで所定の冷 却処理が施され、分離ステーションにおいて一つずつに分離された後に、下流の処 理ステーションに搬送される。
このように、複数の段積みされた被処理物に対して、一度に加熱処理及び冷却処 理を施すことができるため、安定した温度処理を行いつつ生産性を向上させることが できる。
[0014] 上記構成のシステムにおいて、加熱ステーション及び冷却ステーションの間には、 加熱処理から冷却処理に切替える際に両ステーションの処理空間の連通を遮断する ベぐ被処理物を一時的に停留させる停留ステーションを含む、構成を採用すること ができる。
この構成によれば、被処理物は、加熱ステーション力 冷却ステーションに直接搬 送されるのではなぐ加熱ステーション力も搬出された被処理物は、停留ステーション にー且停留させられた後に冷却ステーションに搬入される。
したがって、加熱ステーションの温度雰囲気と冷却ステーションの温度雰囲気とが 混ざり合うのを防止でき、加熱ステーション及び冷却ステーションのそれぞれの雰囲 気温度を高精度に制御ないし管理することができる。
[0015] 上記構成のシステムにおいて、加熱ステーションは、段積みされたトレイを水平方 向に搬入及び搬出する搬入口及び搬出口並びに加熱処理を施す処理室を画定す るハウジング，段積みされたトレィを担持して水平方向に搬入及び搬出するべくハウ ジング内の下方に配置されたコンベア，処理室に搬入された被処理物に対して加熱 処理を施すべくハウジング内に配置されて被処理物の両側又は両側及び下側に向 けて流体を噴出すると共に被処理物の上方から流体を吸引して循環させる流体循環 機構，を有する加熱処理装置と、加熱処理中において搬入口及び搬出口を閉塞す るシャツタ装置と、を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、段積みされた被処理物が、搬入口から処理室内に搬入されると 、シャツタ装置により搬入口が閉塞されて、流体循環機構により、所定の温度処理を 施すための流体 (例えば、空気を加熱した熱風）が、被処理物の (搬送方向に直交す る方向の）両側又は両側及び下側力 被処理物に向けて噴出させられ、被処理物の 上方から吸引されて循環させられる。そして、処理が済んだ被処理物は、シャツタ装 置により開放された搬出ロカ コンベアにより搬出される。これにより、段積みされた 被処理物は、全域においてムラ無く所定の温度に加熱処理される。したがって、所望 の温度雰囲気を容易にかつ短時間で設定でき、その雰囲気温度を高精度に管理で き、安定した加熱処理を行うことができる。
[0016] 上記構成のシステムにおいて、加熱ステーションは、被処理物の搬送方向に配列さ れた複数の加熱処理装置及びシャツタ装置を含む、構成を採用することができる。 この構成によれば、複数の加熱処理装置が搬送方向に配列されると共に加熱処理 装置ごとにシャツタ装置が配置されるため、複数の加熱処理を同時に施すことができ ると共に、それぞれの加熱処理が行われる雰囲気温度をそれぞれ高精度に制御な いし管理することができる。
[0017] 上記構成のシステムにおいて、冷却ステーションは、段積みされたトレイを水平方 向に搬入及び搬出する搬入口及び搬出口並びに冷却処理を施す処理室を画定す るハウジング，段積みされたトレィを担持して水平方向に搬入及び搬出するべくハウ ジング内の下方に配置されたコンベア，処理室に搬入された被処理物に対して冷却 処理を施すべくハウジング内に配置されて被処理物の両側又は両側及び下側に向 けて流体を噴出すると共に被処理物の上方から流体を吸引して循環させる流体循環 機構，を有する冷却処理装置と、冷却処理中において搬入口及び搬出口を閉塞す るシャツタ装置と、を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、段積みされた被処理物が、搬入口から処理室内に搬入されると 、シャツタ装置により搬入口が閉塞されて、流体循環機構により、所定の温度処理を 施すための流体 (例えば、常温の空気による冷風）が、被処理物の（搬送方向に直交 する方向の）両側又は両側及び下側力 被処理物に向けて噴出させられ、被処理物 の上方から吸引されて循環させられる。そして、処理が済んだ被処理物は、シャツタ 装置により開放された搬出ロカ コンベアにより搬出される。これにより、段積みされ た被処理物は、全域においてムラ無く所定の温度に冷却処理される。したがって、所 望の温度雰囲気を容易にかつ短時間で設定でき、その雰囲気温度を高精度に管理 でき、安定した冷却処理を行うことができる。
[0018] 上記構成のシステムにお 、て、冷却ステーションは、被処理物の搬送方向に配列さ れた複数の冷却処理装置と、複数の冷却処理装置の両端に配置されたシャツタ装置 と、含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、複数の冷却処理装置が搬送方向に配列されると共に配列され た冷却処理装置の両端 (最上流端及び最下流端）にシャツタ装置が配置されるため 、複数の冷却処理を同時に施すことができ、冷却処理内での雰囲気温度を高精度に 制御な 、し管理することができる。
[0019] 上記構成のシステムにおいて、停留ステーションは、段積みされたトレイを水平方 向に搬入及び搬出する搬入口及び搬出口並びに停留室を画定するハウジング、段 積みされたトレィを担持して水平方向に搬入及び搬出するべくハウジングの下方に 配置されたコンベアを有する停留装置と、停留中において搬入口及び搬出口を閉塞 するシャツタ装置と、を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、段積みされた被処理物は、搬入ロカゝら停留室内に搬入されると 、シャツタ装置により搬入口が閉塞されて停留室内に一時的に停留させられ、その後 、シャツタ装置により搬出口が開放されて、冷却処理装置の処理室内に搬送される。 この停留状態において、加熱処理を施す処理室と冷却処理を施す処理室は、停留 室を挟んで完全に遮断されるため、それぞれの処理室の雰囲気が混ざり合うのを防 止でき、加熱処理及び冷却処理のそれぞれの雰囲気温度を高精度に制御な 、し管 理することができる。
発明の効果
[0020] 上記構成をなす温度処理装置及び温度処理システムによれば、設置面積の省ス ペース化を達成しつつ、加熱処理又は冷却処理を行う際に、所望の温度雰囲気を 容易にかつ短時間で設定できると共にその雰囲気の温度管理を高精度に行うことが でき、特に段積みされた複数の被処理物に対してバラツキを抑えつつ加熱処理及び 冷却処理を高精度に施すことができ、処理能力（生産性)を高めることができる。 図面の簡単な説明
[0021] [図 1]本発明に係る温度処理システムの概略構成を示す斜視図である。
[図 2]本発明に係る温度処理システムの概略構成を示す側面図である。
[図 3A]段積みステーションに含まれるトレイ昇降装置を示す平面図である。
[図 3B]段積みステーションに含まれるトレイ昇降装置を示す側面図である。
[図 4]段積みステーションに含まれるトレイ昇降装置の正面図である。
[図 5]加熱ステーションに含まれる加熱処理装置の正面図である。
[図 6]加熱ステーションに含まれる加熱処理装置の縦断面図である。
[図 7A]加熱処理装置の流体循環機構に含まれる整流ユニットを示す正面図である。
[図 7B]図 7A中の E1— E1における断面図である。
[図 7C]図 7A中の E2— E2における断面図である。
[図 8]加熱ステーションに含まれる加熱処理装置の横断面図である。
[図 9]加熱ステーションに含まれる加熱処理装置の側面図である。
[図 10]停留ステーションに含まれる停留装置の縦断面図である。
[図 11]冷却ステーションに含まれる冷却処理装置の正面図である。
[図 12]冷却ステーションに含まれる冷却処理装置の縦断面図である。
[図 13]冷却ステーションに含まれる冷却処理装置の横断面図である。
[図 14]冷却ステーションに含まれる冷却処理装置の側面図である。
[図 15] (S1)〜(S6)は、トレイ昇降装置において、段積み作業の手順を示す動作図 である。
[図 16] (S1)〜(S4)は、トレイ昇降装置において、段積み作業が完了した被処理物 を搬出する手順を示す動作図である。
[図 17] (S1)〜（S4)は、トレイ昇降装置において、段積みされた複数のトレィを分離 する分離作業の手順を示す動作図である。
[図 18]温度処理が施された複数の被処理物の温度のバラツキを示すグラフである。 符号の説明
L 搬送方向
A 搬送ライン
B 段積みステーション
C 加熱ステーション
D 停留ステーション
E 冷却ステーション
F 分離ステーション
100 トレイ昇降装置
110 フレーム
120 コンベア
130 昇降ユニット
140 担持ユニット
142 担持部材
200 加熱処理装置
210 ハウジング
211 処理室 (処理空間）
212 搬入口
213 搬出口
214 断熱層
215 開閉ドア
220 流体通路部材 (流体循環機構）
221 水平通路 (流体循環機構）
221a 吸引口 222 両側通路 (流体循環機構）
222a, 222b 噴出口
230 吸引ユニット (流体循環機構）
231 羽根車
232 駆動モータ (駆動源）
240 加熱ユニット (流体循環機構）
250 整流ユニット (流体循環機構）
251 保持枠
252 鉛直ブレード
253 水平ブレード
260 コンベア
261 ローラ
300 停留装置
310 ハウジング
311 停留室
312 搬入口
313 搬出口
314 断熱層
360 コンベア
361 ローラ
400 冷却処理装置
410 ハウジング
411 処理室（処理空間）
412 搬入口
413 搬出口
414 断熱層
415 開閉ドア
420 流体通路部材 (流体循環機構) 421 水平通路 (流体循環機構）
421a 吸引口
422 両側通路 (流体循環機構）
422a, 422b 噴出口
430 吸引ユニット（流体循環機構）
431 羽根車
432 駆動モータ (駆動源）
440 流体排出通路部材 (流体循環機構）
440a 流体排出通路 (流体循環機構）
450 流体導入通路部材 (流体循環機構）
450a 流体導入通路 (流体循環機構）
460 整流ユニット (流体循環機構）
461 保持枠
462 鉛直ブレード
463 水平ブレード
470 コンベア
471 ローラ
500 シャツタ装置
510 シャツタ板
520 駆動機構
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の最良の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。 図 1なレ、し図 14は、本発明に係る温度処理装置 (加熱処理装置及び冷却処理装 置）を備えた温度処理システムの一実施形態を示すものである。
この温度処理システムは、図 1及び図 2に示すように、被処理物 Wがトレイ Tに担持 されて搬送される水平面内の搬送方向 Lに沿って、上流側から下流側に向けて順に 、搬送ライン A、段積みステーション B、温度処理装置を含む加熱ステーション C、停 留ステーション D、温度処理装置を含む冷却ステーション E、分離ステーション F、搬 送ライン A等を備えている。
[0024] 搬送ライン Aは、被処理物 Wを担持したトレイ Tを一つずつ、上流側の工程から段 積みステーション Bに搬送し、又、分離ステーション Fから下流側の工程に向けて搬 送するものである。搬送ライン Aとしては、例えば、ベルトコンベア、ローラコンベア、 チェーンコンベア等が適用される。
段積みステーション Bは、被処理物 Wを担持したトレイ Tを複数段に亘つて段積み する領域であり、図 1及び図 2に示すように、 1つのトレィ昇降装置 100を備えている。 加熱ステーション Cは、段積みされた被処理物 Wに対して所定の加熱処理を施す 領域であり、図 1及び図 2に示すように、温度処理装置としての 3つの加熱処理装置 2 00を備えている。
停留ステーション Dは、加熱ステーション Cと冷却ステーション Eの間に介在して、段 積みされた被処理物 Wを一時的に停留させる領域であり、図 1及び図 2に示すように 、 1つの停留装置 300を備えている。
冷却ステーション Eは、段積みされた複数の被処理物 Wに対して、所定の冷却処理 を施す領域であり、図 1及び図 2に示すように、温度処理装置としての 2つの冷却処 理装置 400を備えている。
分離ステーション Fは、冷却ステーション Eを通過して搬出された後に、段積みされ た複数の被処理物 Wをトレイ Tごとに一つずつ分離する領域であり、図 1及び図 2に 示すように、 1つのトレィ昇降装置 100を備えている。
また、上記 3つの加熱処理装置 200、 1つの停留装置 300、及び 2つの冷却処理装 置 400のそれぞれの上流側及び下流側には、図 1及び図 2に示すように、冷却処理 装置 400同士の間を除いて、複数（ここでは、 6つ）のシャツタ装置 500が配置されて いる。
[0025] トレイ昇降装置 100は、図 3A、図 3B、図 4に示すように、フレーム 110、フレーム 11 0に保持されたコンベア 120、コンベア 120の下方から上方に向けて出没自在にフレ ーム 110に保持された昇降ユニット 130、コンベア 120の上方両側部にお!/、てフレー ム 110に保持された一対の担持ユニット 140等を備えている。
[0026] コンベア 120は、図 3B及び図 4に示すように、搬送方向 Lに配列され一端に被動ス プロケット 121aを有する複数のローラ 121、テンショナースプロケット 122、駆動スプ ロケット 123aを有する駆動モータ 123、駆動スプロケット 123a,被動スプロケット 121 a,テンショナースプロケット 122に卷回されるチェーン 124等を備えている。すなわち 、駆動モータ 123が回転することにより、チェーン 124を介して複数のローラ 121が回 転し、被処理物 Wを担持したトレイ Tを搬送するようになって ヽる。
[0027] 昇降ユニット 130は、図 3B及び図 4に示すように、鉛直方向に伸縮する駆動ァクチ ユエータ 131、駆動ァクチユエータ 131に直結されてローラ 121同士の間力も上方に 突出してトレイ Tを押し上げる押上げ部材 132等を備えている。すなわち、押上げ部 材 132がコンベア 120の搬送面よりも下方に没入した状態から、駆動ァクチユエータ 131が伸長すると、押上げ部材 132が搬送面力も上方に突出してトレイ Tを所定の高 さまで押上げ、一方、駆動ァクチユエータ 131が伸縮すると、押上げ部材 132が搬送 面よりも下方に没入して、トレイ Tをコンベア 120 (ローラ 121)上に担持させるようにな つている。
[0028] 一対の担持ユニット 140は、図 3A、図 3B、図 4に示すように、搬送方向 Lに直交す る両側に配置され、フレーム 110に保持された駆動ァクチユエータ 141、駆動ァクチ ユエータ 141に直結されてトレイ Tの両側部を下方力ゝら担持する担持部材 142等を備 えている。すなわち、担持部材 142がトレイ Tより後退した状態から、駆動ァクチユエ ータ 141が前進 (伸長）すると、担持部材 142がトレイ Tの下方に入り込んでトレイ Tを 担持し得る状態となり、一方、駆動ァクチユエータ 141が後退 (伸縮)すると、担持部 材 142がトレイ Tの下面力も後退して、担持状態を解除するようになって!/、る。
[0029] すなわち、昇降ユニット 130及び一対の担持ユニット 140を適宜駆動することにより 、被処理物 Wを担持しつつ搬送ライン Aにより搬送されてきたトレイ Tを鉛直方向に複 数段に亘つて段積みすることができ、又、段積みされた複数のトレイ Tを分離して 1つ ずつ搬送ライン Aに向けて搬出させることができる。
[0030] 加熱処理装置 200は、図 5ないし図 9に示すように、ハウジング 210、ハウジング 21 0内に形成された流体循環機構としての流体通路部材 220,吸引ユニット 230,加熱 ユニット 240,及び整流ユニット 250、ハウジング 210内の下方に配置されたコンベア 260等を備えている。 [0031] ハウジング 210は、図 5、図 6、図 9に示すように、略直方体状に形成されて、複数 段に段積みされた被処理物 Wに対して加熱処理を施す処理室 211、搬送方向しの 上流側に搬入口 212及び下流側に搬出口 213を画定すると共に、その内壁面には 断熱層 214が設けられ、又、両側壁には開閉ドア 215が開閉自在に設けられている ここでは、開閉ドア 215を設けたことにより、内部のメンテナンス又は後述する整流 ユニット 250の調整を容易に行うことができる。
[0032] 流体通路部材 220は、図 5及び図 6に示すように、断熱層 214の内側に沿うように 形成されて加熱処理を施す流体 (例えば、洗浄空気による熱風）を案内する流体通 路を画定するものであり、処理室 211の上方中央部に円形の吸引口 221aを画定す る水平通路 221、水平通路 221の両端に連通し鉛直方向に垂下すると共に噴出口 2 22a, 222bを画定する両側通路 222を含むように形成されて!、る。
[0033] 水平通路 221は、図 6及び図 8に示すように、上下方向に開口する吸引口 221aか ら搬送方向 Lに直交する水平方向の両側に向けて、略矩形断面で末広がり状に伸 長するように形成されて 、る。
両側通路 222は、水平通路 221の両側端に連通すると共に、略矩形断面で鉛直 方向下向きに垂下するように形成されている。
そして、両側通路 222は、処理室 211に収容された段積み状態の被処理物 Wの両 側に対向するようにスリット状に形成された複数の噴出口 222a、下方に向けて開口 するように形成された噴出口 222bを画定して 、る。
複数の噴出口 222aは、図 6に示すように、段積みされた複数の被処理物 Wの両側 に向けて流体を噴出させるものである。
また、噴出口 222bから下向きに噴出した流体は、図 6に示すように、下側の断熱層 214に沿って被処理物 W及び後述するコンベア 260のローラ 261の下方空間に導か れ、これら複数のローラ 261同士の隙間から最下端の被処理物 Wの下側（下面）に 向けて噴出させられるようになつている。すなわち、ここでは、ハウジング 210内の壁 面（断熱層 214)及びローラ 261力 流体を被処理物 Wの下側に向けて噴出させる 流体通路及び噴出口を画定するようになって!/、る。 尚、最下端に位置する被処理物 wの温度処理をさらに効率よく均一に行うために、 両側の噴出口 222bの一部から下側の断熱層 214に沿うように、後述するコンベア 2 60のローラ 261の下方空間において流体通路を画定する中空ダクトを配置し、噴出 口 222bから下向きに噴出した流体の一部を、最下端の被処理物 Wの中央部下側（ 下面）に向けて噴出させるようにしてもよい。
このように、流体通路が水平通路 221及び両側通路 222により形成され、加熱処理 を施すための流体 (例えば、洗浄空気を加熱した熱風)を、被処理物の (搬送方向 L に直交する方向の）両側及び下側力 被処理物 Wに向けて噴出させつつ被処理物 Wの上方から吸引して循環させるように形成されているため、段積みされた被処理物 Wは、全域においてムラ無く所定の加熱処理が施される。また、流体通路がハウジン グ 210内に形成されることにより、設置面積の省スペース化および熱損失の少ない効 率の良 、熱管理を達成できる。
[0034] 吸引ユニット 230は、図 5、図 6、図 8に示すように、吸引口 221aの下流近傍に配置 されて処理室 211内の流体を渦巻き状に軸線方向から吸引して径方向に吹き出す ための羽根車 231、羽根車 231を駆動する駆動源としての駆動モータ 232、プーリ 2 33、ベルト 234等を備えている。
すなわち、駆動モータ 232が起動して、羽根車 231が回転することにより、処理室 2 11内の流体は、吸引口 221aから渦巻き状に吸引されつつ水平方向に吹き出し、水 平通路 221に沿って末広がり状に流れ、両側通路 222へ導かれるようになって 、る。 また、羽根車 231の回転速度を適宜調整することにより、噴出口 222a, 222b等から 噴出する流体の圧力を最適な状態に設定することができる。
このように、加熱処理を施す流体は、吸引口 221aから羽根車 231により渦巻き状に 吸引されつつ水平通路 221内に吹き出して両側通路 222に導かれるため、段積みさ れた被処理物 Wの全域にムラ無く流れ込んで流体から被処理物 Wへ伝熱作用を及 ぼすと共に、流体同士の衝突を抑えて抵抗の少な 、スムーズな流れを形成すること ができる。
[0035] 加熱ユニット 240は、図 6に示すように、流体通路の途中すなわち両側通路 222の 上方領域内に 2つ配置されており、流れる流体を所定の温度に加熱するものである。 加熱ユニット 240としては、通電により発熱する-クロム線等を用いた発熱体、あるい はその他の発熱体等を適用することができる。
尚、加熱ユニット 240は、必要に応じて流体通路内のその他の領域、例えば、噴出 口 222bの近傍にも配置することにより、流体の温度低下を抑制して、所定温度に高 精度に制御ないし管理することができる。
[0036] 整流ユニット 250は、図 6に示すように、両側通路 222内において噴出口 222aの上 流側近傍に配置されて流体を整流させるものであり、図 7A〜図 7Cに示すように、矩 形の保持枠 251、水平面内における流体の噴出方向を調整するべく保持枠 251に 対して鉛直軸回りに回動自在に支持された複数の鉛直ブレード 252、鉛直面内にお ける流体の噴出方向を調整するべく保持枠 251に対して水平軸回りに回動自在に 支持された複数の水平ブレード 253等を備えて 、る。
したがって、鉛直ブレード 252の向きと水平ブレード 253の向きを適宜調整すること により、噴出口 222aから被処理物 Wに向力う流体の噴出方向を最適な方向に調整 することができる。これにより、処理室 211内において、ムラの無い温度雰囲気を容易 に形成することができ、温度管理を高精度に行えて、全体としてバラツキの無い加熱 処理を施すことができる。
[0037] コンベア 260は、図 5、図 6、図 9に示すように、ハウジング 210内の下方領域に配 置されており、搬送方向 Lに配列され一端に被動スプロケット 261aを有する複数の口 ーラ 261、テンショナースプロケット 262、駆動スプロケット 263aを有する駆動モータ 2 63、駆動スプロケット 263a,被動スプロケット 261a,テンショナースプロケット 262に 卷回されるチェーン 264等を備えて 、る。
すなわち、駆動モータ 263が回転することにより、チェーン 264を介して複数のロー ラ 261が回転し、段積みされた複数の被処理物 W (及びトレイ T)を担持して、水平方 向（搬送方向 L)に搬入及び搬出するようになっている。
[0038] 停留装置 300は、図 1、図 2、図 10に示すように、ハウジング 310、ハウジング 310 内の下方に配置されたコンベア 360等を備えている。
ノ、ウジング 310は、図 10に示すように、略直方体状に形成されて、複数段に段積 みされた被処理物 Wを一時的に停留させる停留室 311、搬送方向 Lの上流側に搬 入口 312及び下流側に搬出口 313を画定すると共に、その内壁面には断熱層 314 が設けられている。
コンベア 360は、図 10に示すように、ハウジング 310内の下方領域に配置されてお り、搬送方向 Lに配列され一端に被動スプロケット 361aを有する複数のローラ 361、 テンショナースプロケット 362、駆動スプロケット 363aを有する駆動モータ 363、駆動 スプロケット 363a,被動スプロケット 361a,テンショナースプロケット 362に卷回される チェーン 364等を備えて 、る。
すなわち、駆動モータ 363が回転→停止→回転することにより、チェーン 364を介 して複数のローラ 361が回転→停止→回転し、段積みされた複数の被処理物 W (及 びトレイ T)を担持して水平方向（搬送方向 L)に搬入→停留→搬出するようになって いる。
[0039] 冷却処理装置 400は、図 11ないし図 14に示すように、ハウジング 410、ハウジング 410内に形成された流体循環機構としての流体通路部材 420,吸引ユニット 430, 流体排出通路部材 440,流体導入通路部材 450,及び整流ユニット 460、ハウジン グ 410内の下方に配置されたコンベア 470等を備えている。
[0040] ハウジング 410は、図 11ないし図 14に示すように、略直方体状に形成されて、複数 段に段積みされた被処理物 Wに対して冷却処理を施す処理室 411、搬送方向しの 上流側に搬入口 412及び下流側に搬出口 413を画定すると共に、その内壁面には 断熱層 414が設けられ、又、両側壁には開閉ドア 415が開閉自在に設けられている ここでは、開閉ドア 415を設けたことにより、内部のメンテナンス又は後述する整流 ユニット 460の調整を容易に行うことができる。
[0041] 流体通路部材 420は、図 11及び図 12に示すように、断熱層 414の内側に沿うよう に形成されて冷却処理を施す流体 (例えば、室温の洗浄空気による冷風）を案内す る流体通路を画定するものであり、処理室 411の上方中央部に円形の吸引口 421a を画定する水平通路 421、水平通路 421の両端に連通し鉛直方向に垂下すると共 に噴出口 422a, 422bを画定する両側通路 422を含むように形成されている。
[0042] 水平通路 421は、図 12及び図 13に示すように、上下方向に開口する吸引口 421a 力 搬送方向 Lに直交する水平方向の両側に向けて、略矩形断面で末広がり状に 伸長するように形成されて！ヽる。
両側通路 422は、水平通路 421の両側端に連通すると共に、略矩形断面で鉛直 方向下向きに垂下するように形成されている。
そして、両側通路 422は、処理室 411に収容された段積み状態の被処理物 Wの両 側に対向するようにスリット状に形成された複数の噴出口 422a、下方に向けて開口 するように形成された噴出口 422bを画定して 、る。
複数の噴出口 422aは、図 12に示すように、段積みされた複数の被処理物 Wの両 側に向けて流体を噴出させるものである。
また、噴出口 422bから下向きに噴出した冷却用の流体は、図 12に示すように、下 側の断熱層 414に沿って被処理物 W及び後述するコンベア 470のローラ 471の下 方空間に導かれ、これら複数のローラ 471同士の隙間から最下端の被処理物 Wの下 側（下面）に向けて噴出させられるようになつている。すなわち、ここでは、ハウジング 410内の壁面（断熱層 414)及びローラ 471が、流体を被処理物 Wの下側に向けて 噴出させる流体通路及び噴出口を画定するようになって!/、る。
このように、流体通路が水平通路 421及び両側通路 422により形成され、冷却処理 を施すための流体 (例えば、室温の洗浄空気による冷風）を、被処理物 Wの（搬送方 向 Lに直交する方向の）両側及び下側力 被処理物 Wに向けて噴出させつつ被処 理物 Wの上方から吸引して循環させるように形成されているため、段積みされた被処 理物 Wは、全域においてムラ無く所定の冷却処理が施される。また、流体通路がハウ ジング 410内に形成されることにより、設置面積の省スペース化および熱損失の少な V、効率の良 、熱管理を達成できる。
吸引ユニット 430は、図 12及び図 13に示すように、吸引口 421aの下流近傍に配 置されて処理室 411内の流体を渦巻き状に軸線方向から吸引して径方向に吹き出 すための羽根車 431、羽根車 431を駆動する駆動源としての駆動モータ 432、プー リ 433、ベル卜 434等を備えている。
すなわち、駆動モータ 432が起動して、羽根車 431が回転することにより、処理室 4 11内の流体及び後述する流体導入通路 450aから導入される温度の低 ヽ流体は、 吸引口 421aから渦巻き状に吸引されつつ水平方向に吹き出し、水平通路 421に沿 つて末広がり状に流れ、両側通路 422へ導かれるようになつている。また、羽根車 43 1の回転速度を適宜調整することにより、噴出口 422a, 422b等から噴出する流体の 圧力を最適な状態に設定することができる。
このように、冷却処理を施す流体は、吸引口 421aから羽根車 431により渦巻き状に 吸引されつつ水平通路 421内に吹き出して両側通路 422に導かれるため、段積みさ れた被処理物 Wの全域にムラ無く流れ込んで被処理物から流体へ伝熱作用を及ぼ すと共に、流体同士の衝突を抑えて抵抗の少な ヽスムーズな流れを形成することが できる。
[0044] 流体排出通路部材 440は、図 11ないし図 13に示すように、処理室 411内の流体を ハウジング 410の外部に排出する流体排出通路 440aを形成するものであり、処理室 411の上方に開口すると共に、両側通路 422を貫通して外部に伸長するように 2つ 配置されている。
このように、流体排出通路 440aは、処理室 411の上方に開口しているため、処理 室 411の上方に溜まった温度の高い流体を効率よく排出することができる。
[0045] 流体導入通路部材 450は、図 11ないし図 13に示すように、処理室 411内の流体よ りも温度の低い流体 (例えば、室温の洗浄空気）を処理室 411内に導く流体導入通 路 450aを形成するものであり、処理室 411内の吸引口 421aの近傍〖こ開口すると共 に、両側通路 422を貫通して外部に伸長するように 2つ配置されている。
このように、流体導入通路 450aは、吸引口 421aの近傍に開口しているため、温度 の低い流体は吸引口 421aの近傍に導入された後に、吸引ユニット 430により流体通 路 421, 422内に効率よく導かれ (積極的に吸引され)、被処理物 Wに向けて噴出さ せられる。
[0046] 整流ユニット 460は、図 12に示すように、両側通路 422内において噴出口 422aの 上流側近傍に配置されて流体を整流させるものであり、図 7A〜図 7Cに示すように、 矩形の保持枠 461、水平面内における流体の噴出方向を調整するべく保持枠 461 に対して鉛直軸回りに回動自在に支持された複数の鉛直ブレード 462、鉛直面内に おける流体の噴出方向を調整するべく保持枠 461に対して水平軸回りに回動自在 に支持された複数の水平ブレード 463等を備えて 、る。
したがって、鉛直ブレード 462の向きと水平ブレード 463の向きを適宜調整すること により、噴出口 422aから被処理物 Wに向力う流体の噴出方向を最適な方向に調整 することができる。これにより、処理室 411内において、ムラの無い温度雰囲気を容易 に形成することができ、温度管理を高精度に行えて、全体としてバラツキの無い冷却 処理を施すことができる。
[0047] コンベア 470は、図 11、図 12、図 14に示すように、ハウジング 410内の下方領域に 配置されており、搬送方向 Lに配列され一端に被動スプロケット 471aを有する複数 のローラ 471、テンショナースプロケット 472、駆動スプロケット 473aを有する駆動モ ータ 473、駆動スプロケット 473a,被動スプロケット 471a,テンショナースプロケット 4 72に卷回されるチェーン 474等を備えている。
すなわち、駆動モータ 473が回転することにより、チェーン 474を介して複数のロー ラ 471が回転し、段積みされた複数の被処理物 W (及びトレイ T)を担持して、水平方 向（搬送方向 L)に搬入及び搬出するようになっている。
[0048] シャツタ装置 500は、図 1及び図 2に示すように、加熱処理装置 200、停留装置 30 0、冷却処理装置 400に隣接して配置され、搬入口 212, 312, 412及び搬出口 213 , 313, 413を開放及び閉塞するものであり、略矩形状のシャツタ板 510、シャツタ板 510を昇降駆動する駆動機構 520等を備えている。
尚、駆動機構 520としては、油圧式のシリンダ等を含む昇降ァクチユエータ、チェ一 ン及びスプロケット等を含む昇降機構、その他の機構を適用することができる。
[0049] 次に、上記構成をなす温度処理システムの処理動作について説明する。
先ず、搬送ライン Aにより被処理物 Wを担持したトレイ Tが段積みステーション Aに 搬送されてくると、トレイ昇降装置 100により、所定の段数になるまで被処理物 Wを担 持したトレイ Tの段積み作業が行われる。
この段積み作業は、図 15中の（S1)に示すように、被処理物 Wを担持したトレイ丁が コンベア 120により段積み位置に搬入されて停止すると、図 15中の（S2)に示すよう に、昇降ユニット 130が上昇してトレイ Tを担持ユニット 140に担持された最下端のト レイ Tに当接させて若干持ち上げる。 続いて、図 15中の（S3)に示すように、担持ユニット 140の担持部材 142が後退し てトレイ Tから離脱 (担持状態を解除)する。
続いて、図 15中の（S4)に示すように、昇降ユニット 130がさらに上昇して、最下端 のトレイ Tを担持部材 142よりも若干高い位置まで持ち上げる。
続いて、図 15中の（S5)に示すように、担持ユニット 140の担持部材 142が前進し て、最下端のトレィ Tの下側に入り込む。
そして、図 15中の（S6)に示すように、昇降ユニット 130力 =3ンべ 120の搬送面力 ら没入する休止位置まで下降する。以上の動作を繰り返すことにより、被処理物 Wを 担持したトレイ Tを所定の段数まで段積みすることができる。
[0050] そして、段積み作業が完了すると、図 16中の（S1)に示すように、昇降ユニット 130 が僅か〖こ上昇して、最下端のトレィ Tを持ち上げる。
続いて、図 16中の（S2)に示すように、担持ユニット 140の担持部材 142が後退し てトレイ Tから離脱 (担持状態を解除)する。
続いて、図 16中の（S3)に示すように、昇降ユニット 130が下降して、段積みされた トレイ T (被処理物 W)をコンベア 120 (ローラ 121)上に担持させ、さらに、図 16中の（ S4)に示すように、昇降ユニット 130が下降してコンベア 120の搬送面から没入した 休止位置にて停止する。
[0051] そして、加熱ステーション Cに段積みされた被処理物 Wが搬送されて、所定の加熱 処理が施される。
先ず、シャツタ装置 500が搬入口 212を開放すると、コンベア 120, 260が起動して 、段積みされた被処理物 Wを加熱処理装置 200の処理室 211内に搬入し、その後、 シャツタ装置 500が搬入口 212を閉塞する。
続いて、吸引ユニット 230により循環され、所定の温度に加熱された流体 (熱風）が 、流体通路 221, 222を経て、段積みされた被処理物 Wの両側及び下側に向けて噴 出させられる。これにより、所定の加熱処理が施される。この加熱処理は、 3つの加熱 処理装置 200にお ヽてそれぞれ行われる。
ここでは、それぞれの加熱処理装置 200の搬入口 212及び搬出口 213がシャツタ 装置 500により閉塞されるようになって 、るため、それぞれの処理室 211の雰囲気温 度を容易にかつ高精度に管理することができる。
[0052] そして、加熱処理が完了すると、段積みされた被処理物 Wは停留ステーション Dに 搬送される。
すなわち、シャツタ装置 500が搬出口 213及び搬入口 312を開放すると、コンベア 260, 360が起動して、段積みされた被処理物 Wを停留装置 300の停留室 311内に 搬入し、その後、シャツタ装置 500が搬出口 213及び搬入口 312を閉塞する。
この停留状態において、加熱処理を施す処理室 211と冷却処理を施す処理室 41 1は、停留室 311を挟んで完全に遮断されるため、それぞれの処理室 211, 411の 雰囲気が混ざり合うのを防止でき、加熱処理及び冷却処理のそれぞれの雰囲気温 度を高精度に制御ないし管理することができる。
[0053] そして、所定時間に亘つて停留状態が維持された後に、シャツタ装置 500が搬出口 313及び搬入口 412を開放し、コンベア 360, 470が起動して、段積みされた被処理 物 Wを冷却ステーション E (冷却処理装置 400の処理室 411内）に搬入し、その後、 シャツタ装置 500が搬出口 313及び搬入口 412を閉塞する。
続いて、吸引ユニット 430により循環され、所定の温度の流体 (室温の洗浄空気に よる冷風）が、流体通路 421, 422を経て、段積みされた被処理物 Wの両側及び下 側に向けて噴出させられる。これにより、所定の冷却処理が施される。この冷却処理 は、 2つの冷却処理装置 400にお 、てそれぞれ行われる。
ここでは、 2つの冷却処理装置 400の最上流端の搬入口 412及び最下流端の搬出 口 413がシャツタ装置 500により閉塞されるようになっているため、不要な閉塞動作を 省 、て、 2つの処理室 411の雰囲気温度を容易にかつ高精度に管理することができ る。
[0054] そして、冷却処理が完了すると、段積みされた被処理物 Wは分離ステーション Fに 搬送されて、トレイ Tの分離作業が行われる。
この分離作業は、図 17中の（S1)に示すように、被処理物 Wを担持したトレイ Tがコ ンベア 470により分離位置に搬入されて停止すると、図 17中の（S2)に示すように、 昇降ユニット 130が上昇して最下端力も 2番目のトレイ Tが担持部材 142よりも若干高 Vヽ位置になるまで持ち上げる。 続いて、図 17中の（S3)に示すように、担持ユニット 140の担持部材 142が前進し て 2番目のトレイ Tの下方に入り込む。
続いて、図 17中の（S4)に示すように、昇降ユニット 130が下降すると、最下端のト レイ Tがコンベア 120に担持されると共に、 2番目以降の段積みされたトレイ Tが担持 部材 142により担持される。
続いて、コンベア 120が起動して、担持した処理済みの被処理物 W (及びトレイ T) を下流側の工程 (処理ステーション）に向けて搬出する。以上の動作を繰り返すことに より、被処理物 Wを担持して段積みされたトレイ Tを 1つずつ分離して搬出することが できる。
[0055] 上記のように、段積みステーション Bにお 、て段積みされた複数の被処理物 Wは、 水平方向に搬送されつつ、加熱ステーション Cにお 、て所定の加熱処理が施され、 停留ステーション Dを通過した後、冷却ステーション Eにお 、て所定の冷却処理が施 され、分離ステーション Fにおいて一つずつに分離された後に、下流の処理ステーシ ヨンに搬送される。
このように、複数の段積みされた被処理物 Wに対して、一度に加熱処理及び冷却 処理を施すことができるため、安定した温度処理を行いつつ生産性を向上させること ができる。
また、段積みされた被処理物 Wが、所定の温度処理を施すための流体 (例えば、 洗浄空気を加熱した熱風、又は、室温の洗浄空気による冷風） 1S 被処理物 wの (搬 送方向 Lに直交する方向の）両側及び下側力 被処理物 Wに向けて噴出させられ、 被処理物 Wの上方から吸引されて循環させられるため、段積みされた被処理物 Wは
、全域においてムラ無く所定の温度に処理 (加熱又は冷却)され、所望の温度雰囲気 を容易にかつ短時間で設定でき、その雰囲気温度を高精度に管理でき、安定した温 度処理が行うことができ、生産性を向上させることができる。
特に、図 18に示すように、段積みされた複数の被処理物 Wにおいて、処理時間の 経過に対する温度の変化を調べたところ、温度バラツキが少なぐ全ての被処理物 W (ソーラパネル）に対して均一な温度処理を施すことができる。
[0056] 上記実施形態にお!、ては、加熱処理装置 200及び冷却処理装置 400にお 、て、 流体を段積みされた被処理物 wの両側及び下側に向けて噴出させる場合を示した 力 これに限定されるものではなぐ両側だけに向けて噴出させてもよい。
上記実施形態においては、加熱ステーション Cにおいて 3つの加熱処理装置 200 を配置し、冷却ステーション Eにお 、て 2つの冷却処理装置 400を配置した場合を示 したが、これに限定されるものではなぐその他の個数の組み合わせ力 なる加熱処 理装置 200及び冷却処理装置 400を配置することができ、又、加熱処理装置 200だ け又は冷却処理装置 400だけを採用して温度処理を施すこともできる。
上記実施形態においては、加熱ステーション Cと冷却ステーション Eの間に停留ス テーシヨン Dを配置した力 これに限定されるものではなぐ隣接する装置同士の温 度雰囲気の混ざり合 、がそれ程問題にならな 、場合は、停留ステーション Dを省 、 たシステムを採用してもょ 、。
産業上の利用可能性
以上述べたように、本発明の温度処理装置及び温度処理システムは、設置面積の 省スペース化を達成しつつ、加熱処理又は冷却処理を行う際に、所望の温度雰囲気 を容易にかつ短時間で設定できると共にその雰囲気の温度管理を高精度に行うこと ができるため、段積みされた複数の被処理物 Wに対して同時に温度処理を施すソー ラパネル、基板、半導体部品等の製造分野に適用できるのは勿論のこと、段積みし ない被処理物に対して温度処理を施すその他の分野にも有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 段積みされた複数の被処理物に温度処理を施す処理室を画定するハウジングと、 前記処理室に搬入された被処理物に対して温度処理を施すための流体を循環させ る流体循環機構を備え、複数の被処理物に対して加熱処理又は冷却処理を施す温 度処理装置であって、
前記ハウジングは、被処理物を水平方向に搬入及び搬出すると共に温度処理中に 閉塞される搬入口及び搬出口を有し、
前記ハウジング内の下方には、被処理物を担持して水平方向に搬入及び搬出する コンベアが配置され、
前記流体循環機構は、前記ハウジング内に配置されて、被処理物の両側又は両側 及び下側に向けて流体を噴出すると共に被処理物の上方から流体を吸引して循環 させるように形成されている、
ことを特徴とする温度処理装置。
[2] 前記流体循環機構は、被処理物の上方に吸引口を画定しかつ被処理物の両側又 は両側及び下側に対向する噴出口を画定する流体通路と、前記吸引口の下流近傍 にて流体を吸引する吸引ユニットと、前記流体通路の途中に配置されて流体を加熱 する加熱ユニットと、を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の温度処理装置。
[3] 前記流体循環機構は、被処理物の上方に吸引口を画定しかつ被処理物の両側又 は両側及び下側に対向する噴出口を画定する流体通路と、前記吸引口の下流近傍 にて流体を吸引する吸引ユニットと、前記処理室内の流体を前記ハウジングの外部 に排出する流体排出通路と、前記処理室内の流体よりも温度の低い流体を前記処 理室内に導く流体導入通路と、を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の温度処理装置。
[4] 前記流体排出通路は、前記処理室内の上方に開口し、
前記流体導入通路は、前記吸引口の近傍に開口している、
ことを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の温度処理装置。
[5] 前記吸引ユニットは、流体を軸線方向から渦巻き状に吸引して径方向に吹き出す ための羽根車と、前記羽根車を回転駆動する駆動源と、を含み、
前記流体通路は、前記羽根車を介して吹き出す流体を末広がり状に案内する水平 通路と、前記水平通路に連通し被処理物の両側又は両側及び下側に流体を案内す る両側通路と、を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の温度処理装置。
[6] 前記流体循環機構は、被処理物の両側に対向する前記噴出口の上流近傍に配置 されて流体を整流させる整流ユニット、を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の温度処理装置。
[7] 前記整流ユニットは、水平面内における流体の噴出方向を調整するべく鉛直軸回 りに回動自在な複数の鉛直ブレードと、鉛直面内における流体の噴出方向を調整す るべく水平軸回りに回動自在な複数の水平ブレードと、を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の温度処理装置。
[8] 前記ハウジングには、外部力 前記整流ユニットの調整を行うための開閉ドアが設 けられている、
ことを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の温度処理装置。
[9] トレイに担持された被処理物を水平方向に移動させつつ連続的に加熱処理又は冷 却処理を施す温度処理システムであって、
被処理物を担持したトレィを複数段に亘つて段積みする段積みステーションと、 前記段積みステーションを通過して搬入された被処理物の両側又は両側及び下側 に向けて流体を噴出すると共に被処理物の上方から流体を吸弓 Iして循環させること により所定の加熱処理を施す加熱ステーションと、
前記加熱ステーションを通過して搬入された被処理物の両側又は両側及び下側に 向けて流体を噴出すると共に被処理物の上方から流体を吸引して循環させることに より所定の冷却処理を施す冷却ステーションと、
前記冷却ステーションを通過して搬出された後に、段積みされた複数のトレィを分 離する分離ステーションと、を含む、
ことを特徴とする温度処理システム。
[10] 前記加熱ステーション及び冷却ステーションの間には、加熱処理から冷却処理に 切替える際に両ステーションの処理空間の連通を遮断するべぐ被処理物を一時的 に停留させる停留ステーションを含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 9項に記載の温度処理システム。
[11] 前記加熱ステーションは、段積みされたトレイを水平方向に搬入及び搬出する搬入 口及び搬出口並びに加熱処理を施す処理室を画定するハウジング，段積みされたト レイを担持して水平方向に搬入及び搬出するべく前記ハウジング内の下方に配置さ れたコンベア，前記処理室に搬入された被処理物に対して加熱処理を施すべく前記 ハウジング内に配置されて被処理物の両側又は両側及び下側に向けて流体を噴出 すると共に被処理物の上方から流体を吸引して循環させる流体循環機構，を有する 加熱処理装置と、加熱処理中において前記搬入口及び搬出口を閉塞するシャツタ 装置と、を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 9項に記載の温度処理システム。
[12] 前記加熱ステーションは、被処理物の搬送方向に配列された複数の前記加熱処理 装置及びシャツタ装置を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 11項に記載の温度処理システム。
[13] 前記冷却ステーションは、段積みされたトレイを水平方向に搬入及び搬出する搬入 口及び搬出口並びに冷却処理を施す処理室を画定するハウジング，段積みされたト レイを担持して水平方向に搬入及び搬出するべく前記ハウジング内の下方に配置さ れたコンベア，前記処理室に搬入された被処理物に対して冷却処理を施すべく前記 ハウジング内に配置されて被処理物の両側又は両側及び下側に向けて流体を噴出 すると共に被処理物の上方から流体を吸引して循環させる流体循環機構，を有する 冷却処理装置と、冷却処理中において前記搬入口及び搬出口を閉塞するシャツタ 装置と、を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 9項に記載の温度処理システム。
[14] 前記冷却ステーションは、被処理物の搬送方向に配列された複数の前記冷却処理 装置と、前記複数の冷却処理装置の両端に配置されたシャツタ装置と、含む、 ことを特徴とする請求の範囲第 13項に記載の温度処理システム。
[15] 前記停留ステーションは、段積みされたトレイを水平方向に搬入及び搬出する搬入 口及び搬出口並びに停留室を画定するハウジング、段積みされたトレィを担持して 水平方向に搬入及び搬出するべく前記ハウジング内の下方に配置されたコンベアを 有する停留装置と、停留中において前記搬入口及び搬出口を閉塞するシャツタ装置 と、を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第 10項に記載の温度処理システム。
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